KR20200093589A - 정맥이나 기관의 압력 및/또는 탄성을 측정하고 초음파측정부와 결합되는 압력측정기, 압력측정 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정맥(11), 장기 또는 구획의 압력 및/또는 탄성을 측정하고 초음파 측정부(46)와 결합되는 압력측정기(51), 압력측정 시스템(41), 측정장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 필름 압력센서(52)로 이루어진 압력센서를 사용하고, 필름 압력센서의 필름들(53,54) 사이의 공간(56)에 초음파투과 비전해 활성액을 채운다. 이 채워지는 것을 특징으로 하는 압력측정기.

Description

정맥이나 기관의 압력 및/또는 탄성을 측정하고 초음파측정부와 결합되는 압력측정기, 압력측정 시스템 및 그 방법

본 발명은 청구항 1에 따른 압력측정기, 청구항 11에 따른 압력측정 시스템, 청구항 12에 따른 측정장치, 청구항 13에 따른 방법에 관한 것이다.

여기서, "구획"이란 경계부가 둘러싸인 해부학적인 공간을 말하고, 근육구획이나 복강도 구획에 포함된다. 일반적으로, 시중에서 구할 수 있는 초음파 측정장치, 특히 트랜스듀서를 이용한 초음파검사와 촬영법은 모든 의료검사에 공지되어 있다. 초음파는 트랜스듀서에서 조직을 향한 다음 반사되고, 전이 시간차를 영상법으로 처리하여 검사할 조직 내부의 영상을 만든다. 트랜스듀서에 압력을 적용해 압력관련된 조직과 정맥 변화를 설정한다.

특히, 혈전증 진단을 위한 정맥압박에 압력을 사용한다. 그러나, 이런 검사법에서는 작용되는 압력이 조작자의 경험에 의존하게 되어 검사자에 따라 편차가 심하다. 정맥과 그 안에 흐르는 체액을 나타내는 방법으로 도플러법을 이용하는데, 이 방법은 초음파장치를 필요로 하고 유속을 결정하는데 사용된다.

EP 1 415 596 A1은 초음파 측정장치용 압력측정기를 소개하고 있고, 기본적으로 단단한 용기를 포함한다. 한쪽 평면에 단단한 격막을 삽입하고, 초음파 측정헤드에 연결한다. 반대쪽 평면에는 유연한 지지막을 부착해, 내부를 밀봉한다. 압력측정기의 내부는 초음파투과액으로 채워지고, 외부 장비를 이용한 라인을 통해 내부 압력을 결정한다.

이 방식의 단점은 위생조건을 만족하려면 압력측정기를 1회용으로 사용해야 좋지만, 1회용으로 사용하기에는 경제적이지 않다는데 있다.

정맥이나 장기의 압력을 측정하면서 초음파 측정기에 연결되는 다른 압력측정기가 CH 707 046 B1에 소개되었지만, 이 압력측정기도 제조비가 1회용으로 사용하기에 경제적이지 않다.

따라서 본 발명의 목적은 종래보다 더 경제적으로 제조할 수 있고 간단하고 신뢰성 있게 조작할 수 있으면서 정맥이나 장기나 구획의 압력 및/또는 탄성을 측정하는 압력측정기, 압력측정 시스템, 측정장치 및 방법을 제공하는데 있다.

이런 목적은 청구항 제1항에 따른 압력측정기, 제11항에 따른 압력측정 시스템 및 제12항에 따른 측정장치는 물론, 제13항에 따른 정맥이나 장기나 구획의 압력 및/또는 탄성 측정방법에 의해 달성된다.

본 발명에 의하면, 필름 압력센서로 디자인된 압력센서를 사용하고, 필름 압력센서의 필름들 사이의 공간을 초음파투과 비전해 활성액으로 채운다.

이런 압력센서로는 Interlinks Electronics의 FSR(Force Sensing Resistor)가 있고, 이 센서는 필름 2개의 샌드위치 구조를 갖는다. 첫번째 필름의 내면은 전기코팅이나 인쇄되고, 다른 필름의 내면에는 전기접속 그리드가 인쇄나 코팅법으로 도포된다. 2개의 필름들은 스페이서에 의해 서로 간격을 유지하여 코팅되거나 인쇄된 필름 구간들의 직접접촉을 방지한다. 스페이서로 인해 충전 가능한 중간공간이 형성된다. 필름들 사이의 간격은 기능에 따라 다르고 아주 좁게 유지될 수 있으며, 필름 압력센서의 평판형 구성이 가능하다. 필름 압력센서를 압박하면, 코팅이나 인쇄된 필름면들이 접촉하면서 전기적 연결을 하게된다. 측정되는 전기저항의 변화를 이용해 압력의 크기가 결정된다.

정맥이나 장기나 구획의 탄성을 측정할 때, 정맥이나 장기나 구획의 압력에 관련되어 탄성계수가 결정된다.

필름 압력센서의 내부공간을 추음파투과 비전해 활성액으로 채우면, 이 센서가 초음파투과 가능하다. 그 결과, 저렴한 압력측정기로도 신뢰성있는 측정이 가능하다.

일례로, 필름 압력센서의 제작시 내부 공간을 초음파투과 비전해 활성액으로 채울 수 있다.

