Apple이 출원한 ‘ 다기능 손목 착용 장치를 이용한 혈압 모니터링 ’ 특허  도면  (*도면 출처: AI특허검색서비스 키워트(keywert)가 도면인식 및 실시간 렌더링 기술을 적용해 개발한 ‘키렌즈(keyLens)’ 서비스가 제공하는 화면이다.)

Apple이 스마트 와치(Smart Watch)를 착용한 사용자의 혈압을 측정할 수 있는 ‘다기능 손목 착용 장치를 이용한 혈압 모니터링’ 특허를 출원했다.

특허 전문매체 Patently Apple에 따르면 Apple은 심장의 이상과 혈압을 감지하는 시계 기술을 개발하고 있다는 IP 보고서를 게재한 데 이어 Apple Watch가 매우 정교하게 혈압을 측정할 수 있는 ‘다기능 손목 착용 장치를 이용한 혈압 모니터링’ 특허를 미국 특허청(USPTO)에 출원했다.

IP데일리는 워트인텔리전스가 제공하는 특허 전문 인공지능(AI)형 기계번역 서비스 ‘IP KINGKONG(이하, IP킹콩)’ 을 할용해 해당 특허를 분석했다.

IP킹콩은 세계 1위의 기계번역 기술을 보유한 시스트란(Systran)과 AI 특허검색엔진 ‘키워트(keywert)’를 서비스하는 워트인텔리전스가 공동 개발한 솔루션으로 특허문서를 학습해 특허 분야에서 고품질 신경망(AI) 번역 기능을 제공한다.

‘ 다기능 손목 착용 장치를 이용한 혈압 모니터링 ‘ 특허

전세계적으로 고혈압은 심혈관 질환의 주요 위험 인자이다. 적시에 고혈압을 진단하면 피검자의 고혈압을 효과적으로 치료하고 조절하여 이와 관련된 심혈관 손상을 억제할 수 있다. 반면에 치료시기를 놓친다면 심혈관 질환에 취약해진다. 따라서 정교하고 주기적인 혈압 측정은 많은 의료 검사에서 필수적인 과제이다.

Apple이 출원한 ‘다기능 손목 착용 장치를 이용한 혈압 모니터링‘ 특허는 고혈압의 일부 종류를 검출하기 힘든 기존의 산발적인 진료실 혈압 측정을 대신 할 수 있는 방법을 제안한다.

요약 : 피검자의 혈압 측정을 획득하기 위한 방법 및 장치는 피검자의 혈장의 전달 시간을 측정한다. 방법은 손목-착용 장치의 맥파 방출 센서를 사용하여, 좌심실로부터의 혈액의 방출을 감지하는 단계를 포함한다. 손목에서의 결과적인 혈압 맥파의 도달은 손목-착용 장치의 맥파 도달 센서를 통해 감지된다.좌심실로부터 손목으로의 혈압 맥파의 전달 시간이 결정된다. 피검자의 상대 혈압값은, 전달 시간에 기초하여 결정된다.상대 혈압값과 연관된 기준 절대 혈압값이 수신된다. 상기 기준 절대 혈압값 및 상기 상대 혈압값에 기초하여 상기 상대 혈압값에 대한 절대 혈압값이 결정된다.

Apple이 출원한 ‘ 다기능 손목 착용 장치를 이용한 혈압 모니터링 ’ 특허  도면  (*도면 출처: AI특허검색서비스 키워트(keywert)가 도면인식 및 실시간 렌더링 기술을 적용해 개발한 ‘키렌즈(keyLens)’ 서비스가 제공하는 화면이다.)

현재의 대표적인 혈압 측정 방법은 24시간 동안 20분 정도의 간격마다 상완식 혈압계로 혈압을 측정하는 ‘활동 혈압 측정’과 동일한 혈압계로 하루에 두 번 측정하는 ‘가정 혈압 측정’등이다. 하지만 두 가지 방법 모두 혈압을 연속적으로 측정하기 위한 편리하고 효과적인 접근이 아니다.

