KR20090029556A - 손목형 디지털 혈압계 - Google Patents

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Abstract

손목의 요골동맥에 접촉하기 위해 완대(압박대)로부터 돌출되는 압전 센서를 승강 또는 하강시킴으로써, 손저림 현상을 방지하고, 정확하게 혈압을 검출할 수 있으며, 기존의 혈압계처럼 손목 전체를 부풀리는 것이 아니라 요골동맥이 있는 부분만 부풀어 올라 요골동맥을 눌러줌으로써 압전 센서의 신호라인 흔들림에 따른 노이즈를 감소시킬 수 있는 손목형 디지털 혈압계가 제공된다. 손목형 디지털 혈압계는, 인체의 혈압 측정시 손목의 요골동맥에 접촉하는 압전 센서의 위치를 상승시켜 혈압을 측정하는 혈압 측정부; 및 혈압 측정부로부터 측정된 혈압에 대한 정보를 저장 및 표시하는 디지털 혈압계 본체를 포함하되, 여기서, 혈압 측정부는, 디지털 혈압계 본체에 연결되고, 손목을 압박하는 완대; 완대 상에 설치되고, 에어 호스를 통해 주입되는 공기에 대응하여 팽창하는 에어백; 및 에어백 상부에 배치되고, 에어백의 팽창에 대응하여 상부로 상승하며, 손목의 요골동맥에 접촉하여 혈압을 측정하는 압전 센서를 포함한다.
혈압계, 혈압, 손목형, 압전 센서, 에어백, 저항체

Description

손목형 디지털 혈압계 {Digital hemadynamometer of wristwatch type}
본 발명은 혈압계에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 인체의 혈압을 측정하기 위한 손목형 디지털 혈압계에 관한 것이다.
혈압은 심장이 수축 이완할 때 동맥에 전파되는 혈액의 압력이며, 혈액은 우리 몸을 순환하면서 세포에 영양분과 산소를 공급한다.
혈압계(hemadynamometer)는 인체의 혈압을 측정하는 기구로서, 혈압을 측정하는 방법으로는 크게 직접법과 간접법(압박법)이 있다. 직접법은 동물실험용으로서, 경동맥 등에 카뉠레라고 하는 가는 관을 직접 삽입하고 압력계에 연결하여 측정한다. 간접법은 인체용으로서, 보통은 이것을 가리킨다. 수은기압계를 사용하는 리바로치형 혈압계와 아네로이드 기압계를 사용하는 타이코스형 혈압계가 있다.
혈압을 잴 때 두 가지 수치로 기록하게 되는데, 예를 들면, 120/80mmHg일 경우, 120은 심장이 수축할 때 생기는 수축기 혈압이며, 80은 심장이 이완할 때 생기는 이완기 혈압이다. 예를 들면, 고혈압이란 혈관으로 제공되는 심장의 압력이 높은 경우를 말하며, 18세 이상의 성인이 안정 시에 두 번 이상 측정한 혈압이 140mmHg/90mmHg 이상인 경우를 말한다.
한편, 손목형 맥파 검출 시계는 요골동맥의 맥동 또는 맥파를 측정하는 기구로서, 이러한 맥동 또는 맥파를 측정하는 센서로는 반도체 방식, 프레스 방식, 광 방식 및 압전 방식 등이 있다.
광 방식의 혈압 검출 센서는 빛을 가지고 측정하는 것으로 발광부과 수신부를 구비하며, 안정적으로 혈압을 측정할 수 있다는 장점이 있지만, 반면에 부피가 커서 소형화가 어렵고, 전력 소모가 많으며, 또한 자연광이 있는 곳, 즉, 외부에서 측정시 측정이 잘 안된다는 단점이 있다. 또한, 반도체 방식의 혈압 검출 센서는 압력이 주어지면 저항이 변화하여 측정하는 것으로 전력소모가 많다는 단점이 있다. 또한, 프레스 방식의 혈압 검출 센서는 공압 방식의 혈압 검출 센서라고도 불리며, 부피가 크다는 단점이 있다. 또한, 압전 방식의 혈압 검출 센서는 프레스 방식의 혈압 검출 센서와 가장 비슷한 원리로 작동되며, 압전 방식의 혈압 검출 센서는 센서 자체의 전력 소모가 없으며, 소형화가 가능하고, 어디서라도 사용할 수 있다는 장점이 있다.
