KR102179850B1 - 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템 및 방법 - Google Patents

구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건강 예측 시스템을 개시한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 구강 내 존재하는 다양한 미생물을 채취 및 분석하여 개인의 현재 건강상태를 예측하는 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 피검자에 대한 시료를 모으고, 그것을 소형 게놈 해독기에 투입하고, 게놈해독 혹은 검형(genotying)을 하여 구강세척, 칫솔질, 혹은 가글링을 통해서 나온 미생물의 유전자 종 동정과, 그것을 활용한 소프트웨어, 분석, 및 그 후속 조치를 처리할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PREDICTING HEALTH USING ANALYSIS DEVICE FOR INTRAORAL MICROBES (BACTERIA, VIRUS, VIROID, AND/OR FUNGI)}
본 발명은 건강 예측 시스템에 관한 것으로, 특히 구강 내 존재하는 다양한 미생물(세균, 바이러스, 진균)을 채취 및 분석하여 개인의 현재 건강상태를 예측하는 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템 및 방법에 관한 것이다.
구강은 수많은 병원성 및 비병원성 미생물이 인입하는 신체 주요 부위로서, 외부 미생물을 원인으로 하는 감기 등의 질병 발생의 근원지라고 할 수 있다. 특히 치주염, 충치, 염증, 독감 및 감기 등의 질병을 일으키는 것은 다양한 미생물들이다.
미생물이란, 육안의 가시한계를 넘어선 0.1mm 이하의 크기를 이루고, 주로 단일세포 또는 균사로써 몸을 이루는 생물 입자들을 통틀어 의미한다. 상기 미생물은 보이지 않은 영역에서 우리 생활 전반에 많은 영향을 주고 있는데, 이러한 영향은 유익한 것에서 유해한 것까지 다양하게 존재한다.
따라서, 우리 몸의 안과 밖의 박테리아, 곰팡이, 바이러스, 바이로이드 (Viroid) 및 미생물 유래 유전자 분자들을 해독(sequencing) 및 검형(genotype)하여 미생물에 대한 종 동정정보, 미생물의 개체수, 각기 다른 미생물의 분포비율, 분포비율을 이미 알려진 건강하거나, 질병이 있는 사람들의 정보를 통해 유추된 주석화가 된 미생물군체(microbiome)에 대한 표준적 데이터베이스 정보를 비교하고, 파악함으로써 질병 발생 및 건강을 예측할 수 있으며 유전자 검사를 통해 이러한 미생물의 양과 타입을 파악하는 다양한 방법들이 제시되고 있다.
인간 몸의 건강상태는 특히 장내 미생물과도 연관이 크고, 구강의 미생물과도 연관이 크다고 할 수 있다. 이에 따라 구강의 미생물 종류(flora)에 따라 우리 몸의 상태를 예측할 수 있다. 또한, 구강 내의 건강뿐만 아니라, 심장병과 같은 몸 전체의 건강과도 미생물 군의 패턴이 연관이 있다고 알려져 있다.
일례로서, 치주염은 구강 내에 서식하는 다양한 구강질환 유발 미생물(Bacteria)들이 복합적으로 군집을 형성함으로써 이루어지는 것으로 추정되고 있으며, 이러한 미생물들은 구강질환 환부에서 동시에 서식하는 것이 확인되었다. 특히, 다양한 균종들이 동시에 서식하는 상황에서는 치주염 등의 질환을 더욱 증대시키는 것으로 추정되고 있다. 따라서 구강 및 치주낭에 서식하고 있는 미생물의 분포가 질환의 진단과 치료에 매우 중요한 의미를 지닌다고 할 수 있다.
등록특허공보 제10-1315698호(공고일자: 2013.10.10.)
본 발명의 과제는 전술한 구강 내 존재하는 미생물을 활용하여 매일 혹은 자주하는 칫솔질과 가글링을 통해 긁혀서 나오는 피검자의 모든 미생물을 비교, 분석하여 개인의 건강상태를 모니터링하고, 건강 관리에 대한 조언을 주고, 솔루션 구매의 선택을 주는 것에 있다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템은, 피검자의 구강으로부터 채취된 시료를 분석하여 종 동정을 수행하고, 해독결과에 따른 구강 내 미생물에 대한 유전자 정보를 생성하는 하나 이상의 미생물 분석장치 및 상기 미생물 분석장치로부터 피검자별 상기 유전자 정보를 수집하고, 상기 유전자 정보를 분석하여 피검자의 구강 내 존재하는 하나 이상의 미생물에 대한 종류 및 개체수를 산출하고, 산출결과에 기초한 피검자에 대한 건강정보를 생성하는 건강관리 서버를 포함할 수 있다.
