KR20230164807A - 채혈 및 혈당 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

채혈 및 혈당 측정 장치는 케이싱, 상기 케이싱의 내부에 수용되고, 채혈을 위해 레이저를 발생시키는 레이저 발진 유닛, 상기 케이싱의 내부에 수용되고, 혈당 측정을 위한 혈당 측정 유닛, 상기 케이싱의 일측의 일부에 형성되고, 피조사부를 향해 상기 레이저를 조사하는 접촉 유닛, 상기 케이싱의 일측의 다른 일부에 형성되고, 상기 혈당 측정을 위해 상기 혈당 측정 유닛과 신호를 주고받는 혈당 측정 센서가 형성된 혈당 스트립이 삽입 가능한 혈당 스트립 삽입 유닛 및 상기 레이저 발진 유닛을 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

채혈 및 혈당 측정 장치{DEVICE FOR LASER LANCING AND MEASURING GLUCOSE METER}
본 발명은 채혈 및 혈당 측정 장치에 관한 것이다.
최근 의료기기들의 발전에 따라, 레이저 기기들이 각종 질병의 진단 및 치료에서 활용되는 영역이 넓어지고 있다. 이러한 의료용 레이저는 피부에 레이저를 조사하여 피부를 천공하는 것이고, 피부를 천공함으로써 채혈을 하거나, 천공된 부위로 약제를 투여하거나, 피부의 점이나 주근깨 등을 제거하는 등으로 활용된다.
이러한 의료용의 레이저 기기는, 레이저가 피부에 직접 조사된다는 점에서 사용 시의 안전성 확보가 중요하다. 예를 들면, 천공이 이루어질 부위에 레이저 기기가 정확하게 위치되어야 하고, 레이저가 조사되는 동안 그 위치가 그대로 유지되어야 한다. 또한, 사용자가 기기를 안정적으로 파지한 상태에서 레이저가 조사되는 것이 중요하다.
이와 관련하여, 특허문헌 1은 채혈 캡과 채혈 캡을 포함하는 레이저 채혈기를 개시하고 있다. 구체적으로, 특허문헌 1에서는, 레이저 채혈기에 장착 및 탈착되는 채혈 캡이 레이저 채혈기와 천공될 피부 사이에 위치하고 있으며, 채혈 캡은 감염 방지 등을 위해 일회용 등으로 교체 가능하게 구성된다.
다만, 종래의 레이저 채혈기는 채혈한 후 채혈된 혈액을 이용하여 혈당을 측정하기 위해, 채혈된 혈액을 채혈 센서까지 이동시키기 쉽지 않다는 문제점을 가지고 있었다.
KR 10-2018-0096404 A (2018.08.29. 공개)
본 발명의 일 목적은 채혈 및 혈당 측정 장치에 내장된 레이저 발진 유닛 및 접촉 유닛을 이용하여, 레이저 발진 유닛을 통해 채혈을 위한 레이저를 발생시키고, 접촉 유닛을 통해 피조사부를 향해 레이저를 조사함으로써, 채혈을 수행하는 채혈 및 혈당 측정 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 일 목적은 채혈 및 혈당 측정 장치에 내장된 혈당 측정 유닛 및 혈당 스트립 삽입 유닛을 이용하여, 혈당 스트립 삽입 유닛을 통해 혈당 측정 센서가 형성된 혈당 스트립이 삽입 가능하도록 하고, 혈당 측정 유닛을 통해 혈당 측정을 수행하는 채혈 및 혈당 측정 장치를 제공하고자 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 케이싱, 상기 케이싱의 내부에 수용되고, 채혈을 위해 레이저를 발생시키는 레이저 발진 유닛, 상기 케이싱의 내부에 수용되고, 혈당 측정을 위한 혈당 측정 유닛, 상기 케이싱의 일측의 일부에 형성되고, 피조사부를 향해 상기 레이저를 조사하는 접촉 유닛, 상기 케이싱의 일측의 다른 일부에 형성되고, 상기 혈당 측정을 위해 상기 혈당 측정 유닛과 신호를 주고받는 혈당 측정 센서가 형성된 혈당 스트립이 삽입 가능한 혈당 스트립 삽입 유닛 및 상기 레이저 발진 유닛을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 채혈 및 혈당 측정 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 혈당 측정 스트립은 상기 혈당 측정 센서의 주연부에 노출되는 잔여 혈액을 흡수하기 위한 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer) 재질의 혈액 흡수 부재를 포함할 수 있다. 상기 고흡성 수지는 상기 혈당 측정 센서로부터 소정의 이격 거리를 두고 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 케이싱의 일측의 또 다른 일부에 형성되고, 상기 피조사부 주위에 열을 가하는 가열 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 혈당 측정 유닛은 혈당값, 혈압, 산소포화도 중 적어도 하나를 측정하는 광학 측정 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 케이싱은 상기 혈당 측정 유닛을 통해 측정된 혈당 수치 데이터를 상기 채혈 및 혈당 측정 장치와 연결된 사용자 단말로 전송하는 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 접촉 유닛은 상기 피조사부와 