KR20160111063A - 생체 내 바이오물질 측정장치 - Google Patents

생체 내 바이오물질 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 생체 내 바이오물질 측정장치에 관한 것으로서, 혈관 내에 배치되는 구조물; 상기 구조물 상에 배치되어 설정 파장 대역의 빛을 혈액으로 조사하는 광원; 상기 광원에서 조사되는 상기 빛 중 상기 혈액 내 설정 바이오물질에 흡수되지 않고 반사되는 빛을 수광하는 수광소자; 및 상기 구조물 상에 배치되며, 상기 수광소자에서 출력되는 광량에 따른 검출신호를 전송하는 송신부를 포함한다.

Description

생체 내 바이오물질 측정장치{Measuring apparatus for In vivo bio material}
본 발명은 생체 내 바이오물질 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 혈관 내에서 설정 바이오물질에 흡수되는 파장의 빛을 조사하고, 반사되는 빛을 통해 설정 바이오물질의 농도를 측정할 수 있는 생체 내 바이오물질 측정장치에 관한 것이다.
최근에는 당뇨병이나 관상동맥 질환을 앓고 있는 환자가 증가하는 추세이다. 특히, 당뇨병은 진단을 받은 후에는 합병증 예방을 위해 장기적인 관리가 필요하고, 관상동맥 질환은 인체에서 가장 중요한 장기인 심장과 직결되는 질환이므로 예방 및 사전관리가 중요하다.
당뇨병의 장기적인 관리를 위해서는 환자의 혈당 데이터를 얻는 것이 가장 효과적인데, 최근에는 채혈을 통한 혈당측정장치가 많이 사용되고 있다. 혈당은 혈액 중 함유된 글루코오스(glucose)의 농도를 측정하여 파악할 수 있다. 그런데 채혈을 통해 혈당측정방법은 통증을 수단하기 때문에 최근에는 채혈을 하지 않고, 광을 조사하여 포도당의 농도를 측정하는 방법이 개발되고 있으나 이러한 방법은 표피효과를 줄이기 위하여 정확성을 향상하기 위해 높은 주파수의 광을 조사할 수 있는 광원을 필요로 하여 비용 증가의 문제점이 야기된다.
단백질의 농도 측정의 경우도 개별적인 단백질에서만 적용되는 일반화될 수 없는 방법으로 측정하거나, 특정 단백질에 대한 단일 분자 수준에서 측정된 데이터에 기초하여 농도를 측정하는 것이 아니었기 때문에 측정된 농도의 정확성을 신뢰할 수 없는 문제점이 있다.
대한민국등록특허 제10-0760517호
본 발명은 혈관 내에서 설정 바이오물질에 흡수되는 파장의 빛을 조사하고, 반사되는 빛을 통해 설정 바이오물질의 농도를 측정할 수 있는 생체 내 바이오물질 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 혈관 내에 배치되는 구조물; 상기 구조물 상에 배치되어 설정 파장 대역의 빛을 혈액으로 조사하는 광원; 상기 광원에서 조사되는 상기 빛 중 상기 혈액 내 설정 바이오물질에 흡수되지 않고 반사되는 빛을 수광하는 수광소자; 및 상기 구조물 상에 배치되며, 상기 수광소자에서 출력되는 광량에 따른 검출신호를 전송하는 송신부를 포함하는 생체 내 바이오물질 측정장치를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 본 발명은, 혈관 내에 배치되는 스텐트 구조의 구조물; 상기 구조물 상에 배치되어 포도당 또는 단백질의 흡수율이 높은 파장 대역의 빛을 혈액으로 조사하는 LED 타입의 광원; 상기 광원에서 조사되는 상기 빛 중 상기 혈액에 흡수되지 않고 반사되는 빛을 수광하는 수광소자; 외부로부터 유도 전력을 전송받아 자기공명 방식으로 상기 광원으로 제공하며, 상기 구조물에 설치되는 복수 개의 코일 부재를 구비하는 무선전원부; 및 상기 구조물 상에 배치되며, 상기 수광소자에서 출력되는 광량에 따른 검출신호 또는 상기 검출신호를 분석한 분석정보를 외부로 전송하는 송신부를 포함하는 생체 내 바이오물질 측정장치를 포함한다.
