KR102326690B1 - Blood glucose management method using non-invasive device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비침습 혈당측정기를 이용한 혈당관리 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 개인별 혈당예측 모델을 이용하여 비침습 혈당측정기의 측정이 안 되더라도 개인별 혈당관리를 할 수 있는 스마트폰 앱서비스를 제공하는 방법이다.The present invention relates to a blood glucose management method using a non-invasive blood glucose meter, and more particularly, a method of providing a smartphone app service capable of managing individual blood glucose even when the non-invasive blood glucose meter cannot measure using an individual blood glucose prediction model. am.
당뇨병은 인슐린의 분비 혹은 작용에 문제가 생겨 혈당이 높은 상태로, 적절히 조절하지 않을 경우 여러 합병증이 발생하며 심하면 죽음에까지 이르는 질환이다. 당뇨병을 진단하기 위한 검사로는 공복 혈당 검사(fasting plasma glucose), 경구 포도당 부하 검사(oral glucose tolerance test), 당화혈색소(HbA1c) 검사 등이 있다. 당뇨병 환자는 혈당 조절 상태 파악을 위해 자가 혈당 검사 및 당화혈색소 검사를 정기적으로 시행해야 한다.Diabetes mellitus is a condition in which blood sugar is high due to a problem in the secretion or action of insulin, and if not properly controlled, various complications occur and even death in severe cases. Tests for diagnosing diabetes include a fasting plasma glucose test, an oral glucose tolerance test, and a glycated hemoglobin (HbA1c) test. Diabetic patients should regularly conduct self-diabetic blood glucose tests and glycated hemoglobin tests to determine their blood sugar control status.
당화혈색소는 혈중 포도당이 적혈구 내 혈색소(헤모글로빈)와 결합한 것으로 혈당이 높은 정도와 포도당의 노출 기간과 관련 있으며, 공복 여부와 상관없이 검사가 가능하고, 2~3개월의 평균적인 혈당 상태를 판단하는데 편리하여 널리 사용된다.Glycated hemoglobin is a combination of blood glucose with hemoglobin in red blood cells. It is related to the high level of blood glucose and the duration of glucose exposure. It can be tested regardless of fasting, and is used to determine the average blood glucose level for 2 to 3 months. Convenient and widely used.
당화혈색소(HbA1c) 검사는 혈액 내에서 산소를 운반해 주는 역할을 하는 적혈구 내의 혈색소가 어느 정도로 당화(糖化)되었나를 보는 검사이며, 적혈구의 평균 수명기간에 따라 최근 2~3개월 정도의 혈당 변화를 반영한다. 정상인도 당연히 포도당이 존재하므로 우리의 혈액 내에는 혈색소가 어느 정도 당화되어 있는데, 검사 방법에 따라 정상치의 차이가 있으나 대개 5.6%까지가 정상이다.The glycated hemoglobin (HbA1c) test is a test to see to what extent the hemoglobin in red blood cells, which plays a role in transporting oxygen in the blood, is glycated. reflects the Normal people naturally have glucose, so hemoglobin is glycated to some extent in our blood. The normal value varies depending on the test method, but usually up to 5.6% is normal.
당뇨병 환자의 경우 혈액 내 포도당의 농도가 높아지므로 당화된 혈색소, 즉 당화혈색소 수치 역시 올라가게 되는 것이다. 따라서 그동안의 혈당 관리 정도가 고스란히 드러나는 이 결과를 보고 추후 치료 방향을 결정하게 된다.In the case of diabetic patients, since the concentration of glucose in the blood increases, the glycated hemoglobin, that is, the glycated hemoglobin level also rises. Therefore, the treatment direction will be decided in the future based on this result, which reveals the level of blood sugar management in the past.
당뇨병에 있어 광범위하고 대규모로 진행됐던 UKPDS, DCCT 연구에서 당화혈색소를 1% 감소시키면 미세혈관합병증을 30~50%까지 감소시킬 수 있다고 보고하면서, 당뇨병 치료의 궁극적인 목표인 합병증을 예견할 수 있는 혈당 지표로 당화혈색소가 사용되어 왔다.In the UKPDS and DCCT studies, which have been conducted extensively and on a large scale in diabetes, it is reported that a 1% reduction in glycated hemoglobin can reduce microvascular complications by 30-50%. Glycated hemoglobin has been used as a blood glucose indicator.
따라서 당화혈색소를 낮게 관리하면 합병증 발생이 적을 것이며, 더 나아가 대혈관합병증을 예방할 수 있다. Therefore, if the glycated hemoglobin is managed low, the occurrence of complications will be less, and further, macrovascular complications can be prevented.
또한, 당화혈색소가 전체적인 혈당상태를 반영하는 수치이나 혈당의 변동폭에 대하여는 정보를 알 수 없는 문제점이 있다. 극심한 저혈당과 고혈당이 있다 하더라도 당화혈색소는 2~3개월간 평균값인 6.5~7%로 나올 수 있어 변동에 따른 산화스트레스의 증가와 연관이 있는 대혈관합병증의 발생에 대하여는 모든 정보를 제시할 수 없다는 것은 당화혈색소의 맹점이기도 하다.In addition, there is a problem in that information about the value of the glycated hemoglobin that reflects the overall blood sugar state or the fluctuation range of the blood sugar cannot be known. Even in the presence of extreme hypoglycemia and hyperglycemia, the glycated hemoglobin can come out at an average value of 6.5 to 7% for 2-3 months, so it is not possible to present all information on the occurrence of macrovascular complications related to the increase in oxidative stress due to fluctuations. It is also a blind spot for glycated hemoglobin.
이와 같은 제한이 있기 때문에 혈당 변동폭을 분석할 땐 당화혈색소와 더불어 채혈식 자가혈당측정기의 간헐적 측정값을 이용하기도 하나, 측정 시간에 따라 혈당 최곳과 최젓값에 대한 정확한 판단이 어려우므로 정확한 진단을 위하여 연속혈당측정기(CGMS: continuous glucose monitoring system)를 함께 이용하여 종합적으로 혈당 상태를 평가하도록 권장되고 있다. 도 1은 비침습 혈당측정기에 의한 측정치와 간헐적 자가측정 혈당치 및 목표 관리 적정 혈당 변동폭을 보여준다.Because of this limitation, when analyzing the fluctuations of blood sugar, intermittent measurement values of blood-collecting blood glucose meters are used in addition to glycated hemoglobin. It is recommended to comprehensively evaluate blood glucose status using a continuous glucose monitoring system (CGMS) together. 1 shows the measurement value by a non-invasive blood glucose meter, the intermittent self-measured blood glucose level, and the appropriate blood glucose fluctuation range for target management.
미국 당뇨병학회(ADA)에서는 2012년부터 당화혈색소의 목표치를 일반적으로 7% 미만으로 하되, 환자의 치료에 대한 의지와 노력 정도가 높고, 저혈당의 위험성이 낮으며, 당뇨병의 유병기간이 짧고, 기대수명이 길며, 동반질환 및 혈관합병증이 없는 경우 6.0~6.5%로 좀 더 엄격하게 조절하도록 하고 있다. 반대의 경우에는 7.5~8%까지 목표를 잡아 환자의 특성에 따라 다르게 치료하도록 권고하고 있다.The American Diabetes Association (ADA) has generally set the target of glycated hemoglobin to less than 7% from 2012. If the lifespan is long and there are no comorbidities or vascular complications, it is required to be more strictly controlled at 6.0 to 6.5%. In the opposite case, it is recommended to set a target of 7.5 to 8% and treat differently depending on the characteristics of the patient.
정리하면, 당뇨병 환자에서 혈당 조절 상태의 평가는 당화혈색소로 하게 되나, 무작위 혈당 측정과 함께 혈당 상태를 같이 판단한다. 일반적으로 당화혈색소는 3개월마다 측정하지만 측정 주기는 환자의 상태에 따라 의사가 결정한다. 또한, 치료수단을 변경하고자 할 때 당화혈색소를 기준으로 하고 있다.In summary, the glycated hemoglobin is used to evaluate the glycemic control state in diabetic patients, but the glycemic state is determined together with the random blood glucose measurement. In general, glycated hemoglobin is measured every 3 months, but the measurement cycle is determined by the doctor according to the patient's condition. In addition, when changing the treatment means, the glycated hemoglobin is used as the standard.
