KR20100091592A - 손목형 맥파 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 손목형 맥파 측정장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 손목형 맥파 측정장치는 손목에 착용 가능하게 형성된 손목착용수단; 상기 손목착용수단에 어레이 형태로 배열 및 설치된 다수의 PPG 센서; 및 상기 다수의 PPG 센서로부터 입력되는 신호들을 합산 처리하여 잡음을 제거함으로써 PPG 신호를 산출하는 PPG 측정수단을 포함한다. 이와 같이, 측정모듈과 검출모듈이 통합되어 휴대성이 뛰어나고, PPG 센서가 어레이 형태로 다수 배열되어 사람의 혈관 위치 또는 손목 두께의 변화에도 정밀한 PPG 신호의 측정이 가능하다.

맥파, PPG, 측정

Description

손목형 맥파 측정장치{Pulse Wave Measuring Apparatus Capable of Wearing on a Wrist}

본 발명은 손목형 맥파 측정장치에 관한 것이다.

PPG(Photoplethysmography; 광전용적맥파도)는 심장박동수, 혈중산소포화도, 혈관의 수축 및 팽창을 반영하는 생체 신호로서, 혈관의 탄력성과 혈관순환상태를 파악하고 혈관의 연령 등을 분석할 수 있고, 더 나아가 동맥혈관과 말초혈관장애를 조기에 진단할 수 있다.

맥파는 손가락이나 가슴 부위에서 측정하는데, 특히 프로브를 이용한 손가락 측정방식이 주로 이용된다.

도 1a 및 도 1b는 종래 프로브를 이용한 PPG 신호 측정장치의 기본적인 원리를 설명하기 위한 개략도이다. 도 1a는 투과형 구조의 프로브, 도 1b는 반사형 구조의 프로브를 나타낸다.

도 1a의 투과형 구조의 프로브는 프로브에 삽입된 손가락에 빛을 투과하여 빛이 혈액에 흡수되지 않고 투과되는 양을 측정하는 방식이며, 도 1b의 반사형 구조의 프로브는 빛을 반사시켜 혈액에 반사되는 빛의 양을 측정하는 방식을 사용한다.

이러한 종래의 프로브 방식의 맥파측정장치는 도 1a 및 도 1b의 측정모듈 이외에 PPG 신호를 검출하는 본체모듈이 별도로 분리 설치되어, 휴대성이 떨어지는 문제가 있었다. 또한, 광원과 센서가 별도로 구성되기 때문에 부피를 많이 차지한다.

또한, 종래의 프로브 방식의 맥파측정장치는 손목의 혈관이 측정 센서에 정위치하지 않을 경우 맥파를 측정하는데 어려움이 발생한다. 더욱이, 사람마다 손목의 크기, 구조, 혈관의 위치 등에 차이가 있고, 더 나아가 측정 시 손목의 움직임에 따른 잡음 문제가 발생하기 때문에, 정밀한 측정에 한계가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 측정모듈과 검출모듈이 통합되어 휴대성이 뛰어나고, PPG 센서가 어레이 형태로 다수 배열되어 사람의 혈관 위치 또는 손목 두께의 변화에도 정밀한 PPG 신호의 측정이 가능한 손목형 맥파 측정장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 다수의 PPG 신호 중에서 정확한 PPG 신호를 검출하고, 이에 대응하는 PPG 센서에만 전원을 공급하여 에너지를 절약하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 동맥-PPG 신호와 정맥-PPG 신호를 별도로 측정하고, 이에 기초하여 잡음을 처리함으로써 더욱 정확한 PPG 신호를 검출하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 움직임 잡음을 측정하기 위한 전극센서를 별도로 설치함으로써, 정확한 PPG 신호를 검출하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 방사각이 넓은 광원 하나에 다수의 광검출기가 매칭되도록 함으로써 부피를 작게 구성하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 손목형 맥파 측정장치에 있어서, 손목에 착용 가능하게 형성된 손목착용수단; 상기 손목착용수단에 어레이 형태로 배열 및 설치된 다수의 PPG 센서; 및 상기 다수의 PPG 센서로부터 입력되는 신호들을 합산 처리하여 잡음을 제거함으로써 PPG 신호를 산출하는 PPG 측정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 손목형 맥파 측정장치에 의해 달성될 수 있다. 이와 같이, PPG 센서를 어레이로 배치하여 합산하여 잡음을 제거함으로써 더욱 정확하게 PPG 신호를 측정할 수 있다.

