KR100502713B1

KR100502713B1 - 자가 진단용 배터리 팩과 자가 진단 시스템

Info

Publication number: KR100502713B1
Application number: KR10-2003-0034524A
Authority: KR
Inventors: 이민화
Original assignee: 주식회사 헬스피아
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2005-07-20
Also published as: US20060081469A1; AU2003263640A1; KR20040103573A; AU2003263640A8; WO2004106885A2; WO2004106885A3

Abstract

본 발명은 혈액, 요와 같은 체액과 반응하는 체액 반응기(일명 바이오 센서)를 판독하여 혈당, 콜레스테롤 수치와 같은 검사항목의 측정치를 표시하는데 이용할 수 있는 자가 진단용 배터리 팩과 그 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은 작동전극과 기준전극을 포함하는 전극계와 그 전극계상에 효소반응층이 형성되어 있는 체액 반응기가 삽입되는 슬롯이 외부면에 형성되고, 그 슬롯에 결합된 체액 반응기의 작동전극에 전원을 공급하여 흐르는 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치를 출력하는 배터리 팩과; 사용자 요청에 따라 상기 배터리 팩으로 검사항목의 측정을 명하고 그에 응답하여 상기 배터리 팩으로부터 전송되는 검사항목의 측정치를 표시하는 제어부를 가지는 이동 통신 단말기 본체;를 포함하며,

상기 배터리 팩은 결합된 체액 반응기의 작동전극으로 전원을 공급하는 전원공급부와; 각각의 작동전극을 흐르는 전류량을 검출하는 전류 감지부와; 상기 작동전극 각각으로의 전원 공급을 제어하고 작동전극 각각으로부터 검출된 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치를 메모리로부터 독출하여 평균치 산출하는 배터리 팩 제어부와; 상기 배터리 팩 제어부에서 산출된 평균치를 이동 통신 단말기로 인터페이스하기 위한 본체 인터페이스부;를 포함함을 특징으로 한다.

Description

자가 진단용 배터리 팩과 자가 진단 시스템{BATTERY PACK AND SYSTEM FOR SELF-DIAGNOSIS}

본 발명은 이동 통신 단말기의 배터리 팩에 관한 것으로, 특히 혈당, 콜레스테롤 수치 등을 측정하여 표시하는데 이용할 수 있는 자가 진단용 배터리 팩과 자가 진단 시스템에 관한 것이다.

건강에 대한 관심이 증대되면서 가정 혹은 휴대하면서 자가 진단할 수 있는 자가 진단용 키트들이 다양하게 개발되고 있다. 대표적인 자가 진단용 키트로서 혈당 측정을 위한 바이오 센서를 들 수 있다. 바이오 센서는 다수의 특허문서에서 이미 공개된 바와 같이 전기절연성의 기판상에 스크린 인쇄 등의 방법으로 복수의 전극을 포함하는 전극계를 형성하고, 형성된 전극계상에 친수성 고분자와 산화환원효소 및 전자수용체로 이루어지는 효소반응층을 형성한 것이다.

이러한 바이오 센서로서 혈당 측정용 센서의 작동원리를 설명하면, 우선 혈액 샘플이 반응층에 도입되면 혈액 중의 혈당이 혈당산화효소에 의하여 산화되고 혈당산화효소는 환원된다. 전자수용체는 혈당산화효소를 산화시키고 자신은 환원된다. 환원된 전자수용체는 일정 전압이 가해진 전극 표면에서 전자를 잃고 전기화학적으로 다시 산화된다. 혈액 샘플내의 글루코스 농도는 전자수용체가 산화되는 과정에서 발생하는 전류량에 비례하므로, 상기 전류량을 측정함으로서 혈당 농도를 측정할 수 있다.

따라서 자가 진단용 키트는 소모품으로서 시료액과 반응하는 바이오 센서와, 반응결과를 센서로부터 리드하여 이를 외부에 표시하여 주는 판독기로 구성되어 있다고 볼 수 있는데, 이러한 판독기를 별도로 구매하여야 한다는 경제적 부담과 휴대하기 불편하다는 단점이 있다.

