KR20100123839A

KR20100123839A - 모유 수유를 감시하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20100123839A
Application number: KR1020107018614A
Authority: KR
Inventors: 루티 카폰; 아릭 펠레드; 샤하르 세이퍼; 리바이탈 슈나이더
Original assignee: 예다 리서치 앤드 디벨럽먼트 캄파니 리미티드; 아릭 펠레드
Priority date: 2008-01-22
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2010-11-25
Also published as: US8521272B2; IL207139A0; JP2011509792A; RU2543297C2; MX2010007982A; CA2712651A1; AU2009207275A1; WO2009093238A1; EP2273920B1; BRPI0905721A2; CN102014743A; US20100292604A1; RU2010133254A; ES2661766T3; IL207139A; JP5442637B2; US20130338528A1; CA2712651C; US9155488B2; EP2273920A1

Abstract

유방에 의해 모유 수유받는 유아에 의해 소모되는 모유량을 감시하기 위한 방법이 개시된다. 방법은 모유 수유 동안 유방의 전기 정전용량 변화량을 판단하는 단계 및 전기 정전용량 변화를 유아에 의해 소모되는 모유량에 관련시키는 단계를 포함한다.

Description

모유 수유를 감시하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR MONITORING BREAST FEEDING}

관련 출원(들)

본 출원은 2008년 1월 22일에 출원된 미국 특허 출원 제 61/006,558호와 2008년 5월 14일에 출원된 제 61/053,069호로부터 우선권을 주장한다. 상기 문서들의 내용은 여기에 충분히 설명되는 바와 같이 본 출원에 참조로서 통합된다.

일부 실시예에서, 본 발명은 모유 수유에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비 배타적으로, 정전용량 측정에 의해 모유 수유를 감시하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

모유 수유가 산모뿐만 아니라 신생아에게도 유리하다는 것은 알려져 있다. 소아과 의사들과 다른 의료 서비스 제공자들은 일상 생활의 정상적인 부분으로서 모유 수유를 장려하며, 서로 간에 원하는 동안은 산모들에게 모유 수유를 계속하도록 권장한다.

모유 수유는 일반적인 건강, 성장 및 발육의 관점에서 신생아들에게 이롭다. 특히, 모유 수유는 다수의 급성 및 만성 질병에 대한 위험을 상당히 줄인다. 예를 들어, 연구는 모유 수유된 아기들이 설사, 중이염, 호흡기 질환, 균혈증, 박테리아 수막염, 보툴리누스 중독, 괴사 전장염, 및 요로 감염에 걸릴 확률이 더 낮다는 것을 보여준다. 추가로, 모유 수유는 아기들에게 친밀함, 따뜻함 및 안도감을 준다.

많은 연구는 모유 수유가 산모에게도 이롭다는 것을 보여준다. 예를 들어, 통계적으로 모유 수유중인 산모는 그들의 정상적인 몸무게로 더 빨리 복귀한다. 모유 수유는 또한 배란의 재개를 늦추는 요소 중 하나로 알려져 있으며, 이는 출산 간격을 증가시키고자 하는 산모들 또는 가족들에게 유리할 수 있다.

때로는, 모유를 수유받는 아기들에 의해 소모되는 모유의 양이 충분하지 않다. 모유를 수유받는 아기가 스트레스 상황에 들어서면, 수유의 부족이 스트레스의 원인 중 하나인지를 판단하기 위해 수유받는 아기에 의해 소모되는 모유량을 감시하는 것이 요구된다. 여러 기법이 모유 수유를 감시하는 것으로 알려져 있다.

가장 널리 사용되는 기법은 체중 감산이다. 이러한 기법에서, 모유 수유 전과 후에 아기의 체중이 측정되고, 두 체중을 감산함으로써 모유 소모량이 계산된다.

또 다른 기법이 Daly 등에 의해 Exp. Physiology, 77, 79-87 페이지(1992)에 개시된다. 이러한 기법에서, 수유 전과 후에 유방을 촬영함으로써 유방의 용적 변화량이 추적된다.

미국 공개 출원 제 20058271913 호 및 국제 특허 공개 제 WO 2006/054287호는 용적 유량 센서를 아기들이 빠는 실리콘 젖꼭지 캡 내부에 위치시키는 기법을 개시한다. 센서로부터의 모유 유량 데이터는 디스플레이 모니터에 표시되는 모유 분비량(volume) 데이터로 변환된다.

국제 특허 공개 제 WO 2006/054287호는 도플러 편이(Doppler-shift) 측정에 의한 모유 수유 감시를 개시한다. 유두에 가까이 위치하는 초음파 도플러 효과 송신기와 수신기는 유두를 통해 유량을 측정하기 위해 모유 수유 기간 동안 활성화된다. 유량은 모유 분비량(volume)으로 변환 및 누적된다.

본 발명의 일부 실시예의 일 관점에 따르면, 유방에 의해 모유 수유받는 유아에 의해 소모되는 모유량을 감시하기 위한 방법이 제공된다. 방법은 모유 수유 동안 유방의 전기 정전용량 변화량을 판단하는 단계, 및 상기 전기 정전용량 변화량을 유아에 의해 소모되는 모유량에 관련시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 방법은 상기 변화량을 판단하기 위해 상기 전기 정전용량을 측정하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 방법은 상기 전기 정전용량의 측정은 상기 전기 정전용량에 대한 유방의 피부의 기여도를 줄이면서 유방의 내부 전기 정전용량을 추정하기 위해 수행된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 전기 정전용량의 측정은 유방의 피부에 인가되는 전류에 응답하여 상기 유방의 피부로부터 샘플링되는 전압의 위상을 측정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 위상은 유방의 피부에 연결된 적어도 네 개의 전극을 통해서 측정된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 방법은 이전 모유 수유 기간 동안 수집된 이력 데이터를 이용하여 상기 관련성을 보정하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 방법은 유방의 전기 저항을 측정하고 상기 전기 저항과 상기 전기 정전용량 간의 곱셈을 계산하는 단계를 더 포함하며, 상기 모유량은 상기 곱셈과 관련된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 방법은 교정 데이터를 수집하기 위해 상기 모유 수유 전에 교정 측정을 수행하는 단계를 더 포함하며, 상기 곱셈은 상기 교정 데이터를 기반으로 보정된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 방법은 유방의 전면에 걸쳐서 포상조직의 클러스터들로 점유된 영역을 검색하기 위해 상기 곱셈을 이용하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 방법은 상기 전기 정전용량에 대한 유방의 피부 기여도를 감산하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 전기 정전용량에 대한 상기 피부의 상기 기여도와 유방이 전체적인 전기 정전용량은 서로 다른 전기 회로들에 의해 측정된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 방법은 상기 피부의 두께를 측정하는 단계를 더 포함하며, 상기 전기 정전용량에 대한 상기 피부의 상기 기여도는 상기 두께를 기반으로 추정된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 전기 정전용량은 피부와의 전기적 접촉이 없는 정전용량 측정 장치에 의해 측정된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 전기 정전용량은 적어도 부분적으로는 정전용량 브리지, LCR 미터 및 발진 주파수 측정 장치로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 장치에 의해 측정된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 전기 정전용량은 복수의 전극을 통해서 측정되며, 상기 방법은 적어도 하나의 다중화 사이클의 서로 다른 서브-사이클에서 서로 다른 세트의 전극이 상기 전기 정전용량을 측정하기 위해 사용되도록 상기 다중화 사이클을 이용한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 방법은 상기 적어도 하나의 다중화 사이클 동안 측정된 정전용량 값을 추후의 기간에 유방의 정전용량 측정 위치를 판단하기 위해 사용하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 방법은 유방에서 서로 다른 깊이로 측정 감도를 분간하기 위해 상기 적어도 하나의 다중화 사이클 동안 측정된 정전용량 값을 분석하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 일부 실시예의 일 관점에 따르면, 모유 수유 감시 시스템이 제공된다. 모유 수유 감시 시스템은 모유 수유 동안 유방의 전기 정전용량 변화량을 측정하도록 구성된 정전용량 측정부, 및 상기 전기 정전용량 변화량을 유방에 의해 모유 수유받는 유아에 의해 소모되는 모유량과 관련시키는 처리부를 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 정전용량 측정부는 상기 전기 정전용량에 대한 유방의 피부의 기여도를 줄이면서 유방의 내부 전기 정전용량을 측정하도록 구성된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 정전용량 측정부는 유방의 피부에 인가되는 전류에 응답하여 상기 유방의 피부로부터 샘플링되는 전압의 위상을 기반으로 상기 정전용량을 판단하도록 구성된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 정전용량 측정부는 유방의 피부에 연결 가능한 적어도 네 개의 전극을 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 시스템은 이전 모유 수유 기간 동안 수집된 이력 데이터를 저장하기 위한 메모리 매체를 더 포함하며, 상기 처리부는 상기 이력 데이터를 이용하여 상기 관련성을 보정하도록 구성된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 유방의 전기 저항을 측정하기 위한 저항 측정부를 더 포함하며, 상기 처리부는 상기 전기 저항과 상기 전기 정전용량 간의 곱셈을 계산하도록 구성되고, 상기 모유량은 상기 곱셈과 관련된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 처리부는 상기 모유 수유 전에 수집된 교정 데이터를 기반으로 상기 곱셈을 보정하도록 구성된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 전기 저항 및 상기 전기 정전용량은 복수의 주파수에서 측정되며, 상기 곱셈은 상기 복수의 주파수 각각에 대해서 수행되고, 상기 모유량은 적어도 두 번의 곱셈 조합과 관련된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 처리부는 상기 전기 정전용량에 대한 유방의 피부 기여도를 감산하도록 구성된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 정전용량 측정부는 상기 피부의 상기 기여도를 측정하도록 구성되는 피부 정전용량 측정 회로, 및 유방의 전체 전기 정전용량을 측정하도록 구성되는 전체 정전용량 측정 회로를 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 시스템은 상기 피부의 두께를 측정하기 위한 피부 두께 측정 장치를 더 포함하고, 상기 처리부는 상기 두께를 기반으로 상기 전기 정전용량에 대한 상기 피부의 상기 기여도를 추정하도록 구성된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 정전용량 측정부는 유방의 피부로부터 전기적으로 절연되면서 상기 전기 정전용량을 측정하도록 구성된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 정전용량 측정부는 정전용량 브리지, LCR 미터 및 발진 주파수 측정 장치로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 장치를 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 전기 정전용량은 100MHz 미만의 주파수에서 측정된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 전기 정전용량은 복수의 전극을 통해서 측정되고, 상기 시스템은 적어도 하나의 다중화 사이클의 서로 다른 서브-사이클에서 서로 다른 세트의 전극이 상기 전기 정전용량을 측정하기 위해 사용되도록 상기 다중화 사이클을 이용하는 제어기를 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 처리부는 추후의 기간에 유방의 정전용량 측정 위치를 판단하기 위해 상기 적어도 하나의 다중화 사이클 동안 측정된 정전용량 값을 이용하도록 구성된다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 처리부는 유방에서 서로 다른 깊이로 측정 감도를 구분하기 위해 상기 적어도 하나의 다중화 사이클 동안 측정된 정전용량 값을 분석하도록 구성된다.

