KR20030088853A

KR20030088853A - 혈관내피세포 기능평가장치

Info

Publication number: KR20030088853A
Application number: KR10-2003-0018457A
Authority: KR
Inventors: 나리마쯔기요유끼; 오구라도시히꼬; 탐포아끼라
Original assignee: 니폰 콜린 가부시키가이샤
Priority date: 2002-05-14
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2003-11-20
Also published as: EP1362549A3; TW200306168A; CN1457743A; US6719704B2; KR100867284B1; JP3632014B2; CN1313048C; JP2004041244A; EP1362549A2; TWI286473B; US20030216652A1

Abstract

생체의 제 1 부위 (14) 상에 착용되는 커프 (12), 및 상기 생체의 상기 제 1 부위를 압박하기 위해 상기 커프내의 압력을 변경하는 커프 압력 변경부 (12, 16, 18, 24, 26, 50) 를 구비하는 압박 장치 (12, 16, 18, 24, 26, 50; 66);

상기 생체의 상기 제 1 부위, 또는 상기 제 1 부위의 말단측상에 위치하는 상기 생체의 제 2 부분으로부터 복수의 심박 동기 맥파들을 포함하는 맥파를 검출하기 위한 맥파 검출 장치 (16, 28); 및

각각의 다른 시각에 상기 맥파 검출 장치에 의해 검출되는 상기 맥파 중 심장 박동과 동시에 발생하는 각각의 맥파들의 각각의 후반부 각각의 특징들을 나타내는 복수의 세트들의 제 2 맥파 후반부 정보를 획득하는 맥파 후반부 정보 획득 장치 (42, 52; 70) 를 구비하고,

상기 심장 박동과 동시에 발생하는 각각의 맥파들의 상기 각각의 후반부들은 상기 각각의 맥파들의 각각의 피크보다 뒤에 오는 상기 각각의 맥파들의 각각의 부분들이며,

상기 맥파 후반부 정보 획득 장치는 상기 압박 장치의 상기 압박에 의해 발생되는 상기 맥파 후반부 정보들의 세트들의 시간적 변화를 제공하는 것을 특징으로 하는 혈관내피세포 기능평가장치 (10) 가 개시된다.

Description

혈관내피세포 기능평가장치{VASCULAR ENDOTHELIAL CELL FUNCTION EVALUATING APPARATUS}

본 발명은 생체의 혈관내피세포들의 기능을 평가하는 혈관내피세포 기능평가장치에 관한 것이다.

종래, 생체의 혈관내피세포들의 기능은 초음파 진단 장치를 이용하여 혈관들이 아세틸콜린과 같은 약물을 투여함으로써 또는 커프를 이용하여 사람의 신체 부위를 압박하여 신체 부위의 몇 분 동안 지혈시킨 후 커프의 압력을 이완시킴으로써 팽창되는 상태를 이미징함으로써 의해 평가되었다.

그러나, 생체에 임의의 약품들을 투여하는 것이 권고되지는 않는다. 또한, 초음파 진단 장치는 고비용이고, 이용하기에 용이하지 않다. 따라서, 혈관내피세포 기능의 평가는 그리 널리 실행되지 않는다.

따라서, 본 발명의 목적은 용이하게 생체의 혈관내피세포들의 기능을 평가할 수 있는 혈관내피세포 기능평가장치를 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명이 이용되는 혈관내피세포 기능평가장치의 회로를 나타내는 도면.

도 2 는 본 발명이 이용되는 혈관내피세포의 기능평가장치의 회로를 나타내는 블록도.

도 3 은 커프 맥파, 4차 미분 파형, 상승점 윈도우 (W1), 노치점 윈도우 (W2), 입사파 피크점 (P), 및 반사파 피크점 (R) 사이의 관계를 나타내는 타임챠트.

도 4 는, 도 3 에 도시된 커프 맥파의 파형과 다른 파형을 갖는 커프 맥파, 4차 미분 파형, 상승점 윈도우 (W1), 노치점 윈도우 (W2), 입사파 피크점 (P), 및 반사파 피크점 (R) 사이의 관계를 나타내는 타임챠트.

도 5 는, 도 2 에 도시된 CPU의 필수 제어 기능들을 설명하기 위한 플로우챠트.

도 6 은, 도 5 의 플로우챠트가 실행될 때, 커프 압력 (Pc) 의 시간적 변화를 나타내는 타임챠트.

도 7 은, 도 5 의 플로우챠트에서 이용되는 AI 결정 루틴을 설명하기 위한플로우챠트.

도 8 은, 도 5 의 단계 (SA6) 이 실행될 때, 표시 장치에 의해 표시되는 각각의 진폭 증가 지수 값들의 시간적 변화를 나타내는 타임챠트.

도 9 는, 도 1 에 도시된 장치와 다른 또 다른 혈관내피세포 기능평가장치의 CPU의 필수 제어 기능들을 설명하기 위한 블록도.

도 10 은, 도 9 에 도시된 CPU의 필수 제어 기능들을 설명하기 위한 플로우챠트.

도 11 은, 도 9 에 도시된 CPU의 필수 제어 기능들을 설명하기 위한 또 다른 플로우챠트.

도 12 는 도 10 및 도 11 의 플로우챠트가 실행될 때, 커프 압력 (Pc) 의 시간적 변화를 나타내는 타임챠트.

도 13 은 맥파의 첨예도를 설명하기 위한 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 커프

16 : 압력 센서

26 : 필터 회로

28 : 맥파 필터 회로

30 : A/D 컨버터

52 : 맥파 후반부 정보 획득 장치

본 발명자들은 광범위한 연구들을 실행하고, 생체의 신체 부위가 커프를 이용하여 압박되다면, 커프를 이용함으로써 혈관들의 직경이 변경되고, 혈관들의 직경이 변경됨에 따라 커프, 또는 커프의 말단측에 위치한 생체의 말단 신체 부위로부터 획득된 맥파의 반사파 성분도 변경된다는 것을 발견했다. 또한, 본 발명자들은 혈관의 직경의 변경에 의해 발생되는 맥파의 반사파 성분의 변경의 정도가생체의 혈관내피세포의 상태에 의존한다는 것을 발견했다. 여기서, 맥파의 반사파 성분은 주로 맥파 중 심장 박동과 동시에 발생하고 맥파의 피크점보다 뒤에 오는 맥파의 파형의 나머지 부분에 영향을 미친다. 따라서, 본 발명자들은 결국 혈관 직경의 변경에 의해 발생되는, 맥파의 나머지 부분의 특징을 나타내는 맥파의 나머지 부분에 관한 정보 변화의 정도는 생체의 혈관내피세포들에 의존한다는 것을 발견했다. 본 발명은 이러한 발견들에 기초하여 이루어졌다.

본 발명에 의해 상기 목적이 달성되었다. 본 발명에 따르면, 생체의 제 1 부분에 착용되는 커프 및 압박 시간 동안 생체의 제 1 부분을 압박하도록 커프내의 압력을 변경하는 커프 압력 변경 장치를 구비하는 압박 장치; 생체의 제 1 부분 또는 제 1 부분의 말단측에 위치한 생체의 제 2 부분으로부터 복수의 심박 동기 맥파들의 맥파를 검출하는 맥파 검출 장치; 및 각각 다른 시각에 맥파 검출 장치에 의해 검출되는 맥파 중 심장 박동과 동시에 발생하는 각각의 맥파들의 각각의 나머지 부분 부분들의 각각의 특징들을 나타내는 맥파 나머지 부분 정보의 복수의 세트들을 획득하는 맥파 나머지 부분 정보 획득 장치를 구비하고, 심장 박동과 동시에 발생하는 각각의 맥파들의 각각의 후반부들 각각의 맥파들의 각각의 피크점들 뒤에 오는 각각의 맥파들의 각각의 부분들이며, 맥파 후반부 정보 획득 장치는 압박 장치의 압박에 의해 발생되는 맥파 후반부 정보 세트들의 시간적 변화를 제공하는 혈관내피세포 기능평가장치가 제공된다.

