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압박대 없이 장시간 동안 연속적으로 혈압을 측정하는 장치 및 그 방법

  • 기술번호 : KST2022002843
  • 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 발명의 혈압 측정 장치는 누운 자세인 사용자의 심박수(HR)를 측정하는 심박수 측정장치; 사용자의 간헐적 움직임 및 그로 인한 센서의 부착 상태 변화에 상대적으로 둔감하도록 설계된 생체임피던스(electrical bio-impedance) 또는 초음파(ultrasound) 용적맥파 센서를 사용하여 누운 자세인 사용자의, 미리 지정된, 복수의 신체 부위의 동맥에서 동시 측정 및 시간 동기화 된 맥파를 획득하는 맥파 측정장치; 상기 맥파 측정장치에서 측정된 맥파 및 상기 심박수 측정장치에서 측정된 심박수(HR)에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)을 추정하는 상완동맥 이완기 혈압 추정부; 및 상기 맥파 측정장치에서 측정된 맥파 및 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정부에서 추정된 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 수축기 혈압(SBPup)을 추정하는 상완동맥 수축기 혈압 추정부를 포함하고, 사용자의 신체 부위에 따른 혈관특성 및 혈압레벨의 차이를 고려하여 누운 자세인 사용자의 혈압을 추정 및 결정함으로써, 압박대 없이 비침습적 혈압 측정을 장시간 동안 연속적으로 수행 가능하다.
Int. CL A61B 5/021 (2006.01.01) A61B 5/00 (2021.01.01) A61B 5/024 (2006.01.01) A61B 5/02 (2006.01.01) A61B 8/04 (2006.01.01) A61B 5/053 (2021.01.01)
CPC A61B 5/02108(2013.01) A61B 5/7275(2013.01) A61B 5/024(2013.01) A61B 5/02007(2013.01) A61B 8/04(2013.01) A61B 5/053(2013.01)
출원번호/일자 1020200143799 (2020.10.30)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-2373864-0000 (2022.03.08)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20220314) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2020.10.30)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 유회준 대전 유성구
2 이권준 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 두성 대한민국 서울특별시 강남구 논현로**길 **, *층(역삼동, 삼화빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2020.10.30 수리 (Accepted) 1-1-2020-1161430-13
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2021.09.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2021.11.08 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2022-0023508-32
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2022.02.11 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2022-0116272-32
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
 2022.02.21 수리 (Accepted) 1-1-2022-0193836-75
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2022.02.21 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2022-0193837-10
7 등록결정서
Decision to grant		 2022.03.03 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2022-0173661-60
8 [명세서등 보정]보정서(심사관 직권보정)
 2022.03.11 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2022-5005495-28
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번호 청구항
1 1
혈압 측정 장치에 있어서,누운 자세인 사용자의, 미리 지정된, 복수의 신체 부위의 동맥으로부터 맥파를 측정하는 맥파 측정장치;상기 누운 자세인 사용자의 심박수(HR) 및 상기 맥파 측정장치에서 측정된 맥파에 기초하여 상기 누운자세인 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)을 추정하는 상완동맥 이완기 혈압추정부; 및상기 맥파 측정장치에서 측정된 맥파 및 상기 상완동맥 이완기 혈압추정부에서 추정된 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 수축기 혈압(SBPup)을 추정하는 상완동맥 수축기 혈압 추정부를 포함하되,상기 맥파 측정장치는상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 측정하기 위한 제1 및 제2 신체부위와, 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 측정하기 위한 제3 및 제4 신체부위 각각에 부착되어, 해당 부위의 동맥 맥파를 측정하는 생체임피던스(electrical bio-impedance) 또는 초음파(ultrasound) 용적맥파(arterial volume pulse wave) 센서인 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치
2 2
삭제
3 3
