



본 발명은 손목 요골동맥과 같은 동맥 혈관에 혈액이 지날 때 혈관에 가해지는 압력에 의해 소리가 발생하는 기본원리에 근거한 것으로, 손목에 착용할 수 있는 형태(시계, 밴드, 팔찌 등)에 외부 잡음 수신 및 박동음 손실을 방지하기 위한 별도의 기구설계를 이용하여 활동 중에도 실시간으로 정확도 높은 맥박을 검출하는 장치에 관한 것이다.The present invention is based on the basic principle that a sound is generated by the pressure applied to the blood vessel when blood passes through the arterial blood vessel such as the radial artery of the wrist. It relates to a device that detects a pulse with high accuracy in real time even during activity by using a separate device design to prevent reception and loss of pulsatile sound.
맥박이란 심장 좌심실의 수축에 의해 동맥 내압의 변화가 발생하고 이로 인해 동맥 혈관벽에 발생하는 파동을 의미하며, 맥박수는 정상 성인의 경우 분당 60~80회로 이 범위를 벗어나거나(빈맥, 서맥) 불규칙한 맥파가 감지되는 경우(부정맥) 심혈관질환의 전조로 간주할 수 있다. 이러한 맥박의 비정상적인 증상을 감지하기 위해 일상 중 실시간적인 맥박측정의 중요성이 대두되었으며, 혈압측정 혹은 산소포화도 측정방법에 기초하여 이벤트성(일회성) 휴대형 맥박측정 장치들이 개발되고 있다. 기존 맥박측정 장치의 경우 1. 커프 혈압계를 소형화한 휴대용 혈압측정기 혹은 2. PPG(Photoplethysmogram) 방식을 이용하는 경우가 대부분이다. 하지만 1. 커프혈압계의 경우 인위적인 압력인가로 인해 착용자의 불편함을 야기하며, 착용자가 인위적인 압력을 인지해 측정값이 실제 맥박보다 높게 나오는 경우가 많다. 2. PPG 방식의 경우 LED에서 특정 파장 대역의 빛의 반사성질을 이용, 이를 통해 혈관에 지나가는 혈액을 감지하기 때문에 센서의 위치, 착용자의 움직임 등에 매우 영향을 많이 받는다. 이러한 문제로 기존의 휴대형 맥박 측정 장치들은 일상 중에 주기적인 맥박을 실시간으로 정확하게 측정하는 것이 매우 어려우며, 그 측정값을 신뢰하기 어렵다.Pulse means a change in intra-arterial pressure caused by contraction of the left ventricle of the heart and a wave generated in the artery wall due to this. (arrhythmia) can be regarded as a precursor of cardiovascular disease. In order to detect such abnormal symptoms of the pulse, the importance of real-time pulse measurement in daily life has emerged, and event-type (one-time) portable pulse measurement devices are being developed based on blood pressure measurement or oxygen saturation measurement methods. In the case of the existing pulse measuring device, 1. A handheld blood pressure monitor with a miniaturized cuff blood pressure monitor, or 2. PPG (Photoplethysmogram) method is used in most cases. However, 1. In the case of a cuff sphygmomanometer, artificial pressure is applied, which causes discomfort to the wearer, and the measured value is often higher than the actual pulse because the wearer recognizes the artificial pressure. 2. In the case of the PPG method, the LED uses the reflective properties of light in a specific wavelength band to detect blood passing through the blood vessels, so it is highly affected by the position of the sensor and the movement of the wearer. Due to this problem, it is very difficult for the existing portable pulse measuring devices to accurately measure a periodic pulse in real time during daily life, and it is difficult to trust the measured value.
이러한 휴대형 맥박측정기의 문제점은 의외로 매우 단순히 풀이할 수 있는데, 한의학에서 환자의 기초 검진을 위해 실시하는 진맥의 원리로 접근할 수 있다. 한의학에서는 심장박동에 의해 발생한 혈액의 흐름이 손목 요골동맥을 지날 때 발생하는 파동을 감지하여 맥박을 측정하며, 이는 혈관에서 발생하는 진동을 직접 감지하므로 정확도가 매우 높다. 이러한 진동은 혈관에서의 혈액 흐름에 대한 박동음을 발생시키는데 이를 감지할 경우 진맥을 하는 것과 같은 정확도 확보가 가능하다. 하지만 박동음의 경우 매우 미세하여 일반적인 방법으로는 측정이 불가능하며, 별도의 신호처리를 거친 음향센서 및 적합한 기구의 설계를 통해 박동음 측정이 가능한 휴대형 맥박 측정장치로의 활용이 가능하다.The problem of such a portable pulse meter can be surprisingly easily solved, and it can be approached by the principle of pulse, which is performed for basic examination of patients in oriental medicine. In oriental medicine, the pulse is measured by detecting the wave generated when the blood flow generated by the heartbeat passes through the radial artery of the wrist. This vibration generates a beating sound for blood flow in the blood vessel, and when it is sensed, it is possible to secure the same accuracy as making a pulse. However, in the case of pulsating sound, it is very subtle, so it cannot be measured by a general method, and it can be used as a portable pulse measuring device that can measure pulsating sound by designing an acoustic sensor that has undergone a separate signal processing and a suitable instrument.
