WO2019177406A1 - 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템 및 방법 - Google Patents

헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2019177406A1
WO2019177406A1 PCT/KR2019/002994 KR2019002994W WO2019177406A1 WO 2019177406 A1 WO2019177406 A1 WO 2019177406A1 KR 2019002994 W KR2019002994 W KR 2019002994W WO 2019177406 A1 WO2019177406 A1 WO 2019177406A1
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WO
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impedance
value
measurement
hematocrit
blood
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PCT/KR2019/002994
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Inventor
이승노
조현태
권민수
Original Assignee
이승노
뉴저스트
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    • G—PHYSICS
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    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49—Blood

Definitions

  • the present invention relates to a system and method for measuring anemia using hematocrit, and more particularly, to estimate hematocrit level using an impedance value of a blood sample, and then to use the hematocrit, which can easily determine whether anemia occurs in the blood sample. It relates to an anemia measurement system and method used.
  • Anemia which occurs mainly in adolescents or pregnant women, refers to cases in which the blood does not supply enough oxygen for metabolism of human tissues, resulting in hypoxia of the tissues. Since red blood cells in the blood are responsible for supplying oxygen to tissues, anemia can be diagnosed based on hemoglobin in red blood cells. Symptoms of anemia include weakness, dizziness, chest pain, pale skin, irregular heartbeats, limbs, and headaches.
  • Patent Document 1 Korea Patent Publication 10-0829928 (2008.05.08.)
  • the present invention is to solve this problem, the problem to be solved by the present invention by taking into account the hematocrit level that affects the blood component measurement more accurately by measuring the component value in the blood more accurately, the accuracy of anemia measurement An anemia measurement system and method using hematocrit can be improved.
  • anemia measurement system using hematocrit when a blood sample is introduced, power is supplied to an internal electrode pattern layer to measure at least one of an impedance reference value and an impedance measurement value for the blood sample. strip; And when the blood measurement strip is inserted therein, confirms whether an impedance reference value is received from the blood measurement strip, and when receiving the impedance reference value, calculates an impedance correction value based on the impedance reference value, and then the impedance correction value.
  • Calculate an impedance estimate of the blood sample by correcting the impedance measurement received from the blood measurement strip, and search for a hematocrit value matching the impedance estimate from a pre-stored lookup table, based on the retrieved hematocrit value. And a measurement terminal for determining whether anemia has occurred for the blood sample.
  • the blood measurement strip is attached to the lower plate, the lower plate on which the electrode pattern layer is formed, the middle plate on which the channel region for the inflow of the blood sample is formed, and the middle plate, and an air exhaust port at least partially overlapping the channel region.
  • the electrode pattern layer includes a formed upper plate, and the electrode pattern layer includes a pair of impedance measuring electrodes to which power is applied, a blood sensing electrode to detect whether a blood sample is introduced into the channel region, and a strip insertion recognition to detect whether the measuring terminal is inserted into the measuring terminal. It may include an electrode and a ground voltage electrode.
  • the electrode pattern layer may further include a resistance connected between the pair of impedance measuring electrodes, and a correction confirmation electrode connected to the impedance measuring electrode and measuring an impedance reference value of the blood sample.
  • the measurement terminal measures the temperature of the blood pressure sample flows into the sensor interface unit, at least one of the impedance reference value and the impedance measurement value from the blood measurement strip, the blood measurement strip, and transmits the measured temperature information to the control unit
  • the measurement unit determines whether the temperature information of the blood sample received from the temperature measuring unit is within a preset normal range, the temperature information of the blood sample is included within a preset normal range, and impedance from the sensor interface unit is determined.
  • the gain coefficient is calculated using the impedance reference value
  • the impedance correction value is calculated using the gain coefficient
  • the impedance estimate value is corrected by correcting the impedance measurement value input to the sensor interface based on the impedance correction value.
  • the anemia of the blood sample It includes a control unit for determining the occurrence, a display unit for outputting an anemia occurrence determination result of the blood sample generated from the control unit to the outside and a power supply unit for supplying power for driving to each component, including a battery therein.
  • the measuring terminal When the temperature of the blood sample is out of a predetermined normal range, the measuring terminal performs a wired or wireless communication with an alarm unit that outputs a warning message to the outside, and transmits the impedance estimate value and the hematocrit value to the external terminal.
  • the communication unit may further include a lookup table in which normal range temperature information of the blood sample, a plurality of impedance estimates, and a hematocrit value corresponding to each of the blood samples are matched with each other, and a storage unit storing a reference gain coefficient and a hematocrit value of the normal range.
  • the controller calculates an impedance correction value using the impedance measurement value input from the sensor interface unit and a previously stored reference gain coefficient, and based on the impedance correction value. After calculating the impedance estimate by correcting the impedance measurement value, the hematocrit value corresponding to the impedance estimate value is searched from the pre-stored lookup table, and then the retrieved hematocrit value is compared with the prestored hematocrit value in the normal range. When the hematocrit level is less than the normal range, the method may further include determining anemia for the blood sample.
  • the measurement terminal determines whether a blood measurement strip into which a blood sample has been introduced is inserted into the measurement terminal, and the measurement terminal applies power to the blood measurement strip. Receiving at least one of an impedance reference value or an impedance measurement value from the blood measurement strip, checking whether the measurement terminal receives an impedance reference value from the blood measurement strip, and the measurement terminal is impedance from the blood measurement strip.
  • the measurement terminal When the reference value is received, calculating an impedance estimate value of the blood sample based on the impedance reference value, the measurement terminal retrieving the haematocrit value corresponding to the impedance estimate value from the previously stored lookup table and the measurement terminal is Searched Determining whether anemia has occurred in the blood sample based on the level of the matoclerite.
  • the method may further include determining whether the measured temperature information is within a predetermined normal range.
  • the terminal may further include updating the impedance estimate value and the hematocrit value to a look-up table previously stored therein.
  • the method may include calculating an impedance correction value and calculating an impedance estimate by reflecting the impedance correction value to an impedance measurement value input from the blood measurement strip.
  • the measurement terminal does not receive an impedance reference value from the blood measurement strip, calculating the impedance correction value by using the impedance measurement value received from the blood measurement strip and a reference reference coefficient stored in advance; Calculating an impedance estimate by reflecting the impedance correction value to the impedance measurement value by the terminal; retrieving the hematocrit value corresponding to the impedance estimate value from the pre-stored lookup table; and the hematocrit retrieved by the measurement terminal
  • the method may further include determining whether anemia has occurred in the blood sample based on the numerical value.
  • the system and method for measuring anemia using hematocrit calculates an impedance estimate corrected for a blood sample, searches for a matched hematocrit value, and then compares the retrieved hematocrit value with a hematocrit value within a normal range. By comparing, it is possible to easily and quickly determine whether anemia has occurred in the blood sample.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of anemia measurement system using hematocrit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the structure of a blood measurement strip.
  • 3 is a block diagram of a measurement terminal.
  • Figure 4 is a flow chart showing the steps performed before, before performing the anemia measurement method using hematocrit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for measuring anemia using hematocrit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the steps after determining whether anemia has occurred.