제1항에 있어서, 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정부는상기 맥파 측정장치에 의해 상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파를 수신하는 수신부;상기 수신부로부터 상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파를 전달받아 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c) 및 심박수(HR)를 산출하는 산출부;상기 누운 자세에서의 중심동맥의 이완기 혈압(DBPc)을 결정하기 위한 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 초기화, 보정, 그리고 저장 및 관리하는 모델 관리부;상기 중심동맥의 혈관특성의 변화를 검사하는 검사부;상기 수신된 맥파, 상기 심박수(HR), 그리고 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정하고, 상기 검사부의 검사결과에 의거하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 결정하는 중심동맥 이완기 혈압 결정부; 상기 중심동맥의 이완기 혈압(DBPc)에 기초하여, 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정하는 상완동맥 이완기 혈압 결정부; 및미리 설정된 제어 알고리즘에 의거하여 상기 수신부, 산출부, 모델 관리부, 검사부, 중심동맥 이완기 혈압 결정부, 상완동맥 이완기 혈압 결정부 각각의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치
4 4
제1항에 있어서, 상기 혈압 측정 장치는누운 자세인 사용자의 심박수(HR)를 측정하는 심박수 측정장치를 더 포함하고,상기 상완동맥 이완기 혈압 추정부는상기 맥파 측정장치에 의해 상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파 및 상기 심박수 측정장치에 의해 측정된 심박수(HR)를 수신하는 수신부;상기 수신부로부터 상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파를 전달받아 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 산출하는 산출부;상기 누운 자세에서의 중심동맥의 이완기 혈압(DBPc)을 결정하기 위한 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 초기화, 보정, 그리고 저장 및 관리하는 모델 관리부;상기 중심동맥의 혈관특성의 변화를 검사하는 검사부;상기 수신된 맥파, 상기 심박수(HR), 그리고 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정하고, 상기 검사부의 검사결과에 의거하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 결정하는 중심동맥 이완기 혈압 결정부;상기 중심동맥의 이완기 혈압(DBPc)에 기초하여, 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정하는 상완동맥 이완기 혈압 결정부; 및미리 설정된 제어 알고리즘에 의거하여 상기 수신부, 산출부, 모델 관리부, 검사부, 중심동맥 이완기 혈압 결정부, 상완동맥 이완기 혈압 결정부 각각의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치
5 5
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정부는 상기 검사부의 검사 결과 상기 사용자의 중심동맥 혈관 특성변화가 없는 경우 상기 추정된 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 상기 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)으로 결정하고, 상기 검사부의 검사 결과 상기 사용자의 중심동맥 혈관 특성변화가 있는 경우 상기 모델 관리부에 의해서 보정된 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델에 기초하여 상기 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정하는 과정을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치
6 6
제5항에 있어서, 상기 모델 관리부는 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 추정하는 과정 중,상기 검사부에 의해서 상기 사용자의 중심동맥의 혈관 특성이 변화한 것으로 판단된 경우, 상기 사용자의 자세 변화 없이 상기 맥파 측정장치, 상기 심박수 측정장치, 그리고 상완동맥 기준혈압계로부터 획득한 신체신호인, 상기 중심동맥 이완기 혈압(DBPc), 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c), 그리고 심장-발목혈관지수(CAVI0)를 포함하는 현재 데이터; 및상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델의 초기화 또는 직전의 보정 과정에서 상기 맥파 측정장치, 상기 심박수 측정장치, 그리고 상기 상완동맥 기준혈압계를 통해 누운 자세인 사용자로부터 획득한 신체신호인, 상기 중심동맥 이완기 혈압(DBPc), 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c), 그리고 상기 심장-발목혈관지수(CAVI0)를 포함하는 이전 데이터에 의거하여 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 갱신 및 보정 하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치
7 7
