KR102617057B1 - 접촉식 전압 심전도 측정용 상의 및 이를 이용하는 심전도 데이터 중계 장치 - Google Patents

Abstract

심전도 측정용 상의는, 인체의 전면을 덮는 전방부, 상기 전방부와 연결되며, 상기 인체의 후면을 덮는 후방부, 상기 후방부의 내면 상에 구비되며, 상기 인체의 후부에 위치하며 상기 인체의 사지 및 전방부에 위치하는 표준 유도 전극부를 대체하는 대체 유도 전극부들 및 상기 후방부를 관통하며, 상기 인체가 시트에 부착될 경우, 상기 대체 유도 전극부들 및 상기 시트에 형성된 전극 패드부들을 상호 전기적으로 연결시키는 복수의 연결 전극부들을 포함한다.

Description

접촉식 전압 심전도 측정용 상의 및 이를 이용하는 심전도 데이터 중계 장치{TOP FOR ELECTROCARDIOGRAM MEASUREMENT AND ELECTROCARDIOGRAM DATA RELAY DEVICE USING THE SAME}

본 발명의 실시예들은 접촉식 전압 심전도 측정용 상의 및 이를 이용하는 심전도 데이터 중계 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 실시예들은, 신체가 침대에 누워있는 경우, 상기 신체의 심전도를 측정할 수 있는 접촉식 전압 심전도 측정용 상의 및 상기 심전도 상의를 이용하여 심전도 데이터를 중계할 수 있는 심전도 데이터 중계 장치에 관한 것이다.

심장의 심근은 자동적, 율동적으로 수축하고 이완한다. 이로써, 상기 심장은 신체 내부의 혈액을 각 기관에 공급하고 회수할 수 있다. 이렇듯 심근의 수축을 통해, 심장 내부의 압력 변화가 발생하게 되고, 이러한 압력 변화에 의해 인체의 각 기관은 혈액 내의 산소를 공급받고, 노폐물을 배출시키는 일렬의 과정을 수행할 수 있게 된다,

이때, 심근은 관상동맥을 통해 혈액을 공급받아 자동적, 율동적으로 수축을 반복하나, 관상동맥은 혈관의 크기에 비해 통과하는 혈액량이 높아 혈관벽의 손상 발생률이 높으며, 특정 혈관이 콜레스테롤의 축적 등으로 인해 혈관이 좁아지거나, 혈전이 혈관을 막는 등, 혈류 공급에 문제가 생길 경우, 해당 심근이 제 기능 하지 못해 타 정상 심근의 수축 심점과 다르게 비정상적으로 수축됨에 따라 통증을 유발시키고 극심한 경우, 심장근육 괴사에 의한 심장마비, 즉, 심근경색으로 인하여 사망에 이를 수 있게 된다.

특히, 상기 심전도 측정의 경우, 협심증, 심근경색 등 허혈성 심장병과 고혈압 등에 의해 심장이 비대해 지는 것을 진단하는데 사용된다. 또한 심장병의 진행이나 회복상태에 대한 정보를 얻는 중요한 수단이며, 마취, 시술, 수술 중 환자의 상태를 파악하는 중요한 지표를 제공한다.

심전도 측정 장치는, 초기에 왼손과 오른손의 전위차를 파악하는 I 유도 심전도만을 측정했었다. 하지만, 현재는 환자가 누운 상태에서 지면과 수평을 이루는 심장 단면에 대하여 6가지 방위의 전위 벡터를 나타내는 표준 I, II, III 유도와 aVR, aVL, aVF 사지유도와 이에 수직한 면 방향으로의 심장 분극 전위 분포를 나타내는 V1, V2, V3, V4, V5, V6 흉부 6유도가 표준 12유도로 정립되었다. 표준 12유도를 측정하기 위해서는 피측정자가 안정된 후 앙와위나 반좌위의 자세에서 10개의 포인트 들 간의 상대적인 전위차를 측정한다.

도 1은 종래의 표준 12유도 심전도 측정을 위한 전극 부착 위치를 설명하기 위한 모식도이다.

도 1을 참고하면, 종래의 심전도 측정 장치는, 인체의 사지(LA, RA, RL 및 LL) 및 흉부 근처의 V1 내지 V6 를 포함하는 총 10개 부위에 전극을 부착하여 전위차를 측정한다.

