JP2001309905A - 成分測定装置 - Google Patents
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Abstract
が行える成分測定装置を提供する。 【解決手段】 成分測定装置1は、主として本体2と、
指当て部3と、ハウジング5内に収納された穿刺手段4
と、チップ退避機構6と、ハウジング5内を減圧状態と
するポンプ8とを備え、ハウジング5内とチップ退避機
構6内とは、オリフィスで連通されている。チップ13
をハウジング5に装着し、指先を指当て部3に押し当て
チップ13の先端を封止する。成分測定装置1を作動さ
せると、チップ13が備える穿刺針が指先を穿刺し、ポ
ンプ8がハウジング5内および穿刺部位を減圧状態とす
る。ハウジング5内が所定の圧力に達すると、オリフィ
スを介してチップ退避機構6内が減圧され、ハウジング
5およびチップ13が図中右方向へ移動する。穿刺部位
からは、血液が吸い出され、所定成分が測定手段7で測
定され、制御手段11で処理された後、その結果が表示
部12で表示される。
Description
に、血液の検査に際し、指先を穿刺針で穿刺して血液を
採取するとともに、その血液中の例えばブドウ糖のよう
な特定成分の量を測定する成分測定装置に関する。
血糖値の変動を患者自身がモニターする自己血糖測定が
推奨されてきている。
応じて呈色する試験紙を装着し、該試験紙に血液を供
給、展開して呈色させ、その呈色の度合いを光学的に測
定(測色)して血糖値を定量化する血糖測定装置を用い
て行われる。
取する方法としては、穿刺針や小刀を備えた穿刺装置を
用いて指先の皮膚を穿刺した後、その穿刺部周辺を指等
で圧迫して血液を絞り出すことが行われる。
おり血液の採取に適している反面、神経も集中しており
痛みが伴うことから、患者へ与える苦痛、負担が大き
く、また、穿刺することによる恐怖感を伴うことから、
自己血糖測定が続けられなくなる患者も多い。
血液採取操作と、測定操作とを別々に行うため、操作性
にも劣っている。
つ短時間で血液中の所定成分の測定が行える成分測定装
置を提供することを目的とする。
(1)〜(15)の本発明により達成される。
使用する成分測定装置であって、穿刺する指を当てがう
指当て部と、前記指当て部に当てがわれた指を穿刺する
よう前記穿刺針を作動させる穿刺手段と、前記穿刺針の
収納空間とともに、前記穿刺針による指の穿刺部位を減
圧状態にする減圧手段と、前記穿刺部位より採取された
血液中の所定成分の量を測定する測定手段と、前記減圧
手段による減圧状態を維持しつつ、前記チップを指から
離間する方向に移動するチップ退避機構とを有すること
を特徴とする成分測定装置。
を前記穿刺手段に装着した状態で、前記穿刺手段ごと行
なわれる上記(1)に記載の成分測定装置。
減圧力を利用して、前記チップ退避機構が作動する上記
(1)または(2)に記載の成分測定装置。
と、該減圧室と前記収納空間とを連通する空気の通過抵
抗が大きい少なくとも1つの通路とを有し、前記通路を
介して、前記減圧室を減圧することにより、前記チップ
を指から離間する方向に移動させる上記(1)ないし
(3)のいずれかに記載の成分測定装置。
駆動する駆動源を有し、該駆動源の駆動により前記チッ
プ退避機構が作動する上記(1)または(2)に記載の
成分測定装置。
上記(5)に記載の成分測定装置。
を有し、前記チップ退避機構の作動を解除したとき、前
記チップは、前記付勢手段により前記チップ退避機構作
動前の位置に戻る上記(1)ないし(6)のいずれかに
記載の成分測定装置。
を保持し、前記穿刺手段を内蔵するハウジングを有し、
前記減圧手段は、前記ハウジング内の前記収納空間を減
圧状態とする上記(1)ないし(7)のいずれかに記載
の成分測定装置。
段の作動とをほぼ同時に開始することができる上記
(1)ないし(8)のいずれかに記載の成分測定装置。
前記チップ退避機構が作動する上記(1)ないし(9)
のいずれかに記載の成分測定装置。
チップの移動距離を規定する移動距離規定手段を有する
上記(1)ないし(10)のいずれかに記載の成分測定
装置。
接部を有し、該当接部の内側に形成される開口を指で塞
ぐようにして使用される上記(1)ないし(11)のい
ずれかに記載の成分測定装置。
し、前記チップを前記成分測定装置に装着した状態で、
前記当接部の先端は、前記指当て面とほぼ同じ位置か、
もしくは、前記指当て面から若干突出している上記(1
2)に記載の成分測定装置。
験紙に血液を供給する血液通路とを有する上記(1)な
いし(13)のいずれかに記載の成分測定装置。
験紙である上記(1)ないし(14)のいずれかに記載
の成分測定装置。
するため、穿刺装置と測定装置とを一体化し、かつ、血
液を絞り出すための吸引手段を備えた血糖測定装置を開
発し、特許出願した(特願平10−183794号、特
願平10−330057号)。
先端に指先を押し当て、この先端開口を気密性を保持す
るように封止する。次に、先端開口から突出する穿刺針
で指先を穿刺した後、この状態で吸引手段を作動させ、
穿刺部位から血液を吸い出すものである。
装置において、吸引手段を作動させ、チップ先端で指先
を吸着した状態で、指先とチップとを離間すると、穿刺
部位からの血液の吸い出しをより確実に行え、短時間で
必要かつ十分な血液量を確保できることを見出し、本発
明を完成するに至った。
