KR100973829B1 - Blood Typing Apparatus and Blood Typing Method Thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 혈액 진단 장치 및 이를 이용한 혈액 진단 방법에 관한 것이다. 본 발명의 혈액 진단 장치는 수동 소자 밸브, 믹서(mixer)부, 챔버부로 이루어진다. 수동 소자 밸브는 반응 시약과 혈액이 별도의 통로로 각각 유입되도록 반응 시약이 유입되는 제1 유입부와, 혈액이 유입되는 제2 유입부를 포함한다. 믹서부는 제1 유입부와 제2 유입부에 각각 연결되어, 반응 시약과 혈액이 내부 통로로 유입되며, 반응 시약과 혈액이 내부 통로에 설치된 내부 구조물을 따라 유동하면서 상호 혼합된다. 챔버부는 믹서부에 연결되면서, 믹서부를 통과한 반응 시약과 혈액이 담겨지도록 기 설정된 크기의 공간이 마련된다. 이와 같은 구성으로 인해 본 발명의 혈액 진단 장치 및 이를 이용한 혈액 진단 방법은 혈액과 반응 시약의 응집 반응을 향상시킴으로써, ㎕ 단위의 극소량의 혈액으로도 종래 수작업에 의한 혈액 판별 검사에 비해 혈액형을 보다 원활하게 판별할 수 있다.The present invention relates to a blood diagnostic apparatus and a blood diagnostic method using the same. The blood diagnostic apparatus of the present invention comprises a passive element valve, a mixer part, and a chamber part. The passive element valve includes a first inlet through which the reaction reagent flows so that the reaction reagent and the blood flow into separate passages, and a second inlet through which blood flows. The mixer portion is connected to the first inlet and the second inlet, respectively, and the reaction reagent and the blood flow into the inner passage, and the reaction reagent and the blood flow along the inner structure installed in the inner passage and are mixed with each other. While the chamber unit is connected to the mixer unit, a space of a predetermined size is provided to contain the reaction reagent and blood passed through the mixer unit. Due to such a configuration, the blood diagnosis apparatus and the blood diagnosis method using the same of the present invention improve the coagulation reaction between the blood and the reaction reagents, and thus the blood type is more smoothly compared to the conventional manual blood discrimination test even with a very small amount of blood in the μl unit. Can be determined.

혈액, 반응 시약, 판별, 검사, 혼합, 퍼지, 응집 Blood, reaction reagents, determination, testing, mixing, purge, flocculation

Description

혈액 진단 장치 및 이를 이용한 혈액 진단 방법{Blood Typing Apparatus and Blood Typing Method Thereof}Blood diagnostic device and blood diagnostic method using the same {Blood Typing Apparatus and Blood Typing Method Thereof}

본 발명은 혈액 진단 장치 및 이를 이용한 혈액 진단 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 극소량의 혈액으로도 혈액 검사를 수행할 수 있도록 개선된 혈액 진단 장치 및 이를 이용한 혈액 진단 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a blood diagnostic apparatus and a blood diagnostic method using the same, and more particularly, to an improved blood diagnostic apparatus and a blood diagnostic method using the same to perform a blood test even with a very small amount of blood.

혈액은 ABO 및 Rh 식 혈액형과 같이 여러 개의 혈액형 군으로 분류된다. 사람의 혈액은 수술과 같이 수혈이 필요할 때 적혈구의 용혈에 의한 수혈 부작용을 방지하기 위하여, 각각의 혈액형 군으로 판별한다. 혈액형 판별 검사는 혈액과 반응 시약을 혼합하여, 혈액과 반응 시약의 항원-항체 반응으로 결과를 도출한다.Blood is classified into several blood group groups, such as ABO and Rh blood groups. Human blood is distinguished from each blood type group to prevent side effects of blood transfusion caused by hemolysis of red blood cells when blood transfusion is needed, such as surgery. Blood type discrimination tests mix blood and reaction reagents, resulting in an antigen-antibody reaction of blood and reaction reagents.

종래의 혈액형 판별 검사는 유리 슬라이드 위에 혈액과 반응 시약을 수작업으로 혼합한다. 그런 다음에는 혈액과 반응 시약의 응집 반응을 현미경으로 관찰하여, 육안으로 혈액형을 판별한다. 하지만, 특이 혈액형이거나 불규칙한 항체가 존재하는 경우에는 혈액과 반응 시약의 응집 반응이 원활하게 이뤄지지 않아서, 종래 수작업에 의한 혈액형 판별 검사로는 혈액형을 판별하기 어려운 경우가 존재한다. 이로 인해 종래에는 수술을 위한 응급상황에서 반복적인 혈액 검사를 실시하 거나, 판독 시간이 증가하기도 한다.Conventional blood group determination tests manually mix blood and reaction reagents on glass slides. Then, the aggregation reaction between the blood and the reaction reagent is observed under a microscope, and the blood type is visually determined. However, when a specific blood type or an irregular antibody is present, the aggregation reaction between the blood and the reaction reagent is not smoothly performed, and thus, it is difficult to determine the blood type by a conventional manual blood type determination test. As a result, a conventional blood test may be repeatedly performed in an emergency situation for surgery, or the reading time may be increased.

또한, 종래의 혈액형 판별 검사는 수작업이 아닌 혈액 검사 자동화 장비를 이용하기도 한다. 혈액 검사 자동화 장비는 적혈구 침강, 원심 분리기를 이용한 원침 공정으로 이루어진다. 이런 혈액 검사 자동화 장비는 검사 결과의 정확성이 높지만, 성능에 비해 장비가 크고 상대적으로 비싼 측면이 있다. 더욱이 혈액 검사 자동화 장비는 운반성 또는 휴대성이 어려운 단점이 있다. 따라서, 현재까지도 종래의 혈액형 판별 검사는 대학 병원에서조차 혈액 검사 자동화 장비를 구비하고 있더라도, 여전히 수작업에 의한 혈액형 판별 검사가 널리 시행되고 있다.In addition, the conventional blood type determination test may use automated blood test equipment rather than manual work. Blood test automation equipment consists of erythrocyte sedimentation, centrifugal centrifugal process. Such blood test automation equipment has high accuracy of test results, but the equipment is large and relatively expensive compared to performance. Moreover, blood test automation equipment has the disadvantage of being difficult to carry or carry. Therefore, to date, even if the conventional blood type discrimination test is provided with blood test automation equipment even in a university hospital, the blood type discrimination test by hand is still widely performed.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 수작업에 비해 혈액과 반응 시약을 보다 활발하게 혼합시킴으로써 혈액과 반응 시약의 응집 반응을 향상시키는 혈액 진단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, and to provide a blood diagnostic apparatus that improves the aggregation reaction of blood and reaction reagents by actively mixing blood and reaction reagents compared to manual work. have.

또한, 본 발명은 혈액 진단 장치 뿐만 아니라 전문가의 판단 과정을 모식화한 퍼지 알고리즘 프로그램을 이용하여, 극소량의 혈액 또는 특히 혈액형의 경우에도 혈액형을 보다 정확하게 판별할 수 있는 혈액 진단 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a blood diagnosis method capable of more accurately determining a blood type even in the case of a very small amount of blood or in particular a blood type using a fuzzy algorithm program that models not only a blood diagnostic apparatus but also an expert's judgment process. There is this.

본 발명의 실시예에 따른 혈액 진단 장치는 수동 소자 밸브, 믹서(mixer)부, 챔버부를 포함한다. 수동 소자 밸브는 반응 시약과 혈액이 별도의 통로로 각각 유입되도록 상기 반응 시약이 유입되는 제1 유입부와, 상기 혈액이 유입되는 제2 유입부를 포함한다. 믹서부는 상기 제1 유입부와 상기 제2 유입부에 각각 연결되어, 상기 반응 시약과 상기 혈액이 내부 통로로 유입되며, 상기 반응 시약과 상기 혈액이 상기 내부 통로에 설치된 내부 구조물을 따라 유동하면서 상호 혼합된다. 챔버부는 상기 믹서부에 연결되면서, 상기 믹서부를 통과한 상기 반응 시약과 상기 혈액이 담겨지도록 기 설정된 크기의 공간이 마련된다. Blood diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention includes a passive element valve, a mixer (mixer), the chamber portion. The passive element valve includes a first inlet through which the reaction reagent flows, and a second inlet through which the blood flows, such that the reaction reagent and the blood flow into separate passages, respectively. The mixer unit is connected to the first inlet and the second inlet, respectively, and the reaction reagent and the blood flow into the inner passage, and the reaction reagent and the blood flow along the inner structure installed in the inner passage. Are mixed. The chamber part is connected to the mixer part, and a space having a predetermined size is provided to contain the reaction reagent and the blood passing through the mixer part.

상기 믹서부의 상기 내부 구조물은 시계방향으로 1회전 이상 비틀어진 제1 나선 부재와, 상기 제1 나선 부재에 연이어 연결되면서 반시계 방향으로 1회전 이상 비틀어진 제2 나선 부재를 포함한다. 상기 제1 나선 부재와 상기 제2 나선 부재는 서로 순서를 바꿔가면서 반복적으로 형성된다.The inner structure of the mixer unit includes a first spiral member twisted one or more revolutions in a clockwise direction, and a second spiral member twisted one or more revolutions in a counterclockwise direction while being connected to the first spiral member in succession. The first spiral member and the second spiral member are repeatedly formed while changing their order.

상기 믹서부의 상기 내부 구조물은 유동 흐름을 변화시키는 장벽 부재를 더 포함한다. 상기 장벽 부재는 상기 제1 나선 부재의 표면, 상기 제2 나선 부재의 표면,상기 내부 통로의 내면 중 어느 하나 이상에 형성된다.The inner structure of the mixer portion further includes a barrier member for changing the flow flow. The barrier member is formed on at least one of a surface of the first spiral member, a surface of the second spiral member, and an inner surface of the inner passage.

상기 제1 유입부의 내부에는 반응 시약 통로가 형성되고, 상기 제2 유입부의 내부에는 혈액 통로가 형성되며, 상기 반응 시약 통로와 상기 혈액 통로는 각 단부들이 상호 접하도록 형성되어 상기 내부 통로로 연통된다.A reaction reagent passage is formed inside the first inlet, and a blood passage is formed inside the second inlet, and the reaction reagent passage and the blood passage are formed to be in contact with each end thereof to communicate with the internal passage. .

상기 수동 소자 밸브는 상기 반응 시약 통로와 상기 혈액 통로가 하나의 통로 병합되는 지점에서 상기 반응 시약 통로의 단면적과 상기 혈액 통로의 단면적이 상기 내부 통로의 단면적과 동일하다.The passive element valve has a cross sectional area of the reaction reagent passage and a cross sectional area of the blood passage at the point where the reaction reagent passage and the blood passage are merged with one passage.

