CN104937397B - 校正方法及装置、以及使用该方法进行了校正的体液成分测定装置 - Google Patents

校正方法及装置、以及使用该方法进行了校正的体液成分测定装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104937397B
CN104937397B CN201480005560.4A CN201480005560A CN104937397B CN 104937397 B CN104937397 B CN 104937397B CN 201480005560 A CN201480005560 A CN 201480005560A CN 104937397 B CN104937397 B CN 104937397B
Authority
CN
China
Prior art keywords
detected value
body fluid
light source
characteristic
sample
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.)
Active
Application number
CN201480005560.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104937397A (zh
Inventor
相川亮桂
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.)
Terumo Corp
Original Assignee
Terumo Corp
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 Terumo Corp filed Critical Terumo Corp
Publication of CN104937397A publication Critical patent/CN104937397A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104937397B publication Critical patent/CN104937397B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8483Investigating reagent band
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/42Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/274Calibration, base line adjustment, drift correction

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及校正方法、装置及程序、以及使用该方法进行了校正的体液成分测定装置。分别推定使用基准光源(50s)时的各样本(26s)中的基准检测值,并且分别推定使用与基准光源(50s)相同种类且要组装到校正对象装置(10c)的单个光源(50r)时的单个检测值。基于按每个样本(26s)推定的基准检测值以及单个检测值的各组的关系,决定将通过组装了单个光源(50r)的校正对象装置(10c)而得的试纸(26)中的检测值转换为使用基准光源(50s)时的检测值的校正曲线。

Description

校正方法及装置、以及使用该方法进行了校正的体液成分测 定装置
技术领域
本发明涉及对基于向包括与体液中的成分发生反应的发色试剂的试纸投光而得的反射光所涉及的检测值来测定上述体液中的成分的体液成分测定装置进行校正的校正方法、装置以程序、以及使用该方法进行校正的体液成分测定装置。
背景技术
作为测定体液中的成分的体液成分测定装置的一方式,公知有能够测定受检者的血糖值的血糖仪。例如,光学式的血糖仪构成为将血液供给到浸渍了根据血液中的葡萄糖量而发色的试剂的试纸,以光学方式检测该试纸的性状,计算血糖值。
日本特开平9-145615号公报记载有具备包含向试纸的测定面投光的光源和检测反射光的传感器的光学系统(以下,称为测定光学系统)的装置。
不过,在制造上述的日本特开平9-145615号公报所记载的装置时,在要组装的测定光学系统、特别是光源的分光特性经常存在个体差。例如,在实际的分光特性显著偏移典型的特性的情况下,存在无法得到所希望的测定精度的可能。于是,为了保证测定精度,有时需要将通过测定光学系统而得的检测值和成分的测定结果适当地建立对应的校正操作。该操作通常通过使用校正对象的装置,对试纸的性状已知的样本进行计测,并对得到的检测结果进行修正来实现。
但是,如果要更严格地管理测定精度,则需要按每个组装进行样本的计测、更换等操作,相应地花费很多用于校正操作的时间、工时。其结果,存在装置的制造成本上涨的问题。另外,除此之外,必须总是保证样本的恒定性,从管理上的观点出发不为优选。
发明内容
本发明是为了解决上述的课题而完成的,其目的在于提供一种即使特别是在光源的分光特性存在个体差的情况下,也不用按每个装置进行样本的计测、更换等操作就能够保证体液中的成分的测定精度的校正方法、装置及程序、以及使用该方法进行了校正的体液成分测定装置。
