KR20120119908A

KR20120119908A - 동맥 혈압 모니터용 커프

Info

Publication number: KR20120119908A
Application number: KR1020127015052A
Authority: KR
Inventors: 제이콥 프래든; 저스틴 데이비드슨; 윌리엄 유잉
Original assignee: 카즈 인코포레이티드
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2012-10-31
Also published as: CA2779602A1; EP2498674A1; JP2013510642A; MX2012005515A; WO2011059429A1; EP2498674A4; CN102665537A

Abstract

환자의 손목, 상완(upper arm) 또는 하완(lower arm) 상에 사용되는 커프를 가지는 혈압계가 팽창식 블래더 및 지지체 구조를 포함한다. 상기 커프는 두 개의 부분들로 세분된다. 제 1 부분은 팔의 동맥 측면에 대향하여 블래더를 유지하는 동안 제 2 부분은 팔의 비-동맥 측면을 떠받치며, 지지체 구조와 기계적으로 연결된다. 커프가 환자의 팔에 부착될 때, 블래더는 팔의 무게에 의해 야기되는 중력을 받아들이는 것을 피하도록 위치된다. 더 적절하게 말하자면, 중력은 블래더를 제외한 커프의 낮은 영역(inferior area) 내에서 지지체 구조에 의해 흡수된다.

Description

동맥 혈압 모니터용 커프{CUFF FOR ARTERIAL BLOOD PRESSURE MONITOR}

일반적으로, 본 발명은 동맥 혈압을 비-침습적으로 모니터링하기 위한 방법들 및 의료 장비들에 관한 것이고, 구체적으로는 팽창식 커프(cuff)들을 사용하는 장치들 및 방법들에 관한 것이다.

혈압 모니터링은 빠르게 받아들여졌고, 많은 경우에 인간 및 수의학적 치료의 본질적인 관점에서 받아들여졌다. 현재, 혈압 모니터들은 응급실의 환자 환경, 집중 및 중환자 치료 병동, 수술실, 및 가정에서 통상적인 부품이 되었다.

몇몇의 잘 알려진 기술들, 즉 청진법(auscultation), 진동법(oscillometry), 안압 측정법(tonometry) 및 유속 측정법(flowmetry)이 대상의 동맥 혈압 파형을 비-침습적으로 모니터하기 위하여 사용되었다. 청진법, 진동법 및 유속 측정법은 동맥(예를 들어, 대상의 상완 동맥)을 폐색시키는 표준 팽창식 커프를 사용한다. 청진법은 커프가 천천히 수축되거나 팽창함에 따라 발생하는 소정의 코로트코프음(Korotkoff sound)들을 모니터링함으로써 대상의 수축기압 및 확장기압(systolic and diastolic pressure)을 결정한다. 한편, 진동법은 커프가 수축하거나 팽창함에 따라 커프에서 발생하는 작은 압력 진동들을 측정함으로써, 대상의 평균 압력뿐만 아니라 이러한 압력들을 결정한다. 유속 측정법은 커프로부터 하류의 혈류에 대한 변화들을 검출하는 것에 기반한다.

현재, 진동 혈압 측정법은 상업적으로 이용가능한 자동화 시스템들에서 가장 인기있는 방법이다. 이 방법은 제어식으로 이완되거나 팽창되는, 팽창식 커프에 의해 부과되는 것과 같이, 동맥 역압(counter pressure)의 변화를 측정하는 것에 기반한다. 일부 경우에서, 커프 압력 변화는 연속적이고, 다른 경우에는 점증적(incremental)이다. 모든 진동 시스템들에서, 변환기(압력 센서)는 동맥 역압 진동들을 모니터하고, 처리 전자 장치(processing electronics)는 변화기에 의해 생성되는 신호들로 표현되는 바와 같이 이러한 진동들의 선택 파라미터를 혈압 데이터로 변환한다.

진동법에서, 평균 혈압값은 압력 진동의 포락선(envelope)의 피크에 대한 시간에 대응하는 평균 커프 압력이다. 일반적으로, 수축기 혈압은 포락선의 진폭이 피크 진폭의 단편(fraction)과 동일하게 될 때에 대응하는 압력 진동 포락선의 피크 전의 강하 압력 구배의 압력으로써 평가된다. 일반적으로, 수축기 혈압은 포락선의 진폭이 피크 진폭의 0.57 내지 0.45가 되는 포락선의 피크 전에 커프의 강하 압력의 압력이다. 유사하게, 확장기 혈압은 포락선의 진폭이 피크 진폭의 상이한 단편과 동일하게 될 때에 대응하는 포락선의 피크 이후에 커프의 강하 압력의 압력이다. 예를 들어, 확장기 혈압은 포락선의 진폭이 피크 진폭의 0.82 내지 0.74와 동일하게 될 때에 피크 이후에 커프의 강하 압력의 압력으로써 통상적으로 평가될 수 있다. 또한, 다른 알고리즘이 해당 기술분야에 잘 알려져 있다.

