KR20130106985A

KR20130106985A - Transmitted light detection type measurement apparatus for skin autofluorescence

Info

Publication number: KR20130106985A
Application number: KR1020120028724A
Authority: KR
Inventors: 강욱; 김광훈; 배수진; 이대식; 신일형; 게리 브이 파파얀
Original assignee: 한국전기연구원
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2013-10-01
Also published as: KR101444730B1

Abstract

PURPOSE: A skin fluorescence measurement apparatus of a transmitted light detection type is provided to simply amend errors due to the scattering and absorbing of light, thereby correctly diagnosing diseases. CONSTITUTION: A first light source (111) irradiates excitation light. A second light source (112) irradiates light having a wavelength which is different from that of the first light source. First and second optical detectors (121,122) detect two different wavelengths from a fluorescence signal and a transmitted light signal. A light source switching controller (134) controls the first and second light sources so that the first and second light sources can be turned on or off. An operation unit (210) produces a skin fluorescence signal corrected from the fluorescence signal and the transmitted light signal.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a skin fluorescence measuring apparatus,

본 발명은 피부에 축적된 최종당화산물(Advanced Glycation End products, AGE) 등으로부터의 피부의 자가형광을 측정함으로써 당뇨 등과 같은 다양한 질환들에 대한 평가를 수행할 수 있도록 피부 자가 형광을 측정할 수 있는 형광 측정 장치에 관한 것이다.
The present invention can measure the skin autofluorescence so that the evaluation of various diseases such as diabetes can be performed by measuring the autofluorescence of the skin from the advanced glycation end products (AGE) accumulated in the skin. A fluorescence measuring device.

최종당화산물(Advanced Glycation End products; AGE)은 메일라드 화학 반응(Maillard reaction)의 결과로 신체 기관의 단백질의 산화에서 형성된다. 이러한 반응은 많은 단백질 기능을 손상시킨다. 흡연, 고지방산(high fatty acid)을 포함하는 식사 또는 과클레스테롤혈증 (hypercholesterolemia)과 같은 심장 위험 인자에 노출뿐만 아니라 패혈증(sepsis)과 같은 급성 질환에 의해 산화 스트레스(oxidative stress)가 급속히 증가함에 따라, 최종당화산물(AGE)이 발생한다. 이러한 최종당화산물(AGE)은 전 시간에 걸쳐 느리게 분해되고 축적된다. 최종당화산물(AGE)의 증가는 동맥경화증(atherosclerosis)과 같은 만성 질환의 진행과 관련되며, 사람의 일생동안 나이가 증가함에 따라 신체에 축적되는 경향을 보인다.Advanced Glycation End products (AGEs) are formed in the oxidation of proteins in body organs as a result of Maillard reactions. This reaction impairs many protein functions. The rapid increase in oxidative stress caused by acute illnesses such as sepsis, as well as exposure to smoking, eating meals containing high fatty acids, or heart risk factors such as hypercholesterolemia. Thus, final glycation product (AGE) occurs. This final glycosylated product (AGE) slowly degrades and accumulates over time. The increase in end glycosylation (AGE) is associated with the development of chronic diseases such as atherosclerosis and tends to accumulate in the body as people age.

고혈당이 지속되는 경우에는 비효소적 단백질 당화(glycation) 및 산화(glycoxidation)의 계속적인 반응이 일어나며 이에 따라 비가역적 당과 단백질의 복합체인 최종당화산물(Advanced Glycation End products; AGE)이 형성된다. 당뇨병, 신부전(renal failure), 심혈관질환(cardiovascular)과 같은 혈관 계통의 질환을 앓고 있는 사람들에게 최종당화산물(AGE)의 축적은 상당히 빨리 진행된다. 최종당화산물(AGE) 생성물은 피부를 포함하여 다양한 조직들에 축적된다. 최종당화산물(AGE)은 자외선 영역 (370 ㎚ 근처에서 최대)의 여기 광 조사에 의해 청색 스펙트럼 영역 (440㎚ 근처에서 최대)에서 자가 형광(AF)을 방사하는 특성을 갖는다.If hyperglycemia persists, a continuous reaction of non-enzymatic protein glycation and glycation occurs, resulting in the formation of an advanced glycosylation end product (AGE), a complex of irreversible sugars and proteins. Accumulation of end glycosylation products (AGE) proceeds fairly rapidly in people with diseases of the vascular system such as diabetes, renal failure, and cardiovascular diseases. Final glycation product (AGE) products accumulate in various tissues, including skin. The final glycosylated product (AGE) has the property of emitting autofluorescence (AF) in the blue spectral region (maximum near 440 nm) by excitation light irradiation in the ultraviolet region (maximum near 370 nm).

알려진 바에 의하면, 최종당화산물(AGE)는 일련의 질병에 대해 바이오 마커로써 역할을 할 수 있으며, 비침습적(non-invasive) 방법에 의해 피부의 자가 형광을 측정함으로써 신체 전 기관의 생리적인 상태의 손상을 평가할 수 있다. 그러므로 최종당화산물(AGE)은 연령과 관련된 질병에서 장기간 합병증을 예측한다. 구체적으로, 피부 자가형광의 양은 당뇨병 및 신부전증(renal failure)을 가진 환자에서 증가하고, 혈관합병증(vascular complication)과 관상 동맥 질환(coronary heart disease; CHD)의 진행과 관련된다. 이러한 최종당화산물(AGE)의 축적은 피부 자가형광으로 나타나며 비침습적으로 측정할 수 있으며, 비침습 임상 도구로서 당뇨 및 최종당화산물(AGE) 축적과 관련된 환경에서 장기간의 혈관 합병증의 위험 평가를 위해 유용하다.It is known that the final glycation end product (AGE) can act as a biomarker for a range of diseases and can be used to measure the autofluorescence of the skin by non-invasive methods, The damage can be assessed. Therefore, end glycosylation products (AGEs) predict long-term complications in age-related diseases. Specifically, the amount of skin autofluorescence increases in patients with diabetes and renal failure and is associated with the progression of vascular complications and coronary heart disease (CHD). Accumulation of these end glycosylated products (AGEs) is manifested by skin autofluorescence and can be measured non-invasively, and is a non-invasive clinical tool for assessing the risk of long-term vascular complications in an environment associated with diabetes and the accumulation of final glycated products (AGEs). useful.

피부 자가형광(AF) 측정에 의해 최종당화산물(AGE) 평가를 위해 제안된 방법과 장비로서, 미국특허공개 제2004-186363호(이하, '문헌 1')에서는 환자의 하박 부위의 피부 형광을 측정하여 최종당화산물(AGE)를 평가하는 기술을 제안한다.As a method and equipment proposed for the evaluation of final glycation product (AGE) by skin autofluorescence (AF) measurement, US Patent Publication No. 2004-186363 (hereinafter referred to as Document 1) describes skin fluorescence in the lower part of the patient. We propose a technique to measure and evaluate the final glycated product (AGE).

문헌 1에서 여기 광원은 300-420 ㎚ 파장 범위의 자외선 영역에서 발광하는 검은 유리의 루미네센스 램프(blacklight fluorescent tube)이다. 광을 수집하고 기록하는 것은 광섬유 분광기에 의해 수행된다. 측정 면적을 증가시키기 위해 광섬유의 끝 면은 장비의 투명창에서 어느정도 거리(d: 5-9 mm)를 두고 배치하였으며, 피부로부터 반사되는 반사광의 영향을 줄이기 위해 광섬유는 창의 표면에 대해 45 각도로 방향을 설정하였다.In Document 1, the excitation light source is a black glass luminescent lamp which emits in the ultraviolet region in the 300-420 nm wavelength range. Collecting and recording light is performed by an optical fiber spectrometer. To increase the measuring area, the end face of the optical fiber was placed at a distance (d: 5-9 mm) from the transparent window of the instrument. The optical fiber was placed at an angle of 45 degrees to the surface of the window to reduce the influence of reflected light reflected from the skin. The direction was set.

구체적으로, 문헌 1에서는 광의 수집 면적을 증가시키기 위해 광을 수집하는 광섬유의 끝 면을 대상 부위로부터 가능한 거리를 띄어서 배치하였으며, 이 경우에 측정되는 대상 부위 면적은 약 0.4㎠이다.Specifically, in Document 1, in order to increase the light collecting area, the end face of the optical fiber for collecting light is arranged at a distance from the target site, and in this case, the target site area measured is about 0.4 cm 2.

그러나 이 경우에는 측정 대상 부위 면적을 증가시키 위하여 측정 거리(d)를 증가시킴에 따라 수집되는 형광 신호가 크게 감소되는 문제점이 있다. 그러므로, 종래 문헌 1의 경우에는 측정 가능한 피부 면적의 크기 한계로 인하여, 데이터 검출의 신뢰성이 저하되는 문제점이 존재한다. 특히, 이러한 정확도 문제는 피부의 불균질한 것들, 예를 들어 피부의 반점, 혈관, 상처 등과 같은 부위에서 크게 나타나게 된다.However, in this case, there is a problem that the fluorescence signal collected is greatly reduced by increasing the measurement distance d to increase the area of the measurement target site. Therefore, in the case of the conventional document 1, there is a problem that the reliability of data detection is lowered due to the size limit of the measurable skin area. In particular, this accuracy problem is prevalent in areas of skin irregularities such as spots, blood vessels, wounds and the like of the skin.

한편, 미국공개특허 제2008-103373호(이하, '문헌 2')에서는 당뇨 환자의 스크린 검사 수행을 위해 최종당화산물(AGE)를 측정하는 유사한 장비에 관하여 개시하고 있다. 문헌 2의 장비는 문헌 1에서와 마찬가지로 광섬유 분광기를 가지고 하박 피부에서의 형광 측정을 수행하도록 구성된다. 다만, 문헌 1에서와 달리, 문헌 2에서는 광섬유 프로브들이 수개의 지선으로 이루어진 번들의 형태로 구성되어 있다.Meanwhile, U.S. Patent Application Publication No. 2008-103373 (hereinafter referred to as 'Document 2') discloses a similar device for measuring final glycated product (AGE) for performing screen examination of diabetic patients. The equipment of document 2 is configured to carry out fluorescence measurements on lower skin with an optical fiber spectrometer as in document 1. However, unlike in Document 1, in Document 2, the optical fiber probes are configured in the form of a bundle composed of several branch lines.

문헌 2의 장치에서는 발광 다이오드들로부터 방출되는 자외선 및 청색 광이 광섬유 프로브를 통해 피험자의 하박에 조사되며 이로부터 나오는 피부 형광 및 확산 반사광이 프로브를 통해 수집된다. 수집된 광은 분광기에서 파장 분산되어져 선형 어레이 검출기에 의해 감지된다. 광섬유 프로브의 지선 중 두 개 (illumination fibers, channel 1 and channel 2)는 대상 부위에 광을 조사하는 역할을 하며 세 번째 지선(collection fibers)은 대상으로부터 나오는 광을 다채널 분광기에 전달한다. 광섬유 프로브 지선 번들이 결합되는 부분(tissue interface)의 끝 면이 조사되는 피부 부위와 접촉된다.In the apparatus of Document 2, ultraviolet light and blue light emitted from the light emitting diodes are irradiated under the subject through a fiber optic probe, and skin fluorescence and diffused reflected light therefrom are collected through the probe. The collected light is wavelength dispersed in the spectrometer and sensed by the linear array detector. Two of the branch lines of the optical fiber probe (illumination fibers, channel 1 and channel 2) serve to irradiate light onto the target site, and the third branch line (collection fibers) transmits the light from the target to the multichannel spectrometer. The end face of the tissue interface to which the fiber optic probe branch bundle is coupled is in contact with the irradiated skin area.

광섬유 프로브 지선 중의 하나는 반사광 스펙트럼 측정을 위해 백색광 LED 로부터 광이 방사되고, 또 하나의 지선에서는 자외선으로부터 청색 광 스펙트럼 범위 내에서 광을 발광하는 LED 중에 적당한 LED를 스위칭 장치를 통해 선택하여 광을 방사한다. 최적의 형광 여기 조건을 선택하기 위해 다양한 파장을 선택할 수 있도록 하였으며, 반사광 스펙트럼 측정은 멜라닌과 헤모글로빈의 영향에 의해 발생하는 자가 형광을 검출하여 측정 결과를 보정하기 위해 사용된다. 광섬유 번들 안에 각 자의 광섬유는 일정한 순서에 의해 배치되며, 광섬유 지선들이 모아진 광섬유 번들 내에서 세 개의 각 지선으로 나오는 광섬유들은 모자이크 형태로 간격은 b=0.5㎜로 하여 순번으로 배치된다.One of the fiber optic probe branches emits light from the white light LED for reflected light spectrum measurement, while the other branch emits light by selecting a suitable LED through a switching device among the LEDs that emit light within the range of blue light spectrum from ultraviolet rays. do. Various wavelengths can be selected to select an optimal fluorescence excitation condition, and the reflected light spectrum measurement is used to detect the autofluorescence generated by the effects of melanin and hemoglobin, and to correct the measurement result. Each fiber in the fiber bundle is arranged in a certain order, and the fibers coming out of each of the three branches in the fiber bundle where the fiber branches are collected are arranged in a mosaic form with a spacing of b = 0.5 mm.

