WO2013154308A1 - 헤모글로빈 측정 장치 및 방법 - Google Patents

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WO2013154308A1
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cuvette
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light
whole blood
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김병철
박기태
김철민
최광원
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Definitions

  • the present application relates to the field of hemoglobin measurement of blood.
  • Hemoglobin is an iron-containing protein present in red blood cells. It is a major transporter of oxygen in the blood. Hemoglobin deficiency leads to anemia symptoms. Anemia has a variety of causes, and haemoglobin concentration measurement is used to classify the causes of anemia. For example, in the case of anemia caused by iron deficiency, these RBC indices decrease and increase in anemia caused by vitamin B12 deficiency or folic acid deficiency. Anemia can be caused by a number of other causes, and the hemoglobin index varies from diagnosis to diagnosis. Therefore, the measurement of hemoglobin is very important for differential diagnosis of anemia. Hemoglobin content is also a sensitive indicator of iron deficiency, which is used to diagnose diseases caused by iron deficiency or to monitor the efficacy of intravenous iron therapy.
  • Non-invasive method / apparatus is disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 2002-0081763 "Method and apparatus for monitoring non-invasive hemoglobin concentration and oxygen saturation". The non-invasive method is a more suitable technique for continuous real-time monitoring of the amount of hemoglobin, which is expensive, and not suitable for one-time measurements.
  • the non-invasive hemoglobin assay uses the technique described in US Pat. No. 6,262,798 using multiple wavelengths and the technique described in W02001 / 53806, which corrects for changes in detector sensitivity and effective optical path length observed upon changes in scattering levels of light. Can be mentioned.
  • the whole blood assay has the advantage that it can be analyzed without the hemolysis process, but greatly depends on blood non-uniformity caused by other types of components present in the blood, and light is deflected by colliding with particles in the non-uniform blood sample. There is a problem with having a scattering angle.
  • the hemolysis assay is relatively accurate because hemoglobin is measured out of the red blood cells, but expensive equipment for hemolysis and In addition to requiring complex sample preparation, the hygroscopicity of reagents used as hemolytic agents limits shelf life, and requires the storage of analytical instruments (e.g. the cuvette) in closed packages containing desiccants. In humid climates the cuvette has to be used within minutes after being taken out of the packaging.
  • analytical instruments e.g. the cuvette
  • the present application seeks to provide a system and method for determining the amount of accurate and reliable total hemoglobin from a small amount of whole blood.
  • the present invention provides a system for measuring hemoglobin concentration of whole blood, wherein the system herein is to measure both oxidized and reduced hemoglobin contained in whole blood.
  • the system includes a light irradiation unit including a light source for emitting incident light having a first wavelength of 520 to 590 nm and a second wavelength of 800 nm or more; A diffuser distributing incident light emitted from the light irradiator; A cuvette receiver configured to receive the cuvette for the whole blood sample; A detector for detecting the absorbance of the incident light of the first wavelength and the absorbance of the incident light of the second wavelength passing through the blood sample; A processor configured to process the absorbance of the first wavelength and the absorbance measurement result of the incident light of the second wavelength to determine the concentration of hemoglobin in the whole blood; And a controller configured to adjust the incident light of the first wavelength and the incident light of the second wavelength to be sequentially irradiated.
  • a light irradiation unit including a light source for emitting incident light having a first wavelength of 520 to 590 nm and a second wavelength of 800 nm or more; A diffuser distributing incident light emitted from the light irradi
  • the first wavelength is 525-530 nm
  • the second wavelength is 850 nm
  • the first wavelength is 500 nim 530 nm, 546 nm, 570 nm or 584 nm
  • the second wavelength is 800 nm or 850 nm.
  • the present application also provides a light source according to the present application, wherein the light source is the first wavelength and the
  • a hemoglobin concentration measurement system configured to emit incident light of two wavelengths, or two light sources, wherein the two light sources are configured to emit incident light of a first wavelength and a second wavelength, respectively.
  • the present application is a light source guide for inducing incident light to the diffuser;
  • An incident light guide for guiding the light incident to the diffuser to a measurement site including the whole blood sample of the microcuvette; And the incident light passing through the measuring portion of the micro cuvette to the detector.
  • the present application is also the inner diameter of the light source guide used herein is greater than or equal to the inner diameter of the incident light guide, the inner diameter of the incident light guide is less than or equal to the size of the measurement site, the inner diameter of the detection guide is the incident light It provides a whole blood hemoglobin concentration measurement system that is less than or equal to the diameter of the guide. In one embodiment of the present invention provides a system for measuring hemoglobin concentration of whole blood, the inner diameter of the detection guide is 85 to 75% of the inner diameter of the incident light guide.
  • the present invention further includes a correction means accommodating portion configured to receive a correction means for correcting a standard difference of the cuvette used in the system of the present application, wherein information of the correction means mounted on the accommodating portion is provided in the processing portion.
  • a system for measuring hemoglobin concentration in whole blood which is treated by In one embodiment of the present specification provides a system for measuring hemoglobin concentration of whole blood, wherein the standard difference of the cuvette is to correct one or more of the difference in the optical path of the cuvette or the difference in the cuvette thickness.
  • the present invention also provides a system for measuring hemoglobin concentration of whole blood, further comprising a communication port for exchanging data with an electronic device connected with the system of the present invention.
  • the system provides a whole blood hemoglobin concentration measurement system, further comprising a display unit indicating the state, progress or detection result of the system.
  • the present invention also provides a whole blood hemoglobin concentration accumulation system, further comprising a cuvette holder housed in the cuvette receiving portion, including a space in which the cuvette is used as used herein.
  • the present invention also provides a cuvette receiving portion of the present application is configured to receive the cuvette, the optical path of the micro cuvette provides a whole blood hemoglobin concentration measuring system is 0.1 ⁇ 0.25mm.
  • the optical path length of the microcuvette accommodated in the cuvette receiving unit provides a system for measuring hemoglobin concentration of whole blood, which is 0. 125 or 0. 130 ⁇ .
  • the light source also provides a system for measuring hemoglobin concentration of whole blood, which is an LED, a laser diode, or a continuous light source.
  • the present application provides a method for measuring whole blood hemoglobin concentration, using the system according to the present application.
  • the method according to the present invention comprises the steps of providing a cuvette comprising a whole blood sample; Mounting the cuvette to a system according to the present disclosure; Secondary absorbance of the sample contained in the cuvette Wherein the primary absorbance is performed using light of a first wavelength of 520 to 590 nm and the second absorbance of a second wavelength of 800 nm or more; And processing the absorbance measurement results using the first and second wavelengths to determine the concentration of total hemoglobin in the whole blood sample.
  • the first wavelength is 525-530 nm
  • the second wavelength is 850 nm
  • the first wavelength is 500 nm, 530 nm, 546 nm, 570 nm or 584 nm
  • the second wavelength is 800 nm or 850 nm.
  • the hemoglobin measurement system of the present application enables accurate and reliable determination of total hemoglobin concentration while using a small amount of whole blood.
  • the system of the present invention coincides the path through the diffuser plate with incident light of two different wavelengths through the microcuvet used in the present application, so that the light source can be easily adjusted (aligned) and the result is reliable.
  • the total amount of hemoglobin including oxidized hemoglobin (Hb0 2 ) and reduced hemoglobin (Hb) can be measured quickly and accurately.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a system according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of implementing a system according to an embodiment of the present application.
  • 3 schematically illustrates an example of a cuvette that may be used in the system of the present application.
  • the present invention is a hemoglobin concentration measuring system for whole blood, and the incident light having a first wavelength of 520 to 590 nm and a second wavelength of 800 nm or more is provided.
  • a light irradiation part 10 including a light source for emitting;
  • a diffusion unit 20 for distributing incident light emitted from the light irradiation unit;
  • a cuvette accommodating part 30 configured to receive the whole blood sample cuvette;
  • a detecting part 40 for detecting an absorbance of incident light of the first wavelength and an incident light of the second wavelength passing through the blood sample;
  • a processing unit (50) for determining the concentration of haemoglobin in the blood by processing the absorbance of the first wavelength and the absorbance measurement result of the incident light of the second wavelength;
  • a control unit 60 that adjusts the incident light of the first wavelength and the incident light of the second wavelength to be sequentially irradiated.
