KR102482459B1

KR102482459B1 - Noninvasive hba1c measurement system and method thereof

Info

Publication number: KR102482459B1
Application number: KR1020200108318A
Authority: KR
Inventors: 김기두; 호세인 시팟
Original assignee: (주)한국아이티에스
Priority date: 2020-08-27
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2022-12-29
Also published as: KR20220027444A

Abstract

본 발명은 비침습적 당화혈색소 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 측정 대상자의 신체부위 일측에 위치한 제1 내지 제3 LED 모듈들을 통해 서로 다른 파장값을 가지는 제1 내지 제3 입사광들을 상기 신체부위를 향해 조사하는 단계; 상기 제1 내지 제3 LED 모듈들에 대응되어 위치한 광검지부를 통해 상기 제1 내지 제3 입사광들로부터 상기 신체부위를 경유하여 파생되는 제1 내지 제3 파생광들(derived lights)을 검지하는 단계; 상기 제1 내지 제3 파생광들 중 2개의 파생광들로 구성된 제1 및 제2 파생광 집합들 각각에 대해 변형된 비어-램버트 법칙(Beer-Lambert Law)을 기초로 제1 및 제2 비율 방정식들을 생성하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 비율 방정식들을 연립하여 상기 측정 대상자의 당화혈색소(HbA1c)와 산화포화도(SpO2)의 농도를 산출하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a non-invasive glycated hemoglobin measurement system and method, wherein first to third incident lights having different wavelength values are transmitted through first to third LED modules located on one side of a body part of a subject to be measured. irradiating toward the site; Detecting first to third derived lights derived from the first to third incident lights via the body part through light detection units positioned to correspond to the first to third LED modules; ; First and second ratios based on the modified Beer-Lambert Law for each of the first and second derived light sets composed of two derived lights among the first to third derived lights. generating equations; and calculating concentrations of glycated hemoglobin (HbA1c) and oxidative saturation (SpO2) of the measurement subject by combining the first and second ratio equations.

Description

비침습적 당화혈색소 측정 시스템 및 방법{NONINVASIVE HBA1C MEASUREMENT SYSTEM AND METHOD THEREOF}Non-invasive glycated hemoglobin measurement system and method {NONINVASIVE HBA1C MEASUREMENT SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 비침습적 당화혈색소 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 혈액 내를 투과하는 서로 다른 복수의 파장 중에서 2개의 파장에 따른 속성들의 비율에 관한 2개의 비율방정식을 이용하여 정확하고 용이하게 비침습적으로 당화혈색소(HbA1c)의 농도를 측정할 수 있는 비침습적 당화혈색소 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a non-invasive glycated hemoglobin measurement system and method, and more particularly, accurately and easily using two ratio equations for the ratio of attributes according to two wavelengths among a plurality of different wavelengths penetrating into the blood. It relates to a non-invasive glycated hemoglobin measurement system and method capable of non-invasively measuring the concentration of glycated hemoglobin (HbA1c).

당뇨병은 신체 내에서 혈당 조절에 필요한 인슐린의 분비나 기능 장애로 인해 발생된 고혈당을 특징으로 하는 대사성 질환이다. 당뇨병으로 인한 만성적 고혈당은 신체 각 기관의 손상과 기능 부전을 초래하게 되는데 특히, 망막, 신장, 신경에 나타나는 미세혈관 합병증과 동맥경화, 심혈관, 뇌혈관질환과 같은 거대 혈관 합병증을 유발하고 이로 인한 사망률을 증가시킨다.Diabetes is a metabolic disease characterized by hyperglycemia caused by secretion or dysfunction of insulin necessary for blood sugar control in the body. Chronic hyperglycemia due to diabetes causes damage and malfunction of each organ of the body. In particular, it causes microvascular complications in the retina, kidneys, and nerves, and macrovascular complications such as arteriosclerosis, cardiovascular, and cerebrovascular diseases, resulting in mortality. increases

그러나, 당뇨병은 혈당조절, 체중 감량 및 투약으로 인해 당뇨병의 악화 또는 합병증 발생률을 저하시킬 수 있다. 따라서, 당뇨병 환자들은 혈당 관리를 위하여 수시로 자가 혈당을 측정하고, 당뇨병 환자의 혈당만큼 중요한 치료지표인 당화혈색소(HbA1C) 검사를 주기적으로 받아야 한다.However, diabetes can reduce the rate of exacerbation or complications of diabetes due to glycemic control, weight loss, and medication. Therefore, diabetic patients need to frequently measure their own blood sugar levels to manage blood sugar levels, and periodically receive glycated hemoglobin (HbA1C) tests, which are a treatment index as important as blood sugar levels in diabetic patients.

당화혈색소(HbA1c) 검사는 혈액 내에서 산소를 운반해 주는 역할을 하는 적혈구 내의 혈색소가 어느 정도로 당화(糖化)되었는지를 보는 검사이며, 적혈구의 평균 수명기간에 따라 최근 3~4개월 정도의 혈당 변화를 반영한다. 정상인에서도 당연히 포도당이 존재하므로 우리의 혈액 내에는 혈색소가 어느 정도 당화되어 있는데, 검사 방법에 따라 정상치의 차이가 있으나 대개 5.6%까지가 정상이다.The glycated hemoglobin (HbA1c) test is a test to see how much hemoglobin in red blood cells, which plays a role in transporting oxygen in the blood, is glycated. reflects Normal people naturally have glucose, so hemoglobin in our blood is glycated to some extent. Depending on the test method, there is a difference between normal values, but usually up to 5.6% is normal.

당뇨병 환자의 경우 혈액 내 포도당의 농도가 높아지므로 당화된 혈색소, 즉 당화혈색소 수치 역시 올라가게 된다. 따라서 그 동안의 혈당 관리 정도가 고스란히 드러나는 이 결과를 보고 추후 치료 방향을 결정하게 된다.In the case of a diabetic patient, since the concentration of glucose in the blood increases, the level of glycated hemoglobin, that is, glycated hemoglobin, also increases. Therefore, the direction of future treatment is determined by looking at this result, which reveals the level of blood sugar management so far.

한편, 종래의 당화혈색소(HbA1c)을 측정하는 방법은 측정 대상자 팔의 정맥에서 채혈하거나 손가락 끝을 작고 뾰족한 침으로 찔러 모세혈 검체를 획득하고, 획득한 혈액을 이용하여 당화혈색소(HbA1c)의 농도를 측정하였다. 이러한 침습적 당화혈색소 측정 방법은 측정 대상자들로 하여금 채혈 부담을 가중시키고, 적혈구 수명이 짧거나 임신, 신장질환이 있는 경우에는 부정확한 수치를 제공하는 문제점이 있었다.On the other hand, the conventional method of measuring glycated hemoglobin (HbA1c) is to obtain a capillary blood sample by collecting blood from a vein in the arm of the subject or piercing the fingertip with a small, sharp needle, and using the obtained blood to measure the concentration of glycated hemoglobin (HbA1c). was measured. This invasive glycated hemoglobin measurement method increases the burden of blood collection on measurement subjects, and has problems of providing inaccurate values when red blood cell lifespan is short, pregnancy, or renal disease.

한국등록특허 제10-0871074호 (2008.11.24)Korean Patent Registration No. 10-0871074 (2008.11.24)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 변형된 비어램버트 법칙을 기초로 혈액 내를 투과하는 서로 다른 복수의 파장 중에서 2개의 파장에 따른 속성들의 비율에 관한 2개의 비율방정식을 생성하여 정확하고 용이하게 비침습적으로 당화혈색소(HbA1c)의 농도를 측정할 수 있는 비침습적 당화혈색소 측정 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to generate two ratio equations regarding the ratio of properties according to two wavelengths among a plurality of different wavelengths penetrating into blood based on the modified Beer-Lambert law, and compare them accurately and easily. An object of the present invention is to provide a non-invasive glycated hemoglobin measurement system and method capable of invasively measuring the concentration of glycated hemoglobin (HbA1c).

실시예들 중에서, 비침습적 당화혈색소 측정 방법은 측정 대상자의 신체부위 일측에 위치한 제1 내지 제3 LED 모듈들을 통해 서로 다른 파장값을 가지는 제1 내지 제3 입사광들을 상기 신체부위를 향해 조사하는 단계; 상기 제1 내지 제3 LED 모듈들에 대응되어 위치한 광검지부를 통해 상기 제1 내지 제3 입사광들로부터 상기 신체부위를 경유하여 파생되는 제1 내지 제3 파생광들(derived lights)을 검지하는 단계; 상기 제1 내지 제3 파생광들 중 2개의 파생광들로 구성된 제1 및 제2 파생광 집합들 각각에 대해 변형된 비어-램버트 법칙(Beer-Lambert Law)을 기초로 제1 및 제2 비율 방정식들을 생성하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 비율 방정식들을 연립하여 상기 측정 대상자의 당화혈색소(HbA1c)와 산화포화도(SpO2)의 농도를 산출하는 단계를 포함한다.Among the embodiments, the non-invasive glycated hemoglobin measurement method includes irradiating first to third incident lights having different wavelength values toward the body part through first to third LED modules located on one side of the body part of the subject to be measured. ; Detecting first to third derived lights derived from the first to third incident lights via the body part through light detection units positioned to correspond to the first to third LED modules; ; First and second ratios based on the modified Beer-Lambert Law for each of the first and second derived light sets composed of two derived lights among the first to third derived lights. generating equations; and calculating concentrations of glycated hemoglobin (HbA1c) and oxidative saturation (SpO2) of the measurement subject by combining the first and second ratio equations.

