KR20190013312A

KR20190013312A - 생체 정보 처리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20190013312A
Application number: KR1020170097749A
Authority: KR
Inventors: 장기영; 남정용; 엄근선; 이준형
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-08-01
Filing date: 2017-08-01
Publication date: 2019-02-11
Also published as: KR102441334B1; US11103181B2; US20190038218A1

Abstract

일 양상에 따른 생체 정보 처리 장치는 사용자의 생체 내 물질을 측정하는 생체 내 물질 측정부 및 생체 내 물질 측정 결과를 기초로 사용자의 생체 내 물질의 변화 패턴을 추출하고, 추출된 생체 내 물질의 변화 패턴을 생체 리듬 기준 모델과 비교하여, 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

생체 정보 처리 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING BIO-INFORMATION}

생체 정보를 처리하는 기술에 관한 것으로, 특히 피험자로부터 획득한 생체 정보를 처리하는 장치 및 방법에 관련된다.

생체 리듬(biological rhythm)은 인간의 생리적 주기 또는 리듬(rhythm)을 의미하며, 사람의 뇌파, 체온, 혈압, 맥박, 체내 수분량 및 염분량 등이 소정 시간 주기인 울트라디안 리듬(ultradian rhythm), 약 1일 주기의 일주리듬 (circadian rhythm), 약 1개월의 월주리듬(circatrigintan rhythm), 약 1년 주기의 연주리듬(circannual rhythm)에 따라 주기적으로 반복되는 것을 의미한다.

사람의 일주기 생체 리듬(circadian rhythm)을 측정하기 위한 표준 방법은 침이나 혈액의 멜라토닌 변화를 측정하거나, 가속도계를 사용하여 생체 활동성을 측정하는 방법 등이 있다. 그러나, 이와 같은 측정 방법들은 제한된 측정 환경 및 시험 조건에서만 시행되기 때문에 일상 생활 중에 손쉽게 일주기 생체 리듬의 지속적인 모니터링이 불가능하거나, 거시적인 움직임에만 의존하므로 측정의 정확도, 민감도 등이 높지 않은 문제가 있다.

사용자의 생체 정보를 처리하여 생체 리듬의 이상 여부를 판별할 수 있는 생체 정보 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 양상에 따른 생체 정보 처리 장치는, 사용자의 생체 내 물질을 측정하는 생체 내 물질 측정부 및 생체 내 물질 측정 결과를 기초로 사용자의 생체 내 물질의 변화 패턴을 추출하고, 추출된 생체 내 물질의 변화 패턴을 생체 리듬 기준 모델과 비교하여, 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단하는 프로세서를 포함할 수 있다.

여기서, 생체 내 물질은 중성지방(triglyceride), 유리 지방산(free fatty acid), 혈당(blood sugar), 아미노산 및 각종 호르몬 농도 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 생체 리듬은 일주기 생체 리듬(circadian rhythm)을 포함할 수 있다.

생체 리듬 기준 모델은 복수의 사용자들에 대한 나이, 성별, 신장, 체중 및 건강 정보 중의 하나 이상을 포함하는 사용자 특성 정보 및, 수면, 식사, 운동, 심박, 혈압, 체온, 측정 시간 및 측정 장소 중의 하나 이상을 포함하는 사용자 상황(context) 정보 중의 적어도 하나를 기초로, 하나 이상의 그룹별로 생성될 수 있다.

또한, 프로세서는 사용자로부터 생체 정보 처리 요청이 수신되면, 사용자의 특성 정보 및 상황 정보를 기초로 하나 이상의 그룹 중에서 적어도 하나의 생체리듬 기준 모델을 선택할 수 있다.

이때, 생체 내 물질의 변화 패턴은 생체 내 물질의 시간에 따른 변화량, 생체 내 물질의 최대값 도달 시간 및, 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 곡선하면적(AUC, area under curve)중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 프로세서는 생체 내 물질의 시간에 따른 변화량과 생체 리듬 기준 모델 상의 변화량의 차이, 생체 내 물질의 최대값 도달 시간과 생체 리듬 기준 모델 상의 최대값 도달 시간의 차이 및, 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 곡선하면적과 생체 리듬 기준 모델 상의 곡선하면적의 차이 중의 적어도 하나가 미리 설정된 기준을 벗어나는 경우 사용자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 생체 내 물질 측정부는 피부에 근적외선을 조사하는 광원 및 피부로부터 산란되어 돌아오는 광을 검출하는 검출부를 포함할 수 있다.

프로세서는 사용자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단되면, 판단 결과를 기초로 경고 정보를 생성할 수 있다.

한편, 생체 정보 처리 장치는 프로세서의 제어에 따라, 측정된 생체 내 물질 정보, 추출된 생체 내 물질 변화 패턴, 생체 리듬의 이상 정렬(misalignment) 여부 판단 결과 및 경고 정보 중의 하나 이상을 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.

일 양상에 따른 생체 정보 처리 방법은 사용자의 생체 내 물질을 측정하는 단계, 생체 내 물질 측정 결과를 기초로 사용자의 생체 내 물질의 변화 패턴을 추출하는 단계 및 추출된 생체 내 물질의 변화 패턴을 생체 리듬 기준 모델과 비교하여, 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서 생체 내 물질은 중성지방(triglyceride), 유리 지방산(free fatty acid), 혈당(blood sugar), 아미노산 및 각종 호르몬 농도 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 생체 리듬 기준 모델은 복수의 사용자들에 대한 나이, 성별, 신장, 체중 및 건강 정보 중의 하나 이상을 포함하는 사용자 특성 정보 및, 수면, 식사, 운동, 심박, 혈압, 체온, 측정 시간 및 측정 장소 중의 하나 이상을 포함하는 사용자 상황(context) 정보 중의 적어도 하나를 기초로, 하나 이상의 그룹별로 생성될 수 있다.

프로세서는 사용자로부터 생체 정보 처리 요청이 수신되면, 사용자의 특성 정보 및 상황 정보를 기초로 하나 이상의 그룹 중에서 적어도 하나의 생체리듬 기준 모델을 선택할 수 있다.