삭제delete
본 발명의 목적은 상기의 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 인체의 동맥에서 발생한 박동음을 음향센서를 이용해 측정하여 외부 노이즈, 동잡음을 제거하고 이를 통해 활동 중에도 실시간으로 맥박측정의 정확도를 향상시켜 맥박으로 진료할 수 있는 빈맥, 서맥, 부정맥 등을 감지할 수 있는 휴대형 동맥 맥박측정기를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to improve the problems in the prior art, and to measure the heartbeat generated in the arteries of the human body using an acoustic sensor to remove external noise and motion noise, thereby measuring the pulse in real time even during activity. The goal is to provide a portable arterial pulse meter that can detect tachycardia, bradycardia, and arrhythmias, which can be treated with a pulse by improving the accuracy of the heart rate.
심박 박동음 기반 휴대형 맥박측정기는 신호의 정확도 및 수신감도 향상을 위한 다수의 음향센서로 구성된 측정부(400)와 동맥 상부 피부(예. 손목 요골동맥)와 센서의 전기적 절연과 동시에 측정된 박동음을 집성하여 원활한 신호측정을 위한 센서 고정부(500), 장치 착용을 위한 고정기구인 밴드(600), 센서의 측정신호를 수신하고 본체 및 외부 단말기(스마트폰, 태블릿, PC 등)와 무선통신이 가능한 본체 회로부(맥박측정모듈 : 200, 210), 전원을 공급하기 위한 전원부(300), 측정된 신호를 나타내는 디스플레이부(100)로 구성되어 있으며 상기 본체 회로부는 측정된 동맥 박동음을 기준으로 외부잡음 및 동잡음을 제거하기 위한 필터를 포함하고 상기 음향센서는 정확한 측정을 위해 각 센서 간 간격을 임의로 조절할 수 있어 동맥에서 발생하는 진동을 더욱 원활하게 감지할 수 있으며 주변환경의 영향을 받지 않고 실시간으로 측정이 가능한 것을 특징으로 한다.The heartbeat sound-based portable pulse meter includes a
본 발명의 박동음 기반 휴대형 맥박측정기는 인체 동맥에 혈액이 지날 때 발생하는 박동음을 음향센서로 감지하여 특정 주파수의 신호만을 선택적으로 측정할 수 있어 외부 노이즈 및 움직임에서 발생하는 동잡음을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 소리의 집중이 가능한 센서 고정부의 설계를 통해 활동 중 실시간으로 맥박측정의 정확도를 향상시켜 맥박으로 진료할 수 있는 빈맥, 서맥, 부정맥 등을 감지할 수 있는 효과가 있다.The heartbeat-based portable pulse meter of the present invention can selectively measure only a signal of a specific frequency by detecting a beating sound generated when blood passes through an artery of the body with an acoustic sensor, thereby eliminating external noise and motion noise generated from movement. Not only that, but also, the design of the sensor fixing part that can concentrate the sound improves the accuracy of real-time pulse measurement during activity, which has the effect of detecting tachycardia, bradycardia, and arrhythmia, which can be treated with a pulse.
도 1은 본 발명에 따른 휴대형 맥박측정기 분해도.
도 2는 본 발명에 따른 측정장치의 다양한 고정기구 및 디스플레이 형태도.
도 3는 본 발명의 신호처리 블록도.
도 4는 본 발명의 수신신호 실제 측정도.1 is an exploded view of a portable pulse meter according to the present invention.
 Figure 2 is a view of the various fixing mechanism and display form of the measuring device according to the present invention.
 3 is a signal processing block diagram of the present invention.
