KR20110026732A

KR20110026732A - 손 거치대가 구비된 생체정보 측정장치

Info

Publication number: KR20110026732A
Application number: KR1020090084499A
Authority: KR
Inventors: 이성일; 김기영; 김강은; 강창헌
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2009-09-08
Publication date: 2011-03-16
Also published as: KR101029784B1

Abstract

본 발명은 피검사자의 불편이 최소화되면서 동시에 다양한 정보의 측정이 가능하여 정확하고 종합적인 측정이 가능한 생체정보 측정장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피 검사자의 손이 올려지도록 볼록하게 솟은 곡면 형태로 이루어져, 피 검사자의 손바닥 및 손가락과 접촉하는 손 거치대, 상기 손 거치대에 구비되어 피 검사자의 신체정보를 측정하는 측정부를 포함하여 이루어지는 생체정보 측정장치가 제공된다.

생체정보, 건강검진, 맥파, 체지방, 심전도

Description

손 거치대가 구비된 생체정보 측정장치{Device for Measurement for Bionic Information having Hand rest}

본 발명은 생체정보 측정장치에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 피검사자의 불편이 최소화되면서 동시에 다양한 정보의 측정이 가능하여 정확하고 종합적인 측정이 가능한 생체정보 측정장치에 관한 것이다.

근래에 생활수준 및 건강의식이 높아지고 있어 건강검진에 대한 관심과 수요가 늘고 있다. 일반적으로, 건강검진 시 기본적인 진료는 혈압 및 맥파, 심전도, 체지방을 측정하여 이를 기초자료로 활용한다.

이를 위하여, 각 진료소에는 혈압측정을 위한 혈압계 및 심전도 측정을 위한 심전도 측정장치, 체지방 측정을 위한 체지방 측정장치, 맥파를 측정하기 위한 가압맥파계, 혈류량을 측정하기 위한 용적맥파계 등이 각각 구비된다.

하지만, 종래의 측정장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 한 장치에서 한가지의 정보만을 측정하므로 다양한 생체정보를 측정하기 위해선 서로 다른 복수개의 측정기기를 보유해야 하며, 이는 불필요하게 공간을 과도하게 차지하며, 유지보수에 어려움을 겪는 문제점이 있다. 또한, 피검사자가 여러종류의 측정장치를 옮겨 다니면서 측정해야 하므로 검사가 불편하였다.

둘째, 한 장치에서 한가지의 정보를 측정하므로, 측정된 정보가 자동으로 취합하지 못해 측정된 정보를 인력으로서 취합하여 활용하므로 취합시 오기 또는 오류가 발생할 문제점이 있다.

셋째, 종래의 체지방 측정장치 또는 심전도 측정장치는 신체의 손가락 등의 측정부위에 전극이 설치된 집게 등을 짚은 후에 측정하는데, 각 집게가 본체 등에 전선으로 연결되어 있어 각 전선이 꼬일 우려가 있으며, 혼자서 자기 자신을 검진하고자 할 때, 일측 손가락에 집게가 짚여진 상태에서 다른 손에 집게를 짚기가 쉽지 않았다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은, 하나의 측정장치에서 보다 편안한 자세에서 간편하게 여러 종류의 생체정보를 측정할 수 있는 손 거치대가 구비된 생체정보 측정장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피 검사자의 손이 올려지도록 볼록하게 솟은 곡면 형태로 이루어져, 피 검사자의 손바닥 및 손가락과 접촉하는 손 거치대, 상기 손 거치대에 구비되어 피 검사자의 신체정보를 측정하는 측정부를 포함하여 이루어지는 손 거치대가 구비된 생체정보 측정장치가 제공된다.

상기 손 거치대는, 상기 손 거치대에 놓여진 손가락이 안착되도록 각 손가락에 대응하는 형태의 손가락 안착홈이 형성될 수 있다.

상기 측정부가 측정하는 신체정보는, 심전도, 체지방, 용적맥파 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

상기 측정부는, 적외선 발광부와 수신부를 포함하여 이루어지며, 상기 손 안착부에 피 검사자의 손가락과 접촉되는 위치에 구비되어, 피 검사자의 손가락의 혈류 변화량을 측정하는 용적 맥파 센서일 수 있다.

