KR20100008074A - Apparatus and method for noninvasively measuring blood sugar - Google Patents

Apparatus and method for noninvasively measuring blood sugar Download PDF

Info

Publication number
KR20100008074A
KR20100008074A KR1020080068472A KR20080068472A KR20100008074A KR 20100008074 A KR20100008074 A KR 20100008074A KR 1020080068472 A KR1020080068472 A KR 1020080068472A KR 20080068472 A KR20080068472 A KR 20080068472A KR 20100008074 A KR20100008074 A KR 20100008074A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
intensity
scattered light
scattered
unit
Prior art date
Application number
KR1020080068472A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101494902B1 (en
Inventor
김경수
오현호
임귀삼
김무섭
강연재
조성문
구윤희
현석정
강선길
심봉주
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR20080068472A priority Critical patent/KR101494902B1/en
Publication of KR20100008074A publication Critical patent/KR20100008074A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101494902B1 publication Critical patent/KR101494902B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6824—Arm or wrist
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6825—Hand
    • A61B5/6826—Finger
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/683—Means for maintaining contact with the body
    • A61B5/6831—Straps, bands or harnesses
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49—Blood

Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for noninvasively measuring blood sugar are provided to improve reliability by obtaining a blood sugar value through extracting the intensity of light scattered on a blood vessel and exactly measuring the blood sugar value. CONSTITUTION: A light-emitting part(100) emits the light on a skin in which a specific blood vessel exists. A pressing part(110) presses the skin in which the specific blood vessel exists and blocks the specific blood vessel. The light detecting part(120) detects the scattered light and outputs the signals. A blood sugar value extracting part(150) extracts the intensity of the scattered light which is detected. The pressing part is a cuff.

Description

비침습 혈당 측정 장치 및 방법 { Apparatus and method for noninvasively measuring blood sugar }Apparatus and method for noninvasively measuring blood sugar

본 발명은 피검사자의 혈당량을 정확하게 측정할 수 있는 비침습 혈당 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a non-invasive blood glucose measurement apparatus and method capable of accurately measuring blood glucose levels of a subject.

최근, 당뇨 환자의 급증과 그에 따른 합병증의 증대로 인하여 많은 사람들이 혈당 및 자신의 병력에 관심을 가지고 있다.Recently, many people are interested in blood sugar and their history due to the rapid increase in diabetic patients and the increase of complications.

현재, 기존의 혈당측정 방식은 혈액을 손가락 끝에서 채혈하여, 스트립을 이용하여 효소반응으로 전기화학식 또는 광학방식으로 혈액 내 글루코오즈의 농도를 측정하고 있다.Currently, the conventional blood glucose measurement method collects blood at the fingertips and measures the concentration of glucose in the blood by electrochemical or optical method by enzymatic reaction using a strip.

하지만, 만성 당뇨환자 및 당뇨성 합병증을 우려하는 환자는 하루에 수차례 채혈함으로써, 고통을 호소하고 있다.However, patients with chronic diabetes mellitus and diabetic complications complain of pain by collecting blood several times a day.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에서는 손가락 끝을 혈침(10)으로 찔러서 혈액을 뽑아내어 혈당을 측정하였다.That is, as shown in FIG. 1, in the prior art, the blood pressure was measured by pricking the fingertip with the blood needle 10 to extract blood.

그러나, 이러한 종래 기술의 방법은 매 측정시 혈침으로 손가락을 찌르는 고통 외에 1회용인 스트립을 지속적으로 구매해야 하는 높은 구입단가 및 정확한 측정을 위해 스트립의 고유번호 인식 등의 번거로움이 존재한다.However, such a conventional method has a high purchase price that requires continuous purchase of a disposable strip in addition to the pain of piercing a finger with each needle, and hassles such as identification of a unique number of the strip for accurate measurement.

또한, 제 1 당뇨환자인 경우, 일정 기간 동안 24시간 혈당 변화 추이를 체크하여 약물이나, 인슐린 주사 등과 같은 처방을 결정하여야 한다.In addition, in the case of a first diabetic patient, a 24 hour 24-hour blood glucose change should be checked to determine a prescription such as medication or insulin injection.

현재, 혈당측정기를 이용하여 연속적으로 약 3-5일 동안의 조직내의 간질액(ISF)의 글루코오즈 농도를 측정하여, 그 농도의 변화 추이로 약물과 인슐린 주사를 처방하게 된다.Currently, glucose levels of interstitial fluid (ISF) in tissues are measured continuously for about 3-5 days using a blood glucose meter, and drug and insulin injections are prescribed as a change in the concentration.

이때, 연속 혈당 측정기의 경우, 혈액내의 글루코오즈를 직접 측정하는 것이 아니라, 조직내 간질액을 측정하기 때문에, 혈당의 변화패턴과 정확하게 일치하지 못하는 단점이 있다.In this case, in the case of a continuous blood glucose meter, it is not directly measured glucose in the blood, but because the interstitial fluid is measured in the tissue, there is a disadvantage that does not exactly match the change pattern of blood glucose.

