KR20040017378A - 산소 포화도 측정기의 센서유니트 - Google Patents

Abstract

인체 측정부위의 크기에 관계없이 사용할 수 있으며 착용감이 향상된 산소포화도 측정기의 센서유니트에 대해 개시한다. 이 센서유니트(100)는 발광소자(125)가 마련되고 환자 손가락(200)의 일면을 덮도록 마련되는 상부덮개(120)와, 발광소자(125)와 대향되는 위치에 수광소자(111)가 마련되고 손가락(200)의 타면을 덮도록 마련되는 하부덮개(110)와, 상,하부덮개(110)(120)의 양단을 상호 신축가능하게 연결하는 신축부(131)(132)를 구비한다. 신축부(131)(132)는 주름형상으로 형성되어서 신축이 가능하도록 되어 있으며, 상,하부덮개(110)(120)와 함께 실리콘재질로 일체로 형성된다. 또한, 하부덮개(110)의 일측에는 측정기본체(미도시)와 전기적으로 접속시키기 위한 케이블(150)이 연결되고, 상,하부덮개(110)(120)를 연결하는 연결부(140)가 형성된 구조를 가진다. 이와 같은 센서유니트는 상,하부덮개와 신축부가 일체로 된 구조를 가짐으로써 구조가 간단하고 착용이 간편하고, 한쌍의 신축부에 의해서 손가락 또는 발가락에의 착용시 균일한 작용력으로 착용되므로 착용감이 향상되며, 특히 실리콘재질로 형성됨으로써 이용자로하여금 안정된 착용을 가능하게 한다.

Description

산소 포화도 측정기의 센서유니트{A sensor unit of a instrument for measuring oxygen-saturation}

본 발명은 환자의 손가락 또는 발가락에 장착하여 혈액의 산소 포화도 또는맥박을 측정할 수 있는 산소 포화도 측정기에 관한 것으로써, 특히 환자의 신체크기 차이에도 불구하고 범용적으로 착용이 가능하고 간단한 구조로 개선된 산소 포화도 측정기의 센서유니트에 관한 것이다.

일반적으로 산소 포화도 측정기는 환자의 손에 결합시켜서 손가락의 혈류 상태를 체크하는 것에 의해 산소포화도 또는 맥박등 여러 가지 체크 포인트를 검사하는 의료용 측정기구이다.

이러한 산소 포화도 측정기의 일예가 도 1에 개략적으로 도시되어 있다. 이는 측정기본체(미도시)에 케이블(14)이 연결되는 센서유니트(10)를 나타낸 것으로써, 베이스(15)에 접착제(13)가 도포되고 접착제(13)상에 발광소자(11)와 수광소자(12)가 일정간격 배치된 구조를 가진다.

이와 같은 센서유니트(10)는 환자의 손가락(1)을 도시된 바와 같이 위치시킨 후, 접착제(13)가 손가락(1)주위에 부착되도록 베이스(15)를 감싸면, 발광소자(11)와 수광소자(12)가 손가락(1)을 사이에 두고 상호 대향된 위치에 위치되게 된다.

이와 같은 상태에서 측정기본체를 작동시키면, 손가락(1)을 투과한 발광소자(11)의 빛을 검출함으로써 혈액내 산소량 또는 맥박등을 측정할 수 있게 한다.

그러나 상기와 같은 통상의 센서유니트는 접착제(13)의 사용으로 인한 이물질의 부착으로 사용이 번거로우며, 장기간 착용시 땀 및 냄새등이 발생하여 착용감이 좋지 않다.

또한, 발광소자(11)와 수광소자(12)의 설치간격이 설정됨으로써, 환자의 손가락 크기에 따라 두 소자(11)(12)간의 간격이 다른 다양한 형태의 센서유니트가 요구되며, 1회용으로써 비용절감에 불리하다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 산소포화도센서가 한국실용신안등록 제0195400호에 개시되어 있고, 도 2에 그 일예가 도시되어 있다.