여기서, 생체 내 물질의 변화 패턴은 생체 내 물질의 시간에 따른 변화량, 생체 내 물질의 최대값 도달 시간 및, 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 곡선하면적(AUC, area under curve)중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한편, 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단하는 단계는, 생체 내 물질의 시간에 따른 변화량과 생체 리듬 기준 모델 상의 변화량의 차이, 생체 내 물질의 최대값 도달 시간과 생체 리듬 기준 모델 상의 최대값 도달 시간의 차이 및, 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 곡선하면적과 생체 리듬 기준 모델 상의 곡선하면적의 차이 중의 적어도 하나가 미리 설정된 기준을 벗어나는 경우 사용자의 생체 리듬이 이상 정렬(misalignment)된 것으로 판단할 수 있다.

여기서, 사용자의 생체 내 물질을 측정하는 단계는, 피부에 근적외선을 조사하는 단계 및 피부로부터 산란되어 돌아오는 광을 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 생체 정보 처리 방법은 사용자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단되면, 판단 결과를 기초로 경고 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 생체 정보 처리 방법은 측정된 생체 내 물질 정보, 추출된 생체 내 물질 변화 패턴, 생체 리듬의 이상 정렬(misalignment) 여부 판단 결과 및 경고 정보 중의 하나 이상을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

생체 내 물질 변화의 지속적인 모니터링을 통해 생체 리듬의 이상 여부를 판단할 수 있다.

도 1은 생체 정보 처리 장치의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2a는 생체 내 물질 변화 패턴과 생체 리듬 기준 모델을 비교하여 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부의 판단을 설명하기 위한 일 예에 따른 예시도이다.
도 2b는 생체 내 물질 변화 패턴과 생체 리듬 기준 모델을 비교하여 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부 판단을 설명하기 위한 다른 예에 따른 예시도이다.
도 3은 생체 정보 처리 장치의 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4는 생체 정보 처리 장치의 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5는 생체 정보 처리 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 6은 생체 정보 처리 방법의 다른 예를 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 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 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

한편, 각 단계들에 있어, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 수행될 수 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하고, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 생체 정보 처리 장치 및 방법의 실시 예들을 도면들을 참조하여 설명하도록 한다.

도 1은 생체 정보 처리 장치의 일 실시예를 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 생체 정보 처리 장치(100)는 생체 내 물질 측정 결과를 기초로 사용자의 생체 내 물질의 변화 패턴을 추출하고, 추출된 생체 내 물질의 변화 패턴을 생체 리듬 기준 모델과 비교하여 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단하고, 그 판단 결과를 사용자에게 제공할 수 있다.

생체 리듬(biological rhythm)은 체내에서 발생되지만 빛, 어둠, 기온 및 생활 패턴과 같은 외부 환경 요인에 따라 주기성이 깨지거나 변동될 수 있다. 이때, 체내에서 발생되는 생체 리듬과 외부 환경(예: 주간/야간)이 일치하는 경우 생체 리듬이 정렬(aligned)되었다고 하며, 체내에서 발생되는 생체 리듬과 외부 환경이 일치하지 않는 경우 생체 리듬이 이상정렬(misaligned)되었다고 할 수 있다.

또한, 음식물을 섭취한 뒤 생체 내 대사 활동에 의해 생산된 대사물(metabolite)의 일부는 일주기 생체 리듬(circadian rhythm)의 변화와 상관 관계를 가지며, 생체 정보 처리 장치(100)는 생체 내 물질의 변화 패턴을 모니터링 및/또는 추적함으로써 생체 리듬의 이상정렬 여부를 판단할 수 있다.

이때, 생체 내 물질은 인체 대사에 따른 대사물(metabolite)을 포함할 수 있으며, 예컨대 생체 내 물질은 중성 지방(triglyceride), 유리 지방산(free fatty acid), 혈당(blood glucose), 아미노산 및 각종 호르몬 농도 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이하, 설명의 편의를 위해 필요한 경우, 생체 정보 처리 장치(100)는 지질 대사에 따른 혈중 중성 지방(triglyceride)의 변화 패턴을 모니터링하여 일주리듬(circadian rhythm)의 이상 여부를 판단하는 실시예를 기초로 설명한다.

생체 정보 처리 장치(100)는 소프트웨어 모듈로 구현되거나 하드웨어 칩 형태로 제작되어 전자 장치에 탑재될 수 있다. 이때 전자 장치는 휴대폰, 스마트폰, 태블릿, 노트북, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 플레이어, 디지털 카메라, 웨어러블 디바이스 등을 포함할 수 있고, 웨어러블 디바이스는 손목 시계형, 손목 밴드형, 반지형, 벨트형, 목걸이형, 발목 밴드형, 허벅지 밴드형, 팔뚝 밴드형 등을 포함할 수 있다. 그러나 전자 장치는 상술한 예에 제한되지 않으며, 웨어러블 디바이스 역시 상술한 예에 제한되지 않는다.

도 1을 참조하면, 생체 정보 처리 장치(100)는 생체 내 물질 측정부(110) 및 프로세서(120)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세서(120)는 하나 이상의 프로세서, 메모리 및 이들의 조합으로 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 생체 내 물질 측정부(110)는 비 침습(noninvasive) 방식을 통해 생체 내 물질을 측정할 수 있다.

예를 들어, 생체 내 물질 측정부(110)는 광학적 방식을 사용하여 피검체에 광을 조사하고, 되돌아 오는 광을 검출함으로써 생체 내 물질의 변화를 일정 시간 간격 또는 연속적으로 측정할 수 있다. 또한, 생체 내 물질 측정부(110)는 하나 이상의 광원 및 검출기를 포함할 수 있으며 이에 대한 자세한 설명은 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.

프로세서(120)는 생체 내 물질 측정 결과를 기초로 사용자의 생체 내 물질의 변화 패턴을 추출할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 일정 시간 간격 또는 연속적으로 측정된 생체 내 물질 변화 정보를 기초로, 시간의 변화에 따른 생체 내 물질 변화를 모니터링하고, 생체 내 물질 변화의 패턴을 추출할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(120)는 일정 시간 간격 또는 연속적으로 측정된 생체 내 물질 변화 정보를 기초로 시간 변화에 따른 생체 내 물질 변화의 그래프(시간-생체 내 물질 농도 그래프)를 산출하고, 시간-생체 내 물질 농도 그래프로부터 생체 내 물질 변화의 패턴을 추출할 수 있다.

