KR101057148B1 - 휴대용 혈액 분석 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 혈액 분석 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 휴대용 혈액 분석 장치에서 혈액 성분의 측정 결과에 영향을 줄 수 있을 정도의 진동이 감지되는 경우 즉시 강제로 교정을 수행하여 환자가 위치하는 장소에서 신속하게 환자의 혈액을 분석할 수 있는 휴대용 혈액 분석 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 휴대용 혈액 분석 장치는 이동 중 가해지는 진동을 센싱하고 센싱한 진동의 세기가 혈액 분석 장치에 영향을 줄 수 있는 진동 세기 이상의 경우 강제적으로 혈액 센서부를 교정함으로써 정확하게 혈액을 분석할 수 있으며, 환자가 위치하는 장소에서 즉시 신속하게 환자의 혈액을 분석할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 휴대용 혈액 분석 장치는 3축 가속도 센서를 이용하여 혈액 분석 장치에 가해지는 진동의 세기를 측정함으로써, 혈액 분석 장치의 모든 방향에서 가해지는 진동을 정확하게 측정할 수 있다.
혈액 분석, 휴대용, 진동 감지, 센서 교정

Description

휴대용 혈액 분석 장치{Portable blood analyzer}
본 발명은 혈액 분석 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 휴대용 혈액 분석 장치에서 혈액 성분의 측정 결과에 영향을 줄 수 있을 정도의 진동이 감지되는 경우 즉시 강제로 교정을 수행하여 환자가 위치하는 장소에서 신속하게 환자의 혈액을 분석할 수 있는 휴대용 혈액 분석 장치에 관한 것이다.
일반적으로 정상적인 사람의 혈액에는 전해질, 가스종 및 대사물질의 농도 또는 적혈구 용적률 등과 같은 혈액 조성 성분이 인체 내에서 항상성을 유지하고 있다. 그러나 혈액 조성 성분에 농도 불균형 현상이 발생하는 경우, 농도의 과다 혹은 결핍 증상과 함께 각종 질병을 일으키게 된다. 따라서 혈액 중 전해질, 가스종 및 대사물질의 농도 또는 적혈구 용적률 등과 같은 혈액 조성 성분의 농도를 정확하게 측정함으로써, 의료진은 측정한 자료에 기초하여 인체의 기능 이상 및 질병의 진행 상황을 빠르게 예측할 수 있다.
이하 혈액 분석 장치라 언급되는, 혈액 속에 포함되어 있는 전해질의 이온, 가스종 및 대사물질의 농도 또는 적혈구 용적률 등을 측정하는 종래 장비는, 샘플 혈액을 공급받는 혈액 공급부, 공급받은 샘플 혈액으로부터 혈액 중 조성 성분을 측정하는 혈액 센서부, 다수의 시약을 저장하고 있는 시약 저장부와 시약을 혈액 센서부로 이송시키는 이송부를 구비하며 혈액 센서부를 주기적으로 교정하는 교정부, 혈액 센서부로 공급된 샘플 혈액 또는 교정 시약에 따라 조성 성분의 측정 데이터를 처리하며 혈액 분석 장치의 전반적인 제어를 담당하는 중앙 제어부 등을 포함하여 구성되어 있다.
이러한 종래의 혈액 분석 장치는 기계 장치의 특성상 구조가 복잡하고 대형으로 제조되어 이동이 불가능하고 특정 검사실에서만 고정 장착되어 사용되어 검사 장소가 제한된다는 단점을 가진다. 특히, 의료분야의 특성상 환자가 있는 장소이면 어디에서든지 신속하게 의료진이 필요로 하는 데이터를 얻어야 함에도 불구하고 종래 고정형 혈액 분석 장치의 경우 배치된 검사실에서만 혈액 성분을 분석할 수 있기 때문에, 환자가 위치하는 장소에서 신속하게 즉시 분석할 수 없으며 혈액을 검사실까지 운반하여 분석하는데 걸리는 시간으로 인하여 의료진의 의사결정이 늦어질 수 있는 등 사용상 불편한 문제점이 있다.
이러한 종래 고정형 혈액 분석 장치가 가지는 불편함을 해결하기 위하여, 종래 휴대용 혈액 분석 장치는 휴대하여 이동할 수 있을 정도로 소형으로 제작하여 환자가 위치하는 장소에서 직접 환자의 혈액을 분석할 수 있도록 제작되었다. 혈액 분석 장치는 혈액 속에 존재하는 미세한 성분들을 정확하게 측정하여 분석하는 것이 가장 중요한 요건으로, 이러한 요건을 만족하기 위하여 혈액 분석 장치는 시약을 이용하여 주기적으로 혈액 센서부를 교정한다. 즉, 기준이 되는 시약을 이용하여 특정 혈액 속에 존재하는 성분의 양을 측정하게 된다.
