KR20080009396A - Urine analyzer - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 요분석 기기의 구성을 개략적으로 도시한 블록도,1 is a block diagram schematically showing the configuration of a urine analysis device according to an embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 요분석 방법을 개략적으로 도시한 흐름도,2 is a flow chart schematically showing a urine analysis method according to an embodiment of the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 요분석 기기에서 분석될 스트립 패드를 도시한 일 실시예이다.Figure 3 is an embodiment showing a strip pad to be analyzed in the urinalysis device according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 촬상부 110 : 키입력부100: imaging unit 110: key input unit
120 : 제어부 130 : 기준치 저장부120: control unit 130: reference value storage unit
140 : 출력부 150 : 인터페이스부140: output unit 150: interface unit
본 발명은 요분석 기기 및 방법에 관한 것으로, 특히 스트립 패드에 구비된 스트립의 반응색 변화를 이용하는 요 분석 기기 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a urine analysis device and method, and more particularly, to a urine analysis device and method using the change in the response color of the strip provided on the strip pad.
요(尿,urine)는 단백질 또는 핵산대사의 종말 산물로서 요소, 요산, 크레아 틴, 아미노산등의 신진대사 물질과 여러 종류의 유기염류, 무기염류 및 해독물질들 그리고 미량의 비타민, 호르몬, 효소 등 많은 이질적인 물질들을 함유하고 있다. 따라서 요를 이용하면 이러한 물질들의 양적, 질적 변화와 이상 물질들의 출현으로 인해 생기는 신장과 요로의 질환뿐만 아니라 심장, 간장, 내분비선 그리고 생체내에 있는 여러 기관들의 기능에 관한 중요한 임상적 정보를 쉽게 얻을 수 있다. 또한 요는 환자에게 고통을 주지 않으면서 손쉽게 채취가 가능하므로 질환의 진단 및 검사재료로서 이용 가치가 크다. 실제로 요검사를 반복적으로 실시하면 환자의 질환 상태를 정기적으로, 지속적으로 감지할 수 있으므로 중요한 임상적 검사방법으로 사용되고 있다. 임상에서는 요검사를 통해 요에 함유된 여러 가지 물질 즉, 우로빌리노겐(urobilinogen), 당분(glucose) 케톤(ketones), 빌리루빈(bilirubin), 단백질(protein) 아질산염(nitrite), 혈중수소농도(pH), 잠혈(occult blood), 비중(specific gravity), 백혈구(leukocytes) 등을 측정하여 질환의 진단에 유용하게 사용한다. 일반적으로 사용되는 요검사 방법은 요의 양(volume), 색(color), 냄새(odor), 반응(reaction), 비중(specific gravity), 삼투몰농도(osmolality), 혼탁도(cloudiness) 등을 사용하는 성상(icon) 검사법과 시험지법에 의한 요검사법, 요침사(mediation) 검사법, 요석(stone) 검사법 등이 있다. 이러한 검사법 외에 간단한 시험지법인 “dip and read” 방법도 많이 사용되고 있다. 시험지법은 스트립 패드의 화학적 변화를 눈으로 읽는 매우 간단한 방법이다. 따라서 최근에는 요에 함유된 10가지 이상의 성분들에 민감하게 반응하는 시료가 착색된 스트립(strip)을 사용하는 시험지법과 스트립에 가시광선 영역의 광을 주사하여 스트립 의 농도 변화를 검출하는 광도법(photometry)이 결합된 요검사방법이 크게 사용되고 있다.Urine is the end product of protein or nucleic acid metabolism, and it is a metabolite of urea, uric acid, creatine, amino acids, various kinds of organic salts, inorganic salts and detoxifying substances, and trace vitamins, hormones, enzymes, etc. It contains many heterogeneous substances. Thus, urine can easily provide important clinical information about the functioning of the heart, liver, endocrine glands and other organs in the body, as well as kidney and urinary tract diseases caused by quantitative and qualitative changes in these substances and the emergence of abnormal substances. have. In addition, urine can be easily collected without causing pain to patients, so it is of great value as a diagnostic and test material for diseases. In fact, repeated urinalysis is used as an important clinical test method because the patient's disease state can be detected regularly and continuously. Clinically, urinalysis is used to test for various substances in the urine, such as urobilinogen, glucose ketones, bilirubin, protein nitrite, and blood hydrogen concentrations (pH). ), Occult blood, specific gravity, leukocytes, etc. can be measured and used for diagnosis of disease. Commonly used urinalysis methods include urine volume, color, odor, reaction, specific gravity, osmolality, cloudiness, etc. There is an icon test method, a test method, and a urine test, a mediation test, and a stone test method. In addition to these tests, a simple test paper called “dip and read” is also used. The test strip is a very simple way to visually read the chemical changes in the strip pads. Therefore, recently, a test paper using a colored strip of a sample sensitively reacting to more than 10 components contained in urine and a photometry method of detecting a change in the concentration of the strip by scanning light in the visible region of the strip Combined urinalysis method is widely used.