한편, 상기 목적은 본 발명에 따라, 손목형 맥파 측정장치에 있어서, 손목에 착용 가능하게 형성된 손목착용수단; 상기 손목착용수단에 어레이 형태로 배열 및 설치된 다수의 PPG 센서; 상기 다수의 PPG 센서에 개별적으로 전원을 공급하는 전 원공급부; 및 상기 다수의 PPG 센서로부터 입력되는 신호들에 기초하여 PPG 레퍼런스 신호를 검출하고, 상기 PPG 레퍼런스 신호와 상기 다수의 PPG 센서의 신호들과의 연관성을 분석하여 상기 전원공급부가 상기 연관성이 높은 신호에 대응하는 적어도 하나의 PPG 센서에만 전원을 공급하도록 제어하는 PPG 측정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 손목형 맥파 측정장치에 의해 달성될 수 있다. 그리하여, 정확한 PPG 신호에 대응하는 센서에만 전원을 공급함으로써 전원을 절약할 수 있다.

또한, 상기 목적은 본 발명에 따라, 손목형 맥파 측정장치에 있어서, 손목에 착용 가능하게 형성된 손목착용수단; 상기 손목착용수단에 어레이 형태로 배열 및 설치되는 것으로서, 동맥의 맥파를 감지하는 적어도 하나의 동맥-PPG 센서와 정맥의 맥파를 감지하는 적어도 하나의 정맥-PPG 센서를 포함하는 다수의 PPG 센서; 및 상기 적어도 하나의 정맥-PPG 센서로부터 입력되는 신호를 상기 적어도 하나의 동맥-PPG 센서로부터 입력되는 신호의 잡음-레퍼런스로 설정하여, 상기 적어도 하나의 동맥-PPG 센서로부터 입력되는 신호에 섞인 잡음을 제거하여 PPG 신호를 산출하는 PPG 측정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 손목형 맥파 측정장치에 의해 달성될 수 있다. 그리하여, 잡음을 효과적으로 줄일 수 있다.

상기 PPG 측정수단은 상기 적어도 하나의 정맥-PPG 센서로부터 입력되는 신호를 합산처리하여 정맥-PPG 신호를 검출하고, 상기 적어도 하나의 동맥-PPG 센서로부터 입력되는 신호를 합산처리하여 동맥-PPG 신호를 검출하며, 상기 정맥-PPG 신호를 상기 동맥-PPG 신호의 잡음-레퍼런스로 설정하여 상기 PPG 신호를 산출할 수 있다. 이와 같이, 보다 안정적인 동맥-PPG 신호를 기준으로 정맥-PPG 신호를 잡 음으로 하여 잡음을 처리함으로써 더욱 정확한 PPG 신호를 측정할 수 있다.

또한, 신체의 움직임에 따른 움직임 잡음을 측정하기 위한 전극을 더 포함하고, 상기 PPG 측정수단은 상기 전극센서로부터 입력되는 신호를 잡음-레퍼런스로 설정하여, 상기 PPG 신호를 산출함으로써 움직임 잡음을 효과적으로 제거할 수 있다.

그리고, 상기 PPG 센서는 광원과 광검출기가 하나의 일체형 모듈로 구성하여, 부피를 줄여서 PPG 센서와 PPG 신호를 산출하는 PPG 측정수단을 통합하여 구성할 수 있다.

