KR20040015311A

KR20040015311A - 스트레스성 피로 검사 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20040015311A
Application number: KR1020040004584A
Authority: KR
Inventors: 한상현
Original assignee: 한상현
Priority date: 2004-01-26
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2004-02-18

Abstract

본 발명은 개인의 피로의 정도 및 스트레스성 피로의 정도를 객관적으로 평가하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로 특히 스트레스와 영양결핍성 말초혈액순환 기능저하에 의한 피로의 정도를 객관적으로 평가하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 개인별 피로 정도를 평가함에 있어서 측정과 평가를 정확하고, 신뢰성있게, 그리고 신속하게 객관적으로 실시하는데 있다.

이를 위해 본 발명은 피검자용 응답버튼을 포함한 임계 점멸 융합 주파수 측정 장치부(Critical Freguency Flicker Fusion Test)와 광센서를 이용한 손가락 픽업장치를 포함한 심박수 변이도 측정 장치부( Hear Rate Variables )와 가속도 맥파 측정 장치부와 측정을 실시한 후 측정 결과를 외부 혹은 내장형 프린터로 출력 할 수 있는 외부출력 장치부를 포함한다.

본 발명에 따르면 피측정자로 부터 보다 객관화된 피로 정도와 스트레스 정도 및 말초 혈액순환 기능을 검사하여 개인의 활동성 및 영양상태 등을 더 쉽고 정확하게 측정하도록 하여 측정의 신뢰성과 정확성과 효율성을 크게 증진시키는 결과를 가져온다.

Description

스트레스성 피로 검사 방법 및 장치{Method and device for evaluating fatigue index from stress and vascular function declination}

본 발명은 개인의 피로정도를 스트레스와 말초혈액순환 기능평가에 의해 객관적으로 평가하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 그러나 현재 일반적으로 피로 정도와 스트레스 정도를 임상적으로 신뢰성과 객관성을 기초로 검사하기 위한 장치란 아직 개발이 되어있지 않은 실정이다. 피로는 매우 신체적, 정신적, 사회적으로 나타나는 매우 복합적인 증상으로 환자의 주관적인 증상을 평가해야 하기 때문에 단일한 지표로 피로 증상을 효과적으로 측정 평가하기는 어려운 것으로 알려져 있다. 이런 이유 때문에 이제까지는 생의학적인 단일한 지표보다는 피로 증상이 영향을 미칠 수 있는 여러 가지 차원의 내용을 포괄적으로 평가하는 설문을 개발하여 피로의 평가에 사용해온 것이 일반적인 현황이라 할 수 있다. 이런 배경에는 피로정도와 밀접한 관계에 있는 스트레스 또한 유사한 경우라 할 수 있는데, 일반적으로 스트레스란 해로운 인자나 자극으로 인해 인체가 긴장상태에 있을때 스트레스 상태에 있다라고 한다. 스트레스 반응에 대한 신체의 변화는 여러가지가 있지만 주된 변화는 먼저 근육, 뇌, 심장에 더 많은 혈액을 보낼 수 있도록 맥박과 혈압의 증가가 나타나고 더 많은 산소를 얻기 위해 호흡이 빨라지며 행동을 할 준비 때문에 근육이 긴장한다. 일반적인 증상은 다양하지만 4가지 범주로 나눌 수 있다. 첫째 신체적 증상 : 피로·두통·불면증·근육통이나 경직(특히 목, 어깨, 허리), 심계항진(맥박이 빠름), 흉부통증, 복부통증, 구토, 전율, 사지냉감, 안면홍조, 땀, 자주 감기에 걸리는 증상이 나타난다. 둘째 정신적 증상 : 집중력이나 기억력 감소, 우유부단, 마음이 텅빈 느낌, 혼동이 오고 유머감각이 없어진다. 셋째 감정적 증상 : 불안, 신경과민, 우울증, 분노, 좌절감, 근심, 걱정, 불안, 성급함, 인내부족 등의 증상이 나타난다. 넷째 행동적 증상 : 안절부절함, 손톱깨물기·발떨기 등의 신경질적인 습관, 먹는 것, 마시는 것, 흡연, 울거나 욕설, 비난이나 물건을 던지거나 때리는 행동이 증가한다. 이상과 같이 피로와 스트레스의 증상별 특성을 비교해 보면 상호 원인과 결과 관계에 중요한 요소임을 알게 된다. 그러므로 먼저 종래 피로도를 측정하기 위하여서는 중추신경계의 이상으로 나타날 수 있는 정신운동 행동의 변화나 인지기능의 변화, 눈의 피로를 측정하기 위해 사용되는 임계 점멸 융합 주파수 측정 장치(Critical Freguency Flicker Fusion Test)를 이용하게 되는데, 이 장치의 일반적인 원리는 암상자에서 30쎈치 떨어진 곳에 고휘도 LED를 위치하여 전기를 가하여 불이켜지게 하고 피검자는 그 불빛을 주시하고 있는 상태에서 먼저 그 불빛의 주파수를 60에서 20헤르츠 까지 점차 낮추어 갈 때 일정한 주파수를 지날때 피검사자는 그 불빛이 깜빡거림을 감지하게 된다. 이때 감지된 주파수 값을 점멸 주파수 값(Flicker Value)이라 하고, 이번엔 반대로 20헤르츠에서 60헤르츠로 점차 주파수를 높여갈 때 일정한 주파수를 지날 때 깜빡거림이 멎는 것을 감지하게 된다. 이때 감지된 주파수 값을 융합 주파수 값(Fusion Value)이라 한다. 여기에서 중추성 피로가 높으면 점멸 주파수 값은 낮아지고, 융합 주파수 값도 낮아지는 원리를 이용한 장치이다.

