KR101860141B1 - Method and apparatus of measuring glucose - Google Patents

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Abstract

본 발명은 혈당 측정 방법 및 장치에 관한 것으로, 제어부가 제1전극부를 통해 유입된 시료에 교류전압을 인가하여 제1특성을 측정하는 단계, 상기 제어부가 제2전극부를 통해 상기 시료에 직류전압을 인가하여 제2특성을 측정하는 단계 및 상기 제어부가 상기 제1전극부를 통해 측정된 결과 및 상기 제2전극부를 통해 측정된 결과를 기 설정된 수식에 적용하여 상기 시료의 글루코스(glucose) 농도를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a blood glucose measurement method and apparatus, and more particularly, to a blood glucose measurement method and apparatus, wherein a control unit measures a first characteristic by applying an AC voltage to a sample introduced through a first electrode unit, And measuring the second characteristic by applying the result measured through the first electrode unit and the result measured through the second electrode unit to the predetermined equation to calculate the glucose concentration of the sample The method comprising the steps of:

Description

혈당 측정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF MEASURING GLUCOSE}METHOD AND APPARATUS OF MEASURING GLUCOSE BACKGROUND OF THE INVENTION [0001]

본 발명은 혈당 측정 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 혈액 등의 시료의 글루코스 농도를 측정할 수 있도록 하는 혈당 측정 방법 및 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a blood glucose measurement method and apparatus, and more particularly, to a blood glucose measurement method and apparatus capable of measuring a glucose concentration of a sample such as blood.

생체시료 내에 존재하는 분석물질을 정량 또는 정성으로 분석하는 것은 임상학적으로 매우 중요하다. 각종 성인병의 요인이 되는 콜레스테롤을 측정하거나, 당뇨병 환자를 위해 혈액 내의 혈당을 측정하는 것 등이 그 대표적인 예이다.Quantitative or qualitative analysis of analytes present in biological samples is clinically important. Measuring cholesterol, which is a factor of various adult diseases, and measuring blood sugar in blood for diabetic patients.

특히 혈당 측정의 경우, 병원에서 수행되는 혈당 측정뿐만 아니라, 당뇨병 환자가 스스로 혈당을 측정하고 주기적으로 점검할 수 있도록 하는 간이 혈당 측정 또한 많이 활용되고 있기에, 다양한 측정 방식이 사용되고 있다.In particular, in the case of blood glucose measurement, a variety of measurement methods are being used not only in the blood glucose measurement performed in the hospital but also in the measurement of blood glucose, which enables the diabetic patients to measure their own blood glucose and periodically check them.

이러한 다양한 혈당 측정 방식 중 전기화학적 방식이 널리 사용되고 있으며, 이는 전기화학적 방식이 타 방식 대비 비교적 정확하고, 신속한 결과 산출을 가능하게 하면서도, 경제적인 측정 방식 중 하나이기 때문이다.Among these various blood sugar measurement methods, electrochemical methods are widely used because they are one of the economical measuring methods while allowing an electrochemical method to be relatively accurate and quicker than other methods.

다만 전기화학적 방식을 이용한 혈당 측정의 경우, 혈액 내의 적혈구 용적률에 따라 측정되는 값에 변동이 발생하므로, 측정의 신뢰도가 저하된다는 문제점이 존재한다.However, in the case of blood glucose measurement using an electrochemical method, fluctuations occur in the values measured according to the hematocrit ratio in the blood, and thus there is a problem that the reliability of the measurement is lowered.

한편 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2014-0084439호(2014.07.07.)에 개시되어 있다.
On the other hand, the background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2014-0084439 (Jul.

본 발명은 정확한 글루코스 농도를 측정할 수 있고, 그 측정시간 또한 단축할 수 있도록 하는 혈당 측정 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide a blood glucose measurement method and apparatus capable of accurately measuring the glucose concentration and shortening the measurement time.

본 발명에 따른 혈당 측정 방법은 제어부가 제1전극부를 통해 유입된 시료에 교류전압을 인가하여 제1특성을 측정하는 단계; 상기 제어부가 제2전극부를 통해 상기 시료에 직류전압을 인가하여 제2특성을 측정하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 제1전극부를 통해 측정된 결과 및 상기 제2전극부를 통해 측정된 결과를 기 설정된 수식에 적용하여 상기 시료의 글루코스(glucose) 농도를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of measuring blood glucose according to the present invention includes the steps of measuring a first characteristic by applying an AC voltage to a sample introduced into a control unit through a first electrode unit; Measuring a second characteristic by applying a DC voltage to the sample through the second electrode unit; And calculating the glucose concentration of the sample by applying the measurement result of the control unit to the first electrode unit and the measurement result of the second electrode unit to the predetermined equation.

