3. Ⅰ. 요화학 검사
1) 요화학 검사의 개요
• 체내 분비물 중에 하나인 소변, 대변 등의 체외 분비물을 대상으로 생리적, 화학적 검사를
통하여 환자의 상태를 모니터링
• 조작이 간편하고 용이하게 실시되기 때문에 병원 등의 각종 의료기관, 집단검진에 있어서
스크리닝 검사로 널리 보급
• 검체로는 아침 첫뇨 중간 소변이 권장된다. 수시뇨의 경우 중간 소변이 권장
2) 장점
• 신속한 1차적 의학정보를 제공하여 조기진단 가능
• 채취가 간단하고 피검자에게 고통을 주지 않는다.
• 다량의 검체를 신속히 분석할 수 있어 집단 검진의 유용성이 크다
3) 단점
• 신선뇨가 아닐 경우 오차가 크다
• 위양성과 간섭물질에 의한 혼동의 영향이 있다
• 일내 변동이 크다
4. Ⅰ. 요화학 검사
4) 요화학 검사의 종류
다양한 관련 질병이 동시 추출되므로, 질병 확정을 위한 추가 검사 병행 필요
검사항목
관련 질병
위양성 및 간섭의 예시
산도
• 산성뇨: 심한 설사, 탈수, 발열, 기아, 산생성 세균, 호흡성, 산성식품(육류)의 섭취
• 알칼리성뇨: 급성 또는 만성 신장질환, 구토, 대사성, 호흡성, 알칼리성 식품(채소,
과일)의 다량 섭취, 암모니아 생성세균
• 장시간 방치 시 알칼리성 뇨화
• 시험지에 과량의 요가 묻을 경우 낮은 PH
비중
• 요비중 감소: 신세뇨관 손상, 만성신염, 요붕증
• 요비중 증가: 당뇨병, 탈수, 신증
• 단백질 함유량 많은 경우 비중 증가
• 이뇨제 투여, 장시간 방치 시 비중 저하
단백질
• 신성 단백뇨
- 사구체성 단백뇨, 요세관성 단백뇨, 신전성, 신후성 단백뇨
•
•
•
•
•
포도당
• 당뇨병, 내분비질환, 만성간질환 등 고혈당 동반 환자
• 신성당뇨: 당부하검사는 정상으로 나옴
• 식이성 당뇨: 과다한 당직 섭취
• 비타민C 대량 투여 시
케톤체
• 비만인의 절식
• 당뇨병성 케톤산증
• 당뇨병, 심한 기아 상태, 스트레스, 심한 운동, 공복 시
• 휘발성이 강하므로 즉시 검사
• 결석, 종양, 사구체신염, 신우신염
• 근육질환, 근육손상
• 말라리아, 부적합한 수혈
• Ascorbic acd에 의한 위음성 가능성
• 단백농도, 비중이 높은 경우 위음성 가능성
• 요중에 미생물이 있을 때 위양성 반응
• 양성: 급성간염, 만성간염, 간경변, 용혈성 황달
• 음성: 담도폐색, 항생물질의 장기복용
• 빌리루빈과 함께 확인하여 황달 감별
잠혈반응
유로빌리노겐
빌리루빈
• 담석증, 급성간염, 만성간염, 간경변
혈액, 농, 질분비물 등에 의한 위양성 반응
시험지가 요중에 오래 담겨 있을 경우
PH가 알칼리일 경우 위양성 판정
생리적 단백뇨: 과격한 운동, 목욕, 월경, 고열
기립성 단백뇨
5. Ⅱ. 경쟁제품 조사
1) 바이오닉스 BS-401
• 10종의 요화학 검사 정보 및 활성산소 검사(다음 페이지 참조) 정보를 제공
• 소변 분석용 스트립과 활성산소 분석용 스트립 별도
• 무선 데이터 전송 기능
항목
검사시간
검사항목
디스플레이
규격
통신방식
내용
활성산소: 4분 30초
소변분석: 1분 30초
• 10종
• 활성산소
LCD
210(W) x 80(H) x 174(D) mm
950g
Ethernet, UART to USB
옵션
WiFi Module / Bluetooth Module
인증
KCC, EMI, CE, FDA, Medical Equipment
6. Ⅱ. 경쟁제품 조사
2) 에스코넥 YoDoc
• 측정기기와 LCD 디스플레이 분리 및 별도 설치 가능
• 10종의 요화학 검사 정보를 제공
• 무선 데이터 전송 기능
항목
내용
검사시간
60초
검사항목
10종
디스플레이
7인치 TFT LCD
월패드 규격
300(W) x 180(H) x 23.7(D) mm
740g
월패드 통신
Etherner, WiFi
분석장치 규격
300(W) x 68(H) x 100(D) mm
630g
분석장치 통신
Bluetooth 2.1
인터페이스
인증
USB, SD Card, RJ45
KFDA, KC(방송통신기자재), KTC
7. Ⅱ. 경쟁제품 조사
3) 싸이메디 UA10
• ETRI(전자통신연구원)가 개발한 LED 광학 기술 활용
• 10종의 요화학 검사 정보를 제공
• 전립선 진단기, 임신 진단기, 맥파/스트레스 진단기, 두피/피부측정기 보유
