KR20250060463A

KR20250060463A - Esr과 crp 복합 검사장치 및 검사방법

Info

Publication number: KR20250060463A
Application number: KR1020230144523A
Authority: KR
Inventors: 이진관; 이명한
Original assignee: 이진관; 이명한
Priority date: 2023-10-26
Filing date: 2023-10-26
Publication date: 2025-05-07
Also published as: WO2025089703A1

Abstract

본 발명은 ESR과 CRP 복합 검사장치 및 검사방법을 제안한다. 본 발명은 혈액 샘플이 수용된 시험관과 상기 시험관을 소정 주파수로 진동시키는 액츄에이터를 포함한다. 그리고 상기 액츄에이터에 의해 진동하는 시험관의 혈액 샘플을 촬영하여 적혈구 침강 속도(ESR)를 측정하는 제1 측정 유닛, 상기 액츄에이터에 의해 진동하는 시험관의 혈액 샘플에 포함된 급성기 반응 단백질(CRP) 양을 측정하는 제2 측정 유닛, 및 상기 제1 측정 유닛과 제2 측정 유닛이 상호 동기된 상태로 각 측정 과정이 수행되게 동기 신호를 출력하는 제어모듈을 포함하여 구성된다. 이에 따라 본 발명은 적혈구 침강 속도(ESR)와 급성기 반응 단백질(CRP)을 동시에 측정할 수 있고, 또 측정 데이터를 상호 보완할 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

ESR과 CRP 복합 검사장치 및 검사방법{ESR and CRP combined testing device and testing method using the same}

본 발명은 적혈구 침강 속도(ESR)과 급성기 반응 단백질(CRP)을 동시에 측정하면서 그 측정 데이터를 상호 보완할 수 있는 복합 검사장치에 관한 것이다.

전통적인 혈액의 비특이적 검사 방법으로 적혈구 침강 속도(ESR: Erythrocyte Sedimentation Rate) 검사와 급성기 반응 단백질(CRP: C-Reactive Protein) 검사가 있다.

ESR는 체내에 존재하는 염증의 정도를 간접적으로 측정하는 방법으로 다양한 질병의 유무 및 예후 판정에 유용한 검사이다. ESR 검사방법으로 웨스터그렌법(Westergren Method)과 이를 개선한 변형된 웨스터그렌법이 있다. 다만 상기의 ESR 검사방법은 적혈구 연전(Roleaux) 형성, 침강(Precipitation) 및 응축(Packaging) 과정이 순차적으로 진행되면서 검사가 이루어지기 때문에, 적혈구 침강에 상당한 시간이 소요될 수 밖에 없어 검사시간이 오래 소요되는 문제가 있었다. 근래에 검사 시간을 감소하기 위한 연구들이 진행되는 추세이다.

CRP는 급성기 반응 물질로서, 상기 CRP의 양의 변화 정도에 따라 감염성 질환이나 자가면역질환 등의 각종 염증 반응의 진단 및 경과 등을 관찰할 수 있다. 근래에는 CRP 양을 더 정밀하게 측정할 수 있도록 명명된 hs(high-sensitivity)-CRP 검사 방법이 제안되었고, 이를 통해 질병이 없는 건강한 사람들 중에서도 hs-CRP 농도가 높은 사람들은 향후에 뇌졸중이나 심근경색증에 걸릴 위험이 높다는 연구 결과들이 발표되면서 질환의 위험도를 예측하는 데에 이용되기도 한다.

CRP 검사 방법은, 응집법(particle immunoassay), 효소 면역 측정법(enzyme immunoassay, EIA), 형광 면역 측정법, 화학 발광 면역 측정법, 비탁법(Nephelometry) 등이 있다. 그 중 비탁법은 항원과 항체의 결합에 의해 응집 반응이 나타나는 것을 이용하는 것이며, 매우 정밀하게 CRP 농도를 측정할 수 있다.

상기 ESR 검사와 CRP 검사는 일반적인 혈액 검사이며, 상호 보완적인 진단 결과를 제시할 수 있다.

그러나 ESR 검사와 CRP 검사는 서로 다른 검사 장비를 이용하여 개별적으로 검사를 실시해야 만 하기 때문에 ESR 검사와 CRP 검사를 모두 해야 할 경우 번거로울 수밖에 없다. 또 2개의 검사 장비 및 검사 방법을 사용하기 때문에 검사 시간 및 비용을 절감하는데 제약이 따른다.

