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KR100321261B1 - 심박출량과 심전도를 모니터링하기 위한 전극 설치 방법 및 이를 이용한 장치 - Google Patents

심박출량과 심전도를 모니터링하기 위한 전극 설치 방법 및 이를 이용한 장치 Download PDF

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KR100321261B1
KR100321261B1 KR1019990000417A KR19990000417A KR100321261B1 KR 100321261 B1 KR100321261 B1 KR 100321261B1 KR 1019990000417 A KR1019990000417 A KR 1019990000417A KR 19990000417 A KR19990000417 A KR 19990000417A KR 100321261 B1 KR100321261 B1 KR 100321261B1
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KR
South Korea
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cardiac output
electrocardiogram
electrodes
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Abstract

본 발명은 심박출량 및 심전도를 모니터링하기 위해 인체에 전극을 설치하는 방법 및 이를 이용한 모니터링 장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 방법은 인체의 양쪽 팔과 다리에 전극을 설치하고 전류를 인가한 후 전압을 측정하는 단계, 몸통에서의 임피던스 변화값을 측정하여 심박출량을 산출하는 단계, 심전도(ECG) 측정이 요구되면, 심박출량을 측정하기 위해 설치된 전극들을 심전도(ECG) 측정장치로 연결하는 단계, 및 심전도(ECG) 측정장치에 연결된 전극을 이용하여 심전도(ECG)를 측정하는 단계를 포함한다. 그리고 이러한 방법은 전극들과, 스위칭수단, 심박출량 측정수단, 심전도 측정수단, 표시부, 제어수단로 구성되는 심박출량 및 심전도를 모니터링하는 장치에 적용되어 심박출량과 심전도를 동일한 전극으로 측정할 수 있게 한다. 따라서 본 발명은 인체의 손(또는 팔)과 발(또는 다리)에 전극을 설치하여 심박출량를 산출하므로써 전극설치가 편리하고, 잡음이 적게 발생된다. 또한 스위치를 추가하여 심박출량 측정에 사용되는 전극을 그대로 심전도(ECG) 측정에 사용할 수 있어 편리하고, 전극의 부착 및 탈착이 용이한 집게형 전극이나 봉형 전극, 터치식 전극등을 사용할 수 있다.

Description

심박출량과 심전도를 모니터링하기 위한 전극 설치 방법 및 이를 이용한 장치{Method of attatching electrodes for monitoring ECG and cardiac outputs and apparatus of using thereof }
본 발명은 몸통의 임피던스 변화량을 정확히 측정하거나 심장 박동에 의한 전기적인 특성 등을 측정하여 심박출량과 심전도를 모니터링하기 위해 인체에 전극을 설치하는 방법 및 이를 이용한 모니터링 장치에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 생체전기 임피던스 분석(BIA: Bioelectric Impedance Analysis)은 생체를 하나의 전기적인 도체로 간주하여 생체에 전류를 흐르게 한 후측정부위에 강하된 전압을 측정하여 해당 부위의 임피던스를 산출하므로써 생체의 각 특성을 분석하는 기술이다.
이러한 생체 전기 임피던스 분석을 이용하여 환자의 심장 특성을 측정하는 기술은 '임피던스 카디오그래피(impedance cardiography)'라는 독자적인 분야로서 널리 연구되고 있으며, 1989년 3월에 패터슨(R.P. Patterson)에 의해 논문지(IEEE ENGINERING IN MEDICINE AND BIOLOGY MAGAZINE)의 페이지 35 내지 38에 그 기술이 소개되어 있다. 상기 논문에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같은 밴드전극을 인체에 설치한 후 흉부의 임피던스의 시간 변화량(△Z)을 측정하여 심장의 각 특성 즉, 1회 심박출량(stroke volume)과 단위시간당 심박출량(cardiac output; 이하, 심박출량이라 한다)을 측정할 수 있다는 것이 공개되어 있다. 여기서, 단위시간당 심박출량(cardiac output)이란 1분간에 심장에서 분출되는 혈액의 량을 뜻한다.