이에 휴대장치로 일반화되어 있는 이동 통신 단말기에 바이오 센서 판독기를 내장할 수 있다면, 바이오 센서 판독기를 별도로 휴대하여야 하는 불편함을 해결할 수 있을 것이다.

그러나 바이오 센서 판독기를 내장한 단말기를 새로이 구입할 경우 이 역시 단말기 사용자에게 경제적 부담을 안겨 줄 수 있기 때문에, 경제적 부담을 최소화하는 방향으로 시스템을 개발할 필요가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 혈액, 소변내의 특정 성분과 반응하는 체액 반응기의 값을 리드하여 자가 진단 데이터로 출력하여 줄 수 있는 휴대용 단말기의 자가 진단용 배터리 팩을 제공함에 있다.

더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 이동 통신 단말기 본체의 설계 변경 없이도 체액 반응기로부터 리드된 자가 진단 데이터를 표시 및 원격 전송하여 줄 수 있는 자가 진단 시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은,

작동전극과 기준전극을 포함하는 전극계와 그 전극계상에 효소반응층이 형성되어 있는 체액 반응기와 결합 가능한 슬롯을 가지며,

상기 슬롯에 결합된 체액 반응기의 작동전극으로 전원을 공급하는 전원공급부와;

상기 작동전극을 흐르는 전류량을 검출하는 전류 감지부와;

상기 작동전극으로의 전원 공급을 제어하고 상기 검출 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치를 메모리로부터 독출하여 출력하는 배터리 팩 제어부와;

상기 배터리 팩 제어부로부터 출력되는 검사항목의 측정치를 이동 통신 단말기로 인터페이스하기 위한 본체 인터페이스부;를 포함함을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 실시예에 따르면 별도의 판독기 구비 없이도 휴대폰을 통해 체액을 통한 콜레스테롤 수치, 혈당 수치 등을 체크할 수 있다.

한편 본 발명의 실시예에 따른 자가 진단 시스템은,

작동전극과 기준전극을 포함하는 전극계와 그 전극계상에 효소반응층이 형성되어 있는 체액 반응기가 삽입되는 슬롯이 외부면에 형성되고, 그 슬롯에 결합된 체액 반응기의 작동전극에 전원을 공급하여 흐르는 전류량을 검출하여 출력하는 배터리 팩과;

사용자 요청에 따라 상기 배터리 팩으로 검사항목의 측정을 명하고 그에 응답하여 상기 배터리 팩으로부터 전송되는 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치를 메모리에서 독출하여 출력하는 제어부를 가지는 이동 통신 단말기 본체;를 포함함을 특징으로 한다.

이러한 자가 진단 시스템의 구성을 고려해 볼때, 배터리 팩에서는 단순히 체액 반응기의 작동전극을 흐르는 전류량을 검출하여 단말기 본체로 인터페이스하고, 단말기 본체에서 검출 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치를 표시하도록 시스템 설계할 수도 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

우선 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(100)과 이동 통신 단말기의 하나인 휴대폰 본체(200)가 결합된 상태에서의 블럭 구성도를 도시한 것이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(100) 케이스 외부면에 형성된 체액 반응기(S) 삽입부(150)를 도시한 도면이다. 그리고 도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(100)과 결합 가능한 체액 반응기(S)의 평면도와 배면도를 도시한 것이며, 도 4는 도 1에 도시한 체액 반응기(S)의 단면을 예시한 것이고, 도 5는 도 1에 도시한 전류감지부(110)의 상세 회로도를 도시한 것이다.

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자가 진단용 배터리 팩(100)은 전원공급부(110)와 전류 감지부(120), 팩 제어부(130) 및 본체 I/F(140)를 포함한다.

전원 공급부(110)는 체액 반응기(S) 삽입부(150)에 결합되는 체액 반응기(S)의 작동전극으로 전원을 공급하는 역할을 수행하며, 전류 감지부(120)는 체액 반응기(S)에 구비되어 있는 작동전극에 흐르는 전류량을 검출하는 역할을 수행한다.