Apple이 등록한 특허는 손목 Apple watch의 맥파 방출 센서 및 도달 센서를 이용해 피검자의 혈압 패턴을 검출해 혈압이 제한된 시간 또는 수면 시간 동안에만 상승하거나 정상인 야간 고혈압과 같은 발견하기 어려운 종류의 고혈압도 진단할 수 있다.

【0003】 혈압 상승(즉, 고혈압)은 심혈관 질환의 주요 위험 인자이다. 그 결과, 혈압 측정은 많은 의료 검사에서 일상적인 과제이다. 고혈압의 적시 검출은 대상의 고혈압을 치료 및/또는 조절하는데 있어서 효과적인 노력의 성취를 통해 관련된 심혈관 손상을 억제하는 데 도움이 될 수 있다.

【0004】 사람의 혈압은 지속적으로 변화하는 생체 파라미터이다. 그 결과, 산발적인 진료실 혈압 측정은 고혈압의 일부 형태를 검출하기에 불충분할 수 있다. 예를 들어, 고혈압은 고립된 진료실 혈압 측정을 통해 검출을 회피하는 패턴으로 발생할 수 있다. 일반적인 고혈압 패턴은 백의 고혈압(제한된 시간 동안에만 상승됨), 경계선 고혈압(시간에 따라 정의 레벨 이상 및 이하의 변동), 야간 고혈압(수면 시간 동안에만 상승되거나 수면 동안 압력의 정상 강하를 나타내지 않음), 고립성 수축기 고혈압(비-상승된 이완기 압력을 갖는 상승된 수축기 압력), 및 고립성 이완기 고혈압(비-상승된 수축기 압력을 갖는 상승된 이완기 압력)을 포함한다. 이러한 고혈압 패턴을 검출하기 위해, 사람의 혈압 특성을 보다 완전하게 보기 위해 시간에 걸쳐 추가적인 혈압 측정을 수행하는 것이 필요할 수 있다. 혈압의 연속적인 측정이 예를 들어 동맥내 압력 감지 카테터를 통해 침습적 수단에 의해 달성될 수 있지만, 비침습적 혈압 측정 접근이 보다 전형적으로 사용된다.

【0005】 현재의 비침습적 혈압 측정 접근은 활동 및 가정 혈압 측정 전략을 포함한다. 이러한 전략은 사람의 혈압 특성을 보다 완전하게 볼 수 있으며, 종종 권장되는 상황에서 사용된다. 활동 혈압 측정은 사람이 일상생활을 하는 동안 이루어진다. 현재, 이동식 혈압 측정은 전형적으로 상완 오실로메트릭 혈압 측정 커프를 사용하여 20 내지 30분마다 수행된다. 활동 혈압 측정은 진료실 혈압 측정에서 큰 변동성이 있는 경우, 진료실 혈압 측정에서 높은 진료실 혈압 측정이 그렇지 않으면 심혈관 위험이 낮은 사람에서 행해지는 경우, 진료실 혈압 측정과 집 혈압 측정이 변할 경우, 혈압의 약물 치료에 대한 내성이 기록되거나 의심되는 경우, 혈압 강하가 의심되는 경우, 또는 임신 중인 여성에서 자간증이 의심되는 경우 권장될 수 있다. 가정혈압 측정에는 가정에서 사람이 수행한 격리된 자가 측정이 포함된다. 하나 이상의 용량-용량 간격에 걸친 혈압 강하 약물의 유효성에 관한 정보가 요구되는 경우 및/또는 이동식 혈압 측정의 신뢰성에 관한 의문이 존재하는 경우, 가정 혈압 측정이 추천될 수 있다.

【0006】 그러나, 현재의 활동 및 가정 혈압 측정 접근은 혈압의 연속적인 측정을 제공하지 못한다. 따라서, 혈압의 비침습적 연속 측정을 위한 편리하고 효과적인 접근이 관심의 대상이 된다.

이번 Apple이 제시하는 ‘다기능 손목 착용 장치를 이용한 혈압 모니터링’ 특허 청구항 내용은 아래와 같다.