스트레스를 평가하기 위해서는 광센서를 이용한 손가락센서를 포함한 심박수 변이도 측정 장치( Hear Rate Variables )와 용적맥파 및 가속도 맥파 측정 장치( Plethysmograph and Accelerated Plethysmograph )를 사용하는데, 이 장치의 일반적인 원리는 지첨혈관에 비관혈적으로 수.발광 광센서를 이용 광을 투과시켜 심박수 및 심박파동의 변화를 보다 구체적으로 심장박동수 변이도(HRV)의 파워 스펙트럼에서 저주파 영역이 높아지면, 교감신경계가 활성화된 경우이고, 고주파 영역이 높아지면 부교감 신경계가 더 활성화된 경우인데, 전체적으로 파워값들이 감소하면서 동시에 저주파 영역이 높아지면, 과도한 스트레스 상태라 할 수 있다. 또한 스트레스 저항도(SDNN) 변수값이 낮을수록 신체적 스트레스가 높은 상태로 알려져 있는 원리를 이용한 장치이다. 동시에 동맥에서 정맥으로가는 모세혈관중에 함혈량이 많아 변화포착이 비교적 용이한 지첨 용적맥파 및 가속도 맥파 측정기로서 보통 이러한 맥파계는 임상적으로는 말초혈액 순환을 조사하는 것에 의하여 대동맥판의 이상, 동맥경화정도, 저파시간, 혈관 확장제의 효과, 혈관운동조절, 임신중독의 경과 및 간접적으로는 피검자의 영양상태 등의 검사에 사용되고 있다.

그런데 각각의 측정장치부를 별개의 개별 검사수단으로 사용할 때 각각의 검사에서 그 결과가 각각의 증세를 확증하기에는 아직 미비한 점이 현실적인 문제이자 단점이다.

따라서 본 발명의 목적은 피로와 스트레스는 상호 원인과 결과관계로 서로 결합되어 있으며 또한 사람의 행태와 영양섭취 상태에서 기인한 말초혈액순환 기능저하 현상은 피로와 스트레스에 직.간접적인 원인과 결과가 될 수 있음으로 이런 각각의 검사와 그 결과들은 상호 밀접한 관계가 있음으로 이들 각각의 기기들을 한 기기에서 동시적으로 측정 평가 비교하여 피로의 정도와 원인을 스트레스의 정도 및 말초혈액순환기능 정도를 통해 객관적으로 빠른 시간 안에 신뢰도 있게 평가하는데 그목적이 있다.

제 1도는 본 발명이 구체적으로 도시된 피로 및 스트레스 정도 평가 장치의 대표도로

제 2도는 본 발명에 따른 피로 및 스트레스 정도 평가의 바람직한 작동방법을 나타낸 블록도

제 3도는 본 발명에 따른 피로 및 스트레스 정도 평가의 바람직한 방법의 흐름도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1. 접안고글부 2. 암상자 투시구

3. 임계 점멸융합 주파수 검사기 4. 응답자버튼

7. 중앙처리장치 12. 손가락 광센서

21,22. 광센서 23. 마이크로 스위치

24. 안내스피커

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 개인의 피로 정도와 원인을 스트레스의 정도및 말초혈액순환 기능 정도를 통해 객관적으로 신뢰도 있게 평가하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

바람직하게 본 발명에 의한 장치 및 그 방법은 한국 국민의 평균치와의 비교에 근거해서 개인의 측정치를 비교 평가 할 수 있다.

