KR20150102176A

KR20150102176A - 패치형 ｅｉｔ 장치

Info

Publication number: KR20150102176A
Application number: KR1020140023669A
Authority: KR
Inventors: 박문서
Original assignee: 주식회사 엠에스피
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2015-09-07

Abstract

본 발명은, 인체의 소정부위와 접촉하고 상기 접촉한 소정부위에 소정의 전류를 주사하여 전기 임피던스를 감지하는 전극 센서층과, 상기 전극 센서층을 통해 획득된 다수개의 전극 신호를 단일회선의 신호로 전송하는 회로층을 포함하고; 상기 전극 센서층과 상기 회로층을 일체형으로 구성하며, 상기 일체형으로 구성된 임피던스 측정장치의 각 테두리부를 따라 접촉하는 상기 인체에 뗐다 붙일 수 있게 접착부를 형성한 것을 특징으로 하는 패치형 EIT 장치를 제공한다.

Description

패치형 ＥＩＴ 장치{Patch type Apparatus for Electrical Impedance Tomography}

본 발명은 전기 임피던스 단층촬영장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패치형 전극센서를 이용하여 인체내 경혈의 정확한 위치를 자동으로 파악하고, 파악한 경혈의 위치를 3차원으로 영상화하는 인체내 임피던스 측정을 위한 전극 장치를 이용한 인체내 임피던스 측정장치에 관한 것이다.

최근에 전기 임피던스 단층촬영법(Electrical Impedance Tomography: 이하 EIT라 칭함)이 각광을 받고 있는데, EIT는 시스템 구현 시에 하드웨어 비용이 비교적 저렴하고, 측정 대상물체에 대한 비파괴 특성을 가지고 있다. EIT는 엑스레이(X-ray) 및 MRI 단층촬영법에 비해 아직 복원된 영상의 공간 해상도는 떨어지지만 순간 해상도가 뛰어나고 인체에 대한 안전성이 보장되므로 의공학 분야의 보조장비로 사용되고 있다. 또한, 경혈점의 위치는 2차원의 해부학적으로 위치되어 있고, 개개인의 인체에 따라 신경조직의 분포와 연조직의 분포가 다르다. 따라서, 의료진의 경험에 의존하는 경향이 있었다. 이러한 경혈의 공학적 해석이 EIT에 의해 재조명된 것이다.

이러한 EIT는 10 내지 100KHz의 수 미리볼트(millivolt)의 전류를 인체에 흘려보낸 후 신체조직의 저항을 측정하는 방식으로, 경혈위치는 주변 조직보다 낮은 임피던스를 갖고 있는 것이 밝혀졌다. 따라서, EIT에서는 신체단면의 전기적 특성을 파악하기 위하여 여러 개의 전극을 신체부위에 접착한 후 순차적으로 전류를 흘려보내고 저항을 측정한 후 해당 저항을 영상화한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 EIT 장치의 동작원리를 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 4는 종래 기술에 따른 EIT 장치에서 신체내부의 저항을 영상화하는 원리를 설명하기 위한 도면이다. EIT에서는 신체단면의 전기적 특성을 보여줄 수 있는 기술로 여러 개의 전극을 신체부위에 접착한 후 순차적으로 전기를 흘려보낸 후 저항을 측정하여 신체 내부의 저항을 영상화한다.

이를 위하여 도 1을 참조하면, 입력전극(S, s)과 출력전극(R, r)을 2*2로 인체조직에 부착한 후, 전류를 흘려 저항을 계측한다. 즉, 도 1에서와 같이, 수평입력전극(S1, S2)과 수평 출력전극(R1, R2) 및 수직 입력전극(s1, s2)과 수직 출력전극(r1, r2)을 배치한다.

이어, 도 2에서와 같이, 수평 입력전극(S1, S2)에서 수평 출력전극(R1, R2)으로 전류를 흘려 수평방향의 임피던스를 측정한다. 그 후, 도 3에서와 같이, 수직 입력전극(s1, s2)에서 수직 출력전극(r1, r2)으로 전류를 흘려 수직방향의 임피던스를 측정한다.