【청구항 69】 69. 피부로 덮인 손목과 좌심실을 포함하는 심혈관계를 갖는 피검자의 혈압 측정을 획득하기 위한 방법으로서, 피검자의 손목 상의 피부에 비침습적으로 결합되는 손목-착용 장치의 맥파 방출 센서를 이용하여, 제 1 볼륨의 혈액이 좌심실로부터 방출되는 때를 나타내는 제 1 방출 신호를 감지하는 단계; 상기 손목-착용 장치의 맥파 도달 센서가 피검자의 손목 상의 피부에 비침습적으로 결합한 상태에서, 상기 좌심실로부터의 혈액의 제1 볼륨의 분출에 의해 발생된 제1 압력 맥파가 상기 손목에 도달하는 때를 나타내는 제1 맥파 도달 신호를 감지하는 단계; 상기 제1 방출 신호 및 상기 제1 맥파 도달 신호에 기초하여, 상기 제1 압력 맥파가 상기 좌심실로부터 상기 손목으로 통과하기 위한 제1 맥파 전달 시간(PTT)을 결정하는 단계; 상기 제1 PTT에 기초하여 제1 상대 혈압 값을 결정하는 단계; 상기 제 1 상대 혈압값과 연관된 제1 기준 절대 혈압값을 수신하는 단계; 제1 기준 절대 혈압값 및 제1 상대 혈압값에 기초하여 제1 상대 혈압값에 대한 제1 절대 혈압값을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.

【청구항 70】 70. 제69항에 있어서, 상기 좌심실에서 상기 손목으로 제 2 압력 맥파의 전달을 위한 제 2 PTT를 결정하는 단계로서, 여기서 상기 제 2 PTT는 상기 맥파 방출 센서에 의해 생성된 제 2 방출 신호와 상기 맥파 도달 센서에 의해 생성된 제 2 맥파 도달 신호를 기초로 하는, 단계; 및 상기 제 2 PTT에 기초하여 제 2 상대 혈압값을 결정하는 단계; 및 상기 제 1 측정된 기준 절대 혈압값 및 제 2 상대 혈압값에 기초하여 상기 제 2 상대 혈압값에 대한 제 2 절대 혈압값을 결정하는 단계;를 포함하는 제 2 절대 혈압값을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.

【청구항 71】 71. 제 70 항에 있어서,상기 제 2 압력 맥파는 상기 제 1 압력 맥파가 상기 손목에 도달하기 전에 상기 손목에 도달하는, 방법.

【청구항 72】 72. 제 70 항에 있어서, 상기 좌심실로부터 상기 손목으로의 제 3 압력 맥파를 전달하기 위한 제 3 PTT를 결정하는 단계로서, 여기서 상기 제 3 PTT는 상기 맥파 방출 센서에 의해 생성된 제 3 방출 신호 및 상기 맥파 도달 센서에 의해 생성된 제 3 맥파 도달 신호에 기초하는, 단계; 상기 제 3 PTT에 기초하여 제 3 상대 혈압값을 결정하는 단계; 및 상기 제 1 측정된 기준 절대 혈압값 및 제 3 상대 혈압값에 기초하여 상기 제 3 상대 혈압값에 대한 제 3 절대 혈압값을 결정하는 단계;를 포함하는 제 3 절대 혈압값을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.

【청구항 73】 73. 제 70 항에 있어서,상기 손목-착용 장치는 상기 좌심실로부터 상기 손목으로의 상기 제 1 압력 맥파 및 상기 제 2 압력 맥파의 통과를 포함하는 시간 기간 동안 상기 좌심실에 대해 일정한 높이로 유지되는, 방법.

【청구항 74】 74. 제70항에 있어서, 인체측정 정보, 혈관운동 효과, 정수압 효과, 주위 온도, 활동 레벨, 피부 관류, 피부 온도, 또는 신체 자세에 기초하여 제1 상대 혈압 값 및 제2 상대 혈압 값 각각을 조정하는 단계를 더 포함하는 방법.

【청구항 75】 75. 제 70 항에 있어서,상기 손목-착용 장치는 제어기 및 상기 제어부에 의해 결정되는 제1 절대 혈압값 및 상기 제2 절대 혈압값을 포함하는 방법.

【청구항 76】 76. 제 70 항에 있어서,상기 제 1 절대 혈압 값 및 상기 제 2 절대 혈압 값을 제 2 손목-착용 장치, 모바일 장치, 태블릿, 컴퓨터, 또는 데이터베이스에 송신하는 단계를 더 포함하는, 방법.

【청구항 77】 77. 제 69 항에 있어서,상기 손목-착용 장치는 활성 밴드 또는 시계를 포함하는, 방법.

【청구항 78】 78. 제69항에 있어서, 상기 제1 측정된 기준 절대 혈압 값은 제1 기간 동안 측정되고, 상기 방법은, 상기 제1 기간에 후속하는 제2 기간 동안 측정된 제2 측정된 절대 기준 혈압 값을 수신하는 단계; 좌심실로부터 손목으로의 제2 압력 맥파의 전달을 위한 제2 PTT를 결정하는 단계로서, 상기 제2 PTT는 상기 맥파 방출 센서에 의해 생성된 제2 방출 신호 및 상기 맥파 도달 센서에 의해 생성된 제2 맥파 도달 신호에 기초하는, 단계; 상기 제2 PTT에 기초하여 제2 상대 혈압 값을 결정하는 단계; 및 상기 측정된 제2 기준 절대 혈압값 및 상기 제2 상대 혈압값에 기초하여 상기 제2 상대 혈압값에 대한 제2 절대 혈압값을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.

【청구항 79】 79. 제 69 항에 있어서,상기 제 1 측정된 절대 기준 혈압 값은 볼륨 오실로메트리, 오실로메트릭 커프, 또는 상기 피검자에 의한 입력을 통해 획득되는, 방법.

【청구항 80】 80. 제69항에 있어서, 상기 맥박 센서는 상기 손목 착용부에 결합된 임피던스 심장도(ICG) 센서, 심전도(ECG) 센서, 심탄동도(BCG) 센서, 심음도(PCG) 센서 또는 심진도(SCG) 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

【청구항 81】 81. 제 80 항에 있어서,상기 맥파 방출 센서는,ICG 센서 또는 ECG 센서; 및 피검자의 손목의 전방 표면상의 평활 피부에 비침습적으로 결합되는 제 1 쌍의 건조 전극 및 손목-착용 장치가 착용되는 팔에 대향하는 팔의 적어도 2개의 개별 손가락에 의해 접촉되는 제 2 쌍의 건조 전극을 포함하는 방법.

【청구항 82】 82. 제 80 항에 있어서,상기 맥파 방출 센서는,ICG 센서 또는 ECG 센서 및 피검자의 손목의 전방 표면 상의 평활 피부에 비침습적으로 결합되는 제 1 쌍의 건조 전극 및 피검자의 흉골의 피부 표면과 비침습적으로 결합되는 제 2 쌍의 건조 전극을 포함하는 방법.

【청구항 83】 83. 제80항에 있어서, 상기 맥파 방출 센서는 상기 손목의 전방 표면과 비침습적으로 결합하는 가속도계를 포함하는 BCG 센서를 포함하는 방법.

【청구항 84】 84. 제 80 항에 있어서,상기 맥파 방출 센서는 상기 피검자의 흉골의 피부 표면과 비침습적으로 결합되는 음향 센서를 포함하는 PCG 센서를 포함하는, 방법.

【청구항 85】 85. 제80항에 있어서, 상기 맥파 방출 센서는 상기 피검자의 흉골의 피부 표면과 비침습적으로 결합되는 가속도계를 포함하는 SCG 센서를 포함하는 방법.

【청구항 86】 86. 제69항에 있어서,상기 맥파 방출 센서는 상기 손목-착용 장치에 결합된 제1 심장도 센서 및 제2 심장도 센서; 및 상기 제 2 심도 센서는 상기 제 1 심도 센서와 상이한, 방법.

【청구항 87】 87. 제 86 항에 있어서, 상기 제 1 심장도 센서 및 상기 제 2 심장도 센서는 각각 임피던스 심장도(ICG)센서, 심전도(ECG) 센서, 심탄동도(BCG) 센서, 심음도(PCG) 센서 또는 심진도(SCG) 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

【청구항 88】 88. 제 69 항에 있어서,상기 맥파 도달 센서는 상기 손목-착용 장치에 결합된 광용적맥파(PPG) 센서 또는 압력 센서를 포함하는, 방법.

【청구항 89】 89. 제 88 항에 있어서,상기 맥파 도달 센서는 PPG 센서; 및 상기 PPG 센서는 적외선 광원, 적색 광원, 녹색 광원 중 적어도 하나와, 상기 피검자의 손목의 요골 동맥 위에 위치하는 검출기를 포함하는 방법.

【청구항 90】 90. 제 88 항에 있어서,상기 맥파 도달 센서는 압력 센서; 및 상기 압력 센서는 피검자의 손목의 요골 동맥 위에 위치되도록 구성된 적어도 하나의 압력 변환기, 가속도계, 또는 스트레인 게이지 포함하는, 방법.

【청구항 91】 91. 피검자의 손목 주위로 연장되고 피검자의 손목 상의 피부에 비침습적으로 결합되도록 구성된 손목-착용 어셈블리를 형성하기 위해 손목-착용 시계 또는 손목-착용 심박수 모니터와 해제가능하게 결합되도록 구성된 세장형 밴드; 상기 세장형 밴드에 장착된 가속도계로서, 상기 가속도계는 혈압 맥파가 상기 피검자의 좌심실로부터

기원하는 때를 나타내는 가속도계 출력 신호를 생성하는, 가속도계; 혈압 맥파가 손목에 도달하였음을 나타내는 혈압 맥파 신호를 생성하도록 구성된 혈압 맥파 센서; 상기 가늘고 세장형 밴드에 연결된 제어기로서, 상기 가속도계는 상기 제어기에 연결되고, 상기 제어기는 상기 혈압 맥파에 대한 심실 방출 시간을 결정하기 위해 상기 가속도계 출력 신호를 프로세싱하고, 상기 제어기는 상기 혈압 맥파 센서에 연결되고, 상기 제어기는 상기 혈압 맥파의 손목에서의 도달 시간을 결정하기 위해 상기 혈압 맥파 신호를 프로세싱하고, 상기 제어기는 상기 심실 방출 시간 및 상기 도달 시간에 기초하여 상기 피검자의 좌심실로부터 상기 손목까지의 상기 혈압 맥파의 맥파 전달 시간(PTT)을 결정하고, 상기 제어기는 상기 PTT에 기초하여 상기 피검자의 상대 혈압 또는 절대 혈압을 결정하는, 제어기; 및 상기 기다란 밴드와 상기 제어기에 연결된 원격측정 인터페이스로서, 상기 원격측정 인터페이스는 무선 통신을 통해 상기 손목-착용 시계 또는 상기 손목-착용 심박수 모니터와 통신하도록 구성되는, 원격측정 인터페이스를 포함하는 전자 밴드 조립체.

【청구항 92】 92. 제 91 항에 있어서,상기 제어기는 상기 손목-착용 조립체가 상기 피검자의 가슴과 접촉하지 않을 때 상기 가속도계 출력 신호가 생성될 때 상기 심실 방출 시간을 결정하도록 구성되는, 전자 밴드 조립체.

【청구항 93】 93. 제 92 항에 있어서,상기 제어기는 상기 손목-착용 조립체가 상기 피검자의 가슴과 접촉한 상태로 유지될 때 상기 가속도계 출력 신호가 발생될 때 상기 심실 방출 시간을 결정하도록 구성되는, 전자 밴드 조립체.

【청구항 94】 94. 제 91 항에 있어서,상기 제어기는 상기 손목-착용 조립체가 상기 피검자의 가슴과 접촉한 상태로 유지될 때 상기 가속도계 출력 신호가 발생될 때 상기 심실 방출 시간을 결정하도록 구성되는, 전자 밴드 조립체.

IP KINGKONG은 새로운 특허 번역 패러다임을 제시하는 AI 번역 플랫폼으로, 신속하고 정확하고 경제적인 번역 서비스를 통해 특허업무 생산성을 높여준다. 특허번호를 입력하거나 문서를 업로드하는 방식으로 번역을 의뢰하고 단 하루(최소 6시간)만에 번역문을 받아볼 수 있어 사용이 간단하고, 기존 휴먼 번역에 비해 80% 이상 번역 비용을 절감시킬 수 있다.