KR20240041522A - Ppg센서를 이용한 혈당 혈압 측정기 - Google Patents

Ppg센서를 이용한 혈당 혈압 측정기 Download PDF

Info

Publication number
KR20240041522A
KR20240041522A KR1020220120633A KR20220120633A KR20240041522A KR 20240041522 A KR20240041522 A KR 20240041522A KR 1020220120633 A KR1020220120633 A KR 1020220120633A KR 20220120633 A KR20220120633 A KR 20220120633A KR 20240041522 A KR20240041522 A KR 20240041522A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
blood sugar
ppg sensor
pulse wave
blood pressure
measuring
Prior art date
Application number
KR1020220120633A
Other languages
English (en)
Inventor
박철구
Original Assignee
주식회사 소프트웨어융합연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 소프트웨어융합연구소 filed Critical 주식회사 소프트웨어융합연구소
Priority to KR1020220120633A priority Critical patent/KR20240041522A/ko
Priority to PCT/KR2023/014012 priority patent/WO2024063464A1/ko
Publication of KR20240041522A publication Critical patent/KR20240041522A/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02416Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation
    • A61B5/02427Details of sensor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/02108Measuring pressure in heart or blood vessels from analysis of pulse wave characteristics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14532Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/7264Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A61B5/7445Display arrangements, e.g. multiple display units
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02Operational features
    • A61B2560/0204Operational features of power management
    • A61B2560/0214Operational features of power management of power generation or supply
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/04Arrangements of multiple sensors of the same type
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/16Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Signal Processing (AREA)

Abstract

본 발명은 비채혈식으로 된 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기에 관한 것으로, PPG(맥파)센서를 이용하여 측정자의 맥파신호를 감지하여 이를 알고리즘에 적용하여 기계학습을 통해 혈당수치와 혈압수치를 추정하도록 된 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기에 관한 것이다.
본 발명은 측정자가 손으로 쥘 수 있는 직경으로 형성되고 상부 일측에는 검출된 혈당 및 혈압정보를 디스플레이해주도록 표시부(11)가 형성된 일정 길이의 측정기 몸체(10); 상기 측정기 몸체(10)의 일측에 전원공급을 위해 설치되는 전원버튼(20) 및 측정자의 맥파정보 측정시작을 위한 측정버튼(25); 상기 측정기 몸체(10)의 일측에 측정자의 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락을 결속할 수 있도록 측정기 몸체(10)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 일렬로 배열되게 형성된 복수개의 결속홈(30); 상기 결속홈(30) 중 하나에 설치되고, 측정을 위해 결속홈(30)에 손가락을 결속한 경우에 손가락 안쪽면에 접촉되면서 측정자의 맥파신호를 감지하는 메인 PPG센서(40); 상기 메인 PPG센서(40)에서 감지된 맥파정보를 전달받아 메모리에 저장한 후 통신모듈을 통해 서버(60)로 맥파정보를 송신하고, 서버(60)에서 기계학습 알고리즘으로 분석하여 추정한 혈당수치와 혈압수치를 수신받아 상기 표시부(11)에 표시하는 제어부(50);로 이루어진다.

Description

PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기{Apparatus of measuring blood pressure and blood sugar using PPG sensor}
본 발명은 비채혈식으로 된 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기에 관한 것으로, PPG(맥파)센서를 이용하여 측정자의 맥파신호를 감지하여 이를 기계학습 알고리즘으로 분석하여 혈당수치와 혈압수치를 추정하도록 된 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기에 관한 것이다.
일반적으로 어느 정도 정확성이 담보되는 혈당 모니터링 방법은 손끝에서 피를 뽑아 화학적 반응에 의해 핏속의 혈당이 얼마나 있는지 모니터링하는 것으로, 이 방법은 매번 피를 뽑아야 함에도 피 뽑는 그 순간의 혈당만 확인 가능하다.
종래 기술의 혈당 측정기는 일반적으로 손끝에서 피를 뽑아 검사지에 뭍히면 혈당측정기기가 혈당값을 알려주는 침습적인 방식이다.
도 1은 일반적인 혈당 모니터링 방법을 나타낸 구성도이다.