상기 미생물 분석장치는, 투입된 시료에 대한 유전자 해독을 수행하는 게놈 해독기 및 상기 게놈 해독기와 연결되고, 해독결과를 수신하여 미리 저장된 미생물 군 데이터와의 비교를 통해 구강 내 미생물의 종 동정을 수행하는 사용자 단말을 포함할 수 있다.
상기 사용자 단말은, 상기 게놈 해독기와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 유전자 정보를 수신하는 장치 연결부, 정보통신망을 통해 상기 건강관리 서버와 연결되어 데이터 통신을 수행하는 통신부, 종 동정을 위한 다수의 미생물에 대한 미생물군 데이터를 저장하는 데이터 저장소, 상기 게놈 해독기로부터 수신한 해독결과에 대응하여 생성된 피검자의 최신 유전자 정보를 상기 건강관리 서버에 제공하는 유전자 정보 송신부 및 상기 해독결과와 상기 미생물군 데이터와의 비교를 통해 피검자가 보유한 하나 이상의 미생물에 대한 종을 동정하고 개체수를 판단하는 종 동정부를 포함할 수 있다.
상기 사용자 단말은, 상기 통신부를 통해, 상기 건강관리 서버로부터 해당 피검자의 건강상태를 수치값으로 표현한 건강 스코어를 포함하는 건강정보를 수신하는 건강정보 수신부를 포함할 수 있다.
상기 건강관리 서버는, 정보통신망을 통해 각 지역의 하나 이상의 사용자 단말로부터 유전자 정보를 수집하는 데이터 수집부, 회원 가입된 하나 이상의 피검자에 대한 회원등록, 로그인 및 식별 절차를 수행하고, 피검자의 회원정보를 생성, 갱신 및 삭제기능을 제공하는 회원정보 관리부, 상기 회원정보, 각 피검자별 유전자 정보 및 건강정보를 분류하여 저장하되, 상기 피검자에 대한 건강정보 생성 이후 일정시간이 경과된 유전자 정보는 삭제 또는 마스킹 처리하는 데이터 베이스, 상기 유전자 정보를 통해 해당 피검자가 보유한 미생물의 종류 및 개체수를 판단하고, 상기 미생물의 종류 및 개체수에 기초하여 현재 피검자의 건강상태를 추정 및 수치화하여 건강정보를 생성하는 유전자 분석부, 축적된 다양한 미생물군에 대한 정보를 리포트 형태로 변환하는 리포트 생성부 및 정보통신망을 통해 각 사용자 단말에 해당 피검자의 건강정보를 제공하는 결과 제공부를 포함할 수 있다.
상기 건강관리 서버는, 일정기간 누적된 건강정보와 현재의 건강정보를 비교하여 각 피검자별 현재 건강상태 및 현재 이후의 건강 상태를 예측하고, 상기 건강정보에 반영하는 예측부를 포함할 수 있다.
상기 결과 제공부는, 어느 하나의 피검자의 건강정보와, 복수의 타 피검자들의 건강정보들간의 대비를 통한 상대적 건강상태를 도출하고, 해당 사용자 단말에 더 제공할 수 있다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양태의 실시예에 따른 건강 예측 시스템에 의한 건강 예측 방법은, 게놈 해독기가 피검자로부터 채취된 시료에 대한 유전자 해독결과를 사용자 단말에 전송하는 단계, 상기 사용자 단말이 유전자 해독결과에 따라 구강 내 미생물의 종을 동정하여 유전자 정보를 생성하는 단계, 상기 사용자 단말이 상기 유전자 정보를 건강관리 서버에 전송하는 단계, 상기 건강관리 서버가 피검자별로 유전자 정보를 분류하고, 유전자 분석을 통해 피검자가 보유한 미생물의 종류 및 개체수를 산출하여 건강정보를 생성하는 단계 및 상기 건강관리 서버가 상기 건강정보를 상기 사용자 단말에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 건강관리 서버가 상기 건강정보를 상기 사용자 단말에 제공하는 단계 이후, 상기 건강관리 서버가 일정기간 누적된 건강정보와 현재의 건강정보를 비교하여 각 피검자별 현재 건강상태 및 현재 이후의 건강 상태를 예측하고, 상기 건강정보에 반영하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 건강관리 서버가 상기 건강정보를 상기 사용자 단말에 제공하는 단계 이후, 상기 건강관리 서버가 어느 하나의 피검자를 제외한 복수의 타 사용자들에 대한 건강정보를 추출하여 현재 피검자의 건강정보와의 대비를 통해 상대적 건강상태를 도출하고, 해당 사용자 단말에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 피검자에 대한 시료를 모으고, 그것을 소형 게놈 해독기에 투입하고, 게놈해독 혹은 검형(genotying)을 하여 구강세척, 칫솔질, 혹은 가글링을 통해서 나온 미생물의 유전자 종 동정과, 그것을 활용한 소프트웨어, 분석, 및 그 후속 조치를 처리할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템의 사용자 단말의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템의 건강 관리 서버의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 건강 계측 시스템에 의한 건강 예측 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템이 제공하는 화면의 일 예를 나타낸 도면이다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "구비" 또는 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부(Unit)", "...