KR102373864B1 - Apparatus and method for continuously measuring blood pressure over a long period of time without cuff - Google Patents
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Abstract
본 발명의 혈압 측정 장치는 누운 자세인 사용자의 심박수(HR)를 측정하는 심박수 측정장치; 사용자의 간헐적 움직임 및 그로 인한 센서의 부착 상태 변화에 상대적으로 둔감하도록 설계된 생체임피던스(electrical bio-impedance) 또는 초음파(ultrasound) 용적맥파 센서를 사용하여 누운 자세인 사용자의, 미리 지정된, 복수의 신체 부위의 동맥에서 동시 측정 및 시간 동기화 된 맥파를 획득하는 맥파 측정장치; 상기 맥파 측정장치에서 측정된 맥파 및 상기 심박수 측정장치에서 측정된 심박수(HR)에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)을 추정하는 상완동맥 이완기 혈압 추정부; 및 상기 맥파 측정장치에서 측정된 맥파 및 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정부에서 추정된 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 수축기 혈압(SBPup)을 추정하는 상완동맥 수축기 혈압 추정부를 포함하고, 사용자의 신체 부위에 따른 혈관특성 및 혈압레벨의 차이를 고려하여 누운 자세인 사용자의 혈압을 추정 및 결정함으로써, 압박대 없이 비침습적 혈압 측정을 장시간 동안 연속적으로 수행 가능하다.A blood pressure measuring device of the present invention includes: a heart rate measuring device for measuring a heart rate (HR) of a user in a supine position; Pre-specified, multiple body parts of a user in a supine position using an electrical bio-impedance or ultrasound volume pulse wave sensor designed to be relatively insensitive to the user's intermittent movement and resulting changes in the attachment state of the sensor a pulse wave measuring device that acquires simultaneous measurement and time-synchronized pulse waves in the arteries of a brachial artery diastolic blood pressure estimator for estimating the diastolic blood pressure (DBP up ) in the brachial artery of the user in the supine position based on the pulse wave measured by the pulse wave measuring device and the heart rate (HR) measured by the heart rate measuring device; and the systolic blood pressure (SBP up ) in the brachial artery of the user in the supine position based on the pulse wave measured by the pulse wave measuring device and the diastolic blood pressure (DBP up ) in the brachial artery estimated by the brachial artery diastolic blood pressure estimator. It includes an estimating brachial systolic blood pressure estimator, and by estimating and determining the user's blood pressure in a supine position in consideration of the difference in blood vessel characteristics and blood pressure level according to the user's body parts, non-invasive blood pressure measurement is continuously performed for a long time without a cuff. can be performed with
Description
본 발명은 혈압 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 누운 자세인 사용자로부터 압박대 없이 비침습적 상완동맥 혈압 측정을 장시간 동안 연속적으로 수행 가능하게 하는 혈압 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a blood pressure measuring device and method, and more particularly, to a blood pressure measuring device and method that enables non-invasive brachial artery blood pressure measurement continuously for a long time without a compression band from a user in a supine position. .
고령화로 인한 고혈압 환자의 지속적 증가로 인해, 국내의 고혈압 유병자는 2017년 기준, 1,100만 명을 넘어선 상황이며, 병원에서 혈압을 측정할 경우에는 정상 혈압이지만 집에서 혈압을 측정 할 경우에는 고혈압으로 측정되는, 가면 고혈압의 국내 유병률은 약 10%로 추측되고 있다.Due to the continuous increase in the number of hypertensive patients due to the aging population, the number of people suffering from hypertension in Korea has exceeded 11 million as of 2017. The prevalence of masked hypertension in Korea is estimated to be about 10%.
따라서 정확한 고혈압의 진단 및 관리/치료 방침의 결정을 위해 현재 병원에서는 고혈압을 처음으로 진단하기 위한 환자, 혈압이 잘 조절되지 않는 고혈압 환자, 야간 고혈압이 의심되는 환자 등에 대하여 사용자의 24시간 동안의 혈압 패턴을 모니터링하고 있으며, 이를 위해 24시간 활동 혈압 측정(ambulatory blood pressure monitoring, ABPM) 방법을 사용하고 있다.Therefore, in order to accurately diagnose high blood pressure and determine management/treatment policy, hospitals currently provide the user's blood pressure for 24 hours for patients who are diagnosed with hypertension for the first time, hypertensive patients whose blood pressure is not well controlled, and patients with suspected nocturnal hypertension. The pattern is being monitored, and for this purpose, a 24-hour ambulatory blood pressure monitoring (ABPM) method is used.
이러한 24시간 활동 혈압 측정(ABPM) 방법은 압박대(cuff)를 조여 사용자의 상완동맥의 혈압을 간헐적으로 측정하되, 낮에는 15분~20분 간격, 밤에는 30분~60분의 시간 간격마다 주기적으로 사용자의 비침습적 상완 혈압을 측정한다. In this 24-hour active blood pressure measurement (ABPM) method, the user's brachial artery blood pressure is intermittently measured by tightening the cuff, but every 15 to 20 minutes during the day and every 30 to 60 minutes at night. Periodically measure the user's non-invasive brachial blood pressure.
그런데, 이러한 종래의 ABPM 방식은 압박대를 이용함으로써, 누운 자세의 사용자(예컨대, 수면 중인 사용자)로부터 야간 혈압을 측정하는 경우, 다음과 같은 문제가 있었다.However, the conventional ABPM method has the following problem when measuring nighttime blood pressure from a user in a supine position (eg, a sleeping user) by using a compression band.
1) 반복적으로 압박대를 수축시키는 과정에서 발생하는 압박감/압통 및 소음/진동에 의한 수면 방해 1) Sleep disturbance due to pressure/tenderness and noise/vibration generated during the process of repeatedly contracting the compression band
2) 수면 방해에 의한 야간 혈압의 왜곡된 측정2) Distorted measurement of nocturnal blood pressure due to sleep disturbance
3) 30분-60분 간격의 간헐적인 야간 혈압 측정에 의한 급격한 혈압 변화의 감시 불가능3) Impossible to monitor sudden blood pressure change by intermittent night blood pressure measurement every 30-60 minutes
4) 반복적인 압박대의 압박에 의한 점상/반상 출혈(피멍)의 발생4) Occurrence of petechiae/ecchymosis (bruising) due to repeated compression of the cuff
이로 인해 종래의 ABPM 방식은 정확한 야간 혈압 모니터링을 통한 고혈압의 진단 및 관리/치료 방침의 결정이 어려울 뿐만 아니라 사용자의 편의성 또한 만족시키기 어려운 문제가 있었다.For this reason, the conventional ABPM method has a problem in that it is difficult to diagnose and manage/treat hypertension through accurate nighttime blood pressure monitoring, and it is difficult to satisfy user convenience as well.
따라서 이러한 문제점을 개선하기 위해, 압박대 없이(cuff-less) 비침습적 상완혈압을 장시간 동안, 연속적으로 추정하기 위한 방법들이 개발되어 오고 있다.Therefore, in order to improve this problem, methods for estimating non-invasive brachial blood pressure continuously for a long time without a cuff (cuff-less) have been developed.
이러한 종래의 방법들은 크게, 맥파전달시간(pulse transit time, PTT) 또는 맥파전달속도(pulse wave velocity, PWV)를 기반으로 한 방법(방법 1), 맥파분석(pulse wave analysis, PWA)을 기반으로 한 방법(방법 2), 맥파분해(pulse wave decomposition, PWD)를 기반으로 한 방법(방법 3)으로 분류될 수 있으며, 각각 장/단점들을 가지고 있다. These conventional methods are largely based on a method based on pulse transit time (PTT) or pulse wave velocity (PWV) (Method 1), and pulse wave analysis (PWA). It can be classified into one method (Method 2) and a method based on pulse wave decomposition (PWD) (Method 3), and each has advantages/disadvantages.
따라서 기존의, 압박대 없이 비침습적 상완 혈압을 측정하기 위한 대부분의 특허들은 상기의 PWA, PWD, PTT(또는 PWV) 기반의 혈압 추정 방법 중, 하나 또는 둘 이상의 방법을 사용하며, 추가적으로 각각의 기존 특허가 제안하는 고유한 방법을 통해 압박대 없이 비침습적 상완 동맥의 혈압을 측정하는 것을 목표로 한다.Therefore, most of the existing patents for measuring non-invasive brachial blood pressure without a cuff use one or more of the PWA, PWD, and PTT (or PWV)-based blood pressure estimation methods, and additionally each existing The unique method proposed by the patent aims to measure blood pressure in the brachial artery non-invasively without a cuff.
예를 들어, 대한민국 특허공개번호 10-2017-0073051(제1 특허)는 PTT 또는 PWA를 이용하여 압박대 없이 혈압을 산출하는 방법 및 장치를 개시하고, 대한민국 특허공개번호 10-2016-0146394(제2 특허) 및 대한민국 특허공개번호 10-2020- 0054719(제3 특허)는 PTT 또는 PWV를 이용하여 압박대 없이 혈압을 추정하는 방법 및 장치를 개시하고 있다.For example, Korean Patent Publication No. 10-2017-0073051 (first patent) discloses a method and apparatus for calculating blood pressure without a cuff using PTT or PWA, and Korean Patent Publication No. 10-2016-0146394 (No. 2) and Korean Patent Publication No. 10-2020-0054719 (3rd patent) disclose a method and apparatus for estimating blood pressure without a cuff using PTT or PWV.
그런데, 상기 제1 특허의 경우, 1) 사용자의 신체에서 맥파정보(동맥계의 서로 다른 두 지점에서 측정한 PTT 또는 PWA를 위한 맥파 파형)를 측정하고, 2) 사용자의 신체정보(사용자의 성별, 나이, 키, 몸무게, BMI, 자세, 맥파 정보 등)에 기초하여 추정된 사용자의 기본 혈압(수축기 혈압 또는 이완기 혈압)을 획득하며, 3) 학습된 추정기를 사용하여 상기의 맥파정보로부터 혈압 보정치를 결정 한 후, 4) 최종적으로 상기의 기본혈압에 상기의 혈압 보정치를 적용하여 최종 혈압을 산출하는 기술로서, 상기의 혈압 보정치를 획득하는데 있어, 1) 사용자의 자세를 추정하고, 2) 팔을 머리 위로 들어 올리거나 내리는 등의 복수의 위치(자세)상태에서 상기의 맥파정보를 측정함과 동시에 상기의 복수의 위치(자세)상태에 대응하는 기준 혈압 보정치를 위치(자세)에 대응되는 정수압을 통해 산출한 후, 3) 상기의 복수의 위치(자세)에서 측정된 맥파정보와 혈압 보정치들에 기초하여 상기의 맥파 정보로부터 상기 혈압 보정치를 추정하는 회귀 방정식의 (적어도 하나의) 파라미터를 결정함으로써 혈압 보정치를 산출하는 특징을 지닌다. 하지만 상기 제1 특허는 정수압 변화를 발생시키기 위한 자세 변화 방법을 수행할 때, 팔을 머리 위로 들어 올리거나 내리는(arm up/down) 자세 변화 방법을 사용하는데, 이와 같이, 팔을 머리 위로 들어 올리거나 내리는 경우, 대동맥궁-상완 동맥 구간의 혈관에 축방향 응력(axial stress), 혈관 비틀림 및 구부러짐이 발생하면서 맥파정보가 왜곡되며, 따라서 정확한 맥파정보-정수압 (변화)관계를 얻을 수 없다는 문제점이 존재한다.However, in the case of the first patent, 1) pulse wave information (pulse wave waveform for PTT or PWA measured at two different points in the arterial system) is measured in the user's body, and 2) user's body information (user's gender) is measured. , age, height, weight, BMI, posture, pulse wave information, etc.) to obtain the user's estimated basic blood pressure (systolic blood pressure or diastolic blood pressure), and 3) a blood pressure correction value from the pulse wave information using the learned estimator. After determining , 4) finally applying the blood pressure correction value to the basic blood pressure to calculate the final blood pressure. In obtaining the blood pressure correction value, 1) estimating the user's posture, 2) arm At the same time measuring the pulse wave information in a plurality of position (posture) states such as lifting or lowering the 3) Determine (at least one) parameter of a regression equation for estimating the blood pressure correction value from the pulse wave information based on the pulse wave information measured at the plurality of positions (postures) and the blood pressure correction values By doing so, the blood pressure correction value is calculated. However, the first patent uses a posture change method of raising or lowering an arm above the head when performing a posture change method for generating a change in hydrostatic pressure. In the case of lowering or lowering, the pulse wave information is distorted as axial stress, vessel torsion, and bending occur in the blood vessels in the aortic arch-brachial artery section. exist.
또한, 상기 제2 및 제3 특허는, 동맥계의 서로 다른 두 지점에서의 맥파 측정(또는 맥파 및 심탄도 측정)을 통해 PTT 또는 PWV를 산출하고, 그 PTT 또는 PWV를 이용하여 압박대 없이 혈압을 추정하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 상기 제2 및 제3 특허는 동맥계 두 지점에서 PTT(또는 PWV)를 산출하기 위한 맥파측정 시, 광용적맥파 센서를 공통적으로 사용하는데, 상기 광용적맥파 센서는 측정부위와 센서 사이의 광학적 인터페이스(interface)의 변화에 매우 민감한 단점을 지니며, 이에 따라 맥파를 측정하는 도중 사용자가 신체를 조금이라도 움직이는 경우, 상기 광용적맥파 센서와 측정 부위 사이의 광학적 인터페이스가 비가역적으로 변화하면서 맥파 측정 자체가 되지 않거나, 동맥 맥파가 아닌, 모세혈관 맥파가 측정되는 등 측정 안정성(measurement stability)이 떨어져, 장시간 동안 신뢰성 있는 맥파의 측정이 어렵다는 문제점이 있다. In addition, in the second and third patents, PTT or PWV is calculated through pulse wave measurement (or pulse wave and ballistic measurement) at two different points in the arterial system, and the PTT or PWV is used to calculate blood pressure without a cuff. It relates to a method and apparatus for estimating , and the second and third patents commonly use a photoplethysmography sensor when measuring a pulse wave to calculate PTT (or PWV) at two points in the arterial system. The sensor has a disadvantage in that it is very sensitive to changes in the optical interface between the measuring part and the sensor. Accordingly, if the user moves the body even a little while measuring the pulse wave, the optical volume between the photoplethysmography sensor and the measuring part As the interface changes irreversibly, the measurement stability is poor, such as not measuring the pulse wave itself or measuring the capillary pulse wave instead of the arterial pulse wave, making it difficult to reliably measure the pulse wave for a long time.
한편, 상기 제2 특허는, 교감신경계 활성에 따른 혈관의 수축/이완 작용에 의해서 혈압-PTT(또는 PWV)의 관계가 심하게 변화하는 말초혈관(예컨대, 손목에 위치한 요골동맥)에서 측정한(local) PTT(또는 PWV)에 기반하여 이완기 혈압 및 수축기 혈압을 추정하므로, 정확성이 떨어짐과 동시에 잦은 보정이 필요한 문제점이 더 있다. Meanwhile, in the second patent, the blood pressure-PTT (or PWV) relationship is significantly changed by the constriction/relaxation action of blood vessels according to the activity of the sympathetic nervous system. ) Since the diastolic blood pressure and the systolic blood pressure are estimated based on the PTT (or PWV), there is a further problem that the accuracy is lowered and frequent correction is required.
따라서 본 발명은 압박대 없이 비침습적 혈압 측정을 장시간 동안 연속적으로 수행 가능하게 함으로써 사용자의 수면을 방해하지 않아 야간에도 정확한 혈압을 측정할 수 있는 혈압측정 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a blood pressure measuring device and method capable of accurately measuring blood pressure even at night without disturbing a user's sleep by enabling non-invasive blood pressure measurement to be continuously performed for a long time without a cuff.
또한, 본 발명은 장시간 동안의 반복적인 압박에 의한 불편감 및 점상/반상 출혈이 없어서 사용자의 편의성 및 만족도를 높일 수 있는 혈압측정 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide a blood pressure measuring device and method capable of increasing user convenience and satisfaction because there is no discomfort and petechiae/ecchymosis due to repeated compression for a long time.
또한, 본 발명은 누운 자세인 사용자의 서로 다른 신체 부위의 동맥에서 동시에 맥파를 측정하여 얻은 PTT(또는 PWV)를 사용하여 혈압을 추정하기 위해, 혈압-PTT(또는 PWV) 관계식을 초기화하는 과정에서 혈관 특성에 해당하는 혈압-PTT(또는 PWV) 관계식을 변화시키지 않는 자세 변화 방법을 사용함으로써, 정확한 혈압-PTT(또는 PWV) 관계식을 얻을 수 있고, 이로 인해, 혈압 측정 결과의 정확도 및 신뢰도를 향상시키는 혈압측정 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.In addition, in the process of initializing the blood pressure-PTT (or PWV) relational expression in order to estimate blood pressure using PTT (or PWV) obtained by simultaneously measuring pulse waves in the arteries of different body parts of a user in a supine position, By using the posture change method that does not change the blood pressure-PTT (or PWV) relational expression corresponding to the blood vessel characteristics, an accurate blood pressure-PTT (or PWV) relation can be obtained, thereby improving the accuracy and reliability of the blood pressure measurement result An object of the present invention is to provide a blood pressure measuring device and a method therefor.