여기서, 커프 압력 변경 장치가 커프내의 압력을 변경하여 생체의 제 1 부위를 압박하는 압박 시간은 소정의 시간, 또는 이하에서 설명되는 혈압 측정 관련 압력 변경 동작과 같은 소정의 동작에 의해 정의되는 시간일 수 일 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 맥파 후반부 정보 획득 장치는 맥파 후반부 정보들의 세트들을 획득하고, 압박 장치의 압박에 의해 맥파 후반부 정보 세트들의 시간적 변화를 제공한다. 맥파 후반부 정보의 상기 세트들의 시간적 변화에 기초하여 생체의 혈관내피세포들의 기능을 평가하는 것이 가능하다. 따라서, 초음파 진단 장치를 이용할 필요가 없으므로, 혈관내피세포들의 기능을 평가하는 것이 용이하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압박 장치는 제 1 부위내의 혈액을 지혈시킨 후 커프의 압력을 상기 제 1 부위의 평균 혈압 이하의 압력으로 감소시키기 위해 생체의 제 1 부위를 커프로 압박하고, 맥파 후반부 정보 획득 장치는, 커프의 압력이 이미 제 1 부위의 평균 혈압 이하의 압력까지 감소된 파형 변형 지속 시간 동안 맥파 후반부 정보 세트들을 획득하고, 각각의 심박 동기 맥파의 각각의 파형은 압박 장치의 압박의 결과로서 변형된다. 이 태양에 따르면, 커프의 압박이 이미 제 1 부위의 평균 혈압 이하의 압력까지 감소된 파형 변형 지속 시간 동안, 커프가 생체의 제 1 부위내의 혈액을 지혈시키고 맥파 중 각각의 심박 동기 맥파들의 각각의 파형들이 압박 장치의 압박에 의해 변형된 후에, 맥파 후반부 정보 획득 장치는 맥파 검출 장치에 의해 검출된 맥파 중 각각의 심박 동기 맥파의 각각의 파형들에 기초하여 맥파 후반부 정보 세트들을 시간적으로 획득한다. 커프가 제 1 부위내의 혈액을 지혈시킨다면, 커프의 말단측에 위치된 제 2 부위내의 혈류가 혈관들의 직경이 감소된다. 그러나, 그 후, 커프의 압력이 제 1 부위의 평균혈압 이하의 압력까지 감소될 때, 혈관들의 직경이 증가하고, 일시적으로 혈액을 제 2 부위에 신속하게 공급하기 위해 초기 직경을 초과한다. 맥파 후반부 정보 획득 장치가 커프의 압력이 제 1 부위의 평균 혈압 이하의 압력까지 감소된 후 맥파 후반부 정보 세트들을 시간적으로 획득하기 때문에, 맥파 후반부 정보 획득 장치는 맥파 후반부 정보 세트들의 큰 시간적 변화를 제공할 수 있다. 따라서, 혈관내피세포들의 기능을 평가하는 것이 특히 용이하다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 압박 장치의 커프 압력 변경 장치는 제 1 부위내의 혈액을 지혈시키기 위해 커프의 압력을 생체의 제 1 부위의 심장 수축시의 혈압보다 더 높은 압력까지 증가시키는 지혈 장치; 상기 지혈 장치가 상기 커프의 상기 압력을 증가시키기 전에, 상기 생체의 하나 이상의 심장 박동에 대응하는 시간 동안 상기 커프의 상기 압력을 상기 제 1 부분의 평균 혈압 이하의 맥파 검출 압력으로 유지하기 위한 제 1 맥파 검출 압력 유지 장치; 및 상기 지혈 장치가 상기 커프의 상기 압력을 증가시킨 후에, 상기 생체의 하나 이상의 심장 박동에 대응하는 시간 동안 상기 커프의 상기 압력을 상기 제 1 부분의 평균 혈압 이하의 맥파 검출 압력으로 유지하기 위한 제 2 맥파 검출 압력 유지 장치를 구비하고, 상기 맥파 검출 장치는 상기 생체의 상기 제 1 부위로부터 상기 커프로 전달되는 커프 맥파를 검출하며, 상기 맥파 후반부 정보 획득 장치는, 상기 커프의 상기 압력이 상기 제 1 맥파 검출 압력 유지 장치에 의해 상기 맥파 검출 압력으로 유지되는 상태에서 상기 맥파 검출 장치에 의해 검출된 커프 맥파로부터 맥파 후반부 정보의 상기 세트들 중 하나를 획득하고, 상기 커프내의 상기 압력이 상기 제 2 맥파 검출압력 유지 장치에 의해 상기 맥파 검출 압력으로 유지되는 상태에서 상기 맥파 검출 장치에 의해 검출된 커프 맥파로부터 맥파 후반부 정보의 다른 세트를 획득한다. 이 태양에 따르면, 맥파 후반부 정보 획득 장치는 지혈 장치가 제 1 부위내의 혈액을 지혈시키기 전, 및 지혈 장치가 제 1 부위를 완전히 지혈시키고 혈압을 충분히 감소시킨 후에 검출된 각각의 맥파들에 기초하여 맥파 후반부 정보 세트들을 획득한다. 커프가 감겨지는 제 1 부위가 일단 완전히 지혈된 후에 커프의 압력이 충분히 감소되기 때문에, 커프의 말단측에 위치한 제 2 부위를 흐르는 혈액의 양이 지혈 전에 초기량을 일시적으로 초과한다. 따라서, 지혈 후에 획득된 맥파 후반부 정보 세트의 변화의 정도에 기초하여, 지혈 전에 획득된 맥파 후반부 정보 세트로부터 생체의 혈관내피세포들의 기능을 평가하는 것이 가능하다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 압박 장치의 커프 압력 변경 장치는, 제 1 맥파 검출 압력 유지 장치가 커프 내의 압력을 맥파 검출 압력으로 유지하기 전에 커프내의 압력을 생체의 제 1 부위의 심장 팽창시의 혈압보다 더 낮은 압력으로부터 증가시키는 압력 증가 장치를 더 구비하고, 장치는, 커프의 압력이 압력 증가 장치에 의해 증가되는 동안 맥파 검출 장치에 의해 연속적으로 검출된 커프 맥파 중 심박 동기 맥파의 파형에 변형이 발생한다는 사실에 기초하여 맥파 검출 압력을 맥파 검출 압력 결정 장치를 더 구비한다. 이 태양에 따르면, 맥파 검출 압력 결정 장치는 커프 압력의 느린 증가 동안 실제로 검출된 맥파에 기초하여 맥파 검출 압력을 결정한다. 따라서, 각각의 측정 동작에 있어서, 가장 적절한 맥파 검출 압력이 결정된다. 따라서, 커프 압력이 제 1 맥파 검출 압력 유지 장치에의해 맥파 검출 압력으로 유지되는 상태, 및 커프 압력이 제 2 맥파 검출 압력 유지 장치에 의해 검출 압력으로 유지되는 상태에서 검출된 각각의 맥파는 정확한 파형을 가지므로, 맥파 후반부 정보 획득 장치는 정확한 맥파들에 기초하여 정확한 맥파 후반부 정보 세트들을 획득한다. 따라서, 정확한 맥파 후반부 정보 세트들에 기초하여 생체의 혈관내피세포들의 기능을 더 정확하게 평가하는 것이 가능하다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 압박 장치의 커프 압력 변경 장치는, 생체의 제 1 부위를 예비적으로 압박하기 위해, 제 1 맥파 검출 압력 유지 장치가 커프의 압력을 맥파 검출 압력으로 유지하기 전에 미리 결정된 횟수만큼 커프의 압력을 맥파 검출 압력으로 증가시키는 예비 압박 장치를 더 구비한다. 이 태양에 따르면, 예비 압박 장치는 제 1 부위의 예비적인 압박을 실행하므로, 커프, 및 커프가 착용되는 제 1 부위의 피하조직은 서로 근접하게 된다. 따라서, 더 정확한 맥파가 검출될 수 있으므로, 더 정확한 맥파 후반부 정보 세트가 정확한 맥파에 기초하여 획득될 수 있다. 따라서, 생체의 혈관내피세포들의 기능을 더 정확하게 평가하는 것이 가능하다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 압박 장치의 커프 압력 변경 장치는, 예비 압박 장치가 커프의 압력을 증가시키기 전에 커프내의 압력을 생체의 제 1 부위의 심장 팽창시의 혈압보다 더 낮은 압력으로부터 증가시키는 압력 증가 장치를 더 구비하고, 장치는, 커프의 압력이 압력 증가 장치에 의해 증가되는 동안 맥파 검출 장치에 의해 연속적으로 검출되는 커프 맥파 중 심박 동기 맥파의 파형에 변형이발생한다는 사실에 기초하여 맥파 검출 압력을 결정하기 위한 맥파 검출 압력 결정 장치를 더 구비한다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 상기 지혈 장치는 커프의 압력을 생체의 제 1 부위의 심장 수축시의 혈압보다 더 높은 압력까지 증가시킨 후, 커프의 압력을 감소시키는 혈압 측정 관련 압력 변경 장치를 구비하고, 장치는 커프의 압력이 혈압 측정 관련 압력 변경 장치에 의해 증가되는 동안 맥파 검출 장치 에 의해 검출된 커프 맥파에 기초하여 생체의 혈압을 결정하기 위한 혈압 결정 장치를 더 구비한다. 이 태양에 따르면, 맥파 후반부 정보 획득 장치는 생체의 맥파 후반부 정보 세트들을 시간적으로 획득하고, 또한 혈압 결정 장치는 생체의 혈압을 결정한다. 따라서, 생체의 혈관내피세포들의 기능을 동시에 평가하고 혈압을 획득하는 것이 가능하다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 맥파 후반부 정보 세트들의 각각은 맥파의 입사파 성분에 대한 맥파의 반사파 성분의 비를 나타내는 진폭 증가 지수를 포함한다.

본 발명의 또 다르 태양에 따르면, 맥파 후반부 정보 세트들의 각각은 맥파의 첨예도를 포함한다.

본 발명의 또 다르 태양에 따르면, 맥파 후반부 정보 세트들의 각각은 맥파의 심장 팽창시의 영역을 포함한다.

본 발명의 또 다르 태양에 따르면, 혈관내피세포 기능평가장치는, 각각의 다른 시각에 맥파 검출 장치에 의해 검출되는 맥파 중 심장 박동과 동시에 발생하는각각의 맥파들에 기초하여, 각각 생체의 심장 박동수와 관련되는 복수의 심장 박동수 관련 정보 세트들을 획득하는 심장 박동수 관련 정보 획득 장치를 더 구비하고, 심장 박동수 관련 정보 획득 장치는 상기 압박 장치의 압박에 의해 발생되는 심장 박동수 관련 정보 세트들의 시간적 변화를 제공한다. 이 태양에 따르면, 압박 장치의 압박에 의해 발생되는 심장 박동수 관련 정보의 세트들의 변화에 기초하여 생체의 자율 신경의 기능이 정상인지를 판단하는 것이 가능하다. 생체의 혈관내피세포들의 기능 및 자율 신경의 기능을 동시에 평가하는 것이 가능하다.

이하, 본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 도 1 은 본 발명이 이용되는 혈관내피세포 기능평가장치 (10) 의 회로를 나타내는 도면이다.

도 1 에서, 도면 부호 (12) 는 벨트형 직물 백, 및 직물 백에 포함되고 생체의 신체 부위로서의 생체의 상완 (14) 주위에 감겨지는 고무 백을 포함하는 팽창성 커프를 나타낸다. 커프 (12) 는 파이핑 (22) 을 통해 공기 펌프 (24) 에 연결된다. 압력 제어 밸브 (18) 는 파이핑 (20) 을 통해 공기 펌프 (24) 에 연결된다. 압력 제어 밸브 (18) 는 공기 펌프 (24) 로부터 공급된 압축된 공기의 압력을 조정하고, 압력이 제어된 공기를 커프 (12) 에 공급하거나, 압축된 공기를 커프 (12) 로부터 방출하여, 커프 (12) 내의 공기 압력을 제어한다.

압력 센서 (16) 는 커프 (12) 내의 공기 압력을 검출하고, 검출된 공기 압력을 나타내는 압력 신호 (SP) 를 정압 필터 회로 (26) 및 맥파 필터 회로 (즉, 맥파 필터 장치; 28) 에 공급한다. 정압 필터 회로 (26) 은 압력 신호 (SP) 로부터검출된 공기 압력의 정압 성분, 즉 커프 (12) 의 압박 압력 (이하, 커프 압력 (PC) 이라 한다) 을 나타내는 커프 압력 신호 (SC) 를 추출하는 저역 통과 필터를 구비한다. 필터 회로 (26) 는 A/D (아날로그-디지탈) 컨버터 (30) 를 통해 전자 제어 장치 (32) 에 커프 압력 신호를 공급한다. 맥파 필터 회로 (28) 는 1 내지 30Hz의 주파수들을 갖는 신호들을 통과시켜 압력 신호 (SP) 로부터 검출된 공기 압력의 진동 성분으로서의 커프 맥파를 나타내는 커프 맥파 신호 (SM) 를 추출하는 대역 통과 필터를 구비한다. 필터 회로 (28) 는 A/D 컨버터를 통해 커프 맥파 신호 (SM) 를 제어 장치 (32) 에 공급한다. 커프 맥파 신호 (SM) 에 의해 나타내어지는 커프 맥파는 생체의 상완 동맥으로부터 커프 (12) 에 전달되는 압력 진동이다. 본 실시예에서, 커프 (12), 압력 센서 (16), 및 맥파 필터 회로 (28) 는 서로 협조하여 맥파 검출 장치를 제공한다.

