KR20200057249A - Pulse sensing module, blood pressure calculation module, blood pressure measuring device and method for manufacturing pulse sensing module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 맥박 센싱 모듈, 혈압 산출 모듈, 혈압 측정 장치 및 맥박 센싱 모듈의 제조 방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 압전 물질을 통한 압전 효과로 혈압이 측정되도록 하는 맥박 센싱 모듈, 혈압 산출 모듈, 혈압 측정 장치 및 맥박 센싱 모듈의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pulse sensing module, a blood pressure calculating module, a blood pressure measuring device, and a manufacturing method of a pulse sensing module, and more specifically, a pulse sensing module, a blood pressure calculating module, and a blood pressure to measure blood pressure with a piezoelectric effect through a piezoelectric substance It relates to a measuring device and a manufacturing method of the pulse sensing module.
근래에 생활수준 및 건강의식이 높아지고 있어 건강검진에 대한 관심과 수요가 늘고 있다. Recently, living standards and health consciousness are increasing, and interest and demand for health examinations are increasing.
일반적으로, 건강검진 시 기본적인 진료는 혈압 및 맥파, 심전도, 체지방을 측정하여 이를 기초자료로 활용한다.In general, basic medical examinations are used to measure blood pressure, pulse wave, electrocardiogram, and body fat as basic data.
이를 위하여, 각 진료소에는 혈압 측정을 위한 혈압계 및 심전도 측정을 위한 심전도 측정장치, 체지방 측정을 위한 체지방 측정장치, 맥파를 측정하기 위한 가압맥파계, 혈류량을 측정하기 위한 용적맥파계 등이 각각 구비된다.To this end, each clinic is equipped with a blood pressure monitor for measuring blood pressure, an electrocardiogram measuring device for measuring ECG, a body fat measuring device for measuring body fat, a pressure pulse wave meter for measuring pulse waves, a volume pulse wave meter for measuring blood flow, and the like. .
이 중 혈압 측정을 위한 혈압계는 한국등록특허 제10-1059528호에 개시된 바와 같이 피검사자의 상완에 완대 형태의 압박부를 두른 후 상완 둘레에 맞게 조이고 측정하는 방식이었다.Of these, the blood pressure monitor for blood pressure measurement was a method of tightening and measuring to fit the circumference of the upper arm after putting the arm-shaped compression part on the upper arm of the subject as disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1059528.
그런데, 이러한 방식의 혈압 측정은 피검사자 스스로 혈압을 측정하는 경우 한 손으로 완대 형태의 압박부를 조여야 한다는 점에서 불편함을 초래하였다. However, this type of blood pressure measurement caused discomfort in that the subject had to tighten the arm-shaped compression part with one hand when measuring the blood pressure by himself.
또한, 근래에는 상완이 삽입되는 공간이 원형의 형태로 고정식으로 형성되고, 피검사자가 상완을 원형 공간에 삽입한 이후에 버튼을 누르면 압박대가 자동으로 부풀어 올라 상완을 조여주는 방식의 혈압 측정 장치가 사용되고 있다.In addition, in recent years, a space in which the upper arm is inserted is fixedly formed in a circular shape, and when the examinee presses a button after inserting the upper arm into the circular space, the pressure bar automatically inflates and tightens the upper arm. have.
그러나, 이러한 혈압 측정 장치는 원형 공간에 상완을 삽입해야 하므로, 피검사자의 팔이 이동되어야 하는 거리가 길어지게 되어 불편함을 초래할 뿐만 아니라, 팔꿈치 또는 어깨의 거동이 불편한 피검사자의 경우에는 관절이 아닌 몸 전체를 움직여서 팔을 삽입해야 하므로, 이 또한 측정이 불편하다는 문제가 있다.However, since the blood pressure measuring device needs to insert the upper arm into the circular space, the distance to which the subject's arm has to be moved becomes longer, which causes discomfort, and in the case of the test subject who is uncomfortable with the elbow or shoulder, the body is not a joint. Since the entire arm has to be moved to insert the arm, this also has the problem of inconvenient measurement.
그러므로, 혈압 측정에 있어서 피검사자의 불편함을 최소화하는 동시에 간단한 방법으로 정밀하게 측정되도록 하는 혈압 측정 장치의 개발이 시급한 실정이다.Therefore, there is an urgent need to develop a blood pressure measuring device that minimizes discomfort of an examinee in measuring blood pressure and precisely measures it in a simple manner.
본 발명의 목적은 맥박에 대한 압전 물질의 압전 효과를 통해 혈압 측정이 가능하도록 하는 동시에 압전 효과로 인한 전압 신호와 혈압과의 관계를 명확히 규정하여 혈압 측정의 정확도를 향상시키기 위한 맥박 센싱 모듈, 혈압 산출 모듈, 혈압 측정 장치 및 맥박 센싱 모듈의 제조 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to enable blood pressure measurement through the piezoelectric effect of a piezoelectric substance on a pulse, and at the same time, clearly define a relationship between a voltage signal and blood pressure due to the piezoelectric effect, a pulse sensing module for improving the accuracy of blood pressure measurement, blood pressure It is to provide a calculation module, a blood pressure measuring device, and a manufacturing method of a pulse sensing module.
본 발명의 일 실시예에 따른 맥박 센싱 모듈은, 피부에 부착되어 수축기 혈압(systolic pressure), 이완기 혈압(diastolic pressure) 및 혈압 변화량 중 적어도 하나가 측정되도록 하는 혈압 측정 장치에 사용되는 모듈로, 맥박에 의한 압전 효과를 발생시키기 위한 압전 물질을 포함하는 압전층 - 상기 압전층의 일면에는 서로 이격되게 배치되는 제1 전극 라인 및 제2 전극 라인이 형성됨 - ; 및 상기 압전체층에 도포되어 상기 압전체층을 보호하되, 상기 압전 물질의 극성 향상을 위해 상기 제1 전극 라인 및 상기 제2 전극 라인에 고전압을 인가하는 폴링 공정이 가능하도록 하고, 상기 제1 전극 라인 및 상기 제2 전극 라인이 상기 혈압 측정 장치의 혈압 산출 모듈 - 상기 혈압 산출 모듈은, 상기 압전 효과에 의해 발생되는 전압 신호를 이용하여 상기 수축기 혈압, 상기 이완기 혈압 및 상기 혈압 변화량 중 적어도 하나가 산출되도록 함 - 과 전기적으로 연결되도록 하기 위해, 상기 제1 전극 라인의 일부 영역 및 상기 제2 전극 라인의 일부 영역이 노출되도록 하는 개구를 구비하는 보호층;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The pulse sensing module according to an embodiment of the present invention is a module used in a blood pressure measuring device attached to the skin to measure at least one of systolic pressure, diastolic pressure, and blood pressure change. A piezoelectric layer containing a piezoelectric material for generating a piezoelectric effect by-a first electrode line and a second electrode line formed spaced apart from each other on one surface of the piezoelectric layer; And being applied to the piezoelectric layer to protect the piezoelectric layer, enabling a polling process to apply a high voltage to the first electrode line and the second electrode line to improve the polarity of the piezoelectric material, and the first electrode line. And the second electrode line is a blood pressure calculating module of the blood pressure measuring device-the blood pressure calculating module calculates at least one of the systolic blood pressure, the diastolic blood pressure, and the blood pressure change amount using a voltage signal generated by the piezoelectric effect. It may be characterized in that it comprises a; to be electrically connected to the protective layer having an opening to expose a portion of the first electrode line and a portion of the second electrode line.
본 발명의 일 실시예에 따른 맥박 센싱 모듈의 상기 개구는, 상기 제1 전극 라인의 단부 및 상기 제2 전극 라인의 단부와 각각 대응되는 위치에 형성되는 제1 개구 및 제2 개구를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The opening of the pulse sensing module according to an embodiment of the present invention includes a first opening and a second opening formed at positions corresponding to the ends of the first electrode line and the ends of the second electrode line, respectively. It can be characterized as.
본 발명의 일 실시예에 따른 맥박 센싱 모듈의 상기 보호층은, 상기 제1 전극 라인의 전체 영역 중 상기 제1 개구를 통해 노출되는 상기 제1 전극 라인의 일부 영역 이외의 영역을 포위하고, 상기 제2 전극 라인의 전체 영역 중 상기 제2 개구를 통해 노출되는 상기 제2 전극 라인의 일부 영역 이외의 영역을 포위하는 것을 특징으로 할 수 있다.The protective layer of the pulse sensing module according to an embodiment of the present invention surrounds a region other than a partial region of the first electrode line exposed through the first opening among the entire regions of the first electrode line, and the A region other than a partial region of the second electrode line exposed through the second opening among the entire region of the second electrode line may be surrounded.
본 발명의 일 실시예에 따른 맥박 센싱 모듈은, 상기 압전층의 형태가 유지되도록 하여 상기 혈압 측정 장치의 벤딩 모듈 - 상기 벤딩 모듈은, 상기 압전층의 압전 효과로 인하여 발생되는 상기 맥박에 대한 전압 신호의 정밀도가 향상되도록, 벤딩 가능하여 상기 혈압 측정 장치가 인체의 굴곡진 피부면에 밀착되게 부착되도록 함 - 에 안정적으로 부착되도록, 상기 압전층의 타면에 접합되는 부착매개층;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Pulse sensing module according to an embodiment of the present invention, the shape of the piezoelectric layer to maintain the bending module of the blood pressure measuring device-the bending module, the voltage for the pulse generated by the piezoelectric effect of the piezoelectric layer In order to improve the precision of the signal, it is possible to be bent so that the blood pressure measuring device adheres closely to the curved skin surface of the human body-an adhesion mediation layer bonded to the other surface of the piezoelectric layer to stably adhere to it It can be characterized by.
