CN104814747A - 血糖值测定装置及血糖值测定方法 - Google Patents

血糖值测定装置及血糖值测定方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了在便携式血糖值测定装置中，可在快速检测低血糖状态的同时降低功耗的血糖值测定装置及血糖值测定方法。血糖值测定装置(10)是安装在用户(2)的手腕等部位且利用光的非侵入式测定装置，间歇式地测定用户(2)的血糖值。测定间隔可根据已测定的血糖值设定。例如，当已测定的血糖值低时，使测定间隔缩短。

Description

血糖值测定装置及血糖值测定方法
技术领域
本发明涉及测定用户的血糖值的血糖值测定装置及血糖值测定方法。
背景技术
目前，作为用于糖尿病患者等自测血糖值的便携式血糖值测定装置，使用光的非侵入式血糖值测定装置的开发正在进行。由于进餐、运动等因素，血糖值在一天中会有很大变化，因而需要频繁测定。因此，人们期待出现以连续使用为前提的便携式血糖值测定装置。然而，正因为是便携式，电池操作成为先决条件。从可使用的时间、充电、更换电池的频度等角度来看，优选大容量电池，但从便携式等角度来看，又优选小型/轻量的小容量电池。无论从哪种角度出发，关键技术之一是降低功耗。
作为实现降低功耗的技术，专利文献1中公开了一种例如在测定血液成分的装置中，间歇性地进行测定的技术。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本特开平10-314150号公报
然而，连续的血糖值的测定中，快速检测血糖值低的低血糖状态是第一目的。在采用专利文献1这样的进行间歇性测定的技术的情况下，若设定的测定间隔过长，则有耽误低血糖状态的检测的危险性(风险)。由于低血糖状态是关乎性命的非常危险的状态，所以需要快速检测出来。因此，如何设定测定间隔成为很重要的一点。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供在便携式血糖值测定装置中，既可进行低血糖状态的快速检测，又能降低功耗的新技术。
用于解决上述问题的第一方面的血糖值测定装置具备：测定部，测定用户的血糖值；以及测定间隔设定部，基于所述测定部的测定结果，设定所述测定部的测定间隔。
并且，作为另一种方面，也可以构成为血糖值测定方法，其包括测定用户血糖值；以及基于所述测定的结果设定所述测定的间隔。
根据该第一方面等，可以基于用户血糖值的测定结果设定测定间隔。即，由于可动态地根据血糖值改变测定间隔，因此可以例如在判断为接近于低血糖状态的情况下缩短测定间隔，从而可进行低血糖状态的快速检测，同时降低功耗。
根据第一方面的血糖值测定装置，在第二方面中，也可以构成为在所述测定结果是第一范围的情况下，所述测定间隔设定部设定为第一测定间隔，在所述测定结果是比所述第一范围低的第二范围的情况下，所述测定间隔设定部设定为比第一测定间隔短的第二测定间隔。
根据该第二方面，在测定结果是第一范围的情况下，设定为第一测定间隔，在测定结果是比第一范围低的第二范围的情况下，设定为比第一测定间隔短的第二测定间隔。也就是说，可根据血糖值的高低，通过改变为至少两个等级设定测定间隔。由此，在测定的血糖值低的情况下，可以将测定间隔设定得较短、即通过提高测定频度，从而可快速地检测低血糖状态。
根据第一方面或第二方面的血糖值测定装置，在第三方面中，也可以构成为所述血糖值测定装置还具备：存储所述测定结果的存储部，所述测定间隔设定部具有使用存储于所述存储部的测定结果预测血糖值的预测部，所述测定间隔设定部使用预测结果设定所述测定间隔。
根据该第三方面，可存储测定结果，使用所存储的测定结果预测血糖值，并使用该预测结果进行测定间隔的设定。因此，可以例如根据测定结果的时间序列变化来预测未来的血糖值或血糖值的变化，从而提高血糖值预测的精度。其结果，可以进行更合适的测定间隔的设定。
根据第三方面的血糖值测定装置，在第四方面中，也可以构成为所述测定间隔设定部具有判定所述预测结果满足规定条件的时刻的判定部，所述测定间隔设定部设定所述测定间隔，以使在该时刻之前进行所述测定部的下一次测定。
根据该第四方面，可判定预测结果满足规定条件的时刻，并进行测定间隔的设定，以使能在该时刻前进行下一次测定。通过将规定条件设定为例如能判断为血糖值低于规定值的低血糖状态的条件，从而可以在预测进入低血糖状态的时刻之前，进行血糖值的测定，因此，可快速地检测是否为低血糖状态或接近于低血糖状态。
根据第三方面或第四方面的血糖值测定装置，在第五方面中，也可以构成为所述血糖值测定装置还具备：取得所述用户的预定行动的取得部，所述测定间隔设定部具有基于所述预定行动调整所述预测结果的预测结果调整部。
根据该第五方面，可基于用户的预定行动，调整血糖值的预测结果。由此，可考虑到使血糖值产生变化的外部因素，更准确地预测血糖值，并进行更合适的测定间隔的设定。
根据第五方面的血糖值测定装置，在第六方面中，也可以构成为所述预测结果调整部在所述预定行动是有关运动或胰岛素给药的行动的情况下，将所述预测结果中包含的血糖值的预测值向降低方向调整。
根据该第六方面，当用户的预定行动是运动或与胰岛素给药相关的行动时，血糖值的预测值会被向降低的方向调整。因为通常情况下，血糖值会由于运动或胰岛素给药而降低。
根据第五方面或第六方面的血糖值测定装置，在第七方面中，也可以构成为所述预测结果调整部在所述预定行动是有关进餐的行动的情况下，将所述预测结果中包含的血糖值的预测值向上升方向调整。
根据该第七方面，在预定行动是与进餐相关的行动的情况下，血糖值的预测值被向上升方向调整。因为通常情况下，血糖值会因进餐而上升。
附图说明
图1是血糖值测定装置的外观例。
