KR101666106B1 - 체액 분포 모니터링 방법 및 장치 및 혈장량 측정 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 체액분포 모니터링 방법 및 장치에 관한 것으로서, 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비를 측정하는 단계; 혈장량을 측정하는 단계; 및 상기 세포외액량 및 상기 혈장량의 차이를 구함으로써 간질액 량을 계산하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명은 혈장량 측정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 피검자로부터 채취된 혈액 내의 추적자 농도에 대한 흡광도 값을 2개 이상 측정하여 캘리브레이션 라인을 설정하는 단계; 피검자에게 추적자를 주입한 이후 피검자로부터 채취된 혈액으로부터 측정된 흡광도 및 상기 캘리브레이션 라인을 이용하여 시간에 따른 추적자 농도 추이를 계산하는 단계; 및 상기 시간에 따른 추적자 농도 추이로부터 혈장량을 계산하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 종래 세포내액 및 세포외액은 BIS 등으로 측정 가능하였지만 간질액을 측정할 수 있는 기술은 종래 알려져 있지 않았으며 특히 간질액을 실시간으로 측정할 수 있는 기술은 종래에 존재하지 않는 실정이었으나, 본 발명에 따르면 세포내액, 세포외액 및 혈장량 뿐만 아니라 간질액까지 직접적이고 연속적으로 측정할 수 있다.
Description
본 발명은 체액 분포 모니터링 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 혈장량 측정 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 심혈관계는 조직에 필요한 산소와 각종 영양물질을 공급하고 대사 후에 생긴 여러 가지 대사산물을 조직에서 제거하는 기능을 수행하게 된다.
총체액(total body fluid)은 세포내액(intracellular fluid, ICF, 체중의 40%), 세포외액(extracellular fluid, ECF, 체중의 20%)으로 구성되며, 세포외액은 혈장(plasma volume, 체중의 5%)과 간질액(interstitial fluid, 체중의 15%)으로 구성된다.
체액 분포 분석법은 혈장량이 적절한지 평가하는 간접적인 방법으로 간주할 수 있으며, 혈장량과 함께 세포내외액량이나 세포내외액량의 비를 알 수 있다면, 환자의 체액 분포를 완전하게 파악하는 것으로 볼 수 있다. 이와 같이 체액 분포 분석법을 이용하면 혈장량, 세포내외액량 또는 세포내외액량의 비를 완전하게 파악할 수 있으며, 좀 더 정밀하게 수액 및 수혈요법을 시행하여 환자의 체액 분포를 정상화시킬 수 있다.
전통적으로 체액 분포 측정이 중요한 환자군에는 중환자, 수술환자, 응급환자, 외상환자 등이 있으며, 상기 환자군에서 공통된 문제점은 심혈관계 억제와 출혈 및 탈수에 의한 저혈압이나 쇼크, 과다수액주입에 의한 체중증가 또는 폐부종 등으로 인하여 장기 기능이 손상되고 임상경과가 나빠질 가능성이 크다는 문제점이 있다.
더욱이 상기와 같은 문제가 있는 환자들이 마취를 받을 경우, 마취제가 심혈관계를 더욱 억제하므로 중요 장기의 저관류, 다기관 기능부전으로 사망에 이를 수 있다. 또한 중환자 관리나 수술, 응급, 외상환자에서 적절한 혈액량을 유지하는 것은 장기의 기능과 임상경과에 중대한 영향을 미치게 된다.
그리고 상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 하기와 같은 여러 방법이 제안되었고 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 혈압(blood pressure), 중심정맥압(central venous pressure), 폐동맥 쐐기압(pulmonary artery occlusion pressure), 심박출량(cardiac output), 혼합정맥 산소포화도(mixed venous oxygen saturation) 등 정적인 혈역학 감시 변수들을 이용한 정적인 혈역학 모니터링 방법이 제시되었으나, 환자의 혈장량과 수액요법에 따른 혈장량의 변화를 정확하게 알려주지는 못하는 것으로 최근 판명되고 있다.
신장의 관류압을 유지하기 위해 충분한 양의 정질액을 투여하는 표준수액요법(liberal fluid therapy)은 수술적 자극으로 인한 제3공간으로의 수분손실까지 보충하는 수액요법으로 오랜 시간 동안 임상에서 적용해 온 방법이나, 정질액을 과다 투여할 경우 혈관내막의 당질피질(endothelial glycocalyx) 손상으로 혈장내 용적이 세포외액, 특히 간질액으로 병리학적 이동(pathologic shift)하여 체중증가를 초래하고 이로 인한 재원 기간의 연장 및 사망률의 증가로 이어지게 되는 문제점이 있었다.
상기 표준수액요법의 대안으로 제시된 제한성 수액요법(restrictive fluid therapy)은 금식으로 인한 수액보충을 하지 않고, 수술 중 제 3공간으로의 수분손실이 일어나지 않는다는 전제하에서 정질액(crystalloid)은 유지수액량을 보충하는 정도로 제한적으로 정주하고, 출혈은 교질액(colloid) 위주로 보충하는 수액요법으로, 제한성 수액요법을 적용하였을 경우 표준수액요법보다 수술 후 체중증가가 적으며, 수술 후 유병률이 감소하고, 재원기간도 단축될 수 있는 장점이 있다. 그러나 상기 제한성 수액요법은 저혈량증이 발생할 가능성이 높고 이로 인하여 신장 관류압이 적절히 유지되지 못하게 되어, 회복과정에서 핍뇨(oliguria)와 수술 후 급성신장손상(acute kidney injury)의 발생 가능성이 증가하게 되는 문제점이 있었다.