서버(Server)" 및 "...시스템(System)" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어, 소프트웨어 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한 본 명세서에서 "실시예"라는 용어는 예시, 사례 또는 도해의 역할을 하는 것을 의미하나, 발명의 대상은 그러한 예에 의해 제한되지 않는다. 또한 "포함하는", "구비하는", "갖는" 및 다른 유사한 용어가 사용되고 있으나, 청구범위에서 사용되는 경우 임의의 추가적인 또는 다른 구성요소를 배제하지 않는 개방적인 전환어(Transition word)로서 "포함하는(Comprising)"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적으로 사용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 다양한 기법은 하드웨어 또는 소프트웨어와 함께 구현되거나, 적합한 경우에 이들 모두의 조합과 함께 구현될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "...부(Unit)", "...서버(Server)" 및 "...시스템(System)" 등의 용어는 마찬가지로 컴퓨터 관련 엔티티(Entity), 즉 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 시의 소프트웨어와 등가로 취급할 수 있다. 또한, 본 발명의 프로그램에서 실행되는 각 기능은 모듈단위로 구성될 수 있고, 하나의 물리적 메모리에 기록되거나, 둘 이상의 메모리 및 기록매체 사이에 분산되어 기록될 수 있다.
이하의 설명에서, "구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템 "의 용어는 설명의 편의상 "건강 예측 시스템" 또는 "시스템"으로 약식 표기될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템 및 방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템은 피검자의 구강으로부터 채취된 시료를 분석하여 종 동정을 수행하고, 분석결과에 따른 구강 내 미생물에 대한 유전자 정보를 생성하는 하나 이상의 미생물 분석장치(100, 200) 및 미생물 분석장치(100, 200)로부터 피검자별 유전자 정보를 수집하고, 유전자 정보를 분석하여 피검자의 구강 내 존재하는 하나 이상의 다양한 종류의 미생물에 대한 종류 및 개체수를 산출하고, 산출결과에 기초한 피검자에 대한 건강정보를 생성하는 건강관리 서버(300)를 포함할 수 있다.
미생물 분석장치(100, 200)는 다시 시료를 해독(解讀)하는 게놈 해독기(100) 및 미생물에 대한 종 동정(identification)을 수행하는 사용자 단말(200)로 구분될 수 있다.
게놈 해독기(100)는 육안으로 발견하기 힘든 미생물의 활성을 휴대용 관측 수단을 통해 간단하게 발견할 수 있도록 개발된 소형 전자 장치로서, 다양한 시료 해독 기법이 적용된 장치일 수 있다.
이러한 게놈 해독기(100)에 적용된 시료 해독 기법의 일례로서, 특정 파장 범위의 빛만을 반사하는 형광 특성의 미생물이 포함된 시료에 빛을 공급하여 미생물로부터 반사된 빛을 수집 및 이미지화 하는 기법 등이 이용될 수 있다.
본 발명에서 사용하는 구강 내 미생물 채취방법으로는 피검자의 구강으로부터 스왑이나 페이퍼 포인트 등을 이용하여 채취한 조직, 입을 헹군 용액, 타액 등을 사용할 수 있으나, 구강 내부의 전체적인 미생물 환경을 보다 잘 반영하여 분석결과를 획득하기 위해서는 칫솔에 묻어있는 타액뿐만 아니라, 물, 식염수, 가글액 등의 용액으로 입을 헹군 것을 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 게놈 해독기(100)는 USB, 블루투스 등 유선 또는 무선방식으로 사용자 단말(200)과 연결될 수 있고, 시료 해독결과를 사용자 단말(200)에 전송할 수 있다.