또한, 본 발명은 광 용적맥파와 비교하여 사용자의 간헐적인 움직임 및 그로 인한 센서의 부착 상태 변화에 상대적으로 둔감하도록 설계된, 생체 임피던스 또는 초음파 용적맥파 센서를 사용함으로써, 측정 안정성을 향상시키고 장시간 동안 신뢰성 있는 맥파의 측정이 가능한 혈압측정 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention improves measurement stability and reliability for a long time by using a bioimpedance or ultrasonic plethysmography sensor, which is designed to be relatively insensitive to the user's intermittent movement and the resulting change in the attachment state of the sensor compared to the photoplethysmography wave. An object of the present invention is to provide a blood pressure measuring device capable of measuring a pulse wave and a method therefor.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 혈압 측정 장치는 누운 자세인 사용자의, 미리 지정된, 복수의 신체 부위의 동맥으로부터 맥파를 측정하는 맥파 측정장치; 상기 누운 자세인 사용자의 심박수(HR) 및 상기 맥파 측정장치에서 측정된 맥파에 기초하여 상기 누운자세인 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)을 추정하는 상완동맥 이완기 혈압추정부; 및 상기 맥파 측정장치에서 측정된 맥파 및 상기 상완동맥 이완기 혈압추정부에서 추정된 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 수축기 혈압(SBPup)을 추정하는 상완동맥 수축기 혈압 추정부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a blood pressure measuring device provided by the present invention includes: a pulse wave measuring device for measuring a pulse wave from an artery of a predetermined, plurality of body parts of a user in a supine position; a brachial artery diastolic blood pressure estimator for estimating the diastolic blood pressure (DBP up ) in the brachial artery of the user in the supine position based on the heart rate (HR) of the user in the supine position and the pulse wave measured by the pulse wave measuring device; and systolic blood pressure (SBP up ) in the brachial artery of the user in the supine position based on the pulse wave measured by the pulse wave measuring device and the diastolic blood pressure (DBP up ) in the brachial artery estimated by the brachial diastolic blood pressure estimator. It is characterized in that it comprises a brachial artery systolic blood pressure estimator to estimate.
바람직하게, 상기 맥파 측정장치는 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 측정하기 위한 제1 및 제2 신체부위와, 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 측정하기 위한 제3 및 제4 신체부위 각각에 부착되어, 해당 부위의 동맥 맥파를 측정하는 생체임피던스(electrical bio-impedance) 또는 초음파(ultrasound) 용적맥파(arterial volume pulse wave) 센서일 수 있다. Preferably, the pulse wave measuring device includes first and second body parts for measuring the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ) of the user in the supine position, and the brachial artery pulse wave transmission velocity of the user in the supine position ( PWV ff,up ) attached to each of the third and fourth body parts for measuring an electrical bio-impedance or ultrasound (ultrasound) volume pulse wave that measures an arterial pulse wave of the corresponding part It may be a sensor.
바람직하게, 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정부는 상기 맥파 측정장치에 의해 상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파를 수신하는 수신부; 상기 수신부로부터 상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파를 전달받아 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c) 및 심박수(HR)를 산출하는 산출부; 상기 누운 자세에서의 중심동맥의 이완기 혈압(DBPc)을 결정하기 위한 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 초기화, 보정, 그리고 저장 및 관리하는 모델 관리부; 상기 중심동맥의 혈관특성의 변화를 검사하는 검사부; 상기 수신된 맥파, 심박수(HR), 그리고 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정하고, 상기 검사부의 검사결과에 의거하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 결정하는 중심동맥 이완기 혈압 결정부; 상기 중심동맥의 이완기 혈압(DBPc)에 기초하여, 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정하는 상완동맥 이완기 혈압 결정부; 및 미리 설정된 제어 알고리즘에 의거하여 상기 수신부, 산출부, 모델 관리부, 검사부, 중심동맥 이완기 혈압 결정부, 상완동맥 이완기 혈압 결정부 각각의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. Preferably, the brachial artery diastolic blood pressure estimator includes: a receiver configured to receive the pulse waves measured in the first and second body parts by the pulse wave measuring device; a calculation unit for receiving the pulse waves measured from the first and second body parts from the receiving unit and calculating a central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ) and a heart rate (HR) of the user in the supine position; a model manager for initializing, correcting, storing and managing a central artery diastolic blood pressure determination model for determining a central artery diastolic blood pressure (DBP c ) in the supine position; an inspection unit for examining a change in vascular characteristics of the central artery; The central artery diastolic blood pressure (DBP c ) of the user in the supine position is estimated based on the received pulse wave, the heart rate (HR), and the central artery diastolic blood pressure determination model, and the supine position is based on the test result of the examination unit. a central arterial diastolic blood pressure determining unit for determining a user's central artery diastolic blood pressure (DBP c ); a brachial artery diastolic blood pressure determination unit for determining the brachial artery diastolic blood pressure (DBP up ) of the user in the supine position based on the central artery diastolic blood pressure (DBP c ); and a controller for controlling operations of the receiver, the calculator, the model manager, the tester, the central artery diastolic blood pressure determiner, and the brachial diastolic blood pressure determiner based on a preset control algorithm.
바람직하게, 상기 혈압 측정 장치는 누운 자세인 사용자의 심박수(HR)를 측정하는 심박수 측정장치를 더 포함하고, 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정부는 상기 맥파 측정장치에 의해 상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파 및 상기 심박수 측정장치에 의해 측정된 심박수(HR)를 수신하는 수신부; 상기 수신부로부터 상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파를 전달받아 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 산출하는 산출부; 상기 누운 자세에서의 중심동맥의 이완기 혈압(DBPc)을 결정하기 위한 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 초기화, 보정, 그리고 저장 및 관리하는 모델 관리부; 상기 중심동맥의 혈관특성의 변화를 검사하는 검사부; 상기 수신된 맥파, 심박수(HR), 그리고 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정하고, 상기 검사부의 검사결과에 의거하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 결정하는 중심동맥 이완기 혈압 결정부; 상기 중심동맥의 이완기 혈압(DBPc)에 기초하여, 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정하는 상완동맥 이완기 혈압 결정부; 및 미리 설정된 제어 알고리즘에 의거하여 상기 수신부, 산출부, 모델 관리부, 검사부, 중심동맥 이완기 혈압 결정부, 상완동맥 이완기 혈압 결정부 각각의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.Preferably, the blood pressure measuring device further comprises a heart rate measuring device for measuring a heart rate (HR) of the user in a supine position, and the brachial artery diastolic blood pressure estimator is measured in the first and second body parts by the pulse wave measuring device. a receiver for receiving the measured pulse wave and the heart rate (HR) measured by the heart rate measuring device; a calculation unit for receiving the pulse waves measured from the first and second body parts from the receiving unit and calculating a central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ) of the user in the supine position; a model manager for initializing, correcting, storing and managing a central artery diastolic blood pressure determination model for determining a central artery diastolic blood pressure (DBP c ) in the supine position; an inspection unit for examining a change in vascular characteristics of the central artery; The central artery diastolic blood pressure (DBP c ) of the user in the supine position is estimated based on the received pulse wave, the heart rate (HR), and the central artery diastolic blood pressure determination model, and the supine position is based on the test result of the examination unit. a central arterial diastolic blood pressure determining unit for determining a user's central artery diastolic blood pressure (DBP c ); a brachial artery diastolic blood pressure determination unit for determining the brachial artery diastolic blood pressure (DBP up ) of the user in the supine position based on the central artery diastolic blood pressure (DBP c ); and a controller for controlling operations of the receiver, the calculator, the model manager, the tester, the central artery diastolic blood pressure determiner, and the brachial diastolic blood pressure determiner based on a preset control algorithm.
바람직하게, 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정부는 상기 검사부의 검사 결과 상기 사용자의 중심동맥 혈관 특성변화가 없는 경우 상기 추정된 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 상기 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)으로 결정하고, 상기 검사부의 검사 결과 상기 사용자의 중심동맥 혈관 특성변화가 있는 경우 상기 모델 관리부에 의해서 보정된 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델에 기초하여 상기 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정하는 과정을 더 수행할 수 있다. Preferably, the central artery diastolic blood pressure determining unit converts the estimated central artery diastolic blood pressure (DBP c ) to the user's central artery diastolic blood pressure (DBP c ) when there is no change in the central artery blood vessel characteristics of the user as a result of the examination by the examination unit The process of determining and estimating the user's central artery diastolic blood pressure (DBP c ) based on the central artery diastolic blood pressure determination model corrected by the model manager when there is a change in the central artery blood vessel characteristics of the user as a result of the examination by the inspection unit can be further performed.
바람직하게, 상기 모델 관리부는 상기 검사부에 의해서 상기 사용자의 중심동맥의 혈관 특성이 변화한 것으로 판단된 경우, 상기 사용자의 자세 변화 없이 상기 맥파 측정장치, 상기 심박수 측정장치, 그리고 상완동맥 기준혈압계로부터 획득한 신체신호인, 상기 중심동맥 이완기 혈압(DBPc), 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c), 그리고 심장-발목혈관지수(CAVI0)를 포함하는 현재 데이터; 및 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델의 초기화 또는 직전의 보정 과정에서 상기 맥파 측정장치, 상기 심박수 측정장치, 그리고 상기 상완동맥 기준혈압계를 통해 누운 자세인 사용자로부터 획득한 신체신호인, 상기 중심동맥 이완기 혈압(DBPc), 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c), 그리고 상기 심장-발목혈관지수(CAVI0)를 포함하는 이전 데이터에 의거하여 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 갱신 및 보정할 수 있다. Preferably, the model manager obtains from the pulse wave measuring device, the heart rate measuring device, and the brachial reference blood pressure monitor without changing the user's posture when it is determined by the test unit that the vascular characteristics of the user's central artery have changed. current data including one body signal, the central arterial diastolic blood pressure (DBP c ), the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ), and the cardio-ankle vascular index (CAVI 0 ); and a body signal obtained from a user in a supine position through the pulse wave measuring device, the heart rate measuring device, and the brachial reference blood pressure monitor in the process of initializing or immediately before the initialization of the central arterial diastolic blood pressure determination model, the central arterial diastolic blood pressure Based on previous data including (DBP c ), central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ), and the cardiac-ankle vascular index (CAVI 0 ), the central artery diastolic blood pressure determination model may be updated and corrected. .
바람직하게, 상기 상완동맥 수축기 혈압 추정부는 상기 맥파 측정장치에 의해 상기 누운 자세인 사용자의 제3 및 제4 신체부위에서 측정된 맥파, 그리고 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정부에서 결정된 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 수신하는 수신부; 상기 수신된 맥파를 이용하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 산출하고, 상기 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)와 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 동맥경직도지수(상완동맥 내부 직경 정보를 사용할 경우 β0, 상완동맥 내부 단면적 정보를 사용할 경우 α0)를 산출하고, 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup), 상기 동맥경직도지수(β0 또는 α0), 및 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정한 시점과 동일한 시점에 측정된 이완기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(dd/Ad)인 제1 내부 직경/단면적(dd/Ad)에 기초하여 100mmHg에 해당하는 특정 혈압레벨에서의 상완동맥 직경/단면적(dref/Aref)인 제2 내부 직경/단면적(dref/Aref)을 산출하는 산출부; 상기 동맥경직도지수(β0 또는 α0), 상기 제2 내부 직경/단면적(dref/Aref), 및 상기 상완동맥의 수축기 혈압을 산출하고자 하는 시점과 동일한 시점에 측정된 수축기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(ds/As)인 제3 내부 직경/단면적(ds/As)에 기초하여, 누운 자세인 사용자의 상완동맥 수축기 혈압(SBPup)을 결정하는 상완동맥 수축기 혈압 결정부; 및 미리 설정된 제어 알고리즘에 의거하여 상기 수신부, 산출부, 상완동맥 수축기 혈압 결정부 각각의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. Preferably, the brachial artery systolic blood pressure estimating unit includes pulse waves measured at the third and fourth body parts of the user in the supine position by the pulse wave measuring device, and the brachial artery diastolic blood pressure (DBP) determined by the brachial artery diastolic blood pressure estimator. up ) receiving unit; The brachial artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,up ) of the user in the supine position is calculated using the received pulse wave, and the brachial artery pulse wave transmission velocity (PWV ff ,up ) of the user and the brachial diastolic blood pressure (DBP) are calculated. up ) based on the arterial stiffness index (β 0 when using brachial artery internal diameter information, α 0 when using brachial artery internal cross-sectional area information), the brachial artery diastolic blood pressure (DBP up ), and the arterial stiffness index ( β 0 or α 0 ), and the first inner diameter/ that is the brachial artery inner diameter/cross-sectional area (d d /A d ) at the diastolic blood pressure level measured at the same time point as when the brachial artery diastolic blood pressure (DBP up ) is determined Calculation of calculating the second inner diameter/cross-sectional area (d ref /A ref ), which is the brachial artery diameter/cross-sectional area (d ref /A ref ) at a specific blood pressure level corresponding to 100 mmHg, based on the cross-sectional area (d d /A d ) wealth; The arterial stiffness index (β 0 or α 0 ), the second inner diameter/cross-sectional area (d ref /A ref ), and the systolic blood pressure level measured at the same time point as when the systolic blood pressure of the brachial artery is calculated. Brachial artery systolic determining the brachial systolic blood pressure (SBP up ) of the user in the supine position based on the third internal diameter/cross-sectional area (d s /A s ), which is the brachial artery internal diameter/cross-sectional area (d s /A s ) blood pressure determining unit; and a controller for controlling operations of the receiver, the calculator, and the brachial systolic blood pressure determiner based on a preset control algorithm.
한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 혈압 측정 방법은 누운 자세인 사용자의, 미리 지정된, 복수의 신체 부위의 동맥으로부터 맥파를 측정하는 맥파 측정단계; 누운 자세인 사용자의 심박수(HR)를 측정하는 심박수 측정단계; 상기 맥파 측정단계에서 측정된 맥파 및 상기 심박수 측정단계에서 측정된 심박수(HR)에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)을 추정하는 상완동맥 이완기 혈압추정단계; 및 상기 맥파 측정단계에서 측정된 맥파 및 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정단계에서 추정된 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 수축기 혈압(SBPup)을 추정하는 상완동맥 수축기 혈압 추정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Meanwhile, in order to achieve the above object, the method for measuring blood pressure provided by the present invention includes: a pulse wave measuring step of measuring a pulse wave from an artery of a predetermined, plurality of body parts of a user in a supine position; a heart rate measuring step of measuring a heart rate (HR) of a user in a supine position; a brachial artery diastolic blood pressure estimating step of estimating the diastolic blood pressure (DBP up ) in the brachial artery of the user in the supine position based on the pulse wave measured in the pulse wave measuring step and the heart rate (HR) measured in the heart rate measuring step; and systolic blood pressure (SBP up ) in the brachial artery of the user in the supine position based on the pulse wave measured in the pulse wave measuring step and the diastolic blood pressure (DBP up ) in the brachial artery estimated in the brachial artery diastolic blood pressure estimation step. It is characterized in that it comprises a step of estimating brachial systolic blood pressure.
바람직하게, 상기 맥파 측정단계는 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 산출하기 위한 제1 및 제2 신체부위 그리고 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 산출하기 위한 제3 및 제4 신체부위에서 맥파를 측정하되, 상기 제1 내지 제4 신체 부위에 부착된 생체임피던스(electrical bio-impedance) 또는 초음파(ultrasound) 용적맥파(arterial volume pulse wave) 센서를 사용하여 각 부위의 맥파를 측정할 수 있다. Preferably, the step of measuring the pulse wave includes first and second body parts for calculating the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ) of the user in the supine position, and the brachial artery pulse wave transmission velocity (PWV) of the user in the supine position. ff,up ) is measured in the third and fourth body parts for calculating the bioimpedance (electrical bio-impedance) or ultrasound (ultrasound) volume pulse wave (arterial volume) attached to the first to fourth body parts A pulse wave) sensor can be used to measure the pulse wave of each part.
바람직하게, 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정단계는 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 결정하기 위한 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 초기화하는 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델 초기화 단계; 상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파를 이용하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 산출한 후 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c) 및 심박수(HR)를 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델에 적용하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥에서의 이완기 혈압(DBPc)을 추정하는 중심동맥 이완기 혈압 추정단계; 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 혈관 특성 변화 여부를 검사 및 판단하는 검사단계; 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥에서 혈관 특성의 변화가 없는 경우 상기 추정된 혈압을 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)으로 결정하는 중심동맥 이완기 혈압 결정단계; 및 상기 결정된 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)에 기초하여, 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)을 결정하는 상완동맥 이완기 혈압 결정단계를 포함할 수 있다. Preferably, the step of estimating the brachial diastolic blood pressure comprises: initializing a central artery diastolic blood pressure determination model for initializing a central artery diastolic blood pressure determination model for determining the central artery diastolic blood pressure (DBP c ) of the user in the supine position; After calculating the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ) of the user in the supine position using the pulse waves measured in the first and second body parts, the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff ) of the user in the supine position a central artery diastolic blood pressure estimation step of estimating the diastolic blood pressure (DBP c ) in the central artery of the user in the supine position by applying the , c ) and heart rate (HR) to the central artery diastolic blood pressure determination model; an examination step of examining and determining whether the central artery blood vessel characteristics of the user in the supine position have changed; a central artery diastolic blood pressure determining step of determining the estimated blood pressure as the central artery diastolic blood pressure (DBP c ) of the user in the supine position when there is no change in vascular characteristics in the central artery of the user in the supine position; and a brachial artery diastolic blood pressure determining step of determining the diastolic blood pressure (DBP up ) in the brachial artery of the user in the supine position based on the determined central artery diastolic blood pressure (DBP c ) of the user in the supine position. .
바람직하게, 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델 초기화 단계는 미리 설정된 자세 변화 방법의 제1 자세에서 상기 상완동맥 기준혈압계를 통해 측정한 상완동맥 이완기 혈압(DBPup,position1)에 기초하여, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기 압력(Local DPc,position1)을 획득하고, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 구간에서의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c,position1) 및 심박수(HRposition1)를 측정하는 제 1단계; 미리 설정된 자세 변화 방법의 제2 자세에서 상기 상완동맥 기준혈압계를 통해 측정한 상완동맥 이완기 혈압(DBPup,position2)에 기초하여, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기 압력(Local DPc,position2)을 획득하고, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 구간에서의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c,position2) 및 심박수(HRposition2)를 측정하는 제 2단계; 및 상기 제1 및 제2 단계에서의 상기 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기 압력(Local DPc,position1 & Local DPc,position2), 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c,position1 & PWVf-f,c,position2), 그리고 상기 심박수(HRposition1 & HRposition2)에 기초하여 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델의 계수들을 획득하는 모델링 단계를 포함하되, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기 압력(Local DPc,position1 또는 Local DPc,position2)은 상기 사용자가 상기 제1 또는 제2 자세를 유지하는 상황에서, ‘상완혈압 측정 높이에서의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc,up,position1 또는 DBPc,up,position2)’과 ‘상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 각 지점과 상완혈압 측정 높이에서의 중심동맥 지점 사이의 정수압 차이’를 합함으로써 획득 가능한, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기 압력일 수 있다. Preferably, in the step of initializing the central artery diastolic blood pressure determination model, the first and Obtain the intravascular diastolic pressure (Local DP c,position1 ) of each point of the central artery between the second body parts, and the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff, in the central artery section between the first and second body parts) c, position1 ) and a first step of measuring the heart rate (HR position1 ); Based on the brachial artery diastolic blood pressure (DBP up,position2 ) measured through the brachial reference blood pressure monitor in the second posture of the preset posture change method, in the blood vessels at each point of the central artery between the first and second body parts Obtaining diastolic pressure (Local DP c,position2 ), and measuring the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c,position2 ) and heart rate (HR position2 ) in the central artery section between the first and second body parts second step; and intravascular diastolic pressure (Local DP c,position1 & Local DP c,position2 ) at each point of the central artery in the first and second steps, and the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c,position1 & PWV ff ) , c, position2 ), and a modeling step of obtaining coefficients of the central artery diastolic blood pressure determination model based on the heart rates (HR position1 & HR position2 ), wherein the central artery angle between the first and second body parts The intravascular diastolic pressure (Local DP c,position1 or Local DP c,position2 ) of the point is 'Central artery diastolic blood pressure (DBP c ) at the brachial blood pressure measurement height in the situation where the user maintains the first or second posture ,up,position1 or DBP c,up,position2 )' and 'the difference in hydrostatic pressure between each point of the central artery between the first and second body parts and the point of the central artery at the height of the brachial blood pressure measurement'. It may be an intravascular diastolic pressure at each point of the central artery between the first and second body parts.
