KR100849942B1 - 휴대용 혈액 점도 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면 장력과 모세관을 이용한 휴대용 혈액 점도 측정 장치에 관한 것으로, 이 장치는 디스플레이부를 포함하는 그립부로서의 하우징 본체와, 하우징 본체에 분리 가능하게 장착되고, 미소량의 혈액을 흡인하는 모세관과 모세관 내에서 소정 높이로 배치되어 모세관을 통해 흡인되는 혈액의 흡인 높이 및 시간을 검출하는 복수의 센서를 갖는 측정 스트립과, 스트립의 모세관에 연통되어 스트립의 모세관에 가변 흡인력을 제공하는 흡인 수단과, 상기 흡인 수단과 상기 센서에 접속되어 흡인 수단에 흡인 동작 신호를 전송하고 상기 센서로부터의 신호를 수신하여 혈액의 점성계수 및 전단률을 계산하고 계산된 값을 디스플레이부로 전송하는 제어부를 포함한다.

혈액, 점성계수, 측정 스트립, 모세관 현상, 가변 흡인력, 전단률, 센서, 전극부, 제어부

Description

휴대용 혈액 점도 측정 장치{Portable Blood Viscosity Measuring Device}

도 1은 종래 기술에 따른 점도계의 개략 단면도이고;

도 2는 채혈 수단을 세트로서 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈액 점도 측정 장치의 사시도이고;

도 3은 도 2의 혈액 점도 측정 장치의 사용 예시도이고;

도 4는 본 발명의 혈액 측정 장치의 점도 측정 단계를 예시한 순서도이고;

도 5는 본 발명의 혈액 점도 측정 장치의 점도 측정 원리를 예시한 도면이고;

도 6은 본 발명의 혈액 점도 측정 장치에 사용되는 점도 측정 스트립에 흡입 기구를 부착하여 측정 대상의 혈액을 측정 스트립의 모세관 현상과 흡인 기구의 흡인력을 조합하여 흡인 측정하는 상태를 예시한 개념도이고;

도 7은 도 6의 상태의 힘의 작용 상태를 나타낸 개략도이고;

도 8은 도 6 및 도 7의 점도 측정 스트립의 분해 사시도로서, 혈액 점도 측정을 위해 혈액의 흡인 높이 또는 일정 높이까지의 흡인 시간을 측정하는 측정 센서를 도시한 도면이고;

도 9는 본 발명의 혈액 점도 측정 장치의 개략적 구성 블록도이다.

대한민국 공개특허 제2002-0063571호

본 발명은 표면 장력과 모세관을 이용한 혈액의 점도 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모세관 현상을 이용하여 미소 혈액량으로도 혈액의 점도를 측정할 수 있는 휴대용 혈액 점도 측정 장치에 관한 것이다.

오늘날, 현대인들은 식습관 변화 등의 요인에 의해 많은 혈관계 질환을 포함하여 각종 성인병 질환에 노출되어 있으며, 이러한 질환을 미연에 방지하거나, 체내에서 진행중인 성인병 질환의 징후를 미리 감지하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이러한 많은 연구를 통해 혈액의 점도가 많은 성인병 질환의 징후를 파악하기 위한 우수한 지표가 됨이 확인된 바 있으며, 따라서 혈액의 점도를 측정하고자 하는 연구가 진행되고 있다.

그러나, 혈액은 물과 같은 유체와는 달리 적혈구, 백혈구, 혈소판 등을 포함하고 있음에 따라 점성 계수와의 관계가 일정하지 않은 비뉴턴 유체(non-Newtonian Fluid)이기 때문에 그 점도 측정이 용이하지 않다.

비뉴턴 유체의 예로서 고분자 폴리머 용액, 식용유, 혈액을 들 수 있는데, 이들 유체의 점도는 전단률이 낮은 영역에서는 크게 나타나고, 전단률이 큰 영역에서는 낮게 나타나는 특성이 있다.

유체의 점도와 관련된 특성을 결정하기 위해서는 전단률이 매우 낮은 영역의 점도, 즉 영 전단률 점도와, 중간 전단률 영역의 점도를 나타내는 멱법칙 점도, 그리고 전단률이 매우 큰 영역의 점도인 무한 전단률 점도를 알아야 한다.

