KR102257559B1 - 튜브형 소변 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소변이 흐를 수 있는 이동통로를 갖는 비변형 재질의 이동부(10); 상기 이동통로의 내부 일면에 위치한 검출시트(30)와 상기 검출시트 일면에 일정한 간격으로 부착된 검출지(31) 및; 상기 이동부의 일단에 연결되어 이동부의 내부 압력을 조절하는 가압부(20)로 구성되되, 상기 검출시트는 상기 튜브 내에 삽입되어 위치하고, 상기 검출시트 위의 검출지와 상기튜브의 일면이 일정한 유격을 갖도록 배치되며, 상기 가압부(20)는 변형가능 하도록 구성되며 이동부(10)와 고정 또는 탈부착이 가능하고, 상기 가압부(20)에 압력을 가한 상태에서 상기 이동부(10)의 말단에 소변을 접촉한 후 압력을 제거하여 일정한 양의 소변이 이동부의 내부를 지나 가압부(20)로 이동 중에, 상기 검출시트(30) 위의 검출지(31)와 접촉되는 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치에 관한 것이다.

Description

튜브형 소변 검사장치{Tube Type Urine Test Device}
본 발명은 튜브형 소변 검사장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 소변이 흐를 수 있는 이동부 및 이동부 내부에 소변과 반응하는 검출지로 구성되어 소변으로 진단할 수 있는 다양한 질환을 신속히 검출할 수 있는 튜브형 소변 검사장치에 관한 것이다.
물질을 분석하기 위한 방법으로는 가스 크로마토그래피(Gas Chromatography), 질량 분석(Mass Spectrometry), 고속 액체 크로마토그래피(High-Performance Liquid Chromatography), 얇은 막 크로마토그래피(Thin-Layer Chromatography), 전기영동(Electrophoresis), 전기화학(Electrochemistry), 적외선 분광법(Infrared Spectroscopy), 라만 분광법(Raman Spectroscopy), X-선 분광법(X-ray Flourescene), 자외선/가시광선 분광법 (Ultraviolet/Visible Spectroscopy) 등이 있으며, 이러한 분석 방법들은 자연과학이나 공학 연구 및 의료, 제약, 환경 등과 같은 산업 분야에 널리 이용되고 있다.
상기의 분석 방법들은 대부분 고가의 장비가 필요하고 사용 방법이 어려우며 소형화 내지 휴대용으로 적용하기 어려운 단점을 지니고 있다.
한편, 소변을 검사하는 방법으로 일반적으로 건강검진에서 가장 많이 쓰이는 방법은 소변 검사지를 통한 소변검사로 소변 검사지에 소변을 묻히면 검사가 요구되는 각 항목별로 소변 검사지의 색깔이 바뀌게 된다. 검사 항목으로는 보통 요단백, 요당, pH, 잠혈 등 11가지 항목들을 검사하며, 이 항목들에 해당하는 소변 검사지의 색깔이 바뀜에 따라서 환자의 건강 상태를 확인할 수 있다.
그러나, 보통의 소변 검사는 소변 검사의 색깔이 육안으로는 확인하기 어려운 색깔 변화들이 있어서 환자 스스로는 색깔의 변화를 판단하기가 무척 힘든 불편함이 있었다.
따라서 이런 불편함을 줄이고 더 간편하고 빠르게 검사할 수 있는 기술을 개발할 필요성이 대두되었고 스마트폰을 이용하여, 소변 검사지의 색깔을 분석하여 빠르고 간편하게 자가진단을 할 수 있도록 다양한 질환과 신속하게 반응하여 색으로 구분할 수 있는 소변 검사장치가 필요하다.
