KR100694598B1 - Noninvasive in vivo measurement system for compensating effect of hemoglobin in blood glucose measuring - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 티슈 모듈레이션을 통한 혈당 측정을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a blood glucose measurement through a general tissue modulation.
도 2는 Hb양과 혈당량의 일반적인 관계를 나타내는 그래프이다.2 is a graph showing the general relationship between the amount of Hb and blood glucose.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비침습적 생체 측정 시스템을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a non-invasive biometric measurement system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 R-F 측정부를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining in detail the R-F measurement unit of FIG.
도 5는 도 4의 비침습적 생체 측정 시스템의 동작 설명을 위한 흐름도이다. 5 is a flowchart for describing an operation of the non-invasive biometric system of FIG. 4.
도 6은 티슈 모듈레이션에서 압력 인가 시 혈관으로부터 혈액이 제거되는 모습을 나탄낸다. 6 shows the removal of blood from blood vessels upon application of pressure in tissue modulation.
도 7은 혈관 내에서 혈액을 이루는 성분들을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the components of the blood in the blood vessels.
도 8은 혈당량 계산을 위한 R-F 방식에서 파장과 라만 산란 세기 간의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.8 is a graph for explaining the relationship between the wavelength and the Raman scattering intensity in the R-F method for blood glucose calculation.
도 9는 파장과 Hb 흡수 계수 간의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.9 is a graph for explaining the relationship between the wavelength and the Hb absorption coefficient.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
310: 티슈 모듈레이션부310: tissue modulation unit
320: R-F(Raman-Fluorecsence) 측정부320: R-F (Raman-Fluorecsence) measuring unit
330: Hb(Hemoglobin) 측정부330: Hb (Hemoglobin) measuring unit
331: 광원 어레이331: light source array
332: 광 센서332: light sensor
333: 농도 산출부333: concentration calculation unit
본 발명은 혈당 측정 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 Hb(Hemoglobin: 헤모글로빈)의 농도 보상을 통하여 정확한 혈당 측정이 가능한 비침습적 생체 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a blood glucose measurement system, and more particularly to a non-invasive biometric system and method capable of accurate blood glucose measurement through concentration compensation of Hb (Hemoglobin: hemoglobin).
오늘날에는 개선된 생활 환경으로 인해 성인병이 증가하게 되었고, 이로 인해 종래에 비하여 건강에 더 높은 관심을 가지게 되었다. 특히, 성인병 중의 하나인 당뇨병을 가진 환자가 점차 증가되고 있다. 당뇨병은 체내에 인슐린량의 부족으로 혈액 중의 포도당(혈당)이 정상인보다 그 농도가 높아져서 소변에 포도당을 배출하는 것으로서, 이러한 당뇨병 환자들은 필요한 인슐린의 투여를 위하여 하루에 약 6번 정도 혈당을 체크한다. 혈당은 건강 상태를 알려주는 매우 중요한 요소 중 하나로서, 정상인의 경우에 70∼110mg/dℓ(100cm3당의 mg량)이며 식후 180mg/dℓ 이하, 공복 때에도 60mg/dℓ이상을 유지한다. 그러나, 혈당이 정상 수준 보다 높게 올라가는 경우에는 심한 갈증, 빈뇨 등 탈수증상이 나타나며, 정상 수준 보다 낮게 떨어지는 경우에는 불안감, 어지러움증 등의 증상을 보이며 뇌의 활동이 둔해지고 심하면 뇌세포가 죽어 혼수 상태에 빠지거나 심한 경우 사망에 이를 수도 있다. Today, improved living conditions have led to an increase in adult disease, which has resulted in higher health concerns than before. In particular, there is an increasing number of patients with diabetes, one of the adult diseases. Diabetes releases glucose into the urine due to a higher concentration of glucose (blood sugar) in the blood due to a lack of insulin in the body, and these diabetics check blood sugar about 6 times a day for necessary insulin administration. . Blood glucose is one of the most important factors to inform the health status, normal people 70 ~ 110mg / dℓ (mg amount of 100cm 3 sugar), and 180mg / dℓ or less after eating, 60mg / dℓ or more even on an empty stomach. However, when blood sugar levels rise above the normal level, dehydration such as severe thirst and urinary symptoms occur, and when it falls below the normal level, symptoms of anxiety and dizziness occur. Falling or severe cases can lead to death.
