WO2020171473A1 - Eit 전극을 이용한 측정장치 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a measuring device using an EIT electrode, and more specifically, to a measuring device using an EIT electrode capable of improving economy and ease of use due to one-time use and improving measurement accuracy.
  • the bioimpedance test is a method of passing a minute current through an electrode attached to the body and measuring the voltage to test the body composition based on the value of the change in electrical signal (bio impedance value) by cell membranes and tissues. , Body mass, basal metabolism, body moisture, metabolic activity, bone minerals and plasma, etc. are used to test the health status of the body.
  • EIT Electrical Impedance Tomography
  • the subject wears a vest or belt type device equipped with a plurality of EIT electrodes.
  • the device equipped with the EIT electrode was used many times, there was a risk of bacterial infection, including sweat and body odor of other subjects.
  • the device is to be applied to a severely injured patient, it is difficult to attach a plurality of EIT electrodes to the patient.
  • An object of the present invention is to provide a measuring device using an EIT electrode that is economical and improved measurement convenience by using a replaceable electrode after one use.
  • Another object of the present invention is to provide a measuring device using an EIT electrode capable of measuring various parts and improving measurement accuracy by changing an electrode part according to a measurement condition.
  • a measuring device using an EIT electrode according to the present invention for achieving the above object includes at least one electrode part that can be closely attached to the skin by supporting at least one EIT electrode, and electric impedance image information by sensing a signal measured from the electrode part. And a sensor unit for measuring, and the electrode unit is connected to the sensor unit and used once, and then separated from the sensor unit and replaced.
  • the electrode unit includes at least one electrode support of a pad type that supports the at least one EIT electrode and extends in a longitudinal direction so as to be in close contact with the skin, and the electrode support provides an electrical connection with the EIT electrode.
  • An electrode line for may be provided.
  • At least one end of the electrode support may be connected to the sensor unit to electrically connect the EIT electrode and the sensor unit to each other.
  • an adhesive means for attaching the electrode support to the skin is provided on one surface of the electrode support where the at least one EIT electrode is supported, and the adhesive means exposes the at least one EIT electrode to contact the skin.
  • the exposed hole may be formed through.
  • a plurality of EIT electrodes are provided in a sticker type having adhesive force and are individually adhered to the skin, and the plurality of EIT electrodes may be connected to the sensor unit through respective connection lines.
  • the electrode unit may include at least one electrode support connectable to the sensor unit and at least one electrode line extending from the electrode support to electrically connect the electrode support and the at least one EIT electrode, respectively.
  • the at least one electrode line may have different lengths extending from the electrode support.
  • the at least one EIT electrode may be provided with a display body on which an identification color or picture is formed, and the electrode part may be provided with a barcode or a radio frequency identification (RFID) tag for providing information on the EIT electrode.
  • RFID radio frequency identification
  • At least one sensor unit may be provided, and a plurality of electrode units may be provided to be simultaneously connected to the at least one sensor unit.
  • the sensor unit is attached to the skin and is connected to a reference electrode that provides a reference of the electrode potential measured by the electrode unit, and the reference electrode is mounted on the sensor unit, so that the adhesion of the reference electrode As a result, the sensor unit may be attached to the skin.
  • the sensor unit is connected to a reference electrode that provides a reference of the electrode potential measured by the electrode unit, and the sensor unit is adjacent to the electrode unit and the reference electrode so as to be connectable through the reference electrode and an electrode line. Can be placed on a reference electrode that provides a reference of the electrode potential measured by the electrode unit, and the sensor unit is adjacent to the electrode unit and the reference electrode so as to be connectable through the reference electrode and an electrode line. Can be placed on a reference electrode that provides a reference of the electrode potential measured by the electrode unit, and the sensor unit is adjacent to the electrode unit and the reference electrode so as to be connectable through the reference electrode and an electrode line. Can be placed on a reference electrode that provides a reference of the electrode potential measured by the electrode unit, and the sensor unit is adjacent to the electrode unit and the reference electrode so as to be connectable through the reference electrode and an electrode line. Can be placed on a reference electrode that provides a reference of the electrode potential measured by the electrode unit, and the sensor unit is adjacent to the electrode unit and the reference electrode so as to be connectable through
  • a plurality of EIT electrodes may be provided, and any one of the plurality of EIT electrodes may be provided as a reference electrode that provides a reference of the electrode potential measured by the electrode unit and may be connected to the sensor unit.
  • the present invention having the configuration as described above, first, by connecting the disposable electrode unit to the sensor unit interchangeably after one use, it is possible to improve the existing problems such as bacterial infection due to the one use of the electrode unit. You can improve the reliability.
  • the electrode unit can be replaced in response to various measurement conditions, so that measurement diversity can be secured and measurement accuracy can be improved.
  • the replacement operation for connecting and separating the electrode part by the user to the sensor part is easy, so that the convenience of use is excellent.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a measuring device using an EIT electrode in a first preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view schematically illustrating an electrode part shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing a top view, a side view, and a bottom view of the electrode portion shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing a modified example of the electrode portion shown in FIG. 2.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view schematically enlarged and exploded of the sensor unit shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a state in which a reference electrode is provided on the other surface of the sensor connector shown in FIG. 5.
  • FIG. 7A and 7B are diagrams schematically showing a state in which an electrode part and a sensor part are attached to the skin of a subject.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing a state in which a measuring device using an EIT electrode according to a second embodiment of the present invention is attached to a subject.
  • FIG. 9 are plan views schematically showing various modified examples of the electrode unit shown in FIG. 8.
  • FIG. 10 is a plan view schematically illustrating a state in which the electrode part shown in FIG. 9 is connected to the electrode protector.
  • FIG. 11 is a plan view schematically showing an electrode part of a measuring device using an EIT electrode according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram schematically showing a state in which the electrode shown in FIG. 11 is attached to the skin of a subject.
  • FIG. 13 is a plan view schematically showing an electrode part of a measuring device using an EIT electrode according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram schematically showing a state in which the electrode shown in FIG. 13 is attached to the skin of a subject.
  • a measuring device 1 using an EIT electrode includes an electrode unit 10 and a sensor unit 20.
  • the measuring device 1 using the EIT electrode described in the present embodiment is shown and described as being attached to the skin S (see FIG. 7) of the subject to measure the amount of lung respiration and cardiac output.
  • the present invention is not limited thereto, and the measuring device 1 using the EIT electrode can detect any one of various biometric information such as body fat, body cells, water content, bone minerals, plasma, and basal metabolism, as well as lung respiration and cardiac output. It is natural that it can be modified to measure and monitor.
  • the electrode unit 10 includes at least one EIT electrode 11 capable of being in close contact with the skin S.
  • Such an electrode unit 10 includes an EIT electrode 11 and an electrode support 13 as shown in FIGS. 2 and 3.
  • FIGS. 2 and 3 Here, (a) of FIG. 3 is a top view, (b) is a side view, and (c) is a bottom view of the electrode unit 10.
  • a plurality of EIT electrodes 11 may be provided as shown in FIG. 2, and may be arranged in a row so as to be spaced apart from each other in the longitudinal direction. However, it is not limited to the illustration of FIG. 2, and the EIT electrode 11 may be provided in a single number, or a plurality of EIT electrodes 11 may be provided so as to be spaced apart from each other in multiple rows or rows.
  • the electrode support 13 supports at least one EIT electrode 11, extends in the longitudinal direction, and has a thin strip shape so as to be in close contact with the skin S.