상기 챔버부는 상기 믹서부의 내부 통로에 연결되는 지점으로부터 상기 내부 공간의 단면적이 유동 흐름 방향을 따라 점점 넓어지게 형성된다.The chamber portion is formed such that the cross-sectional area of the inner space is gradually widened along the flow direction from the point connected to the inner passage of the mixer portion.

상기 챔버부는 상기 믹서부의 내부 통로에 연결되는 지점으로부터 상기 내부 공간의 단면 형상이 순차적으로 단차지게 형성된다.The cross section of the inner space is formed to be stepped sequentially from the point where the chamber portion is connected to the inner passage of the mixer portion.

본 발명의 실시예에 따른 혈액 진단 방법은 혈액 진단 장치를 이용하여 상기 반응 시약과 혈액을 혼합시키고 기 설정된 시간 동안 응집 반응을 유도한다. 그리고, 혈액 진단 방법은 상기 반응 시약과 상기 혈액이 응집 반응된 이미지를 분석하고, 상기 응집 반응된 이미지의 응집 강도를 퍼지 규칙에 적용하여, 상기 응집 강 도에 따른 혈액 항원-항체 반응을 판단한다.In the blood diagnosis method according to an embodiment of the present invention, a blood diagnostic apparatus is used to mix blood with the reaction reagent and induce an aggregation reaction for a predetermined time. In addition, the blood diagnosis method analyzes an image in which the reaction reagent and the blood are coagulated, and applies the cohesive strength of the coagulated reaction image to a fuzzy rule to determine a blood antigen-antibody reaction according to the coagulation intensity. .

상기 혈액 진단 장치는 빛을 조사하여 광 경화성 수지를 경화시키는 마이크로 광 조형장비에 의해 제작된다.The blood diagnostic apparatus is manufactured by a micro-optical molding apparatus for curing light curable resin by irradiating light.

이미지 분석 단계는 현미경에 의해 관찰되는 응집 반응된 이미지에서 응집 입자의 최대 크기, 부유액의 선명도, 상기 응집 입자의 전체 크기, 상기 응집 입자의 개수를 파악한다.The image analysis step identifies the maximum size of the aggregated particles, the sharpness of the suspension, the total size of the aggregated particles, and the number of the aggregated particles in the aggregated reaction image observed by the microscope.

상기 부유액의 선명도는 현미경을 통해 얻어진 상기 응집 반응된 이미지를 그레이 스케일(Gray scale) 이미지 파일로 변환하고, 그레이 스케일 이미지에서 응집 입자를 제외한 배경의 그레이 스케일 평균을 수치화한다.The clarity of the suspension converts the aggregated reacted image obtained through the microscope into a gray scale image file and quantifies the gray scale mean of the background excluding the aggregated particles in the gray scale image.

혈액 판별 단계는 상기 응집 반응된 이미지에 대한 입력 정보를 상기 퍼지 규칙에 적용하여 응집 강도를 계산한다. 상기 입력 정보는 상기 응집 입자의 최대 크기(M), 상기 부유액의 선명도(C), 상기 응집 입자의 전체 크기를 상기 응집 입자의 개수로 나눈 값(R)을 3가지의 종류 기준으로 설정한다.The blood discrimination step calculates cohesive intensity by applying input information about the coagulated reaction image to the fuzzy rule. The input information sets the maximum size (M) of the aggregated particles, the sharpness (C) of the suspension liquid, and the value (R) obtained by dividing the total size of the aggregated particles by the number of the aggregated particles based on three types.

상기 입력 정보는 상기 혈액의 희석 농도에 따라 낮음(low), 중간(middle), 높음(high)이라는 3가지 집합으로 나누어지고, 상기 3가지의 집합에 대한 가중치를 부여한다. 그리고, 상기 입력 정보는 상기 응집 강도를 결정하는 정도에 따라 3가지의 종류 기준에 대한 가중치를 부여하여 상기 응집 강도를 계산한다.The input information is divided into three sets of low, middle, and high according to the dilution concentration of blood, and weights the three sets. The input information is calculated by weighting three kinds of criteria according to the degree of determining the cohesive strength.

상기 혈액 판별 단계는 계산된 상기 응집 강도의 값이 기 설정된 레벨(level) 범위에 포함되는지를 판별하여, 상기 레벨에 의해 상기 혈액 항원-항체 반응을 판별한다.The blood discrimination step determines whether the calculated value of the aggregation intensity falls within a predetermined level range, and determines the blood antigen-antibody response based on the level.

본 발명의 실시예에 따른 혈액 진단 장치 및 이를 이용한 혈액 진단 방법은 혈액과 반응 시약의 응집 반응을 향상시킴으로써, ㎕ 단위의 극소량의 혈액으로도 종래 수작업에 의한 혈액 판별 검사에 비해 혈액형을 보다 원활하게 판별할 수 있다. 이로 인해 본 발명의 실시예는 혈액의 반복 채취로 인한 환자의 고통과 불편을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 일반 성인의 채혈양으로도 생명의 위협을 받는 영유아의 혈액 진단에 사용할 수 있는 장점이 있다.Blood diagnostic apparatus and blood diagnostic method using the same according to an embodiment of the present invention by improving the aggregation reaction of the blood and the reaction reagent, even with a small amount of blood in μl more smoothly compared to the blood discrimination test by the conventional manual manual Can be determined. Because of this, the embodiment of the present invention has the advantage of being able to reduce the pain and discomfort of the patient due to repeated collection of blood, and also can be used for diagnosing blood of infants who are threatened with life by blood collection of a general adult.

또한, 본 발명의 실시예는 종래 수작업에 의한 혈액 판별 검사에 비해 특이 혈액형 또는 불규칙한 항체가 존재하는 혈액형도 신속하고 용이하게 판별할 수 있다. 이로 인해 본 발명의 실시예는 혈액형 오판으로 인한 의료사고를 최소화할 수 있는 장점이 있다. In addition, embodiments of the present invention can quickly and easily discriminate blood types in which specific blood types or irregular antibodies are present, as compared with conventional manual blood discrimination tests. Therefore, the embodiment of the present invention has an advantage of minimizing medical accidents due to blood type misjudgment.

또한, 본 발명의 실시예는 혈액형 검사에만 국한되지 않고, 간염 검사, 에이즈, 매독 등과 같이 항원-항체 반응을 이용하는 각종 면역 혈청 검사에 적용할 수 있는 장점이 있다.In addition, the embodiment of the present invention is not limited to the blood typing test, there is an advantage that can be applied to various immune serological tests using antigen-antibody reactions, such as hepatitis test, AIDS, syphilis.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 혈액 진단 장치의 구성요소를 나타낸 개 략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 혈액 진단 장치의 시제품을 나타낸 사진이다.1 is a schematic diagram showing the components of a blood diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a photograph showing a prototype of the blood diagnostic apparatus shown in FIG.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 혈액 진단 장치(100)는 혈액과 반응 시약을 보다 활발하게 혼합시키도록 다음과 같이 구성된다. 이로 인해 혈액 진단 장치(100)는 혈액과 반응 시약의 응집반응이 보다 향상되어, 특이 혈액형 또는 불규칙한 항체도 종래에 비해 보다 원활하게 판별할 수 있다. 이와 같은 혈액 진단 장치(100)는 일례로 도 3에 도시된 바와 같은 마이크로 광 조형 장비에 의해 제작된다. As shown in Figure 1 and 2, the blood diagnostic apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is configured as follows to mix the blood and the reaction reagent more actively. As a result, the blood diagnosis apparatus 100 may further improve the aggregation reaction between the blood and the reaction reagent, and thus, the specific blood type or the irregular antibody may be more smoothly discriminated than in the related art. Such a blood diagnostic apparatus 100 is manufactured by, for example, micro-optical molding equipment as shown in FIG.

도 3은 도 1에 도시된 혈액 진단 장치를 제작하는 마이크로 광 조형장비를 나타낸 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing a micro-optical molding equipment for manufacturing the blood diagnostic apparatus shown in FIG.

도 3에 도시된 바와 같이, 마이크로 광 조형 장비는 광원(light source ; 10)에서 발생된 빛(UV)을 광 경화성 수지(60)에 조사하여, 빛이 조사된 부위의 광 경화성 수지(60)를 경화시킴으로써, 기 설정된 형상의 혈액 진단 장치(100)로 제작한다. As shown in FIG. 3, the micro-optic shaping equipment irradiates the light curable resin 60 with the light UV generated from the light source 10, so that the light curable resin 60 is irradiated with the light. By hardening, it manufactures with the blood diagnostic apparatus 100 of a predetermined shape.

마이크로 광 조형 장비는 광원(10) 뿐만 아니라 여러 광학계 구성요소를 구비한다. 광학계 구성요소로는 빛의 파장에 따라 선택적으로 통과시키는 필터(20), 필터(20)의 후방에 위치하면서 열림과 닫힘 동작에 의해 빛의 조사량을 조절하는 셔터(shutter ; 30)를 구비한다. 그리고, 광학계 구성요소로는 빛의 진행 경로를 변경하는 미러(mirror; 40), 및 빛을 광 경화성 수지(60) 방향으로 초점화시키는 초점렌즈(50)를 더 구비할 수 있다.Micro-optic shaping equipment includes a light source 10 as well as several optical system components. The optical component includes a filter 20 selectively passing according to the wavelength of light, and a shutter 30 positioned behind the filter 20 to adjust the irradiation amount of light by the opening and closing operations. In addition, the optical system component may further include a mirror 40 that changes the path of light propagation, and a focus lens 50 that focuses the light toward the photocurable resin 60.

마이크로 광 조형 장비는 빛이 조사되는 지점을 고정한 상태에서 위치 제어 부(70)의 작동에 따라 엘리베이터(80)가 기 설정된 형상 데이터에 따라 거동한다. 엘리베이터(80)의 상부에 위치하는 광 경화성 수지(60)는 빛이 조사된 부위가 순차적으로 고체 상태로 경화되면서, 혈액 진단 장치(100)의 형상으로 제작될 수 있다. 여기서 위치 제어부(70)는 z 스테이지(71)와 x-y 스테이지(72)로 다시 구분될 수 있다. z 스테이지(71)는 엘리베이터(80)를 z 축 방향으로 거동시키고, x-y 스테이지(72)는 xy 평면 상에서 z 스테이지(71)를 위치 변경시킨다. 엘리베이터(80)는 광 경화성 수지(60)의 액상 면 아래로 기 설정된 두께만큼 잠기도록 위치하며, 혈액 진단 장치(100)의 제1 단면 형상은 1차적으로 경화된다. 이런 한 층의 성형이 끝난 후에는 엘리베이터(80)를 내려 줌으로써, 혈액 진단 장치(100)의 단면 형상에 따라 광 경화성 수지(60)를 순차적으로 반복 경화시킨다. In the micro-optical molding equipment, the elevator 80 behaves according to preset shape data according to the operation of the position control unit 70 in a state where the light irradiation point is fixed. The photocurable resin 60 positioned on the upper part of the elevator 80 may be manufactured in the shape of the blood diagnosis apparatus 100 while sequentially curing the light irradiated portion in a solid state. Here, the position controller 70 may be divided into the z stage 71 and the x-y stage 72. The z stage 71 moves the elevator 80 in the z axis direction, and the x-y stage 72 repositions the z stage 71 on the xy plane. The elevator 80 is positioned to be immersed below the liquid surface of the photocurable resin 60 by a predetermined thickness, and the first cross-sectional shape of the blood diagnosis apparatus 100 is primarily cured. After the molding of one layer is completed, the elevator 80 is lowered, thereby repeatedly curing the photocurable resin 60 in accordance with the cross-sectional shape of the blood diagnostic apparatus 100.