이에 따라, 도 4에서와 같이, 역비선형 데이터 처리에 의해 신체부위에서의 임피던스 값의 분포에 대한 추정이 가능해진다. 이러한 EIT 장치는 원통의 환형으로 구성되어, 몸통 전체를 감싸거나, 손목, 발목 등에 부착하는 형식으로 인체에 부착한 후 순차적으로 전류를 흘려 임피던스를 계측한다. 예를 들어 수평과 수직으로 계측한 임피던스는 인체조직의 총 임피던스의 합에 해당되어 단면에 투과되는 조직을 임피던스 값의 분포를 검출할 수 있다. 다른 방식으로는 임피던스 값의 분포를 안 후 전류의 강도에 따라 전압분포를 계산하여 등전위선 위치를 표시하기도 한다.

그러나, 한국등록특허 10-0965351호와 같이, 종래 EIT 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 원통형 또는 육면체형으로 구성되거나 이에 상관없이 신체에 부착되는 전극면이 평탄면 전극 구조로 구성되므로, 신체의 굴곡에 따라, 가령, 허리부분, 가슴부분, 팔목 부분과 같이 비평탄면에서는 경혈의 정확한 위치 데이터를 획득할 수 없는 문제가 있었다.

둘째, 원통형 전극부재가 인체에 피부 밀착될 경우 탄성적으로 왕복이동시키므로 일정기간 사용시 탄성부재의 노화에 따른 탄성력의 감소와 균형력의 상실로 해당 위치에서의 경혈의 해상도가 떨어지는 문제가 있었다.

한국등록특허 10-0965351호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 패치형으로 구성하여 소정의 곡률반경을 갖는 비평탄면에서도 손쉽게 부착되어 정확한 전기 임피던스 측정이 가능한 패치형 EIT 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 인체내 EIT 장치에 있어서, 상기 인체의 소정부위와 접촉하고 상기 접촉한 소정부위에 소정의 전류를 주사하여 전기 임피던스를 감지하는 전극 센서층과, 상기 전극 센서층을 통해 획득된 다수개의 전극 신호를 단일회선의 신호로 전송하는 회로층을 포함하고; 상기 전극 센서층과 상기 회로층을 일체형으로 구성하며, 상기 일체형으로 구성된 임피던스 측정장치의 각 테두리부를 따라 접촉하는 상기 인체에 뗐다 붙일 수 있게 접착부를 형성한 패치형 EIT 장치를 제공한다.

또한, 상기 전극 센서층은, 폴리이미드 필름상에 소정 간격을 두고 X축 및 Y축 방향으로 형성되는 다수의 돌기 형태의 전극을 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 폴리이미드 필름상에 패턴으로 형성되며, 상기 다수의 전극 각각에 연결되며, 상기 다수의 전극 사이의 X축 방향으로는 제 1 전원선이 형성되고, Y축 방향으로는 제 2 전원선이 형성되며, 상기 제 1 전원선과 제 2 전원선은 입력전극과 출력전극인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 돌기 형태의 전극은, 상기 폴리이미드 필름 상에 스퍼터링 방식에 의해 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 돌기 형태의 전극은, 상기 폴리이미드 필름 상에 순차적으로 접착층 및 전극층을 형성하고 상기 전극층을 에칭하여 상기 전극을 형성하는 특징으로 한다.

또한, 상기 전극 센서층을 보호하는 커버층으로서 상기 돌기 형태의 전극과 접촉되는 부분에는 다수의 홀을 형성한 전면 보호층과, 상기 회로층을 보호하는 커버층으로서 상기 접착부가 형성되는 후면 보호층을 포함할 수 있다.

또한, 상기 전면 보호층의 상부에 상기 전극 센서층의 전극 패턴 및 각 기능을 설명하는 안내글을 표시하는 안내표시층을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 회로층은, 상기 전극 센서층에서 측정된 전기 임피던스 신호를 디지털 값으로 변환하는 A/D 컨버터와, 상기 A/D 컨버터를 통해 변환된 디지털 값을 단일 출력값으로 변환하는 MUX와, 상기 MUX를 통해 변환된 단일회선의 신호를 상기 전기 임피던스 신호를 영상화하는 데이터수집부로 무선 전송하는 무선통신부로 구성될 수 있다.

또한, 상기 A/D 컨버터, MUX, 및 무선통신부의 각 부품은 스루홀을 통해 상기 회로층에 장착되고, 상기 전극센서층과 상기 회로층은 비어홀을 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 EIT 장치는 패치형으로 신체의 굴곡에 관계없이, 가령, 허리부분, 가슴부분과 같이 소정의 곡률 반경을 갖는 비평탄면에서 손쉽게 부착되어 전기 임피던스의 정확한 측정이 가능하게 한다.