  • one EIT electrode 11 or a plurality of EIT electrodes 11 are provided on the electrode support 13 to be spaced apart from each other, and an electrode line 14 for electrical connection with the EIT electrode 11 may be formed. have.
  • the electrode line 14 is provided in the electrode support 13 supporting the EIT electrode 11 so that the electronic circuit is located near the EIT electrode 11, thereby improving the quality of measurement data in the EIT photographing method. You can make it.
  • At least one electrode support 13 is provided, connected to the sensor unit 20 attached to the subject's skin S, and is separated from the sensor unit 20 after use and disposed of.
  • a display 12 for user identification is provided on the plurality of EIT electrodes 11.
  • the display body 12 may be formed in an identifiable image or color to indicate the position to which the EIT electrode 11 is applied or the position of the embedded EIT electrode 11. Although a plurality of such display bodies 12 are shown to be provided corresponding to each of the plurality of EIT electrodes 11, only some of the plurality of EIT electrodes 11 may be provided.
  • a plurality of EIT electrodes 11 are supported on one electrode support 13, and the EIT electrode 11 is attached to the first electrode region 11a attached to the front surface of the subject and the rear surface of the subject. It can be distinguished by the second electrode region 11b.
  • the EIT electrode 11 is attached to the first electrode region 11a attached to the front surface of the subject and the rear surface of the subject. It can be distinguished by the second electrode region 11b.
  • four first and second electrode regions 11a and 11b are each provided, and a total of eight EIT electrodes 11 are supported on the electrode support 13, but the EIT shown in FIG. It is natural that the number of electrodes 11 is not limited.
  • the electrode support 13 shown in FIGS. 2 and 3 is provided in at least one pair, and each end 13a is connected to the sensor unit 20.
  • the other end 13b of the electrode support 13 is in close contact with the skin S along the circumference of the subject (see FIG. 7 ). Accordingly, a total of 16 EIT electrodes 11 are attached to the subject to apply current to the subject in a 16-channel method.
  • an insert 15 that is inserted into the sensor unit 20 and can be electrically connected may be provided at one end 13a of the electrode support 13, an insert 15 that is inserted into the sensor unit 20 and can be electrically connected may be provided.
  • the insert 15 is electrically connected to the plurality of EIT electrodes 11 through the electrode line 14, and has a connection body 15a connected to the sensor unit 20, and the connection body 15a is It is supported by the insertion housing 15b and is protected by the reinforcing material 15c.
  • the first and second electrode regions 11a and 11b have two or more different colors and pictures, thereby guiding the identification of the user.
  • a blue display 12 is provided on the EIT electrode 11 of the first electrode region 11a provided on the one end 13a side of the electrode support 13, and the other end of the electrode support 13 (
  • a red indicator 12 is provided on the EIT electrode 11 of the second electrode region 11b provided on the 13b) side to guide identification of the one end 13a connected to the sensor unit 20.
  • a display body 12 of the front surface of the body is provided in the first electrode region 11a to be attached to the subject's front surface, and In the second electrode region 11b to be attached, a display body 12 of a picture on the back side of the body may be provided.
  • the EIT electrode 11 of the first and second electrode regions 11a and 11b is provided with an identification power to the user by the display 12 having at least two colors and pictures, and the EIT electrode 11
  • the color and picture of the display 12 can be variously changed as shown in FIG. 4 according to the applied part and condition.
  • the electrode support 13 may be provided as a sticker having self-adhesive strength or a pad type that can be in close contact with the skin S.
  • the electrode support 13 is attached to the skin S by having a pad shape in which the bonding means 16 is stacked on the electrode support 13.
  • the bonding means 16 has a strip shape extending in the longitudinal direction so as to correspond to the electrode support 13, and an exposed hole 16a for exposing the EIT electrode 11 supported on the electrode support 13 to the outside penetrates Is formed.
  • the lower surface of the electrode part 10, that is, the adhesive surface of the adhesive means 16, for the protection of the EIT electrode 11 and the adhesion before being attached to the skin S of the subject. It is preferable that the protective film 17 is attached to the adhesive surface.
  • a plurality of EIT electrodes 11 are supported on the electrode support 13, and the plurality of EIT electrodes 11 are exposed through the exposed holes 16a of the bonding means 16. It is protected by the protective film 17 in the state. Thereafter, when affixed to the subject's skin (S), the protective film 17 is separated from the adhesive means 16, and the plurality of EIT electrodes 11 are attached to the electrode support 13 by the adhesive force of the adhesive means 16. ) Is supported in the skin (S).
  • the electrode unit 10 may be provided with a barcode or a radio frequency identification (RFID) tag capable of providing information such as information such as whether a genuine product is genuine, a measurement part, or a measurement object.
  • RFID radio frequency identification
  • the barcode or RFID tag of the electrode unit 10 may provide information through electrical signal exchange with an external electronic device.
  • the sensor unit 20 is selectively connected to the electrode unit 10 to sense a signal measured from the connected electrode unit 10 to measure body composition such as lung respiration and cardiac output of the subject. As shown in FIG. 5, the sensor unit 20 includes a sensor 21 and a sensor connector 22.
  • the sensor 21 senses a signal input from the electrode unit 10.
  • the sensor 21 measures the impedance by injecting current into the EIT electrode 11 of the electrode unit 10 to sense the amount of lung breathing and cardiac output of the subject.
  • the sensor connector 22 is electrically connected to the connection port 23 provided on the sensor 21 to interconnect the external electronic device and the sensor 21.
  • the sensor connector 22 is provided with a connection port 25 for exchanging signals with an electronic device M (see FIG. 7) such as a display device such as an external monitor or a control device.
  • an electronic device M see FIG. 7
  • electrical signals can be exchanged with the outside through the connection port 25, and power may be supplied to the sensor 21.
  • insertion holes 24 to which the inserts 15 of the electrode unit 10 are inserted and connected are provided on both sides of the sensor 21, insertion holes 24 to which the inserts 15 of the electrode unit 10 are inserted and connected are provided. At this time, it is illustrated and illustrated that the electrode unit 10 is connected to the sensor unit 20 by coupling the insert 15 shown in Figs. 3 and 4 to the insertion port 24 in a buckle manner.
  • the connection method of the electrode unit 10 to the unit 20 can be variously modified.
  • the sensor unit 20 may be connected to the electrode unit 10 after being attached to the subject's skin S by having an adhesive means having adhesive force.
  • a reference electrode 26 for providing a reference of the electrode potential measured by the electrode unit 10 is provided on the sensor unit 20, and the sensor is applied by the adhesive force of the reference electrode 26. (21) is shown and illustrated as being attached to the skin (S).
  • the sensor unit 20 is attached to the skin S using the adhesive force of the reference electrode 26.
  • the first snap 27 is provided on the sensor 21 of the sensor unit 20, and the first snap 27 is provided on the reference electrode 26.
  • a second snap 28 corresponding to) is provided, so that the reference electrode 26 is mounted on the sensor 21 by mutual coupling of the first and second snaps 27 and 28. It is natural that the coupling method of the sensor 21 and the reference electrode 26 is not limited to the illustrated example.
  • the reference electrode 26 is shown to be integrally provided with the sensor 21, but is not limited thereto. That is, although not shown in detail, the reference electrode 26 is provided separately from the sensor 21 and attached to the skin S of the subject at a position separated from the sensor 21 to determine the reference of the measured electrode potential of the electrode unit 10. You can also provide. In addition, a modified embodiment in which any one of the plurality of EIT electrodes 11 is provided as a reference electrode and is connected to the sensor unit 20 is also possible.
