WO2009093840A2 - 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정방법 및 장치 - Google Patents

카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나의 화학물(측정목표물질)과 다른 화학물(반응물질)과의 화학적 반응 결과를 광학적 또는 전기화학적 방법으로 측정함에 있어, 시간의 흐름에 따른 카이네틱 변화 정보를 이용하여 측정을 하고자하는 측정목표물질의 특징값(농도, 무게, 부피 등)을 추정하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학적 반응의 결과가 시간의 흐름에 따라 따른 광학적 또는 전기화학적 변화로 나타나는 측정목표물질의 특징값에 대한 카이네틱 변화 정보와 상기 측정목표물질의 특징값과의 상관관계를 통계적으로 수용될만한 규모의 수많은 시료 샘플로부터 미리 확보하고, 이를 이용하여 새로운 시료에 대한 측정목표물질의 특징값을 추정 및 계산하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 측정 대상의 카이네틱(Kinetic) 변화 정보를 이용한 오차 보정 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1 물질의 특징(농도, 함량 또는 함유량 등)에 대한 카이네틱 변화 정보, 상기 카이네틱 변화 정보와 제2 물질의 특징값 간의 상관관계 및 상기 제2 물질의 특징값과 상기 제1 물질의 특징에 대한 측정 오차 사이의 상관관계를 이용하여, 상기 제1 물질의 특징값을 보정하기 위한 오차 보정 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정방법 및 장치
본 발명은 하나의 화학물(측정목표물질)과 다른 화학물(반응물질)과의 화학적 반응 결과를 광학적 또는 전기화학적으로 측정함에 있어, 시간의 흐름에 따라 변화하는 화학적 반응의 결과를 나타내는 카이네틱 변화 정보와 측정목표물질의 특징값(농도, 무게, 함량 등)과의 상관관계를 통계적으로 수용될만한 규모의 수많은 시료 샘플로부터 미리 확보하고, 새로운 시료가 제공 될 때 얻어지는 카이네틱 변화 정보와 상기 상관관계를 이용하여 측정목표물질의 특징값을 추정 및 계산하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 화학적 반응의 결과를 광학적 또는 전기화학적 측정에 있어 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1 물질의 특징값에 대한 카이네틱 변화 정보, 상기 카이네틱 변화 정보와 제2 물질의 특징값 간의 상관관계 및 상기 제2 물질의 특징값과 상기 제1 물질의 측정 오차 사이의 상관관계를 이용하여 상기 제1 물질의 특징값을 보정하기 위한 오차 보정 방법 및 장치에 관한 것이다.
다수의 화학적 물질들이 혼합되어 있는 시료에 대하여 혼합된 여러 물질들 중 측정을 하고자하는 특정 목표물질의 함유량 등을 광학적 방식 또는 전기화학적 방식으로 측정할 때, 목표물질과 이에 대응하는 화학물(반응물질)과의 광학 또는 전기화학적 반응 결과를 측정하게 되는데, 불행히도 목표물질의 측정 과정에 간섭을 일으키는 하나 또는 그 이상의 또 다른 물질이 혼합 시료 내에 존재하게 되는 경우, 간섭물질에 의한 방해 현상이 발생되게 된다.
이러한 간섭물질에 의한 방해 현상은 목표물질에 대한 측정 오차를 유발하여 제품의 성능 및 신뢰성을 떨어뜨리는 주요 원인이 되는데, 이를 극복하기 위해서 종래의 방법들은 화학적 처리에 의한 간섭물질의 사전 제거 방식을 적용하거나, 사후적으로 간섭 물질의 영향을 제거하기 위해 목표물질의 측정과 더불어 실시간으로 별도의 측정값을 얻는데 주력해 왔는데, 이는 화학적 처리 과정 또는 별도의 화학적 측정 과정의 추가로 인하여 전체적인 측정 과정이 복잡하게 되어 비용이 많이 소요되며, 또한 별도의 측정 과정에서 야기 될 수 있는 오차의 누적으로 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.
즉, 종래 기술들은 대부분 측정 과정에 추가적인 화학적 반응에 의한 개선을 통해 측정 오차를 제거하는데 중점을 두어 왔다. 이와 같은 기술들은 측정 과정에 관여되는 각종 재료들의 질적 향상을 요구하거나 다단계 반응 과정을 통하여 오차를 줄이고자 함으로써 측정 오차를 제거하는 공정이 복잡하며, 상기 공정을 수행하는 제품을 제작하는 과정이 복잡하여 제품의 가격을 상승시키는 문제점이 있다.
종래 기술로서 대한민국 특허출원번호 1989-0014308(1989년 10월 5일 출원)에는 "혈당측정기의 측정오차 보상방법 및 광원조절 회로"가 개시되어 있다.
상기 종래 기술은 혈당 농도를 측정하기 위한 변색되지 않은 혈당시험지로 광을 발사하고 반사광으로 측정오차를 검출하는 측정오차 검출루틴과, 혈당 농도에 따라 변색된 혈당시험지의 반사광의 값과 상기 측정오차 검출루틴에서 검출한 측정오차를 연산하여 보상하는 혈당측정기의 측정오차 보상 방법을 개시하고 있으나, 오차 보정을 위해 측정오차 검출루틴을 이용하여 실시간으로 별도의 측정오차를 검출해야 하므로 공정이 복잡해지는 문제점이 있으며, 측정값의 시간적 변화를 이용하여 측정목표물질의 특징값을 추정하는 방법에 대해서는 개시하고 있지 않다. 또한, 상기 종래 기술은 혈당시험지가 갖는 색깔의 차이로 인하여 발생되는 오차를 줄이는데 그 목적이 있다.
종래 기술로서 대한민국 특허출원번호 2006-0025890(2006년 3월 21일 출원)에는 “적혈구의 용적률 간섭을 효과적으로 보상할 수 있는 전기화학적 바이오센서용 테스트스트립”이 개시되어 있다
상기 기술은 헤마토크릿을 결정하는 적혈구 내부의 물질에서 얻어낸 전기적 신호를 이용하여 기존에 신호감소량을 보상해주는 방식을 제공하는데, 별도의 전극을 구성하고 생리적 샘플 내의 혈구와 반응하여 혈구의 농도에 상응하는 전하를 발생시키는 혈구 간섭 보정제가 포함되어 적혈구 내부의 물질에서 얻어낸 전기적 신호를 이용하여 기존의 신호감소량을 보상해주는 방식을 제공하고 있다. 그러나 이 기술은 복잡한 전극 구조 및 별도의 보정제를 포함하는 등 제조 및 측정 과정의 복잡함을 수반하며, 측정값의 시간적 변화 특성을 이용한 측정목표물질의 특징값 추정 및 계산에 대해서는 개시하지 않고 있다.
종래 기술로서 미국특허 제5,708,247호 및 제5,951,836호(발명의 명칭 : Disposable Glucose Test Strips, And Methods And Compositions For Making Same)과 미국특허 제6,241,862호(발명의 명칭 : Disposable Test Strips With Integrated Reagent/Blood Separation Layer) 공보에는 적혈구 용적률에 대한 간섭효과를 줄이기 위해 비전도성 물질을 전극계에 도입하는 기술로써 스크린 프린팅 기술을 이용한 카본 페이스트 전극 시스템에 관한 제조방법과 전극계 표면 위에 고정화된 시약/혈액 분리 층에 관하여 기술되어 있다. 본 종래 기술 역시 전극의 구조 및 별도의 물질의 적용을 포함하는 것으로, 측정값의 시간적 변화를 나타내는 카이네틱의 변화에 근거한 측정목표물질의 특징값 추정 및 계산의 기술은 포함하고 있지 않다.
종래 기술 중 박막형 전기화학적 효소전극 이용한 상용화된 제품으로 YSI 2300 STAT PLUS (Yellow Spring Instrument,Inc.)가 있는데, 이 기술의 특징은 효소 박막, 외부 박막, 내부 박막의 3종의 전극을 갖는데 분석물질과 반응하는 효소물질을 박막형으로 제조하고, 박막 내부와 외부에 각각 기능성 고분자 박막을 제작 조합하여 적혈구 및 단백질 등의 전극 표면에의 흡착을 효과적으로 차단하는 것이다. 박막형 효소전극은 헤마토크릿 간섭효과를 혁신적으로 제거할 수 있지만, 세가지 박막을 전극계에 도입하기 위해서는 복잡한 공정과 높은 비용을 수반하게 되며, 혈액 소모량이 많고 반응 응답시간이 길어진다. 본 종래 기술 역시 효소 전극을 이용하여 오차를 줄이고자 하는 것으로 측정 대상 물질의 카이네틱 변화를 근거로 한 특징값 추정 및 계산 기술은 포함하지 않고 있다.
