JP4493181B2

JP4493181B2 - Component measuring device

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Publication number: JP4493181B2
Application number: JP2000248778A
Authority: JP
Inventors: 喜明矢口
Original assignee: TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2020-08-18
Also published as: JP2002058662A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、成分測定装置、特に、血液の検査に際し、指先を穿刺針で穿刺して血液を採取するとともに、その血液中の例えばブドウ糖のような特定成分の量を測定する成分測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、糖尿病患者の増加に伴い、日常の血糖値の変動を患者自身がモニターする自己血糖測定が推奨されてきている。
【０００３】
この血糖値の測定は、血中のブドウ糖量に応じて呈色する試験紙を装着し、該試験紙に血液を供給、展開して呈色させ、その呈色の度合いを光学的に測定（測色）して血糖値を定量化する血糖測定装置を用いて行われる。
【０００４】
この測定に先立ち、患者が自分の血液を採取する方法としては、穿刺針や小刀を備えた穿刺装置を用いて指先の皮膚を穿刺した後、その穿刺部周辺を指等で圧迫して血液を絞り出すことが行われる。
【０００５】
しかしながら、指先は毛細血管が集中しており血液の採取に適している反面、神経も集中しており痛みが伴うことから、患者へ与える苦痛、負担が大きく、また、穿刺することによる恐怖感を伴うことから、自己血糖測定が続けられなくなる患者も多い。
【０００６】
また、従来の血糖測定では、穿刺操作と、血液採取操作と、測定操作とを別々に行うため、操作性にも劣っている。
【０００７】
このような問題点を解決し得る装置として、穿刺装置と測定装置とを一体化し、かつ、血液を絞り出すための吸引手段を備えた血糖測定装置が知られている（特願平１０−１８３７９４号、特願平１０−３３００５７号）。
【０００８】
これらの血糖測定装置では、まず、チップ先端に指先を押し当て、この先端開口を気密性を保持するように封止する。
【０００９】
次に、先端開口から突出する穿刺針で指先を穿刺した後、この状態で吸引手段を作動させ（減圧状態とし）、穿刺部位から血液を吸い出し、その血液を採取する。そして、測定装置により、採取された血液の血糖値を測定する。
【００１０】
しかしながら、前記血糖測定装置では、一定の圧力で血液を吸引するので、血糖値の測定に必要な血液量を得るのに比較的長い時間を要する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、短時間で、確実に体液中の所定成分の測定を行うことができる成分測定装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１３）の本発明により達成される。
【００１３】
（１）表皮を介し体液を採取して該体液の成分を測定する成分測定装置であって、
表皮を当てがう当て部と、
前記当て部に表皮を当てがうことにより気密に密閉される空間と、
前記空間の圧力を調節する圧力調節手段と、
前記空間内に採取された体液の所定成分の量および／または性質を測定する測定手段とを有し、
前記空間内に表皮を介して体液を採取する際、前記圧力調節手段により前記空間内を減圧し、かつ、その圧力を経時的に変動させるよう構成されていることを特徴とする成分測定装置。
【００１４】
（２）穿刺針を備えるチップを装着して使用する成分測定装置であって、
穿刺する表皮を当てがう当て部と、
前記当て部に当てがわれた表皮を穿刺するよう前記穿刺針を作動させる穿刺手段と、
前記穿刺針の収納空間の圧力を調節する圧力調節手段と、
前記穿刺部位より採取された血液中の所定成分の量を測定する測定手段とを有し、
前記穿刺部位より血液を採取する際、前記圧力調節手段により前記収納空間を減圧し、かつ、その圧力を経時的に変動させるよう構成されていることを特徴とする成分測定装置。
【００１５】
（３）前記収納空間の圧力を検出する圧力検出手段を有し、該圧力検出手段からの情報に基づいて、前記圧力調節手段により前記収納空間の圧力を調節するよう構成されている上記（２）に記載の成分測定装置。
【００１６】
（４）前記血液を採取する際、前記圧力調節手段により、前記収納空間の圧力を、大気圧より低い第１の圧力と、該第１の圧力より高い第２の圧力とに交互に切り替えるよう構成されている上記（２）または（３）に記載の成分測定装置。
【００１７】
（５）前記第２の圧力は、大気圧または大気圧より低い上記（４）に記載の成分測定装置。
【００１８】
（６）前記第２の圧力と前記第１の圧力との差は、１００〜６００ｍｍＨｇである上記（４）または（５）に記載の成分測定装置。
【００１９】
（７）前記圧力変動の周期は、１〜３０ｓｅｃである上記（４）ないし（６）のいずれかに記載の成分測定装置。
【００２０】
（８）前記血液を採取する際、前記圧力調節手段により、前記収納空間の圧力を、一旦、大気圧より低い第１の圧力にし、その後、前記圧力を緩除に増加させるようなサイクルを少なくとも１回有する上記（２）または（３）に記載の成分測定装置。
【００２１】
（９）前記第１の圧力は、１００〜６００ｍｍＨｇである上記（４）ないし（８）のいずれかに記載の成分測定装置。
【００２２】
（１０）前記成分測定装置は、前記チップを保持し、前記穿刺手段を内蔵するハウジングを有し、
前記圧力調節手段は、前記ハウジング内の前記収納空間の圧力を調節する上記（２）ないし（９）のいずれかに記載の成分測定装置。
【００２３】
（１１）前記チップは、表皮に当接する当接部を有し、該当接部の内側に形成される開口を表皮で塞ぐようにして使用される上記（２）ないし（１０）のいずれかに記載の成分測定装置。
【００２４】
（１２）前記チップは、試験紙と、該試験紙に血液を供給する血液通路とを有する上記（２）ないし（１１）のいずれかに記載の成分測定装置。
【００２５】
（１３）前記試験紙は、血糖測定用の試験紙である上記（１２）に記載の成分測定装置。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の成分測定装置を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
本発明の成分測定装置は、表皮（皮膚）を介し体液（以下、本実施形態では、血液を代表として説明する。）を採取して、その体液の所定成分を測定する装置である。
【００２８】
表皮の前記体液の採取に関与する部位（本実施形態では、穿刺部位）は、好ましくは、指であるが、この他、例えば、手の平、手の裏、手の側部、腕、太腿等が挙げられる。
【００２９】
下記の実施形態では、指先（指）を穿刺する形態の成分測定装置を代表として説明する。
【００３０】
図１は、本発明の成分測定装置の第１実施形態を模式的に示す斜視図、図２は、本発明において使用するチップの構成例を示す縦断面図、図３および図４は、それぞれ、第１実施形態の成分測定装置が有する穿刺手段および穿刺手段を内蔵するハウジングの構成例を示す縦断面図、図５〜図８は、それぞれ、第１実施形態の成分測定装置における主要部の構成例を示す縦断面図、図９は、第１実施形態の成分測定装置の回路構成を示すブロック図、図１０は、第１実施形態の成分測定装置の制御手段の制御動作を示すフローチャートである。なお、図１〜図８中、右側を「基端」、左側を「先端」として説明する。
【００３１】
図１、図５および図９に示すように、第１実施形態の成分測定装置（血液成分測定装置）１は、本体２と、本体２に設置された指当て部３と、ハウジング５内に収納された穿刺手段４と、血液（体液）の採取を検出するとともに採取された血液（体液）中の所定成分を測定する測定手段７と、ハウジング５内を減圧状態とするポンプ８と、ハウジング５内の減圧状態を解除、緩和または保持する電磁弁２６と、ハウジング５内の圧力を検出する圧力センサ（圧力検出手段）２７と、ソレノイド（駆動源）２８と、スイッチ２９と、電池（電源）９と、回路基板１０上に設けられた制御手段１１およびメモリ３３と、表示部（報知手段）１２と、音声出力部（報知手段）３２と、外部出力部３４とを備えている。
【００３２】
この成分測定装置１は、チップ１３を装着して使用される。以下、各構成要素について説明する。
【００３３】
本体２は、対向する筐体２１と蓋体２２とで構成されている。この本体２は、その内部に収納空間２３が形成されており、この収納空間２３内には、前記穿刺手段４、ハウジング５、測定手段７、ポンプ８、電磁弁２６、ソレノイド２８、スイッチ２９、電池９、回路基板１０、制御手段１１、メモリ３３、表示部１２、音声出力部３２および外部出力部３４が、それぞれ収納されている。また、ハウジング５内には、圧力センサ２７が設置されている。
【００３４】
筐体２１の先端側の壁部２１１には、筐体２１の内外を貫通し、横断面での形状が円形の開口２１２が形成されている。この開口２１２を介して後述のハウジング５にチップ１３が装着（保持）される。
【００３５】
また、壁部２１１の先端側の面には、開口２１２の外周を囲んで、指先（指）の形状に対応して形成された指当て部（表皮を当てがう当て部）３が設置されている。この指当て部３の先端側には、指当て面３１が形成されている。指当て部３（指当て面３１）に指先を当接させつつ、成分測定装置１を作動させる。これにより、指先が穿刺され、採取された血液中の所定成分（以下、本実施形態では、ブドウ糖を代表として説明する。）の量が測定される。
【００３６】
蓋体２２の上面には、蓋体２２の内外を貫通する表示窓（開口）２２１が形成されており、その表示窓２２１は、透明な材料で構成される板状部材で塞がれている。
【００３７】
この表示窓２２１に対応する収納空間２３内の位置には、表示部１２が設置されている。したがって、表示窓２２１を介して、表示部１２で表示される各種情報を確認することができる。
【００３８】
表示部１２は、例えば、液晶表示素子（ＬＣＤ）等で構成されている。この表示部１２には、例えば、電源のオン／オフ、電源電圧（電池残量）、測定値、測定日時、エラー表示、位置修正表示、操作ガイダンス等を表示することができる。
【００３９】
また、音声出力部３２は、例えば、ブザー（一定の音やメロディー等を発する装置）、言葉を発する装置等で構成される。
【００４０】
なお、報知手段は、前記のものに限らず、この他、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）やＥＬ素子等の発光素子、ランプ、ＥＬ表示素子等が挙げられる。
【００４１】
また、外部出力部３４は、求められた血糖値等そのデータを例えばパーソナルコンピュータのような外部装置へ出力するためのものである。
【００４２】
また、蓋体２２の上面には、操作ボタン２２２が設置されている。成分測定装置１では、この操作ボタン２２２を押圧することにより、それに連動してスイッチ２９がオンし、その信号がスイッチ２９から制御手段１１に入力されるように構成されている。
【００４３】
表示部１２の図１中下側には、回路基板１０が設置され、この回路基板１０上には、マイクロコンピュータで構成される制御手段１１と、メモリ３３とが搭載されている。制御手段１１は、例えば、血液が採取されたか否かの判別等、成分測定装置１の諸動作を制御する。また、この制御手段１１は、測定手段７からの信号に基づいて血液中のブドウ糖量（血糖値）を算出する演算部を内蔵している。
【００４４】
回路基板１０の図１中左下側には、減圧手段（吸引手段）として、ポンプ８が設置されている。このポンプ８は、電力により作動するものであり、後述のハウジング５に形成された通気路５４とチューブ８１を介して連結されている。このチューブ８１は、可撓性を有しており、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、シリコーンゴム、ポリウレタン等の高分子材料で構成されている。
【００４５】
このポンプ８は、ハウジング５の内腔部５２内の空気を吸引、排出することにより、ハウジング５の内腔部５２を減圧状態とする。
【００４６】
また、ポンプ８は、指先の穿刺部位から血液を吸い出すことができる程度（例えば、１００〜６００ｍｍＨｇ程度）に、ハウジング５の内腔部５２および指先の穿刺部位を減圧状態とすることができるようなものであればよい。
【００４７】
回路基板１０の図１中右下側には、電源として電池９が設置されている。この電池９は、ポンプ８、電磁弁２６、ソレノイド２８、制御手段１１、表示部１２、音声出力部３２等と電気的に接続され、これらの作動に必要な電力を供給する。
【００４８】
ポンプ８の図１中手前側には、測定手段７が設置されている。この測定手段７は、後述のチップ１３が備える試験紙１８に血液が供給（採取）されるのを光学的に検出するとともに、試験紙１８に展開された血液中のブドウ糖量を光学的に測定するものであり、その設置位置は、チップ１３をハウジング５に装着、保持した状態で、試験紙１８が位置する側位近傍とされる。
【００４９】
このように、測定手段７は、血液の採取を検出する機能と、試験紙１８に展開された血液中のブドウ糖（所定成分）の量を測定する機能とを兼ね備えているので、これらの手段をそれぞれ別個に設ける場合に比べ、部品点数を削減することができ、構成を簡素化することができ、また、装置の組立工数を減少させることができる。
