CN101854858A - 以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法 - Google Patents

以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101854858A
CN101854858A CN200880115130A CN200880115130A CN101854858A CN 101854858 A CN101854858 A CN 101854858A CN 200880115130 A CN200880115130 A CN 200880115130A CN 200880115130 A CN200880115130 A CN 200880115130A CN 101854858 A CN101854858 A CN 101854858A
Authority
CN
China
Prior art keywords
composition
mentioned
antiperspirant
concentration
blood
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200880115130A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101854858B (zh
Inventor
菅屋润壹
中濑雄三
中嶋聪
时田宗雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Healthcare Co Ltd
Original Assignee
Omron Healthcare Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Healthcare Co Ltd filed Critical Omron Healthcare Co Ltd
Publication of CN101854858A publication Critical patent/CN101854858A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101854858B publication Critical patent/CN101854858B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/66Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving blood sugars, e.g. galactose
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14507Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue specially adapted for measuring characteristics of body fluids other than blood
    • A61B5/14517Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue specially adapted for measuring characteristics of body fluids other than blood for sweat
    • A61B5/14521Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue specially adapted for measuring characteristics of body fluids other than blood for sweat using means for promoting sweat production, e.g. heating the skin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14532Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/42Detecting, measuring or recording for evaluating the gastrointestinal, the endocrine or the exocrine systems
    • A61B5/4261Evaluating exocrine secretion production
    • A61B5/4266Evaluating exocrine secretion production sweat secretion
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/20Applying electric currents by contact electrodes continuous direct currents
    • A61N1/30Apparatus for iontophoresis, i.e. transfer of media in ionic state by an electromotoric force into the body, or cataphoresis