접촉하는 일회용 캡을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 접촉 유닛은 상기 피조사부가 일회용 캡에 접촉함으로써 발생하는 압력을 감지하는 압력 센서를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는 상기 압력 센서의 압력값이 기설정된 값 이상인 경우, 상기 레이저 발진 유닛을 동작시킬 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 접촉 유닛을 통해 피조사부에 레이저를 조사하여 채혈을 하고, 혈당 측정 유닛을 통해 채혈된 혈액에 대한 혈당을 측정함으로써, 하나의 장치에 의해 채혈 및 혈당 측정까지 한번에 수행될 수 있도록 하는 채혈 및 혈당 측정 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 동일 연결 구조물 상에 형성된 일회용 캡이 결합된 접촉 유닛 및 혈당 스트립이 결합된 혈당 스트립 유닛을 통해 채혈된 혈액이 혈당 측정 센서까지 원활하게 이동할 수 있도록 하는 채혈 및 혈당 측정 장치를 제공할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 채혈 및 혈당 측정 장치의 외형을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 채혈 및 혈당 측정 장치의 내부 구성을 도시한 예시적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 채혈 및 혈당 측정 장치를 이용하여 채혈 및 혈당을 측정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 혈당 스트립을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 채혈 및 혈당 측정 장치의 가열 부재를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 채혈 및 혈당 측정 장치의 광학 측정 센서를 포함하는 혈당 측정 유닛을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 채혈 및 혈당 측정 장치의 외형을 도시한 도면이다. 구체적으로, 도 1a는 채혈 및 혈당 측정 장치(10)의 사시도를 나타내고, 도 1b는 채혈 및 혈당 측정 장치(10)의 정면도를 나타내고, 도 1c는 채혈 및 혈당 측정 장치(10)의 측면도를 나타낸다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 채혈 및 혈당 측정 장치(10)는 케이싱(100), 복수의 버튼(101), 표시부(102), 스트립 이젝터 버튼(103), 혈당 스트립 커넥터(115) 및 접촉 유닛(400)을 포함할 수 있다.
케이싱(100)은 채혈 및 혈당 측정 장치(10)의 외관을 형성하며, 내부에 피조사부에 레이저를 조사하기 위한 구성이 위치할 수 있다. 이러한 케이싱(100)은 사용자가 직접 손으로 파지하기에 용이한 형상으로 형성될 수 있다.
복수의 버튼(101)은 전원 스위치 및 강도 조절부에 대한 버튼을 포함할 수 있다. 전원 스위치는 레이저의 에너지원이 되는 전원을 온오프할 수 있다. 강도 조절부는 레이저 발진 유닛(200)에서 발진되는 레이저의 강도를 조절할 수 있다.
표시부(102)는 채혈된 혈액으로부터 측정된 혈당 수치를 표시할 수 있다. 또한, 표시부(102)는 강도 조절부에 의해 조절된 강도를 표시할 수 있다.
이러한 복수의 버튼(101)은 전원 스위치 및 강도 조절부에 대한 물리적 버튼 또는 터치패널로 구성될 수 있으며, 표시부(102)는 액정 디스플레이일 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 하나의 터치 디스플레이 상에 전원 스위치, 강도 조절부 및 표시부가 표시되고, 사용자가 터치 디스플레이를 터치함에 따라 전원 또는 레이저의 강도를 조절할 수 있다.
스트립 이젝터 버튼(103)은 혈당 스트립(110)이 혈당 스트립 커넥터(115)에 삽입된 경우, 혈당 스트립 커넥터(115)로부터 혈당 스트립(110)이 배출되도록 할 수 있다. 이러한 스트립 이젝터 버튼(103)은 물리적 버튼 또는 터치패널로 구성될 수 있다. 예를 들어, 사용자에 의해 소정의 압력이 스트립 이젝터 버튼(103)에 가해진 경우, 스트립 이젝터 버튼(103)을 통해 혈당 스트립 커넥터(115)에 삽입된 혈당 스트립(110)이 자동으로 배출되도록 할 수 있다. 이는, 스트립 이젝터 버튼(103)을 통해 혈당 스트립 커넥터(115)로부터 혈당 스트립(110)이 배출되도록 함으로써, 사용자가 직접 손으로 혈액이 묻은 혈당 스트립(110)을 제거하지 않도록 하여, 혈당 스트립(110)에 의한 감염을 방지할 수 있다.
혈당 스트립 커넥터(115)에는 혈당 측정 센서가 형성된 혈당 스트립(110)이 삽입될 수 있다. 혈당 스트립(110)은 혈당 측정 완료 후에 사용자에 의해 채혈 및 혈당 측정 장치(10)로부터 배출될 수 있다.
