KR20120110253A - 정확한 분석이 가능한 요분석 시스템 및 그 분석 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 요의 샘플을 묻힌 테스트스트립의 정색 반응을 통해 얻은 분석 결과로 신체의 건강 상태를 검사하는 요분석 시스템 및 그 분석 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 요의 정색 반응에 광원으로 사용되는 적색, 녹색, 청색을 각각 발광하는 세 개의 발광다이오드가 발열체와 온도센서에 의해 일정한 온도로 유지됨에 따라, 외부 온도에 관계없이 발광다이오드의 광량을 일정하게 함으로써, 정확한 정색 반응을 유도하여 분석 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 정확한 분석이 가능한 요분석 시스템 및 분석 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 테스트스트립을 이송하는 이송부; 인쇄회로기판의 일면에 일정간격으로 설치되어, 이송부에 의해 이송되어 하부에 위치한 테스트스트립의 상부에서 적색, 녹색, 청색의 광원을 수직으로 하향 조사하는 세 개의 발광다이오드와, 상기 인쇄회로기판의 일측에 테스트스트립과 45°각도를 이루도록 설치되어 각 발광다이오드에 의해 테스트스트립으로부터 반사되는 반사광을 순차적으로 수광하여 전기적 신호로 변환하는 포토다이오드를 포함한 광측정부; 상기 광측정부에서 변환된 전기적 신호를 증폭하는 신호증폭부; 상기 신호증폭부에서 증폭된 전기적 신호를 처리하여 데이터화하는 처리부; 상기 처리부에서 처리된 데이터를 출력하는 출력부;로 구성된 요분석 시스템에 있어서, 상기 인쇄회로기판에는 발광다이오드와 접촉되는 전도체가 관통 설치되고, 상기 인쇄회로기판의 타면에는 전도체와 접촉되면서 발광다이오드가 일정 범위의 온도로 유지되도록 일정한 열을 가하는 발열체가 설치되며, 상기 인쇄회로기판의 타면 일측에는 발열체의 온도를 일정 범위 내에서 제어하기 위한 온도센서가 설치되어; 발광다이오드의 자체 온도를 일정한 범위로 유지시켜 외부의 온도에 관계없이 동일한 광량을 갖도록 함을 특징으로 한 정확한 분석이 가능한 요분석 시스템, 및 테스트스트립에 요의 샘플을 묻힌 상태에서 테스트스트립의 상부에서 세 개의 발광다이오드를 통해 적색, 녹색, 청색의 광원을 각각 순차적으로 수직 조사한 후 테스트스트립으로부터 45°각도로 반사되는 반사광을 토포다이오드로 차례대로 수광하여 전기적 신호로 변환 및 증폭시킨 후 데이터화 처리하여 분석 결과를 출력하는 요분석 방법에 있어서, 상기 발광다이오드의 자체 온도를 발열체와 온도센서를 통해 일정하게 유지시켜, 외부의 온도에 관계없이 동일한 광량을 갖게 하여 요분석 결과의 정확성을 높일 수 있게 함을 특징으로 한 정확한 분석이 가능한 요분석 방법이 제공된다.

Description

정확한 분석이 가능한 요분석 시스템 및 그 분석 방법{Urine analyzing system and its analyzing method}

본 발명은 요의 샘플을 묻힌 테스트스트립의 정색 반응을 통해 얻은 분석 결과로 신체의 건강 상태를 검사하는 요분석 시스템 및 그 분석 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 요의 정색 반응에 광원으로 사용되는 적색, 녹색, 청색을 각각 발광하는 세 개의 발광다이오드가 발열체와 온도센서에 의해 일정한 온도로 유지됨에 따라, 외부 온도에 관계없이 발광다이오드의 광량을 일정하게 함으로써, 정확한 정색 반응을 유도하여 분석 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 정확한 분석이 가능한 요분석 시스템 및 분석 방법에 관한 것이다.

일반적으로 요(尿)는 신장에서 혈액을 거른 뒤 나오는 노폐물로서 여러 대사산물이 포함되어 있다. 이러한 요를 검사함으로써 요로계의 이상뿐만 아니라 전신적인 내분비 및 대사 질환에 대한 정보도 알 수 있다. 그리고 요는 다른 검체에 비하여 비침습적으로 환자에게 부담이 가지 않게 채취할 수 있다.

따라서 요검사는 의료 현장에서 매우 중요한 역할을 하므로, 병원이나 의원 등에서 환자의 진료 및 치료 계획을 세우기 위해 실시하는 임상 검사에 반드시 포함되고 있다.

