KR20220168659A - 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브에 관한 것으로서, 혈관이 많이 분포되어 있으며, 심장에 근접한 외이도에 이어폰 형태로 착용한 상태에서 산소포화도(SpO2)를 측정 가능하도록 구성함으로써, 사용자의 손 움직임이 자유로울 뿐만 아니라, 모션 아티팩트(motion artifact) 잡음을 최소화하여 비교적 정확한 산소포화도(SpO2)를 측정할 수 있는 것이 특징이다.
Description
본 발명은 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브에 관한 것으로서, 더 상세하게는 혈관이 많이 분포되어 있으며, 심장에 근접한 외이도에 이어폰 형태로 착용한 상태에서 산소포화도(SpO2)를 측정 가능하도록 구성함으로써, 사용자의 손 움직임이 자유로울 뿐만 아니라, 모션 아티팩트(motion artifact) 잡음을 최소화하여 비교적 정확한 산소포화도(SpO2)를 측정할 수 있는 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브에 관한 것이다.
일반적으로 산소포화도(SpO2) 측정시에는 센서를 환자의 손가락에 결합시켜 손가락의 혈류상태를 체크하여 산소포화도를 측정한 다음, 이를 디스플레이에 표시함으로써 동맥혈액의 산소포화도를 측정하도록 구성되는데, 구체적으로는 광원(light source)과 감지기(sensor) 사이에 손가락을 위치시키고 빛을 투과시켜 박동성 동맥혈관의 팽창과 수축에 따라 감지되는 광량이 불포화혈색소와 포화혈색소간의 감각비(sensitive fraction)에 의해서 좌우되는 성질을 이용하여 비침습적 방법으로 계속해서 동맥혈액의 산소포화도를 측정하도록 구성된다.
상기와 같은 산소포화도 측정기가 등록특허 제10-0756654호(이하, '특허문헌 1'이라 함.)에 게시되어 있다.
상기 특허문헌 1을 참조하면, 종래의 산소포화도 측정기는, 제1 상부본체(11), 상기 제1 상부본체(11)의 하부에 결합되는 제1 하부본체(12), 및 상기 제1 상부본체(11)와 제1 하부본체(12) 사이에 결합되는 회로기판(13)으로 이루어진 제1 하우징(1); 제2 상부본체(21) 및 상기 제2 상부본체(21)의 하부에 결합되는 제2 하부본체(22)로 이루어진 제2 하우징(2); 및 제3 상부본체(31) 및 상기 제3 상부본체(31)의 하부에 결합되는 제3 하부본체(32)로 이루어지고 내부에 배터리(7)를 수용하는 제3 하우징(3);으로 이루어지고, 상기 제1 하우징(1) 및 제2 하우징(2)은 결합 수단(5)에 의해 분리 가능하도록 결합되며, 상기 제2 하우징에 형성된 탭(212)이 상기 제3 하우징에 형성된 탭 결합부(321)에 피벗 회전하도록 결합되고, 상기 제2 하우징(2)과 제3 하우징(3)은 절곡부(61) 및 결합부(62)를 갖는 스프링(6)이 상기 제2 하우징의 스프링 결합부(224) 및 상기 제3 하우징의 스프링 고정부(311)에 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 특허문헌 1은 손가락에 투과된 빛을 감지하여 동맥혈액의 산소포화도를 측정하고, 측정치를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 본체가 측정부와 분리 및 결합이 가능하도록 구성되는 것이나, 상기와 같이 핑거 타입의 산소포화도 측정기는 사용자의 손 움직임에 제약이 있을 뿐만 아니라, 사용자의 손 움직임에 의한 모션 아티팩트(motion artifact)에 의해, 아티팩트 변조(Artifact corruption)가 발생하여 광혈류 측정신호(PPG)에 영향을 미치게 되며, 이로 인하여, 맥박 산소포화도 측정장치의 출력을 크게 변형시켜 산소포화도(SpO2)의 값에 큰 차이를 가져오게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 혈관이 많이 분포되어 있으며, 심장에 근접한 외이도에 이어폰 형태로 착용한 상태에서 산소포화도(SpO2)를 측정 가능하도록 구성함으로써, 사용자의 손 움직임이 자유로울 뿐만 아니라, 모션 아티팩트(motion artifact) 잡음을 최소화하여 비교적 정확한 산소포화도(SpO2)를 측정하는 것이 가능한 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브를 