KR101239348B1 - 휴대용 맥박 측정기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 휴대용 맥박 측정기는, 손목 부위에 있는 요골동맥에 부착되어 맥박을 측정하는 맥박 측정부와 상기 맥박 측정부에 밀착되어 측정된 맥박정보를 수신하기 위한 무선 수신부가 내장된 밴드부 상기 밴드부에 연결되며 무선 수신부로부터 수신된 맥박정보를 표시하는 디스플레이부가 구비된 본체부를 포함하여 구성되며, 압력센서와 무선 송/수신 기술을 이용해 환자가 느끼는 압박감을 최소화하여 불편함을 줄인 휴대용 맥박 측정기에 관한 것이다.

Description

휴대용 맥박 측정기{Portable pulse measuring device}

본 발명은 휴대용 맥박 측정기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압력센서와 무선 송/수신 기술을 이용해 환자가 느끼는 압박감을 최소화하여 불편함을 줄인 휴대용 맥박 측정기에 관한 것이다.

심장은 박동할 때마다 동맥을 통해 혈액을 공급한다. 이러한 혈액의 흐름으로 인하여 동맥이 팽창과 이완을 되풀이하게 되는데 이를 맥박이라고 하며 심장과 혈관의 상태에 따라 조금씩 차이가 난다. 일반적으로 손목에서 엄지손가락 쪽에 있는 요골동맥(橈骨動脈)이나 경동맥, 고동맥(股動脈)에 손을 대어 진단한다. 이를 통하여 혈관경화의 유무나 맥박수, 맥박의 대소, 빠르고 느림, 긴장, 좌우의 차 등을 알 수 있으며 1분 동안의 맥박수를 세는 것으로 심박동수를 측정할 수 있다.

일반적으로 성인의 맥박수는 분당 60~80회이고 나이가 적을수록 많아져서 신생아는 분당 120~140회이다. 맥박의 대소는 맥파(脈波)의 높이를 말하는 것으로, 심장으로부터의 1회의 혈액 방출량과 관계가 있다. 심장의 활동성이 클수록 동맥으로 혈액을 더 빨리 내보내므로 맥박이 빨라지고 맥파가 높아진다. 혈관의 선천적 이상이나 종양으로 인한 혈관의 압박 및 혈관폐색 등의 경우에는 좌,우 차를 볼 수 있다.

종래에 맥박을 측정하기 위한 많은 제품이 시중에 출시되어 있지만 휴대가 용이하지 않고 사용법 숙지에 어려움이 많아 지속적인 측정이 불가능한 제품들이 대다수이다,

휴대성을 향상시키기 위한 시계형태의 맥박 측정기가 출시되어 있으나, 손목에 심한 압박이 유지되어 불편함을 느끼거나 땀이 차고 시계자체가 움직여 맥박측정에 어려움을 겪는 등 장시간, 혹은 실기간 맥박 측정에 불편함을 느껴 현실적으로 사용되지 못하고 있는 상황이다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 최소한의 신체 압박을 유지한 상태에서 실시간으로 맥박을 측정할 수 있어 맥박 측정시 느끼는 불편함을 최소화할 수 있는 휴대용 맥박 측정기를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 노인, 시각 장애인 등 디스플레이되는 정보를 인식하는데 어려움이 있는 환자들을 위해 시계를 통해 디스플레이되는 정보를 간략화하여 음성으로 전달하는 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 거동이 불편한 사용자가 직접 병원에 가지 않고 맥박 데이터를 의사/보호자에게 전송하여 병원에 가는 수고를 줄이고 위급상황 시 빠른 조치를 취하게 하는데 목적이 있다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 손목 부위에 있는 요골동맥에 부착되어 맥박을 측정하는 맥박 측정부; 상기 맥박 측정부에서 측정된 맥박정보를 수신하기 위한 무선 수신부가 내장된 밴드부; 상기 밴드부에 연결되며 무선 수신부로부터 수신된 맥박정보를 표시하는 디스플레이부가 구비된 본체부;를 포함한다.

