KR102688727B1 - Personalized smart blood sugar care monitoring system, method, and application using the same through biometric data measurement - Google Patents
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Abstract
본 발명인 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템은, 기 설정된 파장 대역을 사용자의 신체로 발광하고, 상기 사용자의 신체로부터 반사되는 반사광 또는 투사광을 수신하여 상기 사용자의 혈당 예측을 위한 예측 요인 정보를 획득하는 예측 요인 정보 측정부, 인공 신경망 기술을 기반으로 상기 예측 요인 정보와 멀티 모달 데이터를 이용하여 실시간 모델 최적화를 수행하고, 최적화 된 모델을 이용하여 혈당 및 혈당 변화치의 추론을 수행하고 그 결과인 추론 혈당 정보를 획득하는 데이터 추론부 및 상기 예측 요인 정보, 상기 멀티 모달 데이터 및 상기 추론 혈당 정보를 이용하여 상기 실시간 모델 최적화에 사용될 수 있는 기본 모델의 재학습을 수행하는 상기 데이터 학습부를 포함할 수 있다.The present inventor's personalized smart blood sugar care monitoring system through biometric data measurement emits light in a preset wavelength band to the user's body and receives reflected or projected light reflected from the user's body to predict the user's blood sugar level. A prediction factor information measurement unit that acquires factor information, performs real-time model optimization using the prediction factor information and multi-modal data based on artificial neural network technology, and performs inference of blood sugar and blood sugar change values using the optimized model. A data inference unit that acquires the resulting inferred blood sugar information, and a data learning unit that performs retraining of a basic model that can be used for real-time model optimization using the prediction factor information, the multi-modal data, and the inferred blood sugar information. It can be included.
Description
본 발명은 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템, 방법 및 이를 이용한 애플리케이션에 관한 것으로, 특히, 체내 혈당, 체온, 움직임, 혈중 알코올, 젖산 등 다양한 생체 데이터를 분석 및 측정하여 데이터 수치 및 상대 변화량을 실시간 또는 간헐적으로 모니터링할 수 있는 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템, 방법 및 이를 이용한 애플리케이션에 관한 것이다.The present invention relates to a personalized smart blood sugar care monitoring system and method through biometric data measurement, and an application using the same. In particular, it analyzes and measures various biometric data such as body blood sugar, body temperature, movement, blood alcohol, and lactic acid to provide data values and It relates to a personalized smart blood sugar care monitoring system, method, and application using the same through biometric data measurement that can monitor relative changes in real time or intermittently.
당뇨병 환자의 경우 급격한 혈당 상승 또는 하강으로 인해 발생하는 문제를 사전에 예방하고 혈당 관리를 수행하기 위해 지속적인 혈당 모니터링이 필수적으로 요구된다.For diabetic patients, continuous blood sugar monitoring is essential to prevent problems caused by sudden rises or falls in blood sugar levels and manage blood sugar levels.
특히 1형 당뇨병 환자의 경우 인슐린을 체내에서 자체적으로 생산하지 못하기 때문에 고혈당 상태 또는 저혈당 상태가 발생하여 응급 상황에 처할 가능성이 높으며, 이를 방지하기 위해 측정된 혈당이 고혈당 또는 저혈당 상태인지 지속적으로 모니터링하고, 필요에 따라 인슐린을 즉시 투여하거나 당 성분이 높은 음식을 섭취하여야 한다.In particular, type 1 diabetic patients are unable to produce insulin on their own, so there is a high possibility of hyperglycemia or hypoglycemia occurring and an emergency situation. To prevent this, continuously monitor the measured blood sugar to see if it is hyperglycemic or hypoglycemic. And, if necessary, insulin should be administered immediately or foods high in sugar content should be consumed.
또한, 2형 당뇨병 환자의 경우에도 지속적으로 혈당을 모니터링하여 식습관 및 생활습관 개선을 통해 혈당 관리를 수행하여야 하기 때문에 혈당 모니터링을 수행하여야 한다.In addition, type 2 diabetes patients must continuously monitor their blood sugar level and manage their blood sugar level by improving eating habits and lifestyle habits, so blood sugar monitoring must be performed.
최근 다양한 연속혈당 측정기가 국내에 도입되어 이러한 당뇨병 환자들이 측정기를 사용하여 혈당 모니터링을 수행하고 있다.Recently, various continuous blood sugar monitors have been introduced in Korea, and these diabetic patients are using the monitors to monitor their blood sugar levels.
하지만, 대부분의 연속혈당 측정기의경우 침습형이기 때문에 바늘 형태의 센서를 신체에 찔러넣어 신체 내부에 연결하고 있어야 하며, 최소 10일 이상 계속 신체에 부착하고 있어야 할 뿐 아니라 사용후에도 바늘 자국이 흉터로 남으며 부착 부위에는 피부 습진 등의 부작용이 발생한다는 문제점이 존재한다.However, since most continuous blood glucose monitors are invasive, a needle-shaped sensor must be inserted into the body and connected to the inside of the body. Not only must it be attached to the body for at least 10 days, but the needle marks can cause scarring even after use. There is a problem that side effects such as skin eczema occur at the attachment site.
이러한 침습형 연속혈당 측정기의 단점을 극복하기 위해 다양한 비침습형 연속혈당 측정 기술들이 개발되고 있다.To overcome the shortcomings of these invasive continuous blood glucose monitors, various non-invasive continuous blood glucose measurement technologies are being developed.
비침습형 연속혈당 측정 기술은 신체에서 발생하는 땀을 이용하여 전기화학적 방식으로 측정하는 Reverse Iontophoresis 방식, 광음향 방식, 기가헤르츠(GHz) 대역의 RF 고주파 센싱 방식, 라만 분광법, 메가헤르츠(MHz) 대역의 체내 임피던스 측정 방식 및 적외선 분광법 등이 개발되어 있다.Non-invasive continuous blood sugar measurement technology includes the Reverse Iontophoresis method, which measures electrochemically using sweat generated from the body, the photoacoustic method, the RF high-frequency sensing method in the gigahertz (GHz) band, Raman spectroscopy, and the megahertz (MHz) method. Band-aided body impedance measurement methods and infrared spectroscopy have been developed.
종래에 개발된 이러한 방법들은 대부분 혈당 측정 정확도가 낮거나 연속적인 혈당 측정이 어렵다는 문제점을 가져 상용화에 어려움을 겪고 있다.Most of these conventionally developed methods have difficulties in commercialization due to problems such as low blood sugar measurement accuracy or difficulty in continuously measuring blood sugar.
특히, 사용자마다 또는 기기 착용 부위마다 물리적 전기적 특성이 차이를 보이지만, 기존의 방법들은 알고리즘 기반 파라미터를 기반으로 하는 혈당 예측 모델을 모든 기기에 동일하게 적용하고 있기 때문에, 개인별/위치별 특성 차이를 반영하지 못하여 낮은 혈당 측정 정확도를 가진다는 문제점이 존재한다.In particular, there are differences in physical and electrical characteristics for each user or for each area where the device is worn, but existing methods apply the same blood sugar prediction model based on algorithm-based parameters to all devices, reflecting differences in characteristics by individual/location. There is a problem of low blood sugar measurement accuracy.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 광 분광법을 이용하여 혈당을 추론함으로써 다양한 생체 데이터를 반영하여 보다 정확도 높은 혈당 추론이 가능할 뿐 아니라 침습형 기기와의 효율적이고 효과적인 캘리브레이션 방법을 가지는 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템, 방법 및 이를 이용한 애플리케이션을 제공하고자 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, an embodiment of the present invention not only enables more accurate blood sugar inference by reflecting various biometric data by inferring blood sugar using optical spectroscopy, but also enables efficient and efficient use of invasive devices. We aim to provide a personalized smart blood sugar care monitoring system, method, and application using the same through biometric data measurement with an effective calibration method.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템이 제공된다. 상기 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템은, 기 설정된 파장 대역을 사용자의 신체로 발광하고, 상기 사용자의 신체로부터 반사되는 반사광 또는 투사광을 수신하여 상기 사용자의 혈당 예측을 위한 예측 요인 정보를 획득하는 예측 요인 정보 측정부; 인공 신경망 기술을 기반으로 상기 예측 요인 정보와 멀티 모달 데이터를 이용하여 실시간 모델 최적화를 수행하고, 최적화 된 모델을 이용하여 혈당 및 혈당 변화치의 추론을 수행하고 그 결과인 추론 혈당 정보를 획득하는 데이터 추론부; 및 상기 예측 요인 정보, 상기 멀티 모달 데이터 및 상기 추론 혈당 정보를 이용하여 상기 실시간 모델 최적화에 사용될 수 있는 기본 모델의 재학습을 수행하는 상기 데이터 학습부;를 포함한다.According to one aspect of the present invention to solve the above problems, a personalized smart blood sugar care monitoring system through biometric data measurement is provided. The personalized smart blood sugar care monitoring system through biometric data measurement emits light in a preset wavelength band to the user's body and receives reflected or projected light reflected from the user's body to provide a predictive factor for predicting the user's blood sugar level. Predictive factor information measurement unit to obtain information; Based on artificial neural network technology, real-time model optimization is performed using the prediction factor information and multi-modal data, and data inference is performed to infer blood sugar and blood sugar change values using the optimized model and obtain the resulting inferred blood sugar information. wealth; and the data learning unit that performs retraining of a basic model that can be used for real-time model optimization using the prediction factor information, the multi-modal data, and the inferred blood sugar information.
상기 예측 요인 정보 측정부는, 상기 기 설정된 파장 대역을 상기 사용자의 신체로 발광하는 발광 모듈; 적어도 하나의 포토 다이오드를 이용하여 상기 반사광 또는 투사광을 수신하는 수광 모듈; 및 상기 기 설정된 파장 대역을 조절하여 상기 사용자 별 맞춤형 파장 대역을 산출하는 파장 대역 산출 모듈;을 포함할 수 있다.The prediction factor information measuring unit includes a light emitting module that emits light in the preset wavelength band to the user's body; a light receiving module that receives the reflected or projected light using at least one photodiode; and a wavelength band calculation module that adjusts the preset wavelength band to calculate a customized wavelength band for each user.
상기 발광 모듈은 적어도 두 개가 형성되며, 각각 LED 또는 레이저 다이오드를 포함하며, 상기 기 설정된 파장 대역은 단파장 적외선(Short wavelength infrared, SWIR) 대역으로 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역을 포함할 수 있다.At least two light emitting modules are formed, each including an LED or a laser diode, and the preset wavelength band is a short wavelength infrared (SWIR) band and may include a first wavelength band and a second wavelength band. .
상기 데이터 추론부는, 상기 멀티 모달 데이터를 획득하는 멀티 모달 데이터 획득 모듈; 기 학습 모델 중 최적화 된 모델 구조를 채택하고 모델 라벨링을 수행하여 상기 실시간 모델 최적화를 수행하여 상기 최적화 된 모델을 획득하는 모델 최적화 모듈; 및 상기 최적화 된 모델을 이용하여 상기 추론 혈당 정보를 획득하는 추론 혈당 정보 획득 모듈;을 포함할 수 있다.The data inference unit may include a multi-modal data acquisition module that acquires the multi-modal data; a model optimization module that adopts an optimized model structure among pre-learned models, performs model labeling, performs the real-time model optimization, and obtains the optimized model; and an inferred blood sugar information acquisition module that acquires the inferred blood sugar information using the optimized model.
상기 추론 혈당 정보를 획득하기 위해 필요한 보정 정보를 생성하거나 처리하도록 형성되는 보정 정보 처리부;를 더 포함하며, 상기 보정 정보 처리부는, 컨트롤 가능한 IR 신호 출력 디바이스와 연결되어 SWIR 신호와 다른 IR 신호의 출력 타임 구간을 분리하여 간섭을 방지하는 간섭 방지 모듈; 상기 사용자의 체온, 움직임 정보, 혈당 및 주변 소음 중 적어도 하나를 획득하여 측정 여부를 상기 추론 혈당 정보의 획득 여부를 결정하는 추론 혈당 정보 획득 여부 결정 모듈; 및 상기 사용자에게 혈당 측정 정보를 입력받고, 입력 받은 상기 혈당 측정 정보를 이용하여 혈당 캘리브레이션을 수행하는 혈당 캘리브레이션 모듈;을 포함할 수 있다.It further includes a correction information processor configured to generate or process correction information necessary to obtain the inferred blood sugar information, wherein the correction information processor is connected to a controllable IR signal output device to output an IR signal different from the SWIR signal. An anti-interference module that separates time sections to prevent interference; a determination module for determining whether to obtain inferred blood sugar information by acquiring at least one of the user's body temperature, movement information, blood sugar, and ambient noise; and determining whether to obtain the inferred blood sugar information. and a blood sugar calibration module that receives blood sugar measurement information from the user and performs blood sugar calibration using the input blood sugar measurement information.
본 발명의 일 측면에 따르면, 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 방법이 제공된다. 상기 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 방법은, 예측 요인 정보 측정부를 이용하여 기 설정된 파장 대역을 사용자의 신체로 발광하고, 상기 사용자의 신체로부터 반사되는 반사광 또는 투사광을 수신하여 상기 사용자의 혈당 예측을 위한 예측 요인 정보를 획득하는 예측 요인 정보 측정 단계; 데이터 추론부를 통해 인공 신경망 기술을 기반으로 상기 예측 요인 정보와 멀티 모달 데이터를 이용하여 실시간 모델 최적화를 수행하고, 최적화 된 모델을 이용하여 혈당 및 혈당 변화치의 추론을 수행하고 그 결과인 추론 혈당 정보를 획득하는 데이터 추론 단계; 및 데이터 학습부에서 상기 예측 요인 정보, 상기 멀티 모달 데이터 및 상기 추론 혈당 정보를 이용하여 상기 실시간 모델 최적화에 사용될 수 있는 기본 모델의 재학습을 수행하는 상기 데이터 학습 단계;를 포함한다.According to one aspect of the present invention, a personalized smart blood sugar care monitoring method is provided through biometric data measurement. The personalized smart blood sugar care monitoring method through biometric data measurement uses a prediction factor information measuring unit to emit light in a preset wavelength band to the user's body, and receives reflected or projected light reflected from the user's body to allow the user A prediction factor information measurement step of acquiring prediction factor information for predicting blood sugar level; Through the data inference unit, real-time model optimization is performed using the prediction factor information and multi-modal data based on artificial neural network technology, and inference of blood sugar and blood sugar change values is performed using the optimized model, and the resulting inferred blood sugar information is provided. Obtaining data inference step; and a data learning step in which a data learning unit performs re-training of a basic model that can be used for real-time model optimization using the prediction factor information, the multi-modal data, and the inferred blood sugar information.
본 발명의 일 측면에 따르면, 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 방법을 이용한 애플리케이션이 제공된다. 상기 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 방법을 이용한 애플리케이션은, 기 설정된 파장 대역을 사용자의 신체로 발광하고, 상기 사용자의 신체로부터 반사되는 반사광 또는 투사광을 수신하여 상기 사용자의 혈당 예측을 위한 예측 요인 정보를 획득하는 예측 요인 정보 측정 단계; 인공 신경망 기술을 기반으로 상기 예측 요인 정보와 멀티 모달 데이터를 이용하여 실시간 모델 최적화를 수행하고, 최적화 된 모델을 이용하여 혈당 및 혈당 변화치의 추론을 수행하고 그 결과인 추론 혈당 정보를 획득하는 데이터 추론 단계; 및 상기 예측 요인 정보, 상기 멀티 모달 데이터 및 상기 추론 혈당 정보를 이용하여 상기 실시간 모델 최적화에 사용될 수 있는 기본 모델의 재학습을 수행하는 상기 데이터 학습 단계;를 수행하기 위해 디지털 디바이스의 저장매체에 저장된다.According to one aspect of the present invention, an application using a personalized smart blood sugar care monitoring method through biometric data measurement is provided. The application using the personalized smart blood sugar care monitoring method through biometric data measurement emits light in a preset wavelength band to the user's body and receives reflected or projected light reflected from the user's body to predict the user's blood sugar level. a predictive factor information measurement step of acquiring predictive factor information for; Based on artificial neural network technology, real-time model optimization is performed using the prediction factor information and multi-modal data, and data inference is performed to infer blood sugar and blood sugar change values using the optimized model and obtain the resulting inferred blood sugar information. step; and the data learning step of performing re-training of a basic model that can be used for real-time model optimization using the prediction factor information, the multi-modal data, and the inferred blood sugar information. Stored in a storage medium of a digital device to perform. do.
