KR20140031590A - Apparatus for measuring pulse wave velocity using electrocardiogram wave and hall element pulse diagnosis - Google Patents
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Abstract
본 발명은 심전도를 측정하는 심전계와 홀소자가 비침습 의료용 맥진센서로 장착된 비가압형 집게형 맥진기를 사용하여 심전도파형과 맥진파형을 동시에 측정하고 측정된 자료를 근거로 맥파전달속도를 보다 정밀하게 측정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 심전도 측정 파형과 홀소자 맥진파형을 이용한 맥파 전달속도 측정장치에 관한 것으로,
인체의 심전도를 감지하기 위한 심전도 감지장치와; 요골의 맥박을 감지하기 위한 맥파감지장치와; 상기 심전도 감지장치와 맥파감지장치의 파형을 합산하는 마이컴과; 상기 마이컴으로부터 파형정보를 입력받아 맥파 전달속도를 계산하는 맥파 전달속도 계산부 및; 상기 마이컴의 제어명령에 따라 파형정보를 외부에서 인식할 수 있도록 표시하는 디스플레이장치를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.The present invention is to measure the electrocardiogram wave and pulse wave at the same time by using a non-invasive forceps type pulser equipped with a non-invasive medical pulse sensor for electrocardiogram measuring the electrocardiogram and measuring the pulse wave transmission speed more accurately based on the measured data The present invention relates to a pulse wave transmission rate measuring device using an electrocardiogram measurement waveform and a Hall element pulse waveform,
An electrocardiogram detector for detecting an electrocardiogram of a human body; Pulse wave detection device for detecting the pulse of the radial; A microcomputer summing the waveforms of the EKG and pulse wave detection devices; A pulse wave propagation rate calculator for receiving the waveform information from the microcomputer and calculating the pulse wave propagation rate; It characterized in that it comprises a display device for displaying the waveform information to be recognized from the outside according to the control command of the microcomputer.
Description
본 발명은 심전도 측정 파형과 홀소자 맥진파형을 이용한 맥파 전달속도 측정장치에 관한 것으로, 특히 심전도를 측정하는 심전계와 홀소자가 비침습 의료용 맥진센서로 장착된 비가압형 집게형 맥진기를 사용하여 심전도파형과 맥진파형을 동시에 측정하고 측정된 자료를 근거로 맥파전달속도를 보다 정밀하게 측정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 심전도 측정 파형과 홀소자 맥진파형을 이용한 맥파 전달속도 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring pulse wave propagation rate using an electrocardiogram measurement waveform and a Hall element pulse wave. In particular, an electrocardiogram and an element for measuring an electrocardiogram are provided using a non-invasive forceps type pulse generator equipped with a noninvasive medical pulse sensor. The present invention relates to an electrocardiogram measurement waveform and a pulse wave propagation velocity measurement device using a hall element pulse waveform, wherein the pulse wave is simultaneously measured and the pulse wave propagation speed can be measured more precisely based on the measured data.
일반적으로, 혈압, 맥박, 혈류속도, 맥파전달속도 등의 생체신호를 측정하기 위한 센싱기술은 병원 외부에서 이들 신호를 측정한 후 온라인 네트워크를 통한 원격서비스를 이용하여 운동, 식이, 투약 등 질병을 지속적으로 관리하거나, 건강증진을 위한 서비스, 운동선수들의 효과적인 운동량 및 건강상태를 관리할 수 있는 중요한 수단이다.In general, sensing technology for measuring bio signals such as blood pressure, pulse rate, blood flow rate, and pulse wave transmission rate measures these signals outside the hospital, and then uses a remote service through an online network to detect diseases such as exercise, diet, and medication. It is an important means to manage continuously, health promotion services, effective exercise and health status of athletes.
현재 개발된 센서들은 정확도가 다소 떨어지고, 측정 가능한 시공간의 제약이 따르는 불편함이 있다. 특히 혈압 및 맥박의 경우 가압에 따른 불편한 압박감 없이 측정이 불가능한 실정이며, 정확도가 현저히 낮은 수준이다. 생체정보의 정확도가 신뢰되지 않으면 의료행위의 기초 판단자료로 사용되어 질 수 없으므로 정확한 측정은 유비쿼터스 헬스(U-Health)의 정착을 위한 필수전제조건이다.Currently developed sensors have some inaccuracies in accuracy and limitation of measurable space-time. Especially in the case of blood pressure and pulse rate, it is impossible to measure without the uncomfortable feeling of pressure, and the accuracy is significantly low. Accurate measurement is an essential prerequisite for the establishment of U-Health, because the accuracy of biometric information cannot be used as a basic judgment data for medical activities.