图2的(1)、(2)是传感器模块的构成图。
图3是生物体图像的取得的说明图。
图4是生物体图像的一个例子。
图5是血管图案的取得的说明图。
图6是测定对象的血管部位的选择的说明图。
图7是照射位置及受光位置的选择的说明图。
图8是照射位置及受光位置的最适距离的说明图。
图9是发光范围的说明图。
图10是基于发光范围的摄影范围的说明图。
图11是第一实施例的血糖值测定装置的功能构成图。
图12是血管部位数据的数据构成例。
图13是测定间隔设定表的数据构成例。
图14是第一实施例的血糖值测定处理的流程图。
图15是血糖值的预测的说明图。
图16的(1)、(2)是基于行动的血糖值预测结果调整的说明图。图17是基于血糖值预测结果的低血糖状态的判定的说明图。
图18第二实施例的血糖值测定装置的功能构成图。
图19是预定行动数据数据的构成例。
图20是第二实施例的血糖值测定处理的流程图。
图21是血糖值调节量表的数据构成例。
符号说明
10(10A、10B) 血糖值测定装置       12 本体外壳
14 固定带                         50 传感器模块
52 发光层                         53 发光元件
54 遮光层                         56 分光层
58 受光层                         59 受光元件
110 操作输入部                    120 显示部
130 声音输出部                    140 通信部
150 电源部                        210 发光部
220 受光部                        300A、300B 处理部
310 血糖值测定部                  312 发光范围设定部
314 生物图图像取得部             316 血管图案取得部
318 血管部位选择部               320 照射受光位置选择部
322 参考位置选择部               324 受光光谱计算部
326 成分值计算部                 330A、330B 测定间隔设定部
342 发光控制部                   344 受光控制部
350 预定行动取得部               332 血糖值预测部
334低血糖预测判定部              336 预测血糖值调整部
400A、400B 存储部                402 系统程序
404A、404B 血糖值测定程序        406 发光元件列表
408 受光元件列表                 410 最适距离数据
412 发光范围数据                 414 生物体图像数据
416 血糖图案数据                 418 血管部位数据
420 吸收光谱数据                 422 测定血糖值数据
424 测定间隔设定表               426 设定测定间隔数据
428 预定行动数据                 2 用户。
具体实施方式
[整体结构]
图1是本实施方式的血糖值测定装置10的构成例，该血糖值测定装置10使用光对用户2的血液中的葡萄糖浓度即血糖值进行非侵入式测定。如图1所示，血糖值测定装置10形成手表状，其是构成为包括本体外壳12、用于将本体外壳12安装固定在用户2的手腕、胳膊等测定部位上的尼龙搭扣带(Velcro tape)(注册商标)等的固定带14而构成的可穿戴装置(可穿戴仪器)。
在本体外壳12的表面(安装于用户2时朝向外侧的面)设置有触摸面板16、操作开关18。用户2使用该触摸面板16、操作开关18，进行测定开始指示的输入、或在触摸面板16上显示测定结果。
而且，在本体外壳12的侧面设置有用于与外部装置通信的通信装置20、和存储卡22的读卡器24。通信装置20通过用于连接分离有线电缆的插孔、或通过用于进行无线通信的无线通信模块及天线来实现。读卡器22是闪存器、铁电体存储器(FeRAM:Ferroelectric Random Access Memory，铁电随机存取存储器)、磁阻存储器(MRAM:Magnetoresistive RandomAccess Memory，磁阻随机存取存储器)等能够进行数据重写的非易失性存储器。
而且，在本体外壳12的背面设置有能与用户2的皮肤表面接触的传感器模块50。传感器模块50是对用户2的皮肤表面照射测定光并接收该反射透射光的测定用的设备，其是光源内置的薄型图像传感器。
而且，本体外壳12中，内置有充电式蓄电池26和控制基板30。作为对电池26的充电方式，可以是在本体外壳12的背面侧设置电接点，安装在连接家用电源的支架(cradle)上，通过电接点经由叉托支架进行充电的结构，也可以是无线式充电的结构。
在控制基板30安装有CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、主存储器、测定数据用存储器、触摸面板控制器、传感器模块控制器。主存储器是能够存储程序、初始设定数据，存储CPU的运算值的存储介质，通过RAM、ROM(Read Only Memory，只读存储器)和闪存等来实现。另外，程序、初始设定数据可以是存储于存储卡22中的结构。测定数据用存储器是用于存储测定数据的存储介质，通过闪存、铁电存储器(FeRAM)和磁阻存储器(MRAM)等可进行数据重写的非易失性存储器来实现。另外，也可以是将测定数据存储于存储卡22中的结构。