종래의 기술에 따른 혈압계는 고혈압 환자나 동맥 경화환자에게 필수적으로 필요한 건강을 위한 도구로서, 일정한 주기로 환자의 혈압을 측정하여 환자의 건강 상태를 체크하는데 사용된다. 그러나 이러한 혈압계는 그 사용 방법이 어려워 환자는 일정 주기로 병원을 방문하여 간호사로부터 자신의 혈압을 체크하여야 되는 문제가 있었기 때문에, 최근 손목형 디지털 혈압계가 개발되었다.
한편, 관련 선행 기술로서, 대한미국 특허출원번호 제2003-700502호에는 "혈압을 감시하기 위한 기기"라는 명칭의 손목형 디지털 혈압계가 개시되었다. 이러한 손목형 디지털 혈압계에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 기술에 따른 손목형 디지털 혈압계의 사시도이고, 도 2는 압력 센서의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 손목형 디지털 혈압계는, 압력 센서(10), 혈압계 본체(20) 및 완대(30, 40)를 포함할 수 있다.
압력 센서(10)는 완대(30, 40) 상에서 돌출되어 있으며, 손목의 요골동맥에 접촉되어 혈압을 측정하게 되며, 압력 센서(10)에 의해 측정된 혈압은 혈압계 본체(20) 내의 마이컴의 제어에 따라 메모리에 저장되거나, 표시부를 통해 디스플레이된다.
도 2를 참조하면, 종래의 기술에 따른 압력 센서(10)는 격막(diaphragm; 12)에 작용하는 압력 변화에 따라 전압 출력을 생성하는 변환기(11)를 구비한다. 이때, 플런저(13)가 변환기(11)의 격막(12) 근처에 부착된다.
플런저(13)는 금속으로 이루어진 특수하게 설계된 반구형 구성요소이다. 플런저(13)는 변환기(11)의 격막(12) 위에 변환기(11)의 바닥을 실질적으로 덮도록 놓인다. 플런저(13)는 손목 속으로 밀어져서 요골동맥을 부분적으로 폐색한다. 플런저(13)는 착용자의 손이 다양한 위치들에 있을 지라도 요골동맥의 박동의 전달이 포착된다.
격막(12) 및 플런저(13) 사이에는 부자연스러운 움직임으로 인한 간섭과 급격한 변화를 필터링하여 제거하는 한 층의 겔(14)이 있다. 겔(14)은 잡음비율도 완충시킨다. 플런저(13)의 깊이는 대부분의 정상적인 손목에서 완대가 용이하게 감겨 진 경우의 요골동맥의 직경의 절반 이하를 폐색할 수 있도록 설계된다.
그러나 종래의 기술에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 압력 센서(10)가 항시 돌출되어 있기 때문에, 항시 착용시 손목뼈구멍(carpal tunnel)의 중앙신경(median nerve)이 압축되어 수 분 내에 손가락이 저릴 수 있다. 그 결과, 손이나 손가락들은 부풀어 추가의 울혈을 야기할 수 있다. 즉, 항상 동맥부에 센서가 항상 부착됨과 동시에 압력을 가하게 되어, 가끔 피가 통하지 않게 되고, 손저림 현상이 발생할 수 있다. 이에 따라 측정 신호에 큰 영향을 줄뿐만 아니라 착용자에게 해로울 수 있다는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 손목의 요골동맥에 접촉하기 위해 완대로부터 돌출되는 압전 센서를 승강 또는 하강시킴으로써, 손저림 현상을 방지하고, 정확하게 혈압을 검출할 수 있는 손목형 디지털 혈압계를 제공하기 위한 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 기존의 혈압계처럼 손목 전체를 부풀리는 것이 아니라 요골동맥이 있는 부분만 부풀어 올라 요골동맥을 눌러줌으로써, 압전 센서의 신호라인 흔들림에 따른 노이즈와 모션 아티팩트를 감소시킬 수 있는 손목형 디지털 혈압계를 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 손목형 디지털 혈압계는, 인체의 혈압 측정시 손목의 요골동맥에 접촉하는 압전 센서의 위치를 상승시켜 혈압을 측정하는 혈압 측정부; 및 상기 혈압 측정부로부터 측정된 혈압에 대한 정보를 저장 및 표시하는 디지털 혈압계 본체를 포함하며, 상기 혈압 측정부는, 상기 디지털 혈압계 본체에 연결되고, 상기 손목을 압박하는 완대; 상기 완대 상에 설치되고, 에어 호스를 통해 주입되는 공기에 대응하여 팽창하는 에어백; 및 상기 에어백 상부에 배치되고, 상기 에어백의 팽창에 대응하여 상부로 상승하며, 상기 손목의 요골동맥에 접촉하여 혈압을 측정하는 압전 센서를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 