WO2022010280A1 - 아홉 개의 세그먼트들을 이용한 체성분 측정기 및 이의 동작 방법 - Google Patents

아홉 개의 세그먼트들을 이용한 체성분 측정기 및 이의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

아홉 개의 세그먼트들을 이용한 체성분 측정기 및 이의 동작 방법이 개시된다. 개시된 체성분 측정기는 각각 복수 개의 전극을 갖는 양 손 전극부들 및 양 발 전극부들; 양 팔 각각의 팔꿈치 관절 부위들에 부착되는 두 개의 팔 전극부들; 양 다리 각각의 무릎 관절 부위들에 부착되는 두 개의 다리 전극부들 및 측정 시 양 손 전극부들, 양 발 전극부들, 팔 전극부들 및 다리 전극부들을 서로 다르게 조합하며 전류를 흘려 측정대상의 임피던스 값들을 측정함으로써 측정대상의 체성분을 분석하는 처리부를 포함한다.

Description

아홉 개의 세그먼트들을 이용한 체성분 측정기 및 이의 동작 방법
아래의 설명은 아홉 개의 세그먼트들을 이용한 체성분 측정기 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.
일반적으로 체성분(body composition) 분석은 인체 내에 있는 물, 지방, 뼈, 근육 등을 비율로 나타내는 데에 사용될 수 있다. 체성분을 분석한 정보는 여러가지 효용성을 가질 수 있다. 예를 들면, 피트니스를 하려는 사람의 경우 체성분 정보는 운동 계획을 세우는 데에 이용될 수 있다. 비만인 사람이 스스로 다이어트를 목표로 잡는 데 체성분 정보를 이용할 수 있다. 의사는 환자를 치료하기 위해 체성분 정보를 이용할 수 있다. 체성분을 분석하는 하나의 방법은 신체의 전기적 임피던스 값을 측정하는 것일 수 있다. 체성분 분석을 위해 신체 여러 부위에 전극들을 부착할 수 있다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기는 각각 복수 개의 전극을 갖는 양 손 전극부들 및 양 발 전극부들; 양 팔 각각의 팔꿈치 관절 부위들에 부착되는 두 개의 팔 전극부들; 양 다리 각각의 무릎 관절 부위들에 부착되는 두 개의 다리 전극부들; 및 측정 시 상기 양 손 전극부들, 상기 양 발 전극부들, 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들을 서로 다르게 조합하며 전류를 흘려 측정대상의 임피던스 값들을 측정함으로써 측정대상의 체성분을 분석하는 처리부를 포함한다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기에서 상기 처리부는 상기 양 손 전극부들, 상기 양 발 전극부들, 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들을 서로 다르게 조합하며 전류를 흘려, 상기 측정대상을 ULA(Upper Left Arm), LLA(Lower Left Arm), URA(Upper Right Arm), LRA(Lower Right Arm), TR(Trunk), ULL(Upper Left Leg), LLL(Lower Left Leg), URL(Upper Right Leg) 및 LRL(Lower Right Leg)의 아홉 개의 세그먼트들로 구분하여 상기 임피던스 값들을 측정할 수 있다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기에서 상기 처리부는 상기 양 손 전극부들, 상기 양 발 전극부들, 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 한 쌍에 포함된 제1 전극들에 체성분 측정을 위한 상기 전류를 인가하고, 상기 한 쌍에 포함된 제2 전극들에서 상기 전류에 대한 전압을 획득하고, 상기 전류 및 상기 전압을 이용하여 상기 한 쌍 사이에 위치한 세그먼트의 임피던스 값을 측정할 수 있다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기에서 상기 처리부는 상기 세그먼트들 각각의 임피던스 값의 변화에 기초하여, 상기 세그먼트들 중에서 부종이 발생한 것으로 판단되는 세그먼트가 있는지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기에서 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 적어도 일부는 부착 부위에 흡착하는 흡착판과 상기 흡착판의 내부에서 상기 부착 부위에 접촉하는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기에서 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 적어도 일부는 부착 부위에 흡착하는 흡착판과 상기 부착 부위 사이 공간의 기압을 강하시키도록 하는 압력 조절기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기에서 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 적어도 일부는 부착 부위에 접촉하는 적어도 하나의 전극과 상기 접촉을 유지시키도록 상기 부착 부위의 주변을 둘러싸는 시트를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기에서 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 적어도 일부는 상기 전류의 주파수를 조절하는 전극보드를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기에서 상기 체성분 측정기는 의자 형태이고, 상기 팔 전극부들은 상기 의자의 암 레스트에 배치되고, 상기 다리 전극부들은 상기 의자의 무릎 접촉 부위에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기의 동작 방법은 각각 복수 개의 전극을 갖는 양 손 전극부들 및 양 발 