혈당 스트립(110)은 내부에 혈당 측정 센서가 형성될 수 있다. 혈당 스트립(110)은 혈액으로부터 혈당을 분석하기 위해 사용되는 수단으로서, 공급된 혈액의 혈당량에 대응하는 전류를 출력할 수 있다. 혈당 스트립(110)은 혈당 측정시 마다 교체하는 소모품일 수 있다. 혈당 스트립(110)은 혈당을 측정하기 위한 전극부를 포함하고, 전극부 상에 시약이 도포될 수 있다. 전극부는 작동 전극과 기준 전극을 포함할 수 있다.
접촉 유닛(400)은 케이싱(100)의 일측의 일부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 접촉 유닛(400)은 케이싱(100)의 일측의 일부에 피조사부에 접촉하기 위한 일회용 캡(120) 및 일회용 캡(120)과 케이싱(100) 간의 결합을 위해 형성된 일회용 캡 커넥터(130)를 포함할 수 있다.
일회용 캡(120)은 채혈을 위해 케이싱(100)의 본체에 형성된 일회용 캡 커넥터(130)와 결합될 수 있다. 예를 들어, 일회용 캡(120)은 빔 경통(410, 도 2 참조)의 전방에 위치한 일회용 캡 커넥터(130)와 교체 가능하게 결합될 수 있다. 이는, 일회용 캡(120)의 교체를 위해, 일회용 캡(120)과 일회용 캡 커넥터(130) 간의 결합 또는 분리가 용이하도록 함으로써, 일회용 캡 커넥터(130)로부터 기존 일회용 캡을 분리시킨 후, 신규 일회용 캡과 일회용 캡 커넥터(130)가 결합되도록 하여, 채혈에 의해 환자 간의 감염이 방지되도록 하기 위함이다. 일회용 캡(120)은 피부에 접촉되고, 피부를 천공하는 과정에서 발생할 수 있는 냄새, 연기 및 소음을 최소화할 수 있다. 특히, 빔 경통(410)이 피부에 직접 접촉되는 것을 차단할 수 있으므로, 빔경통이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 사용자마다 일회용 캡(120)을 교체하여 사용함으로써, 채혈 및 혈당 측정 장치(10)를 함께 사용하는 환자 간의 감염이 되는 것을 예방할 수 있다.
일회용 캡(120)은 캡 본체(121), 개구부(122) 및 개구부(122) 주변을 따라 접촉 지점에 대하여 지지되는 지지면(123)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 캡 본체(121)는 원판형으로 형성될 수 있으며, 중앙부에 축방향으로 개구부(122)가 형성될 수 있다. 또한, 캡 본체(121)는 지지면(123)으로부터 연장되도록 형성된 적어도 하나 이상의 손잡이부(124)를 포함할 수 있다.
사용자는 손잡이부(124)를 통해, 일회용 캡(120)을 채혈 및 혈당 측정 장치(10)에 손쉽게 탈부착할 수 있다. 개구부(122)는 채혈 및 혈당 측정 장치(10)에서 출력되는 레이저가 일회용 캡(120)의 관통홀(125)에 간섭되지 않도록, 레이저의 진행 경로가 충분히 확보할 수 있는 면적을 가질 수 있다.
또한, 일회용 캡(120)은 주로 접촉하는 손가락 끝의 평균적인 면적보다는 작게 설계하여, 피조사부에 적절한 압력이 제공될 수 있도록 할 수 있다. 마찬가지로, 지지면(123)은 일회용 캡(120)이 접촉되는 지점에 대하여 일회용 캡(120)이 밀착될 수 있도록 적정한 면적이 확보될 수 있다.
또한, 일회용 캡(120)은 캡 본체(121)에 결합된 체결부(126)를 포함할 수 있다. 체결부(126)는 일회용 캡 커넥터(130)를 통해 빔경통(410)에 캡 본체(121)를 결합하도록 할 수 있다. 예를 들어, 체결부(126)는 일회용 캡(120)의 후면의 둘레부에 위치하여, 후방으로 돌출 형성되며, 내면에 형성된 돌기부를 포함할 수 있다. 또한, 돌기부는 일회용 캡 커넥터(130)에 형성된 체결홈(131)에 걸림 결합되어, 일회용 캡(120)이 비의도적으로 분리되는 것을 방지할 수 있다.
일회용 캡 커넥터(130)는 채혈을 위해 일회용 캡(120)과 결합될 수 있다. 예를 들어, 일회용 캡 커넥터(130)는 일회용 캡(120)과 결합된 경우, 레이저 발진 유닛(200)에 의해 발생된 레이저가 빔 경통(410)을 통과하고, 빔 경통(410)을 통과한 레이저가 일회용 캡 커넥터(130)와 결합된 일회용 캡(120)을 통해 피조사부로 조사되도록 할 수 있다.
이러한 일회용 캡 커넥터(130)는 체결홈(131) 및 레이저 조사부(132)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일회용 캡 커넥터(130)는 체결홈(131)을 통해 일회용 캡(120)과 결합될 수 있다. 여기서, 일회용 캡 커넥터(130)는 일회용 캡(120)이 체결홈(131)을 통해 일회용 캡 커넥터(131)와 결합된 경우, 레이저 발진 유닛(200)에 의해 발생된 레이저가 레이저 조사부(132)를 통해 조사되도록 할 수 있다.
