KR102417015B1 - 의자형 심전도 측정 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 의자형 심전도 측정 시스템에 관한 것으로, 의자의 좌우 팔걸이 상에 설치하는 심전도 측정장치; 및 상기 심전도 측정장치로부터 측정한 심전도 파형, 맥박 및 체온 데이터를 저장, 관리 및 분석하는 서버;를 포함하되, 상기 심전도 측정장치는 손을 올려 생체신호와 체온을 측정하는 비접촉식 센싱 전극부와, 상기 생체신호를 심전도 신호로 측정하는 심전도 측정부와, 상기 심전도 측정부를 통해 측정한 심전도 파형, 맥박 및 체온 등의 심전도 정보를 표시하는 디스플레이부와, 상기 심전도 정보를 유선 또는 무선으로 전송하는 통신부, 및 전원을 공급하는 전원 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

의자형 심전도 측정 시스템{Chair-type Electrocardiogram measurement system}
본 발명은 의자형 심전도 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비접촉형으로 간편하게 심전도를 측정하는 의자형 심전도 측정 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 심전도(ECG; electrocardiogram)란 심장 근육의 수축 이완에 따른 활동 전류로서 외부에서 전극을 부착하여 측정하여 기록한다. 심장 근육이 수축 이완할 때 발생되는 활동 전위는 심장으로부터 온몸으로 퍼지는 전류를 일으키며 이 전류는 몸의 위치에 따라 전위차를 발생시키는데 이 전위차는 인체의 피부에 부착된 표면 전극을 통해 검출하여 기록할 수 있다.
이와 같은 심전도는 심장의 이상 유무 확인에 이용되며, 협심증, 심근경색 및 부정맥 등 심장계 질환의 진단에 기본적인 방법으로 이용되고 있다.
그러나, 기존의 심전도 측정은 접착제를 포함하는 전극을 신체에 부착시키기 위하여 탈의, 제모 등 번거로움과 피부발진을 일으키며 측정 검사 시간이 긴 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 비접촉형 심전도 전극위에 일정부위의 양팔목을 각각 올려 간편하게 심전도를 수시로 측정할 수 있는 의자형 심전도 측정 시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 의자형 심전도 측정 시스템은 의자의 좌우 팔걸이에 설치하는 심전도 측정장치; 및 상기 심전도 측정장치로부터 측정한 심전도 파형, 맥박 및 체온 정보를 저장, 관리 및 분석하는 서버;를 포함하되, 상기 심전도 측정장치는 손을 올려 생체신호와 체온을 측정하는 비접촉식 센싱 전극부와, 상기 생체신호를 심전도 신호로 측정하는 심전도 측정부와, 상기 심전도 측정부를 통해 측정한 심전도 파형, 맥박 및 체온 등의 심전도 정보를 표시하는 디스플레이부와, 상기 심전도 정보를 유선 또는 무선으로 전송하는 통신부, 및 전원을 공급하는 전원 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 센싱 전극부는 체온을 측정하는 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 센싱 전극부의 전극 구조는 신호를 전달하기 위해 구리 또는 다양한 종류의 도체와 같은 전도성 소재를 이용하여 센싱부 전극을 형성하는 상부전극층와, 상기 상부전극층의 일측면에 코팅되어 피부와 직접 접촉되는 생체적합성 소재이며 전하를 축적하는 유전체층과, 의류 또는 섬유 등에 의한 마찰전기 상쇄 및 신호에 대한 기준점 제공을 위한 전도성 소재로 이루어진 접지부 전극을 형성하는 하부전극층, 및 상기 상부전극층과 하부전극층 사이에서 절연 역할을 하는 절연층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 심전도 측정부는 센싱 전극부를 통해 들어온 생체신호의 왜곡 및 잡음을 제거하는 필터와, 상기 필터를 거친 신호를 증폭하는 증폭기로 구성된 신호처리부, 및 상기 신호처리부를 통해 측정한 아날로그 생체신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환기와, 상기 디지털 신호의 잡음 성분을 필터 처리하는 제1 알고리즘, 및 맥박과 온도를 연산하기 위한 제2 알고리즘으로 구성된 MCU를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신부는 유선 또는 무선 통신을 통해 심전도 파형, 맥박, 체온 데이터를 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 서버는 심전도 파형, 맥박, 체온 데이터를 사용자 휴대폰으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면 의자의 팔걸이에 설치한 비접촉형 심전도 전극위에 양손을 올려 간편하게 심전도를 측정할 수 있어 개인의 건강관리를 수시로 할 수 있으며, 검사 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 실시간으로 신호 왜곡 및 동잡음을 제어하여 신뢰성 높은 심전도 신호를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 의자 팔걸이에 심전도 측정장치를 장착한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 센싱 전극부의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 심전도 측정장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 센싱 전극부의 전극 구조의 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
그러면 본 발명의 일실시예에 따른 의자형 심전도 측정 시스템에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 의자 팔걸이에 심전도 측정장치를 장착한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 센싱 전극부의 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 심전도 측정장치의 블럭도이며, 도 4는 본 발명에 따른 센싱 전극부의 전극 구조의 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 의자형 심전도 측정 시스템은 의자(10)의 좌우 팔걸이(11)에 설치하는 심전도 측정장치(1000)와, 상기 심전도 측정장치(1000)로부터 측정한 심전도 파형, 맥박 및 체온 데이터를 저장, 관리 및 분석하는 서버(300)를 포함하여 구성된다.