사용자 단말(200)은 공지의 거치형PC, 노트북, 태블릿PC, 개인 휴대 정보 단말기(PDA) 및 스마트폰 등의 다양한 형태의 컴퓨팅 장치일 수 있고, 사용자 즉, 피검자의 조작에 따라 게놈 해독기(100)로부터 전송되는 시료 해독 결과로부터 피검자의 구강 내 존재하는 하나 이상의 미생물에 대한 종 동정을 수행하고 개체수를 추정하며, 다양한 결과를 포함하는 유전자 정보를 정보통신망을 통해 건강관리 서버(300)에 제공할 수 있다.
도면에서는 게놈 해독기(100)와 사용자 단말(200)이 별도의 장치로 구현되어 서로 연결되는 형태의 미생물 분석장치(100, 200)를 예시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 설계자의 의도에 따라 게놈 해독기(100) 내에 사용자 단말(200)의 기능을 탑재하는 형태로도 일체형 분석장치를 구현할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말(200)에는 미생물의 종 동정을 위한 미생물 데이터가 미리 저장될 수 있고, 그 미생물 데이터는 건강관리 서버(300)로부터 다운로드 될 수 있다. 이러한 미생물 데이터는 표준화된 유전자 참조 데이터(reference data)로서, 해독 결과와의 비교를 통해 피검자가 보유한 미생물의 종류 및 개체수 등을 포함하는 유전자 정보를 생성하고, 이를 정보통신망을 통해 원격지의 건강관리 서버(300)에 제공할 수 있다.
이러한 사용자 단말(200)로는 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(smartphone), 스마트 패드(smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치 및 거치형PC, 노트북과 같은 컴퓨팅 장치가 이용될 수 있다.
건강관리 서버(300)는 정보통신망을 통해 원격지에 위치한 하나 이상의 사용자 단말(200)의 요청에 따라 그로부터 피검자에 대한 유전자 정보를 수신 및 피검자별로 저장하고, 유전자 정보에 기초하여 종 동정된 미생물의 질병 발생 위험도에 대한 스코어를 산출하고, 질병타입을 확정하여 해당 피검자에 대한 건강정보를 생성 및 제공할 수 있다.
또한, 건강관리 서버(300)는 데이터 베이스에 축적된 다양한 미생물군체(microbiome)에 대한 정보를 사용자 단말(200)에서 실행되는 전용 어플리케이션 또는 웹 페이지 등의 다양한 미디어에 표시 가능한 리포트 형태로 변환하여 온라인 상에 배포할 수 있다. 이러한 기능에 따르면, 본 발명의 시스템을 통해 축적된 미생물과 질병과의 관련성에 대한 리포트를 대중에게 유익한 정보로서 제공하는 공익적 효과를 기대할 수 있다.
또한, 건강관리 서버(300)는 데이터 베이스에 누적된 과거의 건강정보와 현재의 건강정보를 비교하여 개개인의 건강의 변화 및 상태를 예측하고 이를 건강정보에 반영하여 사용자 단말(200)에 제공할 수 있다.
또한, 건강관리 서버(300)는 피검자에게 예상되는 발병 가능성이 높은 질병에 대하여 그 종류에 대응하여 치아 우식증에 대한 약 또는 치약 종류에 대한 유익한 정보 또는 병원 방문 제안 등을 사용자 단말에 더 제공할 수 있다.
이러한 건강관리 서버(300)로는 다수의 사용자 단말(200)로부터 데이터 수집을 수행하며 그에 의한 다수의 요청에 지연 및 오류없이 신속하게 응답할 수 있도록 고성능의 마이크로 프로세서와, 고속 및 대용량의 메모리 및 저장소를 탑재한 서버 컴퓨터가 이용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템의 사용자 단말을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템의 사용자 단말(200)의 구조를 나타낸 도면이다. 이하의 설명에서 사용자 단말(200)을 구성하는 각 구성부들은 컴퓨터 프로그램으로 이루어질 수 있고, 공지의 마이크로 프로세서에 의해 실행 가능하며, 읽고 쓰기가 가능한 기록매체에 기록되어 사용자 단말(200)에 탑재되는 형태로 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템의 사용자 단말(200)은 게놈 해독기와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 유전자 정보를 수신하는 장치 연결부(210), 정보통신망을 통해 건강관리 서버와 연결되어 데이터 통신을 수행하는 통신부(220), 종 동정을 위한 다수의 미생물에 대한 미생물군 데이터를 저장하는 데이터 저장소(230), 상기 게놈 해석기로부터 수신한 해독결과에 대응하여 생성된 피검자의 최신 유전자 정보를 상기 건강관리 서버에 제공하는 유전자 정보 송신부(240), 해독결과와 미생물군 데이터와의 비교를 통해 피검자가 보유한 하나 이상의 미생물에 대한 종을 동정하고 개체수를 판단하는 종 동정부(250) 및 통신부(220)를 통해, 건강관리 서버로부터 해당 피검자의 건강상태를 수치값으로 표현한 건강 스코어를 포함하는 건강정보를 수신하는 건강정보 수신부(260)를 포함할 수 있다.