상기 광검지부는 상기 제1 내지 제3 LED 모듈들의 위치를 기준으로 대향되는 지점에 위치할 수 있다.The optical detection unit may be located at a point opposite to the positions of the first to third LED modules.

상기 신체부위 일측은 피부의 두께에 따라 해당 피부 아래에 존재하는 모세혈관의 감지가 가능한 부위를 포함할 수 있다.One side of the body part may include a part where capillaries existing under the skin can be detected according to the thickness of the skin.

상기 생성하는 단계는 동맥혈, 정맥혈, 물 및 피부 각각의 흡수계수들의 총합으로 정의되는 총 흡수계수를 비어램버트 법칙에 적용하여 투과도에 관한 속성 방정식을 도출하는 단계; 및 상기 속성 방정식을 기초로 상기 제1 및 제2 파생광 집합들의 각 파생광을 이용하여 상기 제1 및 제2 비율 방정식들을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.The generating step may include deriving an attribute equation for permeability by applying a total absorption coefficient defined as the sum of absorption coefficients of arterial blood, venous blood, water, and skin to Beer-Lambert's law; and obtaining the first and second ratio equations by using each of the derived lights of the first and second derived light sets based on the attribute equation.

상기 획득하는 단계는 상기 속성 방정식에 상기 신체부위의 직경에 관한 거리를 적용하여 입사광과 파생광 사이의 관계식으로 변환하는 단계; 상기 관계식을 상기 총 흡수계수에 관한 미분식으로 변환하는 단계; 상기 미분식을 근사화 시켜 상기 파생광의 변화율에 관한 근사식을 결정하는 단계; 및 상기 근사식을 정규화하고 상기 관계식과 연립하여 서로 다른 파장값에 관한 비율 방정식을 도출하는 단계를 포함할 수 있다.The acquiring may include converting the property equation into a relational expression between incident light and derived light by applying a distance related to the diameter of the body part to the property equation; converting the relational expression into a differential expression for the total absorption coefficient; approximating the differential equation to determine an approximate equation for the rate of change of the derived light; and deriving ratio equations for different wavelength values by normalizing the approximation equation and associating with the relational equation.

상기 획득하는 단계는 상기 서로 다른 파장값에 관한 비율 방정식에 상기 제1 및 제2 파생광 집합의 각 파생광을 적용하여 상기 제1 및 제2 비율 방정식들을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The obtaining may include generating the first and second ratio equations by applying each derived light of the first and second derived light sets to the ratio equation for the different wavelength values.

상기 산출하는 단계는 상기 제1 및 제2 비율 방정식들을 연립하여 당화 헤모글로빈(HbA1c) 및 산화 헤모글로빈(HbO)에 대한 부분 몰 농도들을 도출하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating may include deriving partial molar concentrations for glycated hemoglobin (HbA1c) and oxidized hemoglobin (HbO) by integrating the first and second ratio equations.

상기 산출하는 단계는 상기 제1 및 제2 비율 방정식들을 기초로 상기 당화 헤모글로빈(HbA1c) 및 상기 산화 헤모글로빈(HbO) 각각의 부분 몰 농도에 관한 연립식을 생성하는 단계; 및 상기 연립식의 계수들에 상기 제1 및 제2 파생광 집합의 각 파생광의 파장값에 대응되는 흡수계수들을 적용하여 상기 부분 몰 농도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating may include generating a simultaneous equation for partial molar concentrations of the glycosylated hemoglobin (HbA1c) and the oxygenated hemoglobin (HbO), respectively, based on the first and second ratio equations; and calculating the partial molar concentration by applying absorption coefficients corresponding to wavelength values of each of the derived lights of the first and second sets of derived lights to the coefficients of the simultaneous equation.

상기 산출하는 단계는 상기 당화 헤모글로빈(HbA1c) 및 상기 산화 헤모글로빈(HbO)에 대한 부분 몰 농도들을 기초로 디옥시 헤모글로빈(HHb)에 대한 부분 몰 농도를 도출하는 단계; 및 상기 당화 헤모글로빈(HbA1c), 상기 산화 헤모글로빈(HbO) 및 상기 디옥시 헤모글로빈(HHb)에 대한 부분 몰 농도들을 기초로 상기 당화혈색소(HbA1c)와 상기 산화포화도(SpO2)의 농도들을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating may include deriving a partial molar concentration of deoxyhemoglobin (HHb) based on partial molar concentrations of the glycated hemoglobin (HbA1c) and the oxidized hemoglobin (HbO); and calculating concentrations of the glycated hemoglobin (HbA1c) and the oxidative saturation (SpO2) based on the partial molar concentrations of the glycated hemoglobin (HbA1c), the oxidized hemoglobin (HbO), and the deoxyhemoglobin (HHb). can include

실시예들 중에서, 측정 대상자의 신체부위 일측에 위치하고, 서로 다른 파장값을 가지는 제1 내지 제3 입사광들을 상기 신체부위를 향해 각각 조사하는 제1 내지 제3 LED 모듈들; 상기 제1 내지 제3 LED 모듈들에 대응되어 위치하고, 상기 제1 내지 제3 입사광들로부터 상기 신체부위를 경유하여 파생되는 제1 내지 제3 파생광들(derived lights)을 검지하는 광검지부; 및 상기 제1 내지 제3 파생광들 중 2개의 파생광들로 구성된 제1 및 제2 파생광 집합들 각각에 대해 변형된 비어-램버트 법칙(Beer-Lambert Law)을 기초로 제1 및 제2 비율 방정식들을 생성하고, 상기 제1 및 제2 비율 방정식들을 연립하여 상기 측정 대상자의 당화혈색소(HbA1c)와 산화포화도(SpO2)의 농도를 산출하는 연산부를 포함한다.Among the embodiments, first to third LED modules located on one side of a body part of a subject to be measured and radiating first to third incident lights having different wavelength values toward the body part, respectively; an optical detection unit positioned to correspond to the first to third LED modules and detecting first to third derived lights derived from the first to third incident lights via the body part; and first and second derived lights based on the modified Beer-Lambert Law for each of the first and second derived light sets composed of two derived lights among the first to third derived lights. and an arithmetic unit generating ratio equations and combining the first and second ratio equations to calculate concentrations of glycated hemoglobin (HbA1c) and oxidative saturation (SpO2) of the measurement subject.

개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technology may have the following effects. However, it does not mean that a specific embodiment must include all of the following effects or only the following effects, so it should not be understood that the scope of rights of the disclosed technology is limited thereby.

본 발명의 일 실시예에 따른 비침습적 당화혈색소 측정 시스템 및 방법은 3개의 서로 다른 파장을 가지는 LED광과 광의 세기 변화율을 이용하여 비침습적으로 당화혈색소(HbA1C)의 농도를 측정할 수 있으며, 변형된 비어램버트 법칙(Beer-Lambert Law)에 의해 산출된 LED광의 세기 변화율을 통하여 정확하고 간편하게 당화혈색소(HbA1C)와 산화포화도(SpO2)의 농도를 측정할 수 있다.The non-invasive glycated hemoglobin measurement system and method according to an embodiment of the present invention can non-invasively measure the concentration of glycated hemoglobin (HbA1C) using LED light having three different wavelengths and the rate of change in the intensity of the light. It is possible to accurately and conveniently measure the concentrations of glycated hemoglobin (HbA1C) and oxidative saturation (SpO2) through the rate of change in intensity of LED light calculated by the Beer-Lambert Law.