本发明是对基于向包含与体液中的成分发生反应的发色试剂的试纸投光而得的反射光所涉及的检测值来测定上述体液中的成分的体液成分测定装置进行校正的方法,具备:获取步骤,分别获取使用上述试纸而制成的多个样本的分光反射特性;基准推定步骤,基于作为组装到上述体液成分测定装置的光源的基准的基准光源的分光辐射特性、以及所获取的各上述分光反射特性,分别推定作为使用上述基准光源时的各上述样本中的检测值的基准检测值;单个推定步骤,其基于与上述基准光源相同种类且要组装到作为校正对象的上述体液成分测定装置的校正对象装置的单个光源的分光辐射特性、以及所获取的各上述分光反射特性,分别推定作为使用上述单个光源时的各上述样本中的检测值的单个检测值;以及决定步骤,基于按每个上述样本推定的上述基准检测值以及上述单个检测值的各组的关系,决定将通过组装了上述单个光源的上述校正对象装置而得的上述试纸中的检测值转换为使用了上述基准光源时的检测值的校正曲线。
这样,基于要组装到校正对象装置的单个光源的分光辐射特性、以及所获取的各分光反射特性,分别推定作为使用了上述单个光源时的各样本中的检测值的单个检测值,因此不进行单个光源的组装操作或者各样本的计测、更换等就能够获取检测值。另外,基于按每个样本推定的基准检测值以及单个检测值的各组的关系,决定将通过组装了单个光源的校正对象装置而得的试纸中的检测值转换为使用基准光源时的检测值的校正曲线,因此不论上述单个光源的分光特性如何,总是能够获取使用了上述基准光源时的检测值。由此,即使特别是在光源的分光特性存在个体差的情况下,也不用按每个组装进行样本的计测、更换等操作就能够保证体液中的成分的测定精度。
另外,优选在上述获取步骤中,获取遍及包含上述基准光源以及上述单个光源的发光波长范围的波长范围的分光反射特性。由此,推定各 样本中的检测值的精度提高。
另外,优选上述体液成分测定装置将上述试纸的发色前后的检测光量之比作为上述检测值来测定上述体液中的成分,在上述基准推定步骤中,通过按每个波长累计分别与上述基准光源的分光辐射特性、各上述分光反射特性以及上述校正对象装置的受光灵敏度特性成正比的分光特性而推定发色前以及发色后的各上述检测光量,在上述单个推定步骤中,通过按每个波长累计分别与上述单个光源的分光辐射特性、各上述分光反射特性以及上述受光灵敏度特性成正比的分光特性而推定发色前以及发色后的各上述检测光量。这样,通过将分光辐射特性、各分光反射特性以及受光灵敏度特性一并考虑,从而能够严格地表现测定光学系统的分光特性,各样本中的检测值的推定精度更进一步提高。
另外,优选在上述决定步骤中,通过使按每个上述样本推定的上述基准检测值以及上述单个检测值的各组适合于规定的函数从而决定上述校正曲线。
本发明所涉及的校正装置是对基于向包含与体液中的成分发生反应的发色试剂的试纸投光而得的反射光所涉及的检测值来测定上述体液中的成分的体液成分测定装置进行校正的装置,具备:分光特性获取部,其分别获取作为组装到上述体液成分测定装置的光源的基准的基准光源的分光辐射特性、与上述基准光源相同种类且要组装到作为校正对象的上述体液成分测定装置的校正对象装置的单个光源的分光辐射特性、以及使用上述试纸而制成的多个样本的分光反射特性;检测值推定部,其基于通过上述分光特性获取部分别获取的上述基准光源的分光辐射特性以及各上述分光反射特性,分别推定作为使用上述基准光源时的各上述样本中的检测值的基准检测值,同时基于通过上述分光特性获取部分别获取的上述单个光源的分光辐射特性以及各上述分光反射特性,分别推定作为使用上述单个光源时的各上述样本中的检测值的单个检测值;以及校正曲线决定部,其基于通过上述检测值推定部按每个上述样本而推定的上述基准检测值以及上述单个检测值的各组的关系,决定将通过组装了上述单个光源的上述校正对象装置而得的上述试纸中的检测值转换为使用了上述基准光源时的检测值的校正曲线。
本发明所涉及的校正程序使用于对基于向包含与体液中的成分发 生反应的发色试剂的试纸投光而得的反射光所涉及的检测值来测定上述体液中的成分的体液成分测定装置进行校正的校正装置执行如下步骤:获取步骤,分别获取使用上述试纸而制成的多个样本的分光反射特性;基准推定步骤,基于作为组装到上述体液成分测定装置的光源的基准的基准光源的分光辐射特性、以及所获取的各上述分光反射特性,分别推定作为使用了上述基准光源时的各上述样本中的检测值的基准检测值;单个推定步骤,基于与上述基准光源相同种类且要组装到作为校正对象的上述体液成分测定装置的校正对象装置的单个光源的分光辐射特性,以及所获取的各上述分光反射特性,分别推定作为使用上述单个光源时的各上述样本中的检测值的单个检测值;决定步骤,基于按每个上述样本推定的上述基准检测值以及上述单个检测值的各组的关系,决定将通过组装了上述单个光源的上述校正对象装置而得的上述试纸中的检测值转换为使用了上述基准光源时的检测值的校正曲线。
本发明所涉及的存储介质是非瞬时性且计算机能够读取的,并且储存上述的校正程序。
本发明所涉及的体液成分测定装置是使用上述任意一个校正方法进行了校正的装置。
另外,优选具备:储存部,其对确定所决定的上述校正曲线的校正系数进行储存;以及成分定量部,其在使用通过从上述储存部读出的上述校正系数而确定的上述校正曲线来转换上述试纸中的检测值的基础上,根据与上述基准光源相应的定量式对上述体液中的成分进行定量。由此,无需按单个光源的每个分光特性准备不同的定量式,用于定量的运算处理被简化。
根据本发明所涉及的校正方法、装置及程序、以及使用该方法进行了校正的体液成分测定装置,基于要组装到校正对象装置的单个光源的分光辐射特性、以及所获取的各分光反射特性,分别推定作为使用了上述单个光源时的各样本中的检测值的单个检测值,因此不进行单个光源的组装操作或者各样本的计测、更换等就能够获取检测值。另外,基于按每个样本推定的基准检测值以及单个检测值的各组的关系,决定将通过组装了单个光源的校正对象装置而得的试纸中的检测值转换为使用基准光源时的检测值的校正曲线,因此无论上述单个光源的分光特性如 何,总是能够获取使用上述基准光源时的检测值。由此,即使特别是在光源的分光特性存在个体差的情况下,也不用按每个装置进行样本的计测、更换等操作就能够保证体液中的成分的测定精度。
附图说明
图1是作为该实施方式所涉及的体液成分测定装置的血糖仪的立体图。
图2是图1所示的血糖仪的概略框图。