이와 같이 유체의 점도를 측정하는 기기를 점도계(viscometer)라 하며, 현재 많이 사용되는 종류는 모세관 점도계, 회전식 점도계, 낙구식 점도계 등이 있다. 이러한 점도계의 측정 원리 및 기능을 간단히 살펴보면 다음과 같다.

회전식 점도계나 모세관 점도계와 같은 기존의 점도계는 점도 측정에 있어서 정상 상태에서 이루어지므로 주어진 전단률에서 실험 결과를 얻는데 많은 시간이 소요되며, 다양한 전단률에 걸친 점도를 측정할 때 환경 변화에 의한 오차 발생의 우려가 있었다.

이에 더하여, 혈액이나 고형물이 함유된 유체(예를 들어 흙탕물)와 같은 비뉴턴 유체의 점도 측정은 불가능하였다. 더욱이, 혈액의 경우, 환자의 몸에서 채취한 혈액을 실험실에서 그 점도를 측정하기 위하여 혈액의 응고를 방지하기 위하여 항응고제를 첨가하여야 했으며 점도 측정에 많은 노력과 시간이 필요하다는 문제가 있다.

최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 국내와 미국에서 20세기 초에 실시간으로 점도를 측정하는 장치가 고안된 바 있으며, 이에 대한 제품이 시판되어 사용되고 있다.

이러한 혈액의 점도 측정을 위한 장치가 전술한 종래 기술의 문헌에 제안된 바 있다.

상기 종래 기술의 점도 측정 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, U-형의 튜브 형태로서, 수평으로 놓여진 모세관(20)과, 이 모세관의 양단측에 연결된 두 개의 수직관(10a, 10b)을 구비하고, 수직관의 길이 방향 양측 각각에는 수직관을 따라 유동하는 혈액의 시간 및 높이를 측정하기 위해 LED(30a, 30b)와 CCD(40a, 40b)를배치하고 있는 구성을 갖는다.

이러한 구성에 따라, 혈액 공급원으로부터 3-방향 밸브(v)를 거쳐 혈액이 공급되면, 초기에는 고속으로 이후에는 감소하는 압력차로 인해 서서히 모세관(20)을 통해 수직관(10a, 10b)으로 혈액(B1, B2)이 유동하고, 이때 LED(30a, 30b)의 광이 수직관(10a, 10b)를 통과하면서 혈액의 높이 변화를 CCD(40a, 40b)에서 검출한 후, 이 높이-시간의 데이터를 컴퓨터 등의 데이터 처리부에서 연산함으로써, 변화하는 전단률에서의 점도를 측정하고 있다.

그러나, 종래 기술의 장치는 다양한 전단율의 변화에 대하여 혈액의 점도를 측정할 수 있는 장점이 있지만, 아래와 같은 문제점들이 내포되어 있다.

1. 전단율 범위을 커버할 수 있는 길이의 모세관을 설치하여야 하므로 장치의 크기가 대략 PC 본체보다 커서 조작 및 이동이 불편하다.

2. 3-방향 밸브 및 모세관 피팅 등과 이에 대한 컨트롤러 등 다량의 부품이 필요하므로 제조 단가가 비싸며 제조 공정이 복잡하다.

3. 채혈로부터 결과 도출시까지의 측정 시간이 5분 이상의 긴 시간이 소요된다.

4. 점도 측정 시료(혈액)가 다량으로 필요하다.

5. 혈액의 경우 혈관으로부터 직접 채혈이 이루어지므로 채혈 과정이 복잡하고, 채혈자의 심리적 부담이 가중된다.