전극부들, 양 팔 각각의 팔꿈치 관절 부위들에 부착되는 두 개의 팔 전극부들 및 양 다리 각각의 무릎 관절 부위들에 부착되는 두 개의 다리 전극부들을 서로 다르게 조합하여 전류를 흘려 측정대상의 임피던스 값을 측정하는 단계; 및 상기 측정대상의 임피던스 값에 기반하여 상기 측정대상의 체성분을 분석하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기의 동작 방법에서 상기 임피던스 값을 측정하는 단계는 상기 양 손 전극부들, 상기 양 발 전극부들, 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들을 서로 다르게 조합하며 전류를 흘려, 상기 측정대상을 ULA(Upper Left Arm), LLA(Lower Left Arm), URA(Upper Right Arm), LRA(Lower Right Arm), TR(Trunk), ULL(Upper Left Leg), LLL(Lower Left Leg), URL(Upper Right Leg), 및 LRL(Lower Right Leg)의 아홉 개의 세그먼트들로 구분하여 상기 임피던스 값들을 측정할 수 있다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기의 동작 방법에서 상기 임피던스 값을 측정하는 단계는 상기 양 손 전극부들, 상기 양 발 전극부들, 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 한 쌍에 포함된 제1 전극들에 체성분 측정을 위한 상기 전류를 인가하고, 상기 한 쌍에 포함된 제2 전극들에서 상기 전류에 대한 전압을 획득하고, 상기 전류 및 상기 전압을 이용하여 상기 한 쌍 사이에 위치한 세그먼트의 임피던스 값을 측정할 수 있다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기의 동작 방법은 상기 세그먼트들 각각의 임피던스 값의 변화에 기초하여, 상기 세그먼트들 중에서 부종이 발생한 것으로 판단되는 세그먼트가 있는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기의 동작 방법에서 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 적어도 일부는 부착 부위에 흡착하는 흡착판과 상기 흡착판의 내부에서 상기 부착 부위에 접촉하는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기의 동작 방법에서 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 적어도 일부는 부착 부위에 흡착하는 흡착판과 상기 부착 부위 사이 공간의 기압을 강하시키도록 하는 압력 조절기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기의 동작 방법에서 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 적어도 일부는 부착 부위에 접촉하는 적어도 하나의 전극과 상기 접촉을 유지시키도록 상기 부착 부위의 주변을 둘러싸는 시트를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 체성분 측정기의 동작 방법에서 상기 체성분 측정기는 의자 형태이고, 상기 팔 전극부들은 상기 의자의 암 레스트에 배치되고, 상기 다리 전극부들은 상기 의자의 무릎 접촉 부위에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 손 전극부들, 발 전극부들, 팔 전극부들 및 다리 전극부들을 서로 다르게 조합하여 측정대상을 아홉 개의 세그먼트들로 구분하여 임피던스 값들을 측정함으로써, 세부 부위들에 대한 체성분을 높은 정확도로 측정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 측정대상을 아홉 개의 세그먼트들로 구분하여 임피던스 값과 체성분을 측정함으로써, 서서히 발생하여 발견하기 쉽지 않은 부종에 대해서도 정밀화된 예측 및 판단이 가능할 수 있다.
도 1 및 도 2는 일 실시예에 따른 체성분 측정기를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 8은 일 실시예에 따른 팔 전극부 및 다리 전극부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 손 전극부를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 발 전극부를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 의자형 체성분 측정기를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 체성분 측정기의 동작 방법을 나타낸 도면이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 및 도 2는 일 실시예에 따른 체성분 측정기를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 체성분 측정기(100)는 손 전극부들(110), 팔 전극부들(120), 발 전극부들(130), 다리 전극부들(140) 및 처리부(도면 미도시)를 포함할 수 있다.
체성분 분석 또는 체성분 측정이라 함은 피검사자의 신체로부터 구해지는 물리적인 양을 가지고 피검사자 신체의 성분을 또는 성분 사이의 비율을 분석해 내는 것일 수 있다. 측정(measurement)이라 함은 측정장비로 물리적인 양을 획득하는 것을 말할 수 있다. 측정은 또한 물리적인 양을 처리하여 다른 종류의 물리적인 양을 얻는 과정을 포함할 수 있다. 따라서, 신체의 두 지점에 전류를 인가하고 전압계로 전압차를 구하는 것도 측정이라 하고, 나아가 인가된 전류 값과 전압차에 기반하여 신체의 두 지점의 임피던스 값까지 계산해내는 것도 측정이라고 할 수 있다.