图2是传感器模块50的构成图，其中图2的(1)示出了俯视图，图2的(2)示出了截面图。传感器模块50是将以平面状二维排列多个发光元件53而成的发光层52、选择性地遮断朝向受光层58的光以外的遮光层54、选择性地使近红外线透过的分光层56、以及以平面状二维排列多个受光元件59而成的受光层58层压而构成的器件。而且，该传感器模块50设置在本体外壳12的背面侧，使得正面侧(发光层52侧的表面)朝向用户2的皮肤表面。
发光元件53是照射测定光的照射部，其可以通过例如LED(LightEmitting Diode，发光二极管)、OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管)等实现。在本实施方式中，为了测定血糖值(血液中的葡萄糖浓度)，发光元件53采用可发出包括具有皮下透过性的近红外光的光的元件。
受光元件59是接收测定光的透过光、反射光并输出对应于受光量的电信号的受光部，其可通过例如CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件图像传感器)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体图像传感器)等摄像元件来实现。而且，一个受光元件59包含接收校准所需的各波长分量的光的多个元件。
发光层52中的发光元件53、以及受光层58中的受光元件59配置成由共同的Xs-Ys直角坐标系定义的阵列状。而且，发光层52的发光元件53与受光层58的受光元件59被配置为在各自的Xs、Ys轴方向每个排列间隔相同，但在Xs-Ys平面排列为彼此不同。也就是说，发光元件53和受光元件59的Xs、Ys轴方向的位置被层压而构成为彼此以规定长度错开。由此，被构成为使得透过用户2的生物体组织的光及在生物体组织内反射的光(下文酌情称为“反射透过光”)可到达受光元件59。
另外，发光层52中的发光元件53、以及受光层58中的受光元件59各自的排列间隔可适当设定。例如，排列间隔优选1[μm]～500[μm]，从制造成本和测定精度的平衡考虑，可以为例如50[μm]～200[μm]。此外，不仅限于将发光元件53与受光元件59层叠的结构，发光元件53与受光元件59也可以并列设置。
[测定原理]
对本实施方式的血糖值的测定原理进行说明。测定时，血糖值测定装置10通过固定带14固定，使得传感器模块50紧贴用户2的皮肤表面。通过使传感器模块50紧贴皮肤表面，能够抑制测定光在皮肤表面的反射、在皮肤表面附近的散射等降低测定精度的主要因素。而且，将传感器模块50的正下方的生物体组织中的血管作为测定对象而设定，通过接收包含测定光透过了该血管后的透过光的光而求出吸收光谱，从而推断并计算血糖值。
(A-1)血管图案的取得
具体而言，首先，取得从皮肤表面观察到的血管图案(血管的位置)。血管图案的取得可以以和已知的静脉认证技术的静脉图案检测相同的方式实现。即，如示意性地示出的图3所示，使传感器模块50的发光元件53一起发光，并对用户2的皮肤表面照射测定光。然后，使用所有的受光元件59，接收即拍摄测定光透过生物体组织后的光(透过光)、在生物体组织反射的光(反射光)，并取得生物体图像。
图4是示出生物体图像P2的一个例子的图。生物体图像P2作为像素数等于传感器模块50的受光元件59的排列的二维图像而获得。
由于血管比非血管部更易于吸收近红外线，因此，在生物体图像P2，血管部分比非血管部分亮度更暗更低。因此，通过提取生物体图像P2中亮度变低的部分，可以提取血管图案。即，根据每个构成生物体图像P2的像素的亮度是否在规定的阈值以下，可以识别该受光元件59的正下面是否有血管存在、即可以取得血管的位置。
图5是示出基于图4的生物体图像P2得到的血管图案P4的例子的图。血管图案P4是在构成生物图图像的每个像素、即每个受光元件59的位置上显示出是血管还是非血管区域的信息。图5中，阴影带状的部分是血管4，其余的白色部分被作为非血管区域8提取。
(A-2)测定对象的血管部位的选择
如果取得血管图案，接着，就选择作为测定对象的血管(更具体而言是血管部位)。选择作为测定对象的血管部位6，以满足如下选择条件。所谓选择条件是指“血管的分叉部分、汇合部分、图像的端部以外的部位，而且，在血管的长度方向上具有规定的长度及规定的宽度”。
在血管的分叉/汇合部分5a(参照图5)上，通过了测定对象以外的血管的光有可能与接收的光混合。测定对象的血管部位6以外的血管的透过光会影响测定对象的血管部位6的吸收光谱，从而测定精度有可能会降低。因此，采用从血管的分叉/汇合部分5a以外的血管部分中选择测定对象的血管部位6。
而且，生物体图像的端部5b(参照图5)中，由于图像的外侧附近的血管的分叉/汇合这样的构造不清楚，因此，有可能因和上述相同的原因导致测定精度的下降。为了避免这种情况，采用从图像端部5b以外的血管部分中选择测定对象的血管部位6。
而且，来自发光元件53的照射光在生物体组织内扩散并反射，其中一部分被受光元件59接收。即，被受光元件59接收的光的一部分成为对象血管的透过光，但该透过光的比例越高，越能成为更明显体现对象血管的血中成分的特征的吸收光谱。即，测定精度变高。
而且，照出的较细的血管(宽度方向的长度短的血管)是本来就细的血管、或是较深位置的血管。这种血管中，透过光的光量减少，可能发生测定精度降低。因此，采用从照得细的血管以外的血管部分(即，具有预定宽度的血管部位)中选择测定对象的血管部位6。
并且，图6是基于图5的血管图案P4得到的测定对象的血管部位6的一个例子。在图6中，血管4中的、斜线的阴影部分是作为测定对象而被选择的血管部位6。
(A-3)照射位置和受光位置的选择
