KR20180050914A - 경혈점 식별시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 4개의 전극을 사용하여 교류 정전류를 생체의 임의 조직에 가하고 전압 측정전극을 통해 차등 전압을 이용하여 생체 임피던스를 측정하는 방법에 의해 경혈점을 식별하는 방법이다.

Description

경혈점 식별시스템 { Acupoint sensing system }
한의학에서 인체의 장부의 기능을 조절하여 질병을 예방하고 다스리는데 있어서, 개인의 정확한 경락과 경혈을 찾는 것은 한의학을 개인의 건강관리 도구로 쉽게 접근할 수 있게 하는데 있어 매우 중요하다.
그 동안 한의학에서 경락과 경혈에 침을 놓거나 뜸을 뜨거나 하는 자극을 통해 오장육부의 기능을 조화롭게 다스려 질병을 예방하고 다스려 왔으나, 경락과 경혈의 실체에 대해서 체계적으로 연구가 부족하였으나, 최근까지의 연구 결과들을 살펴보면, 경락은 객관적으로 존재하며, 이것은 사람이나 소수의 동물에게만 특유하게 있는 것이 아니고 모든 생물에게 공동적으로 존재하는 것으로 알려졌다.
“경락은 조직적 실체가 아니고 생물제의 정보연락망으로서 경락 안을 운행하는 것은 기도 아니요 혈도 아니며 진액은 더더욱 아니다. 그것은 공액체계의 파이 전자이다.
파이전자의 약천(躍遷), 복합(複合), 천이(遷移)는 광자(光子), 성자(聲子), 고자(孤子), 격자(檄子)등의 에너지 흐름이다.
따라서,경락은 물질이 전이(轉移)되는 통로요, 에너지가 수송되는 통로요, 정보가 전달되는 통로이며, 물질과 에너지와 정보가 고도로 통합된 생물 정보망이다.
경혈은 미토콘드리아의 공간기하적 분포밀도가 비교적 큰 까닭에 생긴 국부세(局部勢)가 액정반도체의 국부에 ‘에너지帶 만곡”을 형성한 부위이다.
경혈의 특성인 에너지대 만곡의 속성은 순경감전의 속도가 비교적 느리면서 일정하지 않은데, 경혈점에서 멈춤과 누적의 현상이 빈번하게 발생하는데, 이것은 마치 물이 낮고 오목한 곳으로 흐르다가 오목한 곳을 채워서 넘친 다음에야 진행하는 것과 유사하다.
순경감전(循經感傳)은 대량의 ?전자의 정체파동(整體波動)이고, 순경감전의 속도는 파이전자의 행파(行波) 가 중첩되어 형성된 파포(波包)群의 속도이다.
순경감전의 과정에서는 물리적인 변화가 발생하는 동시에, 에너지의 전달은 단백질 구조의 유서성(有序性)에 변화를 준다.
경혈점은 대사율, 산소흡수율 온도, 적외선 복사등이 비교적 높고, 저항은 경혈점이 아닌 자리보다 낮다. 또한 경혈점은 온도가 높고, 고전도구역을 형성한다. 경혈점은 전위가 비교적 높고, 전기용량이 비교적 크다.”
[AJCM, Bioelectrodynamics Lab. UK by Mae-Wan Ho, Ph. D, David P, Knight, Ph.D.]
위와 같은 연구결과 외에 국내에서 인체 특정 측정부위의 저항성분이 아닌 고유의 캐패시턴스 성분인 생체이온 전하량을 측정하는 방법으로 경혈점을 찾는 휴대용 경혈식별기 기술이 기 공지되어 있다.[특허번호 10-2008-0111582]
그러나, 상기 기술의 문제는 생체이온 전하량을 충방전 제어를 통해 측정하여 경혈점 여부를 판단하는데, 미세 생체전하량을 충방전 하는데 많은 시간이 소요되어 빠르게 경혈점을 스캔하는데 문제가 있다.
경혈식별시스템의 또 다른 기술로, 경혈식별 단계에서 인체에 대한 영향력을 최소화하고 혈위식별 효율을 증가시키기 위하여 전류감쇠 현상을 억제시키면서 경혈점 식별 과장에서의 전압과 전류를 최소로 하되 인입 전류량과 동일한 전류량을 인출하는 SPAC(Single Power Alternating Current) 방식이 공지되어 있다.