따라서, 이러한 문제점들을 극복하고, 간단한 장치로서 휴대 가능하고, 필요시마다 간편하게 모든 전단력 하에서 혈액의 점도를 측정하여, 자신의 건강 상태를 파악할 수 있는 혈액 점도 측정 장치의 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해소하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 흡인 수단에 의한 가변 흡인력을 제공함으로써 가변 전단력 하에서 모세관 현상을 이용하여 간단한 방식으로 혈액의 점도를 측정할 수 있는 간편한 구조의 휴대용 혈액 점도 측정 장치를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 디스플레이부를 포함하는 그립부로서의 하우징 본체와; 하우징 본체에 분리 가능하게 장착되고, 미소량의 혈액을 흡인하는 모세관과 모세관 내에서 소정 높이로 배치되어 모세관을 통해 흡인되는 혈액의 흡인 높이 및 시간을 검출하는 복수의 센서를 갖는 측정 스트립과; 스트립의 모세관에 연통되어 스트립의 모세관에 가변 흡인력을 제공하는 흡인 수단과; 상기 흡인 수단과 상기 센서에 접속되어 흡인 수단에 흡인 동작 신호를 전송하고 상기 센서로부터의 신호를 수신하여 혈액의 점성계수 및 전단률을 계산하고 계산된 값을 디스플레이부로 전송하는 제어부를 포함하는 휴대용 혈액 점도 측정 장치를 제공한다.

본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 본 발명은 디스플레이부를 포함하는 그립부로서의 하우징 본체와; 하우징 본체에 장착되어 검사 대상자의 채혈을 위해 왕복동되는 채혈침을 갖는 채혈 수단과; 하우징 본체에 분리 가능하게 장착되고, 미소량의 혈액을 흡인하는 모세관과 모세관 내에서 소정 높이로 배치되어 모세관을 통해 흡인되는 혈액의 흡인 높이 및 시간을 검출하는 복수의 센서를 갖는 측정 스트립과; 스트립 모세관에 연통되어 스트립 모세관에 가변 흡인력을 제공하는 흡인 수단과; 상기 흡인 수단과 상기 센서에 접속되어 흡인 수단에 흡인 동작 신호를 전송하고 상기 센서로부터의 신호를 수신하여 혈액의 점성계수 및 전단률을 계산하고 계산된 값을 디스플레이부로 전송하는 제어부를 포함하는 휴대용 혈액 점도 측정 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 검사 혈액의 양은 상기 모세관의 체적에 상당한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 측정 스트립은 비전도성 기판과, 이 기판 상면에 형성된 센서와, 센서의 일부만이 노출되도록 센서를 도포하는 비전도성 코팅부와, 노출된 센서부를 포함하여 모세관 통로를 형성하는 비전도성 중간판과, 중간판의 상부에 적층되어 모세관을 형성하는 상부 커버판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 센서는 기판의 일단측에 형성된 리드 단자와 리드선을 통해 각각 연결되도록 기판 타단측의 모세관 통로 입구에 설치된 한 쌍의 제1 전극부로 이루어진 제1 센서와, 기판의 일단측에 형성된 리드 단자와 리드선을 통해 각각 연결되도록 기판 타단측의 모세관 통로 출구에 설치된 한 쌍의 제n 전극부로 이루어진 제n 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 n은 2 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 흡인 수단은 모터 작동식 진공 수단이며, 통전 전류의 양을 가변시키는 가변 전류 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판의 일단에는 스트립을 장치 본체에 장착시 흡인 수단의 동작 스위치에 접속되는 전극부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 채혈 수단은 소정 위치에 구속 돌기를 갖는 채혈침을 일방향으로 순간 구동시키는 솔레노이드와, 채혈침을 그 반대 방향으로 구동시키는 스프링을 구비한 솔레노이드 작동시 채혈 수단인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 점성 계수는

