[논문]스마트폰 카메라를 활용한 뇨시험지 당뇨병관련 융합 분석인자의 색기반 분석에 미치는 외부 조도 영향

김나경; 조영식; 김선칠

doi:10.15207/jkcs.2021.12.5.093

스마트폰 카메라를 활용한 뇨시험지 당뇨병관련 융합 분석인자의 색기반 분석에 미치는 외부 조도 영향
Effect of Illuminance on Color-based Analysis of Diabetes-Related Urine Fusion Analytes on Dipstick Using a Smartphone Camera 원문보기

한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, v.12 no.5, 2021년, pp.93 - 99

김나경 (계명대학교 약학대학) , 조영식 (계명대학교 약학과) , 김선칠 (계명대학교 의용공학과)

초록
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최근 현장검사장치의 소형화 및 디지털화가 급격히 빠르게 진화하고 있다. 뇨검사는 일반인이 요시험지인 딥스틱을 이용하여 시각적인 색비교를 통해 자가진단이 가능하기에 색인지 기술에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 연구는 요시험지검사에 사용되는 딥스틱(Dipstick Pad)의 색 변화를 스마트폰 카메라를 이용하여 얻어진 이미지로부터 RGB 값을 분석하였다. 비교 대상은 가장 많이 검사하는 질환으로 당뇨 증상과 관련 있는 요소인 당, 케톤체, pH의 양적변화에 대한 뇨 색 변화를 관찰하였다. 본 실험에서 일반적인 조도의 영향을 기준으로 밝은 조도와 어두운 조도 조건에서 뇨시험지상의 색변화에서 추출된 RGB값의 변화를 관찰하였다. 결과적으로 밝은 조도 조건에서의 색상 추출값이 높고 농도에 따른 반영이 잘 이루어지는 반면 낮은 조도 영역에는 색상 추출값이 낮게 나타났다. 따라서, 색 분리 알고리즘의 문제점을 개선하고자 RGB 수치의 변화값을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, the miniaturization and digitalization for the inspection devices of point-of-care testing (POCT) are rapidly evolving. In the urine test, a lot of researches on index paper technology are being conducted because people can be self-diagnosed through visual color comparison using a urine test paper, Dipsick. The purpose of this study is to analyze the RGB values from the color changes on Dipstick Pad, which isused for urine test, using a smartphone camera. To this end, the primary, analytes in urine wasdiabetes-related parameters such as glucose, ketone body and pH, which is the most frequently tested elements, and we pursuited to quantify the changes in dipstick color caused from artificial urine containing different ranges of sugar, ketone body, and pH. In this experiment, changes in RGB values under bright and dark illuminances were compared, and changes in RGB value were monitored as a function of concentration of analytes under the ambient illumination of laboratory. As a result, color separation at the bright luminance region was good, but it did not appearat the low luminance region, and the changed profiles in RGB value under different illuminances was suggested to correct the problem of the color separation algorithm.

주제어

표/그림 (6)

그림 Fig. 1. Illumination and dipstick pad
그림 Fig. 2. RGB extraction from color images on Dipstick
그림 Fig. 3. RGB change value according to the change in illumination intensity of the dipstick extracted from sugar
그림 Fig. 4. The change value of RGB according to the change in illuminance of the dipstick from which the ketone was extracted
그림 Fig. 5. Change value of RGB according to the change in illuminance of the dipstick extracted from pH
그림 Fig. 6. RGB value of illuminance under ambient illumination

참고문헌 (27)

H. Jeong, B. Tombor, R. Albert, Z. N. Oltvai & A.-L. Barabasi. (2000). The large-scale organization of metabolic networks. Nature, 407(6804), 651-654. DOI : 10.1038/35036627

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M. Bhatia, S. Kaur & Sandeep K. Sood. (2020). IoT-inspired smart home based urine infection prediction. Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing. DOI : 10.1007/s12652-020-01952-w

상세보기
S. Decramer et al. (2008). Urine in Clinical Proteomics. Molecular & Cellular Proteomics, 7(10), 1850-1862. DOI : 10.1074/mcp.R800001-MCP200

상세보기
L. Mackay, M. J. Lyall, S. Delaney, J. A. McKnight, & M. W. J. Strachan. (2010). Are blood ketones a better predictor than urine ketones of acid base balance in diabetic ketoacidosis?. Practical Diabetes International, 27(9), 396-399. DOI : 10.1002/pdi.1529

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S. Decramer et al. (2008). Urine in Clinical Proteomics. Molecular & Cellular Proteomics, 7(10), 1850-1862. DOI : 10.1074/mcp.R800001-MCP200

상세보기
S. Booth, C. Baleriola & William D. Rawlinson. (2006). Comparison of two rapid influenza A/B test kits with reference methods showing high specificity and sensitivity for influenza A infection. J Med Virol, 78(5), 619-622. DOI : 10.1002/jmv.20584

상세보기
D. Ryan, K. Robards, P.D. Prenzler & M. Kendall. (2011). Recent and potential developments in the analysis of urine: A review. Analytica Chimica Acta, 684(1-2), 17-29. DOI : 10.1016/j.aca.2010.10.035

상세보기
R. Khasriya et al. (2010). The Inadequacy of Urinary Dipstick and Microscopy as Surrogate Markers of Urinary Tract Infection in Urological Outpatients With Lower Urinary Tract Symptoms Without Acute Frequency and Dysuria. Journal of Urology, 183(5), 1843-1847. DOI : 10.1016/j.juro.2010.01.008

