KR20090107872A - 맥진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 맥진장치에 관한 것으로, 커프를 이용하여 환자의 손목의 맥파를 화면에 표시하는 맥진장치에 있어서, 상기 손목의 맥파를 한 부분 이상 측정하는 제1 압력감지부, 상기 커프의 전체 압력을 측정하는 제2 압력감지부, 상기 제1 및 제2 압력감지부의 감지된 신호를 입력 및 필터링하는 입력부, 상기 입력부의 필터링된 맥파신호를 디지털로 변환하는 A/D변환부, 상기 A/D변환부의 출력에 따라 맥파를 분석 및 연산하여 맥상을 구하는 연산부, 상기 연산부의 출력에 따라서 맥상을 디스플레이하는 표시부로 구성되고, 상기 제1 압력감지부는 환자의 손목에 접촉하여 맥파를 측정하기 다수개의 압력센서로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 맥진장치를 이용하는 것에 의해, 오실로메트릭 방식과 토노메트릭 방식을 일체로한 맥진로 정확한 환자의 맥상을 구할 수 있다.

오실로메트릭, 토노메트릭, 맥파, 맥상, 압력

Description

맥진장치{Pulse measuring apparatus}

본 발명은 맥진장치에 관한 것으로, 특히 커프부에 구비된 다수의 압력센서와 커프부 전체의 압력을 측정하는 압력센서를 이용하여 맥파로부터 정확한 맥상을 추출하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 맥박을 측정하는 방법으로 청진방법 및 오실로메트릭(oscillometric)방법은 심장수축압력 및 심장확장압력을 임상적으로 측정하는데 가장 많이 채택되는 방법이다.

청진방법에 있어서는 커프를 상박주위에 감은 후에 압력을 가하고, 청진기는 팔꿈치 앞에 둔다.

커프 내 압력이 너무 작으면 혈은 쉽게 동맥을 채우고, 맥박이 존재한다 할지라도 청진기에선 아무 소리도 들리지 않게 된다.

그러나, 심박음 주기의 어떤 간격 동안 동맥 내 혈류가 차단될 정도로 카프 내 압력이 크다면, 심장이 뛸 때 청진기에서 소리를 듣게 될 것이다.

이 소리를 코로트코프 소리라 한다.

청진방법을 사용하여 혈압을 측정하기 위해서는 먼저 동맥의 심장수축압력보 다 높은 압력으로 커프에 압력을 가한다.

팔의 동맥은 압축되어 혈류가 차단되고, 코로트코프 소리는 들리지 않는다.

커프 내 압력이 동맥의 심장수축 압력보다 약간 낮게 감소될 때, 일부 혈이 커프 밑의 혈관을 흐른다.

심박음에 동기한 텝 소리를 팔꿈치 앞의 동맥에서 듣고, 이와 동시에 커프에 연결된 압력센서로 감지된 압력을 읽으면, 이것은 심장수축 압력과 거의 동일하다.

그리고, 오실로메트릭 방법은 전자센서를 사용해 동맥 혈관 내 파형을 감지하고 실험에 의한 파라미터를 사용하여 고압 및 저압을 평가하는 기술을 개시하고 있다.

또한 이러한 일 예가 대한민국 공개특허공보 2001-0084761호(2001년09월06일) 등에 개시되어 있다.

즉, 상기 문헌은 도 1에 도시된 바와 같이, 피시험자의 상박주위에 A커프(1)와 B커프(2)를 감고, 동맥을 터치할 때까지 B커프(2)에 압력을 가하면, 이때 B커프(2)만이 동맥을 터치하지만 동맥을 압축하지는 않는다.

즉, 혈은 방해되지 않고 동맥 내를 흐르므로, B커프(2) 내 센서로 감지된 동맥의 맥박의 파형은 변화가 없고 균일하다.

그리고, A커프(1)에 압력을 가하면, A커프(1) 내의 압력이 혈의 최하압력 이하일때, B커프(2) 내 센서로 감지된 파형은 여전히 변하지 않는다.

