KR20160004829A - 생체 정보 검출 장치 - Google Patents

생체 정보 검출 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160004829A
KR20160004829A KR1020140083903A KR20140083903A KR20160004829A KR 20160004829 A KR20160004829 A KR 20160004829A KR 1020140083903 A KR1020140083903 A KR 1020140083903A KR 20140083903 A KR20140083903 A KR 20140083903A KR 20160004829 A KR20160004829 A KR 20160004829A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wave measuring
measuring unit
pressure
pulse
unit
Prior art date
Application number
KR1020140083903A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102250188B1 (ko
Inventor
강재민
김연호
박상윤
정효영
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020140083903A priority Critical patent/KR102250188B1/ko
Priority to US14/704,424 priority patent/US9918647B2/en
Publication of KR20160004829A publication Critical patent/KR20160004829A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102250188B1 publication Critical patent/KR102250188B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/02141—Details of apparatus construction, e.g. pump units or housings therefor, cuff pressurising systems, arrangements of fluid conduits or circuits
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/02108—Measuring pressure in heart or blood vessels from analysis of pulse wave characteristics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L11/00—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00
    • G01L11/02—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00 by optical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0092—Pressure sensor associated with other sensors, e.g. for measuring acceleration or temperature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0233—Special features of optical sensors or probes classified in A61B5/00
    • A61B2562/0238—Optical sensor arrangements for performing transmission measurements on body tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0247—Pressure sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
    • A61B2562/164—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors the sensor is mounted in or on a conformable substrate or carrier
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
    • A61B2562/166—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors the sensor is mounted on a specially adapted printed circuit board
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/22—Arrangements of medical sensors with cables or leads; Connectors or couplings specifically adapted for medical sensors
    • A61B2562/225—Connectors or couplings
    • A61B2562/227—Sensors with electrical connectors

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

생체 정보 검출 장치가 개시된다. 개시된 생체 정보 검출 장치는 하부 구조체 상에 형성된 하나 이상의 고정부를 포함하며, 상기 고정부에 의해 지지되어 상기 하부 구조체와 이격되어 형성된 압력 맥파 측정부를 포함할 수 있다. 그리고, 압력 맥파 측정부 상에는 광 맥파 측정부가 형성될 수 있다. 광 맥파 측정부는 피검체의 체표면과 접촉할 수 있으며, 압력 맥파 측정부에 의하여 피검체의 압력 맥파를 측정하고 광 맥파 측정부에 의하여 피검체의 광 맥파를 동시에 측정할 수 있다.

Description

생체 정보 검출 장치{Apparatus for detecting information of the living body}
본 개시는 생체 정보 검출 장치에 관한 것으로, 생체의 광신호 및 압력 신호의 측정이 가능한 생체 정보 검출 장치에 관한 것이다.
건강에 관한 관심이 증가됨에 따라 다양한 종류의 생체 정보 검출 장치가 개발되고 있다. 특히 피검자가 직접 착용할 수 있는 다양한 웨어러블 디바이스(wearabl device)가 보급되면서 헬스 케어에 특화된 기기들이 개발되고 있다.
맥파와 같은 생체 정보 검출 방법은 크게 침습적(invasive)인 방법과 비침습적(noninvasive)인 방법으로 구분할 수 있으며, 피검자의 통증을 발생시키지 않으며 간단하게 맥파를 검출할 수 있는 비침습적 방법이 많이 사용된다.
정확한 맥파 분석(pulse wave analysis:PWA)를 위해서는 피검체의 일정한 체표면에서의 광신호 기반 또는 압력 신호 기반의 정보를 얻을 수 있어야 한다. 이러한 정보들을 기반으로 하여 피검자의 생체 정보를 얻을 수 있으며 측정 오차를 줄이기 위하여 다양한 방법들이 사용된다.
본 개시의 일 측면에서는 광맥파와 압력 맥파를 동시에 측정 가능한 생체 정보 검출 장치를 제공한다.
또한 광 맥파와 압력 맥파를 피검체의 동일한 위치에서 동시에 계측할 수 있는 생체 정보 검출 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면,
하부 구조체 상에 형성된 고정부;
상기 고정부와 연결되어 형성된 압력 맥파 측정부; 및
상기 압력 맥파 측정부 상에 형성된 광 맥파 측정부;를 포함하는 생체 정보 검출 장치를 제공한다.