현재 상용화된 연속혈당측정기는 도 1에서와 같이, 주로 배부분에 바늘을 삽입해 계속해서 혈당을 측정하는, 완전 비침습적이지는 않은 방식이다.
이외에 채혈하지 않는 여러 형태의 방법도 여러 가지 있고, 연속 혈당 측정이 가능한 방법도 있으나 부정확하고 센서 수명이 제한되는 등의 문제가 있다.
한편, PPG(photo plethysmography)는 심장에서 피를 펌프질함에 따라 신체 각 혈관에서의 혈류량도 맥박에 동기되어 세졌다가 약해졌다 하게 되고, 그 결과 시간의 흐름에 따라 혈류량이 변화함에 따라 혈관이 넓어졌다가 가늘어지는 현상을 빛의 흡수도 및 투과도 등의 성질을 이용해 측정하는 것이다.
PPG를 이용한 혈당 측정 관련 종래 기술의 예로는, Middle-range Infrared Light(1850-1920nm & 2050-2130nm)를 이용하여 투과형 PPG 형태로 PPG를 측정하고 그 때의 투과된 빛의 세기를 이용하여 혈당 농도를 추정하는 방식이 있다.(대한민국 등록특허 제10-1512076호)
그러나 상기 특허기술과 같이 손목에 시계형태로 결속하여 측정하는 방식은 손목 피부와의 밀착성이 낮고 접촉과 비접촉이 수시로 발생하게 되는 등 PPG 측정의 다양한 오차요인 때문에 정확도가 높지 않다는 한계가 있다.
종래 기술의 다른 방법으로 가시광 영역의 빛만 사용하고, 온 몸의 여러 부분에서 PPG 측정을 하는 방법이 있으나 이 방법은 온 몸의 여러 부분에서 PPG 측정하기 때문에 측정 오차가 있어 연속 혈당 측정을 어렵게 한다.
또 다른 방법으로 혈당 측정 대상자의 신체부위에 대해 복수 광원의 조사광을 쬐고 수광소자가 그 반사 및 산란광을 받아 파장대별 신호량을 얻고, 혈당 측정 대상자의 신체부위에 대한 파장대별 신호량에서 기초자료 데이터에 포함된 해당 파장대별 레퍼런스 신호량을 빼고 남는 파장대별 차이 신호량을 도출하여, 파장대별 차이 신호량과 혈당량과의 관계를 이용하여 파장대별 차이 신호량에 해당하는 혈당량을 산출하는 혈당 측정방법이 개시되어 있으나, 파장대별 레퍼런스 신호량 설정에 따라 혈당 측정값이 달라져 정확도가 저하되는 문제가 있다.(대한민국 공개특허 제10-2019-0105422호)
예를 들어, 단일 PPG 전극으로 측정 가능한 PPG 측정에 더불어 동일 동맥혈관에 복수의 PPG 전극을 위치시켜 측정하면 PTT를 측정할 수 있다.
그러나 이와 같이 단일 PPG 전극으로부터 맥박을 계산하고 혈당을 추정할 수 있으나 이렇게 추정된 혈당은 오차가 꽤 크게 존재하고, 단일 지점에서도 여러 파장의 LED를 이용하여 동시에 PPG를 측정하면 그 정확도를 높일 수 있으나 한계가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 정확한 비채혈식 연속 혈당 측정 기술에 대한 요구는 높으나 혈당 농도를 연속적이면서 쉽고 정확하게 측정하면서도, 무구속, 비침습이면서 오랫동안 측정할 수 있다는 요구를 모두 만족시키는 장치나 방법은 제공되지 못하고 있는 실정이다.
등록특허공보 제10-2326557호(2021.11.09. 혈당 농도 측정을 위한 손목 위 다지점 PPG를 이용한 펄스 전달 시간 계산을 위한 장치 및 방법) 등록특허공보 제10-1512076호(2015.04.08. 다중 생체신호를 이용한 혈당 측정 방법 및 혈당 측정 장치)
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 창안된 것으로, 측정자가 손으로 쥔 상태로 사용되는 것임에 따라 PPG(맥파)센서에서 감지된 측정자의 맥파정보를 정확하게 측정할 수 있음으로써 손목에 결속하여 사용하는 시계형태에 비해 높은 정확도로 혈당과 혈압수치를 측정할 수 있는 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기를 제공함에 있다.
