KR20240078170A - 전자장치 및 그 전자장치를 이용한 혈류 정보 추정 방법 - Google Patents

전자장치 및 그 전자장치를 이용한 혈류 정보 추정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20240078170A
KR20240078170A KR1020220160847A KR20220160847A KR20240078170A KR 20240078170 A KR20240078170 A KR 20240078170A KR 1020220160847 A KR1020220160847 A KR 1020220160847A KR 20220160847 A KR20220160847 A KR 20220160847A KR 20240078170 A KR20240078170 A KR 20240078170A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
blood
blood flow
heat source
temperature difference
Prior art date
Application number
KR1020220160847A
Other languages
English (en)
Inventor
권복순
권경하
박도윤
심영민
정철윤
김상규
김성호
이소영
이호택
이홍순
Original Assignee
삼성전자주식회사
한국과학기술원
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 삼성전자주식회사, 한국과학기술원 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020220160847A priority Critical patent/KR20240078170A/ko
Priority to US18/127,445 priority patent/US20240172947A1/en
Priority to EP23170328.1A priority patent/EP4374779A1/en
Publication of KR20240078170A publication Critical patent/KR20240078170A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, 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
    • A61B5/026—Measuring blood flow
    • A61B5/0275—Measuring blood flow using tracers, e.g. dye dilution
    • A61B5/028—Measuring blood flow using tracers, e.g. dye dilution by thermo-dilution
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, 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
    • A61B5/026—Measuring blood flow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0004—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the type of physiological signal transmitted
    • A61B5/0008—Temperature signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • A61B5/015—By temperature mapping of body part
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, 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
    • A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14532—Measuring 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/681—Wristwatch-type devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/683—Means for maintaining contact with the body
    • A61B5/6831—Straps, bands or harnesses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/683—Means for maintaining contact with the body
    • A61B5/6832—Means for maintaining contact with the body using adhesives
    • A61B5/6833—Adhesive patches
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis
    • A61B5/7246—Details of waveform analysis using correlation, e.g. template matching or determination of similarity
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis
    • A61B5/7264—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7275—Determining trends in physiological measurement data; Predicting development of a medical condition based on physiological measurements, e.g. determining a risk factor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7278—Artificial waveform generation or derivation, e.g. synthesising signals from measured signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02—Operational features
    • A61B2560/0242—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution
    • A61B2560/0247—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution for compensation or correction of the measured physiological value
    • A61B2560/0252—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution for compensation or correction of the measured physiological value using ambient temperature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0271—Thermal or temperature sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/04—Arrangements of multiple sensors of the same type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/04—Arrangements of multiple sensors of the same type
    • A61B2562/043—Arrangements of multiple sensors of the same type in a linear array

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (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)
  • Physiology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

체온 추정을 위한 전자장치가 개시된다. 일 실시예의 전자장치는 열원, 열원 양측에 수평 방향으로 이격 배치된 한 쌍의 제1 온도 센서, 및 한 쌍의 온도 센서 각각의 수직 방향으로 이격 배치된 한 쌍의 제2 온도 센서를 포함하는 센서와, 온도 센서들을 통해 측정된 온도를 기초로 혈액의 온도차를 추정하여, 추정된 혈액의 온도차를 기초로 혈류 정보를 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

전자장치 및 그 전자장치를 이용한 혈류 정보 추정 방법{ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR ESTIMATING BLOOD FLOW INFORMATION USING THE SAME}
전자장치와 그 전자장치를 통해 혈류 속도와 같은 혈류 정보를 획득하는 기술과 관련된다.
일반적으로 혈류 속도는 중풍, 고혈압, 고지혈등 등 다수의 혈관 질환에 대한 정보를 제공할 수 있다. 일반적인 혈류 속도 측정 방식은 초음파를 이용한 혈관 초음파 검사가 있으나, 복잡한 측정 장비와 병원에 국한된 측정 장소의 제약으로 인해 일상 생활에서 간편하게 이용하기 어려움이 있었다. 최근 열식 질량 유량계의 원리를 이용한 소형 혈류 측정 기기들이 개발되고 있으나 측정 민감도가 떨어지는 문제가 있다. 따라서, 일상 생활에서 편리하게 사용할 수 있으면서 혈류 속도 변화에 민감하게 반응하는 기기의 필요성이 증가하고 있다.
혈류 속도와 같은 혈류 정보를 추정하는 전자장치 및 그 전자장치에서 혈류 정보를 추정하는 방법이 개시된다.
일 양상에 따르면, 전자장치는 열원, 상기 열원 양측에 수평 방향으로 이격 배치된 한 쌍의 제1 온도 센서, 및 상기 한 쌍의 온도 센서 각각의 수직 방향으로 이격 배치된 한 쌍의 제2 온도 센서를 포함하는 센서, 및 열원을 제어하여 열원 양측의 혈액의 온도차를 유도하고, 상기 온도 센서들을 통해 측정된 온도를 기초로 상기 혈액의 온도차를 추정하며, 추정된 혈액의 온도차를 기초로 혈류 정보를 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
프로세서는 한 쌍의 제1 온도 센서에서 측정된 온도 사이의 제1 온도차 및 상기 한 쌍의 제1 온도 센서에서 측정된 온도 사이의 제2 온도차를 산출하고, 산출된 제1 온도차 및 제2 온도차를 기초로 상기 혈액의 온도차를 추정할 수 있다.
프로세서는 제1 온도차와 상기 혈액의 온도차 사이의 관계식 및 상기 제2 온도차와 상기 혈액의 온도차 사이의 관계식을 기초로 목적함수를 도출하고, 도출된 목적함수가 최소가 되도록 하는 상기 혈액의 온도차를 획득할 수 있다.
센서는 열원의 수평 방향에 이격 배치된 제3 온도 센서를 더 포함하고, 프로세서는 제3 온도 센서를 통해 측정된 온도를 기초로 상기 제1 온도 센서에서 측정된 온도를 보정할 수 있다.
프로세서는 일정 주기에 따라 상기 열원의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하여 상기 혈액의 온도차를 유도하고, 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서는 열원의 온(ON) 직전의 온도를 측정할 수 있다.
혈류 정보는 혈류 속도, 혈류 방향, 심부 체온 및 혈당 변화 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
프로세서는 혈액 온도차와 혈류 속도와의 상관 관계를 정의한 추정 모델을 이용하여, 상기 추정된 혈액 온도를 기초로 상기 혈류 속도를 추정할 수 있다.
프로세서는 열원의 적어도 일측에 배치된 제1 온도 센서와 제2 온도 센서에 의해 측정된 온도 사이의 차이에 기초하여 열유속을 추정하고, 추정된 열유속을 기초로 상기 심부 체온을 추정할 수 있다.
프로세서는 혈류 속도가 추정되면, 추정된 혈류 속도와 기준 시점의 혈류 속도의 차이를 산출하고, 산출된 차이에 기초하여 기준 시점 대비 혈당 변화를 예측할 수 있다.
이때, 온도 센서들 중의 적어도 하나는 서미스터(Thermistor)일 수 있다.
이때, 열원의 지름은 1mm ~ 10mm 일 수 있다.
이때, 열원의 중심과 양측의 제1 온도 센서 사이의 간격은 8.4mm 이내일 수 있다.
이때, 제1 온도 센서와 제2 온도 센서 사이의 간격은 0.4mm~10mm 일 수 있다.
센서는 제1 온도 센서와 제2 온도 센서 사이에 배치된 열전도체를 더 포함할 수 있다.
