KR20170050996A - 혈액 에너지 측정 장치 및 그 방법 - Google Patents

혈액 에너지 측정 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170050996A
KR20170050996A KR1020150153245A KR20150153245A KR20170050996A KR 20170050996 A KR20170050996 A KR 20170050996A KR 1020150153245 A KR1020150153245 A KR 1020150153245A KR 20150153245 A KR20150153245 A KR 20150153245A KR 20170050996 A KR20170050996 A KR 20170050996A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
information
blood
energy
sensor
subject
Prior art date
Application number
KR1020150153245A
Other languages
English (en)
Inventor
신연수
이덕희
송승준
안치범
전성훈
손호성
선경
Original Assignee
신연수
송승준
이덕희
전성훈
손호성
선경
안치범
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 신연수, 송승준, 이덕희, 전성훈, 손호성, 선경, 안치범 filed Critical 신연수
Priority to KR1020150153245A priority Critical patent/KR20170050996A/ko
Publication of KR20170050996A publication Critical patent/KR20170050996A/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
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • 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
    • 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
    • A61B5/02028—Determining haemodynamic parameters not otherwise provided for, e.g. cardiac contractility or left ventricular ejection fraction
    • 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
    • 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
    • A61B5/026—Measuring blood flow

Landscapes

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

Abstract

혈액 에너지를 측정하는 장치가 개시되며, 본원의 혈액 에너지 측정 장치는, 압력 센서를 이용하여 피검자 혈액의 혈압정보를 생성하는 혈압정보 생성부, 유량 센서를 이용하여 상기 피검자 혈액의 혈류정보를 생성하는 혈류정보 생성부, 상기 혈압정보 및 상기 혈류정보에 기초하여 상기 피검자 혈액의 에너지에 대응하는 정보를 결정하는 에너지정보 결정부 및 상기 에너지에 대응하는 정보를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.

Description

혈액 에너지 측정 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASUREMENTING BLOOD ENERGY}
본원은 혈액 에너지 측정 장치에 관한 것이다.
체내의 혈액순환은 심장의 수축에 따라 박동성 혈류를 유지하게 된다. 현재까지 이러한 박동성 혈류의 특징을 분석하고 비박동성 혈류와의 비교연구를 통해 박동성 혈류가 갖는 특성과 장점에 대한 여러 결과들이 보고되어 있다. 특히 심장 수술 시 행해지는 통상의 심폐우회에 있어 박동성 혈류가 보다 생리적으로 적합하고 상대적으로 혈관의 개통성 유지에 유리함을 보고하고 있다. 또한 혈류의 박동성으로 인해 미세순환과 조직 확산의 증가 또한 보고된 바 있다.
박동성 혈류에 의한 특징적인 파형이 가지고 있는 에너지에 대한 개념을 고려함으로써, 박동성 혈류와 에너지의 관계에 대한 연구에 대한 요구가 증가되고 있다. 즉, 조직 관류에 관여하는 주요한 요인으로 압력의 차이 이외에 혈류에 관한 에너지를 함께 고려해 볼 필요가 있다.