도 1은 인체의 심박출량을 측정하기 위해 전극을 설치하는 종래의 제1 실시예로서, 환자의 목과 가슴에 밴드전극을 설치한 후 생체전기 임피던스방법에 의해 흉부의 임피던스를 측정하는 것을 보여주고 있다. 도 1을 참조하면, 목과 가슴부위의 바깥 전극(12a,12b)에 전류를 인가한 후 그 안쪽 전극(14a,14b)에서 전압을 측정하고, 이로부터 흉부의 임피던스 변화를 산출하여 심박출량을 측정하였다. 도 1에서 참조번호 16은 고주파 전류원을, 18은 전압계를 나타낸다.
한편, 도 2는 환자의 심박출량을 측정하기 위해 전극을 설치하는 종래의 제2 실시예로서, 이중 전극을 환자의 목과 가슴에 설치하여 생체전기 임피던스방법에 의해 심박출량을 측정하는 것을 보여주고 있다. 즉, 도 2를 참조하면 목에서 180도 떨어진 양쪽에 2중 전극을 바깥쪽과 안쪽에 설치하고, 흉부에서 180도 떨어진 양쪽에 2중 전극을 바깥쪽과 안쪽으로 설치한 후, 바깥쪽 전극들(22a,22b, 23a,23b)에 전류를 인가하고, 안쪽 전극(24a,24b,25a,25b) 사이에서 전압을 측정하여 흉부의 임피던스를 측정하였다. 도 2에서 참조번호 26은 고주파 전류원을, 27은 전압계를 나타낸다.
그런데 이와 같은 종래의 전극설치 방법들은 흉부의 임피던스를 측정하기 위하여 목과 가슴에 전극을 설치하였기 때문에 환자를 수술할 경우에 지장을 주고, 전극의 위치에 따라 임피던스가 달라지므로 노이즈가 심한 문제점이 있었다. 즉, 종래의 방법들은 전극을 설치할 경우에 지정된 위치에 지정된 방식으로만 설치해야 하고, 전극이 움직일 경우에는 측정된 임피던스값의 기준값이 변화하고 노이즈가 심해져 정확한 심박출량을 산출하기 어려운 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 인체의 한쪽 손(또는 팔)과 발(또는 다리)에 전류를 인가하기 위한 전극을 설치하고, 다른 쪽 손(또는 팔)과 발(또는 다리)에 전압을 측정하기 위한 전극을 설치하여 몸통의 임피던스를 정밀하게 측정하므로써 심박출량을 정확하게 산출할 수 있는 전극 설치 방법 및 이를 이용한 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 단위시간당 심박출량(cardiac output)과 1회 심박출량(stroke volume)을 산출하기 위해 설치된 전극을 그대로 이용하여 심전도를 모니터링하기 위해 사용하는 전극 설치 방법 및 이를 이용한 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은, 인체의 한쪽 손(또는 팔)과 발(또는 다리)에 전극을 설치하고 소정의 전류를 인가하는 단계; 인체의 다른쪽 손(또는 팔)과 발(또는 다리)에 전극을 설치하고 전압을 측정하는 단계; 상기 인가된 전류와 측정된 전압에 의해 몸통에서의 임피던스 변화값을 측정하여 소정의 식에 따라 심박출량을 산출하는 단계; 심전도(ECG) 측정이 요구되면, 상기 심박출량을 측정하기 위해 설치된 전극들을 심전도(ECG) 측정장치로 연결하는 단계; 및 상기 심전도(ECG) 측정장치에 연결된 전극의 차동신호를 이용하여 심전도(ECG)를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 인체의 한쪽 손(또는 팔)과 발(또는 다리)에 설치되는 전류전극; 인체의 다른쪽 손(또는 팔)과 발(또는 다리)에 설치되는 전압전극; 제어신호에 따라 상기 전극들을 심박출량 측정부나 심전도 측정부 중 하나로 연결하기 위한 스위칭수단; 상기 스위칭수단을 통해 연결된 전류전극들에 고주파 전류를 인가하고, 상기 전압전극에서 전압을 측정하여 심박출량을 측정하는 심박출량 측정수단; 상기 스위칭수단을 통해 연결된 전압전극들로부터 차동신호를 입력받아 심전도(ECG)를 측정하는 심전도 측정수단; 표시부; 및 사용자의 요구에 따라 상기 스위칭 수단에 상기 제어신호를 제공하고, 상기 심박출량 측정수단 및 상기 심전도 측정수단의 측정값을 입력받아 상기 표시부에 표시하도록 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 인체의 심박출량을 측정하기 위해 전극을 설치하는 종래의 제1 실시예,