일 양상에 있어서, 전자 장치를 통해 혈류 정보를 추정하는 방법은 열원을 제어하여 열원 양측의 혈액의 온도차를 유도하는 단계, 열원 양측에 수평 방향으로 이격 배치된 한 쌍의 제1 온도 센서, 및 상기 한 쌍의 온도 센서 각각의 수직 방향으로 이격 배치된 한 쌍의 제2 온도 센서를 이용하여 온도를 측정하는 단계, 온도 센서들을 통해 측정된 온도를 기초로 상기 혈액의 온도차를 추정하는 단계, 및 추정된 혈액의 온도차를 기초로 혈류 정보를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
혈액의 온도차를 추정하는 단계는 한 쌍의 제1 온도 센서에서 측정된 온도 사이의 제1 온도차 및 상기 한 쌍의 제1 온도 센서에서 측정된 온도 사이의 제2 온도차를 산출하고, 산출된 제1 온도차 및 제2 온도차를 기초로 혈액의 온도차를 추정할 수 있다.
열원의 수평 방향에 이격 배치된 제3 온도 센서를 통해 온도를 측정하는 단계를 더 포함하고, 혈액의 온도차를 추정하는 단계는 제3 온도 센서를 통해 측정된 온도를 기초로 상기 제1 온도 센서에서 측정된 온도를 보정할 수 있다.
열원을 제어하는 단계는 일정 주기에 따라 상기 열원의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하여 상기 혈액의 온도차를 유도하고, 온도를 측정하는 단계는 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서를 통해 상기 열원의 온(ON) 직전의 온도를 측정할 수 있다.
혈류 정보를 추정하는 단계는 혈액 온도차와 혈류 속도와의 상관 관계를 정의한 추정 모델을 이용하여, 상기 추정된 혈액 온도를 기초로 상기 혈류 정보 중의 혈류 속도를 추정할 수 있다.
일 양상에 따르면, 패치형 센서는 피부 표면에 접촉하도록 형성된 접촉 패드, 접촉 패드가 피부 표면에 접촉할 때 피부 표면에 열을 가하는 열원, 열원의 양측에 수평 방향으로 이격 배치되는 한 쌍의 온도 센서, 한 쌍의 제1 온도 센서 각각으로부터 수직 방향으로 이격 배치된 한 쌍의 제2 온도 센서, 및 다른 전자장치가 혈액의 온도차를 추정하여 혈류 정보를 획득할 수 있도록 상기 온도 센서들에 의해 측정된 온도 데이터를 상기 다른 전자장치에 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.
복수의 온도 센서를 이용하여 혈액의 온도차를 추정하고, 추정된 혈액의 온도차를 이용하여 혈류 속도와 같은 혈류 정보를 추정함으로써 혈류 속도의 해상도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 혈류 정보를 추정하는 전자장치의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2는 센서 구조의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 센서의 열원의 구동을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 혈류 정보를 추정하는 전자장치의 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5는 피검체에 접촉한 센서의 위에서 본 모습을 도시한 것이다.
도 6은 혈류 정보를 추정하는 전자장치의 또 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7a 및 도 7b는 혈류 정보를 출력하는 예들이다.
도 8은 혈류 정보를 추정하는 전자장치의 또 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 혈류 정보 추정 방법의 흐름도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 혈류 정보 추정 방법의 흐름도이다.
도 11 내지 도 14는 전자장치의 구조들을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 15 및 도 16은 둘 이상의 장치들이 연동하여 혈류 정보를 획득하는 실시예들이다.
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.
이하에서 설명하는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 예컨대 웨어러블 장치, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라 등일 수 있다. 또한, 사물 인터넷 기술이 적용된 냉장고, 전자레인지, 세탁기 등의 사물 인터넷 장치 등일 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(headmounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 예컨대 각종 휴대용 의료측정기기(항산화 측정기, 혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등) 등의 각종 의료기기를 포함할 수 있다. 다만, 전술한 장치들에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 일 실시예에 따른 전자장치의 블록도이다. 도 2는 센서 구조의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 도 3은 센서의 열원의 구동을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전자장치(100)는 센서(110) 및 프로세서(120)를 포함한다.
센서(110)는 열원(111)과 복수의 온도 센서(112a,112b,113a,113b)를 포함할 수 있다. 열원(111)과 복수의 온도 센서(112a,112b,113a,113b)는 센서 보드 상에 배치될 수 있다. 이때, 센서 보드는 소정 형태로 휘어질 수 있는 유연한 특성을 가지는, 예컨대 FPCB(flexible printed circuit board)일 수 있다. 센서 보드는 일 예로 4cm × 2cm 크기를 갖도록 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 폼 팩터의 크기에 따라 다양한 크기를 갖도록 자유롭게 변형될 수 있다.
열원(111)은 센서(110) 내에 피검체(OBJ) 접촉 위치와 인접하게 배치되어, 피검체(OBJ) 접촉시 피검체(OBJ)에 열을 인가할 수 있다. 열원(111)은 하나 또는 복수의 저항을 연결하여 구성될 수 있다. 열원(111)은 BLE SoC(Bluetooth Low Energy SoC)의 GPIO(General Purpose Input/Output) 전류로 구동될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.
복수의 온도 센서(112a,112b,113a,113b)는 접촉식 온도센서 예컨대, 써미스터(thermistor)일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 일부는 써미스터, 일부는 비접속 온도센서 예컨대 적외선 온도 센서로 구성될 수도 있다. 한 쌍의 제1 온도 센서(112a,112b)는 피검체(OBJ)의 표면 온도를 측정할 수 있도록 열원(111) 양측에 수평 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 한 쌍의 제2 온도 센서(113a,113b)는 피검체(OBJ)의 표면으로부터 떨어져 있는 위치의 온도를 측정할 수 있도록 제1 온도 센서(112a,112b)로부터 각각 수직 방향으로 이격 배치될 수 있다. 다만, 제2 온도 센서(113a,113b)는 제1 온도 센서(112a,112b)로부터 수직 방향으로 반드시 일직선 상에 위치할 필요는 없으며, 피검체(OBJ)로부터 제1 온도 센서(112a,112b)에 비해 더 먼 거리에 배치되는 한 그 위치에는 제한이 없다.
열원(111)은 지름이 1mm~10mm의 범위를 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 전자장치(100)가 스마트 워치인 경우 열원(111)의 지름은 1mm~5mm의 범위로 형성될 수 있으며, 예컨대 3mm일 수 있다. 또한, 패치형 장치인 경우 열원(111)의 지름은 1mm~10mm의 범위로 형성될 수 있으며, 예컨대 10mm일 수 있다. 열원(111)은 원형, 사각형 등 그 형태에 있어 특별히 제한되지 않는다.
열원(111)의 양측에 수평 방향으로 배치되는 제1 온도 센서(112a,112b)는 열원(111)의 중심으로부터 8.4mm 이내에 배치되도록 형성될 수 있다. 예컨대, 전자장치(100)가 스마트 워치인 경우 제1 온도 센서(112a,112b) 각각은 열원(111)의 중심으로부터 4.2mm±1mm에 위치하도록 배치될 수도 있다. 또한, 전자장치(100)가 패치형 장치인 경우 제1 온도 센서(112a,112b) 각각은 열원(111)의 중심으로부터 8.2mm에 위치하도록 배치될 수도 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 폼 팩터의 크기에 따라 그 거리는 자유롭게 변형될 수 있다.