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

提供一种以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法。测定装置中的测定运算装置(30),在第一成分检测部(303)和第二成分检测部(303)从汗中分别检测出第一成分和第二成分,并在浓度计算部(307)计算汗中的各个成分的浓度。在转换运算部(309),利用汗中的第二成分浓度来修正第一成分浓度后,转换成血中第一成分的浓度。

Description

以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法
技术领域
本发明涉及一种测定血中成分的浓度的装置以及方法,特别是,涉及一种利用汗来测定血中成分的浓度的装置以及方法。
背景技术
作为在无需抽血的情况下测定血糖等血液中成分的浓度的方法,已知由汗中所包含成分的浓度进行测定的方法。例如,在美国专利第5036861号说明书(以下,称作“专利文献1”)和日本特开昭62-72321号公报(以下,称作“专利文献2”)中,已公开了该方法和装置。
具体地讲,作为强制性地发汗的方法,在专利文献1中公开了向被测定部位导入药剂的方法即药剂导入方法,在专利文献2中则公开了加热被测定部位的方法即加温法。另外,在专利文献2中公开了汗糖和血糖之间有关联。
专利文献1:美国专利第5036861号说明书
专利文献2:日本特开昭62-72321号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,汗中糖浓度的浓度变化未必一定与血糖值的浓度变化相互关联。这一点也可以从专利文献2中的表示汗糖与血糖之间的相互关系的图表中看出。发明人等发现尤其在强制发汗的初期没有相互关联。而且,汗糖与血糖之间的相互关系并不是始终恒定的,当经过某种程度的时间后,例如,随着时间的流逝会发生变化。因此,当利用汗中的糖浓度来推测血中的糖浓度时,存在着有时未必能得到准确的血中糖浓度的问题。另外,即使血中成分为糖以外的其他成分,也存在同样的问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供一种利用汗能够以良好的精度测定血中成分的浓度的装置以及方法。
解决课题的方法
为了达成上述目的,根据本发明实施方式的血中成分浓度测定装置,具有:发汗促进部,其促进测定部位即生体表面的发汗;第一计测部,其计测来自测定部位的汗中所包含的第一成分的汗中浓度;第二计测部,其计测来自测定部位的汗中所包含的、与第一成分不同的第二成分的汗中浓度;修正部,其利用第二成分的上述汗中浓度,修正第一成分的上述汗中浓度;以及,转换部,其将通过修正部来修正的结果转换为生体的血中的第一成分的浓度。
根据本发明的另一实施方式,血中成分浓度测定方法是血中成分浓度测定装置中的测定方法,该血中成分浓度测定装置包括取得来自测定部位的汗的取得装置、检测汗中的成分的检测装置和利用从上述成分得到的数值进行运算的运算装置,其中,血中成分浓度测定方法具有:在检测装置中,从汗检测第一成分的步骤;在运算装置中,计算第一成分的汗中浓度的步骤;在检测装置中,从汗检测与第一成分不同的第二成分的步骤;在运算装置中,计算第二成分的汗中浓度的步骤;在运算装置中,利用第二成分的汗中浓度来修正第一成分的汗中浓度的步骤;在运算装置中,将通过修正单元来修正的结果转换为生体的血中的第一成分的浓度的步骤;以及,在运算装置中,执行用于输出第一成分的血中的浓度的处理的步骤。
发明效果
根据本发明,利用汗能够以良好的精度测定血中成分的浓度。
附图说明
图1是表示实施方式中的测定装置外观的具体例的图,(A)部分是表示发汗装置外观的具体例的图,(B)部分是表示测定运算装置30外观的具体例的图。
图2A是表示从正面观察的实施方式中发汗装置机械结构的具体例的图。
图2B是表示实施方式的发汗装置机械结构的、图2A的箭头A所示位置的剖面的图。
图3A是从正面观察的实施方式中测定运算装置机械结构的图。
图3B是表示实施方式的测定运算装置的机械结构的、图3A的箭头B所示位置的剖面的图。
图4是说明在测定运算装置中将汗从集汗区域输送至废液储存部的方法之一例的图。
图5是表示测定运算装置的机械结构的其他具体例的图。
图6是表示实施方式的发汗装置的功能结构的具体例的框图。
图7是表示实施方式的测定运算装置的功能结构的具体例的框图。
图8是表示发汗后的血中糖浓度和汗中糖浓度的时间变化的图。
图9是表示发汗后汗中的谷氨酸浓度的时间变化的图。
图10是表示实施方式的发汗装置的发汗动作流程的流程图。
图11是表示实施方式的测定运算装置的测定运算动作流程的流程图。
图12是表示修正后的汗中浓度与血糖值的时间变化的图。
附图标记的说明
1测定装置            2A、2B带
10发汗装置           11导入电极
12A、12B药剂区域     13参照电极
15控制电路           17显示器
19框体               30测定运算装置
31第一成分检测器     32集汗区域
33第二成分检测器     34输送通路
35控制电路           36废液储存部
37显示器             39框体
41、42、43海绵       100皮肤
101操作输入部        103控制部
105电流发生部        301输送部
303第一成分检测部    305第二成分检测部
307浓度计算部        309转换运算部
311显示部
