KR102346791B1 - 체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 계산하는 방법 - Google Patents

체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 계산하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 계산하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 과거 민감도를 저장하며 적어도 1개 이상의 과거 민감도와 현재 계산한 민감도를 이용하여 체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 계산함으로써 체내 삽입용 센서를 통해 측정한 생체값이 가지는 오차 또는 생체정보 측정기를 통해 측정한 기준 생체값이 가지는 오차를 극복하여 정확하게 사용자의 생체값을 교정할 수 있으며, 교정 민감도를 계산시 사용되는 기준 생체값이 허용 범위인지 판단함으로써 기준 생체값에 오류가 있는 경우 또는 일시적으로 기준 생체값이 사용자의 통상 생체값 범위를 이탈하더라도 체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 정확하게 계산할 수 있는 교정 민감도의 계산 방법에 관한 것이다.

Description

체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 계산하는 방법{Method for calculating sensitivity of sensor}
본 발명은 체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 계산하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 과거 민감도를 저장하며 적어도 1개 이상의 과거 민감도와 현재 계산한 민감도를 이용하여 체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 계산함으로써 체내 삽입용 센서를 통해 측정한 생체값이 가지는 오차 또는 생체정보 측정기를 통해 측정한 기준 생체값이 가지는 오차를 극복하여 정확하게 사용자의 생체값을 교정할 수 있으며, 교정 민감도를 계산시 사용되는 기준 생체값이 허용 범위인지 판단함으로써 기준 생체값에 오류가 있는 경우 또는 일시적으로 기준 생체값이 사용자의 통상 생체값 범위를 이탈하더라도 체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 정확하게 계산할 수 있는 교정 민감도의 계산 방법에 관한 것이다.
당뇨병은 현대인에게 많이 발생되는 만성질환으로 국내의 경우 전체 인구의 5%에 해당하는 200만 명 이상에 이르고 있다.
당뇨병은 비만, 스트레스, 잘못된 식습관, 선천적 유전 등 다양한 원인에 의해 췌장에서 만들어지는 인슐린이 절대적으로 부족하거나 상대적으로 부족하여 혈액에서 당에 대한 균형을 바로 잡아주지 못함으로써 혈액 안에 당 성분이 절대적으로 많아지게 되어 발병한다.
혈액 중에는 보통 일정 농도의 포도당이 함유되어 있으며 조직 세포는 여기에서 에너지를 얻고 있다.
그러나, 포도당이 필요 이상으로 증가하게 되면 간장이나 근육 또는 지방세포 등에 적절히 저장되지 못하고 혈액 속에 축적되며, 이로 인해 당뇨병 환자는 정상인보다 훨씬 높은 혈당이 유지되며, 과다한 혈당은 조직을 그대로 통과하여 소변으로 배출됨에 따라 신체의 각 조직에 절대적으로 필요한 당분은 부족해져서 신체 각 조직에 이상을 불러일으키게 된다.
당뇨병은 초기에는 거의 자각 증상이 없는 것이 특징인데, 병이 진행되면 당뇨병 특유의 다음, 다식, 다뇨, 체중감소, 전신 권태, 피부 가려움증, 손과 발의 상처가 낫지 않고 오래가는 경우 등의 특유의 증상이 나타나며, 병이 한층 더 진행되면 시력장애, 고혈압, 신장병, 중풍, 치주질환, 근육 경련 및 신경통, 괴저 등으로 진전되는 합병증이 나타난다.
이러한 당뇨병을 진단하고 합병증으로 진전되지 않도록 관리하기 위해서는 체계적인 혈당 측정과 치료가 병행되어야 한다.
당뇨병은 관리를 위해 꾸준하게 혈당을 측정할 필요가 있어 혈당 측정과 관련된 장치는 그 수요가 꾸준히 증가하는 추세이다. 당뇨병 환자가 혈당 조절을 엄격하게 하는 경우, 당뇨병의 합병증 발생이 현저하게 줄어드는 것은 각종 연구를 통해 확인되고 있다. 그에 따라 당뇨병 환자는 혈당 조절을 위해 규칙적으로 혈당을 측정하는 것이 매우 중요하다.
당뇨병 환자의 혈당 관리를 위해 일반적으로 채혈식 생체 정보 측정기(finger prick method)가 주로 사용되는데, 이러한 채혈식 생체 정보 측정기는 당뇨병 환자의 혈당 관리에 도움을 주지만, 측정 당시의 결과만 나타나기 때문에 자주 변화하는 혈당 수치를 정확하게 파악하는 것이 어려운 문제가 있다. 또한, 채혈식 생체 정보 측정기는 하루에도 수시로 혈당을 측정하기 위해 매번 채혈을 할 필요가 있어, 당뇨병 환자에게 채혈에 대한 부담이 큰 문제가 있다.
당뇨병 환자는, 일반적으로 고혈당 및 저혈당 상태를 오가는데, 응급상황은 저혈당 상태에서 발생한다. 저혈당 상태는 당분이 오랫동안 지속되지 않는 경우에 발생하며, 의식을 잃거나 최악의 경우 목숨을 잃을 수도 있다. 따라서 저혈당 상태를 즉각적으로 발견하는 것은 당뇨병 환자에게 매우 중요하다. 하지만, 간헐적으로 혈당을 측정하는 채혈식 생체 정보 측정기는 분명한 한계가 있다.