상기 전원 공급부(110)는 직류전압원으로서 다수의 배터리 셀들을 포함한다. 참고적으로 상기 체액 반응기(S) 삽입부(150)는 도 2에 도시한 바와 같이 배터리 팩(100)의 외부 케이스 일측면에 형성되는 것으로 가정할 수 있다. 이러한 체액 반응기 삽입부(150)에 결합되는 체액 반응기(S:바이오 센서로 불리우기도 하)에 대하여 보충 설명하면,

우선 도 3a에 도시한 바와 같이 체액 반응기(S)의 전기절연성 기판 일측 끝단에는 전극수와 일치하는 리드단자(300)가 형성되어 있다. 이러한 리드단자(300)는 도 3b에 도시한 바와 같이 각각의 리드선(301)을 통해 체액 반응기(S)의 타측 끝단에 형성되어 있는 전극들(311,312,313)과 접속되어 있다. 그리고 체액 반응기(S)의 커버(302)에는 도 3a에 도시한 바와 같은 슬릿(304)이 형성되어 있으며, 이러한 슬릿(304)은 커버(302) 일 끝단에서 전극들(311,312,313)이 형성되어 있는 방향으로 만곡되어 있는 만곡홈(306)으로부터 형성되기 시작하여 적어도 전극들(311,312,313) 위까지 연장되어 있다. 이러한 슬릿(304)은 모세관현상에 의해 생체 시료(혈액, 뇨, 침 등)가 주입될 경우에 공기배출구로서 동작하게 된다.

참고적으로 체액 반응기의 전기절연성 기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 비롯하여 폴리비닐 클로라이드 수지, 폴리카보네이트 수지와 같이 일반적으로 비전도성을 갖는 물질을 이용하여 제조된 폴리머 기판을 사용하여 형성할 수 있다. 그리고 리드선(301)과 리드 단자(300)를 포함하는 리드부는 일반적인 스크린 프린트와 같은 방법으로 형성할 수 있다. 그리고 상기 전극들(311,312,313)에서 참조부호 311은 기준전극이며, 참조부호 312와 313은 작동전극이다. 이러한 전극들은 효소반응층에서 전자수용체 산화 혹은 환원시 발생하는 전류량을 검출하는 역할을 수행한다. 작동전극(312,313) 사이에는 기준전극 311이 위치하는데, 이러한 배치는 기준전극(311)과 인접하는 각각의 작동전극(312,313) 사이의 전류량을 검출하기 위함이다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(100)에서는 제1작동전극(313)과 기준전극(311), 제2작동전극(312)과 기준전극(311) 사이의 전류량을 검출하여 검사항목의 측정치를 표시할 수 있다.

한편 상기 전극들(311,312,313) 상호간의 절연을 위해 도 4에 도시한 바와 같이 상기 전극들(311,312,313) 각각의 상부면 일부를 제외한 나머지 부분에는 절연체를 부분적으로 코팅함으로서 절연층(330)이 형성된다. 이러한 절연체로는 비전도성 스크린 프린팅 잉크 또는 절연용 잉크를 사용할 수 있다. 상기와 같이 부분적으로 절연체를 인쇄하고 남은 부분중 노출된 전극들(311,312,313)의 상부면과 절연층(330) 상부면에는 효소반응층(350)이 형성된다. 상기 효소반응층(350)에는 주입된 체액과 반응하는 효소와 전자수용체가 포함되는데, 예를 들면 콜레스테롤 수치, 혈당 수치와 같이 검사항목의 종류에 따라 서로 다른 효소(enzyme)가 상기 효소반응층(3450)에 포함되어 있어야 한다. 그 예가 하기 표 1에 도시되어 있다.

