WO2023120765A1 - 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지, 측정장치 및 그 측정방법 - Google Patents

적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지, 측정장치 및 그 측정방법 Download PDF

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whole blood
hematocrit
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김형섭
함윤주
고성민
기한길
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(주)오상헬스케어
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    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
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    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49—Blood

Definitions

  • the present invention provides an in vitro diagnostic in situ type cartridge considering the hematocrit that can present accurate diagnostic results by correcting the deviation of the measured result value by the hematocrit in whole blood, It relates to a measuring device and a measuring method thereof, and more specifically, to calculate the hematocrit of a whole blood sample based on the color or wavelength of the whole blood sample in a sample storage unit in which the whole blood sample to be measured is primarily stored, or to a reaction unit The hematocrit of the whole blood sample is calculated based on the time difference between the time when the reaction occurs and the time when the whole blood is supplied to the reaction unit, and based on this, the deviation of the measurement result can be corrected to present an accurate diagnosis result.
  • a plurality of layer structures are applied to the reaction unit so that the time difference between the reaction in the reaction unit and the time when whole blood is supplied to the reaction unit can be distinguished for each whole blood sample having a different hematocrit.
  • the supply control means of the low cartridge By using the supply control means of the low cartridge, the time when the whole blood stored in the sample storage unit is supplied to the reaction unit can be uniformly controlled, so that the hematocrit of the whole blood sample can be accurately calculated and the hematocrit can be presented. It relates to a field diagnostic cartridge, a measuring device, and a measuring method thereof.
  • the dry chemistry method When analyzing biological samples in in vitro diagnostic field-type equipment, the dry chemistry method is mainly used. means to exist Since this dry biochemical method focuses on quantitatively analyzing the reaction process and changes occurring after the injection of a biological sample, all biological, chemical, and environmental factors participating in the reaction must be considered.
  • whole blood can interfere with a specific wavelength range due to its unique red color, and hematocrit (HCT) in whole blood, which is the cause of red color, participates in the actual reaction. Since it directly affects the amount of plasma in whole blood, if this is not controlled, serious problems may arise in reading quantitative results.
  • HCT hematocrit
  • the present invention intends to propose a cartridge, a diagnostic device, and a diagnostic method using the same to solve this problem.
  • the present invention has been made to solve the above problems,
  • An object of the present invention is to provide an accurate diagnostic result by correcting the deviation of the measured result value by the hematocrit in whole blood in a dry biochemical in situ in vitro diagnosis process using whole blood as a sample. It is to provide a cartridge, a measuring device, and a measuring method thereof.
  • Another object of the present invention is to calculate the hematocrit of a whole blood sample based on the color or wavelength of the whole blood sample in a sample storage unit where the whole blood sample to be measured is primarily stored, or to calculate the reaction time and whole blood Based on the time difference between the time points supplied to the reaction unit, the hematocrit of the whole blood sample is calculated, and based on this, the deviation of the measured result value is corrected to present an accurate diagnosis result.
  • In vitro diagnostic spot-type cartridge considering the hematocrit It is to provide a measuring device and a measuring method thereof.
  • Another object of the present invention is to apply a plurality of layered structures (multiple filter structures) to the reaction unit so that the time between the time when the reaction occurs in the reaction unit and the time when the whole blood is supplied to the reaction unit for each whole blood sample having a different hematocrit is different. It is possible to distinguish the difference, and to uniformly control the time when the whole blood stored in the sample storage unit is supplied to the reaction unit using the supply control means of the cartridge, so that the hematocrit of the whole blood sample can be accurately calculated and the accurate diagnosis result can be presented. It is an object of the present invention to provide an in vitro diagnostic in-situ cartridge, a measuring device, and a method for measuring the hematocrit in consideration of the hematocrit.
  • the present invention is implemented by an embodiment having the following configuration in order to achieve the above object.
  • an in vitro diagnostic in situ cartridge in consideration of hematocrit includes a sample storage unit for storing and providing a whole blood sample to be measured; a reaction unit in which blood cells are removed from the whole blood provided from the sample storage unit and a reaction is performed using the separated plasma; and supply control means for controlling a timing when the whole blood stored in the sample storage unit is supplied to the reaction unit.
  • the outlet part through which the whole blood sample flows out is spaced apart from the reaction part, and the outlet part and the reaction part communicate with each other by the supply control means. It is characterized in that the whole blood stored in the sample storage unit is supplied to the reaction unit.
  • a physical blocking member blocks a gap between an outflow unit through which a whole blood sample flows out and the reaction unit, and the supply control means The blocking member is removed and the outlet and the reaction unit are in communication with each other, so that the whole blood stored in the sample storage unit is supplied to the reaction unit.
  • the reaction unit in the cartridge according to the present invention, includes a blood cell separation pad for removing blood cells from a whole blood sample, a development pad for placing plasma from which blood cells have been removed from the blood cell separation pad, and It is characterized in that it includes a reaction pad reacting with the plasma of the development pad.
  • the reaction unit includes a first expansion pad for evenly spreading the whole blood sample at the front end of the blood cell separation pad, and a first expansion pad for evenly spreading plasma at the rear end of the blood cell separation pad
  • the blood cell separation pad may further include a first blood cell separation pad having a symmetric structure and a second blood cell separation pad having an asymmetric structure.
  • an in vitro diagnostic in-situ measuring device considering hematocrit includes a cartridge mounting unit in which a cartridge is mounted; a measurement unit for measuring color change or wavelength change in the reaction unit or sample storage unit of the cartridge; and a diagnosis unit correcting a deviation of the hematocrit of the whole blood sample in the result value measured by the measurement unit.
  • the measuring unit in the measuring device according to the present invention, includes a first measuring unit for measuring the color or wavelength of the whole blood sample in the sample storage unit, and plasma in the reaction unit. It is characterized in that it comprises a second measuring unit for measuring the color change or wavelength change reacted with.
  • an in vitro diagnostic measurement method considering hematocrit includes a preliminary sample measurement step of measuring color or wavelength of a whole blood sample in a sample storage unit; A reaction measurement step of measuring reaction time and color change or wavelength change reacting with plasma in the reaction unit; and a correction and diagnosis step of calculating an accurate diagnosis result by correcting a deviation according to the hematocrit of the whole blood sample to the result value measured in the reaction measurement step.
  • the reaction measuring step controls the reaction time point by using the supply control means of the cartridge to control the time point at which the whole blood stored in the sample storage unit is supplied to the reaction unit.
  • the calibration and diagnosis step calculates the hematocrit of the whole blood sample based on the color or wavelength measurement value of the whole blood sample measured in the pre-sample measurement step. and a second step of calculating the hematocrit of the whole blood sample based on the time difference between the reaction in the reaction unit measured in the reaction time difference measurement step and the time when whole blood is supplied to the reaction unit.
  • the hematocrit calculation step the step of deriving a correction value for deriving a correction constant according to the hematocrit based on the hematocrit of the whole blood sample calculated in the first hematocrit calculation step and/or the second hematocrit calculation step, and the reaction and a diagnosis result calculation step of calculating an accurate diagnosis result by reflecting the correction constant to the result value measured in the change measurement step.
