KR100585848B1 - Noninvasive Blood Pressure Measurement System Using Peripheral Blood Flow Measurement - Google Patents
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Abstract
본 발명은 말초혈관 혈류 측정을 이용하여 비관혈적으로 혈압을 측정하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for measuring blood pressure noninvasively using peripheral vascular blood flow measurement.
본 발명의 말초혈관 혈류 측정을 이용한 혈압 측정 시스템은, 광 검출소자가 들어온 빛의 양을 감지하며 이를 전류로 변환하여 출력하는 신호 검출부; 상기 신호검출부의 출력신호를 전압신호로 변환하는 전류-전압 변환기; 상기 전류-전압 변환기의 출력신호를 증폭하는 증폭부; 상기 증폭부의 출력신호로부터 잡음을 제거하는 필터부; 상기 필터부의 출력신호를 디지탈신호로 변환하여 전송하는 신호 변환·전송부; 상기 신호 변환·전송부의 출력신호를 수신하여 소정의 파라메타를 산출하는 연산처리부; 상기 신호 변환·전송부 및 상기 연산처리부의 출력신호를 표시하는 표시부; 상기 신호 변환·전송부 및 상기 연산처리부의 출력신호를 저장하는 저장부;를 구비한다.Blood pressure measurement system using the peripheral blood flow measurement of the present invention, the signal detecting unit for detecting the amount of light entering the light detection element and converts it into a current; A current-voltage converter converting an output signal of the signal detector into a voltage signal; An amplifier for amplifying the output signal of the current-voltage converter; A filter unit for removing noise from an output signal of the amplifier unit; A signal conversion / transmission section for converting the output signal of the filter section into a digital signal for transmission; An arithmetic processing unit that receives an output signal of the signal conversion / transmitting unit and calculates a predetermined parameter; A display unit which displays an output signal of the signal conversion / transmission unit and the calculation processing unit; And a storage unit for storing output signals of the signal conversion and transmission unit and the calculation processing unit.
상기 연산처리부는, 용적맥파의 기시점(S)으로부터 반사파의 최고점(D)까지의 시간간격을 구하는 제1 파라메타 검출수단; 용적맥파의 기시점(S)으로부터 충격파의 최고점(P)까지의 시간간격을 구하는 제2 파라메타 검출수단; 용적맥파의 기시점과 충격파의 최고점을 있는 직선의 기울기(SP slop)를 구하는 제3 파라메타 검출수단; 반사파의 최고점과 다음 용적맥파의 기시점을 있는 직선의 기울기(DS slop)를 구하는 제4 파라메타 검출수단; 충격파의 크기를 반사파의 크기로 나눈 반사파지수(Reflection Index, RI)를 구하는 제5 파라메타 검출수단; 충격파와 반사파 사 이의 거리를 기시점간의 간격으로 나누어, 한 용적 맥파의 폭에서 차지하는 비율(PD/SS ratio)을 구하는 제6 파라메타 검출수단을 구비한다.The calculation processing unit includes: first parameter detection means for obtaining a time interval from the starting point S of the volume pulse wave to the highest point D of the reflected wave; Second parameter detecting means for obtaining a time interval from the starting point S of the volume pulse wave to the highest point P of the shock wave; Third parameter detecting means for obtaining a slope (SP slop) of a straight line having the starting point of the volume pulse wave and the highest point of the shock wave; Fourth parameter detecting means for obtaining a slope DS slop of a straight line having the highest point of the reflected wave and the starting point of the next volume pulse wave; Fifth parameter detecting means for obtaining a reflection index (RI) obtained by dividing the magnitude of the shock wave by the magnitude of the reflected wave; A sixth parameter detecting means is provided for dividing the distance between the shock wave and the reflected wave by the interval between the starting points and obtaining a ratio (PD / SS ratio) in the width of one volume pulse wave.
용적맥파, 반사파, 혈압 측정 시스템Volumetric pulse wave, reflected wave, blood pressure measurement system
Description
도 1a는 맥파전달시간(PTT) 설명도이다.1A is an explanatory diagram of pulse wave propagation time (PTT).
도 1b는 초기 맥파의 일예이다.1B is an example of an initial pulse wave.
도 1c는 초기 맥파와 반사파가 합성된 용적맥파의 일예이다. 1C is an example of the volumetric pulse wave in which the initial pulse wave and the reflected wave are synthesized.
도 1d는 용적 맥파의 각 지점의 설명도이다.1D is an explanatory diagram of each point of the volume pulse wave.
도 1e는 용적 맥파에서의 반사파 도달 시간(ΔTDVP) 설명도이다.1E is an explanatory diagram of the reflection wave arrival time ΔT DVP in the volume pulse wave.
도 1f는 용적맥파의 기시점과 충격파의 최고점을 있는 직선의 기울기 및 반사파의 최고점과 다음 용적맥파의 기시점을 있는 직선의 기울기 설명도이다. 1F is an explanatory diagram of a slope of a straight line having a starting point of a volumetric pulse wave and a peak of a shock wave and a slope of a straight line having a peak of a reflected wave and a starting point of the next volume pulse wave.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 말초혈관 혈류 측정을 이용한 혈압 측정시스템을 설명하기위한 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram for explaining a blood pressure measurement system using the peripheral blood flow measurement according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 혈압 측정시스템을 이용하여 용적맥파를 검출한 일예이다.3 is an example of detecting the volumetric pulse wave using the blood pressure measuring system of FIG. 2.
도 4는 도 2의 혈압 측정시스템을 이용한 반사파 최고점 검출의 설명도이다.4 is an explanatory diagram of the detection of the reflected wave peak using the blood pressure measuring system of FIG. 2.
도 5는 다수 비트(beat)에서의 반사파 도달시간이다.5 is the reflected wave arrival time at multiple beats.
도 6은 본 발명에 의한 용적 맥파의 각 지점을 검출한 예이다.6 is an example of detecting each point of the volume pulse wave according to the present invention.
본 발명은 말초혈관 혈류 측정을 이용하여 비관혈적으로 혈압을 측정하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for measuring blood pressure noninvasively using peripheral vascular blood flow measurement.
비관혈적으로 혈압을 측정하는 방법 중에서 가장 대표적인 방법으로는 청진법과 오실로메트릭 방법(oscillometric method)을 꼽을 수 있다. 청진법과 오실로메트릭 방법은 모두 피 측정자의 상완에 커프를 부착하여 수축기 혈압보다 높은 압력으로 가압하여 동맥을 폐색시킨 후, 천천히 감압을 하면서 혈압을 측정하는 방식이다.The most representative methods of measuring blood pressure noninvasively are auscultation method and oscillometric method. Both auscultation methods and oscillometric methods attach cuffs to the subject's upper arm, pressurize them to a pressure higher than the systolic blood pressure, block the arteries, and then slowly depressurize the blood pressure.