만약 체액 반응기(S)가 혈당 측정용 센서라면, 상기 효소반응층(350)에는 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 포도당 산화효소(Glucose oxidase)가 포함되어야 있어야 한다. 이러한 센서에 체액인 혈액 샘플이 효소반응층(350)에 유입되면 혈액중의 혈당이 포도당 산화효소에 의하여 산화되고, 혈당산화효소는 환원된다. 여기서 전자수용체는 포도당 산화효소를 산화시키고 자신은 환원되는데, 환원된 전자수용체는 일정 전압이 가해지는 전극 표면에서 전자를 잃고 전기화학적으로 다시 산화된다. 참고적으로 혈액 샘플내의 글루코스 농도는 전자수용체가 산화되는 과정에서 발생하는 전류량에 비례하므로, 상기 전류량을 리드단자(301)를 통해 측정함으로서 그 검출 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치, 즉 혈당 농도를 측정할 수 있게 되는 것이다.

분석물질	효소
포도당	Glucose oxidase
콜레스테롤	Cholesterol esteraseCholesterol oxidasePeroxinase
크레아티닌	CreatininaseCreatinaseSarcosine oxidase
젖산	Lactate oxidase

마지막으로 도 4에 도시한 체액 반응기(S)의 스페이서(340) 상부면에는 커버(302)가 접착되되, 상기 커버(302)에는 상기 스페이서(340)와 커버(302)의 접착에 의해 형성되는 체액주입공간(360)내의 공기를 배출시키기 위한 슬릿(304)이 형성되어 있다. 이러한 슬릿(304)은 도 3a에 도시한 바와 같이 전극들(311,312,313)이 형성되어 있는 방향으로 소정 길이 만큼 뻗어 있되, 적어도 전극들(311,312,313) 위까지 뻗어 있어야 한다. 그 이유는 내부에 위치하는 전극(312)의 위까지 안정적으로 생체시료가 유입되도록 하기 위함이다.

이상에서는 2개의 작동전극과 하나의 기준전극을 가지는 바이오 센서를 체액 반응기(S)의 일예로 설명하였지만, 하나의 작동전극과 기준전극을 가지는 바이오 센서를 체액 반응기로 가정할 수도 있다.

이하 상술한 구성을 가지는 체액 반응기(S)의 작동전극에 흐르는 전류량을 검출하기 위한 전류 감지부(120)의 구성을 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면,

우선 상기 전류 감지부(120)는 크게 전류-전압 변환기로 사용되는 연산 증폭기(OP1,OP2)들과, 스위치(SW1∼SW4)를 포함한다. 상기 연산 증폭기들(OP1, OP2) 각각의 비반전 단자(+)에는 전원공급부(110)인 직류 전압원이 접속되어 있고 반전단자(-)에는 제1스위치(SW1)와 제4스위치(SW4)의 일측이 접속되어 있다. 이러한 스위치들(SW1,SW4)의 타측은 체액 반응기(S) 스트립의 제1작동전극(313)과 제2작동전극(312)과 연결되는 리드단자(300)에 접속 가능하다. 이러한 연산 증폭기들(OP1,OP2)은 작동전극(313,312)에 전원을 공급하며 전원공급에 따라 작동전극 각각을 흐르는 전류량을 검출하여 전압값으로 출력하는 역할을 수행한다.

한편 체액 반응기(S)의 기준전극(311)은 제2스위치(SW2)를 통해 접지되며, 체액 반응기(S)의 제2작동전극(312)에 연결된 리드단자는 제3스위치(SW3)를 통해 접지된다. 상기한 스위치들(SW1∼SW4)은 후술할 팩 제어부(130)의 제어에 의해 스위칭 온/오프 제어되는 스위치들로서 회로의 전류경로 단속에 이용된다.

다시 도 1을 참조하면, 팩 제어부(130)는 휴대폰 본체(200)의 제어에 따라 작동전극(312,313) 각각으로의 전원 공급을 제어하고, 작동전극 각각으로부터 검출된 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치를 내부 메모리로부터 독출하여 평균치 산출하여 출력하는 역할을 수행한다. 만약 작동전극이 하나라면 상기 팩 제어부(130)는 작동전극으로의 전원 공급을 제어하고 그 작동전극에 흐르는 전류량을 검출한후 검사항목의 측정치를 내부 메모리로부터 독출하여 출력할 것이다. 참고적으로 팩 제어부(130)의 내부 메모리에는 콜레스테롤, 혈당과 같이 검사항목별로 분류된 테이블이 저장되어 있는데, 상기 테이블은 검출 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치가 맵핑된 형태를 갖는다. 상기 검출 전류량은 엄밀히 말하여 팩 제어부(130) 입력단에서 A/D 변환되어 입력되는 전압값을 나타낸다.