상기 측정부는, 피 검사자의 심전도를 측정하는 심전도 측정유닛일 수 있다.

상기 손 거치대는 피 검사자의 오른손 및 왼손에 각각 대응되도록 두 개 구 비되고, 상기 심전도 측정유닛은, 오른손 또는 왼손에 대응하는 손 거치대 중 어느 하나에 피 검사자 손의 손바닥 및 손가락과 접촉하는 부위에 각각 구비되는 제1심전도 센서 및 제2심전도 센서, 오른손 또는 왼손에 대응하는 손 거치대 중 다른 하나에 피 검사자 손의 손바닥 또는 손가락과 접촉하는 부위에 구비되는 제3심전도 센서를 포함하여 이루어져, 피 검사자의 심장 박동 시 발생하는 전기적 활동을 감지하는 것일 수 있다.

상기 측정부는, 피 검사자의 체지방을 측정하는 체지방 측정유닛일 수 있다.

상기 손 거치대는 피 검사자의 오른손 및 왼손에 각각 대응되도록 두 개 구비되고, 상기 체지방 측정유닛은, 오른손 또는 왼손에 대응하는 손 거치대 중 어느 하나에 피 검사자 손의 각 손가락과 접촉하는 부위 중 서로 다른 손가락과 접촉하도록 구비되는 제1체지방 센서 및 제2체지방 센서, 오른손 또는 왼손에 대응하는 손 거치대 중 다른 하나에 피 검사자 손의 각 손가락과 접촉하는 부위 중 서로 다른 손가락과 접촉하도록 구비되는 제3체지방 센서 및 제4체지방 센서를 포함하여 이루어져, 피 검사자의 체지방을 측정하는 것일 수 있다.

본 발명의 손 거치대가 구비된 생체정보 측정장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 신체정보를 측정하기 위한 측정유닛이 집게의 형태가 아닌 손을 올려놓기 편한 마우스 형태의 손 거치대에 구비되므로, 전극을 짚는 행동이 불필요하여 피검진자의 편의성이 향상되는 효과가 있다.

둘째, 다양한 종류의 측정유닛이 구비됨으로써, 다양한 종류의 생체정보의 취득이 가능하여 여러 개의 측정장비를 구매하지 않아도 되므로 획득비용이 감소하며, 그에 따라 유지 보수의 편의성이 향상된다. 또한, 여러 개의 측정장치를 구비하지 않아도 되므로 보다 적은 공간을 차지한다. 또한, 한번에 여러종류의 생체정보를 취득할 수 있어 검사의 편의성이 향상되며, 취득한 정보가 자동적으로 취합됨으로써 오기 등에 의한 실수가 최소화되며, 서로 다른 종류의 생체정보의 융합이 용이하다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 손 거치대가 구비된 생체정보 측정장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 손 거치대(120)와 측정부를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 손 거치대(120)는 피 검사자의 손(10)이 올려지도록 마우스와 유사한 형태의 볼록하게 솟은 곡면형태로 이루어져 표면에 올려진 피 검사자의 손(10)이 가볍게 쥘 수 있는 형태로 이루어져, 피 검사자의 손바닥 및 손가락과 접촉하는 형태로 이루어진다.

또한, 상기 손 거치대(120)의 표면에는 상기 손 거치대(120)에 올려진 손의 손가락이 안착되도록 각 손가락에 대응하는 형태로 손가락 안착홈(122a~122e)이 형 성될 수 있다.

또한, 도시하지는 않았지만, 상기 손 거치대(120)는 모니터, 저장장치 및 분석기기 등의 외부기기와 케이블 또는 무선으로 연결될 수 있는 전송포트(미도시)가 구비된다. 또한, 상기 손 거치대(120)는 상기 전송포트를 통해 상호 연결될 수도 있다.

한편, 상기 측정부는 상기 손 거치대(120)에 구비되어 피 검사자의 생체정보를 측정하는 구성요소로서, 용적맥파 측정유닛(150), 심전도 측정유닛(160), 체지방 측정유닛(170) 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.

여기서, 적어도 어느 하나란, 하나 또는 둘 이상의 복수개를 뜻한다.

물론, 상기한 측정유닛 외에도 다른 종류의 측정유닛이 구비될 수도 있다.

