KR20150112226A - Apparatus and method for measuring pulse wave velocity by using body communication - Google Patents

Apparatus and method for measuring pulse wave velocity by using body communication Download PDF

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KR20150112226A
KR20150112226A KR1020140035890A KR20140035890A KR20150112226A KR 20150112226 A KR20150112226 A KR 20150112226A KR 1020140035890 A KR1020140035890 A KR 1020140035890A KR 20140035890 A KR20140035890 A KR 20140035890A KR 20150112226 A KR20150112226 A KR 20150112226A
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조성환
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Abstract

Disclosed is an apparatus and a method for measuring pulse wave velocity according to an embodiment of the present invention, which may include: an electrocardiogram module which obtains electrocardiogram signals of an object through at least one electrocardiogram electrode attached to a first part of the object; a bio-impedance module which obtains bio-impedance signals of the object through at least one bio-impedance electrode attached to a second part of the object and receives the electrocardiogram signals transferred through body communications of the object from the electrocardiogram module; and a signal processing unit which measures the pulse wave velocity of the object by using the electrocardiogram signals and the bio-impedance signals. The bio-impedance module includes a converting unit which converts the electrocardiogram signals and the bio-impedance signals into digital signals by sampling the electrocardiogram signals and the bio-impedance signals with a fixed sampling frequency and delivers the converted electrocardiogram signals and the bio-impedance signals to the signal processing unit.

Description

인체 통신을 이용한 맥파 속도 측정 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING PULSE WAVE VELOCITY BY USING BODY COMMUNICATION}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING PULSE WAVE VELOCITY BY USING BODY COMMUNICATION [0002]

본 발명은 대상체의 맥파 속도를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 인체 통신을 이용하여 대상체의 맥파 속도를 측정하는 맥파 속도 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for measuring a pulse wave velocity of a subject. More specifically, the present invention relates to an apparatus and a method for measuring a pulse wave velocity of a subject using a human body communication.

IT와 의료 서비스가 결합하여 언제 어디서나 질병의 예방, 진단, 치료 등의 의료 서비스를 제공하는 U-Health는 전 세계적인 웰빙 열풍과 함께 높은 삶의 질을 추구하기 위한 관심이 고조되면서 그 수요와 시장이 점점 확대되고 있다.U-Health, which combines IT and medical services to provide medical services such as prevention, diagnosis, and treatment of diseases at anytime and anywhere, has become an increasingly popular concern for the pursuit of high quality of life along with the worldwide well- It is getting bigger and bigger.

U-Health는 IT와 의료 기술의 융합을 이용해 의료 서비스가 병원에서만 이루어진다는 공간적 제약을 넘어 가정, 학교, 사무실 등의 일상생활 속에서도 의료 서비스가 이루어질 수 있는 발판을 마련한 것이다. 또한, U-Health를 통해 노약자, 장애인, 소아 등은 일상생활 속에서 유무선의 다양한 통신망으로 건강상태에 대한 주기적인 점검이 가능해질 것이며, 사전 예방을 통해 높은 수준의 건강을 유지할 수 있을 것이다. 아울러 의료 제공 기관도 가정에 있는 환자의 상태를 언제든 살필 수 있게 됨으로써 의료 서비스의 질을 향상시킬 수 있을 것이다.Utilizing the convergence of IT and medical technology, U-Health has created a platform for medical services in the daily life of home, school, office and so on, beyond the spatial limitation that medical service is done only in the hospital. In addition, through U-Health, the elderly, the disabled, and children will be able to regularly check their health status through various networks of wired and wireless in their daily life, and they will be able to maintain a high level of health through preventive measures. In addition, healthcare providers will be able to improve the quality of healthcare services by allowing them to review the status of their patients at any time.

U-Health를 바탕으로 한 의료 분야에서 특히 중요한 지표가 되는 것은 사람의 신진 대사를 나타내는 바이탈 사인(vital-sign)이다. 바이탈 사인을 지속적으로 관찰하면 몸의 상태를 파악하여 여러 질병을 미리 예방하고 또한 위급 상황을 피할 수도 있다.A particularly important indicator in the medical field based on U-Health is the vital-sign, which represents the human metabolism. By constantly observing the vital sign, it is possible to identify the condition of the body, prevent various diseases in advance, and avoid the emergency situation.

고도로 산업화된 국가들에서는 심근경색증, 동맥경화증, 고혈압 등과 같은 심혈관계 질환 (Cardiovascular disorders)이 많이 발생하며, 이는 주요한 사망 원인 중의 하나이다. 이러한 심혈관계 질환으로 인한 갑작스러운 죽음을 방지하기 위해 심혈관계 질환과 높은 상관도를 갖는 맥파 속도(Pulse wave velocity, PWV)를 지속적으로 측정하는 것이 중요하다.In highly industrialized countries, cardiovascular disorders such as myocardial infarction, arteriosclerosis, and hypertension are common, which is one of the major causes of death. It is important to continuously measure the pulse wave velocity (PWV), which has a high correlation with cardiovascular disease, in order to prevent sudden death from such cardiovascular diseases.

맥파 속도를 측정하는 종래 기술들은 크게 세 가지로 분류할 수 있다. 첫 번째 기술은 도플러 초음파 장치(Doppler ultrasound device)를 이용하여 맥파 속도를 측정하는 기술로서, 상기 도플러 초음파 장치는 고가이고 주변 환경의 간섭에 대하여 노이즈가 크다는 단점을 갖는다. Conventional techniques for measuring the pulse wave velocity can roughly be classified into three types. The first technique is a technique for measuring a pulse wave velocity using a Doppler ultrasound device. The Doppler ultrasound device has a drawback that it is expensive and has a large noise level against interference of the surrounding environment.

두 번째 기술은 심전도(Electrocardiogram, ECG)와 광혈류 측정 (Photoplethysmography, PPG)을 이용한 기술로서, 일반적으로 널리 사용되고 있는 기술이나, 맥파를 측정하는 광혈류 측정 센서(PPG sensor)가 고가이며 광혈류 측정 센서로 인해 집적화가 불가능하다는 단점을 갖는다. The second technique is a technique using electrocardiogram (ECG) and photoplethysmography (PPG), which is widely used technology. However, PPG sensor for measuring pulse wave is expensive, And the sensor can not be integrated.

마지막으로, 세 번째 기술은 압력 센서를 이용하는 기술로서, 피검사자에 대해 침습적이기 때문에 사용자에게 고통과 불편함을 준다는 단점을 갖는다.Finally, the third technique is a technique using a pressure sensor, which is disadvantageous in that it gives pain and inconvenience to the user because it is invasive to the testee.

따라서, 비용이 저렴하고 주변 환경에 따른 노이즈의 발생이 적고 집적화가 가능하며 피검사자에 대해 비침습적인 방법이 필요하게 되었다.Therefore, it is necessary to provide a non-invasive method for the testee because the cost is low, the generation of noise due to the surrounding environment is small, and integration is possible.

이러한 요구에 반영하여, 특허번호 제10-1056016호는 사람의 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 이용하여 사람의 맥파 전달 속도를 측정하는 방법에 대해 개시하고 있는데, 상기 특허는 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 데이터 처리 모듈로 수집하기 위해 심전도 모듈과 생체 임피던스 모듈 각각을 데이터 처리 모듈에 전선으로 연결시켜야 하였다. 그러나, 심전도 모듈과 데이터 처리 모듈을 연결하는 전선과, 생체 임피던스 모듈과 데이터 처리 모듈을 연결하는 전선은 사용자에게 큰 불편이 될 수 있다.In consideration of this demand, Patent No. 10-1056016 discloses a method of measuring a person's pulse wave transmission rate using a human electrocardiogram signal and a bio-impedance signal. The patent discloses a method of measuring an electrocardiogram signal and a bio- The ECG module and the bioimpedance module were each connected to the data processing module by wires for collecting by the data processing module. However, the wires connecting the electrocardiogram module and the data processing module and the wires connecting the bioimpedance module and the data processing module may be a great inconvenience to the user.

본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치 및 방법은 인체 통신을 이용함으로써, 대상체에게 불편이 될 수 있는 전선을 필요로 하지 않는 것을 목적으로 한다.An apparatus and method for measuring a pulse wave velocity according to an embodiment of the present invention aims at not requiring a wire which may cause an inconvenience to a subject by using human body communication.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치 및 방법은 집적화된 저전력의 초소형 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an apparatus and method for measuring a pulse wave velocity according to an embodiment of the present invention aims to provide an integrated ultra low-power sensor of low power.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치 및 방법은 심전도 신호와 생체 임피던스 신호의 샘플링 레이트를 효과적으로 동기화시키는 것을 목적으로 한다.Also, an apparatus and method for measuring a pulse-wave velocity according to an embodiment of the present invention aims at effectively synchronizing a sampling rate of an electrocardiogram signal and a bio-impedance signal.