본 발명에서 상기 제1특성은 임피던스의 크기인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the first characteristic is a magnitude of an impedance.

본 발명에서 상기 제2특성은 전류인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the second characteristic is a current.

본 발명의 상기 제2특성을 측정하는 단계에서, 상기 제어부는 글루코스 산화환원반응에 따른 응답전류를 측정하는 것을 특징으로 한다.In the measurement of the second characteristic of the present invention, the controller measures the response current according to the glucose oxidation-reduction reaction.

본 발명의 상기 제2특성을 측정하는 단계에서, 상기 제어부는 기 설정된 휴지시간동안 전압을 인가하지 않는 휴지기, 제1기준시간동안 제1기준전압을 인가하는 제1기, 제2기준시간동안 제2기준전압을 인가하는 제2기 및 제3기준시간동안 제3기준전압을 인가하는 제3기를 통해 상기 제2특성을 측정하는 것을 특징으로 한다.In the step of measuring the second characteristic of the present invention, the control unit may include a rest period in which no voltage is applied for a predetermined rest period, a first period in which a first reference voltage is applied during a first reference time, The second characteristic is measured through a second unit for applying two reference voltages and a third unit for applying a third reference voltage during a third reference time.

본 발명의 상기 수식의, 독립변수는 복수의 시점에서의 제1특성값 및 제2특성값이고, 종속변수는 글루코스 농도인 것을 특징으로 한다.The independent variable of the above formula of the present invention is a first characteristic value and a second characteristic value at a plurality of time points, and the dependent variable is a glucose concentration.

본 발명에 따른 혈당 측정 방법은 상기 제어부가 상기 제2전극부를 통해 유입된 시료의 유입량을 측정하는 단계를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 시료의 유입량이 기준값 이상인 경우에만, 상기 제1특성을 측정하는 단계 및 상기 제2특성을 측정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.The blood glucose measurement method according to the present invention may further comprise the step of measuring the inflow amount of the sample introduced through the second electrode unit by the control unit only when the inflow amount of the sample is equal to or greater than the reference value, And measuring the second characteristic.

본 발명에서 상기 제2전극부는, 상기 제2특성을 측정하기 위한 측정전극; 상기 시료의 유입량을 측정하기 위한 체크전극; 및 상기 체크전극과 이격되게 위치하는 기준전극을 포함하되, 상기 제어부는 상기 기준전극과 상기 체크전극 사이의 전위차를 통해 상기 시료의 유입량을 측정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the second electrode unit may include: a measuring electrode for measuring the second characteristic; A check electrode for measuring an inflow amount of the sample; And a reference electrode spaced apart from the check electrode, wherein the controller measures an inflow amount of the sample through a potential difference between the reference electrode and the check electrode.

본 발명에 따른 혈당 측정 장치는 유입된 시료에 교류전압을 인가하여 제1특성을 측정하는 제1전극부; 상기 시료에 직류전압을 인가하여 제2특성을 측정하는 제2전극부; 및 상기 제1전극부를 통해 측정된 결과 및 상기 제2전극부를 통해 측정된 결과를 기 설정된 수식에 적용하여 상기 시료의 글루코스(glucose) 농도를 산출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
A blood glucose measurement device according to the present invention includes: a first electrode unit for measuring a first characteristic by applying an AC voltage to an incoming sample; A second electrode unit for measuring a second characteristic by applying a DC voltage to the sample; And a controller for calculating a glucose concentration of the sample by applying a result measured through the first electrode unit and a result measured through the second electrode unit to a predetermined equation.

본 발명에 따른 혈당 측정 방법 및 장치는 제1전극부를 통해 교류전압을 인가하여 시료의 제1특성을 측정하고, 제2전극부를 통해 직류전압을 인가하여 시료의 제2특성을 측정하며, 제1전극부를 통해 측정된 결과 및 제2전극부를 통해 측정된 결과를 기 설정된 수식에 적용하여 시료의 글루코스 농도를 산출함으로써, 별도의 보정과정 없이도 정확한 글루코스 농도 산출을 가능하게 하고, 보정과정에 의한 오차를 저감시킬 수 있도록 하며, 농도 산출에 소요되는 시간 또한 단축시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
The method and apparatus for measuring blood glucose according to the present invention measure a first characteristic of a sample by applying an AC voltage through a first electrode unit, measure a second characteristic of the sample by applying a DC voltage through the second electrode unit, By calculating the glucose concentration of the sample by applying the measurement result through the electrode unit and the measurement result through the second electrode unit to the predetermined formula, it is possible to calculate the accurate glucose concentration without performing a separate calibration process, And the time required for calculating the concentration can also be shortened.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 측정 장치의 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 측정 장치의 구성을 구체적으로 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 측정 장치에서 인가하는 직류전압을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
1 is a block diagram illustrating a configuration of a blood glucose measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exemplary view showing a configuration of a blood glucose measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of a DC voltage applied in the blood glucose measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of measuring blood glucose according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 혈당 측정 방법 및 장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of a blood glucose measurement method and apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 측정 장치의 구성을 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 측정 장치의 구성을 구체적으로 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 측정 장치에서 인가하는 직류전압을 나타낸 예시도로서, 이를 참고하여 본 실시예에 따른 혈당 측정 장치를 설명하면 다음과 같다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a blood glucose measurement apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating an exemplary configuration of a blood glucose measurement apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. The blood glucose measurement device according to an embodiment of the present invention will now be described with reference to a DC voltage applied to the blood glucose measurement device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 측정 장치는 제어부(100), 제1전극부(200) 및 제2전극부(300)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the blood glucose measurement apparatus according to an embodiment of the present invention includes a controller 100, a first electrode unit 200, and a second electrode unit 300.

제1전극부(200)는 유입된 시료에 교류전압을 인가하여 제1특성을 측정할 수 있고, 제2전극부(300)는 유입된 시료에 직류전압을 인가하여 제2특성을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제1특성은 임피던스의 크기이고, 제2특성은 전류일 수 있다.The first electrode unit 200 can measure the first characteristic by applying an AC voltage to the introduced sample, and the second electrode unit 300 can measure the second characteristic by applying a DC voltage to the introduced sample. have. For example, the first characteristic may be the magnitude of the impedance and the second characteristic may be the current.

이러한 제1전극부(200) 및 제2전극부(300)의 예시적인 구성에 따른 동작을 도 2를 참고하여 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the first electrode unit 200 and the second electrode unit 300 will be described in more detail with reference to FIG.

도 2에 도시된 것과 같이, 기판(10)에는 제1전극부(200) 및 제2전극부(300)가 형성된다. 본 실시예에서 기판(10)은 절연성물질, 예를 들어 PET, PVC 또는 폴리카보네이트를 포함하며, 두께가 대략 100 ~ 300㎛으로 형성됨으로써, 절연성능, 강성 등을 확보하는 동시에 장치의 부피, 중량 등을 줄일 수 있다. As shown in FIG. 2, the first electrode unit 200 and the second electrode unit 300 are formed on the substrate 10. In this embodiment, the substrate 10 includes an insulating material such as PET, PVC, or polycarbonate, and is formed to have a thickness of approximately 100 to 300 mu m, thereby ensuring insulation performance, rigidity, etc., And so on.

제1전극부(200)는 일단부(213a)가 마주보게 형성되는 한 쌍의 제1전극(210)을 포함할 수 있으며, 제1전극(210)은 제1리드부(211) 및 제1전극부재(213)를 포함할 수 있다.The first electrode unit 200 may include a pair of first electrodes 210 having one end 213a facing the first electrode 210. The first electrode 210 may include a first lead unit 211 and a first electrode 210, And may include an electrode member 213.

제1리드부(211)는 기판(10)의 길이 방향으로 형성되어, 제1전극부재(213)와 제어부(100)가 전기적으로 연결될 수 있도록 하고, 제1전극부재(213)는 제1리드부(211)에 전기적으로 연결되며 기판(10)의 폭 방향으로 연장될 수 있다.The first lead portion 211 is formed in the longitudinal direction of the substrate 10 so that the first electrode member 213 and the control portion 100 can be electrically connected to each other, And may extend in the width direction of the substrate 10. [0050]

본 실시예에서 한 쌍의 제1전극부재(213)는 일단부(213a)가 상호 마주한 상태에서 시료의 이동 방향에 대하여 대략 수직하게 형성될 수 있으므로, 시료가 거의 동시에 한 쌍의 제1전극부재(213)에 도달하게 된다.In this embodiment, the pair of first electrode members 213 can be formed to be substantially perpendicular to the moving direction of the sample in a state where the one ends 213a are opposed to each other. Therefore, (213).

이와 같이 구성된 제1전극부(200)는 제어부(100)의 제어에 따라 교류전압을 인가하여 유입된 시료의 임피던스의 크기를 측정할 수 있다. 예를 들어, 제1전극부(200)는 0.01[V]의 진폭(amplitude)을 가지는 교류전압을 인가할 수 있으며, 이때 10[kHz]의 주파수를 가지는 교류전압 또는 1[kHz]의 주파수를 가지는 교류전압을 인가함으로써, 혈액 시료로 예시되는 유입된 시료의 임피던스의 크기를 측정할 수 있다.The first electrode unit 200 configured as described above can measure the magnitude of the impedance of the introduced sample by applying an alternating voltage under the control of the controller 100. For example, the first electrode unit 200 can apply an alternating voltage having an amplitude of 0.01 [V], and alternately applies an AC voltage having a frequency of 10 [kHz] or a frequency of 1 [kHz] The magnitude of the impedance of the incoming sample exemplified by the blood sample can be measured.

제2전극부(300)는 제1전극부(200) 대비 시료가 흐르는 유로(미도시)의 하류측에, 제1전극부(200)와 이격되어 배치되며, 기준전극(310), 측정전극(330) 및 체크전극(350)을 포함할 수 있다.The second electrode unit 300 is disposed on the downstream side of a flow path (not shown) through which the sample flows relative to the first electrode unit 200 and is spaced apart from the first electrode unit 200. The reference electrode 310, (330) and a check electrode (350).

기준전극(310)은 제1전극(210)에 대하여 유로의 하측에 제1전극(210)과 이격되게 위치하며, 이는 제2전극부(300) 상에 고화된 반응물질 성분이 시료와의 반응 과정에서 제1전극(210)에 전달되는 것을 방지하기 위함이다.The reference electrode 310 is located on the lower side of the flow path with respect to the first electrode 210 so as to be spaced apart from the first electrode 210. This is because the solidified reactant component on the second electrode unit 300 reacts with the sample To prevent the first electrode 210 from being transmitted.

측정전극(330)은 기준전극(310)과 이격되게 위치하며, 제어부(100)의 제어에 따라 직류전압을 인가하여 유입된 시료의 제2특성을 측정할 수 있다.The measurement electrode 330 may be located apart from the reference electrode 310 and may measure a second characteristic of the introduced sample by applying a DC voltage under the control of the control unit 100.

예를 들어, 제어부(100)는 기 설정된 휴지시간동안 전압을 인가하지 않는 휴지기, 제1기준시간동안 제1기준전압을 인가하는 제1기, 제2기준시간동안 제2기준전압을 인가하는 제2기 및 제3기준시간동안 제3기준전압을 인가하는 제3기를 하나의 세트로 하는 직류전압을 인가할 수 있다.For example, the control unit 100 may include a rest period in which a voltage is not applied for a predetermined rest period, a first period in which a first reference voltage is applied during a first reference time, And a third group that applies the third reference voltage during the third reference time may be applied as a set.

구체적으로 도 3에 도시된 것과 같이, 본 실시예에서 제1기준전압과 제3기준전압은 동일한 값이고, 제2기준시간과 제3기준시간은 같은 값일 수 있으며, t1초 동안의 휴지기, 250[mV]를 (t2-t1)초 동안 인가하는 제1기, 450[mV]를 (t3-t2)초 동안 인가하는 제2기 및 250[mV]를 (t4-t3)초 동안 인가하는 제3기를 통해 제2특성을 측정하도록 할 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 3, in this embodiment, the first reference voltage and the third reference voltage are the same value, the second reference time and the third reference time may be the same value, and the rest period for t 1 second, 250 [mV] to (t 2 -t 1) is the first group, 450 [mV], which for seconds (t 3 -t 2) is the second group, and a 250 [mV], which during the second (t 4 -t 3 ) second, the second characteristic can be measured.

즉, 측정전극(330)까지 유입된 혈액 시료는 상술한 것과 같은 전압 인가에 따라 해당 전극에 접하고 있는 반응물질과 반응하게 되며, 여기서 반응물질은 시료 내의 분석물질과 반응하는 효소, 효소와 반응하는 전자전달 매개물질, 완충용액 물질, 효소 안정제 등을 포함하여 시료와 반응하는 물질을 의미한다. That is, the blood sample flowing into the measuring electrode 330 reacts with the reactant contacting the electrode according to the voltage as described above. Here, the reactant reacts with the enzyme and the enzyme reacting with the analyte in the sample Means a substance that reacts with a sample, including an electron transfer mediator, a buffer solution substance, an enzyme stabilizer, and the like.

이때 효소는 글루코스 산화효소, 락테이트 산화효소, 콜레스테롤 산화효소, 알코올 산화효소 등 여러 종류의 산화환원효소(Oxidoreductase)와, 글루코스 탈수소효소, GOT(glutamic oxaloacetic trnasmianse), GPT(glutamic pyruvic trnasmianse)등의 전이효소와 가수분해효소가 사용될 수 있고, 전자전달 매개물질로는 포타슘 페리시안나이드(potassium ferricyanide), 포타슘 페로시안나이드(potassium ferrocyanide), 헥사아민루세늄 클로라이드(hexaamineruthenium chloride), 페로센(ferrocene) 및 그 유도체, 퀴논(quinine) 및 그 유도체 등 효소와 반응하여 산화 또는 환원 할 수 있는 물질들이 사용될 수 있다. 다만 효소 및 전자전달 매개물질은 이에 한정되는 것은 아니며, 이외의 다양한 물질의 예가 가능하다.In this case, the enzyme may be selected from the group consisting of various oxidoreductases such as glucose oxidase, lactate oxidase, cholesterol oxidase and alcohol oxidase, glucose dehydrogenase, glutamic oxaloacetic trnasmianse (GOT), and glutamic pyruvic trnasmianse Transferring enzymes and hydrolases can be used and the electron transfer mediators include potassium ferricyanide, potassium ferrocyanide, hexaamineruthenium chloride, ferrocene and < RTI ID = 0.0 > A derivative thereof, a quinine and a derivative thereof, which can be oxidized or reduced by reacting with an enzyme can be used. However, enzymes and electron transfer mediators are not limited thereto, and examples of various other substances are possible.

즉, 제어부(100)는 측정전극(330)에 직류전압을 인가하여 혈액 시료의 글루코스 산화환원반응에 따른 응답전류를 측정할 수 있다.That is, the control unit 100 can measure the response current according to the glucose redox reaction of the blood sample by applying the DC voltage to the measurement electrode 330.

체크전극(350)은 기준전극(310)과 이격되게 위치한다. 즉, 제어부(100)는 기준전극(310)과 체크전극(350) 사이의 전위차를 이용하여, 기준전극(310)과 체크전극(350) 사이에 위치한 측정전극(330)까지 유입된 시료의 유입량을 측정할 수 있으며, 이를 통해 시료가 측정에 적합한 정도로 유입되었는지 확인할 수 있다.The check electrode 350 is spaced apart from the reference electrode 310. That is, the control unit 100 calculates the inflow amount of the sample flowing into the measurement electrode 330 located between the reference electrode 310 and the check electrode 350, using the potential difference between the reference electrode 310 and the check electrode 350, , Which can be used to confirm that the sample has flowed to a level suitable for the measurement.

한편 본 실시예에서 제1리드부(211), 제1전극부재(213), 기준전극(310), 측정전극(330) 및 체크전극(350) 등은 카본 잉크 등을 스크린 인쇄하는 방식으로 기판(10)에 형성될 수 있으며, 이외에도 금속 박막 등을 기판(10)에 코팅하는 방식 등으로 형성될 수도 있고, 전극의 재료는 도전성 물질이면 특별히 제한되지 않는다.In the present embodiment, the first lead 211, the first electrode 213, the reference electrode 310, the measuring electrode 330, and the check electrode 350 are formed by screen printing a carbon ink, A method of coating a metal thin film or the like on the substrate 10, or the like, and the material of the electrode is not particularly limited as long as it is a conductive material.

제어부(100)는 제1전극부(200)를 통해 측정된 결과 및 제2전극부(300)를 통해 측정된 결과를 기 설정된 수식에 적용하여 시료의 글루코스(glucose) 농도를 산출할 수 있다.The control unit 100 may calculate the glucose concentration of the sample by applying a measurement result through the first electrode unit 200 and a measurement result through the second electrode unit 300 to a predetermined equation.

즉, 여기서 기 설정된 수식은 글루코스 농도를 종속변수로 하는 수식으로, 그 독립변수는 상술한 임피던스의 크기 및 응답전류이다.That is, the preset equation is a formula that has the glucose concentration as a dependent variable, and the independent variable is the magnitude and the response current of the above-mentioned impedance.

다만 여기서 독립변수로 사용되는 임피던스의 크기 및 응답전류는 단순히 하나의 값(예를 들어 응답전류의 평균값)을 의미하는 것이 아니라, 복수의 시점에서의 임피던스의 크기 및 응답전류를 의미한다.However, the magnitude of the impedance used as an independent variable and the response current do not simply mean a single value (for example, an average value of the response current) but the magnitude and the response current of the impedance at a plurality of time points.

즉, 상술한 것과 같이, 본 실시예에서 제2전극부(300)를 통해 인가되는 직류전압은 하나의 전압값만이 인가되는 것이 아니므로, 그 응답전류 또한 인가되는 전압에 따라 변동하게 된다. 따라서 본 실시예에서는 복수의 시점에서의 특성값(제1특성값, 제2특성값)을 활용함으로써, 하나의 스텝(step)을 통해 글루코스 농도를 산출하더라도 정확한 결과를 얻을 수 있도록 한다.In other words, as described above, in the present embodiment, since only one voltage value is applied to the DC voltage applied through the second electrode unit 300, the response current also varies depending on the applied voltage. Therefore, in this embodiment, by using the characteristic values (the first characteristic value and the second characteristic value) at a plurality of time points, accurate results can be obtained even if the glucose concentration is calculated through one step.

예를 들어, 0.01[V]의 진폭과 10[kHz]의 주파수를 가지는 교류전압을 인가하고, 도 3에 도시된 것과 같은 직류전압을 인가하는 경우에는, 0.4초 시점의 임피던스의 크기, 0.6초 시점의 임피던스의 크기, 4초 시점의 응답전류, 5초 시점의 응답전류 등이 독립변수로 사용될 수 있다.For example, when an AC voltage having an amplitude of 0.01 [V] and an AC voltage having a frequency of 10 [kHz] is applied and a DC voltage such as shown in Fig. 3 is applied, the magnitude of the impedance at the time of 0.4 second, The magnitude of the impedance at the time point, the response current at the time of 4 seconds, and the response current at the time of 5 seconds can be used as independent variables.

즉, 이와 같은 방법으로 글루코스 농도를 산출한다면, 보정을 위한 별도의 스텝(예: 적혈구 용적률을 산출하는 과정)이 필요하지 않으므로, 그 처리 속도 및 정확도를 향상시킬 수 있다. 다시 말해, 결과 산출을 위한 계산과정에서 여러 스텝을 거칠 경우, 각 스텝에 의한 오차가 누적되어 결과값에 영향을 줄 수 있으나, 본 실시예의 경우 결과 산출을 위한 계산과정에서 하나의 스텝만을 사용하므로, 오차율을 낮출 수 있도록 한다.That is, if the glucose concentration is calculated in this manner, it is possible to improve the processing speed and accuracy because a separate step for correction (for example, calculating the hematocrit) is not required. In other words, in the calculation process for calculating the result, when the steps are performed through several steps, errors due to each step may accumulate and affect the result value. However, in this embodiment, only one step is used in the calculation process for calculating the result , So that the error rate can be lowered.

또한 본 실시예에서는 임피던스의 위상을 사용하지 않으므로, 측정과정 및 수식이 간소화 되고, 진단 스트립의 라트별 변동을 감소시킬 수 있다.In addition, since the impedance phase is not used in this embodiment, the measurement process and the formula can be simplified, and the fluctuation of the test strip by each rat can be reduced.

다만, 이러한 수식의 최적 형태는, 본 실시예에 따른 혈당 측정 장치에서 인가하는 직류전압, 교류전압, 각 전극의 위치 및 형상 등에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 구체적인 실험 결과를 회귀 분석하는 방식으로 도출 될 수 있다.However, the optimal form of such a formula may vary depending on the DC voltage, the AC voltage, the position and shape of each electrode, and the like applied in the blood glucose measurement apparatus according to the present embodiment. For example, Can be derived.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 혈당 측정 방법을 설명하면 다음과 같다.FIG. 4 is a flowchart for explaining a blood glucose measurement method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, a blood glucose measurement method according to the present embodiment will be described as follows.

도 4에 도시된 것과 같이, 제어부(100)는 먼저 제2전극부(300)를 통해 혈액 시료의 유입량을 측정하고(S200), 이를 기준값과 비교한다(S210). 즉, 제2전극부(300)는 측정전극(330)외에도 기준전극(310) 및 체크전극(350)을 포함할 수 있으며, 제어부(100)는 기준전극(310)과 체크전극(350) 사이의 전위차를 이용하여 기준전극(310)과 체크전극(350) 사이에 위치한 측정전극(330)까지 유입된 시료의 유입량을 측정할 수 있고, 이를 통해 시료가 측정에 적합한 정도로 유입되었는지 확인할 수 있다. 여기서 기준값은 혈당 측정에 적합한 시료 유입량의 기준으로 미리 설정되어 있을 수 있으며, 혈당 측정 장치의 사양 등에 따라 다양한 값으로 설계될 수 있다.As shown in FIG. 4, the controller 100 first measures an inflow amount of the blood sample through the second electrode unit 300 (S200), and compares it with a reference value (S210). That is, the second electrode unit 300 may include a reference electrode 310 and a check electrode 350 in addition to the measurement electrode 330, and the control unit 100 may include the reference electrode 310 and the check electrode 350 It is possible to measure the inflow amount of the sample flowing into the measurement electrode 330 located between the reference electrode 310 and the check electrode 350 by using the potential difference of the reference electrode 310 and the check electrode 350. As a result, Here, the reference value may be set in advance as a criterion of the sample inflow amount suitable for blood glucose measurement, and may be designed to various values according to the specifications of the blood glucose measurement apparatus and the like.

상기 단계(S210)의 비교결과, 혈액 시료의 유입량이 기준값 이상이라면, 제어부(100)는 제1전극부(200)를 통해 혈액 시료의 임피던스의 크기를 측정한다(S220). 즉 제어부(100)는 제1전극부(200)를 통해 유입된 시료에 교류전압을 인가하여 임피던스의 크기를 측정할 수 있다.If it is determined in operation S210 that the inflow amount of the blood sample is equal to or greater than the reference value, the controller 100 measures the impedance of the blood sample through the first electrode unit 200 in operation S220. That is, the controller 100 can measure the magnitude of the impedance by applying the AC voltage to the sample introduced through the first electrode unit 200.

또한 제어부(200)는 제2전극부(300)를 통해 혈액 시료의 글루코스 산화반응에 따른 전류를 측정한다(S230). 즉, 제2전극부(300)의 측정전극(330)까지 유입된 혈액 시료는 직류전압 인가에 따라 해당 전극에 접하고 있는 반응물질과 반응하게 되며, 제어부(100)는 이러한 혈액 시료의 글루코스 산화환원반응에 따른 응답전류를 측정할 수 있다.Also, the controller 200 measures the current according to the glucose oxidation reaction of the blood sample through the second electrode unit 300 (S230). That is, the blood sample flowing into the measurement electrode 330 of the second electrode unit 300 reacts with the reactant material in contact with the electrode according to the application of the DC voltage, and the control unit 100 controls the glucose oxidation / The response current according to the reaction can be measured.

한편 본 실시예에서는 상기 단계(S220) 이후에 상기 단계(S230)가 수행되는 것으로 설명하였으나, 상기 단계(S230)는 상기 단계(S220)와 동시에 또는 그 이전에 수행될 수도 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the step S230 is performed after the step S220, but the step S230 may be performed at the same time as or after the step S220.

이어서 제어부(100)는 상기 단계(S220) 및 단계(S230)에서 측정된 임피던스의 크기 및 전류를 기 설정된 수식에 적용하여 혈액 시료의 글루코스 농도를 산출한다(S240). 여기서 기 설정된 수식의 독립변수는 복수의 시점에서의 제1특성값(임피던스의 크기) 및 제2특성값(응답전류값)이고, 종속변수는 글루코스 농도이다. 즉, 제어부(100)는 단일한 스텝을 사용하여 측정값으로부터 글루코스 농도를 산출함으로써, 그 처리 속도 및 정확도를 향상시킬 수 있다.Then, the controller 100 calculates the glucose concentration of the blood sample by applying the magnitude and the current of the impedance measured in the steps S220 and S230 to the predetermined equation (S240). Here, the independent variable of the predetermined formula is the first characteristic value (magnitude of impedance) and the second characteristic value (response current value) at a plurality of time points, and the dependent variable is the glucose concentration. That is, the control unit 100 can improve the processing speed and accuracy by calculating the glucose concentration from the measured values using a single step.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 혈당 측정 방법 및 장치는 제1전극부를 통해 교류전압을 인가하여 시료의 제1특성을 측정하고, 제2전극부를 통해 직류전압을 인가하여 시료의 제2특성을 측정하며, 제1전극부를 통해 측정된 결과 및 제2전극부를 통해 측정된 결과를 기 설정된 수식에 적용하여 시료의 글루코스 농도를 산출함으로써, 별도의 보정 과정 없이도 정확한 글루코스 농도 산출이 가능하게 하고, 보정 과정에 의한 오차율을 저감시킬 수 있도록 하며, 농도 산출에 소요되는 시간 또한 단축시킬 수 있도록 한다.As described above, in the method and apparatus for measuring blood glucose according to the embodiment of the present invention, the first characteristic of the sample is measured by applying the AC voltage through the first electrode unit, and the DC voltage is applied through the second electrode unit, And calculating the glucose concentration of the sample by applying the measurement result through the first electrode unit and the measurement result through the second electrode unit to the preset equation, thereby making it possible to calculate the accurate glucose concentration without a separate calibration process, So that the error rate due to the process can be reduced and the time required for calculating the concentration can be shortened.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

10: 기판
100: 제어부
200: 제1전극부
210: 제1전극
211: 제1리드부
213: 제1전극부재
300: 제2전극부
310: 기준전극
330: 측정전극
350: 체크전극
10: substrate
100:
200: first electrode portion
210: first electrode
211: first lead portion
213: first electrode member
300: second electrode portion
310: reference electrode
330: measuring electrode
350: Check electrode

Claims (10)

제어부가 제1전극부를 통해 유입된 시료에 교류전압을 인가하여 제1특성을 측정하는 단계;
상기 제어부가 제2전극부를 통해 상기 시료에 직류전압을 인가하여 제2특성을 측정하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 제1전극부를 통해 측정된 결과 및 상기 제2전극부를 통해 측정된 결과를 기 설정된 수식에 적용하여 상기 시료의 글루코스(glucose) 농도를 산출하는 단계를 포함하되,
상기 제2특성을 측정하는 단계에서, 상기 제어부는 기 설정된 휴지시간동안 전압을 인가하지 않는 휴지기, 제1기준시간동안 제1기준전압을 인가하는 제1기, 제2기준시간동안 제2기준전압을 인가하는 제2기 및 제3기준시간동안 제3기준전압을 인가하는 제3기를 통해 상기 제2특성을 측정하는 것을 특징으로 하는 혈당 측정 방법.
Measuring a first characteristic by applying an AC voltage to a sample introduced into the control unit through the first electrode unit;
Measuring a second characteristic by applying a DC voltage to the sample through the second electrode unit; And
Calculating a glucose concentration of the sample by applying the measurement result of the control unit to the first electrode unit and the measurement result of the second electrode unit to the preset equation,
In the step of measuring the second characteristic, the control unit may include a rest period in which the voltage is not applied for a predetermined pause time, a first period in which a first reference voltage is applied during a first reference time, And the second characteristic is measured through a third unit that applies a third reference voltage during a third reference time.
제 1항에 있어서,
상기 제1특성은 임피던스의 크기인 것을 특징으로 하는 혈당 측정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first characteristic is a magnitude of an impedance.
제 1항에 있어서,
상기 제2특성은 전류인 것을 특징으로 하는 혈당 측정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the second characteristic is a current.
제 3항에 있어서,
상기 제2특성을 측정하는 단계에서, 상기 제어부는 글루코스 산화환원반응에 따른 응답전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 혈당 측정 방법.
The method of claim 3,
Wherein the control unit measures the response current according to the glucose oxidation-reduction reaction in the step of measuring the second characteristic.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 수식의, 독립변수는 복수의 시점에서의 제1특성값 및 제2특성값이고, 종속변수는 글루코스 농도인 것을 특징으로 하는 혈당 측정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the independent variable of the equation is a first characteristic value and a second characteristic value at a plurality of time points, and the dependent variable is a glucose concentration.
제 1항에 있어서,
상기 제어부가 상기 제2전극부를 통해 유입된 시료의 유입량을 측정하는 단계를 더 포함하되,
상기 제어부는, 상기 시료의 유입량이 기준값 이상인 경우에만, 상기 제1특성을 측정하는 단계 및 상기 제2특성을 측정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 혈당 측정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit further comprises measuring an inflow amount of the sample introduced through the second electrode unit,
Wherein the control unit performs the step of measuring the first characteristic and the step of measuring the second characteristic only when the inflow amount of the sample is equal to or greater than the reference value.
제 7항에 있어서,
상기 제2전극부는,
상기 제2특성을 측정하기 위한 측정전극;
상기 시료의 유입량을 측정하기 위한 체크전극; 및
상기 체크전극과 이격되게 위치하는 기준전극을 포함하되,
상기 제어부는 상기 기준전극과 상기 체크전극 사이의 전위차를 통해 상기 시료의 유입량을 측정하는 것을 특징으로 하는 혈당 측정 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the second electrode unit comprises:
A measuring electrode for measuring the second characteristic;
A check electrode for measuring an inflow amount of the sample; And
And a reference electrode spaced apart from the check electrode,
Wherein the control unit measures an inflow amount of the sample through a potential difference between the reference electrode and the check electrode.
유입된 시료에 교류전압을 인가하여 제1특성을 측정하는 제1전극부;
상기 시료에 직류전압을 인가하여 제2특성을 측정하는 제2전극부; 및
상기 제1전극부를 통해 측정된 결과 및 상기 제2전극부를 통해 측정된 결과를 기 설정된 수식에 적용하여 상기 시료의 글루코스(glucose) 농도를 산출하는 제어부를 포함하되,
상기 제어부는 기 설정된 휴지시간동안 전압을 인가하지 않는 휴지기, 제1기준시간동안 제1기준전압을 인가하는 제1기, 제2기준시간동안 제2기준전압을 인가하는 제2기 및 제3기준시간동안 제3기준전압을 인가하는 제3기를 통해 상기 제2특성을 측정하는 것을 특징으로 하는 혈당 측정 장치.
A first electrode unit for measuring a first characteristic by applying an alternating voltage to the introduced sample;
A second electrode unit for measuring a second characteristic by applying a DC voltage to the sample; And
And a controller for calculating a glucose concentration of the sample by applying a result measured through the first electrode unit and a result measured through the second electrode unit to a preset equation,
The control unit may include a rest period in which the voltage is not applied for a predetermined pause time, a first period in which a first reference voltage is applied during a first reference time, a second period in which a second reference voltage is applied during a second reference time, Wherein the second characteristic is measured through a third unit that applies a third reference voltage for a period of time.
제 9항에 있어서,
상기 제1특성은 임피던스의 크기이고, 상기 제2특성은 글루코스 산화환원반응에 따른 응답전류인 것을 특징으로 하는 혈당 측정 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the first characteristic is a magnitude of an impedance and the second characteristic is a response current according to a glucose redox reaction.
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