KR0165522B1 - 혈증성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치및 이를 이용한 무혈진단기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치 및 이를 이용한 무혈진단기에 관한 것으로, 본 발명의 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치는 피검사자의 진단부위에서 혈류량과 관련된 소정신호를 검출하는 검출수단과, 상기 검출수단을 구동하기 위한 구동수단과, 상기 검출수단의 출력신호를 증폭하기 위한 구동수단과, 상기 검출수단의 출력신호를 증폭하기 위한 증폭수단과, 상기 증폭수단에서 출력된 신호를 입력하여 디지털 데이터로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환수단과, 소정의 최적 진단지점 검색방법이 저장되어 있는 저장수단과, 사용자의 명령이 입력되는 명령입력수단과, 상기 구동수단과 상기 아날로그/디지털 변환수단과 상기 명령입력수단 및 상기 저장수단이 접속되며, 상기 사용자가 입력한 명령에 따라 상기 저장수단에 저장된 상기 최적 진단지점 검색방법을 수행하는 중앙처리수단 및 상기 중앙처리수단에 접속되며, 상기 검출수단에서 최대 검출신호가 검출될 때, 검출된 값과 상기 검출된 값이 최대 검출값이라는 것을 표시하기 위한 표시수단을 구비하여 피검사자의 혈중성분의 농도를 정확하게 측정할 수 있고, 혈액중의 농도가 적은 성분도 정확하게 측정이 가능한 이점이 있다.
Description
제1도는 본 발명의 [실시예 1]에 의한 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치를 도시한 블럭도.
제2도는 본 발명의 [실시예 2]에 의한 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치를 도시한 블록도.
제3도는 본 발명의 [실시예 3]에 의한 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색지점 검색장치를 도시한 블록도.
제4도는 본 발명의 [실시예 4]에 의한 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색지점 검색장치를 도시한 블록도.
제5도는 제1도에 있는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
제6도는 제1도에 있는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치의 동작을 설명하기 위한 다른 흐름도.
제7도는 본 발명의 실시예에 의한 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치를 이용한 무혈진단기를 도시한 블록도.
제8도는 제7도에 있는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치를 이용한 무혈진단기의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 진단부위 12 : 광발생부
13 : 증폭기 14 : 광검출부
15 : 필터 16 : A/D 변환부
17 : 키패드 18 : 구동부
20 : 마이크로프로세서 22 : 표시부
24 : 메모리
본 발명은 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치 및 이를 이용한 무혈진단기에 관한 것으로, 더 상세하게는 피검사자의 진단부위중 혈류량이 많아 측정하고자 하는 혈중성분의 데이터와 그 이외의 성분에 대한 데이터와의 분리가 용이한 부위를 검색하고, 검색된 지점에서 무혈진단을 행함으로써 피검사자의 혈중성분의 농도를 정확하게 측정하기 위한 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치 및 이를 이용한 무혈진단기에 관한 것이다.
일반적으로 무혈진단기는 손가락이나 손목등 소정부위에 특정파장의 광을 조사하고, 광이 조사된 부위에서 반사 흑은 투과된 광을 검출하여 헤모글로빈, 글루코스, 콜레스테롤, 알코올 및 빌리루빈 등, 혈중성분의 농도를 측정하고 있다. 즉, 혈액중의 특정성분하고 잘 반응하여 흡수가 많이 되는 특정 파장의 광을 진단부위에 조사하여 반사 흑은 투과된 광을 검출한 후, 상기 특정 성분에 흡수가 잘 되지 않는 광을 조사하여 반사 혹은 투과된 광을 검출한 다음, 상기 2개의 검출된 광량을 이용하여 실험적으로 계산되어져 있는 특정 성분의 농도 및 흡수도 데이터를 이용하여 혈중성분의 농도를 계산하다.
하지만, 종래의 무혈진단기를 사용할 때, 사용자는 혈류량이 많아 검출값이 가장 큰 부위를 검색하여 측정을 하지는 않으므로, 반사 혹은 투과된 광량이 매우 적어 정확한 혈중성분을 측정하는 데 여러 가지 어려움이 있었다. 즉, 혈중성분중 혈액중의 양이 많은 성분은 어느 정도 측정이 가능하지만 정확도가 떨어지고, 더구나 혈액중의 양이 적은 성분은 측정하기 어려운 문제점이 있었다
따라서, 본 발명의 목적은 피검사자의 진단부위 중 혈류량이 많아 가장 검출값이 큰 지점을 검색하는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치를 이용하여 가장 검출값이 큰 지점을 검색한 후, 검색된 지점에서 무혈진단을 행함으로써 피검사자의 혈중성분의 농도를 정확하게 측정하기 위한 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치를 이용한 무혈진단기를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
피검사자의 진단부위에서 혈류량과 관련된 소정신호를 검출하는 검출수단;
상기 검출수단을 구동하기 위한 구동수단;
상기 검출수단의 출력신호를 증폭하기 위한 증폭수단;
상기 중폭수단에서 출력된 신호를 입력하여 디지털 데이터로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환수단;
소정의 최적 진단지점 검색방법이 저장되어 있는 저장수단;
사용자의 명령이 입력되는 명령입력수단;
상기 구동수단과 상기 아날로그/디지털 변환수단과 상기 명령입력수단 및 상기 저장수단이 접속되며, 상기 사용자가 입력한 명령에 따라 상기 저장수단에 저장된 상기 최적 진단지점 검색방법을 수행하는 중앙처리수단; 및
상기 중앙처리수단에 접속되며, 상기검출수단에서 최대 검출신호가 검출될 때, 검출된 값과 상기 검출된 값이 최대 검출값이라는 것을 표시하기 위한 표시수단을 구비하며, 상기 최적 진단지점 검색방법은 a)상기 구동수단에 소정 신호를 인가하여 상기 구동수단을 동작시키는 단계; b) 상기 구동수단의 출력신호에 의해 상기 검출수단이 작동되어 상기 검출수단에서 검출된 후 상기 증폭수단에서 증폭된 신호를 상기 아날로그/디지털 변환수단을 사용하여 디지털 데이터로 변환하는 단계; c) 상기 디지털 데이터의 값과 설정된 기준값을 비교하여 상기 디지털 데이터의 값이 설정된 기준값 보다 작은 경우, 다시 상기 단계 b)로 진행하고, 상기 디지털 데이터의 값이 상기 기준값 보다 크거나 같은 경우, 다음 단계로 진행하는 단계; d) 상기 기준값을 상기 디지털 데이터의 값으로 치환하는 단계; e) 상기 표시수단에 상기 기준값을 표시하는 단계; f) 검색회수가 소정 회수 이상인지를 판별하여, 소정 회수 미만인 경우, 다시 상기 단계 b)로 진행하고, 소정 회수 이상인 경우, 다음 단계로 진행하는 단계; g) 상기 표시수단에 상기 기준값을 표시하고, 상기 기준값이 최대값임을 표시하는 단계; 및 h) 상기 사용자의 재검색 명령이 입력되면 다시 상기 단계 b)로 진행하는 단계를 포함하여, 상기 검출수단에서 검출되는 상기 검출신호의 크기가 최대인 지점을 검색하는 것을 특징으로 하는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치를 제공한다.