  • the sensor unit 20 when the sensor unit 20 does not use the adhesive force of the reference electrode 26, the sensor unit 20 is provided on the attachment surface to which an adhesive means such as double-sided tape is attached to the skin S, The portion 20 may be attached to the skin (S).
  • an adhesive means such as double-sided tape
  • the portion 20 may be attached to the skin (S).
  • a modified example in which the sensor unit 20 is provided with a separate adhesive means together with the adhesive force of the reference electrode 26 and is double-attached to the skin S is also possible.
  • the sensor unit 20 is placed near the subject so that it is not attached to the skin S but is connected to the electrode unit 10 is possible.
  • the sensor unit 20 is positioned on the skin S of the subject to be measured.
  • the sensor unit 20 is attached to the skin S of the subject using the adhesive force of the reference electrode 26.
  • the electrode unit 10 is connected to the sensor unit 20. More specifically, electrode supports 13 supporting the eight EIT electrodes 11 shown in FIGS. 2 and 3 are provided in a pair, and one end 13a of each of the pair of electrode supports 13 is a sensor ( It is connected by being inserted into the insertion port 24 of 21). In addition, as shown in (b) of FIG. 7, the other end 13b of each of the pair of electrode supports 13 is attached to the skin S along the circumference of the subject.
  • the user identifies the plurality of EIT electrodes 11 with the image and color of the display 12 and connects the electrode 10 with the sensor 20. More specifically, the user attaches the first electrode region 11a to be positioned on the front of the subject, and connects the electrode unit 10 to the sensor unit 20 so that the second electrode region 11b is positioned on the back of the subject. will be.
  • the electrode support 13 is attached to the skin S by the adhesive force of the adhesive means 16 from which the protective film 17 is separated, the exposed hole 16a of the adhesive means 16 The EIT electrode 11 exposed through) is in direct contact with the skin S to apply a current.
  • the electrode unit 10 When the electrode unit 10 is connected to the sensor unit 20 in this way, the electrode unit 10 passes a minute current into the body of the subject, and the sensor unit 20 senses the change in the electric signal to detect the subject’s lung respiration and cardiac output. It measures biometric information such as.
  • the measured information is provided through an external line (L) to an external device (M) such as a monitor provided outside.
  • the electrode unit 10 is separated from the sensor unit 20 and disposed of, so that it is used once. Thereafter, when the subject's lung respiration and cardiac output are to be measured again, a new electrode unit 10 is connected to the attached sensor unit 20 to measure the body composition, and then separate again and discarded. In this way, since only the electrode unit 10, which is relatively inexpensive compared to the sensor unit 20, is discarded after being used once, it is excellent in applicability to various measurement conditions without bacterial infection and is economical.
  • FIG. 8 a measuring apparatus 100 using an EIT electrode according to a second preferred embodiment of the present invention is schematically shown.
  • the measuring apparatus 100 using the EIT electrode according to the second embodiment includes an electrode unit 110 and a sensor unit 120.
  • the configuration of the sensor unit 120 is similar to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 7, a detailed description will be omitted.
  • a plurality of EIT electrodes 111 are provided on the electrode supports 113a, 113b, 113c, and 113d.
  • an electrode line 114 is provided on the electrode support 113 to electrically connect the plurality of EIT electrodes 111 to each other.
  • the plurality of EIT electrodes 111 can be identified by the display body 112.
  • the electrode unit 110 applies current to the subject in a type of sticker electrode method.
  • the number of electrode units 110 attached to the subject is not limited to the illustrated example.
  • a plurality of electrode units 110 such as stickers may be attached to the subject's skin S and simultaneously connected to one sensor unit 120 through a connection line 119.
  • a single sensor unit 120 is provided and is connected to the plurality of electrode units 110 through a connection line 119 in a state attached to the skin S of the subject.
  • the sensor unit 120 senses the electric signal change values provided from the plurality of electrode units 110 and provides the measured electric impedance photographing information to the external device M.
  • biometric information such as lung respiration and cardiac output
  • the sensor unit 120 is not shown in detail, but may be attached to the skin S by being connected to a reference electrode (not shown) as in the first embodiment to share the adhesion of the reference electrode.
  • the sensor unit 120 is connected to the reference electrode (not shown) using a separate lead wire, the reference electrode is attached to the skin (S), and the sensor unit 120 is not attached at a position that can be connected to the electrode unit 110 It can also be put in a state.
  • FIG. 9 various embodiments of the electrode unit 110 are shown.
  • Figure 9 shows an electrode support (113a) having three EIT electrodes 111 attachable to the front of the subject, and (b) supports three EIT electrodes 111 attachable to the back of the subject.
  • the electrode support 113b is shown.
  • electrode supports 113c and 114d respectively supporting four EIT electrodes 111 are shown.
  • the EIT electrodes 111 supported on the electrode supports 113a and 113c shown in FIGS. 9A and 9C are identified by the display 112 so as to be attached to the front surface of the subject, and FIG. 9
  • the EIT electrodes 111 supported on the electrode supports 113b and 113d shown in (b) and (d) are identified by the display body 112 so as to be attached to the back side of the subject.
  • the electrode supports 113a, 113b, 113c, and 113d shown in FIGS. 9A to 9D select the number of EIT electrodes 111 according to the condition to be measured, and the sensor unit 120 ) And is provided to be selectively connected.
  • the electrode support 113 of the electrode part 110 is provided as a kind of thin pad on which the display body 112 and the electrode line 114 for displaying the EIT electrode 111 are provided.
  • the electrode support 113 may be adhered to the skin S in a state in which the EIT electrode 111 is exposed by stacking the adhesive means 116 on the electrode support 113.
  • the bonding means 116 may be provided with a connection line 119 for electrical connection between the sensor unit 120 with the plurality of EIT electrodes 111, and the bonding means 116 is a protective film (not shown). ) Can be protected.
  • FIG. 11 schematically shows an electrode part 210 of a measuring device using an EIT electrode according to a third preferred embodiment of the present invention.
  • the configuration of the sensor unit of the measuring device using the EIT electrode according to the third embodiment is similar to that of the first and second embodiments described above, detailed description and illustration will be omitted.
  • the electrode unit 210 includes a plurality of EIT electrodes 211 and an electrode support 212 supporting the EIT electrodes 211.
  • a plurality of EIT electrodes 211 are connected to the electrode support 212 through an electrode line 213.
  • the electrode line 213 is separated from the electrode support 212 and has a lead shape extending to the plurality of EIT electrodes 211, respectively.
  • a connection body 214 for electrical connection with a sensor unit is provided at an end of the electrode support 212.
  • the electrode unit 210 according to the third embodiment having such a configuration is provided in a sticker type in which each of the plurality of EIT electrodes 211 has a self-adhesive force. Therefore, compared to the strip-shaped electrode support 13 and 113 described above, the position of the EIT electrode 211 can be relatively freely adjusted with respect to the electrode support 212 as shown in FIG. 12. More specifically, in the case of the first and second embodiments in which a plurality of EIT electrodes 211 are arranged in a line in a horizontal direction, as well as the EIT electrodes 211 as shown in FIG. It is easy to change the attachment positions of the EIT electrodes 211, such as measuring body composition by being in close contact with each other.
  • the sticker-type electrode unit 210 is also connected to the sensor unit, used once, and then separated and discarded.
  • an electrode part 310 of a measuring device using an EIT electrode according to a fourth embodiment of the present invention is schematically shown.