 4 is an actual measurement of a received signal according to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the embodiments are for a clear understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
심박 박동음 기반 휴대형 맥박측정기는 신호의 정확도 및 수신감도 향상을 위하여 다수개의 음향센서(어쿠스틱 센서)로 구성된 측정부(400)와 동맥 상부 피부(예. 손목 요골동맥)와 센서의 전기적 절연과 동시에 측정된 박동음을 집성하여 원활한 신호측정을 위한 음향센서 고정부(500), 장치 착용을 위한 고정기구인 밴드(600), 음향센서의 측정신호를 수신하고 본체 및 외부 단말기(스마트폰, 태블릿, PC 등)와 무선통신이 가능한 본체 회로부(맥박측정모듈 : 200, 210), 전원을 공급하기 위한 전원부(300), 측정된 신호를 나타내는 디스플레이부(100)로 구성되어 있으며 상기 본체 회로부는 측정된 동맥 박동음을 기준으로 외부잡음 및 동잡음을 제거하기 위한 필터를 포함하고 상기 음향센서는 정확한 측정을 위해 각 센서 간 간격을 임의로 조절할 수 있어 동맥에서 발생하는 진동을 더욱 원활하게 감지할 수 있으며, 상기 휴대형 맥박측정기는 손목(요골동맥) 뿐만 아니라 인체에 동맥이 지나는 모든 측정부위(예 : 가슴 심장부, 경동맥, 대퇴부동맥, 슬와동맥, 후경골동맥, 척골동맥, 비골동맥 등)에 고정하여 사용할 수 있고, 기본적인 맥박을 측정하는 음향센서와 본체 회로부에 포함된 맥박측정모듈을 활용하여 일반적으로 사용되는 기존의 스마트워치로의 제작 혹은 연동이 가능하도록 할 수 있고 주변 환경과 무관하며 움직임 중에도 실시간으로 정확한 맥박을 측정할 수 있다.In order to improve the accuracy and reception sensitivity of the heartbeat sound-based portable pulse meter, the
도 1은 본 발명의 휴대형 맥박측정기의 형상을 나타낸 것으로 인체 동맥으로부터 신호를 측정하기 때문에 신체에 착용하기 용이한 밴드, 시계, 벨트 등의 형태로 구성되며 신호 측정부에서는 활동 시에도 원활한 신호측정을 위해 다수의 음향센서가 포함되어 있으며, 각 음향센서의 조합을 통해 활동에 의해 센서의 고정기구가 제 위치가 아니더라도 측정신호의 최적화가 가능하다.1 is a diagram showing the shape of the portable pulse meter of the present invention, and since it measures the signal from the human artery, it is configured in the form of a band, watch, or belt that is easy to wear on the body. A number of acoustic sensors are included for this purpose, and through the combination of each acoustic sensor, it is possible to optimize the measurement signal even if the fixing mechanism of the sensor is not in the correct position due to the activity.
또한, 측정된 신호는 별도의 저장장치(내부 메모리, 외부 단말기의 저장공간)에 측정신호의 저장이 가능하며, 이를 통해 일간, 주간, 월간 등 신호의 변화를 그래프 등으로 나타내 시각화하여 빈맥, 서맥, 부정맥 등 맥박신호의 이상으로 감지할 수 있는 질병들을 다각화하여 비교함으로서 다양한 분석이 가능하다.In addition, the measured signal can be stored in a separate storage device (internal memory, storage space of the external terminal), and through this, daily, weekly, monthly, etc. signal changes can be visualized in graphs, etc. to visualize tachycardia, bradycardia Various analyzes are possible by diversifying and comparing diseases that can be detected as abnormalities in the pulse signal, such as , arrhythmias.
음향센서가 포함된 센서부는 기구 내에 별도로 제작된 센서 고정부 내부에 자리하고 있어 착용에 불편함을 주지 않으며, 센서부와 착용 부위를 밀착시킬 수 있는 구조로 설계되어 기구적인 설계에서 외부 잡음이 최대한 제거될 수 있는 형태이며, 센서 고정부 입구는 센서가 위치하도록 별도의 공간이 설계되어 있어 음파전달에 용이한 떨림판 설계 등을 통해 수신된 신호의 손실을 최소화할 수 있도록 하는 것이 특징이다. 그리고 음향센서를 착용부위에 고정하기 위한 고정기구의 경우, 수신신호가 음파이므로 빛 반사를 사용하는 PPG 혹은 커프를 반드시 사용해야하는 기존의 혈압계와는 달리 밴드의 재질이 비금속(플라스틱, 고무 등)에 한정되지 않아 다양한 접근의 밴드 활용이 가능하다는 장점이 있다.The sensor unit including the acoustic sensor is located inside the sensor fixing unit manufactured separately within the device, so it does not cause inconvenience to wear. It is a form that can be removed, and a separate space is designed for the sensor to be located at the entrance of the sensor fixing part, so that loss of the received signal can be minimized by designing a vibration plate that is easy to transmit sound waves. And in the case of a fixing device for fixing the acoustic sensor to the wearing part, the material of the band is made of non-metal (plastic, rubber, etc.) Since it is not limited, it has the advantage of being able to use a band of various approaches.