달리 정의되지 않는다면, 여기에서 사용되는 모든 기술적 및/또는 과학적 용어들은 본 발명과 관련된 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 공통적으로 이해되는 동일한 의미를 갖는다. 여기에서 기술된 것들과 유사한 또는 균등한 방법 및 구성 요소들은 본 발명의 실시예의 실행 또는 검사에 사용될 수 있으나, 예시적인 방법 및/또는 구성 요소들이 아래에 기술된다. 논쟁이 있는 경우, 정의를 포함한 특허 명세서가 조정할 것이다. 더욱이, 구성 요소, 방법, 및 예는 단지 예시적인 것이며 반드시 한정하고자 하는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에 따른 방법 및/또는 시스템의 구현은 선택된 태스크를 수동으로, 자동으로 또는 그 조합으로 수행하거나 완료하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 방법 및/또는 시스템의 실시예의 실제 도구 및 장비에 따르면, 여러 개의 선택된 태스크는 운영 체계를 이용하여 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어에 의해서, 또는 그들의 조합에 의해서 실행될 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 실시예에 따라 선택된 태스크를 수행하기 위한 하드웨어는 칩 또는 회로로 구현될 수 있다. 소프트웨어로서, 본 발명의 실시예에 따른 선택된 태스크는 임의의 적절한 운영 체계를 이용하는 컴퓨터에 의해 실행되는 복수의 소프트웨어 명령으로서 구현될 수 있다. 본 발명의 예시적 실시예에서, 여기에 설명된 방법 및/또는 시스템의 예시적 실시예에 따른 하나 이상의 태스크는 복수의 명령을 실행하기 위한 컴퓨팅 플랫폼과 같은 데이터 프로세서에 의해 수행된다. 선택적으로, 데이터 프로세서는 명령 및/또는 데이터를 저장하기 위한 휘발성 메모리 및/또는 예를 들어, 자기 하드 디스크와 같은 비휘발성 저장 장치 및/또는 명령 및/또는 데이터를 저장하기 위한 이동저장 매체를 포함한다. 선택적으로, 네트워크 접속부도 제공된다. 디스플레이 및/또는 키보드 또는 마우스와 같은 사용자 입력 장치도 선택적으로 제공된다.

본 발명의 일부 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 단지 예로써 여기에 기재된다. 이제 특정 도면을 상세히 참조하면, 항목은 예로써 그리고 발명의 예시적 논의를 목적으로 도시된다는 것이 강조된다. 이러한 점에서, 도면과 함께 주어진 설명은 발명의 실시예가 어떻게 실행될 수 있는지에 관해 당업자가 명확히 알 수 있도록 한다.

도면에서:
도 1은 본 발명의 다양한 예시적 실시예에 따른 유방에 의해 수유받는 유아에 의해 소모되는 모유량을 감시하기에 적합한 방법을 도시하는 플로우차트이다.
도 2는 유방의 전기 정전용량 및 전기 저항에 모유량을 관련(correlated)시키는 실시예에서의 방법을 도시하는 플로우차트이다.
도 3A 및 3B는 본 발명의 다양한 예시적 실시예에 따른 유방 위의 전극 구조를 도시하는 개략도이다.
도 4는 도 3의 구조의 전기적 유사체를 도시하는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 예시적 실시예에 따른 내부 유방 조직의 3-성분 전기적 유사체를 도시하는 개략도이다.
도 6은 정전용량의 측정에 패드가 사용되는 본 발명의 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 예시적 실시예에 따른 모유 수유 감시 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 8은 모유의 유축 동안 붕괴되는 포상조직을 설명하는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예에 의해 이용되는 계산 모델에 따른 포상조직의 배치를 설명하는 개략도이다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예에 따라 수행되는 실험에서 측정되는 바와 같이, 밀리리터로 표현되는 소모되는 모유의 분비량의 함수로서 나노패럿(nanofarads)으로 표현되는 정전용량을 도시한다.
도 11은 본 발명의 일부 실시예에 따라 수행되는 실험에서 50kHz의 주파수에 대해 측정되는 바와 같이, 소모되는 모유의 분비량의 함수로서 저항과 정전용량의 곱셈을 도시한다.
도 12는 본 발명의 일부 실시예에 따라 수행되는 실험에서 25kHz의 주파수에 대해 측정되는 바와 같이, 소모되는 모유의 분비량의 함수로서 저항과 정전용량의 곱셈을 도시한다.
도 13은 본 발명의 일부 실시예에 따라 수행되는 실험에서 측정되는 바와 같이, 소모되는 모유의 분비량의 함수로서 포상조직 저항에 대한 세포내액 저항의 비율을 도시한다.
도 14는 본 발명의 일부 실시예에 따라 수행되는 다른 세트의 실험에서 측정되는 바와 같이 50kHz의 주파수에 대한 시간의 함수로서 정전용량을 도시한다.
도 15는 소모되는 모유의 분비량의 함수로서 도 14의 측정된 정전용량을 도시한다.
도 16은 본 발명의 일부 실시예에 따라 수행되는 실험에서 측정되는 바와 같이 50kHz의 주파수에 대한 시간의 함수로서 저항을 도시한다.
도 17은 본 발명의 다양한 예시적 실시예에 따라 보정 절차를 적용한 후 얻는 실험 결과의 히스토그램이다.
도 18은 본 발명의 일부 실시예에 따라 수행되는 실험에서 측정되는 바와 같이 시간의 함수로서 가공되지 않은 정전용량 신호를 나타낸다.
도 19는 본 발명의 일부 실시예에 따라 수행되는 다른 실험의 세트에서 측정되는 바와 같이 시간의 함수로서 가공되지 않은 정전용량 신호를 나타낸다.

일부 실시예에서, 본 발명은 모유 수유에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비 배타적으로 정전용량 측정에 의해 모유 수유를 감시하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예를 구체적으로 설명하기 전에, 발명은 구성의 세부 사항과 구성요소의 배치 및/또는 다음의 설명에 기술 및/또는 도면에 도시된 방법에 대한 응용에서 반드시 제한되지는 않는다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명은 다른 실시예를 포함하거나 또는 다양한 방식으로 수행 또는 실행될 수 있다.

본 발명자들은 유방에서의 모유량이 유방의 전기 정전용량과 관련될 수 있다는 것을 발견했다. 모유 수유 전과 후의 모유량은 유방으로 수유받는 유아에 의해 소모되는 모유량을 추정하기 위해 사용될 수 있다는 것이 알려져 있다. 이는 유아의 통상적인 흡인율이 시간당 약 400ml인 반면 유방에서의 모유 생산율이 시간당 60ml미만이기 때문이다(평균적으로 시간당 약 30ml). 따라서, 평균 생산율은 물론이고 시간에 대해 미분된 모유량은 최대 신뢰도에서 7% 오차 이내의 추정된 흡인율을 가져온다.

본 발명자들은 따라서 유방의 전기 정전용량을 측정함으로써 소모된 모유량을 감시하기 위한 기법을 고안했다. 본 발명자들의 발견에 따른 유방의 전기 정전용량에 대한 모유량(분비량 또는 질량)의 의존도가 이제 설명될 것이다.

모유는 유방의 포상조직 내에 저장되며, 이러한 조직은 약 0.1mm 직경의 작은 선(glands)이다. 유축 중에, 포상조직은 크기가 감소한다. 각 포상조직의 박막은 이온 전도도를 차단하기 때문에 유전층으로 작용한다. AC 전계 하에, 이러한 박막들은 변위 전류를 안내하며 그에 따라서 유방의 정전용량에 영향을 미친다. 보다 구체적으로, 임의의 방위에서 포상조직의 평균 횡단면은 유방의 정전용량을 측정함으로써 감지될 수 있다. 포상조직의 평균 횡단면이 그들의 평균 용적에 대한 대체 값(proxy)이 되어, 유방 내에 모유의 분비량에도 대체 값이 된다는 것이 이해된다.