한편, 실제 임상에서 만나게 되는 환자들은 다양한 정도의 혈관협착을 보이는 경우가 많다. 특히 유의한 혈관협착의 경우 주요한 수술 적응증이고 이러한 경우 협착으로 인한 조직관류의 감소를 예측할 수 있다. 만일 혈관협착으로 인해 조직관류가 저하되는 상황이라면 혈류의 구동방식을 정함에 있어 더욱 신중해야 한다. 박동성 혈류가 갖는 고유의 파형을 유지하는 것이 조직관류에 유리하다면 혈관협착이 있는 경우 혈류의 파형은 어느 정도 유지되는지 그리고 실제 혈역학적 관점에서 비박동성 혈류와의 차이 여부를 확인하는 연구가 필요하다. 본원의 배경이 되는 기술은 한국공개특허공보 특2003-0084794호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 에너지 등가 압력(EEP)과 혈역학 에너지(SHE)의 측정을 표준화시키는 혈액 에너지 측정 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본원은 심전도와 같은 종래 환자 감시 장치의 생체 신호와 혈액에 관한 에너지정보를 동시에 측정 및 표시할 수 있는 혈액 에너지 장치를 제공하고자 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 실시예의 일 예 따른 혈액 에너지 측정 장치는, 압력 센서를 이용하여 피검자 혈액의 혈압정보를 생성하는 혈압정보 생성부, 유량 센서를 이용하여 상기 피검자 혈액의 혈류정보를 생성하는 혈류정보 생성부, 상기 혈압정보 및 상기 혈류정보에 기초하여 상기 피검자 혈액의 에너지에 대응하는 정보를 결정하는 에너지정보 결정부 및 상기 에너지에 대응하는 정보를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 에너지에 대응하는 정보는 에너지 등가 압력(EEP: Energy Equivalent Pressure) 정보일 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 에너지정보는 상기 혈압정보 및 상기 혈류정보 중 적어도 하나의 적분 결과에 기초하여 결정될 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 에너지정보는 상기 혈압정보와 상기 혈류정보의 곱의 결과를 시간에 따라 적분한 제 1 적분 결과에 상기 혈류정보를 시간에 따라 적분한 제 2 적분 결과로 나눌 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 혈압정보는 제 1 유형의 혈압정보이되, 상기 에너지에 대응하는 정보는 제 2 유형의 혈압정보일 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 피검자 혈액의 평균 동맥압(MAP: Mean Arterial Pressure) 정보를 생성하는 평균 동맥압 정보 생성부 및 상기 에너지에 대응하는 정보 및 상기 평균 동맥압 정보에 기초하여 상기 피검자 혈액에 대응하는 혈역학 에너지(hemodynamic energy) 정보를 생성하는 혈역학 에너지정보 생성부를 더 포함하되, 상기 표시부는, 상기 혈역학 에너지정보를 더 표시할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 표시부는 상기 에너지에 대응하는 정보 및 상기 혈역학 에너지정보를 시간에 흐름에 따라 그래픽적으로 표시할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 심전도 센서를 이용하여 상기 피검자의 심전도정보를 생성하는 심전도정보 생성부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 맥파 센서를 이용하여 상기 피검자의 맥파정보를 생성하는 맥파정보 생성부 및 온도 센서를 이용하여 상기 피검자의 온도정보를 생성하는 온도정보 생성부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 에너지에 대응하는 정보는 상기 심전도정보에 기초하여 결정될 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 에너지에 대응하는 정보는 상기 심전도정보, 맥파정보 및 상기 온도정보 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 압력 센서 및 상기 유량 센서는, 혈관의 협착구간의 전,후를 동시에 측정하는 2채널 센서이되, 상기 심전도 센서, 맥파 센서 및 온도 센서는 1 채널 센서일 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 실시예의 일 예에 따른 혈액 에너지 측정방법은 압력 센서를 이용하여 피검자 혈액의 혈압정보를 생성하는 단계, 유량 센서를 이용하여 상기 피검자 혈액의 혈류정보를 생성하는 단계, 상기 혈압정보 및 상기 혈류정보에 기초하여 상기 피검자 혈액의 에너지에 대응하는 정보를 결정하는 단계 및 상기 에너지에 대응하는 정보를 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 피검자의 혈압정보 및 혈류정보에 기초하여 에너지 등가 압력(EEP)과 혈역학 에너지(SHE)의 측정을 표준화시키는 혈액 에너지 측정 장치를 제공할 수 있다.
본원의 과제 해결 수단에 의하면, 심전도와 같은 종래 환자 감시 장치의 생체 신호와 혈액에 관한 에너지정보를 동시에 측정 및 표시할 수 있는 혈액 에너지 장치를 제공할 수 있다.
본원의 과제 해결 수단에 의하면, 심혈관계 상태를 대변하는 신개념 측정지표로서, 기존의 혈압 또는 혈류량 지표의 단점을 보완하는 새로운 혈역학 에너지 기반의 측정 지표를 개발할 수 있다.
본원의 과제 해결 수단에 의하면, 기존의 진단 지표를 보완 및 융합한 신개념 혈액 에너지 장치를 구축함으로써, 심혈관계 진단 및 치료 체계를 개선할 수 있다.
본원의 과제 해결 수단에 의하면, 새로운 혈액 에너지 측정 장치를 통해 기존 혈액 에너지 장치보다 정교하고 융합적인 연구 데이터를 확보하고 체계적으로 관리할 수 있다.