본 발명에 따른 생체 내 바이오물질 측정장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 혈관 내에서 직접 광을 조사하고, 특히 설정 바이오물질에만 흡수되는 파장의 광을 조사하기 때문에 방해요소 없이 설정 바이오물질의 농도를 정확하게 측정할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 통신수단을 구비함으로써 측정된 설정 바이오물질의 농도를 표시수단을 통해 육안으로 확인할 수 있으며, 사용자가 시간과 장소에 구애받지 않고 설정 바이오물질의 농도를 측정하고자 할 때 실시간을 측정하여 확인할 수 있다.
셋째, 무선전원부를 구비하고 외부 유도 전력을 전송받아 광원에 전원을 공급할 수 있기 때문에 혈관에 한번 배치된 바이오물질 측정장치는 한번 혈관 내에 배치되면 반영구적으로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 내 바이오물질 측정장치가 도시된 개념도이다.
도 2는 도 1에 따른 생체 내 바이오물질 측정장치의 구성이 도시된 블록도이다.
도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 생체 내 바이오물질 측정장치에 대해 도시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 생체 내 바이오물질 측정장치(100, 이하 바이오물질 측정장치)는 도 1 및 도 2를 참조하여 보면, 구조물(110), 광원(130), 수광소자(150), 송신부(170) 및 표시수단(190)을 포함한다. 상기 구조물(110)은 사용자의 혈관(1) 내에 배치된다. 상기 구조물(110)은 금속 소재를 이용하여 상기 혈관(1)의 길이 방향을 따라 연장되는 그물망 형태로 형성되는데, 예시적으로는 의료용 기구인 스텐트(stent)가 적용될 수 있다. 상기 금속 소재는 예시적으로 스테인리스 강 또는 스테인리스강과 다른 금속 소재의 합금일 수 있으나, 이는 본 실시예에 한정되는 것일 뿐 다양한 소재로 형성될 수도 있다. 상기 구조물(110)은 사용자(환자)의 혈관(1) 내로 삽입되어 배치된다.
상기 광원(130)은 상기 구조물(110) 상에 배치되며, 상기 혈관(1) 내를 유동하는 혈액으로 빛을 조사한다. 상기 광원(130)에서는 설정 파장 대역의 빛이 조사된다. 상기 빛의 상기 설정 파장 대역은 상기 바이오물질 측정장치(100)에서 측정하고자 하는 설정 바이오물질(3)에 따라 결정된다.
보다 구체적으로는 상기 설정 바이오물질(3)에 가장 높은 흡수율을 갖는 빛의 파장으로 설정된다. 본 발명에 따른 상기 바이오물질 측정장치(100)로 측정하고자 하는 상기 설정 바이오물질(3)은 포도당 또는 단백질 중 어느 하나이다. 상기 설정 바이오물질(3)이 포도당인 경우, 상기 광원(130)에서 조사되는 빛의 상기 설정 파장 대역은 600nm 내지 1500nm 으로 적외선에 가까운 가시광선 영역의 빛을 조사한다. 상기 광원(130)에서 조사되는 빛의 상기 설정 파장 대역의 빛일 때, 상기 포도당에서의 흡수율이 가장 좋기 때문이다.
그러나 상기 설정 바이오물질이 단백질인 경우, 상기 광원(130)은 설정 파장 대역이 100nm 내지 400nm 인 자외선 영역의 빛을 조사하거나, 설정 파장 대역이 780nm 내지 15um 인 근적외선부터 원적외선 영역의 빛을 조사한다. 특히, 자외선 영역의 빛을 조사할 때에는 설정 파장 대역이 280nm인 빛을 조사한다.
이렇듯, 상기 광원(130)은 상기 설정 바이오물질 측정장치(100)가 측정하고자 하는 상기 설정 바이오물질(3)에 따라 선택적으로 변경될 수 있다. 본 실시예에서 상기 광원(130)은 예시적으로 엘이디(LED)로 적용되지만, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 실시 형태로 적용될 수 있다.
상기 수광소자(150)는 상기 광원(130)과 마찬가지로 상기 구조물(110) 상에 배치된다. 상기 수광소자(150)는 상기 광원(130)에서 상기 혈액으로 빛이 조사되면 상기 설정 바이오물질(3)에 흡수되지 않고 반사되는 빛을 수광한다. 상기 광원(130)에서 조사되는 빛은 전술한 바와 같이 상기 설정 바이오물질(3)에 흡수율이 높은 설정 파장 대역의 빛을 조사하기 때문에 상기 설정 바이오물질(3)과 접촉하면 상기 설정 바이오물질(3)에 흡수된다.
