KR20120015850A

KR20120015850A - Pulse wave velocity measurement system and method for u-healthcare using dual-sensor and elastic band

Info

Publication number: KR20120015850A
Application number: KR1020100078331A
Authority: KR
Inventors: 유선국; 지선하; 김정채
Original assignee: 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2010-08-13
Filing date: 2010-08-13
Publication date: 2012-02-22
Also published as: KR101327229B1

Abstract

PURPOSE: A pulse wave delivery speed measurement system for u-health care is provided to measure a pulse wave and electrocardiogram at the same time with a minimum lead line by packaging a piezoelectric film sensor and an electrocardiogram measurement electrode by using one dual sensor. CONSTITUTION: A plurality of dual sensors(10,20,30) measures a pulse wave and electrocardiogram. The dual sensor is packaged in order to transmit and receive a control signal and a measurement signal through one lead line(14). A bio-signal measuring unit(60) comprises multiple channels for measuring the pulse wave and electrocardiogram. The bio-signal measuring unit outputs a sensor control signal for controlling operation of each sensor. A signal processing/administration unit(100) controls the output of the control signal which is provided to each dual sensor by controlling operation of the bio-signal measuring unit.

Description

듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템 및 방법{Pulse wave velocity measurement system and method for u-healthcare using dual-sensor and elastic band}Pulse wave velocity measurement system and method for u-healthcare using dual-sensor and elastic band}

본 발명은 홈 헬스케어(home-healthcare) 또는 유 헬스케어(u-healthcare)용 맥파전달속도(pulse wave velocity) 측정시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압전필름센서(piezo film sensor)와 심전도 측정전극을 패키징한 형태의 듀얼 센서를 이용하여 최소의 리드선으로 맥파와 심전도를 동시에 측정할 수 있도록 함으로써 동맥 경직도(Arterial stiffness) 진단에 필요한 맥파전달속도를 홈 헬스 케어 또는 유 헬스 케어 환경에서 간편하게 측정할 수 있도록 한 맥파전달속도 측정시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a pulse wave velocity measuring system and method for home-healthcare or u-healthcare, and more particularly to a piezo film sensor and a piezo film sensor. Using dual sensors packaged with ECG electrodes, pulse waves and electrocardiograms can be measured at the same time with minimal lead wires, making it easy to measure the pulse wave propagation rate necessary for diagnosing arterial stiffness in a home healthcare or u healthcare environment. The present invention relates to a pulse wave propagation velocity measurement system and a method for measuring.

또한 본 발명은 전도성 섬유와 버튼형 전극을 구비한 센서 부착용 탄성 밴드를 이용하여 원하는 부위에 간단하게 듀얼 센서를 부착할 수 있도록 함으로써 홈 헬스케어 및 유 헬스케어 환경에서도 숙련된 기술 없이 맥파전달속도 산출에 필요한 맥파와 심전도를 간단하면서도 정확하게 측정할 수 있도록 한 맥파전달속도 측정시스템에 관한 것이다.In addition, the present invention by using the elastic band for attaching the sensor having a conductive fiber and a button-type electrode to easily attach the dual sensor to the desired area to calculate the pulse wave transfer rate without skilled skills in home healthcare and u healthcare environment The present invention relates to a pulse wave propagation velocity measurement system that enables simple and accurate measurement of required pulse wave and electrocardiogram.

일반적으로 동맥 경직도는 동맥벽의 단단한 정도를 나타내며, 대체적으로 연령 증가에 따른 탄성조직의 퇴화 또는 변성에 의해 증가하는 것으로 알려져 있다. 그 증가 원인으로는 혈압 증가, 내피세포 기능 이상, 동맥벽의 평활근의 양, 긴장의 정도 등이 동맥벽의 신전성에 영향을 일으키기 때문이다. 특히 현대인에게는 식습관, 운동량의 저하, 과도한 업무 스트레스로 인하여 당뇨, 비만, 심혈관/뇌혈관계 질환 등 성인병에 해당하는 여러 질병이 건강을 위협하는 질환으로 대두되고 있다. 심혈관/뇌혈관계 질환은 성인병 환자의 증가에 맞추어 발병률이 증가하는 추세이며, 성인병은 주로 혈관계 질환과 깊은 연관성이 있고 이는 동맥의 경직도 증가에 영향을 미친다.In general, arterial stiffness represents the rigidity of the arterial wall and is generally known to increase due to degeneration or degeneration of elastic tissues with increasing age. The cause of this increase is increased blood pressure, endothelial dysfunction, the amount of smooth muscle in the arterial wall, and the degree of tension in the arterial wall. In particular, many diseases, such as diabetes, obesity, and cardiovascular / cerebrovascular diseases, are emerging as threats to health due to eating habits, decreased exercise, and excessive work stress. Cardiovascular / cerebrovascular disease is increasing in proportion to the increase in the number of patients with adult disease, and adult disease is mainly associated with vascular disease, which affects the increase in arterial stiffness.

따라서 현대인에 만연되어 있는 성인병 및 심혈관/뇌혈관계 질환의 관리 및 예방을 위해 동맥 경직도를 손쉽게 측정할 수 있도록 하여 일상 생활에서 혈관의 건강 상태를 지속적으로 측정할 수 있는 방법이 요구되고 있다.Therefore, the artery stiffness can be easily measured for the management and prevention of geriatric diseases and cardiovascular / cerebrovascular diseases, which are prevalent in modern people, and thus a method for continuously measuring the health of blood vessels in daily life is required.

종래의 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.As a conventional method used for measuring arterial stiffness, an invasive blood vessel test, an ultrasonic vessel diameter test, a pulse wave velocity (PWV) measurement test, a pulse wave wave analysis test (Agumentation Index), and the like are used. 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 아래의 수학식 1과 같이 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). Divided by and measure as shown in Equation 1 below. Therefore, PWV reflects the overall stiffness of the arterial site being measured and generally increases in speed as the arterial 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) 등이 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. 국내 실용신안 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. 그러나 위의 두 측정 방식은 측정에 필요한 리드선이 많고 피검자 스스로가 센서를 부착하여야 하므로 불편함이 많았다.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 technology of Korean Utility Model Registration No. 20-0269580 is suitable for diagnosing overall arterial stiffness because the results of carotid-femoral artery PWV, carotid artery-radial artery PWV, and femoral artery-foot artery PWV are simultaneously known. The VP-1000 can only measure the brachial artery-foot artery PWV, and the complementary VP-2000 can measure the aortic PWV, carotid artery PWV, lower limb artery PWV, and brachial artery-foot artery PWV. However, the above two measurement methods were inconvenient because there are many lead wires necessary for measurement and the subject has to attach a sensor.

SphygmoCor Vx는 맥파를 기록하는 센서 한 개만 사용하므로 피검자가 사용하기에 편리하도록 구성되어 있다. 그러나 경동맥-대퇴동맥, 경동맥-요골동맥에서 맥파를 동시에 기록하지 못하기 때문에 동맥 전체의 경직도를 측정하는데에는 어려움이 있다.SphygmoCor Vx uses only one sensor to record pulse waves, so it is configured to be convenient for the subject. However, it is difficult to measure the stiffness of the entire arteries because pulse waves cannot be recorded simultaneously in the carotid-femoral artery and the carotid artery-radial artery.

이 외에도 상완동맥-족부동맥 PWV 측정하는 방식이 있으나 경동맥-대퇴동맥 PWV의 임상적 의의에는 미치지 못하는 단점이 있다. 다시 말해서 PWV를 측정하기 위한 공지 기술은 여러 가지가 있으나 임상적 의의가 있는 측정 장비들에서는 홈 헬스케어용으로 사용하기에는 불편함이 내재되어 있으며, 측정 방식이 간편하도록 구성된 장치의 PWV 결과는 대동맥의 경직도 진단에 사용하기에 임상적 의의가 명확하지 않은 상태의 측정 부위를 활용한 기술이 적용된다. 따라서 임상적으로 의의가 높은 부위의 PWV가 측정 가능하면서도 피검자가 스스로 측정 가능한 형태의 측정의 편의성을 동시에 갖춘 홈 헬스케어용 맥파전달속도 측정장치의 개발이 절실하게 요구되고 있다. 따라서, 지속적으로 피검자 스스로 본인의 혈관계 질환의 위험성을 감시할 수 있도록 하기 위한 홈헬스케어 또는 유헬스케어용 장치의 개발이 필요하다.In addition, there is a method of measuring the brachial artery-foot artery PWV, but there is a disadvantage that the clinical significance of the carotid artery-femoral artery PWV is not. In other words, there are a number of known techniques for measuring PWV, but there are inherent inconveniences in using it for home healthcare in measuring devices of clinical significance. Techniques that utilize measurement sites with clinical implications for use in diagnosing stiffness are applied. Therefore, there is an urgent need to develop a pulse wave propagation rate measuring device for home health care that can measure PWV of a clinically significant area and at the same time have the convenience of measuring a form that a subject can measure by themselves. Therefore, there is a need for the development of a home healthcare or u-healthcare device to continuously monitor the risk of one's own vascular disease.

