KR20230009182A - 비침습식 혈당 측정기 및 그의 혈당 측정 방법 - Google Patents

비침습식 혈당 측정기 및 그의 혈당 측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비침습식 혈당 측정기에 관한 것으로서, 비침습식 혈당 측정기로서, 손가락이 접촉되는 다수개의 손가락 접촉부가 마련되며, 상기 손가락 접촉부에 접촉된 손가락에 대해 근적외선을 이용하여 혈당을 측정하는 혈당 측정부, 다수개의 손가락의 혈당 측정값 등의 정보를 표시하는 디스플레이부, 상기 혈당 측정부가 측정한 혈당값의 검정 알고리즘을 수행한 후 검증된 다수개의 혈당 평균값을 상기 디스플레이부에 표시하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 디스플레이부는 지문 인식 영역이 설정된 터치 스크린을 포함하고, 상기 터치 스크린의 지문 인식 영역에는 지문 인식 센서가 설치되고, 상기 제어부는 상기 지문 인식 영역에 손가락을 접촉하여 지문을 인식하고, 인식한 지문과 상기 터치 스크린의 키입력부를 통해 입력된 사용자 정보를 상기 저장부에 저장하여 사용자 등록을 수행하고, 검증된 혈당값을 상기 사용자 정보 또는 상기 지문 정보와 함께 저장부에 저장한다. 이에 의하여, 다수개의 손가락을 접촉하여 측정함에 따라 측정한 혈당의 정확도가 높고, 측정 데이터의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 또한, 비침습식 혈당 측정기에 손가락을 접촉하여 미리 등록해둔 지문에 함께 측정된 혈당값을 저장해둠으로써 손가락만 접촉하면 이전에 측정한 혈당값을 용이하게 독출하여 표시하여 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.

Description

비침습식 혈당 측정기 및 그의 혈당 측정 방법{NON-INVASIVE GLUCOSE SENSOR AND METHOD FOR MEASURING GLUCOSE}
본 발명은 비침습식 혈당 측정기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 손가락에 근적외선을 조사하여 혈당을 측정하는 비침습식 혈당 측정기 및 그의 혈당 측정 방법에 관한 것이다.
최근 식습관에 따른 운동 부족과 고령화 사회 등의 이유로 당뇨병의 유병률이 세계적으로 급격한 증가세를 보이고 있다. 2013년 기준으로 볼때 OECD 34개국 중 당뇨병으로 인한 사망률이 5위를 차지할 정도로 심각한 수준이다. 당뇨병의 합병증 예방을 위해서는 혈당치를 지속적으로 모니터링 해야 한다.
바람직한 당뇨병 조절을 위해서는 적절한 혈당 측정 시스템이 구축되어야만 한다.
채혈식 혈당측정기는 바늘로 피부를 통과시켜 혈액을 채취한 후에 채취된 혈액의 혈당량을 측정하는 침습적 방식에 관한 것이기 때문에 환자는 혈당 측정시 바늘로 피부를 찌르는 것에 대한 두려움 및 통증 등의 이유로 혈당측정을 기피하는 문제가 있다. 그래서 근래에는 무채혈 방식으로 혈당을 측정하는 기술이 개발되고 있다.
종래의 무채혈 방식의 혈당 측정기로서, 혈중 당 농도 측정을 위해 근적외선을 이용한 혈중 당 농도 신호발생 혈당 측정기, 근적외선 및 적색광 발광 소자를 이용하여 보정 기능을 갖는 혈당 측정기, 침속 포도당 측정 바이오센서를 투과하는 투과광을 측정하는 혈당 측정기, 채취된 타액을 수집하고 혈당 측정 스트립에 의해 투과광을 측정하는 혈당 측정기, 손등의 정맥에 광을 조사하여 혈당 농도를 측정하는 혈당 측정기 등이 있다.