그러나 상기 광원(130)에서 조사되는 빛이 전부 상기 설정 바이오물질(3)에 흡수되는 것은 아니므로, 상기 설정 바이오물질(3)에 흡수되지 못하는 빛은 반사된다. 상기 수광소자(150)는 상기 설정 바이오물질(3)에 흡수되지 않고 반사되는 빛을 수광하며, 수광된 광량(빛의 양)을 검출신호로 변환하여 출력한다. 상기 수광소자(150)는 예시적으로 포토 다이오드(photo diode)가 적용되지만, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 실시 형태로 적용될 수 있다.
상기 송신부(170)는 상기 구조물(110) 상에 배치되며, 상기 수광소자(150)에서 출력되는 상기 검출신호를 후술되는 상기 표시수단(190)으로 전송한다. 즉, 상기 수광소자(150)에서 출력되는 상기 검출신호를 전자기파로 변환하여 상기 표시수단(190)으로 전송한다. 상기 송신부(170)는 예시적으로 마이크로 스트립 안테나로 적용된다. 상기 송신부(170)는 의료용 통신에 사용되는 400 내지 405 MHz 대역의 공진주파수가 사용된다.
상기 표시수단(190)은 상기 송신부(170)로부터 전송받은 상기 검출신호로부터 상기 혈액 중 상기 설정 바이오물질(3)의 농도를 산출하고, 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록 표시한다. 상기 표시수단(190)은 예를 들면 컴퓨터와 같이 디스플레이 패널이 구비된 전자장치의 형태로 적용되거나, 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 스마트 기기의 형태로 적용될 수도 있다.
상기 표시수단(190)은 상기 송신부(170)에서 전송하는 상기 검출신호를 전송받는 수신부(191) 및 상기 검출신호로부터 상기 설정 바이오물질(3)의 농도를 산출하는 산출부(193)를 포함한다.
상기 수신부(191)가 상기 송신부(170)에서 전송하는 상기 검출신호를 전달받으면 이를 상기 산출부(193)로 공급한다. 상기 산출부(193)에는 광량과 상기 설정 바이오물질(3)에 대한 데이터베이스가 저장되어 있으므로, 상기 수광소자(150)에서 출력된 상기 검출신호를 상기 데이터베이스에 근거하여 상기 설정 바이오물질(3)의 농도를 산출해낼 수 있다.
상기 송신부(170) 및 상기 수신부(191)는 무선 통신으로 연결되므로, 상기 표시수단(190)으로 적용되는 스마트 기기를 이용하면 상기 설정 바이오물질(3)을 시간과 장소에 구애받지 않고 측정할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 바이오물질 측정장치(100)는 무선전원부(120)를 더 포함한다. 상기 무선전원부(120)는 상기 광원(130)으로 전원을 공급하기 위한 것으로, 상기 구조물(110) 상에 배치된다. 상기 무선전원부(120)는 외부로부터 전력을 전송받아 자기공명 방식으로 상기 광원(130)으로 전원을 공급한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 무선전원부(120)는 Rx 코일부(121) 및 부하 코일부(123)를 포함한다. 상기 Rx 코일부(121)는 수신 코일로서, 후술되는 바와 같이 충전기(미도시)에서 발생한 전자기장에 의한 유도 전력을 전달받는다. 상기 무선전원부(120)는 자기공진형 무선전력전송에 의해 작동된다. 전술한 바와 같이 상기 구조물(110) 상에 배치된 상기 무선전원부(120)는 상기 Rx 코일부(121) 및 상기 부하 코일부(123)를 포함하고, 상기 무선전원부(120)로 유도 전력을 전송하는 상기 충전기(미도시)에는 소스 코일(미도시) 및 Tx 코일(송신공진코일, 미도시)을 포함한다.
상기 소스 코일(미도시)에 전력이 인가되면, 상기 소스 코일로부터 에너지를 전달받은 상기 Tx 코일(미도시)에 상기 Tx 코일(미도시)의 공진주파수로 진동하는 자기장을 생성하여 동일한 공진주파수로 설계된 상기 Rx 코일부(121)에 집중적으로 에너지, 즉 유도 전력을 전달한다. 이렇게 상기 Rx 코일부(121)로 전달된 유도 전력을 상기 부하 코일(123)에서 상기 광원(130)으로 전원을 공급하는 것이다.
