KR101937049B1 - Apparatus and manufatcuring method for sensing glucose - Google Patents

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KR101937049B1
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blood
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플랭클린 돈 변
장희돈
김성문
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울산과학기술원
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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for measuring blood glucose. The apparatus may comprise: a sensor part including a capacitor disposed to surround an artificial blood vessel and measuring capacitance; a calculation part calculating a blood glucose level using the capacitance of the artificial blood vessel measured by the capacitor; and a communication part transmitting and receiving power and data wirelessly using a coil.

Description

혈당 측정 장치 및 그 제조방법{APPARATUS AND MANUFATCURING METHOD FOR SENSING GLUCOSE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus and a method for measuring blood glucose,

혈당을 측정하는 장치 및 그 제조방법에 연관되며, 보다 특정하게는 인공혈관에 부착되어 침습적이지 않게 지속적으로 혈당을 측정하고 모니터링하는 장치 및 그 제조방법에 연관된다.The present invention relates to an apparatus for measuring blood glucose and a method of manufacturing the same, and more particularly to an apparatus and method for continuously measuring and monitoring blood glucose without being invasively attached to an artificial blood vessel.

전 세계적으로 수 억명이 갖고 있는 당뇨병을 관리하기 위해서는 혈당을 측정하는 것이며 가장 기본이다. 따라서 혈당 측정 장치는 당뇨병 환자에게 없어서는 안 되는 중요한 진단 장치이다.To control the diabetes of hundreds of millions around the world, measuring blood sugar is the most basic. Therefore, blood sugar measuring device is an essential diagnostic device for diabetic patients.

최근에는 다양한 혈당 측정 장치들이 개발되고 있으나, 가장 많이 사용되는 방법은 손까락을 찔러 채혈을 하고 직접 혈액 내 포도당의 농도를 측정하는 방법이다. 침습적 방법을 이용하는 경우에 침습형 센서를 피부에 내부로 침투시켜 일정 시간동안 측정한 후 외부의 리더기에 인식시켜 혈당을 측정하는 방법이 존재한다. 반대로 비침습적 방법에는 LED-PD를 이용하는 방법 등이 존재한다.Recently, various blood glucose measuring devices have been developed, but the most widely used method is to measure the concentration of glucose in the blood by stabbing the blood in the hands. In the case of using an invasive method, there is a method in which an invasive type sensor penetrates into the skin to measure the blood for a predetermined period of time, and then recognizes the urine in an external reader. Conversely, non-invasive methods include the use of LED-PD.

한국 등록특허 10-1132634호 (공고일자 2012년04월03일)는 인체 삽입형 혈당 측정 장치를 제시한다. 인체에 삽입되어 실시간으로 혈당을 측정하는 장치에 관한 발명이다.Korean Patent No. 10-1132634 (Publication date Apr. 03, 2012) proposes a blood glucose measurement device for a human body. The present invention relates to an apparatus for measuring blood glucose in real time by being inserted into a human body.

일실시예에 따르면 인공혈관을 감싸도록 배치되는 캐패시터를 포함하고 캐패시턴스를 측정하는 센서부; 상기 캐패시터가 측정하는 인공혈관의 상기 캐패시턴스를 이용하여 혈당 수치를 계산하는 계산부; 및 코일을 이용하여 무선으로 전력과 데이터를 송수신하는 통신부를 포함하는 혈당 측정 장치가 개시된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a blood pressure monitor comprising: a sensor unit including a capacitor arranged to surround an artificial blood vessel and measuring a capacitance; A calculation unit for calculating a blood glucose level using the capacitance of the artificial blood vessel measured by the capacitor; And a communication unit for transmitting and receiving power and data wirelessly using a coil.

다른 일실시예에 다르면 상기 데이터는, 상기 계산부에 의해 계산되는 혈당 수치인 혈당 측정 장치도 개시된다.According to another embodiment, the data also includes a blood glucose measurement device that is a blood glucose level calculated by the calculation unit.