그러나 종래 휴대용 혈액 분석 장치는 이동 중에 흔들림이나 진동에 의하여 정확한 양의 시약이 이송되지 않거나 혈액 분석 장치에 장착되어 있는 기구 또는 전기적인 구성요소들이 물리적인 영향을 받아 정확하게 혈액 센서부를 교정하지 못하는 경우가 종종 발생하게 된다. 예를 들어, 휴대용 혈액 분석 장치의 이송 중 휴대용 혈액 분석 장치에 가해진 물리적 충격으로 인하여 이송 펌프에서 정확한 양의 시약이 혈액 센서부로 전달되지 않거나 물리적 충격에 의하여 혈액 센서부의 센싱값에 피크치가 발생한다. 이렇게 혈액 센서부가 정확하게 교정되지 못하는 경우를 방지하기 위하여, 이동 중 종래 휴대용 혈액 분석 장치의 전원을 꺼고 이동시키거나 혈액 센서부 또는 교정부를 휴대용 혈액 분석 장치에서 분리하고 실제 이용 장소에서 다시 혈액 센서부 또는 교정부를 휴대용 혈액 분석 장치에 장착하여 사용하여야 한다.
따라서 종래 휴대용 혈액 분석 장치는 환자의 혈액을 분석하기까지 혈액 센서부 또는 교정부를 휴대용 혈액 분석 장치에 다시 장착하거나 전원을 다시 인가시켜 초기화 및 워밍업 과정을 거쳐야 하며, 환자가 위치하는 장소에서 환자의 혈액 조성 성분을 신속하게 즉시 분석하지 못한다는 문제점을 가진다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 목적은 위에서 언급한 종래 휴대용 혈액 분석 장치가 가지는 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 이동이 가능한 휴대용 혈액 분석 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 수술실, 회복실, 응급실, 진단 검사실, 응급차, 전장 또는 긴급 의료 현장 등 환자가 있는 곳이면 어디든지 환자가 위치하는 장소에서 즉시 환자의 혈액을 분석할 수 있는 휴대용 혈액 분석 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 환자의 혈액을 정확하게 분석할 수 있는 휴대용 혈액 분석 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 이동 중 혈액 분석 장치에 가해지는 진동을 센싱하고 센싱한 진동 세기에 기초하여 재교정이 필요한 경우에만 혈액 센서부를 교정하고 재교정의 필요성을 사용자에 알려줄 수 있는 휴대용 혈액 분석 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 혈액 분석 장치는 휴대용 혈액 분석 장치에 가해지는 진동 세기를 센싱하는 진동 센서부와, 센싱한 진동 세기와 임계값을 비교하여 센싱한 진동 세기가 임계값을 초과하는지 판단하는 판단부 및 센싱한 진동 세기가 임계값을 초과하는 경우 휴대용 혈 액 분석 장치의 교정을 강제 실행 제어하는 교정 제어부를 포함하여 구성된다.
여기서 진동 센서부는 3축 가속도 센서인 것을 특징으로 한다.
판단부는 보다 구체적으로, 3축 가속도 센서에서 센싱한 3축 각각의 진동 세기의 절대값을 측정하고 측정한 절대값을 합산하여 진동 세기의 합산값을 계산하는 진동 세기 계산부와, 계산한 3축 각각의 진동세기와 제1 임계값을 비교하는 제1 비교부 및 계산한 진동 세기의 합산값과 제2 임계값을 비교하는 제2 비교부를 포함하여 구성된다.
교정 제어부는 3축 가속도 센서를 통해 센싱되는 3축 각각의 진동 세기 중 어느 하나가 제1 임계값을 초과하는 경우 휴대용 혈액 분석 장치의 교정을 강제 실행 제어하거나, 계산한 진동 세기의 합산값이 제2 임계값을 초과하는 경우 휴대용 혈액 분석 장치의 교정을 강제 실행 제어한다.