항목
내용
검사시간
10초
검사항목
10종
디스플레이
3.5” Graphic LCD
규격
135(W) x 66(H) x 11(D) mm
141g
통신
Bluetooth, USB, 시리얼 통신
인증
KFDA
8. Ⅱ. 경쟁제품 조사
4) 메디칼드림 KMD-8888
• 10종의 요화학 검사 정보를 제공
• 휴대 가능
항목
내용
검사시간
2~3초
검사항목
10종
디스플레이
규격
240x320(RGB) LCD
66(W) x 135(H) x 27(D) mm
동작조건
-5 ~ 35℃, 20~65% RH 상대습도
보관조건
-5 ~ 45℃, 10~90% RH 상대습도
9. Ⅱ. 경쟁제품 조사
5) iPhone용 요화학 검사 앱 uChek
•
•
•
•
별도의 측정장비 없이 검사용 Strip과 스마트폰 앱을 이용하여 검사
9종(포도당, 빌리루빈, 단백질, 비중, 케톤체, 백혈구, 아질산염, 유로빌리노겐, 혈뇨) 측정
20달러(시험지 5개 + 검사용 매트)
상용화 전단계
9
10. Ⅲ. 요화학 검사기의 제한점
1) 확진의 제한
• 요화학 검사 수치는 다양한 원인에 의해 발생하므로 질병 확인을 위해 다른 검사와 병행 필요
질환종류
간질환
신장질환
내용
• 요화학 검사에서 유로빌리노겐, 빌리루빈 수치의 이상 발견
혈액 검사를 통한 총단백, 알부민, ALP, 감마-GTP, GOT, GPT 검사를 통해 확진
• 요화학 검사에서 케톤체, 잠혈, 포도당, 단백질 수치의 이상 발견
혈액 검사를 통한 크레아티닌, 나트륨, 칼륨, 염소 검사를 통해 확진
2) 발견된 질환의 수준
• 요당(포도당) 검출 당뇨가 중등도 수준 이상 진행된 상태(미세 단백뇨 확인 불가능)
• 유로빌리노겐, 빌리루빈 양성 급성간염, 만성간염, 간경변, 용혈성 황달, 담도폐색 등 진행
3) 오진의 가능성
• 질병과 1:1 매핑되는 마커 없음
• 소변의 품질(보관 시간 등), 이물질 혼입(생리, 농)에 의한 오차 발생
11. Ⅳ. 요화학 검사기 적용 방안
1) 개인용 시장
• 매일 소변검사가 필요한 환자: 투석 환자, 중증 당뇨환자, 임산부
시장성 적음
병의원 연계 서비스 동시 제공을 통해 중증 질환 관리 전용 서비스로 접근 필요
2) 민간 공용부 시장
• 아파트, 오피스텔, 고급주책 공용부
• 요양시설, 휴양시설
• 호텔, 리조트
• 한의원
부가 서비스 형태로 제공
3) 공공부문 시장
• 보건소 및 지방자치단체
• 국방부 등 격오지 원격 건강관리
U헬스 시스템과 연계하여 대단위 전용 서비스로 접근 필요
단독 제품으로 판매하기에는 제품적 한계 존재
12. Ⅳ. 요화학 검사기 적용 방안
공용부에 설치하여 질병 스크리닝
항산화 제품 또는 연속 측정장비의 판매 활성화 근거로 활용
1) 고혈압의 발생 억제
• 활성산소 NO 불활성화 혈류저하 조직장해 전신혈관 수축 고혈압 발생
• 항산화제를 통한 NO의 수명 연장(혈관 확장)
2) 당뇨병 및 합병증 발생 억제
• 활성산소 췌장 ß 세포 공격 단백질의 당화 SOD 변성 당뇨병 발생
• 항산화제를 통한 베타 췌장세포 보호, 단백질의 당화 억제
3) 발암
• 활성산소 세포막 구멍 형성 DNA 및 RNA 공격 염색체 돌연변이 발암
• 항산화제를 통한 DNA 및 지질 세포막 손상 보호, 면역 기능 증대
4) 노화
• 영양과다, 과격한 운동 산소소비량 증가 활성산소 산화반응 촉진 노화
제품 구매의 근거 마련
요화학검사
판매 제품
항산화제 제품
혈압/혈당 측정기 제품
13. Ⅴ. 산화물질(FREE RADICALS)에 대한 추가 정보
1) 산화물질의 생성
• 호흡에서의 생성
- 체내 산화물질의 주요 생성 방식으로 호흡을 통해 들어온 산소 분자가 물로 전환되지 않고
일부가 직접 산소로 누출되는 현상
• 방사선 항암치료
• 오염물질(담배, 석면 등)
2) 산화물질의 필요성
• 내피세포에서 생성되어 혈압을 제어
• 타이록신(thyroxine 갑상샘 호르몬)을 만드는데 사용
• 병원체 살해
3) 산화물질의 위험성
• 지질에 과산화 손상 유발
• DNA에 손상을 주어 조기 노화와 퇴행성 질환, 특히 심장혈관 병의 발생에 기여
4) 방어 기전
• 셀레늄 의존 효소에 의한 방어
• 비타민 A, C, E 등이 풍부한 음식
• 폴리페놀, 플라보노이드 등 식물화합물이 풍부한 음식