한편, 제작이 끝난 뒤에 반복적 압축이나 진공을 이용해 충전하거나, 내부 공간에 직접 주사해 충전할 수도 있다.

필름 압력센서의 필름들의 적어도 일부분을 초음파투과재로 형성하면, 초음파 투과도가 더 개선된다.

초음파투과 비전해 활성액이 수성 액체, 초음파-투과 겔, 합성오일, 생물오일로 이루어진 군에서 선택되는 액체이면, 필름 압력센서의 초음파투과도가 우수하여 좋다. 특히 유기오일이 좋은 것이 증명되었다.

피부나 조직과 같은 탄성 기질에 대해서도 정확한 압력을 측정하기 위해 하나 이상의 압력전달소자를 이용하는 것이 좋다. 밑면의 탄성 때문에, 압력곡선이 평평해지고, 이런 곡선은 효과적인 압력곡선이 아니다. 이는 스페이서의 가장자리와 탄성 베이스 사이의 흡수현상 때문이다. 압력전달소자를 이용하면 이런 흡수현상을 피해 더 좋은 압력전달을 할 수 있다.

압력전달소자를 초음파투과재로 만들면, 초음파 측정에 영향을 미치지 않거나 제한된 정도로만 영향을 미쳐 좋다. 압력전달소자를 필름과 같은 재료로 만들면, 정맥이나 장기의 압력이나 탄성의 측정에 재료차로 인한 영향이 없어서 좋다. 압력전달소자를 필름 위에나 필름과 함께 형성하면, 역시 측정결과에 미치는 영향이 줄어들어 바람직하다.

압력전달소자를 초음파측정부와 접촉하게 되는 필름 압력센서나 압력측정기의 외면에 배치하는 것이 바람직하다.

압력전달소자의 높이를 필름 압력센서의 필름들의 간격 이상으로 하면, 초음파측정부의 압력전달효과를 최적화할 수 있다.

실험에 의하면, 이런 높이를 필름들 사이의 간격의 5~20배 정도로 하면 최적의 압력전달에 특히 바람직함이 증명되었다.

또, 압력전달소자의 폭을 필름 압력센서의 중간 공간의 폭의 30~70% 정도로 하면, 초음파측정부에 의한 압력전달을 최적화할 수 있어 특히 바람직하다.

시험에 의하면, 압력전달소자의 폭을 필름 압력센서의 중간 공간의 폭의 40~60% 정도로 하는 것이 좋다.

한편, 압력전달소자를 조직이나 피부에 맞닿는 필름 압력센서나 압력측정기의 외면에 배치해도, 초음파측정부에 의한 압력전달을 최적화할 수 있어 바람직하다.

압력전달소자가 필름 압력센서의 내부공간의 폭의 30~70% 정도의 폭을 가지면, 압력측정기를 통한 압력전달이 초음파측정부에 의해 최적화되어 역시 바람직하다.

압력전달소자가 필름 압력센서의 필름들 사이의 간격 이상의 높이를 가져도, 초음파측정부에 의한 압력전달을 최적화할 수 있어 좋다.

실험에 의하면, 필름 압력센서(252)의 필름들 사이의 간격의 5~20배 정도의 높이가 최적의 압력전달에 특히 유리하다.

한편, 압력전달소자가 초음파측정부와 피부/조직에 접하는 필름 압력센서와 압력측정기의 양쪽 외면에 배치되면, 압력전달소자의 배열을 압력전달소자의 다른 배열과 결합할 수 있어 유리할 수 있다.

초음파투과 비전해 활성액의 용기를 이용하면, 용기와 필름 압력센서의 내부공간 사이에 액체연결이 이루어진다. 이 경우, 압력측정기의 유용성과 수명이 대폭 늘어나는데, 이는 초음파투과 비전해 활성액이 빠져나가거나 증발되거나 진해질 수 있기 때문이다. 기술적 이유로, 필름 압력센서의 내부공간에 대한 구멍을 마련하되 막히지 않도록 한다.

필름 압력센서를 용기 안에 배치하면 콤팩트한 디자인이 가능하고 초음파투과 비전해 활성액을 쉽게 교환할 수 있다.

필름 압력센서에 의해 결정된 값들을 평가장치에 쉽게 전송할 수 있도록 연결케이블과 같은 데이터라인을 이용한다.

한편, 이런 값들을 전송하는데 송신기를 이용할 수도 있고, 이 경우 이 값들을 데이터라인 없이도 전송할 수 있어 압력측정기의 조작을 제한하지 않는다. 전송표준으로는 Bluetooth®나 Zigbee® 연결과 같은 무선연결이 바람직하다.

압력측정기용의 홀더를 이용해, 압력측정기를 필요한대로 고정하고 측정을 개선할 수 있다.

홀더는 조직에 부착되는 반창고와 비슷하게 적어도 부분적으로 접착면을 가져 조직에 임시로 고정될 수 있도록 디자인되는 것이 좋지만, 벨크로처럼 신체 둘레에 고정되는 홀딩스트랩을 구비할 수도 있다.

필름 압력센서가 적어도 부분적으로 초음파투과 매설재에 매설되면, 본 발명의 압력측정기가 소정의 견고성을 갖고 더 오래 이용할 수 있게된다.