图3是对图1所示的血糖仪进行校正的校正系统的电气框图。
图4A是表示LED光源的分光辐射特性的一个例子的图表。图4B是表示卤素光源的分光辐射特性的一个例子的图表。
图5是供图3所示的校正系统的动作说明的流程图。
图6是表示发色前的试纸以及各样本的分光反射特性的一个例子的图表。
图7是表示PD元件的受光灵敏度特性的一个例子的图表。
图8A是表示基准卤素光源的分光辐射特性的一个例子的图表。图8B是表示基准卤素光源中的能量转换系数的一个例子的图表。
图9是表示发色前的试纸以及在各样本中的分光检测特性的一个例子的图表。
图10是表示校正曲线的一个例子的图表。
图11是表示定量曲线的一个例子的图表。
具体实施方式
以下,对本发明所涉及的校正方法、装置及程序、以及使用该方法进行了校正的体液成分测定装置列举优选的实施方式,并参照附图进行说明。
[血糖仪10的构成]
图1是作为该实施方式所涉及的体液成分测定装置的血糖仪10的立体图。
血糖仪10具备:主体12、安装有芯片14的芯片安装部16、设置于芯片安装部16附近上表面的推出器18、设置于主体12的上表面中央的液晶面板20、和设置于主体12的上表面的基端侧的操作部22。
在血糖仪10的前端安装作为试验工具的芯片14。芯片14具有:有底筒状的基筒23、从基筒23向半径外侧方向突出的凸缘24、从基筒23的底部突出的喷嘴25、和设置于基筒23的底部内面的试纸26。在喷嘴25的中心设置有从前端的点样部27与试纸26连通的直线状的血液导入路28(图2)。
作为试纸26的材质,例如列举聚醚砜。作为试纸26所浸渍的发色试剂,例如列举葡萄糖氧化酶(GOD)、过氧化物酶(POD)、4-氨基安替比林,N-乙基N-(2-羟基-3-磺丙基)等发色剂。另外,试剂中也可以包含规定的缓冲剂。
血糖仪10的主体12是用户以单手容易把持的稍细长的形状,其前端部朝向前端方向变细,并且稍向下侧弯曲而成为血液的点样操作容易的形状。
芯片安装部16设置于血糖仪10的前端部,构成为能够安装上述的芯片14的圆筒型。用户使用血糖仪10计测血糖值时,在芯片安装部16安装芯片14,从所安装的芯片14的前端的点样部27吸引血液。在芯片安装部16的中心设置有测定窗30,在测定时经由该测定窗30,进行基于测定光学系统40(图2)的投光以及受光。
推出器18根据向前方的按压动作,将所安装的芯片14向前方推出,使之从芯片安装部16脱离。由此,能够将血糖值的测定结束的芯片14废弃。
液晶面板20除了将计测出的血糖值作为测定结果显示之外,还能够进行操作顺序的引导、治疗指导、产生的错误内容和其应付方法的显 示等。操作部22具有进行未图示的电源的通断的电源按钮32和用于进行各种数据的设定、输入等操作的操作按钮34。
[血糖仪10的概略框图]
图2是图1所示的血糖仪10的概略框图。此外,在本图的左方表示血糖仪10的前端侧的局部放大剖视图。
血糖仪10除了液晶面板20、操作按钮34之外,还具备测定光学系统40、中央运算处理装置(以下,称为CPU42)、和存储器44(储存部)。
测定光学系统40具有:对试纸26照射脉冲状的光的投光部46、接收来自试纸26的反射光的受光部48、将通过在受光部48的光电转换而得的模拟信号转换为数字信号的A/D转换器49。
在投光部46配置有辐射光的发光元件50。作为发光元件50,例如,能够使用包含LED(Light Emitting Diode:发光二极管)元件、有机EL(Electro-Luminescence:电致发光)元件、无机EL元件、LD(Laser Diode:激光二极管)元件的各种元件。
受光部48由将所检测的光转换为电信号的受光元件构成。作为受光元件,例如,能够使用包含PD(Photodiode:光电二极管)元件、CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)元件、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)元件的各种元件。
测定光学系统40沿V字状的光路L导光的同时,且以光学的方式被调整,以便测定面54上的投光区域成为规定形状(例如,直径为1~3mm的圆形形状)。由此,从发光元件50照射的光在投光通路52内直线前进后被试纸26的测定面54反射,在受光通路56内直线前进后由受光部48受光。
CPU42除了通过读出并执行存储器44等所储存的程序,来进行包含测定光学系统40的各构成要素的控制动作之外,还能够实现基于从A/D转换器49输出的信号值,来对血糖值进行定量的成分定量部60的功能。
存储器44是易失性或者非易失性的存储介质。在本图例中,在存储器44分别储存有定量系数62以及校正系数64。在此,定量系数62是用于确定定量曲线的系数,校正系数64是用于确定校正曲线的系数。
[校正系统70的电气框图]
图3是对图1所示的血糖仪10进行校正(校准,Calibration)的校正系统70的电气框图。校正系统70基本上具备:计测测定对象物的分光辐射特性或者分光反射特性的光学测定夹具72、使用光学测定夹具72的计测结果对校正对象的血糖仪10(以下,也称为校正对象装置10c)进行校正的校正装置74。
光学测定夹具72具备朝向放置在校正对象装置10c的样本26s辐射光的卤素光源76、和经由光纤77e,77d计测来自样本26s的反射光的分光特性的分光光度计78。
校正装置74是具备通信I/F80、输入部82、显示部84、存储部86、和控制部88的计算机。
通信I/F80是对外部装置(在图3例中为光学测定夹具72)收发电信号的接口。光学测定夹具72通过有线或者无线而与校正装置74以能够通信的方式连接。
输入部82由鼠标、跟踪球、键盘等各种输入设备构成。显示部84是能够单色或者彩色显示的装置,可以由液晶面板、有机EL面板、无机EL面板等构成。