접촉 유닛(400)은 피조사부를 향해 레이저를 조사할 수 있다. 예를 들어, 접촉 유닛(400)은 케이싱(100)의 내부에 예를 들어, 피조사부의 접촉을 감지하기 위한 적어도 하나의 측정 센서, 측정 센서와 연결되는 접촉 감지 회로, 레이저가 통과되기 위한 경통(410) 등의 내부 구성을 포함하며, 접촉 유닛(400)에 포함된 내부 구성에 의해 레이저 발진 유닛(200)에서 발생된 레이저를 피조사부를 향해 조사할 수 있다. 여기서, 접촉 유닛(400)에 포함된 내부 구성에 대해서는 도 2를 통해 후술하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 채혈 및 혈당 측정 장치의 내부 구성을 도시한 예시적인 도면이다. 도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 채혈 및 혈당 측정 장치(10)는 케이싱(100), 레이저 발전 유닛(200), 혈당 측정 유닛(300), 접촉 유닛(400), 혈당 스트립 삽입 유닛(500), 컨트롤러(600) 및 통신 모듈(650)을 포함할 수 있다.
레이저 발전 유닛(200)은 케이싱(100)의 내부에 수용되고, 채혈을 위해 레이저를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 레이저 발전 유닛(200)은 전기에너지를 공급받아, 빛을 증폭시켜 기체 레이저, 액체 레이저, 고체 레이저 및 반도체 레이저 중 선택되는 하나의 레이저와 같은 광에너지를 발생시켜 외부 전방으로 방출할 수 있다.
혈당 측정 유닛(300)은 케이싱(100)의 내부에 수용되고, 혈당을 측정할 수 있다.
예를 들어, 혈당 측정 유닛(300)은 혈당 스트립(110)을 통해 전기 신호를 감지하고, 감지된 전기 신호의 값을 혈당 수치로 변환하도록 하는 회로 모듈을 포함할 수 있다.
혈당 측정 유닛(300)은 암페로메트리(Amperometry) 테크닉을 사용하여 혈당의 농도를 측정할 수 있다. 여기서, 암페로메트리란 전극으로 물질의 산화환원을 수행하여 전류로 변환하는 방법으로, 산소반응이나 미생물반응에 관여하는 효소 등의 전극 활성물질이 전원과 반응하여 전류치로서 출력될 수 있으며, 이 전류를 측정함으로써, 글루코스, 아스코르빈산 등의 기질 농도를 측정할 수 있어 각종 바이오 센서 등에 주로 이용되고 있다. 암페로메트리를 사용한 측정법은 농도와 비례하는 정상전류를 측정하는 평형법(정상법)과 전류의 속도변화와 농도의 관계를 이용하는 속도법을 포함할 수 있다. 예를 들어, 혈당 측정 유닛(300)은 일정 시간 동안 일정한 전압을 혈당 스트립(110)에 인가할 때 발생하는 전류를 이용하여 혈당 농도를 측정할 수 있다. 혈당 스트립(110)에 일정 시간 동안 일정한 전압을 인가하면, 혈당 농도에 비례하는 전류가 발생하고, 이 전류값을 혈당 농도 및 전류 간의 관계식에 적용함으로써 혈당의 농도를 측정할 수 있다.
다른 예를 들어, 혈당 측정 유닛(300)은 광학 측정 센서를 더 포함하고, 광학 측정 센서를 통해 광학 신호를 감지하고, 감지된 광학 신호를 전기 신호로 변환하도록 하는 회로 모듈을 더 포함할 수 있다.
혈당 측정 유닛(300)은 광학 측정 센서를 이용하여 비침습 방식 또는 채혈 방식을 통해 혈당을 측정할 수 있다. 예를 들어, 광학 측정 센서를 통해 300nm ~3,000nm 사이의 파장의 광을 출력함으로써, 흡광 또는 반사광을 포토다이오드(PD, Photo Diode)를 통해 전류값으로 변환한 후, 측정된 값에 따라 혈당의 수치로 표현되도록 할 수 있다. 예를 들어, 혈당 측정 유닛(300)은 광학 측정 센서를 이용하여, 광을 발생시켜 혈액에 조사하고, 반사되는 광을 광반사 측정법을 통해 시간에 대한 반사광의 세기 변화로 분석함으로써, 분석 결과에 기초하여 혈당량을 측정할 수 있다.
다른 예를 들어, 혈당 측정 유닛(300)은 광학 측정 센서를 이용하여, 적어도 하나 이상의 파장의 광을 혈액에 조사하고, 반사된 광 또는 투과한 광으로부터 흡광도(특정 선분에 의한 광의 흡수도)를 산출하고, 흡광 스펙트럼에 근거하여 혈액의 성분을 측정할 수 있다.
접촉 유닛(400)은 케이싱(100)의 외부에 형성된 일회용 캡(120) 및 일회용 캡 커넥터(130)를 포함하며, 케이싱(100)의 내부에 형성된 피조사부의 접촉을 감지하기 위한 적어도 하나의 측정 센서 및 적어도 하나의 측정 센서와 연결되는 접촉 감지 회로를 포함할 수 있다. 여기서, 일회용 캡(120) 및 일회용 캡 커넥터(130)에 대해서는 도 1a 내지 도 1c를 통해 설명하였으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
접촉 유닛(400)은 케이싱(100)의 내부에 수용된 레이저를 조사하기 위한 빔경통(410)을 포함할 수 있다.
빔경통(410)은 케이싱(100)의 내부에 수용되고 레이저 발진 유닛(200)에서 조사되는 레이저가 통과하여 피부로 조사되는 경로를 제공한다. 이를 위해, 채혈 및 혈당 측정 장치(10)은 빔경통(410)을 전후방향으로 이동시키는 전후진수단(미도시)을 더 포함할 수 있다. 다시 말해, 전후진수단은 빔경통(410)을 전후진시켜, 사용자의 피부와 포커싱 렌즈 간의 거리가 조절되어, 사용자의 피조사부에 조사되는 레이저 스팟의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 빔경통(410)은 사용자가 복수의 버튼(101)을 통해 레이저 스팟의 크기를 조절함에 따라, 모터가 구동되어 위치가 조절될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 수동으로 빔경통(410)의 위치가 전후방향으로 이동될 수도 있다.
접촉 유닛(400)은 피조사부가 일회용 캡(120)에 접촉함으로써 발생하는 압력을 감지하는 압력 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 압력 센서에 의해 감지된 압력값이 기설정된 값 이상일 때 컨트롤러(600)에 의해 레이저 발진 유닛(200)이 동작될 수 있다.
접촉 유닛(400)은 케이싱(100)의 내부에 구비된 적어도 하나의 측정 센서와 접촉할 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 측정 센서는 예를 들어, 채혈 및 혈당 측정 장치(10)가 안전하게 동작하는지 여부를 감지하기 위해, 일회용 캡(120) 감지 센서, 혈당 스트립(110) 감지 센서, 피조사부와의 접촉을 감지하는 접촉 센서, 피조사부에 가해진 압력을 측정하는 압력 센서 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 채혈 및 혈당 측정 장치(10)는 접촉 유닛(400)에 MLA(Micro Array Lens) 렌즈 및 포고핀(Pogo Pin) 또는 전류를 감지할 수 있는 도체를 통해 채혈 및 혈당 측정 장치(10)의 접촉 센싱과 압력 센싱을 동시에 수행할 수 있다.
예를 들어, 채혈 및 혈당 측정 장치(10)의 어퍼쳐(Aperture)의 양쪽에 접촉 센서와 특정 압력(예를 들어, 전압 또는 전류 즉, 예로써 0.1v 이상 또는 0.1uAh 이상이면 센싱됨)을 측정하도록 하는 압력 센서와 같이, 접촉 감지 및 압력 감지가 동시에 측정 가능하도록 접촉 센서와 압력 센서가 이용될 수 있다.
예를 들어, 채혈 및 혈당 측정 장치(10)의 포고핀의 경우, 일정한 압력이 가해짐에 따라 압력을 감지하고, 가해진 압력에 의해 포고핀을 통해 접촉 감지 회로가 연결될 수 있다.
일회용 캡(120) 감지 센서는 일회용 캡(120)의 재사용 여부 또는 교체 여부를 감지할 수 있다. 여기서, 일회용 캡(120) 감지 센서는 포토 센서일 수 있다.
예를 들어, 일회용 캡(120)은 재사용 시, 레이저가 지나가는 면이 불투명해져, 재사용 시 채혈을 할 수 없게 되므로, 이를 방지하고자, 일회용 캡(120) 감지 센서는 레이저가 지나가는 투명창의 표면 반사율이 특정값보다 낮은 경우, 재사용 여부를 감지하도록 할 수 있다. 즉, 일회용 캡(120) 감지 센서에 의해 투명창의 표면 반사율이 특정값보다 낮다고 판단된 경우, 일회용 캡(120)이 재사용되었다는 알람이 표시부(102) 또는 소리를 통해 출력될 수 있다.
또는, 일회용 캡(120) 감지 센서는 압력 또는 푸쉬풀 스위치를 활용하여, 일회용 캡(120)이 신규 캡인지, 교체되었는지 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 어퍼쳐 앞단 캡을 삽입하는 부분에 압력 스위치가 존재하며, 초기에 채혈 및 혈당 측정 장치(10)에 일회용 캡(120)을 삽입할 때, 압력 스위치가 가압됨으로써, 일회용 캡(120) 감지 센서는 신규 일회용 캡임을 인식하고, 레이저 발진 후, 일회용 캡(120)을 제거하면, 압력 스위치가 수 마이크로 시간대 이상 해제되면, 신규 일회용 캡으로 교체된 것을 감지할 수 있다. 이러한 신호가 존재하지 않은 경우, 채혈 및 혈당 측정 장치(10)에서 알람을 출력하여, 사용자가 일회용 캡(120)을 교체되도록 할 수 있다.
혈당 스트립(110) 감지 센서는 혈당 스트립의 경우, 시험지 내부의 복수의 회로선이 존재하므로, 일정한 회로선의 저항값을 측정할 수 있다. 예를 들어, 혈당 스트립(110) 감지 센서는 혈당 스트립이 삽입되는 혈당 스트립 커넥터(115)에 혈당 스트립(110)이 삽입된 후, 특정 회로 패턴의 저항값이 감지되면, 혈당 스트립(110)의 삽입을 감지할 수 있다.
혈당 스트립 삽입 유닛(500)은 케이싱(100)의 일측의 다른 일부에 형성되고, 혈당 측정을 위해 혈당 측정 유닛(200)과 신호를 주고받는 혈당 측정 센서(510, 도 3 참조)가 형성된 혈당 스트립(110)이 삽입 가능할 수 있다. 예를 들어, 혈당 스트립 삽입 유닛(500)의 혈당 스트립 커넥터(115)로 혈당 스트립(110)이 삽입되며, 혈당 측정 완료 후에 혈당 스트립(110)이 배출될 수 있다.
혈당 스트립 삽입 유닛(500)은 혈당 스트립(110)의 삽입 및 배출 기능을 수행하면서, 동시에 혈당 스트립(110)과 채혈 및 혈당 측정 장치(10) 간의 인터페이스 역할을 할 수 있다. 인터페이스 역할을 위해 혈당 스트립 삽입 유닛(500)은 혈당 스트립(110)의 전극부로 전압을 인가하는 단자와 전극부로부터 수신되는 전류를 검출하는 단자를 포함할 수 있다. 이러한 단자는 인터페이스 역할뿐만 아니라, 혈당 스트립(110)을 배출하기 위한 탄성력을 제공하는 수단으로서의 기능도 할 수 있다.
예를 들어, 혈당 스트립 삽입 유닛(500)은 혈당 스트립(110)이 혈당 스트립 커넥터(115)의 내부에 삽입되었는지를 확인할 수 있다. 혈당 스트립(110)이 혈당 스트립 커넥터(115)의 내부에 삽입되면 채혈 및 혈당 측정 장치(10)와 혈당 스트립(110) 간의 소정의 전류가 흐르게 됨으로써, 컨트롤러(600)가 이를 통해 혈당 스트립(110)의 삽입 여부를 감지할 수 있다.
컨트롤러(600)는 레이저 발진 유닛(200)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(600)는 사용자의 신호 인가뿐만 아니라, 접촉 유닛(400)에 포함된 압력 센서에 의해 피조사부가 일회용 캡에 접촉함으로써 발생하는 압력이 감지되고, 압력 센서의 압력값이 기설정된 값 이상인 경우, 레이저 발진 유닛(200)을 동작시킬 수 있다.
컨트롤러(600)는 복수의 버튼(101)으로부터 입력된 신호에 기초하여 전원 또는 레이저의 강도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(600)는 전원 스위치로부터 온(on)/오프(off)의 제어 신호가 입력된 경우, 레이저의 에너지원이 되는 전원의 온/오프를 동작시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 컨트롤러(600)는 강도 조절부에 대한 버튼으로부터 레이저의 강도의 조절과 관련된 제어 신호가 입력된 경우, 조절된 레이저의 강도에 기초하여 빔경통(410)의 전후진을 조절할 수 있다.
컨트롤러(600)는 일회용 캡(120)과 결합된 접촉 유닛(400)이 적어도 하나의 측정 센서와 접촉한 경우, 일회용 캡(120)과 결합된 접촉 유닛(400)과 접촉된 적어도 하나의 측정 센서를 통해 피조사부의 전류량 변화값을 도출하고, 도출된 전류량 변화값에 기초하여 레이저 발진 유닛(200)의 동작을 제어할 수 있다. 여기서, 혈당 스트립 또는 일회용 캡(120), 접촉 유닛(400)의 일부가 금속으로 형성되어, 채혈 및 혈당 측정 장치(10)의 센서와 접촉됨으로써, 피부 접촉에 따른 전류량 변화로 레이저 발진 시점이 파악될 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(600)는 접촉 유닛(400)과 접촉된 피부 접촉 센서를 통해 소정 시간 동안 피부 접촉이 감지되면, 레이저가 발진되도록 레이저 발진 유닛(200)의 동작을 제어할 수 있다.
통신 모듈(650)은 케이싱(100) 내에 형성되고, 혈당 측정 유닛(300)을 통해 측정된 혈당 수치 데이터를 채혈 및 혈당 측정 장치(10)와 연결된 사용자 단말로 전송할 수 있다. 여기서, 혈당 수치 데이터는 사용자 단말에 설치된 혈당 정보 앱을 통해 표시될 수 있으며, 혈당 정보 앱을 통해 사용자의 혈당 수준에 따른 다양한 정보가 추천될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 채혈 및 혈당 측정 장치를 이용하여 채혈 및 혈당을 측정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 도 3을 참조하면, 채혈 및 혈당 측정 장치(10)는 사용자의 피부에 레이저를 조사하여 채혈을 수행한 후, 혈당 스트립(110)을 통해 사용자로부터 채혈된 혈액에 대한 혈당 수치를 측정할 수 있다.
예를 들어, 접촉 유닛(400)과 결합된 일회용 캡(120)에 사용자의 피부(800)가 접촉되면, 레이저 발전 유닛(200)은 채혈을 위한 레이저를 발생시킬 수 있다. 여기서, 접촉 유닛(400)은 빔경통(410)을 통해 레이저 발진 유닛(200)에 의해 발생된 레이저를 사용자의 피부(800)를 향해 조사할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 사용자의 피부(800)의 일부 영역(810)에 천공이 생성되면서, 혈액이 노출될 수 있다.
이후, 사용자의 피부(800)로부터 혈액이 채혈된 경우, 사용자는 자신의 손가락을 혈당 스트립(110)을 향해 이동시킴으로써, 혈당 스트립 삽입 유닛(500)과 결합된 혈당 측정 센서(510)를 포함하는 혈당 스트립(110)에 채혈에 의해 노출된 사용자의 혈액(820)이 접촉될 수 있다. 여기서, 혈당 측정 유닛(300)을 통해 사용자의 혈당이 측정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 채혈 및 혈당 측정 장치(10)는 접촉 유닛(400) 및 혈당 스트립 삽입 유닛(500)이 동일한 연결 구조물(700) 상에 형성될 수 있다.
이에 따라, 사용자는 혈액을 채혈한 후, 혈액이 형성된 피조사부를 혈당 스트립(110)으로 원활하게 이동시킴으로써, 혈액에 대한 혈당 수치를 손쉽게 측정할 수 있다는 장점을 제공할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 혈당 스트립을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 4a를 참조하면, 혈당 스트립(110)은 혈당 측정 센서(510)의 주연부에 노출되는 잔여 혈액을 흡수하기 위한 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer), 재질의 혈액 흡수 부재(520)를 포함할 수 있다. 여기서, 고흡수성 수지는 혈당 측정 센서(510)로부터 소정의 이격 거리(예를 들어, 0.5mm 이상)를 두고 배치될 수 있다.
종래에는, 혈액 측정 장치에서 혈당 스트립을 이용하여 혈당을 측정하고자 하는 경우, 혈당 측정 후, 혈액이 묻은 혈액 스트립을 제거하기 위해 잔여 혈액이 튈 수 있어 혈액 측정 장치가 오염될 수 있었다.
그러나 본 발명은 혈당 스트립(110)의 혈당 측정 센서(510)의 주연부에 고흡수성 수지를 혈당 측정 센서(510)로부터 소정의 이격 거리를 두고 배치시킴으로써, 혈당 측정 후, 혈당 측정 센서(510)의 표면에 묻은 잔여 혈액을 흡수하여 외부 오염을 방지하는 장점을 제공할 수 있다.
도 4b는 고흡수성 수지 재질의 혈액 흡수 부재의 성능을 도시한 것이다.
일반적으로, 혈액은 혈구(약 45%), 혈장(약 55%)으로 구성되며, 혈장의 약 91%는 수분으로 구성된다.
고흡수성 수지 재질을 이용하여 혈액을 흡수하고자 하는 경우, 고흡수성 수지 재질은 혈액을 흡수하여 젤 형태로 생성시키는 것과 같이 높은 흡수 능력을 보인다.
따라서, 고흡수성 수지 재질의 혈액 흡수 부재(520)를 혈당 측정 센서(510)의 주연부에 배치시킨 경우, 혈당 측정의 완료 후, 잔여 혈액을 충분히 흡수하여, 혈당 스트립(110)의 교체 중 혈액이 채혈 및 혈당 측정 장치(10)를 오염시키는 것을 방지할 수 있다는 장점을 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 채혈 및 혈당 측정 장치의 가열 부재를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 5를 참조하면, 채혈 및 혈당 측정 장치(10)는 케이싱(100)의 일측의 또 다른 일부에 형성되고, 피조사부 주위에 열을 가하는 가열 부재(900)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 손가락의 피부(800)를 일회용 캡(120)에 접촉시킨 경우, 가열 부재(900)를 통해 피조사부 주위에 열을 가함으로써, 사용자의 피부 내 혈액의 혈류량을 상승시킬 수 있다. 이러한 과정을 통해, 사용자의 피부에 열이 가해짐으로써, 사용자의 피부 내 혈액의 혈류량이 증가됨에 따라 채혈 효과를 향상시킬 수 있다.
이러한 가열 부재(900)는 혈당 스트립(110)의 하단에 위치하도록 형성될 수 있으며, 채혈 시, 일회용 캡(120)에 의해 사용자가 손이나 피부를 접촉할 경우 뜨거움으로 인해 불쾌감이 느껴지지 않을 정도의 온도로 열을 가함으로써, 사용자의 피부 내 혈액의 혈류량을 상승시킬 수 있다.
종래에는 사용자로부터 채혈된 혈액에 대한 혈당을 측정하는 경우, 혈류량을 높이기 위해 음압(부압)이 이용되었다. 그러나 음압이 이용되는 경우, 혈액을 혈당 측정 장치 내 구비된 채혈 센서까지 이동시키기 위해 음압 펌프를 사용하거나, 혈당 측정 장치가 복잡하게 가공되어야 하는 문제점을 가지고 있었다.
그러나 본 발명은 음압을 이용하지 않으면서, 손쉽게 혈당을 측정할 수 있다는 장점을 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 채혈 및 혈당 측정 장치의 광학 측정 센서를 포함하는 혈당 측정 유닛을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 6을 참조하면, 혈당 측정 유닛(300)은 혈당값, 혈압, 산소포화도 중 적어도 하나를 측정하는 광학 측정 센서(1000)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 광학 측정 센서(1000)는 채혈 및 혈당 측정 장치(10)의 케이싱(100)의 일측의 또 다른 일부에 형성될 수 있다.
예를 들어, 사용자가 손가락의 피부(800)를 일회용 캡(120)에 접촉시킨 경우, 광학 측정 센서(1000)는 광학 측정을 이용하여 비침습 방식 또는 채혈 방식을 통해 피부(800) 조직 내부 또는 채혈된 혈액에 대한 혈당값, 혈압, 산소포화도 등을 측정할 수 있다. 여기서, 광학 측정 센서(1000)에 의해 측정된 혈당값은 실제 채혈을 통해 측정된 혈당값과 비교됨으로써, 채혈 및 혈당 측정 장치(10)의 혈당 측정에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 채혈 및 혈당 측정 장치
100: 케이싱
101: 복수의 버튼
102: 표시부
103: 스트립 이젝터 버튼
110: 혈당 스트립
115: 혈당 스트립 커넥터
120: 일회용 캡
121: 캡 본체
122: 개구부
123: 지지면
124: 손잡이부
125: 관통홀
126: 체결부
130: 일회용 캡 커넥터
131: 체결홈
132: 레이저 조사부200: 레이저 발진 유닛
300: 혈당 측정 유닛
400: 접촉 유닛
410: 일회용 캡
500: 혈당 스트립 삽입 유닛
600: 컨트롤러
650: 통신 모듈
510: 혈당 측정 센서
520: 고흡수성 수지
900: 가열 부재
1000: 광학 측정 센서

Claims (9)

  1. 채혈 및 혈당 측정 장치에 있어서,
    케이싱;
    상기 케이싱의 내부에 수용되고, 채혈을 위해 레이저를 발생시키는 레이저 발진 유닛;
    상기 케이싱의 내부에 수용되고, 혈당 측정을 위한 혈당 측정 유닛;
    상기 케이싱의 일측의 일부에 형성되고, 피조사부를 향해 상기 레이저를 조사하는 접촉 유닛;
    상기 케이싱의 일측의 다른 일부에 형성되고, 상기 혈당 측정을 위해 상기 혈당 측정 유닛과 신호를 주고받는 혈당 측정 센서가 형성된 혈당 스트립이 삽입 가능한 혈당 스트립 삽입 유닛; 및
    상기 레이저 발진 유닛을 제어하는 컨트롤러
    를 포함하는 것인, 채혈 및 혈당 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 혈당 스트립은 상기 혈당 측정 센서의 주연부에 노출되는 잔여 혈액을 흡수하기 위한 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer) 재질의 혈액 흡수 부재를 포함하는 것인, 채혈 및 혈당 측정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고흡성 수지는 상기 혈당 측정 센서로부터 소정의 이격 거리를 두고 배치되는 것인, 채혈 및 혈당 측정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이싱의 일측의 또 다른 일부에 형성되고, 상기 피조사부 주위에 열을 가하는 가열 부재를 더 포함하는 것인, 채혈 및 혈당 측정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 혈당 측정 유닛은 혈당값, 혈압, 산소포화도 중 적어도 하나를 측정하는 광학 측정 센서를 포함하는, 채혈 및 혈당 측정 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이싱은 상기 혈당 측정 유닛을 통해 측정된 혈당 수치 데이터를 상기 채혈 및 혈당 측정 장치와 연결된 사용자 단말로 전송하는 통신 모듈을 더 포함하는 것인, 채혈 및 혈당 측정 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉 유닛은 상기 피조사부와 접촉하는 일회용 캡을 포함하는 것인, 채혈 및 혈당 측정 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 접촉 유닛은 상기 피조사부가 일회용 캡에 접촉함으로써 발생하는 압력을 감지하는 압력 센서를 더 포함하는 것인, 채혈 및 혈당 측정 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 압력 센서의 압력값이 기설정된 값 이상인 경우, 상기 레이저 발진 유닛을 동작시키는 것인, 채혈 및 혈당 측정 장치.
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