채혈된 혈액을 효소법(Enzymatic Method) 등에 의하여 혈당 농도를 측정하는 침습적인 방법이 종래에 많이 사용되어 왔다. 오늘날, 사용자의 편리성을 증대시킨 비침습적 혈당 측정 방법이 개발되어 일부 사용되고 있다. Invasive methods for measuring blood glucose concentrations of the collected blood by an enzymatic method or the like have been widely used. Today, non-invasive blood glucose measurement methods have been developed and used in part to increase user convenience.
상기 비침습적 혈당 측정 방법 중의 하나인 티슈 모듈레이션(Tissue Modulation)을 통한 혈당 측정 방법에서는, 도 1과 같이, 손가락에 조사되는 레이저가 반사될 때, 반사된 레이저의 R-F(Raman-Fluorecsence) 스펙트럼 분석을 이용한다. 즉, 혈액 내에 존재하는 분자들에 따라 각기 다른 라만(Raman) 고유의 파장 변화 스펙트럼을 가지는 현상이 이용된다. In the blood glucose measurement method using tissue modulation, one of the non-invasive blood glucose measurement methods, as shown in FIG. 1, when a laser beam irradiated to a finger is reflected, a Raman-Fluorecsence (RF) spectrum analysis of the reflected laser is performed. I use it. That is, a phenomenon in which the Raman-specific wavelength change spectrum is different depending on the molecules present in the blood is used.
R-F(Raman-Fluorecsence) 방식으로 알려진 이와 같은 방식에서, 반사된 레이저의 형광 스펙트럼 중 혈관 내의 포도당 성분에 대하여 산란되어 해당 파장에서 크게 나타나는 라만 스펙트럼을 분석함으로써 혈당량을 예측할 수 있다. 이와 같은 내용은 미국 등록 특허 번호 6,289,230에도 잘 나타나 있다. In this manner, known as Raman-Fluorecsence (R-F), blood glucose can be predicted by analyzing Raman spectra scattered with respect to glucose components in blood vessels in the fluorescence spectrum of the reflected laser and appearing at a corresponding wavelength. This is also shown in US Pat. No. 6,289,230.
그러나, 포도당 성분에 대한 라만 스펙트럼의 세기가 혈액 내의 타 성분들에 의하여 영향을 받기 때문에, 위와 같은 티슈 모듈레이션을 통한 종래의 R-F 방식에서는, 혈액 내의 타 성분들의 양에 따라 혈당량이 일정하게 측정되지 못하는 문제 점이 있다. 특히, 도 2와 같이, 혈액 내의 Hb 양에 따라서 혈당량이 랜덤하게 나타난다. However, since the intensity of the Raman spectrum with respect to the glucose component is influenced by other components in the blood, in the conventional RF method through tissue modulation as described above, the blood glucose level cannot be constantly measured according to the amount of other components in the blood. There is a problem. In particular, as shown in FIG. 2, blood glucose levels appear randomly according to the amount of Hb in the blood.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 혈당 측정의 정확도를 향상시키기 위하여 Hb의 영향을 보상하는 비침습적 생체 측정 시스템을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a non-invasive biometric system that compensates for the effects of Hb in order to improve the accuracy of blood glucose measurement.