현재 동맥을 통해 측정하는 인자들은 의료기기를 이용하여 객관적인 실험과 연구를 진행한 서양에서 정립시킨 지표로 동양의 맥진법에 있는 측정인자를 포괄하지는 못하고 있다. 따라서 동양의 맥진법에 대한 실험 및 연구가 이루어 질 수 있도록 기존 양방의료기기와 융합적으로 측정하여 측정된 데이터의 객관성을 높일 수 있는 연구가 필요하다.At present, the parameters measured through arteries are established in the West, where objective experiments and researches have been conducted using medical devices, and do not cover measurement factors in the Asian pulse method. Therefore, it is necessary to increase the objectivity of the measured data by measuring fusion with the existing medical equipments in order to conduct experiments and studies on the oriental pulse method.
운동성이 보장된 휴대형 의료기기에 대한 연구는 많이 이루어지고 있으나 아직 초기단계에 있는 상태이며, 유비쿼터스 헬스(U-Health)를 위해서는 이동성과 소형화가 필수적인 요소이나 이에 대한 개발이 미흡한 실정이다. 또한 노약자 및 만성질환자 등의 혈압 및 맥박 등의 생체신호를 측정 후 측정된 데이터 분석을 통해 이상발생 및 치료가 필요한 사용자에게 치료 및 서비스를 제공하는 시스템의 개발은 개념 정립단계에 있다고 할 수 있다.Although research on portable medical devices with guaranteed mobility has been made, it is still in an early stage, and mobility and miniaturization are essential elements for ubiquitous health (U-Health), but the development thereof is insufficient. In addition, the development of a system that provides treatment and services to users in need and occurrence of abnormalities through measurement of data after measuring bio signals such as blood pressure and pulse of elderly and chronically ill patients is in the concept establishment stage.
압력센서를 사용한 맥진기는 상용화되고 있으나 소형화 및 이동성을 보장할 수 없어 U-Health를 위한 사업화가 어려운 단점이 있다. 현재 사업화 되어 있는 대부분의 맥진기는 관부위에 접촉하는 하나의 센서 또는 촌관척 3개 부위에 접촉하는 3개의 센서를 사용하는 관계로 센서를 정확한 위치에 놓지 않을 경우 최적의 신호를 얻을 수 없는 단점이 있다.Pulse sensors using pressure sensors are commercially available, but they are difficult to commercialize for U-Health because they cannot guarantee miniaturization and mobility. Most pulseizers currently on the market use one sensor in contact with the tube or three sensors in contact with the three regions of the coronal region, so the optimal signal cannot be obtained if the sensor is not placed in the correct position. have.
또한 종래의 혈압 및 맥박측정기는 대부분 강체로 이루어진 센서를 이용하고 있어 맥박 측정중 피부의 특정 지점에 상당히 강한 압력을 주고 있어 통증유발 및 공포감을 유발할 수 있어 이에 대한 기술적 보완이 필요한 실정이다.In addition, the conventional blood pressure and pulse rate measuring device is made of a mostly rigid body to give a very strong pressure to a specific point of the skin during the pulse measurement can cause pain and fear, a situation that requires a technical supplement for this.
즉, 동맥 경직도 측정에 사용되는 방법으로는 침습적 혈관 검사, 초음파 혈관 직경 검사, 맥파전달속도(pulse wave velocity; PWV) 측정 검사, 맥파 파형 분석 검사(Agumentation Index) 등이 이용되고 있다. 초음파 혈관 직경 검사 방법은 동맥 직경의 변화를 측정할 수 있는 값 비싼 초음파 장비가 필요하고 동맥의 전체부위를 반영하지 못하므로 측정 부분의 경직도 만을 측정할 수 있는 한계가 있다. 맥파 파형 분석 검사방법은 경동맥(Carotid artery), 요골동맥(Radial artery)에서 맥파를 검출하여 파형을 분석함으로써 대동맥의 경직도를 유추하는 방식이 개발되어 사용되고 있다. 맥파전달속도 측정 검사 방법은 여러 측정 장비가 개발되어 있으며 이 방법은 이미 임상 시험을 거쳐 대동맥 경직도를 판별하는데 매우 중요한 인자로 활용되고 있다.In other words, invasive blood vessel examination, ultrasonic vessel diameter examination, pulse wave velocity (PWV) measurement, pulse wave waveform analysis (Agumentation Index), and the like are used as methods for measuring arterial stiffness. Ultrasonic vessel diameter test method requires expensive ultrasound equipment that can measure the change in arterial diameter, and because it does not reflect the entire area of the artery, there is a limit that can measure only the rigidity of the measurement portion. The pulse wave waveform analysis test method has been developed and used to infer the stiffness of the aorta by detecting the pulse wave in the carotid artery, radial artery (Radial artery) to analyze the waveform. The pulse wave propagation velocity test method has been developed a number of measuring equipment has been used as a very important factor in determining the aortic stiffness has already undergone clinical trials.
한편, 맥파전달속도(PWV)는 1922년에 최초로 보고되었으며, 동맥 내 맥파가 전파될 때 측정하고자 하는 두 지점에서 맥파를 기록하고 그 사이의 동맥 길이(L)를 맥파 사이의 시간차(△t)로 나누어 측정한다. 그러므로 PWV는 측정되는 동맥 부위의 전체 경직도를 반영하며 동맥 경직도가 증가함에 따라 대체적으로 속도가 증가한다.On the other hand, the pulse wave propagation rate (PWV) was first reported in 1922. When the pulse wave propagates in an artery, the pulse wave is recorded at two points to be measured and the arterial length (L) between them is the time difference between pulse waves (Δt). Measure by dividing by. Therefore, PWV reflects the overall stiffness of the arterial site being measured and generally increases in speed as the stiffness increases.
