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KR20020014621A - Measuring instrument for living body - Google Patents

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Publication number
KR20020014621A
KR20020014621A KR1020000048005A KR20000048005A KR20020014621A KR 20020014621 A KR20020014621 A KR 20020014621A KR 1020000048005 A KR1020000048005 A KR 1020000048005A KR 20000048005 A KR20000048005 A KR 20000048005A KR 20020014621 A KR20020014621 A KR 20020014621A
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KR
South Korea
Prior art keywords
biosensor
needle
living body
sensor
optical fiber
Prior art date
Application number
KR1020000048005A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이권현
Original Assignee
이권현
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이권현 filed Critical 이권현
Priority to KR1020000048005A priority Critical patent/KR20020014621A/en
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6846Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6847Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive mounted on an invasive device
    • A61B5/6848Needles

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Abstract

PURPOSE: A biodata measuring device is provided to obtain biodata from a living body in a convenient and painless manner by eliminating the need of executing operation or cutting the body. CONSTITUTION: A biodata measuring device(30) comprises a syringe(10) having a cylindrical body(11) and a syringe needle(12); a bio-sensor(21) inserted into the syringe needle, and which senses a variety of biodata from the living body; and an optical fiber cable(22) connected to the bio-sensor, extracted outward through the syringe needle and cylindrical body of the syringe, and connected to a data processing system. Alternatively, the syringe needle includes a fixing protrusion which is protruded form the inner periphery of the syringe needle so as to tightly fix the bio-sensor.

Description

생체 측정기{MEASURING INSTRUMENT FOR LIVING BODY}Biometric meter {MEASURING INSTRUMENT FOR LIVING BODY}

본 발명은 생체 측정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인간 또는 동물 등의 생체 내부에 바이오 센서를 보다 정확하고 안전하게 삽입할 수 있도록 설계하여 센서 삽입을 위한 수술이나 절개 등의 작업을 별도로 하지 않고 측정하고자 하는 목적 환부를 더욱 용이하게 측정할 수 있는 생체 측정기에 관한 것이다.The present invention relates to a biometer, and more particularly, it is designed to more accurately and safely insert a biosensor into a living body such as a human or an animal to measure the operation without additional operations such as surgery or incision for the sensor insertion. The present invention relates to a biometer that can more easily measure affected lesions.

일반적으로 중환자나 수술 후 회복단계에 있는 환자 또는 지체 부자유자의 재활치료 시에는 환자의 상태를 시시각각으로 체크하기 위하여 체온이나 혈압, 호흡, 혈액 또는 근력 등을 측정하게 된다. 그리고, 인간은 더욱 건강한 삶을 영위 하기 위하여 다양한 영양분을 섭취하면서 적당한 운동을 하고 더불어 주기적인 검진을 통하여 신체의 이상유무를 확인한다.In general, during rehabilitation of a critically ill patient or a patient in recovery after surgery or a retarded person, body temperature, blood pressure, respiration, blood, or muscle strength are measured to check the patient's condition at any time. And, in order to lead a healthier life, humans take proper nutrients while taking various nutrients and check the physical condition through periodic checkups.

체온은 체내에서 발생하는 열과 외계로 방출되는 열의 평형관계로 정해진다.Body temperature is determined by the equilibrium between heat generated in the body and heat released to the outside world.

다양한 영양분을 섭취하게 되면 생체 내에서는 물질대사가 이루어지고, 그 가운데 물질대사에 의하여 유리된 에너지 가운데 1/3 또는 1/4은 기계적·화학적·전기적 역할을 하지만 나머지는 모두 열로서 소비되어 체온을 유지하게 된다.Ingestion of various nutrients causes metabolism in vivo, of which 1/3 or 1/4 of the energy released by metabolism plays a mechanical, chemical, or electrical role, but the rest is consumed as heat. Will be maintained.

사람의 체온은 대체로 37±1(36∼38)℃이고, 체온을 측정하는 데에는 수은 체온계·열전쌍온도계·서미스터온도계 등이 쓰인다.Human body temperature is generally 37 ± 1 (36 ~ 38) ℃, mercury thermometer, thermocouple thermometer, thermistor thermometer is used to measure the body temperature.

혈압은 혈액이 혈관 내를 흐를 때 혈관벽에 미치는 압력으로 동맥혈압·모세혈관혈압·정맥혈압 등으로 분류되며, 단순하게 혈압이라고 하면 보통 동맥혈압을 가리키고 그 크기는 수은주 높이로 나타낼 수 있다.Blood pressure refers to arterial blood pressure, capillary blood pressure, and venous blood pressure, which is a pressure applied to blood vessel walls when blood flows in blood vessels, and simply refers to arterial blood pressure.

혈압을 측정하는 계기로서는 맥압계라고 하는 혈압계가 사용되는데, 그 대표적인 혈압계로는 수은기압계를 이용하는 리바로치(Riva-Rocci)형 혈압계나 아네로이드압력계를 이용하는 타이코스(Tycos)형 혈압계가 있다.A blood pressure monitor called a sphygmomanometer is used as an instrument for measuring blood pressure. A typical blood pressure monitor includes a Riva-Rocci type blood pressure gauge using a mercury barometer or a Tycos type blood pressure gauge using an aneroid pressure gauge.