이러한 채혈식 생체 정보 측정기의 한계를 극복하기 위해, 인체 내에 삽입하여 수분 간격으로 혈당을 측정하는 연속 혈당 측정 시스템(CGMS, Continuous Glucose Monitoring System)이 개발되었으며, 이를 이용하여 당뇨병 환자의 관리와 응급 상황에 용이하게 대처할 수 있다.
연속 혈당 측정 시스템은 사용자의 신체 부위에 부착되어 체액을 추출하여 생체 정보를 생성하는 센서 트랜스미터와, 전송받은 생체 정보로부터 생체값을 계산하여 출력하는 통신 단말기 등을 포함하여 구성된다. 센서 트랜스미터는 인체에 일부가 삽입되는 연속혈당 측정용 센서를 구비하는데, 센서는 일정기간, 예컨대, 대략 15일 정도 동안 인체에 삽입된 상태로 사용자의 체액을 추출한다. 센서 트랜스미터는 추출한 체액으로부터 주기적으로 생체 정보를 생성하는데, 통신 단말기에는 혈당 관리 애플리케이션이 설치되어 센서 트랜스미터로부터 생체 정보를 주기적으로 수신하며 수신한 생체 정보를 교정하여 사용자에 출력한다.
센서 트랜스미터의 센서는 일정 사용기간 계속해서 피부에 삽입되어 있는데 센서가 삽입되는 신체 부위에 따라 센서 민감도가 상이하게 나타나며, 신체 부위의 센서 삽입 위치가 동일하더라도 시간이 경과함에 따라 피부에 삽입된 센서의 민감도가 변경된다. 이에 따라 센서 트랜스미터에서 생성되는 생체 정보는 오차를 가지게 되며 생성된 생체 정보에 교정 민감도를 적용하여 사용자의 생체값을 교정하여야 한다.
정확한 생체값을 사용자에 제공하기 위하여 센서 트랜스미터로부터 수신한 생체 정보는 초기 교정되어야 하며, 이후 센서 트랜스미터의 사용기간 동안 일정 교정 주기마다 계속하여 교정되어야 한다. 보다 구체적으로 살펴보면 초기 교정시 별도의 생체 정보 측정기를 통해 측정한 기준 생체값을 통신 단말기에 입력하여 센서 트랜스미터로부터 수신되는 생체 정보를 기준 생체값으로 교정하며, 이후 센서 트랜스미터의 사용기간 동안 교정 주기마다 계속해서 생체 정보 측정기를 통해 측정한 기준 생체값으로 센서 트랜스미터로부터 수신한 생체 정보를 교정하여야 한다.
센서 트랜스미터에서 측정한 생체 정보를 교정하기 위해 교정 민감도를 계산하는데, 종래 교정 민감도는 센서 트랜스미터에서 측정한 생체 정보와 생체 정보 측정기에서 측정한 기준 생체값의 비율로부터 계산한다. 예를 들어 센서트랜스미터에서 제1 시점에 측정한 생체 정보가 5이고 생체 정보 측정기에서 테스트스트립을 통해 측정한 기준 생체값이 100인 경우 교정 민감도는 0.05(5/100)으로 계산된다. 제1 시점 이후 센서트랜스미터에서 측정된 생체 정보는 교정 민감도를 이용하여 교정된다.
생체 정보 측정기 또는 테스트스트립은 자체 허용오차를 가지고 있으며 센서 트랜스미터에서 측정된 생체 정보에도 일정 오차가 존재하게 된다. 따라서 혈당 측정기에서 측정한 기준 생체값이 가지는 오차 또는 센서 트랜스미터에서 측정된 생체 정보가 가지는 오차로 인하여 기준 생체값과 생체 정보로부터 계산되는 교정 민감도 또한 오차를 가지게 된다. 교정 민감도가 가지는 오차로 인하여 교정된 생체값에 큰 오차가 발생하며 사용자의 생체값을 정확하게 모니터링하지 못한다는 문제점을 가진다.
본 발명은 위에서 언급한 종래 체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 계산하는 방법이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 과거 민감도 정보를 저장하며 과거 민감도 정보와 현재 계산한 민감도를 이용하여 체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 정확하게 계산할 수 있는 교정 민감도의 계산 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 교정 민감도를 계산시 사용되는 기준 생체값이 허용 범위인지 판단하여 허용 범위의 기준 생체값을 이용하여 체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 정확하게 계산할 수 있는 교정 민감도의 계산 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 체내 삽입용 센서의 민감도 계산 방법은 제1 시점에 사용자의 생체 상태를 나타내는 제1 기준 생체값을 획득하고 제1 시점에 체내 삽입용 센서를 이용하여 사용자의 생체 상태를 측정한 생체 정보와 제1 기준 생체값의 비율로부터 제1 민감도를 계산하는 단계와, 제1 시점 이전에 사용되었던, 기저장되어 있는 과거 민감도 정보를 추출하는 단계와, 제1 민감도와 상기 과거 민감도 정보부터 상기 제1 시점 이후 상기 체내 삽입용 센서를 통해 측정한 생제 정보를 교정하기 위한 교정 민감도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 과거 민감도 정보는 제1 시점 이전에 사용하였던 적어도 1개의 교정 민감도 또는 제1 시점 이전에 계산된 적어도 1개의 민감도인 것을 특징으로 한다.