매설재로는 처리하기 쉬운 초음파투과 실리콘이 좋다.

필름 압력센서의 외면이 피부나 조직에 접할 수 있도록 필름 압력센서를 매설하면, 대부분의 압력측정기가 충분히 견고하게 된다.

한편, 필름 압력센서가 매설재에 완전히 매설되면, 취급이 쉬우면서도 장치에 설치하기도 용이한 부품을 형성하게 된다.

정맥이나 장기의 압력 및/또는 탄성을 측정하는 압력측정 시스템은 전술한 특징들 중의 적어도 하나를 갖는 본 발명의 압력측정기와 초음파측정부를 가지며, 압력측정기와 초음파측정부를 서로 결합해 측정유닛을 형성한다. 이런 시스템은 운반도 쉽고 소형화할 수 있다.

압력측정기와 초음파측정부를 기계적으로 결합해 측정유닛을 형성하면, 2개의 요소들을 간단히 연결할 수 있다. 이런 기계적 결합을 분리가능하게 하면, 압력측정기를 필요한대로 쉽게 교환할 수 있다.

한편, 압력측정기와 초음파측정부를 연결해 측정유닛을 형성할 수도 있다.

정맥, 장기 또는 구획의 압력이나 탄성을 측정하기 위한 본 발명의 측정장치는 적어도 하나의 처리부와 압력측정 시스템을 갖고, 압력측정 시스템은 전술한 압력측정기와 초음파측정부를 갖는다. 이런 측정장치는 전술한 장점들을 갖는다. 조작자가 익숙해지는 시간이 줄어들면서도 안전한 사용이 보장된다.

허탈중인 정맥의 압력 및/또는 탄성이나 장기나 구획의 변화도(변형도)를 본 발명의 압력측정 시스템으로 결정할 수 있다. 압력이나 탄성 측정을 위해서는 장기나 구획을 초음파로 완벽하게 촬영할 필요가 없는데, 이는 반복적이고 신뢰성 있는 측정결과를 갖는 압력이나 탄성 측정이 기관의 일부나 구획의 일부 구간("구획창")에만 해도 되기 때문이다. 검사구간이 나머지 장기를 대표한다면 특히 그렇고, 그 예로는 간이나 근육과 같은 대형 장기가 있다.

본 발명의 압력측정 시스템에서, 예컨대 압력측정값과 연계하여 초음파 측정값의 컴퓨터 계산으로 정맥허탈(vein collapse)을 자동으로 결정할 수 있는 시점을 결정할 수 있다.

또, 초음파영상을 분석하는 영상처리 및/또는 영상평가 방법으로 정맥허탈 시기를 결정할 수도 있다.

본 발명의 압력측정기로 압력이나 탄성을 결정할 수 있는데, 이때 초음파 측정과 압력측정을 조합한 장치를 자동으로 조직에 압박하되, 정맥이 허탈되거나 장기나 구획의 변화도가 소정 값에 이르고 대응 압력이 필름 압력센서에서 측정될 때까지 압박한다.

영상처리법을 실행하는 소프트웨어를 이용할 수 있다. 이런 소프트웨어는 그 자체로 독립된 발명이다. 정맥의 허탈상태는 유동이 일어나는 정맥 부분의 원데이터(화소)를 단면적으로 변환하면 알 수 있다. 미부하 정맥의 단면적에 비교한 단면적의 감소를 허탈(collapse)의 기준으로 정의할 수 있다. 장기의 경우, 장기의 전체나 일부의 변화도를 조직관련 화소이상들(예; 혈관, 밀도차 등)을 시프트하여 결정할 수 있다. 전술한 것처럼, 본 발명의 압력측정기로 압력이나 탄성을 측정하는데 초음파로 완전히 촬영할 필요는 없다.

소프트웨어의 발전으로, 정맥의 변화 개시에 의해서나 혈액이 흐르는 부분의 단면적의 감소의 시작에 의해 측정사이클의 시작의 자동감지가 규정된다. 장기의 전체나 일부의 경우, 화소이상이 시프트하기 시작할 때가 선택된다.

또, 압력측정기의 필름 압력센서나 초음파 측정헤드나 초음파 트랜스듀서의 측정 축선에 대해 관찰된 정맥이나 장기나 장기 일부의 위치를 결정해 측정품질을 자동으로 결정할 수도 있다. 부근에 있거나 밑에 있는 구조(뼈 등)에 대한 정맥이나 장기의 위치도 고려하는 것이 좋다.

소프트웨어의 개발로, 전술한 데이터 전체를 고려하고 분석하여 측정값이 인정되는지 여부를 자동으로 결정할 수도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 압력측정 시스템과 압력측정기를 보여주는 개략도;
도 2는 도 1의 압력측정기의 측정과정을 보여주는 도면;
도 3은 본 발명의 압력측정기의 제2 실시예의 첫번째 상태의 평면도;
도 4는 도 3의 압력측정기의 두번째 상태의 평면도;
도 5는 도 3의 압력측정기의 다른 상태의 평면도;
도 6은 본 발명의 압력측정 시스템의 개략도;
도 7은 본 발명의 압력측정기의 개략도;
도 8은 본 발명의 압력측정기의 다른 실시예의 개략도;
도 9는 본 발명의 압력측정기의 또다른 실시예의 평면도;
도 10은 도 9의 압력측정기의 측면도.