특히 ESR 검사와 CRP 검사가 독립적으로 이루어지기 때문에 ESR 측정 데이터와 CRP 측정 데이터를 상호 보완적으로 해석하는데 한계가 있다. 이는 보다 더 정확한 검사 결과를 요구하는 필요성을 충족하지 못하고 있다.

한국 공개특허 10-2021-0003176(2021. 01.11)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, ESR 검사와 CRP 검사를 동시에 수행할 수 있는 ESR과 CRP 복합 검사장치 및 검사방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 ESR 및 CRP의 검사결과를 상호 보완적으로 해석하여, ESR 및 CRP의 검사 신뢰성을 향상시키는 ESR과 CRP 복합 검사장치 및 검사방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 ESR 및 CRP의 검사 시간 및 비용을 절감할 수 있는 ESR과 CRP 복합 검사장치 및 검사방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 적혈구 침강 속도(ESR)와 급성기 반응 단백질(CRP) 복합 검사장치는, 혈액 샘플이 수용된 시험관; 상기 시험관을 소정 주파수로 진동시키는 액츄에이터; 상기 액츄에이터에 의해 진동하는 시험관의 혈액 샘플을 촬영하여 적혈구 침강 속도(ESR)를 측정하는 제1 측정 유닛; 상기 액츄에이터에 의해 진동하는 시험관의 혈액 샘플에 포함된 급성기 반응 단백질(CRP) 양을 측정하는 제2 측정 유닛; 및 상기 제1 측정 유닛과 제2 측정 유닛이 상호 동기된 상태로 각 측정 과정이 수행되게 동기 신호를 출력하는 제어모듈을 포함하여 구성된다.

상기 제어 모듈은 상기 동기 신호를 출력하는 타이밍 제어부를 포함한다.

상기 동기 신호에 따라 상기 액츄에이터의 구동과 상기 혈액 샘플의 촬영 동작이 동기화되어 수행된다.

상기 제1 측정 유닛은, 상기 동기 신호에 따라 상기 혈액 샘플을 촬영하는 카메라; 및 상기 촬영된 영상을 획득하는 제1 데이터 획득부를 포함한다.

상기 제2 측정 유닛은, 광원; 상기 광원에 의해 상기 혈액 샘플에서 산란된 산란 광을 수집하고 확산광을 생성하는 통합구(ulbich sphere); 상기 통합구에서 생성된 확산광의 세기를 감지하는 광 센서(photo sensor); 및 상기 광 센서가 감지한 확산광의 세기 정보를 획득하는 제2 데이터 획득부를 포함한다.

상기 액츄에이터의 주기와 속도를 조절하는 조건 설정부; 및 상기 제1 측정 유닛과 제2 측정 유닛의 측정 데이터를 기초로 상기 ESR 및 CRP의 결과 값을 계산하는 계산부를 더 포함한다.

상기 제1 측정 유닛과 제2 측정 유닛은 동시에 구동하면서 상기 ESR과 CRP를 측정하며, 상기 제1 측정 유닛과 제2 측정 유닛의 측정된 데이터는 상호 보완되어 제공된다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 ESR과 CRP 복합 검사장치는, 소정 주파수로 진동하는 시험관에 담긴 혈액 샘플을 다른 방식으로 동시에 검사하는 제1 측정 유닛 및 제2 측정 유닛을 포함하고, 상기 제1 측정 유닛은, 상기 혈액 샘플의 적혈구 침강 속도(ESR)를 측정하고, 상기 제2 측정 유닛은, 상기 혈액 샘플에 포함된 급성기 반응물질(CRP)의 양을 측정하며, 상기 제1 측정 유닛과 제2 측정 유닛의 측정 결과는 상호 보완되어 제공된다.

상기 제1 측정 유닛에 의한 ESR 측정 시, 상기 제2 측정 유닛의 광원에 따른 산란 현상에 의해 제공되는 상기 혈액 샘플의 침강면 변동을 확인할 수 있다.

상기 제1 측정 유닛에 의한 ESR 측정시, 상기 제2 측정 유닛의 광 센서의 센싱 능력에 따라 상기 ESR 측정값을 보정할 수 있다.

상기 제2 측정 유닛에 의한 CRP 측정 시, 상기 제1 측정 유닛의 특정 파장 영상 정보에서 확인되는 스패클 양과 상기 제2 측정 유닛의 광 센서의 광량을 참조하여 측정한다.

상기 시험관을 진동하는 진동 모터와, 상기 ESR 측정을 위한 상기 혈액 샘플을 촬영하는 카메라는 동기 신호에 의해 동기화된 상태로 구동된다.

