WO2017146303A1 - 맥파전달시간을 이용한 혈액순환장애 진단 장치 및 이를 이용한 혈액순환장애 진단 방법 - Google Patents

맥파전달시간을 이용한 혈액순환장애 진단 장치 및 이를 이용한 혈액순환장애 진단 방법 Download PDF

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    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis

Definitions

  • the present invention relates to a device for diagnosing blood circulation disorder using pulse wave propagation time and a method for diagnosing blood circulation disorder using the same. More specifically, the pulse wave transmission time between pulse waves measured at different points or the transfer time between pulse wave and electrocardiogram are used.
  • the present invention relates to a blood circulation disorder diagnostic apparatus for measuring a blood circulation disorder, and a blood circulation disorder diagnostic method using the same.
  • Blood vessels are the lifeline that nourishes 60 trillion cells of our body.
  • the blood discharged by the heartbeat must flow along the arteries throughout the body without clogging and return blood back to the heart through veins. In this way, oxygen and nutrients can be supplied to each tissue of the body, and waste products consumed through metabolism can be removed.
  • vascular health is a direct part of our health, and poor vascular management can lead to serious diseases.
  • Fats, blood clots and plaques build up on the inner walls of blood vessels, causing inflammation, and the accumulation of inflammatory substances accumulates and the walls of blood vessels become hard. Accumulation accumulates in the walls of blood vessels, narrowing blood vessels, causing blood and oxygen supply disorders, and various vascular diseases.
  • Representative vascular diseases include, for example, angina pectoris, myocardial infarction, stroke, and lower extremity artery occlusion.
  • the lack of sufficient blood and oxygen to the heart and brain, the key organs for life support can cause paralysis or sudden death.
  • Cardiovascular and cerebrovascular diseases are the leading causes of death in the world as well as in Korea. These vascular diseases proceed silently and do not have any special symptoms until they are no longer blocked, resulting in irreversible conditions if neglected. Therefore, it is important to diagnose and prevent cardiovascular disease, cerebrovascular disease, and caustic arteriosclerosis risk factors early even in the absence of subjective symptoms.
  • Invasive methods include angiography, in which a contrast medium is injected into a blood vessel, a method using a catheter, and microscopic ultrasonography in an artery.
  • non-invasive methods include magnetic resonance imaging (MRI), computer tomography (CT), ultrasound imaging, ultrasound wave pulse rate (PWV) measurement, reflected waves
  • MRI magnetic resonance imaging
  • CT computer tomography
  • PWV ultrasound wave pulse rate
  • reflected waves There is an AI (Augmentation Index) measurement method that shows the change in the magnitude of the pulse pressure.
  • AI Application Index
  • Pulse waves are graphs of the wavelengths at which blood propagates in the heart.
  • the pulse wave propagation time means the time taken for the pulse wave to move between two arterial pulsations, and the pulse wave propagation speed can be obtained by dividing the vessel length between two points for detecting the pulse wave by the propagated time difference. Hardening of the arterial vessels increases the rate of pulse wave delivery and is therefore used as a quantitative indicator of atherosclerosis.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is a device for diagnosing blood circulation disorders using a pulse wave transfer time between pulse waves measured at different points or a transfer time between pulse waves and an electrocardiogram, and a blood circulation disorder diagnosis method using the same. It is to provide.
  • the blood circulation disorder diagnostic device is a measuring unit for measuring the electrocardiogram and pulse wave of the subject, the Q of the measured ECG
  • a detector for detecting time information of at least one point of a QRS section from a wave point to an S wave point, a peak value of a pulse wave, and a foot value point, and the detected time information Calculating the average value of the pulse wave delivery time, and using the average value of the pulse wave delivery time, a first discrimination index for determining whether a vascular disease is present and a second discrimination for discriminating whether the type of vascular disease is a cardiovascular disease group or a cerebrovascular disease group.
  • An operator for calculating at least one of the indices, and at least one of the first and second discrimination indices It includes a diagnostic unit for diagnosing blood circulation disorder.
  • the first discriminating index includes a ratio of the pulse wave delivery time of the central artery and the pulse wave delivery time of the distal artery.
  • the ratio of the pulse wave propagation time of the central artery to the pulse wave propagation time of the distal artery is obtained by dividing the pulse wave propagation time of the central artery by the pulse wave propagation time of the distal artery or vice versa.
  • the pulse wave propagation time of the central artery is the time at which the pulse wave is delivered from the heart or the artery close to the heart to the femoral artery part, and according to an embodiment, the pulse wave is transmitted from the carotid artery, the subclavian artery, or the heart to the femoral artery part. have.
  • the pulse wave propagation time of the distal artery is the time at which the pulse wave is delivered from the heart or near artery to the arm, wrist, or hand, or the time at which the pulse wave is delivered from the femoral artery to the leg, ankle, or foot. According to, it may be the time when the pulse wave is delivered from the carotid artery, subclavian artery or heart to the arm, wrist, or hand, or the time when the pulse wave is delivered from the femoral artery to the leg, ankle, or foot.
  • the first discrimination index includes discrimination indexes A1 to A18 and its inverse 1 / A1 to 1 / A18, and the calculating unit may calculate the discrimination indexes A1 to A18 using the following equation.
  • EFf is the mean value of pulse wave propagation time between any point of the QRS section of the ECG and the minimum value of the pulse wave measured in the femoral artery
  • EBf is the point between the minimum point of the pulse wave measured at the upper arm and the QRS section of the ECG.
  • the mean value of the pulse wave propagation time ERf is the mean value of the pulse wave propagation time between any point in the QRS section of the ECG and the minimum value of the pulse wave measured at the radius
  • the EHf is the minimum value of the pulse wave measured at any point in the QRS section of the ECG and the hand
  • the mean value of the pulse wave propagation time between points CFf is the average value of the pulse wave propagation time between the carotid and femoral arteries
  • the CBf is the mean value of the pulse wave propagation time between the minimum points measured in the carotid and upper arm
  • CRf is The mean value of the pulse propagation time between the minimum value of the pulse wave measured in the carotid artery and the radius
  • CHf is the minimum value of the pulse wave measured in the carotid artery and hand.
  • the mean value of pulse wave propagation time of, SFf is the mean value of pulse wave propagation time between the subclavian artery and the femoral artery, and the SBf is the mean value of pulse wave propagation time between the subclavian artery and the maxillary point.
  • SRf is the mean of the pulse wave propagation time between the subclavian artery and the minimum pulse point measured in the radial radius
  • SHf is the mean of the pulse wave propagation time between the subclavian artery and the minimum pulse point measured in the hand
  • FLf is the femoral artery and leg The average value of pulse wave propagation time between the minimum value points of pulse wave measured at
  • FAf is the average value of pulse wave propagation time between the minimum value point of pulse wave measured at femoral artery and ankle
  • FPf is the minimum value of pulse wave measured at femoral artery and foot Mean value of pulse wave propagation time.
  • Pulse wave measurement in the extremities can be performed at all parts of the limb (arms, wrists, hands, legs, ankles and feet) where pulse wave measurement is possible.
  • the pulse wave measurement in the leg may be performed in at least one of the portions from the femoral artery region to the ankle region
  • the pulse wave measurement in the foot may be performed in at least one portion of the instep, the sole and the toe
  • Pulse wave measurement in the arm may be performed in at least one portion of the portion from the shoulder to the wrist region
  • pulse wave measurement in the hand may be performed in at least one portion of the back of the hand, palm and fingers.
  • pulse wave measurements can be performed on the wrist (radius) or ankle.
  • the first discriminating index further includes discriminating indexes A19 to A22, and the calculating unit calculates A19 by adding any two or more selected from the A1 to A18, or multiplies any two or more selected from the A1 to A18.
  • the determination index A21 is calculated by multiplying A20 or by multiplying any two or more sums selected from A1 to A18 with another two or more sums selected from A1 to A18, or any two selected from A1 to A18.
  • the discrimination index A22 may be calculated by adding the above product and any other two or more products selected from A1 to A18.
  • the calculating unit may include an average value (ECp) of pulse wave propagation time between one point of the QRS section of the electrocardiogram and the maximum value of pulse wave measured in the carotid artery, and an average value of pulse wave propagation time between the minimum value point and the maximum value point of pulse wave measured in the carotid artery.
  • the second discrimination index may be calculated using at least one of CFp and a mean value of pulse wave propagation time (PPI) between contiguous minimum value points or maximum value points of pulse waves measured in the carotid artery.
  • the second discrimination index includes discrimination indexes B1 to B7 and its inverse 1 / B1 to 1 / B7, and the calculating unit may calculate the discrimination indexes B1 to B7 using the following equation.
  • the method for diagnosing blood circulation disorder may include measuring electrocardiogram and pulse wave of a subject to be measured, from the measured Q wave point of the electrocardiogram.
  • Detecting time information on at least one of a point in a QRS section, a peak value of a pulse wave, and a foot value point of a pulse wave to the S wave point, and using the detected time information At least one of a first discrimination index for calculating the mean value of the delivery time, the second discrimination index for determining whether the vascular disease is a cardiovascular disease group or a cerebrovascular disease group using the average value of the pulse wave delivery time Computing any one of the steps, and diagnosing blood circulation disorder of the subject using at least one of the first and second discrimination indicators Steps.