이러한 혈당 측정기는 인체의 측정 부분은 다르지만 혈중의 당 농도 측정 방식은 근적외선을 이용하는 방식이다. 그리고 혈당 측정 원리는 모두 Beer-Lambert Law를 응용한 알고리즘을 사용한 것이다. 사용된 근적외선의 파장은 수분에 의한 포도당 측정의 간섭을 최소화하기 위해 협대역 490nm∼590nm, 1,300nm∼1,800nm가 사용된다.
그런데, 손가락으로 혈당을 측정하는 종래의 혈당 측정기는, 단일의 손가락을 이용하므로, 혈당 측정값의 정확도 또는 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 다수개의 손가락을 접촉하여 비침습식으로 혈당을 측정하여 정확도를 높이고, 측정 데이터 검정 알고리즘을 통해 측정 데이터의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 비침습식 혈당 측정기 및 그의 혈당 측정 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 사용자별로 손가락 지문을 등록하여 지문과 함께 측정된 혈당 데이터를 링크하여 저장함으로써, 손가락 지문으로 용이하게 이전 혈당 데이터 정보를 화면에 표시할 수 있는 비침습식 혈당 측정기 및 그의 혈당 측정 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1양태에 따른 구성은, 비침습식 혈당 측정기로서, 손가락이 접촉되는 다수개의 손가락 접촉부가 마련되며, 상기 손가락 접촉부에 접촉된 손가락에 대해 근적외선을 이용하여 혈당을 측정하는 혈당 측정부, 다수개의 손가락의 혈당 측정값 등의 정보를 표시하는 디스플레이부, 상기 혈당 측정부가 측정한 혈당값의 검증 알고리즘을 수행한 후 검증된 다수개의 혈당 평균값을 상기 디스플레이부에 표시하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.
여기서, 상기 비침습식 혈당 측정기는 저장부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 혈당 측정부에서 출력되는 다수개의 혈당값에 대해 T-검정 알고리즘으로 혈당값 검정 알고리즘을 수행하기 위해, 다수개의 혈당값 중에서 2개 혈당값으로 이루어진 복수개의 그룹 중 두 그룹 평균값 차이가 일정 크기 이하인지를 각각 체크하고, 두 그룹의 평균값 차이가 모두 일정 크기 이하이면, 전체 혈당 측정값의 평균값을 계산하여 상기 저장부에 저장하고, 상기 디스플레이부에 표시하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제어부는 복수개의 그룹 중 두 그룹 평균값 차이가 일정 크기 이상이면, 혈당 재측정을 실행하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 다수개 손가락 접촉부 각각에는 근적외선 광을 조사하여 혈당값을 측정하여 출력하는 혈당 측정 회로가 설치되고, 상기 혈당 측정 회로는, 근적외선 광을 조사하는 NIR LED, 손가락을 투과한 근적외선 광을 감지하는 NIR 포토 다이오드, 상기 NIR 포토 다이오드에서 출력되는 전류값을 전압으로 변환하는 전류-전압(I-V)변환기, 상기 전류-전압(I-V)변환기의 출력값을 1차로 로우패스 필터링하는 제1LPF, 상기 제1LPF의 출력신호를 증폭하는 신호증폭기, 상기 신호증폭기에서 증폭된 신호를 2차로 로우패스 필터링하는 제2LPF를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 디스플레이부는 지문 인식 영역이 설정된 터치 스크린을 포함하고, 상기 터치 스크린의 지문 인식 영역에는 지문 인식 센서가 설치되고, 상기 제어부는 상기 지문 인식 영역에 손가락을 접촉하여 지문을 인식하고, 인식한 지문과 상기 터치 스크린의 키입력부를 통해 입력된 사용자 정보를 상기 저장부에 저장하여 사용자 등록을 수행하고, 검증된 혈당값을 상기 사용자 정보 또는 상기 지문 정보와 함께 상기 저장부에 저장하는 것이 바람직하다.
