KR100682924B1 - 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치와 방법 및컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 - Google Patents

시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치와 방법 및컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 Download PDF

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Abstract

시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치와 방법 및 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 개시된다. 그 장치는, 피검자의 동공에 조사되는 광을 제어하는 제어신호를 발생하는 제어부, 제어신호에 응답하여 제4 광을 외부광이 차단된 동공에 광세기를 증가시키며 조사하는 광 조사부, 피검자가 조사된 제4 광을 인식했음을 제어부에 통지하는 자극 통지부 및 제어부의 지시에 따라 문턱값 광세기와 조사시간을 이용하여 피검자의 혈당을 산출하는 혈당 산출부를 포함하며,문턱값 광세기는 통지할 당시의 조사된 제4 광의 세기이고, 조사시간은 동공에 제4 광이 조사된 시간이며, 문턱값 광세기와 조사시간 각각의 수치는 제어부로부터 제공받는 것을 특징으로 한다. 그러므로, 본 발명은 문턱값 광세기와 조사시간을 신속정확히 산출할 수 있으므로, 외부광이 차단된 상태에서 시간의 경과에 따른 문턱값 광세기가 혈당 수치와 관련있는 점을 이용하여 피검자의 혈당을 신속정확히 산출할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치와 방법 및 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체{Apparatus and method for measuring blood sugar level using dark adaptation}
도 1은 본 발명에 의한 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도이다.
도 2는 동공에 조사되는 제2 광 및 제4 광을 설명하기 위한 참고도이다.
도 3은 본 발명에 의한 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치를 설명하기 위한 다른 실시예의 블록도이다.
도 4는 본 발명에 의한 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치를 설명하기 위한 또 다른 실시예의 블록도이다.
도 5는 본 발명에 의한 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로우챠트이다.
도 6은 본 발명에 의한 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법을 설명하기 위한 다른 실시예의 플로우챠트이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110, 310, 410 : 광 조사부 120, 320, 430 : 제어부
150, 350, 460 : 혈당 산출부 160, 360, 470 : 디스플레이부
본 발명은 혈당측정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부광이 차단된 상태에서 시간의 경과에 따른 문턱값 광세기가 혈당량과 관련있는 점을 이용하여 채혈없이 혈당을 측정하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치와 방법 및 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
종래의 혈당측정장치는 채혈을 통하여 혈당을 측정하였다. 이러한 혈당측정장치에 의해 일반인도 가정에서 손쉽게 혈당량을 알 수 있었다. 하지만, 종래의 혈당측정장치는 혈당을 측정할 때마다 매번 채혈을 해야하고, 채혈부의 감염을 막기 위한 소독이 필요하다는 번거로움이 있었다. 또한, 종래의 혈당측정장치는 채혈시 바늘을 사용해야만 한다는 점에서 비위생적이라는 문제점이 있었다.
이와 같은 채혈의 문제점을 해결하고자, 외부광이 차단된 상태에서 시간의 경과에 따른 문턱세기가 혈당 수치와 관련있는 점을 이용하여 채혈없이 혈당을 측정하는 기술이 제안되었다. 문턱세기란 시간의 함수로서 각 시각마다 외부광이 차단된 상태에서 사물이 인식될 수 있는 최소한의 광세기를 의미한다. 여기서, 광세기란 그 사물로부터 동공으로 입사되는 광의 세기를 말한다.
그러나, 이러한 종래기술은 외부광이 차단된 상태가 상당시간 경과한 후에야만 문턱세기를 알 수 있어, 혈당량을 신속히 산출할 수 없다는 문제점을 갖는다.
또한, 이러한 종래기술은 문턱세기를 피검자 스스로 감지하여 측정하므로 측 정된 문턱세기 수치의 정확성을 담보할 수 없고 따라서 산출된 피검자의 혈당량 수치가 정확한지 담보할 수 없다는 문제점을 갖는다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 문턱값 광세기와 조사시간을 신속정확히 산출하고, 외부광이 차단된 상태에서 시간의 경과에 따른 문턱값 광세기가 혈당 수치와 관련있는 점을 이용하여 채혈없이 혈당을 측정하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 문턱값 광세기와 조사시간을 신속정확히 산출하고, 외부광이 차단된 상태에서 시간의 경과에 따른 문턱값 광세기가 혈당 수치와 관련있는 점을 이용하여 채혈없이 혈당을 측정하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 문턱값 광세기와 조사시간을 신속정확히 산출하고, 외부광이 차단된 상태에서 시간의 경과에 따른 문턱값 광세기가 혈당 수치와 관련있는 점을 이용하여 채혈없이 혈당을 측정하는 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 것이다.