도 2는 인체의 심박출량을 측정하기 위해 전극을 설치하는 종래의 제2 실시예,
도 3은 본 발명에 따라 심박출량을 측정하기 위해 전극을 설치하는 방법의 개념을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따라 심박출량 및 심전도를 모니터링하기 위한 실시예의 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 심박출량 및 심전도 모니터링 장치의 구성도,
도 6은 본 발명에 따라 측정시 나타나는 임피던스 및 심음 파형을 도시한 파형도,
도 7은 본 발명에 따라 설치된 전극으로 심박출량을 산출하는 절차를 도시한 흐름도,
도 8은 본 발명에 따라 전극을 설치하는 다른 실시예,
도 9는 본 발명에 따라 전극을 설치하는 또다른 실시예이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
32a,32b,34a,34b: 전극
400: 심박출량 및 심전도 모니터링 장치36,402: 고주파 전류원
38,404: 전압계406: 스위칭부
408: ECG처리부410: 마이크로 프로세서
412: 키입력부414: 메모리
416: 비디오카드418: 표시부
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따라 인체의 심박출량을 산출하기 위하여 흉부의 임피던스를 측정하는 개념도이다. 도 3을 참조하면, 전기적인 측면에서 인체는 크게 좌측 팔저항(RLA)과 우측 팔저항(RRA), 몸통저항(RT), 좌측 다리저항(RLL), 우측 다리저항(RRL)이 연결된 저항 네트워크로 개념화할 수 있다. 몸통에서의 저항(RT)은 한쪽 팔과 다리에 전류전극(32a,32b)을 부착한 후 전류원(36)으로부터 소정의 전류를 인가하고, 다른 쪽 팔과 다리에 전압전극(34a,34b)을 부착한 후 전압계(38)로 그 전압을 측정하여 구할 수 있다. 즉, 몸통 임피던스(Z(t))는 다음 수학식 1과 같이 구해진다. 이때 몸통 임피던스(Z(t))는 고정된 값이 아니라 심장박동에 의한 혈액량의 변화에 따라 주기적으로 변화되는 시간 함수이고, 팔과 다리 사이에 인가되는 전류(i)는 인체에 해가 없는 약 100KHz, 10mA 크기의 전류이다.
상기 수학식 1에서 전류(i(t))는 이미 알고 있는 고정된 값(예컨대, 100KHz 10mA)이고, 전압(V(t))은 흉부에서 혈액량의 변화에 따라 변화되는 측정값이며, 이에 따라 임피던스 Z(t)를 구할 수 있다. 이러한 임피던스 값은 혈액량의 변화와 관계없이 일정한 값을 갖는 베이스라인 임피던스 'Z0'와 시간에 따라 변화되는 △Z성분으로 이루어지는데, 삼박출량의 산출과 직접 관계되는 값은 임피던스 변동성분 △Z이다. 따라서 심박출량을 측정하는 장치에서는 각 제조사마다 고유의 상수값을△Z에 곱해 1회 심박출량을 산출하도록 되어 있고, 이때 정확한 심박출량을 산출하기 위해서는 흉부의 임피던스 변화값(△Z)을 정확하게 측정하는 기술이 핵심임에 유의할 필요가 있다.
한편, 상기와 같이 구해진 흉부의 임피던스 변화값(△Z)으로부터 1회 심박출량(△V: stroke volume)을 산출하기 위한 식은 다음 수학식2와 같다.