어떠한 이론에도 얽매이지 않고, 모유는 단지 분자력에 의해서만 포상조직 내에 유지되기 때문에 포상조직의 형태와 크기는 대체로 보편적이라고 예측된다. 포상조직의 크기는 자연적인 모유 배출을 방지하기 위해 상측에서 제한되며, 상대적으로 낮은 흡인력에 의해 모유 흡인을 가능하게 하도록 하측에서 제한된다. 이러한 추정하에, 측정된 정전용량과 모유 분비량 간의 관계도 또한 보편적이다.

유축 중에 수축되는 유방 내에는 두 개의 조직 타입: 포상조직 및 근상피 세포가 존재한다. 근상피 세포는 포상조직을 둘러싸며 모유의 고갈을 돕기 위해 옥시토신 호르몬에 응답하여 수축한다. 그러나, 근상피 세포는 유방 용적의 1-6%를 가지므로, 그들의 수축은 정전용량에 무시해도 좋을 만큼의 영향을 줄것으로 예상된다. 포상조직과 유두 저장소 간의 유관(ducts) 내의 모유량은 약 10ml이며, 이는 약 200ml를 저장할 수 있는 포상조직에 비해 작다. 따라서, 바람직한 근사법으로 평균 포상조직 용적에 대한 정전용량의 의존성은 선형적으로 고려될 수 있다. 정전용량과 포상조직의 평균 용적 간의 관계에 대한 추가적인 고려사항은 다음의 "예(Examples)" 부분에 제공된다(예 1 참조).

이제 도면을 참조하면, 도 1 및 2는 유방에 의해 수유받는 유아에 의해 소모되는 모유량을 감시하기에 적합한 방법을 도시하는 플로우차트이다.

달리 정의되지 않는다면, 아래에 기술되는 동작은 동시에 또는 많은 실행의 조합 또는 순서로 순차적으로 실행될 수 있다는 것이 이해되어야만 한다. 특히, 플로우차트의 순서를 정하는 것은 한정적인 것으로 간주되어서는 안 된다. 예를 들어, 다음의 설명 또는 플로우차트에서 특정 순서로 나타나는 두 개 또는 그 이상의 방법 단계는 서로 다른 순서(예를 들어, 역순)로 또는 실질적으로 동시에 실행될 수 있다. 추가적으로, 아래에서 설명되는 여러 개의 방법 단계들은 선택적이며 실행되지 않을 수 있다.

방법은 단계 10에서 시작하며, 모유 수유 동안 유방의 전기 정전용량 C이 측정되는 단계 11로 선택적으로 진행된다. 정전용량은 본 기술 분야에 공지된 임의의 측정 장치를 이용하여 측정될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에 따라 전기 정전용량을 측정하기 위한 바람직한 기법은 하기에서 제공된다. 일부 실시예에서, 단계 11은 실행되지 않는다. 이러한 실시예에서, 방법은 바람직하게는 외부 공급원으로부터 전기 정전용량 데이터를 수신한다.

방법은 모유 수유 동안 전기 정전용량의 변화량을 판단하는 단계 12로 진행된다. 방법은 정전용량 변화량을 유아에 의해 소모되는 모유량과 관련시키는 단계 13로 진행된다. 본 발명의 일부 실시예에서 방법은 이전 모유 수유 기간 동안 수집된 이력(history) 데이터를 이용하여 관련성을 보정하는 단계 13로 진행된다. 이력 데이터는 정전용량 데이터 및/또는 모유량 데이터 및/또는 연속적인 기간들 간의 간격과 관련된 데이터를 포함할 수 있다.

이력 데이터는 하나를 초과하는 방식에서 사용될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서 이력 데이터는 교정을 위해 사용된다. 본 발명의 일부 실시예에서 여러 개의 기간에서 수집된 평균값들은 시간에 대해 추출된 모유량의 정확도를 향상시키기 위해 사용된다. 일부 실시예에서, 이력 데이터는 예를 들어 정전용량의 현재 값과 그 이후 값들을 이력 데이터 내의 최소 정전용량과 비교함으로써 유방 내의 모유의 절대 함유량을 추정하기 위해 사용된다. 선택적으로, 추정은 적어도 부분으로는 연속적인 기간들 간의 간격 및/또는 이전 기간들에서 정전용량을 측정하기 위해 사용된 절차(예를 들어, 전극 위치 등)를 기반으로 한다.

방법은 단계 15에서 종료된다.

도 2는 모유량을 유방의 전기 정전용량 및 전기 저항과 관련시키는 실시예에서의 방법을 도시하는 플로우차트이다. 방법은 단계 10에서 시작되고 정전용량 C 이 구해지는 단계 21를 계속하며 전기 저항 R이 구해지는 단계 22로 진행된다. 방법은 C 및/또는 R을 직접 측정하거나, 정전용량 및/또는 저항 데이터를 외부 공급원으로부터 수신할 수 있다. 방법은 그 후 그 방법이 R과 C를 곱셈하는 단계 23로 진행되고 그 방법이 RC 변화량을 판단하고 RC 변화량을 소모되는 모유량과 관련시키는 단계 24로 진행된다. 모유량을 추정하기 위한 척도로서 RC를 이용하는 이점은 그것이 모유 수유 기간 동안 일어날 수 있는 유방의 형상 변화에 대해 실질적으로 불변한다는 것이다.

본 발명의 일부 실시예에서, 모유 수유 기간은 교정 데이터를 수집하기 위해 수행되는 단계 20에 도시된 교정 측정에 이어 나타난다. 이러한 실시예에서, RC의 값은 교정 데이터를 이용하여 보정되며, 모유량은 RC의 보정된 값에 관련된다. 일부 실시예에 따른 바람직한 교정 절차는 하기에 제공된다.

본 발명의 일부 실시예에서, 방법은 상기에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 이전 모유 수유 기간 동안 수집된 이력 데이터(예를 들어, 정전용량, 저항, 모유량, 연속 기간들 간의 간격)를 이용하여 그러한 관련성(correlation)을 보정한다.

방법은 단계 15에서 종료된다.

본 발명의 다양한 예시적 실시예에서, 정전용량 측정은 100MHz 미만의 주파수, 바람직하게는 약 1kHz 내지 약 100MHz의 주파수, 더 바람직하게는 약 1kHz 내지 약 10MHz, 더 바람직하게는 약 1kHz 내지 약 1MHz, 또는 약 1kHz 내지 약 100kHz, 또는 약 10kHz 내지 약 100kHz의 주파수에서 수행된다. 이러한 실시예의 이점은 저주파에서 유방 세포내액이 우선적으로 유전 물질로서가 아니라 이온액으로서 전해지며, 나머지 유전 물질은 유방 내부의 박막과 피부에 머무르게 된다.

본 발명의 일부 실시예에서, 전기 정전용량의 측정은 전기 정전용량에 대한 피부 기여도를 줄이거나 최소화하면서 유방 내부의 전기 정전용량을 판단하기 위해 수행된다. 내부 유방 조직의 정전용량 변화량은 생체 유전 물질의 양 또는 형상의 변화에 기인하며, 그에 따라서 유방 내의 모유량에 더 바람직하게 관련된다.

다음은 본 발명의 다양한 예시적 실시예에 따라 유방의 정전용량을 측정하기 위한 여러 기법의 설명이 주어진다.

일부 실시예에서, 측정은 피부 및 내부 유방 조직을 통한 전류의 전송 및 피부로부터의 응답 전압의 샘플링을 포함한다. 이는 유방의 피부와 연결된 복수의 전극을 통해서 수행될 수 있다. 이러한 실시예에서, 유방의 정전용량 및 선택적으로 저항은 샘플링된 전압의 위상을 기반으로 판단된다.

도 3은 위상을 측정하기 위한 본 발명의 일부 실시예에 따라 사용될 수 있는 구성의 개략도이다. 도 3은 4-전극 구성이 사용된 실시예를 예시하지만, 전극의 개수가 4 개가 아닐 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 다양한 예시적 실시예에서는 적어도 4개의 전극이 이용된다.

도 3에는 유방(32)의 피부에 부착되고 각각 4개의 와이어들(34-1, 34-2, 34-3 및 34-4)을 통해 정전용량 측정부(36)와 전기적으로 통신하는 4개의 전극(30-1, 30-2, 30-3 및 30-4)이 도시된다. 전극은 피부에 부착되거나 모유 수유 브래지어(예를 들어, 브래지어의 스트립)에 고정될 수 있는 패드 또는 칩(미도시, 예를 들어 도 6 참조)에 형성되거나 패드 또는 칩과 일체화될 수 있다. 아크(arcs), 발포고무(foam) 또는 스프링과 같은 압착 메카니즘은 피부에 대해 전극을 누르기 위해 이용될 수 있다.

전극의 한 쌍(예를 들어, 전극(30-1 및 30-4))은 AC 전류를 피부에 인가하는 전류 쌍의 역할을 할 수 있고, 다른 전극 쌍(예를 들어, 전극(30-2 및 30-3))은 피부로부터의 전압을 샘플링하는 전압 쌍의 역할을 할 수 있다. 전압 쌍에서의 전극은 바람직하게는, 높은 입력 임피던스를 특징으로 하는 증폭기(38)로 버퍼링된다. 바람직하게는 증폭기(38)의 입력 임피던스는 최소의 전류로 또는 전류를 이용하지 않고 전압 샘플링을 보장하기 위해 적어도 100㏁ 또는 적어도 1GΩ이다.