  • FIG. 7 is a graph showing a correlation between an impedance estimate and a hematocrit value.
  • FIG. 8 is a graph showing a lookup table showing impedance estimates and hematocrit values matched thereto.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another component.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • An object of the present invention is to easily determine whether anemia occurs for a blood sample in consideration of hematocrit levels in blood.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of anemia measurement system using hematocrit according to an embodiment of the present invention.
  • the anemia measurement system 100 using the hematocrit of the present invention includes a blood measurement strip 120 and a measurement terminal 140.
  • the blood measurement strip 120 is supplied with power to the internal electrode pattern layer to measure at least one of an impedance reference value and an impedance measurement value for the blood sample.
  • the measurement terminal 140 checks whether an impedance reference value is received from the blood measurement strip, and when receiving the impedance reference value, calculates an impedance correction value based on the impedance reference value. And calculating an impedance estimate of the blood sample by correcting the impedance measurement value received from the blood measurement strip based on the impedance correction value, searching for a hematocrit value matching the impedance estimate value from a pre-stored lookup table. The anemia of the blood sample is determined based on the hematocrit level.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the structure of a blood measurement strip.
  • the blood measurement strip 120 of the present invention includes a lower plate 122, a middle plate 123, and an upper plate 124.
  • the lower plate 122 is a substrate on which the electrode pattern layer 123 is formed, and is made of an insulating material.
  • the lower plate 122 may be formed of a polyethylene terephthalate (PET) film, and in plan view, may be formed into a rectangle having long sides and short sides.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the lower plate 122 is not limited to the rectangular shape, it may be modified in various forms.
  • the electrode pattern layer 123 is made of an electrically conductive material.
  • the electrode pattern layer 123 may be made of any one material of gold, silver, aluminum, or copper, or nickel / electroless plated copper / nickel or copper. Nickel and gold may in turn be in the form of electroless plated copper / nickel / gold and the like.
  • the electrode pattern layer 123 includes impedance measuring electrodes 123b and 123f, a blood detection electrode 123c, a strip insertion recognition electrode 123d, and a ground voltage electrode 123e.
  • Power is applied to the impedance measuring electrodes 123b and 123f from the measurement terminal 140, and the impedance measurement value of the blood sample is measured.
  • a power supply of about 8KHz and 2.5V can be applied.
  • the blood detection electrode 123c detects whether a blood sample is introduced into the channel region.
  • the strip insertion recognition electrode 123d senses whether the strip insertion recognition electrode 123d is inserted into the measurement terminal.
  • the impedance measurement electrodes 123b and 123f, the blood detection electrode 123c, the strip insertion recognition electrode 123d, and the ground may be used.
  • a resistor connected between the pair of impedance measuring electrodes and a correction confirmation electrode 123a may be further included.
  • a resistance of 15k ohm is connected between the pair of impedance measuring electrodes 123b and 123f, and the impedance correction value is transmitted to the measurement terminal 140 through the correction confirmation electrode 123a.
  • the calibration check electrode 123a measures the impedance reference value of the blood sample.
  • the middle plate 124 is attached to the lower plate 122, and the channel region 125 for the inflow of the blood sample is formed.
  • the middle plate 124 serves to bond the lower plate 122 and the upper plate 126, and for this purpose, may be formed of a material having self adhesiveness, or may have a structure in which an adhesive material is formed on both sides of an insulating film. have.
  • the middle plate 124 may determine the amount of blood substantially flowing into the blood measurement strip 120 through the size adjustment of the channel region 125.
  • the middle plate 124 may be formed to have a smaller size than the lower plate 122 so that a portion of the electrode pattern layer 123 formed on the lower plate 122 is exposed to the outside.
  • one end where the channel region 125 of the middle plate 124 is formed is formed to be aligned with one end of the lower plate 122, while the other end opposite to the channel region 125 is an electrode pattern layer. It may be formed to be located inward from the other end of the lower plate 122 so that a portion of the 123 is exposed.
  • An upper plate 126 is attached to the middle plate 124, and an air exhaust port 127 is formed at least partially overlapping the channel region 125. Therefore, when a blood sample flows into the channel region 125, the air inside the channel region 125 is discharged to the outside through the air exhaust port 127 by capillary action.
  • the upper plate 126 is formed at substantially the same position as the middle plate 124 to expose a portion of the electrode pattern layer 123 to the outside.
  • the portion of the electrode pattern layer 123 exposed to the outside by the middle plate 124 and the upper plate 126 is electrically connected to the measurement terminal 140 when the blood measurement strip 120 is coupled to the measurement terminal 140. These connections make the input of the power supply, the impedance reference value and the output of the measured value.
  • 3 is a block diagram of a measurement terminal.
  • the measurement terminal 140 of the present invention includes a sensor interface unit 141, a temperature measuring unit 142, a control unit 143, a display unit 144, and a power supply unit 145.
  • the sensor interface 141 receives at least one of an impedance reference value and an impedance measurement value from the blood measurement strip 120.
  • the temperature measuring unit 142 measures the temperature of the blood sample introduced into the blood measurement strip 120 and transmits the measured temperature information to the control unit 143.
  • the controller 143 determines whether the temperature information of the blood sample received from the temperature measuring unit 142 is within a preset normal range, the temperature information of the blood sample is included within a preset normal range, and the sensor
  • a gain factor is calculated using the impedance reference value
  • an impedance correction value is calculated using the gain factor
  • the sensor interface unit is based on the impedance correction value. Compensate the impedance measurement value inputted at 141 to calculate the impedance estimate value, retrieve the hematocrit value corresponding to the impedance estimate value from a pre-stored lookup table, and then compare the retrieved hematocrit value with the prestored hematocrit value in the normal range.
  • the hematocrit level detected by the test was less than the hematocrit level in the normal range. If it is determined anemia occurs in the blood sample. If the controller 143 does not receive the impedance reference value from the blood measurement strip 120, the controller 143 calculates an impedance correction value by using the impedance measurement value input from the sensor interface unit 141 and a previously stored reference gain coefficient. Based on the impedance correction value, the impedance measurement value is corrected to calculate an impedance estimate value, the hematocrit value corresponding to the impedance estimate value is retrieved from a prestored lookup table, and then the retrieved hematocrit value is a hematocrit value in the pre-stored normal range. When the detected hematocrit level is less than the hematocrit level in the normal range, anemia of the blood sample may be determined.
  • the display unit 144 outputs the anemia determination result of the blood sample generated from the control unit 143 to the outside.
  • the power supply unit 145 includes a battery therein and supplies power for driving to each component.
  • the measurement terminal 140 in addition to the above-described sensor interface 141, temperature measuring unit 142, control unit 143, display unit 144, power supply unit 145, alarm unit 146, The communication unit 147 and the storage unit 148 are included.
  • the alarm unit 146 outputs a warning message to the outside when the temperature of the blood sample is outside the preset normal range.
  • the communication unit 147 performs wired / wireless communication with an external terminal to transmit the impedance estimate value and the hematocrit value to the external terminal.
