KR20220107889A - 산소포화도 추정 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
산소포화도 추정 장치가 개시되며, 일 실시예에 따르면 피검체에 다파장 광을 조사하여 다파장 광신호를 측정하는 센서부, 및 상기 측정된 다파장 광신호 중 적어도 두개의 광신호의 차이를 기초로 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정하고, 결정된 적합구간에서 상기 다파장 광신호를 기초로 산소포화도를 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
Description
산소포화도 추정 기술에 관한 것으로, 다파장 광신호를 활용하여 산소포화도를 추정하는 기술과 관련된다.
최근 고령화된 인구구조와 급증하는 의료비 및 전문 의료서비스인력의 부족 등으로 인해 IT 기술과 의료기술이 접목된 IT-의료 융합기술에 대한 연구가 수행되고 있다. 특히 인체의 건강상태에 대한 모니터링은 병원과 같은 고정된 장소에서만 수행되는 것으로 국한되지 않고, 가정과 사무실 등 일상생활 속에서 언제 어디서나 사용자의 건강 상태를 모니터링해 주는 모바일 헬스케어(mobile healthcare) 분야로 확대되고 있다. 개인의 건강상태를 나타내 주는 생체신호의 종류에는 대표적으로 ECG(심전도, Electrocardiography), PPG(광전용적맥파, Photoplethysmogram), EMG(근전도, Electromyography) 신호 등이 있으며, 일상생활에서 이를 측정하기 위해서 다양한 생체신호 센서가 개발되고 있다.
산소 포화도는 혈액 내 총 헤모글로빈 (불포화 + 포화)에 대한 산소 포화 헤모글로빈의 비율이다. 인체는 혈액 내 산소의 매우 정확한 균형을 요구하고 조절한다. 인간의 정상적인 동맥혈 산소포화도는 95-100 %이다. 이 값이 90 % 미만이면 낮은 것으로 간주되어 저산소 혈증 이라한다. 80 % 미만의 동맥혈 산소 수치는 뇌와 심장과 같은 기관 기능을 손상시킬 수 있고, 지속적으로 낮은 산소 수치는 호흡기 또는 심장 마비로 이어질 수 있다. 의학에서 일반적으로 산소 포화도는 혈류에서 산소가 차지하는 헤모글로빈 결합 부위의 비율을 측정한다. 낮은 산소 분압에서 대부분의 헤모글로빈은 탈산소화되며, 약 90 %에서 산소 포화도는 산소-헤모글로빈 해리 곡선에 따라 증가한다. 맥박 산소 측정기는 포화 헤모글로빈의 빛 흡수 특성에 의존하여 산소 포화도를 나타낸다.
산소포화도를 추정하기 위한 적합구간에서 다파장 광신호를 기초로 산소포화도를 추정하는 장치 및 방법이 제시된다.
일 양상에 따르면, 산소포화도 추정장치는 피검체에 다파장 광을 조사하여 다파장 광신호를 측정하는 센서부, 및 측정된 다파장 광신호 중 적어도 두개의 광신호의 차이를 기초로 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정하고, 결정된 적합구간에서 다파장 광신호를 기초로 산소포화도를 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
다파장 광은, 최단파장인 제 1파장, 제 1파장 보다 상대적으로 장파장인 제 2파장, 및 제 2파장보다 상대적으로 장파장인 제 3파장을 포함하고, 프로세서는 제 1파장 광신호와 제 2파장 광신호의 차이, 또는 제 1파장 광신호와 제 3파장 광신호의 차이를 기초로 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정할 수 있다.
프로세서는, 차이가 임계치 이상인 구간을, 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간으로 결정할 수 있다.
프로세서는, 차이가 임계치 이상인 구간이 없는 경우, 사용자에게 다파장 광신호의 재측정을 요구할 수 있다.
제 1파장의 길이는 640 나노미터 미만일 수 있다.
센서부는, 피검체가 센서부에 접촉할 때 피검체와 센서부 사이의 힘을 측정하는 힘 센서를 더 포함하고, 프로세서는 힘센서에 의해 측정된 힘 값에 더 기초하여 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정할 수 있다.
프로세서는, 측정된 힘 값이 임계범위 내에 속하는 구간을, 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간으로 결정할 수 있다.
프로세서는, 측정된 힘 값이 상기 임계범위 내에 속하는 구간이 없는경우, 사용자에게 다파장 광신호의 재측정을 요구하거나, 기준범위 내의 힘을 가하도록 가이드 할 수 있다.
프로세서는, 사용자 별로, 적합구간을 결정하기 위한 힘의 임계범위를 미리 설정하는 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
프로세서는, 결정된 적합구간에서 제 2파장 광신호의 제 1특징값, 상기 제 3파장 광신호의 제 2특징값을 획득하고, 제 1특징값과 제 2특징값을 기초로 산소포화도를 추정할 수 있다.
프로세서는, 결정된 적합구간에서, 제 2파장 광신호 또는 제 3파장 광신호의 진폭이 최대가 되는 지점, 또는 결정된 적합구간의 시간상 중간지점을 기준으로 제 1특징값 및 제 2특징값을 획득하거나, 또는 결정된 적합구간에서의 제 2파장 광신호, 및 제 3파장 광신호의 통계값을 기초로 제 1특징값 및 제 2특징값을 획득할 수 있다.
일 양상에 따른 산소포화도 추정방법은, 피검체에 다파장 광을 조사하여 다파장 광신호를 측정하는 단계, 측정된 다파장 광신호 중 적어도 두개의 광신호의 차이를 계산하는 단계, 계산된 차이를 기초로 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정하는 단계, 결정된 적합구간에서 다파장 광신호를 기초로 산소포화도를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
다파장 광신호를 측정하는 단계는, 최단파장인 제 1파장, 제 1파장 보다 상대적으로 장파장인 제 2파장, 및 제 2파장보다 상대적으로 장파장인 제 3파장의 광신호를 측정하는 단계를 포함하고, 차이를 계산하는 단계는, 제 1파장 광신호와 제 2파장 광신호의 차이, 또는 제 1파장 광신호와 제 3파장 광신호의 차이를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
적합구간을 결정하는 단계는, 차이가 임계치 이상인 구간을, 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간으로 결정할 수 있다.