본 발명의 일 실시예에 따른 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템, 방법 및 이를 이용한 애플리케이션은, 광 분광법을 이용하여 혈당을 추론함으로써 다양한 생체 데이터를 반영하여 보다 정확도 높은 혈당 추론이 가능할 뿐 아니라 침습형 기기와의 효율적이고 효과적인 캘리브레이션 방법을 가지는 효과가 있다.A personalized smart blood sugar care monitoring system, method, and application using the same through measuring biometric data according to an embodiment of the present invention can infer blood sugar with greater accuracy by reflecting various biometric data by inferring blood sugar using optical spectroscopy. In addition, it has the effect of having an efficient and effective calibration method with invasive devices.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템의 블록도이다.
도 2는 도 1의 예측 요인 정보 측정부의 블록도이다.
도 3은 도 1의 데이터 추론부의 블록도이다.
도 4는 도 1의 보정 정보 처리부의 블록도이다.
도 5는 도 2의 파장 대역 산출 모듈에서 수행되는 맞춤형 파장 대역 산출 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 방법의 순서도이다.
도 7은 도 6의 단계 S11의 순서도이다.
도 8은 도 6의 단계 S13의 순서도이다.
도 9는 도 6의 단계 S17의 순서도이다.
도 10은 도 7의 단계 S115가 수행되는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 11은 본 발명의 시스템의 하나의 예시도이다.
도 12는 본 발명에서 SWIR의 파장을 결정하기 위해 형성되는 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역의 예시도이다.
도 13은 도 5 및 도 10을 특정 실시예로 설명한 순서도이다.
도 14는 본 발명의 데이터 추론부(데이터 추론 단계) 및 데이터 학습부(데이터 학습 단계)에서 수행되는 내용을 시각화 한 예시도이다.
도 15는 본 발명의 혈당 캘리브레이션 모듈(혈당 캘리브레이션 단계)에서 수행되는 캘리브레이션의 a) 예시 순서도 및 b) 예시 데이터 입력 화면을 나타낸 도이다.Figure 1 is a block diagram of a personalized smart blood sugar care monitoring system through biometric data measurement according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram of the prediction factor information measurement unit of Figure 1.
Figure 3 is a block diagram of the data inference unit of Figure 1.
FIG. 4 is a block diagram of the correction information processing unit of FIG. 1.
FIG. 5 is a flowchart showing a customized wavelength band calculation method performed in the wavelength band calculation module of FIG. 2.
Figure 6 is a flowchart of a personalized smart blood sugar care monitoring method through biometric data measurement according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a flow chart of step S11 in Figure 6.
Figure 8 is a flowchart of step S13 in Figure 6.
Figure 9 is a flow chart of step S17 in Figure 6.
FIG. 10 is a flowchart showing how step S115 of FIG. 7 is performed.
Figure 11 is an exemplary diagram of the system of the present invention.
Figure 12 is an example diagram of a first wavelength band and a second wavelength band formed to determine the wavelength of SWIR in the present invention.
FIG. 13 is a flowchart explaining FIGS. 5 and 10 according to a specific embodiment.
Figure 14 is an example diagram visualizing the contents performed in the data inference unit (data inference step) and the data learning unit (data learning step) of the present invention.
Figure 15 is a diagram showing a) an example flowchart and b) an example data input screen of the calibration performed in the blood sugar calibration module (blood sugar calibration step) of the present invention.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to illustrative drawings. In adding reference numerals to components in each drawing, the same components may have the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the present embodiments, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present technical idea, the detailed description may be omitted. When “comprises,” “has,” “consists of,” etc. mentioned in the specification are used, other parts may be added unless “only” is used. When a component is expressed in the singular, it can also include the plural, unless specifically stated otherwise.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. Additionally, in describing the components of the present disclosure, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, order, or number of the components are not limited by the term.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다. In the description of the positional relationship of components, when two or more components are described as being “connected,” “coupled,” or “connected,” the two or more components are directly “connected,” “coupled,” or “connected.” ", but it should be understood that two or more components and other components may be further "interposed" and "connected," "combined," or "connected." Here, other components may be included in one or more of two or more components that are “connected,” “coupled,” or “connected” to each other.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the explanation of temporal flow relationships related to components, operation methods, production methods, etc., for example, temporal precedence relationships such as “after”, “after”, “after”, “before”, etc. Or, when a sequential relationship is described, non-continuous cases may be included unless “immediately” or “directly” is used.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.On the other hand, when a numerical value or corresponding information (e.g. level, etc.) for a component is mentioned, even if there is no separate explicit description, the numerical value or corresponding information is related to various factors (e.g. process factors, internal or external shocks, It can be interpreted as including the error range that may occur due to noise, etc.).
도 1 내지 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템이 도시되고 있다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템의 블록도이고, 도 2는 도 1의 예측 요인 정보 측정부의 블록도이며, 도 3은 도 1의 데이터 추론부의 블록도이고, 도 4는 도 1의 보정 정보 처리부의 블록도이며, 도 5는 도 2의 파장 대역 산출 모듈에서 수행되는 맞춤형 파장 대역 산출 방법을 나타낸 순서도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 5를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템(1, 이하 편의상 시스템이라 함)에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.1 to 5 show a personalized smart blood sugar care monitoring system through biometric data measurement according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram of a personalized smart blood sugar care monitoring system through biometric data measurement according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the prediction factor information measurement unit of FIG. 1, and FIG. 3 is a data inference of FIG. 1. This is a block diagram of the unit, FIG. 4 is a block diagram of the correction information processing unit of FIG. 1, and FIG. 5 is a flowchart showing a customized wavelength band calculation method performed in the wavelength band calculation module of FIG. 2. Hereinafter, a personalized smart blood sugar care monitoring system (1, hereinafter referred to as system for convenience) through biometric data measurement according to an embodiment of the present invention will be described in detail using FIGS. 1 to 5.
본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(1)은, 광 분광법을 이용하여 혈당을 추론하며, 이를 위해 머신러닝이 수행된 모델을 이용할 뿐 아니라, 사용자의 혈당 실제 측정 값을 획득하여 캘리브레이션을 수행하는 조건을 적용함으로써 캘리브레이션이 필요할 때 사용자에게 캘리브레이션 요청 신호를 출력할 뿐만 아니라 사용자의 현재 생체 데이터를 이용하여 모니터링 주기를 조절하는 등 맞춤형으로 혈당 관리를 위한 모니터링 정보를 제공하도록 형성될 수 있다.The system 1 according to an embodiment of the present invention infers blood sugar using optical spectroscopy, and for this purpose, not only uses a model in which machine learning has been performed, but also performs calibration by obtaining the user's actual blood sugar measurement value. By applying conditions, it can be configured to not only output a calibration request signal to the user when calibration is necessary, but also provide customized monitoring information for blood sugar management, such as adjusting the monitoring cycle using the user's current biometric data.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(1)은 도 1에 도시된 바와 같이 예측 요인 정보 측정부(11), 데이터 추론부(13) 및 데이터 학습부(15)를 포함하도록 형성될 수 있다.To this end, the system 1 according to an embodiment of the present invention may be formed to include a prediction factor information measurement unit 11, a data inference unit 13, and a data learning unit 15, as shown in FIG. 1. there is.
예측 요인 정보 측정부(11)는 기 설정된 파장 대역을 사용자의 신체로 발광하고, 사용자의 신체로부터 반사되는 반사광 또는 투사광을 수신하여 사용자의 혈당 예측을 위한 예측 요인 정보를 획득하도록 형성된다. 이를 위해 본 발명의 예측 요인 정보 측정부(11)는 도 2에 도시된 바와 같이 발광 모듈(111), 수광 모듈(113) 및 파장 대역 산출 모듈(115)을 포함하도록 형성된다.The prediction factor information measuring unit 11 emits light in a preset wavelength band to the user's body and receives reflected or projected light reflected from the user's body to obtain prediction factor information for predicting the user's blood sugar level. To this end, the prediction factor information measuring unit 11 of the present invention is formed to include a light emitting module 111, a light receiving module 113, and a wavelength band calculation module 115, as shown in FIG. 2.
발광 모듈(111)은 기 설정된 파장 대역을 사용자의 신체로 발광하도록 형성된다. 여기서 발광 모듈(111)은 적어도 두 개가 형성되며, 각각 LED 또는 레이저 다이오드를 포함하며, 기 설정된 파장 대역은 단파장 적외선(Short wavelength infrared, SWIR) 대역으로 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역을 포함하도록 형성될 수 있다.The light emitting module 111 is formed to emit light in a preset wavelength band to the user's body. Here, at least two light emitting modules 111 are formed, each including an LED or a laser diode, and the preset wavelength band is a short wavelength infrared (SWIR) band to include a first wavelength band and a second wavelength band. can be formed.
적어도 두 개의 발광 모듈(111) 중 적어도 하나는 제1 파장 대역에 포함된 파장인 제1 파장을 방출하도록 형성되고, 다른 적어도 하나는 제2 파장 대역에 포함된 파장인 제2 파장을 방출하도록 형성되며, 제1 파장 대역은 1600nm 내지 1850nm이며, 제2 파장 대역은 2200nm 내지 2400nm일 수 있다.At least one of the two light emitting modules 111 is configured to emit a first wavelength, which is a wavelength included in the first wavelength band, and at least the other one is configured to emit a second wavelength, which is a wavelength included in the second wavelength band. The first wavelength band may be 1600 nm to 1850 nm, and the second wavelength band may be 2200 nm to 2400 nm.
정리하면, 본 발명의 일 실시예에서 발광 모듈(111)은 적어도 두 개가 형성되며, 서로 다른 파장 대역을 신체로 발광하도록 형성되며 서로 다른 파장 대역은 제1 파장 대역과 제2 파장 대역일 수 있다. 즉, 본 발명의 발광 모듈(111)은 제1 파장 대역과 제2 파장 대역을 모두 발광 가능하도록 형성될 수 있다.In summary, in one embodiment of the present invention, at least two light emitting modules 111 are formed to emit light in different wavelength bands to the body, and the different wavelength bands may be a first wavelength band and a second wavelength band. . That is, the light emitting module 111 of the present invention can be formed to emit light in both the first and second wavelength bands.
본 발명의 일 실시예에서 발광 모듈(111)은, 제1 파장 또는 제2 파장을 피크 파장으로 하여 기 설정된 출력 범위의 출력 파장 대역을 출력하도록 형성되며 제1 파장의 기본 설정은 1650nm이고 제2 파장의 기본 설정은 2300nm일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitting module 111 is formed to output an output wavelength band of a preset output range with the first wavelength or the second wavelength as the peak wavelength, and the default setting of the first wavelength is 1650 nm and the second wavelength is 1650 nm. The default setting of the wavelength may be 2300nm.
또한, 발광 모듈(111)은, 발광 모듈 제어 정보를 입력 받아 출력되는 피크 파장 또는 출력 파장 대역을 변화시키도록 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 파장 대역의 경우 20nm 단위로 10단계로 조절 가능하도록 형성될 수 있으며, 이러한 조절 가능 범위 및 단위는 관리자의 설정에 따라 변경될 수 있다.Additionally, the light emitting module 111 may be formed to change the output peak wavelength or output wavelength band by receiving light emitting module control information. For example, in the case of the second wavelength band, it can be configured to be adjustable in 10 steps in 20nm units, and this adjustable range and unit can be changed according to the administrator's settings.
수광 모듈(113)은 적어도 하나의 포토 다이오드를 이용하여 반사광 또는 투사광을 수신하도록 형성된다. 수광 모듈(113)은, 제1 파장 대역 또는 제2 파장 대역 중 적어도 하나에 포함되는 반사광 또는 투사광을 수신할 수 있으며, 수광 모듈 제어 정보를 입력 받아 수신하는 반사광 또는 투사광의 파장 대역을 변화시키도록 형성될 수 있다.The light receiving module 113 is formed to receive reflected or projected light using at least one photodiode. The light receiving module 113 may receive reflected light or projected light included in at least one of the first wavelength band or the second wavelength band, and receives light receiving module control information to change the wavelength band of the received reflected light or projected light. It can be formed as follows.
도 12는 본 발명에서 SWIR의 파장을 결정하기 위해 형성되는 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역의 예시도이며, 상술한 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역을 표시하고 있으며, 좌측의 표는 글루코스의 흡수 파장 대역을 정리한 도이다.Figure 12 is an illustration of the first and second wavelength bands formed to determine the wavelength of SWIR in the present invention, and displays the above-described first and second wavelength bands, and the table on the left shows the glucose This is a diagram summarizing the absorption wavelength band of .
본 발명의 발광 모듈(111) 및 수광 모듈(113)에서 결정되는 출력 파장 대역은 도 12에 도시된 바와 같이 전체 제1 파장 대역의 일부일 수 있다.The output wavelength band determined by the light emitting module 111 and the light receiving module 113 of the present invention may be part of the entire first wavelength band as shown in FIG. 12.
파장 대역 산출 모듈(115)은 기 설정된 파장 대역을 조절하여 사용자 별 맞춤형 파장 대역을 산출하도록 형성된다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 대역 산출 모듈(115)은 도 5 및 도 13에 도시된 순서도에 따라 맞춤형 파장 대역을 산출할 수 있다.The wavelength band calculation module 115 is configured to calculate a customized wavelength band for each user by adjusting a preset wavelength band. To this end, the wavelength band calculation module 115 according to an embodiment of the present invention can calculate a customized wavelength band according to the flowchart shown in FIGS. 5 and 13.
도 13은 도 5 및 도 10을 특정 실시예로 설명한 순서도이다. 도 13을 참고하면, 본 발명의 파장 대역 산출 모듈(115)은 본 발명의 시스템을 최초 사용하는 경우에는 SWIR 신호와 침습형 혈당측정기(I-CGM)를 통한 멀티 센싱을 수행하고, 제1 및 제2 파장 대역에 대한 SWIR 신호를 수신하고 캘리브레이션(튜닝)을 수행하여 사용자 맞춤형 최적 파장 값을 결정하도록 형성된다. 이후, 예측값과 I-CGM 실측치 사이의 오차 모니터링을 수행한다. 여기서, 오차가 20% 이상으로 지속적으로 나타나는지를 확인하고, 지속적으로 나타나는 경우 맞춤형 최적 파장 값을 다시 결정하며, 20% 미만으로 나타나는 경우 지속적으로 오차 모니터링을 수행하도록 할 수 있다.FIG. 13 is a flowchart explaining FIGS. 5 and 10 according to a specific embodiment. Referring to FIG. 13, when using the system of the present invention for the first time, the wavelength band calculation module 115 of the present invention performs multi-sensing through a SWIR signal and an invasive blood glucose meter (I-CGM), and the first and It is configured to receive a SWIR signal for the second wavelength band and perform calibration (tuning) to determine a user-customized optimal wavelength value. Afterwards, error monitoring between predicted values and I-CGM actual values is performed. Here, it is possible to check whether the error consistently appears at 20% or more, and if it appears continuously, re-determine the customized optimal wavelength value. If it appears at less than 20%, error monitoring can be performed continuously.
보다 상세하게는 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 대역 산출 모듈(115)은 먼저 영역 혈당 예측치를 획득할 수 있다(단계 A). 단계 A는 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역 각각의 파장 대역 내의 파장을 적어도 두 개씩 선택하여 각각 발광 또는 수광을 통해 혈당 예측을 하기 위한 입력 값을 획득하여 영역 혈당 예측치를 획득하는 단계이다.In more detail, referring to FIG. 5, the wavelength band calculation module 115 according to an embodiment of the present invention may first obtain the regional blood sugar prediction value (step A). Step A is a step of obtaining a regional blood sugar prediction value by selecting at least two wavelengths within each of the first and second wavelength bands and obtaining an input value for blood sugar prediction through emission or reception, respectively.