또한, 청진법은 환자의 관련 동맥(cooperating artery) 둘레에 위치된 커프의 팽창을 포함한다. 수축기압은 심장에 의해 동맥벽들에 가해지는 최고 압력 이상으로 커프가 팽창함에 따라 코로트코프음들이 사라질 때 표시된다. 확장기압은 대기압 이상으로 커프 압력이 상승하여 코로트코프음들이 처음 나타날 때 표시된다. 청진법은 수축기압 및 확장기압을 결정하는 데에만 사용할 수 있고, 평균 혈압을 결정하지 않는다.

동맥 혈압 계산에 진동법 및 청진법 중 하나를 사용하기 위하여, 충분한 품질의 진동 신호가 동맥으로부터 얻어져야 한다. [예를 들어, 펄스형 왜곡(pulse shape distortion) 및 잡음값(noise level)으로 결정되는 바와 같은] 신호 품질은 팽창형 커프와 환자의 팔 모양(limb geometry) 사이를 맞춤으로써 크게 영향을 받는다. 커프 크기는 팔의 둘레 및 길이에 대응하여야 한다. 커프 내에 위치되는 유체 블래더(fluid bladder)는 동맥로를 완전히 감싸고, 블래더 내의 압력이 동맥 내부의 수축기압에 도달할 때에 동맥의 점진적으로 최대한의 압박을 달성하는 이러한 방식으로 팔의 일부분 이상 주위를 둘러싸야 한다. 커프에 의해 발생되는 압력은 팔의 무게에 의해 가해지는 중력에 영향을 받지 않아야 한다. 달리 말하면, 블래더는 유체 펌프 및 동맥 혈압을 제외한 여하한 외부 힘들에 의해서 압축되지 않아야 한다. 또한, 커프가 손목 상에 또는 근처에 위치되는 경우에, 손목은 대체적으로 대동맥과 같은 높이로 들어올려야 하며, 그렇지 않으면 정혈압(hydrostatic blood pressure)이 추가적인 오류들을 야기할 수 있다. 일반적으로 말해서, 상기에 설명된 목적들의 고찰과 함께, 이전 기술분야의 가압 커프들은 다음과 같은 결함들을 가지고 있었다: 팔 크기에 맞추기 위한 커프 크기의 수동적인 조절의 필요성, 혈압 측정의 정확성에 있어서 팔의 무게 및 정수압(hydrostatic pressure)에 의해 야기되는 유해한 영향들.

상기의 결함들로부터 야기되는 오류들을 최소화하기 위하여, 수많은 커프 디자인들이 Lem에게 허여된 미국 특허 제 3,527,204호에 제안되었고, 이의 전문이 본 명세서에서 참고문헌으로 인용참조되며, 공기-충진식 챔버의 상부에 액체-충진식 챔버가 위치되고 환자의 팔에 가해지는 압력이 공기 및 액체 모두에 압력을 적용함으로써 전개되도록 설계된 이중 커프를 개시한다. 나란한 블래더들을 가지는 이중-커프 디자인은 Schmalzbach에게 허여된 미국 특허 제 3,752,148호에 설명되고, 이의 전문이 본 명세서에서 참고문헌으로 인용참조된다. 층층이(in layers) 위치되는 두 개의 챔버들을 가지는 이중 공기 챔버 커프 디자인은 Sano 등에 허여되는 미국 특허 제 7,250,030에 개시되고, 이의 전문이 본 명세서에서 참고문헌으로 인용참조된다. 커프의 외표면 상의 반-강성(semi-rigid) 외부층을 가지도록 설계된 커프는 Clemmons에게 허여된 미국 특허 제 6,224,558호에 개시되고, 이의 전문이 본 명세서에서 참고문헌으로 인용참조된다. Itonaga 등에게 허여된 미국 특허 제 6,336,901호는 이의 전문이 본 명세서에서 참고문헌으로 인용참조되고, 좀 더 균일한 동맥 압박을 제공하기 위하여 순차적으로 팽창되는 두 개의 공기 백(bag)들을 포함하는 커프 디자인을 개시한다.

여타의 커프 디자인들은 커프가 초기에 환자의 팔에 꼭 맞도록 하는 방식으로 개선되도록 제안되었다. 예를 들어, Itonaga 등에 의해 출원된 미국 특허 제 6,565,524호[측정되는 팔 부위에 맞춰진 굴곡을 가지는 탄성판(elastic plate)을 갖는 탄성 커프], Sano 등에게 허여된 미국 특허 제 7,144,374호[빠르게 변할 수 있는 탄성 부재(member)를 적용한 조절할 수 있는 벨트를 가지는 커프] 및 Yamakoshi 등에게 허여된 미국 특허 제 7,083,573호[회전축을 가지는 분할 링(split ring)으로 구성된 커프]를 참고하고, 각각의 이들은 이의 전문이 본 명세서에서 참고문헌으로 인용참조된다. 그러나, 각각의 상기에-참조된 커프 디자인들은 충분한 측정 정확성을 제공하는데 실패하였다. 결과적으로, 개선된 측정 정확성을 나타내는 동시에 팔에 쉽게 적용할 수 있는 커프 디자인을 제공하는 것이 도움이 될 것이다.