상기 광 맥파 측정부의 상부 표면은 피검체와 직접 접촉할 수 있다.
상기 광 맥파 측정부의 상부 표면은 상기 고정부의 상부 표면으로부터 돌출되어 형성될 수 있다.
상기 압력 맥파 측정부는 상기 하부 구조체와 이격되어 형성될 수 있다.
상기 압력 맥파 측정부는 가요성 물질로 형성될 수 있다.
상기 고정부는 상기 압력 맥파 측정부의 단부와 각각 연결된 하나 이상의 고정부를 포함할 수 있다.
상기 압력 맥파 측정부는 하나 이상의 고정부들과 연결된 패턴부들을 포함하며, 상기 패턴부들은 일자형으로 형성되거나, 곡률을 지니도록 형성되거나 또는 지그재그 형상으로 형성될 수 있다.
상기 고정부는 경성PCB(rigid PCB: RPCB)로 형성되며,
상기 압력 맥파 측정부는 연성PCB(flexible PCB:FPCB)로 형성될 수 있다.
상기 고정부는 그 내부에 홀이 형성되며,
상기 압력 맥파 측정부는 상기 홀 내부와 연결되어 형성될 수 있다.
상기 압력 맥파 측정부는 상기 고정부의 홀 내부와 연결된 하나 이상의 패턴부들을 포함하며, 상기 패턴부들은 일자형으로 형성되거나, 곡률을 지니도록 형성되거나 또는 지그재그 형상으로 형성될 수 있다.
상기 광 맥파 측정부는 압력 맥파 측정부의 중심 영역 상에 형성되며,
피검체가 상기 광 맥파 측정부와 접촉할 때 피검체의 동일한 영역에 대해 상기 광 맥파 측정부에 의해서 광 맥파를 측정하며 상기 압력 맥파 측정부에 의해 압력 맥파를 측정할 수 있다.
상기 광 맥파 측정부의 수직 방향 중심축은 압력 맥파 측정부의 수직 방향 중심축을 공유할 수 있다.
상기 광 맥파 측정부는 수광부 및 발광부를 포함할 수 있다.
상기 광 맥파 측정부는 상기 압력 맥파 측정부를 통하여 광신호 계측부와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 광신호 계측부는 상기 발광부와 전기적으로 연결된 발광 소자 제어부와 상기 수광부와 전기적으로 연결된 수광 소자 제어부를 포함할 수 있다.
상기 발광 소자 제어부 및 상기 수광 소자 제어부는 상기 고정부 상에 각각 형성될 수 있다.
상기 고정부는 상기 압력 맥파 측정부 및 상기 광 맥파 측정부로부터 생체 신호를 수신하거나 상기 압력 맥파 측정부 및 광 맥파 측정부에 전원을 인가할 수 있는 전도성 패턴을 포함할 수 있다.
상기 고정부는 상기 전도성 패턴이 절연층 내에 실장된 구조를 지닐 수 있다.
상기 고정부는 상기 전도성 패턴과 연결되어 신호를 전달하거나 전원을 인가할 수 있는 플러그를 더 포함할 수 있다.
본 개시에 따르면 광맥파와 압력 맥파를 피검체의 동일한 위치에서 동일한 시간에 측정함으로써 맥파와 같은 생체 정보를 정확하게 계측할 수 있다. 본 개시에 따른 생체 정보 검출 장치는 스마트 워치와 같은 다양한 웨이러블 디바이스에 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 검출 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 검출 장치를 나타낸 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 검출 장치를 나타낸 평면도이다.
도 4는 비선형 구조로 형성된 압력 측정부를 나타낸 생체 정보 검출 장치를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 검출 장치에서 광 맥파 측정부가 발광 소자부 및 수광 소자를 포함하는 구성을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 검출 장치의 광 맥파 측정부 및 압력 맥파 측정부의 배선 구조를 나타낸 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 검출 장치{Apparatus for detecting information of the living body}에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 참고로 첨부된 도면에 도시된 층이나 영역들의 폭 및 두께는 명세서의 명확성을 위해 다소 과장되게 도시된 것이다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 검출 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 하부 구조체(10)와 하부 구조체(10) 상에 형성된 고정부(12a, 12b)를 포함하며, 고정부(12a, 12b)와 연결되어 형성된 압력 맥파 측정부(14)를 포함할 수 있다. 그리고 압력 맥파 측정부(14) 상에는 광 맥파 측정부(16)가 형성될 수 있다. 광 맥파 측정부(16)는 압력 맥파 측정부(14) 상에 형성되며, 상방으로 돌출되어 형성될 수 있다. 고정부(12a, 12b)는 압력 맥파 측정부(14)의 단부와 각각 연결된 제 1고정부(12a) 및 제 2고정부(12b)를 포함할 수 있다.
