혈압측정장치 document_id A220623047426

혈압은 동맥혈압, 모세관혈압, 정맥혈압 등으로 구별된다. 일반적으로 혈압은 동맥혈압을 뜻한다. 동맥혈압은 심장박동에 의하여 변동한다. 비침습적으로(non-invasively) 연속적으로 혈압을 측정하는 방법의 하나인 tonometry 측정방법은 압력 센서를 손목의 요골동맥에 위치시키고 압력 센서를 요골동맥 방향으로 압력을 가한 상태에서 혈압을 측정하는 방법이다. 이때, 압력 센서의 센싱부는 혈압에 의해서 변형을 하게 되며, 이 변형을 측정함으로써 혈압을 잴 수 있게 된다. 혈압측정용 압력센서는 측정 대상의 압력을 전기적 신호로 출력하며, 이 전기적 신호는 신호처리되어 혈압으로 읽힐 수 있다. 혈압측정장치는 상기 압력센서와 신호처리부 등을 포함할 수 있다. 일본특허공개번호 제2000-214027호 및 2004-279090호에는 다이아프램 압력센서가 개시되어 있다. 개시된 압력센서는 (100) 표면을 가진 단결정 실리콘의 하부를 에칭하여 상부에 피에조미터를 형성한 구조이다. 도 1은 개시된 압력센서의 개념도이다. 도 1을 참조하면, 유리기판(10)의 상부에 단결정 실리콘 기판(20)이 배치된다. 실리콘 기판(20)의 표면은 (100) 결정방향을 가지며, 그 하부를 KOH 또는 TMAH로 비등방성 습식식각하여 형성된 센싱부(30)가 형성된다. 센싱부(30)에는 불순물이 도핑된 피에조 리지스터(piezoresistor)(40)가 형성되어 있다. 센싱부(30)가 혈압에 따라 탄성변형을 하면 상기 피에조 리지스터(40)의 전기적 신호, 예컨대 스트레스에 따른 저항 변화를 일으키며, 이 저항변화를 측정하여 혈압을 측정하게 된다. 한편, 피검부위인 손목의 요골동맥으로부터 혈압을 측정시 하나의 압력센서를 이용하는 경우에는, 압력센서를 요골동맥의 정확한 위치에 맞게 배치하여 혈압을 측정하여야 한다. 이를 위해서는 압력센서를 액츄에이터로 이동하면서 측정된 최대혈압을 재는 방법이 있다. 그러나 이러한 방법은 액츄에이터를 필요로 하므로, 소형 혈압측정장치의 구현이 어렵다. 액츄에이터를 사용하지 않는 방법으로는, 압력센서를 복수로 배열하며, 여러 개의 센서 중 생체 신호가 가장 큰 부위의 센서 신호를 이용할 수 있다. 이 방법은 별도의 액츄에이터를 필요로 하지 않으므로, 소형/경량화에 훨씬 유리하다. 이론상으로는 무한히 작은 센서를 일렬로 배열하면, 적어도 하나 이상의 센서가 요골동맥의 정확한 위치에 배치된다. 그러나 실질적으로 혈압센서의 감도(sensitivity) 증대를 위해서는 소정 크기의 센싱부를 필요로 하며, 단위센서 내에서도 센싱에 관여하는 센싱부는 단위센서의 배선을 포함하는 부분 보다 적은 면적을 차지한다. 또한 이웃한 센서간의 배치 간격도 필요하다. 이러한 이유로 복수의 센서를 이용할 경우의 이웃한 센서 사이에 센싱할 수 없는 부분(비유효부분)이 존재하므로, 단순한 압력센서의 배열 만으로는 요골동맥의 혈압을 정확히 측정하기가 어렵다.