여기서, ρ는 혈액의 저항율(resistivity)이고, L은 전압전극 사이의 거리이며, Z0는 베이스라인 임피던스이다.
그리고, 단위시간당 심박출량(VCA)은 1회 심박출량(△V)을 1분간 누적하여 구할 수 있는데, 통상 1회 심박출량(△V)이 일정하므로 1회 심박출량에 분당 박동수 N을 곱해 구할 수도 있다. 즉, 단위시간당 심박출량은 1분간의 1회 심박출량의 합이므로 1회 심박출량이 일정할 경우, 1분 동안의 심박동 수(N)를 구해 다음 수학식3과 같이 구할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따라 단위시간당 심박출량(cardiac output)을 산출하기 위해 몸통 임피던스를 측정하는 방법은 목과 가슴 사이에 밴드전극을 설치하거나 흉부에 스폿전극을 설치하는 종래 방법에 비해 손(또는 팔)과 발(또는 다리)에 전극을 설치하므로 흉부 수술작업이 전극에 의해 장애를 받지 않을 수 있고, 전극의 위치 변동에 임피던스값이 영향을 받지 않아 전극 설치가 용이하며 노이즈가 발생되지 않는 잇점을 제공한다.
도 4는 본 발명에 따라 인체에서 심장의 특성을 측정할 경우의 구성도이다. 도 4를 참조하면, 인체의 심장 특성은 임피던스 파형과 함께 심전도(ECG), 심장소리(심음)등을 참조하여 종합적으로 관찰될 수 있다. 특히, 본 발명에서는 ECG를 측정하기 위해 별도의 전극을 사용하지 않고, 심박출량 측정을 위한 전극을 그대로 사용할 수 있므로 매우 편리하도록 되어 있다.
이를 위하여 본 발명의 실시예에서 심박출량 및 심전도 모니터링장치(400)는 심박출량 측정부(400a)와 ECG측정부(400b)가 포함되어 있고, 동일한 전극을 심박출량 측정부(400a)와 ECG측정부(400b)에서 사용할 수 있도록 스위칭부(400c)가 추가로 구비되어 있다.
따라서 심박출량을 측정하기 위해 몸통의 임피던스를 측정할 경우에는 인체의 한쪽 팔과 다리에 설치된 전류전극(32a,32b)과, 다른 쪽 팔과 다리에 설치된 전압전극(34a,34b)이 심박출량 측정부(400a)로 연결되고, ECG를 측정할 경우에는 스위칭부(400c)의 조작에 의해 인체의 한쪽 팔에 설치된 전극(32a)과, 다른 쪽 팔과 다리에 설치된 전극(34a 혹은 34b)이 그대로 ECG측정부(400b)로 연결된다.
도 5는 본 발명에 따른 심박출량 및 심전도 모니터링장치의 구성도로서, 심박출량 및 심전도 모니터링장치(400)는 소정 주파수의 일정한 전류를 흘려주기 위한 고주파 전류원(402)과, 전압을 측정하기 위한 전압계(404), 측정내용에 따라 전극을 스위칭하기 위한 스위칭부(406), 심전도(ECG)처리부(408), 마이크로 프로세서(410), 키입력부(412), 메모리(414), 비디오 카드(416), 표시부(418)로 이루어진다.
도 5를 참조하면, 스위칭부(406)는 마이크로 프로세서(410)의 제어에 따라 심박출량을 측정할 경우에는 외부 전극을 고주파 전류원(402)과 전압계(404)로 연결하여 몸통의 임피던스를 측정할 수 있게 하고, 심전도(ECG)를 측정할 경우에는 외부 전극(32a,32b, 34a,34b)을 ECG처리부(408)로 연결한다. 이때 ECG측정을 위해서는 3개의 전극만 필요하므로, 심박출량을 측정하기 위해 외부에 설치된 4개의 전극중 어느 하나는 연결하지 않아도 된다.