본 발명의 일 실시예에 따른 맥박 센싱 모듈의 상기 부착매개층은, 상기 벤딩 모듈의 벤딩에 연동되도록 벤딩 가능하여 상기 벤딩 모듈로부터 상기 압전층이 분리되는 것을 차단하는 것을 특징으로 할 수 있다.The attachment medium layer of the pulse sensing module according to an embodiment of the present invention may be bent to interlock with bending of the bending module, thereby blocking the separation of the piezoelectric layer from the bending module.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치는, 피부에 부착되어 수축기 혈압(systolic pressure), 이완기 혈압(diastolic pressure) 및 혈압 변화량 중 적어도 하나가 측정되도록 하는 장치로, 맥박 센싱 모듈; 및 압전 효과에 의해 발생되는 전압 신호를 이용하여 상기 수축기 혈압, 상기 이완기 혈압 및 상기 혈압 변화량 중 적어도 하나를 산출하는 혈압 산출 모듈;을 포함하며, 상기 혈압 산출 모듈은, 미리 설정된 시간 동안 맥박 신호 각각에 대응되는 상기 맥박 센싱 모듈에 의한 상기 전압 신호의 최대 전압값(VMax) 및 최소 전압값(VMin)을 추출한 후, 이를 기초로 하여 상기 수축기 혈압, 상기 이완기 혈압 및 상기 혈압 변화량 중 적어도 하나를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.An apparatus for measuring blood pressure according to another embodiment of the present invention is a device that is attached to the skin to measure at least one of systolic pressure, diastolic pressure, and blood pressure change, a pulse sensing module; And a blood pressure calculation module for calculating at least one of the systolic blood pressure, the diastolic blood pressure, and the blood pressure change amount using a voltage signal generated by the piezoelectric effect, wherein the blood pressure calculation modules each include a pulse signal for a preset time. After extracting the maximum voltage value (V Max ) and the minimum voltage value (V Min ) of the voltage signal by the pulse sensing module corresponding to, based on this, at least one of the systolic blood pressure, the diastolic blood pressure and the blood pressure change amount It may be characterized in that to calculate.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치의 상기 혈압 산출 모듈은, 상기 맥박 신호 각각에 대한 상기 전압 신호로부터 추출된 상기 최대 전압값(VMax)에 대한 평균값인 최대 전압 평균값(VMax,Avg)을 산출하고, 상기 맥박 신호 각각에 대한 상기 전압 신호로부터 추출된 상기 최대 전압값(VMax)과 상기 최소 전압값(VMin) 간의 차이에 대한 평균값인 전압 변화량 평균값(VAvg)을 산출하여, 상기 수축기 혈압, 상기 이완기 혈압 및 상기 혈압 변화량 중 적어도 하나를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.The blood pressure calculation module of the blood pressure measuring apparatus according to another embodiment of the present invention, the maximum voltage average value (V Max , which is the average value for the maximum voltage value (V Max )) extracted from the voltage signal for each of the pulse signals, Avg ) is calculated, and a voltage change average value (V Avg ) which is an average value for the difference between the maximum voltage value (V Max ) and the minimum voltage value (V Min ) extracted from the voltage signal for each of the pulse signals is calculated. Thus, at least one of the systolic blood pressure, the diastolic blood pressure, and the blood pressure change amount may be calculated.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치의 상기 혈압 산출 모듈은, 빅데이터 분석을 기초로 한 상관관계를 기초로 하여, 상기 최대 전압 평균값(VMax,Avg) 및 상기 전압 변화량 평균값(VAvg) 각각으로부터 상기 수축기 혈압 및 혈압 변화량(P)를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.The blood pressure calculation module of the blood pressure measurement apparatus according to another embodiment of the present invention, based on the correlation based on big data analysis, the maximum voltage average value (V Max , Avg ) and the average voltage change amount (V) Avg ) may be characterized by calculating the systolic blood pressure and the blood pressure change amount P from each.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치의 상기 빅데이터 분석을 기초로 한 최대 전압 평균값(VMax,Avg)과 수축기 혈압(Psystolic) 에 대한 상관관계는, 다음의 <조건식 1>을 만족하는 것을 특징으로 할 수 있다.Correlation between the maximum voltage average value (V Max , Avg ) and systolic blood pressure (P systolic ) based on the big data analysis of the blood pressure measuring apparatus according to another embodiment of the present invention is as follows. It can be characterized as satisfactory.
<조건식 1><Conditional Expression 1>
여기서, Psystolic는 수축기 혈압이고, VMax,Avg는 최대 전압 평균값이며, α 및 β는 빅데이터 분석에 의해 도출되는 상수이다.Here, P systolic is systolic blood pressure, V Max and Avg are average values of maximum voltage, and α and β are constants derived by big data analysis.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치의 상기 빅데이터 분석을 기초로 한 전압 변화량 평균값(VAvg)과 혈압 변화량(P)에 대한 상관관계는, 다음의 <조건식 2>을 만족하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the correlation between the average voltage change amount (V Avg ) and the blood pressure change amount (P) based on the big data analysis of the blood pressure measurement device satisfies the following <Conditional Expression 2> It can be characterized as.
<조건식 2><Conditional Expression 2>
여기서, P는 혈압 변화량이고, VAvg은 전압 변화량 평균값이며, γ 및 δ는 빅데이터 분석에 의해 도출되는 상수이다.Here, P is the amount of blood pressure change, V Avg is the average value of the voltage change, and γ and δ are constants derived by big data analysis.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치의 상기 혈압 산출 모듈은, 상기 수축기 혈압(Psystolic)으로부터 혈압 변화량(P)을 차감하여, 이완기 혈압(P diastolic)을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.The blood pressure calculating module of the blood pressure measuring apparatus according to another embodiment of the present invention may be characterized in that the blood pressure change amount P is subtracted from the systolic blood pressure P systolic to calculate the diastolic blood pressure P diastolic . have.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치의 상기 혈압 산출 모듈은, 상기 압전 효과에 의해 발생되는 상기 전압 신호의 진폭을 증폭시키고 노이즈를 필터링하는 신호 전처리부, 상기 신호 전처리부에 의해 전처리된 상기 전압 신호를 디지털로 변환하여 출력하는 변환부 및 상기 변환부에 의해 변환된 상기 전압 신호을 기초로 하여 상기 수축기 혈압, 상기 이완기 혈압 및 상기 혈압 변화량 중 적어도 하나를 산출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The blood pressure calculation module of the blood pressure measurement apparatus according to another embodiment of the present invention, a signal pre-processing unit for amplifying the amplitude of the voltage signal generated by the piezoelectric effect and filtering noise, and pre-processed by the signal pre-processing unit And a converting unit for converting and outputting the voltage signal digitally and a control unit for calculating at least one of the systolic blood pressure, the diastolic blood pressure, and the blood pressure change amount based on the voltage signal converted by the converting unit. can do.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치는, 상기 맥박 센싱 모듈 및 상기 혈압 산출 모듈이 부착되고, 벤딩 가능하여 상기 혈압 측정 장치가 인체의 굴곡진 피부면에 밀착되게 부착되도록 하는 벤딩 모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The blood pressure measuring device according to another embodiment of the present invention includes: a bending module to which the pulse sensing module and the blood pressure calculating module are attached and bendable so that the blood pressure measuring device is closely attached to the curved skin surface of the human body; It may be characterized in that it further comprises.
본 발명에 따른 맥박 센싱 모듈, 혈압 산출 모듈, 혈압 측정 장치 및 맥박 센싱 모듈의 제조 방법에 의하면, 맥박에 대한 압전 물질의 압전 효과를 통해 혈압 측정이 가능하도록 하여 피검사자에게 편의성을 제공해줄 수 있다.According to the pulse sensing module according to the present invention, the blood pressure calculation module, the blood pressure measuring device and the manufacturing method of the pulse sensing module, blood pressure can be measured through the piezoelectric effect of the piezoelectric substance on the pulse, thereby providing convenience to the testee.
또한, 압전 효과로 인한 전압 신호와 혈압과의 관계를 명확히 규정하여 혈압 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to improve the accuracy of blood pressure measurement by clearly defining the relationship between the voltage signal and the blood pressure due to the piezoelectric effect.
또한, 본 발명에 따른 혈압 측정 장치는 패치 또는 밴드 타입으로 제조 가능하여 인체의 굴곡진 피부 특성 및 인체 활동에도 불구하고 정확한 혈압 측정이 가능하도록 하는 동시에 크기 또한 소형화가 가능하여 활용폭을 극대화할 수 있다.In addition, the blood pressure measuring device according to the present invention can be manufactured in a patch or band type to enable accurate blood pressure measurement despite the curved skin characteristics and human activities of the human body, and at the same time, the size can also be downsized to maximize the utilization width. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치를 도시한 개략사시도 및 혈압 측정 장치가 손목에 착용되어 혈압을 측정하는데 사용되는 상황을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치를 설명하기 위한 블록 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 맥박 센싱 모듈을 도시한 개략사시도.
도 4는 본 발명에 따른 맥박 센싱 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 5 내지 도 13은 본 발명에 따른 맥박 센싱 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 14는 본 발명에 따른 혈압 산출 모듈을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 15는 본 발명에 따른 혈압 산출 모듈에 의해 전압 신호가 증폭되고 필터링된 상태를 도시한 시간에 따른 전압 신호 그래프.
도 16은 빅데이터 분석을 기초로 한 최대 전압 평균값(VMax,Avg)과 수축기 혈압(Psystolic) 에 대한 상관관계를 설명하기 위한 그래프.
도 17은 빅데이터 분석을 기초로 한 전압 변화량 평균값(VAvg)과 혈압 변화량(P)에 대한 상관관계를 설명하기 위한 그래프.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치에 의한 혈압 측정 방법을 설명하기 위한 순서도.1 is a schematic perspective view showing a blood pressure measuring device according to an embodiment of the present invention and a diagram for explaining a situation in which the blood pressure measuring device is worn on a wrist and used to measure blood pressure.