도 1은 본 발명에 따른 비침습적 당화혈색소 측정 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 손가락과 같이 반구형으로 형성된 신체에 LED를 조사하였을 때 생성되는 투과광을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 당화혈색소를 측정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 비침습적 당화혈색소 측정 시스템을 손가락에 설치한 상태를 나타내는 예시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 S330단계를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 측정 대상자의 신체 일부에서 광혈류를 측정한 PPG 신호를 나타낸 그래프이다.1 is a configuration diagram for explaining a non-invasive glycated hemoglobin measurement system according to the present invention.
2 is an exemplary diagram for explaining transmitted light generated when LED is irradiated on a body formed in a hemispherical shape such as a finger.
3 is a flowchart illustrating a method of measuring HbA1c according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view showing a state in which the non-invasive glycated hemoglobin measurement system according to the present invention is installed on a finger.
FIG. 5 is a flowchart for explaining step S330 shown in FIG. 3 .
6 is a graph showing a PPG signal obtained by measuring optical blood flow in a part of a subject's body.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Since the description of the present invention is only an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiment can be changed in various ways and can have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of terms described in this application should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It should be understood that when an element is referred to as being “connected” to another element, it may be directly connected to the other element, but other elements may exist in the middle. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that no intervening elements exist. Meanwhile, other expressions describing the relationship between components, such as “between” and “immediately between” or “adjacent to” and “directly adjacent to” should be interpreted similarly.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Expressions in the singular number should be understood to include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as “comprise” or “have” refer to an embodied feature, number, step, operation, component, part, or these. It should be understood that it is intended to indicate that a combination exists, and does not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, the identification code (eg, a, b, c, etc.) is used for convenience of explanation, and the identification code does not describe the order of each step, and each step clearly follows a specific order in context. Unless otherwise specified, it may occur in a different order than specified. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.

본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The present invention can be implemented as computer readable code on a computer readable recording medium, and the computer readable recording medium includes all types of recording devices storing data that can be read by a computer system. . Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage devices. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed to computer systems connected through a network, so that computer-readable codes may be stored and executed in a distributed manner.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with meanings in the context of the related art, and cannot be interpreted as having ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application.

도 1은 본 발명에 따른 비침습적 당화혈색소 측정 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.1 is a configuration diagram for explaining a non-invasive glycated hemoglobin measurement system according to the present invention.

도 1을 참조하면, 비침습적 당화혈색소 측정 시스템(100)은 복수의 LED 모듈들(110), 광검지부(120), 연산부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the non-invasive glycated hemoglobin measurement system 100 may include a plurality of LED modules 110, an optical detection unit 120, a calculation unit 130, and a control unit 140.

복수의 LED 모듈들(110)은 적어도 3개의 LED들로 구성될 수 있고, 각 LED 모듈은 서로 다른 파장값을 가지는 LED광을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 복수의 LED 모듈들(110)은 제1 파장값을 가지는 제1 LED 모듈(111), 제2 파장값을 가지는 제2 LED 모듈(112) 및 제3 파장값을 가지는 제3 LED 모듈(113)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 내지 제3 파장값은 서로 다른 값에 해당할 수 있다. 즉, 복수의 LED 모듈들(110)은 측정 대상자의 신체부위 일측에 위치한 상태에서 서로 다른 파장값을 가지는 제1 내지 제3 LED광들을 측정 대상자를 향해 각각 조사할 수 있다.The plurality of LED modules 110 may be composed of at least three LEDs, and each LED module may generate LED light having different wavelength values. For example, the plurality of LED modules 110 include a first LED module 111 having a first wavelength value, a second LED module 112 having a second wavelength value, and a third LED having a third wavelength value. module 113. Here, the first to third wavelength values may correspond to different values. That is, the plurality of LED modules 110 may irradiate the first to third LED lights having different wavelength values toward the subject, respectively, while being located on one side of the subject's body.

광검지부(Photo Detector)(120)는 제1 LED 모듈(111) 내지 제3 LED 모듈(113)들로부터 조사된 입사광들이 인체 내의 혈액을 통과하여 투과된 광의 세기를 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 광검지부(120)는 제1 내지 제3 LED 모듈들(111~113)의 위치를 기준으로 대향되는 지점에 위치할 수 있다. 즉, 복수의 LED 모듈들(110)과 광검지부(120) 사이에 측정 대상자의 신체부위가 위치한 상태에서 LED 모듈에 의해 조사된 입사광이 신체부위를 통과한 결과 파생광으로서 광검지부(120)에 의해 검지되어 그 세기가 측정될 수 있다.The photo detector 120 may measure the intensity of transmitted light when the incident light emitted from the first LED module 111 to the third LED module 113 passes through the blood in the human body. In one embodiment, the optical detection unit 120 may be located at a point opposite to the position of the first to third LED modules 111 to 113 . That is, in a state where the body part of the measurement subject is located between the plurality of LED modules 110 and the photodetector 120, the incident light irradiated by the LED module passes through the body part, and as a result, the light is detected by the photodetector 120 as derived light. It is detected by and its intensity can be measured.

일 실시예에서, 복수의 LED 모듈들(110)과 광검지부(120)가 위치하는 측정 대상자의 신체부위 일측은 피부의 두께에 따라 해당 피부 아래에 존재하는 모세혈관의 감지가 가능한 부위를 포함할 수 있다. 예를 들어, 측정 대상자의 신체부위는 손가락, 손목, 팔목, 이마, 뺨(볼), 귀 등을 포함할 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 설치 조건에 따라 다양한 부위가 포함될 수 있음은 물론이다.In one embodiment, one side of the body part of the measurement subject where the plurality of LED modules 110 and the light detection unit 120 are located may include a part where capillaries present under the skin can be detected according to the thickness of the skin. can For example, the body parts of the subject to be measured may include fingers, wrists, wrists, foreheads, cheeks (cheeks), ears, etc., but are not necessarily limited thereto, and various parts may be included depending on installation conditions. .

연산부(130)는 제1 내지 제3 파생광들 중 2개의 파생광들로 구성된 제1 및 제2 파생광 집합들 각각에 대해 제1 및 제2 비율 방정식들을 생성하고, 제1 및 제2 비율 방정식들을 연립하여 측정 대상자의 당화혈색소(HbA1c)와 산화포화도(SpO2)의 농도를 산출할 수 있다.The operation unit 130 generates first and second ratio equations for each of the first and second derived light sets composed of two derived lights among the first to third derived lights, and the first and second ratios. The concentrations of glycated hemoglobin (HbA1c) and oxidative saturation (SpO2) of the subject to be measured can be calculated by combining the equations.

제어부(140)는 비침습적 당화혈색소 측정 시스템(100)의 전체적인 동작을 제어하고, 복수의 LED 모듈들(110), 광검지부(120) 및 연산부(130) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.The controller 140 may control the overall operation of the non-invasive glycated hemoglobin measurement system 100 and manage a control flow or data flow between the plurality of LED modules 110, the photodetector 120, and the calculation unit 130. there is.

도 2는 손가락과 같이 반구형으로 형성된 신체에 LED를 조사하였을 때 생성되는 투과광을 설명하기 위한 예시도이다.2 is an exemplary diagram for explaining transmitted light generated when LED is irradiated on a body formed in a hemispherical shape such as a finger.

도 2를 참조하면, LED광의 투과율(또는 흡광율)을 이용하여 당화혈색소를 측정하는 경우 광검지부(120)는 복수의 LED 모듈들(110)과 대향되는 지점에 설치될 수 있다.Referring to FIG. 2 , when HbA1c is measured using transmittance (or absorbance) of LED light, the photodetector 120 may be installed at a position opposite to the plurality of LED modules 110 .

일 실시예에서, 연산부(130)는 변형된 비어-램버트 법칙(Beer-Lambert Law)에 따라 복수의 LED 모듈들(110)로부터 광을 진피에 조사하였을 경우에 발생되는 흡광율(또는 투과율)을 고려하여 더욱 정확하게 당화혈색소(HbA1C)와 산화포화도(SpO2)의 농도를 측정할 수 있다.In one embodiment, the calculation unit 130 determines the absorbance (or transmittance) generated when light is irradiated from the plurality of LED modules 110 to the dermis according to the modified Beer-Lambert Law. In consideration of this, it is possible to more accurately measure the concentrations of glycated hemoglobin (HbA1C) and oxidative saturation (SpO2).

본 발명에 따른 복수의 LED 모듈들(110)과 광검지부(120)는 피부의 두께에 따라 해당 피부 아래에 존재하는 모세혈관의 감지가 가능한 신체부위 일측에 설치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 LED 모듈들(110)과 광검지부(120)는 측정 대상자의 손가락, 손목, 팔목, 이마, 뺨(볼), 귀 중 어느 하나에 설치되어 동작할 수 있다.The plurality of LED modules 110 and the light detection unit 120 according to the present invention may be installed on one side of a body part capable of detecting capillaries existing under the skin according to the thickness of the skin. For example, the plurality of LED modules 110 and the light detection unit 120 may be installed and operated on any one of a finger, wrist, wrist, forehead, cheek (cheek), or ear of a subject to be measured.

한편, 손가락, 손목, 및 팔목 등의 표면이 구면형태로 형성된다고 가정하는 경우라면 구면기하학을 이용하여 투과도 또는 반사도에 대한 수학식을 획득할 수도 있으나, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.On the other hand, if it is assumed that the surfaces of the fingers, wrists, and wrists are formed in a spherical shape, equations for transmittance or reflectivity may be obtained using spherical geometry, but a detailed description thereof will be omitted.