[고전량락과의 부합율 향상을 위한 경혈자극방식의 개선 및 식별시스템의 설계, 2003.07.28 원광대학교 전자공학부]
그러나, 4KHz, 100us, 1.28V, 듀티비 40%의 구형파인 SPAC를 사용하는 경혈식별시스템은 비침습 방식의 전자침 전극을 피부에 접촉할 때, 접촉압력에 따라 그 측정값이 차이가 커서 경혈점 여부를 판단하는데 어려움이 있다.
한의학에서 진단과 치료의 기본 대상인 경혈, 경락의 혈위 식별은 매우 중요하다.
더욱이, 한의학을 전문적인 지식이 없는 일반인이 개인의 건강을 관리하고 질병을 예방, 치유하는 수단으로 활용하기 위해서는 아주 쉽고, 빠르고, 정확하게 경혈점의 위치를 안내해 주고, 개인의 체질과 병증에 따라 스스로 해당 경혈점을 찾고 자극할 수 있게 하는 휴대용 경혈식별시스템이 필요하다.
본 발명의 경우, 2mm 정도의 작은 경혈점을 식별하기 위한 방법으로 4개의 전극을 사용하여 교류 정전류를 생체의 임의 조직에 가하고 전압 측정 전극을 통해 차등 전압을 이용하여 생체 임피던스를 측정하는 방식으로 경혈점을 식별하는 방법이다.
또한, 전극의 크기는 측정의 정확성을 보장하기 위하여 경혈점 크기와 피부두께를 고려하여 정하고, 4개의 전극이 배열되어 있는 축과 교차하는 또 다른 4개의 전극을 배치하여, 20Khz, 100Khz 주파수 각각에 대해 각 축에 대해 임피던스를 측정하여 경혈점을 식별한다.
또한, 경혈점 위치를 추출한 뒤, 경혈점 마커를 통해 경혈점을 표시하도록 했다.
한의학의 지식이 없는 사용자도 자신의 체질과 병증에 따라 정확한 경혈점을 자극하여 질병을 예방하고 다스릴 수 있도록 경혈점 위치정보와 표준3D 인체모델을 결합하여, 데이터베이스로 구축하고, 사용자 정보를 통해 근사 표준3D 인체 모델을 검색하여, 사용자의 인종, 성별, 나이, 키, 체중과 사용자 부분 혹은 전체 이미지를 결합하여, 표준3D모델로 부터 사용자 3D인체모델을 추출하여 사용자 정보와 결합 데이터베이스화 하여, 체계적인 건강관리를 할 수 있다.
사용자가 확대될 수록 표준3D 인체모델이 정밀해 지고, 신규 사용자의 3D 인체모델을 신속하게 추출할 수 있게 되고, 사용자 인종별, 성별, 체질별 병증별 경혈자극에 대한 임상결과과 실시간 누적되면서, 한의학 전문가와 사용자 모두 협업하는 결과가 되어 한의학을 개인 맞춤별 건강관리 도구로 발전시킬 수 있다.
본 발명의 생체 임피던스 측정법에 의한 경혈점 식별시스템은 한의학 전문가와 사용자들이 협업하는 플랫폼을 제공할수 있게 되어 의료서비스에서 소외되어 있는 수 많은 인류의 건강관리 솔루션을 제공하면서 한의학을 더욱 고도화 하여 발전된 한의학 기반 건강관리 서비스의 가치를 공유할 수 있어 인류건강을 증진할 수 있다.
도1. 종래 기술의 생체이온 전하량 측정에 의한 경혈점 식별 방법
도2. 본 발명의 생체 임피던스 측정 방법에 의한 경혈점 식별 시스템 구성도
도3. 본 발명의 4개의 전극을 사용한 생체 임피던스 측정 방법과 등가회로 모델
도4. 본 발명의 4개의 전극을 사용한 생체 임피던스 측정회로의 Calibration 등가회로
도5. 본 발명의 생체 임피던스 측정에 의한 경혈점 식별시스템의 경혈점 마커 구성도
도6. 본 발명의 생체 임피던스 측정에 의한 경혈점 식별시스템의 표준3D 인체모델 연동 예시도