그 측정 지점에 관하여서는 측정 장비나 방식에 따라서 많은 논란이 있었으나, 주로 경동맥, 대퇴동맥, 상완동맥, 요골동맥, 족부동맥 등에서 맥파를 검출하여 PWV를 계산하는 방식이 주로 많이 사용된다.The measurement point has been much controversial according to the measuring equipment or method, but mainly the method of calculating the PWV by detecting the pulse wave in the carotid artery, the femoral artery, the brachial artery, the radial artery, the foot artery.
이러한 PWV를 측정하는 종래 기술로는 PP-1000(국내 실용신안 등록 제20-0269580호), VP-1000/VP-2000(Colin, Japan), VS-1000(Hukuda, Japan)[국내 특허등록 제10-0849525], SphygmoCor Vx(AtCor Medical, Australia) 등 이 가장 많이 사용된다. 이들 기술에서는 동맥 경직도를 판별하기 위하여 사용되는 2개의 측정 부위의 PWV를 선택적으로 사용한다. 그리고 장비별 사용하는 맥파계(Pulse Sensor)가 다르고 사용하는 방법이 상이하다. 국내실용신안 등록 제20-0269580호의 기술은 경동맥-대퇴동맥 PWV, 경동맥-요골동맥 PWV, 대퇴동맥-족부동맥 PWV의 결과를 동시에 알 수 있어 전체적인 동맥 경직도를 진단하기에 적합하다. VP-1000는 상완동맥-족부동맥 PWV만 측정할 수 있으며, 이를 보완한 VP-2000은 대동맥 PWV, 경동맥 PWV, 하지동맥 PWV, 상완동맥-족부동맥 PWV를 측정할 수 있다. Conventional techniques for measuring such PWV include PP-1000 (Domestic Utility Model Registration No. 20-0269580), VP-1000 / VP-2000 (Colin, Japan), VS-1000 (Hukuda, Japan) [Domestic Patent Registration Agent] 10-0849525] and SphygmoCor Vx (AtCor Medical, Australia) are the most used. These techniques selectively use PWV of two measurement sites used to determine arterial stiffness. In addition, the pulse sensor used by the equipment is different and the method used is different. The technique of Korean Utility Model Registration No. 20-0269580 can be used to diagnose the results of carotid-femoral artery PWV, carotid artery-radial artery PWV, and femoral artery-foot artery PWV at the same time. The VP-1000 can only measure the brachial artery-foot artery PWV, and the complementary VP-2000 can measure aortic PWV, carotid artery PWV, lower limb artery PWV, and brachial artery-foot artery PWV.
그러나 상기 종래기술에서 제안된 측정장치들은 압력센서를 탑재한 하우징만으로 언급되어 있어서 요골에서의 정확한 맥파를 측정할 수 없는 단점이 있다.However, the measuring devices proposed in the prior art are referred to only as a housing on which a pressure sensor is mounted.
즉, 종래기술은 단순한 압력센서를 하우징에 탑재한 상태에서 요골에서 발생되는 맥파를 측정하기 때문에 요골에서의 맥파 측정의 정확도가 현저하게 떨어지고 아울러 상기와 같이 측정된 데이터를 활용한 맥파 속도측정은 당연히 허술할 수 밖에 없고 의료적인 데이터로서의 가치가 현저하게 떨어지는 것이다.In other words, the prior art measures the pulse wave generated in the radial state while a simple pressure sensor is mounted in the housing, so the accuracy of the pulse wave measurement in the radial drop is remarkably decreased, and the pulse wave velocity measurement using the data measured as described above is naturally Inevitably, the value as medical data is significantly reduced.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 집게형 맥파 측정장치를 활용하고 심전도 측정파형과 조합하여 보다 정밀한 맥파 전달 속도를 파악할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, it is an object to utilize a forceps-type pulse wave measuring device and to determine a more precise pulse wave transmission rate by combining with an electrocardiogram measurement waveform.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,As means for achieving the above object,
본 발명은 인체의 심전도를 감지하기 위한 심전도 감지장치(100)와; 요골의 맥박을 감지하기 위한 맥파감지장치(200)와; 상기 심전도 감지장치(100)와 맥파감지장치(200)의 파형을 합산하는 마이컴(300)과; 상기 마이컴으로부터 파형정보를 입력받아 맥파 전달속도를 계산하는 맥파 전달속도 계산부(400) 및; 상기 마이컴의 제어명령에 따라 파형정보를 외부에서 인식할 수 있도록 표시하는 디스플레이장치(500)를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.The present invention provides an electrocardiogram detecting apparatus (100) for detecting an electrocardiogram of a human body; Pulse
또한, 상기 심전도 감지장치(100)는, 상완에서 심전도(ECG) 신호를 검출하는 전극으로, 두개의 신호전극(RA, LA)과 한개의 기준전극(LL)으로 이루어지고, 이들 전극들은 코팅된 Ag/AgCl 전극으로 구성되는 ECG전극(110)과; 상기 ECG전극(110)으로부터 수신된 ECG 신호를 증폭하고 필터링한 후 디지탈 신호로 변환하기 위한 ECG아날로그회로부(120)와; 상기 ECG아날로그회로부(120)로부터 A/D변환된 신호로부터 전원 노이즈인 60Hz 노이즈와 고주파 성분 제거하는 디지탈제어부(130)와; 상기 디지탈제어부(400)에서 수신된 신호를 외부 제어장치인 마이컴으로 출력하는 송신모듈부(140)를 포함하여 구성함이 특징이다.In addition, the