상기 심전도 측정장치(1000)는 손을 올려 생체신호와 체온을 측정하는 비접촉식 센싱 전극부(100)와, 상기 생체신호를 심전도 신호로 측정하는 심전도 측정부(300)와, 상기 심전도 측정부(300)를 통해 측정한 심전도 파형, 맥박 및 체온 등의 심전도 정보를 표시하는 디스플레이부(400)와, 상기 심전도 정보를 유선 또는 무선으로 전송하는 통신부(500), 및 전원을 공급하는 전원 공급부(200)를 포함하여 구성된다.
상기 센싱 전극부(100)는 용량결합 방식으로 생체신호를 측정하기 때문에 접착제를 필요로 하지 않으며, 성인 남성의 손보다 큰 직사각형으로 손을 얹었을 때 편안함을 느낄 수 있도록 굴곡진 형태로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 센싱 전극부(100)는 부착 위치에 따라 RL(Right Leg)(110), LA(Left Arm)(120), RA(Right Arm)(130)로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 LA(120) 및 RA(130)는 각각의 위치에서 신체 표면에서의 전위차를 측정하기 위해 사용되며, RL(110)은 DRL(Driven Right Leg) 회로에서 나온 신호를 신체로 흘려보냄으로써 외부 간섭 잡음을 제거하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 상기 센싱 전극부(100)는 의자 팔걸이의 좌측 전극부(LA+RL)와 우측 전극부(RA+RL)가 동일하게 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 좌우측 전극부는 각각 2개의 동판(전극)이 위 아래로 각각 노출되어 있으며 위쪽은 RL(110), 아래쪽은 LA(120) 또는 RA(130)로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 센싱 전극부(100)에는 좌우측 전극부 중 어느 하나에 온도센서(140)를 포함하여 체온을 측정할 수 있다.
한편, 상기 센싱 전극부(100)의 전극 구조는 도 4에 도시된 바와 같이, 신호를 전달하기 위해 구리(Cu) 또는 다양한 종류의 도체와 같은 전도성 소재를 이용하여 센싱부 전극을 형성하는 상부전극층(40)와, 상기 상부전극층(40)의 일측면에 코팅되어 피부와 직접 접촉되는 생체적합성 소재이며 전하를 축적하는 유전체층(50)와, 의류 또는 섬유 등에 의한 마찰전기 상쇄 및 신호에 대한 기준점 제공을 위한 전도성 소재로 이루어진 접지부 전극을 형성하는 하부전극층(20), 및 상기 상부전극층(40)과 하부전극층(20) 사이에서 절연 역할을 하는 절연층(30)으로 이루어진다.
상기 심전도 측정부(300)는 신호처리부(310)와 MCU(320)로 구성된다.
상기 신호처리부(310)는 센싱 전극부(100)를 통해 들어온 생체신호의 왜곡 및 잡음을 제거하는 필터(311)와, 상기 필터(311)를 거친 신호를 증폭하는 증폭기(312)를 포함할 수 있다.
상기 MCU(320)는 신호처리부(310)를 통해 측정한 아날로그 생체신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환기(321)와, 상기 디지털 생체신호의 잡음 성분을 필터 처리하는 제1 알고리즘(322), 및 맥박과 온도를 연산하기 위한 제2 알고리즘(323)이 프로그래밍되어 있다. 여기서, 상기 맥박은 심전도 신호를 이용하여 측정할 수 있다.
상기 전원부(200)는 USB 충전회로(230)를 통해 배터리(210)를 충전시키고, 전원스위치(220)를 통해 배터리(210)의 전원 공급을 온오프할 수 있다.
상기 디스플레이부(400)는 센싱 전극부(100)를 통해 측정한 심전도 파형, 맥박 및 체온 정보는 센싱 전극부(100) 전방에 위치한 디스플레이나 PC 모니터 또는 휴대폰으로 표시할 수 있다.
상기 통신부(500)는 유선 또는 무선 통신으로 심전도 파형, 맥박, 체온 데이터를 서버(600)로 전송할 수 있다. 여기서, 상기 통신부(500)는 UART 통신이나 블루투스, 지그비, UWB 등의 무선통신을 통해 심전도 파형, 맥박, 체온 데이터를 서버(600)로 전송할 수 있다.
상기 서버(600)는 심전도 파형, 맥박, 체온 데이터를 저장, 관리 및 분석하여 모니터링 할 수 있으며, 사용자 휴대폰으로 전송할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 센싱 전극부 140: 온도센서
200: 전원부 300: 심전도 측정부
310: 신호처리부 311: 필터
312: 증폭기 320:MCU
321: A/D 변환기 400: 디스플레이부
500: 통신부 600: 서버

Claims (6)

  1. 의자의 좌우 팔걸이에 설치하는 심전도 측정장치; 및
    상기 심전도 측정장치로부터 측정한 심전도 파형, 맥박 및 체온 정보를 저장, 관리 및 분석하는 서버;를 포함하되,
    상기 심전도 측정장치는,
    손을 올려 생체신호와 체온을 측정하는 비접촉식 센싱 전극부와,
    상기 생체신호를 심전도 신호로 측정하는 심전도 측정부와,
    상기 심전도 측정부를 통해 측정한 심전도 파형, 맥박 및 체온 등의 심전도 정보를 표시하는 디스플레이부와,
    상기 심전도 정보를 유선 또는 무선으로 전송하는 통신부, 및
    전원을 공급하는 전원 공급부;를 포함하되,
    상기 센싱 전극부는 신체 표면에서의 전위차를 측정하는 LA(Left Arm) 및 RA(Right Arm)와, DRL(Driven Right Leg) 회로에서 나온 신호를 신체로 흘려보냄으로써 외부 간섭 잡음을 제거하는 RL(Right Leg)로 이루어지고, 의자 팔걸이의 좌측 전극부(LA+RL)와 우측 전극부(RA+RL)가 동일하게 이루어지며,
    상기 센싱 전극부의 좌우측 전극부 중 어느 하나에 포함된 온도센서를 통해 체온을 측정하는 것을 특징으로 하는 의자형 심전도 측정 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 전극부의 전극 구조는,
    신호를 전달하기 위해 전도성 소재를 이용하여 센싱부 전극을 형성하는 상부전극층와,
    상기 상부전극층의 일측면에 코팅되어 피부와 직접 접촉되는 생체적합성 소재이며 전하를 축적하는 유전체층과,
    의류 또는 섬유 등에 의한 마찰전기 상쇄 및 신호에 대한 기준점 제공을 위한 전도성 소재로 이루어진 접지부 전극을 형성하는 하부전극층, 및
    상기 상부전극층과 하부전극층 사이에서 절연 역할을 하는 절연층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 의자형 심전도 측정 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 심전도 측정부는,
    센싱 전극부를 통해 들어온 생체신호의 왜곡 및 잡음을 제거하는 필터와,
    상기 필터를 거친 신호를 증폭하는 증폭기로 구성된 신호처리부, 및
    상기 신호처리부를 통해 측정한 아날로그 생체신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환기와, 상기 디지털 신호의 잡음 성분을 필터 처리하는 제1 알고리즘, 및 맥박과 온도를 연산하기 위한 제2 알고리즘으로 구성된 MCU를 포함하는 것을 특징으로 하는 의자형 심전도 측정 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는 유선 또는 무선 통신을 통해 심전도 파형, 맥박, 체온 데이터를 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 의자형 심전도 측정 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 서버는 심전도 파형, 맥박, 체온 데이터를 사용자 휴대폰으로 전송하는 것을 특징으로 하는 의자형 심전도 측정 시스템.
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