In pulse diagnosis, the indentation pressure is one of the most important factors as well as the change of pulse shape and the distribution of pressure via time. But, on the oriental medical doctor's indentation pressure control, the understandings of the neurophysiological meanings and mechanisms h...
In pulse diagnosis, the indentation pressure is one of the most important factors as well as the change of pulse shape and the distribution of pressure via time. But, on the oriental medical doctor's indentation pressure control, the understandings of the neurophysiological meanings and mechanisms have been lacked. So, in this paper, we considered on these issues and then proposed a proper system which can imitate the OMD's indentation pressure control mechanisms. As a result, both tactile information and kinesthetic information were found to be essential to the indentation pressure control so that a system, which can measure both the physical indent pressure and the displacement of an indentation arm, has been proposed. With this proposed system, while the indentation was being controlled through the moving step number of the step motor, the physical indentation pres sure and displacement of the indentation arm were measured. From these measured data, the relationships between the moving step number and both physical indentation pressure and displacement were revealed to have linear characteristics in early phase and to have nonlinear characteristics in latter phase. Additionally, three types of graph were generated whose X axis means the moving step number, the physical indentation pressure and the displacement respectively and Y axis means the pulse pressure. By comparing these graphs, we come to conclude that different concepts on indentation pressure control cause different diagnostic results on floating/sinking degrees for the same subject. Consequently, an indentation system for the pulse diagnosis should be able to provide both the tactile information and kinesthetic information, that is, the physical indentation pressure and the displacement of the indentation arm. In future, the proposed system should be optimized to the pulse diagnosis environment and how to combine the both information for more reliable diagnosis should be studied.
In pulse diagnosis, the indentation pressure is one of the most important factors as well as the change of pulse shape and the distribution of pressure via time. But, on the oriental medical doctor's indentation pressure control, the understandings of the neurophysiological meanings and mechanisms have been lacked. So, in this paper, we considered on these issues and then proposed a proper system which can imitate the OMD's indentation pressure control mechanisms. As a result, both tactile information and kinesthetic information were found to be essential to the indentation pressure control so that a system, which can measure both the physical indent pressure and the displacement of an indentation arm, has been proposed. With this proposed system, while the indentation was being controlled through the moving step number of the step motor, the physical indentation pres sure and displacement of the indentation arm were measured. From these measured data, the relationships between the moving step number and both physical indentation pressure and displacement were revealed to have linear characteristics in early phase and to have nonlinear characteristics in latter phase. Additionally, three types of graph were generated whose X axis means the moving step number, the physical indentation pressure and the displacement respectively and Y axis means the pulse pressure. By comparing these graphs, we come to conclude that different concepts on indentation pressure control cause different diagnostic results on floating/sinking degrees for the same subject. Consequently, an indentation system for the pulse diagnosis should be able to provide both the tactile information and kinesthetic information, that is, the physical indentation pressure and the displacement of the indentation arm. In future, the proposed system should be optimized to the pulse diagnosis environment and how to combine the both information for more reliable diagnosis should be studied.
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문제 정의
이에 본 논문에서는 한의사가 가압력을 인지하는 메커니즘과 가압력을 충실히 재현하기 위해서는 어떠한 시스템이 필요한지에 대해 고찰해 보았다 본 논문을 통해 한의사의 맥진 동작과 믹상 지감에 대한 이해를 높이는 한편 한의사 맥진 동작을 보다 충실히 구현한 맥진기의 필요조건을 보다 구체화할 수 있을 깃이다.