상기 제어부는 상기 터치 스크린의 키입력부를 통해 혈당값 이력 표시 요청과 함께 상기 지문 인식 영역에 손가락이 접촉되면, 상기 지문 인식 센서에 의해 인식되는 지문에 의해 해당 사용자를 인식하고, 인식한 사용자의 일정 기한내 측정된 혈당값 정보를 상기 디스플레이부에 표시하는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2양태에 따른 구성은, 비침습식 혈당 측정기의 혈당 측정 방법으로서, 혈당 측정기의 혈당 측정부가 다수개의 손가락 접촉부에 접촉된 손가락에 대해 근적외선을 이용하여 혈당을 측정하는 단계; 상기 혈당 측정부가 측정한 혈당값의 검증 알고리즘을 수행한 후 검증된 다수개의 혈당 평균값을 디스플레이부에 표시하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 제어부가 상기 혈당 측정부에서 출력되는 다수개의 혈당값에 대해 T-검정 알고리즘으로 혈당값 검증 알고리즘을 수행하기 위해, 다수개의 혈당값 중에서 2개 혈당값으로 이루어진 복수개의 그룹 중 두 그룹 평균값 차이가 모두 일정 크기 이하인지 체크하는 단계; 상기 두 그룹 평균값 차이가 모두 일정 크기 이하이면, 전체 혈당 측정값의 평균값을 계산하여 상기 저장부에 저장하고, 상기 디스플레이부에 표시하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 디스플레이부는 지문 인식 영역이 설정된 터치 스크린을 포함하고, 상기 터치 스크린의 지문 인식 영역에는 지문 인식 센서가 설치되고, 상기 제어부는 상기 지문 인식 영역에 손가락을 접촉하여 인식한 지문을 인식하고, 인식한 지문을 상기 터치 스크린의 키입력부를 통해 입력된 사용자 정보와 함께 상기 저장부에 저장하여 사용자 등록을 수행하는 단계, 상기 검증된 혈당값을 상기 사용자 정보 또는 상기 지문 정보와 함께 상기 저장부에 저장하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기의 구성으로 이루어진 비침습식 혈당 측정기 및 그의 혈당 측정 방법에 따르면, 다수개의 손가락을 접촉하여 측정함에 따라 측정한 혈당의 정확도가 높고, 측정 데이터의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 또한, 비침습식 혈당 측정기 및 그의 혈당 측정 방법에 따르면, 비침습식 혈당 측정기에 손가락을 접촉하여 미리 등록해둔 지문에 함께 측정된 혈당값을 저장해둠으로써 손가락만 접촉하면 이전에 측정한 혈당값을 용이하게 도출하여 표시하여 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비침습식 혈당 측정기의 정면도,
도 2는 도 1의 비침습식 혈당 측정기의 내부 블록도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비침습식 혈당 측정기의 혈당 측정 방법의 순서도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비침습식 혈당 측정기의 혈당 측정 데이터 저장 및 표시 방법의 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다. 본 명세서에서 "및/또는" 이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.
본 발명 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본 발명 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다.
또한, 1개의 유닛이 2개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2개 이상의 유닛이 1개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 본 명세서 있어서 단말, 장치 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말, 장치 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말, 장치 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다. 이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 비침습식 혈당 측정기는 다수의 손가락(예를 들어, 검지, 중지, 약지, 소지를 포함한 4개의 손가락(4채널))에 근적외선 파장의 광을 조사하여 빛의 산란과 흡수를 통해 손가락을 투과하여 나오는 광의 양을 감지하여 혈당을 측정한다.
그리고, 본 발명의 비침습적 혈당 측정기는, 근적외선 900nm∼1,700nm 파장을 이용하고, 측정 데이터 검정 알고리즘을 통해 데이터의 신뢰도를 높인다.