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브는, 산소화된 혈액의 헤모글로빈 농도 측정을 위한 적외선 LED와, 산소가 제거된 혈액의 헤모글로빈 농도 측정을 위한 적색 LED와, 상기 적외선 LED와 적색 LED가 혈액으로부터 반사되는 반사광을 검출하여 전기적인 신호로 변환하는 광검출기를 포함한 센서보드가 구비된 프로브본체를 사용자 귀에 이어폰 형태로 착용한 상태로 귀 외이도 부분에서 산소포화도(SpO2)를 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로브본체는 사용자 귀에 삽입되어 외이도에 밀착되는 삽입부와, 상기 삽입부의 끝단에 위치하여 사용자 귀에 안착되는 안착부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로브본체는 사용자 귀에 착용한 상태에서 청음이 가능하도록 상기 안착부로부터 삽입부를 관통하는 청음홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 삽입부의 외주면에는 광투과성 및 사용자 귀에 접촉되는 과정에서 밀착성을 제공하도록 투명 에폭시 코팅 처리되는 코팅부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 삽입부는 상기 외이도 전체 길이의 외측 1/3 부분인 8 ~ 12mm 사이에 착용되어 산소포화도(SpO2)를 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 혈관이 많이 분포되어 있으며, 심장에 근접한 외이도에 이어폰 형태로 착용한 상태에서 산소포화도(SpO2)를 측정 가능하도록 구성함으로써, 사용자의 손 움직임이 자유로울 뿐만 아니라, 모션 아티팩트(motion artifact) 잡음을 최소화하여 비교적 정확한 산소포화도(SpO2)를 측정할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브의 센서보드의 구성을 보인 블록도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브의 착용 위치를 보인 설명도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브가 귀에 착용된 상태를 보인 설명도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브의 센서보드의 구성을 보인 블록도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브의 착용 위치를 보인 설명도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브가 귀에 착용된 상태를 보인 설명도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브의 센서보드의 구성을 보인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브의 착용 위치를 보인 설명도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브가 귀에 착용된 상태를 보인 설명도이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브는, 사용자 귀에 이어폰 형태로 착용한 상태로 귀 외이도 부분에서 산소포화도(SpO2)를 측정하도록 구성되는 것이 특징으로서, 이를 위하여, 사용자 귀에 삽입되어 외이도에 밀착되는 삽입부(110)와, 상기 삽입부(110)의 끝단에 위치하여 사용자 귀에 안착되는 안착부(120)로 구성되는 프로브본체(100)를 포함한다.
통상적으로 외이도에는 혈관이 많이 분포되어 있으며, 집게 형태의 측정부를 손가락에 연결하여 산소포화도(SpO2)를 측정하는 것보다 심장에 더 근접하여 있으므로, 효율적인 산소포화도(SpO2)를 측정하는 것이 가능하게 되는데, 본 발명에서는 외이도 전체 길이인 약 25 ~ 35mm의 외측 1/3 부분에 해당하는 8 ~ 12mm 사이 지점(a)에 프로브본체(100)를 착용한 상태로 산소포화도(SpO2)를 측정하도록 구성함에 따라 사용자의 손 움직임이 자유로울 뿐만 아니라, 모션 아티팩트(motion artifact) 잡음을 최소화하여 비교적 정확한 산소포화도(SpO2)를 측정하는 것이 가능하게 된다.