수 있어야 한다. 이에 본 논문에서는 힌의사의 맥진가압릭 조절 기전을 모사할 수 있는 예비적 시스템을 개발해 보았다. 이 시스템은 측정 기구부, 가압 제어부, 데이터획득부 제어 연산부로 구성하였으며, <Figure 1>에 개발된 시스템의 구성도를 나타내었다
메커니즘에 대한 고찰은 부족한 상황이다. 이에 본 논문에서는 한의사가 가압력을 인지하고 조절하는 메커니즘과 가압력을 충실히 재현하기 위해서는 어떠한 시스템이 필요한지에 대해 고찰해 보았다
반대로 둘 중 어느 한 가지 정보만을 가지고는 가압력을 인지하고 조절할 수 없다 그리고 맥진 동작을 고려한다면 촉감 정보는 주로 SAI 수용체를 통한 압력 촉감정보이고 운동감각 정보는 가압 중인 손가락의 위치 정보가 주요 정보일 것이다. 이러한 사실에 근거하여 물리적 가압력과 이동 거리정보를 모두 측정할 수 있는 한의사 가압력 재현 시스템을 예비적으로 개발해 보았다. 개발된 시스템은 1차적으로 모터 스텝 수를 통해 가압을 제어히였으며, 그 결과 모터 스텝 수와 측정된 가압릭 및 가압 구조물의 이동거리 긴에 가압 초기에는 선형관계를 갖지만 나머지 구긴에서는 비선형 관계를 갖는 것을 획인할 수 있었다.
제안 방법
1)촌구맥버이라고도 하는 이리한 진맥 방법은 손목의 요골 경상 돌기 부근의 촌, 관척 3부위의 맥동을 의사의 손가락 끝 부분을 이용해 맥의 세기와 빠르기, 맥의 형상 등을 느낌으로써 이루어진다. 특히 맥에서 느껴지는 특정 형태의 느낌을 28가지 정도로 분류하여 脈狀이라고 명명하였는데 이러한 각각의 맥상이 가지는 임상적 의의를 정리하여 진단과 치료에 직극적으로 활용하였다.2)그러므로 맥의 세기, 넓이나 길이, 그 외의 여러 인자들에 의해 영향을 받는 맥의 형태, 맥을 짚어야 하는 위치 등은 낵진의 중요한 요소가 된다.
이 중 측정 기구부는 측정하는 동안 팔의 움직임을 최소화할 수 있는 팔 거치대, 스텝모터로 구동되며 상하로 움직이는 가압 구조물 가압 구조믈 측변에 부착된 레이저 변위 센서, 가압 구조물 끝 하딘에 부착뇐 맥파 센서로 구성하있다 가압 구조물의 상하 이동을 위해 스텝 모터를 사용하였으며, 스텝 모터의 토크는 0.32N/m로 하였다. 레이저 변위센서는 스폿 직경 30㎛ 반복측정 오차 0.
먼저 레이저 변위 센서의 득싱을 확인하기 위하여 가압구조물이 요골농맥을 가압하지 않는 무부하 평가를 실시하였다.선택된 레이저 변위센서가 빈사체의 종류에 영향을 받는지 확인히기 위해 흰색 물체 검정색 물체 그리고 피부에 대해 측정해 보았다.
선택된 레이저 변위센서가 빈사체의 종류에 영향을 받는지 확인히기 위해 흰색 물체 검정색 물체 그리고 피부에 대해 측정해 보았다. 그 결과 반사체의 색상에 영향을빋지 않으며, 산란이 있을 것으로 예상되는 피부에 대해서도 선형적 출력 특성을 가짐을 획인할 수 있었다.
하였다. 동일한 위치를 반복적으로 측정할 수 있도록 한방 내과 전문의가 측정 위치를 선택하고 이 부위에 검정색 마커로 표시하도록 하였다.
가압 구조물이 하강하어 피부에 최초 집촉하는 시점을 측정 기준 위치로 하였으며, 맥파 센서 출력 신호의 직류성분이 변화가 없다가 싱승하는 시점을 피부 최초 접촉 시점으로 판단하였다 그리고 안정된 신호가 10초 동안 측정되면 10 스텝 하강하이 다음 가압 단계 신호를 측정하도록 하였으며, 레이저 변위센서 출력의 변동이 미리 설정된 문턱치보다 작으면 획득된 신호가 안정된 것으로 판단하였다.
