KR20220108645A

KR20220108645A - 실시간 모니터링이 가능한 신체 부착형 대사 증후군 측정용 패치

Info

Publication number: KR20220108645A
Application number: KR1020210011872A
Authority: KR
Inventors: 김원일; 박재진; 권중기
Original assignee: 주식회사 원바이오젠
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2022-08-03

Abstract

본 발명은 실시간 모니터링이 가능한 신체 부착형 대사 증후군 측정용 패치에 관한 것이다. 본 발명의 실시간 모니터링이 가능한 신체 부착형 대사 증후군 측정용 패치는, 상층 폼 흡수재와 하층 폼 흡수재 및 그 사이에 구비된 '생체 신호 측정 및 무선통신 수단이 구비된 플렉서블한 PCB'를 포함한다. 본 발명의 패치는 쉽게 피부에 부착하여 사용할 수 있으며, 이를 이용하면 잦은 채혈과 지속적인 검사를 병원 내방을 크게 줄일 수 있으므로 환자의 신체적, 경제적, 시간적 부담을 줄일 수 있다.

Description

실시간 모니터링이 가능한 신체 부착형 대사 증후군 측정용 패치 {Body-attached patch for measuring metabolic syndrome with real-time monitoring}

본 발명은 바이오센서가 적용된 대사 증후군 모니터링 패치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선통신 모듈 기판에 바이오 센서가 적용되어 신체의 대사증후군을 측정하는 신체 부착형 패치에 관한 것이다.

대사 증후군이란 각종 심혈관 질환과 제2형 당뇨병의 위험 요인들이 서로 군집을 이루는 현상을 한가지 질환군으로 개념화시킨 것으로, 그 위험 요인으로는 체지방, 혈압, 혈당, 콜레스테롤 등이 있다. 특히 혈당과 콜레스테롤 수치는 대사 증후군에서 중요한 위험 요인이 된다.

혈당의 경우 8시간 동안 금식한 후 채혈하여 측정하면 정상인은 100mg/dL 미만이며 126mg/dL이상으로 상승하면 당뇨병으로 진단하며, 그 사이의 값을 갖는 사람은 공복혈당 장애로 당뇨병 발병의 위험이 증가되어 있는 것으로 판단한다.

콜레스테롤 수치란 혈액 내에 들어있는 콜레스테롤의 양을 말하며, LDL 콜레스테롤 수치가 130mg/dL 미만, 총 콜레스테롤수치가 200mg/dL 미만, 중성지방 수치가 150mg/dL 미만, HDL 콜레스테롤 수치가 40mg/dL 이상이면 적정수준으로 진단한다.

총 콜레스테롤수치가 200~239mg/dL은 경계수준, 그리고 240mg/dL 이상은 고콜레스테롤혈증이라고 하며, 중성지방이 200mg/dL을 초과하면 고중성지방혈증이라고 한다.

LDL 콜레스테롤은 130mg/dL 미만이면 바람직한 수준이며 130~159mg/dL이면 경계수준, 그리고 160mg/dL이상이면 높은 것으로 규정한다. 하지만 일반적으로 당뇨병 환자는 LDL 콜레스테롤을 100mg/dL 이하로, 심장병환자는 70mg/dL 이하로 조절해야 바람직하다.

일반적으로 대사 증후군 위험인자인 혈당 및 콜레스테롤을 검사하거나 관리하기 위해서는 잦은 채혈을 통한 지속적인 검사와 주기적인 병원 내방이 필요하다. 이는 환자에게 신체적 경제적 시간적 부담으로 작용하고 검사 회피 및 관리 소홀을 야기하게 된다.

따라서 환자의 신체적 경제적 시간적 부담을 줄여줄 수 있는 검사 및 관리방법이 요구된다.