한국공개실용신안 제2008-0005667호, 한국공개특허 제2014-0045802호
본 발명의 목적은 간편한 방법으로 소변을 검사하여 질병을 진단하되 정확한 진단을 확인할 수 있는 튜브형 소변 검사장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 소변이 흐를 수 있는 이동통로를 갖는 비변형 재질의 이동부(10); 상기 이동통로의 내부 일면에 위치한 검출시트(30)와 상기 검출시트 일면에 일정한 간격으로 부착된 검출지(31) 및; 상기 이동부의 일단에 연결되어 이동부의 내부 압력을 조절하는 가압부(20)로 구성되되, 상기 검출시트는 상기 튜브 내에 삽입되어 위치하고, 상기 검출시트 위의 검출지와 상기튜브의 일면이 일정한 유격을 갖도록 배치되며, 상기 가압부(20)는 변형가능 하도록 구성되며 이동부(10)와 고정 또는 탈부착이 가능하고, 상기 가압부(20)에 압력을 가한 상태에서 상기 이동부(10)의 말단에 소변을 접촉한 후 압력을 제거하여 일정한 양의 소변이 이동부의 내부를 지나 가압부(20)로 이동 중에, 상기 검출시트(30) 위의 검출지(31)와 접촉되는 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 튜브형 이동부의 측면에 주변 조명환경에 따른 영상보정을 위해 탈부착이 가능한 비색표가 위치한 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 검출시트는 이동부 일면에 고정되기 위해 이동부 내부에 돌출된 한쌍의 걸림장치가 추가된 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 이동부의 단면은 원형, 사다리꼴, 또는 다각형이며, 상기 이동부는 일직선의 튜브형으로 검사할 소변이 일정한 양으로 이동할 수 있도록 모든 단면적이 동일한 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 이동부는 하면에 검출부가 연결되고, 상기 검출부는 내부에 일정한 간격으로 부착된 검출지(31)가 있는 검출시트가 안착되어 있으며, 상기 이동부와 검출부는 일정한 간격으로 구멍이 있되, 상기 구멍은 상기 검출시트 수직 상부에 설치된 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치를 제공한다.
또한 본 발명은 소변과 접촉하는 상기 이동부(10)의 입구의 단면적은 다른 부분보다 넓어 일정한 빈공간이 형성된 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 가압부는 굴곡진 형상으로 외부압력에 의해 부피변화가 용이한 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치를 제공한다.
또한 본 발명은 소변과 접촉하는 상기 이동부(10)의 말단에 과량의 소변이 추출되는 것을 막아주고, 튜브에 추출된 소변이 가압부로 이동하는 것을 막아주는 필터가 구성된 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 튜브형 소변 검사장치는 여러개가 한번에 검사할 수 있도록,복수의 이동부 말단을 어댑터(40)에 결합하여 사용할 수 있는 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치를 제공한다.
본 발명에 따른 튜브형 소변 검사장치는 소량의 소변으로 각각의 반응 검출지에 정량반응함으로써 측정 결과 오차를 줄일 수 있는 특징이 있습니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 튜브형 소변 검사장치의 단면도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이동부의 말단에 대기공간이 있는 튜브형 소변 검사장치의 단면도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가압부가 굴곡진 형상을 가지는 튜브형 소변 검사장치의 단면도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가압부가 탈착이 가능한 튜브형 소변 검사장치의 단면도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이동부와 검출부가 별도 공간에 있고 구멍으로 연결된 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치의 단면도를 나타낸 것이다.
도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 튜브형 이동부의 측면에 주변 조명환경에 따른 영상보정을 위한 비색표가 위치한 도면이다.
도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 비색표의 색깔변화를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 과량의 소변이 추출되는 것을 막아주고, 튜브에 추출된 소변이 가압부로 이동하는 것을 막아주는 필터가 추가된 구성의 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 여러 개가 한번에 검사할 수 있도록 복수의 이동부를 가압부에 연결하여 사용가능한 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치의 단면도를 나타낸 것이다.
도 9은 본 발명의 일실시예에 따른 소변 검사장치를 통해 농도를 측정하는 프로세스를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 스마트폰을 이용하여 소변 검사를 실시하는 개략적인 모습을 나타낸 것이다.