장치 연결부(210)는 유선 또는 무선 방식으로 게놈 해독기와 연결되어 시료의 해독결과를 수신할 수 있다. 이러한 장치 연결부(210)는 USB 프로토콜 또는 블루투스 프로토콜 등의 다양한 방식으로 게놈 해독기와 연결될 수 있다.
통신부(220)는 정보통신망을 통해 원격지의 건강관리 서버와 연결되어 데이터 통신을 수행할 수 있고, 연결된 건강관리 서버로부터 종 동정을 위한 미생물군 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 통신부(220)는 종 동정 결과를 포함하는 피검자의 유전자 정보를 건강관리 서버에 제공할 수 있고, 그로부터 유전자 분석결과에 따른 건강정보를 수신할 수 있다.
데이터 저장소(230)는 피검자의 로그인 정보 및 종 동정을 위한 최신의 미생물군 데이터 및 이를 이용한 종 동정 결과를 저장할 수 있다. 특히, 미생물군 데이터는 건강관리 서버가 최신버전을 배포함에 따라 주기적으로 갱신될 수 있다.
유전자 정보 송신부(240)는 게놈 해석기로부터 수신한 해독결과를 이용하여 도출된 종 동정결과 및 미생물 개체수를 포함하는 피검자의 최신 유전자 정보를 건강관리 서버에 제공함으로써 건강관리 서버에 피검자의 데이터를 등록하고 건강 정보를 요청할 수 있다.
건강정보 수신부(250)는 건강관리 서버로부터 해당 피검자에 대한 유전자 분석결과에 따라 도출된 최신의 건강정보를 수신할 수 있다. 건강관리 서버는 사용자 단말이 제공한 피검자의 유전자 정보를 분석하여 보유한 미생물에 기초한 피검자의 현재 건강상태 및 피검자에게 요구되는 건강관련 정보를 도출하여 건강 정보를 생성하여 제공하며, 건강정보 제공부(250)는 건강정보를 통신부(220)를 통해 수신 및 이를 사용자 단말(200)의 화면상에 표시할 수 있다.
종 동정부(260)는 게놈 해독기에서 전송된 시료 해독결과와 데이터 저장소(230)에 저장된 미생물군 데이터의 비교를 통해 피검자가 보유한 미생물의 종 동정 및 개체수를 판단하여 유전자 정보를 생성할 수 있다. 이러한 유전자 정보를 피검자의 미생물의 보유상태에 따른 건강상태 예측에 이용되며, 통신부(220)를 통해 해당 피검자의 계정으로 유전자 정보 및 건강정보 요청이 건강관리 서버에 접수되게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템의 건강관리 서버를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템의 건강관리 서버의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 건강관리 서버(300)는 정보통신망을 통해 각 지역의 하나 이상의 사용자 단말(200)로부터 유전자 정보를 수집하는 데이터 수집부(310), 회원 가입된 하나 이상의 피검자에 대한 회원등록, 로그인 및 식별 절차를 수행하고, 피검자의 회원정보를 생성, 갱신 및 삭제기능을 제공하는 회원정보 관리부(320), 회원정보, 각 피검자별 유전자 정보 및 건강정보를 분류하여 저장하되, 피검자에 대한 건강정보 생성 이후 일정시간이 경과된 유전자 정보는 삭제 또는 마스킹 처리하는 데이터 베이스(330), 유전자 정보를 통해 해당 피검자가 보유한 미생물의 종류 및 개체수를 판단하고, 미생물의 종류 및 개체수에 기초하여 현재 피검자의 건강상태를 추정 및 수치화하여 건강정보를 생성하는 유전자 분석부(340), 축적된 다양한 미생물군에 대한 정보를 리포트 형태로 변환하는 리포트 생성부(350) 및 정보통신망을 통해 각 사용자 단말에 해당 피검자의 건강정보를 제공하는 결과 제공부(360) 및 일정기간 누적된 건강정보와 현재의 건강정보를 비교하여 각 피검자별 현재 건강상태 및 현재 이후의 건강 상태를 예측하고, 건강정보에 반영하는 예측부(370)를 포함할 수 있다.