  • the present invention can obtain the following effects by combining and using the above embodiments and configurations to be described below.
  • the present invention has the effect of presenting an accurate diagnosis result by correcting the deviation of the measured result value by the hematocrit in whole blood in the dry biochemical field type in vitro diagnosis process using whole blood as a sample.
  • the hematocrit of a whole blood sample is calculated based on the color or wavelength of the whole blood sample in a sample storage unit where the whole blood sample to be measured is primarily stored, or the reaction occurs in the reaction unit and the whole blood is transferred to the reaction unit. Based on the time difference between supplied time points, the hematocrit of the whole blood sample is calculated, and based on this, the deviation of the measured result value is corrected to provide an accurate diagnosis result.
  • the time difference between the time when the reaction occurs in the reaction unit and the time when whole blood is supplied to the reaction unit can be distinguished for each whole blood sample having a different hematocrit.
  • the time point at which the whole blood stored in the sample storage unit is supplied to the reaction unit can be uniformly controlled, so that the hematocrit of the whole blood sample can be accurately calculated and the effect of presenting accurate diagnosis results have
  • FIG. 1 is a reference diagram of a cartridge according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an embodiment of the structure of the reaction unit of the cartridge of Figure 1
  • Figure 3 is a reaction graph in the reaction part of the existing single-layer structure
  • Figure 4 is a reaction graph in the reaction unit according to the present invention
  • FIG. 5 is a reference diagram of a cartridge according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view of an embodiment of a sample storage unit structure of the cartridge of FIG. 5
  • the device of the present invention includes an in vitro diagnostic on-site cartridge in which a biological and chemical reaction occurs with a whole blood sample (biological sample) used for measuring (diagnosing) biometric data, and a reaction product (of a specific wavelength) on which the cartridge is mounted. It is composed of a measurement device including a measurement unit that can optically measure signal change or color change) and a diagnosis unit that diagnoses based on data.
  • an in vitro diagnostic on-site cartridge in consideration of hematocrit includes a sample storage unit 10 for storing and providing a whole blood sample to be measured; a reaction unit 20 in which blood cells are removed from the whole blood provided from the sample storage unit 10 and a reaction occurs using the separated plasma; and a supply control means (30) for controlling a timing when the whole blood stored in the sample storage unit (10) is supplied to the reaction unit (20).
  • the whole blood sample injected into the cartridge is not directly connected to the reaction unit 20, but stored in a separate sample storage unit 10 and controlled separately. It is characterized in that it is possible to adjust the timing of communication with the reaction unit 20 by.
  • the first measuring unit which will be described later, is used to determine whether the whole blood sample is injected or stored in the sample storage unit 10 or whether the color change of the whole blood sample (or wavelength change) can be measured in advance.
  • the cartridge of the present invention includes a configuration (structure) that can solve this problem.
  • the sample storage unit 10 is configured to primarily store a whole blood sample to be measured after being injected, and then provide the stored sample to the reaction unit 20 under separate control.
  • the sample storage unit 10 as shown in FIG. 1, the outflow part 110 through which the whole blood sample flows out is spaced apart from the reaction part 20, and by the supply control means 30 (the supply By the operation (control) of the control unit 30), the outlet 110 and the reaction unit 20 communicate with each other so that the whole blood sample stored in the sample storage unit 10 is supplied to the reaction unit 20.
  • the whole blood sample supplied to the sample storage unit 10 can be supplied to the reaction unit 20 only when the outlet unit 110 and the reaction unit 20 communicate with each other under a separate control, and thus the whole blood sample It is possible to adjust the reaction timing with the reaction unit 20.
  • the outlet 110 through which the whole blood sample flows out and the reaction unit 20 are physically blocked by the blocking member 120, and by the operation (control) of the supply control means 30
  • the whole blood sample stored in the sample storage unit 10 can be supplied to the reaction unit 20.
  • a first measurement to be described later can be formed. Whether or not the whole blood sample is injected or stored in the sample storage unit 10 or the color change (or wavelength change) of the whole blood sample can be measured in advance by utilizing a part or the like.
  • the reaction unit 20 is configured to remove blood cells from the whole blood provided from the sample storage unit 10 and react using the separated plasma. For example, as shown in FIG. 2, blood cells are removed from the whole blood sample.
  • the whole blood sample supplied to the reaction unit 20 passes through the reaction unit 20, the blood cells are removed, and only the separated plasma reacts on the final reaction pad 250 to display the resultant value.
  • the present invention it is intended to present an accurate diagnosis result by correcting the deviation of the measurement result value according to the hematocrit present in whole blood for each person.
  • the reaction measurement graph in a reaction unit having a single layer (single filter), which is widely used in conventional technologies, the time point (T( Since it is very difficult to distinguish the difference between the injection) and the time point at which the reaction occurs in the reaction part (T (reaction)) and/or the difference in the movement speed in the reaction part, it is difficult to distinguish the difference in hematocrit for each sample through this. cannot be distinguished.
  • the reaction unit ( 20) and the time difference between the time when the reaction occurs (T (reaction)) and the time when the whole blood sample is supplied to the reaction unit (T (injection)) and / or the movement speed of each sample in the reaction unit 20 (blood cell removal and The difference in the development rate in the process of plasma separation) can be distinguished, and the difference in the hematocrit of each whole blood sample can be distinguished using this difference.
  • the first expansion pad 210 and the second expansion pad preferably have a mesh structure or a porous structure in the form of a net so that the spreadability of the sample is good
  • the blood cell separation pad 220 may include a first blood cell separation pad 221 having a symmetric structure and a second blood cell separation pad 222 having an asymmetric structure (through which the T (injection) It is possible to maximize the time difference between T and T (reaction) and/or the difference in movement speed for each sample in the reaction unit 20).
  • individual layers may be continuously arranged or specific continuous layers may be repeatedly and continuously arranged as needed.
  • the blood cell separation pad 220 may be composed of a single layer or a plurality of layers, each layer may have a different structure, and may be treated with a hemagglutination agent if necessary.
  • the supply control means 30 is configured to control the timing at which the whole blood stored in the sample storage unit 10 is supplied to the reaction unit 20, for example, referring to FIG. 1, the supply control means 30 ) moves the outlet 110 of the sample storage unit 10 (rotation) through a separate physical or mechanical moving lever (moving means) to physically separate the outlet of the sample storage unit 10 ( 110) and the reaction unit 20 are brought into contact with each other so that whole blood stored in the sample storage unit 10 can be supplied to the reaction unit 20.
  • the operation of the supply control means 30 is operated by a separate control.
  • the sample storage unit 10 may be formed in a different shape, and the whole blood sample flows out.
  • the outlet 110 and the reaction unit 20 are blocked by a physical blocking member 120, and the blocking member 120 is removed by the supply control means 30, the outflow
  • whole blood stored in the sample storage unit 10 may be supplied to the reaction unit 20.