영역 혈당 예측치를 획득하면, 다음으로 맞춤형 영역을 선택한다(단계 B). 단계 B에서는 사용자 단말기를 통해 혈당 실측값을 획득하고 획득한 혈당 실측값과 영역 혈당 예측치의 비교를 수행하여 영역 혈당 예측치 중 가장 오차가 작은 혈당 예측치와 해당 혈당 예측치가 포함된 영역을 맞춤형 영역으로 선택할 수 있다. 이때, 단계 B는 관리자의 설정에 따라 적어도 2회 이상 반복될 수 있으며, 반복 후 선택 횟수가 보다 많은 영역을 맞춤형 영역으로 선정하도록 형성될 수도 있다.Once the regional blood glucose predictions are obtained, a customized region is next selected (step B). In step B, the actual blood sugar measurement value is acquired through the user terminal, and the obtained blood sugar measurement value is compared with the area blood sugar prediction value, and the blood sugar prediction value with the smallest error among the area blood sugar prediction values and the area containing the corresponding blood sugar prediction value are selected as the custom area. You can. At this time, step B may be repeated at least twice or more depending on the administrator's settings, and may be configured to select the area with more selections after repetition as the customized area.
다음으로, 최적의 파장 값을 획득한다(단계 C). 단계 C에서는 맞춤형 영역을 선택하면, 맞춤형 영역 내에서 기 설정된 횟수만큼 튜닝을 수행하여 최적의 파장 값을 획득할 수 있다. 여기서 튜닝은 각 횟수 별로 혈당 예측치를 획득하여 기 설정된 횟수에 대응하는 개수의 실제 혈당 예측치를 획득하고, 사용자 단말기로부터 실측값을 획득하여 최적의 파장 값을 결정하는 것을 의미한다.Next, obtain the optimal wavelength value (step C). In step C, if a customized area is selected, the optimal wavelength value can be obtained by performing tuning a preset number of times within the customized area. Here, tuning means obtaining the blood sugar prediction value for each number of times, obtaining the actual blood sugar prediction value corresponding to the preset number of times, and determining the optimal wavelength value by obtaining the actual measurement value from the user terminal.
일 예로, 단계 C에서는 튜닝이 총 10회인 경우, 10가지의 혈당 예측치를 획득한 후 사용자로부터 실제 체혈을 통해 획득되거나 I-CGM을 통해 실제로 획득된 실측값을 획득하여 최적의 파장 값을 결정할 수 있다. 단계 C 역시 관리자의 설정에 따라 복수번 반복될 수 있다.For example, in step C, if tuning is performed a total of 10 times, the optimal wavelength value can be determined by obtaining 10 blood sugar prediction values and then obtaining actual measured values obtained through actual body blood from the user or through I-CGM. there is. Step C can also be repeated multiple times depending on the administrator's settings.
단계 C에서는 최적의 파장 값에서의 예측값인 최적 예측값이 실측값과 비교하여 오차값을 획득하고, 오차값이 기 설정된 비율 이상인 경우가 기 설정된 횟수 이상 반복되는 경우, 해당 영역에서의 튜닝을 기 설정된 횟수만큼 반복하고, 기 설정된 횟수 이상 오차값이 기 설정된 비율 이상으로 나타나는 경우, 사용자 단말기로 현재 오차 범위를 벗어났다는 정보를 출력하고 맞춤형 영역으로 선택하는 단계를 재수행할 수 있다.In step C, the optimal predicted value, which is the predicted value at the optimal wavelength value, is compared with the actual measured value to obtain an error value, and if the error value is more than a preset ratio and is repeated more than a preset number of times, tuning in the corresponding area is performed as preset. This is repeated the number of times, and if the error value appears at a preset rate or more than the preset number of times, information indicating that the current error range is out of the range is output to the user terminal, and the step of selecting the custom area can be performed again.
일 예로, 최적의 파장 값의 예측치가 실측값에 비해 오차가 20% 이상 벌어지는 데이터가 수 회 반복될 경우, 본 발명의 파장 대역 산출 모듈(115)은 해당 파장 영역 내에서의 튜닝을 통한 최적의 파장값 산출 과정을 다시 반복할 수 있다(단계 C 반복). 다시 반복하더라도 오차가 계속 20% 이상 유지되는 경우, 파장 대역 산출 모듈(115)은 사용자에게 현재 오차 범위를 벗어났음을 알리고, 파장 대역을 선택하는 과정으로 돌아가서 다시 체혈을 통한 비교 및 파장 대역 선택을 진행할 수 있다(단계 A 재수행).For example, when data is repeated several times where the predicted value of the optimal wavelength value has an error of more than 20% compared to the actual measured value, the wavelength band calculation module 115 of the present invention determines the optimal wavelength through tuning within the corresponding wavelength region. The wavelength value calculation process can be repeated again (repeat step C). If the error continues to be more than 20% even if repeated again, the wavelength band calculation module 115 notifies the user that the current error range is out of the range, returns to the process of selecting the wavelength band, and performs comparison and wavelength band selection again through body blood. You may proceed (re-do Step A).
데이터 추론부(13)는 인공 신경망 기술을 기반으로 예측 요인 정보와 멀티 모달 데이터를 이용하여 실시간 모델 최적화를 수행하고, 최적화 된 모델을 이용하여 혈당 및 혈당 변화치의 추론을 수행하고 그 결과인 추론 혈당 정보를 획득하도록 형성된다. The data inference unit 13 performs real-time model optimization using predictive factor information and multi-modal data based on artificial neural network technology, performs inference of blood sugar and blood sugar change values using the optimized model, and infers the resulting blood sugar level. Formed to obtain information.
본 발명의 데이터 추론부(13)는 수광 모듈(113)을 통해 획득되는 데이터를 처리하여 추론 혈당 정보를 획득하도록 형성되며, 데이터 처리부(ASIC 또는 FPGA)를 이용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 추론부(13)는 인공신경망 기술을 기반으로 수광 모듈(113)을 통해 획득하는 실시간 데이터와 추가로 활용 가능한 멀티 모달 데이터를 이용하여 기 학습된 모델 중 최적화 된 모델 구조를 채택하고 모델 라벨링을 수행하여 실시간 모델 최적화를 진행하도록 형성된다. 여기서, 모델 최적화는 ASIC 또는 FPGA에 수록되는 ensemble / expert 모델 집합 중 어느 하나를 선택하는 것을 의미하며, 재학습 과정은 on-chip이 아닌 무선 통신 기술을 활용하여 외부 단말기를 통해 수행될 수도 있다. Ensemble / expert weak model set(모델 집합)은 멀티 모달 데이터 응용을 위한 모델 집합을 의미할 뿐 아니라 각 신호의 상황 별 최적화된 선택적 활용이 가능한 모델 집합을 의미한다. 또, Ensemble 모델 또는 Expert 모델로서 활용되는 weak model을 다수 확보하게 되면, 모델 경량화, 가속기 효율성 개산 및 사용자 데이터 최적화 효과를 가질 수 있다.The data inference unit 13 of the present invention is formed to obtain inferred blood sugar information by processing data acquired through the light receiving module 113, and may use a data processing unit (ASIC or FPGA). The data inference unit 13 according to an embodiment of the present invention is based on artificial neural network technology and uses real-time data acquired through the light receiving module 113 and additionally usable multi-modal data to create an optimized model among the previously learned models. It is formed to proceed with real-time model optimization by adopting the model structure and performing model labeling. Here, model optimization means selecting one of the ensemble / expert model sets contained in ASIC or FPGA, and the re-learning process can be performed through an external terminal using wireless communication technology rather than on-chip. Ensemble / expert weak model set (model set) refers not only to a model set for multi-modal data application, but also to a model set that can be selectively utilized optimized for each signal situation. In addition, securing a large number of weak models used as ensemble models or expert models can have the effect of lightening models, estimating accelerator efficiency, and optimizing user data.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 추론부(13)는 도 3에 도시된 바와 같이 멀티 모달 데이터 획득 모듈(131), 모델 최적화 모듈(133) 및 추론 혈당 정보 획득 모듈(135)을 포함하여 형성될 수 있다.To this end, the data inference unit 13 according to an embodiment of the present invention includes a multi-modal data acquisition module 131, a model optimization module 133, and an inferred blood sugar information acquisition module 135, as shown in FIG. 3. It can be formed.
멀티 모달 데이터 획득 모듈(131)은 멀티 모달 데이터를 획득하도록 형성된다. 본 발명의 일 실시예에서 멀티 모달 데이터는 사용자의 성별, 나이, 키, 몸무게, 침습형 혈당 측정기를 이용한 실측 혈당 값, 체온, 움직임 및 소리 입력 등의 기 입력된 데이터 또는 주변 장치를 이용하여 획득된 주변 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The multi-modal data acquisition module 131 is configured to acquire multi-modal data. In one embodiment of the present invention, multi-modal data is acquired using pre-entered data such as the user's gender, age, height, weight, actual blood sugar value using an invasive blood glucose meter, body temperature, movement, and sound input, or using a peripheral device. It may include at least one of the surrounding data.
모델 최적화 모듈(133)은 기 학습 모델 중 최적화 된 모델 구조를 채택하고 모델 라벨링을 수행하여 실시간 모델 최적화를 수행하여 최적화 된 모델을 획득하도록 형성된다. 모델 최적화는 상술한 바와 같이 기 저장된 복수의 모델 집합 중 어느 하나를 선택하는 것을 의미할 수 있다.The model optimization module 133 is configured to obtain an optimized model by adopting an optimized model structure among pre-learned models, performing model labeling, and performing real-time model optimization. Model optimization may mean selecting one of a plurality of pre-stored model sets as described above.
모델 최적화 모듈(133)은 최적화 된 모델을 바탕으로 ASIC 또는 FPGA 내 사용되지 않는 모델 구획을 확인하고 해당 모델 구획을 power/clock gating 하여 가속기 효율성 개선을 수행하도록 형성될 수도 있다.The model optimization module 133 may be configured to improve accelerator efficiency by checking unused model sections within the ASIC or FPGA based on the optimized model and power/clock gating the corresponding model sections.
추론 혈당 정보 획득 모듈(135)은 최적화 된 모델을 이용하여 추론 혈당 정보를 획득하도록 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 추론 혈당 정보 획득 모듈(135)은 멀티 모달 데이터 중 변화되는 데이터가 존재하고, 기 설정된 크기 이상 변화하는 경우 추론 혈당 정보 획득을 정지하거나 실시간 모델 최적화 재수행 신호를 생성하여 최적화 된 모델을 다시 획득하도록 형성될 수 있다.The inferred blood sugar information acquisition module 135 is configured to acquire inferred blood sugar information using an optimized model. The inferred blood sugar information acquisition module 135 according to an embodiment of the present invention stops acquiring inferred blood sugar information or generates a signal to re-perform real-time model optimization if there is data that changes among the multi-modal data and changes more than a preset size. This can be formed to re-obtain the optimized model.
이를 통해 본 발명의 추론 혈당 정보 획득 모듈(135)은 재학습 수행 과정 없이도 실시간 모델 최적화 및 데이터 변이에 대응할 수 있는 효과를 가질 수 있다.Through this, the inferred blood sugar information acquisition module 135 of the present invention can have the effect of responding to real-time model optimization and data variation without performing a re-learning process.
데이터 학습부(15)는 예측 요인 정보, 멀티 모달 데이터 및 추론 혈당 정보를 이용하여 실시간 모델 최적화에 사용될 수 있는 기본 모델의 재학습을 수행하도록 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 학습부(15)는 기본 모델의 재학습을 수행하기 위해 예측 요인 정보에 대한 최적화 및 오차 보정을 위한 재학습을 수행하고, 주변 변이 환경에 대한 특이사항 학습을 위해 해당 변이 환경 정보를 사용하는 모델에 대한 재학습을 수행한 후 전체 기본 모델에 대한 재학습을 수행하도록 형성될 수 있다.The data learning unit 15 is configured to retrain a basic model that can be used for real-time model optimization using prediction factor information, multi-modal data, and inferred blood sugar information. The data learning unit 15 according to an embodiment of the present invention performs retraining for optimization and error correction on predictive factor information in order to retrain the basic model, and learns peculiarities about the surrounding variation environment. In order to do so, it can be configured to perform retraining on the model using the corresponding variant environment information and then retraining on the entire base model.
일 예로, 본 발명의 데이터 학습부(15)는 무선 통신으로 수신하는 누적 데이터 기반 메타 데이터를 기반으로 하여 필요 모델 구조 및 일부 weak model을 재학습하고 강화하도록 형성될 수 있다. 본 실시예에서 데이터 학습부(15)는 ASIC 또는 FPGA로부터 침습형 혈당 측정기 측정과 동기화된 추론 데이터를 수신할 수 있다. 본 발명의 데이터 학습부(15)에서 수행되는 수신 및 저장된 데이터를 기반으로 하는 인공 신경망 모델의 재학습 과정은 다음과 같다.As an example, the data learning unit 15 of the present invention may be configured to relearn and strengthen the required model structure and some weak models based on metadata based on accumulated data received through wireless communication. In this embodiment, the data learning unit 15 may receive inference data synchronized with the invasive blood glucose meter measurement from the ASIC or FPGA. The retraining process of the artificial neural network model based on the received and stored data performed in the data learning unit 15 of the present invention is as follows.
먼저, 수광 모듈(133)로부터 획득한 데이터인 예측 요인 정보의 최적화 및 오차 보정을 위한 재학습을 수행한다. 여기서는 침습형 혈당 측정기의 측정값을 기반한 모델 보정이 동반된다. 다음으로, 주변 데이터 중 변이 환경에 대한 특이사항 학습을 위한 해당 weak model의 재학습을 수행하며, 마지막으로 weak model set의 재편성을 위해 전체 ensemble / expert set의 재학습을 수행함으로써 전체 데이터 재학습을 수행할 수 있다. 재학습 및 재편성 된 weak model 및 weak model set은 재학습된 기본 모델로 정의되어 데이터 추론부(13)로 전달될 수 있다.First, re-learning is performed for optimization and error correction of prediction factor information, which is data obtained from the light receiving module 133. This involves model calibration based on measurements from an invasive blood glucose meter. Next, retraining of the corresponding weak model is performed to learn the peculiarities of the variant environment among the surrounding data, and finally, retraining of the entire ensemble / expert set is performed to reorganize the weak model set, thereby retraining the entire data. It can be done. The retrained and reorganized weak model and weak model set can be defined as the retrained basic model and transmitted to the data inference unit 13.
한편, 도 14에는 본 발명의 데이터 추론부(데이터 추론 단계) 및 데이터 학습부(데이터 학습 단계)에서 수행되는 내용을 시각화 한 예시도가 도시되고 있다. 도 14를 참고하면, 본 발명은 SWIR 제1 및 제2 파장 대역 입력 데이터(수광 모듈을 통해 획득되는 예측 요인 정보), 성별, 나이, 키, 몸무게, (연속)실측 혈당값, 체온, 움직임 및 소리 등의 정보를 획득할 수 있다. 여기서 성별, 나이, 키, 몸무게, 침습형 혈당 측정기를 통한 (연속) 실측 혈당값 등은 사용자가 사용자 단말기를 통해 직접 입력하도록 형성될 수 있다.Meanwhile, Figure 14 shows an example diagram visualizing the contents performed in the data inference unit (data inference step) and the data learning unit (data learning step) of the present invention. Referring to FIG. 14, the present invention includes SWIR first and second wavelength band input data (prediction factor information acquired through the light receiving module), gender, age, height, weight, (continuous) measured blood sugar value, body temperature, movement, and Information such as sound can be obtained. Here, gender, age, height, weight, (continuous) actual blood sugar values measured using an invasive blood glucose meter, etc. can be entered directly by the user through the user terminal.
또한, 데이터 추론부(13) 및 데이터 학습부(15)는 선택된 원소만을 활용하여 각 구획의 재학습을 수행하며, 각 구획의 재학습이 종료되면 전체 모델의 재학습을 수행하도록 형성될 수 있다.In addition, the data inference unit 13 and the data learning unit 15 perform re-learning of each section using only selected elements, and may be configured to perform re-learning of the entire model when re-learning of each section is completed. .