본체 I/F부(140)는 배터리 팩 제어부(130)로부터 출력되는 검사항목의 측정치를 휴대폰 본체(200)로 인터페이스한다. 이러한 본체 I/F부(140)는 도 2에 도시한 바와 같이 휴대폰 본체(200)와 배터리 팩(100)에 별도의 통신단자(215)를 형성하여 통신 수행할 수도 있으며, 기존에 구비되어 있는 전원출력단자(210)를 이용하여 전력선 통신 수행함으로서 인터페이스부의 기능을 대체할 수도 있다.

이하 상술한 구성을 가지는 배터리 팩(100)이 결합되는 휴대폰 본체(200)에 대하여 설명하면, 우선 휴대폰 본체(200)는 사용자 요청에 따라 상기 배터리 팩(100)으로 검사항목의 측정을 명하고, 그에 응답하여 상기 배터리 팩(100)으로부터 전송되는 검사항목의 측정치를 표시하는 역할을 수행한다. 경우에 따라서는 사용자 요청에 따라 상기 배터리 팩(100)으로 검사항목의 측정을 명하고 그에 응답하여 상기 배터리 팩(100)으로부터 전송되는 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치를 내부 메모리에서 독출하여 출력할 수도 있다.

이러한 휴대폰 본체(200)의 구성을 살펴보면, 무선통신부(230)는 본체 제어부(220)에서 출력되는 검사항목의 측정치 혹은 통화 데이터 등을 변조 및 주파수 변환하여 안테나(ANT)를 통해 무선신호로 전송하고, 상기 안테나(ANT)를 통해 수신되는 무선신호로부터 음성 데이터와 그 외의 신호를 분리하여 이를 주파수변환 및 복조하여 본체 제어부(220)로 전송하는 역할을 수행한다.

음성 처리부(240)는 본체 제어부(220)의 제어를 받아 마이크(MIC)로 입력되는 음성을 디지털 처리하여 무선통신부(230)로 전송하고 상기 무선통신부(230)를 통해 수신된 음성 데이터를 복조하여 스피커(SPK)를 통해 출력한다.

한편 본체 제어부(220)는 사용자 I/F부(250)를 통해 검사항목 측정 안내정보를 출력하고, 사용자에 의해 선택된 검사항목과 그 측정명령을 배터리 팩(100)으로 전송하며, 상기 배터리 팩(100)으로부터 전송되는 검사항목의 측정치를 사용자 I/F부(250) 혹은 무선통신부(230)를 통해 출력 제어한다. 경우에 따라서는 상기 본체 제어부(220)가 배터리 팩(100)으로부터 작동전극에 흐르는 전류량을 전송받은후 그 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치를 내부 메모리에서 독출하여 출력할 수도 있고, 두 개의 작동전극 각각에 흐르는 개별 전류량을 전송받은후 그 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치를 독출하여 이들의 평균치를 산출한후 이를 출력할 수도 있다.

배터리 팩 I/F(210)는 상기 본체 I/F부(140)와 결합되어 배터리 팩(100)과 휴대폰 본체(200) 사이에 송수신되는 데이터를 인터페이스하여 준다.

이하 체액과 반응하는 체액 반응기(S)를 통해 각종 검사항목을 자가 진단할 수 있는 배터리 팩(100)의 동작에 대해 설명하면,

우선 자가 진단하고자 하는 사용자는 혈액과 같은 체액을 체액 반응기(S)의 만곡홈(306)에 접촉시킨후 이를 체액 반응기(S) 삽입부(150)에 삽입한다. 이러한 경우 팩 제어부(130)는 체액 반응기(S)의 삽입이 있는가를 검사하는데, 검사방법으로는 체액 반응기 삽입부(150) 내에 위치하는 스위치의 단락에 의해 입력전원이 0V로 강하되는 것을 통해 검사할 수 있다.