청진법은 외부 압력에 의해 차단되어 있던 동맥이 열리면서 발생되는 코로트코프(Korotkoff) 음을 검출하는 방식으로서, 청진법으로 측정자가 혈압을 측정하기 위해서는 장기간 훈련이 반드시 필요하며, 측정자의 숙련도에 따라 정확성이 차이가 날 수 있는 단점이 있다.Auscultation is a method of detecting Korotkoff sounds caused by the opening of an artery blocked by external pressure.It requires a long-term training to measure blood pressure with auscultation method. There is a disadvantage that the accuracy can be different.
현재에 주로 사용되는 오실로메트릭 측정법은 측정 대상의 상완에 부착시킨 커프의 압력을 수축기 혈압(systolic blood pressure)보다 높은 압력으로 가압하여 혈관을 차단시킨 후 점차적으로 압력을 감소시킬 때 커프내의 압력 값에 특징적인 진동(oscillation)이 발생하며, 이 진동 파형의 크기가 최고 값에 다다를 때의 커프 압력을 평균 혈압에 가장 가까운 압력 값으로 정하는 방식이다. 일반적으로 수축기 혈압과 이완기 혈압 때의 커프 압력의 진동 파형의 크기가 평균 혈압 때의 진동 파형의 크기와 특정 비율을 가지는데, 이 비율을 특성 비율(characteristic ratios)라 하며, 특성 비율은 개인에 따라 여러 가지 요인에 의해 다소 큰 변화폭(약 10~20%)을 가지기 때문에 고정된 특성 비율을 적용할 경우 개인에 따라 오차가 발생할 수 있다. 또한 오실로메트릭 측정법을 이용하여 혈압을 측정할 시에 혈관 경도, 혈관 벽의 점성, 맥압의 크기, 심박수, 상완 조직의 상태, 측정 자세, 커프 재질의 특성 및 크기 등등에 의해 영향을 받는다. Oscillometric measurements, which are commonly used today, press the pressure of the cuff attached to the target's upper arm to a pressure higher than the systolic blood pressure to block blood vessels and then gradually reduce the pressure. Characteristic oscillation occurs, and the cuff pressure when the magnitude of the vibration waveform reaches the maximum value is determined as the pressure value closest to the average blood pressure. In general, the magnitude of the oscillation waveform of cuff pressure at systolic and diastolic blood pressure has a specific ratio with the magnitude of the vibration waveform at average blood pressure, which is called characteristic ratios. Because of the large variation (approximately 10 ~ 20%) due to various factors, an error may occur depending on the individual when a fixed characteristic ratio is applied. In addition, when measuring blood pressure using an oscillometric measurement method, it is affected by blood vessel hardness, vascular wall viscosity, pulse pressure, heart rate, condition of brachial tissue, measurement posture, characteristics and size of cuff material, and the like.
이와같이, 청진법과 오실로메트릭 방법은 모두 커프를 사용하는데, 이렇게 커프를 사용하는 측정 방법은 폐색되었던 동맥이 원상 복귀될 때까지 재 측정을 할 수 없어 연속적인 혈압 측정이나 장시간의 혈압 변화 추이를 관찰하는데 적합하지 않으며, 커프에 의한 압박으로 인해 측정 대상이 불편함을 느낄 수 있고, 피부 외상 등을 입을 수 있다. 따라서, 기존의 비관혈적인 측정 방법의 단점을 해결한 지속적인 측정과 무구속 측정의 필요성이 제기되고 있다.As such, both auscultation and oscillometric methods use cuffs, which cannot be remeasured until the occluded artery returns to normal. It is not suitable and the object to be measured may feel uncomfortable due to the compression by the cuff, and skin trauma may be caused. Therefore, there is a need for continuous and non-constrained measurements that solve the shortcomings of conventional non-invasive measurement methods.
최근들어, 새로운 비관혈적 측정 방법 중 커프를 사용하지 않는 대표적인 무구속 측정 방법으로 새롭게 연구가 진행되고 있는 것이 맥파 전달 시간(Pulse Transit Time, PTT)을 이용하는 방법이다. 맥파 전달시간은 도 1a와 같이, 심전도의 R 포인트로부터 용적맥파의 기시점까지의 시간(PTT)을 말하며, 맥파전달시간을 측정하기위해서는 심전도 측정수단과 용적맥파측정수단 등이 필요하게 된다. 맥파 전달 시간을 이용한 혈압 추정법은 혈압과 맥파 전달 시간의 반비례 관계를 이용하여 혈압을 추정하는 방법이다. 혈압이 증가하게 되면 혈관 벽이 더 높은 압력을 받게 되어 혈관의 신전성(distensibility)이 감소하게 되고 이에 따라 맥파 전달 시간이 감소하게 되며, 반대로 혈압이 감소하게 되면 혈관 벽이 받게 되는 압력이 감 소하게 되어 혈관의 신전성이 증가하게 되고 이에 따라 맥파 전달 시간이 증가하게 된다. 그러나, 이러한 맥파전달시간을 이용한 혈압측정방법은 심전도 측정수단과 용적맥파측정수단 등을 이용해야 하며, 더군다나 심전도 측정을 하기위해서는 측정지점이 여러 곳이어서, 아주 복잡하고 불편하다.Recently, a new non-invasive measurement method using a pulse transit time (PTT) is newly being studied as a representative unbound measurement method without using a cuff. The pulse wave propagation time refers to the time (PTT) from the R point of the electrocardiogram to the starting point of the volume pulse wave as shown in FIG. 1A, and in order to measure the pulse wave propagation time, an electrocardiogram measuring means and a volume pulse wave measuring means are required. Blood pressure estimation using pulse wave propagation time is a method of estimating blood pressure by using an inverse relationship between blood pressure and pulse wave propagation time. Increasing blood pressure results in higher pressure on the walls of the blood vessels, thereby reducing the vessel's distensibility and thus decreasing pulse wave transit time. Conversely, decreasing blood pressure reduces the pressure on the walls of the vessels. The extension of blood vessels is increased and thus the pulse wave delivery time is increased. However, the blood pressure measurement method using the pulse wave propagation time should use electrocardiogram measuring means and volumetric pulse wave measuring means, and furthermore, it is very complicated and inconvenient because there are several measuring points to measure the electrocardiogram.
따라서, 커프를 사용하지 않으며 또한 심전도 측정 시스템을 사용하지 않는, 비관혈적이고 무구속이며 단순하고 간편한 혈압측정 장치가 요망된다. 특히, 무구속이며 비관혈적인 측정방법 중 여러개의 측정수단과 여러 측정지점이 필요없는 혈압측정 장치가 요망된다.Accordingly, a non-invasive, unconstrained, simple and convenient blood pressure measurement device that does not use a cuff and does not use an ECG measurement system is desired. In particular, there is a need for a blood pressure measuring apparatus that does not require multiple measuring means and multiple measuring points among non-binding and non-invasive measuring methods.