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(1)은 도 1에 도시된 바와 같이 보정 정보 처리부(17)를 더 포함하여 형성될 수도 있다. 보정 정보 처리부(17)는 추론 혈당 정보를 획득하기 위해 필요한 보정 정보를 생성하거나 처리하도록 형성될 수 있다. 보정 정보 처리부(17)는 다양한 보정 정보를 생성하거나, 오류가 발생하지 않도록 하기 위해 특정 정보를 생성하여 처리하도록 형성될 수 있다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 보정 정보 처리부(17)는 도 4에 도시된 바와 같이 간섭 방지 모듈(171), 추론 혈당 정보 획득 여부 결정 모듈(173) 및 혈당 캘리브레이션 모듈(175)을 포함하도록 형성될 수 있다.Meanwhile, the system 1 according to an embodiment of the present invention may further include a correction information processing unit 17 as shown in FIG. 1. The correction information processing unit 17 may be configured to generate or process correction information necessary to obtain inferred blood sugar information. The correction information processing unit 17 may be configured to generate various types of correction information or to generate and process specific information to prevent errors from occurring. To this end, the correction information processing unit 17 according to an embodiment of the present invention includes an interference prevention module 171, a determination module 173 for obtaining inferred blood sugar information, and a blood sugar calibration module 175, as shown in FIG. 4. It can be formed to do so.
간섭 방지 모듈(171)은 컨트롤 가능한 IR 신호 출력 디바이스와 연결되어 SWIR 신호와 다른 IR 신호의 출력 타임 구간을 분리하여 간섭을 방지하도록 형성된다. 여기서 타임 구간은 하이/로우 형태로 구분되어 하이 타임 구간에는 SWIR을 출력하고 로우 타임 구간에는 다른 IR 신호를 출력하도록 형성되며, 일 실시예에서 신호는 그룹 펄스 형태로 출력하도록 형성되며, SWIR 출력 펄스 그룹 구간과 IR 출력 펄스 그룹 구간을 구분하여 출력할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 간섭 방지 모듈(171)은 에일리어싱(aliasing) 현상을 방지할 수 있다.The interference prevention module 171 is connected to a controllable IR signal output device and is formed to prevent interference by separating the output time section of the SWIR signal and other IR signals. Here, the time section is divided into high/low form to output SWIR in the high time section and other IR signals in the low time section. In one embodiment, the signal is formed to output in the form of a group pulse, and the SWIR output pulse The group section and IR output pulse group section can be output separately. Through this, the interference prevention module 171 of the present invention can prevent aliasing.
추론 혈당 정보 획득 여부 결정 모듈(173)은 사용자의 체온, 움직임 정보, 혈당 및 주변 소음 중 적어도 하나를 획득하여 측정 여부를 추론 혈당 정보의 획득 여부를 결정하도록 형성된다. The determining module 173 for determining whether to obtain inferred blood sugar information is configured to obtain at least one of the user's body temperature, movement information, blood sugar, and ambient noise to determine whether to measure or obtain inferred blood sugar information.
신체에서 혈당 수치가 많이 증가하면, 신체는 병원균에 감염된 것과 유사하게 반응하여 체온이 올라가게 된다. 이를 반영하면, 본 발명의 추론 혈당 정보 획득 여부 결정 모듈(173)은 혈당 수치가 상승하는 경우 체온과 혈당 측정의 주기를 1분 미만으로 감소시켜 정교한 모니터링을 수행하도록 할 수도 있다.When blood sugar levels in the body increase significantly, the body reacts similarly to being infected with a pathogen, causing an increase in body temperature. Reflecting this, the module 173 for determining whether to obtain inferred blood sugar information of the present invention may perform sophisticated monitoring by reducing the cycle of temperature and blood sugar measurement to less than 1 minute when the blood sugar level rises.
또한, 인체의 움직임이 발생하거나 혈당 기기 착용 부위 주변의 신체를 주무르거나 누르는 등의 동작을 수행하는 경우에는 혈당 센싱의 정확도가 현저하게 감소한다. 따라서 본 발명의 추론 혈당 정보 획득 여부 결정 모듈(173)은 IMU(Inertial Measurement Unit)를 이용하여 사용자의 움직임이 기 설정된 임계치 이상으로 검출되는 경우 기 설정된 시간동안 추론 혈당 정보의 획득을 정지하도록 형성될 수 있다.Additionally, when the human body moves or actions such as massaging or pressing the body around the area where the blood sugar device is worn are performed, the accuracy of blood sugar sensing is significantly reduced. Therefore, the determination module 173 of the present invention is configured to stop acquiring inferred blood sugar information for a preset time when the user's movement is detected to be greater than a preset threshold using an IMU (Inertial Measurement Unit). You can.
또한, 본 발명의 추론 혈당 정보 획득 여부 결정 모듈(173)은 사용자의 추론 혈당 정보가 기 설정된 시간동안의 혈당 평균값 보다 기 설정된 비율만큼 상승하는 경우, 체온 획득 주기 및 추론 혈당 정보 획득 주기를 1분 미만으로 감소시킬 수도 있다. In addition, the determination module 173 of the present invention determines whether to obtain the inferred blood sugar information by changing the body temperature acquisition cycle and the inferred blood sugar information acquisition cycle to 1 minute when the user's inferred blood sugar information increases by a preset rate compared to the average blood sugar value for a preset time. It can also be reduced to less than.
한편, 본 발명의 추론 혈당 정보 획득 여부 결정 모듈(173)은 복수의 비침습 및 침습 측정을 활용하여 정확도 및 사용성을 높일 수 있도록 형성될 수도 있다. 본 발명에서 사용자는 음식 및 소리 인식이 가능한 웨어러블 단말기를 착용하고, 착용한 웨어러블 단말기로부터 사용자의 음성, 음식 또는 음료 섭취 등을 인식하도록 하거나 사용자가 직접 입력하는 정보를 이용하여 사용자의 현재 상태 정보를 획득할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 추론 혈당 정보 획득 여부 결정 모듈(173)은 주변 소음을 분석하여 음식/음료 섭취 소리가 기 설정된 시간 이상 지속되거나, 사용자로부터 취식 상태 정보를 입력 받은 경우, 추론 혈당 정보 획득 주기를 1분 미만으로 감소시킬 수도 있다.Meanwhile, the module 173 for determining whether to obtain inferred blood sugar information of the present invention may be formed to increase accuracy and usability by utilizing a plurality of non-invasive and invasive measurements. In the present invention, a user wears a wearable terminal capable of recognizing food and sound, and the worn wearable terminal recognizes the user's voice, food or drink intake, etc., or uses information directly input by the user to provide information on the user's current status. It can be obtained. The determining module 173 for determining whether to obtain inferred blood sugar information according to an embodiment of the present invention analyzes ambient noise and determines inferred blood sugar information when the sound of food/drink consumption continues for more than a preset time or when eating status information is input from the user. The acquisition cycle can also be reduced to less than 1 minute.
본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 캘리브레이션 모듈(175)은 사용자에게 혈당 측정 정보를 입력받고, 입력 받은 혈당 측정 정보를 이용하여 혈당 캘리브레이션을 수행하도록 형성될 수 있다.The blood sugar calibration module 175 according to an embodiment of the present invention may be configured to receive blood sugar measurement information from the user and perform blood sugar calibration using the input blood sugar measurement information.
본 발명의 혈당 캘리브레이션 모듈(175)은 혈당 측정 정보를 입력 받으며, 침습형 연속혈당 측정기에서 측정된 혈당 측정 정보는 시간 정보를 포함하는 그래프 형태로 획득되며, 그래프의 분석을 통해 복수의 혈당 정보를 입력 받는 경우, 기 저장된 혈당 값을 서로 비교하여 오차율을 획득할 수 있다.The blood sugar calibration module 175 of the present invention receives blood sugar measurement information, and the blood sugar measurement information measured by the invasive continuous blood glucose meter is obtained in the form of a graph including time information, and a plurality of blood sugar information is obtained through analysis of the graph. When receiving input, the error rate can be obtained by comparing previously stored blood sugar values.
또, 본 발명의 혈당 캘리브레이션 모듈(175)은 추론 혈당 정보의 변화 폭이 기 설정된 기간 동안 기 설정된 오차율 미만으로 유지되는 경우, 일정 움직임 감지를 통해 사용자의 기상 여부가 감지된 경우, 사용자의 식사 전/후, 사용자의 음료 섭취 전/후, 사용자의 운동 실시 전/후 및 사용자의 휴식 상태 중 적어도 하나의 상황에 사용자에게 혈당 캘리브레이션을 수행하기 위한 캘리브레이션 요청 정보를 출력하도록 형성될 수 있다.In addition, the blood sugar calibration module 175 of the present invention is used before the user's meal when the change range of the inferred blood sugar information is maintained below a preset error rate for a preset period and when the user's wakefulness is detected through constant motion detection. It may be configured to output calibration request information for performing blood sugar calibration to the user in at least one of the following situations: before/after the user consumes a beverage, before/after the user exercises, and in the user's resting state.
도 15는 본 발명의 혈당 캘리브레이션 모듈(혈당 캘리브레이션 단계)에서 수행되는 캘리브레이션의 a) 예시 순서도 및 b) 예시 데이터 입력 화면을 나타낸 도이다. 도 15를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 캘리브레이션 모듈(175)은 SWIR 제1 및 제2 파장 대역 입력 데이터(수광 모듈을 통해 획득되는 예측 요인 정보와 침습형 혈당측정기(I-CGM)를 통한 멀티 센싱을 수행하고, 사용자에게서 I-CGM 데이터를 입력받는 경우에는 체온 및 움직임 여부를 확인하고, 온도 또는 움직임 데이터에 이상이 있는 경우 해당 예측치를 제외하도록 형성될 수 있다.Figure 15 is a diagram showing a) an example flowchart and b) an example data input screen of the calibration performed in the blood sugar calibration module (blood sugar calibration step) of the present invention. Referring to FIG. 15, the blood sugar calibration module 175 according to an embodiment of the present invention uses SWIR first and second wavelength band input data (prediction factor information acquired through a light receiving module) and an invasive blood glucose meter (I-CGM). ), and when I-CGM data is input from the user, it can be configured to check body temperature and movement, and exclude the corresponding predicted value if there is an abnormality in the temperature or movement data.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 캘리브레이션 모듈(175)은 SWIR 제1 및 제2 파장 대역 입력 데이터(수광 모듈을 통해 획득되는 예측 요인 정보와 침습형 혈당측정기(I-CGM)를 통한 멀티 센싱을 수행하고, 사용자에게서 I-CGM 그래프를 입력받는 경우, 그래프의 분석을 통해 시간 구간의 온도 및 움직임 데이터를 분석하고 온도 또는 움직임 데이터 구간에 이상이 발생한 경우, 해당 예측치를 제외하고 캘리브레이션을 수행하도록 형성될 수도 있다.In addition, the blood sugar calibration module 175 according to an embodiment of the present invention uses SWIR first and second wavelength band input data (predictive factor information acquired through a light receiving module and multi-processing data through an invasive blood glucose meter (I-CGM)). When performing sensing and receiving an I-CGM graph from the user, the temperature and movement data of the time section is analyzed through graph analysis, and if an abnormality occurs in the temperature or movement data section, calibration is performed excluding the corresponding predicted value. It may be formed to do so.
상술한 도 15a가 표시되는 화면이 도 15b에 도시되고 있다. 도 15b는 캘리브레이션 화면으로, 사용자가 혈당을 직접 입력하거나, 그래프를 입력하도록 형성되어 있으며, 현재 상태는 혈당을 직접 입력하는 경우 도 15b에 나와있는 예시들 중 어느 하나를 선택하도록 형성될 수 있다.The screen on which the above-described FIG. 15A is displayed is shown in FIG. 15B. FIG. 15B is a calibration screen that allows the user to directly input blood sugar or a graph, and the current state can be configured to select one of the examples shown in FIG. 15B when directly inputting blood sugar.
한편, 본 발명의 시스템(1)은 도 11에 도시된 바와 같은 예시도로 표현될 수도 있다. 도 11은 본 발명의 시스템의 하나의 예시도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(1)은 침습형 핑거스틱 또는 연속 혈당 측정기(I-CGM)에서 획득되는 측정값을 사용자 단말기를 통해 획득하고, 사용자 단말기에 데이터 학습부(15)가 구비되도록 형성될 수 있다. 또, 멀티 SWIR 센서(111, 113)로부터 획득되는 예측 요인 정보를 예측 요인 정보 측정부(11)에서 획득하고, 획득된 예측 요인 정보는 데이터 추론부(13)로 전달되며, 중앙 컨트롤러부를 통해 추론 혈당 정보의 출력을 수행할 수 있다. 중앙 컨트롤러부는 상술한 바와 같이 캘리브레이션 또는 외부 환경 정보를 획득하기 위한 움직임 센서, 온도 센서 및 마이크 등과 연결되도록 형성될 수 있다.Meanwhile, the system 1 of the present invention may be represented by an exemplary diagram as shown in FIG. 11. Figure 11 is an exemplary diagram of the system of the present invention. The system 1 according to an embodiment of the present invention acquires measured values obtained from an invasive finger stick or continuous blood glucose meter (I-CGM) through a user terminal, and the user terminal is equipped with a data learning unit 15. It can be formed as much as possible. In addition, prediction factor information obtained from the multi SWIR sensors 111 and 113 is acquired by the prediction factor information measurement unit 11, and the obtained prediction factor information is transmitted to the data inference unit 13 and inferred through the central controller. Blood sugar information can be output. As described above, the central controller may be connected to a motion sensor, a temperature sensor, a microphone, etc. to obtain calibration or external environment information.
한편, 도 6 내지 도 10에는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 방법(이하 편의상 방법이라 함)의 순서도가 도시되고 있다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 방법의 순서도이고, 도 7은 도 6의 단계 S11의 순서도이며, 도 8은 도 6의 단계 S13의 순서도이고, 도 9는 도 6의 단계 S17의 순서도이며, 도 10은 도 7의 단계 S115가 수행되는 방법을 나타낸 순서도이다. 이하에서는 도 6 내지 도 10을 이용하여 본 발명의 방법(10)에 대하여 상세하게 설명하도록 하며, 설명의 편의상 상술한 도 1의 시스템을 이용하는 것으로 설명하지만 본 발명은 이에 한정되지는 않는다.Meanwhile, Figures 6 to 10 show a flowchart of a personalized smart blood sugar care monitoring method (hereinafter referred to as the method for convenience) through biometric data measurement according to an embodiment of the present invention. Figure 6 is a flowchart of a personalized smart blood sugar care monitoring method through biometric data measurement according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a flowchart of step S11 of Figure 6, Figure 8 is a flowchart of step S13 of Figure 6, FIG. 9 is a flowchart of step S17 of FIG. 6, and FIG. 10 is a flowchart showing how step S115 of FIG. 7 is performed. Hereinafter, the method 10 of the present invention will be described in detail using FIGS. 6 to 10. For convenience of explanation, the system of FIG. 1 is used, but the present invention is not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법(10)은, 광 분광법을 이용하여 혈당을 추론하며, 이를 위해 머신러닝이 수행된 모델을 이용할 뿐 아니라, 사용자의 혈당 실제 측정 값을 획득하여 캘리브레이션을 수행하는 조건을 적용함으로써 캘리브레이션이 필요할 때 사용자에게 캘리브레이션 요청 신호를 출력할 뿐만 아니라 사용자의 현재 생체 데이터를 이용하여 모니터링 주기를 조절하는 등 맞춤형으로 혈당 관리를 위한 모니터링 정보를 제공하도록 형성될 수 있다.The method 10 according to an embodiment of the present invention infers blood sugar using optical spectroscopy, not only uses a model in which machine learning has been performed for this purpose, but also performs calibration by obtaining the user's actual blood sugar measurement value. By applying conditions, it can be configured to not only output a calibration request signal to the user when calibration is necessary, but also provide customized monitoring information for blood sugar management, such as adjusting the monitoring cycle using the user's current biometric data.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 방법(10)은 도 6에 도시된 바와 같이 예측 요인 정보 측정 단계(S11), 데이터 추론 단계(S13) 및 데이터 학습 단계(S15)를 포함하도록 형성될 수 있다.To this end, the method 10 according to an embodiment of the present invention can be formed to include a prediction factor information measurement step (S11), a data inference step (S13), and a data learning step (S15) as shown in FIG. 6. there is.
