KR102253640B1 - 혈압 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 혈압 측정 장치는 피측정자의 측정부위를 감싸고, 공기의 출입에 따라 팽창 또는 수축하여 상기 피측정자의 측정부위를 가압하거나, 가압을 해제하도록 구성되는 커프; 상기 커프에 공기를 공급하도록 구성되는 펌프; 상기 커프에 공급된 공기를 배출하고, 상기 커프로부터 배출되는 공기의 흐름을 제어하도록 구성되는 제어밸브; 상기 커프에서 배출된 공기의 이동을 안내하여 공기의 압력변화를 제어하도록 구성되는 에어필터; 상기 에어필터를 통과하여 배출되는 공기의 압력변화를 감지하도록 구성되는 압력센서; 및 상기 압력센서로부터 감지된 신호를 수신하고, 상기 신호를 이용하여 피측정자의 혈압을 추정 가능한 제어부;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 에어필터 및 복수개의 에어탱크를 통하여 커프로 유입되는 공기 및 커프로부터 배출되는 공기로부터 펌프 잡음 및 공기압 잡음을 제거 가능함에 따라, 측정 오차를 최소화 하여 보다 정확한 피측정자의 혈압을 측정할 수 있고, 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

Description

혈압 측정 장치{Blood pressure measurement apparatus}

본 발명은 혈압 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기를 통해 전달되는 소리의 변화를 제어할 수 있는 노이즈 제거수단을 구비한 혈압 측정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 혈압은 침습적(invasive) 방법 또는 비침습적(noninvasive) 방법을 이용하여 혈압을 측정할 수 있다.

침습적 방법은 혈관에 카테터(catheter)를 직접 삽입하고 압력계에 연결하여 혈압을 측정하는 방법으로, 연속적으로 정확한 혈압을 측정할 수 있다.

그러나, 침습적 방법에 의한 혈압 측정은 정확도가 높지만, 혈관에 카테터를 삽입하여야 한다는 불편함이 있다. 또한, 시술상의 어려움과 통증, 감염, 출혈 등의 단점이 있기 때문에 심각한 상태의 환자가 아닌 사람들을 대상으로 할 때는 적절하지 못하다.

따라서, 최근에는 혈압을 측정하고자 하는 부위에 압박대(cuff) 등의 가압 부재를 감고 공기를 넣어 압박하여 상완 동맥 또는 요골 동맥의 혈류가 멎는 때의 압력을 측정하는 비침습적 방법이 주로 사용되고 있다.

비침습적 방법은 피측정자의 신체적 고통없이 편리하게 혈압을 측정하고, 혈압을 측정하는 피측정자의 신체로부터 검출된 파형의 형태에 따른 가변적 특성비를 이용하여 측정 혈압의 정확도를 향상시킬 수 있다.

대표적인 비침습적 방법은 코르트코프 소리(korotkoff sound)를 이용하여 혈압을 측정하는 청진법(auscultatory method)이 있다.

청진법은 동맥의 혈류가 차단되도록 주로 상완 동맥 부위를 충분히 가압한 후 감압 과정에서 발생하는 코르트코프 음을 측정하는 방식으로, 각종 센서와 구성을 통해 측정 과정을 전자적으로 처리하고 화면 또는 음성을 통해 측정 결과를 표시하는 혈압 측정 장치를 이용하여 수행된다.

종래의 코르트코프 방식의 혈압 측정 장치는 커프에 공기압을 가하였다가 천천히 공기압을 뺄 때 동맥혈관 위의 커프에 생기는 진동음(fremitus)의 크기를 센서에 의해 감지하도록 구성된다.

이러한 측정 방식에 따르면, 커프가 피측정자의 신체에 밀착되어 커프에 포함된 센서가 맥박에 의한 소리를 정확히 감지하는 것이 혈압 측정 결과의 정확도와 신뢰성을 담보한다.

하지만, 사람마다 신체 부위의 두께 및 형태가 상이할 뿐만 아니라, 측정 시 피측정자가 의도치 않게 움직이는 등 혈압 측정에 있어 다양한 변수가 존재한다.

도 1은 종래의 혈압 측정 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 혈압 측정 장치는 피측정자의 상완을 가압하는 측정용 가압대(11)를 구비한 커프(10), 측정용 가압대(11)를 감싸는 압박 벨트(12) 및 압박 밸트(12)를 권취하는 펌프(13)를 구비하고 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 혈압 측정 장치는 펌프(13)의 동작 시 펌프(13)로부터 발생되는 잡음과, 커프(10)에 공급된 공기를 배출시킬 때 밸브를 통과하며 발생되는 공기압의 잡음이 측정신호와 함께 감지되어, 정확한 신호의 검출이 불가능한 문제점이 있었다.