한편, 상기 동맥-PPG 센서는 광원과 광검출기가 분리된 모듈로 구성되고, 상기 정맥-PPG 센서는 상기 광원과 상기 광검출기가 하나의 일체형 모듈로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 정맥-PPG 센서는 손목 장착시 상기 손목의 저면에 위치하도록 상기 손목장착수단에 설치되고, 상기 동맥-PPG 센서는 상기 손목의 양측면에 위치하도록 상기 손목장착수단에 설치되며, 상기 광원의 강도와 반사각에 따른 상기 광검출기의 위치를 조절하여 설치함으로써, 정맥의 위치와 동맥의 위치에 따라 PPG 신호를 더욱 잘 측정할 수 있다.

상기 다수의 PPG 센서는 방사각이 넓은 광원 하나에 다수의 광검출기가 매칭되는 다수의 세트로 구성하여, 부피를 줄일 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 측정모듈과 검출모듈이 통합되어 휴대성이 뛰어나고, PPG 센서가 어레이 형태로 다수 배열되어 사람의 혈관 위치 또는 손목 두께의 변화에도 정밀한 PPG 신호의 측정이 가능한 손목형 맥파 측정장치가 제공된다.

또한, 다수의 PPG 신호 중에서 정확한 PPG 신호를 검출하고, 이에 대응하는 PPG 센서에만 전원을 공급함으로써 에너지를 절약할 수 있다.

또한, 본 발명은 동맥-PPG 신호와 정맥-PPG 신호를 별도로 측정하고, 이에 기초하여 잡음을 처리함으로써 더욱 정확한 PPG 신호를 검출할 수 있다.

또한, 본 발명은 움직임 잡음을 측정하기 위한 전극센서를 별도로 설치함으로써, 정확한 PPG 신호를 검출할 수 있다.

또한, 본 발명은 방사각이 넓은 광원 하나에 다수의 광검출기가 매칭되도록 함으로써 부피를 작게 구성할 수 있는 한편, 에너지를 절약할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들에 대해 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치를 손목에 착용한 형상(손목은 생략함)과 가로로 펼친 형상을 각각 개략적으로 도시한 그림이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치는 손목착 용수단(10), 다수의 PPG 센서(20), 및 PPG 측정수단(30)을 포함한다.

손목착용수단(10)은 손목에 착용 가능하게 형성된 것으로, 팔찌 형태로 구현될 수 있다. 손목착용수단(10)은 안쪽에 설치 및 배열된 다수의 PPG 센서(20)가 손목에 접촉될 수 있도록, 착용 길이가 조절 가능하거나 유연성을 갖는 소재로 구성될 수 있다.

다수의 PPG 센서(20)는 손목착용수단(10) 안쪽에 어레이 형태로 배열 및 설치되어, 손목의 맥파를 감지한다. 여기서, PPG 센서(20)는 광원과 광검출기가 하나의 일체형으로 통합 구성된 모듈인 것이 바람직하다.

예컨대, 광원은 660nm 와 940 nm 두 종류의 파장대의 빛을 조사하는 LED를 이용하여 혈중 산소 포화도를 측정할 수 있도록 하며, 광검출기는 포토-다이오드를 사용할 수 있다. 본 발명에서와 같이, 광원과 광검출기가 일체로 통합하여 형성된 모듈을 PPG 센서(20)로 이용하면 더 많은 수의 센서를 부착할 수 있으므로 측정오차를 줄일 수 있는 장점을 갖는다.

PPG 측정수단(30)은 다수의 PPG 센서(20)로부터 입력되는 신호들을 합산 처리하여 잡음을 제거함으로써 정확한 PPG 신호를 측정한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 PPG 신호 측정의 예를 개념적으로 도시한 것이다. 도 4를 참조하면, PPG 측정수단(30)은 N개의 PPG 센서(PPG0, PPG1, PPG2, ..., PPGN)로부터 입력되는 신호들을 합산 처리하여, 몸의 움직임이나, 착용/혈관 위치에 따라 발생하는 잡음을 제거한다.

