KR20180033018A - Wrist watch typed blood pressure measuring device using korotkoff sound - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 코로트코프음을 이용한 손목형 혈압계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피에조 필름 센싱 기술을 적용한 손목형 혈압계에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wrist blood pressure monitor using a Korotkoff sound, and more particularly to a wrist blood pressure monitor using a piezoelectric film sensing technique.
혈압은 혈관계 회로에서 심장 박동의 펌프작용으로 박출된 혈액에 의해 혈관벽에 인가되는 압력이다. 혈압 측정 방법으로는 혈관속에 주사침이나 카테터를 삽입하여 혈압을 측정하는 직접법과 상완에 감긴 가압대(cuff)의 압력 변화를 이용하여 혈압을 측정하는 간접법이 알려져 있다.Blood pressure is the pressure applied to the blood vessel wall by the blood ejected from the vascular system circuit by the pumping action of the heartbeat. The blood pressure measurement method is known as a direct method of measuring a blood pressure by inserting a needle or a catheter into a blood vessel and an indirect method of measuring a blood pressure using a pressure change of a cuff wound on the upper arm.
직접법은 인체에 혈압 측정 장치를 침습시켜야 하므로 단순히 혈압을 측정하기 위해 사용되지 않고, 중환자 감시나 수술 등의 특별한 상황에서 사용된다. 따라서, 간접법에 의한 혈압 측정이 일반적이며, 간접법에 의한 혈압 측정은 자동 혈압계와 수동 혈압계에 의해 이루어진다.The direct method is not used to measure blood pressure simply because it is necessary to invade the human body with a blood pressure measuring device, and it is used in special situations such as intensive care monitoring or surgery. Therefore, the blood pressure measurement by the indirect method is general, and the blood pressure measurement by the indirect method is performed by the automatic blood pressure meter and the manual blood pressure meter.
전통적인 혈압 측정 방식을 이용하는 수동 혈압계는 가압대(cuff), 압력계(sphygmomanometer), 청진기를 이용하여 상완(팔뚝, brachial)에 압력을 가했다가 서서히 감압하면서 청진기를 이용해 코로트코프음을 청취하여 최고 혈압과 최소 혈압을 측정한다.A manual blood pressure monitor using a conventional blood pressure measurement method is a system in which a pressure is applied to the upper arm (brachial) using a cuff, a sphygmomanometer and a stethoscope while slowly depressurizing and listening to a Korotkoff sound using a stethoscope, The minimum blood pressure is measured.
자동 혈압계는 청진기가 아닌 센서를 이용한다. 일반적으로 자동 혈압계에는 동맥의 압력 파형으로 수축기와 이완기의 혈압을 측정하는 오실로메트릭 방법이 이용되고 있다. 현재의 상완 자동 혈압계는 가압 후 감압 과정에서 펄스의 크기를 모니터링하면서 펄스의 크기를 이용하여 최고 및 최저 혈압값을 결정한다. 하지만, 오실로메트릭 방법에 의해 정확한 혈압을 측정하기 위해서는 신호 분석 및 노이즈 제거를 위한 정교한 알고리즘의 수립이 어렵고, 오실로메트릭 방법을 이용한 자동 혈압계에 의해서는 정확한 혈압을 측정이 어렵다는 문제가 있다.Automatic blood pressure monitors use sensors rather than stethoscopes. In general, an automatic sphygmomanometer employs an oscillometric method of measuring systolic and diastolic blood pressures by an arterial pressure waveform. Current upper arm automatic sphygmomanometers use the magnitude of the pulse to determine the highest and lowest blood pressure values while monitoring the magnitude of the pulse during depressurization after pressurization. However, it is difficult to establish a sophisticated algorithm for signal analysis and noise removal in order to accurately measure the blood pressure by the oscillometric method, and it is difficult to measure the accurate blood pressure by the automatic blood pressure monitor using the oscillometric method.