의료용 진단 시 유효한 위치에 10개의 전극을 부착하는 일은 소정의 교육을 받은 의료진에 의해서만 이루어진다는 한계가 있다.

나아가, 안정된 상태에서 1회 심전도를 측정하는 경우 심전도 측정용 전극 배선이 환자와 의료진에게 큰 불편을 주지 않는다. 하지만, 환자의 건강 상태가 좋지 않아 지속적인 심전도 측정이 필요한 경우 1유도 심전도 측정을 위한 2줄의 배선 자체도 의료진의 의료행위에 상당한 불편을 초래한다.

예를 들면, 응급실의 생체활성징후 측정 장치는 심전도 신호가 들어오지 않을 경우 환자의 심장이 멈춘 것으로 간주하여 알람을 울리기 된다. 따라서, 환자의 상태를 모니터링 하기 위한 심전도 측정용 전극의 배선을 유지한 상태에서 의료진은 여타 의료행위를 수행할 수밖에 없다. 특히, 환자의 상태가 12유도 심전도를 지속적으로 측정할 필요가 있는 경우 10여 개의 전극 배선은 의료진의 의료 행위에 대하여 더욱 큰 불편을 초래한다.

한편, 상기 심전도 측정용 배선은 환자에게도 불편함을 초래한다. 통상 입원환자의 경우 여러 약물 주사를 지속적으로 투여 받기 때문에 약물 공급용 튜브와 심전도 측정용 배선의 간섭을 피하기 위해 환자는 제한적으로 움직일 수밖에 없다.

상기 심전도 측정용 전극의 부착과 배선에 의한 환자 움직임의 제약 등의 요소는 스마트기기에서 측정되는 표준 I 유도 심전도 외에 적극적인 12유도 심전도를 의료진의 도움 없이 원격으로 측정하는 것을 불가능하게 하고 있다.

하지만, 심전도는 심장의 SA노드에서 시작된 분극이 심장을 움직이기 위해 분포되는 특정 방향에 대한 전위차 벡터의 스칼라양일 뿐 적절한 위치를 선택하면 인체의 어느 곳에서나 심전도를 측정할 수 있다는 연구 논문으로서, Dongseok Lee 등이 Optimal Lead Position in Patch-Type Monitoring Sensors for Reconstructing 12-Lead ECG Signals with Universal Transformation Coefficient (Sensors, Volume 20, Issue 4, 2020년 2월호 공개)에서 보고되고 있다.

본 발명의 실시예들은, 인체의 등 부위에서 심전도 데이터를 확보할 수 있는 접촉식 전압 심전도 측정용 상의를 제공한다.

본 발명의 실시예들은, 인체의 등 부위에서 심전도 데이터를 확보할 수 있는 접촉식 전압 심전도 측정용 상의를 이용하여 심전도 데이터를 심전도 측정기로 중계할 수 있는 심전도 데이터 중계 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예들에 따른 접촉식 전압 심전도 측정용 상의는, 인체의 전면을 덮는 전방부, 상기 전방부와 연결되며, 상기 인체의 후면을 덮는 후방부, 상기 후방부의 내면 상에 구비되며, 상기 인체의 후부에 위치하며 상기 인체의 사지 및 전방부에 위치하는 표준 유도 전극부를 대체하는 대체 유도 전극부들 및 상기 후방부를 관통하며, 상기 인체가 시트에 부착될 경우,상기 대체 유도 전극부들 및 상기 시트에 형성된 전극 패드부들을 상호 전기적으로 연결시키는 복수의 연결 전극부들을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 대체 유도 전극부 및 상기 연결 전극부들 각각은 서로 마주볼 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 대체 유도 전극부들은, 상기 인체의 사지들 각각을 대체하는 제1 대체 유도 전극들 및 상기 인체의 전방부의 표전 유도 전극부들 각각을 대체하는 제2 대체 유도 전극들을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 인체의 척추선, 좌우측 견갑골들 각각의 하단을 따라 수직 방향으로 연장된 제1 수직 중심선과 제2 수직 중심선, 제5 늑간과 좌우 겨드랑이선이 만나는 점들을 연결한 제1 수평선 및 양측 유두들을 상호 수평 방향으로 연결한 제2 수평선 사이로 정의되며,