호흡은 생물생존에 필요한 산소를 외계로부터 흡입하고 불필요한 이산화탄소(탄산가스)를 배출하는 일종의 기체교환현상을 말한다. 이러한 호흡은 세포 내에서 산소와 반응한 영양소로부터 에너지를 방출하여 이산화탄소가 생성되는 물질대사에 의하여 이루어지는 조직세포호흡 즉 내호흡과, 가스를 주고받는 혈액을 통하여 폐에서 이루어지는 외호흡으로 분류할 수 있다. 여기서, 내호흡은 주로 생체 내의 생화학적 이상유무를 확인할 수 있는 기준이 될 수 있고 외호흡은 주로 생리학적 이상유무를 검진할 수 있는 대상이 된다.Respiration is a type of gas exchange that takes in oxygen from the outside world and releases unnecessary carbon dioxide (carbon dioxide). This respiration may be classified into tissue cell breathing, ie, internal breathing, which is performed by metabolism of carbon dioxide that is produced by releasing energy from nutrients reacting with oxygen in the cell, and exhalation of lungs through the blood giving and receiving gas. Here, the internal breathing may be a criterion for identifying the presence of biochemical abnormalities in the living body, and the external breathing is mainly an object for examining the presence of physiological abnormalities.

생리학적으로 환기는 폐를 둘러싸고 있는 흉곽이 늑골과 횡격막 등의 호흡근의 작용에 의해 부피를 변화시키고, 이와 함께 폐의 내압이 조절되어 외기 압력과 차이가 발생하는 일종의 공기의 이동현상으로 실현된다. 그리고, 이러한 환기현상이 발생할 때 실현되는 기도에서의 공기의 흐름, 즉 기류의 속도와 유량을 측정하기 위한 측정계로서 호흡유량계가 있다.Physiologically, ventilation is realized as a kind of movement of air in which the rib cage surrounding the lungs changes volume by the action of the respiratory muscles such as the ribs and diaphragms, and the internal pressure of the lungs is regulated to cause a difference from the outside air pressure. In addition, there is a respiratory flow meter as a measuring system for measuring the air flow, that is, the speed and flow rate of the air flow in the airway realized when such a ventilation phenomenon occurs.

혈액은 인간이나 동물의 혈관 안을 순환하는 체액으로서, 폐에서 받아들인 산소를 조직세포로 운반하거나 조직세포로부터 이산화탄소를 폐로 방출시키고, 소화관에서 흡수된 영양소를 간이나 조직 세포로 운반하며, 조직의 분해 산물로서 생체에 불필요한 물질을 신장으로 운반하여 몸밖으로 배출시키기도 하고, 내분비선에서 분비된 호르몬을 작용기관 또는 각 조직세포까지 운반하거나, 체열을 균등하게 분산시켜 체온을 일정하게 유지하는 기능을 수행한다.Blood is a fluid that circulates in the blood vessels of humans and animals. It carries oxygen from the lungs to tissue cells or releases carbon dioxide from tissue cells into the lungs, and transports nutrients absorbed from the digestive tract to the liver or tissue cells. As a product, unnecessary substances in the living body may be transported to the kidney to be discharged out of the body, and hormones secreted from the endocrine gland may be transported to the organ or each tissue cell, or the body heat may be evenly distributed to maintain a constant body temperature.

이때, 질병의 진단과 치료의 목적으로 혈액은 다양하게 검사할 수 있는데, 그 중의 한 예로 말초혈액 일반검사는 혈액 속의 유형성분(혈구)에 대한 검사로서 적혈구·헤모글로빈·헤마토크리트·백혈구·혈소판을 관찰하는 것이고, 혈액생화학적 검사는 혈장이나 혈청 속에 함유되어 있는 화학적 성분을 측정하는 검사로서 단백질·탄수화물·지방·비타민류·효소·무기물에 대한 측정을 말하고, 면역혈청학적 검사는 항원항체반응을 이용한 검사로서 혈청 속에 함유되어 있는 면역글로블린(항체), 림프구의 기능 등을 측정하는 것이다.At this time, the blood can be tested in various ways for the purpose of diagnosis and treatment of the disease. For example, the general peripheral blood test is a test for tangible components (blood cells) in the blood to observe red blood cells, hemoglobin, hematocrit, leukocytes, and platelets. A blood biochemical test is a test for measuring chemical components in plasma or serum. It is a test for protein, carbohydrates, fats, vitamins, enzymes, and inorganic substances. This test measures the function of immunoglobulins (antibodies) and lymphocytes contained in serum.

근력은 근육이 수축할 때 발생되는 힘으로 임의의 근육이 근의 길이를 바꾸지 않고 낼 수 있는 최대장력으로 kg단위로 표시하며 악력계·배근력계 등을 사용하여 계측할 수 있다.Muscle strength is the force generated when a muscle contracts, which is the maximum tension that any muscle can produce without changing the length of the muscle, expressed in kilograms, and can be measured using a gyrometer or anusometer.