Figure 2 is a block diagram for explaining a blood pressure measuring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic perspective view showing a pulse sensing module according to the present invention.
Figure 4 is a flow chart for explaining the manufacturing method of the pulse sensing module according to the present invention.
5 to 13 are views for explaining a method of manufacturing a pulse sensing module according to the present invention.
14 is a block diagram for explaining a blood pressure calculation module according to the present invention.
15 is a voltage signal graph over time showing a state in which the voltage signal is amplified and filtered by the blood pressure calculation module according to the present invention.
16 is a graph for explaining a correlation between a maximum voltage average value (V Max , Avg ) and systolic blood pressure (P systolic ) based on big data analysis.
17 is a graph for explaining a correlation between a voltage change average value (V Avg ) and a blood pressure change amount (P) based on big data analysis.
18 is a flow chart for explaining a blood pressure measurement method by a blood pressure measurement device according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the presented embodiments, and a person skilled in the art who understands the spirit of the present invention may add another component within the scope of the same spirit, change, delete, etc. Other embodiments that are included within the scope of the invention idea can be easily proposed, but this will also be included within the scope of the invention.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.In addition, elements having the same functions within the scope of the same idea appearing in the drawings of the respective embodiments will be described using the same reference numerals.
1. 혈압 측정 장치의 개괄1. Overview of blood pressure measuring device
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치를 도시한 개략사시도 및 혈압 측정 장치가 손목에 착용되어 혈압을 측정하는데 사용되는 상황을 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.1 is a schematic perspective view showing a blood pressure measuring device according to an embodiment of the present invention and a diagram for explaining a situation in which the blood pressure measuring device is worn on a wrist and used to measure blood pressure, and FIG. 2 is an embodiment of the present invention It is a block diagram for explaining a blood pressure measurement device according to an example.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치(100)는 피부에 부착되어 수축기 혈압(systolic pressure), 이완기 혈압(diastolic pressure) 및 혈압 변화량 중 적어도 하나가 측정되도록 장치로, 인체 중 맥박이 감지될 수 있는 곳에 부착되는 패치형 또는 밴드형 등으로 구현될 수 있다.1 and 2, the blood
상기 혈압 측정 장치(100)는 도 1(b)에 도시된 바와 같이 손목에 착용될 수 있는 밴드형으로 구현될 수 있으며, 이하에서는 상기 혈압 측정 장치(100)가 밴드형으로 구현되는 경우를 예로 들어 설명한다.The blood
상기 혈압 측정 장치(100)는 맥박에 의한 기계적 압력으로 인하여 발생되는 전압 신호를 이용하여 혈압을 측정할 수 있으며, 이러한 압전 효과를 구현하기 위한 맥박 센싱 모듈(110)을 포함할 수 있다.The blood
상기 맥박 센싱 모듈(110)은 피검사자의 맥박 신호를 센싱하여 상기 맥박 신호와 대응되는 전압 신호를 발생시킬 수 있으며, 상기 전압 신호는 증폭 및 필터링, 디지털화되어 수축기 혈압(systolic pressure), 이완기 혈압(diastolic pressure) 및 혈압 변화량을 산출하는데 이용될 수 있다.The
상기 전압 신호에 대한 상기와 같은 과정은 혈압 산출 모듈(120)에 의해 진행될 수 있으며, 상기 혈압 산출 모듈(120)은 상기 전압 신호에 대한 분석을 위해 상기 맥박 센싱 모듈(110)과 전기적으로 연결될 수 있다.The above process for the voltage signal may be performed by the blood
상기 혈압 산출 모듈(120)은 빅데이터 분석을 기초로 도출된 조건식을 통해 상기 전압 신호로부터 수축기 혈압, 이완기 혈압 및 혈압 변화량을 산출할 수 있다.The blood
한편, 상기 혈압 측정 장치(100)는 상기 혈압 산출 모듈(120)의 구동을 위한 배터리 모듈(130)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the blood
상기 배터리 모듈(130)은 전원 공급이 가능하고 충전 또는 방전이 가능한 리튬 배터리 등의 배터리를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 혈압 산출 모듈(120)을 구동시킬 수 있는 배터리라면 모두 적용 가능하다.The
상기 배터리 모듈(130)은 상기 배터리를 충전하기 위한 구성요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 정전류 충전을 위한 충전 IC 등을 포함할 수 있다.The
또한, 상기 배터리 모듈(130)은 혈압 산출 모듈(120)를 구동시키기 위한 배터리의 출력 전압을 승압 또는 감압할 필요가 있는 경우 이를 구현하기 위한 승압 회로 및 컨버팅 회로를 포함할 수 있다.In addition, the
예를 들어, 상기 배터리 모듈(130)은 배터리의 출력 전압이 3V이나 5V의 구동 전압이 필요한 경우, 3V를 5V로 승압시키기 위한 승압 회로와 5V를 -5V로 컨버팅하는 컨버팅 회로를 포함할 수 있는 것이다.For example, when the output voltage of the battery requires a driving voltage of 3V or 5V, the
한편, 상기 혈압 측정 장치(100)는 전술한 바와 같이 패치형 또는 밴드형으로 구현되어 맥박이 감지될 수 있는 곳에 부착될 수 있는데, 부착되는 곳이 굴곡진 피부면인 경우, 혈압 측정의 정밀도가 향상되도록 벤딩 가능하여 굴곡진 피부면에 밀착되게 부착되도록 하는 벤딩 모듈(140)을 포함할 수 있다.On the other hand, the blood
상기 맥박 센싱 모듈(110), 상기 혈압 산출 모듈(120) 및 상기 배터리 모듈(130)은 상기 벤딩 모듈(140)에 부착될 수 있으며, 상기 벤딩 모듈(140)은 상기 구성요소들을 지지하기 위한 구성요소일 수 있다.The
상기 벤딩 모듈(140)은 손목을 감싸도록 휘어질 수 있는 유연성 및 굴곡성을 가지는 고무 재질, 합성 재료 등으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 상기 벤딩 모듈(140)은 폴리이미드(Polyimide), 폴리에스테르(polyester) 등으로 구현될 수 있다.The
또한, 상기 벤딩 모듈(140)은 소정의 탄성을 구비하여 원래대로 복귀되는 성질을 가지는 재질로 형성될 수도 있다.In addition, the
상기 맥박 센싱 모듈(110), 상기 혈압 산출 모듈(120)은 상기 벤딩 모듈(140)과 마찬가지로 소정의 유연성을 구비할 수 있으며, 이로 인해 본 발명에 따른 혈압 측정 장치(100)는 압전 효과에 의한 전압 신호의 정밀도를 향상시킬 수 있게 되어, 혈압 측정의 정확도를 극대화시킬 수 있다.The
한편, 도 1(a)에서는 본 발명에 따른 혈압 측정 장치(100)가 유연성을 가지는 커버에 의해 외관이 제공되는 것을 도시하였으나, 커버는 반드시 필수적인 구성요소는 아니며, 상기 벤딩 모듈(140)이 외관을 제공할 수 있고, 상기 맥박 센싱 모듈(110), 상기 혈압 산출 모듈(120) 및 상기 배터리 모듈(130) 중 적어도 하나가 노출되도록 구현되어도 무방하다.Meanwhile, FIG. 1 (a) shows that the blood
이하에서는 혈압 측정 장치(100)에 의해 혈압이 측정되기 위한 구성요소인 상기 맥박 센싱 모듈(110) 및 혈압 산출 모듈(120)에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the
2. 맥박 센싱 모듈 및 이의 제조 방법2. Pulse sensing module and its manufacturing method
도 3은 본 발명에 따른 맥박 센싱 모듈을 도시한 개략사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 맥박 센싱 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 5 내지 도 13은 본 발명에 따른 맥박 센싱 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 3 is a schematic perspective view showing a pulse sensing module according to the present invention, Figure 4 is a flow chart for explaining a method of manufacturing a pulse sensing module according to the present invention, Figures 5 to 13 are pulse sensing modules according to the present invention It is a figure for explaining the manufacturing method of.