본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치는,According to an embodiment of the present invention,

대상체의 제 1 부분에 부착되는 적어도 하나의 심전도 전극을 통해 상기 대상체의 심전도 신호를 획득하는 심전도 모듈; 상기 대상체의 제 2 부분에 부착되는 적어도 하나의 생체 임피던스 전극을 통해 상기 대상체의 생체 임피던스 신호를 획득하고, 상기 심전도 모듈로부터 상기 대상체의 인체 통신을 통해 전송되는 상기 심전도 신호를 수신하는 생체 임피던스 모듈; 및 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 이용하여 상기 대상체의 맥파 속도를 측정하는 신호 처리부를 포함하고, 상기 생체 임피던스 모듈은, 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 소정의 샘플링 주파수로 샘플링하여 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호로 변환된 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 상기 신호 처리부로 전달하는 변환부를 포함할 수 있다.An electrocardiogram module for acquiring an electrocardiogram signal of the subject through at least one electrocardiographic electrode attached to a first part of the subject; A bioimpedance module for acquiring a bioimpedance signal of the target object through at least one bioimpedance electrode attached to a second portion of the target object and receiving the electrocardiogram signal transmitted through the human body communication of the target object from the electrocardiogram module; And a signal processing unit for measuring a pulse wave velocity of the subject using the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal, wherein the bioimpedance module samples the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal at a predetermined sampling frequency, And a converting unit converting the signal and the bio-impedance signal into a digital signal, and transmitting the ECG signal and the bio-impedance signal converted into the digital signal to the signal processing unit.

상기 심전도 모듈은, 상기 대상체의 심전도 신호를 변조하는 변조부; 및 상기 변조된 심전도 신호를 상기 생체 임피던스 모듈로 전송하는 송신 전극을 포함할 수 있다.The electrocardiogram module includes: a modulator for modulating an electrocardiogram signal of the subject; And a transmitting electrode for transmitting the modulated electrocardiogram signal to the bioimpedance module.

상기 생체 임피던스 모듈은, 상기 변조된 심전도 신호를 수신하는 수신 전극을 포함하고, 상기 변환부는, 상기 생체 임피던스 신호를 상기 소정의 샘플링 주파수로 샘플링하여 상기 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 컨버터; 및 상기 수신 전극이 수신한 상기 변조된 심전도 신호를 상기 소정의 샘플링 주파수로 복조하여, 디지털 신호로 복조된 심전도 신호를 생성하는 복조부를 포함할 수 있다.Wherein the bioimpedance module includes a receiving electrode for receiving the modulated electrocardiogram signal, wherein the converting unit comprises: an AD converter for sampling the bio-impedance signal at the predetermined sampling frequency to convert the bio-impedance signal into a digital signal; And a demodulation unit for demodulating the modulated electrocardiogram signal received by the receiving electrode at the predetermined sampling frequency and generating a demodulated electrocardiogram signal.

상기 적어도 하나의 생체 임피던스 전극은, 제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극 및 제 4 전극을 포함하되, 상기 생체 임피던스 모듈은, 상기 제 1 전극과 상기 제 4 전극을 통해 상기 대상체로 측정 전류를 흘리는 전류원; 및 상기 제 2 전극과 상기 제 3 전극에 연결되어, 상기 측정 전류에 의해 발생되는 전위차를 상기 생체 임피던스 신호로 획득하는 전압계를 포함할 수 있다.Wherein the at least one bioimpedance electrode includes a first electrode, a second electrode, a third electrode, and a fourth electrode, wherein the bioimpedance module includes a first electrode, a second electrode, A current source for flowing current; And a voltmeter connected to the second electrode and the third electrode to obtain a potential difference generated by the measurement current as the bioimpedance signal.

상기 생체 임피던스 모듈은, 소정 주파수의 발진 신호를 생성하는 오실레이터를 포함하되, 상기 변환부는, 상기 발진 신호의 소정 주파수를 상기 소정의 샘플링 주파수로 하여 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 샘플링할 수 있다.Wherein the bioimpedance module includes an oscillator for generating an oscillation signal of a predetermined frequency, wherein the converting unit samples the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal by setting a predetermined frequency of the oscillation signal to the predetermined sampling frequency .

상기 신호 처리부는, 상기 심전도 신호의 R 피크 값과 상기 생체 임피던스 신호의 극 값 사이의 시간 간격인 맥파 전달 시간을 이용하여 상기 대상체의 맥파 속도를 획득하되, 상기 심전도 신호의 R 피크 값은 상기 심전도 신호에서 나타나는 복수의 극 값 중 세 번째 극 값에 대응하고, 상기 생체 임피던스 신호의 극 값은 상기 생체 임피던스 신호의 최대값에 대응할 수 있다.Wherein the signal processing unit obtains a pulse wave velocity of the subject using a pulse wave transmission time which is a time interval between an R peak value of the electrocardiogram signal and a pole value of the bioimpedance signal, And a pole value of the bioimpedance signal may correspond to a maximum value of the bioimpedance signal.

본 발명의 다른 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치는,According to another aspect of the present invention,

대상체의 제 1 부분에 부착되는 적어도 하나의 생체 임피던스 전극을 통해 상기 대상체의 생체 임피던스 신호를 획득하는 생체 임피던스 모듈; 상기 대상체의 제 2 부분에 부착되는 적어도 하나의 심전도 전극을 통해 상기 대상체의 심전도 신호를 획득하고, 상기 생체 임피던스 모듈로부터 상기 대상체의 인체 통신을 통해 전송되는 상기 생체 임피던스 신호를 수신하는 심전도 모듈; 및 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 이용하여 상기 대상체의 맥파 속도를 측정하는 신호 처리부를 포함하고, 상기 심전도 모듈은, 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 소정의 샘플링 주파수로 샘플링하여 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호로 변환된 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 상기 신호 처리부로 전달하는 변환부를 포함할 수 있다.A bioimpedance module for acquiring a bioimpedance signal of the subject through at least one bioimpedance electrode attached to a first portion of the subject; An electrocardiogram module for acquiring an electrocardiogram signal of the target object through at least one electrocardiogram electrode attached to a second portion of the target object and receiving the bioimpedance signal transmitted through the human body communication of the target object from the bioimpedance module; And a signal processing unit for measuring a pulse wave velocity of the subject using the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal, wherein the electrocardiogram module samples the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal at a predetermined sampling frequency, And a converting unit converting the bio-impedance signal into a digital signal, and transmitting the ECG signal and the bio-impedance signal converted into the digital signal to the signal processing unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 방법은,A method for measuring a pulse wave velocity according to an embodiment of the present invention includes:

심전도 모듈 및 생체 임피던스 모듈을 포함하는 맥파 속도 측정 장치에 의한 맥파 속도 측정 방법에 있어서, 상기 대상체의 제 1 부분에 부착되는 적어도 하나의 심전도 전극을 통해 상기 대상체의 심전도 신호를 상기 심전도 모듈에서 획득하는 단계; 상기 대상체의 제 2 부분에 부착되는 적어도 하나의 생체 임피던스 전극을 통해 상기 대상체의 생체 임피던스 신호를 상기 생체 임피던스 모듈에서 획득하는 단계; 상기 대상체의 인체 통신을 이용하여 상기 심전도 신호를 심전도 모듈로부터 상기 생체 임피던스 모듈로 전송하는 단계; 상기 생체 임피던스 모듈에서 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 소정의 샘플링 주파수로 샘플링함으로써 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 및 상기 디지털 신호로 변환된 심전도 신호와 상기 디지털 신호로 변환된 생체 임피던스 신호에 기초하여 상기 대상체의 맥파 속도를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.A method for measuring a pulse wave velocity by a pulse wave velocity measuring apparatus including an electrocardiogram module and a bio-impedance module, the method comprising: acquiring an electrocardiogram signal of the subject through the at least one electrocardiogram electrode attached to a first portion of the subject; step; Acquiring a bioimpedance signal of the subject through the bioimpedance module through at least one bioimpedance electrode attached to a second portion of the subject; Transmitting the electrocardiogram signal from the electrocardiogram module to the bioimpedance module using human body communication of the subject; Converting the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal into a digital signal by sampling the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal at a predetermined sampling frequency in the bioimpedance module; And measuring a pulse wave velocity of the subject based on the electrocardiogram signal converted into the digital signal and the bio-impedance signal converted into the digital signal.

본 발명의 다른 실시예에 따른 키보드 받침대는,According to another embodiment of the present invention,

대상체의 맥파 속도를 측정하는 키보드 받침대에 있어서, 상기 대상체의 팔을 지지하는 본체부; 상기 팔의 제 1 부분에 부착되도록 상기 본체부의 상면에서 서로 간에 소정 거리 이격되어 위치되는 제 1 심전도 전극과 제 2 심전도 전극; 상기 제 1 심전도 전극과 상기 제 2 심전도 전극을 통해 상기 대상체의 심전도 신호를 획득하는 심전도 모듈; 상기 팔의 제 2 부분에 부착되도록 상기 본체부의 상면에 위치되는 적어도 하나의 생체 임피던스 전극; 상기 적어도 하나의 생체 임피던스 전극을 통해 상기 대상체의 생체 임피던스 신호를 획득하고, 상기 심전도 모듈로부터 상기 대상체의 인체 통신을 통해 전송되는 상기 심전도 신호를 수신하는 생체 임피던스 모듈; 및 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 이용하여 상기 대상체의 맥파 속도를 측정하는 신호 처리부를 포함하고, 상기 생체 임피던스 모듈은, 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 소정의 샘플링 주파수로 샘플링하여 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환하는 변환부를 포함할 수 있다.A keyboard pedestal for measuring a pulse wave velocity of a subject, comprising: a main body supporting an arm of the subject; A first electrocardiogram electrode and a second electrocardiogram electrode positioned at a predetermined distance from each other on an upper surface of the main body to be attached to the first portion of the arm; An electrocardiogram module for acquiring an electrocardiogram signal of the subject through the first electrocardiogram electrode and the second electrocardiogram electrode; At least one bioimpedance electrode positioned on an upper surface of the body portion to be attached to a second portion of the arm; A bioimpedance module for acquiring a bioimpedance signal of the target object through the at least one bioimpedance electrode and receiving the electrocardiogram signal transmitted through the human body communication of the target object from the electrocardiogram module; And a signal processing unit for measuring a pulse wave velocity of the subject using the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal, wherein the bioimpedance module samples the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal at a predetermined sampling frequency, And a conversion unit converting the signal and the bio-impedance signal into a digital signal.