  • the outlet 110 of the sample storage unit 10 is formed in a closed structure, and the supply control means 30 breaks the closed structure through an operation process such that the outlet 110 and the reaction unit Various structures can be utilized, such as being able to be formed in a form that allows communication between (20).
  • the in vitro diagnostic field-type measuring device considering the hematocrit according to the present invention is equipped with the cartridge and optically measures the reaction product (signal change or color change of a specific wavelength) occurring in the cartridge, and based on the measured data
  • the measuring device includes a cartridge mounting portion (not shown) in which the aforementioned cartridge is mounted; a measurement unit for measuring color change or wavelength change in the reaction unit 20 or the sample storage unit 10 of the cartridge; and a diagnosis unit (not shown) correcting a deviation of the hematocrit of the whole blood sample in the result value measured by the measuring unit.
  • the measurement unit includes a first measurement unit 510 that measures whether or not a whole blood sample is injected or stored in the sample storage unit 10 of the cartridge or the color or wavelength of the whole blood sample, and the reaction unit 20 of the cartridge.
  • the reaction unit 20 of the cartridge may include a second measuring unit 520 for measuring the color change or wavelength change reacted with blood plasma and/or the movement speed according to the reaction time in the reaction unit.
  • the data measured by the first measurement unit 510 and the second measurement unit 520 are used in the process of controlling the operation of the supply control means 30 or correcting the deviation according to the hematocrit in the diagnosis unit.
  • diagnosis unit is configured to perform a process of correcting a deviation according to the hematocrit of the whole blood sample to the result value measured by the measurement unit, and the process of performing this function will be described in detail in the measurement method to be described later.
  • An in vitro diagnostic measurement method considering the hematocrit includes a pre-sample measurement step (S1) of measuring the color or wavelength of a whole blood sample in the sample storage unit 10; A reaction measurement step (S2) of measuring reaction time and color change or wavelength change in reaction with plasma in the reaction unit 20; and a correction and diagnosis step (S3) of calculating an accurate diagnosis result by correcting a deviation according to the hematocrit of the whole blood sample to the result value measured in the reaction measurement step (S2).
  • the preliminary sample measurement step (S1) is a process of measuring whether a whole blood sample is injected through the first measurement unit 510 in the sample storage unit 10 and/or measuring the color or wavelength, and the preliminary sample measurement step (S1) When it is confirmed whether the whole blood sample is injected from the sample storage unit 10 through this, the whole blood sample in the sample storage unit 10 is supplied to the reaction unit 20 through the control of the supply control means 30.
  • measurement data on the color or wavelength of the whole blood sample in the sample storage unit 10 measured through the pre-sample measuring step (S1) can be used for calculating the hematocrit to be described later.
  • the reaction measurement step (S2) is a process of measuring the reaction time and color change or wavelength change, etc. reacting with plasma in the reaction unit 20, specifically, by using the supply control means 30 of the cartridge to the sample storage unit.
  • It may include a reaction change measuring step (S23) of measuring the movement speed over time.
  • reaction time control step (S21) for example, in a state in which the completion of injection of the whole blood sample into the sample storage unit 10 is confirmed through the first measuring unit 510, the supply control means 30 is used to (control) Through), the time point at which the whole blood stored in the sample storage unit 10 is supplied to the reaction unit 20 is controlled.
  • the whole blood sample is measured based on the time difference between the time when the reaction occurs in the reaction unit 20 (T (reaction)) and the time when whole blood is supplied to the reaction unit 20 (T (injection)).
  • each whole blood sample having various hematocrits is supplied to the reaction unit 20 (T (injection)) and the reaction unit 20 takes place (T (reaction)). ) is measured and provided so that it can be used in the second hematocrit calculation step (S32) to be described later.
  • reaction change measuring step (S23) the color change or wavelength change in the reaction unit 20 and / or the movement speed according to the reaction time in the reaction unit 20 are measured through the second measuring unit 520, As will be described later, these measurement results are finally calculated with accurate diagnosis results through correction of deviations according to the hematocrit of each sample.
  • the correction and diagnosis step (S3) is a process of calculating an accurate diagnosis result by correcting the deviation according to the hematocrit of the whole blood sample to the result value measured in the reaction measurement step (S2).
  • Second hematocrit calculation for calculating the hematocrit of the whole blood sample based on the time difference between the time when the reaction occurs (T (reaction)) and the time when the whole blood is supplied to the reaction unit 20 (T (injection))
  • the hematocrit of the whole blood sample is primarily calculated based on the color or wavelength measurement value of the whole blood sample measured in the pre-sample measurement step (S1).
  • the unique red color may interfere with a specific wavelength band, and since this unique red color is caused by the hematocrit in whole blood, the whole blood sample is primarily determined based on the color or wavelength measurement of the whole blood sample. Calculate the hematocrit contained within
  • the reaction time (T (reaction)) in the reaction unit 20 measured in the reaction time difference measurement step (S22) occurs and whole blood is supplied to the reaction unit 20.
  • the hematocrit of the whole blood sample is additionally calculated based on the time difference between the injection times (T (injection)) (refer to the graph of FIG. 4).
  • the correction value derivation step (S33) is based on the hematocrit of the whole blood sample calculated in the first hematocrit calculation step (S31) and/or the second hematocrit calculation step (S32) according to each hematocrit.
  • the part where the movement speed (reaction rate) in the reaction unit 20 differs according to the hematocrit of the sample Formulate to derive a correction constant, and reflect it when calculating the final measurement result to enable accurate measurement result calculation.
  • the formula (process) for deriving the correction constant by formulating the part where the movement speed (reaction speed) in the reaction unit 20 appears differently according to the hematocrit for each sample can be derived using various formulas. It is desirable to reflect the correction constants derived through various formulas in a complex way (that is, reflect the average value of all derived correction constants or reflect the sum of each sum or weighted value).
  • the diagnosis result calculation step (S34) is a process of calculating an accurate diagnosis result by reflecting the correction constant derived through the correction value derivation step (S33) to the result value measured in the reaction change measurement step (S23), as described above. As such, it is preferable to reflect the correction constants derived through various formulas in a complex way (ie, reflect the average value of all derived correction constants or reflect the sum of each sum or weight).
  • the hematocrit of the whole blood sample is calculated based on the color or wavelength of the whole blood sample in the sample storage unit 10 where the whole blood sample to be measured is primarily stored, or in the reaction unit 20.
  • the hematocrit of the whole blood sample is calculated based on the time difference between the time when the reaction occurs and the time when the whole blood is supplied to the reaction unit, and based on this, different reaction rates according to the hematocrit are derived as a correction constant and the measurement result By correcting the deviation, it is possible to present accurate diagnosis results.
  • first expansion pad 220 blood cell separation pad
  • first blood cell separation pad 222 second blood cell separation pad
  • first measurement unit 520 second measurement unit

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Abstract

본 발명은 전혈을 시료로 사용하는 건식 생화학 현장형 체외진단 과정에서, 전혈 내 적혈구 용적률에 의한 측정 결과값의 편차를 보정하여 정확한 진단결과를 제시할 수 있는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지, 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.