【００５０】
この測定手段７は、発光素子（発光ダイオード）７１と受光素子（フォトダイオード）７２とを有している。
【００５１】
発光素子７１は制御手段１１と電気的に接続され、受光素子７２は、増幅器２４およびＡ／Ｄ変換器２５を介して制御手段１１と電気的に接続されている。
【００５２】
発光素子７１は、制御手段１１からの信号により作動し、光を発する。この光は、所定の時間間隔で間欠的に発光するパルス光であるのが好ましい。
【００５３】
チップ１３をハウジング５に装着した状態で、発光素子７１を点灯させると、発光素子７１から発せられた光は試験紙１８に照射され、その反射光は、受光素子７２に受光され、光電変換される。受光素子７２からは、その受光光量に応じたアナログ信号が出力され、その信号は、増幅器２４で所望に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器２５にてデジタル信号に変換され、制御手段１１に入力される。
【００５４】
制御手段１１では、入力された信号に基づいて、血液が採取されたか否か、すなわち、血液がチップ１３の試験紙１８に展開されたか否かを判別する。
【００５５】
また、制御手段１１では、入力された信号に基づき、所定の演算処理を行い、また、必要に応じ補正計算を行って、血液中のブドウ糖の量（血糖値）を求める。求められた血糖値は、表示部１２に表示される。
【００５６】
また、測定手段７の図１中手前側には、穿刺手段４を内蔵するハウジング５が設置されている。
【００５７】
前述したように、この成分測定装置１は、ハウジング５にチップ１３を装着して使用される。このチップ１３は、図２に示すように、穿刺針１４と、穿刺針１４を摺動可能に収納する第１のハウジング１５と、第１のハウジング１５の外周部に設置された第２のハウジング１６と、第２のハウジング１６の外周部に設置された試験紙固定部１７と、試験紙固定部１７に固定された試験紙１８とで構成されている。
【００５８】
穿刺針１４は、針体１４１と、針体１４１の基端側に固着されたハブ１４２とで構成され、第１のハウジング１５の内腔部１５２内に収納されている。
【００５９】
針体１４１は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金等の金属材料よりなる中空部材または中実部材で構成され、その先端には、鋭利な刃先（針先）が形成されている。この刃先により、指先の表面（皮膚）が穿刺される。
【００６０】
また、ハブ１４２は、ほぼ円柱状の部材で構成され、その外周部が第１のハウジング１５の内周面１５１に当接しつつ摺動する。
【００６１】
このハブ１４２の基端部には、縮径した縮径部１４３が形成されている。この縮径部１４３は、後述の穿刺手段４を構成するプランジャ４１の針ホルダ４１１と嵌合する。
【００６２】
第１のハウジング１５は、壁部１５３を底部とする有底筒状の部材で構成され、その内部には内腔部１５２が形成されている。
【００６３】
壁部１５３のほぼ中央部には、横断面での形状が円形の孔１５４が形成されている。この孔１５４には、指先（指）の穿刺に際し、針体１４１が通過する。また、孔１５４の孔径は、ハブ１４２の先端外径より小さく設定されている。このため、穿刺針１４が内腔部１５２の先端方向へ移動し、ハブ１４２の先端と壁部１５３の基端とが当接すると、それ以上、穿刺針１４が先端方向へ移動することが防止される。したがって、針体１４１は、指先の穿刺に際し、チップ１３の先端からの突出長さが一定に保たれる。このため、針体１４１の刃先が指先を必要以上に深く穿刺してしまうことをより確実に防止することができる。
【００６４】
また、後述のプランジャ４１の移動距離を調節する機構を設け、これにより、針体１４１の刃先による指先の穿刺深さを調節するようにしてもよい。
【００６５】
第１のハウジング１５の外周部には、第２のハウジング１６が固着されている。
【００６６】
第２のハウジング１６は、ほぼ円筒状の部材で構成され、その内部には、内腔部１６１が形成されている。
【００６７】
また、第２のハウジング１６の先端には、リング状に突出した当接部１６３が形成されている。この当接部１６３は、指先を押し当る部位であり、その内側には、内腔部１６１が開放する先端開口（開口）１６２が形成されている。当接部１６３の先端外周縁は、指先に押し当られたときに穿刺周辺部を刺激し穿刺時の痛みを和らげる効果を発揮するのに適した形状をなしている。また、ポンプ８により減圧状態となったとき、当接部１６３の先端と指先の表面との間から空気が流入することを極力抑制し得るような形状となっている。なお、第２のハウジング１６の先端には、当接部１６３が設けられず、第２のハウジング１６の先端面が平坦な面を構成してもよい。
【００６８】
第２のハウジング１６には、当接部１６３の基端付近の外周部に、外側に向かって突出するリング状のフランジ１６４が形成されている。このフランジ１６４は、後述のハウジング５に装着した状態で、その基端がハウジング５の先端に当接し、ハウジング５に対する位置を規定する。
【００６９】
第２のハウジング１６の外周部には、凹部１６５が形成され、この凹部１６５には、円盤状の試験紙１８が設置された試験紙固定部１７が装着されている。
【００７０】
また、第２のハウジング１６の内周面には、内腔部１６１に向かって突出する血液導入ガイド１６６が形成されている。この血液導入ガイド１６６は、指先の穿刺後、先端開口１６２から内腔部１６１に流入した血液（検体）を、受け止める機能を有するものである。
【００７１】
このようなチップ１３では、第２のハウジング１６、試験紙固定部１７を経て、第２のハウジング１６の内腔部１６１と外部とを連通する血液通路１９が形成されている。この血液通路１９は、穿刺により得られた血液を試験紙１８へ導くための流路であり、内腔部１６１へ開放する通路開口１９１とチップ１３の外部へ開放する通路開口１９２とを有している。なお、通路開口１９２は、試験紙１８の中心部に位置している。
【００７２】
また、血液導入ガイド１６６は、通路開口１９１付近に形成されている。このため、血液導入ガイド１６６で受け止められた血液は、効率よく通路開口１９１から血液通路１９に導かれる。この血液は、毛細管現象により通路開口１９２まで到達し、通路開口１９２を塞ぐように設置された試験紙１８の中心部に供給され、放射状に展開する。
【００７３】
この試験紙１８は、血液を吸収・展開可能な担体に、試薬を担持させたものである。
【００７４】
担体としては、例えば、不織布、織布、延伸処理したシート等のシート状多孔質体が挙げられる。この多孔質体は、親水性を有するものが好ましい。
【００７５】
担体に担持される試薬は、血液（検体）中の測定すべき成分により、適宜決定される。例えば、血糖値測定用の場合、グルコースオキシターゼ（ＧＯＤ）と、ペルオキシターゼ（ＰＯＤ）と、例えば４−アミノアンチピリン、Ｎ−エチルＮ−（２−ヒドロキシ−３−スルホプロピル）−ｍ−トルイジンのような発色剤（発色試薬）とが挙げられ、その他、測定成分に応じて、例えばアスコルビン酸オキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ等の血液成分と反応するものと、前記と同様の発色剤（発色試薬）とが挙げられる。また、さらにリン酸緩衝液のような緩衝剤が含まれていてもよい。なお、試薬の種類、成分については、これらに限定されないことは言うまでもない。
【００７６】
このようなチップ１３は、前述した筐体２１の開口２１２を介してハウジング５（嵌合部５３）に着脱自在に装着（嵌合）される。
【００７７】
図１、図３および図４に示すように、筐体２１の基端側には、有底筒状の支持部６１が固定されている。この支持部６１には、ハウジング５の基端部が嵌合している。
【００７８】
ハウジング５は、図３および図４に示すように、壁部５１を底部とする有底筒状の部材で構成され、その内部には、内腔部（収納空間）５２が形成されている。また、ハウジング５の先端側は、その内径がチップ１３の外周の形状に対応して縮径した嵌合部５３が形成されている。この嵌合部５３にチップ１３が挿入され、嵌合（固定）される。なお、図３および図４では、説明の理解を容易にするために、チップ１３の構造を簡略化して示した。
【００７９】
ハウジング５の側部には、内腔部５２と外部とを連通する通気路５４が形成され、この通気路５４は、チューブ８１を介してポンプ８に接続されている。内腔部５２内の空気は、通気路５４およびチューブ８１を介してポンプ８により吸引され、内腔部５２（チップ１３内を含む）は、減圧状態とされる。
【００８０】
また、図５に示すように、チューブ８１の途中には、チューブ８２の一端が接続され、そのチューブ８２の他端は、本体２の外部に開放している。このチューブ８２は、可撓性を有しており、例えば、前記チューブ８１と同様の材料で構成することができる。
【００８１】
チューブ８２の途中には、その流路を開閉（開放／閉鎖）する電磁弁２６が設置されている。
【００８２】
電磁弁２６が閉じているとき（閉状態のとき）は、前記内腔部５２（チップ１３内を含む）の減圧状態が保持され、電磁弁２６が開くと（開状態になると）、前記減圧状態の内腔部５２内に、チューブ８２、８１および通気路５４を介して、外部から空気（大気）が導入され、その減圧状態が解除または緩和される。
【００８３】
したがって、前記チューブ（流路）８１、８２および電磁弁２６により、減圧解除手段が構成される。
【００８４】
また、前記減圧解除手段とポンプ８とで、内腔部５２（チップ１３内を含む）の圧力を調節する圧力調節手段が構成される。
【００８５】
ハウジング５の先端には、リング状のシールリング（封止部材）５５が嵌合されている。これにより、チップ１３をハウジング５に装着すると、チップ１３のフランジ１６４の基端とシールリング５５とが当接し、内腔部５２の気密性が保持される。
【００８６】
このシールリング５５は、弾性体で構成されている。このような弾性体としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料や、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、フッ素ゴム系等の各種熱可塑性エラストマーが挙げられる。
【００８７】
このようなハウジング５の嵌合部５３より基端側の内腔部５２内には、穿刺手段４が収納されている。この穿刺手段４は、それに装着される穿刺針１４を先端方向へ移動させ、針体１４１の刃先により指先の表面を穿刺する。
【００８８】
穿刺手段４は、プランジャ４１と、プランジャ４１を先端方向へ付勢するコイルバネ（付勢部材）４２と、プランジャ４１を基端方向へ付勢するコイルバネ（付勢部材）４３とを有している。
【００８９】
プランジャ４１の先端部には、カップ状の針ホルダ４１１が設けられている。この針ホルダ４１１には、穿刺針１４の縮径部１４３が着脱自在に嵌合される。また、プランジャ４１の基端部には、先端に突起状の係止部４１３を有する弾性変形可能な弾性片４１２が設けられている。
【００９０】
チップ１３をハウジング５に装着する前の状態、すなわち、穿刺針１４をプランジャ４１に装着する前の状態（図３参照）では、係止部４１３は、弾性片４１２の弾性力により図３中上方向へ付勢されてハウジング５の内周面に当接している。一方、チップ１３をハウジング５に装着した状態、すなわち、穿刺針１４をプランジャ４１に装着した状態（図４参照）では、係止部４１３は、ハウジング５の内外を貫通するように形成された開口５７内に挿入され、その縁部に係止する。これにより、プランジャ４１の先端方向への移動が規制される。なお、開口５７は、平板状のシール部材（封止部材）５８で塞がれ、内腔部５２の気密性が保持されている。このシール部材５８は、前記シールリング５５と同様の材料で構成することができる。
【００９１】
コイルバネ（穿刺用バネ）４２は、プランジャ４１の基端側に設置され、その両端は、それぞれ、プランジャ４１および壁部５１に当接している。一方、コイルバネ（押し戻し用バネ）４３は、プランジャ４１の先端側に設置され、その両端は、それぞれ、プランジャ４１および嵌合部５３に当接している。
【００９２】
また、ハウジング５内には、圧力センサ２７が設置されており、この圧力センサ２７により、ハウジング５の内腔部５２（チップ１３内を含む）の圧力を検出する。圧力センサ２７からの情報、すなわち、圧力センサ２７により検出された圧力（データ）は、制御手段１１に入力される。
【００９３】
また、図３および図４に示すように、ハウジング５の外部には、電気的に駆動する駆動源として、ソレノイド２８が設けられている。このソレノイド２８は、そのプランジャ２８１により、係止部４１３を内腔部５２内に向かって（図中矢印方向へ）移動させることができるように配置されている。
【００９４】
係止部４１３が開口５７に係止している状態では、コイルバネ４２は、圧縮状態とされ、プランジャ４１を先端方向へ付勢する。ソレノイド２８のプランジャ２８１が図中矢印方向へ移動し、そのプランジャ２８１により係止部４１３の係止状態が解除されると、コイルバネ４２は、伸張してプランジャ４１を先端方向へ移動させ、針体１４１の刃先が指先の表面（皮膚）を穿刺する。したがって、前記ソレノイド２８により、穿刺手段４の作動を開始させる作動開始手段が構成される。
【００９５】
一方、このとき、コイルバネ４３は、圧縮され、プランジャ４１を基端方向へ付勢、すなわち、プランジャ４１を基端方向へ押し戻そうとする。その後、プランジャ４１は、減衰運動し、コイルバネ４２の弾性力とコイルバネ４３の弾性力とが釣り合う位置で静止する。
【００９６】