도 1의 측정기(16)는 정맥이나 장기나 구획(compartment)의 압력 및/또는 탄성을 측정하기 위한 것으로, 처리부(21)와 압력측정 시스템(41)을 포함하고, 압력측정 시스템은 초음파 측정부(46)와 압력측정기(51)를 구비한다.

처리부(21)는 초음파 측정부(46)와 압력측정기(51)에 기록된 데이터를 처리하는 계산부(22)와, 처리/기록된 데이터를 보여주기 위한 터치스크린과 같은 디스플레이(23)를 갖는다.

초음파 측정부(46)에 의해 기록된 데이터는 데이터라인(47)을 통해 처리부(21)로 보내지고, 압력측정기(51)에 의해 기록된 데이터는 데이터라인(58)을 통해 처리부(21)로 보내진다.

도 2는 정맥(11)이나 장기의 압력을 측정하는 압력측정 시스템(41)을 보여주는 확대도이다. 초음파 측정부(46)는 초음파를 방출하고 되돌아온 초음파를 감지하는 초음파헤드를 구비한다.

초음파 측정부(46)로 사람의 피부나 팔의 조직(12)에 초음파측정헤드의 힘(14)으로 접촉압력을 가하면, 검사중에 압력이나 탄성이 정량적으로 측정되어 디스플레이된다. 압력측정기(51)는 이런 목적으로 제공된다.

압력측정기(51)는 필름 압력센서(52)를 구비하고, 필름 압력센서(52)의 필름들(53,54) 사이의 공간(56)에는 초음파투과 비전해 활성액이 채워진다.

초음파투과 비탄성 활성액은 수성 액체, 초음파-투과 겔, 합성오일, 생물오일로 이루어진 군에서 선택되는 액체이다. Blaser Swisslube type 700-01과 같은 유기농 오일이 특히 좋다고 입증되었다.

필름 압력센서(52)의 필름들(53,54)은 초음파투과 재료로 이루어지고, 예를 들면 폴리테트라플루오로에틸렌, PFTE 또는 듀퐁사의 Teflon 등이 있다.

필름 압력센서(52)의 필름(54) 바깥에 초음파투과 압력전달요소(61)가 배치되고, 이 요소는 초음파측정부(46)와 접촉할 수 있다.

필름 압력센서(52)는 초음파투과 비전해 활성액 용기(71) 안에 배치된다. 이 용기(71)는 필름 압력센서(52)에서 나오는 초음파투과 비전해 활성액을 받아 다시 필름 압력센서로 되돌리는 역할을 한다.

도 3~5의 압력측정기(101)도 필름 압력센서(102)를 갖고, 이 센서는 초음파투과 비전해 활성액 용기(121) 안에 배치된다. 용기(121)와 필름 압력센서(102)의 내부공간 사이에 액체연결이 이루어진다.

도 3의 필름 압력센서(102)는 측정압력 부하가 없는 상태로, 압력센서와 용기(121) 사이의 공간이 완전하고 용기(121)는 초음파투과 비전해 활성액으로 채워져 있다.

도 4의 필름 압력센서(102)는 최대 측정압력을 받은 상태로, 압력센서와 용기(121) 사이의 공간에서 초음파투과 비전해 활성액이 거의 완전히 빠져나가있다.

도 5의 필름 압력센서(102)는 측정 후 측정압력 부하가 없는 상태로, 압력센서와 용기(121) 사이의 공간으로 초음파투과 비전해 활성액이 되돌아가 있다.

정맥(11)이나 장기의 압력측정을 위한 도 6의 압력측정 시스템(141)에서는 압력측정기(151)와 초음파 측정부(146)가 연결되어 측정부를 형성한다.

압력측정기(151)가 초음파 측정부(146)에 결합되어 측정부를 형성할 수도 있는데, 이런 결합은 기계적이면 좋지만, 착탈 가능하면 더 좋다. 기계적 결합은 당업자라면 간단하고 안전하게 할 수 있을 것이다. 결합을 분리하고 사용된 필름 압력센서(151)를 쉽게 교체할 수 있다.

초음파 측정부(146)에 송신기(147)를 설치하면, 송신기(147)와 수신기로 이루어진 무선연결로 데이터라인을 대체할 수 있다. 송신기(147)는 초음파 측정부(146)와 필름 압력센서(151)에서 감지한 값을 보내기 위한 것이다. 여기서는 필름 압력센서(151)가 데이터라인(158)을 통해 송신기(147)에 연결되지만, 자체적으로 송신기를 갖출 수도 있다.

무선연결은 당 분야에 공지된 방식으로 구현될 수 있고, 일방향이나 양방향이며, Bluetooth®이나 Zigbee® 표준을 채택할 수도 있다.

또, 송신기(147)에서 나온 데이터를 다수의 수신기로 여러번 받아 처리할 수도 있다. 예컨대, 압력측정 값들을 저장해 시스템적인 측정오차를 판단하거나, 연습을 위해 여러가지 측정 데이터집합들을 서로 비교할 수도 있다.