제어 장치 (32) 가 CPU (중앙 처리 장치; 36), ROM (읽기 전용 메모리; 38), RAM (랜덤 액세스 메모리; 40), 및 I/O (입출력) 포트 (도면에 미도시) 를 구비하는 소위 마이크로컴퓨터에 의해 제공된다. CPU (36) 는 RAM (40) 의 임시 저장 기능을 이용하여 ROM (38) 에 미리 저장된 제어 프로그램에 따라 신호들을 프로세싱하고, 커프 압력 (PC) 을 제어하기 위해 구동 신호들을 I/O 포트를 통해 공기 펌프 (24) 및 압력 제어 밸브 (18) 에 공급한다. 또한, CPU (36) 는 도 2 에 상세히 나타낸, 각각의 진폭 증가 지수 값들 (AI) 및 생체의 각각의 심장 박동수 값들 (HR) 을 시간적으로 결정하기 위한 다양한 기능들을 갖고, 표시 장치 (42) 에 의한 표시를 제어한다.

도 2 는 혈관내피세포 기능평가장치 (10) 의 제어 장치 (36) 의 필수 제어 기능들을 설명하기 위한 블록도이다.

커프 압력 변경부 또는 수단 (50) 은, 제 1 커프 압력 (PC) 가 미리 결정된 지혈 시간 (T1) 동안 지혈 압력 (PC1) 로 유지된 후 커프 압력 (PC) 이 미리 결정된 측정 시간 (T2) 동안 맥파 검출 압력 (PC2) 으로 유지되도록 정압 필터 회로 (26) 으로부터 공급된 커프 압력 신호 (SC) 에 기초하여 압력 제어 밸브 (18) 및 공기 펌프 (24) 를 동작시킨다. 따라서, 본 혈관내피세포 기능평가장치 (10), 커프 (12), 커프 압력 변경부 (50), 커프 압력 신호 (SC) 를 커프 압력 변경부 (50) 에 공급하는 정압 필터 회로 (26), 및 커프 압력 변경부 (50) 에 의해 제어되는 압력 제어 밸브 (18) 및 공기 펌프 (24) 는 서로 협조하여 압박 장치를 제공한다.

지혈 시간 (T1) 는 몇 초 또는 몇 십초와 같이 1분 보다 더 짧은, 아주 짧은 시간으로부터 몇 분까지의 범위내에 들도록 미리 결정된다. 지혈 압력 (PC1) 은 커프 (12) 가 착용되는 신체 부위의 지혈시킬 수 있고 심장 수축시의 혈압 (BPSYS) 보다 더 높도록 미리 결정되는 커프 압력 (PC) 이다.

맥파 검출 압력 (PC2) 은 진폭 증가 지수를 결정하는데 이용되는 커프 맥파를 검출하기 위해 이용되는 커프 압력 (PC) 이고, 생체의 평균 혈압 (BPMEAN) 보다 더 낮도록, 더 바람직하게는 생체의 심장 팽창시의 혈압 (BPDIA) 보다 더 낮도록, 그리고 충분히 높은 혈압, 예를 들어 50mmHg 내지 60mmHg보다 더 낮지 않도록 미리 결정되며, 충분히 큰 진폭을 갖는 커프 맥파가 검출되는 것을 보장한다. 상기의 맥파 검출 압력 (PC2) 은 생체의 심장 팽창시의 혈압 (BPDIA) 보다 더 높다면, 맥파 필터 회로 (28) 에 의해 추출된 커프 맥파는 동맥이 압박되기 때문에 변형된다. 특히, 맥파 검출 압력이 생체의 평균 혈압 (BPMEAN) 보다 더 높다면, 동맥은 크게 압박되므로 커프 맥파가 크게 변형되어 정확한 진폭 증가 지수 (AI) 가 결정될 수 없다.

측정 시간 (T2) 는 이하에서 설명되는 진폭 증가 지수 결정부 또는 수단 (52) 이 진폭 증가 지수 값들 (AI) 를 시간적으로 결정하는 시간이고, 커프 압력 (PC) 를 지혈 압력 (PC1) 으로 유지함으로써 변형된 커프 맥파의 파형이 그 초기 상태로 돌아가기 전에 종료되도록 미리 결정된다. 커프 맥파의 제 1 파형이 커프 (12) 의 압박을 시작함으로써 변형된 후, 커프 (12) 의 압박이 종료되고, 결국 혈류가 그 초기 상태로 돌아가게되어, 커프 맥파의 파형이 그 초기 상태로 돌아가는 시간을 파형 변형 시간이라고 한다면, 측정 시간 (T2) 은 파형 변형 시간이 종료되기 전에 종료된다.

진폭 증가 지수 결정부 (52) 는 커프 압력 (PC) 이 커프 압력 변경부 (50) 에 의해 맥파 검출 압력 (PC2) 로 변경된 직후에 개시된 측정 시간 (T2) 에서 맥파 필터 회로 (28) 에 의해 추출된 커프 맥파 중 심장 박동과 동시에 발생하는 각각의 맥파들의 각각의 진폭 증가 지수 값 (AI) 을 반복적으로 결정하고, 표시 장치 (42) 를 동작시켜 그에 따라 결정된 진폭 증가 지수 값들 (AI) 을 표시한다. 진폭 증가 지수 결정부 (52) 는 커프 맥파 신호 (SM) 에 포함된 입사파 성분의 피크점 (P), 피크점 (P) 의 발생 시각 (tP), 신호 (SM) 에 포함된 반사파 성분의 피크점(R), 및 피크점 (R) 의 발생시 (tR) 을 결정하는 피크점 결정부 또는 수단 (54); 를 구비하고, 다음 식 (1) 에 의해 나타내어지는 관계에 따라, 커프 맥파 신호 (SM) 의 맥파 압력 (즉, 가장 큰 진폭; PP), 및 반사파 성분의 피크점 (R) 의 발생시 (tR) 의 커프 맥파 신호 (SM) 의 진폭 (b) 로부터 입사파 성분의 피크점 (P) 의 발생시 (tP) 의 커프 맥파 신호 (SM) 의 진폭 (a) 을 감산함으로써 획득되는 차 (△P=b-a) 에 기초하여 진폭 증가 지수 (AI) 를 결정한다.

식 (1)

AI=(△P/PP)×100(%)

피크점 결정부 (54) 는 커프 맥파 신호 (SM) 를 4차 미분하고, 그에 따라 획득된 신호 (SM) 의 4차 미분 파형에 기초하여, 특히, 미분 파형의 부호 변화점들에 기초하여 신호 (SM) 의 입사파 성분의 피크점 (P), 피크점 (P) 의 발생 시각 (tP), 신호 (SM) 에 포함된 반사파 성분의 피크점 (R), 및 피크점 (R) 의 발생시 (tR) 를 결정한다. 도 3 및 도 4 는 다른 파형들을 갖는 2개의 커프 맥파 신호들 (SM) 및 그 각각의 4차 미분 파형을 나타내고, 도 3 및 도 4 의 각각은 대응하는 하나의 신호 (SM) 와 공통의 시간축에 따른 미분 파형, 신호 (SM) 의 입사파 성분의 피크점 (P), 피크점 (P) 의 발생 시각 (tP), 신호 (SM) 에 포함된 반사파 성분의 피크점 (R), 및 피크점 (R) 의 발생시 (tR) 을 나타낸다. 도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 커프 맥파 중 심박 동기 맥파의 피크점이 맥파의 입사파 성분의 피크점 (P) 또는 맥파의 반사파 성분의 피크점 (R) 과 동시에 발생하기 때문에, 반사파 성분의 피크점 (R) 의 발생시 (tR) 의 커프 맥파 신호 (SM) 의 진폭 (b) 로부터 입사파 성분의 피크점 (P) 의 발생시 (tP) 의 커프 맥파 신호 (SM) 의 진폭 (a) 을 감산함으로써 획득되는 차 (△P) 에 기초하여 결정된 진폭 증가 지수 (AI) 는 커프 맥파의 피크점의 진폭에 관련된다. 따라서, 진폭 증가 지수 (AI) 는 일종의 맥파 후반부 정보이고, 진폭 증가 지수 결정부 (52) 는 일종의 맥파 후반부 정보 획득 장치로서 기능한다.

피크점 결정부 (54) 는 커프 맥파 신호 (SM) 의 파형, 커프 맥파상의 기준점들, 즉 상승점 윈도우 (t1) 및 노치점 윈도우 (t2) 에 기초하여 결정하는 기준점 결정부 또는 수단 (56); 각각 시각 t2에서 시작되고 시각 t3에서 종료되며, 각각의 소정의 시간들이 상승점 (t1) 보다 뒤에 오는 상승점 윈도우 (즉, 타임 게이트; W1) 를 결정하고 또한 각각 시각 t4에서 시작되고 시각 t5에서 종료되며, 각각의 소정의 시간들이 노치점 (t6) 보다 앞에 오는 노치점 윈도우 (타임 게이트; W2) 결정하기 위한 윈도우 결정부 또는 수단 (58); 압력이 커프 맥파 검출 압력으로 유지되는 커프 (12) 로부터 획득된 커프 맥파 신호 (SM) 을 4차 미분, 즉 4번 미분하기 위한 4차 미분부 또는 수단 (60); 및 그에 따라 획득된 4차 미분 파형의 2개의 부호 변화점들에 기초하여 각각 상승점 윈도우 (W1) 및 노치점 윈도우 (W2) 내에 드는 커프 맥파의 입사파 성분의 피크점 (P), 피크점 (P) 의 발생시 (tP), 커프 맥파의 반사파 성분의 피크점 (R), 및 피크점 (R) 의 발생시 (tR) 를 결정하기 위한 입사파 및 반사파 결정부 또는 수단 (62) 을 구비한다. 기준점 결정부 (56) 는 상승점 (t1) 으로서, 커프 맥파 중 심박 동기 맥파의 국부 최소점 보다 뒤에 오고, 심박 동기 맥파의 최소점과 최대점 사이의 진폭의 소정의 비, 예를 들어 1/10과 동일한 진폭을 갖는 점을 결정하고, 또한 노치점 (t6) 으로서, 최대점 보다 뒤에 오는 제 1 국부 최소점 또는 제 1 변곡점을 결정한다. 입사파 및 반사파 결정부 (62) 는 입사파 성분의 피크점의 발생시 (tP) 로서, 양의 영역으로부터 음의 영역의 방향으로 부호가 변하고, 상승점 윈도우 (W1) 의 시작점으로부터 소정의 위치를 갖는 부호 변화점, 예를 들어 상승점 윈도우 (W1) 내에 드는 제 1 부호 변화점을 결정하고, 또한 반사파 성분의 피크점의 발생시 (tR) 로서 음의 영역으로부터 양의 영역의 방향으로 부호가 변하고, 노치점 윈도우 (W2) 로부터 소정의 위치를 갖는 부호 변화점, 예를 들어 노치점 윈도우 (W2) 내에 드는 제 1 부호 변화점을 결정한다. 윈도우 결정부 (58) 에 의해 이용되는, 상승점 (t1) 으로부터 상승점 윈도우 (W1) 의 시작점 및 종료점까지의 각각의 시각들, 및 노치점 (t6) 로부터 노치점 윈도우 (W2) 의 시작점 및 종료점까지의 각각의 시각들이 피크점 (tP, tR) 윈도우 (W1, W2) 내에 각각 들 수 있도록 경험적으로 미리 결정된다.