  • the configuration of the sensor unit (refer to FIG. 1) of the measuring device using the EIT electrode according to the fourth embodiment is similar to that of the first and second embodiments described above, detailed description and illustration will be omitted.
  • the electrode unit 310 includes a plurality of EIT electrodes 311 and an electrode support 312 supporting the same, and an end of the electrode support 312 is electrically connected to a sensor unit (refer to FIG. 1 ).
  • a connection body 314 is provided for it.
  • the plurality of EIT electrodes 311 are connected to the electrode support 312 through the electrode line 313, but the lengths of the electrode lines 313 are different from each other. That is, the electrode lines 313 are separated from the electrode support 312 and have different lengths and are connected to the plurality of EIT electrodes 311, so that the plurality of EIT electrodes 311 are different from the sensor unit (not shown). It is connected by extending the length.
  • a plurality of EIT electrodes 311 may be provided in a sticker type so that each of the EIT electrodes 311 can be attached to the skin S of the subject, and a plurality of EIT electrodes 311 may be attached to the skin S of the subject.
  • the EIT electrode 311 may have an elliptical shape extending in the longitudinal direction, unlike the circular EIT electrodes described above.
  • the shape of the EIT electrode 311 is not limited to the first to fourth embodiments, and may be provided in various shapes suitable for measurement conditions such as circular, elliptical, and polygonal.
  • the electrode units 10, 110, 210, and 310 shown in the first to fourth embodiments are all provided to be able to variously change the attached position with respect to the subject, and Accordingly, the number of EIT electrodes 11, 111, 211, and 311 can also be changed. Accordingly, it is possible to measure not only lung respiration and cardiac output of a subject, but also various body composition information through electrical impedance imaging.
  • the electrode units 10, 110, and 210 are connected to the sensor units 20 and 120 and used, they are separated and discarded, so that existing problems such as bacterial infection can also be improved.

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Abstract

개시된 본 발명에 의한 체지방 측정장치는, 적어도 하나의 EIT 전극을 지지하여 피부에 밀착 가능한 적어도 하나의 전극부 및 전극부로부터 측정된 신호를 센싱하여 전기 임피던스 영상 정보를 측정하는 센서부를 포함하며, 전극부는 센서부에 연결되어 일회 사용된 후, 센서부로부터 분리되어 교체 가능하다. 이러한 구성에 의하면, 일회 사용된 전극부를 센서부로부터 교체할 수 있어, 경제적이면서도 사용 편의성을 증대시킬 수 있게 된다.

Description

EIT 전극을 이용한 측정장치
본 발명은 EIT 전극을 이용한 측정장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 일회 사용으로 인한 경제성과 사용 편의성을 향상시킬 수 있으며 측정 정확도를 향상시킬 수 있는 EIT 전극을 이용한 측정장치에 관한 것이다.
생체 임피던스 검사는 신체에 부착한 전극을 통해 미세한 전류를 통과시키고 전압을 측정하여, 세포막과 조직에 의한 전기신호 변화의 값(생체 임피던스 값)으로 체성분을 검사하는 방법으로, 주로 근육, 지방, 세포, 체질량, 기초대사량, 체내 수분, 대사활동 및 뼈의 무기질 및 혈장 등의 체내의 건강상태를 검사하는데 이용되고 있다.
전기 임피던스영상법(EIT, Electrical Impedance Tomography)은 신체에 다수의 전극을 부착하고 전류의 주입과 전압의 측정을 반복해 신체 단면의 임피던스 분포를 영상으로 복원해 호흡과 혈류 등의 생리적 기능을 영상화하는데 이용되고 있다.
이러한 EIT 검사에는 다수의 EIT 전극이 설치된 조끼 또는 벨트 형태의 기기를 피험자가 착용하여 측정된다. 이때, EIT 전극이 마련된 기기는 다회 사용됨으로써, 타 피험자의 땀, 체취를 비롯해 세균 감염의 위험성이 존재하였다. 뿐만 아니라, 중상의 환자에 기기를 적용하고자 할 경우, 다수의 EIT 전극을 환자에 부착시키기 어려운 문제점도 발생된다.
이에 따라, 근래에는 EIT 전극을 이용해 피험자의 전기 임피던스 촬영의 편의성, 신뢰도 등을 증대시킬 수 있는 다양한 연구가 꾸준히 진행되고 있는 추세이다.
본 발명의 목적은 일회 사용 후 교체 가능한 전극을 이용하여 경제적이면서도 측정 편의성이 향상된 EIT 전극을 이용한 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 다양한 부위에 대한 계측이 가능하며 측정 조건에 따라 전극부를 변경할 수 있어 측정 정확도를 향상시킬 수 있는 EIT 전극을 이용한 측정장치를 제공하기 위함이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 EIT 전극을 이용한 측정장치는, 적어도 하나의 EIT 전극을 지지하여 피부에 밀착 가능한 적어도 하나의 전극부 및 상기 전극부로부터 측정된 신호를 센싱하여 전기 임피던스 영상 정보를 측정하는 센서부를 포함하며, 상기 전극부는 상기 센서부에 연결되어 일회 사용된 후, 상기 센서부로부터 분리되어 교체 가능하다.
또한, 상기 전극부는, 상기 적어도 하나의 EIT 전극을 지지하며 상기 피부에 밀착 가능하도록 길이방향으로 연장된 패드 타입의 적어도 하나의 전극 지지체를 포함하며, 상기 전극 지지체에는 상기 EIT 전극과의 전기적 연결을 위한 전극라인이 마련될 수 있다.
또한, 상기 전극 지지체의 적어도 일단은 상기 센서부와 연결되어 상기 EIT 전극과 상기 센서부를 상호 전기적으로 접속시킬 수 있다.
또한, 상기 전극 지지체의 상기 적어도 하나의 EIT 전극이 지지되는 일면에는 상기 전극 지지체를 상기 피부에 부착시키기 위한 접착수단이 마련되며, 상기 접착수단은 상기 적어도 하나의 EIT 전극을 노출시켜 상기 피부에 접촉시키는 노출공이 관통 형성될 수 있다.
또한, 상기 EIT 전극은 접착력을 가지는 스티커 타입으로 복수개 마련되어 각각 개별적으로 상기 피부에 접착되며, 상기 복수의 EIT 전극은 각각 연결라인을 통해 센서부와 연결될 수 있다.
또한, 상기 전극부는, 상기 센서부와 연결 가능한 적어도 하나의 전극 지지체 및 상기 전극 지지체로부터 연장되어 상기 전극 지지체와 상기 적어도 하나의 EIT 전극을 각각 전기적으로 연결시키는 적어도 하나의 전극라인을 포함할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 전극라인은 상기 전극 지지체로부터 연장되는 길이가 상호 상이할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 EIT 전극은 식별 색상 또는 그림이 형성된 표시체가 마련되며, 상기 전극부는 상기 EIT 전극의 정보를 제공하기 위한 바코드 또는 RFID(Radio Frequency Identification) 태그가 마련될 수 있다.
또한, 상기 센서부는 적어도 하나 마련되며, 상기 전극부는 복수개 마련되어 상기 적어도 하나의 센서부에 동시에 연결 가능할 수 있다.
또한, 상기 센서부는 상기 피부에 접착되어 상기 전극부에 의해 측정되는 전극전위의 기준을 제공하는 기준전극(reference electrode)과 연결되며, 상기 센서부에 상기 기준전극이 장착되어, 상기 기준전극의 접착력으로 상기 센서부가 상기 피부에 부착될 수 있다.