도 7의 압력측정기(251)에서도 용기(271) 안에 필름 압력센서(252)가 배치된다. 필름 압력센서(252)는 필름(253)과 필름(254)을 갖고, 이들 필름은 스페이서(255)에 의해 서로 떨어져 있다. 스페이서(255)와 필름들(253,254)은 초음파투과 비전해 활성액으로 채워진 공간(256)을 둘러싼다.

필름(253)의 내면에, 즉 필름(254)을 마주보는 면에 전기인쇄된다. 다른 필름(254)의 내면, 즉 첫번째 필름(253)을 마주보는 면에 전기 접점 그리드가 있고, 이런 그리드는 인쇄법으로 형성된다. 스페이서(255)는 2개의 필름들(253,254)을 일정 간격으로 유지하여 인쇄된 필름구간들 사이의 접촉을 방지한다. 필름 압력센서(251)에 압력이 가해지면, 필름들(253,254)의 인쇄면들이 접촉하게되고, 가해진 압력에 따라 전기 브리지를 형성한다. 측정가능한 전기저항의 변화를 통해 가해진 압력의 크기를 판단할 수 있다.

첫번째 필름(253)에서 먼쪽의 필름(254)의 외면에 초음파투과 압력전달소자(261)가 배치된다. 여기서는, 압력전달소자(261)는 높이(H)가 적어도 필름들(253,254) 사이의 간격(A)과 같고, 직경 d의 원형이며, d는 필름 압력센서(251)의 공간(256)의 폭(D)의 40~60 % 정도이다.

또, 압력측정기(251)를 일시적으로 조직에 고정하는데 홀더(281)를 이용한다. 홀더의 홀딩구간들(282)은 용기(271) 너머로 뻗고 한쪽면에 접착층(283)을 갖는다. 1회용 반창고에 사용되는 것과 같은 접착제를 접착층(283)에 사용할 수 있다.

도 9~10의 압력측정기(351)도 필름 압력센서(352)를 갖는데, 그 구조와 기능은 전술한 필름 압력센서들(52,102,252)와 같다.

이 압력측정기(352)는 초음파투과 매설재(358)에 매설된다. 매설재(358)로는 시중에서 구할 수 있는 초음파투과 실리콘, 예컨대 Bezema사의 Koraform A42가 있다.이 실리콘은 어떤 형상으로도 만들 수 있다.

도 8~10에 도시된 것처럼, 필름 압력센서(352)는 매설재(358)에 완전히 매설된다.

한편, 도시되지는 않았지만, 필름 압력센서(352)가 매설재(358) 안에 일부만 매설되거나, 초음파투과재로 된 블록 위에 접착될 수도 있다.

매설재 형상은 원형이 좋지만, 필름 압력센서의 형상에 맞출 수도 있다. 사용하기에 충분히 크면서도 측정할 구조를 초음파 영상으로 나타낼 수 있을 정도의 초음파창이 형성되도록 매설재의 직경을 선택한다.

초음파측정에 미치는 영향을 가능한 최소화하도록 매설재(358)는 가능한 얇게 하는 것이 좋다. 본 실시예에서는 매설재의 두께를 2~15 mm로 하지만, 3~10 mm로 하는 것이 더 바람직하다.

압력전달소자(361)는 피부나 조직(12)에서 필름 압력센서(352)로 힘을 전달하는 역할을 하고, 필름 압력센서의 중심에 배치되는 것이 좋다.

압력전달소자(361)의 폭 d는 필름 압력센서(352)의 중간 공간(356)의 폭 D의 30~70% 정도이고, 압력전달소자의 높이 H는 필름 압력센서(352)의 필름들(353,354)의 높이의 3~20배 정도이다.

중간 공간(356)의 폭 D는 필름 압력센서(352)의 전기활성 측정면적보다 작다.

필름 압력센서(352)로는 Interlinks Electronics사의 FSR(Force Sensing Resistor), 예컨대 FSR 402 타입을 사용하고, 이런 센서는 22㎟의 활성 측정면적을 갖는다. 이런 종류의 필름 압력센서(352)를 사용할 때는 높이가 0.5~3 mm 정도인 것이 좋다고 증명되었다.

초음파투과 비전해 활성액 용기(371)도 마련한다. 용기(371)와 필름 압력센서(352)의 공간(356) 사이에 채널이나 라인 형태로 액체 연결이 이루어진다. 이런 액체 연결로 인해, 압력측정기(351)를 사용할 때 초음파투과 비전해 활성액이 필름 압력센서의 내부 공간(356)에서 빠져나왔다가 (초음파 전도에 영향을 주어 화질에도 영향을 주는) 공기 혼입 없이 다시 내부 공간으로 들어갈 수 있다.

초음파투과 비전해 활성액을 필요한대로 공급하거나 제거하기 위한 충전공(372)을 형성하는 것이 바람직하다.

도 8의 압력측정시스템(341)은 정맥(11)이나 장기 등의 압력을 측정하기 위한 것으로, 압력측정기(351)와 초음파 측정부(346)에 연결되어 측정유닛을 형성한다.