종래에는 스트립의 색변화를 추출함에 있어 분광분석법을 많이 활용한다. 광원으로 백색광원 또는 각 파장 대역의 파장을 조사하는 LED를 사용하고 있으며, 시료가 착색된 스트립에서 반사 또는 분산되는 광을 검출하기 위하여 포토 다이오드와 같은 수광 소자를 사용한다. Conventionally, in extracting the color change of the strip, a lot of spectroscopic methods are utilized. As a light source, an LED that irradiates a white light source or a wavelength of each wavelength band is used, and a light receiving element such as a photodiode is used to detect light that is reflected or dispersed in a colored strip of a sample.
구체적으로 미국의 Bayer사의 CLINITEC ATLUS는 백색 광원으로 할로겐 램프를 사용한다. 광 모듈은 직경 3mm의 광섬유 다발 12개를 만든 후 1개의 광섬유 다발은 백색광을 포토다이오드로 직접 조사하도록 하여 할로겐 램프의 출력을 측정하여 보정하도록 하고, 11개의 광섬유 다발은 백색광을 스트립 패드에 45도 각도로 조사시켜 스트립 패드의 정색 반응을 측정하도록 한다. 그리고 스테핑 모터를 사용하여 칼라 필터를 회전시키면서 스트립 패드에 나타나는 정색 반응에 의한 분산광 중 Red, Green, Blue파장 대역의 신호를 순차적으로 11개의 포토다이오드에 입사시키도록 설계되였다. 그러나 이제품은 광원의 열로 인한 장비내의 광학부분의 손상을 발생하고, 광학구조가 복잡하여 제품의 부피가 크고 무게가 무겁다. Specifically, CLINITEC ATLUS of Bayer of USA uses halogen lamp as white light source. The optical module makes 12 optical fiber bundles with a diameter of 3mm and one optical fiber bundle directs white light to the photodiode to measure and correct the output of halogen lamps. Irradiate at an angle to measure the color response of the strip pads. It was designed to inject signals of red, green, and blue wavelength bands sequentially into 11 photodiodes among the scattered light due to the color reaction appearing on the strip pad while rotating the color filter using a stepping motor. However, this product damages the optical part in the equipment due to the heat of the light source, and because the optical structure is complicated, the product is bulky and heavy.
또한 독일의 Boehringer Mannheim사 Midtron M은 Dual Type으로 광 모듈이 스트립 패드와 같은 방향으로 이동하면서 스트립의 정색 반응을 검출한다. 각각의 광모듈은 3개의 LED즉, Red,Green,Blue의 LED와 1개의 포토다이오드로 구성되어있으며, 2개의 광모듈이 검사항목을 측정하기 위하여 각각 30초, 40초가 소요된다. 이 제품 역시 광학 모듈의 운송 메카니즘이 복잡하여 제품이 크고 무게가 무겁다. Also, Germany's Boehringer Mannheim's Midtron M is a dual type, which detects the color reaction of the strip as the optical module moves in the same direction as the strip pad. Each optical module consists of three LEDs, ie, red, green, and blue LEDs, and one photodiode. It takes 30 and 40 seconds for each of the two optical modules to measure inspection items. This product also has a large and heavy product due to the complicated transport mechanism of the optical module.
또한, 최근 과학 기술의 급속한 발전과 더불어 임상 검사 기기의 성능이 급속히 향상되고 검사의 합리성, 편리성, 신속성, 경제성, 정밀성, 자동화등을 고려한 임상기기가 많이 등장하고 있는 추세이다. 삶의 질이 향상되고 건강에 대한 관심이 증대되면서 재택진료 및 원격 진료에 대한 관심도가 높아지고 있다 이러한 추세에 편승하여 인터넷을 이용하여 건강 관리를 할 수 있는 의료 포털사이트가 증가하고 가상 병원이 설립되어 운영되기도 한다. 그러나 이러한 시대적인 변화에도 불구하고 여전히 의료 지식이 없는 일반인들은 자신의 건강상태를 손쉽게 확인하고 관리할 수 있는 대책은 마련되지 못하고 있는 실정이다. In addition, with the recent rapid development of science and technology, the performance of clinical test equipment has been rapidly improved, and clinical devices considering the rationality, convenience, speed, economy, precision, and automation of the test are emerging. With the improvement of quality of life and the increasing interest in health, the interest in home medical care and telemedicine is increasing. As a result, the number of medical portal sites that can manage health using the Internet and virtual hospitals are established. It also operates. However, despite the changes in the times, the general public who still does not have medical knowledge has not been prepared to easily check and manage their health status.
본 발명은 이 같은 배경에서 도출된 것으로 가볍고 소형화되어 손쉽게 요분석이 가능한 요분석 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a urine analysis device that is light and miniaturized and can be easily urine analysis derived from such a background.
또한, 스트립 패드를 이용한 요분석에 있어서 그 정밀도를 높이는 것을 목적으로 한다.Moreover, it aims at improving the precision in urine analysis using a strip pad.
또한, 사용자의 건강 상태가 위급한 경우에 이를 대처하도록 하고 지속적인 요분석 결과의 관리가 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다. In addition, it aims to cope with the case of the user's health condition and to manage the urine analysis results continuously.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 요분석 장치는 카메라 모듈을 이용하여 상이한 생체 특성에 반응하는 반응 시료가 구획된 복수개의 스트 립들을 포함하는 스트립 패드의 측정 영역을 한번에 촬상하여 촬상되는 이미지 상에서 각각의 생체 성분에 반응하는 스트립의 색을 분석하여 각 생체 데이터에 대한 측정값을 산출하여 출력하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a urinalysis device according to an aspect of the present invention uses a camera module to capture and measure a measurement area of a strip pad including a plurality of strips partitioned with a reaction sample reacting to different biological characteristics at once. By analyzing the color of the strip in response to each biological component on the image to be characterized in that it calculates and outputs the measured value for each biological data.
본 발명의 이 같은 양상에 따라 본 발명에 따르면 스트립 패드의 측정영역을 한번에 촬상함으로써 복잡한 운송 메카니즘을 없앨 수 있어 가볍고 소형화된 요분석 기기를 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한 이미지 센서로 입력되는 이미지 상에서 스트립의 색을 분석함에 따라 가시적으로 판단할 때보다 그 정밀도를 높일 수 있는 효과가 있다. According to this aspect of the present invention, according to the present invention, it is possible to eliminate the complicated transportation mechanism by imaging the measuring area of the strip pad at once, thereby providing a light and compact urine analysis device. In addition, by analyzing the color of the strip on the image input to the image sensor has an effect that can increase the accuracy than when visually judged.
본 발명의 또 다른 양상에 따라 본발명에 따른 요분석 기기는 스트립의 색 변화에 따라 생체 특성별 생체 데이터 측정값을 산출하여 외부 기기로 전송하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, the urine analysis device according to the present invention is characterized by calculating the biological data measurement data for each biometric characteristic according to the color change of the strip to transmit to the external device.
이러한 양상에 따라 본 발명에 따르면 다른 검사 기능을 가진 검사 장비와 연결 가능하고, PC등을 통하여 검사 결과를 의료 기관에 전송하는 것이 가능하여 지속적인 데이터에 기초하여 관리를 받을 수 있다는 장점이 있다.According to this aspect, according to the present invention, there is an advantage in that it is possible to connect with test equipment having another test function and to transmit test results to a medical institution through a PC and the like and receive management based on continuous data.
본 발명의 추가적인 양상에 따라 본발명에 따른 요분석 기기는 스트립의 색 변화에 따라 해당 반응색에 대한 생체 데이터의 측정값이 정상 범위를 벗어나면 경고 메시지를 출력하는 것을 특징으로 한다. According to a further aspect of the present invention, the urine analysis device according to the present invention is characterized by outputting a warning message when the measured value of the biometric data for the corresponding reaction color is out of the normal range according to the color change of the strip.
따라서 일반인도 자신의 건강 상태를 체크하여 위험 상태를 파악할 수 있어 건강 상태가 악화되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다. Therefore, the general public can check the health status of their own health status to prevent the deterioration of the health condition is effective in advance.
전술한 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 실시예들을 통하여 이하에서 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있을 정도로 상세히 설명된다. The foregoing and additional aspects of the invention are described in detail below to enable those skilled in the art to readily understand and reproduce through the embodiments described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 요분석 기기의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 요분석 기기는 각각이 상이한 생체 특성에 반응하여 상이한 생체 데이터를 측정하는 반응 시료가 구획된 복수개의 스트립들이 고착되는 스트립 패드의 측정 영역을 촬상하는 촬상부(100)와, 촬상부(100)에서 촬상되는 측정 영역의 각 스트립에 대해 생체 데이터별 기준 색상을 저장하는 기준치 저장부(130)와, 촬상부(100)에서 촬상되는 측정 영역에서 각각의 스트립을 인식하고 각 스트립별로 발현되는 색상값을 검출하는 색상 검출부(122)와, 색상 검출부(122)에서 검출되는 스트립의 색상값을 상기 기준치 저장부(130)에 저장된 기준 색상과 비교하여 생체 특성별 측정값을 산출하는 측정값 산출부(124)와, 측정값 산출부(124)에서 산출되는 측정값을 출력하는 출력부(140)를 포함한다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a urine analysis device according to an embodiment of the present invention. As shown, the urine analysis device according to the present invention is an image pickup unit 100 for imaging the measurement area of the strip pad is fixed to a plurality of strips partitioned with a reaction sample, each measuring different biometric data in response to different biological characteristics And a reference value storage unit 130 for storing the reference color for each biometric data for each strip of the measurement area picked up by the imaging unit 100, and each strip in the measurement area picked up by the imaging unit 100. The color detection unit 122 detects the color value expressed by each strip, and the color value of the strip detected by the color detection unit 122 is compared with the reference color stored in the reference value storage unit 130 to measure the measurement value for each biometric characteristic. The measured value calculating part 124 to calculate, and the output part 140 which outputs the measured value calculated by the measured value calculating part 124 are included.