이는 상, 하부 집게(51,52)가 힌지부(50)에 의해서 회전가능하게 연결되어 있고, 상,하부 집게(51, 52) 사이에 엄지 손가락등과 같이 굵은 손가락(T)이 삽입되어 상, 하부 집게(51,52)가 벌어질 때 상, 하부 집게(51, 52) 사이의 측면과 후방으로부터 유입되는 빛을 차단하도록 상, 하부 집게(51, 52)에 각각 형성되어 겹치는 측면 차단벽(3) 및 후방 차단벽(4)이 형성되어 있다.

상,하부 집게(51, 52)에는 손가락(T)과 직접 접촉하는 탄성재(54)가 설치되어 있고, 상, 하부 집게(51,52)를 닫도록 탄성을 인가하는 스프링(55)이 설치되어 있으며, 상, 하부 집게(51, 52)의 대향 부분에 발광(56) 및 수광소자(57)가 설치되어 있다.

이와 같은 산소 포화도 센서는 상,하부 집게(51, 52)의 내부가 차단벽(3)(4)에 의해 외부와 빛이 차단되게 되고, 이 상태에서 발광 소자(56)가 작동하게 되면 외부 빛의 가감 또는 간섭없이 손가락(T)을 통과하는 정확한 빛의 양을 수광 소자(57)에 전달할 수 있게 되어서, 이로 인해 검사의 정확성 및 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

그러나 상기와 같은 산소포화도 센서는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 상호 분리된 상,하부집게(51,52) 및 스프링(55)등의 채용으로 인하여관리부품수가 많고 조립이 번거로우며 제품단가가 고가이다.

둘째, 상,하부집게(51,52)가 힌지부(50)를 중심으로 회동하는 구조를 가지고 손가락이 그 회동부의 임의지점에 위치되어서 압박되는 형태를 취하나, 응급환자 및 거동이 많은 환자에 있어서는 빈번한 이탈의 문제점 및 센서의 위치의 이동으로 인한 측정오류가 발생할 수 있다.

셋째, 재사용 센서이므로 잦은 소독의 번거로움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써 다음과 같은 목적을 가진다.

첫째, 구조가 간단하고 착용이 간편하도록 개량된 산소 포화도 측정기의 센서유니트를 제공하는 데 있다.

둘째, 손가락 또는 발가락에의 착용시 균일한 작용력으로 착용토록 하여 착용감이 향상토록 한 산소 포화도 측정기의 센서유니트를 제공하는 데 있다.

셋째, 다양한 환자의 신체크기에 적용이 가능하도록 개량된 산소 포화도 측정기의 센서유니트를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 산소포화도 측정기의 센서유니트를 나타낸 개략도,

도 2는 종래의 다른 센서유니트를 나타낸 개략도,

도 3은 본 발명은 센서유니트를 나타낸 사시도,

도 4는 본 발명 센서유니트의 착용상태를 나타낸 요부 사시도,

도 5는 도 4의 개략 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100...센서유니트110...하부덮개

125...발광소자120...상부덮개

111...수광소자131,132...신축부

140...연결부150...케이블

151...접속단자200...손가락

상기 목적을 달성하는 본 발명은 발광소자 및 수광소자를 구비하고, 신체를 투과한 발광소자의 광투과량을 측정하여 혈액내 산소 포화도등을 측정하는 산소 포화도 측정기의 센서유니트에 있어서,

상기 발광소자가 마련되고 신체의 일면을 덮도록 마련되는 상부덮개와,

상기 발광소자와 대향되는 위치에 수광소자가 마련되고 신체의 타면을 덮도록 마련되는 하부덮개와,

상기 상,하부덮개의 양단을 상호 신축가능하게 연결하는 신축부를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

상기 신축부는 주름형상으로 형성하여서 신축이 가능하도록 되어 있다.