상기 제1 측정 유닛은 웨스터그렌법(Westergren Method)을 이용하고, 제2 측정 유닛은 비탁법(Nephelometry)을 이용한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 ESR과 CRP 복합 검사방법은, ESR과 CRP를 측정하는 측정 유닛을 포함하는 복합 검사장치가, 혈액 샘플이 담긴 시험관을 소정 주파수로 진동시키는 단계; 상기 시험관의 혈액 샘플에 대해 ESR 측정과 CRP 측정을 동시에 수행하는 단계; 상기 ESR 측정과 CRP 측정에 따른 각각의 측정 값을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 ESR 측정 값과 CRP 측정 값은 각각 다른 측정 방식에 의한 측정 값을 참조하여 자신의 측정 값을 보완하는 단계를 더 포함한다.

상기 ESR 측정은, 상기 CRP 측정에 따라 상기 혈액 샘플에서 발생하는 산란 현상에 의한 혈액 침강면을 확인하여 측정한다.

상기 ESR 측정 값은, 상기 혈액 샘플의 혈액 침강면의 변동에 따른 광 센서의 센싱 능력에 대응하여 보정 후 제공한다.

상기 CRP 측정은 상기 혈액 샘플의 스패클 양과 광 센서의 광량을 참조하여 제공한다.

상기 시험관을 소정 주파수로 진동시키는 단계는, 상기 ESR 측정을 위해 혈액 샘플을 촬영하는 동작과 동기화되어 수행된다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 적혈구 침강 속도(ESR) 검사와 급성기 반응 단백질(CRP) 검사를 하나의 장비를 이용하기 때문에, 비용 및 시간을 절감할 수 있다.

본 발명에 따르면, 적혈구 침강 속도(ESR) 검사와 급성기 반응 단백질(CRP) 검사를 동시에 진행하면서 각각의 검사 결과는 다른 방식의 검사 결과를 각각 참조하여 보완할 수 있기 때문에, 각 검사 결과의 정확성이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 웨스터그렌에 의한 ESR 측정과정을 보여준 예시 도면이다.
도 2는 본 발명을 설명하기 위한 비탁법에 의한 CRP 측정과정을 보여준 예시 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 복합 검사장치의 전체 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따라 ESR과 CRP를 동시에 측정할 수 있도록 복합 검사장치의 제1 측정 유닛과 제2 측정 유닛의 설치 위치를 보여준 예시 도면이다.
도 5는 본 발명의 복합 검사장치를 이용하여 ESR과 CRP를 동시 측정하는 과정을 설명하는 흐름도이다.

본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

이하에서는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

본 실시 예에 따른 복합 검사장치는 ESR과 CRP를 동시에 검사할 수 있는 구성들을 포함한다. 그리고 ESR 측정은 웨스터그렌 방법을 활용하며, CRP 측정은 비탁법을 활용하게 된다. 이에 웨스터그렌 방법과 비탁법에 대해 살펴본다.

ESR 측정을 위한 웨스터그렌 방법은, 정맥혈과 항응고제 역할을 하는 에틸렌디아민사아세트산(Ethylenediaminetetraacetic acid: EDTA)을 혼합하여 실온에서 수직으로 세워둔 웨스턴그렌 시험관에 주입한 뒤, 60분 후 표면 매니스커스의 최하점으로부터 적혈구 침전물의 최상층까지의 거리를 측정하여 “시간당 밀리미터의 단위”로 계산하는 방법이다.

도 1은 웨스터그렌에 의한 ESR 측정과정을 보여준 예시 도면이다.

도 1에서, (a)의 제1 단계는 적혈구 연전(roleaux)가 형성되는 단계이다. 정전기에 의해 뭉침이 발생하며, 대략 1 ~ 10초 소요된다. (b)의 제2 단계는 뭉침 발생한 연전들이 침강(precipitation)하기 시작하는 단계이다. 이에 혈장(plasma)과 분리가 일어나서 적혈구 연전과 혈장과의 경계면을 확인할 수 있다. 이 단계는 수십 분에서 1시간 정도 소요된다. (c)의 제3 단계는 중력에 의해 연전들이 쌓여서 응축되는 단계이며, ESR 결과를 측정할 수 있다.

(a) 내지 (c)의 과정을 보면 적혈구 연전과 혈장과의 경계면이 침강선까지 침강되는 것을 통해 적혈구 침강속도를 계산할 수 있다.

도 2는 비탁법에 의한 CRP 측정과정을 보여준 예시 도면이다.