한편, 피검자의 신체 일부에 설치되어 조사되는 입사광은 단순히 혈액만을 통과하는 것이 아니라 신체의 피부조직을 동시에 통과할 수도 있다. 이때, 진피는 동맥혈, 정맥혈, 물 및 기타 내용물을 포함하는 균질 혼합물로서, 혈액 및 물에서는 빛의 흡수를 유발하고 기타 내용물에서는 산란을 일으킬 수 있다. 다만, 본 발명의 경우 기본적으로 비어-램버트 법칙에 기초하여 동작한다는 점에서 투과 광선만을 고려하고 흡수만을 고려하는 것으로 해석될 수 있다.On the other hand, the incident light installed on and radiated to a part of the subject's body may not only pass through the blood, but may also pass through the skin tissue of the body at the same time. At this time, the dermis is a homogeneous mixture including arterial blood, venous blood, water and other contents, and the blood and water may cause light absorption and other contents may cause scattering. However, in the case of the present invention, since it basically operates based on the Beer-Lambert law, it can be interpreted that only transmission rays are considered and only absorption is considered.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 비침습적 당화혈색소 측정 시스템(100)은 생체 내(in-vivo) 추정을 위해 살아있는 표본(손끝, 손목 등)의 다른 조직도 고려하여 변형된 비어램버트 법칙(Beer Lambert Law)에 따라 당화혈색소를 측정할 수 있다.Therefore, the non-invasive glycated hemoglobin measurement system 100 according to an embodiment of the present invention considers other tissues of living specimens (fingertips, wrists, etc.) for in-vivo estimation (Beer-Lambert's law modified) Lambert Law), glycated hemoglobin can be measured.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 당화혈색소를 측정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4는 본 발명에 따른 비침습적 당화혈색소 측정 시스템을 손가락에 설치한 상태를 나타내는 예시도이다.3 is a flowchart illustrating a method of measuring HbA1c according to an embodiment of the present invention. 4 is an exemplary view showing a state in which the non-invasive glycated hemoglobin measurement system according to the present invention is installed on a finger.

도 3 및 4를 참조하면, 혈당을 비침습적으로 측정하기 위하여 측정 대상자의 신체부위 일측에는 복수의 LED 모듈들(110)과 광검지부(120)가 서로 대향하도록 설치될 수 있다. 여기에서, 측정 대상자의 신체부위 일측은 피부의 두께에 따라 해당 피부 아래에 존재하는 모세혈관의 감지가 가능한 부위에 해당할 수 있다. 예를 들어, 측정 대상자의 신체부위는 손가락, 손목, 팔목, 이마, 뺨(볼), 귀 등을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4 , in order to non-invasively measure blood sugar, a plurality of LED modules 110 and an optical detection unit 120 may be installed to face each other on one side of a body part of a subject to be measured. Here, one side of the body part of the subject to be measured may correspond to a part where capillaries present under the skin can be detected according to the thickness of the skin. For example, the body part of the subject to be measured may include a finger, a wrist, a wrist, a forehead, a cheek (cheek), an ear, and the like.

한편, 복수의 LED 모듈들(110)은 녹색 색상의 빛을 발광하는 제1 LED 모듈(111), 붉은 색상의 빛을 발광하는 제2 LED 모듈(112) 및 적외선(IR)을 발광하는 제3 LED 모듈(113)을 포함할 수 있으며, 제1 LED 모듈(111) 내지 제3 LED 모듈(113)의 파장값은 서로 상이할 수 있다. 즉, 제1 LED 모듈(111)은 제1 파장값(

)을 가지고, 제2 LED 모듈(112)은 제2 파장값(

)을 가지며, 제3 LED 모듈(113)은 제3 파장값(

)을 가질 수 있다.Meanwhile, the plurality of LED modules 110 include a first LED module 111 emitting green light, a second LED module 112 emitting red light, and a third emitting infrared (IR) light. It may include an LED module 113, and the wavelength values of the first LED module 111 to the third LED module 113 may be different from each other. That is, the first LED module 111 has a first wavelength value (

), and the second LED module 112 has a second wavelength value (

), and the third LED module 113 has a third wavelength value (

) can have.

제1 LED 모듈(111), 제2 LED 모듈(112) 및 제3 LED 모듈(113)은 측정 대상자의 신체부위 일측에 위치하고, 광검지부(120)는 대향하는 지점에 위치한 상태에서, 인가된 전원에 의해 제1 LED 모듈(111), 제2 LED 모듈(112) 및 제3 LED 모듈(113)은 발광된 빛, 즉 제1 내지 제3 입사광들을 각각 측정 대상자의 신체부위를 향해 조사할 수 있다(단계 S310). 결과적으로, 제1 내지 제3 입사광들은 광검지부(120) 방향으로 조사될 수 있다.The first LED module 111, the second LED module 112, and the third LED module 113 are located on one side of the body part of the subject to be measured, and the light detection unit 120 is located at the opposite point, and applied power The first LED module 111, the second LED module 112, and the third LED module 113 may respectively irradiate the emitted light, that is, the first to third incident lights toward the body part of the subject to be measured. (Step S310). As a result, the first to third incident lights may be irradiated toward the photodetector 120 .

그러면, 광검지부(120)는 측정 대상자의 신체부위를 경유하여 파생되는 제1 내지 제3 파생광들을 검지할 수 있다(단계 S320). 즉, 광검지부(120)는 제1 LED 모듈(111), 제2 LED 모듈(112) 및 제3 LED 모듈(113)로부터 조사되어 투과된 광의 세기를 측정할 수 있다. 이 때, 제1 LED 모듈(111), 제2 LED 모듈(112) 및 제3 LED 모듈(113)에서 조사되는 광의 파장값은 서로 상이하므로, 광검지부(120)에서 측정된 광의 세기 역시 해당 LED 모듈에 대응되어 각각 상이할 수 있다.Then, the light detection unit 120 may detect the first to third derived lights derived via the body part of the subject to be measured (step S320). That is, the photodetector 120 may measure the intensity of light transmitted from the first LED module 111 , the second LED module 112 , and the third LED module 113 . At this time, since the wavelength values of the light emitted from the first LED module 111, the second LED module 112, and the third LED module 113 are different from each other, the intensity of the light measured by the photodetector 120 is also the corresponding LED. Corresponding to the module, each may be different.

그 다음, 연산부(130)는 광검지부(120)로부터 광의 세기 값을 수신할 수 있다. 한편, 연산부(130)는 제1 내지 제3 LED 모듈들(111~113) 각각에서 조사된 광의 세기 값을 직접 획득할 수 있음은 물론이다.Then, the calculation unit 130 may receive the light intensity value from the light detection unit 120 . On the other hand, of course, the calculation unit 130 may directly acquire the intensity value of light irradiated from each of the first to third LED modules 111 to 113 .

즉, S310 단계에서 측정 대상자의 신체부위(예를 들어, 손가락)를 향해 조사된 제1 내지 제3 입사광들은 손가락의 특정 지점을 통과하여 진행할 수 있고, 제1 내지 제3 입사광들에 기초하여 손가락에 투과(또는 흡수)된 후의 파생광의 세기를 광검지부(120)를 통해 획득할 수 있다.That is, in step S310, the first to third incident lights irradiated toward the body part (eg, finger) of the subject to be measured may pass through a specific point of the finger, and the finger based on the first to third incident lights. The intensity of the derived light after being transmitted (or absorbed) may be acquired through the photodetector 120 .

그 다음, 연산부(130)는 2개의 비율방정식을 획득할 수 있다(단계 S330).Then, the calculation unit 130 may obtain two ratio equations (step S330).

부연하자면, 연산부(130)는 제2 LED 모듈(112)과 제3 LED 모듈(113)을 통해 제2 및 제3 입사광들을 투과시켰을 때 각각의 투과도(또는 흡광도)에 대한 비율과 제1 LED 모듈(111)과 제3 LED 모듈(113)을 통해 제1 및 제3 입사광들을 투과시켰을 때 각각의 투과도(또는 흡광도)에 대한 비율에 대한 방정식을 획득할 수 있다.In other words, when the second and third incident lights are transmitted through the second LED module 112 and the third LED module 113, the calculation unit 130 calculates the transmittance (or absorbance) ratio and the first LED module. When the first and third incident lights are transmitted through (111) and the third LED module 113, equations for ratios of transmittance (or absorbance) may be obtained.

이 때, 연산부(130)는 생체 내(in-vivo) 추정을 위해 살아있는 표본의 다른 조직도 고려하여 비어-램버트 모델(BLM, Beer-Lambert Model)을 변형하여 적용할 수 있다. 즉, 연산부(130)는 비어-램버트 법칙(Beer-Lambert Law)에서 손가락 폭으로 정의된 'd'를 적용하여 당화혈색소(HbA1c)의 농도를 추정 계산할 수 있다.At this time, the calculation unit 130 may modify and apply the Beer-Lambert Model (BLM) in consideration of other tissues of the living specimen for in-vivo estimation. That is, the calculator 130 may estimate and calculate the concentration of glycated hemoglobin (HbA1c) by applying 'd' defined as a finger width in the Beer-Lambert Law.