接下来，对所选择的测定对象的血管部位6选择：测定光的照射位置(测定用发光元件)、接收测定对象的血管部位6的透过光的适当的受光位置(测定用受光元件)、得到参考用的透过光的适当的受光位置(参考用受光元件)。参考用的透过光是不透过测定对象的血管部位6，而仅透过该血管部位6附近的非血管区域8的光。
图7是说明照射位置、测定用受光位置、以及参考用受光位置的选择的图。首先，对照射位置(测定用发光元件)和测定用受光位置(测定用受光元件)进行选择，使得其满足下一个第一相对位置条件。第一相对位置条件是指在血管图案上“测定对象的血管部位6位于照射位置和测定用受光位置之间的中间部分，而且，照射位置与测定用受光位置之间的距离等于预定的最适距离W”。并且，将满足第一相对位置条件的照射位置的发光元件53作为测定用发光元件53a，将测定用受光位置的受光元件59作为测定用受光元件59a。
并且，对照射位置(测定用发光元件)和参考用受光位置(参考用受光元件)进行选择，使得其满足下一个第二相对位置条件。第二相对位置条件是指在血管图案上“照射位置和参考用受光位置之间没有血管存在，而且，照射位置与参考用受光位置之间的距离等于预定的最适距离W”。并且，将满足第二相对位置条件的参考用受光位置的受光元件59作为参考用受光元件59b。
另外，本实施方式中，将参考用受光位置设置为在连接满足上述第一相对位置条件的测定用照射位置及测定用受光位置的延长线上，从测定用照射位置看与测定用受光位置相反的位置，但不仅限于此。并且，使测定用照射位置(测定用发光元件53a)、测定用受光位置(测定用受光元件59a)、以及参考用受光位置(参考用受光元件)均不位于血管4(位于非血管区域8)。
并且，最适距离W按如下方法确定。图8是说明生物体组织内的光的传播的图，其示出了沿深度方向的截面图。从某发光元件53照射出的光在生物体组织内扩散并反射，所照射的光的一部分到达受光元件59。这个光的传播路径形成所谓的香蕉状(由两个弧夹着的区域)，深度方向的宽度在大致中央附近最宽，同时，整体的深度(可到达的深度)根据发光元件53与受光元件59之间的间隔而加深。
为了提高测定精度，优选由受光元件59接收透过了血管4的更多的透过光。由此，可以使得对象血管4位于发光元件53和受光元件59之间的大致中间，并确定基于对象血管4的假定的深度D的最适距离W。最适距离W、即发光元件53和受光元件59之间的最佳间隔W为血管4的皮肤表面至深度D的大约2倍的距离。例如，假定深度D为3mm程度，则最适距离W为5mm～6mm程度。
(A-4)测定
确定对测定对象的血管部位6的照射位置和受光位置后，进行血糖值的测定。即，从设定于测定对象的血管部位6的测定用照射位置(测定用发光元件53a)照射出测定光，并基于测定用受光位置(测定用受光元件59a)以及参考用受光位置(参考用受光元件59b)各自的受光结果，生成吸收光谱。
这时，通过改变例如由发光元件53发射的光的波长而使对皮肤表面的照射光的波长λ在近红外光区域内变化，从而求得每个波长λ的血管部位6的透过率。透过率T(λ)由利用测定用受光元件59a得到的光强度Os(λ)和利用参考用受光元件59b得到的光强度Or(λ)，通过T(λ)＝Os(λ)/Or(λ)求得。并且，由该透过率求出吸光率并生成吸收光谱。
在这里，对透过率R的计算原理进行简单说明。一般情况下，如果设发光元件53的照射光的强度为P(λ)、照射光所透过的物体部分的透过率为T(λ)、由受光元件59确定的灵敏度为S(λ)，则通过受光元件59得到的光强度O(λ)由式子O(λ)＝P(λ)·T(λ)·S(λ)给出。
从该关系式中，对于由不包含血管4的透过光的参考用受光元件59b得到的光强度O(λ)，如果假设非血管区域部分的透过率T(λ)为“1”，则O(λ)＝P(λ)·T(λ)·S(λ)。
并且，由包含血管4的透过光的测定用受光元件59a得到的光强度Os(λ)成为Os(λ)＝P(λ)·T(λ)·S(λ)。由这两个式子求出透过率T(λ)。并且，该透过率T(λ)是对非血管区域8的透过率的相对的值。
(A-5)血糖值的计算
接下来，使用表示预先确定的血糖值(血液中的葡萄糖浓度)与吸光度之间的关系的校准线，进行血糖值的推定计算。另外，由该吸收光谱计算指定成分(本实施方式中的葡萄糖)的浓度的技术本身是公知的，本实施方式也能应用该公知技术。
下面，按顺序对应用以这种方式构成的血糖值测定装置10的二个实施例进行说明。
[第一实施例]
<概要>
在第一实施例中，通过进行血糖值的间歇式测定而实现省电，同时，可根据测定结果改变该测定间隔。具体而言，为了快速检测血糖值的降低，以测定的血糖值越小(低)，距下一次测定的测定间隔越短的方式进行设定。在连续的血糖值测定(也可以称为血糖值的监管)中，快速检测血糖值的降低(低血糖)是很重要的。因此，当血糖值为正常范围、低血糖的风险低时，延长测定间隔，优先省电，另一方面，当血糖值低，低血糖的风险高时，通过缩短测定间隔，从而快速检测血糖值的降低。
而且，本实施方式中，在取得血糖值的测定中的生物体图像时，通过不使传感器模块50的所有发光元件53都发光，而仅使一部分发光元件53发光，可实现进一步的省电。在取得生物体图像时发光的发光元件53是基于上一次测定中的照射位置(测定用发光元件53a)确定的。
图9是对取得生物体图像时发光的发光元件53的选择进行说明的图，其示出了传感器模块50的俯视图。如图9所示，以上一次测定中的测定用发光元件53a为中心，确定作为预定半径R的圆范围的发光范围60，从而仅使该发光范围60内的发光元件53发光。
半径R例如可以确定为比测定用受光位置和参考用受光位置的设定时所采用的最适距离W更长。由于本实施方式的血糖值测定装置10安装在用户2的手腕等部位使用，因此，传感器模块50与用户2的皮肤表面的相对位置关系很可能从上一次测定开始几乎不变。因此，如上所述，在确定发光范围60时，如图10所示，要取得的生物体图像的范围(拍摄范围)62中很可能包含上一次测定的测定对象的血管部位6。