도 11은 기존의 스틱형 소변 검사장치와 본 발명인 튜브형 소변 검사장치의 반응시간에 따른 검사의 정확도를 보여주는 도면이다.
도 12는 선형화작업을 통해 글루코스, pH, 프로틴 등 농도별로 선형화된 그래프를 나타낸 것이다.
도 13은 검출지와 소변이 반응한 시간에 따른 글루코스 H-value 값을 보여주는 그래프이다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명은 튜브형 소변 검사장치에 관한 것으로 검사장치의 소변과 반응하는 다양한 질병관련 시트지의 색 변화를 보여준다. 색변화된 검출지(31)을 스마트폰을 이용하여, 추가 장비 없이 인체의 소변을 분석하여 소변내의 단백질, 포도당수치, pH 및 잠혈 등을 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 튜브형 소변 검사장치의 단면도를 나타낸 것이다. 본 발명은 소변이 흐를 수 있는 이동통로를 갖는 비변형 재질의 이동부(10);상기 이동통로의 내부 일면에 위치한 검출시트(30)와 상기 검출시트(30) 일면에 일정한 간격으로 부착된 검출지(31) 및; 상기 이동부(10)의 일단에 연결되어 이동부(10)의 내부 압력을 조절하는 가압부(20)로 구성된다.
상기 가압부(20)는 탄성재질로 변형이 가능하도록 구성되며 이동부(10)와 일체되어 고정된 구조 또는 탈부착이 가능한 분리형이 가능하다. 가압부(20)는 이동부(10)에 압력을 가할 수 있는 것으로 외부의 압력에 의해 탄성재질의 가압부(20)가 수축을 하면, 가압부(20)의 내부의 공기가 이동부(10) 내부를 지나 개방된 이동부(10) 말단을 통해서 외부로 이동된다.
상기 가압부(20)에 압력을 가한 상태에서 상기 이동부(10)의 말단에 소변을 접촉한 후 외부압력을 제거하면 이동부(10) 및 가압부(20)의 내부는 외부보다 압력이 낮게 되어 일시적으로 음압상태가 된다. 따라서 압력 차이에 의해 이동부(10)의 말단으로부터 일정한 양의 소변이 이동부(10)의 내부를 지나 가압부(20)로 이동하게 되며, 이동 중에 이동부(10)에 있는 검출시트(30) 위의 검출지(31)와 접촉되어 반응을 하게 된다.
여기서 이동부(10)로 흡입되는 소변의 양은 가압부(20)의 체적 및 가압상태의 체적의 변화에 따라 결정된다. 따라서 한번의 가압으로 이동하려는 소변의 양과 이동하는 소변과 검출지(31)가 충분히 반응할 수 있도록 이동부(10)의 길이 및 단면적도 중요하지만, 가압부(20)의 체적 및 가압 전후 부피변화에 영향을 받으므로 이를 고려하여 최적의 조건을 찾는 것이 필요하다. 따라서 필요시에 다양한 부피 또는 다양한 탄성재질을 갖는 가압부(20)를 이용할 수 있다.
또한 검출시트는 상기 튜브 내에 삽입되어 위치되되, 상기 검출시트 위의 검출지와 상기튜브의 일면이 일정한 유격을 갖도록 배치된다.