본 발명의 다른 목적은, R-F 방식으로 측정된 혈당 농도를 Hb 농도 측정에 의하여 보정하는 비침습적 생체 측정 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a non-invasive biometric method of correcting the blood glucose concentration measured by the R-F method by measuring the Hb concentration.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비침습적 생체 측정 시스템은, 티슈에 압력을 인가하는 티슈 모듈레이션부; 상기 티슈 모듈레이션부에서 상기 압력 인가 전 및 후에 상기 티슈의 제1 부위에서 일정 전자기파들이 흡수되는 정도를 분석하여 상기 티슈의 Hb 농도를 측정하는 Hb(Hemoglobin) 측정부; 및 상기 티슈 모듈레이션부에서 상기 압력 인가 전 및 후에 상기 티슈의 제2 부위에 조사한 레이저의 반사로부터 라만 스펙트럼들을 분석하여 혈당 농도를 측정하고, 상기 측정된 Hb 농도에 따라 상기 측정된 혈당 농도를 보정하여 최종 혈당량을 계산하는 R-F(Raman-Fluorecsence) 측정부를 포함한다. Non-invasive biometric system according to the present invention for achieving the object of the present invention as described above, the tissue modulation unit for applying a pressure to the tissue; A Hb (Hemoglobin) measurement unit for measuring the Hb concentration of the tissue by analyzing the degree of absorption of the predetermined electromagnetic waves in the first portion of the tissue before and after applying the pressure in the tissue modulation unit; And measuring blood glucose concentration by analyzing Raman spectra from the reflection of the laser irradiated to the second portion of the tissue before and after applying the pressure in the tissue modulation unit, and correcting the measured blood glucose concentration according to the measured Hb concentration. Raman-Fluorecsence (RF) measurement unit for calculating the final blood glucose level is included.
상기 Hb 측정부는 상기 압력 인가 전 및 후 각각에 최소한 두 파장 이상의 전자기파들의 흡수 차이를 분석하여 Hb 농도를 산출하고, 상기 압력 인가 전후에 사용되는 전자기파들의 파장은 1300nm이하인 것을 특징으로 한다. The Hb measuring unit analyzes the absorption difference of the electromagnetic waves of at least two wavelengths before and after applying the pressure to calculate Hb concentration, and the wavelength of the electromagnetic waves used before and after applying the pressure is 1300 nm or less.
상기 R-F 측정부는 상기 Hb 농도가 임계치보다 큰 정도 또는 작은 정도에 따라 상기 라만 스펙트럼으로부터 측정된 혈당 농도를 크게 또는 작게 보정하여 상기 최종 혈당량을 생성하는 것을 특징으로 한다.The R-F measuring unit generates the final blood glucose level by correcting the blood glucose concentration measured from the Raman spectrum according to the degree of the Hb concentration greater or smaller than the threshold value, either large or small.