이와 같이, 본 발명에 따라 PPG 센서(20)를 어레이 타입으로 다수 설치하면, 착용위치에 따른 신호의 오류와 사람의 혈관 위치에 따른 PPG 측정 오류를 줄일 수 있어 효과적이다. 어레이 타입으로 배열된 다수의 PPG 센서(20)로부터의 신호를 합산하여 정확한 PPG 신호를 측정하는 것은 잡음이 가우시안 분포를 따른다고 가정할 때, 그 합이 0이 되는 사실에 기초한다.

종래와 같이 하나의 PPG 센서(20)만을 이용하여 맥파를 측정할 때에는 센서가 정확히 맥파 측정 위치에 놓여져야 하기 때문에 그 위치를 맞추는 것이 쉽지 않고 잡음이 섞여 있어 정확한 PPG 신호를 측정하는데 어려움이 있었지만, 본 발명과 같이 다수의 센서를 어레이 형태로 배열하고 그 신호의 합을 이용하여 PPG 신호를 측정하면 잡음을 제거하여 정확한 PPG 신호를 측정할 수 있다.

이하, 도 2, 3, 및 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치에 대해 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치의 개략도이다. 전술한 실시예와 중복되는 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.

도 2, 3, 및 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치는 손목에 착용 가능하게 형성된 손목착용수단(10), 손목착용수단(10)에 어레이 형태로 배열 및 설치된 다수의 PPG 센서(20), 전원공급부(40) 및 PPG 측정수단(30)을 포함한다.

전원공급부(40)는 다수의 PPG 센서(20)에 개별적으로 전원을 공급하도록 설치되며, 휴대용 배터리로 구현될 경우, 보다 긴 모듈 운용 시간을 유지할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전원공급부(40)는 전원을 공급하는 라인을 통해 각 PPG 센서(20)와 연결되어 있으며, PPG 측정수단(30)으로부터 입력되는 제어신호에 따라 각 PPG 센서(20)에 전원을 개별적으로 공급 및 차단할 수 있다.

PPG 측정수단(30)은 N개의 PPG 센서(PPG0, PPG1, PPG2, ..., PPGN)로부터 입력되는 신호들에 기초하여 PPG 레퍼런스 신호를 검출한 후, 검출된 PPG 레퍼런스 신호와 각 PPG 센서(20)의 신호들의 연관성을 분석하여, 연관성이 높은 PPG 센서에만 전원을 공급하도록 전원공급부(40)에 제어신호를 인가한다.

예컨대, PPG 측정수단(30)은 우선 N개의 PPG 센서(PPG0, PPG1, PPG2, ..., PPGN)로부터 입력되는 신호들을 합산 처리하여, 몸의 움직임이나, 착용/혈관 위치에 따라 발생하는 잡음을 제거함으로써 PPG 레퍼런스 신호를 검출한다.

그리고, 검출한 PPG 레퍼런스 신호와 PPG 센서들(20)의 신호 간의 연관성을 분석하여, 연관성이 높은 신호에 대응하는 PPG 센서에만 전원이 공급되도록 전원공급부(40)에 센서선택신호를 출력한다. 여기서, PPG 레퍼런스 신호와 연관성이 높다는 것은 PPG 레퍼런스 신호와 유사하다는 의미하며, 유사성이 일정 범위 내에 속하는 PPG 센서의 수가 복수 개인 경우, 해당되는 복수 개의 PPG 센서에 전원을 공급하고 나머지 센서들에는 전원공급을 중단하여, 선택한 PPG 센서만 동작하도록 한다. 그리하여, PPG 측정수단(30)은 선택한 PPG 센서의 신호만을 입력받아 정확한 PPG 신호를 측정할 수 있다.

이와 같이, 정확한 PPG 신호를 출력하는 PPG 센서에만 개별적으로 전원을 공급하여 동작시킴으로써, 정확한 PPG 신호를 얻을 수 있음은 물론이고, 전원공급부(40)로 사용되는 배터리의 사용시간을 증가시킬 수 있어 더욱 효과적이다.