바람직하게, 상기 자세 변화 방법은 상기 중심동맥에 축방향 응력(axial stress), 혈관의 비틀림/구부러짐, 그리고 심박수(HR) 변화를 발생시키지 않거나 최소화하면서 정수압의 차이만 발생시키는 방향으로 사용자의 자세를 변화시킬 수 있다. Preferably, the posture change method changes the posture of the user in a direction that generates only a difference in hydrostatic pressure while not generating or minimizing axial stress in the central artery, torsion/bending of blood vessels, and changes in heart rate (HR). can change
바람직하게, 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정단계는 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥에서 혈관 특성의 변화가 있는 경우, 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 보정하는 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델 보정 단계를 더 포함할 수 있다. Preferably, the step of estimating the brachial diastolic blood pressure may further include a central artery diastolic blood pressure determination model correction step of correcting the central artery diastolic blood pressure determination model when there is a change in vascular characteristics in the central artery of the user in the supine position. can
바람직하게, 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델 보정 단계는 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 갱신하는 갱신단계를 포함하되, 상기 갱신단계는 상기 누운 자세인 사용자의 자세 변화 없이 상기 맥파 측정장치, 상기 심박수 측정장치, 그리고 상기 상완동맥 기준 혈압계를 통해 상기 사용자로부터 획득한 신체 신호인, 상기 중심동맥 이완기 혈압(DBPc), 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c), 그리고 상기 심장-발목혈관지수(CAVI0)를 포함하는 현재 데이터; 및 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델의 초기화 또는 직전의 보정 과정에서 상기 맥파 측정장치, 상기 심박수 측정장치 그리고 상기 상완동맥 기준 혈압계를 통해 누운 자세인 사용자로부터 획득한 신체신호인, 상기 중심동맥 이완기 혈압(DBPc), 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c), 그리고 상기 심장-발목혈관지수(CAVI0)를 포함하는 이전 데이터에 의거하여 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델의 계수를 갱신할 수 있다. Preferably, the step of correcting the central artery diastolic blood pressure determination model includes an updating step of updating the central artery diastolic blood pressure determination model, wherein the updating step includes the pulse wave measuring device and the heart rate measurement without changing the posture of the user who is the supine posture. device, and the body signals obtained from the user through the brachial reference blood pressure monitor, the central artery diastolic blood pressure (DBP c ), the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ), and the cardiac-ankle vascular index ( current data including CAVI 0 ); and the central arterial diastolic blood pressure ( DBP c ), the central artery pulse wave propagation velocity (PWV ff,c ), and the cardio-ankle vascular index (CAVI 0 ), the coefficient of the central artery diastolic blood pressure determination model may be updated based on previous data. .
바람직하게, 상기 상완동맥 수축기 혈압 추정단계는 상기 제3 및 제4 신체부위에서 측정된 맥파를 이용하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 산출하는 상완동맥 맥파전달속도 산출단계; 상기 산출된 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)와, 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정단계에서 결정된 누운 자세인 사용자의 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 동맥경직도지수(상완동맥 내부 직경 정보를 사용할 경우 β0, 상완동맥 내부 단면적 정보를 사용할 경우 α0)를 산출하는 상완동맥 동맥경직도지수 산출단계; 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup), 상기 동맥경직도지수(β0 또는 α0), 및 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정한 시점과 동일한 시점에 측정된 이완기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(dd/Ad)인 제1 내부 직경/단면적(dd/Ad)에 기초하여, 100mmHg에 해당하는 특정 혈압레벨에서의 상완동맥 직경/단면적(dref/Aref)인 제2 내부 직경/단면적(dref/Aref)을 산출하는 상완동맥 내부 직경 또는 단면적 산출단계; 및 상기 동맥경직도지수(β0 또는 α0), 상기 제2 내부 직경/단면적(dref/Aref), 그리고 상기 상완동맥의 수축기 혈압을 산출하고자 하는 시점과 동일한 시점에 측정된 수축기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(ds/As)인 제3 내부 직경/단면적(ds/As)에 기초하여, 누운 자세인 사용자의 상완동맥 수축기 혈압(SBPup)을 결정하는 상완동맥 수축기 혈압 결정단계를 포함할 수 있다.Preferably, in the step of estimating brachial systolic blood pressure, brachial artery pulse wave transmission is calculated using the pulse waves measured at the third and fourth body parts to calculate the brachial artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,up ) of the user in the supine position. speed calculation step; Arterial stiffness index ( brachial artery stiffness index calculation step of calculating β 0 when using brachial artery internal diameter information, and α 0 when using brachial internal cross-sectional area information; The brachial artery diastolic blood pressure (DBP up ), the arterial stiffness index (β 0 or α 0 ), and the brachial artery inner diameter at the diastolic blood pressure level measured at the same time point as when the brachial artery diastolic blood pressure (DBP up ) is determined Based on the first internal diameter/cross-sectional area (d d /A d ) which is /cross-sectional area (d d /A d ), the second is the brachial artery diameter/cross-sectional area (d ref /A ref ) at a specific blood pressure level corresponding to 100 mmHg. 2 A brachial artery inner diameter or cross-sectional area calculation step of calculating the inner diameter/cross-sectional area (d ref /A ref ); and the arterial stiffness index (β 0 or α 0 ), the second inner diameter/cross-sectional area (d ref /A ref ), and the systolic blood pressure level measured at the same time point at which the systolic blood pressure of the brachial artery is to be calculated. Brachial artery that determines the brachial systolic blood pressure (SBP up ) of the user in the supine position based on the third internal diameter/cross-sectional area (d s /A s ), which is the inner diameter/cross-sectional area of the brachial artery (d s /A s ) It may include the step of determining the systolic blood pressure.
본 발명의 혈압측정 장치 및 그 방법은 압박대 없이 비침습적 혈압 측정을 장시간 동안 연속적으로 수행 가능하게 함으로써 사용자의 수면을 방해하지 않아 야간에도 정확한 혈압을 측정할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명은 장시간 동안의 반복적인 압박에 의한 불편감 및 점상/반상 출혈이 없어서 사용자의 편의성 및 만족도를 높일 수 있다는 장점이 있다. 또한, 본 발명은 누운 자세인 사용자의 서로 다른 신체 부위의 동맥에서 동시에 맥파를 측정하여 얻은 PTT(또는 PWV)를 사용하여 혈압을 추정하기 위해, 혈압-PTT(또는 PWV) 관계식을 초기화 하는 과정에서 혈관 특성에 해당하는 혈압-PTT(또는 PWV) 관계식을 변화시키지 않는 자세 변화 방법을 사용함으로써, 정확한 혈압-PTT(또는 PWV) 관계식을 얻을 수 있고, 이로 인해, 혈압 측정 결과의 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.The blood pressure measuring apparatus and method of the present invention have the advantage of being able to accurately measure blood pressure even at night without disturbing the user's sleep by enabling non-invasive blood pressure measurement to be continuously performed for a long time without a cuff. In addition, the present invention has the advantage of increasing the user's convenience and satisfaction because there is no discomfort and petechiae/ecchymosis due to repeated compression for a long time. In addition, in the process of initializing the blood pressure-PTT (or PWV) relational expression in order to estimate the blood pressure using the PTT (or PWV) obtained by simultaneously measuring the pulse waves in the arteries of different body parts of the user in the supine position, By using the posture change method that does not change the blood pressure-PTT (or PWV) relational expression corresponding to the blood vessel characteristics, an accurate blood pressure-PTT (or PWV) relation can be obtained, thereby improving the accuracy and reliability of the blood pressure measurement result It has the advantage of being able to do it.
또한, 본 발명은 광 용적맥파와 비교하여 사용자의 간헐적 움직임 및 그로 인한 센서의 부착 상태 변화에 상대적으로 둔감하도록 설계된, 생체 임피던스 또는 초음파 용적맥파 센서를 사용함으로써, 측정 안정성을 향상시키고 장시간 동안 신뢰성 있는 맥파의 측정이 가능한 장점이 있다.In addition, the present invention uses a bioimpedance or ultrasonic plethysmography sensor designed to be relatively insensitive to the intermittent movement of the user and the resulting change in the attachment state of the sensor, compared to the optical plethysmography wave, thereby improving measurement stability and providing reliable results for a long time. It has the advantage of being able to measure the pulse wave.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 혈압 측정 장치에 대한 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상완동맥 DBP 추정부에 대한 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상완동맥 SBP 추정부에 대한 개략적인 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 혈압 측정 방법에 대한 개략적인 처리 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 혈압을 측정하기 위한 맥파센서의 부착 가능 위치들을 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 누운자세에서의 상완동맥 DBP를 추정하기 위한 처리 과정의 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 초기화하기 위한 처리 과정의 예를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 도 7에 예시된 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델 초기화를 위한 처리 과정에서 채택 가능한 사용자의 자세 변화 방법의 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따라 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 보정하기 위한 처리 과정의 예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라 누운자세에서의 상완동맥 SBP를 추정하기 위한 처리 과정의 예를 도시한 도면이다.1 is a schematic block diagram of an apparatus for measuring blood pressure according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic block diagram of a brachial artery DBP estimator according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic block diagram of a brachial artery SBP estimator according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic flowchart of a method for measuring blood pressure according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating attachable positions of a pulse wave sensor for measuring blood pressure according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an example of a process for estimating a brachial artery DBP in a supine position according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating an example of a process for initializing a central artery diastolic blood pressure determination model according to an embodiment of the present invention.
8 and 9 are diagrams for explaining an example of a method for changing a user's posture that can be adopted in a process for initializing the central artery diastolic blood pressure determination model illustrated in FIG. 7 .
10 is a diagram illustrating an example of a process for correcting a central artery diastolic blood pressure determination model according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating an example of a process for estimating brachial artery SBP in a supine position according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하되, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 한편 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한 상세한 설명을 생략하여도 본 기술 분야의 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 부분의 설명은 생략하였다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but it will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily practice the present invention. However, the present invention may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. On the other hand, in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification. In addition, even if the detailed description is omitted, descriptions of parts that can be easily understood by those skilled in the art are omitted.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification and claims, when a part includes a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 혈압 측정 장치에 대한 개략적인 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 혈압 측정 장치(100)는 심박수 측정장치(110), 맥파 측정장치(120), 상완동맥 DBP 추정부(130) 및 상완동맥 SBP 추정부(140)를 포함한다. 1 is a schematic block diagram of an apparatus for measuring blood pressure according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , a blood
심박수 측정장치(110)는 사용자의 심박수(HR: Heart Rate)를 측정한다. 특히, 심박수 측정장치(110)는 혈압을 측정하기 위한 사용자의 심박수(HR)를 측정하되, 누운 자세인 사용자의 심박수(HR)를 측정한다. 이를 위해, 심박수 측정장치(110)는 공지된 다양한 기술을 적용할 수 있으며, 접촉식 또는 비접촉식 중 어떠한 방식으로도 구현할 수 있다. 한편, 혈압 측정 장치(100)는 심박수 측정장치(110)를 별도로 포함하지 않을 수 있는데, 이 경우 후술될 상완동맥 DBP 추정부(130)에서 심박수(HR)를 산출할 수 있다. 즉, 맥파 측정장치(120)에서 측정된 맥파를 이용하여 상완동맥 DBP 추정부(130) 내의 산출부(도 2의 132)가 심박수(HR)를 산출할 수 있다.The heart
맥파 측정장치(120)는 혈압을 측정하고자 하는 사용자의 동맥으로부터 맥파를 측정하되, 누운 자세인 사용자의, 미리 지정된, 복수의 신체 부위의 동맥에서 동시 측정 및 시간 동기화된 맥파를 획득한다. 특히, 맥파 측정장치(120)는 상기 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 측정하기 위한 제1 및 제2 신체부위(예컨대, 경동맥 및 대동맥 등)와, 상기 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 측정하기 위한 상완동맥의 제3 및 제4 신체부위 각각에 부착되어, 해당 부위의 맥파를 측정한다. 이를 위해, 맥파 측정장치(120)는 사용자의 간헐적 움직임 및 그로 인한 센서의 부착 상태 변화에 상대적으로 둔감하도록 설계된 생체임피던스(electrical bio-impedance) 또는 초음파(ultrasound) 용적맥파(arterial volume pulse wave) 센서로 구현할 수 있다. 상기 제1 내지 제4 신체 부위에 대한 구체적인 예가 후술될 도 5에 예시되어 있다. The pulse
맥파 측정장치(120)가 상기 제1 내지 제4 신체 부위들로부터 맥파를 측정하는 이유는, 일반적으로 말초동맥(예컨대, 요골동맥 및 상완동맥 등) 대비, 중심동맥(예컨대, 경동맥 및 대동맥 등)이 교감신경계 흥분 등에 의한 혈관의 수축/이완 작용 및 그로 인한 DBP-PWVf-f 관계의 시간에 따른 변화로부터 덜 영향을 받으며, 이완기 혈압은 말초동맥과 중심동맥에서 큰 차이가 없는 반면, 수축기 혈압은 말초동맥과 중심동맥에서 차이를 보이기 때문에, 이러한 인체 부위에 따른 혈관특성 및 혈압레벨의 차이를 고려하여 혈압을 추정하기 위함이다. The reason why the pulse
상완동맥 이완기 혈압(diastolic blood pressure, DBP) 추정부(130)는 맥파 측정장치(120)에서 측정된 맥파 및 심박수 측정장치(110)에서 측정된 심박수(HR)에 기초하여 상기 누운자세인 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)을 추정한다. 이를 위해, 상완동맥 DBP 추정부(130)는 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥에서의 이완기 혈압(DBPc)을 먼저 추정하고, 상기 중심동맥에서의 이완기 혈압(DBPc)에 의거하여 상기 누운자세인 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)을 추정한다. 이러한 상완동맥 DBP 추정부(130)에 대한 구체적인 구성 예가 후술될 도 2에 예시되어 있다.The brachial arterial diastolic blood pressure (DBP)
상완동맥 수축기 혈압(systolic blood pressure, SBP) 추정부(140)는 맥파 측정장치(120)에서 측정된 맥파 및 상완동맥 DBP 추정부(130)에서 추정된 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 수축기 혈압(SBPup)을 추정한다. 이러한 상완동맥 SBP 추정부(140)에 대한 구체적인 구성 예가 후술될 도 3에 예시되어 있다. The brachial artery systolic blood pressure (SBP)
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상완동맥 DBP 추정부에 대한 개략적인 블록도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 상완동맥 DBP 추정부(130)는 수신부(131), 산출부(132), 모델 관리부(133), 검사부(134), 중심동맥 DBP 결정부(135), 상완동맥 DBP 결정부(136) 및 제어부(137)를 포함한다. 2 is a schematic block diagram of a brachial artery DBP estimator according to an embodiment of the present invention. 1 and 2 , the brachial
수신부(131)는 심박수 측정장치(110) 및 맥파 측정장치(120)로부터 전달된 측정데이터를 수신한다. 특히, 수신부(131)는 심박수 측정장치(110)로부터 누운 자세에서 혈압을 측정하고자 하는 사용자의 심박수를 수신하고, 맥파 측정장치(120)로부터 상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파를 수신한다.The
산출부(132)는 수신부(131)로부터 상기 사용자의 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파를 전달받아 PWVf-f,c를 산출한다. 한편, 심박수 측정장치(110)를 사용하지 않는 경우, 산출부(132)는 수신부(131)에서 수신된 맥파로부터 심박수(HR)를 더 산출한다.The
모델 관리부(133)는 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 결정하기 위한 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 초기화 및 보정하며, 또한 상기 중심동맥 이완기혈압 결정 모델을 저장 및 관리한다. 이 때, 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델은 누운 자세인 사용자의 상기 중심동맥의 이완기 혈압(DBPc), 상기 중심동맥의 맥파전달속도(PWVf-f,c), 및 상기 심박수(HR) 간의 관계를 모델링한 관계식으로서, 상기 PWVf-f,c 및 HR의 측정을 통해, 상기 중심동맥의 이완기 혈압(DBPc)을 결정할 수 있다. The
이를 위해, 모델 관리부(133)는 미리 설정된 자세 변화 방법의 제1 자세 및 제2 자세 각각에서, 상완동맥 기준혈압계를 통해 측정한 상완동맥 이완기혈압(DBPup,position1 & DBPup,position2)에 기초하여, 상완혈압 측정 높이에서의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc,up,position1 & DBPc,up,position2)과 정수압 차이(명확히는, 사용자의 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 구간 각 지점과 상완혈압 측정 높이에서의 중심동맥 위치 사이의 정수압 차이)의 합에 해당하는, 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기압력(Local DPc,position1 & Local DPc,position2)을 획득하고, 상기 사용자의 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파를 이용하여 상기 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c,position1 & PWVf-f,c,position2)를 산출하며, 심박수(HRposition1 & HRposition2)를 측정 또는 산출함으로써, 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥의 이완기혈압(DBPc), 상기 중심동맥의 맥파전달속도(PWVf-f,c), 및 상기 심박수(HR) 간의 관계를 관계식으로 모델링하는 초기화를 수행 할 수 있다. To this end, the
또는, 모델 관리부(133)는 상기 일련의 과정을 수행한 제어부(137)로부터 상기 이완기 혈압 결정 모델을 전달받아 저장 및 관리만 할 수도 있다. Alternatively, the
한편, 상기 자세 변화 방법은 상기 중심동맥의 축방향 응력(axial stress), 혈관의 비틀림/구부러짐 및 심박수의 차이를 발생시키지 않거나 최소화하면서 정수압의 차이만 발생시키는 방향으로 사용자의 자세를 변화시키는 방법을 말한다. On the other hand, the posture change method is a method of changing the user's posture in a direction to generate only a difference in hydrostatic pressure while not generating or minimizing the difference in heart rate and axial stress of the central artery, twisting/bending of blood vessels, say
또한, 모델 관리부(133)는, 후술될 중심동맥 DBP 결정부(135)가 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정하는 과정 중, 후술될 검사부(134)에 의해서 급격한 교감신경 흥분 등의 요인으로 발생한 혈관 수축/이완에 의해 혈관특성의 변화가 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 이완기 혈압 결정 모델을 갱신 및 보정 한다.Also, during the process of estimating the central artery diastolic blood pressure (DBP c ) of the user in which the central artery
이 때, 혈관의 특성 변화란 급격한 교감신경 흥분 등에 의해 혈관의 수축/이완 작용이 발생하여, 특정 레벨의 이완기 혈압에서의 혈관 단면적(또는 직경)이 감소/증가 하거나, 특정 레벨의 이완기 혈압에서의 아주 작은 혈압 변화에 대한 혈관 내부 단면적(또는 직경)의 변화량이 바뀌거나, 특정 혈압 범위에서의 이완기 혈압-혈관 내부 단면적(또는 직경) 관계가 변화하는 것을 말하는 것으로서, 이로 인해, 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 결정하기 위한 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델이 변화할 수 있다.At this time, the change in the characteristics of blood vessels means that the blood vessel constriction/relaxation action occurs due to rapid sympathetic nerve excitation, etc., so that the cross-sectional area (or diameter) of blood vessels at a specific level of diastolic blood pressure decreases/increases, or at a specific level of diastolic blood pressure. It refers to a change in the amount of change in the blood vessel internal cross-sectional area (or diameter) in response to a very small blood pressure change, or a change in the diastolic blood pressure-vascular internal cross-sectional area (or diameter) relationship in a specific blood pressure range. The central arterial diastolic blood pressure determination model for determining the central arterial diastolic blood pressure (DBP c ) of may be changed.