또한, 기존의 핀 방식의 전극부재와 달리 패치형 침형전극으로서 폴리이미드 기판상에 침형을 형성하는 구조이므로 제조가 용이하고, 기존의 개별 핀의 노화에 따른 교체의 불편에 대해 본 발명에서 침형전극 기판을 교체하는 것과 같이 관리상의 편의를 도모할 수 있다.

이처럼, 패치형 EIT 장치는 인체 조직의 전기 임피던스를 측정하여 이를 실시간 입체영상으로 만들어낼 수 있어, 인간의 연부 조직을 확인하는데 탁월한 기능을 갖추고 있으며, 해부학적 영상 취득뿐 아니라 실시간으로 신경조직을 포함한 생체의 생물학적 기능 변화까지 관찰할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 이와 같은 장점은 그대로 살리면서, 패치형과 무선통신을 통해 사용상 및 이동상의 편의를 극대화할 수 있다.

도 1 내지 도 4는 종래 기술에 따른 EIT 장치에서 신체내부의 저항을 영상화하는 원리를 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 전극 센서(100)를 나타낸 평면도,
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 전극센서(100)의 단면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 전극센서(100)에 다수의 전원선 이 형성된 것을 나타낸 평면도,
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 EIT 장치(200) 본체의 구성을 나타내는 분해사시도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 EIT 장치(200)에서 회로부(210)의 구성을 나타낸 기능블럭도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 EIT 장치(200)에서 회로부(210)의 쓰루홀 및 비어홀의 구성을 나타낸 단면도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 EIT 장치(200)가 원형의 구성을 나타내는 평면도이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 EIT 장치의 구성을 설명하며, 각 실시예에 따른 패치형 EIT 장치의 구성에 있어 동일한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고 차이점 위주로 설명하고 동일한 구성요소 및 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.

또한, 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술분야에서 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 전극 센서(100)를 나타낸 평면도이며, 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 전극센서(100)는 직사각형 어레이 전극구조로서, X축 및 Y축 방향으로 형성되고, 16*16=256 전극수로 구성되어 있으며, 각 전극간의 거리 5~20mm 간격으로 설정되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 전극센서의 크기에 맞게 최적으로 설계될 수 있다. 또한, 전극센서의 구조는 직사각형 어레이 형태뿐만 아니라 원형 어레이 전극구조 등 다양한 형태로 변경하여 설계될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 전극센서(100)는 폴리이미드(POLYIMIDE) 필름(110) 상에 일정 간격으로 배열되는 전극쌍(120)이 형성된 직사각형 어레이 전극구조이다. 여기서, 폴리이미드 필름을 예로 들었으나, 이에 한정되는 것은 아니며 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 기판과 같이 연성 기판의 소재로 사용될 수 있는 다양한 재질의 필름이 바람직하다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 전극센서(100)의 단면도이며, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 전극센서(100)는 폴리이미드 필름(110) 상에 돌기 형태를 갖는 전극을 형성하는데, 이때, 폴리이미드 필름(110) 상에 전극의 형성은 다양한 방식으로 가능하다. 가령, 폴리이미드 필름(110) 상에 진공상태에서 플라즈마 크리닝 후 구리를 고온에서 녹여 기체상태로 폴리이미드 필름상에 직접 증착시키는 형태로 스퍼터링 방식에 의해 동박(전극층)을 형성할 수 있다. 다른 방식으로는, 도 6c와 같이, 폴리이미드 필름(110) 상에 순차적으로 접착층(adhesion layer, 미도시) 및 동박을 재질로 하는 전극층을 형성하고 전극층을 에칭하여 돌기 형태의 전극층(120)을 형성할 수 있다.

상기 전극쌍(120)을 형성하는 도체는 동박의 구리 이외에도 금(gold) 등의 도전성 물질의 전극이나, 구리 또는 금의 도전성 물질이 코팅된 전극을 이용할 수 있다.