또한, 열원(111)과 제1 온도 센서(112a,112b)는 피검체(OBJ) 접촉시 피검체(OBJ) 표면으로부터 대략 0.4mm~10mm 떨어진 거리에 위치하도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 온도 센서(112a,112b)와 제2 온도 센서(113a,113b) 사이의 간격(센서의 두께)은 0.4mm~10mm 범위를 갖도록 형성될 수 있다. 예컨대, 전자장치(100)가 스마트 워치인 경우 0.4mm~1.3mm로 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 폼 팩터의 크기에 따라 자유롭게 변형될 수 있다.
센서(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 열 전도체(114a,114b)를 더 포함할 수 있다. 열 전도체(114a,114b)는 제1 온도 센서(112a,112b)와 제2 온도 센서(113a,113b) 사이에 배치되어 제1 온도 센서(112a,112b)와 제2 온도 센서(113a,113b) 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있다. 열 전도체는 예컨대, 아크릴 소재로 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 예컨대 열 전도도가 0.1 W/mK 이하인 폴리우레탄 폼 소재로 형성될 수도 있다. 열 전도체의 크기나 열전도도는 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 별도의 열전도 소재를 이용하는 대신 열전도도가 상대적으로 낮은 공기를 채우는 구조도 가능하다.
프로세서(120)는 센서(110)와 전기적으로 직접 및/또는 무선 연결될 수 있다. 프로세서(120)는 센서(110)를 제어하여 피검체(OBJ)로부터 온도 데이터를 획득할 수 있다. 이때, 피검체(OBJ)는 요골 동맥과 인접한 인체 손목 표면의 영역으로 모세혈이나 정맥혈이 지나가는 손목 상부 영역, 혈관 밀도가 높은 부위인 손가락, 발가락, 귀 등 인체의 말초 부위일 수 있다.
프로세서(120)는 센서(110)로부터 온도 데이터를 수신하고, 수신된 온도 데이터를 이용하여 혈류 정보를 추정할 수 있다. 이때, 혈류 정보는 혈류 속도, 혈류 방향, 심부 체온, 혈당 변화, 혈압 변화, 동맥 경화도, 혈관 나이 등 혈관 건강과 관련된 다양한 정보를 포함할 수 있다.
프로세서(120)는 혈류 정보 추정을 위해 열원(111)을 제어하여 피검체(OBJ)에 열을 인가할 수 있다. 피검체(OBJ)에 열이 인가되면 피검체(OBJ) 내 혈관(VS)의 두 지점(21,22) 사이의 혈액의 온도 변화가 유도된다. 이때, 열원(111) 양측의 한 쌍의 제1 온도 센서(112a, 112)는 피검체(OBJ) 표면의 제1 온도(Tskin1,Tskin2)를 측정하고, 한 쌍의 제2 온도 센서(113a,113b)는 제1 온도 센서(112a, 112b)에 비해 피검체 표면으로부터 상대적으로 멀리 떨어져 있는 위치의 제2 온도(Ttop1, Ttop2)를 측정할 수 있다.
이때, 열원(110)이 계속 켜져 있는 상태에서 제2 온도(Ttop1, Ttop2)를 측정하게 되면, 열원(110)의 영향으로 제1 온도 센서(112a, 112b)에서 제2 온도 센서(113a,113b) 방향으로 열전달이 간섭을 받아 정확성이 감소할 수 있다. 따라서, 프로세서(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 열원(111)을 주기적으로 온(on)/오프(off)시키고, 제1 온도 센서(112a, 112b) 및 제2 온도 센서(113a, 113b)는 열원(110)이 온(on) 되기 직전의 특정 시점(D1 또는 D2)에 안정된 상태에서 제1 온도(Tskin1,Tskin2) 및 제2 온도(Ttop1, Ttop2)를 측정할 수 있다.
프로세서(120)는 제1 온도 센서(112a, 112) 및 제2 온도 센서(113a,113b)에서 측정된 제1 온도 데이터 및 제2 온도 데이터를 수신하고, 수신된 제1 온도 및 제2 온도를 이용하여 혈류 정보를 추정할 수 있다. 프로세서(120)는 제1 온도 및 제2 온도를 이용하여 열원(111) 양측의 혈관(VS) 두 지점(21,22) 사이의 혈액의 온도차를 추정하고, 혈액의 온도차를 이용하여 혈류 속도를 추정할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(120)는 제1 온도 센서(112a,112b)에 의해 측정된 제1 온도(Tskin1,Tskin2)들 사이의 제1 온도차(ΔTskin = Tskin2 - Tskin1)를 구할 수 있다. 또한, 제2 온도 센서(113a,113b)에 의해 측정된 제2 온도(Ttop1,Ttop2)들 사이의 제2 온도차(ΔTtop = Ttop2 - Ttop1)를 구할 수 있다. Ttop1, Ttop2, Tskin1, Tskin2는 수학식 1 및 2와 같이 정의될 수 있다. 이를 정리하면 제1 온도차(ΔTskin), 제2 온도차(ΔTtop)와 혈액의 온도차(ΔTblood=Tblood2 - Tblood1) 사이의 관계를 나타내는 수학식 3 및 4를 도출할 수 있다.
Tskin2 역시 Tskin1과 같은 방식으로 정의될 수 있다.
Ttop2 역시 Ttop1과 같은 방식으로 정의될 수 있다.
수학식 1 내지 4에서, Troom은 센서(110)의 주변 온도를 의미하며, 예컨대, 장치(100) 내부 공간의 온도 또는 장치(100) 외부의 온도를 의미할 수 있다. Troom은 제1 온도차(ΔTskin)와 제2 온도차(ΔTtop)를 구하는 과정에서 소거되므로 주변 온도를 측정하는 별도의 온도 센서를 구비할 필요가 없다. 아래 첨자 tissue 및 device는 피검체(OBJ)와 센서(110) 층을 나타낸다. tdevice 및 kdevice는 각각 센서(110)의 두께 및 열전도율을 의미하고, 미리 입력되는 값이다. ttissue/ktissue 는 피검체 심부 체온에 대한 등가의 조직 특성을 나타낸 것으로, ttissue와 ktissue 는 각각 조직의 두께와 열전도도를 의미한다. h는 열 전달 계수를 의미한다. ΔTblood는 혈액의 온도차를 나타낸다. 제1 온도(Tskin1, Tskin2)와 제2 온도(Ttop1,Ttop2)는 제1 온도 센서(112a,112b), 제2 온도 센서(113a,113b)에 의해 측정되는 값이고, 제1 온도차(ΔTskin)와 제2 온도차(ΔTtop)는 제1 온도(Tskin1, Tskin2)와 제2 온도(Ttop1,Ttop2)를 통해 구해지는 값이다. ttissue/ktissue, h 및 ΔTblood는 미지수이다.
프로세서(120)는 제1 온도차(ΔTskin), 제2 온도차(ΔTtop)와 혈액의 온도차(ΔTblood) 사이의 관계를 나타내는 수학식 3 및 4를 이용하여 수학식 5와 같이 목적함수를 도출할 수 있다.
프로세서(120)는 이와 같이 도출된 목적함수(∏)가 최소가 되도록 하는 미지수 ttissue/ktissue, h 및 ΔTblood를 획득할 수 있다.
프로세서(120)는 이와 같이 혈액의 온도차(ΔTblood)가 획득되면, 획득된 혈액의 온도차를 이용하여 혈류 속도를 추정할 수 있다. 예를 들어, 혈액의 온도차와 혈류 속도의 상관 관계를 정의한 추정 모델에 혈액의 온도차를 입력하여 혈류 속도를 획득할 수 있다. 이때, 추정 모델은 선형 회귀식 또는 딥러닝 등을 통해 학습된 신경망 기반의 모델일 수 있다.