데이터 수집부(310)는 원격지에 분포된 다수의 사용자 단말(200)로부터 각각 피검자들로부터 해독된 미생물 종 동정에 관한 데이터를 포함하는 유전자 정보를 수시로 수집할 수 있다.
회원정보 관리부(320)는 접속된 사용자 단말(200)의 로그인 요청 및 처리에 따라 피검자를 식별하고, 전송되는 유전자 정보를 데이터 베이스(330)에 피검자별로 저장할 수 있다.
또한, 회원정보 관리부(320)는 최초로 접속하는 피검자들의 회원가입절차, 이후 로그인/로그아웃 절차 등을 수행하며, 회원 가입된 피검자들에 대한 회원정보 생성, 갱신 및 삭제 등의 회원관리 기능을 제공할 수 있다.
데이터 베이스(330)는 사용자 단말(200)로부터 전송되는 유전자 정보를 피검자 별로 저장할 수 있다. 데이터 베이스(330)에 저장되는 유전자 정보는 해당 피검자의 구강 내 미생물의 종류 및 개체수를 포함하고 있고, 이는 민감한 개인 생체정보 임에 따라, 높은 수준의 보안정책이 적용될 수 있다.
또한, 데이터 베이스(330)에는 건강관리 서버를 운영하기 위한 각종 설정값이 저장될 수 있다.
유전자 분석부(340)는 각 피검자의 미생물에 대한 유전자 정보에 기초하여 포함된 피검자가 보유한 미생물의 종류 및 개체수에 따라 특정 질병에 대한 발병 가능성 및 질병타입 등을 분석하고, 피검자의 질병위험도를 수치적으로 산출하여 건강정보를 생성할 수 있다. 이러한 질병위험도는 질병 스코어로 표시될 수 있고, 질병타입 정보와 더불어 건강정보에 포함되게 된다. 그 건강정보는 해당 피검자에게 제공되게 된다.
또한, 유전자 분석부(340)는 분석결과, 피검자가 보유한 미생물이 병원성인 경우가 명백한 경우 병의 종류에 따른 조언을 건강정보에 추가할 수 있다. 일례로서, 충치의 경우 이에 적합한 자가진단방법 및 치약종류 등에 대한 정보를 제공할 수 있고, 전문병원에 대한 정보를 제공함으로써 진료방문을 제안할 수 있다.
리포트 생성부(350)는 다양한 축적된 다양한 미생물군에 대한 정보를 리포트 형태로 변환할 수 있다. 건강정보는 개인의 미생물 보유여부에 따른 피검자의 현재 건강상태를 나타내는 척도라 할 수 있고, 이와는 별개로 건강관리 서버(300)에는 다양한 미생물군체에 대한 정보가 축적될 수 있다. 리포트 생성부(350)는 이러한 건강관리 서버(300)에 축적된 정보를 리포트 형태로 변환하여 온라인 상에 배포할 수 있다.
전술한 리포트는 사용자 단말(200) 및 기타 인터넷 이용자들에게 미생물과 관련된 질병에 대한 각종 정보, 일례로서 미생물별 원인으로 하는 질병종류와 이에 대한 예방법 및 치료방법 등일 수 있고, 전용 어플리케이션 또는 웹 페이지에서 표시 가능한 형태로 생성될 수 있다.
결과 제공부(360)는 정보통신망을 통해 각 사용자 단말에 해당 피검자의 건강정보를 제공할 수 있다. 건강정보에는 피검자가 보유한 미생물에 기초하여 산출된 질병 스코어를 포함할 수 있고, 피검자는 이러한 질병 스코어에 따라 질병 발생 가능성을 미리 가늠해 볼 수 있으며, 이에 대하여 대비할 수 있도록 한다.
특히, 결과 제공부(360)는 어느 하나의 피검자의 건강정보와, 복수의 타 피검자들의 건강정보들간의 대비를 통한 상대적 건강상태를 도출하고, 해당 사용자 단말(200)에 더 제공할 수 있다.
이는 독감 등 전염성 질병이 유행하는 상황을 판단할 수 있으며, 각 피검자가 타인과 대비하여 현재 건강상태가 일반적인지, 아니면 주의가 요구되는 지 등의 자신에 대한 상대적인 위치를 파악하는데 활용될 수 있다.