아울러, 상기와 같은 문제로 인해 측정결과의 오차가 발생하여 정확한 혈압의 측정이 불가능함은 물론, 정확한 혈압의 측정을 위하여 혈압을 다수회 측정하거나, 별도의 수동식 혈압계를 통해 재측정 해야 하는 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-0195805호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 혈압 측정 시 측정신호에 포함된 펌프 잡음 및 공기압 잡음을 제거하여, 정확한 신호의 측정이 가능한 혈압 측정 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 혈압 측정 장치는 피측정자의 측정부위를 감싸고, 공기의 출입에 따라 팽창 또는 수축하여 상기 피측정자의 측정부위를 가압하거나, 가압을 해제하는 커프; 상기 커프에 공기를 공급하는 펌프; 상기 커프에 공급된 공기를 배출하고, 상기 커프로부터 배출되는 공기의 흐름을 제어하는 제어밸브; 상기 커프로부터 배출된 공기를 내부로 유입하여 내부로 유입된 공기의 압력을 완충시킨 후, 외부로 배출하는 제1 에어탱크; 상기 제1 에어탱크에서 배출된 공기를 미리 설정된 경로로 이동시키며 공기를 통해 전달되는 소리의 변화를 제어한 후, 상기 소리를 감지하는 소리 감지부; 및 상기 소리 감지부로부터 감지된 신호를 수신하고, 상기 신호를 이용하여 피측정자의 혈압을 추정 가능한 제어부;를 포함한다.

상기 펌프로부터 배출된 공기를 내부로 유입하여 내부로 유입된 공기의 압력을 완충시킨 후, 상기 커프로 전달하는 제2 에어탱크;를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 에어탱크 및 상기 제2 에어탱크는, 공기의 출입이 가능한 복수개의 포트; 상기 복수개의 포트와 연통되고, 내부에 공기를 저장 가능한 저장공간을 형성하는 본체; 상기 본체로 유입되는 공기 및 상기 본체로부터 배출되는 공기의 압력을 완충시키는 완충재; 및 상기 복수개의 포트를 선택적으로 개폐 가능한 개폐밸브;를 포함할 수 있다.

상기 제1 에어탱크에서 배출된 공기의 이동을 안내하여 공기의 압력변화를 제어하는 에어필터; 및 상기 에어필터를 통과하여 배출되는 공기의 압력변화를 감지하는 압력센서;를 더 포함할 수 있다.

상기 커프, 상기 펌프, 상기 제어밸브, 상기 제1 에어탱크 및 상기 제2 에어탱크를 서로 연결하여 공기의 유동 경로를 제공하는 제1 유체 유동라인; 및 상기 제1 에어탱크 및 상기 에어필터를 서로 연결하여 공기의 유동 경로를 제공하는 제2 유체 유동라인;을 더 포함할 수 있다.

상기 소리 감지부는, 감지된 소리를 전기적 신호로 변환하여 상기 제어부로 전달하는 마이크 모듈; 및 상기 제1 에어탱크 및 상기 마이크 모듈을 서로 연결하고, 공기의 유동 경로를 제공하여 소리의 변화를 제어하는 노이즈 제거용 유체 유동라인;을 포함할 수 있다.

상기 노이즈 제거용 유체 유동라인의 길이는 상기 제1 유체 유동라인 및 상기 제2 유체 유동라인의 길이보다 더 길게 형성되고, 상기 노이즈 제거용 유체 유동라인은 복수개의 직선구간 및 복수개의 곡선구간으로 형성될 수 있다.

상기 노이즈 제거용 유체 유동라인은 수평 및 수직 방향으로 절곡 및 길이 조절이 가능할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 에어탱크 및 소리 감지부를 통하여 커프로 유입되는 공기 및 커프로부터 배출되는 공기로부터 펌프 잡음 및 공기압 잡음을 제거 가능함에 따라, 측정 오차를 최소화 하여 보다 정확한 피측정자의 혈압을 측정할 수 있고, 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

또한, 코르트코프 방식과 오실로메트릭 방식을 병행 혹은 선택적으로 적용 가능함에 따라, 피측정자의 상태에 따라 다양한 방식으로 피측정자의 혈압을 측정 가능하여, 제품의 활용도를 증대시키고, 각각의 방식을 통해 측정된 결과를 비교 가능하여, 보다 정확한 혈압의 측정이 가능할 수 있다.

도 1은 종래의 혈압 측정 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 혈압 측정 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 혈압 측정 장치의 에어필터의 내부구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 혈압 측정 장치의 에어탱크의 내부구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 혈압 측정 장치의 내부에서 유체 유동라인의 배치구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 혈압 측정 장치에 소리 감지부를 적용하기 전과 후의 혈압측정 결과를 나타낸 파형도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고, "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 혈압 측정 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 혈압 측정 장치의 에어필터의 내부구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 혈압 측정 장치의 에어탱크의 내부구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 혈압 측정 장치의 내부에서 유체 유동라인의 배치구조를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 혈압 측정 장치에 소리 감지부를 적용하기 전과 후의 혈압측정 결과를 나타낸 파형도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 혈압 측정 장치(100)(이하 ‘혈압 측정 장치(100)’라 함)는 커프(110)를 포함한다.

커프(cuff, 110)는 피측정자의 측정부위를 감싸고, 공기의 출입에 따라 팽창 또는 수축하여 피측정자의 측정부위를 가압하거나, 가압을 해제한다.

