KR20230049407A - 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 사용자의 팔이 삽입될 수 있는 공간을 구비하는 본체와, 본체의 내부에 구비되고 동작모터의 구동에 의해 작동되는 무선청진기와, 상기 무선청진기의 내부에 구비되고 안티노이즈 신호를 송출시켜 싱크를 맞춰주는 노이즈캔슬링모듈 및 상기 본체와 상기 무선청진기를 무선으로 연결하며 검출된 데이터를 무선으로 서버 및 무선단말기에 전송하는 통신모듈을 포함하여, 외부노이즈와 동일한 전자파를 레이턴시 후 역송출함으로써 싱크를 맞추어 사용자의 혈압을 정확하게 검출할 수 있는 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치에 관한 것이다.

Description

노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치{BLOOD PERSSURE MEASURING DEVICE USING NOISE CANCELING}

개시된 내용은 노이즈캔슬링이 구비되는 무선청진기를 사용하여 사용자의 혈압을 정확하게 검출하는 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

현대과학 기술의 급속한 발전은 눈부신 경제성장과 더불어 생활수준의 향상을 가져오면서 인스턴트 식품 및 고지방 음식에 의하여 고지혈증, 고혈압 등 현대병이 많이 발생함에 따라 현대인의 건강에 대한 관심이 증대되고 있으며, 사람들은 각종 의료기기의 도움으로 자가 진단 및 병원에서 정기적인 건강 상태를 검사를 하고 있고, 사람의 건강상태를 진단함에 있어서 혈압, 맥박수 및 맥파는 아주 중요한 요소이다.

혈압은, 심실이 수축함으로써 대동맥으로 박출된 혈액의 일부가 동맥을 통하여 말초로 이동되나 많은 분량의 혈액은 말초로 운반되지 못하고 일시적으로 대동맥 및 동맥 내에 수용되며 이때 맥관계는 그 탄력성 때문에 확장하게되는데, 이로써 대동맥 및 동맥은 그 자체의 용적보다 많은 양의 혈액을 수용하기 때문에 이들 혈관 내에는 압력이 생기게 되는데, 이 압력이 동맥압, 즉 혈압이다. 평균 동맥압은 한 심장주기 동안의 평균 혈압을 하며, 수축기 혈압(Systolic Pressure)과 확장기 혈압(Diastolic Pressure)을 이용해서 구해지는데, 수축기혈압은 심근의 수축에 의해서 심실내의 혈액이 대동맥으로 박출될 때의 혈관 내 최고압력이며, 확장기 혈압은 축기 대동맥에 일시 저장되었던 혈액이 말초혈관으로 흘러 나간 후 확장될 때의 혈관 내 압력이다.

혈압을 측정하는 방법으로는 크게, 직접법과 간접법으로 대별된다.

직접법은 혈관 내에 카테터(catheter)를 삽입하여 혈관내의 압력을 측정하는 것으로 위험성이 높으며 비용도 많이 들어 중환자실 등에서만 사용되고 있다.

간접법은 혈압을 비관혈적으로 측정하는 방법으로, 간접법에는 청진법 (Auscultatory measurement), 촉진법(Palpatory measurement), 플러쉬법(Flush measurement), 오실로메트릭법(Oscillometric measurement), 도플러초음파법(Doppler Ultrasound measurement), 용적 오실로메트릭법(Volume-Oscillometric measurement), 맥파 파속도법(Pulse wave velocity measurement) 등이 있으며, 이들 중 혈압 측정의 표준으로 여겨지고 있는 것은 청진법이다.

일반적인 청진법을 이용한 혈압계는 커프(cuff)를 사용하여 상완의 혈관에 압력을 가해서 혈관을 완전히 막은 다음 천천히 압력을 감압시키면서 커프 안쪽면에 삽입된 청진기를 통하여 전달되는 동맥음(코르트코프음)을 듣고, 최초 인식되는 커프압력을 수축압(최고혈압), 심장 박동음이 들리지 않게 되는 커프압력을 이완압(최저혈압)으로 판단한다.