而且，通过将半径R定为比最适距离W更长，从而使得上一次测定的测定对象的血管部位6(详细而言，被夹在照射位置(测定用发光元件53a)与测定用受光位置(测定用受光元件59a)之间的血管部位6的部分)包含在拍摄范围62中。
另外，当由于重新安装等而致血糖值测定装置10的安装位置偏移时，可能会发生已取得的生物体图像不包含血管4的情况。这种情况下，只要进行重新设定，使得半径R增大并扩大发光范围60，再次取得生物体图像即可。
<功能构成>
图11是第一实施例中的血糖值测定装置10A的功能构成图。血糖值测定装置10A在功能上被构成为具有操作输入部110、显示部120、声音输出部130、通信部140、发光部210、受光部220、处理部300A、以及存储部400A。
操作输入部110是按钮开关、触摸面板、各种传感器等输入装置，其将对应于所进行的操作的操作信号输出至处理部300A。通过该操作输入部110进行血糖值的测定开始指示等各种指示输入。在图1中，操作开关18、触摸面板16即相当于操作输入部。
显示部120是LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)等显示装置，进行基于来自处理部300A的显示信号的各种显示。在该显示部120显示测定结果等。图1中，触摸面板16相当于显示部。
声音输出部130是扬声器等声音输出装置，其进行基于来自处理部300A的声音信号的各种声音输出。由该声音输出部130输出血糖值的测定开始、测定结束、出现低血糖值等报告声。
通信部140是无线电通信设备、调制解调器、有线通信电缆的插口、控制电路等通信装置，通信部140与通信线路连接并实现与外部的通信。图1中，通信装置20相当于通信部。
发光部210具有平面状地二维排列的多个发光元件53。图2所示的传感器模块50的发光层52相当于发光部。将该发光部210的配置位置(具体而言，Xs-Ys直角坐标系中的各发光元件53的位置坐标)存储为发光元件列表406。
受光部220具有平面状地二维排列的多个受光元件59。图2所示的传感器模块50的受光层58相当于受光部。将该受光部220的配置位置(具体而言，Xs-Ys直角坐标系中的各受光元件59的位置坐标)存储为受光元件列表408。
处理部300A通过例如CPU、GPU(Graphics Processing Unit，图形处理单元)等微处理器、ASIC(专用集成电路：Application SpecificIntegrated)、IC存储器等电子部件实现，并基于预定的程序、数据、以及来自操作输入部110的操作信号执行各种运算处理，从而控制血糖值测定装置10A的操作。图1中，控制基板30相当于处理部。而且，在第一实施例中，处理部300A具有血糖值测定部310、测定间隔设定部330A、发光控制部342及受光控制部344。
血糖值测定部310具有发光范围设定部312、生物体图像取得部314、血管图案取得部316、血管部位选择部318、照射受光位置选择部320、参考位置选择部322、吸收光谱计算部324、以及成分值计算部326，进行用户2的血液中的葡萄糖浓度即血糖值的测定。
发光范围设定部312对发光部210的发光元件53的发光范围60进行设定。即，在发光部210的发光面上，将以上一次测定中的照射位置(测定用发光元件53a)为中心的预定的半径R的圆范围设定为发光范围60。上一次测定中的照射位置(测定用发光元件53a)包括在血管部位数据418中。而且，由发光范围设定部312设定的发光范围60被作为发光范围数据412存储。
在这里，当有多个上一次测定中的照射位置(测定用发光元件53a)时，可以分别对应于这些多个照射位置设定多个发光范围60，或者也可以分别对应于从多个照射位置中选择的一个或多个照射位置设定发光范围60。而且，在第一次测定的情况下，由于不存在上一次测定中的照射位置，因此可以将包含所有发光元件53在内的范围(即，发光部210的全部发光面)设定为发光范围60。
生物体图像取得部314进行用户2的生物体图像的取得。通过适当利用公知的静脉认证技术等的生物体图像的拍摄技术来实现生物体图像的取得。即，使发光部210的发光元件53中的、由发光范围设定部312设定的发光范围60中的发光元件53一起发光，利用所有的受光元件59进行测光(拍摄)。并且，生成基于测光结果的亮度图像，即生物体图像。由生物体图像取得部314取得的生物体图像被作为生物体图像数据414存储。
血管图案取得部316对由生物体图像取得部314取得的生物体图像进行指定的图像处理，从而取得血管图案。具体而言，通过适当利用从公知的静脉认证技术中的生物体图像识别静脉图案的技术来实现。例如，对于每个生物体图像的像素，将其与标准亮度比较，并进行二值化、滤波处理。不足标准亮度的像素表示血管区域，超过标准亮度的像素表示非血管区域。由血管图案取得部316取得的血管图案被作为血管图案数据416存储。
血管部位选择部318根据由血管图案取得部316取得的血管图案，将表示规定的选择条件的血管部位6选择作为测定对象。在这里，作为测定对象的血管部位6可以是一个，也可以是多个。对于各个选择作为测定对象的血管部位6，将被作为血管部位数据418存储。
图12是示出血管部位数据418的数据构成的一个例子的图。血管部位数据418存储有作为该血管部位的识别信息的血管部位ID418a、部位像素列表418b、中心线位置信息418c、作为血管长度方向的长度的部位长度418d、测定用发光元件数据418e、测定用受光元件数据418f、参考用受光元件数据418g。部位像素列表418b是对应于该血管部位的像素(即，受光元件59)的一览表。中心线位置信息418c是Xs-Ys直角坐标系中的该血管部位的中心线(为血管宽度方向的中心且沿血管长度方向的线)的位置坐标的信息。