상기 증폭수단과 상기 아날로그/디지털 변환수단 사이에 상기 증폭수단의 출력을 필터링하기 위한 필터링수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기 검출수단은 광을 발생하여 상기 진단부위에 조사하는 광발생수단과 상기 진단부위에서 반사 혹은 투과되는 광량을 검출하는 광검출수단을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 검출수단은 초음파를 발생하여 상기 진단부위에 조사하는 초음파 발생수단과 상기 진단부위에서 반사되는 초음파의 주파수를 검출하는 초음파 검출수단을 구비하는 것이 바람지하다.
또한, 상기 검출수단은 상기 혈류량에 따라 변화되는 상기 진단부위에서의 압력의 변화를 검출하는 압전소자인 것이 바람직하다.
또한, 상기 검출수단은 CCD 카메라이고, 상기 최적 진단지점 검색방법은 상기 진단부위를 상기 CCD 카메라로 촬상한 후, 촬상된 부위에서 혈류량이 많이 밝기의 계조가 급격히 변화되는 곳을 검색하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 최적 진단지점 검색 방법은, a) 상기 구동수단에 소정 신호를 인가하여 상기 구동수단을 동작시키는 단계; b) 상기 구동수단의 출력신호에 의해 상기 검출수단이 작동되어 상기 검출수단에서 검출된 후 상기 증폭수단에서 증폭된 신호를 상기 아날로그/디지털 변환수단을 사용하여 디지털 데이터로 변환하는 단계; c) 상기 디지털 데이터의 값과 설정된 기준값을 비교하여 상기 디지털 데이터의 값이 상기 기준값보다 작은 경우, 다시 상기 단계 b)로 진행하고, 상기 디지털 데이터의 값이 상기 기준값보다 크거나 같은 경우, 다음 단계로 진행하는 단계, d) 상기 표시 수단에 상기 디지털 데이터의 값을 표시하고 이 값이 최대값임을 표시하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 피검사자의 진단부위에서 혈류량과 관련된 소정신호를 검출하는 제1검출수단;
상기 제1검출수단을 구동하기 위한 제1구동수단;
상기 제1검출수단의 출력신호를 증폭하기 위한 제1증폭수단;
측정하고자 하는 혈중성분과 반응하는 상이한 파장의 복수의 광을 발생하여 상기 진단부위에 조사하는 제1발광수단;
츨정하고자 하는 혈중성분 이외의 성분과 반응하는 상이한 파장의 복수의 광을 발생하여 상기 진단부위에 조사하는 제2발광수단;
상기 제1발광수단과 상기 제2발광수단에서 출력되는 광이 상기 진단부위에 조사되어 반사 흑은 투과된 광을 검출하는 제2검출수단;
상기 제2발광수단을 구동하기 위한 제2구동수단;
상기 제2발광수단을 구동하기 위한 제3구동수단;
상기 제2검출수단의 각 출력을 상기 제1발광수단에서 발생되는 각 광의 주파수대에서 필터링하기 위하여 복수의 필터부를 구비한 제1필터링수단;
상기 제2검출수단의 각 출력을 상기 제2발광수단에서 발생되는 각 광의 주파수대에서 필터링하기 위하여 복수의 필터부를 구비한 제2필터링수단;
상기 제1필터링수단의 각 출력을 증폭하기 위하여 복수의 증폭부를 구비한 제2증폭수단;
상기 제2필터링수단의 각 출력을 증폭하기 위하여 복수의 증폭부를 구비한 제3증폭수단;
상기 제1, 제2, 제3증폭수단의 출력을 멀티플렉싱하기 위한 멀티플렉싱수단;
상기 멀티플렉싱수단의 출력신호를 디지털 데이터로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환수단;
소정의 최적 진단지점 검색방법 및 혈중성분 농도 산출방법이 저장되어 있는 저장수단;
사용자의 명령을 입력하는 명령입력수단;
상기 제1구동수단, 상기 제2구동수단, 상기 제3구동수단, 상기 아날로그/디지털 변환수단과 상기 저장수단 및 상기 명령입력수단이 접속되며, 상기 사용자가 입력한 명령에 따라 상기 최적 진단지점 검색방법 및 상기 혈중성분 농도 산출방법을 수행하는 중앙처리수단; 및 상기 중앙처리수단에 접속되며, 상기 제1검출수단에서 최대 검출신호가 검출될 때, 검출된 값과 상기 검출된 값이 최대 검출값이라는 것을 표시하기 위한 표시수단을 구비하며, 상기 최적 진단지점 검색방법 및 혈중성분 농도 산출방법은, a) 상기 제1구동수단에 소정 신호를 인가하여 상기 제1구동수단을 동작시키는 단계; b) 상기 제1검출수단에서 검출된 후 상기 제1중폭수단에서 증폭된 신호를, 상기 멀티플렉싱수단에 제어신호를 인가하여 상기 아날로그/디지털 변환수단에 입력시켜 디지털 데이터로 변환하는 단계; c) 상기 디지털 데이터의 값과 설정된 기준값을 비교하여 상기 디지털 데이터의 값이 설정된 기준값 보다 작은 경우, 다시 상기 단계 b)로 진행하고, 상기 디지털 데이터의 값이 상기 기준값 보다 크거나 같은 경우, 다음 단계로 진행하는 단계; d) 상기 기준값을 상기 디지털 데이터의 값으로 치환하는 단계; e) 상기 표시수단에 