예측 요인 정보 측정 단계(S11)는 예측 요인 정보 측정부를 통해 기 설정된 파장 대역을 사용자의 신체로 발광하고, 사용자의 신체로부터 반사되는 반사광을 수신하여 사용자의 혈당 예측을 위한 예측 요인 정보를 획득하도록 형성된다. 이를 위해 본 발명의 예측 요인 정보 측정 단계(S11)는 도 7에 도시된 바와 같이 발광 단계(S111), 수광 단계(S113) 및 파장 대역 산출 단계(S115)를 포함하도록 형성된다.The prediction factor information measurement step (S11) emits light in a preset wavelength band to the user's body through the prediction factor information measurement unit and receives reflected light reflected from the user's body to obtain prediction factor information for predicting the user's blood sugar level. do. To this end, the prediction factor information measurement step (S11) of the present invention is formed to include a light emitting step (S111), a light receiving step (S113), and a wavelength band calculation step (S115) as shown in FIG. 7.
발광 단계(S111)는 기 설정된 파장 대역을 사용자의 신체로 발광하도록 형성된다. 여기서 발광 단계(S111)는 적어도 두 개의 발광 모듈을 이용하여 수행되며, 각각 LED 또는 레이저 다이오드를 포함하며, 기 설정된 파장 대역은 단파장 적외선(Short wavelength infrared, SWIR) 대역으로 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역을 포함하도록 형성될 수 있다.The light emission step (S111) is formed so that the user's body emits light in a preset wavelength band. Here, the light-emitting step (S111) is performed using at least two light-emitting modules, each including an LED or a laser diode, and the preset wavelength band is a short wavelength infrared (SWIR) band, which includes the first wavelength band and the second wavelength band. It can be formed to include a wavelength band.
적어도 두 개의 발광 모듈 중 적어도 하나는 제1 파장 대역에 포함된 파장인 제1 파장을 방출하도록 형성되고, 다른 적어도 하나는 제2 파장 대역에 포함된 파장인 제2 파장을 방출하도록 형성되며, 제1 파장 대역은 1600nm 내지 1850nm이며, 제2 파장 대역은 2200nm 내지 2400nm일 수 있다.At least one of the at least two light emitting modules is configured to emit a first wavelength, which is a wavelength included in the first wavelength band, and the other at least one is configured to emit a second wavelength, which is a wavelength included in the second wavelength band, The first wavelength band may be 1600 nm to 1850 nm, and the second wavelength band may be 2200 nm to 2400 nm.
정리하면, 본 발명의 일 실시예에서 발광 단계(S111)는 적어도 두 개의 발광 모듈을 포함하며, 서로 다른 파장 대역을 신체로 발광하도록 형성되며 서로 다른 파장 대역은 제1 파장 대역과 제2 파장 대역일 수 있다. 즉, 본 발명의 발광 모듈은 제1 파장 대역과 제2 파장 대역을 모두 발광 가능하도록 형성될 수 있다.In summary, in one embodiment of the present invention, the light emitting step (S111) includes at least two light emitting modules, and is formed to emit light in different wavelength bands to the body, and the different wavelength bands are a first wavelength band and a second wavelength band. It can be. That is, the light emitting module of the present invention can be formed to emit light in both the first and second wavelength bands.
본 발명의 일 실시예에서 발광 모듈은, 제1 파장 또는 제2 파장을 피크 파장으로 하여 기 설정된 출력 범위의 출력 파장 대역을 출력하도록 형성되며 제1 파장의 기본 설정은 1650nm이고 제2 파장의 기본 설정은 2300nm일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitting module is formed to output an output wavelength band of a preset output range with the first wavelength or the second wavelength as the peak wavelength, the default setting of the first wavelength is 1650nm, and the default setting of the second wavelength is 1650nm. The setting may be 2300nm.
또한, 발광 단계(S111)는, 발광 모듈 제어 정보를 입력 받아 발광 모듈에서 출력되는 피크 파장 또는 출력 파장 대역을 변화시키도록 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 파장 대역의 경우 20nm 단위로 10단계로 조절 가능하도록 형성될 수 있으며, 이러한 조절 가능 범위 및 단위는 관리자의 설정에 따라 변경될 수 있다.Additionally, the light emitting step (S111) may be configured to receive light emitting module control information and change the peak wavelength or output wavelength band output from the light emitting module. For example, in the case of the second wavelength band, it can be configured to be adjustable in 10 steps in 20nm units, and this adjustable range and unit can be changed according to the administrator's settings.
수광 단계(S113)는 적어도 하나의 포토 다이오드를 이용하여 반사광 또는 투사광을 수신하도록 형성된다. 수광 단계(S113)는, 수광 모듈을 이용하여 제1 파장 대역 또는 제2 파장 대역 중 적어도 하나에 포함되는 반사광을 수신할 수 있으며, 수광 모듈 제어 정보를 입력 받아 수신하는 반사광의 파장 대역을 변화시키도록 형성될 수 있다.The light receiving step (S113) is configured to receive reflected or projected light using at least one photodiode. In the light receiving step (S113), reflected light included in at least one of the first wavelength band and the second wavelength band can be received using a light receiving module, and the wavelength band of the received reflected light can be changed by receiving light receiving module control information. It can be formed as follows.
도 12는 본 발명에서 SWIR의 파장을 결정하기 위해 형성되는 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역의 예시도이며, 상술한 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역을 표시하고 있으며, 좌측의 표는 글루코스의 흡수 파장 대역을 정리한 도이다.Figure 12 is an illustration of the first and second wavelength bands formed to determine the wavelength of SWIR in the present invention, and displays the above-described first and second wavelength bands, and the table on the left shows the glucose This is a diagram summarizing the absorption wavelength band of .
본 발명의 발광 단계(S111) 및 수광 단계(S113)에서 결정되는 출력 파장 대역은 도 12에 도시된 바와 같이 전체 제1 파장 대역의 일부일 수 있다.The output wavelength band determined in the light emitting step (S111) and the light receiving step (S113) of the present invention may be part of the entire first wavelength band as shown in FIG. 12.
파장 대역 산출 단계(S115)는 기 설정된 파장 대역을 조절하여 사용자 별 맞춤형 파장 대역을 산출하도록 형성된다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 대역 산출 단계(S115)는 도 10 및 도 13에 도시된 순서도에 따라 맞춤형 파장 대역을 산출할 수 있다.The wavelength band calculation step (S115) is formed to calculate a customized wavelength band for each user by adjusting the preset wavelength band. To this end, the wavelength band calculation step (S115) according to an embodiment of the present invention can calculate a customized wavelength band according to the flowchart shown in FIGS. 10 and 13.
도 13은 도 5 및 도 10을 특정 실시예로 설명한 순서도이다. 도 13을 참고하면, 본 발명의 파장 대역 산출 단계(S115)는 본 발명의 시스템을 최초 사용하는 경우에는 SWIR 신호와 침습형 혈당측정기(I-CGM)를 통한 멀티 센싱을 수행하고, 제1 및 제2 파장 대역에 대한 SWIR 신호를 수신하고 캘리브레이션(튜닝)를 수행하여 사용자 맞춤형 최적 파장 값을 결정하도록 형성된다. 이후, 예측값과 I-CGM 실측치 사이의 오차 모니터링을 수행한다. 여기서, 오차가 20% 이상으로 지속적으로 나타나는지를 확인하고, 지속적으로 나타나는 경우 맞춤형 최적 파장 값을 다시 결정하며, 20% 미만으로 나타나는 경우 지속적으로 오차 모니터링을 수행하도록 할 수 있다.FIG. 13 is a flowchart explaining FIGS. 5 and 10 according to a specific embodiment. Referring to Figure 13, in the wavelength band calculation step (S115) of the present invention, when using the system of the present invention for the first time, multi-sensing is performed through a SWIR signal and an invasive blood glucose meter (I-CGM), and the first and It is configured to receive a SWIR signal for the second wavelength band and perform calibration (tuning) to determine a user-customized optimal wavelength value. Afterwards, error monitoring between predicted values and I-CGM actual values is performed. Here, it is possible to check whether the error consistently appears at 20% or more, and if it appears continuously, re-determine the customized optimal wavelength value. If it appears at less than 20%, error monitoring can be performed continuously.
보다 상세하게는 도 10을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 대역 산출 단계(S115)는 먼저 영역 혈당 예측치를 획득할 수 있다(단계 A). 단계 A는 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역 각각의 파장 대역 내의 파장을 적어도 두 개씩 선택하여 각각 발광 또는 수광을 통해 혈당 예측을 하기 위한 입력 값을 획득하여 영역 혈당 예측치를 획득하는 단계이다.In more detail, referring to FIG. 10, the wavelength band calculation step (S115) according to an embodiment of the present invention may first obtain a regional blood sugar prediction value (step A). Step A is a step of obtaining a regional blood sugar prediction value by selecting at least two wavelengths within each of the first and second wavelength bands and obtaining an input value for blood sugar prediction through emission or reception, respectively.
영역 혈당 예측치를 획득하면, 다음으로 맞춤형 영역을 선택한다(단계 B). 단계 B에서는 사용자 단말기를 통해 혈당 실측값을 획득하고 획득한 혈당 실측값과 영역 혈당 예측치의 비교를 수행하여 영역 혈당 예측치 중 가장 오차가 작은 혈당 예측치와 해당 혈당 예측치가 포함된 영역을 맞춤형 영역으로 선택할 수 있다. 이때, 단계 B는 관리자의 설정에 따라 적어도 2회 이상 반복될 수 있으며, 반복 후 선택 횟수가 보다 많은 영역을 맞춤형 영역으로 선정하도록 형성될 수도 있다.Once the regional blood glucose predictions are obtained, a customized region is next selected (step B). In step B, the actual blood sugar measurement value is acquired through the user terminal, and the obtained blood sugar measurement value is compared with the area blood sugar prediction value, and the blood sugar prediction value with the smallest error among the area blood sugar prediction values and the area containing the corresponding blood sugar prediction value are selected as the custom area. You can. At this time, step B may be repeated at least twice or more depending on the administrator's settings, and may be configured to select the area with more selections after repetition as the customized area.
다음으로, 최적의 파장 값을 획득한다(단계 C). 단계 C에서는 맞춤형 영역을 선택하면, 맞춤형 영역 내에서 기 설정된 횟수만큼 튜닝을 수행하여 최적의 파장 값을 획득할 수 있다. 여기서 튜닝은 각 횟수 별로 혈당 예측치를 획득하여 기 설정된 횟수에 대응하는 개수의 실제 혈당 예측치를 획득하고, 사용자 단말기로부터 실측값을 획득하여 최적의 파장 값을 결정하는 것을 의미한다.Next, obtain the optimal wavelength value (step C). In step C, if a customized area is selected, the optimal wavelength value can be obtained by performing tuning a preset number of times within the customized area. Here, tuning means obtaining the blood sugar prediction value for each number of times, obtaining the actual blood sugar prediction value corresponding to the preset number of times, and determining the optimal wavelength value by obtaining the actual measurement value from the user terminal.
일 예로, 단계 C에서는 튜닝이 총 10회인 경우, 10가지의 혈당 예측치를 획득한 후 사용자로부터 실제 체혈을 통해 획득되거나 I-CGM을 통해 실제로 획득된 실측값을 획득하여 최적의 파장 값을 결정할 수 있다. 단계 C 역시 관리자의 설정에 따라 복수번 반복될 수 있다.For example, in step C, if tuning is performed a total of 10 times, the optimal wavelength value can be determined by obtaining 10 blood sugar prediction values and then obtaining actual measured values obtained through actual body blood from the user or through I-CGM. there is. Step C can also be repeated multiple times depending on the administrator's settings.
단계 C에서는 최적의 파장 값에서의 예측값인 최적 예측값이 실측값과 비교하여 오차값을 획득하고, 오차값이 기 설정된 비율 이상인 경우가 기 설정된 횟수 이상 반복되는 경우, 해당 영역에서의 튜닝을 기 설정된 횟수만큼 반복하고, 기 설정된 횟수 이상 오차값이 기 설정된 비율 이상으로 나타나는 경우, 사용자 단말기로 현재 오차 범위를 벗어났다는 정보를 출력하고 맞춤형 영역으로 선택하는 단계를 재수행할 수 있다.In step C, the optimal predicted value, which is the predicted value at the optimal wavelength value, is compared with the actual measured value to obtain an error value, and if the error value is more than a preset ratio and is repeated more than a preset number of times, tuning in the corresponding area is performed as preset. This is repeated the number of times, and if the error value appears at a preset rate or more than the preset number of times, information indicating that the current error range is out of the range is output to the user terminal, and the step of selecting the custom area can be performed again.
일 예로, 최적의 파장 값의 예측치가 실측값에 비해 오차가 20% 이상 벌어지는 데이터가 수 회 반복될 경우, 본 발명의 파장 대역 산출 단계(S115)는 해당 파장 영역 내에서의 튜닝을 통한 최적의 파장값 산출 과정을 다시 반복할 수 있다(단계 C 반복). 다시 반복하더라도 오차가 계속 20% 이상 유지되는 경우, 파장 대역 산출 단계(S115)는 사용자에게 현재 오차 범위를 벗어났음을 알리고, 파장 대역을 선택하는 과정으로 돌아가서 다시 체혈을 통한 비교 및 파장 대역 선택을 진행할 수 있다(단계 A 재수행).For example, when data is repeated several times where the predicted value of the optimal wavelength value has an error of more than 20% compared to the actual measured value, the wavelength band calculation step (S115) of the present invention determines the optimal wavelength through tuning within the corresponding wavelength region. The wavelength value calculation process can be repeated again (repeat step C). If the error continues to be more than 20% even if repeated again, the wavelength band calculation step (S115) notifies the user that the current error range is out of the range, and returns to the process of selecting the wavelength band, again comparing through body blood and selecting the wavelength band. You may proceed (re-do Step A).
데이터 추론 단계(S13)는 데이터 추론부를 이용하여 인공 신경망 기술을 기반으로 예측 요인 정보와 멀티 모달 데이터를 이용하여 실시간 모델 최적화를 수행하고, 최적화 된 모델을 이용하여 혈당 및 혈당 변화치의 추론을 수행하고 그 결과인 추론 혈당 정보를 획득하도록 형성된다. In the data inference step (S13), real-time model optimization is performed using predictive factor information and multi-modal data based on artificial neural network technology using the data inference unit, and inference of blood sugar and blood sugar change values is performed using the optimized model. It is configured to obtain the resulting inferred blood sugar information.
본 발명의 데이터 추론 단계(S13)는 수광 단계(S113)를 통해 획득되는 데이터를 처리하여 추론 혈당 정보를 획득하도록 형성되며, 데이터 처리부(ASIC 또는 FPGA)를 이용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 추론 단계(S13)는 인공신경망 기술을 기반으로 수광 단계(S113)를 통해 획득하는 실시간 데이터와 추가로 활용 가능한 멀티 모달 데이터를 이용하여 기 학습된 모델 중 최적화 된 모델 구조를 채택하고 모델 라벨링을 수행하여 실시간 모델 최적화를 진행하도록 형성된다. 여기서, 모델 최적화는 ASIC 또는 FPGA에 수록되는 ensemble / expert 모델 집합 중 어느 하나를 선택하는 것을 의미하며, 재학습 과정은 on-chip이 아닌 무선 통신 기술을 활용하여 외부 단말기를 통해 수행될 수도 있다. Ensemble / expert weak model set(모델 집합)는 멀티 모달 데이터 응용을 위한 모델 집합을 의미할 뿐 아니라 각 신호의 상황 별 최적화된 선택적 활용이 가능한 모델 집합을 의미한다. 또, Ensemble 모델 또는 Expert 모델로서 활용되는 weak model을 다수 확보하게 되면, 모델 경량화, 가속기 효율성 개산 및 사용자 데이터 최적화 효과를 가질 수 있다.The data inference step (S13) of the present invention is formed to obtain inferred blood sugar information by processing the data obtained through the light reception step (S113), and can use a data processing unit (ASIC or FPGA). The data inference step (S13) according to an embodiment of the present invention is based on artificial neural network technology and uses real-time data acquired through the light reception step (S113) and additionally available multi-modal data to create an optimized model among the previously learned models. It is formed to proceed with real-time model optimization by adopting the model structure and performing model labeling. Here, model optimization means selecting one of the ensemble / expert model sets contained in ASIC or FPGA, and the re-learning process can be performed through an external terminal using wireless communication technology rather than on-chip. Ensemble / expert weak model set (model set) refers not only to a model set for multi-modal data application, but also to a model set that can be selectively utilized optimized for each signal situation. In addition, securing a large number of weak models used as ensemble models or expert models can have the effect of lightening models, estimating accelerator efficiency, and optimizing user data.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 추론 단계(S13)는 도 8에 도시된 바와 같이 멀티 모달 데이터 획득 단계(S131), 모델 최적화 단계(S133) 및 추론 혈당 정보 획득 단계(S135)를 포함하여 형성될 수 있다.To this end, the data inference step (S13) according to an embodiment of the present invention includes a multi-modal data acquisition step (S131), a model optimization step (S133), and an inferred blood sugar information acquisition step (S135) as shown in FIG. It can be formed.