상기 용적맥파 측정유닛(150)은 손가락 등의 말초에 흐르는 혈류량 및 맥파를 측정하는 구성요소이다.

상기와 같은 용적맥파 측정유닛(150)은 광센서로서 말초에 흐르는 혈류량 및 맥파를 측정하는데, 상기 손 거치대(120)의 손가락이 위치되는 손가락 안착홈(122)에 구비되는 적외선 발광부 및 수광부로 이루어진 용적맥파센서(150)를 포함하여 이루어져 말초의 혈류량 및 맥파를 측정할 수 있다.

좀 더 바람직하게는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 용적맥파센서(150)는 상기 엄지 손가락이 위치되는 손가락 안착홈(122a)에 구비될 수 있다.

상기 용적맥파 측정유닛(150)으로 얻어지는 정보는 분당 심박수와 심박 변화도(HRV) 및 도 3과 같은, 가속도 맥파(APG)등의 정보를 얻을 수 있다. 또한, 측정 되는 가속도 맥파의 파형의 패턴으로서, 혈관의 노화도 및 혈액순환 장애 등 심혈관계 질환 여부를 조기 진단할 수 있다.

한편, 상기 측정부가 심전도 측정유닛을 포함하여 이루어질 경우 상기 손 거치대(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 오른손과 왼손에 대응되도록 2개(120a, 120b)가 구비되는 것이 바람직하다.

심전도(Electrocardiography, ECG)란 심장이 박동할 때 마다 심장 내에서 발생하는 전기적 활동을 기록한 것이다. 전극을 환자 신체 표면의 정해진 부위에 부착한 후, 전극을 다양하게 조합하여 심전도 신호를 저장장치에 기록한다.

본 실시예에서는 심장의 전기적 활동을 3개 방향에서 측정하여 기록하는 증폭사지유도(증폭유도: Augmented lead)법을 사용하여 전극에서 얻어지는 사람의 미세 전압을 증폭하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 상기 증폭사지유도법은 단극유도(unploar leads)로, 3개의 사지 유도 중 1개의 유도의 전극은 양극이고, 나머지 2개 유도의 전극은 음극으로 구성되며, 양극으로 정해진 유도부위에서의 심장의 전위를 증폭하여 활용한다.

일반적으로 3개의 전극을 이용할 때는 양 손과 한쪽 발에 전극을 부착하지만, 본 실시예에서는 양 손의 손가락 및 손바닥에 전극이 접촉되도록 구성하여 측정의 용이성을 향상 시킬 수 있도록 이루어질 수 있다.

상기 심전도 측정유닛(160)의 전극은 상기 손 거치대(120)에 구비될 수 있다. 좀 더 자세하게는 오른손 또는 왼손에 대응하는 손 거치대(120) 중 어느 하나 에 피검사자 손의 손바닥 및 손가락에 접촉하는 부위에 제1심전도 센서(162) 및 제2심전도 센서(164)가 구비되며, 오른손 또는 왼손에 대응하는 손 거치대 중 다른 하나에 피검사자 손의 손바닥 또는 손가락에 접촉하는 부위에 제3심전도 센서(미도시)가 구비될 수 있다.

본 실시예에서, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1심전도 센서(162)는 왼손의 중지(23)와 접촉되도록 왼손이 안착되는 손 거치대(120a)의 손가락 안착홈(122c)에 구비되고, 제2심전도 센서(164)는 왼손의 손바닥(26)과 접촉되도록 손 거치대(120)의 표면에 구비되며, 제3심전도 센서(미도시)는 오른손의 중지(33)와 접촉되도록 오른손이 안착되는 손 거치대(120b)의 손가락 안착홈에 구비될 수 있다.

상기 손 거치대의 구조는 오른손용 및 왼손용이 대칭을 이루므로 그에 대한 자세한 설명 및 도면 도시는 생략하기로 하며, 당업자라면 이의 구조에 대하여 자세하게 알 수 있다.

상기와 같이 이루어진 심전도 측정유닛(160)은 분당 심박수를 실시간으로 측정 가능하며, 이로부터 소정시간 동안의 심박변화도(HRV: Heart Rate Variable)을 측정할 수 있다. 이는 교감신경계와 부교감 신경계의 활동과 관련이 있으며, 심박수의 변화를 측정하여 스트레스의 정도를 추정할 수 있다.