상기 기준값을 표시하는 단계; f) 검색회수가 소정 회수 이상인지를 판별하여, 소정회수 미만인 겨우, 다시 상기 단계 b)로 진행하고, 소정회수 이상인 경우, 다음 단계로 진행하는 단계; g) 상기 표시수단에 상기 기준값을 표시하고, 상기 기준값이 최대값임을 표시하는 단계; h) 상기 사용자가 재검색 명령을 입력하여 다시 상기 단계; b)에서 단계; g)를 수행하여 최적 진단지점이 검색되었을 때, 상기 제2구동수단에 소정 신호를 인가하여 상기 제2구동수단을 동작시키는 단계; i) 상기 제2검출수단에서 검출된 후 상기 제1필터링수단에 의해 필터링되며 상기 제2증폭수단에 의해 증폭된 복수의 신호를 순차적으로 상기 멀티플렉싱수단에 제어신호를 인가하여 상기 아날로그/디지털 변환수단에 입력시킨 후, 디지털로 변환하여 상기 저장수단에 저장하는 단계; j) 상기 제2검출수단에서 검출된 후 상기 제2필터링수단에 의해 필터링되며 상기 제3증폭수단에 의해 증폭된 복수의 신호를 상기 멀티플렉싱수단에 제어신호를 인가하여 상기 아날로그/디지털 변환수단에 입력시킨 후, 디지털 데이터로 변환하여 상기 저장수단에 저장하는 단계; k) 상기 제2필터링수단을 경유하여 디지털 데이털로 변환된 값을 이용하여, 측정하고자 하는 성분 이외의 잡음 성분의 양을 계산하는 단계; l)상기 제1필터링수단을 경유하여 디지털 데이터로 변환된 값에서 상기 단계; k)에서 계산된 잡음 성분의 양에 스케일 상수를 반영시킨 값을 감산함으로써, 측정하고자 하는 혈중성분의 데이터에서 잡음성분을 제거하는 단계; m) 상기 단계 l)에서 잡음성분이 제거된 혈중성분의 값을 이용하여 상기 측정하고자 하는 혈중성분의 농도를 계산하는 단계; 및 n) 상기 계산된 혈중성분의 농도를 상기 표시수단에 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치를 구비한 무혈진단기를 제공한다.
상기 광발생수단은 레이저 다이오드와 발광다이오드와 광대역 파장의 광을 발생하는 램프중에 어느 하나로 된 것이 바람직하다.
또한, 상기 광발생수단은 레이저 다이오드와 발광다이오드와 광대역 파장의 광을 발생하는 램프의 조합 중 어느 한 조합으로 된 것이 바람직하다.
또한, 상기 최적 진단지점 검색방법 및 혈중성분 농도 산출방법은, a) 상기 제1구동수단에 소정 신호를 인가하여 상기 제1구동수단을 동작시키는 단계; b) 상기 제1구동수단의 출력신호에 의해 상기 제1검출수단이 작동되어 상기 제1검출수단에서 검출된 후 상기 제1증폭수단에서 증폭된 신호를, 상기 멀티플렉싱수단에 제어신호를 인가하여 상기 아날로그/디지털 변환수단에 입력시켜 디지털 데이터로 변환하는 단계; c) 상기 디지털 데이터의 값과 설정된 기준값을 비교하여 상기 디지털 데이터의 값이 상기 기준값보다 작은 경우, 다시 상기 단계 b)로 진행하고, 상기 디지털 데이터의 값이 상기 기준값보다 크거나 같은 경우, 다음 단계로 진행하는 단계; d) 상기 표시수단에 상기 디지털 데이터의 값을 표시하고 이 값이 최대값임을 표시하는 단계; e) 상기 제2구동수단에 소정 신호를 인가하여 상기 제2구동수단을 동작시키는 단계; f) 상기 제2검출수단에서 검출된 후 상기 제1필터링수단에 의해 필터링되며 상기 제2증폭수단에 의해 증폭된 복수의 신호를 상기 멀티플렉싱수단에 제어신호를 인가하여 상기 아날로그/디지털 변환수단에 입력시킨 후, 디지털 데이터로 변환하여 상기 저장수단에 저장하는 단계; g)상기 제2검출수단에서 검출된 후 상기 제2필터링수단에 의해 필터링되며 상기 제3증폭수단에 의해 증폭된 복수의 신호를 상기 멀티플렉싱수단에 제어신호를 인가하여 상기 아날로그/디지털 변환수단에 입력시킨 후, 디지털 데이터로 변환하여 상기 저장수단에 저장하는 단계; h)상기 제2필터링수단을 경유하여 디지털 데이터로 변환된 값을 이용하여 측정하고자 하는 성분 이외의 잡음 성분의 양을 계산하는 단계; i) 상기 제1필터링수단을 경유하여 디지털 데이터로 변환된 값에서 상기 단계; h)에서 계산된 잡음 성분의 양에 스케일 상수를 반영시킨 값을 감산함으로써, 측정하고자 하는 혈중성분의 데이터에서 잡음성분을 제거하는 단계; j) 상기 단계 i)에서 잡음성분이 제거된 혈중성분의 값을 이용하여 상기 측정하고자 하는 혈중성분의 농도를 계산하는 단계; 및 k) 상기 계산된 혈중성분의 농도를 상기 표시수단에 표시하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
제1도에 본 발명의 [실시예 1]에 의한 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치의 블록도를 도시하였고, 제5도에는 제1도에 있는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 도시하였고, 제6도에는 다른 흐름도를 도시하였다.