본 발명에 따른 다른 실시예에 따른 휴대용 혈액 분석 장치는 시약이 보관되는 시약 용기들과 시약을 공급하거나 차단하는 시약 공급부를 구비하는 카트리지와, 테스트하고자 하는 혈액을 흡입 공급하는 혈액 공급부와, 공급되는 혈액 중에 포함된 전해질, 가스종 및 대사물질의 농도 또는 적혈구 용적률을 검출하는 혈액 센서부와, 소정 교정 주기로 반복하여 카트리지의 시약을 혈액 공급부로 제공하여 혈액 센서부의 센싱 출력값을 교정하는 교정부와, 휴대용 혈액 분석 장치에 가해지는 진동 세기를 센싱하는 진동 센서부와, 센싱한 진동 세기와 임계값을 비교하여 센싱한 진동 세기가 임계값을 초과하는지 판단하는 판단부 및 센싱한 진동 세기가 임계값을 초과하는 경우 교정부를 강제 실행 제어하여 혈액 센서부의 센싱 출력값 을 교정시키는 교정 제어부를 포함하여 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 혈액의 조성 성분을 센싱하는 혈액 센서부와, 상기 혈액 센서부를 교정하는 교정부를 구비하는 휴대용 혈액 분석 장치에서 상기 혈액 센서부를 교정 제어하는 방법은 3축 가속도 센서를 이용하여 휴대용 혈액 분석 장치에 가해지는 3축 방향의 진동 세기를 감지하는 단계와, 감지한 3축 방향의 진동 세기를 합산하여 진동 세기 합산값을 계산하는 단계와, 감지한 3축 방향의 각 진동 세기 또는 진동 세기 합산값이 임계값을 초과하는지 판단하는 단계 및 판단 결과에 기초하여 진동 세기 또는 진동 세기 합산값이 임계값을 초과하는 경우 진동 감지 신호를 출력하고 교정부를 통해 혈액 센서부를 강제 교정시키는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 휴대용 혈액 분석 장치는 종래 혈액 분석 장치와 비교하여 다음과 같은 다양한 효과들을 가진다.
첫째, 본 발명에 따른 휴대용 혈액 분석 장치는 이동 중 가해지는 진동을 센싱하고 센싱한 진동의 세기가 혈액 분석 장치에 영향을 줄 수 있는 진동 세기(이하 임계값이라 언급함) 이상의 경우 강제적으로 혈액 센서부를 교정함으로써, 정확하게 혈액을 분석할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 휴대용 혈액 분석 장치는 이동 중 가해지는 진동을 센싱하여 재교정을 수행함으로써, 환자가 위치하는 장소에서 즉시 신속하게 환자의 혈액을 분석할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 휴대용 혈액 분석 장치는 3축 가속도 센서를 이용하여 혈액 분석 장치에 가해지는 진동의 세기를 측정함으로써, 혈액 분석 장치의 모든 방향에서 가해지는 진동을 정확하게 측정할 수 있다.
넷째, 본 발명에 따른 휴대용 혈액 분석 장치는 3축 각각에서 센싱한 진동의 세기 중 어느 하나가 제1 임계값을 초과하는 경우 혈액 센서부를 교정할 뿐만 아니라 3축 각각에서 센싱한 진동 세기의 총합이 제2 임계값을 초과하는 경우 혈액 센서부를 교정함으로써, 혈액 분석 장치에 가해지는 진동을 2중으로 분석하여 정확하게 혈액 센서부를 교정할 수 있다.
이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 휴대용 혈액 분석 장치 및 휴대용 혈액 분석 장치의 교정 방법에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 혈액 분석 장치의 사시도를 도시하고 있으며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 혈액 분석 장치의 구성을 개략적으로 도시하고 있는 구성도이다.
도 1과 도 2를 참고로 살펴보면, 휴대용 혈액 분석 장치(100)는 하우징(110) 내부에 샘플 혈액을 공급받는 혈액 공급부(120), 공급받은 샘플 혈액으로부터 혈액 중 조성 성분을 측정하는 혈액 센서부(130), 다수의 시약을 저장하고 있는 시약 저장부(150), 시약을 혈액 센서부(130)로 이송시키는 이송부(160), 혈액 센서부(130)로 공급된 샘플 혈액 또는 교정 시약에 따라 조성 성분의 측정 데이터를 처리하며 혈액 분석 장치의 전반적인 제어를 담당하는 중앙 제어부(170)를 구비하고 있다. 한편, 하우징(110)의 일측면에는 혈액 공급부(120)을 개방시키거나 폐쇄시키는 혈액 공급부 개폐 커버(113)가 형성되어 있으며, 하우징(110)의 타측면에는 중앙 제어부(170)에서 처리된 혈액 분석 데이터를 외부로 출력하기 위한 디스플레이부(190a) 또는 프린터부(190b)가 장착되어 있다. 도 1에 도시되어 있지 않지만, 하우징의 또 다른 일측에는 휴대용 혈액 분석 장치(100)를 제어하기 위한 사용자 명령을 입력하기 위한 사용자 인터페이스가 구비되어 있으며, 바람직하게 디스플레이부(190a)는 터치 스크린으로 되어 혈액 분석 데이터의 출력 기능과 함께 사용자 명령을 입력하기 위한 사용자 인터페이스 기능을 동시에 수행할 수 있다.
또한, 휴대용 혈액 분석 장치(100)의 내부에는 휴대용 혈액 분석 장치(100)에 가해지는 진동을 센싱하고 센싱한 진동의 세기가 휴대용 혈액 분석 장치(100)에 영향을 줄수 있을 정도의 세기인 경우, 휴대용 혈액 분석 장치(100)의 교정 주기 이외에 진동을 센싱한 시점에 강제적으로 혈액 센서부(130)를 교정 제어하는 교정 제어 유닛(180)을 구비하고 있다.