  • the present invention can be used for the primary screening of the normal group and the cardiovascular disease group through a simple pulse transit time measurement in the future, the medical examination of the hospital, the well-being platform of current national concern ( It can be used in various parts such as wellness platform) and other personal health care programs.
  • FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for diagnosing blood circulation disorder according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flow chart of a blood circulation disorder diagnostic method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view for explaining the pulse wave transmission time according to an embodiment of the present invention.
  • 4A is a graph showing the index analysis result of the discriminating index A7 according to the embodiment of the present invention.
  • 4B is a graph showing the result of logistic regression of discrimination index A7 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for diagnosing blood circulation disorder according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus for diagnosing blood circulation disorder includes a measuring unit 110, a detecting unit 120, a calculating unit 130, and a diagnosing unit 140.
  • the measuring unit 110 measures at least one of the electrocardiogram (EKG) and pulse wave (EKG) of the measurement target.
  • the pulse wave is a wave that the wave propagates in the wave form in the heart, it means a wave made by the pulse transmitted to the peripheral nerve. In general, it depends on the operation of the heart or the pressure in the blood vessels, and atherosclerosis changes the shape of the wave and the speed of propagation increases.
  • the measuring unit 110 may measure the pulse wave at each part of the human body using the pulse wave measuring sensor.
  • each part of the human body includes the neck, limbs and torso, and more specifically, the carotid artery, the subclavian artery, the femoral artery, the brachial artery, and the radial. artery, arm, wrist, hand, leg, ankle and foot.
  • electrocardiogram refers to the recording of the electrical changes that occur locally by cardiac activity. Electric changes can be recorded on the body surface because they are transmitted to the body that makes up the volumetric conductors and reach the body surface. Usually, the electrode is attached to a specific part of human body surface to induce the potential and record.
  • the measuring unit 110 measures the electrocardiogram of the human body, where the measurement method of the electrocardiogram is derived from both hands, derived method derived from the right hand-left foot, derived method derived from the left hand-left foot, derivation by unipolar induction It may include a method, and the above derivation method is well-known technology that can be easily implemented by those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted.
  • the detector 120 detects time information of each point of the pulse wave and the electrocardiogram by using the pulse wave and the electrocardiogram data transmitted from the measuring unit 110.
  • the detector 120 detects time information on at least one of the measured maximum value point and minimum value point of the pulse wave and any point of the QRS section of the electrocardiogram.
  • the calculator 130 calculates an average of the pulse wave propagation time using the time information received from the detector 120.
  • the operation unit 130 may include at least one of a first discrimination index for determining whether a vascular disease is present and a second discrimination index for determining whether the type of vascular disease is a cardiovascular disease group or a cerebrovascular disease group using the calculated average value of pulse wave propagation time. Calculate either
  • the calculation unit 130 uses at least one of parameters EFf, EBf, ERf, EHf, CFf, CBf, CRf, CHf, SFf, SBf, SRf, SHf, FLf, FAf, and FPf for pulse wave propagation time.
  • the first determination index may be calculated, and the second determination index may be calculated using at least one of ECp, CFp, and PPI.
  • the diagnosis unit 140 diagnoses a blood circulation disorder of the measurement subject by using at least one of the first and second discriminating indicators.
  • the diagnosis unit 140 may diagnose the blood circulation disorder by comparing the calculated determination index and the threshold range corresponding to each determination index.
  • FIG. 2 is a flow chart of a blood circulation disorder diagnostic method according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus for diagnosing blood circulation disorder measures at least one of an electrocardiogram and a pulse wave of a subject to be measured (S210).
  • the apparatus for diagnosing blood circulation disorder 100 may measure the electrocardiogram and pulse wave of the measurement subject using an electrocardiogram sensor or a pulse wave sensor.
  • the blood circulation diagnosis device 100 can measure the pulse wave at each body part of the measurement target.
  • the apparatus for diagnosing blood circulation disorder 100 may include a carotid artery, a subclavian artery, a femoral artery, a brachial artery, a radial artery,
  • the pulse wave of the subject may be measured at at least one of an arm, wrist, hand, leg, ankle, and foot.
  • the blood circulation disorder diagnosis apparatus 100 detects time information on at least one of the measured electrocardiogram and pulse wave (S220).
  • the apparatus for diagnosing blood circulation disorder 100 may detect time information of at least one point of the peak value (PEAK) point and the minimum value (FOOT) point of the pulse wave, and the QRS section of the ECG, that is, the Q of the ECG signal. The time information on any one point from the wave point to the S wave point may be detected.
  • the ECG signal measured from the measurement target may be expressed as a waveform that periodically appears Q point, the R point is the maximum contraction of the heart contraction, the S point is the point at which the heart is relaxed.
  • the pulse wave may be expressed as a waveform in which a minimum point (FOOT) point, which is a point at which the heart begins to contract, and a maximum point (PEAK) point, at which the heart starts to relax, are periodically displayed.
  • FOOT minimum point
  • PEAK maximum point
  • a plurality of time information detected by the apparatus for diagnosing blood circulation disorder may be detected.
  • the blood circulation disorder diagnosis apparatus 100 calculates an average value of the pulse wave transmission time using the detected time information (S230).
  • the pulse transit time generally means the time difference from the R point of the electrocardiogram to the origin of the pulse wave. In the present invention, it means the time difference from any point of the QRS section of the ECG to the maximum value point or the minimum value point of the pulse wave, and also includes the time difference from the maximum value point of the pulse wave to the minimum value point.
  • Table 1, and Table 2 will be described in detail with respect to the calculation process of the pulse wave transfer time according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a view for explaining the pulse wave propagation time according to an embodiment of the present invention
  • Table 1 and Table 2 shows the parameters for the average value of the pulse wave propagation time in the present invention.
  • Table 1 shows the parameters of the pulse wave propagation time used to calculate the first discrimination index.
  • the parameters EFf, EBf, ERf, and EHf shown in Table 1 are the mean values of the time in the sections (b) of FIG. 3, that is, the femoral artery, the upper arm, and the arm from any one point of the QRS section (section (a)) of the ECG, respectively.
  • the parameters CFf, CBf, CRf, and CHf shown in Table 1 are the mean values of the time in the section (c) of FIG. 3, that is, the femoral artery, the upper arm, the radius, and the hand from the points of minimum pulses (FOOT) measured in the carotid artery, respectively. It means the average value of the time difference to the minimum value (FOOT) point of the pulse wave measured at.
  • the parameters SFf, SBf, SRf, and SHf in Table 1 are the mean values of the time in the section (c) of FIG. 3, that is, the femoral artery, the upper arm, and the radial bone from the points of minimum pulses (FOOT) measured in the subclavian arteries, respectively. And an average value of the time difference from the hand to the minimum value (FOOT) point of the pulse wave.
  • the parameters FLf, FAf, and FPf in Table 1 were measured at the legs, ankles, and feet from the average value of the time in the section (c) of FIG. 3, ie, the point of minimum pulse (FOOT) measured at the femoral artery, respectively.
  • Table 2 shows the parameters for the pulse wave propagation time used to calculate the second discrimination index.
  • the parameter ECp in Table 2 is the mean value of the time difference between the sections (d) of FIG. 3, that is, the pulse wave propagation time between the points of the maximum pulse peak (PEAK) measured in the carotid artery at any point in the ECG QRS section (section (a)). Means the average value.
  • parameter CFp represents the average value of the pulse wave propagation time between the average value of time in the sections (e) of FIG. it means.
  • the parameter PPI is the average value of intervals (f-1) or the average value of intervals (f-2) of FIG. Mean value of pulse wave propagation time.
  • the parameter for pulse wave propagation time may further include parameters other than those shown in Tables 1 and 2 above.
  • the blood circulation disorder diagnostic apparatus 100 calculates the blood circulation disorder determination index (S240).
  • the blood circulation disorder discrimination index includes a first discrimination index for discriminating whether a blood vessel disease of the subject is measured and a second discrimination index for discriminating whether the type of vascular disease is a cardiovascular disease group or a cerebrovascular disease group.
  • Table 3 is a table showing the first determination index.
  • the first discriminating index in the present invention includes A1 to A22 and its inverse 1 / A1 to 1 / A22.
  • First discrimination indicator Contents A1 EFf / EBf A2 EFf / ERf A3 EFf / EHf A4 CFf / CBf A5 CFf / CRf A6 CFf / CHf A7 SFf / SBf A8 SFf / SRf A9 SFf / SHf A10 EFf / FLf A11 EFf / FAf A12 EFf / FPf A13 CFf / FLf A14 CFf / FAf A15 CFf / FPf A16 SFf / FLf A17 SFf / FAf A18 SFf / FPf A19 Any two or more sums selected from A1 to A18 (e.g., A1 + A2, A1 + A3, A1 + A4, A2 + A3, A2 + A4, A3 + A4, A1 + A2 + A4, A1 + A3 + A4, A2 + A3 + A4, ...)