상기 제1 대체 유도 전극들은, 상기 척추선과 제2 수평선으로 구분되는 4분면들 각각에 위치하며,

상기 제2 대체 유도 전극들은, 모두 상기 제1 및 제2 수평선들 사이의 높이를 가지며, 상기 제1 수직 중심선의 왼쪽에 위치하는 제7 전극, 상기 제1 수직 중심선 상에 위치하는 제8 전극, 상기 제1 수직 중심선 및 상기 척추선 사이에 위치하는 제9 전극, 상기 제2 수직 중심선 및 상기 척추선 사이에 위치하는 제10 전극, 상기 제2 수직 중심선 상에 위치하는 제11 전극 및 상기 제2 수직 중심선의 오른쪽에 위치하는 제12 전극을 포함할 수 있다.

또한, 상기 연결 전극부들 각각은, 상기 제1 대체 유도 전극부들 및 상기 제2 대체 유도 전극부들 각각에 대응되는 위치에 배열될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 대체 유도 전극부들 및 상기 복수의 연결 전극부들 각각은 상기 후방부를 관통하는 전도성 잉크층을 포함하는 것을 특징으로 하는 심전도 측정용 상의.

본 발명의 실시예들에 따른 인체의 전면을 덮는 전방부; 상기 전방부와 연결되며, 상기 인체의 후면을 덮는 후방부; 상기 후방부의 내면 상에 구비되며, 상기 인체의 후부에 위치하며 상기 인체의 사지 및 전방부에 위치하는 표준 유도 전극부를 대체하는 대체 유도 전극부들; 및 상기 후방부를 관통하며, 상기 인체가 시트에 부착될 경우, 상기 시트에 형성된 전극 패드부들 및 상기 시트에 형성된 전극 패드부들을 상호 전기적으로 연결시키는 복수의 연결 전극부들을 갖는 접촉식 전압 심전도 측정용 상의를 착용한 상태에서 신체의 심전도 관련 데이터를 중계하는 심전도 데이터 중계 장치로서,

상기 신체를 지지하는 시트, 상기 시트의 상부에 배치되며, 상기 신체가 시트에 컨택할 경우 상기 복수의 연결 전극부들 각각과 전기적으로 연결될 수 있는 복수의 전극 패드부들 및 상기 전극 패드부로부터 입력된 전기적 신호들을 각각 심전도 측정 장치로 중계하는 신호 중계부를 가진다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전극 패드부들 각각은, 상기 상의와 직접 접촉하는 시트 상에 도트 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 신호 중계부는, 상기 복수의 전극 패드부들과 전기적으로 연결되어 상기 전기 신호를 선택적으로 출력하는 다중화 처리부 및 상기 다중화 처리부를 토트별로 제어하는 중계 제어부를 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 접촉식 전압 심전도 측정용 상의는, 기존의 표준 유도 전극을 대체하는 대체 유도 전극을 후방부에 구비함으로써, 상의를 착용한 상태에서 침대 등에 앙아위 자세에서 별도의 전선없이 심전도를 측정할 수 있다.

따라서, 일반인이 의료진의 도움없이 시트에 누운 상태에서 쉽게 심전도 측정을 할 수 있다. 나아가, 심전도 측정을 위한 2줄의 배선 자체이 생략됨으로써, 의료진의 의료행위에 대한 불편을 억제할 수 있다.

도 1은 종래의 표준 12유도 심전도 측정을 위한 전극 부착 위치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 심전도 측정용 의복을 펼친 상태의 내측부를 도시한 평면도이다.
도 3은 도2의 심전도 측정용 의복을 펼친 상태의 외측부을 도시한 평면도이다.
도 4는 도 2의 심전도 측정용 의복과 접촉하는 등 부위를 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는 도 2의 심전도 측정용 의복을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 심전도 데이터 중계 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 도 6의 시트 상에 배열된 전극 패드부들을 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 도 6의 대체 유도 전극부들로부터 측정된 V7 내지 V12 값들 각각 및 표준 유도 심전도 I, II, V1 내지 V6 값들을 상호 환산하기 위한 환산 계수값을 기술한 테이블이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 심전도 측정용 의복을 펼친 상태의 내측부를 도시한 평면도이다. 도 3은 도2의 심전도 측정용 의복을 펼친 상태의 외측부을 도시한 평면도이다. 도 4는 도 2의 심전도 측정용 의복과 접촉하는 등 부위를 설명하기 위한 모식도이다. 도 5는 도 2의 심전도 측정용 의복을 설명하기 위한 단면도이다.