  • the storage unit 148 stores a normal range temperature information of the blood sample, a lookup table in which a plurality of impedance estimates and corresponding hematocrit values are matched with each other, a reference gain coefficient, and a normal range of hematocrit values.
  • the storage unit 148 may be one of an eeprom or a flash memory.
  • the measurement terminal 140 is a blood measurement strip 120 in its interior Prior to performing the process of determining whether or not to be inserted (S210), the remaining amount of the battery provided therein is measured (S201).
  • the blood sample may be determined to be a sample suitable for measuring anemia.
  • the temperature information of the predetermined normal range may be 10 to 40 °C.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for measuring anemia using hematocrit according to another embodiment of the present invention.
  • the blood sample is introduced. It is determined whether the blood measurement strip 120 is inserted into the inside (S210). In this case, the measurement terminal 140 of the measurement terminal 140 through a signal received from the strip insertion recognition electrode 123d of the electrode pattern layer 123 formed on the lower plate 122 of the blood measurement strip 120. It is determined whether the blood measurement strip 120 is inserted therein.
  • the measurement terminal 140 applies power to the blood measurement strip 120 to receive at least one of an impedance reference value or an impedance measurement value from the blood measurement strip 120 (S220).
  • the impedance estimation value of the blood sample is calculated based on the impedance reference value (S240). That is, the measurement terminal 140 first calculates a gain factor using an impedance reference value and an impedance measurement value, calculates an impedance correction value using the calculated gain factor, and inputs the blood from the blood measurement strip 120.
  • the impedance estimation value may be calculated by adding or subtracting the impedance correction value to the measured impedance measurement value.
  • the gain factor may be calculated through Equation 1 below.
  • Gain Factor (1 / impedance reference) / impedance measurement
  • the impedance correction value may be calculated as in Equation 2 below using the gain coefficient calculated as described above.
  • Impedance correction value 1 / (Gain Factor x impedance measurement value)
  • the measurement terminal 120 retrieves the hematocrit value corresponding to the impedance estimate from the pre-stored lookup table (S250).
  • the lookup table stores hematocrit values in one-to-one correspondence with respect to the plurality of impedance estimates. That is, the hematocrit level used at this time is a value expressing the volume fraction of red blood cells in blood as a percentage.
  • the measurement terminal 120 On the basis of the hematocrit value searched by the measurement terminal 120, it is determined whether anemia has occurred for the blood sample introduced into the blood measurement strip 120 (S260). Hematocrit levels are 40-50% for healthy adult men and hematocrit levels 35-45% for healthy adult women. Therefore, when the retrieved hematocrit level is less than the normal range of the hematocrit level, it can be determined that anemia has occurred in the blood sample.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the steps after determining whether anemia has occurred.
  • a warning message is output (S290).
  • the measurement terminal 140 transmits the impedance estimation value and the hematocrit value to an external terminal through wired / wireless communication (S300).
  • the measurement terminal 140 updates the impedance estimate value and the hematocrit value to a lookup table previously stored therein (S310). Therefore, the hematocrit value corresponding to the impedance estimation value can be grasped more accurately.
  • the measurement terminal 140 may calculate the impedance correction value by applying the impedance measurement value and the reference gain coefficient to Equation 2.
  • the process returns to step S250, and the measurement terminal 140 searches for the hematocrit value corresponding to the impedance estimate value from a pre-stored lookup table, and then determines whether anemia for the blood sample is generated based on the retrieved hematocrit value. It may be (S260).
  • the blood used in this evaluation was set to separate concentrations of plasma and blood cells from venous blood.
  • the red blood cell concentration was set to 0, 10, 21, 33, 43, 48, 64 g / dl.
  • the red blood cell concentration thus set is a value corresponding to human red blood cell concentration.
  • the lookup table that matches the plurality of impedance estimates used and the corresponding hematocrit values may be graphed, it may be displayed as shown in FIG. 8.
  • the impedance estimate of the blood sample calculated by reflecting the impedance correction value according to the present invention is 3600 ohm
  • the blood sample is obtained from an adult female
  • the corresponding hematocrit value is 21%. It can be seen that the level is much lower than the hematocrit level within the normal range, for example, between 35 and 45% of the hematocrit level in healthy adult women, in which case it can be determined that anemia has occurred in the blood sample.
  • the system and method for measuring anemia using hematocrit calculates an impedance estimate corrected for a blood sample, searches for a matched hematocrit value, and then compares the retrieved hematocrit value with a hematocrit value within a normal range. By comparing, it is possible to easily and quickly determine whether anemia has occurred in the blood sample.
  • electrode pattern layer 123a correction confirmation electrode
  • top plate 127 air exhaust

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Abstract

본 발명은 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 혈액 샘플이 유입되면, 내부 전극패턴층으로 전원이 인가되는 혈액 측정 스트립 및 상기 혈액 측정 스트립이 내부로 삽입되면, 상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 보정값의 수신 여부를 확인하여, 상기 임피던스 보정값을 수신하면, 상기 임피던스 보정값을 반영한 상기 혈액 샘플의 임피던스 추정값을 계산하고, 상기 임피던스 추정값과 매칭되는 헤마토크릿 수치를 기저장된 룩업 테이블로부터 검색하여, 검색한 헤마토크릿 수치에 기초하여 상기 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생 여부를 판단하는 측정단말을 포함한다. 이와 같이, 본 발명에 의한 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템 및 방법은 혈액 샘플에 대하여 보정된 임피던스 추정값을 계산하고, 이와 매칭되는 헤마토크릿 수치를 검색한 후, 검색한 헤마토크릿 수치를 정상 범위에 속하는 헤마토크릿 수치와 비교함으로써, 상기 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생 여부를 간편하고, 신속하게 판단할 수 있다.

Description

헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템 및 방법
본 발명은 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 혈액 샘플의 임피던스값을 이용해 헤마토크릿 수치를 추정한 후 이를 이용해 상기 혈액 샘플에 빈혈 발생 여부를 용이하게 측정할 수 있는 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
청소년 또는 임산부에게 주로 발생하는 빈혈이란, 혈액이 인체 조직의 대사에 필요한 산소를 충분히 공급하지 못해 조직의 저산소증을 초래하는 경우를 말한다. 혈액 내 적혈구가 조직에 산소를 공급하는 일을 담당하므로, 적혈구 내 헤모글로빈을 기준으로 빈혈을 진단할 수 있다. 빈혈의 증상으로는 쇠약감, 어지러움, 가슴 통증, 창백한 피부, 불규칙한 심장박동, 팔다리 저림, 두통 등이 있다.
따라서, 이러한 빈혈의 증상만으로는 쉽게 환자가 쉽게 빈혈을 인지하기 어려우므로, 빈혈 측정을 위해서는 혈액 성분을 더욱 정확하게 측정하는 것이 매우 중요하다.
하지만, 이러한 혈액 성분값 측정과정에서, 측정 환경이나 조건 등으로 인하여 오차가 발생할 가능성이 높아, 정확한 혈액 성분값을 측정하기 어려운 문제점이 발생했다.
(특허문헌 1) 한국 등록특허공보 10-0829928 (2008.05.08.)