본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치 및 방법은 인체 통신을 이용함으로써, 대상체에게 불편이 될 수 있는 전선을 필요로 하지 않는다.The apparatus and method for measuring pulse-wave velocity according to an embodiment of the present invention do not require wires that may cause inconvenience to a subject by using human body communication.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치 및 방법은 집적화된 저전력의 초소형 센서를 제공할 수 있다.In addition, the apparatus and method for measuring pulse-wave velocity according to an embodiment of the present invention can provide an integrated ultra low-power sensor of low power.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치 및 방법은 심전도 신호와 생체 임피던스 신호의 샘플링 레이트를 효과적으로 동기화시킬 수 있다.Also, the apparatus and method for measuring pulse-wave velocity according to an embodiment of the present invention can effectively synchronize the sampling rate of the ECG signal and the bioimpedance signal.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 대상체로부터 측정되는 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치의 구성을 상세하게 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 방법의 순서를 도시하는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 키보드 받침대를 도시하는 도면이다.
1 is a diagram showing a configuration of an apparatus for measuring a pulse-wave velocity according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing electrocardiogram signals and bioimpedance signals measured from a subject.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a pulse wave velocity measuring apparatus according to an embodiment of the present invention in detail.
4 is a diagram showing a configuration of an apparatus for measuring a pulse-wave velocity according to another embodiment of the present invention.
5 is a flowchart showing a procedure of a pulse wave velocity measuring method according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a keyboard pedestal according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 실시예에서 사용되는 '부'라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부'들로 더 분리될 수 있다.The term " part " used in this embodiment means a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and 'part' performs certain roles. However, 'minus' is not limited to software or hardware. The " part " may be configured to be in an addressable storage medium and configured to play back one or more processors. Thus, by way of example, and by no means, the terms " component " or " component " means any combination of components, such as software components, object- oriented software components, class components and task components, Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. The functions provided in the components and parts may be combined into a smaller number of components and parts or further separated into additional components and parts.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치(100)의 구성을 도시하는 도면이다.1 is a diagram showing a configuration of an apparatus 100 for measuring a pulse-wave velocity according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치(100)는 적어도 하나의 심전도 전극(110), 심전도 모듈(130), 적어도 하나의 생체 임피던스 전극(150), 생체 임피던스 모듈(170) 및 신호 처리부(190)를 포함한다.The pulse wave velocity measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes at least one electrocardiogram electrode 110, an electrocardiogram module 130, at least one bioimpedance electrode 150, a bioimpedance module 170, (190).

적어도 하나의 심전도 전극(110)과 심전도 모듈(130)은 하나의 집적화된 마이크로 칩으로 구현될 수 있고, 또는 대상체의 피부에 부착될 수 있는 전자 패치(patch)로 구현될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 생체 임피던스 전극(150)과 생체 임피던스 모듈(170)도 하나의 집적화된 마이크로 칩으로 구현될 수 있고, 또는 대상체의 피부에 부착될 수 있는 전자 패치(patch)로 구현될 수도 있다. At least one electrocardiogram electrode 110 and electrocardiogram module 130 may be implemented as an integrated microchip or may be implemented as an electronic patch that may be attached to the skin of a subject. Also, at least one bioimpedance electrode 150 and the bioimpedance module 170 may be implemented as one integrated microchip, or may be implemented as an electronic patch that may be attached to the skin of a subject .

신호 처리부(190)는 적어도 하나의 심전도 전극(110)과 심전도 모듈(130)을 포함하는 마이크로 칩과 적어도 하나의 생체 임피던스 전극(150)과 생체 임피던스 모듈(170)을 포함하는 마이크로 칩과는 별개의 마이크로 칩으로 구현될 수 있고, 또는 적어도 하나의 생체 임피던스 전극(150)과 생체 임피던스 모듈(170)을 포함하는 마이크로 칩에 포함될 수도 있다.The signal processing unit 190 includes a microchip including at least one electrocardiogram electrode 110 and an ECG module 130 and a microchip including at least one bioimpedance electrode 150 and a bioimpedance module 170, Or may be included in a microchip including at least one bioimpedance electrode 150 and a bioimpedance module 170. [

적어도 하나의 심전도 전극(110)은 대상체의 제 1 부분에 부착된다. 대상체의 제 1 부분은 복수의 지점을 포함할 수 있으며, 대상체의 심전도 신호를 측정할 수 있는 다양한 지점을 포함할 수 있다.At least one ECG electrode 110 is attached to the first portion of the object. The first portion of the object may include a plurality of points and may include various points from which the electrocardiogram signal of the object can be measured.

심전도 모듈(130)은 적어도 하나의 심전도 전극(110)을 통해 대상체의 심전도 신호를 획득하고, 획득된 심전도 신호에 대해 소정의 신호 처리를 수행한 후, 대상체의 인체 통신을 통해 심전도 신호를 생체 임피던스 모듈(170)로 전달한다. 인체 통신이란, 소정 신호를 전달하기 위한 하나의 경로로 사람 또는 동물의 몸을 이용하는 통신으로서, 인체 통신의 개념은 당업계에 공지된 사항인 바, 본 명세서에서는 상세한 설명을 생략한다.The electrocardiogram module 130 acquires the electrocardiogram signal of the object through at least one electrocardiogram electrode 110, performs predetermined signal processing on the obtained electrocardiogram signal, and then transmits the electrocardiogram signal through the human body communication of the object to the bio- Module 170. [ The human body communication is a communication using a human or animal body as one path for transmitting a predetermined signal, and the concept of human body communication is well known in the art, and a detailed description thereof will be omitted herein.

적어도 하나의 생체 임피던스 전극(150)은 대상체의 제 2 부분에 부착된다. 대상체의 제 2 부분은 대상체의 생체 임피던스 신호를 측정할 수 있는 다양한 지점을 포함할 수 있다.At least one bioimpedance electrode 150 is attached to the second portion of the object. The second portion of the object may include various points from which the bio-impedance signal of the object can be measured.

생체 임피던스 모듈(170)은 적어도 하나의 생체 임피던스 전극(150)을 통해 대상체의 생체 임피던스 신호를 획득하고, 인체 통신을 통해 상기 심전도 모듈(130)로부터 전송되는 심전도 신호를 수신한다. The bioimpedance module 170 acquires the bioimpedance signal of the object through at least one bioimpedance electrode 150 and receives the electrocardiogram signal transmitted from the electrocardiogram module 130 through human body communication.

또한, 생체 임피던스 모듈(170)은 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 소정의 샘플링 주파수로 샘플링하여, 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환한다.The bioimpedance module 170 samples the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal at a predetermined sampling frequency, and converts the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal into digital signals.

신호 처리부(190)는 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 이용하여 대상체의 맥파 속도를 측정한다.The signal processing unit 190 measures the pulse wave velocity of the object using the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal.

본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치(100)는 심전도 전극(110)을 통해 획득된 심전도 신호를 인체 통신을 통해 생체 임피던스 모듈(170)로 전달하므로, 대상체에게 불편이 될 수 있는 전선을 필요로 하지 않는다.The pulse wave velocity measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention transmits the electrocardiogram signal obtained through the electrocardiogram electrode 110 to the bioimpedance module 170 through human body communication, .

또한, 맥파 속도 측정 장치(100)는 생체 임피던스 모듈(170)에서 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 동일한 샘플링 주파수로 샘플링함으로써, 보다 정확한 맥파 속도를 측정할 수 있다. 다시 말하면, 심전도 모듈(130)에서 심전도 신호를 제 1 샘플링 주파수로 샘플링하고, 생체 임피던스 모듈(170)에서 생체 임피던스 신호를 제 1 샘플링 주파수와 동일한 제 2 샘플링 주파수로 샘플링하는 경우라도, 장치가 계속적으로 동작함에 따라 제 1 샘플링 주파수와 제 2 샘플링 주파수가 서로 상이해질 수 있고, 이에 따라. 정확한 맥파 속도가 측정될 수 없다는 문제점이 발생한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치(100)는 심전도 신호와 생체 임피던스 신호 모두를 생체 임피던스 모듈(170)에서 샘플링함으로써, 심전도 신호에 대한 샘플링 주파수와 생체 임피던스 신호에 대한 샘플링 주파수가 서로 달라지는 것을 방지할 수 있다.In addition, the pulse wave velocity measuring apparatus 100 can measure a more accurate pulse wave velocity by sampling the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal at the same sampling frequency in the bioimpedance module 170. In other words, even when the electrocardiogram module 130 samples the electrocardiogram signal at the first sampling frequency and the bioimpedance module 170 samples the bioimpedance signal at a second sampling frequency equal to the first sampling frequency, The first sampling frequency and the second sampling frequency may be different from each other. There arises a problem that an accurate pulse wave velocity can not be measured. Accordingly, the pulse-wave-velocity measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention samples both the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal in the bioimpedance module 170 so that the sampling frequency for the electrocardiogram signal and the sampling frequency for the bioimpedance signal Can be prevented from being different from each other.

