KR20100094042A - 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 전통적인 청진기와 전자식 청진기의 개념을 융합함으로써 임상의들이 사용하는데 거부감을 느끼지 않음과 동시에 청진음의 질을 향상시킬 수 있도록 하며, 또한 휴대가 간편하도록 구성되어 있고 사용자에게 정량적인 청진 정보를 제공할 수 있는 휴대용 무선 전송 전자 청진기에 관한 것이다.

본 발명은, 심폐음을 검출하기 위한 청진수단으로 사용하는 청진부와; 청진부에 연결되어 검출된 신호가 전달되는 공기 층으로 이루어진 메인튜브; 그리고 메인튜브를 통하여 전달된 청진음을 듣기 위한 분기튜브 및 이어팁을 포함하여 이루어 진 것을 특징으로 한다. 본 발명의 구성에 따르면 청진부는 압전필름을 이용한 접촉형 마이크로폰을 이용해 심폐음을 검출하고, 이를 적절한 필터와 증폭을 통해 처리하며, 전원을 공급하기 위한 전원, 청진음의 출력을 위한 스피커, 그리고 무선 전송을 위한 송신 모듈을 포함하고 있게 된다. 또한, 튜브는 청진부에 내장된 스피커로부터의 출력을 전달하는 역할을 하며, 사용자는 분기튜브 및 이어팁을 통하여 청진음을 청취할 수 있도록 하는 구조로 이루어져 있다. 특히, 청진부는 메인튜브와 탈부착이 가능하며, 청진부에 포함되어 있는 무선 전송 모듈을 이용하면 외부 스피커를 통하여 청진음을 들을 수도 있으므로 진단 뿐만 아니라 교육용으로도 사용할 수 있다. 본 발명은 휴대가 간편하고 조작하기가 용이하기 때문에 임상의 뿐만 아니라 일반사용자에도 사용할 수 있어서 다가오는 원격진료 시스템으로의 활용에도 큰 가치가 있을 수 있을 것이다.

심음, 폐음, 접촉형 마이크, 전자청진기, 무선전송, 탈부착식

Description

탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치 {Apparatus for wireless sound transmission electronic stethoscope using separable auscultating chest piece}

본 발명은 청진부의 탈부착이 가능하고 청진음의 무선 전송이 가능한 전자 정진 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 기존의 전통적인 청진기의 청진부를 전자식으로 대체하는데 있어서, 상기 전자식 청진부는 심폐음 검출을 위한 압전필름 접촉형 마이크로폰, 증폭 및 필터링을 위한 아날로그 처리부, 전원부, 그리고 청진음의 출력을 위한 스피커와 무선 전송을 위한 송신 모듈을 포함하고 있으며, 청진부의 스피커를 통해 출력되는 청진음은 공기 층으로 이루어진 메인튜브를 따라 전달되고, 그 후 분기튜브와 이어팁을 통해 심폐음을 청진할 수 있는 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치에 관한 것이다.

일반적으로 심음은 혈액의 갑작스러운 가속과 감속에 따른 진동 또는 소리를 의미하며 주로 심장판막의 개폐나 심장 내 구조의 갑작스러운 긴장에 기인한다. 폐음은 크게 호흡음 및 부수적인 폐음의 두 가지로 나뉘어지는데 호흡음은 호흡 시 흉벽에서 들을 수 있는 정상적인 공기의 흐름에 대한 소리이고, 부수적인 폐음은 호흡음에 첨가된 비정상 음이며 다양한 유형의 호흡기계통의 질환을 나타낸다.

현재 임상에서 이루어지는 심폐 질환의 분석은 청진기를 통해 정보를 얻고, 임상의의 주관적인 판단으로 이루어지고 있다. 이러한 방식은 청진하는 순간만 들을 수 있으며 청진하는 임상의 혼자만 듣고, 임상의마다 들을 수 있는 가청 능력의 범위가 다르게 나타나기 때문에 임상의의 숙련도와 주관적인 요소가 강하게 포함되어 있다. 뿐만 아니라, 기존의 청진기는 임상의가 아닌 일반인들이 사용하기는 매우 어렵고, 환자 상태의 객관적이고 정확한 분석에 어려움이 있는 것이 현실이므로, 청진음을 다른 임상의들이나 교육을 받는 교육자들과 함께 들을 수 있고 저장 및 재생이 가능한 장치의 개발이 필요한 시점이다. 이와 같은 단점을 보완하기 위해서 기존의 청진기를 보완한 전자청진기가 개발되고 있으며, 상용화 되어있는 많은 제품들이 있다.