산소포화도 추정방법은, 차이가 임계치 이상인 구간이 없는 경우, 사용자에게 다파장 광신호의 재측정을 요구하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 양상에 따른 산소포화도 추정방법은, 피검체가 센서부에 접촉할 때 피검체와 센서부 사이의 힘을 측정하는 단계를 더 포함하고, 적합구간을 결정하는 단계는, 측정된 힘 값에 더 기초하여 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정할 수 있다.
적합구간을 결정하는 단계는, 측정된 힘 값이 임계범위 내에 속하는 구간을, 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간으로 결정할 수 있다.
산소포화도 추정방법은, 측정된 힘 값이 상기 임계범위 내에 속하는 구간이 없는경우, 사용자가 기준범위 내의 힘을 가하도록 가이드 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 양상에 따른 산소포화도 추정장치는, 피검체에 다파장 광을 조사하여 다파장 광신호를 측정하는 센서부, 다파장 광신호의 측정시간이 소정시간 이상인 경우, 측정된 다파장 광신호 중 최장파장 광신호의 진폭값이 최대가 되는 지점을 산소포화도 추정시점으로 결정하고, 결정된 추정시점의 다파장 광신호를 기초로 산소포화도를 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
프로세서는, 센서부가 다파장 광신호를 측정하는 동안, 사용자에게 소정시간 이상 다파장 광신호를 측정하도록 가이드 할 수 있다.
사용자의 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 안정적으로 결정할 수 있고, 이와 같이 결정된 적합구간에서 다파장 광신호를 기초로 산소포화도를 추정함으로써 정확성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 산소포화도 추정장치의 블록도이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 산소포화도 추정장치의 블록도이다.
도 3은 또 다른 실시예에 따른 산소포화도 추정장치의 블록도이다.
도 4a 내지 4d는 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정하는 구체적 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 산소포화도 추정방법의 흐름도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 산소포화도 추정방법의 흐름도이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 산소포화도 추정방법의 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 웨어러블 기기를 도시한 것이다.
도 9은 일 실시예에 다른 스마트 기기를 도시한 것이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 산소포화도 추정장치의 블록도이다.
도 3은 또 다른 실시예에 따른 산소포화도 추정장치의 블록도이다.
도 4a 내지 4d는 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정하는 구체적 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 산소포화도 추정방법의 흐름도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 산소포화도 추정방법의 흐름도이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 산소포화도 추정방법의 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 웨어러블 기기를 도시한 것이다.
도 9은 일 실시예에 다른 스마트 기기를 도시한 것이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 기재된 기술의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 산소포화도 추정 장치 및 방법의 실시예들을 도면들을 참고하여 자세히 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 산소포화도 추정 장치의 블록도이다.
산소포화도 추정 장치(100)의 다양한 실시예들은 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크탑 PC, 노트북 PC, 웨어러블 기기 등의 단말에 탑재될 수 있다. 이때, 웨어러블 기기는 손목 시계형, 팔찌형, 손목 밴드형, 반지형, 안경형, 또는 헤어밴드형으로 구현되는 것이 가능하다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 전문 의료기관에서 사용 가능하도록 다양한 형태로 제작된 하드웨어에 탑재될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 산소포화도 추정 장치(100)는 센서부(110) 및 프로세서(120)를 포함한다.
센서부(110)는 사용자의 피검체에 다파장 광을 조사하여 PPG(photoplethysmography) 신호를 포함하는 다파장 광신호를 측정할 수 있다.
이때, 피검체는 요골 동맥과 인접한 손목 표면의 영역으로 모세혈이나 정맥혈이 지나가는 손목 상부 영역 또는, 피검체는 인체 내의 혈관 밀도가 높은 부위인 손가락, 발가락, 귀 등 인체의 말초 부위일 수도 있다.
센서부(110)는 피검체에 다파장 광을 조사하는 광원과, 광원에 의해 피검체에 조사된 광이 피검체의 생체조직에 의해 산란되거나 반사되어 방출되는 광을 검출하여 PPG 신호를 측정하는 디텍터를 포함할 수 있다. 이때, 광원은 LED(light emitting diode), 레이저 다이오드(laser diode) 및 형광체 중의 적어도 하나를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 디텍터는 포토다이오드(photodiode), 포토트랜지스터(photo transistor), 포토다이오드 어레이, 포토트랜지스터 어레이, 이미지 센서(예: CMOS 이미지 센서) 등을 포함할 수 있다.
프로세서(120)는 센서부(110)에 따라 전기적, 기구적 또는 유무선 통신으로 연결되는 것이 가능하다. 프로세서(120)는 산소포화도 추정 요청이 수신되면 센서부(110)를 제어하고, 센서부(110)로부터 다파장 광신호를 수신할 수 있다.
프로세서(120)는 다파장 광신호가 수신되면 노이즈를 제거하기 위한 필터링이나, 다파장 광신호의 증폭, 디지털 신호로 변환하는 등의 전처리를 할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 밴드패스 필터(band pass filter)를 이용하여 0.4~10Hz의 밴드 패스 필터링을 수행함으로써 센서부(110)로부터 수신된 다파장 광신호로부터 노이즈를 제거할 수 있다. 또한, 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform) 기반의 다파장 광신호 재구성을 통해 다파장 광신호 보정을 수행하는 것도 가능하다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 장치의 컴퓨팅 성능이나 측정 정확도, 산소포화도 추정 목적, 사용자의 측정 부위, 피검체의 온도, 습도, 센서부의 온도 등의 다양한 측정 환경에 따라 그 밖의 다양한 전처리를 수행할 수 있다.