제1도를 참조하면, 본 발명의 [실시예 1]에 의한 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치는 피검사자의 진단부위(10)에 소정 파장의 광신호를 조사하기 위한 광발생부 (12)와, 조사된 광이 피검사자의 혈중성분에 반사 혹은 투과될 때의 광량을 검출하기 위한 광검출부(14)와, 광발생부(14)를 구동하기 위한 구동부(18)와, 광검출부(14)에서 출력된 검출신호를 증폭하기 위한 증폭기(13)와, 증폭기(13)의 출력신호를 필터링하기 위한 필터(15)와, 필터(15)에서 출력된 신호를 입력하여 디지털 데이터로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환부(16)와, 소정의 최적 진단지점 검색방법이 저장되어 있는 메모리(24)와, 사용자의 명령이 입력되는 키패드(17)와, 구동부(18)와 아날로그/디지털 변환부(16)와 키패드(17) 및 메모리(24)가 접속되며, 사용자가 입력한 명령에 따라 메모리(24)에 저장된 최적 진단지점 검색방법을 수행하는 마이크로프로세서(20) 및 마이크로프로세서(20)에 접속되며, 광검출부(14)에서 최대 검출신호가 검출될 때, 검출된 값과 상기 검출된 값이 최대 검출값이라는 것을 표시하기 위한 표시부(22)를 구비하고 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 [실시예 1]에 의한 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치의 동작을 마이크로프로세서(20)가 수행하는 최적 진단지점 검색방법을 중심으로 제5도를 참조하여 다음에 설명한다.
제1도 및 제5도를 참조하면, 단계S62에서는 사용자의 개시 명령이 키패드(17)로 입력되면 마이크로프로세서(20)는 소정의 기준값을 설정하고, 단계S64에서는 구동부(18)에 소정 신호를 인가하여 구동부(18)를 동작시킨다. 구동부(18)가 동작되면 광 발생부(12)에서는 소정의 광을 발생하여 진단부위(10)에 광을 조사하게 된다.
진단부위(10)에 조사된 광 중 반사된 광은 광검출부(14)에서 검출되고 증폭기(13)에서 증폭되며 필터(15)에 의해 필터링되는데, 단계S66에서는 아날로그/디지털 변환부(16)를 사용하여 이 신호를 디지털 데이터로 변환한다. 단계S68에서는 변환된 디지털 데이터의 값, 즉 검출값과 설정된 기준값을 비교하여 검출값이 설정된 기준값보다 작은 경우, 단계S66으로 진행하고, 검출값이 기준값 보다 크거나 같은 경우, 다음 단계로 진행하게 된다. 단계S70에서는 기준값을 검출값으로 치환한다. 단계S72에서는 표시부(22)에 검출값으로 치환된 기준값을 표시한다. 단계S74에서는 검색회수가 소정 회수(n) 이상인지를 판별하여, 소정회수(n) 미만인 경우, 다시 단계S66으로 진행하고, 소정회수(n) 이상인 경우, 다음 단계로 진행한다. 단계S76에서는 표시부(22)에 단계S70에서 검출값으로 치환된 기준값을 표시하고,기준값이 최대값임을 표시한다. 단계S78에서는 사용자가 재검색 명령을 입력하는지를 판별하여 재검색명령이 입력되면 다시 단계S66으로 진행하고 사용자의 재검색명령이 입력되지 않으면 최적 진단지점 검색방법을 종료한다.
사용자가 검출값이 최대인 지점에 광검출부(14)를 다시 위치시키기 위해서는, 광발생부(12)와 광검출부(14)를 움직여 검색했던 지점을 다시 검색하면서, 검출된 최대값과 같거나 큰 값을 검출할 때까지 단계S66과 단계S68을 반복적으로 수행하여 표시부(22)에 최대값이 다시 표시될 때, 검색을 중지하면 된다.
제6도에는 다른 최적 진단지점 검색방법이 도시되어 있는데 여기서는 검출값이 설정된 기준값보다 크거나 같은 경우, 이 지점을 최적 진단지점으로 판단하여 최적 진단지점을 검색하게 된다. 여기서 기준값은 혈중성분을 정확하게 계산할 수 있도록 실험적으로 산출되어 나온 값이다.
제1도 및 제6도를 참조하면, 단계S80에서는 사용자의 개시 명령이 키패드(17)로 입력되면 마이크로프로세서(20)는 소정의 기준값을 설정하고, 단계S82에서는 구동부(18)에 소정 신호를 인가하여 구동부(18)를 동작시킨다. 구동부(18)가 동작되면 광발생부(12)에서는 소정의 광을 발생하여 진단부위(10)에 광을 조사하게 된다. 진단부위(10)에 조사된 광 중 반사된 광은 광검출부(14)에서 검출되고 증폭기(13)에서 증폭되며 필터(15)에 의해 필터링되는데, 단계S84에서는 아날로그/디지털 변환부(16)를 사용하여 이 신호를 디지털 데이터로 변환한다. 단계S86에서는 변환된 디지털 데이터의 값, 즉 검출값과 설정된 기준값을 비교하여 검출값이 설정된 기준값 보다 작은 경우, 다시 단계S84로 진행하고, 검출값이 기준값 보다 크거나 같은 경우, 다음 단계로 진행하게 된다. 단계S88에서는 표시부(22)에 검출값을 표시하고, 이 값이 최대값임을 표시함으로써 최적 진단지점 검색방법이 종료된다.
