KR20090121458A

KR20090121458A - 혈압파형검출시스템

Info

Publication number: KR20090121458A
Application number: KR1020080047372A
Authority: KR
Inventors: 최상기; 김범규
Original assignee: 김범규
Priority date: 2008-05-22
Filing date: 2008-05-22
Publication date: 2009-11-26

Abstract

본 발명은 사람의 심박수와 혈압의 신호를 손목부위로부터 감지되는 사람의 평상시 혈류 속도의 파형 위상차 및 파형이 형상의 정보를 분석하여 사람의 맥박, 건강 상태 및 질병 상태를 파악하여 사람에게 현재의 상태를 표시하여 건강을 관리하고 예방하도록 하기 위한 검지장치 및 검지방법에 관한 것이다.

본 발명은 사람의 심박수와 혈압의 신호를 검지하여 정보를 알려주는 혈압파형분석 측정장치에 있어서 사람의 팔꿈치부위와 손목부위로부터 혈류속도를 감지하는 혈류압력감지센서(110)와 상기 감지된 혈류압력감시신호의 잡음제거 및 증폭하는 신호증폭부(120)와 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 아날로그 디지털 신호변환기(140)와 변환된 신호를 임시로 저장하는 플래쉬메모리(150)와 플래쉬메모리의 정보를 전송하는 전송I/O(160)부와 장치에 전원을 공급하는 전원부(170)로 구성되는 측정장치(100)와 측정장치(100)로부터 전송되는 신호를 수신하는 I/O(210) 부와 수신된 신호정보를 임시로 저장하고 분석정보를 저장하는 플래쉬메모리(220)와 플래쉬메모리의 실시간 수집정보와 저장된 정보를 이용하고 비교 및 분석하여 파형을 생성하고 위상차 및 파형이 형상 정보를 표시부(260)에 표시하고 제어하는 제어부(240)와 표시부의 신호정보를 선택하고 확인하는 키버튼(230), 제어부와 장치를 제어하는 마이컴OS(250)과 정보를 다른기기와 통신할 수 있는 통신I/O부(280)와 장치에 전원을 공급하는 전원부(270)로 구성되는 제어장치(200)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

혈압, 심박수, 혈류속도, 위상차, 파형신호, 건강, 맥박

Description

혈압파형검출시스템{Blood Pressure and Velocity Phase Detecting System}

본 발명은 사람의 심박수와 혈압의 신호를 이용하여 파형과 위상차를 이용한 혈류속도를 측정하고 건강상태를 파악하고자 하는 생체정보를 이용한 IT 융합 의료분야이다.

진동수와 주기는 서로 역수 관계에 있습니다. 수식으로는 n = 1/T (진동수 = 1/ 주기) 이므로 진동수 n가 5 Hz 라면, 주기는 0.2 s 로 계산이 되며, 1초에 5회 진동하는 파동은 1회 진동하는 시간이 0.2초 걸린다는 뜻입니다.

진동수나 주기, 파장 등을 이용하면 파동의 전파 속력도 구할 수 있습니다.

파동의 전파 속력 = 진동수 × 파장 = (1 / 주기) × 파장 = 파장 / 주기

파장(λ)은 마루와 마루 또는 골과 골 사이의 거리이며, 주기(T)는 파동이 진행할 때 매질의 각 점들이 한 번 진동하는 시간(단위 : s)이며, 진동수(n : 매질의 각 점들이 1초 동안에 진동하는 횟수(단위 : ㎐) 입니다.

혈압을 체크한 1번지점의 시간과 파형, 혈압을체크한 2번지점이 시간과 파형을 비교하여 두지점의 파형의 위상차의 파형을 체크하는 시간을 dt라 라고하면 1/dt는 진동수(㎐)를 구할 수 있습니다. 이렇게 파형의 위상차를 이용하여 진동수(협압)를 구하여 정상인 상태의 진동수와 신체의 이상신호가 있을 때의 진동수(혈 압)를 비교하여 사람의 생체신호를 검지하는 것이다.