또한, 상기 상,하부덮개의 어느 일측에는 상기 측정기본체와 전기적으로 접속시키기 위한 케이블이 연결되고, 상기 상,하부덮개를 연결하는 연결부가 구비된 구조를 가진다. 이때 연결부는 발광소자와 수광소자를 전기적으로 연결하는 전선이 통과될 수 있으며, 또한 손가락에의 착용시 과도한 진입을 방지하는 스토퍼역할을 할 수 도 있다.

또한, 상기 상,하부덮개는 실리콘재질로 형성하여서, 신체에의 착용시 착용감이 부드럽게 하였다.

상기 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명 센서유니트는 손가락을 상,하부덮개사이에 슬라이딩 진입시켜서 신축부의 신축에 의해서 압박착용이 가능해지므로 착용이 간편하고, 양단의 신축부에 의해서 균일하게 손가락을 압박하게 되므로 착용감을 향상시킨다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명 센서유니트는 의료용 산소포화도 측정기의 측정본체를 형성하는 조절기 및 표시기가 채용된 모니터부와 케이블로 연결되어 전기적으로 접속되며, 심장이 박동하는 동안 광원을 신체의 일부분에 투과시키고 투과된 광량을 측정함으로써 혈액내의 산소포화도 또는 맥박수등을 측정하여 환자의 신체상태를 검사하게 한다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 이와 같은 센서유니트(100)는 발광소자(125)가 마련되고 환자 손가락(200)의 일면을 덮도록 마련되는 상부덮개(120)와, 상기 발광소자(125)와 대향되는 위치에 수광소자(111)가 마련되고 손가락(200)의 타면을 덮도록 마련되는 하부덮개(110)와, 상기 상,하부덮개(110)(120)의 양단을 상호 신축가능하게 연결하는 신축부(131)(132)를 구비한다.

상기 신축부(131)(132)는 주름형상으로 형성되어서 신축이 가능하도록 되어 있으며, 상기 상,하부덮개(110)(120)와 함께 실리콘재질로 일체로 형성된다.

또한, 상기 상부덮개(120)의 일측에는 측정기본체(미도시)와 전기적으로 접속시키기 위한 케이블(150)이 연결되고, 상기 상,하부덮개(110)(120)를 연결하는 연결부(140)가 형성된 구조를 가진다. 이때 연결부(140)는 도 5에 도시된 바와 같이 발광소자(125)와 수광소자(111)를 전기적으로 연결하는 전선이 통과되며, 또한 도 4에 도시된 바와 같이 손가락(200)에의 착용시 과도한 진입을 방지하는 스토퍼역할을 할 수 도 있다.

상기 상,하부덮개(110)(120) 및 신축부(131)(132)는 일체형으로서 실리콘재질로 형성되어 있다. 이 경우 손가락등의 신체접촉이 부드러워 이용자로 하여금 의료용임에도 불구하고 안정된 착용상태를 유지케 한다.

상기와 같은 센서유니트(100)는 환자의 신체 일부 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이 손가락(200)의 선단을 수용하여서 측정을 하게 되는 바, 착용시 상,하부덮개(110)(120)는 신축부(131)(132)에 의해서 탄성수축되어서 상호 근접된 초기위치를 가지게 되며, 손가락(200)의 진입에 의해서 신축부(131)(132)가 확장되어 일정크기의 손가락(200)의 수용을 가능하게 한다. 수용된 손가락(200)에는 신축부(131)(132)의 수축하려는 복원력에 의해서 상,하부덮개(110)(120)가 밀착유지하게 되며, 이때 상,하부덮개(110)(120)는 한쌍의 신축부(131)(132)에 의해서 균일한 압력으로 작용하여 착용감을 향상시킨다.

이와 같이 센서유니트(100)에 손가락(200)이 착용된 상태에서 상기 발광소자(125)는 손가락(200)의 바닥면에 접촉하게 되고 상기 수광소자(111)는 손가락(200)의 등쪽에 접촉하게 된다. 이와 같은 상태에서 전원이 인가되어 발광소자(125)로부터 빛이 방출되면서 손가락(200)을 투과하게 되고 투과한 빛은 수광소자(111)에 수광되어 빛의 투과량을 감지하게 된다.