プランジャ４１が静止した状態では、針体１４１の刃先は、チップ１３内に収納されている。
【００９７】
なお、この成分測定装置１では、チップ１３がハウジング５の嵌合部５３に挿入され、穿刺針１４の縮径部１４３が針ホルダ４１１に嵌合したとき、当接部１６３の先端は、指当て面３１とほぼ同じ位置か、もしくは、指当て面３１から若干突出している（図４および図５参照）。これにより、指当て部３に指先２００を当接すると、指先２００の表面は、確実に当接部１６３に当接し、先端開口１６２を塞ぐことができる。
【００９８】
以上説明した成分測定装置１は、穿刺部位より血液を採取する際、圧力センサ２７からの情報に基づいて、ポンプ８および電磁弁２６の駆動を制御することにより、内腔部５２（チップ１３内を含む）を減圧し、かつ、その圧力を経時的に変動（変化）させるように構成されている。
【００９９】
なお、前記血液を採取する際の内腔部５２内の圧力パターンは、減圧時を含み、かつ、圧力が経時的に変動すれば、特に限定されない。以下、その一例を説明する。
【０１００】
図１１は、血液を採取する際の内腔部５２内の圧力パターンを示すグラフである。
【０１０１】
同図に示すように、この成分測定装置１では、血液を採取する際、ポンプ８および電磁弁２６の駆動を制御して、内腔部５２の圧力を、大気圧より低い第１の圧力Ｐ１と、この第１の圧力Ｐ１より高い第２の圧力Ｐ２とに交互に切り替える。
【０１０２】
これにより、短時間で、確実に、測定に必要かつ十分な量の血液を採取することができる。
【０１０３】
前記第２の圧力Ｐ２は、大気圧とほぼ同じか、または大気圧より低いのが好ましい。
【０１０４】
これにより、より短時間で、より確実に、測定に必要かつ十分な量の血液を採取することができる。
【０１０５】
また、前記第１の圧力Ｐ１は、１００〜６００ｍｍＨｇ程度であるのが好ましく、４００〜６００ｍｍＨｇ程度であるのがより好ましい。
【０１０６】
これにより、より短時間で、より確実に、測定に必要かつ十分な量の血液を採取することができる。
【０１０７】
また、第２の圧力Ｐ２と第１の圧力Ｐ１との差は、１００〜６００ｍｍＨｇ程度であるのが好ましく、３００〜６００ｍｍＨｇ程度であるのがより好ましい。
【０１０８】
これにより、より短時間で、より確実に、測定に必要かつ十分な量の血液を採取することができる。
【０１０９】
また、前記圧力変動の周期Ｔは、１〜３０ｓｅｃ程度であるのが好ましく、１〜５ｓｅｃ程度であるのがより好ましい。
【０１１０】
これにより、より短時間で、より確実に、測定に必要かつ十分な量の血液を採取することができる。
【０１１１】
なお、本発明では、図１１に示す各波形の形状が、互いに、ほぼ等しくてもよく、また、一部または全部が異なっていてもよい。
【０１１２】
次に、成分測定装置１を用いて穿刺、血液の採取、展開および血糖値測定を行う場合の各部の動作および制御手段の制御動作について、図２〜図８および図１０に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【０１１３】
［１］まず、チップ１３を筐体２１の開口２１２を介して、ハウジング５の嵌合部５３に挿入し、穿刺針１４の縮径部１４３を針ホルダ４１１に嵌合する（図４参照）。
【０１１４】
さらに、チップ１３を基端方向へ押し込むと、コイルバネ４２の付勢力に抗して、プランジャ４１が基端方向へ移動する。係止部４１３は、弾性片４１２の弾性力により付勢されて内腔部５２の内周面に当接しているが、係止部４１３が開口５７の位置にくると、開口５７内に挿入される（図４参照）。これにより、チップ１３による基端方向の押圧力を解除しても、係止部４１３が開口５７に係止し、プランジャ４１は先端方向への移動が規制される。このとき、コイルバネ４２は、圧縮状態とされている。この状態で、穿刺手段４による穿刺の準備および血液（検体）採取の準備が完了する。
【０１１５】
［２］次に、図示しない電源スイッチをオンとする。これにより、成分測定装置１の各部が起動し、測定可能な状態となる。なお、電磁弁２６は、閉じている。
【０１１６】
［３］次に、指当て部３に指先（指）２００を押し当てる。これにより、チップ１３の当接部１６３に指先２００が圧着される。このとき、空気の漏れができるだけ少なくなるように、先端開口１６２を指先２００で塞ぐようにする（図５参照）。
【０１１７】
［４］次に、操作ボタン２２２を押圧操作し、成分測定装置１を作動させる。これにより、図１０に示すプログラムが実行される。
【０１１８】
まず、穿刺針１４の針体１４１により指先２００の表面を穿刺する（図１０のステップＳ１０７）。
【０１１９】
すなわち、制御手段１１は、ソレノイド２８のコイルに通電する。これにより、ソレノイド２８のプランジャ２８１は、図４中矢印方向へ移動し、係止部４１３に当接し、これを内腔部５２側へ押し戻す。これにより、係止部４１３の係止が外れ、圧縮されていたコイルバネ４２の弾性力により、プランジャ４１が先端方向に移動し、針体１４１が先端開口１６２より突出し、指先２００の表面を穿刺する（図６参照）。針体１４１による穿刺部位２１０からは、出血が生じる。
【０１２０】
針体１４１が指先２００を穿刺した後は、コイルバネ４３がプランジャ４１を基端方向へ押し戻す。プランジャ４１は減衰運動を経て、コイルバネ４２の弾性力とコイルバネ４３の弾性力とが釣り合う位置で静止する（図７参照）。このとき、針体１４１の刃先は、チップ１３内に収納されている。このように、針体１４１の刃先は、穿刺時以外は先端開口１６２から突出しないようになっており、誤って皮膚等を傷つけることが無く、また、感染も防止することができ、安全性が高い。
【０１２１】
次いで、制御手段１１は、ポンプ８および電磁弁２６の駆動制御を開始する（図１０のステップＳ１０２）。
【０１２２】
すなわち、制御手段１１は、ポンプ８および電磁弁２６の駆動を制御して、内腔部５２（チップ１３内を含む）の圧力を、図１１に示すように、第１の圧力Ｐ１と第２の圧力Ｐ２とに交互に切り替える。なお、指先２００の針体１４１による穿刺部位２１０の近傍の圧力もこれと同様に変動（変化）する。
【０１２３】
この場合、まず、電磁弁２６を閉じた状態で、ポンプ８を作動させ、内腔部５２内の空気を吸引し、内腔部５２の圧力を第１の圧力Ｐ１に減圧し、所定時間、その第１の圧力Ｐ１に保持する。
【０１２４】
次いで、ポンプ８を停止し、電磁弁２６を開いて、内腔部５２内の空気を排出し、内腔部５２の圧力を第２の圧力Ｐ２にし、所定時間、その第２の圧力Ｐ２に保持する。以降、この動作を繰り返し行う。
【０１２５】
これにより、穿刺部位２１０から血液２２０が吸い出される（図７参照）。特に、内腔部５２の圧力を一定に保持している場合に比べて、必要な血液量を短時間で確実に確保することができる。
【０１２６】
以上のように、成分測定装置１では、１回の操作ボタン２２２の押圧により、穿刺動作と減圧動作とが行われ、また、後述する減圧解除動作も自動的に開始されるため、その操作性が極めて良い。
【０１２７】
［５］前記［４］の操作で、穿刺部位２１０上に粒状に隆起した血液２２０は、チップ１３内に吸引され、その内部に形成された血液導入ガイド１６６に接触し、血液通路１９を介して試験紙１８へ導かれ、試験紙１８の中心部に供給され、放射状に展開される（図２参照）。
【０１２８】
試験紙１８上への血液２２０の供給、展開に伴い、血液２２０中のブドウ糖（測定すべき成分）と試験紙１８に担持された試薬とが反応し、試験紙１８は、ブドウ糖量に応じて呈色する。
【０１２９】
一方、制御手段１１は、図１０に示すステップＳ１０２を実行した後、測定手段７を駆動し、その測定手段７を介して試験紙１８の呈色を監視（モニタ）し、血液が採取されたか否かを判断する（図１０のステップＳ１０３）。
【０１３０】
このステップＳ１０３では、測定手段７の受光素子７２から入力される信号の電圧レベルが予め設定されているしいき値を超えた場合には、血液が採取されたと判断し、前記信号の電圧レベルがそのしいき値以下である場合には、血液が採取されていないと判断する。
【０１３１】
なお、前記しきい値は、試験紙１８が呈色する前の前記信号の電圧レベルより十分大きく、かつ、呈色したときの前記信号の電圧レベルより十分小さい値に設定される。
【０１３２】
前記ステップＳ１０３において、血液が採取されていないと判断した場合には、タイムアップか否かを判断する（図１０のステップＳ１０４）。
【０１３３】
前記ステップＳ１０４において、タイムアップではないと判断した場合には、ステップＳ１０３に戻り、再度、ステップＳ１０３以降を実行し、タイムアップと判断した場合には、エラー処理を行う（図１０のステップＳ１０５）。
【０１３４】
このステップＳ１０５では、ポンプ８を停止し、電磁弁２６を開いて、前記減圧状態を解除するとともに、エラーであることを、例えば、表示部１２に表示、または、音声出力部３２により音声で報知する。なお、このエラー報知を表示部１２と音声出力部３２の両方で行ってもよいことは、言うまでもない。
【０１３５】
操作者（使用者）は、このエラー報知により、エラーであること（何らかのトラブルがあったこと）を把握することができる。
【０１３６】
また、前記ステップＳ１０３において、血液が採取されたと判断した場合には、ポンプ８を停止する（図１０のステップＳ１０６）。
【０１３７】
次いで、電磁弁２６を開いて、内腔部５２（チップ１３内を含む）の減圧状態を解除する（図１０のステップＳ１０７）。
【０１３８】
電磁弁２６が開くと、チューブ８２、８１および通気路５４を介して、内腔部５２（チップ１３内を含む）および穿刺部位２１０に外気（大気）が流入し、内腔部５２（チップ１３内を含む）および穿刺部位２１０は、大気圧に復帰する（図８参照）。
【０１３９】
指先２００の穿刺部位２１０の周辺部位の吸引感がなくなり、大気圧に戻ったことが確認されたら、チップ１３の当接部１６３を指先２００から離す。
【０１４０】
［６］制御手段１１は、図１０に示すステップＳ１０７を実行した後、前記試験紙１８の呈色の度合いを測定手段７により測定し、得られたデータに基づき演算処理し、温度補正計算、ヘマトクリット値補正計算等の補正を行い、血糖値を定量化する（図１０のステップＳ１０８）。
【０１４１】
この場合、内腔部５２（チップ１３内を含む）の減圧状態、すなわち、試験紙１８の収納空間の減圧状態が解除されているので、前記血液２２０中のブドウ糖（測定すべき成分）と試験紙１８に担持された試薬との反応に必要な大気中の成分（例えば、酸素、二酸化炭素、水蒸気等）が十分に供給され、これにより血糖値を正確に測定することができる。
【０１４２】
次いで、前記算出された血糖値を表示部１２に表示する（図１０のステップＳ１０９）。
【０１４３】
これにより、血糖値を把握することができる。
なお、前記ステップＳ１０７において減圧状態が解除された後、次回の測定に備え、電磁弁２６を再び閉じる。
【０１４４】
以上説明したように、この成分測定装置１によれば、短時間で、確実に、測定に必要かつ十分な量の血液を採取することができるとともに、血糖値（血液中の所定成分の量）を正確かつ確実に測定することができる。
【０１４５】
また、チップ１３に試験紙１８が設けられているので、穿刺、血液の採取および試験紙１８への展開、測定（成分の定量化）を連続的に行うことができ、血糖値測定（成分測定）を容易かつ短時間で行うことができる。
【０１４６】
また、使用に際しての準備操作が容易であり、このため、定期的に使用する場合や繰り返し使用する場合にも有利である。
【０１４７】
また、一旦穿刺した後、誤って再度生体表面を穿刺する等の事故が防止され、安全性が高い。しかも、穿刺針１４が直接見えないので、穿刺の際の恐怖感も軽減される。
【０１４８】
以上のことから、この成分測定装置１は、患者自身が自己の血糖値等を測定する際に使用するのに適している。
【０１４９】
また、この成分測定装置１は、構成が簡単、小型、軽量であり、安価で、量産にも適する。
【０１５０】
なお、図１１に示すように、本実施形態では、穿刺を、ポンプ８の作動開始前（時間ｔ１）に行うように構成されているが、本発明では、穿刺を、例えば、ポンプ８の作動とほぼ同時（時間ｔ２）、また、ポンプ８の作動開始後（時間ｔ３）に行うように構成されていてもよい。すなわち、本発明では、内腔部５２（チップ１３内を含む）の圧力が大気圧のときに穿刺を行ってもよく、また、第１の圧力Ｐ１のときに穿刺を行ってもよい。
【０１５１】
次に、本発明の成分測定装置の第２実施形態を説明する。
図１２は、本発明の成分測定装置の第２実施形態における主要部の構成例を示す縦断面図である。なお、前述した第１実施形態の成分測定装置１との共通点については、説明を省略し、主な相違点を説明する。また、図１２中、右側を「基端」、左側を「先端」として説明する。
【０１５２】
この第２実施形態の成分測定装置１と、前述した第１実施形態の成分測定装置１とは、圧力調節手段の構成が異なる。
【０１５３】
すなわち、この成分測定装置１では、図１２に示すように、前述した第１実施形態の成分測定装置１の電磁弁２６の代わりに、細管８３が設けられている。
【０１５４】
細管８３は、円筒状の部材で構成され、その内部には、オリフィス（流路）８３１が形成されている。この細管８３は、チューブ８２の端部に接合（接続）されており、細管８３（オリフィス８３１）の先端は、本体２の外部に開放している。
【０１５５】
この細管８３のオリフィス８３１は、細径なので空気の通過抵抗が大きい。このようなオリフィス８３１の径は、特に限定されないが、例えば、０．０１〜０．３ｍｍ程度であるのが好ましい。また、オリフィス８３１の長さは、特に限定されないが、例えば、１〜１５ｍｍ程度であるのが好ましい。オリフィス８３１の径を前記の範囲内とすることにより、必要かつ十分な空気の通過（流通）抵抗が得られる。