유방에서 전극의 바람직한 위치는 유방의 상부 즉, 유두의 약 4-8cm 위쪽이다. 이러한 위치를 선택하는 이점은 유방의 이러한 부분이 대체로 평면적이며 기하학적 형상이 유축(milk expression) 중에 크게 변화하지 않는다는 것이다. 전극은 피부에 전극이 빨리 부착될 수 있게 점착성을 갖도록 형성될 수 있는 패드 상에 배치될 수 있다(미도시, 도 6 참조).

전송된 전류의 진폭은 바람직하게는 약 0.05mA 내지 약 0.5mA이다. 전류 쌍에 인가된 신호의 진폭은 전극과 피부 사이의 전기적 접촉의 성질에 따라서 변화될 수 있다. 일반적으로, 더 우수한 전기적 접촉은 인가된 신호의 진폭을 감소시킨다. 예를 들어, 피복되지 않은 매끄러운 도전 전극이 사용되면, 1-5 볼트(V)의 첨두치(피크 투 피크: peak-to-peak) 진폭의 전압이 원하는 전류를 생성하기 위해 전류 쌍에 인가될 수 있다.

전극과 피부 사이의 전기적 접촉은 강화될 수 있어서 전송 전류를 생성하는 신호의 진폭을 감소시킬 수 있다. 강화된 전기적 접촉은 또한 피부 수평면 아래의 깊은 전위면으로부터 전압을 감지하는 것을 수월하게 할 수 있으므로, 본 실시예가 모유 포상조직을 함유하는 유방 조직 일부의 정전용량 변화량을 측정하는 것을 가능하게 한다. 전기적 접촉은 본 기술 분야에 공지된 임의의 접촉 강화 기법을 이용하여 강화될 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 도전 전극 겔(gel)이 이용된다. 이러한 목적을 위해, 심전도(ECG) 전극에서 일반적으로 사용되는 겔이 사용될 수 있다. 이러한 겔은 피부(상피)의 각질층을 관통하며, 피부 아래의 조직과 적절한 전기적 접촉을 가능하게 한다. 전극의 접촉면은, 예를 들어 겔과 전기화학적으로 반응하며 전기적 전류를 강화시키는 AgCl로 형성될 수 있다. 이러한 실시예는 저주파수, 예를 들어, 20kHz 이하의 주파수에서 특히 유용하다. 본 발명의 일부 실시예에서, 금속(예를 들어, 스테인레스: stainless steel) 전극면 상부의 전극 겔 또는 하이드로 겔이 이용된다. 전극의 배면은 스크린 인쇄 도전층을 포함할 수 있다. 이러한 실시예는 약 20kHz 내지 약 1MHz의 주파수에서 특히 유용하다. 전극 겔의 사용은 그것이 피부 상에서 전극의 압력에 대한 관통 전류의 의존성을 줄이기 때문에 측정 일관성의 관점에서도 유리하다. 전극 겔이 이용되면, 약 0.5볼트의 첨두치 진폭 전압이 원하는 전류를 생성하기 위해 전류 쌍에 인가될 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 전극 표면은 도전 돌출부 또는 도전 날(teeth)을 포함한다. 일단 표면이 피부 상에서 눌려지면, 피부의 정전용량이 증가되어, 피부 아래 조직으로 전류를 전송하는 것이 더 수월해진다. 짧은 날은 피부(각질층)의 외부 데드 레이어(dead layer)를 관통할 수 있고, 그에 따라 액체 또는 겔을 인가하지 않고도 전극 겔의 기능을 모방할 수 있다. 전극 표면이 도전 돌출부 또는 날을 포함할 경우, 약 0.5볼트 내지 약 1볼트의 첨두치 진폭 전압이 원하는 전류를 생성하기 위해 전류 쌍에 인가될 수 있다.

도 3에 도시된 구조의 전기적 유사체가 도 4 및 5에 도시된다. 도 4 및 5는 어떠한 식으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 간주되어서는 안 되는 간략화된 회로라는 것이 이해된다. 도 4에 도시된 성분의 값은 볼(ball) 전극이 피부 상부에서 눌려지는 상태에서 약 10 내지 약 100KHz의 주파수에서 수행되는 통상적인 유방 측정 결과를 나타낸다.

AC 발생기는 와이어들(34-1 및 34-4)을 거쳐서 AC 전류를 피부를 통해서 내부 유방 조직에 전송한다. 전송된 전류의 진폭과 위상은 전류 샘플링 및 측정 장치에 의해서 샘플링된다. 내부 유방 조직의 전압의 진폭 및 위상은 와이어들(34-2 및 34-3)을 통해서 전압 샘플링 및 측정 장치에 의해 샘플링된다. 임의의 특정 이론에 얽매이지 않고, 내부 조직은 세포내액을 통해 갈바니(이온) 전도도로 인해 저항(R_b)과 등가인 것으로 모델링되며(도 5 참조), 이는 포상 조직 박막을 통한 변위 전도도로 인해 서로 직렬인 저항(R_a) 및 커패시터(C_a)와는 병렬로 배치된다. 내부 조직을 통한 전류의 통과는 낮은 임피던스(약 10Ω) 전도에 의해 모델링된다(도 3 참조). 피부는 조직보다 훨씬 더 높은 저항을 갖고 높은 정전용량 값을 갖는 것으로 모델링된다.

내부 유방 조직의 정전용량 및 선택적으로 저항은 전압과 전류의 샘플링된 값을 이용하여 계산될 수 있다. 특히, 정전용량은 관계식

을 이용하여

로 정의된 용량성 임피던스

으로부터 계산될 수 있으며, 여기에서 I는 인가된 전류이고,

는 샘플링된 전압이며,

는

와 I 간의 위상 차,

= -1,

이며, f는 인가된 신호의 주파수이다. 모유량이 R 및 C에 관련되는 실시예에서, 곱셈 RC는 다음 관계식을 이용하여 계산될 수 있다.

여기에서

는

로 정의되는 측정된 저항성 임피던스를 나타낸다.

전류의 인지는 피부 상에서 건조 전극의 압력을 검출하기 위해서도 사용될 수 있다. 저항 및 정전용량은 피부 상에서 전극의 전류와 압력에 약간 의존한다. 4-선(4-wire) 측정에 있어서, 건조 전극 간의 압력 균형(측면 간의 차이)은 정전용량 결과를 약간 변형시킨다. 다음의 절차는 균형을 맞추기 위해 이용될 수 있다. 전류 와이어는 일시적으로 전환된다. 전류는 전극의 가장 오른쪽 쌍 사이를 한번 통과하고 전극의 가장 왼쪽 쌍 사이를 한번 통과하며, 두 전류는 서로 비교될 수 있다. 두 전류가 대략 동일하다면(예를 들어, 10% 이내), 압력은 균형이 맞은 것으로 간주될 수 있다.

모유 수유가 교정 측정 이후에 일어나는 실시예에서, 교정은 C 또는 RC와 측정 파라미터들 간의 관계식으로 표현될 수 있다. 이러한 파라미터들은 전류 I의 제한없이, DC 바이어스

, 및 전극 구성의 양 측면 간 균형

를 포함하며, 여기에서

은 신호가 예를 들어 전극(30-1 및 30-2) 사이를 통과할 때 측정되는 전류이고,

는 신호가 예를 들어 전극(30-3 및 30-4) 사이를 통과할 때 측정되는 전류이다. 예를 들어, 교정은 조정 절차, 예를 들어, 다음 관계식에 따른 절차를 포함할 수 있다.

여기에서, a₁, a₂ 및 a₃는 조정된 파라미터들이며, C₀, I₀ 및

는 교정 중인 평균 값이다. 일단 a₁, a₂ 및 a₃가 조정되면, 모유 수유가 시작될 수 있고 모유량은 이하에서

로 참조되는 양

와 관련될 수 있다. 교정 파라미터는 바람직하게는 퍼센트 오차의 형태로

의 변동을 줄이기 위해 선택된다.

본 발명의 다양한 예시적 실시예에서, 전기 정전용량 및 선택적으로 전기 저항은 복수의 주파수에서 측정된다. 이러한 실시예에서, 전송된 전류를 생성하는 신호는 바람직하게는 샘플링된 주파수의 개수에 따른 발진 파형의 중첩이다. 모유량은 각 개별 주파수에 대해 C 및 선택적으로 RC의 측정된 값의 조합을 기반으로 추정될 수 있다.

예를 들어, 보편성을 상실하지 않고, 미가공 데이터가 두 개의 주파수에서 획득되고 각 주파수에 대해서 데이터는 다음 관계식에 따라 전류 I와 전압

의 복소 값으로부터 추출되는 저항 R과 정전용량 C에 의해서 표현된다고 가정한다.

다른 한편으로, 유방의 3-성분 전기적 모델(도 4 참조)에서, 성분은 다음 관계식에 의해 해석된다.

또한, 보편성을 상실하지 않고, 두 개의 주파수 간 비율이 2라고 가정한다. 고주파에 대한 저항 및 정전용량의 값을 R과 C로 나타내고, 저주파에 대한 저항과 정전용량의 값을 R₁ _/2 and C₁ _/2로 나타내면, 유용한 측정값들을 다음 공식을 이용하여 구할 수 있다.

및

본 발명자에 의해 수행된 실험에서, 비율 R_b/R_a는 대략 RC에 비례하는 것으로 확인되었다. 이러한 비율은 또한 포상조직 및 조직의 나머지 부분의 횡단면에서의 비율과도 근접하며, 그에 따라서 유방 전체에 걸쳐 다른 영역에 비해 많은 포상조직의 클러스터로 점유되는 영역을 검색하기 위한 본 발명의 일부 실시예에 따라 사용될 수 있다.