검사부(134)는 상기 중심동맥의 혈관특성의 변화 여부를 검사한다. 이 때, 검사부(134)는 심박수(HR)의 급격하고 큰 변화가 동반되지 않은 경우와, 심박수(HR)의 급격하고 큰 변화가 동반된 경우 각각에 대하여 다른 방법을 적용하여 중심동맥의 혈관특성의 변화 여부를 검사할 수 있다.The
먼저, 심박수(HR)의 급격하고 큰 변화가 동반되지 않은 경우, 검사부(134)는 특정 중심동맥 혈관 구간에서의 이완기 혈압-혈관의 내부 단면적(또는 직경)의 관계를 수학식 18(또는 15)과 같이 가정하고, 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델 초기화 시 얻어진 동맥경직도지수인 α0(또는 β0) 및 100mmHg에 해당하는 특정 혈압레벨에서의 혈관의 내부 단면적(또는 직경)인 Aref(또는 dref), 그리고 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 통해 획득한 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)에 기초하여 산출된, 혈관 특성이 변하지 않았을 경우의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)레벨에서의 혈관 내부 단면적(또는 직경)인 Ad(또는 dd)와, 초음파 용적맥파 센서를 통해 측정한 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)레벨에서의 혈관 내부 단면적(또는 직경)인 Ad(또는 dd)가 일정 문턱(threshold) 값 이상의 차이를 보일 때, 급격한 교감신경 흥분 등에 의한 혈관 수축/이완 작용이 발생하여 혈관 특성이 변화한 것으로 판단하는 제1 판단 방법을 사용하여 혈관특성의 변화 여부를 검사할 수 있다.First, when there is no sudden and large change in heart rate (HR), the
한편, 심박수(HR)의 급격하고 큰 변화가 동반된 경우, 검사부(134)는 급격하고 큰 심박수(HR) 변화에 의한 상기 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)의 변화 성분을 감한 뒤, 상기 제1 판단 방법과 동일한 과정을 수행함으로써, 급격한 교감신경 흥분 등에 의한 혈관 수축/이완 작용이 발생하여 혈관 특성이 변화한 것으로 판단하는 제2 판단 방법을 사용하여 혈관특성의 변화 여부를 검사할 수 있다.On the other hand, when there is a sudden and large change in the heart rate (HR), the
예를 들어, 검사부(134)는 현재 사용자가 이전에도 본 발명의 방법을 사용하여 혈압을 측정한 경우, 상기 중심동맥 이완기 혈압결정 모델의 초기화 단계에서의 심박수(HR), 동맥경직도지수(β0 또는 α0), 그리고 중심동맥 이완기혈압 결정모델 및 계수 정보를 포함하는, 현재 데이터와 이전 데이터를 비교하여 노화에 의한 혈관 특성의 변화 여부를 판단할 수 있다. 또한 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정하는 과정 중, 상기 급격한 교감신경 흥분 등의 요인에 의해 발생한 혈관 수축/이완 작용에 의해 혈관특성의 변화가 발생할 경우, 상기 서술된, 사용자의 중심동맥의 혈관특성이 변화하였는지의 여부를 판단하는 방법을 통해, 중심동맥의 이완기 혈압(DBPC) 추정과정 중, 상기 사용자의 중심동맥의 혈관특성이 변화하였는지의 여부를 판단할 수 있다.For example, if the current user has previously measured blood pressure using the method of the present invention, the
중심동맥 DBP 결정부(135)는 수신부(131)에서 수신된 맥파 및 심박수(HR)와, 모델 관리부(133)에 저장된 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정한다. 즉, 중심동맥 DBP 결정부(135)는 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)와 상기 심박수(HR)를 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델에 적용하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정할 수 있다. The central artery
그리고, 중심동맥 DBP 결정부(135)는 검사부(134)의 검사결과에 의거하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 최종 결정한다. 즉, 중심동맥 DBP 결정부(135)는 제어부(137)를 통해 검사부(134)의 검사 결과를 전달받고, 상기 검사 결과, 누운 자세인 사용자의 중심동맥 혈관 특성변화가 없는 경우 상기 추정된 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)으로 결정한다. In addition, the central artery
한편, 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 혈관 특성에 변화가 있는 경우, 중심동맥 DBP 결정부(135)는 모델 관리부(133)에 의해서 보정된 상기 이완기 혈압 결정 모델에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정 및 결정하는 과정을 더 수행한다. On the other hand, when there is a change in the central artery vascular characteristics of the user in the supine position, the central artery
상완동맥 DBP 결정부(136)는 중심동맥 DBP 결정부(135)에서 최종 결정한 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)에 기초하여, 상기 사용자의 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정한다.The brachial artery
제어부(137)는 미리 설정된 제어 알고리즘에 의거하여 상완동맥 DBP 추정부(130)의 전체적인 동작을 제어한다. 즉, 제어부(137)는 미리 설정된 제어 알고리즘에 의거하여 수신부(131), 산출부(132), 모델 관리부(133), 검사부(134), 중심동맥 DBP 결정부(135), 상완동맥 DBP 결정부(136) 각각의 동작을 제어한다. The
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상완동맥 SBP 추정부에 대한 개략적인 블록도로서, 도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 상완동맥 SBP 추정부(140)는 수신부(141), 산출부(142), 상완동맥 SBP 결정부(143) 및 제어부(144)를 포함한다. 3 is a schematic block diagram of a brachial artery SBP estimator according to an embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 1 and 3 , the brachial
수신부(141)는 맥파 측정장치(120) 및 상완동맥 DBP 추정부(130)로부터 전달된 데이터를 수신한다. 특히, 수신부(141)는 맥파 측정장치(120)에 의해 상기 제3 및 제4 신체부위에서 측정된 맥파를 수신하고, 상완동맥 이완기 혈압 추정부(130)에서 추정된 누운 자세인 사용자의 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 수신한다.The
산출부(142)는 제어부(144)의 제어를 받아 상완동맥 SBP를 결정하기 위해 필요한 데이터들을 산출한다. 즉, 산출부(142)는 수신부(141)에서 수신된 맥파를 이용하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 산출하고, 상기 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)와 상완동맥 DBP 추정부(130)에서 추정되고 수신부(141)에서 수신된 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 누운 자세인 사용자의 상완동맥 동맥경직도지수(β0 또는 α0)를 산출하고, 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정한 시점과 동일한 시점에 측정된 누운 자세인 사용자의 이완기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(dd/Ad)인 제1 내부 직경/단면적(dd/Ad)과 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup) 및 상기 상완동맥 동맥경직도지수(β0 또는 α0)에 기초하여 누운 자세인 사용자의 특정 혈압레벨(예컨대, 100 )에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(dref/Aref)인 제2 내부 직경/단면적(dref/Aref)을 산출한다. The
상완동맥 SBP 결정부(143)는 산출부(142)에서 산출된 데이터들을 이용하여 상완동맥의 SBP를 결정한다. 즉, 상완동맥 SBP 결정부(143)는 상기 상완동맥의 수축기 혈압을 산출하고자 하는 시점과 동일한 시점에 측정된 누운 자세인 사용자의 수축기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(ds/As)인 제3 내부 직경/단면적(ds/As)과, 상기 상완동맥 동맥경직도지수(β0 또는 α0) 및 상기 제2 내부 직경/단면적(dref/Aref)에 기초하여 누운 자세인 사용자의 상완동맥의 수축기 혈압(SBPup)을 결정한다.The brachial artery
제어부(144)는 미리 설정된 제어 알고리즘에 의거하여 상완동맥 SBP 추정부(140)의 전체적인 동작을 제어한다. 즉, 제어부(144)는 미리 설정된 제어 알고리즘에 의거하여 수신부(141), 산출부(142), 상완동맥 SBP 결정부(143) 각각의 동작을 제어한다. The
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 혈압 측정 방법에 대한 개략적인 처리 흐름도이다. 도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 혈압 측정 방법은 다음과 같다. 4 is a schematic flowchart of a method for measuring blood pressure according to an embodiment of the present invention. 1 and 4 , a blood pressure measurement method according to an embodiment of the present invention is as follows.
먼저, 단계 S100에서, 맥파 측정장치(120)는 혈압을 측정하고자 하는 사용자의 신체 부위의 동맥으로부터 맥파를 측정한다. 즉, 단계 S100에서, 맥파 측정장치(120)는 누운 자세인 사용자의 복수의 신체 부위의 동맥에서 동시 측정 및 시간 동기화 된 맥파를 획득할 수 있다. 이 때, 상기 복수의 신체 부위는 미리 지정될 수 있다. First, in step S100 , the pulse
예를 들어, 단계 S100에서, 맥파 측정장치(120)는 제1 내지 제4 신체부위에 부착되어 서로 다른 신체부위의 동맥에서 동시 측정 및 시간 동기화된 맥파를 획득할 수 있는데, 제1 및 제2 신체부위는 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 측정하기 위한 신체부위로서, 각각 대동맥궁, 장골동맥, 대퇴동맥 및 경동맥 중 어느 하나일 수 있고, 사용자의 상완동맥에 위치한 제3 및 제4 신체부위는 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 측정하기 위한 신체부위로서, 상완동맥 범위 내의 동맥위치 중 어느 하나일 수 있다. For example, in step S100 , the pulse
또한, 맥파 측정장치(120)는 생체임피던스(electrical bio-impedance) 또는 초음파(ultrasound) 용적맥파(arterial volume pulse wave) 센서로 구현될 수 있으며, 도 5에는 이러한 맥파센서가 부착될 수 있는 위치를 예시하고 있다. In addition, the pulse
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 혈압을 측정하기 위한 맥파센서의 부착 가능 위치들을 예시한 도면이다. 도 5의 (a)는 상기 생체임피던스/초음파 용적맥파 센서가 대동맥궁(A), 장골동맥(B1), 상완동맥(C,D)에 부착된 예를 도시하고, 도 5의 (b)는 상기 생체임피던스/초음파 용적맥파 센서가 대동맥궁(A), 대퇴동맥(B2), 상완동맥(C,D)에 부착된 예를 도시하고, 도 5의 (c)는 상기 생체임피던스/초음파 용적맥파 센서가 대동맥궁(A), 경동맥(B3), 상완동맥(C,D)에 부착된 예를 도시하고 있다. 5 is a diagram illustrating attachable positions of a pulse wave sensor for measuring blood pressure according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 (a) shows an example in which the bioimpedance/ultrasound volume pulse wave sensor is attached to the aortic arch (A), iliac artery (B 1 ), and brachial artery (C, D), and FIG. 5 (b) shows an example in which the bioimpedance/ultrasound volume pulse wave sensor is attached to the aortic arch (A), the femoral artery (B 2 ), and the brachial artery (C, D), and FIG. 5 (c) is the bioimpedance/ultrasound wave sensor. An example in which the volume pulse wave sensor is attached to the aortic arch (A), the carotid artery (B 3 ), and the brachial artery (C,D) is shown.
이 때, 맥파 측정장치(120)가 도 5에 예시된 바와 같이, 복수의 서로 다른 신체 부위들로부터 맥파를 측정하는 이유는, 일반적으로 말초동맥(예컨대, 요골동맥 및 상완동맥 등) 대비 중심동맥(예컨대, 경동맥 및 대동맥 등)이 교감신경계 흥분 등에 의한 혈관의 수축/이완 작용 및 그로 인한 DBP-PWVf-f 관계의 시간에 따른 변화로부터 덜 영향을 받으며, 이완기 혈압은 말초동맥과 중심동맥에서 큰 차이가 없는 반면, 수축기 혈압은 말초동맥과 중심동맥에서 차이를 보이기 때문에, 이러한 인체 부위에 따른 혈관특성 및 혈압레벨의 차이를 고려하여 혈압을 추정하기 위함이다. At this time, as illustrated in FIG. 5 , the reason why the pulse
다시 도 1 및 도 4를 참조하면, 단계 S200에서는, 심박수 측정장치(110)가 상기 사용자의 심박수(HR)를 측정하되, 상기 심박수 측정장치를 사용하지 않는 경우에는, 후술될, 상완동맥 DBP 추정부(130)에서 상기 사용자의 심박수(HR)를 산출 및 측정할 수 있다.Referring back to FIGS. 1 and 4 , in step S200 , the heart
단계 S300에서, 상완동맥 DBP 추정부(130)는 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 DBP(DBPup)를 추정한다. 즉, 단계 S300에서, 상완동맥 DBP 추정부(130)는 상기 단계 S100 및 단계 S200에서 측정된 상기 맥파 및 심박수에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)을 추정한다. 이에 대한 보다 구체적인 처리 과정은 도 6 내지 도 10을 참조하여 후술할 것이다.In step S300, the brachial
단계 S400에서, 상완동맥 SBP 추정부(140)는 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 SBP(SBPup)를 추정한다. 즉, 단계 S400에서, 상완동맥 SBP 추정부(140)는 상기 단계 S100에서 측정된 상기 맥파 및 상기 단계 S300에서 추정된 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 수축기 혈압(SBPup)을 추정한다. 이에 대한 보다 구체적인 처리 과정은 도 11을 참조하여 후술할 것이다. In step S400, the brachial
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 누운 자세인 사용자의 상완동맥 DBP를 추정하기 위한 처리 과정의 예를 도시한 도면이다. 도 2, 도 4 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따라 누운자세에서의 상완동맥 DBP를 추정하기 위한 처리 과정(S300)은 다음과 같다.6 is a diagram illustrating an example of a processing process for estimating a user's brachial artery DBP in a supine position according to an embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 2, 4 and 6 , a process ( S300 ) for estimating the brachial artery DBP in a supine position according to an embodiment of the present invention is as follows.
먼저, 단계 S310에서, 모델 관리부(133)는 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 결정하기 위한 중심동맥 DBP 결정 모델을 초기화한다. 이 때, 상기 중심동맥 DBP 결정 모델은 사용자가 누워있는 경우 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 측정하는 혈관 경로 상에서 정수압 차이가 없거나 매우 작은 특징을 이용한 것으로서, 단계 S310에서는 상기 특징에 따라 중심 동맥에서의 DBPc - HR & PWVf-f,c의 관계를 하기의 수학식 1(선형함수 모델), 수학식 2(2차 함수 모델), 및 수학식 3(지수함수 모델)과 같이 모델링할 수 있다. 수학식에 대한 설명을 수행하기에 앞서, 지금까지 본 발명의 설명을 위해 사용되었던, 중심동맥 이완기혈압(DBPc), 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c), 상완동맥 이완기혈압(DBPup), 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up), 심박수(HR) 등의 변수들은 기본적으로 사용자가 누운 자세를 유지하고 있는 상황에서의 변수들임을 명확히 하고자 하며, 아래의 수학식에서는 누운자세(supine)와 기울어진/앉은 자세(tilted)를 구분하고자, 상기 변수들의 아래 첨자에 supine 및 tilted 와 같이, 사용자의 자세상태를 나타내는 단어를 추가한다.First, in step S310 , the
이 때, BP_b는 미리 결정된 상수이고, HRinit,supine은 누운 자세의 사용자로부터 중심 동맥의 이완기 혈압을 결정 하는 과정(phase)의 가장 초기에 누운 자세에서 측정한 심박수(사용 시나리오에 따라서는 상기 자세 변화 방법 수행 시, 누운 자세에서 측정한 심박수로 정의 가능)이다.At this time, BP_b is a predetermined constant, and HR init,supine is the heart rate measured in the supine position at the very beginning of the phase of determining the diastolic blood pressure of the central artery from the user in the supine position (the position may depend on the use scenario). When performing the change method, it can be defined as the heart rate measured in the supine position).