1. 대한민국 등록특허 제10-1647944호 2. 대한민국 등록특허 제10-0682941호 3. 대한민국 등록특허 제10-2199878호 4. 대한민국 등록특허 제10-2200202호 5. 대한민국 공개특허 제10-2018-0075211호 6. 대한민국 등록특허 제10-1592830호 7. 대한민국 등록특허 제10-1631666호 8. 대한민국 등록특허 제10-1006824호

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 환자의 신체에 부착하여 실시간으로 혈당 및 콜레스테롤을 측정하고 이상이 있으면 환자나 보호자에게 알림 서비스를 하는 대사증후군 모니터링 장치를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는,

폼 층(11)과 이 폼 층 위에 형성된 투습방수성 필름(12)을 포함하는 상층 폼 흡수재(10)와;

폼 층(21)과 이 폼 층 위에 형성된 투습방수성 필름(22)과 이 폼 층 아래에 형성된 점착 필름(23)을 포함하는 하층 폼 흡수재(20)와;

상기 상층 폼 흡수재(10)의 폼 층(11)과 하층 폼 흡수재(20)의 투습방수성 필름(22) 사이에 구비되는 '생체 신호 측정 및 무선통신 수단이 구비된 플렉서블한 PCB'(30)를 포함하는, 실시간 모니터링이 가능한 신체 부착형 대사 증후군 측정용 패치를 제공한다.

본 발명의 실시간 모니터링이 가능한 신체 부착형 대사 증후군 측정용 패치는 실시간으로 혈당과 혈중 콜레스테롤을 측정하고 결과를 전송하므로, 대사증후군의 지속적인 확인이 가능하고 환자의 상태에 따른 대응이 가능하다. 본 발명의 패치는 쉽게 피부에 부착하여 사용할 수 있으며, 이를 이용하면 잦은 채혈과 지속적인 검사를 병원 내방을 크게 줄일 수 있으므로 환자의 신체적, 경제적, 시간적 부담을 줄일 수 있다. 또한, 혈당의 변화 등을 실시간으로 모니터링하여 갑작스런 저혈당 쇼크 등의 위험으로부터 환자의 생명을 구할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 모니터링이 가능한 신체 부착형 대사 증후군 측정용 패치의 모식도이다.

본 발명의 실시간 모니터링이 가능한 신체 부착형 대사 증후군 측정용 패치는, 상층 폼 흡수재와 하층 폼 흡수재 및 그 사이에 구비된 '생체 신호 측정 및 무선통신 수단이 구비된 플렉서블한 PCB'를 포함한다. 도 1은 본 발명에 따른 패치의 바람직한 일 실시예이다. 이하 도면을 참조하여 본 발명의 패치의 구성 및 제조방법을 설명한다.

1. 상층 폼 흡수재

상층 폼 흡수재(10)는 폼 층(11)과 이 폼 층 위에 형성된 투습방수성 필름(12)을 포함한다.

폼 층으로는 흡수성이 있는 다양한 고분자 폼이 모두 가능하며, 바람직하게는 폴리우레탄 폼을 사용할 수 있다. 이 폼 층은 아래쪽에 구비되는 '생체 신호 측정 및 무선통신 수단이 구비된 플렉서블한 PCB'를 보호하는 역할을 하게 된다.

상기 투습방수성 필름으로 바람직하게는 친수성기가 포함된 투습방수성 폴리우레탄 필름을 사용할 수 있다. 이 필름은 물과 같은 외부의 물질로부터 아래쪽의 PCB를 보호하는 역할을 하게 된다.

특별히 한정되는 것은 아니나, 폴리우레탄 폼 층과 투습방수성 필름의 제조는 본 출원인의 선행특허인 대한민국 등록특허 제10-0937816호에 기재된 방법을 이용할 수 있다.

폼 층과 투습방수성 필름은 공지된 합지 방법을 이용하여 합지할 수 있다. 바람직하게는 별도의 접착제를 사용하지 않고 열과 압력으로 합지할 수 있으며, 특히 바람직하게는 폼 층이 완전히 경화되기 전에 택성이 있는 상태에서 투습방수성 필름을 합지하는 방법을 사용할 수 있다.

2. 생체 신호 측정 및 무선통신 수단이 구비된 플렉서블한 PCB

대사 증후군을 모니터링 하기 위해 '생체 신호 측정 및 무선통신 수단이 구비된 플렉서블한 PCB(PRINTED CIRCUIT BOARD)'(30)가 준비된다.

상기 무선통신 수단은 블루투스 통신, 와이파이 (WiFi) 통신, 지그비(ZigBee) 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 통신 등 이용 가능한 다양한 무선 통신 기술 중에서 선택 적용될 수 있다.