이렇게 제작되는 혈액 진단 장치(100)는 수동 소자 밸브(110), 믹서(Mixer ; 120)부, 및 챔버(Chamber ; 130)부로 구분된다. 아래에서는 도 1을 참고하여 혈액 진단 장치(100)의 구성 요소에 대해 보다 자세하게 설명한다. The blood diagnostic apparatus 100 manufactured as described above is divided into a passive element valve 110, a mixer 120, and a chamber 130. Hereinafter, the components of the blood diagnosis apparatus 100 will be described in more detail with reference to FIG. 1.

수동 소자 밸브(110)는 반응 시약과 혈액이 각각 투입될 별도의 통로를 갖도록 구성되어, 반응 시약과 혈액이 혼합되는 시기를 조절한다. 즉, 수동 소자 밸브(110)는 반응 시약이 투입되는 제1 유입부(111), 및 혈액이 투입되는 제2 유입부(112)로 나누어진다. 하지만, 제1 유입부(111)와 제2 유입부(112)는 반응 시약 또는 혈액에 대한 유입량을 조절하도록 크기가 서로 상이할 수 있으나, 대략적으로 동일한 형태로 이루어진다. Passive element valve 110 is configured to have a separate passage for the reaction reagent and the blood, respectively, to control when the reaction reagent and blood is mixed. That is, the passive element valve 110 is divided into a first inlet 111 into which the reaction reagent is introduced, and a second inlet 112 into which blood is introduced. However, the first inlet 111 and the second inlet 112 may be different in size so as to control the amount of inlet to the reaction reagent or blood, but is formed in approximately the same shape.

제1 유입부(111)는 외부로부터 반응 시약이 투입되는 반응 시약 입구(113), 및 반응 시약 입구(113)로부터 연장되어 반응 시약이 흘러 들어가는 반응 시약 통로(114)로 형성된다. 제2 유입부(112)도 외부로부터 혈액이 투입되는 혈액 입구(115), 및 혈액 입구(115)로부터 연장되어 반응 시약이 흘러 들어가는 혈액 통로(116)로 형성된다. 제1 유입부(111)와 제2 유입부(112)는 기 설정된 교차각(θ1)으로 경사지게 형성되어, 각 통로의 단부들이 상호 접하게 된다. 즉, 제1 유입부(111)와 제2 유입부(112)는 별도로 투입되는 반응 시약과 혈액이 상호 혼합되도록 유도한다. 연결부(117)는 제1 유입부(111)와 제2 유입부(112)에 각각 연결되며, 반응 시약 통로(114)와 혈액 통로(116)가 병합되어 하나의 내부 통로를 구비한다. 이때, 연결부(117)에서 내부 통로의 단면적은 반응 시약과 혈액이 혼합되는 지점에서 반응 시약 통로(114)와 혈액 통로(116)가 합쳐진 단면적과 동일한 것이 바람직하다.The first inlet 111 is formed with a reaction reagent inlet 113 into which the reaction reagent is introduced from the outside, and a reaction reagent passage 114 extending from the reaction reagent inlet 113 to allow the reaction reagent to flow therein. The second inlet 112 is also formed by a blood inlet 115 through which blood is introduced from the outside, and a blood passage 116 extending from the blood inlet 115 to allow a reaction reagent to flow therein. The first inlet 111 and the second inlet 112 are formed to be inclined at a preset crossing angle θ 1 so that the end portions of the respective passages come into contact with each other. That is, the first inlet 111 and the second inlet 112 induces the reaction reagent and blood to be separately input to be mixed with each other. The connecting portion 117 is connected to the first inlet 111 and the second inlet 112, respectively, and the reaction reagent passage 114 and the blood passage 116 are merged to have one internal passage. In this case, the cross-sectional area of the inner passage in the connecting portion 117 is preferably the same as the cross-sectional area of the reaction reagent passage 114 and the blood passage 116 is combined at the point where the reaction reagent and blood are mixed.

이와 같은 구성으로 인해 수동 소자 밸브(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 반응 시약(101)과 혈액(102)에 대한 유체 흐름을 각각 제어하면서, 반응 시약(101)과 혈액(102)을 혼합시킬 수 있다. 즉, 반응 시약(101)은 제1 유입부(111)를 통해 먼저 유입되지만, 연결부(117)의 내부 통로로 빠져 나가지 못하고 정지된다(도 4의 a). 즉, 반응 시약(101)은 통로의 면적이 급격하게 증가되는 지점에서 내부 압력의 차이로 인해 정지 상태로 유지된다. 이와 같은 현상은 모세관 원리를 통해 쉽게 이해될 수 있다. 그 다음 단계로서 혈액(102)은 제2 유입부(112)를 통해 유입된다(도 4의 b). 그러면, 수동 소자 밸브(110)는 내부 압력이 증가함에 따라 반응 시약(101)과 혈액(102)이 각각 연결부(117)의 내부 통로로 유동한다.Due to this configuration, the passive element valve 110 mixes the reaction reagent 101 and the blood 102 while controlling the fluid flow to the reaction reagent 101 and the blood 102, respectively, as shown in FIG. You can. That is, the reaction reagent 101 is first introduced through the first inlet 111, but is stopped without exiting into the inner passage of the connecting portion 117 (FIG. 4A). That is, the reaction reagent 101 remains stationary due to the difference in internal pressure at the point where the area of the passage is sharply increased. This phenomenon can be easily understood through the capillary principle. As a next step, blood 102 flows through the second inlet 112 (FIG. 4B). Then, the passive element valve 110 flows the reaction reagent 101 and the blood 102 into the inner passage of the connecting portion 117 as the internal pressure increases.

수동 소자 밸브(110)에서의 내부 압력은 통로의 너비(w)와 높이(h) 비율을 고려하여, 도 5에 도시된 바와 같은 상태로 변화된다. 즉, 수동 소자 밸브(110)에서의 내부 압력은 도 4의 a 상태에서 0 보다 낮은 (-) 압력 상태를 유지하다가, 도 4의 b 상태에서 (+) 압력 상태로 변화됨에 따라 반응 시약(101)과 혈액(102)이 유동하게 된다.The internal pressure in the passive element valve 110 is changed to a state as shown in FIG. 5 in consideration of the ratio of the width w and the height h of the passage. That is, the internal pressure in the passive element valve 110 maintains a negative pressure state lower than 0 in the a state of FIG. 4, and then changes to a positive pressure state in the b state of FIG. 4. ) And blood 102 will flow.

도 6은 도 1에 도시된 혈액 진단 장치의 믹서부 내부를 나타낸 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view illustrating an inside of a mixer of the blood diagnosis apparatus of FIG. 1.

도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 믹서부(120)는 수동 소자 밸브(110)로부터 유입되는 반응 시약(101)과 혈액(102)을 서로 혼합시키는 부재이다. 믹서부(120)는 수동 소자 밸브(110)의 연결부(117)에 연통되면서, 반응 시약(101)과 혈액(102)을 유동할 수 있는 내부 통로(121)를 구비한다. 특히 믹서부(120)는 도 6에 도시된 바와 같은 구조물이 내부 통로(121)에 구비됨으로써, 반응 시약(101)과 혈액(102)의 혼합 효과를 향상시킨다. As shown in FIG. 1 and FIG. 6, the mixer 120 is a member for mixing the reaction reagent 101 and the blood 102 introduced from the passive element valve 110 with each other. The mixer 120 has an internal passage 121 through which the reaction reagent 101 and the blood 102 can flow while communicating with the connection portion 117 of the passive element valve 110. In particular, the mixer 120 has a structure as shown in FIG. 6 in the inner passage 121, thereby improving the mixing effect of the reaction reagent 101 and the blood 102.

믹서부(120)의 내부 구조물은 시계방향으로 1회전 이상 비틀어진 제1 나선 부재(122)와, 제1 나선 부재(122)에 연이어 연결되면서 반시계 방향으로 1회전 이상 비틀어진 제2 나선 부재(123)으로 이루어진다. 제1 나선 부재(122)와 제2 나선 부재(123)는 서로 순서를 바꿔가면서 길이 방향으로 반복 형성된다. 그리고, 믹서부(120)의 내부 구조물은 유동 흐름을 추가적으로 변화시키는 장벽(barrier) 부재(124)를 더 구비한다. 장벽 부재(124)는 제1 나선 부재(122)와 제2 나선 부재(123)의 각 표면에 형성되거나, 내부 통로의 내면에 형성될 수 있다. 믹서 부(120)의 내부 구조물은 제1 나선 부재(122)와 제2 나선 부재(123)가 길이 방향으로 더 형성되거나 길어질수록, 반응 시약(101)과 혈액(102)이 혼합되는 정도를 더 향상시킨다. 이와 같은 믹서부(120)의 내부 구조물은 복잡한 3차원 형태이지만, 상기 설명한 마이크로 광 조형 장비로 용이하게 제작할 수 있다. The internal structure of the mixer unit 120 includes a first spiral member 122 twisted at least one rotation in a clockwise direction and a second spiral member twisted at least one rotation in a counterclockwise direction while being connected to the first spiral member 122 in succession. It consists of 123. The first spiral member 122 and the second spiral member 123 are repeatedly formed in the longitudinal direction while changing their order. In addition, the internal structure of the mixer unit 120 further includes a barrier member 124 that further changes the flow flow. The barrier member 124 may be formed on each surface of the first spiral member 122 and the second spiral member 123 or may be formed on an inner surface of the inner passage. In the internal structure of the mixer unit 120, the more the first spiral member 122 and the second spiral member 123 are formed or longer in the longitudinal direction, the more the reaction reagent 101 and the blood 102 are mixed. Improve. The internal structure of the mixer unit 120 is a complicated three-dimensional form, but can be easily manufactured with the micro-optical molding equipment described above.

도 7은 도 1에 도시된 혈액 진단 장치의 믹서부를 통과하기 전(前)과 후(後)지점에서 혈액과 반응 시약의 혼합 정도를 촬영한 사진이다.FIG. 7 is a photograph of a degree of mixing of blood and a reaction reagent before and after passing through a mixer of the blood diagnosis apparatus of FIG. 1.