적외선을 이용한 혈당 측정 방법은 적외선 분광법(IR spectroscopy)에 기초한다. 구체적으로 분자의 결합 구조, 분자의 모양, PES(potential energy surface), 원자들의 질량(masses of atoms), vibration coupling 등에 따라, 분자들은 특정 파장의 적외선을 흡수할 수 있다. 따라서 검사자의 적외선 스펙트럼 상에서, 포도당에 의해 흡수되는 파장의 투과율(transmittance), 또는 흡광도(absorbance)를 분석하면, 환자의 혈당량을 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비침습식 혈당 측정기의 정면도이고, 도 2는 도 1의 비침식 혈당 측정기의 내부 블록도이다.
도 1에 보인 바와 같이, 비침습식 혈당 측정기(1)는, 손가락이 접촉되는 다수개의 손가락 접촉부(10a)가 마련된 혈당 측정부(10), 다수의 손가락의 혈당 측정값 등의 정보를 표시하는 디스플레이부(30), 혈당 측정 시작 버튼, 혈당 측정 종료 버튼을 포함한다.
혈당 측정부(10)는 손가락 접촉부(10a)에 근적외선(NIR LED)을 조사하여 손가락의 혈당을 측정하는 혈당 측정 회로를 포함한다.
본 발명에 따라, 디스플레이부(30)는 사용자 정보를 입력하기 위한 입력부의 기능을 갖는 터치스크린을 포함한다. 터치 스크린의 소정 영역은 지문인식 영역으로 지정되며, 지문인식 영역에는 지문 인식 센서(미도시)가 설치된다.
디스플레이부(30)는 측정된 혈당값을 LED로 표시하는 혈당 표시부를 더 포함할 수도 있다.
도 2는 도 1의 비침습식 혈당 측정기(1)의 제어 블록도이다.
도 2에 보인 바와 같이, 비침습식 혈당 측정기(1)의 제어 구성은, 비침습식 혈당 측정기(1)의 각각의 손가락 접촉부(10a)에는 근적외선 광을 조사하는 NIR LED(11), 손가락을 투과한 광을 감지하는 NIR 포토 다이오드(12), NIR 포토 다이오드(12)에서 출력되는 전류값을 전압으로 변환하는 I-V변환기(13), I-V변환기(13)의 출력값을 1차로 로우패스 필터링하는 제1LPF(14), 제1LPF(14)의 출력신호를 증폭하는 신호증폭기(15), 신호증폭기(15)에서 증폭된 신호를 2차로 로우패스 필터링하는 제2LPF(16)와, 제2LPF(16)에서 출력되는 혈당값을 입력받아 저장부(17)에 저장하는 제어부(19), 외부 기기로 측정한 혈당값을 전송하기 위한 통신부(18)를 포함한다.
제어부(19)는 4개의 손가락 각각에 대한 제2LPF(16)의 출력값을 입력받아, 측정된 혈당의 검증 알고리즘을 수행한다. 제어부(19)는 검증 알고리즘을 수행한 결과 측정값을 터치 스크린에 표시한다.
NIR 포토 다이오드(12)는 손가락에 투사된 NIR 광의 영상에 해당하는 전기적인 신호를 생성한다.
본 발명에 따른 비침습적 혈당측정기는 종래의 협대역 490nm∼590nm, 1,300nm∼1,800nm 파장을 사용하는 것이 아니라, 근적외선 900nm∼1,700nm 파장을 이용한다.
혈당 측정을 위한 NIR 포토 다이오드(센서)기술은 비침습 혈액 파장용 검출 광원 기술을 이용한다. 제어부(19)는 제2LPF의 출력값을 비어 램버트(Beer-Lambert) 법칙 기반 혈당 측정 알고리즘을 이용하여 농도를 계산한다.
매질을 통과하는 광의 광밀도(OD)는 비어 램버트 법칙(Beer-Lambert law)과 관련된 수학식에 기반하여 감쇄될 수 있다. 본 발명에서는 공지된 수학식에 기초하여 반사광의 광 밀도로부터 광을 흡수하거나 감쇄시키는 물질의 농도를 획득가능하며, 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
제어부(19)는 혈당 측정후 4채널의 각 혈당 측정 회로에서 출력되는 혈당 측정값의 검정을 수행한다. 그리고 제어부(19)는 4개의 손가락 접촉부 각각에 대해, 제2LPF(16)에서 출력되는 혈당값의 평균값을 저장부(17)에 저장한다.