코르트코프음에는, 다섯 개의 상(相)이 있어, 동맥의 혈류를 멈추고 있던 카프의 압력을 점차 줄였을 때, 맥박에 대응하는 소리가 다음과 같은 차례로 나타난다. 제1 상은, 혈류가 시작될 때의 소리로, 이 때의 압력이 최고혈압이다. 제2 상은, 혈류의 소리가 잡음과 같이 들리는 상을 나타내며, 제3 상은, 혈류의 소리가 큰 상으로 나타내며, 제4 상은, 혈류 소리가 희미하게 되는 상을 나타낸다. 제5 상은, 난류가 없어지고 소리가 들리지 않게 되는 상으로, 이것이 시작되었을 때의 압력이 최저 혈압이다.

청진법을 이용한 혈압계는 청진기를 사용하여 혈압을 측정하여야 하는 불편함이 있어, 최근에는 병원이나 가정에서 오실로메트릭 방법을 이용한 전자 혈압계를 일반적으로 많이 사용한다. 그러나 오실로메트릭 방법을 이용한 전자 혈압계는, 혈압을 직접 측정하는 것이 아니라, 커프에서 발생하는 최대 진동 폭을 평균 동맥압이라고 가정하고 이 진동 폭과 일정한 비율을 가지는 특성비율을 경험적으로 결정하여 이 때의 압력을 수축기와 확장기혈압으로 계산해 내는 방법이기 때문에 여러 가지 에러 발생 요인을 가지고 있어 그 자체적 에러율이 높아, 그 측정결과에 대한 정확도가 상당히 낮다.

이러한 단점을 보완하고자 종래에는 청진기대신에 마이크를 적용한 청진법을 이용한 혈압계가 개발되었다. 이와 같은 혈압계는 전자 회로적으로 구성되며, 마이컴에서 압력센서와 마이크를 이용하여 각각 커프압력과 청진음(즉, 코르트코프음)을 인식하도록 하여 혈압을 측정하게 하는 자동 전자혈압계의 측정 원리를 사용한다.

이러한 마이크를 이용하는 혈압측정장치의 일 예로, 대한민국 공개특허 제10-2013-0065513호(2013.06.19. 공개)에는 맥박음을 센싱하고 전기신호로 출력하는 마이크 센서부와, 상기 마이크 센서부로부터 전달된 상기 전기신호에 따라 최고혈압과 최저혈압을 측정하는 혈압계의 상기 최고혈압과 상기 최저혈압 시점을 점등 및 소등으로 표시하는 엘이디 혈압계와, 상기 최고혈압과 최저혈압측정을 위해 팔을 통과하는 혈액의 흐름을 차단하기 위한 커프와, 상기 커프에 공기를 주입하는 펌프와, 상기 커프에 주입된 공기를 배출하는 밸브와, 상기 밸브에서 배출되는 공기를 상기 혈압계로 공급하는 튜브 및 상기 혈압혈압계와 커프 및 펌프를 보관하는 혈압계 케이스를 포함하는 마이크센서와 표시램프를 이용한 혈압계가 개시된다.

그러나, 전술한 바와 같은 마이크센서와 표시램프를 이용한 혈압계의 경우에는, 마이크에 동맥음 이외에 외부의 잡음이 섞여서 인가되게 되는 데, 이로 인해서 정확한 동맥음을 마이컴에서 인식하는데 어려움이 있고, 이로 인해 측정오차가 발생되어, 결과적으로 코르트코프음 방식의 자동혈압계의 측정값을 신뢰하지 못하는 문제점이 있었다.

1. 대한민국 공개특허 제10-2013-0065513호(2013.06.19. 공개)

노이즈캔슬링이 구비되는 무선청진기를 사용하여, 외부노이즈와 동일한 전자파를 레이턴시 후 역송출함으로서 싱크를 맞추어 사용자의 혈압을 정확하게 검출하는 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 무선청진기의 가장자리에 압력감지센서가 설치되어 일정한 압력이 사용자의 피부에 가해지는 것을 특징으로 하는 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치를 제공하고자 한다.