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 혈액 성분 측정값에 많은 영향을 주는 헤마토크릿 수치를 고려하여 혈액 내 성분값을 더욱 정확하게 측정함으로써, 빈혈 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템은 혈액 샘플이 유입되면, 내부 전극패턴층으로 전원이 인가되어, 상기 혈액 샘플에 대한 임피던스 기준값 및 임피던스 측정값 중 적어도 하나를 측정하는 혈액 측정 스트립; 및 상기 혈액 측정 스트립이 내부로 삽입되면, 상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 기준값의 수신 여부를 확인하고, 상기 임피던스 기준값을 수신하면, 상기 임피던스 기준값에 기초하여 임피던스 보정값을 계산한 후, 상기 임피던스 보정값에 기초하여 상기 혈액 측정 스트립으로부터 수신한 임피던스 측정값을 보정하여 상기 혈액 샘플의 임피던스 추정값을 계산하고, 상기 임피던스 추정값과 매칭되는 헤마토크릿 수치를 기저장된 룩업 테이블로부터 검색하여, 검색한 헤마토크릿 수치에 기초하여 상기 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생 여부를 판단하는 측정단말을 포함한다.
상기 혈액 측정 스트립은 전극 패턴층이 형성된 하판, 상기 하판 상에 부착되며, 혈액 샘플의 유입을 위한 채널 영역이 형성된 중판 및 상기 중판 상에 부착되며, 상기 채널 영역과 적어도 일부가 중첩된 공기 배기구가 형성된 상판을 포함하며, 상기 전극 패턴층은 전원이 인가되는 한 쌍의 임피던스 측정 전극, 상기 채널 영역 내 혈액 샘플의 유입 여부를 감지하는 혈액 감지 전극, 상기 측정단말 내 삽입여부를 감지하는 스트립 삽입 인식 전극 및 접지전압 전극을 포함할 수 있다.
상기 전극 패턴층은 상기 한 쌍의 임피던스 측정 전극 사이에 연결되는 저항, 상기 임피던스 측정 전극과 연결되어, 상기 혈액 샘플의 임피던스 기준값을 측정하는 보정 확인 전극을 더 포함할 수 있다.
상기 측정단말은 상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 기준값 및 임피던스 측정값 중 적어도 하나가 입력되는 센서 인터페이스부, 상기 혈액 측정 스트립으로 유입된 혈액 샘플의 온도를 측정하고, 측정한 온도정보를 제어부로 전송하는 온도측정부, 상기 온도측정부로부터 수신한 상기 혈액 샘플의 온도정보가 기설정된 정상 범위 내 포함되는지 여부를 판단하고, 상기 혈액 샘플의 온도정보가 기설정된 정상 범위 내 포함되고, 상기 센서 인터페이스부로부터 임피던스 기준값을 수신하면, 상기 임피던스 기준값을 이용해 이득 계수를 연산하며, 상기 이득 계수를 이용해 임피던스 보정값을 연산하며, 상기 임피던스 보정값에 기초하여 상기 센서 인터페이스부로 입력된 임피던스 측정값을 보정하여 임피던스 추정값을 연산하고, 상기 임피던스 추정값에 대응하는 헤마토크릿 수치를 기저장된 룩업 테이블로부터 검색한 후, 검색한 헤마토크릿 수치를 기저장된 정상 범위의 헤마토크릿 수치와 비교하여 검색한 헤마토크릿 수치가 상기 정상 범위의 헤마토크릿 수치 미만이면, 상기 혈액 샘플의 빈혈 발생을 판단하는 제어부, 상기 제어부로부터 생성된 상기 혈액 샘플의 빈혈 발생 여부 판단결과를 외부로 출력하는 디스플레이부 및 내부에 배터리를 포함하여, 각 구성요소에 구동을 위한 전원을 공급하는 전원부를 포함한다.
상기 측정단말은 상기 혈액 샘플의 온도가 기설정된 정상 범위를 벗어난 경우, 외부로 경고 메시지를 출력하는 알람부, 외부 단말과 유무선 통신을 수행하여, 상기 임피던스 추정값 및 헤마토크릿 수치를 상기 외부 단말로 전송하는 통신부 및 상기 혈액 샘플의 정상 범위 온도 정보와, 복수 개의 임피던스 추정값과 각각 대응하는 헤마토크릿 수치가 상호 매칭된 룩업 테이블 및 기준 이득 계수 및 정상 범위의 헤마토크릿 수치를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 혈액 측정 스트립으로부터 상기 임피던스 기준값을 수신하지 못하면, 상기 센서 인터페이스부로부터 입력된 임피던스 측정값과 기저장된 기준 이득 계수를 이용하여 임피던스 보정값을 연산하며, 상기 임피던스 보정값에 기초하여 상기 임피던스 측정값을 보정하여 임피던스 추정값을 연산하고, 상기 임피던스 추정값에 대응하는 헤마토크릿 수치를 기저장된 룩업 테이블로부터 검색한 후, 검색한 헤마토크릿 수치를 기저장된 정상 범위의 헤마토크릿 수치와 비교하여 검색한 헤마토크릿 수치가 상기 정상범위의 헤마토크릿 수치 미만이면, 상기 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생을 판단하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 방법은 측정단말이 내부로 혈액 샘플이 유입된 혈액 측정 스트립이 삽입되는지 여부를 판단하는 단계, 상기 측정단말이 상기 혈액 측정 스트립으로 전원을 인가하여, 상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 기준값 또는 임피던스 측정값 중 적어도 하나를 수신하는 단계, 상기 측정단말이 상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 기준값을 수신하는지 여부를 확인하는 단계, 상기 측정단말이 상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 기준값을 수신한 경우, 상기 임피던스 기준값에 기초하여 상기 혈액 샘플의 임피던스 추정값을 연산하는 단계, 상기 측정단말이 상기 임피던스 추정값과 대응하는 해마토크릿값을 기저장된 룩업 테이블로부터 검색하는 단계 및 상기 측정단말이 검색한 헤마토크릿 수치에 기초하여 상기 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
상기 측정단말이 내부로 혈액 샘플이 유입된 상기 혈액 측정 스트립이 삽입되는지 여부를 판단하는 단계를 수행하기 전, 내부에 구비된 배터리의 잔량을 측정하는 단계, 상기 혈액 샘플의 온도를 측정하는 단계 및 측정한 온도정보가 기설정된 정상 범위 내 포함되는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 측정단말이 상기 혈액 샘플의 측정 온도가 기설정된 정상 범위를 벗어나는 경우, 경고 메시지를 출력하는 단계, 상기 측정단말이 상기 임피던스 추정값 및 헤마토크릿 수치를 유무선 통신을 통해 외부 단말로 전송하는 단계 및 상기 측정단말이 상기 임피던스 추정값 및 헤마토크릿 수치를 내부에 기저장된 룩업 테이블에 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 측정단말이 상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 기준값을 수신한 경우, 상기 임피던스 기준값에 기초하여 상기 혈액 샘플의 임피던스 추정값을 연산하는 단계는 상기 임피던스 기준값을 이용해 이득 계수를 연산하는 단계, 상기 이득 계수를 이용해 임피던스 보정값을 연산하는 단계 및 상기 임피던스 보정값을 상기 혈액 측정 스트립으로부터 입력된 임피던스 측정값에 반영하여 임피던스 추정값을 연산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 측정단말이 상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 기준값을 수신하지 못한 경우, 상기 측정단말이 상기 혈액 측정 스트립으로부터 수신한 임피던스 측정값과 기저장된 기준 이득 계수를 이용하여 임피던스 보정값을 연산하는 단계, 상기 측정단말이 상기 임피던스 측정값에 상기 임피던스 보정값을 반영하여 임피던스 추정값을 연산하는 단계, 상기 측정단말이 상기 임피던스 추정값과 대응하는 헤마토크릿 수치를 기저장된 룩업 테이블로부터 검색하는 단계 및 상기 측정단말이 검색한 헤마토크릿 수치에 기초하여 상기 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의한 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템 및 방법은 혈액 샘플에 대하여 보정된 임피던스 추정값을 계산하고, 이와 매칭되는 헤마토크릿 수치를 검색한 후, 검색한 헤마토크릿 수치를 정상 범위에 속하는 헤마토크릿 수치와 비교함으로써, 상기 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생 여부를 간편하고, 신속하게 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템의 개략도이다.