예측부(370)는 각 피검자에 대하여, 데이터 베이스(330)를 참조하여 최근 건강정보와 과거 건강정보를 서로 비교하여 과거로부터 현재시점에서 피검자의 건강상태의 변화 및 상태를 예측한 데이터를 생성하고, 건강정보에 반영하거나 또는 리포트 형태로 피검자에게 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 전술한 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템에 의한 건강 예측 방법을 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 건강 계측 시스템에 의한 건강 예측 방법을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 건강 계측 시스템에 의한 건강 예측 방법에서는, 먼저 게놈 해독기(100)가 피검자로부터 채취된 시료에 대한 유전자 해독을 수행하고(S100), 그 해독결과를 유선 또는 무선으로 연결된 사용자 단말(200)에 전송한다(S110).
이어서, 사용자 단말(200)이 해독결과와, 데이터 저장소에 저장된 미생물군 데이터를 비교하여 구강 내 미생물의 종을 동정하고 유전자 정보를 생성한다(S120).
이후, 사용자 단말(200)은 생성된 피검자의 유전자 정보를 건강관리 서버(300)에 전송하고(S130), 이에 따라 건강관리 서버(300)는 피검자별로 유전자 정보를 분류 및 저장하고(S140), 유전자 분석을 통해 피검자가 보유한 미생물의 종 및 개체수를 산출한다(S150).
또한, 산출된 미생물의 종 및 개체수에 따라 피검자에 대하여 발현 가능한 질병 위험도를 수치화하여 질병 스코어를 구하고, 이를 반영하여 건강정보를 생성한다(S150).
다음으로, 건강관리 서버(300)는 생성된 건강정보를 해당 피검자의 사용자 단말(200)에 제공하게 된다(S160). 이에, 사용자는 건강정보를 통해 자신의 현재 상태를 인하고 질병에 걸릴 가능성을 예측하여 미리 대비할 수 있다.
한편, S160 단계 이후, 일정기간 누적된 건강정보와 현재의 건강정보를 비교하여 각 피검자별 현재 건강상태 및 현재 이후의 건강 상태를 예측하고, 건강정보에 반영하거나, 어느 하나의 피검자를 제외한 복수의 타 사용자들에 대한 건강정보를 추출하여 현재 피검자의 건강정보와의 대비를 통해 상대적 건강상태를 도출하고, 해당 사용자 단말에 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 건강 예측 시스템의 사용자 단말이 제공하는 화면의 일 예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템이 제공하는 화면의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템은 게놈 해독기를 통해 피검자로부터 채취한 시료를 분석하여 유전자 정보를 생성하고, 이를 건강관리 서버에 제공하여 유전자 분석을 수행하고, 그 분석결과인 건강정보를 수신한다.
이에 따라, 사용자 단말은 피검자의 건강정보를 화면상에 표시할 수 있고, 이러한 건강정보에는 피검자의 이름, 성별 등의 개인정보와, 미생물의 종류 및 개체수에 기초하여 산출된 질병 위험도에 따른 건강 스코어를 포함할 수 있고, 이는 수치로 표시될 수 있다.
또한, 건강정보에는 참조정보로서 종 동정된 미생물들에 대한 유전자 배열이 더 표기될 수 있다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
100 : 게놈 해독기 200 : 사용자 단말
210 : 장치 연결부 220 : 통신부
230 : 데이터 저장소 240 : 유전자 정보 수신부
250 : 건강정보 수신부 260 : 종 동정부
300 : 건강관리 서버 310 : 데이터 수집부
320 : 회원정보 관리부 330 : 데이터 베이스
340 : 유전자 분석부 350 : 리포트 생성부
360 : 결과 제공부 370 : 예측부

Claims (10)

  1. 피검자의 구강으로부터 채취된 시료를 분석하여 종 동정을 수행하고, 해독결과에 따른 구강 내 미생물에 대한 유전자 정보를 생성하는 하나 이상의 미생물 분석장치; 및
    상기 미생물 분석장치로부터 피검자별 상기 유전자 정보를 수집하고, 상기 유전자 정보를 분석하여 피검자의 구강 내 존재하는 하나 이상의 미생물에 대한 종류 및 개체수를 산출하고, 산출결과에 기초한 피검자에 대한 건강정보를 생성하는 건강관리 서버를 포함하고,
    상기 미생물 분석장치는,
    투입된 시료에 대한 유전자 해독을 수행하는 게놈 해독기; 및
    상기 게놈 해독기와 연결되고, 해독결과를 수신하여 상기 건강관리 서버로부터 다운로드된 미생물 데이터와의 비교를 통해 구강 내 미생물의 종 동정을 수행하는 사용자 단말을 포함하고,
