KR20230151087A - 혈류 측정 장치 및 혈류 측정 방법 - Google Patents

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KR20230151087A
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Abstract

본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치는, 대상체의 제1 위치 및 상기 제1 위치에서 제1 방향에 위치한 제2 위치에 광을 조사하고, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에서의 반사광의 세기를 획득하여 각각에서의 반사광의 세기의 차이인 제1 값을 결정하고, 상기 대상체의 상기 제2 위치에서 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향에 위치한 제3 위치에 광을 조사하고, 상기 제3 위치에서의 반사광의 세기를 획득하고, 상기 제2 위치 및 상기 제3 위치 각각에서의 반사광의 세기의 차이인 제2 값을 결정하고, 상기 제1 값 및 상기 제2 값에 기초하여 상기 대상체에서의 혈류 방향을 결정하도록 구성될 수 있다. 이 밖의 다양한 실시예가 가능하다.

Description

혈류 측정 장치 및 혈류 측정 방법{BLOOD FLOW MEASUREMENT DEVICE AND BLOOD FLOW MEASUREMENT METHOD}
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은, 혈류 측정 장치 및 이를 이용한 혈류 측정 방법에 관한 것이다.
본 개시는 한국보건산업진흥원의 '연구중심병원육성(R&D)'사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.
[과제고유번호: HR15C0009040020, 연구과제명: (제4세부) 뇌혈관 수술현미경용 OCT 혈관영상기기 개발 및 수술 중 미세혈관 영상 센터 플랫폼 구축]
초음파를 이용하여 혈류를 측정하는 방법의 경우, 대상체의 표면에 초음파를 조사하고, 반사된 초음파를 수신하여, 혈류에 관한 정보를 비침습으로 얻는 방법일 수 있다.
광원(예: 레이저)을 이용하여 혈류를 측정하는 방법의 경우, 형광 반응을 일으키는 조영제(예: ICG(indocyanine green))를 대상체에 투여하고, 대상체의 혈관의 형광 이미지를 획득하여 혈류에 관한 정보를 얻는 방법일 수 있다.
KR 10-1123179 B1
초음파를 이용하여 혈류를 측정하는 방법의 경우, 초음파를 출력하는 프로브(probe)를 대상체 표면에 접촉해야 하며, 프로브(probe)를 대상체의 표면에 특정 각도로 접촉해야만 혈류에 관한 정확한 정보를 측정할 수 있다.
광원을 이용하여 혈류를 측정하는 방법의 경우, 형광 반응을 통해 획득되는 이미지를 이용하여 육안으로 혈류 유무를 판단할 수 있다. 형광 이미지를 통해 혈류를 측정하는 방법은 육안으로 확인해야하는 정성적인 방법으로서, 특정 혈관의 혈류 방향을 확인하기 위해서는 지정된 시간(예: 조영제를 투여하고 특정 혈관에 확산되는 시간)에 형광 반응이 진행되는 방향을 육안으로 보고 확인해야 할 수 있다.
광원을 이용하여 혈류를 측정하는 방법의 경우, 대상체의 혈관에 조영제를 투여해야 하므로 조영제 투여에 따른 부작용이 발생할 수 있으며, 조영제의 부작용을 최소화 하기 위하여 혈류 측정 횟수가 제한될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치는 기 설정된 파장 대역의 광을 출력하는 광 출력 장치, 상기 광 출력 장치로부터 출력되어 대상체에 의해 반사된 광을 수신하는 수광 센서 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 대상체의 제1 위치 및 상기 제1 위치에서 제1 방향에 위치한 제2 위치에 광을 조사하도록 상기 광 출력 장치를 제어하고, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 각각에서 반사된 반사광을 수신한 상기 수광 센서로부터 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에서의 반사광의 세기를 획득하고, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 각각에서의 반사광의 세기의 차이인 제1 값을 결정하고, 상기 대상체의 상기 제2 위치에서 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향에 위치한 제3 위치에 광을 조사하도록 상기 광 출력 장치를 제어하고, 상기 제3 위치에서 반사된 반사광을 수신한 상기 수광 센서로부터 상기 제3 위치에서의 반사광의 세기를 획득하고, 상기 제2 위치 및 상기 제3 위치 각각에서의 반사광의 세기의 차이인 제2 값을 결정하고, 상기 제1 값 및 상기 제2 값에 기초하여 상기 대상체에서의 혈류 방향을 결정하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치는, 기 설정된 파장 대역의 광을 출력하는 광 출력 장치, 상기 광 출력 장치로부터 출력되어 대상체에 의해 반사된 광을 수신하는 수광 센서 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 대상체의 제1 위치에 광을 2회 조사하도록 상기 광 출력 장치를 제어하고, 상기 제1 위치에서 반사된 반사광을 2회 수신한 수광 센서로부터, 상기 제1 위치에서의 반사광의 세기를 2회 획득하고, 상기 2회 획득한 값들의 차이를 제1 값으로 결정하고, 상기 제1 값 및 기 저장된 변환 정보에 기초하여, 상기 대상체에서의 혈류 속력을 계산하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 기 설정된 파장 대역의 광을 출력하는 광 출력 장치, 상기 광 출력 장치로부터 출력되어 대상체에 의해 반사된 광을 수신하는 수광 센서, 및 프로세서를 포함하는 혈류 측정 장치를 이용한 혈류 측정 방법은, 상기 광 출력 장치에 의해, 상기 대상체의 제1 위치 및 상기 제1 위치에서 제1 방향에 위치한 제2 위치에 광을 조사하는 동작, 상기 프로세서에 의해, 상기 수광 센서로부터 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 각각에서의 반사광의 세기를 획득하는 동작, 상기 프로세서에 의해, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 각각에서의 반사광의 세기의 차이인 제1 값을 결정하는 동작, 상기 광 출력 장치에 의해, 상기 