또한, 외이도 외측 1/3 지점을 지나 내이도로 진입되는 지점은 세균 등의 감염에 취약한데, 본 발명은 외이도 외측 1/3 부분에 해당하는 지점 즉, 귀의 최대한 외측에서 안전하게 산소포화도(SpO2)를 측정하는 것이 가능하다.
또한, 상기 프로브본체(100)는 맥박산소측정기(Pulse-Oximeter)에 연결하여 사용하도록 구성되며, 교차감염 방지를 위하여 일회용으로 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 프로브본체(100)의 내측에는 산소화된 혈액의 헤모글로빈 농도 측정을 위한 적외선 LED(131)와, 산소가 제거된 혈액의 헤모글로빈 농도 측정을 위한 적색 LED(132)와, 상기 적외선 LED(131)와 적색 LED(132)가 혈액으로부터 반사되는 반사광을 검출하여 전기적인 신호로 변환하는 광검출기(133)를 포함한 센서보드(130)가 구비되는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자 귀의 외이도에 착용한 상태에서 혈관 표면 반사형의 센싱 방식을 통해 산소포화도(SpO2)를 측정하도록 구성된다.
또한, 상기 프로브본체(100)는 사용자 귀에 착용한 상태에서 청음이 가능하도록 상기 안착부(120)로부터 삽입부(110)를 관통하는 청음홀(150)이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 삽입부(110)의 외주면에는 광투과성 및 사용자 귀에 접촉되는 과정에서 밀착성을 제공하도록 투명 에폭시 코팅 처리되는 코팅부(140)가 구비되는 것이 좋다.
본 발명은 전술한 바와 같이, 혈관이 많이 분포되어 있으며, 심장에 근접한 외이도에 이어폰 형태로 착용한 상태에서 간단하게 산소포화도(SpO2)를 측정 가능하도록 구성함으로써, 사용자의 손 움직임이 자유로울 뿐만 아니라, 모션 아티팩트(motion artifact) 잡음을 최소화하여 비교적 정확한 산소포화도(SpO2)를 측정하는 것이 가능하다.
도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 프로브본체 110: 삽입부
120: 안착부 130: 센서보드
131: 적외선 LED 132: 적색 LED
133: 광검출기 140: 코팅부
150: 청음홀
120: 안착부 130: 센서보드
131: 적외선 LED 132: 적색 LED
133: 광검출기 140: 코팅부
150: 청음홀
Claims (5)
- 산소화된 혈액의 헤모글로빈 농도 측정을 위한 적외선 LED와, 산소가 제거된 혈액의 헤모글로빈 농도 측정을 위한 적색 LED와, 상기 적외선 LED와 적색 LED가 혈액으로부터 반사되는 반사광을 검출하여 전기적인 신호로 변환하는 광검출기를 포함한 센서보드가 구비된 프로브본체를 사용자 귀에 이어폰 형태로 착용한 상태로 귀 외이도 부분에서 산소포화도(SpO2)를 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브.
- 청구항 1에 있어서,
상기 프로브본체는 사용자 귀에 삽입되어 외이도에 밀착되는 삽입부와, 상기 삽입부의 끝단에 위치하여 사용자 귀에 안착되는 안착부로 구성되는 것을 특징으로 하는 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브.
- 청구항 2에 있어서,
상기 프로브본체는 사용자 귀에 착용한 상태에서 청음이 가능하도록 상기 안착부로부터 삽입부를 관통하는 청음홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브.
- 청구항 2에 있어서,
상기 삽입부의 외주면에는 광투과성 및 사용자 귀에 접촉되는 과정에서 밀착성을 제공하도록 투명 에폭시 코팅 처리되는 코팅부가 구비되는 것을 특징으로 하는 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브.
- 청구항 2에 있어서,
상기 삽입부는 상기 외이도 전체 길이의 외측 1/3 부분인 8 ~ 12mm 사이에 착용되어 산소포화도(SpO2)를 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 귀 착용형 산소포화도 측정 센서 프로브.
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