그러나, A커프(1)에 계속하여 압력을 가하여 A커프(1) 내 압력이 혈의 최하 압력을 초과할 때, 동맥은 압축될 것이다.

이때, B커프(2) 내 센서는 파형을 감지하고, 파형이 변화되는 압력이 심장확장 압력이다.

동맥의 혈관 상의 A커프(1)의 스트레스가 연속하게 증가하도록 A커프(1)에 연속하여 압력을 가하면, A커프(1)를 흐르는 혈은 연속하여 감소 될 것이다.

혈 유량이 감소될지라도, B커프(2) 내 센서를 혈 맥박을 여전히 감지할 수 있고, 동맥 내 혈류가 차단되도록 A커프(1)에 연속적으로 압력을 가하면, 이때 B커프(2) 내 센서는 동맥 내 혈류를 감지할 수 없고, 어떠한 혈류도 감지될 수 없는 압력이 심장수축 압력으로 심장확장 압력 및 심장수축 압력을 순차적으로 측정하는 기술을 제시하고 있다.

그러나, 상술한 대한민국 공개특허공보 2001-0084761호 등은 커프가 팔목(또는 손목) 전체를 감싸고 안쪽에 공압튜브가 있어 팔목 전체를 가압하는 압력을 검출하기 때문에 정확성이 떨어지고, 혈류흐름의 양 변화를 측정하는 방법이 압력박동이 아닌 용적박동을 검출하는 원리이기 때문에 맥파로 규정하기 어렵다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 오실로메트릭(Oscillometric)방식과 토노메트릭(Tonometric)방식을 결합하고, 커프 전체에 가해지는 가압량과 미소면적에 가해지는 가압량을 구하여 맥파로부터 정확한 맥상을 구하는 맥진장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 맥진장치에 의하면, 오실로메트릭 방식과 토노메트릭 방식을 일체로한 맥진로 정확한 환자의 맥상을 구할 수 있다는 효과가 얻어진다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 맥진장치는 커프를 이용하여 환자의 손목의 맥파를 화면에 표시하는 맥진장치에 있어서, 상기 손목의 맥파를 한 부분 이상 측정하는 제1 압력감지부, 상기 커프의 전체 압력을 측정하는 제2 압력감지부, 상기 제1 및 제2 압력감지부의 감지된 신호를 입력 및 필터링하는 입력부, 상기 입력부의 필터링된 맥파신호를 디지털로 변환하는 A/D변환부, 상기 A/D변환부의 출력에 따라 맥파를 분석 및 연산하여 맥상을 구하는 연산부, 상기 연산부의 출력에 따라서 맥상을 디스플레이하는 표시부로 구성되고, 상기 제1 압력감지부는 환자의 손목에 접촉하여 맥파를 측정하기 다수개의 압력센서로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하며, 이를 통하여 본 발명의 목적과 특징이 더욱 명확하게 될 것이다.

여기서, 도 2는 본 발명에 따른 환자 손목의 측정하고자 하는 맥을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 맥진장치를 착용한 환자의 팔을 나타내는 도면이 고, 도 4는 본 발명에 따른 맥진장치의 구성 블록도 이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 환자의 손목은 맥파가 추출되는 촌, 관, 척 세 지점을 갖는다.

상기 세 지점에서 커프부(110)에 구비된 압력센서(130)를 이용하여 맥파를 추출하고, 추출한 맥파를 연산하여 맥상을 추출하여 추출한 맥상으로 인체의 오장 육부의 이상 유무를 진단하는 것이다.

한의학의 진맥은 요골동맥의 맥파와 손가락의 가압을 통해 환자의 신체상태를 알 수 있어 한의학 분야에서 중요한 진단법이다.

현재까지 전통적인 맥진법은 한의사의 촉각에 많이 좌우되고, 정량적인 수치화가 이루어지지 않고 있다.

