KR20190108306A

KR20190108306A - 헤마토크릿을 이용한 빈혈 측정 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20190108306A
Application number: KR1020180029652A
Authority: KR
Inventors: 조현태; 권민수; 이승노
Original assignee: 이승노; 김영철
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2019-09-24
Also published as: WO2019177406A1

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{Anemia measurement system and method using hematocrit}

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.

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.

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.

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

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.