  • the product of any two or more sums selected from A1 to A18 and any other two or more sums selected from A1 to A18 e.g., (A1 + A2) * (A1 + A3), (A1 + A2) * (A1 + A4) , (A1 + A2) * (A2 + A3), (A1 + A2) * (A2 + A4), (A1 + A2) * (A3 + A4), (A1 + A3) * (A1 + A4), ( A1 + A3) * (A2 + A3), (A1 + A3) * (A2 + A4), (A1 + A3) * (A3 + A4), (A1 + A4) * (A2 + A3), (A1 + A4) * (A2 + A4), (A1
  • the first discriminating index for determining whether the vascular disease may include discriminating indexes A1 to A18.
  • the blood circulation diagnosis apparatus 100 uses parameters EFf, EBf, ERf, EHf, CFf, CBf, CRf, CHf, SFf, SBf, SRf, SHf, FLf, FAf, and FPf for pulse wave propagation time. To calculate the first discrimination index.
  • the determination indexes A1 to A18 may be calculated through Equation 1 below.
  • the discriminating indicators A19 to A22 may sum or multiply the above-mentioned indices of A1 to A18 in various combinations, multiply the sum of any two or more indices with the sum of any two or more indices, or It is calculated by summing the product of the product with any other two or more indicators.
  • the first determination index of the present invention includes the above A1 to A22 and its inverse 1 / A1 to 1 / A22.
  • the first discrimination indicator of the present invention performs operations such as multiplication, division, addition, and subtraction by using various combinations of A1 to A22 and its inverse 1 / A1 to 1 / A22. It can include derived indicators.
  • the apparatus for diagnosing blood circulation disorder calculates a second discrimination index for determining whether the type of vascular disease is a cardiovascular disease group or a cerebrovascular disease group using at least one of the parameters ECp, CFp, and PPI shown in Table 2. can do.
  • the second discrimination indicator may include discrimination indicators B1 to B7 and reciprocal 1 / B1 to 1 / B7.
  • Second discrimination indicator Contents B1 ECp B2 CFp B3 PPI-CFp B4 ECp / PPI B5 ECp / (PPI-CFp) B6 CFp / PPI B7 CFp / (PPI-CFp)
  • the discrimination index B1 is the mean value (ECp) of the pulse wave propagation time between the maximum value of the pulse wave measured in the carotid artery at any point of the ECG QRS interval
  • the discrimination index B2 is carotid artery It is the average value of the pulse wave propagation time (CFp) between the minimum value of the pulse wave measured at and the maximum value of the pulse wave measured at the carotid artery.
  • Discriminant index B3 is the mean value of the pulse wave propagation time (PPI) between the contiguous minimum points of the pulse waves measured in the carotid artery, or between the maximum points of the pulse waves measured in the carotid artery at the minimum value point of the pulse waves measured in the carotid artery. It is obtained by subtracting the average value of the pulse wave propagation time (CFp).
  • PPI pulse wave propagation time
  • Discrimination index B4 is the mean value of the pulse wave propagation time (ECp) between the maximum value points of the pulse waves measured in the carotid artery at any point in the ECG QRS interval between the minimum or maximum points of contiguous pulse waves measured in the carotid artery. It is the value obtained by dividing the average value of pulse wave propagation time (PPI).
  • the discrimination index B5 is a value obtained by dividing the discrimination index B3 from the average value ECp of the pulse wave propagation time between the maximum value points of the pulse waves measured in the carotid artery at any point in the ECG QRS section.
  • Discriminant B6 is the mean value of the pulse wave propagation time (CFp) between the minimum value point of the pulse wave measured in the carotid artery and the maximum value point of the pulse wave measured in the carotid artery. It is the value obtained by dividing the mean pulse propagation time (PPI) of the liver.
  • the discrimination index B7 is a value obtained by dividing the discrimination index B3 by the average value CFp of the pulse wave propagation time between the minimum value point of the pulse wave measured in the carotid artery and the maximum value point of the pulse wave measured in the carotid artery.
  • the apparatus for diagnosing blood circulation disorder 100 may calculate discrimination indicators B1 to B7 by using the following equation.
  • the blood circulation disorder diagnostic apparatus 100 diagnoses the blood circulation disorder using the blood circulation disorder determination indicator (S250).
  • the apparatus for diagnosing blood circulation disorder may diagnose blood circulation disorder of a target subject using at least one of the first and second discrimination indicators, and calculates the calculated discrimination indicator and the preset threshold range. By comparison, the blood circulation disorder is diagnosed.
  • the predetermined threshold range may be calculated by calculating each discrimination index using a plurality of clinical trial data, and setting the threshold range by index analysis and logistic regression analysis of the calculated discrimination index.
  • FIGS. 4A and 4B show the results of index analysis and logistic regression analysis of “A1 + A2 + A4 + A5” belonging to discrimination index A19 among the first discrimination indexes.
  • Figure 4a is a graph showing the analysis results of the indicators A1 + A2 + A4 + A5 according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4b is a logistic regression of the discrimination indicators A1 + A2 + A4 + A5 according to an embodiment of the present invention A graph showing the results of logistic regression.
  • FIG. 4B is a result of logistic regression analysis of the index analysis result of FIG. 4A.
  • the left and right boundary regions are defined according to a predetermined ratio (10% to the left and 20% to the right) based on an estimated probability of 50%.
  • the sensitivity and specificity of the disease group and the normal group were 90%.
  • Table 5 shows the threshold ranges of the determination indicators A1 + A2 + A4 + A5 according to FIGS. 4A and 4B.
  • the range of A1 + A2 + A4 + A5 indicator values corresponding to the boundary area ranges from 4.12 to 4.36, and if it exceeds 4.36, it corresponds to the normal group. If it is less than 4.12, it corresponds to the disease group.
  • the predetermined threshold range is an experimentally obtained value
  • the design can be changed by a person skilled in the art according to the results of clinical trials.
  • first and second discrimination indicators may include a plurality of discrimination indicators
  • blood circulation disorder may be diagnosed using at least one of the discrimination indicators included in each of the discrimination indicators.
  • the apparatus for diagnosing blood circulation disorder 100 may not only determine whether the subject has vascular disease by using any one of the discriminating indicators A1 to A22 (or reciprocal thereof), but also A1 to A22 (or reciprocal thereof). ) Can be used to determine whether the subject has vascular disease.
  • the apparatus for diagnosing blood circulation disorder 100 may determine whether the vascular disease of the subject is a cardiovascular disease or a cerebrovascular disease using the second discrimination indicator, and by using both the first discrimination index and the second discrimination index.
  • the vascular disease may be diagnosed together with the type of vascular disease.
  • the present invention can be used for the primary screening of the normal group and the cardiovascular disease group through a simple pulse transit time measurement in the future, the medical examination of the hospital, the well-being platform of current national concern ( It can be used in various parts such as wellness platform) and other personal health care programs.

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Abstract

본 발명은 맥파전달시간을 이용한 혈액순환장애 진단 장치 및 이를 이용한 혈액순환장애 진단 방법에 관한 것으로, 맥파전달시간을 이용한 혈액순환장애 진단 장치에 있어서, 혈액순환장애 진단 장치는 측정 대상자의 심전도 및 맥파를 측정하는 측정부, 상기 측정된 심전도의 Q파 지점부터 S파 지점까지의 QRS 구간 중 어느 한 지점, 맥파의 최대(peak)값 및 최소(foot)값 지점 중 적어도 어느 하나의 지점에 대한 시간정보를 검출하는 검출부, 상기 검출된 시간정보를 이용하여 맥파전달시간의 평균값을 연산하고, 상기 맥파전달시간의 평균값을 이용하여 혈관 질환 여부를 판별하는 제1 판별지표 및 혈관 질환의 종류가 심혈관질환군인지 뇌혈관질환군인지를 판별하는 제2 판별지표 중 적어도 어느 하나를 연산하는 연산부, 그리고 상기 제1 및 제2 판별지표 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 측정 대상자의 혈액순환장애를 진단하는 진단부를 포함한다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 맥파(Pulse wave)와 심전도(EKG)의 측정을 통하여 혈관 질환 위험도의 예측이 가능한바 비침습적이고 저렴한 비용으로 혈액순환장애를 측정할 수 있고, 간단한 맥파전달시간(Pulse transit time) 측정을 통해 정상군과 질환군을 1차 스크리닝하는데 활용될 수 있으며, 병의원의 건강검진, 웰빙 플렛폼(wellness platform), 기타 개인의 건강관리 프로그램 등 다양한 부분에서 활용이 가능하다.

Description

맥파전달시간을 이용한 혈액순환장애 진단 장치 및 이를 이용한 혈액순환장애 진단 방법
본 발명은 맥파전달시간을 이용한 혈액순환장애 진단 장치 및 이를 이용한 혈액순환장애 진단 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 다른 지점에서 측정된 맥파간의 맥파전달시간 또는 맥파와 심전도 사이의 전달시간을 이용하여 혈액순환장애를 측정하는 혈액순환장애 진단 장치 및 이를 이용한 혈액순환장애 진단 방법에 관한 것이다.