사지(extremities or limbs)는 사람의 팔과 다리 및 동물의 네 다리를 집합적으로 표현하기 위한 것이며, 그 하나하나를 표현하기 위해 본 명세서에서는 지체(limb)라는 용어를 사용할 수 있다. 지체는 팔도 될 수 있고, 다리도 될 수 있다. 동물의 경우에는 네 다리의 하나가 될 수 있다. 사람의 경우, 팔은 몸통에서 나와 손까지 연장된 부분을 가리키며, 대체로 손목, 손까지도 포함할 수 있다. 다리는 몸통에서 나와 발까지 연장된 부분을 가리키며, 대체로 발목, 발까지도 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 체성분을 분석하기 위해서는 몸의 일부분에 대하여 임피던스 값을 구한다. 이렇게 얻어진 신체의 임피던스 값을 다른 측정값(예를 들면, 키, 몸무게 등)과 함께 미리 결정된 공식(formula)에 대입하여 계산하면 체성분을 분석할 수 있다. 실시예에 따라서는, 다른 입력 정보(예를 들면, 성별, 나이 등)도 공식에 입력하여 체성분을 분석할 수도 있다. 다른 실시예에서는 체성분과 측정값 사이의 관계를 보여주는 룩업 테이블(Look-up table)에서 임피던스 값과 다른 측정값에 대응하는 체성분의 비율을 구함으로써 체성분을 분석할 수도 있다.
여러 실시예에서는, 임피던스 값(또는, 전기저항 값)을 구하기 위해 두 개의 전류 전극들과 두 개의 전압 전극들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 전류 공급 장치(도면 미도시)에 연결된 전류 전극 하나는 피검사자의 오른손에 접촉되고, 다른 하나는 오른발에 접촉될 수 있다. 전압 측정 장치(도면 미도시)에 연결된 전압 전극 하나는 오른손에 접촉되고, 다른 하나는 오른발에 접촉될 수 있다. 전류 공급 장치는 두 전류 전극들을 통해 전류를 공급하고, 전압 측정 장치는 두 전압 전극들 사이의 전압차를 측정할 수 있다. 인가한 전류량과 전압차로부터 전극들 사이에 위치한 오른팔-몸통-오른다리의 임피던스 값이 계산될 수 있다. 임피던스 값을 구하는 가장 간단한 공식을 예를 든다면 전압차를 전류로 나누는 것일 수 있다.
도 1에 도시된 손 전극부들(110) 및 발 전극부들(130) 각각은 하나의 전류 전극과 하나의 전압 전극을 포함할 수 있다. 이러한 전극들을 이용하면, 왼팔-몸통-왼다리의 임피던스 값, 왼팔-몸통-오른팔의 임피던스 값, 왼다리-몸통-오른다리의 임피던스 값, 왼팔-몸통-오른다리의 임피던스 값, 오른팔-몸통-왼다리의 임피던스 값도 계산할 수 있다. 이처럼 신체에 접촉된 전극들의 조합을 달리함으로써 얻어지는 여러 임피던스 값을 이용하여, 팔, 다리, 몸통의 임피던스 값을 개별적으로 계산할 수도 있다.
나아가, 임피던스 값 계산에 팔 전극부들(120) 및 다리 전극부들(140)이 추가적으로 이용될 수 있다. 팔 전극부들(120) 및 다리 전극부들(140) 각각은 하나의 전극을 포함할 수 있다.
팔 전극부들(120)은 팔에서 팔꿈치 관절 부위에 접촉될 수 있다. 팔 전극부들(120)은 팔꿈치 안쪽 또는 바깥쪽에 접촉될 수 있다. 팔 전극부들(120)이 팔의 중간 부분에 부착됨으로써, 임피던스 값이 계산되는 팔 부위를 세분화할 수 있다. 이를테면, 손 전극부와 팔 전극부 사이에 위치한 하완의 임피던스 값과 팔 전극부와 몸통 사이에 위치한 상완의 임피던스 값이 서로 구분되어 계산될 수 있다.