위 수학식 3에서 t, k, h는 모두 양수이므로 ΔTblood > ΔTskin의 관계가 성립한다. 아래 수학식 6에서 t, k, h는 혈류 속도(f)와 관계가 없으므로
Figure pat00006
의 관계가 성립하고, 작은 유속 변화(Δf)에 혈액 온도차(ΔTblood)가 제1 온도차(ΔTskin)에 비해 민감하게 반응하는 것을 알 수 있다.
일반적으로 열식 질량 유량계는 피부 표면의 온도 센서만을 활용하기 때문에 열원 전후의 온도차이가 크지 않아 온도에 따른 혈류 속도의 정확도가 떨어지는 문제가 있다. 이상과 같이 본 실시예에 따르면 제1 온도 센서(112a,112b)로부터 수직 방향으로 배치된 제2 온도 센서(113a,113b)를 이용하여 혈액의 온도차를 추정하고, 혈액의 온도차를 이용하여 혈류 속도를 추정함에 따라 피부 표면의 온도차만을 이용할 때보다 높은 해상도(resolution)을 확보할 수 있다. 또한, 위 수학식에서 알 수 있듯이 주변 온도를 측정하기 위한 별도의 센서를 구비할 필요가 없어 장치의 부피가 증가하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 열원(111)의 일측에 배치된 제1 온도 센서(112a)와 제2 온도 센서(113a)에 의해 측정된 제1 온도(Tskin1) 및 제2 온도(Ttop1)를 이용하여 심부 체온을 추정할 수 있다. 예를 들어, 열의 흐름을 전류, 물질의 열전달 특성을 저항, 열유속을 전압이라고 가정하면, 보어의 법칙(V=IR)에 의해 열 흐름을 수식화 할 수 있으며, 물질 내부의 온도차(Tskin1-Ttop1)를 열유속(Q)으로 추정할 수 있다. 그 다음, 추정된 열유속(Q)과 측정하고자 하는 신체 위치의 표면 온도 Tskin1을 결합하여 신체 측정 위치의 중심 온도를 추정할 수 있다. 이러한 관계를 통해 신체 측정 위치에서의 심부 체온을 추정하는 수학식 7이 도출될 수 있다.
여기서, ε는 미리 정해진 계수이고, Tcore는 심부 체온, Tskin1은 제1 온도 센서(112a)에 의해 측정된 온도, Ttop1은 제2 온도 센서(113a)에 의해 측정된 온도를 나타내며, (Tskin1 - Ttop1)은 열유속(Q)을 나타낸다.
다른 예로, 프로세서(120)는 제1 온도, 열유속, 및 위에서 구해진 혈류 속도를 미리 정의된 심부 체온 추정 모델에 입력하여 심부 체온을 추정할 수 있다.
마찬가지로, 열원(111)의 타측에 배치된 제1 온도 센서(112b)와 제2 온도 센서(113b)에 의해 측정된 제1 온도(Tskin2) 및 제2 온도(Ttop2)를 이용하여 심부 체온을 추정할 수도 있으며, 또는 양측의 온도 센서를 모두 이용하여 측정된 심부 체온값들의 통계값(예: 평균)을 심부 체온으로 획득할 수도 있다.
또한, 프로세서(120)는 혈액의 혈류 방향을 추정할 수 있다. 예를 들어, 제1 온도차(ΔTskin = Tskin2 - Tskin1)의 부호에 따라 혈류 방향을 추정할 수 있다. 제1 온도차(ΔTskin)가 양수이면 혈액이 지점(21)에서 지점(22) 방향으로 흐르고, 음수이면 지점(22)에서 지점(21) 방향으로 흐르는 것으로 추정할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 혈류 속도가 추정되면, 추정된 혈류 속도를 기준 시점에 추정된 혈류 속도와 비교하여 혈류 속도의 변화량을 구하고, 혈류 속도의 변화량에 따라 동맥 경화도, 혈당 변화량, 혈관 나이 등의 정보를 추정할 수 있다. 예컨대, 혈류 속도의 변화량이 임계치 이하이면 혈당이 증가하여 혈액의 점도가 증가한 것으로 예측할 수 있다. 또한, 혈류 속도 변화량이 임계치 이하이면 동맥 경화도가 증가한 것으로 예측할 수도 있다. 프로세서(120)는 이와 같이 혈류 속도의 변화에 따라 혈당 및/또는 동맥 경화도가 증가한 것으로 예측되면 경고 정보를 생성하여 사용자에게 제공할 수 있다.
도 4는 혈류 정보를 추정하는 전자장치의 다른 실시예를 도시한 블록도이다. 도 5는 피검체에 접촉한 센서의 위에서 본 모습을 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 전자장치(400)는 센서(110) 및 프로세서(120)를 포함한다. 센서(110)는 열원(111), 제1 온도 센서(112a, 112b), 제2 온도 센서(113a, 113b) 및 제3 온도 센서(115)를 포함할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 제1 온도 센서(112a, 112b)와 제2 온도 센서(113a, 113b) 사이에 배치되는 열 전도체를 더 포함할 수 있다.
열원(111)과 한 쌍의 제1 온도 센서(112a,112b)는 피검체가 접촉하는 위치에 인접하게 나란히 배치될 수 있다. 한 쌍의 제2 온도 센서(113a,113b)는 한 쌍의 제1 온도 센서(112a, 112b)로부터 피검체에서 더 먼거리에 수직 방향으로 배치될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 센서(110)가 피검체(OBJ)에 접촉될 때, 열원(111), 한 쌍의 제1 온도 센서(112a,112b) 및 한 쌍의 제2 온도 센서(113a, 113b)는 혈관(VS)이 지나가는 위치에 접촉되고, 제3 온도 센서(115)는 혈관(VS)이 지나가지 않은 위치에 접촉될 수 있다.
전술한 바와 같이, 열원(111)의 가열에 의해 혈액 온도차가 유도되면, 제1 온도 센서(112a,112b) 및 제2 온도 센서(113a, 113b)는 피검체(OBJ) 혈관(VS)이 지나가는 두 지점에서 표면의 제1 온도와 표면으로부터 떨어져 있는 공간의 제2 온도를 측정할 수 있다. 제3 온도 센서(115)는 혈관이 지나가지 않은 피검체 표면의 제3 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서(112a,112b,113a,113b, 115)는 써미스터일 수 있다.
프로세서(120)는 제1 온도 센서(112a,112b)에 의해 측정된 피부 표면의 제1 온도를 제3 온도 센서(115)에 의해 측정된 제3 온도를 이용하여 보정할 수 있다. 예를 들어, 각각의 제1 온도에서 제3 온도를 빼서 보정된 제1 온도를 획득할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 프로세서(120)는 보정된 제1 온도와 제2 온도를 기초로 전술한 바와 같이 혈액의 온도차를 추정하고, 추정된 혈액의 온도차를 이용하여 혈류 속도를 추정할 수 있다. 또한, 심부 체온, 혈당 변화, 동맥 경화도, 혈관 나이 등 다양한 심혈관 정보들을 모니터링하고 사용자에게 경고 정보 등을 제공할 수 있다.
도 6은 혈류 정보를 추정하는 전자장치의 또 다른 실시예를 도시한 블록도이다. 도 7a 및 도7b는 혈류 정보를 출력하는 예들이다.