또한, 연산부(130)는 비어-램버트 법칙에서 투과 광선만을 고려하고 흡수만을 고려하므로 동맥 및 정맥 혈(Hb, HbO, HbA1c에 집중), 물 및 피부 기준 흡수의 총 흡수계수를 비어-램버트 법칙에 적용하여 당화혈색소(HbA1c)의 농도를 추정 계산할 수 있다.In addition, since the calculation unit 130 considers only transmitted rays and only absorption in the Beer-Lambert law, the total absorption coefficients of arterial and venous blood (concentrated on Hb, HbO, and HbA1c), water, and skin standard absorption are calculated according to the Beer-Lambert law It can be applied to estimate the concentration of glycated hemoglobin (HbA1c).

이하에서는 도 5를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 S330단계를 더욱 구체적으로 설명한다. 도 5는 도 3에 도시된 S330단계를 설명하기 위한 순서도이다.Hereinafter, step S330 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 5 . FIG. 5 is a flowchart for explaining step S330 shown in FIG. 3 .

도 5를 참조하면, 연산부(130)는 변형된 비어램버트 법칙을 이용하여 서로 다른 파장에서 투과도에 관한 비율 방정식을 도출할 수 있다(단계 S331). 보다 구체적으로, 연산부(130)는 제1 LED 모듈(111), 제2 LED 모듈(112) 및 제3 LED 모듈(113)의 입사광들을 조사시켰을 때의 각각의 투과도를 수학식으로 표현할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the calculation unit 130 may derive ratio equations for transmittance at different wavelengths using the modified Beer-Lambert law (step S331). More specifically, the calculation unit 130 may express the transmittance of each of the first LED module 111, the second LED module 112, and the third LED module 113 when the incident light is irradiated with a mathematical formula.

즉, 비어-램버트 법칙은 투과 광선만을 고려하고 흡수만을 고려하므로 연산부(130)는 동맥 및 정맥 혈(Hb, HbO, HbA1c에 집중), 물 및 피부 기준 흡수의 총 흡수계수를 사용할 수 있으며, 총 흡수계수는 다음의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.That is, since the Beer-Lambert law considers only transmitted rays and only absorption, the calculation unit 130 can use the total absorption coefficients of arterial and venous blood (concentrated on Hb, HbO, and HbA1c), water, and skin standard absorption, The absorption coefficient can be expressed as in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

여기에서,

는 총 흡수계수,

는 동맥혈 부피량,

는 정맥혈 부피량,

는 물 부피량,

는 파장값을 나타낸다. 또한,

는 동맥혈 흡수계수,

는 정맥혈 흡수계수,

는 물 흡수계수,

는 기준조직 흡수계수를 나타낸다. 이때,

,

및

는 다음의 수학식 2 내지 4와 같이 표현될 수 있다.From here,

is the total absorption coefficient,

is the arterial blood volume,

is the venous blood volume,

is the volume of water,

represents the wavelength value. Also,

is the arterial blood absorption coefficient,

is the venous blood absorption coefficient,

is the water absorption coefficient,

represents the reference tissue absorption coefficient. At this time,

,

and

Can be expressed as in Equations 2 to 4 below.

[수학식 2][Equation 2]

[수학식 3][Equation 3]

[수학식 4][Equation 4]

여기에서,

,

및

는 각각 디옥시 헤모글로빈, 산화 헤모글로빈 및 당화 헤모글로빈의 동맥혈 흡수계수를 나타낸다.From here,

,

and

denotes the arterial blood absorption coefficients of deoxyhemoglobin, oxidized hemoglobin, and glycosylated hemoglobin, respectively.

상기 수학식 2 및 3에서,

및

는 각각 산화 헤모글로빈과 당화 헤모글로빈의 부분 몰 농도를 나타내며, 다음의 수학식 5 내지 7과 같이 표현될 수 있다.In Equations 2 and 3 above,

and

Represents the partial molar concentrations of oxidized hemoglobin and glycated hemoglobin, respectively, and can be expressed as in Equations 5 to 7 below.

[수학식 5][Equation 5]

[수학식 6][Equation 6]

[수학식 7][Equation 7]

여기에서,

는 디옥시 헤모글로빈의 부분 몰 농도,

,

및

는 각각 디옥시 헤모글로빈, 산화 헤모글로빈 및 당화 헤모글로빈의 몰 농도를 나타낸다.From here,

is the partial molar concentration of deoxyhemoglobin,

,

and

denotes the molar concentrations of deoxyhemoglobin, oxidized hemoglobin and glycated hemoglobin, respectively.

한편, 당화혈색소(HbA1c)와 산화포화도(SpO2)의 농도는 다음의 수학식 8 및 9와 같이 정의될 수 있다.Meanwhile, the concentrations of glycated hemoglobin (HbA1c) and oxidative saturation (SpO2) may be defined as Equations 8 and 9 below.

[수학식 8][Equation 8]

[수학식 9][Equation 9]

여기에서, %HbA1c는 당화혈색소의 농도, %SpO2는 산화포화도의 농도를 나타낸다. 또한, 비어-램버트 식은 다음의 수학식 10과 같이 표현될 수 있다.Here, %HbA1c represents the concentration of glycated hemoglobin, and %SpO2 represents the concentration of oxidative saturation. In addition, the Beer-Lambert equation can be expressed as Equation 10 below.

[수학식 10][Equation 10]

여기에서, A는 투과도, N은 헤모글로빈의 종류 개수,

는 몰 흡수계수, c는 광이 투과되는 대상의 몰 농도, d는 광의 투과거리, I₀는 입사광의 세기, I는 투과광의 세기를 나타낸다.Here, A is the permeability, N is the number of types of hemoglobin,

is the molar absorption coefficient, c is the molar concentration of the object through which light is transmitted, d is the light transmission distance, I ₀ is the intensity of the incident light, and I is the intensity of the transmitted light.

또한, 흡수계수

는 정의에 따라 다음의 수학식 11과 같이 표현될 수 있다.Also, the absorption coefficient

According to the definition, can be expressed as in Equation 11 below.

[수학식 11][Equation 11]

상기 수학식 11을 사용하여 상기 수학식 10은 다음의 수학식 12와 같이 표현될 수 있다. Using Equation 11, Equation 10 can be expressed as Equation 12 below.

[수학식 12][Equation 12]

즉, 연산부(130)는 투과도(A)에 관한 속성 방정식을 획득할 수 있다. 따라서, 진피 모델에서 비어-램버트 모델(BLM)은 다음의 수학식 13과 같이 표현될 수 있다.That is, the calculation unit 130 may obtain an attribute equation for transmittance (A). Therefore, the Beer-Lambert model (BLM) in the dermal model can be expressed as Equation 13 below.

[수학식 13][Equation 13]

여기에서, d는 측정 대상인 신체부위(예를 들어, 손가락 끝)의 직경으로 정의될 수 있다. 즉, 연산부(130)는 투과도에 관한 속성 방정식에서 실제 측정 대상이 되는 신체부위 자체의 직경으로 재정의된 d를 적용하여 입사광(I₀)과 파생광(I) 사이의 관계식으로 변환시킬 수 있다.Here, d may be defined as the diameter of a body part (eg, a fingertip) to be measured. That is, the calculation unit 130 applies d, which is redefined as the diameter of the body part itself to be actually measured in the attribute equation for transmittance, to convert it into a relational expression between incident light (I ₀ ) and derived light (I).

한편, 동맥을 통해 들어오는 혈액은 동맥혈

의 부분 부피 분율을 증가시킬 수 있고, 동시에 정맥혈 및 물의 부분 부피 분율을 감소시킬 수 있다. 같은 이유로 기본 피부 부피 분율 또한 감소될 수 있다. 다만, 모델의 단순화를 위해 정맥혈과 물 성분의 과도적인 변화는 무시될 수 있다.On the other hand, the blood entering through the arteries is arterial blood.

It can increase the partial volume fraction of venous blood and reduce the partial volume fraction of water at the same time. For the same reason, the basal skin volume fraction can also be reduced. However, transient changes in venous blood and water components can be ignored for simplicity of the model.

결과적으로, 연산부(130)는 동맥혈 분율 증분만을 고려하여, 다음의 수학식 14와 같은 식을 획득할 수 있다.As a result, the calculation unit 130 may obtain the following Equation 14 by considering only the arterial blood fraction increment.

[수학식 14][Equation 14]

상기 수학식 14에서 상기 수학식 1을 빼면, 다음의 수학식 15와 같이 표현될 수 있다.Subtracting Equation 1 from Equation 14, it can be expressed as Equation 15 below.

[수학식 15][Equation 15]

상기 수학식 13을

에 대해 미분하면, 다음의 수학식 16과 같이 표현될 수 있다. Equation 13 above

Differentiating with respect to , it can be expressed as Equation 16 below.

[수학식 16][Equation 16]

즉, 연산부(130)는 입사광(I₀)과 파생광(I) 사이의 관계식을 총 흡수계수에 관한 미분식으로 변환할 수 있다. 그 다음, 연산부(130)는 다음의 수학식 17과 같이 표현되는 근사값을 상기 수학식 16에 적용하여 다음의 수학식 18 및 19와 같이 표현되는 근사식을 획득할 수 있다.That is, the calculation unit 130 may convert a relational expression between the incident light I ₀ and the derived light I into a differential expression for the total absorption coefficient. Next, the operation unit 130 may obtain approximate expressions expressed by Equations 18 and 19 by applying an approximate value expressed as Equation 17 below to Equation 16.

[수학식 17][Equation 17]

여기에서,

는 PPG 신호의 피크(peak)값과 밸리(valley)값에서의 광의 세기의 차이값을 나타낸다.From here,

represents the difference between the intensity of light at the peak and valley values of the PPG signal.

도 6은 측정 대상자의 신체 일부에서 광혈류를 측정한 PPG 신호를 나타낸 그래프이다. 도 6에 나타낸 것처럼, 혈관내 혈액의 흐름에 따라 펄스 값의 크기는 변화할 수 있으며, 혈액이 모세혈관 내에 최대로 들어오는 피크(peak) 시점(A)에는 펄스 크기가 최대가 될 수 있다. 이 때, 모세혈관은 팽창하게 되어 LED광의 투과 거리(d)는 증가할 수 있다. 반면, 혈액이 모세혈관에서 최대로 나가게 되는 밸리(valley) 시점(B)에는 펄스 크기가 최소가 될 수 있으며, 이때 모세혈관은 수축하게 되어 LED광의 투과 거리(d)는 감소할 수 있다.6 is a graph showing a PPG signal obtained by measuring optical blood flow in a part of a subject's body. As shown in FIG. 6 , the magnitude of the pulse value may change according to the flow of blood within the blood vessel, and the maximum pulse magnitude may be reached at a peak time point A when blood enters the capillaries at its maximum. At this time, the capillaries are expanded so that the penetration distance (d) of the LED light may increase. On the other hand, the pulse size may be minimum at the valley point (B) when the blood flows out of the capillaries to the maximum, and at this time, the capillaries contract and the penetration distance d of the LED light may decrease.

[수학식 18][Equation 18]

[수학식 19][Equation 19]

그 다음, 연산부(130)는

임을 이용하여 AC 및 DC 항으로 정규화시킬 수 있다. 즉, 연산부(130)는 상기 수학식 19를 상기 수학식 13으로 나누어 다음의 수학식 20을 획득할 수 있다.Then, the calculation unit 130

can be normalized to the AC and DC terms using . That is, the calculation unit 130 can obtain the following Equation 20 by dividing Equation 19 by Equation 13.

[수학식 20][Equation 20]

그 다음, 연산부(130)는 입사광과 파생광 사이의 관계식과 연립하여 서로 다른 파장값에 관한 비율 방정식을 도출할 수 있다. 즉, 연산부(130)는 상기 수학식 20에 상기 수학식 15의

를 대입하여 다음의 수학식 21과 같이 표현되는 식을 획득할 수 있다.Then, the calculation unit 130 may derive a ratio equation for different wavelength values in tandem with the relational expression between the incident light and the derived light. That is, the calculation unit 130 calculates the expression of Equation 15 in Equation 20.

By substituting , an expression expressed as Equation 21 below can be obtained.

[수학식 21][Equation 21]

그 다음, 연산부(130)는

임을 이용하여 상기 수학식 21을 다음의 수학식 22와 같이 근사화 시킬 수 있다.Then, the calculation unit 130

Equation 21 can be approximated as in Equation 22 below using .

[수학식 22][Equation 22]

결과적으로, 연산부(130)은 상기 수학식 22를 기초로 서로 다른 파장값(

및

)에 관한 비율 방정식을 도출할 수 있으며, 다음의 수학식 23과 같이 표현될 수 있다.As a result, the calculating unit 130 calculates different wavelength values based on Equation 22 above (

and

) can be derived, and can be expressed as in Equation 23 below.

[수학식 23][Equation 23]

이와 같이, S331단계가 완료되면, 연산부(130)는 서로 다른 파장값에 관한 비율 방정식에 제1 파생광 집합의 각 파생광을 적용하여 제1 비율 방정식을 생성할 수 있다(단계 S332).As such, when step S331 is completed, the calculation unit 130 may generate a first ratio equation by applying each derived light of the first derived light set to the ratio equation for different wavelength values (step S332).

예를 들어, 제1 파생광 집합이 제2 파장 (

)과 제3 파장(

)을 포함하는 경우 연산부(130)는 상기 수학식 23에 제2 파장 (

)과 제3 파장(

)을 대입하여 다음의 수학식 24와 같은 제1 비율 방정식(R₁)을 획득할 수 있다.For example, the first set of derived lights has a second wavelength (

) and the third wavelength (

) In the case of including, the operation unit 130 calculates the second wavelength in Equation 23 (

) and the third wavelength (

) By substituting Equation 24, the first ratio equation (R ₁ ) can be obtained.

[수학식 24][Equation 24]

여기에서,

는 제2 파장 (

)을 가지는 제2 LED를 조사하였을 때의 투과도,

는 제3 파장(

)을 가지는 제3 LED를 조사하였을 때의 투과도를 나타낸다.From here,

is the second wavelength (

) Transmittance when irradiating the second LED having,

is the third wavelength (

) shows the transmittance when irradiating the third LED having.

또한, S332단계가 완료되면, 연산부(130)는 서로 다른 파장값에 관한 비율 방정식에 제2 파생광 집합의 각 파생광을 적용하여 제2 비율 방정식을 생성할 수 있다(단계 S333).In addition, when step S332 is completed, the calculation unit 130 may generate a second ratio equation by applying each derived light of the second derived light set to the ratio equation for different wavelength values (step S333).

예를 들어, 제2 파생광 집합이 제1 파장 (

)과 제3 파장(

)을 포함하는 경우 연산부(130)는 상기 수학식 23에 제1 파장 (

)과 제3 파장(

)을 대입하여 다음의 수학식 25와 같은 제2 비율 방정식(R₂)을 획득할 수 있다.For example, the second set of derived lights has a first wavelength (

) and the third wavelength (

) In the case of including, the operation unit 130 calculates the first wavelength in Equation 23 (

) and the third wavelength (

) to obtain a second ratio equation (R ₂ ) as shown in Equation 25 below.

[수학식 25][Equation 25]

여기에서,

는 제1 파장 (

)을 가지는 제1 LED를 조사하였을 때의 투과도,

는 제3 파장(

is the first wavelength (

) Transmittance when irradiating the first LED having,

is the third wavelength (

) shows the transmittance when irradiating the third LED having.

S330단계가 완료되면, 연산부(130)는 광검지부(120)에서 측정된 제1 내지 제3 LED 모듈(111~113)의 투과광의 세기를 제1 비율 방정식(R₁)과 제2 비율 방정식(R₂)에 적용하여, 측정 대상자의 당화혈색소(HbA1c)와 산화포화도(SpO2)의 농도를 연산할 수 있다(단계 S340). 즉, 연산부(130)는 제1 및 제2 비율 방정식들을 연립하여 당화 헤모글로빈(HbA1c) 및 산화 헤모글로빈(HbO)에 대한 부분 몰 농도들을 도출할 수 있다.When step S330 is completed, the calculation unit 130 calculates the intensity of the transmitted light of the first to third LED modules 111 to 113 measured by the light detection unit 120 as a first ratio equation (R ₁ ) and a second ratio equation ( R ₂ ), it is possible to calculate the concentrations of glycated hemoglobin (HbA1c) and oxidation saturation (SpO2) of the measurement subject (step S340). That is, the calculation unit 130 may derive partial molar concentrations of glycated hemoglobin (HbAlc) and oxidized hemoglobin (HbO) by combining the first and second ratio equations.

보다 구체적으로, 연산부(130)는 제1 및 제2 비율 방정식들을 기초로 당화 헤모글로빈(HbA1c) 및 산화 헤모글로빈(HbO) 각각의 부분 몰 농도에 관한 연립식을 생성할 수 있다. 그 다음, 연산부(130)는 연립식의 계수들에 제1 및 제2 파생광 집합의 각 파생광의 파장값에 대응되는 흡수계수들을 적용하여 부분 몰 농도를 산출할 수 있다.More specifically, the calculation unit 130 may generate a simultaneous equation for partial molar concentrations of glycated hemoglobin (HbAlc) and oxidized hemoglobin (HbO), respectively, based on the first and second ratio equations. Next, the calculator 130 may calculate the partial molar concentration by applying absorption coefficients corresponding to the wavelength values of each of the derived lights of the first and second sets of derived lights to the coefficients of the simultaneous equation.