【０１５６】
前記チューブ（流路）８１、８２および細管８３により、減圧解除手段が構成され、この減圧解除手段とポンプ８とで、圧力調節手段が構成される。
【０１５７】
なお、細管８３は、図示のものに限定されるものではなく、また、その設置数やオリフィスの数は、必要に応じて、複数としてもよい。
【０１５８】
この成分測定装置１は、穿刺部位より血液を採取する際、圧力センサ２７からの情報に基づいて、ポンプ８の駆動を制御することにより、内腔部５２（チップ１３内を含む）を減圧し、かつ、その圧力を経時的に変動（変化）させるように構成されている。
【０１５９】
なお、前記血液を採取する際の内腔部５２内の圧力パターンは、減圧時を含み、かつ、圧力が経時的に変動すれば、特に限定されない。以下、その一例を説明する。
【０１６０】
図１３は、血液を採取する際の内腔部５２内の圧力パターンを示すグラフである。
【０１６１】
同図に示すように、この成分測定装置１では、血液を採取する際、ポンプ８の駆動を制御して、内腔部５２の圧力を、一旦、大気圧より低い第１の圧力Ｐ１に減圧し、その後、その圧力を緩除に増加させる。
【０１６２】
これにより、短時間で、確実に、測定に必要かつ十分な量の血液を採取することができる。
【０１６３】
前記第１の圧力Ｐ１は、３００〜６００ｍｍＨｇ程度であるのが好ましく、４００〜６００ｍｍＨｇ程度であるのがより好ましい。
【０１６４】
これにより、より短時間で、より確実に、測定に必要かつ十分な量の血液を採取することができる。
【０１６５】
また、前記内腔部５２の圧力の第１の圧力Ｐ１からの増加速度（増圧速度）は、１００〜３００ｍｍＨｇ／ｓｅｃ程度であるのが好ましく、２００〜２５０ｍｍＨｇ／ｓｅｃ程度であるのがより好ましい。
【０１６６】
これにより、より短時間で、より確実に、測定に必要かつ十分な量の血液を採取することができる。
【０１６７】
なお、前記増圧速度は、例えば、細管８３の設置数やオリフィス８３１の数、オリフィス８３１の径を調節することにより、任意に設定することができる。
【０１６８】
この成分測定装置１では、細管８３のオリフィス８３１から流入する外気（大気）の流量より、ポンプ８の作動により吸引される空気の流量の方が大きい（多い）ので、ポンプ８が作動すると、ハウジング５の内腔部５２内の空気の吸引がなされ、これにより、内腔部５２（チップ１３内を含む）の圧力は、第１の圧力Ｐ１になる。すなわち、内腔部５２（チップ１３内を含む）は、減圧状態とされる。
【０１６９】
そして、ポンプ８が停止すると、細管８３のオリフィス８３１、チューブ８２、８１および通気路５４を介して、内腔部５２（チップ１３内を含む）に外気（大気）が流入し、内腔部５２（チップ１３内を含む）の圧力は、第１の圧力Ｐ１から緩除に増加する。これにより、内腔部５２（チップ１３内を含む）および穿刺部位２１０の減圧状態が解除される。すなわち、内腔部５２（チップ１３内を含む）および穿刺部位２１０は、大気圧に復帰する。
【０１７０】
なお、穿刺は、図１３に示すように、ポンプ８の作動開始前（時間ｔ１）、ポンプ８の作動とほぼ同時（時間ｔ２）およびポンプ８の作動開始後（時間ｔ３）のうちのいずれで行われてもよい。すなわち、内腔部５２（チップ１３内を含む）の圧力が大気圧のときに穿刺を行ってもよく、また、内腔部５２が減圧状態のときに穿刺を行ってもよい。
【０１７１】
また、前記内腔部５２の圧力の第１の圧力Ｐ１からの増加速度（増圧速度）は、一定であってもよく、また、経時的に変動（変化）していてもよい。
【０１７２】
また、成分測定装置１は、前記内腔部５２の圧力を、一旦、大気圧より低い第１の圧力Ｐ１にし、その後、その圧力を緩除に増加させるようなサイクル（図１３に示すサイクル）を１回のみ有していてもよく、また、複数回有していてもよい。
【０１７３】
この成分測定装置１によれば、前述した第１実施形態の成分測定装置１と同様の効果が得られる。
【０１７４】
以上、本発明の成分測定装置を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、例えば、各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものに置換することができる。
【０１７５】
また、本発明では前述した各実施形態の所定の構成を適宜組み合わせてもよい。
【０１７６】
また、前記実施形態では、採取する体液として、血液を代表として説明したが、本発明では、採取する体液は、これに限らず、例えば、汗、リンパ液、髄液等であってもよい。
【０１７７】
また、前記実施形態では、測定目的とする成分として、ブドウ糖（血糖値）を代表として説明したが、本発明では、測定目的の成分は、これに限らず、例えば、タンパク、コレステロール、尿酸、クレアチニン、アルコール、ナトリウム等の無機イオン等であってもよい。
【０１７８】
また、前記実施形態では、測定手段は、所定成分の量を測定するものであるが、本発明では、測定手段は、所定成分の性質を測定するものであってもよく、また、所定成分の量および性質を測定するものであってもよい。
【０１７９】
また、前記実施形態では、血液の採取を検出する血液採取検出手段と、血液中の所定成分の量を測定する測定手段とを兼用する手段（実施形態では、この手段を「測定手段」と呼んでいる）を設けているが、本発明では、血液採取検出手段と、測定手段とをそれぞれ別個に設けてもよい。
【０１８０】
また、前記実施形態では、血液採取検出手段として、血液の採取を光学的に検出する手段を用いているが、本発明では、これに限らず、この他、例えば、電気的に検出する手段を用いてもよい。
【０１８１】
また、本発明では、血液の採取を光学的に検出する血液採取検出手段を用いる場合、前述したような血液中の成分と試薬との反応による試験紙の呈色（発色）を検出するものに限らず、この他、例えば、チップの試験紙に血液を供給する血液通路（血液流路）への血液の導入を検出するものでもよい。
【０１８２】
この血液通路への血液の導入を検出する場合には、例えば、チップのうちの少なくとも血液通路の近傍を光透過性を有する（透明な）部材で形成し、血液採取検出手段により、その血液通路へ向けて光を照射し、その反射光または透過光を受光し、光電変換し、制御手段により、前記血液採取検出手段からの出力電圧をモニタするように構成する。前記血液通路へ血液が導入されると、その部位の色が略赤黒色に変化し、これにより、その部位からの反射光または透過光の光量が変化し、前記血液採取検出手段からの出力電圧が変化するので、この出力電圧（光量）の変化の検出をもって、血液の採取の検出とする。
【０１８３】
また、前記血液の採取を電気的に検出する血液採取検出手段としては、例えば、チップの血液通路等のインピーダンスを検出（測定）するセンサ（電極）、バイオセンサ等が挙げられる。
【０１８４】
前記バイオセンサを用いる場合には、例えば、前記血液通路へ血液が導入されると、そのバイオセンサからの出力電流が変化するので、この出力電流（電流値）の変化の検出をもって、血液の採取の検出とする。
【０１８５】
また、前記インピーダンスを検出するセンサを用いる場合には、例えば、前記血液通路へ血液が導入されると、そのセンサの電極間のインピーダンスが変化するので、このインピーダンスの変化の検出をもって、血液の採取の検出とする。
【０１８６】
また、本発明の成分測定装置は、前述したような血液中の成分と試薬との反応により呈色した試験紙の呈色強度を光学的に測定（測色）し、測定値へ換算、表示するものに限らず、例えば、検体中の成分の量に応じて生じる電位変化を電気的に測定し、測定値へ換算、表示するものでもよい。
【０１８７】
また、前記実施形態では、測定に先立って減圧状態を解除するように構成されているが、本発明では、測定に先立って減圧状態を緩和するように構成されていてもよい。
【０１８８】
また、本発明では、穿刺手段および圧力調節手段の作動は、ぞれぞれ、手動で開始するようにしてもよいし、自動で開始するようにしてもよい。
【０１８９】
また、本発明では、ハウジング５およびそれに装着されたチップ１３を指から離間する方向（基端方向）へ移動させるチップ退避機構を設けてもよい。
【０１９０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、体液を採取する際（例えば、穿刺部位より血液を採取する際）、圧力調節手段により空間（例えば、穿刺針の収納空間）を減圧し、かつ、その圧力を経時的に変動させるので、短時間で、確実に、測定に必要かつ十分な量の体液（例えば、血液）を採取することができ、これにより、短時間で、確実に、体液（例えば、血液）中の所定成分の測定を行うことができる。
【０１９１】
また、チップに試験紙を設けた場合には、穿刺、血液の採取および試験紙への展開、測定（成分の定量化）を連続的に行うことができ、成分測定を容易かつ短時間で行うことができる。
【０１９２】
また、使用に際しての準備操作が容易であるため、定期的に使用する場合や繰り返し使用する場合にも有利である。
【０１９３】
また、一旦穿刺した後、誤って再度生体表面を穿刺する等の事故が防止され、安全性が高い。しかも、穿刺針が直接見えないので、穿刺の際の恐怖感も軽減される。
【０１９４】
以上のことから、本発明の成分測定装置は、患者自身が自己の血糖値等を測定する際に使用するのに適している。
【０１９５】
また、本発明の成分測定装置は、構成が簡単、小型、軽量であり、安価で、量産にも適する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成分測定装置の第１実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明において使用するチップの構成例を示す縦断面図である。
【図３】第１実施形態の成分測定装置が有する穿刺手段および穿刺手段を内蔵するハウジングの構成例を示す縦断面図（チップをハウジングに装着する前の状態）である。
【図４】第１実施形態の成分測定装置が有する穿刺手段および穿刺手段を内蔵するハウジングの構成例を示す縦断面図（チップをハウジングに装着した状態）である。
【図５】第１実施形態の成分測定装置における主要部の構成例を示す縦断面図（圧力調節手段および穿刺手段の作動前の状態）である。
【図６】第１実施形態の成分測定装置における主要部の構成例を示す縦断面図（穿刺手段の作動時の状態）である。
【図７】第１実施形態の成分測定装置における主要部の構成例を示す縦断面図（穿刺後で、かつ圧力調節手段の作動時の状態）である。
【図８】第１実施形態の成分測定装置における主要部の構成例を示す縦断面図（最終状態）である。
【図９】第１実施形態の成分測定装置の回路構成を示すブロック図である。
【図１０】第１実施形態の成分測定装置の制御手段の制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】第１実施形態の成分測定装置の血液を採取する際の穿刺針の収納空間（内腔部５２）内の圧力パターンを示すグラフである。
【図１２】本発明の成分測定装置の第２実施形態における主要部を示す縦斜視図である。
【図１３】第２実施形態の成分測定装置の血液を採取する際の穿刺針の収納空間（内腔部５２）内の圧力パターンを示すグラフである。
【符号の説明】
１成分測定装置
２本体
２１筐体
２１１壁部
２１２開口
２２蓋体
２２１表示窓
２２２操作ボタン
２２３係止解除部材
２３収納空間
３指当て部
３１指当て面
４穿刺手段
４１プランジャ
４１１針ホルダ
４１２弾性片
４１３係止部
４２コイルバネ
４３コイルバネ
５ハウジング
５１壁部
５２内腔部
５３嵌合部
５４通気路
５５シールリング
５７開口
５８シール部材
６１支持部
７測定手段
７１発光素子
７２受光素子
８ポンプ
８１、８２チューブ
８３細管
８３１オリフィス
９電池
１０回路基板
１１制御手段
１２表示部
１３チップ
１４穿刺針
１４１針体
１４２ハブ
１４３縮径部
１５第１のハウジング
１５１内周面
１５２内腔部
１５３壁部
１５４孔
１６第２のハウジング
１６１内腔部
１６２先端開口
１６３当接部
１６４フランジ
１６５凹部
１６６血液導入ガイド
１７試験紙固定部
１８試験紙
１９血液通路
１９１通路開口
１９２通路開口
２４増幅器
２５Ａ／Ｄ変換器
２６電磁弁
２７圧力センサ
２８ソレノイド
２８１プランジャ
２９スイッチ
３２音声出力部
３３メモリ
３４外部出力部
２００指先
２１０穿刺部位
２２０血液
Ｓ１０１〜Ｓ１０９ステップ[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a component measurement device, and more particularly to a component measurement device that collects blood by puncturing a fingertip with a puncture needle and measures the amount of a specific component such as glucose in the blood.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the increase in the number of diabetic patients, self blood glucose measurement in which patients themselves monitor fluctuations in daily blood glucose levels has been recommended.