프로세서(120)는 수신된 다파장 광신호를 기초로 산소포화도를 추정할 수 있다. 이때, 다파장 광은 최단파장인 제 1파장, 상기 제 1파장 보다 상대적으로 장파장인 제 2파장, 및 제 2파장보다 상대적으로 장파장인 제 3파장을 포함할 수 있고, 이때 최단파장인 제 1파장의 길이는 640 나노미터 미만일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
프로세서(120)는 측정된 다파장 광신호 중 적어도 두 개의 광신호의 차이를 기초로 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정할 수 있다. 이때 프로세서(120)는 다파장 광신호를 정규화하여 정규화 신호를 획득하고, 획득된 정규화 신호를 기초로 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정할 수 있다. 일 예로, 정규화 신호는 각 파장에서의 광신호의 AC성분을 DC성분으로 나눈 신호를 의미할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 아래의 수학식 1 내지 3에는 각 파장의 광신호의 AC성분을 DC성분으로 나누어 정규화 신호(S1, S2, S3)를 획득하는 과정이 예시되어 있다.
S1은 제 1광신호의 AC성분(AC1)을 DC성분(DC1)으로 나눈 정규화 신호, S2는 제 2광신호의 AC성분(AC2)을 DC성분(DC2)으로 나눈 정규화 신호, S3는 제 3광신호의 AC성분(AC3)을 DC성분(DC3)으로 나눈 정규화 신호를 의미한다.
프로세서(120)는 제 1파장 광신호와 제 2파장 광신호의 차이, 또는 제 1파장 광신호와 제 3파장 광신호의 차이를 기초로 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정할 수 있다. 이때, 각 파장의 광신호는 정규화된 신호(S1, S2, S3)를 의미할 수 있다. 일 예로, 프로세서(120)는 제 1파장 광신호와 제 2파장 광신호의 차이, 또는 제 1파장 광신호와 제 3파장 광신호의 차이가 임계치 이상인 구간을, 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간으로 결정할 수 있다. 또한 프로세서(120)는, 사용자의 특성을 고려하여 제 1파장 광신호와 제 2파장 광신호의 차이, 또는 제 1파장 광신호와 제 3파장 광신호의 차이의 임계치를 미리 설정하는 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 또한 프로세서(120)는, 차이가 임계치 이상인 구간이 없는 경우, 사용자에게 다파장 광신호의 재측정을 요구할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 다파장 광신호의 측정시간이 소정시간 이상이 되면, 전술한 바와 같이 적합구간을 결정할 필요없이, 측정된 다파장 광신호 중 최장파장 광신호의 진폭값이 최대가 되는 지점을 산소포화도 추정시점으로 결정할 수도 있다. 이때, 사용자별로 소정 시간의 임계치가 미리 설정될 수 있다.
프로세서(120)는, 결정된 적합구간에서의 다파장 광신호를 기초로 산소포화도를 추정할 수 있다. 이때, 프로세서(120)는 측정된 다파장 광신호의 정규화 신호(S1, S2, S3)를 기초로, 결정된 적합구간의 어느 하나의 시점에서 제 2파장 광신호의 제 1특징값(feat1), 제 3파장 광신호의 제 2특징값(feat2)을 획득할 수 있다. 프로세서(120)는 결정된 적합구간 중 어느 하나의 시점에서의 정규화된 신호(S2, S3)세기 각각을 제 1특징값(feat1), 및 제 2특징값(feat2)으로 획득할 수 있다.
이때, 프로세서(120)는, 결정된 적합구간 내의 임의의 시점, 제 2파장 광신호 또는 제 3파장 광신호의 정규화 신호(S2, S3)의 진폭이 최대가 되는 시점, 또는 결정된 적합구간의 시간상 중간지점을 기준으로 제 1특징값(feat1) 및 제 2특징값(feat2)을 획득할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니며, 결정된 적합구간에서의 제 2파장 광신호 및 제 3파장 광신호의 통계값을 기초로 제 1특징값(feat1) 및 제 2특징값(feat2)을 획득할 수도 있다. 이때, 통계값은 적합구간에서의 각 광신호의 세기의 평균, 중간값 등을 포함할 수 있다.
또한 프로세서(120)는, 획득된 제 1특징값(feat1)과 제 2특징값(feat2)을 기초로 산소포화도를 추정할 수 있다. 아래의 수학식 3은 제 2파장 광신호의 제 1 특징값(feat1)과 제 3파장 광신호의 제 2특징값(feat2)의 비(R)를 구하는 것을 나타낸 것이며, 아래 수학식 4는 구해진 비(R) 값을 통하여 산소포화도(SpO2)를 구하는 식을 예시한 것이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 산소포화도 추정 장치의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 산소포화도 추정장치(200)는 센서부(110) 및 프로세서(120)를 포함한다.
도시된 바와 같이, 센서부(110)는 다파장 광신호 측정센서(210) 및 힘 센서(220)를 포함할 수 있다.
다파장 광신호 측정센서(210)는 전술한 바와 같이 피검체와 접촉하여 피검체로부터 다파장 광신호를 측정할 수 있다.
힘 센서(220)는 피검체가 센서부에 접촉하여 힘을 변화시킬 때 피검체와 센서부 사이에 작용하는 힘을 측정할 수 있다. 힘 센서(220)는, 압력센서, 압력센서와 접촉면적 센서의 조합, 압력 센서 어레이 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
프로세서(120)는 센서부(110)의 힘 센서(220) 의해 힘이 측정되면, 피검체가 센서부(110)에 작용하는 실제 힘을 가이드하는 정보를 생성할 수 있다. 이때, 가이드 정보는 피검체가 힘 센서(220)에 접촉한 상태에서 가하는 힘을 점차 증가시키도록 유도하거나, 반대로 최초 소정 임계치 이상의 힘을 가한 상태에서 점차 힘을 감소시키도록 유도하는 정보를 포함할 수 있다.