상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치는, 피검자의 동공에 조사되는 광을 제어하는 제어신호를 발생하는 제어부, 상기 제어신호에 응답하여 제4 광을 외부광이 차단된 상기 동공에 광세기를 증가시키며 조사하는 광 조사부, 상기 피검자가 상기 조사된 제4 광을 인식했음을 상기 제어부에 통지하는 자극 통지부 및 상기 제어부의 지시에 따라 문턱값 광세기와 조사시간을 이용하여 상기 피검자의 혈당을 산출하는 혈당 산출부를 포함하며,상기 문턱값 광세기는 상기 통지할 당시의 상기 조사된 제4 광의 세기이고, 상기 조사시간은 상기 동공에 상기 제4 광이 조사된 시간이며, 상기 문턱값 광세기와 상기 조사시간 각각의 수치는 상기 제어부로부터 제공받는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 광 조사부는, 상기 제어신호에 따라 제2 광을 조사하여 상기 동공의 위치를 고정시키는 고정광 조사부 및 상기 제어신호에 따라 상기 제2 광의 조사를 중단하고 상기 제4 광을 상기 제2 광이 조사된 위치에 광세기를 증가시키며 조사하는 가변광 조사부를 포함함이 바람직하다.
본 발명의 상기 고정광 조사부가 조사하는 상기 제2 광은 망막의 원추세포를 자극시키는 광이며, 상기 가변광 조사부가 조사하는 상기 제4 광은 망막의 간상세포를 자극시키는 광인 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 고정광 조사부가 조사하는 상기 제2 광은 적색광이며, 상기 가변광 조사부가 조사하는 상기 제4 광은 청색광인 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 제어신호에 따라 각막에 눈에 보이지 않는 제3 광을 조사하여 상기 동공의 위치를 추적하며 찾고 상기 추적된 동공의 위치를 상기 제어부에 알리는 초점 추적부를 더 포함함이 바람직하다.
본 발명의 상기 광 조사부가 조사하는 상기 제4 광은 망막의 원추세포를 자극시키는 광인 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 광 조사부가 조사하는 상기 제4 광은 망막의 간상세포를 자 극시키는 광인 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 광 조사부는 상기 제4 광으로서 망막의 원추세포를 자극시키는 광과 망막의 간상세포를 자극시키는 광을 함께 조사하는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 광 조사부가 조사하는 상기 제4 광은 상기 동공을 통과하여 망막의 간상세포에 도달하는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 자극 통지부는 가압되어 상기 피검자가 상기 조사된 제4 광을 인식했음을 상기 제어부에 통지하는 사용자 조작부인 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 자극 통지부는 상기 피검자의 뇌파를 검출하여 상기 피검자가 상기 조사된 제4 광을 인식했음을 상기 제어부에 통지하는 뇌파 검출부인 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 자극 통지부는 검출된 뇌파에서 α파가 사라지는 시점에 상기 피검자가 상기 조사된 제4 광을 인식했음을 상기 제어부에 통지하는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 광 조사부는 상기 제어신호에 응답하여, 상기 동공에 제1 광을 소정량 조사하고 상기 제4 광을 외부광이 차단된 상기 동공에 광세기를 증가시키며 조사하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 통지할 당시의 상기 조사된 제4 광의 세기를 센싱하여 상기 제어부에 알리는 광 센싱부를 더 포함함이 바람직하다.
본 발명은 상기 산출된 혈당치를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함함이 바람직하다.