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。在以下的说明中,对相同的部件和结构要素赋予了相同的附图标记。它们的名称和功能也相同。
图1是表示本实施方式的血中成分浓度测定装置(以下,简称为“测定装置”)1的外观的具体例的图。测定装置1包括发汗装置10(图1的(A)部分)和测定运算装置30(图1的(B)部分)。发汗装置10和测定运算装置30是分别用带2A、2B装戴在手腕、脚等的测定部位而使用的。
详细地讲,参照图2A,发汗装置10在框体19内部具有作为阳极的导入电极11和作为阴极的参照电极13,它们与控制电路15连接。在框体19上的、在用带2A装戴于测定部位的状态下能够观察到的位置上,例如,在图1的(A)部分的上方所示的面等上,配置显示器17。显示器17也与控制电路15连接。图2A是从图1的(A)部分中上方所示的面观察发汗装置10的示意图。将图2A所示的面作为发汗装置10的框体19的正面。另外,在框体19的正面配置有未图示的按钮等操作部。操作部也与控制电路15连接。
图2B是表示图2A中用箭头A表示的位置的发汗装置10的剖面的机械结构的示意图。参照图2B,导入电极11和参照电极13配置在框体19内部中与远离框体19的正面的一侧的面相近的位置,即配置在用带2A将发汗装置10装戴在测定部位的状态下离作为测定部位的皮肤100相近的位置上。在框体19的从导入电极11到皮肤100之间以及从参照电极13到皮肤100之间,分别设置有药剂区域12A、12B。在药剂区域12A设置有海绵41等用于使发汗促进剂与皮肤接触的单元,该单元含有包含如毛果芸香碱(匹鲁卡品,pilocarpine)液等促进发汗的药剂(发汗促进剂)的液体。在药剂区域12B设置有含有缓冲液的海绵42等缓冲单元。药剂区域12A、12B可以采用直接注入药剂的结构,也可以采用设置有凝胶化的药剂的结构,还可以采用设置有被吸收在脱脂棉等中的药剂的结构。作为药剂区域12A、12B的结构,只要是在将发汗装置10装戴于测定部位的状态下设置在药剂区域12A、12B内的药剂能够与皮肤100接触的结构,可以采用任意的结构。
在控制电路15中预先存储有电流值。当从操作部接收开始发汗的控制信号时,控制电路15根据该控制信号,以规定的电流值从导入电极11向参照电极13产生直流电流。
参照图3A,测定运算装置30在框体39的内部具有用于检测汗中第一成分的第一成分检测器31和用于检测第二成分的第二成分检测器33,它们与控制电路35连接。在框体39上的、在用带2B装戴于测定部位的状态下能够观察到的位置上,例如,在图1的(B)部分中上方所示的面等上,配置显示器37。显示器37也与控制电路35连接。图3A是从图1的(B)部分中上方所示的面观察测定运算装置30的示意图。将图3A所示的面作为测定运算装置30的框体39的正面。另外,在框体39的正面配置有未图示的按钮等操作部。操作部也与控制电路35连接。
图3B是表示图3A中用箭头B表示的位置的测定运算装置30的剖面的机械结构的示意图。参照图3B,集汗区域32配置在框体39内部中与远离框体39的正面的一侧的面相近的位置,即配置在用带2B将测定运算装置30装戴在测定部位的状态下离作为测定部位的皮肤100相近的位置上。在集汗区域32设置有集汗用海绵43等用于从皮肤100收集汗的单元。集汗区域32可以采用直接从皮肤100集汗的结构,也可以采用设置有用于使汗凝胶化的药剂的结构。作为集汗区域32的结构,只要是在将测定运算装置30装戴于测定部位的状态下能够从皮肤100收集汗的结构,可以采用任意的结构。进而,在测定运算装置30的框体39内设置有用于储存成分检测后的废液的废液储存部36。从集汗区域32经过第一成分检测器31和第二成分检测器33到废液储存部36,设置有用于输送汗的输送通路34。
在输送通路34内输送汗的方法不限于特定的方法,例如,可采用如图4所示地通过从包含集汗区域32的输送通路34的一侧注入空气等流体,将内部的汗挤出至另一侧的方法等。
另外,示于图2A、2B、3A、3B中的机械结构是具体例,发汗装置10和测定运算装置30的结构并不限定于图示的结构。例如,作为测定运算装置30的结构的其他具体例,用于在输送通路34中输送汗的单元也可以如图5所示地具有液体传感器38,该液体传感器38用于检测被收集在集汗区域32并到达输送通路34的汗量。此时,当控制电路35根据来自液体传感器28的检测信号来检测出所收集的汗量达到规定值时,向未图示的用于将压缩空气等流体注入输送通路34的机构输出控制信号,使集汗区域32的汗输送至第一成分检测器31和第二成分检测器33中。进而,在第一成分检测器31和第二成分检测器33中进行成分检测后,将第一成分检测器31和第二成分检测器33中的汗输送至废液储存部36。
另外,作为测定装置1的结构的其他具体例,可采用将图1所示的相互独立的装置即发汗装置10和测定运算装置30交替安装在一个带2上而使用的结构。此时,例如,也可以在发汗装置10和测定运算装置30中共用控制电路和显示器。通过采用这种结构,将发汗装置10和测定运算装置30装戴在相同的测定部位,因此,测定运算装置30能够从与发汗装置10促进发汗的部分相同的位置有效地收集汗。另外,作为其他结构,也可以是如下结构:若在发汗装置10中开始发汗动作,则在显示器17上显示自发汗动作开始后经过的时间。
第一成分是成为计算血中浓度的对象的成分,汗中的浓度变化和血中的浓度变化之间有相互关联的成分符合该第一成分。具体地讲,糖(葡萄糖)符合该第一成分,在本实施方式中,第一成分为糖。