한편, 상기 수학식 1 내지 수학식 3의 계수 c1, c2, c3을 초기화하기 위해서 모델 관리부(133)은 도 7에 예시된 바와 같은 처리 과정을 수행한다.Meanwhile, in order to initialize the coefficients c1, c2, and c3 of Equations 1 to 3, the
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중심동맥 DBP 결정 모델을 초기화하기 위한 처리 과정의 예를 도시한 도면으로서, 도 7을 참조하면, 먼저, 단계 S311에서, 모델 관리부(133)는 제1 자세에서의 초기화를 위한 변수를 측정하고 획득한다. 즉, 단계 S311에서는 모델 관리부(133)가 미리 설정된 자세 변화 방법의 제1 자세에서 상완동맥 기준 혈압계를 통해 측정한 상완동맥 이완기혈압(DBPup,position1)에 기초하여, 상완혈압 측정 높이에서의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc,up,position1)과 정수압 차이(명확히는, 대동맥궁 및 장골동맥, 대동맥궁 및 대퇴동맥, 대동맥궁 및 경동맥 등과 같은, 사용자의 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 구간 각 지점과 상완혈압 측정 높이에서의 중심동맥 위치 사이의 정수압 차이)의 합에 해당하는, 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기압력(Local DPc,position1)을 획득하고, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 구간에서의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c,position1) 및 심박수(HRposition1)를 측정한다.7 is a view showing an example of a process for initializing the central artery DBP determination model according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, first, in step S311, the
다음으로, 단계 S312에서, 모델관리부(133)는 제2 자세에서의 초기화를 위한 변수를 측정하고 획득한다. 즉, 단계 S312에서는 모델관리부(133)가 미리 설정된 자세 변화 방법의 제2 자세에서 상완동맥 기준 혈압계를 통해 측정한 상완동맥 이완기혈압(DBPup,position2)에 기초하여, 상완혈압 측정 높이에서의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc,up,position2)과 정수압 차이(명확히는, 대동맥궁 및 장골동맥, 대동맥궁 및 대퇴동맥, 대동맥궁 및 경동맥 등과 같은, 사용자의 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 구간 각 지점과 상완혈압 측정 높이에서의 중심동맥 위치 사이의 정수압 차이)의 합에 해당하는, 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기압력(Local DPc,position2)을 획득하고, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 구간에서의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c,position2) 및 심박수(HRposition2)를 측정한다.Next, in step S312, the
이 때, 상기 사용자의 자세 변화(예컨대, 제1 자세에서 제2 자세로의 또는 제2 자세에서 제1 자세로의 변화)는, 상기 중심동맥의 축방향 응력(axial stress), 혈관의 비틀림/구부러짐 및 심박수의 차이를 발생시키지 않거나 최소화하면서 정수압의 차이만 발생시키는 방향으로 사용자의 자세를 변화시키는 것을 의미한다. In this case, the change in the user's posture (eg, from the first posture to the second posture or from the second posture to the first posture) is the axial stress of the central artery, the torsion of the blood vessel/ It means changing the posture of the user in a direction that generates only the difference in hydrostatic pressure while not generating or minimizing the bending and the difference in heart rate.
도 8 및 도 9는 이러한 자세 변화의 예를 도시한 도면들로서, 도 7에 예시된 중심동맥 DBP 결정 모델 초기화를 위한 처리 과정에서 채택 가능한 사용자의 자세 변화 방법의 예를 설명하기 위한 도면들이다.8 and 9 are views illustrating an example of such a change in posture, and are views for explaining an example of a method of changing a user's posture that can be adopted in the process for initializing the central artery DBP determination model illustrated in FIG. 7 .
도 8은 틸트 테이블(tilt table) 기반의 자세 변화 방법의 예로서, 사용자가 경사대 또는 틸트 테이블(tilt table)에 누운 상태에서 틸트 테이블(tilt table)의 경사각(θ)을 0˚에서 30˚로 변화시킴으로써, 사용자의 자세를 변화시키는 방법을 도시하고, 도 9는 앉은 자세에서 누운 자세(seated-to-supine)로의 자세 변화 방법의 예로서, 사용자가 의자에 바로 앉았다가 침대 등에 바로 누움으로써(seated-to- supine position change) 대동맥궁-경동맥 혈관 구간의 경사각을 90˚에서 0˚로 변화시켜 해당 구간의 혈관 경로에 정수압 차이를 유발하는 방법을 도시하고 있다. 8 is an example of a tilt table-based posture change method, in which the inclination angle θ of the tilt table is changed from 0° to 30° while the user is lying on a tilt table or tilt table. It shows a method of changing the posture of the user by changing Seated-to-supine position change) A method of inducing a hydrostatic pressure difference in the vascular path of the aortic arch-carotid artery by changing the inclination angle from 90˚ to 0˚ is shown.
다시 도 7을 참조하면, 모델 관리부(133)는 단계 S313에서 중심동맥 DBP 결정 모델을 모델링한다. 즉, 단계 S313에서 모델 관리부(133)는 상기 S311 및 S312 단계에서 획득된 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 구간에서의 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기압력(Local DPc,position1 & Local DPc,position2), 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c,position1 & PWVf-f,c,position2) 및 심박수(HRposition1 & HRposition2)를 이용하여 누운 자세인 사용자의 상기 중심동맥 이완기 혈압(DBPc), 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c) 및 심박수(HR) 간의 관계를 관계식으로 모델링한다.Referring back to FIG. 7 , the
다시 말해, 모델 관리부(133)는, 상기 사용자의 자세 변화에 의해 얻어진 중심동맥에서의 서로 다른 두 개의 Local DPc - PWVf-f,c 데이터 쌍을 통해 상기 계수 c1, c2, c3을 초기화 하되, c1 및 c2 계수를 구하는 제1 과정, 및 상기 제1 과정에 기반하여 심박수(HR)에 대한 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)의 의존성을 나타내는 c3 계수를 구하는 제2 과정을 수행할 수 있다. In other words, the
이 때, 상기 제1 과정은, 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 측정하는 구간의 혈관 경로 상에 정수압 차이를 발생시키기 위한 방법으로, 도 8 및 도 9에 예시된 자세 변화 방법을 사용할 수 있다. 다만, 그 대상이 되는 구간에 따라서는 도 9에 예시된 방법을 사용하지 않는 경우가 있는데, 예를 들어, 대동맥궁-경동맥 혈관 구간에서 PWVf-f,c를 측정하는 경우에는 도 8 및 도 9에 예시된 자세 변화 방법을 모두 사용할 수 있지만, 상기 PWVf-f,c를 대동맥궁-장골/대퇴동맥 구간에서 측정하는 경우에는 도 9에 예시된 방법을 사용하지 않는다. 이는 앉은 자세의 경우, 누운 자세와 달리, 대동맥궁-장골/대퇴동맥 구간의 혈관이 비틀리거나 구부러지게 되어 수학식 1 내지 수학식 3의 c1 및 c2 계수가 c1’및 c2’과 같이 변화할 수 있기 때문이다. At this time, the first process is a method for generating a hydrostatic pressure difference on the vascular path in the section measuring the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ), and the posture change method illustrated in FIGS. 8 and 9 . can be used However, depending on the target section, the method illustrated in Fig. 9 is not used in some cases. For example, when measuring PWV ff,c in the aortic arch-carotid artery vascular section, Figs. All of the illustrated posture change methods may be used, but the method illustrated in FIG. 9 is not used when the PWV ff,c is measured in the aortic arch-iliac/femoral artery section. This is because, in the sitting position, unlike the lying position, the blood vessels in the aortic arch-iliac/femoral artery section are twisted or bent, so that the c1 and c2 coefficients in Equations 1 to 3 can change as c1' and c2'. because there is
한편, 상기 제1 과정을 통해 수학식 1 내지 수학식 3의 계수 c1 및 c2를 구하는 과정을 수학식으로 명시할 수 있는데, 실제적인 예시로서, PWVf-f,c를 대동맥궁(aortic arch, AA) - 오른대퇴동맥(right femoral artery, RFA)의 동맥 구간에서 측정하고, 누운 자세에서의 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델은 수학식 1에 해당하는 중심 동맥에서의 DBPc - HR & PWVf-f,c 관계식을 사용하며, PWVf-f,c를 측정하는 구간의 혈관 경로 상에 정수압 차이를 발생시키기 위해서 도 8에 예시된 방법을 사용하는 경우, 수학식 1의 계수 c1 및 c2를 구하는 과정은 수학식 4 내지 수학식 9에 예시된 바와 같다. On the other hand, the process of obtaining the coefficients c1 and c2 of Equations 1 to 3 through the first process can be specified as an equation. As a practical example, PWV ff,c is an aortic arch (AA) - Measured in the arterial section of the right femoral artery (RFA), and the central artery diastolic blood pressure determination model in the supine position, the DBP c - HR & PWV ff,c relational expression in the central artery corresponding to Equation 1 was obtained. In the case of using the method illustrated in FIG. 8 to generate a hydrostatic pressure difference on the vascular path of the section measuring PWV ff,c , the process of obtaining the coefficients c1 and c2 of Equation 1 is Equation 4 to Equation 4 As exemplified in Equation 9.
이 때, 수학식 4의 PTTf-f[sec.] 및 PWVf-f[m/s]는 각각 동맥계의 서로 다른 두 지점에서 동시 측정 및 시간동기화 된 두 맥파의 foot 특징점의 시간 차이에 기반하여 산출한 맥파전달시간 및 맥파전달속도이며, L[m]은 동맥계 두 지점 사이의 거리를 나타낸다. 즉, 상기 L[m]은, 도 8의 예에서, 대동맥궁(O)과 오른대퇴동맥(L2) 사이의 거리(L)를 나타낸다. 또한, 수학식 5 및 수학식 6의 DBPc,supine[mmHg] 및 PTTf-f,c,supine[sec.]은 경사각이 0˚인 상태의 틸트 테이블에 사용자가 누워있을 때의 중심동맥의 DBP 및 대동맥궁-오른대퇴동맥 동맥 구간에서의 맥파전달시간이며, Laa-rfa[m]는 대동맥궁-오른대퇴동맥 구간의 혈관 경로의 길이를 나타낸다. At this time, PTT ff [sec.] and PWV ff [m/s] of Equation 4 were calculated based on the time difference between the foot feature points of two pulse waves simultaneously measured and time-synchronized at two different points in the arterial system, respectively. It is the pulse wave propagation time and the pulse wave propagation velocity, and L[m] represents the distance between two points in the arterial system. That is, the L[m] represents the distance L between the aortic arch O and the right femoral artery L 2 in the example of FIG. 8 . In addition, DBP c,supine [mmHg] and PTT ff,c,supine [sec.] of Equations 5 and 6 are DBP of the central artery when the user lies on a tilt table with an inclination angle of 0˚ and It is the pulse wave transmission time in the aortic arch-right femoral artery section, and L aa-rfa [m] represents the length of the vascular path in the aortic arch-right femoral artery section.
상기 수학식 7 내지 수학식 9의 DPc,aa,tilted[mmHg] 및 PTTf-f,c,tilted[sec.]은, 도 8의 예에서, θ = 30˚의 경사각으로 기울어진 상태의 틸트 테이블(tilt table)에 사용자가 누워있을 때의 대동맥궁 높이(0)에서의 중심동맥의 혈관 내 이완기압력 및 대동맥궁-오른대퇴동맥 동맥 구간에서의 맥파전달시간이며, PH,θ[mmHg]는 θ=30˚의 경사각으로 기울어진 상태의 틸트 테이블(tilt table)에 누워 있는 사용자의 대동맥궁에서 오른대퇴동맥으로의 혈관경로를 따라 l[m] 거리만큼 떨어진 지점(즉, 대동맥궁과 h=l×θ˚의 높이 차이를 지니는 지점)과 대동맥궁 지점의 높이 차이에 의한 정수압 차이에 해당된다. 상기 PH,θ를 구성하는 파라미터 중, ρ 및 g는 각각 혈액 밀도(≒1050)[kg/m3] 및 중력가속도(≒9.8)[m/s2]이며, u.c는 Pa 단위의 정수압을 mmHg 단위로 변환하기 위한 0.00750062 값의 상수에 해당한다.DP c,aa,tilted [mmHg] and PTT ff,c,tilted [sec.] of Equations 7 to 9 are, in the example of FIG. 8, a tilt table in a state inclined at an inclination angle of θ = 30˚ The intravascular diastolic pressure of the central artery at the height of the aortic arch (0) and the pulse wave transmission time in the aortic arch-right femoral artery section when the user is lying on the (tilt table), P H,θ [mmHg] is A point separated by l[m] along the vascular path from the aortic arch of the user lying on a tilt table with an inclination angle of θ = 30˚ (ie, the aortic arch and h = It corresponds to the difference in hydrostatic pressure due to the difference in height between the point having a height difference of l×θ˚) and the point of the aortic arch. Among the parameters constituting the P H,θ , ρ and g are blood density (≒1050) [kg/m 3 ] and gravitational acceleration (≒9.8) [m/s 2 ], respectively, and uc is the hydrostatic pressure in Pa Corresponds to a constant of 0.00750062 value for conversion to mmHg.
결론적으로 상기 수학식 4 내지 수학식 9 중, 수학식 6 및 수학식 9에 해당하는 비선형연립방정식의 수치적 해(numerical solution)를 구함으로써 수학식 1의 계수 c1 및 c2를 결정할 수 있다. In conclusion, the coefficients c1 and c2 of Equation 1 can be determined by finding a numerical solution of the simultaneous system of nonlinear equations corresponding to Equations 6 and 9 among Equations 4 to 9 above.
또한 상기 언급된 구체적인 예시 이외의 다른 상황(예컨대, 대동맥궁-경동맥 구간에서 PWVf-f,c를 측정하고, 도 9에 예시된 자세 변화 방법을 사용하며, 수학식 2 또는 수학식 3과 같은 중심동맥의 DBPc - HR & PWVf-f,c 관계식을 사용하는 경우 등)에서도 상기의 수학식 5 및 수학식 7의 비선형연립방정식의 수치적 해를 구함으로써 동일한 방법으로 계수 c1 및 c2를 결정 및 초기화 할 수 있다.In addition, in situations other than the specific examples mentioned above (eg, measuring PWV ff,c in the aortic arch-carotid artery section, using the posture change method illustrated in FIG. 9 , and central artery as in Equation 2 or Equation 3) In DBP c - HR & PWV ff,c, etc.), the coefficients c1 and c2 can be determined and initialized in the same way by obtaining the numerical solution of the simultaneous equations of Equations 5 and 7 above can
한편, 상기 제2 과정은 상기 제1 과정에 기반하여 수학식 1 내지 수학식 3의 계수 c3을 초기화 하는 과정으로서, 특정 성별/연령/혈압레벨 등의 인구 집단으로부터 실험을 통해 얻어진, 누운 자세에서의 HR에 대한 PWVf-f,c의 의존성을 나타내는 c3 계수의 평균값을 사용하여 수학식 1 내지 수학식 3의 계수 c3을 결정 및 초기화 할 수 있다. 또는, 누운 자세의 사용자로부터 중심 동맥의 이완기 혈압을 결정 하는 과정(phase)의 가장 초기에 누운 자세에서 측정한 심박수(사용 시나리오에 따라서는 상기 자세 변화 방법 수행 시, 누운 자세에서 측정한 심박수로도 정의 가능)로 정의된, HRinit,supine값 대비 일정 임계값(threshold) 이상의 HR 변화가 발생 할 시, 그 시점의 누운 자세에서의 HR, 누운 자세에서의 DBPc, 그리고 대동맥궁-경동맥 또는 대동맥궁-장골/대퇴동맥 구간에서 측정된 누운 자세에서의 PWVf-f,c값을 통해, 개인별 (personalized) c3 계수 값을 구할 수 있다. On the other hand, the second process is a process of initializing the coefficient c3 of Equations 1 to 3 based on the first process. The coefficient c3 of Equations 1 to 3 can be determined and initialized using the average value of the coefficient c3 indicating the dependence of the PWV ff,c on the HR of . Alternatively, the heart rate measured in the supine position at the very beginning of the phase of determining the diastolic blood pressure of the central artery from the user in the supine position (depending on the usage scenario, the heart rate measured in the supine position when the posture change method is performed depending on the usage scenario) When HR changes above a certain threshold compared to the HR init,supine value defined by Through the PWV ff,c values in the supine position measured in the arch-iliac/femoral artery section, a personalized c3 coefficient value can be obtained.
이와 같이 중심동맥 DBP 결정 모델이 초기화되면, 도 6의 단계 S320에서는, 중심동맥 DBP 결정부(135)가 수신부(131) 및 산출부(132)로부터 획득한, 누운 자세인 사용자의 중심 동맥에서의 HR 및 PWVf-f,c를 상기 수학식 1 내지 수학식 3과 같은 DBPc - HR & PWVf-f,c의 관계식에 적용함으로써, 중심동맥에서의 DBP를 추정한다. 즉, 단계 S320에서, 중심 동맥 DBP 결정부(135)는 상기 제1 및 제2 신체부위(예컨대, 대동맥궁 및 장골동맥, 대동맥궁 및 대퇴동맥, 대동맥궁 및 경동맥 등)에서 측정되고 수신부(131) 및 산출부(132)에서 획득된 상기 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c) 및 수신부(131) 또는 산출부(132)에서 획득된 상기 사용자의 심박수(HR)를 상기 수학식 1 내지 수학식 3과 같은 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델에 적용하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥에서의 이완기 혈압(DBPc)을 추정할 수 있다.When the central artery DBP determination model is initialized in this way, in step S320 of FIG. 6 , the central artery
단계 S330 및 S340에서는, 검사부(134)가 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 혈관 특성 변화 여부를 검사 및 판단하고, 제어부(137)을 통해 상기 판단 결과를 전달받은 중심동맥 DBP 결정부(135)는 검사부(134)의 판단결과, 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 혈관 특성 변화가 없는 경우, 단계 S350에서 상기 추정된 혈압을 상기 사용자의 중심동맥에서의 이완기 혈압(DBPc)으로 결정한다. 그 후, 단계 S360에서는 상완동맥 DBP 결정부(136)가 상기 결정된 중심동맥에서의 이완기 혈압(DBPc)에 기초하여, 상기 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)을 결정한다. In steps S330 and S340, the
이 때, 혈관의 특성 변화란 급격한 교감신경 흥분 등에 의해 혈관의 수축/이완 작용이 발생하여, 특정 레벨의 이완기 혈압에서의 혈관 단면적(또는 직경)이 감소/증가 하거나, 특정 레벨의 이완기 혈압에서의 아주 작은 혈압 변화에 대한 혈관 내부 단면적(또는 직경)의 변화량이 바뀌거나, 특정 혈압 범위에서의 이완기 혈압-혈관 내부 단면적(또는 직경) 관계가 변화하는 것을 말하는 것으로서, 이로 인해, 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 결정하기 위한 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델이 변화할 수 있다.At this time, the change in the characteristics of blood vessels means that the blood vessel constriction/relaxation action occurs due to rapid sympathetic nerve excitation, etc., so that the cross-sectional area (or diameter) of blood vessels at a specific level of diastolic blood pressure decreases/increases, or at a specific level of diastolic blood pressure. It refers to a change in the amount of change in the blood vessel internal cross-sectional area (or diameter) in response to a very small blood pressure change, or a change in the diastolic blood pressure-vascular internal cross-sectional area (or diameter) relationship in a specific blood pressure range. The central arterial diastolic blood pressure determination model for determining the central arterial diastolic blood pressure (DBP c ) of may be changed.