심박출량을 측정할 경우에, 고주파 전류원(402)은 인체에 해가 없는 고주파의 전류를 발생하여 전류전극(32a,32b)을 통해 인체에 흐르게 하는데, 이때 발생되어 인체를 통해 흐르는 전류의 크기는 일정한 값(예컨대, 10mA)을 갖으며, 이 값은 마이크로 프로세서(410)에 전달되어 몸통의 임피던스 계산에 사용된다. 전압계(404)는 인체의 팔과 다리에 설치된 전압전극(34a,34b)으로부터 몸통의 전압을 측정하여 그 값을 마이크로 프로세서(410)에 제공하고, 마이크로 프로세서(410)는 앞서 설명한 수학식 1에 따라 임피던스값을 계산함과 아울러 시간변화에 따른 임피던스 미분값도 산출한다. 그리고 마이크로 프로세서(410)는 임피던스의 미분값으로부터 최소 미분치(dZ/dt min)와 심실수축기(VET: Ventricular Ejection Time)를 검출한 후, 후술하는 수학식 4에 따라 1회 심박출량(△V)을 산출하고, 이를 1분간 누적하여 단위시간당 심박출량(VCA)을 산출한다.
심전도(ECG)를 측정할 경우에, 마이크로 프로세서(410)는 스위칭부(406)를 제어하여 외부전극이 ECG처리부(408)로 연결되게 한다. ECG처리부(408)는 심박출량 측정을 위해 사용되는 전극들을 스위칭부(406)를 통해 그대로 연결한 후 그 전극을 통해 검출된 전기신호를 처리하여 마이크로 프로세서(410)에 제공한다. 마이크로 프로세서(410)는 메모리(414)에 저장된 소프트웨어를 수행하고, 키입력부(412)를 통해 입력되는 사용자의 키입력을 처리함과 아울러 산출된 임피던스값, 임피던스 미분치, ECG신호 등을 비디오카드(416)를 통해 표시부(418)에 표시한다. 이때 표시부(418)는 CRT나 LCD로 구현되어 마이크로 프로세서(410)가 제공하는 신호들을 그래픽과 문자로 표시해준다. 이러한 구성은 기존의 개인용 컴퓨터에 임피던스 측정을 위한 장치들과 ECG처리부를 하나의 카드로 구현한 후 확장슬롯에 삽입하는 구조로 구현될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따라 심박출량 및 심전도 모니터링장치에 의해 디스플레이되는 파형을 도시한 파형도로서, (가)는 본 발명에 따라 측정된 몸통의 임피던스 미분 파형(dZ/dt)을 도시한 파형도이고, (나)는 심장소리(heart sound)를 표시한 파형도이다.
도 6의 (가)를 참조하면, 임피던스 변화(△Z)를 미분한 신호(dZ/dt)파형에서 횡축선은 '0'값을 나타내고, 이 횡축선에서 위로 올라갈수록 임피던스가 낮아지는 것(부의 방향)을, 아래로 내려 갈수록 임피던스가 높아지는 것(양의 방향)을 나타낸다. 그리고 신호파형에서 'a'는 심방수축에 의한 것이고, 'b'는 대동맥의 판막 열림에 의한 것이며, 'c'는 심실수축에 의한 것으로 심실의 박출속도의 변화율을 나타낸다. 'x'는 대동맥의 판막의 닫힘에 의한 것이고, 'o'는 심실의 이완에 의한 것으로서 심실로의 급속한 혈액유입을 나타낸다. 신호파형을 살펴보면, 심실수축에 의해 흉부의 혈액량이 증가하면서 임피던스가 급속히 낮아지고, 'x' 부근에서 급격한 포지티브 펄스가 발생되는 것을 알 수 있는데, '0'으로부터 'c'까지의 값을 최소 미분값(dZ/dt min)이라 한다. 그리고 심실수축이 시작되고 최소 미분값의 15%(0.15 dZ/dt min)가 되는 시점부터 'x' 지점까지의 시간을 심실수축기(VET)라 한다. 이와 같이 구해진 임피던스 미분파형으로 다음 수학식4에 따라 1회 심박출량을 산출할 수 있다. 수학식 4는 수학식 2를 개량한 것이다.