본 발명자들에 의해 수행된 실험에서, 모유량은 다음의 양과 관련될 수 있다는 것이 확인되었다.

여기에서 기호<>는 여러 번의 이전 모유 수유 기간 동안 수집된 이력 데이터(본 예에서는

및

)에 대한 평균을 나타내며, 기호

는 모유 수유 전에 측정된

의 값과 모유 수유 후에 측정된

의 값 사이의 차이를 나타낸다. 본 발명의 일부 실시예에서, 이력 데이터 평균값 중 하나 이상은 소정 값으로 대체될 수 있다.

유아에 의해 소모되는 총 모유량은 다음의 일반화된 정전용량 변화량과 관련될 수 있다.

여기에서

은 수유 전의 정전용량이고

는 수유 후의 정전용량이다.

본 발명의 일부 실시예에서, 두 개 이상의 전극 세트들(즉, 세트 당 4 개 이상의 전극)이 유방에 부착되며, 세트들 간 및 세트 내의 전극 간 다중화 기법이 모유 추정의 정확도를 향상시키기 위해 이용된다. 이러한 실시예는 도 3B에 도시된다. 30에 일반적으로 도시된 복수 개의 전극이 유방(32)에 접촉되며, 34에 일반적으로 도시된 복수 개의 연결 와이어를 통해 유닛(36) 내의 제어기(40)와 연결된다. 표현의 명료함을 위해, 도 3B는 각 개별 전극과 각 개별 연결 와이어에 대한 고유 참조 부호를 도시하지 않는다. 또한, 연결 와이어의 일부만이 도시되지만, 당업자는 내부에 마이크로프로세서를 구비한 제어기(40)에 전극을 어떻게 연결하는지를 알 수 있을 것이다.

제어기(40)는 바람직하게는 다양한 전극 간에 시분할 다중화를 수행하기 위해 구성된다. 다중화 사이클은 각 서브-사이클에서 제어기(40)가 서로 다른 세트의 전극을 선택하는 두 개 이상의 서브-사이클을 포함하며, 유닛(36)은 선택된 전극의 세트를 이용하여 측정을 수행한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 제어기(40)는 서브-사이클당 4 개의 전극을 선택한다. 이러한 실시예에서, 유닛(36)은 상기에서 더 상세히 설명된 바와 같이, 4-선 측정을 수행하며, 이러한 경우 두 개의 전극은 각 서브-사이클에 대해 전류 쌍의 역할을 하고, 두 개의 전극은 각 서브-사이클에 대해 전압 쌍의 역할을 한다.

다중화의 이용은 측정에 대한 지역적 장애 (예를 들어, 전극이 혈관 또는 다른 형태의 이종 성분에 가까이 위치할 경우)의 영향을 줄인다. 여러 개의 전극 세트들로부터의 데이터 획득은 또한 이후의 기간에 전극을 부착하기 위해 적절한 위치를 결정하기 위해서도 사용될 수 있다. 이는 예를 들어, 획득된 데이터(예를 들어, RC 또는 R_b/R_a의 값)가 다른 위치에서 획득된 데이터로부터 실질적으로 벗어나는 위치를 배제함으로써 수행될 수 있다.

다양한 전류 및 전극 쌍 간의 다중화는 유방 조직내에 다양한 깊이에 대한 선택적인 감도를 촉진할 수 있다. 선택적인 감도는 전기 정전용량 단층 X선 사진법 (Electrical Capacitance Tomography)에서 사용되는 것과 같은 다양한 분석 원리를 기반으로 할 수 있다. 그러한 분석은 다양한 전극 조합에 의해 획득되는, 유축에 관련된 용량성 임피던스의 변화량에 대해 수행될 수 있다. 예를 들어, 두 개 이상 전극 조합의

의 값들(모유 수유 전과 후의 정전용량 로그 값의 차이)이 적절한 감도 계수들과 더해질 수 있다. 이러한 결과는 조직 내의 특정 깊이에서

의 재구성된 값일 수 있다. 따라서, 그러한 기법은 한 번의 임피던스 측정이 처리되는 것과 동일한 방식으로, 모유 포상조직이 풍부한 유방 내의 영역으로부터 응답을 선택하고 유축으로 인한 그들의 정전용량 변화량을 추출하는 것을 허용한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 전체적인 모유 생산율은 측정된 양 또는 양의 조합을 모유량과 관련시키면서 고려된다. 이러한 실시예는 모유 수유 기간이 상대적으로 길 때(예를 들어, 30분 이상) 특히 유용하다. 평균 모유 생산율(시간당 약 30ml)은 모유 수유 기간에 곱해지고 유방 내의 모유 분비량의 변화량에 더해질 수 있다.

도 6은 정전용량 측정부가 내부에 유방(32)의 정전용량 변화를 감지하기 위한 두 개 이상의 감지 전극(64-1 및 64-2)을 구비한 패드(60)를 포함하는 실시예를 개략적으로 도시한다. 전극(64-1 및 64-2)은 예를 들어 도시된 바와 같은 2-선 연결부를 통해서 정전용량 측정회로(62)에 연결될 수 있다. 도 6은 패드(60) 내에 두 개의 전극을 배치하는 것을 도시하지만, 패드(60)는 두 개를 초과하는 전극을 포함할 수 있으므로, 반드시 상기의 경우일 필요는 없다. 또한, 패드(60)는 패드(60) 내의 전극 개수와 다를 수 있는 임의 개수의 와이어를 통해 회로에 연결될 수 있다. 예를 들어, 패드(60)는 쌍으로 브리지(bridged)되고 2-선 연결부를 통해 회로에 연결되는 4 개의 전극을 포함한다. 그러한 하나의 구성은 전극(30-1)이 전극(30-2)과 브리지되고 전극(30-3)이 전극(30-4)과 브리지된다는 점을 제외하고는 도 3에 도시된 구성과 유사하다.

패드(60)는 유방에 패드의 부착을 수월하게 하도록 점착성이 있는 패드일 수 있다. 또한, 두 개의 분리 가능한 부분을 포함하는 패드가 고려되며, 이러한 경우, 모유 수유 기간의 종료점에서, 패드의 일측 부분이 분리되는 반면, 나머지 부분은 다음 기간에 전극을 부착하기 위한 위치를 표시하도록 유방에 남아있게 된다. 모유 수유를 시작할 때, 패드의 표시 부분은 패드가 적소에 위치된 후 모유 수유를 방해하지 않도록 분리될 수 있다.

패드는 또한 점착성이 없이 형성될 수도 있다. 이러한 실시예에서, 패드(60)는 모유 수유 브래지어(예를 들어, 브래지어의 스트립) 등에 장착될 수 있다. 장착은 바람직하게는 패드가 예를 들어, 아크(arcs), 발포고무 또는 스프링과 같은 압착 메카니즘에 의해 피부에 눌려지되, 유방의 형상이 최소한으로 변형되거나 또는 변형되지 않도록 구현된다. 예를 들어, 패드와 장착 메카니즘은 유방의 윤곽선에 맞게 조절가능하도록 형성될 수 있다.

패드(60) 내의 전극은 피부와 전기적으로 접촉될 수도 있고, 원한다면 피부와 전기적 접촉이 없을 수도 있다. 전극이 피부와 접촉하는 구성은 강한 신호의 관점에서 바람직한 반면, 접촉이 없는 구성은 모유 수유 중인 산모에게 편안함을 준다는 관점에서 바람직하다. 피부와의 접촉 없이 측정된 정전용량 값은 전류의 영향을 덜 받게 되나 피부와의 직접적인 접촉에 의해 측정되는 값에 비해 상당히 낮다. 그러나, 비-접촉 구성은 유방의 형상 변화에 충분히 민감하며 그에 따라 유아에 의해 소모되는 모유량과 관련될 수 있다는 것이 본 발명의 발명자들에 의해 발견되었다.

회로(62)는 바람직하게는 감지 전극이 피부와 접촉하지 않을 때는 서브-피코패럿 범위(예를 들어, 0.01-1pF)의 정전용량 변화에 민감하며, 감지 전극이 피부와 접촉할 때는 나노패럿(nanofarad) 범위(1-100 nF)의 정전용량 변화에 민감하다.

본 발명의 일부 실시예에서, 회로(62)는 정전용량 브리지(bridge)를 포함하며, 일부 실시예에서, 회로(62)는 LCR 미터를 포함한다. 또한, 회로(62)가 전극 중 하나를 통한 피드백 루프를 이용하여 트랜지스터 또는 증폭기의 발진 주파수를 검출하는 발진 주파수 측정 장치인 실시예가 고려된다.

본 발명의 일부 실시예에서, 전기 정전용량에 대한 피부의 기여도는 모유량에 더 바람직하게 관련되는 내부 유방조직의 정전용량을 절연시키기 위해 측정된 정전용량으로부터 감산된다.

전기 정전용량에 대한 피부의 기여도는 하나를 초과한 방식으로 측정될 수 있다. 도 6에 개략적으로 도시된 일부 실시예에서, 회로(62)에 의해 전체 정전용량 이 측정되고, 피부 정전용량은 회로(62)와는 다른 피부 정전용량 측정 회로(66)에 의해 측정된다. 회로(66)는 예를 들어 Rosell 등에 의해 IEEE. trans. Biomed. Eng 35(8),649 (1988)에 개시되고, 그들의 전체 내용이 본 명세서에 참조로서 통합되는 기법 중 하나와 같은 3-선 정전용량 측정 기법을 채용할 수 있다. 일부 실시예에서, 전기 정전용량에 대한 피부의 기여도는 피부의 두께를 기반으로 추정된다. 피부의 두께는 외부 공급원으로부터 입력으로서 수신될 수 있거나, 또는 측정될 수 있다. 피부 두께를 측정하기 위한 비침습적 기법은 본 기술 분야에 공지되어 있다. 일부 실시예에서, 피부의 두께는 적외선 광을 피부의 방향으로 방출하고 광을 산란시키는 혈액으로부터의 거리에 따라 반사된 광 세기를 검출하는 산소 측정기에 의해 측정된다.