그러나 문헌 2에서는 광섬유 프로브를 통해 피험자의 하박에 광이 조사되도록 구성함에 따라 광의 전달 매체로서 광섬유 프로브를 포함하고 있어, 이러한 광섬유 프로브가 갖는 고유한 문제점이 발생한다. 즉, 광섬유는 자체 매질 특성에 따라 특정 파장별 전달 손실이 발생하는 문제점이 있으며, 또한, 광원에서 발생하는 광을 광섬유 전반사 조건에 맞추어 입사시키기 위한 부가적인 광학 설계 및 광학계가 필요하다.However, Document 2 includes an optical fiber probe as a transmission medium of light as the light is irradiated to the lower part of the subject through the optical fiber probe, so that a unique problem of the optical fiber probe occurs. That is, the optical fiber has a problem in that a transmission loss for a specific wavelength is generated according to the characteristics of its own medium, and an additional optical design and an optical system are required to inject light generated from the light source in accordance with total optical fiber reflection conditions.

아울러, 위 문헌 1, 2의 장치들은 공통적으로 광을 수광하는 수광부에서 광섬유를 사용하고 있어, 수광부에서의 광섬유 프로브 자체가 갖는 고유한 문제점이 병존하며, 상기 문헌들에서는 광섬유 분광기와 선형 어레이 검출기를 사용하도록 구성됨으로써 최종당화산물의 자가 형광 신호 파장이 선형 어레이 검출기에서 점유되는 검출 면적이 상대적으로 작아지는 단점이 있다. 그러므로, 검출되는 형광 신호가 분산되고 선형 어레이 검출기에서 검출하고자하는 파장의 광 세기가 상대적으로 작아지게 된다. 또한, 광섬유 프로브, 광섬유 분광기 등을 포함하고 있어 설비를 소형화할 수 없는 문제점이 존재하였다.In addition, since the devices of the above documents 1 and 2 commonly use an optical fiber in a light receiving part for receiving light, inherent problems of the optical fiber probe itself in the light receiving part coexist, and in these documents, an optical fiber spectrometer and a linear array detector It is disadvantageous in that the detection area occupied by the linear array detector of the autofluorescence signal wavelength of the final glycation product becomes relatively small. Therefore, the fluorescent signal to be detected is dispersed and the light intensity of the wavelength to be detected by the linear array detector becomes relatively small. In addition, there has been a problem that can not be miniaturized because it includes an optical fiber probe, an optical fiber spectrometer.

한편, 당뇨와 같은 질병을 진단하기 위하여 피부 형광을 측정함에 있어서, 피부로 조사된 광이 반사되는 영역에서 반사광과 피부 형광을 검출하는 반사광 검출 방식 이외에, 피부로 조사된 광에 대한 투과광과 상기 투과광이 측정되는 위치에서의 피부 형광을 검출하는 투과광 검출 방식을 고려할 수 있다.On the other hand, in measuring skin fluorescence to diagnose diseases such as diabetes, in addition to a reflected light detection method for detecting reflected light and skin fluorescence in a region where light irradiated to the skin is reflected, the transmitted light and the transmitted light It is possible to consider a transmitted light detection method for detecting skin fluorescence at the measured position.

이러한 투과광 검출 방식에서는 피부로부터 발생하는 고유 형광 강도 측정을 위해 측정되는 대상 피부는 조사 광이 투과되어 대상 피부의 반대편 피부에서 광이 검출되어야 한다. In this transmission light detection method, in order to measure intrinsic fluorescence intensity generated from the skin, the target skin to be measured is transmitted through the irradiation light, and light should be detected from the opposite skin of the target skin.

일반적으로 투과광 검출 방식으로 고려될 수 있는 대상 피부 부위는 다음과 같다. 먼저, 귓볼의 경우 두께가 약 3 mm 정도로 투과 광의 손실이 크며 광을 흡수하는 혈액의 영향이 매우 크다. 손가락의 경우는 손톱과 맞은편 피부 사이에서 측정할 경우 손톱에서 발생하는 형광에 의해 크게 영향을 받는다. 반면 손톱의 직각 방향과 손톱 반대편 피부 사이의 형광을 측정할 경우는 광경로가 길어져 손실율이 커지며 손가락 피부 상태와 혈액의 영향을 크게 받는다. 반면, 손가락 사이의 피부 특히 엄지와 검지 사이의 피부 막을 측정하는 경우는 다음과 같은 장점이 있다. 첫째로 두께가 1 mm 정도로 광의 손실이 크지 않으며 둘째로 혈액의 영향이 적다. 셋째로 피부 색소의 영향이 작으며 끝으로 측정하기가 편리하다. In general, the target skin area that can be considered as the transmitted light detection method is as follows. First, in the case of the earlobes, the thickness of the earlobe is about 3 mm, and the loss of the transmitted light is large, and the influence of the light absorbing blood is very large. In the case of fingers, when measured between the fingernail and the skin opposite to the fingernail, it is greatly influenced by the fluorescence generated in the fingernail. On the other hand, when measuring the fluorescence between the direction perpendicular to the nail and the skin on the opposite side of the nail, the light path becomes longer and the loss rate becomes larger. On the other hand, the measurement of the skin between the fingers, especially the skin between the thumb and the index finger, has the following advantages. First, the loss of light is not as large as 1 mm in thickness, and second, the influence of blood is small. Third, the effect of skin pigment is small and it is convenient to measure at the end.

한편, 이러한 신체 부위에 대한 선택적인 진단을 수행하고자 하는 경우라 하더라도, 피부로부터 발생하는 형광 강도는 피부에 포함된 형광 물질 뿐만 아니라 또한 피부 안에서 발생하는 광의 산란 및 광 흡수 성질에 영향을 받게 된다.On the other hand, the fluorescence intensity generated from the skin is influenced not only by the fluorescent substance contained in the skin, but also by the scattering and light absorption properties of light generated in the skin, even in the case of performing selective diagnosis on such a body part.

그러므로, 이와 같은 광의 산란 및 광 흡수 성질에 의한 영향으로 인하여 측정에 따라 오차가 발생하게 되므로, 형광 여기로 인한 피부 형광을 정확하게 검출하기 위해서는 이러한 오차를 보정하는 것이 필요하다. 특히, 피부 형광 측정치로부터 당뇨와 같은 질환을 진단하는 경우에는, 피검자 중 질환을 가진 자와 그렇지 않은 자 간의 수치 차이가 이러한 오차를 상쇄할 만큼 충분히 크지 않기 때문에, 위와 같은 투과광 검출 방식으로 피부 형광을 측정하는 경우라 하더라도 보다 정확하게 피부 형광 신호를 검출할 수 있는 장치가 요청된다.
Therefore, since errors are caused by the measurement due to the scattering and the light absorption properties of light, it is necessary to correct such errors in order to accurately detect skin fluorescence due to fluorescence excitation. In particular, when diagnosing a disease such as diabetes from a skin fluorescence measurement, since the difference in the numerical value between the person having the disease and the person having the disease among the subject is not large enough to offset the error, A device capable of detecting the skin fluorescence signal more accurately is required even when the measurement is performed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서는 피부로부터 최종당화산물(AGE) 형광을 측정함에 있어서, 조사광에 대한 투과광, 그리고 피부 안에서 발생하는 광의 산란 및 흡수로 인한 피부 형광 중 상기 투과광과 함께 검출되는 피부 형광을 검출하고, 이로부터 보정된 피부 형광 신호를 연산함으로써 향상된 정확도를 갖는 피부 형광 신호를 검출할 수 있는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method for measuring fluorescence of ultrasound (AGE) from skin, The present invention provides a transmitted-light detection type skin fluorescence measurement apparatus capable of detecting a skin fluorescence signal having enhanced accuracy by detecting skin fluorescence detected together with the transmitted light in fluorescence and calculating a corrected skin fluorescence signal therefrom.

또한, 본 발명에서는 보정된 피부 형광 연산값으로부터 최종당화산물(AGE)과 같은 진단 인자를 정확하게 평가함으로써 당뇨 등과 같은 질환에 대한 진단 가능성을 향상시킬 수 있는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a transmitted light detection type skin fluorescence measurement device capable of accurately diagnosing a diagnostic factor such as a final glycation end product (AGE) from a corrected skin fluorescence calculation value, thereby improving diagnoses for diseases such as diabetes mellitus.

아울러, 본 발명에서는 이러한 진단 과정이 간편하게 이루어질 수 있도록 광학계 및 광원 시스템이 간단하게 구성될 수 있는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.
In addition, the present invention provides a transmitted light detection type skin fluorescence measurement device in which an optical system and a light source system can be simply configured so that the diagnostic process can be easily performed.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 표준시편 또는 측정 대상에 대하여 광조사 및 광검출 가능하도록 구성되며, 여기광을 조사하는 제1광원; 상기 제1광원과 서로 다른 파장의 광을 조사하는 제2광원; 상기 제1광원 및 제2광원으로부터의 투과광을 검출할 수 있도록 배치되며, 형광 신호 및 투과광 신호에 대한 서로 다른 두 개의 파장을 검출하는 제1광검출기 및 제2광검출기; 상기 제1광원 및 제2광원의 온/오프를 제어하는 광원 스위칭 제어부; 상기 제1광검출기 및 제2광검출기로부터 검출된 형광 신호 및 투과광 신호로부터 보정된 피부 형광 신호를 산출하는 연산부;를 포함하며, 상기 제2광원은 상기 제1광원으로부터의 여기광에 의하여 여기되어 방출되는 피부 형광의 파장대의 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is configured to enable light irradiation and light detection for a standard specimen or a measurement object, the first light source for irradiating excitation light; A second light source for irradiating light having a wavelength different from that of the first light source; A first photodetector and a second photodetector arranged to detect transmitted light from the first light source and the second light source and detecting two different wavelengths of the fluorescence signal and the transmitted light signal; A light source switching control unit controlling on / off of the first light source and the second light source; And an arithmetic unit for calculating the skin fluorescence signal corrected from the fluorescence signal and the transmitted light signal detected from the first photodetector and the second photodetector, and the second light source is excited by the excitation light from the first light source And irradiates light of a wavelength band of emitted skin fluorescence.

또한, 상기 광원 스위칭 제어부는 상기 제1광원과 상기 제2광원의 점등 상태가 시간적으로 분리되도록 상기 제1광원 및 상기 제2광원을 스위칭 제어하는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The light source switching control unit controls switching of the first light source and the second light source so that the lighting state of the first light source and the second light source are temporally separated. do.

또한, 상기 스위칭 제어부는 상기 제1광원과 상기 제2광원을 순차적으로 점등 및 소등시키는 과정을 연속적으로 반복하면서 제1광원에 대한 형광신호 및 투과광 신호와 제2광원에 대한 투과광 신호를 각각 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.In addition, the switching control unit may continuously and repeatedly turn on and off the first light source and the second light source to detect the fluorescence signal and the transmitted light signal for the first light source and the transmitted light signal for the second light source, respectively And a transmitted-light detection type skin fluorescence measurement device.

또한, 상기 제1광원 및 상기 제2광원의 광경로 상에는 측정 대상과 표준시편이 선택적으로 위치할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.In addition, a measurement object and a standard specimen may be selectively positioned on an optical path of the first light source and the second light source.

또한, 상기 제1광원은 370nm ± 20nm 의 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 투과광 측정형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.Also, the first light source irradiates light having a wavelength of 370 nm ± 20 nm.

또한, 상기 제2광원은 440nm ± 20nm 의 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 투과광 측정형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The second light source irradiates light having a wavelength of 440 nm ± 20 nm.

또한, 상기 스위칭 제어부는 각 광원을 점등시키기 전, 제1광원과 제2광원이 모두 소등되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 투과광 측정형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The switching control unit controls the first light source and the second light source to be turned off before the respective light sources are turned on.

또한, 상기 스위칭 제어부가 제1광원 및 제2광원을 모두 소등시킨 경우, 상기 제1광검출기 및 제2광검출기에서는 암신호를 측정하고, 상기 연산부는 측정된 암신호를 저장하고, 저장된 암신호로부터 검출된 형광 신호 및 투과광 신호를 보상하는 것을 특징으로 하는 투과광 측정형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.When the switching controller turns off both the first light source and the second light source, the first photodetector and the second photodetector measure a dark signal, the operation unit stores the measured dark signal, And the fluorescence signal and the transmitted light signal detected from the fluorescence measurement device are compensated.

또한, 상기 스위칭 제어부는 제1광원부 및 제2광원부가 10 ~ 100Hz 의 주기로 점등 및 소등을 반복하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 투과광 측정형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The switching control unit controls the first light source unit and the second light source unit to repeatedly turn on and off at a cycle of 10 to 100 Hz.

또한, 상기 제1광검출기 및 제2광검출기의 온/오프를 제어하는 광검출기 스위칭 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The apparatus further includes a photodetector switching control unit for controlling on / off of the first photodetector and the second photodetector.

또한, 상기 제1광원, 제2광원, 제1광검출기 및 제2광검출기를 포함하는 광학 센서와; 상기 광학 센서에 전기적으로 연결가능하도록 구성되며, 상기 연산부를 포함하는 본체;로 분리 구성되는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.An optical sensor including the first light source, the second light source, the first photodetector, and the second photodetector; And a main body including the calculation unit, which is configured to be electrically connectable to the optical sensor.