개인별 차이로 발생하는 개인별 내당능(耐糖能)은 글루코오스 내성(glucose tolerance)이라 하며 생체의 글루코오스 처리능력으로 구체적으로는 당부하시험 시의 혈당곡선으로 나타낸다. 글루코오스 내성을 담당하는 것은 인슐린으로, 내성의 저하는 인슐린 분비 또는 작용의 장애나 길항호르몬의 과잉을 의미한다. An individual's glucose tolerance, which occurs due to individual differences, is called glucose tolerance, and it is the ability of a living body to process glucose, and is specifically expressed as a blood glucose curve during a glucose tolerance test. Insulin is responsible for glucose tolerance, and a decrease in tolerance means a disturbance in insulin secretion or action or an excess of antagonist hormones.
최근 전문가들은 당뇨병 합병증을 예방하기 위해 '혈당 변동폭'의 원만한 조절의 성공 여부에 주목하고 있다. 2006년 미국 의사협회지(JAMA)에 혈당 변동폭이 당뇨병 합병증을 일으키는 주요 인자라는 논문이 실리면서 혈당 변동폭에 대해 관심을 갖기 시작했다.Recently, experts are paying attention to the success of smooth control of 'blood sugar fluctuations' to prevent diabetes complications. In 2006, when a paper was published in the Journal of the American Medical Association (JAMA) that blood sugar fluctuations are a major factor in diabetes complications, interest in blood sugar fluctuations began to rise.
혈당 변동폭(MAGE: Mean Amplitude of Glycemic Excursions)은 하루 동안 최고 혈당과 최저 혈당의 차이를 뜻한다. 그래서 하루 중 혈당이 얼마나 안정적으로 조절되는가를 보여준다. 일반적으로 정상인은 혈당 변동폭이 40mg/dl 수준 (식전 100㎎/㎗ 미만, 식후 2시간 내 140㎎/㎗)이나 당뇨병 환자에서는 수치가 더 높게 나타난다.Mean Amplitude of Glycemic Excursions (MAGE) refers to the difference between the highest and lowest blood sugars during the day. So it shows how stably your blood sugar is controlled throughout the day. In general, normal people have a blood sugar fluctuation of 40 mg/dl (less than 100 mg/dl before a meal, 140 mg/dl within 2 hours after a meal), but the level is higher in diabetic patients.
울산대학교병원 내분비내과 김은숙 교수는 "혈당이 급격하게 변할수록 혈관 속 산화스트레스가 증가해 혈관의 내피세포를 자극해 동맥경화를 부르는 것으로 밝혀지고 있다."라며 혈관을 병들게 하여 만성 합병증을 부추기게 된다고 설명했다.Professor Eunsook Kim of the Department of Endocrinology at Ulsan University Hospital said, "As blood sugar changes rapidly, oxidative stress in blood vessels increases, which stimulates endothelial cells in blood vessels, leading to atherosclerosis." explained to be
또한, 혈당 변동폭은 하루 중 최고 혈당과 최저 혈당에 달려 있기 때문에 저혈당 및 고혈당과도 연관이 깊다. 그래서 당뇨병 환자가 혈당을 적절한 수치에서 큰 변동이 없도록 관리하는 것이 더욱 중요한 것이다.In addition, since the fluctuation range of blood sugar depends on the highest and lowest blood sugar during the day, it is also closely related to hypoglycemia and hyperglycemia. Therefore, it is more important for diabetic patients to manage their blood sugar so that there is no significant fluctuation in the appropriate level.
혈당의 높낮이 변화(혈당 변동폭)를 완만하게 낮추려면 규칙적인 운동, 고른 영양섭취로 건강한 생활습관을 유지해야 한다. 식사와 식사 사이 간격은 4~5시간을 유지하는 것이 좋고, 잦은 금식이나 과식, 폭식, 불규칙한 식사는 혈당 변동폭을 심하게 하므로 삼간다.In order to gently lower the fluctuations in blood sugar level (the range of blood sugar fluctuations), it is necessary to maintain a healthy lifestyle through regular exercise and balanced nutrition. It is good to keep the interval between meals for 4 to 5 hours, and avoid frequent fasting, overeating, binge eating, and irregular meals as they cause severe blood sugar fluctuations.
특히 식후 혈당 관리가 중요하다. 우유나 과일 등 간식은 되도록 식후 2시간 후에 먹도록 하며, 청량음료, 아이스크림 등 빨리 소화 흡수되는 단순 당질의 섭취 보다는 옥수수·고구마 등 복합당질과 식이섬유가 많은 채소가 도움이 된다.It is especially important to control blood sugar after meals. Snacks such as milk or fruit should be eaten 2 hours after meals as much as possible, and vegetables rich in complex carbohydrates and dietary fiber such as corn and sweet potatoes are more helpful than simple carbohydrates that are quickly digested and absorbed, such as soft drinks and ice cream.
미국 북캐롤라이나대(UNC) 의대 연구진은 미국 의학협회 내과 저널에 관행적으로 실시하는 손가락 혈당검사가 2형 당뇨병 관리에 실제 도움이 될 것인가에 대한 연구 결과를 발표하였다. 이 연구는 미국에서 혈당 모니터링에 대해 1년간 조사한 최초의 대규모 실용성 연구로서, 무작위 임상시험 결과를 분석한 것으로 매일 혈당을 검사하는 방법인 바늘로 찌르는 통각에 대한 거부감과 혈당 수치값의 변화에 따른 감정 변화가 부정적 요소로 이러한 부정적 요소는 걱정, 불안, 우울감이라는 삶의 질 저하로 이어지고 2차적으로 혈당 상승을 유발하여 사용대비 효과가 없다는 것이다.Researchers from the University of North Carolina (UNC) School of Medicine published the results of a study in the Journal of Internal Medicine of the American Medical Association on whether a finger blood glucose test, which is routinely performed, will actually help manage type 2 diabetes. This study is the first large-scale practical study of blood glucose monitoring in the United States for a year. It analyzes the results of a randomized clinical trial. It is a method of checking blood sugar daily, which is a method of testing blood sugar, which is a rejection of pain with a needle, and emotions according to changes in blood sugar values. Change is a negative factor, and these negative factors lead to a decrease in quality of life such as anxiety, anxiety, and depression, and cause a secondary increase in blood sugar, which has no effect compared to use.
또한, 사용자가 공복 식전 식후 채혈로 측정함에 따라 개인별 내당능이 달라측정시점에 따라 실제 최고 최저 혈당치를 측정하기 어렵고 오차가 발생하는 문제가 있다.In addition, there is a problem in that it is difficult to measure the actual highest and lowest blood glucose level depending on the measurement time point because the glucose tolerance of each individual is different as the user measures it by blood sampling before and after a meal on an empty stomach.
특허문헌 1에 세포간질액 당수치와 혈액내 당수치와의 시간 차이를 보정하는 기술이 제안되었다. Patent Document 1 proposes a technique for correcting the time difference between the interstitial fluid glucose level and the blood glucose level.
연속혈당측정기(CGMS: continuous glucose monitoring system)는 채혈없이 피부 아래에 삽입한 센서를 통해 세포 간질액에서 포도당 농도를 5분 내지 15분마다(기기에 따라 주기가 다름) 하루에 96회 내지 288회 측정하여 스마트폰의 전용 앱 또는 수신기에 혈당값을 보여주는 기기로 덱스콤의 G시리즈, 메드트로닉의 가디언커넥트, 애보트의 프리스타일리브레 등이 국내에 허가되어 판매되고 있다.The continuous glucose monitoring system (CGMS) measures the glucose concentration in the interstitial fluid of the cells through a sensor inserted under the skin without blood sampling, every 5 to 15 minutes (the cycle varies depending on the device) 96 to 288 times a day Dexcom's G series, Medtronic's Guardian Connect, and Abbott's Freestyle Libre are licensed and sold in Korea as a device that measures and displays the blood sugar level on a smartphone app or receiver.
채혈을 반복하지 않고도 식전 혈당, 식후 혈당을 측정할 뿐만 아니라 24시간 동안 혈당이 목표 범위(기기마다 개인이 지정하도록 되어 있으며, 당뇨인의 경우 일반적으로 70~ 180mg/dL 내로 얼마나 유지되고 있는지 확인할 수 있다. It not only measures pre-meal blood sugar and post-meal blood sugar without repeating blood sampling, but also checks how much blood sugar is maintained within the target range (each device is individually designated for each device, and in the case of diabetic patients, generally 70 to 180 mg/dL) .