혈관은 우리 몸의 60조개 세포에 영양을 공급하는 생명줄이다. 인간의 생명을 유지하기 위해서는 심장의 박동에 의해 방출된 혈액을 동맥을 따라 신체 곳곳에 막힘 없이 흘려주고, 정맥을 통해 다시 심장으로 혈액을 돌려받는 과정이 필요하다. 이로써, 산소와 영양분을 신체의 각 조직에 공급하고, 대사를 통해 소비된 노폐물을 제거할 수 있다. 이처럼 혈관 건강은 우리 건강과 직결되는 부분으로 혈관관리를 잘못하면 심각한 질환을 초래할 수 있다.
하지만 최근 서구화된 식습관과 스트레스, 비만, 운동부족, 과식, 음주, 흡연 및 각종 환경오염물질 등으로 우리의 혈관은 점점 막혀가고 있다.
지방, 혈전, 플라크 등이 혈관 내벽에 쌓이면 염증을 일으키고 염증물질들이 쌓여 축적되어 혈관벽이 단단해지게 된다. 혈관벽에 축적물이 쌓여 혈관이 좁아지면 혈액과 산소공급 장애가 발생하며 다양한 혈관 질환들이 나타나게 된다. 예를 들어 대표적인 혈관 질환으로서 협심증, 심근경색, 뇌졸중, 하지동맥폐색증 등이 있다. 특히 생명유지에 핵심기관인 심장과 뇌에 충분한 혈액과 산소가 공급되지 못하면 신체마비 또는 급사가 유발될 수 있다.
우리나라만이 아니라 세계의 주요 사망원인으로 심혈관 질환 및 뇌혈관 질환이 꼽히고 있다. 이러한 혈관질환은 소리없이 진행되며 어느 이상 막힐 때까지 특별한 자각 증상이 없기 때문에 소홀히 할 경우 돌이킬 수 없는 상태에 이르게 된다. 그러므로 자각증상이 없는 경우에도 심혈관질환 및 뇌혈관질환 그리고 그 원인이 되는 동맥경화의 위험 요인을 조기에 진단하여 예방하는 것이 중요하다.
심혈관 상태 및 동맥 경화를 진단하기 위한 방법은 침습적인(invasive) 방법과 비 침습적인(non-invasive) 방법으로 나눌 수 있다. 침습적인 방법으로는 혈관에 조영제(contrast media)를 주입한 후 촬영하는 혈관 조영술, 도자(catheter)를 이용한 방법, 동맥 내 미세 초음파 영상술 등이 있다.
또한, 비 침습적인 방법으로는 자기공명 영상(MRI;magnetic resonance imaging), 컴퓨터 단층촬영(CT;computer tomography), 초음파 등을 이용한 영상 진단, 맥파 전달 속도(PWV,;pulse wave velocity) 측정법, 반사파에 의한 맥압 크기의 변화를 나타내는 AI(Augmentation Index) 측정법 등이 있다. 최근에는 주로 비침습적인 방법을 이용하여 혈관 상태의 진단에 많이 활용하고 있다.
맥파는 혈액이 심장에서 파상을 이루며 전파하는 파장을 그래프로 나타낸 것이다. 맥파전달시간은 두 동맥 박동처 사이를 맥파가 이동하는데 걸리는 시간을 의미하며, 맥파를 검출하는 두 지점 간의 혈관 길이를 전파된 시간차로 나눔으로써 맥파전달속도를 구할 수 있다. 동맥혈관이 딱딱해지면 맥파 전달 속도가 커지므로, 동맥 경화의 정량적 지표로 이용된다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 국내공개특허 제10-2013-0095664호(2013.08.28 공개)에 개시되어 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 서로 다른 지점에서 측정된 맥파간의 맥파전달시간 또는 맥파와 심전도 사이의 전달시간을 이용하여 혈액순환장애를 측정하는 혈액순환장애 진단 장치 및 이를 이용한 혈액순환장애 진단 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면 맥파전달시간을 이용한 혈액순환장애 진단 장치에 있어서, 혈액순환장애 진단 장치는 측정 대상자의 심전도 및 맥파를 측정하는 측정부, 상기 측정된 심전도의 Q파 지점부터 S파 지점까지의 QRS 구간 중 어느 한 지점, 맥파의 최대(peak)값 및 최소(foot)값 지점 중 적어도 어느 하나의 지점에 대한 시간정보를 검출하는 검출부, 상기 검출된 시간정보를 이용하여 맥파전달시간의 평균값을 연산하고, 상기 맥파전달시간의 평균값을 이용하여 혈관 질환 여부를 판별하는 제1 판별지표 및 혈관 질환의 종류가 심혈관질환군인지 뇌혈관질환군인지를 판별하는 제2 판별지표 중 적어도 어느 하나를 연산하는 연산부, 그리고 상기 제1 및 제2 판별지표 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 측정 대상자의 혈액순환장애를 진단하는 진단부를 포함한다.
상기 제1 판별지표는 중심부동맥의 맥파전달시간과 말단부동맥의 맥파전달시간의 비를 포함한다. 중심부동맥의 맥파전달시간과 말단부동맥의 맥파전달시간의 비는 중심부동맥의 맥파전달시간을 말단부동맥의 맥파전달시간으로 나눈 값이거나 그 값의 역수이다.
상기 중심부동맥의 맥파전달시간은 심장 또는 심장에 가까운 동맥으로부터 대퇴동맥부까지 맥파가 전달되는 시간이며, 일 실시예에 따르면 경동맥, 쇄골하동맥 또는 심장으로부터 대퇴동맥부까지 맥파가 전달되는 시간일 수 있다.
상기 말단부동맥의 맥파전달시간은 심장 또는 심장에 가까운 동맥으로부터 팔, 손목, 또는 손까지 맥파가 전달되는 시간, 또는 대퇴동맥부로부터 다리, 발목, 또는 발까지 맥파가 전달되는 시간이며, 일 실시예에 따르면 경동맥, 쇄골하동맥 또는 심장으로부터 팔, 손목, 또는 손까지 맥파가 전달되는 시간, 또는 대퇴동맥부로부터 다리, 발목, 또는 발까지 맥파가 전달되는 시간일 수 있다.
상기 제1 판별지표는 판별지표 A1 내지 A18 및 그의 역수인 1/A1 내지 1/A18를 포함하며, 상기 연산부는 아래의 수학식을 이용하여 상기 판별지표 A1 내지 A18를 연산할 수 있다.
Figure PCTKR2016005465-appb-I000001
여기서, EFf는 심전도의 QRS 구간 중 어느 한 지점과 대퇴동맥부에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, EBf는 심전도의 QRS 구간 중 어느 한 지점과 상완에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, ERf는 심전도의 QRS 구간 중 어느 한 지점과 요골에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, EHf는 심전도의 QRS 구간 중 어느 한 지점과 손에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, CFf는 경동맥과 대퇴동맥부에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, CBf는 경동맥과 상완에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, CRf는 경동맥과 요골에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, CHf는 경동맥과 손에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, SFf는 쇄골하동맥과 대퇴동맥부에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, SBf는 쇄골하동맥과 상완에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, SRf는 쇄골하동맥과 요골에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, SHf는 쇄골하동맥과 손에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, FLf는 대퇴동맥부와 다리에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, FAf는 대퇴동맥부와 발목에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, FPf는 대퇴동맥부와 발에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값을 의미한다.
사지에서의 맥파 측정은 사지의 전체 부위 (팔, 손목, 손, 다리, 발목 및 발)에서 맥파 측정이 가능한 모든 부위에서 수행될 수 있다. 예컨대, 다리에서의 맥파 측정은 대퇴동맥부 부위로부터 발목 부위 전까지의 부분 중 적어도 어느 한 부분에서 수행될 수 있고, 발에서의 맥파 측정은 발등, 발바닥 및 발가락 중 적어도 어느 한 부분에서 수행될 수 있고, 팔에서의 맥파 측정은 어깨에서부터 손목 부위 전까지의 부분 중 적어도 어느 한 부분에서 수행될 수 있고, 손에서의 맥파 측정은 손등, 손바닥 및 손가락 중 적어도 어느 한 부분에서 수행될 수 있다. 그 외에도 손목 (요골) 또는 발목에서도 맥파 측정이 수행될 수 있다.
상기 제1 판별지표는 판별지표 A19 내지 A22를 더 포함하며, 상기 연산부는, 상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상을 합하여 상기 A19를 연산하거나, 상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상을 곱하여 상기 A20을 연산하거나, 상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상의 합과 상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 또 다른 어느 2개 이상의 합을 곱하여 상기 판별지표 A21을 연산하거나, 상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상의 곱과 상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 또 다른 어느 2개 이상의 곱을 합하여 상기 판별지표 A22를 연산할 수 있다.
상기 연산부는, 심전도의 QRS 구간 중 어느 한 지점과 경동맥에서 측정된 맥파의 최대값 지점간의 맥파전달시간의 평균값(ECp), 경동맥에서 측정된 맥파의 최소값 지점과 최대값 지점 간의 맥파전달시간의 평균값(CFp) 및 경동맥에서 측정된 맥파의 연접한 최소값 지점 간 또는 최대값 지점 간의 맥파전달시간의 평균 값(PPI) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 제2 판별지표를 연산할 수 있다.