이제 본 발명의 다양한 예시적 실시예에 따른 모유 수유 감시 시스템(70)의 개략도인 도 7이 참조된다. 시스템(70)은 상기에서 기술되고 도 1과 2의 플로우차트에 도시된 동작 중 임의의 동작을 실행하기 위해 사용될 수 있다.

시스템(70)은 모유 수유 동안 유방의 전기 정전용량 변화량을 측정하도록 구성되는 정전용량 측정부(72), 및 전기 정전용량 변화량을 모유 수유받는 유아에 의해 소모되는 모유량과 관련시키는 처리부(74)를 포함한다. 처리부(74)는 바람직하게는 디지털 처리부를 포함한다. 정전용량 측정부(72)는 바람직하게는 전기 정전용량에 대한 피부의 기여도를 줄이면서 유방 내부의 전기 정전용량을 측정하도록 구성된다. 예를 들어, 측정부(72)는 상기에서 더 상세히 설명된 바와 같이, 유방의 피부에 연결가능한 복수 개의 전극(미도시, 도 3 및 6 참조)을 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 예시적 실시예에서, 측정부(72)는 상기에서 더 상세히 설명된 바와 같이, 적어도 부분적으로는 응답 전압의 위상을 기반으로 정전용량을 판단한다. 시스템(70)은 상기에서 더 상세히 설명된 바와 같이, 유방의 전기 저항을 측정하는 저항 측정부(78)를 더 포함할 수 있다. 처리부(74)는 상기에서 더 상세히 설명된 바와 같이, 곱셈 RC를 계산할 수 있고 모유량을 RC의 값에 관련시킬 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 시스템(70)은 상기에서 더 상세히 설명된 바와 같이, 다양한 전극 간의 시분할 다중화를 수행하는 제어기(40)를 포함한다.

처리부(74)는 관련성의 정확도를 향상시키기 위해 상기의 계산 절차 중 임의의 계산을 수행하도록 구성될 수 있다. 따라서, 예를 들어 일부 실시예에서, 처리부(74)는 서로 다른 주파수에서 수행된 측정을 조합하며, 일부 실시예에서 처리부(74)는 교정 계수를 계산하며, 일부 실시예에서 처리부(74)는 이전 모유 수유 기간에 수집된 이력 데이터를 이용하여 관련성을 보정하고, 일부 실시예에서 처리부(74)는 추후의 기간에 적절한 측정 위치를 판단 및/또는 유방 내부의 서로 다른 깊이에서 측정 감도를 구분하기 위해 다중화 사이클의 다양한 서브-사이클에서 구해지는 측정값들을 분석한다. 본 발명의 다양한 예시적 실시예에서, 시스템(70)은 이력 데이터를 저장하기 위한 메모리 매체(76)를 포함한다. 메모리 매체(76)는 바람직하게는 비휘발성 메모리 매체이다.

본 발명의 일부 실시예에서, 처리부(74)는 전기 정전용량에 대한 피부의 기여도를 감산하도록 구성된다. 이러한 실시예에서, 정전용량 측정부(72)는 상기에서 보다 상세히 기재된 바와 같이, 바람직하게는 피부 정전용량 측정 회로 및 전체 정전용량 측정 회로를 포함한다. 시스템(70)은 상기에서 보다 상세히 기재된 바와 같이, 피부의 두께를 측정하는 피부 두께 측정 장치(80)를 더 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 처리부(74)는 장치(80)로부터 피부 두께 값을 수신하고, 그 두께를 기반으로 정전용량에 대한 피부의 기여도를 추정한다.

시스템(70)은 또한 사용자 인터페이스 모듈(82) 및/또는 디스플레이 장치(84)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스 모듈(82)은 사용자로부터 예를 들어 모유 수유의 시작과 종료에 관하여 입력을 수신하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 장치(84)는 처리부(74)와 동일한 하우징 내에 장착되는 소형 디스플레이일 수 있다. 디스플레이 장치는 감시 결과를 표시하기 위한 역할을 한다. 디스플레이는 모유 수유 중에, 예를 들어, 그래픽 바(bar)의 형태로 유축의 진행을 나타낼 수 있다. 최종 단계에서, 디스플레이 장치(84)는 소모된 모유량을 표시할 수 있다.

본 출원으로부터 지속되는 특허의 기간 내에, 많은 관련된 정전용량 측정 기법이 개발될 것이며 용어"정전용량 측정 장치"의 범위는 모든 새로운 기술을 선행적인 것으로 포함하고자 한다.

여기에서 사용된 바와 같이, 용어 "약"은 10 %를 의미한다.

용어"예시적인"는 여기에서 "예, 실례 또는 예시로써 제공되는"을 의미하도록 사용된다. "예시적인"것으로 기술되는 임의의 실시예는 다른 실시예에 대해 바람직하거나 유리한 것으로 반드시 해석되어서는 안 되며 그리고/또는 다른 실시예로부터 특징의 합병을 배제하는 것은 아니다.

용어 "선택적으로"는 "일부 실시예에서는 제공되고 다른 실시예에서는 제공되지 않는 것"을 의미하도록 여기에서 사용된다. 본 발명의 임의의 특정 실시예는 그러한 특성이 충돌하지 않는다면 다수의 "선택적인"특성을 포함할 수 있다.

용어 "포함한다(comprises)", "포함하는(comprising)", "포함한다(includes)", "포함하는(including)", "갖는"과 그들의 활용어는 "포함하지만 거기에 제한되지 않는 것"을 의미한다.

용어 "구성되는"는 "포함하며 거기에 제한되는 것"을 의미한다.

용어"필수적으로 구성되는"은 혼합물, 방법 또는 구조가 추가적인 성분, 단계 및/또는 부분을 포함할 수 있지만, 그러한 추가적인 성분, 단계 및/또는 부분이 요구되는 혼합물, 방법 또는 구조의 기본적이고 새로운 특성을 물질적으로 변경시키지 않는다는 것을 의미한다.

여기에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태 ("a", "an" 및 "the")는 문맥이 달리 명확히 지시하지 않는다면 복수의 참조 부호를 포함한다. 예를 들어, 용어 "하나의 합성물"또는 "적어도 하나의 합성물"은 그들의 혼합물을 포함하는, 다수 개의 합성물을 포함할 수 있다.

본 출원을 통해, 본 발명의 다양한 실시예가 범위 형태로 제시될 수 있다. 범위 형태의 설명은 단지 편의와 간결성을 위한 것이며 본 발명의 범위에서 불변의 제한적인 것으로 해석되어서는 안 된다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 범위의 설명은 그 범위 내의 개별적인 수치 값들뿐만 아니라 특별히 기술된 모든 가능한 서브 범위를 갖는 것으로 간주되어야 한다. 예를 들어, 1 내지 6과 같은 범위의 설명은 그 범위 내의 개별적인 수치, 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 및 6뿐만 아니라, 1 내지 3, 1 내지 4, 1 내지 5, 2 내지 4, 2 내지 6, 3 내지 6등과 같이 특정하게 개시된 서브 범위를 갖는 것으로 간주되어야 한다. 이는 범위의 폭과 관계없이 적용된다.

수치적 범위가 여기에 표시되면, 이는 표시된 범위 내의 임의의 인용된 수(분수 또는 정수)를 포함하는 것을 의미한다. 제 1 지시 숫자 및 제 2 지시 숫자 "사이에서 변동한다/변동하는(ranging/ranges between)"과 제 1 지시 숫자 "로부터" 제 2 지시 숫자 "까지 변동한다/변동하는(ranging/ranges from)"는 여기에서 교환가능하도록 사용될 수 있고, 제 1 및 제 2 지시 숫자와 그들 사이의 모든 분수 및 정수들을 포함하는 것을 의미한다.

명료함을 위해, 분리된 실시예의 문맥에서 기술된 본 발명의 일부 특징은 또한 하나의 실시예에서 조합되어 제공될 수 있다는 것이 이해된다. 반대로, 간결성을 위해 한 실시예의 문맥으로 기술된 본 발명의 다양한 특징은 또한 개별적으로 또는 임의의 적절한 서브 조합으로도 제공되거나 또는 발명의 임의의 다른 실시예에서 적합하도록 제공될 수 있다. 다양한 실시예의 문맥으로 기술된 일부 특징은 그들 요소없이 실시예가 동작 불가능한 것이 아니라면 그 실시예의 필수적인 특징으로 간주되어서는 안 된다.

상기에서 정확하게 기술되고 하기에서 청구항 부분에서 청구되는 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예와 관점은 다음의 예에서 실험적인 지지를 얻는다.

예(EXAMPLES)

이제 다음의 예들을 설명하는데, 다음의 예들은 상기 설명과 함께 본 발명의 일부 실시예를 제한하지 않는 방식으로 보여준다.

예 1

계산 모델

본 예에서, 정전용량과 포상조직의 평균 용적 사이의 관계에 대한 추가적인 고려가 제공되는데, 이는 임의의 특정 학설에 얽매이지 않는다. 다음은 계산 모델에 기초하는데, 이 계산 모델은 어떤 방식으로도 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.