또 다른 일실시예에 따르면 상기 통신부는, 상기 혈당 측정 장치의 외부로부터 무선으로 전력을 수신하여 상기 계산부 및 센서부로 공급하고, 상기 계산부에 의해 계산되는 혈당 수치를 송신하는 혈당 측정 장치가 개시된다.According to another embodiment of the present invention, the communication unit wirelessly receives power from the outside of the blood glucose measurement apparatus, supplies the power to the calculation unit and the sensor unit, and transmits the blood glucose level calculated by the calculation unit. do.

다른 일실시예에 따르면 상기 통신부로부터 혈당 수치를 수신하여 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 장치도 가능하다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an apparatus including a display unit for receiving and displaying blood glucose values from the communication unit.

일측에 따르면 캐패시터를 포함하는 센서부가 인공혈관을 감싸도록 배치되며 캐패시턴스를 측정하는 단계; 계산부가 상기 센서부에 의해 측정되는 상기 캐패시턴스를 이용하여 혈당 수치를 계산하는 단계; 및 통신부가 코일을 이용하여 무선으로 전력과 데이터를 송수신하는 단계를 포함하는 혈당 측정 방법이 개시된다.According to one aspect of the present invention, a sensor unit including a capacitor is disposed to surround an artificial blood vessel, and the capacitance is measured. Calculating a blood glucose level using the capacitance measured by the sensor unit; And a step in which the communication unit wirelessly transmits and receives power and data using a coil.

다른 일측에 따르면 상기 데이터는, 상기 계산부에 의해 계산되는 혈당 수치일 수 있다.According to another aspect of the present invention, the data may be a blood glucose value calculated by the calculation unit.

또 다른 일측에 따르면 상기 전력과 데이터를 송수신하는 단계는, 상기 혈당 측정 장치의 외부로부터 무선으로 전력을 수신하는 단계; 상기 계산부 및 센서부로 공급하는 단계; 및 상기 계산부에 의해 계산되는 혈당 수치를 송신하는 단계를 포함하는 혈당 측정 방법도 개시된다.According to another aspect of the present invention, the step of transmitting and receiving the power and data includes receiving power wirelessly from the outside of the blood glucose measurement apparatus; To the calculation unit and the sensor unit; And transmitting the blood glucose level calculated by the calculation unit.

다른 일측에 따르면 디스플레이부가 상기 통신부로부터 혈당 수치를 수신하여 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another aspect, the display unit may further include receiving and displaying the blood glucose level value from the communication unit.

일실시예에 따르면 상기 혈당 측정 방법들을 수행하는 프로그램을 수록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체가 개시된다.According to an embodiment, there is provided a computer-readable recording medium containing a program for performing the blood glucose measurement methods.

일실시예에 따르면 인공 혈관; 상기 인공혈관을 감싸도록 배치되는 캐패시터를 포함하고 캐패시턴스를 측정하는 센서부; 및 코일을 이용하여 무선으로 전력과 데이터를 송수신하는 통신부를 포함하는 혈당 측정이 가능한 인공 혈관도 개시된다.According to one embodiment, an artificial blood vessel; A sensor unit including a capacitor arranged to surround the artificial blood vessel and measuring a capacitance; And a communication unit for wirelessly transmitting and receiving power and data using a coil, is also disclosed.

도 1은 일실시예에 따른 혈당 측정 장치의 측면도를 도시한다.
도 2는 일실시예에 따른 혈당 측정 장치의 평면도를 도시한다.
도 3a는 일실시예에 따른 혈당 수치가 낮은 경우에 인공 혈관의 모습을 도시한다.
도 3b는 일실시예에 따른 혈당 수치가 높은 경우에 인공 혈관의 모습을 도시한다.
도 4는 일실시예에 따른 혈당 측정 장치의 구성을 도시한다.
도 5는 일실시예에 따라 혈당에 대한 캐패시턴스 값을 나타낸 그래프이다.
도 6은 일실시예에 따른 혈당에 대한 캐패시턴스 값을 나타낸 다른 경우의 그래프이다.1 shows a side view of a blood glucose measurement device according to an embodiment.
2 is a plan view of a blood glucose measurement apparatus according to an embodiment.
FIG. 3A shows a state of an artificial blood vessel when the blood glucose level according to an embodiment is low.
FIG. 3B shows a state of an artificial blood vessel when blood glucose level is high according to an embodiment.
FIG. 4 shows a configuration of a blood glucose measurement apparatus according to an embodiment.
FIG. 5 is a graph showing a capacitance value for blood glucose according to an embodiment.
6 is a graph illustrating capacitance values for blood glucose according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 권리범위는 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the rights is not limited or limited by these embodiments. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.The terms used in the following description are chosen to be generic and universal in the art to which they are related, but other terms may exist depending on the development and / or change in technology, customs, preferences of the technician, and the like. Accordingly, the terminology used in the following description should not be construed as limiting the technical thought, but should be understood in the exemplary language used to describe the embodiments.