상기 제2 판별지표는 판별지표 B1 내지 B7 및 그의 역수인 1/B1 내지 1/B7을 포함하며, 상기 연산부는, 아래의 수학식을 이용하여 상기 판별지표 B1 내지 B7을 연산할 수 있다.
Figure PCTKR2016005465-appb-I000002
본 발명의 다른 실시예에 따른 혈액순환장애 진단 장치를 이용한 혈액순환장애를 진단 방법에 있어서, 혈액순환장애 진단 방법은 측정 대상자의 심전도 및 맥파를 측정하는 단계, 상기 측정된 심전도의 Q파 지점부터 S파 지점까지의 QRS 구간 중 어느 한 지점, 맥파의 최대(peak)값 및 최소(foot)값 지점 중 적어도 어느 하나의 지점에 대한 시간정보를 검출하는 단계, 상기 검출된 시간정보를 이용하여 맥파전달시간의 평균값을 연산하고, 상기 맥파전달시간의 평균값을 이용하여 혈관 질환 여부를 판별하는 제1 판별지표 및 혈관 질환의 종류가 심혈관질환군인지 뇌혈관질환군인지를 판별하는 제2 판별지표 중 적어도 어느 하나를 연산하는 단계, 그리고 상기 제1 및 제2 판별지표 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 측정 대상자의 혈액순환장애를 진단하는 단계를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 맥파(Pulse wave)와 심전도(EKG)의 측정을 통하여 혈관 질환 위험도의 예측이 가능한바 비침습적이고 저렴한 비용으로 혈액순환장애를 측정할 수 있다.
또한, 본 발명을 이용하여 향후 간단한 맥파전달시간(Pulse transit time) 측정을 통해 정상군과 심뇌혈관 질환군을 1차 스크리닝하는데 활용될 수 있으며, 병의원의 건강검진, 현재 국가적으로 관심사인 웰빙 플렛폼(wellness platform), 기타 개인의 건강관리 프로그램 등 다양한 부분에서 활용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 혈액순환장애 진단 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 혈액순환장애 진단 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 맥파전달시간을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 판별지표 A7의 지표 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 판별지표 A7의 로지스틱 회귀분석(logistic regression) 결과를 나타낸 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 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.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
먼저, 도 1을 통해 본 발명의 실시예에 따른 혈액순환장애 진단 장치(100)의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 혈액순환장애 진단 장치의 구성도이다.
도 1에서 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 혈액순환장애 진단 장치(100)는 측정부(110), 검출부(120), 연산부(130) 및 진단부(140)를 포함한다.
먼저, 측정부(110)는 측정 대상자의 심전도(EKG) 및 맥파(Pulse wave) 중 적어도 하나를 측정한다.
여기서, 맥파(Pulse wave)란 혈액이 심장에서 파상을 이루며 전파하는 파장으로서, 맥박이 말초 신경까지 전하여지면서 이루는 파동을 의미한다. 일반적으로 심장의 통작이나 혈관 내의 압력 등에 의해 좌우되며, 동맥 경화증이 있으면 이 파동의 형태가 변하고 전파 속도도 빨라진다.
구체적으로, 측정부(110)는 맥파 측정 센서를 이용하여 인체의 각 부위에서 맥파를 측정할 수 있다. 이때, 인체 각 부위는 목, 사지 및 몸통을 포함하며, 보다 구체적으로는 경동맥(Carotid artery), 쇄골하동맥(Subclavian artery), 대퇴동맥부(Femoral artery), 상완(Brachial artery), 요골(Radial artery), 팔(Arm), 손목(Wrist), 손(Hand), 다리(Leg), 발목(Ankle) 및 발(Feet)을 포함한다.
그리고, 심전도(EKG)란 심장활동에 의해 국소적으로 발생하는 전기변화를 기록한 것을 의미한다. 전기변화는 용적도체를 이루는 조직에 전해져 체표에 미치기 때문에 체표면에서도 기록할 수 있다. 보통 사람의 체표면의 특정 부위에 전극을 붙여 전위를 유도해 기록한다.
구체적으로, 측정부(110)는 인체의 심전도를 측정하며 이때 심전도의 측정법은 양손에서 유도된 도출방법, 오른손-왼발에서 유도된 도출방법, 왼손-왼발에서 유도된 도출방법, 단극유도에 의한 도출방법을 포함할 수 있으며, 상기의 도출 방법은 당업자라면 용이하게 실시할 수 있는 공지 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
그러면, 검출부(120)는 측정부(110)로부터 전달받은 맥파 및 심전도의 데이터를 이용하여, 맥파 및 심전도의 각 지점의 시간정보를 검출한다.
구체적으로, 검출부(120)는 측정된 맥파의 최대값 지점 및 최소값 지점 그리고 심전도의 QRS구간 중 어느 한 지점 중 적어도 어느 하나의 지점에 대한 시간 정보를 검출한다.
다음으로, 연산부(130)는 검출부(120)로부터 전달받은 시간정보를 이용하여 맥파전달시간의 평균을 계산한다.
그리고, 연산부(130)는 연산된 맥파전달시간의 평균값을 이용하여 혈관 질환 여부를 판별하는 제1 판별지표 및 혈관 질환의 종류가 심혈관질환군인지 뇌혈관질환군인지를 판별하는 제2 판별지표 중 적어도 어느 하나를 연산한다.
구체적으로, 연산부(130)는 맥파전달시간에 대한 파라미터 EFf, EBf, ERf, EHf, CFf, CBf, CRf, CHf, SFf, SBf, SRf, SHf, FLf, FAf, 및 FPf 중 적어도 어느 하나를 이용하여 제1 판별지표를 연산할 수 있으며, ECp, CFp 및 PPI 중 적어도 어느 하나를 이용하여 제2 판별지표를 연산할 수 있다.
그러면, 진단부(140)는 제1 판별지표 및 제2 판별지표 중 적어도 어느 하나를 이용하여 측정 대상자의 혈액순환장애를 진단한다. 이때, 진단부(140)는 연산된 판별지표와 각 판별지표에 대응하는 임계범위를 비교함으로써 혈액순환장애를 진단할 수 있다.
이하에서는 도 2를 통해 본 발명의 실시예에 따른 혈액순환장애 진단 장치(100)를 이용한 혈액순환장애 진단 방법에 대하여 살펴보도록 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 혈액순환장애 진단 방법의 순서도이다.
먼저, 혈액순환장애 진단 장치(100)는 측정 대상자의 심전도 및 맥파 중 적어도 어느 하나를 측정한다(S210). 이때, 혈액순환장애 진단 장치(100)는 심전도 측정 센서나 맥파 측정 센서를 이용하여 측정 대상자의 심전도 및 맥파를 측정할 수 있다.
한편, 혈액순환장애 진단 장치(100)는 측정 대상자의 각 신체 부위에서 맥파의 측정이 가능하다. 예를 들어, 혈액순환장애 진단 장치(100)는 측정 대상자의 경동맥(Carotid artery), 쇄골하동맥(Subclavian artery), 대퇴동맥부(Femoral artery), 상완(Brachial artery), 요골(Radial artery), 팔(Arm), 손목(Wrist), 손(Hand), 다리(Leg), 발목(Ankle) 및 발(Feet) 중 적어도 어느 한 부위에서 측정 대상자의 맥파를 측정할 수 있다.
그러면, 혈액순환장애 진단 장치(100)는 측정된 심전도 및 맥파 중 적어도 어느 하나에 대한 시간 정보를 검출한다(S220). 구체적으로, 혈액순환장애 진단 장치(100)는 맥파의 최대값(PEAK) 지점 및 최소값(FOOT) 지점 중 적어도 어느 한 지점의 시간 정보를 검출할 수 있으며, 심전도의 QRS 구간, 즉 심전도 신호의 Q파 지점부터 S파 지점까지의 구간 중 어느 한 지점에 대한 시간 정보를 검출할 수 있다.
한편, 측정 대상자로부터 측정된 심전도 신호는 심장의 수축 시작 시점인 Q지점, 심장 수축이 최대가 되는 R지점, 심장이 이완되는 시점인 S지점이 주기적으로 나타나는 파형으로 표현될 수 있다. 그리고, 맥파는 심장의 수축되기 시작하는 지점인 최소값(FOOT) 지점 및 심장이 이완되기 시작하는 지점인 최대값(PEAK) 지점이 주기적으로 나타나는 파형으로 표현될 수 있다.
그러므로, 혈액순환장애 진단 장치(100)가 검출하는 시간 정보는 복수개가 검출될 수 있다.
다음으로, 혈액순환장애 진단 장치(100)는 검출된 시간 정보를 이용하여 맥파전달시간의 평균값을 연산한다(S230).
맥파전달시간(PULSE TRANSIT TIME)이란, 일반적으로 심전도의 R지점으로부터 맥파의 기시점까지의 시간 차이를 의미한다. 본 발명에서는 심전도의 QRS구간 중 어느 한 지점으로부터 맥파의 최대값 지점 또는 최소값 지점까지의 시간차를 의미하며, 또한 맥파의 최대값 지점에서 최소값 지점까지의 시간차도 포함한다.