멀티 모달 데이터 획득 단계(S131)는 멀티 모달 데이터를 획득하도록 형성된다. 본 발명의 일 실시예에서 멀티 모달 데이터는 사용자의 성별, 나이, 키, 몸무게, 침습형 혈당 측정기를 이용한 실측 혈당 값, 체온, 움직임 및 소리 입력 등의 기 입력된 데이터 또는 주변 장치를 이용하여 획득된 주변 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The multi-modal data acquisition step (S131) is configured to acquire multi-modal data. In one embodiment of the present invention, multi-modal data is acquired using pre-entered data such as the user's gender, age, height, weight, actual blood sugar value using an invasive blood glucose meter, body temperature, movement, and sound input, or using a peripheral device. It may include at least one of the surrounding data.
모델 최적화 단계(S133)는 기 학습 모델 중 최적화 된 모델 구조를 채택하고 모델 라벨링을 수행하여 실시간 모델 최적화를 수행하여 최적화 된 모델을 획득하도록 형성된다. 모델 최적화는 상술한 바와 같이 기 저장된 복수의 모델 집합 중 어느 하나를 선택하는 것을 의미할 수 있다.The model optimization step (S133) is formed to obtain an optimized model by adopting an optimized model structure among the already learned models, performing model labeling, and performing real-time model optimization. Model optimization may mean selecting one of a plurality of pre-stored model sets as described above.
모델 최적화 단계(S133)는 최적화 된 모델을 바탕으로 ASIC 또는 FPGA 내 사용되지 않는 모델 구획을 확인하고 해당 모델 구획을 power/clock gating 하여 가속기 효율성 개선을 수행하도록 형성될 수도 있다.The model optimization step (S133) may be configured to check unused model sections within the ASIC or FPGA based on the optimized model and improve accelerator efficiency by power/clock gating the corresponding model sections.
추론 혈당 정보 획득 단계(S135)는 최적화 된 모델을 이용하여 추론 혈당 정보를 획득하도록 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 추론 혈당 정보 획득 단계(S135)는 멀티 모달 데이터 중 변화되는 데이터가 존재하고, 기 설정된 크기 이상 변화하는 경우 추론 혈당 정보 획득을 정지하거나 실시간 모델 최적화 재수행 신호를 생성하여 최적화 된 모델을 다시 획득하도록 형성될 수 있다.The inferred blood sugar information acquisition step (S135) is formed to obtain inferred blood sugar information using an optimized model. In the inferred blood sugar information acquisition step (S135) according to an embodiment of the present invention, if there is data that changes among the multi-modal data and changes more than a preset size, acquisition of inferred blood sugar information is stopped or a real-time model optimization re-performance signal is generated. This can be formed to re-obtain the optimized model.
이를 통해 본 발명의 추론 혈당 정보 획득 단계(S135)는 재학습 수행 과정 없이도 실시간 모델 최적화 및 데이터 변이에 대응할 수 있는 효과를 가질 수 있다.Through this, the inferred blood sugar information acquisition step (S135) of the present invention can have the effect of responding to real-time model optimization and data variation without a re-learning process.
데이터 학습 단계(S15)는 데이터 학습부를 통해 예측 요인 정보, 멀티 모달 데이터 및 추론 혈당 정보를 이용하여 실시간 모델 최적화에 사용될 수 있는 기본 모델의 재학습을 수행하도록 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 학습 단계(S15)는 기본 모델의 재학습을 수행하기 위해 예측 요인 정보에 대한 최적화 및 오차 보정을 위한 재학습을 수행하고, 주변 변이 환경에 대한 특이사항 학습을 위해 해당 변이 환경 정보를 사용하는 모델에 대한 재학습을 수행한 후 전체 기본 모델에 대한 재학습을 수행하도록 형성될 수 있다.The data learning step (S15) is formed to perform retraining of a basic model that can be used for real-time model optimization using prediction factor information, multi-modal data, and inferred blood sugar information through the data learning unit. The data learning step (S15) according to an embodiment of the present invention performs relearning for optimization and error correction on predictive factor information in order to retrain the basic model, and learns peculiarities about the surrounding variation environment. In order to do so, it can be configured to perform retraining on the model using the corresponding variant environment information and then retraining on the entire base model.
일 예로, 본 발명의 데이터 학습 단계(S15)는 무선 통신으로 수신하는 누적 데이터 기반 메타 데이터를 기반으로 하여 필요 모델 구조 및 일부 weak model을 재학습하고 강화하도록 형성될 수 있다. 본 실시예에서 데이터 학습 단계(S15)는 ASIC 또는 FPGA로부터 침습형 혈당 측정기 측정과 동기화된 추론 데이터를 수신할 수 있다. 본 발명의 데이터 학습 단계(S15)에서 수행되는 수신 및 저장된 데이터를 기반으로 하는 인공 신경망 모델의 재학습 과정은 다음과 같다.As an example, the data learning step (S15) of the present invention may be formed to relearn and strengthen the required model structure and some weak models based on metadata based on accumulated data received through wireless communication. In this embodiment, the data learning step (S15) may receive inference data synchronized with the invasive blood glucose meter measurement from the ASIC or FPGA. The retraining process of the artificial neural network model based on the received and stored data performed in the data learning step (S15) of the present invention is as follows.
먼저, 수광 단계(S133)로부터 획득한 데이터인 예측 요인 정보의 최적화 및 오차 보정을 위한 재학습을 수행한다. 여기서는 침습형 혈당 측정기의 측정값을 기반한 모델 보정이 동반된다. 다음으로, 주변 데이터 중 변이 환경에 대한 특이사항 학습을 위한 해당 weak model의 재학습을 수행하며, 마지막으로 weak model set의 재편성을 위해 전체 ensemble / expert set의 재학습을 수행함으로써 전체 데이터 재학습을 수행할 수 있다. 재학습 및 재편성 된 weak model 및 weak model set은 재학습된 기본 모델로 정의되어 데이터 추론 단계(S13)로 전달될 수 있다.First, re-learning is performed for optimization and error correction of prediction factor information, which is data obtained from the light reception step (S133). This involves model calibration based on measurements from an invasive blood glucose meter. Next, retraining of the corresponding weak model is performed to learn the peculiarities of the variant environment among the surrounding data, and finally, retraining of the entire ensemble / expert set is performed to reorganize the weak model set, thereby retraining the entire data. It can be done. The retrained and reorganized weak model and weak model set can be defined as the retrained basic model and passed to the data inference step (S13).
한편, 도 14에는 본 발명의 데이터 추론부(데이터 추론 단계) 및 데이터 학습부(데이터 학습 단계)에서 수행되는 내용을 시각화 한 예시도가 도시되고 있다. 도 14를 참고하면, 본 발명은 SWIR 제1 및 제2 파장 대역 입력 데이터(수광 모듈을 통해 획득되는 예측 요인 정보), 성별, 나이, 키, 몸무게, (연속)실측 혈당값, 체온, 움직임 및 소리 등의 정보를 획득할 수 있다. 여기서 성별, 나이, 키, 몸무게, 침습형 혈당 측정기를 통한 (연속) 실측 혈당값 등은 사용자가 사용자 단말기를 통해 직접 입력하도록 형성될 수 있다.Meanwhile, Figure 14 shows an example diagram visualizing the contents performed in the data inference unit (data inference step) and the data learning unit (data learning step) of the present invention. Referring to FIG. 14, the present invention includes SWIR first and second wavelength band input data (prediction factor information acquired through the light receiving module), gender, age, height, weight, (continuous) measured blood sugar value, body temperature, movement, and Information such as sound can be obtained. Here, gender, age, height, weight, (continuous) actual blood sugar values measured using an invasive blood glucose meter, etc. can be entered directly by the user through the user terminal.
또, 데이터 추론 단계(S13) 및 데이터 학습 단계(S15)는 선택된 원소만을 활용하여 각 구획의 재학습을 수행하며, 각 구획의 재학습이 종료되면 전체 모델의 재학습을 수행하도록 형성될 수 있다.In addition, the data inference step (S13) and the data learning step (S15) perform re-learning of each section using only the selected elements, and can be configured to perform re-learning of the entire model when re-learning of each section is completed. .
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 방법(10)은 도 6에 도시된 바와 같이 보정 정보 처리 단계(S17)를 더 포함하여 형성될 수도 있다. 보정 정보 처리 단계(S17)는 보정 정보 처리부를 이용하여 추론 혈당 정보를 획득하기 위해 필요한 보정 정보를 생성하거나 처리하도록 형성될 수 있다. 보정 정보 처리 단계(S17)는 다양한 보정 정보를 생성하거나, 오류가 발생하지 않도록 하기 위해 특정 정보를 생성하여 처리하도록 형성될 수 있다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 보정 정보 처리 단계(S17)는 도 9에 도시된 바와 같이 간섭 방지 단계(S171), 추론 혈당 정보 획득 여부 결정 단계(S173) 및 혈당 캘리브레이션 단계(S175)를 포함하도록 형성될 수 있다.Meanwhile, the method 10 according to an embodiment of the present invention may further include a correction information processing step (S17) as shown in FIG. 6. The correction information processing step (S17) may be configured to generate or process correction information necessary to obtain inferred blood sugar information using a correction information processor. The correction information processing step (S17) may be configured to generate various types of correction information or to generate and process specific information to prevent errors from occurring. To this end, the correction information processing step (S17) according to an embodiment of the present invention includes an interference prevention step (S171), a determining step (S173) whether to obtain inferred blood sugar information, and a blood sugar calibration step (S175) as shown in FIG. 9. It can be formed to include.
간섭 방지 단계(S171)는 컨트롤 가능한 IR 신호 출력 디바이스와 연결되어 SWIR 신호와 다른 IR 신호의 출력 타임 구간을 분리하여 간섭을 방지하도록 형성된다. 여기서 타임 구간은 하이/로우 형태로 구분되어 하이 타임 구간에는 SWIR을 출력하고 로우 타임 구간에는 다른 IR 신호를 출력하도록 형성되며, 일 실시예에서 신호는 그룹 펄스 형태로 출력하도록 형성되며, SWIR 출력 펄스 그룹 구간과 IR 출력 펄스 그룹 구간을 구분하여 출력할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 간섭 방지 단계(S171)는 에일리어싱(aliasing) 현상을 방지할 수 있다.The interference prevention step (S171) is connected to a controllable IR signal output device to separate the output time section of the SWIR signal and other IR signals to prevent interference. Here, the time section is divided into high/low form to output SWIR in the high time section and other IR signals in the low time section. In one embodiment, the signal is formed to output in the form of a group pulse, and the SWIR output pulse The group section and IR output pulse group section can be output separately. Through this, the interference prevention step (S171) of the present invention can prevent the aliasing phenomenon.
추론 혈당 정보 획득 여부 결정 단계(S173)는 사용자의 체온, 움직임 정보, 혈당 및 주변 소음 중 적어도 하나를 획득하여 측정 여부를 추론 혈당 정보의 획득 여부를 결정하도록 형성된다. The determining step (S173) of whether to obtain inferred blood sugar information is formed to obtain at least one of the user's body temperature, movement information, blood sugar, and ambient noise to determine whether to measure or obtain inferred blood sugar information.
신체에서 혈당 수치가 많이 증가하면, 신체는 병원균에 감염된 것과 유사하게 반응하여 체온이 올라가게 된다. 이를 반영하면, 본 발명의 추론 혈당 정보 획득 여부 결정 단계(S173)는 혈당 수치가 상승하는 경우 체온과 혈당 측정의 주기를 1분 미만으로 감소시켜 정교한 모니터링을 수행하도록 할 수도 있다.When blood sugar levels in the body increase significantly, the body reacts similarly to being infected with a pathogen, causing an increase in body temperature. Reflecting this, the step of determining whether to obtain inferred blood sugar information (S173) of the present invention may enable sophisticated monitoring to be performed by reducing the cycle of temperature and blood sugar measurement to less than 1 minute when the blood sugar level rises.
또한, 인체의 움직임이 발생하거나 혈당 기기 착용 부위 주변의 신체를 주무르거나 누르는 등의 동작을 수행하는 경우에는 혈당 센싱의 정확도가 현저하게 감소한다. 따라서 본 발명의 추론 혈당 정보 획득 여부 결정 단계(S173)는 IMU(Inertial Measurement Unit)를 이용하여 사용자의 움직임이 기 설정된 임계치 이상으로 검출되는 경우 기 설정된 시간동안 추론 혈당 정보의 획득을 정지하도록 형성될 수 있다.Additionally, when the human body moves or actions such as massaging or pressing the body around the area where the blood sugar device is worn are performed, the accuracy of blood sugar sensing is significantly reduced. Therefore, the determination step (S173) of the present invention for obtaining inferred blood sugar information is configured to stop the acquisition of inferred blood sugar information for a preset time when the user's movement is detected to be greater than a preset threshold using an IMU (Inertial Measurement Unit). You can.
또한, 본 발명의 추론 혈당 정보 획득 여부 결정 단계(S173)는 사용자의 추론 혈당 정보가 기 설정된 시간동안의 혈당 평균값 보다 기 설정된 비율만큼 상승하는 경우, 체온 획득 주기 및 추론 혈당 정보 획득 주기를 1분 미만으로 감소시킬 수도 있다. In addition, in the step of determining whether to obtain inferred blood sugar information of the present invention (S173), when the user's inferred blood sugar information increases by a preset rate compared to the average blood sugar value for a preset time, the body temperature acquisition cycle and the inferred blood sugar information acquisition cycle are changed to 1 minute. It can also be reduced to less than.
한편, 본 발명의 추론 혈당 정보 획득 여부 결정 단계(S173)는 복수의 비침습 및 침습 측정을 활용하여 정확도 및 사용성을 높일 수 있도록 형성될 수도 있다. 본 발명에서 사용자는 음식 및 소리 인식이 가능한 웨어러블 단말기를 착용하고, 착용한 웨어러블 단말기로부터 사용자의 음성, 음식 또는 음료 섭취 등을 인식하도록 하거나 사용자가 직접 입력하는 정보를 이용하여 사용자의 현재 상태 정보를 획득할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 추론 혈당 정보 획득 여부 결정 단계(S173)는 주변 소음을 분석하여 음식/음료 섭취 소리가 기 설정된 시간 이상 지속되거나, 사용자로부터 취식 상태 정보를 입력 받은 경우, 추론 혈당 정보 획득 주기를 1분 미만으로 감소시킬 수도 있다.Meanwhile, the determining step (S173) of whether to obtain inferred blood sugar information of the present invention may be formed to increase accuracy and usability by utilizing a plurality of non-invasive and invasive measurements. In the present invention, a user wears a wearable terminal capable of recognizing food and sound, and the worn wearable terminal recognizes the user's voice, food or drink intake, etc., or uses information directly input by the user to provide information on the user's current status. It can be obtained. The step (S173) of determining whether to obtain inferred blood sugar information according to an embodiment of the present invention analyzes ambient noise and determines inferred blood sugar information if the sound of food/drink consumption continues for more than a preset time or if eating status information is input from the user. The acquisition cycle can also be reduced to less than 1 minute.