일반적으로 맥진기는 인체의 우측 손목의 요골동맥에서 발생하는 맥을 인식하여 한의학에서 사용되어지는 28가지의 맥의 파형(맥상)을 그래프로 나타내어 객관적으로 인체 내부의 음양의 허실과 이에 동반하여 나타나는 질병을 진단하는 방법이다.

전통적인 맥진 방식은 촌, 관, 척 부위에서 가압을 하고 맥파의 변화를 관찰하여 맥상을 얻어내어 환자의 상태를 확인하는 방식이다.

본 발명은 한의학에 근거한 맥상의 구분원리에 따라 센서가 위치하고 측정된 데이터를 기초로 맥상을 구분하며, 맥상 데이터를 정량화하는 장치에 관한 것이다.

맥상은 촌, 관, 척 부위에서 시간적 특징, 공간적 특징, 세기 그리고 상기 3 가지의 결합을 통해 정의 가능한 맥으로 구성된다.

본 발명은 시간적 특징에 따라 맥상을 구분하기 위해 도 2의 B방향(가로)으로 종으로 압력센서(130)가 위치하고, 공간적 특징에 따라 도 2의 A방향(세로)으로 압력센서가 위치하고 있다.

또한 힘의 세기를 분별력 있게 구분하려면, 요골동맥 주위에서 전체에 가해진 압력값 대비 부분의 압력값이 정해져야 하므로 공압튜브가 요골동맥 주위를 가압 할 수 있는 형태로 구성된다.

맥진기는 전체의 가압량에 따라 부분혈압을 측정해야함으로, 부분혈압 변화량은 촌, 관, 척 주변으로 넓게 분포해 있어야 맥상 추출이 가능하다.

그리고, 도 4의 빗금친 압력센서(130) 6개는 촌, 관, 척 부위에 밀착된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 맥진장치를 착용한 환자의 팔을 도시한 도면은 환자의 움직임을 방지하고, 정확한 맥상측정을 위하여 환자의 팔을 지지하는 거치대 및 커프부(110)로 구성된다.

상기 커프부(110)는 고무튜브로 형성되고, 제1 압력감지부(120)를 구비하고, 상기 제1 압력감지부(120)는 고무튜브가 수축되면 가압되는 개개의 면적의 압력을 측정하는 다수의 압력센서(130)로 구성된다.

또한, 상기 커프부(110)는 제어장치(150,160,170,180)를 일체화되거나 외부에 부착할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 맥진장치는 환자의 손목에 가해진 압력을 부분적인 면적으로 나누어 동시에 측정하는 제1 압력감지부(120), 상기 제1 및 제2 압력감지부(120,140)의 감지된 신호를 입력 및 필터링하는 입력부(150), 상기 입력부(150)의 필터링된 맥파신호를 디지털로 변환하는 A/D변환부(160), 상기 A/D변환부(160)의 출력에 따라 맥파를 분석 및 연산하여 맥상을 구하는 연산부(170), 상기 연산부(170)의 출력에 따라서 맥상을 디스플레이하는 표시부(180)로 구성된다.

상기 제1 압력감지부(120)는 총 18개의 압력센서(130)로 구성되고, 제2 압력감지부(140)는 압력센서로 형성되어 커프부(110)의 고무튜브 내부의 공기압을 감지한다.

또한 커프부(110)는 압력조절을 위한 공기펌프(미도시) 등을 일체화 또는 외부에 구비하여 전체 가압력을 조절한다.

본 발명은 오실로메트릭 방식과 토노메트릭 방식이 일체화된 맥진기로, 오실로메트릭 방법은 커프라는 것으로 손목 전체를 감싸고 안쪽에 공압튜브가 있어 손목 부위 전체를 가압하여 맥파를 검출하는데, 검출방법은 전체 부위에서 맥파가 검출되므로 정확성이 떨어지고, 혈류흐름 양 변화를 측정하는 방법은 압력박동이 아닌 용적박동을 검출하는 원리이기 때문에 맥파라고 규정하기 어렵다.