도 2와 같이 광원(1)으로부터 레이저 빔(2)이 시험관(3)에 수용된 혈액 샘플을 통과하여 통합구(Ulbricht sphere)(4)로 입사된다. 여기서 통합구(4)는 내부 표면의 임의 지점에 입사되는 산란광을 수집하고 다중 반사를 통해 다른 모든 지점에 균등하게 분산시키며, 최대 80°각도의 산란광을 수집하면서 강도를 유지할 수 있도록 한다. 그리고 광 센서(5)가 이러한 산란광의 세기를 측정하여 응집 농도를 측정하는 방법이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 ESR과 CRP를 동시 검사할 수 있는 복합 검사장치의 전체 구성도이다.

도 3을 참조하면, 복합 검사장치(10)는 소정 형상의 하우징(미도시)이 전체 외관을 형성하여 구성될 수 있다.

복합 검사장치(10)는 혈액 샘플(32)을 담는 시험관(20) 및 홀더(30)를 포함하여 구성된다. 홀더(30)는 시험관을 안정적으로 고정시키기 위하여 시험관(20)의 외형과 유사하게 형성된 안착공간이 형성되고, 하부에는 시험관(20)을 지지하는 지지 브라켓(34)이 설치되며, 지지 브라켓(34)은 진동 모터(340)의 모터 축(342)과 연결된다. 지지 브라켓(34)과 진동 모터(340) 사이는 각종 기어군과 연결 프레임 등의 기구적인 구조에 의해 연결될 수 있다.

복합 검사장치(10)는 혈액 샘플(32)을 ESR과 CRP 방법으로 검사하기 위한 제1 측정 유닛과 제2 측정 유닛을 포함할 수 있다. 제1 측정 유닛은 혈액 샘플(32)을 ESR 방법으로 측정하기 위한 구성이고(즉 ESR 측정 유닛), 제2 측정 유닛은 혈액 샘플을 CRP 방법으로 측정하기 위한 구성일 수 있다(즉 CRP 측정 유닛).

제1 측정 유닛은 혈장과 분리되는 적혈구의 침강 속도를 측정하기 위해 혈액을 촬영하는 카메라(100)를 포함한다. 카메라(100)는 CMOS 센서를 이용한 CMOS 카메라일 수 있다. 후술하겠지만 CMOS 카메라(100)는 타이밍 제어부(320)가 출력하는 동기 신호(sync signal)에 의해 혈액 샘플(32)을 촬영하고, ESR 데이터 획득부(제1 데이터 획득부)(310)에 전송한다.

제2 측정 유닛은 광원(200)과 통합구(Ulbricht sphere)(210), 그리고 광 센서(220)를 포함하여 구성된다. 광원(200)은 CRP 측정을 위해 레이저 빔을 제공하는 레이저 소스이고, 통합구(210)는 내부에서 산란되는 레이저 빔을 집속하는 역할을 하며, 광 센서(34)는 통합구(210)에 집속된 레이저 빔의 강도를 측정하는 역할을 한다. 측정 결과는 CRP 데이터 획득부(제2 데이터 획득부)(330)로 전송된다. 여기서 상기 광원(200)은 레이저 빔에 한정하지 않고 산란을 발생시킬 수 있는 이외의 광원이 적용될 수 있다. 예를 들면 LED 및 적외선 등을 말할 수 있다. 그러나 이러한 광원으로 한정될 필요는 없다.

도 3에서 광원과(200) 통합구(210)는 시험관(20)을 사이에 두고 서로 마주보는 방향에 설치되거나, 서로 직각 방향(도 4 참조)으로 설치될 수 있다. 즉 광원(200)과 통합구(210)의 설치는 시험관(20) 내의 혈액 샘플(32)에 레이저 빔을 조사하고, 레이저 빔을 집속할 수 있으면 어느 방향이든지 상관없다. 또 광 센서(220) 통합구(220)의 레이저 빔의 강도를 측정할 수 있도록 통합구(220)와 인접하여 설치될 수 있다.

도 3에서 복합 검사장치(10)는, ESR 측정 및 CRP 측정을 제어하기 위한 제어 모듈(300)을 포함한다. 제어 모듈(300)은 하우징 내에 설치되는 제어 보드일 수 있고, 이러한 제어 모듈(300)은 ESR 데이터 획득부(310) 및 CRP 데이터 획득부(330), 타이밍 제어부(320), 진동 모터(340)를 포함하여 구성할 수 있다.