도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 반응 시약(101)과 혈액(102)은 믹서부(120)를 통과하기 전에 양 분된 상태로 유입되지만(도 7의 a), 믹서부(120)를 통과한 후에 그 혼합 정도가 매우 높아졌음을 육안으로도 확인된다(도 7의 b). 반응 시약(101)과 혈액(102)은 믹서부(120)를 통과한 후에 응집 반응이 일어나면서, 혼합 물질(103) 상태로 챔버부(130)로 유입된다.As shown in FIGS. 4 and 7, the reaction reagent 101 and the blood 102 are introduced in a bisected state before passing through the mixer unit 120 (a in FIG. 7), but the mixer unit 120 is removed. It is also confirmed visually that the mixing degree became very high after passing (FIG. 7B). The reaction reagent 101 and the blood 102 are introduced into the chamber 130 in the state of the mixed material 103 while the agglomeration reaction occurs after passing through the mixer unit 120.

챔버부(130)는 믹서부(120)으로부터 빠져 나오는 혼합 물질(103)이 담겨지는공간으로서 혼합 물질(103)을 관찰할 수 있도록 기 설정된 크기 이상의 공간이 제공된다. 챔버부(130)는 도 1 및 도 8을 참고하여 더 설명한다.The chamber 130 is a space in which the mixed material 103 coming out of the mixer 120 is contained, and a space of a predetermined size or more is provided so that the mixed material 103 can be observed. The chamber unit 130 will be further described with reference to FIGS. 1 and 8.

도 8은 도 1에 도시된 혈액 진단 장치의 챔버부에서 혼합 물질의 유입 형태를 촬영한 사진이고, 도 9는 도 8에 도시된 혈액 진단 장치의 챔버부에서 혼합 물질의 유입 형태를 나타낸 개략도이다. FIG. 8 is a photograph illustrating an inflow form of the mixed substance in the chamber of the blood diagnosis apparatus of FIG. 1, and FIG. 9 is a schematic view illustrating an inflow form of the mixed substance in the chamber of the blood diagnosis apparatus of FIG. 8. .

도 1, 도 8, 및 도 9에 도시된 바와 같이, 챔버부(130, 131, 140)는 혼합 물질(103)이 담겨지는 내부 공간의 형상에 따라 유동 형태가 달라질 수 있다. 비교예로서 챔버부(140)가 도 8의 (a) 또는 도 9의 (a)와 같이 직사각형의 내부 공간 형상이라면, 모세관 압력에 의해 유체의 말단이 아치 형태로 유지된다. 즉, 챔버부(140)는 통로의 단면적이 갑자기 증가함으로써, 내부 압력이 음(-) 압력 값으로 변환되면서 유체의 흐름이 정지될 수 있다. 이로 인해 챔버부(140)에는 기포가 발생될 가능성도 있어서, 응집 반응의 관찰이 어려워진다.As shown in FIGS. 1, 8, and 9, the chamber portions 130, 131, and 140 may have different flow forms depending on the shape of the internal space in which the mixed material 103 is contained. As a comparative example, if the chamber part 140 has a rectangular inner space shape as shown in FIG. 8A or FIG. 9A, the end of the fluid is maintained in an arch form by capillary pressure. That is, the chamber part 140 may suddenly increase the cross-sectional area of the passage, whereby the flow of the fluid may be stopped while the internal pressure is converted into a negative pressure value. For this reason, the bubble may generate | occur | produce in the chamber part 140, and it becomes difficult to observe aggregation reaction.

반면 본 발명의 한 실시예에 따른 챔버부(130)는 도 8의 (b) 또는 도 9의 (b)와 같이 내부 공간의 단면적이 점점 넓어지게 형성된다. 즉, 챔버부(130)는 믹서부(120)의 내부 통로(121)로부터 유체의 흐름방향을 따라 순차적으로 단차지게 형성됨으로써, 내부 압력의 변화를 최소화한다. 그 외에도 본 발명의 한 실시예에 따른 챔버부(130)는 도 9의 (c)와 같이 점점 넓어지는 형태로 유체의 유입각(θ2)을 기 설정된 값 이하로 경사지게 형성함으로써, 믹서부(120)로부터 빠져 나오는 유체의 급격한 확산을 방지한다.On the other hand, the chamber 130 according to the embodiment of the present invention is formed such that the cross-sectional area of the inner space is gradually increased as shown in (b) of FIG. 8 or (b) of FIG. That is, the chamber 130 is formed to be stepped sequentially in the flow direction of the fluid from the inner passage 121 of the mixer 120, thereby minimizing the change in the internal pressure. In addition, the chamber 130 according to an embodiment of the present invention is formed by inclining the inlet angle (θ 2 ) of the fluid to a predetermined value or less in a form that is gradually wider as shown in FIG. To prevent the rapid diffusion of the fluid exiting 120.

아래에서는 혈액 진단 장치(100)의 성능을 평가하기 위해서, 종래의 수작업에 의한 혈액 실험 결과과 혈액 진단 장치(100)를 이용한 혈액 실험 결과를 살펴보았다.In the following, in order to evaluate the performance of the blood diagnostic apparatus 100, the blood test results by the conventional manual labor and the blood test results using the blood diagnostic apparatus 100 was examined.

종래의 수작업에 의한 혈액 실험은 다음과 같은 단계에 따라 진행되었다.The conventional manual blood experiments were carried out according to the following steps.

① 생리 식염수를 이용한 희석 방법으로 혈액을3%, 반응 시약(anti-A)을 25%와 10% 의 희석 비율로 각각 준비한다.① Dilution method using physiological saline prepares blood at 3% and reaction reagent (anti-A) at dilution rate of 25% and 10%, respectively.

② 마이크로 피펫을 이용하여 슬라이드 글라스(glass) 위에 반응 시약(3㎕)을 떨어 뜨린다.② Drop the reaction reagent (3µl) onto the slide glass using a micro pipette.

③ 마이크로 피펫을 이용하여 혈액(3㎕)을 반응 시약에 떨어 뜨린다.③ Drop the blood (3 μl) into the reaction reagent using a micro pipette.

④ 마이크로 피펫으로 혈액과 반응 시약을 섞어서 혼합한다.④ Mix blood and reaction reagent with a micro pipette.

⑤ 현미경을 이용하여 혈액과 반응 시약의 응집 반응이 2분 이내에 발생되는지 확인한다.⑤ Check the coagulation reaction of blood and reaction reagents within 2 minutes using a microscope.

반면, 본 발명의 실시예에 따른 혈액 진단 장치(100)를 이용한 혈액 실험은 다음과 같은 단계에 따라 진행되었다. On the other hand, the blood test using the blood diagnostic apparatus 100 according to an embodiment of the present invention was performed according to the following steps.

① 생리 식염수를 이용한 희석 방법으로 혈액을 3%, 반응 시약 (anti-A)을 25%와 10% 의 희석 비율로 각각 준비한다. ① Dilution method using physiological saline prepares blood at 3% and reaction reagent (anti-A) at dilution rate of 25% and 10%, respectively.

② 마이크로 피펫을 이용하여 혈액 진단 장치(100)의 제1 유입부로 반응 시약(3㎕)을 주입한다. 그러면, 반응 시약은 제1 유입부 내에서 채워진 상태로 유지된다.② Inject reaction reagent (3 μl) into the first inlet of the blood diagnosis apparatus 100 using a micro pipette. The reaction reagent then remains filled in the first inlet.

③ 마이크로 피펫을 이용하여 제2 유입부로 혈액(3㎕)을 주입한다. 혈액 진단 장치의 내부 압력은 혈액이 주입됨에 따라 변화되고, 혈액은 모세관 원리에 의해 반응 시약과 유동하게 된다.③ Inject blood (3µl) into the second inlet using a micro pipette. The internal pressure of the blood diagnostic device changes as the blood is injected, and the blood flows with the reaction reagent by capillary principle.

④ 혈액 진단 장치를 직립되게 전환시킨다. 혈액과 반응 시약은 모세관력과 중력에 의해 믹서부를 통과하고, 챔버부로 유입된다.④ Switch blood diagnosis device to stand upright. The blood and the reaction reagent pass through the mixer section by capillary force and gravity and enter the chamber section.

⑤ 현미경을 이용하여 혈액과 반응 시약의 응집 반응이 2분 이내에 발생되는지 확인한다. ⑤ Check the coagulation reaction of blood and reaction reagents within 2 minutes using a microscope.

도 10은 종래 수작업에 의한 혈액 판별 검사를 이용한 ABO 혈액형 실험 결과를 촬영한 사진들이고, 도 11은 도 1에 도시된 혈액 진단 장치를 이용한 ABO 혈액 형 실험 결과를 촬영한 사진들이다.FIG. 10 is a photograph of the results of ABO blood group experiment using a conventional blood discrimination test, and FIG. 11 is a photograph of the results of ABO blood group test using the blood diagnosis apparatus shown in FIG. 1.

도 10 및 도 11에 보여지는 혈액 판별용 사진은 A 형의 혈액을 대상으로 하여, 혈액과 반응 시약의 응집 현상을 살펴보았다. 3% 희석된 혈액(3㎕)과 25% 희석된 반응 시약(3㎕)은 수작업에 의해 수행된 도 10의 (a)와 혈액 진단 장치에 의해 수행된 도 11의 (a)에서 거의 비슷한 응집 반응이 유발되는 것으로 관찰되었다. 하지만, 3% 희석된 혈액(3㎕)과 10% 희석된 반응 시약(3㎕)은 수작업에 의해 수행된 도 10의 (b)와 혈액 진단 장치에 의해 수행된 도 11의 (b)에서 각각 응집 반응이 유발되었지만, 혈액 진단 장치를 이용한 도 11의 (b)에서 응집 입자가 더 크게 관찰되었다. 즉, 혈액 진단 장치는 혈액과 반응 시약을 보다 효과적으로 혼합시킴으로써, 적은 양의 반응 시약으로도 응집 반응에 의한 혈액 판별 검사가 보다 용이해진다.In the blood discrimination picture shown in FIGS. 10 and 11, the aggregation of blood and the reaction reagent was examined for blood of A type. 3% diluted blood (3 μl) and 25% diluted reaction reagent (3 μl) were nearly similar to the aggregation in FIG. 10 (a) performed manually and in FIG. 11 (a) performed by the blood diagnostic apparatus. A response was observed to elicit. However, 3% diluted blood (3µl) and 10% diluted reaction reagent (3µl) were respectively shown in FIG. 10 (b) performed by hand and FIG. 11 (b) performed by the blood diagnostic apparatus, respectively. Although the aggregation reaction was induced, larger aggregated particles were observed in FIG. 11B using the blood diagnostic apparatus. That is, the blood diagnostic apparatus mixes blood and reaction reagents more effectively, thereby making it easier to discriminate blood by the aggregation reaction even with a small amount of reaction reagents.