또한, 다리 전극부들(140)은 다리에서 무릎 관절 부위에 접촉될 수 있다. 다리 전극부들(140)은 무릎 앞쪽 또는 뒤쪽에 접촉될 수 있다. 다리 전극부들(140)이 다리의 중간 부분에 부착됨으로써, 임피던스 값이 계산되는 다리 부위를 세분화할 수 있다. 이를테면, 발 전극부와 다리 전극부 사이에 위치한 아래 다리의 임피던스 값과 다리 전극부와 몸통 사이에 위치한 위 다리의 임피던스 값이 서로 구분되어 계산될 수 있다.
도 2를 참조하여 임피던스 값을 계산할 세그먼트에 대해 설명하면, 신체에 부착된 전극부를 기준으로 아홉 개의 세그먼트들이 설정될 수 있다. 세그먼트들은 ULA(Upper Left Arm)(211), LLA(Lower Left Arm)(212), URA(Upper Right Arm)(221), LRA(Lower Right Arm)(222), TR(Trunk)(230), ULL(Upper Left Leg)(241), LLL(Lower Left Leg)(242), URL(Upper Right Leg)(251) 및 LRL(Lower Right Leg)(252)을 포함할 수 있다. 팔과 다리에 설정된 세그먼트들 ULA(211), LLA(212), URA(221), LRA(222), ULL(241), LLL(242), URL(251) 및 LRL(252)은 팔 전극부들(120)과 다리 전극부들(140)에 의해 나누어질 수 있다. 이처럼, 팔 전극부들(120)과 다리 전극부들(140)을 통해 팔과 다리에 대해 세부 임피던스 값을 계산할 수 있다.
체성분 측정을 정기적으로(예를 들어, 매일, 격일, 일주일마다 등) 수행하여 신체 상태를 확인하는 것이 중요할 수 있다. 체성분 변화를 살피면, 환자의 체내 수분의 증가나 감소와 같은 신체 변화가 판단될 수 있다. 의사는 체성분 분석 결과의 추이를 검토해서 질병의 진행 또는 완화도 판단할 수 있다. 체성분의 반복 측정을 위해서는, 전극을 피검사자에게 붙이고 측정한 후에 전극을 몸에서 떼어내는 과정을 반복해야 할 수 있다. 다음 체성분 측정을 위해 전극을 몸에 부착할 때에는 지난 측정 때와 동일한 위치에 전극을 부착해야 한다. 일반적으로, 신체의 임피던스 값은 전극의 위치에 따라 달라질 수 있기 때문에, 지난 측정 시 부착한 위치와 다른 위치에 전극을 부착하는 경우 임피던스 값의 재현성(repeatability)을 기대하기 어려울 수 있다. 재현성을 높이려면, 전극을 일정한 위치에 부착해야 할 수 있다. 일정한 위치에 전극을 부착하기 위해 미리 신체에 마킹하거나 기준점(reference point) 또는 기준 마크(reference mark)로 삼을 수 있는 신체의 특정 부분(예: 뼈가 튀어나온 부분 등)을 기준으로 일정한 위치에 전극을 부착할 수 있다.
부종은 조직 내에 림프액이나 조직의 삼출물 등의 액체가 고여 과잉 존재하는 상태를 의미할 수 있다. 신체의 일부(예: 아래 다리 등)에서 부종이 발생하면, 해당 부분의 임피던스 값이 변하여 체성분의 변경(예를 들어, 수분량 변경 등)으로 이어질 수 있다. 따라서, 체성분 분석을 통해 부종의 가능성 및/또는 발생여부를 판단할 수 있다.
신체 일부의 임피던스 값은 해당 부분의 수분량과 상관관계가 있으므로, 해당 부분의 임피던스 값은 부종을 가늠하는 지표가 될 수 있다. 예를 들어, 특정 부위의 임피던스 값이 해당 부위에 미리 설정된 임계치보다 작으면 부종의 가능성이 있는 것으로 판단될 수 있다.
또는, 특정 부위의 임피던스 값의 추이에 기반하여 해당 부위의 부종이 판단될 수 있다. 예를 들어, 특정 부위의 임피던스 값이 일정한 수준을 유지하다가 특정 시점부터 임피던스 값이 크게 작아지면, 이를 부종의 가능성이 있는 것으로 판단할 수 있다.