그리고, 제어부(19)는 제2LPF(16)에서 출력되는 혈당값의 검정 알고리즘을 수행하기 위해, T-검정과 분산분석을 사용하여 데이터 유효성을 평가한다.
그리고, T-검정은 채널1과 채널2로 된 그룹, 채널2와 채널3로 된 그룹, 채널3와 채널4로 된 그룹, 채널4와 채널1로 된 그룹 중에서, 두 그룹의 평균 차이에 대한 유의성을 검정한다. 즉, T-검정이란 두 그룹간 평균값 차이가 있는지 없는지를 확인하는 것이다.
여기서, 분산분석은, 두 개 이상 집단들의 평균 간 차이에 대한 통계적 유의성을 검증하는 방법으로서, 본 발명에서는, 4개 채널 중에서 2개 채널로 된 복수개의 그룹 중 두 그룹의 평균값 차이가 일정 크기 이하인지를 각각 검증한다.
보다 구체적으로, 제어부(19)는, 두 그룹의 평균값 차이를 비교하여 모두 일정 크기 이하이면, “유의확률 p값> 유의수준 알파값”인 경우이므로, 4채널 전체 측정값의 평균값을 디스플레이부(30)에 표시한다.
제어부(19)는, 두 그룹의 평균값 차이가 일정 크기 이상인 경우가 발생하면, “유의확률 p값 < 유의수준 알파값”의 경우이므로, 4채널의 혈당 재측정을 실시한다.
한편, 본 발명에 따라, 비침습식 혈당 측정기(1)의 디스플레이부(30)로서 터치 스크린의 소정 영역에는 지문 인식 센서(미도시)가 설치된다. 이 터치 스크린에 설치된 지문 인식 센서를 이용하여 지문 인식하는 기술은 공지된 기술을 이용하므로 상세한 원리 설명은 생략한다.
지문 인식 센서는 혈당 측정 장치의 일정 영역을 통해 터치되는 손가락에 대한 지문 센싱을 수행할 수 있다.
도식하지않은 지문 센서는 지문 인증을 위한 광원으로 사용될 광을 조사할 수 있는 발광부와, 조사된 광이 사용자의 신체(예: 손가락)에 의해 반사된 반사광을 수집할 수 있는 수광부를 포함할 수 있다. 광이 수집되면, 지문 센서는 수집된 광에 대응하는 이미지 정보를 생성하고, 생성된 이미지 정보를 제어부에 의해 사용 가능하도록 저장할 수 있다.
제어부(19)는 터치 스크린의 지문 인식 영역에 손가락을 접촉하게 하여 사용자 등록을 처리한다. 또한, 제어부(19)는 지문 등록과 함께 사용자 정보(예를 들어, 이름 등)를 등록할 수 있도록, 터치스크린에 키입력 화면을 표시할 수 있다.
본 발명에 따라, 제어부(19)는 터치스크린의 지문 인식 영역의 하단에 설치된 지문 인식 센서에 의해 인식한 지문과, 측정된 혈당값을 매칭하여 사용자 정보와 함께 저장부(17)에 저장한다.
또한, 제어부(19)는 일정 기간 동안 혈당값들을 사용자 정보와 함께 저장부(17)에 저장 및 관리한다. 이에 따라, 제어부(19)는 일정 기간동안 측정하여 저장된 혈당값을 이용하여, 일정 기간의 혈당값들을 리스트 또는 그래프 형태로 터치 스크린에 표시하거나, 평균값을 측정하여 터치 스크린에 표시할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 비침습식 혈당 측정기의 혈당 측정 방법의 순서도이다.
비침습식 혈당측정기의 손가락 접촉부에 손가락을 대고, 4개의 손가락의 혈당을 측정한다(S1).
제어부(19)가 4채널의 혈당을 검증하는 검증 알고리즘의 검증 과정을 수행한다. 4개 채널 중에서 2개 채널로 이루어진 복수개의 그룹을 형성하고, 혈당 그룹의 채널의 혈당 측정값에 대해 각각 평균값을 산출한다(S2).
제어부(19)는, 복수개의 그룹 중에서 두 그룹의 평균값 차이가 각각 일정 기준치 이내인지 여부를 판단한다(S3).
제어부(19)는, 두 그룹의 평균값 차이가 각각 일정 기준치 이내이면, 4채널 전체의 혈당 평균값을 디스플레이부(30)에 표시한다.
두 그룹의 평균값 차이가 일정 기준치 이상인 경우가 있다면, 4개의 손가락 혈당을 다시 측정한다.
여기서, 제어부(19)는 채널간 측정값에 차이가 없으면, 즉,“유의확률 p값> 유의수준 알파값”인 경우이므로, 측정값을 디스플레이부(30)에 표시한다.
그러나, 제어부(19)는 채널간 측정값에 차이가 있으면, 즉, "유의확률 p값 < 유의수준 알파값”인 경우이므로, 4개의 손가락 혈당을 다시 측정한다.
여기서, 유의수준(알파값)은 어떤 값이 유의한지 아닌지를 판단하는 기준값이고, 유의확률(p값, p-value)은 해당 분석 결과의 값이 유의할 확률이다. 즉, 결과의 값이 유의성을 판단하는 기준값(즉, 유의하다고 허용 가능한 값 = 유의수준)안에 들어오는지 여부(즉, 유의확률이 유의수준의 값 안에 들어오는지 여부)를 판단하는 것이다.
여기서, 유의수준과 유의확률의 값의 설정은, 당업자가 제품 설계시에 적절히 설정하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비침습식 혈당 측정기의 혈당 표시 방법의 순서도이다.
비침습식 혈당 측정기(1)의 디스플레이부 상의 지문 인식부에 손가락을 접촉하여 사용자를 등록한다(T1). 이때, 제어부(19)는 터치 스크린 상에 키입력부를 표시하여, 사용자가 터치 스크린의 키입력부를 통해 사용자 이름을 포함한 사용자 정보를 입력하면, 제어부(19)는 입력한 사용자 정보를 인식한 지문과 함께 등록할 수 있다.
사용자가 비침습식 혈당 측정기(1)의 4개의 손가락 접촉부(10a)에 각각 손가락을 접촉하고, 혈당 측정 버튼을 눌러 혈당 측정을 시작하면, 각 손가락에 대해 혈당이 측정되어, 혈당 측정 회로의 제2LPF(16)에서 측정된 혈당값이 제어부(19)로 입력되어 혈당값 검증을 수행한다(T2).
혈당값 검증 수행후 제어부(19)는 사용자 이름 및 지문을 포함한 사용자 정보와 함께, 검증된 혈당값을 저장부(17)에 저장한다(T3).
이후, 소정 사용자가 본인의 혈당 내역을 확인하고자 할 때, 디스플레이부를 통해 혈당 측정값의 내역 표시를 선택하고(T4), 디스플레이부(30)의 지문인식 영역에 손가락을 접촉한다(T5). 제어부(19)가 지문 인식 센서에 의해 사용자의 지문을 인식한다(T6). 제어부가 해당 사용자와 관련하여 저장된 혈당 정보를 저장부로부터 도출하여, 일정 기한내 측정된 혈당값 정보를 리스트 형태로 화면에 표시한다(T7).