여기서 생체 내 물질 변화의 패턴은 생체 내 물질의 시간에 따른 변화량, 생체 내 물질의 최대값 도달 시간 및, 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 곡선하면적(AUC, area under curve)중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 여기에 제한되지 않으며 프로세서(120)는 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 최대값, 최소값, 평균값, 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 소정 구간에서의 기울기 및 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 형상(shape)을 생체 내 물질 변화의 패턴으로 추출할 수 있다.

또한, 프로세서(120)는 추출된 생체 내 물질의 변화 패턴을 생체 리듬 기준 모델과 비교하여 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단할 수 있다.

여기서, 생체 리듬 기준 모델은 정렬된(aligned) 생체 리듬으로써, 측정된 생체 내 물질 변화의 비교 기준이 되는 대상 모델일 수 있다.

예컨대, 생체 리듬 기준 모델은 사용자 및/또는 복수의 다른 사용자들에 대한 나이, 성별, 신장, 체중 및 건강 정보 중의 하나 이상을 포함하는 사용자 특성 정보 및, 수면, 식사, 운동, 심박, 혈압, 체온, 측정 시간 및 측정 장소 중의 하나 이상을 포함하는 사용자 상황(context) 정보 중의 적어도 하나를 기초로 하나 이상의 그룹별로 생성될 수 있다.

예를 들어, 사용자가 '30대 당뇨 이력을 가진 남성'이라는 사용자 특성 정보를 가지고, '수면 중'이라는 상황 정보를 가진 경우, 생체 리듬 기준 모델은 '30대', '남성', '당뇨 이력' 및 '수면 중'에 해당하는 생체 리듬 기준 모델일 수 있다. 이와 같이, 생체 리듬 기준 모델은 사용자 특성 정보 및/또는 사용자 상황(context)정보 중의 적어도 하나를 기초로 그룹별로 생성될 수 있다.

프로세서(120)는 사용자로부터 생체 정보 처리 요청이 수신되면, 사용자의 특성 정보 및 상황 정보를 기초로 하나 이상의 그룹 중에서 적어도 하나의 생체리듬 기준 모델을 선택할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(120)는 측정된 생체 내 물질정보를 기초로 생체 정보 처리의 요청이 수신되면, 사용자의 특성 정보 및 상황 정보를 기초로 측정된 생체 내 물질정보와 비교하여 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단하기 위한 최적의 생체 리듬 기준 모델을 선택할 수 있다. 예컨대, 프로세서(120)는 사용자의 특성 정보가 30대 당뇨 이력을 가진 남성인 경우, 하나 이상의 생체 리듬 기준 모델 그룹으로부터 '30대', '남성' 및 '당뇨 이력'에 해당하는 생체 리듬 기준 모델을 선택하고, 선택된 생체 리듬 기준 모델과 측정된 생체 내 물질 변화 패턴과 비교하여 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단할 수 있다.

프로세서(120)는 생체 내 물질의 시간에 따른 변화량과 생체 리듬 기준 모델 상의 변화량의 차이, 생체 내 물질의 최대값 도달 시간과 생체 리듬 기준 모델 상의 최대값 도달 시간의 차이 및, 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 곡선하면적과 생체 리듬 기준 모델 상의 곡선하면적의 차이 중의 적어도 하나가 미리 설정된 기준을 벗어나는 경우 사용자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단할 수 있다.

이하, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 생체 정보 처리 장치(100)가 생체 내 물질 변화 패턴과 생체 리듬 기준 모델과 비교하여, 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단하는 일 예에 관하여 상세히 설명한다.

도 2a는 생체 내 물질 변화 패턴과 생체 리듬 기준 모델을 비교하여 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부의 판단을 설명하기 위한 일 예에 따른 예시도이다.

도 2a를 참조하면, 참조번호 21a는 생체 리듬이 이상 정렬된 상태에서 음식물을 섭취한 후 측정된 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화 그래프이며, 참조번호 21b는 생체 리듬 기준 모델의 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화 그래프이다.

생체 리듬이 이상 정렬된 상태에서, 음식물을 섭취한 후 측정된 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화 그래프(21a)는 음식물을 섭취한 후 혈중 중성 지방 농도는 시간 t=t_misaligned 에서 최고가 되며, 음식물을 섭취한 직후(t=0)와 혈중 중성 지방이 최대값일 때(t=t_misaligned)의 혈중 중성 지방 농도 변화량(ΔTG)은 ΔTG_misaligned로 나타난다.

또한, 생체 리듬 기준 모델의 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화 그래프(21b) 는 음식물을 섭취한 후 시간 t=t_aligned 에서 혈중 중성 지방 농도가 최고가 되며, 음식물을 섭취할 때(t=0)와 혈중 중성 지방이 최대값일 때(t= t_aligned)의 혈중 중성 지방 농도 변화량(ΔTG)는 ΔTG_aligned로 나타난다. 여기서, 생체 리듬 기준 모델은 사용자 특성 정보 및/또는 상황(context)정보를 기초로 프로세서(120)에 의해 선택된 기준 모델일 수 있다.

도 2a를 참조하면, 생체 리듬이 이상 정렬된 상태에서 음식물을 섭취한 후 측정된 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화량(ΔTG_misaligned)은 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방 농도 변화량(ΔTG_aligned)과 비교할 때, 변화량이 상대적으로 작은 것을 알 수 있다. 이와 같이 생체 리듬이 이상정렬 되면 생체 내 대사 패턴이 달라짐에 따라 생체 내 물질의 변화 패턴에 변화가 생기고, 프로세서(120)는 이와 같은 생체 내 물질의 변화 패턴 및/또는 대사 패턴의 변화에 따른 생체 내 물질 변화로부터 생체 리듬의 이상 정렬 여부를 판단할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 피험자로부터 측정된 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화량(ΔTG= ΔTG_subject)과 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방 농도 변화량(ΔTG_aligned)의 차이를 기초로 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(120)는 피험자로부터 측정된 혈중 중성 지방 농도 변화를 모니터링 하고, 음식물을 섭취할 때(t=0)와 혈중 중성 지방이 최대값일 때(t=t_misaligned)의 혈중 중성 지방 농도 변화량(ΔTG_subject)를 산출하고, 산출된 피험자의 혈중 중성 지방 농도 변화량(ΔTG_subject)를 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방 농도 변화량(ΔTG_aligned)과 비교하여, 산출된 피험자의 혈중 중성 지방 농도 변화량(ΔTG_subject)이 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방 농도 변화량(ΔTG_aligned)보다 작은 경우, 피험자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단할 수 있다.