본원 발명은 팔이 중력장 내에 위치되는 동안에 환자의 팔[예를 들어, 환자의 손목, 상완(upper arm) 또는 하완(lower arm)]로부터 동맥 혈압을 측정하는데 사용될 수 있는 혈압계용 커프에 관한 것이다. 커프는 서로 연결되어 있는 제 1 부분(section) 및 제 2 부분을 포함하며, 여기서 제 1 부분은 환자 팔의 동맥 측면에 대향하여 가압 장치(예를 들어, 공기 블래더)가 위치하도록 설계되고, 동시에 제 2 부분은 지지체(support)에 기계적으로 연결된다. 가압 장치는 동맥 혈압을 직접적으로 나타내는, 가압 장치 내에 압력 진동들을 모니터링하기 위한 압력 센서와 연결되어 있다.

제 2 부분 및 지지체는 중력장의 벡터를 동맥 측면에서 떨어져 환자 팔의 뒤편쪽으로 향하게 하도록 중력장 내에서 상호적으로 배열되어, 실질적으로 중력이 가압 장치에 적용되지 않는다. 따라서, 가압 장치는 제 2 부분에서 떨어져 배치된다. 이런 배열에서, 중력장 내에서 팔에 의해 발생되는 힘은 제 2 부분과 지지체에 의해 대신 흡수된다. 커프는 환자의 팔을 쉽게 삽입하고 그 후에 팔이 제 2 부분에 의해 지지될 수 있도록 단단히 잡는 다양한 기하학적 구조를 가진다. 중력의 영향들을 가압 장치에서 딴 데로 돌림으로써, 압력 센서에 의해 생성되는 신호들의 신호-대-잡음 비율이 좀 더 정확한 혈압 측정을 위하여 개선된다.

본원 발명의 앞으로의 특징 및 여타 특징이 하기의 상세한 설명 및 본 발명의 예시적인 실시형태들의 도면들로부터 좀 더 쉽게 분명하게 될 것이다.
도 1은 본원 발명에 따른 측정 커프를 포함하는 혈압계의 사시도(perspective view)를 제공하고;
도 2는 도 1의 혈압계의 단면도를 제공하며;
도 3은 본원 발명에 따른 측정 커프를 포함하는 또 다른 혈압계의 측면도를 제공하고;
도 4는 도 3의 혈압계의 정면도를 제공하며;
도 5는 본원 발명에 따른 측정 커프를 포함하는 또 다른 혈압계의 정면도를 제공하고;
도 6은 본원 발명에 따른 측정 커프를 포함하는 도 4의 혈압계에 대한 변형의 사시도를 제공하며;
도 7은 본원 발명에 따른 측정 커프를 포함하는 또 다른 혈압계의 사시도를 제공하고;
도 8은 도 7의 혈압계의 단면도이며;
도 9는 본원 발명에 따른 측정 커프를 포함하는 또 다른 혈압계의 사시도를 제공하고; 및
도 10은 도 9의 혈압계의 단면도이다.
도면에 사용된 같은 참조 숫자들은 협압계 및 측정 커프의 같은 구성요소들을 암시하는 것으로 판단한다.

본원 발명은 적합한 가압 장치들(예를 들어, 팽창식 블래더들)을 가지는 가압 커프들을 사용하는 비-침습적 동맥 혈압 측정 방법들에 관한 것이다. 블래더 내부의 압력은 압축 유체에 의해 발생될 수 있다. 예를 들어, 압축 유체는 압축된 공기로 선택될 수 있고, 통상적인 공기 펌프에 의해 브래더로 제공될 수 있으며, 통상적인 감압 밸브에 의해 블래더에서 방출될 수 있다. 바람직하게, 블래더에 의해 발생되는 압력은 블래더와 연결된 압력 센서를 사용하여 모니터링된다.

상기에 설명된 진동법은 압력 펄스들을 블래더로 전달하는 유연한 동맥을 통하여 통과하는 혈액 서지(blood surge)들에 의해 야기되는 커프 압력 측정들에 대한 진동들을 분석함으로써 실시된다. 상기에 설명된 청진법은 압축된 동맥 내에서 생성되는 음파(acoustic wave)들[코로트코프음들]의 특징들을 분석함으로써 실시된다. 각각의 경우에서, 방법은 블래더로 전달되는 동맥들을 가지는 동맥의 진동들 또는 떨림(vibration)들의 정확한 검출에 의존한다.

이러한 진동들 및 떨림들은 블래더와 연결된 대응되는 센서에 의해 검출될 수 있다. 통상적인 커프가 환자의 손목 주변을 감싸고 테이블 윗면(tabletop) 상에 위치되는 경우에 발생하는 오류의 한가지 원인은 팔과 손의 무게이다. 중력에 대하여 비록 작은 떨림이라도 커프 내부에 거짓(spurious) 진동들 및 떨림들을 야기할 수 있으며, 이로 인하여 동맥들로부터의 진동들 및 떨림들을 나타내는 신호들을 오염시킨다. 예를 들어, 이러한 압력의 떨림들은 (예를 들어, 환자가 운송될 때에 발생되는) 외부 떨림들 또는 환자의 움직임들에 의해 야기될 수 있다. 이러한 거짓 신호들을 최소화하기 위하여, 본원 발명은 두 가지의 디자인 특징들의 조합에 의존한다: 지지체 구조로부터 팽창식 커프의 분리(decoupling), 및 환자 팔의 모양과 크기에 조정되는 커프의 기하학적 구조. 본 발명의 배후에 중요한 발상은 팔의 동맥 측면에서 중력을 분리시키는 것, 및 팔의 뒤편쪽에 인접한 커프의 뒤쪽으로 향하게 하는 것이다.