연속혈당측정기의 보험급여는 제1형 당뇨인에만 지급되고 있다(2020년 4월 기준). 그러나 제2형 당뇨인 경우는 보험급여 처리가 되지 않고 본인이 전부 부담하여야 한다. The insurance benefit of the continuous blood glucose monitor is only paid to people with type 1 diabetes (as of April 2020). However, in the case of type 2 diabetes, insurance benefits are not covered and the person has to pay the entire amount.
저혈당의 위험방지를 위해서는 실시간 연속혈당측정 및 저혈당이 우려되는 측정값의 통보가 이루어져야 하고 이를 지원하는 연속혈당측정기가 필수적이나 엄청난 비용부담으로 실제 사용이 어려운 상황이다.In order to prevent the risk of hypoglycemia, real-time continuous blood glucose measurement and notification of the measurement values concerned about hypoglycemia are required, and a continuous blood glucose meter that supports this is essential, but it is difficult to actually use it due to a huge cost burden.
그러나 최근 채혈 측정의 거부감과 기존 연속혈당측정기의 경제적 부담 등을 극복하기 위하여 반영구적 사용이 가능한 비침습 혈당측정기가 개발되었다.However, recently, a non-invasive blood glucose meter that can be used semi-permanently has been developed to overcome the reluctance to measure blood and the economic burden of the existing continuous blood glucose meter.
비침습 혈당측정기는 기존 스마트워치에 심박수 측정 기능 등과 같이 건강관련 부가기능으로 광학식 라만분광기로 몸속의 당 농도를 측정할 수 있도록 개발되어 쉽게 착용하고 간편하게 측정할 수 있으며, 반영구적 수명을 가져 편리하면서도 경제적인 혈당 측정방법이다. The non-invasive blood glucose meter was developed to measure the sugar concentration in the body with an optical Raman spectrometer as an additional health-related function, such as a heart rate measurement function, to the existing smart watch. It is a method of measuring phosphorus blood sugar.
그러나 스마트워치는 충전, 고장, 파손, 오동작, 수리, 수면, 목욕 또는 착용이 어려울 경우 지속적인 혈당관리가 안 되는 문제점이 있고 스마트워치를 통한 혈당관리는 보다 정확한 혈당관리를 위하여 전문의의 정기적인 당화혈색소 검사를 통한 오차 보정과 본인에게 적합한 식단과 운동관리를 반드시 병행하여야 한다. However, the smart watch has a problem in that it is difficult to continuously manage blood sugar when charging, malfunctioning, damage, malfunction, repair, sleeping, bathing or wearing is difficult. Correction of errors through examination and proper diet and exercise management must be combined.
상기의 문제점을 해결하고자 본 발명은 전문의의 정기 당화혈색소 검사 결과로부터 개인별 내당능에 따른 적정 혈당 변동폭(MAGE: Mean Amplitude of Glycemic Excursions)을 산출하고 개인별 적정혈당폭을 벗어나는 최고/최저 혈당값을 비침습 혈당측정기를 통하여 기록 저장 후 이를 바탕으로 개인별 최고/최저 혈당 예측모델을 생성하여 비침습 혈당측정기의 지속적인 사용 없이도 적정 혈당 변동폭으로 개인별 혈당관리가 가능하게 하여 주는 스마트폰 앱 서비스를 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, the present invention calculates the Mean Amplitude of Glycemic Excursions (MAGE) according to individual glucose tolerance from the regular glycated hemoglobin test results of a specialist, and non-invasively calculates the highest/lowest blood glucose values outside the optimal blood glucose range for each individual. We intend to provide a smartphone app service that enables individual blood glucose management with appropriate blood glucose fluctuations without continuous use of non-invasive blood glucose meters by creating individual high/lowest blood glucose prediction models based on the records stored through the blood glucose meter.
상기의 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명에 따른 비침습 혈당측정기를 이용한 혈당관리 방법은, 진단 서버, 서비스 서버, 사용자 단말 및 비침습 혈당측정기를 포함하고, 상기 서비스 서버는,A blood glucose management method using a non-invasive blood glucose meter according to the present invention for solving the above problems includes a diagnosis server, a service server, a user terminal, and a non-invasive blood glucose meter, the service server comprising:
당화혈색소를 정기 검사하여 저장한 상기 진단 서버로부터 당화혈색소 측정값을 제공받는 단계; 개인별 당화혈색소 측정값으로부터 평균 혈당값과 최고/최저 적정 혈당 변동폭을 산출하여 상기 사용자 단말로 제공하는 단계; 상기 비침습 혈당측정기로부터 사용자의 혈당을 소정의 시간 간격 및 소정의 기간 동안에 측정하여 상기 사용자 단말을 통하여 전송받는 단계; 비침습 혈당측정기에서 측정된 데이터를 분석하여 개인별 혈당변동 예측모델을 생성하는 단계; 상기 비침습 혈당측정기가 비작동하는 경우에 상기 혈당변동 예측모델에 따라 매일 정기적으로 공복 시, 3끼니 식전 혈당 및 식후 최고혈당, 취침 전 혈당에 대한 예측값을 알려주고, 나아가 식사 전 또는 운동 전에 관리 경고 서비스를 상기 사용자 단말로 전송하는 단계 및 정기 당화혈색소 검사를 다시 수행하고 상기 단계들을 반복하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.receiving the glycated hemoglobin measurement value from the diagnosis server, which periodically inspects and stores the glycated hemoglobin; calculating an average blood sugar value and a maximum/minimum optimal blood sugar fluctuation range from the individual glycated hemoglobin measurement values and providing them to the user terminal; measuring the user's blood glucose from the non-invasive blood glucose meter for a predetermined time interval and for a predetermined period and receiving the measurement through the user terminal; generating an individual blood glucose fluctuation prediction model by analyzing data measured by a non-invasive blood glucose meter; When the non-invasive blood glucose meter does not work, according to the blood glucose fluctuation prediction model, it informs the predicted values for blood glucose before meals, pre-meal blood sugar, post-meal systolic blood sugar, and pre-bedtime blood sugar on a regular basis every day on an empty stomach, and furthermore, a management warning before meals or before exercise It characterized in that it comprises the steps of transmitting the service to the user terminal, performing a regular HbA1c test again and repeating the above steps.
정기 당화혈색소 검사는 2 내지 3개월에 1회 수행하고, 연속혈당측정의 소정 기간은 2주인 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the regular glycated hemoglobin test is performed once every 2 to 3 months, and the predetermined period of continuous blood glucose measurement is 2 weeks.
상기 개인별 혈당변동 예측모델은, 소정 기간 동안의 아침, 점심, 저녁 매끼니 전후로 비침습 혈당측정기로 측정하여 적정 혈당변동폭을 벗어나는 최곳값과 최젓값에 분포된 복수 개의 점들에 대하여 가장 가까이 통과하는 회귀직선에 대한 회귀함수를 이용하여 각각의 독립변수에 대한 비표준화계수와 상수를 연산하여 생성하는 것을 특징으로 한다.The individual blood glucose fluctuation prediction model is measured with a non-invasive blood glucose meter before and after every breakfast, lunch, and dinner for a predetermined period, and the maximum value and a plurality of points distributed in the minimum value that are out of the appropriate blood sugar fluctuation range are regression that passes most closely. It is characterized in that it is generated by calculating non-standardized coefficients and constants for each independent variable using a regression function for a straight line.
식사 전후에 비침습 혈당측정기로 측정하여 적정 혈당변동폭을 벗어나는 경우에 식사한 음식의 종류와 양을 사용자 단말에 입력하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the type and amount of food eaten is input to the user terminal when it is measured by a non-invasive blood glucose meter before and after a meal and is out of an appropriate blood sugar fluctuation range.
운동 전후로 연속혈당측정기로 측정하여 유의미한 급격한 혈당의 변화가 있는 경우에 운동의 종류와 시간을 사용자 단말에 입력하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the type and time of the exercise are input to the user terminal when there is a significant rapid blood glucose change by measuring with a continuous blood glucose meter before and after exercise.
식사 전 관리 경고는 끼니마다 과거 이력 데이터로부터 혈당의 변동을 유발하는 음식의 종류와 양을 알려주고 운동 전후로 유의미한 급격한 혈당의 변화가 있다고 보여지는 경우 경고하는 것을 특징으로 한다. The pre-meal management warning informs the type and amount of food that causes blood sugar fluctuations from past history data for each meal, and warns if there is a significant rapid blood sugar change before and after exercise.