상기 다른 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법은, 외부광이 차단된 피검자의 동공에 제1 광을 소정량 조사하고 상기 조사를 중단하는 단계, 상기 동공에 광세기를 증가시키며 제4 광을 조사하는 단계, 상기 피검자가 상기 조사된 제4 광을 인식했음을 통지하는 단계 및 상기 통지할 당시의 상기 조사된 제4 광의 세기인 문턱값 광세기의 수치와 상기 동공에 상기 제4 광이 조사된 시간인 조사시간의 수치를 제공받고 상기 문턱값 광세기와 상기 조사시간을 이용하여 상기 피검자의 혈당을 산출하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 또 다른 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는, 외부광이 차단된 피검자의 동공에 제1 광을 소정량 조사하고 상기 조사를 중단하는 단계, 상기 동공에 광세기를 증가시키며 제4 광을 조사하는 단계, 상기 피검자가 상기 조사된 제4 광을 인식했음을 통지하는 단계 및 상기 통지할 당시의 상기 조사된 제4 광의 세기인 문턱값 광세기의 수치와 상기 동공에 상기 제4 광이 조사된 시간인 조사시간의 수치를 제공받고 상기 문턱값 광세기와 상기 조사시간을 이용하여 상기 피검자의 혈당을 산출하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치와 방법 및 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체의 일 실시예에 대해 상세히 설명한다. 다만, 후술되는 용어들은 본 발명 에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 당해 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도로서, 광 조사부(110), 제어부(120), 자극 통지부(130), 광 센싱부(140), 혈당 산출부(150) 및 디스플레이부(160)를 포함한다.
광 조사부(110)는 소정 광을 외부광이 차단된 피검자의 동공(230)에 광세기를 증가시키며 조사한다. 설명의 편의상 이하 그 소정 광을 제4 광(이하 "간상세포 자극광"이라 명명할 수도 있음)이라 부른다. 광 조사부(110)는 제4 광 뿐 아니라 이하 설명할 제1 광 내지 제3 광(이하 "제1 광"은 "초기화광"이라 명명할 수도 있으며, "제2 광"은 "원추세포 자극광"이라 명명할 수도 있으며, "제3 광"은 "적외선 광"이라 명명할 수도 있음)도 조사할 수 있다.
제어부(120)는 광 조사부(110), 광 센싱부(140) 및 혈당 산출부(150)의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 발생한다. 특히, 제어부(120)는 광 조사부(110)의 동작을 제어하여 피검자의 동공(230)에 조사되는 광을 제어한다.
피검자의 동공(230)에 조사되는 광은 광 조사부(110)에서 조사되는 광으로 제한됨이 바람직하다. 즉, 광 조사부(110)는 외부광이 차단된 동공(230)에 광을 조사함이 바람직하다. 이를 위해, 눈 부위에 안대와 같은 눈가리개를 씌울 수 있다. 이 때, 광 조사부(110)는 그 눈가리개의 내부에 광을 조사하며 그 광은 동공(230)에 조사된다.
눈가리개에 의해 햇볕이나 백열등의 불빛과 같은 외부광은 차단되며, 피검자의 시신경은 암순응(dark adaptation)을 일으킨다. 한편, 동공(230)에 입사되는 외부광을 차단하기 위해, 상기한 바와 같이 눈가리개를 이용할 수도 있지만, 피검자가 암실에 입실함으로써 피검자의 동공(230)에 입사되는 외부광이 차단될 수도 있다. 다만, 본 발명에 의한 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치의 소형화를 꾀하기 위해서는 눈가리개 등으로 눈 부위만 외부광을 차단함이 바람직하다. 이로써, 피검자가 암실에 입실한 것과 동일한 효과를 만들어 피검자의 시신경이 암순응하도록 한다.
암순응이란 암흑적응이라고도 하며 밝은 곳에서 어두운 곳으로 들어갔을 때, 처음에는 보이지 않던 것이 시간이 지남에 따라 차차 보이기 시작하는 현상을 말한다.
여기서, x축을 조사시간으로 설정하고 y축을 문턱값 광세기(threshold intensity)로 설정하면, 문턱값 광세기가 조사시간에 반비례하는 곡선(이하 "암순응 곡선"이라 함)을 얻을 수 있다.
문턱값 광세기는 조사시간의 함수이며, 피검자가 동공(230)에 광이 입사되었음을 인식할 수 있는 매 시각별 최소한의 광세기를 의미한다. 또는, 문턱값 광세기는 동공(230)에 입사되는 광이 차단된 시점으로부터 동공(230)이 어두운 곳에 적응하기 시작할 때까지 소요된 시간의 함수라 말할 수도 있다.
또한, 조사시간이란 외부광이 차단된 동공(230)에 광이 조사된 총 시간을 의미한다.