본원에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 혈액 에너지 측정장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도2는 본원의 일 실시예에 따른 혈액 에너지 측정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3은 혈류센서를 포함하는 프로브의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 심전도정보 생성부, 맥파정보 생성부 및 온도정보 생성부를 포함한 혈액 에너지 측정장치의 구성도이다.
도 5는 혈압정보, 혈류정보, 심전도정보, 맥파정보를 그래픽적으로 표시한 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 혈액 에너지 측정 장치를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 원의 일 실시예에 따른 혈액 에너지 측정 방법의 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원의 일 실시예에 따른 혈액 에너지 측정 장치는 기존 혈역학 에너지 지표의 개념과 다양한 생체 신호 에너지를 융합한 신개념 복합 생체 모니터링 시스템 구축을 위한 것으로 심혈관계 진단 및 치료효과의 개선과 생체 융합 지표의 계측의 기반기술을 확보할 수 있다.
이하에서는 본원의 일 실시예에 따른 혈액 에너지 측정 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 혈액 에너지 측정 장치를 설명하기 위한 개념도이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 혈액 에너지 측정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본원의 일 실시예에 따른 혈액 에너지 측정 장치(100)는 혈압정보 생성부(110), 혈류정보 생성부(120), 에너지정보 결정부(130) 및 표시부(140)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 개인 혈액 에너지 측정 장치(100)는 본원의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 1에 도시된 구성 요소들을 기초로 하여 여러 형태로 변형이 가능함은 본원의 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 예를 들어, 구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다. 예시적으로
도 2에 도시된 압력센서(111) 및 유량 센서(121)는 혈압정보 생성부(110) 및 혈류정보 생성부(120)와 별도로 구성될 수도 있고, 혈압정보 생성부(110) 및 혈류정보 생성부(120)에 포함될 수도 있다.
혈압정보 생성부(110)는 압력 센서(111)를 이용하여 피검자 혈액의 혈압정보를 생성할 수 있다. 이 때 혈압정보는 제 1 유형의 혈압정보일 수 있다. 제1유형의 혈압정보는 압력 센서(111)에서 센싱한 혈압정보인 동맥압(mmHg)을 의미한다. 이 때, 압력 센서(111)의 일 예를 혈압 센서이다. 일 예로, 혈압정보 생성부(110)는 Dynamic Strain Amplifier인 ST-AM100(Senstech, Korea) AMP와PS9030VY(Sensortechnics, Germany) 혈압 센서를 사용할 수 있다.
혈류정보 생성부(120)는 유량 센서(121)를 이용하여 상기 피검자 혈액의 혈류정보를 생성할 수 있다. 일 예로, 혈류정보 생성부(120)는 일 예로 Flowmeter인 TS402(Transonic System Inc, U.S.A)와, Perivascular Flowprobes(Transonics System Inc, U.S.A사 유량 센서를 사용할 수 있다.
도 3은 혈류센서를 포함하는 프로브의 일 예를 나타낸 도면이다.
혈류정보 생성부(120)는 프로브와 연결될 수 있는데, 도 3에 도시된 바와 같이 프로브 내에 4개의 유량 센서(121)가 각각 배치될 수 있다. 각각의 유량 센서(121)는 서로 교차되어 신호를 송수신 하며 혈류정보를 생성할 수 있다.
한편 압력 센서(111) 및 유량 센서(121)는, 혈관의 협착구간의 전,후를 동시에 측정하는 2채널 센서일 수 있다. 예시적으로 압력센서(111) 및 유량 센서(121)가 각각 2채널로 구성됨에 따라, 혈관의 협착 구간만을 동시에 측정할 수 있다. 다른 예로, 압력 센서(111) 및 유량 센서(121)가 각각 2채널로 구성됨에 따라 하나의 채널이 동작할 때, 다른 채널이 예비동작 상태일 수 있다.
한편 혈압정보 생성부(110) 및 혈류정보 생성부(120)는 비침습적인 방법을 통하여 혈압정보 및 혈류정보를 생성할 수도 있고, 침습적인 방법을 통하여 혈압정보 및 혈류정보를 생성할 수도 있다. 침습적인 방법(invasive Therapy)의 일 예로 절개 수술과 같이 피검자의 몸을 절개하는 등의 고통이 수반되는 과정을 통하여 신호를 측정하는 방법이 있다. 한편, 비침습적인 방법의 일 예로 특정 약물의 주입을 통한 측정이나, 레이저, 음파, 광, 방사선 등의 매체를 통해 비침습적으로 신호를 측정하는 방법이 있다.