또한, 상기 센서부는 상기 전극부에 의해 측정되는 전극전위의 기준을 제공하는 기준전극(reference electrode)과 연결되며, 상기 센서부는 상기 기준전극과 전극라인을 통해 연결 가능하도록 상기 전극부와 기준전극 인근에 놓여질 수 있다.
또한, 상기 EIT 전극은 복수개 마련되되, 상기 복수의 EIT 전극 중 어느 하나는 상기 전극부에 의해 측정되는 전극전위의 기준을 제공하는 기준전극(reference electrode)으로 마련되어 상기 센서부와 연결될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 일회 사용 후 폐기 가능한 전극부를 센서부에 대해 교체 가능하게 연결함으로써, 전극부의 일회 사용으로 인한 세균 감염과 같은 기존의 문제점을 개선할 수 있어 피험자의 신뢰도를 향상시킬 수 있게 된다.
둘째, 상대적으로 저렴한 전극부를 일회 사용함으로써, 경제적이다.
셋째, 다양한 측정 조건에 대응하여 전극부를 교체 가능함으로써, 측정 다양성 확보와 함께 측정 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.
넷째, 사용자가 센서부에 전극부를 연결 및 분리시키는 교체 동작이 간편하여, 사용 편의성이 우수하다.
다섯째, 전극부의 부착 위치 변경이 용이하여, 하나의 센서부를 공유하여 다양한 전기 임피던스 촬영 정보를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 EIT 전극을 이용한 측정장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전극부를 개략적으로 분해 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전극부의 상면도, 측면도 및 하면도를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 전극부의 변형예를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 센서부를 개략적으로 확대 분해한 분해 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 센서 연결체의 타면에 기준전극이 마련된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 피험자의 피부에 전극부 및 센서부가 부착된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 의한 EIT 전극을 이용한 측정장치가 피험자에 부착된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 전극부의 다양한 변형예들을 개략적으로 도시한 평면도들이다.
도 10은 도 9에 도시된 전극부가 전극 보호체와 연결된 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 의한 EIT 전극을 이용한 측정장치의 전극부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 전극이 피험자의 피부에 부착된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 제4실시예에 의한 EIT 전극을 이용한 측정장치의 전극부를 개략적으로 도시한 평면도이다. 그리고,
도 14는 도 13에 도시된 전극이 피험자의 피부에 부착된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 의한 EIT 전극을 이용한 측정장치(1)는 전극부(10) 및 센서부(20)를 포함한다.
참고로, 본 실시예에서 설명하는 EIT 전극을 이용한 측정장치(1)는 피험자의 피부(S)(도 7 참조)에 부착되어 폐호흡 및 심박출량을 모니터링하기 위해 측정하는 것으로 도시 및 설명한다. 그러나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니며, EIT 전극을 이용한 측정장치(1)가 폐호흡 및 심박출량 뿐만 아니라, 체지방, 체세포, 수분량, 뼈의 무기질, 혈장, 기초 대사량 등과 같은 다양한 생체 정보들 중에서 어느 하나를 측정하여 모니터링하도록 변형 가능함은 당연하다.
전극부(10)는 피부(S)에 밀착 가능한 적어도 하나의 EIT 전극(11)을 구비한다. 이러한 전극부(10)는 도 2 및 도 3의 도시와 같이, EIT 전극(11)과 전극 지지체(13)를 포함한다. 여기서, 도 3의 (a)는 전극부(10)의 상면도, (b)는 측면도 그리고, (c)는 하면도이다.
EIT 전극(11)은 도 2와 같이 복수개 마련될 수 있으며, 상호 길이방향으로 이격되도록 일렬로 배치될 수 있다. 그러나, 도 2의 도시로 한정되는 것은 아니며, EIT 전극(11)이 단수개 마련되거나, 복수개가 다열 및 다행으로 상호 이격되도록 마련될 수 있다.
전극 지지체(13)는 적어도 하나의 EIT 전극(11)을 지지하며, 길이방향으로 연장되며 피부(S)에 밀착 가능하도록 얇은 띠 형상을 가진다. 또한, 전극 지지체(13)에는 하나의 EIT 전극(11) 또는 복수의 EIT 전극(11)이 상호 이격되도록 마련되며, EIT 전극(11)과의 전기적 접속을 위한 전극라인(14)이 형성될 수 있다.
참고로, EIT 전극(11)을 지지하는 전극 지지체(13)에 전극라인(14)이 내장되도록 마련되어 EIT 전극(11) 근처에 전자회로가 위치함으로써, EIT 촬영방식에서의 측정 데이터의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 전극 지지체(13)는 적어도 하나 마련되어, 피험자의 피부(S)에 부착된 센서부(20)에 연결되며, 사용 후에는 센서부(20)로부터 분리되어 폐기된다.
또한, 복수의 EIT 전극(11)에는 사용자의 식별을 위한 표시체(12)가 마련된다. 표시체(12)는 EIT 전극(11)가 적용되는 위치 또는 내장된 EIT 전극(11)의 위치를 표시할 수 있도록 식별 가능한 이미지 또는 칼라로 형성될 수 있다. 이러한 표시체(12)는 복수의 EIT 전극(11)들에 각각 대응하여 복수개 마련되는 것으로 도시하나, 복수의 EIT 전극(11)들 중에서 일부에만 마련될 수도 있다.
본 실시예에서는, 하나의 전극 지지체(13)에 복수의 EIT 전극(11)이 지지되며, EIT 전극(11)은 피험자의 앞면에 부착되는 제1전극영역(11a)과 피험자의 뒷면에 부착되는 제2전극영역(11b)으로 구별될 수 있다. 도 3의 도시에서는 제1 및 제2전극영역(11a)(11b)이 각각 4개씩 마련되어 총 8개의 EIT 전극(11)이 전극 지지체(13)에 지지되는 것으로 예시하나, 도 2의 도시로 EIT 전극(11)의 개수가 한정되지 않음은 당연하다.
도 2 및 도 3에 도시된 전극 지지체(13)는 적어도 한 쌍으로 마련되어, 각각의 일단(13a)은 센서부(20)에 연결된다. 아울러, 전극 지지체(13)의 타단(13b)은 피험자의 둘레를 따라 피부(S)에 밀착된다(도 7 참조). 그로 인해, 피험자에 대해 총 16개의 EIT 전극(11)이 부착되어 16채널 방식으로 피험자에 전류를 인가하게 된다. 이때, 전극 지지체(13)의 일단(13a)에는 센서부(20)에 삽입되어 전기적으로 접속 가능한 삽입체(15)가 마련될 수 있다. 삽입체(15)는 전극라인(14)을 통해 복수의 EIT 전극(11)들과 전기적으로 연결됨과 아울러, 센서부(20)와 연결되는 접속체(15a)를 가지며, 접속체(15a)는 삽입 하우징(15b)에 지지하여 보강재(15c)에 보호된다.
한편, 도 2와 같이, 제1 및 제2전극영역(11a)(11b)은 상호 다른 두개 이상의 색상 및 그림을 가짐으로서, 사용자의 식별을 가이드한다. 예컨대, 전극 지지체(13)의 일단(13a)측에 마련되는 제1전극영역(11a)의 EIT 전극(11)에는 파랑색의 표시체(12)가 마련되며, 전극 지지체(13)의 타단(13b)측에 마련되는 제2전극영역(11b)의 EIT 전극(11)에는 빨간색의 표시체(12)가 마련되어, 센서부(20)와 연결된 일단(13a)의 식별을 가이드할 수 있다. 아울러, 본 실시예에서는 피험자의 몸통을 따라 부착되는 것으로 예시함에 따라, 피험자의 앞면에 부착될 제1전극영역(11a)에는 신체의 앞면 그림의 표시체(12)가 마련되고, 피험자의 뒷면에 부착될 제2전극영역(11b)에는 신체의 뒷면 그림의 표시체(12)가 마련될 수 있다.