일반적으로, 조사시간이 7분 정도이면 암순응곡선에 굴곡점이 발생한다. 이러한 굴곡점을 콜라우시의 굴곡점(Kohlrausch's kink)이라고 한다. 처음에는 망막시세포의 원추세포(cone cell)이 주로 작용하여 감도(sensitivity)를 약 10배로 증가시키지만, 암순응이 진행됨에 따라 간상세포(rod cell)의 감도가 높아져서 원추세포를 대신하게 된다. 즉, 간상세포의 순응으로 간상세포의 감도는 피검자가 어두운 곳에 들어간 직후보다 약 10000배 증가한다. 이러한 암순응이 완료되기까지는 45분 정도 걸리지만, 반대로 어두운 곳에서 밝은 곳으로 나갈 때 눈부심이 없어지는 데에는 1 내지 2 분정보 밖에 걸리지 않는다.
이러한 암순응 곡선이 피검자의 혈당과 관련이 있음은 이미 의학계에서 알려진 사실이다. 즉, 혈당이 높은 사람일수록 시간의 경과에 따른 문턱값 광세기가 빨리 낮아진다.
따라서, 문턱값 광세기와 조사시간만 알면 피검자의 혈당을 산출할 수 있다. 다만, 문턱값 광세기와 조사시간을 알기위해 암순응이 완료될 때까지 기다리기는 곤란하다. 그와 같은 방식으로 혈당을 산출하려면 피검자가 많은 시간동안 피검상태에 있는 불편함을 감수해야 하기 때문이다.
따라서, 본 발명에서는 문턱값 광세기 수치와 조사시간 수치를 신속히 얻기 위해, 제4 광을 광세기를 점진적으로 증가시키며 동공(230)에 조사하고 피검자가 조사된 제4 광을 인식한 순간을 정확히 알아 조사시간이 얼마 경과되지 않은 시점에 정확한 문턱값 광세기 수치와 조사시간 수치를 얻는 기술을 제안한다.
광 조사부(110)가 제어부(120)에 의해 제4 광을 조사함은 이미 전술한 바이 며, 조사된 제4 광은 동공(230)을 통해 망막시세포(240) 중 간상세포(242)에 입사됨이 바람직하다. 한편, 파장이 작은 광일수록 간상세포(242)를 잘 자극시킨다. 예컨대, 청색광은 간상세포(242)를 잘 자극시키나, 적색광은 그렇지 못하다.
한편, 조사된 제4 광이 망막시세포(240) 중 간상세포(242)에 입사됨을 보장하기 위해, 광 조사부(110)는 고정광 조사부(미도시) 및 가변광 조사부(미도시)를 포함함이 바람직하다. 도 2는 동공에 조사되는 제2 광 및 제4 광을 설명하기 위한 참고도이다. 고정광 조사부(미도시)는 제어부(120)의 제어신호에 따라 제2 광(210)을 조사하여 동공(230)의 위치를 고정시킨다. 동공(230)에 조사된 제2 광(210)은 일반적으로 망막시세포(240) 중 원추세포(244)에 입사되므로, 원추세포(244)를 잘 자극시키는 적색계통의 광을 제2 광(210)으로 사용함이 바람직하다. 한편, 가변광 조사부(미도시)는 제어부(120)의 제어신호에 따라 제2 광(210)의 조사를 중단하고 제4 광(220)을 제2 광(210)이 조사된 위치(230)에 광세기를 증가시키며 조사한다. 이 때, 조사는 제2 광(210)이 조사된 위치(230)를 통과하여 망막(242)의 위치에 광세기를 증가시키며 이루어짐이 바람직하다.
한편, 제2 광(210)의 조사를 중단하고 제4 광(220)을 조사하기까지의 시간간격은 없을수록 바람직하다. 이는 그 시간간격동안 피검자가 눈동자를 움직여 동공(230)의 위치가 변경되어 가변광 조사부(미도시)가 동공의 위치가 아닌 잘못된 위치에 제4 광(220)을 조사할 수 있기 때문이다.
이 때, 가변광 조사부(미도시)는 고정광 조사부(미도시)가 조사한 제2 광(210)의 진행경로와 소정 각도(235) 이상을 유지하며 제4 광(220)을 조사함이 바람 직하다. 제2 광(210)은 일반적으로 원추세포(244)에 입사되나, 제4 광(220)은 간상세포(242)에 입사됨이 바람직하다. 한편, 망막시세포(240) 중 원추세포(244)는 황반(미도시)주변에 제한적으로 존재하며, 간상세포(242)는 황반 주변을 제외한 나머지 망막에 주로 분포한다. 이러한, 망막시세포(240)의 공간적인 분포 구조를 고려하여 소정 각도(235)는 약 12 ~ 20도 임이 바람직하다.