본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 캘리브레이션 단계(S175)는 사용자에게 혈당 측정 정보를 입력받고, 입력 받은 혈당 측정 정보를 이용하여 혈당 캘리브레이션을 수행하도록 형성될 수 있다.The blood sugar calibration step (S175) according to an embodiment of the present invention may be configured to receive blood sugar measurement information from the user and perform blood sugar calibration using the input blood sugar measurement information.
본 발명의 혈당 캘리브레이션 단계(S175)는 혈당 측정 정보를 입력 받으며, 침습형 연속혈당 측정기에서 측정된 혈당 측정 정보는 시간 정보를 포함하는 그래프 형태로 획득되며, 그래프의 분석을 통해 복수의 혈당 정보를 입력 받는 경우, 기 저장된 혈당 값을 서로 비교하여 오차율을 획득할 수 있다.The blood sugar calibration step (S175) of the present invention receives blood sugar measurement information, and the blood sugar measurement information measured by the invasive continuous blood glucose meter is obtained in the form of a graph including time information, and a plurality of blood sugar information is obtained through analysis of the graph. When receiving input, the error rate can be obtained by comparing previously stored blood sugar values.
또한, 본 발명의 혈당 캘리브레이션 단계(S175)는 추론 혈당 정보의 변화 폭이 기 설정된 기간 동안 기 설정된 오차율 미만으로 유지되는 경우, 일정 움직임 감지를 통해 사용자의 기상 여부가 감지된 경우, 사용자의 식사 전/후, 사용자의 음료 섭취 전/후, 사용자의 운동 실시 전/후 및 사용자의 휴식 상태 중 적어도 하나의 상황에 사용자에게 혈당 캘리브레이션을 수행하기 위한 캘리브레이션 요청 정보를 출력하도록 형성될 수 있다.In addition, the blood sugar calibration step (S175) of the present invention is performed when the change range of the inferred blood sugar information is maintained below a preset error rate for a preset period, when the user's wakefulness is detected through constant motion detection, and before the user's meal. It may be configured to output calibration request information for performing blood sugar calibration to the user in at least one of the following situations: before/after the user consumes a beverage, before/after the user exercises, and in the user's resting state.
도 15는 본 발명의 혈당 캘리브레이션 모듈(혈당 캘리브레이션 단계)에서 수행되는 캘리브레이션의 a) 예시 순서도 및 b) 예시 데이터 입력 화면을 나타낸 도이다. 도 15를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 캘리브레이션 단계(S175)는 SWIR 제1 및 제2 파장 대역 입력 데이터(수광 모듈을 통해 획득되는 예측 요인 정보와 침습형 혈당측정기(I-CGM)를 통한 멀티 센싱을 수행하고, 사용자에게서 I-CGM 데이터를 입력받는 경우에는 체온 및 움직임 여부를 확인하고, 온도 또는 움직임 데이터에 이상이 있는 경우 해당 예측치를 제외하도록 형성될 수 있다.Figure 15 is a diagram showing a) an example flowchart and b) an example data input screen of the calibration performed in the blood sugar calibration module (blood sugar calibration step) of the present invention. Referring to FIG. 15, the blood sugar calibration step (S175) according to an embodiment of the present invention uses SWIR first and second wavelength band input data (prediction factor information obtained through a light receiving module and an invasive blood glucose meter (I-CGM) ), and when I-CGM data is input from the user, it can be configured to check body temperature and movement, and exclude the corresponding predicted value if there is an abnormality in the temperature or movement data.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈당 캘리브레이션 단계(S175)는 SWIR 제1 및 제2 파장 대역 입력 데이터(수광 모듈을 통해 획득되는 예측 요인 정보와 침습형 혈당측정기(I-CGM)를 통한 멀티 센싱을 수행하고, 사용자에게서 I-CGM 그래프를 입력받는 경우, 그래프의 분석을 통해 시간 구간의 온도 및 움직임 데이터를 분석하고 온도 또는 움직임 데이터 구간에 이상이 발생한 경우, 해당 예측치를 제외하고 캘리브레이션을 수행하도록 형성될 수도 있다.In addition, the blood sugar calibration step (S175) according to an embodiment of the present invention is the SWIR first and second wavelength band input data (prediction factor information acquired through the light receiving module and multi-processing through an invasive blood glucose meter (I-CGM)). When performing sensing and receiving an I-CGM graph from the user, the temperature and movement data of the time section is analyzed through graph analysis, and if an abnormality occurs in the temperature or movement data section, calibration is performed excluding the corresponding predicted value. It may be formed to do so.
상술한 도 15a가 표시되는 화면이 도 15b에 도시되고 있다. 도 15b는 캘리브레이션 화면으로, 사용자가 혈당을 직접 입력하거나, 그래프를 입력하도록 형성되어 있으며, 현재 상태는 혈당을 직접 입력하는 경우 도 15b에 나와있는 예시들 중 어느 하나를 선택하도록 형성될 수 있다.The screen on which the above-described FIG. 15A is displayed is shown in FIG. 15B. FIG. 15B is a calibration screen that allows the user to directly input blood sugar or a graph, and the current state can be configured to select one of the examples shown in FIG. 15B when directly inputting blood sugar.
이상에서 전술한 본 발명의 실시예들에 따른 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 방법은 컴퓨터의 저장매체에 저장된 애플리케이션(컴퓨터 프로그램)으로 구현될 수 있다. The personalized smart blood sugar care monitoring method through biometric data measurement according to the embodiments of the present invention described above can be implemented as an application (computer program) stored in a computer's storage medium.
여기서, 컴퓨터는 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템를 포함할 수 있다. Here, the computer may include a personalized smart blood sugar care monitoring system through biometric data measurement.
컴퓨터의 운영체제는, 데스크 탑, 랩 탑 등의 일반 PC에 설치되는 윈도우(Window), 매킨토시(Macintosh) 등의 운영체제이거나, 스마트폰, 태블릿 PC 등의 모바일 단말기에 설치되는 iOS, 안드로이드(Android) 등의 모바일 전용 운영체제 등일 수도 있다. The operating system of the computer is either Windows or Macintosh, which are installed on general PCs such as desktops and laptops, or iOS, Android, etc., which are installed on mobile devices such as smartphones and tablet PCs. It may be a mobile-specific operating system, etc.
전술한 본 발명의 실시예들에 따른 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 방법은 컴퓨터에 기본적으로 설치되거나 사용자에 의해 설치된 애플리케이션(즉, 컴퓨터 프로그램)으로 구현되고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체에 저장(기록)될 수 있다The personalized smart blood sugar care monitoring method through biometric data measurement according to the embodiments of the present invention described above is implemented as an application (i.e., computer program) installed by default on a computer or installed by the user, and is stored in computer-readable storage. Can be stored (recorded) on media
본 발명의 실시예들에 따른 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 방법을 구현하고 컴퓨터의 저장매체에 저장되어 실행된 애플리케이션(컴퓨터 프로그램)은, 기 설정된 파장 대역을 사용자의 신체로 발광하고, 상기 사용자의 신체로부터 반사되는 반사광을 수신하여 상기 사용자의 혈당 예측을 위한 예측 요인 정보를 획득하는 예측 요인 정보 측정 단계; 인공 신경망 기술을 기반으로 상기 예측 요인 정보와 멀티 모달 데이터를 이용하여 실시간 모델 최적화를 수행하고, 최적화 된 모델을 이용하여 혈당 및 혈당 변화치의 추론을 수행하고 그 결과인 추론 혈당 정보를 획득하는 데이터 추론 단계; 및 상기 예측 요인 정보, 상기 멀티 모달 데이터 및 상기 추론 혈당 정보를 이용하여 상기 실시간 모델 최적화에 사용될 수 있는 기본 모델의 재학습을 수행하는 상기 데이터 학습 단계; 등을 수행할 수 있다.An application (computer program) that implements a personalized smart blood sugar care monitoring method through biometric data measurement according to embodiments of the present invention and is stored and executed in a computer's storage medium emits light in a preset wavelength band to the user's body and , a prediction factor information measuring step of receiving reflected light reflected from the user's body to obtain prediction factor information for predicting the user's blood sugar level; Based on artificial neural network technology, real-time model optimization is performed using the prediction factor information and multi-modal data, and data inference is performed to infer blood sugar and blood sugar change values using the optimized model and obtain the resulting inferred blood sugar information. step; and the data learning step of performing re-training of a basic model that can be used for real-time model optimization using the prediction factor information, the multi-modal data, and the inferred blood sugar information; etc. can be performed.
이와 같이, 컴퓨터가 저장매체에 기록된 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 본 실시예들에 따른 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 방법을 실행시키기 위하여, 전술한 애플리케이션(응용 프로그램)은 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. In this way, in order for the computer to read the program recorded on the storage medium and execute the personalized smart blood sugar care monitoring method through biometric data measurement according to the present embodiments implemented as a program, the above-described application (application program) is installed on the computer. It may include code coded in a computer language such as C, C++, JAVA, or machine language that can be read by a processor (CPU).
이러한 코드는 전술한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Function Code)를 포함할 수 있고, 전술한 기능들을 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수도 있다. These codes may include functional codes related to functions that define the above-described functions, and may also include control codes related to execution procedures necessary for the computer's processor to execute the above-mentioned functions according to predetermined procedures.
또한, 이러한 코드는 전술한 기능들을 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조 되어야 하는지에 대한 메모리 참조 관련 코드를 더 포함할 수 있다. In addition, these codes may further include memory reference-related codes that determine which location (address address) in the computer's internal or external memory the additional information or media required for the computer's processor to execute the above-mentioned functions should be referenced. .
또한, 컴퓨터의 프로세서가 전술한 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 컴퓨터의 프로세서가 컴퓨터의 통신 모듈(예: 유선 및/또는 무선 통신 모듈)을 이용하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야만 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수도 있다. In addition, if the computer's processor needs to communicate with any other remote computer or server in order to execute the above-mentioned functions, the code must be used to enable the computer's processor to communicate with the computer's communication module (e.g., wired and/or wireless communication module). ) may be used to further include communication-related codes on how to communicate with any other computer or server located remotely, and what information or media should be transmitted and received during communication.
그리고, 본 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램과 이와 관련된 코드 및 코드 세그먼트 등은, 저장매체를 읽어서 프로그램을 실행시키는 컴퓨터의 시스템 환경 등을 고려하여, 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론되거나 변경될 수도 있다.In addition, functional programs and related codes and code segments for implementing the present embodiments are designed by programmers in the technical field to which the present invention belongs, taking into account the system environment of a computer that reads a storage medium and executes the program. It can also be easily inferred or changed by others.
또한 전술한 바와 같은 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽힐 수 있는 저장매체는 네트워크로 커넥션된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 이 경우, 다수의 분산된 컴퓨터 중 어느 하나 이상의 컴퓨터는 상기에 제시된 기능들 중 일부를 실행하고, 그 결과를 다른 분산된 컴퓨터들 중 하나 이상에 그 실행 결과를 전송할 수 있으며, 그 결과를 전송 받은 컴퓨터 역시 상기에 제시된 기능들 중 일부를 실행하여, 그 결과를 역시 다른 분산된 컴퓨터들에 제공할 수 있다. In addition, a computer-readable storage medium recording the above-described program can be distributed to a computer system connected to a network, so that computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner. In this case, any one or more of the multiple distributed computers may execute some of the functions presented above, transmit the execution results to one or more of the other distributed computers, and receive the results. A computer can also execute some of the functions presented above and provide the results to other distributed computers as well.
이상에서 전술한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에 따른 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 방법을 실행시키기 위한 애플리케이션을 기록한 컴퓨터로 읽힐 수 있는 저장매체는, 일 예로, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 미디어 저장장치 등을 포함할 수 있다. As described above, computer-readable storage media recording an application for executing the personalized smart blood sugar care monitoring method through biometric data measurement according to embodiments of the present invention include, for example, ROM, RAM, It may include CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical media storage, etc.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 방법을 실행시키기 위한 프로그램인 애플리케이션을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 애플리케이션 스토어 서버(Application Store Server), 애플리케이션 또는 해당 서비스와 관련된 웹 서버(Web Server) 등을 포함하는 애플리케이션 제공 서버(Application Provider Server)에 포함된 저장매체(예: 하드디스크 등)이거나, 애플리케이션 제공 서버 그 자체일 수도 있으며, 프로그램을 기록한 다른 컴퓨터 또는 그 저장매체일 수도 있다. In addition, a computer-readable storage medium recording an application, which is a program for executing a personalized smart blood sugar care monitoring method through biometric data measurement according to embodiments of the present invention, is an application store server, an application Or, it may be a storage medium (e.g. hard disk, etc.) included in an application provider server, including a web server related to the service, or it may be the application provider server itself, or another device that records the program. It may be a computer or its storage medium.
본 발명의 실시예들에 따른 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 방법을 실행시키기 위한 프로그램인 애플리케이션을 기록한 저장매체를 읽을 수 있는 컴퓨터는, 일반적인 데스크 탑이나 노트북 등의 일반 PC 뿐만 아니라, 스마트 폰, 태블릿 PC, PDA(Personal Digital Assistants) 및 이동통신 단말기 등의 모바일 단말기를 포함할 수 있으며, 이 뿐만 아니라, 컴퓨팅(Computing) 가능한 모든 기기로 해석되어야 할 것이다.A computer that can read a storage medium recording an application, a program for executing a personalized smart blood sugar care monitoring method through biometric data measurement according to embodiments of the present invention, is not only a general PC such as a general desktop or laptop, It may include mobile terminals such as smart phones, tablet PCs, PDAs (Personal Digital Assistants), and mobile communication terminals, and should be interpreted as all devices capable of computing.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations will be possible to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
본 발명인 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템, 방법 및 이를 이용한 애플리케이션은 다양한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템, 방법 및 이를 이용한 애플리케이션에 이용할 수 있다.The present invention's personalized smart blood sugar care monitoring system and method through measuring biometric data, and applications using the same can be used in various personalized smart blood sugar care monitoring systems, methods, and applications using the same.