상세보기
H. G. Pohl et al. (2020). The Urine Microbiome of Healthy Men and Women Differs by Urine Collection Method. Int Neurourol J, 24(1), 41-51. DOI : 10.5213/inj.1938244.122

상세보기
V. Kavuru, T. Vu, L. Karageorge, D. Choudhury, R. Senger & J. Robertson. (2019). Dipstick analysis of urine chemistry: benefits and limitations of dry chemistry-based assays. Postgraduate Medicine, 225-233. DOI : 10.1080/00325481.2019.1679540

상세보기
K. E. Maduemem, Y. D. Rodriguez & B. Fraser. (2019). How Sensitive are Dipstick Urinalysis and Microscopy in Making Diagnosis of Urinary Tract Infection in Children?. Int J Prev Med, 10(1), 62. DOI : 10.4103/ijpvm.IJPVM_353_17

상세보기
C. D. Chin, V. Linder & S. K. Sia. (2006). Lab-on-a-chip devices for global health: Past studies and future opportunities. The Royal Society of Chemistry, 7(1), 41-57. DOI : 10.1039/b611455e

상세보기
C. C. Blyth, J. R. Iredell & D. E. Dwyer. (2009). Rapid-Test Sensitivity for Novel Swine-Origin Influenza A (H1N1) Virus in Humans. New England Journal of Medicine, 361(25), 2493-2493. DOI : 10.1056/NEJMc0909049

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J. Wang et al. (2017). Dipstick proteinuria and risk of myocardial infarction and all-cause mortality in diabetes or pre-diabetes: a population-based cohort study. Scientific Reports, 7(1), 11986. DOI : 10.1038/s41598-017-12057-4

상세보기
S. Misra & N. S. Oliver. (2014). Utility of ketone measurement in the prevention, diagnosis and management of diabetic ketoacidosis. Diabetic Medicine, 32(1), 14-23. DOI : 10.1111/dme.12604

상세보기
D. Ketan. (2016). Blood Ketones: Measurement, Interpretation, Limitations, and Utility in the Management of Diabetic Ketoacidosis. The Review of Diabetic Studies, 13(4), 217-225. DOI : 10.1900/rds.2016.13.217

상세보기
L. Laffel. (1999). Ketone bodies: a review of physiology, pathophysiology and application of monitoring to diabetes. diabetes metabolism research and reviews, 15(6), 412-426. DOI : 10.1002/(sici)1520-7560(199911/12)15:6 3.0.co;2-8

상세보기
L. Mackay, MJ. Lyall, S. Delaney, JA. McKnight & MWJ. Strachan. (2010). Are blood ketones a better predictor than urine ketones of acid base balance in diabetic ketoacidosis?. Practical Diabetes International, 27(9), 396-399. DOI : 10.1002/pdi.1529

상세보기
S. Ahmed A & M. Ashraf A. (2020). Determination of acid dissociation constants of Alizarin Red S, Methyl Orange, Bromothymol Blue and Bromophenol Blue using a digital camera. RSC Advances, 10(19), 11311-11316. DOI : 10.1039/C9RA10568A

상세보기
J. S. Kim, C. G. Jin, S. K. Lee, S. G. Lee & C. U. Choi. (2011). Geometric Calibration and Accuracy Evaluation of Smartphone Camera. Journal of Korean Society for Geospatial Information Science, 19(3), 115-125.
S. D. Kim, Y. M. Koo & Y. H. Yun. (2017). A Smartphone-Based Automatic Measurement Method for Colorimetric pH Detection Using a Color Adaptation Algorithm. Sensors, 17(7), 1604. DOI : 10.3390/s17071604

상세보기
S. Li, H. Joshua A & P. Ian. (2012). Point-of-care colorimetric detection with a smartphone. Lab on a Chip, 12(21), 4240-4243. DOI : 10.1039/c2lc40741h

상세보기
P.L. Reu, W. Sweatt, T. Miller & D. Fleming. (2015). Camera System Resolution and its Influence on DigitalImage Correlation. Experimental Mechanics 55(1), 9-25. DOI : 10.1007/s11340-014-9886-y

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J. I Park, H. W. Lee & Y. S. Kim. (2015). A Study on the Proper Position of Illumination Sensor for Dimming Lighting Control Based on Practical Life: Focusing on Summer Solstice and Winter Solstice. International Journal of Smart Home 9(9), 185-194. DOI : 10.14257/ijsh.2015.9.9.20

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K. Haakon & D. Tao. (2017). Smartphone-Based Rapid Screening of Urinary Biomarkers. IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, 11(2), 455-463. DOI : 10.1109/TBCAS.2016.2633508

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R. V. H. Ginardi, A. Saikhu, R. Sarno, D. Sunaryono, A. S. Kholimi & R. N. T. Shanty. (2014). Intelligent Method for Dipstick Urinalysis Using Smartphone Camera. Lecture Notes in Computer Science, 66-77. DOI : 10.1007/978-3-642-55032-4_7

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M. Ra, M. S. Muhammad, C. Lim, S. Han, C. Jung & W. Y. Kim. (2018). Smartphone-Based Point-of-Care Urinalysis Under Variable Illumination. IEEE Journal of Translational Engineering in Health and Medicine, 6, 1-11. DOI : 10.1109/JTEHM.2017.2765631

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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