또는, 부종이 세포 내의 수분 변화보다는 세포 외의 수분 증가에 의한 것일 수 있고, 고주파 전기 신호가 저주파 전기 신호에 비해 세포벽을 더 잘 통과하는 특징을 이용하여, 저주파 전기 신호(예를 들어, 5kHz의 전기 신호)와 고주파 전기 신호(예를 들어, 500kHz의 전기 신호)를 인가해서, 각각의 전기 신호마다 전압차를 측정함으로써, 각 전기 신호마다 해당 부위의 임피던스 값이 계산될 수 있다. 예를 들어, 저주파 진기 신호로 측정하였을 때 임피던스 값이 고주파 전기 신호로 측정한 것과 차이가 일정한 값 이상이면 부종으로 판단될 수 있다. 또한, 고주파 전기 신호로 측정한 해당 부위의 임피던스 값 변화와 저주파 전기 신호로 측정한 해당 부위의 임피던스 값 변화에 대한 평가에 기반하여, 부종이 판단될 수 있다. 예를 들면, 고주파 전기 신호로 측정한 해당 부위의 임피던스 값 변화율에 비하여 저주파 전기 신호로 측정한 해당 부위의 임피던스 값 변화율이 미리 설정된 범위 이상으로 크다면, 부종으로 판단될 수 있다.
도 3 내지 도 8은 일 실시예에 따른 팔 전극부 및 다리 전극부를 설명하기 위한 도면이다.
팔 전극부와 다리 전극부를 팔꿈치 관절 부위나 무릎 관절 부위에 부착시키기 위한 다양한 구조가 적용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 전극부(310)는 팔에서 팔꿈치 관절 부위에 부착되는 팔 전극부 또는 다리에서 무릎 관절 부위에 부착되는 다리 전극부일 수 있다. 전극부(310)는 스포이드처럼 손잡이 부분(311)을 누른 상태로 흡착부(312)를 팔꿈치 관절 부위 또는 무릎 관절 부위에 접촉시키면, 흡착부(312)와 신체 접촉부위 사이의 압력이 증가하여 전극부(310)가 신체 접촉부위에 부착될 수 있다. 이때, 전극부(310)에 연결된 케이블은 그 무게를 가볍게 설계됨으로써, 케이블 무게로 인해 전극부(310)가 신체 접촉부위에서 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
도 4를 참조하면, 팔꿈치 관절 부위에 부착된 팔 전극부(410)가 예시적으로 도시된다. 도 5를 참조하면, 무릎 관절 부위에 부착된 다리 전극부(510)가 예시적으로 도시된다.
도 6을 참조하면, 전극부(610, 620)는 교체형으로 설계될 수 있다. 전극부(610)는 전극부 본체(611)와 흡착부(613)가 서로 분리된 상태를 나타내며, 전극부(620)는 전극부 본체(611)와 흡착부(613)가 서로 결합된 상태를 나타낼 수 있다.
전극부(610, 620)에서 전극부 본체(611)와 흡착부(613)는 서로 분리될 수 있으며, 전극부(610, 620)는 피검사자에 직접 접촉되는 전극(612)을 포함할 수 있다. 도 3의 전극부(310)와 달리, 전극부(610, 620)는 흡착부(613)가 분리되어 교체 가능함으로써, 계속적인 사용으로 인해 흡착력이 약해지는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다. 전극부(610, 620)는 흡착부(613)를 제외한 나머지를 모두 케이블 안으로 이중사출로 변경함으로써 구현될 수 있다.
도 7을 참조하면, 전극부(710)는 전자적인 감압을 통해 피검사자의 신체에 부착될 수 있다. 전극부(710)는 흡착부(711), 펌프 버튼(712), 락 버튼(lock button)(713), 전극 보드(714), 자바라(Jabara)(715)를 포함할 수 있다. 전극부(710)는 컬 케이블(curl cable)을 통해 다른 컨포넌트(예를 들어, 전류 공급 장치 등)에 전기적으로 연결될 수 있다.
흡착부(711)는 피검사자의 신체에 부착되는 부분이고, 펌프 버튼(712)은 전자적인 감압에 대한 온/오프(on/off)를 제어하는 버튼일 수 있다. 락 버튼(713)은 펌프 버튼(712)의 동작을 제어하는 버튼으로, 예를 들어, 락 버튼(713)의 온 상태에서는 펌프 버튼(712)이 동작하지 않을 수 있다.
전극 보드(714)는 전극부(710)를 통해 피검사자로 인가되는 전류의 주파수를 제어할 수 있다. 앞서 설명한 전류 공급 장치는 주파수가 다른 전류를 차례로 인가할 수 있다. 전압 측정 장치는 주파수가 다른 전류가 순차적으로 인가되는 상태에서 두 전극 사이의 전압차를 측정할 수 있다. 순차적으로 인가되는 전류의 주파수는, 예를 들면, 1 kHz, 5 kHz, 50 kHz, 250 kHz, 500 kHz일 수 있다.