그런데, 상술한 바와 같이 환자의 치유 목적으로 또는 주기적인 검진의 목적으로 체온 또는 혈액을 비롯한 생체 내의 각종 이상유무를 검사하는 종래의 측정장비들은 특수한 장비실, 예를 들면 중환자실이나 다양한 시스템이 구비된 측정실에만 구비되어 피측정자(환자)가 직접 중환자실이나 측정실에 입실한 후 소정의 검사를 받아야만 하고 더불어 진료를 담당하는 전문의 또는 간호사 역시 측정장비들을 사용하여 환자를 직접적으로 체크하면서 진료할 수밖에 없는 번거로움이 있었다.However, as described above, the conventional measuring equipment for examining various abnormalities in the living body including body temperature or blood for the purpose of healing the patient or for the purpose of periodic examinations is equipped with a special equipment room, for example, an intensive care unit or various systems. It is provided only in the measuring room, so the subject (patient) must enter the intensive care unit or measuring room and undergo a predetermined test.In addition, the specialist or nurse in charge of the medical treatment can only check the patient directly using the measuring equipment. There was a hassle.

이러할 경우 측정장비가 고가인 까닭과 공간적 제약으로 인하여 모든 환자가 그 혜택을 고르게 받지 못하고, 또한 환자에 대한 측정결과를 전문의 또는 간호사가 직접 환자와 함께 한 상태에서 관찰해야만 하는 어려움과 불편이 따를 수밖에 없다.In this case, due to the high cost of the measuring equipment and spatial constraints, all patients do not receive the benefits evenly, and there are difficulties and inconveniences of having to observe the measurement results of the patient with the specialist or nurse. There is no choice but to.

즉, 체온은 간호사가 직접 체온계로 환자를 중간중간 측정하고 기록하므로 실시간적(real time) 측정이 어렵고, 혈압은 간호사가 혈압계를 사용하여 체온측정 방법과 동일한 방법으로 체온과 동시에 측정하는 경우가 많아 번거롭고, 호흡상태는 호흡기를 장착하여 측정하고 있어 그 설치장소가 별도로 필요하고, 재활환자에 있어서의 근육상태 또는 근력 측정을 위해서는 측정 부위 외부에 직접 근력계를 장착하여 측정하거나 좀더 정확한 측정을 위해선 측정부위를 절개하고 그 곳에 측정장치를 삽입하여 측정하므로써 환자에게 또 다른 고통과 상처를 입히게 되는 커다란 단점이 있었던 것이다.In other words, the body temperature is difficult to measure in real time because the nurse directly measures and records the patient in the middle with the thermometer, and the blood pressure is often measured at the same time as the body temperature by the nurse using a blood pressure monitor. The cumbersome, respiratory state is measured by attaching a respirator, so the place of installation is required separately.In order to measure muscle state or strength in rehabilitation patients, a muscular dynamometer is directly mounted outside the measurement site or measured for more accurate measurement. There was a major drawback of injuring the patient with another pain and incision by cutting the site and inserting the measuring device there.

이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 인간 또는 동물 등의 생체 내에 바이오 센서의 삽입을 위한 수술이나 절개 작업을 생략할 수 있도록 하고 바이오 센서가 주사바늘에 의하여 완벽하게 보호될 수 있도록 하여 센서 삽입을 위한 통증을 줄이는 반면 측정 후 센서의 제거 작업 역시 매우 용이하게 실현할 수 있는 생체 측정기를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the object of the present invention is to omit the operation or incision for the insertion of the biosensor in a living body such as humans or animals, and the biosensor It is possible to completely protect the sensor by the injection needle to reduce the pain for inserting the sensor while the post-measurement removal of the sensor to provide a biometer that can be very easily realized.

도 1은 본 발명에 따른 생체 측정기를 나타내는 분해 사시도.1 is an exploded perspective view showing a biometer according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 생체 측정기를 나타내는 단면도.2 is a cross-sectional view showing a biometer according to the present invention.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 생체 측정기에 적용된 주사바늘 부분을 각각 다른 각도에서 확대 촬영한 사진.3A and 3B are enlarged photographs of the needle parts applied to the biometric device according to the present invention from different angles, respectively.

도 4는 본 발명에 따른 생체 측정기에 적용된 바이오 센서 및 광섬유 케이블을 도시한 부분 측면도.Figure 4 is a partial side view showing a biosensor and optical fiber cable applied to the biometric device according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 생체 측정기에 적용된 바이오 센서 및 광섬유 케이블을 인간의 머리카락과 대비되도록 확대 촬영한 사진.5 is an enlarged photograph of a biosensor and an optical fiber cable applied to a biometric device according to the present invention to be contrasted with human hair.

도 6은 본 발명에 따른 생체 측정기를 활용한 데이터 처리시스템을 설명하기 위한 개략도.6 is a schematic diagram illustrating a data processing system utilizing a biometric device according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 생체 측정기를 통하여 수득된 데이터의 처리과정을 설명하기 위한 블록도.Figure 7 is a block diagram illustrating the processing of data obtained through a biometric device according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 주사기 11 : 원통형 몸체부10 syringe 11 cylindrical body portion