다른 예로, 프로세서(120)는 산출된 피험자의 혈중 중성 지방 농도 변화량(ΔTG_subject)이 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방 농도 변화량(ΔTG_aligned)과 비교하여, 소정의 기준 농도(예: 50 mg/dl) 이상 차이가 있는 경우 피험자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 피험자로부터 측정된 혈중 중성 지방의 최대값 도달 시간(t_max)과 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방의 최대값 도달 시간을 비교하여 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단할 수 있다.

도 2a를 참조하여, 생체 리듬이 이상 정렬된 상태에서 음식물을 섭취한 후 측정된 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화 그래프(21a)에 따르면, 음식물을 섭취한 후 시간 t=t_misaligned 에서 혈중 중성 지방 농도가 최고가 되며 생체 리듬 기준 모델의 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화 그래프(21b) 는 음식물을 섭취한 후 시간 t=t_aligned 에서 혈중 중성 지방 농도가 최고가 된다 이와 같이 생체 리듬이 이상정렬 되면 생체 내 대사 패턴이 달라짐에 따라 생체 내 물질의 변화 패턴에 변화가 생기고, 프로세서(120)는 이와 같은 생체 내 물질의 변화 패턴 및/또는 대사 패턴의 변화에 따른 생체 내 물질 변화로부터 생체 리듬의 이상 정렬 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(120)는 피험자로부터 측정된 혈중 중성 지방 농도 변화를 모니터링 하고, 음식물을 섭취 후 혈중 중성 지방이 최대값에 도달하는 시간(t=t_subject)를 산출하고, 산출된 최대값 도달 시간(t=t_subject)이 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방의 최대값 도달 시간 (t=t_aligned)보다 앞서는 경우, 피험자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단할 수 있다.

다른 예로, 프로세서(120)는 산출된 피험자의 혈중 중성 지방 최대값 도달 시간(t=t_subject)이 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방의 최대값 도달 시간 (t=t_aligned)과 비교하여, 소정의 기준 시간(예: 60분) 이상 차이가 있는 경우 피험자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단할 수 있다.

한편, 이에 제한되지 않으며 프로세서(120)는 피험자로부터 측정된 혈중 중성 지방의 농도 변화 패턴으로써, 혈중 중성 지방의 최대값, 최소값, 평균값, 혈중 중성 지방의 농도 변화 그래프의 기울기 및 혈중 중성 지방의 농도 변화 그래프의 형상(shape)을 추출하고, 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방 농도 변화 패턴과 비교함으로써, 피험자의 생체 리듬의 이상 정렬 여부를 판단할 수 있다.

도 2b는 생체 내 물질 변화 패턴과 생체 리듬 기준 모델을 비교하여 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부 판단을 설명하기 위한 다른 예에 따른 예시도이다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 곡선하면적과 생체 리듬 기준 모델 상의 곡선하면적의 차이를 기초로 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단할 수 있다.

도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 프로세서(120)는 생체 리듬이 이상 정렬된 상태에서 음식물을 섭취한 후 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화 그래프(21a) 및 생체 리듬 기준 모델의 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화 그래프(21b) 로부터 곡선하면적(Area under curve, AUC)(22a, 22b)을 산출할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(120)는 피험자로부터 측정된 혈중 중성 지방 농도 변화를 모니터링 하고, 음식물을 섭취한 후 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화 그래프로부터 곡선하면적을 산출하고 산출된 곡선하면적이 생체 리듬 기준 모델의 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화 그래프(22a)로부터 산출된 곡선하면적보다 작은 경우, 피험자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단할 수 있다.

다른 예로, 프로세서(120)는 피험자의 혈중 중성 지방 변화 그래프로부터 산출된 곡선하면적이 생체 리듬 기준 모델의 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화 그래프(22a)로부터 산출된 곡선하면적과 비교하여 소정의 기준(예: 15% 이상의 차이)이상 차이가 있는 경우 피험자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단할 수 있다.

프로세서(120)는 사용자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단되면, 판단 결과를 기초로 경고 정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 사용자의 생체 리듬 정렬 여부 판단 요청 또는 생체 내 물질 변화 패턴의 모니터링 결과에 따라 사용자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단되면 판단 결과를 사용자에게 알리기 위한 경고 정보를 생성할 수 있다. 여기서 경고 정보는 생체 리듬의 이상정렬 여부, 생체 리듬의 어긋남 정도에 따른 단계적 알람 또는 생체 리듬 이상에 따른 조치 정보를 포함할 수 있다.

도 3은 생체 정보 처리 장치의 다른 실시예를 도시한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 생체 정보 처리 장치(300)는 생체 내 물질 측정부(310) 및 프로세서(320)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세서(320)는 도 1에 도시된 프로세서(120)와 일반적으로 동일한 기능을 수행하므로, 이하 중복되지 않는 구성을 중심으로 설명한다.

생체 내 물질 측정부(310)는 하나 이상의 광원(311) 및 검출부(312)를 포함할 수 있다. 생체 내 물질 측정부(310)는 비침습적 방식을 사용하여 생체 내 물질을 연속적으로 또는 소정 시간 간격으로 측정할 수 있으며, 이에 따라 사용자의 생체 리듬의 이상 정렬 여부를 판단하기 위한 연속적 데이터를 획득할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 광원(311)은 피검체에 광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 광원(311)은 특정 파장 영역의 광, 예컨대 근적외선(Near Infrared, NIR)을 피검체에 조사할 수 있다. 그러나, 측정 목적이나 측정하고자 하는 구성 물질의 종류에 따라서 광원(311)으로부터 조사되는 광의 파장은 달라질 수 있다. 그리고 광원(311)은 반드시 단일의 발광체로 구성될 필요는 없으며, 다수의 발광체의 집합으로 구성될 수도 있다. 광원(311)이 다수의 발광체의 집합으로 구성되는 경우, 다수의 발광체는 측정 목적에 적합하도록 서로 다른 파장의 광을 방출할 수도 있고 모두 동일한 파장의 광을 방출할 수도 있다. 예컨대, 광원(311)은 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 또는 레이저 다이오드(laser diode) 등을 포함할 수 있으나 이는 일 예에 불과할 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.