우선, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 맥박 센싱 모듈(110)은 맥박에 의한 기계적 압력으로 인한 전압 신호의 발생을 위한 구성요소로, 압전층(112) 및 보호층(114) 등을 포함할 수 있다.First, referring to FIG. 3, the
상기 압전층(112)은 맥박에 의한 압전 효과를 발생시키기 위한 압전 물질으로 구성된 압전 박막일 수 있으며, 상기 압전층(112)의 일면에는 서로 이격되게 배치되는 제1 전극 라인(116a) 및 제2 전극 라인(116b)이 패턴과 같이 형성될 수 있다.The
상기 보호층(114)은 상기 압전층(112)에 도포되어 상기 압전층(112)을 보호하기 위한 구성요소로, 상기 제1 전극 라인(116a)의 일부 영역 및 상기 제2 전극 라인(116b)의 일부 영역이 노출되도록 하는 개구(114a, 114b)를 포함할 수 있다.The
상기 개구(114a, 114b)는 상기 압전 물질의 극성 향상을 위해 상기 제1 전극 라인(116a) 및 상기 제2 전극 라인(116b)에 고전압을 인가하는 폴링 공정이 가능하도록 하고, 상기 제1 전극 라인(116a) 및 상기 제2 전극 라인(116b)이 혈압 산출 모듈(120)과 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.The
상기 개구(114a, 114b)는 상기 제1 전극 라인(116a)의 단부 및 상기 제2 전극 라인(116b)의 단부와 각각 대응되는 위치에 형성되는 제1 개구(114a) 및 제2 개구(114b)를 포함할 수 있다.The
상기 보호층(114)은 자외선(UV)에 의해 경화될 수 있는 에폭시(Epoxy)로 구현될 수 있으며, 예를 들어, Bisphenol A Novolacs (phenol-formaldehyde)-based Expoy로 구성된 SU-8 계열의 negative photoresist일 수 있다.The
상기 보호층(114)은 상기 제1 전극 라인(116a)의 전체 영역 중 상기 제1 개구(114a)를 통해 노출되는 상기 제1 전극 라인(116a)의 일부 영역 이외의 영역을 포위하고, 상기 제2 전극 라인(116b)의 전체 영역 중 상기 제2 개구(114b)를 통해 노출되는 상기 제2 전극 라인(116b)의 일부 영역 이외의 영역을 포위할 수 있다.The
한편, 맥박 센싱 모듈(110)은 상기 압전층(112)의 형태가 유지되도록 하여 혈압 측정 장치(100)의 벤딩 모듈(140)에 안정적으로 부착되도록, 상기 압전층(112)의 타면에 접합되는 부착매개층(118)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the
상기 부착매개층(118)은 일반적으로 투명한 플라스틱 기판인 PET(Poly(ethyl benzene-1,4-dicarboxylate) 또는 PEN (Polyethylene naphthalate)으로 구현될 수 있다. The
상기 부착매개층(118)은 접합층(119)을 매개로 하여 상기 압전층(112)의 타면에 부착될 수 있으며, 상기 벤딩 모듈(140)의 벤딩에 연동되도록 벤딩 가능하여 상기 압전층(112)이 상기 벤딩 모듈(140)로부터 분리되는 것을 차단할 수 있다.The
상기 접합층(119)은, 예를 들어 자외선(UV)에 경화되는 NOA(Norland Optical Adhesive) 용액 제품일 수 있으며, 스핀코팅으로 도포하여 구현될 수 있다.The
여기서, 상기 혈압 측정 장치(100)는 패치형 또는 밴드형으로 구현되어 맥박이 감지될 수 있는 곳에 부착될 수 있는데, 부착되는 곳이 굴곡진 피부면인 경우에도 유연성 및 굴곡성을 가지는 벤딩 모듈(140)에 의해 굴곡진 피부면에 밀착시킬 수 있다.Here, the blood
이 경우, 부착매개층(118)도 유연하여 벤딩이 가능하므로, 상기 벤딩 모듈(140)의 벤딩 시 연동되어 벤딩될 수 있고, 이로 인하여 부착매개층(118)이 상기 벤딩 모듈(140)로부터 분리되는 것이 미연에 방지될 수 있으며, 결국, 상기 압전층(112)이 상기 벤딩 모듈(140)로부터 분리되는 것이 미연에 방지될 수 있다. In this case, since the
이하에서는 맥박 센싱 모듈(110)의 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the
도 4를 참조하면, 상기 맥박 센싱 모듈(110)의 제조 방법은 희생기판(200)의 일면 상에 압전 물질을 이용하여 압전층(112)을 형성하는 제1 단계(S10), 상기 희생기판(200)을 상기 압전층(112)으로부터 분리하는 제2 단계(S20), 상기 압전층(112)의 형태가 유지되도록 하여 상기 혈압 측정 장치(100)의 벤딩 모듈(140)에 안정적으로 부착되도록, 상기 희생기판(200)이 분리된 상기 압전층(112)의 일면에 부착매개층(118)을 형성하는 제3 단계(S30), 상기 압전층(112)의 타면에 서로 이격되게 배치되는 제1 전극 라인(116a) 및 제2 전극 라인(116b)을 형성하는 제4 단계(S40) 및 상기 압전층(112)이 보호되도록, 상기 제1 전극 라인(116a) 및 상기 제2 전극 라인(116b)이 형성된 상기 압전층(112)의 타면에 보호층(114)을 형성하는 제5 단계(S50)를 포함할 수 있다.4, the manufacturing method of the
여기서, 상기 제1 단계(S10)는 스트레스 감소층(300, Stress relief layer)을 형성하는 단계(S12) 및 임시 기판층(400)을 형성하는 단계(S14)를 포함할 수 있으며, 상기 제4 단계(S40)는 상기 제1 전극 라인(116a) 및 상기 제2 전극 라인(116b)을 형성하기 전에 진행되는 상기 스트레스 감소층(300) 및 상기 임시 기판층(400)을 제거하는 단계(S42)를 포함할 수 있다.Here, the first step (S10) may include a step (S12) of forming a stress relief layer (300, S12) and a step of forming a temporary substrate layer 400 (S14), the fourth Step (S40) is a step of removing the
한편, 상기 맥박 센싱 모듈(110)의 제조 방법은 상기 압전 물질의 극성 향상을 위해 상기 제1 전극 라인(116a) 및 상기 제2 전극 라인(116b)에 고전압을 인가하는 폴링 공정이 진행되는 제6 단계(S60)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, in the manufacturing method of the
이하에서는 도 5 내지 도 13을 참조하여 각 단계에 대해 구체적으로 설명하기로 하며, 설명의 편의를 위해 도면은 과장되어 표현되었음을 밝혀둔다.Hereinafter, each step will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 13, and it is revealed that the drawings are exaggerated for convenience of description.
도 5를 참조하면, 먼저 희생기판(200)의 일면 상에 압전 물질을 이용하여 압전 박막인 압전층(112)을 형성하는 제1 단계(S10)가 진행될 수 있다.Referring to FIG. 5, first, a first step S10 of forming a
상기 희생기판(200)은 투명하고 고온의 열처리에도 견딜 수 있는 석영(Quarz) 또는 사파이어(Sapphire)로 구현될 수 있으며, 압전 물질에 의한 압전 박막을 성장시켜 상기 압전층(112)을 형성하기 위해 필요한 구성요소일 수 있다.The
예를 들어, 상기 희생기판(200)은 상기 압전 박막의 성장을 위해 상기 압전 박막의 결정구조와 유사한 구조를 가지는 Al2O3기반의 사파이어로 구현될 수 있다.For example, the
상기 압전 물질은 페로브스카이트(perovskite) 구조를 가지는 것으로, 티탄산 지르콘산 연(PZT) 등의 물질일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The piezoelectric material has a perovskite structure, and may be a material such as lead zirconate titanate (PZT), but is not limited thereto.
상기 압전 물질을 이용하여 압전 박막인 상기 압전층(112)을 형성하는 방법은 공지의 다양한 방법이 적용될 수 있으며, 예를 들면, DC/RF 스퍼터링, 에어로졸 증착법, sol-gel 용액 공정(스핀코팅 후 열처리), 스크린/잉크젯 프린팅 등의 증착 방법일 수 있다. As a method of forming the
상기 희생기판(200)은 제2 단계(S20) 진행 시, 레이저 리프트 오프(LLO) 방식에 의해 압전 박막인 상기 압전층(112)과 분리될 수 있으며, 이를 위해 광이 투과될 수 있는 투명 기판으로 구현될 수 있다.The
도 6을 참조하면, 희생기판(200)의 일면에 압전층(112)을 형성하고 나면, 이후 단계에서 발생될 수 있는 고온, 고압 및 충격 중 적어도 하나에 의한 스트레스를 완화하기 위하여 상기 희생기판(200)이 형성된 상기 압전층(112)의 일면의 반대면인 타면에 스트레스 감소층(300)을 형성하는 단계(S12)가 진행될 수 있다.Referring to FIG. 6, after the
상기 스트레스 감소층(300)은 희생기판(200)을 제거하는 제2 단계(S20) 진행 시 압전 박막인 상기 압전층(112)이 고온, 고압 및 충격 등에 의한 기계적, 물리적, 열적 외력에 의한 스트레스에 의해 크랙(crack) 또는 굴곡(wrinkle) 등의 구조적 또는 재료적 변형이 발생되어 이로 이한 압전 특성 저하나 출력 전압의 부정확성 등을 미연에 방지하기 위한 구성요소일 수 있다.The
상기 스트레스 감소층(300)은 자외선(UV)에 경화되는 에폭시 계열로 Bisphenol A Novolacs (phenol-formaldehyde)-based Epoxy일 수 있으며, 두께는 500nm 이상이면 충분할 수 있다.The
도 7을 참조하면, 스트레스 감소층(300)이 형성되면, 이후 단계에서의 압전층(112)의 핸들링을 위해 상기 스트레스 감소층(300)의 일면에 임시 기판층(400)을 형성하는 단계(S14)가 진행될 수 있다.Referring to FIG. 7, when the
상기 임시 기판층(400)은 이후 단계인 제2 단계(S20)가 진행되어 희생기판(200)이 압전층(112)으로부터 분리되고 나면, 상기 임시 기판층(400)을 제외한 전체 층의 두께는 수 μm 내외가 되며, 상기 임시 기판층(400)이 없는 이러한 두께만으로 상기 제2 단계(S20) 이후의 단계를 진행할 때, 압전 막박인 상기 압전층(112)을 핸들링하기가 사실 상 불가능하기 때문에 필요한 것이다.After the
물론, 스트레스 감소층(300)의 기능과 상기 임시 기판층(400)의 기능을 동시에 구현할 수 있는 단일층으로 상기 스트레스 감소층(300)을 형성하는 단계(S12)와 상기 임시 기판층(400)을 형성하는 단계(S14)를 하나의 단계로 진행할 수도 있을 것이다.Of course, forming the
상기 임시 기판층(400)은 열 또는 자외선(UV) 등에 의해 제거될 수 있는 물질로 구현될 수 있다.The
예를 들어, 상기 임시 기판층(400)은 열 팽창성 접착제 또는 자외선(UV) 에너지 빔 팽창성 접착제가 일면 또는 양면에 도포되어 있는 테이프일 수 있으며, 상기 접착제는 열 또는 자외선(UV)에 의해 용이하게 팽창하여 기화되는 특성을 가질 수 있다.For example, the
상기 접착제는 매트릭스 물질 내에 구형 또는 다른 형태의 입자가 포함되어 있는 구조를 갖는 것으로, 상기 매트릭스 물질은 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol), 폴리비닐 부티랄(polyvinyl butyral), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리설폰(polysulfone) 등의 열가소성 물질로써, 열에 의해 용융 및 팽창하여 파열되는 특성을 가질 수 있으며, 내부에 존재하는 입자는 이소부탄(isobutene), 프로판(propane), 또는 펜탄(pentane) 등의 구조를 가지는 열팽창성 입자로써, 500 nm 내지 100 μm 정도가 바람직하며, 단일 또는 적어도 2 이상의 조합일 수 있다.The adhesive has a structure in which spherical or other types of particles are included in the matrix material, and the matrix material is polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyacrylonitrile, As a thermoplastic material such as polysulfone, it may have a property of being melted and expanded by heat and burst, and particles present therein have structures such as isobutene, propane, or pentane As a thermally expandable particle having, about 500 nm to 100 μm is preferred, and may be a single or a combination of at least two or more.