도 2 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 심전도 측정용 상의(100)는, 전방부(110), 후방부(120), 대체 유도 전극부들(160) 및 연결 전극부들(180)을 포함한다.

상기 상의(100)는 환자 또는 사람이 착용할 수 있는 의복에 해당한다. 상기 상의(100)는 사람이 시트 상에 누울 경우, 상기 사람의 심전도 데이터를 추출할 수 있는 특수 의복에 해당한다. 상기 상의(100)는 일반적으로 섬유 재질로 이루어질 수 있다.

전방부(110)는, 인체의 전면을 덮는다. 특히, 전방부(110)는 인체의 가슴 및 복부 등을 덮을 수 있다.

후방부(120)는, 상기 전방부(110)와 연결된다. 상기 후방부(120)는, 상기 인체의 후면, 등 부위를 덮는다.

대체 유도 전극부(160)는, 상기 후방부(120)의 내면 상에 배치된다. 즉, 상기 대체 유도 전극부(160)는 상의(100)를 착용한 인체의 등 부위 일부와 컨택할 수 있다. 상기 대체 유도 전극부(160)는, 상기 인체의 후부에 위치하며 상기 인체의 사지 및 전방부에 위치하는 표준 유도 전극부를 대체할 수 있는 대체 유도 전극 부위에 위치한다. 이로써, 상기 상의(100)는, 인체의 전면 상에 표준 유도 전극이 부착되고, 상기 표준 유도 전극을 잇는 전선이 생략될 수 있다. 상기 대체 유도 전극 부위에 대하여는 후술하기로 한다.

상기 연결 전극부(180)는, 상기 후방부(120)를 관통하도록 구비된다. 상기 연결 전극부(180)는, 상기 인체가 시트에 부착될 경우, 상기 대체 유도 전극부들(160) 및 상기 시트에 형성된 전극 패드부들(280, 도 7 참조)을 상호 전기적으로 연결시킬 수 있도록 구비된다.

이때, 상기 대체 유도 전극부들(160) 및 상기 연결 전극부들(180) 각각은 상기 후방부(120)를 가운데 두고 서로 마주보는 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 대체 유도 전극부들(160)은, 제1 대체 유도 전극들(161) 및 제2 대체 유도 전극들(162)을 포함한다.

상기 제1 대체 유도 전극들(161)은, 상기 인체의 사지들 각각을 대체할 수 있다. 한편, 상기 제2 대체 유도 전극들(162)은, 상기 인체의 전방부 중 흉부 주위의 표준 유도 전극부들 각각을 대체할 수 있다.

여기서, 상기 제1 대체 유도 전극들(161) 및 제2 대체 유도 전극들(162)의 위치를 정의하기 위하여, 일반적인 인체의 해부학적 정의가 사용될 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 인체의 척추선(11), 좌우측 견갑골들 각각의 하단을 따라 수직 방향으로 연장된 제1 수직 중심선(12)과 제2 수직 중심선(13), 제5 늑간과 좌우 겨드랑이선이 만나는 점들을 연결한 제1 수평선 및 양측 유두들을 상호 수평 방향으로 연결한 제2 수평선 사이로 정의된다.

이때, 상기 제1 대체 유도 전극들(161-R, 161-L, 161-F 161-M)은, 상기 척추선(11)과 제2 수평선으로 구분되는 4분면들 각각에 위치한다. 상기 제1 대체 유도 전극들(161)은 상호 각각의 4분면에서 상호 이격될수록 보다 우수한 데이터가 확보될 수 있다.

한편, 상기 제2 대체 유도 전극들(162)은 제7 전극 내지 제12 전극(V7 내지 v12)을 포함한다. 이때, 상기 제2 대체 유도 전극들(162)은, 모두 상기 제1 및 제2 수평선들 사이의 높이를 가진다.