상기 두 가지 수액요법의 문제점을 극복하고 수술 후 간질로의 수분저류를 최소화하면서도 수술 중 안정적인 혈역학을 유지하기 위한 목표수액요법(goal-directed fluid therapy)은 수술 중에 일회박출량 변이 목표점을 정해서 이를 충족시키는 방법으로 수액을 정주하는 방법으로, 일회박출량 변이(stroke volume variation, SVV)는 동적 혈역학 변수이다. 현재 임상에서 SVV값이 13%를 초과하게 되면 수액을 정주하였을 경우 수액반응도가 있다는 것을 나타나며, 이는 곧 혈장량이 부족한 저혈량 상태를 의미하는 것으로 해석할 수 있다. 그러나 SVV와 같은 동적체액 분포 변수는 기계 환기를 하고 있는 앙와위의 환자에서만 적용가능하고, 그나마도 부정맥, 복강경수술, 앙와위 이외의 체위, 흉곽이 개방된 경우 적용 불가능한 문제점이 있었다.
가장 바람직한 심혈관계 모니터링 방법은 환자의 세포내액(ICF), 간질액(ISF) 및 혈장량(PV)을 직접적이면서도 연속적으로 측정하는 것이다. 간질액의 실제값을 측정할 수 있다면 정상 혈장량을 유지하고, 세포외액으로의 병리학적 이동에 의한 간질액 증가를 예방할 수 있는 만큼만 수액을 정주할 수 있을 것이고, 이는 임상의사의 궁극적인 목적인 수분저류를 최소화하면서도 수술 후 환자의 예후를 개선할 수 있는 방식이 될 수 있다.
세포내액 및 세포외액은 BIS(bioimpedance spectroscopy) 등으로 측정 가능하다. 하지만, 간질액 또는 혈장량을 측정할 수 있는 기술은 종래 알려져 있지 않으며, 특히 간질액 또는 혈장량을 실시간으로 측정할 수 있는 기술은 종래에 존재하지 않는 실정이며, 현재 이학적 검사, 임상병리검사, 체액 분포적 검사를 상호 보완하여 사용하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 세포내액(ICF), 세포외액(ECF), 세포내외액량의 비, 혈장량(PV) 및 간질액(ISF)을 직접적이고 연속적으로 측정할 수 있는 체액 분포 모니터링 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 침습적 혈압 측정이 중지되지 않으면서 일정 간격으로 매우 짧은 시간 내에 혈장량(PV)을 자동으로 측정할 수 있는 혈장량 측정 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 세포내액(intracellular fluid, ICF) 량, 세포외액(extracellular fluid, ECF) 량 및 세포내외액량비를 측정하는 단계; 혈장량(plasma volume, PV)을 측정하는 단계; 및 상기 세포외액량 및 상기 혈장량의 차이를 구함으로써 간질액(interstitial fluid, ISF) 량을 계산하는 단계를 포함하는 체액 분포 모니터링 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비의 측정은 바이오임피던스 분광법(bioimpedance spectroscopy, BIS)을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비의 측정은 바이오임피던스 측정법(BIA)을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈장량의 측정은 추적자(tracer)를 주입하여 분포용적을 계산하는 희석법을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 추적자는 인도시아닌그린(indocyanine green, ICG)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분포용적은 하기 식으로 계산될 수 있다.
분포용적 = 추적자 투여량 / 추적자 농도
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈장량의 측정은 2개 이상의 파장에서의 흡광도를 측정하는 단계; 상기 측정된 2개 이상의 파장에서의 흡광도의 차이를 추적자의 흡광도로 정하는 단계; 상기 추적자의 흡광도를 농도로 전환한 이후 로그 값으로 변환 후 회귀(regression)하는 단계; Y 축과 만나는 점의 수치를 초기 농도로 결정하는 단계; 및 추적자의 투여량을 상기 초기 농도로 나누어 혈장량을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈장량의 측정은 분광광도계(spectrophotometer)를 이용할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비를 측정하는 단계; 상기 세포내액량 및 세포외액량의 비율을 계산하여 세포내외액량의 비를 구하는 단계; 혈장량의 시간에 따른 변화 추이를 측정하는 단계; 상기 세포내외액량의 비 및 상기 혈장량 변화 추이의 상관관계를 분석하는 단계; 및 상기 분석된 상관관계로부터 간질액 량을 추정하는 단계를 포함하는 체액 분포 모니터링 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비의 측정은 바이오임피던스 분광법(bioimpedance spectroscopy, BIS)을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비의 측정은 바이오임피던스 측정법(BIA)을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈장량의 측정은 추적자(tracer)를 주입하여 분포용적을 계산하는 희석법을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 추적자는 인도시아닌그린(indocyanine green, ICG)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분포용적은 하기 식으로 계산될 수 있다.
분포용적 = 추적자 투여량 / 추적자 농도
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈장량의 측정은 2개 이상의 파장에서의 흡광도를 측정하는 단계; 상기 측정된 2개 이상의 파장에서의 흡광도의 차이를 추적자의 흡광도로 정하는 단계; 상기 추적자의 흡광도를 농도로 전환한 이후 로그 값으로 변환 후 회귀(regression)하는 단계; Y 축과 만나는 점의 수치를 초기 농도로 결정하는 단계; 및 추적자의 투여량을 상기 초기 농도로 나누어 혈장량을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈장량의 측정은 분광광도계(spectrophotometer)를 이용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 세포내액(intracellular fluid, ICF) 량, 세포외액(extracellular fluid, ECF) 량 및 세포내외액량의 비를 측정하는 수단; 혈장량(plasma volume, PV)을 측정하는 수단; 및 상기 세포외액량 및 상기 혈장량의 차이를 구함으로써 간질액(interstitial fluid, ISF) 량을 계산하는 수단을 포함하는 체액 분포 모니터링 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비의 측정 수단은 바이오임피던스 분광법(bioimpedance spectroscopy, BIS)을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비의 측정 수단은 바이오임피던스 측정법(BIA)을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈장량의 측정 수단은 추적자(tracer)를 주입하여 분포용적을 계산하는 희석법을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 추적자는 인도시아닌그린(indocyanine green, ICG)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분포용적은 하기 식으로 계산될 수 있다.