제1항에 있어서, 상기 상완동맥 수축기 혈압 추정부는상기 맥파 측정장치에 의해 상기 누운 자세인 사용자의 제3 및 제4 신체부위에서 측정된 맥파, 그리고 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정부에서 추정된 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 수신하는 수신부;상기 수신된 맥파를 이용하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 산출하고, 상기 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)와 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 누운 자세인 사용자의 상완동맥 동맥경직도지수(상완동맥 내부 직경 정보를 사용할 경우 β0, 상완동맥 내부 단면적 정보를 사용할 경우 α0)를 산출하고, 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup), 상기 상완동맥 동맥경직도지수(β0 또는 α0), 및 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정한 시점과 동일한 시점에 측정된 누운 자세인 사용자의 이완기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(dd/Ad)인 제1 내부 직경/단면적(dd/Ad)에 기초하여 누운 자세인 사용자의 100mmHg에 해당하는 특정 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(dref/Aref)인 제2 내부 직경/단면적(dref/Aref)을 산출하는 산출부;상기 상완동맥 동맥경직도지수(β0 또는 α0), 상기 제2 내부 직경/단면적(dref/Aref), 및 상기 상완동맥의 수축기 혈압을 산출하고자 하는 시점과 동일한 시점에 측정된 누운 자세인 사용자의 수축기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(ds/As)인 제3 내부 직경/단면적(ds/As)에 기초하여, 누운 자세인 사용자의 상완동맥 수축기 혈압(SBPup)을 결정하는 상완동맥 수축기 혈압 결정부; 및미리 설정된 제어 알고리즘에 의거하여 상기 수신부, 산출부, 상완동맥 수축기 혈압 결정부 각각의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 장치
8 8
혈압 측정 방법에 있어서,누운 자세인 사용자의, 미리 지정된, 복수의 신체 부위의 동맥으로부터 맥파를 측정하는 맥파 측정단계;누운 자세인 사용자의 심박수(HR)를 측정하는 심박수 측정단계;상기 맥파 측정단계에서 측정된 맥파 및 상기 심박수 측정단계에서 측정된 심박수(HR)에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)을 추정하는 상완동맥 이완기 혈압추정단계; 및상기 맥파 측정단계에서 측정된 맥파 및 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정단계에서 추정된 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 수축기 혈압(SBPup)을 추정하는 상완동맥 수축기 혈압 추정 단계를 포함하되,상기 맥파 측정단계는상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 산출하기 위한 제1 및 제2 신체부위 그리고 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 산출하기 위한 제3 및 제4 신체부위에서 맥파를 측정하되,상기 제1 내지 제4 신체 부위에 부착된 생체임피던스(electrical bio- impedance) 또는 초음파(ultrasound) 용적맥파(arterial volume pulse wave) 센서를 사용하여 각 부위의 맥파를 측정하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 방법
9 9
삭제
10 10
제8항에 있어서, 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정단계는상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)을 결정하기 위한 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 초기화하는 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델 초기화 단계;상기 제1 및 제2 신체부위에서 측정된 맥파를 이용하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c)를 산출한 후 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c) 및 심박수(HR)를 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델에 적용하여 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥에서의 이완기 혈압(DBPc)을 추정하는 중심동맥 이완기 혈압 추정단계;상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 혈관 특성 변화 여부를 검사 및 판단하는 검사단계;상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥에서 혈관 특성의 변화가 없는 경우 상기 추정된 혈압을 상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)으로 결정하는 중심동맥 이완기 혈압 결정단계; 및상기 결정된 누운 자세인 사용자의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc)에 기초하여, 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥에서의 이완기 혈압(DBPup)을 결정하는 상완동맥 이완기 혈압 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 방법
11 11
제10항에 있어서, 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델 초기화 단계는미리 설정된 자세 변화 방법의 제1 자세에서 상완동맥 기준혈압계를 통해 측정한 상완동맥 이완기 혈압(DBPup,position1)에 기초하여, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기 압력(Local DPc,position1)을 획득하고, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 구간에서의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c,position1) 및 심박수(HRposition1)를 측정하는 제 1단계; 미리 설정된 자세 변화 방법의 제2 자세에서 상기 상완동맥 기준혈압계를 통해 측정한 상완동맥 이완기 혈압(DBPup,position2)에 기초하여, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기 