이에 관련한 특허 기술을 살펴보면 전자식으로 수집한 심음과 폐음에 대한 분석기능이 보강된 자가 진단형 디지털 청진기(10-1999-0035076)가 있으나, 정확한 분석을 위해서는 심음과 폐음의 구분이 선행되어야 하는 데에도 불구하고 심음과 폐음을 구분하여 분석할 수 있는 필터링 장치가 포한되어 있지 않으며, 입력된 디지털 신호를 분석하고 디스플레이 할 수 있는 디지털신호처리장치가 없고 심음을 정확히 분석하기 위해서 병행되어야 하는 심실 탈분극 신호의 검출 기능이 없다. 이를 보완하기 위해 휴대형 심폐음 진단장치(10-0416402)에서는 심음을 구분하기 위해 청진부에 전극을 포함하여 심전도를 검출함으로써 제 1심음과 제 2심음을 구 분할 수 있는 장치로 등록되어 있다. 그리고, 전자청진기 시스템에서 가장 중요한 부분이라 할 수 있는 마이크로폰의 특성에 대한 내용을 포함하여 신체 접촉형 마이크로폰을 사용함으로써 실제로 인체 내에서 발생되는 소리가 공기층을 거치지 않고 직접 마이크로 전달되게 함으로써 보다 정확히 심폐음의 청진이 가능하도록 구성되어 있다.

그러나 상기의 모든 특허 기술들에서는 기존의 청진 방법을 전자식으로 대체한다는 것에만 초점을 맞추고 있으며, 사용성에 대해서는 간과하고 있는 문제점들을 가지고 있다. 즉, 임상의들이 청진기를 사용할 때 주머니 등에 구부려서 가지고 다니며, 전자 제품이라는 부분에 대한 인식을 하지 않음으로 인해 조심성을 갖지 않고 사용하므로 전자 소자나 전선에 불량이 적지 않게 발생하고 있는 상황이다. 또한, 기존 전자 청진기를 이용하여 검출되는 청진음을 전송하기 위해 연결 케이블을 사용하여 저장 매체로 전송함으로 인해 실질적인 데이터의 수집에 많은 불편함이 있는 것도 사실이다.

본 발명은 상기의 현실적인 사용상의 문제점들을 해결하기 위해 고안된 것으로서 1) 기존의 전자 청진 장치에서 사용하는 마이크로폰과는 달리 압전필름을 이용한 접촉형 마이크로폰을 가슴에 닿는 부분인 청진부에 내장함으로써 심폐음을 청취할 수 있도록 하고; 2) 소형화 된 청진부에는 마이크로폰으로부터의 출력을 처리하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어가 포함되어 있고; 3) 처리된 청진음은 청진부에 포함된 스피커를 통하여 출력될 수 있도록 하며; 4) 청진부의 스피커를 통하여 출력되는 청진음은 메인튜브를 통하여 사용자의 귀로 전달되데 되며; 5) 또한 무선 전송 장치를 통하여 외부기기로 전송될 수 있으며; 6) 특히 청진부는 튜브와 분리가 가능하여, 청진부 자체만으로도 외부 스피커로 무선 전송하여 청진음을 들을 수도 있으며, 사용자가 이미 가지고 있는 청진기의 튜브에 연결하여 사용할 수도 있도록 하는 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치를 제공한다.

상기 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일단에 심폐음을 측정하기 위한 마이크로폰, 하드웨어, 그리고 스피커가 구비된 청진부와, 청진부의 스피커로부터의 출력되는 청진음을 사용자의 귀까지 전송하기 위하여 튜브로 형성된 청진수단을 포함하여 이루어진 특징을 갖는다.

본 발명의 구성은 크게 청진부(100)와 튜브부(300)로 이루어지며, 청진부(100)에는 모든 전자 장치들이 포함된다. 그리고 메인튜브(310)의 한 측단은 연결 단자(140)를 이용해 청진부(100)와 연결될 수 있도록 하며, 타 측단은 튜브를 통해 전달되는 청진음을 듣기 위한 겅이며, 일반적인 청진기의 외관과 유사한 형상을 갖는다.

본 발명에 따른 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치 중 청진부(100)는 마이크로폰(110)과 배터리(135), 마이크로폰 출력의 처리를 위한 회로부(125)로 구성되어 있으며, 무선 전송을 위한 회로가 포함되어 있어서, 메인튜브(도 1의 310)를 사용하지 않는 경우에도 청진부(100) 자체만으로도 무선전송을 통하여 외부 스피커로부터 청진음이 출력되어 여러 사람이 함께 들을 수 있는 것이 가능하다.

본 발명에 의한 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치는, 우수한 주파수 응답 특성을 갖는 압전 필름을 이용한 접촉형 마이크로폰을 이용해 임상의들이 가청주파수범위 이외 혹은 개개인의 차이로 들을 수 없었던 심음 및 폐음에 대한 정량적인 정보를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 마이크로폰, 하드웨어, 그리고 스피커 등을 포함한 모든 전자 부품을 청진부에 집적하고 스피커로부터의 청진음 출력은 기존의 튜브를 사용하며, 상기 청진부는 튜브와 탈부착이 가 능한 구조로 이루어져 있어서 사용자의 부주의에 의한 불량의 발생도 줄일 수 있다는 사용자 편의성을 극대화 한 청진 장치라는데 큰 의미가 있다.

또한, 외부기기로 무선 전송 된 청진음은 외부 스피커를 통해 출력 함으로써 여러 사람이 동시에 청진음들 들을 수 있으므로 교육용으로도 큰 가치가 있으며, 청진음을 시간 및 주파수 영역에서 분석하여 파형을 보여줌과 더불어 질환별 특징을 추출하여 진단 결과를 제공할 수도 있으므로 임상의 뿐만 아니라 일반 사용자에 있어서도 보다 손쉽고 신속한 자가 진단을 하는데도 도움을 줄 수 있다. 이는 향후 적용될 원격 진료 상황에서도 가장 기본적인 진단 신호인 청진음을 제공한다는 측면에서 산업적인 활용도가 매우 높다 할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의거 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치(500)의 최종적인 형태를 나타내는 외관도이다.

본 발명의 구성은 크게 청진부(100)와 튜브부(300)로 이루어진다. 청진부(100)는 일단에 심폐음을 측정하기 위한 마이크로폰(도 2의 110)과 이의 출력의 처리 및 무선 전송을 위한 회로부(도 2의 125), 전원 공급을 위한 배터리(도 2의 135), 그리고 처리된 청진음을 출력하기 위한 스피커(도 2의 130)로 이루어져 있으며, 외관 상으로는 전원버튼(101), 심음과 폐음을 구분하기 위한 모드 선택 버튼(105), 청진음의 크기를 조절하기 위한 볼륨 조절 버튼(107), 그리고 무선 전송 을 위한 전송 버튼(109)의 구성을 갖는다.

메인튜브(310)의 한 측단은 연결 단자(140)를 이용해 청진부(100)와 연결될수 있도록 하며, 타 측단은 튜브를 통해 전달되는 청진음을 듣기 위한 분기튜브(315)로 연결되고, 상기 분기튜브(315)의 각 끝 단에는 귀에 꽂을 수 있는 이어피스(320)가 구비된 일반적인 청진기의 외관과 유사한 형상을 갖는다.

청진음의 검출 및 전송을 담당하는 청진부(100)는 연결단자(140)를 이용하여 메인튜브(310)와 탈부착이 가능하도록 구성되어 있으며, 튜브부(300)는 이미 사용하고 있는 기존 청진기의 튜브로도 대체할 수 있도록 한다. 특히, 튜브부(300)가 없이 청진부(100)만을 사용하는 경우에도 청진음을 외부 기기로 무선 전송하여 외부 스피커를 통하여 청진음을 들을 수 있도록 하는 특징이 있다.

도 2는 본 발명에 따른 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치 중 청진부(100)의 구성을 나타낸다.

청진부(100)에는 하우징(111)의 저부 중앙에 설치되어 심폐음 신호를 수집하는 마이크로폰(110)이 구비되는데, 상기 마이크로폰(110)은 일반적인 공기 전달형이 아닌 압전필름을 이용하며 임피던스 정합회로를 포함하고 있는 접촉형 마이크로폰(110)을 사용한다. 마이크로폰(110)을 장착하기 위한 하우징(111)은 그 하단의 신체에 접촉되는 부분에 고무커버(120)가 끼워지게 되고, 그 상부에는 마이크로폰(110)에 압력이 인가될 수 있도록 부재인 상위커버(122)를 이용하여 지지하는 구성을 갖는다. 여기에서 신체 접촉 부위의 고무커버(120)는 필요 시 교환이나 세척이 가능하게 하기 위한 배려이다.