의사와 같은 의료인은, 측정 시간 (T2) 에서 반복적으로 결정되고 표시 장치 (42) 에 의해 표시된 진폭 증가 지수 값 (AI) 의 시간적 변화에 기초하여, 생체의 혈관내피세포들이 정상인지를 판단한다. 더 상세히 설명하면, 혈관내피세포들이 정상이라면, 일단 지혈된 압박된 신체 부위로부터 검출된 맥파에 기초하여 결정된 진폭 증가 지수 값 (AI), 또는 하류 신체 부위가 위치하는 압박된 신체 부위의 하류는, 일단 지혈된 후에 개시된 후 동맥의 직경이 점진적으로 증가함에 따라, 혈류가 점진적으로 감소한다. 그러나, 혈관내피세포들의 기능이 비정상적이라면, 즉 동맥들이 경화되므로 동맥들의 기능이 저하된다면, 비정상적인 동맥들에 대해결정된 진폭 증가 지수 값들 (AI) 은 전혀 감소하지 않거나, 정상 동맥들이 감소되는 지수 값 (AI) 과 동일한 양으로 감소하지 않는다.

심장 박동수 관련 정보 획득 장치로서 기능하는 심장 박동수 결정부 또는 수단 (64) 은 커프 압력 (PC) 이 커프 압력 변경부 (50) 에 의해 맥파 검출 압력 (PC2) 로 유지되는 측정 시간 (T2) 동안 맥파 필터 회로 (28) 에 의해 추출된 커프 맥파 중 연속적인 심박 동기 맥파들의 각각의 쌍들의 각각의 소정의 주기적 시점들 (예를 들어, 각각의 상승점들 또는 각각의 피크점들) 사이의 시간 간격에 기초하여 생체의 각각의 심장 박동수 값들 (HR) 을 결정하고, 표시 장치 (42) 를 동작시켜 그에 따라 결정된 심장 박동수 값들 (HR) 을 표시한다. 의료인은 측정 시간 (T2) 동안 심장 박동수 결정부 (64) 에 의해 반복적으로 결정되고 표시 장치 (42) 에 의해 표시된 심장 박동수 값들로부터, 혈류가 일단 지혈된 후 재개될 때 발생하는 심장 박동수 값들 (HR) 의 시간적 변화를 알 수 있고, 변화의 정도에 기초하여 생체의 자율 신경의 활동성을 평가한다.

도 5 는, 도 2 의 블록도에 도시된 CPU (36) 의 기능들의 제어를 나타내는 플로우챠트이다.

도 5 에서, 측정 개시 동작 (도면에 미도시) 이 단계 (SA1) (이하, "단계"라는 용어는 생략한다) 로 개시된다. SA1에서는, 도 6 에서 도시된 시각 (ta) 에서 커프 압력 (PC) 의 신속한 증가를 개시하기 위해, CPU는 공기 펌프 (24) 및 압력 제어 밸브 (18) 를 동작시킨다. 그 후, 제어는 SA2로 진행하여 커프 압력 (Pc) 이 지혈 압력 (PC1), 예를 들어 (180mmHg) 에 도달했는지를 판단한다. 커프 압력 (Pc) 는 신속하게 증가되는 동안, 긍정적인 판단이 이루어질 때까지, SA2는 반복된다.

한편, 도 6 에 도시된 시각 tb에서, 긍정적인 판단이 SA2에서 이루어 지면, 제어는 커프 압력 (PC) 을 압력 (PC1) 으로 유지하기 위해 맥파 검출 압력 (PC2), 예를 들어 50mmSA5로 진행하여 압력 제어 밸브 (18) 를 동작시킨다. 그 후, SA4에서, CPU는, 커프 압력 (Pc) 가 SA3에서 유지된 이후의 지속 시간이 지혈 시간 (T1), 예를 들어 30초를 초과했는지를 판단한다. 커프 압력 (PC) 이 압력 (PC1) 으로 유지되는 동안, 긍정적인 판단이 이루어질 때까지 SA4는 반복된다.

한편, 도 6 에 도시된 시각 tc에서, 긍정적인 판단이 SA4에서 이루어지면, 제어는 SA5로 진행하여, 도 6 에 도시된 시각 td에서 커프 압력 (Pc) 을 맥파 검출 압력 (PC2), 예를 들어 50mmHg로 유지하기 위해 압력 제어 밸브 (18) 을 다시 동작시킨다. 그 후, 제어는 진폭 증가 지수 결정부 (52), 즉 도 7 에 도시된 진폭 증가 지수 결정 루틴에 대응하는 SA6으로 진행한다.

먼저, 도 7 의 SB1에서, CPU는 커프 맥파 신호 (SM) 에 의해 나타내어지는 하나 이상의 커프 맥파의 심장 박동 길이를 판독한다, 즉 커프 맥파 중 심박 동기 맥파의 미리 결정된 주기적인 시점 (예를 들어, 상승점 또는 피크점) 부터 지속되는 신호 (SM) 의 길이를 판독한다.

이 후, CPU의 제어는 기준점 결정부 (56) 에 대응하는 SB2로 진행한다. SB1에서, CPU는 커프 맥파 신호 (SM) 에 의해 나타내어지는 커프 맥파의 파형에 기초하여 상승점 (t₁) 및 노치점 (t₆) 을 결정한다. 예를 들어, CPU는 맥파 중 심박 동기 맥파의 최소점보다 뒤에 오고 심장 박동과 동시에 발생하는 펄스의 최소점과 최대점 사이의 소정의 비, 예를 들어 1/10과 동일한 진폭을 갖는 점을 상승점 (t₁) 으로서 결정하고, 또한 최대점보다 뒤에 오는 제 1 국부 최소점 또는 제 1 변곡점을 노치점 (t₆) 으로서 결정한다.

압력이 맥파 검출 압력 (PC2) 으로 유지되는 커프 (12) 로부터 획득되는 커프 맥파 신호 (SM) 에 의해 나타내어지는 커프 맥파의 파형에 기초하여 커프 맥파상의 기준점들 즉, 상승점 (t1) 및 노치점 (t6) 을 결정한다. 예를 들어, CPU는 상승점 (t1) 으로서 심박 동기 맥파의 최소점보다 뒤에 오고 심박 동기 맥파의 최소점과 최대점 사이의 진폭의 미리 결정된 비율, 예를 들어 1/10과 동일한 진폭을 갖는 점을 결정하고, 노치점 (t6) 으로서 제 1 국부 최대점 또는 제 1 변곡점을 결정한다.

이 후, 제어는 윈도우 결정부 (58) 에 대응하는 SB3로 진행한다. SB3에서, CPU는 각각 시각 t2에서 시작되고 시각 t3에서 종료되며, 각각의 소정의 시간들이 상승점 (t1) 보다 뒤에 오는 상승점 윈도우 (즉, 타임 게이트; W1) 를 결정하고 또한 각각 시각 t4에서 시작되고 시각 t5에서 종료되며, 각각의 소정의 시간들이 노치점 (t6) 보다 앞에 오는 노치점 윈도우 (타임 게이트; W2) 결정한다.

이 후, 제어는 4차 미분 수단 (60) 에 대응하는 SA4로 진행한다. SA4에서, CPU는 압력이 맥파 검출 압력 (PC2) 으로 유지되는 커프 (12) 로부터 획득되는커프 맥파 신호 (SM) 를 4차 미분한다. 그 후, 제어는 입사파 및 반사파 피크점 결정 수단 (62) 에 대응하는 SA5로 진행한다. SA5에서, CPU는, 각각 상승점 윈도우 (W1) 및 노치점 윈도우 (W2) 내에 드는, 그에 따라 획득된 4차 미분 파형의 2개의 부호 변화점들에 기초하여 커프 맥파 신호 (SM) 의 입사파 성분의 피크점 (P), 점 (P) 의 발생의 시각 (tp), 신호 (SM) 의 반사파 성분의 피크점 (R), 및 점 (R) 의 발생 시각 (tR) 을 결정한다.

이 후, SB6에서, CPU는 먼저 압력이 맥파 검출 압력 (PC2) 으로 유지되는 커프 (12) 로부터 획득되는 커프 맥파 신호 (SM) 의 맥파 압력 (즉, 최대 진폭; PP) 을 결정한 후, 신호 (SM) 의 입사파 성분의 피크점 (tP) 의 발생시의 신호 (SM) 의 맥파의 진폭 b로부터 신호 (SM) 의 반사파 성분의 피크점 (tR) 의 발생시의 진폭 a를 감산함으로써 차이 (△P) (=b-a) 를 결정한다. 또한, CPU는 상기의 식 (1) 에 의해 나타내어지는 관계에 따라, 맥파 압력 (PP) 과 차이 (△P) 에 기초하여 진폭 증가 지수 (AI1) 를 결정한다. 그 후, SB7에서, CPU는 표시장치 (42) 를 동작시켜, 도 8 에 도시된 바와 같이, 표시 장치 (42) 의 이미지 스크린의 미리 결정된 영역의, SB6에서 결정된 진폭 증가 지수 (AI) 를 표시한다.

도 5 를 다시 참조하면, 제어는 심장 박동수 결정부 (64) 에 대응하는 SA7로진행한다. SA7에서, CPU는 (몇 초의) 맥파 시간 (RR) 으로서 커프 맥파의 2개의 연속적인 심박 동기 맥파들의 각각의 소정의 주기적인 시점들 사이의 시간 간격을 결정하고, 생체의 심장 박동수 (HR) (횟수/분) 를 결정하기 위해, 다음 식 (2) 에 대한 그에 따라 결정된 맥파 시간 (RR) 을 도 7 의 SB1에서 판독한 후 대체하며, 표시 장치 (42) 를 동작시켜 그에 따라 결정된 심장 박동수 (HR) 를 표시한다.

식 (2)

HR=60/RR

그 후, SA8에서, 커프 압력 (PC) 이 SA5에서 맥파 검출 압력 (P2) 로 유지된 후 경과한 CPU는 지속 시간이 측정 시간 (T2), 예를 들어 1분을 초과하는지를 판단한다. 각각의 진폭 증가 지수 값 (AI) 및 각각의 심장 박동수 값 (HR) 이 연속적으로 결정되고 표시되는 동안, SA8은 긍정적인 판단이 이루어질 때까지 반복된다.

한편, 도 6 에 도시된 시각 (te) 에서, SA8에서 긍정적인 판단이 이루어 지면, 제어는 SA9로 진행하여, 커프 압력 (Pc) 을 대기압으로 낮추기 위해, 압력 제어 밸브 (18) 을 동작시킨다.