더 자세하게는, 커프(110)는 다수의 유체 유동라인(180)을 통하여 후술할 펌프(120)에 연결되어 있고, 피측정자의 측정 부위를 감쌀 수 있도록 밴드 혹은 스트랩 형상의 에어백으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 커프(110)는 펌프(120)의 구동 시 펌프(120)로부터 공급된 공기에 의해 팽창하여 피측정자의 측정부위에 소정의 압력을 전달하고, 후술할 제어밸브(130)의 구동 시 배기에 의해 수축하여 피측정자의 측정부위에 가해진 압력을 해제할 수 있다.

예컨대, 커프(110)는, 내부가 터널 구조로 형성된 소정의 경도를 갖는 하우징 내에 고정된 상태로 구비되어, 피측정자가 직적 커프(110)의 내측으로 팔을 삽입할 경우에만 피측정자의 팔을 감쌀 수 있다. 여기서, 팔은 상완동맥이 위치하는 팔뚝, 요골 동맥이 위치하는 손목 등의 혈압을 측정할 수 있는 신체의 모든 부위를 포함할 수 있다.

또한, 도면에는 도시되지 않았으나 커프(110)는 이중 가압구조로 형성될 수 있다.

더 자세하게는, 커프(110)는 피측정자의 측정부위에 직접적으로 압박을 가하는 측정용 가압대와, 측정용 가압대의 둘레에 배치되어 펌프(120)의 구동 시 팽창하여 측정용 가압대를 압박하는 권취용 가압대를 포함할 수 있다.

이에 따라, 커프(110)는 피측정 대상의 성별 또는 신체조건과 상관없이 보다 정밀하게 피측정자의 측정부위를 정확히 압박할 수 있고, 사용 환경에 따라 권취용 가압대의 팽창도를 일정한 상태로 유지한 뒤, 측정용 가압대의 팽창도만 조절하도록 하여 펌프(120)의 작동이 최소화되도록 할 수 있다.

예컨대, 측정용 가압대와 권취용 가압대에는 각각 펌프(120)와 연결된 유체 유동라인(180)이 구비되되, 측정용 가압대와 펌프(120)를 연결하는 유체 유동라인(180)에는 펌프(120)로부터 유입된 불안정한 공기의 압력이 완충되어 노이즈가 제거될 수 있도록 후술할 에어탱크(170)가 배치될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 권취용 가압대와 펌프(120)를 연결하는 유체 유동라인(180)에도 공기의 압력을 완충시킬 수 있는 완충수단이 더 구비될 수 있다.

또한, 본 혈압 측정 장치(100)는 펌프(120)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 펌프(120)는 유체 유동라인(180)을 통하여 커프(110)와 연결되고, 제어부(160)와 전기적으로 연결되어 제어부(160)의 제어명령에 따라 커프(110)에 공기를 공급한다.

예컨대, 펌프(120)는 압력 작용을 통하여 공기를 압축하고 압축된 공기를 유체 유동라인(180)에 공급할 수 있는 실린더 형태의 액추에이터로 형성될 수 있다. 또한, 펌프(120)는 수동으로 조작 가능하도록 구성될 수 있다. 그러나, 펌프(120)는 이에 한정되는 것은 아니며, 동일한 기능을 수행할 수 있는 범위 내에서 다양한 형태로 변경되어 적용될 수 있다.

또한, 펌프(120)의 일 측에는 펌프(120)로 공기 혹은 공기 이외의 유체를 공급할 수 있는 별도의 유체 저장 탱크(미도시)가 더 구비될 수 있다.

예컨대, 유체 처장 탱크에는 대기 중의 이물질 등이 포함되지 않은 순수한 유체가 저장될 수 있다. 이를 통해, 펌프(120)에 이물질이 유입되어 펌프(120)의 작동성능이 저하되는 것을 예방할 수 있고, 대기 중의 공기를 사용할 수 없는 환경에서도 본 혈압 측정 장치(100)를 사용할 수 있다.

또한, 본 혈압 측정 장치(100)는 제어밸브(130)를 포함한다.

제어밸브(130)는 제어부(160)와 전기적으로 연결되어 제어부(160)의 제어명령에 따라 유체 유동라인(180)의 개폐를 조절하여 커프(110)에 공급된 공기를 배출하고, 이를 통해 커프(110)로부터 배출되는 공기의 흐름을 제어한다.

즉, 제어밸브(130)는 제어부(160)의 제어명령에 따라 급속, 연속, 혹은 단계별로 공기를 배출하여, 유체 유동라인(180)을 통해 일 방향으로 이동하는 공기의 유량, 압력, 속도, 유압 등을 제어할 수 있다.

예컨대, 제어밸브(130)는 복수개로 구비되어 제어부(160)의 제어명령에 따라 각각 다른 역할을 수행할 수 있으며, 통상의 솔레노이드밸브, 비례밸브, 서보밸브 및 체크밸브 중 어느 하나로 적용될 수 있다. 또한, 제어밸브(130)에는 오리피스 혹은 레귤레이터와 같은 유량 제어수단이 더 적용될 수 있다. 그러나, 제어밸브(130)는 이에 한정되는 것은 아니며, 동일한 기능을 수행할 수 있는 조건 내에서, 다양한 형태로 변경되어 적용될 수 있다.