압력측정기(351)를 초음파 측정부(346)에 연결하기 위한 어댑터(349)가 여기서는 L형이지만, 평판형이나 U형 등의 다른 형상도 가능하다.

어댑터(349)는 초음파측정부(346)에 대한 연결구 역할을 하여, 초음파측정부(346) 앞에 압력측정기(351)의 위치를 고정함으로써 압력측정기에 압력을 전달할 수 있도록 한다.

어댑터(349)는 실리콘과 같은 매설재(358)로 이루어진다. 필름 압력센서(352)를 매설하는데에도 같은 매설재(358)를 사용하는 것이 좋다. 이 경우 압력측정시스템(341)의 여러 제작단계들을 줄일 수 있다.

필름 압력센서(352)의 측정값들은 데이터라인(348)을 통해 전달된다.

초음파측정부(346)와 매설재(358) 사이와 압력측정기(351)와 피부나 조직(12) 사이의 틈새에는 상업적으로 허용된 초음파겔과 같은 초음파투과 겔이나 액체를 채우는 것이 좋다.

특히, 본 발명의 압력측정기(51,101,151,251,351)는 혈압과 장기압을 측정하고 장기과 조직의 탄성 측정을 하는데 사용될 수 있다. 이때문에 중심정맥압(CVP)과 말초정맥압(PVP)의 신속하고 저렴한 비침습적 측정은 물론, 근육내 탄성의 비침습적 측정을 통해 (박스 신드롬이라 하는) 박스내 압력을 추정할 수 있다. 기존의 CVP 측정은 카테터를 상대정맥에 삽입하는 침습적 방식이다. 이런 측정은 합병증 발생율이 20% 정도이고 심각한 위험을 초래하기도 한다. 또, 카테터를 삽입하는데는 23분 정도가 소요되고 반드시 2인이 실시해야 하며, 그중 한명은 의사여야 한다. 비용도 많이 든다. 반면에, 본 발명의 압력측정시스템(41,141,341)은 비침습적이고 신속간단하며 저렴하고 합병증이 없는 측정법이다.

압력 및/또는 탄성 측정은 숙련된 사람이나 검사자가 할 수 있다.

본 발명의 압력측정시스템(41,141,341)을 사용하면 작업공정이 빨라지고 시중의 동맥혈압 측정기와 마찬가지로 CVP를 자동으로 측정할 수 있다. 이를 위해, 초음파 측정부(146,346)와 압력측정기(51,101,151,251,351)의 결합체를 환자의 팔과 같은 조직 위에 두고 사용할 수 있다. 전술한 바와 같이, 접촉압력을 통해 조직(12)내 압력을 측정함과 동시에 초음파를 이용해 조직(12)내 정맥(11)이 어떻게 움직이는지 관찰할 수 있다. 예를 들어, 정맥(11)이 허탈되자마자 조직(12)내 관련 압력을 판단할 수 있고, 이런 압력은 정맥(11)의 압력에 대응하는 것이다.

정맥(11)이나 장기나 격실의 탄성을 측정할 때, 실장력으로 인한 조직(12)내 탄성을 측정하여 탄성계수를 결정한다. 결정된 탄성계수는 장기압력에 관련된다.

물론, 이 측정법은 정맥의 압력 및/또는 탄성 측정에 한정되지 않고, 다른 조직구조, 특히 장기나 장기의 일부(예; 간, 비장, 근조직, 허파)는 물론 체내구획이나 다른 체액에도 적용될 수 있다. 본 발명의 장치는 숨구멍이 열려있는 신생아의 두개내압의 비침습적 측정에도 이용할 수 있다.

측정과정을 자동으로 개시할 수도 있다. 필름 압력센서(52,102,152,252,352)에서 맥박압이 측정되자마자, 처리부(21)가 작동되고 초음파 측정부(46,146,346)가 적당한 신호를 통해 작동되도록 한다.

본 발명의 압력측정시스템(41,141,341)을 에너지 효율적으로 사용할 수 있다는 점이 자동공정의 장점이다. 정맥(11)이나 다른 체액관 허탈을 적절한 분석법으로 판단할 때도 본 발명의 이용을 고려할 수 있다. 예를 들어, 혈류 잡음 변화를 정맥(11) 허탈의 표시자로 사용하는 것을 고려할 수 있다. 또, 정맥(11)의 위치를 감지하고 그 형상변화를 판단하기 위해 예컨대 팔의 조직(12) 내부로부터 영상처리법으로 만든 영상을 자동으로 분석하는 것도 고려할 수 있다. 이런 식으로, 정맥(11)의 허탈을 감지하여 혈압에 대한 올바른 조치를 할 때를 결정할 수 있다. CVP를 결정할 때처럼 압력측정 도중에 시기를 결정한다.

또, 초음파로 관찰한 정맥(11)의 영상을 압력 그래프와 나란히 디스플레이(23)에 보여줄 수도 있다. 이 경우, 하나의 디스플레이(23)가 여러 기능을 갖도록 하고 컴팩트한 것이 좋다.

또, 본 발명의 압력측정기의 측정치들을 수집해 품질관리에 이용할 수도 있는바, 예를 들면 압력결정을 위한 올바른 위치, 즉 정맥(11)의 올바른 위치를 파악하고 압력이나 탄성 측정을 위해 충분하고도 올바른 힘을 조직(12)에 가했는지 여부를 파악할 수도 있다.