본 발명은 전문의의 정기 당화혈색소 검사 결과로부터 개인별 내당능에 따른 적정 혈당 변동폭을 산출하고 개인별 적정 혈당 변동폭을 벗어나는 최고/최저 혈당값을 비침습 혈당측정기를 통하여 기록 저장 후 이를 바탕으로 개인별 최고/최저 혈당 예측모델을 생성하여 비침습 혈당측정기의 지속적인 사용 없이도 적정 혈당 변동폭으로 개인별 혈당관리가 가능하다.The present invention calculates the appropriate blood sugar fluctuation range according to individual glucose tolerance from the regular glycated hemoglobin test result of a specialist, records and stores the maximum/minimum blood sugar value outside the individual optimal blood sugar fluctuation range through a non-invasive blood glucose meter, and then based on this, the individual highest/lowest blood sugar By creating a predictive model, it is possible to manage individual blood sugar with an appropriate blood sugar fluctuation range without continuous use of a non-invasive blood glucose meter.
본 발명은 제2형 당뇨, 전당뇨 환자를 대상으로 2주간의 짧은 수명을 가진 피부에 부착하여 세포간질액을 측정하는 침습식 혈당측정기 대신, 손목 부위의 혈당 농도를 라만분광기, 초단파 전자파 또는 적외선 등의 방식으로 측정하여 반영구적인 수명을 가지는 스마트워치형 비침습 혈당측정기 사용으로 채혈로 인한 스트레스를 줄여 혈당관리를 가능하게 하여 주고, 더 나아가 음식, 운동 정보와 혈당 변화를 기록 저장 후 분석하여 개인별 내당능 등의 특성에 맞는 음식, 운동을 찾아 적극적인 생활습관 개선에 도움을 주어 합병증 예방과 건강한 삶을 살도록 도와주는 현저한 효과가 있다.In the present invention, instead of an invasive blood glucose meter that measures the interstitial fluid by attaching to the skin with a short lifespan of 2 weeks for patients with type 2 diabetes and prediabetes, the blood glucose concentration of the wrist is measured by Raman spectroscopy, microwave or infrared By using a smart watch-type non-invasive blood glucose meter with a semi-permanent lifespan by measuring in such a way as to reduce stress due to blood sampling, it enables blood sugar management, and furthermore, records and stores food, exercise information, and blood sugar changes and analyzes them for each individual. It has a remarkable effect of helping to prevent complications and lead a healthy life by helping to improve active lifestyle by finding foods and exercise that match characteristics such as glucose tolerance.
도 1은 비침습 혈당측정기에 의한 측정치와 간헐적 자가측정 혈당치 및 목표 관리 적정 혈당 변동폭을 보여준다.
도 2는 본 발명에 따른 개인별 혈당변동 예측모델 시스템의 개략도이다.
도 3은 식사 전후의 혈당 변화 예시 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 비침습 혈당측정기를 이용한 혈당관리 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 혈당변동 예측모델 시스템을 이용한 혈당측정 시의 흐름도이다.1 shows the measurement value by a non-invasive blood glucose meter, the intermittent self-measured blood glucose level, and the appropriate blood glucose fluctuation range for target management.
2 is a schematic diagram of an individual blood glucose fluctuation prediction model system according to the present invention.
3 is an example graph of blood sugar change before and after a meal.
4 is a flowchart of a blood glucose management method using a non-invasive blood glucose meter according to the present invention.
5 is a flowchart illustrating a blood glucose measurement using the blood glucose fluctuation prediction model system according to the present invention.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예와 도면을 참고하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 하나의 발명을 설명하기 위한 것으로서 권리범위는 예시된 실시예에 한정되지 아니하고, 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것을 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.Hereinafter, with reference to specific examples and drawings for the practice of the present invention will be described. The embodiment of the present invention is intended to explain one invention, and the scope of rights is not limited to the illustrated embodiment, and the illustrated drawings are limited to the drawings because only the essential content is enlarged and illustrated for the clarity of the invention and incidental elements are omitted. should not be interpreted as such.
본 발명은 제2형 당뇨, 전당뇨 환자를 대상으로 비침습 혈당측정기 사용으로 3달간의 혈당을 예측하여 침습식 혈당측정기나 채혈식 혈당측정기 사용에 따른 검사비용으로부터 자유로워 1회 연속혈당측정기 구입에 따른 비용 외에 비용부담이 없고, 채혈로 인한 스트레스를 줄여 쉽고 경제적이며 안정적인 혈당관리를 가능하게 한다.The present invention predicts blood glucose for 3 months by using a non-invasive blood glucose meter for patients with type 2 diabetes and pre-diabetes, and is free from the cost of testing due to the use of an invasive blood glucose meter or a blood sampling type blood glucose meter, so one time continuous blood glucose meter purchase There is no cost burden other than the cost involved, and it enables easy, economical and stable blood sugar management by reducing the stress caused by blood collection.
더 나아가 음식, 운동 정보와 혈당 변화를 기록 저장후 분석하여 개인별 내당능 등의 특성에 맞는 음식, 운동을 찾아 적극적인 생활습관 개선에 도움을 주어 합병증 예방과 건강한 삶을 살도록 도와주는 발명이다.Furthermore, it is an invention that saves and analyzes food and exercise information and changes in blood sugar to help prevent complications and lead a healthy life by finding food and exercise that match the characteristics of each individual, such as glucose tolerance, and helping to improve active lifestyle.
본 발명은 전문의의 정기 당화혈색소 검사 결과로부터 개인별 내당능에 따른 적정 혈당 변동폭을 산출하고 개인별 적정혈당폭을 벗어나는 최고/최저 혈당값을 비침습 혈당측정기를 통하여 기록 저장 후 이를 바탕으로 개인별 최고/최저 혈당 예측모델을 생성하여 비침습 혈당측정기의 지속적인 사용 없이도 개인별 혈당관리가 가능하다.The present invention calculates the appropriate blood glucose fluctuation range according to individual glucose tolerance from the results of a regular glycated hemoglobin test by a specialist, records and stores the highest/lowest blood glucose values outside the individual optimum blood glucose range through a non-invasive blood glucose meter, and then based on this, the individual highest/lowest blood glucose level By creating a predictive model, it is possible to manage individual blood sugar without continuous use of a non-invasive blood glucose meter.
도 2는 본 발명에 따른 혈당변동 예측모델 시스템으로 전문의에 의한 정기 당화혈색소 검사를 하는 진단 서버, 상기 진단 서버로부터 검사결과를 제공받아 혈당변동 예측모델로 개인별 혈당관리 서비스를 제공하는 서비스 서버, 유무선 인터넷을 통하여 상기 서비스 서버로부터 관리정보를 받고 개인별 음식 및 운동 정보를 입력하여 혈당관리 서비스를 받는 사용자 단말 및 채혈없이 광학적으로 포도당 농도를 측정하여 사용자 단말에 전송하는 비침습 혈당측정기를 포함한다.2 is a blood sugar fluctuation prediction model system according to the present invention, a diagnostic server that performs regular glycated hemoglobin test by a specialist, a service server that receives test results from the diagnostic server and provides individual blood sugar management services with a blood sugar fluctuation prediction model; wired and wireless; It includes a user terminal that receives management information from the service server through the Internet and inputs individual food and exercise information to receive a blood sugar management service, and a non-invasive blood sugar meter that optically measures the glucose concentration without blood sampling and transmits it to the user terminal.
상기 진단 서버는 병의원에 속한 서버로 개인의 민감정보에 속하므로 서비스 서버로의 정보제공은 개인의 정보제공 동의와 전문의의 제공 허락 등 적법 절차를 거쳐 당화혈색소 측정 결과를 제공한다. 당화혈색소는 적혈구의 수명에 따라 2~3개월에 한 번씩 전문의의 진단에 따라 검사하여 제공한다.Since the diagnosis server is a server belonging to a hospital and clinic and belongs to personal sensitive information, the provision of information to the service server provides the glycated hemoglobin measurement result through legal procedures such as the individual's consent to provide information and permission from a specialist to provide the information. Depending on the lifespan of red blood cells, glycated hemoglobin is tested and provided every 2 to 3 months according to the diagnosis of a specialist.
상기 서비스 서버는 혈당관리 서비스를 제공하는 상용 서버로 제2형 당뇨인 뿐만 아니라 정상인들도 혈당관리를 위해 사용할 수 있다. The service server is a commercial server that provides a blood sugar management service and can be used by normal people as well as type 2 diabetic people for blood sugar management.