第二成分是第一成分以外的汗中成分。优选第二成分为汗中的浓度变化和血中的浓度变化之间没有关联的成分,或者关联性低于规定的相关系数的成分。更优选第二成分是在从汗腺到达皮肤的过程中在汗管被再吸收的比率小于规定值的物质。作为在汗管中被再吸收的比率大的物质,可举出水和钠,优选第二成分不是这样的成分。作为满足这些条件的第二成分,具体地讲,当第一成分为糖的情况下,可举出谷氨酸,除此之外例如还可以举出赖氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸等其他氨基酸,以及钙、钾等,在本实施方式中,第二成分为谷氨酸。
测定运算装置30的第一成分检测器31和第二成分检测器33采用检测汗中成分的结构,并不限定于特定的结构。例如,可以是通过测定放射光的波长来检测成分的结构,也可以是利用酶电极法的结构。另外,还可以是对应第一成分和第二成分的结构。通过将第一成分检测器31和第二成分检测器33做成利用酶电极法的结构,与测定放射光的波长的结构等其他结构相比,能够实现测定运算装置30的小型化。为了检测作为第一成分的糖,在本实施方式中将第一成分检测器31做成利用酶电极法将葡萄糖氧化酶与电极加以组合的结构。为了检测作为第二成分的谷氨酸,将第二成分检测器33做成利用酶电极法将L-谷氨酸氧化酶与电极加以组合的结构。
图6及图7是表示如下功能结构的具体例的框图:在由发汗装置10和测定运算装置30组成的测定装置1中,使皮肤100发汗,从而收集汗,并利用汗中的第一成分和第二成分的浓度来计算血中第一成分的浓度。图6表示发汗装置10的具体例。图7表示测定运算装置30的功能结构的具体例。图6和图7所示的各功能分别是通过使发汗装置10的控制电路15和测定运算装置30的控制电路30执行规定的控制程序而实现的功能。这些功能中的至少一部分功能,也可以通过图2A、2B或图3A、3B所示的机械结构来实现。另外,图6和图7中的实线箭头表示电信号的流动。图7中的点线箭头表示汗的输送。
参照图6,发汗装置10的上述功能包括:接收来自未图示在图1和图2A、图2B的操作部的操作信号的操作输入部101;控制部103以及电流发生部105。
控制部103主要由控制电路15构成,其根据来自操作输入部101的操作信号来开始发汗动作。控制部103根据上述操作信号将用于产生规定值的电流的控制信号输入至电流发生部105,由此开始上述发汗动作。电流发生部105也主要由控制电路15构成,其根据上述控制信号,进行用于在导入电极11和参照电极13之间产生规定值的电流的处理。通过该处理,直流电流从导入电极11通过海绵41经皮肤100流向参照电极13,其中,上述海绵41包含含有发汗促进剂的液体即毛果芸香碱液。因此,导入电极11的物质即毛果芸香碱液渗透并导入到皮下而作用于汗腺。这种物质的导入方法被称作“离子电渗疗(iontophoresis)法”。
从发汗动作开始起经过规定时间后,导入电极11附近的汗腺发汗。如果在自发汗装置10开始发汗动作起经过规定时间后使毛果芸香碱液渗透,则控制部103根据来自操作输入部101的用于终止发汗动作的操作信号,向电流发生部105输出用于停止电流发生的控制信号,从而结束发汗动作。也可以如下所述地结束发汗动作,即,控制部103检测出自发汗动作开始起经过了一定时间后,向电流发生部105输出用于停止电流发生的控制信号。
根据图7,测定运算装置30的上述功能,包括:输送收容于集汗区域32中的汗的输送部301;检测汗中的第一成分的第一成分检测部303;检测第二成分的第二成分检测部305;根据来自第一成分检测部303和第二成分检测部305的检测信号,计算汗中的第一成分浓度和第二成分浓度的浓度计算部307;利用该计算结果,进行用于得到血中第一成分浓度的运算的转换运算部309;以及进行用于显示计算结果的处理的显示部311。
输送部301由上述输送机构构成,其将收容于集汗区域32的汗经过第一成分检测器31和第二成分检测器33输送至废液储存部36。当测定运算装置30采用通过将压缩空气等流体注入输送通路34来输送收容于集汗区域32中的汗的结构时,输送部301包括用于将流体注入输送通路34的机构。具体地讲,当通过使泵等机械结构运转来注入流体的情况下,输送部301包括上述机械结构和输出用于使该结构运转的控制信号的结构等。
第一成分检测部303主要包括第一成分检测器31。第二成分检测部305主要包括第二成分检测器33。它们的功能分别是,使用第一成分检测器31和第二成分检测器33,从由输送部301输送过来的汗中检测出第一成分和第二成分,并将对应于该检测量的检测信号输入至浓度计算部307。
浓度计算部307主要由控制电路35构成,其按照规定的运算程序,根据从第一成分检测部303接收到的检测信号,计算出汗中第一成分的浓度。同样,根据从第二成分检测部305接收到的检测信号,计算出汗中第二成分的浓度。表示算出的浓度的信号被输入至转换运算部309。
转换运算部309主要由控制电路35构成,其按照规定的运算程序,进行使用汗中的第二成分的浓度将汗中的第一成分的浓度转换成血中第一成分的浓度的运算。运算结果被输入至显示部311,在显示部311中,进行将血中第一成分的浓度作为计算结果显示在显示器37上的处理。
在此,说明转换运算部309中的运算原理。
已知血中的成分浓度与汗中的成分浓度的变动大致成正比例。图8是表示发汗后的血中糖浓度和汗中糖浓度随时间变化的图。图8所示的浓度变化表示的是,在空腹状态持续40分钟的时刻实施了糖耐量试验以使血糖值变化时的每40分钟的血中糖浓度(血糖值)和汗中糖浓度(称作“汗糖值”)的时间变化。如图8所示,第一成分为糖时,血糖值和汗糖值大致成正比例。其中,如图8所示,在发汗初期,例如在图8中,在发汗后的40分钟内,相对于血糖值的变动,汗糖值以高浓度变动。然后,随着血糖值上升,汗糖值也上升。而且,汗中的糖浓度根据当天的皮肤状态(汗腺的状态、血流)也受影响。