검출부(312)는 복수의 광 검출기를 포함할 수 있다. 각 광 검출기는 피검체(예: 피부 등)로부터 반사 또는 산란된 광을 검출할 수 있으며, 검출된 광의 강도(intensity)를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광 검출기는 포토 다이오드(photo diode), 포토 트랜지스터(photo transistor, PTr) 또는 전자 결합 소자(charge-coupled device, CCD)등을 포함할 수 있다.

프로세서(320)는 측정 목적이나 측정하고자 하는 구성 물질의 종류에 따라서 광원(311)의 광 파장 및 강도를 제어할 수 있으며, 광원이 다수의 발광체의 집합으로 구성된 경우 프로세서(320)는 측정 목적에 적합하도록 하나 이상의 광원을 선택하거나 발광을 제어할 수 있다.

프로세서(320)는 검출부(312)에서 검출된 광의 파장 영역대별 강도를 분석하여 생체 내 물질 변화를 모니터링 함으로써, 생체 내 물질 변화를 비침습적 방식을 통해 연속적으로 모니터링할 수 있다.

도 4는 생체 정보 처리 장치의 다른 실시예를 도시한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 생체 정보 처리 장치(400)는 생체 내 물질 측정부(410), 프로세서(420), 입력부(430), 저장부(440), 통신부(450) 및 출력부(460)를 포함할 수 있다. 여기서 생체 내 물질 측정부(410) 및 프로세서(420)는 도 1 및 도 3을 참조하여 설명한 생체 내 물질 측정부(110, 310) 및 프로세서(120, 320)과 기본적으로 동일한 기능을 수행하므로, 이하 중복되지 않는 구성을 중심으로 설명한다.

입력부(430)는 사용자로부터 다양한 조작신호 및 생체 정보 처리에 필요한 데이터를 입력 받을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 입력부(430)는 키 패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치 패드(touch pad)(정압/정전), 조그 휠(Jog wheel), 조그 스위치(Jog switch), H/W 버튼 등을 포함할 수 있다. 특히, 터치 패드가 디스플레이와 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치 스크린이라 부를 수 있다.

예를 들어, 입력부(430)는 사용자들에 대한 나이, 성별, 신장, 체중 및 건강 정보 중의 하나 이상을 포함하는 사용자 특성 정보 및, 수면, 식사, 운동, 심박, 혈압, 체온, 측정 시간 및 측정 장소 중의 하나 이상을 포함하는 사용자 상황(context) 정보를 입력 받을 수 있다.

일 예로, 사용자는 입력부(430)를 통해 섭취한 음식 정보 및 현재 활동에 관한 정보를 입력할 수 있으며, 프로세서(420)는 입력된 정보를 기초로 생체 리듬 기준 모델을 선택함으로써 보다 정확하게 생체 리듬 이상 정렬 여부를 판단할 수 있다.

저장부(440)는 생체 정보 처리 장치(400)의 동작을 위한 프로그램 또는 명령들을 저장할 수 있고, 생체 정보 처리 장치(400)에 입/출력되는 데이터들을 저장할 수 있다. 일 예로, 저장부(440)는 입력부(430)를 통해 입력된 사용자 특성 정보 및 사용자 상황 정보, 생체 내 물질 측정부(410)로부터 측정된 생체 내 물질 정보, 생체 리듬 기준 모델 및 생체 리듬 기준 모델의 하나 이상의 그룹, 프로세서(420)로부터 산출된 생체 내 물질 변화 패턴 등을 저장할 수 있다.

저장부(440)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드 디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예컨대, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 등 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 생체 정보 처리 장치(400)는 인터넷 상에서 저장부(440)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage) 등 외부 저장 매체를 운영할 수도 있다.

통신부(450)는 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 예컨대, 통신부(450)는 입력부(430)를 통해 사용자로부터 입력된 사용자 특성 정보 및 사용자 상황 정보, 생체 내 물질 측정부(410)를 통해 측정된 생체 내 물질 정보, 프로세서(530)의 생체 리듬의 이상정렬 판단 결과 등을 외부 장치로 전송하거나, 외부 장치로부터 사용자의 생체 내 물질 측정 정보 및 생체 리듬 기준 모델 등 생체 리듬 이상 정렬 여부의 판단에 도움이 되는 다양한 데이터를 수신할 수 있다.

이때, 외부 장치는 생체 리듬 기준 모델을 저장하는 데이터 베이스(DB) 및/또는 생체 리듬 이상 정렬 판단 결과를 사용하는 의료 장비, 결과물을 출력하기 위한 프린트, 또는 생체 리듬 이상 정렬 판단 결과를 디스플레이하는 디스플레이 장치일 수 있다. 이외에도 외부 장치는 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 휴대폰, 스마트 폰, 태블릿, 노트북, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 플레이어, 디지털 카메라, 웨어러블 디바이스 등 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

통신부(450)는 블루투스(Bluetooth) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC), WLAN 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 적외선(Infrared Data Association, IrDA) 통신, WFD(Wi-Fi Direct) 통신, UWB(ultra-wideband) 통신, Ant+ 통신, WIFI 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, 3G 통신, 4G 통신 및 5G 통신 등을 이용하여 외부 장치와 통신할 수 있다. 그러나, 이는 일 예에 불과할 뿐이며, 이에 한정되는 것은 아니다.

출력부(460)는 프로세서(420)의 제어에 따라, 측정된 생체 내 물질 정보, 추출된 생체 내 물질 변화 패턴, 생체 리듬의 이상 정렬(misalignment) 여부 판단 결과 및 경고 정보 중의 하나 이상을 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 출력부(460)는 측정된 생체 내 물질 정보, 추출된 생체 내 물질 변화 패턴, 생체 리듬의 이상 정렬(misalignment) 여부 판단 결과 및 경고 정보 중의 하나 이상을 청각적 방법, 시각적 방법 및 촉각적 방법 중 적어도 하나의 방법으로 출력할 수 있다. 이를 위해 출력부(460)는 디스플레이, 스피커, 진동기 등을 포함할 수 있다.

도 5는 생체 정보 처리 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다. 도 5의 생체 정보 처리 방법은 도 1 의 생체 정보 처리 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.

생체 정보 처리 장치(100)는 사용자의 생체 내 물질을 측정할 수 있다(510).