또한, 상기 돌기 형태의 전극쌍(120)은, 도 6b와 같이 돌기부 전극의 단면이 직사각형 돌기부(121) 형태를 갖거나, 도 6c와 같이 돌기부 전극의 단면이 삼각형의 침형 돌기부(122) 형태를 갖도록 구성될 수 있다. 이때, 돌기부 전극의 형태는 직사각형, 침형을 예시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며 원형 등 다양하게 구성될 수 있으며, 상기 돌기부 전극이 피부 접촉면이므로 접촉면이 작을수록 좋으므로 침형 돌기부가 바람직하다. 또한, 피부 접촉면과 보호를 위해 돌기부 전극을 보호하는 보호층(124)이 더 형성될 수 있으나 돌기부 전극이 돌출면이 될 수 있게 보호층의 높이가 돌기부 전극의 높이보다 낮게 형성되는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 전극센서(100)의 전극 및 배선 설치를 설명하기 위한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 다수의 돌기부 전극(120)은, 각각에 연결되는 다수의 제1(130) 및 제2 전원선(140)을 포함하여 구성된다. 즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 전극센서(100)는 폴리이미드 필름(110) 상에 다수의 돌기부 전극(120)이 X축 및 Y축 방향으로 소정 간격을 갖고 형성되고, 다수의 돌기부 전극 사이의 X축 방향으로는 제1 전원선(130)이 형성되고, Y축 방향으로는 제2 전원선(140)이 형성된다. 그리고, 제1 및 제2 전원선(130)(140) 폴리이미드 필름(110)상에 패턴으로 형성되고 각각은 다수의 돌기부 전극(120) 각각에 배선된다. 이와 같은 배선 후, X축 및 Y축 방향으로 순차적으로 전류를 흘려 임피던스를 계측한다.

예를 들어, 제2 수직배선(S2)을 입력전극이라 하고, 제1 수평배선(R1)을 출력전극이라 하면, 수평방향 제1 수평 전극(V11)에 대한 임피던스를 측정할 수 있다. 또한, 제1 수직배선(S1)을 입력전극이라 하고, 제2 수평배선(R2)을 출력전극이라 하면, 수직방향 제1 수직 전극(V12)에 대한 임피던스를 측정할 수 있다. 이와 같은 방식으로 제1 수직배선(S1) 내지 제11 수직배선(S11)으로 순차적으로 전기를 흘려보내 입력전극으로 동작시키고, 제1 수평배선(R1) 내지 제11 수평배선(R11)을 출력전극으로 동작시키면 수직 전극 및 수평 전극에 대한 임피던스를 순차적으로 측정할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 전원선(130)(140)이 폴리이미드 필름(110) 상에 패턴으로 형성되어 각각 다수의 돌기부 전극(120) 각각에 배선되게 한다.

이와 같이 측정된 임피던스를 컴퓨터 단층촬영장치(CT)나 자기공명촬영장치(MRI)로 연결하는 경우 3차원으로 영상화할 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 EIT 장치(200)의 본체의 구성을 나타내는 분해사시도이며, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 EIT 장치(200)에서 회로부(210)의 구성을 나타낸 기능 블럭도이며, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 EIT 장치(200)에서 회로부(210)의 쓰루홀 및 비어홀의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 EIT 장치(200)는, 패치형 전극 센서(100)와, 상기 패치형 전극 센서를 통해 획득된 다수개의 전극 신호를 단일회선의 신호로 전송하는 회로부(210)와, 전면부(201), 후면부(202)의 각 보호 시트층(layer)의 일체형으로 구성될 수 있다.

도 8a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 EIT 장치(200)는, 제1 보호층(전면부)(201), 제2 보호층(패치형 전극 센서)(100), 제3 보호층(회로부)(210), 제4 보호층(후면부)(202)로, 간단하게는 4개의 레이어(layer)가 결합된 패치형으로 구성될 수 있다. 이때, 패치형 전극센서(100)는 상층(top layer)으로서 전원, 접지선(GND line) 및 각 전극의 연결선(101)이 형성되어 있고, 센싱된 전극신호를 전송받는 회로부(210)는 하층(bottom layer)로서 전원, 접지선 및 각 부품칩을 연결하는 회로선(211)이 형성되어 있다. 또한, 전면부(201)는 패치형 전극 센서(100)을 보호하는 layer로, 커버층을 형성하더라도 신체의 측정부위와 접촉하는 돌기부 전극은 접촉을 위해 돌출부가 드러나야 하므로 각 전극과 접촉되는 부분에 다수의 홀이 형성되어 전극 센서(100)가 직접 신체 부위와 접촉될 수 있게 한다. 또한, 후면부(202)는 인체의 어느 부위에나 손쉽게 부착할 수 있게 각 테두리부를 따라 접착부가 형성되며, 상기 접착부는 벨크로 형태이거나 패치형으로 손쉽게 뗐다 붙일 수 있게 한다.