압력(Local DPc,position2)을 획득하고, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 구간에서의 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c,position2) 및 심박수(HRposition2)를 측정하는 제 2단계; 및상기 제1 및 제2 단계에서의 상기 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기 압력(Local DPc,position1 0026# Local DPc,position2), 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c,position1 0026# PWVf-f,c,position2), 그리고 상기 심박수(HRposition1 0026# HRposition2)에 기초하여 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델의 계수들을 획득하는 모델링 단계를 포함하되, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기 압력(Local DPc,position1 또는 Local DPc,position2)은상기 사용자가 상기 제1 또는 제2 자세를 유지하는 상황에서, ‘상완혈압 측정 높이에서의 중심동맥 이완기 혈압(DBPc,up,position1 또는 DBPc,up,position2)’과 ‘상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 각 지점과 상완혈압 측정 높이에서의 중심동맥 지점 사이의 정수압 차이’를 합함으로써 획득 가능한, 상기 제1 및 제2 신체부위 사이의 중심동맥 각 지점의 혈관 내 이완기 압력인 것을 특징으로 하는 혈압 측정 방법
12 12
제11항에 있어서, 상기 자세 변화 방법은상기 중심동맥에 축방향 응력(axial stress), 혈관의 비틀림/구부러짐, 그리고 심박수(HR) 변화를 발생시키지 않거나 최소화하면서 정수압의 차이만 발생시키는 방향으로 사용자의 자세를 변화시키는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 방법
13 13
제11항에 있어서, 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정단계는상기 누운 자세인 사용자의 중심동맥에서 혈관 특성의 변화가 있는 경우, 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 보정하는 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델 보정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 방법
14 14
제13항에 있어서, 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델 보정 단계는상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델을 갱신하는 갱신단계를 포함하되, 상기 갱신단계는 상기 누운 자세인 사용자의 자세 변화 없이 상기 맥파 측정단계, 상기 심박수 측정단계, 그리고 상기 상완동맥 기준 혈압계를 통해 상기 사용자로부터 획득한 신체 신호인, 상기 중심동맥 이완기 혈압(DBPc), 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c), 그리고 심장-발목혈관지수(CAVI0)를 포함하는 현재 데이터; 및 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델의 초기화 또는 직전의 보정 과정에서 상기 맥파 측정단계, 상기 심박수 측정단계 그리고 상기 상완동맥 기준 혈압계를 통해 누운 자세인 사용자로부터 획득한 신체신호인, 상기 중심동맥 이완기 혈압(DBPc), 상기 중심동맥 맥파전달속도(PWVf-f,c), 그리고 상기 심장-발목혈관지수(CAVI0)를 포함하는 이전 데이터에 의거하여 상기 중심동맥 이완기 혈압 결정 모델의 계수를 갱신하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 방법
15 15
제8항에 있어서, 상기 상완동맥 수축기 혈압 추정단계는상기 제3 및 제4 신체부위에서 측정된 맥파를 이용하여 상기 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)를 산출하는 상완동맥 맥파전달속도 산출단계;상기 산출된 누운 자세인 사용자의 상완동맥 맥파전달속도(PWVf-f,up)와, 상기 상완동맥 이완기 혈압 추정단계에서 추정된 누운 자세인 사용자의 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)에 기초하여 누운 자세인 사용자의 상완동맥 동맥경직도지수(상완동맥 내부 직경 정보를 사용할 경우 β0, 상완동맥 내부 단면적 정보를 사용할 경우 α0)를 산출하는 상완동맥 동맥경직도지수 산출단계;상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup), 상기 상완동맥 동맥경직도지수(β0 또는 α0), 및 상기 상완동맥 이완기 혈압(DBPup)을 결정한 시점과 동일한 시점에 측정된 누운 자세인 사용자의 이완기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(dd/Ad)인 제1 내부 직경/단면적(dd/Ad)에 기초하여, 누운 자세인 사용자의 100mmHg에 해당하는 특정 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(dref/Aref)인 제2 내부 직경/단면적(dref/Aref)을 산출하는 상완동맥 내부 직경 또는 단면적 산출단계; 및상기 상완동맥 동맥경직도지수(β0 또는 α0), 상기 제2 내부 직경/단면적(dref/Aref), 그리고 상기 상완동맥의 수축기 혈압을 산출하고자 하는 시점과 동일한 시점에 측정된 누운 자세인 사용자의 수축기 혈압레벨에서의 상완동맥 내부 직경/단면적(ds/As)인 제3 내부 직경/단면적(ds/As)에 기초하여, 누운 자세인 사용자의 상완동맥 수축기 혈압(SBPup)을 결정하는 상완동맥 수축기 혈압 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈압 측정 방법
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