한편, 구현예에 따라서는 생체 임피던스 모듈(170)이 생체 임피던스 신호를 인체 통신을 통해 심전도 모듈(130)로 전송하고, 심전도 모듈(130)이 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환하는 것도 가능하다.Meanwhile, according to an embodiment, the bioimpedance module 170 transmits the bioimpedance signal to the electrocardiogram module 130 through human body communication, and the electrocardiogram module 130 converts the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal into a digital signal It is possible.

도 2는 대상체로부터 획득되는 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 도시하는 도면이다.2 is a diagram showing an electrocardiogram signal and a bioimpedance signal obtained from a subject.

심전도 신호는 대상체의 심혈관계 질환의 진단을 위하여 가장 빈번하게 이용되는 진찰 수단이다. 심전도 신호는 진단적으로 평가될 수 있는 다수의 파라미터를 포함하며, 다수의 파라미터들은 도 2의 심전도 신호 그래프(ECG signal)에서 주요하게 나타나는 6개의 극 값(P, Q, R peak, S, T, U)을 포함할 수 있다. 6개의 극 값은 3개의 극대값(P, R peak, T)과 3개의 극소값(Q, S, U)으로 구분될 수 있는데, 6개의 극 값(P, Q, R peak, S, T, U) 중 세 번째로 나타나는 극 값, 즉, 3개의 극대값(P, R peak, T) 중 두 번째로 나타나는 극대값인 R 피크(R peak)는 심박동 중에 심근이 수축하기 시작하는 순간에 발생한다. 따라서 R 피크(R peak)는 대상체의 심장 박동에 따라 규칙적으로 발생한다. 일반적으로 R 피크(R peak) 값은 심전도 신호의 최대값을 나타낸다.Electrocardiogram (ECG) signals are the most frequently used diagnostic tools for the diagnosis of cardiovascular disease in subjects. The electrocardiogram signal includes a plurality of parameters that can be evaluated genuinely, and the plurality of parameters include six pole values (P, Q, R peak, S, T, U). The six pole values can be divided into three peak values (P, R peak, T) and three minimum values (Q, S, U) ), Which is the second highest value among the three peak values (P, R peak, T), occurs at the moment when the myocardium begins to contract during the heartbeat. Therefore, the R peak (R peak) occurs regularly according to the heartbeat of the subject. Generally, the R peak value indicates the maximum value of the electrocardiogram signal.

생체 임피던스 신호는 종래의 광혈류 측정 기술에서 측정된 광혈류 측정 신호(PPG signal)를 대체하여 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치(100)에서 맥파 속도를 측정하는데 사용된다. 생체 임피던스 신호는 혈관 내의 맥파에 따라 혈관의 임피던스가 미세하게 변화한다는 점에 착안하여, 대상체의 신체의 일부분, 특히, 혈관 부분에 미세 전류를 흐르게 하고 상기 미세 전류가 흐르는 혈관 부분의 전위차를 검출하여 생성된 신호이다. 즉, 대상체의 신체에서 측정한 혈관 임피던스의 변화에 따른 전기적 신호를 의미한다. 따라서 상기 광혈류 측정 신호와 마찬가지로, 상기 생체 임피던스 신호에는 심전도 신호의 피크 값, 즉 R 피크(R peak) 값에 동기화된 규칙적인 극(pole) 값이 나타난다. 생체 임피던스 신호의 극 값(pole)은 생체 임피던스 신호의 최대값을 나타낸다.The bioimpedance signal is used to measure the pulse wave velocity in the pulse wave velocity measurement apparatus 100 according to an embodiment of the present invention in place of the optical blood flow measurement signal (PPG signal) measured in the conventional optical blood flow measurement technique. In view of the fact that the impedance of the blood vessel changes finely according to the pulse wave in the blood vessel, the bioimpedance signal detects the potential difference of the blood vessel portion through which a minute current flows in a part of the body of the subject, Generated signal. That is, it means an electrical signal according to the change of the blood vessel impedance measured in the body of the subject. Therefore, like the optical blood flow measurement signal, the bioimpedance signal has a regular pole value synchronized with a peak value of an electrocardiogram signal, that is, an R peak value. The pole of the bioimpedance signal represents the maximum value of the bioimpedance signal.

맥파 전달 시간(Pulse transit time, PTT)은 맥파가 대상체의 심장에서 주변 동맥까지 전달되는데 걸리는 시간을 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치(100)에서는 도 2에서와 같이, 맥파 전달 시간(PTT)을 심전도 신호의 R 피크(R peak)값이 검출되는 시간(Trpeak)과 생체 임피던스 신호의 극(pole) 값이 검출되는 시간(Tpole) 사이의 간격으로 정의할 수 있다. 즉, 맥파 전달 시간(PTT)은 하기의 [수학식 1]과 같이 계산될 수 있다.
Pulse transit time (PTT) is the time it takes for a pulse to travel from the subject's heart to the peripheral artery. 2, in the pulse wave velocity measuring apparatus 100 according to the embodiment of the present invention, the pulse wave transmission time PTT is divided into a time Trpeak at which the R peak value of the electrocardiogram signal is detected and a time at which the bio- And a time (Tpole) at which a pole value of the magnetic pole is detected. That is, the pulse wave transmission time PTT can be calculated as shown in the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

PTT = Tpole-Trpeak
PTT = Tpole-Trpeak

[수학식 1]을 통해 계산된 맥파 전달 시간(PTT)과, 심장으로부터 생체 임피던스 신호가 측정되는 지점, 즉, 적어도 하나의 생체 임피던스 전극(150)이 부착된 지점 사이의 거리(d)를 이용하여 맥파 속도를 측정할 수 있으며, 구체적으로는 하기의 [수학식 2]에 따라 계산될 수 있다.
(D) between the pulse wave propagation time (PTT) calculated through Equation (1) and the point at which the bioimpedance signal from the heart is measured, that is, the point at which at least one bioimpedance electrode 150 is attached The pulse wave velocity can be measured. Specifically, it can be calculated according to the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

맥파 속도 = d / PTT
Pulse wave velocity = d / PTT

이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치(100)에 대해 더 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, an apparatus 100 for measuring a pulse-wave velocity according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치(100)의 구성을 상세하게 도시하는 도면이다.FIG. 3 is a diagram showing in detail the configuration of an apparatus 100 for measuring a pulse-wave velocity according to an embodiment of the present invention.

적어도 하나의 심전도 전극(110)은 두 개의 심전도 전극(110)을 포함할 수 있으며, 두 개의 심전도 전극(110)이 대상체(10)의 심장 주위에 부착될 수 있고, 두 개의 심전도 전극(110) 중 어느 하나의 심전도 전극(110)이 대상체(10)의 오른쪽 팔목에 부착되고, 다른 하나의 심전도 전극(110)이 왼쪽 팔목에 부착될 수도 있다. 즉, 적어도 하나의 심전도 전극(110)이 부착되는 대상체(10)의 제 1 부분은 복수의 지점을 포함할 수 있으며, 대상체(10)의 심전도 신호를 측정할 수 있는 다양한 지점을 포함할 수 있다.The at least one electrocardiogram electrode 110 may include two electrocardiogram electrodes 110 and two electrocardiogram electrodes 110 may be attached around the heart of the subject 10, Any one electrocardiographic electrode 110 may be attached to the right cuff of the subject 10 and the other electrocardiogram electrode 110 may be attached to the left cuff. That is, the first part of the object 10 to which the at least one electrocardiogram electrode 110 is attached may include a plurality of points, and may include various points capable of measuring the electrocardiographic signal of the object 10 .

심전도 모듈(130)은 심전도 신호 증폭부(132), 변조부(134), 제 1 증폭부(136) 및 송신 전극(138)을 포함할 수 있다. The electrocardiogram module 130 may include an electrocardiogram signal amplification unit 132, a modulation unit 134, a first amplification unit 136, and a transmission electrode 138.