예를 들어, 연산부(130)는 상기 수학식 23에서 다음의 표 1에서의 흡수계수를 적용하여

및

를 산출할 수 있으며, 각각 다음의 수학식 25 및 26과 같이 표현될 수 있다.For example, the calculation unit 130 applies the absorption coefficient in Table 1 below in Equation 23

and

Can be calculated, and can be expressed as Equations 25 and 26, respectively.

525nm525 nm 188.2946188.2946 165.0781165.0781 2.4375×10³ 2.4375×10 ³ 660nm660 nm 17.282817.2828 1.71091.7109 336.3513336.3513 950nm950 nm 3.22463.2246 6.44866.4486 186.3703186.3703

525nm525 nm 0.000390.00039 1.09701.0970 -- 660nm660 nm 0.003680.00368 0.52080.5208 -- 950nm950 nm 0.38750.3875 0.15920.1592 --

[수학식 25][Equation 25]

[수학식 26][Equation 26]

여기에서, C₁ 내지 C₆ 및 C₁' 내지 C₆' 각각은 파장값에 따른 흡수계수, R₁ 및 R₂는 각각 제1 및 제2 비율 방정식을 나타낸다.Here, C ₁ to C ₆ and C ₁ 'to C ₆ ' respectively represent absorption coefficients according to wavelength values, and R ₁ and R ₂ represent first and second ratio equations, respectively.

예를 들어, 당화 헤모글로빈(HbA1c) 및 산화 헤모글로빈(HbO)에 대한 부분 몰 농도들 각각의 연립식에 적용되는 흡수계수들은 다음의 표 2 및 3과 같이 표현될 수 있다.For example, absorption coefficients applied to each simultaneous equation of partial molar concentrations for glycated hemoglobin (HbA1c) and oxidized hemoglobin (HbO) can be expressed as shown in Tables 2 and 3 below.

C₁
-0.68C ₁
-0.68 C₂
0.11C ₂
0.11 C₃
-2.53C ₃
-2.53 C₄
11.43C ₄
11.43 C₅
-3.83C ₅
-3.83 C₆
27.62 _C6
27.62

C₁'
26.67 _C1 '
26.67 C₂'
-2.08 _C2 '
-2.08 C₃'
-21.21C ₃ '
-21.21 C₄'
11.43 _C4 '
11.43 C₅'
-3.83C ₅ '
-3.83 C₆'
27.62C ₆ '
27.62

또한, 연산부(130)는 당화 헤모글로빈(HbA1c) 및 산화 헤모글로빈(HbO)에 대한 부분 몰 농도들을 기초로 디옥시 헤모글로빈(HHb)에 대한 부분 몰 농도를 도출할 수 있다. 그 다음, 연산부(130)는 당화 헤모글로빈(HbA1c), 산화 헤모글로빈(HbO) 및 디옥시 헤모글로빈(HHb)에 대한 부분 몰 농도들을 기초로 당화혈색소(HbA1c)와 산화포화도(SpO2)의 농도들을 산출할 수 있다.In addition, the calculation unit 130 may derive the partial molar concentration of deoxyhemoglobin (HHb) based on the partial molar concentrations of glycosylated hemoglobin (HbA1c) and oxygenated hemoglobin (HbO). Then, the calculation unit 130 calculates the concentrations of HbA1c and oxidation saturation (SpO2) based on the partial molar concentrations of HbA1c, Oxidized hemoglobin (HbO) and Deoxyhemoglobin (HHb). can

먼저, 산화 헤모글로빈과 디옥시 헤모글로빈 단백질이 산소 교환 후 상호 간에 전환되므로 당화 헤모글로빈(HbA1c)의 분율은 동맥과 정맥 사이에서 일정하게 유지될 수 있다. 즉,

으로 표현될 수 있다. 따라서, 연산부(130)는 상기 수학식 8로부터 다음의 수학식 27을 도출할 수 있다.First, since oxygenated hemoglobin and deoxyhemoglobin proteins are converted to each other after oxygen exchange, the fraction of glycated hemoglobin (HbA1c) can be maintained constant between arteries and veins. in other words,

can be expressed as Accordingly, the calculation unit 130 may derive the following Equation 27 from Equation 8 above.

[수학식 27][Equation 27]

여기에서,

및

는 각각 동맥혈 및 정맥혈에서의 당화 헤모글로빈의 부분 몰 농도를 나타낸다.From here,

and

represents the partial molar concentration of glycosylated hemoglobin in arterial and venous blood, respectively.

한편, 정맥의 산소 포화도(

)는 동맥의 산소 포화도(

)보다 10% 더 낮을 수 있다. 즉,

으로 표현될 수 있고, 이로부터

이 도출될 수 있다. 따라서, 연산부(130)는 상기 수학식 9로부터 다음의 수학식 28을 도출할 수 있다.On the other hand, the venous oxygen saturation (

) is the arterial oxygen saturation (

) can be 10% lower than in other words,

can be expressed as, from which

this can be derived. Accordingly, the calculation unit 130 may derive the following Equation 28 from Equation 9 above.

[수학식 28][Equation 28]

여기에서,

,

및

는 각각 동맥혈 및 정맥혈에서의 산화 헤모글로빈과 디옥시 헤모글로빈의 부분 몰 농도를 나타낸다.From here,

,

and

represent the partial molar concentrations of oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin in arterial and venous blood, respectively.

또한, 연산부(130)는 상기 수학식 7로부터 다음의 수학식 29를 도출할 수 있다.In addition, the calculation unit 130 may derive the following Equation 29 from Equation 7 above.

[수학식 29][Equation 29]

또한, 연산부(130)는 상기 수학식 27로부터 다음의 수학식 30을 도출할 수 있다.In addition, the calculation unit 130 may derive the following Equation 30 from Equation 27 above.

[수학식 30][Equation 30]

결과적으로, 연산부(130)는 상기 수학식 30으로부터 다음의 수학식 31을 도출할 수 있다.As a result, the calculation unit 130 may derive the following Equation 31 from Equation 30 above.

[수학식 31][Equation 31]

본 발명에 따른 비침습적 당화혈색소 측정 시스템(100)은 비어-램버트 법칙에 기반한 모델링이 혈액만 존재하는 것으로 가정한 결과 체외(in-vitro) 분석에 더 적합한 점을 개선하기 위하여 생체 내(in-vivo) 추정을 위한 변형된 비어램버트 법칙을 적용하여 2개의 비율방정식을 생성함으로써 보다 정확하고 용이하게 비침습적으로 당화혈색소(HbA1c)의 농도를 측정할 수 있다.The non-invasive glycated hemoglobin measurement system 100 according to the present invention assumes that only blood is present in modeling based on the Beer-Lambert law, in order to improve the fact that it is more suitable for in-vitro analysis, By applying the modified Beer-Lambert law for in vivo estimation to generate two ratio equations, the concentration of HbA1c can be measured more accurately and easily and non-invasively.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 서로 다른 파장을 가지는 2개의 LED를 투과하였을 때 각각의 투과도에 대한 비율을 수학식으로 생성하고, 생성된 투과도에 대한 비율 방정식을 이용하여 미지수, 즉 당화혈색소(HbA1c) 및 동맥혈 산화포화도(SpO2)에 대한 농도를 측정하기 위하여 3개의 LED를 적용하였으나 반드시 이에 한정되지 않고, 측정 대상인 신체부위에 따라 또는 농도 검출의 정확도를 높이기 위하여 LED를 추가로 설치하여도 무방하다.On the other hand, in one embodiment of the present invention, when two LEDs having different wavelengths are transmitted, the ratio of each transmittance is generated by a mathematical formula, and the unknown, that is, glycated hemoglobin (glycated hemoglobin) is generated using a ratio equation for the generated transmittance. Although three LEDs were applied to measure the concentration of HbA1c) and arterial blood oxidation saturation (SpO2), it is not necessarily limited thereto, and additional LEDs may be installed depending on the body part to be measured or to increase the accuracy of concentration detection. Do.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be done.