이를 위해, 본 발명은, 말초혈관 혈류 측정만을 이용하여 비관혈적으로 혈압을 측정하는 방법 및 그 장치를 제안한다. 일반적으로 말초혈관 혈류 측정이란 손가락 끝 등의 말초혈관에서 용적맥파를 측정하는 것을 말한다.To this end, the present invention proposes a method and apparatus for measuring blood pressure noninvasively using only peripheral blood flow measurement. In general, peripheral blood flow measurement refers to measuring volumetric pulse wave in peripheral blood vessels such as a fingertip.
맥파는 심장박동에 의해 대동맥 내압이 변화하여 압파가 동맥벽을 따라서 말초에 전파하는 것을 검출한 생체신호이다. 맥파의 형성은 심장과 혈관에 의해서 이루어진다. 심장박동에 의하여 대동맥 내압이 변화되면, 동맥 혈관 벽이 확장 또는 수축하는 변화가 계속적으로 발생하는데, 이때 혈관 벽을 따라서 말초에 전파되는 것을 맥파(plethysmogram, PTG)라고 하며, 그중 측정 부위의 혈류량(혈관의 용적)의 변화를 측정하여 얻어진 맥파를 용적 맥파(volume pulse)라 한다. 용적 맥파는 심박출에 의해 형성된 초기 혈류 파형에 동맥계의 분기점과 말초 지점으로부터 반사된 반사파형이 합성되어 형성된다. 반사파 도달 시간은 용적 맥파의 기시점으로부터 반사파의 최고점까지의 시간 차이이며 맥파 전달 시간과 높은 상관성을 갖고 있다. 심장의 좌심실에서 시작된 맥파는 대동맥으로부터 말초혈관을 향해 진행하며, 맥파 파형의 형태는 심박출시의 혈류 파형과 대동맥의 특성 및 전신 순환계(systemic circulation)의 특성, 동맥줄기의 분기점과 말초 부위 등에서 발생되는 반사등의 맥관 시스템의 특성을 반영한다. 용적맥파와 반사파 도달시간에 대해 이하에서 상세히 설명한다.Pulse wave is a biosignal that detects the change in intraaortic pressure due to the heartbeat and propagates the pressure wave peripherally along the arterial wall. The pulse wave is formed by the heart and blood vessels. When the intraaortic pressure changes due to the heartbeat, the arterial vascular wall expands or contracts continuously. In this case, the periphery of the arterial wall is called plethysmogram (PTG), and the blood flow volume of the measurement site ( The pulse wave obtained by measuring the change in the volume of a blood vessel) is called a volume pulse. The volumetric pulse wave is formed by combining the reflected wave reflected from the branching point and the peripheral point of the arterial system to the initial blood flow waveform formed by the cardiac output. The reflected wave arrival time is the time difference from the origin of the volumetric pulse wave to the peak of the reflected wave and has a high correlation with the pulse wave propagation time. The pulse wave originating from the left ventricle of the heart progresses from the aorta to the peripheral blood vessels. The pulse wave forms the blood flow waveform during cardiac output, the characteristics of the aorta and the systemic circulation, and the branching and peripheral areas of the arterial stem. Reflects the characteristics of the vasculature system such as reflectors. The volumetric pulse wave and the reflected wave arrival time will be described in detail below.
심장의 좌심실에서 시작된 맥파는 도 1b에서와 같은 형태를 나타내며 이를 초기 맥파라 한다. 초기 맥파는 대동맥에서 동맥, 세동맥 등으로의 분기와 대동맥판 폐쇄 등과 같은 혈관의 불연속성 등으로 발생되어 반대방향으로 진행되는 반사파와 합성된 파형을 형성하면서 말초로 진행하게 된다. 반사파와 합성된 파형, 즉, 용적맥파의 형태는 도 1c와 같다. 정상적인 용적 맥파의 형태와 각 지점은 도 1d를 참조하여 설명한다. 용적 맥파의 각 지점의 의미는, 도 1d에 있어서, S는 기시점(Appearance point), 즉, 맥파의 시작점으로, 좌심실이 수축하고 대동맥압이 급상승하며 혈액이 동맥으로 급속도로 방출되기 시작하는 시점이다. P는 충격파 (Percussion)의 최고점으로, 심수축에 의한 급속한 혈액 방출로 인해 용적 맥파의 크기가 증가하여 최고점에 다다른 시점이다. T는 조랑파 (Tidal wave)이라하며, 충격파(P)가 대동맥에서 동맥으로의 분기점에서 반사되어 나타나는 파형이다. C는 절흔 (Incisura)으로, 대동맥압이 좌심실 압력보다 높아져 대동맥 판이 닫히는 시점으로 수축기로부터 이완기로 전환되는 시점이다. D는 중복파(반사파)(Dicrotic)으로, 동맥의 분기점이나 말초 부위에서 반사되어 돌아온 반사파가 중복되어 나타나는 파형이다. 용적 맥파의 기시점으로부터 반사파의 최고점까지의 시간 차이를 반 사파 도달 시간으로 정의한다. 도 1e는 용적 맥파에서의 반사파 도달 시간(ΔTDVP)의 설명도이다. 반사파 도달 시간은 맥파 전달 시간과 높은 상관성을 갖는다(r=0.70, P<0.0001). 맥파 전달 시간이 감소하게 되면 동맥의 분기점과 말초 부위에서 반사되어 되돌아오는 반사파가 심장주기 내에서 더욱 빨리 되돌아오게 되어 반사파 도달 시간이 감소하게 되고, 맥파 전달 시간이 증가하게 되면 반사파가 늦게 되돌아오게 되어 반사파 도달 시간이 증가하게 된다. 혈압이 증가하게 되면 혈관 벽에 전달되는 압력이 증가하게 되어 팽창하게 되고, 따라서 혈관 벽의 신전성은 감소하게 된다. 감소된 혈관 벽의 신전성은 맥파 전달 시간을 감소시키기 때문에 동맥의 분기점 및 말초 부위에서 발생된 반사파가 되돌아오는 시간이 짧아져 반사파 도달 시간도 감소하게 된다. 반대로 혈압이 감소하게 되면 혈관 벽에 전달되는 압력이 상대적으로 감소하게 되어 혈관 벽의 신전성은 증가하게 되고 맥파 전달 시간이 증가하게 되므로 반사파 도달 시간도 증가하게 된다. 즉, 혈압과 반사파 도달 시간은 서로 반비례 관계를 나타내게 된다. 혈압과 맥파 전달 시간의 관계는 브렘웰(Bramwell)과 힐(Hill)에 의해 소개된 공식으로 설명될 수 있다.The pulse wave originating in the left ventricle of the heart has the same shape as in FIG. 1B and is called the initial pulse wave. The initial pulse wave is generated due to the discontinuity of blood vessels such as branching from the aorta to arteries, arterioles, and the aortic valve closure, and proceeds to the periphery while forming a waveform combined with a reflected wave traveling in the opposite direction. The waveform synthesized with the reflected wave, that is, the shape of the volumetric pulse wave is shown in FIG. 1C. The shape of the normal volume pulse wave and each point will be described with reference to FIG. 1D. Meaning of each point of the volumetric pulse wave, in Figure 1d, S is the starting point (Appearance point), that is, the starting point of the pulse wave, the time when the left ventricle contracts, the aortic pressure rises rapidly and blood begins to be released into the artery rapidly to be. P is the peak of the Percussion, which is the point at which the volumetric pulse wave increases in size due to rapid blood release by deep contraction. T is called a tidal wave, and a shock wave (P) is a wave reflected at the branch point from the aorta to the artery. C is an incisura, which is when the aortic pressure is higher than the left ventricular pressure and the aortic valve closes, at which point it transitions from the systolic to diastolic. D is a redundant wave (dicrotic), which is a waveform in which the reflected wave returned from the branching point or the peripheral part of the artery overlaps. The time difference from the origin of the volumetric pulse wave to the peak of the reflected wave is defined as the reflected wave arrival time. 