또한, 상기 광학 센서에는 제1광원 및 제2광원에 연결되는 제1고정부와 제1광검출기와 제2광검출기에 연결되는 제2고정부가 형성되고, 상기 제1고정부와 제2고정부는 서로 마주보면서 그 사이에 삽입 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The optical sensor may further include a first fixing unit connected to the first light source and the second light source, a second fixing unit connected to the first optical detector and the second optical detector, and the first fixing unit and the second fixing unit And an insertion space is formed between them while facing each other.

또한, 상기 광학 센서는 검출된 정보를 저장하기 위한 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.Also, the optical sensor may include a memory for storing the detected information.

또한, 상기 광학 센서는 상기 제1광원 및 상기 제2광원으로부터 조사되는 광을 공통으로 전달하는 공통 광원 광 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.Further, the optical sensor includes a common light source optical guide for commonly transmitting light emitted from the first light source and the second light source.

또한, 상기 광학 센서는 투과광 및 피부 형광을 상기 제1광검출기 및 상기 제2광검출기로 공통으로 전달하는 공통 검출 광 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.Also, the optical sensor may include a common detection light guide for commonly transmitting transmitted light and skin fluorescence to the first photodetector and the second photodetector.

또한, 상기 광학 센서는 상기 제1광원 및 상기 제2광원으로부터 조사되는 각각의 광을 상기 공통 광원 광 가이드에 전달할 수 있도록 광 경로 상에 제1다이크로익 미러가 설치되는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The optical sensor may further include a first dichroic mirror disposed on the optical path so as to transmit the respective lights emitted from the first light source and the second light source to the common light source optical guide. Type skin fluorescence measurement device.

또한, 상기 광학 센서는 상기 공통 검출 광 가이드로부터 전달된 광을 분리하여 상기 제1광검출기 및 상기 제2광검출기로 전달할 수 있도록 광 경로 상에 제2다이크로익 미러가 설치되는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The optical sensor may further include a second dichroic mirror disposed on an optical path for separating light transmitted from the common detection light guide and transmitting the separated light to the first optical detector and the second optical detector. A transmitted light detection type skin fluorescence measurement device is provided.

또한, 상기 제1광원과 상기 제1다이크로익 미러 사이에는 제1광원으로부터 조사되는 제1파장의 광은 통과시키고, 제2광원으로부터 조사되는 제2파장의 광은 억제하는 광원필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.A light source filter is provided between the first light source and the first dichroic mirror so as to pass light of the first wavelength emitted from the first light source and suppress light of the second wavelength emitted from the second light source And a transmitted-light detection type skin fluorescence measurement device.

또한, 상기 제1광원 및 상기 제2광원과 상기 제1다이크로익 미러 사이에는 상기 제1광원 및 상기 제2광원으로부터 조사되는 광을 집속시키는 대물렌즈가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.And an objective lens for focusing the light emitted from the first light source and the second light source is provided between the first light source and the second light source and the first dichroic mirror, A skin fluorescence measurement device is provided.

또한, 상기 제2다이크로익 미러와 상기 제1광검출기 사이에는 제1파장의 광은 통과시키고, 제2파장의 광은 억제하는 제1검출필터가 설치되고, 상기 제2다이크로익 미러와 상기 제2광검출기 사이에는 제1파장의 광은 억제하고, 제2파장의 광은 투과시키는 제2검출필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.Further, a first detection filter is provided between the second dichroic mirror and the first photodetector for passing light of a first wavelength and suppressing light of a second wavelength, and the first dichroic mirror and the second dichroic mirror And a second detection filter for suppressing light of a first wavelength and transmitting light of a second wavelength is provided between the second photodetector.

또한, 상기 제1광검출기 및 상기 제2광검출기와 상기 제2다이크로익 미러 사이에는 상기 제2다이크로익 미러를 통과한 광을 상기 제1광검출기 및 상기 제2광검출기로 집속시키는 대물렌즈가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The first dichroic mirror is disposed between the first photodetector and the second dichroic mirror, and the second dichroic mirror is disposed between the first photodetector and the second dichroic mirror. And a lens is provided on the surface of the skin fluorescence measuring device.

또한, 상기 광학 센서는 상기 제1광원으로부터 조사되는 광을 전달하는 제1광원 광 가이드 및 상기 제2광원으로부터 조사되는 광을 전달하는 제2광원 광 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The optical sensor may further include a first light source optical guide for transmitting light emitted from the first light source and a second light source optical guide for transmitting light emitted from the second light source. A fluorescence measurement device is provided.

또한, 상기 광학 센서는 투과광 및 피부 형광을 상기 제1광검출기로 전달하는 제1검출 광가이드 및 상기 제2광검출기로 전달하는 제2검출 광가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The optical sensor may include a first detection light guide for transmitting the transmitted light and the skin fluorescence to the first photodetector and a second detection light guide for transmitting the transmitted light and the skin fluorescence to the first photodetector and the second photodetector. A measuring device is provided.

또한, 상기 제1광원과 상기 제1광원 광 가이드 사이에는 제1광원으로부터 조사되는 제1파장의 광은 통과시키고, 제2광원으로부터 조사되는 제2파장의 광은 억제하는 광원필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.A light source filter is provided between the first light source and the first light source light guide for transmitting light of the first wavelength emitted from the first light source and suppressing light of the second wavelength emitted from the second light source And a transmitted-light detection type skin fluorescence measurement device.

또한, 상기 제1광원 광 가이드와 상기 제1광검출기 사이에는 제1파장의 광은 통과시키고, 제2파장의 광은 억제하는 제1검출필터가 설치되고, 상기 제2광원 광 가이드와 상기 제2광검출기 사이에는 제1파장의 광은 억제하고, 제2파장의 광은 투과시키는 제2검출필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.A first detection filter for passing light of a first wavelength and suppressing light of a second wavelength is provided between the first light source optical guide and the first optical detector, And a second detection filter for suppressing light of the first wavelength and transmitting light of the second wavelength is provided between the two photodetectors.

또한, 상기 제1고정부의 말단에는 제1광원 및 제2광원이 설치되어, 상기 제1광원 및 제2광원이 직접 측정 대상에 광을 조사할 수 있도록 구성되고, 상기 제2고정부의 말단에는 제1광검출기 및 제2광검출기가 설치되어, 상기 제1광검출기 및 제2광검출기에서 직접 투과광 및 피부 형광을 검출할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.It is preferable that a first light source and a second light source are provided at the distal end of the first fixing part so that the first light source and the second light source can directly irradiate light to the object to be measured, Wherein the first photodetector and the second photodetector are provided to detect transmitted light and skin fluorescence directly from the first photodetector and the second photodetector. do.

또한, 상기 제1광검출기 및 상기 제2광검출기는 두 개의 섹터로 구성되는 광검출기의 두 섹터 앞에 제1파장(λ1)과 제2파장(λ2)를 구분하는 대역 필터들이 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The first photodetector and the second photodetector are characterized in that band filters for distinguishing the first wavelength lambda 1 and the second wavelength lambda 2 before the two sectors of the photodetector composed of two sectors are respectively located And a transmitted-light detection type skin fluorescence measurement device.

또한, 상기 제1고정부와 상기 제2고정부는 측정 대상을 가압한 상태에서 고정할 수 있도록 클립 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The first fixing part and the second fixing part are fabricated in a clip shape so that the first fixing part and the second fixing part can be fixed while pressing the measurement object.

또한, 상기 광학 센서에는 이동 가능한 표준 시편이 장착되고, 상기 표준 시편은 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이의 삽입 공간에서 측정 대상이 제거된 경우, 상기 삽입 공간에 위치하도록 이동되는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.In addition, the optical sensor is equipped with a movable standard specimen, and when the measurement object is removed from the insertion space between the first fixing unit and the second fixing unit, the standard specimen is moved to be positioned in the insertion space And a transmitted-light detection type skin fluorescence measurement device.

또한, 상기 광학 센서는 삽입 공간에 측정 대상인 피부가 위치한 경우 피부에 대한 측정을 수행하고, 측정 대상이 제거되어 표준 시편이 삽입 공간에 위치한 경우 표준 시편에 대한 측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The optical sensor performs measurement on the skin when the skin to be measured is located in the insertion space, and performs measurement on the standard specimen when the measurement object is removed and the standard specimen is located in the insertion space. Type skin fluorescence measurement device.

또한, 상기 광학 센서는 측정 대상인 피부 및 표준 시편에 대하여 측정된 결과를 저장하고, 저장된 피부 및 표준시편에 대한 검출 정보를 본체로 전송하여 상기 연산부에서 보정된 피부 형광값을 산출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The optical sensor is configured to store measured results of skin and standard specimens to be measured, and to transmit detection information on the stored skin and standard specimen to the main body to calculate corrected skin fluorescence values in the arithmetic unit. And a transmitted-light detection type skin fluorescence measurement device.

또한, 상기 본체는 디스플레이부를 더 포함하며, 상기 디스플레이부에서는 상기 연산부에서 산출된 보정된 피부 형광 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The main body further includes a display unit, and the display unit outputs the corrected skin fluorescence signal calculated by the calculation unit.

또한, 상기 연산부는 하기 수식에 의하여 보정된 피부 형광값을 산출하는 것을 특징으로 하는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.In addition, the operation unit calculates the skin fluorescence value corrected by the following formula: < EMI ID = 1.0 >

수식: AF_corr =K[I(λ2,t1)/I₀(λ2,t1)]/{[T(λ1)] ^k1 [T(λ2)]}^k2 _{Formula: AF corr = K [I (} λ2, t1) / I 0 (λ2, t1)] / {[T (λ1)] ^k1 [T (? 2)]} ^k2

(여기서, T(λ1)= I(λ1,t1) / I₀(λ1,t1) : 여기 파장에서 확산 투과 계수 (Where, T (λ1) = I ( λ1, t1) / I 0 (λ1, t1): diffuse transmission coefficient at the excitation wavelength

T(λ2)= I(λ2,t2) / I₀(λ2,t2) : 방사 파장에서 확산 투과 계수T (λ2) = I (λ2 , t2) / I 0 (λ2, t2): spread transmission coefficient at the radiation wavelength

I(λ2,t1) : 피부 조직의 고유 형광(피부 형광) 신호 값I (λ2, t1): Intrinsic fluorescence (skin fluorescence) signal value of skin tissue

I(λ1,t1) : 여기광 파장에서 피부 조직의 투과광 신호 값I (λ1, t1): Transmitted light signal value of skin tissue at excitation wavelength

I(λ2,t2) : 방사광 파장에서 피부 조직의 투과광 신호 값I (λ2, t2): Transmitted light signal value of skin tissue at the wavelength of emitted light

k1, k2 : 여기광과 방사광 파장에 대한 교정 함수의 지수 계수k1, k2: exponential coefficients of the calibration function for the excitation and emission wavelengths

I₀(λ2,t1) : 표준 시편에서의 고유 형광 신호 값I ₀ (λ2, t1): Intrinsic fluorescence signal value in standard specimens

I₀(λ1,t1) : 여기광 파장에서 표준 시편에서의 투과광 신호 값I ₀ (λ 1, t 1): the transmitted light signal value in the standard specimen at the excitation wavelength

I₀(λ2,t2) : 방사광 파장에서 표준 시편에서의 투과광 신호 값)
I ₀ (λ 2, t 2): Transmitted light signal value at standard wavelength at the wavelength of emitted light)

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치는 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the transmitted light detection type skin fluorescence measuring apparatus according to the present invention has the following effects.

첫째, 본 발명에서는 피부의 자가 형광을 평가하여 당뇨성 질환을 용이하게 진단할 수 있는 것으로, 잠재성 당뇨환자 파악을 위한 대량 검사가 가능하며, 심장-혈관 및 관련 합병증의 위험이 예측가능하다.First, in the present invention, it is possible to easily diagnose diabetic diseases by evaluating the autofluorescence of the skin, and it is possible to carry out mass screening to identify potential diabetic patients, and predict the risk of cardiovascular and related complications.

둘째, 본 발명에서는 피부 형광을 측정함에 있어서, 투과광을 측정하는 방식을 채용하여 피부 표면에서의 거울 반사로 인한 오차 발생 요인을 근본적으로 제거할 수 있는 한편, 피부의 거칠기, 흉터, 털 등의 피부 외적 요소와 피부의 색소와 혈액의 헤모글로빈 등 내적 요소의 영향이 최소로 되어, 이를 통해 정확한 질병의 진단이 가능한 효과가 있다. Secondly, in the present invention, in measuring skin fluorescence, a method of measuring transmitted light can be used to fundamentally eliminate the cause of error due to mirror reflection on the surface of the skin, while it is possible to remove skin roughness, scars, The effect of internal factors such as external factors, pigmentation of skin and hemoglobin of blood is minimized, so that it is possible to diagnose an accurate disease through this.

셋째, 본 발명에서는 피부 내부에서 발생하는 광의 산란 및 흡수로 인한 오차를 간단하게 보정할 수 있으므로, 피부 형광의 정확한 측정이 가능하며, 이를 통해 정확한 질병의 진단이 가능한 효과가 있다.Third, in the present invention, errors due to scattering and absorption of light generated in the skin can be easily corrected, so that it is possible to accurately measure skin fluorescence, thereby enabling accurate diagnosis of diseases.

넷째, 본 발명에서는 광원 및 광검출기를 포함하되, 상기 광원과 검출부의 구성이 간단하여 소형으로 제작할 수 있으며 상기 광원 및 광검출기를 측정 대상에 위치시키기만 하면, 측정 대상과 표준시편에 대한 연속적인 스위칭 제어를 통해 보정된 피부 형광 신호를 비침습적으로 검출함으로써 즉각적인 진단이 가능하고 신호의 신뢰성을 향상시켜 진단의 정확도를 개선하는 효과가 있다.
Fourthly, according to the present invention, the light source and the light detector and the light detector and the light detector and the detector are simple in construction and can be manufactured in a small size. If the light source and the light detector are placed on the object to be measured, By non-invasively detecting the corrected skin fluorescence signal through the switching control, it is possible to perform an immediate diagnosis and improve the reliability of the signal, thereby improving the accuracy of diagnosis.

도 1은 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치의 측정 원리를 설명하기 위하여 광원으로부터 입력되는 광과 광검출기에서 검출되는 광을 시간 별로 구분하여 나타낸 것이고,
도 2는 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치의 제1실시예에 대한 개략적인 구성을 도시한 것이고,
도 3은 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치의 제2실시예에 대한 개략적인 구성을 도시한 것이고,
도 4는 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치의 제3실시예에 대한 개략적인 구성을 도시한 것이다.FIG. 1 is a view illustrating the principle of measurement of a transmitted-light detection type skin fluorescence measurement apparatus according to the present invention, in which light input from a light source and light detected by a light detector are classified by time,
FIG. 2 is a schematic view of a first embodiment of a transmitted-light detection type skin fluorescence measurement apparatus according to the present invention,
FIG. 3 is a schematic view showing a second embodiment of a transmitted-light detection type skin fluorescence measurement apparatus according to the present invention,
FIG. 4 shows a schematic configuration of a transmitted-light detection type skin fluorescence measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention.

본 발명은 당뇨와 같은 질환들에 대한 진단의 목적으로 피부에 여기광을 조사하고, 이로 인해 발생되는 피부 형광을 검출하는 피부 형광 측정 장치에 관한 것으로, 특히, 피부로의 조사광으로 인하여 피부 내부에서 산란되어 방출되는 피부 형광 중, 조사광에 대한 투과광 및 상기 투과광이 검출되는 위치에서의 피부 형광 정보로부터 보정된 피부 형광 정보를 정확하게 측정할 수 있는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.The present invention relates to a skin fluorescence measuring apparatus for irradiating excitation light to the skin for the purpose of diagnosing diseases such as diabetes and detecting skin fluorescence generated thereby. In particular, The present invention provides a transmitted-light detection type skin fluorescence measurement device capable of precisely measuring skin fluorescence information corrected from transmitted fluorescence light and skin fluorescence information at a position where the transmitted light is detected.

이를 위해 본 발명에서는 실제 진단하고자 하는 측정 대상과 표준시편에 대하여 순차적인 측정을 진행하고, 측정 대상이 가지는 개별적인 편차를 제거하기 위하여 상기 측정 대상으로부터 수득된 정보와 표준시편으로부터 수득된 정보를 대비하는 한편, 그 과정에서 요구되는 일정한 조건에 따라 광원 및 광검출기를 순차적으로 온/오프 제어함으로써 보정된 피부 형광값을 제공할 수 있는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 제공한다.For this purpose, in the present invention, the measurement object and the standard specimen to be actually diagnosed are sequentially measured, and the information obtained from the measurement object and the information obtained from the standard specimen are compared with each other in order to eliminate the individual deviation of the measurement object There is also provided a transmitted-light detection type skin fluorescence measurement device capable of providing a calibrated skin fluorescence value by sequentially controlling on / off of a light source and a photodetector according to a predetermined condition required in the process.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치를 구체적으로 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a transmitted-light detection type skin fluorescence measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

피부에서 발생하는 형광을 측정하기 위해 피부 대상을 선정하는 것과 함께 측정되는 형광에 영향을 주는 요소들을 고려해야 한다. 측정되는 형광은 피부에 포함된 형광물질뿐만 아니라 피부 안에서 발생하는 광의 산란 및 광 흡수 성질에도 의존한다. 특히 형광물질을 여기시키기 위해 조사되는 여기광 파장과 형광물질에서 발생하는 형광 파장에서의 광흡수 및 광산란 영향을 고려하여 측정된 형광값을 보정할 필요성이 있다. 따라서 이러한 형광 강도에 영향을 주는 광학적 요소들의 영향을 감소시키기 위해 다음과 같은 경험식을 고려할 수 있다. In order to measure the fluorescence occurring in the skin, factors influencing the fluorescence measured together with the selection of skin targets should be considered. Fluorescence measured depends not only on the fluorescent material contained in the skin but also on the scattering and light absorption properties of the light generated in the skin. In particular, it is necessary to correct the measured fluorescence value in consideration of light absorption and light scattering effects at the wavelength of the excitation light irradiated and the fluorescence wavelength generated in the fluorescent material to excite the fluorescent material. Therefore, the following empirical formula can be considered to reduce the influence of the optical factors affecting the fluorescence intensity.

AF_corr = AF/(T₁ ^k1 T₂ ^k2) - 식 (1)AF _corr = AF / (T ₁ ^k1 T ₂ ^k2 ) - Equation (1)

여기서 보정된 형광 값 AFcorr을 구하기 위해 측정된 형광 값 AF은 여기 확산투과광 값 T₁과 형광 파장대에서의 방사광(emissioin)의 확산 투과광 값 T₂ 들에 의해 나누었다. 두 개의 확산 투과광 값은 차수가 없는 지수 k1와 k2에 의해 조정된다.Measured to obtain the corrected fluorescence intensity AFcorr where fluorescence intensity AF was divided by this diffusion transmitted light values T ₁ and T ₂ values of the transmitted light diffused radiation (emissioin) in the fluorescence wavelength band. The two diffuse transmission light values are adjusted by the orders k1 and k2 without order.

본 발명에서는 투과광 검출 방식에 의하여 보정된 피부 형광 값을 구하기 위해 식 (1)을 이용하였으며, 또한 실제적으로 실험을 통한 보정된 형광 값을 구하기 위해 구체적인 값들을 도입하였다.
In the present invention, Equation (1) is used to obtain skin fluorescence values corrected by the transmitted light detection method, and specific values are introduced to actually obtain corrected fluorescence values through experiments.

k1, k2 : 여기광과 방사광 파장에 대한 교정 함수의 지수 계수
k1, k2: exponential coefficients of the calibration function for the excitation and emission wavelengths

이를 통해 투과광 검출 방식에 의해 새로 유도된 보정된 피부 형광값에 대한 관계식은 다음과 같다. The relationship of the corrected skin fluorescence value newly induced by the transmitted light detection method is as follows.

AF_tissue = [I(λ2,t1)] /[I (λ1,t1)^k1 I (λ2,t2)^k2] ; k1, k2 <1: - 식 (2)
AF _tissue = [I (λ 2, t 1)] / [I (λ 1, t 1) ^k 1 I (λ 2, t 2) ^k 2]; k1, k2 <1:-equation (2)

여기서, AF_tissue 는 피부 조직의 고유 형광의 보정 신호이다,.Here, AF _tissue is a correction signal of intrinsic fluorescence of skin tissue.

위에 광 측정은 각 자 다른 시간 간격 t1과 t2에서 주기적으로 반복 시행되며, 정확도 향상을 위해 획득된 측정 결과는 평균을 낸다. 적시에 변화를 추적하기 위해 측정값은 시간 다이어그램의 형태에서 기록한다.The above light measurement is repeated periodically at different time intervals t1 and t2, and the measurement results obtained to improve accuracy are averaged. To track timely changes, the measurements are recorded in the form of a time diagram.

한편, 장비에 의존하는 편차에 대한 교정 및 각 자 다른 시편들에서 획득한 결과들과의 비교를 위한 교정 측정 작업이 필요하다. 따라서 본 발명에서는 피부 대상 조직의 측정과 함께 표준 시편을 도입하여 동일한 측정을 수행하였다. 측정 정확도를 높이기 위해 표준 시편 형광 강도 I₀(λ2, t1)와 여기광 및 방사광에서 표준 시편의 투과광 신호 값 I₀ (λ1, t1) 및 I₀ (λ2, t2)는 피부의 광학 특성과 유사한 것이 바람직하다.On the other hand, calibration measurements are needed to calibrate the instrument-dependent deviations and to compare the results obtained with different specimens. Therefore, in the present invention, the same measurement was performed by introducing a standard specimen along with the measurement of the skin target tissue. In order to increase the measurement accuracy, the transmitted light signal values I ₀ (λ 1, t 1) and I ₀ (λ 2, t 2) of the standard specimen fluorescence intensity I ₀ (λ 2, t 1) .

도입된 표준 시편의 측정 과정에서 발생한 신호 값들은 대상 피부 조직 기호와 유사하게 다음과 같이 표시한다.
The signal values generated during the measurement of the introduced standard specimen are indicated as follows, similar to the target skin tissue symbol.

I₀(λ2,t2) : 방사광 파장에서 표준 시편에서의 투과광 신호 값
I ₀ (λ 2, t 2): Transmitted light signal value at standard wavelength at the wavelength of emitted light

표준 시편에서 획득한 신호의 처리는 또한 식 (2)와 유사하게 하기 식 (3)을 통해 적용한다.The processing of signals obtained from standard specimens is also applied via equation (3), similar to equation (2).

AF_reference= [I₀(λ2,t1)] /[I₀ (λ1,t1)^k1 I₀ (λ2,t2)^k2] - 식 (3)
AF _reference = [I ₀ (λ2, t1)] / [I ₀ (λ1, t1) ^k1 I ₀ (λ2, t2) ^k2 ] ^-Equation (3)

AF_tissue 를 AF_reference 로 나눈 결과는 정규화되고 최종 보정된 고유 형광 값은 다음과 같다.The AF _tissue divided by the AF _reference is normalized and the final corrected intrinsic fluorescence values are as follows.

AF_corr =K(AF_tissue /AF_reference) - 식 (4)AF _corr = K (AF _tissue / AF _reference ) _-equation (4)

AF_corr =K[I(λ2,t1)/I₀(λ2,t1)]/{[I(λ1,t1)/I₀(λ1,t1)]^k1 [I(λ2,t2)/I₀ (λ2,t2)]} ^k2- 식 (5)AF _corr = K [I (λ2, t1) / I ₀ (λ2, t1)] / {[I (λ1, t1) / I ₀ (λ1, t1)] ^k1 [I (λ2, t2) / I ₀ ( λ2, t2)]} ^k2 -equation (5)

(여기서, K는 사용된 표준 시편의 특징을 고려한 비율 계수이다.)(Where K is the ratio factor taking into account the characteristics of the standard specimen used.)

식 (5)를 다시 간단히 작성하면 다음과 같다.
Equation (5) is simply rewritten as

AF_corr =K[I(λ2,t1)/I₀(λ2,t1)]/{[T(λ1)]^k1 [T(λ2)]}^k2 - 식 (6) _{AF corr = K [I (λ2} , t1) / I 0 (λ2, t1)] / {[T (λ1)] k1 [T (λ2)]} k2 - (6)

T(λ1)= I(λ1,t1) / I₀(λ1,t1) : 여기 파장에서 확산 투과 계수 T 1 (λ 1) = I (λ 1, t 1) / I ₀ (λ 1, t 1)

T(λ2)= I(λ2,t2) / I₀(λ2,t2) : 방사 파장에서 확산 투과 계수
T (λ2) = I (λ2 , t2) / I 0 (λ2, t2): spread transmission coefficient at the radiation wavelength

그러므로, 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치에서는 위와 같은 연산 과정을 통해 보정된 피부 형광값을 산출하게 된다.Therefore, in the transmitted light detection type skin fluorescence measurement apparatus according to the present invention, the calibrated skin fluorescence value is calculated through the above calculation process.

이와 관련, 측정을 위해 제안된 원리는 도 1를 통해 상세하게 설명된다.In this regard, the proposed principle for the measurement is explained in detail with reference to FIG. 1.

도 1은 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치의 측정 원리를 설명하기 위하여 광원으로부터 입력되는 광과 광검출기에서 검출되는 광을 시간 별로 나타낸 것으로, 도 1에서와 같이, 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치에서는 입력으로 여기광의 파장대(제1파장, λ₁)에 해당되는 광을 조사하는 제1조건과 상기 여기광에 의하여 생성되는 피부 형광의 파장대(제2파장, λ₂)에 대응되는 광을 조사하는 제2조건이 시간적으로 분리된 채, 제1조건과 제2조건에서의 측정이 연속적으로 이루어지게 된다. 상기 제1조건 및 제2조건에 해당되는 조사광의 파장대는 검출하고자 하는 피부 형광에 따라 선택적으로 구성될 수 있으며, 가령, 본 발명의 바람직한 실시예로써 AGE에 대한 피부 형광을 검출하는 경우를 고려하면, 형광 여기를 위한 여기광으로 370nm ± 20nm의 제1파장을 갖는 광을 제1조건에서 이용할 수 있으며, 제2조건에서는 AGE에 대한 피부 형광의 파장에 대응되는 440nm ± 20nm의 제2파장을 갖는 광을 선택적으로 이용할 수 있다.FIG. 1 is a time chart illustrating the principle of the measurement of the transmitted light detection type skin fluorescence measurement apparatus according to the present invention, in which light input from a light source and light detected by a photodetector are represented by time. As shown in FIG. 1, In the detection type skin fluorescence measurement apparatus, the first condition for irradiating the light corresponding to the wavelength range of the excitation light (first wavelength,? ₁ ) as the input and the first condition for the wavelength range of the skin fluorescence (second wavelength,? ₂ ) The second condition for irradiating the light corresponding to the first condition is temporally separated and the measurements under the first condition and the second condition are continuously performed. The wavelength band of the irradiation light corresponding to the first condition and the second condition may be selectively configured according to the skin fluorescence to be detected. For example, in the case of detecting the skin fluorescence for AGE as a preferred embodiment of the present invention, In the first condition, light having a first wavelength of 370 nm ± 20 nm can be used as the excitation light for fluorescence excitation, and in the second condition, a second wavelength of 440 nm ± 20 nm corresponding to the wavelength of skin fluorescence for AGE is used. Light can optionally be used.

즉, 두 개의 서로 다른 파장의 광을 방사하는 광원들과 두개의 서로 다른 파장의 광을 검출하는 광검출기를 포함하는 광학 센서를 이용하여, 진단 관찰 과정에서 측정 대상에 해당하는 피부 조직(Tissue) 또는 교정 과정에서 표준 시편(Reference sample)과 상기 광학 센서를 접촉하여 측정을 시행한다. That is, by using an optical sensor including light sources emitting light of two different wavelengths and a photodetector detecting light of two different wavelengths, a skin tissue corresponding to an object to be measured in a diagnostic observation process, Or calibration is made by contacting the reference sample with the optical sensor.

측정 과정과 관련, 도 1의 (a)에서는 서로 다른 두 파장에 대한 각 광원이 시간적으로 분리되어 동작하고 있음을 나타내는 작동의 시간 다이어그램을 보여 주는 것이다. 이 때, 여기 광원인 제1광원으로부터 조사되는 광 Ф(λ1, t1)과 다른 파장대의 표준 광원인 제2광원으로부터의 광 Ф(λ2, t2)이 상이하고 교차되지 않은 시간 대에서 존재하도록 구성하는 것이 중요하다. In relation to the measurement process, FIG. 1 (a) shows a time diagram of the operation showing that each light source for two different wavelengths is operating in time. At this time, it is configured such that the light? (? 1, t1) emitted from the first light source as the excitation light source and the light? (? 2, t2) from the second light source as the standard light source of the other wavelength range are present in different and non- It is important to do.

한편, 도 1의 (b)에서는 두 개의 광검출기에 대한 작동 시간 다이어그램을 보여 주는 것이다. 제1광원으로부터의 광 Ф(λ1,t1)이 광 조사되는 동일 시간 대에는 여기된 피부 형광과 투과광에 대한 두 개의 신호가 생성된다. 즉, 여기광 파장에서 생성되는 두 개의 신호는 투과광 신호 I(λ1,t1)와 여기된 형광 신호 I(λ2, t1)이다.On the other hand, Figure 1 (b) shows the operating time diagram for the two photodetectors. Two signals for excited skin fluorescence and transmitted light are generated at the same time interval in which the light? (? 1, t1) from the first light source is irradiated. That is, the two signals generated at the excitation wavelength are the transmitted light signal I (λ1, t1) and the excited fluorescence signal I (λ2, t1).

한편, 제2광원에 의한 광 Ф(λ2,t2)이 광 조사하는 시간대에 단지 단일 신호만이 형성된다. 즉, 제2광원에 의하여 생성되는 신호는 조사되는 광의 파장대에서 투과광 신호 I(λ2,t2)만이 검출된다.On the other hand, only a single signal is formed at the time when the light? (? 2, t2) by the second light source irradiates light. That is, in the signal generated by the second light source, only the transmitted light signal I (? 2, t2) is detected in the wavelength range of the irradiated light.

그러므로, 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치에서는 도 1에서와 같이 제1광원에 의한 광조사와 제2광원에 의한 광조사를 시간적으로 분리한 채, 연속적으로 측정 대상에 조사시키는 한편, 각각의 광조사 시 광검출기로부터 검출되는 신호를 수집한 다음, 이를 위 수식을 통해 연산함으로써 보정된 피부 형광값을 산출하게 된다.Therefore, in the transmitted-light detection type skin fluorescence measurement apparatus according to the present invention, as shown in Fig. 1, the light irradiation by the first light source and the light irradiation by the second light source are separated temporally, A signal detected from the photodetector is collected at each light irradiation, and then the calculated signal is calculated through the above equation to calculate the calibrated skin fluorescence value.

한편, 도 2 내지 도 4에서는 위와 같은 측정 원리에 따라 구현된 것으로, 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치의 실시예를 각각 도시하고 있는 것이다.FIGS. 2 to 4 illustrate an embodiment of a transmitted-light detection type skin fluorescence measurement apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, which is implemented according to the above-described measurement principle.

도 2 내지 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치는 피부로 여기광 등을 조사하고, 피부 형광 등을 검출할 수 있는 광학 센서와, 상기 광학 센서에 연결되어, 광학 센서로부터 검출된 정보를 분석하고 그 정보를 디스플레이하기 위한 본체로 구성된다.2 to 4, the transmitted light detection type skin fluorescence measurement apparatus according to the present invention includes an optical sensor that irradiates excitation light to the skin and can detect skin fluorescence and the like, , And a main body for analyzing the information detected from the optical sensor and displaying the information.

다만, 이와 같이 광학 센서와 본체로 구분하여 구성하는 것은 본 발명의 바람직한 구현예 중 하나일 뿐이면, 필요에 따라 별도의 본체를 구성하지 않고, 단일한 센서 형태로 제작할 수도 있으며, 다른 구성을 추가적으로 연결하여 제작할 수도 있다.However, if it is only one of the preferred embodiments of the present invention that the optical sensor and the main body are separately structured as described above, a separate sensor may be formed instead of a separate main body, if necessary. It can also be produced by connecting.

본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치는 측정하고자 하는 대상에 대하여 광을 조사하고, 조사한 광에 의하여 발생하는 피부 형광 등을 검출할 수 있도록 광원과 광검출기를 포함하도록 구성된다.The transmitted light detection type skin fluorescence measurement apparatus according to the present invention is configured to include a light source and a photodetector to irradiate light to an object to be measured and detect skin fluorescence or the like generated by the irradiated light.

특히, 본 발명에서는 검출된 피부 형광값을 보정하여 정확한 피부 형광값을 제공하기 위하여 서로 다른 파장의 광을 조사하는 두 개의 광원과 위 두 개의 조사광에 의하여 발생하는 서로 다른 파장의 투과광과 피부 형광을 검출할 수 있는 두 개의 광검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.Particularly, in the present invention, in order to correct the detected skin fluorescence value and provide an accurate skin fluorescence value, two light sources for irradiating light of different wavelengths and two light sources for transmitting light of different wavelengths and skin fluorescence And a plurality of photodetectors capable of detecting the photodetector.

구체적으로, 이러한 두 개의 광원은 여기광의 파장대(제1파장, λ₁)에 해당되는 광을 방출하는 제1광원과 상기 여기광에 의하여 생성되는 피부 형광의 파장대(제2파장, λ₂)에 해당되는 광을 방출하는 제2광원으로 구성되며, 두 개의 광검출기는 상기 제1광원 및 제2광원에 대한 투과광을 검출할 수 있는 위치에 설치된다.Specifically, these two light sources is the excitation light wavelength (the first wavelength, λ ₁₎ first light source and the excitation wavelength (second wavelength, λ ₂₎ of skin fluorescence generated by the light, which emits light corresponding to the And a second light source for emitting the corresponding light, and the two photodetectors are installed at positions capable of detecting transmitted light for the first light source and the second light source.

이러한 두 개의 광검출기는 제1광원으로부터의 여기광에 대한 투과광(λ₁)을 검출하는 제1광검출기와 여기광에 의하여 생성되는 피부 형광(λ₂) 및 제2광원으로부터의 방사광에 대한 투과광(λ₂)을 검출하는 제2광검출기로 구분된다.These two photodetectors include a first photodetector for detecting the transmitted light (? ₁ ) for the excitation light from the first light source, a skin fluorescence (? ₂ ) generated by the excitation light, and a transmitted light and a second photodetector for detecting the second wavelength? ₂ .

그러므로, 상기 두 개의 광원과 광검출기는 투과광과 상기 피부 형광을 동시에 검출할 수 있는 위치에 배치되며, 바람직하게는 광학 센서의 단부에서 측정 대상 또는 표준시편이 삽입될 수 있는 공간을 형성하도록 광원과 광검출기가 서로 마주보고 배치되도록 구성할 수 있다.Therefore, the two light sources and the photodetector are disposed at positions capable of simultaneously detecting the transmitted light and the skin fluorescence, and are preferably disposed at the ends of the optical sensor so as to form a space into which the measurement object or the standard specimen can be inserted. The photodetectors can be arranged to face each other.

이 때, 상기 광원과 광검출기가 직접 마주보고 배치될 필요는 없으며, 광 가이드와 같은 광 신호 전송 수단에 의하여 연결되는 경우, 광 조사가 이루어지는 말단부와 광검출이 이루어지는 말단부가 서로 마주보도록 배치되는 것으로 족하다.In this case, the light source and the photodetector do not need to be disposed directly facing each other. When the light source and the photodetector are connected by optical signal transmission means such as a light guide, the distal end portion where light is irradiated and the distal end portion where light is detected are arranged to face each other It suffices.

그러므로, 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치에서는 광원에서 측정 대상이 위치하는 삽입 공간 사이에 광가이드를 배치하여, 상기 광가이드에 의하여 광원으로부터 측정 대상인 피부 또는 표준시편으로 광이 전달될 수 있도록 구성할 수 있다. 또한, 상기 삽입 공간과 광검출기 사이에도 광가이드를 배치하여, 피부를 투과한 투과광 및 피부 형광 또한 상기 광가이드를 통하여 광검출기로 전달될 수 있도록 구성할 수 있다.Therefore, in the transmitted light detection type skin fluorescence measurement apparatus according to the present invention, a light guide is disposed between the insertion spaces in which the measurement object is located in the light source, and light can be transmitted from the light source to the skin or the standard specimen, . In addition, a light guide may be disposed between the insertion space and the photodetector so that transmitted light and skin fluorescence transmitted through the skin can also be transmitted to the photodetector through the light guide.

상기 광원 및 광검출기를 포함하는 광학 센서는 측정 대상에 광 전달 및 광 신호 검출을 할 수 있도록 구성되며, 이를 위해 광학 센서의 단부가 측정 대상인 피부 또는 표준 시편에 접촉되도록 구성할 수 있다.The optical sensor including the light source and the photodetector may be configured to transmit light and detect an optical signal to a measurement object, and the end of the optical sensor may be configured to contact the skin or the standard specimen to be measured.

상기 광학 센서는 광원으로부터 광이 조사되는 광원 측의 제1고정부와 광을 검출하는 광검출기 측의 제2고정부가 서로 마주보면서 그 사이에 삽입 공간을 형성하는 집게 형태로 구성할 수 있다.The optical sensor may have a clamping configuration in which a first fixing part on a light source side to which light is irradiated from a light source and a second fixing part on a light detecting side to detect light face each other and form an insertion space therebetween.

따라서, 집게 형태를 이루는 제1고정부와 제2고정부 사이의 삽입 공간에 측정 대상이 위치하게 되면 측정 대상으로 광 조사 및 광 검출이 이루어지게 된다.Therefore, when the measurement object is positioned in the insertion space between the first fixing part and the second fixing part, which are in the form of a clamp, light irradiation and light detection are performed on the measurement object.

상기 삽입 공간 내에 측정 대상이 존재하지 않는 경우에는 표준 시편이 삽입 공간 내에 삽입될 수 있으며, 삽입된 표준 시편에 대하여 광 조사 및 광 검출이 이루어지게 된다. 상기 표준 시편은 삽입 공간으로 자동으로 삽입될 수 있도록 구성할 수 있으며, 이 경우, 측정 대상에 대한 광 조사 및 광 검출이 이루어진 다음, 측정 대상이 삽입 공간에서 제거된 경우, 표준 시편이 자동으로 삽입된 후 표준 시편에 대한 광 조사 및 광 검출이 이루어지도록 구성함이 바람직하다.In the case where there is no object to be measured in the insertion space, the standard specimen can be inserted into the insertion space, and the inserted standard specimen is subjected to light irradiation and light detection. The standard specimen can be configured to be automatically inserted into the insertion space. In this case, when the measurement target is removed from the insertion space after light irradiation and photo detection are performed on the measurement target, the standard specimen is automatically inserted It is preferable to perform the light irradiation and the light detection on the standard specimen.

이 때 상기 표준시편은 측정되는 신체 조직과 유사한 형광과 확산 투과의 광학적 특성을 갖는 것으로 선택할 수 있다.At this time, the standard specimen can be selected to have optical characteristics of fluorescence and diffusion transmission similar to the body tissue to be measured.

한편, 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치는 상기 제1광원 및 제2광원의 온/오프를 제어하는 광원 스위칭 제어부를 포함하도록 구성할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 제1광검출기 및 제2광검출기의 온/오프를 제어할 수 있는 광검출기 스위칭 제어부를 포함하도록 구성할 수 있다.Meanwhile, the transmitted light detection type skin fluorescence measurement apparatus according to the present invention may include a light source switching control unit for controlling on / off of the first light source and the second light source, and more preferably, And a photodetector switching control section capable of controlling on / off of the second photodetector.