게다가 기존에 사용되는 맥파계 센서는 정확한 동맥의 위치를 찾아서 센서를 위치시키고 이를 고정하기 위하여 별도의 고정 장치를 사용하거나 사용자가 직접 손으로 측정 부위에 센서를 고정시켜야 하는 방식이 대부분이다. 맥파계 중에서 특히 Tonometric Sensor 방식은 위치가 조금이라도 바뀔 경우 맥파의 변이가 심하고 센서를 고정하는 압력에 따라서 맥파의 크기가 변하기 때문에 정확한 위치에 적절하면서도 일정한 압력으로 센서를 고정한 상태에서 맥파를 검출하는 것이 중요하다. 또한 Amorphous Sensor는 접착성 있는 부착방법을 사용하여 검사자가 Seonsor를 직접 잡고 있지 않아도 되지만 피부의 진동에 민감하며 해부학적으로 깊은 부위에 위치하는 경우 맥파의 검출 및 기록이 어렵다. 홈 헬스케어 또는 유 헬스케어 환경에서 사용될 생체신호 계측장비는 피검자가 신호 계측의 편의성뿐만 아니라 쉽게 측정 결과의 재현성을 지원해야 한다.In addition, conventionally used pulse wave sensor is to use a separate fixing device to locate and fix the exact artery location or to fix the sensor to the measurement site by hand. Among the pulse wave meters, the Tonometric Sensor method especially detects the pulse wave while the sensor is fixed at a constant and proper pressure at the correct position because the pulse wave variation is severe and the magnitude of the pulse wave changes according to the pressure to fix the sensor. It is important. In addition, the Amorphous Sensor does not have to hold Seonsor directly by using the adhesive attachment method, but it is sensitive to the vibration of the skin and it is difficult to detect and record the pulse wave when it is located deep in anatomical region. Biosignal measuring equipment to be used in home healthcare or dairy healthcare environments must support the ease of signal measurement as well as the reproducibility of measurement results.

그러나 이러한 종래 기술들은 피검자가 직접 맥파와 심전도를 측정하는 각각의 센서를 부착하기도 쉽지 않을 뿐만 아니라 생체신호 계측의 편리성이 떨어지고 재현성있는 생체신호를 기록하기 위하여 사용자의 숙련도가 요구되므로, 이로 인해 심혈관/뇌혈관계 질환 측정을 위하여서는 반드시 전문의료기관에 방문해야만 하는 불편함이 있었다.However, these conventional techniques are not only easy for the subject to attach the respective sensors for directly measuring the pulse wave and the electrocardiogram, but also are not easy to measure the bio signals and require the user's skill to record the reproducible bio signals. In order to measure cerebrovascular disease, there was an inconvenience of having to visit a medical institution.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 압전 필름 센서와 심전도 측정전극을 하나의 듀얼 센서로 패키징함으로써 최소의 리드선으로 간단하게 맥파와 심전도를 동시에 측정할 수 있도록 하여 홈 헬스케어 또는 유 헬스케어 환경에서 동맥 경직도 진단에 필요한 맥파전달속도를 간편하게 측정할 수 있도록 한 맥파전달속도 측정시스템 및 방법을 제공하고자 하는 것이다. The technical problem to be solved by the present invention is to package the piezoelectric film sensor and the electrocardiogram measuring electrode into one dual sensor so that the pulse wave and the electrocardiogram can be simultaneously measured with a minimum of lead wires. The present invention aims to provide a pulse wave propagation rate measuring system and method for easily measuring the pulse wave propagation rate required for arterial stiffness diagnosis.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 압전 필름 센서와 심전도 측정전극을 하나로 패키징한 듀얼 센서를 전도성 섬유와 버튼형 전극을 구비한 탄성 밴드를 이용하여 원하는 부위에 간단하게 부착할 수 있도록 함으로써 홈 헬스케어 및 유 헬스케어 환경에서도 숙련된 기술 없이 맥파전달속도 산출에 필요한 맥파와 심전도를 간단하면서도 정확하게 측정할 수 있도록 한 맥파전달속도 측정시스템을 제공하고자 하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a home sensor by simply attaching a piezoelectric film sensor and an electrocardiogram measurement electrode to a desired part using an elastic band having conductive fibers and a button-type electrode. It aims to provide a pulse wave velocity measurement system that enables simple and accurate measurement of pulse wave and electrocardiogram required for calculating pulse wave velocity in a care and health care environment.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 맥파 및 심전도 측정을 위한 각 센서가 구비되고 각 센서가 하나의 리드선을 통해 제어신호와 측정신호를 송수신하도록 패키징되어 구성되는 다수의 듀얼 센서, 맥파 및 심전도 측정을 위한 다수 채널이 구비되고 각 채널에 듀얼 센서가 각각 연결되어 각 센서의 동작 제어를 위한 센서 제어신호가 출력되며 각 듀얼 센서의 측정신호를 각 채널을 통해 수집하여 맥파 측정회로와 심전도 측정회로를 통해 맥파와 심전도 신호를 검출해내고 디지털 신호 처리하는 생체신호 계측부, 생체신호 계측부의 동작을 제어하여 각 듀얼 센서로 제공되는 제어신호의 출력을 조절하며 생체신호 계측부에서 검출되는 디지털 신호 처리된 맥파 신호와 심전도 신호를 필터링하고 유효한 특징점을 추출하여 동맥 경직도 진단에 필요한 맥파전달속도(PWV)를 산출하는 신호 처리/관리부를 포함하는 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템이다.One embodiment of the present invention for achieving the above object is provided with a plurality of sensors for measuring the pulse wave and electrocardiogram, each sensor is a plurality of dual sensors are packaged and configured to transmit and receive the control signal and the measurement signal through a single lead wire, Multiple channels for pulse wave and electrocardiogram measurement are provided, and dual sensors are connected to each channel to output sensor control signals for motion control of each sensor. The ECG measuring circuit detects pulse wave and ECG signals, controls the operation of the biosignal measuring unit and the biosignal measuring unit, and controls the output of the control signal provided to each dual sensor and controls the digital signal detected by the biosignal measuring unit. Artery stiffness by filtering processed pulse wave and ECG signals and extracting valid feature points Figure 2 is a pulse wave transmission rate measurement system for the u-health care using a dual sensor and an elastic band including a signal processing / management unit for calculating the pulse wave transfer rate (PWV) required for diagnosis.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 형태는, 탄성 밴드 섬유의 내측에 듀얼 센서와 신체 간의 통전을 보조하기 위한 하나 이상의 전도성 섬유를 내장하며 하나 이상의 고정 벨크로를 구비하여 고정 벨크로의 결합/분리에 의해 각 듀얼 센서를 지지하는 상태로 신체에 부착되거나 분리되는 센서 부착용 탄성 밴드를 더 포함하는 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템이다.Another embodiment of the present invention for achieving the above object, there is at least one conductive fiber for supporting the electrical current between the dual sensor and the body inside the elastic band fiber and having one or more fixing velcro to couple / disconnect the fixed velcro It is a pulse wave transmission speed measurement system for u-health care using a dual sensor and the elastic band further comprises an elastic band for attaching or detaching the sensor attached to the body in a state supporting each dual sensor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 형태는, 맥파 및 심전도 측정을 위한 두 개의 센서가 하나로 패키징된 듀얼 센서를 생체신호 계측기의 각 채널에 연결하고 각각의 채널을 통해 경동맥, 요골동맥, 대퇴동맥, 족배동맥에서의 맥파 신호와 심전도 신호를 동시 측정하여 각 채널의 신호를 샘플링 및 디지털 필터링하는 생체신호 측정/전처리단계, 디지털 필터링된 각 채널의 맥파신호와 심전도신호를 1차 미분하여 맥파전달속도 산출에 필요한 다수의 특징점들을 추출하고 유효 특징점에 대한 경동맥 신호와 요골동맥, 대퇴동맥, 족배동맥까지의 지연시간을 산출하여 산출된 지연시간과 피검자의 개인정보를 기준으로 맥파전달속도(PWV) 결과값을 산출하는 PWV 산출단계를 포함하는 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정방법이다.Another embodiment of the present invention for achieving the above object, the dual sensor packaged two sensors for pulse wave and electrocardiogram measurement as one connected to each channel of the biosignal meter and through each channel carotid artery, radial artery, A biosignal measurement / preprocessing step of sampling and digitally filtering the signals of each channel by simultaneously measuring pulse wave signals and electrocardiogram signals in the femoral and femoral arteries, and pulse wave by first differentiating the pulse wave signals and ECG signals of each digitally filtered channel. The pulse wave propagation rate (PWV) is calculated based on the delay time and the personal information of the subject. ) Pulse wave delivery for the U-health care using dual sensor and elastic band including PWV calculation step of calculating result Speed measurement method.

본 발명에 따른 맥파전달속도 측정시스템에 의하면, 맥파계와 심전도계를 하나로 패키징한 형태의 듀얼 센서를 이용하여 최소의 리드선으로 맥파와 심전도의 동시 측정이 가능하게 되므로, 동맥 경직도 진단에 필요한 맥파전달속도를 홈 헬스 케어 또는 유 헬스 케어 환경에서 간편하게 측정할 수 있게 한다.According to the pulse wave propagation rate measuring system according to the present invention, the pulse wave and electrocardiogram can be simultaneously measured with the minimum lead wire by using a dual sensor packaged as a pulse wave and an electrocardiogram. Speed can be easily measured in a home healthcare or dairy healthcare environment.