[0003]
This blood glucose level is measured by attaching a test paper that is colored according to the amount of glucose in the blood, supplying blood to the test paper, developing the color, and measuring the degree of coloration optically ( Color measurement is performed using a blood glucose measuring device that quantifies the blood glucose level.
[0004]
Prior to this measurement, the patient can collect his / her blood by puncturing the skin of the fingertip using a puncture device equipped with a puncture needle or a knife, and then pressing the periphery of the puncture portion with a finger or the like to remove blood. Squeezing is performed.
[0005]
However, because the capillaries of the fingertips are concentrated and suitable for blood collection, the nerves are also concentrated and painful, so the pain and burden given to the patient is great, and there is a feeling of fear due to puncture As a result, there are many patients who are unable to continue measuring their own blood glucose.
[0006]
Further, in the conventional blood glucose measurement, since the puncture operation, the blood collection operation, and the measurement operation are performed separately, the operability is inferior.
[0007]
As a device that can solve such problems, there is known a blood glucose measurement device in which a puncture device and a measurement device are integrated and a suction means for squeezing out blood is provided (Japanese Patent Application No. 10-183794). (Japanese Patent Application No. 10-330057).
[0008]
In these blood glucose measurement devices, first, a fingertip is pressed against the tip of the chip, and the tip opening is sealed so as to maintain airtightness.
[0009]
Next, after the fingertip is punctured with a puncture needle protruding from the tip opening, the suction means is operated in this state (depressurized state), blood is sucked out from the puncture site, and the blood is collected. Then, the blood glucose level of the collected blood is measured by the measuring device.
[0010]
However, since the blood glucose measuring device sucks blood at a constant pressure, it takes a relatively long time to obtain the blood volume necessary for measuring the blood glucose level.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The objective of this invention is providing the component measuring apparatus which can measure the predetermined component in a bodily fluid reliably in a short time.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (13) below.
[0013]
(1) A component measuring device for collecting a body fluid through the epidermis and measuring a component of the body fluid,
A padding section for applying the epidermis;
A space hermetically sealed by applying an epidermis to the abutment part;
Pressure adjusting means for adjusting the pressure of the space;
Measuring means for measuring the amount and / or nature of a predetermined component of the body fluid collected in the space,
A component measuring device configured to depressurize the space by the pressure adjusting means and vary the pressure with time when collecting body fluid through the epidermis in the space.
[0014]
(2) A component measuring device that is used by attaching a tip having a puncture needle,
A padding portion for applying the puncture epidermis,
Puncturing means for operating the puncture needle to puncture the epidermis applied to the abutting portion;
Pressure adjusting means for adjusting the pressure in the storage space of the puncture needle;
Measuring means for measuring the amount of a predetermined component in blood collected from the puncture site,
A component measuring device configured to depressurize the storage space by the pressure adjusting means and vary the pressure with time when blood is collected from the puncture site.
[0015]
(3) The above-described (2) having pressure detection means for detecting the pressure in the storage space, and adjusting the pressure in the storage space by the pressure adjustment means based on information from the pressure detection means. ) Component measuring apparatus.
[0016]
(4) When collecting the blood, the pressure adjusting means switches the pressure in the storage space alternately between a first pressure lower than atmospheric pressure and a second pressure higher than the first pressure. The component measuring apparatus according to (2) or (3), which is configured.
[0017]
(5) The component measuring device according to (4), wherein the second pressure is lower than atmospheric pressure or atmospheric pressure.
[0018]
(6) The component measuring apparatus according to (4) or (5), wherein a difference between the second pressure and the first pressure is 100 to 600 mmHg.
[0019]
(7) The component measuring device according to any one of (4) to (6), wherein a period of the pressure fluctuation is 1 to 30 sec.
[0020]
(8) At the time of collecting the blood, at least a cycle in which the pressure in the storage space is temporarily set to a first pressure lower than atmospheric pressure by the pressure adjusting unit and then the pressure is slowly increased The component measuring apparatus according to (2) or (3), which is provided once.
[0021]
(9) The component measurement device according to any one of (4) to (8), wherein the first pressure is 100 to 600 mmHg.
[0022]
(10) The component measuring device has a housing that holds the tip and incorporates the puncture means,
The component measuring device according to any one of (2) to (9), wherein the pressure adjusting means adjusts the pressure of the storage space in the housing.
[0023]
(11) The chip according to any one of (2) to (10), wherein the chip has a contact portion that contacts the skin, and is used so as to close an opening formed inside the contact portion with the skin. The component measuring apparatus as described.
[0024]
(12) The component measuring apparatus according to any one of (2) to (11), wherein the chip includes a test paper and a blood passage for supplying blood to the test paper.
[0025]
(13) The component measuring apparatus according to (12), wherein the test paper is a blood glucose test paper.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the component measuring apparatus of this invention is demonstrated in detail based on suitable embodiment shown to an accompanying drawing.
[0027]
The component measuring device of the present invention is a device that collects a body fluid (hereinafter, blood will be described as a representative in this embodiment) through the epidermis (skin) and measures a predetermined component of the body fluid.
[0028]
The part of the epidermis involved in the collection of the body fluid (in this embodiment, the puncture part) is preferably a finger, but other examples include the palm, the back of the hand, the side of the hand, the arm, and the thigh. It is done.
[0029]
In the following embodiment, a component measuring apparatus configured to puncture a fingertip (finger) will be described as a representative.
[0030]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a first embodiment of a component measuring apparatus of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a configuration example of a chip used in the present invention, FIG. 3 and FIG. The longitudinal cross-sectional view which shows the structural example of the housing which incorporates the puncture means and the puncture means which the component measurement apparatus of 1st Embodiment has, FIGS. 5-8 is respectively the principal part in the component measurement apparatus of 1st Embodiment. FIG. 9 is a block diagram showing the circuit configuration of the component measuring apparatus of the first embodiment, and FIG. 10 is a flowchart showing the control operation of the control means of the component measuring apparatus of the first embodiment. is there. 1 to 8, the right side is described as “base end” and the left side is described as “tip”.
[0031]
As shown in FIGS. 1, 5, and 9, a component measuring device (blood component measuring device) 1 according to the first embodiment includes a main body 2, a finger pad 3 installed in the main body 2, and a housing 5. Puncture means 4 housed, measurement means 7 for detecting the collection of blood (body fluid) and measuring a predetermined component in the collected blood (body fluid), pump 8 for reducing the pressure inside housing 5, and housing 5, a solenoid valve 26 that releases, relieves or maintains the reduced pressure state in the interior 5, a pressure sensor (pressure detection means) 27 that detects the pressure in the housing 5, a solenoid (drive source) 28, a switch 29, and a battery (power source) ) 9, a control unit 11 and a memory 33 provided on the circuit board 10, a display unit (informing unit) 12, an audio output unit (informing unit) 32, and an external output unit 34.
[0032]
This component measuring apparatus 1 is used with a chip 13 attached. Hereinafter, each component will be described.
[0033]
The main body 2 includes a housing 21 and a lid body 22 that face each other. The main body 2 has a storage space 23 formed therein. In the storage space 23, the puncture means 4, the housing 5, the measurement means 7, the pump 8, the electromagnetic valve 26, the solenoid 28, the switch 29, The battery 9, the circuit board 10, the control means 11, the memory 33, the display unit 12, the audio output unit 32, and the external output unit 34 are accommodated. A pressure sensor 27 is installed in the housing 5.
[0034]
An opening 212 that penetrates the inside and outside of the housing 21 and has a circular shape in cross section is formed in the wall portion 211 on the distal end side of the housing 21. The chip 13 is mounted (held) on the housing 5 described later through the opening 212.
[0035]
In addition, a finger rest portion (a contact portion for applying an epidermis) 3 formed so as to correspond to the shape of the fingertip (finger) surrounding the outer periphery of the opening 212 is installed on the front surface side of the wall portion 211. ing. A finger contact surface 31 is formed on the distal end side of the finger contact portion 3. The component measuring apparatus 1 is operated while the fingertip is brought into contact with the finger pad 3 (finger pad surface 31). As a result, the fingertip is punctured and the amount of a predetermined component (hereinafter, glucose will be described as a representative in this embodiment) in the collected blood is measured.
[0036]
A display window (opening) 221 penetrating the inside and outside of the lid 22 is formed on the upper surface of the lid 22, and the display window 221 is closed with a plate-like member made of a transparent material. .
[0037]
The display unit 12 is installed at a position in the storage space 23 corresponding to the display window 221. Therefore, various information displayed on the display unit 12 can be confirmed through the display window 221.
[0038]
The display unit 12 is composed of, for example, a liquid crystal display element (LCD). On the display unit 12, for example, power on / off, power supply voltage (remaining battery level), measurement value, measurement date and time, error display, position correction display, operation guidance, and the like can be displayed.
[0039]
The audio output unit 32 includes, for example, a buzzer (a device that emits a constant sound or melody), a device that emits words, or the like.
[0040]
Note that the notification means is not limited to the above-described ones, and other examples include light emitting elements such as light emitting diodes (LEDs) and EL elements, lamps, EL display elements, and the like.
[0041]
The external output unit 34 is for outputting the obtained blood glucose level and other data to an external device such as a personal computer.
[0042]
An operation button 222 is installed on the upper surface of the lid 22. The component measuring apparatus 1 is configured such that when the operation button 222 is pressed, the switch 29 is turned on in conjunction with the operation button 222 and the signal is input from the switch 29 to the control means 11.
[0043]
A circuit board 10 is installed on the lower side of the display unit 12 in FIG. 1. On the circuit board 10, control means 11 constituted by a microcomputer and a memory 33 are mounted. The control means 11 controls various operations of the component measuring apparatus 1 such as, for example, determining whether blood has been collected. In addition, the control unit 11 includes a calculation unit that calculates the amount of glucose (blood glucose level) in the blood based on a signal from the measurement unit 7.
[0044]
On the lower left side of the circuit board 10 in FIG. 1, a pump 8 is installed as a decompression unit (suction unit). The pump 8 is operated by electric power, and is connected to an air passage 54 formed in the housing 5 described later and a tube 81. This tube 81 has flexibility, for example, polyolefins such as polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), polymers such as polyamide, polyester, silicone rubber, polyurethane, etc. Consists of materials.
[0045]
The pump 8 sucks and discharges air in the lumen 52 of the housing 5, thereby reducing the pressure of the lumen 52 of the housing 5.
[0046]
Further, the pump 8 can reduce the pressure in the lumen 52 of the housing 5 and the puncture site of the fingertip to such an extent that blood can be sucked out from the puncture site of the fingertip (for example, about 100 to 600 mmHg). Anything is acceptable.
[0047]
A battery 9 is installed as a power source on the lower right side of the circuit board 10 in FIG. The battery 9 is electrically connected to the pump 8, the electromagnetic valve 26, the solenoid 28, the control means 11, the display unit 12, the sound output unit 32, and the like, and supplies electric power necessary for these operations.
[0048]
A measuring means 7 is installed on the front side of the pump 8 in FIG. The measuring means 7 optically detects that blood is supplied (collected) to a test paper 18 provided in the chip 13 described later, and optically measures the amount of glucose in the blood developed on the test paper 18. The installation position is set in the vicinity of the side where the test paper 18 is located in a state where the chip 13 is mounted and held in the housing 5.
[0049]
Thus, the measuring means 7 has both the function of detecting the collection of blood and the function of measuring the amount of glucose (predetermined component) in the blood developed on the test paper 18. Compared with the case where each is provided separately, the number of parts can be reduced, the configuration can be simplified, and the number of assembly steps of the apparatus can be reduced.
[0050]
The measuring means 7 has a light emitting element (light emitting diode) 71 and a light receiving element (photodiode) 72.
[0051]
The light emitting element 71 is electrically connected to the control means 11, and the light receiving element 72 is electrically connected to the control means 11 via the amplifier 24 and the A / D converter 25.
[0052]
The light emitting element 71 is activated by a signal from the control means 11 and emits light. This light is preferably pulsed light emitted intermittently at a predetermined time interval.
[0053]
When the light emitting element 71 is turned on with the chip 13 mounted on the housing 5, the light emitted from the light emitting element 71 is irradiated onto the test paper 18, and the reflected light is received by the light receiving element 72 and subjected to photoelectric conversion. The An analog signal corresponding to the amount of received light is output from the light receiving element 72, and the signal is amplified as desired by the amplifier 24, converted to a digital signal by the A / D converter 25, and sent to the control means 11. Entered.
[0054]
Based on the input signal, the control means 11 determines whether blood has been collected, that is, whether blood has been spread on the test paper 18 of the chip 13.
