KR20140090506A - 검사장치 및 이를 이용한 검체 측정방법 - Google Patents

검사장치 및 이를 이용한 검체 측정방법 Download PDF

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이성화
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Abstract

헤모글로빈에 의한 영향을 보정하여 보다 정확하게 검체의 농도를 측정할 수 있는 방법을 제공한다.
검체 측정방법은 샘플에 포함된 헤모글로빈의 흡광도를 측정하고, 샘플에 포함된 검체의 흡광도를 측정하고, 상기 측정된 헤모글로빈의 흡광도에 따른 검체의 흡광도 변화량을 산출하고, 상기 측정된 검체의 흡광도에서 상기 산출된 흡광도의 변화량을 제거하여 상기 검체의 흡광도를 보정하는 것을 포함한다.

Description

검사장치 및 이를 이용한 검체 측정방법{Test Apparatus and Target Measuring Method Using The Same}
생화학 시료에 포함된 검체를 측정하는 검사장치에 관한 것이다.
혈액 내에 포함된 특정성분의 농도를 측정함으로써 건강상태를 진단할 수 있다. 즉, 혈액으로부터 혈장 또는 혈청을 분리하고, 혈액 속에 특정성분에 반응하는 시약과 혈장 또는 혈청을 반응시켜 그 반응결과를 통하여 특정 성분의 농도를 측정할 수 있다.
한편, 혈액에 포함된 여러 가지 성분들 가운데 몇몇 성분들은 다른 성분의 농도 측정의 신뢰도에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.
예를 들면, 용혈현상 등으로 인해 혈장이나 혈청 내에 헤모글로빈이 일정 농도 이상으로 존재하게 되면, 검출하고자 하는 특정 성분의 농도가 실제값보다 높게 나타나는 것으로 알려져 있다.
따라서 신뢰할 수 있는 혈액검사 결과를 얻기 위해 전술한 문제의 해결이 요구된다.
개시된 일 실시예는 헤모글로빈에 의한 영향을 보정하여 보다 정확하게 검체의 농도를 측정할 수 있는 방법을 제공한다.
　
본 발명의 일 측면에 따른 검체 측정방법은 샘플에 포함된 헤모글로빈의 흡광도를 측정하고; 상기 샘플에 포함된 검체의 흡광도를 측정하고; 상기 측정된 헤모글로빈의 흡광도에 따른 상기 검체의 흡광도 변화량을 산출하고; 상기 측정된 검체의 흡광도에서 상기 산출된 흡광도의 변화량을 제거하여 상기 검체의 흡광도를 보정하는 것;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 샘플에 포함된 헤모글로빈의 흡광도를 측정하는 것은, 상기 샘플에 빛을 조사하여 상기 샘플의 흡광도를 측정하고; 상기 측정된 흡광도와 미리 저장된 헤모글로빈 흡광도 산출식에 기초하여 상기 샘플에 포함된 헤모글로빈의 흡광도를 산출하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 샘플에 빛을 조사하여 상기 샘플의 흡광도를 측정하는 것은, 상기 검체를 검출하기 위한 시약이 포함되지 않은 반응장치의 챔버에 수용된 샘플에 미리 정해진 적어도 하나의 파장의 빛을 조사하여 상기 샘플의 흡광도를 측정하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 샘플에 조사되는 빛의 파장은 450nm, 535nm 및 630nm를 포함할 수 있다.
또한, 상기 반응장치는, 상기 샘플에 포함된 적어도 하나의 검체를 검출하기 위한 시약이 수용된 적어도 하나의 반응챔버; 및 상기 시약이 수용되지 않는 대조챔버;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 측정된 흡광도와 미리 저장된 헤모글로빈 흡광도 산출식에 기초하여 상기 샘플에 포함된 헤모글로빈의 흡광도를 산출하는 것은, 상기 흡광도의 측정결과가 입력되면, 미리 저장된 헤모글로빈 흡광도 산출식에 기초하여 상기 검체의 농도변화에 독립적으로 상기 헤모글로빈의 흡광도를 산출하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 헤모글로빈 흡광도 산출식은, 상기 대조챔버에 수용된 상기 샘플에 미리 정해진 적어도 하나의 파장의 빛을 조사하여 획득한 흡광도를 변수로 하고, 상기 검체의 농도변화에 독립적으로 헤모글로빈의 흡광도를 산출하기 위한 계수를 포함할 수 있다.