단계 S330 및 S340에서, 검사부(134)는 상기 혈관 특성 변화 여부를 검사 및 판단하기 위해 심박수(HR)의 급격하고 큰 변화가 동반되지 않은 경우와, 심박수(HR)의 급격하고 큰 변화가 동반된 경우 각각에 대하여 다른 방법을 적용하여 중심동맥의 혈관특성의 변화 여부를 검사할 수 있다.In steps S330 and S340, the
먼저, 심박수(HR)의 급격하고 큰 변화가 동반되지 않은 경우, 검사부(134)는 특정 중심동맥 혈관 구간에서의 이완기 혈압-혈관의 내부 단면적(또는 직경)의 관계를 수학식 18(또는 15)과 같이 가정하고, 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델 초기화 시 얻어진 동맥경직도지수인 α0(또는 β0) 및 100mmHg에 해당하는 특정 혈압레벨에서의 혈관의 내부 단면적(또는 직경)인 Aref(또는 dref), 그리고 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 통해 획득한 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)에 기초하여 산출된, 혈관 특성이 변하지 않았을 경우의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)레벨에서의 혈관 내부 단면적(또는 직경)인 Ad(또는 dd)와, 초음파 용적맥파 센서를 통해 측정한 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)레벨에서의 혈관 내부 단면적(또는 직경)인 Ad(또는 dd)가 일정 문턱(threshold) 값 이상의 차이를 보일 때, 급격한 교감신경 흥분 등에 의한 혈관 수축/이완 작용이 발생하여 혈관 특성이 변화한 것으로 판단하는 제1 판단 방법을 사용하여 혈관특성의 변화 여부를 검사할 수 있다.First, when there is no sudden and large change in heart rate (HR), the
심박수(HR)의 급격하고 큰 변화가 동반된 경우, 검사부(134)는 급격하고 큰 심박수(HR) 변화에 의한 상기 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)의 변화 성분을 감한 뒤, 상기 제1 판단 방법과 동일한 과정을 수행함으로써, 급격한 교감신경 흥분 등에 의한 혈관 수축/이완 작용이 발생하여 혈관 특성이 변화한 것으로 판단하는 제2 판단 방법을 사용하여 혈관특성의 변화 여부를 검사할 수 있다. When a sudden and large change in the heart rate (HR) is accompanied, the
한편, 검사부(134)의 판단 결과, 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 혈관 특성에 변화가 있는 경우, 제어부(137)는 상기 중심동맥 DBP 결정 모델을 보정하도록 모델 관리부(133)을 제어한다. Meanwhile, as a result of the determination of the
이에 따라, 단계 S370에서는 상기 제어를 받은 모델 관리부(133)가 중심동맥 DBP 결정 모델을 보정한다. 즉, 수학식 1 내지 수학식 3에 해당하는 중심동맥의 DBP 결정 모델들이 단계 S310에서 초기화된 후, 교감신경계 흥분 등으로 발생하는 급격한 혈관 수축/이완 작용에 의한 단시간에 걸친 변화를 겪을 수 있으므로, 이러한 변화가 감지된 경우 단계 S370에서는, 상기 제어를 받은 모델 관리부(133)가 수학식 1 내지 수학식 3에 해당하는 중심동맥의 DBP 결정 모델을 보정(calibration)한다. 이러한 중심동맥 DBP 결정 모델 보정 과정(S370)의 예가 도 10에 예시되어 있다. Accordingly, in step S370, the
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따라 중심동맥 DBP 결정 모델을 보정하기 위한 처리 과정의 예를 도시한 도면으로서, 도 10을 참조하면, 중심동맥 DBP 결정 모델 보정 과정(S370)은 다음과 같은 단계를 수행한다. 10 is a view showing an example of a process for correcting the central artery DBP determination model according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10 , the central artery DBP determination model correction process (S370) is as follows. Follow the steps.
먼저, 단계 S371에서, 모델 관리부(133)는 현재 데이터를 산출한다. 즉, 단계 S371에서는 모델관리부(133)가 상기 맥파 측정장치, 상기 심박수 측정장치, 상기 상완동맥 기준 혈압계를 통해 상기 사용자의 자세 변화 없이 누운 자세인 사용자로부터 획득한 신체신호인, 중심동맥 이완기혈압(DBPc), 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c), 심장-발목혈관지수(CAVI0)를 포함하는 현재 데이터를 확보한다. First, in step S371, the
또한, 단계 S372에서, 모델 관리부(133)는 이전 데이터를 도출한다. 즉, 단계 S372에서는 모델관리부(133)가 중심동맥 DBP 결정모델 초기화 단계에 해당하는 이전 S310단계(또는 직전의 보정과정인 S370단계)에서 상기 맥파 측정장치, 상기 심박수 측정장치, 상기 상완동맥 기준 혈압계를 통해 누운 자세인 사용자로부터 획득한 신체신호인, 중심동맥 이완기혈압(DBPc), 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c), 심장-발목혈관지수(CAVI0)를 포함하는 이전 데이터를 확보한다.In addition, in step S372, the
그 후, 단계 S373에서, 모델 관리부(133)는 모델 정보를 갱신한다. 즉, 단계S373에서는 모델 관리부(133)가 상기 현재 데이터 및 이전 데이터에 의거하여 상기 중심동맥 DBP 결정 모델(즉, 수학식 1 내지 수학식 3)을 갱신한다. Then, in step S373, the
예를 들어, 수면 중인 누운 자세의 사용자로부터 혈압을 결정하는 과정 (phase) 중, 심한 교감신경계 흥분 등에 의한 단시간에 걸친 중심동맥 DBP 결정 모델의 변화가 감지된 경우(S340), 중심동맥 DBP 결정 모델을 보정하기 위해 수면 중인 사용자를 깨울 수 있는 상기의 자세 변화 방법을 수행할 수 없으므로, 모델 관리부(133)는 상기 중심동맥 DBP 결정 모델의 변화가 감지된 시점에서 상완동맥 기준 혈압계를 통해 측정한 DBPup에 기초하여 누운 자세인 사용자의 중심동맥에서의 DBPc,current를 획득함과 동시에 맥파 측정장치를 통해 대동맥궁-경동맥 또는 대동맥궁-장골/대퇴동맥 구간에서 PWVf-f,c,current를 획득하고, 그 값들(DBPc,current 및 PWVf-f,c,current)로부터 CAVI0,current를 산출 및 획득한다(S371). 그리고, 수학식 1 내지 수학식 3의 계수 c1, c2, c3를 초기화 하는 과정(또는 직전의 보정 과정)에서 상완동맥 기준 혈압계를 통해 측정한 DBPup에 기초하여 누운 자세인 사용자의 중심동맥에서 획득하였던, DBPc,previous 및 맥파 측정장치를 통해 대동맥궁-경동맥 또는 대동맥궁-장골/대퇴동맥 구간에서 획득하였던, PWVf-f,c,previous로부터 CAVI0,previous를 산출 및 획득한다(S372). 그 후, CAVI0,current 및 CAVI0,previous의 비례식을 통해, 수학식 1 내지 수학식 3의 계수 c2를 우선적으로 갱신 한 후, 상기의 DBPc,current 및 PWVf-f,c,current를 통해 수학식 1 내지 수학식 3의 계수 c1을 갱신할 수 있다(S373). For example, when a change in the central artery DBP determination model over a short time due to severe sympathetic nervous system excitement is detected during the process of determining blood pressure from a sleeping user in a supine position (S340), the central artery DBP determination model Since the above-described posture change method for waking the sleeping user cannot be performed to correct for , the
상기의 누운 자세에서의 중심동맥의 DBP 결정 모델의 보정 방법은 수학식 1의 누운 자세에서의 중심동맥 DBP 결정 모델을 예시로 하여 아래의 수학식 10 내지 수학식 13과 같이 명시될 수 있으며, 수학식 2 및 수학식 3에 해당하는 중심동맥 DBP 결정 모델에도 동일한 원리로 적용 가능하다.The correction method of the DBP determination model of the central artery in the supine position can be specified as in Equations 10 to 13 below, taking the central artery DBP determination model in the supine position of Equation 1 as an example, The same principle can be applied to the central artery DBP determination model corresponding to Equation 2 and Equation 3 as well.
수학식 10은 CAVI0의 일반적인 수식적 정의로서, ρ는 혈액 밀도(≒1050)[kg/m3], PWVf-f[m/s]는 해당 동맥구간의 서로 다른 두 지점에서 동시 측정 및 시간 동기화 된 두 맥파의 foot 특징점의 시간 차이로부터 산출된 맥파전달속도, DBP[mmHg]는 해당 동맥 구간에서의 이완기 혈압, Pref(=100mmHg)[mmHg]는 고정된 상수, 마지막으로 u.c (=133.322)는 mmHg 단위의 DBP를 Pa 단위로 변환하기 위한 상수이다.Equation 10 is a general mathematical definition of CAVI 0 , where ρ is blood density (≒1050) [kg/m 3 ], and PWV ff [m/s] is simultaneous measurement and time synchronization at two different points in the corresponding artery section. The pulse wave transmission velocity calculated from the time difference between the foot feature points of the two pulse waves, DBP[mmHg] is the diastolic blood pressure in the relevant arterial section, P ref (=100mmHg)[mmHg] is a fixed constant, and finally uc (=133.322) is a constant for converting DBP in mmHg to Pa.
수학식 11 내지 수학식 13은 상기 예시의 중심동맥 DBP 결정 모델의 일부인 c1, c2계수의 갱신과정을 구체적으로 보여준다. 먼저, 수학식 11의 비례식에 의해서, 중심동맥 DBP 결정 모델의 계수 c2의 갱신 값(c2,updated)을 획득 할 수 있으며, 수학식 12와 같이 중심동맥 DBP 결정 모델의 계수 c2를 수학식 11로부터 획득한 갱신 값(c2,updated)으로 우선적으로 갱신 후, 수학식 13과 같이 현 시점의 보정과정에서 획득된, 상기의 PWVf-f,c,current 및 DBPc,current값을 통해 중심동맥 DBP 결정 모델의 계수 c1의 갱신 값(c1,updated)을 획득함으로써, 수학식 1 내지 수학식 3의 계수 c1, c2를 초기화 할 때와 같은 자세변화 없이, 누운 자세에서 보정 과정을 수행 할 수 있다. 만약 c3계수의 보정이 필요한 경우, 상기 중심동맥 DBP 결정 모델 초기화 과정의 제2 과정과 동일한 방법으로 c3계수를 보정할 수 있다.Equations 11 to 13 specifically show the updating process of coefficients c1 and c2, which are part of the central artery DBP determination model of the above example. First, an updated value (c2 ,updated ) of the coefficient c2 of the central artery DBP determination model can be obtained by the proportional expression of Equation 11, and the coefficient c2 of the central artery DBP determination model can be obtained from Equation 11 as shown in Equation 12 After preferentially updating with the acquired updated value (c2 ,updated ), the central artery DBP determination model through the above PWV ff,c,current and DBP c,current values obtained in the current correction process as shown in Equation 13 By obtaining the updated values (c1 ,updated ) of the coefficient c1 of , the correction process can be performed in the supine posture without posture change such as when the coefficients c1 and c2 of Equations 1 to 3 are initialized. If the c3 coefficient needs to be corrected, the c3 coefficient may be corrected in the same manner as in the second process of the central artery DBP determination model initialization process.
한편, 이 때, 수학식 1 내지 수학식 3의 계수 c1, c2, c3을 초기화/보정하는 과정에서 사용되는 DBP는 상완혈압 측정 높이에서의 중심동맥 DBP로서, 누운 자세 또는 기울어진/앉은 자세를 유지하는 사용자의 상완혈압 측정 높이에서의 중심 동맥과 상완혈압 측정 높이에서의 상완 동맥의 DBP 레벨의 차이가 거의 없거나 작은 대부분의 경우, 상기 상완혈압 측정 높이에서의 중심동맥 DBP는 상완동맥 기준혈압계로 측정한 상완동맥의 DBP로 대체 가능하며, 또한, 초기화/보정된 수학식 1 내지 수학식 3을 통해 결정된 누운 자세인 사용자의 중심 동맥의 DBP(DBPc)는 누운 자세인 사용자의 상완 동맥의 DBP(DBPup)로 대체 되어 사용될 수 있다. 하지만, 일부의 특수한 상황에서, 누운 자세를 유지하는 사용자의 중심 동맥과 상완 동맥의 DBP 레벨에서 유의한 차이가 발생할 수 있는데, 이 경우 수학식 1 내지 수학식 3의 계수 c1, c2, c3를 초기화/보정하기 위해서는 상완동맥 기준혈압계로 측정된 상완동맥의 DBP를 상완혈압 측정 높이에서의 중심동맥 DBP로 변환하거나 초기화/보정된 수학식 1 내지 수학식 3을 통해 결정된 누운 자세인 사용자의 중심 동맥의 DBP(DBPc)를 누운 자세인 사용자의 상완 동맥의 DBP(DBPup)로 변환하는 추가적/선택적 과정이 필요하며, 이를 위해서 선형/비선형 동맥 모델 또는 대 동맥-상완 동맥 간의 압력/용적 맥파의 전달함수에 기초한, 중심-상완 동맥 DBP 변환 방법을 사용할 수 있다.On the other hand, at this time, the DBP used in the process of initializing/correcting the coefficients c1, c2, and c3 of Equations 1 to 3 is the central artery DBP at the height of the brachial blood pressure measurement. In most cases where the difference between the DBP level of the central artery at the height of the brachial blood pressure measurement and the DBP level of the brachial artery at the height of the brachial blood pressure measurement of the user who maintains it is small or small, the DBP of the central artery at the measurement height of the brachial blood pressure is measured with the brachial reference sphygmomanometer. It can be replaced with the measured DBP of the brachial artery, and the DBP (DBP c ) of the central artery of the user in the supine position determined through the initialized/corrected Equations 1 to 3 is the DBP of the user's brachial artery in the supine position. (DBP up ) can be used instead. However, in some special circumstances, a significant difference may occur in DBP levels of the central artery and the brachial artery of a user who maintains a supine position. In this case, the coefficients c1, c2, and c3 of Equations 1 to 3 are initialized. / To correct, convert the DBP of the brachial artery measured with the brachial arterial sphygmomanometer to the central artery DBP at the height of the brachial blood pressure measurement, or the user's central artery in the supine position determined through the initialized/corrected Equations 1 to 3 An additional/selective process is required to convert DBP (DBP c ) into DBP (DBP up ) of the user's brachial artery in a supine position. A function-based, central-brachial DBP transformation method may be used.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서 수축기 혈압을 추정하기 위한 처리 과정의 예를 도시한 도면이며, 상완 동맥은 중심 동맥(경동맥 및 대동맥 등) 대비, 급격한 교감신경계 흥분 등에 의한 혈관 수축/이완 작용 및 그로 인한 DBP - PWVf-f 관계의 (시간에 따른) 변화에 더 크게 영향을 받기 때문에, 이에 대응하기 위해 도 11에 예시된 바와 같은 단계들을 수행한다.11 is a diagram illustrating an example of a processing process for estimating systolic blood pressure in the brachial artery of a user in a supine position according to an embodiment of the present invention. Since it is more greatly affected by vasoconstriction/relaxation action caused by nervous system excitation and the (time-dependent) change in the DBP-PWV ff relationship, steps as illustrated in FIG. 11 are performed in response to this.
도 3, 도 4 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따라 누운 자세에서의 상완동맥 SBP를 추정하기 위한 처리 과정(S400)은 다음과 같다.Referring to FIGS. 3, 4 and 11 , a process ( S400 ) for estimating brachial artery SBP in a supine position according to an embodiment of the present invention is as follows.