도 6을 참조하면, 전자장치(600)는 센서(110), 프로세서(120), 통신부(610), 저장부(620) 및 출력부(630)를 더 포함할 수 있다.
센서(110)는 도 1 또는 도 4에서 설명한 바와 같이 열원(111), 제1 온도 센서(112a, 112b), 제2 온도 센서(113a, 113b) 및/또는 제3 온도 센서(115)를 포함할 수 있다.
프로세서(120)는 열원(111)을 제어하고, 복수의 온도 센서에 의해 측정된 온도를 이용하여 혈액의 온도차를 추정하고, 추정된 혈액의 온도차를 이용하여 혈류 속도 등의 혈류 정보를 추정할 수 있다.
통신부(610)는 복수의 온도 센서에 의해 측정된 온도 데이터를 다른 전자장치에 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(120)에 의해 추정된 혈액의 온도차, 혈류 속도 등의 혈류 정보를 다른 전자장치에 전송할 수 있다. 또한, 다른 전자장치 또는 센서에 의해 측정된 온도 데이터를 수신할 수 있다.
통신부(610)는 블루투스(Bluetooth) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC), WLAN 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 적외선(Infrared Data Association, IrDA) 통신, WFD(Wi-Fi Direct) 통신, UWB(ultra-wideband) 통신, Ant+ 통신, WIFI 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, 3G 통신, 4G 통신 및 5G 통신 등을 포함하는 다양한 유무선 통신 기술을 이용하여 다른 전자 장치와 통신할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
저장부(620)는 다양한 명령어들을 저장할 수 있다. 또한, 혈류 속도 추정 모델, 열전달 계수, 심부체온 추정 모델, 열원 제어 기준 등을 포함한 혈류 정보 추정에 필요한 각종 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 사용자의 나이, 키, 몸무게, 운동 정보, 건강 정보 등의 사용자 특성 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 전자장치(600)에서 처리 및 생성된 각종 데이터를 저장할 수 있다.
저장부(620)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 등의 저장매체를 포함하며, 이에 제한되는 것은 아니다.
출력부(630)는 디스플레이, 음성 출력 장치, 햅틱 장치 등을 이용하여 시각적/비시각적으로 전자장치(600)에서 처리된 데이터, 예컨대, 제1 온도, 제2 온도, 혈액의 온도차, 혈류 속도, 혈류 방향, 심부 체온, 혈당 변화, 동맥 경화도 등의 정보, 경고 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 도 7a에 도시된 바와 같이 프로세서(120)에 의해 추정된 혈류 속도 정보를 출력할 수 있다. 이때, 혈류 속도가 정상인지 여부에 따라 다른 색상으로 출력할 수 있으며, 도 7b에 도시된 바와 같이 추가 경고 정보를 출력할 수 있다.
도 8은 혈류 정보를 추정하는 전자장치의 또 다른 실시예를 도시한 블록도이다. 도 8을 참조하면, 혈류 정보를 추정하는 전자장치는 둘 이상의 별도의 장치(810, 820)로 구성되어, 서로 연동하여 혈류 정보를 추정할 수 있다.
센서 장치(810)는 피검체로부터 온도 데이터를 측정하는 장치로서, 열원(811), 제1 온도 센서(812a,812b), 제2 온도 센서(813a,813b) 및 통신부(814)를 포함할 수 있다. 또한, 별도의 제3 온도 센서를 더 포함할 수 있다. 센서 장치(810)는 예컨대 피검체에 접촉되는 패치형 센서일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 스마트워치, 이어 타입 웨어러블 기기, 스마트폰 등을 다양한 전자장치를 포함할 수 있다.
통신부(814)는 예컨대, BLE 통신 프로토콜로 구성될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 통신부(814)는 열원(811)과 연결되어, 예컨대, BLE SoC의 GPIO 전류를 열원(811)에 인가할 수 있다. 통신부(814)는 온도 센서(812a,812b,813a,813b))들로부터 온도 데이터를 수신하고, 수신된 온도 데이터를 전자장치(820)에 전송할 수 있다. 이때, 통신부(814)는 수신된 온도 데이터를 VGA(Variable Gain Amplifier), ADC(Analog-to-Digital Converter)를 거쳐 디지털 정보로 변환한 다음 전자장치(820)에 전송할 수 있다.
전자장치(820)는 저장부(821), 통신부(822), 출력부(823) 및 프로세서(824)를 포함할 수 있다. 전자장치(820)는 스마트폰, 스마트워치, 태블릿 PC, 데스크탑 PC, 의료 기관 서버 등 제한되지 않는다.
통신부(822)는 전술한 다양한 통신 기술을 이용하여 센서 장치(814)로부터 온도 데이터를 수신하고 프로세서(824)에 전달할 수 있다. 또한, 프로세서(824)의 제어에 따라 센서 장치(814)를 제어하는 신호를 센서 장치(814)에 전송할 수 있다.
프로세서(824)는 전술한 바와 같이 수신된 온도 데이터를 혈액 온도차 및 혈류 정보를 추정할 수 있다. 전자장치(820)는 도 1 또는 도 4의 전자장치(100)의 센서(110) 구성을 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 프로세서(824)는 센서 장치(810)를 제어하여 피검체의 제1 위치(예: 상완 부근)에서 온도 데이터를 획득하고, 또한, 내부에 탑재된 센서 구성을 이용하여 피검체의 제2 위치(예: 손목)에서 온도 데이터를 획득하여 제1 위치에서 측정된 온도 데이터와 제2 위치에서 측정된 온도 데이터를 이용하여 전술한 바와 같이 각각의 혈류 정보를 획득할 수 있다. 또한, 획득된 각각의 혈류 정보를 비교 또는 통계값(예: 평균)을 산출할 수 있다.
저장부(821)는 온도 데이터, 혈액 온도차 및/또는 혈류 정보 등을 저장하고, 출력부(823)는 프로세서(824)에 의해 생성된 정보, 예컨대 혈액 온도차, 혈류 정보, 및 경고 정보 등을 출력할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 혈류 정보 추정 방법의 흐름도이다. 도 9는 도 1 또는 도 6의 전자장치에 의해 수행될 수 있다. 앞에서 자세히 설명하였으므로 중복 설명을 피하기 위해 이하 간단하게 설명한다.
먼저, 전자장치는 센서의 열원을 제어할 수 있다(911). 열원은 센서 내에 피검체가 접촉하는 위치에 인접하여 배치될 수 있다. 열원을 주기적으로 제어할 수 있으며, 열원의 구동에 따라 혈관의 열원 양측 두 지점 사이의 혈액의 온도차를 유도할 수 있다.
그 다음, 센서 내의 열원의 수평 방향으로 나란히 배치된 한 쌍의 제1 온도 센서를 통해 피검체 표면의 제1 온도를 측정할 수 있다(912). 또한, 센서 내의 한 쌍의 제1 온도 센서와 수직 방향으로 이격 배치되어, 피검체 표면으로부터 더 멀리 떨어진 위치의 제2 온도를 측정할 수 있다(913).
그 다음, 단계(912)에서 한 쌍의 제1 온도 센서를 통해 측정된 제1 온도 사이의 제1 온도차를 산출할 수 있다(914). 또한, 단계(913)에서 한 쌍의 제2 온도 센서를 통해 측정된 제2 온도 사이의 제2 온도차를 산출할 수 있다(915).