심전도 신호 증폭부(132)는 상기 적어도 하나의 심전도 전극(110)으로부터 획득되는 심전도 신호에 기초하여 증폭 심전도 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 심전도 신호 증폭부(132)는 3개의 연산 증폭기를 포함하는 기기 증폭기의 형태로 구현될 수 있다. 이 경우 심전도 신호 증폭부(132)는 3개의 연산 증폭기와 복수의 저항 소자들을 포함할 수 있고, 높은 입력 임피던스 및 높은 동상제거비 특성을 가질 수 있다.The electrocardiogram signal amplifying unit 132 can generate the amplified electrocardiogram signal based on the electrocardiogram signal obtained from the at least one electrocardiogram electrode 110. [ In one embodiment, the electrocardiogram signal amplifying unit 132 may be implemented in the form of a device amplifier including three operational amplifiers. In this case, the electrocardiogram signal amplifying unit 132 may include three operational amplifiers and a plurality of resistive elements, and may have a high input impedance and a high common mode rejection ratio characteristic.

도 3에는 도시되지 않았지만, 심전도 신호 증폭부(132)는 대역 통과 필터 및 노치 (Notch) 필터에 연결될 수 있다.Although not shown in FIG. 3, the electrocardiogram signal amplifying unit 132 may be connected to a band-pass filter and a notch filter.

대역 통과 필터는 상기 증폭 심전도 신호 중 일정 대역의 주파수를 통과시킬 수 있다. 일 실시예에서, 대역 통과 필터는 2차 대역 통과 필터일 수 있다. 이 경우 대역 통과 필터의 주파수 통과 대역은 약 0.05 Hz 내지 약 50 Hz일 수 있다.The bandpass filter may pass a frequency of a certain frequency band among the amplified electrocardiogram signals. In one embodiment, the band-pass filter may be a second-order band-pass filter. In this case, the frequency passband of the bandpass filter may be between about 0.05 Hz and about 50 Hz.

노치 필터는 대역 통과 필터의 출력 신호의 노이즈를 제거하여 상기 심전도 신호를 변조부(134)로 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 노치 필터는 높은 Q 값을 가지고 60 Hz 성분을 저지하도록 설계될 수 있다. 이 경우 60 Hz의 전원 노이즈만을 제거할 수도 있다. The notch filter may remove the noise of the output signal of the band pass filter and provide the electrocardiogram signal to the modulator 134. In one embodiment, the notch filter may be designed to have a high Q value and inhibit the 60 Hz component. In this case, it is possible to remove only 60 Hz power supply noise.

변조부(134)는 심전도 신호를 변조하여 제 1 증폭부(136)로 전달한다. 변조부(134)는 심전도 신호를 주파수 변조할 수 있다. 즉, 심전도 신호의 세기 값에 따라 반송파의 주파수를 변조하여, 주파수 변조된 반송파를 제 1 증폭부(136)로 전달할 수 있다.The modulator 134 modulates the electrocardiogram signal and transmits the modulated electrocardiogram signal to the first amplifier 136. The modulator 134 can frequency modulate the electrocardiogram signal. That is, the frequency of the carrier wave can be modulated according to the intensity value of the electrocardiogram signal, and the frequency-modulated carrier wave can be transmitted to the first amplification unit 136.

제 1 증폭부(136)는 인체 통신을 통해 심전도 신호가 생체 임피던스 모듈(170)로 송신되기 전에 심전도 신호를 증폭한다. 다만, 구현예에 따라서는 제 1 증폭부(136)는 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치(100)에서 생략될 수도 있다.The first amplifying unit 136 amplifies the electrocardiogram signal before the electrocardiogram signal is transmitted to the bioimpedance module 170 through human body communication. However, according to the embodiment, the first amplifying unit 136 may be omitted from the pulse wave velocity measuring apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.

송신 전극(138)은 변조된 심전도 신호를 대상체(10)의 인체 통신을 통해 생체 임피던스 모듈(170)로 전송한다.The transmission electrode 138 transmits the modulated electrocardiogram signal to the bioimpedance module 170 through human body communication of the target object 10.

적어도 하나의 생체 임피던스 전극(150)은 대상체(10)의 제 2 부분에 부착될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 생체 임피던스 전극(150)은 제 1 전극(152), 제 2 전극(154), 제 3 전극(156) 및 제 4 전극(158)을 포함할 수 있고, 4개의 전극(152, 154, 156, 158)은 대상체(10)의 팔에 모두 부착될 수 있다. At least one bioimpedance electrode 150 may be attached to the second portion of the object 10. For example, at least one bioimpedance electrode 150 may include a first electrode 152, a second electrode 154, a third electrode 156, and a fourth electrode 158, (152, 154, 156, 158) may all be attached to the arms of the object (10).

생체 임피던스 모듈(170)은 전류원(171), 생체 임피던스 신호 증폭부(172), 수신 전극(173), 제 2 증폭부(174), 복조부(175), AD 컨버터(179) 및 오실레이터(180)를 포함할 수 있다. 복조부(175)와 AD 컨버터(179)는 전술한 변환부에 포함될 수 있다.The bioimpedance module 170 includes a current source 171, a bioimpedance signal amplification unit 172, a reception electrode 173, a second amplification unit 174, a demodulation unit 175, an AD converter 179 and an oscillator 180 ). The demodulation unit 175 and the AD converter 179 may be included in the conversion unit described above.

전류원(171)은 제 1 전극(152)과 제 4 전극(158)을 통해 대상체(10)로 측정 전류를 흘리고, 제 2 전극(154)과 제 3 전극(156)에 연결된 전압계(미도시)는 측정 전류에 의해 발생하는 전위차를 획득한다. 전압계가 수행하는 기능, 즉 제 2 전극(154)와 제 3 전극(156)을 통해 전위차를 획득하는 기능은 후술하는 생체 임피던스 신호 증폭부(172)에 의해 수행될 수도 있다. 이 경우, 전압계는 맥파 속도 측정 장치(100)로부터 생략될 수 있다.The current source 171 supplies a measurement current to the target body 10 through the first electrode 152 and the fourth electrode 158 and a voltmeter (not shown) connected to the second electrode 154 and the third electrode 156, Obtains a potential difference generated by the measuring current. The function of the voltmeter, that is, the function of acquiring the potential difference through the second electrode 154 and the third electrode 156, may be performed by the bio-impedance signal amplifier 172 described later. In this case, the voltmeter may be omitted from the pulse-wave-velocity measuring device 100. [

생체 임피던스 신호 증폭부(172)는 제 2 전극(154)과 제 3 전극(156)를 통해 검출된 대상체(10)의 제 2 부분의 전위차를 증폭하여 증폭 생체 임피던스 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 생체 임피던스 신호 증폭부(172)는 3개의 연산 증폭기를 포함하는 기기 증폭기(Instrumentation amplifier)의 형태로 구현될 수 있다. 또는, 생체 임피던스 신호 증폭부(172)는 수동 소자만으로 구현되어, 저전력으로 설계될 수 있고, 초핑(chopping) 기법을 통해 CMRR(common mode rejection ratio)을 향상시킬 수 있다.The bioimpedance signal amplifying unit 172 can amplify the potential difference of the second part of the target object 10 detected through the second electrode 154 and the third electrode 156 to generate an amplified bioimpedance signal. In one embodiment, the bioimpedance signal amplification unit 172 may be implemented in the form of an instrumentation amplifier including three operational amplifiers. Alternatively, the bioimpedance signal amplifying unit 172 can be implemented with only passive components, and can be designed with low power, and the common mode rejection ratio (CMRR) can be improved through a chopping technique.

도 3에는 도시되어 있지 않지만, 생체 임피던스 신호 증폭부(172)는 포락선 검출기 및 대역 통과 필터에 연결될 수 있다. 포락선 검출기는 상기 증폭 생체 임피던스 신호의 포락선을 검출할 수 있다. 대역 통과 필터는 상기 포락선 검출기의 출력 신호 중 일정 대역의 주파수를 통과시켜 상기 AD 컨버터(179)로 제공할 수 있다.Although not shown in Fig. 3, the bioimpedance signal amplifying part 172 may be connected to an envelope detector and a band-pass filter. The envelope detector can detect the envelope of the amplified bioimpedance signal. The band pass filter may pass the frequency of a certain band among the output signals of the envelope detector and provide it to the AD converter 179.

수신 전극(173)은 송신 전극(138)으로부터 송신되는 변조된 심전도 신호를 수신한다. The receiving electrode 173 receives the modulated electrocardiogram signal transmitted from the transmitting electrode 138.

제 2 증폭부(174)는 인체 통신을 통해 송신되면서 세기가 약해진 심전도 신호를 증폭할 수 있다. 다만, 구현예에 따라서는 제 2 증폭부(174)는 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치(100)에서 생략될 수도 있다.The second amplifying unit 174 can amplify the electrocardiogram signal having a weakened intensity while being transmitted through human body communication. However, according to the embodiment, the second amplifying unit 174 may be omitted from the pulse wave velocity measuring apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.

오실레이터(180)는 소정 주파수의 발진 신호를 생성하며, 생성된 발진 신호를 AD 컨버터(179)와 복조부(175)로 제공한다. 오실레이터(180)는 실리콘 오실레이터를 포함할 수 있으며, 이에 따라 생체 임피던스 모듈(170)의 집적화가 가능해질 수 있다.The oscillator 180 generates an oscillation signal having a predetermined frequency and provides the generated oscillation signal to the AD converter 179 and the demodulation unit 175. The oscillator 180 may include a silicon oscillator, thereby enabling integration of the bioimpedance module 170.