도 8은 유축 동안 붕괴되는 포상조직을 단순하게 설명하는 개략도이다. 설명을 명확히 하기 위해, 포상조직은 작은 축 c 를 따라 붕괴되는 편구로 나타난다.

랜덤 배열에서 하나의 편구의 평균 절단면은 다음과 같이 계산될 수 있다 [Vickers 및 Brown Proc. R. Soc. Lond. A, 457, 283] :

여기서, e는 e = (1-c²/a²)^0.5로 정의되는 편구의 타원율을, 그리고 a 는 편구의 긴 지름의 반 (a>c)을 나타낸다. 가장 오른쪽 항의 <σ₁>은 거의 0.88의 상수이다.

편구의 용적은

이다.

편구가 평평해지면, a 는 거의 일정하고, 용적은 편구 영역에서의 현저한 변화 없이 c 에 비례한다 (편구의 표면은 모유 분비량 변화를 수용하도록 탄성적일 필요는 없다).

포상조직의 밀도가 일정하다고 가정하면, 모유 V의 분비량 n은 포상조직 V₁의 용적에 관련될 수 있다

여기서, V_breast 는 유방의 유효 용적이다.

포상조직이 각각의 위치에서 단일 포상조직의 층들에 배열된다면, 샘플링된 용적에서 수많은 포상조직의 정전용량은 포상조직을 카운트하여 평가될 수 있다 (도 9 참조). 영역 A_samp 와 함께 이러한 층은 포상조직의 전단면적을 정의하며,

이는

로 기술될 수 있다.

포상조직에 따른 총 정전용량은 이격 거리 L_samp의 전위면(potential surface)에서 샘플링된다:

여기서, D_eff는 전위면 사이의 전체 절연체의 유효 폭이다. 따라서 본 계산 모델에서, 연속하는 모든 정전용량은 절연층의 유효 두께를 갖는 단일 커패시터가 된다. 포상조직의 각 층에서, 절연면의 절단면은 두께 d (외피를 형성하는 포상조직의 두 면에서의 세포의 두 면)를 갖는 4개의 막이므로, 총 유효 막은 다음과 같이 계산될 수 있다:

따라서 총 정전용량은 다음과 같이 기술될 수 있다:

여기서 N = nV_breast 은 유방에서의 포상조직의 수이다.

어떤 이론에도 얽매이지 않고, 평균 N에서, a 및 d 는 대부분의 여성에 대해 보편적 값을 갖는다고 가정될 수 있다. 그렇지 않으면, 모유수유는 유아가 빨기에 너무 어렵거나 모유가 자연발생적으로 흘러나올 것이다. 유방에서의 지방량인 밀도 n 및 유방의 모양은 주어진 모유 분비량 V에 대한 C 값에 영향을 미칠 것이다.

예 2

4- 와이어 구성을 이용한 모유수유 감시

방법

11 명의 수유중인 산모가 총 60회의 유축 기간(session)에 참여했는데, 여기서 산모들은 45ml 이상의 모유를 펌핑하여 짜내거나 그들의 아기에게 먹이기를 계속했다. 펌핑의 경우의 모유량은 유축 시 여러 번에 걸친 약 30초의 휴식 동안 우유병에 표시되는 모유의 정도에 따라 측정되고, 아기에게 수유하는 경우의 모유량은 모유를 먹기 전과 후의 아기의 몸무게에 따라 측정했다. 전자의 정확도는 5ml 이고, 후자의 정확도는 10ml 이다. 펌핑된 모유의 밀도는 정규적으로 테스트되어 1gr/ml(7% 오차 이내)로 가정될 수 있다.

4-와이어 AC 임피던스 방법이 감시를 위해 사용되었다. 4개의 소아과 ECG 전극(ConMed Huggables 1620-003)은 각 대상에 대해 일정한 위치(±1cm)에서 유방의 상부, 유두에서 6-7cm 위에 한 줄로 놓여졌다. 내부 전압 전극은 65mm 로 분리되고 외부 전류 전극은 전압 전극에서 30mm 더 떨어진 곳에 놓여졌다. 샘플링 신호는 볼트로

인 파형 (t 는 시간을 나타냄)이며, 여기서 ω는 2πf이며, f는 50kHz이다.

파형은 2.5MHz의 업데이트 비율로 출력되는 내셔널 인스트루먼트 USB-6251 D/A로 생성되었으며, INA117 차동 증폭기를 통해 버퍼링되었다. 이 발진 전압은 전류 쌍의 하나의 전극에 연결되었고, 전류 쌍의 다른 전극은 저항에서 전압차에 따라 전류를 샘플링하는데 사용되었던 301 옴(0.1%)의 저항을 통하여 접지에 연결되었다. 전압 쌍의 전극들은 각각 LT1793 JFet 증폭기에 의해 증폭되어 NI USB-6251 획득 카드의 A/D 기능에 의해 샘플링되었다.

샘플링된 전압 ε은 두 개의 증폭기 출력에서의 전압 사이의 차이에 기초한다. 샘플링된 전류 및 전압은 1MHz의 샘플링 비율로 1초 데이터의 뱅크 용량으로부터 고속 푸리에 변환(FFT)을 통해 통과된다. 다음의 수학식에 기초한 병렬 모델에서 각각의 테스트된 주파수에서의 첨두치(peak)가 위치되며 푸리에 변환된 전류 및 전압의 위상과 크기는 저항 R 및 정전용량 C로 변환되었다:

결과

하나의 실험 세션에 대해, 정전용량 C, 상위 주파수 (50kHz) 및 하위 주파수(25kHz)에 대한 곱셈 RC, 및 소모된 모유 분비량 함수로서의 비율 R_a/R_b의 결과들이 도 10 내지 도 13에 각각 도시된다. C 는 나노패럿으로 표현되며 (도 10), RC 는 나노 초(nanoseconds)로 표현되며(도 11 내지 도 12), 비율 R_a/R_b는 매우 작다(도 13). 소모된 모유 분비량은 밀리리터로 표현된다. 다른 주제에 대한 다른 실험 세션의 결과는 (50KHz 주파수에서 실시된) 도 14 내지 도 16에 도시된다 .

도 11 내지 도 13에서 묘사된 대표적인 실험 세션에서, 다음의 프로토콜이 사용되었다: 5분 휴식(즉, 펌핑 또는 모유수유 중지), 10분 펌핑(6분부터 15분까지), 4분 휴식(16분부터 19분까지), 5분 모유수유(20분부터 24분까지), 그리고 2분 휴식(25분부터 26분까지). 펌핑 기간동안 70ml가 펌핑되었고, 모유수유 기간동안 40ml가 수유되었다. 전체 26분 동안 다른 쪽 유방 또한 감시되었으나, 모유가 분비되지 않았다.

도 10 내지 도 13의 각 점은 R 및 C의 연속적인 10개의 샘플의 평균에 기초하며, C의 표준 편차는 10개의 샘플로부터 계산된다. 평균의 2% 이상의 표준 편차로된 점들은 버려졌다. 안정성은 약 0.2 내지 1%이다. 소모된 모유 분비량 함수로서의 RC의 기울기 (도 11 및 도 12)는 유축 시작 직전의 2개의 마지막 점들과 유축 중지 직후의 첫 2개의 점에 기초하여 계산된다. 기울기는 유축된 모유 분비량과 전기 측정값 사이를 평가하기 위해 수반된다.

정전용량은 유방의 포상조직의 모유의 고갈로 인해 초기값 9.5nF 에서 7.7nF로 감소함을 보여준다 (도 10).

RC 곱셈의 선형 의존성은 상위 (도 11) 및 하위 (도 12) 주파수 모두에 대해 관측되었다. 비슷한 반응이 다른 모든 세션에서 관측되었다. 본 대표적인 세션에서의 기울기 Δ(RC)_1/2/ΔV 는 약 -1.05ns/ml이다. RaCa의 값은 전체 세션 (R_aC_a = 4520±80 ns) 동안 약간만 변화했다.

추가적 실험 세션의 결과는 도 14 내지 도 16에서 제시된다. 도 14 내지 도 15는 모유수유 동안의 시간 및 유축에 대한 정전용량의 변화량을 도시하며, 도 16은 저항의 변화량을 도시한다. 도 14 내지 도 16에서, 다이아몬드는 아기가 유방을 만지기 전후의 측정을 나타내고, 이에 반하여, 점들은 아기가 유방을 빨고 있을 경우의 측정을 나타낸다 (유축 축을 따라 후자의 위치는 일정한 수유율을 가정한다). 아기가 유방을 움켜잡는 것은 표면의 형태를 변경하며 그에 따라 정전용량 및 저항이 변경된다; 그러나, 안정된 측정 사이의 선과 비교하여, 저항은 증가하고 정전용량은 감소하므로 RC 값에서 아기가 유방을 움켜짐에 의한 방해는 감소해야한다. 160ml를 유축하는 동안 정전용량의 값은 40% 이상 감소하며, 반면 저항의 변화는 상대수에서 훨씬 작다는 것에 주목해야한다(다른 실험 세션에서 저항의 변화량은 유축과 관련이 없다)

토의

60개의 세션에서 추출된 기울기 Δ(RC)_1/2/ΔV의 표준편차는 평균 기울기 값의 약 25%라는 것이 알게 되었다. Δ(RC)_1/2가 이력 데이터를 사용하여 보정되면, 기울기는 평균의 약 23.5% 까지 표준편차가 감소함을 보여준다. Δ(RC)_1/2를 보정하기 위해 다음의 공식이 사용되었다:

도 17은 보정 후의 기울기의 히스토그램이며, 여기서 평균 기울기는 100%로 평가된다. 평균에 관련된 기울기에서 값의 72%가 20%의 오류에 포함된다. 100%에 관련된 퍼센트에서의 차이는 주어진 설정으로 전기 측정에 기초한 모유 분비량의 변화를 예측함에 있어서의 오류로 해석될 수 있다. 보정 후의 기울기 값의 평균은 모유수유를 위한 감시로서의 설정을 이용한 모유 분비량의 변화를 결정하는데 사용될 수 있다.