12 : 주사바늘 12a : 고정턱12: needle 12a: fixed jaw

13 : 피스톤 21 : 바이오 센서13: piston 21: biosensor

22 : 광섬유 케이블 30 : 생체 측정기22: optical fiber cable 30: biometric

100 : 데이터 처리시스템 110 : 증폭부100: data processing system 110: amplifier

110 : A/D 변환부 130 : 마이컴110: A / D converter 130: microcomputer

140 : 메모리 150 : 디스플레이부140: memory 150: display unit

160 : 프린터 100 : 개인용 PC160: printer 100: personal PC

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 적어도 원통형 몸체부 및 주사바늘을 구비한 주사기를 포함하여 이루어진 생체 측정기에 있어서, 상기 주사바늘의 내주연에 밀착 끼워져 생체로부터 각종 정보를 감지하는 바이오 센서와, 상기 바이오 센서에 접속되어 상기 주사바늘 및 몸체부의 내부를 통하여 인출된 후 데이터 처리 시스템에 연결되는 광섬유 케이블을 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a biometer comprising at least a cylindrical body portion and a syringe having a needle, the biosensor which is fitted in close contact with the inner circumference of the needle and detects a variety of information from the living body, The optical sensor is connected to the biosensor and is drawn out through the inside of the needle and the body portion and comprises a fiber optic cable which is connected to a data processing system.

이하, 본 발명에 따른 생체 측정기에 대한 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예는 다수 개가 존재할 수 있으며 이들 실시예를 통하여 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 더 잘 이해할 수 있을 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of the biometer according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. There may be many embodiments of the invention and these embodiments will better understand the objects, features and advantages of the invention.

본 발명은 피측정자의 체온이나 혈압, 뇌압 또는 혈액의 실시간적 측정과 상시 측정이 가능하고, 통신망 예를 들면 LAN에 연결된 광섬유 케이블(22)을 경유하여 전송되어 온 데이터를 통하여 모니터를 통하여 실시간으로 환자의 상태를 직접 관찰할 수 있고, 또한 동시에 데이터를 저장하였다가 언제라도 장기간의 측정상태 를 생생하게 재생 비교하고 검토해서 좀 더 정확한 진료를 할 수 있도록 한다.The present invention enables real-time and constant measurement of the body temperature, blood pressure, brain pressure, or blood of a subject, and in real time through a monitor through data transmitted through a fiber optic cable 22 connected to a communication network, for example, a LAN. The patient's condition can be directly observed, and data can be stored at the same time for more accurate medical care by vividly reproducing and reviewing the long-term measurement status at any time.

특히, 본 발명에 따른 생체 측정기(30)는 그 측정 방법이 간단하고 안전해서 환자의 이중적인 고통을 덜어줄 수 있고, 가격 또한 저렴하여 더 많은 중환자나 재활환자에게 적용될 수 있다.In particular, the biometer 30 according to the present invention can reduce the double pain of the patient because the measuring method is simple and safe, and can be applied to more intensive care or rehabilitation patients because of the low price.

즉, 본 발명은 광섬유 케이블(22)을 통하여 데이터 처리시스템(100)에 연결되어 피측정자의 상태를 실시간적이고 연속적으로 확인할 수 있으며 피측정자를 위한 별도의 시스템이 갖추어진 곳이 아닌 임의의 장소에서도 의사가 데이터 처리시스템(100)에 연결된 모니터를 통해서 시각적으로 관찰할 수 있다.That is, the present invention is connected to the data processing system 100 through the optical fiber cable 22 to check the status of the subject in real time and continuously, and at any place other than a separate system for the subject. The doctor may visually observe through a monitor connected to the data processing system 100.

또한, 본 발명에 따른 생체 측정기(30)는 데이터의 저장이 측정과 동시에 자동적으로 이루어지는 시스템을 갖출 경우 치료에 필요한 정확한 분석자료를 언제라도 제공할 수 있는 이점이 있다.In addition, the biometric device 30 according to the present invention has an advantage of providing accurate analysis data necessary for treatment at any time when the data storage is equipped with a system in which the measurement is automatically performed at the same time.

더욱 구체적으로 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.More specifically, with reference to Figures 1 to 3 as follows.

도 1은 본 발명에 따른 생체 측정기를 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 생체 측정기를 나타내는 단면도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 생체 측정기에 적용된 주사바늘 부분을 각각 다른 각도에서 확대 촬영한 사진이다.1 is an exploded perspective view showing a biometer according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing a biometer according to the present invention, Figures 3a and 3b are respectively different angles of the needle portion applied to the biometer according to the present invention This picture was taken at.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 생체 측정기(30)는 일반적인 원통형 몸체부(11)가 준비되고, 이 원통형 몸체부(11)에는 예를 들면 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 대략 외경 지름이 0.9mm이고 내경 지름이 0.5mm정도 인주사바늘(12)을 조립하여 측정부위에 삽입할 수 있도록 구성된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the biometric device 30 according to the present invention has a general cylindrical body 11, which is illustrated, for example, in FIGS. 3A and 3B. As such, the outer diameter is approximately 0.9mm and the inner diameter is about 0.5mm to assemble the injection needle 12 is configured to be inserted into the measurement site.

주사바늘(12)의 내경은 후술하는 바이오 센서(21)의 크기에 따라 알맞은 사이즈로 선택할 수 있고, 그 길이는 측정하고자 하는 피측정 부위의 피하 깊이에 따라 길거나 짧은 것을 선택할 수 있으며, 그 끝은 경사지게 잘려 있어 피하 속으로삽입할 경우 통증없이 용이하게 들어 갈 수 있다.The inner diameter of the injection needle 12 may be selected to a suitable size according to the size of the biosensor 21 to be described later, the length may be selected to be long or short depending on the subcutaneous depth of the measurement target area, the end of It is obliquely cut and can be easily inserted without pain when inserted subcutaneously.