1E is an explanatory diagram of the reflection wave arrival time ΔT DVP in the volume pulse wave. The reflected wave arrival time has a high correlation with the pulse wave propagation time (r = 0.70, P <0.0001). As the pulse wave propagation time decreases, the reflected wave reflected back from the arterial bifurcation and peripheral area returns more quickly within the cardiac cycle, which reduces the echo arrival time and increases the pulse wave propagation time, causing the reflected wave to return late. The reflected wave arrival time is increased. Increasing blood pressure increases the pressure delivered to the vessel wall, causing it to expand, thus reducing the extension of the vessel wall. Since the reduced vascular wall extends the pulse wave propagation time, the return time of the reflected waves generated at the branching points and peripheral parts of the arteries is shortened, thereby reducing the reflected wave arrival time. On the contrary, when the blood pressure decreases, the pressure delivered to the blood vessel wall is relatively decreased, thereby increasing the extension of the blood vessel wall and increasing the pulse wave propagation time. That is, the blood pressure and the reflected wave arrival time are inversely related to each other. The relationship between blood pressure and pulse wave propagation time can be explained by a formula introduced by Bramwell and Hill.
여기서 c는 맥파 전달 속도이고 Δp는 혈관내의 압력의 변화, Δv혈관내의 부피의 변화, V는 혈관의 초기 부피, ρ는 혈액의 농도이다. 그리고 맥파 전달 속도는 측정 부위의 전체 길이를 맥파 전달 시간으로 나누어서 얻을 수 있다. Where c is the rate of pulse wave delivery and Δp is the change in pressure in the vessel, Δv is the volume in the vessel, V is the initial volume of the vessel, and ρ is the concentration of blood. And pulse wave delivery rate can be obtained by dividing the total length of the measurement site by the pulse wave delivery time.
여기서 ℓ은 측정 부위의 전체 길이이고 Δt는 맥파 전달 시간이다. 즉, 수학식 1과 수학식 2를 종합해 보았을 때 맥파 전달 시간과 압력의 변화는 반비례 관계에 있으므로 맥파 전달 시간에 의해 결정되는 반사파 도달 시간도 압력의 변화와 반비례 관계에 있음을 알 수 있다. 혈압과 반사파 도달 시간과의 상관성이 가장 두드러지게 나타나는 부분은 말초 동맥이며, 특히 수축기 혈압이 말초 동맥에서의 반사파 도달 시간을 결정하는데 가장 크게 기여하는 인자다.Where l is the total length of the measurement site and Δt is the pulse wave propagation time. In other words, when the equations 1 and 2 are combined, the pulse wave propagation time and the pressure change are inversely related to each other, and thus the reflected wave arrival time determined by the pulse wave propagation time is also inversely related to the pressure change. Peripheral artery is the most significant correlation between blood pressure and echographic arrival time, and systolic blood pressure is the most contributing factor in determining echographic arrival time in peripheral artery.
상술한 용적맥파의 기시점(S)으로부터 반사파의 최고점(D)까지의 시간간격인 반사파 도달시간의 파라메타 이외에도, 용적맥파의 기시점(S)으로부터 충격파의 최고점(P)까지의 시간간격, 용적맥파의 기시점과 충격파의 최고점을 있는 직선의 기울기(SP slop), 반사파의 최고점과 다음 용적맥파의 기시점을 있는 직선의 기울기(DS slop), 충격파의 크기를 반사파의 크기로 나눈 반사파지수(Reflection Index, RI), 충격파와 반사파 사이의 거리를 기시점간의 간격으로 나누는 한 용적 맥파의 폭에서 차지하는 비율(PD/SS ratio)은 혈압과 관련이 있다. 도 1f는 용적맥파의 기시점과 충격파의 최고점을 있는 직선의 기울기 및 반사파의 최고점과 다음 용적맥파의 기시점을 있는 직선의 기울기 설명도이다. The time interval from the starting point S of the volumetric pulse wave to the highest point P of the shock wave, and the volume, in addition to the parameter of the reflected wave arrival time, which is the time interval from the starting point S of the volumetric pulse wave to the highest point D of the reflected wave. The slope of the straight line (SP slop) with the origin of the pulse wave and the peak of the shock wave, the slope of the straight line (DS slop) with the peak of the reflected wave and the origin of the next volumetric pulse wave, and the reflected wave index divided by the magnitude of the reflected wave. Reflection Index (RI), the PD / SS ratio in the width of the volumetric pulse wave, which divides the distance between the shock and reflected waves by the interval between origins, is related to blood pressure. 1F is an explanatory diagram of a slope of a straight line having a starting point of a volumetric pulse wave and a peak of a shock wave and a slope of a straight line having a peak of a reflected wave and a starting point of the next volume pulse wave.
이와같은 이론적 배경을 통해, 본 발명은 말초혈관 혈류측정만을 이용해 혈압을 측정하기위한 새로운 파라메타들을 제공하며, 이러한 파라메타를 이용하여 종래의 혈압 측정시스템의 단점을 해소한 말초혈관 혈류측정를 이용한 혈압측정 방법 및 그 장치를 제공한다.Through this theoretical background, the present invention provides new parameters for measuring blood pressure using only peripheral blood flow measurement, and blood pressure measurement method using peripheral blood vessel measurement using the parameter to solve the shortcomings of the conventional blood pressure measurement system. And its apparatus.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 혈압 측정시스템의 단점을 해소한 말초혈관 혈류측정를 이용한 혈압측정 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a blood pressure measurement method and apparatus using peripheral blood vessel measurement, which solves the disadvantages of the conventional blood pressure measurement system.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 말초혈관 혈류측정을 이용해 혈압을 측정하기위한 새로운 파라메타를 제공하는 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a new parameter for measuring blood pressure using peripheral blood flow measurement.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 말초혈관 혈류측정만을 이용한 혈압측정 시스템을 제공하는 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a blood pressure measurement system using only peripheral blood flow measurement.