또한, 상기 맥파 감지장치(200)는, 회전중심이 중앙으로부터 이격되어 힌지 결합되는 복수의 부재(210)와, 상기 복수의 부재에서 회전중심을 기준으로 연장 길이가 긴 일측이 서로 밀착되도록 비틀림 탄성을 부여하는 탄성부재로 이루어진 착용부(220)와, 상기 착용부에 설치되어 맥파를 감지하는 맥파 감지부(230)로 이루어지고; 상기 맥파 감지부(230)는 영구자석으로 이루어지는 피부접촉부(231)와, 상기 피부접촉부(231) 상부에 일정거리 이격되어 하나 이상의 홀 소자로 형성된 맥파감지 센서부(232)와, 상기 피부접촉부와 상기 맥파 감지센서부 사이에 소정의 공간을 이루는 이격공간부(233)를 포함하여 이루어짐이 특징이다.In addition, the pulse
상술한 바와 같이 본 발명은 집게형 맥파 측정장치를 활용하고 심전도 측정파형과 조합하여 보다 정밀한 맥파 전달 속도를 파악하며, 이에 따라 대동맥 경직도를 정밀하게 파악할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the present invention utilizes a forceps-type pulse wave measuring device and combines with an electrocardiogram measurement waveform to determine a more precise pulse wave transmission rate, thereby providing an effect of accurately grasping aortic stiffness.
도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 심전도 감지장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 ECG아날로그회로부의 상세 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 맥파감지장치의 상세 구성을 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명의 맥파 감지부의 상세 구성도.
도 6은 본 발명의 맥파감지센서부의 상세 구성을 나타낸 블록도.
도 7은 본 발명의 심전도 측정원리를 설명하는 도면.
도 8은 본 발명의 노이즈 제거와 미분 및 구역별 구분하는 개념을 설명하기 위한 파형도.
도 9는 본 발명에서 맥파를 감지하는 개념을 나타낸 파형도.
도 10은 본 발명에서 파형을 합성하여 시간차이를 계산하는 개념을 설명하는 파형도.
도 11은 맥파전달 속도를 표시하는 파형도.1 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the electrocardiogram sensing device of the present invention.
3 is a block diagram showing a detailed configuration of an ECG analog circuit portion of the present invention.
4 is a block diagram showing a detailed configuration of the pulse wave detection device of the present invention.
5 is a detailed configuration diagram of the pulse wave detection unit of the present invention.
Figure 6 is a block diagram showing a detailed configuration of the pulse wave sensor unit of the present invention.
7 is a view for explaining the electrocardiogram measuring principle of the present invention.
8 is a waveform diagram illustrating the concept of noise reduction and differentiation and division according to the present invention.
9 is a waveform diagram showing a concept of detecting a pulse wave in the present invention.
10 is a waveform diagram illustrating a concept of calculating a time difference by synthesizing a waveform in the present invention.
11 is a waveform diagram showing pulse wave propagation speed.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.
도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention.
도 2는 본 발명의 심전도 감지장치의 구성을 나타낸 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the electrocardiogram sensing device of the present invention.
도 3은 본 발명의 ECG아날로그회로부의 상세 구성을 나타낸 블록도.3 is a block diagram showing a detailed configuration of an ECG analog circuit portion of the present invention.
도 4는 본 발명의 맥파감지장치의 상세 구성을 나타낸 블록도.4 is a block diagram showing a detailed configuration of the pulse wave detection device of the present invention.
도 5는 본 발명의 맥파 감지부의 상세 구성도.5 is a detailed configuration diagram of the pulse wave detection unit of the present invention.
도 6은 본 발명의 맥파감지센서부의 상세 구성을 나타낸 블록도.Figure 6 is a block diagram showing a detailed configuration of the pulse wave sensor unit of the present invention.
도 7은 본 발명의 심전도 측정원리를 설명하는 도면.7 is a view for explaining the electrocardiogram measuring principle of the present invention.
도 8은 본 발명의 노이즈 제거와 미분 및 구역별 구분하는 개념을 설명하기 위한 파형도.8 is a waveform diagram illustrating the concept of noise reduction and differentiation and division according to the present invention.