한편, 현재의 손목형 자동 혈압계는 가압 후 감압 과정에서 펄스의 크기를 모니터링하면서 펄스의 크기를 이용해 최고 및 최저 혈압값을 결정하는 오실로메트릭(oscillometric) 방법을 이용한다. 이는 손목의 요골 동맥에서 코로트코프음을 청취하는 데 있어 기술적 한계가 존재하기 때문이다. Meanwhile, the current wrist type automatic blood pressure monitor uses an oscillometric method of determining the maximum and minimum blood pressure values by using the magnitude of the pulse while monitoring the magnitude of the pulse in the depressurization process after pressurization. This is because of technical limitations in listening to Korotkov's sound in the radial artery of the wrist.
손목형 혈압계의 단점(부정확성)은 손목의 혈압값이 상완(팔뚝)의 혈압값에 비해 높은 것이 정상임에도 불구하고 측정은 손목에서 이루어지고 혈압값은 상완 혈압값으로 표시되기 때문에 그 과정에서 오차가 발생한다.Although the disadvantage (inaccuracy) of the wrist blood pressure monitor is that the wrist blood pressure value is higher than the upper arm blood pressure value, the measurement is performed on the wrist and the blood pressure value is expressed as the upper arm blood pressure value. Occurs.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 코로트코프음을 이용하면서 손목에 착용할 수 있는 손목형 혈압계를 제공함에 있다. 또한, 본 발명의 목적은 손목 요골동맥에서의 미세한 코로트코프음을 검출하기 위한 노이즈 제거 알고리즘과 보정 알고리즘을 적용하여 신뢰성이 향상된 손목형 혈압계를 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wrist blood pressure monitor which can be worn on a wrist while using a Korotkoff sound. Another object of the present invention is to provide a wrist blood pressure monitor having improved reliability by applying a noise elimination algorithm and a correction algorithm for detecting fine Korotkoff sounds in the wrist radial artery.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 손목형 혈압계는 손목을 감싸는 몸체 및 공기 주머니를 포함하는 가압대; 상기 공기 주머니가 감압될 때 코로트코프음을 감지하는 피에조 센서; 및 상기 피에조 센서에서 감지된 신호를 처리하여 혈압을 측정하는 제어부;를 포함한다.To achieve the above object, according to the present invention, there is provided a wrist blood pressure tonometer comprising: a pressure bar including a wrist wrapping body and an air pocket; A piezo sensor for sensing a cochlear sound when the air bag is depressurized; And a controller for processing the signal sensed by the piezo sensor to measure the blood pressure.
그리고, 상기 제어부는 상기 코로트코프음의 개시 시점 및 종료 시점에서 측정된 혈압을 각각 최고 혈압 및 최저 혈압으로 판단할 수 있다.The controller may determine the blood pressure measured at the start time and the end time of the Korotkoff sound as the systolic blood pressure and the systolic blood pressure, respectively.
또한, 상기 피에조 센서에서 감지한 신호에서 노이즈를 제거하기 위한 필터부; 및 상기 피에조 센서에서 감지한 신호를 캘리브레이션하는 보정부;를 더 포함할 수 있다.A filter unit for removing noise from a signal sensed by the piezo sensor; And a corrector for calibrating a signal sensed by the piezo sensor.
본 발명에 따른 손목형 혈압계에 의하면 손목 요골 동맥에서의 코로트코프음을 검출하여 혈압값을 제공할 수 있고, 손목 요골동맥에서의 미세한 코로트코프음을 검출하기 위한 노이즈 제거 알고리즘과 보정 알고리즘이 적용되어 신뢰성 있는 혈압 측정을 가능케 한다.The wrist blood pressure monitor according to the present invention can detect a corotor cochlear sound in the radial artery of the wrist and provide a blood pressure value, and a noise canceling algorithm and a correction algorithm for detecting a fine cochlear sound in the wrist radial artery It enables reliable blood pressure measurement.
도 1은 본 발명에 따른 손목형 혈압계의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 손목형 혈압계의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 손목형 혈압계의 동작 방식을 나타내는 흐름도이다.1 is a schematic view of a wrist blood pressure monitor according to the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of a wrist blood pressure monitor according to the present invention.
3 is a flowchart illustrating an operation method of the wrist blood pressure monitor according to the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.