그 다음, 제1 온도차 및 제2 온도차를 이용하여 혈액의 온도차를 추정할 수 있다(916). 제1 온도차, 제2 온도차와 혈액의 온도차 사이에는 수학식 3, 4와 같은 관계를 가지며, 이를 통해 수학식 5와 같은 목적함수를 도출하고, 목적함수를 최소가 되도록 하는 혈액의 온도차를 획득할 수 있다.
그 다음, 혈액의 온도차를 기초로 혈류 정보를 추정할 수 있다(917). 예컨대, 혈액의 온도차와 혈류 속도 사이의 상관 관계를 기초로 미리 정의된 혈류 속도 추정 모델을 이용하여 혈액의 온도차로부터 혈류 속도를 추정할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 혈류 방향, 심부 체온 등의 정보를 획득할 수 있고, 혈류 속도의 변화와 혈당, 동맥 경화도 등의 변화 사이의 관계를 통해 혈류 속도 변화에 따른 혈당, 동맥 경화도 변화를 모니터링하고 경고 정보를 생성할 수 있다.
도 10은 다른 실시예에 따른 혈류 정보 추정 방법의 흐름도이다. 도 10은 도 4 또는 도 6의 전자장치에 의해 수행될 수 있다. 앞에서 자세히 설명하였으므로 중복 설명을 피하기 위해 이하 간단하게 설명한다.
먼저, 전자장치는 열원 양측의 혈액의 온도차를 유도하기 위해 센서의 열원을 제어할 수 있다(1011). 열원을 주기적으로 제어할 수 있다.
그 다음, 센서 내의 열원의 수평 방향으로 나란히 배치된 한 쌍의 제1 온도 센서를 통해 피검체 표면의 제1 온도를 측정하고(1012). 또한, 센서 내의 한 쌍의 제1 온도 센서와 수직 방향으로 이격 배치되어, 피검체 표면으로부터 더 멀리 떨어진 위치의 제2 온도를 측정할 수 있다(1013). 또한, 제3 온도 센서를 통해 피검체의 혈관이 지나가지 않은 위치에서 피검체 표면의 제3 온도를 측정할 수 있다.
그 다음, 제3 온도를 기초로 제1 온도를 보정할 수 있다(1015). 예를 들어, 제1 온도에서 제3 온도를 뺀 값을 보정 후 제1 온도로 획득할 수 있다.
그 다음, 단계(1015)에서 보정된 제1 온도 사이의 제1 온도차를 산출할 수 있다(1016). 또한, 단계(1013)에서 한 쌍의 제2 온도 센서를 통해 측정된 제2 온도 사이의 제2 온도차를 산출할 수 있다(1017).
그 다음, 제1 온도차 및 제2 온도차를 이용하여 혈액의 온도차를 추정할 수 있다(1018). 제1 온도차, 제2 온도차와 혈액의 온도차 사이에는 수학식 3, 4와 같은 관계를 가지며, 이를 통해 수학식 5와 같은 목적함수를 도출하고, 목적함수를 최소가 되도록 하는 혈액의 온도차를 획득할 수 있다.
그 다음, 혈액의 온도차를 기초로 혈류 정보를 추정할 수 있다(1019). 예컨대, 혈액의 온도차와 혈류 속도 사이의 상관 관계를 기초로 미리 정의된 혈류 속도 추정 모델을 이용하여 혈액의 온도차로부터 혈류 속도를 추정할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 혈류 방향, 심부 체온 등의 정보를 획득할 수 있고, 혈류 속도의 변화와 혈당, 동맥 경화도 등의 변화 사이의 관계를 통해 혈류 속도 변화에 따른 혈당, 동맥 경화도 변화를 모니터링하고 경고 정보를 생성할 수 있다.
도 11 내지 도 14는 전술한 전자장치의 구조들을 예시적으로 나타낸 도면이다. 도 15 및 도 16은 둘 이상의 장치들이 연동하여 혈류 정보를 획득하는 실시예들이다.
전자장치는 센서장치, 프로세서, 입력장치, 통신모듈, 카메라모듈, 출력장치, 저장장치, 및 전력모듈을 포함할 수 있다. 전자장치의 구성들은 특정 기기에 일체로 탑재되거나, 둘 이상의 기기에 분산 탑재될 수 있다. 센서장치는 전술한 열원 및 복수의 온도 센서를 포함할 수 있다. 또한, 그 밖에 자이로센서, GPS(Global Positioning System) 등의 추가적인 센서를 포함할 수 있다.
프로세서는 저장장치에 저장된 프로그램 등을 실행하여 프로세서에 연결된 구성요소들을 제어할 수 있다. 이를 통해 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 센서장치의 복수의 온도 센서를 통해 피검체 표면 및 피검체로부터 떨어진 곳에서 측정된 온도를 데이터를 이용하여 혈액 온도차 및 혈류 속도를 포함한 혈류 정보를 추정할 수 있다. 프로세서는 중앙 처리 장치 및 어플리케이션 프로세서 등과 같은 메인 프로세서 및, 이와 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서 예컨대, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 커뮤니케이션 프로세서 등을 포함할 수 있다.
입력장치는 전자장치의 각 구성요소에서 사용될 명령 및/또는 데이터를 사용자 등으로부터 수신할 수 있다. 입력장치는 마이크, 마우스, 키보드, 및/또는 디지털 펜(스타일러스 펜 등)을 포함할 수 있다.
통신모듈은 전자장치와 네트워크 환경 내에 있는 다른 전자장치나 서버 또는 센서장치 사이의 직접(유선) 통신 채널 및/또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신모듈은 프로세서와 독립적으로 운영되고, 직접 통신 및/또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 통신모듈은 예컨대 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, GNSS(Global Navigation Satellite System 등) 통신 모듈 등의 무선 통신 모듈, 및/또는 예컨대 LAN(Local Area Network) 통신 모듈, 전력선 통신 모듈 등의 유선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 이와 같이 다양한 종류의 통신 모듈들은 단일 칩 등으로 통합되거나, 서로 별도의 복수 칩으로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈은 가입자 식별 모듈에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI) 등)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치를 확인 및 인증할 수 있다.
카메라모듈은 정지영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 카메라모듈은 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리, 이미지센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 및/또는 플래시들을 포함할 수 있다. 카메라모듈에 포함된 렌즈 어셈블리는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다.
출력장치는 전자장치에 의해 생성되거나 처리된 데이터를 시각적/비시각적인 방식으로 출력할 수 있다. 출력장치는 음향 출력 장치, 표시 장치, 오디오 모듈 및/또는 햅틱 모듈을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치는 음향 신호를 전자장치의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치는 스피커 및/또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 리시버는 스피커의 일부로 결합되어 있거나 또는 독립된 별도의 장치로 구현될 수 있다.
표시 장치는 전자장치의 외부로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치는 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 표시 장치는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(Touch Circuitry) 및/또는 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(압력 센서 등)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈은 입력 장치를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치 및/또는 전자 장치와 직접 또는 무선으로 연결된 다른 전자 장치의 스피커 및/또는 헤드폰을 통해 소리를 출력할 수 있다.