일반적으로, 압력측정기(16)와 압력측정시스템(41,141,341)가 자동으로 작동되면 오차가 줄어드는 장점이 있다. 간섬유화를 측정하는 방법도 고려할 수 있다. 이를 위해서는, 측정액의 압력을 높여 어느정도 간을 변형시키는데, 압력에 대한 변형도의 비가 간섬유화의 측정치이다. 또는, 간정맥압을 결정해 간섬유도를 측정하거나 그 반대로 할 수도 있다.

혈압측정중에 일어날 수 있는 오차들은 아래와 같다:

- 압력측정기가 목표 정맥에서 너무 멀어 정맥에 최고 압력을 가하지 못하게 됨. 따라서, 본 발명의 정맥 압력 측정방법은 압력측정시스템의 중심축선을 찾고 목표 정맥과 비교하여 하는 것이 바람직하다. 목표 정맥이 디스플레이에 컬러로 표시되는 것이 좋다. 압력측정기가 정확한 측정을 하기에 이상적인 위치에 있지 않으면, 압력측정기의 위치를 수정하라는 경고를 하고 압력측정을 하지 않는 것이 좋다.

- 압력측정기가 정맥에 가하는 압력이 불균일하고 조직(12)과 정맥(11)을 건드리는 압력측정기 사이에 비대칭 조직이동이 생긴다. 이런 이유로, 이런 경우를 감지하기 위해 본 발명에 따른 표면변위법과 탄성영상법을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 균일한 압력을 가하라고 검사자에게 경고하고 압력측정을 멈추는 것이 좋다.

- 압력측정기가 부적절한 위치에 배치됨. 해결책으로 압력측정기의 접촉면적을 구한다. 예컨대, 목표 정맥(11) 밑의 내부 뼈를 검색해 정맥압 측정에 맞는 위치를 찾는다. 압력측정기 위치를 수정하라는 경고를 하고 측정을 멈춘다.

- 측정 사이클을 시각적으로 표시하는 것이 유리하다. 측정이 시작된 시간의 지점의 자동감지를 정맥 형상과 그 변화(예; 측정 시작부터 정맥 높이에서 폭이 5% 변화)를 추정해 할 수 있다.

또, 측정이 시작되었음을 검사자에게 알리는 것이 좋은데, 예를 들면 디스플레이(23)의 일정 부분의 컬러를 바꿔 알릴 수 있다. 이 경우 측정사이클이 시작되었음을 검사자가 알게 되고, 첫번째 정맥 형태의 움직임 동안에 초기 압력의 형태로 다른 검사일이 검사자에게 제공된다.

- 측정사이클이 끝났다는 시각적 표시도 제공된다. 이 경우 정맥(11)이 허탈되고 정맥의 형태와 변화에 의해 측정이 끝난 때의 지점을 자동감지할 수 있다. 예를 들어, 정맥의 높이에서 폭까지의 형태에 95% 변화가 있거나 정맥(11)네 빈 부분을 더이상 감지할 수 없을 때 "종료" 표시가 있을 수 있다.

측정이 끝났다는 사실을 검사자에게 알려주는 것이 좋으며, 예를 들면 디스플레이의 일정 부분의 컬러를 바꾸고 측정결과를 디스플레이에 큰 숫자로 표시하여 알려줄 수 있다. 이 경우, 검사자가 측정사이클이 끝났음을 알게된다. 이런 데이터를 이용해 새로운 측정을 시작할 수도 있다.

- 본 발명에 의하면, 같은 위치에서 다른 데이터 수집을 하여 측정을 계속할 수 있다. 따라서, 다른 측정치들의 자동감지가 가능하고, 이때문에 측정이 불량하면 전술한 기준들을 고려해 측정을 더 할 수 있다. 측정사이클이 끝나면 새로운 측정치가 디스플레이된다. 같은 위치에서의 이전 측정치들과의 평균값이 이전 측정값들과 함께 디스플레이된다.

지속적인 압력 모니터링과 분석 영상은 측정종료의 자동감지를 가능케한다. 예를 들어, 검사자가 압력측정기를 환자의 피부에서 떼고 측정시작점에서 멀리 움직이면 측정이 끝나게 할 수 있다. 경우에 따라서는, 검사자가 압력측정기의 작동버튼을 누르거나 압력측정기가 피부에 다고 압력이 상승하자마자 새로운 측정사이클이 시작하도록 하고, 이때 조직(12)을 평가 소프트웨어로 감지하게 할 수 있다. 이런 옵션은 예컨대 소프트웨어의 개인설정 메뉴에서 선택하도록 할 수 있다.

- 검사자의 혼동을 방지하고 선명한 표현을 위해, 측정 데이터를 의료용 초음파장치에서 생성된 초음파 영상과 함께 디스플레이하는 것이 좋다.

- 검사자에게 측정사이클의 품질에 관한 최신 정보를 제공하기 위해, 피부의 감지된 형태, 정맥압 장치, 정맥, 뼈의 표면 등을 그 상태에 맞는 컬러로 디스플레이에 표시하는 것이 좋다. 예를 들면 "문제없음"을 녹색으로, "허용안됨"을 적색으로, "중요"를 오렌지색으로 표시한다.