또한 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.

사용자의 팔이 삽입될 수 있는 공간을 구비하는 본체와, 본체의 내부에 구비되고 동작모터의 구동에 의해 작동되는 무선청진기와, 상기 무선청진기의 내부에 구비되고 안티노이즈 신호를 송출시켜 싱크를 맞춰주는 노이즈캔슬링모듈 및 상기 본체와 상기 무선청진기를 무선으로 연결하며 검출된 데이터를 무선으로 서버 또는 무선단말기에 전송하는 통신모듈을 포함하는 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치를 일 실시예로 제시한다.

개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 무선청진기의 가장자리에 압력감지센서를 설치하여 일정한 압력이 사용자의 피부에 전달된다.

개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 무선청진기는 상기 본체의 내주면을 따라 상하방향으로 슬라이딩되고 수직방향으로 연장되어 사용자의 피부에 접촉된다.

개시된 내용의 다른 바람직한 특징에 따르면, 상기 무선청진기는 상기 본체의 내부에 형성되는 이동부재에 구비되고 수직방향으로 연장되어 사용자의 피부에 접촉된다.

개시된 내용의 일 실시예에 따른 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치에 의하면, 노이즈캔슬링이 구비되는 무선청진기를 사용하여, 외부노이즈와 동일한 전자파를 레이턴시 후 역송출함으로써 싱크를 맞추어 사용자의 혈압을 정확하게 검출할 수 있는 장점이 있다.

또한, 개시된 내용의 일 실시예에 따른 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치에 의하면, 상기 무선청진기의 가장자리에 압력감지센서를 설치하여 일정한 압력이 사용자의 피부에 가해짐으로써, 커프로 인한 사용자의 손목과 팔에 물리적 손상이 가해지는 것을 줄일 수 있고 균일한 동맥음을 검출하여 사용자의 혈압을 더 정확하게 측정할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치의 내부사시도.
도 2는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 무선청진기의 내부사시도.
도 3은 노이즈캔슬링에 따른 파형 감쇄 그래프.
도 4는 개시된 내용의 모터신호와 커프 압력 신호와의 주파수 비교그래프.
도 5는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치의 블럭도.
도 6은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치의 사용상태도.
도 7은 개시된 내용의 다른 실시예에 따른 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치의 사용상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.

도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치(1)의 내부사시도이고, 도 2는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 무선청진기(20)의 내부사시도이다.

개시된 내용의 일 실시예에 따른 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치(1)는 도 1 내지 도 2에 도시되는 바와 같이, 사용자의 팔이 삽입될 수 있는 공간을 구비하는 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 구비되고 동작모터(21)의 구동에 의해 작동되는 무선청진기(20)와, 상기 무선청진기(20)의 내부에 구비되고 안티노이즈 신호를 송출시켜 싱크를 맞춰주는 노이즈캔슬링모듈(30) 및 상기 본체(10)와 상기 무선청진기(20)를 무선으로 연결하며 검출된 데이터를 무선으로 서버 및 무선단말기에 전송하는 통신모듈(40)을 포함한다.

여기서 본체(10)의 내부는 사용자의 팔이 삽입되어 수용될 수 있도록 중공의 원통형상으로 구성되는 것이 바람직하다. 사용자는 혈압측정장치의 정면을 바라보는 채로 일측 팔을 본체(10)의 내부로 삽입하여 동맥음을 검출한다.

본체(10)의 외부에는 검출된 사용자의 혈압데이터를 나타내는 표시부가 형성될 수 있으며, 사용자가 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.

또한, 무선청진기(20)의 내부에는 동작모터(21)가 구비되어 수직방향으로 연직운동을 한다. 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정기가 작동시에는 수직방향으로 신장되어 사용자의 피부에 밀착되며, 측정시간이 완료된 후에는 수직방향으로 수축되어 사용자의 팔을 해제할 수 있게 된다.

도 3은 노이즈캔슬링에 따른 파형 감쇄 그래프이고, 도 4는 개시된 내용의 모터신호와 커프 압력 신호와의 주파수 비교그래프이다.

여기서, 노이즈캔슬링모듈(30)에는 마이크를 구비하여 주변소음을 입력한 후, 그 소음을 상쇄시키는 상쇄간섭을 노이즈캔슬링 회로에서 일으켜 소음을 차단하는 역할을 한다. 또한, 송출 주파수간의 싱크 오류가 발생되어 외부 파형에 맞춘 레이턴시를 발생시켜 싱크를 맞추게 된다.

또한, 도 4에 도시되는 바와 같이 모터신호와 커프 압력 신호는 동일 주파수를 송출하므로, 1ms 정도의 레이턴시 후 안티 노이즈 신호를 송출할 경우 싱크를 정확히 맞출 수 있게 된다.

도 5는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치(1)의 블럭도이다.

전술한 통신모듈(40)은 무선청진기로 검출한 사용자의 혈압데이터를 블루투스와 같은 무선통신을 이용하여 전송받는 수신부를 포함하여 구성될 수 있고, 수신부로부터 받은 사용자의 혈압데이터를 서버 및 무선단말기에 전송하는 전송부를 포함하여 구성될 수 있다.

통신모듈(40)의 구성은 널리 공지되어 있는 것과 동일한 것으로 여기에서는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

전술한 무선청진기(20)의 가장자리에 압력감지센서(23)를 설치하여 일정한 압력이 사용자의 피부에 가해지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 압력감지센서(23)는 사용자의 피부에 일정 압력을 가하여 균일한 동맥음을 검출하도록 한다.

도 6은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치(1)의 사용상태도이다.

전술한 무선청진기(20)는 본체(10)의 내주면을 따라 상하방향으로 슬라이딩되고 수직방향으로 연장되어 사용자의 피부에 접촉되는 것을 특징으로 한다.

도 7은 개시된 내용의 다른 실시예에 따른 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치(1)의 사용상태도이다.

무선청진기(20)는 본체(10)의 내부에 형성되는 접촉부재(25)에 구비되고 수직방향으로 연장되어 사용자의 피부에 접촉되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 개시된 내용의 일 실시예에 따른 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치(1)는 노이즈캔슬링이 구비되는 무선청진기(20)를 사용하여 외부노이즈와 동일한 전자파를 레이턴시 후 역송출함으로써 싱크를 맞추어 사용자의 혈압을 정확하게 검출할 수 있고, 무선청진기(20)의 가장자리에 압력감지센서(23)를 설치하여 일정한 압력이 사용자의 피부에 가해짐으로서, 커프로 인한 사용자의 손목과 팔에 물리적 손상이 가해지는 것을 줄일 수 있고 균일한 동맥음을 검출하여 사용자의 혈압을 더 정확하게 측정할 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치
10 : 본체
20 : 무선청진기
21 : 동작모터
23 : 압력감지센서
25 : 접촉부재
30 : 노이즈캔슬링모듈
40 : 통신모듈

Claims (4)

1. 사용자의 팔이 삽입될 수 있는 공간을 구비하는 본체;
   본체의 내부에 구비되고 동작모터의 구동에 의해 작동되는 무선청진기;
   상기 무선청진기의 내부에 구비되고 안티노이즈 신호를 송출시켜 싱크를 맞춰주는 노이즈캔슬링모듈; 및
   상기 본체와 상기 무선청진기를 무선으로 연결하며 검출된 데이터를 무선으로 서버 또는 무선단말기에 전송하는 통신모듈을 포함하는 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 무선청진기의 가장자리에 압력감지센서가 설치되어 일정한 압력이 사용자의 피부에 가해지는 것을 특징으로 하는 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 무선청진기는 상기 본체의 내주면을 따라 상하방향으로 슬라이딩되고 수직방향으로 연장되어 사용자의 피부에 접촉되는 것을 특징으로 하는 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 무선청진기는 상기 본체의 내부에 형성되는 접촉부재에 구비되고 수직방향으로 연장되어 사용자의 피부에 접촉되는 것을 특징으로 하는 노이즈캔슬링을 이용한 혈압측정장치

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