그리고, 주사바늘(12)의 경사지게 잘려 있는 부분의 내주연에는 생체로부터 각종 생체정보를 감지하는 극소형 센서(예를 들면 바이오 센서(21))가 밀착 끼워지고, 이 바이오 센서(21)는 주사바늘(12) 및 몸체부(11)의 내부를 통하여 끼워진 광섬유 케이블(22)을 경유하여 데이터 처리시스템(100) 및 개인용 PC(200)에 접속되어 생체로부터 수득된 각종 정보를 실시간적으로 처리하고 분석할 수 있도록 설계된다.Then, at the inner circumference of the obliquely cut portion of the injection needle 12, a very small sensor (for example, the biosensor 21) that detects various biometric information from the living body is fitted closely, and the biosensor 21 is scanned. It is connected to the data processing system 100 and the personal PC 200 via the optical fiber cable 22 inserted through the inside of the needle 12 and the body portion 11 to process various kinds of information obtained from the living body in real time. It is designed to be analyzed.

실시예적으로 광섬유 케이블(22)은 대략 1m 정도의 길이로 바이오 센서(21)와 일체화된 구조이며 광케이블 접속단자 및 통신용 케이블(미 도시됨)을 통하여 데이터 처리시스템(100)에 접속될 수 있다.In an exemplary embodiment, the optical fiber cable 22 may be integrated with the biosensor 21 in a length of about 1 m and may be connected to the data processing system 100 through an optical cable connection terminal and a communication cable (not shown).

또한, 바이오 센서(21)는 주사바늘(12)의 내경 지름보다 더욱 작은, 예를 들면 0.45mm이하의 극소형 센서로서 주사바늘(12)의 경사지게 잘려 있는 부분의 내주연에 돌출 성형된 고정턱(12a)에 의하여 긴밀하게 고정되는 것이 바람직하다.In addition, the biosensor 21 is a micro sensor that is smaller than the inner diameter of the needle 12, for example, 0.45 mm or less, and has a fixed jaw protruding to the inner circumference of the obliquely cut portion of the needle 12. It is preferable to be fixed closely by (12a).

도 4는 본 발명에 따른 생체 측정기(30)에 적용된 바이오 센서(21) 및 광섬유 케이블(22)을 도시한 부분 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 생체 측정기(30)에 적용된 바이오 센서(21) 및 광섬유 케이블(22)을 인간의 머리카락과 대비되도록 확대 촬영한 사진이다.4 is a partial side view illustrating the biosensor 21 and the optical fiber cable 22 applied to the biometer 30 according to the present invention, and FIG. 5 is a biosensor 21 applied to the biometer 30 according to the present invention. ) And an enlarged photograph of the optical fiber cable 22 to be contrasted with human hair.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 광섬유 케이블(22)은 지름이 대략 0.18mm 정도로 주사바늘(12) 내부에 매우 용이하게 들어 갈 수 있다. 광섬유 케이블(22)을 따라 전송되는 정보는 외부로 빠져 나가지 않고 빛의 전반사 원리에 의거하여 빠르게 진행하며 전송 손실이 매우 적고 주파수 대역폭이 넓어 생체정보를 데이터처리시스템(100)에 보다 정확하게 전송할 수 있어 유익하다.As shown in FIGS. 4 and 5, the optical fiber cable 22 can easily enter the needle 12 in a diameter of about 0.18 mm. The information transmitted along the optical fiber cable 22 proceeds quickly according to the total reflection principle of light without escaping to the outside, and transmits biometric information to the data processing system 100 more accurately because the transmission loss is very small and the frequency bandwidth is wide. helpful.

이와 같이 광섬유 케이블(22)은 바이오 센서(21)에서 제공하는 온도(체온), 압력(혈압 또는 뇌압), 전기장, 자기장, 화학물질의 농도, 근육의 움직임 등 거의 모든 종류의 물리량들을 손실없이 그대로 전송할 수 있기 때문에 본 발명에 매우 유용하게 적용할 수 있다.As such, the optical fiber cable 22 is capable of maintaining almost all kinds of physical quantities such as temperature (temperature), pressure (blood pressure or brain pressure), electric field, magnetic field, chemical concentration, and muscle movement provided by the biosensor 21 without loss. Since it can transmit, it can apply very usefully to this invention.

물론, 본 발명은 이러한 광섬유 케이블(22) 자체를 신규의 아이템으로 제공하는 것이 아니고, 광섬유 케이블(22)과 바이오 센서(21) 그리고 주사기(10)를 조합하여 피측정자의 피하에 바이오 센서(21)를 삽입하는 과정에서 발생할 수 있는 고통을 방지하고, 또한 바이오 센서(21)를 삽입하고자 할 때 수술이나 절개의 어려움으로 인한 보다 정확한 위치를 찾기가 어려웠던 문제점을 극복하며, 만약 실수에 의하여 바이오 센서(21) 및 광섬유 케이블(22)이 인체 내에서 파손되어 그대로 방치될 경우 생명에 오히려 위험요소로 작용할 수 있는 문제점으로부터 자유로울 수 있도록 하는 데 있다.Of course, the present invention does not provide such a fiber optic cable 22 itself as a new item, but combines the optical fiber cable 22, the biosensor 21, and the syringe 10 to the biosensor 21 under the subject's skin. ) To avoid the pain that may occur during the insertion process, and also to overcome the problem that it was difficult to find a more accurate position due to the difficulty of surgery or incision when trying to insert the biosensor 21, if the biosensor by mistake 21 and the optical fiber cable 22 is to be free from problems that can act as a risk to life if left undamaged in the human body.