전압 측정 장치에서 측정된 주파수별 전압 신호를 처리함으로써, 주파수별 임피던스 값이 계산될 수 있다. 주파수별 임피던스 값을 미리 정해진 공식 또는 표에 적용함으로써 피검사자의 체성분이 분석될 수 있다. 일반적으로, 고주파 전기 신호는 저주파 전기 신호에 비해 세포벽을 더 잘 통과하는 특징이 있다. 고주파 전류가 인가될 때 측정된 임피던스 값은 세포 내의 물의 양이 반영된 것일 수 있다. 따라서, 주파수별 임피던스 값을 모두 이용한 체성분 분석 결과가 실제 피검사자의 체성분을 상태를 더 정확하게 반영할 수 있다.
도 8을 참조하면, 전극부(810, 820)는 커프형으로 설계되어, 피검사자의 팔꿈치 관절 부위 또는 무릎 관절 부위를 감을 수 있다. 전극부(810)는 신체 접촉부위를 감았을 때 바깥면을 나타내고, 전극부(820)는 신체 접촉부위를 감았을 때 안쪽면을 나타낼 수 있다. 전극부(810, 820)의 시트에 그려진 가이드라인(811)을 통해 피검사자 또는 의사는 전극부(810, 820)를 미리 의도된 상태로 신체 접촉부위를 감을 수 있다. 전극부(810, 820)가 신체 접촉부위를 감았을 때 제1 벨크로(first Velcro)(812)와 제2 벨크로(822)가 서로 부착됨으로써, 전극부(810, 820)가 신체 접촉부위에 고정될 수 있다. 이때, 전극(821)은 신체 접촉부위에 직접적으로 접촉될 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 손 전극부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 손 전극부(900)는 제1 전극(910)과 제2 전극(920)을 포함할 수 있다. 제1 전극(910)과 제2 전극(920)의 배치로 인해 피검사자가 손 전극부(900)를 파지하면, 자연스럽게 제1 전극(910)이 피검사자의 엄지 손가락에 접촉될 수 있으며, 제2 전극(920)이 나머지 손가락들에 접촉될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 발 전극부를 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 발 전극부들(1010, 1020)은 각각 제1 전극(1011, 1021)과 제2 전극(1012, 1022)을 포함할 수 있다. 제1 전극(1011, 1021)과 제2 전극(1012, 1022)의 배치로 인해 피검사자가 발 전극부들(1010, 1020)에 올라서면, 자연스럽게 제1 전극(1011, 1021)이 피검사자의 발 앞꿈치에 접촉될 수 있으며, 제2 전극(1012, 1022)이 피검사자의 발 뒤꿈치에 접촉될 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 의자형 체성분 측정기를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 의자형 체성분 측정기(1100)는 두 개의 손 전극부들(1110), 두 개의 팔 전극부들(1120), 두 개의 발 전극부들(1130) 및 두 개의 다리 전극부들(1140)을 포함할 수 있다. 손 전극부들(1110)은 손을 올려놓는 부분에 배치되고, 팔 전극부들(1120)은 암 레스트에 배치되고, 발 전극부들(1130)은 의자 발판 또는 바닥에 배치되며, 다리 전극부들(1140)은 의자의 무릎 접촉 부위에 배치될 수 있다. 의자형 체성분 측정기(1100)에 피검사자가 앉은 경우 각 전극부들이 대응하는 신체 부위에 자연스럽게 접촉될 수 있다. 피검사자가 의자형 체성분 측정기(1100)에 앉음으로써 자연스러운 전극 접촉과 높은 재현성을 유도할 수 있다. 의자형 체성분 측정기(1100)는, 예를 들어, 안마 의자, 이동수단(예를 들어, 차량, 비행기 등)에 설치된 의자로도 구현될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 체성분 측정기의 동작 방법을 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 체성분 측정기에 의해 수행되는 동작 방법이 도시된다.