본 발명에 관한 이상의 설명으로부터, 진폭 증가 지수 결정부 (52) (SA6) 는, 상완 (14) 이 커프 (12) 로 지혈되는 커프 압력 (PC) 이 맥파 검출 압력 (PC2) 으로 유지되는 측정 시간 (T2) 동안 맥파 필터 회로 (28) 에 의해 검출된 커프 맥파에 기초하여 생체의 각각의 진폭 증가 지수 (AI) 를 시간적으로 결정한다. 따라서, 의료인은 각각의 진폭 증가 지수 (AI) 의 시간적 변화에 기초하여 생체의 혈관내피세포들의 기능을 평가할 수 있다. 초음파 진단 장치를 이용할 필요가 없기 때문에, 혈관내피세포의 기능을 평가하는 것이 용이하다.

또한, 본 실시예에서, 심장 박동수 결정부 (64) (SA7) 는, 상완 (14) 이 커프 (12) 로 지혈되 후에, 커프 압력 (PC) 이 맥파 검출 압력 (PC2) 으로 유지되는측정 시간 (T2) 동안 맥파 필터 회로 (28) 에 의해 검출된 커프 맥파에 기초하여 생체의 각각의 심장 박동수 (HR) 를 시간적으로 결정한다. 따라서,의료인은 각각의 심장 박동수 값 (HR) 의 시간적 변화에 기초하여 생체의 자율 신경의 기능을 평가할 수 있다. 따라서, 의료인은 혈관내피세포들의 기능 및 자율 신경의 기능을 동시에 평가할 수 있다.

다음, 본 발명의 제 2 실시예가 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도 1 내지 도 8 에 도시된 제 1 혈관내피세포 기능평가장치 (10) 에 이용되는 것과 동일한 도면 부호들이 제 2 실시예의 대응하는 부재를 지시하는데 이용되고, 그 소자들에 관한 설명은 생략된다.

도 9 는, 본 발명에 관한 제 2 실시예로서 혈관내피세포 기능평가장치의 CPU (36) 의 필수 제어 기능을 설명하기 위한 블록도이다. 제 2 실시예는 CPU (36) 의 일부 제어 기능들에 관하여 제 1 실시예와 다르다.

커프 압력 변경부 또는 수단 (66) 은 저속 압력 증가부 또는 수단 (66a); 저속 압력 증가부 (66a) 후에 동작되는 예비 압박부 또는 수단 (66b); 예비 압박 수단 (66b) 후에 동작되는 제 1 맥파 검출 압력 유지부 또는 수단 (66c); 제 1 맥파 검출 압력 유지부 또는 수단 (66c) 후에 동작되는 혈압 측정 관련 압력 변경부 또는 수단 (66d); 및 혈압 측정 관련 압력 변경부 (66d) 후에 동작되는 제 2 맥파 검출 압력 유지부 (66e) 을 구비한다.

저속 압력 증가부 (66a) 는 커프 압력 (PC) 을 커프 (12) 가 감겨지는 신체 부위 (14) 의 심장 팽창시의 압력보다 충분히 낮은 압력과 같은 대기압으로부터 저속으로 증가시키고, 이하에서 설명되는 바와 같이, 맥파 검출 압력 결정부 또는 수단 (67) 이 맥파 검출 압력 (PC2) 을 결정할 때까지 저속 압력 증가를 계속한다. 여기서, 저속은, 예를 들어 2 내지 5mmHg이다. 커프 압력 (PC) 의 증가는 연속적 (즉, 선형) 또는 불연속 (즉, 계단식) 일 수 있다.

예비 압박부 (66b) 는 각각 커프 압력 (PC) 을 이하에 설명되는 맥파 검출 압력 결정부 (67) 에 의해 결정된 맥파 검출 압력 (PC2) 까지 증가하는 단계를 포함하는 소정의 수 (예를 들어, 1 내지 3) 의 예비 압박 동작들을 실행하고, 커프 압력 (PC) 이 커프 압력 (Pc) 이 맥파 검출 압력 (PC2) 에 도달한 직후 또는 커프 압력 (PC) 가 소정의 시간 (예를 들어, 몇 초) 동안 압력 (PC2) 로 유지된 직 후, 커프 압력 (Pc) 을 대기압까지 감소시킨다. 제 1 및 제 2 맥파 검출 압력 유지부들 (66c, 66e) 의 각각은 생체의 하나의 심장 박동수 만큼에 대응하는 시간 동안 커프 압력 (Pc) 을 이하에 설명되는 맥파 검출 압력 결정부 (67) 에 의해 결정된 맥파 검출 압력 (PC2) 로 유지한다.

지혈 장치로서도 기능하는 혈압 측정 관련 압력 변경부 (66d) 는 소정의 수 (예를 들어, 1) 의 혈압 측정 동작을 실행한다. 더 상세히 설명하면, 각각의 혈압 측정 동작, 혈압 측정 관련 압력 변경부 (66d) 는 커프 압력 (Pc) 을 상완 (14) 의 심장 수축시의 혈압 (BPSYS) 보다 더 높은 목표 압력 값 (Pcm) (예를 들어, 180mmHg) 까지 신속하게 증가시킨 후, 이하에 설명되는 혈압 결정부 또는 수단 (68) 이 생체의 혈압값 (BP) 을 결정하는 단계를 종료할 때까지, 2 내지 3mmHg/sec의 저속으로 커프 압력 (PC) 을 감소시킨다.

맥파 검출 압력 결정부 또는 수단 (67) 은, 저속 압력 증가부 (66a) 에 의해 천천히 증가됨에 따라, 맥파 필터 회로 (28) 에 의해 연속적으로 검출된 커프 맥파의 복수의 심박 동기 맥파들의 각각의 더 낮은 부분들의 각각의 파형들이 조금씩 변형되기 때문에, 는 사실에 기초하여 맥파 검출 압력 (PC2) 을 결정한다. 상완 (14) 이 커프 (12) 에 의해 압박되는 상태에서, 커프 (12) 에 의해 압박되는 신체 부위 (14) 의 혈압의 진동은 현재의 커프 압력 (PC) 보다 더 낮은 압력 범위에서는 발생하지 않는다. 따라서, 커프 압력 (PC) 가 증가하게 되어, 결국 생체의 심장 팽창시의 압력 (BPDIA) 를 초과한다면, 커프 맥파 중 심박 동기 맥파의 더 낮은 압력을 초과한다. 맥파 검출 압력 (PC2) 이 생체의 심장 팽창시의 압력 (BPDIA) 보다 어느 정도 더 낮은 것이 바람직하기 때문에, 결정부 (67) 는, 변형이 먼저, 커프 압력 (PC) 의 느린 감소 동안 연속적으로 검출된 커프 맥파 중 심박 동기 맥파의 각각의 더 낮은 부위들의 각각의 파형들에 발생하는 때의 현재의 커프 압력 (PC) 으로부터 소정의 작은 값 (예를 들어, 20mmHg) 을 감산함으로써 맥파 검출 압력 (PC2) 을 결정한다. 여기서, 변형이 먼저, 커프 압력 (PC) 의 느린 감소 동안 연속적으로 검출된 커프 맥파 중 심박 동기 맥파의 각각의 더 낮은 부위들의 각각의 파형들에 발생하는지의 여부는 다음과 같이 판단된다: 연속적이고 커프 맥파 중 심박 동기 맥파들의 각각의 파형들이 규준화된 후, 각각의 맥파에 앞서는 맥파의 규준화된 파형으로부터의 정의된 영역으로부터의 각각의 맥파의 규준화된 파형에 의해 정의된 영역의 차이가 계산되고, 그 후, 연속적이고 심박 동기 맥파들의 각각의 파형들로부터 계산된 차이들의 변화의 속도 또는 양이 소정의 기준값을초과한다. 변화의 속도 또는 양이 기준값을 초과한다면, 변형이 먼저 커프 맥파에 발생한다고 판단될 수 있다.

혈압 결정부 또는 수단 (68) 은, 혈압 측정 관련 압력 변경부 (66d) 의 제어하에서 커프 압력 (Pc) 의 느린 감소 동안 연속적으로 획득되는 커프 맥파 신호 (SM) 에 의해 나타내어지는 커프 맥파 중 복수의 심박 동기 맥파들의 각각의 진폭의 변화에 기초하여, 공지의 진도 방법에 따라 생체의 심장 수축시의 혈압 (BPSYS), 평균 혈압 (BPSYS), 및 심장 팽창시의 혈압 (BPDIA) 을 결정한다. 또한, 결정부 (68) 는 표시 장치 (42) 를 동작시켜, 그에 따라 결정된 심장 수축시의 혈압 (BPSYS) 등을 표시한다.

진폭 증가 지수 결정부 또는 수단 (70) 은, 진폭 증가 지수 (AI) 의 시간 및 결정에 관하여만 제 1 실시예에 이용된 진폭 증가 지수 결정부 (52) 와 다르다. 커프 압력 (PC) 이 제 1 맥파 검출 압력 유지부 (66c) 에 의해 맥파 검출 압력 (PC2) 으로 유지될 때 및 커프 압력 (PC) 이 혈압 측정 관련 압력 변경부 (66d) 에 의해 실행된 혈압 측정 관련 압력 변경 동작의 직전 및 직후에 맥파 검출 압력 (PC2) 으로 유지될 때, 진폭 증가 지수 결정부 (70) 은 제 1 실시예에서 이용되는 진폭 증가 지수 결정부 (52) 와 유사하게, 맥파 필터 회로 (28) 로부터 공급된 공급된 각각의 맥파에 기초하여 진폭 증가 지수 (AI) 를 결정한다. 또한, 결정부 (70) 는 표시 장치 (42) 를 동작시켜, 그에 따라 결정된 진폭 증가 지수값 (AI) 을 표시한다. 결정부 (70) 가 혈압 측정 동작 전후에 각각의 진폭 증가 지수 값들 (AI) 을 결정하는 경우에, 상완 (14) 은 혈압 측정 동작 동안 압박되기 때문에, 의료인은 커프 (12) 의 압박에 의해 발생되는 진폭 증가 지수 값들 (AI) 의 시간적 변화를 관찰할 수 있다.

또한, 심장 박동수 관현 정보 획득 장치로서 기능하는 심장 박동수 결정부 또는 수단 (72) 은 심장 박동수 (HR) 의 결정시에 관하여 제 1 실시예에서 이용되는 심장 박동수 결정부 (64) 와 다르다. 심장 박동수 결정부 (72) 는 진폭 증가 지수 결정부 (70) 에 의해 이용되는 커프 맥파들의 각각에 기초하여 심장 박동수 (HR) 를 결정하고, 표시 장치 (42) 를 동작시켜 그에 따라 결정된 심장 박동수 값들 (HR) 을 표시한다. 즉, 커프 압력 (PC) 이 혈압 측정 관련 압력 변경부 (66d) 에 의해 실행되는 혈압 측정 관련 압력 변경 동작 전후에 커프 압력 검출 압력 (PC2) 로 유지될 때, 결정부 (72) 는 또한 맥파 필터 회로 (28) 로부터 공급된 각각의 커프 맥파들에 기초하여 심장 박동수 (HR) 를 결정한다.