햅틱 모듈은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(진동, 움직임 등) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈은, 모터, 압전 소자, 및/또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
저장장치는 센서장치의 구동을 위해 필요한 구동 조건 및, 그 밖의 전자장치의 구성요소들이 필요로 하는 다양한 데이터 예컨대, 소프트웨어 및 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 및/또는 출력 데이터 등을 저장할 수 있다. 저장장치는 휘발성 메모리 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
전력모듈은 전자장치에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 전력 관리 모듈은 PMIC(Power Management Integrated Circuit)의 일부로서 구현될 수 있다. 전력모듈은 배터리를 포함할 수 있으며, 배터리는 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 및/또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면 전자장치는 시계 타입의 웨어러블 기기(1100)로 구현될 수 있으며 본체와 손목 스트랩을 포함할 수 있다. 본체의 전면에는 디스플레이가 마련되어, 혈액 온도차, 혈류 정보, 경고 정보, 시간 정보, 수신 메시지 정보 등을 포함하는 다양한 어플리케이션 화면이 표시될 수 있다. 본체의 후면에 센서장치(1110)가 배치될 수 있다. 또한, 본체 내부에 프로세서, 및 그 밖의 다양한 구성들이 배치될 수 있다. 센서장치(1110)에는 열원 및 복수의 온도 센서가 배치될 수 있다.
도 12를 참조하면 전자장치는 스마트 폰(Smart Phone)과 같은 모바일 장치(1200)로 구현될 수 있다. 모바일 장치(1200)는 하우징 및 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 하우징은 모바일 장치(1200)의 외관을 형성할 수 있다. 하우징의 제1 면에는 디스플레이 패널 및 커버 글래스(Cover Glass)가 차례로 배치될 수 있고, 디스플레이 패널은 커버 글래스를 통해 외부로 노출될 수 있다. 하우징의 제2 면에는 센서 장치(1210), 카메라 모듈, 및/또는 적외선 센서 등이 배치될 수 있다. 하우징의 내부에는 프로세서 및 그 밖의 다양한 구성들이 배치될 수 있다. 센서장치(1110)에는 열원 및 복수의 온도 센서가 배치될 수 있다.
도 13을 참조하면 전자장치는 이어(Ear) 웨어러블 장치(1300)로도 구현될 수 있다. 이어(Ear) 웨어러블 장치(1300)는 본체와 이어 스트랩(Ear Strap)을 포함할 수 있다. 사용자는 이어 스트랩을 귓바퀴에 걸어 착용할 수 있다. 이어 스트랩은 이어 웨어러블 장치(1000)의 형태에 따라 생략이 가능하다. 본체는 사용자의 외이도(External Auditory Meatus)에 삽입될 수 있다. 본체의 피부 접촉 부위에 센서장치(1310)가 배치될 수 있다. 센서장치(1310)는 열원 및 복수의 온도 센서를 포함할 수 있다. 또한, 본체에 프로세서, 통신장치 등이 배치될 수 있다.
도 14를 참조하면 전자장치는 패치형 웨어러블 장치(1400)로 구현될 수 있다. 패치형 웨어러블 장치(1400)는 피검체의 표면(예: 상완, 손목 등)에 부착될 수 있도록 접촉 패드가 형성될 수 있다. 또한, 내부에 센서 보드가 배치될 수 있으며, 센서 보드 상에 열원 및 복수의 온도 센서가 배치될 수 있다. 또한, 내부에 프로세서, 통신 장치 등의 구성을 포함할 수 있다. 프로세서는 복수의 온도 센서를 통해 측정된 온도 데이터를 통해 혈류 정보를 획득할 수 있다.
도 15는 패치형 웨어러블 장치(1400)와 모바일 장치(1200)를 통해 혈류 정보를 추정하는 실시예이다. 도시된 바와 같이 패치형 웨어러블 장치(1400)가 피검체의 상완에 부착되어 센서를 통해 상완 부근에서 온도가 측정되면, 측정된 온도 데이터를 모바일 장치(1200)에 전송할 수 있다. 모바일 장치(1200)는 수신된 온도 데이터를 이용하여 혈류 정보, 예컨대 혈류 속도 및/또는 심부 체온을 추정하고, 디스플레이에 추정 결과를 출력할 수 있다. 이때, 패치형 웨어러블 장치(1400)는 혈류 정보를 추정하는 알고리즘은 탑재되지 않을 수 있다.
도 16은 패치형 웨어러블 장치(1400)와 스마트 워치(1100)를 통해 혈류 정보를 추정하는 실시예이다. 도시된 바와 같이 패치형 웨어러블 장치(1400)가 피검체의 상완에 부착되어 센서를 통해 상완 부근에서 온도가 측정되면, 측정된 온도 데이터를 스마트 워치(1100)에 전송할 수 있다. 스마트 워치(1100)는 수신된 온도 데이터를 이용하여 상완 부근의 혈류 정보를 추정할 수 있다. 이때, 패치형 웨어러블 장치(1400)는 혈류 정보를 추정하는 알고리즘은 탑재되지 않을 수 있다. 또한, 스마트 워치(1100)는 내부에 탑재된 센서장치(1110)를 이용하여 손목에서 온도 데이터를 측정하고, 측정된 온도 데이터를 이용하여 손목 부근의 혈류 정보를 추정할 수 있다. 이와 같이 상완 부근과 손목 부근의 혈류 정보를 동시에 추정하여, 두 위치의 추정 결과, 두 위치의 추정 결과의 비교 데이터, 또는 두 위치의 추정 결과를 통합한 데이터 등을 사용자에게 제공할 수 있다.
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.
100,400,600: 전자장치 110: 센서
111: 열원 112a,112b: 제1 온도 센서
113a,113b: 제2 온도 센서 114a,114b: 열 전도체
115: 제3 온도 센서 120: 프로세서
610: 통신부 620: 저장부
630: 출력부 810: 센서 장치
811: 열원 812a,812b: 제1 온도 센서
813a,813b: 제2 온도 센서 814: 프로세서
820: 전자장치 821: 저장부
821: 통신부 823: 출력부
824: 프로세서

Claims (20)

  1. 열원, 상기 열원 양측에 수평 방향으로 이격 배치된 한 쌍의 제1 온도 센서, 및 상기 한 쌍의 온도 센서 각각의 수직 방향으로 이격 배치된 한 쌍의 제2 온도 센서를 포함하는 센서; 및
    상기 열원을 제어하여 열원 양측의 혈액의 온도차를 유도하고, 상기 온도 센서들을 통해 측정된 온도를 기초로 상기 혈액의 온도차를 추정하며, 추정된 혈액의 온도차를 기초로 혈류 정보를 추정하는 프로세서를 포함하는 전자장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 한 쌍의 제1 온도 센서에서 측정된 온도 사이의 제1 온도차 및 상기 한 쌍의 제1 온도 센서에서 측정된 온도 사이의 제2 온도차를 산출하고, 산출된 제1 온도차 및 제2 온도차를 기초로 상기 혈액의 온도차를 추정하는 전자장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 온도차와 상기 혈액의 온도차 사이의 관계식 및 상기 제2 온도차와 상기 혈액의 온도차 사이의 관계식을 기초로 목적함수를 도출하고, 도출된 목적함수가 최소가 되도록 하는 상기 혈액의 온도차를 획득하는 전자장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서는
    상기 열원의 수평 방향에 이격 배치된 제3 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는
    상기 제3 온도 센서를 통해 측정된 온도를 기초로 상기 제1 온도 센서에서 측정된 온도를 보정하는 전자장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    일정 주기에 따라 상기 열원의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하여 상기 혈액의 온도차를 유도하고,
    상기 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서는
    상기 열원의 온(ON) 직전의 온도를 측정하는 전자장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 혈류 정보는
    혈류 속도, 혈류 방향, 심부 체온 및 혈당 변화 중의 적어도 하나를 포함하는 전자장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는
    혈액 온도차와 혈류 속도와의 상관 관계를 정의한 추정 모델을 이용하여, 상기 추정된 혈액 온도를 기초로 상기 혈류 속도를 추정하는 전자장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 열원의 적어도 일측에 배치된 제1 온도 센서와 제2 온도 센서에 의해 측정된 온도 사이의 차이에 기초하여 열유속을 추정하고, 추정된 열유속을 기초로 상기 심부 체온을 추정하는 전자장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는
    혈류 속도가 추정되면, 추정된 혈류 속도와 기준 시점의 혈류 속도의 차이를 산출하고, 산출된 차이에 기초하여 기준 시점 대비 혈당 변화를 예측하는 전자장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 온도 센서들 중의 적어도 하나는 서미스터(Thermistor)인 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 열원의 지름은 1mm ~ 10mm인 전자장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 열원의 중심과 양측의 제1 온도 센서 사이의 간격은 8.4mm 이내인 전자장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 온도 센서와 제2 온도 센서 사이의 간격은 0.4mm~10mm인 전자장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 센서는
    상기 제1 온도 센서와 제2 온도 센서 사이에 배치된 열전도체를 더 포함하는 전자장치.