압전 센서는, 상기 에어백의 팽창에 대응하여 수직 방향으로 상승 또는 하강하며, 손목의 요골동맥 위치에 대응하여 수평 방향으로 위치가 조절될 수 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 혈압 측정부는, 상기 에어백을 지지하는 밴드 하판; 상기 압전 센서의 상부에 배치되며, 상기 압전 센서의 상승에 따라 신축되는 신축 부재; 및 상기 밴드 하판과 결합하여 하우징을 형성하고, 상기 압전 센서 및 신축 부재가 상승하는 소정 부분이 개방된 밴드 상판을 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 신축 부재는 신축성이 양호한 시판(span) 재질의 천(stuff)인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 혈압 측정부는, 상기 혈압 측정시, 에어 호스를 통해 상기 에어백에 공기를 제공하는 급기부; 및 상기 에어백에 제공된 공기를 배출하는 배기부 를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 급기부 및 배기부는 상기 완대 상에 형성되어, 수동으로 상기 에어 호스를 통해 상기 에어백에 공기를 제공 및 배출하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 급기부 및 배기부는 상기 혈압계 본체 내에 설치된 마이크로 펌프를 이용하여 자동으로 상기 에어 호스를 통해 상기 에어백에 공기를 제공 및 배출하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 혈압 측정부는, 상기 에어백 내의 공기 압력에 따라 저항값이 변하는 저항체를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 혈압 측정부는, 상기 저항체의 변경된 저항값에 대응하여 상기 에어백으로 주입되는 공기의 양을 조절하는 조절신호를 출력하는 저항값 측정회로를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 에어백 및 에어 호스는 우레탄 재질일 수 있다.
본 발명에 따르면, 손목의 요골동맥에 접촉하기 위해 완대로부터 돌출되는 압전 센서를 상승 및 하강시킴으로써, 손저림 현상을 방지하고, 정확하게 혈압을 검출할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기존의 혈압계처럼 손목 전체를 부풀리는 것이 아니라 요골동맥이 있는 부분만 부풀어 올라 요골동맥을 눌러줌으로써, 압전 센서의 신호라인 흔들림에 따른 노이즈를 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 피부 조직의 흔들림을 에어백에 의해 감소시킴으로써, 모 션 아티팩트(Motion artifacts)를 감소시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 손목형 디지털 혈압계의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예로서, 압전 센서가 에어백 상부의 소정 부위에 배치되고, 에어백의 팽창에 대응하여 상부로 상승시킨 후, 손목의 요골동맥에 접촉하여 혈압을 측정할 수 있는 손목형 디지털 혈압계가 제공된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 손목형 디지털 혈압계의 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 손목형 디지털 혈압계는, 크게 디지털 혈압계 본체(100) 및 혈압 측정부(200)를 포함하며, 디지털 혈압계 본체(100)는 조작부(130) 및 표시부(140)를 포함할 수 있고, 이때, 조작부(130)는 버튼일 수 있고, 표시부(140)는 LCD 표시창일 수 있다. 또한, 혈압 측정부(200)는 완대(210), 에어백(220), 압전 센서(230), 신축 부재(240), 저항체(280) 등을 포함할 수 있다.
디지털 혈압계 본체(100)는 상기 혈압 측정부(200)로부터 측정된 혈압에 대한 정보를 메모리에 저장하거나, LCD 표시창(140)을 통해 표시한다.
혈압 측정부(200)는 인체의 혈압 측정시 손목의 요골동맥에 접촉하는 압전 센서(230)의 위치를 상승시켜 혈압을 측정한다.
상기 혈압 측정부(200)의 완대(210)는 상기 디지털 혈압계 본체(100)에 연결되고, 상기 손목을 압박하는 역할을 한다.