照射受光位置选择部320中，对于测定对象的各个血管部位6，进行照射位置(测定用发光元件53a)及测定用受光位置(测定用受光元件59a)的选择，以便满足第一相对位置条件。具体而言，在Xs-Ys直角坐标系上(即，在皮肤表面上)，在从血管部位6的中心线上的一个位置向垂直于中心线的二个方向彼此间隔为最适距离W的二个位置上，以夹着该血管部位6的方式设定照射位置、以及测定用受光位置。然后，将该照射位置的发光元件53作为测定用发光元件53a，将测定用受光位置的受光元件59作为测定用受光元件59a。最适距离W被作为最适距离数据存储。中心线上的一个位置的选择方法，例如可以确定为血管部位6的长度方向的大致中心位置。
另外，当在选择的一个位置上不存在满足第一相对位置条件的位置(即，能成为照射位置和测定用受光位置的位置)时，对于与该一个位置沿中心线相距规定单位距离的位置，同样地判断是否存在满足第一相对位置条件的位置(即，能成为照射位置和测定用受光位置的位置)。尽管如此，当没有找到满足第一相对位置条件的位置时，同样地通过重复此操作，查找/设定测定用照射位置和测定用受光位置。
参考位置选择部322对参考用受光位置(参考用受光元件59b)进行选择，以便能够以由照射受光位置选择部320设定的照射位置、以及测定用受光位置为标准而满足第二相对位置条件。另外，当不存在满足第二相对位置条件的位置时，再次利用照射受光位置选择部320进行照射位置和测定用受光位置的查找/设定。
吸收光谱计算部324分别对测定对象的血管部位6生成吸收光谱。具体而言，通过基于利用设定于血管部位6的测定用受光元件59a以及参考用受光元件59b得到的接收光结果(光强度)，计算出每个波长λ的透过率T，从而生成吸收光谱。而且，当测定对象的血管部位6有多个时，将这些多个测定对象的血管部位6各自的吸收光谱进行平均，算出平均吸收光谱。由吸收光谱计算部324算出的吸收光谱被作为吸收光谱数据420存储。
成分值计算部326根据由吸收光谱计算部324算出的吸收光谱，计算出作为所需血液成分的血中浓度的葡萄糖浓度(即，血糖值)。本实施方式中，吸收光谱采用多元回归分析法、主成分回归分析法、PLS回归分析法、独立成分分析法等分析法。另外，当测定对象的血管部位6有多个时，根据对涉及各血管部位6的吸收光谱进行平均后的平均吸收光谱算出血糖值。由成分计算部326算出的血糖值与测定时刻相关联，并被积累存储作为测定血糖值数据422。
测定间隔设定部330A设定血糖值测定部310进行血糖值的测定的测定间隔。具体而言，基于由血糖值测定部310测定的血糖值，根据测定间隔设定表424设定测定间隔。由测定间隔设定部330A设定的测定间隔被存储作为设定测定间隔数据426。
图13是示出测定间隔设定表424的数据构成的一个例子的图。如图13所示，测定间隔设定表424将血糖值424a、测定间隔424b相关联并存储。在图13中，以血糖值424a越大，测定间隔424b越长的方式设定。
发光控制部342对发光部210具有的多个发光元件53分别选择性地进行发光控制。受光控制部344从具有受光部220的多个受光元件59分别取得已接收的光量。
存储部400A是ROM、RAM、硬盘等存储装置，其在存储用于由处理部300A统一控制血糖值测定装置10A的程序和数据等的同时，被作为处理部300A的工作区使用，暂时存储有由处理部300A执行的运算结果、以及来自操作输入部110的操作数据等。在图1中，安装于控制基板30的主存储器以及测定数据用存储器即相当于此。而且，存储部400A中存储有系统程序402、血糖值测定程序404A、发光元件列表406、受光元件列表408、最适距离数据410、发光范围数据412、生物体图像数据414、血管图案数据416、血管部位数据418、吸收光谱数据420、测定血糖值数据422、测定间隔设定表424、以及设定测定间隔数据426。
<处理流程>
图14是说明第一实施例中的血糖值测定处理的流程的流程图。该处理通过由处理部300A按照血糖值测定程序404A进行处理来实现。
根据图14，首先，血糖值测定部310进行测定用户的血糖值的测定处理。即，发光范围设定部312设定传感器模块50的发光范围60(步骤A1)。也就是说，如果是初次测定，则将传感器模块50的整个发光面(即，包括所有发光元件53的范围)作为发光范围60，如果是第二次以后的测定，则将以上一次测定中的照射位置(测定用发光元件53a)为中心的范围作为发光范围60。
接下来，生物体图像取得部314仅使传感器模块50的发光元件53中的、所设定的发光范围60内的发光元件53发光，从而取得用户的生物体图像(步骤A3)。接着，血管图案取得部316根据得到的生物体图像，取得从皮肤表面看到的血管图案(步骤A5)。其结果是，如果不能得到血管图案(步骤A7：否)，则返回步骤A1，对发光范围60进行再设定。这种情况下，以例如只使半径R增加预定长度ΔR并扩大发光范围60的方式进行再设定。
如果得到血管图案(步骤A7：是)，则血管部位选择部318根据得到的血管图案，选择满足预定选择条件的测定对象的血管部位6(步骤A9)。然后，照射受光位置选择部320对测定对象的每个血管部位6选择满足第一相对位置条件的照射位置(测定用发光元件53a)、以及测定用受光位置(测定用受光元件59a)(步骤A11)。接着，参考位置选择部322对测定对象的每个血管部位6选择满足第二相对位置条件的参考用受光位置(参考用受光元件59b)(步骤A13)。
接下来，使分别对测定对象的血管部位6设定的测定用发光元件53a一起发光(步骤A15)，进行利用所有受光元件59的受光(拍摄)(步骤A17)。接下来，吸收光谱计算部324分别对测定对象的血管部位6，根据分别利用设定的测定用受光元件59a以及参考用受光元件59b所得到的受光结果(光强度)，生成对该血管部位6的吸收光谱。而且，当有多个测定对象的血管部位6时，算出对每个血管部位6的吸收光谱进行平均后的吸收光谱(步骤A19)。然后，成分值计算部326根据吸收光谱，算出血液中的葡萄糖浓度即血糖值(步骤A21)。并且，在将算出的血糖值显示在显示部120的同时，将其与测定时刻相关联并积累和存储(步骤A23)。
接下来，测定间隔设定部330A根据测定的血糖值，设定至下一次测定为止的测定间隔(步骤A25)。然后，待机设定的测定间隔的过程后(步骤A27)，返回步骤A1，同样地进行下一次血糖值的测定。
[第二实施例]
接下来，对第二实施例进行说明。另外，在以下说明中，对于与上述第一实施例相同的构成要素采用相同符号，并省略详细的说明。
<概要>
第二实施例中，由血糖值的测定结果预测以后的血糖值，并根据预测结果，设定至下一次测定为止的测定间隔。图15是说明血糖值的预测的图。图15示出以横轴表示时刻t，纵轴表示血糖值，将过去的多次测定结果(对应测定时刻t的血糖值)绘制成的图。由该测定结果，采用例如最小二乘法这样的近似计算，生成表示上一次测定时刻tn以后的血糖值的变化(时间推移)的预测曲线70。
而且，可根据用户2的行动调整血糖值的预测结果。血糖值会由于进餐、胰岛素给药、运动这样的用户2的预定行动而变化。因此，可根据预定的用户2的行动调整血糖值的预测结果。即，对于预定的行动时间以后，根据预定行动的种类调整血糖值的预测曲线70。
图16是对基于用户的预定行动的血糖值的预测结果进行调整的图。图16的(1)示出了预定进餐的情况。血糖值会随着进餐而上升变化。因此，这种情况下，在血糖值的预测曲线70中，对于该行动的预定时刻ta以后的部分，变更(调整)为使得血糖值增加。
图16的(2)示出了预定有运动或胰岛素给药的情况。血糖值会随着运动、胰岛素给药而减少。因此，这种情况下，在血糖值的预测曲线70中，对于该行动的预定时刻tb以后的部分，变更(调整)为使得血糖值减少。
如果对血糖值进行了预测，接下来，则根据预测结果判定作为血糖值满足预定的低血糖条件的时间的低血糖预测时刻。低血糖条件是指被视为有低血糖的危险的条件，具体而言，是血糖值为规定的标准血糖值(例如，100[mg/dl]左右)以下。
图17是说明低血糖预测时刻的判定的图。在图17所示的例子中，血糖值的预测曲线70呈下降变化，在时刻tc进入标准血糖以下。该时刻tc成为低血糖预测时刻。而且，设定测定间隔，使得在比该低血糖预测时刻tc更早的时间进行下一次测定。例如，假定以时间ΔT为测定间隔在测定时刻tn-2、时刻tn-1、时刻tn进行了测定。下一次测定应该是从时刻tn经过了ΔT后的时刻tn+1’，低血糖预测时刻tc在该时刻tn与时刻tn+1之间到来。因此，下一次测定中，将比低血糖预测时刻tc追溯指定时间Δt的时间作为下一次的测定时刻tn+1，将至测定时刻tn的下一个测定时刻tn+1为止的时间作为测定间隔。
<功能构成>
图18是示出第二实施例的血糖值测定装置10B的功能构成的框图。如图18所示，在血糖值测定装置10B中，处理部300B具有血糖值测定部310、预定行动取得部350、以及测定间隔设定部330B。
预定行动取得部350一同取得用户2的预定的行动(预定行动)中，对血糖值具有影响的指定的行动与该行动时刻。指定的行动是例如进餐、胰岛素给药、运动等。作为取得方法，例如，可以是用户通过操作输入部110输入的方式，或者是通过通信部140从外部装置取得的方式。
由预定行动取得部350取得的预定行动被作为预定行动数据428存储。图19是示出预定行动数据428的数据构成的一例的图。如图19所示，预定行动数据428将时间428a与预定行动428b相关联并存储。
测定间隔设定部330B具有血糖值预测部332、低血糖预测判定部334、以及预测血糖值调整部336，测定间隔设定部330B设定利用血糖值测定部310所测定的血糖值的测定间隔。
血糖值预测部332基于到此为止的血糖值的测定结果(测定血糖值数据422)，对未来的血糖值的变化进行预测。即，例如，通过基于血糖值的测定结果的指定的近似计算，生成表示上一次测定时刻tn以后的血糖值的变化的预测曲线70。
预测血糖值调整部336调整由血糖值预测部332预测的血糖值。即，从由预定行动取得部350取得的用户的预定行动(预定行动数据428)中判定对血糖值造成影响的用户的行动是否预期出现在当前时间至规定时间(例如1小时内)。如果有预定行动，则根据该行动的种类调整预测曲线70，以使血糖值从预定时刻开始增加或减少。
低血糖预测判定部334基于血糖值的预测结果，判定作为满足规定的低血糖条件的时刻即低血糖预测时刻。在这里，低血糖条件是“血糖值低于标准血糖值”，该标准血糖值被存储作为低血糖条件数据430。即，低血糖预测判定部334将预测曲线70给出的血糖值成为低于规定的标准血糖值的时刻判定为低血糖预测时刻。
而且，测定间隔设定部330B基于由低血糖预测判定部334判定的低血糖预测时刻，设定至下一次血糖值的测定的测定间隔。即，如果以规定值(例如3分钟)作为测定间隔，假设定下一次测定时刻，那么当判定下一次测定时刻为低血糖预测时刻以后时，改变和设定(以下称“特别设定”)测定间隔，从而使得在比该低血糖预测时刻更早的时刻进行下一次测定。另一方面，当判定低血糖预测时刻没有比假定的测定时刻更早到来时，采用设定规定值(例如3分钟)作为测定间隔。另外，在本实施例中，特别设定对于一个低血糖预测时刻定为一次。即，对于某个低血糖预测时刻进行一次特别设定后，该特别设定的测定时刻的下一个测定时刻回到规定值的测定间隔。然而，不是回到规定值，而是也可以在一段时间内(规定的时间周期内)，将比规定值更短的短时间隔(例如15秒)作为测定间隔，在规定的时间周期过后回到规定值。