또한, 일정 시간의 지연시간을 가지며, 하루에 약 4번 정도의 보정수치를 채혈방식을 통하여 입력해주어야 하는 문제점도 있다.In addition, there is a problem that has a delay of a certain time, and input a correction value of about four times a day through a blood collection method.

한편, 혈액 내의 당을 관리하기 위해 식이요법, 운동요법 및 약물요법 등이 행해지고 있는데, 이러한 요법들 위에 본인의 혈당량을 정확히 아는 것은 기본이라 할 수 있다.On the other hand, to manage the sugar in the blood diet, exercise therapy and drug therapy, etc. are being performed, it can be said that it is basic to know the exact amount of blood sugar on their own therapy.

본 발명은 종래 기술의 피검사자의 고통 및 부정확한 혈당값 측정 문제를 해결하는 것이다.The present invention addresses the problem of prior art subject's suffering and incorrect blood glucose measurement.

본 발명의 바람직한 양태(樣態)는, According to a preferred aspect of the present invention,

특정 혈관이 있는 피부에 광을 조사하는 광 조사부와; A light irradiation unit for irradiating light to the skin having specific blood vessels;

상기 특정 혈관이 있는 피부를 가압하여 특정 혈관을 폐색시키는 가압부와;A pressurizing unit which pressurizes the skin having the specific blood vessel and closes the specific blood vessel;

상기 특정 혈관이 있는 피부가 가압된 상태 및 가압되지 않은 상태에서 산란된 광을 검출하고 신호를 출력하는 광 검출부와; A light detector for detecting scattered light and outputting a signal in a state where the skin having the specific blood vessel is pressed and not pressed;

상기 광 검출부에서 출력된 신호로 상기 특정 혈관이 있는 피부가 가압된 상태 및 가압되지 않은 상태에서 검출된 산란광의 세기를 추출하고, 상기 가압되지 않은 상태의 산란광 세기에서 상기 가압된 상태의 산란광 세기를 차감한 산란광 세기로 혈당값을 추출하는 혈당값 추출부로 구성된 비침습 혈당 측정 장치가 제공된다.The intensity of the scattered light detected in the pressurized state and the non-pressurized state of the skin having the specific blood vessel as the signal output from the light detector, and the scattered light intensity of the pressurized state from the scattered light intensity of the unpressurized state Provided is a non-invasive blood sugar measuring apparatus including a blood sugar value extracting unit for extracting a blood sugar value by subtracting scattered light intensity.

본 발명의 바람직한 다른 양태(樣態)는, Another preferable aspect of this invention is that

광 조사부에서 특정 혈관이 있는 피부 영역으로 광을 조사하고, 광 검출부에서 산란된 제 1 광을 검출하는 단계와;Irradiating light to a skin region having a specific blood vessel in the light irradiation unit, and detecting the first light scattered by the light detection unit;

상기 특정 혈관이 있는 피부 영역을 가압하여 상기 특정 혈관을 폐색시킨 다음, 상기 광 조사부에서 상기 가압된 피부 영역으로 광을 조사하고, 광 검출부에서 산란된 제 2 광을 검출하는 단계와;Pressing the skin region in which the specific blood vessel is located to block the specific blood vessel, irradiating light from the light irradiation unit to the pressed skin region, and detecting the second light scattered by the light detection unit;

상기 제 1 광 및 제 2 광에 대한 광 세기를 추출하는 단계와;Extracting light intensities for the first and second lights;

상기 제 1 광의 세기에서 제 2 광의 세기를 차감하여 계산된 광 세기로 혈당값을 추출하는 단계로 구성된 비침습 혈당 측정 방법이 제공된다.There is provided a non-invasive blood glucose measurement method comprising extracting a blood glucose value by the light intensity calculated by subtracting the second light intensity from the first light intensity.

본 발명의 비침습 혈당 측정 장치 및 방법은 혈관에서 산란된 광의 세기만을 추출하여 혈당값을 획득함으로써, 정확한 혈당값의 측정이 가능하게 되는 효과가 있다.The device and method for measuring non-invasive blood glucose of the present invention has an effect of enabling accurate measurement of blood glucose value by extracting only the intensity of light scattered from a blood vessel to obtain a blood sugar value.

또한, 본 발명은 혈액을 채혈하지 않아도 혈당을 측정할 수 있기에, 채혈로 인한 피검사자의 고통을 제거할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the present invention can measure blood glucose without blood collection, there is an effect of eliminating the pain of the test subject due to blood collection.