[문헌1] Piezo Film Sensors Technical Manual[on-line], 2008.04.18 (http://www.imagesco.com/sensors/piezofilm.pdf)

[문헌2] Phoenix Ambulatory Blood Pressure Monitor Project[on-line], 2008.04.18 (http://www.phoenix.tc-ieee.org/004_Piezo_Film_Blood_Flow_Sensor/Phoenix_PiezoPulse.htm)

[문헌3] 김도현, 뉴로-퍼지를 이용한 한방 맥진 및 26리드선의 양도락 진단 시스템의 구현, 국민대학교 , 1998

[문헌4] 푸리에변환[on-line], (검색일 2008.03)

본 고안은 사람의 생체신호를 검지하여 사람의 건강상태 및 사전징후를 사전에 포착하여 질병의 상태를 점검하고 개인의 건강을 유지하고, 뇌졸증.심장이상 등의 위험에서 벗어나도록 하기 위한 것이다. 한의학에는 과거부터 현재까지 진맥에 의한 혈압의 파동을 손으로 검지하여 질병의 상태를 파악하고 치료하는데 이용하고 있지만 혈압의 파동을 검지하는 방법은 개개인의 능력에 따라 다르고 주관적인 기준에 의해 이루어지므로 표준화된 방법으로 사람의 생체신호를 측정하고 기준테이터를 비교하여 현재상태를 파악하고, 기존데이터의 변화추세를 확인하고, 경고함으로써 개인의 건강관리 및 현재의 생체신호에 따라 적절하게 대응할 수 있도록 생체신호 검지장치와 관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안은 입력신호 검출부로 진동측정센서를 활용한다. 사람의 손목부위에 세군데 측정 포인트를 정하고 각 측정포인트에서 혈압의 파동을 측정하기 위해 측정센서가 있는 부위에 적정압력을 가한 후 센서를 통해 입력되는 진동신호를 주파수변조를 하고, 주파수변조신호를 증폭하고 잡음제거필터를 통과한 정보를 메모리에 저장한다. 저장된 정보는 유선/무선의 통신방법을 이용하여 제어장치에 전송을 하고 제어장치에서는 입력된 신호를 이용하여 입력정보의 가공.처리.표시하여 사용자의 혈압파형정보를 표시하고, 혈압의 파형정보의 위상차 및 파형의 변화 등의 정보를 기존데이터와 비교판단하여 개인의 건강상태를 판단하고 건강유지 및 질병의 예방이 목적을 해결하고자 한다.

이상에서 상술한 바, 본 고안은 팔꿈치부위와 손목부위에서 사람의 혈압으로 발생되는 파형의 정보를 검지하고 이용하여 파형, 파형이 위상, 파형의 위상차를 이용한 혈류속도를 계산하고, 분석하고, 판단하여 개인의 건강상태를 인지하고 예방하도록 설계되었으며 누구나 손목부위에 착용하여 간편하고 편리하게 사용할 수 있는 개인건강상태 측정, 관리, 예방을 위한 활용도가 매우 높은 유용한 고안이다.

생체정보에 기반을 이용하는 IT 융합 기술은 건강 검진 등의 의료분야에도 응용될 수 있어 고령화 사회 추세를 미뤄볼 때 높은 수요 및 활용성이 있다.

상기의 목적으로 달성하기 위해 본 고안은 측정장치, 제어장치로 기본 구성되다.

측정장치는 사람의 팔꿈치부위 또는 손목부위로부터 혈류속도를 감지하는 혈류압력 감지센서 (110)와 상기 감지된 혈류압력감시신호의 잡음제거 및 증폭하는 신호증폭부(120)와 증폭된 신호중 필요한 신호만 추출하는 잡음제거필터(130)와 필터를 통과한 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 아날로그 디지털 신호변 환기(140)와 변환된 신호를 임시로 저장하는 플래쉬메모리(150)와 플래쉬메모리의 정보를 전송하는 송신I/O(160)부와 장치에 전원을 공급하는 전원부(170)로 구성된다.