종래의 기술로서 대한민국 출원번호 2006-7003547 (발명의 명칭: 전기화학적 성질 분석 방법 및 분석 장치, 출원일자: 2006년02월21일)은 분석종을 보다 정확하게 평가하기 위하여 분석종-독립(analyte-independent) 신호 정보를 이용하여 분석종-의존(analyte-dependent) 신호를 보정하는 기술로써, 관찰된 분석종-독립 전위 감쇄에 기초하여 보정되지 않은 분석종-의존 신호를 보정하여 보정된 분석종-의존 신호를 형성하는 것이다. 분석종 또는 매개체의 산화 또는 환원을 일으키기에 충분한 저위 또는 전류가 두 개의 셀 전극 사이에서 발생되고, 이에 의하여 두 전극 사이의 분석종 또는 매개체의 화학적 전위 기울기를 형성한다. 기울기가 생성된 후, 적용된 전위 또는 전류를 중단시키면 발생되게 되는 화학적 전위 기울기의 완화(relaxation)로부터 분석종-독립(analyte-independent) 신호를 얻으며, 분석종-독립 신호는 전위 또는 전류를 적용하는 동안 얻어진 분석종-의존 신호를 보정하는데 사용된다. 본 종래 기술은 전위를 공급한 상태와 공급하지 않는 상태에서 얻어진 신호를 이용하여 보정을 도모하는 것으로서, 전위를 공급한 상태에서 얻어지는 카이네틱 변화 정보를 이용하는 특징값 추정 및 계산 기술을 포함하지 않고 있다.
종래 기술로 대한민국 출원번호 2003-0036804 (발명의 명칭: 전기화학적 바이오센서, 출원일자: 2003년06월09일)는 혈액의 적혈구용적률(Hematocrit) 차에 의한 의존 성향을 감소시켜 적혈구용적률(hematocrit)의 양에 따른 측정오차를 줄일 수 있는 감응막 조성물 및 이를 포함한 바이오센서에 관한 것으로, 바이오센서 구조에 추가되는 화학적 처리 방법으로 간섭 물질로 인한 오차를 줄이는 기술을 개시하였으며, 측정 목표물질에 대한 측정값의 시간적 변화를 나타내는 카이네틱의 변화를 이용한 특징값의 추정 및 계산 기술은 포함하고 있지 않다.
본 발명자들은 측정목표물질의 특징값을 정확한 측정값에 근접하도록 추정하기 위해 연구 노력한 결과, 특정 간섭물질의 영향을 복잡한 화학적 절차를 추가하거나 구조를 변경 하는 등의 가격 상승의 요인을 포함하는 방법이 아닌, 시간적 흐름에 따른 반응 결과를 나타내는 카이네틱의 변화에 근거하여 측정목표물질의 특징값을 추정 및 계산하는 방법을 개발하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 간섭 물질의 사전 제거를 통하여 측정 오차를 줄이기 위한 별도의 복잡한 화학적 처리 및 이를 위한 특별한 구조를 이용하는 방식을 사용하지 않고, 측정목표물질의 카이네틱 변화 신호에 대한 신호처리 방식을 이용하여 측정목표물질의 특징값을 추정 및 계산하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 간섭 물질에 의한 측정 오차를 제거하기 위해, 별도의 측정 과정 및 관여 기기에 특별한 구조를 추가하지 않고, 기존의 측정 과정 및 구조를 유지하되 단순히 카이네틱 변화 신호만을 취득한 후, 통계적으로 수용될만한 규모의 수많은 시료 샘플로부터 확보된 카이네틱 변화 정보와 참측정값과의 관계에 대하여 미리 결정된 상관관계 함수를 이용하여 측정목표물질의 특징값을 추정 및 계산하는 간단하고 매우 효율적인 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 간섭 물질의 사전 제거를 통하여 측정 오차를 줄이기 위한 별도의 복잡한 화학적 처리 및 이를 위한 특별한 구조를 이용하는 방식을 사용하지 않고, 측정 대상의 카이네틱 신호에 대한 신호처리 방식을 이용하여 간섭 물질이 목표 물질의 측정에 미치는 영향을 사후적으로 보정함으로써, 목표 물질의 측정값에 대한 오차를 제거하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 간섭 물질에 의한 오차를 제거하기 위해, 별도의 추가적인 제조 공정을 사용하여 오차 제거를 하기 위한 별도의 측정 과정 및 관여 기기의 특별한 구조를 추가하지 않고, 기존의 측정 과정 및 구조를 유지하되 단순히 카이네틱 변화 신호만을 취득한 후, 미리 만들어진 함수를 이용하여 목표 물질의 측정값에 대한 오차를 제거하는 간단하고 매우 효율적인 오차 제거 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 카이네틱 변화 정보를 획득하는 단계; 및 상기 카이네틱 변화 정보와 미리 결정된 상관관계 함수를 이용하여 상기 측정목표물질의 특징값을 추정 및 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정방법을 제공한다. 여기서, 상기 카이네틱 변화 정보는 측정목표물질에 대한 특징값의 시간에 따른 변화 즉, 측정목표물질과 반응물질 간에 일어나는 화학적 반응의 시간에 따른 변화를 나타내는 것을 의미한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 상관관계 함수는 상기 측정목표물질의 참측정값과 상기 카이네틱 변화 정보간의 최적의 상관관계를 나타내는 것으로서, 수학적, 논리적, 통계적, 인공지능적 등의 방법에 의하여 얻어질 수 있다. 여기서, 상기 측정목표물질은 다수의 시료에 대하여 간섭을 배제한 환경에서 측정된 값이며, 상기 카이네틱 변화 정보는 통계적으로 수용될만한 규모의 수많은 시료 샘플들의 카이네틱 변화 정보를 의미한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 상관관계 함수는 수많은 시료 샘플들에 대하여 아래의 <수학식 1>로 정의되는 평균오차(Root Mean Squared Error) Eg 값을 최소로 하는 것을 특징으로 한다.
<수학식 1>
Figure PCTKR2009000308-appb-I000001
이때, n은 시료 샘플의 총 개수, i는 각 개별 시료 샘플을 나타내는 인덱스이며, T(i)는 측정목표물질의 참측정값이고, M(i)는 카이네틱 변화를 근거로 상관관계 함수에 의하여 추정된 측정목표물질의 특징값이다. 즉, Eg는 n개의 총 샘플에 대한 평균오차를 나타낸다. 따라서, 전체 시료에 대하여 추정값 M(i)가 참측정값 T(i)에 가까울수록 평균오차(Root Mean Squared Error) Eg가 작아지며, 주어진 n 시료 샘플들에 대하여 최적의 상관관계가 얻어질 때 평균오차(Root Mean Squared Error)가 최소값이 된다. 상기 참측정값은 별도의 정밀 측정기 또는 통상적으로 인정되는 기준장비에 의하여 얻어진 값을 의미한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 측정목표물질은 혈액 속에 포함된 글루코스(Glucose: 혈당)일 수 있다. 이때 상기 특징값은 농도이고, 상기 카이네틱 변화 정보는 상기 글루코스 농도에 대한 측정값이 시간에 따라 변화하는 정보 즉, 상기 혈액 내 글루코스와 혈당 측정을 위한 바이오센서에 탑재된 글루코스와의 반응 물질(예: Glucose Oxidase Enzyme)과의 상호 반응 결과로 나타나는 전기적 신호가 시간의 흐름에 따라 변화하는 정보를 나타내는 것일 수 있다.
측정목표물질의 특징값을 추정하는 방법의 일례를 들면, 수많은 혈액 시료들에 대하여 카이네틱 변화 신호 K(i)를 측정하고, 동시에 기준장비로 인정되는 장비(예: YSI 2300)을 이용하여 혈액 시료 내의 Glucose 농도의 참측정값 T(i)을 얻는다. 상기 상관관계 함수는 전체 n 샘플에 대하여,
Figure PCTKR2009000308-appb-I000002
를 최소로하는 f를 의미하며; 수학적, 논리적, 통계적, 또는 인공지능적 방법에 의하여 결정될 수 있다. 상기 방법으로 결정된 최적의 상관관계 함수를 이용하여 새로운 혈액 시료 j에 대해 Glucose의 추정 및 계산값은 M(j)=f{K(j)}로 구할 수 있으며, 이 값은 기준 장비를 이용하여 측정한 값에 근사하게 된다.