도 2는 혈액 측정 스트립의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 3은 측정단말의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 방법을 수행하기 전, 사전 수행되는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 방법의 순서도이다.
도 6은 빈혈 발생 여부를 판단한 이후의 단계를 나타낸 순서도이다.
도 7은 임피던스 추정값과 헤마토크릿 수치간의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 8은 임피던스 추정값 및 이와 매칭되는 헤마토크릿 수치를 나타낸 룩업 테이블을 나타낸 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시 예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소를 ‘포함’한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
특별히 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 혈액 내 헤마토크릿 수치를 고려하여 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생 여부를 용이하게 측정하는데 그 목적이 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템에 대하여 보다 자세히 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템의 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템(100)은 혈액 측정 스트립(120) 및 측정단말(140)을 포함한다.
혈액 측정 스트립(120)은 혈액 샘플이 유입되면, 내부 전극패턴층으로 전원이 인가되어, 상기 혈액 샘플에 대한 임피던스 기준값 및 임피던스 측정값 중 적어도 하나를 측정한다.
측정단말(140)은 상기 혈액 측정 스트립이 내부로 삽입되면, 상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 기준값의 수신 여부를 확인하고, 상기 임피던스 기준값을 수신하면, 상기 임피던스 기준값에 기초하여 임피던스 보정값을 계산한 후, 상기 임피던스 보정값에 기초하여 상기 혈액 측정 스트립으로부터 수신한 임피던스 측정값을 보정하여 상기 혈액 샘플의 임피던스 추정값을 계산하고, 상기 임피던스 추정값과 매칭되는 헤마토크릿 수치를 기저장된 룩업 테이블로부터 검색하여, 검색한 헤마토크릿 수치에 기초하여 상기 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생 여부를 판단한다.
이하, 도 2를 참고하여, 혈액 측정 스트립의 구조에 대하여 보다 자세히 살펴보도록 한다.
도 2는 혈액 측정 스트립의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 혈액 측정 스트립(120)은 하판(122), 중판(123) 및 상판(124)을 포함한다.
하판(122)은 전극 패턴층(123)이 형성되는 기판으로서, 절연 물질로 이루어진다. 예를 들어, 상기 하판(122)은 PET(polyethylene terephthalate) 필름으로 형성될 수 있고, 평면적으로 보면, 장변 및 단변을 갖는 직사각형으로 형성될 수 있다. 하지만 이때, 상기 하판(122)은 직사각형의 형태로 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 변형할 수 있다.
상기 전극 패턴층(123)은 전기 전도성 물질로 이루어지는데, 예를 들면, 금, 은, 알루미늄, 구리 중 어느 하나의 재료로 이루어지거나, 구리에 니켈이 무전해 도금된 구리/니켈, 또는 구리에 니켈과 금이 차례로 무전해 도금된 구리/니켈/금 등의 형태로 이루어질 수 있다. 이러한 전극 패턴층(123)은 임피던스 측정 전극(123b, 123f), 혈액 감지 전극(123c), 스트립 삽입 인식 전극(123d) 및 접지전압 전극(123e)을 포함한다.
임피던스 측정 전극(123b, 123f)은 측정단말(140)로부터 전원이 인가되어, 혈액 샘플의 임피던스 측정값이 측정된다. 예를 들면, 약 8KHz 및 2.5V의 전원이 인가될 수 있다.
혈액 감지 전극(123c)은 채널 영역 내 혈액 샘플의 유입 여부를 감지한다.
스트립 삽입 인식 전극(123d)은 측정단말 내 삽입여부를 감지한다.
이때, 상기 전극 패턴층(123)이 혈액 샘플의 임피던스 기준값을 측정하기 위해 사용되는 경우에는 상술한 임피던스 측정 전극(123b, 123f), 혈액 감지 전극(123c), 스트립 삽입 인식 전극(123d) 및 접지전압 전극(123e)에 더하여, 상기 한 쌍의 임피던스 측정 전극 사이에 연결된 저항과, 보정 확인 전극(123a)을 더 포함할 수 있다.
상기 레퍼런스 스트립의 경우에는 한 쌍의 임피던스 측정 전극(123b, 123f) 사이에 15k ohm의 저항이 연결되어, 상기 보정 확인 전극(123a)을 통해 임피던스 보정값이 측정단말(140)로 전달된다.
보정 확인 전극(123a)은 혈액 샘플의 임피던스 기준값을 측정한다.
중판(124)은 상기 하판(122) 상에 부착되며, 혈액 샘플의 유입을 위한 채널 영역(125)이 형성된다. 이러한 중판(124)은 하판(122)과 상판(126)을 접착시키는 역할을 수행하며, 이를 위해, 자체적으로 접착성을 갖는 물질로 형성되거나, 절연 필름의 양면에 접착 물질이 형성된 구조를 가질 수 있다. 또한, 중판(124)은 채널 영역(125)의 크기 조절을 통해 혈액 측정 스트립(120)에 실질적으로 유입되는 혈액의 양을 결정할 수 있다.
또한, 상기 중판(124)은 하판(122)에 형성된 전극 패턴층(123)의 일부가 외부로 노출되도록 하판(122)보다 작은 크기로 형성될 수 있다. 예를 들어, 중판(124)의 채널 영역(125)이 형성된 일측 단부는 하판(122)의 일측 단부와 위치 정렬이 되도록 형성되는 반면에, 채널 영역(125)의 반대측인 타측 단부는 전극 패턴층(123)의 일부가 노출되도록 하판(122)의 타측 단부보다 내측에 위치하도록 형성될 수 있다.