상기한 기술적 과제를 이루기 위해, 본 발명은 다음과 같은 특징점을 구비한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention has the following features.
본 발명의 말초혈관 혈류 측정을 이용한 혈압 측정 시스템은, 광 검출소자가 들어온 빛의 양을 감지하며 이를 전류로 변환하여 출력하는 신호 검출부; 상기 신호검출부의 출력신호를 전압신호로 변환하는 전류-전압 변환기; 상기 전류-전압 변환기의 출력신호를 증폭하는 증폭부; 상기 증폭부의 출력신호로부터 잡음을 제거하는 필터부; 상기 필터부의 출력신호를 디지탈신호로 변환하여 전송하는 신호 변환·전송부; 상기 신호 변환·전송부의 출력신호를 수신하여 소정의 파라메타를 검출하는 연산처리부; 상기 신호 변환·전송부 및 상기 연산처리부의 출력신호를 표시하는 표시부; 상기 신호 변환·전송부 및 상기 연산처리부의 출력신호를 저장하는 저장부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.Blood pressure measurement system using the peripheral blood flow measurement of the present invention, the signal detecting unit for detecting the amount of light entering the light detection element and converts it into a current; A current-voltage converter converting an output signal of the signal detector into a voltage signal; An amplifier for amplifying the output signal of the current-voltage converter; A filter unit for removing noise from an output signal of the amplifier unit; A signal conversion / transmission section for converting the output signal of the filter section into a digital signal for transmission; An arithmetic processing unit that receives an output signal of the signal converting / transmitting unit and detects a predetermined parameter; A display unit which displays an output signal of the signal conversion / transmission unit and the calculation processing unit; And a storage unit for storing output signals of the signal conversion and transmission unit and the arithmetic processing unit.
상기 연산처리부는, 상기 디지털 필터부의 출력 신호를 수신하여 미분하는 미분부; 상기 미분부의 출력신호로부터 제1 피크(peak)와 제 2피크를 검출하는 피크 검출부; 상기 미분부의 출력신호가 0점을 지나는 지점을 검출하는 0점 검출부; 상기 미분부의 출력신호, 상기 0점 검출부 및 상기 피크 검출부의 출력신호로부터 소정의 파라메타를 계산하는 파라메타 검출부; 상기 파라메타 검출부의 출력신호로부터 혈압을 계산하는 혈압계산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The calculation processing unit may include a derivative unit for receiving and differentiating an output signal of the digital filter unit; A peak detector detecting a first peak and a second peak from an output signal of the derivative; A zero point detector for detecting a point at which the output signal of the derivative passes zero points; A parameter detector which calculates a predetermined parameter from an output signal of the differential part, an output signal of the zero point detector and the peak detector; And a blood pressure calculator for calculating blood pressure from the output signal of the parameter detector.
또한, 상기 연산처리부는, 용적맥파의 기시점(S)으로부터 반사파의 최고점(D)까지의 시간간격을 구하는 제1 파라메타 검출수단; 용적맥파의 기시점(S)으로부터 충격파의 최고점(P)까지의 시간간격을 구하는 제2 파라메타 검출수단; 용적맥파의 기시점과 충격파의 최고점을 있는 직선의 기울기(SP slop)를 구하는 제3 파라메타 검출수단; 반사파의 최고점과 다음 용적맥파의 기시점을 있는 직선의 기울기(DS slop)를 구하는 제4 파라메타 검출수단; 충격파의 크기를 반사파의 크기로 나눈 반사파지수(Reflection Index, RI)를 구하는 제5 파라메타 검출수단; 충격파와 반사파 사이의 거리를 기시점간의 간격으로 나누어, 한 용적 맥파의 폭에서 차지하는 비율(PD/SS ratio)을 구하는 제6 파라메타 검출수단; 중, 적어도 하나 이상의 파라메타 검출수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.The calculation processing unit may further include: first parameter detecting means for obtaining a time interval from the starting point S of the volume pulse wave to the highest point D of the reflected wave; Second parameter detecting means for obtaining a time interval from the starting point S of the volume pulse wave to the highest point P of the shock wave; Third parameter detecting means for obtaining a slope (SP slop) of a straight line having the starting point of the volume pulse wave and the highest point of the shock wave; Fourth parameter detecting means for obtaining a slope DS slop of a straight line having the highest point of the reflected wave and the starting point of the next volume pulse wave; Fifth parameter detecting means for obtaining a reflection index (RI) obtained by dividing the magnitude of the shock wave by the magnitude of the reflected wave; Sixth parameter detecting means for dividing the distance between the shock wave and the reflected wave by the interval between the starting points and obtaining a ratio (PD / SS ratio) of the width of one volume pulse wave; Among them, at least one parameter detecting means is provided.
또한 상기 연산처리수단은 용적맥파의 기시점(S)으로부터 반사파의 최고점(D)까지의 시간간격을 구하는 제1 파라메타 검출수단을 적어도 구비하며, 상기 제1 파라메타 검출수단은 상기 제1 피크 직전의 0점을 지나는 지점을 용적 맥파의 기시점으로하며, 상기 제 2피크의 크기가 0보다 큰 경우, 상기 제 2피크 직후의 0점을 지나는 지점을 반사파의 최고점으로 하며, 상기 제 2피크의 크기가 0보다 작거나 같은 경우, 상기 제 2피크 지점을 반사파의 최고점으로 하는 것을 특징으로 한다.The calculation processing means further includes at least first parameter detecting means for obtaining a time interval from the starting point S of the volumetric pulse wave to the highest point D of the reflected wave, wherein the first parameter detecting means is provided immediately before the first peak. The point passing through the zero point is the starting point of the volumetric pulse wave, and when the magnitude of the second peak is greater than zero, the point passing through the zero point immediately after the second peak is the highest point of the reflected wave, and the magnitude of the second peak is Is less than or equal to 0, the second peak point is characterized in that the peak of the reflected wave.
또한, 본 발명의 말초혈관 혈류 측정을 이용한 혈압 측정 시스템은, 잡음을 제거하기 위해 디지털 필터부; 상기 디지털 필터부의 출력 신호를 수신하여 미분하는 미분부; 상기 미분부의 출력신호로부터 제1 피크(peak)와 제 2피크를 검출하는 피크 검출부; 상기 미분부의 출력신호가 0점을 지나는 지점을 검출하는 0점 검출부; 상기 미분부의 출력신호, 상기 0점 검출부 및 상기 피크 검출부의 출력신호로부터 소정의 파라메타를 계산하는 파라메타 계산부; 상기 파라메타 검출부의 출력신호로부터 혈압을 계산하는 혈압계산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the blood pressure measurement system using the peripheral blood flow measurement of the present invention, the digital filter to remove noise; A derivative unit for receiving and differentiating an output signal of the digital filter unit; A peak detector detecting a first peak and a second peak from an output signal of the derivative; A zero point detector for detecting a point at which the output signal of the derivative passes zero points; A parameter calculator which calculates a predetermined parameter from an output signal of the differential part, an output signal of the zero point detector and the peak detector; And a blood pressure calculator for calculating blood pressure from the output signal of the parameter detector.