[0055]
In addition, the control means 11 performs a predetermined calculation process based on the input signal, and performs correction calculation as necessary to determine the amount of glucose (blood glucose level) in the blood. The obtained blood glucose level is displayed on the display unit 12.
[0056]
A housing 5 containing the puncture means 4 is installed on the front side of the measurement means 7 in FIG.
[0057]
As described above, the component measuring apparatus 1 is used with the chip 13 attached to the housing 5. As shown in FIG. 2, the chip 13 includes a puncture needle 14, a first housing 15 that slidably accommodates the puncture needle 14, and a second housing that is installed on the outer periphery of the first housing 15. 16, a test paper fixing portion 17 installed on the outer peripheral portion of the second housing 16, and a test paper 18 fixed to the test paper fixing portion 17.
[0058]
The puncture needle 14 is configured by a needle body 141 and a hub 142 fixed to the proximal end side of the needle body 141, and is housed in the lumen portion 152 of the first housing 15.
[0059]
The needle body 141 is constituted by a hollow member or a solid member made of a metal material such as stainless steel, aluminum, aluminum alloy, titanium, titanium alloy, for example, and a sharp blade edge (needle tip) is formed at the tip thereof. ing. The blade tip punctures the surface (skin) of the fingertip.
[0060]
The hub 142 is formed of a substantially cylindrical member, and slides while the outer peripheral portion thereof is in contact with the inner peripheral surface 151 of the first housing 15.
[0061]
A reduced diameter portion 143 having a reduced diameter is formed at the proximal end portion of the hub 142. The reduced diameter portion 143 is fitted with a needle holder 411 of a plunger 41 constituting a puncture means 4 described later.
[0062]
The first housing 15 is formed of a bottomed cylindrical member having a wall portion 153 as a bottom portion, and a lumen portion 152 is formed therein.
[0063]
A hole 154 having a circular cross-sectional shape is formed in a substantially central portion of the wall portion 153. The needle body 141 passes through the hole 154 when the fingertip (finger) is punctured. Further, the hole diameter of the hole 154 is set smaller than the outer diameter of the tip end of the hub 142. For this reason, when the puncture needle 14 moves toward the distal end of the lumen portion 152 and the distal end of the hub 142 contacts the proximal end of the wall portion 153, the puncture needle 14 is prevented from further moving toward the distal end. Is done. Accordingly, the needle body 141 is kept at a constant protruding length from the tip of the tip 13 when the fingertip is punctured. For this reason, it can prevent more reliably that the blade edge of the needle body 141 punctures the fingertip deeper than necessary.
[0064]
In addition, a mechanism for adjusting the movement distance of the plunger 41 described later may be provided so that the puncture depth of the fingertip by the cutting edge of the needle body 141 may be adjusted.
[0065]
A second housing 16 is fixed to the outer periphery of the first housing 15.
[0066]
The second housing 16 is composed of a substantially cylindrical member, and a lumen 161 is formed therein.
[0067]
Further, a contact portion 163 protruding in a ring shape is formed at the tip of the second housing 16. The abutting portion 163 is a portion that presses the fingertip, and a tip opening (opening) 162 through which the lumen portion 161 opens is formed inside thereof. The outer peripheral edge of the tip of the contact part 163 has a shape suitable for exerting an effect of stimulating the peripheral part of the puncture and relieving pain during puncture when pressed against the fingertip. Moreover, when it becomes a pressure reduction state with the pump 8, it is a shape which can suppress that air flows in from between the front-end | tip of the contact part 163, and the surface of a fingertip as much as possible. Note that the contact portion 163 may not be provided at the tip of the second housing 16, and the tip surface of the second housing 16 may form a flat surface.
[0068]
In the second housing 16, a ring-shaped flange 164 that protrudes outward is formed on the outer peripheral portion near the base end of the contact portion 163. When the flange 164 is mounted on the housing 5 described later, the base end thereof abuts on the front end of the housing 5 to define the position with respect to the housing 5.
[0069]
A concave portion 165 is formed in the outer peripheral portion of the second housing 16, and a test paper fixing portion 17 in which a disk-shaped test paper 18 is installed is attached to the concave portion 165.
[0070]
A blood introduction guide 166 that protrudes toward the lumen 161 is formed on the inner peripheral surface of the second housing 16. The blood introduction guide 166 has a function of receiving blood (specimen) that has flowed into the lumen 161 from the distal end opening 162 after the fingertip has been punctured.
[0071]
In such a chip 13, a blood passage 19 is formed through the second housing 16 and the test paper fixing portion 17 so as to communicate the lumen portion 161 of the second housing 16 with the outside. The blood passage 19 is a flow path for guiding blood obtained by puncture to the test paper 18, and has a passage opening 191 that opens to the lumen portion 161 and a passage opening 192 that opens to the outside of the chip 13. ing. The passage opening 192 is located at the center of the test paper 18.
[0072]
The blood introduction guide 166 is formed near the passage opening 191. Therefore, the blood received by the blood introduction guide 166 is efficiently guided from the passage opening 191 to the blood passage 19. This blood reaches the passage opening 192 by capillary action, is supplied to the center of the test paper 18 installed so as to close the passage opening 192, and expands radially.
[0073]
The test paper 18 is obtained by carrying a reagent on a carrier capable of absorbing and developing blood.
[0074]
Examples of the carrier include sheet-like porous bodies such as nonwoven fabrics, woven fabrics, and stretched sheets. This porous body preferably has hydrophilicity.
[0075]
The reagent carried on the carrier is appropriately determined depending on the component to be measured in blood (specimen). For example, in the case of blood glucose level measurement, glucose oxidase (GOD), peroxidase (POD) and, for example, 4-aminoantipyrine, N-ethyl N- (2-hydroxy-3-sulfopropyl) -m-toluidine, etc. In addition, depending on the measurement component, for example, those that react with blood components such as ascorbate oxidase, alcohol oxidase, cholesterol oxidase, and the same color former (coloring reagent) as described above Is mentioned. Further, a buffering agent such as a phosphate buffer may be included. Needless to say, the types and components of the reagents are not limited to these.
[0076]
Such a chip 13 is detachably attached (fitted) to the housing 5 (fitting portion 53) through the opening 212 of the casing 21 described above.
[0077]
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, a bottomed cylindrical support portion 61 is fixed to the base end side of the housing 21. The base end portion of the housing 5 is fitted to the support portion 61.
[0078]
As shown in FIGS. 3 and 4, the housing 5 is formed of a bottomed cylindrical member having a wall portion 51 as a bottom portion, and a lumen portion (storage space) 52 is formed therein. Further, a fitting portion 53 whose inner diameter is reduced in accordance with the shape of the outer periphery of the chip 13 is formed on the distal end side of the housing 5. The chip 13 is inserted into the fitting portion 53 and fitted (fixed). 3 and 4, the structure of the chip 13 is shown in a simplified manner for easy understanding of the description.
[0079]
An air passage 54 that communicates the lumen portion 52 and the outside is formed at the side of the housing 5, and the air passage 54 is connected to the pump 8 via a tube 81. Air in the lumen 52 is sucked by the pump 8 through the air passage 54 and the tube 81, and the lumen 52 (including the inside of the chip 13) is in a reduced pressure state.
[0080]
As shown in FIG. 5, one end of the tube 82 is connected to the middle of the tube 81, and the other end of the tube 82 is open to the outside of the main body 2. The tube 82 has flexibility and can be made of the same material as the tube 81, for example.
[0081]
An electromagnetic valve 26 that opens and closes (opens / closes) the flow path is installed in the middle of the tube 82.
[0082]
When the electromagnetic valve 26 is closed (in the closed state), the reduced pressure state of the lumen 52 (including the inside of the chip 13) is maintained, and when the electromagnetic valve 26 is opened (opened), the reduced pressure is reduced. Air (atmosphere) is introduced from the outside into the lumen 52 in the state via the tubes 82 and 81 and the air passage 54, and the reduced pressure state is released or relaxed.
[0083]
Therefore, the tubes (flow paths) 81 and 82 and the electromagnetic valve 26 constitute decompression release means.
[0084]
The decompression releasing means and the pump 8 constitute a pressure adjusting means for adjusting the pressure in the lumen 52 (including the inside of the chip 13).
[0085]
A ring-shaped seal ring (sealing member) 55 is fitted to the tip of the housing 5. Thereby, when the chip 13 is mounted on the housing 5, the base end of the flange 164 of the chip 13 and the seal ring 55 come into contact with each other, and the airtightness of the lumen portion 52 is maintained.
[0086]
The seal ring 55 is made of an elastic body. Examples of such elastic bodies include natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene rubber, hydrin rubber, urethane rubber, silicone rubber, and fluorine rubber. And various thermoplastic elastomers such as styrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, polyester, polyamide, polybutadiene, and fluororubber.
[0087]
The puncture means 4 is housed in the lumen 52 on the proximal end side of the fitting portion 53 of the housing 5. The puncture means 4 moves the puncture needle 14 attached to the tip in the distal direction, and punctures the surface of the fingertip with the cutting edge of the needle body 141.
[0088]
The puncturing means 4 includes a plunger 41, a coil spring (biasing member) 42 that biases the plunger 41 in the distal direction, and a coil spring (biasing member) 43 that biases the plunger 41 in the proximal direction. .
[0089]
A cup-shaped needle holder 411 is provided at the tip of the plunger 41. A reduced diameter portion 143 of the puncture needle 14 is detachably fitted to the needle holder 411. Further, at the base end portion of the plunger 41, an elastically deformable elastic piece 412 having a protruding locking portion 413 at the tip is provided.
[0090]
In the state before the tip 13 is attached to the housing 5, that is, the state before the puncture needle 14 is attached to the plunger 41 (see FIG. 3), the locking portion 413 is moved upward in FIG. 3 by the elastic force of the elastic piece 412. It is biased in the direction and is in contact with the inner peripheral surface of the housing 5. On the other hand, when the tip 13 is attached to the housing 5, that is, when the puncture needle 14 is attached to the plunger 41 (see FIG. 4), the locking portion 413 is an opening formed so as to penetrate the inside and outside of the housing 5. It is inserted into 57 and locked to its edge. Thereby, the movement to the front-end | tip direction of the plunger 41 is controlled. The opening 57 is closed by a flat seal member (sealing member) 58, and the airtightness of the lumen 52 is maintained. The seal member 58 can be made of the same material as the seal ring 55.
[0091]
Coil springs (puncture springs) 42 are installed on the proximal end side of the plunger 41, and both ends thereof are in contact with the plunger 41 and the wall portion 51, respectively. On the other hand, the coil spring (push-back spring) 43 is installed on the distal end side of the plunger 41, and both ends thereof are in contact with the plunger 41 and the fitting portion 53, respectively.
[0092]
Further, a pressure sensor 27 is installed in the housing 5, and the pressure sensor 27 detects the pressure in the lumen portion 52 (including the inside of the chip 13) of the housing 5. Information from the pressure sensor 27, that is, pressure (data) detected by the pressure sensor 27 is input to the control means 11.
[0093]
As shown in FIGS. 3 and 4, a solenoid 28 is provided outside the housing 5 as a drive source that is electrically driven. The solenoid 28 is arranged so that the locking portion 413 can be moved toward the inside of the lumen portion 52 (in the arrow direction in the figure) by the plunger 281.
[0094]
In a state where the locking portion 413 is locked to the opening 57, the coil spring 42 is in a compressed state, and biases the plunger 41 in the distal direction. When the plunger 281 of the solenoid 28 moves in the direction of the arrow in the figure and the locking state of the locking portion 413 is released by the plunger 281, the coil spring 42 expands to move the plunger 41 in the distal direction, and the needle body The blade edge 141 punctures the surface (skin) of the fingertip. Therefore, the solenoid 28 constitutes an operation start means for starting the operation of the puncture means 4.
[0095]
On the other hand, at this time, the coil spring 43 is compressed and biases the plunger 41 in the proximal direction, that is, tries to push the plunger 41 back in the proximal direction. Thereafter, the plunger 41 dampens and stops at a position where the elastic force of the coil spring 42 and the elastic force of the coil spring 43 are balanced.
[0096]
When the plunger 41 is stationary, the cutting edge of the needle body 141 is housed in the tip 13.
[0097]
In this component measuring apparatus 1, when the tip 13 is inserted into the fitting portion 53 of the housing 5 and the reduced diameter portion 143 of the puncture needle 14 is fitted into the needle holder 411, the tip of the contact portion 163 is a finger It is substantially the same position as the contact surface 31 or slightly protrudes from the finger contact surface 31 (see FIGS. 4 and 5). As a result, when the fingertip 200 is brought into contact with the finger contact portion 3, the surface of the fingertip 200 can reliably come into contact with the contact portion 163 and block the tip opening 162.
[0098]
The component measuring apparatus 1 described above controls the driving of the pump 8 and the electromagnetic valve 26 based on the information from the pressure sensor 27 when collecting blood from the puncture site, so that the lumen portion 52 (inside the chip 13). And the pressure is varied (changed) over time.
[0099]
Note that the pressure pattern in the lumen 52 when collecting blood is not particularly limited as long as it includes a time of decompression and the pressure varies with time. An example will be described below.