도 10 및 도 11 은 도 9 의 블록도에 도시된 CPU (36) 의 제어 기능들을 나타내는 플로우챠트이다.

도 10 에서, 도면에 도시되지 않은 측정 개시 동작이 실행될 때, CPU의 제어는, CPU가 도 12 에 도시된 시각 ta에서 예를 들어 5mmHg/sec의 속도로 커프 압력 (PC) 의 느린 증가를 시작하기 위해 공기 펌프 (24) 를 기동시키고 압력 제어 밸브 (18) 를 동작시키는 단계 (SC1) 로 시작된다. 커프 압력 (PC) 이 천천히 증가되는 동안, CPU는 맥파 검출 압력 결정부 (67) 에 대응하는 SC2 내지 SC9를 실행한다.

이 후, SC2에서, CPU는 샘플링 시각에 맥파 필터 회로 (28) 로부터 공급된커프 맥파 신호 (SM) 의 진폭을 판독한다. SC2 후에, 생체의 하나의 심장 박동에 대응하는 신호 (SM) 의 길이를 판독했는지를 판단하는 이 SC3가 있게 된다. CPU가 신호 (SM) 의 판독을 계속하는 동안 긍정적인 판단이 이루어질 때까지, SC2 및 SC3는 반복된다.

한편, 긍정적인 판단이 SC3에서 이루어지면, 제어는 S4로 가서, 단계 (SC2) 및 단계 (SC3) 를 반복함으로써 판독된, 커프 맥파 중 심박 동기 맥파를 규준화한다.

이 후, SC5에서, CPU는 현재의 제어 사이클의 SC4에서 규준화되고 커프 맥파 중 심박 동기 맥파를 이 전의 커프 맥파 중 심박 동기 맥파상에 중첩시키고, 이 전의 규준화된 맥파에 의해 정의된 영역으로부터 SC4에서 규준화된 현재의 맥파에 의해 정의된 영역을 감산함으로써 차이 (d) 를 계산한다. 그러나, 커프 압력 (Pc) 의 느린 증가의 개시 후에 초기에 검출된 커프 맥파 중 초기 심박 동기 맥파는 이 전의 맥파들을 갖지 않기 때문에, SC5는 초기 맥파에 대해서는 실행되지 않는다.

그 후, SC6에서, CPU는 이전의 제어 사이클에서 계산된 차이 (d) 로부터 현재의 제어 사이클에서 계산된 차이 (d) 의 변화의 속도 (r) 를 계산한다. 그러나, 커프 압력 (PC) 의 느린 감소의 개시후, 초기에 검출되는 커프 맥파 중 제 1 및 제 2 의 심장박동과 동시에 발생하는 맥파는 이전의 차이 값 (d) 을 갖지 않기 때문에, SC6은 제 1 및 제 2 맥파들에 대해서는 실행되지 않는다.

그 후, SC7에서, CPU는 SC6에서 계산된 변화 (r) 의 속도가 소정의 기준값(TH (r))보다 더 큰지를 판단한다. 변화값 (r) 의 속도가 획득되지 않는 경우, 부정적인 판단이 SC7에서 이루어진다. 부정적인 판단이 SC7에서 이루어지면, 제어는 SC2 및 다음 단계들을 반복한다.

한편, SC7에서 긍정적인 판단이 이루어지면, 그것은 변형이 커프 맥파 중 심박 동기 맥파의 더 낮은 부분의 파형에 발생했다는 것을 의미하고, 제어는 SC8로 진행하여 정압 필터 회로 (26) 로부터 공급된 커프 압력 (SC) 의 현재의 진폭을 판독한 후, SC9로 진행하여 SC8에서 판독된 압력 신호 (SC) 에 의해 나타내어지는 커프 압력값 (PC) 보다 20mmHg만큼 더 낮은 압력을 맥파 검출 압력 (PC2) 로서 결정한다.

이 후, SC10에서, CPU는 공기 펌프 (24) 를 중지시키고, 도 12 에 도시된 시각 tb에서 커프 압력을 대기압까지 이완시키도록 압력 제어 밸브 (18) 를 동작시킨다. 도 10 에서, SC1 및 도 10 은 저속 압력 증가부 (66a) 에 대응한다.

그 후, 제어는 예비 압박부 (66b) 에 대응하는 SC13을 통해 SC11로 진행한다. 먼저, SC11에서, CPU느 커프 압력 (PC) 는 SC9에서 결정된 맥파 검출 압력 (PC2) 에 도달했는지를 판단한다. 그 후, SC12에서, CPU는 커프 압력 (PC) 이 SC9에서 결정된 맥파 검출 압력 (PC2) 에 도달했는지를 판단한다. 커프 압력 (PC) 의 증가가 계속되는 동안, SC12는 긍정적인 판단이 이루어질 때까지 반복된다. 한편, 도 12 에 도시된 시각 tc에서, 긍정적인 판단이 SC12에서 이루어지면, 제어는 SC13으로 진행하여 공기 펌프 (24) 를 중지시키고, 커프 압력 (PC) 를 대기압으로 낮루기 위해 압력 제어 밸브 (18) 를 동작시킨다.

이 후, 제어는 SC14 및 도 11 에 도시된 다음 단계들로 진행한다. 제 1 맥파 검출 압력 변경부 (66c) 에 대응하는 SC14에서, CPU는 도 12 에 도시된 시각 (td) 에서, 커프 압력 (PC) 을 SC (9) 에서 결정된 맥파 검출 압력 (PC2) 로 변경하고 유지하기 위해 공기 펌프 (24) 를 다시 시작하고 압력 조절 밸브 (18) 를 동작시킨다.

그 후, SC15에서, CPU는 커프 맥파 중 하나의 심박 동기 맥파를 판독하기 위해 도 7 에 도시된 진폭 증가 지수 결정 루틴을 실행하고, 그에 따라 판독된 맥파에 기초하여 진폭 증가 지수 (AI) 를 결정하며, 표시 장치 (42) 를 동작시켜 그에 따라 결정된 진폭 증가 지수 (AI) 를 표시한다.

이 후, SC16에서, CPU는, SC15에서 진폭 증가 지수 결정 루틴을 실행함으로써 판독된 커프 압력에 기초하여, 도 5 의 SA7에서 이용된 것과 동일한 방식으로 심장 박동수 (HR) 을 결정하여 그에 따라 결정된 심장 박동수 (HR) 를 표시한다.

그 후, SC17에서, 도 12 에 도시된 시각 te에서, CPU는 혈압 측정을 위해, 커프 압력 (Pc) 의 신속한 증가를 시작하도록, 혈압 제어 벨브 (18) 를 동작시킨다. 커프 압력 (Pc) 가 소정의 목표 압력값 (Pcm) 예를 들어, 180mmHg를 초과했는지를 판단하는 SC17후에, SC18이 있게 된다. 커프 압력 (Pc) 이 신속하게 증가되는 동안, SC18은 긍정적인 판단이 이루어질 때까지 반복된다. 한편, 도 12 에 도시된 시각 tf에서, 커프 압력 (Pc) 이 목표 압력 (Pcm) 을 초과하고, 따라서 긍정적인 판단이 SC(18) 에서 이루어지면, 제어는 S19로 진행하여 커프 압력 (PC) 을 3 내지 5 mmHg/sec의 저속으로 감소시킨다.

그 후, SC(20) CPU는 정압 필터 회로 (26) 로부터 공급된 커프 압력 신호 (SC) 의 하나의 심장 박동의 길이, 및 맥파 필터 회로 (28) 로부터 공급된 커프 맥파 신호 (SM) 의 하나의 심장 박동의 길이를 판독한다. 이 후, 제어는 혈압 결정부 (68) 에 대응하는 S21로 진행한다. S21에서, CPU는 S20에서 커프 압력 (PC) 의 느린 감소 동안 연속적으로 획득되는 커프 맥파 중 복수의 심박 동기 맥파들의 각각의 진폭들의 변화에 기초하여, 공지의 진동 방법에 따라 생체의 심장 수축시의 혈압 (BPSYS), 평균 혈압 (BPMEAN), 및 심장 팽창시의 혈압 (BPDIA) 을 결정한다. 그 후, SC22에서, CPU는 모든 혈압값들 (BP) 이 SC21에서 결정되었는지를 판단한다. 현재의 혈압 측정 동작이 계속되는 동안, S20 내지 S22는, S22에서 긍정적인 판단이 이루어질 때까지 반복된다. 한편, 긍정적인 판단이 S22에서 이루어지면, 제어는 S23으로 진행하여 표시 장치 (42) 를 동작시키고 그에 따라 결정된 심장 수축시의 혈압 (BPSYS), 평균 혈압 (BPMEAN), 및 심장 팽창시의 혈압 (BPDIA) 을 표시한다. 여기서, 긍정적인 판단이 SC21에서 이루어지면, CPU는 SC23을 실행하고 다음 단계들이 이하에서 설명되는 SC24에서 커프 압력 (PC) 을 맥파 검출 압력 (PC2) 로 변경하고 유지하여 커프 압력 (PC) 의 느린 감소를 종료한다. 따라서, 긍정적인 판단이 SC22에서 이루어지면, 커프 압력 (PC) 의 느린 감소는 종료된다. 따라서, SC17 내지 SC19는 및 SC22는 혈압 측정 관련 압력 변경부 (66d) 에 대응한다.

혈압값들 (BP) 이 SC23에서 표시된 후, CPU는 SC14 내지 SC16과 동일한 SC24 내지 SC26을 실행한다. 더 상세히 설명하면, 제 2 맥파 검출 압력 유지부(66e) 에 대응하는 SC24에서, CPU는 도 12 에 도시된 시각 tg에서 다시 커프 압력 (PC) 을 맥파 검출 압력 (PC2) 로 변경하고 유지한다. 그 후, SC25에서, CPU는 진폭 증가 지수 (AI) 를 결정하고 그에 따라 결정된 진폭 증가 지수 (AI) 를 표시하기 위해 도 7 에 도시된 진폭 증가 지수 결정 루틴을 실행한다. 이 후, SC26에서, CPU는 심장 박동수를 결정하고, 표시 장치 (42) 를 동작시켜 그에 따라 결정된 심장 박동수 (HR) 를 표시한다. 도 11 에서, SC15 및 SC25는 진폭 증가 지수 결정부 (70) 에 대응하고, SC16 및 SC26은 심장 박동수 결정부 (72) 에 대응한다.

그 후, SC27에서, 도 12 에 도시된 시각 th에서 CPU는 압력 제어 밸브 (18) 를 동작시켜 커프 압력 (PC) 을 대기압까지 낮춘다.