에어백(220)은 상기 완대(210) 상에 설치되고, 에어 호스(222)를 통해 주입되는 공기에 대응하여 팽창하게 된다. 여기서, 상기 에어백(220) 및 에어 호스(222)는 우레탄 재질일 수 있다.
저항체(280)는 상기 에어백(220) 하부에 배치되고, 상기 에어백(220)의 팽창에 대응하여 고정된 완대(210) 하부와 접촉하며, 상기 저항체(280)에 압력이 주어지면 그 압력에 따라 다른 저항값을 갖게 되고, 이에 따라 변경된 저항값에 대응하는 조절신호를 출력함으로써 에어백(220)의 공기압이 조절될 수 있다.
압전 센서(230)는 상기 에어백(220) 상부에 배치되고, 상기 에어백(220)의 팽창에 대응하여 상부로 상승하며, 상기 손목의 요골동맥에 접촉하여 혈압을 측정한다. 즉, 상기 압전 센서(230)는, 상기 에어백(220)의 팽창에 대응하여 수직 방향으로 상승 또는 하강하며, 손목의 요골동맥 위치에 대응하여 수평 방향으로 그 위치가 조절될 수 있다.
신축 부재(240)는 상기 압전 센서(230)의 상부에 배치되며, 상기 압전 센서(230)의 상승에 따라 신축되며, 상기 신축 부재(240)는 신축성이 양호한 스판(span) 재질의 천(stuff)일 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 손목형 디지털 혈압계의 압전 센서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 손목형 디지털 혈압계는 혈압을 재기 전에는 압전 센서(230)가 상승되지 않은 상태로서, 손목의 요골동맥에 접촉하지 않은 상태이다. 만일, 혈압을 재기 위해서는 에어호스(222)를 통해 에어백(220) 에 공기를 주입하게 되고, 에어백(220)은 팽창하여 상기 에어백(220) 상부에 배치된 압전 센서(230)를 수직 방향으로 상승시켜 손목의 요골동맥에 접촉시킨다.
이때, 압전 센서(230)는 착용자마다 손목의 굵기나 요골동맥의 위치가 다를 수 있으므로, 수평 방향으로도 움직일 수 있도록 조절할 수 있다.
따라서 상기 압전 센서(230)를 사용하여 혈압을 잰 후에는 상기 에어백(220) 내의 공기를 배출함으로써, 상기 압전 센서(230)는 원래의 위치로 복귀하게 된다.
한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 손목형 디지털 혈압계의 블록 구성도이다.
도 5를 참조하면, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 손목형 디지털 혈압계는, 디지털 혈압계 본체(100) 및 혈압 측정부(200)를 포함하며, 디지털 혈압계 본체(100)는 마이컴(110), 전원부(120), 조작부(130), 표시부(140), 메모리(150) 및 모터 펌프(160) 등을 포함할 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
먼저, 전원부(120)에 전원이 인가되면, 혈압 측정부(200) 내의 압전 센서(230)를 통해 혈압을 측정하게 된다.
여기서, 상기 혈압 측정부(200)는 상기 혈압 측정시, 에어 호스(222)를 통해 상기 에어백(220)에 공기를 제공하는 급기부(260), 및 상기 에어백(220)에 제공된 공기를 배출하는 배기부(270)를 포함할 수 있고, 상기 급기부(260) 및 배기부(270)는 상기 완대(210) 상에 형성되어, 수동으로 상기 에어 호스(222)를 통해 상기 에어백(220)에 공기를 제공 및 배출할 수 있고, 또한, 상기 혈압계 본체(100) 내에 설치된 마이크로 펌프를 이용하여 자동으로 상기 에어 호스(222)를 통해 상기 에어 백(220)에 공기를 제공 및 배출할 수도 있다.
상기 혈압 측정부(200)에서 측정된 혈압에 대응하는 데이터는 압전 센서(230)에 연결된 FPCB 신호라인(232)을 통해 FPCB(250)에 전달되고, 이 신호들은 디지털 혈압계 본체(100) 내의 마이컴(110)을 통해 메모리(150)에 저장되거나, 또는 표시부(140)를 통해 표시될 수 있다.
마이컴(110)은 하우징의 외부에 설치된 조작부(130) 버튼의 조작에 제어되며, 상기 압전 센서(230)에서 감지된 혈압에 대한 정보를 상기 메모리(150)에 기저장된 정보와 비교 분석하여 건강 상태를 추출하는 역할을 한다.