이하 도 1과 도 2에 도시되어 있는 휴대용 혈액 분석 장치의 구성 요소를 보다 구체적으로 살펴보면, 먼저 혈액 공급부(120)는 혈액 공급부 개폐 커버(113)와 연동하여 동작하는데 예를 들어 혈액 공급부 개폐 커버(113)가 개방시 혈액 공급부 개폐 커버(113)와 연동하여 하우징(110) 내부에 위치하던 혈액 공급부(120)는 외부로 인출되며 혈액 공급부 개폐 커버(113)를 폐쇄시 외부로 인출되었던 혈액 공급부(120)는 혈액 공급부 개폐 커버(113)와 연동하여 다시 하우징(110) 내부로 인입된다. 혈액 공급부(120)가 외부로 인출시 혈액 공급부(120)는 샘플 혈액을 흡입하 고 흡입한 샘플 혈액을 혈액 센서부(130)로 전달한다. 또한 혈액 공급부(120)가 외부로 인출되지 않고 하우징 내부에 존재하는 경우 교정 주기에 따라 교정 시약이 혈액 공급부(120)로 제공되며, 혈액 공급부(120)는 제공된 교정 시약을 혈액 센서부(130)로 전달한다. 혈액 공급부(120)는 샘플 혈액 또는 교정 시약이 유입되는 니들과 니들을 통하여 유입된 샘플 혈액 또는 교정 시약을 혈액 센서부(130)로 전달하는 이송 관로를 포함하고 있다.
한편, 시약 저장부(150)는 혈액 센서부(130)를 교정하기 위한 다양한 종류의 시약을 저장하고 있는 시약 용기(151, 153, 155)를 구비하고 있으며, 이송부(160)는 시약 용기(151, 153, 155)에 저장되어 있는 시약을 교정 주기에 따라 혈액 센서부(130)로 이송시킨다. 시약 저장부(150)에 저장되어 있는 다양한 종류의 시약들은 혈액 센서부(130)로 전달되어 샘플 혈액 중에 포함된 전해질, 가스종 및 대사물질의 농도 또는 적혈구 용적률 등의 측정 데이터를 교정하는 기준으로 사용된다. 이송부(160)는 다수의 시약 용기(151, 153, 155)와 혈액 공급부(120)를 연결하는 관로(P)와 시약 용기(151, 153, 155)에 저장되어 있는 다수의 시약을 흡입하거나 흡입된 시약들을 혈액 공급부(120)로 제공하는 이송 펌프(161)를 구비하고 있다. 이송 펌프(161)는 시약 흡입 관로(PI)를 통해 다수의 시약 용기(151, 153, 155)롭터 시약을 흡입하고, 시약 제공 관로(PI)을 통해 흡입된 시약을 혈액 공급부(120)로 제공한다. 시약 저장부(150)와 이송부(160)는 혈액 센서부(130)의 교정을 수행하므로, 이하 시약 저장부(150)와 이송부(160)를 통합하여 교정부라 언급한다.
혈액 센서부(130)는 혈액 공급부(120)로부터 전달되는 샘플 혈액 중에 포함 되어 있는 전해질, 가스종 및 대사물질의 농도 또는 적혈구 용적률을 측정하고, 측정한 데이터를 중앙 제어부(170)로 전송한다. 혈액 센서부(130)는 전달된 샘플 혈액 중 포함되어 있는 전해질, 가스종 및 대사물질의 농도 또는 적혈구의 용적률을 센싱하고 중앙 제어부(170)는 교정 시약을 이용하여 교정한 값을 기준으로 샘플 혈액에 포함되어 있는 전해질, 가스종 및 대사물질의 농도 또는 적혈구의 용적률의 값을 계산한다.
이렇게 혈액 센서부(130)에서 샘플 혈액 중에 포함되어 있는 전해질, 가스종 및 대사물질의 농도 또는 적혈구의 용적률을 정확하게 측정하기 위하여, 중앙 제어부(170)는 소정 시간 간격마다, 즉 주기적으로 시약 용기(151, 153, 155)에 저장되어 있는 시약을 혈액 공급부(120)를 통해 혈액 센서부(130)로 전달 제어하여 혈액 센서부(130)가 항상 정확하게 샘플 혈액의 조성 성분을 분석할 수 있도록 한다. 혈액 센서부(130)에 의해 센싱된 샘플 혈액 또는 교정 시약들은 사용 후, 폐기 용기(159)로 모아져 폐기된다. 또한 혈액 센서부를 통해 샘플 혈액 또는 교정 시약을 측정한 후, 세정액이 저장되어 있는 세정 용기(157)로부터 세정액이 혈액 센서부(130)로 전달되어 혈액 센서부(130)를 세정한다.