일 실시예에 따르면, 생체 정보 처리 장치(100)는 비 침습(noninvasive) 방식을 통해 생체 내 물질을 측정할 수 있다. 예를 들어, 생체 정보 처리 장치(100)는 광학적 방식을 사용하여 피검체에 근적외선(Near Infrared, NIR)을 조사하고, 되돌아 오는 광을 검출함으로써 생체 내 물질의 변화를 일정 시간 간격 또는 연속적으로 측정할 수 있으며, 이에 따라 사용자의 생체 리듬의 이상 정렬 여부를 판단하기 위한 연속적 데이터를 획득할 수 있다.

생체 내 물질이 측정되면, 생체 정보 처리 장치(100)는 생체 내 물질 측정 결과를 기초로 사용자의 생체 내 물질의 변화 패턴을 추출할 수 있다(520).

일 실시예에 따르면, 생체 정보 처리 장치(100)는 일정 시간 간격 또는 연속적으로 측정된 생체 내 물질 변화 정보를 기초로, 시간의 변화에 따른 생체 내 물질 변화를 모니터링하고, 생체 내 물질 변화의 패턴을 추출할 수 있다.

예를 들어, 생체 정보 처리 장치(100)는 일정 시간 간격 또는 연속적으로 측정된 생체 내 물질 변화 정보를 기초로 시간 변화에 따른 생체 내 물질 변화의 그래프(시간-생체 내 물질 농도 그래프)를 산출하고, 시간-생체 내 물질 농도 그래프로부터 생체 내 물질 변화의 패턴을 추출할 수 있다. 여기서 생체 내 물질 변화의 패턴은 생체 내 물질의 시간에 따른 변화량, 생체 내 물질의 최대값 도달 시간 및, 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 곡선하면적(AUC, area under curve)중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 여기에 제한되지 않으며 생체 정보 처리 장치(100)는 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 최대값, 최소값, 평균값, 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 소정 구간에서의 기울기 및 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 형상(shape)을 생체 내 물질 변화의 패턴으로 추출할 수 있다.

생체 정보 처리 장치(100)는 생체 내 물질 변화의 패턴이 추출되면, 추출된 생체 내 물질의 변화 패턴을 생체 리듬 기준 모델과 비교하여, 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment)　여부를 판단할 수 있다(530).

예를 들어, 생체 정보 처리 장치(100)는 생체 내 물질의 시간에 따른 변화량과 생체 리듬 기준 모델 상의 변화량의 차이, 생체 내 물질의 최대값 도달 시간과 생체 리듬 기준 모델 상의 최대값 도달 시간의 차이 및, 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 곡선하면적과 생체 리듬 기준 모델 상의 곡선하면적의 차이 중의 적어도 하나가 미리 설정된 기준을 벗어나는 경우 사용자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 생체 정보 처리 장치(100)는 생체 리듬이 이상정렬 되면 생체 내 대사 패턴이 달라짐에 따라 혈중 중성 지방의 변화 패턴에 변화가 생기고, 이와 같은 대사 패턴의 변화에 따른 생체 내 물질 변화로부터 생체 리듬의 이상 정렬 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 생체 정보 처리 장치(100)는 피험자로부터 측정된 혈중 중성 지방 농도 변화를 모니터링 하고, 음식물을 섭취한 직후의 혈중 중성 지방 농도와 혈중 중성 지방이 최대값일 때의 혈중 중성 지방 농도 변화량를 산출하고, 산출된 피험자의 혈중 중성 지방 농도 변화량를 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방 농도 변화량과 비교하여, 산출된 피험자의 혈중 중성 지방 농도 변화량이 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방 농도 변화량보다 작은 경우, 피험자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단할 수 있다.

다른 예로, 생체 정보 처리 장치(100)는 산출된 피험자의 혈중 중성 지방 농도 변화량이 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방 농도 변화량과 비교하여, 소정의 기준 농도(예: 50mg/dl) 이상 차이가 있는 경우 피험자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 생체 정보 처리 장치(100)는 피험자로부터 측정된 혈중 중성 지방의 최대값 도달 시간과 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방의 최대값 도달 시간을 비교하여 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 생체 정보 처리 장치(100)는 피험자로부터 측정된 혈중 중성 지방 농도 변화를 모니터링 하고, 음식물을 섭취 후 중성 지방이 최대값에 도달하는 시간을 계산하여, 계산된 최대값 도달 시간 이 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방의 최대값 도달 시간 보다 앞서는 경우, 피험자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단할 수 있다.

다른 예로, 생체 정보 처리 장치(100)는 산출된 피험자의 혈중 중성 지방 최대값 도달 시간 이 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방의 최대값 도달 시간과 비교하여, 소정의 기준 시간(예: 60분) 이상 차이가 있는 경우 피험자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 생체 정보 처리 장치(100)는 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 곡선하면적과 생체 리듬 기준 모델 상의 곡선하면적의 차이를 기초로 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단할 수 있다.

생체 정보 처리 장치(100)는 생체 리듬이 이상 정렬된 상태에서 음식물을 섭취한 후 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화 그래프(21a) 및 생체 리듬 기준 모델의 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화 그래프(22a)로부터 곡선하면적(Area under curve, AUC)(21b, 22b)을 산출할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(120)는 피험자로부터 측정된 혈중 중성 지방 농도 변화를 모니터링 하고, 음식물을 섭취한 후 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화 그래프로부터 곡선하면적을 산출하고 산출된 곡선하면적이 생체 리듬 기준 모델의 혈중 중성 지방의 시간에 따른 변화 그래프로부터 산출된 곡선하면적보다 작은 경우, 피험자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단할 수 있다.

한편, 이에 제한되지 않으며 생체 정보 처리 장치(100)는 피험자로부터 측정된 혈중 중성 지방의 농도 변화 패턴으로써, 혈중 중성 지방의 최대값, 최소값, 평균값, 혈중 중성 지방의 농도 변화 그래프의 기울기 및 혈중 중성 지방의 농도 변화 그래프의 형상(shape)을 추출하고, 생체 리듬 기준 모델 상의 혈중 중성 지방 농도 변화 패턴과 비교함으로써, 피험자의 생체 리듬의 이상 정렬여부를 판단할 수 있다.