상기 제7 전극(V7)은 상기 제1 수직 중심선(12)의 왼쪽에 위치한다. 상기 제8 전극(V8)은 상기 제1 수직 중심선(12) 상에 위치한다. 상기 제9 전극(V9)은 상기 제1 수직 중심선(12) 및 상기 척추선(11) 사이에 위치한다. 제10 전극(V10)은, 상기 제2 수직 중심선(13) 및 상기 척추선(11) 사이에 위치한다. 제11 전극(V11)은, 상기 제2 수직 중심선(13) 상에 위치한다. 제12 전극(V12)은, 상기 제2 수직 중심선(13)의 오른쪽에 위치한다.

이때, 상기 연결 전극부들(180) 각각은, 상기 제1 대체 유도 전극부들(161) 및 상기 제7 내지 제12 전극들(V7 내지 V12) 각각에 대응되는 위치에 배열된다. 따라서, 상기 연결 전극부들(180) 각각은, 상기 제1 대체 유도 전극부들(161) 및 상기 제7 내지 제12 전극들(V7 내지 V12) 각각에 보다 견고하게 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수의 연결 전극부들(180) 및 대체 유도 전극부들(160) 각각은 상기 후방부(120)를 관통하는 전도성 잉크층을 포함할 수 있다.

상기 전도성 잉크층을 이루는 전도성 잉크는 전도성 고무 및 실리콘 고무와 같은 탄성재, 금속 입자, CNT, 그래핀, 카본블랙, 흑연 등과 같은 전도성 필러를 포함한다.

상기 전도성 잉크층은, 1 MΩ 미만의 저항을 가진 전도성 물질을 포함한다.

특히, 피부자극을 최소화하기 위하여 인체의 피부와 접촉하는 대체 유도 전극부들(160)은, 지름 5cm 이내의 전도성 잉크층을 포함할 수 있다. 한편, 상의(100)의 후방부(120)의 바깥쪽에 인쇄되는 연결 전극부들(180)은 시트 상에 형성된 패드 전극부들과의 접촉저항을 낮추기 위해 환자복 내부보다 넓은 면적을 갖는다.

상기 전도성 잉크층을 형성하기 위하여 사용되는 전도성 잉크는 200,000 cP (mPa·s) 미만의 점도를 가질 수 있다. 이때, 전도성 잉크는, 상의(100)를 이루는 섬유 조직 사이의 미세공간에 의해 발생되는 모세관 현상에 의해 흡수되어 건조/소성이 완료되어, 대체 유도 전극부들(160) 및 연결 전극부들(180) 사이에 저항접촉(ohmic Contact)이 성립된다.

이후, 상온 상압에서 5분 이상 경과하여 건조 공정이 완료되고, 전도성 잉크에 포함된 바인더 성분이 기화된다. 이루, 전도성 고무나 실리콘 재료의 분자간 가교결합을 만들기 위한 소성 공정이 120도씨 이상의 온도에서 2분 이상 유지함으로써 전도성 잉크층을 완성된다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 대체 유도 전극부(160)는, 상기 인체의 후부에 위치하며 상기 인체의 사지 및 전방부에 위치하는 표준 유도 전극부를 대체할 수 있는 대체 유도 전극 부위에 위치한다. 이로써, 상기 상의(100)는, 인체의 전면 상에 표준 유도 전극이 부착되고, 상기 표준 유도 전극을 잇는 전선이 생략될 수 있다. 이로써, 안정된 상태에서 1회 심전도를 측정하는 경우 심전도 측정용 전극 배선이 환자와 의료진에게 초래하는 불편을 억제할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 심전도 데이터 중계 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 7은 도 6의 시트 상에 배열된 전극 패드부들을 설명하기 위한 평면도이다.

도 6 및 도 7을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 심전도 데이터 중계 장치는 심전도 측정용 상의를 착용한 상태인 신체의 심전도에 관하여 측정된 심전도 데이터를 중계할 수 있다.

상기 심전도 측정용 상의는, 인체의 전면을 덮는 전방부, 상기 전방부와 연결되며, 상기 인체의 후면을 덮는 후방부, 상기 후방부 상에 배치되며, 상기 인체의 후부에 위치하고 상기 인체의 사지 및 전방부에 위치하는 표준 유도 전극부를 대체하는 대체 유도 전극부들 및 상기 후방부를 관통하도록 구비되며, 상기 인체가 시트에 부착될 경우, 상기 시트에 형성된 전극 패드부들 각각 및 대체 유도 전극부들 각각을 상호 전기적으로 연결시키는 복수의 연결 전극부들을 포함한다. 상기 심전도 측정용 상의는, 도 1 내지 도 5를 참고로 전술하였으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 심전도 데이터 중계 장치는 시트(210), 복수의 전극 패드들(280) 및 신호 중계부(250)를 포함한다.