Description

적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지, 측정장치 및 그 측정방법
본 발명은 전혈을 시료로 사용하는 건식 생화학 현장형 체외진단 과정에서, 전혈 내 적혈구 용적률에 의한 측정 결과값의 편차를 보정하여 정확한 진단결과를 제시할 수 있는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지, 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 측정 대상 전혈 시료가 1차적으로 저장되는 시료저장부에서의 전혈 시료의 색 또는 파장을 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 산출하거나 또는 반응부에서의 반응이 일어나는 시점과 전혈이 반응부로 공급된 시점 간의 시간 차이를 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 산출하여, 이를 기반으로 측정 결과값의 편차를 보정하여 정확한 진단결과를 제시할 수 있고 또한, 반응부에 복수의 층 구조(다중필터 구조)를 적용하여 적혈구 용적률이 다른 각각의 전혈 시료별로 반응부에서의 반응이 일어나는 시점과 전혈이 반응부로 공급된 시점 간의 시간 차이가 구별 가능하도록 하고, 추가로 카트리지의 공급조절수단을 이용하여 시료저장부에 저장된 전혈이 반응부로 공급되는 시점을 균일하게 조절할 수 있도록 하여, 정확한 전혈 시료의 적혈구 용적률 산출 및 정확한 진단결과를 제시할 수 있는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지, 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.
체외진단 현장형 장비에서 생체 시료를 이용하여 분석 시 건식 생화학(Dry Chemistry)방식을 주로 이용하는데, 이는 측정 물질(생체 시료)과 반응할 수 있는 효소 및 기타 화학 물질들이 건조된 상태로 반응상에 존재함을 의미한다. 이러한 건식 생화학 방식은 생체시료 주입 후 일어나는 반응과정 및 변화를 정량적으로 분석하는데 초점을 맞추고 있기 때문에, 반응에 참여하는 모든 생물학적, 화학적, 환경학적 요인들을 고려해야 한다.
특히, 생체시료 중에서도 전혈의 경우 그 자체가 갖고 있는 특유의 붉은 색상으로 인해 특정한 파장대에 간섭을 줄 수 있으며, 또한 붉은 색상의 원인 물질인 전혈내의 적혈구 용적률(Hematocrit, HCT)은 실제 반응에 참여하는 전혈 내의 혈장의 양에 직접적으로 영향을 주기 때문에 이를 제어하지 못할 경우 정량적인 결과 판독에 심각한 문제를 야기할 수 있게 된다.
<특허문헌>
한국등록특허 제10-1598597호(2016.02.23. 등록) "혈장 대사체를 이용한 고-LDL-콜레스테롤 질환 진단 장치 및 방법"
상기 선행 <특허문헌>에 개시된 선행특허의 경우에도, 특정 혈장 대사체를 이용하여 고-LDL-콜레스테롤을 진단하는 것에 관해 개시하고 있을 뿐, 앞서 언급한 전혈 시료의 적혈구 용적률에 따른 편차를 고려한 진단의 정확성을 높이는 것에 관련하여서는 어떠한 문제 제기도 없는 상태이다.
또한, 전혈 시료를 이용하여 전혈 시료에서 적혈구를 제거한 후 분리된 혈장을 통해 진단을 하는 다른 기존 현장진단형 카트리지 또는 이를 이용하는 진단장치들에서도, 위의 문제점들을 해결하고자 하는 기술적 사상 등이 개시되어 있지 않은바, 본 발명에서는 이를 해결하고자 하는 카트리지, 진단장치 및 이를 이용한 진단방법을 제시하고자 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 전혈을 시료로 사용하는 건식 생화학 현장형 체외진단 과정에서, 전혈 내 적혈구 용적률에 의한 측정 결과값의 편차를 보정하여 정확한 진단결과를 제시할 수 있는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지, 측정장치 및 그 측정방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 측정 대상 전혈 시료가 1차적으로 저장되는 시료저장부에서의 전혈 시료의 색 또는 파장을 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 산출하거나 또는 반응부에서의 반응이 일어나는 시점과 전혈이 반응부로 공급된 시점 간의 시간 차이를 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 산출하고, 이를 기반으로 측정 결과값의 편차를 보정하여 정확한 진단결과를 제시할 수 있는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지, 측정장치 및 그 측정방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 반응부에 복수의 층 구조(다중필터 구조)를 적용하여 적혈구 용적률이 다른 각각의 전혈 시료별로 반응부에서의 반응이 일어나는 시점과 전혈이 반응부로 공급된 시점 간의 시간 차이가 구별 가능하도록 하고, 또한 카트리지의 공급조절수단을 이용하여 시료저장부에 저장된 전혈이 반응부로 공급되는 시점을 균일하게 조절할 수 있도록 하여, 정확한 전혈 시료의 적혈구 용적률 산출 및 정확한 진단결과를 제시할 수 있는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지, 측정장치 및 그 측정방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지는, 측정 대상 전혈 시료를 저장 후 제공하는 시료저장부; 시료저장부로부터 제공되는 전혈에서 혈구를 제거하고 분리된 혈장을 이용하여 반응이 일어나는 반응부; 및 상기 시료저장부에 저장된 전혈이 상기 반응부로 공급되는 시점을 조절하는 공급조절수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 시료저장부는, 전혈 시료가 유출되는 유출부가 상기 반응부와 이격되어 있고, 상기 공급조절수단에 의해 상기 유출부와 반응부가 연통되어, 시료저장부에 저장된 전혈이 반응부로 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 시료저장부는, 전혈 시료가 유출되는 유출부와 상기 반응부 사이가 물리적인 차단부재에 의해 차단되어 있고, 상기 공급조절수단에 의해 상기 차단부재가 제거되어 상기 유출부와 반응부가 연통됨으로써, 시료저장부에 저장된 전혈이 반응부로 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 반응부는 전혈 시료에서 혈구를 제거하는 혈구분리패드와, 상기 혈구분리패드에서 혈구가 제거된 혈장이 위치하는 전개패드와, 상기 전개패드의 혈장과 반응하는 반응패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 반응부는 상기 혈구분리패드 전단에서 전혈 시료가 고르게 퍼지도록 하는 제1확장패드와, 상기 혈구분리패드 후단에서 혈장이 고르게 퍼지도록 하는 제2확장패드를 추가로 포함하고, 상기 혈구분리패드는 대칭 구조를 갖는 제1혈구분리패드와, 비대칭 구조를 갖는 제2혈구분리패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 측정장치는, 카트리지가 장착되는 카트리지장착부; 카트리지의 반응부 또는 시료저장부에서의 색변화 또는 파장변화를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부에서 측정된 결과치에 전혈 시료의 적혈구 용적률에 따른 편차를 보정하는 진단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 