이와 같이 체액 반응기(S)가 삽입되면 팩 제어부(130)는 체액반응결과 검출모드로 전환하고 이어서 제1작동전극(313)에 전원을 공급한다. 전원공급방법으로는 스위치 1,2(SW1,SW2)를 온 상태로 전환하고 스위치3,4(SW3,SW4)는 오프 상태로 유지함으로서 구현 가능하다.

체액이 제1작동전극(313)을 지나서 기준전극(311)에 도달하면 효소반응층(350)의 반응에 의해 두 전극(311,313) 사이에는 전류가 흐르게 된다. 제1작동전극(313)에 흐르는 전류는 연산 증폭기(OP1)의 출력단자와 반전단자(-)에 연결되어 있는 저항(R1)에 의해 전압으로 변환된다. 이렇게 변환된 전압은 팩 제어부(130)에 입력되어 우선적으로 디지털 데이터로 변환된다. 따라서 팩 제어부(130)는 디지털 데이터로 변환된 전압값, 즉 제1작동전극(313)을 흐르는 전류량을 검출할 수 있게 되는 것이다. 이와 같이 제1작동전극(313)을 흐르는 전류가 검출되면 팩 제어부(130)는 타임 카운팅을 시작한다. 이는 제2작동전극(312)을 흐르는 전류가 검출되기까지의 시간을 카운팅하기 위함인데, 카운팅된 타임값은 체액 주입의 이상여부 판단에 이용된다.

제1작동전극(313)의 전류량을 검출하고 타임 카운팅을 개시한 팩 제어부(130)는 이후 제2작동전극(312)에 전원을 공급한다. 제2작동전극에 전원을 공급하는 방법은 스위치 2(SW2)와 스위치 4(SW4)는 온 상태로 하고 스위치 1,3(SW1,SW3)을 오프상태로 함으로서 구현 가능하다. 이와 같이 제2작동전극(312)에 전원을 공급하는 이유는 시료인 체액이 정상적으로 제2작동전극(312)에 도달하였는지를 검사하기 위함이다. 따라서 스위치 2와 4(SW2,SW4)는 오프상태로 하고 스위치 1,3(SW1,3)을 온 상태로 하여 제2작동전극(312)에 체액도달여부를 검사할 수도 있다. 이러한 경우에 제2작동전극(312)은 기준전극의 역할을 수행하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 제2작동전극(312)에 전원을 공급한후 팩 제어부(130)는 제2작동전극에 흐르는 전류량을 검출한다. 그리고 제2작동전극(312)에 흐르는 전류량이 검출되면 제1작동전극(313)에 흐르는 전류량 검출시점 부터 제2작동전극(312)에 흐르는 전류량 검출시점까지의 타임 카운팅 값(작동전극(313,312)들의 반응시간)이 미리 정해진 임계 범위내의 값을 가지는가를 체크한다. 이러한 체크결과에 따라 팩 제어부(130)는 체액 주입의 에러발생여부를 판단할 수 있다. 또한 팩 제어부(130)는 작동전극들(313,312)을 흐르는 전류량을 체크하여 제조 전극의 에러발생유무도 판단할 수 있다. 즉, 제조 잘못으로 어느 하나의 전극 면적이 과다하게 제조되었다면 그 전극과 나머지 작동전극간을 흐르는 전류량의 차는 커질 것이다.

따라서 팩 제어부(130)는 작동전극들(313,312)을 흐르는 검출 전류량의 크기 비교만으로도 체액 반응기의 제조상의 에러를 검출할 수도 있다.