상기 시트(210)는 신체를 지지한다. 상기 시트는 예를 들면, 침대용 시트에 해당할 수 있다.

상기 전극 패드부(280)는, 상기 시트(210)의 상부에 배치되며, 상기 신체가 시트에 컨택할 경우 상기 복수의 연결 전극부들 각각과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 상기 전극 패드부(280)는, 상기 연결 전극부들, 상기 대체 유도 전극부들을 경유하여 전송된 전기적 신호를 신호 중계부(250)에 전달한다.

상기 전극 패드부들(280) 각각은, 상기 의복과 직접 접촉하는 시트(210) 상에 도트 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 이로써, 비록 환자복을 착용한 환자의 심전도 전극 위치는 어느 정도 고정되어 있으나 환자가 눕는 위치는 수시로 바뀔 수 있으므로 변화하는 환자복 전극의 위치에 상관없이 심전도 신호를 검출할 수 있다.

상기 신호 중계부(250)는, 다중화 처리부(251) 및 중계 제어부(255)를 포함한다.

즉, 다중화 처리부(251)는, 상기 복수의 전극 패드부들(280)과 전기적으로 연결되어 상기 전기 신호를 선택적으로 출력한다. 상기 중계 제어부(255)는, 상기 다중화 처리부(251)를 토트별로 제어한다.

보다 상세하게는, 상기 패드 전극부들(280)은, X, Y축으로 분포를 갖는 도트 매트릭스 (Dot Matrix)형태로 배열된다. 상기 패드 전극부들(280)은 상기 X축 방향을 따라 배열된 행들(rows)의 개수(m개) 및 상기 Y축 방향을 따라 배열된 열(columns)의 개수(n개)로 총 m*n 개의 도트 매트릭스 형태로 구성된다. (이때, m, n은 모두 자연수임)

상기 패드 전극부들(280)은, 다중화 처리부(251)에 연결되어 있다. 상기 다중화 처리부(251)는, 통상 20개 내외의 다중 신호를 처리하는 MUX 칩을 포함한다.

상기 MUX 칩은 1 내지 3개로 구성된 하나의 세트로서, 패드 전극부(280)의 한 행을 담당한다. 심전도를 측정하는 상체의 길이가 대략적으로 1미터 이내임을 고려할 때, 패드 전극부의 개수는 는 m〉20 , n 〈 50 이고, 상기 패드 전극들 상호간의 이격 거리는 5cm 이내일 수 있다.

시트 상부에 구비된 패드 전극부들(280)은 모두 각각 신호 중계부(250)에 포함된 다중화 칩(멀티플렉서, Multiplexer, 이하, MUX 칩)의 여러 포트 중 한 포트에 연결되어 있다.

중계 제어부(255), 예들 들면, 마이크로컨트롤러 유닛 (Micro Controller Unit, 이후 MCU)는, 상기 MUX칩에서 입력받을 포트의 주소의 제어한다.

상기 중계 제어부(255)는, 특정 입력포트를 지정한 후 패드 전극부의 출력신호를 MCU 칩으로부터 전송받아 정상적인 심전도 전압 (0 ~ 1mV)과 진동수 (0.3 ~ 3 Hz) 영역에 있는지 평가하여, 이어서, 심전도(ECG) 측정 장치의 L, R, M, F, V1 ~ V6 전극 입력으로 전송하게 된다.

상기 중계 제어부(255)는, M전극, L전극, F전극, R 전극 및 제7 전극(V7) 내지 제 12전극(V12)을 포트값(어드레스값)에 따라 아래의 방법으로 특정할 수 있다.