그러면, 도 3 및 표 1, 표 2를 통해 본 발명의 실시예에 따른 맥파전달시간의 연산 과정에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 맥파전달시간을 설명하기 위한 도면이며, 표 1 및 표 2는 본 발명에서의 맥파전달시간의 평균값에 대한 파라미터를 나타낸다.
구체적으로, 표 1은 제1 판별지표를 연산하는데 이용되는 맥파전달시간의 파라미터를 나타낸다.
파라미터 의미
EFf 심전도 QRS구간 중 어느 한 지점과 대퇴동맥부(femoral)에서 측정된 맥파의 최소값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
EBf 심전도 QRS구간 중 어느 한 지점에서 상완(brachial)에서 측정된 맥파의 최소값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
ERf 심전도 QRS구간 중 어느 한 지점에서 요골(radial)에서 측정된 맥파의 최소값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
EHf 심전도 QRS구간 중 어느 한 지점에서 손(hand)에서 측정된 맥파의 최소값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
CFf 경동맥(carotid)에서 측정된 맥파의 최소값 지점과 대퇴동맥부(femoral)에서 측정된 맥파의 최소값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
CBf 경동맥(carotid)에서 측정된 맥파의 최소값 지점과 상완(brachial)에서 측정된 맥파의 최소값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
CRf 경동맥(carotid)에서 측정된 맥파의 최소값 지점과 요골(radial)에서 측정된 맥파의 최소값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
CHf 경동맥(carotid)에서 측정된 맥파의 최소값 지점과 손(hand)에서 측정된 맥파의 최소값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
SFf 쇄골하동맥(subclavian)에서 측정된 맥파의 최소값 지점과 대퇴동맥부(femoral)에서 측정된 맥파의 최소값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
SBf 쇄골하동맥(subclavian)에서 측정된 맥파의 최소값 지점과 상완(brachial)에서 측정된 맥파의 최소값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
SRf 쇄골하동맥(subclavian)에서 측정된 맥파의 최소값 지점과 요골(radial)에서 측정된 맥파의 최소값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
SHf 쇄골하동맥(subclavian)에서 측정된 맥파의 최소값 지점과 손(hand)에서 측정된 맥파의 최소값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
FLf 대퇴동맥부(femoral)에서 측정된 맥파의 최소값 지점과 다리(leg)에서 측정된 맥파의 최소값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
FAf 대퇴동맥부(femoral)에서 측정된 맥파의 최소값 지점과 발목(ankle)에서 측정된 맥파의 최소값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
FPf 대퇴동맥부(femoral)에서 측정된 맥파의 최소값 지점과 발(feet)에서 측정된 맥파의 최소값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
먼저, 표 1의 파라미터 EFf, EBf, ERf, 및 EHf는 도 3의 (b)구간들의 시간의 평균값, 즉 각각 심전도의 QRS 구간((a)구간) 중 어느 한 지점에서부터 대퇴동맥부, 상완, 요골, 및 손에서 측정된 맥파의 최소값(FOOT) 지점까지의 시간차의 평균값을 의미한다.
그리고, 표 1의 파라미터 CFf, CBf, CRf, 및 CHf는 도 3의 (c)구간의 시간의 평균값, 즉 각각 경동맥에서 측정된 맥파의 최소값(FOOT) 지점에서부터 대퇴동맥부, 상완, 요골 및 손에서 측정된 맥파의 최소값(FOOT) 지점까지의 시간차의 평균값을 의미한다.
또한, 표 1의 파라미터 SFf, SBf, SRf, 및 SHf는 도 3의 (c)구간의 시간의 평균값, 즉 각각 쇄골하동맥에서 측정된 맥파의 최소값(FOOT) 지점에서부터 대퇴동맥부, 상완, 요골 및 손에서 측정된 맥파의 최소값(FOOT) 지점까지의 시간차의 평균값을 의미한다.
또한, 표 1의 파라미터 FLf, FAf, 및 FPf는 도 3의 (c)구간의 시간의 평균값, 즉 각각 대퇴동맥부에서 측정된 맥파의 최소값(FOOT) 지점에서부터 다리, 발목, 및 발에서 측정된 맥파의 최소값(FOOT) 지점까지의 시간차의 평균값을 의미한다.
다음으로, 표 2는 제2 판별지표를 연산하는데 이용되는 맥파전달시간에 대한 파라미터를 나타낸다.
파라미터 의미
ECp 심전도 QRS구간 중 어느 한 지점에서 경동맥(carotid)에서 측정된 맥파의 최대값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값
CFp 경동맥(carotid)에서 측정된 맥파의 최소값 지점에서 경동맥(carotid)에서 측정된 맥파의 최대값 지점 사이의맥파전달시간의 평균값
PPI 경동맥(carotid)에서 측정된 맥파의 연접한 최소값 지점 간 또는 최대값 지점 간의 맥파전달시간의 평균값
표 2의 파라미터 ECp는 도 3의 (d)구간들의 시간차의 평균값, 즉 심전도 QRS 구간((a)구간) 중 어느 한 지점에서 경동맥에서 측정된 맥파의 최대값(PEAK) 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값을 의미한다.
그리고, 파라미터 CFp는 도 3의 (e)구간들의 시간의 평균값, 즉 경동맥에서 측정된 맥파의 최소값(FOOT) 지점에서 경동맥에서 측정된 맥파의 최대값(PEAK) 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값을 의미한다.
그리고, 파라미터 PPI는 도 3의 (f-1)구간들의 평균값 또는 (f-2)구간들의 평균값, 즉 경동맥에서 측정된 맥파의 연접한 최대값 지점 간의 맥파전달시간의 평균값이나 연접한 최소값 지점 간의 맥파전달시간의 평균값을 의미한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 맥파전달시간에 대한 파라미터는 상기의 표 1 및 표 2에 나타난 파라미터 이외의 파라미터를 더 포함할 수 있다.
S230 단계에서 맥파전달시간의 평균값을 계산한 다음, 혈액순환장애 진단 장치(100)는 혈액순환장애 판별지표를 연산한다(S240). 여기서, 혈액순환장애 판별지표는 측정 대상자의 혈관 질환 여부를 판별하는 제1 판별지표 및 혈관 질환의 종류가 심혈관질환군인지 뇌혈관질환군인지를 판별하는 제2 판별지표를 포함한다.
그러면, 표 3을 통해 제1 판별지표에 대해 구체적으로 살펴본다. 표 3은 제1 판별지표를 나타낸 표이다. 본 발명에서의 제1 판별지표는 A1 내지 A22 및 그의 역수인 1/A1 내지 1/A22를 포함한다.
제1 판별지표 내용
A1 EFf/EBf
A2 EFf/ERf
A3 EFf/EHf
A4 CFf/CBf
A5 CFf/CRf
A6 CFf/CHf
A7 SFf/SBf
A8 SFf/SRf
A9 SFf/SHf
A10 EFf/FLf
A11 EFf/FAf
A12 EFf/FPf
A13 CFf/FLf
A14 CFf/FAf
A15 CFf/FPf
A16 SFf/FLf
A17 SFf/FAf
A18 SFf/FPf
A19 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상의 합(예: A1+A2, A1+A3, A1+A4, A2+A3, A2+A4, A3+A4, A1+A2+A4, A1+A3+A4, A2+A3+A4, ...)
A20 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상의 곱(예: A1*A2, A1*A3, A1*A4, A2*A3, A2*A4, A3*A4, A1*A2*A4, A1*A3*A4, A2*A3*A4, ...)
A21 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상의 합과 A1 내지 A18 중에서 선택된 또 다른 어느 2개 이상의 합의 곱(예: (A1+A2)*(A1+A3), (A1+A2)*(A1+A4), (A1+A2)*(A2+A3), (A1+A2)*(A2+A4), (A1+A2)*(A3+A4), (A1+A3)*(A1+A4), (A1+A3)*(A2+A3), (A1+A3)*(A2+A4), (A1+A3)*(A3+A4), (A1+A4)*(A2+A3), (A1+A4)*(A2+A4), (A1+A4)*(A3+A4), (A2+A3)*(A2+A4), (A2+A3)*(A3+A4), (A2+A4)*(A3+A4), ...)
A22 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상의 곱과 A1 내지 A18 중에서 선택된 또 다른 어느 2개 이상의 곱의 합(예: (A1*A2)+(A1*A3), (A1*A2)+(A1*A4), (A1*A2)+(A2*A3), (A1*A2)+(A2*A4), (A1*A2)+(A3*A4), (A1*A3)+(A1*A4), (A1*A3)+(A2*A3), (A1*A3)+(A2*A4), (A1*A3)+(A3*A4), (A1*A4)+(A2*A3), (A1*A4)+(A2*A4), (A1*A4)+(A3*A4), (A2*A3)+(A2*A4), (A2*A3)+(A3*A4), (A2*A4)+(A3*A4), ...)
표 3에서 나타난 바와 같이, 혈관 질환 여부를 판별하는 제1 판별지표는 판별지표 A1 내지 A18을 포함할 수 있다.