이상과 같이 제1 및 제2전극영역(11a)(11b)의 EIT 전극(11)에는 적어도 두개 이상의 색상 및 그림을 가지는 표시체(12)에 의해 사용자에게 식별력을 제공하며, EIT 전극(11)이 적용되는 부위 및 조건에 따라 표시체(12)의 색상 및 그림은 도 4와 같이 다양하게 변경 가능하다.
또한, 전극 지지체(13)는 자체 접착력을 가지는 스티커(Sticker) 또는 피부(S)에 밀착 가능한 패드(Pad) 타입으로 마련될 수 있다. 본 실시예에서는 도 2 및 도 3의 도시와 같이, 전극 지지체(13)에 접착수단(16)이 적층되는 패드 형상을 가짐으로써, 피부(S)에 부착되는 것으로 예시한다.
접착수단(16)은 전극 지지체(13)에 대응되도록 길이 방향으로 연장되는 띠 형상을 가지며, 전극 지지체(13)에 지지된 EIT 전극(11)을 외부로 노출시키기 위한 노출공(16a)이 관통 형성된다. 아울러, 도 3의 (c)와 같이, 전극부(10)의 하면 즉, 접착수단(16)의 접착면에는 피험자의 피부(S)에 부착되기 전의 접착력과 EIT 전극(11)의 보호를 위해, 접착면에 보호필름(17)이 부착됨이 바람직하다.
이상과 같이, 전극부(10)는 전극 지지체(13)에 복수의 EIT 전극(11)이 지지되고, 복수의 EIT 전극(11)은 접착수단(16)의 노출공(16a)을 통해 노출된 상태로 보호필름(17)에 의해 보호된다. 이 후, 피험자의 피부(S)에 부착될 때에는, 보호필름(17)이 접착수단(16)으로부터 분리되어, 접착수단(16)의 접착력에 의해 복수의 EIT 전극(11)들이 전극 지지체(13)에 지지된 상태로 피부(S)에 밀착되게 된다.
한편, 자세히 도시되지 않았으나, 전극부(10)는 각각의 정보 예컨대, 정품 여부, 측정 부위, 측정 대상 등과 같은 정보를 제공할 수 있는 바코드 또는 RFID(Radio Frequency Identification) 태그가 마련될 수 있다. 이러한 전극부(10)의 바코드 또는 RFID 태그 등은 외부 전자기기와의 전기적 신호 교환을 통해 정보를 제공할 수도 있다.
센서부(20)는 전극부(10)와 선택적으로 연결됨으로써, 연결된 전극부(10)로부터 측정된 신호를 센싱하여 피험자의 폐호흡 및 심박출량과 같은 체성분을 측정한다. 이러한 센서부(20)는 도 5의 도시와 같이, 센서(21)와 센서 연결체(22)를 포함한다.
센서(21)는 전극부(10)로부터 입력되는 신호를 센싱한다. 이러한 센서(21)는 전극부(10)의 EIT 전극(11)으로 전류를 주입하여 임피던스를 측정함으로써, 피험자의 폐호흡 및 심박출량을 센싱하게 된다.
센서 연결체(22)는 센서(21)에 마련된 접속 포트(23)와 전기적으로 연결되어, 외부의 전자기기와 센서(21)를 상호 연결시킨다. 이러한 센서 연결체(22)에는 외부의 모니터와 같은 디스플레이장치, 제어기기 등과 같은 전자기기(M)(도 7 참조)와의 신호 교환을 위한 연결 포트(25)가 마련된다. 참고로, 연결 포트(25)를 통해 외부와 전기적 신호 교환이 가능할 뿐만 아니라, 센서(21)로 전력을 공급할 수도 있다.
한편, 센서(21)의 양측면에는 전극부(10)의 삽입체(15)가 삽입되어 연결되는 삽입구(24)가 마련된다. 이때, 삽입구(24)에 도 3 및 도 4에 도시된 삽입체(15)가 버클(Buckle) 방식으로 결합됨으로써 센서부(20)에 전극부(10)가 연결되는 것으로 도시 및 예시하나, 센서부(20)에 대한 전극부(10)의 연결 방식은 다양하게 변형 가능하다.
이러한 센서부(20)는 접착력을 가지는 접착수단을 구비하여, 피험자의 피부(S)에 부착된 후에, 전극부(10)와 연결될 수 있다. 본 실시예에서는 전극부(10)에 의해 측정되는 전극전위의 기준을 제공하기 위한 기준전극(reference electrode)(26)이 센서부(20)에 마련되며, 기준전극(26)의 접착력에 의해 센서 (21)가 피부(S)에 부착되는 것으로 도시 및 예시한다.
즉, 본 실시예에서는 기준전극(26)의 접착력을 이용해 센서부(20)가 피부(S)에 부착되는 것이다. 이러한 기준전극(26)을 이용하여 피부(S)에 부착되는 경우, 센서부(20)의 센서(21)에는 제1스냅(27)이 마련되고, 기준전극(26)에는 제1스냅(27)에 대응되는 제2스냅(28)이 마련됨으로써, 제1 및 제2스냅(27)(28)의 상호 결합에 의해 센서(21)에 기준전극(26)이 장착되게 된다. 이러한 센서(21)와 기준전극(26)의 결합 방식은 도시된 예로만 한정되지 않음은 당연하다.
또한, 도 6의 도시에서는 기준전극(26)이 센서(21)에 대해 일체로 마련되는 것으로 도시하였으나, 꼭 이에 한정되지 않는다. 즉, 자세히 도시되지 않았으나, 기준전극(26)이 센서(21)와 별도로 마련되어 센서(21)로부터 이격된 위치에서 피험자의 피부(S)에 부착되어 전극부(10)의 측정 전극전위의 기준을 제공할 수도 있다. 뿐만 아니라, 복수의 EIT 전극(11)들 중 어느 하나가 기준전극으로 마련되어 센서부(20)와 연결되는 변형 실시예도 가능하다.
이렇게 센서부(20)가 기준전극(26)의 접착력을 이용하지 않을 경우, 센서부(20)는 양면 테이프와 같은 접착력을 가지는 접착수단이 피부(S)에 부착되는 부착면에 마련됨으로써, 센서부(20)가 피부(S)에 부착될 수 있다. 참고로, 센서부(20)가 기준전극(26)의 접착력과 함께 별도의 접착수단을 구비하여, 피부(S)에 이중으로 부착되는 변형예도 가능하다. 또한, 센서부(20)가 피부(S)에 부착되지 않고 전극부(10)와 연결되도록 피험자 인근에 놓여지는 변형예도 가능함은 당연하다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 EIT 전극을 이용한 측정장치(1)의 전기 임피던스 촬영 동작을 도 7을 참고하여 설명한다.
우선, 도 7의 (a)와 같이 피험자의 측정하고자 하는 위치의 피부(S)에 센서부(20)를 위치시킨다. 본 실시예에서는 센서부(20)가 기준전극(26)의 접착력을 이용해 피험자의 피부(S)에 부착되는 것으로 설명한다.