그리고 상기 맥박 측정부는 압력센서와 상기 압력센서를 손목에 고정하기 위한 패치를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 압력센서는 LC회로로 구성되며, 멤스(MEMS)를 이용하여 초소형 충/방전 베터리 또는 초소형 Super capacitor를 전원부로 사용하는 Active 소자로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 압력센서의 크기는 가로, 세로가 10mm 이내이고, 두께 0.5~1mm이며, 압력센서의 모양은 나선형 또는 사각형 등으로 구성될 수 있는 것이 바람직하다.

또한 상기 패치는 방수 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 패치는 건강에 유익한 소재가 포함되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 무선 수신부는 유도결합 방식에 의해서 상기 맥박 측정부의 신호를 수신하는 것이 바람직하다.

또한 상기 본체부는 맥박이 일정하지 않거나 이상 징후가 발견되는 경우 또는 압력센서와 수신부와의 사이에 송/수신이 이뤄지지 않거나 원활하지 않은 경우 경고음을 발생하기 위한 음향부가 내장되어 있는 것이 바람직하다.

그리고 상기 본체부는 맥박이 일정하지 않거나 이상 징후가 발견되는 경우 119 또는 병원에 통신이 가능한 무선 송신부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 본체부는 위급 시 환자의 위치를 파악하기 위한 GPS 송수신기가 내장되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 본체부는 환자의 맥박 정보를 컴퓨터 또는 휴대폰으로 송신하기 위한 무선 송신부가 내장되어 있는 것이 바람직하다.

또한 상기 무선 송신부에서 송신된 데이터를 휴대폰 또는 컴퓨터를 이용하여 미리 저장되어 있는 주파수 패턴과 비교하고 체온을 포함한 정보를 종합적으로 분석하여 질환의 종류를 판별하고 진단할 수 있는 소프트웨어를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 밴드부의 피부 접촉 부위는 엠보싱 구조를 갖추어 통풍을 원활히 하는 구조를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 휴대용 맥박 측정기는 압력센서와 밴드부 내부의 무선 수신부의 무선 데이터 송/수신을 이용함으로써 환자가 느끼는 압박감을 최소화하여 불편함을 줄일 수 있다.

또한 디스플레이부를 확인하지 않고도 소리를 통해 환자의 상태를 확인할 수 있어 시각적인 불편함을 느끼는 환자들 또한 언제 어디서나 편리하게 맥박을 측정할 수 있다.

또한, 거동이 불편한 사용자가 직접 병원에 가지 않고 맥박 데이터를 의사/보호자에게 전송하여 병원에 가는 수고를 줄이고 위급상황 시 빠른 조치를 취하게 할 수 있다.

그 밖에 응급상황이 발생한 환자의 위치를 파악할 수 있는 GPS 시스템을 통해 연관된 의료종사자들의 즉각적인 조치/치료를 가능하게 해 줄 것이며 이를 통해 독거노인, 장애인 뿐 아니라 흡연, 음주, 지나친 스트레스 등으로 각종 순환계 질환에 무방비한 상태로 노출되어 있는 현대인들이 신속하지 못한 조치로 불상사를 겪는 일을 최소화할 수 있다.

도 1a는, 본 발명의 휴대용 맥박 측정기의 사시도이다.
도 1b는, 본 발명의 휴대용 맥박 측정기의 다른 형태의 사시도이다.
도 2는, 도 1의 휴대용 맥박 측정기의 단면도이다.
도 3은, 도 2의 밴드부의 피부 접촉부의 부분 사시도이다.
도 4a, 4b는, 본 발명의 휴대용 맥박 측정기의 맥박 측정부 구성도이다.
도 5는, 도 4의 맥박 측정부 압력센서의 구성도이다.
도 6은, 본 발명의 휴대용 맥박 측정기의 시스템 구성도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 본 발명에 의한 휴대용 맥박 측정기의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1a는 본 발명의 일실시 형태에 따른 휴대용 맥박 측정기의 사시도이다. 휴대용 맥박 측정기는 일반적인 시계형태나 팔찌형태로서, 본체부(10), 밴드부(20) 및 맥박 측정부(30)를 포함한다. 본체부(10)는 일반적인 시계에서와 같이 시간 날짜 등이 표시되고, 환자의 맥박정보를 표시하는 디스플레이부(11)가 구비된다. 맥박정보는 최근 하루, 일주, 한달 등의 전체적인 맥박의 변화를 확인할 수 있도록 표시된다. 또한, 패션에 민감한 현대인들의 기호에 맞춰 휴대용 맥박 측정기를 구성할 수 있다. 도 1b를 참조하면, 손목 윗부분은 시계기능을 수행하기 위한 디스플레이부를 구성하고 손목 아랫부분은 맥박에 관한 데이터 전달용으로 별도의 디스플레이부를 구성할 수 있다. 맥박이 일정하지 않거나 위급상황 발생시 디스플레이부의 색이 붉게 변함과 동시에 경고음을 통해 주변 사람들에게 위급상황을 알릴 수 있다.