더불어, 본 발명은 혈액 이외의 조직 내의 간섭 물질의 영향을 제거하고, 혈액 내의 혈당값만을 검출할 수 있어 피검사자의 혈당값을 정확하게 측정할 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention eliminates the influence of interference substances in tissues other than blood, and can detect only blood glucose values in blood, thereby accurately measuring blood sugar values of the test subject, thereby improving reliability.

또, 본 발명은 정확한 혈당값에 따라 피검사자에게 적합한 처방을 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that can be prescribed to the examinee in accordance with the exact blood sugar value.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 비침습 혈당 측정 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도로서, 특정 혈관이 있는 피부에 광을 조사하는 광 조사부(100)와; 상기 특정 혈관이 있는 피부를 가압하여 특정 혈관을 폐색시키는 가압부(110)와; 상기 특정 혈관이 있는 피부가 가압된 상태 및 가압되지 않은 상태에서 산란된 광을 검출하고 신호를 출력하는 광 검출부(120)와; 상기 광 검출부(120)에서 출력된 신호로 상기 특정 혈관이 있는 피부가 가압된 상태 및 가압되지 않은 상태에서 검출된 산란광의 세기를 추출하고, 상기 가압되지 않은 상태의 산란광 세기에서 상기 가압된 상태의 산란광 세기를 차감한 산란광 세기로 혈당값을 추출하는 혈당값 추출부(150)로 구성된다.Figure 2 is a schematic configuration diagram for explaining a non-invasive blood glucose measurement apparatus according to the present invention, and the light irradiation unit 100 for irradiating light to the skin having a specific blood vessel; A pressurizing unit (110) for closing a specific blood vessel by pressurizing the skin having the specific blood vessel; A light detector 120 for detecting scattered light and outputting a signal in a state where the skin having the specific blood vessel is pressed and not pressed; The signal output from the light detector 120 extracts the intensity of the scattered light detected in the pressurized state and the non-pressurized state of the skin having the specific blood vessel, and the scattered light intensity of the unpressurized state The blood sugar value extraction unit 150 extracts a blood sugar value by the scattered light intensity after subtracting the scattered light intensity.

그리고, 상기 광 조사부(100), 광 검출부(120)와 혈당값 추출부(150)는 제어부(130)의 제어를 받는다.The light irradiator 100, the light detector 120, and the blood sugar value extractor 150 are controlled by the controller 130.

이렇게 구성된 비침습 혈당 측정 장치는 상기 광 조사부(100)에서 특정 혈관이 있는 피부로 광을 조사하고, 상기 특정 혈관이 있는 피부에서 산란된 광을 상기 광 검출부(120)에서 검출하여 신호를 출력한다.The non-invasive blood glucose measurement apparatus configured as described above irradiates light to the skin having specific blood vessels from the light irradiation unit 100, and outputs a signal by detecting light scattered from the skin having the specific blood vessels at the light detecting unit 120. .

그 후, 상기 특정 혈관이 있는 피부를 상기 가압부(110)로 가압한 후, 가압된 피부로 광을 조사하고, 상기 가압된 피부에서 산란된 광을 상기 광 검출부(120)에서 검출하여 신호를 출력한다.Thereafter, the skin having the specific blood vessel is pressed by the pressurizing unit 110, and then irradiated with light on the pressurized skin, and the light detector 120 detects the light scattered from the pressurized skin to detect a signal. Output

여기서, 상기 가압부(110)로 상기 피부를 가압하면, 상기 피부 내부에 있는 특정 혈관은 폐색(Occlusion)된다.Here, when the skin is pressed by the pressing unit 110, certain blood vessels inside the skin are occluded.

그 다음, 상기 혈당값 추출부(150)는 상기 광 검출부(120)에서 출력된 신호로 상기 특정 혈관이 있는 피부가 가압된 상태 및 가압되지 않은 상태에서 검출된 산란광의 세기를 추출하고, 상기 가압되지 않은 상태의 산란광 세기에서 상기 가압된 상태의 산란광 세기를 차감하여 얻어진 산란광 세기로 혈당값을 추출한다.Then, the blood sugar value extraction unit 150 extracts the intensity of the scattered light detected in the pressurized state and the non-pressurized state of the skin having the specific blood vessel as a signal output from the light detector 120, and the pressurization The blood sugar value is extracted from the scattered light intensity obtained by subtracting the scattered light intensity of the pressurized state from the scattered light intensity of the non-saturated state.

전술된 산란광 세기는 라만 스캐터링(Raman Scattering) 방법을 사용하여 감지하는 것이 바람직하다.The above-mentioned scattered light intensity is preferably sensed using a Raman scattering method.

이러한, 라만 스캐터링 방법은 생체 조직에 조사된 입사광이 조직과 상호작용하여 입사광의 파장보다 길거나 짧은 파장으로 산란되어 방출되는 라만 스캐터링 스펙트럼 신호를 분석하는 것이다.Such a Raman scattering method is to analyze a Raman scattering spectral signal emitted by the incident light irradiated to the biological tissue is scattered at a wavelength longer or shorter than the wavelength of the incident light by interacting with the tissue.

그러므로, 본 발명은 비침습적으로 혈당을 측정할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the present invention is able to measure blood glucose non-invasively.

따라서, 본 발명의 비침습 혈당 측정 장치는 혈관에서 산란된 광의 세기만을 추출하여 혈당값을 획득함으로써, 정확한 혈당값의 측정이 가능하게 되는 장점이 있다.Therefore, the non-invasive blood glucose measurement apparatus of the present invention has the advantage that it is possible to accurately measure the blood sugar value by extracting only the intensity of light scattered from the blood vessel to obtain a blood sugar value.

또한, 본 발명은 혈액을 채혈하지 않아도 혈당을 측정할 수 있기에, 채혈로 인한 피검사자의 고통을 제거할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the present invention can measure blood glucose without collecting blood, there is an advantage of eliminating the pain of the examinee due to blood collection.

그리고, 본 발명은 혈관 내에 있는 혈액에 포함된 혈당을 측정할 수 있기에, 피검사자의 혈당량을 정확하게 측정할 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, since the present invention can measure blood glucose contained in blood in blood vessels, the blood sugar level of the test subject can be accurately measured, thereby improving reliability.

게다가, 본 발명은 혈관 정보를 사용하여 혈당값을 측정함으로써, 정확한 혈 당값을 측정할 수 있으며, 정확한 혈당값에 따라 피검사자에게 적합한 처방을 할 수 있는 장점이 있는 것이다.In addition, the present invention has the advantage of being able to measure the blood sugar value by using the blood vessel information, accurate blood sugar value can be prescribed, according to the correct blood sugar value to the subject.

도 3은 본 발명에 따른 비침습 혈당 측정 장치에 있는 혈당값 추출부의 바람직한 세부 구성을 설명하기 위한 구성도로서, 도 2의 혈당값 추출부(120)는 광 검출부에서 출력된 신호를 입력받아, 상기 특정 혈관이 있는 피부가 가압되지 않은 상태에서 검출된 제 1 산란광의 세기를 추출하는 제 1 산란광 세기 추출부(121)와; 상기 광 검출부에서 출력된 신호를 입력받아, 상기 특정 혈관이 있는 피부가 가압된 상태에서 검출된 제 2 산란광의 세기를 추출하는 제 2 산란광 세기 추출부(122)와; 상기 제 1 산란광 세기 추출부(121)의 제 1 산란광의 세기에서 상기 제 2 산란광 세기 추출부(122)의 제 2 산란광의 세기를 차감하는 산란광 세기 차감부(123)와; 상기 산란광 세기 차감부(123)에서 차감된 산란광 세기로 혈당값을 계산하여 출력하는 혈당값 계산부(124)로 구성된다. 3 is a block diagram for explaining a preferred detailed configuration of the blood glucose value extraction unit in the non-invasive blood glucose measurement apparatus according to the present invention, the blood sugar value extraction unit 120 of FIG. 2 receives a signal output from the light detector, A first scattered light intensity extracting unit 121 for extracting an intensity of the first scattered light detected when the skin having the specific blood vessel is not pressed; A second scattered light intensity extracting unit 122 for receiving the signal output from the light detecting unit and extracting the intensity of the second scattered light detected when the skin having the specific blood vessel is pressed; A scattered light intensity subtractor 123 which subtracts the intensity of the second scattered light of the second scattered light intensity extractor 122 from the first scattered light intensity of the first scattered light intensity extractor 121; The scattered light intensity subtractor 123 is composed of a blood sugar value calculation unit 124 to calculate and output the blood sugar value by the scattered light intensity.

이러한 혈당값 추출부는 상기 제 1 산란광 세기 추출부(121)에서 가압된 상태의 제 1 산란광 세기를 추출하고, 상기 제 2 산란광 세기 추출부(122)에서 가압된 상태의 제 2 산란광 세기를 추출하고, 상기 산란광 세기 차감부(123)에서 제 1 산란광의 세기에서 제 2 산란광의 세기를 차감한 다음, 상기 차감된 산란광 세기로 상기 혈당값 계산부(124)에서 혈당값을 계산하는 것이다.The blood sugar value extracting unit extracts the first scattered light intensity pressed in the first scattered light intensity extracting unit 121, and extracts the second scattered light intensity in the pressed state in the second scattered light intensity extracting unit 122. In addition, the intensity of the second scattered light is subtracted from the intensity of the first scattered light by the scattered light intensity subtractor 123, and the blood sugar value calculator 124 calculates a blood sugar value based on the subtracted light intensity.

그러므로, 본 발명은 라만 스캐터링 신호를 얻을 때, 생체조직 내의 혈액만에 의한 산란 성분을 더 정확히 얻기 위해서 전체 산란된 수광 신호에서 조직내에 혈액이 없는 상태의 산란 신호를 차감하는 것이다.Therefore, when the Raman scattering signal is obtained, the scattered signal in the absence of blood in the tissue is subtracted from the total scattered light reception signal in order to more accurately obtain the scattering component by blood in the biological tissue.

다시 말해, 전체 산란 신호에서 혈액 이외의 생체조직에 해당하는 산란신호를 제거하는 것이다.In other words, the scattering signal corresponding to biological tissues other than blood is removed from the total scattering signal.

따라서, 본 발명은 혈액 이외의 조직 내의 간섭 물질의 영향을 제거하고, 혈액 내의 혈당만을 검출할 수 있게 된다.Therefore, the present invention can eliminate the influence of interference substances in tissues other than blood and detect only blood glucose in blood.

도 4a와 4b는 본 발명에 따라 특정 혈관이 가압되지 않은 상태와 가압된 상태를 개념적으로 도시한 도면으로서, 특정 혈관이 있는 피부가 가압되지 않은 상태에서 광을 조사하게 되면, 특정 혈관 내부의 혈액뿐만 아니라 특정 혈관의 주위에 있는 조직액(Interstitial fluid, ISF)에서도 조사된 광이 산란되게 된다.4A and 4B are conceptual views illustrating a state in which a specific vessel is not pressurized and a pressurized state according to the present invention. When light is irradiated while the skin having the specific vessel is not pressurized, blood inside the specific vessel In addition, the irradiated light is scattered in the interstitial fluid (ISF) around specific blood vessels.

즉, 도 4a에 도시된 바와 같이, 특정 혈관(200) 주위에 조직액(210)이 있고, 이 조직액(210)을 통하여 특정 혈관(200)으로 광이 조사되기에, 특정 혈관의 혈액 및 조직액에서 광이 산란되는 것이다.That is, as shown in Figure 4a, there is a tissue fluid 210 around a particular blood vessel 200, the light is irradiated to a specific blood vessel 200 through the tissue fluid 210, in the blood and tissue fluid of a specific blood vessel Light is scattered.

그러므로, 특정 혈관의 혈액에서 산란된 광만을 추출하기 위해서는, 특정 혈관이 있는 피부를 가압되지 않은 상태의 산란광에서 특정 혈관이 있는 피부가 가압된 상태의 산란광을 차감하면 된다.Therefore, in order to extract only the light scattered from the blood of a specific blood vessel, it is sufficient to subtract the scattered light of the pressurized skin with the specific blood vessel from the scattered light in which the skin with the specific blood vessel is not pressurized.

여기서, 도 4b는 특정 혈관(200)이 가압되어 폐색되어 있는 상태를 도시한 것이다.4B illustrates a state in which a specific vessel 200 is pressed and occluded.

도 5는 본 발명에 따라 특정 혈관이 있는 피부 영역에 광이 조사되고, 조사 된 광이 산란되는 것을 설명하기 위한 개략적인 도면으로서, 본 발명은 특정 혈관이 있는 피부 영역(A)에 광을 조사하고, 그 피부 영역(A)에서 산란된 광을 검출하여 혈당값을 추출하는 것이다.FIG. 5 is a schematic view for explaining that light is irradiated to a skin region having a specific blood vessel and scattered light according to the present invention, and the present invention is to irradiate light to a skin region A having a specific blood vessel. Then, the light scattered in the skin area A is detected to extract a blood sugar value.

이때, 가압되지 않은 상태의 피부 영역에서 산란된 광을 검출하고, 가압된 상태의 피부 영역에서 산란된 광을 검출하게 된다.At this time, the light scattered in the non-pressurized skin region is detected, and the light scattered in the pressurized skin region is detected.

도 6은 본 발명에 따라 가압부를 설명하기 위한 개략적인 사시도로서, 특정 혈관을 폐색시키기 위해서는 가압부를 사용해야 한다.Figure 6 is a schematic perspective view for explaining the pressing unit according to the present invention, it is necessary to use the pressing unit in order to block a particular blood vessel.

이러한 가압부는 특정 혈관이 있는 피부 영역을 가압하여 그 특정 혈관을 폐색시킨다.This pressurization pressurizes the skin region in which the specific blood vessel is located and occludes the specific blood vessel.

즉, 상기 가압부에 의해 피부 영역이 가압되면, 가압된 피부 영역에 있는 특정 혈관으로는 혈액의 흐름이 거의 존재하지 않기 때문에 특정 혈관은 폐색되는 것이다.That is, when the skin region is pressurized by the pressing unit, the blood vessels are blocked because almost no blood flows to the specific blood vessels in the pressurized skin region.

여기서, 도 6은 가압부로 커프(Cuff)(115)를 사용한 것으로, 피검사자의 손가락을 커프(115)로 가압한 상태가 도시되어 있다.6 illustrates a state in which a cuff 115 is used as the pressing unit, and a state in which a subject's finger is pressed by the cuff 115 is illustrated.