측정장치에 있어서, 상기 측정부는, 상기 시료저장부에서의 전혈 시료의 색 또는 파장을 측정하는 제1측정부와, 상기 반응부에서의 혈장과 반응한 색변화 또는 파장변화를 측정하는 제2측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 측정방법은, 시료저장부에서의 전혈 시료의 색 또는 파장을 측정하는 사전시료측정단계; 반응부에서의 혈장과 반응하는 반응시간 및 색변화 또는 파장변화를 측정하는 반응측정단계; 및 상기 반응측정단계에서 측정된 결과치에 전혈 시료의 적혈구 용적률에 따른 편차를 보정하여 정확한 진단결과를 산출하는 보정및진단단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 측정방법에 있어서, 상기 반응측정단계는 카트리지의 공급조절수단을 이용하여 시료저장부에 저장된 전혈이 반응부로 공급되는 시점을 조절하는 반응시점조절단계와, 전혈이 반응부로 공급된 시점과 반응부에서의 반응이 일어나는 시점을 각각 측정하는 반응시간차이측정단계와, 반응부에서의 색변화 또는 파장변화를 측정하는 반응변화측정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 측정방법에 있어서, 상기 보정및진단단계는 상기 사전시료측정단계에서 측정된 전혈 시료의 색 또는 파장 측정치를 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 산출하는 제1적혈구용적률산출단계와, 상기 반응시간차이측정단계에서 측정된 반응부에서의 반응이 일어나는 시점과 전혈이 반응부로 공급된 시점 간의 시간 차이를 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 산출하는 제2적혈구용적률산출단계와, 상기 제1적혈구용적률산출단계 및/또는 제2적혈구용적률산출단계에서 산출된 전혈 시료의 적혈구 용적률을 기반으로 적혈구 용적률에 따른 보정상수를 도출하는 보정값도출단계와, 상기 반응변화측정단계에서 측정된 결과치에 상기 보정상수를 반영하여 정확한 진단결과를 산출하는 진단결과산출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은, 전혈을 시료로 사용하는 건식 생화학 현장형 체외진단 과정에서, 전혈 내 적혈구 용적률에 의한 측정 결과값의 편차를 보정하여 정확한 진단결과를 제시할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명은, 측정 대상 전혈 시료가 1차적으로 저장되는 시료저장부에서의 전혈 시료의 색 또는 파장을 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 산출하거나 또는 반응부에서의 반응이 일어나는 시점과 전혈이 반응부로 공급된 시점 간의 시간 차이를 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 산출하고, 이를 기반으로 측정 결과값의 편차를 보정하여 정확한 진단결과를 제시할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명은, 반응부에 복수의 층 구조(다중필터 구조)를 적용하여 적혈구 용적률이 다른 각각의 전혈 시료별로 반응부에서의 반응이 일어나는 시점과 전혈이 반응부로 공급된 시점 간의 시간 차이가 구별 가능하도록 하고, 또한 카트리지의 공급조절수단을 이용하여 시료저장부에 저장된 전혈이 반응부로 공급되는 시점을 균일하게 조절할 수 있도록 하여, 정확한 전혈 시료의 적혈구 용적률 산출 및 정확한 진단결과를 제시할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지의 참고도
도 2는 도 1의 카트리지의 반응부 구조에 대한 일 실시예 도면
도 3은 기존 단일층 구조의 반응부에서의 반응 그래프
도 4는 본 발명에 따른 반응부에서의 반응 그래프
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카트리지의 참고도
도 6은 도 5의 카트리지의 시료저장부 구조에 대한 일 실시예 도면
이하에서는 본 발명에 따른 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지, 측정장치 및 그 측정방법의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명의 기기는, 생체 데이터 측정(진단)시 사용된 전혈 시료(생체 시료)와 생물학적, 화학적 반응이 일어나는 체외진단 현장형 카트리지와, 상기 카트리지가 장착되며 상기 카트리지에서 일어나는 반응 결과물(특정 파장의 시그널 변화 또는 색 변화)을 광학적으로 측정할 수 있는 측정부 및 데이터를 기반으로 진단하는 진단부를 포함하는 측정장치로 구성되어 있다.
도 1 등을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지는, 측정 대상 전혈 시료를 저장 후 제공하는 시료저장부(10); 시료저장부(10)로부터 제공되는 전혈에서 혈구를 제거하고 분리된 혈장을 이용하여 반응이 일어나는 반응부(20); 및 상기 시료저장부(10)에 저장된 전혈이 상기 반응부(20)로 공급되는 시점을 조절하는 공급조절수단(30);을 포함할 수 있다.
특히, 본 발명의 카트리지에서는, 기존 체외진단 현장형 카트리지와 다르게, 카트리지 내로 주입된 전혈 시료가 바로 반응부(20)와 연결되지 않고, 별도의 시료저장부(10)에 저장된 상태에서 별도의 제어에 의해 반응부(20)와 연통되는 시점을 조절할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다. 또한, 별도의 시료저장부(10)에 전혈 시료가 주입된 상태에서 후술할 제1측정부 등을 활용하여 시료저장부(10) 내 전혈 시료의 주입, 저장 여부 내지 전혈 시료의 색변화(또는 파장변화)를 사전에 측정할 수 있다. 기존의 경우에는, 카트리지 내에 시료가 주입된 상태에서 카트리지가 장치 내에 장착되는 경우나 카트리지가 장치 내 장착된 상태에서 카트리지 내로 시료를 주입하는 경우 등 다양한 경우들에 있어서의 시료와 반응부의 반응 시작 시점을 분별하거나 제어하는 것이 어려운 반면, 본 발명의 카트리지에서는 이를 해결할 수 있는 구성(구조)을 포함한다.
상기 시료저장부(10)는, 측정 대상 전혈 시료가 주입된 후 이를 1차적으로 저장 후 별도의 제어에 의해 저장된 시료를 반응부(20)에 제공하는 구성으로, 이를 위해 상기 시료저장부(10)의 일 실시예로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전혈 시료가 유출되는 유출부(110)가 상기 반응부(20)와 이격되어 있고, 상기 공급조절수단(30)에 의해(상기 공급조절수단(30)의 동작(제어)에 의해) 상기 유출부(110)와 반응부(20)가 연통되어, 시료저장부(10)에 저장된 전혈 시료가 반응부(20)로 공급되는 구조로 형성될 수 있다. 이를 통해, 상기 시료저장부(10)에 공급된 전혈 시료는 별도의 제어에 의해 유출부(110)와 반응부(20)가 연통되는 경우에만 반응부(20)로 공급될 수 있어, 전혈 시료의 반응부(20)와의 반응 시점을 조절할 수 있게 된다. 다른 예로는, 전혈 시료가 유출되는 유출부(110)와 상기 반응부(20) 사이가 물리적인 차단부재(120)에 의해 차단되어 있고, 상기 공급조절수단(30)의 동작(제어)에 의해 상기 유출부(110)와 반응부(20)가 연통됨으로써, 시료저장부(10)에 저장된 전혈 시료가 반응부(20)로 공급되는 형태로도 형성될 수 있다, 한편, 후술할 제1측정부 등을 활용하여 시료저장부(10) 내 전혈 시료의 주입, 저장 여부 내지 전혈 시료의 색변화(또는 파장변화)를 사전에 측정할 수 있다.