한편, 망막시세포(240)에 맺힌 영상은 시신경(250)을 따라 대뇌에 인지된다.
광 조사부(110)의 가변광 제어부(미도시)가 간상세포(242)에 조사하는 제4 광(220)은 점진적으로 광세기가 증가한다. 이 때, 조사시간도 경과하며 그에 따라 문턱값 광세기도 조금씩 감소한다. 결국, 조사시간이 경과함에 따라, 요구되는 문턱값 광세기는 점진적으로 감소하며, 그에 반해, 간상세포(242)에 조사되는 제4 광(220)의 광세기는 점진적으로 증가한다. 그에 따라, 어느 시점에 도달하면 피검자는 제4 광(220)이 조사되었음을 인식하게 된다.
이 순간, 자극 통지부(130)는 제어부(120)에 "피검자가 제4 광(220)이 조사됨을 인식했다"고 인식사실을 알린다. 이를 위해, 자극 통지부(130)는 가압되어 제어부(120)에 통지하는 사용자 조작부(130)인 것이 바람직하다. 예컨대, 사용자 조작부(130)는 소정의 버튼식 스위치이며, 그 스위치가 눌러짐으로써 제어부(120)에 "피검자가 제4 광(220)이 조사됨을 인식했다"고 알려질 수 있다.
제어부(120)는 자극 통지부(130)로부터 통지받은 즉시, 그 당시의 문턱값 광세기 수치와 조사시간 수치를 혈당 산출부(150)에 제공하고, 그 제공한 수치들을 이용하여 피검자의 혈당을 산출하도록 지시한다. 혈당 산출부(150)는 "외부광이 차 단된 상태에서 시간의 경과에 따른 문턱값 광세기가 혈당량과 관련있다"는 이미 알려진 의학적 상식에 따라 피검자의 혈당을 산출한다.
이 때, 제어부(120)는 자극 통지부(130)가 제어부(120)에 인식사실을 알릴 당시에 광 조사부(110)가 조사한 제4 광(220)의 광세기를 문턱값 광세기로 하여 그 수치를 혈당 산출부(150)에 공급할 수 있다. 제어부(120)가 광 조사부(110)에 제4 광(220)의 조사를 지시하므로 제어부(120)는 제4 광(220)의 광세기를 언제나 인식하고있다. 이와 비슷하게, 제어부(120)는 자극 통지부(130)가 제어부(120)에 인식사실을 알릴 당시의 조사시간 수치도 혈당 산출부(150)에 제공한다.
다만, 제어부(120)는 문턱값 광세기 수치를 얻기 위해, 광 조사부(110)에서 조사된 제4 광(220)의 광세기를 직접 센싱할 수도 있으며, 이 경우 본 발명은 광 센싱부(140)를 더 포함한다. 이러한 광 센싱부(140)의 동작은 자극 통지부(130)가 제어부(120)에 인식사실을 알림과 동시에 발생한 제어부(120)의 제어신호에 의해 이루어짐이 바람직하다.
디스플레이부(160)는 혈당 산출부(150)가 산출한 혈당치 즉, 혈당량 수치를 피검자에게 디스플레이한다. OUT 1은 디스플레이된 혈당치를 의미한다.
도 3은 본 발명에 의한 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치를 설명하기 위한 다른 실시예의 블록도로서, 광 조사부(310), 제어부(320), 자극 통지부(330), 광 센싱부(340), 혈당 산출부(350) 및 디스플레이부(360)을 포함한다.
이 때, 참조번호들 310 내지 320, 340 내지 360들은 도 1에 도시된 참조번호들 110 내지 120 , 140 내지 160들과 동일하며, 참조번호들 310 내지 320, 340 내 지 360들의 동작에 대한 설명은 110 내지 120, 140 내지 160들에 대한 상기할 설명으로 대신한다. 단, OUT 2는 디스플레이된 혈당치를 의미한다.