광 맥파 측정부(16)의 상부 표면은 고정부(12a, 12b)의 상부 표면보다 높게 돌출될 수 있으며, 피검체(100)와 접촉될 수 있다. 피검체(100)의 체표면이 광 맥파 측정부(16)와 접촉하는 과정에서 광 맥파 측정부(16) 및 압력 맥파 측정부(14)를 이용하여 광 맥파 측정부(16)와 접촉하는 영역의 피검체(100)의 생체 정보, 즉 광 맥파 및 압력 맥파를 동시에 측정할 수 있다.
하부 구조체(10)는 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 검출 장치가 안착되는 대상체일 수 있으며, 스마트 워치와 같은 다양한 웨이러블 디바이스 본체일 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 검출 장치는 웨이러블 디바이스 뿐만 아니라 헬스 케어 관련 장치나 의료 기기 등에 제한없이 사용될 수 있다.
고정부(12a, 12b)는 압력 맥파 측정부(14)의 양단부를 지지할 수 있는 부재일 수 있으며, 압력 맥파 측정부(14) 및 광 맥파 측정부(16)로부터 측정되는 생체 신호를 전달하거나 압력 맥파 측정부(14) 및 광 맥파 측정부(16)의 구동에 필요한 전원을 인가할 수 있는 신호 전달 또는 전원 인가 요소를 구비할 수 있다.
본 개시에 따른 생체 정보 검출 장치에서는 피검체(100)가 광 맥파 측정부(16)를 통하여 압력 맥파 측정부(14)에 압력이 인가될 때 압력 맥파 측정부(14)의 가요성 특성에 의한 휨 현상을 이용하여 압력 맥파를 측정할 수 있다. 따라서, 피검체(100)와 광 맥파 측정부(16)의 접촉부로부터 전달되는 압력을 정확히 측정하기 위하여, 고정부(12a, 12b)는 압력을 흡수하지 않는 재료로 형성될 수 있다. 고정부(12a, 12b)는 하부 구조체(10) 상에 형성된 제 1절연층, 전도층 및 제 2절연층을 포함하는 구조로 형성될 수 있으며, 전도층은 금속 또는 전도성 물질이 패턴된 전극 구조체일 수 있다. 고정부(12a, 12b)는 경성PCB(rigid PCB: RPCB)로 형성될 수 있다.
압력 맥파 측정부(14)의 양쪽 단부는 그 양측의 고정부(12a, 12b)에 의해 지지되며 하부 구조체(10)와 이격될 수 있다. 압력 맥파 측정부(14)는 피검체(100)로부터의 압력에 의하여 변형될 수 있도록 가요성을 지닌 물질로 형성될 수 있다. 압력 맥파 측정부(14)는 생체 신호를 전달하거나 전원을 인가할 수 있는 전도성 물질층을 포함할 수 있으며, 추가적으로 전도성 물질층 상에 절연성 물질로 코팅된 보호층이 더 형성될 수 있다.
피검체(100)와 광 맥파 측정부(16) 표면이 서로 접촉하면서 광 맥파 측정부(16)를 통하여 압력 맥파 측정부(14) 방향으로 가해지는 압력을 측정하기 위하여 압력 맥파 측정부(14)는 가요성 물질로 형성될 수 있으며, 하방으로 휨 현상에 의해 압력 맥파 측정부(14)의 저항 변화 값을 측정할 수 있다. 압력 맥파 측정부(14)는 피검체(100)와 광 맥파 측정부(16)의 접촉에 의해 발생하는 압력을 측정한 뒤 피검체(100)와 광 맥파 측정부(16)가 분리되면, 다시 원상태로 복귀할 수 있도록 탄성을 지니면 복원력을 지닌 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 압력 맥파 측정부(14)는 연성PCB(flexible PCB:FPCB)로 형성될 수 있다. 압력 맥파 측정부(14)의 폭 및 두께는 제한이 없으며 수십 마이크로미터 이상 수십 mm 범위에서 선택적으로 형성될 수 있다.