배터리(135)는 회로부(125)에 전원을 공급하기 위한 목적으로 사용하며, 회로부(125)에는 마이크로폰(110)으로부터 검출되는 아날로그 신호를 처리하기 위한 증폭 회로와 필터 회로, 디지털 처리를 위한 제어부, 그리고 무선 전송을 위한 회로가 포함되어 있다. 아날로그 회로는 마이크로폰(110)에서 검출되는 소리 신호를 증폭하기 위해 임피던스 정합을 위한 전치증폭기 및 차동증폭기와 주위 노이즈 및 백색잡음을 제거하기 위한 필터 회로로 구성되어 있으며, 상기 필터는 바람직하게는 10㎐~5㎑의 범위 내에서 심음과 폐음을 증폭하고 필터링 하도록 구성되어 있고, 청진음의 크기를 조절하기 위한 볼륨조절단도 구비되어 있다. 또한, 회로부(125)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D를 포함하는 마이크로프로세서와 메모리를 이용하여 청진음을 분석하고 저장할 수 있는 기능을 갖추고 있으며, 블루투스나 지그비 등의 모듈을 이용하여 청진음 신호를 무선으로 전송할 수 있는 기능도 구비되어 있다.

청진부(100)의 측단에는 스피커(130)가 내장되어 있어서 회로부(125)를 거친 청진음이 출력될 수 있도록 하며, 출력되는 소리는 연결단자(140)에 접속되는 메인튜브(도 1의 310)와 분기튜브(315)를 따라 시용자가 이어팁(320)을 귀에 꽂음으로써 청진음을 들을 수 있게 된다. 만약 메인튜브(도 1의 310)를 사용하지 않는 경우에는 청진부(100) 자체만으로도 무선전송을 통하여 외부 스피커로부터 청진음이 출력되어 여러 사람이 함께 들을 수 있는 것이 가능하다.

도 3은 본 발명에 따른 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치의 구성에 대한 블록도로서, 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같 다.

Operand에 해당하는 피검자의 청진 부위로부터, 접촉형 마이크(110)를 이용하여 심페음을 측정하고, 접촉형 마이크(110)로부터 측정된 심페음은 아날로그 처리부에서 전원 노이즈를 비롯한 분석에 필요하지 않은 신호 성분들을 제거하고, 신호가 포화되지 않을 정도로 증폭한다. SC1(451)에서는 청진음 중에서 심음의 주파수 대역을 필터링하여 심음을 분리하고, SC2(453)에서는 청진음 중에서 폐음의 주파수 대역을 필터링하여 폐음을 분리한다. 필터링 된 심음 혹은 폐음 신호는 청진부(100)에 내장되어 있는 스피커(130)를 통해 출력되고, 출력되는 소리는 메인튜브(도 1의 310)를 통해 사용자가 들을 수 있게 된다.

아날로그 신호처리 된 청진음은 제어부의 A/D 변환부(471)의 아날로그 입력 단자에 입력되고, 디지털 신호로 변환되어 RAM(475)에 저장되며, 저장된 청진음은 ROM(477)에 저장되어 있는 질환별 데이터베이스와 비교되며, 디지털 신호처리(473)를 거치게 되고, 그 분석 결과는 Flash Memory(479)에 저장된다. 저장된 청진음은 외부 통신 인터페이스(481)를 이용해 외부기기(490)에 전송이 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 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 1 : 본 발명에 따른 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치의 외관도

도 2 : 본 발명에 따른 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치의 청진부 구성도

도 3 : 본 발명에 따른 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치의 구성 블록도

Claims (4)

1. 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치에 있어서, 탈부착식 청진부는,

   심폐음의 청진을 위한 센서인 접촉형 마이크로폰(110);

   상기 센서의 아날로그 및 디지털 처리를 위한 회로부(125);

   전원공급을 위한 배터리(135);

   신호처리 된 청진음의 출력을 위한 스피커(130);

   메인튜브(310)와의 연결을 위한 연결단자(140);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회로부(125)는 마이크로폰(110) 출력의 아날로그처리부(451, 453), 아날로그 처리된 신호를 청진부(100)에 내장된 스피커(130)로 전달하기 위한 연결부, A/D 및 디지털 신호처리를 위한 제어부(470), 무선 전송을 위한 인터페이스(481)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 연결단자(140)는 청진부(100)에 내장된 스피커(130)의 출력이 메인튜브(310)로 전달되고, 분기튜브(315)와 이어팁(320)을 통해 사용자가 청진음을 들을 수 있도록 청진부(100)와 튜브부(300)를 연결하는 수단이 되는 것을 특징으로 하는 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 청진부(100)의 연결단자(140)는 기존에 존재하는 다양한 튜브부(300)와 연결이 가능한 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 탈부착식 청진부를 이용하는 무선 청진음 전송 전자 청진 장치.

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