14. Ⅴ. 산화물질(FREE RADICALS)에 대한 추가 정보
5) 고혈압과 산화물질
조직장해
◑ L-arginine → 혈관 내피 유래 이완인자
(EDRF : Endothelium-derived Relaxing
혈류저하
Factor)인 NO 산생
ONOO
NO 불활성화
→ 혈관 평활근의 긴장조절(Cyclic-GMP)
→ 전신 및 국소순환 동태 Control
O2•-(Superoxide)
◑ NO → O2•-(Superoxide)와 반응
→ Peroxynitrite(ONOO-) 생성
L-arginine
NO(EDRF)
(독성 강, 세포장해 원인)
◑ Superoxide(O2•-) → EDRE(NO) 불활성화
평활근 세포
혈소판
(혈관수축)
이완
응집∙접착저해 ◑ SOD → NO 수명연장(혈관 확장)
◑ Balance 붕괴 → O2•-와 Free Radical에
혈류∙혈압조절
의거 NO 불활성화 → 전신혈관 수축
→ 고혈압(Hypertension)
15. Ⅴ. 산화물질(FREE RADICALS)에 대한 추가 정보
6) 당뇨병 및 합병증과 산화물질
합병증
세포장해
Free Radical
췌장 ß 세포 장해
당뇨병
SOD
불활성화
단백질의 당화
세포장해
합병증
◑ 췌장 ß 세포 → Free Radical 공격에 약함
◑ 당화에 의한 SOD 변성야기 → 항산화능↓
◑ 혈당농도↑
→『 포도당 + 단백질 』결합과정↑
(Glycosylation)
→ 해당세포 및 조직의 구조와 기능변화
초래(합병증↑)
◑ 혈당 Control 불량자 → 혈중과산화 지질
농도↑
◑ 당뇨병의 발생과 합병증
→ 당화과정 활성산소(Free Radical)와
당화 변성에 의한 당화단백
(Glycosylated Protein)에 기인
◑ 당뇨병의 발증 → SOD 등 항산화제
투여로 억제 기능
16. Ⅴ. 산화물질(FREE RADICALS)에 대한 추가 정보
7) 암과 산화물질
활성산소
세포막 구멍 형성
(Cell Membranes
Puncturing)
DNA 및 RNA의
Nucleic Acid 공격
(DNA 장해)
Genetic Blueprint
가진 Chromosomes의
Mutation 야기
발암
(Cacuse Cancer)
◑ DNA 장해 → 수복기전에 의거 단기간 내 DNA
수복. 그러나, Promotion(활성산소/약물)
존재 및 Free Radical 체내 계속 발생 시 DNA
수복 안됨. 그 결과 암세포 증식
◑ Promoter → 대부분 약물 → Free Radical
직/간접 발생
◑ Mytomycin-c, Bleomycin, Cisplatin 등
→ Free Radical 다량 발생 → 암세포 살멸
(정상세포 장해)
※『 항암제 + 항산화제 』병용 → 부작용 경감
(Chemotherapy 및 Radiation 치료 시
Tolerance 증대)
◑ 실제 암 환자 → 혈중 비타민 E/C/A 및 Betacarotene 농도 현저히 낮음
◑ 항산화제의 역할
► 위(Stomach)의 화학적 Carcinogens 생성 차단
► DNA 및 Lipid Membranes의 산화적 손상 보호
► 면역기능(Immune Function) 증대
17. Ⅴ. 산화물질(FREE RADICALS)에 대한 추가 정보
8) 노화와 산화물질
영양과다, 과격한 운동,
온도상승
대사속도 상승
산소 소비량 증가
산소 Free Radical 증가
Free Radical 반응 촉진
장해 축적
노화(Aging)
◑ 노화의 원인 → Free Radical에 의한 지질과 산화
(노화증상 발현 전 → 혈중 및 조직 중
『 과산화 지질 』상승
◑ SOD(Superoxide Dimutase)
► 인체 내 5번째 가장 많은 분자
► 인간수명 → SOD Content와 직접 비례
► 젊은 사람 → 체중 g당 1일 SOD 1,700 단위
산생(간)
► 80세 노인 → 1일 50Units 이하 산생
► Mangosteen 및 Aci, Bilberry 주스
→ 다량의 SOD 함유
► 실제 SOD 활성증가 → 수명 더욱 연장 가능
※ SOD → 가장 강력한 Anti-aging Agent의
하나
◑ 나이↑ → 비타민 E 및 Carotenoids 저하
◑ 동면동물/과격히 안움직이는 동물(산소 소비↓)
→ 장생