도 1은 두 개의 부분들로 나눠진 커프(16)를 포함하는 본원 발명에 따른 혈압계를 도시한다. 제 1 부분(101)은 블래더(11)를 함유하고, 제 2 부분(102)은 대(stem)[4]에 의해 지지되는 후면 지지체(back support)[10]를 포함한다(또한 도 2 참조). 커프(16)는 환자 팔(1)의 주변을 감싸고, 고정 테이프(locking tape)[13, 14](예를 들어, 벨크로 고정장치와 같은 떼고 붙이는 고정장치)와 같은 적합한 고정 장치(locking device)로 동소에서(in place) 고정된다. 팽창식 블래더(11)는 환자 팔(1)의 손목의 안쪽을 향하도록 [제 1 부분(101)의 경계들 내부에] 커프(16)의 안쪽에 위치된다. 다시 말해서, 제 1 부분(101)은 환자 팔의 동맥 측면을 향하도록 구성된다. 바람직하게는 블래더는 폴리우레탄과 같은 여하한 탄성 중합체의 재료, 또는 라텍스, 합성 또는 천연 탄성 재료로 형성된다.

도 1의 혈압계는 내부에 받침대(3), 디스플레이(19) 및 하나 이상의 제어 버튼(17)이 병합된 전자 모듈(electronic module)을 더 포함한다. 바람직하게, 후면 지지체(10)에 대향하여 환자 팔(1)을 편안하게 지지하기 위하여 쿠션(12)을 포함한다. 블래더(11)는 팔(1) 내부에 동맥들을 압박하도록 팽창되고, 동맥들 내부에 혈류의 제약을 야기한다. 이런 제약은 블래더(11)에 연결된 통상적인 압력 센서 또는 가속도계에 의해 검출될 수 있는 동맥 진동들을 발생시킨다.

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 후면 지지체(10)는 대(4)에 의해 받침대에 부착된다. 작동되는 동안, 받침대(3)는 테이블 윗면과 같은 단상(platform)에 위치된다. 다시 도 1을 언급하자면, 두 개의 팔걸이(7, 8)가 대응되는 스탠드-오프(stand-off)들(5 및 6)에 의해 받침대(3)에 연결된다. 팔걸이들(7, 8)은 제 1 부분(101)에서 떨어진 위치에서 환자의 팔(1)을 지지한다. 혈압을 모니터링하는 동안 팔(1)의 무게를 지지함으로써, 팔걸이들(7, 8)은 팔(1)의 전체 무게를 지지하는 것으로부터 커프(16)를 해방시키고, 가압 장치에서 발생하는 신호 잡음에 대한 팔(1)의 무게의 영향을 줄이는데 도움이 된다.

압력 센서뿐만 아니라, 받침대(3)는 전원, 여타의 센서들, 전자 회로, 내부 펌프, 밸브들 및 이와 유사한 것들과 같은 여타의 구성요소들을 함유할 수 있다. 블래더(11)를 내부 펌프, 압력 센서들 및 밸브들에 연결하는 호스 어셈블리(hose assembly)는 바람직하게 받침대(3) 및 대(4) 내부에 숨겨질 수 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이 액체-충진식 백(liquid-filled bag)[31]은 바람직하게 동맥 혈류에 대한 압력 순응(pressure compliance)을 개선하기 위하여 블래더(11)와 팔(1) 사이의 위치에 제공될 수 있다.

도 1 및 도 2의 혈압계는 다음과 같이 작동될 수 있다. 처음에, 고정 테이프(13, 14)가 풀려지면서, 커프(16)의 제 1 부분(101)이 후면판(back plate)[10]으로부터 풀려지고, 팔(도 1에 도시된 바와 같이, 환자의 팔)[1]은 손목(30)이 외관상 팔(1)의 내부 표면(동맥 측면)쪽을 향하도록 하는 방식으로 쿠션(12) 상에 위치되므로, 동맥(22)들이 외관상 쿠션(12)으로부터 떨어져 위치된다. 커프(16)가 팔(1) 주위를 둘러싸게 되고, 고정 테이프(13, 14)가 고정된다. 이러한 구성에서, (만약 제공된다면) 블래더(11)와 액체-충진식 백(31)이 동맥(22)들 쪽을 향한다.

조작자는 스위치(17)를 누르는 것을 진행하고, 이는 혈압계의 측정 사이클을 개시한다. 내부 펌프는 블래더(11)가 팔(1) 내부에 뼈(23)를 지지하는 것에 대항하여 동맥(22)들을 압박하도록 가압한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 후면판(10)의 축(21)이 혈압계의 수직 방향(20)에 관련된 각도 α로 기울어져 있다. 바람직하게, 혈압계의 받침대(3)는 수직 방향(20)이 중력 벡터(24)와 평행하도록 위치된다. 이러한 구성에서의 팔(1)은 주로 쿠션(12)과 후면판(10)에 의해 지지되므로, 중력 벡터(24)가 지지체(5) 쪽으로 향하게 되고, 팔(1)의 동맥 측면과 블래더(11)로부터 떨어져 있다. 바람직하게, 각도 α는 20°내지 60°로 설정된다(또한, 도 3 참고).