도 9는 본 발명에서 맥파를 감지하는 개념을 나타낸 파형도.9 is a waveform diagram showing a concept of detecting a pulse wave in the present invention.
도 10은 본 발명에서 파형을 합성하여 시간차이를 계산하는 개념을 설명하는 파형도.10 is a waveform diagram illustrating a concept of calculating a time difference by synthesizing a waveform in the present invention.
도 11은 맥파전달 속도를 표시하는 파형도로서,11 is a waveform diagram showing pulse wave propagation speed;
본 발명의 구성요소는 크게 인체의 심전도를 감지하기 위한 심전도 감지장치(100)와, 요골의 맥박을 감지하기 위한 맥파감지장치(200)와, 상기 심전도 감지장치(100)와 맥파감지장치(200)의 파형을 합산하는 마이컴(300)과, 상기 마이컴으로부터 파형정보를 입력받아 맥파 전달속도를 계산하는 맥파 전달속도 계산부(400) 및, 상기 마이컴의 제어명령에 따라 파형정보를 외부에서 인식할 수 있도록 표시하는 디스플레이장치(500)로 이루어진다.The components of the present invention are largely an
상기 심전도 감지장치(100)는 대동맥으로부터 분출되는 혈액의 움직임을 측정하는 것으로, 심방의 동방결절에서 발생되는 미세한 전류를 파악한다. 상기 미약한 전류는 심장근육을 통하면서 신체 내에 전류가 흐르게 되고, 이 전류를 신체표면에서 기록하며, 이를 기록하는 장치를 심전도계라 한다.The
본 발명의 심전도 감지장치(100)는 심전도 신호중 QRS 파형으로부터 심박수를 계산할 수 있으며, 통상 심박수는 파형의 5번의 평균을 계산하여 6개의 QRS 파형마다 새롭게 계산된 값으로 표시된다.The
그리고, 심장 수축시 대동맥에 압력파가 발생하며, 이 압력파가 대동막을 따라서 요골통맥으로 전달되는바, 요골동맥에 도달하는 압력맥파는 심장에서 요골동맥까지의 거리에 따라서 도달시간에 차이가 있어 이 압력맥파가 전달되어 온 거리를 도달시간의 차이로 나눈 것으로 표시하는 방법이 맥파 전달속도이며, 본 발명에서는 심전도 감지장치와 맥파 감지장치로 대동맥으로부터 요골동맥에 이르는 파형을 추출하고, 상기 파형을 합산하며, 합산후 표시되는 시간간격을 이용하여 대동맥으로부터 요골동맥에 이르기 까지 시간을 파악할 수 있으며, 심장과 요골동맥 까지의 거리를 상기 시간으로 나누어주면 맥파의 전달속도를 알 수 있게 된다.In addition, pressure waves are generated in the aorta during cardiac contraction, and these pressure waves are delivered to the radial vein along the aorta. The method of displaying the distance from which the pressure pulse wave has been transmitted divided by the difference in arrival time is the pulse wave transmission speed. In the present invention, an ECG detection device and a pulse wave detection device extract a waveform from the aorta to the radial artery. By summing, using the time interval displayed after the sum can determine the time from the aorta to the radial artery, and by dividing the distance between the heart and the radial artery by the above time, the rate of pulse wave delivery can be known.
상기 심전도 감지장치(100)는 ECG전극(110), ECG아날로그회로부(120), 디지탈 제어부(130), 송신모듈부(140)을 구비한다.The
ECG전극(110)은 상완에서 심전도(ECG) 신호를 검출하는 전극으로, 두개의 신호전극(RA, LA)과 한개의 기준전극(LL)으로 이루어져 있으며, 이들 전극들은 코팅된 Ag/AgCl 전극으로 구성된다.The
ECG아날로그회로부(120)는 ECG전극(110)으로부터 수신된 ECG 신호를 증폭하고 필터링한 후 디지탈 신호로 변환하여 디지탈제어부(130)으로 전송한다. ECG아날로그회로부(120)는 아날로그 전처리부(121), A/D변환부(122)을 구비한다.The ECG