상기와 같은 접착제는 테이프의 일면 또는 양면에 도포될 수 있으며, 상기 임시 기판층(400)의 두께는 예를 들어 1 내지 500 μm 일 수 있다.The adhesive may be applied to one side or both sides of the tape, and the thickness of the
도 8을 참조하면, 제1 단계(S10) 진행을 통해 스트레스 감소층(300) 및 임시 기판층(400)이 형성되고 나면, 희생기판(200)을 압전층(112)으로부터 분리하는 제2 단계(S20)가 진행될 수 있다.Referring to FIG. 8, after the
상기 희생기판(200)을 상기 압전층(112)으로부터 분리하는 방법은 기계적 박리 방법, 화학적 식각 방법 또는 전술한 레이저 리프트 오프(LLO) 방법 등일 수 있다.The method of separating the
예를 들어, 상기 희생기판(200)을 상기 압전층(112)으로부터 분리하는 방법이 레이저 리프트 오프(LLO) 방법인 경우, 상기 희생기판(200)은 광이 투과될 수 있는 투명 기판으로 구현되어, 상기 투명 기판을 통해 전달되는 광 에너지에 의해 제거될 수 있다.For example, when the method of separating the
도 9를 참조하면, 압전층(112)의 형태가 유지되도록 하여 혈압 측정 장치(100)의 벤딩 모듈(140)에 안정적으로 부착되도록, 희생기판(200)이 분리된 상기 압전층(112)의 일면에 부착매개층(118)을 형성하는 제3 단계(S30)가 진행될 수 있다.Referring to FIG. 9, the shape of the
상기 부착매개층(118)은 접합층(119)을 매개로 하여 상기 압전층(112)의 타면에 부착될 수 있다.The
상기 접합층(119)은, 예를 들어 자외선(UV)에 경화되는 NOA (Norland Optical Adhesive) 용액 제품일 수 있으며, 스핀코팅으로 도포하여 구현될 수 있다.The
상기 부착매개층(118)은 유연하고 벤딩이 가능할 수 있으며, 이로 인해 혈압 측정 장치(100)가 혈압 측정을 위해 굴곡진 피부면에 밀착되어 부착되는 경우, 유연성 및 굴곡성을 가지는 벤딩 모듈(140)의 벤딩과 연동되어 벤딩됨으로써, 부착매개층(118)이 상기 벤딩 모듈(140)로부터 분리되는 것이 미연에 방지될 수 있으며, 결국, 압전층(112)이 상기 벤딩 모듈(140)로부터 분리되는 것이 미연에 방지될 수 있다. The
도 10 및 도 11을 참조하면, 압전층(112)의 타면에 서로 이격되게 형성되는 제1 전극 라인(116a) 및 제2 전극 라인(116b)을 형성하는 제4 단계(S40)가 진행될 수 있다.10 and 11, a fourth step (S40) of forming the
여기서, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1 전극 라인(116a) 및 상기 제2 전극 라인(116b)을 형성하기 이전에 스트레스 감소층(300) 및 임시 기판층(400)을 제거하는 단계(S42)가 진행될 수 있으며, 이는 열 또는 자외선(UV)을 인가하는 과정을 통해 진행될 수 있다.Here, as shown in FIG. 10, removing the
상기 열 또는 자외선(UV)이 인가되면, 임시 기판층(400)에 포함된 접착제는 팽창되고 기화되어 접착력이 약해지게 되며, 이후에는 물리적인 박리 작업을 통해 상기 스트레스 감소층(300) 및 상기 임시 기판층(400)을 제거할 수 있다.When the heat or ultraviolet (UV) is applied, the adhesive included in the
여기서, 상기 스트레스 감소층(300)은 이미 경화가 완료된 상태이므로 열 또는 자외선(UV)을 인가하여도 다른 층과의 접착력 증대는 발생되지 않으며, 상기 임시 기판층(400)은 열과 자외선(UV)이 인가되어 접착제 성분이 팽창되어 기화되어도 물리적인 박리 작업을 통해 분리될 정도의 접착력은 남아있게 된다.Here, since the
물리적인 박리 작업을 통해 분리될 정도의 상기 임시 기판층(400)의 접착력은 스트레스 감소층(300)이 압전층(112)에 접착되어 있는 접착력보다 크게 되어 상기 임시 기판층(400)에 대한 물리적인 박리 작업 시 상기 스트레스 감소층(300)도 동시에 제거될 수 있다.The adhesion strength of the
다만, 상기 스트레스 감소층(300)의 제거와 상기 임시 기판층(400)의 제거는 반드시 동시에 진행될 필요는 없으며, 순차적으로 진행되어도 무방하다.However, the removal of the
도 10에 도시된 바와 같이, 스트레스 감소층(300) 및 임시 기판층(400)이 제거되고 나면, 도 11에 도시된 바와 같이, 압전층(112)의 타면에 서로 이격되게 배치되는 제1 전극 라인(116a) 및 제2 전극 라인(116b)을 형성하게 된다.As illustrated in FIG. 10, after the
상기 제1 전극 라인(116a) 및 상기 제2 전극 라인(116b)은 전극 물질을 도포한 후 공지의 반도체 공정을 통해 패턴으로 형성될 수 있다.The
상기 제1 전극 라인(116a) 및 상기 제2 전극 라인(116b)은 각각 주라인과 서로 평행하게 배치되는 복수의 평행라인을 포함할 수 있으나, 라인의 배치 형태는 다양하게 변경될 수 있다.The
도 12를 참조하면, 제1 전극 라인(116a) 및 제2 전극 라인(116b)이 형성되고 나면, 압전층(112)이 보호되도록, 상기 제1 전극 라인(116a) 및 상기 제2 전극 라인(116b)이 형성된 상기 압전층(112)의 타면에 보호층(114)을 형성하는 제5 단계(S50)가 진행될 수 있다.Referring to FIG. 12, after the
상기 보호층(114)은 제1 개구(114a) 및 제2 개구(114b)를 구비하여 상기 제1 전극 라인(116a)의 단부 및 상기 제2 전극 라인(116b)의 단부를 노출시킬 수 있다.The
여기서, 노출된 상기 제1 전극 라인(116a)의 단부 및 상기 제2 제2 전극 라인(116b)의 단부는 이후 단계에서 진행되는 폴링 공정이 가능하도록 할 수 있으며, 혈압 측정을 위한 혈압 산출 모듈(120)과의 전기적 연결을 위한 구성요소로 사용될 수 있다.Here, the exposed end of the
도 13을 참조하면, 보호층(114)의 형성이 완료되면, 압전 물질의 극성 향상을 위해 상기 제1 전극 라인(116a) 및 상기 제2 전극 라인(116b)에 고전압을 인가하는 폴링 공정인 제6 단계(S60)가 진행될 수 있다.Referring to FIG. 13, when formation of the
상기 폴링 공정은 압전 물질 내의 쌍극자 방향성을 부여하는 공정으로, 예를 들어, 100 kV/cm 수준의 전기장을 최소 2시간 이상 인가하여 진행될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The polling process is a process for imparting dipole orientation in a piezoelectric material, and may be performed by applying an electric field of a level of 100 kV / cm for at least 2 hours, but is not limited thereto.
상기와 같이 제6 단계(S60)에서의 폴링 공정, 즉, 고전압의 인가가 보호층(114)의 제1 개구(114a) 및 제2 개구(114b)를 통해 가능하게 되어, 맥박 센싱 모듈(110)을 물리적으로 충분히 보호하면서도 압전층(112)의 극성 효율을 극대화할 수 있게 된다.As described above, the polling process in the sixth step (S60), that is, application of high voltage is enabled through the
다시 말하면, 고전압을 인가하는 경우 상기 보호층(114)이 존재하지 않는다면 전극 간의 전기장 효과에 의해 통전이 발생해 전극이 끊어지는 현상이 발생되나, 본 발명에서는 고전압을 인가할 수 있도록 제1 개구(114a) 및 제2 개구(114b)를 구비하는 상기 보호층(114)으로 인해 전극 간의 전기장 효과가 상쇄되도록 하여 상기와 같은 문제를 해결하여 상기 압전층(112)의 극성 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.In other words, when the high voltage is applied, if the
상기와 같이 상기 제1 단계(S10) 내지 상기 제6 단계(S60)의 진행이 완료되게 되면, 혈압 측정 장치(100)를 구성하는 맥박 센싱 모듈(110)의 제조가 완료하게 된다.When the progress of the first step (S10) to the sixth step (S60) is completed as described above, the manufacture of the
3. 혈압 산출 모듈3. Blood pressure calculation module
도 14는 본 발명에 따른 혈압 산출 모듈을 설명하기 위한 블록 구성도이며, 도 15는 본 발명에 따른 혈압 산출 모듈에 의해 전압 신호가 증폭되고 필터링된 상태를 도시한 시간에 따른 전압 신호 그래프이다.14 is a block diagram illustrating a blood pressure calculation module according to the present invention, and FIG. 15 is a voltage signal graph over time showing a state in which the voltage signal is amplified and filtered by the blood pressure calculation module according to the present invention.