또한 본 발명에 따른 맥파전달속도 측정시스템에 의하면, 전도성 섬유와 버튼형 전극을 구비한 탄성 밴드를 이용하여 듀얼 센서를 원하는 부위에 간단하게 부착할 수 있게 되므로, 홈 헬스케어 및 유 헬스케어 환경에서도 숙련된 기술 없이 맥파전달속도 산출에 필요한 맥파와 심전도를 간편하게 측정할 수 있게 되며, 따라서 피검자가 일상생활에서 지속적으로 혈관 상태를 파악할 수 있게 한다.In addition, according to the pulse wave transmission rate measurement system according to the present invention, it is possible to simply attach the dual sensor to the desired portion by using an elastic band provided with a conductive fiber and a button-type electrode, it is also skilled in home healthcare and baby healthcare environment Without any advanced technology, it is possible to easily measure the pulse wave and electrocardiogram required for calculating the pulse wave propagation rate, thereby allowing the subject to keep track of blood vessel condition in daily life.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 생체신호 계측부 상세도이다.
도 3은 도 1의 신호처리/관리부 상세도이다.
도 4는 도 1의 듀얼 센서의 한 구성 예를 도시한 상세도이다.
도 5a와 도 5b는 본 발명에 의한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템에서 듀얼 센서의 부착을 보조하기 위해 사용되는 손목 또는 발목형 탄성 밴드의 일 실시 예를 도시한 상세도이다.
도 5c는 본 발명에 의한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템에서 듀얼 센서의 부착을 보조하기 위해 사용되는 목형 탄성 밴드의 다른 실시 예를 도시한 상세도이다.
도 6은 본 발명에 의한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템에서 탄성밴드에 구비된 전도성 섬유 전극을 절개하여 도시한 단면도이다.
도 7a와 도 7b는 본 발명에 의한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템에서 듀얼 센서를 이용한 PWV 측정예를 도시한 참고도이다.
도 8a와 도 8b은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정방법을 예시한 동작 흐름도이다.
도 9a와 도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정방법을 수행하는 과정에서의 화면 표시예도이다.1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a pulse wave transmission rate measurement system for the u-health care using a dual sensor and an elastic band according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of the biosignal measuring unit of FIG. 1.
3 is a detailed view of the signal processing / management unit of FIG. 1.
4 is a detailed diagram illustrating an example of a configuration of the dual sensor of FIG. 1.
Figures 5a and 5b is a detailed view showing an embodiment of a wrist or ankle-type elastic band used to assist the attachment of the dual sensor in the pulse wave transmission speed measurement system for milk health care according to the present invention.
Figure 5c is a detailed view showing another embodiment of the wooden elastic band used to assist in the attachment of the dual sensor in the pulse wave transmission rate measurement system for milk healthcare according to the present invention.
6 is a cross-sectional view showing the conductive fiber electrode provided in the elastic band in the pulse wave transmission rate measurement system for milk healthcare according to the present invention.
7A and 7B are reference diagrams showing an example of PWV measurement using dual sensors in the pulse wave transmission rate measuring system for the milk healthcare according to the present invention.
8A and 8B are flowcharts illustrating a method for measuring pulse wave propagation speed for u healthcare using a dual sensor and an elastic band according to an exemplary embodiment of the present invention.
9A and 9B illustrate screen display examples in a process of performing a pulse wave transmission speed measuring method for a health care using a dual sensor and an elastic band according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일 실시 예에 의한 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정 시스템의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the pulse wave transmission rate measurement system for the u-health care using the dual sensor and the elastic band according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in this specification and claims are not to be construed as limiting in their usual or dictionary meanings, and the inventors may properly define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, since the embodiments shown in the specification and the configuration shown in the drawings is only one of the most preferred embodiment of the present invention, it is understood that there may be various equivalents and modifications that can replace them at the time of the present application shall.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스케어용 맥파전달속도 측정시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2 내지 도 4는 각각 도 1의 생체신호 계측부와 신호처리/관리부 상세 회로도 및 듀얼 센서의 구성 예를 도시한 상세도이고, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 의한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템에서 듀얼 센서의 부착을 보조하기 위해 사용되는 센서 부착용 탄성밴드의 각 실시 예를 도시한 상세도이다.1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a pulse wave transmission speed measurement system for a healthcare using dual sensors and elastic bands according to an embodiment of the present invention, Figures 2 to 4 are each a bio-signal of FIG. Detailed circuit diagram showing the measurement unit and the signal processing / management unit and an example of the configuration of the dual sensor, Figures 5a to 5c is used to assist the attachment of the dual sensor in the pulse wave transmission rate measurement system for milk healthcare according to the present invention Figure is a detailed view showing each embodiment of the elastic band for sensor attachment.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템은 다수의 듀얼 센서(10-30), 생체신호 계측부(60), 신호 처리/관리부(100)를 포함하여 구성된다. 또한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유-헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템은 다수의 듀얼 센서(10-30), 생체신호 계측부(60), 신호 처리/관리부(100), 및 센서 부착용 탄성밴드(40 또는 50: 도 5a 내지 도 5c 참조)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the pulse wave transmission rate measuring system for the u-health care according to the exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of dual sensors 10-30, a biosignal measuring unit 60, and a signal processing / management unit 100. It is configured by. In addition, the U-health care pulse wave transmission rate measuring system according to another embodiment of the present invention is a plurality of dual sensors (10-30), the bio-signal measuring unit 60, the signal processing / management unit 100, and the elastic band for attaching the sensor (40 or 50: see Figs. 5A to 5C).

듀얼 센서(10-30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 맥파 측정을 위한 압전 필름 센서(11)와 심전도 측정을 위한 심전도 측정전극(12)이 각각 구비되고, 이들 각각의 센서(11)와 전극(12)은 센서 결합부(13)에 의해 결합되며, 하나의 리드선(14)을 통해 제어신호와 측정신호를 송수신하도록 패키징되어 구성된다. 여기서 압전필름센서(11)는 그 적용 범위가 넓고 인체 표면의 굴곡에 맞도록 쉽게 변형될 수 있는 필름 형태의 맥파계를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 필름 형태의 맥파계는 센서에 힘이 가해질 때 교류 형태의 신호를 발생시키기 때문에 부착 방법에 따라서 파형의 변형이 크게 발생하지 않는 장점이 있다.As shown in FIG. 4, the dual sensors 10-30 are provided with a piezoelectric film sensor 11 for pulse wave measurement and an electrocardiogram measuring electrode 12 for electrocardiogram measurement, respectively. The electrode 12 is coupled by the sensor coupling unit 13 and is packaged to transmit and receive a control signal and a measurement signal through one lead wire 14. Here, the piezoelectric film sensor 11 preferably uses a pulse wave system in the form of a film that can be easily deformed to fit the curvature of the human body surface. Such a film-type pulse wave meter generates an alternating signal when a force is applied to the sensor, so that deformation of the waveform does not occur significantly depending on the attachment method.

센서 부착용 탄성밴드는 손목과 대퇴부 또는 발목을 둘러 감싸 요골동맥과 대퇴동맥 또는 족배동맥을 측정할 수 있는 밴드 형태로서 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같은 손목 또는 발목형 탄성밴드(40)와, 목을 둘러 감싸 경동맥을 측정할 수 있는 밴드 형태로서 도 5c에 도시된 바와 같은 목형 탄성밴드(50)로 구성될 수 있다.The elastic band for attaching the sensor is in the form of a band for measuring the radial artery and the femoral artery or the foot artery by surrounding the wrist and the thigh or ankle, and the wrist or ankle elastic band 40 as shown in FIGS. 5A and 5B, As a band form that can measure the carotid artery wrapped around the neck may be composed of a neck elastic band 50 as shown in Figure 5c.

이 센서 부착용 탄성밴드(40,50)는 도 5a 및 도 5c에 도시된 바와 같이 탄성 밴드 섬유(40a)의 내측에 각 듀얼 센서(10-30)와 신체 간의 통전을 보조하기 위한 하나 이상의 전도성 섬유(41,51a,51b)를 내장하며, 양측 단부에는 하나 이상의 고정 벨크로(44,45,54)를 구비하여 고정 벨크로의 결합/분리에 의해 각 듀얼 센서(10-30)를 지지하는 상태로 신체에 부착되거나 분리된다. 이 센서 부착용 탄성밴드(40,50)는 도 5a 및 도 5c에 도시된 바와 같이 탄성 밴드 섬유(40a)의 외측에 각 듀얼 센서(10-30)의 부착 및 통전을 보조하기 위한 전도성 섬유 전극(42,52a,52b)을 더 구비할 수 있으며, 이러한 전도성 섬유 전극(42,52a,52b)은 버튼형 전극으로 구성되는 것이 바람직하다. The elastic bands 40 and 50 for attaching the sensor may include one or more conductive fibers for assisting electric current between the dual sensors 10-30 and the body inside the elastic band fibers 40a, as shown in FIGS. 5A and 5C. (41, 51a, 51b) is built in, and at least one end is provided with one or more fixed Velcro (44, 45, 54) to support each dual sensor (10-30) by the coupling / disconnection of the fixed Velcro Attached to or detached from the The elastic bands 40 and 50 for attaching the sensor are conductive fiber electrodes for assisting the attachment and energization of each of the dual sensors 10-30 to the outside of the elastic band fiber 40a as shown in FIGS. 5A and 5C. 42, 52a, 52b may be further provided, and the conductive fiber electrodes 42, 52a, 52b are preferably configured as button electrodes.