서비스 서버는 진단 서버로부터 당화혈색소 측정결과인 A1C를 전송받아 다음 수식 1로부터 혈당의 평균값 AVG를 도출한다.The service server receives the glycated hemoglobin measurement result, A1C, from the diagnosis server, and derives the average value AVG of blood glucose from the following equation (1).
[수식 1][Formula 1]
AVG(mg/dl) = 28.7 x A1C - 46.7AVG (mg/dl) = 28.7 x A1C - 46.7
예를 들어 당화혈색소 측정 결과가 7%라면 혈당의 평균값은 154가 된다.For example, if the measurement result of glycated hemoglobin is 7%, the average value of blood glucose is 154.
혈당의 평균값이 산출되면 적정혈당 변동폭을 설정하여 혈당관리 서비스를 제공한다. 적정혈당 변동폭은 정상인 경우 평균 혈당에서 ±30으로 설정하고, 당뇨인 경우 ±31로 설정하여 관리하도록 사용자 단말에 제공하여 서비스한다.When the average value of blood sugar is calculated, an appropriate blood sugar fluctuation range is set to provide a blood sugar management service. The optimal blood sugar fluctuation range is set to ±30 from the average blood sugar when normal, and set to ±31 for diabetes and provided to the user terminal for management.
비침습 혈당측정기는 채혈없이 광학적 방법으로 피부속의 포도당 농도를 5분 내지 15분마다 하루에 96회 내지 288회 측정하여 사용자 단말로 전송하고, 사용자 단말은 서비스 서버로 전송한다. 비침습 혈당측정기와 사용자 단말은 블루투스 또는 NFC 방식 등 근거리 통신으로 연결되고, 사용자 단말, 서비스 서버 및 진단 서버는 유무선 인터넷으로 연결된다. The non-invasive blood glucose meter measures the glucose concentration in the skin 96 to 288 times a day every 5 to 15 minutes by optical method without blood collection and transmits it to the user terminal, and the user terminal transmits the measurement to the service server. The non-invasive blood glucose meter and the user terminal are connected through short-distance communication such as Bluetooth or NFC, and the user terminal, service server, and diagnosis server are connected through wired/wireless Internet.
비침습 혈당측정기는 손목착용형인 경우 손목 부위의 혈당 농도를 라만분광기, 초단파 전자파 또는 적외선 등으로 비접촉 방식으로 측정하여 채혈로 인한 스트레스를 줄여 혈당관리를 가능하게 한다. 라만분광기는 손목시계형 비침습 혈당측정기의 핵심부품으로 개발되어 쉽게 착용하고 간편하게 측정할 수 있어,‘스마트워치형 혈당계’로 불리며 반영구적 수명을 가져 편리하면서도 경제적인 혈당 측정방법이다. In the case of a wrist-worn type, the non-invasive blood glucose meter measures the blood glucose concentration in the wrist area in a non-contact manner using Raman spectroscopy, microwave or infrared, etc. Raman spectroscopy was developed as a key part of a wrist watch-type non-invasive blood glucose meter, so it can be easily worn and measured easily.
채혈을 반복하지 않고도 식전 혈당, 식후 최고혈당을 연속적으로 측정할 뿐만 아니라 24시간 동안 혈당이 목표 범위 내로 얼마나 유지되고 있는지 확인할 수 있다. 그러나 연속혈당측정기는 제1형 당뇨인에게 보험급여가 되나 제2형 당뇨인에게는 보험급여가 되지 않아 경제적인 부담이 되고 있다.It is possible to continuously measure pre-meal blood glucose and post-prandial systolic blood glucose without repeating blood sampling, as well as check how much blood glucose is maintained within a target range for 24 hours. However, the continuous blood glucose monitor is an insurance benefit for type 1 diabetic people, but not for type 2 diabetic people, so it is an economic burden.
본 발명에서는 당뇨관리를 위하여 연속혈당측정기를 상시 사용하는 부담을 덜고자 2주간의 짧은 수명을 가진 피부에 부착하여 세포간질액을 측정하는 침습식 혈당측정기 대신 손목 부위의 혈당을 라만분광기, 초단파전자파, 적외선 등의 방식으로 측정하여 반영구적인 수명을 가지는 스마트워치형 비침습 혈당측정기 사용으로 3개월 정도 혈당관리를 하고 다시 당화혈색소와 비침습 혈당측정기로 검사하여 보정을 하는 방법으로 혈당관리에 따른 비용을 경감시킬 수 있다.In the present invention, in order to reduce the burden of constantly using a continuous blood glucose meter for diabetes management, instead of an invasive blood glucose meter that measures interstitial fluid by attaching it to the skin with a short lifespan of 2 weeks, the blood glucose at the wrist is measured using Raman spectroscopy and microwave electromagnetic waves. Using a smart watch type non-invasive blood glucose meter with a semi-permanent lifespan by measuring with infrared rays, etc., blood glucose management is performed for about 3 months, and then tested again with glycated hemoglobin and a non-invasive blood glucose meter to correct the cost of blood glucose management. can be alleviated.
당화혈색소 A1C가 6.5% 이상으로 당뇨병으로 진단되는 당뇨인의 혈당은 도 3과 같이 아침, 점심, 저녁 각각 식후 비침습 혈당측정기 측정값이 주홍색 곡선처럼 적정 고혈당 변동폭 범위 123~185를 벗어나는 경우가 많아 예방적 관리가 필요하다. 이러한 원인은 혈당을 높이는 섭취 음식과 밀접한 관련이 있으므로 기록된 데이터를 분석하여 식사 전에 알람 등으로 경고하여 적절한 음식 재료를 선택하여 푸른색 곡선과 같이 적절하게 관리될 수 있게 해야 한다.The blood sugar of diabetic people diagnosed as diabetes with a glycated hemoglobin A1C of 6.5% or higher is prevented because the non-invasive blood glucose meter readings after meals each morning, lunch and dinner, as shown in FIG. enemy management is required. Because these causes are closely related to the food intake that raises blood sugar, it is necessary to analyze the recorded data and warn it with an alarm before eating so that it can be properly managed as shown in the blue curve by selecting the appropriate food ingredients.
또한, 65 이하의 저혈당으로 떨어지는 경우 저혈당 쇼크로 인한 의식불명이나 심하면 죽음에까지 이를 수 있어 심한 저혈당을 초래하지 않도록 하는 예방적 관리가 필수적이다. 심한 저혈당의 원인은 인슐린의 과다작용 또는 정기적인 음식 섭취를 못하였거나 일시적 과도한 운동 또는 활동으로 체내의 포도당을 과다하게 소모하는데 기인하므로 기록된 데이터를 분석하여 평상시 알람 등으로 경고하여 적절하게 관리될 수 있게 해야 한다.In addition, if the hypoglycemia falls below 65, it can lead to unconsciousness or even death due to hypoglycemic shock, so preventive management is essential to prevent severe hypoglycemia. Severe hypoglycemia is caused by excessive insulin action or regular food intake or excessive consumption of glucose in the body due to temporary excessive exercise or activity. have to be
본 발명에서 서비스 서버는 매끼니 전후의 비침습 혈당측정기 측정값 중 최곳값을 2주간 평균하여 관리상한 변동폭으로 설정하고, 매끼니 전후나 운동 전후의 최젓값을 2주간 평균하여 관리하한 변동폭으로 설정한다.In the present invention, the service server averages the highest value among the non-invasive blood glucose meter measurement values before and after each meal for 2 weeks and sets it as the upper management limit, and averages the maximum value before and after each meal or before and after exercise for 2 weeks to set the lower limit of variation do.
개인별 혈당변동 예측모델은 서비스 서버에서 종속변수와 독립변수 사이의 회귀함수를 이용하여 각각의 독립변수에 대한 비표준화계수와 상수를 이용하여 생성한다. 2주간의 매끼니 전후에 측정된 적정 혈당변동폭을 벗어나는 최곳값 및 최젓값 각각에 분포된 복수 개의 점들에 대하여 가장 가까이 통과하는 회귀직선에 대한 회귀함수를 이용하여 각각의 독립변수에 대한 비표준화계수와 상수를 연산한다. [수식 2]는 선형회귀모델을 연산하는 식이다.The individual blood glucose fluctuation prediction model is created using the non-standardized coefficient and constant for each independent variable using the regression function between the dependent variable and the independent variable in the service server. Non-standardized coefficients for each independent variable using the regression function for the regression line that passes closest to the peak value and the multiple points distributed to each of the lowest values outside the optimal blood glucose fluctuation range measured before and after every meal for 2 weeks and compute the constant. [Equation 2] is an expression for calculating a linear regression model.
[수식 2][Formula 2]
여기서, 
독립변수의 단위가 달라지면 비표준화계수도 달라지기 때문에 독립변수의 측정단위가 크다면 비표준화계수는 상대적으로 작아질 수 있다.If the unit of independent variable is different, the non-standardized coefficient also changes. Therefore, if the measurement unit of the independent variable is large, the non-standardized coefficient may be relatively small.
본 발명은 각각의 독립변수에 대한 비표준화계수로 상대적인 영향력의 크기를 비교하기 어려우므로, 각각의 독립변수의 상대적인 영향력의 크기를 비교하기 위해 각각의 독립변수에 대한 표준화계수를 연산한다. 표준화계수는 단위에 무관하기 때문에 독립변수의 상대적인 영향력을 비교하는데 사용되는 것이다. 예를 들어 표준화계수가 크면 독립변수의 종속변수에 대한 영향력도 크다고 할 수 있다. 표준화계수는 [수식 3]을 이용한다.In the present invention, since it is difficult to compare the magnitude of the relative influence with the non-standardized coefficient for each independent variable, a standardization coefficient for each independent variable is calculated to compare the magnitude of the relative influence of each independent variable. Since the standardization coefficient is independent of units, it is used to compare the relative influence of independent variables. For example, if the standardization coefficient is large, it can be said that the influence of the independent variable on the dependent variable is large. [Equation 3] is used for the standardization coefficient.
[수식 3][Equation 3]
여기서, 
서비스 서버는 제1 계수임계값을 초과하는 표준화계수를 선택하며, 선택된 표준화계수를 갖는 독립변수를 상위 독립변수로 설정한다. 제1 계수임계값은 표준화계수의 가설 검정에서 기각역과 채택역의 경계(boundary)가 되는 값이다.The service server selects a standardization coefficient exceeding the first coefficient threshold, and sets the independent variable having the selected standardization coefficient as the upper independent variable. The first coefficient threshold is a value serving as a boundary between the rejection range and the acceptance range in the hypothesis test of the standardized coefficient.
또한, 상위 독립변수 중에서도 설명력이 낮은 변수가 존재할 수 있으므로, 각각의 상위 독립변수에 대한 결정계수를 연산한다.In addition, since variables with low explanatory power may exist among the upper independent variables, a coefficient of determination for each upper independent variable is calculated.
결정계수는 설명력으로서 R2로 표기되고, 측정값의 표본자료를 얼마나 잘 설명하는지에 대한 평가기준이 되는 계수이며, [수식 4]를 참조하여 1에 가까우면 표본자료를 잘 설명하는 것이고, 0에 가까우면 자료를 거의 설명하지 못한다는 것을 의미한다. 표본자료를 잘 설명한다는 것은 정밀도가 높다는 것을 의미하고, 표본자료를 거의 설명하지 못한다는 것은 정밀도가 낮다는 것을 의미한다.The coefficient of determination is expressed as R 2 as explanatory power and is a coefficient that is the evaluation criterion for how well the sample data of the measured value is explained. A value close to , means that it hardly explains the data. A good explanation of the sample data means high precision, and little explanation of the sample data means low precision.
[수식 4][Equation 4]
[수식 5] 내지 [수식 7]에 의해 결정계수를 연산하는 [수식 8]과 [수식 9]가 도출된다. [수식 8]은 R2의 최댓값이고, [수식 9]는 R2의 최솟값이다. R2의 최댓값과 최솟값의 차이가 적을수록 결정계수의 신뢰도가 향상된다.[Equation 5] to [Equation 7] to calculate the coefficient of determination [Equation 8] and [Equation 9] are derived. [Equation 8] is the maximum value of R 2 , and [Equation 9] is the minimum value of R 2 . As the difference between the maximum and minimum values of R 2 is small, the reliability of the coefficient of determination is improved.
[수식 5][Equation 5]
[수식 6][Equation 6]
[수식 7][Equation 7]
[수식 8][Equation 8]
[수식 9][Equation 9]
여기서, 
서비스 서버는 제2 계수임계값을 초과하는 결정계수를 선택하며, 선택된 결정계수를 갖는 독립변수를 최종 독립변수로 설정한다. 제2 계수임계값은 결정계수의 가설 검정에서 기각역과 채택역의 경계가 되는 값이다.The service server selects a coefficient of determination that exceeds the second coefficient threshold, and sets the independent variable having the selected coefficient of determination as the final independent variable. The second coefficient threshold is a value serving as a boundary between the rejection range and the acceptance range in the hypothesis test of the coefficient of determination.
본 발명은 1차적으로 식사 또는 운동 등 상위 독립변수를 선택하고, 2차적으로 음식의 종류와 양 또는 운동의 강도 또는 시간 등 최종 독립변수를 선택하는 방식으로 혈당의 예측 정확도를 향상시킬 수 있다.The present invention can improve blood sugar prediction accuracy by first selecting an upper independent variable such as meal or exercise, and secondarily selecting a final independent variable such as the type and amount of food or intensity or time of exercise.
서비스 서버는 최종 독립변수의 비표준화계수값과 상수값을 포함하여 다중선형모델 회귀수식을 생성한다. 다중선형모델 회귀수식은 [수식 10]과 같다.The service server creates a multilinear model regression equation including the non-standardized coefficient value and the constant value of the final independent variable. The multilinear model regression formula is [Equation 10].
[수식 10][Equation 10]
[수식 11][Equation 11]
여기서, 
개인별로 식사 취향, 식사량, 소화능력 및 운동의 강도와 시간에 따라 혈당치가 달라지므로 개인별 예측모델이 필요하여, 개인별 최곳값과 최젓값에 대한 단일선형회귀모델 또는 다중선형모델 회귀수식을 이용하여 개인별 최고/최저 혈당변동을 예측한다.Since blood sugar levels vary according to individual meal preferences, meal amount, digestibility, and exercise intensity and time, an individual predictive model is needed. Predict the highest/lowest blood sugar fluctuations.
상기 사용자 단말은 유무선으로 서비스 서버와 연결되고 비침습 혈당측정기와는 근거리 통신으로 연결되어 혈당관리 서비스앱이 실행될 수 있는 스마트폰 또는 태블릿 PC 등이 될 수 있다.The user terminal may be a smart phone or tablet PC in which a blood sugar management service app can be executed by being connected to a service server by wire or wireless and by short-distance communication with a non-invasive blood sugar meter.
상기 사용자 단말에서 구동되는 혈당관리 앱(app.)은 상기 서비스 서버에서 제공되는 개인별 평균 혈당, 적정 혈당 변동폭, 최고/최저 혈당변동폭을 제공받아 디스플레이 되고, 서비스 서버로부터 식사전에 관리 경고를 받아 디스플레이 하며, 식사 종류 및 양 및 운동의 종류와 시간을 입력하여 서비스 서버로 전송할 수 있다.The blood sugar management app (app.) driven in the user terminal receives and displays the individual average blood sugar, the appropriate blood sugar fluctuation range, and the highest/lowest blood sugar fluctuation range provided from the service server, and receives and displays a management warning from the service server before meals, , the type and amount of meals and the type and time of exercise can be input and transmitted to the service server.
비침습 혈당측정기를 이용한 혈당관리 방법은 다음과 같다.The blood glucose control method using a non-invasive blood glucose meter is as follows.
사용자는 2-3개월에 한 번 정도 정기적으로 진료기관을 방문하여 전문의의 진료하에 당화혈색소 검사를 받고 진단 서버는 검사 결과를 저장하여 보관한다.A user visits a medical institution on a regular basis about once every 2-3 months to receive a glycated hemoglobin test under the care of a specialist, and the diagnosis server stores and stores the test result.
1) 서비스 서버가 당화혈색소를 정기 검사하여 저장한 상기 진단 서버로부터 당화혈색소 측정값을 제공받는 단계1) receiving, by the service server, the glycated hemoglobin measurement value from the diagnosis server, which periodically inspects and stores the glycated hemoglobin
진단 서버는 병의원에 속한 서버로 개인의 민감정보에 속하므로 서비스 서버로의 정보제공은 개인의 정보제공 동의와 전문의의 제공 허락 등 적법 절차를 거쳐 당화혈색소 측정 결과를 제공한다. 당화혈색소는 적혈구의 수명에 따라 2~3개월에 한 번씩 전문의의 진단에 따라 검사한다.Since the diagnosis server belongs to the hospital and clinic and belongs to the sensitive information of individuals, the provision of information to the service server provides the glycated hemoglobin measurement result through legal procedures such as the individual's consent to provide information and permission from a specialist. Depending on the lifespan of red blood cells, glycated hemoglobin is tested every 2 to 3 months according to the diagnosis of a specialist.
2) 개인별 당화혈색소 측정값으로부터 평균 혈당값과 최고/최저 적정 혈당 변동폭을 산출하여 상기 사용자 단말로 제공하는 단계2) calculating the average blood glucose value and the maximum/lowest optimal blood glucose fluctuation range from the individual glycated hemoglobin measurement values and providing them to the user terminal
서비스 서버는 진단 서버로부터 당화혈색소 측정결과인 A1C를 전송받아 다음 수식 1로부터 혈당의 평균값 AVG를 도출한다.The service server receives the glycated hemoglobin measurement result, A1C, from the diagnosis server, and derives the average value AVG of blood glucose from the following equation (1).
[수식 1][Formula 1]
AVG(mg/dl) = 28.7 x A1C - 46.7AVG (mg/dl) = 28.7 x A1C - 46.7
혈당의 평균값이 산출되면 적정혈당 변동폭을 설정하여 혈당관리 서비스를 제공한다. 적정혈당 변동폭은 정상인 경우 평균 혈당에서 ±30으로 설정하고, 당뇨인 경우 ±31 이상으로 설정하여 관리하도록 사용자 단말에 제공하여 서비스한다.When the average value of blood sugar is calculated, an appropriate blood sugar fluctuation range is set to provide a blood sugar management service. The optimal blood sugar fluctuation range is set to ±30 from the average blood sugar in normal cases, and set to ±31 or more in the case of diabetes and provided to the user terminal for management.
3) 비침습 혈당측정기로부터 사용자의 혈당을 소정의 시간 간격 및 소정의 기간 동안에 측정하여 상기 사용자 단말을 통하여 전송받는 단계3) measuring the user's blood glucose from a non-invasive blood glucose meter for a predetermined time interval and for a predetermined period, and receiving the measurement through the user terminal
비침습 혈당측정기는 채혈없이 손목 등에 착용하여 광학적으로 체내의 포도당 농도를 5분 내지 15분마다 하루에 96회 내지 288회 측정하여 사용자 단말로 전송하고, 사용자 단말은 서비스 서버로 전송한다. 소정의 기간은 약 2주간 즉 14일정도이다.The non-invasive blood glucose meter is worn on the wrist without blood collection and optically measures the glucose concentration in the body 96 to 288 times a day every 5 to 15 minutes and transmits it to the user terminal, and the user terminal transmits it to the service server. The predetermined period is about 2 weeks, that is, about 14 days.
스마트워치형 비침습 혈당측정기의 경우 광학식 라만분광기 등을 내장하여 손목 착용형으로 개발되어 쉽게 착용하고 간편하게 측정할 수 있으며 반영구적 수명을 가져 편리하면서도 경제적인 혈당 측정방법이다. In the case of a smart watch-type non-invasive blood glucose meter, it has been developed as a wrist-worn type with a built-in optical Raman spectrometer, so it can be easily worn and measured easily.
비침습 혈당측정기와 사용자 단말은 블루투스 또는 NFC 방식 등 근거리 통신으로 연결되고, 사용자 단말, 서비스 서버 및 진단 서버는 유무선 인터넷으로 연결된다. The non-invasive blood glucose meter and the user terminal are connected through short-distance communication such as Bluetooth or NFC, and the user terminal, service server, and diagnosis server are connected through wired/wireless Internet.
도 5는 본 발명에 따른 혈당측정 방법의 흐름도로서 적정 혈당 변동폭 이내인 경우에는 사용자 단말에 식사 및 운동에 대한 기록을 선택적으로 할 수 있지만, 적정 혈당 변동폭 범위를 벗어나는 경우에는 추후 관리를 위하여 필수적으로 식사 음식의 종류와 양 또는 운동의 종류와 시간 등을 입력하도록 한다.5 is a flowchart of a blood glucose measurement method according to the present invention. When the blood glucose fluctuation range is within an appropriate blood sugar fluctuation range, it is possible to selectively record meals and exercise in the user terminal. Enter the type and amount of food to eat or the type and time of exercise.
아침, 점심, 저녁 끼니마다 비침습 혈당측정기 측정값이 적정 혈당 변동폭 범위를 벗어나는 경우에는 어떠한 식사를 하였는지 음식의 종류와 양을 기록하여 급격한 혈당 변화량을 유발하는 인자를 매칭시켜 추후 과거 이력 데이터로부터 식사 시간 2시간 전에 음식의 종류와 양 등의 정보를 제공하여 식사 준비에 참고하도록 경고 서비스한다.If the non-invasive blood glucose meter reading for each breakfast, lunch, and dinner meal is out of the appropriate blood sugar fluctuation range, record the type and amount of food you ate and match the factors that cause rapid blood sugar change, and then eat from the past history data. A warning service is provided for reference in meal preparation by providing information such as the type and amount of food 2 hours before the time.
또한, 운동 전후의 혈당 측정량을 관측하여 적정 최저혈당 변동폭 범위를 벗어나는 경우 운동의 종류와 시간 등을 단말기에 입력하여 혈당 변화를 일으키는 운동을 매칭시켜 과거 이력 데이터로부터 적절한 혈당 관리를 하도록 정보를 제공한다.In addition, by observing the amount of blood glucose measurement before and after exercise, if it is out of the appropriate trough blood glucose range, the type and time of the exercise are input into the terminal to match the exercise that causes the blood glucose change. do.
4) 비침습 혈당측정기에서 측정된 데이터를 분석하여 끼니마다 또는 운동에 따른 개인별 혈당변동 예측모델을 생성하는 단계4) Generating a predictive model of blood glucose fluctuations for each meal or exercise by analyzing the data measured by the non-invasive blood glucose meter
본 발명에서 서비스 서버는 매끼니 전후의 비침습 혈당측정기 측정값 중 최곳값을 2주간 평균하여 관리상한 변동폭으로 설정할 수 있다. 또한, 매끼니 전후나 운동 전후의 최젓값을 2주간 평균하여 관리하한 변동폭으로 설정한다.In the present invention, the service server may average the maximum value among the non-invasive blood glucose meter measurement values before and after every meal for two weeks and set it as the upper management limit fluctuation range. In addition, the minimum value before and after each meal or exercise is averaged for 2 weeks and set as the lower limit of variation.
개인별 혈당변동 예측모델은 서비스 서버에서 종속변수와 독립변수 사이의 회귀함수를 이용하여 각각의 독립변수에 대한 비표준화계수와 상수를 이용하여 생성한다. 2주간의 매끼니 전후에 측정된 최곳값 또는 최젓값에 분포된 복수 개의 점들에 대하여 가장 가까이 통과하는 회귀직선에 대한 회귀함수를 각각 이용하여 각각의 독립변수에 대한 비표준화계수와 상수를 연산한다. The individual blood glucose fluctuation prediction model is created using the non-standardized coefficient and constant for each independent variable using the regression function between the dependent variable and the independent variable in the service server. Calculate the non-standardized coefficients and constants for each independent variable by using the regression function for the regression line that passes closest to the peak value measured before and after every meal for 2 weeks or for a plurality of points distributed at the lowest value. .
개인별 혈당변동 예측모델의 생성은, 종속변수와 독립변수 사이의 회귀함수를 이용하여 각각의 독립변수에 대한 비표준화계수값과 상수값을 연산하는 단계; 상기 연산부에서 각각의 독립변수에 대한 표준화계수를 연산하고, 상기 제어부에서 제1 계수임계값을 초과하는 표준화계수를 선택하며, 선택된 표준화계수를 갖는 독립변수를 상위 독립변수로 설정하는 단계; 상기 연산부에서 각각의 상위 독립변수에 대한 결정계수를 연산하고, 제2 계수임계값을 초과하는 결정계수를 선택하며, 상기 제어부에서 선택된 결정계수를 갖는 독립변수를 최종 독립변수로 설정하는 단계; 상기 연산부에서 최종 독립변수의 비표준화계수값과 상수값을 포함하여 다중선형모델 회귀수식을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The generation of the individual blood glucose fluctuation prediction model includes: calculating a non-standardized coefficient value and a constant value for each independent variable using a regression function between the dependent variable and the independent variable; calculating a standardization coefficient for each independent variable in the operation unit, selecting a standardization coefficient exceeding a first coefficient threshold value in the control unit, and setting an independent variable having the selected standardization coefficient as an upper independent variable; calculating a coefficient of determination for each upper independent variable in the calculating unit, selecting a coefficient of determination exceeding a second coefficient threshold, and setting the independent variable having the selected coefficient of determination as a final independent variable in the control unit; It may include the step of generating a multilinear model regression equation including the non-standardized coefficient value and the constant value of the final independent variable in the operation unit.
5) 비침습 혈당측정기가 작동하지 않는 경우5) When the non-invasive blood glucose meter does not work
비침습 혈당측정기가 전력의 충전, 고장, 파손, 오동작, 수리, 수면, 목욕 등으로 사용자로부터 탈착되었거나 사용자의 사정으로 착용이 어려운 경우 사용자 단말은 혈당 측정의 비작동 상태를 인식하고 서비스 서버에게 예측모델을 이용한 혈당 관리 서비스를 요청한다.If the non-invasive blood glucose meter is detached from the user due to charging, breakdown, damage, malfunction, repair, sleeping, bathing, etc., or it is difficult to wear due to the user's circumstances, the user terminal recognizes the non-operational state of the blood glucose measurement and predicts to the service server. Request a blood sugar management service using the model.
6) 혈당관리 경고 서비스 제공단계6) Step of providing blood sugar management warning service
혈당변동 예측모델에 따라 매일 정기적으로 공복 시 혈당, 3끼니 식전 혈당 및 식후 최고혈당, 취침전 혈당에 대한 예측값을 알려줌으로써 혈당관리에 대한 경각심을 일깨우고, 식사 전 또는 운동 전에 관리 경고를 상기 사용자 단말로 전송하는 단계이다. According to the blood sugar fluctuation prediction model, by notifying the predicted values for fasting blood sugar, three meals pre-meal blood sugar, post-meal peak blood sugar, and pre-bedtime blood sugar on a regular basis every day, it awakens awareness of blood sugar management, and provides a management warning before a meal or exercise to the user terminal It is a step to send to
식사 전 관리 경고는 끼니마다 과거 이력 데이터로부터 혈당의 변동을 유발하는 음식의 종류와 양을 알려주어 경고한다. 운동 전 관리 경고는 과거 운동 이력 데이터로부터 혈당의 변동을 유발하는 운동의 종류와 시간을 알려주어 경고한다.The pre-meal management warning alerts you by informing the type and amount of food that causes blood sugar fluctuations from past history data at each meal. The pre-exercise management alert informs you of the type and time of exercise that causes blood sugar fluctuations from past exercise history data.
Claims (5)
상기 서비스 서버는,
당화혈색소를 정기 검사하여 저장한 상기 진단 서버로부터 당화혈색소 측정값을 제공받는 단계;
개인별 당화혈색소 측정값으로부터 평균 혈당값과 최고/최저 적정 혈당 변동폭을 산출하여 상기 사용자 단말로 제공하는 단계;
상기 비침습 혈당측정기로부터 사용자의 혈당을 소정의 시간 간격 및 소정의 기간 동안에 측정하여 상기 사용자 단말을 통하여 전송받는 단계;
비침습 혈당측정기에서 측정된 데이터를 분석하여 회귀함수로 개인별 혈당변동 예측모델을 생성하는 단계;
상기 비침습 혈당측정기가 충전, 고장, 파손, 오동작, 수리, 수면, 목욕을 포함하여 사용자로부터 탈착되었거나 사용자의 사정으로 착용이 어려워 비작동하는 경우에 상기 혈당변동 예측모델에 따라 매일 정기적으로 식후 최고혈당 예측값을 알려주고, 식사 전 또는 운동 전에 관리 경고 서비스를 상기 사용자 단말로 전송하는 단계 및
2~3개월에 한 번씩 정기 당화혈색소 검사를 다시 수행하고 상기 단계들을 반복하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 비침습 혈당측정기를 이용한 혈당관리 방법.A blood glucose management method using a diagnosis server, a service server, a user terminal, and a non-invasive blood glucose meter, the method comprising:
The service server,
receiving the glycated hemoglobin measurement value from the diagnosis server, which periodically inspects and stores the glycated hemoglobin;
calculating an average blood sugar value and a maximum/minimum optimal blood sugar fluctuation range from the individual glycated hemoglobin measurement values and providing them to the user terminal;
measuring the user's blood glucose from the non-invasive blood glucose meter for a predetermined time interval and for a predetermined period and receiving the measurement through the user terminal;
analyzing data measured by a non-invasive blood glucose meter to generate an individual blood glucose fluctuation prediction model using a regression function;
When the non-invasive blood glucose meter is detached from the user, including charging, malfunctioning, damage, malfunction, repair, sleeping, bathing, or because it is difficult to wear due to the user's circumstances, the non-invasive blood glucose meter becomes inoperative every day according to the blood glucose fluctuation prediction model. Informing the predicted value of blood sugar and transmitting a management warning service to the user terminal before a meal or exercise, and
A blood glucose management method using a non-invasive blood glucose meter, comprising repeating the regular glycated hemoglobin test once every 2-3 months and repeating the above steps.
상기 개인별 혈당변동 예측모델은,
소정 기간 동안의 아침, 점심, 저녁 매끼니 전후 및 운동 전후에 비침습 혈당측정기로 측정하여 적정 혈당변동폭을 벗어나는 최곳값과 최젓값에 분포된 복수 개의 점들에 대하여 각각 가장 가까이 통과하는 회귀직선에 대한 회귀함수를 이용하여 각각의 독립변수에 대한 비표준화계수와 상수를 연산하여 생성하는 것을 특징으로 하는 비침습 혈당측정기를 이용한 혈당관리 방법.According to claim 1,
The individual blood sugar fluctuation prediction model is,
Measured with a non-invasive blood glucose meter before and after every morning, lunch, and evening meal and before and after exercise for a predetermined period of time, the maximum value and a plurality of points distributed in the minimum value that are out of the appropriate blood glucose fluctuation range are the regression straight lines that pass closest to each other. A blood glucose management method using a non-invasive blood glucose meter, characterized in that it is generated by calculating non-standardized coefficients and constants for each independent variable using a regression function.
식사 전후에 비침습 혈당측정기로 측정하여 적정 혈당변동폭을 벗어나는 경우에 식사한 음식의 종류와 양을 사용자 단말에 입력하는 것을 특징으로 하는 비침습 혈당측정기를 이용한 혈당관리 방법.According to claim 1,
A blood glucose management method using a non-invasive blood glucose meter, characterized in that the non-invasive blood glucose meter measures before and after a meal and inputs the type and amount of food eaten to a user terminal when it is out of an appropriate blood sugar fluctuation range.
운동 전후로 비침습 혈당측정기로 측정하여 적정 혈당변동폭을 벗어나는 경우에 운동의 종류와 시간을 사용자 단말에 입력하는 것을 특징으로 하는 비침습 혈당측정기를 이용한 혈당관리 방법.According to claim 1,
A blood glucose management method using a non-invasive blood glucose meter, characterized in that by measuring with a non-invasive blood glucose meter before and after exercise, and inputting the type and time of exercise into a user terminal when it is out of an appropriate blood glucose fluctuation range.
식사 전 관리 경고는 끼니마다 과거 이력 데이터로부터 혈당의 변동을 유발하는 음식의 종류와 양을 알려주어 경고하는 것을 특징으로 하는 비침습 혈당측정기를 이용한 혈당관리 방법.
According to claim 1,
The pre-meal management warning is a blood glucose management method using a non-invasive blood glucose meter, characterized in that it warns by informing the type and amount of food that causes blood sugar fluctuations from past history data at each meal.
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|---|---|---|---|
| KR1020210064073A KR102326690B1 (en) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | Blood glucose management method using non-invasive device |
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| KR (1) | KR102326690B1 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102472900B1 (en) | 2022-03-28 | 2022-11-30 | 최명석 | Apparatus and Method for obesity prevention and weight regulation using noninvasively measuring blood sugar |
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2021
- 2021-05-18 KR KR1020210064073A patent/KR102326690B1/en active IP Right Grant
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