또한, 본 발명은 측정목표물질의 특징값에 대한 카이네틱 변화 정보를 획득하는 카이네틱정보획득부; 및 상기 카이네틱 변화 정보 및 미리 결정된 상관관계 함수를 이용하여 측정목표물질의 특징값을 추정하는 특징값추정부;를 포함하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법들 중 일부 또는 전부를 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 또한 제1 물질에 대한 특징값의 측정에 있어 시간적 흐름에 따라 나타나는 카이네틱 변화 정보를 획득하는 단계; 상기 카이네틱 변화 정보 및 미리 결정된 제1 함수를 이용하여 제2 물질의 특징값을 추정하는 단계; 상기 제2 물질의 특징값 및 미리 결정된 제2 함수를 이용하여 상기 제1 물질의 특징값에 대한 추정 오차를 획득하는 단계; 및 상기 제1 물질의 추정 오차를 이용하여 상기 제2 물질의 간섭현상을 고려하지 않고 측정한 상기 제1 물질의 특징값을 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 방법을 제공한다.
상기 제1 함수는 상기 제2 물질의 특징값과 시간에 따른 상기 카이네틱 변화 정보와의 상관관계를 나타내고, 상기 제2 함수는 상기 제2 물질의 특징값과 상기 제1 물질의 측정 오차와의 상관관계를 나타내는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 또한 제1 물질의 특징값에 대한 카이네틱 변화 정보를 획득하는 카이네틱정보획득부; 상기 카이네틱 변화 정보 및 미리 결정된 제1 함수를 이용하여 제2 물질의 특징값을 추정하는 특징값추정부; 상기 제2 물질의 특징값 및 미리 결정된 제2 함수를 이용하여 상기 제1 물질의 특징값에 대한 추정 오차를 획득하는 추정오차획득부; 및 상기 제1 물질의 추정 오차를 이용하여 상기 제2 물질의 간섭현상을 고려하지 않고 측정한 상기 제1 물질의 특징값을 보정하는 특징값보정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 장치를 제공한다.
상기 오차 보정 장치는 일실시예로 혈당측정 장치를 포함하며, 상기 제1 물질은 혈액속에 포함된 글루코스(혈당)이고, 상기 제2 물질은 상기 혈액속에 포함된 적혈구로, 상기 제2 물질의 특징값은 농도로 헤마토크릿(Hematocrit)을 나타내고, 상기 카이네틱 변화 정보는 상기 글루코스 농도 측정에 있어 측정값의 시간에 따른 변화 정보인 것을 특징으로 한다.
즉, 광학 또는 전기화학 방식으로 혈액 내의 혈당의 양 또는 농도를 측정하고자 할 경우 혈액 내의 적혈구에 의하여 측정이 방해를 받게 되는데, 실제 동일한 혈당값을 갖는 혈액일지라도 적혈구용적률(Hematocrit)에 따라 혈당 측정값이 다르게 나타나는 오차가 발생하게 된다. 이때, 혈당 측정치의 시간적 변화를 나타내는 카이네틱 변화정보는 카이네틱 곡선으로 나타나며, 이 카이네틱 변화 정보로부터 헤마토크릿을 추정하고, 추정된 헤마토크릿 값과 별도로 구해진 헤마토크릿과 혈당 측정 오차 간의 상관관계 함수를 이용하여 오차를 추정하고, 최종적으로 구해진 혈당값에 추정 오차를 반영하여 오차를 보정하게 되는 장치이다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기 방법들 중 일부 또는 전부를 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명에 따른 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정방법 및 장치는 별도의 공정을 사용하여 추가적인 화학물을 부가하거나 기기 및 부품의 구조를 변형하거나 오차 제거를 위한 별도의 측정을 하지 않고, 장치의 동작 과정에서 자연스럽게 얻어지는 카이네틱 변화 정보를 획득하고, 장치 외부에서 미리 얻어져 장치에 포함되어 있는 상관관계 함수를 이용하여 측정목표물질의 특징값을 매우 간단하고 효율적으로 추정 및 계산 할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정방법 및 장치는 간섭 물질을 제거하기 위한 사전 과정이 불필요하고, 간섭 현상을 최소화하기 위하여 측정 과정에 요구되는 화학적 첨가 또는 매개물의 개선 또는 추가가 불필요하며, 측정 결과의 정밀도를 향상시키기 위한 하드웨어적인 보강을 피할 수 있고, 단순히 소프트웨어적으로 처리함으로써 측정 기기의 가격을 낮춰 제품의 경쟁력을 확보할 수 있는 장점과 동시에 기존의 제품들에 있어서도 화학물, 매개물 또는 기기의 변경 없이 소프트웨어 프로그램의 변경만으로 본 고안 기술을 손쉽게 적용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정방법 및 장치는 특정 간섭물질의 영향을 제거하여 오차를 보정하기 위한 별도의 측정이나 공정을 수행하지 않고, 측정목표물질의 카이네틱의 변화와 미리 정해진 함수만을 이용하여 측정목표물질의 특징값을 참측정값에 근사하게 추정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 방법 및 장치는 복잡한 과정 및 기기의 구조를 이용한 간섭 물질의 사전 제거 방식을 통하여 측정 오차를 줄이는 방식이 아니고, 간섭 물질이 목표 물질의 특징값 측정에 미치는 영향을 소프트웨어적 프로그램에 의한 신호처리 방식을 이용하여 사후적으로 보정함으로써, 목표 물질의 측정값에 대한 오차를 효율적으로 제거하는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 방법 및 장치는 별도의 공정을 사용하여 추가적인 화학물을 부가하거나 기기 및 부품의 구조를 변형하거나 오차 제거를 위한 별도의 측정을 하지 않고, 목표 물질의 특징값을 측정하는 과정에서 손쉽게 카이네틱 변화 정보를 획득한 후, 미리 만들어진 함수를 이용하여 목표 물질의 측정값에 대한 오차를 간단하고 매우 효율적으로 제거하는 장점이 있다.
즉, 본 발명에 따른 오차 보정 방법 및 장치는 간섭 물질을 제거하기 위한 사전 과정이 불필요하고, 간섭 현상을 최소화 하기 위하여 측정 과정에 요구되는 화학적 첨가 또는 매개물의 개선 또는 추가가 불필요하며, 측정 결과의 정밀도를 향상시키기 위한 하드웨어적인 보강을 피하고, 소프트웨어적으로 처리함으로써 측정 기기의 가격을 낮춰 제품의 경쟁력을 확보할 수 있는 장점과 동시에 기존의 제품들에 있어서도 화학물, 매개물 또는 기기의 변경 없이 소프트웨어 프로그램의 변경만으로 본 고안 기술을 손쉽게 적용할 수 있다.
도 1은 화학 반응의 결과로 나타나는 카이네틱의 시간적 변화를 곡선으로 나타내는 그래프(카이네틱 곡선)이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 혈당 농도의 정확한 특징값인 참측정값(T), 본 발명에 의하여 추정 및 계산된 혈당 농도의 추정값(M), 동일 혈당 센서를 사용하는 상용제품 혈당기기의 측정값(C) 및 이들에 대한 평균오차(E)를 포함하는 테이블이다.
도 5는 기준장비인 YSI 2300에 의한 정밀 혈당값(X-축의 '참측정값')과 휴대형에 의한 측정치 및 본 발명의 방법에 의한 혈당 계산치(Y-축의 '측정값')를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 간섭 물질의 농도와 목표 물질의 특징값에 대한 측정 오차 간의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 제거 장치의 기능 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 제거 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 카이네틱 변화 정보와 혈액 내의 헤마토크릿 농도와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 헤마토크릿 추정치, 혈당 추정치 및 상기 추정치들의 오차값을 나타내는 테이블이다.
도 11은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 헤마토크릿의 농도별 양성적 또는 음성적 오차 분포 경향을 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 헤마토크릿 농도별 오차 분포 및 정규화한 오차 분포를 나타내는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 오차 분포와 종래 방법의 오차 분포를 비교하는 그래프이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 명세서에서 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다.
카이네틱(변화)은 광학 또는 전기화학방식으로 시료 내부의 특정 화학물질을 측정하는 방법에 있어, 시간적 흐름에 따라 나타나는 광학적 색깔의 변화 또는 전기화학적 전류나 전압의 변화를 의미한다.