가압부의 음압에 의한 소변의 이동부 이동은 모든 위치에서 시간당 동일한 유량을 가져야 검출시트 위치에 따른 검출지와 소변과 반응시간이 동일하게 되어 결과에 신뢰도가 유지될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이동부(10)의 말단에 대기공간(13)이 있는 튜브형 소변 검사장치의 단면도를 나타낸 것이다. 소변과 접촉하는 상기 이동부(10)의 말단의 입구의 단면적은 다른 부분보다 넓어 일정한 빈공간이 형성된 것이 특징이다. 가압부(20)에 의해 이동부(10) 내부에 음압이 생긴 상태에서 소변과 접촉시 이동부(10)로 이동하는 소변의 양을 일정하게 하기 위해 부피 계량 수치가 표시된 대기공간(13)이 필요하다. 모든 검출지(31)와 반응할 수 있는 소변의 양을 측정하여 최소한의 필요한 소변의 양을 확보에 응용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 굴곡진 형상의 가압부(20)의 튜브형 소변 검사장치의 단면도를 나타낸 것이다. 가압부(20)의 형상에 따라 동일한 외부압력에 변화하는 부피가 달라질 수 있다. 따라서 가압부(20)의 굴록진 형상은 동일한 압력을 가할때 부피 변화가 더 용이하여 적은 압력으로 소변 이동량을 증가시킬 수 있다.
검출시트(30)는 일회용 검사에 활용될 수 있도록 저가의 폴리에틸메틸아크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA) 기판을 이용하여 제조할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고 소변과 반응(흡수)하지 않은 다른 재질도 포함된다. 상기 검출시트(30) 일면에 일정한 간격으로 부착된 검출지(31)는 소변과 반응하는 색변화 물질(형광물질)이 포함된 수분을 흡수할 수 있는 재질이이면 된다.
또한 본 발명은 이동부(10) 내부 일면에 위치한 검출시트(30)을 고정하기 위해 이동부(10) 내부에 돌출된 한쌍의 걸림장치(11) 추가가 필요하다. 상기 검출시트(30)는 일회용으로 이동부(10)에 탈착이 가능하며, 검사를 위해 이동부(10) 내부에 위치시킬 경우 가압부(20)에 의한 공기 이동 및 유체(소변) 이동에 따른 고정이 필요하다.
또한 이동부(10)의 단면은 원형, 사다리꼴, 또는 다각형이며, 다만 이에 한정할 필요는 없다. 이동부(10)는 일직선의 튜브형으로 검사할 소변이 일정한 양으로 이동할 수 있도록 모든 단면적이 동일하면 된다. 이동부(10)가 직선이 아닌 곡선이거나 경로가 변경될 경우, 이동부(10)의 단면적이 변화될 경우 유체(소변)의 이동속도, 이동량이 변화될 수 있어 복수의 검출지(31)와 반응 시간, 반응양에 편차가 생겨 검사의 정확도에 문제가 생길 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가압부가 탈착이 가능한 튜브형 소변 검사장치의 단면도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이동부(10)와 검출부(35)가 별도 공간에 있고 구멍으로 연결된 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치의 단면도를 나타낸 것이다.
본 발명의 검출부(35)가 이동부(10) 하면에 검출부가 연결되고, 상기 검출부는 내부에 일정한 간격으로 부착된 검출지(31)가 있는 검출시트(30)가 안착되어 있다. 상기 이동부(10)와 검출부(35)는 일정한 간격으로 구멍(37)이 있되, 상기 구멍(37)은 상기 검출시트(30) 수직 상부에 설치된 것에 특징이 있다.
도 1에서는 상기 검출부(35) 구성은 별도로 없고 이동부(10)가 검출부(35)의 기능을 병행하는 것이며, 도 5는 검출시트(30)가 검출부(35)라는 별도의 공간 내부에 위치하고, 소변이 이동하는 이동부(10) 하면에 별도로 결합된 상태이다.
다만, 이동부(10)로 이동하는 소변이 검출부(35) 내부의 검출지(31)에 반응하기 위해 검출지(31) 수직 상단에 구멍(37)을 통해서 이동하는 소변이 검출지(31)로 떨어지게 되어 반응하게 된다. 이 경우 각각의 검출지(31)와 반응하는 소변의 양을 일정하게 할 수 있다. 도 1의 경우 이동부(10)로 이동하는 소변의 양이 부족할 경우 마지막 검출지(31)와 반응이 완료될 정도의 충분한 소변 양이 되지 않을 수 있지만, 도 5의 경우 이동부(10)에서 각각의 구멍(37)을 통해 검출부(35)의 검출지(31)로 이동하는 소변의 양이 균등하게 나눠지는 효과가 있다.