100: 비침습적 당화혈색소 측정 시스템
110: 복수의 LED 모듈들 111: 제1 LED 모듈
112: 제2 LED 모듈 113: 제3 LED 모듈
120: 광검지부 130: 연산부
140: 제어부100: non-invasive glycated hemoglobin measurement system
110: a plurality of LED modules 111: first LED module
112: second LED module 113: third LED module
120: light detection unit 130: calculation unit
140: control unit

Claims

측정 대상자의 신체부위 일측에 위치한 제1 내지 제3 LED 모듈들을 통해 서로 다른 파장값을 가지는 제1 내지 제3 입사광들을 상기 신체부위를 향해 조사하는 단계;
상기 제1 내지 제3 LED 모듈들에 대응되어 위치한 광검지부를 통해 상기 제1 내지 제3 입사광들로부터 상기 신체부위를 경유하여 파생되는 제1 내지 제3 파생광들(derived lights)을 검지하는 단계;
상기 제1 내지 제3 파생광들 중 2개의 파생광들로 구성된 제1 및 제2 파생광 집합들 각각에 대해 상기 신체부위 내 피부조직의 내용물들 각각의 흡수계수들의 총합으로 정의되는 총 흡수계수를 비어램버트 법칙에 적용하여 투과도에 관한 속성 방정식을 도출하고, 상기 속성 방정식에 대해 상기 신체부위의 직경에 관한 거리와 상기 제1 및 제2 파생광 집합들의 각 파생광을 이용하여 서로 다른 제1 및 제2 비율 방정식들을 생성하는 단계; 및
상기 제1 및 제2 비율 방정식들을 연립하여 상기 측정 대상자의 당화혈색소(HbA1c)와 산화포화도(SpO2)의 농도를 산출하는 단계를 포함하는 비침습적 당화혈색소 측정 방법.
irradiating first to third incident lights having different wavelength values toward the body part through first to third LED modules located on one side of the body part of the subject;
Detecting first to third derived lights derived from the first to third incident lights via the body part through light detection units positioned to correspond to the first to third LED modules; ;
A total absorption coefficient defined as the sum of absorption coefficients of each of the contents of the skin tissue in the body part for each of the first and second derived light sets composed of two derived lights among the first to third derived lights. is applied to the Beer-Lambert law to derive a property equation for transmittance, and for the property equation, using the distance for the diameter of the body part and each derived light of the first and second derived light sets, different first and generating second ratio equations; and
The non-invasive glycated hemoglobin measurement method comprising the step of calculating the concentrations of glycated hemoglobin (HbA1c) and oxidative saturation (SpO2) of the measurement subject by combining the first and second ratio equations.

제1항에 있어서, 상기 광검지부는
상기 제1 내지 제3 LED 모듈들의 위치를 기준으로 대향되는 지점에 위치하는 것을 특징으로 하는 비침습적 당화혈색소 측정 방법.
The method of claim 1, wherein the optical detection unit
Non-invasive glycated hemoglobin measurement method, characterized in that located at a point opposite to the position of the first to third LED modules.

제1항에 있어서, 상기 신체부위 일측은
피부의 두께에 따라 해당 피부 아래에 존재하는 모세혈관의 감지가 가능한 부위를 포함하는 것을 특징으로 하는 비침습적 당화혈색소 측정 방법.
The method of claim 1, wherein one side of the body part
A non-invasive glycated hemoglobin measurement method comprising a site where capillaries present under the skin can be detected according to the thickness of the skin.

삭제delete

제1항에 있어서, 상기 생성하는 단계는
상기 속성 방정식에 상기 신체부위의 직경에 관한 거리를 적용하여 입사광과 파생광 사이의 관계식으로 변환하는 단계;
상기 관계식을 상기 총 흡수계수에 관한 미분식으로 변환하는 단계;
상기 미분식을 근사화 시켜 상기 파생광의 변화율에 관한 근사식을 결정하는 단계; 및
상기 근사식을 정규화하고 상기 관계식과 연립하여 서로 다른 파장값에 관한 비율 방정식을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비침습적 당화혈색소 측정 방법.
The method of claim 1, wherein the generating step
converting the attribute equation into a relational expression between incident light and derived light by applying a distance related to the diameter of the body part;
converting the relational expression into a differential expression for the total absorption coefficient;
approximating the differential equation to determine an approximate equation for the rate of change of the derived light; and
A non-invasive glycated hemoglobin measurement method comprising normalizing the approximate expression and deriving a ratio equation for different wavelength values in tandem with the relational expression.

제5항에 있어서, 상기 생성하는 단계는
상기 서로 다른 파장값에 관한 비율 방정식에 상기 제1 및 제2 파생광 집합의 각 파생광을 적용하여 상기 제1 및 제2 비율 방정식들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비침습적 당화혈색소 측정 방법.
The method of claim 5, wherein the generating step
and generating the first and second ratio equations by applying each derived light of the first and second derived light sets to the ratio equation for the different wavelength values. method.

제1항에 있어서, 상기 산출하는 단계는
상기 제1 및 제2 비율 방정식들을 연립하여 당화 헤모글로빈(HbA1c) 및 산화 헤모글로빈(HbO)에 대한 부분 몰 농도들을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비침습적 당화혈색소 측정 방법.
The method of claim 1, wherein the calculating step
A non-invasive glycated hemoglobin measurement method comprising the step of deriving partial molar concentrations for glycated hemoglobin (HbAlc) and oxidized hemoglobin (HbO) by combining the first and second ratio equations.

제7항에 있어서, 상기 산출하는 단계는
상기 제1 및 제2 비율 방정식들을 기초로 상기 당화 헤모글로빈(HbA1c) 및 상기 산화 헤모글로빈(HbO) 각각의 부분 몰 농도에 관한 연립식을 생성하는 단계; 및
상기 연립식의 계수들에 상기 제1 및 제2 파생광 집합의 각 파생광의 파장값에 대응되는 흡수계수들을 적용하여 상기 부분 몰 농도를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비침습적 당화혈색소 측정 방법.
The method of claim 7, wherein the calculating step
generating a simultaneous equation for partial molar concentrations of the glycated hemoglobin (HbA1c) and the oxidized hemoglobin (HbO), respectively, based on the first and second ratio equations; and
Non-invasive glycated hemoglobin measurement comprising the step of calculating the partial molar concentration by applying absorption coefficients corresponding to the wavelength values of each derived light of the first and second derived light sets to the coefficients of the simultaneous equation. method.

제7항에 있어서, 상기 산출하는 단계는
상기 당화 헤모글로빈(HbA1c) 및 상기 산화 헤모글로빈(HbO)에 대한 부분 몰 농도들을 기초로 디옥시 헤모글로빈(HHb)에 대한 부분 몰 농도를 도출하는 단계; 및
상기 당화 헤모글로빈(HbA1c), 상기 산화 헤모글로빈(HbO) 및 상기 디옥시 헤모글로빈(HHb)에 대한 부분 몰 농도들을 기초로 상기 당화혈색소(HbA1c)와 상기 산화포화도(SpO2)의 농도들을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비침습적 당화혈색소 측정 방법.
The method of claim 7, wherein the calculating step
deriving a partial molar concentration for deoxyhemoglobin (HHb) based on the partial molar concentrations for the glycated hemoglobin (HbA1c) and the oxidized hemoglobin (HbO); and
Calculating concentrations of the glycated hemoglobin (HbA1c) and the oxidation saturation (SpO2) based on partial molar concentrations of the glycated hemoglobin (HbA1c), the oxidized hemoglobin (HbO), and the deoxyhemoglobin (HHb) A non-invasive method for measuring glycated hemoglobin, characterized in that.

측정 대상자의 신체부위 일측에 위치하고, 서로 다른 파장값을 가지는 제1 내지 제3 입사광들을 상기 신체부위를 향해 각각 조사하는 제1 내지 제3 LED 모듈들;
상기 제1 내지 제3 LED 모듈들에 대응되어 위치하고, 상기 제1 내지 제3 입사광들로부터 상기 신체부위를 경유하여 파생되는 제1 내지 제3 파생광들(derived lights)을 검지하는 광검지부; 및
상기 제1 내지 제3 파생광들 중 2개의 파생광들로 구성된 제1 및 제2 파생광 집합들 각각에 대해 상기 신체부위 내 피부조직의 내용물들 각각의 흡수계수들의 총합으로 정의되는 총 흡수계수를 비어램버트 법칙에 적용하여 투과도에 관한 속성 방정식을 도출하고, 상기 속성 방정식에 대해 상기 신체부위의 직경에 관한 거리와 상기 제1 및 제2 파생광 집합들의 각 파생광을 이용하여 서로 다른 제1 및 제2 비율 방정식들을 생성하고, 상기 제1 및 제2 비율 방정식들을 연립하여 상기 측정 대상자의 당화혈색소(HbA1c)와 산화포화도(SpO2)의 농도를 산출하는 연산부를 포함하는 비침습적 당화혈색소 측정 시스템.
First to third LED modules located on one side of a body part of a subject to be measured and radiating first to third incident lights having different wavelength values toward the body part, respectively;
an optical detection unit positioned to correspond to the first to third LED modules and detecting first to third derived lights derived from the first to third incident lights via the body part; and
A total absorption coefficient defined as the sum of absorption coefficients of each of the contents of the skin tissue in the body part for each of the first and second derived light sets composed of two derived lights among the first to third derived lights. is applied to the Beer-Lambert law to derive a property equation for transmittance, and for the property equation, using the distance for the diameter of the body part and each derived light of the first and second derived light sets, different first and an arithmetic unit generating second ratio equations and combining the first and second ratio equations to calculate the concentrations of HbA1c and oxidation saturation (SpO2) of the measurement subject. .