또한, 서브 PPG센서가 구비된 경우에는 메인 PPG센서에서 측정된 맥파정보와 합산하여 평균 맥파정보로 혈당수치와 혈압수치를 추정함에 따라 더욱 더 정확도 높은 결과값을 추정할 수 있는 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기를 제공함에 있다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결 수단은, 측정자가 손으로 쥘 수 있는 직경으로 형성되고 상부 일측에는 검출된 혈당 및 혈압정보를 디스플레이해주도록 표시부(11)가 형성된 일정 길이의 측정기 몸체(10); 상기 측정기 몸체(10)의 일측에 전원공급을 위해 설치되는 전원버튼(20) 및 측정자의 맥파정보 측정시작을 위한 측정버튼(25); 상기 측정기 몸체(10)의 일측에 측정자의 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락을 결속할 수 있도록 측정기 몸체(10)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 일렬로 배열되게 형성된 복수개의 결속홈(30); 상기 결속홈(30) 중 하나에 설치되고, 측정을 위해 결속홈(30)에 손가락을 결속한 경우에 손가락 안쪽면에 접촉되면서 측정자의 맥파신호를 감지하는 메인 PPG센서(40); 상기 메인 PPG센서(40)에서 감지된 맥파정보를 전달받아 메모리에 저장한 후 통신모듈을 통해 서버(60)로 맥파정보를 송신하고, 서버(60)에서 기계학습 알고리즘으로 분석하여 추정한 혈당수치와 혈압수치를 수신받아 상기 표시부(11)에 표시하는 제어부(50);로 이루어진다.
여기서, 상기 결속홈(30)과 반대쪽에 위치하는 상기 측정기 몸체(10)의 측벽 하부 일부분은 외측으로 돌출되고 상측이 경사진 상태로 굴곡면을 갖도록 파지부(13)가 형성된다.
그리고 상기 측정기 몸체(10)의 하면은 평탄하게 형성되어 측정기 몸체(10)를 지면에서 세워둘 수 있도록 직립안내부(12)가 구비된다.
상기 측정기 몸체(10)의 내부에는 상기 제어부(50)와 회로연결되게 설치되어 제어부(50)는 물론 표시부(11)와 메인 PPG센서(40)에 전원을 공급해주도록 배터리(55)가 구비되고, 상기 측정기 몸체(10)의 하부 일측에는 상기 배터리(55)의 충전을 위해 충전단자(51)가 회로 연결되게 설치다.
이때, 상기 메인 PPG센서(40)는 복수개의 결속홈(30) 중 중지손가락이 결속되는 결속홈의 끝부분에 설치되어 중지손가락 끝마디 내측 피부와 접촉되도록 구비된 것이 바람직하다.
한편, 상기 복수개의 결속홈(30) 중 약지손가락이 결속되는 결속홈의 끝부분에는 약지손가락 끝마디 내측 피부와 접촉되도록 서브 PPG센서(45)가 설치되고, 상기 제어부(50)는 상기 메인 PPG센서(40)에서 감지된 맥파정보와 서브 PPG센서(45)에서 감지된 맥파정보를 함께 서버(60)로 전송하며, 상기 서버(60)는 수신받은 각 맥파정보를 합산하여 이들의 평균을 계산한 후 평균 맥파정보를 기계학습 알고리즘에 입력하여 혈당수치와 혈압수치를 추정하거나 또는 각 맥파정보를 기계학습 알고리즘에 입력하여 추정된 혈당수치와 혈압수치를 합산하여 이들의 평균수치를 계산하여 제어부(50)로 송신하게 된다.
상기의 구성으로 이루어진 본 발명의 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기에 따르면, 측정자의 맥파정보를 감지하여 이를 기계학습 알고리즘으로 분석하여 혈당수치와 혈압수치를 추정하여 표시해주도록 하며, 특히 측정자가 손으로 쥔 상태로 맥파를 측정함에 따라 종래에 비해 정확도 높은 맥파정보를 취득할 수 있게 된다.