이러한 광원 스위칭 제어부 및 광검출기 스위칭 제어부는, 피부 형광값을 정확하게 보정하여 연산하기 위하여 방출되는 피부 형광 및 투과광의 검출 조건에 따라 각 광원 및 광검출기가 구분하여 정확하게 동작할 수 있도록 스위칭 제어하게 된다.The light source switching control unit and the photodetector switching control unit perform switching control so that each light source and the photodetector can operate correctly according to detection conditions of emitted skin fluorescence and transmitted light in order to precisely calibrate and calculate the skin fluorescence value.

즉, 광원 스위칭 제어부는 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치에서의 광조사 조건에 따라 광원의 온/오프, 즉, 광원을 점등시키거나 또는 소등시키는 것을 제어하는 구성으로, 예를 들어, 여기광(λ₁)을 측정 대상으로 조사하게 되는 제1조건에서는 제2광원을 소등시키고, 제1광원을 점등시킴으로써 제1광원만이 제1파장대의 광을 조사하도록 각 광원을 스위칭 제어하는 한편, 상기 여기광과 다른 파장대의 방사광(λ₂)을 측정 대상에 조사하는 제2조건에서는 제1광원을 소등시키고, 제2광원만으로부터 제2파장대의 광조사가 이루어지도록 제2광원이 점등되게끔 각 광원을 제어하도록 구성할 수 있다.That is, the light source switching control section controls the on / off of the light source, that is, the light source is turned on or off according to the light irradiation condition in the transmitted light detection type skin fluorescence measurement apparatus. For example, ₁ ) is irradiated to the object to be measured, the second light source is extinguished and the first light source is turned on so that each light source is controlled to switch so that only the first light source irradiates the light of the first wavelength range, and the other wavelength bands of the radiation (λ ₂₎ gekkeum to the second condition for irradiating the measurement target and off the first light source, the light irradiation of a second wavelength from the second light source only to occur a second light source is being lit, the respective light source Can be configured.

마찬가지로, 상기 광검출기 스위칭 제어부 또한 각 측정 조건에 따라 해당 광검출기의 온/오프를 제어하는 구성으로, 현재의 측정 조건에서 검출하고자 하는 파장대의 광을 검출하기 위한 광검출기의 전원을 온/오프시키도록 구성된다.Similarly, the photodetector switching control unit also controls the on / off of the photodetector according to each measurement condition, and turns on / off the power of the photodetector for detecting light in the wavelength range to be detected under the current measurement conditions. It is configured to.

특히, 상기 광검출기 스위칭 제어부를 구성함에 있어서, 제1파장대의 여기광을 조사하는 제1조건이나 제2파장대의 방사광을 조사하는 제2조건의 경우 모두 제2파장에 대한 광신호를 검출하여야 하는 바, 제2파장에 대한 광검출을 위한 제2광검출기는 지속적으로 온 상태를 유지함이 바람직하다.In particular, in the case of configuring the photodetector switching control section, it is necessary to detect the optical signal for the second wavelength in both the first condition for irradiating the excitation light of the first wavelength band and the second condition for irradiating the radiation light of the second wavelength band It is preferable that the second photodetector for optical detection of the bar and the second wavelength continuously maintains the ON state.

이 때, 제1조건과 제2조건을 포함하는 전체 측정 과정 동안 미리 설정된 소정의 시간 동안 순차적으로 광원에 대한 스위칭 제어가 이루어지며, 각 광원의 스위칭 주기는 인체의 맥박수를 고려하여 혈류에 의하여 확산 투과율의 변화가 측정에 영향을 미치지 않도록 10 ~ 100 ㎐ 수준의 고주파에서 스위칭 제어가 이루어지도록 구성됨이 바람직하다. 이러한 과정에서, 각각의 광 조사 및 광 검출이 이루어지기 전, 모든 광원을 소등시킨 후, 암 신호의 레벨 평가를 수행하여 외부로부터 누수되는 광에 대한 자동 보상을 수행하도록 구성할 수 있다.During the entire measurement process including the first condition and the second condition, the switching control for the light source is sequentially performed for a predetermined time, and the switching cycle of each light source is controlled by the flow rate It is preferable that the switching control is performed at a high frequency of 10 to 100 Hz so that the change of the transmittance does not affect the measurement. In this process, all the light sources are turned off before the light irradiation and the light detection are performed, and then the level of the dark signal is evaluated to automatically compensate for light leaking from the outside.

또한, 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치에서는 선택적으로 광학 필터가 광원 및 광검출기 앞에 설치될 수 있다. 이러한 광학 필터는 광원을 통해 원하는 파장대의 광만이 조사될 수 있도록 광원의 광경로 상에 설치되거나, 또는 광검출기에서 검출하고자 하는 파장대의 광만이 상기 광검출기로 들어올 수 있도록 상기 광검출기 앞에 설치될 수 있다.In the transmitted light detection type skin fluorescence measuring apparatus according to the present invention, an optical filter may be optionally installed in front of the light source and the photodetector. The optical filter may be installed on the optical path of the light source so that only the light of a desired wavelength range can be irradiated through the light source, or may be installed in front of the optical detector so that only light of the wavelength band to be detected by the optical detector can enter into the optical detector. have.

한편, 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치에서는 두 개의 광원 및 두 개의 광검출기를 포함하는 광학 센서에 연결가능하도록 구성되는 본체를 포함하도록 구성할 수 있으며, 상기 본체는 광학 센서에 의하여 측정된 정보로부터 보정된 피부 형광의 크기를 산출하는 연산부를 포함하도록 구성할 수 있다.Meanwhile, the transmitted light detection type skin fluorescence measurement apparatus according to the present invention may include a main body configured to be connectable to an optical sensor including two light sources and two photodetectors, And calculating the size of the skin fluorescence that has been corrected from the information obtained.

상기 본체는 광학 센서로부터 검출된 정보를 전송받을 수 있도록 상기 광학 센서와 유무선으로 연결되도록 구성할 수 있으며, 상기 본체의 연산부에서 앞서 설명한 바와 같은 연산 과정을 수행함으로써 보정된 피부 형광값을 산출하도록 구성할 수 있다.The main body may be configured to be connected to the optical sensor by wired / wireless connection so as to receive the information detected from the optical sensor. The calculation unit of the main body may perform an arithmetic operation as described above to calculate the corrected skin fluorescence value can do.

또한, 상기 본체는 피부 형광 신호에 대한 정보를 출력할 수 있도록 디스플레이부를 포함할 수 있으며, 상기 디스플레이부에서는 상기 연산부에서 산출된 보정된 피부 형광 신호를 외부에 출력할 수 있도록 구성한다.In addition, the main body may include a display unit for outputting information on the skin fluorescence signal, and the display unit may output the corrected skin fluorescence signal calculated by the operation unit to the outside.

그러므로, 이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치는 광학 센서의 삽입 공간 내에 측정 대상이 위치한 경우, 광학 센서는 측정 대상에 대한 광 조사 및 광 검출 과정을 수행하게 되고, 측정 대상이 제거된 이후 표준 시편이 삽입됨에 따라, 상기 표준 시편에 대하여 측정 대상에 대하여 수행하였던 광조사 및 광검출 과정을 동일하게 수행하게 된다.Therefore, in the transmitted light detection type skin fluorescence measuring apparatus according to the present invention having such a configuration, when the measurement object is located in the insertion space of the optical sensor, the optical sensor performs the light irradiation and the light detection process on the measurement object, The standard specimen is inserted into the standard specimen and the light irradiation process and the light detection process performed on the standard specimen are performed in the same manner.

측정 대상 및 표준시편에 대하여 측정된 정보들은 본체의 연산부로 전송되며, 상기 연산부에서는 전송된 형광 신호 및 투과광 신호에 관한 정보를 이용하여 실제 측정 대상에 대한 보정된 피부 형광 값을 산출하게 된다. 산출된 결과는 상기 본체 상에 형성된 디스플레이부를 통해 외부로 표시된다.The measured information about the object to be measured and the standard specimen is transmitted to an operation unit of the main body, and the operation unit calculates the corrected skin fluorescence value for the actual measurement target using the information about the transmitted fluorescence signal and the transmitted light signal. The calculated result is displayed externally through the display unit formed on the main body.

측정 대상 및 표준 시편에서의 측정은 일정한 주기로 반복되고, 반복된 측정 결과는 모두 메모리를 통해 광학 센서에 저장되게 되며, 저장된 정보는 보정이 이루어지는 연산 과정을 수행하기 위하여 연산부로 저장된다. 이 때, 반복된 측정 결과들은 평균값으로 산출되어 연산에 이용될 수 있으며, 바람직하게는 측정 결과의 변화를 추적하기 위하여 시간 다이어그램 형태로 측정 결과를 저장할 수 있다.The measurements are repeated at regular intervals, and all of the repeated measurement results are stored in the optical sensor through the memory, and the stored information is stored in the arithmetic unit to perform the arithmetic operation in which the correction is performed. At this time, the repeated measurement results may be calculated as an average value and used for the calculation, and preferably, the measurement results may be stored in the form of a time diagram in order to track changes in the measurement results.

이와 관련, 도 2는 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치의 바람직한 일구현예에 관한 것으로, 도 2에서는 제1광원(111) 및 제2광원(112)이 공통의 광가이드에 의하여 측정 대상 측으로 광을 전달하도록 구성되어 있는 한편, 공통 광원 광가이드의 맞은편에서는 공통의 광검출기 광가이드가 배치되고, 이러한 공통 검출 광가이드(128)를 통해 제1광검출기(121) 및 제2광검출기로 투과광 및 피부 형광이 전달되도록 구성된 광학 센서(100)를 포함한 예이다.2, the first light source 111 and the second light source 112 are measured by a common light guide in FIG. 2. In FIG. 2, And a common photodetector light guide is arranged on the opposite side of the common light source light guide, and the first photodetector 121 and the second light And an optical sensor 100 configured to transmit transmitted light and skin fluorescence to a detector.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1광원(111) 및 제2광원(112)으로부터 발광하는 광은 렌즈를 통해 공통 광원 광가이드(117)로 들어 간다. 이 때 광원으로는 여기 및 방사(emission) 파장 범위에서 충분한 광의 밝기를 제공하는 LED, 레이저다이오드 또는 다른 광원들을 사용할 수 있다. 제1광원(111)과 공통 광원 광가이드(117) 사이에는 제2광원(112)으로부터 발생하는 제2파장(λ2) 광을 억제하는 광원필터(114)를 설치하였다. 제2광원(112)에는 별도의 필터를 설치하지 않아도 무관하며, 제2광검출기(122) 앞에 제2검출필터(125)를 설치하였다. 따라서 제2광원(112)으로부터 발광하는 광의 파장대는 제2검출필터(125)를 통과하는 파장대보다 넓은 것을 사용할 수 있으며, 예로써 백색광 LED을 제2광원(112)으로 사용할 수 있다. As shown in FIG. 2, light emitted from the first light source 111 and the second light source 112 enters the common light source light guide 117 through the lens. The light source may be an LED, a laser diode or other light sources that provide sufficient light brightness in the excitation and emission wavelength range. A light source filter 114 is provided between the first light source 111 and the common light source light guide 117 so as to suppress the second wavelength? 2 light generated from the second light source 112. The second light source 112 is not required to have a separate filter, and the second detection filter 125 is provided before the second optical detector 122. Accordingly, the wavelength range of the light emitted from the second light source 112 may be larger than the wavelength range passing through the second detection filter 125. For example, the white light LED may be used as the second light source 112.

제1광원(111) 및 제2광원(112)으로부터 발생한 광들은 제1다이크로익 미러(113)를 통해 공통 광원 광가이드(117)로 들어 가며, 이 때, 상기 제1다이크로익 미러와 각 광원 사이에 대물렌즈(115, 116)를 설치할 수 있다. 이때 제2파장(λ2)이 제1파장(λ1) 보다 큰 조건에서, 제1다이크로익 미러(113)는 단파장 광인 제1파장(λ1)광은 반사하고 반대로 장파장 광인 제2파장(λ2)광은 통과시킨다. 또한 반대로 제1다이크로익 미러(113)는 단파장은 통과시키고 장파장은 반사시키도록 구성할 수도 있다. 이 경우에는 제1광원(111)과 제2광원(112)의 위치를 바꾸어야 한다. 상기 제1광원(111) 및 제2광원(112)의 전원은 광원 스위칭 제어기에 의하여 스위칭되면서 공급될 수 있으며, 바람직하게는 도 2에서와 같이 드라이버 모듈(134)에서 릴레이 스위치를 통해 공급되며, 제1광원(111)과 제2광원(112)에 대한 전원 공급은 번갈아 가며 진행된다.
Light generated from the first light source 111 and the second light source 112 enters the common light source optical guide 117 through the first dichroic mirror 113. At this time, The objective lenses 115 and 116 can be provided between the respective light sources. At this time, the first dichroic mirror 113 reflects the first wavelength? 1 light, which is the short wavelength light, and the second wavelength? 2, which is the long wavelength light, under the condition that the second wavelength? 2 is larger than the first wavelength? Light passes through. Conversely, the first dichroic mirror 113 may be configured to pass a short wavelength and reflect a long wavelength. In this case, the positions of the first light source 111 and the second light source 112 must be changed. The power of the first light source 111 and the second light source 112 may be supplied while being switched by a light source switching controller and preferably supplied through a relay switch in a driver module 134 as shown in FIG. The power supply to the first light source 111 and the second light source 112 proceeds alternately.

광학 센서(100)의 삽입 공간 내에 측정 대상(T)이 위치한 경우, 광학 센서(100)는 측정 대상(T)에 대한 광 조사 및 광 검출 과정을 수행하게 되고, 측정 대상(T)이 제거된 이후 표준 시편(R)이 자동적으로 삽입됨에 따라, 상기 표준 시편(R)에 대하여 측정 대상에 대하여 수행하였던 광조사 및 광검출 과정을 동일하게 수행한다.When the measurement object T is located in the insertion space of the optical sensor 100, the optical sensor 100 performs a light irradiation process and an optical detection process on the measurement target T, Then, the standard specimen R is automatically inserted, so that the light irradiation and light detection processes performed on the standard specimen R are performed in the same manner.

측정 대상(T) 및 표준 시편(R)에 대하여 측정된 정보들은 본체(200)의 연산부(210)로 전송되며, 상기 연산부(210)에서는 전송된 형광 신호 및 투과광 신호에 관한 정보를 이용하여 실제 측정 대상에 대한 보정된 피부 형광 값을 산출하게 된다. 산출된 결과는 상기 본체(200) 상에 형성된 디스플레이부(220)를 통해 외부로 표시된다.The measured information about the measurement object T and the standard specimen R is transmitted to the operation unit 210 of the main body 200. The operation unit 210 uses the information about the transmitted fluorescence signal and the transmitted light signal, The corrected skin fluorescence value for the measurement object is calculated. The calculated result is displayed outside through the display unit 220 formed on the main body 200.

한편, 도 2에서와 같이, 공통 검출 광가이드(128)를 통해 들어 간 광은 대물렌즈(126, 127)와 같은 광학계를 통해 제1광검출기(121) 및 제2광검출기(122)로 들어 간다. 제1광검출기(121) 및 제2광검출기(122)로 광을 분배하는 역할은 제2다이크로익 미러(123)에서 수행하게 된다. 상기 제2다이크로익 미러(123)는 제1다이크로익 미러(113)에서와 같이 단파장 광은 반사하고 반대로 장파장 광은 통과시키도록 구성할 수 있다. 또한 제1다이크로익 미러(113)에서 제1광원(111) 및 제2광원(112)의 위치를 변경하는 경우에서와 같이, 제1광검출기(121)와 제2광검출기(122)의 위치를 바꾸면 대응되는 파장 통과 및 반사 특성을 반대로 바꿀 수 있다. 이 때, 대물렌즈(126, 127)는 광검출기에 광들이 효과적으로 모이게 하는 기능을 갖는다.2, the light entered through the common detection light guide 128 enters the first and second photodetectors 121 and 122 through the same optical system as the objective lenses 126 and 127 Goes. The role of distributing the light to the first photodetector 121 and the second photodetector 122 is performed by the second dichroic mirror 123. The second dichroic mirror 123 can be configured to reflect short-wavelength light as in the first dichroic mirror 113 and to transmit the long-wavelength light in the opposite direction. As in the case of changing the positions of the first light source 111 and the second light source 112 in the first dichroic mirror 113, the positions of the first light source 111 and the second light source 112 If the position is changed, the corresponding wavelength passing and reflection characteristics can be reversed. At this time, the objective lenses 126 and 127 have a function of effectively collecting light in the photodetector.

또한, 상기 광검출기 앞에는 각각 필터가 설치될 수 있다. 제1광검출기(121) 앞에 설치되는 제1검출필터(124)는 제1파장(λ1)의 스펙트럼 성분을 통과시키고 제2파장(λ2) 스펙트럼 성분을 억제시키도록 구성된다. 반면에 제2검출필터(125)는 제2파장(λ2) 스펙트럼 성분을 통과시키고 제1파장(λ1) 스펙트럼 성분을 억제시키도록 구성된다.In addition, a filter may be provided in front of the photodetector. The first detection filter 124 installed in front of the first photodetector 121 is configured to pass the spectral component of the first wavelength? 1 and suppress the second wavelength? 2 spectral component. While the second detection filter 125 is configured to pass the second wavelength? 2 spectral component and suppress the first wavelength? 1 spectral component.

한편, 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치는 상기 광학 센서(100) 내에 광원으로부터의 광조사를 제어하고, 검출된 광 신호를 처리하여 연산부 측으로 전송하는 전자 제어 모듈(Electronic control module; ECM, 130)을 포함한다.The transmitted light detection type skin fluorescence measurement apparatus according to the present invention includes an electronic control module (ECM) 100 for controlling irradiation of light from a light source in the optical sensor 100, processing the detected optical signal, , 130).

제1광검출기(121) 및 제2광검출기(122)로부터 보내진 신호는 전자 제어 모듈 (130)에 속하는 아날로그-디지털 변환기(131, 132)로 들어 간 뒤, 데이터 전송 모듈(Data Transfer Module; DTM, 133)을 지나서 양방향버스(bidirectional bus)에 의해 본체의 연산부(210)로 전달되도록 구성할 수 있다. 여기서 데이터 전송 모듈(133)은 디지털 신호의 시분할 제어 전송에 의한 멀티플렉서(multiplexer) 역할을 하여 데이터를 선택한다. 상기 데이터 전송 모듈과 릴레이스위치의 동기 기능은 본체로부터 양방향버스에 의해 명령이 수행된다.The signals sent from the first photodetector 121 and the second photodetector 122 enter analog-to-digital converters 131 and 132 belonging to the electronic control module 130 and then transmitted to a data transfer module (DTM 133, and a bidirectional bus to the operation unit 210 of the main body. Here, the data transmission module 133 serves as a multiplexer by time division control transmission of a digital signal, and selects data. The synchronization function of the data transfer module and the relay switch is performed by a bidirectional bus from the main body.

상기 본체(200)는 광원 스위칭 제어부에 해당되는 드라이버 모듈(134)을 제어하며 또한 측정 삽입부에서 표준 시편(R)의 출입 모듈을 제어하도록 구성할 수 있다. 또한 상기 본체에서는 신호의 통계 처리를 하며 앞서 설명한 수식에 따라 보정 형광 값을 계산하며, 신호 처리, 제어 및 데이터의 입력 등과 관련된 작업을 수행할 수 있으며, 디스플레이부(220)를 통해 작업 결과를 출력하도록 구성할 수 있다.The main body 200 controls the driver module 134 corresponding to the light source switching control unit and can control the access module of the standard specimen R through the measurement inserting unit. In addition, the main body calculates a corrected fluorescence value according to the above-described equation by performing statistical processing of signals, and can perform operations related to signal processing, control, and data input, and outputs a work result through the display unit 220 .

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 AGE에 대한 피부 형광 검출을 위하여 형광 여기를 위한 여기광으로 370nm ± 20nm의 제1파장을 갖는 광을 이용할 수 있으며, 방사광으로는 AGE에 대한 피부 형광의 파장에 대응되는 440nm ± 20nm의 제2파장을 갖는 광을 이용할 수 있다.Meanwhile, in a preferred embodiment of the present invention, light having a first wavelength of 370 nm ± 20 nm can be used as excitation light for fluorescence excitation for skin fluorescence detection for AGE, and as the synchrotron radiation, It is possible to use light having the second wavelength of 440 nm 20 nm corresponding thereto.

이 경우, 상기 제1광원(111)은 370nm ± 20nm인 제1파장대의 광을 조사하는 발광다이오드로 구성할 수 있으며, 상기 제2광원(112)은 440nm ± 20nm인 제2파장대의 광을 조사하는 발광다이오드로 구성할 수 있다. 또한, 상기 제1광검출기(121)는 제1파장대의 광을 검출하는 포토다이오드로, 상기 제2광검출기(122)는 제2파장대의 광을 검출하는 포토다이오드로 구성할 수 있다.In this case, the first light source 111 may be a light emitting diode that emits light of a first wavelength range of 370 nm ± 20 nm, and the second light source 112 may emit light of a second wavelength range of 440 nm ± 20 nm Emitting diodes. The first photodetector 121 may be a photodiode for detecting light of a first wavelength band, and the second photodetector 122 may be a photodiode for detecting light of a second wavelength band.

한편, 도 3은 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치의 또 다른 구현예를 도시한 것으로, 광원 측과 광 검출기 측에 각각 한 쌍의 광 가이드가 개별적으로 설치된 구조에 관한 것이다.FIG. 3 illustrates another embodiment of a transmitted-light detection type skin fluorescence measurement apparatus according to the present invention, and is related to a structure in which a pair of optical guides are provided individually on the light source side and the optical detector side, respectively.

즉, 도 3에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치에서는 도 2에서와 같이, 제1광원, 제2광원, 제1광검출기, 제2광검출기 및 전자 제어 모듈을 공통적으로 포함하고 있으나, 도 2의 구현예에서와는 달리, 공통의 광 가이드가 아니라 개별적인 광 가이드가 각각의 광원 및 광 검출기 측으로 연결되어 광 전달이 이루어지도록 구성한다.That is, as shown in FIG. 2, the transmitted light detection type skin fluorescence measurement apparatus according to FIG. 3 commonly includes a first light source, a second light source, a first photodetector, a second photodetector and an electronic control module, The individual light guides are connected to the respective light sources and the photodetector side instead of the common light guide to constitute the optical transmission.

그러므로, 도 3의 구현예에서는 제1광원 광 가이드(314)와 제2광원 광 가이드(315)가 각각 제1광원(311) 및 제2광원(312)에 연결되고, 그 반대편에는 제1검출 광 가이드(325)와 제2검출 광 가이드(326)가 각각 제1광검출기(321) 및 제2광검출기(322))에 연결된다.3, the first light source light guide 314 and the second light source light guide 315 are connected to the first light source 311 and the second light source 312, respectively, and on the opposite side thereof, The light guide 325 and the second detection light guide 326 are connected to the first photodetector 321 and the second photodetector 322, respectively.

따라서, 각각의 광 가이드를 통해 광조사 및 광검출을 위한 광 전달이 이루어지게 되는 바, 이러한 구현예에서는 도 2의 예에서와 같이 광을 모으거나 분산시키기 위한 다이크로익 미러가 필요하지 않다.Accordingly, light is transmitted through each of the light guides for light irradiation and light detection. In this embodiment, a dichroic mirror for collecting or dispersing light is not necessary as in the example of FIG.

또한, 도 3의 예에서는 다이크로익 미러와 같은 광학계를 거쳐 광이 전달되지 않고 광 가이드가 광원 또는 광검출기로 직접 연결될 수 있어, 광을 집속하기 위한 대물 렌즈와 같은 구성이 필요하지 않다.In the example of Fig. 3, light is not transmitted through an optical system such as a dichroic mirror, and the light guide can be directly connected to the light source or the photodetector, so that the structure like the objective lens for focusing the light is not required.

기타, 광원 필터(313), 제1 및 제2검출필터(323, 324), 아날로그-디지털 변환기(331, 332) 데이터 전송 모듈(333) 및 이에 연결되는 연산부(410) 및 디스플레이부(420)를 포함한느 본체부(400) 등은 앞서 도 2에서 설명한 바와 같다.The data transmission module 333 includes a light source filter 313, first and second detection filters 323 and 324, analog-to-digital converters 331 and 332, an operation unit 410 and a display unit 420, And the main body 400 including the main body 400 are as described above with reference to FIG.

한편, 본 발명에 따른 투과광 검출형 피부 형광 측정 장치의 또 다른 구현예로써, 도 4에서는 광원과 광 검출기가 광학 센서의 최말단을 이루면서, 직접 측정 대상에 대한 광 조사 및 광 검출을 수행하도록 구성한 예를 도시하고 있다.In another embodiment of the transmitted-light detection type skin fluorescence measuring apparatus according to the present invention, in FIG. 4, a light source and a photodetector constitute the most terminal of the optical sensor, For example.

따라서, 도 4의 구현예에서는 동일한 칩에 위치한 제1광원(511)과 제2광원(512)은 각각 제1파장(λ1)과 제2파장(λ2)의 광을 생성하며, 이 때 제1광원(511)에서 제2파장(λ2)의 스펙트럼 성분을 포함하지 않을 경우라면 필터는 필요하지 않다.Accordingly, in the embodiment of FIG. 4, the first light source 511 and the second light source 512 located on the same chip generate light of the first wavelength lambda 1 and the second wavelength lambda 2, respectively, If the light source 511 does not include the spectral component of the second wavelength lambda 2, a filter is not required.

도 4의 구현예에서는 광검출기가 두 개의 섹터로 구성되며 두 섹터의 앞에는 제1파장(λ1) 과 제2파장(λ2)를 나누는 대역 필터들이 위치함으로써, 제1광검출기(521) 및 제2광검출기(522)를 구성한다. 전자 제어 모듈은 제1광원(511)과 제2광원(512)을 순차적으로 점등과 소등하는 역할을 하며 또한 광검출기로부터 두 개의 채널에 의해 들어오는 광검출 신호들을 시분할 방식에 의해 제어하고 동기화시킨다. In the embodiment of FIG. 4, the photodetector is composed of two sectors, and band filters for dividing the first wavelength lambda 1 and the second wavelength lambda 2 before the two sectors are located, so that the first photodetector 521 and the second And constitutes a photodetector 522. The electronic control module sequentially turns on and off the first light source 511 and the second light source 512 and also controls and synchronizes the optical detection signals received from the optical detector by the two channels in a time division manner.

한편, 도 4의 구현예에서는 상기 광원과 상기 광검출기가 각자 대응되는 위치함에 따라, 상기 광원 측 단부와 상기 광검출기 측 단부가 클립 형태를 이루며 측정 대상을 가압한 상태에서 고정할 수 있도록 제작할 수 있다. 이 경우 측정 대상을 클립 형태의 광원 센서에 끼운 다음, 측정 대상에 대한 광 조사 및 광 검출 과정을 수행하게 되고, 측정 대상이 제거된 이후 표준 시편을 클립에 끼움으로써 자동적으로 측정 대상에 대하여 수행하였던 광조사 및 광검출 과정과 동일한 과정을 상기 표준 시편에 대하여 수행하게 된다.Meanwhile, in the embodiment of FIG. 4, the light source side and the photodetector side end portions may be formed in a clip shape so that the measurement target can be fixed while being pressed while the light source and the photodetector are positioned corresponding to each other. have. In this case, the measurement object is inserted into the light source sensor of the clip type, and then the light irradiation process and the light detection process are performed on the measurement object, and the standard specimen is automatically inserted into the clip after the measurement object is removed. The same procedure as the light irradiation and the light detection process is performed on the standard specimen.

이후 대응되는 디지털 신호로 전환 후에 통신 모듈을 통해 고정된 본체(600)로 측정된 광 신호에 대한 정보를 전송하며, 상기 본체의 연산부(610)에서는 전송된 형광 신호 및 투과광 신호에 관한 정보를 이용하여 실제 측정 대상에 대한 보정된 피부 형광 값을 산출하게 된다. 산출된 결과는 상기 본체(600) 상에 형성된 디스플레이부(620)를 통해 외부로 표시된다.And then transmits information about the optical signal measured by the main body 600, which is fixed through the communication module, to the corresponding digital signal, and the calculator 610 of the main body uses the information about the transmitted fluorescence signal and the transmitted light signal Thereby calculating the corrected skin fluorescence value for the actual measurement target. The calculated result is displayed externally through the display unit 620 formed on the main body 600.

이상에서와 같이, 본 발명은 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 요소들에 대한 수정 및 변경의 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 필수적인 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 특별한 상황들이나 재료에 대하여 많은 변경이 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명으로 제한되지 않으며, 첨부된 특허청구범위 내에서 모든 실시 예들을 포함할 것이다.
As described above, the present invention has been described with reference to a preferred embodiment, those skilled in the art will understand that modifications and variations of the elements of the present invention can be made without departing from the scope of the present invention. There will be. In addition, many modifications may be made to the particular situation or material within the scope of the invention, without departing from the essential scope thereof. Therefore, the present invention is not limited to the detailed description of the preferred embodiments of the present invention, but includes all embodiments within the scope of the appended claims.

100: 광학 센서 200: 본체
111: 제1광원 112: 제2광원
113: 제1다이크로익 미러 114: 광원필터
115, 116: 대물렌즈 117: 공통 광원 광가이드
121: 제1광검출기 122: 제2광검출기
123: 제2다이크로익 미러 124: 제1검출필터
125: 제2검출필터 126, 127: 대물렌즈
128: 공통 검출 광가이드 130: 전자 제어 모듈
131, 132: 아날로그-디지털 변환기 133: 데이터 전송 모듈
134: 드라이버 모듈 210: 연산부
220: 디스플레이부
300: 광학 센서 400: 본체
311: 제1광원 312: 제2광원
313: 광원필터 314: 제1광원 광 가이드
315: 제1광원 광 가이드 321: 제1광검출기
322: 제2광검출기 323: 제1검출필터
324: 제2검출필터 325: 제1검출 광 가이드
326: 제2검출 광 가이드 330: 전자 제어 모듈
331, 332: 아날로그-디지털 변환기 333: 데이터 전송 모듈
334: 드라이버 모듈 410: 연산부
420: 디스플레이부
511: 제1광원 512: 제2광원
521: 제1광검출기 522: 제2광검출기
530: 전자 제어 모듈 531, 532: 아날로그-디지털 변환기
533: 데이터 전송 모듈 534: 드라이버 모듈
600: 본체 610: 연산부
620: 디스플레이부
T: 측정 대상(피부) R: 표준 시편100: optical sensor 200:
111: first light source 112: second light source
113: first dichroic mirror 114: light source filter
115, 116: objective lens 117: common light source light guide
121: first photodetector 122: second photodetector
123: second dichroic mirror 124: first detection filter
125: second detection filter 126, 127: objective lens
128: Common detection light guide 130: Electronic control module
131, 132: analog-to-digital converter 133: data transmission module
134: Driver module 210: Operation unit
220:
300: optical sensor 400:
311: first light source 312: second light source
313: Light source filter 314: First light source light guide
315: first light source optical guide 321: first optical detector
322: second photodetector 323: first detection filter
324: second detection filter 325: first detection light guide
326: second detection light guide 330: electronic control module
331, 332: Analog-to-digital converter 333: Data transfer module
334: Driver module 410: Operation unit
420:
511: first light source 512: second light source
521: first photodetector 522: second photodetector
530: Electronic control module 531, 532: Analog-to-digital converter
533: Data transfer module 534: Driver module
600: main body 610:
620:
T: Measurement object (skin) R: Standard specimen

Claims

It is configured to enable light irradiation and light detection on a standard specimen or measurement object.
A first light source for emitting excitation light;
A second light source for irradiating light having a wavelength different from that of the first light source;
A first photodetector and a second photodetector arranged to detect transmitted light from the first light source and the second light source and detecting two different wavelengths of the fluorescence signal and the transmitted light signal;
A light source switching control unit controlling on / off of the first light source and the second light source;
And a calculation unit for calculating the skin fluorescence signal corrected from the fluorescence signal and the transmitted light signal detected from the first photodetector and the second photodetector,
And the second light source irradiates the light of the wavelength range of the skin fluorescence excited by the excitation light from the first light source.

The method according to claim 1,
Wherein the light source switching control unit controls switching of the first light source and the second light source so that the lighting state of the first light source and the second light source are temporally separated.

The method according to claim 2,
The switching controller is configured to detect a fluorescence signal and a transmitted light signal for the first light source and a transmitted light signal for the second light source while continuously repeating the process of sequentially turning on and off the first light source and the second light source. Transmitted light detection type skin fluorescence measuring device.

The method according to claim 1,
Wherein the measurement object and the standard specimen are selectively positioned on the optical path of the first light source and the second light source.

The method according to claim 1,
Wherein the first light source irradiates light having a wavelength of 370 nm ± 20 nm.

The method according to claim 1,
Wherein the second light source irradiates light having a wavelength of 440 nm ± 20 nm.

The method according to claim 1,
The switching control unit is a transmission light measurement type skin fluorescence measurement device, characterized in that before the lighting of each light source, so that both the first light source and the second light source is turned off.

The method of claim 7,
When the switching controller turns off both the first light source and the second light source, the first photodetector and the second photodetector measure a dark signal, and the calculating unit stores the measured dark signal and detects the stored dark signal. The transmitted light measuring type skin fluorescence measuring device, characterized in that for compensating the fluorescence signal and the transmitted light signal.

The method according to claim 1,
The switching control unit is a transmission light measurement type skin fluorescence measurement device, characterized in that for controlling the first light source and the second light source to repeat the lighting and off in a cycle of 10 ~ 100Hz.

The method according to claim 1,
Further comprising a photodetector switching control unit for controlling on / off of the first photodetector and the second photodetector.

The method according to claim 1,
An optical sensor including the first light source, the second light source, the first photodetector, and the second photodetector;
And a body including the calculating unit, the body being configured to be electrically connected to the optical sensor.

The method of claim 11,
The optical sensor includes a first fixing part connected to the first light source and the second light source, a second fixing part connected to the first photodetector and the second optical detector, and the first fixing part and the second fixing part face each other And forms an insertion space therebetween while viewing the skin fluorescence measurement device.

The method of claim 11,
Wherein the optical sensor includes a memory for storing the detected information.

The method of claim 11,
Wherein the optical sensor includes a common light source optical guide for commonly transmitting light emitted from the first light source and the second light source.

The method according to claim 14,
Wherein the optical sensor includes a common detection light guide for commonly transmitting transmitted light and skin fluorescence to the first photodetector and the second photodetector.

The method according to claim 14,
Wherein the optical sensor is provided with a first dichroic mirror on an optical path so as to transmit each light emitted from the first light source and the second light source to the common light source optical guide. Fluorescence measuring device.

18. The method of claim 16,
Wherein the optical sensor is provided with a second dichroic mirror on an optical path for separating the light transmitted from the common detection light guide and transmitting the separated light to the first photodetector and the second photodetector. Type skin fluorescence measuring device.

18. The method of claim 16,
A light source filter is provided between the first light source and the first dichroic mirror for transmitting light of a first wavelength emitted from the first light source and suppressing light of a second wavelength emitted from the second light source To be measured.

18. The method of claim 16,
And an objective lens for focusing the light emitted from the first light source and the second light source is provided between the first light source and the second light source and the first dichroic mirror. Measuring device.

18. The method of claim 17,
A first detection filter is provided between the second dichroic mirror and the first photodetector for passing light of a first wavelength and suppressing light of a second wavelength, And a second detection filter for suppressing the light of the first wavelength and transmitting the light of the second wavelength is provided between the two photodetectors.

18. The method of claim 17,
And an objective lens for focusing the light having passed through the second dichroic mirror to the first photodetector and the second photodetector is provided between the first photodetector and the second photodetector and the second dichroic mirror And the skin fluorescence measurement device is provided with a plurality of light sources.

The method of claim 11,
Wherein the optical sensor includes a first light source light guide for transmitting light emitted from the first light source and a second light source light guide for transmitting light emitted from the second light source. Device.

23. The method of claim 22,
Wherein the optical sensor includes a first detection light guide for transmitting transmitted light and skin fluorescence to the first photodetector and a second detection light guide for transmitting the transmitted light and the skin fluorescence to the first photodetector and the second photodetector, .

23. The method of claim 22,
Wherein a light source filter is provided between the first light source and the first light source light guide for transmitting light of a first wavelength emitted from the first light source and suppressing light of a second wavelength emitted from the second light source A skin fluorescence measuring device.

24. The method of claim 23,
Wherein a first detection filter is provided between the first light source light guide and the first light detector so as to pass light of a first wavelength and suppress light of a second wavelength, And a second detection filter for suppressing light of a first wavelength and transmitting light of a second wavelength is provided between the detectors.

The method of claim 12,
Wherein a first light source and a second light source are provided at the ends of the first fixing unit, the first light source and the second light source are configured to directly irradiate light to the measurement object, and at the end of the second fixing unit, Wherein the first photodetector and the second photodetector are provided to detect transmitted light and skin fluorescence directly from the first photodetector and the second photodetector.

27. The method of claim 26,
The first photodetector and the second photodetector are respectively characterized in that band filters for distinguishing the first wavelength lambda 1 and the second wavelength lambda 2 before the two sectors of the photodetector composed of two sectors are respectively located Transmitted light detection type skin fluorescence measurement device.

27. The method of claim 26,
Wherein the first fixing part and the second fixing part are manufactured in a clip shape so as to be fixed while pressing the measurement target.

The method of claim 12,
Wherein the optical sensor is mounted with a movable standard specimen and the standard specimen is moved to be positioned in the insertion space when the measurement object is removed from the insertion space between the first fixing unit and the second fixing unit A skin fluorescence measuring device.

29. The method of claim 29,
Wherein the optical sensor performs measurement on the skin when the skin to be measured is located in the insertion space and performs measurement on the standard specimen when the measurement object is removed and the standard specimen is located in the insertion space, Fluorescence measuring device.

32. The method of claim 30,
Wherein the optical sensor is configured to store measured results of skin and standard specimens to be measured and to transmit detected information about the stored skin and standard specimen to the main body to calculate the corrected skin fluorescence value in the arithmetic unit, Detection type skin fluorescence measurement device.

The method of claim 11,
Wherein the main body further comprises a display unit, and the display unit outputs the corrected skin fluorescence signal calculated by the calculation unit.

The method according to claim 1,
Wherein the calculation unit calculates the skin fluorescence value corrected by the following equation.
_{Formula: AF corr = K [I (} λ2, t1) / I 0 (λ2, t1)] / {[T (λ1)] ^k1 [T (? 2)]} ^k2
(Where, T (λ1) = I ( λ1, t1) / I 0 (λ1, t1): diffuse transmission coefficient at the excitation wavelength
T (λ2) = I (λ2 , t2) / I 0 (λ2, t2): spread transmission coefficient at the radiation wavelength
I (λ2, t1): Intrinsic fluorescence (skin fluorescence) signal value of skin tissue
I (λ1, t1): Transmitted light signal value of skin tissue at excitation wavelength
I (λ2, t2): Transmitted light signal value of skin tissue at the wavelength of emitted light
k1, k2: exponential coefficients of the calibration function for the excitation and emission wavelengths
I ₀ (λ2, t1): Intrinsic fluorescence signal value in standard specimens
I ₀ (λ 1, t 1): the transmitted light signal value in the standard specimen at the excitation wavelength
I ₀ (λ 2, t 2): Transmitted light signal value at standard wavelength at the wavelength of emitted light)