광 맥파 측정부(16)는 압력 맥파 측정부(14) 상에 형성될 수 있으며, 광 맥파 측정부(16)의 상부 표면은 피검체(100)의 체표면과 접촉될 수 있다. 피검체(100)의 체표면과 광 맥파 측정부(16)의 상부 표면이 접촉하면서, 광 맥파 측정부(16)는 피검체(100)의 광 맥파를 측정할 수 있으며, 동시에 광 맥파 측정부(16)로 가해지는 압력을 그대로 압력 맥파 측정부(14)부로 전달할 수 있다.
피검체(100)와의 접촉 부위에서의 광 맥파를 측정하기 위하여 광 맥파 측정부(16)는 발광부 및 수광부를 포함할 수 있다. 광 맥파 측정부(16)의 발광부로부터 광 맥파 측정부(16)와 접촉하는 피검체(100)의 체표면에 광을 조사하면 조사된 광의 일부는 피검체(100)의 혈관에서 흡수될 수 있으며 나머지 광은 반사될 수 있다. 반사된 광을 광 맥파 측정부(16)의 수광부를 이용하여 반사 광량을 측정함으로써 광 맥파를 측정할 수 있다. 광 맥파 측정부(16)의 발광부의 광원으로는 발광다이오드(light emitted diode, LED)를 사용할 수 있다. 그리고, 광 맥파 측정부(16)의 수광부에서는 포토 다이오드(photo diode) 또는 포토 트랜지스터(photo transistor: PTr)를 이용할 수 있다.
광 맥파 측정부(16)의 크기는 제한이 없으며 압력 맥파 측정부(14) 상에 위치하며 피검체(100)와 접촉이 용이하도록 수십 마이크로미터 내지 수십 mm 범위에서 조절될 수 있다. 광 맥파 측정부(16)가 피검체(100)와 접촉하여 발생된 압력을 하부의 압력 맥파 측정부(14)로 전달하기 위하여 광 맥파 측정부(16)는 피검체(100)와의 접촉으로 발생하는 압력을 흡수하지 않는 물질로 형성될 수 있다. 그리고, 광 맥파 측정부(16)의 상부 표면은 고정부(12a, 12b)의 상부 표면보다 돌출되도록 형성될 수 있다. 광 맥파 측정부(16)는 압력 맥파 측정부(14)의 중심 영역에 형성될 수 있으며, 광 맥파 측정부(16)의 수직 방향 중심축은 압력 맥파 측정부(14)의 수직 방향 중심축을 공유할 수 있다.
피검체(100)는 생체 정보 검출 대상으로서 본 개시에 따른 생체 정보 검출 장치의 광 맥파 측정부(16)와 접촉할 수 있는 생체부일 수 있으며, PPG(photoplethysmography)를 통한 맥파 측정이 용이한 인체 부위일 수 있다. 예를 들어 손목 표면의 요골 동맥부와 인접한 영역일 수 있으며, 이에 제한되지 않으며 기타 인체 내의 혈관 밀도가 높은 부위인 손가락, 발가락 또는 귓볼 등 인체의 말초 부위일 수 있다.
본 개시에 따른 생체 정보 검출 장치에 따르면 피검체(100)의 동일 영역 및 동일 시간에 압력 맥파 측정부(14)에 의하여 피검체(100)의 체표면의 압력 변화에 따른 압력 맥파를 측정할 수 있으며, 또한 광 맥파 측정부(16)에 의하여 피검체(100)를 투과한 뒤 반사되어 나오는 광을 수신하여 광 맥파를 측정할 수 있다.
압력 맥파 측정부(14)에 의해 검출된 압력 맥파 및 광 맥파 측정부(16)에 의해 검출된 광 맥파의 파형은 서로 동일하지 않고 차이가 날 수 있다. 고정확 맥파 분석(pulse wave analysis:PWA)을 위하여 압력 맥파 및 광 맥파의 2가지 신호를 동시에 측정하여 피검체(100)의 맥파 측정 오차를 최소화 할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 검출 장치를 나타낸 상부 평면도이다.
도 2a를 참조하면, 고정부(22)의 일 영역에 홀이 형성되어 하부 구조체(20) 표면이 노출될 수 있으며, 고정부(22)의 홀 내부에는 압력 맥파 측정부(24)가 형성될 수 있다. 즉, 압력 맥파 측정부(24)의 양단부는 고정부(22)의 홀 내부에 고정될 수 있으며 압력 맥파 측정부(24) 상에 광 맥파 측정부(26)가 형성될 수 있다. 광 맥파 측정부(26)는 압력 맥파 측정부(24)의 중앙 부위 상에 형성될 수 있으며, 광 맥파 측정부(26)의 상부 표면은 고정부(22)의 상부 표면보다 높은 높이로 형성될 수 있으며, 광 맥파 측정부(26)의 상부 표면은 고정부(22) 상면으로부터 돌출되어 형성될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 고정부(22)의 일 영역에 홀이 형성되어 하부 구조체(20) 표면이 노출될 수 있으며, 고정부(22)의 홀 내부에는 다수의 패턴부(24a, 24b)들을 포함하는 압력 맥파 측정부(24)가 형성될 수 있다. 압력 맥파 측정부(24)의 패턴부(24a, 24b)들의 단부는 고정부(22)의 홀 내부의 측벽 영역에 고정될 수 있으며, 압력 맥파 측정부(24) 상에 광 맥파 측정부(26)가 형성될 수 있다.
도 2a에서는 압력 측정부(24)가 2개의 패턴부를 포함한 구조로 형성된 생체 정보 검출 장치를 나타내었으며, 도 2b에서는 압력 측정부(24)가 4개의 패턴부를 포함한 구조로 형성된 생체 정보 검출 장치를 나타내었다. 이와 같이 압력 측정부(24)는 하나 또는 그 이상의 다수의 패턴부들을 포함할 수 있으며, 예를 들어 2개 또는 4개의 패턴부들을 포함할 수 있다. 광 맥파 측정부(26)는 압력 맥파 측정부(24)의 중앙 부위 상에 형성될 수 있으며, 광 맥파 측정부(26)의 상부 표면은 고정부(22)의 상부 표면보다 높은 높이로 형성될 수 있으며, 광 맥파 측정부(26)의 상부 표면은 고정부(22) 상면으로부터 돌출되어 형성될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 검출 장치를 나타낸 상부 평면도이다.
도 2a 및 도 2b에서는 압력 측정부(24)의 패턴부가 하나의 고정부의 홀 내에 고정된 예를 나타내었으나, 도 3a 및 도 3b에서는 압력 측정부(34)의 패턴부와 연결된 고정부들을 각각 개별적으로 형성한 예를 나타내었다.
도 3a를 참조하면, 하부 구조체(30) 상에 고정부(32a, 32b)들이 각각 개별적으로 형성되어 있으며, 고정부(32a, 32b)들 사이에는 압력 맥차 측정부(34)가 형성될 수 있다. 그리고, 압력 맥파 측정부(34) 일영역 상에는 광 맥파 측정부(36)가 형성될 수 있다. 압력 맥파 측정부(34)의 단부는 각각 고정부(32a, 32b)와 연결되어 형성될 수 있다. 여기서는 압력 맥파 측정부(34)는 2개의 단부를 지닌 것을 개시하고 있으며, 이에 제한된 것은 아니다.
도 3b를 참조하면, 하부 구조체(30) 상에 다수의 고정부(32a, 32b, 32c, 32d)들이 각각 개별적으로 형성되어 있으며, 고정부(32a, 32b, 32c, 32d)들 사이에는 압력 맥파 측정부(34)가 형성될 수 있다. 그리고, 압력 맥파 측정부(34) 일영역 상에는 광 맥파 측정부(36)가 형성될 수 있다. 압력 맥파 측정부(34)의 다수의 패턴부(34a, 34b)들의 단부는 각각 하부 구조체(30) 상에 독립적으로 형성된 고정부(32a, 32b, 32c, 32d)들과 연결되어 형성될 수 있다. 이와같이 압력 측정부(34)는 하나 또는 그 이상의 다수의 패턴부들을 포함할 수 있다.
도 4는 비선형 구조로 형성된 압력 측정부를 나타낸 생체 정보 검출 장치를 나타낸 평면도이다.
도 4를 참조하면, 하부 구조체(40) 상에 형성된 고정부(42a, 42b) 및 고정부(42a, 42b)와 연결되며 하부 구조체(40)와 이격된 압력 맥파 측정부(44)가 형성될 수 있다. 그리고, 압력 맥파 측정부(44) 상에는 광 맥파 측정부(46)가 형성될 수 있다. 압력 맥파 측정부(44)는 하나 이상의 고정부(42a, 42b)들과 연결된 패턴부들을 포함할 수 있는 바, 패턴부들의 형상은 다양하게 형성할 수 있다. 도 1에서는 압력 맥파 측정부(14)의 패턴부는 일자형으로 형성된 것을 나타내었으며, 도 4에서는 압력 맥파 측정부(44)는 S자 형상으로 소정의 곡률을 지니도록 형성된 패턴부를 포함할 수 있다. 또한, 압력 맥파 측정부(44)의 형상은 이에 제한되지 않으며 예를 들어 지그재그 형상으로 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 검출 장치에서 광 맥파 측정부가 발광 소자부 및 수광 소자를 포함하는 구성을 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 하부 구조체(10) 상에 고정부(12a, 12b)가 형성될 수 있으며, 고정부(12a, 12b)들 사이에는 하부 구조체(10)와 이격되며 고정부(12a, 12b)에 의해 지지되는 압력 맥파 측정부(14)가 형성될 수 있다. 그리고, 압력 맥파 측정부(14) 상에 형성된 광 맥파 측정부(16)를 포함할 수 있다. 압력 맥파 측정부(14)를 지지하는 고정부(12a, 12b)에는 압력 맥파 측정부(14) 및 광 맥파 측정부(16)로부터 생체 신호를 수신하거나 압력 맥파 측정부(14) 및 광 맥파 측정부(16)에 전원을 인가할 수 있는 전도성 패턴(122a, 122b)들이 포함될 수 있다. 고정부(12a, 12b)들은 전도성 패턴(122a, 122b)들은 절연층(120a, 120b) 내에 실장된 형태가 될 수 있으며, 전도성 패턴(122a, 122b)들과 연결되어 신호를 전달하거나 전원을 인가할 수 있는 플러그(140a, 140b)들을 더 포함할 수 있다.
광 맥파 측정부(16)는 발광부(16a) 및 수광부(16b를 포함할 수 있으며, 발광부(16a)는 발광 다이오드(light emitted diode, LED)로 형성될 수 있으며, 수광부(16b)는 포토 다이오드(photo diode) 또는 포토 트랜지스터(photo transistor: PTr)로 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 검출 장치의 광 맥파 측정부 및 압력 맥파 측정부의 배선부를 나타낸 평면도이다.
도 6에서는 광 맥파 측정부(16)와 연결된 광신호 계측부(18a, 18b)가 고정부(12a, 12b) 상에 형성된 구성을 나타내었다.
도 6을 참조하면, 발광부(16a)와 전기적으로 연결된 발광 소자 제어부(18a) 및 광 맥파 측정부(16)의 수광부(16b)와 전기적으로 연결된 수광 소자 제어부(18b)가 더 포함된 생체 정보 검출 장치가 도시되어 있다. 발광 소자 제어부(18a) 및 수광 소자 제어부(18b)는 고정부(12a, 12b) 상에 형성될 수 있으며, 그 위치는 선택적인 것으로 발광 소자 제어부(18a) 및 수광 소자 제어부(18b)는 고정부(12a, 12b) 상이 아니라 하부 구조체 상의 임의의 위치에 형성될 수 있다. 그리고, 발광 소자 제어부(18a) 및 수광 소자 제어부(18b)를 통하여 발광부(16a)의 발광 소자를 제어할 수 있으며, 수광부(16b)에 의하여 측정된 수광 신호를 증폭하여 기록할 수 있다. 그리고 예를 들어 피검체의 압력 신호를 압력 맥파 측정부(14)에서의 압력 신호를 도 5의 전도성 패턴(122a, 122b) 또는 플러그(140a, 140b) 등을 통하여 측정하여 압력 맥파 측정부(140)의 저항 신호 변화를 전압 값으로 변환하여 압력 신호를 기록할 수 있다.
이와 같이 본 개시에 따른 생체 정보 검출 장치에 따르면, 생체의 동일한 위치에서의 압력 맥파 및 광 맥파를 용이하게 측정할 수 있다. 따라서, 피검체의 위치에 따른 광 맥파 및 압력 맥파의 측정 오차를 최소화할 수 있으며 결과적으로 정확한 생체 정보 값을 검출할 수 있다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 구체적인 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본원의 실시예를 다양하게 변화될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 실시예들에 따른 나노 구조체는 웨이러블 디바이스 이외의 다른 헬스 케어용 전자 소자에도 적용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
10, 20, 30, 40: 하부 구조체
12, 12a, 12b, 22, 32a, 32b, 32c, 32d, 42a, 42b: 고정부
100: 피검체,
14, 24, 24a, 24b, 34, 44: 압력 맥파 측정부,
16, 26, 36, 46: 광 맥파 측정부
16a: 발광부 16b: 수광부
18a: 발광 소자 제어부 18b: 수광 소자 제어부

Claims (19)

  1. 하부 구조체 상에 형성된 고정부;
    상기 고정부와 연결되어 형성된 압력 맥파 측정부; 및
    상기 압력 맥파 측정부 상에 형성된 광 맥파 측정부;를 포함하는 생체 정보 검출 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광 맥파 측정부의 상부 표면은 피검체와 직접 접촉하는 생체 정보 검출 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광 맥파 측정부의 상부 표면은 상기 고정부의 상부 표면으로부터 돌출되어 형성된 생체 정보 검출 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 압력 맥파 측정부는 상기 하부 구조체와 이격되어 형성된 생체 정보 검출 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 압력 맥파 측정부는 가요성 물질로 형성된 생체 정보 검출 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 압력 맥파 측정부의 단부와 각각 연결된 하나 이상의 고정부를 포함하는 생체 정보 검출 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 압력 맥파 측정부는 하나 이상의 고정부들과 연결된 패턴부들을 포함하며, 상기 패턴부들은 일자형으로 형성되거나, 곡률을 지니도록 형성되거나 또는 지그재그 형상으로 형성된 생체 정보 검출 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 고정부는 경성PCB(rigid PCB: RPCB)로 형성되며,
    상기 압력 맥파 측정부는 연성PCB(flexible PCB:FPCB)로 형성된 생체 정보 검출 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 고정부는 그 내부에 홀이 형성되며,
    상기 압력 맥파 측정부는 상기 홀 내부와 연결되어 형성된 생체 정보 검출 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 압력 맥파 측정부는 상기 고정부의 홀 내부와 연결된 하나 이상의 패턴부들을 포함하며, 상기 패턴부들은 일자형으로 형성되거나, 곡률을 지니도록 형성되거나 또는 지그재그 형상으로 형성된 생체 정보 검출 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 광 맥파 측정부는 압력 맥파 측정부의 중심 영역 상에 형성되며,
    피검체가 상기 광 맥파 측정부와 접촉할 때 피검체의 동일한 영역에 대해 상기 광 맥파 측정부에 의해서 광 맥파를 측정하며 상기 압력 맥파 측정부에 의해 압력 맥파를 측정하는 생체 정보 검출 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 광 맥파 측정부의 수직 방향 중심축은 압력 맥파 측정부의 수직 방향 중심축을 공유하는 생체 정보 검출 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 광 맥파 측정부는 수광부 및 발광부를 포함하는 생체 정보 검출 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 광 맥파 측정부는 상기 압력 맥파 측정부를 통하여 광신호 계측부와 전기적으로 연결된 생체 정보 검출 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 광신호 계측부는 상기 발광부와 전기적으로 연결된 발광 소자 제어부와 상기 수광부와 전기적으로 연결된 수광 소자 제어부를 포함하는 생체 정보 검출 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 발광 소자 제어부 및 상기 수광 소자 제어부는 상기 고정부 상에 각각 형성된 생체 정보 검출 장치.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 압력 맥파 측정부 및 상기 광 맥파 측정부로부터 생체 신호를 수신하거나 상기 압력 맥파 측정부 및 광 맥파 측정부에 전원을 인가할 수 있는 전도성 패턴을 포함하는 생체 정보 검출 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 전도성 패턴이 절연층 내에 실장된 구조를 지닌 생체 정보 검출 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 전도성 패턴과 연결되어 신호를 전달하거나 전원을 인가할 수 있는 플러그를 더 포함하는 생체 정보 검출 장치.
KR1020140083903A 2014-07-04 2014-07-04 생체 정보 검출 장치 KR102250188B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140083903A KR102250188B1 (ko) 2014-07-04 2014-07-04 생체 정보 검출 장치
US14/704,424 US9918647B2 (en) 2014-07-04 2015-05-05 Apparatus for detecting information of living body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140083903A KR102250188B1 (ko) 2014-07-04 2014-07-04 생체 정보 검출 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160004829A true KR20160004829A (ko) 2016-01-13
KR102250188B1 KR102250188B1 (ko) 2021-05-10

Family

ID=55016134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140083903A KR102250188B1 (ko) 2014-07-04 2014-07-04 생체 정보 검출 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9918647B2 (ko)
KR (1) KR102250188B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190088334A (ko) * 2018-01-18 2019-07-26 삼성전자주식회사 생체 신호 측정 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3915469A1 (en) 2017-10-18 2021-12-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for estimating cardiovascular information

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900007450U (ko) * 1988-09-30 1990-04-04 삼성전기 주식회사 편향요크의 터미널보드 취부구조
KR20060116635A (ko) * 2005-05-11 2006-11-15 정동근 맥파 검출 장치 및 검출 방법
US20120316448A1 (en) * 2012-02-01 2012-12-13 Gu Wenbo Blood pressure measuring device and method of calibrating thereof

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100643756B1 (ko) 2004-09-10 2006-11-10 삼성전자주식회사 유연소자, 유연압력센서, 및 이들의 제조방법
JP2007209374A (ja) 2006-02-07 2007-08-23 Citizen Holdings Co Ltd 生体情報測定装置
KR20080090194A (ko) 2007-04-04 2008-10-08 엘지전자 주식회사 혈압 검출 방법 및 그 장치
KR101432038B1 (ko) 2008-08-06 2014-09-25 삼성전자주식회사 혈압 측정 장치 및 혈압 측정 방법
WO2012156930A1 (en) * 2011-05-18 2012-11-22 Deep Breeze Ltd. Body surface sensors
JP2012247372A (ja) * 2011-05-30 2012-12-13 Nippon Mektron Ltd 圧力センサ及びその製造方法並びに圧力検出モジュール
KR101299133B1 (ko) * 2011-12-05 2013-08-22 한국과학기술연구원 나노 구조물을 갖는 압력 센서 및 그 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900007450U (ko) * 1988-09-30 1990-04-04 삼성전기 주식회사 편향요크의 터미널보드 취부구조
KR20060116635A (ko) * 2005-05-11 2006-11-15 정동근 맥파 검출 장치 및 검출 방법
US20120316448A1 (en) * 2012-02-01 2012-12-13 Gu Wenbo Blood pressure measuring device and method of calibrating thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190088334A (ko) * 2018-01-18 2019-07-26 삼성전자주식회사 생체 신호 측정 장치
US11786179B2 (en) 2018-01-18 2023-10-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Bio-signal measuring apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR102250188B1 (ko) 2021-05-10
US9918647B2 (en) 2018-03-20
US20160000339A1 (en) 2016-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11160458B2 (en) Epidermal devices for analysis of temperature and thermal transport characteristics
KR102411658B1 (ko) 생체 정보 검출 장치
US9895067B2 (en) Apparatus and method for simultaneously detecting surface pressure and blood volume
US11419512B2 (en) Flow volume measuring device, flow volume measuring method, pressure measuring device, and pressure measuring method
US8660626B2 (en) System and method for mitigating interference in pulse oximetry
US10039478B2 (en) Biological information processing method, biological information processing apparatus, computer system, and wearable apparatus
CN105828708B (zh) 用于测量生物信息的设备及用于其误差补偿的方法
EP3435855B1 (en) Proximity sensor circuits and related sensing methods
JP6293927B2 (ja) センサ
US10357165B2 (en) Method and apparatus for acquiring bioinformation and apparatus for testing bioinformation
JP6389904B2 (ja) 測定装置およびセンサシステム
US10244950B2 (en) Biological information detection apparatus and method
KR20200020842A (ko) 표피하 수분 측정을 사용하여 손상된 조직을 결정하기 위한 장치 및 방법
US20150297102A1 (en) Heart activity measurement
US10181072B2 (en) Rollable biometric measuring device
KR20160023487A (ko) 생체 정보 검출 장치 및 생체 정보 검출 방법
KR102250188B1 (ko) 생체 정보 검출 장치
KR20190139440A (ko) 웨어러블 생체 신호 측정 장치
KR102506052B1 (ko) 온도센서, 온도센서를 포함하는 웨어러블 디바이스, 및 온도센서를 이용한 심부온도 측정방법
US20220125321A1 (en) Apparatus for estimating biological-information and sensor for measuring multi-signal
US11354933B2 (en) Wearable device and method for estimating bio-information
KR20220035550A (ko) 온도 및 압력 감응 일체형 광학 센서
WO2018186108A1 (ja) 生体関連情報測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant