DE112008003034B4

DE112008003034B4 - Einrichtung und Verfahren zur exakten Messung der Konzentration eines Blutbestandteils

Info

Publication number: DE112008003034B4
Application number: DE112008003034T
Authority: DE
Inventors: Junichi SUGENOYA; Yuzo Nakase; Satoshi Nakajima; Muneo Tokita
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2007-11-09
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2012-08-30
Anticipated expiration: 2028-11-05
Also published as: CN101854859A; DE112008003034T5; US8391946B2; JP2009112736A; WO2009060824A1; JP5186887B2; CN101854859B; US20100234711A1

Abstract

Einrichtung zur Messung der Konzentration eines Blutbestandteils, die Folgendes aufweist:
eine Transpirationsbeschleunigungseinheit (10) zum Beschleunigen der Transpiration an einer Körperoberfläche oder einer Messstelle;
eine erste Messeinheit (303, 307) zum Messen der Schweißkonzentration eines ersten Bestandteils, der im Schweiß an der Messstelle enthalten ist;
einen Erkennungsabschnitt (3903, 3905) zum Erkennen des Verstreichens einer vorbestimmten Zeit nach der Beschleunigung der Transpiration; und
einen Umwandlungsabschnitt (3909) zum Umwandeln der Schweißkonzentration des ersten Bestandteils im Schweiß an der Messstelle nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit in eine Konentration des ersten Bestandteils im Blut des Körpers,
wobei der Erkennungsabschnitt Folgendes aufweist:
einen Berechnungsabschnitt (3902) zum Berechnen der Änderungsrate der Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß, und
einen Bestimmungsabschnitt (3904) zum Vergleichen der Änderungsrate mit einem Schwellwert und zum Bestimmen des Verstreichens der vorbestimmten Zeit, wenn die Änderungsrate kleiner als der Schwellwert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Messen der Konzentration eines Blutbestandteils.
Aus der U52006/0004271 ist eine Einrichtung zur Messung der Konzentration eines Blutbestandteils bekannt, welche eine Transpirationsbeschleunigungseinheit zum Beschleunigen der Transpiration an einer Körperoberfläche oder einer Messstelle aufweist.
Zusätzlich weist die bekannte Messeinrichtung eine erste Messeinheit zum Messen der Schweißkonzentration eines ersten Bestandteils, der im Schweiß an der Messstelle enthalten ist, auf.
STAND DER TECHNIK
Als Verfahren zum Messen der Konzentration eines Bestandteils wie des Blutzuckers im Blut, das ohne Blutabnahme auskommt, ist u. a. ein Verfahren bekannt, bei dem die Konzentration des Bestandteils im Schweiß gemessen wird. Ein Verfahren und eine Vorrichtung hierfür offenbaren beispielsweise die US-Patentschrift Nr. 5036861 (im Weiteren „Patentliteratur 1”) und die japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 62-72321 (im Weiteren „Patentliteratur 2”).
Im Speziellen offenbart die Patentliteratur 1 als Verfahren zum erzwungenen Transpirieren ein Verfahren zum Einbringen eines medizinischen Wirkstoffs, d. h., ein Verfahren zum Einbringen des medizinischen Wirkstoffs in einen Targetbereich, und die Patentliteratur 2 offenbart ein Wärmverfahren, d. h., ein Verfahren zum Erwärmen des Zielbereiches. Die Patentliteratur 2 beschreibt außerdem, dass der Zucker im Schweiß und der Blutzucker korrelieren.
[Patentliteratur 1] US-Patentschrift Nr. 5036861
[Patentliteratur 2]: Japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 62-72321
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Eine Konzentrationsänderung der Zuckerkonzentration im Schweiß korreliert jedoch nicht notwendigerweise mit einer Änderung der Konzentration des Blutzuckerwerts. Dies geht auch aus dem Schaubild aus Patentliteratur 2 hervor, das die Korrelation von Schweißzucker und Blutzucker zeigt.
Die Erfinder haben eine Messung der Zuckerkonzentration im Schweiß (im Weiteren „Schweißzuckerwert”) und der Zuckerkonzentration im Blut (Blutzuckerwert) nach der erzwungenen Transpiration durchgeführt und mehrere Stichproben erhalten, die in 19 bis 26 gezeigt sind. 19 bis 22 zeigen jeweils die Messwerte von bei verschiedenen Versuchspersonen gewonnenen Stichproben mit einer Konzentrationsänderung von Schweißzuckerwert und Blutzuckerwert, wobei der Schweiß nach einer einmaligen Transpirationsbeschleunigung kontinuierlich aufgefangen wurde. 24 bis 26 zeigen bei verschiedenen Versuchspersonen durch Wiederholen der Transpirationsbeschleunigung an jeweils derselben Versuchsperson gewonnene Stichproben mit einer Konzentrationsänderung des Schweißzuckerwerts, der aus dem Schweiß von ab 0 Minuten nach der Transpirationsbeschleunigung bis zum Verstreichen von fünf Minuten gewonnen wurde, des Schweißzuckerwerts, der aus dem Schweiß von nach Verstreichen von fünf Minuten bis zum Verstreichen von zehn Minuten gewonnen wurde, und des Blutzuckerwerts.
Die Erfinder haben die in 19 bis 22 gezeigten Stichproben überprüft und insbesondere festgestellt, dass die Konzentrationsänderung zu Beginn der erzwungenen Transpiration nicht korreliert und die Konzentration des Schweißzuckerwerts in dem relevanten Zeitraum in viel größerem Ausmaß rapide abfällt als in dem Zeitraum nach dem Anfang.
23 zeigt eine Stichprobe, die durch Messung des Schweißzuckerwerts und des Blutzuckerwerts nach Transpiration aufgrund körperlicher Anstrengung gewonnen wurde. Die Messung mit zehnminütigem Ansammeln des Schweißes wurde dreimal wiederholt, um diese Stichprobe zu erhalten. Wie in 23 gezeigt ist, ist auch bei Transpiration aufgrund körperlicher Anstrengung ähnlich wie bei der in 19 bis 22 gezeigten erzwungenen Transpiration der Schweißzuckerwert zu Beginn der Transpiration hoch, und seine Konzentration verändert sich anders als der Blutzuckerwert. Anders ausgedrückt geht aus 19 bis 23 hervor, dass die Bestandteilkonzentration im Schweiß zu Beginn der Transpiration gegenüber der späteren Konzentration hoch ist, egal, mit welchem Verfahren die Transpiration herbeigeführt wurde.
Ferner belegen die in 24 bis 26 gezeigten Stichproben, dass der Abstand zwischen der Konzentrationsänderung des Blutzuckerwerts und der Konzentrationsänderung des aus dem Schweiß von ab 0 Minuten unmittelbar nach der Transpirationsbeschleunigung bis zum Verstreichen von fünf Minuten gewonnenen Schweißzuckerwerts größer ist als – und keine so gute Korrelation besteht wie – bei der Konzentrationsänderung des aus dem Schweiß von nach Verstreichen von fünf Minuten bis zum Verstreichen von zehn Minuten nach der Transpirationsbeschleunigung gewonnenen Schweißzuckerwerts.
Bei der Ermittlung der Zuckerkonzentration im Blut unter Verwendung der Zuckerkonzentration im Schweiß ergibt sich somit insbesondere dann eine geringe Genauigkeit bei der Zuckerkonzentration im Blut, wenn die Zuckerkonzentration im Schweiß zu Beginn der Transpiration benutzt wird. Ähnliche Probleme ergeben sich auch bei anderen Blutbestandteilen als Zucker.
Angesichts dieser Probleme liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung und ein Verfahren zu schaffen, die die Konzentration des Blutbestandteils anhand des Schweißes exakt messen können.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Einrichtung zur Messung der Konzentration eines Blutbestandteils zur Lösung der vorstehenden Aufgabe Folgendes auf: eine Transpirationsbeschleunigungseinheit zum Beschleunigen der Transpiration an einer Körperoberfläche oder einer Messstelle; eine erste Messeinheit zum Messen der Schweißkonzentration eines ersten Bestandteils, der im Schweiß an der Messstelle enthalten ist; einen Erkennungsabschnitt zum Erkennen des Verstreichen einer vorbestimmten Zeit nach der Beschleunigung der Transpiration; und einen Umwandlungsabschnitt zum Umwandeln der Schweißkonzentration des ersten Bestandteils im Schweiß an der Messstelle nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit in eine Konzentration des ersten Bestandteils im Blut des Körpers, wobei der Erkennungsabschnitt Folgendes aufweist: einen Berechnungsabschnitt zum Berechnen der Änderungsrate der Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß und einen Bestimmungsabschnitt zum Vergleichen der Änderungsrate mit einem Schwellwert und zum Bestimmen des Verstreichens der vorbestimmten Zeit, wenn die Änderungsrate kleiner als der Schwellwert ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Messen eines Blutbestandteils in einer Einrichtung zur Messung der Konzentration eines Blutbestandteils Folgendes: eine Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen von Schweiß an einer Messstelle; eine Nachweiseinrichtung zum Nachweisen eines Bestandteils im Schweiß; und eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen anhand eines von dem Bestandteil erhaltenen Werts; wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Berechnen einer Änderungsrate der Konzentration des Bestandteils im Schweiß mit der Berechnungseinrichtung; Nachweisen eines Bestandteils im Schweiß mit der Nachweiseinrichtung, nachdem die Änderungsrate und ein Schwellwert verglichen worden sind und die Änderungsrate kleiner als der Schwellwert geworden ist; Berechnen der Konzentration des Bestandteils im Schweiß mit der Berechnungseinrichtung; Umwandeln der berechneten Konzentration des Bestandteils im Schweiß in die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut des Körpers; und Ausführen eines Prozesses zum Ausgeben der Konzentration des Bestandteils im Blut mit der Berechnungseinrichtung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Konzentration des Blutbestandteils mit Hilfe von Transpiration (Schweiß) exakt gemessen werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein spezifisches Beispiel für das äußere Erscheinungsbild einer Messeinrichtung gemäß der Ausführungsform, wobei der Figurenteil (A) ein spezifisches Beispiel für das äußere Erscheinungsbild einer Transpirationseinrichtung und Figurenteil (B) eine Messungsberechnungseinrichtung 30 zeigt.
2A zeigt schematisch ein spezifisches Beispiel für eine mechanische Konfiguration der Transpirationseinrichtung gemäß der Ausführungsform bei Betrachtung der Vorderfläche.
2B zeigt einen an der Position eines Pfeils A in 2A vorgenommenen Querschnitt einer mechanischen Konfiguration der Transpirationseinrichtung gemäß der Ausführungsform.
3A zeigt schematisch ein spezifisches Beispiel für eine mechanische Konfiguration der Messungsberechnungseinrichtung gemäß der Ausführungsform bei Betrachtung der Vorderfläche.
3B zeigt einen an der Position eines Pfeils B in 3A vorgenommenen Querschnitt einer mechanischen Konfiguration der Messungsberechnungseinrichtung gemäß der Ausführungsform.
4 beschreibt ein Beispiel für ein Verfahren zum Befördern des Schweißes von dem Schweißauffangbereich zu dem Behälter für ausgeschiedene Flüssigkeit in der Messungsberechnungseinrichtung.
5 zeigt ein weiteres spezifisches Beispiel für eine mechanische Konfiguration der Messungsberechnungseinrichtung.
6 ist ein Blockdiagramm, das ein spezifisches Beispiel für die funktionale Konfiguration der Transpirationseinrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt.
7 ist ein Blockdiagramm, das ein spezifisches Beispiel für die funktionale Konfiguration der Messungsberechnungseinrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt.
8 ist ein Blockdiagramm, das ein spezifisches Beispiel für eine detaillierte Konfiguration einer Umwandlungsberechnungseinheit der Messungsberechnungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf des Transpirationsvorgangs in der Transpirationseinrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf des Messungsberechnungsvorgangs in der Messungsberechnungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
11 ist ein Blockdiagramm, das ein spezifisches Beispiel für die detaillierte Konfiguration der Umwandlungsberechnungseinheit der Messungsberechnungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
12 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf des Messungsberechnungsvorgangs in der Messungsberechnungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
13A zeigt die mechanische Konfiguration der Messungsberechnungseinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform bei Betrachtung der Vorderfläche.
13B zeigt den an der mit einem Pfeil B in 13A bezeichneten Position vorgenommenen Querschnitt der mechanischen Konfiguration der Messungsberechnungseinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform.
14 ist ein Blockdiagramm, das ein spezifisches Beispiel für die funktionale Konfiguration der Messungsberechnungseinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
15 zeigt eine Stichprobe, die durch Messung einer Änderung der Konzentration des Bestandteils bei konstantem Blutzuckerwert gewonnen wurde.
16 zeigt eine Stichprobe, die durch Messung einer Änderung der Konzentration des Bestandteils bei konstantem Blutzuckerwert gewonnen wurde.
17 zeigt Stichproben, die durch schnelles Anheben des Blutzuckerwerts und Messen einer Änderung der Konzentration des Bestandteils im Schweiß gewonnen wurden.
18 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf des Messungsberechnungsvorgangs in der Messungsberechnungseinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
19 zeigt eine Stichprobe der Änderung der Konzentration des Schweißzuckerwerts und des Blutzuckerwerts, wenn der Schweiß nach einmaliger Transpirationsbeschleunigung kontinuierlich aufgefangen wird.
20 zeigt eine Stichprobe der Änderung der Konzentration des Schweißzuckerwerts und des Blutzuckerwerts, wenn der Schweiß nach einmaliger Transpirationsbeschleunigung kontinuierlich aufgefangen wird.
21 zeigt eine Stichprobe der Änderung der Konzentration des Schweißzuckerwerts und des Blutzuckerwerts, wenn der Schweiß nach einmaliger Transpirationsbeschleunigung kontinuierlich aufgefangen wird.
22 zeigt eine Stichprobe der Änderung der Konzentration des Schweißzuckerwerts und des Blutzuckerwerts, wenn der Schweiß nach einmaliger Transpirationsbeschleunigung kontinuierlich aufgefangen wird.
23 zeigt eine Stichprobe, die durch Messung des Schweißzuckerwerts und des Blutzuckerwerts nach Transpiration aufgrund körperlicher Anstrengung gewonnen wurde.
24 zeigt eine durch Wiederholen der Transpirationsbeschleunigung an jeweils derselben Versuchsperson gewonnene Stichprobe der Konzentrationsänderung des Schweißzuckerwerts, der aus dem Schweiß von ab 0 Minuten nach der Transpirationsbeschleunigung bis zum Verstreichen von fünf Minuten gewonnen wurde, des Schweißzuckerwerts, der aus dem Schweiß von nach Verstreichen von fünf Minuten bis zum Verstreichen von zehn Minuten gewonnen wurde, und des Blutzuckerwerts.
25 zeigt eine durch Wiederholen der Transpirationsbeschleunigung an jeweils derselben Versuchsperson gewonnene Stichprobe der Konzentrationsänderung des Schweißzuckerwerts, der aus dem Schweiß von ab 0 Minuten nach der Transpirationsbeschleunigung bis zum Verstreichen von fünf Minuten gewonnen wurde, des Schweißzuckerwerts, der aus dem Schweiß von nach Verstreichen von fünf Minuten bis zum Verstreichen von zehn Minuten gewonnen wurde, und des Blutzuckerwerts.
26 zeigt eine durch Wiederholen der Transpirationsbeschleunigung an jeweils derselben Versuchsperson gewonnene Stichprobe der Konzentrationsänderung des Schweißzuckerwerts, der aus dem Schweiß von ab 0 Minuten nach der Transpirationsbeschleunigung bis zum Verstreichen von fünf Minuten gewonnen wurde, des Schweißzuckerwerts, der aus dem Schweiß von nach Verstreichen von fünf Minuten bis zum Verstreichen von zehn Minuten gewonnen wurde, und des Blutzuckerwerts.
Bezugszeichenliste

1: Messeinrichtung
2A, 2B: Gurt
10: Transpirationseinrichtung
11: Einbringelektrode
12A, 12B: Wirkstoffbereiche
13: Referenzelektrode
15: Steuerkreis
17: Anzeige
19: Gehäuse
30: Messungsberechnungseinrichtung
31: Detektor für den ersten Bestandteil
32: Schweißauffangbereich
33: Detektor für den zweiten Bestandteil
34: Beförderungsweg
35: Steuerkreis
36: Behälter für ausgeschiedene Flüssigkeit
37: Anzeige
39: Gehäuse
41, 42, 43: Schwamm
100: Haut
101: Befehlseingabeeinheit
103: Steuereinheit
105: Stromgeneratoreinheit
301: Beförderungseinheit
303: Einheit zum Nachweisen des ersten Bestandteils
305: Einheit zum Nachweisen des zweiten Bestandteils
307: Konzentrationsberechnungseinheit
309: Umwandlungsberechnungseinheit
311: Anzeigeeinheit
3901: Konzentrationsspeicherabschnitt
3902: Änderungsratenberechnungsabschnitt
3903: Zeitgeber
3904: Bestimmungsabschnitt
3905: Abschnitt zum Erkennen der verstrichenen Zeit
3907: Konzentrationsabfrageabschnitt
3909: Umwandlungsabschnitt

BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Nachstehend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen in der nachfolgenden Beschreibung gleiche Komponenten bzw. Konfigurationselemente mit den gleichen Bezeichnungen und Funktionen.
[Erste Ausführungsform]
1 zeigt ein spezifisches Beispiel für ein äußeres Erscheinungsbild einer Einrichtung zur Messung der Konzentration eines Blutbestandteils (im Weiteren kurz „Messeinrichtung”) 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Messeinrichtung 1 weist eine Transpirationseinrichtung 10 (Teil (A) in 1) und eine Messungsberechnungseinrichtung 30 (Teil (B) in 1) auf. Die Transpirationseinrichtung 10 und die Messungsberechnungseinrichtung 30 werden benutzt, indem sie mit Gurten 2A bzw. 2B an Messstellen wie Handgelenk oder Knöchel befestigt werden.
Im Speziellen weist die Transpirationseinrichtung 10 in 2A eine Einbringelektrode 11, die als Anode dient, und eine Referenzelektrode 13, die als Kathode dient, in einem Gehäuse 19 auf. Die Einbringelektrode 11 und die Referenzelektrode 13 sind mit einem Steuerkreis 15 verbunden. An einer Position, die eingesehen werden kann, wenn die Einrichtung mit dem Gurt 2A an der Messstelle befestigt ist, ist an dem Gehäuse 19 eine Anzeige 17 angeordnet, beispielsweise an der im Teil (A) von 1 auf der Oberseite gezeigten Fläche. Die Anzeige 17 ist außerdem an den Steuerkreis 15 angeschlossen. 2A zeigt schematisch die Transpirationseinrichtung 10 bei Betrachtung der in Teil (A) von 1 auf der Oberseite gezeigten Fläche. Die in 2A gezeigte Fläche ist eine Vorderfläche des Gehäuses 19 der Transpirationseinrichtung 10. Eine Bedieneinheit, wie etwa eine Taste (nicht gezeigt), ist an der Vorderfläche des Gehäuses 19 angeordnet. Die Bedieneinheit ist außerdem an den Steuerkreis 15 angeschlossen.
2B zeigt schematisch eine mechanische Konfiguration des Querschnitts der Transpirationseinrichtung 10 an der in 2A mit dem Pfeil A bezeichneten Position. Die Einbringelektrode 11 und die Referenzelektrode 13 sind in 2B in Positionen angeordnet, die sich im Gehäuse 19 nahe an der von der Vorderfläche des Gehäuses 19 entfernten Fläche befinden, das heißt, nahe an der Haut 100, die als Messstelle dient, wenn die Transpirationseinrichtung 10 mit dem Gurt 2A an der Messstelle befestigt ist. Bereiche für die Einwirkung medizinischer Wirkstoffe (im Weiteren: „Wirkstoffbereiche”) 12A, 12B des Gehäuses 19 sind zwischen der Einbringelektrode 11 und der Haut 100 bzw. zwischen der Referenzelektrode 13 und der Haut 100 angeordnet. Der Wirkstoffbereich 12A ist mit einem Mittel versehen, das den Transpirationsbeschleuniger mit der Haut in Kontakt bringt, wie etwa mit einem Schwamm 41, der mit einer Flüssigkeit getränkt ist, die den medizinischen Wirkstoff (Transpirationsbeschleuniger) zum Beschleunigen der Transpiration, wie z. B. Pilokarpinlösung, enthält. Der Wirkstoffbereich 12B ist mit einem Puffermittel versehen, wie etwa mit einem Schwamm 42, der Pufferlösung enthält. Die Wirkstoffbereiche 12A, 12B können eine Konfiguration aufweisen, bei welcher der medizinische Wirkstoff unverändert injiziert wird, eine Konfiguration mit einem gelatinierten medizinischen Wirkstoff oder eine Konfiguration, bei der der medizinische Wirkstoff in Verbandwatte oder dergleichen absorbiert ist. Die Wirkstoffbereiche 12A, 12B können eine beliebige Konfiguration aufweisen, solange der medizinische Wirkstoff in den Wirkstoffbereichen 12A, 12B mit der Haut 100 in Kontakt kommt, wenn die Transpirationseinrichtung 10 an der Messstelle befestigt ist.
Der Steuerkreis 15 speichert Stromwerte im Voraus. Wenn über die Bedieneinheit ein Steuersignal zum Starten der Transpiration eingegeben wird, erzeugt der Steuerkreis 15 ein Gleichstromsignal mit einem spezifizierten Stromwert, das gemäß dem Steuersignal von der Einbringelektrode 11 zur Referenzelektrode 13 fließt.
Die Messungsberechnungseinrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform in 3A weist in dem Gehäuse 39 einen Detektor 31 für einen ersten Bestandteil auf, der dazu dient, einen ersten Bestandteil im Schweiß nachzuweisen, und ist mit dem Steuerkreis 35 verbunden. An einer Position, die eingesehen werden kann, wenn die Einrichtung mit dem Gurt 2B an der Messstelle befestigt ist, ist an dem Gehäuse 39 eine Anzeige 37 angeordnet, beispielsweise an der im Teil (B) von 1 auf der Oberseite gezeigten Fläche. Die Anzeige 37 ist außerdem an den Steuerkreis 35 angeschlossen. 3A zeigt schematisch Messungsberechnungseinrichtung 30 bei Betrachtung der in Teil (B) von 1 auf der Oberseite gezeigten Fläche. Die in 3A gezeigte Fläche ist eine Vorderfläche des Gehäuses 39 der Messungsberechnungseinrichtung 30. Eine Bedieneinheit, wie etwa eine Taste (nicht gezeigt), ist an der Vorderfläche des Gehäuses 39 angeordnet. Die Bedieneinheit ist außerdem an den Steuerkreis 35 angeschlossen.
3B zeigt schematisch eine mechanische Konfiguration des Querschnitts der Messungsberechnungseinrichtung 30 an der in 3A mit dem Pfeil B bezeichneten Position. In 3B ist ein Schweißauffangbereich 32 an einer Position angeordnet, die sich im Gehäuse 39 nahe an der von der Vorderfläche des Gehäuses 39 entfernten Fläche befindet, das heißt, nahe an der Haut 100, die als Messstelle dient, wenn die Messungsberechnungseinrichtung 30 mit dem Gurt 2B an der Messstelle befestigt ist. Der Schweißauffangbereich 32 ist mit einem Mittel zum Auffangen von Schweiß von der Haut 100, wie einem Schwamm 43 zum Auffangen von Schweiß, versehen. Der Schweißauffangbereich 32 kann eine Konfiguration aufweisen, bei der Schweiß direkt an der Haut 100 aufgefangen wird, oder eine Konfiguration, bei der ein medizinischer Wirkstoff zum Gelatinieren des Schweißes vorgesehen ist. Der Schweißauffangbereich 32 kann eine beliebige Konfiguration aufweisen, solange der Schweiß an der Haut 100 aufgefangen werden kann, wenn die Messungsberechnungseinrichtung 30 an der Messstelle befestigt ist. Außerdem ist in dem Gehäuse 39 der Messungsberechnungseinrichtung 30 ein Behälter 36 für ausgeschiedene Flüssigkeit zum Speichern von ausgeschiedener Flüssigkeit nach dem Nachweis des Bestandteils angeordnet. Zum Befördern des Schweißes von dem Schweißauffangbereich 32 zu dem Behälter 36 für ausgeschiedene Flüssigkeit ist ein Beförderungsweg 34 durch den Detektor 31 für den ersten Bestandteil eingerichtet.
Das Mittel zum Befördern des Schweißes auf dem Beförderungsweg 34 ist nicht auf ein bestimmtes Mittel beschränkt, und es kann ein Verfahren gewählt werden, bei dem ein Fluid, wie etwa Luft, von einer Seite des Beförderungswegs 34, die den Schweißauffangbereich 32 aufweist, injiziert wird und den Schweiß von innen auf der anderen Seite herausdrückt, wie in 4 gezeigt ist.
Die in 2A, 2B, 3A, 3B gezeigte mechanische Konfiguration ist ein spezifisches Beispiel, und die Konfigurationen der Transpirationseinrichtung 10 und der Messungsberechnungseinrichtung 30 sind nicht auf die dargestellten Konfigurationen beschränkt. Beispielsweise kann als weiteres spezifisches Beispiel für die Konfiguration der Messungsberechnungseinrichtung 30 ein Flüssigkeitssensor 38 zum Nachweisen der Schweißmenge, die von dem Schweißauffangbereich 32 aufgefangen wurde und den Beförderungsweg 34 erreicht hat, wie in 5 gezeigt als Mittel zum Befördern des Schweißes auf dem Beförderungsweg 34 angeordnet sein. In diesem Fall gibt der Steuerkreis 35 ein Steuersignal an einen Mechanismus zum Injizieren eines Fluids wie Druckluft (nicht gezeigt) in den Beförderungsweg 34 und befördert den Schweiß des Schweißauffangbereichs 32 zum Detektor 31 für den ersten Bestandteil, wenn auf Basis des Nachweissignals des Flüssigkeitssensors 28 nachgewiesen wird, dass die aufgefangene Schweißmenge eine vorbestimmte Menge erreicht hat. Außerdem wird der Schweiß am Detektor 31 für den ersten Bestandteil zum Behälter 36 für ausgeschiedene Flüssigkeit befördert, nachdem der Nachweis des Bestandteils in dem Detektor 31 für den ersten Bestandteil erfolgt ist.
Als weiteres spezielles Beispiel für die Konfiguration der Messeinrichtung 1 können die in 1 gezeigte Transpirationseinrichtung 10 und die Messungsberechnungseinrichtung 30, bei denen es sich um separate Einrichtungen handelt, in Benutzung bezüglich ein und desselben Gurtes 2 ausgetauscht werden. In diesem Fall können der Steuerkreis und die Anzeige von der Transpirationseinrichtung 10 und der Messungsberechnungseinrichtung 30 gemeinsam benutzt werden. Bei einer solchen Konfiguration werden die Transpirationseinrichtung 10 und die Messungsberechnungseinrichtung 30 an derselben Messstelle angebracht, so dass der Schweiß effizient an derselben Stelle aufgefangen werden kann, an der die Transpiration von der Transpirationseinrichtung 30 beschleunigt wurde. Als weitere Konfiguration kann auf der Anzeige 17 nach Beginn des Transpirationsvorgangs in der Transpirationseinrichtung 10 die seit Beginn des Transpirationsvorgangs verstrichene Zeit angezeigt werden.
Der erste Bestandteil ist ein Bestandteil, dessen Konzentration im Blut berechnet wird und der einem Bestandteil entspricht, bei dem ein Zusammenhang zwischen der Änderung der Konzentration im Schweiß und der Änderung der Konzentration in Blut besteht. Speziell bezieht sich dies auf Zucker (Glukose), wobei es sich bei dem ersten Bestandteil bei der vorliegenden Ausführungsform um Zucker handelt.
Der Detektor 31 für den ersten Bestandteil der Messungsberechnungseinrichtung 30 weist eine Konfiguration zum Nachweisen des Bestandteils im Schweiß auf, ist jedoch nicht auf eine spezielle Konfiguration beschränkt. Zum Beispiel kann der Bestandteil durch Messen der Wellenlänge von Strahlungslicht nachgewiesen werden, oder es kann ein Enzymelektrodenverfahren benutzt werden. Es kann die Konfiguration gewählt werden, die dem ersten zu messenden Bestandteil entspricht. Wenn der Detektor 31 für den ersten Bestandteil das Enzymelektrodenverfahren benutzt, lässt sich die Messungsberechnungseinrichtung 30 im Vergleich zu anderen Konfigurationen wie der Konfiguration mit Messung der Wellenlänge von Strahlungslicht miniaturisieren. Der Detektor 31 für den ersten Bestandteil kann bei der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration aufweisen, bei der unter Verwendung des Enzymelektrodenverfahrens Glukoseoxidase und eine Elektrode kombiniert werden, um Zucker als ersten Bestandteil nachzuweisen.
6 und 7 sind Blockdiagramme, die ein spezifisches Beispiel für die funktionale Konfiguration zum Auffangen des Schweißes an der Haut 100 und zum Berechnen der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut anhand der Konzentrationen des ersten und des zweiten Bestandteils im Schweiß in der Messeinrichtung 1, welche die Transpirationseinrichtung 10 und die Messungsberechnungseinrichtung 30 aufweist, zeigen. 6 zeigt ein spezifisches Beispiel für die Transpirationseinrichtung 10. 7 zeigt ein spezifisches Beispiel für die funktionale Konfiguration der Messungsberechnungseinrichtung 30. Jede in 6 und 7 gezeigte Funktion ist eine Funktion, die implementiert wird, wenn der Steuerkreis 15 der Transpirationseinrichtung 10 und der Steuerkreis 35 der Messungsberechnungseinrichtung 30 ein vorbestimmtes Steuerprogramm ausführen. Mindestens ein Teil dieser Funktionen kann von der in 2A, 2B oder 3A, 3B gezeigten mechanischen Konfiguration implementiert werden. Die mit durchgezogener Linie gezeichneten Pfeile in 6 und 7 zeigen den Weg elektrischer Signale. Der gepunktet gezeichnete Pfeil in 7 zeigt die Beförderung von Schweiß.
Die Funktion der Transpirationseinrichtung 10 umfasst in 6 eine Befehlseingabeeinheit 101 zum Entgegennehmen der Eingabe des Bediensignals von der Bedieneinheit (in 1, 2A und 2B nicht gezeigt), eine Steuereinheit 103 und eine Stromgeneratoreinheit 105.
Die Steuereinheit 103 wird hauptsächlich von dem Steuerkreis 15 gebildet und startet den Transpirationsvorgang basierend auf dem Bediensignal, das von der Befehlseingabeeinheit 101 eingegeben wird. Der Transpirationsvorgang beginnt, wenn die Steuereinheit 103 das Steuersignal zum Erzeugen eines Stroms von einer definierten Stärke auf Basis des Bediensignals an die Stromgeneratoreinheit 105 eingibt. Die Stromgeneratoreinheit 105 wird ebenfalls hauptsächlich von dem Steuerkreis 15 gebildet und führt den Prozess des Erzeugens des Stroms von definierter Stärke zwischen der Einbringelektrode 11 und der Referenzelektrode 13 gemäß dem Steuersignal aus. Durch einen solchen Prozess fließt der Gleichstrom von der Einbringelektrode 11 zur Referenzelektrode 13, wobei er durch den Schwamm 41, der die Pilokarpinlösung oder die den Transpirationsbeschleuniger enthaltende Lösung enthält, durch die Haut 100 fließt. Dadurch wird die Pilokarpinlösung bzw. die Substanz der Einbringelektrode 11 unter die Haut infiltriert und wirkt auf die Schweißdrüse ein. Ein solches Verfahren zum Einbringen der Substanz wird Iontophoreseverfahren genannt.
Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit ab Beginn des Transpirationsvorgangs kommt es zur Transpiration aus der Schweißdrüse in der Nähe der Einbringelektrode 11. Wenn die Pilokarpinlösung nach Verstreichen einer konstanten Zeit seit Beginn des Transpirationsvorgangs in der Transpirationseinrichtung 10 infiltriert worden ist, gibt das Steuersignal 103 gemäß dem Bediensignal zum Beenden des Transpirationsvorgangs von der Befehlseingabeeinheit 101 ein Steuersignal zum Stoppen des Stromerzeugens an die Stromgeneratoreinheit 105 aus und beendet den Transpirationsvorgang. Der Transpirationsvorgang kann beendet werden, wenn die Steuereinheit 103 das Verstreichen einer konstanten Zeit seit Beginn des Transpirationsvorgangs erkennt und das Steuersignal zum Beenden des Stromerzeugens an die Stromgeneratoreinheit 105 ausgibt.
In 7 umfasst die Funktion der Messungsberechnungseinrichtung 30 gemäß der ersten Ausführungsform Folgendes: eine Beförderungseinheit 301 zum Befördern des im Schweißauffangbereich 32 angesammelten Schweißes, eine Einheit 303 zum Nachweisen des ersten Bestandteils, die dazu dient, den ersten Bestandteil im Schweiß nachzuweisen, eine Konzentrationsberechnungseinheit 307 zum Berechnen der Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß auf Basis des Nachweissignals von der Einheit 303 zum Nachweisen des ersten Bestandteils, eine Konzentrationsberechnungseinheit 309 zum Durchführen einer Berechnung zum Ermitteln der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut unter Verwendung des Berechnungsergebnisses, und eine Anzeigeeinheit 311 zum Durchführen eines Prozesses zum Anzeigen des Berechnungsergebnisses.
Die Beförderungseinheit 301 wird hauptsächlich von dem vorstehend beschriebenen Beförderungsmechanismus gebildet und befördert den im Schweißauffangbereich 32 angesammelten Schweiß durch den Detektor 31 für den ersten Bestandteil zu dem Behälter 36 für ausgeschiedene Flüssigkeit. Im Falle der Konfiguration, bei welcher die Messungsberechnungseinrichtung 30 ein Fluid wie Druckluft in den Beförderungsweg 34 injiziert, um den in dem Schweißauffangbereich 32 angesammelten Schweiß zu befördern, weist die Beförderungseinheit 301 einen Mechanismus zum Injizieren eines Fluids in den Beförderungsweg 34 auf. Wenn im Speziellen das Fluid durch Betätigung einer mechanischen Konfiguration wie einer Pumpe injiziert wird, weist die Beförderungseinheit 301 die mechanische Konfiguration und die Konfiguration zum Ausgeben eines Steuersignals zum Betätigen der Konfiguration auf.
Die Einheit 303 zum Nachweisen des ersten Bestandteils weist hauptsächlich den Detektor 31 für den ersten Bestandteil auf. Die Einheit 303 zum Nachweisen des ersten Bestandteils weist den ersten Bestandteil mit dem Detektor 31 für den ersten Bestandteil in dem von der Beförderungseinheit 301 beförderten Schweiß nach und gibt das der nachgewiesenen Menge entsprechende Nachweissignal in die Konzentrationsberechnungseinheit 307 ein.
Die Konzentrationsberechnungseinheit 307 wird hauptsächlich von dem Steuerkreis 35 gebildet und berechnet die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß auf Basis des von der Einheit 303 zum Nachweisen des ersten Bestandteils eingegebenen Nachweissignals gemäß einem vorbestimmten Berechnungsprogramm. Das Signal, das die berechnete Konzentration signalisiert, wird in die Umwandlungsberechnungseinheit 309 eingegeben.
Die Umwandlungsberechnungseinheit 309 wird hauptsächlich von dem Steuerkreis 35 gebildet und führt gemäß einem vorbestimmten Berechnungsprogramm eine Berechnung zum Umwandeln der Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß in die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut aus. Das Berechnungsergebnis wird in die Anzeigeeinheit 311 eingegeben, und bei der Anzeige 37 wird ein Prozess zum Anzeigen der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut als Messergebnis auf der Anzeige 37 ausgeführt.
8 ist ein Blockdiagramm, das ein spezifisches Beispiel für eine detaillierte Konfiguration der Umwandlungsberechnungseinheit 309 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Die Umwandlungsberechnungseinheit 309 in 8 weist Folgendes auf: einen Konzentrationsspeicherabschnitt 3901 zum Speichern der von der Konzentrationsberechnungseinheit 307 eingegebenen Konzentration, einen Zeitgeber 3903, einen Abschnitt 3905 zum Erkennen der verstrichenen Zeit, der zum Erkennen, dass eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, mittels des Zeitgebers 3903 dient, einen Konzentrationsabfrageabschnitt 3907, der zum Abfragen der in dem Konzentrationsspeicherabschnitt 3901 gespeicherten Konzentration dient, und einen Umwandlungsabschnitt 3909 zum Umwandeln der abgefragten Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß in die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut.
Der Abschnitt 3905 zum Erkennen der verstrichenen Zeit erkennt mit Hilfe des Zeitgebers 3903, dass die im Voraus definierte vorbestimmte Zeit verstrichen ist, und gibt ein Signal, das diesen Sachverhalt anzeigt, in den Konzentrationsabfrageabschnitt 3907 ein. Nachdem ein derartiges Signal eingegeben worden ist, fragt der Konzentrationsabfrageabschnitt 3907 die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß, die von der Konzentrationsberechnungseinheit 3901 eingegeben und im Konzentrationsspeicherabschnitt 3901 gespeichert wurde, aus dem Konzentrationsspeicherabschnitt 3901 ab und gibt sie in den Umwandlungsabschnitt 3909 ein.
Die in 24 bis 26 gezeigten Stichproben belegen, dass der Abstand zwischen der Konzentrationsänderung des Blutzuckerwerts und der Konzentrationsänderung des aus dem Schweiß von unmittelbar ab 0 Minuten nach der Transpirationsbeschleunigung bis zum Verstreichen von fünf Minuten gewonnenen Werts des Zuckers im Schweiß (im Weiteren „Schweißzuckerwert”) größer ist als – und keine so gute Korrelation besteht wie – bei der Konzentrationsänderung des aus dem Schweiß von nach Verstreichen von fünf Minuten bis zum Verstreichen von zehn Minuten nach der Transpirationsbeschleunigung gewonnenen Schweißzuckerwerts. Der Abschnitt 3905 zum Erkennen der verstrichenen Zeit weist eine Konfiguration auf, die dazu dient, mit Hilfe des Zeitgebers 3903 zu erkennen, dass die seit dem Beginn des Messungsberechnungsvorgangs in der Messungsberechnungseinrichtung 30 verstrichene Zeit gleich der vorbestimmten Zeit ist, wobei die vorbestimmte Zeit bevorzugt fünf Minuten beträgt unter der Annahme, dass der Beginn des Messungsberechnungsvorgangs den Abschluss der Transpirationsbeschleunigung darstellt. Das heißt, der Abschnitt 3905 zum Erkennen der verstrichenen Zeit erkennt das Verstreichen einer vorbestimmten Zeit (z. B. fünf Minuten) nach der Transpirationsbeschleunigung.
Die Konzentration des Bestandteils im Blut und die Konzentration des Bestandteils im Schweiß verhalten sich bekanntermaßen im Wesentlichen proportional zueinander. Der Umwandlungsabschnitt 3909 speichert einen Koeffizienten γ als im Voraus definierten Koeffizienten und wandelt die von dem Konzentrationsabfrageabschnitt 3907 eingegebene Konzentration B des Zuckers (Glukose), der als erster Bestandteil im Schweiß dient, anhand folgender Gleichung (1) in die Zuckerkonzentration A im Blut um: A = γB Gleichung (1)
Statt des im Voraus gespeicherten Werts kann der Koeffizient γ zum Zeitpunkt der Berechnung und dergleichen von der Umwandlungsberechnungseinheit 309 bezogen werden.
Zum Beispiel kann der Koeffizient γ von der Umwandlungsberechnungseinheit 309 aus der durch mehrfaches Messen des Schweißzuckerwerts und des Blutzuckerwerts zu Zeiten mit relativ stabilem Blutzuckerwert, beispielsweise bei leerem Magen, erhaltenen Konzentration bestimmt werden. Ferner kann der Koeffizient γ auch aus der durch einmaliges Messen des Schweißzuckerwerts und des Blutzuckerwerts bei leerem Magen erhaltenen Konzentration bestimmt werden.
Es wird nun ein Prozessablauf in der Messeinrichtung 1 beschrieben. 9 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf des Transpirationsvorgangs in der Transpirationseinrichtung 10 zeigt. 10 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf des Messungsberechnungsvorgangs in der Messungsberechnungseinrichtung 30 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Die in den Ablaufdiagrammen gezeigten Prozesse werden jeweils implementiert, wenn die Steuerkreise 15, 35 ein vorbestimmtes Berechnungsprogramm ausführen und die einzelnen in 2A, 2B, 3A und 3B gezeigten Einheiten so steuern, dass sie die in 6, 7 und 8 gezeigten Funktionen erfüllen.
Zuerst beginnt der in 9 gezeigte Transpirationsvorgang, wenn der Schwamm 41 mit der Lösung, die den Transpirationsbeschleuniger, wie beispielsweise die Pilokarpinlösung, enthält, an dem Wirkstoffbereich 12A angebracht wird, die Einbringelektrode 11 derart angebracht wird, dass sie den Schwamm 41 berührt, und dann der Befehl zum Starten des Transpirationsvorgangs mit der Bedieneinheit ausgeführt wird, nachdem die Transpirationseinrichtung 10 mit dem Gurt 2A derart an der Messstelle angebracht wurde, dass der Schwamm 41 die Haut 100 berührt. Wenn die Eingabe des Bediensignals von der Bedieneinheit durch die Befehlseingabeeinheit 101 entgegen genommen wird, führt die Steuereinheit 103 in der Stromgeneratoreinheit 103 einen Prozess zum Erzeugen des vorbestimmten Gleichstroms aus, der von der Einbringelektrode 11 zu der Referenzelektrode 13 fließen soll, und lässt den vorbestimmten Strom zwischen den Elektroden fließen (Schritt S101). Nachdem das Verstreichen einer vorbestimmten Zeit seit dem Beginn des Transpirationsvorgangs erkannt wurde, oder wenn an der Befehlseingabeeinheit 101 nach Ablaufen einer vorbestimmten Zeit die Eingabe eines Bediensignals entgegengenommen wird, das die Beendigung des Vorgangs anweist, beendet die Steuereinheit 103 das Erzeugen des Stroms durch die Stromgeneratoreinheit 105 und unterbricht den zwischen den Elektroden fließenden Strom (Schritt S103).
Der Transpirationsvorgang in der Transpirationsvorrichtung 10 wird daraufhin beendet. Anschließend löst die Versuchsperson die Transpirationseinrichtung 10, nimmt den Schwamm 41 von der Haut 100, die die Messstelle ist, und reinigt die Haut 100. Die Versuchsperson bringt daraufhin mit dem Gurt 2B die Messungsberechnungseinrichtung 30 an derselben Position an. Der Schwamm 43 des Schweißauffangbereichs 32 fängt den von der mit der Pilokarpinlösung infiltrierten Haut 100 transpirierten Schweiß auf.
Der Messungsberechnungsvorgang in der Messungsberechnungseinrichtung 30 gemäß der ersten Ausführungsform kann gestartet werden, wenn der Befehl zum Starten des Messungsberechnungsvorgangs an der Bedieneinheit erteilt wird, während die Messungsberechnungseinrichtung 30 an der Messstelle angebracht ist oder nachdem sie eine konstante Zeit angebracht gewesen und nach Auffangen des Schweißes durch den Schwamm 43 abgenommen worden ist, oder der Messberechnungsvorgang kann gestartet werden, wenn der in 5 gezeigte Flüssigkeitssensor 38 nachweist, dass die aufgefangene Schweißmenge eine vorbestimmte Menge erreicht hat, oder er kann gestartet werden, wenn das Nachweissignal, das der nachgewiesenen Menge des ersten Bestandteils entspricht, von der Einheit 303 zum Nachweisen des ersten Bestandteils in die Konzentrationsberechnungseinheit 307 eingegeben wird. Der in 10 gezeigte Messungsberechnungsvorgang in der Messungsberechnungseinrichtung 30 wird gestartet, wenn das Nachweissignal, das der nachgewiesenen Menge des ersten Bestandteils entspricht, von der Einheit 303 zum Nachweisen des ersten Bestandteils in die Konzentrationsberechnungseinheit 307 eingegeben wird, und wird beendet, wenn das Bediensignal zum Beenden der Berechnung von der Bedieneinheit eingegeben wird.
Zunächst berechnet die Konzentrationsberechnungseinheit 307 die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß aus dem Nachweissignal, wenn sie von der Einheit 303 zum Nachweisen des ersten Bestandteils das Nachweissignal empfängt, das der nachgewiesenen Menge des ersten Bestandteils entspricht, und speichert diese Konzentration im Konzentrationsspeicherabschnitt 3901. Dieser Prozess wird in gleichbleibenden Abständen ausgeführt, bis der Umwandlungsberechnungsvorgang beendet wird.
Wenn in 10 das Nachweissignal, das der nachgewiesenen Menge des ersten Bestandteils entspricht, von der Einheit 303 zum Nachweisen des ersten Bestandteils eingegeben wird, wird der Zeitgeber 3903 ausgelöst (Schritt S201). Wenn an dem Abschnitt 3905 zum Erkennen der verstrichenen Zeit das Verstreichen einer vorbestimmten Zeit erkannt wird (JA in Schritt S203), fragt der Konzentrationsabfrageabschnitt 3907 die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß von nach dem relevanten Zeitpunkt ab (Schritt S300). Im Umwandlungsabschnitt 3909 wird die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß mit Gleichung (1) in die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut umgewandelt (Schritt S307) und in die Anzeigeeinheit 311 eingegeben. In der Anzeigeeinheit 311 wird ein Prozess zum Anzeigen des Berechnungsergebnisses auf der Anzeige 37 ausgeführt, und die in Schritt S307 erhaltene Konzentration des ersten Bestandteils in dem Blut wird angezeigt (Schritt S309).
Die Prozesse der Schritte S300 bis S309 werden in vorbestimmten Abständen wiederholt, bis der Vorgang des Beendens des Umwandlungsberechnungsvorgangs erfolgt, und die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut wird in vorbestimmten Abständen angezeigt. Wenn das Bediensignal zum Beenden des Umwandlungsberechnungsvorgangs von der Bedieneinheit eingegeben wird (JA in Schritt S311), wird der Umwandlungsberechnungsvorgang in der Messungsberechnungseinrichtung 30 beendet.
Wie anhand der Stichproben aus 19 bis 26 gezeigt wurde, korrelieren die Änderungen der Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß und der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut im Anfangsstadium nach der erzwungenen Transpiration nicht. Außerdem wurde anhand der Stichproben aus 24 bis 26 verifiziert, dass die Transpiration ca. 0 bis fünf Minuten nach der Transpirationsbeschleunigung einsetzt. Bei der Messumwandlungseinrichtung 30 nach der vorliegenden Ausführungsform wird eine vorbestimmte Zeit (z. B. fünf Minuten), die als Zeitpunkt des Beginns der Transpiration definiert ist, im Voraus gespeichert, und die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß von nach Verstreichen dieser Zeit wird von dem Konzentrationsabfrageabschnitt 3907 abgefragt und in dem Umwandlungsprozess im Umwandlungsabschnitt 3909 benutzt. Anders ausgedrückt wird die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß bis zum Verstreichen einer im Voraus definierten vorbestimmten Zeit von dem Konzentrationsabfrageabschnitt 3907 nicht abgefragt und bei dem Umwandlungsprozess in dem Umwandlungsabschnitt 3909 nicht benutzt. Somit wird die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß bei dem Umwandlungsprozess des Umwandlungsabschnitts 3909 nicht zur Berechnung der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut benutzt, solange die Konzentrationsänderung nicht mit der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut korreliert; erst nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit, nach der eine Korrelation besteht, wird die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß für die Berechnung benutzt. Infolgedessen lässt sich die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut mit hoher Genauigkeit messen.
Die oben beschriebene Konfiguration und der Prozess sind ein spezielles Beispiel und nicht auf diese Konfiguration und diesen Prozess beschränkt. Die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß kann in der Konzentrationsberechnungseinheit 307 berechnet werden, nachdem das Verstreichen einer vorbestimmten Zeit von dem Abschnitt 3905 zum Erkennen der verstrichenen Zeit erkannt wird. Die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß kann in dem Umwandlungsabschnitt 3909 in die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut umgewandelt werden, bevor das Verstreichen einer vorbestimmten Zeit erkannt worden ist, und die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut kann auf der Anzeigeeinheit 311 angezeigt werden, nachdem das Verstreichen einer vorbestimmten Zeit erkannt worden ist.
[Zweite Ausführungsform]
Als zweite Ausführungsform der Messungsberechnungseinrichtung 30 zum Messen der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut wird das Benutzen der Änderungsrate der Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß beschrieben.
Die mechanische Konfiguration und die funktionale Konfiguration der Messungsberechnungseinrichtung 30 gemäß der zweiten Ausführungsform ähneln den in 3A, 3B und 7 gezeigten Konfigurationen.
11 ist ein Blockdiagramm, das ein spezifisches Beispiel für die detaillierte Konfiguration der Umwandlungsberechnungseinheit 309 der Messungsberechnungseinrichtung 30 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Wie in 11 gezeigt ist, sind bei der zweiten Ausführungsform statt des Zeitgebers 3903 und des Abschnitts 3905 zum Erkennen der verstrichenen Zeit der in 8 gezeigten Konfiguration der Umwandlungsberechnungseinheit 309 ein Änderungsratenberechnungsabschnitt 3902 und ein Bestimmungsabschnitt 3904 angeordnet.
Der Änderungsratenberechnungsabschnitt 3902 berechnet die Änderungsrate Pn der Konzentration aus der Konzentration A_n des ersten Bestandteils in dem Schweiß, die aus dem N-ten Messergebnis gewonnen wurde, und der Konzentration A_n+1 des ersten Bestandteils im Schweiß, die aus dem (N + 1)-ten Messergebnis gewonnen wurde, die jeweils in dem Konzentrationsspeicherabschnitt 3901 gespeichert sind, und gibt diese in den Bestimmungsabschnitt 3904 ein. Das Verfahren zum Berechnen der Änderungsrate Pn in dem Änderungsratenberechnungsabschnitt 3902 ist nicht auf ein spezielles Verfahren beschränkt, und die Änderungsrate kann anhand der nachstehenden Gleichungen (2) und (3) berechnet werden. Pn = (A_n – A_n+1)/A_n+1 Gleichung (2) Pn = (A_n – A_n+1)/(A_n+1 – α) Gleichung (3) (α ist eine im Voraus definierte Konstante)
Das Verfahren zum Berechnen der Änderungsrate Pn in dem Änderungsratenberechnungsabschnitt 3902 umfasst außerdem ein Verfahren zum Berechnen eines Werts der Ableitung der Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß.
Der Änderungsratenberechnungsabschnitt 3902 berechnet die Änderungsrate der Konzentration sequentiell aus der Konzentration des ersten Bestandteils in dem Schweiß, die in dem Konzentrationsspeicherabschnitt 3901 gespeichert ist, und gibt diese in den Bestimmungsabschnitt 3904 ein. Im Bestimmungsabschnitt 3904 wird die eingegebene Änderungsrate mit dem im Voraus gespeicherten Schwellwert verglichen, um zu bestimmen, ob sie kleiner oder gleich dem Schwellwert ist. Der Schwellwert ist nicht auf einen speziellen Wert beschränkt. Der Bestimmungsabschnitt 3904 bestimmt, ob die Änderungsrate der letzten Konzentration kleiner oder gleich 10% ist, wenn beispielsweise 10% (0,1) als Schwellwert benutzt wird. Wenn bestimmt wird, dass die berechnete Änderungsrate kleiner oder gleich dem Schwellwert ist, wird ein Signal, das dies signalisiert, in den Konzentrationsabfrageabschnitt 3907 eingegeben, und die nachfolgenden (N) Konzentrationen werden aus dem Konzentrationsspeicherabschnitt 3901 abgefragt und in den Umwandlungsabschnitt 3909 eingegeben.
12 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf des Messungsberechnungsvorgangs in der Messungsberechnungseinrichtung 30 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Die in dem Ablaufdiagramm in 12 gezeigten Prozesse werden ebenfalls implementiert, wenn der Steuerkreis 35 ein vorbestimmtes Berechnungsprogramm ausführt und die einzelnen in 3A, 3B gezeigten Einheiten so steuert, dass sie die in 7, 11 gezeigten Funktionen erfüllen.
Zunächst berechnet die Konzentrationsberechnungseinheit 307 die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß aus dem Nachweissignal, wenn sie von der Einheit 303 zum Nachweisen des ersten Bestandteils das Nachweissignal empfängt, das der nachgewiesenen Menge des ersten Bestandteils entspricht, und speichert diese Konzentration im Konzentrationsspeicherabschnitt 3901. Dieser Prozess wird in gleichbleibenden Abständen ausgeführt, bis der Umwandlungsberechnungsvorgang beendet wird.
Wenn in 12 das Nachweissignal, das der nachgewiesenen Menge des ersten Bestandteils entspricht, von der Einheit 303 zum Nachweisen des ersten Bestandteils eingegeben wird, berechnet der Änderungsratenberechnungsabschnitt 3902 die Änderungsrate anhand Gleichung (2) und Gleichung (3) aus der Konzentration des ersten Bestandteils in dem Schweiß, die aus dem vorhergehenden Messergebnis gewonnen wurde, und aus der Konzentration des ersten Bestandteils in dem Schweiß, die aus dem aktuellen Messergebnis gewonnen wurde (Schritt S207), und gibt diese in den Bestimmungsabschnitt 3904 ein. Die Berechnung aus Schritt S207 wird wiederholt, bis von dem Bestimmungsabschnitt 3904 bestimmt wird, dass die in Schritt SS207 berechnete Änderungsrate kleiner oder gleich dem Schwellwert (z. B. 10%) ist. Wenn dies der Fall ist (JA in Schritt S209), fragt der Konzentrationsabfrageabschnitt 3907 die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß von nach dem relevanten Zeitpunkt ab (Schritt S300). Im Umwandlungsabschnitt 3909 wird die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß mit Gleichung (1) in die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut umgewandelt (Schritt S307) und in die Anzeigeeinheit 311 eingegeben. In der Anzeigeeinheit 311 wird ein Prozess zum Anzeigen des Berechnungsergebnisses auf der Anzeige 37 ausgeführt, und die in Schritt S307 erhaltene Konzentration des ersten Bestandteils in dem Blut wird angezeigt (Schritt S309).
Die Prozesse der Schritte S300 bis S309 werden in vorbestimmten Abständen wiederholt, bis der Vorgang des Beendens des Umwandlungsberechnungsvorgangs erfolgt, und die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut wird in vorbestimmten Abständen angezeigt. Wenn das Bediensignal zum Beenden des Umwandlungsberechnungsvorgangs von der Bedieneinheit eingegeben wird (JA in Schritt S311), wird der Umwandlungsberechnungsvorgang in der Messungsberechnungseinrichtung 30 beendet.
Wie anhand der Stichproben aus 19 bis 26 gezeigt wurde, korrelieren die Änderungen der Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß und der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut im Anfangsstadium nach der erzwungenen Transpiration nicht, und die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß fällt in der dieser Periode in viel größerem Ausmaß rapide ab als in der Periode nach dem Anfang. Bei der Messumwandlungseinrichtung 30 nach der vorliegenden Ausführungsform wird eine Änderungsrate der Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß berechnet, und die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß von dem Zeitpunkt, nachdem die Änderungsrate diesen Schwellwert erreicht oder unterschreitet, wird abgefragt und in dem Umwandlungsprozess des Umwandlungsabschnitts 3909 benutzt. Anders ausgedrückt wird die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß zu Beginn der Transpiration, wo die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß sich sehr schnell ändert, von dem Konzentrationsabfrageabschnitt 3907 nicht abgefragt und in dem Umwandlungsprozess im Umwandlungsabschnitt 3909 nicht benutzt. Somit wird die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß bei dem Umwandlungsprozess des Umwandlungsabschnitts 3909 nicht zur Berechnung der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut benutzt, solange die Konzentrationsänderung nicht mit der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut korreliert; erst nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit, nach der eine Korrelation besteht, wird die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß für die Berechnung benutzt. Infolgedessen lässt sich die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut mit hoher Genauigkeit messen. Außerdem ist der bei der ersten Ausführungsform gezeigte Zeitgeber 3903 nicht notwendig, da der Beginn der Transpiration anhand der Änderungsrate der Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß erkannt wird.
Die oben beschriebene Konfiguration und der Prozess sind ein spezielles Beispiel und nicht auf diese Konfiguration und diesen Prozess beschränkt. Analog zur ersten Ausführungsform kann die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß in dem Umwandlungsabschnitt 3909 in die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut umgewandelt werden, bevor erkannt wird, dass die Änderungsrate der Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß kleiner oder gleich dem Schwellwert ist, und nach der Erkennung kann die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut auf der Anzeigeeinheit 311 angezeigt werden.
[Dritte Ausführungsform]
Als dritte Ausführungsform der Messungsberechnungseinrichtung 30 zum Messen der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut wird das Benutzen der Änderungsrate der Konzentration eines zweiten Bestandteils im Schweiß beschrieben, der sich von dem ersten Bestandteil unterscheidet.
13A, 13B zeigen das spezielle Beispiel der mechanischen Konfiguration der Messungsberechnungseinrichtung 30 gemäß der dritten Ausführungsform. Die Messungsberechnungseinrichtung 30 gemäß der dritten Ausführungsform in 13A weist zusätzlich zu der in 3A gezeigten Konfiguration in dem Gehäuse 39 den Detektor 33 für den zweiten Bestandteil auf, der dazu dient, den zweiten Bestandteil im Schweiß nachzuweisen, und mit dem Steuerkreis 35 verbunden ist. 13B zeigt schematisch die mechanische Konfiguration des Querschnitts der Messungsberechnungseinrichtung 30 gemäß der dritten Ausführungsform an der in 13A mit dem Pfeil B bezeichneten Position. Der von dem Schweißauffangbereich 32 in 13B aufgefangene Schweiß wird durch den Detektor 31 für den ersten Bestandteil und den Detektor 33 für den zweiten Bestandteil auf dem Beförderungsweg 34 zum Behälter 36 für ausgeschiedene Flüssigkeit befördert.
14 ist ein Blockdiagramm, das ein spezifisches Beispiel für die funktionale Konfiguration der Messungsberechnungseinrichtung 30 gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. Die Funktion der Messungsberechnungseinrichtung 30 gemäß der dritten Ausführungsform umfasst zusätzlich zu den in 7 gezeigten Funktionen eine Einheit 305 zum Nachweisen des zweiten Bestandteils, die zum Nachweisen des zweiten Bestandteils im Schweiß dient. Die Einheit 305 zum Nachweisen des zweiten Bestandteils weist hauptsächlich den Detektor 33 für den zweiten Bestandteil auf, und sie weist mit dem Detektor 33 für den zweiten Bestandteil in dem von der Beförderungseinheit 301 beförderten Schweiß den zweiten Bestandteil nach und gibt das der nachgewiesenen Menge entsprechende Nachweissignal in die Konzentrationsberechnungseinheit 307 ein. Die Konzentrationsberechnungseinheit 307 berechnet die Konzentration des ersten Bestandteils und die Konzentration des zweiten Bestandteils im Schweiß auf Basis der Nachweissignale von der Einheit 303 zum Nachweisen des ersten Bestandteils und der Einheit 305 zum Nachweisen des zweiten Bestandteils. Das Signal, das die berechnete Konzentration signalisiert, wird in die Umwandlungsberechnungseinheit 309 eingegeben.
Bei dem zweiten Bestandteil handelt es sich um einen Bestandteil in dem Schweiß, der sich von dem ersten Bestandteil unterscheidet und bevorzugt einem Bestandteil entspricht, bei dem kein Zusammenhang zwischen einer Änderung der Konzentration im Schweiß und einer Änderung der Konzentration im Blut besteht, oder bei dem dieser Zusammenhang geringer als ein vorbestimmter Korrelationskoeffizient ist. Wenn es sich bei dem ersten Bestandteil um Zucker (Glukose) handelt, dann ändert sich der Schweißzuckerwert in Korrelation mit der Änderung des Blutzuckerwerts. Der Blutzuckerwert ändert sich schnell, wenn eine große Menge Zucker aufgenommen wird, wie etwa bei einer Mahlzeit. Wenn somit die Änderung des Blutzuckerwerts schnell verläuft, führt der Schweißzucker diese Änderung ebenfalls schnell nach. Wenn sich sowohl Blutzuckerwert als auch Schweißzuckerwert durch die Einnahme von Zucker schnell verändern, kann es unmöglich sein, zu unterscheiden, ob die Änderung des Schweißzuckerwerts auf die Einnahme von Zucker oder auf den Beginn der Transpiration zurückzuführen ist. Daher wird bei einer schnellen Änderung von Blutzuckerwert und Schweißzuckerwert, wie bei der zweiten Ausführungsform gezeigt, vorzugsweise ein anderer Bestandteil als Zucker gemessen, der sich durch eine Mahlzeit mit geringerer Wahrscheinlichkeit verändert, d. h., der zweite Bestandteil im Schweiß, der die Änderungen des Blutzuckerwerts nicht nachführt, und den Beginn der Transpiration nicht anhand der Änderungsrate des Schweißzuckerwerts, sondern anhand der Änderungsrate des zweiten Bestandteils zu erkennen. Von dem sich von Zucker unterscheidenden weiteren Bestandteil im Schweiß ist außerdem bekannt, dass er zu Beginn der Transpiration in einer höheren Konzentration als nach Beginn der Transpiration vorliegt, und er umfasst einen Bestandteil im Schweiß, der Änderungen des Blutzuckerwerts nicht nachführt, selbst wenn eine große Zuckermenge eingenommen wird, das heißt, einen Bestandteil im Schweiß, der nicht von Änderungen der Konzentration des Blutzuckerwerts beeinflusst wird. Als zweiter Bestandteil, der diese Bedingung erfüllt, eignen sich, falls es sich bei dem ersten Bestandteil speziell um Zucker handelt, neben Glutaminsäure andere Aminosäuren wie Lysin, Glutamin und Asparaginsäure, Calcium und Kalium.
15 und 16 zeigen zwei Stichproben, die durch Messen der Änderung der Konzentration des Bestandteils im Schweiß bei konstantem Blutzuckerwert gewonnen wurden. Hierbei wurden die Konzentration des Zuckers (Glukose) und die Konzentration der Glutaminsäure für jede vorbestimmte Zeit als Bestandteile im Schweiß gemessen, um die Stichproben zu erhalten. Aus 15 und 16 ist zu erkennen, dass der Zucker, bei dem es sich um den ersten Bestandteil im Schweiß handelt, zu Beginn der Transpiration tendenziell eine höhere Konzentration als nach Beginn der Transpiration aufweist, obwohl der Blutzuckerwert konstant ist. In diesem Fall unterliegt die Glutaminsäure derselben Tendenz und ist demselben Einfluss wie die Glukose ausgesetzt.
17 zeigt Stichproben, die durch schnelles Anheben des Blutzuckerwerts durch Einnehmen einer großen Zuckermenge und dergleichen und anschließendes Messen der Änderung der Konzentration des Bestandteils im Schweiß gewonnen wurden. Anhand 17 lässt sich feststellen, dass die Konzentration des Schweißzuckerwerts zu Beginn der Transpiration in diesem Fall – verglichen mit den in 15 und 16 gezeigten Änderungen – nicht auffallend hoch ist. Dies liegt daran, dass der Zucker im Schweiß seit Beginn der Transpiration einer Änderung des Blutzuckerwerts ausgesetzt war. Die Glutaminsäure im Schweiß dagegen, die etwaigen Änderungen im Blutzuckerwert nicht ausgesetzt ist, zeigt zu Beginn der Transpiration eine höhere Konzentration als nach Beginn der Transpiration, analog zu den in 15 und 16 gezeigten Änderungen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass es sich bei dem zweiten Bestandteil um Glutaminsäure handelt. Bei der dritten Ausführungsform ist außerdem der Detektor 33 für den zweiten Bestandteil zum Verwenden des Enzymelektrodenverfahrens konfiguriert und weist eine Konfiguration auf, bei welcher L-Glutaminsäure-Glutamatoxidase und eine Elektrode kombiniert werden, um die Glutaminsäure als zweiten Bestandteil nachzuweisen.
Die detaillierte Konfiguration der Umwandlungsberechnungseinheit 309 der Messungsberechnungseinrichtung 30 gemäß der dritten Ausführungsform ähnelt der in 11 gezeigten detaillierten Konfiguration der Umwandlungsberechnungseinheit 309 der Messungsberechnungseinrichtung 30 gemäß der zweiten Ausführungsform. Bei der dritten Ausführungsform speichert der Konzentrationsspeicherabschnitt 3901 die Konzentration des ersten Bestandteils und die Konzentration des zweiten Bestandteils, die sequentiell von der Konzentrationsberechnungseinheit 307 berechnet werden. Der Änderungsratenberechnungsabschnitt 3902 berechnet die Änderungsrate Qn der Konzentration aus der Konzentration B_n des zweiten Bestandteils in dem Schweiß, die aus dem N-ten Messergebnis gewonnen wurde, und der Konzentration B_n+1 des ersten Bestandteils im Schweiß, die aus dem N + 1-ten Messergebnis gewonnen wurde, die jeweils in dem Konzentrationsspeicherabschnitt 3901 gespeichert sind, und gibt diese in den Bestimmungsabschnitt 3904 ein. Das Verfahren zum Berechnen der Änderungsrate Qn in dem Änderungsratenberechnungsabschnitt 3902 ist nicht auf ein spezielles Verfahren beschränkt, und die Änderungsrate kann anhand der nachstehenden Gleichungen (4) und (5) berechnet werden. Qn = (B_n – B_n+1)B_n+1 Gleichung (4) Qn = (B_n – B_n+1)/(B_n+1 – β) Gleichung (5) (β ist eine im Voraus definierte Konstante).
Der Änderungsratenberechnungsabschnitt 3902 berechnet die Änderungsrate der Konzentration sequentiell aus der Konzentration des zweiten Bestandteils in dem Schweiß, die in dem Konzentrationsspeicherabschnitt 3901 gespeichert ist, und gibt diese in den Bestimmungsabschnitt 3904 ein. Im Bestimmungsabschnitt 3904 wird die eingegebene Änderungsrate mit dem im Voraus gespeicherten Schwellwert vergleichen, um zu bestimmen, ob sie kleiner oder gleich dem Schwellwert ist oder nicht. Der Schwellwert ist hier nicht auf einen speziellen Wert beschränkt. Der Bestimmungsabschnitt 3904 bestimmt, ob die Änderungsrate der letzten Konzentration kleiner oder gleich 10% ist, wenn 10% (0,1) und dergleichen als Schwellwert benutzt wird. Wenn bestimmt wird, dass die berechnete Änderungsrate kleiner oder gleich dem Schwellwert ist, wird ein Signal, das dies signalisiert, in den Konzentrationsabfrageabschnitt 3907 eingegeben, und die Konzentration des ersten Bestandteils nach (N) wird aus dem Konzentrationsspeicherabschnitt 3901 abgefragt und in den Umwandlungsabschnitt 3909 eingegeben.
18 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf des Messungsberechnungsvorgangs in der Messungsberechnungseinrichtung 30 gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. Die in dem Ablaufdiagramm in 18 gezeigten Prozesse werden ebenfalls implementiert, wenn der Steuerkreis 35 ein vorbestimmtes Berechnungsprogramm ausführt und die einzelnen in 3A, 3B gezeigten Einheiten so steuert, dass sie die in 11, 15 gezeigten Funktionen erfüllen.
In 12 berechnet die Konzentrationsberechnungseinheit 307 die Konzentration des zweiten Bestandteils im Schweiß aus den Nachweissignalen (Schritt S211), wenn sie das Nachweissignal, des der nachgewiesenen Menge des ersten Bestandteils entspricht, und das Nachweissignal, das der nachgewiesenen Menge des zweiten Bestandteils entspricht, von der Einheit 303 zum Nachweisen des ersten Bestandteils und der Einheit 305 zum Nachweisen des zweiten Bestandteils empfängt, und speichert diese in dem Konzentrationsspeicherabschnitt 3901 (Schritt S213). Analog dazu wird auch die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß aus dem Nachweissignal berechnet und in dem Konzentrationsspeicherabschnitt 3901 gespeichert. Es wird davon ausgegangen, dass der Prozess des Berechnens der Konzentration des ersten Bestandteils in festen Abständen ausgeführt wird, bis der Umrechnungsberechnungsvorgang beendet wird.
Die Änderungsrate wird mit Hilfe von Gleichung (4) und Gleichung (5) in dem Änderungsratenberechnungsabschnitt 3902 aus der Konzentration des zweiten Bestandteils im Schweiß, die aus dem vorhergehenden Messergebnis gewonnen wurde, und der Konzentration des zweiten Bestandteils im Schweiß, die aus dem aktuellen Messergebnis gewonnen wurde, berechnet (Schritt S215) und in den Bestimmungsabschnitt 3904 eingegeben. Die Berechnung aus Schritt S215 wird wiederholt, bis in dem Bestimmungsabschnitt 3904 bestimmt wird, dass die in Schritt S215 berechnete Änderungsrate kleiner oder gleich dem Schwellwert (z. B. 10%) ist. Wenn dies der Fall ist (JA in Schritt S217), fragt der Konzentrationsabfrageabschnitt 3907 die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß nach dem relevanten Zeitpunkt ab (Schritt S300). Im Umwandlungsabschnitt 3909 wird die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß mit Gleichung (1) in die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut umgewandelt (Schritt S307) und in die Anzeigeeinheit 311 eingegeben. In der Anzeigeeinheit 311 wird ein Prozess zum Anzeigen des Berechnungsergebnisses auf der Anzeige 37 ausgeführt, und die in Schritt S307 erhaltene Konzentration des ersten Bestandteils in dem Blut wird angezeigt (Schritt S309).
Die Prozesse der Schritte S300 bis S309 werden in vorbestimmten Abständen wiederholt, bis der Vorgang des Beendens des Umwandlungsberechnungsvorgangs erfolgt, und die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut wird in vorbestimmten Abständen angezeigt. Wenn das Bediensignal zum Beenden des Umwandlungsberechnungsvorgangs von der Bedieneinheit eingegeben wird (JA in Schritt S311), wird der Umwandlungsberechnungsvorgang in der Messungsberechnungseinrichtung 30 beendet.
Bei der Messumwandlungseinrichtung 30 nach der vorliegenden Ausführungsform wird die Änderungsrate der Konzentration des zweiten Bestandteils im Schweiß berechnet, die durch eine Änderung der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut nicht verändert wird, und die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß von dem Zeitpunkt, nachdem die Änderungsrate diesen Schwellwerts erreicht oder unterschreitet, wird abgefragt und in dem Umwandlungsprozess des Umwandlungsabschnitts 3909 benutzt. Anders ausgedrückt wird die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß zu Beginn der Transpiration, wo die Konzentration des zweiten Bestandteils im Schweiß sich sehr schnell ändert, von dem Konzentrationsabfrageabschnitt 3907 nicht abgefragt und von dem Umwandlungsprozess in dem Umwandlungsprozess im Umwandlungsabschnitt 3909 nicht benutzt. Somit kann, wie anhand der Beispiele aus 17 gezeigt wurde, selbst wenn die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß sich bei einer Änderung der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut verändert und bei einer solchen Änderung schwer zu unterscheiden ist, ob eine Änderung der Konzentration im Blut oder der Beginn der Transpiration der Grund ist, anhand der Änderungsrate der Konzentration des zweiten Bestandteils im Schweiß, der nicht von einer Änderung der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut beeinflusst wird, der Beginn der Transpiration erkannt werden. Infolgedessen wird die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß bei dem Umwandlungsprozess des Umwandlungsabschnitts 3909 nicht zur Berechnung der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut benutzt, solange die Konzentrationsänderung nicht mit der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut korreliert; erst nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit, nach der eine Korrelation besteht, wird die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß für die Berechnung benutzt. Somit lässt sich die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut mit hoher Genauigkeit messen.
Die oben beschriebenen Konfigurationen und Prozesse sind ein spezielles Beispiel und nicht auf diese Konfigurationen und diese Prozesse beschränkt. Zum Beispiel kann analog zur ersten Ausführungsform eine Konfiguration gewählt werden, bei welcher die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß in der Konzentrationsberechnungseinheit 307 berechnet wird, nachdem erkannt worden ist, dass die Änderungsrate der Konzentration des zweiten Bestandteils im Schweiß kleiner oder gleich dem Schwellwert ist. Vor der Erkennung kann die Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß in dem Umwandlungsabschnitt 3909 in die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut umgewandelt werden, und nach der Erkennung kann die Konzentration des ersten Bestandteils im Blut auf der Anzeigeeinheit 311 angezeigt werden. Außerdem können nach der Erkennung der Nachweis des zweiten Bestandteils und die Berechnung der Konzentration unterbleiben.
Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel wird ein zweiter Bestandteil (im angegebenen Beispiel Glutaminsäure) als sich von dem ersten Bestandteil unterscheidender Bestandteil benutzt, aber als zweiter Bestandteil können auch mehrere Bestandteile des Schweißes benutzt werden. Falls es sich beispielsweise bei dem ersten Bestandteil um Zucker handelt, kann als zweiter Bestandteil mindestens eine der Aminosäuren wie Glutaminsäure, Lysin, Glutamin und Asparaginsäure oder mindestens eine dieser Aminosäuren, Calcium und Kalium benutzt werden.
Die hier offenbarten Ausführungsformen dienen in jeder Hinsicht der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend aufzufassen. Der Schutzumfang der Erfindung wird von den Ansprüchen festgelegt und nicht von der vorstehenden Beschreibung, und er umfasst Bedeutungen, die zu den Ansprüchen äquivalent sind, sowie alle in den Schutzumfang der Erfindung fallenden Modifikationen.

Claims

Einrichtung zur Messung der Konzentration eines Blutbestandteils, die Folgendes aufweist: eine Transpirationsbeschleunigungseinheit (10) zum Beschleunigen der Transpiration an einer Körperoberfläche oder einer Messstelle; eine erste Messeinheit (303, 307) zum Messen der Schweißkonzentration eines ersten Bestandteils, der im Schweiß an der Messstelle enthalten ist; einen Erkennungsabschnitt (3903, 3905) zum Erkennen des Verstreichens einer vorbestimmten Zeit nach der Beschleunigung der Transpiration; und einen Umwandlungsabschnitt (3909) zum Umwandeln der Schweißkonzentration des ersten Bestandteils im Schweiß an der Messstelle nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit in eine Konentration des ersten Bestandteils im Blut des Körpers, wobei der Erkennungsabschnitt Folgendes aufweist: einen Berechnungsabschnitt (3902) zum Berechnen der Änderungsrate der Konzentration des ersten Bestandteils im Schweiß, und einen Bestimmungsabschnitt (3904) zum Vergleichen der Änderungsrate mit einem Schwellwert und zum Bestimmen des Verstreichens der vorbestimmten Zeit, wenn die Änderungsrate kleiner als der Schwellwert ist.
Einrichtung zur Messung der Konzentration eines Blutbestandteils nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem ersten Bestandteil um Zucker (Glukose) handelt.
Einrichtung zur Messung der Konzentration eines Blutbestandteils nach Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist: eine zweite Messeinheit (305, 307) zum Messen der Schweißkonzentration eines sich von dem ersten Bestandteil unterscheidenden zweiten Bestandteils, der im Schweiß an der Messstelle enthalten ist, wobei der Berechnungsabschnitt (3902) die Änderungsrate der Konzentration des zweiten Bestandteils im Schweiß berechnet.
Einrichtung zur Messung der Konzentration eines Blutbestandteils nach Anspruch 3, wobei es sich bei dem zweiten Bestandteil um einen Bestandteil handelt, bei dem ein Zusammenhang zwischen einer Änderung der Konzentration im Schweiß und einer Änderung der Konzentration des ersten Bestandteils im Blut geringer als ein vorbestimmter Korrelationskoeffizient ist.
Einrichtung zur Messung der Konzentration eines Blutbestandteils nach Anspruch 3, wobei es sich bei dem ersten Bestandteil um Zucker (Glukose) und bei dem zweiten Bestandteil um mindestens einen der Stoffe Glutaminsäure, Lysin, Glutamin, Asparaginsäure, Calcium und/oder Kalium handelt.
Verfahren zum Messen eines Blutbestandteils mit einer Einrichtung zum Messen der Konzentration eines Blutbestandteils, die Folgendes aufweist: eine Aufnahmeeinrichtung (32) zum Aufnehmen von Schweiß an einer Messstelle; eine Nachweiseinrichtung (303) zum Nachweisen eines Bestandteils im Schweiß; und eine Berechnungseinrichtung (307, 309) zum Berechnen anhand eines von dem Bestandteil erhaltenen Werts, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Berechnen einer Änderungsrate der Konzentration eines Bestandteils im Schweiß mit der Berechnungseinrichtung (S207, S211 bis S215); Nachweisen des Bestandteils im Schweiß mit der Nachweiseinrichtung (303), nachdem die Änderungsrate und ein Schwellwert verglichen worden sind und die Änderungsrate kleiner als der Schwellwert geworden ist (S300); Berechnen der Konzentration des Bestandteils im Schweiß mit der Berechnungseinrichtung (S300); Umwandeln der berechneten Konzentration des Bestandteils im Schweiß in die Konzentration des Bestandteils im Blut des Körpers (S307); und Ausführen eines Prozesses zum Ausgeben der Konzentration des Bestandteils im Blut mit der Berechnungseinrichtung (S309).