LC 공진형 압력 센서를 이용한 돼지 경골 동맥의 실시간 혈압 측정 (Real-time Blood Pressure Monitoring in Porcine Tibial Artery Using LC Resonant Pressure Sensor)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 25권 / 6호 / 445 ~ 450페이지
· 저자명 : 최원석, 정연호, 김진태

초록

심혈관계의 실시간 혈압 측정을 위하여 생체 이식형 무선 혈압 센서를 개발하였다. 센서는 MEMS (micro-electro-mechanical system) 기술을 바탕으로 개발되었다. 센서 구조는 포토리소그래피를 이용, 위 아래기판에 형성된 두 개의 인덕터와 두 인덕터 사이 형성된 갭에 의해 만들어진 커패시터로 구성되어진다. 제작된 센서들은 740 mmHg의 기준 압력에서 269∼284 MHz 범위의 공진 주파수를 나타내었다. 혈관내의 혈압 변화를 무선으로 측정하기 위해 network analyzer 원리를 이용, 센서 공진 주파수 변화를 측정할 수 있는 시스템을 자체 개발하였다. 개발된 센서들 중 하나의 센서를 선택, 일반 돼지의 대퇴부 혈관에 삽입, 무선으로 혈관의 혈압 변화를 측정하였다. 측정된 혈압 값은 79/41 (55)이었다 (팽창기 혈압/ 수축기 혈압 (중간 값)). 최초 측정 45일 후 센서의 전기적 생체 호환적 특성을 측정하였다. 생체 동물의 움직임에 의해 혈관으로부터 센서의 이탈이 발견되었으나 센서의 생체 호환성은 우수한 특성을 보였다.

영어초록

We have developed an implantable wireless sensor for real time pressure monitoring of blood circulation system. MEMS (micro-electro-mechanical system) technology was adopted as a sensor development method. The sensor is composed of photolithographically patterned inductors and a distributed capacitor in gap between the inductors. A resulting LC resonant system produces its resonant frequency in range of 269 to 284 MHz at 740 mmHg. To read the resonant frequency changed by blood pressure variation, we developed a custom readout system based on a network analyzer functionality. The bench-top testing of the pressure sensors showed good mechanical and electrical functionality. A sensor was implanted into tibial artery of farm pig, and interrogated wirelessly with accurate readings of blood pressure. After 45 days, the sensor’s electrical response and histopathology were studied with good frequency reading and biocompatibility.

참고자료

· 없음