즉, 접지선과 연결되는 기준 전위에 해당하는 전극으로서, 나오는 신호의 n과 m을 변화시켜 가며 측정할 때 심전도 신호가 나오는 신호점들 가운데 가장 작은 m+n 값을 갖는 것이 표준 심전도 측정시 오른다리에서 측정되는 M 전극의 신호이다. 또한, m+n 값이 가장 큰 신호점에서 나오는 신호는 표준 심전도 측정시 왼쪽 팔에서 측정하는 L전극의 신호이다. 그리고, 신호점들 가운데 Y축의 n값이 가장 작은 두 전극에서 나오는 신호 중 m+n 값이 큰 전극에서 나오는 신호점의 신호가 표준 심전도 측정시 왼쪽 다리에서 측정하는 F 전극의 신호이다. 신호점들 가운데 Y축 n값이 가장 큰 두 전극에서 나오는 신호 중 L전극보다 작은 전극에서 나오는 신호점의 신호가 표준 심전도 측정시 오른팔에서 측정되는 R전극 신호이다.

한편, 상기 L, R, M 및 F 전극들의 신호점이 확정되고 나면 L, R 신호점의 n값 중 작은 값과 M, F신호점의 n값 중 큰 값 사이에 제7 전극(V7) 내지 제12 전극V12 의 신호점이 존재하게 된다.

즉, 제7 전극(V7)의 신호는 m값이 가장 큰 신호점에서 나오고, 제12전극(V12)의 경우, m값이 가장 작은 신호점에서 검출된다.

따라서, 제12 전극(V12)로부터 시작하여 m값을 1씩 증가시켜가며 신호점을 검출할 때 환자의 오른쪽에서 왼쪽방향으로 순차적으로 검출되는 신호점들을 제11 전극(V11), 제10 전극(V10), 제9 전극(V9), 제8 전극(V8)로 판단할 수 있게 된다.

도 8은 도 6의 대체 유도 전극부들로부터 측정된 V7 내지 V12 값들 각각 및 표준 유도 심전도 I, II, V1 내지 V6 값들을 상호 환산하기 위한 환산 계수값을 기술한 테이블이다.

도 8을 참고하면, 표준 유도 심전도 I, II, V1 내지 V6 값들을 이용하여, 테이블에 표시된 환산 계수값을 이용하여 제7 전극(V7) 내지 제 12전극(V12)이 도출될 수 있다.

이와 반대로, 본 발명에 따른 대체유도 전극들 중 제7 전극(V7), 제8 전극(V8), 제9 전극(V9), 제10 전극(V10), 제11 전극(V11), 제12 전극(V12) 등과 같은 대체 유도값에 에 표 8의 테이블에 기재된 환산 계수값의 역수를 곱하면 표준유도를 도출할 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

100 : 상의 110 : 전방부
120 : 후방부 160 : 대체 유도 전극부들
180 : 연결 전극부들

Claims (9)