이들 전도성 섬유 전극(42,52a,52b)는 도 6에 도시된 바와 같이 탄성 밴드 섬유(40a)의 내측에 두 겹으로 구비되는 전도성 섬유(41,41a), 두 겹의 전도성 섬유(41,41a) 사이에 개재되는 제1전극(42a), 제1전극(42a)과 통전 가능하게 대응 결합되며 듀얼 세서의 심전도 측정 전극이 결합/분리될 수 있도록 탄성 밴드 섬유(40a)의 외측으로 노출되어 구비되는 제2전극(42b)으로 구성된다. 여기서 두 겹의 전도성 섬유(41,41a)는 별도의 전도성 실(46)을 이용하여 상기 탄성 밴드 섬유(40a)에 고정된다These conductive fiber electrodes 42, 52a, 52b are conductive fibers 41, 41a provided in two layers inside the elastic band fiber 40a, and two layers of conductive fibers 41, 41a as shown in FIG. The first electrode 42a interposed between the first electrode 42a and the first electrode 42a are electrically coupled to each other, and are exposed to the outside of the elastic band fiber 40a so that the ECG measurement electrode of the dual processor can be coupled / disconnected. And a second electrode 42b. Here, two layers of conductive fibers 41 and 41a are fixed to the elastic band fiber 40a using a separate conductive thread 46.

한편, 이들 각각의 센서 부착용 탄성밴드(40,50)는 탄성 밴드 섬유(40a)의 내측에 센서의 부착을 보조하기 위한 보조밴드(43: 도 5a 참조)를 전도성 섬유(41,51,51b)의 바깥쪽으로 위치하도록 하여 더 구비할 수도 있다.On the other hand, each of the elastic bands 40, 50 for attaching the sensor has an auxiliary band 43 (see Fig. 5A) for assisting the attachment of the sensor to the inner side of the elastic band fiber (40a) conductive fibers (41, 51, 51b) It may be further provided so as to be positioned outward.

도 7a와 도 7b는 세 개의 듀얼 센서(10-30)를 이용하여 경동맥, 요골동맥과 대퇴동맥, 족배동맥으로부터 각각 맥파와 심전도를 측정하는 동작을 예시한 참고도로서, 이들 각각의 듀얼 센서 중에서 경동맥 측정에 사용되는 듀얼 센서(10)는 목형 탄성밴드(50)에 의해 부착될 수 있을 것이며, 요골동맥과 대퇴동맥 및 족배동맥 측정에 사용되는 듀얼 센서(20,30)는 손목 또는 발목형 탄성밴드(40)에 의해 부착될 수 있을 것이다.7A and 7B are reference diagrams illustrating the operation of measuring pulse waves and electrocardiograms from carotid arteries, radial arteries and femoral arteries, and foot and foot arteries using three dual sensors 10-30. Among these dual sensors, The dual sensor 10 used for measuring the carotid artery may be attached by the elastic elastic band 50, and the dual sensor 20,30 used for measuring the radial artery and the femoral and foot limbs may have a wrist or ankle elasticity. It may be attached by the band 40.

한편, 생체신호 계측부(60)는 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 듀얼 센서(10-30)에서 측정되는 맥파 신호로부터 신체 각 부위의 맥파 신호를 검출해내는 각각의 맥파 측정회로(61-63)와, 각 듀얼 센서에서 측정되는 심전도 신호를 수집하여 하나의 심전도 신호를 검출해내는 심전도 측정회로(64), 및 맥파 측정회로 및 심전도 측정회로의 출력을 디지털 변환하는 A/D 변환기(65)를 포함하여 구성된다. 이로써 생체신호 계측부(60)에서는 각각의 듀얼 센서(10-30)에 센서 제어신호를 출력하여 각 센서의 동작을 제어하고 각 듀얼 센서의 측정신호를 수집하여 맥파 측정회로와 심전도 측정회로를 통해 맥파와 심전도 신호를 검출해내고 이들 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호 처리를 실시할 수 있게 된다.On the other hand, the bio-signal measuring unit 60, as shown in Figure 2, each pulse wave measuring circuit 61- to detect the pulse wave signal of each part of the body from the pulse wave signal measured by each of the dual sensors (10-30). 63), an ECG measurement circuit 64 which collects ECG signals measured by each dual sensor and detects one ECG signal, and an A / D converter for digitally converting the output of the pulse wave measurement circuit and the ECG measurement circuit (65). It is configured to include). As a result, the biosignal measuring unit 60 outputs a sensor control signal to each of the dual sensors 10-30 to control the operation of each sensor, collect the measurement signals of each of the dual sensors, and pulse wave through a pulse wave measuring circuit and an electrocardiogram measuring circuit. And ECG signals can be detected and converted into digital signals.

신호 처리/관리부(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 다채널 디지털 신호 입력부(110), 디지털 필터링부(120), 맥파전달속도 산출부(130), 디스플레이부(140), 및 데이터 베이스부(150)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the signal processing / management unit 100 includes a multi-channel digital signal input unit 110, a digital filtering unit 120, a pulse wave transmission rate calculating unit 130, a display unit 140, and a database. It is configured to include a portion 150.

다채널 디지털 신호 입력부(110)는 생체신호 계측부(60)의 각 채널을 통해 측정된 각각의 맥파 신호와 심전도 신호를 1초당 지정된 개수로 샘플링하여 각각의 샘플링 데이터를 버퍼에 저장한다. 예를 들면 다채널 디지털 신호 입력부(110)에서는 1초당 1000(samples/sec)개의 속도로 데이터를 수집하며, 5초당 5000개의 샘플 링 데이터를 받아 각 채널의 1초 데이터(1000samples)를 버퍼에 저장한다.The multi-channel digital signal input unit 110 samples each pulse wave signal and an electrocardiogram signal measured through each channel of the biosignal measurement unit 60 in a specified number per second and stores each sampling data in a buffer. For example, the multi-channel digital signal input unit 110 collects data at a rate of 1000 (samples / sec) per second, receives 5000 sampling data every 5 seconds, and stores 1 second data (1000 samples) of each channel in a buffer. do.

디지털 필터링부(120)는 다채널 디지털 신호 입력부(110)를 통해 입력된 각 채널의 디지털 신호를 각각 대역통과 디지털 필터링하고 잡음 제거한다. 이 경우 맥파 신호에 대해서는 0.5Hz~20Hz 대역통과필터를 사용하고, 심전도 신호에 대해서는 0.05Hz~200Hz 대역통과필터를 사용하여 디지털 필터링을 수행하고, 60Hz 차단 필터를 사용하여 전원 라인의 잡음을 제거한다. The digital filtering unit 120 band-passes and digitally filters the digital signal of each channel input through the multi-channel digital signal input unit 110 and removes noise. In this case, 0.5Hz ~ 20Hz bandpass filter is used for pulse wave signal, 0.05Hz ~ 200Hz bandpass filter is used for ECG signal, and digital filtering is performed, and 60Hz cutoff filter removes noise from power line. .

맥파전달속도 산출부(130)는 디지털 필터링된 각 채널의 맥파 신호와 심전도 신호로부터 유효한 특징점을 추출하여 동맥 경직도 진단에 필요한 맥파전달속도를 산출한다. 이 맥파전달속도 산출부(130)는 특징점 추출부(131), 유효성 검사부(132), 및 PWV 연산부(133)로 구성될 수 있다. The pulse wave propagation rate calculating unit 130 calculates the pulse wave propagation rate necessary for diagnosing arterial stiffness by extracting effective feature points from the pulse wave signals and the electrocardiogram signal of each digitally filtered channel. The pulse wave propagation rate calculator 130 may include a feature point extractor 131, a validity checker 132, and a PWV calculator 133.

특징점 추출부(131)는 샘플링 및 디지털 필터링된 각 채널의 맥파신호와 심전도신호를 1차 미분하고 그 절대값을 취하여 가장 큰 값을 갖는 특징점인 최고치 특징점(P_max), 최고치 특징점(P_max) 이전에 나타난 두 개의 영교차점(제1 영교차점:P_zc1, 제2 영교차점:P_zc2), 두 개의 영교차점 사이에서 가장 작은 값을 갖는 특징점인 최저치 특징점(P_min), 제1 영교차점(P_zc1)과 최저치 특징점(P_min)에서의 각 접선이 교차하는 특징점인 접선교차 특징점을 각각 추출한다. 이때 두 접선의 교점을 탄젠트 인터섹팅(tangent intersecting) 방법으로 찾는다.The feature point extractor 131 first-orders the pulse wave signals and the electrocardiogram signal of each channel that is sampled and digitally filtered and takes the absolute values thereof to obtain the highest feature points (P _max ) and the highest feature points (P _max ). Two zero crossing points (first zero crossing point: P _zc1 , second zero crossing point: P _zc2 ), the lowest feature point (P _min ), which is the smallest point between two zero crossing points, and the first zero crossing point ( P _zc1 ) and tangential intersection feature points, which are the feature points where each tangent line intersects at the minimum feature point P _min , are extracted. In this case, the intersection of two tangent lines is found by a tangent intersecting method.