토노메트릭 방식은 미소한 면적에 최소한의 가압으로 압력박동인 맥파를 검출하는 가장 적합한 방식이고, 미소면적을 차지함으로 요골동맥에서 맥파를 검출하기가 어려워 보통 어레이형태의 토노메트릭 방식을 활용한다.

토노메트릭 방식은 미소면적에 가압하기 때문에 정확한 가압량을 산출하기가 어려워 가압력 대비 맥파 변화량을 알 수 없다.

따라서 오실로메트릭 방식과 결합하게 되면 커프를 가압해가면서 혈압을 측정할 수 있어 개개인의 혈압에 따라 맥파 변화량을 정량화할 수 있다.

즉, 커프의 가압력에 따라 최고혈압, 최저혈압이 결정되는데 최고혈압지점과 최저혈압지점의 사이에서 가장 큰 맥파를 측정할 수 있어 개개인의 맥파 파형을 특정형태로 규정할 수 있다.

즉, 토노메트릭 방식은 각 미소부위에서 변화량을 검출하고, 오실로메트릭 방식은 전체 가압량과 전체 변화량을 알 수 있다.

전체의 가압량 = 커프의 압력 + 미소부위에서 변화량들의 합 --- (식1)

특정국소부위에서 변화량(압력값 단위 mmHg) = 특정국소부위에서 센싱된 전압값(단위V)을 압력값으로 변환한 값(mmHg) - 전체 가압량(mmHg) --- (식2)

상기의 식에서 특정국소부위에서 변화량을 위의 식으로 구할 수 있어 요골동맥의 맥파를 검출할 수 있고, 상기 식(1,2)은 제어부(170)의 연산에 의해서 수행되고, 국소부위마다 맥파를 검출하는 것은 맥상을 검출하기 위한 것이다.

맥상을 검출하려면, 압력에 따른 각 부위에서의 변화량을 알아야한다.

본 발명은 전체 가압량과 각 부위에서의 변화량을 알 수 있고, 개개인의 혈압값에 따라 체계적인 맥파분류가 가능하다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러가지로 변경가능한 것은 물론이다.

도 1은 종래에 따른 피시험자의 상박 주위에 감은 한쌍의 커프를 나타내는 도면,

도 2는 본 발명에 따른 환자 손목의 측정하고자 하는 맥을 나타내는 도면,

도 3은 본 발명에 따른 맥진장치를 착용한 환자의 팔을 나타내는 도면,

도 4는 본 발명에 따른 맥진장치의 구성 블록도,

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110 : 커프부

120 : 제1 압력감지부

130 : 압력센서

Claims (4)

1. 커프를 이용하여 환자의 손목의 맥파를 화면에 표시하는 맥진장치에 있어서,

   상기 손목의 맥파를 한 부분 이상 측정하는 제1 압력감지부,

   상기 커프의 전체 압력을 측정하는 제2 압력감지부,

   상기 제1 및 제2 압력감지부의 감지된 신호를 입력 및 필터링하는 입력부,

   상기 입력부의 필터링된 맥파신호를 디지털로 변환하는 A/D변환부,

   상기 A/D변환부의 출력에 따라 맥파를 분석 및 연산하여 맥상을 구하는 연산부,

   상기 연산부의 출력에 따라서 맥상을 디스플레이하는 표시부로 구성되고,

   상기 제1 압력감지부는 환자의 손목에 접촉하여 맥파를 측정하기 다수개의 압력센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 맥진장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 연산부는 제 1압력감지부에서 검출된 특정국소부위의 압력값에서 제 2압력감지부에서 검출된 전체 가압량을 뺌으로 특정국소부위의 압력 변화량을 연산하는 것을 특징으로 하는 맥진장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 맥진장치는 환자의 팔의 움직임을 막고, 정확한 맥상을 측정하기 위하 여 환자의 팔을 지지하는 거치대를 구비하는 것을 것을 특징으로 하는 맥진장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 제1 압력감지부는 상기 손목에 접촉하는 부분이 가로방향으로 6개. 세로방향으로 3개의 압력센서가 형성되는 것을 특징으로 하는 맥진장치.

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