상판(126)은 상기 중판(124) 상에 부착되며, 상기 채널 영역(125)과 적어도 일부가 중첩된 공기 배기구(127)가 형성된다. 따라서, 상기 채널 영역(125)으로 혈액 샘플이 유입될 때, 모세관 현상에 의해 상기 채널 영역(125) 내부의 공기는 공기 배기구(127)를 통해 외부로 배출된다.
상판(126)은 실질적으로 중판(124)과 같은 크기로 같은 위치에 형성되어, 전극 패턴층(123)의 일부를 외부로 노출시킨다. 중판(124) 및 상판(126)에 의해 외부로 노출된 전극 패턴층(123) 부분은, 혈액 측정 스트립(120)이 측정단말(140)에 결합될 때, 상기 측정단말(140)과 전기적으로 연결되며, 이러한 연결을 통해 전원의 입력, 임피던스 기준값 및 측정값의 출력 등이 이루어진다.
이하에서는 도 3을 참조하여, 본 발명의 측정단말에 대하여 보다 자세히 살펴보도록 한다.
도 3은 측정단말의 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 측정단말(140)은 센서 인터페이스부(141), 온도측정부(142), 제어부(143), 디스플레이부(144) 및 전원부(145)를 포함한다.
센서 인터페이스부(141)는 혈액 측정 스트립(120)으로부터 임피던스 기준값 및 임피던스 측정값 중 적어도 하나를 수신한다.
온도측정부(142)는 상기 혈액 측정 스트립(120)으로 유입된 혈액 샘플의 온도를 측정하고, 측정한 온도정보를 제어부(143)로 전송한다.
제어부(143)는 온도측정부(142)로부터 수신한 상기 혈액 샘플의 온도정보가 기설정된 정상 범위 내 포함되는지 여부를 판단하고, 상기 혈액 샘플의 온도정보가 기설정된 정상 범위 내 포함되고, 상기 센서 인터페이스부(141)로부터 임피던스 기준값을 수신하면, 상기 임피던스 기준값을 이용해 이득 계수(Gain Factor)를 연산하며, 상기 이득 계수를 이용해 임피던스 보정값을 연산하며, 상기 임피던스 보정값에 기초하여 상기 센서 인터페이스부(141)로 입력된 임피던스 측정값을 보정하여 임피던스 추정값을 연산하고, 상기 임피던스 추정값에 대응하는 헤마토크릿 수치를 기저장된 룩업 테이블로부터 검색한 후, 검색한 헤마토크릿 수치를 기저장된 정상 범위의 헤마토크릿 수치와 비교하여 검색한 헤마토크릿 수치가 상기 정상 범위의 헤마토크릿 수치 미만이면, 상기 혈액 샘플의 빈혈 발생을 판단한다. 이러한 제어부(143)는 혈액 측정 스트립(120)으로부터 상기 임피던스 기준값을 수신하지 못하면, 상기 센서 인터페이스부(141)로부터 입력된 임피던스 측정값과 기저장된 기준 이득 계수를 이용하여 임피던스 보정값을 연산하며, 상기 임피던스 보정값에 기초하여 상기 임피던스 측정값을 보정하여 임피던스 추정값을 연산하고, 상기 임피던스 추정값에 대응하는 헤마토크릿 수치를 기저장된 룩업 테이블로부터 검색한 후, 검색한 헤마토크릿 수치를 기저장된 정상 범위의 헤마토크릿 수치와 비교하여 검색한 헤마토크릿 수치가 상기 정상범위의 헤마토크릿 수치 미만이면, 상기 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생을 판단할 수 있다.
디스플레이부(144)는 상기 제어부(143)로부터 생성된 상기 혈액 샘플의 빈혈 발생 여부 판단결과를 외부로 출력한다.
전원부(145)는 내부에 배터리를 포함하여, 각 구성요소에 구동을 위한 전원을 공급한다.
뿐만 아니라, 상기 측정단말(140)은 상술한 센서 인터페이스부(141), 온도측정부(142), 제어부(143), 디스플레이부(144), 전원부(145)에 더하여, 알람부(146), 통신부(147) 및 저장부(148)를 포함한다.
알람부(146)는 혈액 샘플의 온도가 기설정된 정상 범위를 벗어난 경우, 외부로 경고 메시지를 출력한다.
통신부(147)는 외부 단말과 유무선 통신을 수행하여, 상기 임피던스 추정값 및 헤마토크릿 수치를 상기 외부 단말로 전송한다.
저장부(148)는 혈액 샘플의 정상 범위 온도 정보와, 복수 개의 임피던스 추정값과 각각 대응하는 헤마토크릿 수치가 상호 매칭된 룩업 테이블 및 기준 이득 계수 및 정상 범위의 헤마토크릿 수치를 저장한다. 이때, 상기 저장부(148)는 eeprom 또는 플래시 메모리(Flash memory) 중 하나로 이루어질 수 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 방법을 수행하기 전, 사전 수행되는 단계에 대하여 보다 자세히 살펴보도록 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 방법을 수행하기 전, 사전에 수행되는 단계를 살펴보면, 측정단말(140)이 자신의 내부로 혈액 측정 스트립(120)이 삽입되는지 여부를 판단하는 과정(S210)을 수행하기에 앞서, 내부에 구비된 배터리의 잔량을 측정한다(S201).
이어서, 빈혈 발생 여부를 측정하고자 하는 혈액 샘플의 온도를 측정한다(S202).
이때, 측정한 온도정보가 기설정된 정상 범위 내 포함되는지 여부를 판단한다(S203). 만약, 측정한 온도정보가 기설정된 정상 범위 내 포함된다고 판단하면, 상기 혈액 샘플이 빈혈 측정에 적합한 시료로 판단할 수 있다. 특히, 상기 기설정된 정상 범위의 온도정보는 10 내지 40 ℃ 가 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 방법의 순서도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 방법은 측정단말(140)이 앞서 도 4를 참조하여 설명한 측정한 온도정보가 기설정된 정상 범위 내 포함되면, 상기 혈액 샘플이 유입된 혈액 측정 스트립(120)이 내부로 삽입되는지 여부를 판단한다(S210). 이때, 상기 측정단말(140)이 상기 혈액 측정 스트립(120)의 하판(122)에 형성된 전극 패턴층(123) 중에서 스트립 삽입 인식 전극(123d)으로부터 수신된 신호를 통해 상기 측정단말(140)의 내부로 상기 혈액 측정 스트립(120)이 삽입되는지 여부를 판단한다.
이어서, 측정단말(140)이 상기 혈액 측정 스트립(120)으로 전원을 인가하여 상기 혈액 측정 스트립(120)으로부터 임피던스 기준값 또는 임피던스 측정값 중 적어도 하나를 수신한다(S220).
상기 측정단말(140)이 상기 혈액 측정 스트립(120)으로부터 임피던스 기준값을 수신하는지 여부를 확인한다(S230).
상기 측정단말(140)이 상기 혈액 측정 스트립(120)으로부터 임피던스 기준값을 수신한 경우, 상기 임피던스 기준값에 기초하여 상기 혈액 샘플의 임피던스 추정값을 연산한다(S240). 즉, 상기 측정단말(140)이 임피던스 기준값과 임피던스 측정값을 이용해 이득 계수(Gain Factor)를 먼저 연산하고, 연산한 이득 계수를 이용해 임피던스 보정값을 연산하며, 상기 혈액 측정 스트립(120)으로부터 입력된 임피던스 측정값에 상기 임피던스 보정값을 더하거나, 빼는 과정을 반영하여 임피던스 추정값을 연산할 수 있다.