  • the light source of the light irradiation part 10 according to the system of the present invention is in the range of about 520 to 590 nm.
  • the incident light of one wavelength and a second wavelength of about 800 nm or more is emitted.
  • a light source a light source that emits light of a specific wavelength may be used, or continuous light that emits a wavelength band over a wide area may be used together with a filter.
  • a light source emitting a specific wavelength for example, a light emitting diode (LED), a laser diode (laser diode) is used, but is not limited thereto.
  • LED light emitting diode
  • laser diode laser diode
  • light of each wavelength is emitted from one integrally configured light source or from two separately configured light sources emitting light of each wavelength.
  • light of one wavelength is emitted from each of the two light sources. While the light of one wavelength is emitted, the light of the other wavelength is turned off, and the light of the one wavelength is irradiated for a predetermined time, for example, about 1 to 5 seconds, especially about 3 seconds, and then passes through the blood sample. Data of one light is collected, then turned off, and then light of a different wavelength is irradiated in the same way. In this case, it is preferable that no light is incident on the sample until the brightness of the light irradiated from the light source is stabilized, which is controlled by the controller of the present application described later.
  • capillary blood is used mainly at the fingertips and heel due to its simplicity, which is generally not uniformly represented in the total blood hemoglobin concentration.
  • blood is collected several times or venous blood is collected (Yang ZW, Yang SH, Chen L, QU J, Xhu J, Tang Z. Comparison of blood counts in venous, fingertip and arterial blood and their measurement variation CI in Lab Haem 2001; 23: 155 ′ 9; Sari M, de Pee S, Martini E, et al.
  • the wavelength irradiated from the light source of the light irradiator 10 used herein a wavelength exhibiting the same / similar absorbance for both oxidized haemoglobin and reduced hemoglobin contained in whole blood is used.
  • the first wavelength a wavelength exhibiting strong absorbance for both oxidized and reduced hemoglobin is used.
  • the system 2 wavelength the wavelength is lower than that of the first wavelength and can be used as a background value.
  • the first wavelength ranges from about 520 to 590 nm, particularly from about 525 to 550 nm, more particularly from about 525 to 530 nm.
  • the range of the second wavelength is about 800 nm or more, in particular about 820 to 900 nm, more particularly about 830 to 860 nm, even more particularly about 850 nm. If it is out of the range, the absorption wavelength band of the oxidized and reduced hemoglobin does not match, it may be difficult to accurately measure the hemoglobin concentration.
  • the first wavelength used herein is about 500 nm, about 530 ⁇ ⁇ , about
  • the system of the present application includes a diffuser portion 20 which evenly distributes the light emitted from the light source of the light irradiation portion and matches the path of each wavelength used herein.
  • the diffuser means a means capable of converting a surface light source of a direct type point light source suitable for the wavelength used herein to include a diffuser plate or a diffuser film or a diffuser.
  • the diffuser means may be composed of an inorganic or organic material having a light transmittance of at least about 80%, in particular at least about 90%, more particularly at least about 95%.
  • light diffusing materials in particular, optical transmittance of 80% or more, cycloolefin copolymer (Cyclo Olepin Copolymer), PMMA (Poly Methyl Meth Acrylate), PC (polycarbonate) Organic materials and other inorganic materials, and those skilled in the art You may choose the appropriate one.
  • cycloolefin copolymer Cyclo Olepin Copolymer
  • PMMA Poly Methyl Meth Acrylate
  • PC polycarbonate
  • the system herein includes a cuvette receiver 30 that can receive the cuvette.
  • the cuvette used herein is in particular a micro cuvette 32, an example of which is described in FIG.
  • the microcuvette comprises a measuring section 33 and the optical path is about 0.10-0.25 mm, in particular about 0.15 mm 3, more particularly about 0.14 mm, even more particularly about 0.13 mm, even more particularly about 0.125 mm, even more particularly about 0.12 mm to be.
  • Whole blood used for measuring haemoglobin concentration is introduced into the measurement site, and the measurement site of the microcuvette is made of an optical material through which a light source irradiated from the light irradiation unit 10 can pass and is irradiated with light.
  • the cuvette of the present application is mounted to the cuvette holder described below when used in the system of the present application.
  • microcuvette 32 that can be used herein is a single use, for example one of the type described in FIG. 3 can be used.
  • micro cuvettes that can be used herein include a body; And a space formed in the body, that is, the space is formed by the inner surface of the two flat plate facing the body facing each other, the measurement portion is located in a part of the space, the end of the body A capillary inlet connected to the space is formed, and an inlet connected to the space is formed at the opposite end where the capillary inlet of the body is not formed. Accordingly, the blood of the fingertips can be directly collected by the capillary inlet, or blood can be injected into the inlet by using a pipette and then optically analyzed. Cuvettes of this type are produced, for example, by injection molding and can be made of transparent polymer materials.
  • the micro cuvette of the present application may be mounted and used in a cuvette holder 31 capable of accommodating the micro cuvette.
  • the cuvette holder 31 in which the micro cuvette 32 is mounted may be used.
  • the cuvette holder introduces the measuring section of the microcuvette in the correct position relative to the light source and facilitates entry and exit of the cuvette into the system. It also shields the external light source from entering the cuvette to ensure the accuracy of the measurement, and inserts the cuvette in such a way as to allow the cuvette to act at a speed appropriate to the system, ie less than or equal to the capillary force acting on the blood sample at the cuvette measurement site. It prevents the sample from the measuring part from tipping in one direction due to sudden mounting.
  • the system of the present application further includes a cuvette holder in which the cuvette is mounted and received in the cuvette receiving portion.
  • the system of the present invention provides an absorbance of incident light of a first wavelength passing through a blood sample
  • a detector 40 for detecting the absorbance of incident light of two wavelengths Light of the light irradiation section 10 Light of each wavelength irradiated from the circle passes through the blood, and the light passes through the detector. The light transmitted through the sample is measured by the detection unit 40 by measuring the primary absorbance with respect to the light of the first wavelength and by measuring the secondary absorbance with respect to the light of the second wavelength. The absorbance with respect to the said 1st wavelength and the 2nd wavelength is measured 1 or more times each, and is processed by the process part mentioned later.
  • the system herein includes a processing unit 50.
  • the first and second absorbance measurement results according to the present application are processed to determine the concentration of hemoglobin in whole blood, and the processing for this is performed by a predetermined algorithm to calculate the concentration of hemoglobin.
  • the algorithm may be integrated into the system into a program to detect absorbance and convert it to hemoglobin concentration and display the measured value on the display unit 100 described later.
  • the algorithm of the processing unit 50 may calculate the concentration, for example according to the following equation:
  • Abr is the absorbance measurement result of the first wavelength
  • Ab 2 is the absorbance measurement result using the light of the second wavelength
  • K and K 2 is a calibration coefficient depending on the measuring device / wavelength / cuvette optical path,
  • ⁇ is a constant that determines the discriminating power according to hemoglobin concentration
  • ⁇ 2 is a correction constant.
  • These assay coefficients can be initially calculated by measuring the absorbance of hemoglobin at known concentrations, or can also be performed at regular intervals during system installation or during system use.
  • the calibration factor is intended to correct minute specification differences according to the batches of production of cuvettes used in the present system. These differences can be caused by differences in the optical paths of the cuvette measuring areas and differences in the thickness of the plates forming the cuvette.
  • the different specifications for these batches can be used by inputting the specifications for each batch into the chip, from which the calibration factor can be calculated.
  • the calibration factor also compensates for the difference between cuvette measurements for the same hemoglobin concentration when using a new batch of cuvettes in the system.
  • the present application is a correction means for correcting the standard difference of the cuvette as described above
  • the complementary end 111 may be, for example, a code chip in which a cuvette is coded for each standard, and this standard is input, and the code chip is inserted into the correction means accommodation unit, It is treated and reflected in the calculation of hemoglobin concentration.