또한, 서브 PPG센서가 구비된 경우에는 서로 다른 손가락의 맥파정보를 이용함에 따라 더욱 정확도 높은 혈당수치와 혈압수치를 추정할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 혈당 모니터링 방법을 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기를 보인 사시도,
도 3은 도 1의 반대쪽에서 바라본 사시도,
도 4는 도 2의 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 결속홈에 서브 PPG센서가 설치된 상태도,
도 6은 본 발명에 따른 혈당 혈압 검출을 위한 제어구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기를 상세히 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기는 PPG(맥파)센서를 이용하여 측정자의 맥파정보를 취득하고, 이를 기계학습 알고리즘으로 분석하여 혈압수치와 혈당수치를 추정하도록 하는 장치이며, 측정자가 손으로 쥐고 측정하는 것임에 따라 높은 정확도를 가져 신뢰도 있는 결과값을 제공하는 측정기이다.
본 발명의 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기는 감지한 맥파정보를 서버로 전달한 후 서버에서 기계학습 알고리즘으로 분석하여 혈당수치와 혈압수치를 추정하게 되는 것이며, 이렇게 추정한 혈당수치와 혈압수치를 수신받아 표시부(11)에 표출시켜 줌으로써 측정자가 자신의 혈당수치와 혈압수치를 육안으로 확인할 수 있게 된다.
이러한 혈당 혈압 측정기는 측정기 몸체(10), 전원버튼(20) 및 측정버튼(25), 결속홈(30), 메인 PPG센서(40), 서버(60)와 무선통신하는 제어부(50)로 이루어진다.
측정기 몸체(10)는 측정자가 한 손으로 움켜쥘 수 있는 직경으로 일정 길이를 갖도록 형성되는 것이고, 상부 일측에는 추정된 혈당 및 혈압 수치정보를 디스플레이해주도록 표시부(11)가 형성된다.
측정기 몸체(10)이 직경은 측정자 즉, 사용자의 평균 손 크기를 고려하게 맞춤형으로 설계된다.
상기 결속홈(30)과 반대쪽에 위치하는 상기 측정기 몸체(10)의 측벽 하부 일부분은 외측으로 돌출되고 상측이 경사진 상태로 굴곡면을 갖도록 파지부(13)가 형성되어 진다. 파지부(13)를 형성한 이유는 측정자가 한 손으로 움켜쥐는 경우에 엄지손가락 아래 두툼한 부위는 물론, 두툼한 부위와 손바닥 사이의 골짜기 부분이 파지부(13)의 경사면에 밀착되면서 흔들림없이 안정적으로 파지할 수 있게 한 것이다. 즉, 측정기 몸체(10)는 인체공학적으로 설계되어 사용시 편안함과 안정적인 파지가 가능하도록 하면서도 밀착성 향상으로 사용상 편의성을 높여주는 것이다.
상기 측정기 몸체(10)의 일측에는 전원공급을 위해 전원버튼(20)이 설치되어 있고, 상기 표시부(11)와 근접된 위치에는 측정자의 맥파정보 측정시 시작을 위한 측정버튼(25)이 설치된다.
상기 측정버튼(25)은 쉽게 눌러 사용하는 푸쉬형 버튼으로 형성된다.
상기 결속홈(30)은 상기 측정기 몸체(10)의 일측에 복수개 형성되는 것이며, 측정자의 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락을 결속할 수 있도록 측정기 몸체(10)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 일렬로 배열되게 형성된다.
결속홈(30)은 측정자의 손가락이 삽입되어 결속되는 부분임에 따라 호형으로 일정 깊이로 형성되어 지며, 도면에서는 결속홈의 크기를 모두 동일하게 형성하였으나 손가락 별로 둘레길이가 상이함에 따라 검지부터 중지, 약지, 소지(새끼손가락)까지 각각의 둘레길이에 맞게 각각의 크기가 다르게 형성됨이 바람직하다.
복수개의 상기 결속홈(30) 중 하나에 메인 PPG센서(40)가 설치된다.
메인 PPG센서(40)는 측정자가 결속홈(30)에 손가락을 결속한 경우에 손가락 안쪽면에 접촉되면서 측정자의 맥파신호를 감지하게 된다.
이렇게 감지된 측정자의 맥파신호는 제어부(50)로 전달되고, 제어부(50)는 무선통신망을 통해 외부의 서버(60)로 송신하게 된다.
즉, 제어부(50)는 상기 메인 PPG센서(40)에서 감지된 맥파정보를 전달받아 메모리에 저장한 후 통신모듈을 통해 서버(60)로 맥파정보를 송신하게 되고, 서버(60)에서 연산 및 검출과정을 거친 후 완료된 측정정보를 수신받게 되며, 전송받은 측정정보를 측정자가 확인할 수 있도록 상기 표시부(11)에 표시하게 된다.
상기 서버(60)에는 기계학습 알고리즘이 설치되어 있으며, 제어부(50)로부터 수신받은 맥파정보에서 맥박수(HR)와 맥박변이도(HRV)를 연산하게 되고, 기계학습 알고리즘에 입력하여 기계학습을 통해 혈당수치와 혈압수치를 추정하게 되며, 추정된 혈당수치와 혈압수치를 포함한 측정정보를 제어부(50)로 전송하게 된다.
이때, 서버(60)에서는 혈당수치와 혈압수치의 추정은 물론 당뇨나 고혈압 확률을 계산하여 경보수준를 판단하여 그 결과를 제어부(50)로 함께 제공할 수 있다.
기계학습 알고리즘은 입력되는 데이터를 통해 스스로 학습할 수 있도록 하는 알고리즘으로, 회귀분석, 인공신경망 등의 알고리즘을 사용할 수 있다.
상기 제어부(50)와 서버(60)의 통신은 최소 1초 이내의 간격으로 통신하도록 하여 맥파신호를 이용하여 빠른시간내에 혈당과 혈압수치의 측정하여 측정자가 확인할 수 있도록 한다.
본 발명에서 상기 측정기 몸체(10)는 지면에서 세워둘 수 있도록 하면이 평탄하게 형성되어 직립안내부(12)가 구비된다.
직립안내부(12)에 의해 세워둘 수 있게 됨으로써, 세워진 상태로 보관이 가능하고, 세워 놓은 상태에서 측정자가 손으로 쥐어 파지함과 동시에 결속홈(30)에 손가락을 결속시켜 줄 수 있어 측정하고자 할 경우에 보다 쉽고 편리하게 측정할 수 있는 장점이 있다.
여기서, 상기 측정기 몸체(10)의 내부에는 제어부(50)는 물론 표시부(11)와 메인 PPG센서(40)에 전원을 공급해주도록 상기 제어부(50)와 회로연결되게 배터리(55)가 구비된다. 배터리 없이 유선케이블로 연결될 수도 있으나 사용상의 편의를 위해 배터리(55)가 구비되는 것이며, 배터리는 충전이 가능한 충전지가 사용된다.
상기 측정기 몸체(10)의 하부 일측에는 상기 배터리(55)의 충전을 위해 충전단자(51)가 회로 연결되게 설치된다.
한편, 본 발명의 측정기 몸체(10)에는 메인 PPG센서(40) 외에 서브 PPG센서(45)가 더 설치될 수 있다.
상기 메인 PPG센서(40)는 측정자가 손으로 측정기 몸체(10)를 쥘 경우에 가장 접촉면적이 넓고 잘 접촉되는 중지손가락이 삽입되는 결속홈에 설치된다.
즉, 복수개의 결속홈(30) 중 중지손가락이 결속되는 결속홈의 끝부분에 메인 PPG센서(40)가 설치되는 것이며, 중지손가락 끝마디 내측 피부와 접촉되어 맥파신호를 감지하게 된다.
상기 서브 PPG센서(45)는 상기 복수개의 결속홈(30) 중 약지손가락이 결속되는 결속홈의 끝부분에 약지손가락 끝마디 내측 피부와 접촉되도록 설치된다.
서브 PPG센서(45)에서 감지된 맥파정보는 제어부(50)로 전달되고, 제어부(50)는 메인 PPG센서(40)에서 감지된 맥파정보와 함께 서버로 송신한다.
서버(60)는 서로 다른 위치에 설치된 메인 PPG센서(40)와 서브 PPG센서(45)에서 감지된 각 맥파정보를 합산하여 이들의 평균 맥파정보를 기계학습 알고리즘에 입력하여 혈당수치와 혈압수치를 추정하게 된다.
또 다른 방법으로는 메인 PPG센서(40)와 서브 PPG센서(45)에서 감지된 각 맥파정보를 기계학습 알고리즘에 입력하여 각각 혈당수치와 혈압수치를 추정한 다음 이렇게 추정된 혈당수치와 혈압수치를 합산하여 이들의 평균수치를 계산하여 이 값을 최종 혈당수치와 혈압수치로 추정할 수 있다.
따라서, 측정 오차를 더욱 최소화할 수 있어 정확도 높은 결과값을 추정할 수 있게 되는 것이고, 측정자에게 더욱 높은 신뢰도를 제공할 수 있게 된다.
10: 측정기 몸체 11: 표시부
12: 직립안내부 13: 파지부
20: 전원버튼 25: 측정버튼
30: 결속홈 40: 메인 PPG센서
45: 서브 PPG센서 50: 제어부
51: 충전단자 55: 배터리
60: 서버

Claims (6)

  1. 측정자가 손으로 쥘 수 있는 직경으로 형성되고 상부 일측에는 검출된 혈당 및 혈압정보를 디스플레이해주도록 표시부(11)가 형성된 일정 길이의 측정기 몸체(10);
    상기 측정기 몸체(10)의 일측에 전원공급을 위해 설치되는 전원버튼(20) 및 측정자의 맥파정보 측정시작을 위한 측정버튼(25);
    상기 측정기 몸체(10)의 일측에 측정자의 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락을 결속할 수 있도록 측정기 몸체(10)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 일렬로 배열되게 형성된 복수개의 결속홈(30);
    상기 결속홈(30) 중 하나에 설치되고, 측정을 위해 결속홈(30)에 손가락을 결속한 경우에 손가락 안쪽면에 접촉되면서 측정자의 맥파신호를 감지하는 메인 PPG센서(40);
    상기 메인 PPG센서(40)에서 감지된 맥파정보를 전달받아 메모리에 저장한 후 통신모듈을 통해 서버(60)로 맥파정보를 송신하고, 서버(60)에서 기계학습 알고리즘으로 분석하여 추정한 혈당수치와 혈압수치를 수신받아 상기 표시부(11)에 표시하는 제어부(50);
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정기 몸체(10)의 하면은 평탄하게 형성되어 측정기 몸체(10)를 지면에서 세워둘 수 있도록 직립안내부(12)가 구비된 것을 특징으로 하는 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 측정기 몸체(10)의 내부에는 상기 제어부(50)와 회로연결되게 설치되어 제어부(50)는 물론 표시부(11)와 메인 PPG센서(40)에 전원을 공급해주도록 배터리(55)가 구비되고,
    상기 측정기 몸체(10)의 하부 일측에는 상기 배터리(55)의 충전을 위해 충전단자(51)가 회로 연결되게 설치된 것을 특징으로 하는 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 결속홈(30)과 반대쪽에 위치하는 상기 측정기 몸체(10)의 측벽 하부 일부분은 외측으로 돌출되고 상측이 경사진 상태로 굴곡면을 갖도록 파지부(13)가 형성된 것을 특징으로 하는 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 메인 PPG센서(40)는 복수개의 결속홈(30) 중 중지손가락이 결속되는 결속홈의 끝부분에 설치되어 중지손가락 끝마디 내측 피부와 접촉되도록 구비된 것을 특징으로 하는 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수개의 결속홈(30) 중 약지손가락이 결속되는 결속홈의 끝부분에는 약지손가락 끝마디 내측 피부와 접촉되도록 서브 PPG센서(45)가 설치되고,
    상기 제어부(50)는 상기 메인 PPG센서(40)에서 감지된 맥파정보와 서브 PPG센서(45)에서 감지된 맥파정보를 함께 서버(60)로 전송하며,
    상기 서버(60)는 수신받은 각 맥파정보를 합산하여 이들의 평균을 계산한 후 평균 맥파정보를 기계학습 알고리즘에 입력하여 혈당수치와 혈압수치를 추정하거나 또는 각 맥파정보를 기계학습 알고리즘에 입력하여 추정된 혈당수치와 혈압수치를 합산하여 이들의 평균수치를 계산하여 제어부(50)로 송신하는 것을 특징으로 하는 PPG센서를 이용한 혈당 혈압 측정기.
KR1020220120633A 2022-09-23 2022-09-23 Ppg센서를 이용한 혈당 혈압 측정기 KR20240041522A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220120633A KR20240041522A (ko) 2022-09-23 2022-09-23 Ppg센서를 이용한 혈당 혈압 측정기
PCT/KR2023/014012 WO2024063464A1 (ko) 2022-09-23 2023-09-18 Ppg센서를 이용한 혈당 혈압 측정기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220120633A KR20240041522A (ko) 2022-09-23 2022-09-23 Ppg센서를 이용한 혈당 혈압 측정기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240041522A true KR20240041522A (ko) 2024-04-01

Family

ID=90454887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220120633A KR20240041522A (ko) 2022-09-23 2022-09-23 Ppg센서를 이용한 혈당 혈압 측정기

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20240041522A (ko)
WO (1) WO2024063464A1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101512076B1 (ko) 2014-04-29 2015-04-14 길영준 다중 생체신호를 이용한 혈당 측정 방법 및 혈당 측정 장치
KR102326557B1 (ko) 2020-02-11 2021-11-15 부경대학교 산학협력단 혈당 농도 측정을 위한 손목 위 다지점 ppg를 이용한 펄스 전달 시간 계산을 위한 장치 및 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3297987B2 (ja) * 1996-12-17 2002-07-02 オムロン株式会社 健康管理指針アドバイス装置
KR101461119B1 (ko) * 2008-02-13 2014-11-12 광주과학기술원 생체 신호 계측용 휴대용 장치
KR101029784B1 (ko) * 2009-09-08 2011-04-19 한국생산기술연구원 손 거치대가 구비된 생체정보 측정장치
US20180185643A1 (en) * 2016-11-30 2018-07-05 Physiocue, Inc. Cardiac health monitoring systems and methods involving hypertension relief device(s) and/or features
KR102102871B1 (ko) * 2018-11-23 2020-04-21 재단법인 포항산업과학연구원 팜 레스트형 생체 정보 측정 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101512076B1 (ko) 2014-04-29 2015-04-14 길영준 다중 생체신호를 이용한 혈당 측정 방법 및 혈당 측정 장치
KR102326557B1 (ko) 2020-02-11 2021-11-15 부경대학교 산학협력단 혈당 농도 측정을 위한 손목 위 다지점 ppg를 이용한 펄스 전달 시간 계산을 위한 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024063464A1 (ko) 2024-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5507288A (en) Analytical system for monitoring a substance to be analyzed in patient-blood
EP1136037A1 (en) Portable bioelectrical impedance measuring instrument
KR101460119B1 (ko) 생체 신호 측정을 위한 카드형 휴대 단말기
KR100820159B1 (ko) 혈압측정 방법 및 장치
EP2687155A1 (en) Moisture meter and body moisture meter
CN105939658A (zh) 用于传感器的最佳定位的方法、系统和装置
EP0922432A1 (en) Pulse wave detector, pulsation detector and pressure detector
US20170128052A1 (en) Method and device for detecting physiological index
CN104921737A (zh) 生物体测量装置以及生物体测量方法
JP2005534376A5 (ko)
US20210145363A1 (en) Measuring device
WO2013097322A1 (zh) 血氧测量仪
EP2623021A1 (en) Moisture meter
JP2023517017A (ja) 体内挿入用センサの校正感度を計算する方法
CN108024743A (zh) 血压分析装置、血压测定装置、血压分析方法、血压分析程序
JP4636152B2 (ja) 皮下脂肪厚測定ユニットを備えた体重計
KR20240041522A (ko) Ppg센서를 이용한 혈당 혈압 측정기
JP2009005842A (ja) 体組成測定装置、体組成測定方法
KR20170143083A (ko) 휴대용 복합 생체신호 측정장치
CN104680609B (zh) 基于虚拟现实技术的多功能考勤装置及使用其的方法
US20200029839A1 (en) Smart personal portable blood pressure measuring system and method for calibrating blood pressure measurement using the same
JP5320111B2 (ja) 血液成分測定装置
WO2020008380A1 (en) Method for carrying out oxymetric tests and medical apparatus with an improved oxymetric device with a reflective sensor
CN205072845U (zh) 一种多功能健康检测仪
JP5917911B2 (ja) 体内水分計および表示制御方法