도 6은 생체 정보 처리 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다. 도 6의 생체 정보 처리 방법은 도 1, 도 3 또는 도 4의 생체 정보 처리 장치(100, 300, 400)에 의해 수행될 수 있다.

생체 정보 처리 장치(400)는 사용자의 생체 내 물질을 측정할 수 있다(610). 예를 들어, 생체 정보 처리 장치(400)는 피부에 근적외선을 조사하고, 피부로부터 산란되어 돌아오는 광을 검출하여 생체 내 물질을 측정할 수 있다.

생체 정보 처리 장치(400)는 생체 내 물질이 측정되면, 생체 내 물질 측정 결과를 기초로 사용자의 생체 내 물질의 변화 패턴을 추출할 수 있다(620).

생체 정보 처리 장치(400)는 사용자로부터 생체 정보 처리 요청이 수신되면, 사용자의 특성 정보 및 상황 정보를 기초로 하나 이상의 그룹 중에서 적어도 하나의 생체리듬 기준 모델을 선택할 수 있다(630).

여기서, 생체 리듬 기준 모델은 복수의 사용자들에 대한 나이, 성별, 신장, 체중 및 건강 정보 중의 하나 이상을 포함하는 사용자 특성 정보 및, 수면, 식사, 운동, 심박, 혈압, 체온, 측정 시간 및 측정 장소 중의 하나 이상을 포함하는 사용자 상황(context) 정보 중의 적어도 하나를 기초로 하나 이상의 그룹별로 생성될 수 있다.

일 예로, 사용자가 '30대 당뇨 이력을 가진 남성'이라는 사용자 특성 정보를 가지고, '수면 중'이라는 상황 정보를 가진 경우, 생체 리듬 기준 모델은 '30대', '남성', '당뇨 이력' 및 '수면 중'에 해당하는 생체 리듬 기준 모델일 수 있다. 이와 같이, 생체 리듬 기준 모델은 사용자 특성 정보 및/또는 사용자 상황(context)정보 중의 적어도 하나를 기초로 그룹별로 생성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 생체 정보 처리 장치(400)는 사용자로부터 생체 정보 처리 요청이 수신되면, 사용자의 특성 정보 및 상황 정보를 기초로 하나 이상의 그룹 중에서 적어도 하나의 생체리듬 기준 모델을 선택할 수 있다.

예를 들어, 생체 정보 처리 장치(400)는 측정된 생체 내 물질정보를 기초로 생체 정보 처리의 요청이 수신되면, 사용자의 특성 정보 및 상황 정보를 기초로 측정된 생체 내 물질정보와 비교하여 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단하기 위한 최적의 생체 리듬 기준 모델을 선택할 수 있다. 예컨대, 생체 정보 처리 장치(400)는 사용자의 특성 정보가 30대 당뇨 이력을 가진 남성인 경우, 하나 이상의 생체 리듬 기준 모델 그룹으로부터 '30대', '남성' 및 '당뇨 이력'에 해당하는 생체 리듬 기준 모델을 선택할 수 있다.

생체 정보 처리 장치(400)는 생체 내 물질 변화의 패턴이 추출되면, 추출된 생체 내 물질의 변화 패턴을 생체 리듬 기준 모델과 비교하여, 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)　의 이상 정렬(misalignment)　여부를 판단할 수 있다(640).

예를 들어, 생체 정보 처리 장치(400)는 생체 내 물질 변화의 패턴이 추출되면, 사용자 특성 정보 및/또는 사용자 상황(context)정보 중의 적어도 하나를 기초로 선택된 생체 리듬 기준 모델과 비교하여, 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)　의 이상 정렬(misalignment)　여부를 판단할 수 있다.

일 예로, 생체 정보 처리 장치(400)는 생체 내 물질의 시간에 따른 변화량과 생체 리듬 기준 모델 상의 변화량의 차이, 생체 내 물질의 최대값 도달 시간과 생체 리듬 기준 모델 상의 최대값 도달 시간의 차이 및, 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 곡선하면적과 생체 리듬 기준 모델 상의 곡선하면적의 차이 중의 적어도 하나가 미리 설정된 기준을 벗어나는 경우 사용자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단할 수 있다.

생체 정보 처리 장치(400)는 사용자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단되면, 판단 결과를 기초로 경고 정보를 생성할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 생체 정보 처리 장치(400)는 사용자의 생체 리듬 정렬 여부 판단 요청 또는 생체 내 물질 변화 패턴의 모니터링 결과에 따라 사용자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단되면 판단 결과를 사용자에게 알리기 위한 경고 정보를 생성할 수 있다. 여기서 경고 정보는 생체 리듬의 이상정렬 여부, 생체 리듬의 어긋남 정도에 따른 단계적 알람 또는 생체 리듬 이상에 따른 조치 정보를 포함할 수 있다.

생체 정보 처리 장치(400)는 측정된 생체 내 물질 정보, 추출된 생체 내 물질 변화 패턴, 생체 리듬의 이상 정렬(misalignment) 여부 판단 결과 및 경고 정보 중의 하나 이상을 출력할 수 있다. 예를 들어, 생체 정보 처리 장치(400)는 측정된 생체 내 물질 정보, 추출된 생체 내 물질 변화 패턴, 생체 리듬의 이상 정렬(misalignment) 여부 판단 결과 및 경고 정보 중의 하나 이상을 출력할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 생체 정보 처리 장치(400)는 측정된 생체 내 물질 정보, 추출된 생체 내 물질 변화 패턴, 생체 리듬의 이상 정렬(misalignment) 여부 판단 결과 및 경고 정보 중의 하나 이상을 청각적 방법, 시각적 방법 및 촉각적 방법 중 적어도 하나의 방법으로 출력할 수 있다.