이러한 요검사는 부피, 냄새, 색깔, 탁도, 비중 등을 측정하는 물리적 검사와, 테스트스트립을 이용하여 정색 반응으로 분석하는 광학적 검사와, 화학물질을 이용한 화학적 검사 등으로 크게 나눌 수 있다.

상기의 요검사 중에서 가장 많이 이용되는 것은 테스트스트립을 이용하여 정색 반응으로 분석하는 광학적 검사이다. 이러한 광학적 요검사를 하기 위해 요분석 시스템이 개발되었다.

이러한 종래의 요분석 시스템은, 테스트스트립을 이송하는 이송부; 이송부에 의해 이송되는 테스트스트립의 상부에서 적색, 녹색, 청색의 광원을 수직으로 하향 조사하는 세 개의 발광다이오드(LED)와, 상기 각 발광다이오드에서 순차적으로 조사된 적색, 녹색, 청색의 광원에 의해 테스트스트립으로부터 반사되는 반사광을 45°각도로 수광하여 전기적 신호로 변환하는 포토다이오드를 포함한 광측정부; 상기 광측정부에서 변환된 전기적 신호를 증폭하는 신호증폭부; 상기 광측정부에서 증폭된 전기적 신호를 처리하여 데이터화하는 처리부; 상기 처리부에서 처리된 데이터를 출력하는 출력부;로 구성되어 있다.

따라서 테스트스트립에 요의 샘플을 묻힌 상태에서 테스트스트립의 상부에서 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 광원을 각각 순차적으로 수직 조사한 후 테스트스트립으로부터 반사되는 반사광을 차례대로 수광하고 이를 전기적 신호로 변환 및 증폭시켜 데이터화 처리한 후 분석 결과를 자동 출력함으로써, 요를 통한 환자의 건강 상태를 용이하게 검사하게 된다.

그러나 상기한 종래의 요분석 시스템은 외부의 온도에 민감하게 반응하는 광측정부의 구조적인 결함으로 인해 요의 분석 결과에 대한 신뢰성이 떨어지는 단점이 있었다.

이는 광측정부를 구성하여 적색, 녹색, 청색의 광원을 각각 발광하는 세 개의 발광다이오드에서 테스트스트립으로 조사되는 광량이 외부의 온도 변화에 따라 달라지는 동작 특성에 의해 야기되는 것이다.

이로 인해 외부의 온도 변화에 따라 발광다이오드의 광량이 달라짐에 따라, 테스트스트립에서 45°각도로 반사되어 포토다이오드로 수광되는 반사광의 세기나 형태 등도 달라짐으로써 정확한 분석 결과를 기대하기 어렵다.

따라서 본 발명은 발광다이오드가 외부 온도에 관계없이 항상 일정한 광량으로 조사되게 함으로써 분석 결과의 신뢰성을 높일 수 있는 정확한 분석이 가능한 요분석 시스템을 제공함에 그 목적을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 테스트스트립을 이송하는 이송부; 인쇄회로기판의 일면에 일정간격으로 설치되어, 이송부에 의해 이송되어 하부에 위치한 테스트스트립의 상부에서 적색, 녹색, 청색의 광원을 수직으로 하향 조사하는 세 개의 발광다이오드와, 상기 인쇄회로기판의 일측에 테스트스트립과 45°각도를 이루도록 설치되어 각 발광다이오드에 의해 테스트스트립으로부터 반사되는 반사광을 순차적으로 수광하여 전기적 신호로 변환하는 포토다이오드를 포함한 광측정부; 상기 광측정부에서 변환된 전기적 신호를 증폭하는 신호증폭부; 상기 신호증폭부에서 증폭된 전기적 신호를 처리하여 데이터화하는 처리부; 상기 처리부에서 처리된 데이터를 출력하는 출력부;로 구성된 요분석 시스템에 있어서, 상기 인쇄회로기판에는 발광다이오드와 접촉되는 전도체가 관통 설치되고, 상기 인쇄회로기판의 타면에는 전도체와 접촉되면서 발광다이오드가 일정 범위의 온도로 유지되도록 일정한 열을 가하는 발열체가 설치되며, 상기 인쇄회로기판의 타면 일측에는 발열체의 온도를 일정 범위 내에서 제어하기 위한 온도센서가 설치되어; 발광다이오드의 자체 온도를 일정한 범위로 유지시켜 외부의 온도에 관계없이 동일한 광량을 갖도록 함을 특징으로 한 정확한 분석이 가능한 요분석 시스템, 및 테스트스트립에 요의 샘플을 묻힌 상태에서 테스트스트립의 상부에서 세 개의 발광다이오드를 통해 적색, 녹색, 청색의 광원을 각각 순차적으로 수직 조사한 후 테스트스트립으로부터 45°각도로 반사되는 반사광을 토포다이오드로 차례대로 수광하여 전기적 신호로 변환 및 증폭시킨 후 데이터화 처리하여 분석 결과를 출력하는 요분석 방법에 있어서, 상기 발광다이오드의 자체 온도를 발열체와 온도센서를 통해 일정하게 유지시켜, 외부의 온도에 관계없이 동일한 광량을 갖게 하여 요분석 결과의 정확성을 높일 수 있게 함을 특징으로 한 정확한 분석이 가능한 요분석 방법을 제공한다.

본 발명은 광원을 제공하는 발광다이오드가 외부의 온도에 관계없이 일정한 광량이 유지되어 정색 반응이 일정하게 나타나게 됨으로써, 분석 결과에 대한 신뢰성이 크게 향상되어 환자의 건강 상태를 더욱 정확하게 검사할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 요분석 시스템의 광측정부에 대한 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 요분석 시스템으로, 테스트스트립(S)을 이송하는 이송부; 이송부에 의해 이송되는 테스트스트립(S)의 상부에서 적색, 녹색, 청색의 광원을 수직으로 하향 조사하는 세 개의 발광다이오드(2)와, 상기 각 발광다이오드(2)에서 순차적으로 조사된 적색, 녹색, 청색의 광원에 의해 테스트스트립(T)으로부터 반사되는 반사광을 45°각도로 수광하여 전기적 신호로 변환하는 포토다이오드(3)를 포함한 광측정부(10); 상기 광측정부(10)에서 변환된 전기적 신호를 증폭하는 신호증폭부; 상기 신호증폭부에서 증폭된 전기적 신호를 처리하여 데이터화하는 처리부; 상기 처리부에서 처리된 데이터를 출력하는 출력부;로 구성된 요분석 시스템이다.

특히, 본 발명은 정확한 분석이 가능한 요분석 시스템으로, 외부의 온도 변화에 민감한 작동 특성을 가진 광측정부(10)의 구성을 보완함으로써 외부의 온도에 관계없이 정확한 분석 결과를 획득할 수 있도록 한 것이 특징이다.

이는 도 1에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(1)과, 상기 인쇄회로기판(1)의 일면에 일정간격으로 설치되어 인쇄회로기판(1)의 하부에 위치한 테스트스트립(S)에 적색, 녹색, 청색의 광원을 수직으로 하향 조사하는 세 개의 발광다이오드(2)와, 상기 인쇄회로기판(1)의 일측에 테스트스트립(S)과 45°각도를 이루도록 설치되어 테스트스트립(S)에서 반사되는 반사광을 순차적으로 수광하여 전기적 신호로 변환하는 포토다이오드(3)로 구성된 광측정부(10)를 가진 요분석 시스템에 있어서, 상기 인쇄회로기판(1)에는 발광다이오드(2)와 접촉되는 전도체(4)가 관통 설치되고, 상기 인쇄회로기판(1)의 타면에는 전도체(4)와 접촉되면서 발광다이오드(2)가 일정 범위의 온도로 유지되도록 일정한 열을 가하는 발열체(5)가 설치되며, 상기 인쇄회로기판(1)의 타면 일측에는 발열체(5)의 온도를 일정 범위 내에서 제어하기 위한 온도센서(6)가 설치된 구성에 의해 달성된다.

즉, 발광다이오드(2)가 외부의 온도 변화에 따라 광량이 변화하는 동작 특성이 일어나지 않도록 발광다이오드(2)의 자체 온도를 그 동작 특성이 일어나지 않는 온도 범위 내로 유지시키는 구성에 의한 것이다.

따라서 발광다이오드(2)의 자체 온도가 상기의 온도 범위 보다 낮거나 높은 경우에는 발열체(5)가 작동하여, 그 자체 온도를 높이거나 낮추어 상기한 온도 범위로 유지시킴으로써 정확한 분석 결과가 출력되게 하는데, 이의 작용을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 요분석 시스템이 구동될 때, 인쇄회로기판(1)에 설치된 온도센서(6)에 의해 외부의 온도가 설정 온도보다 낮은지를 감지하는데, 이는 발열체(5)의 온도를 통해서 감지하게 된다.

이때 설정 온도는 발광다이오드(2)의 광량이 일정하게 조사되는 18~30℃로 설정하면 된다. 이는 발광다이오드(2)의 종류에 따라 달라질 수 있으니, 설치되는 발광다이오드(2)의 종류에 따른 동작 특성에 맞게 설정하면 된다.

그리하여 외부의 온도가 설정된 온도보다 낮은 경우 발열체(5)를 구동시키게 되는데, 그러면 발열체(5)에서 발생된 열은 발광다이오드(2)와 접촉된 전도체(4)를 통해 발광다이오드(2)로 전달되어 발광다이오드(2)의 자체 온도가 설정 온도로 높이게 된다.

상기와 같이 발광다이오드(2)의 자체 온도를 설정 온도로 맞추는 예열 과정을 별도로 거침에 따라, 발광다이오드(2)에서 테스트스트립(S)의 상부로 순차적으로 각각 조사되는 적색, 녹색, 청색 광원의 광량이 외부의 온도와 관계없이 일정하게 유지된다.

이에 따라 테스트스트립(S)에서 반사되어 포토다이오드(3)에서 수광하는 반사광도 외부의 온도에 관계없이 요의 샘플에 대응되는 특성으로 나타나게 됨으로써, 일정한 정색 반응을 유도하여 정확한 분석 결과가 출력된다.

여기서 요분석 시스템은 통상적으로 실내 공간에서 사용하므로 외부의 온도는 30℃를 초과하지 않는다. 따라서 발광다이오드(2)의 온도가 설정 온도보다 높은 경우는 거의 없다.

만약, 요분석 시스템을 30℃이상의 온도에서 사용할 경우를 대비하여 상기의 발열체(5)와 함께 발광다이오드(2)의 자체 온도를 낮추기 위한 냉각핀을 인쇄회로기판(1)에 부가적으로 설치할 수도 있다.

이와 같이 본 발명의 정확한 분석이 가능한 요분석 시스템은, 발광다이오드(2)의 자체 온도를 일정한 온도로 유지시키는 분석 방법을 통해 일정한 정색 반응을 유도함으로써 신뢰성 높은 분석 결과를 출력할 수 있게 된다.

그러므로 본 발명은 외부의 온도 변화에 따라 정색 반응이 다르게 나타나 전혀 다른 분석 결과를 출력하는 종래의 요분석 시스템이 갖는 문제점을 완전히 해소할 수 있게 된다.

1: 인쇄회로기판 2: 발광다이오드
3: 포토다이오드 4: 전도체
5: 발열체 6: 온도센서
10: 광측정부 S: 테스트스트립

Claims (2)

1. 테스트스트립(S)을 이송하는 이송부; 인쇄회로기판(1)의 일면에 일정간격으로 설치되어, 이송부에 의해 이송되어 하부에 위치한 테스트스트립(S)의 상부에서 적색, 녹색, 청색의 광원을 수직으로 하향 조사하는 세 개의 발광다이오드(2)와, 상기 인쇄회로기판(1)의 일측에 테스트스트립(S)과 45°각도를 이루도록 설치되어 각 발광다이오드(2)에 의해 테스트스트립(S)으로부터 반사되는 반사광을 순차적으로 수광하여 전기적 신호로 변환하는 포토다이오드(3)를 포함한 광측정부(10); 상기 광측정부(10)에서 변환된 전기적 신호를 증폭하는 신호증폭부; 상기 신호증폭부에서 증폭된 전기적 신호를 처리하여 데이터화하는 처리부; 상기 처리부에서 처리된 데이터를 출력하는 출력부;로 구성된 요분석 시스템에 있어서, 상기 인쇄회로기판(1)에는 발광다이오드(2)와 접촉되는 전도체(4)가 관통 설치되고, 상기 인쇄회로기판(1)의 타면에는 전도체(4)와 접촉되면서 발광다이오드(2)가 일정 범위의 온도로 유지되도록 일정한 열을 가하는 발열체(5)가 설치되며, 상기 인쇄회로기판(1)의 타면 일측에는 발열체(5)의 온도를 일정 범위 내에서 제어하기 위한 온도센서(6)가 설치되어; 발광다이오드(2)의 자체 온도를 일정한 범위로 유지시켜 외부의 온도에 관계없이 동일한 광량을 갖도록 함을 특징으로 한 정확한 분석이 가능한 요분석 시스템.
   
2. 테스트스트립(S)에 요의 샘플을 묻힌 상태에서 테스트스트립(S)의 상부에서 세 개의 발광다이오드(2)를 통해 적색, 녹색, 청색의 광원을 각각 순차적으로 수직 조사한 후 테스트스트립(S)으로부터 45°각도로 반사되는 반사광을 포토다이오드(3)로 차례대로 수광하여 전기적 신호로 변환 및 증폭시킨 후 데이터화 처리하여 분석 결과를 출력하는 요분석 방법에 있어서, 상기 발광다이오드(2)의 자체 온도를 발열체(5)와 온도센서(6)를 통해 일정하게 유지시켜, 외부의 온도에 관계없이 동일한 광량을 갖게 하여 요분석 결과의 정확성을 높일 수 있게 함을 특징으로 한 정확한 분석이 가능한 요분석 방법.
   
   

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