혈압 측정 관련 압력 변경부 (66d) (SC17 내지 SC19 및 SC22) 가 혈압 측정 관련 압력 변경 동즉을 실행하여 상완 (14) 을 압박하고, 변경부 (66d) 가 변경 동작을 실행하여 상완 (14) 을 완전히 지혈시킨 후 커프 압력 (PC) 을 충분히 감소시킨 후에, 진폭 증가 지수 결정부 (70) (SC15 내지 SC25) 는 생체의 각각의 진폭 증가 지수 값 (AI) 들을 결정한다. 따라서, 의료인은, 혈압 측정 관련 압력 변경 동작 후에 결정된 진폭 증가 지수 (AI) 의 변화의 정도에 기초하여, 혈압 측정 관련 압력 변경 동작 후에 결정된 진폭 증가 지수 (AI) 로부터 생체의 혈관내피세포들의 기능을 평가할 수 있다. 초음파 진단 장치를 이용할 필요가 없기 때문에, 혈관내피세포들의 기능을 평가하는 것이 용이하다.

또한, 본 실시예에서, 예비 압박부 (66b) (SC11 내지 SC13) 은 상완 (14),커프 (12) 및 신체 부위 (14) 의 예비 압박을 실행하고, 커프 (12) 가 착용되는 신체 부위 (14), 상완 (14), 및 커프 (12) 는 서로 근접하게 된다. 따라서, 더 정확한 커프 맥파가 검출되므로, 더 정확한 진폭 증가 지수 (AI) 가 커프 맥파에 기초하여 결정될 수 있다. 따라서, 의료인은 생체의 혈관 내치 세포들의 기능을 더 정확하게 평가할 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 맥파 검출 압력 결정부 (67) (SC2 내지 SC9) 는 커프 압력 (Pc) 의 느린 증가 동안 실제로 검출된 커프 맥파에 기초하여 맥파 검출 압력 (PC2) 을 결정한다. 따라서, 각각의 측정 동작에서, 대 부분의 적절한 맥파 검출 압력 (PC2) 이 결정된다. 따라서, 커프 압력 (PC) 이 제 1 맥파 검출 압력 유지 수단 (66e) 에 의해 맥파 검출 압력 (PC2) 으로 유지되는 상태, 및 커프 압력 (PC) 이 제 2 유지부 (66e) 에 의해 검출 압력 (PC2) 으로 유지되는 상태에서 검출된 각각의 커프 맥파들은 정확한 파형을 가지므로, 진폭 증가 지수 결정부 (70) (SC15 내지 SC25) 는 정확한 커프 맥파들에 기초하여 정확한 진폭 증가 지수 (AI) 를 결정한다. 따라서, 의료인은 정확한 진폭 증가 지수 값들 (AI) 에 기초하여 생체의 혈관내피세포들의 기능을 더 정확하게 평가할 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 진폭 증가 지수 결정부 (70) (SC15 내지 SC25) 는, 커프 압력 (PC) 이 커프 압력 변경부 (66) (SC14, SC17 내지 SC19, SC22, SC24) 에 의해 제어되는 상태에서 커프 압력 맥파 필터 회로 (28) 에 의해 추출된 커프 맥파들에 기초하여 진폭 증가 지수값들 (AI) 을 시간적으로 결정하고, 또한 혈압 결정부 (68) (SC21) 는 혈압값 (BP) 들을 결정한다. 따라서, 본 장치는 혈관내피세포들의 기능 및 혈압값들 (BP) 의 결정을 동시에 평가할 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 심장 박동수 결정부 (72) (SC16 및 SC26) 은, 혈압 측정 관련 압력 변경부 (66d) (SC17 내지 SC19 및 SC22) 가 상완 (14) 을 압박하는 혈압 측정 관련 압력 변경 동작을 실행하기 전, 및 변경부 (66d) 가 상완 (14) 내의 혈류를 완전히 지혈한 후 커프 압력 (PC) 을 충분히 감소시키는 변경 동작을 실행한 후에, 생체의 심장 박동수 (HR) 를 결정한다. 따라서, 의료인은 변경 동작 전에 결정된 심장 박동수 (HR) 로부터 변경 동작 후에 결정된 심장 박동수 (HR) 의 변화의 정도에 기초하여 생체의 자율 신경의 기능이 정상인지를 판단할 수 있다. 따라서, 본 장치는 혈관내피세포들의 기능 평가 및 혈압값 (BP) 의 결정 뿐만 아니라, 자율 신경의 기능의 평가를 동시에 가능하게 한다.

본 발명이 도면을 참조하여 바람직한 실시예로 설명되었지만, 본 발명이 달리 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

예를 들어, 예시적인 실시예들의 각각에 있어서, 진폭 증가 지수 (AI) 는 맥파 후반부 정보로서 획득된다. 그러나, 맥파 후반부 정보로서, 맥파 중 심박 동기 맥파의 첨예도; 맥파 중 심박 동기 맥파의 심장 팽창시의 영역; 피크 또는 심장 팽창의 초기 플래토우 (plateau) 보다 뒤에 오는 맥파 중 심박 동기 맥파의 일부의 시정수; 또는 심장 팽창의 초시 플래토우보다 뒤에 오는 맥파 중 심박 동기 맥파의 부분의 최대 기울기를 획득하는 것이 가능하다.

첨예도는, 도 13 에 도시된 맥파의 하나의 심장 박동 길이를 적분함으로써 획득되는 맥파 영역 (S) 을 피크 높이 (H) 와 맥파 지속 시간 (W) 의 곱으로 나눔으로써 계산되는 규준화된 맥파 영역 (VR): VR=S/(W×H); 피크 (b) 보다 뒤에 오는 후반부에 의해 정의되는 영역 (SI) 을 규준화함으로써 획득되는 값; 또는 H×(2/3)과 동일한 높이에서 폭 (I) 을 규준화함으로써 획득되는 값 I/W 중 임의의 것일 수 있다. 규준화된 맥파 영역 (VR) 은 %MAP이라고 할 수 있고, 피크 높이 (H) 에 대한 맥파 영역 (S) 의 중력 중심의 높이 (G) 비 (=100×G/H), 즉 맥파 압력으로서 계산될 수 있다. 맥파 중 심박 동기 맥파가 노치로 나눔으로써 심장 수축시의 부분 및 심장 팽창시의 부분을 획득할 수 있기 때문에, 맥파 중 심장 팽창시의 영역은 노치보다 뒤에 오느 맥파의 부분에 의해 정의되는 영역으로 정의되고; 심장 팽창시의 초기 플래토우는 노치보다 뒤에 오는 제 1 최대 국부 최대점으로서 정의된다.

또한, 예시된 실시예들의 각각에 있어서, 커프 (12) 는 상완 (14) 에 착용된다. 그러나, 커프 (12) 는 대퇴부 또는 발목과 같은 생체의 다른 신체 부위상에 착용될 수 있다.

또한, 예시된 실시예들의 각각에 있어서, 커프 (12), 압력 센서 (16), 및 맥파 필터 회로 (28) 은 서로 협조하여, 커프 (12) 가 감겨지는 신체 부위로부터 맥파를 검출하는 맥파 검출 장치를 제공한다. 그러나, 커프(12) 에 관하여는 맥파 검출 장치를 생체의 말단부, 예를 들어 손목상에 착용하는 것이 가능하다. 맥파 검출 장치가 커프가 착용되는 신체 부위의 말단측상에 착용되는 맥파 검출 장치가 맥파를 검출하는데 이용되는 경우에는, 각각의 예시된 실시예와는 달리, 커프 압력 (PC) 을 맥파 검출 압력 (PC2) 으로 유지할 필요가 없다. 예를 들어, 맥파 검출 장치가 맥파 후반부 정보를 획득하는데 이용되는 맥파를 검출하는 커프 압력 (PC) 은 대기압과 동일할 수 있다.

또한, 예시된 실시예들의 각각에 있어서, 커프 압력 (PC) 가 커프에 의해 압박되는 생체의 부분에서의 지혈시키는 압력까지 증가되기 전후에, 커프 압력 (PC) 은 생체의 심장 팽창시의 혈압 (PBDIA) 보다 더 낮은 맥파 검출 압력 (PC2) 으로 유지되고, 이 상태에서 진폭 증가 지수를 결정하는데 이용되는 커프 맥파가 검출된다. 그러나, 커프 압력 (PC) 이 평균 혈압 (BPMEAN) 또는 심장 수축시의 혈압 (BPSYS) 보다 더 높은 상태에서 검출된 맥파에 기초하여 맥파 후반부 정보를 획득하는 것이 가능하다.

또한, 이상의 설명에서, 진폭 증가 지수 (AI) 를 결정하는데 이용되는 커프 맥파는 커프 압력 (PC) 이 미리 결정된 맥파 검출 압력 (PC2) 으로 유지되는 상태에서 획득된다. 그러나, 커프 압력 (PC) 이 변하는 동안, 진폭 증가 지수 (AI) 를 결정하는데 이용되는 커프 맥파를 검출하는 것이 가능하다.

또한, 예시된 제 1 실시예에서, 진폭 증가 지수 값 (AI) 들이 커프 압력 (PC) 이 맥파 검출 압력 (PC2) 로 감소된 후에 반복적으로 결정된다. 그러나, 진폭 증가 지수 (AI) 의 시간적 변화는 2개의 다른 시각에 결정된 2개의 진폭 증가 지수 값들 (AI) 에 기초하여 관찰될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 2이상의 진폭 증가 지수 값들 중 하나 이상이 파형 변형 지속 시간 동안 결정되면, 압박 장치의 압박에 의해 발생되는 진폭 증가 지수 (AI) 의 변화가 상기의 지속 시간밖에서 결정될 수 있다. 또한, 2개의 진폭 증가 지수 값들 중 하나 이상이 파형 변형 지속 시간 내의 하나 이상의 시각에서 결정되면, 비록 다른 진폭 증가 지수 (AI) 가 상기의 시간 밖에서 결정된다고 할지라도, 압박 장치에 의해 발생된 진폭 증가 지수 (AI) 의 변화가 관찰될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 2이상의 진폭 증가 지수 값들 중 하나 이상은 파형 변형 지속 시간 동안에 결정되어야 한다.

또한, 예시된 제 2 실시예에서, 혈압 측정 전후에 측정된 각각의 진폭 증가 지수 값들 (AI) 사이의 차이, 및 2개의 진폭 증가 지수 값들 (AI) 중 하나의 다른 하나에 대한 비를 계산하는 것이 가능하고, 표시 장치 (42) 를 동작시켜 그에 따라 계산된 차이 또는 비를 표시한다. 이 경우, 진폭 증가 지수 값들 (AI) 의 변화의 정도가 용이하게 인지될 수 있다.

또한, 예시된 제 2 실시예에서, 혈압 측정 관련 압력 변경부 (66d) 는 한번의 혈압 측정 관련 압력 변경 동작을 실행한다. 그러나, 변경부 (66d) 는 2이상의 변경 동작들을 실행하도록 변경될 수 있다.