아날로그 전처리부(121)는 ECG전극(110)으로부터 수신된 ECG 신호들을 증폭하고 필터링한 후 디지탈 신호로 변환한다. 아날로그 전처리부(121)는 보호회로(121a), 유도회로(121b), 고역통과필터(121c), 증폭부(121d), 저역통과필터(121e), 옵셋회로(121f)을 구비한다.The
A/D변환부(122)는 아날로그 전처리부(121)로부터 수신된 ECG를 디지탈 신호로 변환하여 디지탈제어부(130)으로 전송한다. A/D변환부(122)는 12비트 A/D 변환기로 구성할 수 있다.The A /
디지탈제어부(130)는 A/D변환부(122)로부터 수신된 신호로부터 전원 노이즈인 60Hz 노이즈와 고주파 성분 제거 한다. 디지탈제어부(130)는 마이크로프로세서로 구성할 수 있다.The
상기 송신모듈부(140)는 디지탈제어부(400)에서 수신된 신호를 외부 제어장치로 출력한다. The
상기 ECG전극(110)은 상완에서 심전도(ECG) 신호를 검출하는 전극으로, 두개의 신호전극(RA, LA)과 한개의 기준전극(LL)으로 이루어져 있으며, 이들 전극들은 코팅된 Ag/AgCl 전극으로 구성된다. ECG전극(110)은 삼각형으로 전극을 배치하며, 중간에 있는 전극이 기준전극이 된다. 본 발명에서는 직접 부착된 코팅된 Ag/AgCl 전극을 이용하여 환자의 상완에 시스템을 직접 접촉시킴으로서 신속하고 깔끔하게 심전도 신호를 획득 가능하다.The
일반적으로 심전도 측정시 전극위치는 표준양극사지유도(standard bipolar limb leads), 증폭사지유도(augmented unipolar limb leads), 흉부유도(chest leads or Precordial leads)가 있으며, 그중, 팔목과 발목에만 전극을 부착하는 표준사지유도를 주로 사용되고 있는데, 오른다리(RL)을 기준으로 왼팔(LA), 오른팔(RA), 왼다리(LL)에 부착된 전극으로부터 얻을 수 있는 가장 기본적인 심전도 신호이다. 그러나 더욱 정밀한 진단이 필요한 경우엔 흉부유도까지 포함하여 사용한다. In general, electrocardiographs have standard bipolar limb leads, augmented unipolar limb leads, and chest leads or precordial leads. The standard limb induction is mainly used, and it is the most basic ECG signal obtained from electrodes attached to the left arm (LA), right arm (RA), and left leg (LL) based on the right leg (RL). However, if more precise diagnosis is needed, use chest induction as well.
본 발명의 맥파 감지장치(200)는 회전중심이 중앙으로부터 이격되어 힌지 결합되는 복수의 작동부재(210)와, 상기 복수의 작동부재에서 회전중심을 기준으로 연장 길이가 긴 일측이 서로 밀착되도록 비틀림 탄성을 부여하는 탄성부재로 이루어진 착용부(220)와, 상기 착용부에 설치되어 맥파를 감지하는 맥파 감지부(230)로 이루어진다. 미설명부호 240은 조작 버튼이고, 250은 디스플레이 패널이다.The pulse
그리고, 상기 맥파 감지부(230)는 영구자석으로 이루어지는 피부접촉부(231)와, 상기 피부접촉부(231) 상부에 일정거리 이격되어 하나 이상의 홀 소자로 형성된 맥파감지 센서부(232)와, 상기 피부접촉부와 상기 맥파 감지센서부 사이에 소정의 공간을 이루는 이격공간부(233)를 포함하여 이루어진다.In addition, the pulse
상기 맥파감지센서부(232) 일측에는 상기 각 홀소자(232a)로부터 측정된 홀전압의 전압변화량검출회로를 포함할 수 있는데, 상기 전압변화량검출회로에는 각 홀소자로부터 측정된 홀전압의 변동 즉 자기장의 변화만 잡아내기 위한 미분회로를 포함하는 것이 바람직하고, 나아가 측정시 움직임에 따른 노이즈를 제거하기 위한 잡음필터, 신호증폭 수단 및 출력 감쇠 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.One side of the pulse wave
본 발명에 사용되는 홀소자는 도체에 전류를 흘리면서 전류의 방향과 수직하게 자기장을 걸면 전류와 자기장에 수직 방향으로 전기장이 발생하는 홀효과(Hall effect)를 이용한 것이다.The Hall element used in the present invention utilizes a Hall effect in which an electric field is generated in a direction perpendicular to the current and the magnetic field by applying a magnetic field perpendicular to the direction of the current while flowing a current through the conductor.