상기 Rx 코일부(121)는 상기 구조물(110)의 내주면 또는 외주면 중 어느 한 면을 감싸면서 배치되어 외부로부터 자기공명 방식으로 유도 전력을 전송받는다. 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 Rx 코일부(121)가 상기 구조물(110)의 내주면을 감싸며 배치된 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고 외주면을 감싸면서 배치될 수도 있다. 상기 Rx 코일부(121)는 도선(예를 들면 구리선)이 적어도 2회 이상 감겨지며 형성된다.
상기 부하 코일부(123)는 상기 Rx 코일부(121)와 마찬가지로 상기 구조물(110)의 내주면 또는 외주면 중 어느 한 면을 감싸면서 배치되고, 상기 광원(130)과 연결되어 있어 전술한 바와 같이 상기 Rx 코일부(121)로 유도 전력이 전송되면, 상기 부하 코일부(123)에서 상기 광원(130)으로 전원을 공급한다. 본 실시예에서는 상기 부하 코일부(123)도 상기 구조물(110)의 내주면을 감싸면서 배치된다. 상기 부하 코일부(123)는 상기 Rx 코일부(121)로부터 설정 간격 이격되어 배치된다. 상기 부하 코일부(123)는 상기 Rx 코일부(121)와 달리 도선이 1회 감겨 형성된다.
상기 무선전원부(120)로 유도 전력을 전송하는 충전기(미도시)는 사용자가 별도로 구비하고 다니면서 상기 설정 바이오물질(3)의 농도를 측정하고 싶을 때, 상기 충전기(미도시)를 상기 바이오물질 측정장치(100)와 가깝게 두면, 상기 무선전원부(120)가 상기 충전기(미도시)로부터 자기공명 방식으로 유도 전력을 전송받고, 상기 광원(130)으로 전원을 공급하여 상기 광원(130)이 빛을 조사하게 된다.
상기 무선전원부(120)는 1 내지 5GHz의 주파수 대역을 사용하므로, 혈관(1) 내에서 상기 광원(130)으로 전원을 공급하여도 인체에 영향을 끼치지 않고, 인체 유해성(SAR: Specific Absorption Rate)도 매우 낮다. 본 실시예에서와 같이 자기공명 방식으로 전력을 전송하는 방식은 대한민국등록특허 제10-1470815호(저전압용 자기공명 무선 전력 전송장치) 등을 통해 이미 공지된 기술이므로, 상기 무선전원부(120)의 구성은 전술한 실시 형태에 한정되지 않고 다양한 실시 형태의 자기공명 방식을 적용할 수 있다.
전술한 바와 같은 상기 바이오물질 측정장치(100)의 사용방법을 살펴보면, 다음과 같다. 상기 바이오물질 측정장치(100)는 혈과 내에 배치되므로, 시술 또는 수술을 통해 사용자의 혈관(1) 내에 상기 바이오물질 측정장치(100)를 배치할 수 있다. 사용자는 상기 바이오물질 측정장치(100)를 이용하여 설정 바이오물질(3)의 농도를 측정하고자 할 때, 충전기(미도시)를 상기 바이오물질 측정장치(100)가 배치된 위치와 가깝게 위치시킨다.
상기 충전기(미도시)에서 발생된 전자기장에 의한 유도 전력을 전송받은 상기 무선전원부(120)의 상기 Rx 코일부(121)는 자기공명 방식으로 유도 전력을 전달받아 상기 부하 코일부(123)가 상기 광원(130)으로 전원을 공급한다. 상기 광원(130)이 전원을 공급받으면, 빛을 조사하는데 상기 광원(110)에서 조사되는 빛은 상기 바이오물질 측정장치(100)를 통해 측정하고자 하는 상기 설정 바이오물질(3)에 대해 높은 흡수율을 갖는 파장의 빛이 조사된다.
만약, 상기 설정 바이오물질(3)이 포도당이라면 상기 광원(130)은 상기 포도당에 대에 흡수율이 높은 파장의 빛을 조사한다. 한편, 상기 설정 바이오물질(3)이 단백질이라면 상기 광원(130)은 상기 단백질에 대해 흡수율이 높은 파장의 빛을 조사한다.