본체부(10)의 측면에는 디스플레이부(11)의 디스플레이 사항을 컨트롤하고 메모리에 저장된 내용을 확인하기 위해 다양한 기능을 수행할 수 있는 조작버튼(12)이 구비된다. 본체부(10)에는 이외에도 제어부(13), 음향부(14), 무선 송신부(15) 및 GPS 수신기(17)가 내장되며, 이들에 대해서는 후술한다.

도 2는 도 1의 휴대용 맥박 측정기의 단면도이다. 밴드부(20)는 환자의 손목에 감길 수 있어야 하므로 유연한 재질로 형성되며 무선 수신부(21)가 내장된다. 무선 수신부(21)는 본체부(10)로부터 맥박 측정부(30)까지 연장되는 안테나를 포함하며 맥박 측정부(30)로부터 발신되는 맥박 정보를 수신한다.

도 3은 도 1의 휴대용 맥박 측정기 중 밴드부(20) 내부의 디자인이다. 밴드부(20)를 구성하는 단계에서 압력센서(31)와 무선 수신부(21) 간에 원활한 데이터 송/수신을 위해 금속 소재를 제한해야 하며, 손목과 접촉하는 밴드부(20) 내부에 엠보싱(22)을 넣어 디자인함으로써 사용자가 본 휴대용 맥박 측정기를 사용함에 있어 땀이차 사용이 제한되는 문제를 최소화한다.

도 4a 및 4b는 본 발명의 휴대용 맥박 측정기의 맥박 측정부(30)이다. 맥박 측정부(30)는 압력센서(31)와 패치(32)로 구성된다. 압력센서(31)는 손목에 있는 요골동맥에 부착되어 맥박을 측정한다. 압력센서(31)의 크기는 사용자가 압력센서를 부착하여도 불편함이 없도록 경동맥 사이즈보다 조금 큰 10~15 크기가 바람직하며, 센서의 두께는 MEMS기술을 이용한 LC 센서를 이용하여 0.5~1 정도의 얇은 센서가 사용된다. 압력센서(31)의 모양은 나선형과 사각형 모양 등을 사용 할 수 있다.

도 5a 및 5b는 압력센서(31)의 구성도이다. 압력센서(31)는 폴리머(polymer), 반도체 및 절연체 기판 위에 MEMS기술을 이용하여 형성된 캐패시터(31a)와 나선형 인덕터(31b, 도 5a)와 사각형 인덕터(31b, 도 5b)로 구성되며, 도 5a, 5b와 같이 서로 마주보는 캐패시터(31a)는 인덕터(31b)와 상호 연결되어 LC 공진 기능을 위한 센서로 작동한다.

즉, L(inductance)과 C(capacitance)의 값에 따라 고유한 주파수를 갖게 되며, 이때 압력센서(31) 주변에 압력이 가해지게 되면 기판에 기계적 변형이 생겨 상/하부 기판이 가까워지게 되고, 그에 따라 센서가 갖고 있던 고유주파수에 변화가 생기게 된다.