상술한 혈압정보 및 혈류정보는 증폭부(A)에서 증폭된 후, 변환부(B)를 통해 디지털 신호로 변환될 수 있다. (도 2참조)
상술한 협압 정보 생성부(110) 및 혈류정보 생성부(120)는 후술할 케이스(C)에 포함되고, 프로브(P)의 일단은 케이스(C)와 각각 연결되고, 프로브의 타단은 각각의 정보를 센싱하기 위한 감지수단이 결합되어 피검자의 신체와 접촉될 수 있다. 따라서 협압 정보 생성부(110) 및 혈류정보 생성부(120)는 프로브를 통해 감지된 피검자의상태정보를 통해 혈압정보 및 혈류정보를 생성할 수 있다.
에너지정보 결정부(130)는 혈압정보 및 혈류정보에 기초하여 피검자 혈액의 에너지에 대응하는 정보를 결정할 수 있다. 이 때, 에너지에 대응하는 정보는 제 2 유형의 혈압정보 일 수 있다.
에너지에 대응하는 정보는 에너지 등가 압력(EEP: Energy Equivalent Pressure) 정보일 수 있다. 에너지 등가 압력(Energy Equivalent Pressure (EEP) 라 함은 심장 혹은 구동 펌프로부터 박출된 박동성 혈류가 일정시간에 갖는 에너지로서 단위시간 동안의 혈류의 속도와 파형의 적분값일 수 있다. 따라서 에너지 등가 압력을 계산하는 경우 혈류의 파형과 유속을 균일하게 할 필요가 있을 수 있다. 이하에서는 에너지 등가 압력을 EEP라 칭한다.
에너지 등가 압력 값 즉 에너지정보는 [수학식1]을 통하여 산출될 수 있다.
[수학식 1]
EEP (mmHg)=(pfdt)/(fdt)
여기서, 수학식1의 f는 혈류 속도(L/min), p는 동맥압(mmHg)을 나타내며, 혈류와 압력의 한 사이클 동안 혈류와 압력을 곱한 파형을 시간에 따라 적분한 수치인 혈역학 힘(hemodynamic power curve)을 혈류를 시간에 따라 적분한 수치(pump flow-rate curve)로 나눈 값일 수 있다.
이와 같이, 에너지정보는 혈압정보 및 혈류정보 중 적어도 하나의 적분 결과에 기초하여 결정될 수 있다. 예시적으로 에너지정보는 혈압정보와 혈류정보의 곱의 결과를 시간에 따라 적분한 제 1 적분 결과(pfdt)에 혈류정보를 시간에 따라 적분한 제 2 적분 결과(fdt)로 나눌 수 있다. 이하에서는 에너지정보를 제2유형의 혈압정보라 표현할 수 있다.
에너지정보는 피검자의 혈압과 혈류를 측정하여 미리 저장한 숫자 raw data를 가지고 상술한 수학식1에 적용하여 EEP 값을 산출할 수 있다. 이 때 EEP 값은 그래프로 실시간으로 보여줄 수도 있으나, 실시간으로 보여주지 않을 수도 있다. 때때로, 실시간으로 그래프를 보는 것이 의미가 없을 수 있기 때문이다. 실시간으로 그래프를 보지 않는 경우, 에너지정보 결정부(130)는 피검자의 혈압과 혈류를 동시에 측정하여 원하는 시간대별로 raw data 파일로서 저장하고, 이후 특정 시간대 또는 시간의 흐름에 따라 분석할 수 있다.
표시부(140)는 에너지정보 결정부(130)에서 결정된 에너지에 대응하는 정보를 표시할 수 있다. 예시적으로 표시부(140)는 에너지에 대응하는 정보를 시간에 흐름에 따라 그래픽적으로 표시할 수 있다.
표시부(140)는 후술할 도 6에 도시된 바와 같이 케이스(C)의 디스플레이를 의미하거나, 웹 브라우저(Web Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등이 될 수 있다.