프로세서(120)는 예컨대 사용자 또는 외부 기기 등으로부터 산소포화도 추정 요청이 수신되면, 사용자에게 피검체를 센서부(110)에 접촉하도록 가이드하고, 피검체가 센서부(110)에 접촉하면 측정 시간 동안 피검체가 센서부(110)에 가해야 하는 힘의 변화를 가이드 할 수 있다. 예를 들어, 피검체가 센서부(110)에 접촉한 상태에서 점차 누르는 힘을 증가시키거나, 일정 임계치 이상의 힘을 누를 경우 점차 누르는 힘을 감소시키도록 유도할 수 있다. 프로세서(120)는 예컨대 산소 포화도 추정 장치(100)에 탑재되거나 연결된 외부 기기의 디스플레이 모듈, 음성 출력 모듈을 이용하여 피검체와 센서부 사이의 힘의 가이드 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
프로세서(120)는 힘 센서(220)에 의해 측정된 힘 값에 더 기초하여 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정할 수 있다.
피검체와 센서부 사이의 작용하는 힘이 너무 낮으면, 다파장 광신호 측정센서(210)에 외광이 투입될 뿐 아니라, 정맥의 산소포화도가 영향을 미치므로, 사용자의 산소포화도를 추정하기에 적합하지 않고, 또한 피검체와 센서부 사이에 작용하는 힘이 너무 크면, 혈관이 폐색되어 버려, 맥파의 움직임을 정확히 측정하기 어렵기 때문이다.
예를 들어, 프로세서(120)는 제 1파장 광신호와 제 2파장 광신호의 차이, 또는 제 1파장 광신호와 제 3파장 광신호의 차이가 임계치 이상이고, 힘 센서(220)에 의해 측정된 힘 값이 임계범위 내에 속한 구간을 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간으로 결정할 수 있다.
또한 피검체와 센서부 사이의 힘 값이 임계범위 내에 속하는 구간이 없는 경우, 사용자에게 다파장 광신호의 재측정을 요구하거나, 기준범위 내의 힘을 가하도록 가이드 할 수 있다.
또한, 사용자마다 혈압, 혈관의 위치, 피부의 기계적, 광학적 물성치에 따라 적정 힘 구간은 상이할 수 있기 때문에, 프로세서(120)는 사용자 별로 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정하기 위한 힘의 임계범위를 미리 설정하는 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
이때 프로세서(120)는, 다파장 광신호 측정센서(210)에 의하여 측정된 제 2파장 또는 제 3파장 광신호의 진폭이 최대가 되는 시점에서, 시간상 전후로 소정범위를 이동한 시점에서의 힘값을, 산소포화도 추정 적합구간을 결정하기 위한 힘의 임계범위의 최소값 및 최대값으로 설정할 수 있다.
도 3는 다른 실시예에 따른 산소포화도 추정 장치의 블록도이다.
도 3를 참조하면, 산소포화도 추정 장치(300)는 센서부(110), 프로세서(120), 저장부(310), 출력부(320), 및 통신부(330)를 포함할 수 있다.
센서부(110)는 도시된 바와 같이 다파장 광신호 측정센서(210) 및 힘 센서(220)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며 도 1에 설명된 바와 같이 힘 센서(220)는 생략될 수 있다. 이하, 센서부(110) 및 프로세서(120)는 앞에서 설명한 바 있으므로 저장부(310), 출력부(320), 및 통신부(330)를 위주로 설명한다.
저장부(310)는 산소포화도 추정에 필요한 각종 기준정보, 획득된 다파장 광신호, 산소포화도 추정값, 사용자별로 설정된 힘의 임계범위 등의 정보를 저장할 수 있다. 이때, 기준정보는 사용자의 나이, 성별, 직업, 현재 건강상태 등의 사용자 정보, 다파장 광신호와 산소포화도 간의 관계 등에 관한 정보를 포함할 수 있으나 이에 국한되는 것은 아니다. 이때, 저장부(310)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory: RAM) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory: ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
출력부(320)는 센서부(110)에 의해 측정된 다파장 광신호, 프로세서(120)의 처리 결과를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력부(320)는 장치에 탑재된 디스플레이 모듈, 스피커 및 햅틱 장치 등을 이용하여 다양한 시각적/비시각적인 방법으로 사용자에게 정보를 제공할 수 있다.
이때, 디스플레이의 영역은 둘 이상으로 분리될 수 있으며, 제1 영역에 다파장 광신호, 피검체와 센서부 사이의 힘 등을 다양한 형태의 그래프로 출력할 수 있다. 이와 함께 제2 영역에 산소포화도 추정값을 출력할 수 있다. 이때, 산소포화도 추정값이 정상 범위를 벗어나는 경우, 빨간 색 등을 사용하여 강조, 정상 범위를 함께 표시, 음성 경고 메시지 출력, 진동 강도 조절 등의 다양한 방식으로 경고 정보를 함께 출력할 수 있다.
또한 출력부(320)는 프로세서(120)에 의해 생성된 접촉압력의 가이드 정보 및/또는 힘 센서(220)로부터 측정된 사용자의 피검체와 센서부 사이의 실제 힘을 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력부(320)는 디스플레이 모듈을 통해 시각적으로 출력하거나, 스피커 모듈 또는 햅틱 모듈 등을 통해 음성이나 진동, 촉감 등의 비시각적인 방식으로 출력할 수 있다. 예컨대, 출력부(320)는 디스플레이에 사용자가 측정 시간 동안 가해야 하는 힘의 기준범위 정보 및/또는 힘 센서(220)에 의해 측정된 실제 힘을 시각적으로 표시할 수 있다.
통신부(330)는 프로세서(120)의 제어에 따라 통신 기술을 통해 외부 기기와 연결하고, 외부 기기로부터 다파장 광신호를 수신할 수 있다. 이때, 외부 기기는 스마트폰, 태블릿 PC, 웨어러블 기기 등 특별히 제한없이 사용자로부터 직접 다파장 광신호를 측정하거나, 측정된 다파장 광신호를 관리하는 다양한 기기를 포함할 수 있다. 또한, 통신부(330)는 프로세서(120)의 처리 결과를 외부 기기에 전송할 수 있다.