도7. 본 발명의 생체 임피던스 측정에 의한 경혈점 식별시스템의 3D 인체모델 연동 흐름도
도1은 종래 기술의 생체이온 전하량 측정에 의한 경혈점 식별 방법이다.
종래기술은 스위치(2), 트랜지스터(5), 충방전용 커패시턴스(3)를 구비하여, 트랜지스터(5)의 베이스에 ‘1’이 입력되면, 트랜지스터(5)가 ON 상태가 되어 충방전용 커패시턴스(3)에 충전된 생체 이온 전하가 방전하게 된다. 방전될 때 전하가 신체 내로 이동하지 않도록 스위치(2)가 OFF 되어 인체에 영향을 미치지 않도록 한다.
트랜지스터(5) 베이스로는 ‘1’과 ‘0’반복되는 펄스 신호가 입력되어, 생체커페시턴스(1)의 이온전하를 충방전용 커패시턴스(3)로 충방전 하면서, AD컨버터(4)를 통해 전위를 측정하여 경혈점 여부를 식별하게 된다.
도2는 본 발명의 생체 임피던스 측정 방법에 의한 경혈점 식별 시스템 구성도 이다.
본 발명의 경혈점 식별시스템(100)은 제어연산처리부(112)에서 발생한 20KHz와 100KHz의 구형파 펄스가 직류성분을 제거하는 HPF(High Pass Filter)와 100KHz와 20KHz를 통과시키는 LPF로 구성된 HPF/LPF(102)로 들어간다.
필터회로(102)를 통과한 정현파 신호는 정류원(103) 회로를 거쳐 정전류원 전극(131~134)통하여 인체에 인가되게 된다.
인체에 인가된 전류 신호는 측정부위 피부 부하 성분에 의해 전압 측정전극(135~138)을 통해 측정하게 된다.
경혈점 식별시스템(100)의 SW MUX(104, 105)는 생체 임피던스 측정전극(130)의 한 축상의 4개의 전극과 이와 교차하는 4개의 전극을 합해 8개의 전극에 정전류신호를 인가하고 전압을 측정하기 위한 신호를 스위칭 하기 위한 아날로그 스위치 회로 이다.
측정된 AC전압은 증폭기(AMP)와 대역필터(BPF) 회로(106)를 거쳐 DC값으로 변환된 신호는 AD컨버터(108)에서 디지털 값으로 변환되어 제어연산처리부(112)에서 경혈점 여부를 식별하게 된다.
측정의 정확성을 위해 교정(Calibration) 회로(140)가 더 구비되어 있다.
경혈점이 식별되면 경혈점 마커부(112)에 의해 경혈점 위치에 경혈점을 인쇄한다.
도3은 본 발명의 4개의 전극을 사용한 생체 임피던스 측정 방법과 등가회로 모델이다.
도3 (a)는 Y 축상의 정전류원 전극(131, 133)에 교류 정전류원(201)을 인가하고, 전압 측정전극(135, 137)을 통해 전압(202)을 측정한다.
도3 (b)는 X 축상의 정전류원 전극(132, 134)에 교류 정전류원(201)을 인가하고, 전압 측정전극(136, 138)을 통해 전압(202)을 측정한다.
4개의 전극을 사용하여 측정 부위에서의 전류 밀도를 보다 균일하게 할 수 있고 피부 전극간의 임피던스 변화를 줄일 수 있다.
또한, 4개의 전극이 배열된 X축과 Y축에서 임피던스를 측정함으로서 정확하게 경혈점 위치를 식별할 수 있게 된다.
도3 (c )는 생체 임피던스 측정전극(130)이 피부에 접촉되었을 때의 등가회로 모델이다.
교류 정전류원(201)을 가했을 때 표유 용량 Zi(203)와 Zv(204)는 각각 임피던스 성분이 된다. 이 값은 폐회로를 구성하는 모든 저항값(205,206,207,208,209,210) 보다 월등히 크므로 무시될 수 있다.
또한, 전압 검출용 AMP(106)의 입력 임피던스는 Z2(206), Z3(207)에 비해 매우 크므로 측정시 Z2(206), Z3(207)로 흐르는 전류에 의한 전압 강하의 영향은 거의 무시할 수 있다.