블래더(11)는 팔(1)의 동맥 측면으로부터 동맥 진동들을 받게되며, 이 진동들을 내부 압력 센서로 전달한다. 이에 대응하여, 내부 압력 센서는 신호를 전자 회로로 전달하고, 전자 회로는 신호를 해석하여 블래더(11) 내부의 압력을 결정하고, 수축기압과 확장기압의 값들을 산출하며, 그리고 신호들을 수축기압과 확장기압의 값들을 나타내는 디스플레이(19)로 전달한다. 중력 벡터(24)는 블래더(11)로부터 떨어져 향하기 때문에, 무게 벡터(weight vector)[24]에 대한 떨림들로부터 발생하는[예를 들어, 환자의 팔(1)에 의한 움직임들로부터 발생하는] 동맥 압력에 대한 왜곡들이 감소된다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 대(4)는 바람직하게 팔걸이들(7, 8)에 의해 지지되는 동안에 환자 팔(1)의 움직임으로 인한, 떨림들을 더 흡수하기 위하여 구성된 피벗(pivot) 및/또는 스프링(spring)[18]을 포함할 수 있다.

혈액 유체의 무게에 의해 발생되는 정수압의 영향들을 최소화하기 위하여, 커프를 거의 환자의 대동맥의 수직 높이(vertical level)와 상당히 동일한 수직 높이(36)까지 들어올리는 것이 바람직하다. 도 4에 도시된 바와 같이 본원 발명의 실시형태에서, 대(4)는 수평선(34)과 커프축(35) 사이의 각도 β를 형성하는 수평선(34)에 관하여 커프(16)를 기울이도록 구성된다. 수평선(34)에 의해 정의되는 수평면은 중력 벡터의 방향과 직각을 이룬다. 이런 방식으로 커프(16)를 기울임으로써, 수직 높이(36)에 근접하게 위치될 수 있다.

더욱이, 커프(16)를 팔(1)의 손목(3)과 관련하여 미리 결정된 위치에 놓기 위하여, 가이드(guide)[33]가 바람직하게 제공된다. 팔(1)이 커프(16)에 의해 붙잡히게 될 때, 가이드(33)는 환자의 엄지손가락의 밑면(base)에서 정지(rest)하도록 구성되며, 이에 의해서 환자의 손목(30)에 대하여 커프(16)의 세로축 위치를 설정한다. 이러한 방식으로, 가이드(33)는 지속적으로 커프(16)의 위치를 정하며, 이에 의해서 성공적인 혈압 측정의 반복성을 개선시킨다. 바람직하게, 받침(pillow)[85]이 편안하고 안정된 방식으로 팔(1)의 팔꿈치(53)를 지지하도록 받침대(3) 상에 제공된다.

중력 벡터(24)로부터 블래더(11)를 해방시키기 위하여 팔(1)을 기울이고 지지하는 대안적인 구성들은 도 5 및 도 6에 도시된다. 상기 구성 모두는 혈압계와 팔을 지지하기 위하여 테이블 윗면 상에 그리고 테이블 윗면에 대향하여 정지하도록 위치될 수 있는 하나 이상의 다리(52)들을 이용한다.

도 6에 도시되는 바와 같이, 더욱이 중력 벡터(24)의 영향은 커프(16)에 관하여 팔(1)의 손목(30)의 위치를 더욱더 안정화하기 위하여 제 2 부분(102)에 부착되는 링크(link)[54]들 및 손잡이(hand rest)[55]를 제공함으로써 블래더(11)로부터 분리될 수 있다. 바람직하게, 링크(54)들은 환자 팔(1)의 움직임으로 인한 중력 벡터(24) 내의 떨림들을 더 흡수시키기 위하여 유연한 재료(예를 들어, 나일론 또는 또 다른 적합한 플라스틱)를 포함한다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 팔(1)의 축(51)은 수평선(34)에 관하여 바람직하게 20°내지 45°로 설정되는 각도 β로 기울어져 있다. 이전에 설명된 바와 같이, 이러한 위치 결정(positioning)은 커프(16)의 높이를 대략 대동맥의 높이에서 유지하도록 도와주며, 제 1 부분(101)과 커프(16)가 사용 중에 측정의 정확도에 부정적으로 영향을 미치는 테이블 윗면(50)과 접촉하지 않는 것을 안전하게 지키기 위한 거리(56)로 테이블 윗면(50)으로부터 떨어져 있다. 이러한 구성에서, 따라서 팔(1)의 안쪽 부분(58)(동맥 측면)과 블래더(11)는 팔(1)의 무게에 의해 영향을 받지 않는다.

중력 벡터(24)의 영향들로부터 블래더(11)를 해방시키는 것에 더하여, 커프(16)는 팔(1)을 붙잡는 것에 대하여 만족할 만한 순응을 제공하기 위하여 크기를 바꿔야 한다. 다시 말하자면, 팔(1)은 블래더(11)로부터 커프(16)의 무게를 분리하는 동시에, 커프(16)에 의해 잘-지지되어야 한다. 따라서, (동맥들에서 떨어진) 팔(1)의 뒤쪽은 기계적으로 블래더(11)와 연결되지 않아야 하지만, 커프의 무게-지지부와 연결되어야 한다. 예를 들어, 이는 도 7에 도시되며, 이는 본원 발명의 또 다른 실시형태에 따른 혈압계를 도시한다.