대상체의 상기 제2 위치에서 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향에 위치한 제3 위치에 광을 조사하는 동작, 상기 프로세서에 의해, 상기 수광 센서로부터 상기 제3 위치에서의 반사된 반사광의 세기를 획득하는 동작, 상기 프로세서에 의해, 상기 제2 위치 및 상기 제3 위치 각각에서의 반사광의 세기의 차이인 제2 값을 결정하는 동작 및 상기 프로세서에 의해, 상기 제1 값 및 상기 제2 값에 기초하여 상기 대상체에서의 혈류 방향을 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 기 설정된 파장 대역의 광을 출력하는 광 출력 장치, 상기 광 출력 장치로부터 출력되어 대상체에 의해 반사된 광을 수신하는 수광 센서, 및 프로세서를 포함하는 혈류 측정 장치를 이용한 혈류 측정 방법은, 상기 광 출력 장치에 의해, 상기 대상체의 제1 위치에 광을 2회 조사하는 동작, 상기 프로세서에 의해, 상기 수광 센서로부터 상기 제1 위치에서의 반사광의 세기를 2회 획득하는 동작, 상기 프로세서에 의해, 상기 2회 획득한 값들의 차이를 제1 값으로 결정하는 동작 및 상기 프로세서에 의해, 상기 제1 값 및 기 저장된 변환 정보에 기초하여, 상기 대상체에서의 혈류 속력을 계산하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치는 광원을 이용하여 혈류를 측정하므로 대상체의 표면에 직접 접촉하지 않고 혈류에 관한 정보를 획득할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치는 광원에서 출력된 광이 대상체에 의해 반사되어 나온 반사광의 세기를 측정하여 혈류에 관한 정보를 획득할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치는 조영제를 사용하지 않고 반사광의 세기를 측정한 측정 값을 이용하므로 조영제 사용에 따른 부작용 발생을 방지할 수 있고, 측정 횟수 및 측정 시간의 제약을 받지 않을 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 혈류 측정 장치의 블록도이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 혈류 측정 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치의 동작을 도시한 도면이다.
도 5a 내지 5c는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 반사광 세기의 차이 값 측정을 통해 계산한 혈류 속력의 값에 따른 빈도수를 도시한 도면이다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치의 동작 흐름도이다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치의 동작 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치의 동작 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치의 동작 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 방법을 도시한 도면이다.
본 문서에 기재된 다양한 실시예들은, 본 개시의 기술적 사상을 명확히 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이며, 이를 특정한 실시 형태로 한정하려는 것이 아니다. 본 개시의 기술적 사상은, 본 문서에 기재된 각 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 대체물(alternatives) 및 각 실시예의 전부 또는 일부로부터 선택적으로 조합된 실시예를 포함한다. 또한 본 개시의 기술적 사상의 권리 범위는 이하에 제시되는 다양한 실시예들이나 이에 대한 구체적 설명으로 한정되지 않는다.
기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서, 본 문서에서 사용되는 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 가질 수 있다.
본 문서에서 사용되는 "포함한다", "포함할 수 있다", "구비한다", "구비할 수 있다", "가진다", "가질 수 있다" 등과 같은 표현들은, 대상이 되는 특징(예: 기능, 동작 또는 구성요소 등)이 존재함을 의미하며, 다른 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다. 즉, 이와 같은 표현들은 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 문서에서 사용되는 단수형의 표현은, 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구항에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“A 또는 B 중 적어도 하나”, "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나” 및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다.
본 문서에서 사용되는 "부"라는 표현은, 소프트웨어, 또는 FPGA(field-programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소 및 광학요소 등의 하드웨어 구성요소를 포괄하여 통칭하는 개념일 수 있다. 그러나, "부"는 하드웨어 및 소프트웨어에 한정되는 것은 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 저장되어 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 일 실시예에서, "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세서, 함수, 속성, 프로시저, 서브루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 어레이 및 변수를 포함할 수 있다.
본 문서에서 사용되는 "~에 기초하여"라는 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 기술되는, 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 하나 이상의 인자를 기술하는데 사용되고, 이 표현은 해당 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 추가적인 인자를 배제하지 않는다.
본 문서에서 사용되는, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다는 표현은, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되는 것뿐 아니라, 새로운 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 매개로 하여 연결 또는 접속되는 것을 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(configured to)"은 문맥에 따라, "~하도록 설정된", "~하는 능력을 가지는", "~하도록 변경된", "~하도록 만들어진", "~를 할 수 있는" 등의 의미를 가질 수 있다. 해당 표현은, "하드웨어적으로 특별히 설계된"의 의미로 제한되지 않으며, 예를 들어 특정 동작을 수행하도록 구성된 프로세서란, 소프트웨어를 실행함으로써 그 특정 동작을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)를 의미할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 개시의 다양한 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면 및 도면에 대한 설명에서, 동일하거나 실질적으로 동등한(substantially equivalent) 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여될 수 있다. 또한, 이하 다양한 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있으나, 이는 해당 구성요소가 그 실시예에 포함되지 않는 것을 의미하지는 않는다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치(100)는, 프로세서(110), 광 출력 장치(120), 수광 센서(130), 스피커(140), 디스플레이(150) 또는 메모리(160)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성 중 일부가 생략 또는 치환되더라도 본 문서에 개시된 다양한 실시예를 구현함에는 지장이 없을 것이다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 혈류 측정 장치(100)의 각 구성요소(예: 광 출력 장치(120))들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 수행할 수 있는 구성일 수 있다. 프로세서(110)는, 예를 들어, 혈류 측정 장치(100)의 구성 요소들과 작동적으로 연결될 수 있다. 프로세서(110)는 혈류 측정 장치(100)의 다른 구성 요소로부터 수신된 명령 또는 데이터를 메모리(160)에 로드(load)하고, 메모리(160)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 저장할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 광 출력 장치(120)는, 기 설정된 파장 대역의 광을 출력하여 대상체에 조사할 수 있다. 광 출력 장치(120)는, 예를 들어, 혈류를 측정하고자 하는 대상체의 특정 위치에 광을 조사할 수 있다. 광 출력 장치(120)는, 예를 들어, 대상체 상에서 광이 조사되는 영역을 특정 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 광 출력 장치(120)는 대상체의 제1 위치에서 광을 조사하고, 기 설정된 시간 경과 후 제2 위치에서 광을 조사할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 광 출력 장치(120)는, 광원(121), 거울(123), 구동부(125) 또는 렌즈(127)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광원(121)은 기 설정된 파장 대역의 광을 출력할 수 있다. 기 설정된 파장 대역은, 예를 들어, 적외선 대역의 파장일 수 있다. 기 설정된 파장 대역은 적외선 대역의 파장에 한정되는 것은 아니며, 사람의 눈에 보이는 파장 대역(예: 가시 광선)을 포함할 수도 있다. 광원(121)은, 예를 들어, 레이저(laser)일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 거울(123)은 광원(121)에서 출력된 광이 대상체에 타겟 영역에 조사될 수 있도록 광의 경로를 변경할 수 있다. 예를 들어, 거울(123)은 임의의 축을 기준으로 회전할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 구동부(125)는, 프로세서(110)의 제어에 기반하여 거울(123)의 각도를 조정할 수 있다. 구동부(125)는, 예를 들어, 대상체 상에서 광이 조사되는 위치를 이동시키기 위하여, 거울(123)의 각도를 특정 방향으로 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 렌즈(127)는, 입사한 광이 렌즈(127)를 통과하여 평행하게 진행하도록 시준하는 렌즈(127)일 수 있다. 렌즈(127)는, 예를 들어, 원호 모양으로 형성되는 초점을 하나의 평면 상에 형성되도록 보정하는 f-theta 렌즈(127)일 수 있다. f-theta 렌즈(127)는, 예를 들어, 주사되는 광을 굴절 및 회절시켜 광의 경로 및 광의 단면적 크기를 보정하는 렌즈(127)일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 수광 센서(130)는 광 출력 장치(120)로부터 출력되어 대상체에 의해 반사된 광을 수신하고, 수신된 광의 세기(intensity)를 나타내는 전기 신호를 생성할 수 있다. 이러한 전기 신호는 프로세서(110)로 전달될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 스피커(140)는 프로세서(110)의 제어에 기반하여 다양한 오디오 사운드를 출력할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 디스플레이(150)는 프로세서(110)의 제어에 기반하여 다양한 화면을 표시할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 메모리(160)는, 프로세서(110)의 동작에 대한 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
도 1에는 수광 센서(130)가 광 출력 장치(120)와 별도의 구성으로 도시되어 있으나, 이는 일 실시예일뿐, 다른 실시예에서는 수광 센서(130)가 광 출력 장치(120)에 포함될 수 있다. 또한, 광 출력 장치(120)의 거울(123), 구동부(125), 및 렌즈(127) 중 적어도 어느 한 구성은 광 출력 장치(120)와 별도로 구성될 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 방법을 도시한 도면이다. 예를 들어, 도 2는 대상체의 타겟 영역 내에 포함된 혈관에 광을 조사한 모습을 도시한 도면일 수 있다.
도 2를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 대상체의 타겟 영역 내에 특정 위치에 광을 조사하도록 광 출력 장치(120)를 제어할 수 있다. 대상체의 타겟 영역은, 예를 들어, 혈류를 측정하고자 하는 혈관(210)을 포함하는 일정 크기(예: 50 mm * 50 mm)의 영역일 수 있다. 프로세서(110)는, 예를 들어, 사용자 입력에 기초하여 타겟 영역을 설정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 대상체의 특정 위치에 조사된 기 설정된 파장 대역의 광은, 혈액 내에 포함된 특정 물질과 반응하여 반사될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 특정 위치에서 반사된 반사광을 수신한 수광 센서(130)로부터 해당 특정 위치에서의 반사광의 세기를 획득할 수 있다. 프로세서(110)는, 예를 들어, 광 출력 장치(120)를 통해 기 설정된 파장 대역을 갖는 광을 대상체의 특정 위치에 조사할 수 있다. 광 출력 장치(120)로부터 출력된 광이 대상체에 의해 반사되어 수광 센서(130)에 의해 수신되면, 수광 센서(130)는 수신된 광의 세기를 나타내는 신호를 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 수광 센서(130)로부터 해당 신호를 수신하여 특정 위치에서 반사된 반사광의 세기를 결정할 수 있다. 예를 들어, 적외선 파장 대역의 레이저 광이 조사된 경우, 조사된 광은 혈액 내의 적혈구(220)와 반응하여 반사될 수 있다. 수광 센서(130)는 적혈구(220)에 의해 반사된 광을 수신하여, 수신된 광의 세기를 나타내는 전기 신호를 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 수광 센서(130)로부터 해당 신호를 수신하여, 반사광의 세기를 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 조사된 광의 단면적(230) 내에 상기 광과 반응하는 특정 물질이 차지하는 면적에 따라 측정되는 반사광의 세기가 변할 수 있다. 예를 들어, 조사된 적외선 대역의 광의 단면적(230) 내에 적혈구(220)가 차지하는 면적이 클수록 측정한 반사광의 세기는 커질 수 있다. 예를 들어 조사된 적외선 대역의 광의 단면적(230) 내에 적혈구(220)가 차지하는 면적이 작을수록 반사광의 세기는 작아질 수 있다.
도 2에 도시된 것처럼, 대상체의 혈관(210) 내에 포함된 특정 물질(예: 적혈구(220))은 혈류 방향에 따라 위치 (1)에서 위치 (2)를 지나 위치 (3)으로 이동할 수 있다. 적혈구(220)가 위치 (1)에 있는 경우, 조사된 광의 단면적(230)에 포함된 적혈구(220)의 면적은 상대적으로 작으므로 반사광의 세기는 상대적으로 작게 측정될 수 있다. 적혈구(220)가 위치 (2)에 있는 경우, 조사된 광의 단면적(230)에 포함된 적혈구(220)의 면적은 상대적으로 크기 때문에 반사광의 세기는 상대적으로 크게 측정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 대상체의 특정 위치에서 반사광의 세기의 변화량을 측정하여 혈류 속력을 계산할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는, 광 출력 장치(120)를 통해 대상체의 특정 위치(또는 일정한 위치)에 광을 조사할 수 있다. 수광 센서(130)는 특정 위치에서 반사된 반사광의 세기를 기 설정된 시간 간격으로 2회 측정할 수 있다. 예를 들어, 수광 센서(130)는 특정 위치에서 반사된 반사광을 수신하고, 수신된 광의 세기를 나타내는 전기 신호를 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 수광 센서(130)로부터 해당 신호를 수신하여, 반사광의 세기를 결정할 수 있다. 프로세서(110)는 상기 2회 측정한 측정 값들의 차이를 계산할 수 있다. 프로세서(110)는 계산한 차이 값 및 기 저장된 변환 정보에 기초하여, 혈류 속력을 계산할 수 있다.
예를 들어, 적혈구가 위치 (1)에 존재하는 경우에 프로세서(110)가 수광 센서(130)를 통해 측정한 반사광의 세기를 5라고 가정할 수 있다. 기 설정된 시간 경과 후, 적혈구가 위치 (2)로 이동한 경우, 예를 들어, 프로세서(110)가 수광 센서(130)를 통해 측정한 반사광의 세기는 5.7일 수 있다. 프로세서(110)는 상기 2회 측정한 반사광의 세기의 차이를 0.7로 계산할 수 있다.
예를 들어, 적혈구가 위치 (2)에 존재하는 경우에 프로세서(110)가 수광 센서(130)를 통해 측정한 반사광의 세기를 5.7이라고 가정할 수 있다. 기 설정된 시간 경과 후, 적혈구가 위치 (3)로 이동한 경우, 예를 들어, 프로세서(110)가 수광 센서(130)를 통해 측정한 반사광의 세기는 5일 수 있다. 프로세서(110)는 상기 2회 측정한 반사광의 세기의 차이를 0.7로 계산할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 혈류 측정 장치(100)는 측정된 혈류 속력에 대응하는 소리를 출력할 수 있다. 프로세서(110)는 기 저장된 변환 정보에 기초하여, 계산한 혈류 속력에 대응하는 도플러 주파수를 획득할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 프로세서(110)는, 획득 도플러 주파수에 대응하는 소리를 스피커(140)를 통해 출력할 수 있다. 획득한 도플러 주파수는, 예를 들어, 가청 범위의 주파수일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 프로세서(110)는 계산한 혈류 속력 및 획득한 도플러 주파수를 디스플레이(150)를 통해 표시할 수 있다.
기 저장된 변환 정보는, 예를 들어, 획득한 반사광 세기의 변화량, 혈류 속력 및 도플러 주파수 간의 상관 관계에 관한 정보를 포함할 수 있다. 기 저장된 변환 정보는, 예를 들어, 실험적으로 획득한 테이블일 수 있다. 기 저장된 변환 정보는, 예를 들어, 테이블, 함수를 포함하는 다양한 형태로 저장될 수 있다.
하기의 표 1은 실험적으로 획득한 테이블의 일 예이다.
도플러 주파수 (Hz) 측정한 광의 세기의 변화량 혈류 속력 (cm/s)
400 0.05 20
2000 0.24 100
3000 0.36 150
5800 0.7 290
상기 표 1에서 측정한 광의 세기의 변화량은 광의 세기를 나타내는 디지털 값(digital value)일 수 있다. 상기 표 1에 기재된 값은 예시적인 것이며, 혈류 측정 장치(100)는 각 혈관 별로 측정한 실험적인 데이터를 테이블 형태로 메모리(160)에 저장할 수 있다.
예를 들어, 기 설정한 시간 간격으로 측정한 반사광의 세기의 변화량이 0.7인 경우, 프로세서(110)는 대상체의 혈관의 혈류 속력을 290 cm/s로 결정할 수 있다. 상기의 경우 프로세서(110)는 기 저장된 변환 정보에 기초하여, 혈류 속력 290 cm/s에 대응하는 도플러 주파수를 5800 Hz로 결정할 수 있다. 프로세서(110)는 스피커를 통해 주파수 5800 Hz에 대응하는 소리를 출력할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 방법을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 다양한 실시예에 따르면 광 출력 장치(120)는, 프로세서(110)의 제어 하에, 광이 조사되는 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, 광 출력 장치(120)는 광이 조사되는 위치를 특정 방향으로 이동시킬 수 있다. 광 출력 장치(120)는, 예를 들어, 광이 조사되는 위치를 제1 위치(310)에서 제2 위치(320)로의 방향인 A 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 광 출력 장치(120)는 광이 조사되는 위치를 제1 위치(310)에서 제3 위치(330)로의 방향인 B 방향으로 이동시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 광이 조사되는 위치가 특정 방향으로 이동하는 것에 응답하여, 이동에 따른 반사광의 세기의 변화량을 결정할 수 있다. 예를 들어, 광이 조사되는 위치가 제1 위치(310)에서 제2 위치(320)로 이동하는 경우, 프로세서(110)는 제1 위치(310) 및 제2 위치(320)에서 광을 조사하도록 광 출력 장치(120)를 제어할 수 있다. 수광 센서(130)는 제1 위치(310) 및 제2 위치(320) 각각에서 반사된 반사광을 수신하고, 수신된 광의 세기를 나타내는 전기 신호를 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 수광 센서(130)로부터 해당 전기 신호를 수신하여, 제1 위치 및 제2 위치에서의 반사광의 세기를 결정할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 위치(310) 및 제2 위치(320) 각각에서의 반사광의 세기의 차이를 반사광 세기의 변화량으로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 프로세서(110)는 수광 센서(130)로부터 기 설정된 시간 간격으로 반사광의 세기를 2회 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 수광 센서(130)로부터 기 설정된 시간(예: 10us) 간격으로 반사광의 세기를 2회 획득하고, 2회 획득한 값들의 차이를 계산할 수 있다. 예를 들어, 광이 조사되는 위치가 제1 위치(310)에서 제2 위치(320)로 이동하는 경우, 프로세서(110)는 제1 위치(310)에서 광이 조사되고 기 설정된 시간 경과 후 제2 위치(320)에서 광이 조사되도록 광 출력 장치(120)를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 혈류 측정 장치(100)는 광이 조사되는 위치를 서로 다른 2 방향으로 각각 이동시키면서, 기 설정된 시간 동안의 반사광의 세기의 변화량을 각각 측정할 수 있다. 예를 들어, 광이 조사되는 위치가 제1 방향으로 이동하는 것에 응답하여, 프로세서(110)는 기 설정된 시간 동안의 반사광의 세기의 변화량인 제1 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 광이 조사되는 위치가 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 이동하는 것에 응답하여, 기 설정된 시간 동안의 반사광의 세기의 변화량인 제2 값을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 상기 2개의 변화량 값에 기초하여, 혈류 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 제1 값 및 제2 값에 기초하여 혈류 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 광이 조사되는 위치의 이동 방향이 혈류 방향과 동일한 경우에 측정된 반사광의 세기의 변화량은, 광이 조사되는 위치의 이동 방향이 혈류 방향과 반대인 경우에 측정된 반사광의 세기의 변화량에 비해 상대적으로 작을 수 있다. 예를 들어, 적외선 광이 조사되는 위치가 혈류 방향과 동일한 방향으로 이동한 경우에 조사된 적외선 광의 단면적 내에서 차지하는 적혈구의 면적의 변화량은, 적외선 광이 조사되는 위치가 혈류 방향과 반대 방향으로 이동한 경우에 조사된 광의 단면적 내에서 차지하는 적혈구의 면적의 변화량에 비해 상대적으로 작을 수 있다. 따라서 적외선 광이 조사되는 위치가 혈류 방향과 동일한 방향으로 이동한 경우에 측정한 반사광의 세기의 변화량은, 적외선 광이 조사되는 위치가 혈류 방향과 반대 방향으로 이동한 경우에 측정한 반사광의 세기의 변화량에 비해 상대적으로 작을 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 프로세서(110)는 제1 값 및 제2 값 중 작은 값을 확인하고, 상대적으로 작은 값을 측정했을 때에 광이 조사된 위치가 이동한 방향을 혈류 방향으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 제2 값이 제1 값보다 작은 경우, 제2 값을 측정했을 때 광이 조사된 위치가 이동한 방향인 B 방향을 혈류 방향으로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치(100)는, 광이 조사되는 위치를 서로 반대인 두 방향으로 각각 이동시키는 동안 반사광의 세기의 변화량을 각각 측정하고, 상기 측정 값들을 비교하여 혈류 방향을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 혈류 측정 장치(100)는 일정한 위치에서 기 설정된 시간 동안의 반사광의 세기의 변화량을 측정하고, 광이 조사되는 위치를 특정 방향으로 이동시키면서 기 설정된 시간 동안의 반사광의 세기의 변화량을 측정할 수도 있다. 예를 들어, 광이 조사되는 위치가 이동하지 않는 것에 응답하여, 프로세서(110)는 기 설정된 시간 동안의 반사광의 세기의 변화량인 제1 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 광이 조사되는 위치가 제1 방향으로 이동하는 것에 응답하여, 기 설정된 시간 동안의 반사광의 세기의 변화량인 제2 값을 결정할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 상기 2개의 변화량 값에 기초하여, 혈류 방향을 결정할 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치의 동작을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 다양한 실시예에 따르면, 광원(121)을 통해 출력된 광은 거울(123)에 반사되어 렌즈(127)에 입사하고, 렌즈(127)를 통과한 광은 대상체의 특정 위치에 조사될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 거울(123)은 구동부(미도시)(예: 도 1의 구동부(125))에 의해 임의의 축을 기준으로 회전할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 대상체의 타겟 영역 내에서 특정 방향으로 움직이면서 광을 조사하도록 광원(121)을 제어할 수 있다. 프로세서(110)는, 예를 들어, 광원(121)으로부터 출력되는 광이 조사되는 위치를 특정 방향으로 이동시키기 위하여 구동부(125)를 통해 거울(123)을 회전 시킬 수 있다.
예를 들어, 광이 조사되는 위치를 A 방향으로 이동시키려고 하는 경우, 프로세서(110)는 구동부(125)를 통해 거울(123)을 A' 방향으로 회전시킬 수 있다. 거울(123)이 A'방향으로 회전하는 동안 광원(121)에서 광을 출력하는 경우, 출력된 광이 조사되는 위치는 A 방향으로 이동할 수 있다.
예를 들어, 광이 조사되는 위치를 B 방향으로 이동시키려고 하는 경우, 프로세서(110)는 구동부(125)를 통해 거울(123)을 B' 방향으로 회전시킬 수 있다. 거울(123)이 B'방향으로 회전하는 동안 광원(121)에서 광을 출력하는 경우, 출력된 광이 조사되는 위치는 B 방향으로 이동할 수 있다.
예를 들어, 혈류 방향이 B 방향과 실질적으로 동일하다고 가정할 수 있다. 광이 조사되는 영역을 B 방향으로 이동시키면서 측정한 반사광의 세기의 변화량은, 광이 조사되는 영역을 A 방향으로 이동시키면서 측정한 반사광의 세기의 변화량에 비해 상대적으로 작을 수 있다. 상기의 경우 프로세서(110)는 혈류 방향을 B 방향으로 결정할 수 있다.
도 5a 내지 5c는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 반사광의 세기의 변화량 측정을 통해 계산한 혈류 속력의 값에 따른 빈도수를 도시한 도면이다. 도 5a는 일정한 위치에 광을 조사하는 동안 혈류 속력을 복수 회 계산하고, 계산된 혈류 속력 값에 따른 빈도수를 나타낸 그래프이다. 도 5b는 광이 조사되는 위치를 혈류 방향과 반대 방향으로 이동시키는 동안 혈류 속력을 복수 회 계산하고, 계산된 혈류 속력 값에 따른 빈도수를 나타낸 그래프이다. 도 5c는 광이 조사되는 위치를 혈류 방향과 같은 방향으로 이동시키는 동안 혈류 속력을 복수 회 계산하고, 계산된 혈류 속력 값에 따른 빈도수를 나타낸 그래프이다. 도 5a 내지 5c의 x축은 반사광의 세기의 변화량에 기초하여 계산한 혈류 속력(m/sec)을 나타내고, y축은 빈도수를 나타낸다.
도 5a 내지 5c는 대상체의 혈관 중 실제 혈류 속력이 0.31 m/sec인 혈관의 혈류 속력을 혈류 측정 장치(100)를 통해 측정한 것으로 가정하자. 도 5a 내지 5c에서 설명하는 값들은 이해를 돕기 위한 예시적인 값들에 불과하다.
도 5a를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 대상체의 일정한 위치에 광을 조사하는 동안 반사광의 세기를 2회 측정하고, 측정한 값의 차이를 반사광의 세기의 변화량으로 결정하고, 기 저장된 변환 정보에 기초하여, 결정한 반사광의 세기의 변화량에 대응하는 혈류 속력을 계산할 수 있다. 상기 혈류 속력을 계산하는 동작을 복수 회 반복하여 도 5a의 그래프를 획득할 수 있다. 프로세서(110)는, 예를 들어, 가장 빈도수가 높게 측정된 값(510)을 혈류 속력으로 결정할 수 있다. 일정한 위치에 광을 조사하는 동안 측정한 혈류 속력 값은 실제 혈류 속력 값인 0.31 m/sec와 유사한 0.32 m/sec로 결정된 것을 확인할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 광이 조사되는 위치를 혈류 방향의 반대 방향으로 이동시키는 동안 기 설정된 시간 간격으로 반사광의 세기를 2회 측정하고, 측정한 값의 차이를 반사광의 세기의 변화량으로 결정하고, 기 저장된 변환 정보에 기초하여 결정한 반사광의 세기의 변화량에 대응하는 혈류 속력을 계산할 수 있다. 상기 혈류 속력을 계산하는 동작을 복수 회 반복하여 도 5b의 그래프를 획득할 수 있다. 프로세서(110)는, 예를 들어, 가장 빈도수가 높게 측정된 값(520)을 혈류 속력으로 결정할 수 있다. 광이 조사되는 위치를 혈류 방향의 반대 방향으로 이동시키는 동안 측정한 혈류 속력 값은 실제 혈류 속력 값인 0.31 m/sec 보다 큰 0.44 m/sec로 결정된 것을 확인할 수 있다.
도 5c를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 광이 조사되는 영역을 혈류 방향과 같은 방향으로 이동시키는 동안 반사광의 세기를 2회 측정하고, 측정한 값의 차이를 반사광의 세기의 변화량으로 결정하고, 기 저장된 변환 정보에 기초하여, 결정한 반사광의 세기의 변화량에 대응하는 혈류 속력을 계산할 수 있다. 상기 혈류 속력을 계산하는 동작을 복수 회 반복하여 도 5c의 그래프를 획득할 수 있다. 프로세서(110)는, 예를 들어, 가장 빈도수가 높게 측정된 값(530)을 혈류 속력으로 결정할 수 있다. 광이 조사되는 위치를 혈류 방향과 같은 방향으로 이동시키는 동안 측정한 혈류 속력 값은 실제 혈류 속력 값인 0.31 m/sec 보다 작은 0.19 m/sec로 결정된 것을 확인할 수 있다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치의 동작 흐름도이다.
동작 흐름도 600을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 610에서, 대상체의 제1 위치 및 제2 위치에 광을 조사하도록 광 출력 장치(120)를 제어할 수 있다. 제2 위치는, 예를 들어, 제1 위치에서 제1 방향에 존재하는 위치일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 구동부(125)를 통해 거울(123)을 대응되는 방향으로 회전시킴으로써, 광이 조사되는 위치를 제1 위치에서부터 제1 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 광 출력 장치(120)를 통해 제1 위치에서 광을 조사하고 기 설정된 시간 경과 후 제2 위치에서 광을 조사할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 620에서, 제1 위치 및 제2 위치 각각에서 반사된 반사광을 수신한 수광 센서(130)로부터 제1 위치 및 제2 위치에서의 반사광의 세기를 획득할 수 있다. 예를 들어, 수광 센서(130)는 대상체의 제2 위치에 광이 조사될 때 반사광의 세기를 측정하여 프로세서(110)로 전송할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 630에서, 제1 위치 및 제2 위치 각각에서의 반사광의 세기의 차이인 제1 값을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 640에서, 제2 위치에서 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향에 위치한 제3 위치에 광을 조사하도록 광 출력 장치(120)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 광 출력 장치(120)의 광원(121)을 통해 광을 출력하는 동안 구동부(125)를 통해 거울(123)을 대응되는 방향으로 회전시킴으로써, 광이 조사되는 위치를 제2 위치에서부터 제2 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 광 출력 장치(120)를 통해 제2 위치에서 광을 조사하고 기 설정된 시간 경과 후 제3 위치에서 광을 조사할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 650에서, 제3 위치에서 반사된 반사광을 수신한 수광 센서(130)로부터 제3 위치에서의 반사광의 세기를 획득할 수 있다. 예를 들어, 수광 센서(130)는 대상체의 제2 위치에 광이 조사될 때 반사광의 세기를 측정하고, 기 설정된 시간 경과 후 대상체의 제3 위치에 광이 조사될 때 반사광의 세기를 측정하여 측정한 반사광의 세기를 프로세서(110)로 전송할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 660에서, 제2 위치 및 제3 위치 각각에서의 반사광의 세기의 차이인 제2 값을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 670에서, 제1 값 및 제2 값에 기초하여 대상체에서의 혈류 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 제1 값이 제2 값보다 작은 경우, 제1 방향을 대상체에서의 혈류 방향으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 제1 값이 제2 값보다 큰 경우, 제2 방향을 대상체에서의 혈류 방향으로 결정할 수 있다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치의 동작 흐름도이다.
동작 흐름도 700을 참조하면, 다양한 실시예에 따르면 프로세서(110)는, 동작 710에서, 대상체의 제1 위치 및 제2 위치에 광을 조사하도록 광 출력 장치(120)를 제어할 수 있다. 제2 위치는, 예를 들어, 제1 위치에서 제1 방향에 존재하는 위치일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 구동부(125)를 통해 거울(123)을 대응되는 방향으로 회전시킴으로써, 광이 조사되는 위치를 제1 위치에서부터 제1 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 광 출력 장치(120)를 통해 제1 위치에서 광을 조사하고 기 설정된 시간 경과 후 제2 위치에서 광을 조사할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 720에서, 제1 위치 및 제2 위치 각각에서 반사된 반사광을 수신한 수광 센서(130)로부터 제1 위치 및 제2 위치에서의 반사광의 세기를 획득할 수 있다. 예를 들어, 수광 센서(130)는 대상체의 제1 위치에 광이 조사될 때 반사광의 세기를 측정하여 측정한 반사광의 세기를 프로세서(110)로 전송하고, 기 설정된 시간 경과 후 수광 센서(130)는 대상체의 제2 위치에 광이 조사될 때 반사광의 세기를 측정하여 프로세서(110)로 전송할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 프로세서(110)는, 동작 730에서 제1 위치 및 제2 위치 각각에서의 반사광의 세기의 차이인 제1 값을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 프로세서(110)는, 동작 740에서, 대상체의 제3 위치 및 제4 위치에 광을 조사하도록 광 출력 장치(120)를 제어할 수 있다. 제4 위치는, 예를 들어, 제3 위치에서 제2 방향에 존재하는 위치일 수 있다. 제2 방향은, 예를 들어, 제1 방향의 반대 방향일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 광 출력 장치(120)의 광원(121)을 통해 광을 출력하는 동안 구동부(125)를 통해 거울(123)을 대응되는 방향으로 회전시킴으로써, 광이 조사되는 위치를 제3 위치에서부터 제2 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 광 출력 장치(120)를 통해 제3 위치에서 광을 조사하고 기 설정된 시간 경과 후 제4 위치에서 광을 조사할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 750에서, 제3 위치 및 제4 위치 각각에서 반사된 반사광을 수신한 수광 센서(130)로부터 제3 위치 및 제4 위치에서의 반사광의 세기를 획득할 수 있다. 예를 들어, 수광 센서(130)는 대상체의 제3 위치에 광이 조사될 때 반사광의 세기를 측정하여 측정한 반사광의 세기를 프로세서(110)로 전송하고, 기 설정된 시간 경과 후 대상체의 제4 위치에 광이 조사될 때 반사광의 세기를 측정하여 측정한 반사광의 세기를 프로세서(110)로 전송할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 프로세서(110)는, 동작 760에서 제3 위치 및 제4 위치 각각에서의 반사광의 세기의 차이인 제3 값을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 770에서, 제1 값 및 제3 값에 기초하여, 대상체에서의 혈류 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 제1 값이 제3 값보다 작은 경우, 제1 방향을 대상체에서의 혈류 방향으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 제1 값이 제3 값보다 큰 경우, 제2 방향을 대상체에서의 혈류 방향으로 결정할 수 있다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치의 동작 흐름도이다.
동작 흐름도 800을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 810에서, 대상체의 제1 위치에 광을 조사하도록 광 출력 장치(120)를 제어할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 제1 위치에 광을 2회 조사하도록 광 출력 장치(120)를 제어할 수 있다. 프로세서(110)는, 예를 들어, 제1 위치에 광을 기 설정된 시간 간격으로 2회 조사하도록 광 출력 장치(120)를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 수광 센서(130)는, 동작 820에서, 제1 위치에서 반사된 반사광의 세기를 2회 측정할 수 있다. 예를 들어, 수광 센서(130)는 제1 위치에서 반사된 반사광을 기 설정된 시간 간격으로 2회 수신하고, 수신된 광의 세기를 나타내는 전기 신호를 생성하여 프로세서(110)로 전송할 수 있다. 프로세서(110)는 수광 센서(130)로부터 제1 위치에서의 반사광의 세기를 기 설정된 시간 간격으로 2회 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 830에서, 상기 2회 획득한 값들의 차이를 제1 값으로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 840에서, 결정한 차이 값 및 기 저장된 변환 정보에 기초하여, 혈류 속력을 계산할 수 있다. 기 저장된 변환 정보는, 예를 들어, 획득한 반사광의 세기의 차이 값, 혈류 속력 및 도플러 주파수 간의 상관 관계에 관한 정보를 포함할 수 있다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 장치의 동작 흐름도이다.
동작 흐름도 900을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 910에서, 대상체의 제1 위치에 광을 2회 조사하도록 광 출력 장치(120)를 제어할 수 있다. 프로세서(110)는, 예를 들어, 제1 위치에 광을 기 설정된 시간 간격으로 2회 조사하도록 광 출력 장치(120)를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 수광 센서(130)는, 동작 920에서, 제1 위치에서 반사된 반사광의 세기를 2회 측정할 수 있다. 예를 들어, 수광 센서(130)는 제1 위치에서 반사된 반사광을 기 설정된 시간 간격으로 2회 수신하고, 수신된 광의 세기를 나타내는 전기 신호를 생성하여 프로세서(110)로 전송할 수 있다. 프로세서(110)는 수광 센서(130)로부터 제1 위치에서의 반사광의 세기를 기 설정된 시간 간격으로 2회 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 930에서, 상기 2회 획득한 값들의 차이를 제1 값으로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 940에서, 제1 위치에서 제1 방향에 위치한 제2 위치에 광을 조사하도록 광 출력 장치(120)를 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 광 출력 장치(120)를 통해 제1 위치에서 광을 2회 조사하고 기 설정된 시간 경과 후 제2 위치에서 광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 제1 위치에서 두번째로 광을 조사하고 기 설정된 시간 경과 후 제2 위치에서 광을 조사하도록 광 출력 장치(120)를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 950에서, 제2 위치에서 반사된 반사광을 수신한 수광 센서(130)로부터 상기 제2 위치에서의 반사광의 세기를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 960에서, 제1 위치에서 두번째로 획득한 반사광의 세기와 제2 위치에서 획득한 반사광의 세기의 차이인 제2 값을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 970에서, 제1 값 및 제2 값에 기초하여 대상체에서의 혈류 방향을 결정할 수 있다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 혈류 측정 방법을 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 광 출력 장치(120)를 통해 광을 조사하는 동안 대상체의 타겟 영역 내에서 광이 조사되는 위치를 원을 그리며 이동시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 광이 조사되는 위치가 원을 그리며 이동하는 동안, 수광 센서(130)로부터 대상체에 의해 반사된 반사광의 세기를 획득하여, 반사광의 세기의 변화량을 적어도 2회 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 광이 조사되는 위치가 원을 그리며 이동하는 것에 응답하여, 수광 센서(130)로부터 기 설정된 시간 간격으로 반사광의 세기를 적어도 4회 획득할 수 있다. 프로세서(110)는 적어도 4회 획득한 반사광의 세기에 기초하여, 반사광의 세기의 변화량을 적어도 2회 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 적어도 2회 결정한 반사광의 세기의 변화량에 기초하여, 혈류 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 적어도 2회 결정한 반사광의 세기의 변화량 중 가장 작은 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 가장 작은 값을 갖는 변화량을 측정한 위치들을 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 상기 확인한 위치들에 기초하여, 위치 벡터를 결정할 수 있고, 결정한 위치 벡터가 나타내는 방향을 혈류 방향으로 결정할 수 있다.

Claims (7)

  1. 혈류 측정 장치에 있어서,
    기 설정된 파장 대역의 광을 출력하는 광 출력 장치;
    상기 광 출력 장치로부터 출력되어 대상체에 의해 반사된 광을 수신하는 수광 센서;
    스피커; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 대상체의 특정 위치에 광을 조사하도록 상기 광 출력 장치를 제어하고,
    상기 특정 위치에서 반사된 반사광을 수신한 수광 센서로부터, 상기 특정 위치에서의 반사광의 세기를 획득하고,
    상기 획득한 반사광의 세기 및 기 저장된 변환 정보에 기초하여, 상기 대상체에서의 혈류 속력을 계산하고,
    상기 기 저장된 변환 정보에 기초하여, 상기 계산한 혈류 속력에 대응하는 도플러 주파수를 획득하고,
    상기 스피커를 통해, 상기 획득한 도플러 주파수에 대응하는 소리를 출력하도록 구성된, 혈류 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    디스플레이를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 디스플레이를 통해, 상기 계산한 혈류 속력 및 상기 획득한 도플러 주파수를 표시하도록 구성된, 혈류 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기 저장된 변환 정보는,
    획득한 반사광의 세기, 혈류 속력 및 도플러 주파수 간의 상관 관계에 관한 정보를 포함하는, 혈류 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 혈류 속력 및 상기 도플러 주파수는 정비례 관계인, 혈류 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기 저장된 변환 정보는 테이블 또는 함수 형태의 정보인, 혈류 측정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 획득한 도플러 주파수는 가청 범위의 주파수인, 혈류 측정 장치.
  7. 기 설정된 파장 대역의 광을 출력하는 광 출력 장치, 상기 광 출력 장치로부터 출력되어 대상체에 의해 반사된 광을 수신하는 수광 센서, 스피커, 및 프로세서를 포함하는 혈류 측정 장치를 이용한 혈류 측정 방법에 있어서,
    상기 광 출력 장치에 의해, 상기 대상체의 특정 위치에 광을 조사하는 동작;
    상기 프로세서에 의해, 상기 수광 센서로부터 상기 특정 위치에서의 반사광의 세기를 획득하는 동작;
    상기 프로세서에 의해, 상기 획득한 반사광의 세기 및 기 저장된 변환 정보에 기초하여, 상기 대상체에서의 혈류 속력을 계산하는 동작;
    상기 기 저장된 변환 정보에 기초하여, 상기 계산한 혈류 속력에 대응하는 도플러 주파수를 획득하는 동작; 및
    상기 스피커를 통해, 상기 획득한 도플러 주파수에 대응하는 소리를 출력하는 동작을 포함하는, 혈류 측정 방법.
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