바람직하게, 혈액 센서부(130), 시약 저장부(150)의 시약 용기(151, 153, 15), 세정 용기(157), 폐기 용기(159) 및 이송부(160)는 카트리지(300)로 하나로 통합되어 제작될 수 있으며, 카트리지(300)는 하우징(110)의 또 다른 일측에 형성된 카트리지 장착 커버(115)를 개방하여 하우징(110)의 내부 장착 공간에 삽입 장착된다. 카트리지(300)의 교체 주기에 따라 카트리지(300)만을 교체함으로써, 휴 대용 혈액 분석 장치를 용이하게 사용할 수 있다.
한편, 휴대용 혈액 분석 장치에 가해지는 진동을 센싱하고 센싱한 진동의 세기가 휴대용 혈액 분석 장치(100)에 영향을 줄수 있을 정도의 세기인 경우, 휴대용 혈액 분석 장치(100)의 교정 주기 이외에 진동을 센싱한 시점에 강제적으로 혈액 센서부(130)를 교정 제어하는 교정 제어 유닛(180)를 도 3을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 진동 센서부(210)는 휴대용 혈액 분석 장치에 가해지는 진동을 감지한다. 진동 센서부(210)로 3축 가속도 센서를 사용할 수 있는데, 3축 가속도 센서를 이용하여 휴대용 혈액 분석 장치(100)에 가해지는 3축 방향의 진동을 센싱한다. 즉, 3축 가속도 센서를 이용하여 도1에 도시되어 있는 x축 방향으로 휴대용 혈액 분석 장치(100)에 가해지는 진동의 세기, y축 방향으로 휴대용 혈액 분석 장치(100)에 가해지는 진동의 세기 및 z축 방향으로 휴대용 혈액 분석 장치(100)에 가해지는 진동의 세기를 센싱한다. 본 발명이 적용되는 분야에 따라 휴대용 혈액 분석 장치에 가해지는 진동 또는 충격을 센싱하기 위한 다양한 센서들이 사용될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다.
판단부(220)는 진동 센서부(210)를 통해 센싱한 휴대용 혈액 분석 장치에 가해진 진동 세기와 임계값을 비교하여 센싱한 진동 세기가 임계값을 초과하는지 판단한다. 휴대용 혈액 분석 장치에 가해진 진동 세기가 임계값을 초과하는지 판단하기 위하여, 판단부(220)는 진동 세기 계산부(221), 제1 비교부(223) 및 제2 비교부(225)를 구비하고 있다. 진동 세기 계산부(221)는 진동 센서부(210)로부터 출력되는 전기 신호를 수신하고 수신한 전기 신호로부터 휴대용 혈액 분석 장치에 가해 지는 진동의 세기를 계산한다. 예를 들어, 진동 세기 계산부(221)는 수신한 전기 신호에서 DC 성분을 제거하고, DC 성분이 제거된 전기 신호의 절대값을 계산한다. 계산한 전기 신호의 절대값은 휴대용 혈액 분석 장치에 가해진 진동의 세기를 의미한다. 진동 세기 계산부(221)는 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 구분되어 센싱되는 전기 신호로부터 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 가해지는 진동 세기의 절대값을 각각 계산하거나, x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 가해지는 진동 세기 절대값의 합산값을 계산한다. 제1 비교부(223)는 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 가해지는 각각의 진동 세기의 절대값과 제1 임계값을 비교하여 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 가해지는 진동 세기의 절대값들 중 적어도 어는 하나의 절대값이 제1 임계값을 초과하는지 판단한다. 한편, 제2 비교부(225)는 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 가해지는 진동 세기 절대값의 합산값과 제2 임계값을 비교하여 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 가해지는 진동 세기 절대값의 합산값이 제2 임계값을 초과하는지 판단한다.
진동 제어부(230)는 제1 비교부(223)와 제2 비교부(225)의 판단 결과에 기초하여, 휴대용 혈액 분석 장치에 가해지는 진동이 휴대용 혈액 분석 장치에 영향을 미칠 정도의 세기인 경우 가해진 진동에 대응하여 필요한 제어를 실행한다. 휴대용 혈액 분석 장치에 가해진 진동에 대응하여 필요한 제어를 위하여 진동 제어부(230)는 교정 제어부(231), 개폐 커버 제어부(233), 알람 제어부(235)를 구비하고 있다. 교정 제어부(231)는 제1 비교부(223)의 판단 결과에 기초하여, x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 가해진 진동 세기의 절대값들 중 적어도 어느 하나 의 절대값이 제1 임계값보다 큰 경우 교정부를 제어하여 강제로 혈액 센서부(130)를 교정한다. 즉, 이송 펌프부(161)를 통해 교정 시약을 혈액 센서부(130)로 제공하여 혈액 센서부(130)를 교정한다. 또한 교정 제어부(231)는 제2 비교부(225)의 판단 결과에 기초하여, x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 가해지는 진동 세기 절대값의 합산값이 제2 임계값보다 큰 경우 교정부를 제어하여 강제로 혈액 센서부(130)를 교정한다.