상기 광원(130)에서 빛이 조사되면 상기 빛은 혈액에 포함된 상기 설정 바이오물질(3)에 흡수되지만, 상기 광원(130)에서 조사되는 빛이 전부 상기 설정 바이오물질(3)이 흡수되는 것은 아니므로 상기 설정 바이오물질(3)에 흡수되지 않은 빛은 반사된다. 상기 설정 바이오물질(3)에 흡수되지 않고 반사되는 빛은 상기 구조물(110)에 배치된 상기 수광소자(150)로 수광된다. 상기 수광소자(150)는 수광된 광량(빛의 량)을 검출신호로 변환하여 출력하며, 상기 송신부(170)가 상기 검출신호를 상기 표시수단(190)으로 전송한다.
상기 표시수단(190)의 상기 수신부(191)는 상기 송신부(170)로부터 전송되는 상기 검출신호를 전송받고, 이를 상기 산출부(193)로 공급한다. 상기 산출부(193)는 상기 수광소자(150)로부터 전달된 검출신호를 이용하여 혈액 내 상기 설정 바이오물질(3)의 농도를 산출해낸다.
상기 산출부(160)에는 상기 설정 바이오물질의 농도를 계산하기 위한 데이터베이스가 저장되어 있기 때문에 상기 수광소자(150)로부터 전달된 상기 검출신호를 상기 데이터베이스에 근거하여 상기 설정 바이오물질의 농도를 산출해낸다. 이렇게 산출된 상기 설정 바이오물질(3)의 농도는 상기 표시수단(190)으로 출력되어 사용자가 육안으로 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 바이오물질 측정장치(100)는 사용자의 혈관 내에 배치되므로, 사용자가 상기 설정 바이오물질의 농도를 측정하고자 할 때 시간 및 장소에 구애받지 않고 실시간으로 측정할 수 있는 장점을 갖는다. 특히, 상기 광원을 구동시키는 전원은 무선 전력 전송 기술을 이용하여 자기공명 방식으로 공급할 수 있기 때문에 사용자의 혈관에 배치된 상기 바이오물질 측정장치는 반영구적으로 지속적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 혈관 3: 설정 바이오물질
100: 바이오물질 측정장치 110: 구조물
120: 무선전원부 130: 광원
150: 수광소자 170: 송신부
190: 표시수단 191: 수신부
193: 산출부

Claims (17)

  1. 혈관 내에 배치되는 구조물;
    상기 구조물 상에 배치되어 설정 파장 대역의 빛을 혈액으로 조사하는 광원;
    상기 광원에서 조사되는 상기 빛 중 상기 혈액 내 설정 바이오물질에 흡수되지 않고 반사되는 빛을 수광하는 수광소자; 및
    상기 구조물 상에 배치되며, 상기 수광소자에서 출력되는 광량에 따른 검출신호를 전송하는 송신부를 포함하는 생체 내 바이오물질 측정장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 송신부로부터 전송받은 상기 검출신호를 통해 상기 혈액 중 상기 설정 바이오물질의 농도를 산출하고 표시하는 표시수단을 더 포함하는 생체 내 바이오물질 측정장치
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 구조물은 금속 소재로 형성되는 생체 내 바이오물질 측정장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 구조물은, 혈관의 길이 방향으로 따라 연장되며, 그물망 형태로 형성되는 생체 내 바이오물질 측정장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 구조물은 스텐트(stent)인 생체 내 바이오물질 측정장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 설정 바이오물질은 포도당 또는 단백질 중 어느 하나인 생체 내 바이오물질 측정장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 송신부는 마이크로 스트립 안테나를 포함하는 생체 내 바이오물질 측정장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 표시수단은,
    상기 송신부로부터 전송되는 상기 검출신호를 전송받는 수신부; 및
    상기 수신부를 통해 상기 검출신호를 전달받아 저장된 데이터베이스에 근거하여 상기 설정 바이오물질의 농도를 산출하는 산출부를 포함하는 생체 내 바이오물질 측정장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 구조물 상에 배치되며, 상기 광원으로 전원을 공급하는 무선전원부를 더 포함하는 생체 내 바이오물질 측정장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 무선전원부는 외부로부터 자기공명 방식으로 유도 전력을 전송받아 상기 광원에 전원을 공급하는 생체 내 바이오물질 측정장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 무선전원부는,
    상기 구조물의 내주면 또는 외주면 중 어느 한 면을 감싸면서 배치되며, 상기 자기공명 방식으로 유도 전력을 전송받는 Rx 코일부; 및
    상기 구조물의 내주면 또는 외주면 중 어느 한 면을 감싸면서 배치되며 상기 광원과 연결되어 있고, 상기 Rx 코일부와 설정 간격 이격되어 상기 Rx 코일부로 전달된 상기 유도 전력을 이용하여 상기 광원으로 전원을 공급하는 부하 코일부를 포함하는 생체 내 바이오물질 측정장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 Rx 코일부는 도선이 적어도 2회 이상 나선형으로 감겨지며 형성되는 생체 내 바이오물질 측정장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 부하 코일부는 도선이 1회 감겨져 형성되는 생체 내 바이오물질 측정장치.