압력센서(31)와 본체부(10)를 구성하기 이전에 압력을 측정할 수 있는 장치 안에 압력센서(31)를 넣고 압력에 따른 주파수 변화를 데이터화 하는 것이 필요하다. 압력에 따라 측정된 주파수가 본체부(10) 내부의 마이크로 프로세서 메모리에 저장되고, 측정된 주파수에 따른 압력을 본체부(10)를 통해 확인할 수 있다. 주파수 변화가 기준치보다 적을 경우 패치(32)의 위치가 불안정한 상태이므로 경고 메시지를 통해 패치(32)의 위치를 수정할 수 있다.

압력센서(31)로부터 감지되는 맥박정보는 무선 수신부(21)를 통해서 본체부(10)에 전달된다. 맥박정보의 수신은 압력센서(31)와 무선 수신부(21) 사이의 유도결합(Inductive coupling)방식이 이용된다. 압력센서(31)는 LC 회로만으로 구성될 수 있을 뿐 아니라 반도체 공정기술을 기반으로 성립되는 마이크로()나 크기의 초소형 정밀기계 제작기술(MEMS)을 이용하여 초소형 충/방전 베터리 또는 초소형 Super capacitor를 전원부로 사용하는 Active 소자로도 구성 될 수 있다. Active 소자로 구성된 센서 또한 압력센서(31)의 인덕터와 무선 수신부(21)의 코일 사이의 유도결합(Inductive coupling)방식을 이용하여 맥박정보를 전달할 수 있다.

압력센서(31)의 한쪽 면에 접착성 있는 패치(32)가 부착되어 압력센서를 손목에 고정시키며, 접착력이 떨어질 시 패치만 교환할 수 있도록 구성된다. 또한, 패치(32)는 센서를 보호할 수 있도록 방수재질로 형성되고 원적외선 등 건강에 유익한 재질을 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 휴대용 맥박 측정기의 동작을 도 6를 참조하여 설명한다.

우선 맥박 측정부로부터 발생되는 맥박 정보는 무선 수신부(21)를 통해서 본체부(10)의 제어부(13)에 전달된다. 제어부(13)는 마이크로프로세스와 압력센서(31)의 신호와 인터페이스하는 과정에서 생기는 노이즈를 방지할 수 있는 노이즈 필터와 센서의 신호를 체크하여 24시간 동안 데이터를 저장할 수 있는 메모리를 포함한다.

제어부(13)는 사용자의 버튼(12) 조작에 의한 명령에 대응하여 각종 맥박 정보를 디스플레이부(11)에 표시하는 한편, 맥박이 일정하지 않거나 이상 징후가 발견되면 음향부(14)를 통해 사용자 혹은 주위사람에게 알려주는 경고음을 발생시킨다.

또한, 제어부(13)는 수신된 맥박정보를 무선 송신부(15)를 통해서 개인 단말기(16)에 송신한다. 개인 단말기(16)는 휴대폰 또는 컴퓨터 등이 될 수 있으며, 맥박의 이상 증후 발견시 119 및 의사의 휴대폰 및 단말기를 통해 문자 메시지가 전송되도록 구성된다.

또한, 제어부(13)은 수신된 맥박정보를 미리 저장되어 있는 주파수 패턴 정보와 비교함으로서 휴대폰 또는 컴퓨터의 어플리케이션을 이용하여 질환의 종류를 확인할 수 있고 맥박을 통하여 인간의 몸속에 있는 모든 장기와 심장 및 순환기 계통의 주파수 특성을 패턴별로 메모리에 저장하고 매 순간마다 저장되어 있는 패턴과 비교하고 체온 등 기타 정보를 종합적으로 분석하여 여러 가지 진단을 할 수 있는 프로그램을 내장할 수 있도록 할 수 있다.

아울러, 무선통신을 이용해 컴퓨터와 무선통신을 하여 하루의 데이터를 전송할 수 있으며 매일 내지 1주일 간격으로 의사에게 맥박 데이터를 전송하여 사용자의 상태를 체크 할 수 있고 매일 병원에 가는 수고를 덜어 줄 수 있다.