본 발명에서 교정 제어부(231)는 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 각각 가해지는 진동 세기 중 어느 하나라도 제1 임계값을 초과하는 경우 혈액 센서부(130)가 강제 교정되도록 제어하며, x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 각각 가해지는 진동 세기가 어느 하나라도 제1 임계값을 초과하지 않더라도, x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 가해지는 진동 세기 절대값의 합산값이 제2 임계값을 초과하는 경우 혈액 센서부(130)가 강제 교정되도록 제어한다. 따라서 본 발명에서는 휴대용 혈액 분석 장치에 가해지는 진동에 대해 2중으로 혈액 센서부(130)를 교정함으로써, 휴대용 혈액 분석 장치에 가해지는 진동으로 인하여 혈액 분석 결과가 부정확하게 측정되는 것을 방지한다.
한편, 교정 제어부(231)를 통해 혈액 센서부(130)가 강제 교정되는 경우, 개폐 커버 제어부(233)는 교정 시간 동안 혈액 공급부(120)에 샘플 혈액이 공급되는 것을 방지하기 위하여 혈액 공급부 개폐 커버(113)를 잠금 상태로 유지하며, 알람 제어부(235)는 휴대용 혈액 분석 장치에 진동이 가해졌다는 사실, 혈액 센서부(130)의 강제 교정이 필요하다는 사실, 현재 혈액 센서부(130)의 강제 교정이 수 행되고 있다는 사실 등을 사용자에 알려주기 위한 경고 메시지를 생성하여 디스플레이부(190a) 또는 프린터부(190b)를 통해 출력한다,
도 4는 진동 세기 계산부에서 계산되는 진동 세기를 나타내는 그래프로서, 도 4(a)는 진동 센서부에서 출력되는 진동 세기에 대응한 전기 신호를 도시하고 있으며, 도 4(b)는 DC 오프셋 과정을 통해 진동 센서부에서 출력되는 전기 신호에서 DC 성분을 제거한 신호의 그래프를 도시하고 있으며, 도 4(c)는 DC 성분을 제거한 전기 신호로부터 계산된 전기 신호의 절대값을 도시하고 있다. 도 4(c)에 도시되어 있는 것과 같이 전기 신호의 절대값을 계산함으로써, 3축 각 방향에서 센싱한 진동의 세기가 임계값을 초과하는지 또는 3축 각 방향에서 센싱한 진동 세기의 합이 임계값을 초과하는지 용이하게 판단할 수 있다.
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 휴대용 혈액 분석 장치의 동작 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5와 도 6을 참고로 구체적으로 살펴보면, 휴대용 혈액 분석 장치에 전원을 공급하여 휴대용 혈액 분석 장치를 초기화시킨다(S1). 초기화를 통하여 중앙 제어부의 동작 상태, 혈액 센서부의 접촉 상태, 카트리지의 장착 상태, 혈액 공급부 개폐 커버의 잠금 상태를 확인한다. 초기화를 완료한 후, 워밍업 동작을 통해 혈액 센서부를 교정한다(S3). 휴대용 혈액 분석 장치의 초기화가 완료된 후, 시약 저장부에 저장되어 있는 다양한 시약을 반복하여 혈액 센서부로 전달하여 샘플 혈액의 조성 성분을 측정하기 위한 기준값을 교정한다. 워밍업이 완료된 후 샘플 혈액을 분석 대기하는 상태로 설정된다(S5). 중앙 제어부는 소정 교정 주기마다 교 정 시약을 이용하여 혈액 센서부를 교정하는데, 교정 주기가 되었는지 판단하여(S7) 교정 주기인 경우 교정부를 통해 혈액 센서부를 교정한다(S9).
한편, 교정 주기가 아닌 경우에도 휴대용 혈액 분석 장치에 제1 임계값 또는 제2 임계값을 초과하는 진동이 가해졌는지 판단하여(S11) 휴대용 혈액 분석 장치에 제1 임계값 또는 제2 임계값을 초과하는 진동이 가해진 시점에 교정부를 통해 강제로 혈액 센서부를 교정 제어한다.