바람직하게 본 발명에 의한 장치 및 그 방법은 자동화된 시퀀스로 마이크로 프로세서 장치를 통해 실시간으로 측정을 실시할 수 있는 자동화 시스템으로 내외장 직결프린터는 물론 별도의 외부 출력 단자를 통해 외부 컴퓨터 프로그램을 통해 결과를 출력해 볼 수도 있다.

이하 상기 본 발명의 목적들, 특징들, 그리고 장점들은 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

제 1도는 본 발명이 구체적으로 도시된 피로 및 스트레스 정도 평가 장치의 대표도로서 먼저 암상자(2)와 그 암상자 내에 30쎈치 떨어진 곳에 고휘도 LED를 위치하여전기를 가하여 불이켜지게 하는 램프장치와 고휘도 LED에서의 빛의 발광변화에 응답할 수 있게 피검사자가 투시하기 위에 접안하는 접안고글장치(1)와 피검자가 검사를 위하여 접안을 하였을때 접안여부를 확인할 수 있는 접근감지 광센서(21,22)장치 혹은 이마가 접촉하여 근접을 확인할 수 있는 마이크로 스위치(23)장치와 피검사자가 투시하는 투시구(2)와 작동을 음성으로 지시설명하는 스피커(24)와 피검사자가 사용하는 응답버튼(4)을 포함하는 임계 점멸 융합 주파수 측정 장치(Critical Freguency Flicker Fusion Test)부(3)와 이러한 임계 점멸 융합 주파수 측정 장치부(3)에서 검사한 결과를 표시해 주는 표시부(8)와 전체장치에 전원을 공급해 주는 전원아답타(5)와 전원스위치(9), 리쎄트스위치(10), 작동명령을 내리는 시작스위치(11), 또한 임계 점멸 융합 주파수 측정 장치부(3)와 신호를 주고받는 시그널 케이블(6)을 포함하는 중앙처리장치부(7)와 심박수 변이도( Hear Rate Variables ) 측정 및 가속도 맥파 측정(Accelerated plethysmography)을 위한 손가락 픽업장치부(12)를 포함한다. 2도는 본 발명에 따른 피로 및 스트레스 정도 평가의 바람직한 작동방법을 나타낸 블록도로 피검사자가 투시하기 위에 접안하는 접안고글장치에는 피검자가 검사를 위하여 접안을 하였을때 접안여부를 확인할 수 있는 접근감지 광센서장치 혹은 이마가 접촉하여 근접을 확인할 수 있는 마이크로 스위치장치가 피검사자가 검사준비의 여부를 접근감지센서(440)로 감시하고 중앙처리장치부(110)에서는 임계점멸융합 주파수 검사부(330)에 자작명령을 내리며 안내스피커(550)로 이를 음성으로 안내한다. 동시에 광센서 검사부(200)에서는 손가락센서를 착용하여 손가락에서 생체신호가 감지되면 이를 중앙처리 중앙처리 장치부(110)에 이를 알리고 심박수변이도 측정(210)과 가속도맥파측정(220)을 실시한다. 각각의 측정이 끝나면 그 결과값을 중앙처리장치부(110)에 전송하여 결과표시부(660)에 결과를 표시하고 외부출력부(770)를 통하여 그 결과 값을 출력한다. 보다 상세한 측정 전체의 흐름은 제 3도 본 발명에 따른 피로 및 스트레스 정도 평가의 바람직한 방법의 흐름도를 통하여 상술한다. 먼저 측정을 위하여 전원을 넣고 스위치를 켠다.(900) 먼저 양손가운데 심박수 변이도 검사 및 가속도 맥파 측정을 위하여, 또한 임계 점멸 융합 주파수 검사에서 사용되는 음답버튼을 사용할 손을 결정한다.(1000) 이어서 임계 점멸 융합 주파수 검사에 사용되는 이외의 다른 손에