한편 본원의 혈액 에너지 측정 장치(100)는 평균 동맥압 정보 생성부(150)를 더 포함할 수 있다. (도 2참조)
평균 동맥압 정보 생성부(150)는 피검자 혈액의 평균 동맥압(MAP: Mean Arterial Pressure) 정보를 생성할 수 있다. 평균 동맥압이란 피검자의 혈압정보의 평균값은 숫자로 나타낸 것일 수 있다.
한편 본원의 혈액 에너지 측정 장치(100)는 혈역학 에너지정보 생성부(160)를 더 포함할 수 있다. (도 2 참조)
혈역학 에너지정보 생성부(160)는 에너지정보 결정부(130)에서 결정된 에너지에 대응하는 정보 및 평균 동맥압 정보 생성부(150)에서 생성된 평균 동맥압 정보에 기초하여 피검자 혈액에 대응하는 혈역학 에너지(hemodynamic energy) 정보를 생성할 수 있다. 이하에서는 혈역학 에너지를 SHE로 표현될 수 있다.
혈역학 에너지는 [수학식 2]를 통하여 산출될 수 있다.
[수학식2]
SHE (ergs/cm3)=1,332×(EEP-MAP)
여기서, MAP는 평균 동맥압을 나타내며, 1,332는 압력 단위인 mmHg를 에너지 단위인 erg/cm3로 전환하기 위한 상수일 수 있다.
SHE는 EEP와 평균 동맥압의 차이인 ‘extra energy’를 의미하는 것으로 비박동성 혈류에서는 EEP가 평균 동맥압과 같아서 그 수치가 0이지만 박동성이 있는 상태에서 EEP 값이 평균 동맥압 보다 높으므로 의미 있는 수치를 갖는다.
이 때 표시부(140)는 혈역학 에너지정보 생성부(160)에서 생성된 혈역학 에너지정보를 더 표시할 수도 있으며, 혈역학 에너지 또한 시간에 흐름에 따라 그래픽 적으로 표시할 수 있다.
도 4는 심전도정보 생성부, 맥파정보 생성부 및 온도정보 생성부를 포함한 혈액 에너지 측정장치의 구성도이다.
심전도정보 생성부(170)는 심전도 센서(171)를 이용하여 피검자의 심전도정보를 생성하는 심전도정보를 생성할 수 있다. 심전도 센서(171)는 도 4에 도시된 바와 같이 피검자의 오른팔과 왼팔에 전극을 부착하고, 말초혈관에 흐르는 피의 투과 또는 반사량을 감지할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 에너지에 대응하는 정보는 심전도정보에 기초하여 결정될 수 있다. 이 때, 에너지에 대응하는 정보는 혈압정보 및 혈류정보 중 적어도 하나의 적분 결과와 심전도정보에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 에너지에 대응하는 정보의 결정에 있어서, 혈압정보와 혈류정보의 곱의 결과를 시간에 따라 적분한 제 1 적분 결과(pfdt)에 혈류정보를 시간에 따라 적분한 제 2 적분 결과(fdt)로 나눈 제2유형의 혈압정보와 함께 심전도정보가 추가적으로 고려될 수도 있다. 일 예로, 에너지에 대응하는 정보의 결정에 있어서, 제 1 적분 결과 또는 제 2 적분 결과에 심전도정보에 대응하는 상수값이 사칙연산 중 어느 하나에 의해 반영될 수 있다. 다른 예로, 제 1 적분 결과 또는 제 2 적분 결과를 결정하는데 있어서, 심전도정보에 대응하는 상수값이 반영될 수도 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 에너지에 대응하는 정보 및 심전도정보에 기초하여 새로운 출력 정보가 생성될 수 있다. 일 예로, 출력 정보는 에너지에 대응하는 정보 및 심전도정보 사이의 사칙연산 중 어느 하나에 의해 결정될 수 있다.
맥파정보 생성부(180)는 맥파 센서(181)를 이용하여 피검자의 맥파정보를 생성할 수 있다. 맥파정보 생성부(180)는 일 예로 광센서인 투과식으로 검출이 가능한 EP520(Laxtha, Korea)를 이용할 수 있다.
온도정보 생성부(190)는 온도 센서(191)를 이용하여 피검자의 온도정보를 생성할 수 있다. 온도정보 생성부(190)는 일 예로 USB를 통해 구동되는 NI-USB TC01(National Instruments, U.S.A)인 열전쌍 측정 디바이스를 사용하거나, K-Type Thermocouple Sensor을 사용할 수 있다.