当将谷氨酸作为第二成分时,图9表示的是图8所示的状况中发汗后的汗中谷氨酸浓度随时间的变化。如上所述地,第二成分是其浓度变化与血中的第一成分的浓度变化之间没有关联的成分。因此,如图8和图9所示,发汗后经过40分钟后,虽然血糖值和汗糖值在上升,但谷氨酸的浓度却显示恒定的值。另一方面,在发汗初期,例如在图6中在发汗后的40分钟以内,谷氨酸的浓度与汗糖值同样地,与经过40分钟以后的浓度相比以高浓度变动。
关于汗中成分的浓度变化的详细变动和其机理,现阶段还不明确。已知尤其在发汗初期,不仅是糖浓度,其他成分的浓度也高于经过规定时间后的浓度。因此,当利用汗中成分的浓度来计算血中成分的浓度时,若将发汗初期的汗中成分的浓度用于运算,则所得到的血中成分的浓度中存在误差的可能性高。
作为在发汗初期汗中成分的浓度高的原因之一,认为是在发汗初期汗腺膜的物质透过特性暂时向透过率变高的方向变化,即,发汗初期的汗腺膜的透过性高于初期以后的透过性。根据该说法,第一成分和第二成分在发汗初期透过汗腺膜的量均大于发汗初期以后透过汗腺膜的量,因此,汗中的各种成分的浓度变高。
本实施方式的测定装置1利用该性质,在测定运算装置30中同时对测定对象的成分(第一成分)以外的成分(第二成分)进行测定。在转换运算部309,利用第二成分的浓度变化,对因所谓的汗腺膜透过性的影响而发生的变化即与血中浓度无关而取决于测定部位状态的变化进行修正,从而将汗中第一成分的浓度转换成血中第一成分的浓度。
转换运算部309中的转换方法并不限定于特定的方法,作为具体例,可举出以下一例:在转换运算部309中,采用以下所示方法以外的方法,从汗中第一成分的浓度和第二成分的浓度得到血中第一成分的浓度。
转换运算部309记忆作为事先决定的系数的系数α、β、γ,并利用下述式(1),利用从浓度计算部307接收到的、作为汗中第二成分的谷氨酸的浓度C1修正作为第一成分的糖(葡萄糖)的浓度B1,从而得到修正后的汗中糖浓度B。
B=B1-(αC1+β)        式(1)
接着,利用下述式(2),将修正后的汗中糖浓度B转换成血中糖浓度A。
A=γB                    式(2)
另外,也可以在转换运算部309进行运算等时求出系数α、β、γ,以此来代替上述预先记忆系数α、β、γ的情况。例如,可根据在空腹时等血糖值比较稳定时多次测定汗糖值、汗中谷氨酸浓度以及血糖值所得到的浓度,由转换运算部309来决定系数α、β、γ。另外,也可以采用以下方法:根据多数人的测定结果,预先仅将用于修正汗糖值的(上述式(1)用的)系数α、β决定为多数人用系数,而针对个人,根据在空腹时测定一次汗糖值、汗中谷氨酸浓度以及血糖值所得到的浓度,来决定用于将修正后的汗糖值转换成血糖值的(上述式(2)用的)系数γ。
另外,若转换运算部309利用下述式(3)、(4)来代替上述式(1)、(2)而将修正后的汗中糖浓度B转换成血中糖浓度A,则可根据在空腹时测定一次汗糖值、汗中谷氨酸浓度以及血糖值所得到的浓度来决定式(3)、(4)中的系数α、γ。
B=B1-αC1            式(3)
A=γB                式(4)
下面,说明测定装置1中的处理流程。图10是表示发汗装置10中的发汗动作流程的流程图。图11是表示测定运算装置30中的测定运算动作流程的流程图。通过进行如下处理来实现在这些流程图中表示的处理:控制电路15、35执行规定的运算程序,并控制图2A、2B、3A、3B所示的各部分,从而发挥图6、7所示的功能。
首先,图10所示的发汗动作例如可通过进行以下动作而开始:在药剂区域12A安装含有包含毛果芸香碱液等发汗促进剂的液体的海绵41,并以与海绵41接触的方式安装导入电极11后,通过带2A以海绵41与皮肤100接触的方式将发汗装置10装戴于测定部位,然后,在操作部进行用于开始发汗动作的操作。当操作输入部101接收到来自操作部的操作信号时,控制部103进行处理,以使电流发生部105产生用于使规定的直流电流从导入电力11向参照电极13流动的电流,从而使规定的电流流过电极之间(步骤S101)。而且,当检测到自发汗动作开始起经过了规定时间时,或者经过规定时间后在操作输入部101中接收到表示动作结束操作的操作信号时,控制部103停止在电流发生部105中的电流的产生,切断电极之间流动的电流(步骤S103)。
通过以上操作,结束在发汗装置10中的发汗动作。然后,被测定者解除发汗装置10的装戴状态,从测定部位即从皮肤100摘下海绵41,清洗皮肤100。然后,利用带2B在相同的位置装戴测定运算装置30。从渗透有毛果芸香碱液的皮肤100发出的汗被收集在集汗区域32的海绵43中。
可在将测定运算装置30装戴于测定部位的状态下,或者在装戴规定时间从而将汗收集在海绵43后解除装戴的状态下,根据操作部发出的用于开始测定运算动作的指示而开始测定运算装置30中的测定运算动作,例如,可在如图5所示的液体传感器38检测出所收集的汗量达到规定量时开始测定运算装置30中的测定运算动作,也可以在从第一成分检测部303和第二成分检测部305向浓度计算部307输入与第一成分和第二成分的检测量对应的检测信号时开始上述测定运算装置30中的测定运算动作。在从第一成分检测部303和第二成分检测部305向浓度计算部307输入与第一成分和第二成分的检测量对应的检测信号时开始图11所示的测定运算装置30中的测定运算动作,通过从操作部接收用于结束运算的操作信号来停止上述图11所示的测定运算装置30中的测定运算动作。