상기 [실시예 1]에서 광발생부(12)와 광검출부(14)는 초음파 발생수단과 초음파 검출수단이 각각 사용될 수 있는데, 이 경우 초음파 검출수단에서는 반사되는 초음파의 주파수를 검출하여, 검출된 신호의 주파수에 따라 출력되는 신호의 크기가 변화되므로 검출신호를 판별하면 최적 진단지점을 검색할 수 있게 된다.
제2도, 제3도 및 제4도에는 각각 본 발명의 [실시예 2], [실시예 3], [실시예 4]에 의한 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치의 블록도를 도시하였다.
제2도를 참조하면, 제1도에 도시된 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치에서는 광검출부(14)가 반사되는 광을 검출하지만, 본 발명의 [실시예 2]에 의한 혈중성분 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치는 광 검출부(14)가 진단 부위(10)를 투과하는 광을 검출한다. 또한, 제3도를 참조하면, 본 발명의 [실시예 3]에 의한 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치에서는 [실시예 1]에서의 광 발생부(12)와 광 검출부(14)를 사용하지 않고, 대신 압전소자(26)를 사용하여 혈류량이 가장 많은 곳의 압력을 검출함으로써, 검출값이 최대가 되는 지점을 검색하고 있다.
제4도에 도시된 본 발명의 [실시예 4]에 의한 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치에서는 검출수단으로서 CCD (Charge Couppled Device) 카메라(28)를 사용하고, 광원(30)을 진단부위(10)에 조사한 후, CCD 카메라(28)로 진단부위(10)를 촬상하여 촬상된 부위에서 혈류량이 많아 밝기의 계조가 급격히 변화되는 곳을 검색하여 일을 표시부(22)에 표시한다. [실시예 4]에 의한 무혈진단을 위한 최적지점 검색장치를 사용하여 무혈진단을 하기 위해서는 무혈진단기(미도시)의 검출부를 표시부(22)상에 나타난 검색지점에 위치시켜 무혈진단을 행하면 된다.
다음에 제7도와 제8도를 참조하여, 본 발명 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치를 구비한 무혈진단기의 동작을 설명하기로 한다.
제7도에는 본 발명의 실시예에 의한 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치를 구비한 무혈진단기이 블록도를 도시하였고, 제8도에는 제7도에 도시된 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치를 구비한 무혈진단기의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 도시하였다.
제7도와 제8도를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치를 구비한 무혈진단기는, 피검사자의 진단부위(10)에 소정 파장의 광을 조사하기 위한 제1광발생부(69)와, 조사된 광이 피검사자의 혈중성분에 반사 혹은 투과될 때의 광량을 검출하기 위한 제1광검출부(73)와, 제1광발생부(69)를 구동하기 위한 제1구동부(40)와, 제1광검출부(73)에서 출력된 검출신호를 증폭하기 위한 제1증폭기(46)와, 제1증폭기(46)의 출력신호를 필터링하기 위한 제1필터부(56)와, 진단부위(10)에 측정하고자 하는 혈중성분과 반응하는 상이한 파장의 복수의 광을 발생하여 조사하는 제2광발생부(70)와, 진단부위(10)에 측정하고자 하는 혈중성분 이외의 성분과 반응하는 상이한 파장의 복수의 광을 발생하여 조사하는 제3광발생부(72)와, 진단부위(10)에서 반사 혹은 투과된 광을 검출하여 검출신호를 출력하는 제2광검출부(74)와, 제2광발생부(70) 구동하기 위한 제2구동부(42)와, 제2검출부(74)의 출력중 측정하고자 하는 혈중성분과 반응하는 파장대의 신호를 필터링하기 위한 제2필터부(1)와, 제2검출부(74)의 출력 중 측정하고자 하는 혈중성분 이외의 성분과 반응하는 파장대의 신호를 필터링하기 위한 제3필터부(2)와, 제2필터부(1)의 출력을 증폭하기 위한 제2증폭부(3)와, 제3필터부(2)의 출력을 증폭하기 위한 제3증폭부(4)와, 제1필터부(56)와 제2, 제3증폭부(3,4)의 출력을 멀티플렉싱하기 위한 멀티플렉서(66)와, 멀티플렉서(66)의 출력신호를 디지털 데이터로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(68)와, 소정의 최적 진단지점 검색방법 및 혈중성분 농도 산출방법이 저장되어 있는 메모리(24)와, 사용자의 명령을 입력하는 키패드(17)와, 제1구동부(40)와, 제2구동부(42)와, 제3구동부(44)와, 아날로그/디지털 변환부(68)와 메모리(24) 및 사용자의 명령을 입력하는 키패드(17)가 접속되며, 사용자가 입력한 명령에 따라 최적 진단지점 검색방법 및 혈중성분 농도 산출방법을 수행하는 마이크로프로세서(20) 및 상기 제1광검출부(73)에서 최대 검출신호가 검출될 때, 검출된 값과 이 값이 최대 검출값이라는 것을 표시하기 위하여 마이크로프로세서(20)에 접속되어 있는 표시부(22)를 구비하고 있다.
상기에서 제2필터(1)는 복수의 필터(48, ... 50)를, 제3필터부(2)는 복수의 필터(52, 54)를, 제2증폭부(3)는 복수의 증폭기(58, ... 60)를, 그리고 제3증폭부(4)는 복수의 증폭기(62, ... 64)를 구비하고 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예의 의한 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치를 구비한 무혈진단기의 동작을 마이크로프로세서(20)가 수행하는 최적 진단지점 검색방법 및 혈중성분 농도 산출방법을 중심으로 다음에 설명한다.
최적 진단지점 검색방법은 제5도 혹은 제6도에 도시된 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치에서의 검색방법과 동일하므로 생략하기로 하고, 최적 진단지점을 검색한 후, 혈중성분 농도를 산출하는 방법과 관련된 동작을 설명하기로 한다.
제6도 및 제7도를 참조하면, 단계S90에서는 제5도 혹은 제6도에 도시된 흐름도에 따라 최적 진단지점이 검색된다. 단계S92에서는 제2구동부(42)에 소정 신호를 인가하여 제2구동부(42)를 동작시키고, 재2광발생부(70)는 제2구동부(42)의 출력신호에 의해 측정 혈중 성분과 반응하는 제1그룹의 n개의 광을 순차적으로 발생시켜 진단부위(10)에 조사하고, 진단부위(10)에 조사된 광의 일부는 반사되어 제2필터부(1)에 의해 필터링되며 제2증폭부(3)에 의해 증폭된 후, 마이크로프로세서(20)는 멀티플렉서(66)에 제어신호(cs)를 인가하여 아날로그/디지털 변환부(68)를 이용하여 검출된 신호를 디지털 데이터로 변환하여 순차적으로 메모리(24)에 저장한다.
단계s94에서는 제3구동부(44)에 소정 신호를 인가하여 제3구동부(44)를 동작시키고, 제3광발생부(72)는 제3구동부(44)의 출력신호에 의해 측정 혈중성분 이외의 성분, 예를 들어, 피부, 뼈, 물, 지방 등과 같은 성분과 반응하는 제2그룹의 n개의 광을 순차적으로 발생시켜 진단부위(10)에 조사하고, 진단부위(10)에 조사된 광의 일부는 반사되어 제3필터부(2)에 의해 필터링되며 제3증폭부(4)에 의해 증폭된 후, 마이크로프세서(20)는 멀티플렉서(66)에 제어신호(CS)를 인가하여 아날로그/디지털 변환부(68)를 이용하여 검출된 신호를 디지털 데이터로 변환하여 순차적으로 메모리(24)에 저장하다.
단계S96에서는 메모리(24)에 저장된 측정 혈중성분 이외의 성분과 반응하여 반사된 신호에 대한 디지털 데이터를 이용하여 잡음성분의 양을 계산한다. 단계S98에서는 메모리(24)에 저장된 측정 혈중성분과 반응하여 반사된 신호에 대한 디지털 데이터에서 상기 계산된 잡음성분의 양에 소정의 비례상수를 곱한 값을 감산하여, 측정 혈중성분에 대한 디지털 데이터에서 잡음성분으로 인한 영향을 최소화한다. 상기와 같이 검출된 신호에서 잡음성분을 제거함으로써, 측정하고자 하는 혈중성분의 농도를 정확하게 계산할 수 있게 된다.
단계S100에서는 잡음성분이 제거된 측정 혈중성분에 대한 디지털 데이터를 이용하여 정확한 농도를 계산한다. 여기서는 실험적으로 산출된 측정 혈중성분의 농도 그래프와 소정의 방정식을 이용하여 혈중성분을 정확하게 계산하게 된다. 단계S110에서는 단계S100에서 계산된 혈중성분의 농도를 표시부(22)에 표시하여 사용자에게 이를 알려주게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 혈류량이 최대가 되어 검출값이 최대가 되는 지점을 검색한 후, 이 지점에서 무혈진단을 행하기 때문에 피검사자의 혈중성분의 농도를 정확하게 측정할 수 있고, 또한, 다수의 광을 사용하고 잡음성분을 제거하여 잡음성분에 대한 영향을 최소화할 수 있으므로 혈액중의 농도가 매우 적은 성분도 정확하게 측정할 수 있는 이점이 있다.
Claims (11)
- 피검사자의 진단부위에서 혈류량과 관련된 소정신호를 검출하는 검출수단; 상기 검출수단을 구동하기 위한 구동수단; 상기 검출수단을 출력신호를 증폭하기 위한 증폭수단; 상기 증폭수단에서 출력된 신호를 입력하여 디지털 데이터로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환수단; 소정의 최적 진단지점 검색방법이 저장되어 있는 저장수단; 사용자의 명령이 입력되는 명령입력수단; 상기 구동수단과 상기 아날로그/디지털 변환수단과 상기 명령입력수단 및 상기 저장수단이 접속되며, 상기 사용자가 입력한 명령에 따라 상기 저장수단에 저장된 상기 최적 진단지점 검색방법을 수행하는 중앙처리수단; 및 상기 중앙처리수단에 접속되며, 상기 검출수단에서 최대 검출신호가 검출될 때, 검출된 값과 상기 검출된 값이 최대 검출값이라는 것을 표시하기 위한 표시수단을 구비하며, 상기 최적 진단지점 검색방법은 a)상기 구동수단에 소정 신호를 인가하여 상기 구동수단을 동작시키는 단계; b) 상기 구동수단의 출력신호에 의해 상기 검출수단이 작동되어 상기 검출수단에서 검출된 후 상기 증폭수단에서 증폭된 신호를 상기 아날로그/디지털 변환수단을 사용하여 디지털 데이터로 변환하는 단계; c) 상기 디지털 데이터의 값과 설정된 기준값을 비교하여 상기 디지털 데이터의 값이 설정된 기준값 보다 작은 경우, 다시 상기 단계 b)로 진행하고, 상기 디지털 데이터의 값이 상기 기준값 보다 크거나 같은 경우, 다음 단계로 진행하는 단계; d)상기 기준값을 상기 디지털 데이터의 값으로 치환하는 단계; e)상기 표시수단에 상기 기준값을 표시하는 단계; f) 검색회수가 소정 회수 이상인지를 판별하여, 소정회수 미만인 경우, 다시 상기 단계 b)로 진행하고, 소정회수 이상인 경우, 다음 단계로 진행하는 단계; g) 상기 표시수단에 상기 기준값을 표시하고, 상기 기준값이 최대값임을 표시하는 단계; h) 상기 사용자의 재검색 명령이 입력되면 다시 상기 단계; b)로 진행하는 단계를 포함하여, 상기 검출수단에서 검출되는 상기 검출신호의 크기가 최대인 지점을 검색하는 것을 특징으로 하는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치.
- 제1항에 있어서. 상기 증폭수단과 상기 아날로그/디지털 변환수단 사이에 상기 증폭수단의 출력을 필터링하기 위한 필터링수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서. 상기 검출수단은 광을 발생하여 상기 진단부위에 조사하는 광발생수단과 상기 진단부위에서 반사 혹은 투과되는 광량을 검출하는 광검출수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서. 상기 검출수단은 초음파를 발생하여 상기 진단부위에 조사하는 초음파 발생수단과 상기 진단부위에서 반사되는 초음파의 주파수를 검출하는 초음파 검출수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서. 상기 검출수단은 상기 혈류량에 따라 변화되는 상기 진단부위에서의 압력의 변화를 검출하는 압전소자인 것을 특징으로 하는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서. 상기 검출수단은 CCD 카메라이고, 상기 최적 진단지점 검색방법은 상기 진단부위를 상기 CCD 카메라로 촬상한 후, 촬상된 부위에서 혈류량이 많아 밝기의 계조가 급격히 변화되는 곳을 검색하는 것을 특징으로 하는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서. 상기 최적 진단지점 검색 방법은, a) 상기 구동수단에 소정 신호를 인가하여 상기 구동수단을 동작시키는 단계; b) 상기 구동수단의 출력신호에 의해 상기 검출수단이 작동되어 상기 검출수단에서 검출된 후 상기 증폭수단에서 증폭된 신호를 상기 아날로그/디지털 변환수단을 사용하여 디지털 데이터로 변환하는 단계; c) 상기 디지털 데이터의 값과 설정된 기준값을 비교하여 상기 디지털 데이터의 값이 상기 기준값보다 작은 경우, 다시 상기 단계 b)로 진행하고, 상기 디지털 데이터의 값이 상기 기준값보다 크거나 같은 경우, 다음 단계로 진행하는 단계, d) 상기 표시수단에 상기 디지털 데이터의 값을 표시하고 이 값이 최대값임을 표시하는 단계를 표함하는 것을 특징으로 하는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치.
- 피검사자의 진단부위에서 혈류량과 관련된 소정신호를 검출하는 제1검출수단;상기 제1검출수단을 구동하기 위한 제1구동수단; 상기 제1검출수단의 출력신호를 증폭하기 위한 제1증폭수단; 측정하고자 하는 혈중성분과 반응하는 상이한 파장의 복수의 광을 발생하여 상기 진단부위에 조사하는 제1발광수단; 측정하고자 하는 혈중성분 이외의 성분과 반응하는 상이한 파장의 복수의 광을 발생하여 상기 진단부위에 조사하는 제2발광수단; 상기 제1발광수단과 상기 제2발광수단에서 출력되는 광이 상기 진단부위에 조사되어 반사 혹은 투과된 광을 검출하는 제2검출수단; 상기 제1발광수단을 구동하기 위한 제2구동수단; 상기 제2발광수단을 구동하기 위한 제3구동수단; 상기 제2검출수단의 각 출력을 상기 제1발광수단에서 발생되는 각 광의 주파수대에서 필터링하기 위하여 복수의 필터부를 구비한 제1필터링수단; 상기 제2검출수단의 각 출력을 상기 제2발광수단에서 발생되는 각 광의 주파수대에서 필터링하기 위하여 복수의 필터부를 구비한 제2필터링수단; 상기 제1필터링수단의 각 출력을 증폭하기 위하여 복수의 증폭부를 구비한 제2증폭수단; 상기 제2필터링수단의 각 출력을 증폭하기 위하여 복수의 증폭부를 구비한 제3증폭수단; 상기 제1, 제2, 제3증폭수단의 출력을 멀티플렉싱하기 위한 멀티플렉싱수단; 상기 멀티플렉싱수단의 출력신호를 상기 디지털 데이터로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환수단; 소정의 최적 진단지점 검색방법 및 혈중성분 농도 산출방법이 저장되어 있는 저장수단; 사용자의 명령을 입력하는 명령입력수단; 상기 제1구동수단, 상기 제2구동수단, 상기 제3구동수단, 상기 아날로그/디지털 변환수단과 상기 저장수단 및 상기 명령입력수단이 접속되며, 상기 사용자가 입력한 명령에 따라 상기 최적 진단지점 검색방법 및 상기 혈중성분 농도 산출방법을 수행하는 중앙처리수단; 및 상기 중앙저리수단에 접속되며 상기 제1검출수단에서 최대 검출신호가 검출될 때, 검출된 값과 상기 검출된 값이 최대 검출값이라는 것을 표시하기 위한 표시수단을 구비하여, 상기 최적 진단지점 검색방법 및 혈중성분 농도 산출방법은, a)상기 제1구동수단에 소정 신호를 인가하여 상기 제1구동수단을 동작시키는 단계; b) 상기 제1검출수단에서 검출된 후 상기 제1증폭수단에서 증폭된 신호를, 상기 멀티플렉싱수단에에 제어신호를 인가하여 상기 아날로그/디지털 변환수단에 입력시켜 디지털 데이터로 변환하는 단계; c) 상기 디지털 데이터의 값과 설정된 기준값을 비교하여 상기 디지털 데이터의 값이 설정된 기준값 보다 작은 경우, 다시 상기 단계 b)로 진행하고, 상기 디지털 데이터의 값이 상기 기준값 보다 크거나 같은 경우, 다음 단계로 진행하는 단계; d) 상기 기준값을 상기 디지털 데이터가 값으로 치환하는 단계; e)상기 표시수단에 상기 기준값을 표시하는 단계; f)검색회수가 소정 회수 이상인지를 판별하여, 소정 회수 미만인 경우, 다시 상기 단계 b)로 진행하고, 소정회수 이상인 경우, 다음 단계로 진행하는 단계; g)상기 표시수단에 상기 기준값을 표시하고, 상기 기준값이 최대값임을 표시하는 단계; h) 상기 사용자가 재검색 명령을 입력하여 다시 상기 단계; b)에서 단계; g)를 수행하여 최적 진단지점이 검색되었을 때, 상기 제2구동수단에 소정 신호를 인가하여 상기 제2구동수단을 동작시키는 단계; i) 상기 제2검출수단에서 검출된 후 상기 제1필터링수단에 의해 필터링되며 상기 제2증폭수단에 의해 증폭된 복수의 신호를 순차적으로 상기 멀티플랙싱수단에 제어신호를 인가하여 상기 아날로그/디지털 변환수단에 입력시킨 후, 디지털 데이터로 변환하여 상기 저장수단에 저장하는 단계; j) 상기 제2검출수단에서 검출된 후 상기 제2필터링수단에 의해 필터링되며 상기 제3증폭수단에 의해 증폭된 복수의 신호를 상기 상기 멀티플랙싱수단에 제어신호를 인가하여 상기 아날로그/디지털 변환수단에 입력시킨 후, 디지털 데이터로 변환하여 상기 저장수단에 저장하는 단계; k) 상기 제2필터링수단을 경유하여 디지털 데이터로 변환된 값을 이용하여, 측정하고자 하는 성분 이외의 잡음 성분의 양을 계산하는 단계; l) 상기 제1필터링수단을 경유하여 디지털 데이터로 변환된 값에서 상기 단계; k)에서 계산된 잡음 성분의 양에 스케일 상수를 반영시킨 값을 감산함으로써, 측정하고자 하는 혈중성분의 데이터에서 잡음성분을 제거하는 단계; m) 상기 단계; l)에서 잡음성분이 제거된 혈중성분의 값을 이용하여 상기 측정하고자 하는 혈중성분의 농도를 계산하는 단계; 및 n) 상기 계산된 혈중성분의 농도를 상기 표시수단에 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치를 구비한 무혈진단기.
- 제8항에 있어서, 상기 광발생수단은 레이저 다이오드와 발광다이오드와 광대역 파장의 광을 발생하는 램프중의 어느 하나로 된 것을 특징으로 하는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치를 구비한 무혈진단기.
- 제8항에 있어서, 상기 광발생수단은 레이저 다이오드와 발광다이오드와 광대역 파장의 광을 발생하는 램프의 조합중 어느 한 조합으로 된 것을 특징으로 하는 혈중성분 무혈수단을 위한 최적 진단지점 검색장치를 구비한 무혈진단기.
- 제8항에 있어서, 상기 최적 진단지점 검색방법 및 혈중성분 농도 산출방법은, a) 상기 제1구동수단에 소정 신호를 인가하여 상기 제1구동수단을 동작시키는 단계; b) 상기 제1구동수단의 출력신호에 의해 상기 제1검출수단이 작동되어 상기 제1검출수단에서 검출된 후 상기 제1증폭수단에서 증폭된 신호를, 상기 멀티플렉싱수단에 제어신호를 인가하여 상기 아날로그/디지털 변환수단에 입력시켜 디지털 데이터로 변환하는 단계; c) 상기 디지털 데이터의 값과 설정된 기준값을 비교하여 상기 디지털 데이터의 값이 상기 기준값보다 작은 경우, 다시 상기 단계 b)로 진행하고, 상기 디지털 데이터의 값이 상기 기준값보다 크거나 같은 경우, 다음 단계로 진행하는 단계; d) 상기 표시수단에 상기 디지털 데이터의 값을 표시하고 이 값이 최대값임을 표시하는 단계; e) 상기 제2구동수단에 소정 신호를 인가하여 상기 제2구동수단을 동작시키는 단계; f)상기 제2검출수단에서 검출된 후 상기 제1필터링수단에 의해 필터링되며 상기 제2필터링수단에 의해 증폭된 복수의 신호를 상기 멀티플렉싱수단에 제어신호를 인가하여 상기 아날로그/디지털 변환수단에 입력시킨 후, 디지털 데이터로 변환하여 상기 저장수단에 저장하는 단계; g) 상기 제2검출수단에서 검출된 후 상기 제2필터링수단에 의해 필터링되며 상기 제3증폭수단에 의해 증폭된 복수의 신호를 상기 멀티플렉싱수단에 제어신호를 인가하여 상기 아날로그/디지털 변환수단에 입력시킨 후, 디지털 데이터로 변환하여 상기 저장수단에 저장하는 단계; h) 상기 제2필터링수단을 경유하여 디지털 데이터로 변환된 값을 이용하여 측정하고자 하는 성분 이외의 잡음 성분의 양을 계산하는 단계; i) 상기 제1필터링수단을 경유하여 디지털 데이터로 변환된 값에서 상기 단계 h)에서 계산된 잡음 성분의 양에 스케일 상수를 반영시킨 값을 감산함으로써, 측정하고자 하는 혈중성분의 데이터에서 잡음성분을 제거하는 단계; j) 상기 단계 i)에서 잡음성분이 제거된 혈중성분의 값을 이용하여 상기 측정하고자 하는 혈중성분의 농도를 계산하는 단계; 및 k) 상기 계산된 혈중성분의 농도를 상기 표시수단에 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈중성분 무혈진단을 위한 최적 진단지점 검색장치를 구비한 무혈진단기.
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