도 1은 본 발명에 따른 손목형 혈압계의 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 손목형 혈압계의 구성을 나타내는 블록도이다.FIG. 1 is a schematic view of a wrist blood pressure monitor according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a wrist blood pressure monitor according to the present invention.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 손목형 혈압계(100)는 팔목에 고정되는 몸체와 공기 주머니(120)를 포함하는 가압대(110)를 포함하며, 가압대(110)에는 코로트코프음을 감지하기 위한 피에조 센서(piezo sensor)(130)가 구비된다. 또한, 본 발명에 따른 손목형 혈압계(100)는 혈압 측정을 전반적으로 제어하는 제어부(140)와 피에조 센서(130)로부터 감지된 신호를 필터링하거나 보정하기 위한 필터부(150)와 보정부(160)를 더 포함한다. 다만, 다른 실시예에서는 필터부(150) 및 보정부(160)가 생략되어도 무방하다.1 and 2, the wrist
공기 주머니(120)가 가압되었다가 서서히 감압되는 경우, 손목의 혈관에서 발생하는 코로트코프음을 피에조 센서(130)가 감지한다. 공기 주머니(120)의 가압 및 감압을 위해 공기관, 밸브 등이 포함될 수 있지만, 본 발명의 본질을 흐리지 않기 위해 이와 같은 구성에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다. When the
피에조 센서(130)에 의해 감지된 코로트코프음의 신호는 신호처리부(미도시)에서 신호처리가 이루어진 뒤 제어부(140)로 전달된다. 이때, 신호처리부(미도시)를 거친 신호는 노이즈를 포함할 수 있기 때문에, 노이즈 필터링을 위한 필터부(160)가 더 포함될 수 있다. 나아가, 상완과 손목의 혈압값은 정상적인 경우, 손목에서 측정된 혈압값이 상완에서 측정된 혈압값보다 높다. 이를 보정하기 위한 보정부(160)가 더 포함될 수 있고, 이는 손목에서 측정된 혈압값을 캘리브레이션하여 상완 혈압값을 제공한다.The signal of the Korotkoff sound sensed by the
제어부(140)는 피에조 센서(130)에서 감지되는 코로트코프음의 개시 시점에서 최고 혈압을 측정하고, 종료 시점에서 최저 혈압을 측정하게 된다. The
한편, 도 1 및 2에는 도시하지 않았지만, 제어부(140)에서 측정된 최고 혈압과 최저 혈압을 포함하는 측정 정보를 표시하는 표시부(미도시)를 더 포함할 수 있다.Although not shown in FIGS. 1 and 2, the
도 3은 본 발명에 따른 손목형 혈압계의 동작 방식을 나타내는 흐름도이다. 본 발명에 따른 손목형 혈압계(100)의 동작을 도 3의 흐름도를 참조하며 상세히 설명한다.3 is a flowchart illustrating an operation method of the wrist blood pressure monitor according to the present invention. The operation of the wrist
도 3의 흐름도와 같이 본 발명에 따른 손목형 혈압계(100)는 공기 주머니를 가압하는 단계(S200), 공기 주머니를 감압하는 단계(S210), 피에조 센서가 코로트코프음을 측정하는 단계(S220), 코로트코프음의 시작 시점 및 종료 시점을 판단하는 단계(S230) 및 최대 혈압 및 최저 혈압을 계측하는 단계(S240)로 이루어진다. 3, the wrist
먼저, 공기 주머니(120)를 기설정된 압력까지 가압한다(S200). First, the
상세하게는, 공기관(미도시)을 경유하여 펌프(미도시)에 연결된 공기 주머니(120)가 상기 펌프(미도시)의 동작에 의해 가압된다. 밸브(미도시)는 공기관(미도시)에 설치되어 공기관(미도시)을 개폐할 수 있다. 구체적으로 밸브(미도시)를 개방시키고, 펌프(미도시)를 동작시킴으로써 공기 주머니(120)의 가압이 이루어진다. 공기 주머니(120)의 압력은 별도로 구비된 압력 센서(미도시)에 의해 측정될 수 있고, 측정된 정보는 제어부(140)에 전달된다.Specifically, the
이후, 밸브(미도시)와 펌프(미도시)를 작동시켜 공기 주머니(120)를 감압한다(S210). 구체적으로, 공기 주머니(120)의 압력이 설정 압력에 이르면 밸브(미도시)를 폐쇄하고 펌프(미도시)의 작동을 정지시킨다. Thereafter, a valve (not shown) and a pump (not shown) are operated to depressurize the air bag 120 (S210). Specifically, when the pressure of the