복조부(175)는 발진 신호의 소정 주파수를 기초로 수신 전극(173)이 수신한 변조된 심전도 신호를 복조하여 디지털 신호로 복조된 심전도 신호를 생성한다. 구체적으로, 복조부(175)는 카운터(176), D-FF(D-filp-flop)(177) 및 가산기(178)를 포함할 수 있다. The demodulator 175 demodulates the modulated electrocardiogram signal received by the receiving electrode 173 based on a predetermined frequency of the oscillation signal, and generates a demodulated electrocardiogram signal. More specifically, the demodulator 175 may include a counter 176, a D-FF (D-filp-flop) 177, and an adder 178.

카운터(176)는 오실레이터(180)로부터 생성된 발진 신호의 1주기 동안 몇 주기의 심전도 신호가 수신되었는지를 검출하고, 가산기(178)는 카운터(176)와 D-FF(177)의 출력 값에 기초하여 디지털 신호로 복조된 심전도 신호를 생성한다. 즉, 복조부(175)는 발진 신호의 1주기마다 검출되는 심전도 신호의 주기 횟수에 기초하여 심전도 신호의 양자화된 값을 생성한다. 주파수 변조는 신호의 세기에 따라 반송파의 주파수를 조절하는 것이므로, 복조부(175)는 변조된 심전도 신호의 주기 횟수를 발진 신호의 1주기 동안 측정하고, 측정된 값을 양자화함으로써, 주파수 변조된 심전도 신호를 복조하면서 동시에 심전도 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있는 것이다. 주파수 변조된 아날로그 신호를 디지털 신호로 복조하는 기술은 당업계에서 자명하게 사용되고 있는바, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다.The counter 176 detects how many cycles of electrocardiogram signals are received during one cycle of the oscillation signal generated from the oscillator 180 and the adder 178 adds the output values of the counter 176 and the D- And generates a demodulated electrocardiogram signal based on the digital signal. That is, the demodulator 175 generates a quantized value of the electrocardiogram signal based on the number of cycles of the electrocardiogram signal detected every one cycle of the oscillation signal. Since the frequency modulation adjusts the frequency of the carrier according to the intensity of the signal, the demodulator 175 measures the number of cycles of the modulated ECG signal for one period of the oscillation signal, quantizes the measured value, The electrocardiogram signal can be converted into a digital signal while demodulating the signal. Techniques for demodulating a frequency-modulated analog signal into a digital signal have been used in the art, and a detailed description thereof will be omitted herein.

AD 컨버터(179)는 발진 신호의 소정 주파수를 샘플링 주파수로 하여 생체 임피던스 신호를 샘플링함으로써, 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환한다. 도 3에는 도시되지 않았지만 AD 컨버터(179)는 샘플링된 생체 임피던스 신호를 양자화하는 양자화부에 연결될 수 있다. 구현예에 따라, AD 컨버터(179)는 VCO(voltage controlled oscillator)를 사용한 시간 기반의 AD 컨버터를 포함할 수 있으며, 이에 따라 공정에 따른 성능 향상을 얻을 수 있고, 전부 디지털 회로로 설계가 가능하게 되어 전력 소모를 감소시킬 수 있다.The AD converter 179 converts the bioimpedance signal into a digital signal by sampling the bioimpedance signal with a predetermined frequency of the oscillation signal as a sampling frequency. Although not shown in FIG. 3, the AD converter 179 may be connected to a quantization unit that quantizes the sampled bioimpedance signal. In accordance with an implementation, the AD converter 179 may include a time-based AD converter using a voltage controlled oscillator (VCO), thereby achieving performance improvements over the process, Thereby reducing power consumption.

본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치(100)의 AD 컨버터(179)와 복조부(175)는 하나의 오실레이터(180)로부터 생성되는 발진 신호의 소정 주파수에 따라 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환하므로, 심전도 신호에 대한 샘플링 주파수와 생체 임피던스 신호에 대한 샘플링 주파수가 상이해지는 것을 방지할 수 있고, 심전도 모듈(130) 측에 클럭(clock)을 제공할 필요가 없다.The AD converter 179 and the demodulator 175 of the pulse-wave-velocity measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention detect an electrocardiogram signal and a bio-impedance signal according to a predetermined frequency of an oscillation signal generated from one oscillator 180, The sampling frequency for the electrocardiogram signal and the sampling frequency for the bioimpedance signal can be prevented from being different from each other and there is no need to provide a clock to the electrocardiogram module 130 side.

AD 컨버터(179)와 복조부(175) 각각은 디지털 신호로 변환된 생체 임피던스 신호와 디지털 신호로 복조된 심전도 신호를 신호 처리부(190)로 전달하고, 신호 처리부(190)는 AD 컨버터(179)와 복조부(175) 각각으로부터 수신되는 생체 임피던스 신호와 심전도 신호를 이용하여 대상체(10)의 맥파 속도를 측정한다.Each of the AD converter 179 and the demodulator 175 transfers the bioimpedance signal converted into the digital signal and the electrocardiogram signal demodulated into the digital signal to the signal processor 190. The signal processor 190 converts the bio- And the ECG signal received from each of the demodulation unit 175 and the demodulation unit 175, respectively.

한편, 생체 임피던스 모듈(170)이 생체 임피던스 신호를 인체 통신을 통해 심전도 모듈(130)로 전송하고, 심전도 모듈(130)이 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환하는 것도 가능하다고 전술하였는데, 이에 의하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 심전도 모듈(130)의 변조부(134), 제 1 증폭부(136) 및 송신 전극(138)이 생체 임피던스 모듈(170)에 위치할 것이고, 생체 임피던스 모듈(170)의 수신 전극(173), 제 2 증폭부(174), 복조부(175), 오실레이터(180) 및 AD 컨버터(179)가 심전도 모듈(130)에 위치할 것이다.It has been described above that the bioimpedance module 170 transmits the bioimpedance signal to the electrocardiogram module 130 through human body communication and the electrocardiogram module 130 can convert the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal into a digital signal. 4, the modulating unit 134, the first amplifying unit 136, and the transmitting electrode 138 of the electrocardiogram module 130 will be located in the bioimpedance module 170, and the bioimpedance The receiving electrode 173 of the module 170, the second amplifying unit 174, the demodulating unit 175, the oscillator 180 and the AD converter 179 will be placed in the electrocardiogram module 130.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 방법의 순서를 도시하는 순서도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 방법은 도 1에 도시된 맥파 속도 측정 장치(100)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 1에 도시된 맥파 속도 측정 장치(100)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 5의 맥파 속도 측정 방법에도 적용됨을 알 수 있다.5 is a flowchart showing a procedure of a pulse wave velocity measuring method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the pulse-wave velocity measuring method according to an embodiment of the present invention is comprised of the steps of time-series processing in the pulse-wave-velocity measuring apparatus 100 shown in FIG. Therefore, it is understood that the contents described above with respect to the pulse-wave-velocity measuring apparatus 100 shown in FIG. 1 apply to the pulse-wave-velocity measuring method of FIG. 5, even if omitted from the following description.

S510 단계에서, 맥파 속도 측정 장치(100)는 대상체의 제 1 부분에 부착되는 적어도 하나의 심전도 전극(110)을 통해 대상체의 심전도 신호를 심전도 모듈(130)에서 획득한다. In step S510, the pulse wave velocity measuring apparatus 100 acquires an electrocardiogram signal of the subject through the electrocardiogram module 130 through at least one electrocardiogram electrode 110 attached to the first part of the subject.

S520 단계에서, 맥파 속도 측정 장치(100)는 대상체의 제 2 부분에 부착되는 적어도 하나의 생체 임피던스 전극(150)을 통해 대상체의 생체 임피던스 신호를 생체 임피던스 모듈(170)에서 획득한다. In step S520, the pulse-wave-velocity measuring apparatus 100 acquires the bioimpedance signal of the subject through the bioimpedance module 170 through at least one bioimpedance electrode 150 attached to the second portion of the subject.

S530 단계에서, 맥파 속도 측정 장치(100)는 대상체의 인체 통신을 이용하여 심전도 신호를 심전도 모듈(130)로부터 생체 임피던스 모듈(170)로 전송한다. 맥파 속도 측정 장치(100)는 심전도 신호를 생체 임피던스 모듈(170)로 전송하기 전에, 심전도 신호를 주파수 변조하고, 주파수 변조된 심전도 신호를 생체 임피던스 모듈(170)로 전송할 수 있다.In step S530, the pulse wave velocity measuring apparatus 100 transmits an electrocardiogram signal from the electrocardiogram module 130 to the bioimpedance module 170 using the human body communication of the subject. The pulse wave velocity measuring apparatus 100 may frequency-modulate the electrocardiogram signal and transmit the frequency-modulated electrocardiogram signal to the bioimpedance module 170 before transmitting the electrocardiogram signal to the bioimpedance module 170.