구체적으로, 혈액순환장애 진단 장치(100)는 맥파전달시간에 대한 파라미터 EFf, EBf, ERf, EHf, CFf, CBf, CRf, CHf, SFf, SBf, SRf, SHf, FLf, FAf, 및 FPf를 이용하여 제1 판별지표를 연산한다.
즉, 상기의 판별지표 A1 내지 A18는 아래의 수학식 1을 통해 연산될 수 있다.
Figure PCTKR2016005465-appb-M000001
그리고, 판별지표 A19 내지 A22는 위의 A1 내지 A18의 지표들을 다양한 조합으로 합하거나 곱하거나, 어느 2개 이상의 지표의 합과 다른 어느 2개 이상의 지표의 합을 곱하거나, 어느 2개 이상의 지표의 곱과 다른 어느 2개 이상의 지표의 곱을 합하여 연산된다.
본 발명의 제1 판별지표는 위의 A1 내지 A22 및 그의 역수인 1/A1 내지 1/A22를 포함한다.
위의 A1 내지 A22 이외에도, 본 발명의 제1 판별지표는 위의 A1 내지 A22 및 그의 역수인 1/A1 내지 1/A22의 다양한 조합을 사용하여 곱셈, 나눗셈, 덧셈, 뺄셈 등의 연산을 수행하여 도출한 지표를 포함할 수 있다.
또한, 혈액순환장애 진단 장치(100)는 표 2에서 나타난 파라미터 ECp, CFp 및 PPI 중 적어도 어느 하나를 이용하여 혈관 질환의 종류가 심혈관질환군인지 뇌혈관질환군지를 판별하는 제2 판별지표를 연산할 수 있다.
구체적으로, 제2 판별지표는 판별지표 B1 내지 B7 및 그의 역수인 1/B1 내지 1/B7을 포함할 수 있다.
제2 판별지표 내용
B1 ECp
B2 CFp
B3 PPI-CFp
B4 ECp/PPI
B5 ECp/(PPI-CFp)
B6 CFp/PPI
B7 CFp/(PPI-CFp)
표 4를 통해 제2 판별지표를 살펴보면, 판별지표 B1는 심전도 QRS구간 중 어느 한 지점에서 경동맥에서 측정된 맥파의 최대값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값(ECp)이 되고, 판별지표 B2는 경동맥에서 측정된 맥파의 최소값 지점에서 경동맥에서 측정된 맥파의 최대값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값(CFp)이 된다.
그리고, 판별지표 B3은 경동맥에서 측정된 맥파의 연접한 최소값 지점 간 또는 최대값 지점 간의 맥파전달시간의 평균값(PPI)에서 경동맥에서 측정된 맥파의 최소값 지점에서 경동맥에서 측정된 맥파의 최대값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값(CFp)을 뺀 값이 된다.
그리고, 판별지표 B4는 심전도 QRS구간 중 어느 한 지점에서 경동맥에서 측정된 맥파의 최대값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값(ECp)에서 경동맥에서 측정된 맥파의 연접한 최소값 지점 간 또는 최대값 지점 간의 맥파전달시간의 평균값(PPI)을 나눈 값이 된다.
그리고, 판별지표 B5는 심전도 QRS구간 중 어느 한 지점에서 경동맥에서 측정된 맥파의 최대값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값(ECp)에서 판별지표 B3을 나눈 값이 된다.
그리고, 판별지표 B6은 경동맥에서 측정된 맥파의 최소값 지점에서 경동맥에서 측정된 맥파의 최대값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값(CFp)에서 경동맥에서 측정된 맥파의 연접한 최소값 지점 간 또는 최대값 지점 간의 맥파전달시간의 평균값(PPI)을 나눈 값이 된다.
마지막으로, 판별지표 B7은 경동맥에서 측정된 맥파의 최소값 지점에서 경동맥에서 측정된 맥파의 최대값 지점 사이의 맥파전달시간의 평균값(CFp)에서 판별지표 B3을 나눈 값이 된다.
즉, 혈액순환장애 진단 장치(100)는 아래의 수학식을 이용하여 판별지표 B1 내지 B7을 연산할 수 있다.
Figure PCTKR2016005465-appb-M000002
S240 단계에서 판별지표를 연산한 다음, 혈액순환장애 진단 장치(100)는 혈액순환장애 판별지표를 이용하여 혈액순환장애를 진단한다(S250). 구체적으로, 혈액순환장애 진단 장치(100)는 제1 판별지표 및 제2 판별지표 중 적어도 어느 하나를 이용하여 측정 대상자의 혈액순환장애를 진단할 수 있으며, 연산된 판별지표와 기 설정된 임계범위를 비교하여 혈액순환장애를 진단한다.
본 발명의 실시예에 따르면 기 설정된 임계범위는 복수의 임상 실험 데이터를 이용하여 각 판별지표를 연산하고, 연산된 판별지표를 지표 분석 및 로지스틱 회귀분석하여 임계범위를 설정할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 제1 판별지표 중 판별지표 A19에 속하는 “A1+A2+A4+A5”의 지표 분석 및 로지스틱 회귀 분석 결과를 나타낸다. 도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 판별지표 A1+A2+A4+A5의 지표 분석 결과를 나타낸 그래프이고, 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 판별지표 A1+A2+A4+A5의 로지스틱 회귀분석(logistic regression) 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4a에 나타난 바와 같이, 혈관 질환군(1)의 경우 판별지표 A1+A2+A4+A5의 값은 4.12보다 낮은 3.75를 중심으로 집중되어 분포된 것을 볼 수 있고, 반면에 정상군(2)의 경우 판별지표 A1+A2+A4+A5의 값은 4.36보다 높은 4.75를 중심으로 분포된 것을 볼 수 있다.
그리고 도 4b는 도 4a의 지표 분석 결과를 로지스틱 회귀분석한 결과로서, 도 4b에서 나타난 바와 같이, 추정 확률 50%를 기준으로 일정 비율(좌로 10%, 우로 20%)에 따라 좌우의 경계 영역을 설정한 결과, 질환군과 정상군에 대한 민감도(sensitivity)와 특이도(specificity)가 각각 90%로 나타났다.
표 5는 도 4a 및 도 4b에 따른 판별지표 A1+A2+A4+A5의 임계범위를 나타낸 것이다.
A1+A2+A4+A5 진단기준
정상군 4.36 초과
경계영역 4.12 ~ 4.36
질환군 4.12 미만
표 5에서 보는 바와 같이, 경계영역에 해당하는 A1+A2+A4+A5 지표 값의 범위는 4.12내지 4.36의 범위에 해당하며, 4.36을 초과하는 경우 정상군에 해당하고. 4.12 미만인 경우에는 질환군에 해당하는 것으로 예시하였다.
한편, 기 설정된 임계범위는 실험적으로 획득된 값으로, 임상 실험의 결과 등에 따라 통상의 기술자에 의해 설계 변경이 가능하다.
한편, 제1 판별지표 및 제2 판별지표는 복수의 판별지표를 포함할 수 있으므로, 각각이 포함한 판별지표 중 적어도 어느 하나를 이용하여 혈액순환장애를 진단할 수 있다.
예를 들어, 혈액순환장애 진단 장치(100)는 판별지표 A1 내지 A22 (또는 그의 역수) 중 어느 하나만을 사용하여 측정 대상자의 혈관질환 여부를 판단할 수 있을 뿐만 아니라, A1 내지 A22 (또는 그의 역수)를 모두 사용하여 측정 대상자의 혈관 질환 여부를 판단할 수도 있다.
또한, 혈액순환장애 진단 장치(100)는 제2 판별지표를 이용하여 측정대상자의 혈관질환이 심혈관질환인지 뇌혈관질환인지를 판단할 수 있으며, 제1 판별지표와 제2 판별지표를 모두 사용하여 측정 대상자의 혈관질환 여부와 혈관 질환 종류를 함께 진단할 수도 있다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 맥파(Pulse wave)와 심전도(EKG)의 측정을 통하여 혈관 질환 위험도의 예측이 가능한바 비침습적이고 저렴한 비용으로 혈액순환장애를 측정할 수 있다.
또한, 본 발명을 이용하여 향후 간단한 맥파전달시간(Pulse transit time) 측정을 통해 정상군과 심뇌혈관 질환군을 1차 스크리닝하는데 활용될 수 있으며, 병의원의 건강검진, 현재 국가적으로 관심사인 웰빙 플렛폼(wellness platform), 기타 개인의 건강관리 프로그램 등 다양한 부분에서 활용이 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
[부호의 설명]
100 : 혈액순환장애 진단 장치 110 : 측정부
120 : 검출부 130 : 연산부
140 : 진단부

Claims (18)

  1. 맥파전달시간을 이용한 혈액순환장애 진단 장치에 있어서,
    측정 대상자의 심전도 및 맥파를 측정하는 측정부,
    상기 측정된 심전도의 Q파 지점부터 S파 지점까지의 QRS 구간 중 어느 한 지점, 맥파의 최대(peak)값 지점 및 최소(foot)값 지점 중 적어도 어느 하나의 지점에 대한 시간정보를 검출하는 검출부,
    상기 검출된 시간정보를 이용하여 맥파전달시간의 평균값을 연산하고, 상기 맥파전달시간의 평균값을 이용하여 혈관 질환 여부를 판별하는 제1 판별지표 및 혈관 질환의 종류가 심혈관질환군인지 뇌혈관질환군인지를 판별하는 제2 판별지표 중 적어도 어느 하나를 연산하는 연산부, 그리고
    상기 제1 및 제2 판별지표 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 측정 대상자의 혈액순환장애를 진단하는 진단부를 포함하는 혈액순환장애 진단 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 판별지표는 중심부동맥의 맥파전달시간과 말단부동맥의 맥파전달시간의 비인, 혈액순환장애 진단 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 중심부동맥의 맥파전달시간은 심장 또는 심장에 가까운 동맥으로부터 대퇴동맥부까지 맥파가 전달되는 시간인, 혈액순환장애 진단 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 말단부동맥의 맥파전달시간은
    심장 또는 심장에 가까운 동맥으로부터 팔, 손목, 또는 손까지 맥파가 전달되는 시간; 또는
    대퇴동맥부로부터 다리, 발목, 또는 발까지 맥파가 전달되는 시간인,
    혈액순환장애 진단 장치.
  5. 청구항 3 또는 4에 있어서,
    상기 심장에 가까운 동맥은 경동맥 또는 쇄골하동맥인, 혈액순환장애 진단 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 판별지표는 판별지표 A1 내지 A18 및 그의 역수인 1/A1 내지 1/A18을 포함하며,
    상기 연산부는,
    아래의 수학식을 이용하여 상기 판별지표 A1 내지 A18을 연산하는 혈액순환장애 진단 장치:
    Figure PCTKR2016005465-appb-I000003
    (여기서, EFf는 심전도의 QRS 구간 중 어느 한 지점과 대퇴동맥부에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, EBf는 심전도의 QRS 구간 중 어느 한 지점과 상완에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, ERf는 심전도의 QRS 구간 중 어느 한 지점과 요골에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, EHf는 심전도의 QRS 구간 중 어느 한 지점과 손에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, CFf는 경동맥과 대퇴동맥부에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, CBf는 경동맥과 상완에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, CRf는 경동맥과 요골에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, CHf는 경동맥과 손에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, SFf는 쇄골하동맥과 대퇴동맥부에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, SBf는 쇄골하동맥과 상완에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, SRf는 쇄골하동맥과 요골에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, SHf는 쇄골하동맥과 손에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, FLf는 대퇴동맥부와 다리에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, FAf는 대퇴동맥부와 발목에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, FPf는 대퇴동맥부와 발에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값을 의미한다.)
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 판별지표는 판별지표 A19 내지 A22 및 그의 역수인 1/A19 내지 1/A22를 더 포함하며,
    상기 판별지표를 연산하는 단계는,
    상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상을 합하여 상기 A19를 연산하거나,
    상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상을 곱하여 상기 A20을 연산하거나,
    상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상의 합과 상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 또 다른 어느 2개 이상의 합을 곱하여 상기 판별지표 A21을 연산하거나,
    상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상의 곱과 상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 또 다른 어느 2개 이상의 곱을 합하여 상기 판별지표 A22를 연산하는, 혈액순환장애 진단 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 연산부는,
    심전도의 QRS 구간 중 어느 한 지점과 경동맥에서 측정된 맥파의 최대값 지점간의 맥파전달시간의 평균값(ECp), 경동맥에서 측정된 맥파의 최소값 지점과 최대값 지점 간의 맥파전달시간의 평균값(CFp) 및 경동맥에서 측정된 맥파의 연접한 최소값 지점 간 또는 최대값 지점 간의 맥파전달시간의 평균 값(PPI) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 제2 판별지표를 연산하는 혈액순환장애 진단 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 판별지표는 판별지표 B1 내지 B7 및 그의 역수인 1/B1 내지 1/B7을 포함하며,
    상기 연산부는,
    아래의 수학식을 이용하여 상기 판별지표 B1 내지 B7을 연산하는 혈액순환장애 진단 장치:
    Figure PCTKR2016005465-appb-I000004
  10. 혈액순환장애 진단 장치를 이용한 혈액순환장애를 진단 방법에 있어서,
    측정 대상자의 심전도 및 맥파를 측정하는 단계,
    상기 측정된 심전도의 Q파 지점부터 S파 지점까지의 QRS 구간 중 어느 한 지점, 맥파의 최대(peak)값 지점 및 최소(foot)값 지점 중 적어도 어느 하나의 지점에 대한 시간정보를 검출하는 단계,
    상기 검출된 시간정보를 이용하여 맥파전달시간의 평균값을 연산하고, 상기 맥파전달시간의 평균값을 이용하여 혈관 질환 여부를 판별하는 제1 판별지표 및 혈관 질환의 종류가 심혈관질환군인지 뇌혈관질환군인지를 판별하는 제2 판별지표 중 적어도 어느 하나를 연산하는 단계, 그리고
    상기 제1 및 제2 판별지표 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 측정 대상자의 혈액순환장애를 진단하는 단계를 포함하는 혈액순환장애 진단 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 판별지표는 중심부동맥의 맥파전달시간과 말단부동맥의 맥파전달시간의 비인, 혈액순환장애 진단 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 중심부동맥의 맥파전달시간은 심장 또는 심장에 가까운 동맥으로부터 대퇴동맥부까지 맥파가 전달되는 시간인, 혈액순환장애 진단 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 말단부동맥의 맥파전달시간은
    심장 또는 심장에 가까운 동맥으로부터 팔, 손목, 또는 손까지 맥파가 전달되는 시간; 또는
    대퇴동맥부로부터 다리, 발목, 또는 발까지 맥파가 전달되는 시간인, 혈액순환장애 진단 방법.
  14. 청구항 12 또는 13에 있어서,
    상기 심장에 가까운 동맥은 경동맥 또는 쇄골하동맥인, 혈액순환장애 진단 방법.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 판별지표는 판별지표 A1 내지 A18 및 그의 역수인 1/A1 내지 1/A18을 포함하며,
    상기 연산부는,
    아래의 수학식을 이용하여 상기 판별지표 A1 내지 A18을 연산하는 혈액순환장애 진단 방법:
    Figure PCTKR2016005465-appb-I000005
    (여기서, EFf는 심전도의 QRS 구간 중 어느 한 지점과 대퇴동맥부에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, EBf는 심전도의 QRS 구간 중 어느 한 지점과 상완에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, ERf는 심전도의 QRS 구간 중 어느 한 지점과 요골에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, EHf는 심전도의 QRS 구간 중 어느 한 지점과 손에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, CFf는 경동맥과 대퇴동맥부에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, CBf는 경동맥과 상완에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, CRf는 경동맥과 요골에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, CHf는 경동맥과 손에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, SFf는 쇄골하동맥과 대퇴동맥부에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, SBf는 쇄골하동맥과 상완에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, SRf는 쇄골하동맥과 요골에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, SHf는 쇄골하동맥과 손에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, FLf는 대퇴동맥부와 다리에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, FAf는 대퇴동맥부와 발목에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값, FPf는 대퇴동맥부와 발에서 측정된 맥파의 최소값 지점간의 맥파전달시간의 평균값을 의미한다.)
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 판별지표는 판별지표 A19 내지 A22 및 그의 역수인 1/A19 내지 1/A22를 더 포함하며,
    상기 판별지표를 연산하는 단계는,
    상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상을 합하여 상기 A19를 연산하거나,
    상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상을 곱하여 상기 A20을 연산하거나,
    상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상의 합과 상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 또 다른 어느 2개 이상의 합을 곱하여 상기 판별지표 A21을 연산하거나,
    상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 어느 2개 이상의 곱과 상기 A1 내지 A18 중에서 선택된 또 다른 어느 2개 이상의 곱을 합하여 상기 판별지표 A22를 연산하는, 혈액순환장애 진단 방법.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 연산부는,
    심전도의 QRS 구간 중 어느 한 지점과 경동맥에서 측정된 맥파의 최대값 지점간의 맥파전달시간의 평균값(ECp), 경동맥에서 측정된 맥파의 최소값 지점과 최대값 지점 간의 맥파전달시간의 평균값(CFp) 및 경동맥에서 측정된 맥파의 연접한 최소값 지점 간 또는 최대값 지점 간의 맥파전달시간의 평균 값(PPI) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 제2 판별지표를 연산하는 혈액순환장애 진단 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제2 판별지표는 판별지표 B1 내지 B7 및 그의 역수인 1/B1 내지 1/B7을을 포함하며,
    상기 연산부는,
    아래의 수학식을 이용하여 상기 판별지표 B1 내지 B7을 연산하는 혈액순환장애 진단 방법:
    Figure PCTKR2016005465-appb-I000006
PCT/KR2016/005465 2016-02-25 2016-05-24 맥파전달시간을 이용한 혈액순환장애 진단 장치 및 이를 이용한 혈액순환장애 진단 방법 Ceased WO2017146303A1 (ko)

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