상기 티슈 모듈레이션부는 상기 티슈를 접촉 시키기 위한 기구와 상기 티슈의 일정 부위 사이에 설정된 일정 압력을 가하는 것을 특징으로 한다. The tissue modulation unit may apply a predetermined pressure set between a mechanism for contacting the tissue and a predetermined portion of the tissue.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비침습적 생체 측정 방법은, 티슈의 제1 부위에 전자기파들이 흡수되는 정도를 분석하여 상기 티슈의 Hb 농도를 측정하는 단계; 상기 티슈의 제2 부위에 조사한 레이저의 반사로부터 라만 스펙트럼을 분석하는 단계; 상기 티슈에 압력을 인가하는 단계; 상기 압력 인가 후에 상기 티슈의 제1 부위에 상기 전자기파들이 흡수되는 정도를 분석하여 상기 티슈의 Hb 농도를 측정하는 단계; 상기 압력 인가 후에 상기 티슈의 제2 부위에 조사한 레이저의 반사로부터 라만 스펙트럼을 분석하는 단계; 상기 압력 인가 전 및 후에 상기 티슈의 제1 부위에서 측정된 상기 Hb 농도들로부터 정확한 Hb 농도를 산출하는 단계; 상기 압력 인가 전 및 후에 상기 티슈의 제2 부위에서 상기 라만 스펙트럼들의 차이로부터 상기 티슈의 혈당 농도를 측정하는 단계; 및 상기 산출된 Hb 농도에 따라 상기 측정된 혈당 농도를 보정하여 최종 혈당량을 계산하는 단계를 포함한다.The non-invasive biometric method according to the present invention for achieving the object of the present invention comprises the steps of measuring the Hb concentration of the tissue by analyzing the degree of absorption of electromagnetic waves in the first portion of the tissue; Analyzing the Raman spectrum from the reflection of the laser irradiated on the second portion of the tissue; Applying pressure to the tissue; Measuring the Hb concentration of the tissue by analyzing the extent to which the electromagnetic waves are absorbed in the first portion of the tissue after applying the pressure; Analyzing the Raman spectrum from the reflection of the laser irradiated to the second portion of the tissue after applying the pressure; Calculating an accurate Hb concentration from the Hb concentrations measured at the first site of the tissue before and after the pressure application; Measuring the blood glucose concentration of the tissue from the difference in the Raman spectra at the second site of the tissue before and after the pressure application; And calculating the final blood glucose level by correcting the measured blood glucose concentration according to the calculated Hb concentration.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸 다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited to the embodiments. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비침습적 생체 측정 시스템(300)을 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 상기 비침습적 생체 측정 시스템(300)은 티슈 모듈레이션부(tissue modulation unit)(310), R-F(Raman-Fluorecsence) 측정부(320), 및 Hb(Hemoglobin) 측정부(330)를 포함한다. 3 is a diagram illustrating a non-invasive
상기 비침습적 생체 측정 시스템(300)은 일정 기구에 접촉된 손가락의 일정 부위(이하 티슈라 함)에 대한 혈당을 비침습적으로 측정한다. The non-invasive