그리고, 상기 맥파감지센서부(232)는 상기 다채널 전압변화량검출회로(232b)의 출력단자로부터 복수 개의 신호를 입력 받아 어느 한 신호를 선택하는 멀티플랙서(232c)와; 상기 멀티플랙서를 제어하여 상기 멀티플랙서로부터 한 신호씩 입력받아 소정의 해상도로 패킷화하여 전송하는 마이크로프로세서(232d)와; 상기 마이크로프로세서의 제어로 입력된 패킷 디지털신호를 외부영상처리장치로 전송하는 통신드라이버(232e)를 더 포함하는 일체형으로 구비될 수도 있다.The pulse wave
한편, 본 발명의 이격공간부(233)는 소정의 압력을 유지하는 정압 체임버 또는 소프트 패드로 채우는 것이 바람직하다. 본 발명에서 이격공간부(233)의 기능은 상기 피부접촉부(231)와 상기 맥파감지센서부(232) 사이에서 소정의 간격을 유지하며, 상기 피부접촉부(231)의 자성체에 의한 자기장의 변화를 그대로 상기 맥파감지센서부(232)에 전달하는 것이다. 따라서, 상기 소정의 이격 간격을 유지할 수 있고, 상기 피부접촉부(231)의 자성체에 의한 자기장의 변화를 그대로 상기 맥파감지센서부(232)에 전달할 수 있으면 어떤 수단도 본 발명에 이용될 수 있다.On the other hand, the
상기 이격공간부(233)의 이격거리(상기 피부접촉부와 상기 맥파감지센서부 사이의 거리)는 상기 피부접촉부(231)의 자성체의 자기장 세기와 상기 맥파감지센서부(232)의 단위 셀의 자기민감도에 따라 결정되나, 상기 피부접촉부(231)의 자성체를 200 ~ 300 Oe의 자기장 세기를 갖는 리본형 자성 패드로 하였을 경우에는 상기 이격거리를 1 ~ 3 mm로 유지하는 것이 바람직하다.The separation distance (distance between the skin contact part and the pulse wave detection sensor part) of the
또한, 상기 정압 체임버에는 압력 조절 장치를 부착함으로써, 전통적 한의사의 맥진법에 따른 "부", "중", "침"상태의 맥상도 쉽게 얻을 수 있다.In addition, by attaching a pressure regulating device to the positive pressure chamber, it is possible to easily obtain a pulse of "negative", "medium" or "needle" according to the pulse method of traditional oriental medicals.
다만, 상기 압력 조절 장치의 기능을 제대로 발휘하기 위해서는 본 발명에 의한 맥진 센서를 손목시계나 팔찌등에 구현하여 상기 체임버의 압력을 증가시킬 경우 그 증가된 압력이 그대로 본 발명의 피부접촉부(231)에 전달되도록 하는 것이 필요하다.However, in order to properly exhibit the function of the pressure regulating device, when the pulsation sensor according to the present invention is implemented in a watch or a bracelet, the pressure of the chamber is increased to increase the pressure of the chamber as it is to the
상기 마이컴(300)은 심전도 감지장치에 의해서 감지된 심전도 파형과 맥파감지장치에 의해서 감지된 맥진파형을 합산을 제어하여 하나의 디스플레이 화면에 표시한다.The
즉, 심전도 파형과 맥진파형을 하나의 그래프에 겹치게 표시하는 것이다.That is, the electrocardiogram waveform and the pulse waveform are displayed superimposed on one graph.
상기 맥파 전달속도 계산부(400)는 마이컴의 제어작동에 의해서 표시된 그래프에서 심전도 파형의 피크 타임과 맥진파형의 시작점의 시간차를 구하여 맥파의 전달시간을 구한다. 이후, 심장의 출발지점 거리에서 손목지점 거리를 뺀 값에 맥파의 전달시간을 나누면 맥파 전달속도를 계산할 수 있게 된다.The pulse wave propagation
100: 심전도 감지장치
110: ECG전극
120: ECG아날로그회로부
121: 아날로그 전처리부
121a: 보호회로
121b: 유도회로
121c: 고역통과필터
121d: 증폭부
121e: 저역통과필터
121f: 옵셋회로
122: A/D변환부
130: 디지탈 제어부
140: 송신모듈부
200: 맥파감지장치
210: 작동부재
220: 착용부
230: 맥파 감지부
231: 피부접촉부
232: 맥파감지 센서부
233: 이격공간부
240: 조작 버튼
250: 디스플레이 패널
300: 마이컴
400: 맥파 전달속도 계산부
500: 디스플레이장치100: ECG detector
110: ECG electrode
120: ECG analog circuit part
121: analog preprocessor
121a: protection circuit
121b: induction circuit
121c: high pass filter
121d: amplifier
121e: low pass filter
121f: offset circuit
122: A / D converter
130: digital control unit
140: transmission module unit
200: pulse wave detection device
210: operating member
220: wearing part
230: pulse wave detection unit
231 skin contact
232: pulse wave sensor
233: space part
240: operation button
250: display panel
300: Microcomputer
400: pulse wave transmission rate calculation unit
500: display device
Claims (3)
요골의 맥박을 감지하기 위한 맥파감지장치(200)와;
상기 심전도 감지장치(100)와 맥파감지장치(200)의 파형을 합산하는 마이컴(300)과;
상기 마이컴으로부터 파형정보를 입력받아 맥파 전달속도를 계산하는 맥파 전달속도 계산부(400) 및;
상기 마이컴의 제어명령에 따라 파형정보를 외부에서 인식할 수 있도록 표시하는 디스플레이장치(500)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 심전도 측정 파형과 홀소자 맥진파형을 이용한 맥파 전달속도 측정장치.An electrocardiogram detector (100) for detecting an electrocardiogram of a human body;
Pulse wave detection device 200 for detecting the pulse of the radius;
A microcomputer 300 for summing waveforms of the ECG device 100 and the pulse wave detection device 200;
A pulse wave transfer rate calculation unit 400 for receiving waveform information from the microcomputer and calculating a pulse wave transfer rate;
Electrocardiogram measurement waveform and pulse wave transmission rate measurement device using a Hall element pulse waveform characterized in that it comprises a display device 500 for displaying the waveform information to be recognized from the outside according to the control command of the microcomputer.