이때, 통신 기술은 블루투스(bluetooth) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, 근거리 무선 통신(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신, WFD(Wi-Fi Direct) 통신, UWB(ultra wideband) 통신, Ant+ 통신 WIFI 통신 및 이동통신 방식을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4a 내지 4d는 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정하는 구체적 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 센서부(110)에 의해 측정된 시간에 따른 제 1파장 광신호, 제 2파장 광신호, 및 제 3파장 광신호를 각각 정규화한 신호(S1, S2, S3)를 도시한 것이다. 즉 도 4a에 도시된 각 파장의 신호는, 센서부(110)에 의해 측정된 각각의 광 신호의 AC성분 신호를 DC 성분 신호로 나눈 신호에서의 펄스 크기를 나타낸 것이다. 이때, 제 1파장(S1)이 최단파장이고, 제 2파장(S2)은 제 1파장 보다 상대적으로 장파장이고, 제 3파장(S3)은 제 2파장보다 상대적으로 장파장이다. T3는 제 2광신호의 정규화 신호(S2), 및 제 3광신호의 정규화 신호(S3)의 신호 세기 또는 진폭이 최대가 되는 지점을 의미한다.
도 4b는 두 개의 파장 신호 간의 차이를 나타낸 그래프이다. 프로세서(120)는, 도 4a에 예시된 바와 같이 서로 다른 길이의 3개 파장의 신호가 측정되면, 그 중에서 최단파장인 제 1파장과, 최장파장인 제 3파장 신호의 차이를 이용하여 적합구간을 결정할 수 있다.
도 4b의 그래프에서 구간 A(0~T1) 는 제 1파장 광신호와 제 3파장 광신호의 차이가 크지 않다. 이는 구간 A에서는 피검체와 센서부 사이의 힘이 작아(도 4c의 구간 A 참조) 피부표면에 있는 혈관이 폐색되지 않았기 때문에, 상대적으로 장파장인 제 3파장 뿐만 아니라 최단파장인 제 1파장에 대한 광신호도 측정되기 때문이다. 이러한 구간 A(0~T1) 에서는 센서부에 외광이 투입될 뿐 아니라, 정맥의 산소포화도가 영향을 미치게 되어 산소포화도의 변동폭이 크고 불안정한 값을 가지게 된다(도 4d의 구간 A 참조).
도 4b의 그래프에서 구간 B(T1~T2)는 제 1파장 광신호와 제 3파장 광신호의 차이가 구간 A보다 상대적으로 큰 것을 알 수 있다. 이는 구간 B에서는 구간 A보다 피검체와 센서부 사이의 힘이 증가하였고(도 4c의 구간 B 참조), 따라서 피부 표면에 있는 혈관이 먼저 폐색되어, 최단파장인 제 1파장의 광신호의 크기가 먼저 감소하였기 때문이다. 이러한 구간 B에서는 산소포화도가 상대적으로 안정된 값을 가지게 된다(도 4d의 구간 B 참조)
또한, 도 4b 그래프의 구간 C(T-2~종료시) 에서는 다시 제 1파장 광신호와 제 3파장 광신호의 차이가 구간 B보다 상대적으로 작아졌음을 알 수 있다. 이는 구간 C에서는 구간 B 보다 피검체와 센서부 사이의 힘이 더 증가하였고(도 4c의 구간 C 참조), 따라서 피부 깊숙히 있는 혈관또한 폐색됨에 따라 상대적으로 장파장인 제 3파장의 광신호의 크기 또한 감소하였기 때문이다. 이러한 구간 C에서는 산소포화도의 변동폭이 크고, 불안정한 값을 가지게 된다(도 4d의 구간 C 참조).
이와 같이 구간 B가 산소포화도를 추정하기에 상대적으로 가장 적합한 구간이라 할 수 있다. 이에 따라, 구간 B를 적합구간으로 결정할 수 있도록 임계치(P)가 미리 설정될 수 있으며, 프로세서(120)는 제1 파장과 제3 파장의 광 신호의 차이가 임계치(P) 이상인 구간(B)을 적합구간으로 결정할 수 있다. 이때, 임계치(P)는 사용자에 따라 다르게 설정될 수 있다.
도 4c는 도 4a에 예시된 3개 파장의 광신호를 측정하는 동안 측정된 피검체와 센서부 사이의 힘을 나타낸 그래프이다.
앞서 설명한 바와 같이, 피검체와 센서부 사이의 작용하는 힘이 너무 낮거나 너무 높으면 사용자의 산소포화도를 추정하기에 적합하지 않다. 따라서 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간은, 피검체와 센서부 사이의 힘의 임계범위에 따라 결정될 수 있다.
도 4c에는 피검체와 센서부 사이의 힘의 임계범위가 F1 ~ F2 로 설정된 것을 예시되어 있고, 따라서 힘의 범위가 F1 ~ F2 로 측정되는 구간 B가 산소포화도를 추정하기에 상대적으로 가장 적합한 구간으로 결정될 수 있다. 이때 피검체와 센서부 사이의 힘의 임계범위(F1 ~ F2)는 사용자마다 혈압, 혈관의 위치, 피부의 기계적, 광학적 물성치에 따라 상이할 수 있고, 프로세서(120)는 사용자 별로 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정하기 위한 힘의 임계범위를 미리 설정하는 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 일 예로 프로세서(120)는, 다파장 광신호 측정센서(210)에 의하여 측정된 제 2파장 또는 제 3파장 광신호의 진폭이 최대가 되는 시점에서, 시간상 전후로 소정범위를 이동한 시점에서의 힘값을, 산소포화도 추정 적합구간을 결정하기 위한 힘의 임계범위의 최소값 및 최대값으로 설정할 수 있다.
도 4d는 추정된 산소포화도를 도시한 그래프이다.
앞서 설명한 바와 같이 제 1파장과 제 3파장의 광신호의 차이가 임계치(P) 이상이고 (도 4b, 구간 B 참조), 피검체와 센서부 사이의 힘이 임계범위(F1 ~ F2)내에 속한(도 4c, 구간 B 참조) 구간 B(T1 ~ T2)에서, 산소포화도의 추정값의 변동폭이 크지 않고 안정된 값을 가지는 것을 알 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 산소포화도 추정방법의 흐름도이다.
먼저, 다파장 광신호를 측정한다(510). 이때, 다파장은 최단파장인 제 1파장, 제 1파장보다 상대적으로 장파장인 제 2파장, 및 제 2파장보다 상대적으로 장파장인 제 3파장을 포함한다. 이때, 최단파장인 제 1파장은 640 나노미터(nm) 미만의 파장일 수 있다.
다음, 다파장 광신호 중 적어도 두개의 광신호의 차이를 계산한다(520). 이때, 두 개의 광신호는 제 1파장 광신호와 제 2파장 광신호, 또는 제 1파장 광신호와 제 3파장 광신호 일 수 있다.
다음, 계산된 차이가 임계치 이상인 구간이 존재하는지 판단할 수 있다(530)
다음, 차이가 임계치 이상인 구간이 존재한다면, 그 구간을 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간으로 결정할 수 있다(540)
차이가 임계치 이상인 구간이 존재하지 않는다면, 사용자에게 다파장 광신호의 재측정을 요구할 수 있다.
다음, 결정된 적합구간에서 다파장 광신호를 기초로 산소포화도를 추정할 수 있다(550). 이때, 제 2파장 광신호의 제 1특징값, 제 3파장 광신호의 제 2특징값을 획득하고, 획득된 제 1특징값과 제 2특징값을 기초로 산소포화도를 추정할 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 산소포화도 추정방법의 흐름도이다.
먼저, 다파장 광신호를 측정하고(610), 다파장 광신호가 측정되는 동안 피검체와 센서부 사이의 힘을 측정할 수 있다(620).
다음, 다파장 광신호 중 적어도 두개의 광신호의 차이를 계산할 수 있다(630). 이때, 다파장 광신호 각각을 정규화한 정규화 신호를 이용하여 광신호 간의 차이를 계산할 수 있다. 예를 들어, 정규화 신호는 각각의 광신호의 AC성분을 DC성분으로 나눈 신호를 의미할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다음, 계산된 차이가 임계치 이상인 구간이 존재하는지 판단할 수 있다(640). 이때, 판단 결과 차이가 임계치 이상인 구간이 존재하지 않는다면, 사용자에게 다파장 광신호의 재측정을 요구할 수 있다.
다음, 측정된 힘 값이 임계범위 내에 속하는 구간이 존재하는지 판단할 수 있다(650). 판단 결과 측정된 힘 값이 임계범위 내에 속하는 구간이 존재하지 않는다면, 사용자에게 다파장 광신호의 재측정을 요구할 수 있다.
이때, 단계(630) 내지 단계(650)는 도시된 순서에 한정되지 않고 그 반대 또는 동시에 진행될 수 있다.
다음, 계산된 차이가 임계치 이상이고, 측정된 힘값이 임계범위 내에 속하는 구간을 산소포화도 추정 적합구간으로 결정할 수 있다(660).
다음, 결정된 적합구간에서 다파장 광신호를 기초로 산소포화도를 추정할 수 있다(670)
도 7은 또 다른 실시예에 따른 산소포화도 추정방법의 흐름도이다.
우선 다파장 광신호를 측정한다(710).
다음, 다파장 광신호의 측정시간이 소정시간 이상인지 판단할 수 있다(720).
다음, 판단 결과 소정시간 이상이면 다파장 광신호 중 최장파장 광신호의 진폭값이 최대가 되는 지점을 산소포화도 추정시점으로 결정할 수 있다(730).
만약, 측정시간이 소정시간에 미달된다면 사용자에게 소정시간 이상 다파장 광신호를 측정하도록 가이드 할 수 있다(740).
다음, 단계(730)에서 결정된 추정시점의 다파장 광신호를 기초로 산소포화도를 추정할 수 있다(750)
도 8을 참조하면, 웨어러블 기기(800)는 본체(810)와 스트랩(820)을 포함한다.
스트랩(820)은 플렉시블(flexible)한 재질로 형성될 수 있다. 스트랩(820)은 본체(810)의 양단에 연결되며 사용자의 손목을 감싸 본체(810)를 손목 상부에 밀착시킬 수 있다. 이때, 스트랩(820)은 손목에 가해지는 압력의 변화에 따라 탄성을 갖도록 내부에 공기가 주입되거나 공기 주머니를 포함하도록 형성될 수도 있으며, 본체(810)로 손목의 압력 변화를 전달할 수 있다.
본체(810) 또는 스트랩(820)의 내부에는 웨어러블 기기(800)에 전원을 공급하는 배터리가 내장될 수 있다. 또한, 본체(810)의 후면에는 센서부(830)가 장착될 수 있다. 센서부(830)는 하나 이상의 광원 및 디텍터를 포함할 수 있다. 센서부(830)는 다파장 광신호 측정센서, 힘 센서를 포함할 수 있다. 다파장 광신호 측정센서는 광원과 CIS 기반 이미지 센서를 포함할 수 있다. 또한, 힘 센서는 압력센서, 압력센서와 접촉면적 센서의 조합, 압력 센서 어레이 등을 포함할 수 있다.
프로세서는 본체(810) 내부에 실장되며, 센서부(830)에 의해 측정된 다파장 광신호 중 적어도 두개의 광신호의 차이를 기초로 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정할 수 있다. 예를 들어, 다파장 광은 최단파장인 제 1파장, 상기 제 1파장 보다 상대적으로 장파장인 제 2파장, 및 제 2파장보다 상대적으로 장파장인 제 3파장을 포함할 수 있다.