센서(110)는 손목부위에서 혈류압력, 속도, 파형의 위상차를 검지하기 위하여 3개의 측정센서(111)로와 각 측정센서마다 적정압력으로 고정하기위한 압력조절튜브(112)로 구성되어 신체의 혈류압력을 측정하도록 하는 특징을 가지고 있으며, 측정장치(100)은 손쉽게 손목부위에 탈부착하도록 고안하였다.

제어장치(200)는 측정장치(100)로부터 전송되는 신호를 수신하는 입력I/O(210) 부와 수신된 신호정보를 임시로 저장하고 분석된 정보를 저장하는 플래쉬메모리(220)와 플래쉬메모리의 실시간 수집된 정보와 저장된 정보를 이용하고, 비교 및 분석하여 혈압의 파형을 생성하고 위상차 및 파형이 형상 정보를 표시부(260)에 표시하고 제어하는 제어부(240)와 표시부의 신호정보를 선택하고 확인하는 키버튼(230), 제어부와 장치를 제어하는 마이컴OS(250)과 정보를 다른기기와 통신할 수 있는 통신I/O부(280)와 장치에 전원을 공급하는 전원부(270)로 구성되는 제어장치(200)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도1은 협압파형측정장치의 블럭구성도이며, 도2는 협압파형측정기의 측정장치의 블럭구성도, 도3은 협압파형측정기의 제어장치의 블럭구성도이다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 사용자의 협압파형측정장치의 블럭구성도

도2는 본 발명의 일실시 예에 따른 협압의 생체정보신호를 검지하는 측정장치의 블럭구성도

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 측정장치의 정보를 이용하는 제어장의 블럭구성도

도4는 본 발명이 일실시예에 따른 센서의 구성블럭도

[도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명]

100 : 측정장치 200 : 제어장치

110 : 센서 111 : 진동측정센서

112 : 압력조절튜브 120 : 신호증폭부

130 : 잡음제거 필터 140 : ADC(아날로그 디지털 변환기)

150 : 메모리 160 : 송신I/O 부

170 : 전원부

210 : 입력 I/O 부 220 : 메모리

230 : 키버튼 240 : 제어부

250 : 마이컴 OS 260 : 표시부

270 : 전원부 280 : 통신 I/O 부

Claims

팔꿈치 부위 또는 손목부위에서 혈압의 파형의 기본신호를 검지하기위해 3개의 측정포인트를 동시에 측정할 수 있도록 구성되는 3조 1식의 측정센서와 각 센서별로 압력을 조절할 수 있는 압력조절튜브가 있는 측정센서와 좌/우 손목부위의 세곳의 측정포인트에 각각의 적정압력을 가하고 압력상태하에서 측정된 혈압의 파형을 수집하고 증폭하여 신호를 변환하는 방법과 측정된 데이터를 메모리에 저장한 후 측정한 생체신호 데이터를 제어장치에 전송하는 유선과 무선 통신장치가 있는 측정장치
측정장치에서 전송되는 신호를 수신하고, 메모리에 저장하고, 저장된 데이터를 이용하여 혈압의 파형 데이터를 추출하고 , 추출된 데이터를 이용하여 파형그래프를 생성하고, 위상차를 계산하여, 생성된 파형그래프, 혈류속도 정보를 표시하는 검출신호 분석 제어방법 및 표시방법과 측정 지점간의 시간과 파형의 위상차 및 파형의 상변화를 이용하여 혈액의 혈류속도를 계산.비교. 판단하고, 신호를 검출하여 판단하는 제어장치 및 데이터를 저장하고 관리하는 방법과 가공된 데이터를 다른 기기에 전송하는 전송방법
제어장치에 저장된 정보를 이용하여 개인의 건강상태를 판단하는 개인건강예측및 관리시스템