분포용적 = 추적자 투여량 / 추적자 농도
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈장량의 측정 수단은 두 파장에서의 흡광도를 측정하는 수단; 상기 측정된 2개 이상의 파장에서의 흡광도의 차이를 추적자의 흡광도로 정하는 수단; 상기 추적자의 흡광도를 농도로 전환한 이후 로그 값으로 변환 후 회귀(regression)하는 수단; Y 축과 만나는 점의 수치를 초기 농도로 결정하는 수단; 및 추적자의 투여량을 상기 초기 농도로 나누어 혈장량을 계산하는 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈장량의 측정 수단은 분광광도계(spectrophotometer)를 이용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체예는 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비를 측정하는 수단; 상기 세포내액량 및 세포외액량의 비율을 계산하여 세포내외액량의 비를 구하는 수단; 혈장량의 시간에 따른 변화 추이를 측정하는 수단; 상기 세포내외액량의 비 및 상기 혈장량 변화 추이의 상관관계를 분석하는 수단; 및 상기 분석된 상관관계로부터 간질액 량을 추정하는 수단을 포함하는 체액 분포 모니터링 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비의 측정 수단은 바이오임피던스 분광법(bioimpedance spectroscopy, BIS)을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비의 측정 수단은 바이오임피던스 측정법(BIA)을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈장량의 측정 수단은 추적자(tracer)를 주입하여 분포용적을 계산하는 희석법을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 추적자는 인도시아닌그린(indocyanine green, ICG)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분포용적은 하기 식으로 계산될 수 있다.
분포용적 = 추적자 투여량 / 추적자 농도
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈장량의 측정 수단은 두 파장에서의 흡광도를 측정하는 수단; 상기 측정된 2개 이상의 파장에서의 흡광도의 차이를 추적자의 흡광도로 정하는 수단; 상기 추적자의 흡광도를 농도로 전환한 이후 로그 값으로 변환 후 회귀(regression)하는 수단; Y 축과 만나는 점의 수치를 초기 농도로 결정하는 수단; 및 추적자의 투여량을 상기 초기 농도로 나누어 혈장량을 계산하는 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈장량의 측정은 분광광도계(spectrophotometer)를 이용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체예는 피검자로부터 채취된 혈액 내의 추적자 농도에 대한 흡광도 값을 2개 이상 측정하여 캘리브레이션 라인(calibration line)을 설정하는 단계; 피검자에게 추적자를 주입한 이후 피검자로부터 채취된 혈액으로부터 측정된 흡광도 및 상기 캘리브레이션 라인을 이용하여 시간에 따른 추적자 농도 추이를 계산하는 단계; 및 상기 시간에 따른 추적자 농도 추이로부터 혈장량을 계산하는 단계를 포함하는 혈장량 측정 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈액은 동맥혈일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 추적자는 인도시아닌그린(indocyanine green, ICG)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 캘리브레이션 라인 설정 단계의 추적자 농도는 이미 알려져 있는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 캘리브레이션 라인 설정 단계는 채취된 혈액을 제1 챔버 및 제2 챔버로 보내 챔버들 내의 기존 추적자와 혼합하는 단계; 제1 챔버 내의 혈액의 흡광도(abs1) 및 제2 챔버 내의 혈액의 흡광도(abs2)를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 흡광도 및 이미 알고 있던 추적자 농도로부터 C1/abs1 및 C2/abs2를 구하고 이로부터 캘리브레이션 라인을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 흡광도 측정은 2개 이상의 파장에서의 흡광도를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 2개 이상의 파장에서의 흡광도의 차이를 추적자의 흡광도로 정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 흡광도 측정은 분광광도계(spectrophotometer)를 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 추적자 농도 추이로부터 혈장량을 계산하는 단계는 상기 추적자의 흡광도를 농도로 전환한 이후 로그 값으로 변환 후 회귀(regression)하는 단계; Y 축과 만나는 점의 수치를 초기 농도로 결정하는 단계; 및 추적자의 투여량을 상기 초기 농도로 나누어 혈장량을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체예는 피검자로부터 혈액을 채취하는 자동 샘플러; 피검자로부터 채취된 혈액 내의 추적자 농도에 대한 흡광도 값을 2 이상 측정하는 흡광도 측정부; 상기 측정된 2개 이상의 흡광도 값으로부터 캘리브레이션 라인을 설정하는 캘리브레이션 라인 설정부; 피검자에게 추적자를 주입한 이후 피검자로부터 채취된 혈액으로부터 측정된 흡광도 및 상기 캘리브레이션 라인을 이용하여 시간에 따른 추적자 농도 추이를 계산하는 추적자 농도 추이 계산부; 및 상기 시간에 따른 추적자 농도 추이로부터 혈장량을 계산하는 혈장량 계산부를 포함하는 혈장량 측정 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈장량 측정 장치는 상기 채취된 혈액의 흐름을 제어하는 밸브를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈액은 동맥혈일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 추적자는 인도시아닌그린(indocyanine green, ICG)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 캘리브레이션 라인 설정부로 입력되는 추적자 농도는 이미 알려져 있는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈장량 측정 장치는 내부에 제1 부피의 추적자를 함유하고 채취된 혈액을 수용하여 추적자 및 혈액을 혼합하는 제1 챔버; 내부에 제2 부피의 추적자를 함유하고 채취된 혈액을 수용하여 추적자 및 혈액을 혼합하는 제2 챔버; 및 측정된 흡광도 및 이미 알고 있던 추적자 농도로부터 C1/abs1 및 C2/abs2를 계산하는 농도/흡광도 계산부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 흡광도 측정부는 두 파장에서의 흡광도를 측정하고, 상기 측정된 2개 이상의 파장에서의 흡광도의 차이를 추적자의 흡광도로 정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 흡광도 측정부는 분광광도계(spectrophotometer)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혈장량 계산부는 상기 추적자의 흡광도를 농도로 전환한 이후 로그 값으로 변환 후 회귀(regression)하는 회귀부; Y 축과 만나는 점의 수치를 초기 농도로 결정하는 초기 농도 결정부; 및 추적자의 투여량을 상기 초기 농도로 나누어 혈장량을 계산하는 계산부를 포함할 수 있다.