ESR 데이터 획득부(310)는 CMOS 카메라(100)가 촬영한 영상 데이터를 수신한다. CRP 데이터 획득부(330)는 CRP 측정용 광 센서(220)가 측정한 데이터, 즉 레이저 빔의 강도 값을 수신한다. 진동 모터(342)는 혈액 샘플(20)을 소정 주파수로 진동 및 회전시키는 액츄에이터일 수 있다. 타이밍 제어부(320)는 상기 진동 모터(342)와 ESR 데이터 획득부(310)가 동기(sync)되어 동작되도록 동기 신호를 출력하여 제어한다. 상기 동기 신호에 의해 진동 모터(340)의 구동은 ESR 데이터 획득부(310)의 영상 획득 작업과 동기되어 수행될 수 있다.

도 3에서 복합 검사장치(10)는 조작모듈(500)을 포함할 수 있다. 조작모듈(500)은 다양한 종류의 스위치나 버튼 등이 구비되어, 측정 작업 개시나 작업 종료를 지시할 수 있다. 스위치나 버튼 등은 물리적인 기구 등으로 구성되거나, 또는 조작모듈(500) 자체가 터치패널로 형성되어 터치화면상에서 조작 가능할 수 있다.

도 3을 보면 복합 검사장치(10)는 제어 모듈(300)과 연결된 프로그램 운영모듈(400)을 포함한다. 여기서 제어모듈(300)과 프로그램 운영모듈(400)을 별개 구성으로 도시하고 있지만, 어느 하나의 모듈이 다른 하나의 모듈을 포함하여 구성하는 것도 가능하다. 프로그램 운영모듈(400)은 진동 모터(340)의 구동 조건, 예를 들면 구동 주기 및 속도 등을 셋팅하는 조건 설정부(410), ESR 데이터 획득부(310) 및 CRP 데이터 획득부(330)가 획득한 데이터를 분석하여 적혈구 침강 속도와 CRP 농도를 계산하는 계산부(420)를 포함할 수 있다.

본 실시 예에서 프로그램 운영모듈(400)은 ESR 및 CRP 검사를 위한 일련의 검사 프로그램들(소프트웨어)이나 계산 프로그램들, 또 검사과정을 전반적으로 관리하는 운영/관리 프로그램들을 제공하게 된다. 이러한 프로그램들은 지속적으로 업그레이드될 수 있다.

본 실시 예에서 프로그램 운영모듈(400)은 복합 검사장치(10) 내에 구비될 수 있거나, 이와는 별개의 디바이스에 구성될 수도 있다. 별개의 디바이스는 PC 등이 될 수 있고, 이 경우 디바이스는 복합 검사장치(10)와 유무선 통신 매체로 상호 연결될 수 있다.

한편 도 3에서 제1 측정 유닛이 CMOS 카메라(100) 및 ESR 데이터 획득부(310)를 포함하고, 제2 측정 유닛이 광원(200), 통합구(210), 광 센서(220) 및 CRP 데이터 획득부(330)를 포함하는 구성으로 구획할 수 있다. 다시 말해 도 3에서는 제어모듈(300)이 ESR 데이터 획득부(310) 및 CRP 데이터 획득부(330)를 포함하는 구성을 설명하고 있지만, 기능적으로 각 구성 요소 등을 구분할 수 있는 것이다.

도 4는 본 발명에 따라 ESR과 CRP를 동시에 측정할 수 있도록 복합 검사장치의 제1 측정 유닛과 제2 측정 유닛의 설치 위치를 보여준 예시 도면이다.

도 4을 참조하면, 시험관(20) 내의 적혈구 침강 속도를 추적 및 측정할 수 있도록 CMOS 카메라(100)는 시험관(20)의 상단에서 하단까지 촬영할 있는 위치에 설치된다. 그리고 혈액 샘플이 담긴 시험관(20)의 상단에서 하단까지 촬영할 수 있는 화각(FOV)를 가진다.

CMOS 카메라(100)와 간섭되지 않도록 레이저 광원(200)과 통합구(210), 그리고 광 센서(220)가 설치된다. 도 4를 보면 혈액 샘플에 레이저 빔을 조사하는 레이저 광원(200)은 시험관(20) 하부에 위치하고, 레이저 광원(200)과 직각되는 방향(즉 시험관의 둘레 방향)에 통합구(210)가 설치된다. 통합구(210) 하부에 광 센서(220)가 설치된다.

CMOS 카메라(100) 및 광 센서(220)는 제어 모듈(300, 도 3)과 연결된다.