사용자 인터페이스를 통해 샘플 혈액의 조성 성분을 측정하기 위한 사용자 명령이 입력되는 경우 또는 혈액 공급부 개폐 커버가 사용자에 의해 개방되는 경우(S13), 샘플 혈액은 혈액 공급부의 니들을 통해 흡입되고 흡입된 샘플 혈액은 이송관로를 통해 혈액 센서부로 전달된다(S15). 혈액 센서부는 전달된 샘플 혈액의 조성 성분에 따른 측정 전기 신호를 출력하고 중앙 제어부는 혈액 센서부에서 출력된 측정 전기 신호와 교정 기준값에 기초하여 측정 데이터를 계산한다(S16). 중앙 제어부는 계산한 측정 데이터를 디스플레이부를 통해 화면으로 사용자에 출력하거나 프린터부를 통해 인쇄물로 사용자에 출력한다(S17). 샘플 혈액의 조성 성분을 측정한 후, 세정액이 혈액 센서부로 전달되어 혈액 센서부를 세정한 후 다음 혈액 샘플의 조성 성분을 측정하기 위한 대기 상태로 돌아간다.
도 7은 휴대용 혈액 분석 장치에 가해진 진동 세기에 기초하여 교정 제어하는 방법의 일 예를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참고로 살펴보면, 휴대용 혈액 분석 장치의 혈액 분석 대기 상태에서(S21), 휴대용 혈액 분석 장치에 제1 임계값 또는 제2 임계값 이상의 진동이 가 해졌는지 판단한다(S23). 판단 결과에 기초하여 휴대용 혈액 분석 장치에 3축 방향 어디에도 제1 임계값을 초과하는 진동이 가해지지 않았거나 3축 방향에 가해진 진동 세기의 합산값이 제2 임계값을 초과하는 진동이 가해지지 않는 경우 다시 샘플 혈액을 분석하기 위한 대기 상태로 돌아간다.
한편, 판단 결과에 기초하여 휴대용 혈액 분석 장치에 3축 방향 중 어느 하나 이상의 방향으로 제1 임계값을 초과하는 진동이 가해지거나 3축 방향에 가해진 진동 세기의 합산값이 제2 임계값을 초과하는 진동이 가해지는 경우, 진동 감지를 경고하기 위한 메시지를 생성하여 출력부를 통해 출력하고 혈액 공급부 개폐 커버를 잠금 제어한다(S25). 혈액 공급부 개폐 커버를 잠금 제어함으로써, 사용자가 경고 메시지를 인식하지 못하고 샘플 혈액을 측정하는 것을 방지할 수 있다. 혈액 공급부 개폐 커버를 잠금 제어한 상태에서, 교정부를 통해 혈액 센서부를 강제 교정한다(S27).
도 8은 휴대용 혈액 분석 장치에서 진동을 감지하는 방법을 설명하기 위한 방법의 일 예를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참고로 살펴보면, 3축 가속도 센서로부터 입력된 3축 방향 각각에 대한 진동 센싱 신호를 수신하고 수신한 진동 센싱 신호를 DC 오프셋(offset)하여 진동 센싱 신호에서 DC 성분값을 제거한다(S31). 3축 중 X축 방향에서 센싱한 진동 센싱 신호에서 DC 성분값을 제거한 진동 센싱 신호의 절대값(SVX), 3축 중 Y축 방향에서 센싱한 진동 센싱 신호에서 DC 성분값을 제거한 진동 센싱 신호의 절대 값(SVY), 3축 중 Z축 방향에서 센싱한 진동 센싱 신호에서 DC 성분값을 제거한 진동 센싱 신호의 절대값(SVZ)을 계산한 후(S32), 3축 방향 각각에서 계산한 절대값을 합산하여 합산값을 계산한다(S33). 3축 방향 각각에 대한 절대값(SVX, SVY, SVZ)과 제1 임계값(TH1)을 비교하여 3축 방향 각각에 대한 절대값(SVX, SVY, SVZ) 중 어느 하나라도 계산한 절대값의 크기가 제1 임계값(TH1)을 초과하는지 판단하고(S35), 3축 방향 각각에서 계산한 절대값의 합산값과 제2 임계값(TH2)를 비교하여 3축 방향 각각에서 계산한 절대값의 합산값이 제2 임계값(TH2)를 초과하는지 판단한다(S37). S35 단계와 S37 단계에서의 비교 결과에 기초하여, 3축 방향 각각에 대한 절대값(SVX, SVY, SVZ) 중 어느 하나라도 계산한 절대값의 크기가 제1 임계값(TH1)을 초과하거나 3축 방향 각각에서 계산한 절대값의 합산값이 제2 임계값(TH2)를 초과하는 경우 진동 감지 신호를 출력한다(S39). 진동 감지 신호에 기초하여 휴대용 혈액 분석 장치의 교정을 제어한다.
한편, 상술한 본 발명의 일 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들어, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 혈액 분석 장치의 사시도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 혈액 분석 장치의 구성을 개략적으로 도시하고 있는 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 교정 제어 유닛의 기능 블록도를 도시하고 있다
도 4는 진동 세기 계산부에서 계산되는 진동 세기를 나타내는 그래프이다.