상술한 바와 같이, 비침습식 혈당 측정기의 측정오차를 줄이기 위해 손가락 4개를 사용한 4-채널 혈당 측정에 의해, 신뢰성을 높이고, 4개 채널 중 2개 채널 그룹들의 측정값 유의차 검증을 통해 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
다른 실시예에 따라, 측정 신뢰도 향상을 위해 측정 후 통계적 방법을 적용할 수도 있다. 예를 들면 4채널의 각 채널당 측정횟수(주기)를 정하고, 특정 채널에서 측정한 값에서 이상치가 발생되면 무시하고 나머지 3개 채널의 평균을 산출하거나, 3개의 평균값을 이상치로 대치하는 등의 데이터 정제를 할 수도 있을 것이다. 이후, 각 채널의 측정값이 확정되면 채널간의 측정값의 분포를 보고 4개의 채널값이 유의한지 검정한다.
상술한 본 발명의 실시예에서, 장치와 시스템간의 통신은 도시않은 통신망을 통해 이루어진다. 통신망은 유선 통신이나 무선 통신과 같은 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있으며, 근거리 통신망(LAN; Local Area Network), 도시권 통신망(MAN; Metropolitan Area Network), 광역통신망(WAN; Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 본 명세서에서 말하는 통신망은 공지의 인터넷 또는 월드와이드웹(WWW; World Wide Web)일 수 있다. 그러나, 통신망은, 굳이 이에 국한될 필요 없이, 공지의 유무선 데이터 통신망, 공지의 전화망 또는 공지의 유무선 텔레비전 통신망을 그 적어도 일부에 있어서 포함할 수도 있다.
예를 들면, 통신망은 무선 데이터 통신망으로서, 무선주파수(RF; Radio Frequency) 통신, 와이파이(WiFi) 통신, 셀룰러(LTE 등) 통신, 블루투스 통신(더 구체적으로는, 저전력 블루투스(BLE; Bluetooth Low Energy)), 적외선 통신, 초음파 통신 등과 같은 종래의 통신 방법을 적어도 그 일부분에 있어서 구현하는 것일 수 있다.
상기는 본 발명의 예시로서, 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다. 본 발명의 몇 가지 예시적인 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명의 신규 교시 및 이점으로부터 현저하게 일탈하지 않고, 많은 변경이 예시적인 실시 형태에 있어서 가능한 것을 당업자라면 용이하게 이해할 것이다. 따라서 모든 그러한 변경은 특허청구의 범위에서 정의되는 본 발명의 범위 내에 포함되는 것이 의도된다. 따라서 상기가 본 발명의 예시이며, 공개된, 또는 본 명세서에 공개되는 발명에 있어서 특정의 실시 형태에 한정되는 것으로서 해석되어서는 안 되며, 개시된 실시 형태로의 변경 및 다른 실시 형태가 본 명세서에 개시되는 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 이해해야 할 것이다.
1 : 비침습식 혈당 측정기
10 : 혈당 측정부 10a : 손가락 접촉부
11 : NIR LED 12 : NIR 포토 다이오드
13 : I-V 변환기 14 : 제1LPF
15 : 신호 증폭기 16 : 제2LPF
17 : 저장부 18 : 통신부
19 : 제어부 30 : 디스플레이부
31 : 지문 등록 영역

Claims (8)

  1. 비침습식 혈당 측정기로서,
    손가락이 접촉되는 다수개의 손가락 접촉부가 마련되며, 상기 손가락 접촉부에 접촉된 손가락에 대해 근적외선을 이용하여 혈당을 측정하는 혈당 측정부,
    다수개의 손가락의 혈당 측정값 등의 정보를 표시하는 디스플레이부,
    상기 혈당 측정부가 측정한 혈당값의 검정 알고리즘을 수행한 후 검증된 다수개의 혈당 평균값을 상기 디스플레이부에 표시하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비침습식 혈당 측정기.