피험자의 피부(S)에 센서부(20)가 놓여진 상태에서, 전극부(10)를 센서부(20)에 연결시킨다. 보다 구체적으로, 도 2 및 도 3에 도시된 8개의 EIT 전극(11)을 지지하는 전극 지지체(13)가 한 쌍으로 마련되어, 한 쌍의 전극 지지체(13) 각각의 일단(13a)이 센서(21)의 삽입구(24)에 삽입되어 연결된다. 아울러, 도 7의 (b)와 같이 한 쌍의 전극 지지체(13) 각각의 타단(13b)은 피험자의 둘레를 따라 피부(S)에 부착된 상태이다.
이때, 사용자는 표시체(12)의 이미지와 색상으로 복수의 EIT 전극(11)들을 식별하여, 센서부(20)에 대해 전극부(10)를 연결시킨다. 보다 구체적으로, 사용자는 피험자의 앞면에는 제1전극영역(11a)이 위치하도록 부착시키고, 피험자의 뒷면에는 제2전극영역(11b)이 위치하도록 전극부(10)를 센서부(20에 연결시키는 것이다.
참고로, 전극부(10)는 보호필름(17)이 분리된 접착수단(16)의 접착력에 의해 전극 지지체(13)가 피부(S)에 부착됨으로써, 접착수단(16)의 노출공(16a)을 통해 노출된 EIT 전극(11)이 피부(S)에 직접 접촉되어 전류를 인가한다.
이렇게 센서부(20)에 전극부(10)가 연결되면, 전극부(10)가 피험자의 체내로 미세한 전류를 통과시키며, 센서부(20)는 전기신호 변화를 센싱하여 피험자의 폐호흡 및 심박출량과 같은 생체 정보를 측정하게 된다. 이렇게 측정된 정보는 외부에 마련된 모니터 등과 같은 외부기기(M)로 외부라인(L)을 통해 제공된다.
한편, 측정이 완료되면, 센서부(20)로부터 전극부(10)는 분리되어 폐기됨으로써, 일회 사용된다. 이 후, 또 다시 피험자의 폐호흡 및 심박출량을 측정하고자 할 경우, 부착된 센서부(20)에 새로운 전극부(10)를 연결시켜 체성분을 측정한 후, 또 다시 분리하여 폐기한다. 이와 같이, 센서부(20)에 비해 상대적으로 저렴한 전극부(10)만이 일회 사용한 후에 폐기됨으로써, 세균 감염 없이 다양한 측정 조건에 대한 적용성이 우수하며 경제적이다.
도 8을 참고하면, 본 발명의 바람직한 제2실시예에 의한 EIT 전극을 이용한 측정장치(100)가 개략적으로 도시된다.
제2실시예에 의한 EIT 전극을 이용한 측정장치(100)는 전극부(110)와 센서부(120)를 포함한다. 여기서, 센서부(120)의 구성은 도 1 내지 도 7을 참고하여 설명한 제1실시예와 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다.
제2실시예에 의한 전극부(110)는 도 9의 도시와 같이, 복수의 EIT 전극(111)이 전극 지지체(113a)(113b)(113c)(113d)에 마련된다. 이때, 전극 지지체(113)에는 전극라인(114)이 마련되어, 복수의 EIT 전극(111)을 상호 전기적으로 연결한다. 여기서, 복수의 EIT 전극(111)은 표시체(112)에 의해 식별 가능하다.
또한, 전극 지지체(113)는 접착력을 가지고 피험자의 피부(S)에 부착됨으로써, 전극부(110)는 일종의 스티커 전극 방식으로 피험자에 전류를 인가하게 된다. 참고로, 피험자에 부착된 전극부(110)의 개수는 도시된 예로 한정되지 않는다.
이러한 스티커와 같은 전극부(110)는 피험자의 피부(S)에 복수개 부착되어, 연결라인(119)을 통해 하나의 센서부(120)와 동시에 연결될 수 있다. 이때, 센서부(120)는 단일개 마련되어 피험자의 피부(S)에 부착된 상태에서 복수의 전극부(110)와 연결라인(119)을 통해 연결되게 된다.
센서부(120)는 복수의 전극부(110)들로부터 제공된 전기신호 변화값을 센싱하여 측정된 전기 임피던스 촬영 정보를 외부기기(M)로 제공한다. 이러한 전극부(110)와 센서부(120)의 연결에 의해 폐호흡, 심박출량과 같은 생체 정보의 측정이 완료되면, 복수의 전극부(110)들은 분리되어 폐기된다.
한편, 센서부(120)는 자세히 도시되지 않았으나, 제1실시예와 마찬가지로 기준전극(미도시)과 연결되어 기준전극의 접착력을 공유하여 피부(S)에 부착될 수 있다. 그러나, 센서부(120)가 별도의 리드선을 이용해 기준전극(미도시)과 연결되고, 기준전극은 피부(S)에 부착되고 센서부(120)는 전극부(110)와 연결 가능한 위치에 미부착 상태로 놓여질 수도 있다.
도 9를 참고하면, 전극부(110)의 다양한 실시예들이 도시된다.
도 9의 (a)는 피험자의 전면에 부착 가능한 3개의 EIT 전극(111)을 가지는 전극 지지체(113a)가 도시되며, (b)에는 피험자의 뒷면에 부착 가능한 3개의 EIT 전극(111)을 지지하는 전극 지지체(113b)가 도시된다. 또한, 도 9의 (c)와 (d)에는 각각 4개의 EIT 전극(111)을 지지하는 전극 지지체(113c)(114d)가 도시된다. 여기서, 도 9의 (a) 및 (c)에 도시된 전극 지지체(113a)(113c)에 지지되는 EIT 전극(111)들은 피험자의 앞면에 부착되도록 표시체(112)에 의해 식별되며, 도 9의 (b) 및 (d)에 도시된 전극 지지체(113b)(113d)에 지지되는 EIT 전극(111)들은 피험자의 뒷면에 부착되도록 표시체(112)에 의해 식별된다.
이러한 도 9의 (a) 내지 (d)에 도시된 전극 지지체(113a)(113b)(113c)(113d)들은 측정하고자 하는 조건에 따라 EIT 전극(111)의 개수를 선택하여, 센서부(120)와 선택적으로 연결되도록 마련된다.
참고로, 도 10의 도시와 같이, 전극부(110)의 전극 지지체(113)가 EIT 전극(111)를 표시하기 위한 표시체(112)와 전극라인(114)이 마련되는 일종의 얇은 패드로 마련되고, 이러한 전극 지지체(113)에 접착수단(116)이 적층되어 EIT 전극(111)을 노출시킨 상태로 전극 지지체(113)를 피부(S)에 접착시킬 수도 있다. 이때, 접착수단(116)에는 복수의 EIT 전극(111)과의 센서부(120) 사이의 전기적 연결을 위한 연결라인(119)이 마련될 수 있으며, 접착수단(116)은 보호필름(미도시)에 의해 보호될 수 있다.
도 11에는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 의한 EIT 전극을 이용한 측정장치의 전극부(210)가 개략적으로 도시된다. 참고로, 제3실시예에 의한 EIT 전극을 이용한 측정장치의 센서부의 구성은 앞서 설명한 제1 및 제2실시예와 유사하므로, 자세한 설명 및 도시는 생략한다.