프로세서는 제 1파장 광신호와 제 2파장 광신호의 차이, 또는 제 1파장 광신호와 제 3파장 광신호의 차이를 기초로 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정할 수 있다. 프로세서는 측정된 다파장 광신호를 정규화하여, 정규화된 신호를 기초로 제 1파장 광신호와 제 2파장 광신호의 차이, 또는 제 1파장 광신호와 제 3파장 광신호의 차이를 계산할 수 있다. 이때, 프로세서는 차이가 임계치 이상인 구간 및/또는 측정된 힘이 임계범위 이상인 구간을, 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간으로 결정할 수 있다.
또한 프로세서는, 측정된 다파장 광신호의 정규화 신호를 기초로, 결정된 적합구간의 어느 하나의 시점에서 제 2파장 광신호의 제 1특징값, 제 3파장 광신호의 제 2특징값을 획득하고, 제 1특징값과 제 2특징값을 기초로 산소포화도를 추정할 수 있다. 이때, 프로세서는 결정된 적합구간에서, 제 2파장 광신호 또는 제 3파장 광신호의 진폭이 최대가 되는 지점, 또는 결정된 적합구간의 시간상 중간지점을 기준으로 제 1특징값 및 제 2특징값을 획득하거나, 또는 결정된 적합구간에서의 제 2파장 광신호, 및 제 3파장 광신호의 통계값을 기초로 제 1특징값 및 제 2특징값을 획득할 수 있다.
프로세서는 사용자로부터 산소포화도 추정요청이 수신되면 표시부를 통해 사용자에게 힘/압력을 가이드하며, 산소포화도가 추정되면 추정 결과를 표시부를 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 표시부는 본체(810)의 전면에 장착될 수 있으며 가이드 정보 및/또는 산소포화도 추정 결과를 출력하여, 사용자의 터치 입력을 수신하여 프로세서에 전달할 수 있다.
또한, 본체(810) 내부에 저장부가 탑재될 수 있으며, 저장부에는 산소포화도 추정을 위한 각종 기준 정보 및/또는 프로세서에 의해 처리된 결과를 저장할 수 있다.
또한, 본체(810)의 측면에 사용자의 제어 명령을 수신하여 프로세서로 전달하는 조작부(840)가 장착될 수 있으며, 조작부(840)는 웨어러블 기기(800)의 전원을 온/오프시키는 명령을 입력하기 위한 기능을 포함할 수 있다.
또한, 본체(810) 내부에 외부 기기와 데이터를 송수신하는 통신부가 장착될 수 있다. 통신부는 사용자의 스마트폰, 산소포화도 측정기기 등의 외부 기기와 통신하여, 산소포화도 추정과 관련된 다양한 데이터를 송수신할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 스마트 기기를 도시한 것이다. 이때, 스마트 기기(900)는 스마트폰 및 태블릿 PC 등을 포함할 수 있다. 스마트 기기(900)는 전술한 산소포화도 추정 장치(100,200,300)의 다양한 실시예들을 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 스마트 기기(900)는 본체(910)의 후면에 센서부(930)가 장착될 수 있다. 센서부(930)는 광원(931)과 디텍터(932)를 포함할 수 있다. 센서부(930)는 도시된 바와 같이 본체(910)의 후면에 장착될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 센서부(930)는 전면의 지문 센서, 터치 패널의 일부 또는 스마트 기기의 측면 또는 상부에 장착된 전원 버튼, 볼륨 버튼 등에 형성되는 것도 가능하다. 또한 센서부(930)는 피검체와 센서부 센서부 사이의 힘을 측정하는 센서를 포함할 수 있다.
또한, 본체(910)의 전면에 산소포화도 추정 결과, 피검체가 센서부에 접촉한 상태 및 피검체와 센서부 사이의 힘에 관한 가이드 정보 등 각종 정보를 표시하는 표시부가 장착될 수 있다.
한편, 본체(910)에는 도시된 바와 같이 이미지 센서(920)가 장착될 수 있으며, 이미지 센서(920)는 사용자가 다파장 광신호를 측정하기 위해 손가락을 센서부(930)에 접근시킬 때 손가락 이미지를 촬영하여 프로세서에 전달할 수 있다. 이때, 프로세서는 손가락의 이미지로부터 센서부(930)의 실제 위치 대비 손가락의 상대 위치를 파악하고 표시부를 통해 손가락의 상대 위치 정보를 사용자에게 가이드할 수 있다.
프로세서는 전술한 바와 같이, 측정된 다파장 광신호 중 적어도 두개의 광신호의 차이를 기초로 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정하고, 결정된 적합구간에서 상기 다파장 광신호를 기초로 산소포화도를 추정할 수 있다. 자세한 설명은 생략한다.