  14. 청구항 6에 있어서,
    상기 바이오물질이 포도당인 경우, 상기 광원의 설정 파장 대역은 600nm 내지 1500nm 인 생체 내 바이오물질 측정장치.
  15. 청구항 6에 있어서,
    상기 바이오물질이 단백질인 경우, 상기 광원은 설정 파장 대역이 100nm 내지 400nm 인 자외선 영역의 빛을 조사하는 생체 내 바이오물질 측정장치.
  16. 청구항 6에 있어서,
    상기 바이오물질이 단백질인 경우, 상기 광원은 설정 파장 대역이 780nm 내지 15um 인 근적외선부터 원적외선 영역의 빛을 조사하는 생체 내 바이오물질 측정장치.
  17. 혈관 내에 배치되는 스텐트 구조의 구조물;
    상기 구조물 상에 배치되어 포도당 또는 단백질의 흡수율이 높은 파장 대역의 빛을 혈액으로 조사하는 LED 타입의 광원;
    상기 광원에서 조사되는 상기 빛 중 상기 혈액에 흡수되지 않고 반사되는 빛을 수광하는 수광소자;
    외부로부터 자기공명 방식으로 유도 전력을 전송받아 상기 광원으로 제공하며, 상기 구조물에 설치되는 복수 개의 코일 부재를 구비하는 무선전원부; 및
    상기 구조물 상에 배치되며, 상기 수광소자에서 출력되는 광량에 따른 검출신호 또는 상기 검출신호를 분석한 분석정보를 외부로 전송하는 송신부를 포함하는 생체 내 바이오물질 측정장치.






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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190115850A (ko) * 2018-04-04 2019-10-14 울산과학기술원 인공혈관 벽 내부에 이식되는 바이오 센싱 장치
KR102348196B1 (ko) * 2021-05-12 2022-01-07 주식회사 바리센 피하삽입장치를 이용한 광학적 피분석물 모니터링 방법 및 시스템
KR102348195B1 (ko) * 2021-04-22 2022-01-07 주식회사 바리센 광학적 피분석물 모니터링 시스템 및 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100760517B1 (ko) 2005-10-07 2007-09-28 김태규 휴대형 비침습 혈당측정장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001271557A1 (en) * 2000-07-10 2002-01-21 Lockheed Martin Corporation Self energized wireless mems devices
WO2005120335A2 (en) * 2004-06-07 2005-12-22 Glucon Inc Assay apparatus comprising an implanted light source
KR20100096361A (ko) * 2009-02-24 2010-09-02 연세대학교 산학협력단 체내 이식형 광학 바이오 센서 및 이를 포함하는 광학 생체모니터링 시스템
US20110054333A1 (en) * 2009-08-28 2011-03-03 Stentronics, Inc. Stent Flow Sensor
KR101910194B1 (ko) * 2011-11-07 2018-10-22 엘에스전선 주식회사 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100760517B1 (ko) 2005-10-07 2007-09-28 김태규 휴대형 비침습 혈당측정장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190115850A (ko) * 2018-04-04 2019-10-14 울산과학기술원 인공혈관 벽 내부에 이식되는 바이오 센싱 장치
KR102348195B1 (ko) * 2021-04-22 2022-01-07 주식회사 바리센 광학적 피분석물 모니터링 시스템 및 방법
KR102348196B1 (ko) * 2021-05-12 2022-01-07 주식회사 바리센 피하삽입장치를 이용한 광학적 피분석물 모니터링 방법 및 시스템
WO2022240154A1 (ko) * 2021-05-12 2022-11-17 주식회사 바리센 피하삽입장치를 이용한 광학적 피분석물 모니터링 방법 및 시스템

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