한편, 상기 측정부가 체지방 측정유닛(170)을 포함하여 이루어질 경우, 상기 생체정보 측정장치(100)는 도 4의 상기 측정부가 심전도 측정유닛을 포함하여 이루 어질 경우와 마찬가지로 손 거치대가 오른손과 왼손에 대응되도록 2개(120a, 120b)가 구비되는 것이 바람직하다.

체지방 측정은 도 6에 도시된 바와 같이, 브릿지 개념으로 양 손의 손가락에 각각 2개씩, 총 4개의 전극을 접촉시켜, 양쪽에 전류를 흘려주었을 때 인체 내부의 저항변화를 분석함으로써 측정할 수 있다.

상기 체지방 측정유닛(170)의 전극은 상기 손 거치대(120)에 구비될 수 있다. 좀 더 자세하게는 상기 도 5에 도시된 바와 같이 오른손 및 왼손의 검지(22, 32)와 약지(24, 34)에 접촉되도록 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 체지방 측정유닛의 전극은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 왼쪽 손 거치대(120a)의 검지와 약지에 대응되는 손가락 안착홈(122b, 122d)에 제1체지방 센서(172) 및 제2체지방 센서(174)가 각각 구비될 수 있으며, 오른쪽 손 거치대(120b)의 검지와 약지에 대응되는 손가락 안착홈(미도시)에 제3체지방 센서(미도시) 및 제4체지방 센서(미도시)가 각각 형성될 수 있다.

한편, 상기와 같이 복수개의 측정유닛으로 얻어진 데이터들은 서로 융합되어 새로운 정보를 생성시킬 수 있다. 예를 들어, 심전계 신호와 용적맥파 신호의 특성 파라미터와 혈압간의 상관관계로부터 수축기/이완기 혈압수치를 측정할 수 있다.

한편, 상기와 같은 손 거치대는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 하우징 내부에 구비될 수 있다. 상기 하우징(110)은, 내부에 피 검사자의 전완이 안착되는 전완 안착부(112)를 형성하며, 상기 전완 안착부(112)의 전방에 상기 손 거치 대(120)가 구비된다.

인체의 팔의 팔꿈치를 기준으로 어깨쪽을 상완(上腕)이라 부르고, 손목쪽을 전완(前腕)이라 칭하기로 한다.

상기 전완 안착부(112)는 피 검사자의 전완 형상에 대응되도록 호 형상으로 라운드지게 형성될 수 있다. 또한, 상기 하우징(110)은 피 검사자의 전완이 상기 전완 안착부(112)에 보다 용이하게 입출할 수 있도록 측면 일부가 개구된 전완 입출구(114)를 형성하도록 대략 C자형의 일측이 개구된 단면을 갖도록 이루어진다.

그리고, 상기 전완 안착부(112) 및 하우징(110)의 내면에는 앞서 설명한 용적맥파 측정유닛(150), 심전도 측정유닛(160) 및 체지방 측정유닛(170) 외에 다른 생체정보 측정유닛이 구비될 수 있다. 예를 들어, 혈압 측정유닛(130) 또는 가압맥파 측정유닛(140)등이 구비될 수 있다.

한편, 사람마다 전완의 길이가 서로 다름을 감안하여 9에 도시된 바와 같이, 상기 손 거치대(120)는 상기 하우징(110)에 대하여 전완의 길이방향으로 전후 슬라이딩 가능하게 구비될 수 있다. 따라서, 전완의 길이가 짧거나 또는 전완의 길이가 긴 사람에게도 최적의 위치로 조절될 수 있어 보다 편안하고 정확한 자세를 취할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 측정장치를 도시한 사시도;

도 2는 도 1의 생체정보 측정장치에 손이 올려진 상태를 도시한 사시도;

도 3은 도 1의 용적맥파 측정장치를 통해 얻어진 가속도 맥파 그래프를 도시한 도면;

도 4는 도 1의 생체정보 측정장치가 왼손 및 오른손용으로 2개 구비된 형태를 도시한 평면도;

도 5는 도 1의 생체정보 측정장치의 각 측정부에 접촉되는 손의 부위를 표시한 도면;

도 6은 도 1의 생체정보 측정장치의 체지방 측정원리를 간략하게 표시한 도면;

도 7은 도 1의 생체정보 측정장치의 손 거치대가 하우징에 구비된 형태를 도시한 사시도;

도 8은 도 7의 생체정보 측정장치에 피검사자의 전완 및 손이 안착된 상태를 도시한 사시도; 및

도 9는 도 7의 손 거치대가 하우징에 대하여 슬라이딩 하는 형태를 도시한 사시도 이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10: 전완 22: 왼손 검지

23: 왼손 중지 24: 왼손 약지

26: 왼손 손바닥 32: 오른손 검지

34: 오른손 약지 110: 하우징

112: 전완 안착부 114: 전완 입출부

120: 손 거치대 122: 손가락 안착홈

130: 혈압 측정유닛 140: 가압맥파 측정유닛

150: 용적맥파 측정센서 160: 심전도 측정유닛

162: 제1심전도 센서 164: 제2심전도 센서

170: 체지방 측정유닛 172: 제1체지방 센서

174: 제2체지방 센서

Claims

피 검사자의 손이 올려지도록 볼록하게 솟은 곡면 형태로 이루어져, 피 검사자의 손바닥 및 손가락과 접촉하는 손 거치대;

상기 손 거치대에 구비되어 피 검사자의 신체정보를 측정하는 측정부;

를 포함하여 이루어지는 손 거치대가 구비된 생체정보 측정장치.
제1항에 있어서,

상기 손 거치대는,

상기 손 거치대에 놓여진 손가락이 안착되도록 각 손가락에 대응하는 형태의 손가락 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 손 거치대가 구비된 생체정보 측정장치.
제1항에 있어서,

상기 측정부가 측정하는 신체정보는,

심전도, 체지방, 용적맥파 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 손 거치대가 구비된 생체정보 측정장치.
제3항에 있어서,

상기 측정부는,

적외선 발광부와 수신부를 포함하여 이루어지며, 상기 손 안착부에 피 검사자의 손가락과 접촉되는 위치에 구비되어, 피 검사자의 손가락의 혈류 변화량을 측정하는 용적 맥파 센서인 것을 특징으로 하는 손 거치대가 구비된 생체정보 측정장치.
제3항에 있어서,

상기 측정부는,

피 검사자의 심전도를 측정하는 심전도 측정유닛인 것을 특징으로 하는 손 거치대가 구비된 생체정보 측정장치.
제5항에 있어서,

상기 손 거치대는 피 검사자의 오른손 및 왼손에 각각 대응되도록 두 개 구비되고,

상기 심전도 측정유닛은,

오른손 또는 왼손에 대응하는 손 거치대 중 어느 하나에 피 검사자 손의 손바닥 및 손가락과 접촉하는 부위에 각각 구비되는 제1심전도 센서 및 제2심전도 센서;

오른손 또는 왼손에 대응하는 손 거치대 중 다른 하나에 피 검사자 손의 손바닥 또는 손가락과 접촉하는 부위에 구비되는 제3심전도 센서;

를 포함하여 이루어져,

피 검사자의 심장 박동시 발생하는 전기적 활동을 감지하는 것을 특징으로 하는 손 거치대가 구비된 생체정보 측정장치.
제3항에 있어서,

상기 측정부는,

피 검사자의 체지방을 측정하는 체지방 측정유닛인 것을 특징으로 하는 손 거치대가 구비된 생체정보 측정장치.
제7항에 있어서,

상기 손 거치대는 피 검사자의 오른손 및 왼손에 각각 대응되도록 두 개 구비되고,

상기 체지방 측정유닛은,

오른손 또는 왼손에 대응하는 손 거치대 중 어느 하나에 피 검사자 손의 각 손가락과 접촉하는 부위 중 서로 다른 손가락과 접촉하도록 구비되는 제1체지방 센서 및 제2체지방 센서;

오른손 또는 왼손에 대응하는 손 거치대 중 다른 하나에 피 검사자 손의 각 손가락과 접촉하는 부위 중 서로 다른 손가락과 접촉하도록 구비되는 제3체지방 센서 및 제4체지방 센서;

를 포함하여 이루어져,

피 검사자의 체지방을 측정하는 것을 특징으로 하는 손 거치대가 구비된 생 체정보 측정장치.