(μ:점성 계수, F: 모세관 내 혈액의 표면 장력의 힘, R: 모세관 반경, σ: 표면장력 계수, γ: 혈액의 비중량, d: 모세관 직경, Q: 혈액의 양)으로 표현되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 센서에서 측정된 시간 및 높이는 모세관 내로 흡인되는 혈액에 의해 모세관 내의 쌍으로 된 각 전극부가 통전되는 것에 의해 얻어지며, 상기 전단률(v(t)=dh(t)/dt)은 측정된 시간 변화에 대한 속도 변화 로 계산되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 센서로부터의 측정 신호를 기초로 점성계수-전단률 커브를 디스플레이부에 표시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부의 계산 결과의 오차를 보정하기 위해 cassion 모델 또는 Curreau 모델을 이용하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 채혈 수단을 세트로서 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈액 점도 측정 장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 혈액 점도 측정 장치의 사용 예시도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 휴대용 혈액 점도 측정 장치(100)는 예컨대, 휴대폰 형태와 같은 하우징 본체(110)와, 이 하우징 본체(110)에 분리 가능하게 장착되어 혈액을 수용하여 혈액의 점도를 측정하는 모세관 측정 스트립(300)과, 측정 스트립(300)에서의 혈액 점도 측정시 혈액을 별도로 가변적인 힘으로 흡인하는 흡인 수단(도시 생략)과, 이 흡입 수단을 작동시키고, 측정 스트립(30)에서의 측정값을 이용하여 혈액의 점도 및 전단률을 계산하는 제어부(도시 생략)를 포함한다.

또한, 본 발명의 혈액 점도 측정 장치(100)는 볼펜 형상의 채혈 수단(200)을 포함한다.

상기 채혈 수단(200)은 선단에 채혈침 이동 구멍(210a)과 말단에 채혈침 작 동 스위치(210b)를 갖는 본체(210)와, 채혈자의 손가락 등에 작용하여 미소 혈액을 채혈하기 위한 채혈침(215)을 구비한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 채혈 수단은 솔레노이드 작동식으로서, 상기 채혈침(215)은 소정 위치에 구속 돌기(도시 생략)를 가지며, 상기 본체 내에는 채혈침(215)을 일방향으로 순간 구동시키는 솔레노이드(도시 생략)와, 채혈침(215)을 그 반대 방향으로 구동시키는 스프링(도시 생략)을 구비한다.

도시된 바에 따르면, 상기 채혈 수단(200)은 별도의 기구로 제공되고 있으나, 혈액 점도 측정 장치(100)의 하우징 본체(110) 내에 일체로 구성될 수 있음은 물론이다.

상기 하우징 본체(100)는 휴대하기에 적당한 크기의 그립부로 기능하며, 액정 등의 디스플레이부(170)를 구비하여, 채혈된 혈액의 점도 등의 결과를 디스플레이부(170)에 나타낸다.

상기 하우징 본체(110)는 소정 위치(도면에서는 하단)에 장착 슬롯(130)을 구비하여, 그 슬롯을 통해 후술하는 측정 스트립(300)이 분리 장착될 수 있다.

상기 모세관 측정 스트립(300)은 하우징 본체(110)에 분리 가능하게 장착되고, 미소량의 혈액을 흡인하여 흡인되는 혈액의 흡인 높이 및 시간을 검출한다. 상기 측정 스트립(300)은 '핑거 스틱'이란 명칭으로도 사용되며, 채혈된 혈액으로 혈액의 점도를 측정한 후에는 폐기되는 1회용 스트립이다.

모세관 측정 스트립(300)의 구체적인 구성예 및 작동예에 대해서는 도 8과 관련하여 후술된다.

상기 흡인 수단(400; 도 6)은 스트립(300)의 모세관(331; 도 8)에 연통되어 스트립의 모세관에 가변 흡인력을 제공함으로써, 모세관 내로 흡인되는 혈액에 대해 부가적인 가변 흡인력을 제공하게 되어 가변하는 혈액의 전단률 하에서 혈액의 점도를 측정할 수 있도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 흡인 수단(400)은 모터 작동식 진공 수단일 수 있으며, 가변 흡인력을 제공하기 위해, 통전 전류의 양을 가변시키는 가변 전류 회로를 포함하며, 이 가변 전류 회로를 동작시키기 위해, 상기 본체(110)의 슬롯(130)에 삽입되는 스트립(300)의 일단에는 스트립(300)을 장치 본체(130)에 장착시 흡인 수단의 동작 스위치(도시 생략)에 접속되는 전극부(도시 생략)가 형성될 수 있다.

상기와 같은 혈액 점도 측정 장치(100) 및 채혈 수단(200)을 사용한 점도 측정 과정은, 도 3 도시된 바와 같이, 먼저, 측정 스트립(300)을 장치(100)에 장착한 다음(도 3a), 채혈 수단(200)을 사용하여 채혈침으로 채혈자의 손가락을 찌른 후(도 3b), 손가락으로부터의 미미하게 유출되는 혈액 방울을 측정 스트립(300)의 모세관 입구에 접촉시켜 혈액의 점도를 측정하는 과정(도 3b)으로 이루어진다. 이후 사용 완료된 스트립은 장치 본체(110)로부터 분리하여 폐기하게 된다.

이러한 과정의 흐름도를 도 4에 도시한다.

전술한 바와 같이, 채혈 수단으로 1-2 방울의 혈액 샘플을 획득하고, 핑거-스틱과 같은 측정 스트립을 사용하여 혈액을 흡인함과 동시에, 별도의 흡입 수단으로 측정 스트립 내 혈액을 시간에 따라 가변하는 흡인력(Ff=f(time))으로 흡인하 고, 측정 스트립 내의 모세관 현상에 따른 표면 장력과 가변 흡인력에 의한 흡인력에 의해 흡인되는 혈액의 높이 및 시간 등을 측정 스트립 내의 센서를 통해 측정하고, 제어부에서 측정된 값을 기초로 점성 계수(μ)와 전단률(dotγ; V(t)) 간의 관계를 연산한 후, 그 연산 결과상의 오차를 보정하는 커브 피팅 과정으로 이루어진다.

본 발명의 혈액 점도 측정 장치(100)는 기본적으로 측정 스트립(300) 내의 모세관 현상을 이용하며, 혈액의 전단력에 변화를 주기 위해 별도의 흡인 수단으로써 모세관력에 가변 흡인력을 제공하는 것을 주요한 특징으로 한다.

이러한 모세관 현상을 나타내는 기본적인 수학적 모델이 도 5에 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 반경 R인 모세관 내에서의 유체의 거동은 모세관 현상에 의해 일정 높이(h)로까지 상승하며, 그 상승 높이(h)는 유체의 무게(W)와 표면 장력의 힘(F)이 같아지는 높이에 상응한다.

따라서, F=W이고, F는

(γ는 혈액의 비중량)이고,

(σ는 표면 장력 계수)이므로, 결국

가 된다.

또한, 이러한 모세관 현상 이외에 가변 흡인력을 부가하기 위해 측정 스트립(300)에 흡인 수단(400)을 장착하고 있는 개념도가 도 6에 도시되어 있으며, 도 6에서 좌측의 도면은 혈액(B)이 측정 스트립(300) 내의 모세관(331)에 흡인되기 이전의 상태를 나타내며, 우측의 도면은 흡인 수단(400)의 동작과 더불어 모세관을 통해 혈액이 흡인된 상태를 나타낸다.

흡인 수단(400)의 동작과 더불어, 혈액이 측정 스트립 내의 모세관 내로 흡입시의 수학적 모델이 개략적 도면과 함께 도 7에 도시되어 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 측정 스트립 내의 높이 h의 모세관 내를 유동하는 혈액(B)은 혈액의 무게(W)는 표면 장력의 힘(F) 이외에 부가적인 가변력(Ff)을 받아 총 높이(h)까지 상승한 상태이므로,

에서 평형 상태를 이룬다.

전술한 모세관 현상에서의 표면 장력의 힘(F)은

이므로,

이 되고, 따라서,

가 된다.

또한, 상기 모세관의 체적에 상당하는 검사 혈액의 양(Q)은

이고, 따라서,

가 되어 점성 계수가 얻어진다.

또한, 이때의 전단률 변화(dotγ; V(t)=dh(t)/dt)는 측정 스트립 내의 센서 를 통해 얻어진 혈액의 높이(h) 및 높이에 도달하는 시간(t)를 이용하여 제어부에서 계산한다.

따라서, 혈액의 점성 계수(μ) 및 전단률(V(t))가 얻어지며, 이를 그래프나 디지털 값으로써 디스플레이부에 표시하게 된다.

상기와 같은 측정 스트립 내의 혈액의 높이 및 시간을 측정하기 위한 일 실시예의 센서를 포함하는 측정 스트립(300)의 구조를 도 8을 참조로 설명한다.

상기 측정 스트립(300)은 비전도성 기판(310)과, 이 기판 상면에 형성된 센서부와, 센서부의 일부만이 노출되도록 센서부를 도포하는 비전도성 코팅부(320)와, 노출된 센서부를 포함하여 모세관 통로를 형성하는 비전도성 중간판(330)과, 중간판의 상부에 적층되어 모세관(331)을 형성하는 상부 커버판(350)을 포함한다.

상기 센서부는 기판(310)의 일단측에 형성된 리드 단자(311a, 311b)와 리드선을 통해 각각 연결되도록 기판(310) 타단측의 모세관 통로 입구(333)에 설치된 한 쌍의 제1 전극부(315a, 315b)로 이루어진 제1 센서와, 기판(310)의 일단측에 형성된 리드 단자(313a, 313b)와 리드선을 통해 각각 연결되도록 기판(310) 타단측의 모세관 통로 출구에 설치된 한 쌍의 제2 전극부(317a, 317b)로 이루어진 제2 센서를 포함한다.

상기 제1 전극부(315a, 315b)와 제2 전극부(317a, 317b)의 위치는 모세관(331)의 소정 높이(h)에 해당하도록 미리 계산된 위치에 자리한다.

이때, 상기 센서부는 두 개의 센서부가 아닌 2개 이상의 센서부로써 설치 가능한데, 이는 센서에 의한 보다 정밀한 혈액의 높이 및 시간 측정을 위한 것이다.

본 발명의 혈액 점도 측정 장치의 개략적 구성의 블록도를 나타낸 도 9에 따르면, 이러한 측정 스트립(300)의 구성에 따라, 측정 스트립의 모세관 입구(333)로 1-2 방울의 혈액(B)이 흡인되면 모세관(330) 내에서 이격된 쌍으로 된 제1 센서의 전극부(315a, 315b) 사이가 혈액에 의해 통전되어 그 통전 신호가 프로세서와 같은 제어부로 전송되어 그 위치 및 시간을 검출한다.

또한, 혈액이 계속 유동하여 제2 센서 위치에 도달하면, 제2 센서의 전극부(317a, 317b) 사이가 통전되어 그 위치 및 시간이 제어부에 의해 검출됨으로써, 미리 결정된 센서간 간격(즉, 모세관 내 혈액의 높이)과 혈액 고유의 특성 값과, 혈액 높이에 도달한 시간을 기초로, 제어부에서 혈액의 점성 계수 및 전단률이 계산되어 디스플레이부에 표시되게 된다.

이때, 전술한 바와 같이, 일 실시예에 따르면, 측정 스트립의 선단, 즉 장치(100)의 하우징 본체(110)의 슬롯(130)에 끼워지는 스트립의 선단에는 전극부가 형성되어 있어서, 스트립 장착과 동시에 흡인 수단(400)의 동작 스위치에 접속되어 흡인 수단의 흡인 동작을 시동시킨다.

한편, 프로세서의 제어부의 계산 결과의 오차를 보정하기 위해 cassion 모델 또는 Curreau 모델을 이용하여 점성 계수-전단률 간의 오차 보정을 행한다.

전술한 구성에 따르면, 본 발명은 흡인 수단에 의한 가변 흡인력을 제공함으로써 가변 전단력 하에서 모세관 현상을 이용하여 간단한 방식으로 혈액의 점도를 측정할 수 있는 간편한 구조의 휴대용 혈액 점도 측정 장치를 제공한다.

Claims (14)

1. 휴대용 혈액 점도 측정 장치로서:

   디스플레이부를 포함하는 그립부로서의 하우징 본체와;

   하우징 본체에 분리 가능하게 장착되고, 미소량의 혈액을 흡인하는 모세관과 모세관 내에서 소정 높이로 배치되어 모세관을 통해 흡인되는 혈액의 흡인 높이 및 시간을 검출하는 복수의 센서를 갖는 측정 스트립과;

   스트립의 모세관에 연통되어 스트립의 모세관에 가변 흡인력을 제공하는 흡인 수단과;

   상기 흡인 수단과 상기 센서에 접속되어 흡인 수단에 흡인 동작 신호를 전송하고 상기 센서로부터의 신호를 수신하여 혈액의 점성계수 및 전단률을 계산하고 계산된 값을 디스플레이부로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 점도 측정 장치.
2. 제1항에 있어서, 검사 대상자의 채혈을 위해 왕복동되는 채혈침을 갖는 채혈 수단을 별도로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 점도 측정 장치.
3. 휴대용 혈액 점도 측정 장치로서:

   디스플레이부를 포함하는 그립부로서의 하우징 본체와;

   하우징 본체에 장착되어 검사 대상자의 채혈을 위해 왕복동되는 채혈침을 갖 는 채혈 수단과;

   하우징 본체에 분리 가능하게 장착되고, 미소량의 혈액을 흡인하는 모세관과 모세관 내에서 소정 높이로 배치되어 모세관을 통해 흡인되는 혈액의 흡인 높이 및 시간을 검출하는 복수의 센서를 갖는 측정 스트립과;

   스트립 모세관에 연통되어 스트립 모세관에 가변 흡인력을 제공하는 흡인 수단과;

   상기 흡인 수단과 상기 센서에 접속되어 흡인 수단에 흡인 동작 신호를 전송하고 상기 센서로부터의 신호를 수신하여 혈액의 점성계수 및 전단률을 계산하고 계산된 값을 디스플레이부로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 점도 측정 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 검사 혈액의 양은 상기 모세관의 체적에 상당한 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 점도 측정 장치.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 측정 스트립은 비전도성 기판과, 이 기판 상면에 형성된 센서와, 센서의 일부만이 노출되도록 센서를 도포하는 비전도성 코팅부와, 노출된 센서부를 포함하여 모세관 통로를 형성하는 비전도성 중간판과, 중간판의 상부에 적층되어 모세관을 형성하는 상부 커버판을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 점도 측정 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 센서는 기판의 일단측에 형성된 리드 단자와 리드선을 통해 각각 연결되도록 기판 타단측의 모세관 통로 입구에 설치된 한 쌍의 제1 전극부로 이루어진 제1 센서와, 기판의 일단측에 형성된 리드 단자와 리드선을 통해 각각 연결되도록 기판 타단측의 모세관 통로 출구에 설치된 한 쌍의 제n 전극부로 이루어진 제n 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 점도 측정 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 n은 2 이상인 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 점도 측정 장치.
8. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 흡인 수단은 모터 작동식 진공 수단이며, 통전 전류의 양을 가변시키는 가변 전류 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 점도 측정 장치.
9. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 기판의 일단에는 스트립을 장치 본체에 장착시 흡인 수단의 동작 스위치에 접속되는 전극부가 형성된 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 점도 측정 장치.
10. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 채혈 수단은 소정 위치에 구속 돌기를 갖는 채혈침을 일방향으로 순간 구동시키는 솔레노이드와, 채혈침을 그 반대 방향으로 구동시키는 스프링을 구비한 솔레노이드 작동시 채혈 수단인 것을 특징으로 하 는 휴대용 혈액 점도 측정 장치.
11. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 점성 계수는

    

    (μ:점성 계수, F: 모세관 내 혈액의 표면 장력의 힘, R: 모세관 반경, σ: 표면장력 계수, γ: 혈액의 비중량, d: 모세관 직경, Q: 혈액의 양)으로 표현되는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 점도 측정 장치.
12. 제6항에 있어서, 상기 센서에서 측정된 시간 및 높이는 모세관 내로 흡인되는 혈액에 의해 모세관 내의 쌍으로 된 각 전극부가 통전되는 것에 의해 얻어지며, 상기 전단률(v(t)=dh(t)/dt)은 측정된 시간 변화에 대한 속도 변화로 계산되는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 점도 측정 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 제어부는 센서로부터의 측정 신호를 기초로 점성계수-전단률 커브를 디스플레이부에 표시하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 점도 측정 장치.
14. 제13항에 있어서, 제어부의 계산 결과의 오차를 보정하기 위해 cassion 모델 또는 Curreau 모델을 이용하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 점도 측정 장치.

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