따라서, 4개의 전극을 사용하고 정전류원(201)을 사용하면 Z(210), dZ(209)의 성분에 의해서 발생하는 전압 강하분 만을 추출한다.
도3 (d)는 팔 부위 경락상의 경혈점을 표시하고 있다.
상기 표시된 경혈점으로 추정되는 인체 피부위에서 본 발명의 경혈점 식별시스템(100)을 통해 정확한 경혈점을 식별할 수 있다.
도4는 본 발명의 4개의 전극을 사용한 생체 임피던스 측정회로의 교정(Calibration) 등가회로 이다.
도4는 4개의 접촉저항(141,142, 144, 145)와 경혈점 임피던스를 모사한 가변저항(143)으로 등가회로를 구성하여, 생체 임의 조직에서 경혈점을 식별하기전 경혈점 식별시스템(100)을 교정회로(140)를 통해 교정할 수 있다.
도7은 본 발명의 생체 임피던스 측정에 의한 경혈점 식별시스템의 3D 인체모델 연동 흐름도 이다.
사용자가 경혈점 자극을 시작하기 전에 사용자 휴대단말기(120)을 통해 사용자의 정보(인종, 성별, 나이, 키, 몸무게 및 병증 정보 등)를 입력(S100) 하면, 휴대단말기(120)를 통해 서버측(122) 데이터베이스(123)에 구축된 경혈점 정보와 결합
된 표준3D인체모델 데이터를 검색하게 된다.
사용자 정보와 가장 유사한 표준3D 인체모델 데이터가 검색완료 되면, 사용자 정보와 결합하여, 표준3D 인체모델 데이터를 사용자 3D 인체모델로 변환하여 데이터베이스(123)에 저장한다.
사용자가 통증이나 병증을 다스리기 위해서 경혈점을 자극을 시작하기 위해서는 먼저 해당 통증이나 병증에 대한 경혈점을 찾아야 한다.
사용자가 휴대단말기(120)의 응용프로그램을 실행하면 병증입력(S102)을 묻고, 해당 병증정보와 데이터베이스(123)에 저장된 사용자 3D인체모델 데이터로 부터 추출된 사용자 체질정보 등을 통해 자극해야 할 경혈점을 사용자 3D 인체모델 상에 표시하고, 휴대단말기(120)으로 전송하여, 휴대단말기(120) 상에서 실행되는 응용프로그램에 의해 사용자 실제 인체와 합성하여 경혈점을 표시한다.
사용자는 표시된 경혈점(S103)을 기준으로 경혈점 식별시스템(100)을 활용하여 경혈점을 식별(S104)한다.
식별된 경혈점 위치정보는 사용자 3D인체모델에 반영되어 데이터베이스(123)에 저장된다.
표시된 경혈점 모두를 식별하는 것이 완료(S105)되면, 사용자는 해당 경혈점을 자극하여 질병이나 통증을 다스릴 수 있다.
같은 병증으로 다시 경혈점을 자극하는 경우에는, 이미 데이터베이스(123)에 사용자 3D인체모델과 함께 해당 경혈점 위치정보가 저장되어 있기 때문에 경혈점을 반복해서 식별할 필요가 없이 바로 데이터베이스(123)에서 사용자 데이터를 불러와 휴대단말기(120)에 표시하고, 해당 인체부위에 휴대단말기(120)를 위치시키면, 사용자 인체이미지와 사용자 데이터를 합성하여 저장되어 있는 경혈점을 표시해 주게 된다.
100 : 경혈점 식별시스템
130 : 생체 임피던스 측정 전극
131~134 : 정전류원 전극
135~138 : 전압 측정전극
143 : 디지털 포텐셔미터
200 : 피부
209 : 생체임피던스 변화분
210 : 생체임피던스
201 : 정전류원
202 : 교류전압
300 : 경혈점마커용 잉크카트리지
301 : 잉크탱크
302 : 잉크유입구
312 : 진동판
313 : 피에조소자
314 : 잉크챔버
315 : 잉크배출구
400 : 인체경혈도