바람직한 일 실시예에서 상기 무선통신 수단은 RF 통신을 위한 블루투스 칩(Bluetooth Chip)을 포함할 수 있다. 이 블루투스 통신 기술은 근거리 무선통신 규격의 하나로 10∼100m 반경 안에서 각종 전자정보통신 기기를 무선으로 제어하는 기술 규격이다. 이러한 블루투스 칩은 대부분의 휴대전화 및 이동식 단말기 등의 모바일 기기에 내장되어 범용적으로 이용되고 있다. 상기 바이오센서를 통해 측정된 생세 신호가 블루투스 통신을 통해 당사자 또는 보호자의 모바일 기기에 무선으로 전송될 수 있다.

상기 생체 신호 측정 수단은 바이오센서를 포함하며, 바람직하게는 혈당 측정 센서와 콜레스테롤 측정 센서를 포함한다. 더욱 바람직하게는 콜레스테롤의 경우 LDL콜레스테롤 수치, 중성지방 수치, HDL콜레스테롤 수치를 각각 측정할 수 3개의 센서를 포함할 수 있다.

본 발명의 '생체 신호 측정 및 무선통신 수단이 구비된 플렉서블한 PCB'는 바람직하게는 상기 PCB 기판에 침습형 니들(31)을 더 포함할 수 있다.

3. 하층 폼 흡수재

하층 폼 흡수재(20)는 흡수성이 있는 폼 층(21)과 이 폼 층 위에 형성된 투습방수성 필름(22)과 이 폼 층 아래에 형성된 점착 필름(23)을 포함한다.

폼 층으로는 흡수성이 있는 다양한 고분자 폼이 모두 가능하며, 바람직하게는 폴리우레탄 폼을 사용할 수 있다. 이 폼 층은 땀 등 피부 분비물을 흡수하며 위쪽에 구비되는 '생체 신호 측정 및 무선통신 수단이 구비된 플렉서블한 PCB'를 보호하는 역할을 하게 된다.

상기 투습방수성 필름으로 바람직하게는 친수성기가 포함된 투습방수성 폴리우레탄 필름을 사용할 수 있다. 이 필름은 땀, 삼출물과 같은 피부의 분비물로부터 위쪽의 PCB를 보호하는 역할을 하게 된다.

점착 필름은 피부에 부착되는 면으로 바람직하게는 본 출원인의 선행 특허인 대한민국 등록특허 제10-1426740호에 기재된 점착필름의 관통공 시스템이 적용된 실리콘 타공필름을 적용한다. 본 발명의 패치는 이 점착 필름에 의해 쉽게 피부에 부착하여 사용할 수 있다.

폼 층과 투습방수성 필름 및 실리콘 타공필름의 합지는 공지된 합지 방법을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 별도의 접착제를 사용하지 않고 열과 압력으로 합지하거나, 특히 바람직하게는 폼 층이 완전히 경화되기 전에 택성이 있는 상태에서 투습방수성 필름과 실리콘 타공필름을 합지하는 방법을 사용할 수 있다.

4. 라미네이션

위쪽부터 상기 상층 폼 흡수재, '생체 신호 측정 및 무선통신 수단이 구비된 플렉서블한 PCB', 하층 폼 흡수재 순서로 적층한 후 열과 압력을 가하여 라미네이션 한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, 상기와 같이 적층한 후 히팅롤러에 의해 열과 압력을 가하여 라미네이션 한다.

이때, 가해지는 열은 150~230℃가 바람직하고, 180~210℃의 열을 가하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 가해지는 압력은 3.0KGf/~7.0KGf/가 바람직하고, 4.0KGf/~ 5.0KGf/의 압력을 가하는 것이 보다 바람직하다.

10: 상층 폼 흡수재
20: 하층 폼 흡수재
30: 생체 신호 측정 및 무선통신 수단이 구비된 플렉서블한 PCB
31: 침습형 니들

Claims

폼 층(11)과 이 폼 층 위에 형성된 투습방수성 필름(12)을 포함하는 상층 폼 흡수재(10)와;
폼 층(21)과 이 폼 층 위에 형성된 투습방수성 필름(22)과 이 폼 층 아래에 형성된 점착 필름(23)을 포함하는 하층 폼 흡수재(20)와;
상기 상층 폼 흡수재(10)의 폼 층(11)과 하층 폼 흡수재(20)의 투습방수성 필름(22) 사이에 구비되는 '생체 신호 측정 및 무선통신 수단이 구비된 플렉서블한 PCB'(30)를 포함하는, 실시간 모니터링이 가능한 신체 부착형 대사 증후군 측정용 패치.