도시된 바에 따르면, 자극 통지부(330)는 피검자의 뇌파를 검출하여 그 피검자가 "동공(230)에 조사된 제4 광(220)을 인식했음"을 제어부(320)에 통지하는 뇌파 검출부인 것이 바람직하다.
뇌파(EEG; electroencephalogram) 즉, 뇌전도는 피검자의 두피 표면에서 검출된 피질 신경세포들의 전기적 활동을 나타낸다. 뇌파는 약 1 ~ 50 Hz 정도의 주파수를 가지며, 20 ~ 200 μV의 전위치를 가짐이 일반이다.
특히, 뇌파에는 8 ~ 13 Hz의 주파수를 갖는 α파, 18 ~ 30 Hz의 주파수를 갖는 β파, 0.5 ~ 4 Hz의 주파수를 갖는 δ파, 4 ~ 7 Hz의 주파수를 갖는 θ파 등이 있다.
한편, 눈을 감고 안정상태에서 눈을 뜨면 검출된 뇌파에서 곧 α파가 사라지고 β파로 바뀌는데, 이를 α블로킹(α-blocking)이라 한다. 즉, 시신경(250)으로 소정의 신호가 전달되면 β파 형태가 검출되기 때문에 이를 통해 자극 통지부(330)가 구현될 수 있다. 외부광이 차단되고 그 어떠한 다른 광도 동공(230)에 입사되지 않는 상태에서, 제4 광(220)만이 광세기가 증가되며 동공(230)에 입사되게 되면, 어느 순간에 α파가 검출되지 않게 된다. 그 어느 순간이란, "피검자가 동공에 제4 광(220)이 입사되었음을 인식한 순간"을 의미한다. 이러한, 자극 통지부(330)는 제어부(320)의 제어에 의해 동작하고, 자극 통지부(330)는 그 인식사실을 제어부(320)에 통지한다. 이러한 자극 통지부(330)는 "피검자가 동공에 제4 광(220)이 입 사되었음을 인식한 순간"을 오차없이 정확하게 포착하므로 사용자 조작부(130)보다 산출된 혈당치의 정확성을 보다 보장한다.
한편, 본 발명의 광 조사부(110 또는 310)는 제어신호에 응답하여, 동공(230)에 제1 광(미도시)을 소정량 조사하고, 제4 광(220)을 외부광이 차단된 동공(230)에 광세기를 증가시키며 조사하는 것이 바람직하다. 즉, 광 조사부(110 또는 310)는 제2 광(210) 또는 제4 광(220)을 조사하기 전에 제1 광(미도시)을 동공(230)에 소정량 조사하여 동공의 상태를 초기화시킴이 바람직하다. 이 때, 광 조사부(110 또는 310)는 그 소정량을 항상 일정하게 하고 난 후, 제2 광(210) 또는 제4 광(220)을 동공(230)에 조사함이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 의한 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치를 설명하기 위한 또 다른 실시예의 블록도로서, 초점 추적부(410), 광 조사부(420), 제어부(430), 자극 통지부(440), 광 센싱부(450), 혈당 산출부(460) 및 디스플레이부(470)을 포함한다.
참조번호들 420, 430, 450, 460 및 470들은 참조번호들 110, 120, 140, 150 및 160들과 동일하며, 참조번호들 420, 430, 450, 460 및 470들에 대한 설명은 참조번호들 110, 120, 140, 150 및 160들에 대한 설명으로 대신한다.
다만, 참조번호 440은 참조번호 130 또는 참조번호 330과 동일하며, 참조번호 440에 대한 설명은 참조번호 130에 대한 설명 또는 참조번호 330에 대한 설명으로 대신한다. 한편, OUT 3는 디스플레이된 혈당치를 의미한다.
초점 추적부(410)는 제어부(430)의 제어신호에 따라 각막에 눈에 보이지 않 는 제3 광(미도시)을 조사하여 동공(230)의 위치를 추적하며 찾고 그 추적된 동공(230)의 위치를 제어부(430)에 알린다. 이 경우, 동공(230)의 위치를 언제나 보장할 수 있게 되어, 광 조사부(420)는 항상 동공(230)에 정확하게 제1 광, 제2 광(210) 및 제4 광(220)을 조사할 수 있다. 한편, 제3 광(미도시)은 적외선임이바람직하다. 이 경우, 제4 광(220)은 망막(230)의 원추세포를 자극시키는 광일 수도 있고, 망막(230)의 간상세포를 자극시키는 광일 수도 있다. 또는, 광 조사부(420)는 원추세포를 자극시키는 광과 간상세포를 자극시키는 광을 함께 조사할 수도 있다.