또한, 레이어의 개수는 각 센서 및 회로부의 보호를 위해 최적의 개수로 설계될 수 있으며, 도 8b와 같이, 전면부(201)의 상부에 최상위층(203)을 형성하고, 상기 최상위층은 전극 패턴을 표시하고 각 기능을 설명하는 안내글이 표시될 수 있으며, 후면부(202)의 하부에도 최하부층(204)이 형성되어 접착능력을 강화하거나 양면형태로 구성되어 각 기능을 설명하는 안내글이 표시될 수 있다.

한편, 패치형 전극 센서(100)를 통해 다수의 전극에서 전기 임피던스가 측정되는데, 이때, 전극 센서(100)는 금속침형 전극의 형태이며, 회로부(210)는 상기 전극 센서(100)를 통해 획득된 다수개의 전극 신호를 단일회선으로 전송하는 기능을 수행한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 회로부(201)는 측정된 전기 임피던스는 아날로그 신호이므로 상기 전극 센서에서 측정된 전기 임피던스 신호를 디지털 값으로 변환하는 A/D 컨버터(214)와, 상기 A/D 컨버터를 통해 변환된 디지털 값을 단일 출력값으로 변환하는 MUX(215)와, 상기 MUX를 통해 변환된 단일회선의 신호를 상기 전기 임피던스 신호를 영상화하는 데이터수집부(300)로 무선 전송하는 무선통신부(216)로 구성된다. 이때, 상기 MUX(215)는 다수의 전극, 예를 들면 16*16 전극 구조의 256(2⁸)개 입력 채널의 신호를 받아 하나의 출력으로 외부의 데이터수집부(300)에 무선통신부(216)를 통해 전송해주므로 8개의 선택신호(제어신호)로 구성될 수 있다. 또한, 상기 A/D 컨버터에 변환된 신호값을 증폭하는 앰프(Amp)가 더 추가될 수 있다.

이처럼, 본 발명에 따른 이동가능한 패치형 EIT 시스템은, 패치형으로 신체의 측정부위에 부착되어 금속침에 의해 미세전류를 주사하고, 주사된 미세전류를 통해 다수의 전극에서 전기 임피던스를 측정하여 단일회선의 신호로 전송하는 패치형 EIT 장치(200)와, 상기 패치형 EIT 장치(200)에서 전송된 다수의 전기 임피던스 신호를 수집하는 데이터수집부(300)를 구비한다.

여기서, 본 발명에 따른 패치형 EIT 시스템에서는 EIT 장치(200)가 전기 케이블을 통해 측정된 전기 임피던스를 수집하는 데이터수집부(300)와 직접 연결될 수 있으나, 패치형으로서 무선 통신부(216)를 EIT 장치(200)에 일체형으로 구성할 수 있다. 이를 통해, 상기 MUX(215)와 무선 통신부(216)로 연결하고 상기 데이터수집부(300)에 직접 전송될 수 있으며, 데이터수집부(300)는 무선통신부 또는 USB 케이블 통해 연결하여 전송된 임피던스 신호를 3차원으로 영상화할 수 있다.

또한, 데이터수집부(300)는 예를 들면, PC, 노트북, 스마트폰 등의 휴대용 정보기기가 해당될 수 있으며, 무선 통신부(216)를 통해 PC에 전송하기 전에 임시 저장하는 메모리(미도시)를 통해 획득된 전기 임피던스 신호를 저장할 수 있다.

도 10은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패치형 EIT 장치(200)에서 회로부(210)의 쓰루홀 및 비어홀의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 회로부(201)의 A/D 컨버터, MUX, 무선통신부 등의 각 부품은 폴리이미드 기판(219) 상에 부품실장 스루홀(217)을 통해 회로부(210에 장착될 수 있으며, 각 부품간을 연결하는 회로선(211)이 배선되며, 회로부(210)와 배치형 전극센서(100)의 레이어의 연결은 비어홀(218)를 통해 이루어진다.

또한, 패치형 EIT 장치(200)에서 신체의 측정부위에 금속침에 의해 미세전류를 주사하기 위해 전원이 연결되는데, 무선 통신부와 함께 전원을 공급하는 배터리를 리튬전지 또는 그와 유사한 기능을 2차 전지를 상기 패치형 EIT 장치에 일체형으로 구성하여 이동성의 편의를 제공할 수 있다.

이와 같은 구성을 통해, 금속침형 전극(100)은 일종의 후면부(202) 밴드에 금속침이 부착된 형태로 인체의 측정부위에 간단하게 부착할 수 있다. 여기서 패치형태는 도 8a 및 도 8b의 직사각형 패치형 뿐만 아니라, 도 11과 같이 원형의 패치형 EIT 장치(400)로 구현할 수 있으며, 부착형 파스와 같은 형태로서 인체의 어느 부위에나 손쉽게 부착할 수 있거나 벨크로 형태로 측정부위에 고정시킬 수 있다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 전극 센서
110: 폴리이미드 필름
120: 돌기부 전극
130: 제1 전원선
140: 제2 전원선
200, 400: 패치형 EIT 장치
210: 회로부
214: A/D 컨버터
215: MUX
216: 무선통신부
300: 데이터 수집부

Claims

인체내 EIT 장치에 있어서,
상기 인체의 소정부위와 접촉하고 상기 접촉한 소정부위에 소정의 전류를 주사하여 전기 임피던스를 감지하는 전극 센서층과, 상기 전극 센서층을 통해 획득된 다수개의 전극 신호를 단일회선의 신호로 전송하는 회로층을 포함하고;
상기 전극 센서층과 상기 회로층을 일체형으로 구성하며, 상기 일체형으로 구성된 임피던스 측정장치의 각 테두리부를 따라 접촉하는 상기 인체에 뗐다 붙일 수 있게 접착부를 형성한 것을 특징으로 하는 패치형 EIT 장치.
제1항에 있어서,
상기 전극 센서층은,
폴리이미드 필름상에 소정 간격을 두고 X축 및 Y축 방향으로 형성되는 다수의 돌기 형태의 전극을 형성한 것을 특징으로 하는 패치형 EIT 장치.
제2항에 있어서,
상기 폴리이미드 필름상에 패턴으로 형성되며, 상기 다수의 전극 각각에 연결되며, 상기 다수의 전극 사이의 X축 방향으로는 제 1 전원선이 형성되고, Y축 방향으로는 제 2 전원선이 형성되며, 상기 제 1 전원선과 제 2 전원선은 입력전극과 출력전극인 것을 특징으로 하는 패치형 EIT 장치.
제2항에 있어서,
상기 돌기 형태의 전극은, 상기 폴리이미드 필름 상에 스퍼터링 방식에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 패치형 EIT 장치.
제2항에 있어서,
상기 돌기 형태의 전극은, 상기 폴리이미드 필름 상에 순차적으로 접착층 및 전극층을 형성하고 상기 전극층을 에칭하여 상기 전극을 형성하는 특징으로 하는 패치형 EIT 장치.
제1항에 있어서,
상기 전극 센서층을 보호하는 커버층으로서 상기 돌기 형태의 전극과 접촉되는 부분에는 다수의 홀을 형성한 전면 보호층과,
상기 회로층을 보호하는 커버층으로서 상기 접착부가 형성되는 후면 보호층을 포함하는 것을 특징으로 하는 패치형 EIT 장치.
제6항에 있어서,
상기 전면 보호층의 상부에 상기 전극 센서층의 전극 패턴 및 각 기능을 설명하는 안내글을 표시하는 안내표시층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패치형 EIT 장치.
제1항에 있어서,
상기 회로층은, 상기 전극 센서층에서 측정된 전기 임피던스 신호를 디지털 값으로 변환하는 A/D 컨버터와, 상기 A/D 컨버터를 통해 변환된 디지털 값을 단일 출력값으로 변환하는 MUX와, 상기 MUX를 통해 변환된 단일회선의 신호를 상기 전기 임피던스 신호를 영상화하는 데이터수집부로 무선 전송하는 무선통신부로 구성되는 것을 특징으로 하는 패치형 EIT 장치.
제8항에 있어서,
상기 A/D 컨버터, MUX, 및 무선통신부의 각 부품은 스루홀을 통해 상기 회로층에 장착되고, 상기 전극센서층과 상기 회로층은 비어홀을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 패치형 EIT 장치.