KR20160013596A - 체내 혈당 측정장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침습적(Invasion) 체내 혈당 측정방법 및 장치가 개시된다. 침습적 체내 혈당 측정장치는 체내 침습장치부와 체외 외부장치부로 구성된다. 맴스(MEMS) 또는 나노(NANO)방식으로 설계 및 제작된 체내 침습 장치는 전자회로 ASIC 부분과 전자회로 ASIC에 연결된 백금전극(Platinum Electrode)부 그리고 전자회로 ASIC부와 백금 전극부를 둘러싸고 있으며, 인체에 무해한 매질로(티타늄, 금) 제작된 케이스부 또한 케이스 외부에 설치된 Glucose Transport Membrane부로 구성돼 있으며, 체외 외부장치부는 무선 통신기술(RFID, NFC)이 적용되어, 체내 침습장치부와 실시간 통신이 가능하도록 구성된다.
피부 밑에 삽입된 체내 혈당 측정장치는 혈액에서 글루코오스의 양(Quantity)을
측정하여, 무선통신기술(RFID, NFC)로 실시간 측정한 글루코오스의 양(Quantity)을 외부장치로 전송하며, 체외 외부장치부는 측정된 글루코오스의 양(Quantity)을 혈당값으로 변환하여 표시한다.
여기서 혈당값은 미리 글루코오스(Glucose) 양(Quantity)에 따른 혈당값으로 교정(Calibration)하여 설정돼 있다.

Description

체내 혈당 측정장치 및 방법{On-demand Measurement of Blood Glucose}

본 발명은 침습적(Invasion) 체내 혈당 측정에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 특히 피검사자의 피부 밑에 삽입된 체내 혈당 측정장치를 이용하여 채혈 없이

혈당을 측정하는 장치에 관한 것으로서, 피부 밑에 삽입된 침습 장치는 혈액에서 글루코오스(Glucose) 양(Quantity)을 측정하며, 체외 외부장치는 무선통신기술

(RFID, NFC)을 이용하여 실시간 측정한 글루코오스(Glucose) 양(Quantity)을 전송받아서 글루코오스(Glucose) 양(Quantity)에 따른 혈당값으로 변환하여 표시하는 침습적(Invasion) 체내 혈당 측정 장치 및 방법에 관한 것이다. 여기서 혈당값은 미리 글루코오스(Glucose) 양(Quantity)에 따른 혈당값으로 교정(Calibration)하여

설정돼 있다.

현대인의 생활 습관병의 하나인 당뇨병은 현재 전체 인구의 5% 정도이며, 그 수치가 점차 증가하고 있는 추세이다. 당뇨병은 한번 발명하면 완치가 되지 않는 만성질환이며 평생 동안 자기 관리가 필요한 질환의 일종이다. 자기 관리란 매일 음식물 섭취, 활동 정도, 약물 또는 인슐린 요법에 따라 변화가 심한 혈당을 당뇨 환자 스스로 자가 혈당 기를 이용하여 하루 2회 내지 5회 손끝에서 채혈한 혈액으로 혈당을 측정하여 당뇨 수첩에 기록함으로써 매일의 혈당 조절 상태를 당뇨 환자 스스로 확인하도록 하며, 진료 시에 의사에게 보여주어 진료에 도움이 되도록 하는 것이다. 그러나, 잦은 채혈로 인한 고통과 감염의 우려 등으로 인해 혈당을 검사한다는 것 자체가 환자에게는 커다란 부담으로 작용하고 있는 실정이다.

이런 실정 때문에 피를 뽑지 않고 인체의 일부에 무해한 빛을 조사하여 인체와

반응한 빛을 측정하여 인체 내에 존재하는 혈당을 측정하고자 하는 연구가 지속적으로 진행되어 왔다. 그럼에도, 인체로부터 비침습적으로 얻어진 근적외선 스펙트럼으로부터 혈당의 정보를 뽑아내는 기술은 아직도 기술적으로 해결해야 할 많은 문제점이 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 방법 중의 하나로서, 맴스(MEMS) 또는 나노(NANO)방식을 적용하여 제작된 초소형 체내 침습 장치를 이용하여 피부 밑에 삽입하여 필요할 때 채혈 없이 혈당을 측정하고자 한다.

물론 체내 침습 장치는 장시간 체내에 삽입하여 있어도 아무런 해가 없어야 한다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 맴스(MEMS) 또는 나노(NANO) 방식으로 설계 및 제작된 초소형 체내 침습 장치를 피부 밑에 삽입한다.

체내 삽입된 침습 장치는 체내 혈액에서 글루코오스(Glucose) 양(Quantity)을 측정하며, 체외 외부장치는 무선 통신 기술(RFID, NFC)을 이용하여 실시간 측정한 글루코오스(Glucose) 양(Quantity)을 전송받아서 글루코오스(Glucose) 양(Quantity)에 따른 혈당값으로 변환하여 나타내는 침습적(Invasion) 체내 혈당 측정 장치 및

그 방법을 제공하는 데 있다.

체내 삽입된 침습 장치는 피검사자의 환경조건 등을 고려하여 체내에 삽입된 상태로 교체 없이 피검사자가 원할 때까지 체내에 존재할 것이며, 일반적인 사회 활동에는 아무런 제약이 없을 것이다.

침습적 체내 혈당 측정장치는 피검사자가 시간 및 환경에 구애받지 않고 언제든지 채혈 없이 혈당을 측정할 수 있을 것이다. 외부장치에 표시되는 혈당값은 글루코오스(Glucose) 양(Quantity)에 따른 혈당값으로 교정(Calibration)하여 외부장치에 설정되며, 복잡한 개인적인(Individual) 교정(Calibration)은 없고,

일반적인(universal) 교정(Calibration)이 가능하다.

체외 외부장치로는 일반적인 스마트폰에 무선통신기술(RFID, NFC)을 적용하고, 관련 앱(APP)을 제공하여, 피검사자들이 자유로이 채혈 없이 혈당을 측정한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따라 피부 밑에 삽입하여 체내 혈당을 측정하기 위한 침습적 체내 혈당 측정장치는 맴스(MEMS) 또는 나노(NANO) 방식을 이용하여 초소형으로 제작되며, 인체에 무해한 매질(Titanium, Gold)로 제작되어서 피부 밑에 삽입돼서 글루코오스 양(Quantity)을 실시간 측정이 가능한 체내 침습장치부와, 무선통신기술(RFID, NFC)을 이용하여 침습 장치에서 측정된 글루코오스의 양(Quantity)을 전송받아 혈당값으로 변환하여 나타낼 수 있는 체외 외부장치 부를 포함한다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따라 피부 밑에 삽입하여

체내 혈당을 측정하기 위한 침습적 체내 혈당 측정장치에 있어서, 체내 혈액 속에서 글루코오스를 측정하는 체내 침습 장치는 혈액 속에서 글루코오스만을 검출하는 Glucose Transport Membrane부와 검출된 글루코오스(Glucose)는 백금 전극(150)을 이용하여 글루코오스(Glucose)의 양(Quantity)으로 변환하는 전자회로 ASIC부를 포함하며, 혈당 측정이 필요할 경우 환경에 구애받지 않고 실시간 채혈 없이 혈당측정이 가능한 체외 외부장치 부는 무선통신기술(RFID, NFC)을 적용되어 체내 침습 장치로부터 글루코스(Glucose) 양(Quantity) 데이터를 실시간 전송받아서 혈당값으로 변환하여 표시하며, 또한 외부장치의 앱(APP)을 통하여 혈당관련 정보 데이터를

관련병원으로 실시간 전송이 가능한 기능을 포함한다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따라 피부 밑에 삽입하여 체내 혈당을 측정하기 위한 침습적 체내 혈당 측정 장치에 있어서, 체외 외부장치에 표시되는 혈당값에 대한 교정(Calibration)은 광(光)을 피부에 조사하여 나타나는 흡수 스펙트럼 및 통계모델이 적용된 복잡한 교정(Calibration)에 근거한 혈당

예측보다는 글루코오스 양에 따른 혈당값으로 변환하여 표시되는 일반적인

(universal) 교정(Calibration)에 근거한 예측이 더 정확하고 편리하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

채혈하지 않고 인체의 일부에 무해한 빛을 조사하여 인체와 반응한 빛을 측정하여 인체 내에 존재하는 혈당을 측정하고자 하는 연구가 지속적으로 진행되어 왔다.

그럼에도, 인체로부터 비침습적으로 얻어진 근적외선 스펙트럼으로부터 혈당의

정보를 뽑아내는 기술은 아직도 기술적으로 해결해야 할 많은 문제점이 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 방법 중의 하나로서, 맴스(MEMS) 또는 나노(NANO)방식을 적용하여 제작된 초소형 체내 침습 장치를 이용하여 피부 밑에 삽입하여 필요할 때 채혈 없이 혈당을 측정하고자 하는 특성에 착안한 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 침습적 체내 혈당 측정장치의 일실시 예의 구성을 설명하기 위한 개념 도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 침습적 체내 혈당 측정 장치(100)는 맴스(MEMS) 또는 나노(NANO)방식을 이용하여 초소형으로 제작되며, 일단은 인체에 무해한 매질(Titanium, Gold)로 제작되어서 피부 밑에 삽입돼서 글루코오스 양(Quantity)을 실시간 측정이 가능한 체내 침습장치(110)부와, 타단은 무선통신기술(RFID,NFC)을 이용하여 침습 장치에서 측정된 글루코오스의 양

(Quantity)을 전송받아 혈당값으로 변환하여 나타낼 수 있는 체외 외부장치 부(120)를 포함한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 체내 침습 장치(110)를 설명하기 위한 장치도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 체내 침습 장치는 인체에 무해한 매질인 Titanium, Gold을 사용하여 제작된 케이스부(160)와 혈액 속의 글루코오스를 검출하기 위한 Glucose Transport Membrane부(130)와 검출된 글루코오스(Glucose)를 양(Quantity)으로 변환하는 전자회로 ASIC(140)부 그리고 Glucose Transport Membrane부(130)와 전자회로 ASIC(140)부를 서로 연결하는 백금

전극(150)부를 포함한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 체외 외부장치(120)를 설명하기 위한 장치도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 체외 외부장치(120)는 체내 침습 장치(110)와 체외 외부장치(120) 간에 데이터의 자유로운 송수신 가능한 무선통신기술(RFID, NFC)이 적용된 외부장치(스마트폰, 단말기)를 사용하여 체내 침습 장치(110)로부터 글루코오스의 양(Quantity) 데이터를 받아서 필요로 하는 혈당값으로 변환하여 표시하며, 혈당 측정이 필요할 경우 환경에 구애받지 않고

실시간 채혈 없이 혈당측정이 가능하고, 외부장치(스마트폰, 단말기)의 앱(APP)을 통하여 혈당 관련 정보 데이터를 관련병원으로 실시간 전송하여 피검사자의 건강상태를 관리할 수 있도록 하는 것을 장점으로 하게 한다.

여기서, 혈당값은 글루코오스(Glucose) 양(Quantity)에 따른 혈당값으로 교정

(Calibration)하여 체외 외부장치(스마트폰, 단말기)에 미리 설정된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 광(光)을 피부에 조사하여 흡수 스펙트럼을 측정하고, 통계 모델을 이용한 복잡하고 개인적인(Individual)한 교정을 통한 혈당 측정보다는, 일반적인(universal) 교정(Calibration)을 통한 혈당을 측정할 수 있는 효과가 있다. 또한, 피부 밑에 삽입된 체내 혈당 측정장치는 피검사자가 시간 및 환경에 구애받지 않고 언제든지 채혈 없이 혈당을 측정할 수 있는 효과가 있으며, 체외 외부장치로는 무선통신기술(RFID, NFC)이 적용된 스마트폰을 사용하고, 혈당 측정과 관련된 앱(APP)을 제공하여, 피검사자들이 스마트폰을 사용하여

자유로이 채혈 없이 혈당을 측정하고, 관련 혈당 정보를 앱(APP)을 통하여 관련 병원으로 실시간 전송하여 피검사자의 현재 건강상태를 관리할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 침습적 체내 혈당 측정장치를 나타낸 개념 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 체내 침습 장치를 나타낸 장치 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 체외 외부장치를 나타낸 장치 도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 침습적 체내 혈당 측정장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다.

도 1는 본 발명에 따른 침습적 체내 혈당 측정장치를 나타낸 개념도이고,

도 2은 본 발명에 따른 체내 침습장치를 나타낸 장치도이다.

도 3는 본 발명에 따른 체외 외부장치를 나타낸 장치 도이다.

먼저, 본 발명의 개념 상태를 도시한 도 1 및 본 발명의 체내 침습 장치 분해 도를 나타낸 도 2 그리고

본 발명의 체외 외부장치 도를 나타낸 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 침습적 체내 혈당 측정장치(100)는 맴스(MEMS) 또는 나노(NANO) 방식을 이용하여 초소형으로 제작되며, 일단은 인체에 무해한 매질(Titanium, Gold, 160)로 제작되어서 피부 밑에 삽입돼서 글루코오스의 양 (Quantity)을 실시간 측정이 가능한 체내 침습장치(110)부와, 타단은 무선통신기술(RFID, NFC)을 이용하여 침습 장치에서 측정된 글루코오스의 양(Quantity)을 전송받아 혈당값으로 변환하여 나타낼 수 있는 체외 외부장치부(120) 등으로 구성돼있다. 여기서, 혈당값은 글루코오스의 양(Quantity)에 따른 혈당값으로 교정(Calibration)하여 체외 외부장치에

미리 설정된다. 따라서 피부 밑에 삽입된 체내 침습 장치(110)를 혈액이 투과할 때 혈액 속의 글루코오스(Glucose)는 침습 장치의 Glucose Transport Membrane(130)에 저장된다. 저장된 글루코오스(Glucose)는 백금 전극(150)을 이용하여 전자회로 ASIC(140)에서 글루코오스(Glucose)의 양(Quantity)으로 변환하며, 무선통신기술(RFID, NFC)이 적용된 체외 외부장치(120)를 이용하여 체내 침습 장치(110)로부터 글루코오스(Glucose) 양(Quantity) 데이터를 받아서 필요로 하는 혈당값으로

변환하여 표시하므로, 혈당 측정이 필요할 경우 환경에 구애받지 않고 실시간 채혈 없이 혈당측정이 가능하게 한다. 따라서 체내 침습 장치(110)는 첫 번째로 혈액에서 글루코오스만 검출하는 Glucose Transport Membrane(130)에 저장되며, 두 번째로 전자회로 ASIC(140)에서 저장된 글루코오스(Glucose)를 양(Quantity)으로 환산하며, 세 번째로 체외 외부장치(120)에서는 전송받은 글루코오스(Glucose)의 양(Quantity) 데이터를 필요로 하는 혈당값으로 변환하여 표시할 수 있도록 한다. 또한, 외부장치의 앱(APP, 미도시)을 통하여 혈당관련 정보 데이터를 관련병원으로 실시간 전송할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명의 특정 실시 예에 대하여 설명하였다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서 이상에서 기술한 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로,

모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 체내 혈당 측정장치 110: 침습장치부
120: 외부장치부 130: Glucose Transport Membrane부
140: 전자회로 ASIC부 150: 백금전극부
160: 인체에 무해한 매질을 이용한 케이스부

Claims (3)

1. 인체에 무해한 매질(Titanium, Gold)을 사용하여 맴스(MEMS) 또는 나노(NANO) 방식으로 제작된 침습적 체내 혈당 측정 장치에 있어서, 피부 밑에 삽입되어 (Glucose)의 양(Quantity)을 실시간 측정이 가능한 체내 침습 장치부; 상기 체내 혈액에서 글루코오스(Glucose)만을 검출하는 Glucose Transport Membrane부;
   상기 검출된 글루코오스(Glucose)를 양(Quantity) 또는 수치(Value)로 변환 및 외부로 데이터 송수신이 가능한 전자회로 ASIC부; 무선통신기술(RFID, NFC)을 이용하여 침습 장치에서 측정된 글루코오스의 양(Quantity)을 전송받아 혈당 값으로 변환하여 나타내는 체외 외부장치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 침습적 체내 혈당 측정장치. 또한 글루코오스를 측정하는 동안의 온도를 측정하기 위한 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침습적 체내 혈당 측정장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 외부장치 부는 첫 번째로 무선통신기술(RFID, NFC)이 적용된 스마트폰 또는 관련 장치를 사용하여 혈당 측정이 필요할 경우 환경에 구애받지 않고 실시간 채혈 없이 혈당측정이 가능하게 하는 장치.
   두 번째로 상기 외부정치부에 표시되는 혈당값은 글루코오스(Glucose)의 양(Quantity)에 따른 혈당값으로 교정(Calibration)하여 체외 외부장치부에 미리 설정할 수 있는 장치.
   세 번째로 상기 외부장치 부의 앱(APP)을 통하여 혈당 관련 정보 데이터를 관련병원으로 실시간 전송하여 피검사자의 건강상태를 관리할 수 있도록 하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치이다.
3. 제 1 항에 있어서,
   체내 삽입된 침습 장치는 내부에는 아무런 전력이 없으므로, 침습 장치는 체내에 삽입된 상태로 교체 없이 피검사자가 원할 때까지 체내에 존재할 수 있으며, 일반적인 사회 활동에는 아무런 제약이 없는 것을 특징으로 한다.

Images