상기 반응부(20)는, 시료저장부(10)로부터 제공되는 전혈에서 혈구를 제거하고 분리된 혈장을 이용하여 반응이 일어나는 구성으로, 일 예로 도 2에 도시된 바와 같이, 전혈 시료에서 혈구를 제거하는 혈구분리패드(220)와, 상기 혈구분리패드(220) 전단에서 전혈 시료가 고르게 퍼지도록 하는 제1확장패드(210)와, 상기 혈구분리패드(220) 후단에서 혈장이 고르게 퍼지도록 하는 제2확장패드(230)와, 상기 혈구분리패드(220)에서 혈구가 제거된 혈장이 위치하는 전개패드(240)와, 상기 전개패드(240)의 혈장과 반응하는 반응패드(250)를 포함할 수 있다. 이를 통해 반응부(20)에 공급되는 전혈 시료는, 반응부(20)를 거치면서 혈구는 제거되고 분리된 혈장만이 최종 반응패드(250)에서 반응하여 결과값을 나타내게 된다.
본 발명에서는, 사람별로 전혈에 존재하는 적혈구 용적률에 따른 측정 결과값의 편차를 보정하여 정확한 진단결과를 제시하고자 하는 것으로, 이를 위해서는 먼저 전혈 시료에서의 적혈구 용적률의 차이를 구분, 산출하여야 하는데, 도 3을 참조하면, 기존 종래 기술들에서 많이 활용하는 단일층(단일 필터)를 갖는 반응부에서의 반응 측정 그래프를 보면, 적혈구 용적률이 각각 다른 시료들에서 시료가 반응부에 공급된 시점(T(injection))과 반응부에서 반응이 일어나는 시점(T(reaction)) 간의 차이 및/또는 반응부에서의 이동속도의 차이를 구분하기가 매우 어렵기 때문에, 이를 통해서는 각 시료별 적혈구 용적률의 차이를 구분할 수가 없게 된다.
그러나, 본 발명에서는 상기 반응부(20)에 복수의 층 구조(다중필터 구조)를 적용함으로써, 도 4에 도시된 그래프에서 확인할 수 있는 바와 같이, 적혈구 용적률이 다른 각각의 전혈 시료별로 반응부(20)에서의 반응이 일어나는 시점(T(reaction))과 전혈 시료가 반응부로 공급된 시점(T(injection)) 간의 시간 차이 및/또는 반응부(20)에서의 시료별 이동속도(혈구제거 및 혈장분리되는 과정에서의 전개속도의 의미)의 차이가 구별 가능하게 되고, 이와 같은 차이를 이용하여 전혈 시료별 적혈구 용적률의 차이를 구분할 수 있게 된다.
상기 반응부(20)를 이루는 구성들 중에서, 상기 제1확장패드(210)와 제2확장패드는 시료의 퍼짐성이 좋도록 그물 형태의 매쉬 구조 내지 다공성 구조를 갖는 것이 바람직하며, 상기 혈구분리패드(220)는 대칭(Symmetric) 구조를 갖는 제1혈구분리패드(221)와, 비대칭(Asymmetric) 구조를 갖는 제2혈구분리패드(222)를 포함할 수 있다(이를 통해, 상기 T(injection)와 T(reaction) 간의 시간 차이 및/또는 반응부(20)에서의 시료별 이동속도 차이를 극대화할 수 있다). 한편, 상기 반응부(20)의 다층 구조는 필요에 따라 개별 층들이 연속적으로 배열되거나 연속된 특정 층들이 반복적으로 연속 배열될 수 있다.
상기 혈구분리패드(220)의 경우, 단일 또는 복수의 층으로 구성될 수 있으며, 각 층은 서로 다른 구조의 형태일 수 있고, 필요에 따라 혈구 응집제 처리가 될 수 있다.
상기 공급조절수단(30)은, 상기 시료저장부(10)에 저장된 전혈이 상기 반응부(20)로 공급되는 시점을 조절하는 구성으로, 일 예로 도 1을 참조하면, 상기 공급조절수단(30)은 별도의 물리적 또는 기기적 이동레버(이동수단)를 통해 상기 시료저장부(10)의 유출부(110)를 (회동)이동시켜 물리적으로 이격되어 있던 시료저장부(10)의 유출부(110)와 상기 반응부(20)를 맞닿아 연통시켜, 시료저장부(10)에 저장된 전혈이 상기 반응부(20)로 공급되도록 할 수 있다. 상기 공급조절수단(30)의 작동은 별도의 제어에 의해 동작하게 된다.
한편, 도 5와 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지는, 상기 시료저장부(10)가 다른 형태로 형성될 수 있는데, 전혈 시료가 유출되는 유출부(110)와 상기 반응부(20) 사이가 물리적인 차단부재(120)에 의해 차단되어 있고, 상기 공급조절수단(30)에 의해 상기 차단부재(120)가 제거가 되게 되면 상기 유출부(110)와 반응부(20)가 연통됨으로써, 시료저장부(10)에 저장된 전혈이 반응부(20)로 공급되는 형태로도 형성될 수 있다. 그 외에도 시료저장부(10)의 유출부(110) 자체가 밀폐된 구조로 형성되고, 공급조절수단(30)이 이 밀폐된 구조를 찢는 등의 작동 과정을 통해 유출부(110)와 반응부(20)가 연통되도록 하는 형태로도 형성될 수 있는 등 다양한 구조가 활용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 측정장치는, 상기 카트리지가 장착되며 상기 카트리지에서 일어나는 반응 결과물(특정 파장의 시그널 변화 또는 색 변화)을 광학적으로 측정하여 측정된 데이터를 기반으로 진단결과를 도출하는 기기로, 이를 위해 구체적으로, 상기 측정장치는 앞서 설명한 상기 카트리지가 장착되는 카트리지장착부(미도시); 카트리지의 반응부(20) 또는 시료저장부(10)에서의 색변화 또는 파장변화를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부에서 측정된 결과치에 전혈 시료의 적혈구 용적률에 따른 편차를 보정하는 진단부(미도시);를 포함할 수 있다.
특히, 상기 측정부는, 상기 카트리지의 시료저장부(10)에서의 전혈 시료의 주입, 저장 여부 내지 전혈 시료의 색 또는 파장을 측정하는 제1측정부(510)와, 상기 카트리지의 반응부(20)에서의 혈장과 반응한 색변화 또는 파장변화 및/또는 반응부에서의 반응시간에 따른 이동속도를 측정하는 제2측정부(520)를 포함할 수 있다. 상기 제1측정부(510)와 제2측정부(520)를 통해 측정된 데이터는 공급조절수단(30)의 동작 제어나 진단부에서의 적혈구 용적률에 따른 편차를 보정하는 과정에서 활용되게 된다.
한편, 상기 진단부는 상기 측정부에서 측정된 결과치에 전혈 시료의 적혈구 용적률에 따른 편차를 보정하는 과정을 수행하는 구성으로, 이러한 기능이 수행되는 과정은 후술할 측정방법에서 자세히 설명하도록 한다.