Claims (13)

  1. 4개의 전극을 사용하여 교류 정전류원을 생체의 임의 조직에 가하고 교류전압 측정전극을 통해 측정된 차등 전압을 이용하여 생체임피던스를 측정하는 방법으로 경혈점을 식별함을 특징으로 하는 경혈점 식별시스템.
  2. 청구항 1항에 있어서,

    측정하고자 하는 생체의 임의 조직의 한 축 상에 4개의 전극을 배치하고, 이 축과 교차하는 다른 축 상에 4개의 전극을 더 배치함을 특징으로 하는 경혈점 식별시스템.
  3. 청구항 2항에 있어서,

    한 축 상의 4개의 전극 중, 측정하고자 하는 생체의 임의조직 위치 가까이에 전압측정 전극을 배치하고, 축 양끝에 정전류 전극을 배치함을 특징으로 하는 경혈점 식별시스템.
  4. 청구항 3항에 있어서,

    전극과 전극 사이의 간격을 평균적인 피부두께의 0.5배에서 3배 이내로 전극을 배치함을 특징으로 하는 경혈점 식별시스템.
  5. 청구항 3항에 있어서,

    배치된 전극과 피부가 접촉되었을 때의 임피던스 등가모델을 저항소자로 모사하여 교정회로를 구성함을 특징으로 하는 경혈점 식별시스템.
  6. 청구항 5항에 있어서,

    교정회로의 생체임피던스 부분을 디지털 포텐셔미터로 교정회로를 구성함을 특징으로 하는 경혈점 식별시스템.
  7. 청구항 6항에 있어서,

    경혈점 식별시, 측정된 경혈점의 임피던스 값과 대응하는 값으로 디지털 포텐셔미터를 설정하여, 또 다른 경혈점을 찾기위해 생체의 임의 조직에서 측정된 임피던스 값과 디지털 포텐셔미터에 의해 설정된 값과 비교하는 방법으로 신속하게 경혈점을 찾는 것을 특징으로 하는 경혈점 식별시스템.
  8. 청구항 1항에 있어서,

    경혈점 식별 위치에 경혈점 표시를 위한 경혈점 마커용 잉크카트리지를 구비함을 특징으로 하는 경혈점 식별시스템.
  9. 청구항 1항에 있어서,

    경혈점 위치정보와 표준3D 인체모델 정보가 결합된 데이터베이스를 구비하여, 인체의 영상정보와 실시간 합성하여 영상화면으로 투영 함으로서, 경혈점을 쉽게 찾을 수 있도록 함을 특징으로 하는 경혈점 식별시스템.
  10. 청구항 9항에 있어서,

    경혈점 위치정보와 표준3D 인체모델 정보가 결합된 데이터베이스로 부터, 사용자의 정보(인종, 성별, 나이, 키, 체중 etc)로 구성된 검색어로 사용자의 인체와 가장 유사한 표준3D 인체모델을 신속하게 찾음을 특징으로 하는 경혈점식별시스템.
  11. 청구항 10항에 있어서,

    경혈점 위치정보와 함께 표준 3D 인체모델을 사용자의 정보(인종, 성별, 나이, 키, 체중 etc)와 사용자 단말로 부터 전송 받은 사용자 경혈부위 부분 인체이미지나 전체 이미지 정보를 사용하여, 사용자의 3D 인체모델로 변환하여 데이터베이스에 저장, 활용 함을 특징으로 하는 경혈점 식별시스템.
  12. 청구항 11항에 있어서,

    사용자의 3D 인체모델 상의 경혈점 위치정보를 실제 측정된 경혈점 위치정보로 수정하여 데이터베이스에 저장, 활용함을 특징으로 하는 경혈점 식별시스템.
  13. 청구항 11항에 있어서,

    사용자의 3D 인체모델과 사용자 정보로 부터 사용자 사상체질을 진단한 결과로 부터 경혈점 정보를 추출하여 사용자에게 제공함을 특징으로 하는 경혈점 식별시스템.

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