또한, 조작부(130)는 하나보다 많은 접속된 스위치들로 구비된 버튼 타입의 스위치 모듈일 수 있고, 이러한 스위치들은 각각 저항기에 접속된다.
표시부(140)는 상기 마이컴(110)으로부터 출력되는 혈압에 대한 정보를 디스플레이한다.
메모리(150)는 혈압의 상태에 따른 증상이나 건강 상태에 대한 정보가 저장되어 있으며, 상기 압전 센서(230)에서 감지한 혈압에 대한 정보가 저장된다. 또한, 메모리(150) 내에는 소정 프로그램이 저장되어 있고, 이러한 프로그램은 마이컴(110)의 제어에 따라 측정된 혈압 정보를 사용자가 알 수 있도록 분석하여 건강 상태와 비교하게 된다.
모터 펌프(160)는 상기 에어백(220)에 공기를 주입하기 위해 디지털 혈압계 본체(100)에 설치될 수 있다.
압전 센서(230)는 증폭기와 브릿지형 센서를 포함하며, 압전 센서(230)로 검 출된 결과가 증폭기에 의하여 증폭되고, 전압은 브릿지형 센서에 의하여 출력될 수 있다. 브릿지형 센서는 또한 복수의 증폭기들, 저항기들, 및 커패시터들을 구비하는 아날로그/디지털변환 유닛에 접속된다. 이들 전자 장치들의 회로는 일반적인 아날로그/디지털 변환 회로와 동일하므로, 그 구조는 여기서 설명하지 않는다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 손목형 디지털 혈압계는, 예를 들면, 전원부(120)는 3.7V 리튬 이온 또는 리튬 폴리머 전지를 사용할 수 있다. 또한, 손목형 디지털 혈압계의 측정시간은 30sec이며, 측정범위는 0~280mmHg의 혈압이다. 또한, 상기 에어백(220)의 압력은 80~100mmHg의 압력에서 측정되며, 이때 압력은 저항체의 저항값으로 계산될 수 있다. 여기서, 저항체의 계산은 일반 아날로그/디지털 변환 회로와 동일하므로, 그 구조는 여기서 설명하지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 손목형 디지털 혈압계의 동작은 다음과 같다.
먼저, LCD 전면판인 표시부(140)가 손바닥 쪽으로 하여 팔목에 착용하고, 전원부(120) 스위치를 눌러서 전원을 켠다. 다음에, 혈압을 측정하지 않는 쪽 손은 가볍게 주먹을 쥐고 측정중인 팔 아래에 놓는다. 다음에, 버튼 조작부(130)를 가볍게 누르면, 모터 펌프(160)가 동작하고, 이에 따라 완대(210) 내의 에어백(220)이 부풀어 오르는데, 모터 펌프(160)가 30초 정도 유지되는 동안, 압전 센서(230)는 수축기 혈압 및 이완기 혈압을 측정하게 된다.
이후, 표시부(140) 상에 측정된 혈압이 수축기 혈압과 이완기 혈압으로 표시된다. 다음으로, 모터 펌프(160)는 타이머 작동으로 인해 30초 후에 자동으로 전원이 차단된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 압전 센서에서 검출된 압력에 대응하여 출력되는 전압의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 압전 센서는 검출된 압력에 대응하여 전압을 출력하는데, 예를 들면, 0 내지 10g/㎠ 범위의 압력에 대응하여 각각 0 내지 8V의 전압을 변환 출력하는 것을 나타낸다. 후속적으로, 마이컴(110)은 상기와 같이 변환된 전압을 메모리(150)에 저장된 데이터와 비교한 후, 해당 혈압, 즉, 수축기 혈압과 이완기 혈압을 표시부(140) 상에 출력하게 된다.
한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 손목형 디지털 혈압계의 혈압 측정부의 분해 사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 손목형 디지털 혈압계의 상기 혈압 측정부(200)는, 밴드 상판(211), 에어백(220), 압전 센서(230), 신축 부재(240) 및 밴드 하판(212) 등을 포함하며, 밴드 하판(212)은 상기 에어백(220)을 지지하는 단단한 재질로 형성되며, 밴드 상판(211)은 상기 밴드 하판(212)과 결합하여 하우징을 형성하고, 상기 압전 센서(230) 및 신축 부재(240)가 상승하도록 소정 부분이 개방되어 있다. 여기서, 도면부호 A는 신축 부재(240)가 상승하도록 개방된 부분을 나타내며, 도면부호 B는 압전 센서(230)가 배치되는 에어백(220) 상부의 소정 부분을 나타낸다.
한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 수동 에어백 기구를 예시하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에어백(220)에 공기를 수동으로 주입 및 배출하는 수동 에어백 기구는, 급기부(260)를 눌러서 공기를 에어백(220)에 주입하게 된다. 즉, 펌프와 같은 원리로 공기를 주입하게 된다.
또한, 배기부(270)를 누를 경우, 막혀 있는 홀이 열리면서, 에어백(220)으로부터 공기를 외부로 배출하게 된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자동 에어백 기구를 예시하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에어백(220)에 공기를 자동으로 주입 및 배출하는 자동 에어백 기구는 저항값 측정회로(290) 및 마이크로펌프(260, 270)를 포함할 수 있으며, 예를 들면, 마이크로펌프는 디지털 혈압계 본체 내에 배치될 수 있다. 편의상, 마이크로펌프는 급기부(260) 및 배기부(270)를 모두 포함하므로 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
저항값 측정 회로(290)는 상기 에어백(220) 내의 공기 압력에 따라 변경된 저항체(280)의 저항값에 대응하여 상기 에어백(220)으로 주입되는 공기의 양을 조절하는 조절 신호를 마이크로펌프(260, 270)로 출력하게 된다.
이러한 손목형 혈압계용 마이크로펌프(260, 270)의 구성은, 회전동력을 제공하며 편심 회전축(371)이 형성되어 있는 모터(370), 상기한 모터(370)가 결합되며 압축된 공기를 배출하는 배출구가 형성되어 있는 상부 플레이트(380), 상기 상부 플레이트(380)의 내부에 상기 모터(370)의 편심 회전축(71)에 의해 승강 및 하강 가능하게 설치되며 일측단에 압축된 공기를 배출하는 배기 밸브(91)가 형성되어 있는 러버 펌프(390), 상기 상부 플레이트(380)와 기밀을 유지하도록 결합되며 상기 러버 펌프(390)에 의해 입력되는 흡입구가 형성되어 있는 하부 플레이트(320), 상 기 하부 플레이트(320)의 중간에 설치되어 상기 러버 펌프(390)의 펌핑에 의해 공기가 흡입되는 흡입 밸브(310)를 포함할 수 있다.
전술한 구성을 갖는 손목형 혈압계용 마이크로펌프의 작용은 다음과 같이 이루어진다.
먼저, 모터(370)의 동작에 의해 편심 회전축(371)이 회전하면, 상기 편심 회전축(371)에 의해 러버 펌프(390)의 상부가 하부로 삽입 및 돌출되면서 상하로 이동되어 펌핑이 이루어진다.
상기 러버 펌프(390)가 모터(370)의 회전에 의해 상부로 이동하면 펌프 내부의 압력에 의해 흡입 밸브(310)가 열리면서 외부의 공기를 흡입하게 된다.
상기 러버 펌프(390)가 모터(370)의 회전에 의해 하부로 이동하면 러버 펌프(390)와 하부 플레이트(320)의 사이에 충진되어 있는 공기를 압축하게 되고, 이에 따라 흡입밸브(310)가 닫히면서 배기밸브(391)가 열리게 됨으로써 연결된 고무호스(222)를 통해 혈압계의 에어백(220)에 급기를 하게 된다.
모터(370)의 회전에 의해 상기한 과정이 지속적으로 반복되면서 공기 누설을 방지한 상태로 펌핑이 이루어지게 된다.
따라서 본 발명의 실시예에 따라 상기 급기부(260)와 배기부(270)에 제어 신호를 인가하면, 먼저 급기부(260)에서 완대(210)에 공기를 주입하여 압력을 가하게 되고, 일정한 수준의 압력이 가해진 뒤에는 상기 배기부(270)에서는 서서히 공기를 배출하게 된다.