상기 비침습적 생체 측정 시스템(300)은 상기 티슈에 압력을 인가하기 위하여 상기 티슈 모듈레이션부(310)를 가지고, 상기 티슈 모듈레이션부(310)는 압력 인가부(311)와 압력 센서(312)를 포함한다. The non-invasive
상기 R-F 측정부(320)는 도 4와 같이, LD(Laser Diode)(321), 집광부(322), 수광부(323), 분광기(324), 광센싱 어레이(325), 및 혈당 분석부(326)를 포함한다. 상기 R-F 측정부(320)는 상기 티슈 모듈레이션부(310)에서 상기 티슈에 압력 인가 전 및 후에 상기 티슈의 일정 부위에 조사한 레이저의 반사로부터 라만 스펙트럼들을 분석하여 혈당 농도를 측정한다. As illustrated in FIG. 4, the
특히, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 비침습적 생체 측정 시스템(300)은 상기 티슈의 Hb 농도를 측정하기 위한 상기 Hb 측정부(330)를 가지고, 상기 Hb 측정부(330)는 광원 어레이(331), 광센서(332), 농도 산출부(333)를 포함한다. 상기 Hb 측정부(330)는 상기 티슈 모듈레이션부(310)에서 상기 티슈에 압력 인가 전 및 후에 상기 티슈의 일정 부위에서 일정 전자기파들이 흡수되는 정도를 분석하여 상 기 티슈의 Hb 농도를 측정한다. In particular, the non-invasive
이에 따라, 상기 R-F 측정부(320)는 상기 Hb 측정부(330)에서 측정된 Hb 농도에 따라 상기 R-F 측정부(320)에서 상기 압력 인가 전 및 후에 라만 스펙트럼들의 분석으로부터 측정한 혈당 농도를 보정하여 최종 혈당량을 계산한다. Accordingly, the
이하, 상기 비침습적 생체 측정 시스템(300)의 동작을 도 5의 흐름도를 참조하여 좀더 자세히 설명한다. Hereinafter, the operation of the non-invasive
상기 비침습적 생체 측정 시스템(300)이 턴온되면, 다음과 같이 티슈 모듈레이션부(310), R-F 측정부(320), 및 Hb 측정부(330)가 동작한다(S510). When the non-invasive
먼저, 상기 티슈 모듈레이션부(310)가 도 4와 같이 손가락의 일정 부위에 압력을 인가하기 전에, 상기 R-F 측정부(320)와 상기 Hb 측정부(330) 각각에서 라만 스펙트럼과 전자기파를 측정한다(S520, S530). First, before the
상기 손가락의 일정 부위에서 반사되는 레이저의 라만 스펙트럼을 얻기 위하여 상기 R-F 측정부(320)는 LD(321)를 이용하여 레이저를 발생시킨다. 상기 LD(321)에서 생성된 레이저는 집광부(322)에서 집광되어 손가락 접촉 기구에 있는 구멍을 통하여 손가락의 일정 부위로 입사된다. 상기 집광부(322)로 상기 레이저의 촛점을 맞추기 위한 소정 광학 시스템이 이용될 수 있다. 이와 같이, 입사된 레이저는 손가락 혈관들 내의 혈액 성분들에 의하여 산란되고 반사되어 나온다. 반사된 레이저는 소정 광학 시스템 형태의 수광부(323)에서 모아져 분광기(324)로 전달된다. 상기 분광기(324)는 상기 수광부(323)에서 모아진 레이저를 분광하여 형광 스펙트럼을 발생한다. 이에 따라, 광센싱 어레이(325)는 소정 센싱 수단들을 이용하 여 상기 분광기(324)에서 분광된 형광 스펙트럼들을 감지하고 일정 전기적 신호들로 변환한다. 혈당 분석부(326)는 상기 광센싱 어레이(325)의 출력으로부터 상기 반사된 레이저의 형광 스펙트럼들의 세기와 혈관 내의 포도당 성분에 의한 라만 스펙트럼의 세기를 계산한다(S520). 상기 티슈 모듈레이션부(310)가 압력을 인가하기 전에 상기 혈당 분석부(326)에서 계산된 값들은 일정 메모리에 저장된다. In order to obtain a Raman spectrum of the laser reflected from a certain portion of the finger, the
상기 압력을 인가하기 전에 상기 손가락의 다른 부위에서 Hb 농도를 측정하기 위하여 상기 Hb 측정부(330)는 광원 어레이(331)를 이용하여 일정 전자기파를 발생시킨다. 상기 광원 어레이(331)는 전자기파들을 발생시키는 Hb에 흡수가 크거나 매우 적은 최소 2개 이상의 광원들을 가진다. 상기 광원 어레이(331)는 파장 1300nm 이하의 전자기파들을 발생시킨다. 상기 티슈 모듈레이션부(310)에서 압력을 인가하기 전에, 상기 광원 어레이(331)에서 발생된 Hb에 흡수가 크거나 매우 적은 전자기파들은 차례로 손가락을 투과하여 광센서(332)에서 감지된다. 상기 광센서(332)는 도 4와 같이 손가락 접촉 기구에 설치될 수 있다. 상기 광센서(332)는 손가락에서 투과된 전자기파의 세기에 따라 일정 전기적 신호를 발생하고, 이에 따라 농도 산출부(333)는 해당 전자기파가 혈관에서 흡수된 정도를 나타내는 일정 값을 계산한다(S530). 상기 티슈 모듈레이션부(310)가 압력을 인가하기 전에 상기 농도 산출부(333)에서 계산된 값들은 일정 메모리에 저장된다.Before measuring the pressure, the