유효성 검사부(132)는 추출된 각 특징점(P_max,P_zc1,P_zc2,P_min)의 각 주기간 시간차를 계산하고 그 계산된 시간차의 표준편차와 각 주기에서의 크기를 이용하여 각 특징점의 유효성 여부를 검사한다. 이러한 유효성 검사는 예를 들어 5초간 수집된 데이터에서 추출된 다수 개의 최고치 특징점(P_max)에서 각 특징점(P_max) 간 시간차(△t)를 계산한다. 그리고 △Tn(n=1,2,..., x개)의 평균값, 분산, 표준편차를 계산하여 평균값에 영향을 미치는 특징점은 지연시간 산출 단계 이전에 제거한다. 이러한 과정을 나머지 특징점들(P_zc1,P_zc2,P_min)에도 수행하여 모든 특징점들이 유효한 값을 갖는 5초 주기 데이터에서 PWV 추정을 위한 지연시간값을 계산한다. 이 모든 과정은 다음 5초 주기의 샘플이 수집되기 전에 처리되며, 그 처리결과는 실시간으로 디스플레이부를 통해 표시되어 사용자에게 알릴 수 있게 된다.The validity checker 132 calculates the time difference of each main period of each extracted feature point (P _max , P _zc1 , P _zc2 , P _min ) and uses the standard deviation of the calculated time difference and the size of each feature point. Check for validity. This validation, for example, calculate a time difference (△ t) between each feature point (P _max) in the plurality of peaks characteristic point (P _max) is extracted from the collected data 5 seconds. The mean value, the variance, and the standard deviation of ΔTn (n = 1, 2, ..., x pieces) are calculated before the delay time calculating step. This process is also performed on the remaining feature points (P _zc1 , P _zc2 , P _min ) to calculate a delay time for PWV estimation from 5 second period data in which all the feature points have valid values. All of these processes are processed before the next five-second sample is collected, and the processing results are displayed on the display in real time to inform the user.

PWV 연산부(133)는 유효성 검사가 완료된 유효한 특징점에 대해서 경동맥 신호를 기준으로 요골동맥, 대퇴동맥, 족배동맥까지의 지연시간을 산출하고, 피검자의 성별, 나이, 수축기 혈압, 몸무게를 포함하는 개인정보를 호출하여, 상기 산출된 지연시간과 호출된 개인정보를 기준으로 PWV 결과값을 계산한다.The PWV calculation unit 133 calculates a delay time to the radial artery, the femoral artery, and the femoral artery on the basis of the carotid signal for the valid feature point for which the validation is completed, and includes personal information including the sex, age, systolic blood pressure, and weight of the subject. Call to calculate the PWV result value based on the calculated delay time and the called personal information.

디스플레이부(140)는 각 채널에서 검출되는 맥파 신호와 심전도 신호 및 그로부터 산출된 맥파 전달속도를 디스플레이한다. 데이터 베이스부(150)는 각 채널의 맥파 신호와 심전도 신호 및 그로부터 산출된 맥파 전달속도를 저장하고 관리한다.The display unit 140 displays the pulse wave signal and the electrocardiogram signal detected in each channel and the pulse wave transmission rate calculated therefrom. The database unit 150 stores and manages the pulse wave signal and the electrocardiogram signal of each channel and the pulse wave transmission rate calculated therefrom.

이로써 신호 처리/관리부(100)에서는 생체신호 계측부(60)의 동작을 제어하여 상기 각 듀얼 센서로 제공되는 제어신호의 출력을 조절하며, 생체신호 계측부에서 검출되는 디지털 신호 처리된 맥파 신호와 심전도 신호를 필터링하고 이를 맥파전달속도 산출 알고리즘의 입력으로 사용하여 동맥 경직도 진단에 필요한 맥파전달속도를 산출하고 그 각각의 입력신호 및 처리결과를 저장하거나 디스플레이할 수 있게 된다.Accordingly, the signal processing / management unit 100 controls the operation of the biosignal measuring unit 60 to adjust the output of the control signal provided to each of the dual sensors, and the digital signal processed pulse wave signal and the electrocardiogram signal detected by the biosignal measuring unit. Using the filter as an input to the pulse wave rate calculation algorithm, it is possible to calculate the pulse wave rate required for diagnosing arterial stiffness and to store or display the respective input signals and processing results.

도 8a와 도 8b은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정방법을 예시한 동작 흐름도로서, 본 발명에 의한 측정방법은 생체신호 측정/전처리단계(S101-S103)와 PWV 산출단계(S104-S114)를 포함하여 이루어진다.8A and 8B are an operation flowchart illustrating a method for measuring pulse wave propagation rate for u-healthcare using a dual sensor and an elastic band according to an embodiment of the present invention. The measuring method according to the present invention includes a biosignal measurement / preprocessing step ( S101-S103) and PWV calculation steps S104-S114.

생체신호 측정/전처리단계(S101-S103)는 맥파 및 심전도 측정을 위한 두 개의 센서가 하나로 패키징된 듀얼 센서를 생체신호 계측기의 각 채널에 연결하고, 각각의 채널을 통해 경동맥, 요골동맥, 대퇴동맥, 족배동맥에서의 맥파 신호와 심전도 신호를 동시 측정하여 각 채널의 신호를 샘플링 및 디지털 필터링하는 단계이다. In the biosignal measurement / preprocessing step (S101-S103), a dual sensor packaged with two sensors for pulse wave and electrocardiogram measurement is connected to each channel of the biosignal measuring instrument, and the carotid artery, radial artery, and femoral artery through each channel. In this step, the pulse wave signal and the electrocardiogram signal in the foot and foot artery are simultaneously measured to sample and digitally filter the signal of each channel.

PWV 산출단계(S104-S114)는 디지털 필터링된 각 채널의 맥파신호와 심전도신호를 1차 미분하여 맥파전달속도 산출에 필요한 다수의 특징점들을 추출하고, 유효 특징점에 대한 경동맥 신호와 요골동맥, 대퇴동맥, 족배동맥까지의 지연시간을 산출하여, 상기 산출된 지연시간과 피검자의 개인정보를 기준으로 맥파전달속도(PWV) 결과값을 산출하는 단계이다.The PWV calculation step (S104-S114) extracts a plurality of feature points necessary for calculating the pulse wave propagation rate by first differentiating the pulse wave signal and the electrocardiogram signal of each digitally filtered channel, and the carotid artery signal, radial artery, and femoral artery for the effective feature point. Computing the delay time to the limb artery, and calculating the pulse wave propagation rate (PWV) result value based on the calculated delay time and the personal information of the subject.

이 PWV 산출단계(S104-S114)는 특징점 추출단계(S104-S108)와 유효성 검사단계(S109-S111) 및 PWV 연산단계(S112-S114)로 구분할 수 있다.This PWV calculation step (S104-S114) may be divided into a feature point extraction step (S104-S108), a validity checking step (S109-S111), and a PWV calculation step (S112-S114).

특징점 추출단계(S104-S108)는 샘플링 및 디지털 필터링된 각 채널의 맥파신호와 심전도신호를 1차 미분하고 그 절대값을 취하는 단계(S104)와, 그 절대값 중에서 가장 큰 값을 갖는 특징점인 최고치 특징점(P_max)을 추출하는 단계(S105)와, 추출된 최고치 특징점(P_max) 이전에 나타난 두 개의 영교차점(제1 영교차점:P_zc1, 제2 영교차점:P_zc2)을 추출하는 단계(S106)와, 두 개의 영교차점 사이에서 가장 작은 값을 갖는 특징점인 최저치 특징점(P_min)을 추출하는 단계(S107)와, 제1 영교차점(P_zc1)과 최저치 특징점(P_min)에서의 접선을 구하고 각 접선이 교차하는 특징점인 접선교차 특징점을 추출하는 단계(S108)로 이루어진다.The feature point extraction step (S104-S108) is a step of first-differentiating the absolute value of the pulse wave signal and the electrocardiogram signal of each sampled and digitally filtered channel (S104), and the highest value that is the feature point having the largest value among the absolute values. Extracting a feature point (P _max ) (S105), and extracting two zero crossing points (a first zero crossing point: P _zc1 and a second zero crossing point: P _zc2 ) that appear before the extracted maximum feature point (P _max ). (S106) and extracting the lowest feature point (P _min ) which is the feature point having the smallest value between the two zero crossing points (S107), and at the first zero crossing point (P _zc1 ) and the lowest feature point (P _min ). A step of obtaining a tangent line and extracting a tangent intersection feature point that is a feature point at which each tangent line intersects (S108).

유효성 검사단계(S109-S111)는 상기 추출된 각 특징점의 각 주기간 시간차를 계산하는 단계(S109)와, 그 계산된 시간차의 표준편차와 각 주기에서의 크기를 이용하여 각 특징점의 유효성 여부를 검사하는 단계(S110), 및 유효한 특징점인지를 판단하는 단계(S111)로 이루어진다.The validity checking step (S109-S111) is a step of calculating each main period time difference of each extracted feature point (S109), and whether the feature points are valid using the standard deviation of the calculated time difference and the size in each period. And a step S110 of checking, and a step S111 of determining whether it is a valid feature point.

PWV 연산단계(S112-S114)는 유효한 특징점에 대해서 경동맥 신호를 기준으로 요골동맥, 대퇴동맥, 족배동맥까지의 지연시간을 산출하는 단계(S112)와, 피검자의 성별, 나이, 수축기 혈압, 몸무게를 포함하는 개인정보를 호출하는 단계(S113), 및 산출된 지연시간과 호출된 개인정보를 기준으로 PWV 결과값을 계산하는 단계(S114)로 이루어진다.PWV calculation step (S112-S114) is a step of calculating the delay time to the radial artery, femoral artery, foot and foot artery based on the carotid artery signal for the effective feature point (S112), and the sex, age, systolic blood pressure, and weight of the subject Calling the personal information including (S113), and calculating the PWV result value based on the calculated delay time and the called personal information (S114).