먼저, 단계 S410에서는, 산출부(142)가 상완동맥 맥파전달속도를 산출한다. 즉, 단계 S410에서 산출부(142)는 수신부(141)를 통해 수신된 맥파로부터 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 산출한다. 이 때, 상기 맥파는 상기 상완동맥의 제3 및 제4 신체부위에서 생체임피던스 또는 초음파(M-mode/B-mode/Doppler mode) 용적맥파 센서를 통해 동시 측정 및 시간 동기화 되며, 산출부(142)는 상기 두 맥파의 foot 특징점을 검출하고 두 foot 특징점 사이의 시간 차이를 산출함으로써, 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 획득한다.First, in step S410, the
단계 S420에서는, 산출부(142)가 상완동맥 동맥경직도지수를 산출한다. 즉, 단계 S420에서 산출부(142)는 단계 S410에서 산출된 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)와, 단계 S300에서 추정되고 수신부(141)에 의해 수신된 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 누운 자세인 사용자의 상완동맥의 동맥경직도지수(β0 또는 α0)를 산출한다.In step S420, the
단계 S430에서는, 산출부(142)가 상완동맥 내부 직경 또는 단면적을 산출한다. 즉, 단계 S430에서 산출부(142)는 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정한 시점과 동일한 시점에 측정된 누운 자세인 사용자의 이완기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경(dd)인 제1 내부 직경(dd), 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup) 및 상기 상완동맥의 동맥경직도지수(β0)에 기초하여, 누운 자세인 사용자의 특정 혈압레벨(예컨대, 100mmHg)에서의 상완동맥 내부 직경(dref)인 제2 내부 직경(dref)을 산출한다. 만약 상기 상완동맥의 내부 직경이 아닌, 내부 단면적 정보를 사용하고자 하는 경우, 상기 산출부(142)는 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정한 시점과 동일한 시점에 측정된 누운 자세인 사용자의 이완기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 단면적(Ad)인 제1 내부 단면적(Ad), 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup) 및 상기 상완동맥의 동맥경직도지수(α0)에 기초하여, 누운 자세인 사용자의 특정 혈압레벨(예컨대, 100mmHg)에서의 상완동맥 내부 단면적(Aref)인 제2 내부 단면적(Aref)을 산출한다.In step S430, the
단계 S440에서는, 상완동맥 SBP 결정부(143)가 상완동맥의 SBP를 결정한다. 즉, 단계 S440에서 상완동맥 SBP 결정부(143)는 상기 상완동맥의 수축기 혈압을 결정하고자 하는 시점과 동일한 시점에 측정된 누운 자세인 사용자의 수축기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경(ds)인 제3 내부 직경(ds), 상기 상완동맥의 동맥경직도지수(β0) 및 상기 제2 내부 직경(dref)에 기초하여, 누운 자세인 사용자의 상완동맥의 수축기 혈압(SBPup)을 결정한다. 만약 상기 상완동맥의 내부 직경이 아닌, 내부 단면적 정보를 사용하고자 하는 경우, 상기 상완동맥 SBP 결정부(143)는 상기 상완동맥의 수축기 혈압을 결정하고자 하는 시점과 동일한 시점에 측정된 누운 자세인 사용자의 수축기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 단면적(As)인 제3 내부 단면적(As), 상기 상완동맥의 동맥경직도지수(α0) 및 상기 제2 내부 단면적(Aref)에 기초하여, 누운 자세인 사용자의 상완동맥의 수축기 혈압(SBPup)을 결정한다.In step S440, the brachial artery
한편, 단계 S400는 상완동맥의 내부 단면적이 아닌, 내부 직경정보를 사용하는 경우에 대해, 아래의 수학식 14 내지 수학식 16과 같이 명시 될 수 있다. On the other hand, step S400 can be specified as in Equations 14 to 16 below for the case of using information on the inner diameter rather than the inner cross-sectional area of the brachial artery.
수학식 14는 동맥경직도지수(β0, arterial stiffness index beta 0)의 일반적인 수식적 정의로서, ρ는 혈액 밀도(≒1050)[kg/m3], PWVf-f[m/s]는 해당 동맥구간의 서로 다른 두 지점에서 동시 측정 및 시간 동기화된 두 맥파의 foot 특징점의 시간 차이로부터 산출된 맥파전달속도, DBP[mmHg]는 해당 동맥에서의 이완기 혈압, Pref(=100mmHg)[mmHg]는 고정된 상수, 마지막으로 u.c(=133.322)는 mmHg 단위의 DBP를 Pa 단위로 변환하기 위한 상수이다. 따라서 상기 수학식 14에, 상기 누운 자세에서의 상완 동맥의 PWVf-f(PWVf-f,up) 및 상기 상완동맥 DBP 추정 단계에서 추정된 상기 누운 자세에서의 상완 동맥의 DBP(DBPup)를 적용함으로써, 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥의 동맥경도지수(β0)를 산출할 수 있다.Equation 14 is a general mathematical definition of the arterial stiffness index (β 0 , arterial stiffness index beta 0), where ρ is the blood density (≒1050) [kg/m 3 ], and PWV ff [m/s] is the corresponding arterial section The pulse wave propagation velocity calculated from the time difference of the foot feature points of the two pulse waves simultaneously measured and time-synchronized at two different points of The last constant, uc(=133.322), is a constant for converting DBP in mmHg to Pa. Therefore, by applying to Equation 14, PWV ff (PWV ff,up ) of the brachial artery in the supine position and DBP (DBP up ) of the brachial artery in the supine position estimated in the step of estimating the DBP of the brachial artery, The arterial hardness index (β 0 ) of the brachial artery of the user in the supine position may be calculated.
수학식 15는 상완동맥 내부 직경 산출(단계 S430)을 위한 수학식으로서, dd[mm]및 dref[mm]는 각각 상완동맥의 DBP 혈압 레벨에서의 상완동맥의 내부 직경 및 상완동맥의 100mmHg 혈압 레벨에서의 상완동맥의 내부 직경에 해당된다. 따라서 수학식 14로부터 산출된 상완동맥의 β0, 도 4의 단계 S300에서 추정된 상완동맥의 DBP(DBPup), 측정을 통해 얻어진 누운 자세인 사용자의 상완동맥의 DBP 혈압 레벨에서의 상완동맥의 내부 직경인 dd,100mmHg에 해당하는 고정된 상수 값인 Pref에 기반하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥의 dref의 값을 결정할 수 있다.Equation 15 is an equation for calculating the inner diameter of the brachial artery (step S430), where d d [mm] and d ref [mm] are the inner diameter of the brachial artery and 100 mmHg of the brachial artery at the DBP blood pressure level of the brachial artery, respectively. Corresponds to the inner diameter of the brachial artery at the blood pressure level. Therefore, the β 0 of the brachial artery calculated from Equation 14, the DBP (DBP up ) of the brachial artery estimated in step S300 of FIG. 4 , and the DBP blood pressure level of the brachial artery of the user in the supine position obtained through the measurement. The value of d ref of the brachial artery of the user in the supine position may be determined based on P ref , which is a fixed constant value corresponding to the inner diameter of d d and 100 mmHg.
수학식 16은 상완동맥의 SBP 결정(단계 S440)을 위한 수학식으로서, ds[mm]는 상완동맥의 SBP 혈압 레벨에서의 상완동맥의 내부 직경을 의미한다. 결론적으로 수학식 15로부터 산출된 상완동맥의 dref, 수학식 14로부터 산출된 상완동맥의 β0, 100mmHg에 해당하는 고정된 상수 값인 Pref, 그리고 측정을 통해 얻어진 누운 자세인 사용자의 상완동맥의 SBP 혈압 레벨에서의 상완동맥의 내부 직경인 ds에 기반하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 SBP 값을 결정할 수 있다.Equation 16 is an equation for determining the SBP of the brachial artery (step S440), where d s [mm] means the inner diameter of the brachial artery at the SBP blood pressure level of the brachial artery. In conclusion, d ref of the brachial artery calculated from Equation 15, β 0 of the brachial artery calculated from Equation 14, P ref which is a fixed constant value corresponding to 100 mmHg, and the supine position obtained through measurement of the brachial artery of the user. The SBP value in the brachial artery of the user in the supine position may be determined based on d s , which is the inner diameter of the brachial artery at the SBP blood pressure level.
만약, 단계 S440에서, 상완동맥의 내부 직경이 아닌, 내부 단면적 정보를 사용하여 SBP를 결정하고자 하는 경우, 상기 단계 S420 내지 단계 S440 및 그에 따른 수학식 14 내지 수학식 16은 아래의 수학식 17 내지 수학식 19로 변경되어 명시 될 수 있다. If, in step S440, it is desired to determine the SBP using information on the internal cross-sectional area rather than the internal diameter of the brachial artery, the steps S420 to S440 and the corresponding Equations 14 to 16 are calculated using the following Equations 17 to It can be specified by changing to Equation 19.
이 때, 수학식 17 내지 수학식 19는 수학식 14 내지 수학식 16의 β0가 α0로, 직경 정보를 나타내는 변수인 dd/dref/ds가 각각 Ad/Aref/As로 대체되어 표현되는 점을 제외하면 동일한 과정 및 의미를 지닌다. At this time, in Equations 17 to 19, β 0 in Equations 14 to 16 is α 0 , and d d /d ref /d s , which is a variable representing diameter information, is A d /A ref /A s , respectively. It has the same process and meaning, except that it is replaced with .
이상에서는 본 발명의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명이 실시 예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.Although embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and the present invention is easily changed from the embodiments by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs and recognized as equivalent. including all changes and modifications to the scope of
100: 혈압 측정 장치 110: 심박수 측정장치
120: 맥파 측정장치 130: 상완동맥 DBP 추정부
131, 141: 수신부 132, 142: 산출부
133: 모델관리부 134: 검사부
135: 중심동맥 DBP 결정부 136: 상완동맥 DBP 결정부
137: 제어부 140: 상완동맥 SBP 추정부
143: 상완동맥 SBP 결정부 144: 제어부100: blood pressure measuring device 110: heart rate measuring device
120: pulse wave measuring device 130: brachial artery DBP estimator
131, 141: receiving
133: model management unit 134: inspection unit
135: central artery DBP determinant 136: brachial artery DBP determinant
137: controller 140: brachial artery SBP estimation unit
143: brachial artery SBP determination unit 144: control unit
Claims (15)
누운 자세인 사용자의, 미리 지정된, 복수의 신체 부위의 동맥으로부터 맥파를 측정하는 맥파 측정장치;
상기 누운 자세인 사용자의 심박수(HR) 및 상기 맥파 측정장치에서 측정된 맥파에 기초하여 상기 누운자세인 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)을 추정하는 상완동맥 이완기 혈압추정부; 및
상기 맥파 측정장치에서 측정된 맥파 및 상기 상완동맥 이완기 혈압추정부에서 추정된 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 수축기 혈압(SBPup)을 추정하는 상완동맥 수축기 혈압 추정부를 포함하되,
상기 맥파 측정장치는
상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 측정하기 위한 제1 및 제2 신체부위와, 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 측정하기 위한 제3 및 제4 신체부위 각각에 부착되어, 해당 부위의 동맥 맥파를 측정하는 생체임피던스(electrical bio-impedance) 또는 초음파(ultrasound) 용적맥파(arterial volume pulse wave) 센서인 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치.A blood pressure measuring device comprising:
a pulse wave measuring device for measuring a pulse wave from an artery of a predetermined, plurality of body parts of a user in a supine position;
a brachial artery diastolic blood pressure estimator for estimating the diastolic blood pressure (DBP up ) in the brachial artery of the user in the supine position based on the heart rate (HR) of the user in the supine position and the pulse wave measured by the pulse wave measuring device; and
Based on the pulse wave measured by the pulse wave measuring device and the diastolic blood pressure (DBP up ) in the brachial artery estimated by the brachial diastolic blood pressure estimator, the systolic blood pressure (SBP up ) in the brachial artery of the user in the supine position is estimated Including a brachial systolic blood pressure estimator,
The pulse wave measuring device
First and second body parts for measuring the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ) of the user in the supine position, and the brachial artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,up ) of the user in the supine position Blood pressure measurement, characterized in that it is an electrical bio-impedance or ultrasound (ultrasound) arterial volume pulse wave sensor attached to each of the third and fourth body parts for measuring an arterial pulse wave in the corresponding part Device.
상기 맥파 측정장치에 의해 상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파를 수신하는 수신부;
상기 수신부로부터 상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파를 전달받아 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c) 및 심박수(HR)를 산출하는 산출부;
상기 누운 자세에서의 중심동맥의 이완기 혈압(DBPc)을 결정하기 위한 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 초기화, 보정, 그리고 저장 및 관리하는 모델 관리부;
상기 중심동맥의 혈관특성의 변화를 검사하는 검사부;
상기 수신된 맥파, 상기 심박수(HR), 그리고 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정하고, 상기 검사부의 검사결과에 의거하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 결정하는 중심동맥 이완기 혈압 결정부;
상기 중심동맥의 이완기 혈압(DBPc)에 기초하여, 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정하는 상완동맥 이완기 혈압 결정부; 및
미리 설정된 제어 알고리즘에 의거하여 상기 수신부, 산출부, 모델 관리부, 검사부, 중심동맥 이완기 혈압 결정부, 상완동맥 이완기 혈압 결정부 각각의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치.According to claim 1, wherein the brachial artery diastolic blood pressure estimator
a receiver configured to receive the pulse waves measured in the first and second body parts by the pulse wave measuring device;
a calculation unit for receiving the pulse waves measured from the first and second body parts from the receiving unit and calculating a central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ) and a heart rate (HR) of the user in the supine position;
a model manager for initializing, correcting, storing and managing a central artery diastolic blood pressure determination model for determining a central artery diastolic blood pressure (DBP c ) in the supine position;
an inspection unit for examining a change in vascular characteristics of the central artery;
Based on the received pulse wave, the heart rate (HR), and the central artery diastolic blood pressure determination model, the central artery diastolic blood pressure (DBP c ) of the user in the supine position is estimated, and based on the test result of the examination unit, the supine position a central arterial diastolic blood pressure determining unit that determines the user's central arterial diastolic blood pressure (DBP c );
a brachial artery diastolic blood pressure determination unit for determining the brachial artery diastolic blood pressure (DBP up ) of the user in the supine position based on the central artery diastolic blood pressure (DBP c ); and
and a controller for controlling each operation of the receiver, calculator, model manager, tester, central artery diastolic blood pressure determiner, and brachial diastolic blood pressure determiner based on a preset control algorithm.
누운 자세인 사용자의 심박수(HR)를 측정하는 심박수 측정장치를 더 포함하고,
상기 상완동맥 이완기 혈압 추정부는
상기 맥파 측정장치에 의해 상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파 및 상기 심박수 측정장치에 의해 측정된 심박수(HR)를 수신하는 수신부;
상기 수신부로부터 상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파를 전달받아 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 산출하는 산출부;
상기 누운 자세에서의 중심동맥의 이완기 혈압(DBPc)을 결정하기 위한 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 초기화, 보정, 그리고 저장 및 관리하는 모델 관리부;
상기 중심동맥의 혈관특성의 변화를 검사하는 검사부;
상기 수신된 맥파, 상기 심박수(HR), 그리고 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정하고, 상기 검사부의 검사결과에 의거하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 결정하는 중심동맥 이완기 혈압 결정부;
상기 중심동맥의 이완기 혈압(DBPc)에 기초하여, 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정하는 상완동맥 이완기 혈압 결정부; 및
미리 설정된 제어 알고리즘에 의거하여 상기 수신부, 산출부, 모델 관리부, 검사부, 중심동맥 이완기 혈압 결정부, 상완동맥 이완기 혈압 결정부 각각의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치.According to claim 1, wherein the blood pressure measuring device
Further comprising a heart rate measuring device for measuring the heart rate (HR) of the user in a supine position,
The brachial artery diastolic blood pressure estimating unit
a receiver configured to receive pulse waves measured at the first and second body parts by the pulse wave measuring device and a heart rate (HR) measured by the heart rate measuring device;
a calculation unit for receiving the pulse waves measured from the first and second body parts from the receiving unit and calculating a central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ) of the user in the supine position;
a model manager for initializing, correcting, storing and managing a central artery diastolic blood pressure determination model for determining a central artery diastolic blood pressure (DBP c ) in the supine position;
an inspection unit for examining a change in vascular characteristics of the central artery;
Based on the received pulse wave, the heart rate (HR), and the central artery diastolic blood pressure determination model, the central artery diastolic blood pressure (DBP c ) of the user in the supine position is estimated, and based on the test result of the examination unit, the supine position a central arterial diastolic blood pressure determining unit that determines the user's central arterial diastolic blood pressure (DBP c );
a brachial artery diastolic blood pressure determination unit for determining the brachial artery diastolic blood pressure (DBP up ) of the user in the supine position based on the central artery diastolic blood pressure (DBP c ); and
and a controller for controlling each operation of the receiver, calculator, model manager, tester, central artery diastolic blood pressure determiner, and brachial diastolic blood pressure determiner based on a preset control algorithm.
상기 검사부의 검사 결과 상기 사용자의 중심동맥 혈관 특성변화가 없는 경우 상기 추정된 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 상기 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)으로 결정하고,
상기 검사부의 검사 결과 상기 사용자의 중심동맥 혈관 특성변화가 있는 경우 상기 모델 관리부에 의해서 보정된 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델에 기초하여 상기 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정하는 과정을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치.According to claim 3 or 4, wherein the central arterial diastolic blood pressure determining unit
If there is no change in the central artery vascular characteristics of the user as a result of the examination by the inspection unit, the estimated central artery diastolic blood pressure (DBP c ) is determined as the user's central artery diastolic blood pressure (DBP c ),
If there is a change in the central artery blood vessel characteristics of the user as a result of the examination by the inspection unit, a process of estimating the central artery diastolic blood pressure (DBP c ) of the user is further performed based on the central artery diastolic blood pressure determination model corrected by the model manager Blood pressure measuring device, characterized in that.
상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정하는 과정 중,
상기 검사부에 의해서 상기 사용자의 중심동맥의 혈관 특성이 변화한 것으로 판단된 경우,
상기 사용자의 자세 변화 없이 상기 맥파 측정장치, 상기 심박수 측정장치, 그리고 상완동맥 기준혈압계로부터 획득한 신체신호인, 상기 중심동맥 이완기 혈압(DBPc), 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c), 그리고 심장-발목혈관지수(CAVI0)를 포함하는 현재 데이터; 및
상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델의 초기화 또는 직전의 보정 과정에서 상기 맥파 측정장치, 상기 심박수 측정장치, 그리고 상기 상완동맥 기준혈압계를 통해 누운 자세인 사용자로부터 획득한 신체신호인, 상기 중심동맥 이완기 혈압(DBPc), 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c), 그리고 상기 심장-발목혈관지수(CAVI0)를 포함하는 이전 데이터에 의거하여 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 갱신 및 보정 하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치.The method of claim 5, wherein the model management unit
During the process of estimating the central artery diastolic blood pressure (DBP c ) of the user in the lying position,
When it is determined by the inspection unit that the vascular characteristics of the user's central artery have changed,
The central artery diastolic blood pressure (DBP c ) and the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ), which are body signals obtained from the pulse wave measuring device, the heart rate measuring device, and the brachial reference blood pressure monitor without changing the user's posture , and current data including cardio-ankle vascular index (CAVI 0 ); and
The central arterial diastolic blood pressure ( DBP c ), the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ), and the central artery diastolic blood pressure determination model based on previous data including the cardiac-ankle vascular index (CAVI 0 ) is updated and corrected. blood pressure measuring device.
상기 맥파 측정장치에 의해 상기 누운 자세인 사용자의 제3 및 제4 신체부위에서 측정된 맥파, 그리고 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정부에서 추정된 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 수신하는 수신부;
상기 수신된 맥파를 이용하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 산출하고, 상기 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)와 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 누운 자세인 사용자의 상완동맥 동맥경직도지수(상완동맥 내부 직경 정보를 사용할 경우 β0, 상완동맥 내부 단면적 정보를 사용할 경우 α0)를 산출하고, 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup), 상기 상완동맥 동맥경직도지수(β0 또는 α0), 및 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정한 시점과 동일한 시점에 측정된 누운 자세인 사용자의 이완기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(dd/Ad)인 제1 내부 직경/단면적(dd/Ad)에 기초하여 누운 자세인 사용자의 100mmHg에 해당하는 특정 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(dref/Aref)인 제2 내부 직경/단면적(dref/Aref)을 산출하는 산출부;
상기 상완동맥 동맥경직도지수(β0 또는 α0), 상기 제2 내부 직경/단면적(dref/Aref), 및 상기 상완동맥의 수축기 혈압을 산출하고자 하는 시점과 동일한 시점에 측정된 누운 자세인 사용자의 수축기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(ds/As)인 제3 내부 직경/단면적(ds/As)에 기초하여, 누운 자세인 사용자의 상완동맥 수축기 혈압(SBPup)을 결정하는 상완동맥 수축기 혈압 결정부; 및
미리 설정된 제어 알고리즘에 의거하여 상기 수신부, 산출부, 상완동맥 수축기 혈압 결정부 각각의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치.According to claim 1, wherein the brachial systolic blood pressure estimator
a receiver configured to receive the pulse waves measured at the third and fourth body parts of the user in the supine position by the pulse wave measuring device and the brachial diastolic blood pressure (DBP up ) estimated by the brachial diastolic blood pressure estimator;
The brachial artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,up ) of the user in the supine position is calculated using the received pulse wave, and the brachial artery pulse wave transmission velocity (PWV ff ,up ) of the user and the brachial diastolic blood pressure (DBP) are calculated. up ), the brachial artery stiffness index (β 0 when using brachial artery internal diameter information, α 0 when using brachial internal cross-sectional area information) is calculated based on the user’s supine position, and the brachial artery diastolic blood pressure (DBP up ) is calculated. ), the brachial artery stiffness index (β 0 or α 0 ), and the brachial artery diastolic blood pressure (DBP up ) measured at the same time point as when determining the brachial artery inner diameter/ Based on the first internal diameter/cross-sectional area (d d /A d ), which is the cross-sectional area (d d /A d ), the brachial artery inner diameter/cross-sectional area (d ref /A) at a specific blood pressure level corresponding to 100 mmHg of the user in the supine position a calculator for calculating a second inner diameter/cross-sectional area (d ref /A ref ) that is ref );
The brachial artery stiffness index (β 0 or α 0 ), the second inner diameter/cross-sectional area (d ref /A ref ), and the supine position measured at the same time point as the time point at which the systolic blood pressure of the brachial artery is to be calculated Based on the third inner diameter/cross-sectional area (d s /A s ) of the brachial artery inner diameter/cross-sectional area (d s /A s ) at the user’s systolic blood pressure level, the user’s brachial artery systolic blood pressure (SBP up ) in the supine position ) brachial artery systolic blood pressure determining unit to determine; and
and a controller for controlling each operation of the receiver, the calculator, and the brachial systolic blood pressure determiner based on a preset control algorithm.
누운 자세인 사용자의, 미리 지정된, 복수의 신체 부위의 동맥으로부터 맥파를 측정하는 맥파 측정단계;
누운 자세인 사용자의 심박수(HR)를 측정하는 심박수 측정단계;
상기 맥파 측정단계에서 측정된 맥파 및 상기 심박수 측정단계에서 측정된 심박수(HR)에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)을 추정하는 상완동맥 이완기 혈압추정단계; 및
상기 맥파 측정단계에서 측정된 맥파 및 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정단계에서 추정된 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 수축기 혈압(SBPup)을 추정하는 상완동맥 수축기 혈압 추정 단계를 포함하되,
상기 맥파 측정단계는
상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 산출하기 위한 제1 및 제2 신체부위 그리고 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 산출하기 위한 제3 및 제4 신체부위에서 맥파를 측정하되,
상기 제1 내지 제4 신체 부위에 부착된 생체임피던스(electrical bio- impedance) 또는 초음파(ultrasound) 용적맥파(arterial volume pulse wave) 센서를 사용하여 각 부위의 맥파를 측정하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 방법.In the blood pressure measurement method,
a pulse wave measuring step of measuring a pulse wave from an artery of a predetermined, plurality of body parts of the user in a supine position;
a heart rate measuring step of measuring a heart rate (HR) of a user in a supine position;
a brachial artery diastolic blood pressure estimating step of estimating the diastolic blood pressure (DBP up ) in the brachial artery of the user in the supine position based on the pulse wave measured in the pulse wave measuring step and the heart rate (HR) measured in the heart rate measuring step; and
Based on the pulse wave measured in the pulse wave measuring step and the diastolic blood pressure (DBP up ) in the brachial artery estimated in the brachial diastolic blood pressure estimation step, the systolic blood pressure (SBP up ) in the brachial artery of the user in the supine position is estimated Including the step of estimating brachial systolic blood pressure,
The pulse wave measurement step is
First and second body parts for calculating the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ) of the user in the supine position, and for calculating the brachial artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,up ) of the user in the supine position Measure the pulse waves in the third and fourth body parts,
A method for measuring blood pressure, characterized in that the first to fourth body parts measure the pulse wave of each part using an electrical bio-impedance or an ultrasonic arterial volume pulse wave sensor attached to the body part. .
상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 결정하기 위한 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 초기화하는 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델 초기화 단계;
상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파를 이용하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 산출한 후 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c) 및 심박수(HR)를 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델에 적용하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥에서의 이완기 혈압(DBPc)을 추정하는 중심동맥 이완기 혈압 추정단계;
상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 혈관 특성 변화 여부를 검사 및 판단하는 검사단계;
상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥에서 혈관 특성의 변화가 없는 경우 상기 추정된 혈압을 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)으로 결정하는 중심동맥 이완기 혈압 결정단계; 및
상기 결정된 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)에 기초하여, 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)을 결정하는 상완동맥 이완기 혈압 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 방법.The method of claim 8, wherein the step of estimating the brachial artery diastolic blood pressure
a central artery diastolic blood pressure determination model initialization step of initializing a central artery diastolic blood pressure determination model for determining the central artery diastolic blood pressure (DBP c ) of the user in the supine position;
After calculating the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ) of the user in the supine position using the pulse waves measured in the first and second body parts, the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff ) of the user in the supine position a central artery diastolic blood pressure estimation step of estimating the diastolic blood pressure (DBP c ) in the central artery of the user in the supine position by applying the , c ) and heart rate (HR) to the central artery diastolic blood pressure determination model;
an examination step of examining and determining whether the central artery blood vessel characteristics of the user in the supine position have changed;
a central artery diastolic blood pressure determining step of determining the estimated blood pressure as the central artery diastolic blood pressure (DBP c ) of the user in the supine position when there is no change in vascular characteristics in the central artery of the user in the supine position; and
and a brachial diastolic blood pressure determining step of determining the diastolic blood pressure (DBP up ) in the brachial artery of the user in the supine position based on the determined central artery diastolic blood pressure (DBP c ) of the user in the supine position. how to measure blood pressure.
미리 설정된 자세 변화 방법의 제1 자세에서 상완동맥 기준혈압계를 통해 측정한 상완동맥 이완기 혈압(DBPup,position1)에 기초하여, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기 압력(Local DPc,position1)을 획득하고, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 구간에서의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c,position1) 및 심박수(HRposition1)를 측정하는 제 1단계;
미리 설정된 자세 변화 방법의 제2 자세에서 상기 상완동맥 기준혈압계를 통해 측정한 상완동맥 이완기 혈압(DBPup,position2)에 기초하여, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기 압력(Local DPc,position2)을 획득하고, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 구간에서의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c,position2) 및 심박수(HRposition2)를 측정하는 제 2단계; 및
상기 제1 및 제2 단계에서의 상기 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기 압력(Local DPc,position1 & Local DPc,position2), 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c,position1 & PWVf-f,c,position2), 그리고 상기 심박수(HRposition1 & HRposition2)에 기초하여 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델의 계수들을 획득하는 모델링 단계를 포함하되,
상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기 압력(Local DPc,position1 또는 Local DPc,position2)은
상기 사용자가 상기 제1 또는 제2 자세를 유지하는 상황에서, ‘상완혈압 측정 높이에서의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc,up,position1 또는 DBPc,up,position2)’과 ‘상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 각 지점과 상완혈압 측정 높이에서의 중심동맥 지점 사이의 정수압 차이’를 합함으로써 획득 가능한, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기 압력인 것을 특징으로 하는 혈압 측정 방법.The method of claim 10, wherein the step of initializing the central artery diastolic blood pressure determination model comprises:
Intravascular diastole at each point of the central artery between the first and second body parts based on the brachial diastolic blood pressure (DBP up,position1 ) measured through the brachial artery reference sphygmomanometer in the first posture of the preset posture change method. The first to acquire the pressure (Local DP c,position1 ) and measure the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c,position1 ) and heart rate (HR position1 ) in the central artery section between the first and second body parts Level 1;
Based on the brachial artery diastolic blood pressure (DBP up,position2 ) measured through the brachial reference blood pressure monitor in the second posture of the preset posture change method, in the blood vessels at each point of the central artery between the first and second body parts Obtaining diastolic pressure (Local DP c,position2 ), and measuring the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c,position2 ) and heart rate (HR position2 ) in the central artery section between the first and second body parts second step; and
Intravascular diastolic pressure (Local DP c,position1 & Local DP c,position2 ) at each point of the central artery in the first and second steps, the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c,position1 & PWV ff, c, position2 ), and a modeling step of obtaining coefficients of the central artery diastolic blood pressure determination model based on the heart rate (HR position1 & HR position2 ),
The intravascular diastolic pressure (Local DP c,position1 or Local DP c,position2 ) at each point of the central artery between the first and second body parts is
In a situation in which the user maintains the first or second posture, 'Central artery diastolic blood pressure (DBP c,up,position1 or DBP c,up,position2 ) at the brachial pressure measurement height' and 'The first and second positions 2 The diastolic pressure in the blood vessels at each point of the central artery between the first and second body parts obtained by summing the difference in hydrostatic pressure between each point of the central artery between the body parts and the point of the central artery at the height of the brachial blood pressure measurement. A method for measuring blood pressure, characterized in that.
상기 중심동맥에 축방향 응력(axial stress), 혈관의 비틀림/구부러짐, 그리고 심박수(HR) 변화를 발생시키지 않거나 최소화하면서 정수압의 차이만 발생시키는 방향으로 사용자의 자세를 변화시키는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 방법.The method of claim 11, wherein the posture change method
Blood pressure measurement, characterized in that the user's posture is changed in a direction to generate only a difference in hydrostatic pressure while not generating or minimizing axial stress in the central artery, torsion/bending of blood vessels, and changes in heart rate (HR) method.
상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥에서 혈관 특성의 변화가 있는 경우,
상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 보정하는 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델 보정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 방법.The method of claim 11, wherein the step of estimating the brachial artery diastolic blood pressure
When there is a change in vascular characteristics in the central artery of the user in the lying position,
The method for measuring blood pressure according to claim 1, further comprising: correcting the central arterial diastolic blood pressure determining model for correcting the central arterial diastolic blood pressure determining model.
상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 갱신하는 갱신단계를 포함하되,
상기 갱신단계는
상기 누운 자세인 사용자의 자세 변화 없이 상기 맥파 측정단계, 상기 심박수 측정단계, 그리고 상기 상완동맥 기준 혈압계를 통해 상기 사용자로부터 획득한 신체 신호인, 상기 중심동맥 이완기 혈압(DBPc), 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c), 그리고 심장-발목혈관지수(CAVI0)를 포함하는 현재 데이터; 및
상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델의 초기화 또는 직전의 보정 과정에서 상기 맥파 측정단계, 상기 심박수 측정단계 그리고 상기 상완동맥 기준 혈압계를 통해 누운 자세인 사용자로부터 획득한 신체신호인, 상기 중심동맥 이완기 혈압(DBPc), 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c), 그리고 상기 심장-발목혈관지수(CAVI0)를 포함하는 이전 데이터에 의거하여 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델의 계수를 갱신하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 방법.The method of claim 13, wherein the step of correcting the central artery diastolic blood pressure determination model
Including an update step of updating the central artery diastolic blood pressure determination model,
The update step is
The central artery diastolic blood pressure (DBP c ) and the central artery pulse wave, which are body signals obtained from the user through the pulse wave measuring step, the heart rate measuring step, and the brachial reference blood pressure monitor, without a change in the posture of the user in the supine position. Current data including rate of delivery (PWV ff,c ), and cardio-ankle vascular index (CAVI 0 ); and
The central arterial diastolic blood pressure (DBP), which is a body signal obtained from a user in a supine position through the pulse wave measuring step, the heart rate measuring step, and the brachial reference blood pressure monitor in the process of initializing or immediately before the initialization of the central artery diastolic blood pressure determination model, the central artery diastolic blood pressure (DBP) c ), the central artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,c ), and the cardio-ankle vascular index (CAVI 0 ) based on previous data including updating the coefficient of the central artery diastolic blood pressure determination model, characterized in that how to measure blood pressure.
상기 제3 및 제4 신체부위에서 측정된 맥파를 이용하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 산출하는 상완동맥 맥파전달속도 산출단계;
상기 산출된 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)와, 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정단계에서 추정된 누운 자세인 사용자의 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 누운 자세인 사용자의 상완동맥 동맥경직도지수(상완동맥 내부 직경 정보를 사용할 경우 β0, 상완동맥 내부 단면적 정보를 사용할 경우 α0)를 산출하는 상완동맥 동맥경직도지수 산출단계;
상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup), 상기 상완동맥 동맥경직도지수(β0 또는 α0), 및 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정한 시점과 동일한 시점에 측정된 누운 자세인 사용자의 이완기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(dd/Ad)인 제1 내부 직경/단면적(dd/Ad)에 기초하여, 누운 자세인 사용자의 100mmHg에 해당하는 특정 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(dref/Aref)인 제2 내부 직경/단면적(dref/Aref)을 산출하는 상완동맥 내부 직경 또는 단면적 산출단계; 및
상기 상완동맥 동맥경직도지수(β0 또는 α0), 상기 제2 내부 직경/단면적(dref/Aref), 그리고 상기 상완동맥의 수축기 혈압을 산출하고자 하는 시점과 동일한 시점에 측정된 누운 자세인 사용자의 수축기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(ds/As)인 제3 내부 직경/단면적(ds/As)에 기초하여, 누운 자세인 사용자의 상완동맥 수축기 혈압(SBPup)을 결정하는 상완동맥 수축기 혈압 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 방법.The method of claim 8, wherein the step of estimating brachial systolic blood pressure
a brachial artery pulse wave transmission velocity calculation step of calculating a brachial artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,up ) of the user in the supine position by using the pulse waves measured at the third and fourth body parts;
Based on the calculated supine position, the user's brachial artery pulse wave transmission velocity (PWV ff,up ), and the user's brachial artery diastolic blood pressure (DBP up ), which is the supine position estimated in the brachial diastolic blood pressure estimation step, the supine position is A brachial artery stiffness index calculation step of calculating the user's brachial artery stiffness index (β 0 when using brachial artery internal diameter information, α 0 when using brachial internal cross-sectional area information);
The diastolic blood pressure of the user in a supine position measured at the same time point as when the brachial artery diastolic blood pressure (DBP up ), the brachial artery stiffness index (β 0 or α 0 ), and the brachial artery diastolic blood pressure (DBP up ) are determined Based on the first internal diameter/cross-sectional area (d d /A d ), which is the brachial artery internal diameter/cross-sectional area (d d /A d ) at the level, the brachial artery at a specific blood pressure level corresponding to 100 mmHg of the user in the supine position A brachial artery inner diameter or cross-sectional area calculating step of calculating a second inner diameter/cross-sectional area (d ref /A ref ) which is an inner diameter/cross-sectional area (d ref /A ref ); and
The brachial artery stiffness index (β 0 or α 0 ), the second inner diameter/cross-sectional area (d ref /A ref ), and the supine position measured at the same time point as the time point at which the systolic blood pressure of the brachial artery is to be calculated Based on the third inner diameter/cross-sectional area (d s /A s ) of the brachial artery inner diameter/cross-sectional area (d s /A s ) at the user’s systolic blood pressure level, the user’s brachial artery systolic blood pressure (SBP up ) in the supine position ) of the brachial artery systolic blood pressure determining step.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115644838A (en) * | 2022-10-12 | 2023-01-31 | 诺丁汉大学卓越灯塔计划(宁波)创新研究院 | A method for non-invasive simultaneous detection of multiple, multi-regional pulse wave velocities and local pulse wave velocities |
WO2025071013A1 (en) * | 2023-09-27 | 2025-04-03 | 삼성전자주식회사 | Sleep management system and sleep management method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160146394A (en) | 2015-06-12 | 2016-12-21 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for measuring blood pressure and Method for operating thereof |
KR20170073051A (en) | 2015-12-18 | 2017-06-28 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus of calculating blood pressure |
KR20200054719A (en) | 2018-11-12 | 2020-05-20 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for detecting calibration time point of blood pressure |
-
2020
- 2020-10-30 KR KR1020200143799A patent/KR102373864B1/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160146394A (en) | 2015-06-12 | 2016-12-21 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for measuring blood pressure and Method for operating thereof |
KR20170073051A (en) | 2015-12-18 | 2017-06-28 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus of calculating blood pressure |
KR20200054719A (en) | 2018-11-12 | 2020-05-20 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for detecting calibration time point of blood pressure |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115644838A (en) * | 2022-10-12 | 2023-01-31 | 诺丁汉大学卓越灯塔计划(宁波)创新研究院 | A method for non-invasive simultaneous detection of multiple, multi-regional pulse wave velocities and local pulse wave velocities |
WO2025071013A1 (en) * | 2023-09-27 | 2025-04-03 | 삼성전자주식회사 | Sleep management system and sleep management method |
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