여기서, ρ는 혈액의 저항율(resistivity)이고, L은 전압전극 사이의 거리이며, Z0는 베이스라인 임피던스이다. 그리고 (dZ/dt)min은 최소미분값이고, VET는 심실수축기이다.
도 6의 (나)는 심장소리를 나타낸 파형으로서, 제1 심음(S1)과 제2 심음(S2) 사이에서 심실 수축에 의해 임피던스가 크게 변화되는 것을 알 수 있고, 심실수축 주기(VET)를 결정하는 'x' 지점과 제2 심음(S2)의 시작이 일치하는 것을 알 수 있다.
도 7은 본 발명에 따라 설치된 전극을 이용하여 단위시간당 심박출량을 산출하는 과정을 도시한 순서도이다. 도 7을 참조하면, 단계 S1에서는 인체의 한쪽 손(또는 팔)과 발(또는 다리)에 한쌍의 전류전극(32a,32b)을 설치하고, 다른 쪽 손(또는 팔)과 발(또는 다리)에 전압전극(34a,34b)을 설치한다. 단계 S2에서는 소정의 전류를 발생하여 전류전극(32a,32b)을 통해 인체에 인가하고, 단계 S3에서는 전압전극(34a,34b)을 통해 몸통의 전압을 측정한다. 단계 S4에서는 측정된 전압으로부터 몸통의 임피던스를 수학식 1에 따라 산출하고, 단계 S5에서는 산출된 임피던스의 미분값(dZ/dt) 파형으로부터 최소미분값(dZ/dt min)과 심실수축기(VET)를 구한다. 단계 S6에서는 산출된 최소미분값(dZ/dt min)과 심실수축기(VET)로부터 수학식4에 따라 1회 심박출량(stroke volume)을 산출하고, 단계 S7에서는 단계 S6에서 구한 1회 심박출량을 1분간 누적하여 단위시간당 심박출량(cardiac output)을 산출한다. 이때 단위시간당 심박출량은 상기 수학식 3에 따라 1분간의 심장 박동수를 카운트한 후 1회 심박출량을 곱하여 구할 수도 있다. 단계 S8에서는 측정된 임피던스 미분값(dZ/dt) 파형과 1회 심박출량(stroke volume) 및 단위시간당 심박출량(cardiac output)을 그래픽과 숫자 및 문자로 CRT상에 표시한다.
도 8은 본 발명에 따라 전극을 설치하는 다른 실시예로서, 발판에 플레이트형 전극을 설치하고 손에 봉형 전극을 사용할 경우를 도시한 도면이다. 이와 같은 전극설치는 체성분 분석을 위한 전극설치와 동일한데, 체성분 분석을 위해 사용되는 전극이 8개임에 반해 단위시간당 심박출량을 측정하기 위해서는 8개의 전극중에서 4개의 전극만을 선택하여 그대로 사용할 수 있고, 심전도를 측정하기 위해서는 3개의 전극만을 선택하여 그대로 사용할 수 있다.