도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 튜브형 이동부의 측면에 주변 조명환경에 따른 영상보정을 위한 비색표가 위치한 도면이다.
도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 비색표의 색깔변화를 보여주는 도면이다.
본 발명은 상기 튜브형 이동부의 측면에 주변 조명환경에 따른 영상보정을 위한 비색표가 위치한 것에 특징이 있다. 상기 비색표는 비색시트위에 위치하여 검출지의 색변화를 비교할 수 있도록 하였으며 상기 비색표는 탈착이 가능한 구조이며, 비색표는 필요에 따라 대칭적으로 결합시켜 사용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 과량의 소변이 추출되는 것을 막아주고, 튜브에 추출된 소변이 가압부로 이동하는 것을 막아주는 필터가 추가된 구성의 도면이다. 상기 필터(60)는 공기는 이동될 수 있도록 기공은 확보되어 가압부 작동에 의한 이동부로 공기의 이동을 가능하나, 흡수된 소변의 액체가 필터에 의해 가압부로 이동되는 것을 막아주는 기능을 할 수있다.
소변의 이동을 완전차단할 필요는 없으며 물리적으로 격막과 같은 기능을 하여 흡수된 소변이 필터에 막혀 반대방향으로 이동하여 검출지와 다시 반응할 수 있을 정도면 충분하다
도 8은본 발명의 일실시예에 따라 여러 개가 한번에 검사할 수 있도록 복수의 이동부를 가압부에 연결하여 사용가능한 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치의 단면도를 나타낸 것이다.
동일한 소변을 다수의 튜브형 소변 검사장치로 한번에 검사할 수 있어 1번 검사할 경우보다 편차를 줄일 수 있는 장점이 있다.
다음으로 본 발명의 소변 검사 측정방법에 대하여 알아본다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 소변 검사장치를 통해 농도를 측정하는 프로세스를 나타낸 것이다.
본 발명은 상기 소변 검사장치에 소변을 주입하여 촬영하는 촬영단계; 단백질, 포도당 및 pH, 잠혈 중 어느 하나의 농도에 따른 RG 색을 추출하는 단계; 추출된 데이터의 합계를 구하여 선형화시켜 기준 값을 정하는 선형화 작업단계; 및 선형화 작업단계에서 얻어진 기준 값과 상기 촬영된 소변의 RGB 수치의 합계를 비교하여 촬영된 소변의 농도를 측정하는 계산단계를 포함한다.
튜브형 소변 검사장치의 이동부(10) 내에 소변을 주입하여 광학적 신호를 발생하는 물질(예로서 소변 검출지(31))를 적신 후, 검출시트(30)를 분리하여 빛이 차단된 공간에서 발광수단을 통해 빛을 공급함으로써 촬영할 수 있다.(촬영단계)
상기 촬영단계에서는 상기 소변 검사장치내에 주입된 소변을 촬영함에 있어서 동일한 소변에 대하여 수회를 촬영하더라도 동일한 결과가 나오기 위해서는 일정한 밝기의 빛을 공급하여 촬영하는 것이 바람직하다. 이를 위해서 촬영은 빛이 차단된 공간에서 촬영할 수 있으며 빛을 공급할 수 있는 발광수단을 통해 빛을 공급하여 촬영하는 것이 바람직하다.
본 발명은 간단한 방법으로 질병을 진단할 수 있는 데, 소변 내에 포함된 단백질, 포도당 및 pH 농도를 파악하여 질병을 진단할 수 측정방법을 제공하는 데 있다.
먼저, 소변을 채취하여 이를 소변 검출지(31)에 적실 수 있다. 이때 상기에서 설명한 본 발명의 소변 검사장치내에 위치한 소변 검출지(31)를 적시는 데, 소변 검사장치의 펌핑부(130)를 이용하여 소변을 유입시켜 소변 검출지(31)를 적실 수 있다.