주어진 평균 기울기를 증명한 본 실험, 본 발명의 몇 실시예에 따른 Δ(RC)_1/ ₂의 차이 및 초기값 R_aC_a와 (RC)_1/2의 측정은 모든 여성에 대해 23.5%의 정확도로 소모된 모유 분비량을 예측할 수 있게 한다.

예 3

비접촉 구성을 이용한 모유수유 감시

모유수유 동안 아기에 의해 소모된 모유량은 모유수유 세션 동안 유방에 놓여진 전기 접촉은 하지 않는 두 개의 전극 사이의 정전용량을 측정함으로써 감시된다.

도 18 및 도 19는 한 번의 모유수유 세션 동안 임의의 장치에서 시간의 함수로서 pF에서의 정전용량 신호의 로우 데이터를 도시한다. 정전용량에서의 계속적인 변화는 전체 세션 동안 관측되었다. 정전용량에서의 관측된 변화는 모유수유 동안 아기에 의해 소모된 모유량에 대한 대체값(proxy)으로 해석된다.

소모된 모유량은 다음의 정전용량에서의 표준 변화와 관련될 수 있다.

여기서 C₁ 은 수유 전의 정전용량이며 C₂ 는 수유 후의 정전용량이다.

본 발명은 발명의 특정 실시예들과 결합되어 설명되었으나, 다수의 대안, 수정 및 변형은 당업자에게 명백하다는 것이 분명하다. 그러므로 첨부된 청구항의 사상 및 폭넓은 범위에 포함되는 그러한 모든 대안, 수정 및 변형을 포함하는 것을 목적으로 한다.

각 개개의 간행물, 특허 또는 특허 출원이 참조에 의해 이 문서에 포함된다고 특정하게 및 개별적으로 표시된다면, 본 명세서에서 언급된 모든 간행물, 특허 및 특허 출원 전부는 명세서를 참조함에 의해 동일한 범위까지 포함된다. 또한, 본 출원에서의 어떤 참조의 인용 또는 증명은 그러한 참조가 종래 기술로서 본 발명에 유효하다는 허가로 해석되어서는 안 된다. 섹션 제목이 사용됨에 있어서, 반드시 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims

유방에 의해 모유 수유받는 유아에 의해 소모되는 모유량을 감시하기 위한 방법에 있어서,
모유 수유 동안 유방의 전기 정전용량 변화량을 판단하는 단계; 및
상기 전기 정전용량 변화량을 유아에 의해 소모되는 모유량에 관련시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 변화량을 판단하기 위해 상기 전기 정전용량을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 전기 정전용량의 측정은 상기 전기 정전용량에 대한 유방의 피부의 기여도를 줄이면서 유방의 내부 전기 정전용량을 추정하기 위해 수행되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시방법.
제 2 항에 있어서, 상기 전기 정전용량의 측정은 유방의 피부에 인가되는 전류에 응답하여 상기 유방의 피부로부터 샘플링되는 전압의 위상을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 위상은 유방의 피부에 연결된 적어도 네 개의 전극을 통해서 측정되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 1 항에 있어서, 이전 모유 수유 기간 동안 수집된 이력 데이터를 이용하여 상기 관련성을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 1 항에 있어서, 유방의 전기 저항을 측정하고 상기 전기 저항과 상기 전기 정전용량 간의 곱셈을 계산하는 단계를 더 포함하며, 상기 모유량은 상기 곱셈과 관련되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 7 항에 있어서, 교정 데이터를 수집하기 위해 상기 모유 수유 전에 교정 측정을 수행하는 단계를 더 포함하며, 상기 곱셈은 상기 교정 데이터를 기반으로 보정되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 전기 저항과 상기 전기 정전용량은 복수의 주파수에서 측정되며, 상기 곱셈은 상기 복수의 주파수들 각각에 대해서 수행되며, 상기 모유량은 적어도 두 번의 곱셈의 조합과 관련되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 7 항에 있어서, 유방의 전면에 걸쳐서 포상조직의 클러스터들로 점유된 영역을 검색하기 위해 상기 곱셈을 이용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 전기 정전용량에 대한 유방의 피부 기여도를 감산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 전기 정전용량에 대한 상기 피부의 상기 기여도와 유방이 전체적인 전기 정전용량은 서로 다른 전기 회로들에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 피부의 두께를 측정하는 단계를 더 포함하며, 상기 전기 정전용량에 대한 상기 피부의 상기 기여도는 상기 두께를 기반으로 추정되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 전기 정전용량은 피부와의 전기적 접촉이 없는 정전용량 측정 장치에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 전기 정전용량은 적어도 부분적으로는 정전용량 브리지, LCR 미터 및 발진 주파수 측정 장치로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 장치에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 전기 정전용량은 100MHz 미만의 주파수에서 측정되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 전기 정전용량은 복수의 전극을 통해서 측정되며, 상기 방법은 적어도 하나의 다중화 사이클의 서로 다른 서브-사이클에서 서로 다른 세트의 전극이 상기 전기 정전용량을 측정하기 위해 사용되도록 상기 다중화 사이클을 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다중화 사이클 동안 측정된 정전용량 값을 추후의 기간에 유방의 정전용량 측정 위치를 판단하기 위해 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
제 17 항에 있어서, 유방에서 서로 다른 깊이로 측정 감도를 분간하기 위해 상기 적어도 하나의 다중화 사이클 동안 측정된 정전용량 값을 분석하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 방법.
모유 수유 동안 유방의 전기 정전용량 변화량을 측정하도록 구성된 정전용량 측정부; 및
상기 전기 정전용량 변화량을 유방에 의해 모유 수유받는 유아에 의해 소모되는 모유량과 관련시키는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 20 항에 있어서, 상기 정전용량 측정부는 상기 전기 정전용량에 대한 유방의 피부의 기여도를 줄이면서 유방의 내부 전기 정전용량을 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 20 항에 있어서, 상기 정전용량 측정부는 유방의 피부에 인가되는 전류에 응답하여 상기 유방의 피부로부터 샘플링되는 전압의 위상을 기반으로 상기 정전용량을 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 22 항에 있어서, 상기 정전용량 측정부는 유방의 피부에 연결 가능한 적어도 네 개의 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 20 항에 있어서, 이전 모유 수유 기간 동안 수집된 이력 데이터를 저장하기 위한 메모리 매체를 더 포함하며, 상기 처리부는 상기 이력 데이터를 이용하여 상기 관련성을 보정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 20 항에 있어서, 유방의 전기 저항을 측정하기 위한 저항 측정부를 더 포함하며, 상기 처리부는 상기 전기 저항과 상기 전기 정전용량 간의 곱셈을 계산하도록 구성되고, 상기 모유량은 상기 곱셈과 관련되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 25 항에 있어서, 상기 처리부는 상기 모유 수유 전에 수집된 교정 데이터를 기반으로 상기 곱셈을 보정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 25 항에 있어서, 상기 전기 저항 및 상기 전기 정전용량은 복수의 주파수에서 측정되며, 상기 곱셈은 상기 복수의 주파수 각각에 대해서 수행되고, 상기 모유량은 적어도 두 번의 곱셈 조합과 관련되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 20 항에 있어서, 상기 처리부는 상기 전기 정전용량에 대한 유방의 피부 기여도를 감산하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 28 항에 있어서, 상기 정전용량 측정부는,
상기 피부의 상기 기여도를 측정하도록 구성되는 피부 정전용량 측정 회로: 및
유방의 전체 전기 정전용량을 측정하도록 구성되는 전체 정전용량 측정 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 28 항에 있어서, 상기 피부의 두께를 측정하기 위한 피부 두께 측정 장치를 더 포함하고, 상기 처리부는 상기 두께를 기반으로 상기 전기 정전용량에 대한 상기 피부의 상기 기여도를 추정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 20 항에 있어서, 상기 정전용량 측정부는 유방의 피부로부터 전기적으로 절연되면서 상기 전기 정전용량을 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 20 항에 있어서, 상기 정전용량 측정부는 정전용량 브리지, LCR 미터 및 발진 주파수 측정 장치로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 20 항에 있어서, 상기 전기 정전용량은 100MHz 미만의 주파수에서 측정되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 20 항에 있어서, 상기 전기 정전용량은 복수의 전극을 통해서 측정되고, 상기 시스템은 적어도 하나의 다중화 사이클의 서로 다른 서브-사이클에서 서로 다른 세트의 전극이 상기 전기 정전용량을 측정하기 위해 사용되도록 상기 다중화 사이클을 이용하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 34 항에 있어서, 상기 처리부는 추후의 기간에 유방의 정전용량 측정 위치를 판단하기 위해 상기 적어도 하나의 다중화 사이클 동안 측정된 정전용량 값을 이용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.
제 34 항에 있어서, 상기 처리부는 유방에서 서로 다른 깊이로 측정 감도를구분하기 위해 상기 적어도 하나의 다중화 사이클 동안 측정된 정전용량 값을 분석하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모유 수유 감시 시스템.