또한, 본 혈압 측정 장치(100)는 에어탱크(170)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 에어탱크(170)는 커프(110)와 펌프(120) 사이, 그리고 제어밸브(130)와 에어필터(140) 사이에 각각 배치되어, 내부로 유입된 공기의 불안정한 압력변화를 감쇠하여 공기의 압력을 안정화시킬 수 있다.

즉, 커프(110)로 유입되는 공기 및 커프(110)로부터 배출되는 공기는 에어탱크(170)를 통과한 후, 에어필터(140)를 통과함에 따라, 펌프 잡음 및 공기압 잡음이 완전히 제거될 수 있다.

에어탱크(170)는, 커프(110)로부터 배출된 공기를 내부로 유입하여 내부로 유입된 공기의 압력을 완충시킨 후, 외부로 배출하여 후술할 소리 감지부(190)로 전달하는 제1 에어탱크(171), 및 펌프(120)로부터 배출된 공기를 내부로 유입하여 내부로 유입된 공기의 압력을 완충시킨 후 커프(110)로 전달하는 제2 에어탱크(172)를 포함한다.

도 4를 참조하면, 각 에어탱크(170)는, 후술할 유체 유동라인(180)과 연결되어 공기의 출입이 가능한 복수개의 포트(170a) 및 복수개의 포트(170a)와 연통되고 내부에 공기를 저장 가능한 저장공간을 형성하는 본체(170b)를 포함할 수 있다. 예컨대, 본체(170b)는 탄성력에 의하여 내부로 유입된 불안정한 공기의 압력변화를 완충시키는 탄성체 소재로 형성될 수 있다. 여기서, 탄성체는 탄성을 가지는 고무재, 플라스틱 등의 합성수지재, 실리콘, 우레탄 및 라텍스 중 적어도 하나로 적용될 수 있다. 그러나, 에어탱크(170)의 본체(170b)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 동일한 기능을 수행할 수 있는 조건 내에서 다양한 재질로 적용될 수 있다.

또한, 각 에어탱크(170)는, 본체(170b)의 내측에 구비되어 본체(170b)로 유입되는 공기 및 본체(170b)로부터 배출되는 공기의 압력을 완충시키는 완충재(170c)와, 제어부(160)와 전기적으로 연결되어 복수개의 포트(170a)를 선택적으로 개폐 가능한 개폐밸브(170d)를 포함할 수 있다. 예컨대, 완충재(170c)는 카본필터 또는 망사 스펀지 등으로 적용될 수 있다.

따라서, 각 에어탱크(170)로 유입된 공기는, 공기의 압력을 완충시키는 본체(170b) 및 완충재(170c)에 의해 안정화될 수 있다.

또한, 본 혈압 측정 장치(100)는 소리 감지부(190)를 포함한다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 소리 감지부(190)는 제1 에어탱크(171)에서 배출된 공기를 미리 설정된 경로로 이동시키며 공기를 통해 전달되는 소리(코르트코프 음)의 변화를 제어한 후, 변화가 제어된 소리, 즉 안정화된 소리의 변화를 감지한다.

소리 감지부(190)는 마이크 모듈(191) 및 노이즈 제거용 유체 유동라인(192)을 포함할 수 있다.

마이크 모듈(191)은 후술할 제어부(160)와 전기적으로 연결되고, 후술할 노이즈 제거용 유체 유동라인(192)을 통하여 제1 에어탱크(171)와 연결되어, 제1 에어탱크(171)에서 노이즈 제거용 유체 유동라인(192)을 통해 전달된 공기 중의 소리를 감지할 수 있다. 그리고, 마이크 모듈(191)은 감지된 소리를 전기적 신호로 변환하여 제어부(160)로 전달할 수 있다.

예컨대, 마이크 모듈(191)은 소리를 감지하는 마이크 본체(미도시)와, 마이크 본체를 내측에 수용하고 노이즈 제거용 유체 유동라인(192)과 연결되어 노이즈 제거용 유체 유동라인(192)을 통해 유입된 공기 중의 소리를 증폭시키는 증폭관(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서, 마이크 본체는 공지의 피에조 혹은 콘덴서 방식은 물론, 동일한 기능을 수행할 수 있는 다양한 방식의 구성 적용될 수 있다.

노이즈 제거용 유체 유동라인(192)은 제1 에어탱크(171) 및 마이크 모듈(191)을 서로 연결하여 공기의 유동 경로를 제공하고, 공기의 이동 중 공기 중의 소리를 안정화시켜 소리의 변화를 제어할 수 있다.

즉, 제1 에어탱크(171)로부터 공기와 함께 배출되는 소리는 노이즈 제거용 유체 유동라인(192)을 통해 미리 설정된 경로를 따라 이동하게 되고, 이 과정에서 고역 주파수 및 저역 주파수 등이 제거되어 안정화 될 수 있다.