[0100]
FIG. 11 is a graph showing a pressure pattern in the lumen 52 when blood is collected.
[0101]
As shown in the figure, in the component measuring apparatus 1, when blood is collected, the drive of the pump 8 and the electromagnetic valve 26 is controlled so that the pressure in the lumen 52 is a first pressure P1 lower than the atmospheric pressure. And a second pressure P2 higher than the first pressure P1 is alternately switched.
[0102]
This makes it possible to collect a sufficient amount of blood necessary and sufficient for measurement in a short time.
[0103]
The second pressure P2 is preferably substantially the same as or lower than the atmospheric pressure.
[0104]
As a result, a sufficient amount of blood necessary and sufficient for measurement can be collected in a shorter time and more reliably.
[0105]
The first pressure P1 is preferably about 100 to 600 mmHg, and more preferably about 400 to 600 mmHg.
[0106]
As a result, a sufficient amount of blood necessary and sufficient for measurement can be collected in a shorter time and more reliably.
[0107]
Further, the difference between the second pressure P2 and the first pressure P1 is preferably about 100 to 600 mmHg, and more preferably about 300 to 600 mmHg.
[0108]
As a result, a sufficient amount of blood necessary and sufficient for measurement can be collected in a shorter time and more reliably.
[0109]
Further, the period T of the pressure fluctuation is preferably about 1 to 30 seconds, and more preferably about 1 to 5 seconds.
[0110]
As a result, a sufficient amount of blood necessary and sufficient for measurement can be collected in a shorter time and more reliably.
[0111]
In the present invention, the shape of each waveform shown in FIG. 11 may be substantially equal to each other, or part or all may be different.
[0112]
Next, referring to the flowcharts shown in FIG. 2 to FIG. 8 and FIG. 10 for the operation of each part and the control operation of the control means when performing puncturing, blood collection, development and blood glucose level measurement using the component measuring apparatus 1 I will explain.
[0113]
[1] First, the chip 13 is inserted into the fitting portion 53 of the housing 5 through the opening 212 of the housing 21, and the reduced diameter portion 143 of the puncture needle 14 is fitted into the needle holder 411 (see FIG. 4). .
[0114]
Further, when the tip 13 is pushed in the proximal direction, the plunger 41 moves in the proximal direction against the urging force of the coil spring 42. The locking portion 413 is biased by the elastic force of the elastic piece 412 and is in contact with the inner peripheral surface of the lumen portion 52. When the locking portion 413 comes to the position of the opening 57, the locking portion 413 is inserted into the opening 57. (See FIG. 4). Thereby, even if the pressing force in the proximal direction by the tip 13 is released, the locking portion 413 is locked in the opening 57, and the plunger 41 is restricted from moving in the distal direction. At this time, the coil spring 42 is in a compressed state. In this state, preparation for puncture by the puncture means 4 and preparation for blood (sample) collection are completed.
[0115]
[2] Next, a power switch (not shown) is turned on. Thereby, each part of the component measuring apparatus 1 starts and it will be in a measurable state. The electromagnetic valve 26 is closed.
[0116]
[3] Next, the fingertip (finger) 200 is pressed against the finger rest 3. Thereby, the fingertip 200 is pressure-bonded to the contact portion 163 of the chip 13. At this time, the tip opening 162 is closed with the fingertip 200 so as to minimize air leakage (see FIG. 5).
[0117]
[4] Next, the operation button 222 is pressed to operate the component measuring apparatus 1. Thereby, the program shown in FIG. 10 is executed.
[0118]
First, the surface of the fingertip 200 is punctured with the needle body 141 of the puncture needle 14 (step S107 in FIG. 10).
[0119]
That is, the control means 11 energizes the coil of the solenoid 28. As a result, the plunger 281 of the solenoid 28 moves in the direction of the arrow in FIG. 4, abuts against the locking portion 413, and pushes this back toward the lumen portion 52. As a result, the locking portion 413 is unlocked, and the plunger 41 is moved in the distal direction by the elastic force of the compressed coil spring 42, so that the needle body 141 protrudes from the distal end opening 162 and punctures the surface of the fingertip 200. (See FIG. 6). Bleeding occurs from the puncture site 210 by the needle body 141.
[0120]
After the needle body 141 punctures the fingertip 200, the coil spring 43 pushes the plunger 41 back in the proximal direction. The plunger 41 undergoes a damping motion and stops at a position where the elastic force of the coil spring 42 and the elastic force of the coil spring 43 are balanced (see FIG. 7). At this time, the cutting edge of the needle body 141 is accommodated in the tip 13. Thus, the cutting edge of the needle body 141 does not protrude from the distal end opening 162 except during puncturing, so that the skin and the like are not accidentally damaged, and infection can be prevented. high.
[0121]
Subsequently, the control means 11 starts drive control of the pump 8 and the electromagnetic valve 26 (step S102 in FIG. 10).
[0122]
That is, the control means 11 controls the driving of the pump 8 and the electromagnetic valve 26 to change the pressure in the lumen 52 (including the inside of the chip 13) to the first pressure P1 and the second pressure as shown in FIG. The pressure P2 is switched alternately. Note that the pressure in the vicinity of the puncture site 210 by the needle body 141 of the fingertip 200 also varies (changes) in the same manner.
[0123]
In this case, first, with the electromagnetic valve 26 closed, the pump 8 is operated, the air in the lumen 52 is sucked, the pressure in the lumen 52 is reduced to the first pressure P1, and a predetermined time, The first pressure P1 is maintained.
[0124]
Next, the pump 8 is stopped, the electromagnetic valve 26 is opened, the air in the lumen 52 is discharged, the pressure in the lumen 52 is set to the second pressure P2, and the second pressure P2 is maintained for a predetermined time. Hold. Thereafter, this operation is repeated.
[0125]
Thereby, blood 220 is sucked out from puncture site 210 (see FIG. 7). In particular, the necessary blood volume can be reliably ensured in a short time compared to the case where the pressure in the lumen 52 is kept constant.
[0126]
As described above, in the component measuring apparatus 1, since the puncture operation and the decompression operation are performed by pressing the operation button 222 once, and the decompression release operation described later is also automatically started, the operability thereof is improved. Is very good.
[0127]
[5] The blood 220 raised in a granular shape on the puncture site 210 by the operation of [4] is sucked into the tip 13 and comes into contact with the blood introduction guide 166 formed in the tip 13. Then, it is guided to the test paper 18, supplied to the center of the test paper 18, and developed radially (see FIG. 2).
[0128]
As the blood 220 is supplied to and spread on the test paper 18, glucose (component to be measured) in the blood 220 reacts with the reagent carried on the test paper 18, and the test paper 18 responds to the amount of glucose. Color.
[0129]
On the other hand, after executing step S102 shown in FIG. 10, the control means 11 drives the measurement means 7, monitors the color of the test paper 18 via the measurement means 7, and has blood collected? It is determined whether or not (step S103 in FIG. 10).
[0130]
In this step S103, if the voltage level of the signal input from the light receiving element 72 of the measuring means 7 exceeds a preset threshold value, it is determined that blood has been collected, and the voltage level of the signal is If it is below the threshold, it is determined that no blood has been collected.
[0131]
The threshold value is set to a value sufficiently higher than the voltage level of the signal before the test paper 18 is colored and sufficiently smaller than the voltage level of the signal when the test paper 18 is colored.
[0132]
If it is determined in step S103 that blood has not been collected, it is determined whether or not the time is up (step S104 in FIG. 10).
[0133]
If it is determined in step S104 that the time is not up, the process returns to step S103, and step S103 and subsequent steps are executed again. If it is determined that the time is up, error processing is performed (step S105 in FIG. 10). .
[0134]
In this step S105, the pump 8 is stopped, the solenoid valve 26 is opened, the decompressed state is released, and an error is displayed on the display unit 12 or by voice notification by the audio output unit 32, for example. To do. Needless to say, this error notification may be performed by both the display unit 12 and the audio output unit 32.
[0135]
The operator (user) can grasp that there is an error (that some trouble has occurred) by this error notification.
[0136]
If it is determined in step S103 that blood has been collected, the pump 8 is stopped (step S106 in FIG. 10).
[0137]
Next, the electromagnetic valve 26 is opened, and the decompressed state of the lumen 52 (including the inside of the chip 13) is released (step S107 in FIG. 10).
[0138]
When the electromagnetic valve 26 is opened, outside air (atmosphere) flows into the lumen 52 (including the inside of the tip 13) and the puncture site 210 via the tubes 82 and 81 and the air passage 54, and the lumen 52 (the tip 13). And the puncture site 210 returns to atmospheric pressure (see FIG. 8).
[0139]
When it is confirmed that the peripheral area around the puncture site 210 of the fingertip 200 disappears and the pressure is returned to the atmospheric pressure, the contact portion 163 of the tip 13 is separated from the fingertip 200.
[0140]
[6] After executing step S107 shown in FIG. 10, the control means 11 measures the degree of coloration of the test paper 18 by the measurement means 7, performs arithmetic processing based on the obtained data, and performs temperature correction calculation. Corrections such as hematocrit value correction calculation are performed, and the blood glucose level is quantified (step S108 in FIG. 10).
[0141]
In this case, since the decompressed state of the lumen 52 (including the inside of the chip 13), that is, the decompressed state of the storage space of the test paper 18 is released, glucose (component to be measured) in the blood 220 and the test Components in the atmosphere (for example, oxygen, carbon dioxide, water vapor, etc.) necessary for the reaction with the reagent carried on the paper 18 are sufficiently supplied, so that the blood glucose level can be accurately measured.
[0142]
Next, the calculated blood glucose level is displayed on the display unit 12 (step S109 in FIG. 10).
[0143]
Thereby, a blood glucose level can be grasped.
In addition, after the decompression state is released in step S107, the electromagnetic valve 26 is closed again in preparation for the next measurement.
[0144]
As described above, according to this component measuring apparatus 1, it is possible to collect a sufficient amount of blood necessary and sufficient for measurement in a short time, and also a blood sugar level (amount of a predetermined component in the blood). Can be measured accurately and reliably.
[0145]
In addition, since the test paper 18 is provided on the chip 13, puncture, blood collection, development on the test paper 18 and measurement (quantification of components) can be performed continuously, and blood sugar level measurement (component measurement) ) Can be performed easily and in a short time.
[0146]
In addition, the preparatory operation for use is easy, and this is advantageous when used regularly or repeatedly.
[0147]
In addition, accidents such as accidentally puncturing the surface of a living body after puncturing once are prevented, and safety is high. Moreover, since the puncture needle 14 cannot be directly seen, the fear of puncture is reduced.
[0148]
From the above, this component measuring apparatus 1 is suitable for use when the patient himself / herself measures his / her own blood glucose level and the like.
[0149]
The component measuring apparatus 1 has a simple configuration, is small and lightweight, is inexpensive, and is suitable for mass production.
[0150]
As shown in FIG. 11, in this embodiment, the puncture is performed before the start of the operation of the pump 8 (time t1). However, in the present invention, the puncture is performed, for example, the operation of the pump 8 At approximately the same time (time t2), or after the start of operation of the pump 8 (time t3), it may be configured. That is, in the present invention, puncture may be performed when the pressure in the lumen portion 52 (including the inside of the chip 13) is atmospheric pressure, or may be performed when the pressure is the first pressure P1.
[0151]
Next, a second embodiment of the component measuring apparatus of the present invention will be described.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a configuration example of a main part in the second embodiment of the component measuring apparatus of the present invention. In addition, about a common point with the component measuring apparatus 1 of 1st Embodiment mentioned above, description is abbreviate | omitted and a main difference is demonstrated. In FIG. 12, the right side is described as “base end” and the left side is described as “tip”.
[0152]
The component measuring device 1 according to the second embodiment and the component measuring device 1 according to the first embodiment described above differ in the configuration of the pressure adjusting means.
[0153]
That is, in this component measuring apparatus 1, as shown in FIG. 12, a thin tube 83 is provided instead of the electromagnetic valve 26 of the component measuring apparatus 1 of the first embodiment described above.
[0154]
The narrow tube 83 is formed of a cylindrical member, and an orifice (flow path) 831 is formed therein. The thin tube 83 is joined (connected) to the end of the tube 82, and the tip of the thin tube 83 (orifice 831) is open to the outside of the main body 2.
[0155]
The orifice 831 of the thin tube 83 has a small diameter and thus has a high air passage resistance. Although the diameter of such an orifice 831 is not specifically limited, For example, it is preferable that it is about 0.01-0.3 mm. The length of the orifice 831 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 15 mm, for example. By setting the diameter of the orifice 831 within the above range, necessary and sufficient air passage (circulation) resistance can be obtained.
[0156]
The tubes (flow paths) 81 and 82 and the narrow tube 83 constitute a decompression release means, and the decompression release means and the pump 8 constitute a pressure adjusting means.
[0157]
The thin tubes 83 are not limited to those shown in the figure, and the number of the thin tubes 83 and the number of orifices may be plural if necessary.
[0158]
When collecting blood from the puncture site, the component measuring apparatus 1 controls the driving of the pump 8 based on information from the pressure sensor 27 to reduce the pressure in the lumen 52 (including the inside of the chip 13). The pressure is varied (changed) with time.