상기 소변 검출지(31)는 단백질, 포도당, pH 및 잠혈 등의 질병상태를 눈으로 확인할 수 있도록 제조되어 있는 데, 보통 6개의 단계로 나뉘어 색상이 표기되어 있다. 그러나, 상기 소변 검출지(31)에 소변을 적셔 색의 변화상태를 눈으로 확인하는 것이므로 이에따라 정확한 상태를 진단하기는 힘들다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 스마트폰을 이용하여 소변 검사를 실시하는 개략적인 모습을 나타낸 것이다.
도 10을 참조하면, 스마트폰을 이용하여 소변을 주입된 소변 검사장치를 촬영한 후에 어플리케이션을 이용하여 분석할 수 있는 데, 상기 어플리케이션은 촬영된 채널을 영상 처리 및 이를 분석하여 촬영된 RGB 값을 데이터화한다.
소변 검사를 통해 분석을 실시할 수 있는 것은 단백질, 포도당, pH, 잠혈, 케톤체, 빌리루빈, 우로빌리루빈, 아질산염, 비중 및 백혈구 등으로 이루어진 군에서 1이상의 농도를 구할 수 있다.
스마트폰의 상기 어플리케이션에는 촬영된 소변의 사진을 분석하여 이를 RBG값으로 데이터화한 뒤, 분석을 통해 화면상에 분석된 결과를 표시하도록 하는 프로그램이다.
상기 어플리케이션은 단백질, 포도당, pH, 잠혈, 케톤체, 빌리루빈, 우로빌리루빈, 아질산염, 비중 및 백혈구 등으로 이루어진 군에서 어느 하나의 농도에 따른 RGB 수치값을 구할 수 있다.
도 11은 기존의 스틱형 소변 검사장치와 본 발명인 튜브형 소변 검사장치의 반응시간에 따른 검사의 정확도를 보여주는 도면이다. 본 발명의 튜브형 소변 검사장치는 일정한 반응시간을 지나면 농도에 다른 Hue value(a.u.) (이하 H-Value)값이 일정하게 되므로 반응시간에 따른 영향이 적고, 따라서 소변 검사의 정확도가 향상되며, 사용자에 관계 없이 높은 재현성이 보장된다.
Hue value는 측정하고자 하는 구간의 RGB값을 통해 계산할 수 있다. RGB값을 Hue로 변환하는 공식은 다음과 같다
Figure 112020051876159-pat00001
Figure 112020051876159-pat00002
Hue Value는 가시광선 스펙트럼을 고리모양으로 배치한 색에서 가장 파장이 긴 빨강을 0도, 가장 파장이 짧은 색인 보라색을 180도로 하였을 때 상대적인 배치 각도를 표현한다.
도 12는 선형화작업을 통해 글루코스, pH, 프로틴 등 농도별로 선형화된 그래프를 나타낸 것이다.
도 12에서 R2은 선형성을 나타내는 표시이며, R2이 1에 가까울 수록 선형성을 나타낸다.
도 12을 참조하면, R2이 모두 1에 가까워 선형성을 이룬다고 볼 수 있으며 따라서 채취된 소변의 RGB 수치의 합계를 구하게 되면 채취된 소변의 질병상태를 진단할 수 있게된다.