상술한 심전도 센서(171), 맥파 센서(181) 및 온도 센서(191)는 1 채널 센서일 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 심전도정보 생성부(170), 맥파정보 생성부(180) 및 온도정보 생성부(190)와 별도로 각각 구성될 수도 있고, 심전도정보 생성부(170), 맥파정보 생성부(180) 및 온도정보 생성부(190)에 각각 포함될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지에 대응하는 정보는 심전도정보, 맥파정보 및 온도정보 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 예시적으로, 에너지에 대응하는 정보(또는 제2유형의 혈압정보)는 심전도정보, 맥파정보 및 온도정보 중 적어도 하나의 정보와 함께 고려되어 결정될 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 에너지에 대응하는 정보 및 심전도 신호, 맥파정보 또는 온도정보 중 적어도 하나에 기초하여 새로운 출력 정보가 생성될 수 있다. 일 예로, 출력 정보는 에너지에 대응하는 정보 및 심전도정보, 맥파정보 또는 온도정보 중 적어도 하나 사이의 사칙연산 중 어느 하나에 의해 결정될 수 있다. 한편, 제 1 유형의 혈압정보는 혈압 센서를 통해 측정되는 혈압정보이되, 제 2 유형의 혈압정보는 에너지 단위로 변환된 혈압정보일 수 있다.
그리고 심전도정보, 맥파정보 및 온도정보 또한 증폭부(A)에서 증폭된 후, 변환부(B)를 통해 디지털 신호로 변환될 수 있다.
도 5는 혈압정보, 혈류정보, 심전도정보, 맥파정보를 그래픽적으로 표시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이 혈압정보, 혈류정보, 심전도정보, 맥파정보는 그래픽적으로 표시될 수 있다. 한편 는 혈압정보, 혈류정보, 심전도정보, 맥파정보 및 온도정보는 EEP 및 SHE와 함께 적용되어 다른 데이터로 산출되어 표시될 수도 있다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 혈액 에너지 측정 장치를 나타낸 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이 혈압정보, 혈류정보, 심전도정보, 맥파정보 및 온도정보의 하드웨어 동작은 통합된 케이스(C)에서 구동될 수 있다. 또한 소프트웨어 구동 또한 Surface Pro 3 Tablet PC로 구동하게 하여 케이스(C) 내에 부착되어 구동될 수 있다.
또한 상술한 혈압정보 생성부(110), 혈류정보 생성부(120), 심전도정보 생성부(170), 맥파정보 생성부(180) 및 온도정보 생성부(190)는 케이스(C)에 포함되고, 프로브(P)의 일단은 케이스(C)와 각각 연결되고, 프로브(P)의 타단은 각각의 정보를 센싱하기 위한 감지수단이 결합되어 피검자의 신체와 접촉될 수 있다. (도 6참조)
이하에서는 혈액 에너지 측정 방법에 대해 설명한다.
도 7은 본 원의 일 실시예에 따른 혈액 에너지 측정 방법의 흐름도이다. 도 7에 도시된 실시예에 따른 혈액 에너지 측정 방법은 도 1에 도시된 혈액 에너지 측정 장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서 이하에서 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 6에 도시된 혈액 에너지 측정 장치에 관하여 이상에서 기술한 내용은 도 7에 도시된 실시예에 따른 혈액 에너지 측정 방법에도 적용될 수 있다.
단계 S200에서 혈액 에너지 측정 장치(100)는 압력 센서(111)를 이용하여 피검자 혈액의 혈압정보를 생성할 수 있다.
단계 S210에서 혈액 에너지 측정 장치(100)는 유량 센서(121)를 이용하여 피검자 혈액의 혈류정보를 생성할 수 있다.
단계 S220에서 혈액 에너지 측정 장치(100)는 혈압정보 및 상기 혈류정보에 기초하여 상기 피검자 혈액의 에너지에 대응하는 정보를 결정할 수 있다.
단계 S230에서 혈액 에너지 측정 장치(100)는 에너지에 대응하는 정보를 표시할 수 있다.