  15. 전자 장치를 통해 혈류 정보를 추정하는 방법에 있어서,
    열원을 제어하여 열원 양측의 혈액의 온도차를 유도하는 단계;
    상기 열원 양측에 수평 방향으로 이격 배치된 한 쌍의 제1 온도 센서, 및 상기 한 쌍의 온도 센서 각각의 수직 방향으로 이격 배치된 한 쌍의 제2 온도 센서를 이용하여 온도를 측정하는 단계;
    상기 온도 센서들을 통해 측정된 온도를 기초로 상기 혈액의 온도차를 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 혈액의 온도차를 기초로 혈류 정보를 추정하는 단계를 포함하는 혈류 정보 추정 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 혈액의 온도차를 추정하는 단계는
    상기 한 쌍의 제1 온도 센서에서 측정된 온도 사이의 제1 온도차 및 상기 한 쌍의 제1 온도 센서에서 측정된 온도 사이의 제2 온도차를 산출하고, 산출된 제1 온도차 및 제2 온도차를 기초로 상기 혈액의 온도차를 추정하는 혈류 정보 추정 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 열원의 수평 방향에 이격 배치된 제3 온도 센서를 통해 온도를 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 혈액의 온도차를 추정하는 단계는
    상기 제3 온도 센서를 통해 측정된 온도를 기초로 상기 제1 온도 센서에서 측정된 온도를 보정하는 혈류 정보 추정 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 열원을 제어하는 단계는
    일정 주기에 따라 상기 열원의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하여 상기 혈액의 온도차를 유도하고,
    상기 온도를 측정하는 단계는
    상기 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서를 통해 상기 열원의 온(ON) 직전의 온도를 측정하는 혈류 정보 추정 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 혈류 정보를 추정하는 단계는
    혈액 온도차와 혈류 속도와의 상관 관계를 정의한 추정 모델을 이용하여, 상기 추정된 혈액 온도를 기초로 상기 혈류 정보 중의 혈류 속도를 추정하는 혈류 정보 추정 방법.
  20. 피부 표면에 접촉하도록 형성된 접촉 패드;
    상기 접촉 패드가 피부 표면에 접촉할 때 피부 표면에 열을 가하는 열원;
    상기 열원의 양측에 수평 방향으로 이격 배치되는 한 쌍의 온도 센서;
    상기 한 쌍의 제1 온도 센서 각각으로부터 수직 방향으로 이격 배치된 한 쌍의 제2 온도 센서; 및
    다른 전자장치가 혈액의 온도차를 추정하여 혈류 정보를 획득할 수 있도록 상기 온도 센서들에 의해 측정된 온도 데이터를 상기 다른 전자장치에 전송하는 통신부를 포함하는 패치형 센서.
KR1020220160847A 2022-11-25 2022-11-25 전자장치 및 그 전자장치를 이용한 혈류 정보 추정 방법 KR20240078170A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220160847A KR20240078170A (ko) 2022-11-25 2022-11-25 전자장치 및 그 전자장치를 이용한 혈류 정보 추정 방법
US18/127,445 US20240172947A1 (en) 2022-11-25 2023-03-28 Electronic device and method of estimating blood flow information using the same
EP23170328.1A EP4374779A1 (en) 2022-11-25 2023-04-27 Electronic device and method of estimating blood flow information using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220160847A KR20240078170A (ko) 2022-11-25 2022-11-25 전자장치 및 그 전자장치를 이용한 혈류 정보 추정 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240078170A true KR20240078170A (ko) 2024-06-03

Family

ID=86272338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220160847A KR20240078170A (ko) 2022-11-25 2022-11-25 전자장치 및 그 전자장치를 이용한 혈류 정보 추정 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240172947A1 (ko)
EP (1) EP4374779A1 (ko)
KR (1) KR20240078170A (ko)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102711600B (zh) * 2010-01-14 2015-04-22 皇家飞利浦电子股份有限公司 确定物理或生理参数的传感器
CN106999060A (zh) * 2014-08-11 2017-08-01 伊利诺伊大学评议会 用于分析温度特性和热传送特性的表皮器件
WO2018167765A1 (en) * 2017-03-14 2018-09-20 Haber Mordehy Method, system and device for noninvasive core body temperature monitoring
EP3699570A1 (en) * 2019-02-19 2020-08-26 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Core body temperature sensor and method for the manufacturing thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US20240172947A1 (en) 2024-05-30
EP4374779A1 (en) 2024-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220007955A1 (en) Method for measuring biological signal and wearable electronic device for the same
KR102655878B1 (ko) Pwv 알고리즘을 이용하여 혈압 값을 산출하는 전자 장치 및 그 혈압 값 산출 방법
KR102561587B1 (ko) 전자 장치 및 그의 동작 방법
CN105310659B (zh) 用于提高无接触体温测量的精度的装置和方法
KR20180052177A (ko) 전자 장치 및 그의 동작 방법
KR102460423B1 (ko) 전자 장치
EP3381369B1 (en) Electronic device and method for measuring biometric information
KR20170076500A (ko) 생체 신호에 근거하여 기능을 수행하기 위한 방법, 저장 매체 및 전자 장치
KR20240078170A (ko) 전자장치 및 그 전자장치를 이용한 혈류 정보 추정 방법
KR20230150037A (ko) 전자 장치 및 그 전자 장치를 이용한 기온 측정 방법
US20230400363A1 (en) Electronic device and method of measuring body temperature using the same
US20240138682A1 (en) Electronic device and method of estimating core body temperature using the same
US20230248246A1 (en) Apparatus and method for estimating body temperature
US20230400357A1 (en) Electronic device and method of estimating body temperature using the same
US20220395185A1 (en) Apparatus and method for estimating body temperature
US20240164651A1 (en) Electronic device and method of estimating skin surface temperature using the same
US20230185335A1 (en) Wearable electronic device and method of operating the same
KR20230096348A (ko) 체온 추정 장치 및 방법
KR20230171360A (ko) 전자 장치 및 그 전자 장치를 이용한 체온 추정 방법
KR20230017981A (ko) 체온 추정 장치 및 방법
KR20240059504A (ko) 전자 장치 및 그 전자 장치를 이용한 심부 체온 추정 방법
KR20240072750A (ko) 전자 장치 및 그 전자 장치를 이용한 심부 체온 변화율 추정 방법
CN118303857A (zh) 获得血压测量值
KR20240111237A (ko) 혈압 추정 장치 및 방법
KR20240104885A (ko) 전자 장치 및 그 전자 장치를 이용한 신체 미세기후 온도 추정 방법