한편, 본 실시 예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 개시된 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 200, 300: 산소포화도 추정 장치
110: 센서부
120: 프로세서 210: 다파장 광신호 측정센서 220: 힘 센서 310: 저장부
320: 출력부 330: 통신부
800: 웨어러블 기기 810: 본체
820: 스트랩 830: 센서부
840: 조작부 900: 스마트 기기
910: 본체 920: 이미지 센서
930: 센서부 931: 광원
932: 디텍터
120: 프로세서 210: 다파장 광신호 측정센서 220: 힘 센서 310: 저장부
320: 출력부 330: 통신부
800: 웨어러블 기기 810: 본체
820: 스트랩 830: 센서부
840: 조작부 900: 스마트 기기
910: 본체 920: 이미지 센서
930: 센서부 931: 광원
932: 디텍터
Claims (20)
- 피검체에 다파장 광을 조사하여 다파장 광신호를 측정하는 센서부; 및
상기 측정된 다파장 광신호 중 적어도 두개의 광신호의 차이를 기초로 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정하고, 결정된 적합구간에서 상기 다파장 광신호를 기초로 산소포화도를 추정하는 프로세서; 를 포함하는 산소포화도 추정장치. - 제 1항에 있어서,
상기 다파장 광은,
최단파장인 제 1파장, 상기 제 1파장 보다 상대적으로 장파장인 제 2파장, 및 상기 제 2파장보다 상대적으로 장파장인 제 3파장을 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 제 1파장 광신호와 상기 제 2파장 광신호의 차이, 또는 상기 제 1파장 광신호와 상기 제 3파장 광신호의 차이를 기초로 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정하는 산소포화도 추정장치. - 제 2항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 차이가 임계치 이상인 구간을, 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간으로 결정하는 산소포화도 추정장치. - 제 2항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 차이가 임계치 이상인 구간이 없는 경우, 사용자에게 다파장 광신호의 재측정을 요구하는 산소포화도 추정장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1파장의 길이는 640 나노미터 미만인 산소포화도 추정장치 - 제 1항에 있어서,
상기 센서부는,
피검체가 센서부에 접촉할 때 피검체와 센서부 사이의 힘을 측정하는 힘 센서를 더 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 힘센서에 의해 측정된 힘 값에 더 기초하여 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정하는 산소포화도 추정장치 - 제 6항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 측정된 힘 값이 임계범위 내에 속하는 구간을, 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간으로 결정하는 산소포화도 추정장치 - 제 7항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 측정된 힘 값이 상기 임계범위 내에 속하는 구간이 없는경우, 사용자에게 다파장 광신호의 재측정을 요구하거나, 기준범위 내의 힘을 가하도록 가이드 하는 산소포화도 추정장치. - 제 6항에 있어서,
상기 프로세서는,
사용자 별로, 상기 적합구간을 결정하기 위한 힘의 임계범위를 미리 설정하는 캘리브레이션을 수행하는 산소포화도 추정장치. - 제 2항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 결정된 적합구간에서 상기 제 2파장 광신호의 제 1특징값, 상기 제 3파장 광신호의 제 2특징값을 획득하고, 상기 제 1특징값과 제 2특징값을 기초로 산소포화도를 추정하는 산소포화도 추정장치. - 제 10항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 결정된 적합구간에서, 상기 제 2파장 광신호 또는 제 3파장 광신호의 진폭이 최대가 되는 지점, 또는 상기 결정된 적합구간의 시간상 중간지점을 기준으로 상기 제 1특징값 및 제 2특징값을 획득하거나, 또는 상기 결정된 적합구간에서의 제 2파장 광신호, 및 제 3파장 광신호의 통계값을 기초로 제 1특징값 및 제 2특징값을 획득하는 산소포화도 추정장치. - 피검체에 다파장 광을 조사하여 다파장 광신호를 측정하는 단계;
상기 측정된 다파장 광신호 중 적어도 두개의 광신호의 차이를 계산하는 단계;
상기 계산된 차이를 기초로 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정하는 단계;
상기 결정된 적합구간에서 상기 다파장 광신호를 기초로 산소포화도를 추정하는 단계; 를 포함하는 산소포화도 추정방법 - 제 12항에 있어서,
상기 다파장 광신호를 측정하는 단계는,
최단파장인 제 1파장, 상기 제 1파장 보다 상대적으로 장파장인 제 2파장, 및 상기 제 2파장보다 상대적으로 장파장인 제 3파장의 광신호를 측정하는 단계를 포함하고,
상기 차이를 계산하는 단계는,
상기 제 1파장 광신호와 상기 제 2파장 광신호의 차이, 또는 상기 제 1파장 광신호와 상기 제 3파장 광신호의 차이를 계산하는 단계를 포함하는 산소포화도 추정방법. - 제 13항에 있어서,
상기 적합구간을 결정하는 단계는,
상기 차이가 임계치 이상인 구간을, 상기 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간으로 결정하는 산소포화도 추정방법. - 제 13항에 있어서,
상기 차이가 임계치 이상인 구간이 없는 경우, 사용자에게 다파장 광신호의 재측정을 요구하는 단계를 더 포함하는 산소포화도 추정방법. - 제 12항에 있어서,
피검체가 센서부에 접촉할 때 피검체와 센서부 사이의 힘을 측정하는 단계를 더 포함하고,
상기 적합구간을 결정하는 단계는,
상기 측정된 힘 값에 더 기초하여 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간을 결정하는 산소포화도 추정방법. - 제 16항에 있어서,
상기 적합구간을 결정하는 단계는,
상기 측정된 힘 값이 임계범위 내에 속하는 구간을, 산소포화도를 추정하기 위한 적합구간으로 결정하는 산소포화도 추정방법. - 제 16항에 있어서,
상기 측정된 힘 값이 상기 임계범위 내에 속하는 구간이 없는경우, 사용자가 기준범위 내의 힘을 가하도록 가이드 하는 단계를 더 포함하는 산소포화도 추정방법. - 피검체에 다파장 광을 조사하여 다파장 광신호를 측정하는 센서부; 및
상기 다파장 광신호의 측정시간이 소정시간 이상인 경우, 상기 측정된 다파장 광신호 중 최장파장 광신호의 진폭값이 최대가 되는 지점을 산소포화도 추정시점으로 결정하고, 상기 결정된 추정시점의 다파장 광신호를 기초로 산소포화도를 추정하는 프로세서; 를 포함하는 산소포화도 추정장치. - 제 19항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 센서부가 다파장 광신호를 측정하는 동안, 사용자에게 상기 소정시간 이상 다파장 광신호를 측정하도록 가이드하는 산소포화도 추정장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17/377,115 US12042280B2 (en) | 2021-01-25 | 2021-07-15 | Apparatus and method for estimating oxygen saturation |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210010051 | 2021-01-25 | ||
| KR20210010051 | 2021-01-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220107889A true KR20220107889A (ko) | 2022-08-02 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210052956A KR20220107889A (ko) | 2021-01-25 | 2021-04-23 | 산소포화도 추정 장치 및 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20220107889A (ko) |
-
2021
- 2021-04-23 KR KR1020210052956A patent/KR20220107889A/ko active Search and Examination
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