示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
形態の構成を模式的に示す斜視図、図2は、本発明にお
いて使用するチップの構成を示す縦断面図、図3および
図4は、それぞれ、第1実施形態の成分測定装置が有す
る穿刺手段および穿刺手段を内蔵するハウジングの構成
を示す縦断面図、図5〜図8は、それぞれ、第1実施形
態の成分測定装置が有するチップ退避機構の構成を示す
縦断面図である。なお、図1〜図8中、右側を「基
端」、左側を「先端」として説明する。
定装置(血液成分測定装置)1は、本体2と、本体2に
設置された指当て部3と、ハウジング5内に収納された
穿刺手段4と、ハウジング5の基端側に設けられたチッ
プ退避機構6と、血液中の所定成分を測定する測定手段
7と、ハウジング5内を減圧状態とするポンプ8と、電
池9と、回路基板10上に設けられた制御手段11と、
表示部12とを備えている。この成分測定装置1は、チ
ップ13を装着して使用する。以下、これらの各構成要
素について説明する。
で構成されている。この本体2は、その内部に収納空間
23が形成されており、この収納空間23内には、前記
の各構成要素4〜12が収納されている。
21の内外を貫通して断面形状が円形の開口212が形
成されている。この開口212を介して後述のハウジン
グ5にチップ13が装着(保持)される。
212の外周を囲んで、指先(指)の形状に対応して形
成された指当て部3が設置されている。この指当て部3
の先端側には、指当て面31が形成されている。指当て
部3(指当て面31)に指先を当接させつつ、成分測定
装置1を作動させる。これにより、指先が穿刺され、採
取された血液中の所定成分(以下、本実施形態では、ブ
ドウ糖を代表として説明する。)の量が測定される。
通して表示窓(開口)221が形成され、透明な材料で
構成される板状部材で塞がれている。
内の位置には、表示部12が設置され、表示窓221を
介して、表示部12で表示される各種情報を確認するこ
とができる。
CD)等で構成されている。この表示部12には、例え
ば、電源のオン/オフ、電源電圧(電池残量)、測定
値、測定日時、エラー表示、操作ガイダンス等を表示す
ることができる。
22が設置されている。成分測定装置1では、この操作
ボタン222を押圧することにより、後述の穿刺手段4
に続き、ポンプ(減圧手段)8が順次あるいはほぼ同時
に作動するよう構成されている。
とにより、成分測定装置1の電源がオンされる構成とし
てもよい。
0が設置され、この回路基板10上には、マイクロコン
ピュータで構成される制御手段11が搭載されている。
この制御手段11は、成分測定装置1の諸動作を制御す
る。また、この制御手段11は、測定手段7からの信号
に基づいて血液中のブドウ糖量(血糖値)を算出する演
算部を内蔵している。
段(吸引手段)として、ポンプ8が設置されている。こ
のポンプ8は、電力により作動するものであり、後述の
ハウジング5に形成された通気路54とチューブ81を
介して連結されている。このチューブ81は、可撓性を
有しており、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EV
A)等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、
シリコーンゴム、ポリウレタン等の高分子材料で構成さ
れている。
2内の空気を吸引、排出することにより、ハウジング5
の内腔部52を減圧状態とする。
液を吸い出すことできる程度(例えば、100〜400
mmHg程度)に、ハウジング5の内腔部52および指
先の穿刺部位を減圧状態とすることができるようなもの
であればよい。
して電池9が設置されている。この電池9は、ポンプ
8、制御手段11、表示部12等と電気的に接続され、
これらの作動に必要な電力を供給する。
が設置されている。この測定手段7は、後述のチップ1
3が備える試験紙18に展開された血液中のブドウ糖量
を光学的に測定するものであり、その設置位置は、チッ
プ13をハウジング5に装着、保持した状態で、試験紙
18が位置する側位近傍とされる。
(発光ダイオード)と受光素子(フォトダイオード)と
を有している。
れ、受光素子は、図示しない増幅器およびA/D変換器
を介して制御手段11と電気的に接続されている。
り作動し、光を発する。この光は、所定の時間間隔で間
欠的に発光するパルス光であるのが好ましい。
で、発光素子を点灯させると、発光素子から発せられた
光は試験紙18に照射され、その反射光は、受光素子に
受光され、光電変換される。受光素子からは、その受光
光量に応じたアナログ信号が出力され、所望に増幅され
た後、A/D変換器にてデジタル信号に変換され、制御
手段11に入力される。
き、所定の演算処理を行い、また、必要に応じ補正計算
を行って、血液中のブドウ糖の量(血糖値)を求める。
求められた血糖値は、表示部12に表示される。
4を内蔵するハウジング5とハウジング5の基端側に連
結して設けられたチップ退避機構6とが設置されてい
る。
れ、一方、ハウジング5は、筐体21には、固着され
ず、チップ退避機構6により、その軸方向(図1中左右
の方向)に移動可能とされている。
使用する。このチップ13は、図2に示すように、穿刺
針14と、穿刺針14を摺動可能に収納する第1のハウ
ジング15と、第1のハウジング15の外周部に設置さ
れた第2のハウジング16と、第2のハウジング16の
外周部に設置された試験紙固定部17と、試験紙固定部
17に固定された試験紙18とで構成されている。
の基端側に固着されたハブ142とで構成され、第1の
ハウジング15の内腔部152内に収納されている。
ミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金等の
金属材料よりなる中空部材または中実部材で構成され、
その先端には、鋭利な刃先(針先)が形成されている。
この刃先により、指先の表面(皮膚)が穿刺される。
構成され、その外周部が第1のハウジング15の内周面
151に当接しつつ摺動する。
径部143が形成されている。この縮径部143は、後
述の穿刺手段4を構成するプランジャ41の針ホルダ4
11と嵌合する。
部とする有底筒状の部材で構成され、その内部には内腔
部152が形成されている。
円形の孔154が形成されている。この孔154には、
指先(指)の穿刺に際し、針体141が通過する。ま
た、孔154の孔径は、ハブ142の先端外径より小さ
く設定されている。このため、穿刺針14が内腔部15
2の先端方向へ移動し、ハブ142の先端と壁部153
の基端とが当接すると、それ以上、穿刺針14が先端方
向へ移動することが防止される。したがって、針体14
1は、指先の穿刺に際し、チップ13の先端からの突出
長さが一定に保たれる。このため、針体141の刃先が
指先を必要以上に深く穿刺してしまうことをより確実に
防止することができる。
調節する機構を設け、これにより、針体141の刃先に
よる指先の穿刺深さを調節するようにしてもよい。
のハウジング16が固着されている。
材で構成され、その内部には、内腔部161が形成され
ている。
リング状に突出した当接部163が形成されている。こ
の当接部163は、指先を押し当る部位であり、その内
側には、内腔部161が開放する先端開口(開口)16
2が形成されている。当接部163の先端外周縁は、指
先に押し当られたときに穿刺周辺部を刺激し穿刺時の痛
みを和らげる効果を発揮するのに適した形状をなしてい
る。また、ポンプ8により減圧状態となったとき、当接
部163の先端と指先の表面との間から空気が流入する
ことを極力抑制し得るような形状となっている。なお、
第2のハウジング16の先端には、当接部163が設け
られず、第2のハウジング16の先端面が平坦な面を構
成してもよい。
の基端付近の外周部に、外側に向かって突出するリング
状のフランジ164が形成されている。このフランジ1
64は、後述のハウジング5に装着した状態で、その基
端がハウジング5の先端に当接し、ハウジング5に対す
る位置を規定する。
165が形成され、この凹部165には、円盤状の試験
紙18が設置された試験紙固定部17が装着されてい
る。
は、内腔部161に向かって突出する血液導入ガイド1
66が形成されている。この血液導入ガイド166は、
指先の穿刺後、先端開口162から内腔部161に流入
した血液(検体)を、受け止める機能を有するものであ
る。
ング16、試験紙固定部17を経て、第2のハウジング
16の内腔部161と外部とを連通する血液通路19が
形成されている。この血液通路19は、穿刺により得ら
れた血液を試験紙18へ導くための流路であり、内腔部
161へ開放する通路開口191とチップ13の外部へ
開放する通路開口192とを有している。なお、通路開
口192は、試験紙18の中心部に位置している。
191付近に形成されている。このため、血液導入ガイ
ド166で受け止められた血液は、効率よく通路開口1
91から血液通路19に導かれる。この血液は、毛細管
現象により通路開口192まで到達し、通路開口192
を塞ぐように設置された試験紙18の中心部に供給さ
れ、放射状に展開する。
な担体に、試薬を担持させたものである。
伸処理したシート等のシート状多孔質体が挙げられる。
この多孔質体は、親水性を有するものが好ましい。
べき成分により、適宜決定される。例えば、血糖値測定
用の場合、グルコースオキシターゼ(GOD)と、ペル
オキシターゼ(POD)と、例えば4−アミノアンチピ
リン、N−エチルN−(2−ヒドロキシ−3−スルホプ
ロピル)−m−トルイジンのような発色剤(発色試薬)
とが挙げられ、その他、測定成分に応じて、例えばアス
コルビン酸オキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、コ
レステロールオキシダーゼ等の血液成分と反応するもの
と、前記と同様の発色剤(発色試薬)とが挙げられる。
また、さらにリン酸緩衝液のような緩衝剤が含まれてい
てもよい。なお、試薬の種類、成分については、これら
に限定されないことは言うまでもない。
1の開口212を介してハウジング5(嵌合部53)に
着脱自在に装着(嵌合)される。
うに、壁部51を底部とする有底筒状の部材で構成さ
れ、その内部には、内腔部(収納空間)52が形成され
ている。また、ハウジング5の先端側は、その内径がチ
ップ13の外周の形状に対応して縮径した嵌合部53が
形成されている。この嵌合部53にチップ13が挿入さ
れ、嵌合(固定)される。なお、図3および図4では、
説明の理解を容易にするために、チップ13の構造を簡
略化して示した。
部とを連通する通気路54が形成され、この通気路54
は、チューブ81を介してポンプ8に接続されている。
内腔部52内の空気は、通気路54を介してポンプ8に
より吸引され、内腔部52は、減圧状態とされる。
が形成されている。この孔511には、内部にオリフィ
ス(通路)651が形成された細管65が設置されてい
る。このオリフィス651を介して、細管65の両側に
設けられた内腔部52と後述の容積可変室631との間
を空気が流通する。
ルリング(封止部材)55が嵌合されている。これによ
り、チップ13をハウジング5に装着すると、チップ1
3のフランジ164の基端とシールリング55とが当接
し、内腔部52の気密性が保持される。
れている。このような弾性体としては、例えば、天然ゴ
ム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタ
ジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチル
ゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ヒド
リンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム
のような各種ゴム材料や、スチレン系、ポリオレフィン
系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル
系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、フッ素ゴム系等
の各種熱可塑性エラストマーが挙げられる。
に向かって突出するリング状のフランジ56が形成さ
れ、また、その基端には、円筒状の凸部59が形成され
ている。
基端側の内腔部52内には、穿刺手段4が収納されてい
る。この穿刺手段4は、それに装着される穿刺針14を
先端方向へ移動させ、針体141の刃先により指先の表
面を穿刺する。
ジャ41を先端方向へ付勢するコイルバネ(付勢部材)
42と、プランジャ41を基端方向へ付勢するコイルバ
ネ(付勢部材)43とを有している。
針ホルダ411が設けられている。この針ホルダ411
には、穿刺針14の縮径部143が着脱自在に嵌合され
る。また、プランジャ41の基端部には、先端に突起状
の係止部413を有する弾性変形可能な弾性片412が
設けられている。
状態、すなわち、穿刺針14をプランジャ41に装着す
る前の状態(図3参照)では、係止部413は、弾性片
412の弾性力により図3中上方向へ付勢されてハウジ
ング5の内周面に当接している。一方、チップ13をハ
ウジング5に装着した状態、すなわち、穿刺針14をプ
ランジャ41に装着した状態(図4参照)では、係止部
413は、ハウジング5の内外を貫通するように形成さ
れた開口57内に挿入され、その縁部に係止する。これ
により、プランジャ41の先端方向への移動が規制され
る。なお、開口57は、平板状のシール部材(封止部
材)58で塞がれ、内腔部52の気密性が保持されてい
る。このシール部材58は、前記シールリング55と同
様の材料で構成することができる。
ジャ41の基端側に設置され、その両端は、それぞれ、
プランジャ41および壁部51に当接している。一方、
コイルバネ(押し戻し用バネ)43は、プランジャ41
の先端側に設置され、その両端は、それぞれ、プランジ
ャ41および嵌合部53に当接している。
ジング5の外部には、係止部413を内腔部52内に向
かって(図中矢印方向へ)移動させることができる係止
解除部材223が設けられている。この係止解除部材2
23は、前述の操作ボタン222の押圧に連動して移動
する。
態では、コイルバネ42は、圧縮状態とされ、プランジ
ャ41を先端方向へ付勢する。操作ボタン222を押圧
し、係止解除部材223を、図中矢印方向へ移動させ、
係止部413の係止状態を解除すると、コイルバネ42
は、伸張してプランジャ41を先端方向へ移動させ、針
体141の刃先が指先の表面(皮膚)を穿刺する。
され、プランジャ41を基端方向へ付勢、すなわち、プ
ランジャ41を基端方向へ押し戻そうとする。その後、
プランジャ41は、減衰運動し、コイルバネ42の弾性
力とコイルバネ43の弾性力とが釣り合う位置で静止す
る。
は、針体141の刃先は、チップ13内に収納されてい
る。
構6が設けられている。チップ退避機構6は、ハウジン
グ5およびそれに装着されたチップ13を指先20から
離間する方向(基端方向)へ移動させるものである。
ように、本体部61と、シールリング64と、細管65
とを有している。
筒状の部材で構成され、その内部には、内腔部63が形
成されている。この内腔部63には、ハウジング5の基
端側が挿入されている。
かって突出するリング状の凸部611が形成されてい
る。チップ退避機構6の作動前の状態では、凸部611
の基端とフランジ56の先端とが当接している。これに
より、ハウジング5は、先端方向への移動が規制され
る。すなわち、ハウジング5が本体部61から抜けてし
まうのを防止することができる。
指当て面31とほぼ同じ位置か、もしくは、指当て面3
1から若干突出している(図5参照)。これにより、指
当て部3に指先20を当接すると、指先20の表面は、
確実に当接部163に当接し、先端開口162を塞ぐこ
とができる。
状が円形の凹部621が形成されている。この凹部62
1の径は、凸部59の外径とほぼ等しく設定され、この
凹部621に凸部59が挿入されている。また、フラン
ジ56の外径は、本体部61の内径とほぼ等しく設定さ
れている。このような構成とすることにより、ハウジン
グ5の軸方向の位置にかかわらず、例えば、図中上下方
向のズレ(ハウジング5と本体部61との中心のズレ)
をより確実に防止することができる。
の基端と壁部62の先端側の面622との間には、リン
グ状のシールリング64が設置されている。このシール
リング64は、それぞれ、ハウジング5の基端と面62
2とに気密的に密着している。これにより、シールリン
グ64とハウジング5の基端と面622と凹部621の
内面とで囲まれる領域には、気密性を有する容積可変室
(減圧室)631が画成されている。
され、チップ退避機構6の作動状態(図8に示す状態)
では、その弾性力によりハウジング5を先端方向へ付勢
している。すなわち、このシールリング64は、付勢手
段としても機能するものである。このような弾性体とし
ては、前記のシールリング55等と同様の材料を用いる
ことができる。
の内部には、オリフィス(通路)651が形成されてい
る。このオリフィス651は、ハウジング5の内腔部5
2と容積可変室631とを連通する通路であり、細径な
ので空気の通過抵抗が大きい。このようなオリフィス6
51の径は、特に限定されないが、例えば、0.01〜
0.3mm程度であるのが好ましい。オリフィス651
の径を前記の範囲内とすることにより、必要かつ十分な
空気の通過(流通)抵抗が得られる。
とにより、ポンプ8の作動とチップ退避機構6の作動と
の開始のタイミングを調節することができる。
るものではなく、また、その設置数も、必要に応じて、
複数としてもよい。
163に指先20を当接し、先端開口162を封止した
状態でポンプ8を作動させると、まず、内腔部52が減
圧状態とされ、オリフィス651を介して、容積可変室
631内の空気が内腔部52内へ流入し、容積可変室6
31の減圧が開始される。オリフィス651の空気の通
過抵抗が高いことから、容積可変室631の容積は徐々
に減少し、ハウジング5およびそれに装着されたチップ
13が指先20から離間する方向へ徐々に移動する。
1の底面とが当接すると、ハウジング5およびそれに装
着されたチップ13の基端方向への移動が停止する(図
8参照)。よって、この凸部59の軸方向の長さを調節
することにより、チップ13が指先20から必要以上に
離間するのを防止することができる。すなわち、凸部5
9とこれに当接する凹部621の底面とで、チップ13
の指先20からの移動距離(最大退避距離)を規定する
手段(移動距離規定手段)が構成される。
距離(チップ13の最大退避距離)は、特に限定されな
いが、例えば、0.2〜2.5mm程度とするのが好ま
しく、0.5〜1.5mm程度とするのがより好まし
い。離間距離を前記の範囲内とすることにより、より確
実かつ短時間で、十分な血液量を確保することができ
る。また、指先20が先端開口162から外れてしまう
ことをより確実に防止することができる。
動に続いて作動する。すなわち、このチップ退避機構6
は、ポンプ8により内腔部52を減圧して、先端開口1
62で指先20を吸着してから、チップ13を徐々に基
端方向へ退避(移動)させるよう構成されている。この
ため、チップ退避機構6は、指先20の穿刺部位21を
減圧状態に維持しつつ、チップ13を指先20から離間
することができる。
により生じる減圧力を利用して作動するものである。つ
まり、ポンプ(減圧手段)8は、チップ退避機構6の構
成要素の一つとも言うことができる。
の駆動源の追加を必要としないため、成分測定装置1の
小型化、軽量化や製造コストの削減に有利である。
うに、指当て部3に指先20を押し当てると、指先20
の表面は、当接部163の先端に当接し、この当接部1
63の先端により穿刺部位21の周辺部位の毛細血管
は、圧迫される。
ない成分測定装置1では、ポンプ8を作動させ、穿刺部
位21を減圧状態とし、穿刺部位21から血液を吸い出
そうとしても、穿刺部位21の周辺部位の毛細血管が圧
迫された状態が解除されていないため、ブドウ糖量の測
定に必要な血液量が得られないか、または、十分な血液
量を得るのに時間を要する。
は、指先20の穿刺部位21を減圧状態に維持しつつ、
チップ13を指先20から離間することができるので、
当接部163の先端で圧迫されていた穿刺部位21の周
辺部位の毛細血管が開放され、血液22がより確実にし
かも短時間で穿刺部位21から吸い出され、ブドウ糖量
の測定に必要かつ十分な血液量を確保することができ
る。
に示す状態)では、ハウジング5が基端方向へ移動し、
シールリング64が圧縮状態とされる。前述したよう
に、シールリング64は、弾性体で構成されているた
め、図8に示す状態では、ハウジング5を先端方向に付
勢している。よって、ポンプ8による減圧状態を、図示
しない減圧解除手段により解除すると、シールリング6
4は、自らの弾性力によりほぼ元の形状に戻り、ハウジ
ング5を先端方向へ移動する。このとき、ハウジング5
のフランジ56の先端は、本体部61の凸部611の基
端と当接し、それ以上、先端方向へ移動することが規制
される。すなわち、ハウジング5およびそれに装着され
たチップ13は、チップ退避機構6の作動前の位置に戻
る。
の採取、展開および血糖値測定を行う場合の各部の動作
について、図2〜図8を参照しつつ説明する。
口212を介して、ハウジング5の嵌合部53に挿入
し、穿刺針14の縮径部143を針ホルダ411に嵌合
する(図4参照)。
と、コイルバネ42の付勢力に抗して、プランジャ41
が基端方向へ移動する。係止部413は、弾性片412
の弾性力により付勢されて内腔部52の内周面に当接し
ているが、係止部413が開口57の位置にくると、開
口57内に挿入される(図4参照)。これにより、チッ
プ13による基端方向の押圧力を解除しても、係止部4
13が開口57に係止し、プランジャ41は先端方向へ
の移動が規制される。このとき、コイルバネ42は、圧
縮状態とされている。この状態で、穿刺手段4による穿
刺の準備および血液(検体)採取の準備が完了する。
オンとする。これにより、成分測定装置1の各部が起動
し、測定可能な状態となる。
0を押し当てる。これにより、チップ13の当接部16
3に指先20が圧着される。このとき、空気の漏れがで
きるだけ少なくなるように、先端開口162を指先20
で塞ぐようにする(図5参照)。
操作ボタン222と連結している係止解除部材223が
図4中下側へ移動する。これにより、係止解除部材22
3が係止部413に当接し、これを内腔部52側へ押し
戻す。これにより、係止部413の係止が外れ、圧縮さ
れていたコイルバネ42の弾性力により、プランジャ4
1が先端方向に移動し、針体141が先端開口162よ
り突出し、指先20の表面を穿刺する(図6参照)。針
体141による穿刺部位21からは、出血が生じる。
ンプ8の作動スイッチ(図示せず)もほぼ同時にオンさ
れる。
後は、コイルバネ43がプランジャ41を基端方向へ押
し戻す。プランジャ41は減衰運動を経て、コイルバネ
42の弾性力とコイルバネ43の弾性力とが釣り合う位
置で静止する(図7参照)。このとき、針体141の刃
先は、チップ13内に収納されている。このように、針
体141の刃先は、穿刺時以外は先端開口162から突
出しないようになっており、誤って皮膚等を傷つけるこ
とが無く、また、感染も防止することができ、安全性が
高い。
ンプ8が作動し、ハウジング5の内腔部52内の空気の
吸引が開始される。これにより、内腔部52は、その圧
力が低下し、減圧状態とされる。
刺部位21も減圧状態となっている。ただし、この状態
では、当接部163の内側(先端開口162)に位置す
る指先20は、丘陵状にチップ13の内部に向かって盛
り上がり、当接部163の先端が当接している穿刺部位
21の周辺部位では、毛細血管が圧迫されている。
2の吸引を継続すると、容積可変室631内の空気は、
オリフィス651を介して徐々に内腔部52内へ流出
し、容積可変室631は、徐々にその容積が減少する。
これにより、ハウジング5およびそれに装着されたチッ
プ13は、基端方向へ向かって、すなわち、指先20か
ら離間する方向に向かって、徐々に移動を開始する。
刺部位21の減圧状態は、維持されているため、先端開
口162から指先20が外れることはない。また、チッ
プ13が指先20から離間する方向へ移動しても、指先
20は、指当て部3に当接しているのでチップ13に追
従して移動することがない。このため、チップ13は、
指先20から確実に離間する。
より、当接部163の先端で圧迫されていた穿刺部位2
1の周辺部位の毛細血管は、徐々に開放され、穿刺部位
21から血液22が吸い出される(図8参照)。すなわ
ち、指先20とチップ13との離間を行わない場合に比
べて出血が促進され、必要な血液量を短時間で確保する
ことができる。
低圧力は、例えば100〜400mmHg程度であるの
が好ましい。
1の底面とが当接する。これにより、ハウジング5およ
びそれに装着されたチップ13の基端方向への移動が停
止する。このように、チップ13は、指先20から適度
な距離離間したところで停止するので、指先20が先端
開口162から外れてしまうことがない。このため、穿
刺部位21から吸い出された血液22が飛散し、周囲を
汚染するのをより確実に防止することができ、安全性が
高い。
の操作ボタン222の押圧により、穿刺動作と減圧動作
とがほぼ同時に行われ、また、チップ13の退避動作
は、ポンプ8による減圧力を利用して行なわれるため、
その操作性が極めて良い。
部位21上に粒状に隆起した血液22は、チップ13の
内部に形成された血液導入ガイド166に接触し、血液
通路19を介して試験紙18へ導かれ、試験紙18の中
心部に供給され、放射状に展開される(図2参照)。
伴い、血液22中のブドウ糖(測定すべき成分)と試験
紙18に担持された試薬とが反応し、試験紙18は、ブ
ドウ糖量に応じて呈色する。この呈色の度合いを前述し
た測定手段7により測定し、得られたデータに基づき制
御手段11にて演算処理し、温度補正計算、ヘマトクリ
ット値補正計算等の補正を行い、血糖値を定量化する。
そして、その結果を表示部12に表示する。
い減圧解除手段を作動させると、内腔部52および穿刺
部位21に外気が流入し、内腔部52および穿刺部位2
1は、大気圧に復帰する。指先20の穿刺部位21の周
辺部位の吸引感がなくなり、大気圧に戻ったことが確認
されたら、チップ13の当接部163を指先20から離
す。なお、このような減圧解除手段としては、例えば、
チューブ81の途中に設けられた開放弁等(図示せず)
が挙げられる。
態について説明する。第2実施形態の成分測定装置で
は、チップ退避機構の構成が異なる。
するチップ退避機構の構成を示す断面図である。
て、前記第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様
の事項については、その説明を省略する。また、以下の
説明では、図9中の右側を「基端」、左側を「先端」と
いう。
シールリング64aと、細管65aと、コイルバネ67
aとを有している。
有底筒状の部材で構成され、その内部には、内腔部63
aが形成されている。この内腔部63aには、ハウジン
グ5の基端側が挿入されている。
の凹部66aが形成され、この凹部66aには、ハウジ
ング5のフランジ56が位置している。また、この凹部
66aは、その先端に先端側内面661aと、その基端
に基端側内面662aとを有している。これらの先端側
内面661aと基端側内面662aとで、フランジ56
の軸方向への移動を規制している。すなわち、ハウジン
グ5は、その軸方向への移動が、先端側内面661aと
基端側内面662aとで規制される。
ンジ56の基端と基端側内面662aとが当接し、ハウ
ジング5およびそれに装着されたチップ13の基端方向
への移動が規制される。すなわち、フランジ56とこれ
に当接する基端側内面662aとで、チップ13の指先
20からの移動距離(最大退避距離)を規定する手段
(移動距離規定手段)が構成される。
リング状のシールリング64aが嵌合され、ハウジング
5の外周面およびハウジング5の基端に形成されたリン
グ状の凸部59aの外周面に気密的に密着するよう設置
されている。これにより、シールリング64aとハウジ
ング5の基端と内腔部63aの内面とで囲まれる領域に
は、気密性を有する容積可変室(減圧室)631aが画
成され、ハウジング5の軸方向の位置にかかわらず、容
積可変室631aの気密性は保持される。この場合、シ
ールリング64aは、後述のコイルバネ67aの伸縮を
妨げない程度の摺動抵抗を有しているのが好ましい。
シールリング55等と同様の材料を用いることができ
る。
段としてコイルバネ67aが設置され、コイルバネ67
aの基端は、壁部62aに当接し、コイルバネ67aの
先端は、ハウジング5の基端に当接している。チップ退
避機構6aの作動状態では、ハウジング5が基端方向へ
移動し、コイルバネ67aは、圧縮状態とされ、ハウジ
ング5を先端方向へ付勢している。
述した第1実施形態のチップ退避機構と同様の作用、効
果が得られる。
態について説明する。第3実施形態の成分測定装置で
は、チップ退避機構の構成が異なる。
有するチップ退避機構の構成を示す断面図である。
ついて、前記第1実施形態および前記第2実施形態との
相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説
明を省略する。また、以下の説明では、図10中の右側
を「基端」、左側を「先端」という。
ソレノイド69bと、コイルバネ67bとを有してい
る。
有底筒状の部材で構成され、その内部には、内腔部63
bが形成されている。また、本体部61bの先端には、
壁部68bが設けられている。
は、それぞれ、孔621bおよび681bが形成され、
ソレノイド69bが有するプランジャ691bが挿通さ
れている。
駆動源として、ソレノイド69bを有している。このソ
レノイド69bは、電池9および制御手段11と電気的
に接続されている。なお、制御手段11では、例えば、
ポンプ8の作動とチップ退避手段6bの作動との開始の
タイミング等を調節している。
と電磁石692bとで構成され、電磁石692bは、プ
ランジャ691bの基端部外周を囲んで、内腔部63b
内に収納されている。
され、その先端には、円環状のフランジが形成されてい
る。このプランジャ691bの先端は、ハウジング5の
基端に固着されている。
チップ退避機構6bを作動させると、プランジャ691
bは、コイルバネ67bに抗して基端方向へ移動する。
プランジャ691bの先端には、ハウジング5が固着さ
れているため、プランジャ691bの基端方向への移動
にともない、ハウジング5およびそれに装着されたチッ
プ13も基端方向へ移動する。
68bの先端とが当接すると、ハウジング5およびそれ
に装着されたチップ13の基端方向への移動が停止す
る。よって、この凸部59bの軸方向の長さを調節する
ことにより、チップ13が指先20から必要以上に離間
するのを防止することができる。すなわち、凸部59b
とこれに当接する壁部68bとで、チップ13の指先2
0からの移動距離(最大退避距離)を規定する手段(移
動距離規定手段)が構成される。
は、付勢手段としてコイルバネ67bが設置され、コイ
ルバネ67bの基端は、壁部68bに当接し、コイルバ
ネ67bの先端は、ハウジング5の基端に当接してい
る。チップ退避機構6bの作動状態では、ハウジング5
が基端方向へ移動し、コイルバネ67bは、圧縮状態と
され、ハウジング5を先端方向へ付勢している。このと
き、電磁石692bへの通電を停止(解除)すると、す
なわち、チップ退避機構6bの作動を解除すると、コイ
ルバネ67bの弾性力により、ハウジング5およびそれ
に装着されたチップ13は、先端方向へ移動し、チップ
退避機構6bの作動前の位置に戻る。
述した第1実施形態および第2実施形態のチップ退避機
構と同様の作用、効果が得られる。
施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定
されるものではなく、例えば、各部の構成は、同様の機
能を発揮し得る任意の構成と置換することができる。
る成分として、ブドウ糖(血糖値)を代表として説明し
たが、これに限らず、例えば、タンパク、コレステロー
ル、尿酸、クレアチニン、アルコール、ナトリウム等の
無機イオン等であってもよい。
ような血液中の成分と試薬との反応により呈色した試験
紙の呈色強度を光学的に測定(測色)し、測定値へ換
算、表示するものの他に、検体中の成分の量に応じて生
じる電位変化を電気的に測定し、測定値へ換算、表示す
るものでもよい。
動は、ぞれぞれ、手動で開始するようにしてもよいし、
自動で開始するようにしてもよい。後者の場合、ハウジ
ングの嵌合部の側位近傍に、例えば、指先の穿刺に際
し、穿刺針の先端方向への移動を磁気的に感知するよう
構成されたセンサ等を設置し、このセンサの情報に基づ
いて減圧手段およびチップ退避機構が作動するようにす
ることができる。
り確実かつ短時間で血液中の所定成分の測定が行える成
分測定装置を提供することができる。
量が十分に確保され、測定ミスもなく、より高い精度で
測定を行うことができる。
穿刺、体液の採取および試験紙への展開、測定(成分の
定量化)を連続的に行うことができ、成分測定を容易か
つ短時間で行うことができる。
るため、定期的に使用する場合や繰り返し使用する場合
にも有利である。
面を穿刺する等の事故が防止され、安全性が高い。しか
も、穿刺針が直接見えないので、穿刺の際の恐怖感も軽
減される。
は、患者自身が自己の血糖値等を測定する際に使用する
のに適している。
単、小型、軽量であり、安価で、量産にも適する。
示す斜視図である。
断面図である。
および穿刺手段を内蔵するハウジングの構成を示す縦断
面図(チップをハウジングに装着する前の状態)であ
る。
および穿刺手段を内蔵するハウジングの構成を示す縦断
面図(チップをハウジングに装着した状態)である。
避機構の構成を示す縦断面図(穿刺手段の作動前の状
態)である。
避機構の構成を示す縦断面図(穿刺手段の作動時の状
態)である。
避機構の構成を示す縦断面図(減圧手段の作動時の状
態)である。
避機構の構成を示す縦断面図(チップ退避機構の作動時
の状態)である。
避機構の構成を示す縦断面図(減圧手段の作動時の状
態)である。
退避機構の構成を示す縦断面図(減圧手段の作動時の状
態)である。
Claims (15)
- 【請求項1】 穿刺針を備えるチップを装着して使用す
る成分測定装置であって、 穿刺する指を当てがう指当て部と、 前記指当て部に当てがわれた指を穿刺するよう前記穿刺
針を作動させる穿刺手段と、 前記穿刺針の収納空間とともに、前記穿刺針による指の
穿刺部位を減圧状態にする減圧手段と、 前記穿刺部位より採取された血液中の所定成分の量を測
定する測定手段と、 前記減圧手段による減圧状態を維持しつつ、前記チップ
を指から離間する方向に移動するチップ退避機構とを有
することを特徴とする成分測定装置。 - 【請求項2】 前記チップの移動は、前記チップを前記
穿刺手段に装着した状態で、前記穿刺手段ごと行なわれ
る請求項1に記載の成分測定装置。 - 【請求項3】 前記減圧手段の作動により生じる減圧力
を利用して、前記チップ退避機構が作動する請求項1ま
たは2に記載の成分測定装置。 - 【請求項4】 前記チップ退避機構は、減圧室と、該減
圧室と前記収納空間とを連通する空気の通過抵抗が大き
い少なくとも1つの通路とを有し、 前記通路を介して、前記減圧室を減圧することにより、
前記チップを指から離間する方向に移動させる請求項1
ないし3のいずれかに記載の成分測定装置。 - 【請求項5】 前記チップ退避機構は、電気的に駆動す
る駆動源を有し、該駆動源の駆動により前記チップ退避
機構が作動する請求項1または2に記載の成分測定装
置。 - 【請求項6】 前記駆動源は、ソレノイドである請求項
5に記載の成分測定装置。 - 【請求項7】 前記チップ退避機構は、付勢手段を有
し、前記チップ退避機構の作動を解除したとき、前記チ
ップは、前記付勢手段により前記チップ退避機構作動前
の位置に戻る請求項1ないし6のいずれかに記載の成分
測定装置。 - 【請求項8】 前記成分測定装置は、前記チップを保持
し、前記穿刺手段を内蔵するハウジングを有し、 前記減圧手段は、前記ハウジング内の前記収納空間を減
圧状態とする請求項1ないし7のいずれかに記載の成分
測定装置。 - 【請求項9】 前記穿刺手段の作動と前記減圧手段の作
動とをほぼ同時に開始することができる請求項1ないし
8のいずれかに記載の成分測定装置。 - 【請求項10】 前記減圧手段の作動に続いて、前記チ
ップ退避機構が作動する請求項1ないし9のいずれかに
記載の成分測定装置。 - 【請求項11】 前記チップ退避機構による前記チップ
の移動距離を規定する移動距離規定手段を有する請求項
1ないし10のいずれかに記載の成分測定装置。 - 【請求項12】 前記チップは、指に当接する当接部を
有し、該当接部の内側に形成される開口を指で塞ぐよう
にして使用される請求項1ないし11のいずれかに記載
の成分測定装置。 - 【請求項13】 前記指当て部は、指当て面を有し、 前記チップを前記成分測定装置に装着した状態で、前記
当接部の先端は、前記指当て面とほぼ同じ位置か、もし
くは、前記指当て面から若干突出している請求項12に
記載の成分測定装置。 - 【請求項14】 前記チップは、試験紙と、該試験紙に
血液を供給する血液通路とを有する請求項1ないし13
のいずれかに記載の成分測定装置。 - 【請求項15】 前記試験紙は、血糖測定用の試験紙で
ある請求項1ないし14のいずれかに記載の成分測定装
置。
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