따라서, 에어탱크(170) 및 소리 감지부(190)가 적용된 본 혈압 측정 장치(100)를 통해 측정된 혈압의 파형(도 6의 (b))은 에어탱크(170) 및 소리 감지부(190)가 적용되지 않은 상태에서 측정된 혈압의 파형(도 6의 (a))에 비하여, 월등히 노이즈가 제거되고, 이에 따라 측정 오차를 최소화 하여 보다 정확한 피측정자의 혈압을 측정할 수 있다. 아울러, 피측정자의 혈압을 정확하게 측정 가능함에 따라, 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

또한, 노이즈 제거용 유체 유동라인(192)은 공기 중의 소리가 보다 오랜 시간동안 필터링 될 수 있는 길이로 형성될 수 있다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 노이즈 제거용 유체 유동라인(192)의 길이는 후술할 제1 유체 유동라인(181) 및 제2 유체 유동라인(182)의 길이보다 더 길게 형성될 수 있다. 여기서, 제1 유체 유동라인(181) 및 제2 유체 유동라인(182)의 길이라 함은, 제1 유체 유동라인(181)의 길이 또는 제2 유체 유동라인(182)의 길이 또는 제1 유체 유동라인(181)의 길이와 제2 유체 유동라인(182)의 길이를 더한 길이일 수 있다.

또한, 노이즈 제거용 유체 유동라인(192)은 미리 설정된 공간 내에서 보다 긴 공기의 유동 경로를 형성할 수 있도록, 복수개의 직선구간 및 복수개의 곡선구간으로 이루어질 수 있다.

아울러, 노이즈 제거용 유체 유동라인(192)은 수평 방향은 물론, 수직 방향으로 절곡 가능하여, 필요에 따라 코일의 형태와 같이 다층형태로 형성할 수 있음은 물론, 길이 조절이 가능한 형태로 형성되어 필요에 따라 혈압 측정 장치의 내부 구조에 따라 길이를 가변하여, 본 혈압 측정 장치(100) 내에서 보다 긴 공기의 유동 경로를 형성할 수 있다.

예컨대, 노이즈 제거용 유체 유동라인(192)은 신축 가능하고, 유연한 탄성체 재질, 혹은 주름관의 형태로 형성될 수 있고, 복수개의 파트를 별도의 커플러(미도시)를 이용하여 서로 연결할 수 있는 조립 형태로 형성될 수 있다. 그러나, 노이즈 제거용 유체 유동라인(192)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 동일한 기능을 수행할 수 있는 조건 내에서 다양한 형태 및 소재로 변경되어 적용될 수 있다.

또한, 본 혈압 측정 장치(100)는 제어부(160)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 제어부(160)는 소리 감지부(190)로부터 감지된 신호를 수신하고, 신호를 이용하여 피측정자의 혈압을 추정한다.

더 자세하게는, 제어부(160)는 소리 감지부(190)의 마이크 모듈(191)로부터 감지된 신호를 수신하고, 이의 신호를 미리 설정된 알고리즘을 통해 저장, 연산 및 판단하여 피측정자의 최고/최저 혈압, 평균 혈압 및 맥박수 등의 정보를 도출한다.

또한, 제어부(160)는 본 혈압 측정 장치(100)의 각 구성 요소와 전기적으로 연결되어, 외부로부터 입력된 신호에 따라 제어명령을 생성하고, 생성된 제어명령을 해당 구성 요소에 전달하여 각 구성 요소를 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어부(160)는 펌프(120)에 제어명령을 전달하여 커프(110)를 팽창 시키고, 이를 통해 측정부위의 가압을 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(160)는 제어밸브(130)에 제어명령을 전달하여 제어밸브(130)의 개폐를 제어함으로써, 커프(110)를 수축 시키고, 이를 통해 측정부위의 감압을 제어할 수 있다.

또한, 제어부(160)는 마이크 모듈(191)로부터 수신한 신호를 필터링 하여 혈압 추정에 이용 가능한 파형으로 재생성할 수 있다.

더 자세하게는, 제어부(160)는 미리 설정된 이동평균필터(moving average filter) 알고리즘을 통하여 수신한 신호의 압력 파형으로부터 고주파 대역 및 저주파 대역을 각각 분리하여, 혈압 추정에 이용 가능한 파형을 재생성할 수 있다.

그러나, 제어부(160)는 마이크 모듈(191)로부터 수신한 신호를 필터링하는 과정에 있어서 반드시 이동평균필터 알고리즘만을 이용하는 것은 아니며, 필요에 따라 경계 주파수보다 높은 주파수 대역의 신호는 감쇠 없이 통과시키고 경계 주파수보다 낮은 차단 주파수 대역의 신호들은 감쇠시키는 고역 필터(high pass filter) 알고리즘 및 경계 주파수보다 낮은 주파수 대역의 신호는 감쇠 없이 통과시키고 경계 주파수보다 높은 차단 주파수 대역의 신호들은 감쇠시키는 저역 필터(low pass filter) 알고리즘을 선택적으로 적용할 수 있다.

예컨대, 제어부(160)는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현되거나, 범용적인 마이크로프로세서와 이 마이크로프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 제어부(160)는 하드웨어의 형태로도 구현될 수도 있다.

한편, 본 혈압 측정 장치(100)는 공기의 압력변화를 감지하여 혈압을 측정 가능한 오실로메트릭 측정 수단을 더 구비할 수 있다.