도 7의 혈압계는 블래더(11)를 지지하는 받침대(65)를 함유하며, 연질의 유연한(예를 들어, 고무를 입힌 직물) 집어넣을 수 있는(retractable) 벨트(60)와 연결된다. 바람직하게, 이 벨트(60)는 홀딩 실린더(holding cylinder)[62] 내에 제공되는 집어넣을 수 있는 스풀(spool)[63] 상으로 집어넣을 수 있게 말릴 수 있다. 바람직하게, 스풀(63)은 손잡이(66) 내부에 위치되는 그립(grip)[67]의 조절 하에서 스풀(63) 내로 벨트를 원위치로 되돌아오도록 스프링을 이용하여 힘이 가해진다(spring-loaded). 손잡이(66)는 혈압계의 지지체의 역할을 하고, 도 1 및 도 2의 지지체(4)와 기능적으로 동등한 효과를 가진다. 작동하는 동안, 벨트(60)에 대향하여 팔(1)의 무게를 지지하도록 조작자에 의해 유지된다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 집어넣을 수 있는 벨트(60)의 한쪽 끝이 핀(64)에 고정되는 동시에, 반대쪽 끝은 집어넣을 수 있는 벨트(60)가 팔(1)을 전체적으로 감쌀 때까지 실린더(62) 내로 상기 방향(61)으로 움직일 수 있도록 스풀(63)에 부착된다. 작동 중에, 조작자가 그립(67)을 쥐면, 링크(68)들을 통해서, 스풀(63)은 집어넣을 수 있는 벨트(60)를 풀어주고 벨트가 실린더(62)로부터 바깥쪽으로 펴지도록 작동한다. (예를 들어, 도 7에 도시되는 바와 같이 환자 손에서 시작하는) 팔(1)은 펼쳐진 집어넣을 수 있는 벨트(60)를 통해서 삽입될 수 있다. 이때, 블래더(11)는 수축되며, 압력 센서는 대기압에 관하여 "영점 눈금에 맞춰진(zeroed)" 블래더(11)에 연결된다. 그 다음에, 작동자가 그립(67)을 놓으면, 수풀(63)은 팔(1)을 꽉 둘러쌀 때까지 상기 방향(61)으로 인출가능한 벨트(60)를 당기는 스프링 힘(spring force)에 의해서 회전한다. 바람직하게, 스풀(63)은 팽팽해진 벨트(60)가 잠겨지도록 하는 래칫(ratchet) 또는 여타의 통상적인 "한-방향의" 기계 장치를 포함하여, 추가적인 그립(67)의 쥠 없이 더 이상 팽팽해지거나 펼쳐지지 않게 할 수 있다. 받침대(65) 내에 바람직하게 제공되는 공기 펌프는 블래더(11)를 팽창시키며, 동맥 혈압은 이전에-설명된 본 기술분야에 알려진 공지된 방법들 중 하나로 측정된다. 팔(1)의 무게는 팽팽해진 벨트(60)의 뒷면(2)에 의해, 이후에는 손잡이(66)에 의해서 지지되는 동시에, 팔의 동맥 측면은 블래더(11)에 의해 가해지나 팔(1)의 무게에 의해 가해지지 않는 압력에만 노출된다. 더욱이, 팔(1)의 무게는 테이블 윗면(50)의 한쪽 상에서 팔(1)을 시험함으로써, 또는 도 1 내지 도 6에 나타낸 지지 구조체들 중 하나를 사용함으로써 지지될 수 있다.

도 7 및 도 8 중의 커프(16)의 대안적인 실시형태는 도 9 및 도 10에 나타낸다. 도 9 및 도 10의 실시형태에서, 집어넣을 수 있는 벨트는 관절이 있는(articulated) 세-부분의 조(jaw)로 대체되고, 받침대(78) 및 클램프(clamp)들(73, 77)를 포함하며, 상기 받침대와 클램프들은 회전할 수 있어 각각, 받침대(78) 및 피벗들(75 및 57)에 연결된다. 블래더(11)는 클램프들(73 및 77)의 오픈 엔드(open end)들 너머로 돌출되지 않도록 구성된다. 클램프들(73 및 77)이 닫혀지면, 클램프들은 각각 립(lip)들(74 및 76)로 팔(1)을 지지하므로, 일단 커프(16)가 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이 이의 위치로 반-시계 방향으로 회전하면 블래더(11)는 팔의 무게를 지지하는 것으로부터 해방된다.