또한, 상기 샘플에 포함된 검체의 흡광도를 측정하는 것은, 상기 검체를 검출하기 위한 시약이 포함된 반응장치의 챔버에 수용된 상기 샘플에 미리 정해진 적어도 하나의 파장의 빛을 조사하여 상기 샘플에 포함된 검체의 흡광도를 측정하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 측정된 헤모글로빈의 흡광도에 따른 상기 검체의 흡광도 변화량을 산출하는 것은, 미리 저장된, 헤모글로빈의 흡광도에 따른 검체의 흡광도 변화량을 나타내는 상관관계에 기초하여 상기 측정된 헤모글로빈의 흡광도에 따른 상기 검체의 흡광도 변화량을 산출하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 검체의 흡광도를 보정하면, 상기 보정된 검체의 흡광도에 기초하여 상기 검체의 농도를 산출하는 것;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 샘플은 혈장(blood plasma) 또는 혈청(serum)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 검사장치는 샘플에 빛을 조사하고, 샘플을 투과한 빛을 검출하는 광 검출모듈; 및 상기 광 검출모듈의 검출결과에 기초하여, 상기 샘플에 포함된 헤모글로빈 또는 검체의 흡광도를 측정하고, 상기 측정된 헤모글로빈의 흡광도에 따른 상기 검체의 흡광도 변화량을 산출하고, 상기 측정된 검체의 흡광도에서 상기 산출된 흡광도의 변화량을 제거하여 상기 검체의 흡광도를 보정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 검체를 검출하기 위한 시약이 포함되지 않은 반응장치의 챔버에 수용된 샘플에 미리 정해진 적어도 하나의 파장의 빛이 조사되도록 상기 광 검출모듈을 제어하고, 　상기 광검출모듈에서 빛을 검출하면, 미리 저장된 헤모글로빈 흡광도 산출식에 기초하여 상기 검체의 농도변화에 독립적으로 상기 헤모글로빈의 흡광도를 산출할 수 있다.
또한, 상기 광 검출모듈에서 조사되는 빛의 파장은 450nm, 535nm 및 630nm를 포함할 수 있다.
또한, 상기 반응장치는, 상기 샘플에 포함된 적어도 하나의 검체를 검출하기 위한 시약이 수용된 적어도 하나의 반응챔버; 및 상기 시약이 수용되지 않는 대조챔버;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 헤모글로빈 흡광도 산출식은, 상기 대조챔버에 수용된 상기 샘플에 미리 정해진 적어도 하나의 파장의 빛을 조사하여 획득한 흡광도를 변수로 하고, 상기 검체의 농도변화에 독립적으로 헤모글로빈의 흡광도를 산출하기 위한 계수를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 검체를 검출하기 위한 시약이 포함된 반응장치의 챔버에 수용된 샘플에 미리 정해진 적어도 하나의 파장의 빛이 조사되도록 상기 광 검출모듈을 제어하고, 상기 광검출모듈에서 빛을 검출하면, 검출결과에 기초하여 상기 샘플에 포함된 검체의 흡광도를 측정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 미리 저장된, 헤모글로빈의 흡광도에 따른 검체의 흡광도 변화량을 나타내는 상관관계에 기초하여 상기 측정된 헤모글로빈의 흡광도에 따른 상기 검체의 흡광도 변화량을 산출할 수 있다.
또한, 상기 상관관계는, 검체의 농도는 동일하고 헤모글로빈의 농도는 서로 다른 복수의 샘플 각각에 포함된 검체의 흡광도 측정결과에 기초하여 산출될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 검체의 흡광도를 보정하면, 상기 보정된 검체의 흡광도에 기초하여 상기 검체의 농도를 산출할 수 있다.
　
개시된 일 실시예에 따르면, 헤모글로빈에 의한 검체 측정결과의 오차를 보정하여 보다 정확한 검출결과를 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 유체분석 카트리지를 나타낸 사시도이다.
도 3은 헤모글로빈의 농도 및 검체의 농도 변화에 따른 샘플의 흡광도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 헤모글로빈의 흡광도 변화에 따른 검체의 흡광도 변화량을 나타내는 그래프이다.
도 5는 헤모글로빈의 영향을 보정하기 전과 후의 검체의 흡광도를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 검체 측정방법을 나타낸 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 검사장치(10)는 외부로부터 사용자의 명령이 입력되는 입력부(20)와, 입력부(20)를 통해 검사장치(10)의 전반적인 동작 및 기능을 제어하고 샘플에 포함된 검체의 농도를 측정하는 제어부(30)와, 검체의 농도를 측정하는데 필요한 정보가 미리 저장된 저장부와, 반응장치(100)에 광을 조사하는 발광부(41) 및 발광부(41)에서 조사되어 샘플을 투과하거나 샘플로부터 반사된 광을 검출하는 수광부(43)를 포함하는 광 검출모듈(40)을 포함한다.
반응장치(100)는 혈액과 같은 생화학 샘플을 수용하여 샘플에 포함된 검체의 존재여부 또는 농도를 산출하기 위한 생화학 반응이 일어나는 장치로, 검체와 반응하여 검체를 검출하기 위한 시약 등을 포함할 수 있다.
반응장치(100)는 원심력 또는 모세관력을 구동압력으로 유체를 이동시키는 미세유동장치나 유체분석 카트리지 등을 포함할 수 있다. 이하 유체분석 카트리지를 반응장치(100)의 일 예로 들어 설명한다. 　　
광 검출모듈(40)의 발광부(41)는 미세유동장치(10)의 일정 영역에 빛을 조사할 수 있도록 발광면적이 넓고 균일할 광을 조사할 수 있는 면광원으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 백라이트 유닛(Back Light Unit)이 발광부(41)로 사용될 수 있다.
발광부(41)는 소정의 주파수로 점멸하는 광원으로써, LED(light emitting diode), LD(Laser Diode)와 같은 반도체 발광소자와 할로겐 램프나 제논 램프 같은 가스 방전 램프를 포함할 수 있다. 또는 유체분석 카트리지(100)의 일정 영역에 빛을 조사할 수 있도록 발광면적이 넓고 균일한 광을 조사할 수 있는 면광원으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 백라이트 유닛(Back Light Unit)이 발광부(41)로 사용될 수 있다.
광 검출모듈(40)의 수광부(43)는 발광부(41)에서 조사되어 반응장치(100)의 샘플을 투과하거나 반사된 광을 검출하여 광의 세기에 따른 전기적 신호를 발생시킬 수 있다. 수광부(43)는 공핍층 포토 다이오드(depletion layer photo diode)나 애벌런치 포토 다이오드(avalanche photo diode) 또는 광전자 증배관(photomultiplier tube) 등을 포함할 수 있다. 또는 수광부(43)는 CMOS 이미지 센서 또는 CCD 이미지 센서로 구현될 수도 있다.
발광부(41)와 수광부(43)는 반응장치(100)를 사이에 두고 서로 마주보도록 마련되거나, 반응장치(100) 상부 또는 하부에 같이 마련될 수도 있다. 개시된 일 실시예에서는 발광부(41)와 수광부(43)는 반응장치(100)를 사이에 두고 서로 마주보도록 마련된다.
발광부(41)에서 조사되는 빛의 세기나 파장은 제어부(30)의 명령에 따라 조절될 수 있다.
제어부(30)는 샘플에 포함된 검체의 존재여부를 확인하거나 검체의 농도를 검출할 때, 용혈현상에 의해 샘플에 포함될 수 있는 헤모글로빈의 영향으로 인한 결과의 왜곡을 방지하기 위해, 검출결과를 보정하여 헤모글로빈으로 인한 영향을 최소화하는 과정을 수행한다.
검체는 혈액 검사를 통해 확인하고자 하는 항목에 따라 다양하게 정해질 수 있다. 개시된 실시예에서는 TBIL(Total Bilirubin)을 검사항목의 일 예로 하고, 빌리루빈을 검체의 일 예로 들어 설명한다. 전술한 검사항목과 검체는 일 예일 뿐, 본 발명의 기술적 사상은 다른 다양한 검사항목과 검체를 포함할 수 있다.
샘플은 혈액에서 혈구가 제거된 혈장 또는 혈청을 포함할 수 있다. 개시된 실시예에서는 혈청을 샘플의 일 예로 들어 설명한다.
　
제어부(30)는 유체분석 카트리지(100)에 수용된 혈청에 존재하는 헤모글로빈의 흡광도를 측정한다.
도 2에는 유체분석 카트리지(100)가 개략적으로 도시되어 있다.
유체 분석 카트리지(100)는 유체 분석 카트리지(100)를 지지하는 하우징(110)과 유체와 시약이 만나 반응이 일어나는 검사부(120)를 포함한다.
하우징(110)에는 사용자가 파지할 수 있는 파지부(112)와 유체가 수용되는 유체수용부(111)가 마련된다. 유체수용부(111)는 유체가 투입되는 홀(111a)과, 유체가 홀로 용이하게 투입될 수 있도록 경사지게 마련된 공급 보조부(111b)가 형성될 수 있다. 홀(111a) 내부에는 혈액이 투입될 경우 혈액에서 혈구를 제거하기 위한 필터가 마련될 수 있다. 검사부(120)에는 유체수용부를 통해 투입된 유체가 수용되는 챔버(121)가 다수 마련된다. 　
일반적으로 혈액이 투입되는 경우, 혈액에서 혈구를 필터링하기 위해 홀(111a)에 혈액을 로딩하고 압력을 가하게 되는데, 이 과정에서 적혈구가 깨지면서 적혈구 내에 존재하는 헤모글로빈이 혈청 내로 유입되게 된다. 이렇게 혈청 내로 유입된 헤모글로빈은 검사결과에 왜곡을 일으키기 때문에 헤모글로빈으로 이한 영향을 보정하기 위해 개시된 실시예에서는, 우선 혈청 내로 유입된 헤모글로빈의 흡광도를 측정하여 헤모글로빈의 농도를 산출한다.
검사부(120)에 마련된 챔버(121)는 다양한 종류의 검체를 검출하기 위한 시약이 수용되어 있는 반응챔버(122)와, 검체를 검출하기 위한 시약을 포함하고 있지 않은 대조챔버(123)를 포함한다. 반응챔버(122) 중 어느 하나에는 검사항목 중 TBIL을 측정하기 위한 시약이 포함될 수 있다.
혈청은 TBIL을 측정하기 위한 시약이 포함된 반응챔버(122)와 대조챔버(123)로 이동하게 되는데, 제어부(30)는 헤모글로빈의 농도를 측정하기 위해 대조챔버(123)로 광을 조사하여 혈청의 흡광도를 측정한다.
제어부(30)는 광 검출모듈(40)의 발광부(41)가 미리 정해진 파장의 광을 대조챔버(123)로 조사하도록 발광부(41)의 구동을 제어한다. 발광부(41)는 제어부(30)의 제어하에 혈청이 수용된 대조챔버(123)로 450nm, 535nm 및 630nm 중 적어도 하나의 파장의 광을 조사한다. 조사되는 광의 파장은 전술한 파장에 한정되지 않고, 시약이 반응하는 파장이면 다른 파장의 광을 조사할 수 있음은 물론이다. 이하 마찬가지이다.
광 검출모듈(40)의 수광부(43)에서 대조챔버(123)에 수용된 혈청을 투과한 광을 검출하여 그 결과를 제어부(30)로 전송하면 제어부(30)는 검출결과에 기초하여 헤모글로빈의 흡광도를 산출한다.
제어부(30)는 헤모글로빈의 흡광도를 산출함에 있어서, 헤모글로빈 흡광도 산출식을 이용하는데, 헤모글로빈 흡광도 산출식은 미리 실험을 통해 결정되어 저장부에 저장된다.
혈청에는 헤모글로빈 뿐만 아니라 검체도 포함하고 있으므로, 헤모글로빈의 흡광도는 검체의 농도에 영향을 받게 된다. 동일한 농도의 헤모글로빈이 혈청에 포함되어 있음에도, 혈청에 포함된 검체의 농도가 달라질 때마다 헤모글로빈의 농도를 산출하기 위한 흡광도가 변한다면, 그 결과를 신뢰할 수 없을 것이다.
따라서, 제어부(30)는 광 검출모듈(40)의 검출결과를 헤모글로빈 흡광도 산출식에 적용하여 검체의 농도변화에 따른 영향이 최대한 배제된 헤모글로빈의 흡광도를 산출한다.
헤모글로빈 흡광도 산출식은 다음과 같은 과정을 거쳐 결정될 수 있다.
헤모글로빈은 포함되어 있지 않고 일정 농도 단위로 TBIL 포함된 관리혈청에 헤모글로빈을 일정 농도 단위로 희석하여 헤모글로빈과 TBIL의 농도가 서로 다르게 조합된 복수의 혈청을 마련한다.
이렇게 마련된 혈청에 TBIL 검사에 사용되는 450nm, 535nm, 630nm 파장의 광을 사용하여 헤모글로빈의 농도에 따른 혈청의 흡광도를 측정한다.
도 3은 전술한 과정을 거쳐 산출한 헤모글로빈의 농도변화에 따른 혈청의 흡광도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3을 보면, 헤모글로빈의 농도가 증가함에 따라 혈청의 흡광도가 증가하는 것을 알 수 있고, 그 변화 정도가 작긴 하지만 TBIL의 농도가 변함에 따라 혈청의 흡광도가 변함을 알 수 있다.
헤모글로빈의 흡광도는 하기의 수학식 1을 통해 산출할 수 있다.
　
[수학식 1]
Hb(abs)=SB(535nm)-SB(630nm)-{SB(450nm)-SB(630nm)}*a
　
수학식1의 좌변은 헤모글로빈의 흡광도를 의미하고, 우변에서 SB(Serum Blank)는 대조챔버(123)의 흡광도를 의미하고, 괄호 안에 기재된 것은 광의 파장을 의미한다.
그리고, 450nm와 630nm 광의 흡광도의 차이에 곱해진 계수, a를 조정하여 검체의 영향에 따른 헤모글로빈의 흡광도의 변화를 최소화할 수 있다.
실험결과 검체의 농도 변화에 따른 혈청의 흡광도의 변화가 가장 적을 때의 계수 a값은 0.143을 나타내었다.
제어부(30)는 광 검출모듈(40)의 수광부(43)에서 검출한 대조챔버(123)의 흡광도값을 전술한 수학식 1로 표현된 헤모글로빈 흡광도 산출식에 적용하여 검체의 영향을 최소화 한 헤모글로빈의 흡광도를 산출할 수 있다.
　
제어부(30)는 혈청에 포함된 검체의 흡광도를 측정하기 위해 TBIL을 측정하기 위한 시약이 포함된 반응챔버(122)로 광을 조사하여 혈청의 흡광도를 측정한다.
제어부(30)는 광 검출모듈(40)의 발광부(41)가 미리 정해진 파장의 광을 TBIL을 측정하기 위한 시약이 포함된 반응챔버(122)로 조사하도록 발광부(41)의 구동을 제어한다. 발광부(41)는 제어부(30)의 제어 하에 반응챔버(122)로 450nm, 535nm 및 630nm 중 적어도 하나의 파장의 광을 조사한다.
광 검출모듈(40)의 수광부(43)에서 반응챔버(122)에 수용된 혈청을 투과한 광을 검출하여 그 결과를 제어부(30)로 전송하면 제어부(30)는 검출결과에 기초하여 검체의 흡광도를 산출한다.
이렇게 산출된 검체의 흡광도는 헤모글로빈의 영향이 배제되어 있지 않으므로, 후술할, 헤모글로빈으로 인한 영향을 제거하는 보정과정을 거쳐 신뢰할 수 있는 결과로 가공된다.
　
제어부(30)는 전술한 과정을 거쳐 산출된 헤모글로빈의 흡광도에 따른 검체의 흡광도 변화량을 산출한다.
저장부에는 헤모글로빈의 흡광도에 따른 검체의 흡광도 변화량 사이의 상관관계가 미리 저장될 수 있다. 제어부(30)는 전술한 과정을 거쳐 산출한 헤모글로빈의 흡광도를 저장부에 저장된 상기 상관관계에 적용하여, 헤모글로빈의 흡광도 변화량을 산출한다.
상기 상관관계는 다음과 같은 과정을 거쳐 결정될 수 있다.
헤모글로빈은 포함되어 있지 않고 동일한 농도의 TBIL이 포함된 관리혈청에 헤모글로빈을 일정 농도 단위로 희석하여 헤모글로빈의 농도가 서로 다른 복수의 혈청을 마련한다.
이렇게 마련된 혈청에 TBIL 검사에 사용되는 450nm, 535nm, 630nm 파장의 광을 선택적으로 사용하여 TBIL의 흡광도를 측정한다.
TBIL의 흡광도는 하기의 수학식 2를 통해 산출할 수 있다.
　
[수학식 2]
TBIL(abs)={SB(450nm)-SB(535nm)}-{TBIL(450nm)-TBIL(535nm)}
　
수학식2의 좌변은 TBIL의 흡광도를 의미하고, 우변에서 SB(Serum Blank)는 대조챔버(123)에 수용된 혈청의 흡광도를 의미하고, TBIL은 TBIL을 측정하기 위한 시약이 포함된 반응챔버(122)에 수용된 혈청의 흡광도를 의미하고, 괄호 안에 기재된 것은 광의 파장을 의미한다.
수학식 2를 통해 산출된 상기 복수의 혈청 각각의 TBIL 흡광도의 데이터를 통해, 헤모글로빈의 흡광도 변화에 따른 TBIL의 흡광도의 변화정도를 알 수 있고, 둘 사이의 상관관계를 도출할 수 있다.
도 4는 이렇게 도출된 헤모글로빈의 흡광도 변화에 따른 TBIL의 흡광도 변화량을 나타내는 그래프이다.
도 4를 보면, 헤모글로빈의 흡광도가 증가함에 따라 TBIL의 흡광도 변화량이 증가하는 것을 알 수 있다.
전술한 과정을 거쳐 결정된 헤모글로빈의 흡광도에 따른 검체의 흡광도 변화량 사이의 상관관계는 저장부에 미리 저장되게 되고, 제어부(30)는 헤모글로빈 흡광도 산출식을 통해 획득한 헤모글로빈의 흡광도를 상기 상관관계에 적용하여 검체의 흡광도 변화량을 산출한다.
　
제어부(30)는 전술한 과정을 통해, 혈청에 포함된 헤모글로빈의 흡광도와 검체의 흡광도를 측정하고, 산출된 헤모글로빈의 흡광도를 상기 상관관계에 적용하여 검체의 흡광도 변화량을 산출하면, 상기 측정된 검체의 흡광도에서 상기 검체의 흡광도 변화량을 감산하여 혈청에 포함될 수 있는 헤모글로빈의 영향이 제거된 검체의 흡광도를 산출한다. 제어부(30)는 이렇게 보정된 검체의 흡광도를 통해 최종적으로 검체의 농도를 산출한다.
　
도 5는 헤모글로빈의 영향을 보정하기 전과 후의 검체의 흡광도를 비교하여 나타낸 그래프이고, 하기의 표 1은 도 5의 그래프로 나타낸 데이터를 정리한 테이블이다.
　
샘플번호 검체농도(TBIL농도) 헤모글로빈농도
1 low 0
2 low 50
3 low 100
4 low 150
5 mid 0
6 mid 50
7 mid 100
8 mid 150
9 high 0
10 high 50
11 high 100
12 high 150
상기 표 1을 보면, 샘플번호 1~4에 포함된 검체의 농도는 모두 동일한데 그 농도는 샘플번호 5~12에 포함된 검체의 농도보다 낮다. 그리고 각 샘플에 포함된 헤모글로빈의 농도는 샘플번호가 1에서 4로 증가할수록 마찬가지로 증가한다.
샘플번호 5~8에 포함된 검체의 농도는 모두 동일한데 그 농도는 샘플번호 1~4에 포함된 검체의 농도보다 높고 샘플번호 5~12에 포함된 검체의 농도보다 낮다. 그리고 각 샘플에 포함된 헤모글로빈의 농도는 샘플번호가 5에서 8로 증가할수록 마찬가지로 증가한다.
샘플번호 9~12에 포함된 검체의 농도는 모두 동일한데 그 농도는 샘플번호 1~8에 포함된 검체의 농도보다 높다. 그리고 각 샘플에 포함된 헤모글로빈의 농도는 샘플번호가 9에서 12로 증가할수록 마찬가지로 증가한다.
도 5를 보면, 보정 전 샘플들의 TBIL의 흡광도는 동일한 농도의 TBIL이 포함되어 있음에도 헤모글로빈의 농도가 증가함에 따라 증가하고 있음을 알 수 있다.
그러나, 전술한 보정과정을 거친 샘플들의 TBIL의 흡광도는 동일한 농도의 TBIL이 포함되어 있는 샘플군에서 거의 동일한 것을 알 수 있다. 즉, 보정 전의 샘플과 달리 샘플에 포함된 헤모글로빈의 영향이 대부분 제거된 것을 알 수 있다.