손가락센서를 착용하기 전에 손가락이 차거나 평소 맥박이 낮은 경우 손가락을 따뜻하게 맞사지해준다.(2200) 이어 측정할 손가락에 센서를 착용한다.(2300) 손가락센서를 착용한 손가락을 심장높이로 편안하게 놓는다.(2400) 이어서 임계 점멸 융합 주파수 검사를 위하여 응답버튼을 손에 쥐고 검안구에 접안한다.(1101) 피검사자 확인용 광센서가 감지되거나 이마에 마이크로 스위치가 피검자의 검사자세를 확인한다.(1102) 버튼을 누르고 측정을 실시한다.(1103) 동시에 손가락 센서에서도 생체신호가 감지되면(2500) 곧바로 가속도 맥파 혹은 심박수 변이도를 측정한다.(2600) 그렇지 않을 경우에는 다시 손가락의 마사지 부터 재실시한다.(2200) 한편 임계 점멸융합 주파수 검사기에서는 버튼을 누른 상태에서 암상자의 고휘도 LED의 불이켜지고(1104), 암상자속의 불빛의 주파수가 60Hz에서 20Hz까지 1/10Hz씩 점차낮아진다.(1105) 암상자속의 불빛을 감시하던중 일정한 주파수에서 피검자의 눈에 불빛의 깜빡거림이 감지된다.(1106) 감지되면 즉시 누르고있던 스위치를 놓는다(1107) 이어 자동으로 암상자속의 불빛의 주파수가 이번에는 역으로 20Hz에서 60Hz로 1/10Hz씩 점차 높아진다.(1108) 마찬가지로 일정한 주파수에서 피검자의 눈에 불빛의 깜빡거림이 멈춤이 감지된다.(1109) 불빛의 깜빡거림이 감지되면 즉시 스위치를 다시 누른다.(1110) 임계 점멸융합 주파수 측정결과 프리커 값과 퓨전값을 표시한다.(1111) 측정결과를 분석한다.(1112) 불석결과 재측정 혹은 결과처리를 결정한다.(1113) 재측정이 결정되면 검안구에 재접안하여 다시 동일한 벙법으로 재측정한다. 결과처리가 결정되면 일단 결과 값을 중앙처리장치에서 일시 저장하고, 한편 동시과정으로 가속도맥파 혹은 심박수 변이도 검사는 같은 센서를 사용함으로 그 순서를 정하여 디지탈 컨버터를 사용하여 그 측정 순서를 결정한다.(2600) 결정된 순서에 의해 약 5분간 심박수변이도 측정(2601)과 가속도 맥파측정(2701)을 실시하고 각각의 결과를 수집 분석한다.(2602와 2702)이어서 나온결과를 가지고 재측정 및 결과처리를 결정한다.(2603과 2703) 재측정은 다시 2601 혹은 2701에서 부터 다시 실시하고, 결과처리를 하게되면 임계 점멸융합 주파수 검사결과와 함께 취합된다.(3000) 여기까지의 과정에서 측정을 몇개 실시하였건 측정한 검사항목의 결과가 하나이면 단일 결과 처리하고 그 이상이면 복합 결과 처리한다.(3100) 단일 결과는 단일 결과 표시 및 출력을 하고(3110), 복합 결과 처리의 경우에는 결과들의 연관성을 분석한다.(3200) 분석된 결과를 최종 처리하여 평가 사항을 포함하여 표시 및 외부로 출력한다.(3220)

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 개인의 피로 정도와 원인을 스트레스의 정도 및 말초혈액순환 기능 정도를 통해 객관적으로 신뢰도 있게, 평가하는 것은 물론 피로의 원인규명 특히 스트레스 및 영양 및 심혈관계 기능저하에 의한 피로의 진행 및 정도를 평가함으로 피로의 객관적 평가아 그 신뢰도를 높이고, 측정을 정확성을 높이고, 측정을 신속히 실시 할 수 있는 장점이 있다.

Claims

개인의 피로 정도를 스트레스와 말초혈액순환 기능 평가에 의해 객관적으로 정확히 평가하고 검증하는 스트레스성 피로 검사 방법 및 장치에 있어서 ,

피검사자가 투시하기 위해 접안하는 접안고글장치부, 피검자가 검사를 위하여 접안을 하였을때 접안여부를 확인할 수 있는 접근감지 광센서 장치부, 혹은 이마가 접촉하여 근접을 확인할 수 있는 마이크로 스위치 장치부, 측정방법 및 측정결과를 음성으로 안내해 주는 스피커부를 포함하는 임계 점멸 융합 주파수 측정부; 동시에 손가락에 착용 심박수 변이도와 가속도 맥파 측정을 실시하는 손가락 센서부를 포함하는 스트레스성 피로 검사 방법 및 장치.
제 1 항에 있어서, 임계 점멸 융합 주파수 측정 장치는 점멸 주파수 값과 융합 주파수 값을 구하는 방법에 있어서 음성 명령에 의하여 안내되며, 점멸 주파수 값은 버튼을 누르고 있으면 자동 시작되어 버튼에서 손을 떼면 결과처리 되든지 혹은 누르면 시작되고 중간에 피검자가 점멸순간을 자각할 때 다시 한번 더 버튼을 눌러 점멸 주파수 값을 얻고, 이어서 바로 융합 주파수 값을 버튼을 눌러 얻게 되는 방법을 임계 점멸 융합 주파수 측정 장치에서 특징으로 하는 스트레스성 피로 검사 방법 및 장치.