CMOS 카메라(100)는 시험관(20)에서 적혈구가 침강되는 경계면을 촬영하여 ESR 데이터 획득부(310)로 전송하며, 광 센서(220)는 통합구(210)의 내부에서 산란되는 레이저 빔의 강도를 측정하여 CRP 데이터 획득부(330)로 전송한다.

도 5는 본 발명의 복합 검사장치를 이용하여 ESR과 CRP를 동시 측정하는 과정을 설명하는 흐름도이다.

앞에서 설명한 도 4와 같이 복합 검사장치(10)의 각 구성들이 위치된 상태에서, 사용자가 조건 설정부(410)를 조작하여 진동 모터(340)의 주기와 속도를 셋팅한다. 바람직하게는 기존의 테스트 및 실험을 통해 최적화된 셋팅 값으로 설정할 수 있으며, 최적 값 대비 혈액 샘플의 양이 상이한 경우 조건 설정부(410)의 미세 조정을 통해 셋팅 값을 정밀하게 조절할 수 있을 것이다(S100).

측정 전 설정 작업이 완료되면, ESR과 CRP 측정 개시 명령이 발생한다(S102). 측정 개시 명령은 사용자가 조작모듈(500)의 스위치나 버튼 조작에 의해 발생한다.

측정 개시 명령에 따라 타이밍 제어부(320)는 셋팅된 구동 조건에 따라 동기신호를 출력한다. 그러면 동기신호에 의해 진동 모터(340)는 모터 축(342)과 연결된 연결 구조를 통해 지지 브라켓(34)을 구동하고, 이러한 구동에 의해 홀더(30)에 수용된 시험관(20)은 흔들리게 된다. 시험관(20)이 흔들리면, 시험관(20)에 수용된 혈액 샘플 역시 일정 주파수로 흔들리게 된다.

본 실시 예는 상기한 상태에서 ESR 측정 유닛과 CRP 측정 유닛이 동시에 동작하여 측정을 시작하고(S104), ESR과 CRP을 측정하는 측정 과정이 진행된다(S104).

ESR과 CRP 측정 과정은 동시에 진행되며, 측정 과정에 따라 각각의 데이터를 제공할 수 있다(S108). 각 측정 과정을 구체적으로 살펴본다.

ESR 측정은 CMOS 카메라(200)가 시험관(20)의 혈액 샘플을 촬영한다. ESR 데이터 획득부(310)는 CMOS 카메라(200)가 촬영한 혈액 샘플 정보를 획득하고, 획득된 혈액 샘플 정보는 계산부(420)로 전송한다. 그러면 계산부(420)는 ESR 데이터 획득부(310)가 전송하는 혈액 샘플 정보를 통해 시간에 따라 적혈구가 침강선까지 침강되는 시간을 계산할 수 있다. 상기 계산된 값으로 진단 결과를 제공한다.

CRP 측정은 레이저 빔이 조사되면 시험관(20)에 수용된 혈액을 통과하여 통합구(Ulbricht sphere)(210)로 입사된다. 통합구(210)는 입사되어 산란되는 산란광을 수집한 후 확산광을 생성하면, 광 센서(220)가 상기 확산광의 세기를 측정하여 CRP 데이터 획득부(330)로 전송한다. 그러면 CRP 데이터 획득부(330)는 상기 획득된 확산광의 세기 정보를 계산부로(420) 전송한다. 이에 계산부(420)는 CRP 데이터 획득부(330)가 전송하는 확산광 세기 정보를 기초로 하여 CRP 농도를 계산할 수 있다. 상기 계산된 값으로 진단 결과를 제공한다.

여기서 상기 ESR 측정과 CRP 측정 과정이 순서대로 진행되는 것처럼 기재되고 있지만, 이는 순차 측정이 아니고 ESR과 CRP이 동시에 측정되고 있음에 유의해야 한다. 이처럼 본 실시 예는 ESR과 CRP 측정을 하나의 복합 검사장치를 이용하기 때문에 종래보다 더 편리하게 검사를 할 수 있을 것이다.

한편 본 실시 예는 복합 검사장치(10)의 ESR 측정 유닛과 CRP 측정 유닛이 동시에 구동되기 때문에 ESR과 CRP를 함께 측정할 수 있고, 이때 측정된 2개의 데이터를 기초로 하여 서로간의 데이터를 상호 보완할 수 있다.

첫 번째, ESR 측정 시의 CRP와의 관계이다(S110).