상기 파라메타 계산부는, 용적맥파의 기시점(S)으로부터 반사파의 최고점(D)까지의 시간간격을 구하는 제1 파라메타 검출수단; 용적맥파의 기시점(S)으로부터 충격파의 최고점(P)까지의 시간간격을 구하는 제2 파라메타 검출수단; 용적맥파의 기시점과 충격파의 최고점을 있는 직선의 기울기(SP slop)를 구하는 제3 파라메타 검출수단; 반사파의 최고점과 다음 용적맥파의 기시점을 있는 직선의 기울기(DS slop)를 구하는 제4 파라메타 검출수단; 충격파의 크기를 반사파의 크기로 나눈 반사파지수(Reflection Index, RI)를 구하는 제5 파라메타 검출수단; 충격파와 반사파 사이의 거리를 기시점간의 간격으로 나누어, 한 용적 맥파의 폭에서 차지하는 비율(PD/SS ratio)을 구하는 제6 파라메타 검출수단; 중, 적어도 하나 이상의 파라메타 검출수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.The parameter calculation unit includes: first parameter detection means for obtaining a time interval from the starting point S of the volume pulse wave to the highest point D of the reflected wave; Second parameter detecting means for obtaining a time interval from the starting point S of the volume pulse wave to the highest point P of the shock wave; Third parameter detecting means for obtaining a slope (SP slop) of a straight line having the starting point of the volume pulse wave and the highest point of the shock wave; Fourth parameter detecting means for obtaining a slope DS slop of a straight line having the highest point of the reflected wave and the starting point of the next volume pulse wave; Fifth parameter detecting means for obtaining a reflection index (RI) obtained by dividing the magnitude of the shock wave by the magnitude of the reflected wave; Sixth parameter detecting means for dividing the distance between the shock wave and the reflected wave by the interval between the starting points and obtaining a ratio (PD / SS ratio) of the width of one volume pulse wave; Among them, at least one parameter detecting means is provided.
또한, 본 발명의 말초혈관 혈류 측정을 이용한 혈압 측정 방법은, 용적맥파에서 잡음을 제거하기 위해 필터링하는 필터링 단계; 상기 필터링 단계의 출력 신호를 미분하는 미분 단계; 상기 미분단계의 출력신호로부터 제1 피크(peak)와 제 2피크를 검출하는 피크 검출 단계; 상기 미분단계의 출력신호가 0점을 지나는 지점을 검출하는 0점 검출단계; 상기 미분단계의 출력신호, 상기 0점 검출단계의 출력신호 및 상기 피크 검출단계의 출력신호로부터 적어도 하나 이상의 파라메타를 계산하는 파라메타 검출단계; 상기 파라메타 검출단계의 출력신호로부터 혈압을 계산하는 혈압계산단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the blood pressure measurement method using the peripheral vascular blood flow measurement of the present invention, the filtering step of filtering to remove noise from the volumetric pulse wave; A derivative step of differentiating the output signal of the filtering step; A peak detection step of detecting a first peak and a second peak from the output signal of the derivative step; A zero point detection step of detecting a point at which the output signal of the differential step passes zero point; A parameter detecting step of calculating at least one parameter from the output signal of the differential step, the output signal of the zero point detection step and the output signal of the peak detection step; And a blood pressure calculation step of calculating blood pressure from the output signal of the parameter detection step.
이하 본 발명의 일 실시예에 의한 말초혈관 혈류 측정을 이용한 혈압 측정시스템의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the blood pressure measurement system using the peripheral blood flow measurement according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 말초혈관 혈류 측정을 이용한 혈압 측정시스템을 설명하기위한 개략도로서, 도 2의 혈압측정 시스템은 신호 검출부(100), 신호 전처리부(200), 신호 변환·전송부(300), 연산처리부(400), 표시부(500), 저장부(600)을 구비한다.FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a blood pressure measuring system using peripheral blood flow measurement according to an embodiment of the present invention, wherein the blood pressure measuring system of FIG. 2 includes a
신호 검출부(100)는 광검출소자(photodetector)가 들어온 빛의 양을 감지하며 이를 전류로 변환하여 출력하기위한 것으로, 신호검출부(100)는 광센서(110), 광센서구동부(120)으로 이루어지며, 광센서(110)의 광 검출 소자에서는 들어온 빛의 양을 감지한 후 이를 전류로 변환하여 출력하는데, 전류의 흐르는 방향이 서로 반대인 두 개의 출력(+, -)신호를 내보낸다.The
신호전처리부(200)은 신호검출부(100)의 출력신호를 증폭하고 잡음을 제거하 기위한 것으로, 전류-전압 변환기(210), 증폭부(220), 필터부(230)를 구비한다. 전류-전압 변환기(210)는 신호검출부(100)의 출력신호를 전압신호로 변환한다. 증폭부(220)는 전류-전압 변환기(210)의 출력신호를 소정의 이득으로 증폭하기 위한 것으로, 이득이 100인 차동증폭기로 구성할 수 있다.The
필터부(230)는 증폭부(220)의 출력신호로부터 잡음을 제거하기위한 것으로 소정의 주파수 대역만을 통과하게 한다. 용적 맥파는 주로 낮은 주파수 대역의 성분이지만 개인에 따라서, 혹은 맥박수에 따라 용적 맥파의 기시점 부분에서 상대적으로 높은 주파수 성분이 발생할 수 있으므로, 상기 소정의 주파수 대역을 0.05Hz에서 부터 20Hz까지의 주파수 대역으로 할 수 있다. 특히, 필터부(230)는 0.05Hz이하의 신호를 차단하는 2차 고역통과 필터를 거친 후 5배 증폭하고 그다음 20Hz이상의 신호를 차단하는 2차 저역통과 필터를 통과하도록 구성할 수 있다.The
신호변환·전송부(300)는 신호 전처리부(200)의 출력신호를 디지탈신호로 변환하여 연산처리부(400), 표시부(500), 저장부(600)로 신호를 전송하기위한 것으로, A/D변환기(310), 신호전송부(320)를 구비한다. The signal conversion /
A/D변환기(310)는 신호 전처리부(200)의 출력신호를 디지탈신호로 변환한다. 신호전송부(320)는 A/D변환기(310)의 출력신호를 연산처리부(400), 표시부(500), 저장부(600)로 전송한다. 신호전송부(320)는 범용 비동기화 송수신(Universal Asynchronous Receiver Transmitter(UART))포트를 구비한다.The A /
신호변환·전송부(300)는 마이크로 콘트롤러로 구성할 수 있으며, 상기 마이크로콘트롤러를 통하여 A/D 변환과 RS-232통신을 가능하게 할 수 있다.The signal converter /
연산처리부(400)는 신호 변환·전송부(300)의 출력신호를 수신하여 용적맥파에서의 소정의 파라메타를 산출한다. 연산처리부(400)은 디지털 필터부(410), 미분부(430), 피크 검출부(440), 0점 검출부(450), 파라메타 검출부(470), 혈압계산부(480)를 구비한다.The
디지털 필터부(410)는 신호 변환·전송부(300)의 출력신호를 수신하여 다시 잡음을 제거한다. 이는 하드웨어에 의해 완전히 제거되지 않은 잡음을 제거하기 위해 디지털 필터 함수를 사용하는 것으로, 20Hz 이상의 신호를 차단하는 5차 저역 통과 필터와 60Hz 잡음을 차단하는 5차 대역 차단 필터를 사용할 수 있다.The
미분부(430)는 디지털 필터부(410)의 출력 신호를 수신하여 1차 미분한다. 일반적으로 용적 맥파가 기선이 안정되지 않고 파형의 기복이 상대적으로 적어서 신호를 분석하기 어렵기 때문에, 본 발명에서는 용적 맥파 신호를 1차 미분하는 미분부(430)를 사용한다. 용적 맥파 신호를 1차 미분하여 얻어진 신호를 속도 맥파라 한다. 미분부(430)는 최소 제곱 다항식(Least-squares polynomial) 방식(L = 5)의 미분 필터를 사용할 수 있다. The
피크 검출부(440)은 미분부(430)의 출력신호로부터 제1 피크(peak)와 제 2피크를 검출한다. 제1 피크는 미분부의 출력신호에서 소정 문턱치 값을 초과하는 영역에 존재하는 피크를 말하며, 제2 피크는 제1 피크후 검출되며 제 1피크 다음으로 크기가 큰 피크를 말한다.The
0점 검출부(450)는 미분부(430)의 출력신호가 0점을 지나는 지점을 검출한다.The zero
파라메타 검출부(470)는 미분부(430)의 출력신호, 0점 검출부(450)의 출력신호, 피크 검출부(440)의 출력신호를 이용하여 파라메타들을 계산하는 제1 내지 제6 파라메타 검출부를 구비한다. 파라메타 검출부(470)는 용적맥파의 기시점(S), 충격파의 최고점(P), 조랑파(T), 절흔 (C), 반사파의 최고점(D)을 검출하고(도 1d), 본 발명에서 사용되는 파라메타인, 용적맥파의 기시점(S)으로부터 반사파의 최고점(D)까지의 시간간격인 제1 파라메타, 기시점(S)으로부터 충격파의 최고점(P)까지의 시간간격인 제2 파라메타, 용적맥파의 기시점과 충격파의 최고점을 있는 직선의 기울기(SP slop)인 제3 파라메타, 반사파의 최고점과 다음 용적맥파의 기시점을 있는 직선의 기울기(DS slop)인 제4 파라메타, 충격파의 크기를 반사파의 크기로 나눈 반사파지수(Reflection Index, RI)인 제5 파라메타, 충격파와 반사파 사이의 거리를 기시점간의 간격으로 나누어 한 용적 맥파의 폭에서 차지하는 비율(PD/SS ratio)인 제6파라메타 등을 구한다. 경우에 따라서는 소정 갯수의 비트(beat)에서 각각의 소정의 파라메타를 계산한 후, 그 평균값을 취하여 사용할 수도 있다. 이와 같이, 제1 내지 제6 파라메타 검출수단에서 제1 내지 제6 파라메타를 구하여진 결과는 혈압계산부(480)으로 출력한다.The
혈압계산부(480)는 상기 파라메타들과 회귀방정식에 따라 이완기 혈압 및 수축기 혈압을 구한다. 상기 회귀방정식은 초기설정단계에서 구해진다.The
표시부(500)은 신호변환부(300) 및 연산처리부(400)의 출력신호를 표시한다. 표시부(500)에서 표시한 데이터의 일예는 도 3과 같다. 도 3은 도 2의 혈압 측정시스템을 이용하여 실제로 용적맥파를 검출한 일예로서, 도 3은 신호변환부(300)으로 부터 수신된 데이터인 원 신호를 그래프로 실시간 디스플레이를 하며, 이 원신호를 미분한 신호도 디스플레이 하고 있다. 이로써 측정된 데이터의 상태를 점검할 수 있도록 하였으며, 동시에 측정된 수축기 혈압 값과 이완기 혈압 값, 측정대상의 이름, 나이 등의 데이터를 입력받아 디스플레이하며, 이때 이 데이터들은 텍스트 형식의 파일로 저장부(600)에 저장된다. The
저장부(600)는 신호변환부(300) 및 연산처리부(400)의 출력신호를 저장한다. 신호변환부(300)으로부터 수신된 데이터인 원 신호를 저장하며, 동시에 측정된 수축기 혈압 값과 이완기 혈압 값, 측정대상의 이름, 나이 등을 입력받아 텍스트 형식의 파일로 저장한다.The
다음은 파라메타 검출수단에서 파라메타를 검출하는 방법을 좀더 자세히 설명하기위해, 용적맥파의 기시점(S)으로부터 반사파의 최고점(D)까지의 시간간격인제1 파라메타의 검출 방법을 예로써 설명한다.The following describes, as an example, a method for detecting the first parameter, which is a time interval from the starting point S of the volume pulse wave to the highest point D of the reflected wave, in order to explain in detail the method of detecting the parameter in the parameter detecting means.
피크 검출부(440)에서 검출된 제1피크의 좌우로 0점을 지나는 두 지점을 검출하고 이 두 지점중 시간적으로 앞선 지점이 용적 맥파의 기시점이 되며, 뒤따르는 지점이 충격파의 최고점이 된다. 다음은 반사파의 최고점을 검출해야 하는데, 용적 맥파에서 반사파의 형태가 개인에 따라 다르기 때문에, 용적 맥파에서 반사파 지점을 찾기 위해서는 두 가지 경우를 고려해야 한다. 이에 대해서는 도 4를 참조해서 설명한다. 도 4는 용적 맥파에서 반사파 지점을 찾기 위해서는 두 가지 경우를 용적맥파와 그 용적맥파를 1차미분한 속도맥파로 나타낸다. 그 첫번째가 조랑파와 절흔 지점을 지나 증가하였다가 최고점을 이루고 감소하는 반사파이고(도 4의 a), 두번째가 증가하지 않고 완만한 굴곡만을 이루는 반사파이다(도 4의 b). 상기 첫번째의 경우는 도 4의 a)와 같이 속도 맥파의 두 번째 피크가 0보다 큰 값으로 증가한 후 다시 0보다 작은 값으로 감소하는 경우로서, 본 발명에서는 두 번째 피크가 최고점을 지난 후 0점을 지나는 지점을 반사파의 최고점으로 검출한다. 상기 두번째의 경우는, 도 4의 b)와 같이 완만한 경사로 반사파가 나타나는 경우로서, 속도 맥파의 두 번째 피크는 0을 초과하지 않는다. 이 경우에는 속도 맥파의 두 번째 피크가 최고 값을 가지는 지점을 용적 맥파의 반사파의 최고점으로 검출한다. 이렇게 하여 구해진 용적 맥파의 기시점과 반사파의 최고점 사이의 시간차이를 구하여 반사파 도달시간을 계산한다. 경우에 따라서는 도 5과 같이 소정 비트에서 각각의 반사파 도달 시간을 계산한 후, 그 평균값을 취하여 사용할 수도 있다. The
이렇게하여, 본 발명에 의한 용적 맥파의 각 지점을 검출한 예가 도6이다. 도 6는 선택된 구간에서 검출된 다섯 비트에서, 용적맥파의 기시점, 충격파의 최고점, 반사파의 최고점을 각각 검출하여 그 지점을 디스플레이 하도록 한 것이다.Thus, Fig. 6 shows an example of detecting each point of the volume pulse wave according to the present invention. FIG. 6 detects the starting point of the volume pulse wave, the highest point of the shock wave, and the highest point of the reflected wave in each of the five bits detected in the selected section and displays the point.
다음은, 본 발명의 초기 설정에 대해서 설명한다. 혈압계산부(480)는 파라메타를 회귀방정식에 대입하여 이완기 혈압 및 수축기 혈압을 구하는데, 회귀방정식은 각 사용자별로 본 발명의 혈압측정장치의 초기 설정단계에서 결정된다. 본 도면에는 특별히 도시하지 않았지만, 본 발명은 초기 설정부를 구비하여 초기설정을 행하는데, 초기설정단계에서는 측정 대상의 혈압과 파라메타들을 동시에 측정하며, 이러한 측정을 수 차례 반복하여, 다양한 범위의 혈압과 파라메타의 데이터를 획득하고, 이 데이터를 회귀 분석을 통해 혈압과 파라메타의 회귀 방정식을 구한다. 예 를 들어 반사파 도달시간만을 파라메타로 한 경우, 초기설정 단계에서 측정 대상의 혈압과 반사파 도달시간을 동시에 측정하며, 이러한 측정을 수 차례 반복하여 측정하고, 이렇게하여 얻어진 혈압과 그에 해당하는 반사파 도달 시간의 데이터를 회귀 분석을 통해 혈압과 반사파 도달 시간의 회귀 방정식을 구한다. 본 발명에서 반사파 도달 시간 만을 파라메타로 했을 경우, 수축기혈압의 회귀방정식 일예는 수학식 3과 같다.Next, the initial setting of this invention is demonstrated. The
단, ΔTDVP는 반사파 도달시간이며, A, B는 초기 설정단계에서 결정된다. 대부분의 측정자에서 A는 150에서 400사이의 양의 정수이며, B는 0.1에서 0.5사이의 양의 정수이었다.However, ΔT DVP is the reflected wave arrival time, and A and B are determined at the initial setting stage. For most measurers, A was a positive integer between 150 and 400, and B was a positive integer between 0.1 and 0.5.
본 발명에서 반사파 도달 시간 만을 파라메타로 했을 경우, 이완기혈압의 회귀방정식 일예는 수학식 4와 같다.In the present invention, when only the reflection wave arrival time is a parameter, an example of a regression equation of diastolic blood pressure is shown in Equation 4.
단, ΔTDVP는 반사파 도달시간이며, C, D는 초기 설정단계에서 결정된다. 대부분의 측정자에서 C는 80에서 200사이의 양의 정수이며, D는 0.01에서 0.3사이의 양의 정수이다.However, ΔT DVP is the reflected wave arrival time, and C and D are determined at the initial setting stage. For most measurers, C is a positive integer between 80 and 200, and D is a positive integer between 0.01 and 0.3.
이와같이, 본 발명은 말초혈관 혈류측정을 이용해 혈압을 측정하기위한 새로 운 파라메타들을 제공하고, 상기 파라메타들을 이용하여 말초혈관 혈류측정만을 이용한 혈압측정 시스템을 제공한다. 또한 본 발명은 불편하고 복잡한 종래의 혈압 측정시스템의 단점을 해소한 말초혈관 혈류측정 만을 이용하여 혈압을 측정하는 방법 및 그 장치를 제공한다.As such, the present invention provides new parameters for measuring blood pressure using peripheral blood flow measurement, and provides a blood pressure measurement system using only peripheral blood flow measurement using the parameters. In addition, the present invention provides a method and apparatus for measuring blood pressure using only peripheral blood flow measurement, which solves the disadvantages of the conventional and inconvenient blood pressure measuring system.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 종래의 혈압 측정시스템의 단점을 해소한 말초혈관 혈류측정를 이용한 혈압측정 방법 및 그 장치를 제공하며, 본 발명은 말초혈관 혈류측정을 이용해 혈압을 측정하기위한 새로운 파라메타를 제공하며, 본 발명은 말초혈관 혈류측정만을 이용한 혈압측정 시스템을 제공한다.As described above, the present invention provides a blood pressure measurement method and apparatus using peripheral blood vessel measurement to solve the disadvantages of the conventional blood pressure measurement system, the present invention is a new parameter for measuring blood pressure using peripheral blood vessel measurement Provided, the present invention provides a blood pressure measurement system using only peripheral blood flow measurement.
본 발명에 따른 말초혈관 혈류측정만을 이용한 혈압 측정장치 및 방법은 용적맥파의 반사파 도달 시간과 혈압이 상관성을 갖는다는 점에 착안하여 제안된 새로운 방법으로, 커프를 사용하는 오실로메트릭 측정법에 비해, 불편함이 적고 간편하고 측정이 용이다는 장점이 있다. 또한 본 발명의 혈압측정장치 및 방법은 맥파 전달 시간을 이용한 혈압측정방법과 마찬가지로 비관혈적인 무구속 측정 방법이며, 말초혈관 혈류 측정만을 이용하여 측정이 가능하기 때문에, 심전도와 용적 맥파를 이용하는 맥파 전달 시간의 측정에 비해 단순하고 간편하다.An apparatus and method for measuring blood pressure using only peripheral blood flow measurement according to the present invention is a novel method proposed in consideration of the correlation between the arrival time of a volume pulse wave and the blood pressure, which is inconvenient compared to an oscillometric measurement method using a cuff. It has the advantage of being small, simple and easy to measure. In addition, the blood pressure measuring apparatus and method of the present invention is a non-invasive non-constrained measuring method similar to the blood pressure measuring method using the pulse wave delivery time, and because it is possible to measure only by peripheral blood flow measurement, pulse wave delivery using an electrocardiogram and volumetric pulse wave is performed. Simple and simple compared to the measurement of time.
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