도 11과 같이 제3실시예에 의한 전극부(210)는 복수의 EIT 전극(211)과 이를 지지하는 전극 지지체(212)를 포함한다. 전극 지지체(212)에 대해 복수의 EIT 전극(211)들은 전극라인(213)을 통해 연결된다. 이때, 전극라인(213)은 전극 지지체(212)에 대해 분리되어 복수의 EIT 전극(211)으로 각각 연장된 리드 형상을 가진다. 또한, 전극 지지체(212)의 단부에는 센서부(도 1 참고)와의 전기적 연결을 위한 접속체(214)가 마련된다.
이러한 구성을 가지는 제3실시예에 의한 전극부(210)는 복수의 EIT 전극(211) 각각이 자체 접착력을 가지는 스티커 타입으로 마련된다. 그로 인해, 앞서 설명한 띠 형상의 전극 지지체(13)(113)에 비해, 도 12와 같이 EIT 전극(211)의 위치를 전극 지지체(212)에 대해 상대적으로 자유롭게 조정 가능하다. 보다 구체적으로, 복수의 EIT 전극(211)들이 상호 수평 방향으로 일렬로 나란하게 배치되는 제1 및 제2실시예의 경우 뿐만 아니라, 도 12와 같이 EIT 전극(211)들이 대각선 방향으로 피부(S)에 각각 밀착되어 체성분을 측정하는 것과 같이, EIT 전극(211)들의 부착 위치 변경이 용이하다.
참고로, 제3실시예에 의한 스티커 타입의 전극부(210)도 센서부와 연결되어 일회 사용 후, 분리되어 폐기된다.
도 13을 참고하면, 본 발명의 바람직한 제4실시예에 의한 EIT 전극을 이용한 측정장치의 전극부(310)가 개략적으로 도시된다. 참고로, 제4실시예에 의한 EIT 전극을 이용한 측정장치의 센서부(도 1 참고)의 구성은 앞서 설명한 제1 및 제2실시예와 유사하므로, 자세한 설명 및 도시는 생략한다.
제4실시예에 의한 전극부(310)는 복수의 EIT 전극(311)과 이를 지지하는 전극 지지체(312)를 포함하며, 전극 지지체(312)의 단부에는 센서부(도 1 참고)와의 전기적 연결을 위한 접속체(314)가 마련된다. 여기서, 전극 지지체(312)에 대해 복수의 EIT 전극(311)들은 전극라인(313)을 통해 연결되되, 전극라인(313)의 길이가 상호 상이하다. 즉, 전극라인(313)은 전극 지지체(312)에 대해 분리되어 서로 다른 길이를 가지고 복수의 EIT 전극(311)과 연결됨으로써, 복수의 EIT 전극(311)이 센서부(미도시)로부터 서로 다른 길이로 연장되어 연결되게 된다.
이러한 제4실시예에 의하면, 복수의 EIT 전극(311)들이 각각 피험자의 피부(S)에 부착 가능하도록 스티커 타입으로 마련되어, 피험자의 피부(S)에 복수개가 부착될 수도 있다.
참고로, 제4실시예에서와 같이 EIT 전극(311)은 앞서 설명한 원형의 EIT 전극들과 달리, 길이방향으로 연장된 타원 형상을 가질 수 있다. 이러한 EIT 전극(311)의 형상은 제1 내지 제4실시예들로 한정되지 않으며, 원형, 타원형, 다각형으로 측정 조건에 적합한 다양한 형태로 마련될 수 있다.
이상과 같이, 제1 내지 제4실시예에 도시된 전극부(10)(110)(210)(310)들은 모두 피험자에 대해 부착되는 위치를 다양하게 변경할 수 있도록 마련되며, 피험자의 측정 조건에 따라 EIT 전극(11)(111)(211)(311)의 개수 또한, 변경 가능하다. 그로 인해, 피험자의 폐호흡 및 심박출량 측정 뿐만 아니라, 다양한 체성분 정보를 전기 임피던스 촬영을 통해 측정할 수 있게 된다. 또한, 센서부(20)(120)에 대해 전극부(10)(110)(210)이 연결되어 사용된 후, 분리되어 폐기됨으로써, 세균 감염과 같은 기존의 문제점도 개선할 수도 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 적어도 하나의 EIT 전극을 지지하여 피부에 밀착 가능한 적어도 하나의 전극부; 및
    상기 전극부로부터 측정된 신호를 센싱하여 전기 임피던스 영상 정보를 측정하는 센서부;
    를 포함하며,
    상기 전극부는 상기 센서부에 연결되어 일회 사용된 후, 상기 센서부로부터 분리되어 교체 가능한 EIT 전극을 이용한 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극부는,
    상기 적어도 하나의 EIT 전극을 지지하며 상기 피부에 밀착 가능하도록 길이방향으로 연장된 패드 타입의 적어도 하나의 전극 지지체를 포함하며,
    상기 전극 지지체에는 상기 EIT 전극과의 전기적 연결을 위한 전극라인이 마련되는 EIT 전극을 이용한 측정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전극 지지체의 적어도 일단은 상기 센서부와 연결되어 상기 EIT 전극과 상기 센서부를 상호 전기적으로 접속시키는 EIT 전극을 이용한 측정장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전극 지지체의 상기 적어도 하나의 EIT 전극이 지지되는 일면에는 상기 전극 지지체를 상기 피부에 부착시키기 위한 접착수단이 마련되며,
    상기 접착수단은 상기 적어도 하나의 EIT 전극을 노출시켜 상기 피부에 접촉시키는 노출공이 관통 형성되는 EIT 전극을 이용한 측정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 EIT 전극은 접착력을 가지는 스티커 타입으로 복수개 마련되어 각각 개별적으로 상기 피부에 접착되며,
    상기 복수의 EIT 전극은 각각 연결라인을 통해 센서부와 연결되는 EIT 전극을 이용한 측정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전극부는,
    상기 센서부와 연결 가능한 적어도 하나의 전극 지지체; 및
    상기 전극 지지체로부터 연장되어, 상기 전극 지지체와 상기 적어도 하나의 EIT 전극을 각각 전기적으로 연결시키는 적어도 하나의 전극라인;
    을 포함하는 EIT 전극을 이용한 측정장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전극라인은 상기 전극 지지체로부터 연장되는 길이가 상호 상이한 EIT 전극을 이용한 측정장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 EIT 전극은 식별 색상 또는 그림이 형성된 표시체가 마련되며,
    상기 전극부는 상기 EIT 전극의 정보를 제공하기 위한 바코드 또는 RFID(Radio Frequency Identification) 태그가 마련되는 EIT 전극을 이용한 측정장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 적어도 하나 마련되며,
    상기 전극부는 복수개 마련되어 상기 적어도 하나의 센서부에 동시에 연결 가능한 EIT 전극을 이용한 측정장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 피부에 접착되어 상기 전극부에 의해 측정되는 전극전위의 기준을 제공하는 기준전극(reference electrode)과 연결되며,
    상기 센서부에 상기 기준전극이 장착되어, 상기 기준전극의 접착력으로 상기 센서부가 상기 피부에 부착되는 EIT 전극을 이용한 측정장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 전극부에 의해 측정되는 전극전위의 기준을 제공하는 기준전극(reference electrode)과 연결되며,
    상기 센서부는 상기 기준전극과 전극라인을 통해 연결 가능하도록 상기 전극부와 기준전극 인근에 놓여지는 EIT 전극을 이용한 측정장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 EIT 전극은 복수개 마련되되, 상기 복수의 EIT 전극 중 어느 하나는 상기 전극부에 의해 측정되는 전극전위의 기준을 제공하는 기준전극(reference electrode)으로 마련되어 상기 센서부와 연결되는 EIT 전극을 이용한 측정장치.
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