단계(1210)에서, 체성분 측정기는 각각 복수 개의 전극을 갖는 양 손 전극부들 및 양 발 전극부들, 양 팔 각각의 팔꿈치 관절 부위들에 부착되는 두 개의 팔 전극부들 및 양 다리 각각의 무릎 관절 부위들에 부착되는 두 개의 다리 전극부들을 서로 다르게 조합하여 전류를 흘려 측정대상의 임피던스 값을 측정한다. 체성분 측정기는 양 손 전극부들, 양 발 전극부들, 팔 전극부들 및 다리 전극부들을 서로 다르게 조합하며 전류를 흘려, 측정대상을 ULA, LLA, URA, LRA, TR, ULL, LLL, URL, 및 LRL의 아홉 개의 세그먼트들로 구분하여 임피던스 값들을 측정할 수 있다. 체성분 측정기는 양 손 전극부들, 양 발 전극부들, 팔 전극부들 및 다리 전극부들 중 한 쌍에 포함된 제1 전극들에 체성분 측정을 위한 전류를 인가하고, 한 쌍에 포함된 제2 전극들에서 전류에 대한 전압을 획득하고, 전류 및 전압을 이용하여 한 쌍 사이에 위치한 세그먼트의 임피던스 값을 측정할 수 있다. 앞서 설명한 오른팔-몸통-오른다리의 임피던스 값이 계산되는 실시예에서는, 체성분 측정기는 오른손 전극부와 오른발 전극부를 한 쌍으로 선택하고, 오른손 전극부 및 오른발 전극부 각각에 포함된 두 개의 전극들 중 하나인 제1 전극에 체성분 측정을 위한 전류를 인가하고, 오른손 전극부 및 오른발 전극부 각각에 포함된 두 개의 전극들 중 다른 하나인 제2 전극에서 전류에 대한 전압을 획득하고, 전류 및 전압을 이용하여 오른손 전극부와 오른발 전극부 사이에 위치한 세그먼트, 즉 오른팔-몸통-오른다리의 임피던스 값을 측정할 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 피검사자를 측정대상으로도 지칭할 수 있다.
팔 전극부들 및 다리 전극부들 중 적어도 일부는 부착 부위에 흡착하는 흡착판과 흡착판의 내부에서 부착 부위에 접촉하는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다. 또한, 팔 전극부들 및 다리 전극부들 중 적어도 일부는 부착 부위에 흡착하는 흡착판과 부착 부위 사이 공간의 기압을 강하시키도록 하는 압력 조절기를 더 포함할 수 있다. 또는, 팔 전극부들 및 다리 전극부들 중 적어도 일부는 부착 부위에 접촉하는 적어도 하나의 전극과 접촉을 유지시키도록 부착 부위의 주변을 둘러싸는 시트를 포함할 수 있다.
단계(1220)에서, 체성분 측정기는 측정대상의 임피던스 값에 기반하여 측정대상의 체성분을 분석한다.
체성분 측정기는 세그먼트들 각각의 임피던스 값의 변화에 기초하여, 세그먼트들 중에서 부종이 발생한 것으로 판단되는 세그먼트가 있는지 여부를 판단할 수 있다.
체성분 측정기는 의자 형태이고, 팔 전극부들은 의자의 암 레스트에 배치되고, 다리 전극부들은 의자의 무릎 접촉 부위에 배치될 수 있다.
도 12에 도시된 각 단계들에는 도 1 내지 도 11을 통하여 전술한 사항들이 그대로 적용되므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 저장할 수 있으며 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
위에서 설명한 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 또는 복수의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (18)

  1. 체성분 측정기에 있어서,
    각각 복수 개의 전극을 갖는 양 손 전극부들 및 양 발 전극부들;
    양 팔 각각의 팔꿈치 관절 부위들에 부착되는 두 개의 팔 전극부들;
    양 다리 각각의 무릎 관절 부위들에 부착되는 두 개의 다리 전극부들; 및
    측정 시 상기 양 손 전극부들, 상기 양 발 전극부들, 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들을 서로 다르게 조합하며 전류를 흘려 측정대상의 임피던스 값들을 측정함으로써 측정대상의 체성분을 분석하는 처리부
    를 포함하는
    체성분 측정기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는
    상기 양 손 전극부들, 상기 양 발 전극부들, 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들을 서로 다르게 조합하며 전류를 흘려, 상기 측정대상을 ULA(Upper Left Arm), LLA(Lower Left Arm), URA(Upper Right Arm), LRA(Lower Right Arm), TR(Trunk), ULL(Upper Left Leg), LLL(Lower Left Leg), URL(Upper Right Leg) 및 LRL(Lower Right Leg)의 아홉 개의 세그먼트들로 구분하여 상기 임피던스 값들을 측정하는,
    체성분 측정기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 처리부는
    상기 양 손 전극부들, 상기 양 발 전극부들, 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 한 쌍에 포함된 제1 전극들에 체성분 측정을 위한 상기 전류를 인가하고, 상기 한 쌍에 포함된 제2 전극들에서 상기 전류에 대한 전압을 획득하고, 상기 전류 및 상기 전압을 이용하여 상기 한 쌍 사이에 위치한 세그먼트의 임피던스 값을 측정하는,