  2. 제1항에 있어서,
    저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 혈당 측정부에서 출력되는 다수개의 혈당값에 대해 T-검정 알고리즘으로 혈당값 검정을 수행하기 위해, 다수개의 혈당값 중에서 2개 혈당값으로 이루어진 복수개의 그룹 중 두 그룹 평균값 차이가 일정 크기 이하인지를 각각 검증하며, 두 그룹의 평균값 차이를 비교하여 모두 일정 크기 이하이면, 전체 혈당 측정값의 평균값을 계산하여 상기 저장부에 저장하고, 상기 디스플레이부에 표시하는 것을 특징으로 하는 비침습식 혈당 측정기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 다수개 손가락 접촉부 각각에는 근적외선 광을 조사하여 혈당값을 측정하여 출력하는 혈당 측정 회로가 설치되고,
    상기 혈당 측정 회로는, 근적외선 광을 조사하는 NIR LED, 손가락을 투과한 근적외선 광을 감지하는 NIR 포토 다이오드, 상기 NIR 포토 다이오드에서 출력되는 전류값을 전압으로 변환하는 전류-전압(I-V)변환기, 상기 전류-전압(I-V)변환기의 출력값을 1차로 로우패스 필터링하는 제1LPF, 상기 제1LPF의 출력신호를 증폭하는 신호증폭기, 상기 신호증폭기에서 증폭된 신호를 2차로 로우패스 필터링하는 제2LPF를 포함하는 것인, 비침습식 혈당 측정기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는 지문 인식 영역이 설정된 터치 스크린을 포함하고,
    상기 터치 스크린의 지문 인식 영역에는 지문 인식 센서가 설치되고,
    상기 제어부는 상기 지문 인식 영역에 손가락을 접촉하여 지문을 인식하고, 인식한 지문과 상기 터치 스크린의 키입력부를 통해 입력된 사용자 정보를 상기 저장부에 저장하여 사용자 등록을 수행하고, 검증된 혈당값을 상기 사용자 정보 또는 상기 지문 정보와 함께 상기 저장부에 저장하는 것인, 비침습식 혈당 측정기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 터치 스크린의 키입력부를 통해 혈당값 이력 표시 요청과 함께 상기 지문 인식 영역에 손가락이 접촉되면, 상기 지문 인식 센서에 의해 인식되는 지문에 의해 해당 사용자를 인식하고, 인식한 사용자의 일정 기한내 측정된 혈당값 정보를 상기 디스플레이부에 표시하는 것인, 비침습식 혈당 측정기.
  6. 비침습식 혈당 측정기의 혈당 측정 방법으로서,
    혈당 측정기의 혈당 측정부가 다수개의 손가락 접촉부에 접촉된 손가락에 대해 근적외선을 이용하여 혈당을 측정하는 단계;
    상기 혈당 측정부가 측정한 혈당값의 검정 알고리즘을 수행한 후 검증된 다수개의 혈당 평균값을 디스플레이부에 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비침습식 혈당 측정기의 혈당 측정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    제어부가 상기 혈당 측정부에서 출력되는 다수개의 혈당값에 대해 T-검정 알고리즘으로 혈당값 검정을 수행하기 위해, 다수개의 혈당값 중에서 2개 혈당값으로 이루어진 복수개의 그룹 중 두 그룹 평균값 차이가 모두 일정 크기 이하인지 체크하는 단계;
    상기 두 그룹 평균값 차이가 모두 일정 크기 이하이면, 전체 혈당 측정값의 평균값을 계산하여 상기 저장부에 저장하고, 상기 디스플레이부에 표시하는 단계를 포함하는 것인, 비침습식 혈당 측정기의 혈당 측정 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 디스플레이부는 지문 인식 영역이 설정된 터치 스크린을 포함하고,
    상기 터치 스크린의 지문 인식 영역에는 지문 인식 센서가 설치되고,
    상기 제어부는 상기 지문 인식 영역에 손가락을 접촉하여 인식한 지문을 인식하고, 인식한 지문을 상기 터치 스크린의 키입력부를 통해 입력된 사용자 정보와 함께 상기 저장부에 저장하여 사용자 등록을 수행하는 단계,
    상기 검증된 혈당값을 상기 사용자 정보 또는 상기 지문 정보와 함께 상기 저장부에 저장하는 단계를 포함하는 것인, 비침습식 혈당 측정기의 혈당 측정 방법.
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