손가락(200)의 착용시 연결부(140)에 의해서 손가락단부가 접촉되게 되므로과도한 진입이 방지되어 적정한 위치에서 산소포화도의 측정을 가능하게 한다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 발광소자(125)를 두개 마련하였는 바, 하나는 적외선을 방출하는 소자이고 다른 하나는 자외선을 방출하는 소자이다. 이는 분광측정의 원리를 이용한 것으로 심장이 박동을 하는 동안에 이 두개의 광원으로부터 발생한 적외선과 자외선을 손가락 혹은 발가락의 세동맥상에 통과시켜서 산소가 많이 포함되어 있는 선홍색의 혈액을 통과할 때에는 자외선의 빛을, 산소가 적게 포함되어 있는 암적색의 혈액을 통과할 때에는 적외선의 빛을 많이 흡수하는성질을 이용하여 흡수한 빛의 비를 산소센서로서 검출한다.

이러한 흡광도의 차이를 이용하여 혈액내의 산소포화도(SpO₂), 맥박수 또는 맥박강도를 측정한다.

상술한 바와 같은 본 발명 센서유니트는 손가락을 상,하부덮개사이에 슬라이딩 진입시켜서 신축부의 신축에 의해서 압박착용이 가능해지므로 착용이 간편하고, 양단의 신축부에 의해서 균일하게 손가락을 압박하게 되므로 착용감을 향상시킨다.

상술한 바와 같은 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하고 본원의 정신과 범위를 이탈함이 없이 많은 변형을 가하여 실시될 수 있음은 두 말 할것도 없다.

첫째, 상,하부덮개와 신축부가 일체로 된 구조를 가짐으로써 구조가 간단하고 착용이 간편하다.

둘째, 한쌍의 신축부에 의해서 손가락 또는 발가락에의 착용시 균일한 작용력으로 착용되므로 착용감이 향상되며, 특히 실리콘재질로 형성됨으로써 이용자로하여금 안정된 착용을 가능하게 한다.

셋째, 한쌍의 신축부에 의해서 상,하부덮개의 간격조절이 수월하므로 다양한 환자의 신체크기에 적용이 가능하다.

네째, 종래 스프링등의 채용으로 이물질이 유입되더라도 세정작업이 번거로웠던 것과는 달리, 상,하부덮개와 신축부가 일체로 형성됨으로써 이물질의 유입 염려가 없고 또한 세정작업을 편리하게 한다.

다섯째, 발광소자와 수광소자가 마련되는 상,하부덮개가 측정부위의 크기에 따라 상호 직상하방향으로 신축되는 구조를 가짐으로써, 측정부위의 크기에 따라 소자들의 위치조정을 불필요하게 한다.

여섯째, 기존의 다른 제품과 달리 부가적인 접착테이프의 사용없이 안정된 착용상태를 유지할 수 있다.

Claims (4)

1. 발광소자 및 수광소자를 구비하고, 신체를 투과한 발광소자의 광투과량을 측정하여 혈액내 산소 포화도등을 측정하는 산소 포화도 측정기의 센서유니트에 있어서,

   상기 발광소자가 마련되고 신체의 일면을 덮도록 마련되는 상부덮개와,

   상기 발광소자와 대향되는 위치에 수광소자가 마련되고 신체의 타면을 덮도록 마련되는 하부덮개와,

   상기 상,하부덮개의 양단을 상호 신축가능하게 연결하는 신축부를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 산소 포화도 측정기의 센서유니트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 신축부는 주름형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 산소 포화도 측정기의 센서유니트.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 상,하부덮개의 어느 일측에 상기 측정기본체와 전기적으로 접속시키기 위한 케이블이 연결되고,

   상기 상,하부덮개를 연결하는 연결부가 구비된 것을 특징으로 하는 산소 포화도 측정기의 센서유니트.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 상,하부덮개는 실리콘재질로 형성된 것을 특징으로 하는 산소 포화도 측정기의 센서유니트.