이때, 상기 이득 계수(Gain Factor)는 하기의 수학식 1을 통해 계산될 수 있다.
[수학식 1]
Gain Factor = (1/임피던스 기준값)/ 임피던스 측정값
또한, 이와 같이 연산한 이득 계수를 이용해 임피던스 보정값이 하기의 수학식 2와 같이 연산될 수 있다.
[수학식 2]
임피던스 보정값 = 1/(Gain Factor×임피던스 측정값)
상기 측정단말(120)이 상기 임피던스 추정값과 대응하는 헤마토크릿 수치를 기저장된 룩업 테이블로부터 검색한다(S250). 이때, 상기 룩업 테이블은 복수 개의 임피던스 추정값에 대하여 각각 헤마토크릿 수치를 일대일로 매칭시켜 저장한다. 즉, 이때 사용되는 헤마토크릿 수치는 혈액 내 적혈구의 용적률을 백분율로 표기한 값이다.
상기 측정단말(120)이 검색한 헤마토크릿 수치에 기초하여 혈액 측정 스트립(120)으로 유입된 상기 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생 여부를 판단한다(S260). 건강한 성인 남자의 경우 헤마토크릿 수치는 40 내지 50% 이고, 건강한 성인 여자의 경우 헤마토크릿 수치는 35 내지 45% 이다. 따라서, 검색한 헤마토크릿 수치가 정상 범위의 헤마토크릿 수치와 비교하여 미만인 경우에, 해당 혈액 샘플에 대해 빈혈이 발생했다고 판단할 수 있다.
도 6은 빈혈 발생 여부를 판단한 이후의 단계를 나타낸 순서도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 만약, 상기 측정단말(140)이 혈액 샘플의 측정 온도가 기설정된 정상 범위를 벗어나는 경우, 경고 메시지를 출력한다(S290).
상기 측정단말(140)이 상기 임피던스 추정값 및 헤마토크릿 수치를 유무선 통신을 통해 외부 단말로 전송한다(S300).
상기 측정단말(140)이 상기 임피던스 추정값 및 헤마토크릿 수치를 내부에 기저장된 룩업 테이블에 업데이트한다(S310). 따라서, 임피던스 추정값에 대응하는 헤마토크릿 수치를 더욱 정확하게 파악할 수 있다.
다시 도 5로 돌아가서, 측정단말(140)이 상기 혈액 측정 스트립(120)으로부터 임피던스 기준값을 수신하지 못한 경우에는, 상기 측정단말(140)이 상기 혈액 측정 스트립(120)으로부터 수신한 임피던스 측정값과 기저장된 기준 이득 계수를 이용하여 임피던스 보정값을 연산한다(S270). 즉, 상기 측정단말(140)이 상기 임피던스 측정값과 상기 기준 이득 계수를 상기 수학식 2에 적용하여 임피던스 보정값을 연산할 수 있다.
이후, 다시 S250 과정으로 돌아가서, 상기 측정단말(140)이 상기 임피던스 추정값과 대응하는 헤마토크릿 수치를 기저장된 룩업 테이블로부터 검색하고, 이후 검색한 헤마토크릿 수치에 기초하여 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생 여부를 판단할 수 있다(S260).
이하에서는 본 발명에 따른 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템 및 방법에서 연산한 임피던스 추정값과 실제 혈액 농도와의 상관관계를 확인해 보도록 한다.
본 평가에서 사용된 혈액은 정맥혈에서 혈장과 혈구를 분리하여 각각의 농도에 맞게 설정하였다. 이때, 적혈구 농도는 0, 10, 21, 33, 43, 48, 64 g/dl로 설정되었다. 이와 같이 설정된 적혈구 농도는 사람의 적혈구 농도에 해당하는 값이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 적혈구의 용적율 즉, 헤마토크릿 수치에 따라 임피던스 추정값이 각각 다르게 나타나는 것을 알 수 있다. 결과적으로, 혈액 샘플의 빈혈 발생 여부를 판단할 때 사용되는 헤마토크릿 수치는 임피던스 추정값에 의해 영향을 받는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명에서는 사용된 복수 개의 임피던스 추정값과 이에 대응하는 각각의 헤마토크릿 수치를 매칭한 룩업 테이블을 그래프화하면 도 8과 같이 표시될 수 있다.
즉, 본 발명을 통해 임피던스 보정값을 반영하여 연산한 혈액 샘플의 임피던스 추정값이 3600 ohm 이고, 상기 혈액 샘플이 성인 여자로부터 획득한 경우에, 이에 대응하는 헤마토크릿 수치는 21 % 가 되며, 이렇게 검색된 헤마토크릿 수치를 정상 범위 내 헤마토크릿 수치 예를 들면, 건강한 성인 여자의 헤마토크릿 수치인 35 내지 45% 보다 훨씬 낮은 것을 알 수 있으며, 이러한 경우에, 해당 혈액 샘플에 빈혈이 발생하였다고 판단할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의한 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템 및 방법은 혈액 샘플에 대하여 보정된 임피던스 추정값을 계산하고, 이와 매칭되는 헤마토크릿 수치를 검색한 후, 검색한 헤마토크릿 수치를 정상 범위에 속하는 헤마토크릿 수치와 비교함으로써, 상기 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생 여부를 간편하고, 신속하게 판단할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
[부호의 설명]
120: 혈액 측정 스트립 122: 하판
123: 전극패턴층 123a: 보정 확인 전극
123b, 123f: 임피던스 측정 전극 123c: 혈액 감지 전극
123d: 스트립 삽입 인식 전극 123e: GND
124: 중판 125: 채널 영역
126: 상판 127: 공기배기구
140: 측정단말 141: 센서 인터페이스부
142: 온도측정부 143: 제어부
144: 디스플레이부 145: 전원부
146: 알람부 147: 통신부
148: 저장부

Claims (11)

  1. 혈액 샘플이 유입되면, 내부 전극패턴층으로 전원이 인가되어, 상기 혈액 샘플에 대한 임피던스 기준값 및 임피던스 측정값 중 적어도 하나를 측정하는 혈액 측정 스트립; 및
    상기 혈액 측정 스트립이 내부로 삽입되면, 상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 기준값의 수신 여부를 확인하고, 상기 임피던스 기준값을 수신하면, 상기 임피던스 기준값에 기초하여 임피던스 보정값을 계산한 후, 상기 임피던스 보정값에 기초하여 상기 혈액 측정 스트립으로부터 수신한 임피던스 측정값을 보정하여 상기 혈액 샘플의 임피던스 추정값을 계산하고, 상기 임피던스 추정값과 매칭되는 헤마토크릿 수치를 기저장된 룩업 테이블로부터 검색하여, 검색한 헤마토크릿 수치에 기초하여 상기 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생 여부를 판단하는 측정단말;
    을 포함하는 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혈액 측정 스트립은
    전극 패턴층이 형성된 하판;
    상기 하판 상에 부착되며, 혈액 샘플의 유입을 위한 채널 영역이 형성된 중판; 및
    상기 중판 상에 부착되며, 상기 채널 영역과 적어도 일부가 중첩된 공기 배기구가 형성된 상판을 포함하며,
    상기 전극 패턴층은
    전원이 인가되는 한 쌍의 임피던스 측정 전극;
    상기 채널 영역 내 혈액 샘플의 유입 여부를 감지하는 혈액 감지 전극;
    상기 측정단말 내 삽입여부를 감지하는 스트립 삽입 인식 전극; 및
    접지전압 전극;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전극 패턴층은
    상기 한 쌍의 임피던스 측정 전극 사이에 연결되는 저항;
    상기 임피던스 측정 전극과 연결되어, 상기 혈액 샘플의 임피던스 기준값을 측정하는 보정 확인 전극;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 측정단말은
    상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 기준값 및 임피던스 측정값 중 적어도 하나가 입력되는 센서 인터페이스부;
    상기 혈액 측정 스트립으로 유입된 혈액 샘플의 온도를 측정하고, 측정한 온도정보를 제어부로 전송하는 온도측정부;
    상기 온도측정부로부터 수신한 상기 혈액 샘플의 온도정보가 기설정된 정상 범위 내 포함되는지 여부를 판단하고, 상기 혈액 샘플의 온도정보가 기설정된 정상 범위 내 포함되고, 상기 센서 인터페이스부로부터 임피던스 기준값을 수신하면, 상기 임피던스 기준값을 이용해 이득 계수를 연산하며, 상기 이득 계수를 이용해 임피던스 보정값을 연산하며, 상기 임피던스 보정값에 기초하여 상기 센서 인터페이스부로 입력된 임피던스 측정값을 보정하여 임피던스 추정값을 연산하고, 상기 임피던스 추정값에 대응하는 헤마토크릿 수치를 기저장된 룩업 테이블로부터 검색한 후, 검색한 헤마토크릿 수치를 기저장된 정상 범위의 헤마토크릿 수치와 비교하여 검색한 헤마토크릿 수치가 상기 정상 범위의 헤마토크릿 수치 미만이면, 상기 혈액 샘플의 빈혈 발생을 판단하는 제어부;
    상기 제어부로부터 생성된 상기 혈액 샘플의 빈혈 발생 여부 판단결과를 외부로 출력하는 디스플레이부; 및
    내부에 배터리를 포함하여, 각 구성요소에 구동을 위한 전원을 공급하는 전원부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 측정단말은
    상기 혈액 샘플의 온도가 기설정된 정상 범위를 벗어난 경우, 외부로 경고 메시지를 출력하는 알람부;
    외부 단말과 유무선 통신을 수행하여, 상기 임피던스 추정값 및 헤마토크릿 수치를 상기 외부 단말로 전송하는 통신부; 및
    상기 혈액 샘플의 정상 범위 온도 정보와, 복수 개의 임피던스 추정값과 각각 대응하는 헤마토크릿 수치가 상호 매칭된 룩업 테이블 및 기준 이득 계수 및 정상 범위의 헤마토크릿 수치를 저장하는 저장부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 혈액 측정 스트립으로부터 상기 임피던스 기준값을 수신하지 못하면, 상기 센서 인터페이스부로부터 입력된 임피던스 측정값과 기저장된 기준 이득 계수를 이용하여 임피던스 보정값을 연산하며, 상기 임피던스 보정값에 기초하여 상기 임피던스 측정값을 보정하여 임피던스 추정값을 연산하고, 상기 임피던스 추정값에 대응하는 헤마토크릿 수치를 기저장된 룩업 테이블로부터 검색한 후, 검색한 헤마토크릿 수치를 기저장된 정상 범위의 헤마토크릿 수치와 비교하여 검색한 헤마토크릿 수치가 상기 정상범위의 헤마토크릿 수치 미만이면, 상기 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생을 판단하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템.
  7. 측정단말이 내부로 혈액 샘플이 유입된 혈액 측정 스트립이 삽입되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 측정단말이 상기 혈액 측정 스트립으로 전원을 인가하여, 상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 기준값 또는 임피던스 측정값 중 적어도 하나를 수신하는 단계;
    상기 측정단말이 상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 기준값을 수신하는지 여부를 확인하는 단계;
    상기 측정단말이 상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 기준값을 수신한 경우, 상기 임피던스 기준값에 기초하여 상기 혈액 샘플의 임피던스 추정값을 연산하는 단계;
    상기 측정단말이 상기 임피던스 추정값과 대응하는 해마토크릿값을 기저장된 룩업 테이블로부터 검색하는 단계; 및
    상기 측정단말이 검색한 헤마토크릿 수치에 기초하여 상기 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생 여부를 판단하는 단계;
    를 포함하는 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 측정단말이 내부로 혈액 샘플이 유입된 상기 혈액 측정 스트립이 삽입되는지 여부를 판단하는 단계를 수행하기 전,
    내부에 구비된 배터리의 잔량을 측정하는 단계;
    상기 혈액 샘플의 온도를 측정하는 단계; 및
    측정한 온도정보가 기설정된 정상 범위 내 포함되는지 여부를 판단하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 측정단말이 상기 혈액 샘플의 측정 온도가 기설정된 정상 범위를 벗어나는 경우, 경고 메시지를 출력하는 단계;
    상기 측정단말이 상기 임피던스 추정값 및 헤마토크릿 수치를 유무선 통신을 통해 외부 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 측정단말이 상기 임피던스 추정값 및 헤마토크릿 수치를 내부에 기저장된 룩업 테이블에 업데이트하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 측정단말이 상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 기준값을 수신한 경우, 상기 임피던스 기준값에 기초하여 상기 혈액 샘플의 임피던스 추정값을 연산하는 단계는
    상기 임피던스 기준값을 이용해 이득 계수를 연산하는 단계;
    상기 이득 계수를 이용해 임피던스 보정값을 연산하는 단계; 및
    상기 임피던스 보정값을 상기 혈액 측정 스트립으로부터 입력된 임피던스 측정값에 반영하여 임피던스 추정값을 연산하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 측정단말이 상기 혈액 측정 스트립으로부터 임피던스 기준값을 수신하지 못한 경우, 상기 측정단말이 상기 혈액 측정 스트립으로부터 수신한 임피던스 측정값과 기저장된 기준 이득 계수를 이용하여 임피던스 보정값을 연산하는 단계;
    상기 측정단말이 상기 임피던스 측정값에 상기 임피던스 보정값을 반영하여 임피던스 추정값을 연산하는 단계;
    상기 측정단말이 상기 임피던스 추정값과 대응하는 헤마토크릿 수치를 기저장된 룩업 테이블로부터 검색하는 단계; 및
    상기 측정단말이 검색한 헤마토크릿 수치에 기초하여 상기 혈액 샘플에 대한 빈혈 발생 여부를 판단하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 방법.
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