상술한 혈액 에너지 측정 방법 또는 혈액 에너지 측정 장치에 의해 %EEP가 산출될 수도 있다. 이 때, %EEP는 EEP 와 평균압력 (mean arterial pressure) 의 차이를 평균압력으로 나누어 백분율로 환산한 값일 수 있다. 그러므로 %EEP 의 경우, 비박동성 혈류와 달리 박동성 혈류가 갖는 잉여 에너지의 비율을 표기한 것이라 하겠다. %EEP 의 측정을 통해 박동성 혈류가 갖는 파형이 유의한 에너지인지 아닌지를 확인할 수 있다. 즉 정상에 가까운 %EEP일수록 파형이 갖는 에너지 또한 정상에 가까울 것이라 할 수 있다. 반대로 %EEP가 너무 낮거나 0에 가까울수록 파형이 갖는 에너지는 의미 없는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 이론적으로 비박동성 혈류의 %EEP 은 ‘0’일 수 있다. SHE 의 경우는 이 %EEP 을 실제 측정치로 바꾼 것일 수 있으며, 따라서, SHE 의 경우도 비박동성 혈류에서는 ‘0’ 이다.
앞서 설명된 혈액 에너지 측정 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
또한, 본원은 앞서 설명된 혈액 에너지 측정 방법을 실행시키기 위하여 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램의 형태로도 구현될 수 있다. 예를 들어, 본원은 스마트폰, 태블릿 등과 같은 모바일 기기, 또는 이러한 모바일 기기에 애플리케이션을 제공하는 앱 스토어 등이 보유하고 있는 서버에 포함되는 기록매체에 저장된 애플리케이션의 형태로 구현될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 혈액 에너지 측정 장치
110: 혈압정보 생성부
110: 혈류정보 생성부
130: 에너지정보 결정부
140: 표시부
150: 평균 동맥압 정보 생성부
160: 혈역학 에너지정보 생성부

Claims (13)

  1. 혈액의 에너지를 측정하는 장치에 있어서,
    압력 센서를 이용하여 피검자 혈액의 혈압정보를 생성하는 혈압정보 생성부;
    유량 센서를 이용하여 상기 피검자 혈액의 혈류정보를 생성하는 혈류정보 생성부;
    상기 혈압정보 및 상기 혈류정보에 기초하여 상기 피검자 혈액의 에너지에 대응하는 정보를 결정하는 에너지정보 결정부; 및
    상기 에너지에 대응하는 정보를 표시하는 표시부를 포함하는 혈액 에너지 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지에 대응하는 정보는 에너지 등가 압력(EEP: Energy Equivalent Pressure) 정보인 것인, 혈액 에너지 측정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지정보는 상기 혈압정보 및 상기 혈류정보 중 적어도 하나의 적분 결과에 기초하여 결정되는 것인, 혈액 에너지 측정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지정보는 상기 혈압정보와 상기 혈류정보의 곱의 결과를 시간에 따라 적분한 제 1 적분 결과에 상기 혈류정보를 시간에 따라 적분한 제 2 적분 결과로 나눈 것인, 혈액 에너지 측정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 혈압정보는 제 1 유형의 혈압정보이되,
    상기 에너지에 대응하는 정보는 제 2 유형의 혈압정보인 것인, 혈액 에너지 측정 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 피검자 혈액의 평균 동맥압(MAP: Mean Arterial Pressure) 정보를 생성하는 평균 동맥압 정보 생성부; 및
    상기 에너지에 대응하는 정보 및 상기 평균 동맥압 정보에 기초하여 상기 피검자 혈액에 대응하는 혈역학 에너지(hemodynamic energy) 정보를 생성하는 혈역학 에너지정보 생성부를 더 포함하되,
    상기 표시부는, 상기 혈역학 에너지정보를 더 표시하는 것인, 혈액 에너지 측정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 표시부는 상기 에너지에 대응하는 정보 및 상기 혈역학 에너지정보를 시간에 흐름에 따라 그래픽적으로 표시하는 것인, 혈액 에너지 측정 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    심전도 센서를 이용하여 상기 피검자의 심전도정보를 생성하는 심전도정보 생성부 를 더 포함하는, 혈액 에너지 측정 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    맥파 센서를 이용하여 상기 피검자의 맥파정보를 생성하는 맥파정보 생성부; 및
    온도 센서를 이용하여 상기 피검자의 온도정보를 생성하는 온도정보 생성부를 더 포함하는, 혈액 에너지 측정 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 에너지에 대응하는 정보는 상기 심전도정보에 기초하여 결정되는 것인, 혈액 에너지 측정 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 에너지에 대응하는 정보는 상기 심전도정보, 맥파정보 및 상기 온도정보 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 것인, 혈액 에너지 측정 장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 압력 센서 및 상기 유량 센서는,
    혈관의 협착구간의 전,후를 동시에 측정하는 2채널 센서이되,
    상기 심전도 센서, 맥파 센서 및 온도 센서는 1 채널 센서인 것인, 혈액 에너지 측정 장치.