한편 획득된 10초간의 데이더로부터 각 가압 단계의 평균 변위와 평균 백피를 계산하였으며, 평균 변위는 10초간 데이터의 신술평균으로 계산하고 평균 맥파는 10초 동안에 발생한 n개 비트의 시작점을 일치시킨 후 파형을 평균하여구하였다 맥파의 특징점과 대표값은 평균 맥파로부터 계산하였으며, 가압구조물의 가압력은 평균 맥파의 시작점(수축기 시작점)과 끝점(이완기 끝점)의 압력을 평균으로 계산하고, 맥압은 평균 맥파의 최대값(수축기 맥파의 피크점) 과최소값:이완기 맥파의 초]서점)의 차로 계산하였다.
제안된 시스템을 통해 언급한 세 가지 방법으로 가압력을 제어하면서 맥압의 변화 양상을 관찰하면와같은 결과를 얻게 도다.
대상 데이터
32N/m로 하였다. 레이저 변위센서는 스폿 직경 30㎛ 반복측정 오차 0.05pm로 매우 우수하며, 난반사에 의해 수광 파형의 왜곡되었너라노 실제 피크만을 검출할 수 있는 알고리즘이 내장되어 있는 상용제품(LK-G30, Keyence Go.)을 사용하였다. 그리고 믹파측정을 위해서는 절대입.
그리고 믹파측정을 위해서는 절대입.이 측정 가능하고 선헝특성이 우수한 Pressure Sensor 1451 (Measurement Specialties Inc, USA)를 사용하였다 데이터 획득 모듈로는 NI USB- 6009(National Instruments Co.)를 사용하였으며, 레이저 변위 센서 출력과 맥파센서 출력 모두 200Hz루 샘플링하였다
개발된 시스템을 평가하기 위하여 맥진 위치인 關 부위를 가압 구조물로 가압하는 동안 레이저 변위 센서와 맥파를 동시에 측정하였다 피험자로는 혈입-이 정상범위이머 심혈관계 이상이 없는 25세 님서 1명이 참여하였으며, 실험 전 충분한 휴식을 취하고 실힘동안에는 안정된 싱태를 유지하도록 하였다. 동일한 위치를 반복적으로 측정할 수 있도록 한방 내과 전문의가 측정 위치를 선택하고 이 부위에 검정색 마커로 표시하도록 하였다.
성능/효과
변화하게 되었다.1)촌구맥버이라고도 하는 이리한 진맥 방법은 손목의 요골 경상 돌기 부근의 촌, 관척 3부위의 맥동을 의사의 손가락 끝 부분을 이용해 맥의 세기와 빠르기, 맥의 형상 등을 느낌으로써 이루어진다. 특히 맥에서 느껴지는 특정 형태의 느낌을 28가지 정도로 분류하여 脈狀이라고 명명하였는데 이러한 각각의 맥상이 가지는 임상적 의의를 정리하여 진단과 치료에 직극적으로 활용하였다.
피험자의 믹진 부위에 제안된 시스템을 적용하여 평가해보았으며, 그 결과 가압하는 동안 가압 구조물의 이동 변위와 맥피를 동시에 측정할 수 있음을 확인하였다에는 가압 구조물이 피부 최초 접촉시점을 기준으로 가압 스텝 수를 10스텝씩 증가하면서 측정한 가압 구조물의 이동 변위, 즉 레이저 변위센서 출력전압과 맥파 신호를 나타내었다.
선택된 레이저 변위센서가 빈사체의 종류에 영향을 받는지 확인히기 위해 흰색 물체 검정색 물체 그리고 피부에 대해 측정해 보았다. 그 결과 반사체의 색상에 영향을빋지 않으며, 산란이 있을 것으로 예상되는 피부에 대해서도 선형적 출력 특성을 가짐을 획인할 수 있었다. 피부 반사체에 대한 모터 스텝 수 대비 레이저 변위센시 출력 간 선형회귀 방정식을 구하면 식 (1)과 같으며, R2 값이 0.