특징값이란 측정목표물질 또는 목표물질에 대하여 원하는 정보를 수치화한 값으로, 본 발명에서는 특정 물질의 농도, 함유량, 무게 또는 함량비율 등을 말한다.
측정목표물질 또는 목표물질이란 최종적으로 측정의 대상이 되는 물질로, 예를 들면 혈액내의 혈당(Glucose), 백혈구, 적혈구 등을 들 수 있다.
간섭물질이란 측정목표물질 또는 목표물질의 특징값을 측정하는 과정에 특징값의 측정을 방해하여 오차를 일으키게 하는 원인을 제공하는 물질로, 예를 들면 혈당 측정에 있어 간섭을 일으키는 혈액내의 적혈구, 산소 포화도 등을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 화학 반응의 결과로 나타나는 카이네틱의 시간적 변화를 곡선으로 나타내는 그래프이다.
광학방식을 이용하여 화학물질의 혼합물에서 측정목표물질의 농도, 함유량 또는 함량비율 등(이하 "특징값"이라 한다)을 측정하는 경우, 측정목표물질과 반응하는 결과는 색깔의 강도 변화로 측정되게 되는데, 색깔의 강도는 시간의 흐름에 따라 점진적으로 변하게 되고, 일정 시간 후 또는 특정 조건을 만족하는 시점에서 최종적으로 측정된 색깔의 강도를 근거로 목표 물질의 특징값을 산출한다.
전기화학방식을 이용하여 화학물질의 혼합물에서 측정목표물질의 특징값을 측정하는 경우, 측정목표물질과 반응하는 결과는 전기적 신호인 전류나 전압의 변화로 측정되게 되는데, 전기적 신호의 변화는 시간의 흐름에 따라 신호가 점진적으로 변하게 되고, 일정 시간 후 또는 특정 조건을 만족하는 시점에서 최종적으로 측정된 전기적 신호의 값을 근거로 측정목표물질의 특징값을 산출한다.
두 가지 또는 그 이상의 화학물질들이 상호 반응하여 나타나는 광학적 또는 전기적 측정값을 카이네틱(Kinetic)이라 하며, 상기 측정값의 시간에 따른 변화를 카이네틱의 변화(Kinetic change)라 하는데, 흔히 카이네틱과 카이네틱 변화의 용어는 동일한 의미로 사용되기도 한다. 상기 카이네틱 변화는 도 1과 같이 카이네틱 곡선(Kinetic curve)으로 표현될 수 있다. 광학 방식의 경우 카이네틱을 반사도(%R, Reflectance)라고 칭하기도 한다. 본 발명에 따른 카이네틱은 광학적 또는 전기적 측정값에 한정되지 않고, 상기 정의를 만족하는 다른 방법을 이용한 측정값도 포함한다.
카이네틱 측정의 곡선은 시료마다 다른 곡선 변화도(Slope)를 나타낼 수 있다. 즉, 혈액 내의 화학적 혼합물들의 구성에 따른 특성의 차이에 의하여 곡선의 변화 모양이 달라진다. 즉, 상기 측정목표물질의 카이네틱 변화는 혼합물에 포함된 간섭물질들의 구성적 특징에 영향을 받을 수 있으며, 그 영향은 곡선의 모양이 다르게 나타난다는 전제에서 연구를 시작하여 본 발명에 이르게 되었다.
본 발명은 이와 같은 특정 간섭물질의 특징에 근거한 측정목표물질의 특징값을 추정 및 계산하지 않고, 카이네틱 변화를 이용하여 측정 목표물질의 특징값을 직접적으로 추정 및 계산할 수 있는 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 측정목표물질의 특징값을 추정함에 있어서 특정 간섭물질을 먼저 추정한 후 오차를 보정하는 것이 아니라, 간섭물질 및 측정목표물질에 대한 정보가 모두 포함되어 있다고 기대되는 카이네틱 변화와, 미리 결정된 상관관계 함수를 이용하여 측정목표물질의 특징값을 직접 추정 및 계산하는 방법에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정장치를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 측정목표물질의 특징값 추정장치는 카이네틱정보획득부(210) 및 특징값추정부(220)를 포함한다.
상기 카이네틱정보획득부(210)는 측정목표물질과 이에 반응하는 화학물과의 반응 과정에서 얻어진 결과의 시간적 변화(이하 “카이네틱 변화”라 한다) 정보를 획득한다.
상기 특징값추정부(220)는 상기 카이네틱 변화 정보 및 별도로 결정되는 상관관계 함수("f"로 표현되는 함수)를 이용하여 측정목표물질의 특징값을 추정 및 계산한다. 별도의 방법으로 결정되는 상관관계 함수 f는 카이네틱 곡선과 참측정값 간의 상관 관계를 수학적 또는 논리적으로 나타내는 함수로써, 상기 특징값추정부(220)에 탑재될 수 있다.
본 발명에 따른 측정목표물질의 특징값을 추정하기 위해 이용되는 상기 상관관계 함수 f를 구하는 방법은 매우 다양할 수 있으며, 상기 함수 f를 구하는 방법에 관한 일실시예는 “과제의 해결 수단”에서 전술한 바 있으며, 아래에서 후술하기로 한다.
이하에서 상기 측정목표물질의 특징값 추정장치에 포함되는 카이네틱정보획득부(210) 및 특징값추정부(220)에서 수행되는 본 발명에 따른 측정목표물질의 특징값 추정 및 계산 방법을 기술한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정방법을 나타내는 흐름도이다.
전술한 것처럼, 통계적으로 유용성이 인정될 수 있을 만큼의 많은 시료 샘플들에 대하여 카이네틱 변화 정보를 획득할 수 있고, 정밀 기준장비를 이용하여 간섭 현상이 제거된 환경에서 측정된 목표물질의 참측정값을 측정할 수 있으며, 상기 카이네틱 변화 정보와 상기 측정목표물질의 참측정값 사이의 최적의 상관관계를 알고 있다면, 새로운 샘플의 카이네틱 변화 정보와 상관관계를 이용하여 측정목표물질의 특징값을 추정 및 계산할 수 있다.
보다 명확하게 기술하기 위하여, 본 발명에 따른 측정목표물질의 특징값 추정방법을 수식적 표현을 동반하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 ≒ 기호는 좌우변의 값이 유사함을 나타내는 기호이고, 이용되는 함수들 및 값들에 대한 정의는 다음과 같다.
먼저, 별도의 과정에 의하여 통계적으로 유용성이 인정될 수 있을 만큼의 많은 시료 샘플들 n개로부터 획득한 카이네틱 곡선(또는 카이네틱 변화 정보)을 K(i)라하고, 간섭을 배제한 환경에서 얻어진 정확한 측정값을 T(i)라 하면, 전체 샘플에 대하여 카이네틱 변화와 정확한 측정값 사이의 최적의 상관관계 함수(f)는 평균오차
Figure PCTKR2009000308-appb-I000003
를 최소로하는 함수를 의미하며, 이는 수학적, 논리적, 통계적, 또는 인공지능적 방법 등에 의하여 결정될 수 있다.
상기 방법으로 결정된 최적의 상관관계 함수를 이용하여 새롭게 공급된 혈액 시료 j에 대해 글루코스(Glucose)의 추정 및 계산 측정값 M(j)=f{K(j)}로 구할 수 있으며, 이 값은 기준 장비를 이용하여 측정한 값에 근사하게 된다. 즉, 측정목표물질의 참측정값과 카이네틱 곡선 간의 최적의 상관관계 함수(f)를 수학적 또는 논리적 규칙 등의 방법에 의하여 미리 알고 있다면, 새롭게 공급된 시료 내에 존재하는 측정목표물질에 대하여 참측정값(T)에 근사한 특징값(M)을 얻을 수 있다.
이하에서, 도 2에 도시된 본 발명에 따른 측정목표물질의 특징값 추정장치와 도 3에 도시된 측정목표물질의 특징값 추정방법의 흐름도를 참조하여, 새로운 시료가 공급되었을 때 측정목표물질의 특징값을 추정 및 계산하는 방법을 기술한다.
먼저, 카이네틱정보획득부(210)는 측정을 하고자 하는 측정목표물질에 대한 카이네틱 변화 정보를 획득한다(S310). 상기 카이네틱 변화 정보는 측정목표물질에 대한 특징값이 시간에 따라 변화하는 정보이며, 카이네틱 곡선으로 나타내게 된다.