상기 심전도 감지장치(100)는,
상완에서 심전도(ECG) 신호를 검출하는 전극으로, 두개의 신호전극(RA, LA)과 한개의 기준전극(LL)으로 이루어지고, 이들 전극들은 코팅된 Ag/AgCl 전극으로 구성되는 ECG전극(110)과;
상기 ECG전극(110)으로부터 수신된 ECG 신호를 증폭하고 필터링한 후 디지탈 신호로 변환하기 위한 ECG아날로그회로부(120)와;
상기 ECG아날로그회로부(120)로부터 A/D변환된 신호로부터 전원 노이즈인 60Hz 노이즈와 고주파 성분 제거하는 디지탈제어부(130)와;
상기 디지탈제어부(400)에서 수신된 신호를 외부 제어장치인 마이컴으로 출력하는 송신모듈부(140)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 심전도 측정 파형과 홀소자 맥진파형을 이용한 맥파 전달속도 측정장치.The method of claim 1,
The electrocardiogram sensing device 100,
An ECG signal is detected from the upper arm, and is composed of two signal electrodes RA and LA and one reference electrode LL, and these electrodes are ECG electrodes 110 composed of coated Ag / AgCl electrodes. )and;
An ECG analog circuit unit 120 for amplifying and filtering the ECG signal received from the ECG electrode 110 and converting the ECG signal into a digital signal;
A digital controller (130) for removing high frequency components and 60 Hz noise, which is power supply noise, from the A / D converted signal from the ECG analog circuit unit (120);
Electrocardiogram measurement waveform and pulse wave propagation rate measurement device using an electrocardiogram measurement waveform and the Hall element pulse waveform, characterized in that it comprises a transmission module unit 140 for outputting the signal received from the digital control unit 400 to the microcomputer as an external control device.
상기 맥파 감지장치(200)는,
회전중심이 중앙으로부터 이격되어 힌지 결합되는 복수의 부재(210)와, 상기 복수의 부재에서 회전중심을 기준으로 연장 길이가 긴 일측이 서로 밀착되도록 비틀림 탄성을 부여하는 탄성부재로 이루어진 착용부(220)와, 상기 착용부에 설치되어 맥파를 감지하는 맥파 감지부(230)로 이루어지고;
상기 맥파 감지부(230)는 영구자석으로 이루어지는 피부접촉부(231)와, 상기 피부접촉부(231) 상부에 일정거리 이격되어 하나 이상의 홀 소자로 형성된 맥파감지 센서부(232)와, 상기 피부접촉부와 상기 맥파 감지센서부 사이에 소정의 공간을 이루는 이격공간부(233)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 심전도 측정 파형과 홀소자 맥진파형을 이용한 맥파 전달속도 측정장치.The method of claim 1,
The pulse wave detection device 200,
Wearing part 220 made of a plurality of members 210, the rotation center is hinged to be spaced apart from the center, and the elastic member for imparting torsional elasticity so that one side of the long extension length is in close contact with each other in the plurality of members relative to the rotation center And a pulse wave detecting part 230 installed at the wearing part to detect pulse wave;
The pulse wave detection unit 230 is a skin contact portion 231 made of a permanent magnet, a pulse wave detection sensor unit 232 formed of one or more Hall elements spaced apart a predetermined distance on the skin contact portion 231, the skin contact portion and An apparatus for measuring pulse wave propagation rate using an electrocardiogram measurement waveform and a Hall element pulse waveform, comprising a spaced apart space portion 233 forming a predetermined space between the pulse wave sensor sensors.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120098052A KR20140031590A (en) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | Apparatus for measuring pulse wave velocity using electrocardiogram wave and hall element pulse diagnosis |
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|---|---|---|---|
| KR1020120098052A KR20140031590A (en) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | Apparatus for measuring pulse wave velocity using electrocardiogram wave and hall element pulse diagnosis |
Publications (1)
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|---|---|
| KR20140031590A true KR20140031590A (en) | 2014-03-13 |
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| KR (1) | KR20140031590A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108937880A (en) * | 2018-08-23 | 2018-12-07 | 上海掌门科技有限公司 | Wearable device and pulse detection method for pulse detection |
| TWI669099B (en) * | 2017-07-13 | 2019-08-21 | 國立臺灣大學 | Carotid artery physiological parameters monitoring system |
-
2012
- 2012-09-05 KR KR1020120098052A patent/KR20140031590A/en not_active Application Discontinuation
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|---|---|---|---|---|
| TWI669099B (en) * | 2017-07-13 | 2019-08-21 | 國立臺灣大學 | Carotid artery physiological parameters monitoring system |
| CN108937880A (en) * | 2018-08-23 | 2018-12-07 | 上海掌门科技有限公司 | Wearable device and pulse detection method for pulse detection |
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Legal Events
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| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20120905 |
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| PA0201 | Request for examination | ||
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| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20130923 Patent event code: PE09021S01D |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20140326 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20130923 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |