KR20160014212A - 휴대용 혈당 측정기 - Google Patents

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KR20160014212A
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Abstract

본 발명은 휴대용 혈당 측정기에 관한 것으로, 검사 스트립에 흡착된 혈액 샘플에 대해 별도의 제 2 측정 연산부를 통해 적혈구 용적률을 측정할 수 있도록 구성함으로써, 혈액 샘플 속에 함유된 적혈구 용적률을 측정하고 이를 반영하여 혈당 수치를 보정 산출할 수 있어 혈당 수치 결과에 대한 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 제 2 측정 연산부를 통해 혈액 샘플에 변동 전위를 인가하고, 이로부터 발생되는 응답 신호를 정류한 정류 신호를 측정하여 적혈구 용적률을 산출하도록 함으로써, 적혈구 용적률을 용이하게 측정할 수 있고, 데이터 연산 처리 과정이 복잡하지 않아 측정 결과에 대한 정확도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 구조 단순화 및 제조 비용을 절감할 수 있는 휴대용 혈당 측정기를 제공한다.

Description

휴대용 혈당 측정기{Portable Blood Glucose Tester}
본 발명은 휴대용 혈당 측정기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 검사 스트립에 흡착된 혈액 샘플에 대해 별도의 제 2 측정 연산부를 통해 적혈구 용적률을 측정할 수 있도록 구성함으로써, 혈액 샘플 속에 함유된 적혈구 용적률을 측정하고 이를 반영하여 혈당 수치를 보정 산출할 수 있어 혈당 수치 결과에 대한 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 제 2 측정 연산부를 통해 혈액 샘플에 변동 전위를 인가하고, 이로부터 발생되는 응답 신호를 정류한 정류 신호를 측정하여 적혈구 용적률을 산출하도록 함으로써, 적혈구 용적률을 용이하게 측정할 수 있고, 데이터 연산 처리 과정이 복잡하지 않아 측정 결과에 대한 정확도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 구조 단순화 및 제조 비용을 절감할 수 있는 휴대용 혈당 측정기에 관한 것이다.
당뇨병은 현대인에게 많이 발생되는 만성질환으로 국내의 경우 전체 인구의 5%에 해당하는 200만 명 이상에 이르고 있다.
당뇨병은 비만, 스트레스, 잘못된 식습관, 선천적 유전 등 다양한 원인에 의해 췌장에서 만들어지는 인슐린이 절대적으로 부족하거나 상대적으로 부족하여 혈액에서 당에 대한 균형을 바로 잡아주지 못함으로써 혈액 안에 당 성분이 절대적으로 많아지게 되어 발병한다.
혈액 중에는 보통 일정 농도의 포도당이 함유되어 있으며 조직 세포는 여기에서 에너지를 얻고 있다.
그러나, 포도당이 필요 이상으로 증가하게 되면 간장이나 근육 또는 지방세포 등에 적절히 저장되지 못하고 혈액 속에 축적되며, 이로 인해 당뇨병 환자는 정상인보다 훨씬 높은 혈당이 유지되며, 과다한 혈당은 조직을 그대로 통과하여 소변으로 배출됨에 따라 신체의 각 조직에 절대적으로 필요한 당분은 부족해져서 신체 각 조직에 이상을 불러일으키게 된다.
당뇨병은 초기에는 거의 자각 증상이 없는 것이 특징인데, 병이 진행되면 당뇨병 특유의 다음, 다식, 다뇨, 체중감소, 전신 권태, 피부 가려움증, 손과 발의 상처가 낫지 않고 오래가는 경우 등의 특유의 증상이 나타나며, 병이 한층 더 진행되면 시력장애, 고혈압, 신장병, 중풍, 치주질환, 근육 경련 및 신경통, 괴저 등으로 진전되는 합병증이 나타난다.
이러한 당뇨병을 진단하고 합병증으로 진전되지 않도록 관리하기 위해서는 체계적인 혈당 측정과 치료가 병행되어야 한다.
당뇨병 환자 및 당뇨병으로 진전되지 않았으나 혈액 내에 정상보다 많은 당이 검출되는 사람들을 위하여 많은 의료기기 제조업체에서는 가정에서 혈당을 측정할 수 있도록 다양한 종류의 휴대용 혈당 측정기를 제공하고 있다.
이러한 휴대용 혈당 측정기는 케이스 내부에 투입된 검사 스트립에 혈당 측정 대상인 혈액 샘플을 흡착 유입시킴에 따라 케이스 내부의 PCB 기판에 실장된 혈액 측정 모듈이 혈당을 측정 산출한 후, 케이스에 형성된 디스플레이부에 혈당 측정 결과를 출력하는 방식으로 구성된다.
혈액 샘플로부터 혈당을 측정 산출하는 방식은 일반적으로 검사 스트립에 흡착된 혈액 샘플에 전류를 인가하여 발생한 응답 신호를 측정하고, 응답 신호 측정 결과에 따라 혈액 샘플에 대한 혈당을 산출하도록 구성된다. 이는 혈액 속에 함유된 혈당 수치에 따라 전류의 응답 신호가 각각 다르게 발생하는 원리를 이용한 측정 방식이다.
그러나, 혈액 샘플에 인가된 전류의 응답 신호는 측정하는 환경의 온도에 따라 변화할 뿐만 아니라 혈액 속에 함유된 다른 성분, 특히, 적혈구 용적률(hematocrit)에 따라 응답 신호 결과는 매우 상이하게 발생한다.
이러한 이유로, 일반적인 혈당 측정기는 케이스 내부에 별도의 온도 센서를 구비하여 측정 환경의 온도를 측정하고, 온도 측정 결과를 반영하여 혈당 수치를 보정 산출하도록 구성된다.
이와 같이 종래 기술에 따른 일반적인 혈당 측정기는 측정 환경의 온도를 고려하여 혈당 수치를 보정 산출하게 되므로, 상대적으로 정확한 혈당 수치 결과를 제공할 수 있지만, 혈액 속에 함유된 적혈구 용적률에 대한 정보를 반영하지 않아 정확한 혈당 수치 결과를 산출하지 못한다는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해 적혈구 용적률을 측정하여 이에 대한 정보를 반영하여 혈당 수치를 보정 산출하는 방식의 혈당 측정기가 개발되고 있지만, 적혈구 용적률을 직접 측정하는 방식이 아니라 간접적인 연산 방식으로 측정하거나 그 측정 방식이 매우 복잡하게 구성되어 있어 정확도가 감소할 뿐만 아니라 구조가 복잡하고 제작이 어려운 등의 문제가 있었다.
국내등록특허 제10-1344405호
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 검사 스트립에 흡착된 혈액 샘플에 대해 별도의 제 2 측정 연산부를 통해 적혈구 용적률을 측정할 수 있도록 구성함으로써, 혈액 샘플 속에 함유된 적혈구 용적률을 측정하고 이를 반영하여 혈당 수치를 보정 산출할 수 있어 혈당 수치 결과에 대한 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 휴대용 혈당 측정기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제 2 측정 연산부를 통해 혈액 샘플에 변동 전위를 인가하고, 이로부터 발생되는 응답 신호를 정류한 정류 신호를 측정하여 적혈구 용적률을 산출하도록 함으로써, 적혈구 용적률을 용이하게 측정할 수 있고, 데이터 연산 처리 과정이 복잡하지 않아 측정 결과에 대한 정확도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 구조 단순화 및 제조 비용을 절감할 수 있는 휴대용 혈당 측정기를 제공하는 것이다.
본 발명은, 일측에 스트립 투입구가 형성되는 케이스와; 혈액 샘플에 전기 신호를 인가할 수 있도록 측정 전극을 구비하는 검사 스트립이 삽입되는 경우 상기 측정 전극에 고정 전위 전기 신호를 인가하고 상기 측정 전극으로부터 발생되는 응답 신호를 측정하여 제 1 혈당 수치를 산출하는 제 1 측정 연산부; 상기 측정 전극에 변동 전위 전기 신호를 인가하고 상기 측정 전극으로부터 발생되는 응답 신호의 평균값을 계산하여 보정 연산치를 산출하는 제 2 측정 연산부; 및 상기 제 1 혈당 수치에 상기 보정 연산치를 반영하여 최종 혈당 수치를 보정 산출하는 보정 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈당 측정기를 제공한다.
이때, 상기 보정 연산치는 상기 혈액 샘플에 대한 적혈구 용적률인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측정 전극은 상기 제 1 측정 연산부의 고정 전위 전기 신호가 인가되는 제 1 측정 전극과, 상기 제 2 측정 연산부의 변동 전위 전기 신호가 인가되는 제 2 측정 전극으로 분리 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 2 측정 연산부는 상기 제 2 측정 전극으로부터 발생되는 응답 신호를 정류한 정류 신호를 통해 상기 응답 신호의 평균값을 측정하여 상기 보정 연산치를 산출하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제 2 측정 연산부는 상기 제 2 측정 전극에 상기 변동 전위 전기 신호를 인가하는 변동 전위 인가부; 상기 변동 전위 전기 신호가 인가됨에 따라 상기 제 2 측정 전극으로부터 상기 혈액 샘플을 통해 발생되는 응답 신호를 수신하여 정류하는 응답 신호 정류부; 상기 응답 신호 정류부를 통해 생성된 정류 신호를 측정하는 정류 신호 측정부; 및 상기 정류 신호 측정부를 통해 측정된 측정값을 인가받아 상기 보정 연산치를 산출하는 보정 연산치 산출부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 제 2 측정 연산부는 상기 정류 신호의 측정값에 대한 일정 범위마다 각각 대응되는 보정 연산치를 저장한 데이터 베이스를 더 포함하고, 상기 보정 연산치 산출부는 상기 데이터 베이스를 이용하여 상기 보정 연산치를 산출할 수 있다.
또한, 상기 정류 신호 측정부는 상기 응답 신호 정류부를 통해 생성된 정류 신호의 측정값이 일정 범위 이내로 안정화된 상태에서 상기 정류 신호에 대한 측정값을 상기 보정 연산치 산출부로 인가할 수 있다.
또한, 상기 정류 신호 측정부는 상기 응답 신호 정류부를 통해 생성된 정류 신호의 생성 시점으로부터 미리 설정된 기준 시간 이후 시점에서 측정된 정류 신호의 측정값을 상기 보정 연산치 산출부로 인가할 수 있다.
또한, 상기 정류 신호 측정부는 상기 정류 신호를 다수회 측정하고, 다수회의 측정값을 평균한 평균값을 상기 보정 연산치 산출부로 인가할 수 있다.
또한, 상기 변동 전위 인가부는 아날로그 변동 전압을 생성하는 디지털-아날로그 컨버터(DAC)인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 변동 전위 인가부에서 발생하는 변동 전위 전기 신호는 구형파, 정현파 및 삼각파 중 어느 하나의 파형을 가지며 수Khz 내지 수십Khz의 주파수를 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 검사 스트립에 흡착된 혈액 샘플에 대해 별도의 제 2 측정 연산부를 통해 적혈구 용적률을 측정할 수 있도록 구성함으로써, 혈액 샘플 속에 함유된 적혈구 용적률을 측정하고 이를 반영하여 혈당 수치를 보정 산출할 수 있어 혈당 수치 결과에 대한 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 제 2 측정 연산부를 통해 혈액 샘플에 변동 전위를 인가하고, 이로부터 발생되는 응답 신호를 정류한 정류 신호를 측정하여 적혈구 용적률을 산출하도록 함으로써, 적혈구 용적률을 용이하게 측정할 수 있고, 데이터 연산 처리 과정이 복잡하지 않아 측정 결과에 대한 정확도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 구조 단순화 및 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 혈당 측정기의 외형을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 혈당 측정기의 검사 스트립에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 혈당 측정기의 구성을 기능적으로 분류하여 개략적으로 도시한 기능 블록도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 및 제 2 측정 연산부에서 발생하는 전기 신호에 대한 파형을 예시적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 측정 연산부에서 발생하는 정류 신호를 예시적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정류 신호 측정부를 통해 정류 신호를 측정하는 방식을 예시적으로 도시한 도면,
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 혈당 측정기를 통해 산출한 혈당 수치에 대한 정확도 검증 결과를 실험적으로 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 혈당 측정기의 외형을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 혈당 측정기의 검사 스트립에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 혈당 측정기의 구성을 기능적으로 분류하여 개략적으로 도시한 기능 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 및 제 2 측정 연산부에서 발생하는 전기 신호에 대한 파형을 예시적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 혈당 측정기는 혈액 샘플에 대한 혈당 수치를 산출하는 과정에서, 온도 및 적혈구 용적률을 반영하여 혈당 수치를 보정 산출함으로써, 혈당 수치 결과의 정확도를 향상시킬 수 있는 구성으로, 케이스(100), 검사 스트립(200), 제 1 측정 연산부(300), 제 2 측정 연산부(400) 및 보정 연산부(500)를 포함하여 구성된다.
케이스(100)는 내부에 수용 공간이 형성되며, 도 1에 도시된 바와 같이 상부 케이스(110) 및 하부 케이스(120)로 분리 가능하게 형성될 수 있다. 측면 일측에는 검사 스트립(200)을 내부 공간으로 투입할 수 있도록 스트립 투입구(150)가 형성되며, 검사 스트립(200)에는 배경 기술에서 설명한 바와 같이 스트립 투입구(150)에 투입된 상태에서 혈액 샘플(T)이 흡착되어 내부 공간으로 유입된다. 케이스(100)의 상면에는 사용자의 조작을 위한 조작 버튼부(140)가 형성되고, 아울러, 혈액 샘플(T)로부터 측정한 혈당 측정 결과 등을 수치화하여 출력할 수 있도록 디스플레이부(130)가 형성된다.
검사 스트립(200)은 혈액 샘플(T)이 흡착될 수 있도록 형성되어 케이스(100)의 스트립 투입구(150)에 투입되며, 검사 스트립(200)이 스트립 투입구(150)에 투입된 상태에서 혈액 샘플(T)이 검사 스트립(200)에 흡착된다.
이러한 검사 스트립(200)에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 흡착된 혈액 샘플(T)에 전기 신호를 인가할 수 있도록 측정 전극(210)이 형성된다. 측정 전극(210)은 후술하는 제 1 측정 연산부(300)의 고정 전위 전기 신호가 인가되는 제 1 측정 전극(211)과, 제 2 측정 연산부(400)의 변동 전위 전기 신호가 인가되는 제 2 측정 전극(212)으로 분리 형성될 수 있다. 물론, 이러한 측정 전극(210)은 제 1 측정 전극(211) 및 제 2 측정 전극(212)으로 분리 형성되지 않고 통합된 하나의 전극 형태로 형성될 수도 있으며, 이 경우에는 하나의 측정 전극(210)를 통해 제 1 측정 연산부(300) 및 제 2 측정 연산부(400)의 전기 신호가 서로 시간 간격을 갖고 각각 인가되는 방식으로 구성될 수 있다. 한편, 제 1 측정 전극(211)은 혈액 샘플(T)이 흡착됨에 따라 혈액 샘플(T)에 의해 통전되도록 서로 이격 배치된 2개의 제 1 측정 전극 단자(211-1,211-2)를 포함하며, 제 2 측정 전극(212) 또한 마찬가지로 서로 이격 배치된 2개의 제 2 측정 전극 단자(212-1,212-2)를 포함한다.
제 1 측정 연산부(300)는 측정 전극(210)에, 보다 구체적으로는 제 1 측정 전극(211)에 고정 전위의 전기 신호를 인가하고, 제 1 측정 전극(211)으로부터 발생되는 응답 신호를 측정하여 제 1 혈당 수치를 산출한다.
제 2 측정 연산부(400)는 측정 전극(210)에, 보다 구체적으로는 제 2 측정 전극(212)에 변동 전위의 전기 신호를 인가하고, 제 2 측정 전극(212)으로부터 발생되는 응답 신호를 측정하여 보정 연산치를 산출한다.
보정 연산부(500)는 제 1 측정 연산부(300)를 통해 산출된 제 1 혈당 수치에 제 2 측정 연산부(400)를 통해 산출된 보정 연산치를 반영하여 최종 혈당 수치를 보정 산출한다. 이때, 보정 연산치는 혈액 샘플에 대한 적혈구 용적률로 설정될 수 있다.
좀 더 자세히 살펴보면, 제 1 측정 연산부(300)는 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 측정 전극(211)에 고정 전위 전기 신호를 인가하는 고정 전위 인가부(310)와, 고정 전위 전기 신호의 인가에 따라 제 1 측정 전극으로부터 혈액 샘플을 통해 발생되는 응답 신호를 수신하여 측정하는 응답 신호 측정부(320)와, 응답 신호 측정부(320)를 통해 측정된 측정값을 인가받아 제 1 혈당 수치를 산출하는 혈당 수치 산출부(330)를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 제 1 측정 연산부(300)는 검사 스트립(200)의 제 1 측정 전극(211)에 고정 전위 전기 신호를 인가하고, 혈액 샘플(T)로부터 발생하는 응답 신호를 측정하여 이를 기초로 해당 혈액 샘플(T)의 제 1 혈당 수치를 산출해내는 방식으로 구성된다.
이때, 제 1 측정 연산부(300)에는, 도시되지는 않았으나 온도를 측정하는 온도 측정부(미도시)가 추가로 구비될 수 있고, 혈당 수치 산출부(330)는 온도 측정부를 통해 측정된 온도값을 반영하여 혈당 수치를 보정하는 방식으로 제 1 혈당 수치를 산출하도록 구성될 수 있다.
제 2 측정 연산부(400)는 도 3에 도시된 바와 같이 변동 전위 인가부(410)와, 응답 신호 정류부(420)와, 정류 신호 측정부(430)와, 보정 연산치 산출부(440)를 포함하여 구성될 수 있으며, 별도의 데이터 베이스(450)를 더 포함할 수 있다.
변동 전위 인가부(410)는 제 2 측정 전극(212)에 변동 전위 전기 신호를 인가하도록 구성되는데, 변동 전위 전기 신호는 일반적인 교류 전류로 적용될 수 있으며, 일정 변위가 발생하는 다양한 파형을 갖는 형태로 적용될 수 있다. 따라서, 제 1 측정 전극(211)에는 고정 전위 인가부(310)에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 일정한 전압을 갖는 고정 전위 전기 신호가 인가되고, 제 2 측정 전극(212)에는 다양한 파형을 갖는 형태의 변동 전위 전기 신호가 인가된다.
이러한 변동 전위 인가부(410)는 아날로그 변동 전압을 생성하는 디지털-아날로그 컨버터(DAC)로 적용될 수 있으며, 이에 따라 디지털-아날로그 컨버터로 입력된 디지털 신호가 아날로그 신호로 변환되어 생성된 아날로그 변동 전압을 통해 변동 전위를 인가할 수 있다. 이러한 디지털-아날로그 컨버터는 PCB 기판의 제어칩 등에 내장되거나 또는 연동된 형태로 PCB 기판에 실장될 수 있다. 이를 통해 변동 전위에 대한 아날로그 회로를 단순화할 수 있다.
또한, 이와 같은 변동 전위 인가부(410)에서 발생하는 변동 전위 전기 신호는 구형파, 정현파 및 삼각파 중 어느 하나의 파형을 가질 수 있으며, 수Khz 내지 수십Khz의 주파수를 갖도록 형성될 수 있다.
응답 신호 정류부(420)는 변동 전위 인가부(410)를 통해 변동 전위 전기 신호가 인가됨에 따라 제 2 측정 전극(212)으로부터 혈액 샘플(T)을 통해 발생하는 응답신호를 수신하여 정류하도록 구성된다. 즉, 제 2 측정 전극(212)으로 인가된 변동 전위 전기 신호는 혈액 샘플(T)을 통해 응답 신호를 발생시키는데, 이때 발생하는 응답 신호는 변동 전위 전기 신호에 대응되는 형태의 파형을 갖는다. 본 발명의 일 실시예에서는 이와 같이 변동 전위에 대응되는 응답 신호의 파형을 응답 신호 정류부(420)를 통해 정류하도록 구성된다.
정류 신호 측정부(430)는 응답 신호 정류부(420)를 통해 생성된 정류 신호를 측정하도록 구성되며, 보정 연산치 산출부(440)는 정류 신호 측정부(430)를 통해 측정된 측정값을 인가받아 보정 연산치를 산출하도록 구성된다.
즉, 변동 전위 인가부(410)를 통해 제 2 측정 전극(212)으로 인가된 변동 전위 전기 신호는 혈액 샘플(T)을 통해 응답 신호를 생성하게 되는데, 이때, 혈액 샘플(T)의 특성에 따라 서로 다른 종류의 응답 신호를 발생시키게 된다. 이러한 응답 신호는 응답 신호 정류부(420)를 통해 정류되고, 이와 같이 정류된 정류 신호 또한 혈액 샘플(T)의 특성에 따라 서로 다른 정류 신호를 발생시키게 된다. 따라서, 정류 신호 측정부(430)를 통해 이러한 정류 신호를 측정하고, 정류 신호 측정부(430)의 측정값에 따라 보정 연산치 산출부(440)가 혈액 샘플(T)의 특성을 나타내는 보정 연산치를 산출한다. 이때, 보정 연산치는 전술한 바와 같이 혈액 속에 함유된 적혈구 용적률로 설정될 수 있다.
보정 연산치 산출부(440)가 보정 연산치를 산출하는 방식은 별도의 데이터 베이스(450)를 이용하는 방식으로 설정될 수 있다. 즉, 제 2 측정 연산부(400)는 정류 신호의 측정값에 대한 일정 범위마다 각각 대응되는 보정 연산치를 저장한 데이터 베이스(450)를 더 구비할 수 있으며, 보정 연산치 산출부(440)는 정류 신호 측정부(430)로부터 인가받은 정류 신호 측정값을 데이터 베이스(450)에 저장된 보정 연산치와 매칭시켜 보정 연산치를 산출할 수 있다.
이상에서 설명한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 혈당 측정기는 제 1 측정 연산부(300)를 통해 제 1 혈당 수치를 산출하고, 제 2 측정 연산부(400)를 통해 보정 연산치, 예를 들면, 적혈구 용적률을 산출할 수 있으며, 보정 연산부(500)를 통해 제 1 혈당 수치를 기준으로 적혈구 용적률을 반영하여 보정하는 방식으로 최종 혈당 수치를 보정 산출할 수 있다. 따라서, 혈액 샘플(T) 속에 함유된 적혈구 용적률을 고려하여 혈당 수치를 산출할 수 있어 더욱 정확한 혈당 수치 결과를 제공할 수 있다.
도 4는 검사 스트립의 측정 전극으로 공급되는 전위의 형태를 시간 순서에 따라 도시한 도면으로, 도 4에 도시된 바와 같이 변동 전위 전기 신호의 형태는 구형파, 삼각파, 사인(sin)파 등 여러가지 형태로 구현이 가능하며, 전위의 변화로 인한 혈액 내의 특성 변화로 인해 적혈구 용적률 측정이 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 측정 연산부에서 발생하는 정류 신호를 예시적으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정류 신호 측정부를 통해 정류 신호를 측정하는 방식을 예시적으로 도시한 도면이고, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 혈당 측정기를 통해 산출한 혈당 수치에 대한 정확도 검증 결과를 실험적으로 나타내는 도면이다.
제 2 측정 연산부(400)의 응답 신호 정류부(420)를 통해 발생하는 정류 신호는 도 5에 도시된 바와 같이 혈액 속에 함유된 적혈구 용적률에 따라 서로 다른 전위를 갖는 형태로 나타난다. 예를 들면, 적혈구 용적률(Hct)이 10%인 경우 정류 신호의 전위 측정값이 상대적으로 높게 나타나며, 적혈구 용적률(Hct)이 70%인 경우 정류 신호의 전위 측정값이 상대적으로 낮게 나타난다. 이때, 데이터 베이스(450)에는 사전 실험을 통해 정류 신호의 전위 측정값과 적혈구 용적률에 대한 상호 매칭 데이터가 미리 수집되어 저장된다. 따라서, 정류 신호의 전위값을 측정하면, 이를 데이터 베이스(450)에 저장된 적혈구 용적률 데이터와 매칭시켜 해당 적혈구 용적률을 산출할 수 있다. 이후, 보정 연산부(500)는 산출된 적혈구 용적률을 반영하여 제 1 혈당 수치를 보정하는 방식으로 최종 혈당 수치를 보정 산출한다.
한편, 응답 신호 정류부(420)를 통해 발생하는 정류 신호는 변동 전위를 정류한 형태로서 도 6에 도시된 바와 같이 시간에 따라 특정 값(V0)으로 수렴하는 형태로 나타나는데, 이러한 정류 신호의 특성에 따라 정류 신호 측정 방식을 적절히 변경할 수 있다.
예를 들면, 응답 신호 정류부(420)를 통해 생성된 정류 신호의 측정값이 일정 범위 이내로 수렴되어 안정화된 상태에서 정류 신호에 대한 측정값을 보정 연산치 산출부(440)로 인가하도록 구성될 수 있다.
또는 도 6에 도시된 바와 같이 정류 신호 생성 시점으로부터 미리 설정된 기준 시간 t0 이 경과한 이후 시점에서 측정된 정류 신호의 측정값을 보정 연산치 산출부(440)로 인가하도록 구성될 수 있다. 이때, 기준 시간 t0 는 정류 신호의 측정값이 일정 범위 이내로 수렴되는 시점으로 설정될 수 있다.
또한, 정류 신호 측정부(430)는 기준 시간 t0 이후 구간 또는 정류 신호의 측정값이 일정 범위 이내로 수렴된 이후 구간에서 정류 신호를 다수회 측정(t1,t2,t3 시점)하고, 다수회의 측정값을 평균한 평균값을 보정 연산치 산출부로 인가하도록 구성될 수도 있다. 이와 같이 정류 신호를 다수회 측정하여 이를 평균하여 보정 연산치 산출부로 인가하게 되면, 정류 신호 측정값에 대한 정확도를 더욱 향상시킬 수 있다.
도 7 내지 도 9에는 본 발명에 따른 혈당 측정기를 통해 측정된 혈당 수치에 대한 정확도 검증 결과가 실험적으로 나타나는데, 각각은 혈당 수치의 범위를 서로 달리하여 적혈구 용적률 변화에 따른 측정 결과를 나타낸다.
실험 방식은, 특정 혈당 수치를 갖는 혈액 샘플을 준비하고, 이러한 혈액 샘플에 대해 적혈구 용적률을 변화시켜가며 혈당 수치를 측정하는 방식으로 진행되었다. 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 적혈구 용적률 변화를 반영하지 않고 일반적인 방식으로 산출한 혈당 수치는 적혈구 용적률이 증가함에 따라 혈당 수치가 감소하는 것으로 산출 결과가 나타나는데, 이는 혈당 수치의 변화가 없음에도 불구하고 적혈구 용적률 변화에 의해 잘못된 혈당 수치 결과가 산출된 것이므로, 그 혈당 수치 결과는 매우 부정확한 결과를 나타낸다. 특히, 그 오차율은 적혈구 용적률 변화에 따라 많게는 실제 혈당 수치(H0)와 비교하여 20% 또는 40% 이상 나타남을 알 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 측정기는 적혈구 용적률을 반영하여 혈당 수치를 보정 산출하도록 구성함으로써, 도 7 내지 도 9에 나타난 바와 같이 적혈구 용적률의 변화에도 불구하고 거의 비슷한 혈당 수치를 나타내고 있으며, 그 오차율 또한 실제 혈당 수치(H0)와 비교하여 10% 이내임을 알 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 케이스 130: 디스플레이부
140: 버튼 조작부 150: 스트립 투입구
200: 검사 스트립 210: 측정 전극
211: 제 1 측정 전극 212: 제 2 측정 전극
300: 제 1 측정 연산부 400: 제 2 측정 연산부
500: 보정 연산부

Claims (11)

  1. 혈액 샘플에 전기 신호를 인가할 수 있도록 측정 전극을 구비하는 검사 스트립이 삽입되는 경우, 상기 측정 전극에 고정 전위 전기 신호를 인가하고 상기 측정 전극으로부터 발생되는 응답 신호를 측정하여 제 1 혈당 수치를 산출하는 제 1 측정 연산부;
    상기 측정 전극에 변동 전위 전기 신호를 인가하고 상기 측정 전극으로부터 발생되는 응답 신호의 평균값을 계산하여 보정 연산치를 산출하는 제 2 측정 연산부; 및
    상기 제 1 혈당 수치에 상기 보정 연산치를 반영하여 최종 혈당 수치를 보정 산출하는 보정 연산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈당 측정기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보정 연산치는 상기 혈액 샘플에 대한 적혈구 용적률인 것을 특징으로 하는 휴대용 혈당 측정기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 측정 전극은
    상기 제 1 측정 연산부의 고정 전위 전기 신호가 인가되는 제 1 측정 전극과, 상기 제 2 측정 연산부의 변동 전위 전기 신호가 인가되는 제 2 측정 전극으로 분리 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈당 측정기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 측정 연산부는
    상기 제 2 측정 전극으로부터 발생되는 응답 신호를 정류한 정류 신호를 통해 상기 응답 신호의 평균값을 측정하여 상기 보정 연산치를 산출하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈당 측정기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 측정 연산부는
    상기 제 2 측정 전극에 상기 변동 전위 전기 신호를 인가하는 변동 전위 인가부;
    상기 변동 전위 전기 신호가 인가됨에 따라 상기 제 2 측정 전극으로부터 상기 혈액 샘플을 통해 발생되는 응답 신호를 수신하여 정류하는 응답 신호 정류부;
    상기 응답 신호 정류부를 통해 생성된 정류 신호를 측정하는 정류 신호 측정부; 및
    상기 정류 신호 측정부를 통해 측정된 측정값을 인가받아 상기 보정 연산치를 산출하는 보정 연산치 산출부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈당 측정기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 측정 연산부는
    상기 정류 신호의 측정값에 대한 일정 범위마다 각각 대응되는 보정 연산치를 저장한 데이터 베이스를 더 포함하고,
    상기 보정 연산치 산출부는 상기 데이터 베이스를 이용하여 상기 보정 연산치를 산출하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈당 측정기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 정류 신호 측정부는
    상기 응답 신호 정류부를 통해 생성된 정류 신호의 측정값이 일정 범위 이내로 안정화된 상태에서 상기 정류 신호에 대한 측정값을 상기 보정 연산치 산출부로 인가하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈당 측정기.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 정류 신호 측정부는
    상기 응답 신호 정류부를 통해 생성된 정류 신호의 생성 시점으로부터 미리 설정된 기준 시간 이후 시점에서 측정된 정류 신호의 측정값을 상기 보정 연산치 산출부로 인가하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈당 측정기.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 정류 신호 측정부는
    상기 정류 신호를 다수회 측정하고, 다수회의 측정값을 평균한 평균값을 상기 보정 연산치 산출부로 인가하는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈당 측정기.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 변동 전위 인가부는
    아날로그 변동 전압을 생성하는 디지털-아날로그 컨버터(DAC)인 것을 특징으로 하는 휴대용 혈당 측정기.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 변동 전위 인가부에서 발생하는 변동 전위 전기 신호는
    구형파, 정현파 및 삼각파 중 어느 하나의 파형을 가지며 수Khz 내지 수십Khz의 주파수를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈당 측정기.

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