도 5는 본 발명에 의한 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로우챠트로서, 소정 광을 조사하여 문턱값 광세기와 조사시간 수치를 얻어 혈당을 산출하는 단계(제510 ~ 550 단계들) 및 디스플레이하는 단계(제560 ~ 570 단계들)로 이루어진다.
광 조사부(110 또는 310)는 제1 광을 동공(230)에 조사하며 동공(230)에 입사된 광량을 초기화시킨다(제510 단계). 광 조사부(110 또는 310)는 제2 광(210)을동공(230)에 조사하여 동공의 위치를 고정시키고(제520 단계) 제4 광(220)을 광세기를 높여가며 조사한다(제530 단계).
그 어느 순간에, 자극 통지부(130 또는 330)는 인식사실을 제어부(120 또는 320)에 알리고, 제어부(120 또는 320)는 혈당 산출부(150 또는 350)에 문턱값 광세시와 조사시간 수치를 제공하며 혈당의 산출을 지시한다. 그에 따라, 혈당 산출부(150 또는 350)는 혈당을 산출한다(제550 단계).
이 때, 제어부(120 또는 320)는 혈당 산출부(150 또는 350)의 총 산출횟수가 소정값이 되는지 판단하고(제560 단계), 소정값에 미치지 못한다고 판단되면, 제510 단계로 진행한다.
그러나, 총 산출횟수가 소정값이라면 디스플레이부(160 또는 360)가 산출된 혈당치를 디스플레이한다(제570 단계). 이 때, 소정값은 사전에 설정됨이 바람직하다.
도 6은 본 발명에 의한 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법을 설명하기 위한 다른 실시예의 플로우챠트로서, 소정 광을 조사하여 문턱값 광세기와 조사시간 수치를 얻어 혈당을 산출하는 단계(제610 ~ 650 단계들) 및 디스플레이하는 단계(제660 ~ 670 단계들)로 이루어진다.
참조번호들 510, 530 내지 570들은 참조번호들 610, 630 내지 670들과 동일하며, 참조번호들 510, 530 내지 570들에 대한 설명은 참조번호들 610, 630 내지 670들에 대한 설명으로 대신한다.
초점 추적부(410)는 제3 광을 동공(230)에 조사함으로써 동공의 위치를 추적하여 찾는다(제620 단계). 이로써, 동공의 위치를 언제나 담보할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매 체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치와 방법 및 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치와 방법 및 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는, 문턱값 광세기와 조사시간을 신속정확히 산출할 수 있으므로, 외부광이 차단된 상태에서 시간의 경과에 따른 문턱값 광세기가 혈당 수치와 관련있는 점을 이용하여 피검자의 혈당을 신속정확히 산출할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (23)

  1. 피검자의 동공에 조사되는 제1 광 내지 제4 광 중 적어도 하나를 제어하는 제어신호를 발생하는 제어부;
    상기 제어신호에 응답하여 상기 제4 광을 외부광이 차단된 상기 동공에 광세기를 증가시키며 조사하는 광 조사부;
    상기 피검자가 상기 조사된 제4 광을 인식했음을 상기 제어부에 통지하는 자극 통지부; 및
    상기 제어부의 지시에 따라 문턱값 광세기와 조사시간을 이용하여 상기 피검자의 혈당을 산출하는 혈당 산출부를 포함하며,
    상기 문턱값 광세기는 상기 통지할 당시의 상기 조사된 제4 광의 세기이고, 상기 조사시간은 상기 동공에 상기 제4 광이 조사된 시간이며, 상기 문턱값 광세기와 상기 조사시간 각각의 수치는 상기 제어부로부터 제공받는 것을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광 조사부는,
    상기 제어신호에 따라 제2 광을 조사하여 상기 동공의 위치를 고정시키는 고정광 조사부; 및
    상기 제어신호에 따라 상기 제2 광의 조사를 중단하고 상기 제4 광을 상기 제2 광이 조사된 위치에 광세기를 증가시키며 조사하는 가변광 조사부를 포함함을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정광 조사부가 조사하는 상기 제2 광은 망막의 원추세포를 자극시키는 광이며, 상기 가변광 조사부가 조사하는 상기 제4 광은 망막의 간상세포를 자극 시키는 광인 것을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고정광 조사부가 조사하는 상기 제2 광은 적색광이며, 상기 가변광 조사부가 조사하는 상기 제4 광은 청색광인 것을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치는,
    상기 제어신호에 따라 각막에 눈에 보이지 않는 제3 광을 조사하여 상기 동공의 위치를 추적하며 찾고 상기 추적된 동공의 위치를 상기 제어부에 알리는 초점 추적부를 더 포함함을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광 조사부가 조사하는 상기 제4 광은 망막의 원추세포를 자극시키는 광인 것을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 광 조사부가 조사하는 상기 제4 광은 망막의 간상세포를 자극시키는 광인 것을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 광 조사부는 상기 제4 광으로서 망막의 원추세포를 자극시키는 광과 망막의 간상세포를 자극시키는 광을 함께 조사하는 것을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 조사부가 조사하는 상기 제4 광은 상기 동공을 통과하여 망막의 간상세포에 도달하는 것을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 자극 통지부는,
    가압되어 상기 피검자가 상기 조사된 제4 광을 인식했음을 상기 제어부에 통지하는 사용자 조작부인 것을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 자극 통지부는,
    상기 피검자의 뇌파를 검출하여 상기 피검자가 상기 조사된 제4 광을 인식했음을 상기 제어부에 통지하는 뇌파 검출부인 것을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 자극 통지부는,
    검출된 뇌파에서 α파가 사라지는 시점에 상기 피검자가 상기 조사된 제4 광을 인식했음을 상기 제어부에 통지하는 것을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 광 조사부는,
    상기 제어신호에 응답하여, 상기 동공에 제1 광을 소정량 조사하고 상기 제4 광을 외부광이 차단된 상기 동공에 광세기를 증가시키며 조사하는 것을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치는,
    상기 통지할 당시의 상기 조사된 제4 광의 세기를 센싱하여 상기 제어부에 알리는 광 센싱부를 더 포함함을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치는,
    상기 산출된 혈당치를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함함을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정장치.
  16. 외부광이 차단된 피검자의 동공에 제1 광을 소정량 조사하고 상기 조사를 중단하는 단계;
    상기 동공에 광세기를 증가시키며 제4 광을 조사하는 단계;
    상기 피검자가 상기 조사된 제4 광을 인식했음을 통지하는 단계; 및
    상기 통지할 당시의 상기 조사된 제4 광의 세기인 문턱값 광세기의 수치와 상기 동공에 상기 제4 광이 조사된 시간인 조사시간의 수치를 제공받고 상기 문턱값 광세기와 상기 조사시간을 이용하여 상기 피검자의 혈당을 산출하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 조사된 제4 광은 상기 동공을 통과하여 망막의 간상세포에 도달하는 것을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 조사하는 단계는,
    제2 광을 조사하여 상기 동공의 위치를 고정시키는 단계; 및
    상기 제2 광의 조사를 중단하고 상기 제4 광을 상기 제2 광이 조사된 위치에 광세기를 증가시키며 조사하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 조사하는 단계는,
    각막에 눈에 보이지 않는 제3 광을 조사하여 상기 동공의 위치를 추적하는 단계; 및
    상기 추적된 동공에 광세기를 증가시키며 제4 광을 조사하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법은,
    총 상기 산출한 횟수가 소정값 이하이면 상기 중단하는 단계로 진행하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법.
  21. 제 16 항에 있어서, 상기 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법은,
    상기 산출된 혈당치를 디스플레이하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 진행하는 단계는,
    상기 산출된 혈당치를 디스플레이하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법.
  23. 외부광이 차단된 피검자의 동공에 제1 광을 소정량 조사하고 상기 조사를 중단하는 단계;
    상기 동공에 광세기를 증가시키며 제4 광을 조사하는 단계;
    상기 피검자가 상기 조사된 제4 광을 인식했음을 통지하는 단계; 및
    상기 통지할 당시의 상기 조사된 제4 광의 세기인 문턱값 광세기의 수치와 상기 동공에 상기 제4 광이 조사된 시간인 조사시간의 수치를 제공받고 상기 문턱값 광세기와 상기 조사시간을 이용하여 상기 피검자의 혈당을 산출하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 시신경의 암순응을 이용한 무혈혈당 측정방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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