이하에서는, 앞서 설명한 본 발명에 따른 체외진단 현장형 카트리지 및 측정장치를 이용한 측정방법으로, 시료(전혈 시료)의 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 측정방법에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 측정방법은, 시료저장부(10)에서의 전혈 시료의 색 또는 파장을 측정하는 사전시료측정단계(S1); 반응부(20)에서의 혈장과 반응하는 반응시간 및 색변화 또는 파장변화 등을 측정하는 반응측정단계(S2); 및 상기 반응측정단계(S2)에서 측정된 결과치에 전혈 시료의 적혈구 용적률에 따른 편차를 보정하여 정확한 진단결과를 산출하는 보정및진단단계(S3);를 포함할 수 있다.
상기 사전시료측정단계(S1)는 시료저장부(10)에서의 제1측정부(510)를 통한 전혈 시료의 주입 여부 및/또는 색 또는 파장을 측정하는 과정으로, 사전시료측정단계(S1)를 통해 시료저장부(10)에서의 전혈 시료의 주입 여부가 확인되면, 공급조절수단(30)의 제어를 통해 시료저장부(10)의 전혈 시료가 반응부(20)로 공급될 수 있도록 할 수 있게 되며, 또한 사전시료측정단계(S1)를 통해 측정된 시료저장부(10) 내 전혈 시료의 색 또는 파장에 대한 측정 데이터는 후술할 적혈구 용적률 산출에 활용될 수 있다.
상기 반응측정단계(S2)는 반응부(20)에서의 혈장과 반응하는 반응시간 및 색변화 또는 파장변화 등을 측정하는 과정으로, 구체적으로 카트리지의 공급조절수단(30)을 이용하여 시료저장부(10)에 저장된 전혈이 반응부(20)로 공급되는 시점을 조절하는 반응시점조절단계(S21)와, 전혈이 반응부(20)로 공급된 시점(T(injection))과 반응부(20)에서의 반응이 일어나는 시점(T(reaction))을 각각 측정하는 반응시간차이측정단계(S22)와, 반응부(20)에서의 색변화 또는 파장변화 및/또는 반응부(20)에서의 반응시간에 따른 이동속도를 측정하는 반응변화측정단계(S23)를 포함할 수 있다.
상기 반응시점조절단계(S21)는 일 예로, 제1측정부(510)를 통해 시료저장부(10) 내로 전혈 시료의 주입 완료가 확인된 상태에서 공급조절수단(30)을 이용하여(의 제어를 통해) 시료저장부(10)에 저장된 전혈이 반응부(20)로 공급되는 시점을 조절하게 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 측정된 반응부(20)에서의 반응이 일어나는 시점(T(reaction))과 전혈이 반응부(20)로 공급된 시점(T(injection)) 간의 시간 차이를 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 산출하는 과정에서는, 다양한 적혈구 용적률을 갖는 시료들이 반응부(20)에 공급되는 시점(T(injection))을 균일하게 하는 것이 중요한바, 공급조절수단(30)의 제어를 통해 이를 일치시킬 수 있게 된다.
상기 반응시간차이측정단계(S22)에서는 다양한 적혈구 용적률을 갖는 전혈 시료별로 반응부(20)로 공급된 시점(T(injection))과 반응부(20)에서의 반응이 일어나는 시점(T(reaction))을 각각 측정하여 이를 후술할 제2적혈구용적률산출단계(S32)에서 활용할 수 있도록 제공하게 된다.
상기 반응변화측정단계(S23)는 제2측정부(520)를 통해 반응부(20)에서의 색변화 또는 파장변화 및/또는 반응부(20)에서의 반응시간에 따른 이동속도를 측정하게 되며, 이러한 측정 결과치는 후술할 바와 같이 각 시료의 적혈구 용적률에 따른 편차 보정을 거쳐 최종적으로 정확한 진단결과가 산출되게 된다.
상기 보정및진단단계(S3)는 상기 반응측정단계(S2)에서 측정된 결과치에 전혈 시료의 적혈구 용적률에 따른 편차를 보정하여 정확한 진단결과를 산출하는 과정으로, 구체적으로, 상기 사전시료측정단계(S1)에서 측정된 전혈 시료의 색 또는 파장 측정치를 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 산출하는 제1적혈구용적률산출단계(S31)와, 상기 반응시간차이측정단계(S22)에서 측정된 반응부(20)에서의 반응이 일어나는 시점(T(reaction))과 전혈이 반응부(20)로 공급된 시점(T(injection)) 간의 시간 차이를 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 산출하는 제2적혈구용적률산출단계(S32)와, 상기 제1적혈구용적률산출단계(S31) 및/또는 제2적혈구용적률산출단계(S32)에서 산출된 전혈 시료의 적혈구 용적률을 기반으로 적혈구 용적률에 따른 보정상수를 도출하는 보정값도출단계(S33)와, 상기 반응변화측정단계(S23)에서 측정된 결과치에 상기 보정상수를 반영하여 정확한 진단결과를 산출하는 진단결과산출단계(S34)를 포함할 수 있다.
상기 제1적혈구용적률산출단계(S31)는 상기 사전시료측정단계(S1)에서 측정된 전혈 시료의 색 또는 파장 측정치를 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 1차적으로 산출하게 된다. 전혈 시료의 경우 특유의 붉은 색상이 특정한 파장대에 간섭을 줄 수 있고, 이러한 특유의 붉은 색상은 전혈 내 적혈구 용적률에 의해 원인이 되고 있으므로, 전혈 시료의 색 또는 파장 측정치를 기반으로 1차적으로 전혈 시료 내 포함된 적혈구 용적률을 산출하게 된다.
상기 제2적혈구용적률산출단계(S32)는 상기 반응시간차이측정단계(S22)에서 측정된 반응부(20)에서의 반응이 일어나는 시점(T(reaction))과 전혈이 반응부(20)로 공급된 시점(T(injection)) 간의 시간 차이를 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 추가적으로 산출하게 된다(도 4 그래프 참조). 앞서 설명한 바와 같이, 적혈구 용적률이 다른 각각의 전혈 시료별로 본 발명의 반응부(20)에서의 반응이 일어나는 시점(T(reaction))과 전혈 시료가 반응부로 공급된 시점(T(injection)) 간의 시간 차이 및/또는 반응부(20)에서의 시료별 이동속도의 차이가 구별 가능하게 되는바, 즉, 상기 제2적혈구용적률산출단계(S32)에서는, 아래 식에서와 같이, 양자의 차이를 이용하여 해당 시료의 적혈구 용적률을 산출하게 된다.
(식 1)
ΔT(droptime) = T(reaction) - T(injection)
특히, 이 과정에서 앞서 설명한 바와 같이, 전혈 시료가 반응부(20)에 공급되는 시점(T(injection))을 컨트롤하여 일치시키게 되면(균일하게 하면) 더 정확한 산출이 가능하게 된다.