도 9a와 도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정방법을 수행하는 과정에서 디스플레이부(140)에 표시 가능한 화면 표시예도이다. 도 9a의 좌측에 나열된 그래프들은 실시간 생체신호 디스플레이상태를 예시하며, 우측에 나열된 그래프들은 좌측의 각 그래프들에 의한 특징점 추출 결과를 예시하고 있다. 특히 이들 화면의 각 그래프 최우측에는 해당 데이터의 유효성 여부 검사결과를 나타내는 지시부가 각각 표시될 수도 있다. 예를 들면 이들 각 지시부에는 유효한 특징점임을 알리는 연두색 신호와 유효하지 않은 특징점임을 알리는 빨강색 신호가 표시될 수 있다. 도 9b의 좌측에 나열된 그래프들은 실시간 생체신호 디스플레이상태를 예시하며, 우측에 나열된 그래프들은 좌측의 각 그래프들에 의한 PWV 추정결과이고, 예시화면 상단에는 사용자정보 입력창이 구비된다. 이 사용자정보 입력창에 입력되는 정보를 기준으로 해당 사용자의 개인정보를 호출하며, 호출된 개인정보를 기준으로 한 실시간 PWV 추정결과가 우측의 그래프에 계속 추가되면서 데이터를 자동으로 제거한다. 이때 사용자가 텍스트로 확인하는 결과값은 데이터가 제거된 PWV 추정결과값의 평균값이다. 각 그래프는 경동맥, 요골동맥/대퇴동맥, 족배동맥의 추정결과를 나타낸다.9A and 9B illustrate screen display examples that can be displayed on the display unit 140 in a process of performing a pulse wave transmission speed measuring method for a health care using a dual sensor and an elastic band according to an exemplary embodiment of the present invention. The graphs listed on the left side of FIG. 9A illustrate the real-time biosignal display state, and the graphs listed on the right side illustrate the result of feature point extraction by the graphs on the left side. In particular, an indicator indicating the validity test result of the corresponding data may be displayed on the rightmost side of each graph on these screens. For example, each of these indicators may display a light green signal indicating a valid feature point and a red signal indicating an invalid feature point. The graphs listed on the left side of FIG. 9B exemplify real-time biosignal display states, and the graphs listed on the right side are PWV estimation results of the graphs on the left side, and a user information input window is provided at the top of the example screen. The user's personal information is called on the basis of the information entered in the user information input window, and the real-time PWV estimation result based on the called personal information is continuously added to the graph on the right to remove the data automatically. In this case, the result confirmed by the text is an average value of the PWV estimation result values from which data is removed. Each graph shows the estimated results of the carotid artery, radial artery / femoral artery, and foot limb artery.

이러한 구성의 본 발명에 따른 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스케어용 맥파전달속도 측정시스템의 전체적인 동작을 설명한다.It describes the overall operation of the pulse wave transmission rate measurement system for the healthcare using the dual sensor and the elastic band according to the present invention of this configuration.

먼저, 본 발명에서는 피검자 스스로가 최소의 리드선(3개)에 연결된 각각의 듀얼 센서(10-30)와 센서 부착용 탄성밴드(40,50)를 이용하여 3개의 맥파와 심전도를 동시에 측정한다. 이를 위하여 피검자는 세 개의 듀얼 센서(10-30)와 센서 부착용 탄성밴드(40,50)를 이용하여 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 경동맥(목), 요골동맥(손목), 족부동맥(발목), 대퇴동맥(대퇴부)에 각각 듀얼 센서(10-30)를 위치시키고, 압전 필름 센서(11)로부터 맥파를 측정하고 심전도 측정전극(12)인 전도성 섬유전극(42)으로부터 심전도를 측정한다. 이때 생체신호를 계측할 수 있는 리드선은 3개이므로 경동맥과 족부동맥에서는 지속적으로 맥파와 심전도 측정을 수행하며, 요골동맥과 대퇴동맥에서는 맥파계인 압전필름센서(11)의 위치를 바꾸어 각 신호를 기록한다. 특히 본 발명에서 사용되는 필름 형태의 맥파계는 적용 범위가 넓고 인체 표면의 굴곡에 맞도록 쉽게 변형될 뿐만 아니라 센서에 힘이 가해질 때 교류 형태의 신호를 발생시키기 때문에 부착 방법에 따라서 파형의 변형이 크게 발생하지 않게 된다. 아울러 센서 부착용 탄성밴드(40,50)를 활용하여 전극을 고정하기 때문에 측정시에 불편감을 최소화할 수 있게 되며 3개의 리드선을 이용하기 때문에 피검자 스스로 측정 부위에 듀얼 센서(10-30)를 위치시키고 신호처리 소프트웨어를 제어할 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 동시 측정은 아니지만 요골동맥과 대퇴동맥을 차례로 하나의 센서를 공유하여 맥파를 기록하기 때문에 상지(경동맥-요골동맥) PWV와 대동맥(경동맥-대퇴동맥) PWV의 결과를 동시에 측정할 수 있게 된다. First, in the present invention, the subjects themselves simultaneously measure the three pulse waves and the electrocardiogram using the dual sensors 10-30 and the sensor attachment elastic bands 40 and 50 connected to the minimum lead wires (three). To this end, the subject uses three dual sensors 10-30 and elastic bands 40 and 50 for attaching the sensors, and thus, the carotid artery (neck), radial artery (wrist), and foot artery (as shown in FIGS. 7A and 7B). The dual sensor 10-30 is positioned in the ankle) and the femoral artery (thigh), and the pulse wave is measured from the piezoelectric film sensor 11 and the electrocardiogram is measured from the conductive fiber electrode 42 which is the electrocardiogram measuring electrode 12. . At this time, since there are three lead wires capable of measuring bio signals, pulse waves and electrocardiograms are continuously measured in the carotid and foot arteries, and each signal is recorded by changing the position of the piezoelectric film sensor 11 which is a pulse wave meter in the radial artery and the femoral artery. do. In particular, the film-type pulse wave meter used in the present invention has a wide range of application and is easily deformed to fit the curvature of the human body surface, and generates an alternating signal when a force is applied to the sensor. It does not occur much. In addition, since the electrodes are fixed by using the elastic bands 40 and 50 for attaching the sensor, discomfort can be minimized during the measurement. Since the three lead wires are used, the subject himself places the dual sensor 10-30 at the measurement site. Signal processing software can be controlled. In addition, although not simultaneous measurements, the radial artery and the femoral artery share a single sensor that records pulse waves so that the results of the upper limb (carotid-radial) PWV and the aortic (carotid-femoral) PWV can be measured simultaneously. do.

이러한 이유는 필름형태의 센서(11)가 인체의 표면 형태에 맞게 변형되어 쉽게 밀착될 뿐 아니라 표면적이 넓기 때문이다. 그리고 압전필름센서(11)를 고정시켜 줄 센서 부착용 탄성밴드(40,50)에 전도성 섬유(41,51a,51b)가 내장되어 있게 되므로, 동시에 심전도 신호를 측정할 수 있게 된다. 따라서 피검자는 듀얼 센서(11)와 센서 부착용 탄성밴드(40,50)를 활용하여 손쉽게 맥파와 심전도를 측정할 수 있으며, 신호처리/관리부(100)의 맥파전달속도 산출부(130: 또는 알고리즘)을 활용하여 지속적으로 본인의 건강 상태를 관리할 수 있게 될 것이다.This is because the sensor 11 in the form of a film is deformed to fit the surface shape of the human body and is easily adhered to, as well as having a large surface area. In addition, since the conductive fibers 41, 51a and 51b are embedded in the elastic bands 40 and 50 for attaching the sensor to fix the piezoelectric film sensor 11, the ECG signal can be measured at the same time. Therefore, the examinee can easily measure the pulse wave and the electrocardiogram by using the dual sensor 11 and the elastic bands 40 and 50 attached to the sensor, and the pulse wave transmission rate calculator 130 of the signal processing / management unit 100 (or an algorithm). You will be able to continue to manage your health.

이로써 본 발명은 전체적으로 맥파계인 압전필름센서와 심전도계인 심전도 측정전극을 하나로 패키징한 다수 개의 듀얼 센서(10-30), 및 그 센서의 부착 및 통전을 보조하는 센서 부착용 탄성밴드(40,50)를 이용하여 경동맥, 요골동맥과 대퇴동맥, 및 족배동맥으로부터 각각의 위치에 대한 맥파 신호와 심전도 신호를 각 채널을 통해 측정하고 생체신호 계측부(60)와 신호처리/관리부(100)를 통해 그 측정결과로부터 맥파전달속도를 산출한 후 맥파전달속도를 이용하여 동맥 경직도를 진단할 수 있도록 함으로써 본 발명은 사용의 편의성을 제공하면서도 신뢰성 있는 홈헬스/유헬스케어용 PWV 측정 시스템을 통해 피검자가 일상적 생활에서 지속적으로 혈관 상태를 파악할 수 있게 한다.As a result, the present invention provides a plurality of dual sensors (10-30) in which the piezoelectric film sensor, which is a pulse wave meter, and the electrocardiogram measuring electrode, which are electrocardiograms, as one, and the elastic bands 40 and 50 for sensor attachment to assist the attachment and energization of the sensor. The pulse wave and electrocardiogram signals for each position from the carotid artery, radial artery and femoral artery, and the femoral artery were measured through each channel, and the measurement results were measured through the biosignal measuring unit 60 and the signal processing / management unit 100. By calculating the pulse wave propagation rate from the arterial stiffness using the pulse wave propagation rate, the present invention provides ease of use while providing a reliable home health / healthcare PWV measurement system for the subject in everyday life. Keep track of vessel status.

10,20,30 : 듀얼센서 11 : 압전필름센서
12 : 심전도 측정전극 13 : 센서 결합부
14 : 리드선 40,50 : 탄성밴드
40a : 탄성 밴드 섬유 41,41a,41b, 51a,51b : 전도성 섬유
42,52a,52b : 전도성 섬유 전극 42a,42b : 제1,2전극
43 : 보조밴드 44,45,54 : 고정 벨크로
60 : 생체신호 계측부 61-63 : 맥파 측정회로
64 : 심전도 측정회로 65 : A/D 변환기
100 : 신호처리/관리부 110: 다채널 디지털 신호 입력부
120: 디지털 필터링부 130 : 맥파전달속도 산출부
140 : 디스플레이부 150 : 데이터 베이스부10,20,30: Dual sensor 11: Piezoelectric film sensor
12: electrocardiogram measuring electrode 13: sensor coupling portion
14: lead wire 40, 50: elastic band
40a: elastic band fibers 41,41a, 41b, 51a, 51b: conductive fibers
42, 52a, 52b: conductive fiber electrode 42a, 42b: first, second electrode
43: auxiliary band 44,45,54: fixed Velcro
60: biological signal measuring unit 61-63: pulse wave measuring circuit
64: ECG measuring circuit 65: A / D converter
100: signal processing / management unit 110: multi-channel digital signal input unit
120: digital filtering unit 130: pulse wave transmission rate calculation unit
140: display unit 150: database unit

Claims

맥파 및 심전도 측정을 위한 각 센서가 구비되고, 상기 각 센서가 하나의 리드선을 통해 제어신호와 측정신호를 송수신하도록 패키징되어 구성되는 다수의 듀얼 센서;
맥파 및 심전도 측정을 위한 다수 채널이 구비되고, 각 채널에 듀얼 센서가 각각 연결되어 각 센서의 동작 제어를 위한 센서 제어신호가 출력되며, 각 듀얼 센서의 측정신호를 각 채널을 통해 수집하여 맥파 측정회로와 심전도 측정회로를 통해 맥파와 심전도 신호를 검출해내고 디지털 신호 처리하는 생체신호 계측부;
상기 생체신호 계측부의 동작을 제어하여 상기 각 듀얼 센서로 제공되는 제어신호의 출력을 조절하며, 상기 생체신호 계측부에서 검출되는 디지털 신호 처리된 맥파 신호와 심전도 신호를 필터링하고 유효한 특징점을 추출하여 동맥 경직도 진단에 필요한 맥파전달속도(PWV)를 산출하는 신호 처리/관리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템.A plurality of dual sensors provided with respective sensors for pulse wave and electrocardiogram measurement, wherein each sensor is packaged to transmit and receive a control signal and a measurement signal through one lead wire;
Multiple channels for pulse wave and electrocardiogram measurement are provided, and dual sensors are connected to each channel to output sensor control signals for motion control of each sensor. Pulse signals are measured by collecting measurement signals of each dual sensor through each channel. A biosignal measuring unit detecting a pulse wave and an electrocardiogram signal through a circuit and an electrocardiogram measuring circuit and processing a digital signal;
Control the output of the control signal provided to each of the dual sensors by controlling the operation of the bio-signal measuring unit, filtering the digital signal processed pulse wave signal and electrocardiogram signal detected by the bio-signal measuring unit and extracting the effective feature points arterial stiffness Signal processing / management unit for calculating the pulse wave transmission rate (PWV) required for the diagnosis; pulse wave transmission rate measurement system for the u-health care using a dual sensor and an elastic band comprising a.

맥파 및 심전도 측정을 위한 각 센서가 구비되고, 상기 각 센서가 하나의 리드선을 통해 제어신호와 측정신호를 송수신하도록 패키징되어 구성되는 다수의 듀얼 센서;
탄성 밴드 섬유의 내측에 상기 각 듀얼 센서와 신체 간의 통전을 보조하기 위한 하나 이상의 전도성 섬유를 내장하며, 하나 이상의 고정 벨크로를 구비하여 고정 벨크로의 결합/분리에 의해 상기 각 듀얼 센서를 지지하는 상태로 신체에 부착되거나 분리되는 센서 부착용 탄성밴드;
맥파 및 심전도 측정을 위한 다수 채널이 구비되고, 각 채널에 듀얼 센서가 각각 연결되어 각 센서의 동작 제어를 위한 센서 제어신호가 출력되며, 각 듀얼 센서의 측정신호를 각 채널을 통해 수집하여 맥파 측정회로와 심전도 측정회로를 통해 맥파와 심전도 신호를 검출해내고 디지털 신호 처리하는 생체신호 계측부; 및
상기 생체신호 계측부의 동작을 제어하여 상기 각 듀얼 센서로 제공되는 제어신호의 출력을 조절하며, 상기 생체신호 계측부에서 검출되는 디지털 신호 처리된 맥파 신호와 심전도 신호를 필터링하고 유효한 특징점을 추출하여 동맥 경직도 진단에 필요한 맥파전달속도(PWV)를 산출하는 신호 처리/관리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템.A plurality of dual sensors provided with respective sensors for pulse wave and electrocardiogram measurement, wherein each sensor is packaged to transmit and receive a control signal and a measurement signal through one lead wire;
One or more conductive fibers are provided inside the elastic band fiber to assist energization between each of the dual sensors and the body, and have one or more fixing velcro to support each of the dual sensors by coupling / separating the fixing velcro. Elastic band for sensor attachment or detachment attached to the body;
Multiple channels for pulse wave and electrocardiogram measurement are provided, and dual sensors are connected to each channel to output sensor control signals for motion control of each sensor. Pulse signals are measured by collecting measurement signals of each dual sensor through each channel. A biosignal measuring unit detecting a pulse wave and an electrocardiogram signal through a circuit and an electrocardiogram measuring circuit and processing a digital signal; And
Control the output of the control signal provided to each of the dual sensors by controlling the operation of the bio-signal measuring unit, filtering the digital signal processed pulse wave signal and electrocardiogram signal detected by the bio-signal measuring unit and extracting the effective feature points arterial stiffness Signal processing / management unit for calculating the pulse wave transmission rate (PWV) required for the diagnosis; pulse wave transmission rate measurement system for the u-health care using a dual sensor and an elastic band comprising a.

제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 듀얼 센서는
맥파 측정을 위한 압전 필름 센서와 심전도 측정을 위한 심전도 측정전극이 하나의 리드선으로 연결된 센서 결합부에 의해 하나로 패키징되어 구성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템.The method of claim 1, wherein the dual sensor is
Piezoelectric film sensor for pulse wave measurement and electrocardiogram measurement electrode for electrocardiogram measurement are packaged as one by a sensor coupling part connected by one lead wire, pulse wave transmission speed measurement for the health care using an elastic band system.

제2항에 있어서, 상기 센서 부착용 탄성밴드는,
상기 각 듀얼 센서의 부착 및 통전을 보조하기 위한 전도성 섬유 전극을 구비한 것을 특징으로 하는 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템.The elastic band for attaching the sensor according to claim 2,
The pulse wave transmission speed measurement system for the u-health care using the dual sensor and the elastic band, characterized in that it comprises a conductive fiber electrode for assisting the attachment and energization of each of the dual sensors.

제2항에 있어서, 상기 센서 부착용 탄성밴드는,
탄성 밴드 섬유의 내측에 센서의 부착을 보조하기 위한 보조밴드를 전도성 섬유의 바깥쪽으로 위치하도록 하여 더 구비한 것을 특징으로 하는 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템.The elastic band for attaching the sensor according to claim 2,
Ultrasonic pulse wave transmission speed measurement system for the dual-use sensor and elastic band, characterized in that it further comprises an auxiliary band for supporting the attachment of the sensor to the inside of the elastic band fiber to the outside of the conductive fiber.

제4항에 있어서,
상기 심전도 측정전극 및 전도성 섬유 전극은 버튼형 전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템.The method of claim 4, wherein
The electrocardiogram measuring electrode and the conductive fiber electrode is a pulse wave transmission rate measuring system for the u-health care using a dual sensor and an elastic band, characterized in that consisting of a button-type electrode.

제4항에 있어서, 상기 전도성 섬유전극은,
상기 탄성 밴드 섬유의 내측에 두 겹으로 부착되는 전도성 섬유;
상기 두 겹의 전도성 섬유 사이에 개재되는 제1전극;
상기 제1전극과 통전 가능하게 대응 결합되며, 상기 듀얼 세서의 심전도 측정 전극이 결합/분리될 수 있도록 상기 탄성 밴드 섬유의 외측으로 노출되어 구비되는 제2전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템.The method of claim 4, wherein the conductive fiber electrode,
A conductive fiber attached in two layers to the inside of the elastic band fiber;
A first electrode interposed between the two layers of conductive fibers;
And a second sensor electrically coupled to the first electrode, the second sensor being exposed to the outside of the elastic band fiber so that the ECG measurement electrode of the dual processor is coupled / disconnected. Pulse wave propagation velocity measurement system for milk health care using elastic band.

제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생체신호 계측부는,
상기 각각의 듀얼 센서에서 측정되는 맥파 신호로부터 신체 각 부위의 맥파 신호를 검출해내는 각각의 맥파 측정회로;
상기 각 듀얼 센서에서 측정되는 심전도 신호를 수집하여 하나의 심전도 신호를 검출해내는 심전도 측정회로;
상기 맥파 측정회로 및 심전도 측정회로의 출력을 디지털 변환하는 A/D 변환기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템.The biosignal measuring unit of claim 1 or 2,
Respective pulse wave measuring circuits for detecting pulse wave signals of respective parts of the body from the pulse wave signals measured by the respective dual sensors;
An electrocardiogram measuring circuit which collects the electrocardiogram signals measured by the dual sensors and detects one electrocardiogram signal;
A pulse wave transmission rate measurement system for the u-health care using a dual sensor and an elastic band, characterized in that it comprises a; A / D converter for digitally converting the output of the pulse wave measuring circuit and the electrocardiogram measuring circuit.

제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호처리 및 관리부는,
상기 생체신호 계측부의 각 채널을 통해 디지털 신호 처리된 각각의 맥파 신호와 심전도 신호를 각각의 채널을 통해 입력받아 샘플링하는 다채널 디지털 신호 입력부;
상기 다채널 디지털 신호 입력부를 통해 입력된 각 채널의 디지털 신호를 각각 필터링하는 디지털 필터링부;
상기 디지털 필터링된 각 채널의 맥파 신호와 심전도 신호로부터 유효한 특징점을 추출하여 동맥 경직도 진단에 필요한 맥파전달속도를 산출하는 맥파전달속도 산출부;
상기 검출된 각 채널의 맥파 신호와 심전도 신호 및 그로부터 산출된 맥파 전달속도를 디스플레이하는 디스플레이부;
상기 검출된 각 채널의 맥파 신호와 심전도 신호 및 그로부터 산출된 맥파 전달속도를 저장하고 관리하는 데이터 베이스부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템.The signal processing and management unit according to claim 1 or 2,
A multi-channel digital signal input unit configured to receive and sample each pulse wave signal and an electrocardiogram signal digitally processed through each channel of the biosignal measuring unit;
A digital filtering unit for filtering digital signals of each channel input through the multi-channel digital signal input unit;
A pulse wave propagation rate calculating unit for extracting an effective feature point from the pulse wave signals and the electrocardiogram signal of each digitally filtered channel to calculate the pulse wave propagation rate necessary for diagnosing arterial stiffness;
A display unit for displaying the detected pulse wave signal and electrocardiogram signal of each channel and the pulse wave transmission rate calculated therefrom;
Pulse wave transmission rate measuring system for the u-health care using a dual sensor and an elastic band, characterized in that it comprises a; database unit for storing and managing the pulse wave signal and electrocardiogram signal of each channel and the pulse wave transmission rate calculated therefrom .

제9항에 있어서, 상기 맥파전달속도 산출부는,
샘플링 및 디지털 필터링된 각 채널의 맥파신호와 심전도신호를 1차 미분하고 그 절대값을 취하여 가장 큰 값을 갖는 특징점인 최고치 특징점(P_max), 최고치 특징점(P_max) 이전에 나타난 두 개의 영교차점(제1 영교차점:P_zc1, 제2 영교차점:P_zc2), 두 개의 영교차점 사이에서 가장 작은 값을 갖는 특징점인 최저치 특징점(P_min), 제1 영교차점(P_zc1)과 최저치 특징점(P_min)에서의 각 접선이 교차하는 특징점인 접선교차 특징점을 각각 추출하는 특징점 추출부;
상기 추출된 각 특징점의 각 주기간 시간차를 계산하고 그 계산된 시간차의 표준편차와 각 주기에서의 크기를 이용하여 각 특징점의 유효성 여부를 검사하는 유효성 검사부;
상기 유효성 검사가 완료된 유효한 특징점에 대해서 경동맥 신호를 기준으로 요골동맥, 대퇴동맥, 족배동맥까지의 지연시간을 산출하고, 피검자의 성별, 나이, 수축기 혈압, 몸무게를 포함하는 개인정보를 호출하여, 상기 산출된 지연시간과 호출된 개인정보를 기준으로 PWV 결과값을 계산하는 PWV 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정시스템.10. The method of claim 9, wherein the pulse wave transmission rate calculation unit,
The two zero crossing points appearing before the peak feature point (P _max ) and the peak feature point (P _max ), which are the first-order derivatives of the pulse wave and ECG signals of each sampled and digitally filtered channel, and take their absolute values. (First zero crossing point: P _zc1 , second zero crossing point: P _zc2 ), the lowest feature point (P _min ), the first feature point having the smallest value between two zero intersection points, the first zero crossing point (P _zc1 ), and the lowest feature point ( A feature point extraction unit for extracting a tangential intersection feature point that is a feature point where each tangent line intersects at P _min );
A validity checker which calculates the time difference of each main period of each extracted feature point and checks the validity of each feature point using the standard deviation of the calculated time difference and the size in each period;
Calculating the delay time to the radial artery, femoral artery, and foot limb artery based on the carotid artery signal for the valid feature point for which the validity test is completed, and calling personal information including the sex, age, systolic blood pressure, and weight of the subject, Pulse wave transmission speed measurement system for the u-health care using a dual sensor and elastic band, comprising: a PWV calculation unit for calculating the PWV result value based on the calculated delay time and the called personal information.

맥파 및 심전도 측정을 위한 두 개의 센서가 하나로 패키징된 듀얼 센서를 생체신호 계측기의 각 채널에 연결하고, 각각의 채널을 통해 경동맥, 요골동맥, 대퇴동맥, 족배동맥에서의 맥파 신호와 심전도 신호를 동시 측정하여 각 채널의 신호를 샘플링 및 디지털 필터링하는 생체신호 측정/전처리단계;
상기 디지털 필터링된 각 채널의 맥파신호와 심전도신호를 1차 미분하여 맥파전달속도 산출에 필요한 다수의 특징점들을 추출하고, 유효 특징점에 대한 경동맥 신호와 요골동맥, 대퇴동맥, 족배동맥까지의 지연시간을 산출하여, 상기 산출된 지연시간과 피검자의 개인정보를 기준으로 맥파전달속도(PWV) 결과값을 산출하는 PWV 산출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정방법.Two sensors for pulse wave and electrocardiogram measurement connect dual sensors packaged as one to each channel of the biosignal meter, and through each channel, pulse wave and ECG signals in the carotid, radial, femoral and femoral arteries A biosignal measurement / preprocessing step of measuring and sampling and digitally filtering a signal of each channel;
First, differentially extract the pulse wave signals and electrocardiogram signals of each digitally filtered channel to extract a plurality of feature points necessary for calculating the pulse wave propagation rate, and calculate the delay time to the carotid artery signal and the radial artery, the femoral artery, and the femoral artery for the effective feature points. PWV calculation step of calculating the pulse wave transmission rate (PWV) result value based on the calculated delay time and the personal information of the subject; pulse wave for the u-healthcare using a dual sensor and an elastic band, characterized in that it comprises a Transmission speed measurement method.

제11항에 있어서, 상기 맥파전달속도 산출단계는,
샘플링 및 디지털 필터링된 각 채널의 맥파신호와 심전도신호를 1차 미분하고 그 절대값을 취하여 가장 큰 값을 갖는 특징점인 최고치 특징점(P_max), 최고치 특징점(P_max) 이전에 나타난 두 개의 영교차점(제1 영교차점:P_zc1, 제2 영교차점:P_zc2), 두 개의 영교차점 사이에서 가장 작은 값을 갖는 특징점인 최저치 특징점(P_min), 제1 영교차점(P_zc1)과 최저치 특징점(P_min)에서의 각 접선이 교차하는 특징점인 접선교차 특징점을 각각 추출하는 특징점 추출단계;
상기 추출된 각 특징점의 각 주기간 시간차를 계산하고 그 계산된 시간차의 표준편차와 각 주기에서의 크기를 이용하여 각 특징점의 유효성 여부를 검사하는 유효성 검사단계;
유효한 특징점에 대해서 경동맥 신호를 기준으로 요골동맥, 대퇴동맥, 족배동맥까지의 지연시간을 산출하고, 피검자의 성별, 나이, 수축기 혈압, 몸무게를 포함하는 개인정보를 호출하여, 상기 산출된 지연시간과 호출된 개인정보를 기준으로 PWV 결과값을 계산하는 PWV 연산단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 센서와 탄성 밴드를 이용한 유 헬스 케어용 맥파전달속도 측정방법.The method of claim 11, wherein the pulse wave propagation rate calculating step,
The two zero crossing points appearing before the peak feature point (P _max ) and the peak feature point (P _max ), which are the first-order derivatives of the pulse wave and ECG signals of each sampled and digitally filtered channel, and take their absolute values. (First zero crossing point: P _zc1 , second zero crossing point: P _zc2 ), the lowest feature point (P _min ), the first feature point having the smallest value between two zero intersection points, the first zero crossing point (P _zc1 ), and the lowest feature point ( A feature point extraction step of extracting a tangential intersection feature point that is a feature point where each tangent line intersects at P _min );
A validity checking step of calculating a time difference of each main period of each of the extracted feature points and checking the validity of each feature point using the standard deviation of the calculated time difference and the size of each period;
Calculate the delay time to the radial artery, femoral artery, and foot and foot artery based on the carotid artery signal for valid feature points, and call the personal information including the sex, age, systolic blood pressure, and weight of the subject, PWV operation step of calculating the PWV result value based on the called personal information; pulse wave transmission speed measurement method for the u-health care using a dual sensor and an elastic band, characterized in that it comprises a.