    상기 건강관리 서버는,
    정보통신망을 통해 각 지역의 하나 이상의 사용자 단말로부터 유전자 정보를 수집하는 데이터 수집부;
    회원 가입된 하나 이상의 피검자에 대한 회원등록, 로그인 및 식별 절차를 수행하고, 피검자의 회원정보를 생성, 갱신 및 삭제기능을 제공하는 회원정보 관리부;
    상기 회원정보, 각 피검자별 유전자 정보 및 건강정보를 분류하여 저장하되, 상기 피검자에 대한 건강정보 생성 이후 일정시간이 경과된 유전자 정보는 삭제 또는 마스킹 처리하는 데이터 베이스;
    상기 유전자 정보를 통해 해당 피검자가 보유한 미생물의 종류 및 개체수를 판단하고, 상기 미생물의 종류 및 개체수에 기초하여 현재 피검자의 건강상태를 추정 및 수치화하여 건강정보를 생성하는 유전자 분석부;
    축적된 다양한 미생물군에 대한 정보를 리포트 형태로 변환하여 온라인 상에 배포하는 리포트 생성부;
    정보통신망을 통해 각 사용자 단말에 해당 피검자의 건강정보를 제공하는 결과 제공부; 및
    일정기간 누적된 건강정보와 현재의 건강정보를 비교하여 각 피검자별 현재 건강상태 및 현재 이후의 건강 상태를 예측하고, 상기 건강정보에 반영하는 예측부를 포함하고,
    상기 결과 제공부는,
    어느 하나의 피검자의 건강정보와, 복수의 타 피검자들의 건강정보와의 대비를 통해 전염성 질병이 유행하는 상황 및 각 피검자와 타인과의 대비에 따른 상대적 건강상태를 도출하고, 사용자 단말에 제공하는 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 단말은,
    상기 게놈 해독기와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 유전자 정보를 수신하는 장치 연결부;
    정보통신망을 통해 상기 건강관리 서버와 연결되어 데이터 통신을 수행하는 통신부;
    종 동정을 위한 다수의 미생물에 대한 미생물군 데이터를 저장하는 데이터 저장소;
    상기 게놈 해독기로부터 수신한 해독결과에 대응하여 생성된 피검자의 최신 유전자 정보를 상기 건강관리 서버에 제공하는 유전자 정보 송신부; 및
    상기 해독결과와 상기 미생물군 데이터와의 비교를 통해 피검자가 보유한 하나 이상의 미생물에 대한 종을 동정하고 개체수를 판단하는 종 동정부
    를 포함하는 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 사용자 단말은,
    상기 통신부를 통해, 상기 건강관리 서버로부터 해당 피검자의 건강상태를 수치값으로 표현한 건강 스코어를 포함하는 건강정보를 수신하는 건강정보 수신부
    를 포함하는 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 기재된 구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 시스템에 의한 건강 예측 방법으로서,
    게놈 해독기가 투입된 시료에 대한 유전자 해독을 수행하는 단계;
    상기 게놈 해독기가 피검자로부터 채취된 시료에 대한 유전자 해독결과를 사용자 단말에 전송하는 단계;
    상기 사용자 단말이 유전자 해독결과를 건강관리 서버로부터 다운로드된 표준화된 미생물 데이터와 비교하여 구강 내 미생물의 종을 동정하여 유전자 정보를 생성하는 단계;
    상기 사용자 단말이 상기 유전자 정보를 건강관리 서버에 전송하는 단계;
    상기 건강관리 서버가 피검자별로 유전자 정보를 분류하고, 유전자 분석을 통해 피검자가 보유한 미생물의 종류 및 개체수를 산출하여 건강정보를 생성하는 단계;
    상기 건강관리 서버가 상기 건강정보를 상기 사용자 단말에 제공하는 단계; 및
    상기 건강관리 서버가 어느 하나의 피검자를 제외한 복수의 타 사용자들에 대한 건강정보를 추출하여 현재 피검자의 건강정보와의 대비를 통해 전염성 질병이 유행하는 상황 및 각 피검자와 타인과의 대비에 따른 상대적 건강상태를 도출하고, 해당 사용자 단말에 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 건강관리 서버는,
    축적된 다양한 미생물군에 대한 정보를 리포트 형태로 변환하여 온라인 상에 배포하고,
    상기 건강관리 서버가 상기 건강정보를 상기 사용자 단말에 제공하는 단계 이후,
    상기 건강관리 서버가 일정기간 누적된 건강정보와 현재의 건강정보를 비교하여 각 피검자별 현재 건강상태 및 현재 이후의 건강 상태를 예측하고, 상기 건강정보에 반영하는 단계를 포함하는
    구강 내 미생물 분석장치를 이용한 건강 예측 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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