아래에서는 상기와 같은 혈액 진단 장치를 이용한 혈액 진단 방법에 대해 도12를 참조하여 보다 자세하게 살펴보겠다.Hereinafter, a blood diagnosis method using the blood diagnosis apparatus as described above will be described in more detail with reference to FIG. 12.

본 발명의 실시예에 따른 혈액 진단 방법은 그 첫 단계로서 혈액 진단 장치를 이용하여 반응 시약과 혈액을 혼합시킴으로써, 반응 시약과 혈액 사이의 응집 반응을 유도한다(S1).In the blood diagnosis method according to an embodiment of the present invention, as a first step, a reaction reagent and blood are mixed using a blood diagnosis apparatus, thereby inducing an aggregation reaction between the reaction reagent and blood (S1).

그런 다음에는 반응 시약과 혈액이 응집된 이미지(image)를 분석한다(S2). 일반적으로 의학 분야 전문가는 응집 반응된 이미지에 기초하여 혈액형의 판별 검사가 가능하다. 하지만, 혈액 판별 검사는 극소량의 혈액을 이용하거나, 특이 혈액형 또는 불규칙한 항체가 존재하는 조건에서 응집 반응된 이미지로 식별이 어려 운 경우도 존재한다.Then analyze the image (aggregated image) of the reaction reagent and blood (S2). In general, a medical professional can check the blood type based on the aggregated reaction image. However, the blood discrimination test may be difficult to identify by using a very small amount of blood, or aggregated reaction images in the presence of specific blood types or irregular antibodies.

본 발명의 실시예에 따른 혈액 진단 방법은 혈액의 응집 여부 뿐만 아니라 응집 반응된 이미지에 기초하여 응집 강도를 판별하고, 이런 응집 강도를 통해 혈액형을 판별한다. 이런 응집된 이미지의 분석은 매트랩(matlab)을 이용한 이미지 분석 프로그램으로 응집 입자의 최대 크기, 부유액의 선명도, 응집 입자의 전체 크기, 응집 입자의 개수와 같은 정보를 파악한다. In the blood diagnosis method according to an embodiment of the present invention, the cohesive strength is determined based on the coagulation reaction image as well as the coagulation of blood, and the blood type is determined through the coagulation intensity. This analysis of aggregated images is an image analysis program using matlab to grasp information such as maximum size of aggregated particles, clarity of suspended solids, total size of aggregated particles, and number of aggregated particles.

도 13은 도 12에 도시된 응집된 이미지를 분석하는 단계에서 이미지 파일로 변환된 사진들이다.FIG. 13 is photographs converted into image files in analyzing the aggregated image illustrated in FIG. 12.

도 13에 도시된 바와 같이, 현미경을 통해 얻어진 RGB 이미지 파일(도 13의 a)은 이미지 분석을 위해 그레이 스케일(Gray scale) 이미지 파일(도 13의 b)과 2진(Binary) 이미지 파일(도 13의 c) 형태로 변환된다. 그레이 스케일(Gray scale) 이미지에서는 응집 입자를 제외한 배경의 그레이 스케일(Gray scale) 평균을 구함으로써, 부유액의 선명도가 수치화될 수 있다. 그리고, 2진(Binary) 이미지에서는 응집 입자의 크기와 개수가 계산된다. As shown in FIG. 13, the RGB image file obtained through a microscope (FIG. 13 a) is a gray scale image file (FIG. 13 b) and a binary image file (FIG. 13) for image analysis. Is converted to form c) of 13. In the gray scale image, the sharpness of the suspension may be quantified by obtaining the gray scale average of the background excluding the aggregated particles. In the binary image, the size and number of aggregated particles are calculated.

그 다음에는 퍼지 규칙을 이용하여 응집 반응된 이미지의 응집 강도를 도출하고, 응집 강도에 따라 혈액형을 판별한다(S3). 즉, 퍼지 규칙은 전문가의 지식과 경험에 의해 구축되고, 응집 강도는 이런 퍼지 규칙에 적용된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 응집 강도를 판단하는 입력 정보들은 언어적 형식의 퍼지 규칙을 통해 일련의 계산 과정을 거치고, 응집 강도의 레벨이라는 출력 정보로 도출된다.Then, the cohesive intensity is derived using the fuzzy rule, and the blood type is determined according to the cohesive intensity (S3). In other words, fuzzy rules are built on expert knowledge and experience, and cohesive strength is applied to these fuzzy rules. As shown in FIG. 14, the input information for determining the cohesive strength is subjected to a series of calculation processes through a fuzzy rule in a linguistic form, and is derived as output information indicating the level of cohesive strength.

응집 강도를 판단하는 입력 정보로는 전문가가 직접 육안으로 혈액 응집 반 응을 관찰할 때 고려하는 요소인 응집 입자의 최대 크기, 응집 입자를 제외한 부유액의 선명도, 응집 입자의 전체 크기를 응집 입자의 개수로 나눈 값이다. 이런 입력 정보는 상기와 같이 이미지 분석 프로그램에서 도출된다. Input information for determining the cohesive strength includes the maximum size of the aggregated particles, the clarity of the suspended liquid except the aggregated particles, and the total size of the aggregated particles. Divided by. This input information is derived from the image analysis program as above.

입력 정보 중 하나인 부유액의 선명도는 다음과 같이 결정된다. 혈액과 반응 시약의 응집 반응이 강하게 일어나면, 부유액 중에서 응집되지 않은 적혈구의 개수가 감소함에 따라 부유액이 투명해진다. 따라서, 부유액의 선명도는 그레이 스케일(gray scale) 이미지 파일에서 응집 입자를 제외한 배경 부분의 평균 그레이 스케일(gray scale) 수치를 파악하며, 응집 반응이 강하게 일어날수록 그레이 스케일(gray scale) 수치가 높아진다. The sharpness of the suspension liquid, which is one of the input information, is determined as follows. If the aggregation reaction of blood and the reaction reagent occurs strongly, the suspension becomes transparent as the number of unaggregated red blood cells in the suspension decreases. Therefore, the sharpness of the suspension liquid grasps the average gray scale value of the background portion excluding the aggregated particles in the gray scale image file, and the stronger the aggregation reaction, the higher the gray scale value.

응집 입자의 최대 크기는 혈액의 응집 강도를 판단하는데 있어서 가장 중요한 입력 정보이다. 즉, 도 15의 (a)에 도시된 응집 입자(A1, B1, B2, B3)들, 및 도 15의 (b)에 도시된 응집 입자(C1, C2, C3, C4)들은 상호 동일한 개수이면서 전체 면적의 합이 동일한 조건을 갖는다. 하지만, 도 15의 (a)에서의 응집 반응은 응집 입자(A1, B1, B2, B3)들 중 어느 하나인 응집 입자(A1)의 최대 크기가 가장 크기 때문에, 도 15의 (b)에서의 응집 반응에 비해 더 강하다고 판단할 수 있다. The maximum size of the aggregated particles is the most important input information in determining the cohesive strength of the blood. That is, the aggregated particles A1, B1, B2, and B3 shown in FIG. 15A, and the aggregated particles C1, C2, C3, and C4 shown in FIG. 15B are the same number. The sum of the total areas has the same condition. However, in the coagulation reaction in FIG. 15A, the coagulation reaction in FIG. 15B is the largest because the largest size of the coagulation particles A1 is one of the coagulation particles A1, B1, B2 and B3. It can be judged that it is stronger than the aggregation reaction.

응집 입자의 전체 면적과 응집 입자의 개수는 각각 독립적인 변수로 사용하지 않고, 두 변수의 비율을 하나의 입력 정보로 취급된다. 두 변수의 비율을 하나의 입력 정보로 취급하는 이유는 도 16을 참조하여 설명한다. The total area of the aggregated particles and the number of aggregated particles are not used as independent variables, but the ratio of the two variables is treated as one input information. The reason for treating the ratio of two variables as one input information will be described with reference to FIG. 16.

즉, 도 16의 (a)에 도시된 응집 입자(M1 ~ M8)들의 크기는 도 16의 (c)에 도시된 응집 입자(S1 ~ S4)들의 크기에 비해 크기 때문에, 도 16의 (a)에서의 응집 반응이 도 16의 (c)에서의 응집 반응에 비해 더 강하다고 판단될 수 있다. 하지만, 도 16의 (c)에 도시된 응집 입자(S1 ~ S4)들의 전체 면적은 도 16의 (a)에 도시된 응집 입자(M1 ~ M8)들의 전체 면적에 비해 작기 때문에, 응집 반응의 결론을 도출하는 것이 바람직하지 않다. 또한, 도 16의 (b)에 도시된 응집 입자(L1 ~ L4)들의 개수는 도 16의 (c)에 도시된 응집 입자(S1 ~ S4)들의 개수와 동일하지만, 응집 입자(M1 ~ M8)들은 전체 크기 측면에서 더 강한 응집 반응이 유발되었다고 판단할 수 있다. That is, since the size of the aggregated particles (M1 ~ M8) shown in (a) of Figure 16 is larger than the size of the aggregated particles (S1 ~ S4) shown in Figure 16 (c), (a) of FIG. It can be judged that the coagulation reaction in is stronger than the coagulation reaction in FIG. 16C. However, since the total area of the aggregated particles S1 to S4 shown in FIG. 16C is smaller than the total area of the aggregated particles M1 to M8 shown in FIG. 16A, the conclusion of the aggregation reaction is as follows. It is not desirable to derive In addition, the number of agglomerated particles L1 to L4 shown in FIG. 16B is the same as the number of agglomerated particles S1 to S4 shown in FIG. 16C, but the agglomerated particles M1 to M8. It can be concluded that a stronger aggregation reaction was induced in terms of overall size.

따라서, 응집 입자의 전체 면적과 응집 입자의 개수는 하나의 입력 정보로 취급하고, 응집 입자의 전체 면적을 응집 입자의 개수로 나눈 값으로 정의한다. 이런 입력 정보(응집 입자의 전체 크기/응집 입자의 개수)는 그 수치가 클수록 응집 강도가 강한 것으로 판단할 수 있다. 그러면, 응집 강도는 대략적으로 도 16의 (b)가 가장 강하고, 도 16의 (c)가 가장 약한 것으로 판단할 수 있다.Therefore, the total area of the aggregated particles and the number of aggregated particles are treated as one input information and defined as a value obtained by dividing the total area of the aggregated particles by the number of aggregated particles. Such input information (total size of aggregated particles / number of aggregated particles) can be determined to be stronger as the numerical value becomes larger. Then, it can be judged that cohesive strength is roughly the strongest of FIG. 16B, and the weakest of FIG. 16C.

이와 같이 응집 반응은 응집 입자의 최대 크기가 클수록, 부유액이 투명할수록, 응집 입자의 전체 면적을 응집 입자의 개수로 나눈 값이 클수록 더 강하다고 판단될 수 있다. 다만, 이러한 입력 정보들은 퍼지 규칙에 적용됨으로써, 일련의 계산 과정을 통해 응집 강도의 레벨이라는 출력 정보로 도출된다.As such, it may be determined that the aggregation reaction is stronger as the maximum size of the aggregated particles is larger, the suspension is more transparent, and the larger the value obtained by dividing the total area of the aggregated particles by the number of aggregated particles. However, these input information is applied to the fuzzy rule, and is derived as output information of the level of the cohesive strength through a series of calculation processes.

퍼지 규칙은 전문가의 축적된 경험과 지식을 언어적인 개념의 수치 집합으로 규칙화함으로써, 입력 정보가 언어적인 개념의 수치 집합에 포함되는지를 판단하는 것이다. 즉, 입력 정보는 그 수치 범위에 따라 몇 개의 집합으로 나누어지고, 그 집합에 대한 귀속 정도가 함수의 형태로 나타난다. 이런 함수의 형태는 멤버십 함 수라고 정의한다. 이때, 함수의 값은 0과 1 사이의 실수 값을 갖는다. 각 입력 정보는 낮음(low), 중간(middle), 높음(high)이라는 3가지 집합으로 나누고, 이에 대한 귀속 정도를 나타내는 함수로 표현한다.The fuzzy rule is to determine whether the input information is included in the numerical set of linguistic concepts by regularizing the accumulated experience and knowledge of the experts into the numerical set of linguistic concepts. That is, the input information is divided into several sets according to the numerical range, and the degree of attribution to the set is represented in the form of a function. This type of function is defined as a membership function. At this time, the value of the function has a real value between 0 and 1. Each input information is divided into three sets of low, middle, and high, and is expressed as a function indicating the degree of attribution to it.

퍼지 규칙의 멤버십 함수는 실제 혈액 실험을 통하여 결정되었다. 실제 혈액 실험은 프로그램의 효용성 판단을 위해서 3가지의 다른 희석 농도를 가진 혈액을 사용하고, 희석 농도에 따른 응집 반응의 차이가 서로 다른 응집 강도 레벨로 나타나는지 확인하였다. 여기서, 혈액 실험은 2개의 서로 다른 A형 혈액 샘플을 사용하였고, 각각의 혈액 샘플을 3%, 2%, 1% 로 다시 희석하였다. 혈액 실험은 각 희석 농도마다 5번을 반복 실시하였고, 이때 50%로 희석된 반응 시약을 사용하였다. 따라서 각 희석 농도 당 10개의 실험 데이터가 수집되었다.The membership function of the fuzzy rule was determined through actual blood experiments. The actual blood experiments used blood with three different dilution concentrations to determine the effectiveness of the program, and confirmed that the difference in the coagulation reaction according to the dilution concentrations showed different coagulation intensity levels. Here, the blood experiments used two different Type A blood samples, and each blood sample was diluted again to 3%, 2%, 1%. Blood experiments were repeated five times for each dilution concentration, with reaction reagents diluted to 50%. Therefore, 10 experimental data were collected for each dilution concentration.

도 17의 (a)에 도시된 혈액 실험 이미지는 1%로 희석된 혈액 샘플이고, 도 17의 (b)에 도시된 혈액 실험 이미지는 2%로 희석된 혈액 샘플이고, 도 17의 (c)에 도시된 혈액 실험 이미지는 3%로 희석된 혈액 샘플이다. 응집 반응은 혈액의 희석 농도가 높을수록 강하게 반응하고 있음을 혈액 실험 이미지를 통해 확연하게 나타난다.The blood test image shown in (a) of FIG. 17 is a blood sample diluted to 1%, the blood test image shown to (b) of FIG. 17 is a blood sample diluted to 2%, and (c) of FIG. The blood experimental image shown in is a blood sample diluted to 3%. The coagulation reaction is clearly shown in the blood experiment image that the higher the dilution concentration of blood, the stronger the reaction.

도 18에 도시된 혈액 실험 이미지는 2진(Binary) 이미지 파일로 변환한 것일 뿐이고, 응집 반응은 혈액의 희석 농도가 높을수록 강하게 반응하고 있음이 확인된다. 다만, 도 18에 도시된 혈액 실험 이미지는 이미지 분석 프로그램에 따라 응집 입자의 크기 및 개수가 계산된다.The blood test image shown in FIG. 18 is only converted into a binary image file, and it is confirmed that the coagulation reaction is stronger as the dilution concentration of blood is higher. However, in the blood test image shown in FIG. 18, the size and number of aggregated particles are calculated according to an image analysis program.

이렇게 계산되는 입력 정보의 데이터들은 각각 도 19 내지 도 21에 도시된 바와 같이 그래프화할 수 있다. 도 19 내지 도 21에서 보다 확연하게 확인할 수 있듯이, 응집 반응은 혈액의 희석 농도가 높을수록 강하게 반응하고 있음이 확인된다. The data of the input information calculated in this way may be graphed as shown in FIGS. 19 to 21, respectively. As can be seen more clearly in FIGS. 19 to 21, it is confirmed that the aggregation reaction is stronger as the dilution concentration of blood is higher.

도 19 내지 도 21에 도시된 입력 정보는 집합에 대한 귀속 정도를 나타내는 멤버십 함수로 다시 표현될 수 있으며, 이에 대한 입력 정보의 멤버십 함수는 도 21 내지 도 24에 도시되어 있다.The input information illustrated in FIGS. 19 to 21 may be re-expressed as a membership function indicating a degree of attribution to the set, and the membership function of the input information therefor is illustrated in FIGS. 21 to 24.

도 22는 도 19에 도시된 응집 입자의 최대 크기에 대한 데이터들을 퍼지 규칙의 멤버십 함수로 나타낸 그래프이고, 도 23은 도 20에 도시된 부유액의 선명도에 대한 데이터들을 퍼지 규칙의 멤버십 함수로 나타낸 그래프이고, 도 24는 도 19에 도시된 응집 입자의 전체면적을 응집 입자의 개수로 나눈 값에 대한 데이터들을 퍼지 규칙의 멤버십 함수로 나타낸 그래프이다.FIG. 22 is a graph showing the data on the maximum size of the aggregated particles shown in FIG. 19 as a membership function of the fuzzy rule, and FIG. 23 is a graph showing the data on the clarity of the suspension shown in FIG. 20 as a membership function of the fuzzy rule. 24 is a graph showing data on a value obtained by dividing the total area of the aggregated particles shown in FIG. 19 by the number of aggregated particles as a membership function of the fuzzy rule.

3% 희석된 혈액 샘플의 데이터는 퍼지 집합의 "높음(high)"에 해당하는 함수를 구성하는데 사용되며, 2% 희석된 혈액 샘플은 퍼지 집합의 "중간(middle)"에 해당하는 함수를 구성하는데 사용되며, 1% 희석된 혈액 샘플은 퍼지 집합의 "낮음(low)"에 해당하는 함수를 구성하는데 사용되었다. The data of the 3% diluted blood sample is used to construct a function corresponding to the "high" of the fuzzy set, and the 2% diluted blood sample constitutes the function corresponding to the "middle" of the purge set. Blood samples diluted 1% were used to construct a function corresponding to the "low" of the purge set.

퍼지 추론은 어떤 주어진 사실이나 관계로부터 새로운 관계나 사실을 유추해 나가는 일련의 과정이다. 즉, "IF x is A, THEN y is B"로 규정된다면, "x is A"라는 입력과, 그에 따른 "y를 어떻게 구할 수 있나"를 다루는 과정이다. 여기서 A는 입력 정보(응집 입자의 최대 크기, 부유액의 선명도, 응집 입자의 전체 면적을 응집 입자의 개수로 나눈 값)에 대한 퍼지 집합을 나타내며, B는 응집 강도에 대한 퍼지 집합이다. Fuzzy reasoning is the process of inferring a new relationship or fact from a given fact or relationship. In other words, if it is defined as "IF x is A, THEN y is B", it is the process of dealing with the input "x is A" and the corresponding "how can y be obtained". Where A represents a fuzzy set of input information (maximum size of aggregated particles, sharpness of suspended solids, total area of aggregated particles divided by the number of aggregated particles), and B is a fuzzy set of cohesive strengths.

그리고, 3가지 기준의 입력 정보들은 응집 강도를 결정하는 정도에 있어 차이가 있기 때문에, 각 기준에 대하여 가중치를 다르게 설정한다. 즉, "낮음(low)", "중간(middle)", “높음(high)" 으로 나누어진 집합에 대해서도 각각 다른 가중치를 두어, 3가지 기준의 입력 정보들에 대한 가중치와 집합의 가중치를 각각 더하고 곱한 수치를 바탕으로 응집 강도를 결정한다. 표 1은 입력 정보에 대한 가중치와 각 퍼지 집합에 대한 가중치를 나타내고 있다. 입력 정보의 가중치는 전문가가 육안으로 응집 강도를 판단할 때 고려하는 정도를 수치화한 것이며, 응집 강도의 판단 기준에 따라 수치 변경도 가능하다. 여기서, 응집 입자의 최대 크기는 응집 강도를 결정하는데 가장 중요한 인자이므로, 입력 정보의 가중치는 가장 높게 설정된다. Since the input information of the three criteria differs in the degree of determining the cohesive strength, weights are set differently for each criterion. In other words, different weights are also set for sets divided into "low", "middle", and "high", so that the weights of the input information of the three criteria and the weights of the sets are respectively set. Addition and multiplication are used to determine the cohesive strength Table 1 shows the weights for the input information and the weights for each fuzzy set The weights of the input information determine how much the expert considers when visually determining the cohesive strength. The numerical value can also be changed according to the criterion for determining the cohesive strength, since the maximum size of the coagulated particles is the most important factor in determining the cohesive strength, so that the weight of the input information is set highest.

입력 정보Input information 응집 입자의
최대 크기(M)
Agglomerated particles
Maximum size (m)
부유액 선명도(C)Suspension Clarity (C) 응집 입자의 전체 면적/응집 입자 개수(R)Total Area of Aggregated Particles / Number of Aggregated Particles (R)
33 높음height 높음height 높음height 22 중간middle 중간middle 중간middle 1One 낮음lowness 낮음lowness 낮음lowness 가중치weight 0.80.8 0.30.3 0.60.6

퍼지 규칙에 사용되는 M은 응집 입자의 최대 크기, C 는 부유액의 선명도, R은 응집 입자의 전체 면적을 응집 입자의 개수로 나눈 값, L 은 최종 응집 강도를 의미한다. 응집 강도는 레벨(Level) 1, 레벨(level) 2, 레벨(level) 3으로 나누어진다. M, C, R 이 모두 높음(High)인 조건이라면, 응집 강도는 수학식 (1)에서 계산되는 바와 같이 최대값인 5.1 을 갖는다.  M, C, R 이 모두 낮음(low)인 조건이라면, 응집 강도는 수학식 (2)에서 계산되는 바와 같이 최소값인 1.7을 갖는다. M used for the purge rule is the maximum size of the aggregated particles, C is the sharpness of the suspension, R is the total area of the aggregated particles divided by the number of aggregated particles, L means the final cohesive strength. Cohesive strength is divided into Level 1, Level 2, and Level 3. If M, C, and R are all high conditions, the cohesive strength has a maximum value of 5.1, as calculated by Equation (1). If M, C, and R are all low conditions, the cohesive strength has a minimum value of 1.7, as calculated in Equation (2).

(0.8×3) + (0.3×3) + (0.6×3) = 5.1  (0.8 × 3) + (0.03 × 3) + (0.6 × 3) = 5.1

(0.8×1) + (0.3×1) + (0.6×1) = 1.7   (0.8 × 1) + (0.03 × 1) + (0.6 × 1) = 1.7

그러면, 모든 조건 하에서 응집 강도는 5.1 과 1.7 사이에 포함된다. 이와 같은 방식으로 계산된 응집 강도는 (1.7 ~ 2.8333) 사이에 존재하면 레벨(level) 1으로, (2.8333 ~ 3.9667) 사이에 존재하면 레벨(level) 2로, (3.9667 ~ 5.1) 사이에 존재하면 레벨(level) 3으로 정의한다. 퍼지 규칙은 경우의 수를 생성하는 프로그램에 의해 입력 정보의 이름과 퍼지 집합의 종류를 입력받아서, 다음과 같이 27개의 경우의 수로 존재한다.Then, under all conditions, the cohesive strength falls between 5.1 and 1.7. The cohesive strength calculated in this way is at level 1 if present between (1.7 and 2.8333), to level 2 if present between (2.8333 and 3.9667) and between (3.9667 and 5.1). Defined as level 3. The fuzzy rule receives the name of the input information and the type of the fuzzy set by the program generating the number of cases, and exists in the number of 27 cases as follows.

결국 본 발명의 실시예에 따른 혈액 진단 방법은 최종적으로 응집 강도를 계산한 후에 각 레벨에 따라 혈액형을 규정함으로써, 혈액형 판별이 가능해진다.As a result, in the blood diagnosis method according to an embodiment of the present invention, blood types can be determined by defining blood types according to respective levels after finally calculating the aggregation intensity.

본 발명의 실시예는 추가적으로 다음과 같이 응집 강도를 평가하였다. 혈액의 희석 농도가 높을수록 적혈구 수가 많아서, 응집 반응이 더 잘 유발된다. 즉, 혈액의 희석 농도가 높을수록 응집 입자의 크기도 크다. 따라서 1% 희석, 2% 희석, 3% 희석된 혈액을 이용한 실험 결과는 각각 레벨(level) 1, 레벨(level) 2, 레벨(level) 3 에 대응되어야 하며, 이를 퍼지 규칙에 적용하여 응집 강도를 계산하였다. 다만, 실제 weak A 또는 weak B 형 혈액을 판별하기 위해서는 적혈구의 수치를 고정시키고 혈액에 따른 적혈구 표면의 단백질 양에 따라서 응집 반응이 다르 게 나타나는 것을 확인한다. 하지만, weak A 또는 weak B는 특이 혈액형이므로 혈액 희석 농도를 달리하여 모사할 수 있다. 응집 강도 평가는 표 2에 도시된 바와 같이 혈액 실험상의 오차로 인한 몇 가지의 경우를 제외하고서, 각각의 레벨에 적절하게 대응함을 확인할 수 있다. 여기서 레벨 값(level value)은 가중치에 의한 응집 강도의 계산 결과이다.Examples of the present invention further evaluated the cohesive strength as follows. The higher the dilution concentration of blood, the greater the number of erythrocytes, the better the aggregation reaction. In other words, the higher the diluted concentration of blood, the larger the size of the aggregated particles. Therefore, the experimental results using 1% dilution, 2% dilution, and 3% dilution blood should correspond to level 1, level 2, and level 3, respectively, and apply them to the fuzzy rule to apply cohesive strength. Was calculated. However, in order to determine the actual weak A or weak type B blood, the number of red blood cells is fixed and the aggregation reaction is different depending on the amount of protein on the surface of red blood cells. However, because weak A or weak B is a specific blood type, it can be simulated by varying the blood dilution concentration. As shown in Table 2, the evaluation of the cohesive strength can be found to correspond appropriately to each level except for some cases due to blood experimental error. Here, the level value is a result of the calculation of the cohesive strength by the weight.

NoNo 1% 희석된 혈액1% diluted blood 2% 희석된 혈액2% diluted blood 3% 희석된 혈액3% diluted blood 레벨
(level)
level
(level)
레벨 값
(level value)
Level value
(level value)
레벨
(level)
level
(level)
레벨 값
(level value)
Level value
(level value)
레벨
(level)
level
(level)
레벨 값
(level value)
Level value
(level value)
1One 1One 2.192.19 22 3.43.4 33 4.524.52 22 1One 2.182.18 22 3.373.37 33 4.584.58 33 1One 2.182.18 22 3.993.99 22 3.383.38 44 1One 2.182.18 22 3.193.19 22 3.473.47 55 1One 2.182.18 22 4.144.14 33 4.574.57 66 1One 2.222.22 22 3.413.41 33 4.514.51 77 1One 2.142.14 22 3.073.07 22 3.563.56 88 1One 2.212.21 22 3.373.37 22 3.893.89 99 1One 2.162.16 22 3.393.39 22 3.483.48 1010 1One 2.122.12 22 3.373.37 33 3.983.98

그리고, 3% 희석된 혈액에서 2번째 실험과 10번째 실험을 비교해 보면, 레벨(level)은 3으로 각각 동일한 결론을 얻게 되었지만, 레벨 값(level value)은 4.58 와 3.98 로 각각 차이가 있었다. 이를 기반으로 레벨 값(level value)은 동일한 레벨(level) 내에서 차이가 더 존재하므로, 레벨(level)은 필요에 따라 더 세분화할 수도 있다. In comparison with the second experiment and the tenth experiment in 3% diluted blood, the level was 3 and the same conclusion was obtained, but the level value was 4.58 and 3.98, respectively. Based on this, since level values have more differences within the same level, levels may be further subdivided as necessary.

즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이 당연하다.That is, the preferred embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 혈액 진단 장치의 구성요소를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing the components of a blood diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 혈액 진단 장치의 시제품을 나타낸 사진이다.2 is a photograph showing a prototype of the blood diagnostic apparatus shown in FIG.

도 3은 도 1에 도시된 혈액 진단 장치를 제작하는 마이크로 광 조형장비를 나타낸 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing a micro-optical molding equipment for manufacturing the blood diagnostic apparatus shown in FIG.

도 4는 도 1에 도시된 혈액 진단 장치를 이용하여 혈액과 반응 시약을 혼합시키는 각 단계를 나타낸 개략도이다.Figure 4 is a schematic diagram showing each step of mixing the blood and the reaction reagents using the blood diagnostic apparatus shown in FIG.

도 5는 도 4에 도시된 혈액 진단 장치 내부에서의 압력 분포를 나타낸 그래프이다.FIG. 5 is a graph illustrating a pressure distribution in the blood diagnosis apparatus illustrated in FIG. 4.

도 6은 도 1에 도시된 혈액 진단 장치의 믹서부 내부를 나타낸 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view illustrating an inside of a mixer of the blood diagnosis apparatus of FIG. 1.

도 7은 도 1에 도시된 혈액 진단 장치의 믹서부를 통과하기 전(前)과 후(後)지점에서 혈액과 반응 시약의 혼합 정도를 촬영한 사진이다.FIG. 7 is a photograph of a degree of mixing of blood and a reaction reagent before and after passing through a mixer of the blood diagnosis apparatus of FIG. 1.

도 8은 도 1에 도시된 혈액 진단 장치의 챔버부에서 혼합 물질의 유입 형태를 촬영한 사진이다.8 is a photograph of the inflow form of the mixed material in the chamber of the blood diagnostic apparatus shown in FIG.

도 9는 도 8에 도시된 혈액 진단 장치의 챔버부에서 혼합 물질의 유입 형태를 나타낸 개략도이다. FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an inflow form of a mixed material in the chamber part of the blood diagnosis apparatus illustrated in FIG. 8.

도 10은 종래 수작업에 의한 혈액 판별 검사를 이용한 ABO 혈액형 실험 결과를 촬영한 사진들이다.Figure 10 is a photograph of the results of the ABO blood type test using a conventional blood discrimination test by manual.

도 11은 도 1에 도시된 혈액 진단 장치를 이용한 ABO 혈액형 실험 결과를 촬 영한 사진들이다.FIG. 11 is a photograph of an ABO blood group test result using the blood diagnosis apparatus shown in FIG. 1.

도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 혈액 진단 방법을 나타낸 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a blood diagnosis method according to an embodiment of the present invention.

도 13은 도 12에 도시된 응집된 이미지를 분석하는 단계에서 이미지 파일로 변환된 사진들이다.FIG. 13 is photographs converted into image files in analyzing the aggregated image illustrated in FIG. 12.

도 14는 도 12에 도시된 응집 강도를 판단하는 단계에서 퍼지 규칙을 이용한 응집 강도를 판단하는 관계를 나타낸 개략도이다.FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a relationship of determining cohesive strength using a fuzzy rule in determining cohesive strength shown in FIG. 12.

도 15는 도 12에 도시된 응집 강도를 판단하기 위한 입력 정보 중에서 응집 입자의 최대 크기에 따른 응집 강도의 차이를 예시적으로 도시한 도면이다. FIG. 15 is a diagram exemplarily illustrating a difference in cohesive strength according to a maximum size of coagulated particles among input information for determining cohesive strength shown in FIG. 12.

도 16은 도 12에 도시된 응집 강도를 판단하기 위한 입력 정보 중에서 (응집 입자의 전체 면적/응집 입자의 개수)에 따른 응집 강도의 차이를 예시적으로 도시한 도면이다.FIG. 16 is a diagram exemplarily illustrating a difference in the cohesive strength according to (the total area of the coagulated particles / the number of coagulated particles) among the input information for determining the cohesive strength shown in FIG. 12.

도 17은 도 12에 도시된 퍼지 규칙의 멤버쉽 함수를 결정하기 위해서 혈액 샘플을 희석 농도별로 각각 실험한 혈액 실험 이미지이다.FIG. 17 is a blood test image of each blood sample tested for dilution concentrations to determine a membership function of the fuzzy rule shown in FIG. 12.

도 18은 도 17에 도시된 혈액 실험 이미지를 2진(Binary) 이미지 파일로 변환한 혈액 실험 이미지이다.FIG. 18 is a blood test image obtained by converting the blood test image shown in FIG. 17 into a binary image file.

도 19는 도 18에 도시된 혈액 실험 이미지를 통해 계산된 응집 입자의 최대 크기를 각 혈액 실험 결과 별로 나타낸 그래프이다.19 is a graph showing the maximum size of the aggregated particles calculated by the blood test images shown in FIG. 18 for each blood test result.

도 20은 도 18에 도시된 혈액 실험 이미지를 통해 계산된 부유액의 선명도를 각 혈액 실험 결과 별로 나타낸 그래프이다.20 is a graph showing the sharpness of the suspended solids calculated by the blood test images shown in FIG. 18 for each blood test result.

도 21은 도 18에 도시된 혈액 실험 이미지를 통해 계산된 응집 입자의 전체 면적을 응집 입자의 개수로 나눈 값을 각 혈액 실험 결과 별로 나타낸 그래프이다.FIG. 21 is a graph illustrating a value obtained by dividing the total area of the aggregated particles calculated by the blood test image shown in FIG. 18 by the number of aggregated particles for each blood test result.

도 22는 도 19에 도시된 응집 입자의 최대 크기에 대한 데이터들을 퍼지 규칙의 멤버십 함수로 나타낸 그래프이다.FIG. 22 is a graph showing the data on the maximum size of the aggregated particles shown in FIG. 19 as a membership function of the fuzzy rule.

도 23은 도 20에 도시된 부유액의 선명도에 대한 데이터들을 퍼지 규칙의 멤버십 함수로 나타낸 그래프이다.FIG. 23 is a graph showing the data on the sharpness of the suspension shown in FIG. 20 as a membership function of the fuzzy rule.

도 24는 도 19에 도시된 응집 입자의 전체면적을 응집 입자의 개수로 나눈 값에 대한 데이터들을 퍼지 규칙의 멤버십 함수로 나타낸 그래프이다.FIG. 24 is a graph showing data on a value obtained by dividing the total area of the aggregated particles shown in FIG. 19 by the number of aggregated particles as a membership function of the fuzzy rule.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 혈액 진단 장치 101 : 반응 시약100: blood diagnostic device 101: reaction reagents

102 : 혈액 103 : 혼합 물질102: blood 103: mixed substance

110 : 수동 소자 밸브 120 : 믹서(mixer)부110: passive element valve 120: mixer

130 : 챔버(chamber)부 130 chamber portion (chamber)

Claims (14)

반응 시약 입구와 반응 시약 통로를 형성하는 제1 유입부와, 상기 제1 유입부에 대해 기 설정된 교차각으로 경사지게 배치되며 혈액 입구와 혈액 통로를 형성하는 제2 유입부를 포함하는 수동 소자 밸브;A passive element valve including a first inlet forming a reaction reagent inlet and a reaction reagent passage, and a second inlet disposed obliquely at a predetermined crossing angle with respect to the first inlet and forming a blood inlet and a blood passage; 상기 반응 시약 통로의 단부 및 상기 혈액 통로의 단부와 연결되어 반응 시약과 혈액을 공급받는 내부 통로를 형성하며, 상기 내부 통로에 설치되어 반응 시약과 혈액을 상호 혼합시키는 내부 구조물을 포함하는 믹서(mixer)부; 및A mixer including an internal structure connected to an end of the reaction reagent passage and an end of the blood passage to form an internal passage through which the reaction reagent and the blood are supplied, the internal structure being installed in the internal passage to mix the reaction reagent and the blood with each other; )part; And 상기 믹서부에 연결되어 상기 믹서부를 통과한 반응 시약과 혈액의 혼합물을 저장하기 위한 기 설정된 크기의 공간이 마련되는 챔버부를 포함하며,A chamber part connected to the mixer part to provide a space having a predetermined size for storing a mixture of the reaction reagent and blood passed through the mixer part, 상기 내부 통로 중 상기 반응 시약 통로 및 상기 혈액 통로와 접하는 단부의 단면적은 상기 반응 시약 통로의 단면적과 상기 혈액 통로의 단면적의 합과 동일한 혈액 진단 장치.And a cross-sectional area of the end portion of the inner passage in contact with the reaction reagent passage and the blood passage is equal to the sum of the cross-sectional area of the reaction reagent passage and the cross-sectional area of the blood passage. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 믹서부의 상기 내부 구조물은 시계방향으로 1회전 이상 비틀어진 제1 나선 부재와, 상기 제1 나선 부재에 연이어 연결되면서 반시계 방향으로 1회전 이상 비틀어진 제2 나선 부재를 포함하고,The inner structure of the mixer unit includes a first helix member twisted at least one rotation in the clockwise direction, and a second helix member twisted at least one rotation in a counterclockwise direction while being connected to the first helix member in succession. 상기 제1 나선 부재와 상기 제2 나선 부재는 서로 순서를 바꿔가면서 반복적으로 형성되는 혈액 진단 장치.And the first spiral member and the second spiral member are repeatedly formed while changing their order. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 믹서부의 상기 내부 구조물은 유동 흐름을 변화시키는 장벽 부재를 더 포함하고, The inner structure of the mixer portion further comprises a barrier member for varying the flow flow, 상기 장벽 부재는 상기 제1 나선 부재의 표면, 상기 제2 나선 부재의 표면,상기 내부 통로의 내면 중 어느 하나 이상에 형성되는 혈액 진단 장치.The barrier member is formed on any one or more of the surface of the first spiral member, the surface of the second spiral member, the inner surface of the inner passage. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 챔버부는 상기 믹서부의 내부 통로에 연결되는 지점으로부터 상기 내부 공간의 단면적이 유동 흐름 방향을 따라 점점 넓어지게 형성되는 혈액 진단 장치.And the chamber portion is formed such that the cross-sectional area of the inner space is gradually widened along the flow direction from the point connected to the inner passage of the mixer portion. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 챔버부는 상기 믹서부의 내부 통로에 연결되는 지점으로부터 상기 내부 공간의 단면 형상이 순차적으로 단차지게 형성되는 혈액 진단 장치. The chamber is a blood diagnostic apparatus that the cross-sectional shape of the inner space is formed step by step from the point connected to the inner passage of the mixer. 제1항, 제2항, 제3항, 제6항, 및 제7항 중 어느 한 항에 기재된 혈액 진단 장치를 이용하여 상기 반응 시약과 혈액을 혼합시키고 기 설정된 시간 동안 응집 반응을 유도하는 응집 반응 단계;Agglomeration that mixes the reaction reagent and blood and induces an agglutination reaction for a predetermined time using the blood diagnostic apparatus according to any one of claims 1, 2, 3, 6, and 7. Reaction step; 상기 반응 시약과 상기 혈액이 응집 반응된 이미지를 분석하는 이미지 분석 단계; 및An image analyzing step of analyzing an image in which the reaction reagent and the blood are aggregated and reacted; And 상기 응집 반응된 이미지의 응집 강도를 퍼지 규칙에 적용하여, 상기 응집 강도에 따른 혈액 항원-항체 반응을 판단하는 혈액 판별 단계;를 포함하는 혈액 진단 장치를 이용한 혈액 진단 방법.And a blood discrimination step of determining a blood antigen-antibody reaction according to the aggregation intensity by applying the aggregation intensity of the aggregated reaction image to a fuzzy rule. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 혈액 진단 장치는 빛을 조사하여 광 경화성 수지를 경화시키는 마이크로 광 조형장비에 의해 제작되는 혈액 진단 장치를 이용한 혈액 진단 방법.The blood diagnostic apparatus is a blood diagnostic method using a blood diagnostic apparatus manufactured by a micro-optical molding equipment for curing light curable resin by irradiating light. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 이미지 분석 단계는 현미경에 의해 관찰되는 응집 반응된 이미지에서 응집 입자의 최대 크기, 부유액의 선명도, 상기 응집 입자의 전체 크기, 상기 응집 입자의 개수를 파악하는 혈액 진단 장치를 이용한 혈액 진단 방법.The image analysis step is a blood diagnostic method using a blood diagnostic apparatus for grasping the maximum size of the aggregated particles, the clarity of the suspension, the total size of the aggregated particles, the number of the aggregated particles in the aggregated reaction images observed by the microscope. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 부유액의 선명도는 현미경을 통해 얻어진 상기 응집 반응된 이미지를 그레이 스케일(Gray scale) 이미지 파일로 변환하고, 그레이 스케일 이미지에서 응집 입자를 제외한 배경의 그레이 스케일 평균을 수치화하는 혈액 진단 장치를 이용한 혈액 진단 방법.The clarity of the suspension is a blood diagnosis using a blood diagnostic apparatus that converts the aggregated reaction image obtained through a microscope into a gray scale image file and quantifies the gray scale average of the background excluding the aggregated particles in the gray scale image. Way. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 혈액 판별 단계는 상기 응집 반응된 이미지에 대한 입력 정보를 상기 퍼지 규칙에 적용하여 응집 강도를 계산하며, The blood discriminating step calculates the cohesive strength by applying the input information about the coagulated reaction image to the fuzzy rule, 상기 입력 정보는 상기 응집 입자의 최대 크기(M), 상기 부유액의 선명도(C), 상기 응집 입자의 전체 크기를 상기 응집 입자의 개수로 나눈 값(R)을 3가지의 종류 기준으로 설정하는 혈액 진단 장치를 이용한 혈액 진단 방법.The input information includes blood for setting the maximum size (M) of the aggregated particles, the sharpness (C) of the suspension liquid, and the value (R) obtained by dividing the total size of the aggregated particles by the number of the aggregated particles based on three types. Method of diagnosing blood using a diagnostic device. 제 12 항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 입력 정보는 상기 혈액의 희석 농도에 따라 낮음(low), 중간(middle), 높음(high)이라는 3가지 집합으로 나누어지고, 상기 3가지의 집합에 대한 가중치를 부여하며,The input information is divided into three sets of low, middle, and high according to the dilution concentration of blood, and weights the three sets. 상기 입력 정보는 상기 응집 강도를 결정하는 정도에 따라 3가지의 종류 기준에 대한 가중치를 부여하여 상기 응집 강도를 계산하는 혈액 진단 장치를 이용한 혈액 진단 방법.And the input information is weighted to three kinds of criteria according to the degree of determining the cohesive strength to calculate the cohesive strength. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 혈액 판별 단계는 계산된 상기 응집 강도의 값이 기 설정된 레벨(level) 범위에 포함되는지를 판별하여, 상기 레벨에 의해 상기 혈액 항원-항체 반응형을 판별하는 혈액 진단 장치를 이용한 혈액 진단 방법.The blood determination step is a blood diagnostic method using a blood diagnostic apparatus that determines whether the calculated value of the aggregation intensity is included in a predetermined level range, and determines the blood antigen-antibody response type by the level.
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KR100523983B1 (en) * 2003-04-10 2005-10-27 학교법인 포항공과대학교 Kenics micromixer embedded barrier
KR100666500B1 (en) 2005-02-25 2007-01-09 학교법인 포항공과대학교 Serpentine laminating chaotic micromixer
KR100764022B1 (en) * 2006-10-02 2007-10-08 포항공과대학교 산학협력단 Microfluidic biochip for blood typing based on agglutination reaction

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