1: 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템
11: 예측 요인 정보 측정부
13: 데이터 추론부
15: 데이터 학습부
17: 보정 정보 처리부
111: 발광 모듈
113: 수광 모듈
115: 파장 대역 산출 모듈
131: 멀티 모달 데이터 획득 모듈
133: 모델 최적화 모듈
135: 추론 혈당 정보 획득 모듈
171: 간섭 방지 모듈
173: 추론 혈당 정보 획득 여부 결정 모듈
175: 혈당 캘리브레이션 모듈1: Personalized smart blood sugar care monitoring system through biometric data measurement
11: Prediction factor information measurement unit
13: Data inference unit
15: Data learning unit
17: Correction information processing unit
111: light emitting module
113: Light receiving module
115: Wavelength band calculation module
131: Multi-modal data acquisition module
133: Model optimization module
135: Inferred blood sugar information acquisition module
171: Anti-interference module
173: Module for determining whether to obtain inferred blood sugar information
175: Blood sugar calibration module
Claims (7)
인공 신경망 기술을 기반으로 상기 예측 요인 정보와 멀티 모달 데이터를 이용하여 실시간 모델 최적화를 수행하고, 최적화 된 모델을 이용하여 혈당 및 혈당 변화치의 추론을 수행하고 그 결과인 추론 혈당 정보를 획득하는 데이터 추론부; 및
상기 예측 요인 정보, 상기 멀티 모달 데이터 및 상기 추론 혈당 정보를 이용하여 상기 실시간 모델 최적화에 사용될 수 있는 기본 모델의 재학습을 수행하는 데이터 학습부;를 포함하고,
상기 예측 요인 정보 측정부는,
상기 기 설정된 파장 대역을 상기 사용자의 신체로 발광하는 발광 모듈;
적어도 하나의 포토 다이오드를 이용하여 상기 반사광을 수신하는 수광 모듈; 및
상기 기 설정된 파장 대역을 조절하여 상기 사용자 별 맞춤형 파장 대역을 산출하는 파장 대역 산출 모듈;을 포함하며,
상기 파장 대역 산출 모듈은,
제1 파장 대역 및 제2 파장 대역 각각의 파장 대역 내의 파장을 적어도 두 개씩 선택하여 입력 값으로 획득하고, 상기 입력 값을 이용하여 영역 혈당 예측치를 획득하는 영역 혈당 예측치 획득 단계;
사용자 단말기를 이용하여 혈당 실측값을 획득하며, 상기 혈당 실측값과 상기 영역 혈당 예측치의 비교를 수행하여 복수의 영역 혈당 예측치 중 가장 오차가 작은 혈당 예측치와 해당 혈당 예측치가 포함된 영역을 맞춤형 영역으로 선택하는 맞춤형 영역을 선택하는 단계; 및
상기 맞춤형 영역 내에서 기 설정된 횟수만큼 튜닝을 수행하여 최적의 파장 값을 획득하며, 상기 튜닝은 각 횟수 별로 혈당 예측치를 획득하여 기 설정된 횟수에 대응하는 개수의 실제 혈당 예측치를 획득하고, 상기 혈당 실측값을 이용하여 상기 최적의 파장 값을 결정하는 최적의 파장 값을 획득하는 단계;를 수행하여 상기 사용자 별 맞춤형 파장 대역을 산출하는,
생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템.A prediction factor information measuring unit that emits light in a preset wavelength band to the user's body and receives reflected or projected light reflected from the user's body to obtain prediction factor information for predicting the user's blood sugar level;
Based on artificial neural network technology, real-time model optimization is performed using the prediction factor information and multi-modal data, and data inference is performed to infer blood sugar and blood sugar change values using the optimized model and obtain the resulting inferred blood sugar information. wealth; and
A data learning unit that performs retraining of a basic model that can be used for real-time model optimization using the prediction factor information, the multi-modal data, and the inferred blood sugar information,
The predictive factor information measuring unit,
a light emitting module that emits light in the preset wavelength band to the user's body;
a light receiving module that receives the reflected light using at least one photodiode; and
It includes a wavelength band calculation module that adjusts the preset wavelength band to calculate a customized wavelength band for each user,
The wavelength band calculation module,
A regional blood sugar prediction value acquisition step of selecting at least two wavelengths within each of the first and second wavelength bands as input values and obtaining a regional blood sugar prediction value using the input values;
Obtain the actual blood sugar measurement value using the user terminal, compare the actual blood sugar measurement value with the region blood sugar prediction value, and select the blood sugar prediction value with the smallest error among the plurality of region blood sugar prediction values and the area containing the corresponding blood sugar prediction value as a customized area. selecting a custom area of your choice; and
Tuning is performed a preset number of times within the customized area to obtain an optimal wavelength value, and the tuning obtains a blood sugar prediction value for each number of times to obtain a number of actual blood sugar prediction values corresponding to the preset number of times, and the actual blood sugar measurement is performed. Obtaining an optimal wavelength value by determining the optimal wavelength value using a value; calculating a customized wavelength band for each user,
Personalized smart blood sugar care monitoring system through biometric data measurement.
상기 발광 모듈은 적어도 두 개가 형성되며, 각각 LED 또는 레이저 다이오드를 포함하며, 상기 기 설정된 파장 대역은 단파장 적외선(Short wavelength infrared, SWIR) 대역으로 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역을 포함하는, 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템.According to paragraph 1,
At least two light emitting modules are formed, each including an LED or a laser diode, and the preset wavelength band is a short wavelength infrared (SWIR) band, including a first wavelength band and a second wavelength band, Personalized smart blood sugar care monitoring system through data measurement.
상기 데이터 추론부는,
상기 멀티 모달 데이터를 획득하는 멀티 모달 데이터 획득 모듈;
기 학습 모델 중 최적화 된 모델 구조를 채택하고 모델 라벨링을 수행하여 상기 실시간 모델 최적화를 수행하여 상기 최적화 된 모델을 획득하는 모델 최적화 모듈; 및
상기 최적화 된 모델을 이용하여 상기 추론 혈당 정보를 획득하는 추론 혈당 정보 획득 모듈; 을 포함하는, 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템.According to paragraph 3,
The data inference unit,
a multi-modal data acquisition module that acquires the multi-modal data;
a model optimization module that adopts an optimized model structure among pre-learned models, performs model labeling, performs the real-time model optimization, and obtains the optimized model; and
an inferred blood sugar information acquisition module that acquires the inferred blood sugar information using the optimized model; Personalized smart blood sugar care monitoring system through biometric data measurement, including.
상기 추론 혈당 정보를 획득하기 위해 필요한 보정 정보를 생성하거나 처리하도록 형성되는 보정 정보 처리부;를 더 포함하며,
상기 보정 정보 처리부는,
컨트롤 가능한 IR 신호 출력 디바이스와 연결되어 SWIR 신호와 다른 IR 신호의 출력 타임 구간을 분리하여 간섭을 방지하는 간섭 방지 모듈;
상기 사용자의 체온, 움직임 정보, 혈당 및 주변 소음 중 적어도 하나를 획득하여 측정 여부를 상기 추론 혈당 정보의 획득 여부를 결정하는 추론 혈당 정보 획득 여부 결정 모듈; 및
상기 사용자에게 혈당 측정 정보를 입력받고, 입력 받은 상기 혈당 측정 정보를 이용하여 혈당 캘리브레이션을 수행하는 혈당 캘리브레이션 모듈;을 포함하는, 생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 시스템.According to clause 4,
It further includes a correction information processing unit configured to generate or process correction information necessary to obtain the inferred blood sugar information,
The correction information processing unit,
An anti-interference module that is connected to a controllable IR signal output device and separates the output time section of the SWIR signal from other IR signals to prevent interference;
a determination module for determining whether to obtain inferred blood sugar information by acquiring at least one of the user's body temperature, movement information, blood sugar, and ambient noise; and determining whether to obtain the inferred blood sugar information. and
A blood sugar calibration module that receives blood sugar measurement information from the user and performs blood sugar calibration using the blood sugar measurement information. A personalized smart blood sugar care monitoring system through biometric data measurement.
데이터 추론부를 통해 인공 신경망 기술을 기반으로 상기 예측 요인 정보와 멀티 모달 데이터를 이용하여 실시간 모델 최적화를 수행하고, 최적화 된 모델을 이용하여 혈당 및 혈당 변화치의 추론을 수행하고 그 결과인 추론 혈당 정보를 획득하는 데이터 추론 단계; 및
데이터 학습부에서 상기 예측 요인 정보, 상기 멀티 모달 데이터 및 상기 추론 혈당 정보를 이용하여 상기 실시간 모델 최적화에 사용될 수 있는 기본 모델의 재학습을 수행하는 데이터 학습 단계;를 포함하며,
상기 예측 요인 정보 측정 단계는,
상기 기 설정된 파장 대역을 상기 사용자의 신체로 발광하는 발광 단계;
적어도 하나의 포토 다이오드를 이용하여 상기 반사광을 수신하는 수광 단계; 및
상기 기 설정된 파장 대역을 조절하여 상기 사용자 별 맞춤형 파장 대역을 산출하는 파장 대역 산출 단계;를 포함하며,
상기 파장 대역 산출 단계는,
제1 파장 대역 및 제2 파장 대역 각각의 파장 대역 내의 파장을 적어도 두 개씩 선택하여 입력 값으로 획득하고, 상기 입력 값을 이용하여 영역 혈당 예측치를 획득하는 영역 혈당 예측치 획득 단계;
사용자 단말기를 이용하여 혈당 실측값을 획득하며, 상기 혈당 실측값과 상기 영역 혈당 예측치의 비교를 수행하여 복수의 영역 혈당 예측치 중 가장 오차가 작은 혈당 예측치와 해당 혈당 예측치가 포함된 영역을 맞춤형 영역으로 선택하는 맞춤형 영역을 선택하는 단계; 및
상기 맞춤형 영역 내에서 기 설정된 횟수만큼 튜닝을 수행하여 최적의 파장 값을 획득하며, 상기 튜닝은 각 횟수 별로 혈당 예측치를 획득하여 기 설정된 횟수에 대응하는 개수의 실제 혈당 예측치를 획득하고, 상기 혈당 실측값을 이용하여 상기 최적의 파장 값을 결정하는 최적의 파장 값을 획득하는 단계;를 수행하여 상기 사용자 별 맞춤형 파장 대역을 산출하는,
생체 데이터 측정을 통한 개인 맞춤형 스마트 혈당 케어 모니터링 방법.Prediction factor information measurement that uses a prediction factor information measurement unit to emit light in a preset wavelength band to the user's body and receive reflected or projected light reflected from the user's body to obtain prediction factor information for predicting the user's blood sugar level. step;
Through the data inference unit, real-time model optimization is performed using the prediction factor information and multi-modal data based on artificial neural network technology, and inference of blood sugar and blood sugar change values is performed using the optimized model, and the resulting inferred blood sugar information is provided. Obtaining data inference step; and
A data learning step in which a data learning unit performs retraining of a basic model that can be used for real-time model optimization using the prediction factor information, the multi-modal data, and the inferred blood sugar information,
The prediction factor information measurement step is,
A light emitting step of emitting light in the preset wavelength band to the user's body;
A light receiving step of receiving the reflected light using at least one photodiode; and
It includes a wavelength band calculation step of calculating a customized wavelength band for each user by adjusting the preset wavelength band,
The wavelength band calculation step is,
A regional blood sugar prediction value acquisition step of selecting at least two wavelengths within each of the first and second wavelength bands as input values and obtaining a regional blood sugar prediction value using the input values;
Obtain the actual blood sugar measurement value using the user terminal, compare the actual blood sugar measurement value with the region blood sugar prediction value, and select the blood sugar prediction value with the smallest error among the plurality of region blood sugar prediction values and the area containing the corresponding blood sugar prediction value as a customized area. selecting a custom area of your choice; and
Tuning is performed a preset number of times within the customized area to obtain an optimal wavelength value, and the tuning obtains a blood sugar prediction value for each number of times to obtain a number of actual blood sugar prediction values corresponding to the preset number of times, and the actual blood sugar measurement is performed. Obtaining an optimal wavelength value by determining the optimal wavelength value using a value; calculating a customized wavelength band for each user,
Personalized smart blood sugar care monitoring method through biometric data measurement.
인공 신경망 기술을 기반으로 상기 예측 요인 정보와 멀티 모달 데이터를 이용하여 실시간 모델 최적화를 수행하고, 최적화 된 모델을 이용하여 혈당 및 혈당 변화치의 추론을 수행하고 그 결과인 추론 혈당 정보를 획득하는 데이터 추론 단계; 및
상기 예측 요인 정보, 상기 멀티 모달 데이터 및 상기 추론 혈당 정보를 이용하여 상기 실시간 모델 최적화에 사용될 수 있는 기본 모델의 재학습을 수행하는 데이터 학습 단계;를 수행하기 위해 디지털 디바이스의 저장매체에 저장되고,
상기 예측 요인 정보 측정 단계는,
상기 기 설정된 파장 대역을 상기 사용자의 신체로 발광하는 발광 단계;
적어도 하나의 포토 다이오드를 이용하여 상기 반사광을 수신하는 수광 단계; 및
상기 기 설정된 파장 대역을 조절하여 상기 사용자 별 맞춤형 파장 대역을 산출하는 파장 대역 산출 단계;를 포함하며,
상기 파장 대역 산출 단계는,
제1 파장 대역 및 제2 파장 대역 각각의 파장 대역 내의 파장을 적어도 두 개씩 선택하여 입력 값으로 획득하고, 상기 입력 값을 이용하여 영역 혈당 예측치를 획득하는 영역 혈당 예측치 획득 단계;
사용자 단말기를 이용하여 혈당 실측값을 획득하며, 상기 혈당 실측값과 상기 영역 혈당 예측치의 비교를 수행하여 복수의 영역 혈당 예측치 중 가장 오차가 작은 혈당 예측치와 해당 혈당 예측치가 포함된 영역을 맞춤형 영역으로 선택하는 맞춤형 영역을 선택하는 단계; 및
상기 맞춤형 영역 내에서 기 설정된 횟수만큼 튜닝을 수행하여 최적의 파장 값을 획득하며, 상기 튜닝은 각 횟수 별로 혈당 예측치를 획득하여 기 설정된 횟수에 대응하는 개수의 실제 혈당 예측치를 획득하고, 상기 혈당 실측값을 이용하여 상기 최적의 파장 값을 결정하는 최적의 파장 값을 획득하는 단계;를 수행하여 상기 사용자 별 맞춤형 파장 대역을 산출하기 위한,
디지털 디바이스의 저장매체에 저장되는 애플리케이션.A prediction factor information measurement step of emitting light in a preset wavelength band to the user's body and receiving reflected or projected light reflected from the user's body to obtain prediction factor information for predicting the user's blood sugar level;
Based on artificial neural network technology, real-time model optimization is performed using the prediction factor information and multi-modal data, and data inference is performed to infer blood sugar and blood sugar change values using the optimized model and obtain the resulting inferred blood sugar information. step; and
A data learning step of performing retraining of a basic model that can be used for real-time model optimization using the prediction factor information, the multi-modal data, and the inferred blood sugar information; stored in a storage medium of a digital device to perform;
The prediction factor information measurement step is,
A light emitting step of emitting light in the preset wavelength band to the user's body;
A light receiving step of receiving the reflected light using at least one photodiode; and
It includes a wavelength band calculation step of calculating a customized wavelength band for each user by adjusting the preset wavelength band,
The wavelength band calculation step is,
A regional blood sugar prediction value acquisition step of selecting at least two wavelengths within each of the first and second wavelength bands as input values and obtaining a regional blood sugar prediction value using the input values;
An actual blood sugar measurement value is obtained using a user terminal, and a comparison is performed between the actual blood sugar measurement value and the region blood sugar prediction value. The blood sugar prediction value with the smallest error among the plurality of region blood sugar prediction values and the area containing the corresponding blood sugar prediction value are selected as a customized area. selecting a custom area of your choice; and
Tuning is performed a preset number of times within the customized area to obtain an optimal wavelength value, and the tuning obtains a blood sugar prediction value for each number of times to obtain a number of actual blood sugar prediction values corresponding to the preset number of times, and the actual blood sugar measurement is performed. A step of obtaining an optimal wavelength value of determining the optimal wavelength value using a value; performing a step of calculating a customized wavelength band for each user,
An application stored on the storage medium of a digital device.
Priority Applications (1)
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KR1020230153946A KR102688727B1 (en) | 2023-11-08 | 2023-11-08 | Personalized smart blood sugar care monitoring system, method, and application using the same through biometric data measurement |
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100871074B1 (en) | 2007-02-01 | 2008-11-28 | 삼성전자주식회사 | Noninvasive apparatus and method for measuring blood glucose |
KR20180009637A (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-29 | 삼성전자주식회사 | Heterogeneous spectrum-based blood sugar estimation apparatus and method |
KR20200134494A (en) * | 2019-05-22 | 2020-12-02 | 성균관대학교산학협력단 | Personalized non-invasive blood glucose measurement device and method using the measurement device using machine learning |
KR20220016487A (en) * | 2019-05-31 | 2022-02-09 | 인포메드 데이터 시스템즈 아이엔씨 디/비/에이 원 드롭 | Systems, and associated methods, for bio-monitoring and blood glucose prediction |
KR20220035694A (en) * | 2020-09-14 | 2022-03-22 | 후아메디컬 주식회사 | Invasive glucose meter using nir spectroscopy and method of measuring glucose meter using the same and method of selecting near-infrared wavelength used in invasive glucose meter |
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2023
- 2023-11-08 KR KR1020230153946A patent/KR102688727B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100871074B1 (en) | 2007-02-01 | 2008-11-28 | 삼성전자주식회사 | Noninvasive apparatus and method for measuring blood glucose |
KR20180009637A (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-29 | 삼성전자주식회사 | Heterogeneous spectrum-based blood sugar estimation apparatus and method |
KR20200134494A (en) * | 2019-05-22 | 2020-12-02 | 성균관대학교산학협력단 | Personalized non-invasive blood glucose measurement device and method using the measurement device using machine learning |
KR20220016487A (en) * | 2019-05-31 | 2022-02-09 | 인포메드 데이터 시스템즈 아이엔씨 디/비/에이 원 드롭 | Systems, and associated methods, for bio-monitoring and blood glucose prediction |
KR20220035694A (en) * | 2020-09-14 | 2022-03-22 | 후아메디컬 주식회사 | Invasive glucose meter using nir spectroscopy and method of measuring glucose meter using the same and method of selecting near-infrared wavelength used in invasive glucose meter |
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