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 휴대용 혈액 분석 장치의 동작 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 휴대용 혈액 분석 장치에 가해진 진동 세기에 기초하여 교정 제어하는 방법의 일 예를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 휴대용 혈액 분석 장치에서 진동을 감지하는 방법을 설명하기 위한 방법의 일 예를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
100: 휴대용 혈액 분석 장치 110: 하우징
120: 혈액 공급부 130: 혈액 센서부
150: 시약 저장부 160: 이송부
170: 중앙 제어부 180: 교정 제어 유닛
190: 출력부

Claims (10)

  1. 휴대용 혈액 분석 장치에 있어서,
    상기 휴대용 혈액 분석 장치에 가해지는 진동 세기를 센싱하는 진동 센서부;
    상기 센싱한 진동 세기와 임계값을 비교하여 상기 센싱한 진동 세기가 임계값을 초과하는지 판단하는 판단부; 및
    상기 센싱한 진동 세기가 임계값을 초과하는 경우, 상기 휴대용 혈액 분석 장치의 교정을 강제 실행 제어하는 교정 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 분석 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 진동 센서부는
    3축 가속도 센서인 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 분석 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 판단부는
    상기 3축 가속도 센서에서 센싱한 3축 각각의 진동 세기의 절대값을 측정하고 측정한 절대값을 합산하여 진동 세기의 합산값을 계산하는 진동 세기 계산부;
    상기 계산한 3축 각각의 진동세기와 제1 임계값을 비교하는 제1 비교부; 및
    상기 계산한 진동 세기의 합산값과 제2 임계값을 비교하는 제2 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 분석 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 교정 제어부는
    상기 3축 가속도 센서를 통해 센싱되는 3축 각각의 진동 세기 중 어느 하나가 제1 임계값을 초과하는 경우 상기 휴대용 혈액 분석 장치의 교정을 강제 실행 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 분석 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 교정 제어부는
    상기 계산한 진동 세기의 합산값이 제2 임계값을 초과하는 경우 상기 휴대용 혈액 분석 장치의 교정을 강제 실행 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 분석 장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 교정 제어부는
    상기 휴대용 혈액 분석 장치에 임계값 이상의 진동이 감지되었음을 경고하거나 또는 강제 교정을 실행한다는 내용의 메시지를 출력 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 분석 장치.
  7. 휴대용 혈액 분석 장치에 있어서,
    시약이 보관되는 시약 용기들과 상기 시약을 공급하거나 차단하는 시약 공급부를 구비하는 카트리지;
    테스트하고자 하는 혈액을 흡입 공급하는 혈액 공급부;
    상기 공급되는 혈액 중에 포함된 전해질, 가스종 및 대사물질의 농도 또는 적혈구 용적률을 검출하는 혈액 센서부;
    소정 교정 주기로 반복하여 상기 카트리지의 시약을 혈액 공급부로 제공하여 혈액 센서부의 센싱 출력값을 교정하는 교정부;
    상기 휴대용 혈액 분석 장치에 가해지는 진동 세기를 센싱하는 진동 센서부;
    상기 센싱한 진동 세기와 임계값을 비교하여 상기 센싱한 진동 세기가 임계값을 초과하는지 판단하는 판단부; 및
    상기 센싱한 진동 세기가 임계값을 초과하는 경우, 상기 교정부를 강제 실행 제어하여 상기 혈액 센서부의 센싱 출력값을 교정시키는 교정 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 분석 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 진동 센서부는
    3축 가속도 센서인 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 분석 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 휴대용 혈액 분석 장치는
    상기 혈액 공급부를 개폐시키는 개폐 커버를 더 구비하며,
    상기 교정 제어부는 상기 센싱한 진동 세기가 임계값을 초과하는 경우 상기 개폐 커버가 개방되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액 분석 장치.
  10. 혈액의 조성 성분을 센싱하는 혈액 센서부와, 상기 혈액 센서부를 교정하는 교정부를 구비하는 휴대용 혈액 분석 장치에서 상기 혈액 센서부를 교정 제어하는 방법에 있어서,
    3축 가속도 센서를 이용하여 상기 휴대용 혈액 분석 장치에 가해지는 3축 방향의 진동 세기를 감지하는 단계;
    상기 감지한 3축 방향의 진동 세기를 합산하여 진동 세기 합산값을 계산하는 단계;
    상기 감지한 3축 방향의 각 진동 세기 또는 상기 진동 세기 합산값이 임계값을 초과하는지 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 기초하여 상기 진동 세기 또는 진동 세기 합산값이 임계값을 초과하는 경우, 진동 감지 신호를 출력하고 상기 교정부를 통해 상기 혈액 센서부를 강제 교정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교정 제어 방법.
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