도 7a와 7b는 본 발명에 따라 가압부 구조를 설명하기 위한 개략적인 사시도로서, 특정 혈관이 존재하는 피부를 가압하는 가압부(110)에는 상기 가압된 피부 영역으로 조사된 광 또는 산란된 광이 통과될 수 있어야 한다.7A and 7B are schematic perspective views for explaining the structure of the pressing unit according to the present invention, in which the pressing unit 110 pressurizes the skin in which a specific blood vessel is present; It must be able to pass.

그러므로, 도 7a와 같이, 상기 가압부(110)에는 상기 가압된 피부 영역으로 조사된 광 또는 산란된 광이 통과될 수 있는 관통홀(111)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.Therefore, as shown in Figure 7a, it is preferable that the through-hole 111 through which the light irradiated or the scattered light is passed through the pressing portion 110 is formed.

또한, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 가압부(110)는 상기 가압된 피부 영역으로 조사된 광 또는 산란된 광이 투과될 수 있는 투명한 것이 바람직하다.In addition, as illustrated in FIG. 7B, the pressing unit 110 may be transparent to transmit light or scattered light to the pressed skin region.

도 8은 본 발명에 따른 비침습 혈당 측정 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도로서, 광 조사부에서 특정 혈관이 있는 피부 영역으로 광을 조사하고, 광 검출부에서 산란된 제 1 광을 검출한다.(S100단계)8 is a schematic flowchart illustrating a method for measuring non-invasive blood sugar according to the present invention, and irradiates light to a skin region having a specific blood vessel from a light irradiator, and detects the first light scattered by the light detector (S100). step)

여기서, 피부 영역은 손가락, 손목, 팔뚝 등 인체 모든 부위를 포함할 수 있으며, 혈관이 조직 가까이 많이 분포된 곳이다.Here, the skin region may include all parts of the human body such as a finger, a wrist, a forearm, and the blood vessels are distributed near the tissue.

그 후, 상기 특정 혈관이 있는 피부 영역을 가압하여 상기 특정 혈관을 폐색시킨 다음, 상기 광 조사부에서 상기 가압된 피부 영역으로 광을 조사하고, 광 검출부에서 산란된 제 2 광을 검출한다.(S110단계)Thereafter, the specific blood vessel is blocked by pressing the skin region in which the specific blood vessel is located, and then the light is irradiated from the light irradiation unit to the pressed skin region, and the second light scattered by the light detection unit is detected. step)

연이어, 상기 제 1 광 및 제 2 광에 대한 광 세기를 추출한다.(S120단계)Subsequently, the light intensity of the first light and the second light is extracted (step S120).

상기 제 1 광 및 제 2 광에 대한 광 세기는 라만 스캐터링 스펙트럼 신호이다.The light intensity for the first and second light is a Raman scattering spectral signal.

계속하여, 상기 제 1 광의 세기에서 제 2 광의 세기를 차감하여 계산된 광 세기로 혈당값을 추출한다.(S130단계)Subsequently, the blood glucose value is extracted from the calculated light intensity by subtracting the second light intensity from the first light intensity (step S130).

본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the invention has been described in detail only with respect to specific examples, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the spirit of the invention, and such modifications and variations belong to the appended claims.

도 1은 종래 기술에 따라 혈당을 측정하기 위해 채혈하는 것을 설명하기 위한 도면1 is a view for explaining the blood collection to measure blood glucose according to the prior art

도 2는 본 발명에 따른 비침습 혈당 측정 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도Figure 2 is a schematic configuration diagram for explaining a non-invasive blood glucose measurement apparatus according to the present invention

도 3은 본 발명에 따른 비침습 혈당 측정 장치에 있는 혈당값 추출부의 바람직한 세부 구성을 설명하기 위한 구성도Figure 3 is a block diagram for explaining a preferred detailed configuration of the blood glucose value extraction unit in the non-invasive blood glucose measurement apparatus according to the present invention

도 4a와 4b는 본 발명에 따라 특정 혈관이 가압되지 않은 상태와 가압된 상태를 개념적으로 도시한 도면4A and 4B conceptually show a state in which a specific vessel is not pressurized and a pressurized state according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따라 특정 혈관이 있는 피부 영역에 광이 조사되고, 조사된 광이 산란되는 것을 설명하기 위한 개략적인 도면FIG. 5 is a schematic diagram illustrating that light is irradiated to a skin region having a specific blood vessel and scattered light is irradiated according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따라 가압부를 설명하기 위한 개략적인 사시도6 is a schematic perspective view for explaining the pressing unit according to the present invention;

도 7a와 7b는 본 발명에 따라 가압부 구조를 설명하기 위한 개략적인 사시도7a and 7b is a schematic perspective view for explaining the structure of the pressing unit according to the present invention

도 8은 본 발명에 따른 비침습 혈당 측정 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도8 is a schematic flowchart illustrating a method for measuring non-invasive blood sugar according to the present invention.

Claims (7)

특정 혈관이 있는 피부에 광을 조사하는 광 조사부와; A light irradiation unit for irradiating light to the skin having specific blood vessels; 상기 특정 혈관이 있는 피부를 가압하여 특정 혈관을 폐색시키는 가압부와;A pressurizing unit which pressurizes the skin having the specific blood vessel and closes the specific blood vessel; 상기 특정 혈관이 있는 피부가 가압된 상태 및 가압되지 않은 상태에서 산란된 광을 검출하고 신호를 출력하는 광 검출부와; A light detector for detecting scattered light and outputting a signal in a state where the skin having the specific blood vessel is pressed and not pressed; 상기 광 검출부에서 출력된 신호로 상기 특정 혈관이 있는 피부가 가압된 상태 및 가압되지 않은 상태에서 검출된 산란광의 세기를 추출하고, 상기 가압되지 않은 상태의 산란광 세기에서 상기 가압된 상태의 산란광 세기를 차감한 산란광 세기로 혈당값을 추출하는 혈당값 추출부로 구성된 비침습 혈당 측정 장치.The intensity of the scattered light detected in the pressurized state and the non-pressurized state of the skin having the specific blood vessel as the signal output from the light detector, and the scattered light intensity of the pressurized state from the scattered light intensity of the unpressurized state Non-invasive blood sugar measuring device consisting of a blood sugar value extraction unit for extracting a blood sugar value by subtracted scattered light intensity. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 혈당값 추출부는,The blood sugar value extraction unit, 광 검출부에서 출력된 신호를 입력받아, 상기 특정 혈관이 있는 피부가 가압되지 않은 상태에서 검출된 제 1 산란광의 세기를 추출하는 제 1 산란광 세기 추출부와; A first scattered light intensity extracting unit configured to receive a signal output from the light detecting unit and extract the intensity of the first scattered light detected when the skin having the specific blood vessel is not pressed; 상기 광 검출부에서 출력된 신호를 입력받아, 상기 특정 혈관이 있는 피부가 가압된 상태에서 검출된 제 2 산란광의 세기를 추출하는 제 2 산란광 세기 추출부와; A second scattered light intensity extracting unit configured to receive a signal output from the light detecting unit and extract the intensity of the second scattered light detected while the skin having the specific blood vessel is pressed; 상기 제 1 산란광 세기 추출부의 제 1 산란광의 세기에서 상기 제 2 산란광 세기 추출부의 제 2 산란광의 세기를 차감하는 산란광 세기 차감부와; A scattered light intensity subtracting unit which subtracts the intensity of the second scattered light of the second scattered light intensity extracting unit from the intensity of the first scattered light of the first scattered light intensity extracting unit; 상기 산란광 세기 차감부에서 차감된 산란광 세기로 혈당값을 계산하여 출력하는 혈당값 계산부로 구성된 것을 특징으로 하는 비침습 혈당 측정 장치.Non-invasive blood sugar measuring apparatus comprising a blood sugar value calculator for calculating and outputting a blood sugar value by the scattered light intensity subtracted from the scattered light intensity subtracting unit. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 가압부는,The pressing unit, 커프(Cuff)인 것을 특징으로 하는 비침습 혈당 측정 장치.Non-invasive blood sugar measuring device, characterized in that the cuff (Cuff). 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 가압부에는,In the pressing unit, 상기 가압된 피부 영역으로 조사된 광 또는 산란된 광이 통과될 수 있는 관통홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 비침습 혈당 측정 장치.Non-invasive blood sugar measuring device is characterized in that the through-holes through which the irradiated light or scattered light can pass. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 가압부는,The pressing unit, 상기 가압된 피부 영역으로 조사된 광 또는 산란된 광이 투과될 수 있는 투 명한 것을 특징으로 하는 비침습 혈당 측정 장치.The device for measuring non-invasive blood sugar, characterized in that the transparent to transmit the light or scattered light irradiated to the pressurized skin region. 광 조사부에서 특정 혈관이 있는 피부 영역으로 광을 조사하고, 광 검출부에서 산란된 제 1 광을 검출하는 단계와;Irradiating light to a skin region having a specific blood vessel in the light irradiation unit, and detecting the first light scattered by the light detection unit; 상기 특정 혈관이 있는 피부 영역을 가압하여 상기 특정 혈관을 폐색시킨 다음, 상기 광 조사부에서 상기 가압된 피부 영역으로 광을 조사하고, 광 검출부에서 산란된 제 2 광을 검출하는 단계와;Pressing the skin region in which the specific blood vessel is located to block the specific blood vessel, irradiating light from the light irradiation unit to the pressed skin region, and detecting second light scattered by the light detection unit; 상기 제 1 광 및 제 2 광에 대한 광 세기를 추출하는 단계와;Extracting light intensities for the first and second lights; 상기 제 1 광의 세기에서 제 2 광의 세기를 차감하여 계산된 광 세기로 혈당값을 추출하는 단계로 구성된 비침습 혈당 측정 방법.And extracting a blood glucose value by the light intensity calculated by subtracting the second light intensity from the first light intensity. 청구항 6에 있어서, The method according to claim 6, 상기 제 1 광 및 제 2 광에 대한 광 세기는,The light intensity for the first light and the second light, 라만 스캐터링(Raman Scattering) 스펙트럼 신호인 것을 특징으로 하는 비침습 혈당 측정 방법.Non-invasive blood glucose measurement method characterized in that the Raman Scattering spectrum signal.
KR20080068472A 2008-07-15 2008-07-15 Apparatus and method for noninvasively measuring blood sugar KR101494902B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080068472A KR101494902B1 (en) 2008-07-15 2008-07-15 Apparatus and method for noninvasively measuring blood sugar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080068472A KR101494902B1 (en) 2008-07-15 2008-07-15 Apparatus and method for noninvasively measuring blood sugar

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100008074A true KR20100008074A (en) 2010-01-25
KR101494902B1 KR101494902B1 (en) 2015-02-23

Family

ID=41816761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20080068472A KR101494902B1 (en) 2008-07-15 2008-07-15 Apparatus and method for noninvasively measuring blood sugar

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101494902B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110094405A (en) * 2010-02-16 2011-08-24 엘지전자 주식회사 Method for non-invasive glucose measurement and non-invasive glucose measuring apparatus using the same method
US11540721B2 (en) 2019-10-22 2023-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Antioxidant sensor and method of measuring antioxidant value

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180013518A (en) 2016-07-29 2018-02-07 삼성전자주식회사 Apparatus and method for estimating substance in bloo and, wearable device
KR20180054351A (en) 2016-11-15 2018-05-24 삼성전자주식회사 Apparatus and method for measuring biological components

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000258343A (en) 1999-03-12 2000-09-22 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Method and apparatus for measurement of blood sugar level
KR100694598B1 (en) 2005-10-28 2007-03-13 삼성전자주식회사 Noninvasive in vivo measurement system for compensating effect of hemoglobin in blood glucose measuring

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110094405A (en) * 2010-02-16 2011-08-24 엘지전자 주식회사 Method for non-invasive glucose measurement and non-invasive glucose measuring apparatus using the same method
US11540721B2 (en) 2019-10-22 2023-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Antioxidant sensor and method of measuring antioxidant value

Also Published As

Publication number Publication date
KR101494902B1 (en) 2015-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101512076B1 (en) Method and Device for blood sugar estimation using Multiple Bio Signal
Ray et al. A review of wearable multi-wavelength photoplethysmography
JP6125743B2 (en) Medical measuring device for bioelectrical impedance measurement
KR101562807B1 (en) Diagnostic sensor unit
KR20210005644A (en) Method for estimating blood pressure and arterial stiffness based on light volumetric variability recording (PPG) signal
JP2019069153A (en) Non-invasive blood analysis
US20080004513A1 (en) VCSEL Tissue Spectrometer
US20110082355A1 (en) Photoplethysmography device and method
US20140114151A1 (en) Noninvasive blood measurement platform
KR20010072618A (en) Non-invasive optical measurement of a blood constituent
EP1367938A1 (en) Device and method for monitoring body fluid and electrolyte disorders
JP2011062335A (en) Blood sugar level monitoring apparatus
EP2129288A2 (en) Device and method for monitoring blood parameters
US8216152B2 (en) Finger arterial elasticity measuring program, finger arterial elasticity measuring device and finger arterial elasticity mesauring method
KR20160025286A (en) Method and apparatus for processing biosignal
CN115778351A (en) Determining blood flow using laser speckle imaging
KR101494902B1 (en) Apparatus and method for noninvasively measuring blood sugar
Nirupa et al. Non-invasive measurement of hemoglobin content in blood
WO2021040878A1 (en) Non-invasive glucose monitoring by raman spectroscopy
Abdalsalam et al. Design of simple noninvasive glucose measuring device
KR102326557B1 (en) System and Method for calculating pulse transit time for measuring glucose concentration value Using Multi-site PPGs at wrist
CN103997959B (en) Diagnostic measurement device
KR102392948B1 (en) Blood Glucose Index Calculation Method of Non-invasive Type and Non-invasive Blood Glucose Index Measurement System Thereof
CN110575182A (en) Method and device for detecting blood sugar
EP3613345A1 (en) Information processing method for calculating absorption spectrum of blood, information processing device, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180124

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190123

Year of fee payment: 5