存储部400B中存储有系统程序402、血糖值测定程序404B、发光元件列表406、受光元件列表408、最适距离数据410、发光范围数据412、生物体图像数据414、血管图案数据416、血管部位数据418、吸收光谱数据420、测定血糖值数据422、设定测定间隔数据426、预定行动数据428、以及低血糖条件数据430。
<处理流程>
图20是说明第二实施例中的血糖值测定处理B的流程的流程图。该处理是通过由处理部300B根据血糖值测定程序404B执行处理来实现的处理。
根据图20，首先，血糖值测定部310进行血糖值测定处理，从而测定用户的血糖值(步骤A1～A21)。然后，在将测定的血糖值显示在显示部120的同时，使其与测定结果相关联地存储(步骤A23)。
接下来，测定间隔设定部330B进行测定间隔设定处理，设定至下一次测定的测定间隔。即，血糖值预测部332基于血糖值的测定结果预测血糖值(步骤B1)。接下来，预测血糖值调整部336判断有无用户的预定行动，如果有预定行动(步骤B3：是)，则根据该预定行动的种类调整预测血糖值(步骤B5)。
接下来，低血糖预测判定部334基于血糖值的预测结果，判定满足规定的低血糖条件的低血糖预测时刻(步骤B7)。算出假定将测定间隔设定为规定值时的下一次测定时刻(步骤B9)，如果判定假定的下一次测定时刻为低血糖预测时刻以后(即，低血糖预测时刻在当前时间与假定的下一次测定时刻之间到来)(步骤B11：是)，则测定间隔设定部330B设定至下一次测定的测定间隔(步骤B13)，使得下一次测定在比低血糖预测时刻更早的时间进行。另一方面，如果无低血糖预测时刻(步骤B11：否)，则测定间隔设定部330B将测定间隔设定为规定值(步骤B15)。以这种方式，如果设定了测定间隔，那么在仅等待设定的测定间隔之后(步骤A27)，回到步骤A1，同样地，进行下一次血糖值的测定。
[作用效果]
如上所述，根据本实施方式，能够通过根据血糖值的测定结果动态地设定和改变至下一次测定的测定间隔，从而快速地检测低血糖状态，同时可降低功耗。即，在第一实施例中，以测定的血糖值越低，测定间隔越短的方式进行设定。而且，在第二实施例中，基于血糖值的测定值预测以后的血糖值，并根据预测的血糖值设定测定间隔。由此，可以预测低血糖状态的发生，并可设定能快速检测低血糖状态的合适的测定间隔。而且，通过根据用户的预定行动调整预测的血糖值，可进行更合适的血糖值的预测。
[变形例]
另外，本发明的适用的实施方式不仅限于上述实施方式，只要在不脱离本发明的宗旨的范围内，均可进行适当的变更。
在第一实施例中，也可以根据用户的预定行动调整已测定的血糖值，并根据调整后的血糖值确定测定间隔。具体而言，基于已测定的血糖值，根据测定间隔设定表424，设定至下一次测定为止的测定间隔。接下来，参照预定行动数据428，判断在通过设定的测定间隔求得的下一次测定时刻之前是否有用户2的预定行动(是否来到)。如果有预定行动，则利用对应于该行动的种类的修正量调整所测定的血糖值，并基于调整的血糖值，再次根据测定间隔设定表424设定测定间隔。
在这里，对应于行动的种类的血糖值的调整量，例如是如图21所示的一个例子那样确定的。图21是示出血糖值调整量表430的数据构成的一个例子的图。如图21所示，血糖值调整量表430将血糖值的调整量430b与每个行动的种类430a相关联地存储。血糖值会因进餐而上升，因运动、胰岛素给药而下降。因此，当在下一次测定前预定进餐时，即进行调整，使得测定的血糖值增加；当预定运动、胰岛素给药时，进行调整，使得测定的血糖值减少。

Claims (8)

1.一种血糖值测定装置，其特征在于，具备：
测定部，测定用户的血糖值；以及
测定间隔设定部，基于所述测定部的测定结果，设定所述测定部的测定间隔。
2.根据权利要求1所述的血糖值测定装置，其特征在于，
在所述测定结果是第一范围的情况下，所述测定间隔设定部设定为第一测定间隔，在所述测定结果是比所述第一范围低的第二范围的情况下，所述测定间隔设定部设定为比第一测定间隔短的第二测定间隔。
3.根据权利要求1或2所述的血糖值测定装置，其特征在于，
所述血糖值测定装置还具备：存储所述测定结果的存储部，
所述测定间隔设定部具有使用存储于所述存储部的测定结果预测血糖值的预测部，所述测定间隔设定部使用预测结果设定所述测定间隔。
4.根据权利要求3所述的血糖值测定装置，其特征在于，
所述测定间隔设定部具有判定所述预测结果满足规定条件的时刻的判定部，所述测定间隔设定部设定所述测定间隔，以使在该时刻之前进行所述测定部的下一次测定。
5.根据权利要求3或4所述的血糖值测定装置，其特征在于，
所述血糖值测定装置还具备：取得所述用户的预定行动的取得部，
所述测定间隔设定部具有预测结果调整部，所述预测结果调整部基于所述预定行动调整所述预测结果。
6.根据权利要求5所述的血糖值测定装置，其特征在于，
所述预测结果调整部在所述预定行动是有关运动或胰岛素给药的行动的情况下，将所述预测结果中包含的血糖值的预测值向降低方向调整。
7.根据权利要求5或6所述的血糖值测定装置，其特征在于，
所述预测结果调整部在所述预定行动是有关进餐的行动的情况下，将所述预测结果中包含的血糖值的预测值向上升方向调整。
8.一种血糖值测定方法，其特征在于，包括：
测定用户的血糖值；以及
基于所述测定的结果，设定所述测定的间隔。
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