  13. 혈액의 에너지를 측정하는 방법에 있어서,
    압력 센서를 이용하여 피검자 혈액의 혈압정보를 생성하는 단계;
    유량 센서를 이용하여 상기 피검자 혈액의 혈류정보를 생성하는 단계;
    상기 혈압정보 및 상기 혈류정보에 기초하여 상기 피검자 혈액의 에너지에 대응하는 정보를 결정하는 단계; 및
    상기 에너지에 대응하는 정보를 표시하는 단계를 포함하는 혈액 에너지 측정 방법.
KR1020150153245A 2015-11-02 2015-11-02 혈액 에너지 측정 장치 및 그 방법 KR20170050996A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150153245A KR20170050996A (ko) 2015-11-02 2015-11-02 혈액 에너지 측정 장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150153245A KR20170050996A (ko) 2015-11-02 2015-11-02 혈액 에너지 측정 장치 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170050996A true KR20170050996A (ko) 2017-05-11

Family

ID=58741729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150153245A KR20170050996A (ko) 2015-11-02 2015-11-02 혈액 에너지 측정 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170050996A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Davies et al. Use of simultaneous pressure and velocity measurements to estimate arterial wave speed at a single site in humans
Pratt et al. Calculating arterial pressure-based cardiac output using a novel measurement and analysis method
JP5449793B2 (ja) 生理学的パラメータを求めるための装置および方法
Davies et al. Pulse wave velocity and the non-invasive methods used to assess it: Complior, SphygmoCor, Arteriograph and Vicorder
US9591976B2 (en) Method and apparatus for measuring blood volume
Segers et al. Individualizing the aorto-radial pressure transfer function: feasibility of a model-based approach
JP6783863B2 (ja) 血行管理のためのマルチサイト連続超音波流量測定
Posokhov Pulse wave velocity 24-hour monitoring with one-site measurements by oscillometry
EP2967368B1 (en) Apparatus and methods for computing cardiac output of a living subject via applanation tonometry
Kotovskaya et al. Validation of the integration of technology that measures additional “vascular” indices into an ambulatory blood pressure monitoring system
Fazeli et al. Estimation of cardiac output and peripheral resistance using square-wave-approximated aortic flow signal
Saugel et al. Technological assessment and objective evaluation of minimally invasive and noninvasive cardiac output monitoring systems
Modi et al. Physiology-guided management of serial coronary artery disease: a review
US20180098709A1 (en) Non-invasive system and method for monitoring lusitropic myocardial function in relation to inotropic myocardial function
US20240148261A1 (en) Hemodynamic analysis system
Pilz et al. Continuous cuffless and non-invasive measurement of arterial blood pressure—concepts and future perspectives
Sjöberg et al. Non‐invasive quantification of pressure‐volume loops from cardiovascular magnetic resonance at rest and during dobutamine stress
Stewart et al. A feasibility study of non-invasive continuous estimation of brachial pressure derived from arterial and venous lines during dialysis
Pielmus et al. Surrogate based continuous noninvasive blood pressure measurement
Davydov et al. Nondestructive Method for Testing Elasticity of Walls of Human Veins and Arteries
EP2281504A1 (en) Apparatus and method for determining a physiological parameter
Liang et al. In vivo validation of an oscillometric method for estimating central aortic pressure
Khanna et al. Agreement between cardiac output estimation with a wireless, wearable pulse decomposition analysis device and continuous thermodilution in post cardiac surgery intensive care unit patients
KR20170050996A (ko) 혈액 에너지 측정 장치 및 그 방법
JP2023539358A (ja) 心拍出量測定結果の信頼性を推定するための方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application