S540 단계에서, 맥파 속도 측정 장치(100)는 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 소정 샘플링 주파주로 샘플링하여 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환한다. 맥파 속도 측정 장치(100)는 변조된 심전도 신호를 소정 샘플링 주파수에 기초하여 복조함으로써, 디지털 신호로 복조된 심전도 신호를 획득할 수 있다.In step S540, the pulse-wave-velocity measuring device 100 samples the electrocardiogram signal and the bio-impedance signal with a predetermined sampling frequency to convert the electrocardiogram signal and the bio-impedance signal into digital signals. The pulse wave velocity measuring apparatus 100 can acquire a demodulated electrocardiogram signal by demodulating the modulated electrocardiogram signal based on a predetermined sampling frequency.

S550 단계에서, 맥파 속도 측정 장치(100)는 디지털 신호로 변환된 심전도 신호와 디지털 신호로 변환된 생체 임피던스 신호에 기초하여 대상체의 맥파 속도를 측정한다.In step S550, the pulse-wave-velocity measuring device 100 measures the pulse-wave velocity of the subject based on the electrocardiogram signal converted into the digital signal and the bio-impedance signal converted into the digital signal.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 키보드 받침대(600)를 도시하는 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 맥파 속도 측정 장치(100)는 도 6에 도시된 키보드 받침대(600)로 구현될 수 있다.6 is a view showing a keyboard pedestal 600 according to another embodiment of the present invention. The apparatus 100 for measuring a pulse-wave velocity according to an embodiment of the present invention may be implemented as the keyboard pedestal 600 shown in FIG.

키보드 받침대(600)는 본체부(610), 심전도 전극(630), 생체 임피던스 전극(650), 심전도 모듈, 생체 임피던스 모듈 및 신호 처리부를 포함할 수 있다.The keyboard support 600 may include a body 610, an electrocardiogram electrode 630, a bioimpedance electrode 650, an electrocardiogram module, a bioimpedance module, and a signal processor.

본체부(610)는 대상체의 팔을 지지한다. 본체부(610)는 키보드의 일 측에 위치되며, 대상체가 키보드를 사용하고자 하는 경우, 대상체의 팔을 지지할 수 있다.The body portion 610 supports the arm of the object. The main body portion 610 is located on one side of the keyboard, and can support the arm of the target body when the target body desires to use the keyboard.

심전도 전극(630)은 두 개의 심전도 전극(630)을 포함하며, 두 개의 심전도 전극(630) 각각은 본체부(610)의 상면에서 서로 간에 소정 거리 이격되어 위치한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 두 개의 심전도 전극(630) 각각은 서로 간에 소정 거리 이격되어 대상체의 오른쪽 팔과 왼쪽 팔에 부착될 수 있다. The electrocardiogram electrode 630 includes two electrocardiographic electrodes 630 and each of the two electrocardiographic electrodes 630 is positioned at a predetermined distance from each other on the upper surface of the main unit 610. As shown in FIG. 6, each of the two electrocardiographic electrodes 630 may be attached to the right arm and the left arm of the subject by a predetermined distance from each other.

생체 임피던스 전극(650)은 팔의 제 2 부분에 부착되도록 상기 본체부(610)의 상면에 위치한다. 생체 임피던스 전극(650)은 전술한 바와 같이 4개의 전극을 포함할 수 있다.The bioimpedance electrode 650 is positioned on the upper surface of the main body portion 610 so as to be attached to the second portion of the arm. The bioimpedance electrode 650 may include four electrodes as described above.

심전도 모듈은 두 개의 심전도 전극(630) 중 어느 하나의 심전도 전극(630)과 함께 마이크로 칩으로 구현될 수 있고, 또는 본체부(610)의 내부에 위치될 수도 있다. 전술한 심전도 모듈의 송신 전극(138) 역시, 두 개의 심전도 전극(630) 중 어느 하나의 심전도 전극(630)에 포함될 수 있다.The electrocardiogram module may be implemented as a microchip together with any one electrocardiographic electrode 630 of two electrocardiographic electrodes 630, or may be located inside the main unit 610. The transmitting electrode 138 of the electrocardiogram module may also be included in one of the two electrocardiographic electrodes 630.

생체 임피던스 모듈은 생체 임피던스 전극(650)과 함께 마이크로 칩으로 구현될 수 있고, 또는 본체부(610)의 내부에 위치될 수도 있다. 전술한, 생체 임피던스 모듈의 수신 전극(173)은 생체 임피던스 전극(650)에 포함될 수 있다.The bioimpedance module may be implemented as a microchip together with the bioimpedance electrode 650, or may be located inside the main body 610. The reception electrode 173 of the bioimpedance module described above may be included in the bioimpedance electrode 650.

심전도 모듈은 두 개의 심전도 전극(630)을 통해 획득되는 심전도 신호에 소정의 신호 처리를 적용하고, 송신 전극(138)을 통해 생체 임피던스 모듈로 심전도 신호를 전송할 수 있다.The electrocardiogram module can apply a predetermined signal processing to the electrocardiogram signal obtained through the two electrocardiographic electrodes 630 and transmit the electrocardiogram signal to the bioimpedance module through the transmitting electrode 138. [

생체 임피던스 모듈은 생체 임피던스 전극(650)을 통해 획득되는 생체 임피던스 신호와 수신 전극(173)을 통해 수신되는 심전도 신호를 소정의 샘플링 주파수로 샘플링하여 디지털 신호로 변환할 수 있다.The bioimpedance module may convert the bioimpedance signal obtained through the bioimpedance electrode 650 and the electrocardiogram signal received through the receiving electrode 173 to a digital signal at a predetermined sampling frequency.

신호 처리부는 생체 임피던스 전극(650)과 생체 임피던스 모듈을 포함하는 마이크로 칩에 포함될 수 있고, 또는 본체부(610)의 내부에 위치될 수도 있다. 신호 처리부는 상기 디지털 신호로 변환된 심전도 신호와 상기 디지털 신호로 변환된 생체 임피던스 신호를 이용하여 대상체의 맥파 속도를 측정할 수 있다.The signal processing unit may be included in the microchip including the bioimpedance electrode 650 and the bioimpedance module, or may be located inside the main body 610. The signal processor may measure the pulse wave velocity of the subject using the electrocardiogram signal converted into the digital signal and the bioimpedance signal converted into the digital signal.

대상체가 키보드를 사용하기 위해 본 발명의 다른 실시예에 따른 키보드 받침대(600)에 팔을 지지하는 것만으로도, 본 발명의 다른 실시예에 따른 키보드 받침대(600)는 대상체의 맥파 속도를 측정할 수 있다.The keyboard pedestal 600 according to another embodiment of the present invention can measure the pulse wave velocity of a subject by simply supporting the arm on the keyboard pedestal 600 according to another embodiment of the present invention to use the keyboard .

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.The above-described embodiments of the present invention can be embodied in a general-purpose digital computer that can be embodied as a program that can be executed by a computer and operates the program using a computer-readable recording medium.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. The computer readable recording medium may be a magnetic storage medium such as a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc., an optical reading medium such as a CD-ROM or a DVD and a carrier wave such as the Internet Lt; / RTI > transmission).

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

100: 맥파 속도 측정 장치
110: 심전도 전극
130: 심전도 모듈
150: 생체 임피던스 전극
170: 생체 임피던스 모듈
190: 신호 처리부
600: 키보드 받침대
610: 본체부
630: 심전도 전극
650: 생체 임피던스 전극
100: pulse wave velocity measuring device
110: Electrocardiogram electrode
130: ECG module
150: bioimpedance electrode
170: bioimpedance module
190: Signal processor
600: keyboard stand
610:
630: electrocardiogram electrode
650: bioimpedance electrode

Claims (9)