본 발명의 일 양상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 의 프로그램을 구현하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함할 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 디스크 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 작성되고 실행될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

100: 생체 정보 처리 장치
110: 생체 내 물질 측정부
120: 프로세서
300: 생체 정보 처리 장치
310: 생체 내 물질 측정부
311: 광원
312: 검출부
320: 프로세서
400: 생체 정보 처리 장치
410: 생체 내 물질 측정부
420: 프로세서
430: 입력부
440: 저장부
450: 통신부
460: 출력부

Claims

사용자의 생체 내 물질을 측정하는 생체 내 물질 측정부; 및
상기 생체 내 물질 측정 결과를 기초로 사용자의 생체 내 물질의 변화 패턴을 추출하고, 상기 추출된 생체 내 물질의 변화 패턴을 생체 리듬 기준 모델과 비교하여, 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단하는 프로세서;를 포함하는 생체 정보 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 생체 내 물질은,
중성지방(triglyceride), 유리 지방산(free fatty acid), 혈당(blood sugar), 아미노산 및 각종 호르몬 농도 중의 적어도 하나를 포함하는 생체 정보 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 생체 리듬은 일주기 생체 리듬(circadian rhythm)인 생체 정보 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 생체 리듬 기준 모델은,
복수의 사용자들에 대한 나이, 성별, 신장, 체중 및 건강 정보 중의 하나 이상을 포함하는 사용자 특성 정보 및, 수면, 식사, 운동, 심박, 혈압, 체온, 측정 시간 및 측정 장소 중의 하나 이상을 포함하는 사용자 상황(context) 정보 중의 적어도 하나를 기초로, 하나 이상의 그룹별로 생성되는 생체 정보 처리 장치.
제4항에 있어서,
상기 프로세서는,
사용자로부터 생체 정보 처리 요청이 수신되면, 사용자의 특성 정보 및 상황 정보를 기초로 상기 하나 이상의 그룹 중에서 적어도 하나의 생체리듬 기준 모델을 선택하는 생체 정보 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 생체 내 물질의 변화 패턴은,
생체 내 물질의 시간에 따른 변화량, 생체 내 물질의 최대값 도달 시간 및, 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 곡선하면적(AUC, area under curve)중의 적어도 하나를 포함하는 생체 정보 처리 장치.
제 6항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 생체 내 물질의 시간에 따른 변화량과 상기 생체 리듬 기준 모델 상의 변화량의 차이, 상기 생체 내 물질의 최대값 도달 시간과 상기 생체 리듬 기준 모델 상의 최대값 도달 시간의 차이 및, 상기 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 곡선하면적과 상기 생체 리듬 기준 모델 상의 곡선하면적의 차이 중의 적어도 하나가 미리 설정된 기준을 벗어나는 경우 사용자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단하는 생체 정보 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 생체 내 물질 측정부는,
피부에 근적외선을 조사하는 광원; 및
상기 피부로부터 산란되어 돌아오는 광을 검출하는 검출부를 포함하는 생체 정보 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는
사용자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단되면, 판단 결과를 기초로 경고 정보를 생성하는 생체 정보 처리 장치.
제9항에 있어서,
상기 프로세서의 제어에 따라, 상기 측정된 생체 내 물질 정보, 상기 추출된 생체 내 물질 변화 패턴, 상기 생체 리듬의 이상 정렬(misalignment) 여부 판단 결과 및 상기 경고 정보 중의 하나 이상을 출력하는 출력부를 더 포함하는 생체 정보 처리 장치.
사용자의 생체 내 물질을 측정하는 단계;
상기 생체 내 물질 측정 결과를 기초로 사용자의 생체 내 물질의 변화 패턴을 추출하는 단계; 및
상기 추출된 생체 내 물질의 변화 패턴을 생체 리듬 기준 모델과 비교하여, 사용자의 생체 리듬(biological rhythm)의 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단하는 단계를 포함하는 생체 정보 처리 방법.
제11항에 있어서,
상기 생체 내 물질은,
중성지방(triglyceride), 유리 지방산(free fatty acid), 혈당(blood sugar), 아미노산 및 각종 호르몬 농도 중의 적어도 하나를 포함하는 생체 정보 처리 방법.
제11항에 있어서,
상기 생체 리듬은 일주기 생체 리듬(circadian rhythm)인 생체 정보 처리 방법.
제11항에 있어서,
상기 생체 리듬 기준 모델은,
복수의 사용자들에 대한 나이, 성별, 신장, 체중 및 건강 정보 중의 하나 이상을 포함하는 사용자 특성 정보 및, 수면, 식사, 운동, 심박, 혈압, 체온, 측정 시간 및 측정 장소 중의 하나 이상을 포함하는 사용자 상황(context) 정보 중의 적어도 하나를 기초로, 하나 이상의 그룹별로 생성되는 생체 정보 처리 방법.
제14항에 있어서,
상기 프로세서는,
사용자로부터 생체 정보 처리 요청이 수신되면, 사용자의 특성 정보 및 상황 정보를 기초로 상기 하나 이상의 그룹 중에서 적어도 하나의 생체리듬 기준 모델을 선택하는 생체 정보 처리 방법.
제11항에 있어서,
상기 생체 내 물질의 변화 패턴은,
생체 내 물질의 시간에 따른 변화량, 생체 내 물질의 최대값 도달 시간 및, 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 곡선하면적(AUC, area under curve)중의 적어도 하나를 포함하는 생체 정보 처리 방법.
제16항에 있어서,
상기 이상 정렬(misalignment) 여부를 판단하는 단계는,
상기 생체 내 물질의 시간에 따른 변화량과 상기 생체 리듬 기준 모델 상의 변화량의 차이, 상기 생체 내 물질의 최대값 도달 시간과 상기 생체 리듬 기준 모델 상의 최대값 도달 시간의 차이 및, 상기 시간-생체 내 물질 농도 그래프의 곡선하면적과 상기 생체 리듬 기준 모델 상의 곡선하면적의 차이 중의 적어도 하나가 미리 설정된 기준을 벗어나는 경우 사용자의 생체 리듬이 이상 정렬(misalignment)된 것으로 판단하는 생체 정보 처리 방법.
제11항에 있어서,
사용자의 생체 내 물질을 측정하는 단계는,
피부에 근적외선을 조사하는 단계; 및
상기 피부로부터 산란되어 돌아오는 광을 검출하는 단계를 더 포함하는 생체 정보 처리 방법.
제11항에 있어서,
사용자의 생체 리듬이 이상 정렬된 것으로 판단되면, 판단 결과를 기초로 경고 정보를 생성하는 단계를 포함하는 생체 정보 처리 방법.
제19항에 있어서,
상기 측정된 생체 내 물질 정보, 상기 추출된 생체 내 물질 변화 패턴, 상기 생체 리듬의 이상 정렬(misalignment) 여부 판단 결과 및 상기 경고 정보 중의 하나 이상을 출력하는 단계를 더 포함하는 생체 정보 처리 방법.