클램프들(73 및 77)은 그립(67)을 상기 방향(80)으로 움직이도록 쥠으로써 열릴 수 있다. 그립(67)을 쥐면, 블래더(11)가 팔(1)의 동맥 측면에 대향하여 받침대(78)의 안쪽 표면(86)에 근접하게 위치될 수 있도록 클램프들(73 및 77)이 열린다. 이런 위치에서, 동맥(22)은 뼈(23)를 등지고 블래더(11)에 의해 압축될 수 있다. 일단 블래더(11)가 이렇게 위치되면, 그립(67)이 풀려지고, 클램프들(73, 77)은 팔(1)을 밀접하게 꽉 둘러싸도록 회전된다. 폐쇄를 용이하게 하기 위하여, 클램프들(73, 77)은 바람직하게 통상적인 스프링-복귀(spring-return) 기계 장치들과 제공된다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 전자 제어 회로에 의해 제어되는 내부 펌프(81)는 혈압계의 받침대(78) 중의 내부 공동(internal cavity) 내에 수용되며, 팽착식 튜브(83)를 통해서 블래더를 팽창시킨다. 팽창식 튜브(83)를 통해서 블래더(11)와 통신하여 압력 센서(82)는 블래더 압력을 알아채고, 블래더 압력을 나타내는 신호를 처리하기 위하여 전자 제어 회로로 전송한다. 바람직하게, 전자 제어 회로가 혈압계의 제어 패널(72) 뒤에 수용된다.

바람직하게, 제어 패널(72)은 전자 회로, 펌프(81), 압력 센서(82) 및 전자 제어 회로를 활성화시키기 위하여 하나 이상의 제어 버튼들(17, 79)을 포함한다. 또한, 제어 패널(72)은 동맥 혈압 측정의 현재 상태들에 대한 표시를 제공하기 위하여 바람직하게 표시 램프(9)가 갖추어져 있다.

특히, 본 발명은 이의 다수의 바람직한 실시형태들을 참고로 하여 설명되거나 나타내는 동안에, 본 기술분야의 전문가들은 형태 및 세부 사항들에 있어서 다양한 변화들이 본 발명의 범위 및 정신을 벗어나지 않고 본 명세서에 작성될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 청구항들의 범위 및 이의 등가물들로만 제한된다.