키입력부(110)는 소정의 기능키들을 포함하며, 사용자가 누르는 키에 대응되는 키 입력 데이터를 생성하여 출력한다. 본 실시예에 있어서, 키입력부(110)는 사용자 정보를 입력할 수 있고, 후술할 출력부(140)에서의 데이터 출력 형태를 변경할 수 있다. The key input unit 110 includes predetermined function keys and generates and outputs key input data corresponding to a key pressed by a user. In the present embodiment, the key input unit 110 may input user information, and change the data output form of the output unit 140 to be described later.
촬상부(100)는 스트립 패드의 측정 영역을 촬영하여 촬영된 이미지를 영상 신호로 변환한다. 도 3은 본 발명에 따른 요분석 기기에서 분석될 스트립 패드를 도시한 일 실시예이다. 촬상부(100)는 복수개의 스트립들이 모두 포함되는 측정 영역(a)을 촬상한다. 촬상부(100)는 적어도 하나의 렌즈를 포함하며 렌즈를 통하여 빛을 집광한다. 포토 다이오드와 CMOS 트랜지스터를 사용하여 스위치로 구성된 CMOS 이미지 센서 혹은 포토 다이오드(Photodiode)를 포함하는 CCD(Charge Coupled Device) 촬상소자를 통하여 각 픽셀별로 전기적 영상 신호로 변환된다. 변환된 영상 신호는 영상 밝기에 비례하는 전류 혹은 전압으로 변환된 후 약간의 처리를 거쳐 디지털 신호로 변환된다.The imaging unit 100 captures the measurement area of the strip pad and converts the photographed image into an image signal. Figure 3 is an embodiment showing a strip pad to be analyzed in the urinalysis device according to the present invention. The imaging unit 100 captures a measurement area a including a plurality of strips. The imaging unit 100 includes at least one lens and collects light through the lens. Each pixel is converted into an electrical image signal through a CMOS image sensor configured as a switch using a photodiode and a CMOS transistor or a charge coupled device (CCD) imager including a photodiode. The converted video signal is converted into a current or a voltage proportional to the brightness of the image, and then converted into a digital signal after some processing.
본 발명의 특징적인 양상에 따라 촬상부(100)는 카메라 모듈로 구현된다. 촬상부(100)의 촬상 소자인 이미지 센서는 광을 받아들여 전기 신호로 전환하는 소자를 포함하며 전자 정공이 신호를 형성하여 출력되는 방식에 따라 CCD형 이미지 센서와 CMOS형 이미지 센서로 대별할 수 있다. CCD형 이미지 센서와 CMOS형 이미지 센서는 공통적으로 광을 받아들여 전기 신호로 전환하는 수광부를 가지고 있으며, CCD형 이미지 센서는 이 전기 신호를 CCD(전하결합소자, Charge Coupled Device)를 통해 전달하며 마지막 단에서 전압으로 변환한다. CMOS형 이미지 센서는 각 화소에서 전압으로 신호를 변환하여 외부로 내보낸다. 대부분의 CCD나 CMOS 센서는 위에 적색이나 녹색 혹은 청색의 필터가 하나씩 덮여 있어서 해당 색깔의 빛만 기록할 수 있다. 피사체에서 그 픽셀에 있어야 하는 다른 색깔의 빛은 보간법(interpolation) 처리에 의해 계산된다.According to a characteristic aspect of the present invention, the imaging unit 100 is implemented as a camera module. An image sensor, which is an imaging device of the imaging unit 100, includes an element that receives light and converts it into an electrical signal, and may be classified into a CCD image sensor and a CMOS image sensor according to a method in which an electron hole forms a signal and outputs the signal. have. The CCD image sensor and the CMOS image sensor have a light receiving part which commonly receives light and converts it into an electric signal. The CCD image sensor transmits this electric signal through a CCD (charge coupled device). Convert to voltage at the stage. CMOS image sensor converts the signal from each pixel to voltage and sends it out. Most CCD and CMOS sensors have a single red, green or blue filter on top of them that can only record light of that color. Light of different colors that should be at those pixels in the subject is calculated by interpolation processing.
기준치 저장부(130)는 플래시 메모리나 EEPROM과 같은 비휘발성 메모리로 구현된다. 본 실시예에 있어서, 기준치 저장부(130)는 각각의 상이한 생체 특성에 대해 반응하는 시료가 요성분에 반응하여 나타나는 반응색의 변화에 대한 기준치를 저장한다. 본 실시예에 있어서, 기준치 저장부(130)는 스트립 패드(300)에 구비되는 여러 종류의 시료가 착색된 스트립(strip)(310)들에 대해서 스트립(310) 각각이 요 성분과 반응하여 나타나는 반응색 변화에 대한 기준치를 각각의 테이블로 저장한다. The reference value storage unit 130 is implemented as a nonvolatile memory such as a flash memory or an EEPROM. In the present embodiment, the reference value storage unit 130 stores a reference value for the change in the reaction color appearing in response to the urine component of the sample reacting to each of the different biological properties. In the present exemplary embodiment, the reference value storage unit 130 is formed by reacting each of the
제어부(120)는 마이크로프로세서로 구현된다. 본 실시예에 있어서, 제어부(120)는 후술할 색상 검출부(122)와 측정값 산출부(124)를 포함한다. The controller 120 is implemented as a microprocessor. In the present embodiment, the control unit 120 includes a color detector 122 and a measurement value calculator 124 to be described later.
색상 검출부(122)는 촬상부(100)로부터 영상 신호를 입력받아 스트립 패드(300)에 구비되는 각 스트립(310)을 인식하고, 각 스트립(310)의 색상값을 검출한다. 색상 검출부(122)는 스트립 패드(300) 상에서 각 스트립(310)을 인식함으로써, 그 스트립(310)에 착색된 시료의 종류를 판단할 수 있다. 바람직하게 스트립 패드(300)에는 정해진 순서대로 시료가 착색된 스트립(310)들이 나열된다. 예를들어 스트립 패드(300)에는 요혈을 파악하기 위한 시료가 착색된 스트립, 그 다음에는 요당을 파악하기 위한 스트립, 그 다음에는 요단백을 파악하기 위한 스트립...이렇게 이미 설정된 순서로 복수개의 스트립(310)들이 나열된다. 본 실시예에 있어서 색상 검출부(122)는 촬상부(100)를 통해 촬상되는 이미지 상에서 돌출된 형상을 검출하여 스트립(310)들을 인식할 수도 있고, 예를들어 사각형 모양의 폐곡선과같은 스트립 형태를 추출함으로써 스트립(310)을 인식할 수 있다. 이러한 각각의 스트립(310)을 추출하는 과정은 종래에 공지된 다양한 영상 처리 기법을 통하여 구현될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 색상 검출부(122)는 각각의 스트립(310)을 인식하고, 스트립(310)의 위치에 따라 스트립(310)에 착색된 시료를 판단하여 스트 립(310)의 반응이 어떤 요소에 대한 데이터인지를 파악한다. 이 때에 색상 검출부(122)는 각 스트립(310)별로 식별 정보를 부여하여 추후에 출력부(140)를 통해 식별 정보와 함께 검출된 스트립(310)의 반응색을 함께 출력할 수 있다. 또한, 후술할 인터페이스부(150)를 통해 외부의 기기로 전송되는 경우에도 스트립별 식별 정보를 함께 전송함으로써, 어떤 종류의 시료가 착색된 스트립에 대한 측정값인지를 정확하게 분별할 수 있다. The color detector 122 receives an image signal from the imaging unit 100, recognizes each
또한, 색상 검출부(122)는 촬상부(100)로부터 입력되는 영상 신호에 기초하여 각 스트립의 색을 RGB값으로 변환하여 데이터화한다. 이때 바람직하게는 생체 반응이 나타나는 스트립(310)의 부분 면적에 대한 RGB 데이터의 평균치를 산출함으로써 해당 스트립(310)의 색상값을 검출한다. 또 다른 실시예에 있어서, 색상 검출부(122)는 RGB형식의 데이터를 YUV형식으로 변환하여 분석할 수도 있다. YUV형식은 휘도 신호(Y), 휘도 신호와 적색 성분의 차(U), 휘도 신호와 청색 성분의 차(V)의 3가지 정보로 색을 나타내는 형식이다. In addition, the color detector 122 converts the color of each strip into an RGB value based on the video signal input from the imaging unit 100 to convert the color into RGB values. In this case, preferably, the color value of the
측정값 산출부(124)는 색상 검출부(122)에서 검출되는 스트립(310)의 반응색을 기준치 저장부(130)에 저장된 기준 수치 데이터와 비교하여 스트립(310)의 색 변화 정도에 따라 해당 생체 특성에 대한 생체 데이터의 측정값을 산출한다.The measured value calculator 124 compares the response color of the
출력부(140)는 측정값 산출부(124)에서 산출되는 측정치를 출력한다. 본실예에 있어서 출력부(140)는 요분석 기기에 구비된 소형의 LED(Light Emitting Diode)로 구현될 수 있다. 또 다른 실시예에 있어서 출력부(140)는 써멀(thermmer)프린터로 구현될 수 있다. 써멀 프린터는 감열지에 열을 가하여 온도 차이로 글씨를 찍는 열을 이용한 프린터이다. 써멀 프린터는 섬세한 프린팅이 가능하다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고 본 발명에 따른 요분석 기기의 출력부(140)는 측정값 산출부(124)에서 산출되는 각각의 생체 특성에 대한 측정치를 사용자에게 알릴 수 있는 그 어떠한 구성도 포괄하도록 해석된다. The output unit 140 outputs the measured value calculated by the measured value calculator 124. In this embodiment, the output unit 140 may be implemented as a small LED (Light Emitting Diode) provided in the urine analysis device. In another embodiment, the output unit 140 may be implemented as a thermal printer. The thermal printer is a printer that uses heat to heat the thermal paper and print letters at different temperatures. Thermal printers are capable of delicate printing. However, the present invention is not limited thereto, and the output unit 140 of the urine analysis device according to the present invention may be interpreted to include any configuration capable of informing the user of the measurement value for each biometric characteristic calculated by the measurement value calculator 124. do.
본 발명에 따르면 카메라 모듈을 이용하여 스트립 패드(300)상에서 측정 영역(a)을 한번에 촬영함으로써, 운송 메카니즘을 없애 가볍고 소형의 요 분석 기기를 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 이미지 센서를 이용하여 스트립(310)의 색을디지털 값으로 판단함으로써, 색변화 정도에 따른 데이터 분석이 필요한 경우에 보다 정확하게 분석할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, by using the camera module to photograph the measurement area (a) at once on the
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 요분석 기기는 측정값 산출부(124)에서 산출되는 측정값이 정상 범위를 벗어나면 출력부(140)를 통해 경고 메시지를 출력하는 경고부(126)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. According to a characteristic aspect of the present invention, the urine analysis device according to the present invention includes a
경고부(126)는 측정값 산출부에서 결정되는 반응 레벨이 정상 범위를 벗어나면 출력부(140)를 통하여 경고 메시지를 출력한다. 본 실시예에 있어서, 경고부(126)는 스트립(310)의 색 분석 결과 측정될 수 있는 임상 실험치들이 양성/음성 판정 결과가 정상 상태와 다르거나 혹은 측정값 산출부(124)에서 검출된 반응 레벨이 정상 범위를 벗어날 경우에 출력부(140)를 통하여 사용자에게 경고 메시지를 출력한다. 추가적으로 본 발명에 따른 요분석 기기가 스피커를 더 포함하여, 사용자의가 반응 레벨이 정상 범위를 벗어날 경우에 스피커를 통해 기계음이 출력되도록 구현될 수도 있다.The
추가적으로 본 발명에 따른 요분석 기기는 RTC회로부(160)를 더 포함할 수 있다. RTC회로부(160)는 실시간 시계로 현재의 날짜나 시간 정보를 제공한다. 본 실시예에 있어서 측정값 산출부(124)는 사용자의 생체 특성에 대해 산출된 측정치와 RTC회로부(160)에서 제공되는 날짜 및 시간 정보를 함께 출력하거나 저장하여 추후에 사용자에게 지속적인 분석 데이터를 제공할 수 있는 효과가 있다. Additionally, the urine analysis device according to the present invention may further include an RTC circuit unit 160. The RTC circuit unit 160 provides current date or time information with a real time clock. In this embodiment, the measurement value calculator 124 outputs or stores the measured value calculated for the biometric characteristics of the user and the date and time information provided from the RTC circuit unit 160 to provide continuous analysis data to the user later. It can work.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 본 발명에 따른 요분석 기기는 외부 기기와 데이터 통신이 가능한 인터페이스부(150)를 더 포함한다. According to another aspect of the present invention, the urinalysis device according to the present invention further includes an
인터페이스부(150)는 지그비나 블루투스등의 공지된 근거리 무선 통신기술이 이용될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, UART 포트로 구현될 수도 있다. 본 실시예에 있어서 인터페이스부(150)는 측정값 산출부(124)에서 산출되는 측정치를 외부로 전송할 수 있는 근거리 유무선 통신방식을 모두 포괄하도록 해석된다. 뿐만 아니라 인터페이스부(150)는 외부의 체중계, 체온계, 혈압계등으로부터 요 분석 결과 이외의 사용자의 생체 측정 결과를 입력받을 수 있다. The
본 발명의 이 같은 양상에 따라 요분석 기기는 인터페이스부(150)를 통해 외부의 PC로 분석 결과를 전송할 수 있다. 또한 PC로 전송된 결과는 의료 전문 기관등의 관리 사이트로 업로드될 수 있고, 이에 따라 전문적이고 지속적인 관리를 받을 수 있는 효과가 있다. 또한, 인터페이스부(150)를 통해 외부의 체중계, 체온계, 혈압계등으로부터 제공받은 사용자의 생체 측정 결과를 역시 인터페이스부(150)를 통해 요분석 결과와 함께 PC로 전송 가능하여 종합적이고 정확하게 사용 자의 건강 상태를 관리 받을 수 있는 효과가 있다. According to this aspect of the present invention, the urine analysis device may transmit the analysis result to an external PC through the
이하에서는 본 발명에 따른 요분석 방법을 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 요분석 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 일 실시예에 있어서, 요분석 기능은 본 발명에 따른 요분석 기기를 제어하는 제어부(120)에서 실행되는 하나 혹은 유기적으로 협업하는 복수의 프로그램들에 의해 구현된다. Hereinafter will be described a urine analysis method according to the present invention. 2 is a flow chart schematically showing a urine analysis method according to an embodiment of the present invention. In one embodiment, the urine analysis function is implemented by one or a plurality of organically cooperated programs executed in the control unit 120 for controlling the urine analysis device according to the present invention.
본 실시예에 있어서, 요분석 방법은 각각이 상이한 생체 특성에 반응하는 반응 시료가 구획된 복수개의 스트립들이 고착되는 스트립 패드의 측정 영역을 촬상하는 단계(S200)와, 촬상되는 측정 영역에서 각각의 스트립별로 발현되는 색상값을 검출하는 단계(S210)와, 검출되는 스트립의 색상값을 저장된 각 스트립별 생체 특성의 기준 색상과 비교하여 생체 특성별 측정값을 산출하는 단계(S220)와, 산출되는 측정값을 출력하는 단계(S250)를 포함한다. In the present embodiment, the urinalysis method comprises the steps of imaging a measurement area of a strip pad on which a plurality of strips in which a reaction sample responding to a different biometric characteristic is segregated are fixed (S200), and each of the measurement areas in the image measurement area. Detecting a color value expressed by each strip (S210), comparing the color value of the detected strip with a reference color of the stored biometric characteristic of each strip, and calculating a measured value by biometric characteristic (S220); And outputting the measured value (S250).
촬상부(100)는 사용자에 의해 투입된 스트립 패드(300)중 측정 영역(a)을 촬영하여(단계 S200) 촬영된 이미지를 영상 신호로 변환한다. 촬상부(100)는 적어도 하나의 렌즈를 포함하며 렌즈를 통하여 빛을 집광한다. 포토 다이오드와 CMOS 트랜지스터를 사용하여 스위치로 구성된 CMOS 이미지 센서 혹은 포토 다이오드(Photodiode)를 포함하는 CCD(Charge Coupled Device) 촬상소자를 통하여 각 픽셀별로 전기적 영상 신호로 변환한다. 변환된 영상 신호는 영상 밝기에 비례한 전류 혹은 전압으로 변환된 후 약간의 처리를 거쳐 디지털 신호로 변환된다. The imaging unit 100 captures the measurement area a of the
이후에 색상 검출부(122)는 촬상부(100)로부터 영상 신호를 입력받아 스트립 의 반응색을 검출한다(단계 S210). 본 실시예에 있어서, 색상 검출부(122)는 촬상부(100)에서 촬상된 측정 영역(a)에서 각 스트립(310)을 인식하고, 스트립(310)의 색을 RGB값으로 변환하여 데이터화하고, 바람직하게는 색체 반응이 나타나는 스트립 일부의 부분 면적에 대한 RGB 데이터의 평균치를 산출함으로써 해당 스트립(310)의 색상값을 파악한다.Thereafter, the color detector 122 receives an image signal from the imaging unit 100 and detects a response color of the strip (step S210). In the present exemplary embodiment, the color detector 122 recognizes each
이후에 측정값 산출부(124)는 색상 검출부(122)에서 검출된 스트립(310)의 반응색을 기준치 저장부(130)에 저장된 기준 수치 데이터와 비교하여 스트립의 색 변화 정도에 따른 생체 데이터의 측정치를 산출한다(단계 S220).Thereafter, the measurement value calculator 124 compares the response color of the
이때에 본발명의 특징적인 양상에 따라 경고부(126)는 산출된 측정치가 정상 범위에 속하는지를 판단하여(단계 S230) 정상 범위에서 벗어날 경우에는 출력부(140)를 통해 경고 메시지를 출력한다(단계 S235). 스트립의 색 분석 결과 측정될 수 있는 임상 실험치들의 양성/음성 판정 결과가 정상 상태와 다르거나 혹은 측정값 산출부(124)에서 결정된 반응 레벨이 정상 범위를 벗어날 경우에 출력부(140)를 통하여 사용자에게 경고 메시지를 출력한다. At this time, according to the characteristic aspect of the present invention, the
또한, 본 발명의 추가적인 양상에 따라 제어부(120)는 사용자로부터 생체 데이터의 측정치를 외부로 출력하라는 명령이 있으면(단계 S240) 인터페이스부(150)를 통해 외부로 출력한다(단계 S245). 인터페이스부(150)는 제어부(120)에서 검출된 분석 데이터들을 외부의 타 건강 측정 장치 혹은 PC로 전송한다. 본 실시예에 있어서, 인터페이스부(150)는 지그비나 블루투스등의 공지된 근거리 무선 통신기술이 이용될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, UART 포트로 구현될 수도 있다. 인터페이스부(150)는 본 발명에 따른 요분석 기기의 측정값 산출부(124)에서 결정된 반응 레벨을 외부로 전송할 수 있는 근거리 유무선 통신방식을 모두 포괄하도록 해석된다. 뿐만 아니라 인터페이스부(150)는 외부의 체중계, 체온계, 혈압계등으로부터 요분석 결과 이외의 사용자의 생체 측정 결과를 입력받을 수 있다. 이에 따라 종합적으로 사용자의 건강 상태를 파악할 수 있는 효과가 있다. Further, according to an additional aspect of the present invention, if there is a command to output the measurement value of the biometric data from the user to the outside (step S240), the controller 120 outputs to the outside through the interface unit 150 (step S245). The
이러한 양상에 따라 본 발명에 따른 요분석 기기는 인터페이스부(150)를 통해 외부의 PC로 분석 결과를 전송하고 전송된 결과는 의료 사이트등을 통해 의료 전문 기관등으로부터 전문적이고 지속적인 관리를 받을 수 있는 효과가 있다. 또한, 인터페이스부(150)를 통해 외부의 체중계, 체온계, 혈압계등으로부터 제공받은 사용자의 생체 측정 결과를 역시 인터페이스부(150)를 통해 요분석 결과와 함께 PC로 전송 가능하여 종합적이고 정확한 관리를 받을 수 있는 효과가 있다. According to this aspect, the urine analysis device according to the present invention transmits the analysis result to an external PC through the
이후에 출력부(140)는 측정값 산출부(124)에서 결정되는 반응 레벨을 사용자에게 출력한다(단계 S250). 출력부(140)는 소형의 LED(light emitting diode)로 구현될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 출력부(140)는 측정값 산출부(124)에서 결정되는 반응 레벨을 문자 형태로 출력하도록 구현될 수도 있고, 반응 레벨 값에 따라 발광되는 LED수를 다르게 함으로써 반응 레벨을 표현하도록 구현될 수도 있다.Thereafter, the output unit 140 outputs the response level determined by the measurement value calculator 124 to the user (step S250). The output unit 140 may be implemented as a small light emitting diode (LED). In the present embodiment, the output unit 140 may be implemented to output the response level determined in the measurement value calculation unit 124 in the form of a letter, or by varying the number of LEDs emitted according to the response level value, It may be implemented to represent.
이상에서 상술한 바와 같이, 카메라 모듈을 이용하여 스트립 패드의 측정영역을 한번에 촬상하여 촬상되는 이미지 상에서 각각의 생체 성분에 반응하는 스트 립의 색을 분석함으로써 스트립의 색을 정확히 디지털 값으로 판단할 수 있어 가시적으로 판단하는 경우보다 색변화 정도에 대한 분석이 더 정확한 효과가 있다. 또한, 스테핑 모터등을 사용하는 스트립의 운송 메카니즘을 없앨 수 있어 그 구현이 간단하고 무게가 가볍고 소형화된 저전력의 요분석 기기를 제공할 수 있는 효과가 있다. As described above, the color of the strip can be accurately determined as a digital value by analyzing the color of the strip in response to each biological component on the captured image by capturing the measurement area of the strip pad at a time using the camera module. Therefore, the analysis of the degree of color change has a more accurate effect than the visual judgment. In addition, the transport mechanism of the strip using a stepping motor, etc. can be eliminated, so that the implementation is simple, light weight, and miniaturized, it is possible to provide a low power urine analysis device.
또한, 발명에 따르면 다른 검사기능을 가진 검사 장비와 연결 가능하고, PC등을 통하여 검사 결과를 의료 기관에 전송하는 것이 가능하여 지속적이고 종합적인 데이터에 기초하여 관리를 받을 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention can be connected to the test equipment having a different test function, it is possible to transmit the test results to the medical institution through a PC, etc., there is an advantage that can be managed based on the continuous and comprehensive data.
뿐만 아니라, 본 발명에 따르면 일반인도 수시로 자신의 건강 상태를 체크하여 위험 상태를 파악할 수 있어 건강 상태가 더 악화되는 것을 미연에 방지할 수 있고, 체크된 상태가 기준 범위를 벗어날 경우에는 경고 메시지를 출력함으로써 위급한 상태임을 파악할 수 있는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, the general public can check his / her health status from time to time to determine a dangerous condition, thereby preventing the health condition from worsening, and warning messages when the checked condition is out of the standard range. By outputting, it is possible to identify an emergency state.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었으나 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다. 따라서 본 발명은 이 같은 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의해 해석되어져야 한다. Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings, it is not limited thereto, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. Accordingly, the invention should be construed by the appended claims, which are intended to cover such obvious variations.
Claims (7)
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