먼저 가압 구조물의 이동 변위를 살펴보면, 총 이동 거리는 약 5mm(lV=lmm)이고 무부하 싱태일 때와 달리 스텝 수가 증가함에 따라 레이저 변위센서 출력전압이 비선형성 (nonlinearity)을 갖는 것을 알 수 있다. 보다 상세히는 50 스텝까지는 기울기가 -0.
갖는 것을 알 수 있다. 보다 상세히는 50 스텝까지는 기울기가 -0.0588(R2=0.9979)로 무부하일 때보다는 기울기가 약간 완만하지만 선형적인 구간이 존재하나 50스텝 이후부터는 비선형적 특성이 두드러진 것을 확인할 수 있다. 이는 무부하 시와 달리 피부와 요골동맥의 컴플라이언스가 존재하며 요골동맥이 거의 페색(occlusion)된 이후부터 발생히는 요골(radial bone) 능 혈관지지 구조물들의 반발력에 의한 것으로 판단된다.
X축은 가압력 제어하는 지표을 나타내며, Y축은 맥압의 크기를 나타낸다. 모든 경우 가압력이 증가힘에 따라 맥압이 증가하였다가 디시 감소하는 가우시안 함수 형태를 갖는 것을 알 수 있다. 그러나 최대 맥압 시점이 X축에서 차지하는 상대적 위치가 세 경우 모두 다른 것을 알 수 있으며 더불어 분포의 치우침 특성을 나타내는 왜도(skewness)가 다를 것으로 예상된다.
이러한 사실에 근거하여 물리적 가압력과 이동 거리정보를 모두 측정할 수 있는 한의사 가압력 재현 시스템을 예비적으로 개발해 보았다. 개발된 시스템은 1차적으로 모터 스텝 수를 통해 가압을 제어히였으며, 그 결과 모터 스텝 수와 측정된 가압릭 및 가압 구조물의 이동거리 긴에 가압 초기에는 선형관계를 갖지만 나머지 구긴에서는 비선형 관계를 갖는 것을 획인할 수 있었다. 이는 가압 구조물을 통해 맥진 부위를 일정 수준 이상 가압하면 혈관 폐색이 진행되는 동시에 반발력이 비선헝적으로 증가하는 것을 의미한다.
이는 가압 구조물을 통해 맥진 부위를 일정 수준 이상 가압하면 혈관 폐색이 진행되는 동시에 반발력이 비선헝적으로 증가하는 것을 의미한다. 결론적으로 한의시는 맥신 가압 시 초기에는 주로 이동 거리정보를 통해 가압을 조절하고, 나머지 구긴에서는 주로 물리적 가압력을 통해 가압을 조절하고 있을 것임을 간접적으로 확인할 수 있었다.
가압 구조물에 의해 關 부위에 가해진 물리적 가압력은 평균 맥파의 시작값과 끝 값의 평균으로 계산하였으며, 가압 스텝 수에 대한 가압력의 변회를 그래프로 나타내면 와 같다 가압 스텝 수 대비 가압력의 변화도 가압 구조물의 이동변위 변화와 마찬가지로 비선형적 특성을 갖는 것을 알 수 있다.
후속연구
가압 구조물을 통해 가압 시 가상 측정면 상 레이저 조사 위치는 수직방향으로 이동이 없어야 하므로 가압하는 맥파 센서와 가압 구조물의 이동거리를 측정하는 레이저 변위 센서의 측정점을 서로 분리하였다 필요에 따라서는 스텝 모터가 있는 가압 축 하딘에 별도의 반사체를 수평 방힝으로 설치하고 레이저 변위센서가 이 반사체에 조사뇌도록 하는 것도 가능하겠다
향후에는 제안된 맥진 가압력 재현 시스템을 맥진 환경에 적합하도록 최적화하고, 측정된 가압력과 가압구조물 이동 거리 정보를 어떤 시점을 기준으로 어떤 가중치를 누고 조합해야 할지에 대한 추가 연구가 필요하겠다.
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