대상체의 제 1 부분에 부착되는 적어도 하나의 심전도 전극을 통해 상기 대상체의 심전도 신호를 획득하는 심전도 모듈;
상기 대상체의 제 2 부분에 부착되는 적어도 하나의 생체 임피던스 전극을 통해 상기 대상체의 생체 임피던스 신호를 획득하고, 상기 심전도 모듈로부터 상기 대상체의 인체 통신을 통해 전송되는 상기 심전도 신호를 수신하는 생체 임피던스 모듈; 및
상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 이용하여 상기 대상체의 맥파 속도를 측정하는 신호 처리부를 포함하고,
상기 생체 임피던스 모듈은, 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 소정의 샘플링 주파수로 샘플링하여 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호로 변환된 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 상기 신호 처리부로 전달하는 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥파 속도 측정 장치.
An electrocardiogram module for acquiring an electrocardiogram signal of the subject through at least one electrocardiographic electrode attached to a first part of the subject;
A bioimpedance module for acquiring a bioimpedance signal of the target object through at least one bioimpedance electrode attached to a second portion of the target object and receiving the electrocardiogram signal transmitted through the human body communication of the target object from the electrocardiogram module; And
And a signal processing unit for measuring a pulse wave velocity of the subject using the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal,
Wherein the bioimpedance module samples the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal at a predetermined sampling frequency to convert the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal into a digital signal and outputs the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal, And transmits the pulse wave velocity measurement result to the signal processing unit.
제1항에 있어서,
상기 심전도 모듈은,
상기 대상체의 심전도 신호를 변조하는 변조부; 및
상기 변조된 심전도 신호를 상기 생체 임피던스 모듈로 전송하는 송신 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 맥파 속도 측정 장치.
The method according to claim 1,
The electrocardiogram module comprises:
A modulator for modulating the electrocardiogram signal of the object; And
And a transmitting electrode for transmitting the modulated electrocardiogram signal to the bioimpedance module.
제2항에 있어서,
상기 생체 임피던스 모듈은,
상기 변조된 심전도 신호를 수신하는 수신 전극을 포함하고,
상기 변환부는,
상기 생체 임피던스 신호를 상기 소정의 샘플링 주파수로 샘플링하여 상기 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 컨버터; 및
상기 수신 전극이 수신한 상기 변조된 심전도 신호를 상기 소정의 샘플링 주파수로 복조하여, 디지털 신호로 복조된 심전도 신호를 생성하는 복조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥파 속도 측정 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the bioimpedance module comprises:
And a receiving electrode for receiving the modulated electrocardiogram signal,
Wherein,
An AD converter for sampling the bio-impedance signal at the predetermined sampling frequency to convert the bio-impedance signal into a digital signal; And
And a demodulator for demodulating the modulated electrocardiogram signal received by the receiving electrode at the predetermined sampling frequency to generate a demodulated electrocardiogram signal.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 생체 임피던스 전극은,
제 1 전극, 제 2 전극, 제 3 전극 및 제 4 전극을 포함하되,
상기 생체 임피던스 모듈은,
상기 제 1 전극과 상기 제 4 전극을 통해 상기 대상체로 측정 전류를 흘리는 전류원; 및
상기 제 2 전극과 상기 제 3 전극에 연결되어, 상기 측정 전류에 의해 발생되는 전위차를 상기 생체 임피던스 신호로 획득하는 전압계를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥파 속도 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the at least one bioimpedance electrode comprises:
A first electrode, a second electrode, a third electrode, and a fourth electrode,
Wherein the bioimpedance module comprises:
A current source for passing a measurement current to the target object through the first electrode and the fourth electrode; And
And a voltmeter connected to the second electrode and the third electrode to obtain a potential difference generated by the measurement current as the bioimpedance signal.
제1항에 있어서,
상기 생체 임피던스 모듈은,
소정 주파수의 발진 신호를 생성하는 오실레이터를 포함하되,
상기 변환부는,
상기 발진 신호의 소정 주파수를 상기 소정의 샘플링 주파수로 하여 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 샘플링하는 것을 특징으로 하는 맥파 속도 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the bioimpedance module comprises:
And an oscillator for generating an oscillation signal of a predetermined frequency,
Wherein,
Wherein the sampling means samples the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal with the predetermined frequency of the oscillation signal as the predetermined sampling frequency.
제1항에 있어서,
상기 신호 처리부는,
상기 심전도 신호의 R 피크 값과 상기 생체 임피던스 신호의 극 값 사이의 시간 간격인 맥파 전달 시간을 이용하여 상기 대상체의 맥파 속도를 획득하되,
상기 심전도 신호의 R 피크 값은 상기 심전도 신호에서 나타나는 복수의 극 값 중 세 번째 극 값에 대응하고, 상기 생체 임피던스 신호의 극 값은 상기 생체 임피던스 신호의 최대값에 대응하는 것을 특징으로 하는 맥파 속도 측정 장치
The method according to claim 1,
The signal processing unit,
The pulse wave velocity of the subject is obtained using a pulse wave transmission time which is a time interval between the R peak value of the ECG signal and the pole value of the bioimpedance signal,
Wherein the R peak value of the electrocardiogram signal corresponds to a third pole value among a plurality of pole values appearing in the electrocardiogram signal and a pole value of the bioimpedance signal corresponds to a maximum value of the bioimpedance signal. Measuring device
대상체의 제 1 부분에 부착되는 적어도 하나의 생체 임피던스 전극을 통해 상기 대상체의 생체 임피던스 신호를 획득하는 생체 임피던스 모듈;
상기 대상체의 제 2 부분에 부착되는 적어도 하나의 심전도 전극을 통해 상기 대상체의 심전도 신호를 획득하고, 상기 생체 임피던스 모듈로부터 상기 대상체의 인체 통신을 통해 전송되는 상기 생체 임피던스 신호를 수신하는 심전도 모듈; 및
상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 이용하여 상기 대상체의 맥파 속도를 측정하는 신호 처리부를 포함하고,
상기 심전도 모듈은, 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 소정의 샘플링 주파수로 샘플링하여 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호로 변환된 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 상기 신호 처리부로 전달하는 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥파 속도 측정 장치.
A bioimpedance module for acquiring a bioimpedance signal of the subject through at least one bioimpedance electrode attached to a first portion of the subject;
An electrocardiogram module for acquiring an electrocardiogram signal of the target object through at least one electrocardiogram electrode attached to a second portion of the target object and receiving the bioimpedance signal transmitted through the human body communication of the target object from the bioimpedance module; And
And a signal processing unit for measuring a pulse wave velocity of the subject using the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal,
Wherein the electrocardiogram module samples the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal at a predetermined sampling frequency to convert the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal into a digital signal and outputs the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal, And transmits the pulse wave velocity measurement signal to a signal processing unit.
심전도 모듈 및 생체 임피던스 모듈을 포함하는 맥파 속도 측정 장치에 의한 맥파 속도 측정 방법에 있어서,
대상체의 제 1 부분에 부착되는 적어도 하나의 심전도 전극을 통해 상기 대상체의 심전도 신호를 상기 심전도 모듈에서 획득하는 단계;
상기 대상체의 제 2 부분에 부착되는 적어도 하나의 생체 임피던스 전극을 통해 상기 대상체의 생체 임피던스 신호를 상기 생체 임피던스 모듈에서 획득하는 단계;
상기 대상체의 인체 통신을 이용하여 상기 심전도 신호를 심전도 모듈로부터 상기 생체 임피던스 모듈로 전송하는 단계;
상기 생체 임피던스 모듈에서 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 소정의 샘플링 주파수로 샘플링함으로써 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 및
상기 디지털 신호로 변환된 심전도 신호와 상기 디지털 신호로 변환된 생체 임피던스 신호에 기초하여 상기 대상체의 맥파 속도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥파 속도 측정 방법.
A method for measuring a pulse wave velocity by a pulse wave velocity measuring apparatus including an electrocardiogram module and a bioimpedance module,
Acquiring an electrocardiogram signal of the subject through the electrocardiogram module through at least one electrocardiogram electrode attached to a first portion of the subject;
Acquiring a bioimpedance signal of the subject through the bioimpedance module through at least one bioimpedance electrode attached to a second portion of the subject;
Transmitting the electrocardiogram signal from the electrocardiogram module to the bioimpedance module using human body communication of the subject;
Converting the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal into a digital signal by sampling the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal at a predetermined sampling frequency in the bioimpedance module; And
And measuring a pulse wave velocity of the subject based on the electrocardiogram signal converted into the digital signal and the bio-impedance signal converted into the digital signal.
대상체의 맥파 속도를 측정하는 키보드 받침대에 있어서,
상기 대상체의 팔을 지지하는 본체부;
상기 팔의 제 1 부분에 부착되도록 상기 본체부의 상면에서 서로 간에 소정 거리 이격되어 위치되는 제 1 심전도 전극과 제 2 심전도 전극;
상기 제 1 심전도 전극과 상기 제 2 심전도 전극을 통해 상기 대상체의 심전도 신호를 획득하는 심전도 모듈;
상기 팔의 제 2 부분에 부착되도록 상기 본체부의 상면에 위치되는 적어도 하나의 생체 임피던스 전극;
상기 적어도 하나의 생체 임피던스 전극을 통해 상기 대상체의 생체 임피던스 신호를 획득하고, 상기 심전도 모듈로부터 상기 대상체의 인체 통신을 통해 전송되는 상기 심전도 신호를 수신하는 생체 임피던스 모듈; 및
상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 이용하여 상기 대상체의 맥파 속도를 측정하는 신호 처리부를 포함하고,
상기 생체 임피던스 모듈은, 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 소정의 샘플링 주파수로 샘플링하여 상기 심전도 신호와 상기 생체 임피던스 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호로 변환된 심전도 신호와 생체 임피던스 신호를 상기 신호 처리부로 전달하는 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 키보드 받침대.
A keyboard pedestal for measuring a pulse wave velocity of a subject,
A main body supporting an arm of the target object;
A first electrocardiogram electrode and a second electrocardiogram electrode positioned at a predetermined distance from each other on an upper surface of the main body to be attached to the first portion of the arm;
An electrocardiogram module for acquiring an electrocardiogram signal of the subject through the first electrocardiogram electrode and the second electrocardiogram electrode;
At least one bioimpedance electrode positioned on an upper surface of the body portion to be attached to a second portion of the arm;
A bioimpedance module for acquiring a bioimpedance signal of the target object through the at least one bioimpedance electrode and receiving the electrocardiogram signal transmitted through the human body communication of the target object from the electrocardiogram module; And
And a signal processing unit for measuring a pulse wave velocity of the subject using the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal,
Wherein the bioimpedance module samples the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal at a predetermined sampling frequency to convert the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal into a digital signal and outputs the electrocardiogram signal and the bioimpedance signal, And a conversion unit for transferring the converted signal to the signal processing unit.
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