JP2002058662A

JP2002058662A - 成分測定装置

Info

Publication number: JP2002058662A
Application number: JP2000248778A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Yaguchi; 喜明矢口
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2002-02-26
Anticipated expiration: 2020-08-18
Also published as: JP4493181B2

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間で、確実に血液中の所定成分の測定を行
うことができ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、ポンプ８と、電磁弁と、圧力センサと、測定手段７
とを備えている。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。操作ボタン２２２を押圧すると、穿刺手段４が作動
し、チップ１３が備える穿刺針が指先を穿刺し、ポンプ
８および電磁弁の駆動制御が開始され、ハウジング５内
の圧力が、大気圧より低い第１の圧力と、第１の圧力よ
り高い第２の圧力とに交互に切り替えられる。穿刺部位
からは血液が吸い出され、この血液の採取が検出される
と、ポンプ８が停止し、電磁弁が開いて前記減圧状態が
解除される。この後、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、その結果が表示部１２で
表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、成分測定装置、特
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。

【０００２】

【従来の技術】近年、糖尿病患者の増加に伴い、日常の
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。

【０００３】この血糖値の測定は、血中のブドウ糖量に
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。

【０００４】この測定に先立ち、患者が自分の血液を採
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。

【０００５】しかしながら、指先は毛細血管が集中して
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。

【０００６】また、従来の血糖測定では、穿刺操作と、
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。

【０００７】このような問題点を解決し得る装置とし
て、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が知られて
いる（特願平１０−１８３７９４号、特願平１０−３３
００５７号）。

【０００８】これらの血糖測定装置では、まず、チップ
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。

【０００９】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（減圧状
態とし）、穿刺部位から血液を吸い出し、その血液を採
取する。そして、測定装置により、採取された血液の血
糖値を測定する。

【００１０】しかしながら、前記血糖測定装置では、一
定の圧力で血液を吸引するので、血糖値の測定に必要な
血液量を得るのに比較的長い時間を要する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、短時
間で、確実に体液中の所定成分の測定を行うことができ
る成分測定装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１３）の本発明により達成される。

【００１３】（１）表皮を介し体液を採取して該体液
の成分を測定する成分測定装置であって、表皮を当てが
う当て部と、前記当て部に表皮を当てがうことにより気
密に密閉される空間と、前記空間の圧力を調節する圧力
調節手段と、前記空間内に採取された体液の所定成分の
量および／または性質を測定する測定手段とを有し、前
記空間内に表皮を介して体液を採取する際、前記圧力調
節手段により前記空間内を減圧し、かつ、その圧力を経
時的に変動させるよう構成されていることを特徴とする
成分測定装置。

【００１４】（２）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、穿刺する表皮を当てが
う当て部と、前記当て部に当てがわれた表皮を穿刺する
よう前記穿刺針を作動させる穿刺手段と、前記穿刺針の
収納空間の圧力を調節する圧力調節手段と、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
手段とを有し、前記穿刺部位より血液を採取する際、前
記圧力調節手段により前記収納空間を減圧し、かつ、そ
の圧力を経時的に変動させるよう構成されていることを
特徴とする成分測定装置。

【００１５】（３）前記収納空間の圧力を検出する圧
力検出手段を有し、該圧力検出手段からの情報に基づい
て、前記圧力調節手段により前記収納空間の圧力を調節
するよう構成されている上記（２）に記載の成分測定装
置。

【００１６】（４）前記血液を採取する際、前記圧力
調節手段により、前記収納空間の圧力を、大気圧より低
い第１の圧力と、該第１の圧力より高い第２の圧力とに
交互に切り替えるよう構成されている上記（２）または
（３）に記載の成分測定装置。