  • the system herein also includes a controller 60.
  • the controller of the present application adjusts the incident light of the first wavelength and the incident light of the second wavelength to be sequentially irradiated. After the light of the first wavelength is irradiated, the light of the second wavelength is irradiated, and before the light of each wavelength is irradiated to the sample, it is adjusted so that the light quantity of each wavelength is stabilized and irradiated. It goes without saying that the order of the first wavelength and the second wavelength may be reversed.
  • the system of the present invention induces the light of the first wavelength and the second wavelength to be accurately incident on the measurement site of the microcube in the same path, and only the transmitted light passing through the blood sample to the detector to reduce the noise accurate haemoglobin measurement It may include a light guide, which makes it possible to obtain a value.
  • the system of the present application includes a light source guide 70 for inducing incident light of first and second wavelengths irradiated to the light source to the diffusion portion; An incident light guide (80) for guiding light incident to the diffuser to a measurement site including the blood of the microcubet; And a detection guide 90 for guiding the incident light passing through the measurement portion of the micro cuvette to the detection unit.
  • the light source guide of the present invention allows the light of the first wavelength and the second wavelength of the present system to be irradiated to the diffuser by the same path, and the light passing through the diffuser is guided to the measurement site of the microcube through the incident light guide to produce whole blood.
  • the transmitted and transmitted light is guided to the detector by the detection guide for accurate detection.
  • the inner diameter of the light source guide of the present application is equal to or larger than the inner diameter of the incident light guide of the present application, and the inner diameter of the incident light guide is equal to or smaller than the size of the microcuvette measuring portion of the present application, and the inner diameter of the detection guide of the present application is the inner diameter of the incident light guide. Is less than or equal to In one embodiment, the inner diameter of the detection guide herein is about 95 to 70% of the diameter of the incident light guide, in particular about 90 to 753 ⁇ 4, more particularly about 85% to 75%.
  • the diffuser, microcuvette and detector should be located as close as possible and may vary depending on the system specifications.
  • the size of the system is for example in the range of about 100 kW x 150 kW, for example, it is comprised within about 10 kW, in particular about 7 to 9 mm, more particularly about 6 mm.
  • the distance from the light source to the diffuser can be determined by the quality of the diffuser plate that can efficiently convert the point light source into the surface light source, the intensity of the light source, the light path of the cuvette used, and the specific specifications of the system. It may be 5 mm or less, in particular 3 mm or less.
  • the system of the present invention is a display indicating the state or detection result of the system Part 100 may further be included.
  • the display shows, for example, the progress / state of hemoglobin measurement, the state of the system, the absorbance, and the concentration of hemoglobin.
  • the system further includes a communication port 120 for exchanging data with the electronic equipment connected to the system.
  • Electronic equipment is electronic equipment for the storage of hemoglobin concentration data and data analysis to provide information necessary for diagnosis of diseases, including but not limited to computers, printers, cell phones, smartphones, etc. It is not.
  • the system of the present disclosure may be integrally provided in the housing 1 in an arrangement as described in FIG. 2 in one embodiment.
  • the processing unit 50 or control unit 60 of the present disclosure may be configured to be located integrally or separately from other configurations of the present system.
  • the processing unit and the control unit may be configured integrally.
  • the present application also relates to a method for measuring whole blood hemoglobin concentration using the system according to the above-described application.
  • Hemoglobin measurement method according to the present invention is to measure the total amount of hemoglobin, that is, oxidized and reduced hemoglobin contained in whole blood.
  • the method according to the invention can be carried out, for example, comprising the following steps.
  • the first absorbance is about 520 to 590nm of the first wavelength and the second absorbance is about
  • the first wavelength used herein is about 525-530 nm and the second wavelength is about 850 nm. In other embodiments, the first wavelength used herein is about 500 nm, about 530 nm, about 546 nm, about 570 nm and / or about 584 nm, and the second wavelength is about 800 nm or about 850 nm.
  • the step of determining the concentration of hemoglobin is performed using a predetermined algorithm, which is described above with reference to a system according to the present application.
  • a predetermined algorithm which is described above with reference to a system according to the present application.
  • the system of the present invention is used to measure such hemoglobin concentration.
  • Haemoglobin is an iron-containing protein in red blood cells that is the main transporter of oxygen in the blood. Haemoglo Oxygen bound to the bin is released into the plasma and absorbed into the tissue under certain conditions.
  • One molecule of hemoglobin binds to four 7 fl molecules of oxygen, and the degree of oxygen binding of hemoglobin at a specific point in time for total binding capacity is called saturation.
  • the amount of oxygen bound to hemoglobin at any given point is largely determined by the partial pressure of oxygen in the environment in which hemoglobin is encountered. In general, oxygen saturation is high in arterial blood and low in venous blood.
  • the amount of hemoglobin is expressed as the average hemoglobin concentration per given volume of erythrocytes, and the mean erythrocyte volume, mean erythropoietic moglobin, and mean erythrocyte hemoglobin concentration are called erythrocyte index.
  • Anemia can be caused by a number of causes, and the hemoglobin level varies from diagnosis to diagnosis. Therefore, the measurement of hemoglobin levels is very important for differential diagnosis of anemia.
  • Haemoglobin content is also a sensitive indicator of iron deficiency. These indicators can be used to diagnose diseases due to iron deficiency or to monitor the efficacy of intravenous iron therapy.
  • detector 50 processor 60: controller 61: control button
  • correction means accommodating part 111: correction means

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Abstract

본원은 두 종류 파장의 입사광을 방출하는 광원을 포함하는 광조사부; 상기 광조사부에서 방출되는 입사광을 분포시키는 확산부; 상기 혈액 시료를 포함하는 큐벳을 수용하도록 구성된 큐벳 수용부; 상기 혈액시료를 통과한 상기 두 종류 파 장의 입사광의 각 흡광도를 검출하는 검출부; 상기 흡광도 측정 결과를 처리하여 상기 혈액 중 헤모글로빈의 농도를 결정하는 처리부; 및 상기 두 종류 파장의 입사 광이 반복/순차적으로 조사되도록 조절하는 제어부를 포함하는, 전혈의 헤모글로빈 농도 측정 시스템에 관한 것이다. 본원의 전혈 헤모글로빈측정 시스템은 적은 양 의 전혈을 사용하면서도, 정확하고 신뢰성 있는 총 헤모글로빈 농도의 측정이 가능 하다. 본원의 시스템은 마이크로큐벳을 통과하는 두 종류 파장의 입사광을 확산판 을 통해 그 경로를 일치시켜, 광원의 얼라인먼트가 용이하여, 결과의 신뢰성이 도 모되며, 두 종류의 파장을 사용하여, 산화와 환원 헤모글로빈을 포함하는 총 헤모 글로빈의 양을 신속하고 정확하게 측정할 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의명칭】
해모글로빈 측정 장치 및 방법
【기술분야】
본원은혈액의 헤모글로빈 측정 분야에 관한 것이다.
【배경기술】
헤모글로빈은 적혈구에 존재하는 철 -함유 단백질로, 혈액 중 산소의 주요 운 반수단이다ᅳ 헤모글로빈의 결핍은 빈혈 증상으로 이어진다. 빈혈은 그 원인이 매 우 다양하며， 해모글로빈 농도 측정은 빈혈의 원인별 분류에 사용된다. 예를 들면 철분이 부족하여 생긴 빈혈인 경우에는 이들 적혈구 지수들이 감소하고 비타민 B12 결핍이나 엽산 결핍에 의한 빈혈에서는 증가한다. 기타 수많은 원인에 의해 빈혈이 발생할 수 있는데 진단 별로 적혈구 지수들 양상이 다르므로 처음 빈혈을 감별 진 단하는 데 혈색소양의 측정이 매우 중요하다. 또한 헤모글로빈 함량은 철결핍의 민 감한 지표로 이러한 지표는 철결핍으로 인한 질환의 진단 또는 정맥내 철분요법의 효능을 모니터링하는데 사용된다.