存储部86存储控制部88控制各构成要素所需的程序以及数据等。在本图例中,在存储部86分别存储有分光反射特性90、推定用数据91以及基准检测值92。此外,存储部86也可以是包含非易失性存储器、硬盘等的非瞬时性且计算机能够读取的存储介质。
控制部88由CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)等处理器构成。控制部88通过读出并执行存储部86所储存的程序,能够实现数据获取部94(分光特性获取部)、检测值推定部96以及校正曲线决定部98的各功能。
[校正系统70的动作]
接着,参照图5的流程图来说明图3的校正系统70的动作。在动作说明之前,提及用于测定的光源的分光辐射特性。
图4A是表示LED光源的分光辐射特性的一个例子的图表。图表的横轴是波长λ(单位:nm),图表的纵轴是辐射光强度(任意的单位)。此外,对于图4B的图表也被同样定义。
该分光辐射特性在波长λ=630nm的周边具有陡峭的峰值。发光波长范围大体为590~680nm相对较窄。这样,在使用发光波长范围较窄的光源的情况下,即使峰值的波长以及宽度稍微变动,测定结果的偏差量也相对变大。其结果,有可能无法得到所希望的测定精度。
图4B是表示卤素光源76的分光辐射特性的一个例子的图表。该分光辐射特性在波长λ=615nm的周边具有宽度较宽的峰值。发光波长范围大体为400~1000nm而相对较宽。
在图5的步骤S1中,校正操作者使用光学测定夹具72,分别测定、获取各样本26s的分光反射特性。校正操作者通过使血糖值不同的血液附着到各试纸26,而预先制成多个样本26s。在此,准备发色前的试纸26以及血糖值分别与50、100、250、400、550(单位都为[mg/dl])相当的5种样本26s。此外,样本26s的总数并不限于5种,只要是至少两种就能够任意变更。
校正操作者使光纤77e的前端部插入到投光部46侧,使光纤77d的前端部插入到受光部48侧。然后,在校正对象装置10c中安装了样本26s(或者,发色前的试纸26)的状态下,进行卤素光源76的投光以及分光光度计78的受光,从而测定各样本26s(或者,发色前的试纸26)的分光反射特性。
图6是表示发色前的试纸26以及各样本26s的分光反射特性的一个例子的图表。在本图表中,将发色前的试纸26的测定结果以及血糖值分别为50、100、250、400、550[mg/dl]的样本26s的测定结果记为“发色前”、“BG050”、“BG100”“BG250”、“BG400”、“BG550”。此外,对于后述的图9也是同样。
如从本图理解那样,伴随着血糖值增加,反射光强度(图表所包围的面积)降低。特别是存在仅在500~800nm的波长范围内反射光强度变化的趋势。
而且,从光学测定夹具72输出的分光数据经由通信I/F80,供给到校正装置74侧。然后,控制部88将该分光数据作为分光反射特性90暂时存储在存储部86中。以下,将第i(i=1~5)个样本26s的分光反射特性记为Ri(λ)。此外,为了便于说明,将发色前的试纸26的分光反射特性记为R0(λ)。
在步骤S2中,数据获取部94获取用于推定后述的检测值的推定用数据91。推定用数据91也可以是实测值、文献值或者额定值中的任意一个,例如是分光辐射特性E1(λ)、E2(λ)、Er(λ)、Es(λ)、受光灵敏度特性D(λ)、或者能量转换系数ε(λ)。这些分光特性的详细内容在步骤S6后述。
在步骤S3中,检测值推定部96分别推定使用基准光源50s时的各样本26s中的检测值(以下,称为基准检测值)。对于该推定方法的详细内容在步骤S6后述。
在此,基准光源50s是指组装到血糖仪10的基准的、标准的光源(发光元件50)的意思。在该实施方式中,作为基准光源50s,假定具有图4A所示的分光辐射特性Es(λ)的LED光源。
在步骤S4中,校正操作者准备要组装到校正对象装置10c的发光元件50(以下,单个光源50r)。各单个光源50r是与上述的基准光源50s相同种类的光源,具有接近图4A所示的分光辐射特性Es(λ)的特性。
在步骤S5中,测定、获取在步骤S4准备的单个光源50r的分光辐射特性。校正操作者使用未图示的分光光度计,测定单个光源50r的分光反射特性。然后,所输出的分光数据经由通信I/F80,供给到校正装置74侧。然后,控制部88使该分光数据暂时存储到存储部86。以下,将单个光源50r的分光辐射特性记为Er(λ)。
在步骤S6中,检测值推定部96分别推定使用单个光源50r时的各 样本26s中的检测值(以下,称为单个检测值)。以下,对于该推定方法进行详细说明。
检测值推定部96通过按每个波长λ对测定光学系统40的分光特性进行累计(积分),从而推定发色前以及发色后的各检测光量Ir(i)、Is(i)。在此,Ir(i)是使用单个光源50r时的第i个样本26s中的检测光量,根据以下的(1)式来计算。此外,在(1)式以及后述的(2)式中,省略自变量λ的记载。
Ir(i)=∫(Ri/E1)(ε·Er/E2)Ddλ‥‥(1)
另外,Is(i)是使用基准光源50s时的第i个样本26s中的检测光量,根据以下的(2)式来计算。
Is(i)=∫(Ri/E1)(ε·Es/E2)Ddλ‥‥(2)
此外,ε(λ)是基准卤素光源中的能量转换系数(单位:μW/cm2/nm)。另外,E2(λ)是基准卤素光源的分光辐射特性。另外,D(λ)是受光部48的受光灵敏度特性。
在此,“基准卤素光源”是绝对强度(单位:μW/cm2)已知、且进行了校正的卤素光源。例如,ε(λ)是基准卤素光源的制造业者提供的公开值,E2(λ)是使用分光光度计78计测出的实测值。
图7是表示PD元件的受光灵敏度特性D(λ)的一个例子的图表。图表的横轴是波长λ(单位:nm),图表的纵轴是受光灵敏度(单位:%)。在此,将受光灵敏度的最大值作为100%对各值进行归一化。该受光灵敏度特性D(λ)在波长λ=900nm附近取最大值,灵敏度波长范围大体为450~1100nm。