이어지는 특징값추정부(220)는 상기 측정목표물질의 측정에서 획득되는 카이네틱 변화 정보 및 미리 결정된 함수(f)를 이용하여 측정목표물질의 특징값 M을 추정한다(S320).
상기 상관관계 함수인 f를 구하는 방법은 다양하며, 각각 아래의 수학식 1 에 정의된 오차 Eg 를 각각 최소로 하는 어떤 함수도 가능하다.
수학식 1
Figure PCTKR2009000308-appb-M000001
여기서, i는 각 시료 샘플을 나타내는 인덱스이며, T(i)는 측정목표물질의 정확한 특징값인 참측정값이고, M(i)는 측정목표물질에 대하여 카이네틱 변화를 근거로 f에 의하여 추정 및 계산된 특징값이다. 즉, Eg는 n개의 총 샘플에 대한 측정 오차의 누적을 나타낸다.
또한, 상기 상관관계 함수인 f를 구하는 방법은 아래의 수학식 2에 정의된 오차 Eg를 각각 최소로 하는 어떤 함수도 가능함은 물론이다.
수학식 2
Figure PCTKR2009000308-appb-M000002
상기 평균오차(Eg)는 기준장비에 의한 참측정값과 카이네틱 변화를 근거로 f에 의하여 추정 및 계산된 측정값과의 차이를 다수의 많은 샘플에 대하여 누적한 값을 나타내는 바, 상기 함수 f는 평균오차를 최소화하는 함수가 되며, 이를 구하기 위한 수학적 또는 논리적 방법에 따라 달라질 수 있고, 그에 따라 Eg의 절대적 최소값의 차이는 발생할 수 있다. 즉, 어떤 방법으로 함수를 구하느냐에 따라 추정값의 정교함에 차이가 발생할 수 있다. 본 발명에서는 어떤 방법으로 상기 함수를 구하였든, 카이네틱 변화 정보에 이러한 함수를 적용하여 측정목표물질의 특징값을 추정 및 계산하는 방법을 모두 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 측정목표물질의 특징값 추정방법의 특징은 (1) 사전에 확보한 많은 측정 데이터로부터 카이네틱 변화(K)와 측정목표물질의 정확한 특징값인 참측정값(T)과의 상관관계를 나타내는 함수 f를 구하고, (2) 새로운 혼합물 시료에 대하여 측정목표물질의 특징값에 대한 측정 요구가 발생할 경우, 이를 측정하는 과정에서 K를 확보하고 함수 f를 K에 적용하여 측정목표물질의 특징값(M)을 추정 및 계산하는 일련의 과정으로 구성되며, 이 과정에서 카이네틱 변화 정보와 상관관계 함수 f를 이용한다는 점이다. 이하에서는 본 발명에 따른 측정목표물질의 특징값 추정방법 및 장치를 혈당 측정에 이용하는 일실시예를 기술한다.
이하에서는 본 발명의 기술을 적용하여 혈당측정에 대한 특징값 추정의 효과를 입증하기 위하여, 동일한 혈당센서를 사용하는 상용 제품과의 비교 실험을 수행한 결과를 기술한다.
도 4는 YSI 2300에 의한 혈당 농도의 정확한 특징값인 참측정값(T)과, 본 발명에 의하여 추정 및 계산된 혈당 농도의 특징값(M)과, 동일 혈당 센서를 사용하는 상용제품 혈당기기의 측정값(C) 및 이들에 대한 평균오차(E)를 포함하는 테이블이다. 이때, ME는 본 발명에 의해 추정된 측정목표물질의 특징값(M)과 참측정값과의 차이의 제곱(오류)를 나타내며, CE는 상용제품 혈당기기의 측정값(C)과 참측정값과의 차이의 제곱(오류)를 나타낸다.
도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의해 추정된 대부분의 특징값(M)들이 상용제품 혈당기기의 측정값(C)들보다 상기 참측정값(T)에 근사한 값을 나타내고 있으며, 평균오차에 있어서도 본 발명에 의해 추정된 특징값(M)들의 평균오차가 상용제품 혈당기기의 측정값(C)들의 평균오차보다 작음을 알 수 있다.
도 5는 도 4의 표에 나타난 데이터의 다른 표현 방식으로, 각 혈액 샘플에 대하여 기준장비인 YSI 2300에 의한 정밀 혈당값(X-축의 '참측정값')과 휴대형 측정장치에 의한 측정치 및 본 발명의 방법에 의한 혈당 계산치(Y-축의 '측정값')를 나타내는 그래프로서, 각각의 값들의 분포가 우상향 대각선에 위치하는 경우 해당 혈액 샘플에 대해서는 측정 오차가 없음을 나타낸다.
즉, 각각의 측정값들이 우상향 대각선에 가까이 위치할수록 우수한 측정 결과를 나타낸다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 방법에 의한 혈당 계산치들이 휴대형 측정장치에 의한 측정치보다 우상향 대각선에 더욱 가까이 위치하는 것을 알 수 있어, 본 발명의 방법에 의한 혈당 계산치의 측정 오차가 더 적음을 알 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예는 간섭 물질의 특징값에 따라 다른 형태를 가지는 카이네틱 변화를 이용하여 간섭 물질의 특징값을 추정하고, 간섭 물질의 특징값과 목표 물질의 오차와의 상관관계를 이용하여 목표 물질의 특징값에 대한 측정 오차를 보정할 수 있는 방법에 관한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 간섭 물질의 농도와 목표 물질의 특징값에 대한 측정 오차 간의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
간섭 물질의 간섭에 의한 측정 오차의 크기는 간섭 물질의 특징값에 따라 달라지며, 간섭 물질의 영향을 제거한 상태에서 목표 물질의 정확한 측정값에 대하여 가산적 또는 감소적으로 나타나게 된다. 즉, 간섭 물질의 특징값과 측정 오차의 크기 사이에는 상관관계가 존재하게 되며, 도 6은 상기 상관관계를 나타내는 하나의 실시예이다.
도 6을 참조하면, 간섭 물질의 특징값(도 6에서는 "농도"로 표현됨)이 작은 경우에는 목표 물질의 특징값에 대한 측정 오차가 양의 값을 가지게 되고(가산적 오차), 간섭 물질의 특징값이 큰 경우에는 상기 측정 오차가 음의 값을 가지게 된다(감소적 오차). 여기서 측정 오차는 간섭 물질이 포함된 혼합물을 이용하여 측정한 목표 물질의 특징값과 간섭 물질이 포함되지 않은 상태에서 측정한 목표 물질의 특징값과의 차이를 나타낸다. 도 6에 도시된 간섭 물질의 농도에 따른 오차 분포는 예시적인 것이며, 본 발명은 도 6에 도시된 것과 다른 경향을 가지는 간섭 물질의 농도에 따른 오차 분포를 포함한다.
따라서, 간섭 물질의 특징값과 목표 물질의 측정 오차와의 상관관계를 수학적 또는 논리적 규칙 등으로 표현할 수 있고, 더불어 상기 간섭 물질의 특징값을 알 수 있다면, 상기 상관관계를 이용하여 목표 물질의 측정 오차를 구할 수 있으며, 상기 측정 오차를 이용하여 간섭 물질에 의하여 오차가 포함된 목표 물질의 특징값을 보정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 제거 장치를 나타내는 블럭도이다. 도 7을 참조하면, 상기 오차 제거 장치는 카이네틱정보획득부(710), 특징값추정부(720), 추정오차획득부(730) 및 특징값보정부(740)를 포함한다.
상기 카이네틱정보획득부(710)는 목표 물질의 측정 과정에서 카이네틱을 획득하고, 상기 카이네틱의 시간에 따른 변화(이하, “카이네틱 변화”라 한다) 정보를 획득한다.
상기 특징값추정부(720)는 상기 카이네틱 변화 정보 및 기 결정된 제1 함수("g"로 표현되는 함수)를 이용하여 간섭 물질의 특징값을 추정한다. 별도의 방법으로 결정되는 제1 함수 g는 카이네틱 곡선과 특징값 간의 상관 관계를 수학적 또는 논리적으로 나타내는 함수로써 상기 오차 보정 장치에 포함될 수 있다.
상기 추정오차획득부(730)는 추정된 간섭 물질의 특징값 및 기 결정된 제2 함수("f"로 표현되는 함수)를 이용하여 목표 물질의 추정 오차를 획득한다. 상기 제2 함수 f는 간섭 물질의 특징값과 목표 물질의 추정 오차와의 상관관계를 나타내며, 수학적 또는 논리적 방법을 이용하여 미리 결정되어 상기 오차 보정 장치에 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 간섭 물질의 간섭에 의한 목표 물질의 측정 오차를 보정하기 위해 이용되는 상기 상관관계 함수 f와 g를 구하는 방법은 매우 다양할 수 있으며, 상기 함수 f와 g를 구하는 방법에 관한 일실시예는 후술한다.
상기 특징값보정부(740)는 상기 추정오차획득부(730)에서 획득한 상기 목표 물질의 추정 오차를 이용하여 간섭 물질의 간섭에 의한 영향을 고려하지 않고 획득한 상기 목표 물질의 특징값을 보정한다.
이하에서 상기 오차 보정 장치에 포함되는 카이네틱정보획득부(710), 특징값추정부(720), 추정오차획득부(730) 및 특징값보정부(740)에서 수행되는 본 발명에 따른 오차 보정 방법을 기술한다.
도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 제거 방법을 나타내는 흐름도이다.
전술한 것처럼, 카이네틱 변화 정보를 이용하여 간섭 물질의 특징값을 추정할 수 있고, 간섭 현상이 제거된 환경에서 측정된 목표 물질의 정확한 특징값과 간섭 현상이 포함된 환경에서 측정된 상기 목표 물질의 특징값 간의 오차와 상기 간섭 물질의 특징값 사이의 상관관계를 알고 있다면, 상기 상관관계를 이용하여 목표 물질의 측정 오차를 추정할 수 있고, 추정된 오차를 간섭 현상이 포함된 환경에서 측정한 목표 물질의 특징값에 반영하면 간섭 현상이 제거된 특징값을 얻을 수 있다.
보다 명확하게 기술하기 위하여, 본 발명에 따른 오차 보정 방법을 수식적으로 표현하면 다음과 같다. 여기서 ≒ 기호는 좌우변의 값이 유사함을 나타내는 기호이고, 이용되는 함수들 및 값들에 대한 정의는 다음과 같다.
오차가 포함되지 않은 목표 물질의 정확한 특징값을 T, 오차가 포함된 목표 물질의 측정된 특징값을 M이라 하면 오차 D = M - T로 정의된다. 카이네틱 곡선(또는 카이네틱 변화 정보)을 K, 간섭 물질의 특징값을 d라 하면 간섭 물질의 특징값과 카이네틱 곡선 간의 상관관계를 나타내는 제1 함수 g는 d = g(K)로 표현되며, 간섭 물질의 특징값과 목표 물질의 측정 오차 간의 상관관계를 나타내는 제2 함수 f는 D = f(d)로 나타난다.
따라서 새롭게 공급된 시료에서 획득된 카이네틱 변화정보로부터 추정된 간섭 물질의 특징값은 d' = g(K)로 정의되고, 목표 물질의 추정 오차 D' = f(d') = f{g(K)} ≒ D로 정의되며, 목표 물질의 보정된 특징값 C = M - D' ≒ M - D = T을 획득할 수 있다.
즉, 간섭 물질의 특징값과 카이네틱 곡선 간의 상관관계 함수 g(K)와 간섭 물질의 특징값과 목표 물질의 측정 오차의 상관관계 함수 f(d)를 수학적 또는 논리적 규칙 등의 방법으로 미리 알고 있다면, 새롭게 공급된 시료 내에 존재하는 목표 물질에 대하여 간섭 물질의 특징값에 대한 추정치(d')를 계산할 수 있고, 이를 근거로 추정 오차(D')를 구할 수 있으며, 간섭 현상에 의한 오차를 포함하고 있는 측정값(M)에서 추정 오차(D')를 빼면 정확한 특징값(T)에 근사한 값을 얻을 수 있다.
이하에서, 도 7에 도시된 본 발명에 따른 오차 보정 장치와 도 4에 도시된 오차 제거 방법의 흐름도를 참조하여 상기 오차 제거 방법을 기술한다. 먼저 카이네틱정보획득부(710)는 측정을 하고자 하는 목표 물질(이하, "제1 물질"이라 한다)에 대한 카이네틱 변화 정보를 획득한다(S810). 상기 카이네틱 변화 정보는 측정 대상 물질에 대한 특징값이 시간에 따라 변화하는 정보이며, 카이네틱 곡선으로 나타내게 된다.
이어지는 특징값추정부(720)는 상기 제1 물질의 측정에서 획득되는 카이네틱 변화 정보 및 미리 결정된 제1 함수 g를 이용하여 간섭 물질(이하, "제2 물질"이라 한다)의 특징값 d'를 추정한다(S820).
그 다음에 이어지는 추정오차획득부(730)는 상기 제2 물질의 특징값 및 미리 결정된 제2 함수 f를 이용하여 상기 제1 물질의 특징값에 대응하는 추정 오차를 획득하고(S830), 특징값보정부(740)는 상기 추정 오차를 이용하여 제1 물질에 대하여 측정된 특징값을 보정한다(S840).
상기 두개의 상관관계 함수인 제1 함수 g와 제2 함수 f를 구하는 방법은 다양하며, 각각 아래의 수학식 1 및 수학식 2에 정의된 Eg 및 Ef를 각각 최소로 하는 어떤 함수도 가능하다.
수학식 3
Figure PCTKR2009000308-appb-M000003
(여기서, i는 각 혼합물 샘플을 나타내는 인덱스이며, d(i)는 정확하게 측정된 제2 물질의 특징값이고, d'(i)=g{K(i)}는 카이네틱 변화 정보를 이용하여 제1 함수 g에 의하여 추정된 제2 물질의 특징값이다. 즉, Eg는 제2 물질에 대한 오차의 누적을 나타낸다)
수학식 4
Figure PCTKR2009000308-appb-M000004
(여기서, i는 각 혼합물 샘플을 나타내는 인덱스이며, D(i)는 측정 기기에 의하여 발생된 제1 물질에 대한 정확한 측정 오차이고, f{d‘(i)}는 카이네틱 변화 정보를 근거로 제1 함수 g를 이용하여 추정한 제2 물질의 추정치 d'와 제2 함수 f를 이용하여 얻은 제1 물질의 추정 오차이다. 즉, Ef는 정확한 값과 추정값의 차이로 정의되는 제1 물질에 대한 오차의 누적을 나타낸다).
상기 두 수학식은 다수의 많은 샘플에 대하여 정확한 값과 추정값과의 차이를 누적한 값(이하 “총합 오차”라 한다)으로 나타나는 바, 상기 제1 함수 및 제2 함수는 모든 시료 샘플에 대하여 최소화를 만족하는 함수가 된다. 이들을 최소화하기 위한 함수들은 이들을 구하기 위한 수학적 또는 논리적 방법에 따라 달라질 수 있으며, 그에 따라 Eg 및 Ef의 절대적 최소값의 차이는 발생할 수 있다. 즉, 어떤 방법으로 두 함수를 구하느냐에 따라 오차 보정의 정교함에 차이가 발생할 수 있다. 본 발명에서는 어떤 방법으로 두개의 함수를 구하였든 이러한 함수를 이용하여 오차를 보정하는 방법을 모두 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 오차 보정 방법의 특징은 (1) 사전에 확보한 많은 측정 데이터로부터 카이네틱 변화와 제2 물질 특징값과의 상관관계를 나타내는 제1 함수 g(K)를 구하고, (2) 역시 사전에 확보한 많은 측정 데이터로부터 제2 물질에 대한 특징값과 제1 물질의 추정 오차값과의 상관 관계를 나타내는 함수 f(d)를 구하고, (3) 새로운 혼합물 시료에 대하여 제1 물질의 특징값에 대한 측정 요구가 발생할 경우, 이를 측정하는 과정에서 K를 확보하고 함수 g(K)에 의해 제2 물질의 특징값 d'를 추정하고, (4) 추정된 제2 물질의 특징값 d'와 제2 함수 f에 의한 제1 물질의 추정 오차 D'=f(d')을 구하여, (5) 간섭현상을 고려하지 않고 측정한 제1 물질의 특징값 M으로부터 추정 오차 f(d')의 값을 빼서 간섭현상에 의한 오차를 보정한 제1 물질의 특징값 C를 구하는 일련의 과정으로 구성 되며,이 과정에서 두개의 상관관계 함수 g(K) 및 f(x) 함수를 이용한다는 점이다. 이하에서는 본 발명에 따른 오차 보정 방법 및 장치를 혈당 측정에 이용하는 일실시예를 기술한다.
상술한 내용을 좀 더 명확하게 나타내기 위하여 수식적으로 표현하면 다음과 같다. 이때, ≒ 기호는 좌우변의 값이 유사함을 나타내는 기호이다.
* 정확치 T, 오차 포함된 목표물질(제1 물질) 측정치 M, 간섭오차 D:
M = T + D 또는 T = M - D
* 카이네틱 곡선: K
* 간섭물질(제2 물질)의 특징값: d
* 간섭물질(제2 물질) 특징과 카이네틱 곡선 간의 상관관계 함수 g:
d = g(K)
* 간섭물질(제2 물질) 특징과 간섭치(오차) 간의 상관관계 함수 f:
D = f(d)
* 새로운 샘플에 대한 목표물질(제1 물질)의 특징 추정치 d':
d' = g(K)
* 추정 오차 D': D' = f(d') = f{g(K)} ≒ D
* 보정치 C: C = M - D' ≒ M - D = T
즉, 간섭물질의 특징과 카이네틱 곡선 간의 상관관계 함수 g(K)와 간섭물질의 특징과 오차값과의 상관관계 함수 f(d)를 수학적 또는 논리적 규칙 등의 방법으로 미리 알고 있다면, 새로운 측정 대상에 대하여 간섭물질의 특징값의 추정치(d')를 계산할 수 있고 이를 근거로 추정 오차(D')를 구할 수 있게 되고, 간섭현상에 의한 오차를 포함하고 있는 측정치(M)에서 추정 오차(D')를 빼서 정확치(T)에 근사한 값을 얻을 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 카이네틱 변화 정보와 혈액에 포함된 헤마토크릿의 농도와의 관계를 나타내는 그래프이다.
혈액 내의 혈당(또는 글루코스) 농도를 혈당센서와 휴대형 혈당측정기로 측정하고자 할 때, 적혈구가 간섭 물질로 작용하여 헤마토크릿(Hematocrit)에 따라 측정된 혈당값의 오차가 다르게 발생된다. 그런데, 혈액 속에 포함된 상기 적혈구의 농도에 따라 상기 혈당 측정의 카이네틱 변화 정보가 다르게 나타난다. 도 5를 참조하면, 헤마토크릿의 농도가 20%이면 시간에 따라 혈당의 농도가 서서히 감소하고, 헤마토크릿의 농도가 60%이면 시간에 따라 혈당의 농도가 빠르게 감소한다. 따라서, 동일한 혈당값을 갖는 두 혈액 시료일지라도 일정 시간에 측정되는 혈당의 값은 다르게 나타 날 수 있으며, 이와는 반대로 서로 다른 혈당값을 갖는 두개의 혈액 시료가 동일한 혈당값으로 측정될 수도 있다.
상기와 같은 헤마토크릿의 농도와 혈당에 대한 카이네틱 변화 정보 간의 상관관계를 이용하면, 혈당의 카이네틱 변화 정보로부터 혈액속에 포함된 적혈구의 용적률을 나타내는 헤마토크릿 농도를 추정할 수 있다. 그리고 추정된 헤마토크릿 농도와 혈당 측정값의 오차와의 관계를 이용하면 혈당 측정값에 포함된 오차를 제거할 수 있게 된다.
즉, 헤마토크릿의 영향을 완전하게 제거하지 못하는 혈당센서 및 휴대형 자가 혈당측정기를 이용하여 전혈(whole blood)의 혈당 농도를 측정할 경우, 헤마토크릿의 영향을 제거할 수 있는 고가의 정밀 화학 분석기(예를들면, YSI2300)로 측정한 값에 헤마토크릿의 간섭으로 인한 오차값이 더해져서 측정되게 된다.
이 경우, 종래 기술은 헤마토크릿의 영향을 최소화하기 위하여 측정의 매개체로 이용되는 혈당센서의 품질 및 성능 개선에 노력이 집중되었으나, 본 발명을 적용할 경우 혈당 측정 오차를 간단한 수치해석 방법을 적용하여 보정하는 새로운 혈당 측정 장치로 구현되거나, 또는 종래의 휴대형 기기를 이용한 혈당 측정에 있어 헤마토크릿의 간섭을 보정하는 기능을 추가함으로써 간편하게 구현될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 기술을 적용하여 혈당측정에 대한 오차 보정의 효과를 입증하기 위하여, 동일한 혈당센서를 사용하는 상용 제품과의 비교 실험을 수행한 결과를 기술한다.
먼저, 본 실험과 관련된 결과를 나타내는 도면에 대한 설명이다. 도 10은 전혈(Whole blood) 시료 샘플들에 대하여 헤마토크릿 정밀값(d), YSI2300에 의한 혈당 정밀값(T), 본 발명에 의한 헤마토크릿 추정치(d') 및 보정된 혈당값 추정치(C), 상기 추정치들의 오차값, 동일 혈당 센서를 사용하는 상용제품 혈당기기의 측정값 및 이에 대한 오차값을 포함하는 테이블이고, 도 11은 헤마토크릿의 농도가 혈당 측정시 일으키는 간섭 현상을 도시하는 그래프로, 헤마토크릿 농도가 낮은 경우 양성적(Positive) 오차를 유발하고, 높은 경우 음성적(Negative) 오차를 일으키는 현상을 보여주고 있다. (근거: Richard F. Louie et al,“Point-of-Care Glucose Testing: Effects of Critical Care Variables, Influence of Reference Instruments, and aModular Glucose Meter Design”, Arch. Pathol. Lab. Med, Vol. 124, February 2000)
도 12는 본 발명의 다른 일실시예와 기존 상용 제품에 의한 헤마토크릿의 농도별 (a) 오차 분포 및 (b) 정규화한 오차 분포에 대한 그래프이고, 도 13은 각 혈액 샘플에 대하여 기준장비인 YSI2300에 의한 정밀 혈당값(X-축의 ‘실제값’)과 휴대형에 의한 측정치 및 본 발명의 방법에 의한 혈당 계산치(Y-축의 ‘측정값’)를 나타내는 그래프로, 우상향 대각선에 위치하는 경우 해당 혈액 샘플에 대해서는 오차가 없음을 나타낸다. 즉, 우상향 대각선에 가까이 위치할수록 우수한 측정 결과를 나타낸다.
비교를 위한 실험은 다음과 같다. 먼저, 무작위적인 다수의 환자로부터 헤마토크릿 농도 및 혈당값이 각각 낮은 경우, 중간인 경우 및 높은 경우의 조합을 제공하는 27명을 임의로 선택하고, 이들의 각 혈액에 대하여 다음의 4가지 값을 측정하였다.
제1 값은 병원의 임상 병리실에서 사용되는 헤마토크릿 정밀 측정 장비로 측정된 혈액 내의 헤마토크릿 농도이다.
제2 값은 혈당 측정에 대한 기준 장비로 사용되는 정밀 측정 장치(YSI2300)를 이용하여 측정된 혈액 내의 혈당값이다.
제3 값은 시중에 이미 판매되고 있는 상용제품(즉, 혈당센서 및 이와 정합되는 측정기)을 이용하여 측정된 혈액 내의 혈당값이다. 이때, 혈당센서 자체의 불량에 의하여 발생되는 재현성의 문제점을 제거하기 위하여 3번의 측정을 통해 얻은 값 중 측정기의 값이 중간값이 되는 경우를 취하였다. 즉, 본 비교 실험에 있어서 혈당 센서 자체의 재현성 문제를 최소화하기 위해 3개의 센서를 이용하여 측정하였고, 3개의 측정 결과가 일정 범위 내에서 유사한 경우만을 대상으로 하였으며, 이중에서 상용 제품 측정기의 값이 중간인 경우의 측정 결과를 선택한 것이다.
제4 값은 종래의 측정기를 이용하여 상기 제3 값을 측정하는 과정에 해당 측정기로부터 수집된 카이네틱의 변화 정보이다. 카이네틱 정보는 매 0.5초 마다 측정하고, 총 13초를 측정하였다.
상기 3개의 측정 값(YSI2300 측정값, 헤마토크릿 농도, 상용제품 측정값)과 본 발명에 따른 방법에 의한 헤마토크릿 추정치 및 혈당 추정치와 그들의 오차값들이 도 10에 도시된 테이블에 나타나 있다. 도 11에는 본 발명에 따른 혈당 추정값과 종래 상용 제품의 측정값에 대한 RMSE(Root-Mean- Squared-Error)는 5.32476과 8.9148로, 본 발명에 따른 방법에 의한 혈당값 계산 오차가 전반적으로 기존의 사용 제품보다 오차가 적음을 보여주고 있다.
도 12의 (a)는 도 10에 도시된 테이블에 대하여 헤마토크릿의 농도별로 본 발명에 따른 방법과 종래 제품에 의한 혈당 측정의 오차를 도시한 것이며, 대략적으로 본 발명에 따른 방법은 오차 분포가 음(-) 또는 양(+)의 값으로 치우치지 않으나 종래 제품은 음성적(-)으로 나타나는 경향이 있다. 도 12의 (b)는 그림 도 12의 (a)에 도식된 결과를 음성 또는 양성적 경향을 제거하기 위하여 오차의 평균값을 기준으로 나타나도록 정규화한 결과를 나타내고 있다. 도 12의 (a) 및 (b)에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 방법에 의한 혈당의 추정값과 종래 제품의 측정값들은 도 6 및 도 11에 나타난 음성적(Negative) 또는 양성적(Pos itive) 오차 발생 현상이 제거되었음을 볼 수 있으며, 본 발명의 방법에 의한 오차가 더 적음을 보여 본 발명에서 고안한 방법의 효과를 입증하고 있다.
도 13은 도 10에 도시된 테이블과 도 12에 나타난 오차 분포를 또 다른 형식으로 도식한 그림이다. 상기 도면에서 우상향 대각선은 측정값(Y-축)이 정밀측정값(X-축)과 동일함을 나타내며, 우상향 대각선에 위치하는 경우 해당 혈액 샘플에 대해서는 오차가 없음을 나타낸다. 즉, 우상향 대각선에 위치할수록 우수한 측정 결과를 나타낸다. 본 발명에서 고안한 방법으로 추정한 혈당값은 기존 상용 제품보다 우상향 대각선에 근접함을 나타내고 있으며, 이는 본 발명의 방법의 효과를 입증해 주는 하나의 실험 결과이다.
이상의 비교 실험 결과에 서 볼 수 있듯이, 카이네틱 변화 정보로부터 헤마토크릿을 추정하고 이를 기반으로 하여 측정기의 오차를 보정하는 본 발명에 따른 방법은 종래의 상용 제품의 측정 오차를 줄여 성능을 향상시킬 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (23)

  1. 측정목표물질의 특징값에 대한 카이네틱 변화 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 카이네틱 변화 정보 및 미리 결정된 상관관계 함수를 이용하여 상기 측정목표물질의 특징값을 추정하는 단계;를 포함하되,
    상기 카이네틱 변화 정보는 측정목표물질에 대한 특징값의 시간에 따른 변화를 의미하는 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상관관계 함수는 측정목표물질의 참측정값과 상기 카이네틱 변화 정보와의 상관관계를 나타내며, 상기 측정목표물질의 참측정값은 다수의 시료에 대하여 간섭을 배제한 환경에서 측정된 값인 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상관관계 함수는 아래의 수학식 1로 정의되는 평균오차 Eg값을 최소로 하는 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정방법.
    <수학식 1>
    Figure PCTKR2009000308-appb-I000004
    (여기서, n은 시료 샘플의 총 개수이고, i는 각 개별 시료 샘플을 나타내는 인덱스이며, T(i)는 측정목표물질의 참측정값이고, M(i)는 카이네틱 변화를 근거로 상관관계 함수에 의하여 추정된 측정목표물질의 특징값이다. 즉, Eg는 n개의 총 샘플에 대한 평균오차를 나타낸다.)
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정목표물질은 혈액 속에 포함된 글루코스(혈당)인 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 특징값은 농도이고, 상기 카이네틱 변화 정보는 상기 글루코스 농도에 대한 측정값이 시간에 따라 변화하는 정보인 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정방법.
  6. 측정목표물질의 특징값에 대한 카이네틱 변화 정보를 획득하는 카이네틱정보획득부; 및
    상기 카이네틱 변화 정보 및 미리 결정된 상관관계 함수를 이용하여 측정목표물질의 특징값을 추정하는 특징값추정부;를 포함하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 상관관계 함수는 상기 측정목표물질의 참측정값과 상기 카이네틱 변화 정보와의 상관관계를 나타내는 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 측정목표물질은 혈액 속에 포함된 글루코스(혈당)인 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 특징값은 농도이고, 상기 카이네틱 변화 정보는 상기 글루코스 농도에 대한 측정값이 시간에 따라 변화하는 정보인 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 측정목표물질의 특징값 추정장치.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  11. 제1 물질의 특징값에 대한 카이네틱 변화 정보를 획득하는 단계;
    상기 카이네틱 변화 정보 및 미리 결정된 제1 함수를 이용하여 제2 물질의 특징값을 추정하는 단계;
    상기 제2 물질의 특징값 및 미리 결정된 제2 함수를 이용하여 상기 제1 물질의 특징값에 대한 추정 오차를 획득하는 단계; 및
    상기 제1 물질의 추정 오차를 이용하여 상기 제2 물질의 간섭현상을 고려하지 않고 측정한 상기 제1 물질의 특징값을 보정하는 단계;를 포함하되,
    상기 카이네틱 변화 정보는 측정 대상 물질에 대한 특징값의 시간에 따른 변화를 의미하는 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 함수는 상기 제2 물질의 특징값과 상기 카이네틱 변화 정보와의 상관관계를 나타내는 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 함수는 아래의 수학식 3으로 정의되는 Eg 값을 최소로 하는 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 방법.
    <수학식 3>
    Figure PCTKR2009000308-appb-I000005
    (여기서, i는 각 혼합물 샘플을 나타내는 인덱스이며, d(i)는 정확하게 측정된 제2 물질의 특징값이고, d'(i)=g{K(i)}는 카이네틱 변화 정보를 이용하여 제1 함수 g에 의하여 추정된 제2 물질의 특징값이다. 즉, Eg는 제2 물질에 대한 오차의 누적을 나타낸다)
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 함수는 상기 제2 물질의 특징값과 상기 제1 물질의 측정 오차와의 상관관계를 나타내는 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2 함수는 아래의 수학식 4로 정의되는 Ef 값을 최소로 하는 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 방법.
    <수학식 4>
    Figure PCTKR2009000308-appb-I000006
    (여기서, i는 각 혼합물 샘플을 나타내는 인덱스이며, D(i)는 측정 기기에 의하여 발생된 제1 물질에 대한 정확한 측정 오차이고, f{d‘(i)}는 카이네틱 변화 정보를 근거로 제1 함수 g를 이용하여 추정한 제2 물질의 추정치 d'와 제2 함수 f를 이용하여 얻은 제1 물질의 추정 오차이다. 즉, Ef는 정확한 값과 추정값의 차이로 정의되는 제1 물질에 대한 오차의 누적을 나타낸다)
  16. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 물질은 혈액속에 포함된 글루코스(혈당)이고, 상기 제2 물질은 상기 혈액속에 포함된 적혈구인 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 특징값은 농도이고, 상기 카이네틱 변화 정보는 상기 글루코스 농도에 대한 측정값이 시간에 따라 변화하는 정보인 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 방법.
  18. 제1 물질의 특징값에 대한 카이네틱 변화 정보를 획득하는 카이네틱정보획득부;
    상기 카이네틱 변화 정보 및 미리 결정된 제1 함수를 이용하여 제2 물질의 특징값을 추정하는 특징값추정부;
    상기 제2 물질의 특징값 및 미리 결정된 제2 함수를 이용하여 상기 제1 물질의 특징값에 대한 추정 오차를 획득하는 추정오차획득부; 및
    상기 제1 물질의 추정 오차를 이용하여 상기 제2 물질의 간섭현상을 고려하지 않고 측정한 상기 제1 물질의 특징값을 보정하는 특징값보정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 함수는 상기 제2 물질의 특징값과 상기 카이네틱 변화 정보와의 상관관계를 나타내는 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제2 함수는 상기 제2 물질의 특징값과 상기 제1 물질의 측정 오차와의 상관관계를 나타내는 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 장치.
  21. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 물질은 혈액속에 포함된 글루코스(혈당)이고, 상기 제2 물질은 상기 혈액속에 포함된 적혈구인 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 특징값은 농도이고, 상기 카이네틱 변화 정보는 상기 글루코스 농도에 대한 측정값이 시간에 따라 변화하는 정보인 것을 특징으로 하는 카이네틱 변화 정보를 이용한 오차 보정 장치.
  23. 제 11 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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