또한, 통상, 진폭 증가 지수 (AI) 는 분모가 맥파 압력 (PP) 인 수학식 (식 (1)) 에 따라 계산된다. 그러나, 입사파 성분의 피크치의 발생시 또는 반사파 성분의 피크치의 발생시의 분모가 커프 맥파의 진폭으로 대체되는 경우에서 조차, 그에 따라 변경된 식에 따라 계산된 값은 생체의 혈관내피세포들의 상태를 반영한다. 따라서, 식 (1) 에서, 맥파 압력 (PP) 은 입사파 성분의 피크치의 발생시 또는 반사파 성분의 피크치의 발생시의 커프 맥파의 진폭으로 대체될 수 있다.

각각의 예시된 실시예들에 있어서, 심장 박동수 (HR) 는 심장 박동수 관련정보로서 획득된다. 그러나, 심장 박동수 관련 정보로서 맥파 지속 시간 (RR) 을 획득하는 것이 가능하다.

당업자가 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고 다른 변경들, 개선될 , 및 변형들로 본 발명을 구현할 수 있다는 것이 이해될 것이다.

본 발명에 의하면 후반부 맥파 정보 결정 수단에 의해 압박 장치의 압박에 의한 후반부 맥파 정보의 시간적 변화를 확인하기 위해 후반 맥파 정보가 시간적으로 산출되므로 그 시간적으로 산출된 후반 맥파 정보의 변화로부터 혈관내피세포기능의 평가할 수 있다. 따라서, 초음파 진단장치를 이용할 필요가 없어지므로 혈관내피세포 기능의 평가가 용이해진다.

Claims

생체의 제 1 부위 (14) 상에 착용되는 커프 (12), 및 상기 생체의 상기 제 1 부위를 압박 시간 동안 압박하도록 상기 커프 내의 압력을 변경하는 커프 압력 변경 장치 (12, 16, 18, 24, 26, 50) 를 구비하는 압박 장치 (12, 16, 18, 24, 26, 50; 66);

상기 생체의 상기 제 1 부위, 또는 상기 제 1 부위의 말단측상에 위치하는 상기 생체의 제 2 부분으로부터 복수의 심박 동기 맥파들을 포함하는 맥파를 검출하기 위한 맥파 검출 장치 (16, 28); 및

각각의 다른 시각에 상기 맥파 검출 장치에 의해 검출되는 상기 맥파 중 심장 박동과 동시에 발생하는 각각의 맥파들의 각각의 후반부의 각각의 특징들을 나타내는 복수의 세트들의 제 2 맥파 후반부 정보를 획득하는 맥파 후반부 정보 획득 장치 (42, 52; 70) 를 구비하고,

상기 심장 박동과 동시에 발생하는 각각의 맥파들의 상기 각각의 후반부들은 상기 각각의 맥파들의 각각의 피크점보다 뒤에 오는 상기 각각의 맥파들의 각각의 부분들이며,

상기 맥파 후반부 정보 획득 장치는 상기 압박 장치의 상기 압박에 의해 발생되는 상기 맥파 후반부 정보들의 세트들의 시간적 변화를 제공하는 것을 특징으로 하는 혈관내피세포 기능평가장치 (10).
제 1 항에 있어서,

상기 압박 장치 (12, 50) 는, 상기 제 1 부위내의 혈액을 지혈시키도록 상기 커프 (12) 로 상기 생체의 상기 제 1 부분 (14) 을 압박한 후, 상기 커프의 상기 압력을 상기 제 1 부위의 평균 혈압 이하의 압력으로 감소시키고,

상기 맥파 후반부 정보 획득 장치 (52) 는, 상기 커프의 상기 압력이 이미 상기 제 1 부위의 상기 평균 혈압 이하의 압력으로 감소된 후 상기 맥파 중 상기 심장 박동과 동시에 발생하는 각각의 맥파들의 각각의 파형들은 상기 압박 장치의 상기 압박의 결과로서 변형되는 파형 변형 지속 시간내에 상기 맥파 후반부 정보들의 세트들을 획득하는 것을 특징으로 하는 혈관내피세포 기능평가장치.
제 1 항에 있어서,

상기 압박 장치 (12, 66) 의 상기 커프 압력 변경 장치 (66) 는, 상기 제 1 부위내의 혈액을 지혈시키기 위해, 상기 커프 (12) 의 상기 압력을 상기 생체의 상기 제 1 부위 (14) 의 심장 수축시의 혈압보다 더 높은 압력으로 증가시키는 지혈 장치 (66d); 상기 지혈 장치가 상기 커프의 상기 압력을 증가시키기 전에, 상기 생체의 하나 이상의 심장 박동에 대응하는 시간 동안 상기 커프의 상기 압력을 상기 제 1 부분의 평균 혈압 이하의 맥파 검출 압력으로 유지하는 제 1 맥파 검출 압력 유지 장치 (66c); 및 상기 지혈 장치가 상기 커프의 상기 압력을 증가시킨 후에, 상기 생체의 하나 이상의 심장 박동에 대응하는 시간 동안 상기 커프의 상기 압력을 상기 제 1 부분의 평균 혈압 이하의 맥파 검출 압력으로 유지는 제 2 맥파 검출압력 유지 장치 (66e) 를 구비하고,

상기 맥파 검출 장치 (28) 는 상기 생체의 상기 제 1 부위로부터 상기 커프로 전달되는 커프 맥파를 검출하며,

상기 맥파 후반부 정보 획득 장치 (70) 는, 상기 커프의 상기 압력이 상기 제 1 맥파 검출 압력 유지 장치에 의해 상기 맥파 검출 압력으로 유지되는 상태에서 상기 맥파 검출 장치에 의해 검출된 커프 맥파로부터 맥파 후반부 정보의 상기 세트들 중 하나를 획득하고, 상기 커프내의 상기 압력이 상기 제 2 맥파 검출 압력 유지 장치에 의해 상기 맥파 검출 압력으로 유지되는 상태에서 상기 맥파 검출 장치에 의해 검출된 커프 맥파로부터 맥파 후반부 정보의 다른 세트를 획득하는 것을 특징으로 하는 혈관내피세포 기능평가장치.
제 3 항에 있어서,

상기 압박 장치 (12, 66) 의 상기 커프 압력 변경 장치 (66) 는, 제 1 맥파 검출 압력 유지 장치 (66c) 가 상기 커프 (12) 내의 상기 압력을 상기 맥파 검출 압력으로 유지하기 전에 상기 커프내의 상기 압력을 상기 생체의 상기 제 1 부위 (14) 의 심장 팽창시의 혈압보다 더 낮은 압력으로부터 증가시키는 압력 증가 장치 (66a) 를 더 구비하고,

상기 장치는, 상기 커프의 상기 압력이 상기 압력 증가 장치에 의해 증가되는 동안 상기 맥파 검출 장치 (28) 에 의해 연속적으로 검출된 상기 커프 맥파 중 심박 동기 맥파의 파형에 변형이 발생한다는 사실에 기초하여 상기 맥파 검출 압력을 결정하는 맥파 검출 압력 결정 장치 (26, 67) 를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 혈관내피세포 기능평가장치.
제 3 항에 있어서,

상기 압박 장치 (12, 66) 의 상기 커프 압력 변경 장치 (66) 는, 상기 생체의 상기 제 1 부위 (14) 를 예비적으로 압박하기 위해, 제 1 맥파 검출 압력 유지 장치 (66c) 가 상기 커프 (12) 의 상기 압력을 상기 맥파 검출 압력으로 유지하기 전에 미리 결정된 횟수만큼 상기 커프의 상기 압력을 상기 맥파 검출 압력으로 증가시키는 예비 압박 장치 (66b) 를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 혈관내피세포 기능평가장치.
제 5 항에 있어서,

상기 압박 장치 (12, 66) 의 상기 커프 압력 변경 장치 (66) 는 예비 압박 장치 (66b) 가 상기 커프 (12) 의 상기 압력을 증가시키기 전에 상기 커프내의 상기 압력을 상기 생체의 상기 제 1 부위의 심장 팽창시의 혈압보다 더 낮은 압력으로부터 증가시키는 압력 증가 장치 (66a) 를 더 구비하고,

상기 장치는, 상기 커프의 상기 압력이 상기 압력 증가 장치에 의해 증가되는 동안 상기 맥파 검출 장치 (28) 에 의해 연속적으로 검출되는 커프 맥파 중 심박 동기 맥파의 파형에 변형이 발생한다는 사실에 기초하여 상기 맥파 검출 압력을 결정하기 위한 맥파 검출 압력 결정 장치 (26, 67) 를 더 구비하는 것을 특징으로하는 혈관내피세포 기능평가장치.
제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 지혈 장치는 상기 커프 (12) 의 상기 압력을 상기 생체의 상기 제 1 부위 (14) 의 상기 심장 수축시의 혈압보다 더 높은 압력까지 증가시킨 후, 상기 커프의 상기 압력을 감소시키는 혈압 측정 관련 압력 변경 장치 (66d) 를 구비하고,

상기 장치는 상기 커프의 상기 압력이 상기 혈압 측정 관련 압력 변경 장치에 의해 증가되는 동안 상기 맥파 검출 장치 (28) 에 의해 검출된 커프 맥파에 기초하여 상기 생체의 혈압을 결정하기 위한 혈압 결정 장치 (26, 68) 를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 혈관내피세포 기능평가장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 맥파 후반부 정보들의 세트들의 각각은 상기 맥파의 입사파 성분에 대한 상기 맥파의 반사파 성분의 비를 나타내는 진폭 증가 지수를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관내피세포 기능평가장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 맥파 후반부 정보 세트들의 각각은 상기 맥파의 첨예도를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관내피세포 기능평가장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

맥파 후반부 정보의 상기 세트들의 각각은 상기 맥파의 심장 팽창시의 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관내피세포 기능평가장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

각각의 다른 시각에 상기 맥파 검출 장치 (16, 28) 에 의해 검출되는 맥파 중 심장 박동과 동시에 발생하는 각각의 맥파들에 기초하여, 각각 생체의 심장 박동수와 관련되는 복수의 심장 박동수 관련 정보 세트들을 획득하는 심장 박동수 관련 정보 획득 장치 (42, 64; 72) 를 더 구비하고,

상기 심장 박동수 관련 정보 획득 장치는 상기 압박 장치 (12, 50; 66) 의 상기 압박에 의해 발생되는 심장 박동수 관련 정보의 상기 세트들의 시간적 변화를 제공하는 것을 특징으로 하는 혈관내피세포 기능평가장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 맥파 후반부 정보 획득 장치 (42, 52; 70) 는, 맥파 후반부 정보의 복수의 세트들을 표시하여 상기 압박 장치 (12, 50; 66) 의 상기 압박에 의해 야기되는 맥파 후반부 정보 세트들의 시간적 변화를 제공하는 표시 장치 (42) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 혈관내피세포 기능평가장치.