Claims

환자의 팔(limb)로부터 동맥 혈압의 비-침습적인 측정을 위한 커프에 있어서, 상기 팔은 동맥 측면(arterial side) 및 후면을 가지고, 중력장 내에 위치되며, 상기 커프가:
서로 연결되는 제 1 부분 및 제 2 부분- 상기 제 1부분은 압력원(pressure source)에 의해 가압되도록 구성된 가압 장치를 포함하고, 상기 가압 장치는 상기 팔의 동맥 측면에 인접하게 위치되도록 구성됨 -; 및
상기 제 2 부분에 기계적으로 연결되는 지지체(support)- 상기 제 2 부분 및 지지체는 중력장의 벡터가 동맥 측면으로부터 떨어지고 환자 팔의 후면 쪽으로 향하도록 중력장 내에서 상호적으로 배열됨으로써, 실질적으로 중력이 가압 장치에 적용되지 않음 -를 포함하는 커프.
제 1항에 있어서,
상기 가압 장치는 유체로 가압되도록 구성된 유연한 블래더(bladder)를 포함하는 커프.
제 2항에 있어서,
상기 블래더에 연결되는 압력 센서를 더 포함하는 커프.
제 2항에 있어서,
상기 블래더와 팔 사이에 위치하도록 블래더로부터 안쪽으로 제공되는 쿠션을 더 포함하는 커프.
제 2항에 있어서,
상기 제 2 부분과 팔 사이에 위치하도록 제 2 부분으로부터 안쪽으로 제공되는 쿠션을 더 포함하는 커프.
제 1항에 있어서,
상기 지지체가
고정된 표면에 대향하여 상기 지지체가 위치하도록 구성된 받침대(base); 및
상기 제 2 부분을 상기 받침대에 서로 연결하는 대(stem)를 더 포함하는 커프.
제 6항에 있어서,
상기 대가 팔(1)의 움직임으로 인한 중력 벡터 내의 떨림(variation)들을 흡수하도록 구성된 피벗 부재(pivot member)를 더 포함하는 커프.
제 7항에 있어서,
상기 피벗 부재가 스프링(spring)을 포함하는 커프.
제 6항에 있어서,
상기 팔에 추가적인 지지체를 제공하기 위하여 상기 제 1 부분으로부터 떨어져 바깥쪽으로 위치되고 상기 받침대에 연결되는 하나 이상의 받침부(rest)를 더 포함하는 커프.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 부분이 제 1 선단(end)에서 상기 제 2 부분과 중추적으로 연결되고, 제 2 선단에서 상기 제 2 부분과 조절가능하고 움직일 수 있게 고정되는 커프.
제 10항에 있어서,
상기 제 1 부분이 떼고 붙이는 고정장치(hook and loop fastener)를 통해서 조절가능하고 움직일 수 있게 고정되는 커프.
제 1항에 있어서,
상기 지지체가 상기 제 1 부분과 제 2 부분들 사이에 중력장의 벡터의 방향으로부터 각도 α로 축을 위치시키도록 구성되고, 상기 각도 α는 20°내지 60°의 범위 내로 설정되는 커프.
제 1항에 있어서,
상기 지지체가 상기 제 2 부분에 기계적으로 연결된 하나 이상의 다리(leg)를 포함하며, 상기 하나 이상의 다리는 고정된 표면에 대향하여 위치되도록 구성되는 커프.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 부분에 기계적으로 연결되는 손잡이(hand rest); 및
상기 손잡이에 기계적으로 연결되는 한 쌍의 다리를 더 포함하고,
여기서 상기의 한 쌍의 다리는 고정된 표면에 대향하여 위치되도록 구성되며,
그리고 상기 손잡이는 커프의 세로축을 따라서 환자의 손목을 안정하게 위치시키기 위하여 환자의 손에 의해 쥐어지도록 구성되는 커프.
제 1항에 있어서,
상기 지지체가 중력장의 벡터와 직각을 이루는 수평면으로부터 각도 β로 상기 커프의 세로축을 위치시키도록 구성되고, 상기 각도 β는 20°내지 45°의 범위 내로 설정되는 커프.
제 1항에 있어서,
상기 커프에서 외부로 펼쳐지는 가이드(guide)를 더 포함하며, 상기 가이드는 상기 커프의 세로축을 따라서 팔을 안정적으로 위치시키기 위하여 팔의 일부(feature)를 떠받치도록(abut) 구성되는 커프.
제 16항에 있어서,
상기 가이드가 환자의 엄지손가락의 밑면(base)을 떠받치도록 구성되는 커프.
제 1항에 있어서,
하나 이상의 디스플레이 및 제어 버튼을 더 포함하는 커프.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 부분이 환자의 팔을 받아들이고 붙잡기(grip) 위하여 펼쳐지고 수축될 수 있는 상기 커프에 입구(opening)를 제공하도록 구성되는 커프.
제 19항에 있어서,
상기 지지체가 펼쳐지거나 수축되는 입구를 제공하도록 제 2 부분을 조작하기 위하여 작동되는 제어부(control)를 포함하는 커프.
제 20항에 있어서,
상기 제어부가 쥘 수 있는 핸드 그립(hand grip)을 통하여 작동되는 커프.
제 20항에 있어서,
상기 제 2 부분이 각각 펼쳐지거나 수축되는 입구를 제공하기 위하여 펼쳐질 수 있거나 집어넣을 수 있도록(retractable) 구성되는 유연한 벨트를 포함하는 커프.
제 22항에 있어서,
상기 벨트의 집어넣을 수 있는 부분을 받아들이기 위한 홀딩 실린더(holding cylinder)를 더 포함하는 커프.
제 19항에 있어서,
상기 제 2 부분이 상기 제 1 부분의 정반대의 선단들에 중추적으로 연결되는 제 1 클램핑 부재(clamping member) 및 제 2 클램핑 부재를 포함하고, 상기 제 1 클램핑 부재 및 제 2 클램핑 부재가 펼쳐지거나 수축되는 입구를 제공하기 위하여 상기 제 1 부분에 관하여 공동으로 작용하여 회전할 수 있는(pivotable) 커프.
혈압계에 있어서,
환자의 팔로부터 동맥 혈압을 비-침습적으로 측정하기 위한 커프- 상기 팔은 중력장 내에 위치되는 동맥 측면 및 후면을 가짐 -를 포함하고,
상기 커프가:
서로 연결되는 제 1 부분 및 제 2 부분- 상기 제 1부분은 압력원에 의해 가압되도록 구성된 가압 장치를 포함하고, 상기 가압 장치는 팔의 동맥 측면에 인접하게 위치되도록 구성됨 -; 및
상기 제 2 부분에 기계적으로 연결되는 지지체- 상기 제 2 부분 및 지지체는 중력장의 벡터가 동맥 측면으로부터 떨어지고 환자 팔의 후면 쪽으로 향하도록 중력장 내에서 상호적으로 배열됨으로써, 실질적으로 중력이 가압 장치에 적용되지 않음 -를 포함하는 혈압계.
커프를 포함하는 혈압계를 사용하여 환자의 팔로부터 동맥 혈압을 측정하는 방법에 있어서, 상기 팔은 중력장 내에 위치되는 동맥 측면 및 후면을 가지며,
상기 커프가:
서로 연결되는 제 1 부분 및 제 2 부분- 상기 제 1부분은 압력원에 의해 가압되도록 구성된 가압 장치를 포함함 -; 및
상기 제 2 부분에 기계적으로 연결되는 지지체를 포함하고,
상기 방법이:
상기 팔의 동맥 측면에 인접하게 위치되는 가압 장치를 가지는 상기 커프 내에 환자의 팔을 위치시키는 단계;
상기 제 2 부분 및 지지체가 중력장의 벡터가 동맥 측면으로부터 떨어지고 환자 팔의 후면 쪽으로 향하도록 중력장 내에서 상호적으로 배열됨으로써, 실질적으로 중력이 가압 장치에 적용되지 않도록 상기 커프를 회전시키는 단계; 및
상기 가압 장치에 대한 압력이 증가되거나 감소함에 따라 가압 장치에 연결된 압력 장치에서 동맥 혈압을 나타내는 반응을 모니터링하는 단계를 포함하는 방법.
제 28항에 있어서,
상기 커프가 상기 제 1 부분과 제 2 부분들 사이의 축이 중력장의 벡터의 방향으로부터 각도 α로 위치되는 위치로 회전하고, 상기 각도 α는 20°내지 60°의 범위 내로 설정되는 방법.
제 28항에 있어서,
상기 커프의 세로축을 중력장의 벡터와 직각을 이루는 수평면으로부터 각도 β로 위치시키는 단계를 더 포함하고, 상기 각도 β는 20°내지 45°의 범위 내로 설정되는 방법.