해모글로빈의 농도를 측정하는 다수의 방법 및.장치가 공지되어 있다. 이들 방법은 한 측면에서 혈액을 이용한 침습적 측정법과 혈액을 직접 이용하지 않는 비 침습적 방법으로 나눌 수 있으며， 침습적 방법은 다시 혈액의 모든 성분을 포함하 는 전혈의 흡광도를 광학적으로 측정하는 전혈 분석법과， 적혈구 밖으로 헤모글로 빈을 용혈시킨 뒤에 측정하는 용혈 분석법으로 나눌 수 있다. 비침습적 방법 /장치 는 대한민국 공개특허공보 제 2002-0081763호는 "비침습적인 해모글로빈 농도와 산 소 포화도 모니터링방법 및 장치" 에 개시되어 있다. 비침습적 방법은 해모글로빈 의 양을 계속적으로 실시간 모니터링이 필요한 경우에 보다 적합한 기술로， 고가이 며， 일회성 측정이 필요한 경우에는 적합하지 않은 단점이 있다.
비침습적 방식의 헤모글로빈 분석법은 다수의 파장올 이용하는 US 6,262,798 호에 기재된 기술과 빛의 산란 수준 변화 시에 관찰되는 검출기 감도 및 유효 광로 길이의 변경에 대한 보정을 하는 제 W02001/53806호에 기재된 기술을 들 수 있다. 그러나， 상기 전혈 분석법은 용혈과정 없이 분석할 수 있다는 장점을 가지고 있지만， 혈액 내에 존재하는 다른 유형 성분들에 의한 혈액의 불균일성에 크게 좌 우되고， 빛이 불균일한 혈액 샘플 내의 입자들과 부딪혀서 편향되는 산란각을 가진 다는 문제점이 있다. 또한， 상기 용혈 분석법은 해모글로빈이 적혈구 밖으로 나온 상태에서 측정하는 것이기 때문에 비교적 정확하지만， 용혈을 위한 고가의 장비와 복잡한 시료 제법을 필요로 할 뿐만아니라， 용혈제로 사용되는 시약의 흡습성으로 인해 저장 수명이 제한되고， 건조제를 포함하는 밀폐된 포장 내에 분석기구 (예를 들어， 상기 큐벳)를 저장할 필요가 있으며， 또한 다습한 기후에서 상기 큐벳은 포 장으로부터 꺼내진 후 수 분 내에 사용되어야 하는 문제점이 있다.
<6> 따라서， 종래의 전혈 분석법과 용혈 분석법의 문제점을 극복하면서， 전혈로 부터 헤모글로빈이 농도를 측정하기 위한 신속하고 간단하며 저렴한 방법 및 장치 에 대한 필요성은 항시 존재한다 .
【발명의 내용】
【기술적 과제】
<7> 본원은 적은 양의 전혈로부터 정확하고 신뢰성 있는 총 해모글로빈의 양을 측정하는 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
【기술적 해결방법】
<8> 한 양태에서 본원은 전혈의 헤모글로빈 농도 측정 시스템을 제공하며， 본원 의 시스템은 전혈에 포함된 산화 및 환원 헤모글로빈 모두를 측정하는 것이다.
<9> 상기 시스템은 520 내지 590nm의 제 1 파장 및 800 nm 이상의 제 2 파장의 입 사광을 방출하는 광원을 포함하는 광조사부; 상기 광조사부에서 방출되는 입사광을 분포시키는 확산부; 상기 전혈 시료용 큐벳을 수용하도록 구성된 큐벳 수용부; 상 기 혈액시료를 통과한 상기 제 1 파장의 입사광의 흡광도 및 상기 제 2 파장의 입사 광의 흡광도를 검출하는 검출부; 상기 제 1 파장의 흡광도 및 상기 제 2 파장의 입사 광의 흡광도 측정 결과를 처리하여 상기 전혈 중 헤모글로빈의 농도를 결정하는 처 리부; 및 상기 제 1 파장의 입사광 및 제 2 파장의 입사광이 순차적으로 조사되도록 조절하는 제어부를 포함한다. 본원에 따른 시스템에서 제 1 파장은 525-530nm, 상기 제 2 파장은 850nm인이고， 다른 구현예에서 제 1 파장은 500nim 530nm, 546nm, 570nm 또는 584nm이고, 상기 제 2 파장은 800nm 또는 850nm인， 전혈의 헤모글로빈 농도 측 정 시스템을 제공한다.
<ιο> 본원은 또한 본원에 따른 광원은 한 개로， 상기 광원은 상기 제 1 파장 및 제
2 파장의 입사광을 방출하도록 구성되거나, 또는 본원의 광원은 두 개로， 상기 두 개의 광원은 각각 계 1 파장 및 제 2 파장의 입사광을 방출하도록 구성되는， 헤모글 로빈 농도 측정 시스템을 제공한다.
<ιι> 또한 본원은 입사광을 확산부로 유도하는 광원 가이드; 상기 확산부로 입사 된 광을 상기 마이크로큐벳의 전혈시료를 포함하는 측정부위로 유도하는 입사광 가 이드; 및 상기 마이크로큐벳의 측정부위를 통과한 상기 입사광을 상기 검출부로 유 도하는 검출 가이드를 더 포함하는， 전혈의 헤모글로빈 농도 측정 시스템을 제공한 다.
<12> 본원은 또한 본원에 사용되는 광원 가이드의 내경은 상기 입사광 가이드의 내경과 같거나 크며， 상기 입사광 가이드의 내경은 상기 측정부위의 크기 와 같거나 작으며， 상기 검출 가이드의 내경은 상기 입사광 가이드의 내경과 같거나 작은， 전 혈의 헤모글로빈 농도 측정 시스템을 제공한다. 본원 한 구현예에서 상기 검출 가 이드의 내경은 상기 입사광 가이드의 내경 의 85 내지 75% 크기 인， 전혈의 헤모글로 빈 농도 측정 시스템을 제공한다.
<13> 본원은 또한 본원의 시스템에 사용되는 큐벳의 규격 차이를 보정하는 보정수 단을 수용하도록 구성되는 보정수단 수용부를 더 포함하며， 상기 수용부에 장착된 보정수단의 정보는 상기 처 리부에 의 해 처 리되는， 전혈의 헤모글로빈 농도 측정 시 스템을 제공한다. 본원의 한 구현예에서 상기 큐벳의 규격 차이 는 큐벳의 광경로 차이 또는 큐벳 두께의 차이 중 하나 이상을 보정하는 것 인 , 전혈의 헤모글로빈 농 도 측정 시스템을 제공한다.
<14> 본원은 또한 본원의 시스템과 연결된 전자장비 와 테 이터를 교환하는 통신포 트를 추가로 포함하는， 전혈의 해모글로빈 농도 측정 시스템을 제공한다. 본원 한 구현예에서 상기 시스템은 상기 시스템의 상태 , 진행상황 또는 검출결과를 나타내 는 디스플레이부를 더 포함하는 , 전혈의 헤모글로빈 농도 측정 시스템을 제공한다.
<15> 본원은 또한 본원에 사용되는 큐벳이 장착되는 공간을 포함하는， 상기 큐벳 수용부에 수용되는 큐벳 홀더를 더 포함하는， 전혈의 해모글로빈 농도 축정 시스템 을 제공한다.
<16> 본원은 또한 본원의 큐벳 수용부는 상기 큐벳을 수용하도록 구성되며， 상기 마이크로큐벳의 광경로는 0. 10~0.25mm 인， 전혈의 해모글로빈 농도 측정 시스템을 제공한다. 한 구현예에서 상기 큐벳 수용부에 수용되는 상기 마이크로큐벳의 광경 로 길이는 0. 125 또는 0. 130瞧 인 , 전혈의 헤모글로빈 농도 측정 시스템을 제공한 다.
<17> 본원에 또한 광원은 LED, 레이 저 다이오드， 또는 연속광원인， 전혈의 해모글 로빈 농도 측정 시스템을 제공한다.
<18> 다른 양태에서 본원은 본원에 따른 시스템을 사용한， 전혈 헤모글로빈 농도 측정 방법을 제공한다.
<19> 본원에 따른 방법은 전혈시료를 포함하는 큐벳을 제공하는 단계 ; 상기 큐벳 을 본원에 따른 시스템에 장착하는 단계 ; 상기 큐벳에 포함된 시료의 2차의 흡광도 를 측정하는 단계로 상기 1차 흡광도는 520 내지 590nm의 제 1 파장 및 상기 제 2 흡 광도는 800 nm 이상의 제 2 파장의 빛을 사용하여 수행되고 ; 그리고 상기 제 1 및 제 2 파장을 사용한 흡광도 측정 결과를 처 리하여 상기 전혈 시료 증의 총 해모글로빈 의 농도를 결정하는 단계를 포함한다 . 본원에 따른 방법에서 제 1 파장은 525-530nm 이고， 상기 제 2 파장은 850nm이거나， 또는 제 1 파장은 500nm, 530nm, 546nm, 570nm 또는 584nm이고， 상기 제 2 파장은 800nm 또는 850nm인， 전혈의 총 헤모글로빈 농도 측정 방법을 제공한다.
【유리 한 효과】
<20> 본원의 헤모글로빈측정 시스템은 적은 양의 전혈을 사용하면서도， 정확하고 신뢰성 있는 총 해모글로빈 농도의 측정 이 가능하다. 본원의 시스템은 본원에 사용 되는 마이크로큐벳을 통과하는 경로가 다른 두 종류 파장의 입사광을 확산판을 통 해 경로를 일치시 켜， 광원의 조정 (얼라인먼트)이 용이하여， 결과의 신뢰성 이 도모 되며， 두 종류의 파장을 사용하여， 산화해모글로빈 (Hb02)과 환원 헤모글로빈 (Hb)을 포함하는 총 해모글로빈의 양을 신속하고 정확하게 측정할 수 있다.
【도면의 간단한 설명】
<21> 도 1은 본원의 일 실시 예에 따른 시스템의 구성올 도식 적으로 나타낸 것 이 다.
<22> 도 2는 본원의 일 실시 예에 따른 시스템 이 구현된 예를 도식 적으로 나타낸 것 이다.
<23> 도 3은 본원의 시스템에 사용될 수 있는 큐벳의 일례를 도식 적으로 나타낸 것이다 .
【발명의 실시를 위한 형 태】
<24> 이하 도면을 참조하여 본원의 시스템을 상세히 설명 한다 . 본 발명에 관한 상 세한 설명에 앞서， 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단 어는 통상적 이거나 사전적 인 의미로 한정해서 해석되지 않는다. 따라서 본 명세서 에 기 재된 구현예와 도면에 도시된 구성은 본 발명 의 일실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로， 본 출원시 점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예 들이 또한 본원에 포함되는 것 임을 이해하 여 야 한다.
<25>
<26> 도 1 및 도 2를 참조하면， 한 양태에서 본원은 전혈의 헤모글로빈 농도 측정 시스템으로， 520 내지 590nm 의 제 1 파장 및 800 nm 이상의 제 2 파장의 입사광을 방출하는 광원을 포함하는 광조사부 (10); 상기 광조사부에서 방출되는 입사광을 분포시키는 확산부 (20); 상기 전혈시료용 큐벳을 수용하도록 구성된 큐벳 수용부 (30)； 상기 혈액시료를 통과한 상기 제 1 파장의 입사광의 흡광도 및 상기 제 2 파장 의 입사광의 흡광도를 검출하는 검출부 (40); 상기 제 1 파장의 흡광도 및 상기 제 2 파장의 입사광의 흡광도 측정 결과를 처리하여 상기 혈액 중 해모글로빈의 농도를 결정하는 처리부 (50); 및 상기 제 1 파장의 입사광 및 제 2 파장의 입사광이 순차적 으로 조사되도록 조절하는 제어부 (60)를 포함하는， 전혈의 헤모글로빈 농도 측정 시스템에 관한 것이다.
<27> 본원의 시스템에 따른 광조사부 (10)의 광원은 약 520내지 590nm 범위의 제
1 파장 및 약 800 nm 이상의 제 2 파장의 입사광을 방출한다. 광원으로는 특정 파 장의 빛을 방출하는 광원이 사용되거나 또는 넓은 영역에 걸친 파장대를 방출하는 연속광을 필터와 함께 사용될 수 있다. 한 구현예에서는 특정 파장을 방출하는 광 원， 예를 들면 LED (light emitting diode), 레이저 다이오드 (laser diode)가 사 용되나， 이로 제한되는 것은 아니다. 연속광이 사용되는 경우, 특정 파장용 필터가 함께 사용된다.
<28> 본원에 사용되는 각 파장의 빛은 일체로 구성된 하나의 광원에서 방출되거나 또는 각 파장의 빛을 방출하는 별개로 구성된 두 개의 광원에서 방출된다. 본원의 한 구현예에서는 두 개의 광원에서 각각 한 종류의 파장의 빛이 방출된다. 한 파장 의 빛이 방출되는 동안 다른 파장의 빛은 꺼진 상태이며， 상기 한 파장의 빛은 소 정의 시간， 예를 들면 약 1초 내지 5초， 특히 약 3초 동안 조사되어 혈액시료를 통 과하여 투과한 광의 데이터를 수집하고， 그 후 꺼진 상태로 전환되고， 이어 다른 파장의 빛이 동일한 방식으로 조사된다. 이 경우， 광원에서 조사되는 빛의 밝기가 안정화될때까지 시료에 빛이 입사되지 않는 것이 바람직하며， 이는 후술하는 본원 의 제어부에 의해 조절된다.
<29> 본원에 따른 파장대역의 시스템을 사용하는 경우, 손끝에서 채취하는 모세혈 과 정맥혈의 측정값이 일치하는 정확한 결과를 얻을 수 있다. 전혈의 헤모글로빈 농도 측정을 위해 간편성으로 인해 주로 손끝, 발뒤꿈치 등에서 모세혈을 채취하여 사용하는데, 이러한 모세혈은 일반적으로 전체 혈액의 헤모글로빈 농도를 균일하게 대표하지 않을 수도 있기 때문에， 정확한 수치를 얻기 위해 일반적으로 수 회 채혈 하여 측정하거나， 정맥혈을 채취하여 사용하기도 한다 (Yang ZW, Yang SH, Chen L, QU J, Xhu J , Tang Z. Comparison of blood counts in venous , fingertip and arterial blood and their measurement variation. CI in Lab Haem 2001 ;23: 155ᅳ 9; Sari M, de Pee S, Martini E, et al . Estimating the revalence of anaemia: a comparison of three methods. Bui 1 World Health Organ 2001 ;79 '-506-11； Kay i ran SM, Oezbek N, Turan M, GB. Significant differences between capillary and venous com lete blood counts in the neonatal period. CI inLab Haematol 2003；25：9-16 참조). 하지만 정맥혈의 채취는 전문가의 도움을 필요로 하며， 수 회 측정은 사용자에게 많은 불편을 초래하여 측정의 기피로 이어질 수 있으며， 특히 현시측정용 (p0int of care) 시스템의 경우 정맥혈 채취는 현실적으로 가능하지 않 기 때문에 손끝과 같은 모세혈로부터 정확한 결과를 얻는 것이 중요하다.
<30> 본원에 사용되는 광조사부 (10)의 광원으로부터 조사되는 파장은 전혈에 포함 된 산화해모글로빈 및 환원헤모글로빈 모두에 대해 동일 /유사한 흡광도를 나타내는 파장이 사용된다. 제 1 파장의 경우 산화 및 환원 헤모글로빈 모두에 대하여 강한 흡광도를 나타내는 파장을 사용하며， 계 2 파장의 경우， 제 1 파장에 의한 흡광도보 다 낮은 것으로, 배경값으로 사용될 수 있다. 한 구현예에서， 제 1 파장의 범위는 약 520 내지 590nm, 특히 약 525 내지 550nm이며， 더욱 특히 약 525 내지 530nm이 다. 또한， 제 2 파장의 범위는 약 800nm이상， 특히 약 820 내지 900nm이며， 더욱 특 히 약 830 내지 860nm, 더더욱 특히 약 850nm이다. 상기 범위를 벋어나는 경우， 산 화 및 환원 해모글로빈의 흡수 파장대가 일치하지 않아, 헤모글로빈 농도의 정확한 측정이 어려울 수 있다.
<3i> 다른 구현예에서， 본원에 사용되는 제 1 파장은 약 500nm, 약 530ηιη, 약
546nm, 약 570nm 또는 약 584nm 중 하나 이상， 상기 제 2 파장은 약 800nm 또는 약 850nm이다. 제 1 파장으로 반드시 한 파장의 빛만이 사용되어야 하는 것은 아니며， 경우에 따라 두 개 이상이 사용될 수도 있다.
<32> 본원의 시스템은 상기 광조사부의 광원에서 방출되는 빛을 고르게 분포시키 고, 본원에 사용되는 각 파장의 경로를 일치시키는 확산부 (20)를 포함한다. 본원에 사용될 수 있는 확산부는 본원에서 사용되는 파장에 적합한 직하형의 점광원을 면 광원을 전환할 수 있는 수단을 의미하는 것으로 확산판 또는 확산필름 또는 확산제 를 포함하는 것이다. 본원에 사용되는 확산부 수단은 광 투과도가 약 80% 이상인， 특히 약 90% 이상， 더욱 특히 약 95% 이상의 무기재료 또는 유기재료로 구성될 수 있다. 예를 들면 본 발명에서 빛을 확산시킬 수 있는 재료들로서 특히 광학적으로 투과도가 80% 이상으로서 광학용의， 시클로올레핀계 공중합체 (Cyclo Olepin Copolymer), PMMA (Poly Methyl Meth Acrylate), PC (polycarbonate) 등의 유기 재 료 및 그 외의 무기 재료를 포함할 수 있으며， 당업자라면 본원의 목적을 고려하여 적절한 것을 선택할 수 있을 것이다.
<33> 본원의 시스템은 큐벳을 수용할 수 있는 큐벳 수용부 (30)를 포함한다. 본원 에 사용되는 큐벳은 특히 마이크로큐벳 (32)이 사용되며， 그 일례가 도 3에 기재되 어 있다. 상기 마이크로큐벳은 측정부위 (33)를 포함하며 광경로는 약 0.10-0.25mm, 특히 약 0.15画， 더욱 특히 약 0.14mm, 더더욱 특히 약 0.13mm, 더더 욱 특히 약 0.125隱， 더더욱 특히 약 0.12mm이다. 해모글로빈 농도 측정에 사용되 는 전혈은 상기 측정부위로 유입되며， 상기 마이크로큐벳의 측정부위는 광조사부 (10)에서 조사되는 광원이 통과할 수 있는 광학적 재질로 구성되몌 광이 조사되어 통과할 수 있도록 본원의 시스템에 배치된다. 본원의 큐벳은 본원의 시스템에 사 용시 후술하는 큐벳 흘더에 장착된다.
<34> 본원에 사용될 수 있는 마이크로큐벳 (32)은 일회용이며， 일례로 도 3에 기 재된 것과 같은 유형의 것이 사용될 수 있다. 예를 들면 본원에 사용될 수 있는 마 이크로 큐벳은 몸체; 및 상기 몸체에 형성된 공간으로 구성되는 일체형으로， 즉 상 기 공간은 몸체를 이투는 2개의 편평한 판재가 서로 대면하는 내면에 의해 형성되 며， 상기 공간의 일부에는 측정부가 위치하고， 상기 몸체의 말단에는 상기 공간과 연결되는 모세관 입구가 형성되며， 상기 몸체의 모세관 입구가 형성되지 않은 반대 단부에는 상기 공간과 연결되는 투입구가 형성되어 있는 것이다. 이에 따라 모세 관 입구에 의해 손끝의 혈액을 직접 채취하거나 투입구에 피펫을 이용하여 혈액을 주입한 후 광학적으로 분석할 수 있다. 이러한 유형의 큐벳은 예를 들면 사출성형 을 통해 제조되며 투명한 폴리머 물질로 제조될 수 있다.
<35> 본원의 마이크로 큐벳은 이를 수용할 수 있는 큐벳 홀더 (31)에 장착되어 사 용될 수 있으며， 이 경우， 도 2에 나타난 바와 같이 마이크로큐벳 (32)이 장착된 큐 벳 홀더 (31)가 큐벳 수용부 (30)에 수용된다. 큐벳 홀더는 마이크로큐벳의 측정부 위를 광원에 대하여 정확한 위치로 도입하고， 큐벳의 시스템으로의 입출을 용이하 게 한다. 또한 외부광원이 큐벳으로 진입하는 것을 차폐하여 측정의 정확성을 기하 고， 큐벳이 시스템에 적절한 속도 즉， 큐벳 측정부위의 혈액시료에 작용하는 모세 관력보다 같거나 적은 힘이 작용하도록 삽입되도록 하여, 큐벳 측정부위의 시료가 갑작스런 장착 등으로 인해 한 방향으로 쏠리는 현상을 방지한다. 이런 관점에서 본원의 시스템은 상기 큐벳이 장착되어 상기 큐벳 수용부에 수용되는 큐벳 홀더를 더 포함한다.
<36> 본원의 시스템은 혈액시료를 통과한 제 1 파장의 입사광의 흡광도 및 상기 제
2 파장의 입사광의 흡광도를 검출하는 검출부 (40)를 포함한다. 광조사부 (10)의 광 원에서 조사된 각 파장의 빛이 혈액을 통과하고， 통과된 빛은 검출부에서 검출된 다. 시료를 통과하여 투과된 빛은， 제 1 파장 빛에 대해 1차 흡광도가 측정되고， 제 2 파장의 빛에 대해 2차 흡광도가 측정되어 검출부 (40)에 의해 검출된다. 상기 제 1 파장 및 제 2 파장에 대한 흡광도는 각 1회 이상 측정되어 후술하는 처리부에 의해 처리된다.
<37> 본원의 시스템은 처리부 (50)를 포함한다. 본원에 따른 1차 및 2차 상기 흡 광도 측정 결과는 전혈의 헤모글로빈의 농도를 결정하기 위해 처리되고， 이를 위한 처리 과정은 소정의 알고리즘에 의해 수행되어 헤모글로빈의 농도를 계산한다. 한 구현예에서 알고리즘은 시스템에 프로그램으로 통합되어 흡광도 검출 후 이를 헤모 글로빈 농도로 환산하여 측정치를 후술하는 디스플레이부 (100)에 표시할 수 있다.
<38> 한 구현예에서 처리부 (50)의 알고리즘은 예를 들면 하기의 식에 따라 농도 를 계산할 수 있다:
<39> [총 헤모글로빈 농도] =(Abs 1 - Abs 2 ) · K！ + K2
<40> Abr 제 1 파장의 흡광도 측정결과이고 Ab2는 제 2 파장의 빛을 이용한 흡광 도 측정결과이며， K 및 K2 는 측정 장치 /파장 /큐벳 광경로 둥에 의존하는 검정 계 수이며， 예를 들면 Κ、은 헤모글로빈 농도에 따른 변별력을 결정하는 상수이고， Κ2 는 보정상수이다.
<41> 이러한 검정 계수는 농도가 알려진 헤모글로빈의 흡광도를 측정하여 초기에 계산 될 수 있거나, 또한 시스템 설치 시 또는 시스템 사용 중에 규칙적 간격으로 수행될 수 있다.
<42> 또한 검정 계수는 본원 시스템에 사용되는 큐벳의 제조 배치 (batch)에 따른 미세한 규격 차이를 보정하기 위한 것이다. 이러한 규격의 차이는 큐벳 측정 부위 의 광경로의 차이， 큐벳을 이루는 판의 두께의 차이로 인해 발생할 수 있다. 이러 한 배치별로 상이한 규격은 각 배치별 규격을 칩에 입력시켜 사용할 수 있으며， 이 로부터 검정계수를 계산할 수 있다. 또한 검정계수는 본원의 시스템에 새로운 배치 의 큐벳을 사용할 경우에 같은 헤모글로빈 농도에 대한 큐벳간 측정값의 차이를 보 정한다.
<43> 이러한 측면에서 본원은 상기와 같은 큐벳의 규격 차이를 보정하는 보정수단
(111)을 수용하도록 구성되는 보정수단 수용부 (110)를 추가로 포함할 수 있다. 보 정수단 (111)은 예를 들면 큐벳이 규격별로 코드화되고， 이러한 규격이 입력된 코 드칩일 수 있으며 상기 코드칩은 상기 보정수단 수용부에 삽입되고， 처리부에 의 해 처 리되어 헤모글로빈 농도 계산에 반영된다 .
본원의 시스템은 또한 제어부 (60)를 포함한다. 본원의 제어부는 상기 제 1 파장의 입사광 및 제 2 파장의 입사광이 순차적으로 조사되도록 조절한다. 제 1 파장 의 광이 조사된 후， 제 2 파장의 광이 조사되도록 하며， 각 파장의 빛이 시료에 조 사되 기 전에， 각 파장의 광량이 안정된 후 조사되도록 조절한다. 제 1 파장과 제 2 파장의 순서가 바뀔 수도 있음은 물론이다.
본원의 시스템은 제 1 파장 및 제 2 파장의 광을 동일한 경로로 마이크로큐벳 의 측정부위로 정확하게 입사하도록 유도하고， 혈액 시료를 통과한 투과광만을 검 출기로 유도하여 노이즈가 감소된 정확한 해모글로빈 측정값을 수득할 수 있도록 하는， 광 가이드를 포함할 수 있다.
이 런 측면에서 본원의 시스템은 광원에 조사되는 제 1 및 제 2 파장의 입사광 을 상기 확산부로 유도하는 광원 가이드 (70) ; 상기 확산부로 입사된 광을 상기 마 이크로큐벳의 상기 혈액을 포함하는 측정부위로 유도하는 입사광 가이드 (80) ; 및 상기 마이크로큐벳의 측정부위를 통과한 상기 입사광을 상기 검출부로 유도하는 검 출 가이드 (90)를 더 포함할 수 있다.
본원의 광원 가이드는 본원 시스템의 제 1 파장 및 제 2 파장의 빛이 동일한 경로로 확산부로 조사되도록 하고， 상기 확산부를 통과한 빛은 입사광 가이드를 통 해 마이크로큐벳의 측정부위로 유도되 어 전혈을 통과하고， 투과된 광은 검출 가이 드에 의 해 검출기로 유도되어， 정확한 검출이 가능하다 . 이를 위해 본원의 광원 가 이드의 내경은 본원 입사광 가이드의 내경과 같거나 크며， 상기 입사광 가이드의 내경은 본원 마이크로큐벳 측정부위의 크기와 같거나 작으며， 본원 검출 가이드의 내경은 상기 입사광 가이드의 내경과 같거나 작도록 구성된다. 한 구현예에서， 본 원의 검출 가이드의 내경은 상기 입사광 가이드의 내경 의 약 95 내지 70% 크기로 , 특히 약 90 내지 75¾， 더욱 특히 약 85% 내지 75%의 크기 이다.
검출의 정확성을 위 해 확산부， 마이크로큐벳 수용부， 검출기는 가능한 가깝 게 위치하는 것 이 바람직하며 , 시스템의 규격에 따라 변할 수 있다. 예를 들면 시 스템의 규격 이 예를 들면 약 100議 X 150誦의 범위 인 경 우 예를 들면 약 10誦 이 내 , 특히 약 7 내지 9mm， 더욱 특히 약 6mm로 구성된다 . 광원에서 확산부까지의 거 리는 점광원을 면광원으로 효율적으로 전환할 수 있는 확산판의 질 , 광원의 세기 , 사용되는 큐벳의 광경로， 시스템의 구체적 규격에 따라 결정될 수 있으며， 예를 들 면 5mm이하， 특히 3画 이하일 수 있다.
본원의 시스템은 상기 시스템의 상태 또는 검출결과를 나타내는 디스플레이 부 ( 100)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 디스플레이에는 예를 들면 해모글로빈 측 정 진행 상태 /상황， 시스템의 상태， 흡광도， 헤모글로빈의 농도가 표시 된다 .
<50> 본원의 시스템은 또한 상기 시스템과 연결된 전자장비와 데이터를 교환하는 통신포트 (120)를 추가로 포함한다 . 전자장비 란 해모글로빈 농도 데이터의 보관， 질환 진단에 필요한 정보 제공을 위한 데이 터 분석 등을 위 한 전자장비로 , 예를 들 면 컴퓨터， 프린터， 셀폰， 스마트폰 등을 포함하나， 이로 제한하는 것은 아니다.
<51> 본원의 시스템은 일례로 한 구현예에서 도 2에 기 재된 것과 같은 배열로 하 우징 ( 1)에 일체로 구비 될 수 있다. 다른 구현예에서 본원의 처 리부 (50) 또는 제어 부 (60)는 본원 시스템의 다른 구성과 일체로 또는 별도로 위치하도록 구성 될 수 있다. 또한 상기 처 리부와 제어부는 일체로 구성 될 수도 있다.
<52>
<53> 다른 측면에서 본원은 또한 상술한 본원에 따른 시스템을 사용한 , 전혈 헤모 글로빈 농도 측정 방법에 관한 것 이다. 본원에 따른 헤모글로빈 측정방법은 전혈에 포함된 총 헤모글로빈， 즉 산화 및 환원 해모글로빈의 양을 모두 측정하는 것 이다 .
<54> 본원에 따른 방법은 예를 들면 하기 의 단계를 포함하여 수행될 수 있다.
<55> 즉， 전혈시료를 포함하는 큐벳을 제공하는 단계 ; 상기 큐벳을 본원에 따른 시스템에 장착하는 단계 ; 상기 큐벳에 포함된 시료의 2차의 흡광도를 측정하는 단 계로 상기 1차 흡광도는 약 520 내지 590nm의 제 1 파장 및 상기 제 2 흡광도는 약
800 nm 이상의 제 2 파장의 빛을 사용하여 수행되고 ; 그리고 상기 제 1 및 제 2 파장 을 사용한 흡광도 측정 결과를 처 리하여 상기 전혈시료 중의 총 해모글로빈의 농도 를 결정하는 단계를 포함한다.
<56> 본원의 방법에 사용될 수 있는 광원의 종류 및 파장의 범위는 앞서 설명 한 바와 같다. 한 구현예에서， 본원에 사용되는 제 1 파장은 약 525-530nm이고， 제 2 파 장은 약 850nm이다. 다른 구현예에서， 본원에 사용되는 제 1 파장은 약 500nm, 약 530nm, 약 546nm, 약 570nm 및 /또는 약 584nm이고， 상기 제 2 파장은 약 800nm 또는 약 850nm이다.
<57> 본원의 방법 에서 헤모글로빈의 농도결정단계를 소정의 알고리즘을 사용하여 수행되 며， 이에 관하여는 본원에 따른 시스템을 설명하면서 전술한 바와 같다. 그 외 , 본 발명의 방법 이 사용되는 시스템에 관하여는 앞서 설명 한 바를 참조하면 된 다.
<58> 본원의 시스템은 이 러 한 헤모글로빈 농도 측정에 사용된다 . 해모글로빈은 적 혈구에 존재하는 철 -함유 단백질로， 혈액 중 산소의 주요 운반수단이다 . 해모글로 빈과 결합한 산소는 특정 조건이 되면 혈장으로 방출되어 조직으로 흡수된다. 헤모 글로빈 한 분자는 네 7fl의 산소분자와 결합하며， 총 결합능에 대한 특정 시점에서 해모글로빈의 산소 결합정도를 포화도라고 한다. 특정 시점에서 해모글로빈에 결합 한 산소의 양은 해모글로빈이 접하는 환경의 산소분압에 의해 주로 결정된다 . 일반 적으로 동맥혈에서 산소 포화도가 높고， 정맥혈에서 낮다 . 헤모글로빈 양은 적혈 구 일정 부피당 평균 헤모글로빈 농도로 나타내며， 평균적혈구용적, 평균적혈구해 모글로빈， 평균적혈구헤모글로빈 농도를 적혈구지수라고 한다. 빈혈은 여러 가지 원인에 의해 발생할 수 있는데 진단 별로 적혈구 지수들 양상이 다르므로 처음 빈 혈을 감별 진단하는 데 헤모글로빈 양의 측정이 매우 중요하다. 또한 해모글로빈 함량은 철결핍의 민감한 지표이다. 이러한 지표는 철결핍으로 인한 질환의 진단 또 는 정맥내 철분요법의 효능을 모니터링하는데 사용될 수 있다.
<59>
<60> 이상， 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나， 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때， 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위 에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.
<61> [부호의 설명]
<62> 10 ： 광조사부 20: 확산부
<63> 30： 큐벳 수용부 31: 큐벳홀더
<64> 32： 큐벳 33: 큐벳 측정부위
<65> 40： 검출부 50: 처리부 60: 제어부 61: 제어버튼
<66> 70： 광원가이드 80: 입사광가이드 90: 검출가이드 100: 디스플레이부
<67> 110： 보정수단 수용부 111: 보정수단
<68> 120： 통신부
<69>

Claims

【청구의 범위】
【청구항 11
전혈의 헤모글로빈 농도 측정 시스템으로，
520 내지 590nm의 제 1 파장 및 800 nm 이상의 제 2 파장의 입사광을 방출하는 광원을 포함하는 광조사부 ;
상기 광조사부에서 방출되는 입사광을 분포시 키는 확산부 ;
상기 전혈 시료용 큐벳을 수용하도록 구성된 큐벳 수용부 ;
상기 혈액시료를 통과한 상기 제 1 파장의 입사광의 흡광도 및 상기 제 2 파장 의 입사광의 흡광도를 검출하는 검출부 ;
상기 제 1 파장의 흡광도 및 상기 제 2 파장의 입사광의 흡광도 측정 결과를 처 리하여 상기 전혈 중 헤모글로빈의 농도를 결정하는 처 리부 ; 및
상기 제 1 파장의 입사광 및 제 2 파장의 입사광이 순차적으로 조사되도록 조 절하는 제어부를 포함하는， 전혈의 해모글로빈 농도 측정 시스템 .
【청구항 2】
제 1 항에 있어서， 상기 시스템은
상기 입사광을 상기 확산부로 유도하는 광원 가이드 ;
상기 확산부로 입사된 광을 상기 마이크로큐벳의 상기 혈액을 포함하는 측정 부위로 유도하는 입사광 가이드 ; 및
상기 마이크로큐벳의 측정부위를 통과한 상기 입사광을 상기 검출부로 유도 하는 검출 가이드를 더 포함하는， 전혈의 헤모글로빈 농도 측정 시스템 .
【청구항 3]
제 2 항에 있어서，
상기 광원 가이드의 내경은 상기 입사광 가이드의 내경과 같거나 크며 , 상기 입사광 가이드의 내경은 상기 측정부위 의 크기와 같거나 작으며， 상기 검출 가이드의 내경은 상기 입사광 가이드의 내경과 같거나 작은， 전혈 의 해모글로빈 농도 측정 시스템 .
【청구항 4】
제 3 항에 있어세 상기 검출 가이드의 내경은 상기 입사광 가이드의 내경의 85 내지 7 크기 인， 전혈의 해모글로빈 농도 측정 시스템 .
【청구항 5】
제 1 항에 있어서， 상기 시스템은 상기 큐벳의 규격 차이를 보정하는 보정수 단을 수용하도록 구성되는 보정수단 수용부를 더 포함하며， 상기 수용부에 장착된 보정수단의 정보는 상기 처 리부에 의해 처 리되는， 전혈의 헤모글로빈 농도 측정 시 스템
【청구항 6]
제 5 항에 있어서， 상기 큐벳의 규격 차이는 큐벳의 광경로 차이 또는 큐벳 두께의 차이 중 하나 이상을 보정하는 것인， 전혈의 해모글로빈 농도 측정 시스템 .
【청구항 7】
제 1 항에 있어서， 상기 시스템은 상기 시스템과 연결된 전자장비와 데이 터 를 교환하는 통신포트를 추가로 포함하는 , 전혈의 헤모글로빈 농도 측정 시스템 .
【청구항 8】
제 1 항에 있어서， 상기 시스템은 상기 시스템의 상태， 진행상황 또는 검출 결과를 나타내는 디스플레 이부를 더 포함하는， 전혈의 헤모글로빈 농도 측정 시스 템 .
【청구항 9]
제 1 항에 있어서， 상기 시스템은， 상기 큐벳이 장착되는 공간을 포함하는， 상기 큐벳 수용부에 수용되는 큐벳 홀더를 더 포함하는， 전혈의 해모글로빈 농도 측정 시스템 .
【청구항 10】
제 1 항에 있어서， 상기 광원은 한 개로， 상기 광원은 상기 제 1 파장 및 제 2 파장의 입사광을 방출하도록 구성되는， 헤모글로빈 농도 측정 시스템 .
【청구항 111
제 1 항에 있어서， 상기 광원은 두 개로， 상기 두 개의 광원은 각각 제 1 파 장 및 제 2 파장의 입사광을 방출하도록 구성되는， 헤모글로빈 농도 측정 시스템 .
【청구항 12】
제 1 항에 있어서， 상기 제 1 파장은 500nm, 530nm , 546nm, 570nm 또는 584nm 이고， 상기 제 2 파장은 800nm 또는 850nm인， 전혈의 헤모글로빈 농도 측정 시스템 .
【청구항 13]
제 1 항에 있어서， 상기 제 1 파장은 525-530nm, 상기 제 2 파장은 850nm인 전혈의 헤모글로빈 농도 측정 시스템 .
【청구항 14]
제 1 항에 있어서， 상기 큐벳 수용부는 상기 큐벳을 수용하도록 구성되며， 상기 마이크로큐벳의 광경로는 0. 10~0.25mm 인， 전혈의 해모글로빈 농도 측정 시스 템 .
【청구항 15]
제 14 항에 있어서， 상기 큐벳 수용부에 수용되는 상기 마이크로큐벳의 광경 로 길이는 0.125 또는 0.130mm 인， 전혈의 해모글로빈 농도 측정 시스템.
【청구항 16】
제 1 항에 있어서， 상기 광원은 LED, 레이저 다이오드， 또는 연속광원인， 전 혈의 헤모글로빈 농도 측정 시스템.
【청구항 17]
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 시스템을 사용한， 전혈의 총 해모글로빈 농도 측정 방법 .
【청구항 18】
제 17 항에 있어서， 상기 방법은 하기의 단계를 포함하는， 전혈의 총 해모글 로빈 농도 측정 방법：
전혈시료를 포함하는 큐벳을 제공하는 단계;
상기 큐벳을 본원에 따른 시스템에 장착하는 단계;
상기 큐벳에 포함된 시료의 2차의 흡광도를 측정하는 단계로 상기 1차 흡광 도는 520 내지 590nm의 제 1 파장 및 상기 제 2 흡광도는 800 nm 이상의 제 2 파장의 빛을 사용하여 수행되고; 그리고
상기 제 1 및 제 2 파장을 사용한 흡광도 측정 결과를 처리하여 상기 전혈 시 료 중의 총 헤모글로빈의 농도를 결정하는 단계.
【청구항 19]
제 18 항에 있어서, 상기 제 1 파장은 525-530nm이고, 상기 제 2 파장은 850nm 인， 전혈의 총 헤모글로빈와 농도 측정 방법.
【청구항 20】
제 18 항에 있어서， 상기 제 1 파장은 500nm, 530nm, 546nm, 570nm 또는 584nm이고, 상기 제 2 파장은 800nm 또는 850nm인， 전혈의 총 헤모글로빈 농도 측정 방법.
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