이후, 피에조 센서(130)에 의해 손목에서의 코로트코프음이 측정(감지)된다(S220). 특히, 코로트코프음의 시작 시점과 종료 시점을 판단하기 위한 신호가 제어부(140)에 전달되고, 제어부(140)는 시작 시점과 종료 시점을 판단(S230)함으로써, 최대 혈압과 최저 혈압을 계측한다(S240).Thereafter, the
한편, 피에조 센서(130)가 감지한 코로트코프음 신호는 제어부(140)에 전달되기 전에 노이즈 필터링 단계를 거칠 수 있다. On the other hand, the corot cop tone signal detected by the
또한, 피에조 센서(130)가 감지한 코로트코프음 신호는 제어부(140)에 전달되기 전에 캘리브레이션을 위한 보정 단계를 더 거칠 수 있다.In addition, the corot cop tone signal sensed by the
상완과 손목의 혈압값은 정상적인 경우, 손목에서 측정된 혈압값이 상완에서 측정된 혈압값보다 높다. 보정 단계는 이를 보정하기 위한 것으로, 손목에서 측정된 혈압값을 캘리브레이션하여 상완 혈압값을 제공할 수 있다.When the blood pressure of the upper arm and wrist is normal, the blood pressure measured on the wrist is higher than the blood pressure measured on the upper arm. The correction step is for correcting this, and the blood pressure value measured at the wrist may be calibrated to provide the upper arm blood pressure value.
또한, 제어부(140)에 의해서 계측된 최대 혈압과 최저 혈압을 사용자(U)에게 확인시키기 위한 디스플레이 단계를 더 포함할 수 있다. 디스플레이 단계에서는 최대 혈압과 최저 혈압을 비롯한 혈압과 관련한 각종 정보를 표시함으로써, 사용자(U)로 하여금 즉각적으로 본인의 혈압 정보를 파악할 수 있게 한다.In addition, the
본 발명에 따른 손목형 혈압계(100)에 의하면 손목 요골 동맥에서의 코로트코프음을 검출하여 혈압값을 제공할 수 있고, 손목 요골동맥에서의 미세한 코로트코프음을 검출하기 위한 노이즈 제거 알고리즘과 보정 알고리즘이 적용되어 신뢰성 있는 혈압 측정을 가능케 한다.According to the wrist
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
100‥‥‥‥‥손목형 혈압계
110‥‥‥‥‥가압대
120‥‥‥‥‥공기 주머니
130‥‥‥‥‥피에조 센서
140‥‥‥‥‥제어부
150‥‥‥‥‥필터부
160‥‥‥‥‥보정부100 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ Wrist
120 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
140
160?
Claims (3)
상기 공기 주머니가 감압될 때 코로트코프음을 감지하는 피에조 센서; 및
상기 피에조 센서에서 감지된 신호를 처리하여 혈압을 계측하는 제어부;를 포함하는 손목형 혈압계.A pressurizing bag including a body surrounding the wrist and an air bag;
A piezo sensor for sensing a cochlear sound when the air bag is depressurized; And
And a controller for processing the signal detected by the piezo sensor to measure the blood pressure.
상기 제어부는 상기 코로트코프음의 개시 시점 및 종료 시점에서 측정된 혈압을 각각 최고 혈압 및 최저 혈압으로 판단하는 손목형 혈압계.The method according to claim 1,
Wherein the control unit determines the blood pressure measured at the start time and the end time of the Korotkoff sound as the systolic blood pressure and the diastolic blood pressure, respectively.
상기 피에조 센서에서 감지한 신호에서 노이즈를 제거하기 위한 필터부; 및
상기 피에조 센서에서 감지한 신호를 캘리브레이션하는 보정부;를 더 포함하는 손목형 혈압계.The method according to claim 1,
A filter unit for removing noise from a signal sensed by the piezo sensor; And
And a correction unit for calibrating a signal sensed by the piezo sensor.
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