예를 들면, 동일한 농도의 검체를 포함하고 있는 샘플번호 1~4의 경우, 보정 전의 그래프는 샘플번호가 증가함에 따라 즉, 샘플에 포함된 헤모글로빈의 농도가 증가함에 따라 검체의 흡광도 또한 증가하였다. 그러나 보정 후의 그래프는 샘플번호가 증가해도, 즉 샘플에 포함된 헤모글로빈의 농도가 증가해도 검체의 흡광도는 일정한 것을 알 수 있다.
　
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 검체 측정방법을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 제어부(30)는 혈청에 포함된 헤모글로빈의 흡광도를 측정한다(500).
혈청은 TBIL을 측정하기 위한 시약이 포함된 반응챔버(122)와 대조챔버(123)로 이동하게 되는데, 제어부(30)는 헤모글로빈의 농도를 측정하기 위해 대조챔버(123)로 광을 조사하여 혈청의 흡광도를 측정한다.
제어부(30)는 광 검출모듈(40)의 발광부(41)가 미리 정해진 파장의 광을 대조챔버(123)로 조사하도록 발광부(41)의 구동을 제어한다. 발광부(41)는 제어부(30)의 제어 하에 혈청이 수용된 대조챔버(123)로 450nm, 535nm 및 630nm 중 적어도 하나의 파장의 광을 조사한다.
광 검출모듈(40)의 수광부(43)에서 대조챔버(123)에 수용된 혈청을 투과한 광을 검출하여 그 결과를 제어부(30)로 전송하면 제어부(30)는 검출결과에 기초하여 헤모글로빈의 흡광도를 산출한다.
제어부(30)는 헤모글로빈의 흡광도를 산출함에 있어서, 헤모글로빈 흡광도 산출식을 이용하는데, 헤모글로빈 흡광도 산출식은 미리 실험을 통해 결정되어 저장부에 저장된다.
혈청에는 헤모글로빈 뿐만 아니라 검체도 포함하고 있으므로, 헤모글로빈의 흡광도는 검체의 농도에 영향을 받게 된다. 동일한 농도의 헤모글로빈이 혈청에 포함되어 있음에도, 혈청에 포함된 검체의 농도가 달라질 때마다 헤모글로빈의 농도를 산출하기 위한 흡광도가 변한다면, 그 결과를 신뢰할 수 없을 것이다.
따라서, 제어부(30)는 광 검출모듈(40)의 검출결과를 헤모글로빈 흡광도 산출식에 적용하여 검체의 농도변화에 따른 영향이 최대한 배제된 헤모글로빈의 흡광도를 산출한다.
헤모글로빈 흡광도 산출식은 다음과 같은 과정을 거쳐 결정될 수 있다.
헤모글로빈은 포함되어 있지 않고 일정 농도 단위로 TBIL 포함된 관리혈청에 헤모글로빈을 일정 농도 단위로 희석하여 헤모글로빈과 TBIL의 농도가 서로 다르게 조합된 복수의 혈청을 마련한다.
이렇게 마련된 혈청에 TBIL 검사에 사용되는 450nm, 535nm, 630nm 파장의 광을 사용하여 헤모글로빈의 농도에 따른 혈청의 흡광도를 측정한다.
도 3은 전술한 과정을 거쳐 산출한 헤모글로빈의 농도변화에 따른 혈청의 흡광도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3을 보면, 헤모글로빈의 농도가 증가함에 따라 혈청의 흡광도가 증가하는 것을 알 수 있고, 그 변화 정도가 작긴 하지만 TBIL의 농도가 변함에 따라 혈청의 흡광도가 변함을 알 수 있다.
헤모글로빈의 흡광도는 하기의 수학식 1, 즉 헤모글로빈 흡광도 산출식을 통해 산출할 수 있다.
　
[수학식 1]
Hb(abs)=SB(535nm)-SB(630nm)-{SB(450nm)-SB(630nm)}*a
　
수학식1의 좌변은 헤모글로빈의 흡광도를 의미하고, 우변에서 SB(Serum Blank)는 대조챔버(123)의 흡광도를 의미하고, 괄호 안에 기재된 것은 광의 파장을 의미한다.
그리고, 450nm와 630nm 광의 흡광도의 차이에 곱해진 계수, a를 조정하여 검체의 영향에 따른 헤모글로빈의 흡광도의 변화를 최소화할 수 있다.
실험결과 검체의 농도 변화에 따른 혈청의 흡광도의 변화가 가장 적을 때의 계수 a값은 0.143을 나타내었다.
제어부(30)는 광 검출모듈(40)의 수광부(43)에서 검출한 대조챔버(123)의 흡광도값을 전술한 수학식 1로 표현된 헤모글로빈 흡광도 산출식에 적용하여 검체의 영향을 최소화 한 헤모글로빈의 흡광도를 산출할 수 있다.
　
제어부(30)는 혈청에 포함된 검체의 흡광도를 측정한다(510).
제어부(30)는 혈청에 포함된 검체의 흡광도를 측정하기 위해 TBIL을 측정하기 위한 시약이 포함된 반응챔버(122)로 광을 조사하여 혈청의 흡광도를 측정한다.
제어부(30)는 광 검출모듈(40)의 발광부(41)가 미리 정해진 파장의 광을 TBIL을 측정하기 위한 시약이 포함된 반응챔버(122)로 조사하도록 발광부(41)의 구동을 제어한다. 발광부(41)는 제어부(30)의 제어 하에 반응챔버(122)로 450nm, 535nm 및 630nm 중 적어도 하나의 파장의 광을 조사한다.
광 검출모듈(40)의 수광부(43)에서 반응챔버(122)에 수용된 혈청을 투과한 광을 검출하여 그 결과를 제어부(30)로 전송하면 제어부(30)는 검출결과에 기초하여 검체의 흡광도를 산출한다.
이렇게 산출된 검체의 흡광도는 헤모글로빈의 영향이 배제되어 있지 않으므로, 헤모글로빈으로 인한 영향을 제거하는 보정과정을 거쳐 신뢰할 수 있는 결과로 가공된다.
　
제어부(30)는 전술한 과정을 거쳐 산출된 헤모글로빈의 흡광도에 따른 검체의 흡광도 변화량을 산출한다(520).
저장부에는 헤모글로빈의 흡광도에 따른 검체의 흡광도 변화량 사이의 상관관계가 미리 저장될 수 있다. 제어부(30)는 전술한 과정을 거쳐 산출한 헤모글로빈의 흡광도를 저장부에 저장된 상기 상관관계에 적용하여, 헤모글로빈의 흡광도 변화량을 산출한다.
상기 상관관계는 다음과 같은 과정을 거쳐 결정될 수 있다.
헤모글로빈은 포함되어 있지 않고 동일한 농도의 TBIL이 포함된 관리혈청에 헤모글로빈을 일정 농도 단위로 희석하여 헤모글로빈의 농도가 서로 다른 복수의 혈청을 마련한다.
이렇게 마련된 혈청에 TBIL 검사에 사용되는 450nm, 535nm, 630nm 파장의 광을 선택적으로 사용하여 TBIL의 흡광도를 측정한다.
TBIL의 흡광도는 하기의 수학식 2를 통해 산출할 수 있다.
　
[수학식 2]
TBIL(abs)={SB(450nm)-SB(535nm)}-{TBIL(450nm)-TBIL(535nm)}
　
수학식2의 좌변은 TBIL의 흡광도를 의미하고, 우변에서 SB(Serum Blank)는 대조챔버(123)에 수용된 혈청의 흡광도를 의미하고, TBIL은 TBIL을 측정하기 위한 시약이 포함된 반응챔버(122)에 수용된 혈청의 흡광도를 의미하고, 괄호 안에 기재된 것은 광의 파장을 의미한다.
수학식 2를 통해 산출된 상기 복수의 혈청 각각의 TBIL 흡광도의 데이터를 통해, 헤모글로빈의 흡광도 변화에 따른 TBIL의 흡광도의 변화정도를 알 수 있고, 둘 사이의 상관관계를 도출할 수 있다.
도 4는 이렇게 도출된 헤모글로빈의 흡광도 변화에 따른 TBIL의 흡광도 변화량을 나타내는 그래프이다.
도 4를 보면, 헤모글로빈의 흡광도가 증가함에 따라 TBIL의 흡광도 변화량이 증가하는 것을 알 수 있다.
전술한 과정을 거쳐 결정된 헤모글로빈의 흡광도에 따른 검체의 흡광도 변화량 사이의 상관관계는 저장부에 미리 저장되게 되고, 제어부(30)는 헤모글로빈 흡광도 산출식을 통해 획득한 헤모글로빈의 흡광도를 상기 상관관계에 적용하여 검체의 흡광도 변화량을 산출한다.
　
제어부(30)는 측정된 검체의 흡광도에서 상기 산출된 흡광도의 변화량을 제거하여 검체의 흡광도를 보정하고(530), 보정된 검체의 흡광도에 기초하여 검체의 농도를 산출한다(540).
제어부(30)는 전술한 과정을 통해 산출한 헤모글로빈의 흡광도를 상기 상관관계에 적용하여 검체의 흡광도 변화량을 산출하면, 이를 검체의 흡광도 측정결과에서 감산하여 혈청에 포함될 수 있는 헤모글로빈의 영향이 제거된 검체의 흡광도를 산출한다. 제어부(30)는 이렇게 보정된 검체의 흡광도를 통해 최종적으로 검체의 농도를 산출한다.
10: 검사장치
20: 입력부
30: 제어부
40: 광 검출모듈
41: 발광부
43: 수광부
100: 반응장치

Claims (18)

  1. 샘플에 포함된 헤모글로빈의 흡광도를 측정하고;
    상기 샘플에 포함된 검체의 흡광도를 측정하고;
    상기 측정된 헤모글로빈의 흡광도에 따른 상기 검체의 흡광도 변화량을 산출하고;
    상기 측정된 검체의 흡광도에서 상기 산출된 흡광도의 변화량을 제거하여 상기 검체의 흡광도를 보정하는 것;을 포함하는 검체 측정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 샘플에 포함된 헤모글로빈의 흡광도를 측정하는 것은,
    상기 샘플에 빛을 조사하여 상기 샘플의 흡광도를 측정하고;
    상기 측정된 흡광도와 미리 저장된 헤모글로빈 흡광도 산출식에 기초하여 상기 샘플에 포함된 헤모글로빈의 흡광도를 산출하는 것;
    을 포함하는 검체 측정방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 샘플에 빛을 조사하여 상기 샘플의 흡광도를 측정하는 것은,
    상기 검체를 검출하기 위한 시약이 포함되지 않은 반응장치의 챔버에 수용된 샘플에 미리 정해진 적어도 하나의 파장의 빛을 조사하여 상기 샘플의 흡광도를 측정하는 것;을 포함하는 검체 측정방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 반응장치는,
    상기 샘플에 포함된 적어도 하나의 검체를 검출하기 위한 시약이 수용된 적어도 하나의 반응챔버; 및
    상기 시약이 수용되지 않는 대조챔버;를 포함하는 검체 측정방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 측정된 흡광도와 미리 저장된 헤모글로빈 흡광도 산출식에 기초하여 상기 샘플에 포함된 헤모글로빈의 흡광도를 산출하는 것은,
    상기 흡광도의 측정결과가 입력되면, 미리 저장된 헤모글로빈 흡광도 산출식에 기초하여 상기 검체의 농도변화에 독립적으로 상기 헤모글로빈의 흡광도를 산출하는 것;을 포함하는 검체 측정방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 헤모글로빈 흡광도 산출식은,
    상기 대조챔버에 수용된 상기 샘플에 미리 정해진 적어도 하나의 파장의 빛을 조사하여 획득한 흡광도를 변수로 하고, 상기 검체의 농도변화에 독립적으로 헤모글로빈의 흡광도를 산출하기 위한 계수를 포함하는 검체 측정방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 샘플에 포함된 검체의 흡광도를 측정하는 것은,
    상기 검체를 검출하기 위한 시약이 포함된 반응장치의 챔버에 수용된 상기 샘플에 미리 정해진 적어도 하나의 파장의 빛을 조사하여 상기 샘플에 포함된 검체의 흡광도를 측정하는 것;을 포함하는 검체 측정방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 측정된 헤모글로빈의 흡광도에 따른 상기 검체의 흡광도 변화량을 산출하는 것은,
    미리 저장된, 헤모글로빈의 흡광도에 따른 검체의 흡광도 변화량을 나타내는 상관관계에 기초하여 상기 측정된 헤모글로빈의 흡광도에 따른 상기 검체의 흡광도 변화량을 산출하는 것;을 포함하는 검체 측정방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 검체의 흡광도를 보정하면, 상기 보정된 검체의 흡광도에 기초하여 상기 검체의 농도를 산출하는 것;을 더 포함하는 검체 측정방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 샘플은 혈장(blood plasma) 또는 혈청(serum)을 포함하는 검체 측정방법.
  11. 샘플에 빛을 조사하고, 샘플을 투과한 빛을 검출하는 광 검출모듈; 및
    상기 광 검출모듈의 검출결과에 기초하여, 상기 샘플에 포함된 헤모글로빈 또는 검체의 흡광도를 측정하고, 상기 측정된 헤모글로빈의 흡광도에 따른 상기 검체의 흡광도 변화량을 산출하고, 상기 측정된 검체의 흡광도에서 상기 산출된 흡광도의 변화량을 제거하여 상기 검체의 흡광도를 보정하는 제어부;
    를 포함하는 검사장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    검체를 검출하기 위한 시약이 포함되지 않은 반응장치의 챔버에 수용된 샘플에 미리 정해진 적어도 하나의 파장의 빛이 조사되도록 상기 광 검출모듈을 제어하고,
    상기 광검출모듈에서 빛을 검출하면, 미리 저장된 헤모글로빈 흡광도 산출식에 기초하여 상기 검체의 농도변화에 독립적으로 상기 헤모글로빈의 흡광도를 산출하는 검사장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 반응장치는,
    상기 샘플에 포함된 적어도 하나의 검체를 검출하기 위한 시약이 수용된 적어도 하나의 반응챔버; 및
    상기 시약이 수용되지 않는 대조챔버;를 포함하는 검사장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 헤모글로빈 흡광도 산출식은,
    상기 대조챔버에 수용된 상기 샘플에 미리 정해진 적어도 하나의 파장의 빛을 조사하여 획득한 흡광도를 변수로 하고, 상기 검체의 농도변화에 독립적으로 헤모글로빈의 흡광도를 산출하기 위한 계수를 포함하는 검사장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 검체를 검출하기 위한 시약이 포함된 반응장치의 챔버에 수용된 샘플에 미리 정해진 적어도 하나의 파장의 빛이 조사되도록 상기 광 검출모듈을 제어하고, 상기 광검출모듈에서 빛을 검출하면, 검출결과에 기초하여 상기 샘플에 포함된 검체의 흡광도를 측정하는 검사장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    미리 저장된, 헤모글로빈의 흡광도에 따른 검체의 흡광도 변화량을 나타내는 상관관계에 기초하여 상기 측정된 헤모글로빈의 흡광도에 따른 상기 검체의 흡광도 변화량을 산출하는 검사장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 상관관계는,
    검체의 농도는 동일하고 헤모글로빈의 농도는 서로 다른 복수의 샘플 각각에 포함된 검체의 흡광도 측정결과에 기초하여 산출되는 검사장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 검체의 흡광도를 보정하면, 상기 보정된 검체의 흡광도에 기초하여 상기 검체의 농도를 산출하는 검사장치.
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