선형화작업단계가 이루어진 이후에는 촬영을 통해 얻어진 소변의 밝기를 RGB 수치의 합계로 구하는 작업을 진행할 수 있다. (합산단계)
선형화 그래프를 구하기 위해 최소자승법을 이용해 추세선 함수를 측정한다. 최소자승법은 N회 측정한 측정값
Figure 112020051876159-pat00003
이 또 다른 측정값
Figure 112020051876159-pat00004
의 함수라고 추정되는 경우, 측정값 y와 함수값 f(x)의 차이를 제곱한 것의 합
Figure 112020051876159-pat00005
이 최소가 되도록 함수 f(x)를 구하도록 하는 통계학적 접근방법 중 하나이다. 여기서 측정값 y는 비색표를 n개의 구간으로 나눠 각 구간마다 측정되는 Hue-value이며 x는 n개의 나뉜 구간이다. x=1에서 n으로 갈수록 측정하고자 하는 소변성분의 농도가 높다고 할 수 있다. 이러한 비색표를 이용해 선형화 그래프를 구한 뒤, 채취된 소변의 RGB를 통해 Hue-value를 선형화 그래프에 대입하게 되면 나뉜 n개의 구간중 어느 구간에 속하는지 확인 할 수 있고, 농도를 역산하여 구할 수 있다. 예를들어 포도당 비색표의 구간(x)이 1구간 0mg/dL이고 6구간 1200mg/dL인 경우, 선형화 그래프를 통해 측정된 소변패드의 Hue-value가 선형화그래프를 통해 비색표의 3번째 구간으로 구해지면 약 400mg/dL농도의 포도당이 소변에 포함됐다고 할 수 있다.
이 값이 구해지면, 도 5의 그래프를 이용하여 x축의 값을 구할 수 있게되고, x축의 값을 구함에 따라 채취된 소변에서의 단백질 농도를 구할 수 있게 된다.
이와 동일한 방법으로 포도당, pH 및 잠혈의 농도도 구할 수 있게 되어 채취된 소변을 통해 질병정도를 진단할 수 있게된다.
이러한 R,G,B 값이나, Hue Value 및 도 6의 그래프를 이용하여 채취된 소변에서의 농도를 구하는 것을 스마트폰 어플리케이션을 통해 계산할 수 있어서 손쉬운 방법으로 정량적인 농도를 알 수 있다.
도 12에는 표현되지 않았지만, 단백질, 포도당, pH, 잠혈 외에 소변 내에 존재하는 케톤체, 빌리루빈, 우로빌리루빈, 아질산염, 비중 및 백혈구 등의 농도도 측정할 수 있다.
도 13은 기존의 소변검사 스틱으로 검사했을 때, 담그는 시간에 따른 결과의 차이를 보여주는 그래프이다. 같은 농도의 소변 중 글루코스를 측정했지만, 소변에 담그는 시간에 따라 변화폭이 매우 크게 나타나는 것을 알 수 있다. 기존의 소변검사 스틱 사용법에는 1초 동안 담그라고 되어 있는데, 정확히 1초 동안 담글 수가 없기 때문에, 측정 결과에 큰 오차가 발생하고 재현성이 나쁘다. 즉, 담그는 시간을 조금만 다르게 해도(1~5초) 측정결과의 변화가 크게 달라지는 것이다. 하지만 본 발명의 개발물로 측정할 경우에는 도 11에 게시된 것과 같이 측정시간(소변주입후 3분~15분 사이)에는 시간에 따라 변화폭이 3% 이내로 매우 작기 때문에, 비전문가가 검사해도 정확하고 재현성이 높은 검사를 수행할 수 있다.