도 2를 참조하면, 오실로메트릭 측정 수단은 에어필터(140) 및 압력센서(150)를 포함할 수 있다.

에어필터(140)는 내부에 유로(141)가 형성되어, 제1 에어탱크(171)에서 배출된 후 후술할 유체 유동라인(180)을 통해 유입된 공기의 이동을 안내하고 이를 통해 공기의 압력을 완충시켜 공기의 압력변화를 제어한다.

따라서, 에어필터(140)에서 출력되는 공기의 압력은 펌프(120)의 작동 시 발생되는 펌프 잡음 및 밸브의 작동 시 발생되는 공기압 잡음이 제거되어 안정화될 수 있다.

예컨대, 에어필터(140)는 탄성력에 의하여 내부로 유입된 불안정한 공기의 압력변화를 완충시키는 탄성체 소재로 형성될 수 있다. 여기서, 탄성체는 탄성을 가지는 고무재, 플라스틱 등의 합성수지재, 실리콘, 우레탄 및 라텍스 중 적어도 하나로 적용될 수 있다. 그러나, 에어필터(140)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 동일한 기능을 수행할 수 있는 조건 내에서 다양한 재질로 적용될 수 있다.

한편, 에어필터(140)에 형성된 유로(141)는 완충효과를 극대화 할 수 있도록 공기의 이동 및 체류가 가능한 구조로 형성될 수 있다.

도 3을 참조하면, 에어필터(140)에 형성된 유로(141)는 방향전환부(141a)와 체류부(141b)를 포함할 수 있다.

방향전환부(141a)는 후술할 체류부(141b)에 비하여 상대적으로 내부로 유입된 공기가 짧은 시간동안 체류 가능한 크기로 형성되어 공기의 유입 시 연속적인 공기의 흐름이 가능할 수 있다. 그리고, 방향전환부(141a)는 적어도 하나 이상의 절곡된 구간을 구비하여 직선방향으로 이동 중인 공기의 이동방향을 전환할 수 있다. 이에 따라, 방향전환부(141a)는 공기를 더 오랜 시간동안 에어필터(140) 내부에 머물러 있게 하여 보다 효율적으로 공기의 압력을 완충시킬 수 있다.

체류부(141b)는 방향전환부(141a)와 연통되어 방향전환부(141a)를 통하여 내부로 유입된 공기의 흐름을 지연시켜 공기의 압력을 완충시킬 수 있다.

보다 자세하게는, 체류부(141b)는 방향전환부(141a)에 비하여 더 많은 공기의 유입이 가능한 크기를 가진 챔버(chamber)의 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 체류부(141b)로 유입된 공기는 방향전환부(141a)를 통과하는 시간에 비하여 상대적으로 더 오랜 시간동안 체류부(141b)에 체류되며 완충될 수 있다.

즉, 에어필터(140)로 유입된 공기는 복수개의 방향전환부(141a)와 복수개의 체류부(141b)로 구성된 에어필터(140)의 유로(141)를 통과하며, 불안정한 압력이 완충된 후, 후술할 압력센서(150) 측으로 배출될 수 있다.

그러나, 에어필터(140)에 형성된 유로(141)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 동일한 기능을 수행할 수 있는 조건 내에서 다양한 구조 및 형상으로 변경되어 적용될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 압력센서(150)는 에어필터(140)와 연결되어 에어필터(140)의 출력압력, 즉 에어필터(140)를 통과하여 배출되는 맥박 및 혈압에 의한 공기의 압력변화를 감지하고, 감지된 신호를 제어부(160)로 전송한다.

예컨대, 압력센서(150)는 공기의 압력을 감압소자에서 전기신호로 변환하여 압력에 맞는 전기신호로 출력하는 전자식 압력센서(150)로 적용될 수 있다. 그러나, 압력센서(150)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 에어필터(140)로부터 배출되는 공기의 압력변화를 감지할 수 있는 모든 압력센서(150)를 포함할 수 있다.

또한, 압력센서(150)는 제어부(160)의 제어명령에 따라, 퍼프가 피측정자의 측정부위에 압력을 가하기 전, 또는 퍼프가 피측정자의 측정부위에 압력을 가하는 순간, 또는 가압 행위가 중단된 이후 등 모든 과정에서 에어필터(140)로부터 배출되는 공기의 압력변화를 감지할 수 있다.

또한, 압력센서(150)는 제어부(160)의 제어명령에 따라 미리 설정된 시간동안 에어필터(140)로부터 배출되는 공기의 압력변화를 감지할 수 있다. 여기서, 압력센서(150)가 공기의 압력변화를 감지하는 시간은, 일반적으로 동맥 혈류가 멎은 후 동맥 혈류가 정상적으로 순환될 때까지로 설정될 수 있다.

즉, 본 혈압 측정 장치(100)는 소리 감지부(190) 및 복수개의 에어탱크(170)로 이루어진 제1 측정수단을 통하여 코르트코프 방식으로 피측정자의 혈압을 측정할 수 있음은 물론, 에어필터(140) 및 압력센서(150)로 이루어진 제2 측정수단을 통하여 오실로메트릭 방식으로 피측정자의 혈압을 측정할 수 있다.

또한, 본 혈압 측정 장치(100)는 유체 유동라인(180)을 더 포함할 수 있다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 유체 유동라인(180)은 제1 유체 유동라인(181) 및 제2 유체 유동라인(182)을 포함할 수 있다.

제1 유체 유동라인(181)은 커프(110), 펌프(120), 제어밸브(130), 제1 에어탱크(171) 및 제2 에어탱크(172)를 서로 연결하여 공기의 유동 경로를 제공할 수 있다. 그리고, 제2 유체 유동라인(182)은 제1 에어탱크(171) 및 에어필터(140)를 서로 연결하여 공기의 유동 경로를 제공할 수 있다.

예컨대, 제1 유체 유동라인(181) 및 제2 유체 유동라인(182)은 본 혈압 측정 장치(100)의 외관을 형성하는 하우징 내에서 자유롭게 배치될 수 있도록 형상의 변형이 용이한 고무 또는 플라스틱 재질의 튜브(tube) 형태로 형성될 수 있다.

또한, 본 혈압 측정 장치(100)는 도면에 도시하지는 않았으나, 하우징, 표시부, 입력부 및 전원 공급부를 더 포함할 수 있다.

하우징은 본 혈압 측정 장치(100)의 전체적인 외형을 형성하고, 내측에 상술한 각 구성들이 수용될 수 있도록 소정의 수용공간을 구비할 수 있다.

예컨대, 하우징은 내부에 수용된 구성들을 보호하고, 외부의 충격이나, 외부 환경요인으로부터 항시 동일한 외형을 유지할 수 있도록 소정의 경도를 가지는 플라스틱, 카본 혹은 금속성 소재 등으로 형성될 수 있다. 그리고, 하우징은 유지 및 관리가 용이할 수 있도록 복수개의 파트가 별도의 체결수단을 통하여 체결 가능한 형태로 형성될 수 있다. 그러나, 하우징은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 변경되어 적용될 수 있다.

표시부는 하우징에 설치되되, 일부가 외부공간으로 노출되도록 형성되고, 제어부(160)와 전기적으로 연결되어 제어부(160)를 통해 추정된 결과, 제어부(160)를 통해 파악된 기기의 상태 정보 및 검사 정보 등을 피측정자나 검사자가 볼 수 있도록 문자나 이미지 등으로 표시할 수 있다.

예컨대, 표시부는 LCD, LED, OLED, PDP, 터치스크린 등의 전자적 디스플레이 로 적용될 수 있다. 그러나, 표시부는 이에 한정되는 것은 아니며, 프린터, 팩시밀리 등과 같은 물리적 출력 장치로 적용될 수도 있다.

입력부는 하우징에 설치되고, 일부가 하우징의 외측으로 돌출되어 외부공간으로 노출되도록 형성될 수 있다. 그리고, 입력부는 제어부(160)와 전기적으로 연결되고, 피측정자 혹은 검사자를 통해 조작될 수 있다.

즉, 입력부는 피측정자 혹은 검사자의 조작을 통해 작동에 필요한 조작 신호, 긴급 정지, 측정된 혈압 또는 저장된 관련 혈압 정보 출력 등의 명령을 제어부(160)에 전달하도록 구성될 수 있다.

예컨대, 입력부는 버튼, 터치스크린, 조그다이얼, 스위치 및 기타 모든 입력 장치로 적용될 수 있다.

전원 공급부는 본 혈압 측정 장치(100)의 구동에 필요한 전원을 공급하는 장치로, 제어부(160)와 전기적으로 연결되어, 제어부(160)를 통해 모든 구성 요소에 전원을 공급할 수 있다.

예컨대, 전원 공급부는 건전지 혹은 소켓에 삽입 가능한 코드의 형태로 적용될 수 있다. 그러나, 전원 공급부는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 공지된 다양한 전원 공급 수단으로 적용될 수 있다.

이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 에어탱크(170) 및 소리 감지부(190)를 통하여 커프(110)로 유입되는 공기 및 커프(110)로부터 배출되는 공기로부터 펌프 잡음 및 공기압 잡음을 제거 가능함에 따라, 측정 오차를 최소화 하여 보다 정확한 피측정자의 혈압을 측정할 수 있고, 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

또한, 코르트코프 방식과 오실로메트릭 방식을 병행 혹은 선택적으로 적용 가능함에 따라, 피측정자의 상태에 따라 다양한 방식으로 피측정자의 혈압을 측정 가능하여, 제품의 활용도를 증대시키고, 각각의 방식을 통해 측정된 결과를 비교 가능하여, 보다 정확한 혈압의 측정이 가능할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

100. 혈압 측정 장치
110. 커프
120. 펌프
130. 제어밸브
140. 에어필터
141. 유로
141a. 방향전환부
141b. 체류부
150. 압력센서
160. 제어부
170. 에어탱크
170a. 포트
170b. 본체
170c. 완충재
170d. 개폐밸브
171. 제1 에어탱크
172. 제2 에어탱크
180. 유체 유동라인
181. 제1 유체 유동라인
182. 제2 유체 유동라인
190. 소리 감지부
191. 마이크 모듈
192. 노이즈 제거용 유체 유동라인

Claims (8)

1. 피측정자의 측정부위를 감싸고, 공기의 출입에 따라 팽창 또는 수축하여 상기 피측정자의 측정부위를 가압하거나, 가압을 해제하도록 구성되는 커프;
   상기 커프에 공기를 공급하도록 구성되는 펌프;
   상기 커프에 공급된 공기를 배출하고, 상기 커프로부터 배출되는 공기의 흐름을 제어하도록 구성되는 제어밸브;
   상기 커프로부터 배출된 공기를 내부로 유입하여 내부로 유입된 공기의 압력을 완충시킨 후, 외부로 배출하도록 구성되는 제1 에어탱크;
   상기 펌프로부터 배출된 공기를 내부로 유입하여 내부로 유입된 공기의 압력을 완충시킨 후, 상기 커프로 전달하도록 구성되는 제2 에어탱크;
   상기 제1 에어탱크에서 배출된 공기를 미리 설정된 경로로 이동시키며 공기를 통해 전달되는 소리의 변화를 제어한 후, 상기 소리를 감지하도록 구성되는 소리 감지부; 및
   상기 소리 감지부로부터 감지된 신호를 수신하고, 상기 신호를 이용하여 피측정자의 혈압을 추정 가능한 제어부;
   를 포함하고,
   상기 제1 에어탱크 및 상기 제2 에어탱크는,
   공기의 출입이 가능한 복수개의 포트;
   상기 복수개의 포트와 연통되고, 내부에 공기를 저장 가능한 저장공간을 형성하도록 구성되는 본체;
   상기 본체로 유입되는 공기 및 상기 본체로부터 배출되는 공기의 압력을 완충시키도록 구성되는 완충재; 및
   상기 복수개의 포트를 선택적으로 개폐 가능한 개폐밸브;
   를 포함하는 혈압 측정 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 에어탱크에서 배출된 공기의 이동을 안내하여 공기의 압력변화를 제어하도록 구성되는 에어필터; 및
   상기 에어필터를 통과하여 배출되는 공기의 압력변화를 감지하도록 구성되는 압력센서;
   를 더 포함하는 혈압 측정 장치.
5. 피측정자의 측정부위를 감싸고, 공기의 출입에 따라 팽창 또는 수축하여 상기 피측정자의 측정부위를 가압하거나, 가압을 해제하도록 구성되는 커프;
   상기 커프에 공기를 공급하도록 구성되는 펌프;
   상기 커프에 공급된 공기를 배출하고, 상기 커프로부터 배출되는 공기의 흐름을 제어하도록 구성되는 제어밸브;
   상기 커프로부터 배출된 공기를 내부로 유입하여 내부로 유입된 공기의 압력을 완충시킨 후, 외부로 배출하도록 구성되는 제1 에어탱크;
   상기 펌프로부터 배출된 공기를 내부로 유입하여 내부로 유입된 공기의 압력을 완충시킨 후, 상기 커프로 전달하도록 구성되는 제2 에어탱크;
   상기 제1 에어탱크에서 배출된 공기를 미리 설정된 경로로 이동시키며 공기를 통해 전달되는 소리의 변화를 제어한 후, 상기 소리를 감지하도록 구성되는 소리 감지부;
   상기 소리 감지부로부터 감지된 신호를 수신하고, 상기 신호를 이용하여 피측정자의 혈압을 추정 가능한 제어부;
   상기 제1 에어탱크에서 배출된 공기의 이동을 안내하여 공기의 압력변화를 제어하도록 구성되는 에어필터;
   상기 에어필터를 통과하여 배출되는 공기의 압력변화를 감지하도록 구성되는 압력센서;
   상기 커프, 상기 펌프, 상기 제어밸브, 상기 제1 에어탱크 및 상기 제2 에어탱크를 서로 연결하여 공기의 유동 경로를 제공하도록 구성되는 제1 유체 유동라인; 및
   상기 제1 에어탱크 및 상기 에어필터를 서로 연결하여 공기의 유동 경로를 제공하도록 구성되는 제2 유체 유동라인;
   을 포함하는 혈압 측정 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 소리 감지부는,
   감지된 소리를 전기적 신호로 변환하여 상기 제어부로 전달하도록 구성되는 마이크 모듈; 및
   상기 제1 에어탱크 및 상기 마이크 모듈을 서로 연결하고, 공기의 유동 경로를 제공하여 소리의 변화를 제어하도록 구성되는 노이즈 제거용 유체 유동라인;
   을 포함하는 혈압 측정 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 노이즈 제거용 유체 유동라인의 길이는 상기 제1 유체 유동라인 및 상기 제2 유체 유동라인의 길이보다 더 길게 형성되고,
   상기 노이즈 제거용 유체 유동라인은 복수개의 직선구간 및 복수개의 곡선구간으로 형성되는 혈압 측정 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 노이즈 제거용 유체 유동라인은 수평 및 수직 방향으로 절곡 및 길이 조절이 가능한 혈압 측정 장치.
   

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