이하, 도 6 및 7을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치에 대해 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치는 동맥이 정맥보다 강하고 잡음에 영향을 적게 받는다는 점을 이용하여 동맥에서의 PPG 신호를 기준으로 정맥에서의 PPG 신호를 잡음-레퍼런스로 하여 PPG 신호를 측정한다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치의 개략적인 구조, 도 7은 본 실시예에 따른 맥파 측정 방법을 개념적으로 설명한 그림이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치는 손목에 착용 가능하게 형성된 손목착용수단(10), 손목착용수단(10)에 어레이 형태로 배열 및 설치되는 다수의 PPG 센서(20), 및 PPG 측정수단(30)을 포함한다. 또한, PPG 센서(20)는 동맥의 맥파를 감지하는 적어도 하나의 동맥-PPG 센서(21)와 정맥의 맥파를 감지하는 적어도 하나의 정맥-PPG 센서(23)로 나뉜다.

도 6에서 파란색 원으로 표시된 것이 정맥을 가리키며, 빨간색 원으로 표시된 것이 동맥을 가리킨다. 동맥은 정맥보다 안쪽 깊숙이 위치해 있음을 알 수 있다.

이에 따라, 본 실시예에서는 동맥-PPG 센서(21)와 정맥-PPG 센서(23)의 설치위치를 달리한다. 예컨대, 동맥-PPG 센서(21)를 손목의 측면 양쪽에 설치하고, 정맥-PPG 센서(23)는 손목 안쪽에 어레이 형태로 배열 설치할 수 있다. 특히, 동맥-PPG 센서(21)는 광원의 투과 강도와 반사각에 따라 광검출기의 위치를 조절하여 설치한다. 동맥-PPG 센서(21)는 도 5에 도시된 바와 같이 광원과 광검출기가 분리된 형태로 된 모듈을 이용할 수 있다.

동맥의 경우 일반적으로 손목의 양쪽 깊숙한 곳에 위치하고 정맥의 경우 피부에서 깊지 않은 곳에 불규칙적으로 배열되어 있기 때문에, 동맥센서는 두 개의 센서(양쪽)을 사용하고 정맥에서는 불규칙적인 혈관 배열에서의 PPG 측정을 위해 어레이식 배열 센서를 사용하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 동맥-PPG 센서(21)가 양쪽에 하나씩 배치되고, 정맥-PPG 센서(23)가 그 사이에 5개 배치된 것을 일 예로 한다.

PPG 측정수단(30)은 정맥-PPG 신호를 동맥-PPG 센서들(21)로부터 입력된 동맥-PPG 신호의 잡음-레퍼런스로 설정하여 잡음 제거 후 PPG 신호를 측정한다.

예컨대, 도 7을 참조하면, PPG 측정수단(30)은 동맥-PPG 신호와 정맥-PPG 신호를 각각 합산 처리하는 합산처리모듈들(31, 33)과, 잡음을 제거하는 잡음제거모듈(35)을 포함한다.

두 개의 동맥-PPG 센서들(21)로부터 입력되는 신호를 합산처리하여 1차적으로 잡음을 제거한 후, 정맥-PPG 센서들(23)로부터 입력되는 신호를 합산처리한 것을 잡음-레퍼런스로 설정하여 최종적으로 잡음을 제거한다.

이와 같이, 동맥과 정맥의 PPG 신호의 특성을 이용하여 효과적으로 잡음을 제거할 수 있다.

이하, 도 8 내지 10을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치에 대해 설명하기로 한다. 본 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치는 신체의 움직임에 따른 잡음을 측정하기 위한 전극(50)을 더 구비함으로써, 잡음을 효과 적으로 제거한다.

도 8 및 도 9는 각각 본 발명의 제4 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치를 펼쳤을 때의 구조와 손목에 착용했을 때의 구조를 개략적으로 도시한 것이며, 도 10은 본 실시예에 따라 PPG 신호를 측정하는 방법을 개념적으로 도시한 것이다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치는 손목착용수단(10), PPG 센서들의 어레이(20), PPG 측정수단(30) 이외에 전극(50)을 포함한다.

전극(50)은 신체의 움직임에 따른 순수 움직임 잡음을 측정하기 위한 것으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 손목 착용 시 위쪽에 배치되도록 설치된다.

도 10을 참조하면, PPG 측정수단(30)은 다수의 PPG 센서(20)로부터 입력되는 신호를 합산처리하여 1차적으로 잡음을 제거한 후, 전극(50)으로부터 입력되는 신호를 잡음-레퍼런스로 설정하여 최종적으로 잡음을 제거하여 정확한 PPG 신호를 산출한다.

이와 같이, 움직임에 따른 잡음을 측정하기 위한 전극(50)을 더 구비함으로써, 잡음을 효과적으로 제거할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치를 펼쳤을 때의 구조를 개략적으로 도시한 그림이다. 본 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치의 다른 구성들은 전술한 실시예들과 동일 유사하지만, 광원과 광검출기의 배치와 사용에 차이가 있다.

도 11에서, 광원을 하늘색 직사각형으로 나타내고, 광검출기를 붉은색 정사 각형으로 표시하였다. 본 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치는 방사각이 넓은 하나의 광원(20a)에 여러 개의 검출기(20b)가 대응하도록 배치하여 PPG 신호를 측정한다.

전술한 실시예들에서는 광원과 광검출기가 하나의 모듈에 통합된 PPG 센서(20)를 예로서 주로 설명하였으나, 본 실시예에서는 광원을 방사각이 넓게 구성하여 광원(20a)과 광검출기(20b)가 1:다수로 대응하도록 한다.

그리하여, 광원의 개수 제한을 통해 저전력 회로로 장치를 구동할 수 있는 장점이 있다.

한편, 전술한 실시예들에 따른 손목형 맥파 측정장치를 사용자가 손목에 착용한 상태에서 편리하게 PPG 신호를 측정할 수 있음은 전술한 기재사항에 의해 충분히 이해될 수 있다. 다만, 사용자가 손목에 착용한 상태로 맥파를 측정하기 때문에, 사용자의 움직임에 따라 신호의 특성이 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 레퍼런스 신호 및/또는 잡음-레퍼런스 신호를 일정 시간 주기로 검출하여 시간에 따른 센서 위치, 몸의 움직임 등에 따른 신호의 특성 감소 현상을 해결할 수 있다. 예컨대, 전술한 제2 실시예에서, 몸의 움직임에 따라 초기에 검출된 PPG 레퍼런스 신호의 특성이 감소할 수 있기 때문에, 일정 시간 간격 주기로 기존의 PPG 레퍼런스 신호와 현재의 신호를 비교하여 만약 연관성이 떨어진다면, PPG 레퍼런스 신호를 다시 검출하여 재설정할 수 있다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

도 1a 및 도 1b는 종래 프로브를 이용한 PPG 신호 측정장치의 기본적인 원리를 설명하기 위한 개략도이며, 도 1a는 투과형 구조의 프로브, 도 1b는 반사형 구조의 프로브를 나타낸다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치를 손목에 착용한 형상(손목은 생략함)과 가로로 펼친 형상을 각각 개략적으로 도시한 그림이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 PPG 신호 측정의 예를 개념적으로 도시한 것이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치의 개략도이다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치의 개략적인 구조, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 맥파 측정 방법을 개념적으로 설명한 그림이다.

도 8 및 도 9는 각각 본 발명의 제4 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치를 펼쳤을 때의 구조와 손목에 착용했을 때의 구조를 개략적으로 도시한 것이며, 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따라 PPG 신호를 측정하는 방법을 개념적으로 도시한 것이다.

도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 손목형 맥파 측정장치를 펼쳤을 때의 구조를 개략적으로 도시한 그림이다.

Claims (9)

1. 손목형 맥파 측정장치에 있어서,

   손목에 착용 가능하게 형성된 손목착용수단;

   상기 손목착용수단에 어레이 형태로 배열 및 설치된 다수의 PPG 센서; 및

   상기 다수의 PPG 센서로부터 입력되는 신호들을 합산 처리하여 잡음을 제거함으로써 PPG 신호를 산출하는 PPG 측정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 손목형 맥파 측정장치.
2. 손목형 맥파 측정장치에 있어서,

   손목에 착용 가능하게 형성된 손목착용수단;

   상기 손목착용수단에 어레이 형태로 배열 및 설치된 다수의 PPG 센서;

   상기 다수의 PPG 센서에 개별적으로 전원을 공급하는 전원공급부; 및

   상기 다수의 PPG 센서로부터 입력되는 신호들에 기초하여 PPG 레퍼런스 신호를 검출하고, 상기 PPG 레퍼런스 신호와 상기 다수의 PPG 센서의 신호들과의 연관성을 분석하여 상기 전원공급부가 상기 연관성이 높은 신호에 대응하는 적어도 하나의 PPG 센서에만 전원을 공급하도록 제어하는 PPG 측정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 손목형 맥파 측정장치.
3. 손목형 맥파 측정장치에 있어서,

   손목에 착용 가능하게 형성된 손목착용수단;

   상기 손목착용수단에 어레이 형태로 배열 및 설치되는 것으로서, 동맥의 맥파를 감지하는 적어도 하나의 동맥-PPG 센서와 정맥의 맥파를 감지하는 적어도 하나의 정맥-PPG 센서를 포함하는 다수의 PPG 센서; 및

   상기 적어도 하나의 정맥-PPG 센서로부터 입력되는 신호를 상기 적어도 하나의 동맥-PPG 센서로부터 입력되는 신호의 잡음-레퍼런스로 설정하여, 상기 적어도 하나의 동맥-PPG 센서로부터 입력되는 신호에 섞인 잡음을 제거하여 PPG 신호를 산출하는 PPG 측정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 손목형 맥파 측정장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 PPG 측정수단은 상기 적어도 하나의 정맥-PPG 센서로부터 입력되는 신호를 합산처리하여 정맥-PPG 신호를 검출하고, 상기 적어도 하나의 동맥-PPG 센서로부터 입력되는 신호를 합산처리하여 동맥-PPG 신호를 검출하며, 상기 정맥-PPG 신호를 상기 동맥-PPG 신호의 잡음-레퍼런스로 설정하여 상기 PPG 신호를 산출하는 것을 특징으로 하는 손목형 맥파 측정장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   신체의 움직임에 따른 움직임 잡음을 측정하기 위한 전극을 더 포함하고,

   상기 PPG 측정수단은 상기 전극센서로부터 입력되는 신호를 잡음-레퍼런스로 설정하여, 상기 PPG 신호를 산출하는 것을 특징으로 하는 손목형 맥파 측정장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 PPG 센서는 광원과 광검출기가 하나의 일체형 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 손목형 맥파 측정장치.
7. 제3항 또는 제4항에 있어서,

   상기 동맥-PPG 센서는 광원과 광검출기가 분리된 모듈로 구성되고, 상기 정맥-PPG 센서는 상기 광원과 상기 광검출기가 하나의 일체형 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 손목형 맥파 측정장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 정맥-PPG 센서는 손목 장착시 상기 손목의 저면에 위치하도록 상기 손목장착수단에 설치되고,

   상기 동맥-PPG 센서는 상기 손목의 양측면에 위치하도록 상기 손목장착수단에 설치되며, 상기 광원의 강도와 반사각에 따른 상기 광검출기의 위치를 조절하여 설치되는 것을 특징으로 하는 손목형 맥파 측정장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 다수의 PPG 센서는 방사각이 넓은 광원 하나에 다수의 광검출기가 매칭되는 다수의 세트로 구성되는 것을 특징으로 하는 손목형 맥파 측정장치.

Images