또한 본 발명은 이동부 단면이 일정하고, 필터에 의해 흡수된 소변이 가압부로 이동되는 것을 막으며, 이동부의 대기공간이 있기 때문에, 검출지와 반응하는 소변의 부피가 항상 일정량으로 제한되도록 적절하게 통제할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
10 : 이동부 11 : 걸림장치
13 : 대기공간 20 : 가압부
30 : 검출시트 31 : 검출지
35 : 검출부 37 : 구멍
40 : 어댑터 50 : 비색시트
51 : 비색표 60 : 필터

Claims (9)

  1. 소변이 흐를 수 있는 이동통로를 갖는 투명한 재질의 이동부(10);
    상기 이동부(10)의 일단에 연결되어 이동부의 내부 압력을 조절하는 가압부(20)로 구성되고,
    상기 가압부(20)는 변형가능하고 상기 이동부(10)와 고정 또는 탈부착이 가능하며,
    상기 이동부(10)의 측면 한쪽 또는 양쪽에 주변 조명환경에 따른 영상보정을 위해 탈부착이 가능한 비색표가 위치하되,
    상기 이동부(10)는 하면에 검출부(35)가 연결되고,
    상기 검출부(35)는 내부에 일정한 간격으로 부착된 검출지(31)가 있는 검출시트(30)가 안착되어 있으며,
    상기 이동부(10)와 검출부(35)는 일정한 간격으로 구멍(37)이 있고,
    상기 구멍(37)은 상기 검출시트(30) 수직 상부에 설치된 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동부(10)의 단면은 원형, 사다리꼴, 또는 다각형이며,
    상기 이동부(10)는 일직선의 튜브형으로 검사할 소변이 일정한 양으로 이동할 수 있도록 모든 단면적이 동일한 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    소변과 접촉하는 상기 이동부(10)의 입구의 단면적은 다른 부분보다 넓어 일정한 빈공간이 형성된 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가압부(20)는 굴곡진 형상으로 외부압력에 의해 부피변화가 용이한 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치.
  8. 제1항에 있어서,
    소변과 접촉하는 상기 이동부(10)의 말단에 과량의 소변이 추출되는 것을 막아주고, 튜브에 추출된 소변이 가압부로 이동하는 것을 막아주는 필터가 구성된 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 튜브형 소변 검사장치는 여러개가 한번에 검사할 수 있도록,
    복수의 이동부 말단을 어댑터(40)에 결합하여 사용할 수 있는 것에 특징이 있는 튜브형 소변 검사장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113189321A (zh) * 2021-04-12 2021-07-30 攸太科技(台州)有限公司 一种尿液检测方法
KR20230055795A (ko) * 2021-10-19 2023-04-26 주식회사 디앤씨바이오테크놀로지 소변 검사용 키트

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004177203A (ja) * 2002-11-26 2004-06-24 Arkray Inc 分析用具および余剰液除去用具
JP2004321905A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Enomoto Co Ltd 使い捨てピペット
KR20080005667A (ko) 2006-07-10 2008-01-15 현대자동차주식회사 비더블유에스를 이용한 터널 인식 및 제어시스템과 그 방법
JP2010119802A (ja) * 2008-11-17 2010-06-03 Mitsuko Miyachika スポイト
KR20190059714A (ko) * 2017-11-23 2019-05-31 한국전자통신연구원 진단 장치 및 그를 이용한 분석 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004177203A (ja) * 2002-11-26 2004-06-24 Arkray Inc 分析用具および余剰液除去用具
JP2004321905A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Enomoto Co Ltd 使い捨てピペット
KR20080005667A (ko) 2006-07-10 2008-01-15 현대자동차주식회사 비더블유에스를 이용한 터널 인식 및 제어시스템과 그 방법
JP2010119802A (ja) * 2008-11-17 2010-06-03 Mitsuko Miyachika スポイト
KR20190059714A (ko) * 2017-11-23 2019-05-31 한국전자통신연구원 진단 장치 및 그를 이용한 분석 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113189321A (zh) * 2021-04-12 2021-07-30 攸太科技(台州)有限公司 一种尿液检测方法
KR20230055795A (ko) * 2021-10-19 2023-04-26 주식회사 디앤씨바이오테크놀로지 소변 검사용 키트
WO2023068593A1 (ko) * 2021-10-19 2023-04-27 주식회사 디앤씨바이오테크놀로지 소변 검사용 키트
KR102648348B1 (ko) * 2021-10-19 2024-03-18 주식회사 디앤씨바이오테크놀로지 소변 검사용 키트
KR20240036549A (ko) * 2021-10-19 2024-03-20 주식회사 디앤씨바이오테크놀로지 소변 검사용 키트
KR102696251B1 (ko) * 2021-10-19 2024-08-20 주식회사 디앤씨바이오테크놀로지 소변 검사용 키트

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