根据图11,浓度计算部307从第一成分检测部303和第二成分检测部305接收到与第一成分和第二成分的检测量对应的检测信号时,由这些检测信号分别算出汗中第一成分的浓度和第二成分的浓度(步骤S301,S303)。接着,转换运算部309通过上述式(1),利用在步骤S303中算出的汗中第二成分的浓度,对在步骤S301中算出的汗中第一成分的浓度进行修正,从而得到修正后的第一成分的浓度(步骤S305)。然后,进一步通过上述式(2),将在步骤S305中得到的修正后的汗中第一成分的浓度转换成血中第一成分的浓度(步骤S307),并将其输入到显示部311。在显示部311中,进行用于在显示器37上显示运算结果的处理,从而显示在步骤S307中得到的血中第一成分的浓度(步骤S309)。
将上述步骤S301~S309的处理以规定的间隔重复进行,直至进行用于结束转换运算动作的操作,并以规定的间隔显示血中第一成分的浓度。然后,当从操作部接收到用于结束转换运算动作的操作信号时(步骤S309中的“是”),停止测定运算装置30中的转换运算动作。
图12表示对实际的汗中糖浓度进行上述步骤S305的处理从而利用作为第二成分的谷氨酸的汗中浓度加以修正的、修正后的汗中浓度和血糖值的时间变化。由图12可知,通过进行上述修正,从发汗初期到其后的阶段,修正后的汗糖值显示出与血糖值几乎相同的特性。因此,与图8所示的实际测定的(未修正的)汗糖值与血糖值的变化关系相比较时,特别是在发汗初期这些特性变得相互有关联,体现出修正的效果。
即,针对测定对象的成分(第一成分)的汗中浓度和血中浓度之间的变化偏差,本实施方式的测定装置1,从因汗腺膜透过性的影响而出现这样的偏差的观点出发,除了检测第一成分之外还检测其他成分(第二成分),并计算它们的浓度,然后利用第二成分的浓度对第一成分的浓度进行修正,其中,上述汗中浓度和血中浓度之间的变化偏差是指,特别是在发汗初期,测定对象的成分(第一成分)的汗中浓度高,而且汗中浓度和血中浓度未示出在发汗初期以后可见的关联性的情形。其结果,能够从所测定的第一成分的汗中浓度消除汗腺膜透过性的影响。或者,能够抑制汗腺膜透过性的影响。因此,在测定装置1中,通过利用规定的系数将修正后的汗中的第一成分浓度转换成血中的第一成分,能够得到偏差小的高精度的血中第一成分的浓度。而且,通过采用在测定装置1中使用的运算方法,能够从汗中第一成分的浓度得到偏差小的高精度的血中第一成分的浓度。
在上述例中,主要阐述了对发汗初期的高浓度的修正方法,但汗腺膜的透过性会根据每天的身体状况或皮肤状态的变化而变化,所以本发明也能够适用于对这样的以日(天)为单位的长期的观点上的变化的修正中。
另外,在上述例中,采用一种第二成分(在上述具体例中的谷氨酸)来作为第一成分以外的成分,但可以使用多个汗中成分来作为第二成分。例如,当第一成分为糖的情况下,可以使用谷氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺和天冬氨酸等氨基酸中的至少一种,或者这些氨基酸、钙和钾中的至少一种作为第二成分。
本发明公开的实施方式均为例示,本发明并不限定于这些实施方式。本发明的范围并非由上述说明限定,而是由请求保护的范围来表示,包括与请求保护的范围同等的意义以及其范围内的所有变更。

Claims (6)

1.一种血中成分浓度测定装置,具有:
发汗促进部(10),其促进测定部位即生体表面的发汗;
第一计测部(303、307),其计测出自上述测定部位的汗中所包含的第一成分的汗中浓度;
第二计测部(305、307),其计测出自上述测定部位的汗中所包含的第二成分的汗中浓度,上述第二成分与上述第一成分不同;
修正部(309),其利用上述第二成分的上述汗中浓度,修正上述第一成分的上述汗中浓度;以及,
转换部(309),其将通过上述修正部来修正的结果转换为在上述生体的血中的上述第一成分的浓度。
2.根据权利要求1所述的血中成分浓度测定装置,其中,上述第二成分是在汗管中被再吸收的比率小于规定值的成分。
3.根据权利要求1所述的血中成分浓度测定装置,其中,上述第二成分是汗中的浓度变化与血中的上述第一成分的浓度变化之间的关联性小于规定的相关系数的成分。
4.根据权利要求1所述的血中成分浓度测定装置,其中,上述第二成分是血中的浓度变化率小于上述第一成分的血中的浓度变化率的成分。
5.根据权利要求1所述的血中成分浓度测定装置,其中,上述第一成分为糖即葡萄糖,上述第二成分是谷氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸、钙和钾中的至少一种。
6.一种血中成分浓度测定方法,利用血中成分浓度测定装置来进行测定,该血中成分浓度测定装置包括取得出自测定部位的汗的取得装置(32)、检测上述汗中的成分的检测装置(303、305)和利用从上述成分得到的数值进行运算的运算装置(307、309),其中,上述血中成分浓度测定方法包括:
在上述检测装置中,从上述汗检测第一成分的步骤(S301);
在上述运算装置中,计算上述第一成分的汗中浓度的步骤(S301);
在上述检测装置中,从上述汗检测与上述第一成分不同的第二成分的步骤(S303);
在上述运算装置中,计算上述第二成分的汗中浓度的步骤(S303);
在上述运算装置中,利用上述第二成分的上述汗中浓度来修正上述第一成分的上述汗中浓度的步骤(S305);
在上述运算装置中,将通过上述修正单元来修正的结果转换为在生体的血中的上述第一成分的浓度的步骤(S307);以及,
在上述运算装置中,执行用于输出上述第一成分的血中的浓度的处理的步骤(S309)。
