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호흡가스 및 혈액가스의 측정을 통한 비침습적 호흡특성치 예측 방법 및 표시장치

  • 기술번호 : KST2015118443
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 호흡가스 및 혈액가스의 측정을 통한 비침습적 호흡특성치 예측방법 및 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 본 발명은 호흡의 환기가스 및 혈액에서 얻은 기초 측정변수를 사용하여 심폐기관의 호흡기능특성, 심박기능특성, 허파구조특성 등의 주요 생리특성치들을 예측할 수 있는 비침습적 호흡특성치 예측방법 및 표시장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 본 발명은 (a) 혈액 보조정보치, 기체경계치, 기체 보조정보치 및 흡기유량 등의 호흡입력변수가 자동연산장치에 입력되는 단계; (b) 혼합정맥의 산탄농도 V의 초기치가 상기 자동연산장치에 입력되는 단계; (c) 사강률 X의 초기치가 상기 자동연산장치에 입력되는 단계; (d) 상기 사강률 X의 초기치를 고려하여 폐포가스의 산소분압 A1의 초기치가 상기 자동연산장치에 입력되는 단계; (e) 상기 호흡입력변수 및 초기치가 상기 자동연산장치에 내장된 연산루틴에 적용되는 단계; (f) 상기 연산루틴에 의해 호흡기체의 해석방정식의 해로서 폐포가스의 이산화탄소분압의 추측치 A2가 구해지는 단계; (g) 상기 폐포가스의 산소분압 A1의 초기치와 폐포가스의 이산화탄소분압 추측치 A2에 따른 산소 션트율 Y1 과 이산화탄소 션트율 Y2가 얻어지는 단계; (h) 션트율 요건이 만족되면 폐포가스의 산탄분압 A*와 관련된 호흡특성치가 결정되는 단계; (i) 일정간격을 갖는 복수의 혼합정맥의 산탄분압 (V*)n 을 초기치로 하여 상기 (b) 내지 (h) 단계가 반복되어 상기 각각의 혼합정맥의 산탄분압 (V*)n 에 대응되는 복수의 폐포가스의 산탄분압 (A*)n 및 호홉특성치가 결정되는 단계; (j) 상기 복수의 폐포가스의 산탄분압들 중에서 호흡률 요건이 만족되는 특정한 폐포가스의 산탄분압 A**가 정해지면 이에 따르는 호흡특성치가 결정되는 단계; 및 (k) 심박출량이 산출되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법을 제공한다.질량평형방정식, Fick 방정식, 호흡률, 션트율, 사강률, 혼합정맥, 폐포, 말단모세혈관, 환기가스, 호기말 가스, 심박출량, 환기-관류비, 산소농도, 산소분압, 이산화탄소 농도, 이산화탄소 분압
Int. CL G01N 33/497 (2006.01) G01N 33/49 (2006.01) G01N 33/48 (2006.01)
CPC A61B 5/0803(2013.01) A61B 5/0803(2013.01) A61B 5/0803(2013.01)
출원번호/일자 1020080020254 (2008.03.04)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-0868808-0000 (2008.11.07)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20081117) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2008.03.04)
심사청구항수 22

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 장근식 대한민국 대전 유성구
2 배황 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김종관 대한민국 대전광역시 서구 한밭대로 ***번지 (둔산동, 사학연금회관) **층(특허법인 플러스)
2 박창희 대한민국 대전광역시 서구 한밭대로 ***번지 (둔산동, 사학연금회관) **층(특허법인 플러스)
3 권오식 대한민국 대전광역시 서구 한밭대로 ***번지 (둔산동, 사학연금회관) **층(특허법인 플러스)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2008.03.04 수리 (Accepted) 1-1-2008-0160490-35
2 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2008.07.14 수리 (Accepted) 1-1-2008-0505839-13
3 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2008.08.05 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2008-0561747-13
4 [우선심사신청관련(특허)]전자문서첨부서류등 물건제출서
[Concerning Request for Accelerated Examination (Patent)] Submission of Object such as Attachment to Electronic Document		 2008.08.05 수리 (Accepted) 1-1-2008-5040180-44
5 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2008.08.22 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
6 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2008.09.11 수리 (Accepted) 9-1-2008-0057630-01
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2008.09.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2008-0491465-14
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2008.09.29 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2008-0682762-58
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2008.09.29 수리 (Accepted) 1-1-2008-0682722-32
10 등록결정서
Decision to grant		 2008.11.04 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2008-0562163-85
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
(a) 혈액 보조정보치, 기체경계치, 기체 보조정보치 및 흡기유량 등의 호흡입력변수가 자동연산장치에 입력되는 단계;(b) 혼합정맥의 산탄농도 V의 초기치가 상기 자동연산장치에 입력되는 단계;(c) 사강률 X의 초기치가 상기 자동연산장치에 입력되는 단계;(d) 상기 사강률 X의 초기치를 입력변수로 하여 폐포가스의 산소분압 A1의 초기치가 상기 자동연산장치에 입력되는 단계; (e) 상기 호흡입력변수 및 초기치가 산소, 이산화탄소 및 질소의 질량평형방정식(mass balance equation)과 Fick 방정식을 포함하는 호흡기체에 관한 방정식군을 해석하는데 사용되기 위하여 상기 자동연산장치에 내장된 연산루틴에 입력되는 단계;(f) 상기 연산루틴에 의해 호흡기체에 관한 방정식군의 해로서 폐포가스의 이산화탄소분압의 추측치 A2가 구해지는 단계;(g) 상기 폐포가스의 산소분압 A1의 초기치와 폐포가스의 이산화탄소분압 추측치 A2에 따른 산소 션트율 Y1 과 이산화탄소 션트율 Y2가 얻어지는 단계; (h) 션트율 요건이 만족되면 폐포가스의 산탄분압 A*와 관련된 호흡특성치가 결정되는 단계; (i) 일정간격을 갖는 복수의 혼합정맥의 산탄분압 (V*)n 을 초기치로 하여 상기 (b) 내지 (h) 단계가 반복되어 상기 각각의 혼합정맥의 산탄분압 (V*)n 에 대응되는 복수의 폐포가스의 산탄분압 (A*)n 및 호홉특성치가 결정되는 단계; (j) 상기 복수의 폐포가스의 산탄분압들 중에서 호흡률 요건이 만족되는 특정한 폐포가스의 산탄분압 A**가 정해지면 이에 따르는 호흡특성치가 결정되는 단계; (k) 심박출량이 산출되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
2 2
제 1 항에 있어서,상기 (a)단계에서 혈액 보조정보치는 동맥혈의 산탄분압 a* 로서 주어지거나 또는 측정된 산소분압으로 주어지는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
3 3
제 1 항에 있어서,상기 (a)단계에서 상기 기체경계치는 흡기의 산탄분압 I* 로서 주어지거나 또는 측정된 산소분압으로 주어지는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
4 4
제 1 항에 있어서,상기 (a)단계에서 상기 기체 보조정보치는 호기말가스의 산탄농도 ET* 로서 특히 이산화탄소의 분압이 측정되어지는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
5 5
제 1 항에 있어서,상기 (a)단계에서 상기 흡기유량 VI 는 외부에서 허파에 들어오는 외부공기의 총유량이며, 허파에서 외부로 나가는 총유량인 호기유량 VE 와 동일하게 책정될 수도 있는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
6 6
제 1 항에 있어서,상기 (h)단계에서 상기 션트율 요건은 상기 산소의 션트율 Y1과 상기 이산화탄소의 션트율 Y2의 차이가 일정범위 내에 있는지 대비 판단하는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
7 7
제 1 항에 있어서,상기 (f)단계에서 상기 호흡기체에 관한 방정식군은 각각 산소, 이산화탄소 및 질소에 관한 질량평형방정식인 아래의 식 (1), (2) 및 (3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
8 8
제 1 항에 있어서,상기 (i)단계에서 상기 복수의 혼합정맥의 산탄분압 (V*)n 은 복수개로 분할된 "혼합정맥격자"의 격자점에 대응되며 각각 혈액경계치로 설정되어 상기 자동연산장치에 입력되는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
9 9
제 8 항에 있어서,상기 "혼합정맥격자"로 분할된 격자점은 격자간격이 균일하지 않고 큰 것과 작은 것이 혼합된 멀티그리드(multi grid)로 구성되며, 처음의 큰 격자가 나중에 작은 격자로 재분할될 수도 있는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
10 10
(a) 혈액 보조정보치, 기체경계치, 기체 보조정보치 및 흡기유량 등의 호흡입력변수가 자동연산장치에 입력되는 단계;(b) 혼합정맥의 산탄농도 V의 초기치가 상기 자동연산장치에 입력되는 단계;(c) 션트율 Y의 초기치가 상기 자동연산장치에 입력되는 단계;(d) 상기 션트율 Y의 초기치를 입력변수로 하여 폐포가스의 산소분압 A1의 초기치가 상기 자동연산장치에 입력되는 단계; (e) 상기 호흡입력변수 및 초기치가 산소, 이산화탄소 및 질소의 질량평형방정식(mass balance equation)과 Fick 방정식을 포함하는 호흡기체에 관한 방정식군을 해석하는데 사용되기 위하여 상기 자동연산장치에 내장된 연산루틴에 입력되는 단계;(f) 상기 연산루틴에 의해 호흡기체에 관한 해석방정식군의 해로서 폐포가스의 이산화탄소분압의 추측치 A2가 구해지는 단계;(g) 상기 폐포가스의 산소분압 A1의 초기치와 폐포가스의 이산화탄소분압 추측치 A2에 따른 산소 사강률 X1 과 이산화탄소 사강률 X2가 얻어지는 단계; (h) 사강률 요건이 만족되면 폐포가스의 산탄분압 A* 와 관련된 호흡특성치가 결정되는 단계; (i) 일정간격을 갖는 복수의 혼합정맥의 산탄분압 (V*)n 을 초기치로 하여 상기 (b) 내지 (h) 단계가 반복되어 상기 각각의 혼합정맥의 산탄분압 (V*)n 에 대응되는 복수의 폐포가스의 산탄분압 (A*)n 및 호홉특성치가 결정되는 단계; (j) 상기 복수의 폐포가스의 산탄분압들 중에서 호흡률 요건이 만족되는 특정한 폐포가스의 산탄분압 A**가 정해지면 이에 따르는 호흡특성치가 결정되는 단계; (k) 심박출량이 산출되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
11 11
제 10 항에 있어서,상기 (h)단계에서 사강률 요건은 상기 산소의 사강률 X1과 상기 이산화탄소의 사강률 X2의 차이가 일정범위 내에 있는지 대비 판단하는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
12 12
(a) 혈액 보조정보치, 기체경계치, 기체 보조정보치 및 흡기유량 등의 호흡입력변수가 자동연산장치에 입력되는 단계;(b) 혼합정맥의 산탄농도 V의 초기치가 상기 자동연산장치에 입력되는 단계;(c) 사강률 X의 초기치가 상기 자동연산장치에 입력되는 단계;(d) 상기 사강률 X의 초기치를 입력변수로 하여 폐포가스의 이산화탄소분압 A2의 초기치가 상기 자동연산장치에 입력되는 단계; (e) 상기 호흡입력변수 및 초기치가 산소, 이산화탄소 및 질소의 질량평형방정식(mass balance equation)과 Fick 방정식을 포함하는 호흡기체에 관한 방정식군을 해석하는데 사용되기 위하여 상기 자동연산장치에 내장된 연산루틴에 입력되는 단계;(f) 상기 연산루틴에 의해 호흡기체에 관한 방정식군의 해로서 폐포가스의 산소분압의 추측치 A1이 구해지는 단계;(g) 상기 폐포가스의 이산화탄소분압 A2의 초기치와 폐포가스의 산소분압 추측치 A1에 따른 산소 션트율 Y1 과 이산화탄소 션트율 Y2가 얻어지는 단계; (h) 션트율 요건이 만족되면 폐포가스의 산탄분압 A*와 관련된 호흡특성치가 결정되는 단계; (i) 일정간격을 갖는 복수의 혼합정맥의 산탄분압 (V*)n 을 초기치로 하여 상기 (b) 내지 (h) 단계가 반복되어 상기 각각의 혼합정맥의 산탄분압 (V*)n에 대응되는 복수의 폐포가스의 산탄분압 (A*)n 및 호홉특성치가 결정되는 단계; (j) 상기 복수의 폐포가스의 산탄분압들 중에서 호흡률 요건이 만족되는 특정한 폐포가스의 산탄분압 A**가 정해지면 이에 따르는 호흡특성치가 결정되는 단계; (k) 심박출량이 산출되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
13 13
제 12 항에 있어서,상기 (h)단계에서 션트율 요건은 상기 산소 션트율 Y1 과 상기 이산화탄소 션트율 Y2 차이가 일정범위 내에 있는지 대비 판단하는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
14 14