이와 같은 동작 중에 압전 센서(230)는 완대(210)로부터 측정된 압력이 FPCB(250) 내의 발진기로 전달되어 측정된 압력에 대응하여 발진기는 발진하게 되고, 상기 발진기의 진동을 이용하여 마이컴(110)은 환자의 혈압을 검출하여 메모리(150)에 저장한다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 압전 센서가 에어백의 팽창에 대응하여 상부로 상승된 후, 손목의 요골동맥에 접촉하여 혈압을 측정함에 따라, 손저림 현상을 방지하고, 정확하게 혈압을 측정할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 종래의 기술에 따른 손목형 디지털 혈압계의 사시도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 압력 센서의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 손목형 디지털 혈압계의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 손목형 디지털 혈압계의 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 손목형 디지털 혈압계의 압전 센서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 압전 센서에서 검출된 압력에 대응하여 출력되는 전압의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 손목형 디지털 혈압계의 혈압 측정부의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 수동 에어백 기구를 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자동 에어백 기구를 예시하는 도면이다.
* 도면부호의 간단한 설명 *
100: 디지털 혈압계 본체 200: 혈압 측정부
110: 마이컴 120: 전원부
130: 조작부 140: 표시부
150: 메모리 160: 모터 펌프
210: 완대 211: 밴드 상판
212: 밴드 하판 220: 에어백
222: 에어호스 230: 압전 센서
240: 신축 부재 250: FPCB
260: 급기부 270: 배기부
280: 저항체 290: 저항값 측정회로

Claims (10)

  1. 인체의 혈압 측정시 손목의 요골동맥에 접촉하는 압전 센서의 위치를 상승시켜 혈압을 측정하는 혈압 측정부; 및
    상기 혈압 측정부로부터 측정된 혈압에 대한 정보를 저장 및 표시하는 디지털 혈압계 본체
    를 포함하며, 상기 혈압 측정부는,
    상기 디지털 혈압계 본체에 연결되고, 상기 손목을 압박하는 완대;
    상기 완대 상에 설치되고, 에어 호스를 통해 주입되는 공기에 대응하여 팽창하는 에어백(Air bag); 및
    상기 에어백 상부에 배치되고, 상기 에어백의 팽창에 대응하여 상부로 상승하며, 상기 손목의 요골동맥에 접촉하여 혈압을 측정하는 압전 센서
    를 포함하는 손목형 디지털 혈압계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압전 센서는, 상기 에어백의 팽창에 대응하여 수직 방향으로 상승 또는 하강하며, 손목의 요골동맥 위치에 대응하여 수평 방향으로 위치가 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 손목형 디지털 혈압계.
  3. 제1항에 있어서, 상기 혈압 측정부는,
    상기 에어백을 지지하는 밴드 하판;
    상기 압전 센서의 상부에 배치되며, 상기 압전 센서의 상승에 따라 신축되는 신축 부재; 및
    상기 밴드 하판과 결합하여 하우징을 형성하고, 상기 압전 센서 및 신축 부재가 상승하는 소정 부분이 개방된 밴드 상판
    을 추가로 포함하는 손목형 디지털 혈압계.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 신축 부재는 신축성이 양호한 스판(span) 재질의 천(stuff)인 것을 특징으로 하는 손목형 디지털 혈압계.
  5. 제1항에 있어서, 상기 혈압 측정부는,
    상기 혈압 측정시, 에어 호스를 통해 상기 에어백에 공기를 제공하는 급기부; 및
    상기 에어백에 제공된 공기를 배출하는 배기부
    를 추가로 포함하는 손목형 디지털 혈압계.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 급기부 및 배기부는 상기 완대 상에 형성되어, 수동으로 상기 에어 호스를 통해 상기 에어백에 공기를 제공 및 배출하는 것을 특징으로 하는 손목형 디 지털 혈압계.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 급기부 및 배기부는 상기 혈압계 본체 내에 설치된 마이크로 펌프를 이용하여 자동으로 상기 에어 호스를 통해 상기 에어백에 공기를 제공 및 배출하는 것을 특징으로 하는 손목형 디지털 혈압계.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 혈압 측정부는, 상기 에어백 내의 공기 압력에 따라 저항값이 변하는 저항체를 추가로 포함하는 손목형 디지털 혈압계.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 혈압 측정부는, 상기 저항체의 변경된 저항값에 대응하여 상기 에어백으로 주입되는 공기의 양을 조절하는 조절신호를 출력하는 저항값 측정회로를 추가로 포함하는 손목형 디지털 혈압계.
  10. 제1항에 있어서,상기 에어백 및 에어 호스는 우레탄 재질인 것을 특징으로 하는 손목형 디지털 혈압계.
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