종래 세포내액 및 세포외액은 BIS 등으로 측정 가능하였지만 간질액을 측정할 수 있는 기술은 종래 알려져 있지 않았으며 특히 간질액을 실시간으로 측정할 수 있는 기술은 종래에 존재하지 않는 실정이었으나, 본 발명에 따르면 세포내액(ICF), 세포외액(ECF), 세포내외액량의 비 및 혈장량(PV) 뿐만 아니라 간질액(ISF)까지 직접적이고 연속적으로 측정할 수 있다.
본 발명에 따르면 간질액의 실제값을 측정할 수 있어 정상 혈장량을 유지하고, 세포외액으로의 병리학적 이동에 의한 간질액 증가를 예방할 수 있는 만큼만 또는 세포내외액량의 비를 정상으로 유지하는 만큼만 수액을 정주할 수 있고, 이는 임상의사의 궁극적인 목적인 수분저류를 최소화하면서도 수술 후 환자의 예후를 개선할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 피검자로부터 혈액을 자동으로 채취하여 흡광도를 측정함으로써 캘리브레이션 라인을 설정하고, 피검자에게 추적자를 주입한 이후 피검자로부터 혈액을 자동으로 채취하여 흡광도를 측정함으로써 시간에 따른 추적자 농도 추이를 계산하여 혈장량을 자동으로 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 단계의 구체적인 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 장치를 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 수단의 구체적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 장치를 나타내는 구성도이다.
도 7은 수술 시작 직전 및 종료 직후에 각각 측정한 ICG 농도를 선형 회귀하여 초기 농도를 구하는 과정의 예를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 라인 설정 과정의 예를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 장치를 나타내는 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 샘플러의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 단계의 구체적인 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 장치를 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 수단의 구체적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 장치를 나타내는 구성도이다.
도 7은 수술 시작 직전 및 종료 직후에 각각 측정한 ICG 농도를 선형 회귀하여 초기 농도를 구하는 과정의 예를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 라인 설정 과정의 예를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 장치를 나타내는 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 샘플러의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 방법은 세포내액(intracellular fluid, ICF) 량, 세포외액(extracellular fluid, ECF) 량 및 세포내외액량의 비를 측정하는 단계(11); 혈장량(plasma volume, PV)을 측정하는 단계(12); 및 상기 세포외액량 및 상기 혈장량의 차이를 구함으로써 간질액(interstitial fluid, ISF) 량을 계산하는 단계(13)를 포함한다.
본 발명에 따른 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비 측정 단계(11)에 있어서, 상기 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비의 측정은 바이오임피던스 분광법(bioimpedance spectroscopy, BIS)을 이용할 수 있다. 상기 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비의 측정(11)의 다른 방법으로서 바이오임피던스 측정법(BIA)을 이용할 수도 있다.
상기 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비를 측정하는 단계(11)에 사용되는 바이오임피던스 분광법(bioimpedance spectroscopy, BIS)은 Cole-Cole 모델 및 Hanai 방법을 기반으로 할 수 있다.
상기 바이오임피던스 분광법(BIS)은 공지된 바이오임피던스 측정기나 전체 또는 부위별 신체 구획(compartment)에서의 세포외액량 및 세포내액량의 부피에 대한 정보를 제공할 수 있는 다중주파수 임피던스 측정법(multi-frequency impedance measurement)일 수 있다.
상기 혈장량의 측정(12)은 추적자(tracer)를 주입하여 분포용적을 계산하는 희석법을 이용할 수 있다.
상기 추적자는 종래 알려진 어떠한 것도 사용 가능하지만, 인도시아닌그린(indocyanine green, ICG)을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 분포용적은 하기 식으로 계산될 수 있다.
분포용적 = 추적자 투여량 / 추적자 농도.
상기 혈장량(plasma volume, PV)을 측정하는 측정수단(30)은 추적자(tracer)를 주입하여 분포용적을 계산하는 희석법을 이용하여 측정하게 된다.
이때 상기 추적자는 암록색의 색소로서 정주(靜注)하면 재빨리 알부민과 결합하고, 90% 이상이 간세포에 섭취되어, 원래의 형태로 담즙 중에 배설될 뿐만 아니라 브롬설파레인(BSP)에 비해서 색소의 간외처리(肝外處理) 비율이 적고 부작용도 거의 볼 수 없는 이점이 있는 인도시아닌그린(indocyanine green, ICG)이 사용된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 단계의 구체적인 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명에 따른 혈장량 측정 단계(12)에 있어서, 상기 혈장량의 측정은 2개 이상의 파장에서의 흡광도를 측정하는 단계(121); 상기 측정된 2개 이상의 파장에서의 흡광도의 차이를 추적자의 흡광도로 정하는 단계(122); 상기 추적자의 흡광도를 농도로 전환한 이후 로그 값으로 변환 후 회귀(regression)하는 단계(123); Y 축과 만나는 점의 수치를 초기 농도로 결정하는 단계(124); 및 추적자의 투여량을 상기 초기 농도로 나누어 혈장량을 계산하는 단계(125)를 포함한다.