ESR 측정을 위해서는 혈액 샘플에서 발생하는 혈액 침강 상태를 CMOS 카메라(100)가 촬영해야 한다. 이때 혈액 침강면의 변화를 알 수 있어야 하는데, 종래에는 혈액 침강면의 변화 정도를 명확하게 촬영하기가 쉽지 않았다. 반면 본 발명은 ESR 측정 시에 레이저 빔이 혈액 샘플에 조사되는데, 이러한 레이저 빔에 의한 산란 동작은 혈액 침강면 부근에서 더 많이 발생할 수 있다. 그래서 CMOS 카메라(100)가 촬영한 영상에서 혈액 침강면의 위치를 종래보다 더 용이하게 관찰할 수 있고, 결과적으로 ESR을 더 쉽게 측정할 수 있게 된다.

ESR 측정 시 혈액 침강이 빠르게 진행되는 경우도 있다. 이 경우 혈액 침강면이 기 정의된 적정 수준 이하가 되면 통합구(210)가 레이저 빔을 집속하는 정도가 저하될 것이고, 따라서 광 센서(220)의 센싱 능력이 급격하게 떨어질 수 있다. 이와 같이 광 센서(220)의 센싱 능력이 갑자기 떨어지는 시점을 알 수 있으면, ESR 측정값을 보정하는 것이 가능할 수 있다.

상기한 바와 같이 ESR 측정 시에 CRP 측정에 사용되는 레이저 빔의 산란 광에 따라 혈액의 침강면을 용이하게 관찰할 수 있으며, 광 센서(220)의 센싱 능력에 따라 ESR 측정값을 보정할 수 있다. 이는 본 발명의 복합 검사장치와 같이 ESR과 CRP를 모두 측정할 수 있는 구성이 모두 구비되어 있기 때문에 가능하다.

두 번째, CRP를 측정 시의 ESR과의 관계이다(S120).

CRP 측정은 레이저 빔이 시험관(20)에 수용된 혈액 샘플을 통과하여 통합구(Ulbricht sphere)(210)로 입사되면, 광 센서(220)가 통합구(210)에서 산란되는 레이저 빔의 산란광의 광량을 감지하여 측정하게 된다.

여기서 레이저 빔이 혈액 샘플에 조사될 때 산란 현상이 발생한다. 이때 산란 현상이 증가하면 할수록 CMOS 카메라(100)가 촬영한 영상에서는 스패클이 더 많이 생성된다.

이와 같이 CMOS 카메라(100)의 촬영 영상에 생성된 스패클은 광 센서(220)가 센싱하는 광량과 서로 비례할 수 있다. 따라서 서로 비례하는 광량과 스패클의 양을 기초로 하면 CRP를 더 정확하게 측정하는 것이 가능하다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명은 하나의 검사 장비를 이용하여 ESR과 CRP를 동시에 측정할 수 있으며, ESR과 CRP의 측정 값을 서로 보완하여 측정 정확도를 더 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 본 발명의 검사장치
20: 시험관
30: 홀더
100: 카메라
200: 광원
210: 통합구
220: 광 센서
300: 제어 모듈
310: ESR 데이터 획득부
320: 타이밍 제어부
330: CRP 데이터 획득부
340: 진동 모터
400: 프로그램 운영 모듈
410: 조건 설정부
420: 계산부
500: 조작 모듈