즉, 본 발명에 따른 생체 측정기(30)는 바이오 센서(21)를 주사바늘(12)의 내부에 장착하여 생체 내부에 정확하게 도달할 수 있도록 하여 그 측정작업이 매우 용이하고 정밀하며, 측정 후 바이오 센서(21)를 밖으로 빼내는 과정에서 센의의 파손이 생체의 내부에서 일어나지 않도록 하는 극도의 안정성을 기할 수 있으며, 특히 인체 내에 바이오 센서(21)를 삽입하는 과정에서 환자에게 절개하는 고통을 주지 않는다.That is, the biometric measuring device 30 according to the present invention is equipped with the biosensor 21 inside the needle 12 so as to accurately reach the inside of the living body, so that the measurement work is very easy and precise, In the process of pulling out the sensor 21, it is possible to provide extreme stability that prevents damage of the sensation from occurring inside the living body, and in particular, does not cause the pain of cutting the patient in the process of inserting the biosensor 21 into the human body. .

인체 내에 바이오 센서(21)를 삽입하여 체내의 압력(혈압, 뇌의 압력 또는 근력 등)과 체온을 측정하는 동안에 센서의 파손이 일어나게 된다면 생명에 매우 위험한 요소로 작용할 수 있다.If the sensor is damaged while the biosensor 21 is inserted into the human body to measure pressure (blood pressure, brain pressure or muscle strength, etc.) and body temperature, it may act as a very dangerous factor for life.

이러한 면에서 바이오 센서(21)의 파손됨 없이 측정 목적 부위에 정확하게 삽입될 수 있도록 하거나 측정 중 또는 바이오 센서(21)의 제거 시에도 센서의 파손됨이 없도록 안전하게 셀서를 보호하는 주사바늘(12)의 역할은 매우 중요하다 할것이다.In this regard, the injection needle 12 can be accurately inserted into a measurement target site without damaging the biosensor 21 or safely protects the cell so that the sensor is not damaged during measurement or even when the biosensor 21 is removed. The role of the will be very important.

본 출원인은 광섬유를 이용한 의료용 센서, 즉 바이오 센서(21)를 개발하는 과정에서 센서의 응용분야를 찾던 중 바이오 센서(21)로부터 측정된 결과가 도 5에 도시된 바와 같이 인간의 머리카락보다 약간 굵은(약 0.15mm 내외) 광섬유 케이블(22)을 통하여 전달되고 있기에 조금만 부주의해도 바이오 센서(21)와 광섬유 케이블(22)의 접속부분이 파손되고 있는 현상을 발견하고, 이러한 점을 보완하기 위하여 바이오 센서(21)와 광섬유 케이블(22)을 주사기(10) 내에 장착하는 구조를 설계하게 이른 것이다.Applicant, while developing the medical sensor using the optical fiber, that is, the biosensor 21, while searching for an application field of the sensor, the result measured from the biosensor 21 is slightly thicker than the human hair as shown in FIG. (About 0.15 mm) It is transmitted through the optical fiber cable 22, so that even if a little carelessness, the connection between the biosensor 21 and the optical fiber cable 22 is broken, and the biosensor The design for mounting the 21 and the optical fiber cable 22 into the syringe 10 is designed.

그리고, 의료용 초소형 센서(예를 들면, 바이오 센서(21))를 의료용 주사기(10) 내에 장착(주사바늘(12) 방향에 바이오 센서(21)를 장착)한 다음 원통형 몸체부(11)를 통하여 광섬유 케이블(22)을 빼내어 컴퓨터나 다른 데이터 처리시스템(100; 예를 들면 스펙트럼메타)에 연결하여 사용한다면 실시간 측정 및 프로그램에 의한 측정 정보의 저장이나 연속적인 측정이 가능하고 모니터를 통해서 시각적(visual)인 결과를 안전하게 볼 수 있도록 하는 효과 역시 기대해 볼 수 있다.Then, a micro medical sensor (for example, bio sensor 21) is mounted in the medical syringe 10 (the bio sensor 21 is mounted in the direction of the needle 12), and then through the cylindrical body portion 11. If the fiber optic cable 22 is removed and connected to a computer or other data processing system 100 (e.g. spectrum spectrum), real-time measurement and storage of measurement information by program or continuous measurement can be performed and visual You can also expect the effect of making the results safe.

한편, 바이오 센서(21)의 예로서는 측정하고자 하는 혈압이나 근력 또는 혈액, 뇌의 압력, 체온 등을 전기적인 신호로 변환하여 광섬유 케이블(22)을 통하여 데이터 처리시스템(100)에 제공할 수 있는 것이라면 좋다. 즉, 바이오 센서(21)는 생체 내의 화학변화를 전기신호로 변환하는 효소전극, 이산화수소 전극, FET 전극; 생체 내의 열변화를 전기적인 신호로 변환하는 서미스터(THERMISTOR); 화학발광을 촉매하는 효소를 이용하여 전기신호로 변환하는 광계수기(PHOTON-COUNTER) 또는 광다이오드(PHOTO-DIODE); 혈액 등의 전해액 중에 이온 농도를 측정하는 이온센서(ION SENSOR) 등 다양하게 적용할 수 있다.On the other hand, as an example of the biosensor 21, if the blood pressure or muscle strength to be measured or blood, brain pressure, body temperature, etc. can be converted into an electrical signal and provided to the data processing system 100 through the optical fiber cable 22. good. That is, the biosensor 21 includes an enzyme electrode, a hydrogen dioxide electrode, and an FET electrode for converting chemical changes in a living body into an electrical signal; A thermistor (THERMISTOR) for converting thermal changes in the living body into an electrical signal; PHOTON-COUNTER or PHOTO-DIODE which converts into an electrical signal using an enzyme catalyzing chemiluminescence; The ion sensor (ION SENSOR) for measuring the concentration of ions in the electrolyte, such as blood can be applied in various ways.

다음으로, 상술한 바와 같은 바이오 센서(21) 및 광섬유 케이블(22)을 포함한 구성으로 된 생체 측정기(30)의 사용동작 및 그 측정 정보의 처리과정을 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Next, the operation of the biometer 30 having the configuration including the biosensor 21 and the optical fiber cable 22 as described above and the processing of the measurement information will be described with reference to FIGS. 6 and 7. Same as

도 6은 본 발명에 따른 생체 측정기를 활용한 데이터 처리시스템을 설명하기 위한 개략도이다.6 is a schematic diagram illustrating a data processing system utilizing a biometric device according to the present invention.

먼저, 피측정자는 도 6에 도시된 바와 같이 광섬유 케이블(22)에 연결된 바이오 센서(21)를 내장한 생체 측정기가 준비된 임의의 장소에 입실한다. 생체 측정기(30)가 준비된 임의의 장소는 굳이 환자 입원실이 아니더라도 가능하다.First, as shown in FIG. 6, the subject enters an arbitrary place where a biometer equipped with a biosensor 21 connected to an optical fiber cable 22 is prepared. Any place where the biometer 30 is prepared is possible even if it is not a patient hospital room.

그리고, 피측정자는 본인 또는 임의의 간호사로부터 측정받고자 하는 부위에 주사바늘(12)을 삽입한 후 대기하면 주사바늘(12)의 끝단에 장착된 바이오 센서(21)로부터 얻어지는 각종 측정 정보는 광섬유 케이블(22)을 따라 실시간으로 데이터 처리시스템(100)에 전송된다.In addition, when the subject inserts the needle 12 into the part to be measured by the person or any nurse, and waits, various measurement information obtained from the biosensor 21 mounted at the end of the needle 12 is optical fiber cable. Along with 22 is transmitted to the data processing system 100 in real time.

데이터 처리시스템(100)은 예를 들어 도 7에 도시된 바와 같이 설계할 수 있고, 도 7은 본 발명에 따른 생체 측정기(30)를 통하여 수득된 데이터의 처리과정을 설명하기 위한 블록도이다.The data processing system 100 may be designed, for example, as shown in FIG. 7, which is a block diagram illustrating the processing of data obtained through the biometric device 30 according to the present invention.

광섬유 케이블(22)을 따라 전송된 바이오 센서(21)의 전기신호, 즉 아날로그 신호는 증폭부(110)에서 증폭된 후 A/D 변환부(110)를 통하여 디지털신호를 변환되어 마이컴(130)에 제공된다.The electrical signal of the biosensor 21 transmitted along the optical fiber cable 22, that is, the analog signal, is amplified by the amplifier 110, and then converted into a digital signal through the A / D converter 110 to receive the microcomputer 130. Is provided.

마이컴(130)에서는 데이터처리 프로그램을 통하여 A/D 변환부(110)를 통하여 변환된 디지털신호를 판독하여 각종 측정수치로 변환하면서 메모리(140)에 저장함과 동시에 디스플레이부(150)에 표시한다. 데이터처리 프로그램이 예를 들어 생체내의 기준수치(정상수치)를 미리서 정하고 그 기준수치에 벗어나거나 정상범위 내일 경우에 정상 또는 비정상, 그리고 전문의의 코멘트를 제공할 수 있도록 세팅되어 있다면 필요에 따라 다양한 의료정보를 프린터(160)를 통하여 실시간으로 제공할 수 있다.The microcomputer 130 reads the digital signal converted by the A / D converter 110 through a data processing program, converts the digital signal into various measurement values, stores the same in the memory 140, and displays the same on the display 150. If the data processing program is set to provide a reference value (normal value) in advance in the living body and to provide a normal or abnormal value and a doctor's comment in case of falling out of or within the normal value, for example, Medical information may be provided in real time through the printer 160.

한편, 전문의는 자신의 집무실(의사 진료실 또는 통신 단말기가 있는 곳이라 면 어느 곳이라도 가능함)에서 개인용 PC(100)를 통하여 피측정자의 측정 정보를 실시간 또는 서치하고자 하는 임의의 시간에 확인하면서 그에 따른 처방이나 진료를 할 수 있다.On the other hand, the specialist checks the measurement information of the subject in real time or at any time to search through the personal PC 100 in his office (wherever there is a doctor's office or a communication terminal is possible) accordingly Prescription or medical treatment can be provided.

이와 같이 피측정자의 원거리 진료 또는 측정 정보의 실시간 확인 그리고 측정 정보의 실시간 저장은 바로 주사기(10)의 내부에 장착 및 설치된 바이오 센서(21) 및 광섬유 케이블(22)에 의하여 가능하고, 보다 정밀하고 안전한 측정 역시 본 발명에 의하여 실현됨을 알 수 있다.In this way, the remote medical examination or real-time confirmation of the measurement information and the real-time storage of the measurement information is possible directly by the biosensor 21 and the optical fiber cable 22 mounted and installed inside the syringe 10, It can be seen that safe measurement is also realized by the present invention.

그리고, 바이오 센서(21)는 주사기(10)의 생산 공장에서 직접 설치하거나 바 이오 센서(21) 공장에서 기존의 주사바늘(12)에 간단히 조립할 수 있기 때문에 그 생산성에서도 별도의 설비투자 없이 가능함은 물론이다.In addition, since the biosensor 21 may be directly installed at the production plant of the syringe 10 or simply assembled to the existing needle 12 at the biosensor 21 factory, the productivity may be possible without additional facility investment. Of course.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 생체 측정기(30)는 인간 또는 동물 등의 생체 내에 바이오 센서(21)의 삽입을 위한 별도의 수술이나 절개 작업이 필요없으므로 피측정자의 고통이 따르지 않고 상처를 남기지 않는 유익함이 있다.As described above, the biometer 30 according to the present invention does not require a separate operation or incision for inserting the biosensor 21 into a living body such as a human or an animal, so that the pain of the subject does not follow and does not leave a wound. There is a benefit.

그리고, 삽입된 바이오 센서(21)의 보호가 주사바늘(12)에 의하여 완벽하게 이루어져 보다 안전한 측정이 가능하고 측정 후 센서의 제거 작업도 매우 간단하고 안전하다.In addition, the protection of the inserted biosensor 21 is completely made by the needle 12, so that safer measurement is possible, and the removal of the sensor after the measurement is also very simple and safe.

또한, 주사바늘(12)의 길이 및 크기의 조절에 의해 생체 내의 어느 곳이라도 바이오 센서(21)의 삽입이 가능하고 측정 목적 부위에 대한 정확한 측정이 이루어질 수 있는 용이함이 있다.In addition, by adjusting the length and size of the injection needle 12, the biosensor 21 can be inserted anywhere in the living body, and there is an ease of making accurate measurement on the measurement target site.

더불어, 바이오 센서(21)를 주사바늘(12)에 조립하고자 할 경우 피스톤(13)의 흡입압력을 이용하고 다시 분해하고자 할 경우에는 피스톤(13)의 토출압력을 이용할 수 있기 때문에 그 분해 및 조립이 용이하고, 의사가 자기의 집무실이나 진료실 등 전산망이 구축된 어느 곳에서라도 피측정자의 상태를 관찰할 수 있고, 또한 여러 환자를 동시에 정확하게 관리할 수 있는 인터넷 사이버(cyber)치료가 가능한 효과가 있다.In addition, when the biosensor 21 is to be assembled to the injection needle 12, the suction pressure of the piston 13 is used, and when the biosensor 21 is to be disassembled again, the discharge pressure of the piston 13 can be used. It is easy, and the doctor can observe the condition of the subject anywhere in the computer network such as his office or medical office, and the Internet cyber treatment that can accurately manage several patients at the same time is possible. .

아울러, 피측정자 상태의 측정 정보가 컴퓨터에 자동으로 전송되어 실시간 측정이 가능함과 동시에 데이터의 저장도 용이하여 의사가 치료에 필요한 자료를 수시로 확인 분석하여 정확한 치료를 위한 전산화 시스템을 구축할 수 있다.In addition, the measurement information of the subject's status is automatically transmitted to the computer to enable real-time measurement and easy storage of data, so that the doctor can check and analyze the data necessary for treatment at any time to establish a computerized system for accurate treatment.

Claims (2)

적어도 원통형 몸체부(11) 및 주사바늘(12)을 구비한 주사기(10)를 포함하여 이루어진 생체 측정기(30)에 있어서,In the biometric device (30) comprising at least a cylindrical body (11) and a syringe (10) having a needle (12), 상기 주사바늘(12)의 내주연에 밀착 끼워져 생체로부터 각종 정보를 감지하는 바이오 센서(21)와,A biosensor 21 that is closely attached to the inner circumference of the injection needle 12 and detects various types of information from a living body; 상기 바이오 센서(21)에 접속되어 상기 주사바늘(12) 및 몸체부(11)의 내부를 통하여 인출된 후 데이터 처리시스템(100)에 연결되는 광섬유 케이블(22)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체 측정기(30).And an optical fiber cable 22 connected to the biosensor 21 and drawn out through the inside of the needle 12 and the body 11 and then connected to the data processing system 100. Biometric device 30. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주사바늘(12)의 내주연에 돌출되어 상기 바이오 센서(21)를 긴밀히 고정하는 고정턱(12a)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체 측정기(30).A biometric device (30) characterized in that it further comprises a fixing jaw (12a) protruding to the inner circumference of the injection needle (12) tightly fixing the biosensor (21).
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