또한, 본 장치는 본체 내부에 무선통신을 위한 회로가 구성되어 있어 자체 모니터 디스플레이뿐만 아니라 외부 장치(스마트폰, 태블릿, PC 등)와 자체적으로 통신할 수 있으며, 특히 Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee, Z-wave 등 개인 및 유비쿼터스 무선통신방법을 포함하여 모두 사용 가능할 뿐만 아니라 이러한 기능을 바탕으로 자체 모니터 디스플레이 없이 착용성을 극대화하여 외부 장치만을 활용하여 측정된 신호를 나타내는 것이 가능하다.In addition, this device has a circuit for wireless communication inside the main body, so it can communicate by itself with external devices (smartphone, tablet, PC, etc.) as well as its own monitor display. It is possible to use both personal and ubiquitous wireless communication methods such as Z-wave, and based on these functions, it is possible to display the measured signal using only an external device by maximizing the wearability without a monitor display on its own.
본 장치의 내부 전원은 고정식 및 충전식 배터리(건전지)를 모두 사용할 수 있으며 사용되는 건전지(배터리)는 알칼라인 전지, 망간 전지, 탄소아연 전지, 나트륨유황 전지, 납 축전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈수소 전지, 리튬이온 전지, 리튬폴리머 전지 등 건전지로 사용할 수 있는 모든 건전지를 포함할 수 있다.Both fixed and rechargeable batteries (battery) can be used for the internal power source of this device. The batteries used are alkaline batteries, manganese batteries, carbon zinc batteries, sodium sulfur batteries, lead storage batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, It may include any battery that can be used as a battery, such as a lithium ion battery and a lithium polymer battery.
또한, 본 발명의 측정장치는 무선통신을 통하여 전용선버에 연결되며 저장된 정보를 바탕으로 맥박측정 뿐만 아니라 온도센서를 통한 체온측정, ECG 센서를 통한 심전도 측정 , 호흡수 측정 등 다양한 생체신호 측정 센서(심전도센서, 온도센서, 호흡센서 등)를 부가하여 생체신호를 측정할 수 있으며 측정된 데이터를 이용하여 질병의 진단 및 분석으로 다양한 질병의 전후 증상을 관찰할 수 있다.In addition, the measuring device of the present invention is connected to the dedicated sunburst through wireless communication and based on the stored information, not only the pulse measurement but also the body temperature measurement through the temperature sensor, the electrocardiogram measurement through the ECG sensor, the respiratory rate measurement, etc. ECG sensor, temperature sensor, respiration sensor, etc.) can be added to measure biosignals, and by using the measured data, it is possible to observe the before and after symptoms of various diseases by diagnosing and analyzing diseases.
또한 본 측정장치는 전원을 충전할 수 있는 충전단자(예 C type USB)를 갖추어 방전 시 충전하여 사용할 수 있도록 구성되어 있으며 서버에 저장된 맥박데이터는 축적되어 개인생체기록 관리가 가능하며 개개인의 다른 여러가지 질병의 상태를 나타내는 생체신호와 결합하거나 다른 여러가지의 생체신호를 측정하는 장치와 결합하여 상관관계 유추할 수 있어 빅데이터로서 사용이 가능하다.In addition, this measuring device is equipped with a charging terminal (eg C type USB) that can charge the power, so it can be charged and used when discharging. It can be used as big data because it can be used as big data because it can be combined with a biosignal indicating the state of a disease or combined with a device that measures various other biosignals to infer a correlation.
또한, 서버에 전송되어 저장된 맥박데이터는 무선통신망을 통하여 외부 의료기관 또는 보호자 등 데이터를 필요로 하는 곳에 전송할 수 있는 인터페이스부를 더 포함 수 있다.In addition, the pulse data transmitted to and stored in the server may further include an interface unit that can transmit data to an external medical institution or guardian, etc. through a wireless communication network.