图8A是表示基准卤素光源的分光辐射特性E2(λ)的一个例子的图表。图表的横轴是波长λ(单位:nm),图表的纵轴是辐射光强度(任意的单位)。分光辐射特性E2(λ)与图4B所示的E1(λ)相比具有大致相同的分光特性。
图8B是表示基准卤素光源中的能量转换系数ε(λ)的一个例子的图表。图表的横轴是波长λ(单位:nm),图表的纵轴是转换系数(单 位:μW/cm2/nm)。能量转换系数ε(λ)具有随着波长λ增加而单调增加的特性。
上述的(1)式以及(2)式的被积分函数中,(Ri/E1)相当于第i个样本26s中的分光反射率。另外,(ε·Er/E2)相当于单个光源50r中的辐射能量的分光特性,(ε·Es/E2)相当于基准光源50s中的辐射能量的分光特性。
图9是表示发色前的试纸26以及各样本26s中的分光检测特性的一个例子的图表。图表的横轴是波长λ(单位:nm),图表的纵轴是电流密度(单位:μA/cm2)。该分光检测特性相当于(1)式中的被积分函数,与分光辐射特性Er、分光反射特性Ri以及受光灵敏度特性D分别成正比。
这样,通过获取包含基准光源50s以及单个光源50r的发光波长范围的整个波长范围的分光反射特性,推定各样本26s中的检测值的精度提高。另外,通过将分光辐射特性Er、Es、各分光反射特性Ri、以及受光灵敏度特性D一并考虑,而能够严格地表现测定光学系统40的分光特性,各样本26s中的检测值的推定精度更进一步提高。
不过,使用单个光源50r时的第i(i=1~5)个样本26s中的吸光度(单个检测值Xi的一个例子)根据以下的(3)式来计算。
Xi=1024/ηr(i),ηr(i)=Ir(i)/Ir(0)‥‥(3)
另外,使用基准光源50s时的第i个样本26s中的吸光度(基准检测值Yi的一个例子)根据以下的(4)式来计算。
Yi=1024/ηs(i),ηs(i)=Is(i)/Is(0)‥‥(4)
在步骤S7中,校正曲线决定部98基于在步骤S3、S6中分别推定出的基准检测值以及单个检测值的各组的关系,来决定与单个光源50r相应的校正曲线。在此,校正曲线是指将通过组装了单个光源50r的校正对象装置10c而得的试纸26中的检测值转换为使用基准光源50s时的检测值的特性曲线。
图10是表示校正曲线的一个例子的图表。图表的横轴是单个检测 值Xi,图表的纵轴是基准检测值Yi。校正曲线决定部98例如通过使按每个样本26s推定的基准检测值Yi以及单个检测值Xi的各组适合于规定的函数(在本图中为一次函数)而决定校正曲线。
在步骤S8中,校正操作者将在步骤S7决定了校正曲线的单个光源50r组装到校正对象装置10c。
在步骤S9中,校正操作者对校正对象装置10c,设定、输入在步骤S7决定的校正系数64(图2)。例如,也可以经由操作按钮34(图1)输入校正系数64,还可以经由未图示的通信单元从校正装置74(图3)下载校正系数64。由此,适于各血糖仪10的校正系数64被分别储存到存储器44。
在步骤S10中,校正操作者确认全部的校正对象装置10c中的校正操作是否已结束。在还没有结束的情况下,返回步骤S4,以下,依次重复步骤S4~S9。另一方面,在已结束的情况下,结束血糖仪10的校正操作。这样一来,用户能够使用进行了校正的状态的血糖仪10。
[血糖仪10的血糖值的定量式]
接着,对进行了校正的血糖仪10的血糖值的定量方法、更详细来说成分定量部60(图2)的运算动作进行说明。
成分定量部60在运算之前,读出存储器44所储存的定量系数62以及校正系数64,同时获取经由测定光学系统40输出的2个检测光量。将发色前的试纸26中的检测光量设为Iw,将发色后的试纸26中的检测光量设为Ic。通常,将试纸26的发色前后的检测光量之比(Ic/Iw)作为光反射率进行运算。但是,在该实施方式中,通过从单个光源50r中的吸光度Ab转换为基准光源50s中的吸光度Ab’,而执行血糖仪10的校正。
单个光源50r中的光反射率η使用检测光量Iw、Ic,根据以下的(5)式来计算。
η=Ic/Iw‥‥(5)
校正前的吸光度Ab使用光反射率η,根据下面的(6)式来计算。
Ab=1024/η‥‥(6)
在此,光反射率η取0≤η≤1的范围内的值,因此能够理解吸光度Ab为以1024作为最小的正值。
校正后的吸光度Ab’使用吸光度Ab以及任意的函数F1(·),根据下面的(7)式来计算。此外,函数F1(·)相当于图10所示的校正曲线。
Ab’=F1(Ab)‥‥(7)
血糖值BG(单位:mg/dl)使用吸光度Ab’以及任意的函数F2(·),根据下面的(8)式来计算。
BG=F2(Ab’)‥‥(8)
图11是表示定量曲线的一个例子的图表。图表的横轴是校正后的吸光度(无单位),图表的纵轴是血糖值(单位:mg/dl)。在该图表中,血糖值(BG)由吸光度(Ab’)的3阶方程表现。在该情况下,定量系数62包含用于唯一决定该函数的形状的4个系数。
这样,进行了校正的血糖仪10具备:存储器44,其储存确定了校正曲线的校正系数64;以及成分定量部60,其在使用通过从存储器44读出的校正系数64而确定的校正曲线而转换为试纸26中的检测值的基础上,根据与基准光源50s相应的定量式将体液中的成分定量。由此,无需按每个单个光源50r的分光特性准备不同的定量式(即,定量系数62),用于定量的运算处理被简化。
此外,血糖值的计算方法不限于(5)~(8)式,能够应用基于光反射率η的各种运算是自不必说的。
[该校正方法的效果]
如上所述,校正装置74对基于向包含与体液中的成分发生反应的发色试剂的试纸26投光而得的反射光所涉及的检测值来测定体液中的成分的血糖仪10进行校正。
而且,该校正装置74具备:数据获取部94(分光特性获取部),其 分别获取作为组装到血糖仪10的光源的基准的基准光源50s的分光辐射特性(Es)、与基准光源50s相同种类且要组装到作为校正对象的血糖仪10的校正对象装置10c的单个光源50r的分光辐射特性(Er)、以及使用试纸26而制成的多个样本26s的分光反射特性(Ri);检测值推定部96,其基于分别获取的分光辐射特性(Es)以及各分光反射特性(Ri),分别推定使用基准光源50s时的各样本26s中的基准检测值(Yi),同时基于分别获取的单个光源50r的分光辐射特性(Er)以及各分光反射特性(Ri),分别推定使用单个光源50r时的各样本26s中的单个检测值(Xi);以及校正曲线决定部98,其基于按每个样本26s推定的基准检测值(Yi)以及单个检测值(Xi)的各组的关系,决定将通过组装了单个光源50r的校正对象装置10c而得的试纸26中的检测值转换为使用基准光源50s时的检测值的校正曲线。
基于要组装到校正对象装置10c的单个光源50r的分光辐射特性(Er)、以及所获取的各分光反射特性(Ri),分别推定使用单个光源50r时的各样本26s中的单个检测值(Xi),因此不进行单个光源50r的组装操作或者各样本26s的计测、更换等就能够获取检测值。另外,基于按每个样本26s推定的基准检测值(Yi)以及单个检测值(Xi)的各组的关系,决定将通过组装了单个光源50r的校正对象装置10c而得的试纸26中的检测值转换为使用基准光源50s时的检测值的校正曲线,因此无论单个光源50r的分光特性如何,都能够总是获取使用基准光源50s时的检测值。由此,即使特别是在光源的分光特性存在个体差的情况下,也不用按每个装置进行样本26s的计测、更换等就能够保证体液中的成分的测定精度。
此外,本发明并不限定于上述的实施方式,当然在不脱离本发明的主旨的范围内能够自由变更。
在上述的实施方式中,作为体液列举血液为例进行了说明,但并不限定于此。例如,也可以是淋巴液、脊髓液、唾液等。
另外,作为体液中的成分,除了葡萄糖(血糖值)之外,也可以是胆固醇、尿酸、肌酸酐、乳酸、血红蛋白(潜血),各种醇类、各种糖类、各种蛋白质、各种维生素类、包含钠的各种无机离子、包含PCB(多氯联苯)或二恶英的环境激素。另外,作为测定结果不仅成分的量,也可以得到与其分别或者与其一并得到成分的性质。

Claims (6)

1.一种校正方法,对基于向包含与体液中的成分发生反应的发色试剂的试纸(26)投光而得的反射光所涉及的检测值来测定所述体液中的成分的体液成分测定装置(10)进行校正,该校正方法的特征在于,具备:
获取步骤,分别获取使用所述试纸(26)而制成的多个样本(26s)的分光反射特性;
基准推定步骤,基于作为组装于所述体液成分测定装置(10)的光源(50)的基准的基准光源(50s)的分光辐射特性、以及所获取的各所述分光反射特性,分别推定作为使用了所述基准光源(50s)时的各所述样本(26s)中的检测值的基准检测值;
单个推定步骤,基于与所述基准光源(50s)相同种类且要组装于作为校正对象的所述体液成分测定装置(10)的校正对象装置(10c)的单个光源(50r)的分光辐射特性、以及所获取的各所述分光反射特性,分别推定作为使用了所述单个光源(50r)时的各所述样本(26s)中的检测值的单个检测值;以及
决定步骤,基于按每个所述样本(26s)推定的所述基准检测值以及所述单个检测值的各组的关系,决定将通过组装了所述单个光源(50r)的所述校正对象装置(10c)而得的所述试纸(26)中的检测值转换为使用了所述基准光源(50s)时的检测值的校正曲线。
2.根据权利要求1所述的校正方法,其特征在于,
在所述获取步骤中,获取遍及包含所述基准光源(50s)以及所述单个光源(50r)的发光波长范围的波长范围的分光反射特性。
3.根据权利要求2所述的校正方法,其特征在于,
所述体液成分测定装置(10)将所述试纸(26)的发色前后的检测光量之比作为所述检测值来测定所述体液中的成分,
在所述基准推定步骤中,通过按每个波长累计分别与所述基准光源(50s)的分光辐射特性、各所述分光反射特性以及所述校正对象装置(10c)的受光灵敏度特性成正比的分光特性来推定发色前以及发色后的各所述检测光量,
在所述单个推定步骤中,通过按每个波长累计分别与所述单个光源(50r)的分光辐射特性、各所述分光反射特性以及所述受光灵敏度特性成正比的分光特性来推定发色前以及发色后的各所述检测光量。
4.根据权利要求1所述的校正方法,其特征在于,
在所述决定步骤中,通过使按每个所述样本(26s)推定的所述基准检测值以及所述单个检测值的各组适合于规定的函数来决定所述校正曲线。
5.一种校正装置(74),是对基于向包含与体液中的成分发生反应的发色试剂的试纸(26)投光而得的反射光所涉及的检测值来测定所述体液中的成分的体液成分测定装置(10)进行校正的校正装置(74),其特征在于,具备:
分光特性获取部(94),其分别获取作为组装于所述体液成分测定装置(10)的光源(50)的基准的基准光源(50s)的分光辐射特性、与所述基准光源(50s)相同种类且要组装于作为校正对象的所述体液成分测定装置(10)的校正对象装置(10c)的单个光源(50r)的分光辐射特性、以及使用所述试纸(26)而制成的多个样本(26s)的分光反射特性;
检测值推定部(96),其基于通过所述分光特性获取部(94)分别获取的所述基准光源(50s)的分光辐射特性以及各所述分光反射特性,分别推定作为使用了所述基准光源(50s)时的各所述样本(26s)中的检测值的基准检测值,并且基于通过所述分光特性获取部(94)分别获取的所述单个光源(50r)的分光辐射特性以及各所述分光反射特性,分别推定作为使用了所述单个光源(50r)时的各所述样本(26s)中的检测值的单个检测值;以及
校正曲线决定部(98),其基于通过所述检测值推定部(96)按每个所述样本(26s)而推定的所述基准检测值以及所述单个检测值的各组的关系,决定将通过组装了所述单个光源(50r)的所述校正对象装置(10c)而得的所述试纸(26)中的检测值转换为使用了所述基准光源(50s)时的检测值的校正曲线。
6.一种体液成分测定装置(10),其特征在于,被使用权利要求1~4中任一项所述的校正方法进行了校正,该体液成分测定装置(10)具备:
储存部(44),其对确定所决定的所述校正曲线的校正系数(64)进行储存;以及
成分定量部(60),其在使用通过从所述储存部(44)读出的所述校正系数(64)而确定的所述校正曲线来转换所述试纸(26)中的检测值的基础上,根据与所述基准光源(50s)相应的定量式对所述体液中的成分进行定量。
CN201480005560.4A 2013-01-23 2014-01-20 校正方法及装置、以及使用该方法进行了校正的体液成分测定装置 Active CN104937397B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-010615 2013-01-23
JP2013010615 2013-01-23
PCT/JP2014/050903 WO2014115664A1 (ja) 2013-01-23 2014-01-20 校正方法、装置、及びプログラム、並びにこの方法を用いて校正された体液成分測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104937397A CN104937397A (zh) 2015-09-23
CN104937397B true CN104937397B (zh) 2017-08-25

Family

ID=51227455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480005560.4A Active CN104937397B (zh) 2013-01-23 2014-01-20 校正方法及装置、以及使用该方法进行了校正的体液成分测定装置

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2950083B1 (zh)
JP (1) JP6313224B2 (zh)
CN (1) CN104937397B (zh)
HK (1) HK1213984A1 (zh)
WO (1) WO2014115664A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6696458B2 (ja) * 2017-02-23 2020-05-20 株式会社島津製作所 発光分光分析装置
CN110579598B (zh) * 2018-06-07 2023-12-05 昆明联恩生物技术有限责任公司 光信号检测装置、系统及方法
CN110687296B (zh) * 2019-10-11 2023-03-24 三诺生物传感股份有限公司 一种血糖仪校准方法
CN117074345B (zh) * 2023-10-16 2024-01-16 山东风途物联网科技有限公司 一种用于水质检测的光学设备的检测校准方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1462367A (zh) * 2001-05-15 2003-12-17 松下电器产业株式会社 生物传感器
CN1667418A (zh) * 2004-03-10 2005-09-14 马杰 多功能测量、分析和诊断便携式装置
CN1717583A (zh) * 2003-01-27 2006-01-04 泰尔茂株式会社 体液成分分析系统
CN101236194A (zh) * 2007-02-01 2008-08-06 希森美康株式会社 标本分析仪及其控制系统
CN101310182A (zh) * 2005-11-15 2008-11-19 韩麦迪克株式会社 用于测量体液的新型定量和定性分析装置
CN102326069A (zh) * 2009-02-18 2012-01-18 霍夫曼-拉罗奇有限公司 用于化验体液的测试方法和测试设备

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5459677A (en) * 1990-10-09 1995-10-17 Board Of Regents Of The University Of Washington Calibration transfer for analytical instruments
DE69608252T2 (de) * 1995-02-09 2000-11-02 Foss Electric A S Hillerod Verfahren zum eichen mehrerer spektrometer
US5611999A (en) 1995-09-05 1997-03-18 Bayer Corporation Diffused light reflectance readhead
JP2001324386A (ja) * 2000-05-15 2001-11-22 Seiko Epson Corp 色度または照度の測定方法、色度または照度測定システム
JP5210571B2 (ja) * 2007-08-28 2013-06-12 オリンパス株式会社 画像処理装置、画像処理プログラムおよび画像処理方法
CN101981454B (zh) * 2008-03-31 2014-12-03 泰尔茂株式会社 校准试剂的调整方法、校准试剂、以及使用上述校准试剂的血液成分测定装置的校正方法
JP2010045615A (ja) * 2008-08-13 2010-02-25 Olympus Corp 撮像装置および内視鏡システム
JP2012004775A (ja) * 2010-06-16 2012-01-05 Ricoh Co Ltd 画像読取装置
WO2012128014A1 (ja) * 2011-03-23 2012-09-27 テルモ株式会社 成分測定装置
JP5841403B2 (ja) * 2011-10-28 2016-01-13 Kddi株式会社 着色濃度測定装置、着色濃度測定方法および着色濃度測定プログラム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1462367A (zh) * 2001-05-15 2003-12-17 松下电器产业株式会社 生物传感器
CN1717583A (zh) * 2003-01-27 2006-01-04 泰尔茂株式会社 体液成分分析系统
CN1667418A (zh) * 2004-03-10 2005-09-14 马杰 多功能测量、分析和诊断便携式装置
CN101310182A (zh) * 2005-11-15 2008-11-19 韩麦迪克株式会社 用于测量体液的新型定量和定性分析装置
CN101236194A (zh) * 2007-02-01 2008-08-06 希森美康株式会社 标本分析仪及其控制系统
CN102326069A (zh) * 2009-02-18 2012-01-18 霍夫曼-拉罗奇有限公司 用于化验体液的测试方法和测试设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP6313224B2 (ja) 2018-04-18
EP2950083A1 (en) 2015-12-02
HK1213984A1 (zh) 2016-07-15
WO2014115664A1 (ja) 2014-07-31
EP2950083A4 (en) 2016-12-21
EP2950083B1 (en) 2023-01-25
JPWO2014115664A1 (ja) 2017-01-26
CN104937397A (zh) 2015-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6250040B2 (ja) 魚眼レンズ・アナライザ
Hong et al. Development of the smartphone-based colorimetry for multi-analyte sensing arrays
US10458902B2 (en) Analysis instrument, associated systems and methods
JP4951502B2 (ja) スペクトル分析用測定ヘッドおよびそれのリキャリブレーションのための方法
JP5990250B2 (ja) 体液を分析するための検査方法及び検査器具
US11096608B2 (en) Device and method for non-invasive measuring of analytes
CN104937397B (zh) 校正方法及装置、以及使用该方法进行了校正的体液成分测定装置
US9322756B2 (en) Nondispersive infrared micro-optics sensor for blood alcohol concentration measurements
JP6205346B2 (ja) 光学測定装置およびファイババンドルの対応付け方法
US7139076B1 (en) Stable optical diffuse reflection measurement
Biswas et al. Recent developments in smartphone spectrometer sample analysis
CN105424692B (zh) 基于多单色光和光纤的尿液干化分析装置及分析方法
US20160341668A1 (en) Angled confocal spectroscopy
CN106092968B (zh) 光学检测装置及方法
EP2950082B1 (en) Calibration method, calibration system, and bodily-fluid component measurement device calibrated using said method
CN104970801A (zh) 生物体信息取得装置、生物体信息取得方法
JP6096173B2 (ja) 高発光光束コリメート照明装置および均一な読取フィールドの照明の方法
US8570519B2 (en) Method and device for analyzing a body fluid
JP5282599B2 (ja) 分光感度特性測定装置、および分光感度特性測定方法
TW200526943A (en) Precision correction of reflectance measurements
JP2014517271A5 (zh)
US9770196B2 (en) Sensing of components in liquids
JP2014140423A (ja) 肌状態測定装置
Rahman et al. Detection of stain formation on teeth by oral antiseptic solution using fiber optic displacement sensor
CN104321640A (zh) 用于检查一种测试条的定向的测试系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1213984

Country of ref document: HK

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1213984

Country of ref document: HK