한편, 위와 같이 S520 및 S530 단계에서 측정된 후, 상기 티슈 모듈레이션부(310)는 상기 손가락의 일정 부위에 압력을 인가한다. 상기 티슈 모듈레이션부(310)의 압력 센서(312)는 도 4와 같이 손가락 접촉 기구에 설치될 수 있고, 압력 인가부(311)에서 누르는 힘에 의하여 상기 손가락 접촉 기구와 상기 손가락의 일정 부위 사이에서 느껴지는 압력을 감지한다. 상기 압력 센서(312)에서 감지된 결과는 상기 압력 인가부(311)로 피드백되고, 상기 압력 인가부(311)는 상기 감지된 결과가 설정된 값을 넘지 않도록 조절하면서 일정 압력을 가한다. 이와 설정되는 압력은 여러가지 조건, 예를 들어, 저혈압/고혈압, 비만/정상, 나이 등에 따라 다르게 설정될 수 있도록 할 수 있다. On the other hand, after the measurement in step S520 and S530 as described above, the
상기 티슈 모듈레이션부(310)가 상기 손가락에 압력을 인가한 후에, 다시 상기 R-F 측정부(320)와 상기 Hb 측정부(330) 각각은 S520 및 S530의 방법으로 라만 스펙트럼과 전자기파를 측정한다(S540, S550). 이에 따라, 우선 상기 R-F 측정부(320)의 혈당 분석부(326)는 상기 티슈 모듈레이션부(310)에서 상기 손가락에 압력 인가 전 및 후에 상기 손가락의 일정 부위에 조사한 레이저의 반사로부터 형광 스펙트럼 및 라만 스펙트럼들을 분석하여 혈당 농도를 계산한다(S560). After the
상기 손가락에 압력이 인가되기 전에는, 도 6과 같이 손가락 접촉 기구에 닿은 밑부분의 혈관에 혈액이 채워져 있다. 혈액에는 도 7과 같이 포도당, Hb이외에도 물, 적혈구, 백혈구, 전해질, 콜레스테롤 등이 존재한다. 이와 같은 혈액 성분들은 도 6과 같이 압력을 받으면 대부분 압력을 받지 않는 다른 곳으로 밀려나고, 압력을 받는 손가락 부위의 혈관에는 혈액 성분들이 없는 빈 상태로 된다. Before the pressure is applied to the finger, blood is filled in the blood vessel at the lower part touching the finger contact mechanism as shown in FIG. 6. In the blood, water, red blood cells, white blood cells, electrolytes, cholesterol, and the like are present in addition to glucose and Hb as shown in FIG. 7. Such blood components are pushed to another place where most of the pressure is not received when the pressure is applied as shown in FIG. 6, and the blood vessels of the finger region under pressure are empty without blood components.
위에서 기술한 바와 같이, 상기 티슈 모듈레이션부(310)에서 상기 손가락에 압력 인가 전 및 후에 상기 R-F 측정부(320)가 측정한 형광 스펙트럼들(spectra)을 분석할 때, 혈액 내의 분자들에 대하여 산란되는 라만(Raman) 스펙트럼의 세기가 특정 파장에서 달라진다. R-F(Raman-Fluorecsence) 방식으로 알려진 이와 같은 방식에서, 반사된 레이저의 형광 스펙트럼이 혈관 내의 포도당 성분에 대하여 산란되어 도 8과 같이 특정 파장에서 크게 나타나는 라만 스펙트럼을 분석하여 혈당량을 예측할 수 있다As described above, when the
이와 같은 원리에 따라, 상기 R-F 측정부(320)의 혈당 분석부(326)는 반사되는 레이저로부터의 형광 스펙트럼들의 세기와 혈관 내의 포도당 성분에 의한 라만 스펙트럼의 세기로부터 혈당 농도를 계산한다. 상기 티슈 모듈레이션부(310)에서 손가락에 압력을 인가한 후의 빈 혈액 상태에서의 형광 스펙트럼들의 세기와 라만 스펙트럼의 세기는 기준 데이터로 사용될 수 있다. 즉, 상기 티슈 모듈레이션부(310)에서 손가락에 압력을 인가하기 전 및 후의 형광 스펙트럼들의 세기의 차이와 라만 스펙트럼의 세기의 차이가 상기 혈당 농도의 계산에 이용될 수 있다. According to this principle, the blood glucose analyzer 326 of the
한편, 상기 Hb 측정부(330)의 농도 산출부(333)는 상기 티슈 모듈레이션부(310)에서 상기 손가락에 압력 인가 전 및 후 각각에 상기 손가락의 일정 부위에서 Hb에 흡수가 크거나 매우 적은 전자기파들이 흡수되는 정도를 분석하여 상기 손가락의 Hb 농도를 측정한다(S570). On the other hand, the
상기 손가락에 압력이 인가되기 전에는 손가락에 혈액이 많이 채워져 있으므로, 광원 어레이(331)에서 손가락으로 입사된 전자기파가 혈액에서 흡수되는 정도가 상기 손가락에 압력이 인가된 후의 흡수 정도보다 크다. 도 9는 파장과 Hb 흡수 계수 간의 관계를 설명하기 위한 그래프이다. Hb 흡수 계수는 파장별로 다르게 나타난다. 상기 티슈 모듈레이션부(310)에서 손가락에 압력을 인가하기 전 및 후에 광원 어레이(331)의 전자기파들이 혈액에서 흡수되는 정도의 차이에 따라 상기 손가락의 Hb 농도가 각각 계산될 수 있고, 압력 인가 전후의 Hb 농도 차이를 분석하여 정확한 농도 산출이 가능하다. Since a large amount of blood is filled in the finger before pressure is applied to the finger, the degree of absorption of electromagnetic waves incident on the finger from the
이와 같이, 상기 Hb 측정부(330)의 농도 산출부(333)가 손가락의 Hb 농도를 계산하면, 상기 R-F 측정부(320)의 혈당 분석부(326)는 상기 Hb 농도에 따라 상기 압력 인가 전 및 후에 라만 스펙트럼들의 분석으로부터 측정한 혈당 농도를 보정하여 최종 혈당량을 계산한다(S580). 여기서, 혈당 농도의 보정은 상기 Hb 농도에 따라 다르게 보정될 수 있다. 예를 들어, 도 2와 같이, 일정 임계치(예를 들어, Hb농도의 정상범위)를 설정해 놓고, 상기 Hb 측정부(330)에서 계산된 Hb 농도가 임계치보다 큰 경우에, 그 정도에 따라 혈당 농도가 임계치 방향으로 작게 보정될 수 있다(도 2의 A, B). 이에 한정되지 않으며, 보정 후의 결과가 Hb농도에 따라 랜덤한 특성을 보이지 않게만 된다면 혈당 농도가 임계치 반대 방향으로 크게 보정될 수도 있다. 마찬가지로, 상기 Hb 측정부(330)에서 계산된 Hb 농도가 임계치보다 작은 경우에, 보정 후의 결과가 Hb농도에 따라 랜덤한 특성을 보이지 않게만 된다면, 그 정도에 따라 혈당 농도가 크게 또는 작게 보정될 수 있다(도 2의 C, D). 이와 같이, 미리 계산된 혈당 농도가 Hb 농도에 의하여 보정되는 경우에, Hb의 영향이 최소화되어 정확한 혈당 농도가 산출될 수 있다. As such, when the
위에서 기술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 비침습적 생체 측정 시스템(300)에서는, R-F 측정부(320)가 티슈 모듈레이션부(310)를 이용하여 손가락의 일정 부위에 압력 인가 전후의 라만 스펙트럼으로부터 측정한 혈당 농도를, Hb 측정부(330)에서 측정한 Hb 농도에 따라 보정하여 최종 혈당량을 출력한다. As described above, in the non-invasive
본 명세서에서 개시된 방법 및 장치에서 사용되는 기능은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. The functions used in the methods and apparatus disclosed herein can be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). do. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 비침습적 생체 측정 시스템 및 방법에서는, 혈액 내의 타 성분, 특히 Hb 농도가 R-F 방식으로 측정된 혈당 농도에 미치는 영향을 제거하므로, 정확도가 증대된 혈당 농도를 측정할 수 있는 효과가 있다. As described above, the non-invasive biometric system and method according to the present invention eliminates the influence of other components in the blood, in particular Hb concentration on the blood glucose concentration measured by the RF method, thereby measuring blood glucose levels with increased accuracy. It has an effect.
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