    체성분 측정기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 처리부는
    상기 세그먼트들 각각의 임피던스 값의 변화에 기초하여, 상기 세그먼트들 중에서 부종이 발생한 것으로 판단되는 세그먼트가 있는지 여부를 판단하는,
    체성분 측정기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 적어도 일부는
    부착 부위에 흡착하는 흡착판과 상기 흡착판의 내부에서 상기 부착 부위에 접촉하는 적어도 하나의 전극을 포함하는,
    체성분 측정기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 적어도 일부는
    부착 부위에 흡착하는 흡착판과 상기 부착 부위 사이 공간의 기압을 강하시키도록 하는 압력 조절기를 더 포함하는,
    체성분 측정기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 적어도 일부는
    부착 부위에 접촉하는 적어도 하나의 전극과 상기 접촉을 유지시키도록 상기 부착 부위의 주변을 둘러싸는 시트를 포함하는,
    체성분 측정기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 적어도 일부는
    상기 전류의 주파수를 조절하는 전극보드를 포함하는,
    체성분 측정기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 체성분 측정기는 의자 형태이고,
    상기 팔 전극부들은 상기 의자의 암 레스트에 배치되고,
    상기 다리 전극부들은 상기 의자의 무릎 접촉 부위에 배치되는,
    체성분 측정기.
  10. 각각 복수 개의 전극을 갖는 양 손 전극부들 및 양 발 전극부들, 양 팔 각각의 팔꿈치 관절 부위들에 부착되는 두 개의 팔 전극부들 및 양 다리 각각의 무릎 관절 부위들에 부착되는 두 개의 다리 전극부들을 서로 다르게 조합하여 전류를 흘려 측정대상의 임피던스 값을 측정하는 단계; 및
    상기 측정대상의 임피던스 값에 기반하여 상기 측정대상의 체성분을 분석하는 단계
    를 포함하는
    체성분 측정기의 동작 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 임피던스 값을 측정하는 단계는
    상기 양 손 전극부들, 상기 양 발 전극부들, 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들을 서로 다르게 조합하며 전류를 흘려, 상기 측정대상을 ULA(Upper Left Arm), LLA(Lower Left Arm), URA(Upper Right Arm), LRA(Lower Right Arm), TR(Trunk), ULL(Upper Left Leg), LLL(Lower Left Leg), URL(Upper Right Leg), 및 LRL(Lower Right Leg)의 아홉 개의 세그먼트들로 구분하여 상기 임피던스 값들을 측정하는,
    체성분 측정기의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 임피던스 값을 측정하는 단계는
    상기 양 손 전극부들, 상기 양 발 전극부들, 상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 한 쌍에 포함된 제1 전극들에 체성분 측정을 위한 상기 전류를 인가하고, 상기 한 쌍에 포함된 제2 전극들에서 상기 전류에 대한 전압을 획득하고, 상기 전류 및 상기 전압을 이용하여 상기 한 쌍 사이에 위치한 세그먼트의 임피던스 값을 측정하는,
    체성분 측정기의 동작 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 세그먼트들 각각의 임피던스 값의 변화에 기초하여, 상기 세그먼트들 중에서 부종이 발생한 것으로 판단되는 세그먼트가 있는지 여부를 판단하는 단계
    를 더 포함하는
    체성분 측정기의 동작 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 적어도 일부는
    부착 부위에 흡착하는 흡착판과 상기 흡착판의 내부에서 상기 부착 부위에 접촉하는 적어도 하나의 전극을 포함하는,
    체성분 측정기의 동작 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 적어도 일부는
    부착 부위에 흡착하는 흡착판과 상기 부착 부위 사이 공간의 기압을 강하시키도록 하는 압력 조절기를 더 포함하는,
    체성분 측정기의 동작 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 팔 전극부들 및 상기 다리 전극부들 중 적어도 일부는
    부착 부위에 접촉하는 적어도 하나의 전극과 상기 접촉을 유지시키도록 상기 부착 부위의 주변을 둘러싸는 시트를 포함하는,
    체성분 측정기의 동작 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 체성분 측정기는 의자 형태이고,
    상기 팔 전극부들은 상기 의자의 암 레스트에 배치되고,
    상기 다리 전극부들은 상기 의자의 무릎 접촉 부위에 배치되는,
    체성분 측정기의 동작 방법.
  18. 제10항 내지 제17항 중에서 어느 한 항의 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록매체.
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