여기서 과거 민감도 정보는 제1 시점 바로 이전에 연속하여 사용하였던 적어도 1개의 교정 민감도 또는 제1 시점 바로 이전에 계산된 적어도 1개의 민감도인 것을 특징으로 한다.
여기서 과거 민감도 정보는 제1 시점을 기준으로 과거 설정 기간 동안 사용하였던 교정 민감도 중 랜덤으로 선택된 적어도 1개의 교정 민감도이거나 또는 제1 시점을 기준으로 과거 설정 기간 동안 계산하였던 민감도 중 랜덤으로 선택된 적어도 1개의 민감도인 것을 특징으로 한다.
바람직하게 제1 민감도를 계산하는 단계는 테스트 스트립을 통해 제1 시점에 사용자의 생체 상태를 나타내는 사용자의 제1 기준 생체값을 획득하는 단계와, 체내 삽입용 센서를 통해 제1 시점에 측정한 생체 정보를 판단하는 단계와, 생체 정보와 제1 기준 생체값의 비율로부터 제1 민감도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 과거 교정 민감도를 이용하여 생체 정보로부터 계산되는 사용자의 생체값과 제1 기준 생체값 사이의 차이값을 계산하며, 차이값이 임계범위를 벗어난 경우 획득한 제1 기준 생체값을 삭제하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 제1 기준 생체값을 획득하는 단계에서 과거 교정 민감도를 이용하여 생체 정보로부터 계산되는 사용자의 생체값과 제1 기준 생체값 사이의 차이값이 임계범위를 벗어나는지 여부에 기초하여 제1 교정모드 및 제2 교정모드 중 어느 하나의 교정모드로 선택하는 것을 특징으로 한다.
여기서 차이값이 임계범위 이내인 경우 제1 교정모드를 선택하며, 제1 교정모드에서 테스트 스트립을 통해 제1 시점에서 측정한 1개의 기준 생체값을 제1 기준 생체값으로 획득하는 것을 특징으로 한다.
여기서 차이값이 임계범위를 벗어난 경우 제2 교정모드를 선택하며, 제2 교정모드에서 테스트 스트립을 통해 제1 시점 이후 연속하여 적어도 1개 이상의 추가 기준 생체값을 추가 획득하며, 제1 시점에 획득한 기준 생체값과 추가 기준 생체값의 평균값으로부터 제1 기준 생체값을 획득하는 것을 특징으로 한다.
여기서 교정 민감도는 제1 민감도와 과거 민감도 정보의 평균값으로 계산하는 것을 특징으로 한다.
여기서 제1 시점 이후 신규 기준 생체값이 획득되는 경우 제1 민감도를 저장 후 제1 민감도를 과거 민감도로 사용하여 교정 민감도를 새로 계산하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 제1 시점 이후 설정된 교정 주기가 도래하는지 판단하며, 설정된 교정 주기가 도래하는 경우 신규 기준 생체값을 입력 요청하는 요청 메시지를 출력하는 단계를 더 포함하며, 요청 메시지에 응답하여 신규 기준 생체값이 획득되는 경우 제1 민감도를 저장 후 제1 민감도를 과거 민감도로 사용하여 교정 민감도를 새로 계산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 체내 삽입용 센서의 민감도 계산 방법은 다음과 같은 효과를 가진다.
본 발명에 따른 체내 삽입용 센서의 민감도 계산 방법은 과거 민감도 정보를 저장하며 적어도 1개 이상의 과거 민감도 정보와 현재 계산한 민감도를 이용하여 체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 계산함으로써, 체내 삽입용 센서를 통해 측정한 생체 정보가 가지는 오차 또는 생체 정보 측정기를 통해 측정한 기준 생체값이 가지는 오차를 극복하여 정확하게 사용자의 생체값을 교정할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 체내 삽입용 센서의 민감도 계산 방법은 교정 민감도를 계산시 사용되는 기준 생체값이 허용 범위인지 판단함으로써, 기준 생체값에 오류가 있는 경우 또는 일시적으로 기준 생체값이 사용자의 통상 생체값 범위를 이탈하더라도 체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 정확하게 계산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 혈당 측정 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2는 초기 교정 정보 또는 주기적 교정 정보의 입력 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 체내 삽입용 센서의 민감도 계산 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기준 생체값 획득부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 계산하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 저장부에 저장된 민감도에 대한 정보의 일 예를 도시하고 있다.
도 7은 생체 정보의 전처리 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명에서 제1 기준 생체값을 획득하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 교정 민감도가 생성되는 시점을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 교정모드를 선택하기 위하여 사용자 단말기에 디스플레이되는 사용자 인터페이스 화면의 일 예를 도시하고 있다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 혈당 측정 시스템을 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 혈당 측정 시스템(1)은 센서 트랜스미터(10) 및 통신 단말기(30)를 포함한다.
센서 트랜스미터(10)는 신체에 부착되는데 센서 트랜스미터(10)가 신체에 부착시 센서 트랜스미터(10)의 센서 일단은 피부에 삽입되어 인체의 체액을 주기적으로 추출하여 혈당 정보를 측정한다.
통신 단말기(30)는 센서 트랜스미터(10)로부터 혈당 정보를 수신하고 수신한 혈당 정보를 교정하여 생성한 혈당값을 사용자에 표시할 수 있는 단말기로, 스마트폰, 태블릿 PC, 또는 노트북 등과 같이 센서 트랜스미터(10)와 통신할 수 있는 단말기가 이용될 수 있다. 물론, 통신 단말기(30)는 이에 한정되는 것은 아니며, 통신 기능을 포함하고 프로그램이나 어플리케이션이 설치될 수 있는 단말기이면 어떤 종류의 단말기일 수 있다.
센서 트랜스미터(10)는 통신 단말기(30)의 요청에 의해 또는 설정된 시각마다 주기적으로 측정된 혈당 정보를 통신 단말기(30)로 전송하는데, 센서 트랜스미터(10)와 통신 단말기(30) 사이에서 데이터 통신을 위해 센서 트랜스미터(10)와 통신 단말기(30)는 서로 USB 케이블 등에 의해 유선으로 통신 연결되거나 또는 적외선 통신, NFC 통신, 블루투스 등의 무선 통신 방식으로 통신 연결될 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 센서 트랜스미터(10)와 통신 단말기(30) 사이에서 통신이 연결되는 경우, 센서 트랜스미터(10)의 안정화 후 별도의 생체 정보 측정기(미도시)를 통해 측정한 기준 혈당값을 이용하여 초기 교정 민감도를 계산하고 초기 교정 민감도를 이용하여 혈당 정보에 대한 초기 교정이 수행된다. 이후 통신 단말기(30)는 센서 트랜스미터(10)로부터 수신한 혈당 정보를 초기 교정 민감도로 교정하고 교정한 혈당값을 사용자에 출력 제공한다.
센서 트랜스미터(10)에서 측정된 혈당 정보를 정확하게 교정하기 위하여, 통신 단말기(30)는 센서 트랜스미터(10)의 사용기간 동안 주기적으로 별도의 생체 정보 측정기를 통해 측정한 기준 혈당값을 이용하여 신규 교정 민감도를 계산하며 신규 교정 민감도를 사용하여 센서 트랜스미터로부터 수신한 혈당 정보를 교정하여 혈당값을 계산하고 계산한 혈당값을 사용자에 출력 제공한다.
도 2는 초기 교정 정보 또는 주기적 교정 정보의 입력 예를 설명하기 위한 도면으로, 여기서 교정 정보는 생체 정보 측정기를 통해 테스트스트립으로 측정한 사용자의 기준 혈당값이다. 도 2를 참고로 살펴보면 센서 트랜스미터와 통신 단말기가 통신 연결된 시점(T0)부터 설정된 안정화 시간(TS) 동안이 경과할 때까지 센서 트랜스미터를 안정화시킨다.
센서 트랜스미터의 안정화가 완료되면, 통신 단말기로 초기 교정 정보(I0)가 입력된다. 여기서 초기 교정 정보(I0)는 교정 민감도를 정확하게 교정하기 위하여 다수번 입력될 수 있다. 통신 단말기는 초기 교정 정보와 센서 트랜스미터에서 측정한 혈당 정보를 이용하여 초기 교정 민감도를 계산하며, 초기 교정 민감도를 이용하여 센서 트랜스미터로부터 수신한 혈당 정보를 교정하여 사용자의 혈당값을 계산한다.
센서 트랜스미터의 안정화 완료 후 센서 트랜스미터의 사용기간 만료 시점(TE)까지 주기적으로, 바람직하게는 12시간, 1일 등마다 통신 단말기로 신규 교정 정보(I1, I2, I3, I4....)가 입력되며, 통신 단말기는 신규 교정 정보가 입력될 때마다 신규 교정 정보가 입력되는 시점부터 센서 트랜스미터에서 수신한 혈당 정보를 교정하는데 사용할 신규 교정 민감도를 계산하고 신규 교정 민감도를 이용하여 센서 트랜스미터로부터 수신한 혈당 정보를 교정하여 사용자의 혈당값을 계산한다.
본 발명이 적용되는 분야에 따라 혈당 정보는 생체 정보의 일 예이며, 혈당 정보로부터 계산되는 혈당값은 생체값의 일 예이며, 교정 민감도를 계산하는데 사용되는 기준 혈당값은 기준 생체값의 일 예이다.
도 3은 본 발명에 따른 체내 삽입용 센서의 민감도 계산 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
여기서 민감도 계산 장치는 통신 단말기에서 구현될 수 있는데, 본 발명이 적용되는 분야에 따라 센서 트랜스미터에서 구현될 수도 있다.
도 3을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 획득부(110)는 설정된 교정 주기마다 또는 교정 주기와 무관하게 사용자의 요청에 의해 생체정보측정기를 통해 측정한 기준 생체값으로부터 제1 기준 생체값을 획득한다.
한편, 생체 정보 획득부(130)는 센서 트랜스미터로부터 연속하여 생체 정보를 수신한다.
민감도 계산부(150)는 제1 기준 생체값이 획득되는 경우, 센서 트랜스미터로부터 수신한 생체 정보와 제1 기준 생체값으로부터 제1 민감도를 계산하고, 제1 민감도 및 저장부(170)에 저장된, 적어도 1개 이상의 과거 민감도 정보로부터 생체 정보를 교정하는데 이용되는 교정 민감도를 계산한다. 민감도 계산부(150)는 신규 교정 민감도를 계산할 때마다 신규 민감도, 신규 교정 민감도 및 신규 교정 민감도를 계산한 시점에 대한 정보를 저장부(170)에 저장 관리한다.
교정부(190)는 신규 교정 민감도가 저장부(170)에 새로 저장되는지 판단하며, 신규 교정 민감도가 새로 저장되는 경우 센서 트랜스미터로부터 수신한 생체 정보를 신규 교정 민감도를 이용하여 생체값을 교정 계산하며, 계산한 생체값에 대한 정보를 디스플레이, 스피커 등의 출력부(미도시)를 통해 사용자에 출력한다.
바람직하게, 기준 생체값 획득부(110)는 센서 트랜스미터에서 측정한 생체 정보로부터 과거 교정 민감도를 이용하여 계산된 측정 생체값과 생체 정보 측정기에서 동일 시점에 측정한 기준 생체값 사이의 차이값을 계산하며, 측정 생체값과 기준 생체값 사이의 차이값이 임계범위를 범어나는지 여부에 따라 제1 기준 생체값을 상이하게 획득한다.
도 4는 본 발명에 따른 기준 생체값 획득부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 4를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 주기 판단부(111)는 설정한 교정 주기가 도래하였는지 판단한다.
설정한 교정 주기가 도래한 경우, 획득부(113)는 생체 정보 측정기로부터 기준 생체값을 획득한다. 바람직하게, 획득부(113)는 교정 주기가 도래한 경우 교정 주기가 도래한 제1 시점의 기준 생체값을 입력 요청하는 요청 메시지를 생성하여 출력부로 출력할 수 있다. 획득부(113)는 사용자가 직접 사용자 인터페이스부를 통해 입력할 수 있으며, 생체 정보 측정기로부터 무선 또는 유선 통신을 통해 수신할 수 있다.
차이값 계산부(115)는 제1 시점까지 사용하던 교정 민감도를 이용하여 센서 트랜스미터에서 제1 시점에 측정한 생체 정보로부터 계산된 측정 생체값과 제1 시점의 기준 생체값 사이의 차이값을 계산하며, 모드 판단부(117)는 차이값이 임계범위 이내에 존재하는지 여부에 기초하여 제1 기준 생체값을 획득하는 모드를 판단한다. 모드 판단부(117)는 차이값이 임계범위 이내에 존재하는 경우 제1 모드로 판단하고 차이값이 임계범위를 벗어나는 경우 제2 모드로 판단한다. 여기서 임계범위는 사람의 통상적인 혈당 범위이거나 사람이 가질 수 있는 최고 혈당과 최소 혈당 사이의 혈당 범위일 수 있다.
기준 생체값 계산부(119)는 모드 판단부(117)에서 판단한 모드에 따라 제1 기준 생체값을 계산하는데, 제1 모드인 경우 제1 시점의 기준 생체값을 제1 기준 생체값으로 판단한다. 그러나 제2 모드인 경우 기준 생체값 계산부(119)는 획득부(113)를 통해 제1 시점 이후 연속하여 적어도 1개 이상의 추가 기준 생체값을 생체 정보 측정기로부터 획득하며 제1 시점에 획득한 기준 생체값과 추가 기준 생체값의 평균값으로 제1 기준 생체값을 계산한다.
도 5는 본 발명에 따른 체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 계산하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 생체 정보 측정기를 이용하여 제1 시점에 사용자의 생체값을 나타내는 제1 기준 생체값을 획득한다(S110).
제1 시점에 대응하는 시점에 센서 트랜스미터에서 측정한 생체 정보와 제1 기준 생체값의 비율로부터 제1 민감도를 계산한다(S130).
제1 시점 이전에 사용되었던, 기저장되어 있는 적어도 1개의 과거 민감도 정보를 추출하고, 제1 민감도와 추출한 과거 민감도 정보부터 제1 시점 이후 센서 트랜스미터에서 측정한 생체 정보에 적용하여 사용자의 생체값을 교정하는데 사용되는 교정 민감도를 계산한다(S150).
도 6은 저장부에 저장된 과거 민감도 정보의 일 예를 도시하고 있는데, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 민감도, 교정 민감도 및 민감도 또는 교정 민감도가 생성된 시각에 대한 정보가 저장되어 있다.
여기서 과거 민감도 정보는 새로운 교정 주기에 해당하는 제1 시점, 예를 들어 2020년 3월 2일 09:13 이후의 교정 주기 시점 이전에 사용하였던 적어도 1개의 교정 민감도 또는 민감도인 것을 특징으로 하는데, 바람직하게 일 실시예에 따른 과거 민감도 정보는 제1 시점 바로 이전에 연속하여 사용하였던 설정된 수의 교정 민감도 또는 민감도인 것을 특징으로 한다. 예를 들어 설정된 수가 2인 경우 제1 시점 이전에 연속 사용되었던 1번 교정 민감도와 2번 교정 민감도가 과거 과거 민감도 정보로 사용될 수 있다.
바람직하게 다른 실시예에 따른 과거 민감도 정보는 제1 시점을 기준으로 과거 설정 기간 동안 사용하였던 민감도 또는 교정 민감도 중 랜덤으로 선택된 설정된 수의 민감도 또는 교정 민감도인 것을 특징으로 한다. 예를 들어 설정된 수가 2이고 과거 설정 기간이 5회의 교정 주기인 경우 제1 시점 이전 연속하여 사용되었던 제1번 민감도 내지 제5번 민감도 중 랜던하게 선택된 2개의 민감도가 과거 민감도 정보로 사용될 수 있다.
다시 도 5를 참고로 살펴보면, 제1 시점 이후 다음 교정 주기가 도래하기 전까지 또는 사용자에 의해 신규 기준 생체값이 입력될 때까지 센서 트랜스미터에서 측정한 생체 정보에 교정 민감도를 적용하여 생체값을 교정하며 교정한 생체값을 사용자에 출력한다(S170).
여기서 과거 민감도 정보로 과거 교정 민감도를 사용하여 교정 민감도를 계산하는 경우, 보다 많은 수의 과거 민감도를 고려하여 보다 정확하게 교정 민감도를 계산할 수 있다.
센서 트랜스미터에서 측정된 생체 정보는 생체값으로 교정하기 전까지 센서 트랜스미터에서 또는 통신 단말기에서 또는 센서 트랜스미터와 통신 단말기에서 전처리되는데, 도 7은 생체 정보의 전처리 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 센서 트랜스미터에서 생체 정보의 측정이 이루어지면, 측정된 생체 정보에 대해 제1 전처리 과정이 이루어진다(S171). 제1 전처리 과정은 센서 트랜스미터에서 측정된 생체 정보에서 노이즈를 처리하기 위한 과정 중 하나이다. 바람직하게 제1 전처리 과정은 센서 트랜스미터에서 이루어질 수 있다.
제1 전처리 과정은 측정된 생체 정보에 대한 평균값을 계산하여 노이즈를 처리하는데, 일례로, 제1 전처리 과정에서 이용하는 평균값은 측정된 생체 정보의 가장 큰 부분과 가장 작은 부분을 일정 비율로 잘라 버린 뒤에 평균을 계산하는 절삭 평균값이 이용될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 모평균, 표본 평균, 가중 평균, 기하 평균, 조화 평균 및 멱평균 중 어느 하나가 이용될 수 있다.
제1 전처리 과정을 예를 들어 설명하면, 디지털 신호로 변환된 생체 정보 30개를 절삭 평균 방식으로 평균값을 계산하여 10초마다 하나의 평균값을 산정한다. 이때, 30개의 생체 정보 중 상위 7개의 정보와 하위 7개의 정보를 제거하고, 나머지 16개 정보의 평균값(A)을 산정한다. 이렇게 산정된 절삭 평균값(A)은 10초 단위로 생성될 수 있으며, 1분 동안 여섯 개의 절삭 평균값(A1 ~ A6)이 생성될 수 있다. 제1 전처리 과정을 통해 측정된 생체 정보를 처리함에 따라 측정된 생체 정보에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.
또한, 제1 전처리 과정은 1분 동안 여섯 개의 절삭 평균값(A1 ~ A6)을 생성하고, 생성한 여섯 개의 절삭 평균값(A1 ~ A6)을 이용하여 다시 2차 절삭 평균값(B1)을 생성한다. 이때, 생성된 2차 절삭 평균값(B1)은 여섯 개의 절삭 평균값(A1 ~ A6) 중 가장 큰 값 및 가장 작은 값을 제거하고 나머지 네 개의 값의 평균으로부터 계산된다. 따라서 제1 전처리 과정은 1분에 하나의 2차 절삭 평균값(B)을 생성한다.
이렇게 제1 전처리 과정 이후 생체 정보에서 소정 조건을 벗어난 혈당 정보 데이터를 찾아 처리하는 특이값(outlier) 처리 필터링 과정이 수행된다(S173). 특이값을 갖는 생체 정보를 판단하기 위해, 하나의 생체 정보를 기준으로 다수의 이전 생체 정보들을 이용하여 해당 생체 정보가 특이값을 갖는지 판단한다.
예를 들어 설명하면, B1 내지 B6의 생체 정보 중 B6이 특이값 생체 정보인지 판단하기 위해 B1 내지 B5의 생체 정보를 이용한다. 이때, B6이 특이값 생체 정보인지 판단하기 위해 B1 내지 B5의 평균 기울기를 이용할 수 있는데, B6의 값이 B1 내지 B5의 평균 기울기에서 소정의 범위를 벗어나는 경우, 특이값으로 판단할 수 있다.
또는, B6이 특이값 생체 정보인지 판단하기 위해 B1 내지 B5의 기울기 변화 값을 이용할 수 있다. B6의 값이 B1 내지 B5의 기울기 변화 값에서 소정의 범위를 벗어나는 경우, 특이값으로 판단할 수 있다.
또는, B6이 특이값 생체 정보인지 판단하기 위해 B1 내지 B5의 평균과 표준편차를 이용할 수도 있다. 따라서 B6의 값이 B1 내지 B5의 표준편차를 벗어나는 경우, 특이값으로 판단할 수 있다.
B6이 특이값을 갖는 생체 정보인 것으로 판단되면, 해당 생체 정보를 제거하여 처리할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 특이값을 갖는 B6을 교정하여 B1 내지 B5의 값이 가지는 범위 내에 들어오도록 교정하여 이용할 수도 있다.
특이값의 처리가 완료된 혈당 정보 데이터에 대해 저대역 필터링(low pass filtering) 과정이 이루어질 수 있다(S175). 저대역 필터링 과정은, 고대역에 해당하는 성분을 제거하여 저대역에 해당하는 생체 정보만 남기기 위한 과정일 수 있다.
이렇게 저대역 필터링 과정을 거친 혈당 셍체 정보는, 제2 전처리 과정을 거칠 수 있다(S177). 제2 전처리 과정은 저대역 필터링된 생체 정보에 대한 평균값을 계산하여 처리할 수 있다. 본 실시예에서, 제2 전처리 과정은 제1 전처리 과정에서와 같이, 절삭 평균값이 이용될 수 있다.
이후 제2 전처리 과정을 거친 혈당 정보 데이터를 신뢰할 수 있는지를 판단한다(S178). 제2 전처리 과정을 거친 생체 정보가 신뢰할 수 있는지 검증하는 단계이다. 본 단계는, 저대역 필터링 과정을 거친 생체 정보를 이용하여 검증 데이터를 생성하고, 생성한 검증 데이터가 설정된 범위 내에 있으면 제2 전처리 과정을 거친 생체 정보를 신뢰할 수 있는 것으로 판단한다.
제2 전처리 과정을 거친 생체 정보 데이터가 신뢰할 수 있는 데이터로 인정되면, 인정된 생체 정보에 대한 교정이 이루어진다(S179).
그리나 제2 전처리 과정을 거친 생체 정보가 신뢰할 수 있는 데이터로 인정되지 않으면, 제2 전처리 과정을 거친 생체 정보에 대해 선형 회기 필터링(linear regression filtering) 과정이 이루진다. 선형 회기 필터링 과정은, 제2 전처리 과정을 거친 생체 정보 중 하나의 생체 정보를 기준으로 과거 다수 개의 생체 정보를 이용하여 데이터의 값을 변형할 수 있다. 따라서 이렇게 생체 정보가 선형 회기 필터링을 거쳐 변형되면, 변형된 생체 정보는 신뢰할 수 있는 데이터로 인정될 수 있다. 이렇게 선형 회기 필터링을 통해 신뢰할 수 있는 데이터로 인정된 생체 정보에 대한 교정이 이루어질 수 있다.
도 8은 본 발명에서 제1 기준 생체값을 획득하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 사용자의 요청에 의해 신규 기준 생체값이 입력되었는지 판단한다(S111). 신규 기준 생체값은 통상적으로 교정 주기마다 입력되는데 사용자의 요청에 의해 교정 주기가 도래하기 전이라도 교정 민감도를 계산하기 위한 신규 기준 생체값이 입력될 수 있다.
사용자의 요청에 의해 신규 기준 생체값이 입력되지 않은 경우 설정한 교정 주기가 도래하였는지 판단한다(S112). 설정한 교정 주기가 도래하는 경우 교정 주기가 도래한 제1 시점의 신규 기준 생체값을 요청하는 메시지를 사용자에 출력하여 제1 시점에 생체 정보 측정기에서 측정한 기준 생체값을 획득한다(S113).
제1 시점까지 사용하던 교정 민감도를 이용하여 센서 트랜스미터에서 제1 시점에 측정한 생체 정보로부터 계산된 측정 생체값과 제1 시점의 기준 생체값 사이의 차이값을 계산하여 계산한 차이값이 임계 범위 이내인지 판단한다(S114).
차이값이 임계 범위 이내인 경우 제1 모드로 판단되어(S115), 제1 시점에 획득한 기준 생체값을 제1 기준 생체값으로 계산한다(S116).
그러나 차이값이 임계 범위를 벗어난 경우 제2 모드로 판단되어(S117), 제1 시점 이후에 생체 정보 측정기를 통해 적어도 1개 이상의 추가 기준 생체값을 획득한다(S119). 제2 모드로 판단되는 경우 제1 시점의 기준 생체값과 추가 기준 생체값의 평균값을 제1 기준 생체값으로 계산한다(S116).
도 9는 교정 민감도가 생성되는 시점을 설명하기 위한 도면으로, 도 9(a)에 도시되어 있는 바와 같이 설정된 교정주기(TP)마다 제1 기준 생체값으로부터 제1 민감도가 계산되어 제1 민감도와 적어도 1개 이상의 과거 민감도 정보로부터 신규 교정 민감도가 생성된다.
설정된 교정주기 이외에 사용자의 요청에 의해 설정된 교정 주기가 도래하기 전에 교정 민감도를 새로 생성할 수 있는데, 도 9(b)에 도시되어 있는 바와 같이 설정된 교정 주기가 도래하기 전 t2'시점에 사용자의 요청에 의해 제1 기준 생체값이 획득되어 제1 기준 생체값으로부터 제1 민감도가 계산되며 제1 민감도와 적어도 1개 이상의 과거 민감도 정보로부터 신규 교정 민감도가 생성될 수 있다. 신규 교정 민감도를 생성한 시점이 설정된 교정 주기로 초기화되어, 이후 설정된 교정 주기로 신규 교정 민감도가 생성된다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 교정모드를 선택하기 위하여 사용자 단말기에 디스플레이되는 사용자 인터페이스 화면의 일 예를 도시하고 있다.
도 10(a)에 도시되어 있는 바와 같이, 교정주기의 제1 시점에 생체 정보 측정기에서 측정한 기준 생체값을 입력하기 위한 입력창이 활성화된다.
도 10(b)에 도시되어 있는 바와 같이, 입력창에 입력된 기준 생체값과 측정 생체값의 차이가 제1 임계범위를 벗어난 경우, 제1 시점 이후 서로 다른 시각에 측정한 다수의 기준 생체값을 입력하기 위한 별도의 입력창이 활성화된다. 본 발명이 적용되는 분야에 따라 별도의 입력창은 적어도 1개 이상 활성화될 수 있다. 서로 다른 시각에 측정한 다수의 기준 생체값이 입력되는 경우, 다수의 기준 생체값을 이용하여 제1 기준 생체값이 획득된다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 센서 트랜스미터 30: 통신 단말기
110: 기준 생체값 획득부 130: 생체 정보 획득부
150: 민감도 계산부 170: 저장부
190: 교정부
111: 주기 판단부 113: 획득부
115: 차이값 계산부 117: 모드 판단부
119: 기준 생체값 계산부

Claims (12)

  1. 민감도 계산 장치를 통해 체내 삽입용 센서의 교정 민감도를 계산하는 방법에 있어서,
    생체정보측정기를 통해 측정한, 제1 시점에 사용자의 생체 상태를 나타내는 제1 기준 생체값을 획득하는 단계;
    상기 제1 시점에 상기 체내 삽입용 센서를 이용하여 사용자의 생체 상태를 측정한 생체 정보와 상기 제1 기준 생체값의 비율로부터 제1 민감도를 계산하는 단계;
    상기 제1 시점 이전에 사용되었던, 기저장되어 있는 과거 민감도 정보를 추출하는 단계; 및
    상기 제1 민감도와 상기 과거 민감도 정보부터 상기 제1 시점 이후 상기 체내 삽입용 센서를 통해 측정한 생제 정보를 교정하기 위한 교정 민감도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 센서의 교정 민감도 계산 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 과거 민감도 정보는
    상기 제1 시점 이전에 사용하였던 적어도 1개의 교정 민감도 또는 상기 제1 시점 이전에 계산된 적어도 1개의 민감도인 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 센서의 교정 민감도 계산 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 과거 민감도 정보는
    상기 제1 시점 바로 이전에 연속하여 사용하였던 적어도 1개의 교정 민감도 또는 상기 제1 시점 바로 이전에 계산된 적어도 1개의 민감도인 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 센서의 교정 민감도 계산 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 과거 민감도 정보는
    상기 제1 시점을 기준으로 과거 설정 기간 동안 사용하였던 교정 민감도 중 랜덤으로 선택된 적어도 1개의 교정 민감도이거나 또는 상기 제1 시점을 기준으로 과거 설정 기간 동안 계산하였던 민감도 중 랜덤으로 선택된 적어도 1개의 민감도인 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 센서의 교정 민감도 계산 방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 민감도를 계산하는 단계는
    테스트 스트립을 통해 제1 시점에 사용자의 생체 상태를 나타내는 사용자의 제1 기준 생체값을 획득하는 단계;
    상기 체내 삽입용 센서를 통해 상기 제1 시점에 측정한 생체 정보를 판단하는 단계; 및
    상기 생체 정보와 상기 제1 기준 생체값의 비율로부터 제1 민감도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 센서의 교정 민감도 계산 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    과거 교정 민감도를 이용하여 상기 생체 정보로부터 계산되는 사용자의 생체값과 상기 제1 기준 생체값 사이의 차이값을 계산하며, 상기 차이값이 임계범위를 벗어난 경우 획득한 상기 제1 기준 생체값을 삭제하는 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 센서의 교정 민감도 계산 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제1 기준 생체값을 획득하는 단계에서
    과거 교정 민감도를 이용하여 상기 생체 정보로부터 계산되는 사용자의 생체값과 상기 제1 기준 생체값 사이의 차이값이 임계범위를 벗어나는지 여부에 기초하여 제1 교정모드 및 제2 교정모드 중 어느 하나의 교정모드로 선택하는 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 센서의 교정 민감도 계산 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 차이값이 임계범위 이내인 경우 제1 교정모드를 선택하며, 상기 제1 교정모드에서 테스트 스트립을 통해 제1 시점에서 측정한 1개의 기준 생체값을 제1 기준 생체값으로 획득하는 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 센서의 교정 민감도 계산 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 차이값이 임계범위를 벗어난 경우 제2 교정모드를 선택하며, 상기 제2 교정모드에서 테스트 스트립을 통해 제1 시점 이후 연속하여 적어도 1개 이상의 추가 기준 생체값을 추가 획득하며,
    상기 제1 시점에 획득한 기준 생체값과 상기 추가 기준 생체값의 평균값으로부터 제1 기준 생체값을 획득하는 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 센서의 교정 민감도 계산 방법.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 교정 민감도는
    상기 제1 민감도와 상기 과거 민감도 정보의 평균값으로 계산하는 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 센서의 교정 민감도 계산 방법.
  11. 제 2 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 시점 이후 신규 기준 생체값이 획득되는 경우 상기 제1 민감도를 저장 후 상기 제1 민감도를 과거 민감도로 사용하여 교정 민감도를 새로 계산하는 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 센서의 교정 민감도 계산 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 시점 이후 설정된 교정 주기가 도래하는지 판단하며, 설정된 교정 주기가 도래하는 경우 신규 기준 생체값을 입력 요청하는 요청 메시지를 출력하는 단계를 더 포함하며,
    상기 요청 메시지에 응답하여 신규 기준 생체값이 획득되는 경우 상기 제1 민감도를 저장 후 상기 제1 민감도를 과거 민감도로 사용하여 교정 민감도를 새로 계산하는 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 센서의 교정 민감도 계산 방법.
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