또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.Also, in certain cases, there may be a term chosen arbitrarily by the applicant, in which case the meaning of the detailed description in the corresponding description section. Therefore, the term used in the following description should be understood based on the meaning of the term, not the name of a simple term, and the contents throughout the specification.

도 1은 일실시예에 따른 혈당 측정 장치의 측면도를 도시한다.1 shows a side view of a blood glucose measurement device according to an embodiment.

일실시예에 따른 혈당 측정 장치(120)는 인공 혈관(110)의 외부에 부착될 수 있다. 구체적으로, 상기 혈당 측정 장치(120)는 계산부(122), 센서부(121) 및 통신부(123)를 포함할 수 있다.The blood glucose measurement apparatus 120 according to one embodiment may be attached to the outside of the artificial blood vessel 110. Specifically, the blood glucose measurement apparatus 120 may include a calculation unit 122, a sensor unit 121, and a communication unit 123.

상기 센서부(121)는 인공 혈관(110)의 외부에 부착되는 캐패시터를 포함할 수 있다. 예시적으로 그러나 한정되지 않게 상기 캐패시터는 두 개의 금속 판이 인공 혈관(110)을 사이에 두고 평행하게 마주보는 형태로 위치한다.The sensor unit 121 may include a capacitor attached to the outside of the artificial blood vessel 110. Illustratively, but not exclusively, the capacitor is positioned such that two metal plates face each other across the artificial blood vessel 110 in a parallel fashion.

상기 캐패시터의 캐패시턴스 값은 인공 혈관(110) 내부에 흐르는 혈당량에 따라서 변화한다. 인공 혈관(110)이 인체에 삽입되는 경우에 혈관 내에는 혈액이 흐르게 된다. 혈액은 혈장, 혈구 및 혈소판을 포함하고, 혈구는 적혈구와 백혈구를 포함한다. 일반적으로 혈액이 흐르더라도 특정 부위의 혈구 및 혈소판 수치는 크게 변화하지 않기 때문에 캐패시턴스 값에 큰 영향을 주지 못한다. 반면에 혈장에 포함되는 혈당의 경우에는 식사 여부 등에 따라 70 mg/dL 부터 400 mg/dL 까지 변화할 수 있다. 따라서 인공 혈관의 캐패시던스 값에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 혈당이라고 할 수 있다. 혈당 수치와 캐패시턴드 값의 상관관계는 도5 및 도6에서 상세하게 설명하도록 한다.The capacitance value of the capacitor changes according to the amount of blood flowing inside the artificial blood vessel 110. When the artificial blood vessel 110 is inserted into the human body, blood flows into the blood vessel. Blood includes plasma, blood cells and platelets, and blood cells include red blood cells and white blood cells. Generally, even when blood flows, the blood cell and platelet counts of a specific region do not change greatly, and therefore, the capacitance value is not greatly influenced. On the other hand, plasma glucose levels may vary from 70 mg / dL to 400 mg / dL depending on whether you eat or not. Therefore, the most important factor affecting the capacitance value of artificial blood vessels is blood glucose. The correlation between the blood glucose level and the capacitance value will be described in detail in Fig. 5 and Fig.

계산부(122)는 측정되는 캐패시턴스 값을 혈당 수치로 변환할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 앞서 설명한 대로 인공 혈관(11)의 캐패시턴스 값은 혈당량에 직접적으로 연관되기 때문에 캐패시턴스 값을 이용하여 혈당 수치를 계산할 수 있다.The calculation unit 122 may convert the measured capacitance value into the blood sugar value. More specifically, as described above, since the capacitance value of the artificial blood vessel 11 is directly related to the blood sugar amount, the blood sugar value can be calculated using the capacitance value.

일실시예에 따른 캐패시턴스 값과 혈당 수치의 상관관계를 나타낸 표 1을 살펴본다.Table 1 shows the correlation between the capacitance value and the blood glucose level according to one embodiment.

혈당 수치 (mg/dL)Blood glucose level (mg / dL) 캐패시턴스 (pF)Capacitance (pF) 00 0.2730.273 100100 0.320.32 200200 0.350.35 300300 0.370.37

상기 표 1은 인공 혈관(110) 내부에 혈액이 흐르는 경우를 가정하여 유속을 주고 혈당 수치에 따른 캐패시턴스를 측정한 값을 나타내었다. 혈당 수치는 혈액 내에 녹아있는 혈당의 양으로서, 농도를 의미한다. 단위는 mg/dL 로 나타내었다.Table 1 shows the blood flow rate of the blood flowing in the artificial blood vessel 110 and the measured capacitance according to the blood glucose level. The blood glucose level is the amount of blood glucose dissolved in the blood, which means the concentration. The unit is expressed in mg / dL.

캐패시턴스의 경우 센서부가 측정하는 캐패시턴스 값이며, 단위는 pF(피코패럿)로 표현하였다.In the case of capacitance, the capacitance of the sensor is measured, and the unit is expressed in pF (picofarads).

표 1을 살펴보면 혈당 수치가 증가함에 따라 캐패시턴스 값이 비례하여 증가하는 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, the capacitance value increases proportionally as the blood glucose level increases.

일실시예에 따른 캐패시턴스 값과 혈당 수치의 상관관계를 나타낸 다른 표 2를 살펴본다.Table 2, which shows the correlation between the capacitance value and the blood glucose level according to one embodiment, will be described.

혈당 수치 (mg/dL)Blood glucose level (mg / dL) 캐패시턴스 (pF)Capacitance (pF) 00 0.30.3 100100 0.360.36 200200 0.380.38 300300 0.410.41

상기 표 2는 인공 혈관(110) 내부에 혈액이 흐르지 않는 경우를 가정하여 흐름이 없는 상태의 혈당 수치에 따른 캐패시턴스를 측정한 값을 나타내었다. 표 1과 마찬가지로 혈당 수치는 mg/dL로, 캐패시턴스는 pF로 나타내었다.Table 2 shows capacitance measured according to blood glucose level without flow assuming that blood does not flow in the artificial blood vessel 110. As in Table 1, the blood glucose level is expressed in mg / dL and the capacitance is expressed in pF.

표 2에서도 상기 표 1과 같이 혈당 수치가 증가함에 따라 캐패시턴스 값이 비례하여 증가하는 것을 알 수 있다. 다만 측정되는 캐패시턴스의 절대값은 유의미하게 증가하였다. 정체되어 있는 경우보다 혈액이 흐르는 경우에 캐패시턴스 값이 더 낮은 것을 알 수 있다.Table 2 also shows that the capacitance value increases proportionally as the blood glucose level increases as shown in Table 1 above. However, the absolute value of the measured capacitance increased significantly. It can be seen that the capacitance value is lower when the blood flows than when it is stagnant.

계산부(122)는 위 표와 같이 미리 측정되는 혈당에 따른 캐패시턴스 데이터를 이용하여 그에 대응하는 혈당 수치를 계산한다. 예시적으로 인공 혈관(110)에 혈액이 흐르는 경우의 표 1에 대응하여, 센서부에서 측정되는 캐패시턴스 값이 0.32pF인 경우에 혈당을 100mg/dL이라고 계산할 수 있다. 이는 예시적일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자에게 실제 측정하고 보정을 수행하는 것도 가능하다.The calculation unit 122 calculates the blood glucose level corresponding to the blood glucose level using the capacitance data according to the blood glucose measured in advance as shown in the table. Illustratively, according to Table 1 when blood flows through the artificial blood vessel 110, blood glucose can be calculated to be 100 mg / dL when the capacitance value measured by the sensor unit is 0.32 pF. The present invention is not limited thereto, and it is also possible to perform actual measurement and correction to the user.

통신부(123)는 코일을 이용하여 무선으로 전력을 수신하고, 데이터를 송신할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 코일은 전자기 유도 방식을 이용하여 전력을 외부로부터 수신할 수 있다. 따라서 혈당 측정 장치(120)는 별도의 배터리를 포함하지 않을 수 있다.The communication unit 123 can receive power wirelessly using a coil and can transmit data. More specifically, the coil can receive power from the outside using an electromagnetic induction method. Therefore, the blood glucose measurement apparatus 120 may not include a separate battery.

상기 통신부(123)는 외부로부터 무선으로 전력을 수신하여 계산부(122) 및 센서부(121)로 전달한다. 전달받은 전력을 이용하여 상기 계산부(122) 및 센서부(121)가 동작한다. 상기 계산부(122)에 의해 계산되는 혈당 수치는 통신부(123)로 전달되고, 상기 통신부(123)가 상기 혈당 수치를 외부로 송신한다. 상기 통신부는 전력을 수신하는 경우와 마찬가지로 동일한 코일을 이용하여 상기 혈당 수치를 외부로 송신한다.The communication unit 123 wirelessly receives power from the outside and transmits the received power to the calculation unit 122 and the sensor unit 121. The calculation unit 122 and the sensor unit 121 operate using the transmitted power. The blood glucose level calculated by the calculation unit 122 is transmitted to the communication unit 123, and the communication unit 123 transmits the blood glucose level to the outside. The communication unit transmits the blood glucose value to the outside using the same coil as in the case of receiving power.

다른 일실시예에 따르면 상기 통신부(123)가 송신하는 혈당 수치를 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다. 디스플레이부는 상기 통신부(123)로부터 혈당 수치를 수신하여 숫자 또는 그래프 형식으로 표시할 수 있다. 예시되는 표시 형식에 제한되는 것은 아니며 다양한 방식으로 혈당을 표시하는 것도 가능하다.According to another embodiment, the communication unit 123 may further include a display unit for displaying blood glucose levels. The display unit may receive the blood glucose level from the communication unit 123 and display the blood glucose level in numeric or graphical form. The display format is not limited to the illustrated format and it is also possible to display blood glucose in various ways.

또 다른 일실시예에 따르면 상기 계산부(122)는 인체 외부에 존재하는 것도 가능하다. 보다 구체적으로, 인공 혈관(110)에는 상기 센서부(121) 및 통신부(123)만 부착되고, 계산부(122)는 인체 외부에서 캐패시턴스 값을 수신하여 계산하는 방법도 가능하다.According to another embodiment, the calculation unit 122 may exist outside the human body. More specifically, the sensor unit 121 and the communication unit 123 may be attached to the artificial blood vessel 110, and the calculation unit 122 may receive and calculate the capacitance value from outside the human body.

계산부(122)가 인체 외부에 존재하는 경우에, 상기 센서부(121)는 캐패시턴스 값을 측정하고, 통신부(123)를 이용하여 인체 외부의 계산부(122)로 송신할 수 있다. 상기 통신부(123)는 코일을 이용하여 무선으로 전력을 수신하고, 수신하는 전력을 상기 센서부(121)로 전달할 수 있다. 상기 통신부(123)는, 상기 센서부로부터 데이터를 수신하고 코일을 이용하여 무선으로 계산부에 송신할 수 있다. 상기 데이터는 캐패시턴스 값일 수 있다.When the calculation unit 122 is present outside the human body, the sensor unit 121 may measure the capacitance value and transmit it to the calculation unit 122 outside the human body using the communication unit 123. [ The communication unit 123 may receive power wirelessly using a coil, and may transmit the received power to the sensor unit 121. The communication unit 123 can receive data from the sensor unit and wirelessly transmit the data to the calculation unit using a coil. The data may be a capacitance value.

도 2는 일실시예에 따른 혈당 측정 장치의 평면도를 도시한다.2 is a plan view of a blood glucose measurement apparatus according to an embodiment.

일실시예에 따른 혈당 측정 장치(220)가 인공 혈관(21)에 부착되어 있는 모습을 도시한다. 도 1은 측면에서 보는 모습이며, 도 2는 윗면에서 보는 모습이다. 상기 혈당 측정 장치(220)는 센서부(221) 계산부(222) 및 통신부(223)로 구성될 수 있다.A blood glucose measurement device 220 according to an embodiment is attached to the artificial blood vessel 21. FIG. 1 is a side view, and FIG. 2 is a top view. The blood glucose measurement device 220 may include a sensor unit 221 calculation unit 222 and a communication unit 223.

일실시예에 따르면 센서부(221)의 캐패시터를 구성하는 금속판은 원통형의 인공 혈관(210)을 감싸는 형태로 배치될 수 있으며, 도 1에서와 같이 평행하게 배치되는 것도 가능하다. 상기 금속 판은 두 개의 금속 판이 마주보는 형태로 구성될 수 있으며, 서로 맞닿아 있지는 않다.According to one embodiment, the metal plate constituting the capacitor of the sensor unit 221 may be arranged to surround the cylindrical artificial blood vessel 210, or may be arranged in parallel as in FIG. The metal plate may be configured such that two metal plates face each other and are not in contact with each other.

도 3a는 일실시예에 따른 혈당 수치가 낮은 경우에 인공 혈관의 모습을 도시한다. 이와 대응하여 도 3b는 일실시예에 따른 혈당 수치가 높은 경우에 인공 혈관의 모습을 도시한다.FIG. 3A shows a state of an artificial blood vessel when the blood glucose level according to an embodiment is low. Correspondingly, FIG. 3B shows the shape of the artificial blood vessel when the blood glucose level according to an embodiment is high.

인공 혈관(310)에는 혈액이 흐르고, 일실시예에 따르면 혈액은 화살표 방향으로 흐를 수 있다. 혈액 내의 포도당(320)이 적은 경우에 포도당이 많은 경우보다 센서부(330)가 측정하는 캐패시턴스 값이 상대적으로 낮게 측정된다.Blood flows through the artificial blood vessel 310, and according to an embodiment, the blood can flow in the direction of the arrow. When the glucose 320 in the blood is small, the capacitance value measured by the sensor unit 330 is measured to be relatively lower than that in the case where glucose is large.

캐패시턴스 값은 아래의 수학식 1에 따라 구할 수 있다.The capacitance value can be obtained by the following equation (1).

Figure 112017089418822-pat00001
Figure 112017089418822-pat00001

상기 수학식 1에서 C는 캐패시턴스 이며, ε은 유전율, A는 금속판의 면적, d는 금속판 사이의 거리를 의미한다. 여기서 유전율 ε는 진공의 유전율 ε0와 상대유전율 εr을 곱한 값이다.In Equation (1), C is the capacitance,? Is the dielectric constant, A is the area of the metal plate, and d is the distance between the metal plates. Here, the dielectric constant epsilon is a value obtained by multiplying the dielectric constant epsilon 0 of the vacuum by the relative permittivity epsilon r .

상기 센서부(330)에서 금속판의 면적(A)과 거리(d)는 고정되어 있고, 진공의 유전율 ε0는 상수이기 때문에 캐패시턴스 값은 εr에 의해서만 영향을 받는다. 상대유전율에 가장 크게 영향을 미치는 성분은 포도당이고, 결과적으로 포도당의 변화가 캐패시턴스 값의 변화로 나타난다.Since the area A and the distance d of the metal plate in the sensor unit 330 are fixed and the permittivity? 0 of the vacuum is a constant, the capacitance value is influenced only by? R. The most significant factor affecting the relative permittivity is glucose, and consequently, the change in glucose appears as a change in the capacitance value.

도 4는 일실시예에 따른 혈당 측정 장치의 구성을 개념적으로 도시한다.FIG. 4 conceptually shows a configuration of a blood glucose measurement device according to an embodiment.

일실시예에 따른 혈당 측정 장치는 센서부(410), 계산부(420) 및 통신부(430)로 구성될 수 있다.The blood glucose measurement apparatus according to one embodiment may include a sensor unit 410, a calculation unit 420, and a communication unit 430.

상기 센서부(410)는 캐패시터를 이용하여 인공 혈관의 캐패시턴스를 측정하고, 측정되는 값을 계산부(420)로 전달한다. 상기 계산부(420)는 캐패시턴스 값을 이용하여 대응되는 혈당 수치를 계산한다. 계산되는 상기 혈당 수치를 통신부(430)로 전달하여 상기 통신부(430)는 혈당 수치를 외부로 송신할 수 있다. 외부에서는 별도의 디스플레이부를 더 포함하여 수신하는 혈당 수치를 표시할 수 있다. 상기 혈당 측정 장치의 동작을 위한 전원은 통신부(430)를 통해 외부로부터 수신한다. 무선 전력 전송에는 예시적으로 그러나 한정되지 않게 전자기유도 방식을 이용할 수 있다. 상기 통신부(430)에서 수신하는 전력은 상기 계산부(320) 및 센서부(410)으로 전달되어 각 구성이 동작할 수 있도록 한다.The sensor unit 410 measures the capacitance of the artificial blood vessel using a capacitor and transmits the measured value to the calculator 420. The calculation unit 420 calculates the corresponding blood glucose level using the capacitance value. And transmits the calculated blood glucose level to the communication unit 430 so that the communication unit 430 can transmit the blood glucose level to the outside. And an external display unit may be further included to display the received blood glucose level. The power for the operation of the blood glucose measurement apparatus is received from the outside through the communication unit 430. The wireless power transmission is illustratively but not necessarily electromagnetic inducible. The power received by the communication unit 430 is transmitted to the calculation unit 320 and the sensor unit 410 so that each configuration can be operated.

도 5는 일실시예에 따라 혈당에 대한 캐패시턴스 값을 나타낸 그래프이다.FIG. 5 is a graph showing a capacitance value for blood glucose according to an embodiment.

도 6은 일실시예에 따른 혈당에 대한 캐패시턴스 값을 나타낸 다른 경우의 그래프이다.6 is a graph illustrating capacitance values for blood glucose according to an embodiment of the present invention.

도 5에서는 혈액이 흐르는 경우를 가정하여 유속을 주고 측정한 캐패시턴스 값으로서, 혈당이 증가함에 따라 캐패시턴스 값도 증가하는 것을 확인할 수 있다. 도 6에서는 혈액이 흐르지 않는 경우를 가정하여 유속을 주지 않고 측정한 캐패시턴스 값이다. 도 5와 마찬가지로 혈당에 비례하여 캐패시턴스 값이 증가하는 것을 확인할 수 있고, 유속이 있는 경우보다 캐패시턴스의 절대값이 더 크게 측정되었다.In FIG. 5, it can be seen that the capacitance value is measured by giving the flow rate assuming the case of blood flow, and the capacitance value is also increased as the blood glucose is increased. 6 is a capacitance value measured without giving a flow velocity assuming that blood does not flow. As shown in FIG. 5, it can be seen that the capacitance value increases in proportion to the blood glucose, and the absolute value of the capacitance is measured to be larger than that in the case of the flow rate.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described with reference to the drawings, various modifications and variations may be made by those skilled in the art. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

110, 210, 310: 인공혈관
120, 220: 혈당 측정 장치.
121, 221, 410: 센서부
122, 222, 420: 계산부
123, 223, 430: 통신부110, 210 and 310: artificial blood vessels
120, 220: blood glucose measuring device.
121, 221 and 410:
122, 222, 420:
123, 223, 430:

Claims (10)

인공혈관을 감싸도록 배치되는 캐패시터를 포함하고 캐패시턴스를 측정하는 센서부;
상기 캐패시터가 측정하는 인공혈관의 상기 캐패시턴스를 이용하여 혈당 수치를 계산하는 계산부; 및
코일을 이용하여 무선으로 전력과 데이터를 송수신하는 통신부
를 포함하는 혈당 측정 장치.
A sensor unit including a capacitor arranged to surround an artificial blood vessel and measuring a capacitance;
A calculation unit for calculating a blood glucose level using the capacitance of the artificial blood vessel measured by the capacitor; And
A communication unit for transmitting and receiving power and data wirelessly using a coil;
And a blood glucose measuring device.
제1항에 있어서,
상기 데이터는,
상기 계산부에 의해 계산되는 혈당 수치인 혈당 측정 장치.
The method according to claim 1,
The data includes:
Wherein the blood glucose level is a blood glucose level calculated by the calculation unit.
제2항에 있어서,
상기 통신부는,
상기 혈당 측정 장치의 외부로부터 무선으로 전력을 수신하여 상기 계산부 및 센서부로 공급하고, 상기 계산부에 의해 계산되는 혈당 수치를 송신하는 혈당 측정 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein,
And receives the power from the outside of the blood glucose measurement device wirelessly and supplies it to the calculation unit and the sensor unit, and transmits the blood glucose level calculated by the calculation unit.
제3항에 있어서,
상기 통신부로부터 혈당 수치를 수신하여 표시하는 디스플레이부
를 더 포함하는 혈당 측정 장치.
The method of claim 3,
A display unit for receiving and displaying blood glucose values from the communication unit;
The blood glucose measurement device further comprising:
캐패시터를 포함하는 센서부가 인공혈관을 감싸도록 배치되며 캐패시턴스를 측정하는 단계;
계산부가 상기 센서부에 의해 측정되는 상기 캐패시턴스를 이용하여 혈당 수치를 계산하는 단계; 및
통신부가 코일을 이용하여 무선으로 전력과 데이터를 송수신하는 단계
를 포함하는 혈당 측정 방법.
Measuring a capacitance of the sensor unit including the capacitor so as to surround the artificial blood vessel;
Calculating a blood glucose level using the capacitance measured by the sensor unit; And
The communication unit transmits and receives power and data wirelessly using a coil
And measuring the blood glucose level.
제5항에 있어서,
상기 데이터는,
상기 계산부에 의해 계산되는 혈당 수치인 혈당 측정 방법.
6. The method of claim 5,
The data includes:
Wherein the blood glucose level is a blood glucose level calculated by the calculation unit.
제6항에 있어서,
상기 전력과 데이터를 송수신하는 단계는,
혈당 측정 장치의 외부로부터 무선으로 전력을 수신하는 단계;
상기 계산부 및 센서부로 공급하는 단계; 및
상기 계산부에 의해 계산되는 혈당 수치를 송신하는 단계
를 포함하는 혈당 측정 방법.
The method according to claim 6,
The transmitting and receiving of the power and the data includes:
Receiving power wirelessly from the outside of the blood glucose measurement device;
To the calculation unit and the sensor unit; And
Transmitting the blood glucose level calculated by the calculation unit
And measuring the blood glucose level.
삭제delete 인공 혈관;
상기 인공 혈관을 감싸도록 배치되는 캐패시터를 포함하고 캐패시턴스를 측정하는 센서부;
코일을 이용하여 무선으로 전력과 데이터를 송수신하는 통신부
를 포함하는 혈당 측정 인공 혈관.
Artificial blood vessels;
A sensor unit including a capacitor arranged to surround the artificial blood vessel and measuring a capacitance;
A communication unit for transmitting and receiving power and data wirelessly using a coil;
Blood vessel measurement artificial blood vessel.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항의
혈당 측정 방법을 수행하는 프로그램을 수록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.A method according to any one of claims 5 to 7,
A computer-readable recording medium containing a program for performing a blood glucose measurement method.
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