100 : 모니터링 디스플레이
200 : 본체 회로부(맥박측정모듈)
210 : 무선통신 모듈
300 : 배터리(전원)
400 : 음향센서(어쿠스틱 센서)
500 : 음향센서 고정부100: monitoring display
 200: main body circuit part (pulse measuring module)
 210: wireless communication module
 300: battery (power)
 400: acoustic sensor (acoustic sensor)
 500: acoustic sensor fixing part
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title | 
|---|---|---|---|
| KR1020210010906AKR102458280B1 (en) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | Portable artery’s heart rate measurement system based on Acoustic sensor | 
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title | 
|---|---|---|---|
| KR1020210010906AKR102458280B1 (en) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | Portable artery’s heart rate measurement system based on Acoustic sensor | 
| Publication Number | Publication Date | 
|---|---|
| KR20220107792A KR20220107792A (en) | 2022-08-02 | 
| KR102458280B1true KR102458280B1 (en) | 2022-10-24 | 
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date | 
|---|---|---|---|
| KR1020210010906AActiveKR102458280B1 (en) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | Portable artery’s heart rate measurement system based on Acoustic sensor | 
| Country | Link | 
|---|---|
| KR (1) | KR102458280B1 (en) | 
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title | 
|---|---|---|---|---|
| KR101239348B1 (en)* | 2010-11-04 | 2013-03-06 | 김희곤 | Portable pulse measuring device | 
| KR101304549B1 (en) | 2011-08-09 | 2013-09-05 | 주식회사 텔레웍스 | Pulse Wave Measuring Apparatus and Wave Measuring Method Using The Same | 
| KR102604233B1 (en)* | 2016-08-31 | 2023-11-20 | 삼성전자주식회사 | wearable measuring apparatus | 
| Publication number | Publication date | 
|---|---|
| KR20220107792A (en) | 2022-08-02 | 
| Publication | Publication Date | Title | 
|---|---|---|
| US20210361245A1 (en) | System and method for reducing false alarms associated with vital-signs monitoring | |
| EP2116183B1 (en) | Robust opto-electrical ear located cardiovascular monitoring device | |
| US11154204B2 (en) | Simultaneous monitoring of ECG and bioimpedance via shared electrodes | |
| US20170105679A1 (en) | Earphone comprising bio-signal measurement means, and bio-signal monitoring system comprising same | |
| US20170319082A1 (en) | Phono-Electro-Cardiogram Monitoring Unit | |
| CN104757957A (en) | Continuous blood pressure measuring method and wearable blood pressure continuous measuring device | |
| WO2018152189A1 (en) | Photoplethysmographic wearable blood pressure monitoring system and methods | |
| US20110071412A1 (en) | Belt Type Bio-Signal Detecting Device | |
| CN110251108A (en) | Blood pressure measuring device based on electrocardiogram and pulse wave acoustic signal | |
| KR20230029849A (en) | patient monitoring system | |
| JP6521345B1 (en) | Measuring belt | |
| TWM554775U (en) | Wireless position detection blood pressure continuous measurement system | |
| KR20180065039A (en) | Smart phone ubiquitous healthcare diagnosis system using vital integrated communication module | |
| US20240245307A1 (en) | Multi-sensor upper arm band for physiological measurements and algorithms to predict glycemic events | |
| KR102458280B1 (en) | Portable artery’s heart rate measurement system based on Acoustic sensor | |
| US20180242858A1 (en) | Method of registering the intervals between adjacent R-peaks of the ECG signal with the one hand in order to diagnose and assess the state of the human body and Heart Rate Variability wearable monitoring device | |
| RU147501U1 (en) | PERSONAL DEVICE FOR AUTOMATED MONITORING OF PARAMETERS OF THE CARDIOVASCULAR SYSTEM WITH THE POSSIBILITY OF EMERGENCY ALARMS IN THE EVENT OF CRITICAL SITUATIONS | |
| JP2001299712A (en) | Long-time biological monitor | |
| CN217488637U (en) | Wearable multi-parameter monitoring equipment | |
| US20210076952A1 (en) | Compound physiological detection device | |
| CN107595267A (en) | A kind of new no cuff blood pressure monitor system | |
| CN208301646U (en) | A kind of multi-parameter monitoring equipment | |
| CN211187185U (en) | Combined type physiological detection device | |
| RU2782298C1 (en) | Wearable mobile apparatus for remote monitoring of multiple physiological indicators of health condition | |
| CN206044626U (en) | A kind of health of heart inspection system | 
| Date | Code | Title | Description | 
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application | Patent event code:PA01091R01D Comment text:Patent Application Patent event date:20210126 | |
| PA0201 | Request for examination | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection | Comment text:Notification of reason for refusal Patent event date:20220419 Patent event code:PE09021S01D | |
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration | Patent event code:PE07011S01D Comment text:Decision to Grant Registration Patent event date:20221018 | |
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment | Comment text:Registration of Establishment Patent event date:20221019 Patent event code:PR07011E01D | |
| PR1002 | Payment of registration fee | Payment date:20221019 End annual number:3 Start annual number:1 | |
| PG1601 | Publication of registration |