CN2008801151302A 2007-11-09 2008-11-04 以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法 Active CN101854858B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007-292407 2007-11-09
JP2007292407A JP4952525B2 (ja) 2007-11-09 2007-11-09 血中成分濃度測定装置および血中成分濃度測定方法
PCT/JP2008/070036 WO2009060825A1 (ja) 2007-11-09 2008-11-04 血中成分の濃度を精度よく測定する装置および方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101854858A true CN101854858A (zh) 2010-10-06
CN101854858B CN101854858B (zh) 2012-06-20

Family

ID=40625716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008801151302A Active CN101854858B (zh) 2007-11-09 2008-11-04 以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20100234712A1 (zh)
JP (1) JP4952525B2 (zh)
CN (1) CN101854858B (zh)
DE (1) DE112008003035T5 (zh)
WO (1) WO2009060825A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013044482A1 (en) 2011-09-29 2013-04-04 Panasonic Corporation Method for determining channel quality indicator, base station and user equipment therefor
CN107003316A (zh) * 2014-12-19 2017-08-01 三星电子株式会社 非侵入式血液葡萄糖测量方法和装置
CN107249471A (zh) * 2015-02-13 2017-10-13 辛辛那提大学 集成间接汗液刺激和感测的装置
CN112752538A (zh) * 2018-09-11 2021-05-04 皇家飞利浦有限公司 用于微分汗液测量的方法和装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10888244B2 (en) 2013-10-18 2021-01-12 University Of Cincinnati Sweat sensing with chronological assurance
US20170245788A1 (en) 2014-09-22 2017-08-31 University Of Cincinnati Sweat sensing with analytical assurance
AT517281A1 (de) * 2015-05-28 2016-12-15 Vasema Diagnostics Ag Sensoranordnung
WO2018006087A1 (en) 2016-07-01 2018-01-04 University Of Cincinnati Devices with reduced microfluidic volume between sensors and sweat glands

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61135646A (ja) * 1984-12-07 1986-06-23 株式会社日立製作所 経皮サンプラ−
JPH06119B2 (ja) * 1985-09-26 1994-01-05 株式会社日立製作所 汗中有機物及び電解質検出用経皮センサ
US5036861A (en) * 1990-01-11 1991-08-06 Sembrowich Walter L Method and apparatus for non-invasively monitoring plasma glucose levels
US7920906B2 (en) * 2005-03-10 2011-04-05 Dexcom, Inc. System and methods for processing analyte sensor data for sensor calibration
EP1670356A1 (en) * 2003-09-03 2006-06-21 Life Patch International, Inc. Personal diagnostic devices and related methods
JP2005137416A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Sysmex Corp 経皮的分析物抽出システム及び経皮的分析物分析システム