만약 작동전극들(313,312)의 반응시간과 검출 전류량을 체크하여 시료 주입에 에러가 발생하였거나 어느 하나의 전극에 에러가 존재한다고 판단되면 팩 제어부(130)는 에러상태를 휴대폰 본체(200)를 통해 출력하여 준다. 그러나 체액 주입이 정상이고 작동전극이 정상적으로 제조되었음이 판명되면, 팩 제어부(130)는 미리 정해진 인큐베이션 타임 동안 스위치 1,2,3,4를 모두 오프상태로 유지시킨다. 인큐베이션 타임을 갖는 이유는 전극 위의 반응이 균일해지도록 하기 위함이다. 이러한 인큐베이션 타임을 전적으로 요구하는 것은 아니다. 또한 빠른 측정결과를 얻고자 할 때에는 스위치 1,2,4를 ON시키고 2는 OFF 시킨 상태로 유지할 수도 있다.

일정 시간후(혹은 인큐베이션 타임 이후) 팩 제어부(130)는 제1작동전극(313)과 제2작동전극(312)에 순차적으로 전원을 공급하고 일정시간 후 제1작동전극(313)과 기준전극(311), 제2작동전극(312)과 기준전극(311)을 흐르는 전류량을 각각 검출한다. 이와 같이 각 작동전극에 전원 공급과 전류량 검출을 위해서는 스위치 제어가 이루어져야 할 것이다.

스위치 1,2,4만을 온 상태로 하여 제1작동전극(313)에 흐르는 전류량을 검출함과 동시에 제2작동전극(312)에 흐르는 전류량을 검출한 팩 제어부(130)는 검출 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치를 내부 메모리에서 독출한다. 그리고 독출된 검사항목의 측정치들에 대하여 평균치를 산출한후 이를 휴대폰 본체(200)로 전송하여 줌으로서, 휴대폰 본체(200)의 제어부(220)는 이를 표시부(250)를 통해 출력하거나 원격지에 위치한 서버 혹은 단말기로 무선 전송하여 줄 수 있는 것이다.

따라서 자가 진단자는 휴대용 이동 통신 단말기를 통해 스스로 자신의 콜레스테롤 수치, 혈당량 수치등을 자가 진단할 수 있음은 물론 자가 진단한 데이터를 원격지로 전송함으로서 원격진단 서비스도 받을 수 있게 되는 것이다.

상술한 본 발명의 실시예에서는 혈액을 통해 혈당 수치를 자가 측정하는 경우를 설명하였으나, 혈액을 통해 검사할 수 있는 항목, 예를 들면 GOT(Glutamate Oxaloacetate Transaminase), LDH(Lactate Dehydroganase), LAP(Leusine Amino Peptidase), ALP(Akaline phosphatase), ZTT, TTT, 요소질소, 중성 지방, 혈색소 등을 자가 측정할 수 있다. 아울러 요(소변)를 통해서도 요단백, 요당, 잠혈반응, 유로빌리노겐, 요빌리루빈, 임신진단시험 HCG 등을 자가 측정할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 휴대용 이동 통신 단말기의 배터리 팩을 통해 바이오 센서의 반응값을 판독할 수 있기 때문에, 별도의 판독기 구비 없이 배터리 팩 구입만으로도 콜레스테롤, 혈당 수치 등을 자가 진단할 수 있는 장점이 있으며, 소변을 통해서도 여러 질병을 자가 측정하되, 휴대용 이동 통신 단말기 혹은 그에 결합되는 배터리 팩을 통해 편리하게 측정할 수 있는 장점이 있다.

한편 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

예를 들면 본 발명의 실시예에서는 두 개의 작동전극을 구비하는 체액 반응기를 판독하는 경우의 배터리 팩(100)에 대해 설명하였지만, 별 다른 변형 없이 하나의 작동전극을 구비하는 체액 반응기를 판독하기 위한 배터리 팩(100)을 설계할 수도 있다. 이러한 경우 팩 제어부(130)는 단순히 작동전극에 전압을 인가하고 그 작동전극에 흐르는 전류량을 검출한후 그에 대응하는 검사항목의 측정치를 휴대폰 본체(200)로 전송할 수도 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 배터리 팩(100)에서 검출 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치가 독출되어 휴대폰 본체(200)로 전송되는 것으로 하였으나, 배터리 팩(100)에서는 단순히 작동전극에 흐르는 전류량만을 검출하고, 휴대폰 본체(200)에서 상기 검출 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치가 독출되어 출력되도록 설계할 수도 있을 것이다. 이 모든 경우에 있어서 판독기 자체가 하나의 검사항목만을 단순 측정할 수 있도록 설계될 수 있고, 콜레스테롤 수치, 혈당 수치, 간 기능 검사와 같이 다수의 검사항목을 선택적으로 측정하도록 설계될 수도 있다. 이와 같이 다수의 검사항목을 측정하기 위해서는 우선 사용자가 어느 하나의 검사항목을 선택할 수 있도록 유저 인터페이스가 지원되어야 하며, 선택 가능한 검사항목 모두에 대한 측정 테이블이 메모리에 저장되어 있어야 한다.

또한 본 발명의 실시예에서는 팩 제어부(130)가 체액 반응기(S) 삽입여부를 판단하여 작동전극에 전원을 인가하였으나, 휴대폰 본체(200)로부터 검사항목 측정명령 수신시 작동전극에 전원이 인가되도록 설계할 수도 있다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩과 그 주변 블럭 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(100) 케이스 외부에 형성된 체액 반응기(S) 삽입부를 보이기 위한 도면.

도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(100)과 결합 가능한 체액 반응기(S)의 평면도와 배면도.

도 4는 도 1에 도시한 체액 반응기(S)의 단면 예시도.

도 5는 도 1에 도시한 전류감지부(110)의 상세 회로 예시도.

Claims

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작동전극들과 기준전극을 포함하는 전극계와 그 전극계상에 효소반응층이 형성되어 있는 체액 반응기가 삽입되는 슬롯이 외부면에 형성되어 있는 자가 진단용 배터리 팩에 있어서,

결합된 체액 반응기의 작동전극으로 전원을 공급하는 전원공급부와;

각각의 작동전극을 흐르는 전류량을 검출하는 전류 감지부와;

상기 작동전극 각각으로의 전원 공급을 제어하고 작동전극 각각으로부터 검출된 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치를 메모리로부터 독출하여 평균치 산출하는 배터리 팩 제어부와;

상기 배터리 팩 제어부에서 산출된 평균치를 이동 통신 단말기로 인터페이스하기 위한 본체 인터페이스부;를 포함함을 특징으로 하는 자가 진단용 배터리 팩.
작동전극들과 기준전극을 포함하는 전극계와 그 전극계상에 효소반응층이 형성되어 있는 체액 반응기가 삽입되는 슬롯이 외부면에 형성되고, 그 슬롯에 결합된 체액 반응기의 작동전극에 전원을 공급하여 흐르는 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치를 출력하는 배터리 팩과, 사용자 요청에 따라 상기 배터리 팩으로 검사항목의 측정을 명하고 그에 응답하여 상기 배터리 팩으로부터 전송되는 검사항목의 측정치를 표시하는 제어부를 가지는 이동 통신 단말기 본체를 포함하는 자가 진단 시스템에 있어서,

상기 배터리 팩은,

결합된 체액 반응기의 작동전극으로 전원을 공급하는 전원공급부와;

각각의 작동전극을 흐르는 전류량을 검출하는 전류 감지부와;

상기 작동전극 각각으로의 전원 공급을 제어하고 작동전극 각각으로부터 검출된 전류량에 대응하는 검사항목의 측정치를 메모리로부터 독출하여 평균치 산출하는 배터리 팩 제어부와;

상기 배터리 팩 제어부에서 산출된 평균치를 상기 이동 통신 단말기로 인터페이스하기 위한 본체 인터페이스부;를 더 포함함을 특징으로 하는 자가 진단 시스템.
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청구항 3에 있어서, 상기 제어부는 사용자 요청에 따라 상기 검사항목의 측정치를 지정된 단말기 혹은 원격지 서버중 어느 하나로 무선 전송 제어함을 특징으로 하는 자가 진단 시스템.
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