본 발명의 정맥이나 장기나 구획의 압력이나 탄성 측정법은 간단한 방법이고, 이 방법으로 압력측정기와 초음파측정부로 이루어진 압력측정시스템을 이용해 압력이나 탄성을 자동측정할 수 있다.

Claims (14)

1. 정맥(11), 장기 또는 구획의 압력 및/또는 탄성을 측정하고 초음파측정부(46;146;346)와 결합되는 압력측정기(51;101;151;251)에 있어서:
   필름 압력센서(52;102;252;352)로 이루어진 압력센서를 사용하고, 필름 압력센서의 필름들(53,54;253,254) 사이의 공간(56;256;356)에 초음파투과 비전해 활성액이 채워지는 것을 특징으로 하는 압력측정기.
2. 제1항에 있어서, 필름 압력센서(52;102;252;352)의 필름들(53,54; 253,254)의 적어도 일부분이 초음파투과재료 이루어진 것을 특징으로 하는 압력측정기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 초음파투과 비전해 활성액이 수성 액체, 초음파-투과 겔, 합성오일, 생물오일로 이루어진 군에서 선택되는 액체인 것을 특징으로 하는 압력측정기.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나에 있어서, 하나 이상의 압력전달소자(61; 261; 361)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력측정기.
5. 제4항에 있어서, 압력전달소자(61;261)가 필름 압력센서(52; 252)나 압력측정기(51;101;151;251) 외면에 배치되고, 압력전달소자(61; 261)의 높이(H)가 필름들(253,254)의 간격(A) 이상이거나 바람직하게 5~20배이며, 압력전달소자(61;261)의 폭(d)이 필름 압력센서(252)의 공간(256)의 폭(D)의 30~70%, 바람직하게는 40~60%인 것을 특징으로 하는 압력측정기.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 압력전달소자(361)가 피부나 조직(12)에 접촉할 수 있는 필름 압력센서(352)나 압력측정기(351)의 외면에 배치되고, 압력전달소자(361)는 폭(d)이 필름 압력센서(352)의 공간(356)의 폭(D)의 30~70%이고 높이(H)가 D의 5~20%인 것을 특징으로 하는 압력측정기.
7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 하나에 있어서, 초음파투과 비전해 활성액의 용기(71;121;271;371)를 더 포함하고, 용기(71;121;271;371)와 필름 압력센서(52;102;252;352)의 내부 공간 사이에 액체 연결이 이루어지며, 필름 압력센서(52;102;252;352)가 용기(71;121;271;371) 안에 배치되는 것을 특징으로 하는 압력측정기.
8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 하나에 있어서, 필름 압력센서(52;102;252;352)에 의해 결정된 값들을 전송하기 위한 데이터라인(58;158;358)이 제공되거나, 필름 압력센서(52;102;252)에 의해 결정된 값들을 전송하기 위한 송신기(147)가 제공되는 것을 특징으로 하는 압력측정기.
9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 하나에 있어서, 압력측정기(251)를 일시적으로 조직에 고정하기 위한 홀더(281)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력측정기.
10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 하나에 있어서, 필름 압력센서(352)가 초음파투과 실리콘을 포함한 초음파투과 매설재에 매설되어, 필름 압력센서(352)의 외면이 피부나 조직(12)에 접촉할 수 있는 것을 특징으로 하는 압력측정기.
11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 하나에 따른 압력측정기를 포함하고 정맥(11)이나 장기의 압력 및/또는 탄성을 측정하는 압력측정 시스템에 있어서:
    압력측정기(51;101;151;251;351)와 초음파측정부(46;146;346)가 서로 기계적으로 결합되거나 연결되어 측정유닛을 형성하는 것을 특징으로 하는 압력측정 시스템.
12. 제1항 내지 제10항 중의 어느 하나에 따른 압력측정기, 초음파측정부(46;146;346), 처리부(21) 및 압력측정 시스템을 포함하는, 정맥(11), 장기 또는 구획의 압력 및/또는 탄성을 측정하기 위한 측정장치.
13. 정맥(11), 장기 또는 구획의 압력 및/또는 탄성을 측정하는 방법에 있어서:
    제1항 내지 제10항 중의 어느 하나에 따른 압력측정기에 초음파측정부(46;146)가 결합되거나, 측정할 정맥(11)이나 장기나 구획이 있는 조직(12) 위에 제11항에 따른 압력측정 시스템이 배치되는 단계;
    정맥(12)이 허탈되거나 장기나 구획이 소정 변화 정도에 이를 때까지 조직(12)의 압력이 증가하는 동안 압력측정기의 압력이나 탄성이 정맥압력, 장기압력 또는 구획압력으로 결정되는 단계; 및
    측정정보가 데이터라인(47,58;158;358)을 통해 처리부(21)로 전송되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제13항에 있어서, 압력 및/또는 탄성 측정시간이 처리부(21)에 의해 자동으로 결정되거나, 정맥(11)이 허탈되는 시간이나 장기나 구획이 소정 변화도에 도달하는 시간이 영상처리법으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.

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