1. 인체의 전면을 덮는 전방부;
   상기 전방부와 연결되며, 상기 인체의 후면을 덮는 후방부;
   상기 후방부의 내면 상에 구비되며, 상기 인체의 후부에 위치하며 상기 인체의 사지 및 전방부에 위치하는 표준 유도 전극부를 대체하는 대체 유도 전극부들; 및
   상기 후방부를 관통하며, 상기 인체가 시트에 부착될 경우, 상기 대체 유도 전극부들 및 상기 시트에 형성된 전극 패드부들을 상호 전기적으로 연결시키는 복수의 연결 전극부들을 포함하고,
   상기 대체 유도 전극부들은,
   상기 인체의 사지들 각각을 대체하는 제1 대체 유도 전극들; 및
   상기 인체의 전방부의 표전 유도 전극부들 각각을 대체하는 제2 대체 유도 전극들을 포함하고,
   상기 인체의 척추선, 좌우측 견갑골들 각각의 하단을 따라 수직 방향으로 연장된 제1 수직 중심선과 제2 수직 중심선, 제5 늑간과 좌우 겨드랑이선이 만나는 점들을 연결한 제1 수평선 및 양측 유두들을 상호 수평 방향으로 연결한 제2 수평선 사이로 정의되며,
   상기 제1 대체 유도 전극들은, 상기 척추선과 제2 수평선으로 구분되는 4분면들 각각에 위치하며,
   상기 제2 대체 유도 전극들은, 모두 상기 제1 및 제2 수평선들 사이의 높이를 가지며,
   상기 제1 수직 중심선의 왼쪽에 위치하는 제7 전극;
   상기 제1 수직 중심선 상에 위치하는 제8 전극;
   상기 제1 수직 중심선 및 상기 척추선 사이에 위치하는 제9 전극;
   상기 제2 수직 중심선 및 상기 척추선 사이에 위치하는 제10 전극;
   상기 제2 수직 중심선 상에 위치하는 제11 전극; 및
   상기 제2 수직 중심선의 오른쪽에 위치하는 제12 전극;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉식 전압 심전도 측정용 상의.
2. 제1항에 있어서, 상기 대체 유도 전극부 및 상기 연결 전극부들 각각은 서로 마주보는 것을 특징으로 하는 접촉식 전압 심전도 측정용 상의.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 연결 전극부들 각각은, 상기 제1 대체 유도 전극부들 및 상기 제2 대체 유도 전극부들 각각에 대응되는 위치에 배열된 것을 특징으로 하는 접촉식 전압 심전도 측정용 상의.
6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 연결 전극부들 각각은 상기 후방부를 관통하는 전도성 잉크층을 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉식 전압 심전도 측정용 상의.
7. 인체의 전면을 덮는 전방부; 상기 전방부와 연결되며, 상기 인체의 후면을 덮는 후방부; 상기 후방부의 내면 상에 구비되며, 상기 인체의 후부에 위치하며 상기 인체의 사지 및 전방부에 위치하는 표준 유도 전극부를 대체하는 대체 유도 전극부들; 및 상기 후방부를 관통하며, 상기 인체가 시트에 부착될 경우, 상기 대체 유도 전극부들 및 상기 시트에 형성된 전극 패드부들을 상호 전기적으로 연결시키는 복수의 연결 전극부들을 갖는 접촉식 전압 심전도 측정용 상의를 착용한 상태에서 신체의 심전도 관련 데이터를 중계하는 심전도 데이터 중계 장치로서,
   상기 신체를 지지하는 시트;
   상기 시트의 상부에 배치되며, 상기 신체가 시트에 컨택할 경우 상기 복수의 연결 전극부들 각각과 전기적으로 연결될 수 있는 복수의 전극 패드부들; 및
   상기 전극 패드부로부터 입력된 전기적 신호들을 각각 심전도 측정 장치로 중계하는 신호 중계부를 갖고,
   상기 대체 유도 전극부들은,
   상기 인체의 사지들 각각을 대체하는 제1 대체 유도 전극들; 및
   상기 인체의 전방부의 표전 유도 전극부들 각각을 대체하는 제2 대체 유도 전극들을 포함하고,
   상기 인체의 척추선, 좌우측 견갑골들 각각의 하단을 따라 수직 방향으로 연장된 제1 수직 중심선과 제2 수직 중심선, 제5 늑간과 좌우 겨드랑이선이 만나는 점들을 연결한 제1 수평선 및 양측 유두들을 상호 수평 방향으로 연결한 제2 수평선 사이로 정의되며,
   상기 제1 대체 유도 전극들은, 상기 척추선과 제2 수평선으로 구분되는 4분면들 각각에 위치하며,
   상기 제2 대체 유도 전극들은, 모두 상기 제1 및 제2 수평선들 사이의 높이를 가지며,
   상기 제1 수직 중심선의 왼쪽에 위치하는 제7 전극;
   상기 제1 수직 중심선 상에 위치하는 제8 전극;
   상기 제1 수직 중심선 및 상기 척추선 사이에 위치하는 제9 전극;
   상기 제2 수직 중심선 및 상기 척추선 사이에 위치하는 제10 전극;
   상기 제2 수직 중심선 상에 위치하는 제11 전극; 및
   상기 제2 수직 중심선의 오른쪽에 위치하는 제12 전극;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 심전도 데이터 중계 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 전극 패드부들 각각은, 상기 상의와 직접 접촉하는 시트 상에 도트 매트릭스 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 심전도 데이터 중계 창치.
9. 제7항에 있어서, 상기 신호 중계부는,
   상기 복수의 전극 패드부들과 전기적으로 연결되어 상기 전기 신호를 선택적으로 출력하는 다중화 처리부; 및
   상기 다중화 처리부를 토트별로 제어하는 중계 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 심전도 데이터 중계 창치.