컴퓨터에 저장된 데이터는 운동, 식사, 수면 등에 따른 맥박변화에 따라 구분될 수 있고, 일별, 월별, 년별 맥박의 변화를 통해 환자의 생활패턴에 따른 맥박의 변화를 체계적으로 분석/정리하여 보다 효과적인 건강관리가 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

본체부(10)에는 위급 시 환자의 위치를 파악하기 위해 GPS 수신기(17)가 내장된다. GPS 송수신기(17)는 환자가 거동이 불편해지면 간병인 또는 근처 의료진이 직접 환자를 찾아 응급처치를 시행할 수 있도록 하기 위한 것이다.

지속적인 맥박의 확인을 필요로 하는 환자들 중 대부분인 노인들을 위해 정확한 패치 부착 위치를 설명한 제품 확인 설명서와 함께 디스플레이부(11)를 통해 정확한 압력센서(31) 부착위치를 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한 압력센서(31) 부착 후 맥박 측정기를 사용하는데 있어 일정시간 동안 데이터의 송/수신이 이뤄지지 않거나 원활하지 않다면 경고음을 통해 사용자가 압력센서의 부착 위치를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

한편 본 발명에서의 패치는 방수 재질을 이용하고 있으며, 건강에 유익한 소재가 포함한다. 소재로는 황토 등과 같이 원적외선이 방출되는 것이며 패치에 포함되거나 또는 패치 일면에 도포되는 방식으로 구성된다.

10: 본체부 11: 디스플레이부
17: GPS 수신기 20: 밴드부
21: 무선 수신부 30: 맥박 측정부
31: 압력센서 32: 패치

Claims (13)

1. LC소자로 구성된 압력센서 및 상기 압력센서를 손목에 고정하기 위한 패치를 포함하고, 손목 부위에 있는 요골동맥에 부착되며, 압력에 따른 공진주파수 변화를 감지하여 맥박정보를 측정하는 맥박 측정부;
   상기 맥박 측정부에서 측정된 맥박정보를 수신하는 무선 수신부가 내장된 밴드부;
   상기 밴드부에 연결되며 상기 무선 수신부로부터 수신된 맥박정보를 표시하는 디스플레이부가 구비되며, 맥박이 일정하지 않거나 이상 징후가 발견되는 경우 또는 상기 압력센서와 상기 무선 수신부와의 사이에 송/수신이 이뤄지지 않는 경우 경고음을 발생하기 위한 음향부가 내장된 본체부;를 포함하되,
   상기 무선 수신부는,
   상기 본체부에서 상기 맥박 측정부와 대응하는 위치까지 연장 형성된 코일형 안테나를 포함하며,
   유도결합방식에 의해 상기 맥박 측정부로부터 상기 맥박정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 휴대용 맥박 측정기.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 압력센서는
   멤스(MEMS)를 이용하여 형성된 초소형 충/방전 베터리 또는 초소형 Super capacitor를 전원부로 사용하는 Active 소자로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 맥박 측정기.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 압력센서의 크기는 가로, 세로가 10mm 이내이고, 두께는 0.5~1mm 이내이며, 상기 압력센서의 모양은 나선형 또는 사각형으로 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 맥박 측정기.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 패치는 방수 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 맥박 측정기.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서,
   상기 본체부는 맥박이 일정하지 않거나 이상 징후가 발견되는 경우 119 또는 병원에 통신이 가능한 무선 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 맥박 측정기.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부는 위급 시 환자의 위치를 파악하기 위한 GPS 송수신기가 내장되는 것을 특징으로 하는 휴대용 맥박 측정기.
    
11. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부는 환자의 맥박 정보를 컴퓨터 또는 휴대폰으로 송신하기 위한 무선 송신부가 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 맥박 측정기.
    
12. 제 10항에 있어서,
    상기 무선 송신부에서 송신된 데이터를 휴대폰 또는 컴퓨터를 이용하여 미리 저장되어 있는 주파수 패턴과 비교하고 체온을 포함한 정보를 종합적으로 분석하여 질환의 종류를 판별하고 진단할 수 있는 소프트웨어를 포함하는 것으로 특징으로 하는 휴대용 맥박 측정기.
    
13. 제 1항에 있어서,
    상기 밴드부의 피부 접촉 부위는 엠보싱 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 휴대용 맥박 측정기.
    

Images