[0159]
Note that the pressure pattern in the lumen 52 when collecting blood is not particularly limited as long as it includes a time of decompression and the pressure varies with time. An example will be described below.
[0160]
FIG. 13 is a graph showing a pressure pattern in the lumen 52 when blood is collected.
[0161]
As shown in the figure, in this component measuring apparatus 1, when blood is collected, the drive of the pump 8 is controlled to temporarily reduce the pressure in the lumen 52 to a first pressure P1 lower than atmospheric pressure. And then slowly increase the pressure.
[0162]
This makes it possible to collect a sufficient amount of blood necessary and sufficient for measurement in a short time.
[0163]
The first pressure P1 is preferably about 300 to 600 mmHg, and more preferably about 400 to 600 mmHg.
[0164]
As a result, a sufficient amount of blood necessary and sufficient for measurement can be collected in a shorter time and more reliably.
[0165]
The rate of increase (pressure increase rate) of the pressure in the lumen 52 from the first pressure P1 is preferably about 100 to 300 mmHg / sec, and more preferably about 200 to 250 mmHg / sec. .
[0166]
As a result, a sufficient amount of blood necessary and sufficient for measurement can be collected in a shorter time and more reliably.
[0167]
The pressure increase rate can be arbitrarily set by adjusting, for example, the number of installed thin tubes 83, the number of orifices 831, and the diameter of the orifice 831.
[0168]
In this component measuring apparatus 1, since the flow rate of the air sucked by the operation of the pump 8 is larger (larger) than the flow rate of the outside air (atmosphere) flowing in from the orifice 831 of the narrow tube 83, when the pump 8 is operated, the housing Thus, the air in the five lumens 52 is sucked, whereby the pressure in the lumens 52 (including the inside of the chip 13) becomes the first pressure P1. That is, the lumen 52 (including the inside of the chip 13) is in a reduced pressure state.
[0169]
When the pump 8 is stopped, outside air (atmosphere) flows into the lumen portion 52 (including the inside of the chip 13) via the orifice 831 of the narrow tube 83, the tubes 82 and 81, and the air passage 54, and the lumen portion 52 The pressure (including inside the chip 13) gradually increases from the first pressure P1. Thereby, the decompressed state of the lumen 52 (including the inside of the chip 13) and the puncture site 210 is released. That is, the lumen 52 (including the inside of the chip 13) and the puncture site 210 return to atmospheric pressure.
[0170]
As shown in FIG. 13, the puncture is performed either before the start of operation of the pump 8 (time t1), almost simultaneously with the operation of the pump 8 (time t2), or after the start of operation of the pump 8 (time t3). It may be done. That is, puncture may be performed when the pressure in the lumen 52 (including the inside of the chip 13) is atmospheric pressure, and puncture may be performed when the lumen 52 is in a reduced pressure state.
[0171]
Further, the rate of increase (pressure increase rate) of the pressure in the lumen 52 from the first pressure P1 may be constant or may vary (change) over time.
[0172]
Moreover, the component measuring apparatus 1 makes the pressure of the said lumen | bore part 52 into the 1st pressure P1 lower than atmospheric pressure once, and increases the pressure slowly after that (cycle shown in FIG. 13). May be provided only once, or may be provided a plurality of times.
[0173]
According to this component measuring apparatus 1, the same effect as the component measuring apparatus 1 of 1st Embodiment mentioned above is acquired.
[0174]
As mentioned above, although the component measuring apparatus of this invention was demonstrated based on each embodiment of illustration, this invention is not limited to these, For example, the structure of each part is arbitrary which can exhibit the same function. It can be replaced with that of the configuration.
[0175]
In the present invention, the predetermined configurations of the above-described embodiments may be appropriately combined.
[0176]
In the above embodiment, blood is representatively described as the body fluid to be collected. However, in the present invention, the body fluid to be collected is not limited to this, and may be, for example, sweat, lymph fluid, cerebrospinal fluid, or the like.
[0177]
In the above embodiment, glucose (blood glucose level) has been described as a representative component as a measurement target. However, in the present invention, a measurement target component is not limited thereto, and examples thereof include protein, cholesterol, uric acid, creatinine. Inorganic ions such as alcohol and sodium may also be used.
[0178]
In the above embodiment, the measuring unit measures the amount of the predetermined component. However, in the present invention, the measuring unit may measure the property of the predetermined component. It may be one that measures quantity and properties.
[0179]
Further, in the above-described embodiment, the means that combines the blood collection detecting means for detecting the collection of blood and the measurement means for measuring the amount of the predetermined component in the blood (in the embodiment, this means is referred to as “measurement means”). However, in the present invention, the blood sampling detection means and the measurement means may be provided separately.
[0180]
In the embodiment, the means for optically detecting the collection of blood is used as the blood collection detecting means. However, the present invention is not limited to this. For example, a means for electrically detecting the blood collection is also used. It may be used.
[0181]
Further, in the present invention, when a blood collection detecting means for optically detecting blood collection is used, the color detection (color development) of the test paper due to the reaction between the components in the blood and the reagent as described above is detected. In addition to this, for example, the introduction of blood into a blood passage (blood channel) for supplying blood to the test paper of the chip may be detected.
[0182]
When detecting the introduction of blood into the blood passage, for example, at least the vicinity of the blood passage of the chip is formed of a light transmissive (transparent) member, and the blood passage is detected by the blood collection detecting means. The reflected light or transmitted light is received, photoelectrically converted, and the output voltage from the blood collection detecting means is monitored by the control means. When blood is introduced into the blood passage, the color of the part changes to substantially red-black, thereby changing the amount of reflected light or transmitted light from the part, and the output voltage from the blood sampling detection means Therefore, the detection of the blood sampling is determined by detecting the change in the output voltage (light quantity).
[0183]
Examples of the blood collection detection means for electrically detecting the collection of blood include a sensor (electrode), a biosensor, and the like that detect (measure) impedance of a blood passage or the like of the chip.
[0184]
In the case of using the biosensor, for example, when blood is introduced into the blood passage, the output current from the biosensor changes. Therefore, when the change in the output current (current value) is detected, blood sampling is performed. Is detected.
[0185]
Further, when using a sensor for detecting the impedance, for example, when blood is introduced into the blood passage, the impedance between the electrodes of the sensor changes. Is detected.
[0186]
In addition, the component measuring apparatus of the present invention optically measures (colorimetrically) the color intensity of the test paper colored by the reaction between the blood component and the reagent as described above, and converts the measured value into a measured value. For example, a potential change that occurs according to the amount of the component in the specimen may be electrically measured, converted into a measured value, and displayed.
[0187]
Moreover, in the said embodiment, although it has comprised so that a pressure reduction state may be cancelled | released prior to a measurement, in this invention, you may be comprised so that a pressure reduction state may be eased prior to a measurement.
[0188]
In the present invention, the operation of the puncturing means and the pressure adjusting means may be started manually or automatically.
[0189]
In the present invention, a chip retracting mechanism for moving the housing 5 and the chip 13 attached thereto in a direction away from the finger (base end direction) may be provided.
[0190]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when collecting a body fluid (for example, when collecting blood from a puncture site), the space (for example, the storage space for the puncture needle) is decompressed by the pressure adjusting means, and Since the pressure is changed over time, a sufficient amount of body fluid (for example, blood) necessary and sufficient for measurement can be reliably collected in a short time. For example, a predetermined component in blood) can be measured.
[0191]
In addition, when a test paper is provided on the chip, puncture, blood collection, development on the test paper, and measurement (quantification of components) can be performed continuously, and component measurement can be performed easily and in a short time. be able to.
[0192]
Moreover, since the preparatory operation at the time of use is easy, it is advantageous when used regularly or repeatedly.
[0193]
In addition, accidents such as accidentally puncturing the surface of a living body after puncturing once are prevented, and safety is high. In addition, since the puncture needle is not directly visible, the fear of puncture is reduced.
[0194]
From the above, the component measuring apparatus of the present invention is suitable for use when the patient himself / herself measures his / her own blood glucose level and the like.
[0195]
In addition, the component measuring apparatus of the present invention has a simple configuration, is small and lightweight, is inexpensive, and is suitable for mass production.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a first embodiment of a component measuring apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a configuration example of a chip used in the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view (a state before the chip is mounted on the housing) showing a configuration example of the puncture means and the housing incorporating the puncture means included in the component measurement apparatus of the first embodiment.
FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view (a state where a chip is mounted on a housing) showing a configuration example of a puncturing means and a housing incorporating the puncturing means included in the component measuring apparatus of the first embodiment.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a configuration example of a main part in the component measuring apparatus according to the first embodiment (a state before the operation of the pressure adjusting means and the puncturing means).
FIG. 6 is a longitudinal sectional view (state when the puncturing means is operated) showing a configuration example of a main part in the component measuring apparatus according to the first embodiment.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a configuration example of a main part in the component measuring apparatus according to the first embodiment (the state after puncturing and when the pressure adjusting means is in operation).
FIG. 8 is a longitudinal sectional view (final state) showing a configuration example of a main part in the component measuring apparatus according to the first embodiment.
FIG. 9 is a block diagram showing a circuit configuration of the component measuring apparatus according to the first embodiment.
FIG. 10 is a flowchart showing the control operation of the control means of the component measuring apparatus according to the first embodiment.
FIG. 11 is a graph showing a pressure pattern in the accommodation space (lumen portion 52) of the puncture needle when blood is collected by the component measuring apparatus according to the first embodiment.
FIG. 12 is a longitudinal perspective view showing a main part in a second embodiment of the component measuring apparatus of the present invention.
FIG. 13 is a graph showing a pressure pattern in a puncture needle storage space (lumen portion 52) when blood is collected by the component measuring apparatus according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Component measuring device
2 body
21 Case
211 Wall
212 opening
22 Lid
221 Display window
222 Operation buttons
223 Unlocking member
23 Storage space
3 finger pad
31 Finger contact surface
4 Puncture means
41 Plunger
411 Needle holder
412 Elastic piece
413 Locking part
42 Coil spring
43 Coil spring
5 Housing
51 wall
52 Lumen
53 Fitting part
54 Airway
55 Seal Ring
57 opening
58 Sealing member
61 Support
7 Measuring means
71 Light Emitting Element
72 Light receiving element
8 Pump
81, 82 tubes
83 tubule
831 Orifice
9 Battery
10 Circuit board
11 Control means
12 Display section
13 chips
14 Puncture needle
141 Needle
142 Hub
143 Reduced diameter section
15 First housing
151 inner surface
152 Lumen
153 Wall
154 holes
16 Second housing
161 Lumen
162 Tip opening
163 Contact part
164 flange
165 recess
166 Blood Introduction Guide
17 Test paper fixing part
18 test paper
19 Blood passage
191 Passage opening
192 Passage opening
24 Amplifier
25 A / D converter
26 Solenoid valve
27 Pressure sensor
28 Solenoid
281 Plunger
29 switches
32 Audio output unit
33 memory
34 External output section
200 fingertips
210 Puncture site
220 blood
Steps S101 to S109

Claims

A component measuring device for collecting a body fluid through the epidermis and measuring a component of the body fluid,
A padding section for applying the epidermis;
A space hermetically sealed by applying an epidermis to the abutment part;
Pressure adjusting means for adjusting the pressure of the space;
Measuring means for measuring the amount and / or nature of a predetermined component of the body fluid collected in the space,
A component measuring device configured to depressurize the space by the pressure adjusting means and vary the pressure with time when collecting body fluid through the epidermis in the space.

A component measuring device that is used by attaching a tip equipped with a puncture needle,
A padding portion for applying the puncture epidermis,
Puncturing means for operating the puncture needle to puncture the epidermis applied to the abutting portion;
Pressure adjusting means for adjusting the pressure in the storage space of the puncture needle;
Measuring means for measuring the amount of a predetermined component in blood collected from the puncture site,
A component measuring device configured to depressurize the storage space by the pressure adjusting means and vary the pressure with time when blood is collected from the puncture site.

The pressure detection means for detecting the pressure of the storage space is provided, and the pressure of the storage space is adjusted by the pressure adjustment means based on information from the pressure detection means. Component measuring device.

When collecting the blood, the pressure adjusting means is configured to alternately switch the pressure in the storage space between a first pressure lower than atmospheric pressure and a second pressure higher than the first pressure. The component measuring apparatus according to claim 2 or 3.

The component measurement apparatus according to claim 4, wherein the second pressure is lower than atmospheric pressure or atmospheric pressure.

The component measuring apparatus according to claim 4 or 5, wherein a difference between the second pressure and the first pressure is 100 to 600 mmHg.

The component measuring apparatus according to claim 4, wherein a period of the pressure fluctuation is 1 to 30 sec.

At the time of collecting the blood, the pressure adjusting means causes the pressure of the storage space to be temporarily set to a first pressure lower than the atmospheric pressure, and then has at least one cycle for gradually increasing the pressure. The component measuring apparatus according to claim 2 or 3.

The component measuring apparatus according to claim 4, wherein the first pressure is 100 to 600 mmHg.