도 8을 참조하면, 발판에 설치된 플레이트형 전극은 발의 앞부분이 접촉되는 전극(E5 혹은 E7)과 발의 뒷꿈치가 접촉되는 전극(E6 혹은 E8)으로 구분되어 양 발에 4개의 터치식 전극(E5,E6,E7,E8)이 접촉되고, 손에는 손바닥 부분이 접촉되는 봉의 원주면 전극(E1,E3)과 엄지부분이 접촉되는 봉의 윗부분 전극(E2,E4)으로 구분되어 양 손에 4개의 봉형 전극(E1,E2,E3,E4)이 접촉된다. 이와 같이 설치된 8개의 전극(E1∼E8)은 체성분 분석을 위해 사용될 수 있는 전극으로서, 이 전극들중에서 필요에 따라 요구되는 전극을 선택하여 심박출량 측정과 ECG측정에 사용될 수 있다. 예컨대, E1전극과 E5전극에 고주파 전류를 인가하고, E3전극과 E7전극에서 전압을 측정하여 단위시간당 심박출량을 산출할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따라 전극을 설치하는 또다른 실시예로서 집게형 전극을 양 팔과 양 다리에 사용한 경우를 도시한 도면이다. 환자의 경우에는 봉형전극을 사용하기가 불편하므로 이와 같이 집게형 전극을 사용하여 심박출량이나 ECG를 측정할 수 있다. 특히, 집게형 전극을 사용할 경우에는 부착하는 타입의 전극보다 전극을 설치 및 이동하기가 편리하다. 도 9에서 400a는 전압계와 전류계를 포함하는 심박출량 측정부를 나타내고, 실선은 전류의 흐름을 나타내며, 점선은 전압의 흐름을 나타낸다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 인체의 양쪽 손(또는 팔)과 발(또는 다리)에 전극을 설치한 후 몸통의 임피던스 변화량을 정확하게 측정하여 심박출량를 산출하므로써 종래에 비해 잡음에 따른 오류를 줄일 수 있고, 전극설치가 편리하여 환자에 대한 치료 행위에 지장을 주지 않을 수 있으며, 전극이 이동되더라도 측정치가 변하지 않아 종래에 비해 잡음이 적게 발생되는 효과가 있다. 그리고 스위치를 추가하여 심박출량 측정에 사용되는 전극을 그대로 심전도(ECG) 측정에 사용할 수 있어 편리하고, 전극의 부착 및 탈착이 용이한 집게형 전극이나 봉형 전극, 터치식 전극등을 사용할 수도 있다.

Claims (4)

  1. 인체의 한쪽 손(또는 팔)과 발(또는 다리)에 전극을 설치하고, 소정의 전류를 인가하는 단계;
    인체의 다른쪽 손(또는 팔)과 발(또는 다리)에 전극을 설치하고, 전압을 측정하는 단계;
    상기 인가된 전류와 측정된 전압에 의해 몸통에서의 임피던스 변화값을 측정하여 소정의 식에 따라 심박출량을 산출하는 단계;
    심전도(ECG) 측정이 요구되면, 상기 심박출량을 측정하기 위해 설치된 전극들을 심전도(ECG) 측정장치로 연결하는 단계; 및
    상기 심전도(ECG) 측정장치에 연결된 전극의 차동신호를 이용하여 심전도(ECG)를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심박출량 및 심전도를 모니터링하기 위한 전극 설치 방법.
  2. 인체의 한쪽 손(또는 팔)과 발(또는 다리)에 설치되는 전류전극;
    인체의 다른쪽 손(또는 팔)과 발(또는 다리)에 설치되는 전압전극;
    제어신호에 따라 상기 전극들을 심박출량 측정부나 심전도 측정부 중 하나로 연결하기 위한 스위칭수단;
    상기 스위칭수단을 통해 연결된 전류전극들에 고주파 전류를 인가하고, 상기 전압전극들로부터 전압을 측정하여 심박출량을 측정하는 심박출량 측정수단;
    상기 스위칭수단을 통해 연결된 전압전극들로부터 차동신호를 입력받아 심전도(ECG)를 측정하는 심전도 측정수단;
    표시부; 및
    사용자의 요구에 따라 상기 스위칭 수단에 상기 제어신호를 제공하고, 상기 심박출량 측정수단 및 상기 심전도 측정수단의 측정값을 입력받아 상기 표시부에 표시하도록 제어하는 제어수단을 포함하는 심박출량 및 심전도를 모니터링하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전극들은
    봉형 전극이나 집게형 전극이나 터치식 전극 중 하나인 것을 특징으로 하는 심박출량 및 심전도를 모니터링하는 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전류전극과 전압전극은 체성분 분석을 위하여 양쪽 발의 앞 부분과 뒷꿈치, 및 양쪽 손의 손바닥 부분과 엄지 부분에 접촉되도록 구성되어 있는 전극들 중에서 선택된 전극인 것을 특징으로 하는 심박출량 및 심전도를 모니터링하는 장치.
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