상기 2개 이상의 파장에서의 흡광도를 측정하는 단계(121)는 800 nm의 파장에서 HbO2 및 ICG 전체의 흡광도를 얻고, 905 nm의 파장에서 HbO2의 흡광도를 얻는 것일 수 있다.
상기 측정된 2개 이상의 파장에서의 흡광도의 차이를 추적자의 흡광도로 정하는 단계(122)는 상기 800 nm의 파장에서의 흡광도 및 905 nm의 파장에서의 흡광도 차이를 구하는 것일 수 있다. 이에 의해 ICG만의 흡광도를 얻을 수 있다.
상기 혈장량의 측정은 특별한 방법에 제한되는 것은 아니지만, 분광광도계(spectrophotometer)를 이용하여 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 방법은 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비를 측정하는 단계(31); 상기 세포내액량 및 세포외액량의 비율을 계산하여 세포내외액량의 비를 구하는 단계(32); 혈장량의 시간에 따른 변화 추이를 측정하는 단계(33); 상기 세포내외액량의 비 및 상기 혈장량 변화 추이의 상관관계를 분석하는 단계(34); 및 상기 분석된 상관관계로부터 간질액 량을 추정하는 단계(35)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 방법의 설명에 있어서 구체적인 단계의 설명은 본 명세서에 포함되어 있는 다른 부분의 설명을 원용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 장치를 나타내는 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 장치의 설명에 있어서 구체적인 단계의 설명은 본 명세서에 포함되어 있는 다른 부분의 설명을 원용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 장치(40)는 세포내액(intracellular fluid, ICF) 량, 세포외액(extracellular fluid, ECF) 량 및 세포내외액량의 비를 측정하는 수단(41); 혈장량(plasma volume, PV)을 측정하는 수단(42); 및 상기 세포외액량 및 상기 혈장량의 차이를 구함으로써 간질액(interstitial fluid, ISF) 량을 계산하는 수단(43)을 포함한다.
상기 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비의 측정 수단(41)은 바이오임피던스 분광법(bioimpedance spectroscopy, BIS)을 이용할 수 있다. 또한, 상기 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비의 측정 수단(41)은 바이오임피던스 측정법(BIA)을 이용하는 것일 수도 있다.
상기 혈장량의 측정 수단(42)은 추적자(tracer)를 주입하여 분포용적을 계산하는 희석법을 이용하는 것일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 수단의 구체적인 구성을 나타내는 구성도이다.
상기 혈장량의 측정 수단(42)은 두 파장에서의 흡광도를 측정하는 수단(421); 상기 측정된 2개 이상의 파장에서의 흡광도의 차이를 추적자의 흡광도로 정하는 수단(422); 상기 추적자의 흡광도를 농도로 전환한 이후 로그 값으로 변환 후 회귀(regression)하는 수단(423); Y 축과 만나는 점의 수치를 초기 농도로 결정하는 수단(424); 및 추적자의 투여량을 상기 초기 농도로 나누어 혈장량을 계산하는 수단(425)을 포함한다.
상기 혈장량의 측정 수단(42)은 분광광도계(spectrophotometer)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 장치를 나타내는 구성도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 장치(60)는 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비를 측정하는 수단(61); 상기 세포내액량 및 세포외액량의 비율을 계산하여 세포내외액량의 비를 구하는 수단(62); 혈장량의 시간에 따른 변화 추이를 측정하는 수단(63); 상기 세포내외액량의 비 및 상기 혈장량 변화 추이의 상관관계를 분석하는 수단(64); 및 상기 분석된 상관관계로부터 간질액 량을 추정하는 수단(65)을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 체액 분포 모니터링 장치의 설명에 있어서 구체적인 단계의 설명은 본 명세서에 포함되어 있는 다른 부분의 설명을 원용할 수 있다.
도 7은 수술 시작 직전 및 종료 직후에 각각 측정한 ICG 농도를 선형 회귀하여 초기 농도를 구하는 과정의 예를 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, ICG 0.25 mg/kg을 정주 후 2분부터 20초 간격으로 동맥혈에서 3 ml씩 10회 채혈하고, 분광광도계를 이용하여 800 nm 및 905 nm의 2개 이상의 파장에서의 흡광도의 차이를 ICG의 흡광도로 하고, 이를 농도롤 전환한다. 다음으로 10개의 농도값을 log화 한 후 회귀(regression)하여 Y축과 만나는 점을 초기 농도로 정한다. 다음으로 혈장량은 ICG 투여량을 초기 ICG 농도로 나누어서 구한 값이다. ICG는 혈장내에만 분포하므로 ICG의 분포용적이 곧 혈장량과 같다고 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 방법은 피검자로부터 채취된 혈액 내의 추적자 농도에 대한 흡광도 값을 2개 이상 측정하여 캘리브레이션 라인(calibration line)을 설정하는 단계(81); 피검자에게 추적자를 주입한 이후 피검자로부터 채취된 혈액으로부터 측정된 흡광도 및 상기 캘리브레이션 라인을 이용하여 시간에 따른 추적자 농도 추이를 계산하는 단계(82); 및 상기 시간에 따른 추적자 농도 추이로부터 혈장량을 계산하는 단계(83)를 포함한다.
이때, 캘리브레이션 라인(calibration line)은, 측정된 대상물의 농도 또는 알려진 대상물의 농도의 표준 샘플을 기준으로 하여, 검사대상물의 농도 샘플과 비교하여 검사대상물의 농도 상태를 확인할 수 있도록 하는 것이다.
여기서, 캘리브레이션 라인(calibration line)을, 피검자로부터 채취된 혈액 내의 추적자 농도에 대한 흡광도 값을 표준 샘플 기준으로 하여, 피검자로부터 채취된 혈액의 시간에 따른 추적자 농도 추이를 확인할 수 있게 된다.
상기 혈액은 동맥혈인 것이 바람직하다.
상기 추적자는 인도시아닌그린(indocyanine green, ICG)일 수 있지만, 특별히 한정되는 것은 아니다.
상기 캘리브레이션 라인 설정 단계(81)의 추적자 농도는 이미 알려져 있는 것일 수 있다.
상기 캘리브레이션 라인 설정 단계(81)는 채취된 혈액을 제1 챔버 및 제2 챔버로 보내 챔버들 내의 기존 추적자와 혼합하는 단계; 제1 챔버 내의 혈액의 흡광도(abs1) 및 제2 챔버 내의 혈액의 흡광도(abs2)를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 흡광도 및 이미 알고 있던 추적자 농도로부터 C1/abs1 및 C2/abs2를 구하고 이로부터 캘리브레이션 라인을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 흡광도 측정은 2개 이상의 파장에서의 흡광도를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 2개 이상의 파장에서의 흡광도의 차이를 추적자의 흡광도로 정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 흡광도 측정은 분광광도계(spectrophotometer)를 이용하는 것일 수 있다.
상기 추적자 농도 추이로부터 혈장량을 계산하는 단계(83)는 상기 추적자의 흡광도를 농도로 전환한 이후 로그 값으로 변환 후 회귀(regression)하는 단계; Y 축과 만나는 점의 수치를 초기 농도로 결정하는 단계; 및 추적자의 투여량을 상기 초기 농도로 나누어 혈장량을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
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도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 장치를 나타내는 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 장치(100)는 피검자로부터 혈액을 채취하는 자동 샘플러(101); 피검자로부터 채취된 혈액 내의 추적자 농도에 대한 흡광도 값을 2 이상 측정하는 흡광도 측정부(105); 상기 측정된 2개 이상의 흡광도 값으로부터 캘리브레이션 라인을 설정하는 캘리브레이션 라인 설정부(1061); 피검자에게 추적자를 주입한 이후 피검자로부터 채취된 혈액으로부터 측정된 흡광도 및 상기 캘리브레이션 라인을 이용하여 시간에 따른 추적자 농도 추이를 계산하는 추적자 농도 추이 계산부(1062); 및 상기 시간에 따른 추적자 농도 추이로부터 혈장량을 계산하는 혈장량 계산부(1063)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 장치의 설명에 있어서 구체적인 구성의 설명은 본 명세서에 포함되어 있는 다른 부분의 설명을 원용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 장치(100)는 상기 채취된 혈액의 흐름을 제어하는 밸브(102)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 장치(100)는 내부에 제1 부피의 추적자를 함유하고 채취된 혈액을 수용하여 추적자 및 혈액을 혼합하는 제1 챔버(103); 내부에 제2 부피의 추적자를 함유하고 채취된 혈액을 수용하여 추적자 및 혈액을 혼합하는 제2 챔버(104); 및 측정된 흡광도 및 이미 알고 있던 추적자 농도로부터 C1/abs1 및 C2/abs2를 계산하는 농도/흡광도 계산부를 더 포함할 수 있다.
상기 농도/흡광도 계산부는 캘리브레이션 라인 설정부(1061) 내에 포함될 수 있다.
상기 흡광도 측정부(105)는 분광광도계를 이용하여 구성될 수 있고, 두 파장에서의 흡광도를 측정하고, 상기 측정된 2개 이상의 파장에서의 흡광도의 차이를 추적자의 흡광도로 정할 수 있다.
상기 혈장량 계산부(1063)는 상기 추적자의 흡광도를 농도로 전환한 이후 로그 값으로 변환 후 회귀(regression)하는 회귀부; Y 축과 만나는 점의 수치를 초기 농도로 결정하는 초기 농도 결정부; 및 추적자의 투여량을 상기 초기 농도로 나누어 혈장량을 계산하는 계산부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 혈장량 측정 장치는 일회용 혈장량 측정기기 키트를 포함할 수 있으며, 침습적 혈압 측정이 중지되지 않으면서 20초 간격으로 10회, 각 측정시간 1초 내로 측정이 가능한 것이 바람직하다. 또한, 혈액의 유량에 따라 밸브의 ON/OFF가 자동으로 조절되고, 분광광도계의 소형화가 가능하다.
종래에 PDD(Pulse dye densitometry)를 이용한 혈장량 측정 장치가 있었으나, 심박출량 측정 장비와 연동하여 심박출량 값을 입력하여야만 혈장량을 측정할 수 있는 단점이 있었고, 심장수술을 받는 환자를 대상으로 한 PDD 방식의 혈장량 측정은 심장수술 후 초기단계에서 부정확도가 증가하는 것으로 밝혀졌으며(Anesth Analg, 2002; 94: 781-6), 손톱이나 뼈 등의 간섭으로 인하여 정확한 혈액량 측정이 곤란하기 때문에 심박출량을 직접 수동으로 입력해야만 혈액량 측정이 가능하다는 단점이 존재하였다. 본 발명은 상기 종래기술들을 모두 해결한 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 샘플러의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 샘플러(101)는 밸브를 여닫을 때 공기가 동맥으로 들어가지 않도록 혈액이 빠지는 부분을 중력 반대 방향으로 설계한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 샘플러(101)는 요골동맥에서 A-line을 거치하여 동맥혈을 채취할 때와 동일한 환경을 제공하는 지그를 포함할 수 있다. 일회용 혈액 샘플링 키트 개발 시 매번 요골동맥에서 혈액을 채취하여 실험할 수 없기 때문에 요골동맥에서의 혈액 채취를 대신하여 테스트할 수 있는 지그 제작이 필요하다.
또한, ICG-DT 측정시 관에는 동맥혈이 차 있어야 하기 때문에 동맥혈의 유량에 따라 제1 밸브(1011)와 제2 밸브(1012)의 여닫는 시간 차이를 고려한 자동 제어가 필요하다.
근적외선 LED 센서를 통해 ICG 농도를 측정하기 위해서는 혈액이 관에 공급되어야 하는데, 이 때 양쪽의 밸브(V1, V2)가 S1->S2->S3 순으로 진행되어야 한다.
| V1 | V2 | |
| S1 | ON | ON |
| S2 | ON | OFF |
| S3 | OFF | OFF |
여기서, V1은 제1 밸브(1011)이고, V2는 제2 밸브(1012)이다.
그리고, S1의 상태는 제1 밸브(1011)와 제2 밸브(1012)가 모두 ON 상태인 것을 나타낸다.
S2의 상태는 제1 밸브(1011)가 ON 상태이고, 제2 밸브(1012)가 OFF 상태인 것을 나타낸다.
S3의 상태는 제1 밸브(1011)와 제2 밸브(1012)가 모두 OFF 상태인 것을 나타낸다.
ICG 농도를 측정하기 위해서는 밸브 사이의 관에 혈액이 차 있어야 하는데, 이를 위해서는 S2와 S3의 유량을 측정하여 완전히 충전되었을 때 V1을 닫는 자동 제어 기술이 필요하다.
상기에서 20초 간격으로 측정된 ICG 흡광 데이터는 측정 종료 후 유선 또는 무선을 이용하여 자동으로 데이터가 전송될 수 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 체액 분포 모니터링 방법 및 장치를 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (22)
- 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비를 측정하는 단계;
800nm의 파장에서 동맥혈의 ICG 와 HbO2 의 전체 흡광도와 905nm의 파장에서 동맥혈의 HbO2 흡광도의 차를 이용하여 시간에 따른 ICG 농도 추이를 바탕으로 혈장량(PV)을 측정하는 단계; 및
상기 세포외액량 및 상기 혈장량의 차이를 구함으로써 간질액(ISF) 량을 계산하는 단계를 포함하는 체액 분포 모니터링 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비의 측정은 바이오임피던스 분광법(BIS) 또는 바이오임피던스 측정법(BIA)을 이용하는 체액 분포 모니터링 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 혈장량의 측정은 추적자(tracer)를 주입하여 분포용적을 계산하는 희석법을 이용하거나 분광광도계를 이용하는 체액 분포 모니터링 방법. - 제 3항에 있어서,
상기 추적자는 인도시아닌그린(ICG)인 체액 분포 모니터링 방법. - 제 3항에 있어서,
상기 분포용적은 하기 식으로 계산되는 체액 분포 모니터링 방법:
분포용적 = 추적자 투여량 / 추적자 농도. - 제 5항에 있어서,
상기 혈장량의 측정은 하기 단계를 포함하는 체액 분포 모니터링 방법:
2개 이상의 파장에서의 HbO2 및 ICG 전체의 흡광도와 HbO2의 흡광도를 측정하는 단계;
상기 측정된 2개 이상의 파장에서의 흡광도의 차이를 추적자의 흡광도로 정하는 단계;
상기 추적자의 흡광도를 농도로 전환한 이후 로그 값으로 변환 후 회귀(regression)하는 단계;
Y 축과 만나는 점의 수치를 초기 농도로 결정하는 단계; 및
추적자의 투여량을 상기 초기 농도로 나누어 혈장량을 계산하는 단계. - 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비를 측정하는 단계;
상기 세포내액량 및 세포외액량의 비율을 계산하여 세포내외액량의 비를 구하는 단계;
800nm의 파장에서 동맥혈의 ICG 와 HbO2 의 전체 흡광도와 905nm의 파장에서 동맥혈의 HbO2 흡광도의 차를 이용하여 시간에 따른 ICG 농도 추이를 바탕으로 혈장량의 시간에 따른 변화 추이를 측정하는 단계;
상기 세포내외액량의 비 및 상기 혈장량 변화 추이의 상관관계를 분석하는 단계; 및
상기 분석된 상관관계로부터 간질액 량을 추정하는 단계를 포함하는 체액 분포 모니터링 방법. - 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비를 측정하는 수단;
800nm의 파장에서 동맥혈의 ICG 와 HbO2 의 전체 흡광도와 905nm의 파장에서 동맥혈의 HbO2 흡광도의 차를 이용하여 시간에 따른 ICG 농도 추이를 바탕으로 혈장량을 측정하는 수단; 및
상기 세포외액량 및 상기 혈장량의 차이를 구함으로써 간질액 량을 계산하는 수단을 포함하는 체액 분포 모니터링 장치. - 제 8항에 있어서,
상기 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비에 대한 측정 수단은 바이오임피던스 분광법 또는 바이오임피던스 측정법을 이용하는 체액 분포 모니터링 장치. - 제 8항에 있어서,
상기 혈장량의 측정 수단은 추적자를 주입하여 분포용적을 계산하는 희석법을 이용하거나 분광광도계를 이용하는 체액 분포 모니터링 장치. - 제 10항에 있어서,
상기 혈장량의 측정 수단은 하기를 포함하는 체액 분포 모니터링 장치:
두 파장에서의 HbO2 및 ICG 전체의 흡광도와 HbO2의 흡광도를 측정하는 수단;
상기 측정된 2개 이상의 파장에서의 흡광도의 차이를 추적자의 흡광도로 정하는 수단;
상기 추적자의 흡광도를 농도로 전환한 이후 로그 값으로 변환 후 회귀하는 수단;
Y 축과 만나는 점의 수치를 초기 농도로 결정하는 수단; 및
추적자의 투여량을 상기 초기 농도로 나누어 혈장량을 계산하는 수단. - 세포내액량, 세포외액량 및 세포내외액량의 비를 측정하는 수단;
상기 세포내액량 및 세포외액량의 비율을 계산하여 세포내외액량의 비를 구하는 수단;
800nm의 파장에서 동맥혈의 ICG 와 HbO2 의 전체 흡광도와 905nm의 파장에서 동맥혈의 HbO2 흡광도의 차를 이용하여 시간에 따른 ICG 농도 추이를 바탕으로 혈장량의 시간에 따른 변화 추이를 측정하는 수단;
상기 세포내외액량의 비 및 상기 혈장량 변화 추이의 상관관계를 분석하는 수단; 및
상기 분석된 상관관계로부터 간질액 량을 추정하는 수단을 포함하는 체액 분포 모니터링 장치. - 피검자로부터 채취된 혈액 내의 추적자 농도에 대한 흡광도 값을 2개 이상 측정하고 800nm의 파장에서 동맥혈의 ICG 와 HbO2 의 전체 흡광도와 905nm의 파장에서 동맥혈의 HbO2 흡광도의 차를 이용하여 캘리브레이션 라인(calibration line)을 설정하는 단계;
피검자에게 추적자를 주입한 이후 피검자로부터 채취된 혈액으로부터 측정된 흡광도 및 상기 캘리브레이션 라인을 이용하여 시간에 따른 추적자 농도 추이를 계산하는 단계; 및
상기 시간에 따른 추적자 농도 추이로부터 혈장량을 계산하는 단계를 포함하는 혈장량 측정 방법. - 제 13항에 있어서,
상기 혈액은 동맥혈인 혈장량 측정 방법. - 제 13항에 있어서,
상기 캘리브레이션 라인 설정 단계는 하기 단계를 포함하는 혈장량 측정 방법:
채취된 혈액을 제1 챔버 및 제2 챔버로 보내 챔버들 내의 기존 추적자와 혼합하는 단계;
제1 챔버 내의 혈액의 흡광도(abs1) 및 제2 챔버 내의 혈액의 흡광도(abs2)를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 흡광도 및 이미 알고 있던 추적자 농도(C1, C2)로부터 C1/abs1 및 C2/abs2를 구하고 이로부터 캘리브레이션 라인을 설정하는 단계. - 제 13항에 있어서,
상기 흡광도 측정은 하기 단계를 포함하는 혈장량 측정 방법:
2개 이상의 파장에서의 HbO2 및 ICG 전체의 흡광도와 HbO2의 흡광도를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 2개 이상의 파장에서의 흡광도의 차이를 추적자의 흡광도로 정하는 단계. - 제 13항에 있어서,
상기 추적자 농도 추이로부터 혈장량을 계산하는 단계는 하기 단계를 포함하는 혈장량 측정 방법:
상기 추적자의 흡광도를 농도로 전환한 이후 로그 값으로 변환 후 회귀하는 단계;
Y 축과 만나는 점의 수치를 초기 농도로 결정하는 단계; 및
추적자의 투여량을 상기 초기 농도로 나누어 혈장량을 계산하는 단계. - 피검자로부터 혈액을 채취하는 자동 샘플러;
피검자로부터 채취된 혈액 내의 추적자 농도에 대한 흡광도 값을 2 이상 측정하고 800nm의 파장에서 동맥혈의 ICG 와 HbO2 의 전체 흡광도와 905nm의 파장에서 동맥혈의 HbO2 흡광도의 차를 이용하여 추적자의 흡광도를 정하는 흡광도 측정부;
상기 측정된 2개 이상의 흡광도 값으로부터 캘리브레이션 라인을 설정하는 캘리브레이션 라인 설정부;
피검자에게 추적자를 주입한 이후 피검자로부터 채취된 혈액으로부터 측정된 흡광도 및 상기 캘리브레이션 라인을 이용하여 시간에 따른 추적자 농도 추이를 계산하는 추적자 농도 추이 계산부; 및
상기 시간에 따른 추적자 농도 추이로부터 혈장량을 계산하는 혈장량 계산부를 포함하는 혈장량 측정 장치. - 제 18항에 있어서,
상기 채취된 혈액의 흐름을 제어하는 밸브를 더 포함하는 혈장량 측정 장치. - 제 18항에 있어서,
상기 혈액은 동맥혈인 혈장량 측정 장치. - 제 18항에 있어서,
내부에 제1 부피의 추적자를 함유하고 채취된 혈액을 수용하여 추적자 및 혈액을 혼합하는 제1 챔버;
내부에 제2 부피의 추적자를 함유하고 채취된 혈액을 수용하여 추적자 및 혈액을 혼합하는 제2 챔버; 및
측정된 흡광도 및 이미 알고 있던 추적자 농도(C1, C2)로부터 C1/abs1 및 C2/abs2를 계산하는 농도/흡광도 계산부를 더 포함하는 혈장량 측정 장치. - 제 18항에 있어서,
상기 혈장량 계산부는 하기를 포함하는 혈장량 측정 장치:
상기 추적자의 흡광도를 농도로 전환한 이후 로그 값으로 변환 후 회귀하는 회귀부;
Y 축과 만나는 점의 수치를 초기 농도로 결정하는 초기 농도 결정부; 및
추적자의 투여량을 상기 초기 농도로 나누어 혈장량을 계산하는 계산부.
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|---|---|---|---|---|
| KR20200120786A (ko) | 2019-04-11 | 2020-10-22 | 고려대학교 산학협력단 | 수술중 실혈량 예측 방법 및 장치 |
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