상기 보정값도출단계(S33)는 상기 제1적혈구용적률산출단계(S31) 및/또는 제2적혈구용적률산출단계(S32)에서 산출된 전혈 시료의 적혈구 용적률을 기반으로 각각의 적혈구 용적률에 따른 각각의 보정상수를 도출하는 과정으로, 투입된 전혈 시료가 반응부(20)를 거치면서 반응이 일어나는 과정에서 해당 시료의 적혈구 용적률에 따라 반응부(20)에서의 이동속도(반응속도)가 다르게 나타나는 부분을 수식화하여 보정상수를 도출하고, 이를 최종 측정 결과값 산출시 반영시켜 정확한 측정결과 산출이 가능케 한다. 여기서, 각 시료별 적혈구 용적률에 따라 반응부(20)에서의 이동속도(반응속도)가 다르게 나타나는 부분을 수식화하여 보정상수를 도출하는 식(과정)은 다양한 수식을 활용하여 도출할 수 있고, 이렇게 다양한 수식을 통해 도출된 보정상수를 복합적으로 반영(즉, 도출된 모든 보정상수의 평균치를 반영하거나 또는 각각의 합계 내지 가중치를 반영한 합계를 반영)시키는 것이 바람직하다.
일 예로, 각 시료별 적혈구 용적률에 따라 반응부(20)에서의 이동속도(반응속도)가 다르게 나타나는 부분의 수식화로는, 아래 식에서와 같은 이차방정식이 활용될 수 있으며,
(식 2)
f(x) = a + bx + cx^2 + ... + α_∞x^n
이 외에도, 일차방정식(Linear equation)이나 VTF equation(f(x) = A*e^(-B*x) + C) 등의 다양한 수식을 통한, 보정상수들이 도출될 수 있다.
상기 진단결과산출단계(S34)는 상기 반응변화측정단계(S23)에서 측정된 결과치에 상기 보정값도출단계(S33)를 통해 도출된 보정상수를 반영하여 정확한 진단결과를 산출하는 과정으로, 앞서 설명한 바와 같이, 다양한 수식을 통해 도출된 보정상수를 복합적으로 반영(즉, 도출된 모든 보정상수의 평균치를 반영하거나 또는 각각의 합계 내지 가중치를 반영한 합계를 반영)시키는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 본 발명에서는, 측정 대상 전혈 시료가 1차적으로 저장되는 시료저장부(10)에서의 전혈 시료의 색 또는 파장을 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 산출하거나 또는 반응부(20)에서의 반응이 일어나는 시점과 전혈이 반응부로 공급된 시점 간의 시간 차이를 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 산출하고, 이를 기반으로 적혈구 용적률에 따라 각기 다른 반응 속도를 보이는 것을 보정상수로 도출하여 측정 결과값의 편차를 보정하여 정확한 진단결과를 제시할 수 있게 된다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
[부호의 설명]
10: 시료저장부
110: 유출부 120: 차단부재
20: 반응부
210: 제1확장패드 220: 혈구분리패드
221: 제1혈구분리패드 222: 제2혈구분리패드
230: 제2확장패드 240: 전개패드
250: 반응패드
30: 공급조절수단
510: 제1측정부 520: 제2측정부

Claims (10)

  1. 측정 대상 전혈 시료를 저장 후 제공하는 시료저장부;
    시료저장부로부터 제공되는 전혈에서 혈구를 제거하고 분리된 혈장을 이용하여 반응이 일어나는 반응부; 및
    상기 시료저장부에 저장된 전혈이 상기 반응부로 공급되는 시점을 조절하는 공급조절수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시료저장부는, 전혈 시료가 유출되는 유출부가 상기 반응부와 이격되어 있고,
    상기 공급조절수단에 의해 상기 유출부와 반응부가 연통되어, 시료저장부에 저장된 전혈이 반응부로 공급되는 것을 특징으로 하는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 시료저장부는, 전혈 시료가 유출되는 유출부와 상기 반응부 사이가 물리적인 차단부재에 의해 차단되어 있고,
    상기 공급조절수단에 의해 상기 차단부재가 제거되어 상기 유출부와 반응부가 연통됨으로써, 시료저장부에 저장된 전혈이 반응부로 공급되는 것을 특징으로 하는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 반응부는, 전혈 시료에서 혈구를 제거하는 혈구분리패드와, 상기 혈구분리패드에서 혈구가 제거된 혈장이 위치하는 전개패드와, 상기 전개패드의 혈장과 반응하는 반응패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 반응부는, 상기 혈구분리패드 전단에서 전혈 시료가 고르게 퍼지도록 하는 제1확장패드와, 상기 혈구분리패드 후단에서 혈장이 고르게 퍼지도록 하는 제2확장패드를 추가로 포함하고,
    상기 혈구분리패드는, 대칭 구조를 갖는 제1혈구분리패드와, 비대칭 구조를 갖는 제2혈구분리패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 카트리지.
  6. 제 1 내지 5 항 중 어느 하나의 항의 카트리지가 장착되는 카트리지장착부;
    카트리지의 반응부 또는 시료저장부에서의 색변화 또는 파장변화를 측정하는 측정부; 및
    상기 측정부에서 측정된 결과치에 전혈 시료의 적혈구 용적률에 따른 편차를 보정하는 진단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 측정장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 측정부는, 상기 시료저장부에서의 전혈 시료의 색 또는 파장을 측정하는 제1측정부와, 상기 반응부에서의 혈장과 반응한 색변화 또는 파장변화를 측정하는 제2측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 현장형 측정장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항의 측정장치를 이용하여 측정하는 방법에 있어서,
    시료저장부에서의 전혈 시료의 색 또는 파장을 측정하는 사전시료측정단계;
    반응부에서의 혈장과 반응하는 반응시간 및 색변화 또는 파장변화를 측정하는 반응측정단계; 및
    상기 반응측정단계에서 측정된 결과치에 전혈 시료의 적혈구 용적률에 따른 편차를 보정하여 정확한 진단결과를 산출하는 보정및진단단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 측정방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 반응측정단계는, 카트리지의 공급조절수단을 이용하여 시료저장부에 저장된 전혈이 반응부로 공급되는 시점을 조절하는 반응시점조절단계와, 전혈이 반응부로 공급된 시점과 반응부에서의 반응이 일어나는 시점을 각각 측정하는 반응시간차이측정단계와, 반응부에서의 색변화 또는 파장변화를 측정하는 반응변화측정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 측정방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보정및진단단계는, 상기 사전시료측정단계에서 측정된 전혈 시료의 색 또는 파장 측정치를 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 산출하는 제1적혈구용적률산출단계와, 상기 반응시간차이측정단계에서 측정된 반응부에서의 반응이 일어나는 시점과 전혈이 반응부로 공급된 시점 간의 시간 차이를 기반으로 전혈 시료의 적혈구 용적률을 산출하는 제2적혈구용적률산출단계와, 상기 제1적혈구용적률산출단계 및/또는 제2적혈구용적률산출단계에서 산출된 전혈 시료의 적혈구 용적률을 기반으로 적혈구 용적률에 따른 보정상수를 도출하는 보정값도출단계와, 상기 반응변화측정단계에서 측정된 결과치에 상기 보정상수를 반영하여 정확한 진단결과를 산출하는 진단결과산출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적혈구 용적률을 고려한 체외진단 측정방법.
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