또한, 도 16은 빅데이터 분석을 기초로 한 최대 전압 평균값(VMax,Avg)과 수축기 혈압(Psystolic) 에 대한 상관관계를 설명하기 위한 그래프이며, 도 17은 빅데이터 분석을 기초로 한 전압 변화량 평균값(VAvg)과 혈압 변화량(P)에 대한 상관관계를 설명하기 위한 그래프이다.In addition, FIG. 16 is a graph for explaining a correlation between a maximum voltage average value (V Max , Avg ) and systolic blood pressure (P systolic ) based on big data analysis, and FIG. 17 is a voltage based on big data analysis It is a graph to explain the correlation between the average value of change (V Avg ) and the amount of change in blood pressure (P).
우선, 도 14 내지 도 17을 참조하면, 본 발명에 따른 혈압 산출 모듈(120)은 전기적으로 연결된 맥박 센싱 모듈(110)을 통해 제공되는 압전 효과에 의한 전압 신호를 이용하여 수축기 혈압, 이완기 혈압 및 혈압 변화량 중 적어도 하나를 산출하는 모듈일 수 있다.First, referring to FIGS. 14 to 17, the blood
상기 혈압 산출 모듈(120)은 기본적으로 플렉시블 인쇄회로기판을 포함할 수 있으며, 상기 플렉시블 인쇄회로기판에는 이하에서 설명하는 기능을 수행하는 칩 등이 실장되거나 회로가 패턴화될 수 있다.The blood
상기 플렉시블 인쇄회로기판은 벤딩 모듈(140)에 부착될 수 있으며, 이로 인해 혈압 측정 장치(100)가 혈압 측정을 위해 굴곡진 피부면에 밀착되어 부착되는 경우, 유연성 및 굴곡성을 가지는 벤딩 모듈(140)의 벤딩과 연동되어 벤딩될 수 있다.The flexible printed circuit board may be attached to the
상기 맥박 센싱 모듈(110)과 상기 혈압 산출 모듈(120) 간의 전기적 연결은 보호층(114)의 제1 개구(114a) 및 제2 개구(114b)를 통해 노출되는 제1 전극 라인(116a)의 단부 및 제2 전극 라인(116b)의 단부를 상기 플렉시블 인쇄회로기판의 단자와 전도성 물질을 이용하여 상호 연결함으로써 구현될 수 있으며, 상기 전도성 물질은 저항이 10Ω 이하인 금속성 물질인 것이 바람직할 수 있다.The electrical connection between the
한편, 상기 혈압 산출 모듈(120)은 맥박 센싱 모듈(110)에 의해 제공되는 전압 신호를 입력 받아 상기 전압 신호의 진폭을 증폭시키고 노이즈를 필터링하는 신호 전처리부(122), 상기 신호 전처리부(122)에 의해 전처리된 상기 전압 신호를 디지털로 변환하여 출력하는 변환부(124) 및 상기 변환부(124)에 의해 변환된 상기 전압 신호를 기초로 하여 상기 수축기 혈압, 상기 이완기 혈압 및 상기 혈압 변화량 중 적어도 하나를 산출하는 제어부(126)를 포함할 수 있다.On the other hand, the blood
여기서, 상기 신호 전처리부(122)는 증폭부(122a)와 필터링부(122b)를 포함할 수 있으며, 상기 증폭부(122a)는 맥박 센싱 모듈(110)에 의해 제공되는 전압 신호를 증폭할 수 있으며, 상기 필터링부(124b)는 증폭된 전압 신호에 포함된 노이즈를 필터링할 수 있다.Here, the
도 15는 맥박에 의한 기계적 압력으로 인해 발생되는 전압 신호가 증폭부(122a)에 의해 증폭되고, 필터링부(122b)에 의해 노이즈가 필터링된 상태의 시간에 따른 전압 신호 그래프를 도시화하고 있다.15 illustrates a graph of a voltage signal over time in a state in which a voltage signal generated due to mechanical pressure by a pulse is amplified by the amplifying
상기 변환부(124)는 증폭부(122a)에 의해 증폭되고 필터링부(122b)에 의해 노이즈가 필터링된 전압 신호를 디지털로 변환하는 구성요소로, 전압 신호를 아날로그에서 디지털로 변환하여 제어부(126)가 인식 가능한 전압 신호 형태로 출력하는 A/D 변환부일 수 있다.The converting
한편, 상기 제어부(126)는 변환부(124)를 통해 디지털로 변환된 전압 신호를 기초로 하여, 상기 수축기 혈압, 상기 이완기 혈압 및 상기 혈압 변화량 중 적어도 하나를 산출할 수 있으며, 이하에서 구체적으로 설명한다.Meanwhile, the
피검사자가 혈압 측정 장치(100)를 손목에 착용한 후, 혈압 측정을 요청하면, 맥박 센싱 모듈(110)은 이에 응답하여 미리 설정된 시간 동안 맥박 신호를 센싱하고, 압전 효과에 따른 전압 신호를 혈압 산출 모듈(120)로 송신하게 된다.When an examinee wears the blood
여기서, 상기 미리 정해진 시간은 예를 들어 도 15에 도시된 바와 같이 15초 일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변경될 수 있다.Here, the predetermined time may be 15 seconds as shown in FIG. 15, for example, but is not limited thereto, and may be variously changed.
상기 제어부(126)는 상기 미리 설정된 시간 동안 맥박 신호 각각에 대응되는 전압 신호의 최대 전압값(VMax) 및 최소 전압값(VMin)을 추출할 수 있으며, 이후에는 상기 맥박 신호 각각에 대한 상기 전압 신호로부터 추출된 상기 최대 전압값(VMax)에 대한 평균값인 최대 전압 평균값(VMax,Avg)을 산출하고, 상기 맥박 신호 각각에 대한 상기 전압 신호로부터 추출된 상기 최대 전압값(VMax)과 상기 최소 전압값(VMin) 간의 차이에 대한 평균값인 전압 변화량 평균값(VAvg)을 산출한다.The
상기 최대 전압 평균값(VMax,Avg) 및 전압 변화량 평균값(VAvg)을 산출하기 위한 <조건식 1> 및 <조건식 2>는 하기와 같다.<Conditional Expression 1> and <Conditional Expression 2> for calculating the average value of the maximum voltage (V Max , Avg ) and the average value of the voltage change (V Avg ) are as follows.
<조건식 1><Conditional Expression 1>
<조건식 2><Conditional Expression 2>
여기서, n은 맥박 신호의 개수이며, 도 15의 경우에는 16일 수 있다.Here, n is the number of pulse signals and may be 16 in the case of FIG. 15.
상기 <조건식 1> 및 상기 <조건식 2>를 통해 최대 전압 평균값(VMax,Avg) 및 전압 변화량 평균값(VAvg)를 산출하고 나면, 상기 제어부(126)는 빅데이터 분석을 기초로 한 상관관계를 기초로 하여, 상기 최대 전압 평균값(VMax,Avg) 및 상기 전압 변화량 평균값(VAvg) 각각으로부터 상기 수축기 혈압(Psystolic) 및 혈압 변화량(P)를 산출한다.After calculating the maximum voltage average value (V Max , Avg ) and the average voltage change amount (V Avg ) through the <Conditional Expression 1> and the <Conditional Expression 2>, the
여기서, 상기 수축기 혈압(Psystolic)을 산출하기 위한 빅데이터 분석은 빅데이터 형태로 수집 및 저장된 피검사자의 정보 중 최대 전압 평균값(VMax,Avg)과 수축기 혈압(Psystolic)의 관계를 비교 분석함으로써 획득 가능할 수 있으며, 도 16은 정상인에 대한 빅데이터 분석에 의한 최대 전압 평균값(VMax,Avg)과 수축기 혈압(Psystolic)의 상관관계를 보여주고 있다.Here, by comparison a relationship between the systolic blood pressure (P systolic) Big Data analysis for calculating the average maximum of the collected and stored examinee with big data type information voltage (V Max, Avg) and systolic blood pressure (P systolic) It may be obtainable, and FIG. 16 shows a correlation between the maximum voltage average value (V Max , Avg ) and systolic blood pressure (P systolic ) by big data analysis for a normal person.
도 16을 참조하면, 정상인의 경우 빅데이터 분석에 의한 최대 전압 평균값(VMax,Avg)과 수축기 혈압(Psystolic)의 상관관계는 하기의 <조건식 3>과 같다.Referring to FIG. 16, in the case of a normal person, the correlation between the maximum voltage average value (V Max , Avg ) and systolic blood pressure (P systolic ) by big data analysis is as follows.
<조건식 3><
VMax,Avg = 2.20113 * 10-4 * Psystolic + 0.0033V Max , Avg = 2.20113 * 10 -4 * P systolic + 0.0033
따라서, <조건식 3>을 일반화하면, 최대 전압 평균값(VMax,Avg)과 수축기 혈압(Psystolic)의 상관관계는 하기의 <조건식 4>로 일반화될 수 있다.Therefore, when <
<조건식 4><Conditional Expression 4>
여기서, Psystolic는 수축기 혈압이고, VMax,Avg는 최대 전압 평균값이며, α 및 β는 빅데이터 분석에 의해 도출되는 상수로, 정상인의 경우 α는 2.20113*10-4이고 β는 0.0033이다.Here, P systolic is systolic blood pressure, V Max and Avg are maximum voltage average values, α and β are constants derived by big data analysis, and in normal people, α is 2.20113 * 10 -4 and β is 0.0033.
또한, 상기 혈압 변화량(P)을 산출하기 위한 빅데이터 분석은 빅데이터 형태로 수집 및 저장된 피검사자의 정보 중 전압 변화량 평균값(VAvg)과 혈압 변화량(P)의 관계를 비교 분석함으로써 획득 가능할 수 있으며, 도 17은 정상인에 대한 빅데이터 분석에 의한 전압 변화량 평균값(VAvg)과 혈압 변화량(P)의 상관관계를 보여주고 있다.In addition, the big data analysis for calculating the blood pressure change amount P can be obtained by comparing and analyzing the relationship between the average voltage change amount V Avg and the blood pressure change amount P among the information collected and stored in the form of big data. , FIG. 17 shows the correlation between the average value of voltage change (V Avg ) and the change in blood pressure (P) by analyzing big data for normal people.
도 17을 참조하면, 정상인의 경우 빅데이터 분석에 의한 전압 변화량 평균값(VAvg)과 혈압 변화량(P)의 상관관계는 하기의 <조건식 5>와 같다.Referring to FIG. 17, in the case of a normal person, the correlation between the average voltage change amount (V Avg ) and the blood pressure change amount (P) by big data analysis is as follows.
<조건식 5><
P(mmHg) = -2196.83 * VAvg(mV) + 106.82125P (mmHg) = -2196.83 * V Avg (mV) + 106.82125
따라서, <조건식 5>을 일반화하면, 전압 변화량 평균값(VAvg)과 혈압 변화량(P)의 상관관계는 하기의 <조건식 6>으로 일반화될 수 있다.Therefore, when <
<조건식 6><
여기서, P는 혈압 변화량이고, VAvg은 전압 변화량 평균값이며, γ 및 δ는 빅데이터 분석에 의해 도출되는 상수로, 정상인의 경우 γ는 2196.83이며 δ는 106.82125이다.Here, P is the change in blood pressure, V Avg is the average value of the change in voltage, γ and δ are constants derived by big data analysis. In normal people, γ is 2196.83 and δ is 106.82125.
한편, <조건식 4> 및 <조건식 6>에 사용되는 α, β, γ 및 δ는 빅데이터 형태로 수집 및 저장되는 피검사자의 특성에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 고혈압, 저혈압, 질병군, 나이, 성별 등에 따라 달라질 수 있는 상수일 수 있다.On the other hand, α, β, γ and δ used in <Conditional Expression 4> and <
상기 제어부(126)는 하기의 <조건식 7>과 같이 상기 수축기 혈압(Psystolic)으로부터 혈압 변화량(P)을 차감하여, 이완기 혈압(P diastolic)을 산출할 수 있다.The
<조건식 7><Conditional Expression 7>
상기와 같이 본 발명에 따른 혈압 산출 모듈(120)은 전기적으로 연결된 맥박 센싱 모듈(110)을 통해 제공되는 압전 효과에 의한 전압 신호를 증폭하고 필터링한 후, 디지털로 변환하고, 일련의 프로세싱을 통해 최종적으로 수축기 혈압 및 이완기 혈압을 산출하여 피검사자의 혈압 측정이 가능해지도록 한다.As described above, the blood
또한, 빅데이터 분석에 의해 도출되는 최대 전압 평균값(VMax,Avg)과 수축기 혈압(Psystolic)의 상관관계 및 전압 변화량 평균값(VAvg)과 혈압 변화량(P)의 상관관계를 이용하여 혈압을 측정하므로, 혈압 측정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.In addition, the blood pressure is measured using the correlation between the maximum voltage average value (V Max , Avg ) and systolic blood pressure (P systolic ) and the voltage change average value (V Avg ) and the blood pressure change (P) derived by big data analysis. Since it is measured, the accuracy of blood pressure measurement can be improved.
본 발명의 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치(100)는 피부에 부착이 가능한 패치형 또는 밴드형 등으로 구현될 수 있으므로, 혈압 측정에 있어서의 검사자 및 피검사자에게 편의성을 제공해줄 수 있다.Since the blood
한편, 본 발명에 따른 혈압 측정 장치(100)는 제어부(126)에 의해 산출된 수축기 혈압 및 이완기 혈압을 표시하는 디스플레이 모듈을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the blood
또한, 본 발명에 따른 혈압 측정 장치(100)는 외부장치와의 인터페이싱을 지원하기 위한 장치 인터페이스가 추가 구비되어 제어부(126)에 의해 산출된 수축기 혈압 및 이완기 혈압을 외부 장치를 통해 표시되도록 할 수도 있다.In addition, the blood
4. 혈압 측정 장치를 이용한 혈압 측정 방법 및 이 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체4. A blood pressure measuring method using a blood pressure measuring device and a recording medium recording a program for executing the method
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치에 의한 혈압 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.18 is a flowchart illustrating a blood pressure measurement method using a blood pressure measurement device according to an embodiment of the present invention.
도 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈압 측정 장치에 의한 혈압 측정 방법은, 피검사자가 혈압 측정 장치(100)를 손목에 착용한 후, 혈압 측정을 요청하면, 맥박 센싱 모듈(110)이 미리 설정된 시간 동안 맥박 신호를 센싱하고 압전 효과에 따른 전압 신호를 발생시키는 제1 단계(S100), 상기 미리 설정된 시간 동안 맥박 신호 각각에 대응되는 전압 신호의 최대 전압값(VMax) 및 최소 전압값(VMin)을 추출하는 제2 단계(S200), 상기 맥박 신호 각각에 대한 상기 전압 신호로부터 추출된 상기 최대 전압값(VMax)에 대한 평균값인 최대 전압 평균값(VMax,Avg)을 산출하고, 상기 맥박 신호 각각에 대한 상기 전압 신호로부터 추출된 상기 최대 전압값(VMax)과 상기 최소 전압값(VMin) 간의 차이에 대한 평균값인 전압 변화량 평균값(VAvg)을 산출하는 제3 단계(S300), 빅데이터 분석을 기초로 한 상관관계를 기초로 하여, 상기 최대 전압 평균값(VMax,Avg) 및 상기 전압 변화량 평균값(VAvg) 각각으로부터 상기 수축기 혈압(Psystolic) 및 혈압 변화량(P)를 산출하는 제4 단계(S400), 상기 수축기 혈압(Psystolic)으로부터 혈압 변화량(P)을 차감하여, 이완기 혈압(P diastolic)을 산출하는 제5 단계(S500) 및 산출된 결과 값을 출력하는 제6 단계(S600)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 18, a blood pressure measurement method using a blood pressure measurement device according to an embodiment of the present invention may include a
여기서, 상기 제2 단계(S200) 내지 제5 단계(S500)는 혈압 산출 모듈(120)의 제어부(126)에 의해 진행될 수 있으며, 상기 제6 단계(S600)는 디스플레이 모듈 또는 외부 장치에 의해 진행될 수 있다.Here, the second step (S200) to the fifth step (S500) may be performed by the
그리고, 상기 2단계(S200) 이전에는 맥박 센싱 모듈(110)을 통해 제공되는 압전 효과에 의한 전압 신호를 증폭하고 필터링한 후, 디지털로 변환하는 단계가 진행될 수 있다.Then, prior to the second step (S200), a step of amplifying and filtering the voltage signal by the piezoelectric effect provided through the
한편, 상술한 혈압 측정 방법의 각 단계는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Meanwhile, each step of the blood pressure measurement method described above may be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tapes, floppy disks, optical data storage devices, etc., which are also implemented in the form of carrier waves (for example, transmission over the Internet). Also includes. The computer-readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.In the above, the configuration and features of the present invention have been described based on the embodiments according to the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications or changes can be made within the spirit and scope of the present invention. It is apparent to those skilled in the art, and thus, such changes or modifications are found to be within the scope of the appended claims.
100: 혈압 측정 장치
110: 맥박 센싱 모듈
120: 혈압 산출 모듈
130: 배터리 모듈
140: 벤딩 모듈100: blood pressure measuring device
110: pulse sensing module
120: blood pressure calculation module
130: battery module
140: bending module
Claims (13)
맥박에 의한 압전 효과를 발생시키기 위한 압전 물질을 포함하는 압전층 - 상기 압전층의 일면에는 서로 이격되게 배치되는 제1 전극 라인 및 제2 전극 라인이 형성됨 - ; 및
상기 압전체층에 도포되어 상기 압전체층을 보호하되,
상기 압전 물질의 극성 향상을 위해 상기 제1 전극 라인 및 상기 제2 전극 라인에 고전압을 인가하는 폴링 공정이 가능하도록 하고,
상기 제1 전극 라인 및 상기 제2 전극 라인이 상기 혈압 측정 장치의 혈압 산출 모듈 - 상기 혈압 산출 모듈은, 상기 압전 효과에 의해 발생되는 전압 신호를 이용하여 상기 수축기 혈압, 상기 이완기 혈압 및 상기 혈압 변화량 중 적어도 하나가 산출되도록 함 - 과 전기적으로 연결되도록 하기 위해,
상기 제1 전극 라인의 일부 영역 및 상기 제2 전극 라인의 일부 영역이 노출되도록 하는 개구를 구비하는 보호층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 맥박 센싱 모듈.
In the pulse sensing module used in the blood pressure measuring device attached to the skin to measure at least one of systolic pressure (systolic pressure), diastolic pressure (diastolic pressure) and blood pressure change,
A piezoelectric layer containing a piezoelectric material for generating a piezoelectric effect due to a pulse, wherein a first electrode line and a second electrode line are spaced apart from each other on one surface of the piezoelectric layer; And
It is applied to the piezoelectric layer to protect the piezoelectric layer,
In order to improve the polarity of the piezoelectric material, a polling process of applying a high voltage to the first electrode line and the second electrode line is possible,
The first electrode line and the second electrode line are blood pressure calculation modules of the blood pressure measurement device-the blood pressure calculation module uses the voltage signal generated by the piezoelectric effect to reduce the systolic blood pressure, the diastolic blood pressure, and the blood pressure change amount So that at least one of them is calculated-to be electrically connected to,
And a protective layer having an opening through which a partial area of the first electrode line and a partial area of the second electrode line are exposed.
상기 개구는,
상기 제1 전극 라인의 단부 및 상기 제2 전극 라인의 단부와 각각 대응되는 위치에 형성되는 제1 개구 및 제2 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥박 센싱 모듈.
According to claim 1,
The opening,
And a first opening and a second opening formed at positions corresponding to ends of the first electrode line and ends of the second electrode line, respectively.
상기 보호층은,
상기 제1 전극 라인의 전체 영역 중 상기 제1 개구를 통해 노출되는 상기 제1 전극 라인의 일부 영역 이외의 영역을 포위하고, 상기 제2 전극 라인의 전체 영역 중 상기 제2 개구를 통해 노출되는 상기 제2 전극 라인의 일부 영역 이외의 영역을 포위하는 것을 특징으로 하는 맥박 센싱 모듈.
According to claim 1,
The protective layer,
The entire area of the first electrode line is surrounded by an area other than a partial area of the first electrode line exposed through the first opening, and the entire area of the second electrode line is exposed through the second opening. A pulse sensing module, which encompasses an area other than a partial area of the second electrode line.
상기 압전층의 형태가 유지되도록 하여 상기 혈압 측정 장치의 벤딩 모듈 - 상기 벤딩 모듈은, 상기 압전층의 압전 효과로 인하여 발생되는 상기 맥박에 대한 전압 신호의 정밀도가 향상되도록, 벤딩 가능하여 상기 혈압 측정 장치가 인체의 굴곡진 피부면에 밀착되게 부착되도록 함 - 에 안정적으로 부착되도록, 상기 압전층의 타면에 접합되는 부착매개층;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥박 센싱 모듈.
According to claim 1,
Bending module of the blood pressure measuring device so that the shape of the piezoelectric layer is maintained-the bending module is bendable so that the accuracy of the voltage signal for the pulse generated due to the piezoelectric effect of the piezoelectric layer is improved, thereby measuring the blood pressure Pulse attachment module, characterized in that it further comprises a; adhesion to the other surface of the piezoelectric layer to be stably attached to the device to be adhered to the curved skin surface of the human body.
상기 부착매개층은,
상기 벤딩 모듈의 벤딩에 연동되도록 벤딩 가능하여 상기 벤딩 모듈로부터 상기 압전층이 분리되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 맥박 센싱 모듈.
The method of claim 4,
The adhesion medium layer,
Pulse sensing module, characterized in that it is possible to bend to interlock with the bending of the bending module to block the piezoelectric layer from being separated from the bending module.
제1항에 따른 상기 맥박 센싱 모듈; 및
상기 압전 효과에 의해 발생되는 전압 신호를 이용하여 상기 수축기 혈압, 상기 이완기 혈압 및 상기 혈압 변화량 중 적어도 하나를 산출하는 혈압 산출 모듈;을 포함하며,
상기 혈압 산출 모듈은,
미리 설정된 시간 동안 맥박 신호 각각에 대응되는 상기 맥박 센싱 모듈에 의한 상기 전압 신호의 최대 전압값(VMax) 및 최소 전압값(VMin)을 추출한 후, 이를 기초로 하여 상기 수축기 혈압, 상기 이완기 혈압 및 상기 혈압 변화량 중 적어도 하나를 산출하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치.
In the blood pressure measuring device is attached to the skin to measure at least one of systolic pressure (systolic pressure), diastolic pressure (diastolic pressure) and blood pressure change,
The pulse sensing module according to claim 1; And
It includes; a blood pressure calculation module for calculating at least one of the systolic blood pressure, the diastolic blood pressure, and the blood pressure change amount using a voltage signal generated by the piezoelectric effect;
The blood pressure calculation module,
After extracting the maximum voltage value (V Max ) and the minimum voltage value (V Min ) of the voltage signal by the pulse sensing module corresponding to each pulse signal for a preset time, based on this, the systolic blood pressure, the diastolic blood pressure And a blood pressure change amount.
상기 혈압 산출 모듈은,
상기 맥박 신호 각각에 대한 상기 전압 신호로부터 추출된 상기 최대 전압값(VMax)에 대한 평균값인 최대 전압 평균값(VMax,Avg)을 산출하고, 상기 맥박 신호 각각에 대한 상기 전압 신호로부터 추출된 상기 최대 전압값(VMax)과 상기 최소 전압값(VMin) 간의 차이에 대한 평균값인 전압 변화량 평균값(VAvg)을 산출하여, 상기 수축기 혈압, 상기 이완기 혈압 및 상기 혈압 변화량 중 적어도 하나를 산출하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치.
The method of claim 6,
The blood pressure calculation module,
The calculated cost to the maximum voltage value (V Max) The maximum voltage average value (V Max, Avg) the average value for the extracted from the voltage signal for each of the pulse signals, extracted from the voltage signal for each of the pulse signal Calculating at least one of the systolic blood pressure, the diastolic blood pressure, and the blood pressure change amount by calculating a voltage change average value (V Avg ) which is an average value for the difference between the maximum voltage value (V Max ) and the minimum voltage value (V Min ) Blood pressure measuring device, characterized in that.
상기 혈압 산출 모듈은,
빅데이터 분석을 기초로 한 상관관계를 기초로 하여, 상기 최대 전압 평균값(VMax,Avg) 및 상기 전압 변화량 평균값(VAvg) 각각으로부터 상기 수축기 혈압 및 혈압 변화량(P)를 산출하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치.
The method of claim 7,
The blood pressure calculation module,
On the basis of the correlation based on big data analysis, the systolic blood pressure and the blood pressure change amount (P) are calculated from each of the maximum voltage average value (V Max , Avg ) and the average voltage change amount (V Avg ). Blood pressure measuring device.
상기 빅데이터 분석을 기초로 한 최대 전압 평균값(VMax,Avg)과 수축기 혈압(Psystolic) 에 대한 상관관계는,
다음의 <조건식 1>을 만족하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치.
<조건식 1>
여기서, Psystolic는 수축기 혈압이고, VMax,Avg는 최대 전압 평균값이며, α 및 β는 빅데이터 분석에 의해 도출되는 상수이다.
The method of claim 8,
The correlation between the maximum voltage average value (V Max , Avg ) and systolic blood pressure (P systolic ) based on the big data analysis is:
Blood pressure measuring device, characterized in that satisfy the following <Condition 1>.
<Conditional Expression 1>
Here, P systolic is systolic blood pressure, V Max and Avg are average values of maximum voltage, and α and β are constants derived by big data analysis.
상기 빅데이터 분석을 기초로 한 전압 변화량 평균값(VAvg)과 혈압 변화량(P)에 대한 상관관계는,
다음의 <조건식 2>을 만족하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치.
<조건식 2>
여기서, P는 혈압 변화량이고, VAvg은 전압 변화량 평균값이며, γ 및 δ는 빅데이터 분석에 의해 도출되는 상수이다.
The method of claim 9,
The correlation between the average voltage change amount (V Avg ) and the blood pressure change amount (P) based on the big data analysis is:
Blood pressure measuring device, characterized in that it satisfies the following <Condition 2>.
<Conditional Expression 2>
Here, P is the amount of blood pressure change, V Avg is the average value of the voltage change, and γ and δ are constants derived by big data analysis.
상기 혈압 산출 모듈은,
상기 수축기 혈압(Psystolic)으로부터 혈압 변화량(P)을 차감하여, 이완기 혈압(P diastolic)을 산출하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치.
The method of claim 10,
The blood pressure calculation module,
Blood pressure measuring device, characterized in that by calculating the diastolic blood pressure (P diastolic ) by subtracting the amount of blood pressure change (P) from the systolic blood pressure (P systolic ).
상기 혈압 산출 모듈은,
상기 압전 효과에 의해 발생되는 상기 전압 신호의 진폭을 증폭시키고 노이즈를 필터링하는 신호 전처리부, 상기 신호 전처리부에 의해 전처리된 상기 전압 신호를 디지털로 변환하여 출력하는 변환부 및 상기 변환부에 의해 변환된 상기 전압 신호을 기초로 하여 상기 수축기 혈압, 상기 이완기 혈압 및 상기 혈압 변화량 중 적어도 하나를 산출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치.
The method of claim 6,
The blood pressure calculation module,
A signal pre-processing unit for amplifying the amplitude of the voltage signal generated by the piezoelectric effect and filtering noise, a conversion unit for digitally converting the voltage signal pre-processed by the signal pre-processing unit, and outputting the converted digital signal And a control unit calculating at least one of the systolic blood pressure, the diastolic blood pressure, and the blood pressure change amount based on the voltage signal.
상기 맥박 센싱 모듈 및 상기 혈압 산출 모듈이 부착되고, 벤딩 가능하여 상기 혈압 측정 장치가 인체의 굴곡진 피부면에 밀착되게 부착되도록 하는 벤딩 모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치.
The method of claim 6,
The pulse sensing module and the blood pressure calculation module is attached, it is possible to bend the blood pressure measurement device, characterized in that it further comprises a bending module to be attached to the curved skin surface of the human body.
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KR20220134223A (en) * | 2021-03-26 | 2022-10-05 | 한국과학기술원 | Pulse sensing module and system for calculating blood pressure using the same |
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JP2802342B2 (en) * | 1992-12-05 | 1998-09-24 | アーファウエル・メディカル・インストルメンツ・アクチェンゲゼルシャフト | Sensor and apparatus for measuring blood pressure |
KR20130094858A (en) * | 2011-01-24 | 2013-08-26 | 가부시키가이샤 액트 메디컬 서비스 | Blood vessel pulse-wave measuring system |
KR20170106099A (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-20 | 한국과학기술원 | Piezo-electric pulse system using flexible piezo-electric pulse device |
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2018
- 2018-11-16 KR KR1020180141347A patent/KR102182598B1/en active IP Right Grant
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