(a) 혈액 보조정보치, 기체경계치, 기체 보조정보치 및 흡기유량 등의 호흡입력변수가 자동연산장치에 입력되는 단계;(b) 혼합정맥의 산탄농도 V의 초기치가 상기 자동연산장치에 입력되는 단계;(c) 션트율 Y의 초기치가 상기 자동연산장치에 입력되는 단계;(d) 상기 션트율 Y의 초기치를 입력변수로 하여 폐포가스의 이산화탄소분압 A2의 초기치가 상기 자동연산장치에 입력되는 단계; (e) 상기 호흡입력변수 및 초기치가 산소, 이산화탄소 및 질소의 질량평형방정식(mass balance equation)과 Fick 방정식을 포함하는 호흡기체에 관한 방정식군을 해석하는데 사용되기 위하여 상기 자동연산장치에 내장된 연산루틴에 입력되는 단계;(f) 상기 연산루틴에 의해 호흡기체에 관한 방정식군의 해로서 폐포가스의 산소분압의 추측치 A1이 구해지는 단계;(g) 상기 폐포가스의 이산화탄소분압 A2의 초기치와 폐포가스의 산소분압 추측치 A1에 따른 산소 사강률 X1 과 이산화탄소 사강률 X2가 얻어지는 단계; (h) 사강률 요건이 만족되면 폐포가스의 산탄분압 A* 와 관련된 호흡특성치가 결정되는 단계; (i) 일정간격을 갖는 복수의 혼합정맥의 산탄분압 (V*)n 을 초기치로 하여 상기 (b) 내지 (h) 단계가 반복되어 상기 각각의 혼합정맥의 산탄분압 (V*)n 에 대응되는 복수의 폐포가스의 산탄분압 (A*)n 및 호홉특성치가 결정되는 단계; (j) 상기 복수의 폐포가스의 산탄분압들 중에서 호흡률 요건이 만족되는 특정한 폐포가스의 산탄분압 A**가 정해지면 이에 따르는 호흡특성치가 결정되는 단계; (k) 심박출량이 산출되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
15 15
제14항에 있어서,상기 (h)단계의 사강률 요건은 상기 산소의 사강률 X1과 상기 이산화탄소의 사강률 X2의 차이가 일정범위 내에 있는지 대비 판단하는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
16 16
제1항, 제10항, 제12항, 또는 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서,상기 (j) 단계에서 상기 호흡률 요건은 계산된 값들로부터 얻어지는 호흡률과 측정된 흡기가스와 호기말가스의 산탄분압의 차이로부터 얻어지는 호흡률의 차이가 일정 범위 안에 있는지 대비 판단하는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
17 17
제16항에 있어서,상기 (j)단계에서 결정되는 호흡특성치는 폐포가스의 산탄분압 A**, 말단모세혈의 산탄분압 C**, 환기-관류비 VA/Q**, 션트율 Y**, 또는 생리학적 사강률 X** 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
18 18
제16항에 있어서,상기 (k)단계에서 심박출량은 측정된 흡기공기량 VI 또는 호기공기량 VE, 그리고 생리적 사강률 X** 를 이용하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
19 19
제1항, 제10항, 제12항, 또는 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서,상기 (a)단계에서의 혈액 보조정보치는 동맥혈의 산소의 산탄분압 a1*만이 사용되고, 상기 (a) 내지 (k)단계가 반복되어 동맥혈의 이산화탄소의 산탄분압 a2*가 결정되는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 예측방법
20 20
제1항, 제10항, 제12항, 또는 제14항 중 어느 하나의 항의 호흡특성치 예측방법에 의해 예측된 호흡특성치가 상기 자동연산장치에 연결되어 시각적으로 표시되는 정보단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 표시장치
21 21
제20항에 있어서,상기 호흡특성치 표시장치는 상기 정보단말기가 상기 자동연산장치에 유선 또는 무선으로 연결되어 휴대가 가능한 것을 특징으로 하는 호흡특성치 표시장치
22 22
제21항에 있어서,상기 자동연산장치는 컴퓨터 프로세서 또는 내장칩(embedded chip)을 사용하는 것을 특징으로 하는 호흡특성치 표시장치
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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 EP02098163 EP 유럽특허청(EPO) FAMILY
2 JP21207874 JP 일본 FAMILY
3 US20100179392 US 미국 FAMILY

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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 EP2098163 EP 유럽특허청(EPO) DOCDBFAMILY
2 JP2009207874 JP 일본 DOCDBFAMILY
3 US2010179392 US 미국 DOCDBFAMILY
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술부 과학재단 특정기초연구 호흡가스 측정을 이용한 혈액가스 진단기법의 이론과 장치개발