Claims

혈액 샘플이 수용된 시험관;
상기 시험관을 소정 주파수로 진동시키는 액츄에이터;
상기 액츄에이터에 의해 진동하는 시험관의 혈액 샘플을 촬영하여 적혈구 침강 속도(ESR)를 측정하는 제1 측정 유닛;
상기 액츄에이터에 의해 진동하는 시험관의 혈액 샘플에 포함된 급성기 반응 단백질(CRP) 양을 측정하는 제2 측정 유닛; 및
상기 제1 측정 유닛과 제2 측정 유닛이 상호 동기된 상태로 각 측정 과정이 수행되게 동기 신호를 출력하는 제어모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, ESR과 CRP 복합 검사장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 동기 신호를 출력하는 타이밍 제어부를 포함하는, ESR과 CRP 복합 검사장치.
제 2 항에 있어서,
상기 동기 신호에 따라 상기 액츄에이터의 구동과 상기 혈액 샘플의 촬영 동작이 동기화되어 수행되는, ESR과 CRP 복합 검사장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 측정 유닛은,
상기 동기 신호에 따라 상기 혈액 샘플을 촬영하는 카메라; 및
상기 촬영된 영상을 획득하는 제1 데이터 획득부를 포함하는, ESR과 CRP 복합 검사장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 측정 유닛은,
광원;
상기 광원에 의해 상기 혈액 샘플에서 산란된 산란 광을 수집하고 확산광을 생성하는 통합구(ulbich sphere);
상기 통합구에서 생성된 확산광의 세기를 감지하는 광 센서(photo sensor); 및
상기 광 센서가 감지한 확산광의 세기 정보를 획득하는 제2 데이터 획득부를 포함하는, ESR과 CRP 복합 검사장치.
제 1 항에 있어서,
상기 액츄에이터의 주기와 속도를 조절하는 조건 설정부; 및
상기 제1 측정 유닛과 제2 측정 유닛의 측정 데이터를 기초로 상기 ESR 및 CRP의 결과 값을 계산하는 계산부를 더 포함하는, ESR과 CRP 복합 검사장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 측정 유닛과 제2 측정 유닛은 동시에 구동하면서 상기 ESR과 CRP를 측정하며, 상기 제1 측정 유닛과 제2 측정 유닛의 측정된 데이터는 상호 보완되어 제공되는, ESR과 CRP 복합 검사장치.
소정 주파수로 진동하는 시험관에 담긴 혈액 샘플을 다른 방식으로 동시에 검사하는 제1 측정 유닛 및 제2 측정 유닛을 포함하고,
상기 제1 측정 유닛은,
상기 혈액 샘플의 적혈구 침강 속도(ESR)를 측정하고,
상기 제2 측정 유닛은,
상기 혈액 샘플에 포함된 급성기 반응물질(CRP)의 양을 측정하며,
상기 제1 측정 유닛과 제2 측정 유닛의 측정 결과는 상호 보완되어 제공되는 것을 특징으로 하는, ESR과 CRP 복합 검사장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제1 측정 유닛에 의한 ESR 측정 시,
상기 제2 측정 유닛의 광원에 따른 산란 현상에 의해 제공되는 상기 혈액 샘플의 침강면 변동을 확인하는, ESR과 CRP 복합 검사장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제1 측정 유닛에 의한 ESR 측정시,
상기 제2 측정 유닛의 광 센서의 센싱 능력에 따라 상기 ESR 측정값을 보정하는, ESR과 CRP 복합 검사장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제2 측정 유닛에 의한 CRP 측정 시,
상기 제1 측정 유닛의 특정 파장 영상 정보에서 확인되는 스패클 양과 상기 제2 측정 유닛의 광 센서의 광량을 참조하여 측정하는, ESR과 CRP 복합 검사장치.
제 8 항에 있어서,
상기 시험관을 진동하는 진동 모터와, 상기 ESR 측정을 위한 상기 혈액 샘플을 촬영하는 카메라는 동기 신호에 의해 동기화된 상태로 구동되는, ESR과 CRP 복합 검사장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제1 측정 유닛은 웨스터그렌법(Westergren Method)을 이용하고,
상기 제2 측정 유닛은 비탁법(Nephelometry)을 이용하는, ESR과 CRP 복합 검사장치.
ESR과 CRP를 측정하는 측정 유닛을 포함하는 복합 검사장치가,
혈액 샘플이 담긴 시험관을 소정 주파수로 진동시키는 단계;
상기 시험관의 혈액 샘플에 대해 ESR 측정과 CRP 측정을 동시에 수행하는 단계;
상기 ESR 측정과 CRP 측정에 따른 각각의 측정 값을 제공하는 단계를 포함하며,
상기 ESR 측정 값과 CRP 측정 값은 각각 다른 측정 방식에 의한 측정 값을 참조하여 자신의 측정 값을 보완하는 단계를 더 포함하는, ESR과 CRP 복합 검사방법.
제 14 항에 있어서,
상기 ESR 측정은, 상기 CRP 측정에 따라 상기 혈액 샘플에서 발생하는 산란 현상에 의한 혈액 침강면을 확인하여 측정하는, ESR과 CRP 복합 검사방법.
제 14 항에 있어서,
상기 ESR 측정 값은, 상기 혈액 샘플의 혈액 침강면의 변동에 따른 광 센서의 센싱 능력에 대응하여 보정 후 제공하는, ESR과 CRP 복합 검사방법.
제 14 항에 있어서,
상기 CRP 측정은 상기 혈액 샘플의 스패클 양과 광 센서의 광량을 참조하여 제공하는, ESR과 CRP 복합 검사방법.
제 14 항에 있어서,
상기 시험관을 소정 주파수로 진동시키는 단계는, 상기 ESR 측정을 위해 혈액 샘플을 촬영하는 동작과 동기화되어 수행되는, ESR과 CRP 복합 검사방법.