DE602004029092D1 (de) * 2003-12-05 2010-10-21 Dexcom Inc Kalibrationsmethoden für einen kontinuierlich arbeitenden analytsensor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013044482A1 (en) 2011-09-29 2013-04-04 Panasonic Corporation Method for determining channel quality indicator, base station and user equipment therefor
CN107003316A (zh) * 2014-12-19 2017-08-01 三星电子株式会社 非侵入式血液葡萄糖测量方法和装置
US10835130B2 (en) 2014-12-19 2020-11-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Noninvasive blood glucose measurement method and apparatus
CN107249471A (zh) * 2015-02-13 2017-10-13 辛辛那提大学 集成间接汗液刺激和感测的装置
CN112752538A (zh) * 2018-09-11 2021-05-04 皇家飞利浦有限公司 用于微分汗液测量的方法和装置
CN112752538B (zh) * 2018-09-11 2024-05-24 皇家飞利浦有限公司 用于微分汗液测量的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE112008003035T5 (de) 2010-09-23
WO2009060825A1 (ja) 2009-05-14
US20100234712A1 (en) 2010-09-16
CN101854858B (zh) 2012-06-20
JP4952525B2 (ja) 2012-06-13
JP2009112735A (ja) 2009-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101854859B (zh) 以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法
CN101854858B (zh) 以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法
CN101854857B (zh) 以良好精度测定血中成分浓度的装置以及该装置的控制方法
CN102008296B (zh) 基于脉搏波信号和心电信号测量动脉血压装置及测量方法
JP2014524294A5 (zh)
CN101990445B (zh) 血压推定装置
CN104173036A (zh) 一种脉搏波采集装置、无创血压连续逐拍测量系统及方法
CN102512180B (zh) 血氧测量仪
WO2007123245A1 (ja) 尿中1日排泄量測定方法及び尿中1日排泄量測定装置
US20150112214A1 (en) Blood pressure measuring device and blood pressure measuring method
Beyer et al. Recording of subcutaneous glucose dynamics by a viscometric affinity sensor
CN104042200A (zh) 一种逐拍动脉血压的无创监测装置及其方法
JP2015054219A (ja) 脱水状態判定装置
Gibbs et al. Dynamics of invasive pressure monitoring systems: clinical and laboratory evaluation.
KR20170044262A (ko) 자동 검교정 기능을 갖는 혈당 측정 센싱 모듈 및 이를 이용한 연속 혈당 측정 장치
JP3916228B2 (ja) 歩行活動時生体データ推定装置
CN102985123A (zh) 集成电路以及使用了该集成电路的医疗器械
Morris et al. Wearable technology for the real-time analysis of sweat during exercise
JP2017196474A (ja) 脱水状態判定装置
Kirchsteiger et al. A novel online recalibration strategy for continuous glucose measurement sensors employing LMI techniques
JP5218106B2 (ja) 血中成分濃度変化測定装置
JP4323560B1 (ja) 血液情報抽出装置
CN108742645A (zh) 手环式便携光学血糖仪
Jiang et al. Expression and significance of mucin-4 and matrix metalloproteinase-7 in peri-implant disease.
Shuvo et al. Development of a Portable GSM SMS-Based Patient Monitoring System for Healthcare Applications

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant