KR102681358B1 - Non-invasive glucose measurement device and method for correcting glucose by reflecting temperature - Google Patents
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Abstract
본 발명은 온도를 반영하여 포도당을 보정하는 비침습 포도당 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도를 반영하여 포도당을 보정하는 비침습 포도당 측정 장치는 내부 안착부의 일 측에 위치하며, 상기 내부 안착부에 인입된 손가락을 향하여 광선을 조사하는 광선 조사부; 상기 손가락을 사이에 두고 상기 내부 안착부의 타 측에 위치하며, 상기 광선 조사부에서 조사되어 상기 손가락을 투과한 광선을 수신하는 광선 수신부; 상기 내부 안착부에 인입된 손가락의 온도를 감지하는 온도 센서; 및 상기 수신된 광선의 광량에 대한 전류를 전압으로 변환하고, 상기 변환된 전압의 주파수를 미리 결정된 주파수 대역으로 필터링하고, 상기 필터링된 주파수의 전압을 보상하여 사용자의 포도당을 측정하도록 설정된 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 감지된 온도를 반영하여 포도당을 보정을 수행할 수 있다.The present invention relates to a non-invasive glucose measurement device and method for correcting glucose by reflecting temperature.
For this purpose, the non-invasive glucose measurement device that corrects glucose by reflecting the temperature according to an embodiment of the present invention is located on one side of the inner seating portion, and has a light irradiation unit that irradiates light toward the finger inserted into the inner seating portion. ; a light receiving unit located on the other side of the inner seating part with the finger in between, and receiving the light irradiated from the light irradiation unit and passing through the finger; a temperature sensor that detects the temperature of a finger inserted into the inner seating portion; And a control unit configured to convert the current corresponding to the amount of light of the received light beam into voltage, filter the frequency of the converted voltage into a predetermined frequency band, and measure the user's glucose by compensating for the voltage of the filtered frequency. In addition, the control unit may perform glucose correction by reflecting the sensed temperature.
Description
본 발명은 온도를 반영하여 포도당을 보정하는 비침습 포도당 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a non-invasive glucose measurement device and method for correcting glucose by reflecting temperature.
일반적으로 국내 30세 이상 성인 인구의 7명 중 1명(13.8%)은 당뇨병을 겪고 있는 것으로 보고되고 있다. 연령이 높아질수록 당뇨병 유병률이 높아져 65세 이상 성인에서는 10명 중 3명이 당뇨병을 앓고 있는 것으로 보고될 정도로, 현재 당뇨병은 유병률이 높은 질환 중 하나이다.In general, it is reported that one in seven (13.8%) of the adult population over 30 years of age in Korea suffers from diabetes. As age increases, the prevalence of diabetes increases, to the extent that 3 out of 10 adults over the age of 65 are reported to have diabetes. Currently, diabetes is one of the diseases with a high prevalence.
이러한 혈당을 측정하기 위해 대표적인 측정 장치는 정맥혈 대신 미량의 모세혈을 통해 혈당을 측정하는 침습형 측정 장치와 비침습형 측정 장치가 있다. Representative measuring devices for measuring blood sugar include invasive measuring devices and non-invasive measuring devices that measure blood sugar through a small amount of capillary blood instead of venous blood.
이러한 종래 침습형 혈당 측정 장치는 바늘을 손가락 끝 또는 대체 부위에 찌른 후, 분비되는 혈액을 소량 사용하여 혈당을 측정하는 방식이다. 종래 선행 문헌은 한국등록특허공보 제10-1288400이 있다.This conventional invasive blood sugar measurement device measures blood sugar by piercing a needle into the tip of a finger or an alternate part and using a small amount of secreted blood. The prior literature includes Korean Patent Publication No. 10-1288400.
그런데, 이러한 종래 침습형 혈당 측정 장치는 사용자가 측정시마다 바늘을 피부 내에 찌름으로써, 사용자는 매번 통증을 느낄 뿐만 아니라 피부에 세균이 침투할 위험이 있다.However, in this conventional invasive blood sugar measuring device, the user pierces the skin with a needle each time a measurement is made, so the user not only feels pain each time, but there is a risk of bacteria infiltrating the skin.
또한, 종래 비침습 혈당 측정 장치(예: 연속혈당측정기(Continuous Glucose Monitoring System, CGMS))는 바늘형의 센서를 피부 내에 삽입하여 조직 사이에 존재하는 간질액의 포도당 농도를 측정하는 방식이다.Additionally, a conventional non-invasive blood glucose measurement device (e.g., Continuous Glucose Monitoring System, CGMS) measures the glucose concentration of interstitial fluid existing between tissues by inserting a needle-shaped sensor into the skin.
그런데, 이러한 종래 비침습 혈당 측정 장치는 피부에 센서를 삽입해야 하기 때문에 완전한 비침습형 혈당 측정 장치라 할 수 없다. 그리고, 혈당을 측정하기 위해서는 손가락 끝에서 채혈기를 이용하여 통증이 동반되는 채혈 방식으로 일정량의 모세혈을 측정기와 결합된 검사지에 주입하여 측정하는 복잡한 측정단계로 이루어져 위생 문제 및 사용상의 불편함이 존재할 뿐만 아니라 정확도가 낮은 문제점이 있다.However, this conventional non-invasive blood sugar measurement device cannot be considered a completely non-invasive blood sugar measurement device because it requires inserting a sensor into the skin. In addition, measuring blood sugar involves a complex measurement step of injecting a certain amount of capillary blood into a test strip combined with a measuring device through a painful blood collection method using a lancing device at the tip of the finger, which can lead to hygiene issues and inconveniences in use. In addition, there is a problem of low accuracy.
뿐만 아니라, 종래 혈당 측정 장치는 손가락의 온도와 같이 사용자의 조건을 고려하여 포도당 측정에 대한 보정을 수행하지 않기 때문에, 정확한 측정 결과를 얻는데 한계점이 있다.In addition, conventional blood sugar measuring devices do not perform correction for glucose measurement in consideration of user conditions, such as finger temperature, and therefore have limitations in obtaining accurate measurement results.
따라서, 손가락의 온도를 반영하여 포도당 측정에 대한 보정을 수행하는 비침습 포도당 측정 장치의 필요성이 제기된다.Therefore, there is a need for a non-invasive glucose measurement device that performs correction for glucose measurement by reflecting the temperature of the finger.
따라서, 본 발명은 손가락의 온도를 반영하여 포도당을 보정하는 비침습 포도당 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention provides a non-invasive glucose measurement device and method for correcting glucose by reflecting the temperature of the finger.
또한, 본 발명은 손가락을 향하여 광선을 조사하는 광선 조사부와 손가락을 투과한 광선을 수신하는 광선 수신부를 포함하는 비침습 포도당 측정 장치를 제공하는 것이다.Additionally, the present invention provides a non-invasive glucose measurement device that includes a light irradiation unit that irradiates light toward the finger and a light receiver that receives the light that has passed through the finger.
또한, 본 발명은 광선의 광량에 대한 전류를 전압으로 변환하고, 상기 변환된 전압의 주파수를 미리 결정된 주파수 대역으로 필터링하고, 상기 필터링된 주파수의 전압을 보상하여 사용자의 포도당을 측정하는 비침습 포도당 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.In addition, the present invention converts the current corresponding to the amount of light into a voltage, filters the frequency of the converted voltage into a predetermined frequency band, and compensates for the voltage of the filtered frequency to measure the user's glucose. To provide measuring devices and methods.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood through the following description and will be more clearly understood by examples of the present invention. Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the patent claims.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도를 반영하여 포도당을 보정하는 비침습 포도당 측정 장치는 내부 안착부의 일 측에 위치하며, 상기 내부 안착부에 인입된 손가락을 향하여 광선을 조사하는 광선 조사부; 상기 손가락을 사이에 두고 상기 내부 안착부의 타 측에 위치하며, 상기 광선 조사부에서 조사되어 상기 손가락을 투과한 광선을 수신하는 광선 수신부; 상기 내부 안착부에 인입된 손가락의 온도를 감지하는 온도 센서; 및 상기 수신된 광선의 광량에 대한 전류를 전압으로 변환하고, 상기 변환된 전압의 주파수를 미리 결정된 주파수 대역으로 필터링하고, 상기 필터링된 주파수의 전압을 보상하여 사용자의 포도당을 측정하도록 설정된 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 감지된 온도를 반영하여 포도당을 보정을 수행할 수 있다.To achieve this purpose, a non-invasive glucose measurement device that corrects glucose by reflecting temperature according to an embodiment of the present invention is located on one side of the inner seating portion and irradiates light toward the finger inserted into the inner seating portion. A light irradiation unit that does; a light receiving unit located on the other side of the inner seating part with the finger in between, and receiving the light irradiated from the light irradiation unit and passing through the finger; a temperature sensor that detects the temperature of a finger inserted into the inner seating portion; And a control unit configured to convert the current corresponding to the amount of light of the received light beam into voltage, filter the frequency of the converted voltage into a predetermined frequency band, and measure the user's glucose by compensating for the voltage of the filtered frequency. In addition, the control unit may perform glucose correction by reflecting the sensed temperature.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도를 반영하여 포도당을 보정하는 비침습 포도당 측정 장치의 방법에 있어서, 상기 비침습 포도당 측정 장치는 내부 안착부의 일 측에 위치하며 상기 내부 안착부에 인입된 손가락을 향하여 광선을 조사하는 광선 조사부, 및 상기 손가락을 사이에 두고 상기 내부 안착부의 타 측에 위치하며 상기 광선 조사부에서 조사되어 상기 손가락을 투과한 광선을 수신하는 광선 수신부를 포함하며, 상기 방법은 상기 내부 안착부에 인입된 손가락의 온도를 감지하는 과정; 상기 수신된 광선의 광량에 대한 전류를 전압으로 변환하고, 상기 변환된 전압의 주파수를 미리 결정된 주파수 대역으로 필터링하는 과정; 및 상기 필터링된 주파수의 전압을 보상하여 사용자의 포도당을 측정하는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법은 상기 감지된 온도를 반영하여 포도당을 보정하는 과정을 더 포함할 수 있다.Additionally, in the method of a non-invasive glucose measuring device that corrects glucose by reflecting temperature according to an embodiment of the present invention, the non-invasive glucose measuring device is located on one side of the internal seating portion and is inserted into the internal seating portion. A light irradiation unit that radiates light toward the finger, and a light receiving unit located on the other side of the internal seating unit with the finger in between, and a light receiver that receives the light irradiated from the light irradiation unit and passing through the finger, the method comprising: A process of detecting the temperature of a finger inserted into the inner seating portion; Converting a current corresponding to the amount of light of the received light beam into voltage, and filtering the frequency of the converted voltage into a predetermined frequency band; And it may include a process of measuring the user's glucose by compensating for the voltage of the filtered frequency. Additionally, the method may further include a process of correcting glucose by reflecting the sensed temperature.
본 발명에 따른 비침습 포도당 측정 장치는 온도를 반영하여 포도당을 보정함으로써, 사용자의 조건에 따라 정확한 포도당을 측정할 수 있다.The non-invasive glucose measurement device according to the present invention can accurately measure glucose according to the user's conditions by correcting glucose by reflecting temperature.
또한, 본 발명은 손가락의 상면의 제1 온도 및 손가락의 하면의 제2 온도를 감지함으로써, 포도당 보정을 위한 정확한 온도를 측정할 수 있다.Additionally, the present invention can measure an accurate temperature for glucose correction by detecting the first temperature of the upper surface of the finger and the second temperature of the lower surface of the finger.
또한, 본 발명은 디지털 전압 유효 범위의 이내가 되도록 이득을 조절함으로써, 정확한 포도당을 측정할 수 있다.Additionally, the present invention can accurately measure glucose by adjusting the gain to be within the digital voltage effective range.
또한, 본 발명은 다수의 침습 방식에 의한 포도당 측정 및 다수의 비침습 방식에 의한 포도당 측정을 통해 포도당을 보정함으로써, 비침습 방식에 의한 포도당 측정시에도 침습 방식에 의한 포도당 수치와 동일하거나 또는 무시할 정도의 차이를 갖는 포도당 수치를 획득할 수 있다.In addition, the present invention corrects glucose through glucose measurement by multiple invasive methods and glucose measurement by multiple non-invasive methods, so that even when measuring glucose by non-invasive methods, the glucose level is the same as or negligible by the invasive method. Glucose levels of varying degrees can be obtained.
또한, 본 발명은 온도를 반영한 1차 보정 및 1차 보정 결과를 채혈에 의한 포도당 수치에 매칭함으로써, 정확한 포도당이 측정되도록 보정을 수행할 수 있다.In addition, the present invention can perform correction so that accurate glucose is measured by matching the first correction reflecting temperature and the first correction result to the glucose level obtained from blood collection.
또한, 본 발명은 2차 보정에 의해 획득된 포도당에 기반하여 사용자에 관한 포도당 알고리즘을 생성하고, 상기 생성된 알고리즘을 메모리에 저장함으로써, 향후 포도당 측정을 빠르게 수행할 수 있다.In addition, the present invention generates a glucose algorithm for the user based on the glucose obtained through secondary correction and stores the generated algorithm in memory, so that glucose measurement can be quickly performed in the future.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention are described below while explaining specific details for carrying out the invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광선조사부와 광선 수신부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치의 외형을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치의 입구를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 케이스를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 케이스에 측정 안내부가 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 케이스에 측정 안내부가 설치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치의 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치를 통해 포도당을 측정하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치의 입출력부에 표시된 홈 화면을 나타낸 예시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치의 입출력부에 표시된 상태 바를 나타낸 예시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치를 이용해 포도당을 측정하는 예시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치를 이용해 포도당을 측정한 결과를 나타낸 예시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치를 이용해 포도당을 측정한 시점에 따른 누적 데이터를 나타낸 예시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광선 조사부에서 광선을 조사하는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 18의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광선 조사부를 상면에서 바라본 예시도이다.
도 18의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광선 조사부의 단면도를 나타낸 예시도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도를 반영하여 포도당을 보정하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도를 반영하여 포도당을 보정하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 21의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치의 환경 설정을 나타낸 화면이다.
도 21의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 혈당의 보정 여부를 문의하는 화면이다.
도 22의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정을 수행하는 시각에 관한 화면이다.
도 22의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 결과를 나타낸 화면이다.
도 23의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 침습 포도당 측정을 안내하는 화면이다.
도 23의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 침습 포도당 방식에 의해 측정된 포도당 수치를 표시한 화면이다.
도 23의 (c)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 포도당 보정의 진행 여부를 문의하는 화면이다.
도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따른 손가락의 온도와 전압 간의 상관 관계를 나타낸 예시도이다.
도 25는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치를 이용한 포도당 수치와 채혈을 통한 포도당 수치의 상관 관계를 나타낸 예시도이다.1 is a cross-sectional view of a non-invasive glucose measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing a light irradiation unit and a light reception unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a block diagram of a non-invasive glucose measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing the external appearance of a non-invasive glucose measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a perspective view showing the entrance of a non-invasive glucose measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is an exploded perspective view of a non-invasive glucose measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a perspective view showing a first case according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a perspective view showing a state in which a measurement guide is installed in a first case according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a plan view showing a state in which a measurement guide is installed in a first case according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a block diagram of a non-invasive glucose measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 is a flowchart showing the process of measuring glucose using a non-invasive glucose measuring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 12 is an exemplary diagram showing a home screen displayed on the input/output unit of a non-invasive glucose measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 13 is an exemplary diagram showing a status bar displayed on the input/output unit of a non-invasive glucose measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 14 is an exemplary diagram of measuring glucose using a non-invasive glucose measuring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 15 is an exemplary diagram showing the results of measuring glucose using a non-invasive glucose measuring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 16 is an exemplary diagram showing cumulative data according to the timing of glucose measurement using a non-invasive glucose measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 17 is an exemplary diagram showing a state in which light is irradiated from a light irradiation unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 18 (a) is an exemplary view of the light irradiation unit according to an embodiment of the present invention as seen from the top.
Figure 18(b) is an exemplary cross-sectional view of a light irradiation unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 19 is a flowchart showing the process of correcting glucose by reflecting temperature according to an embodiment of the present invention.
Figure 20 is a flowchart showing the process of correcting glucose by reflecting temperature according to an embodiment of the present invention.
Figure 21 (a) is a screen showing the environment settings of the non-invasive glucose measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 21 (b) is a screen that inquires about whether blood sugar level is corrected according to an embodiment of the present invention.
Figure 22(a) is a screen regarding the time at which non-invasive glucose measurement is performed according to an embodiment of the present invention.
Figure 22 (b) is a screen showing the results of non-invasive glucose measurement according to an embodiment of the present invention.
Figure 23(a) is a screen guiding invasive glucose measurement according to an embodiment of the present invention.
Figure 23(b) is a screen displaying the glucose level measured by the invasive glucose method according to an embodiment of the present invention.
Figure 23(c) is a screen inquiring whether glucose correction is in progress according to an embodiment of the present invention.
Figure 24 is an exemplary diagram showing the correlation between finger temperature and voltage according to an embodiment of the present invention.
Figure 25 is an exemplary diagram showing the correlation between glucose levels using a non-invasive glucose measuring device and glucose levels obtained through blood collection according to an embodiment of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features, and advantages will be described in detail later with reference to the attached drawings, so that those skilled in the art will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In the drawings, identical reference numerals are used to indicate identical or similar components.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although first, second, etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component, and unless specifically stated to the contrary, the first component may also be a second component.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다. Hereinafter, the “top (or bottom)” of a component or the arrangement of any component on the “top (or bottom)” of a component means that any component is placed in contact with the top (or bottom) of the component. Additionally, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. Additionally, when a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but the other component is “interposed” between each component. It should be understood that “or, each component may be “connected,” “combined,” or “connected” through other components.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일수도 있고 복수일 수도 있다.Throughout the specification, unless otherwise stated, each element may be singular or plural.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.As used herein, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “consists of” or “comprises” should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or steps may include It may not be included, or it should be interpreted as including additional components or steps.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다Throughout the specification, when referring to "A and/or B", this means A, B or A and B, unless specifically stated to the contrary, and when referring to "C to D", this means unless specifically stated to the contrary. Unless absent, it means C or higher and D or lower.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 온도를 반영하여 포도당 측정을 보정하는 비침습 포도당 측정 장치 및 방법을 설명하도록 한다.Below, a non-invasive glucose measurement device and method for correcting glucose measurement by reflecting temperature according to some embodiments of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)의 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광선조사부(130)와 광선 수신부(140)를 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)의 블록도이다.Figure 1 is a cross-sectional view of a non-invasive
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)는, 하우징부(10)의 내측에 구비된 내부 안착부(30)로 측정 대상자(180)가 손가락(182)을 이동시키면, 광선 조사부(130)는 손가락(182) 방향으로 광선을 조사하고, 광선 조사부(130)와 손가락(182)을 사이에 두고 배치된 광선 수신부(140)는 광선 조사부(130)가 조사하여 손가락(182)을 투과한 광량을 측정한다. 그리고, 광선 수신부(140)는 측정한 광량을 제어부(150)로 전달한다.As shown in FIGS. 1 to 3, the non-invasive
본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)는, 하우징부(10)와 내부 안착부(30)와 측정 안내부(80)와 광선 조사부(130)와 광선 수신부(140)와 제어부(150)를 포함한다. 또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)는, 압력 센서(160)와 온도 센서부(170)를 더 포함할 수 있다.The non-invasive
[하우징부][Housing Department]
일 실시 예에 따르면, 하우징부(10)는 내측에 장착공간을 구비하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 하우징부(10)는, 상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)를 포함한다.According to one embodiment, the
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)의 외형을 도시한 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)의 입구를 도시한 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)의 분해 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing the external appearance of the non-invasive
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징부(10)는, 상부 케이스(12)와 하부 케이스(14) 외에도 측면 케이스부(16)와 케이스 커버(18)와 하우징 프레임(19)을 더 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 4 to 6, the
일 실시 예에 따르면, 상부 케이스(12)는 내부 안착부(30)의 상부를 감싸는 형상으로 설치되며, 비침습 포도당 측정 장치(1)의 상부 외형을 형성한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부 케이스(12)의 종단면은 "ㄱ"자 형상으로 설치된다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 하부 케이스(14)는 상부 케이스(12)의 하측에 연결되며, 내부 안착부(30)의 하부를 감싸는 형상으로 설치된다. 또한 하부 케이스(14)는 비침습 포도당 측정 장치(1)의 하부 외형을 형성한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 하부 케이스(14)의 종단면은 "ㄴ"자 형상으로 설치된다.According to one embodiment, the
한편 하우징 프레임(19)은 하우징부(10)의 뼈대를 형성하며 상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)를 연결하는 기능을 한다.Meanwhile, the
일 실시 예에 따르면, 측면 케이스부(16)는 상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)의 사이에 위치하며, 내부 안착부(30)의 입구(32) 둘레와 내부 안착부(30)의 측면을 커버하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 측면 케이스부(16)는 내부 안착부(30)의 입구(32)와 연통되는 중공 홀을 구비하며, 내부 안착부(30)의 전면과 측면을 감싸는 형상으로 설치된다. 측면 케이스부(16)는 일체의 부재로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라서는 복수의 부재로 분리될 수도 있다.According to one embodiment, the
본 발명의 일 실시예에 따른 측면 케이스부(16)의 횡단면은 "ㄷ"자 형상으로 이루어지며, 상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)에 착탈 가능하게 설치된다.The cross-section of the
일 실시 예에 따르면, 케이스 커버(18)는 측면 케이스에 착탈 가능하게 설치되며, 내부 안착부(30)의 입구(32)를 개폐하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이스 커버(18)는, 판 형상이며, 내부 안착부(30)의 입구(32)의 전방에 위치한다. 케이스 커버(18)는 측면 케이스부(16)의 전방에 착탈 가능하게 설치된다.According to one embodiment, the case cover 18 is detachably installed on the side case, and various modifications are possible within the technical concept of opening and closing the
일 실시 예에 따르면, 내부 안착부(30)의 상 측에 위치한 상부 케이스(12)에는 제1 PCB(Printed Circuit Board)(151)가 고정된다. 제1 PCB(151)는 수평 방향으로 설치되며, 제1 PCB(151)에는 광선 수신부(140)와 온도 센서부(170)가 설치될 수 있다.According to one embodiment, a first printed circuit board (PCB) 151 is fixed to the
내부 안착부(30)의 하측에 위치한 하부 케이스(14)에는 제2 PCB(152)가 고정된다. 제2 PCB(152)는 수평 방향으로 설치되며, 제2 PCB(152)에는 광선 조사부(130)와 압력 센서(160)와 온도 센서부(170)가 설치될 수 있다.The
[내부 안착부][Internal seating part]
일 실시 예에 따르면, 내부 안착부(30)는 하우징부(10)의 내측에 위치하며, 측정 대상자(180)의 손가락(182)이 안착되기 위한 홈 부를 형성하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 내부 안착부(30)는 손가락(182)이 들어가기 위한 오목한 홈 부를 형성하며 하우징부(10)의 내측에 고정된다.According to one embodiment, the
본 발명의 일 실시 예에 따른 내부 안착부(30)는 제1 케이스(40)와 제2 케이스(60)를 포함하며, 제1 케이스(40)와 제2 케이스(60)가 결합되어 손가락(182)이 들어가는 공간과 입구(32)를 형성한다.The
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 케이스(40)를 도시한 사시도이다. Figure 7 is a perspective view showing the
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 케이스(40)는 하우징부(10)의 내측에 위치하는 손가락(182)의 하부를 감싸는 형상으로 설치되는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 케이스(40)는, 제1 몸체(42)와 제1 장착홀부(44)와 제2 장착홀부(48)와 탄성 지지부(52)와 걸림 돌기(54)를 포함한다.As shown in FIG. 7, the
일 실시 예에 따르면, 제1 몸체(42)는 손가락(182)과 마주하는 내측에 곡면을 형성하며, 내부 안착부(30)에 인입된 손가락(182)의 하부에 위치한다. 제1 몸체(42)의 내측에는 곡면이 형성되므로, 손가락(182)이 제1 몸체(42)에 접촉되는 동작에 의한 상해를 방지할 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제1 장착홀부(44)는 제1 몸체(42)에 구멍인 제1 연결홀(46)을 형성한다. 제1 연결홀(46)과 마주하는 제2 PCB(152)에는 광선조사부(130)가 설치된다.According to one embodiment, the first mounting
일 실시 예에 따르면, 제2 장착홀부(48)는, 제1 몸체(42)에 제2 연결홀(50)을 형성하며 제1 장착홀부(44)와 이격된 위치에 설치된다. 제1 몸체(42)에서 입구(32)와 가까운 부분은 제1 장착홀부(44)가 설치되며, 제2 장착홀부(48)는 제1 장착홀부(44) 보다 입구(32)에서 멀리 떨어진 위치에 설치된다.According to one embodiment, the second mounting
일 실시 예에 따르면, 탄성 지지부(52)는 제1 장착홀부(44)와 제2 장착홀부(48)의 사이에 설치되며, 탄성을 구비한다. 탄성 지지부(52)는 손가락(182)과 마주하는 제1 몸체(42)의 상 측면에 설치되는 판 형상이다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 걸림 돌기(54)는 탄성 지지부(52)에서 돌출되어 손가락(182)에 걸리는 돌기를 형성한다. 걸림 돌기(54)는 손가락(182)의 첫 번째 마디의 홈 부에 걸리므로 손가락(182)이 정 위치에 위치할 수 있도록 안내하며, 이로 인하여 측정의 정확도를 보다 향상시킬 수 있다.According to one embodiment, the catching
일 실시 예에 따르면, 제2 케이스(60)는 제1 케이스(40)에 연결되며, 하우징부(10)의 내측에 위치하는 손가락(182)의 상부를 감싸는 형상으로 설치되는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 케이스(60)는, 제2 몸체(62)와 제3 장착홀부(64)와 제4 장착홀부(68)를 포함한다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제2 몸체(62)는 손가락(182)과 마주하는 내측에 곡면을 형성하며, 내부 안착부(30)에 인입된 손가락(182)의 상부에 위치한다. 제2 몸체(62)의 내측에는 곡면이 형성되므로, 손가락(182)이 제2 몸체(62)에 접촉되는 동작에 의한 상해를 방지할 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제3 장착홀부(64)는 제2 몸체(62)에 구멍인 제3 연결홀(66)을 형성한다. 제3 연결홀(66)과 마주하는 제1 PCB(151)에는 광선 수신부(140)가 설치된다.According to one embodiment, the third mounting
일 실시 예에 따르면, 제4 장착홀부(68)는, 제2 몸체(62)에 제4 연결홀(70)을 형성하며 제3 장착홀부(64)와 이격된 위치에 설치된다. 제2 몸체(62)에서 입구(32)와 가까운 부분은 제3 장착홀부(64)가 설치되며, 제4 장착홀부(68)는 제3 장착홀부(64) 보다 입구(32)에서 멀리 떨어진 위치에 설치된다.According to one embodiment, the fourth mounting
일 실시 예에 따르면, 제1 장착홀부(44)와 제3 장착홀부(64)는 서로 마주하는 위치에 설치되며, 광선 조사부(130)가 제1 장착홀부(44)에 설치되며, 광선 수신부(140)가 제3 장착홀부(64)에 설치된다.According to one embodiment, the first mounting
일 실시 예에 따르면, 내부 안착부(30)는 손가락(182)이 끼워지는 부분으로 하측에 설치된 광원(Light Source)인 광선 조사부(130)를 감싸는 사각홀인 제1 장착홀부(44)를 구비한다.According to one embodiment, the
또한 제1 장착홀부(44)와 제2 장착홀부(48)는 제1 몸체(42)의 외측으로 돌출된 리브(Rib)를 구비하므로 광선의 조사와 온도측정 등에 외부요인이 개입할 가능성을 차단하여 동작 신뢰성을 향상킬 수 있다.In addition, the first mounting
그리고 제3 장착홀부(64)와 제4 장착홀부(68)는 제2 몸체(62)의 외측으로 돌출된 리브(Rib)를 구비하므로 광선의 조사와 온도측정 등에 외부요인이 개입할 가능성을 차단하여 동작 신뢰성을 향상킬 수 있다.In addition, the third mounting
[측정안내부][Measurement information section]
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 케이스(40)에 측정 안내부(80)가 설치된 상태를 도시한 사시도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 케이스(40)에 측정 안내부(80)가 설치된 상태를 도시한 평면도이다.Figure 8 is a perspective view showing the
도 8과 도 9에 도시된 바와 같이, 측정 안내부(80)는 내부 안착부(30)의 입구(32)에 위치하며, 내부 안착부(30)의 폭 방향(W) 양측에 슬라이딩 이동 가능하게 설치된다. 또한 측정 안내부(80)는, 내부 안착부(30)의 내측으로 이동하는 손가락(182)을 내부 안착부(30)의 폭 방향(W) 중심으로 안내하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다.As shown in Figures 8 and 9, the
일 실시 예에 따르면, 측정 안내부(80)는 내부 안착부(30)의 폭 방향(W) 양측에 각각 설치되며, 폭 방향(W)을 따라 슬라이드 이동이 가능하다. 또한 측정 안내부(80)는 내부 안착부(30)의 내측으로 손가락(182)을 넣을 때, 내부 안착부(30)의 폭방향(W) 가운데로 손가락(182)이 위치할 수 있도록 스프링을 사용하는 탄성 부재(110)가 양측에 각각 설치된다.According to one embodiment, the
본 발명의 일 실시 예에 따른 측정 안내부(80)는, 고정 케이스(90)와 이동 블럭부(100)와 탄성 부재(110)와 가이드 부재(120)를 포함한다.The
일 실시 예에 따르면, 고정 케이스(90)는 내부 안착부(30)의 폭 방향(W) 양측에 고정된다. 내부 안착부(30)의 폭 방향(W) 외측으로 돌출된 고정 케이스(90)는 내부 안착부(30)의 외측에 고정된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 고정 케이스(90)는, 고정 몸체(92)와 안내 돌기(94)와 측면 돌기(96)를 포함한다.According to one embodiment, the fixing
일 실시 예에 따르면, 고정 몸체(92)는 내측에 빈 공간을 형성하며 내부 안착부(30)의 외측에 고정된다. 안내 돌기(94)는 바 형상이며, 고정 몸체(92)에 고정된다. 또한 안내 돌기(94)는 폭방향(W)으로 연장되며, 이동 블럭부(100)의 내측으로 삽입되어 이동 블럭부(100)의 폭 방향(W) 이동을 안내한다.According to one embodiment, the fixing
일 실시 예에 따르면, 이동 블럭부(100)의 일 측은 고정 케이스(90)의 내측에 위치하며, 타측은 내부 안착부(30)의 내측으로 돌출된다. 이동 블럭부(100)는 내부 안착부(30)의 폭 방향(W)으로 슬라이딩 이동이 가능하다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 블럭부(100)는 블록 몸체(102)와 걸림편(104)을 포함한다.According to one embodiment, one side of the moving
일 실시 예에 따르면, 블록 몸체(102)는 사각 블럭 형상이며, 이동 블럭부(100)의 일 측은 고정 케이스(90)의 내측에 위치하며 타 측은 내부 안착부(30)의 내측으로 연장된다. 걸림편(104)은 이동 블럭부(100)의 일 측에 연결되며, 판 형상으로 이루어진다.According to one embodiment, the
그리고 걸림편(104)이 고정 케이스(90)에 구비된 걸림턱에 걸리므로, 이동 블럭부(100)가 고정 케이스(90)에서 이탈됨을 방지할 수 있다.And since the
일 실시 예에 따르면, 탄성 부재(110)는 고정 케이스(90)와 이동 블럭부(100)의 사이에 위치하며 내부 안착부(30)의 내측으로 이동 블럭부(100)를 탄성 가압한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 탄성 부재(110)는 스프링을 사용하며, 고정 몸체(92)에 구비된 측면 돌기(96)에 일 측이 지지되며 블록 몸체(102)에 구비된 홈 부에 타 측이 지지된다. 따라서 이동 블럭부(100)는 내부 안착부(30)의 폭 방향(W) 중심을 향하여 탄성 지지된다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 가이드 부재(120)는 이동 블럭부(100)의 단부에 고정되며, 내부 안착부(30)의 내측으로 이동하는 손가락(182)의 이동을 안내하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 부재(120)는 제1 가이드(122)와 제2 가이드(124)를 포함한다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제1 가이드(122)는 이동 블럭부(100)의 단부에 설치되며, 손가락(182)의 이동 방향을 따라 판 형상의 가이드를 제공한다. 제1 가이드(122)는 일직선으로 연장된 판 이며, 필요에 따라서 손가락(182)의 외측에 대응하는 곡면을 구비할 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제2 가이드(124)는 제1 가이드(122)의 단부에 연결되며, 손가락(182)이 진입되는 방향인 입구(32)를 향하여 점차로 외측으로 벌어지는 형상으로 설치된다. 따라서 내부 안착부(30)의 내측으로 진입하는 손가락(182)이 제2 가이드(124)에 의해 폭 방향(W) 중심으로 안내된다.According to one embodiment, the
[광선 조사부][Light irradiation department]
광선 조사부(130)는 내부 안착부(30)의 일 측에 위치하며, 손가락(182)을 향하여 광선을 조사하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 광선 조사부(130)는 적어도 하나의 광원이 내부 안착부(30)의 길이 방향(D)을 따라 연이어 설치된다. The
또는, 광선 조사부(130)는 서로 다른 파장을 갖는 적어도 하나의 광원들이 배치될 수 있다.Alternatively, the
[광선 수신부][Light receiver]
일 실시 예에 따르면, 광선 수신부(140)는 내부 안착부(30)의 타 측에 위치하며, 광선 조사부(130)에서 조사되어 손가락(182)을 투과한 광선을 수신하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 광선 수신부(140)는 광선 조사부(130)와 마주하는 위치에 설치되며, 손가락(182)을 통과한 광선의 파장을 측정한다.According to one embodiment, the
본 발명은, 다수 개의 광원을 갖는 광선 조사부(130)에서 조사된 광선은 손가락(182)을 투과한 상태에서 광선 수신부(140)에 의해 측정된다. 광선 수신부(140)는 포토 디텍터(Photo Detector)를 이용하여 빛의 양을 검출할 수 있다.In the present invention, the light irradiated from the
[제어부][Control unit]
일 실시 예에 따르면, 제어부(150)는 하우징부(10)의 내측에 설치되며, 광선 수신부(140)의 측정값을 전달받아 손가락(182)에 있는 포도당의 양을 계산한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(150)는 제1 PCB(151)와 제2 PCB(152)를 포함한다.According to one embodiment, the
광선 수신부(140)에서 수시된 광의 전기 신호 변환값은 제어부(150)로 전달되며, 제어부(150)에 구비된 필터 등을 거쳐서 변환된 DC 전압 값을 제어부(150)에서 분석하여 손가락(182) 내부의 포도당의 양을 측정한다.The converted value of the light into an electrical signal received from the
또한 본 발명은, 내부 안착부(30)에 구비된 구멍을 통해 손가락(182)의 온도를 측정하는 온도 센서부(170)를 더 포함한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 센서부(170)는 제1 온도 센서(172)와 제2 온도 센서(174)를 포함하며, 손가락(182)의 상 측과 하 측에 각각 설치되어 손가락(182)의 온도를 측정한다.In addition, the present invention further includes a
일 실시 예에 따르면, 압력 센서(160)는 손가락(182)의 하부에 위치하며, 손가락(182)의 하부와 접촉됨을 통해 손가락(182)으로 인한 압력을 측정하여 제어부(150)로 측정값을 전달한다.According to one embodiment, the
본 발명의 제어부(150)는, 측정의 온도 연관성을 보상하기 위해 다수 개의 온도 센서를 사용하여 손가락(182)의 온도를 정밀하게 감지하여 측정 산출 공식에 반영한다. 그리고 본 발명은, 손가락(182)의 압력에 따른 측정 변화를 줄이기 위해 압력 센서(160)를 통해 압력을 감지하며, 제어부(150)는 특정 압력 이하에서 측정이 수행되도록 함으로써 측정 신뢰도를 높인다.The
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.Hereinafter, the operating state of the non-invasive
일 실시 예에 따르면, 측정을 위해 손가락(182)을 내부 안착부(30)의 입구(32)를 통해 이동시킬 때, 측정 안내부(80)의 가이드 부재(120)가 내부 안착부(30)의 폭 방향(W) 중심을 향하여 손가락(182)의 이동을 안내한다. 이동 블럭부(100)가 탄성 부재(110)에 의해 탄성 지지되므로, 측정 안내부(80)는 내부 안착부(30)의 폭 방향(W) 중심을 향하여 손가락(182)을 가압한다.According to one embodiment, when moving the
일 실시 예에 따르면, 손가락(182)이 내부 안착부(30)의 내부에 안착된 상태에서, 압력 센서(160)와 온도 센서부(170)에 의해 측정된 값은 제어부(150)로 전달된다. 그리고 광선 조사부(130)에서 조사된 광선은 손가락(182)을 통과하여 광선 수신부(140)에서 수신된다.According to one embodiment, with the
일 실시 예에 따르면, 제어부(150)는 입력된 값을 종합하여 사용자의 손가락(182)에 있는 포도당의 양을 계산한 후 이를 출력장치로 전달한다. 이러한 제어부(150)는 전압/전류 변환기(1010), 필터(1020), 증폭기(1030), A/D 변환기(1040), 조절기(1050), 메모리(1060), 통신부(1070), 입출력부(1080), 및 프로세서(1090)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 광선 조사부(130)에서 조사된 광선이 손가락(182)을 통과하여 광선 수신부(140)에서 수신되어 포도당을 측정하므로, 채혈 작업 없이도 측정 대상자(180)의 포도당을 신속하고 정확하게 측정하여 사용자의 만족도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the light irradiated from the
또한, 측정 안내부(80)가 내부 안착부(30)의 폭 방향(W)으로 이동하며 내부 안착부(30)의 내부로 이동하는 손가락(182)의 위치를 안내하여 손가락(182)이 설정된 위치에 도달한 상태에서 측정이 이루어지므로 포도당 측정 정확도가 향상된다.In addition, the
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치의 블록도이다.Figure 10 is a block diagram of a non-invasive glucose measurement device according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1000)는 광선 조사부(130), 광선 수신부(140), 압력 센서(160), 온도 센서부(170) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, the non-invasive glucose measurement device 1000 according to an embodiment of the present invention includes a
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(150)는 전류/전압 변환기(1010), 필터(1020), 증폭기(1030), A/D 변환기(1040), 조절기(1050), 메모리(1060), 통신부(1070), 입출력부(1080) 및 프로세서(1090)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the
도 10에 도시된 비침습 포도당 측정 장치(1000)의 구성은 일 실시 예에 따른 것이고, 비침습 포도당 측정 장치(1000)의 구성 요소들이 도 10에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.The configuration of the non-invasive glucose measurement device 1000 shown in FIG. 10 is according to one embodiment, and the components of the non-invasive glucose measurement device 1000 are not limited to the embodiment shown in FIG. 10, and may be added as needed. Accordingly, some components may be added, changed, or deleted.
일 실시 예에 따르면, 광선 조사부(130)는 포도당 측정을 위한 빛을 출력하는 적어도 하나의 발광 소자(예: LED)를 포함할 수 있다. 이러한 광선 조사부(130)는 빛을 손가락(182)의 내부 조직에 통과시킨다. According to one embodiment, the
이러한 광선 조사부(130)는 비침습 포도당 측정 장치(1)의 내부 안착부(30)의 일 측(예: 제2 PCB(152))에 위치하며, 상기 내부 안착부(30)에 인입된 손가락(182)을 향하여 광선을 조사할 수 있다.This
일 실시 예에 따르면, 광선 수신부(140)는 미세한 양의 빛을 수신하기 위하 미리 결정된 파장 대역(예: 800nm~940nm)에서 감광성(photosensitivity)이 높은 포토 다이오드를 포함할 수 있다. 이러한 포토 다이오드는 다양한 크기를 가질 수 있다. According to one embodiment, the
광선 수신부(140)는 손가락(182)의 조직 내 물질들과 반사, 흡수, 산란, 투과 등 여러 가지 반응을 거쳐 투과된 빛의 양을 수신할 수 있다. 주로 근적외선 영역에서 피부를 구성하는 성분들의 흡수는 미미하며, 가장 큰 영향을 주는 것은 산란이다. 빛의 굴절과 산란은 체내 조직을 구성하는 여러 성분 사이의 굴절률 차이에 의해 일어나게 되며, 산란을 일으키는 물질과 주변 물질과의 굴절률 차이가 클수록 산란의 정도는 커진다.The
예를 들면, 혈액과 간질액(Interstitial Fluid, ISF) 속의 포도당 농도가 증가할 경우, 굴절율이 증가하여 주변을 둘러싸고 있는 물질들과의 굴절률 차이가 줄어들 수 있다. 이 경우, 산란 계수는 감소하게 되고, 투과하는 빛의 강도는 강해지게 된다. For example, when the concentration of glucose in blood and interstitial fluid (ISF) increases, the refractive index increases and the difference in refractive index with surrounding materials may decrease. In this case, the scattering coefficient decreases and the intensity of the transmitted light becomes stronger.
이와 같은 작동 원리를 고려하면, 조사되는 빛의 각도는 혈당 측정 결과에 많은 영향을 미치게 되며, 입사각의 분포가 커질수록 측정의 변수가 커질 수 있다.Considering this operating principle, the angle of the irradiated light has a great influence on the blood sugar measurement results, and as the distribution of the incident angle increases, the measurement variable can increase.
이를 고려한 광선 수신부(140)는 손가락(182)을 사이에 두고 내부 안착부(30)의 타 측(예: 제1 PCB(151))에 위치하며, 광선 조사부(130)에서 조사되어 손가락(182)을 투과한 광선을 수신할 수 있다.Considering this, the
일 실시 예에 따르면, 압력 센서(160)는 손가락(182)에 의해 PCB(예: 제2 PCB(152))의 휘어짐을 측정할 수 있다. 손가락(182)이 내부 안착부(30)에 안착되면, 손가락(182)은 내부 안착부(30)의 표면에 접촉하게 되어 PCB(예: 제2 PCB(152))에 압력을 가하게 되는데, 압력 센서(160)는 이러한 압력에 의해 휘어지는 PCB(예: 제2 PCB(152))의 휘어짐 정도를 측정할 수 있다. 압력 센서(160)는 측정된 압력 값을 제어부(150)로 전달할 수 있다.According to one embodiment, the
예를 들면, 압력 센서(160)는 압력을 1회 측정하거나, 또는 포도당을 측정하는 동안에 실시간으로 복수 회를 측정할 수 있다. For example, the
이러한 압력 센서(160)는 아날로그 프론트-엔드(front-end)가 내장된 초저전력 통합형 압력 센서를 포함할 수 있다. This
예를 들면, 압력 센서(160)는 하중 5g 내지 4kg의 측정 범위를 가질 수 있다.For example, the
일 실시 예에 따르면, 온도 센서부(170)는 제2 PCB(151)에 배치되어 손가락(182)의 상면에 대한 온도를 측정하는 제1 온도 센서(172)와 제1 PCB(152)에 배치되어 손가락(182)의 하면에 대한 온도를 측정하는 제2 온도 센서(174)를 포함할 수 있다. 온도 센서부(170)는 측정된 온도를 제어부(150)로 전달할 수 있다.According to one embodiment, the
예를 들면, 온도 센서부(170)는 온도를 1회 측정하거나, 또는 포도당을 측정하는 동안에 실시간으로 복수 회를 측정할 수 있다. For example, the
예를 들면, 온도 센서부(170)는 적어도 하나의 온도 센서를 포함할 수 있다.For example, the
일 실시 예에 따르면, 제어부(150)는 전류/전압 변환기(1010), 필터(1020), 증폭기(1030), A/D 변환기(1040), 및 조절기(1050)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 전류/전압 변환기(1010)는 측정하고자 하는 입력 전류를 이에 상응하는 전압으로 변환시켜 출력할 수 있다. 광선 수신부(140)(예: 포토 다이오드)는 광이 감지되면, 미세 전류(Id)를 발생시킨다. 전류/전압 변환기(1010)는 이러한 미세 전류를 트랜스임피던스(transimpedance) 이득 저항(Rf)을 거쳐 출력 전압으로 변환시킨다. 출력 전압은 미세 전류와 이득 저항의 곱으로 구해진다. 전류/전압 변환기(1010)는 광선 수신부(140)로부터 출력된 광량을 전압(예: mV) 데이터로 변환한 후, 필터(1020)로 제공한다. According to one embodiment, the current/
일 실시 예에 따르면, 필터(1020)는 전류/전압 변환기(1010)로부터 출력된 전압의 주파수를 필터링할 수 있다. 예를 들면, 필터(1020)는 로우-패스 필터(Low-Pass Filter)를 포함할 수 있다. 필터(1020)는 미리 결정된 주파수 대역(예: 10Hz 이하) 정도의 주파수 신호만 통과시키고, 나머지 주파수 대역을 필터링시켜 증폭기(1030)로 전달할 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 조절기(1050)는 포도당을 측정하는 사용자의 조건에 대응되도록 이득 값을 조절할 수 있다. 증폭기(1030)는 필터(1020)를 거친 신호에 조절기(1050)로부터 전달된 사용자의 조건에 대응되는 이득 값을 반영하여 신호를 증폭(예: 신호의 전압을 증폭)시킬 수 있다. 예를 들면, 증폭기(1030)는 전압을 3.3V에서 5V로 증폭시킬 수 있다. 증폭기(1030)로부터 출력되는 신호는 아날로그 신호일 수 있다.According to one embodiment, the
예를 들면, 사람마다 손가락의 굵기, 피부 색, 및 상태가 다를 수 있다. 이러한 조건이 상이할수록 포도당을 정확하게 측정하기 위해 사용자의 조건에 기반한 이득 값은 설정될 수 있다.For example, finger thickness, skin color, and condition may vary from person to person. As these conditions differ, a gain value based on the user's conditions can be set to accurately measure glucose.
일 실시 예에 따르면, A/D 변환기(1040)는 증폭기(1030)로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. A/D 변환기(1040)는 입력되는 아날로그 신호를 20SPS(sampling rate per second)의 속도로 디지털 신호로 변환시킬 수 있다.According to one embodiment, the A/
일 실시 예에 따르면, 상기 메모리(1060)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 메모리(1060)는 비침습 포도당 측정 장치(1)의 동작에 필요한 정보, 데이터, 프로그램 등이 저장될 수 있다. 이에 따라, 프로세서(1090)는 메모리(1060)에 저장된 정보를 참조하여 후술하는 제어 동작을 수행할 수 있다. According to one embodiment, the
상기 메모리(1060)는 다양한 플랫폼(platform)을 저장할 수도 있다. 상기 메모리(1060)는, 예를 들어 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM), 롬(EEPROM 등) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.The
상기 메모리(1060)는 비침습 포도당 측정 장치(1)의 적어도 하나의 구성요소에 의해 획득되거나 또는 사용되는 다양한 데이터(예: 소프트웨어, 어플리케이션, 프로그램, 제어 로직, 제어 신호, 광선 수신부(140)를 통해 획득된 광선, 입출력부(1080)를 통해 획득되는 정보(예: 터치 입력, 음성 메시지 등), 및 이와 관련된 명령어들을 저장할 수 있다The
상기 메모리(1060)는 비침습 포도당 측정 장치(1)의 동작에 관한 정보, 명령어들, 소프트웨어, 데이터, 프로그램 등을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1060)는 프로세서(1090)로 입력되는 데이터, 처리 중인 데이터 및/또는 처리 결과에 따른 데이터를 저장할 수 있다.The
또한, 메모리(1060)에는 비침습 포도당 측정 장치(1)를 이용해 포도당을 측정하는 사용자의 정보 및 포도당을 측정하는 프로그램이 미리 저장될 수 있다. Additionally, information on the user measuring glucose using the non-invasive
일 실시 예에 따르면, 통신부(1070)는 다른 전자 장치(미도시)(예: 휴대 단말 또는 서버)와 적어도 하나의 신호, 정보, 데이터를 송수신할 수 있는 적어도 하나의 회로를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the
또한, 상기 통신부(1070)는 근거리 통신(예: Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus), 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), 및 비콘(Beacon) 중 적어도 하나)에 기반하여 다른 전자 장치와 유선 통신 또는 무선 통신을 수행할 수 있다. In addition, the
상기 통신부(1070)는 포도당을 측정하는 프로그램을 휴대 단말(미도시), 또는 서버(미도시)로부터 수신하고, 수신된 프로그램을 프로세서(1090)의 제어 하에 메모리(1060)에 저장할 수 있다. The
일 실시 예에 따르면, 입출력부(1080)는 비침습 포도당 측정 장치(1)의 동작에 따른 다양한 정보를 표시하거나 입력 받는 표시부(1081), 음성 신호를 출력하는 스피커(1082), 음성을 입력 받는 마이크(1083), 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 발광부(1084), 및 다른 전자 장치(예: 충전기, 표시 장치 등)와 물리적 연결(예: USB, HDMI 등)을 제공하는 인터페이스부(1085)를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the input/
예를 들면, 상기 표시부는 사용자의 터치 입력을 감지하는 터치 감지 회로를 포함할 수 있다.For example, the display unit may include a touch detection circuit that detects a user's touch input.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(1090)는 비침습 포도당 측정 장치(1)의 구성 요소들을 제어할 수 있다. According to one embodiment, the
상기 프로세서(1090)는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors) 중 적어도 하나의 물리적인 요소로 구현될 수 있다.The
상기 프로세서(1090)는 인공지능 알고리즘이 내장될 수 있다. 이러한 인공지능에 대한 알고리즘은 상기 프로세서(1090)에 의해 구현될 수 있다. 상기 인공지능은 인간의 뇌 신경망을 모방한 프로그램으로서 다양한 데이터를 스스로 분석, 인지, 추론, 판단하는 딥러닝 알고리즘을 지원할 수 있다. The
이를 통해, 상기 프로세서(1090)는 비침습 포도당 측정 장치(1)의 포도당 측정을 인공지능으로 제어할 수 있다.Through this, the
이와 같이, 상기 프로세서(1090)는 비침습 포도당 측정 장치(1)의 구성 요소들을 전반적으로 제어할 수 있는 회로를 포함할 수 있다In this way, the
일 실시 예에 따르면, 프로세서(1090)는 비침습 포도당 측정 장치(1)를 통해 포도당을 측정하는 동작을 수행할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 다음과 같다. According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제어부(150)는 광선 수신부(140)에서 수신한 광선의 광량에 대한 전류를 전압으로 변환하고, 상기 변환된 전압의 주파수를 미리 결정된 주파수 대역으로 필터링하고, 상기 필터링된 주파수의 전압을 보상하여 사용자의 포도당을 측정할 수 있다. 이러한 광선 수신부(140)는 손가락을 사이에 두고 광선 조사부(130)와 마주하는 위치에 배치될 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제어부(150)는 광량에 대한 전류를 전압으로 변환하는 전류/전압 변환기(1010), 상기 변환된 전압의 주파수를 상기 미리 결정된 주파수 대역으로 필터링하는 필터(1020), 포도당을 측정하는 사용자의 조건에 대응되도록 이득 값을 조절하는 조절기(1050), 상기 조절된 이득 값을 상기 필터링된 주파수의 전압에 반영하여 전압을 증폭하는 증폭기(1030), 상기 증폭된 전압 값을 디지털 전압 값으로 변환하는 A/D(Analog to Digital) 변환기, 및 상기 변환된 디지털 전압 값을 이용하여 사용자의 포도당을 측정하도록 설정된 프로세서(1090)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제어부(150)는 측정된 포도당을 출력하는 입출력부(1080)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 입출력부(1080)는 포도당 측정 장치(1)의 동작 상태, 동작 결과에 대한 다양한 정보를 표시하고, 사용자의 터치 입력을 수신하는 표시부(1081), 비침습 포도당 측정 장치(1)의 동작 상태, 동작 결과에 대한 사운드를 출력하는 스피커(1082), 사운드를 입력 받는 마이크(1083), 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 발광부(1084) 및 외부 전자 장치와 물리적인 연결(또는 통신 연결)을 제공하는 인터페이스부(1085)를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제어부(150)(예: 프로세서(1090))는 온도 센서부(170)를 통해 손가락(182)의 온도를 획득하고, A/D 변환기(1040)에서 변환된 디지털 전압 값에 온도를 반영하여 포도당 측정에 대한 오차율을 보상할 수 있다.According to one embodiment, the control unit 150 (e.g., processor 1090) acquires the temperature of the
일 실시 예에 따르면, 프로세서(1090)는 손가락(182)을 투과한 광선에 기반하여 손가락에 대한 세포 내액(intracellular fluid, ICF) 및 간질액(Interstitial Fluid) 중 적어도 하나의 변화를 식별하고, 상기 세포 내액 및 상기 간질액(Interstitial Fluid) 중 적어도 하나의 변화에 따른 산란도 및 굴절율의 변화를 식별할 수 있다. 또한, 프로세서(1090)는 상기 식별된 굴절율의 변화에 기반하여 상기 광량의 변화를 감지할 수 있다.According to one embodiment, the
이러한 간질액의 농도는 혈액 속의 당 농도와 높은 상관관계를 갖는다. 간질액의 구성 성분은 지방질(lipids)처럼 분자량이 큰 물질을 제외하고 이온, 단백질, 당, 알코올 등 대부분 유사한 특성을 가진다. The concentration of this interstitial fluid has a high correlation with the concentration of sugar in the blood. Most of the components of interstitial fluid have similar characteristics, including ions, proteins, sugars, and alcohols, except for substances with high molecular weight such as lipids.
만일, 인체에 음식으로 섭취된 포도당은 먼저 혈액으로 흡수되어 신체 내부의 세포까지 전달되어 에너지로 변환되어 사용되게 되는데, 포도당은 세포 전달 시 먼저 모세혈관의 내피를 통하여 간질액으로 이동하게 된다. 이 과정에서 농도 차이에 의한 확산 과정으로 농도가 평형을 이루는데 약 3~12분 정도의 생체 지연시간(lag time)이 발생될 수 있다. 따라서, 음식을 섭취한 후 포도당 측정 시 약 3~12분 정도의 시간이 흐른 후에 측정하는 것이 바람직하다.If glucose is ingested into the human body as food, it is first absorbed into the blood and delivered to the cells inside the body to be converted into energy and used. When delivered to the cells, glucose first moves into the interstitial fluid through the endothelium of the capillaries. In this process, a lag time of approximately 3 to 12 minutes may occur while the concentration is equilibrated due to a diffusion process due to the concentration difference. Therefore, when measuring glucose after consuming food, it is desirable to measure it after about 3 to 12 minutes.
본 발명에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)는 피부 조직을 통과하는 빛의 산란에 의한 영향을 통하여 혈당을 측정할 수 있다.The non-invasive
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도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치를 통해 포도당을 측정하는 과정을 나타낸 순서도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치의 입출력부에 표시된 홈 화면을 나타낸 예시도이다. 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치의 입출력부에 표시된 상태 바를 나타낸 예시도이다. 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치를 이용해 포도당을 측정하는 예시도이다. 도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치를 이용해 포도당을 측정한 결과를 나타낸 예시도이다. 도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치를 이용해 포도당을 측정한 시점에 따른 누적 데이터를 나타낸 예시도이다.Figure 11 is a flowchart showing the process of measuring glucose using a non-invasive glucose measuring device according to an embodiment of the present invention. Figure 12 is an exemplary diagram showing a home screen displayed on the input/output unit of a non-invasive glucose measurement device according to an embodiment of the present invention. Figure 13 is an exemplary diagram showing a status bar displayed on the input/output unit of a non-invasive glucose measurement device according to an embodiment of the present invention. Figure 14 is an exemplary diagram of measuring glucose using a non-invasive glucose measuring device according to an embodiment of the present invention. Figure 15 is an exemplary diagram showing the results of measuring glucose using a non-invasive glucose measuring device according to an embodiment of the present invention. Figure 16 is an exemplary diagram showing cumulative data according to the timing of glucose measurement using a non-invasive glucose measurement device according to an embodiment of the present invention.
이하, 도 11 내지 도 16를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치를 통해 포도당을 측정하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to FIGS. 11 to 16, the process of measuring glucose using a non-invasive glucose measuring device according to an embodiment of the present invention will be described in detail as follows.
일 실시 예에 따르면, 비침습 포도당 측정 장치(예: 프로세서(1090))는 포도당 측정을 위한 입력을 입출력부(1080)를 통해 감지할 수 있다(S1110). 예를 들면, 프로세서(1090)는 포도당 측정을 위한 다양한 입력을 입출력부(1080)를 통해 감지할 수 있다.According to one embodiment, a non-invasive glucose measurement device (e.g., processor 1090) may detect an input for glucose measurement through the input/output unit 1080 (S1110). For example, the
일 실시 예에 따르면, 프로세서(1090)는 포도당을 측정하는 초기 화면을 입출력부(1080)(예: 표시부(1081))를 통해 표시할 수 있다. 상기 표시부(1081)는 다양한 정보 또는 데이터를 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 터치 입력을 감지하는 터치 감지 센서를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the
도 12를 참조하면, 프로세서(1090)는 메모리(1060)에 저장된 프로그램(예: 포도당을 측정하는 프로그램)을 입출력부(1080)(예: 표시부(1081))를 통해 표시할 수 있다.Referring to FIG. 12, the
상기 프로세서(1090)는 포도당을 측정하는 시기에 관한 다양한 아이콘들(예: 기상 아이콘(1211), 조식 전 아이콘 (1219), 중식 전 아이콘 (1213), 석식 전 아이콘 (1214), 취침 전 아이콘 (1215), 조식 후 아이콘 (1216), 중식 후 아이콘 (1217), 석식 후 아이콘 (1218))을 포함하는 화면(1210)을 표시할 수 있다. The
예를 들면, 사용자가 아침에 기상한 후, 바로 포도당을 측정하고자 하는 경우, 사용자는 기상 아이콘(1211)을 선택하여 포도당을 측정할 수 있다. 마찬가지로, 사용자가 점심 식사 후, 포도당을 측정하고자 하는 경우, 사용자는 중식 후 아이콘(1217)을 선택하여 포도당을 측정할 수 있다.For example, if the user wants to measure glucose immediately after waking up in the morning, the user can measure glucose by selecting the wake-
프로세서(1090)는 전원이 온(ON)되는 경우, 이러한 다양한 아이콘들을 표시부(1081) 상에 표시할 수 있다.When the
이러한 각각의 아이콘은 사용자가 포도당을 측정하는 시점을 입력하기 위해 선택된다. 이와 같이, 프로세서(1090)는 사용자에게 직관적인 인터페이스를 제공할 수 있다. Each of these icons is selected by the user to enter the time point at which they measure glucose. In this way, the
또한, 상기 화면(1210)은 현재 시각(1219), 통신 활성화 정보(예: 블루투스(1220)), 배터리 잔량 정보(1221), 및 환경 설정(1222)에 관한 다양한 정보를 포함할 수 있다.Additionally, the
도 13을 참조하면, 프로세서(1090)는 프로그램(예: 포도당을 측정하는 프로그램)의 상태 바에 대한 화면(1310)을 표시할 수 있다. 예를 들면, 도 12에서 환경 설정(1222)이 선택되면, 프로세서(1090)는 비침습 포도당 측정 장치(1)의 세부적인 설정에 대한 정보를 포함하는 화면(1310)을 입출력부(1080)(예: 표시부(1081))를 통해 표시할 수 있다.Referring to FIG. 13, the
예를 들면, 상기 화면(1310)은 홈 화면1210)을 표시하는 홈 아이콘(1302), 통신 활성화에 대한 블루투스 아이콘(1303), 배터리 종류(1304) 및 비침습 포도당 측정 장치(10)의 상세한 세부 설정 아이콘(1305)을 포함할 수 있다. For example, the
이러한 화면(1310)은 현재 날짜, 홈 화면 이동아이콘, 블루투스 연결 상태, 배터리 충전 상태 및 환경 설정 화면 이동 아이콘을 포함할 수 있다.This
일 실시 예에 따르면, 도 12의 중식 후 아이콘(1217)이 선택되면, 프로세서(1090)는 도 14에 도시된 바와 같이, 포도당을 측정하는 화면(1410)을 입출력부(1080)(예: 표시부(1081))를 통해 표시할 수 있다.According to one embodiment, when the after-
도 14를 참조하면, 상기 화면(1410)은 중식 후 포도당을 측정하는 예시로서, 측정 시기를 나타내는 정보(1413), 홈 메뉴(1411), 측정 시작 메뉴(1412), 측정에 관련한 정보를 나타내는 정보(1415) 및 측정 경과율을 나타내는 정보(1416)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 14, the
일 실시 예에 따르면, 사용자가 포도당을 측정하기 위해 측정 시작 메뉴(1412)를 선택하면, 프로세서(1090)는 비침습 포도당 측정 장치(1)의 포도당 측정 과정을 시작한다.According to one embodiment, when the user selects the
예를 들면, 상기 화면(1410)은 투과량 정보(예: DC 성분), 온도(예: 32도), 및 압력(예: 2100)의 값과 각각에 대한 그래프(1415)를 포함할 수 있다.For example, the
일 실시 예에 따르면, 비침습 포도당 측정 장치(예: 프로세서(1090))는 광선 조사부(130)를 통해 광원을 조사할 수 있다(S1112). 프로세서(1090)는 상기 화면(1410)에서 측정 시작 메뉴(1412)가 선택됨을 감지하면, 광선 조사부(130)를 동작시켜 광원을 손가락(182)을 향해 출력시킬 수 있다.According to one embodiment, a non-invasive glucose measurement device (e.g., processor 1090) may irradiate a light source through the light irradiation unit 130 (S1112). When the
예를 들면, 프로세서(1090)는 광선 조사부(130)를 통해 미리 결정된 파장(예: 630nm)의 파장을 갖는 광을 출력시킬 수 있다.For example, the
일 실시 예에 따르면, 비침습 포도당 측정 장치(예: 프로세서(1090))는 손가락(182)을 투과한 광량을 광선 수신부(140)를 통해 획득할 수 있다(S1114). 광을 손가락에 투과시키면, 광선 수신부(140)는 심장의 수축과 팽창에 의한 혈류량의 변화에 따른 신호 값을 획득할 수 있다. 광선 조사부(130)에서 손가락에 빛을 조사하면, 혈액, 뼈, 조직에서 빛의 흡수가 발생되고, 일부 광은 투과하여 광선 수신부(140)에 도달된다. According to one embodiment, a non-invasive glucose measurement device (e.g., processor 1090) may obtain the amount of light passing through the
빛이 손가락에서 흡수되는 정도는 빛이 지나가는 경로에 있는 피부, 조직, 혈액의 영에 비례하며, 심장 박동에 의한 혈류 변화를 제외하고는 변하지 않는 성분이어서 흡수되는 광량 변화에 비례하게 된다. 만일, 혈액 내 포도당이 증가할 경우 굴절률이 감소함에 따라 조직에 침투하는 광선의 오정렬이 감소하게 되고, 결과적으로 적은 양의 빛이 흡수된다. The degree to which light is absorbed by a finger is proportional to the amount of skin, tissue, and blood in the path through which the light passes. Since it is a component that does not change except for changes in blood flow due to heartbeat, it is proportional to the change in the amount of light absorbed. If glucose in the blood increases, the refractive index decreases and the misalignment of light penetrating the tissue decreases, resulting in less light being absorbed.
그리고, 손가락의 조직을 가로지르는 빛의 강도가 커짐에 따라 광혈류 측정 신호(photoplethysmograpy, PPG)의 베이스 성부(예: DC 성분)과 순수한 혈류 변동인 맥동 성분(예: AC 성분)의 진폭에 영향을 받게 되며, 광선 수신부(140)는 진폭의 변화를 검출할 수 있다. 상기 AC 성분은 필터(1020) 및 증폭기(1030)를 거쳐 맥박에 의한 고주파 노이즈가 제거된다.Additionally, as the intensity of light across the finger tissue increases, it affects the amplitude of the base component (e.g., DC component) and the pulsatile component (e.g., AC component), which is a pure blood flow fluctuation, of the photoplethysmography (PPG) signal. is received, and the
일 실시 예에 따르면, 비침습 포도당 측정 장치(예: 프로세서(1090))는 획득한 광량에 대한 전류를 전압으로 변환할 수 있다(S1116). 프로세서(1090)는 광선 수신부(140)를 통해 출력되는 미세 전류(Id)를 전류/전압 변환기(1010)(예: 트랜스임피던스 이득 저항(Rf))를 통해 출력 전압(Vout)으로 변환시킨다. According to one embodiment, a non-invasive glucose measurement device (e.g., processor 1090) may convert the current for the acquired amount of light into voltage (S1116). The
예를 들면, 프로세서(1090)는 전류/전압 변환기(1010)를 통해 미세 전류(Id)와 트랜스임피던스 이득 저항(Rf)을 곱하여 출력 전압(Vout)을 획득할 수 있다.For example, the
일 실시 예에 따르면, 비침습 포도당 측정 장치(예: 프로세서(1090))는 미리 결정된 주파수 대역만 통과되도록 변환된 전압의 주파수를 필터(1020)를 통해 필터링할 수 있다(S1118). 프로세서(1090)는 전류/전압 변환기(1010)를 통해 출력되는 출력 전압(Vout)의 주파수를 필터(1020)를 통해 특정 대역의 주파수만 통과되도록 필터링시킬 수 있다.According to one embodiment, the non-invasive glucose measurement device (e.g., processor 1090) may filter the frequency of the converted voltage through the
포도당을 측정하기 위해 사용되는 주파수 대역은 주로 약 10Hz 이하이다. 프로세서(1090)는 필터(1020)를 통해 출력 전압(Vout)의 주파수에서 미리 결정된 주파수 대역(예: 약 10Hz 이하)을 통과시키고, 나머지 주파수 대역을 필터링시킨다.The frequency band used to measure glucose is mainly about 10 Hz or less. The
일 실시 예에 따르면, 비침습 포도당 측정 장치(예: 프로세서(1090))는 포도당 측정을 수행하는 사용자의 조건에 맞도록 전압을 보상할 수 있다(S1120). 프로세서(1090)는 조절기(1050)를 통해 외부 온도와 압력, 피측정자의 손가락 두께, 피부 상태, 피부색, BMI(Body Mass Index) 등 여러 요인에 따른 이득 값을 획득하고, 증폭기(1030)를 통해 획득된 이득 값을 필터(1020)를 통과한 주파수에 반영하여 광량에 따른 전압을 보상할 수 있다. According to one embodiment, the non-invasive glucose measurement device (e.g., processor 1090) may compensate for the voltage to suit the conditions of the user performing glucose measurement (S1120). The
그리고, 증폭기(1030)를 통해 출력되는 아날로그 값은 아날로그/디지털(Analog to Digital) 변환기(1040)로 전달된다. 예를 들면, 이러한 이득 값은 메모리(1060)에 저장되어 있거나, 또는 저장될 수 있다.And, the analog value output through the
일 실시 예에 따르면, 비침습 포도당 측정 장치(예: 프로세서(1090))는 보상된 전압 값을 A/D 변환기(1040)를 통해 디지털 전압 값으로 변환하여 포도당을 측정할 수 있다(S1122). 프로세서(1090)는 A/D 변환기(1040)를 통해 아날로그 입력 신호를 초당 20 샘플링의 속도로 디지털 전압 값으로 변환시킬 수 있다.According to one embodiment, a non-invasive glucose measurement device (e.g., processor 1090) may measure glucose by converting the compensated voltage value into a digital voltage value through the A/D converter 1040 (S1122). The
일 실시 예에 따르면, 비침습 포도당 측정 장치(예: 프로세서(1090))는 측정된 포도당에 대한 정보를 입출력부(1080)에 표시할 수 있다(S1124). 프로세서(1090)는 사용자의 손가락(182)을 통해 측정한 포도당에 대한 정보를 입출력부(예: 표시부(1081))를 통해 표시할 수 있다.According to one embodiment, a non-invasive glucose measurement device (e.g., processor 1090) may display information about measured glucose on the input/output unit 1080 (S1124). The
도 14를 참조하면, 프로세서(1090)는 투과량 정보(예: DC 성분), 온도, 및 압력을 실시간으로 측정하고, 실시간으로 측정된 결과를 입출력부(예: 표시부(1081))를 통해 표시할 수 있다. Referring to FIG. 14, the
상기 화면(1410)은 중식 후 포도당을 측정하는 예시로서, 프로세서(1090)는 측정 시기를 나타내는 정보(1413), 홈 메뉴(1411), 측정 시작 메뉴(1412), 측정에 관련한 정보를 나타내는 정보(1415) 및 측정 경과율을 나타내는 정보(1416)를 포함할 수 있다The
또는, 프로세서(1090)는 사용자의 손가락(182)을 통해 측정한 포도당에 대한 정보를 입출력부(예: 스피커(1082))를 통해 출력할 수 있다.Alternatively, the
도 15를 참조하면, 프로세서(1090)는 미리 결정된 시간 동안 손가락을 통한 포도당 측정 과정이 완료되면, 포도당 측정 값을 포함하는 정보(1511)를 포함하는 화면(1510)을 입출력부(예: 표시부(1081))를 통해 표시할 수 있다.Referring to FIG. 15, when the process of measuring glucose through a finger is completed for a predetermined period of time, the
예를 들면, 상기 화면(1510)은 측정 정보(예: 측정 시점, 측정 값(1511) 등)를 저장하는 저장 메뉴(1513), 및 측정 정보의 저장을 취소하는 취소 메뉴(1512)를 포함할 수 있다.For example, the
예를 들면, 사용자가 측정 정보를 저장하기 위해 저장 메뉴(1513)를 선택하면, 프로세서(1090)는 측정 정보(예: 측정 시점, 측정 값(1511) 등)를 메모리(1060)에 저장할 수 있다.For example, when the user selects the
도 16을 참조하면, 프로세서(1090)는 손가락(182)을 통해 측정한 포도당에 대한 누적 데이터를 포함하는 화면(1610)을 입출력부(예: 표시부(1081))를 통해 표시할 수 있다.Referring to FIG. 16 , the
상기 화면(1610)은 측정 시각(1611)(예: 현재 시각)에 대한 정보 및 측정 시점(예: 기상 후, 조식 전, 조식 후, 중식 전, 중식 후, 석식 전, 석식 후, 취침 전 등)에서의 측정 횟수와 측정 시각에 대한 정보(1612)를 포함할 수 있다.The
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)는 손가락에 광선을 조사하고, 손가락을 투과한 광량을 이용함으로써, 혈액을 채취하지 않고도 고통 없이 포도당을 측정할 수 있다.As described above, the non-invasive
이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광선 조사부에 대해 설명한다.Hereinafter, a light irradiation unit according to an embodiment of the present invention will be described.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광선 조사부에서 광선을 조사하는 상태를 나타낸 예시도이다. 도 18의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광선 조사부를 상면에서 바라본 예시도이다. 도 18의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광선 조사부의 단면도를 나타낸 예시도이다.Figure 17 is an exemplary diagram showing a state in which light is irradiated from a light irradiation unit according to an embodiment of the present invention. Figure 18 (a) is an exemplary view of the light irradiation unit according to an embodiment of the present invention as seen from the top. Figure 18 (b) is an exemplary cross-sectional view of a light irradiation unit according to an embodiment of the present invention.
도 17, 도 18의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광선 조사부(130)는 비침습 포도당 측정 장치(1)의 내부 안착부(30)의 일 측(예: 제1 몸체(42))에 위치하며, 상기 내부 안착부(30)에 인입된 손가락을 향하여 광선을 조사할 수 있다. 그리고, 광선 조사부(130)로부터 조사된 광선은 손가락(182)을 투과한 후, 광선 수신부(140)의 검출 영역(1750)에서 광선 수신부(140)에 의해 검출될 수 있다. 예를 들면, 상기 검출 영역(1750)은 직경이 5mm 이내일 수 있다.Referring to Figures 17 and 18 (a) and (b), the
일 실시 예에 따르면, 광선 조사부(130)는 광을 출력하는 발광 소자(1710), 상기 발광 소자를 커버하는 커버(1820), 상기 발광 소자가 내부에 삽입되도록 원통형으로 형성된 케이스(1740), 상기 커버(1820)의 상면에 배치된 구면 렌즈(1720), 상기 케이스(1740)의 내부에 배치된 비구면 렌즈(1730)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the
예를 들면, 상기 비구면 렌즈(1730)는 전면과 후면을 모두 볼록하게 비구면 시킨 렌즈이며, 전면의 굴절률과 후면의 굴절률은 서로 다를 수 있다.For example, the
일 실시 예에 따르면, 상기 발광 소자(1710)는 PCB(예: 제2 PCB(152)) 상에 배치되며, PCB(예: 제2 PCB(152))와 전기적으로 연결됨에 기반하여 제어부(150)(예: 프로세서(1090))의 제어 하에 광선을 출력할 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 커버(1820)는 발광 소자(1710)를 보호하기 위해 플라스틱으로 몰딩(molding)되어 있다. 예를 들면, 상기 커버(1820)의 내부에는 발광 소자(1710)로부터 광이 비구면 렌즈(1730)로 전달되도록 홀(1812)이 형성되어 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 케이스(1740)는 내부로 광선이 통과되도록 원통형으로 형성되어 있다. 그리고, 케이스(1740)의 내부에는 비구면 렌즈(1730)가 안착 지지되도록 지지부(1801)가 형성되어 있다. 예를 들면, 상기 지지부(1801)는 케이스(1740)의 내주면의 둘레에 걸쳐 형성된다. 그리고, 비구면 렌즈(1730)는 이러한 지지부(1801)의 상면에 배치되어, 상기 케이스(1740)에 고정될 수 있다.According to one embodiment, the
또한, 케이스(1740)의 상면(즉, 비구면 렌즈(1730)의 상부)은 비구면 렌즈(1730)를 통해 평행한 광선이 통과되도록 개구(1810)가 형성되어 있다.Additionally, the upper surface of the case 1740 (i.e., the top of the aspherical lens 1730) has an
예를 들면, 상기 케이스(1740)는 금속 재질로 제작될 수 있으며, 원통형의 형상일 수 있다. 그리고, 상기 비구면 렌즈(1730)가 안착되는 상기 케이스(1740)의 가로 부분(1801)은 구면 렌즈(1720)로부터 광이 비구면 렌즈(1730)로 전달되도록 홀(1811)이 형성되어 있다.For example, the
일 실시 예에 따르면, 구면 렌즈(1720)는 발광 소자(1710)의 상부(예: 커버(1820)의 상면)에 배치되어 발광 소자(1710)로부터 출력되는 광을 비구면 렌즈(1730)로 전달할 수 있다. 예를 들면, 구면 렌즈(1720)는 플라스틱으로 몰딩된 커버(1820)의 상면에 배치될 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 비구면 렌즈(1730)는 구면 렌즈(1720)의 상부에 배치되고, 구면 렌즈(1720)를 통과하는 비평행 광선을 평행 광선으로 변환시켜 출력할 수 있다. 예를 들면, 비구면 렌즈(1730)는 구면 렌즈(1720)를 통과하는 비평행 광선을 평행 입사각으로 변환시킬 수 있는 굴절율을 갖는다.According to one embodiment, the
이를 위해, 비구면 렌즈(1730)는 구면 렌즈(1720)의 상부 방향으로 구면 렌즈(1720)와 일정 거리(1712)만큼 이격된 위치(예: 케이스(1740)의 내부)에 배치될 수 있다.To this end, the
일 실시 예에 따르면, 광선 수신부(140)는 손가락(182)을 사이에 두고 내부 안착부(30)의 타 측(예: 제2 몸체(62))에 위치하며, 상기 광선 조사부(130)에서 조사되어 손가락(182)을 투과한 광선을 수신할 수 있다.According to one embodiment, the
상기 광선 수신부(140)는 광선 조사부(130)에서 조사되어 손가락(182)을 투과한 평행 광선을 검출 영역(1750)에서 검출할 수 있다. 이러한 광선 수신부(140)는 광을 감지하는 포토 다이오드(1760)를 포함할 수 있다.The
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)는 내부 안착부(30)의 일 측(예: 제1 몸체(42))에 위치하며, 상기 내부 안착부(30)에 인입된 손가락(182)을 향하여 광선을 조사하는 광선 조사부(130), 상기 손가락(182)을 사이에 두고 상기 내부 안착부(30)의 타 측(예: 제2 몸체(62))에 위치하며, 상기 광선 조사부(130)에서 조사되어 상기 손가락(182)을 투과한 광선을 수신하는 광선 수신부(140) 및 상기 수신된 광선의 광량에 대한 전류를 전압으로 변환하고, 상기 변환된 전압의 주파수를 미리 결정된 주파수 대역으로 필터링하고, 상기 필터링된 주파수의 전압을 보상하여 사용자의 포도당을 측정하도록 설정된 제어부(150)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 광선 조사부(130)는 평행 광선을 출력할 수 있다.As described above, the non-invasive
일 실시 예에 따르면, 상기 광선 조사부(130)는 상기 광선을 출력하는 발광 소자(1710), 상기 발광 소자(1710)의 상부에 배치된 구면 렌즈(1720), 및 상기 구면 렌즈(1720)의 상부에 배치되고, 상기 구면 렌즈(1720)를 통과하는 비평행 광선을 상기 평행 광선으로 출력하는 비구면 렌즈(1730)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 발광 소자(1710)는 상기 비침습 포도당 측정 장치(1)의 하부 케이스(14)에 고정된 PCB(Printed Circuit Board) 상에 장착되어, 상기 제어부(150)의 제어 하에 광선을 출력할 수 있다.According to one embodiment, the light-emitting
일 실시 예에 따르면, 상기 광선 조사부(130)는 상기 발광 소자(1710)가 내부에 삽입되도록 원통형으로 형성된 케이스(1740)를 더 포함하며, 상기 케이스(1740)의 내부에는 상기 비구면 렌즈(1730)를 지지하는 지지부가 형성됨을 특징According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 구면 렌즈(1720)는 상기 발광 소자(1710)를 플라스틱으로 몰딩(molding)한 커버(1820)의 상면에 배치될 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 비구면 렌즈(1730)는 상기 구면 렌즈(1720)의 상부 방향으로 상기 구면 렌즈(1720)와 일정 거리(예: 6mm)만큼 이격된 위치에 배치될 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 비구면 렌즈(1730)는 상기 케이스(1740)의 내부에 배치되며, 상기 지지부(1801)에 의해 지지될 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 광선 수신부(140)는 상기 광선을 수신하는 포토 다이오드(1760)를 포함할 수 있고, 상기 광선을 출력하는 발광 소자(1710)와 상기 포토 다이오드(1760) 간의 거리는 27mm임을 특징으로 한다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 광선 조사부(130)는 상기 비침습 포도당 측정 장치(1)의 하부 케이스(14)에 고정된 PCB (예: 제2 PCB(152))상에 배치되며, 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(150)는 상기 손가락(182)을 투과한 광선에 기반하여 상기 손가락(182)에 대한 세포 내액(intracellular fluid, ICF) 및 간질액(Interstitial Fluid) 중 적어도 하나의 변화를 식별하고, 상기 세포 내액 및 상기 간질액(Interstitial Fluid) 중 적어도 하나의 변화에 따른 산란도 및 굴절율의 변화를 식별하고, 상기 식별된 굴절율의 변화에 기반하여 상기 광량의 변화를 감지하도록 설정될 수 있다.According to one embodiment, the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)는 광선 조사부(130)가 평행 광선을 출력함으로써, 포도당 측정을 정확하게 측정할 수 있다.As described above, the non-invasive
본 발명의 일 실시 예에 따른 압력 센서는 압력에 대한 민감도가 높아 작은 압력의 변화를 검출할 수 있는 MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems) 타입 압력 센서를 포함할 수 있다.The pressure sensor according to an embodiment of the present invention may include a MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems) type pressure sensor that has high sensitivity to pressure and can detect small changes in pressure.
이러한 MEMS 타입의 압력 센서는 초소형의 고감도 센서로서, 표면 장력, 마찰력, 움직임, 움직임의 방향 등을 감지할 수 있다.This MEMS type pressure sensor is an ultra-small, highly sensitive sensor that can detect surface tension, friction, movement, and direction of movement.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도를 반영하여 포도당을 보정하는 과정을 나타낸 순서도이다.Figure 19 is a flowchart showing the process of correcting glucose by reflecting temperature according to an embodiment of the present invention.
이하, 도 19를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도를 반영하여 포도당을 보정하는 과정을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to FIG. 19, the process of correcting glucose by reflecting temperature according to an embodiment of the present invention will be described as follows.
일 실시 예에 따르면, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 포도당 측정을 보정하기 위한 입력이 감지되는지 식별할 수 있다(S1910). 비침습 포도당 측정 장치(1)는 입출력부(1080)(예: 표시부(1081))를 통해 사용자가 입력하는 포도당 보정을 위한 입력을 감지할 수 있다. According to one embodiment, the non-invasive
예를 들면, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 입출력부(1080)(예: 표시부(1081))를 통해 포도당 보정을 위한 입력을 수신하는 화면을 표시할 수 있다.For example, the non-invasive
일 실시 예에 따르면, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 손가락의 온도를 측정할 수 있다(S1912). 비침습 포도당 측정 장치(1)는 포도당 보정을 위한 입력이 감지되면 온도 센서부(170)를 통해 손가락의 온도를 측정할 수 있다.According to one embodiment, the non-invasive
예를 들면, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 내부 안착부의 일 측(예: 제1 PCB(151))에 배치된 제1 온도 센서(172)를 통해 손가락의 상면에 대한 제1 온도를 측정할 수 있고, 내부 안착부의 타 측(예: 제2 PCB(152))에 배치된 제2 온도 센서(174)를 통해 손가락의 하면에 대한 제2 온도를 측정할 수 있다. 비침습 포도당 측정 장치(1)는 상기 제1 온도와 상기 제2 온도의 평균 온도를 계산할 수 있다.For example, the non-invasive
그리고, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 상기 제1 온도, 상기 제2 온도 및 상기 제1 온도와 상기 제2 온도의 평균 온도 중 적어도 하나를 사용자의 포도당 측정에 대한 보정에 적용할 수 있다.In addition, the non-invasive
일 실시 예에 따르면, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 광선 수신부(140)를 통해 획득된 광량을 이용하여 게인을 조절할 수 있다(S1914). 비침습 포도당 측정 장치(1)는 포도당 보정을 위한 입력이 감지되면, 광선 조사부(130)를 동작시켜 광원을 손가락(182)을 향해 출력시키고, 손가락(182)을 투과한 광량을 광선 수신부(140)를 통해 획득할 수 있다. According to one embodiment, the non-invasive
그리고, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 획득한 광량에 대한 전류를 전압으로 변환하고, 변환된 전압의 주파수를 필터링하여 증폭한 후, 증폭된 전압(예: 아날로그 전압)을 디지털 전압으로 변환하여 게인을 피측정자의 손가락 두께, 피부 상태, 피부색, BMI(Body Mass Index) 등 여러 요인에 기반하여 조절할 수 있다.Then, the non-invasive
예를 들면, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 변환된 디지털 전압이 유효 범위(예: 400mV 내지 800mV) 이내가 되도록 조절기(1050)를 통해 이득을 조절할 수 있다.For example, the non-invasive
일 실시 예에 따르면, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 침습 방식 및 비침습 방식의 각각의 미리 결정된 횟수로 포도당을 측정할 수 있다(S1916). 비침습 포도당 측정 장치(1)는 광선 수신부(140)을 통해 수신된 광선의 광량에 기반하여 변환된 디지털 전압이 유효 범위 이내이면, 침습 및 비침습의 각각의 방식으로 측정된 포도당의 값을 획득할 수 있다.According to one embodiment, the non-invasive
예를 들면, 광선 수신부(140)을 통해 수신된 광선의 광량에 기반하여 변환된 디지털 전압이 유효 범위 이내인 상태에서, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 침습 방식에 의한 포도당 측정을 4회 수행하여 획득한 포도당 수치를 획득할 수 있다. 이러한 침습 방식은 채혈을 통해 포도당을 측정하는 방식으로서, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 사용자가 침습 방식에 의해 획득한 포도당 수치를 사용자로부터 획득할 수 있다.For example, while the digital voltage converted based on the amount of light received through the
또한, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 비침습 방식에 의한 포도당 측정을 10회 수행하여 획득한 포도당 수치를 획득할 수 있다. 이러한 비침습 방식은 사용자가 비침습 포도당 측정 장치(1)를 이용하여 포도당을 측정하는 방식이며, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 사용자의 손가락을 비침습 방식을 통해 포도당 수치를 측정할 수 있다.In addition, the non-invasive
일 실시 예에 따르면, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 온도 및 침습 방식에 의한 실제 포도당을 이용하여 포도당을 보정할 수 있다(S1918). 비침습 포도당 측정 장치(1)는 상기 온도 센서부(170)에 의해 감지된 온도를 상기 과정(S1916)에서 비침습 방식에 의해 측정한 포도당에 반영하여 디지털 전압을 1차 보정할 수 있다. 즉, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 온도에 따라 변화되는 디지털 전압의 추세를 1차로 분석하여 비침습 방식에 의해 측정한 포도당을 보정(예: 1차 보정)할 수 있다.According to one embodiment, the non-invasive
또한, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 1차 보정된 포도당을 침습 방식에 의한 실제로 획득한 포도당에 매칭하여 포도당을 2차 보정할 수 있다.Additionally, the non-invasive
이와 같이, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 온도 센서부(170)에 의해 감지된 온도를 비침습 방식에 의한 포도당 값(예: 제2 포도당 값)에 반영하여 디지털 전압을 1차로 보정하고, 상기 1차 보정된 디지털 전압을 침습 방식에 기반한 포도당 값에 매칭하여 2차 보정함으로써, 사용자에 대한 포도당 보정을 수행할 수 있다.In this way, the non-invasive
또한, 비침습 포도당 측정 장치(1)는 상기 1차 보정된 디지털 전압을 침습 방식에 기반한 포도당 값에 매칭하여 2차 보정하여 사용자에 맞춤화된 알고리즘(예: 사용자의 조건에 맞는 수학식)을 생성하여 메모리(1060)에 저장할 수 있다.In addition, the non-invasive
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도를 반영하여 포도당을 보정하는 과정을 나타낸 순서도이다. 도 21의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)의 환경 설정을 나타낸 화면이다. 도 21의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 혈당의 보정 여부를 문의하는 화면이다. 도 22의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정을 수행하는 시각에 관한 화면이다. 도 22의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 결과를 나타낸 화면이다. 도 23의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 침습 포도당 측정을 안내하는 화면이다. 도 23의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 침습 포도당 방식에 의해 측정된 포도당 수치를 표시한 화면이다. 도 23의 (c)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 포도당 보정의 진행 여부를 문의하는 화면이다. 도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따른 손가락의 온도와 전압 간의 상관 관계를 나타낸 예시도이다. 도 25는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치를 이용한 포도당 수치와 채혈을 통한 포도당 수치의 상관 관계를 나타낸 예시도이다.Figure 20 is a flowchart showing the process of correcting glucose by reflecting temperature according to an embodiment of the present invention. Figure 21 (a) is a screen showing the environment settings of the non-invasive
이하, 도 20 내지 도 25를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도를 반영하여 포도당을 보정하는 과정을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to FIGS. 20 to 25, the process of correcting glucose by reflecting temperature according to an embodiment of the present invention will be described as follows.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(1090)는 포도당 측정을 보정하기 위한 입력이 감지되는지 식별할 수 있다(S2010). 프로세서(1090)는 입출력부(1080)(예: 표시부(1081))를 통해 사용자가 입력하는 포도당 보정을 위한 입력을 감지할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(1090)는 입출력부(1080)(예: 표시부(1081))를 통해 포도당 보정을 위한 입력을 수신하는 화면을 표시할 수 있다.According to one embodiment, the
도 21의 (a) 및 (b)를 참조하면, 프로세서(1090)는 비침습 포도당 측정 장치(1)의 환경 설정을 나타낸 화면(2110)을 표시할 수 있다. Referring to (a) and (b) of FIG. 21, the
예를 들면, 프로세서(1090)는 도 12의 화면(1210)에서 환경 설정(1222)이 선택되면, 환경 설정(1222)에 관한 다양한 기능을 의미하는 메뉴를 포함하는 화면(2110)을 표시부(1081) 상에 표시할 수 있다. 상기 화면(2110)은 혈당 보정(2111), 날자 시간(2112), 화면 전환(2113), 혈당 기록(2114), 음량(2115) 및 대기 모드(2116) 등 다양한 메뉴에 관한 아이콘을 포함할 수 있다.For example, when the
예를 들면, 사용자가 상기 화면(2110)에서 혈당 보정(2111)을 선택하면, 프로세서(1090)는 혈당의 보정 여부를 문의하는 화면(2120)을 표시부(1081) 상에 표시할 수 있다. 상기 화면(2120)은 혈당 보정을 진행하는 입력을 수신하는 확인(2121)을 포함할 수 있다.For example, when the user selects
일 실시 예에 따르면, 프로세서(1090)는 광선 조사부(130)를 통해 광선을 조사할 수 있다(S2012). 프로세서(1090)는 포도당 측정을 보정하기 위한 입력이 감지되면, 광선 조사부(130)를 동작시켜 미리 결정된 파장(예: 630nm)의 파장을 갖는 광원을 손가락(182)을 향해 출력시킬 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 프로세서(1090)는 적어도 하나의 온도 센서를 통해 손가락의 온도를 측정할 수 있다(S2014).According to one embodiment, the
프로세서(1090)는 내부 안착부의 일 측(예: 제1 PCB(151))에 배치된 제1 온도 센서(172)를 통해 손가락의 상면의 제1 온도를 식별할 수 있고, 내부 안착부의 타 측(예: 제2 PCB(152))에 배치된 제2 온도 센서(174)를 통해 손가락의 하면의 제2 온도를 식별할 수 있다. 또한, 프로세서(1090)는 상기 제1 온도와 상기 제2 온도의 평균 온도를 계산할 수 있다.The
프로세서(1090)는 상기 제1 온도, 상기 제2 온도 및 상기 제1 온도와 상기 제2 온도의 평균 온도 중 적어도 하나를 사용자의 포도당 측정에 대한 보정에 이용할 수 있다The
일 실시 예에 따르면, 프로세서(1090)는 손가락을 투과한 광량을 디지털 전압으로 변환할 수 있다(S2016). 프로세서(1090)는 손가락(182)을 투과한 광량을 광선 수신부(140)를 통해 획득하고, 획득한 광량에 대한 전류를 전압으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(1090)는 광선 수신부(140)를 통해 출력되는 미세 전류(Id)를 전류/전압 변환기(1010)(예: 트랜스임피던스 이득 저항(Rf))를 통해 출력 전압(Vout)으로 변환시킬 수 있다. According to one embodiment, the
그리고, 프로세서(1090)는 미리 결정된 주파수 대역만 통과되도록 변환된 전압의 주파수를 필터(1020)를 통해 필터링시킬 수 있다. 예를 들면, 프로세서(1090)는 필터(1020)를 통해 출력 전압(Vout)의 주파수에서 미리 결정된 주파수 대역(예: 약 10Hz 이하)을 통과시키고, 나머지 주파수 대역을 필터링시킬 수 있다.Additionally, the
일 실시 예에 따르면, 프로세서(1090)는 변환된 디지털 전압이 유효한지 식별할 수 있다(S2018). 상기 식별된 광량에 기반하여 변환된 디지털 전압이 유효 범위 이내인지 또는 유효 범위 이내가 아닌지를 식별할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(1090)는 디지털 전압이 400mV 내지 800mV 이내인 경우 디지털 전압이 유효 범위 이내인 것으로 판단하고, 디지털 전압이 400mV 내지 800mV 이내가 아닌 경우 디지털 전압이 유효 범위 이내가 아닌 것으로 판단할 수 있다. 예를 들면, 이러한 유효 범위는 가변적으로 조절 가능하다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 프로세서(1090)는 변환된 디지털 전압이 유효하지 않으면 게인을 조절할 수 있다(S2020). 비침습 방식에 기반하여 포도당을 측정하는 경우, 사용자의 조건(예: 피부 온도, 손가락의 압력, 손가락의 두께, 피부 상태, 피부 색, BMI(Body Mass Index)에 따라 포도당 수치는 침습 방식에 기반하여 측정한 포도당 수치와 다를 수 있다.According to one embodiment, the
이러한 침습 방식과 비침습 방식 간의 측정 오차를 줄이기 위해(또는 오차를 없애기 위해), 프로세서(1090)는 디지털 전압이 유효 범위 이내에 존재하도록 게인을 조절할 수 있다. To reduce (or eliminate) the measurement error between these invasive and non-invasive methods, the
예를 들면, 프로세서(1090)는 광원을 조사하여 손가락을 투과한 광량에 기반하여 디지털 전압이 유효 범위 이내인지를 판단하여 게인을 조절하는 과정을 1회 수행할 수 있다. For example, the
일 실시 예에 따르면, 프로세서(1090)는 침습 방식 및 비침습 방식의 각각에 대해 미리 결정된 횟수로 측정된 포도당이 획득되는지 식별할 수 있다(S2022). 프로세서(1090)는 침습 방식에 의해 4회 측정한 포도당 수치를 입력 받을 수 있다. 또한, 프로세서(1090)는 10회의 비침습 방식으로 포도당 수치를 측정할 수 있다. 상술한 침습 방식의 4회 및 비침습 방식의 10회는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 침습 방식에 의한 포도당 수치를 적어도 1회 입력 받을 수 있고, 또한 비침습 방식에 의한 포도당 수치를 적어도 1회 측정할 수 있다.According to one embodiment, the
예를 들면, 상기 침습 방식의 4회는 식전 1회 및 식후 3회이고, 상기 비침습 방식의 10회는 식전 4회 및 식후 6회이다. 그리고, 상기 비침습 방식에 의한 포도당 측정은 상기 침습 방식에 의한 포도당 측정 이후 미리 결정된 시간(예: 15분 내지 20분) 이후에 수행된 측정일 수 있다. 상술한 침습 방식의 식전 1회 및 식후 3회와, 비침습 방식의 식전 4회 및 식후 6회는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 다양한 시간 또는 조건에 따라 침습 방식 및 비침습 방식에 의한 포도당 수치를 측정할 수 있다.For example, 4 times in the invasive method is 1 time before a meal and 3 times after a meal, and 10 times in the non-invasive method is 4 times before a meal and 6 times after a meal. In addition, the glucose measurement using the non-invasive method may be a measurement performed a predetermined time (eg, 15 to 20 minutes) after the glucose measurement using the invasive method. The above-mentioned 1 time before and 3 times after a meal in the invasive method and 4 times before and 6 times after a meal in the non-invasive method are only examples, and the present invention provides a method for measuring glucose levels by the invasive method and the non-invasive method according to various times or conditions. can be measured.
침습 방식과 비침습 방식에 의한 포도당 측정 순서 및 시간은 아래와 같다.The sequence and time of glucose measurement by invasive and non-invasive methods are as follows.
예를 들면, 게인이 조절된 이후, 사용자는 공복 시에 침습 방식과 비침습 방식 각각으로 포도당을 측정(침습: 1회, 비침습: 1회)한다. 사용자가 비침습 방식에 의한 포도당을 측정한 이후, 15분 단위로 비침습 방식으로 포도당을 3회 측정(총 4회)한다. 따라서, 사용자는 공복 시에 침습 방식에 의한 1회 및 비침습 방식에 의한 4회로 포도당을 측정할 수 있다.For example, after the gain is adjusted, the user measures glucose by invasive and non-invasive methods (invasive: once, non-invasive: once) while fasting. After the user measures glucose using a non-invasive method, glucose is measured three times (a total of four times) using a non-invasive method every 15 minutes. Therefore, the user can measure glucose once by an invasive method and four times by a non-invasive method while fasting.
이후, 사용자는 식사 후, 침습 방식과 비침습 방식 각각으로 포도당을 측정(침습: 1회, 비침습: 1회)한다. 사용자가 비침습 방식에 의한 포도당을 측정한 이후, 15분 단위로 비침습 방식으로 포도당을 5회 측정(총 6회)한다. 그리고, 사용자는 침습 방식에 의한 포도당을 측정한 이후, 30분 단위로 비침습 방식으로 포도당을 2회 측정(총 3회)한다. 따라서, 사용자는 식 후에 침습 방식에 의한 3회 및 비침습 방식에 의한 6회로 포도당을 측정할 수 있다.Thereafter, after eating, the user measures glucose using invasive and non-invasive methods (invasive: once, non-invasive: once). After the user measures glucose non-invasively, glucose is measured 5 times non-invasively every 15 minutes (6 times in total). Then, after measuring glucose using the invasive method, the user measures glucose twice (3 times in total) using the non-invasive method every 30 minutes. Accordingly, the user can measure glucose 3 times using an invasive method and 6 times using a non-invasive method after a meal.
이와 같이, 보정을 위한 포도당 측정은 8시간 공복 상태에서 4회, 식사를 한 후에 시간을 두고 6회를 실시한다.In this way, glucose measurements for correction are performed 4 times in an 8-hour fasting state and 6 times after a meal.
이와 같이, 본 발명의 비침습 포도당 측정 장치(1)는 간질액 내의 혈당을 주 대상으로 하여 포도당을 비침습 방식으로 측정하고, 채혈을 통한 침습 방식은 혈액 내의 혈당을 측정한다. 채혈을 통한 침습 방식으로 포도당을 측정한 이후, 미리 결정된 시간(예: 15분 내지 20분) 이후에 비침습 방식으로 포도당을 측정하는 이유는 혈액 내의 혈당이 간질액으로 전달되는 시간이 약 15분 내지 20분이기 때문이다.In this way, the non-invasive
도 22의 (a) 및 (b)를 참조하면, 프로세서(1090)는 비침습 방식에 의한 포도당을 측정하는 조건을 입력 받는 화면(2210)을 입출력부(1080)(예: 표시부(1081))에 표시할 수 있다.Referring to (a) and (b) of FIG. 22, the
상기 화면(2210)은 공복 시(2211), 식후 1시간(2212), 식후 1시간 30분(2213), 식후 2시간(2214)에 대한 메뉴를 포함할 수 있다.The
이러한 측정 조건에 기반하여 포도당이 측정되면, 프로세서(1090)는 각각의 조건에 다른 포도당 수치를 포함하는 화면을 입출력부(1080)(예: 표시부(1081))에 표시할 수 있다.When glucose is measured based on these measurement conditions, the
상술한 바와 같이, 사용자가 측정 조건에 기반하여 포도당 측정을 수행함으로써, 프로세서(1090)는 각각의 측정 조건에 따른 포도당 수치를 획득한 후, 메모리(1060)에 저장할 수 있다.As described above, when the user performs glucose measurement based on measurement conditions, the
도 23의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 프로세서(1090)는 채혈을 통해 측정한 포도당 수치를 입출력부(1080)(예: 표시부(1081))를 통해 획득할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 채혈을 통해 측정한 4회 포도당 수치를 입출력부(1080)(예: 표시부(1081))를 통해 입력할 수 있다.Referring to (a) to (c) of FIG. 23, the
예를 들면, 사용자는 채혈을 통해 측정한 포도당 수치를 입력하기 위해, 화면(2310)의 다음(2311)을 터치한 후, 입력 화면(2320) 상에 측정된 포도당 수치(2321)를 입력할 수 있다. 이후, 저장(2322)이 선택되면, 프로세서(1090)는 혈당 보정에 대한 안내 화면(2330)을 표시한다. 그리고, 사용자가 확인(2331)을 선택하면, 프로세서(1090)는 침습 방식에 의해 측정된 포도당 수치를 반영하여 혈당 보정을 수행한다. For example, to input the glucose level measured through blood collection, the user may touch the next 2311 on the
일 실시 예에 따르면, 프로세서(1090)는 온도에 기반한 디지털 전압의 추세를 1차 분석하여 포도당을 1차 보정할 수 있다(S2024). 프로세서(1090)는 상기 과정(S2014)에서 획득한 온도를 상기 과정(S2022)에서 비침습 방식으로 10회 측정한 포도당 수치의 평균(또는 적어도 1회 측정한 포도당 수치, 또는 평균)에 반영하여 디지털 전압의 추세를 분석하는 1차 보정을 수행할 수 있다.According to one embodiment, the
도 24를 참조하면, 온도와 디지털 전압의 기울기(2410)는 약 -68 정도이며, 프로세서(1090)는 이러한 기울기를 이용하여 먼저 측정한 전압을 보정한다. 예를 들면, 손가락의 온도는 약 25o 내지 35o 정도이기 때문에, 30o를 기준점으로 그 보다 낮은 온도에서는 온도 차이와 기울기를 곱한 만큼 빼주고, 높은 온도에서는 그만큼 더해주는 방식으로 온도를 보정한다.Referring to FIG. 24, the
예를 들면, 프로세서(1090)는 이러한 온도(2421)와 디지털 전압의 기울기(2410)에 기반하여 아래의 수학식을 통해 알고리즘을 생성할 수 있다.For example, the
프로세서(1090)는 온도에 의한 영향을 반영하여 순수하게 포도당의 정보를 획득할 수 있다. The
그리고, 프로세서(1090)는 아래 [수학식 2]를 통해 혈당 수치를 계산할 수 있다.And, the
또한, 프로세서(1090)는 위 [수학식 2]에 보정 값을 대입하면(아래 [수학식 3]), 본 발명에 따른 비침습 포도당 측정 장치로 측정된 디지털 전압 값과 온도를 통해 최종 계산된 혈당 수치를 계산할 수 있으며, 계산된 혈당 수치를 표시부(1081)에 표시할 수 있다.In addition, when the
상술한 바와 같이, 본 발명의 비침습 포도당 측정 장치(1)는 온도를 반영하여 포도당을 보정할 수 있다.As described above, the non-invasive
예를 들면, 온도 대비 디지털 전압은 손가락의 온도가 27o에서 29o로 상승하는 경우 디지털 전압은 1560mV에서 1400mV로 떨어지고, 손가락의 온도가 30o에서 32o로 상승하는 경우 디지털 전압은 1360mV에서 1320mV로 떨어지고, 손가락의 온도가 32o에서 33o로 상승하는 경우 디지털 전압은 1320mV에서 1280mV로 떨어진다.For example, the digital voltage compared to temperature decreases from 1560 mV to 1400 mV when the finger temperature rises from 27 o to 29 o , and when the finger temperature rises from 30 o to 32 o , the digital voltage decreases from 1360 mV to 1320 mV. and when the temperature of the finger rises from 32 o to 33 o , the digital voltage drops from 1320 mV to 1280 mV.
이와 같이, 온도가 상승하는 경우 디지털 전압은 떨어질 수 있으며, 이는 사용자의 조건에 따라 상이할 수 있다.Likewise, when the temperature rises, the digital voltage may drop, and this may vary depending on the user's conditions.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(1090)는 침습 방식에 의한 포도당의 추세를 2차 분석하여 1차 보정된 포도당을 2차 보정할 수 있다(S2026). 프로세서(1090)는 온도에 기반한 디지털 전압의 추세를 1차 분석하여 포도당을 1차 보정한 이후, 침습 방식에 의한 포도당의 추세를 2차 분석하여 1차 보정된 포도당을 추가로 2차 보정할 수 있다.According to one embodiment, the
이러한 2차 보정은 1차로 보정된 포도당을 상기 과정(S2022)에서 실제로 채혈을 통해 획득한 포도당 수치에 매핑하는 것을 말한다.This secondary correction refers to mapping the primary corrected glucose to the glucose level actually obtained through blood collection in the above process (S2022).
도 25를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)를 이용한 포도당 수치(2520)는 채혈을 통해 획득한 포도당 수치(2510)와 매우 유사하다. 예를 들면, 13시 40분 즈음에 비침습 포도당 측정 장치(1)를 이용한 측정한 포도당 수치(2520)와 채혈을 통해 획득한 포도당 수치(2510)는 약 190mg/dL로서 유사함을 알 수 있다.Referring to FIG. 25, the
일 실시 예에 따르면, 프로세서(1090)는 2차 보정된 포도당에 기반한 알고리즘을 생성하여 저장할 수 있다(S2028). 프로세서(1090)는 1차로 보정된 포도당 수치가 상기 과정(S2022)에서 실제로 채혈을 통해 획득한 포도당 수치에 매핑되도록 하는 알고리즘을 생성하여 메모리(1060)에 저장할 수 있다.According to one embodiment, the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 비침습 포도당 측정 장치(1)는 온도를 반영하여 포도당을 보정함으로써, 비침습 방식을 이용하여 포도당을 측정하는 경우에도 침습 방식에 의해 측정되는 포도당 수치에 근접하거나 또는 동일한 포도당 수치를 획득할 수 있다.As described above, the non-invasive glucose measurement device (1) according to the present invention corrects glucose by reflecting the temperature, so that even when measuring glucose using a non-invasive method, the glucose level is close to or close to the glucose level measured by the invasive method. Alternatively, the same glucose levels can be obtained.
이상에서 상술한 각각의 순서도에서의 각 단계는 도시된 순서에 무관하게 동작될 수 있거나, 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 본 발명의 적어도 하나의 구성 요소와, 상기 적어도 하나의 구성 요소에서 수행되는 적어도 하나의 동작은 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현 가능할 수 있다. Each step in each flowchart described above may be operated regardless of the order shown, or may be performed simultaneously. Additionally, at least one component of the present invention and at least one operation performed by the at least one component may be implemented in hardware and/or software.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrative drawings, but the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed herein, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformation can occur. In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention were not explicitly described and explained while explaining the embodiments of the present invention above, it is natural that the predictable effects due to the configuration should also be recognized.
1: 비침습 포도당 측정 장치 130: 광선 조사부
140: 광선 수신부 150: 제어부
160: 압력 센서 170: 온도 센서부
1010: 전류/전압 변환기 1020: 필터
1030: 증폭기 1040: A/D 변환기
1050: 조절기 1060: 메모리
1070: 통신부 1080: 입출력부
1090: 프로세서 1710: 발광 소자
1720: 구면 렌즈 1730: 비구면 렌즈
1740: 케이스 1750: 검출 영역
1760: 포토 다이오드 1810: 개구
1820: 커버 1910: 기판1: Non-invasive glucose measurement device 130: Light irradiation unit
140: light receiving unit 150: control unit
160: pressure sensor 170: temperature sensor unit
1010: Current/voltage converter 1020: Filter
1030: Amplifier 1040: A/D converter
1050: Controller 1060: Memory
1070: Communication unit 1080: Input/output unit
1090: Processor 1710: Light emitting element
1720: Spherical lens 1730: Aspherical lens
1740: Case 1750: Detection area
1760: photo diode 1810: aperture
1820: cover 1910: substrate
Claims (15)
내부 안착부의 일 측에 위치하며, 상기 내부 안착부에 인입된 손가락을 향하여 광선을 조사하는 광선 조사부;
상기 손가락을 사이에 두고 상기 내부 안착부의 타 측에 위치하며, 상기 광선 조사부에서 조사되어 상기 손가락을 투과한 광선을 수신하는 광선 수신부;
상기 내부 안착부의 내부에 구비된 구멍을 통해 상기 내부 안착부에 인입된 손가락의 온도를 감지하는 온도 센서부;
상기 인입된 손가락의 하부에 위치하며, 상기 손가락으로 인한 압력에 의한 PCB(Printed Circuit Board)의 휘어짐의 정도를 측정하여 상기 손가락에 의한 압력을 측정하는 압력 센서;
표시부; 및
상기 손가락의 하부에 배치된 상기 광선 조사부에서 상기 손가락을 향해 조사되는 광선에 기반하여 상기 손가락에 대한 세포 내액(intracellular fluid, ICF) 및 간질액(Interstitial Fluid) 중 적어도 하나의 변화에 따른 굴절율의 변화를 식별하고, 상기 손가락을 투과한 광선의 광량에 대한 전류를 전압으로 변환하고, 상기 변환된 전압의 주파수를 미리 결정된 주파수 대역으로 필터링하고, 상기 필터링된 주파수의 전압을 보상하여 사용자의 포도당을 측정하도록 설정된 제어부를 포함하며,
상기 광선 조사부는,
상기 광선을 출력하는 발광 소자,
상기 발광 소자의 상부에 배치된 구면 렌즈, 및
상기 구면 렌즈의 상부에 배치되고, 상기 구면 렌즈를 통과하는 비평행 광선을 평행 광선으로 출력하는 비구면 렌즈를 포함 - 상기 비구면 렌즈는 상기 구면 렌즈를 통과하는 비평행 광선을 상기 평행 광선으로 변환하여 출력하도록 전면의 굴절률과 후면의 굴절률은 서로 다름 - 하며,
상기 제어부는,
상기 손가락의 굵기에 따라 이득 값을 다르게 조절하고, 상기 조절된 이득 값을 상기 필터링된 주파수의 전압에 반영하여 전압을 보상하고, 상기 보상된 전압을 증폭하고,
상기 감지된 온도를 상기 측정된 포도당에 반영하여 포도당을 1차 보정하고,
상기 손가락에 대한 침습 방식의 포도당 측정을 안내하고 상기 침습 방식을 통해 측정된 포도당 값을 입력 받는 화면을 상기 표시부를 통해 표시하고,
상기 침습 방식에 의해 획득되어 상기 화면을 통해 입력된 포도당 값에 상기 1차 보정된 포도당 값을 매칭하여 2차 보정하고,
상기 제어부는,
상기 온도 센서부를 통해 측정되는 상기 손가락의 온도를 실시간으로 획득하고,
상기 압력 센서를 통해 측정되는 상기 손가락에 의한 압력을 실시간으로 획득하고,
상기 내부 안착부에 안착된 손가락을 투과한 광량, 상기 획득한 온도 및 상기 획득한 압력의 각각에 대한 그래프를 상기 표시부를 통해 실시간으로 표시하는 비침습 포도당 측정 장치.
In a non-invasive glucose measurement device that corrects glucose by reflecting temperature,
A light irradiation unit located on one side of the inner seating portion and irradiating light toward the finger inserted into the inner seating portion;
a light receiving unit located on the other side of the inner seating part with the finger in between, and receiving the light irradiated from the light irradiation unit and passing through the finger;
a temperature sensor unit that detects the temperature of a finger inserted into the internal seating unit through a hole provided inside the internal seating unit;
A pressure sensor located below the inserted finger and measuring the pressure caused by the finger by measuring the degree of bending of the PCB (Printed Circuit Board) caused by the pressure caused by the finger.
display unit; and
A change in refractive index due to a change in at least one of intracellular fluid (ICF) and interstitial fluid for the finger based on the light irradiated toward the finger from the light irradiation unit disposed below the finger. Identify, convert the current corresponding to the amount of light transmitted through the finger into voltage, filter the frequency of the converted voltage into a predetermined frequency band, and measure the user's glucose by compensating for the voltage of the filtered frequency. It includes a control unit set to
The light irradiation unit,
A light emitting element that outputs the light ray,
A spherical lens disposed on top of the light emitting element, and
An aspherical lens is disposed on top of the spherical lens and outputs non-parallel light rays passing through the spherical lens as parallel rays - the aspherical lens converts non-parallel light rays passing through the spherical lens into parallel rays and outputs them. The refractive index of the front and the back are different so that
The control unit,
Adjusting the gain value differently depending on the thickness of the finger, compensating the voltage by reflecting the adjusted gain value to the voltage of the filtered frequency, and amplifying the compensated voltage,
Primary correction of glucose is performed by reflecting the detected temperature to the measured glucose,
Displaying a screen through the display unit that guides the invasive glucose measurement for the finger and inputs the glucose value measured through the invasive method,
Secondary correction is performed by matching the first corrected glucose value to the glucose value obtained by the invasive method and input through the screen,
The control unit,
Acquire the temperature of the finger measured through the temperature sensor unit in real time,
Obtaining the pressure of the finger measured through the pressure sensor in real time,
A non-invasive glucose measurement device that displays a graph for each of the amount of light transmitted through the finger placed on the internal seating portion, the obtained temperature, and the obtained pressure in real time through the display unit.
상기 온도 센서는,
상기 내부 안착부의 일 측에 배치되어, 상기 손가락의 상면에 대한 제1 온도를 감지하는 제1 온도 센서; 및
상기 내부 안착부의 타 측에 배치되어, 상기 손가락의 하면에 대한 제2 온도를 감지하는 제2 온도 센서를 포함하는 비침습 포도당 측정 장치.
According to claim 1,
The temperature sensor is,
a first temperature sensor disposed on one side of the inner seating portion and detecting a first temperature of the upper surface of the finger; and
A non-invasive glucose measurement device comprising a second temperature sensor disposed on the other side of the inner seating portion and detecting a second temperature of the lower surface of the finger.
상기 제어부는,
상기 광량에 대한 전류를 전압으로 변환하는 전류/전압 변환기;
상기 변환된 전압의 주파수를 상기 미리 결정된 주파수 대역으로 필터링하는 필터;
포도당을 측정하는 사용자의 조건에 대응되도록 이득 값을 조절하는 조절기;
상기 조절된 이득 값을 상기 필터링된 주파수의 전압에 반영하여 전압을 증폭하는 증폭기;
상기 증폭된 전압을 디지털 전압으로 변환하는 A/D(Analog to Digital) 변환기; 및
상기 변환된 디지털 전압을 이용하여 상기 사용자의 포도당을 측정하도록 설정된 프로세서를 포함하는 비침습 포도당 측정 장치.
According to clause 2,
The control unit,
A current/voltage converter that converts the current for the amount of light into voltage;
a filter that filters the frequency of the converted voltage into the predetermined frequency band;
A regulator that adjusts the gain value to correspond to the user's conditions for measuring glucose;
an amplifier that amplifies the voltage by reflecting the adjusted gain value to the voltage of the filtered frequency;
An A/D (Analog to Digital) converter that converts the amplified voltage into a digital voltage; and
A non-invasive glucose measurement device comprising a processor configured to measure the user's glucose using the converted digital voltage.
상기 프로세서는,
상기 제1 온도, 상기 제2 온도 및 상기 제1 온도와 상기 제2 온도의 평균 온도 중 적어도 하나를 상기 사용자의 포도당 측정에 대한 보정에 적용하도록 설정된 비침습 포도당 측정 장치.
According to clause 3,
The processor,
A non-invasive glucose measurement device configured to apply at least one of the first temperature, the second temperature, and an average temperature of the first temperature and the second temperature to correction for the user's glucose measurement.
상기 프로세서는,
상기 수신된 광선의 광량을 식별하고,
상기 식별된 광량에 기반하여 변환된 디지털 전압이 유효 범위 이내인 상태에서, 침습 및 비침습의 각각의 방식으로 측정된 포도당의 값을 획득하도록 설정된 비침습 포도당 측정 장치.
According to clause 3,
The processor,
Identifying the amount of light of the received light beam,
A non-invasive glucose measurement device configured to obtain glucose values measured in invasive and non-invasive ways while the digital voltage converted based on the identified light amount is within the effective range.
상기 프로세서는,
상기 디지털 전압이 상기 유효 범위 이내가 아니면, 상기 변환된 디지털 전압이 상기 유효 범위의 이내가 되도록 상기 조절기를 통해 이득을 조절하도록 설정되며,
상기 유효 범위는 400mV 내지 800mV임을 특징으로 하는 비침습 포도당 측정 장치.
According to clause 5,
The processor,
If the digital voltage is not within the effective range, the gain is adjusted through the regulator so that the converted digital voltage is within the effective range,
A non-invasive glucose measurement device, characterized in that the effective range is 400mV to 800mV.
상기 침습 방식에 의한 포도당 측정 횟수는 4회이고, 상기 비침습 방식에 의한 포도당 측정 횟수는 10회임을 특징으로 하는 비침습 포도당 측정 장치.
According to clause 5,
A non-invasive glucose measuring device, characterized in that the number of glucose measurements by the invasive method is 4, and the number of glucose measurements by the non-invasive method is 10.
상기 침습 방식의 4회는 식전 1회 및 식후 3회이고,
상기 비침습 방식의 10회는 식전 4회 및 식후 6회이며,
상기 비침습 방식에 의한 포도당 측정은,
상기 침습 방식에 의한 포도당 측정 이후 15분 내지 20분 이후에 수행된 측정임을 특징으로 하는 비침습 포도당 측정 장치.
According to clause 7,
The 4 times in the invasive method are 1 time before and 3 times after a meal,
The 10 times for the non-invasive method is 4 times before and 6 times after meals,
Glucose measurement by the non-invasive method is,
A non-invasive glucose measurement device, characterized in that the measurement is performed 15 to 20 minutes after the glucose measurement using the invasive method.
상기 프로세서는,
상기 2차 보정에 의해 획득된 포도당에 기반하여 상기 사용자에 관한 포도당 알고리즘을 생성하고, 상기 생성된 알고리즘을 메모리에 저장하도록 설정된 비침습 포도당 측정 장치.
According to clause 5,
The processor,
A non-invasive glucose measurement device configured to generate a glucose algorithm for the user based on the glucose obtained by the secondary correction and store the generated algorithm in a memory.
상기 비침습 포도당 측정 장치는,
내부 안착부의 일 측에 위치하며 상기 내부 안착부에 인입된 손가락을 향하여 광선을 조사하는 광선 조사부, 상기 손가락을 사이에 두고 상기 내부 안착부의 타 측에 위치하며 상기 광선 조사부에서 조사되어 상기 손가락을 투과한 광선을 수신하는 광선 수신부, 상기 내부 안착부의 내부에 구비된 구멍을 통해 상기 내부 안착부에 인입된 손가락의 온도를 감지하는 온도 센서부, 상기 인입된 손가락의 하부에 위치하며, 상기 손가락으로 인한 압력에 의한 PCB(Printed Circuit Board)의 휘어짐의 정도를 측정하여 상기 손가락에 의한 압력을 측정하는 압력 센서, 및 표시부를 포함하며,
상기 내부 안착부에 인입된 손가락의 온도를 감지하는 과정;
상기 손가락의 하부에 배치된 상기 광선 조사부에서 상기 손가락을 향해 조사되는 광선에 기반하여 상기 손가락에 대한 세포 내액(intracellular fluid, ICF) 및 간질액(Interstitial Fluid) 중 적어도 하나의 변화에 따른 굴절율의 변화를 식별하는 과정;
상기 손가락을 투과한 광선의 광량에 대한 전류를 전압으로 변환하고, 상기 변환된 전압의 주파수를 미리 결정된 주파수 대역으로 필터링하는 과정; 및
상기 필터링된 주파수의 전압을 보상하여 사용자의 포도당을 측정하는 과정을 포함하며,
상기 광선 조사부는,
상기 광선을 출력하는 발광 소자,
상기 발광 소자의 상부에 배치된 구면 렌즈, 및
상기 구면 렌즈의 상부에 배치되고, 상기 구면 렌즈를 통과하는 비평행 광선을 평행 광선으로 출력하는 비구면 렌즈를 포함 - 상기 비구면 렌즈는 상기 구면 렌즈를 통과하는 비평행 광선을 상기 평행 광선으로 변환하여 출력하도록 전면의 굴절률과 후면의 굴절률은 서로 다름 - 하며,
상기 방법은,
상기 손가락의 굵기에 따라 이득 값을 다르게 조절하고, 상기 조절된 이득 값을 상기 필터링된 주파수의 전압에 반영하여 전압을 보상하고, 상기 보상된 전압을 증폭하는 과정;
상기 감지된 온도를 상기 측정된 포도당에 반영하여 포도당을 1차 보정하는 과정;
상기 손가락에 대한 침습 방식의 포도당 측정을 상기 표시부를 통해 안내하는 과정;
상기 침습 방식을 통해 측정된 포도당 값을 입력 받는 화면을 상기 표시부를 통해 표시는 과정;
상기 침습 방식에 의해 획득되어 상기 화면을 통해 입력된 포도당 값에 상기 1차 보정된 포도당 값을 매칭하여 2차 보정하는 과정을 더 포함하며,
상기 방법은,
상기 온도 센서부를 통해 측정되는 상기 손가락의 온도를 실시간으로 획득하는 과정;
상기 압력 센서를 통해 측정되는 상기 손가락에 의한 압력을 실시간으로 획득하는 과정; 및
상기 내부 안착부에 안착된 손가락을 투과한 광량, 상기 획득한 온도 및 상기 획득한 압력의 각각에 대한 그래프를 상기 표시부를 통해 실시간으로 표시하는 과정을 포함하는 방법.
In a method performed in a non-invasive glucose measurement device that corrects glucose by reflecting temperature,
The non-invasive glucose measurement device,
A light irradiation unit located on one side of the internal seating unit and irradiating light toward the finger inserted into the internal seating unit, located on the other side of the internal seating unit with the finger in between, and irradiated from the light irradiation unit and passing through the finger. A light receiving unit for receiving a light beam, a temperature sensor unit for detecting the temperature of a finger inserted into the internal seating unit through a hole provided inside the internal seating unit, located at the lower part of the inserted finger, and It includes a pressure sensor that measures the pressure exerted by the finger by measuring the degree of bending of the PCB (Printed Circuit Board) due to pressure, and a display unit,
A process of detecting the temperature of a finger inserted into the inner seating portion;
A change in refractive index due to a change in at least one of intracellular fluid (ICF) and interstitial fluid for the finger based on the light irradiated toward the finger from the light irradiation unit disposed below the finger. The process of identifying;
A process of converting a current corresponding to the amount of light passing through the finger into a voltage and filtering the frequency of the converted voltage into a predetermined frequency band; and
It includes a process of measuring the user's glucose by compensating for the voltage of the filtered frequency,
The light irradiation unit,
A light emitting element that outputs the light beam,
A spherical lens disposed on top of the light emitting element, and
An aspherical lens is disposed on top of the spherical lens and outputs non-parallel rays passing through the spherical lens as parallel rays - the aspherical lens converts the non-parallel rays passing through the spherical lens into parallel rays and outputs them. The refractive index of the front and the back are different, so that
The method is:
adjusting the gain value differently depending on the thickness of the finger, compensating the voltage by reflecting the adjusted gain value to the voltage of the filtered frequency, and amplifying the compensated voltage;
A process of first correcting glucose by reflecting the sensed temperature to the measured glucose;
A process of guiding invasive glucose measurement for the finger through the display unit;
A process of displaying, through the display unit, a screen that receives the glucose value measured through the invasive method;
Further comprising the step of performing secondary correction by matching the first corrected glucose value to the glucose value obtained by the invasive method and input through the screen,
The method is,
A process of acquiring the temperature of the finger measured through the temperature sensor unit in real time;
A process of acquiring in real time the pressure exerted by the finger measured through the pressure sensor; and
A method comprising displaying a graph for each of the amount of light transmitted through the finger resting on the internal seating portion, the obtained temperature, and the obtained pressure in real time through the display unit.
상기 포도당을 보정하는 과정은,
상기 수신된 광선의 광량을 식별하는 과정;
상기 식별된 광량에 기반하여 변환된 디지털 전압이 유효 범위 이내인지 판단하는 과정; 및
상기 변환된 디지털 전압이 상기 유효 범위 이내인 상태에서, 침습 및 비침습의 각각의 방식으로 측정된 포도당의 값을 획득하는 과정을 포함하는 방법.
According to claim 11,
The process of correcting the glucose is,
A process of identifying the amount of light of the received light beam;
A process of determining whether the converted digital voltage is within a valid range based on the identified light quantity; and
A method comprising obtaining glucose values measured using invasive and non-invasive methods while the converted digital voltage is within the effective range.
상기 포도당을 보정하는 과정은,
상기 디지털 전압이 상기 유효 범위 이내가 아니면, 상기 변환된 디지털 전압이 상기 유효 범위의 이내가 되도록 되도록 이득을 조절하는 과정을 포함하는 방법.
According to claim 12,
The process of correcting the glucose is,
If the digital voltage is not within the effective range, the method includes adjusting the gain so that the converted digital voltage is within the effective range.
상기 포도당을 보정하는 과정은,
상기 2차 보정에 의해 획득된 포도당에 기반하여 상기 사용자에 관한 포도당 알고리즘을 생성하는 과정; 및
상기 생성된 알고리즘을 저장하는 과정을 포함하는 방법.According to claim 11,
The process of correcting the glucose is,
generating a glucose algorithm for the user based on the glucose obtained by the secondary correction; and
A method including the process of storing the generated algorithm.
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