【００１７】（５）前記第２の圧力は、大気圧または
大気圧より低い上記（４）に記載の成分測定装置。

【００１８】（６）前記第２の圧力と前記第１の圧力
との差は、１００〜６００ｍｍＨｇである上記（４）ま
たは（５）に記載の成分測定装置。

【００１９】（７）前記圧力変動の周期は、１〜３０
ｓｅｃである上記（４）ないし（６）のいずれかに記載
の成分測定装置。

【００２０】（８）前記血液を採取する際、前記圧力
調節手段により、前記収納空間の圧力を、一旦、大気圧
より低い第１の圧力にし、その後、前記圧力を緩除に増
加させるようなサイクルを少なくとも１回有する上記
（２）または（３）に記載の成分測定装置。

【００２１】（９）前記第１の圧力は、１００〜６０
０ｍｍＨｇである上記（４）ないし（８）のいずれかに
記載の成分測定装置。

【００２２】（１０）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、前記圧力調節手段は、前記ハウジング内の前記収納
空間の圧力を調節する上記（２）ないし（９）のいずれ
かに記載の成分測定装置。

【００２３】（１１）前記チップは、表皮に当接する
当接部を有し、該当接部の内側に形成される開口を表皮
で塞ぐようにして使用される上記（２）ないし（１０）
のいずれかに記載の成分測定装置。

【００２４】（１２）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上記（２）な
いし（１１）のいずれかに記載の成分測定装置。

【００２５】（１３）前記試験紙は、血糖測定用の試
験紙である上記（１２）に記載の成分測定装置。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の成分測定装置を添
付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。

【００２７】本発明の成分測定装置は、表皮（皮膚）を
介し体液（以下、本実施形態では、血液を代表として説
明する。）を採取して、その体液の所定成分を測定する
装置である。

【００２８】表皮の前記体液の採取に関与する部位（本
実施形態では、穿刺部位）は、好ましくは、指である
が、この他、例えば、手の平、手の裏、手の側部、腕、
太腿等が挙げられる。

【００２９】下記の実施形態では、指先（指）を穿刺す
る形態の成分測定装置を代表として説明する。

【００３０】図１は、本発明の成分測定装置の第１実施
形態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例を示す縦断面図、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例を
示す縦断面図、図５〜図８は、それぞれ、第１実施形態
の成分測定装置における主要部の構成例を示す縦断面
図、図９は、第１実施形態の成分測定装置の回路構成を
示すブロック図、図１０は、第１実施形態の成分測定装
置の制御手段の制御動作を示すフローチャートである。
なお、図１〜図８中、右側を「基端」、左側を「先端」
として説明する。

【００３１】図１、図５および図９に示すように、第１
実施形態の成分測定装置（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、血液（体液）の採取を
検出するとともに採取された血液（体液）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、ハウジング５内の減圧状態を解除、緩
和または保持する電磁弁２６と、ハウジング５内の圧力
を検出する圧力センサ（圧力検出手段）２７と、ソレノ
イド（駆動源）２８と、スイッチ２９と、電池（電源）
９と、回路基板１０上に設けられた制御手段１１および
メモリ３３と、表示部（報知手段）１２と、音声出力部
（報知手段）３２と、外部出力部３４とを備えている。

【００３２】この成分測定装置１は、チップ１３を装着
して使用される。以下、各構成要素について説明する。

【００３３】本体２は、対向する筐体２１と蓋体２２と
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
穿刺手段４、ハウジング５、測定手段７、ポンプ８、電
磁弁２６、ソレノイド２８、スイッチ２９、電池９、回
路基板１０、制御手段１１、メモリ３３、表示部１２、
音声出力部３２および外部出力部３４が、それぞれ収納
されている。また、ハウジング５内には、圧力センサ２
７が設置されている。

【００３４】筐体２１の先端側の壁部２１１には、筐体
２１の内外を貫通し、横断面での形状が円形の開口２１
２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。

【００３５】また、壁部２１１の先端側の面には、開口
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（表皮を当てがう当て部）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。

【００３６】蓋体２２の上面には、蓋体２２の内外を貫
通する表示窓（開口）２２１が形成されており、その表
示窓２２１は、透明な材料で構成される板状部材で塞が
れている。

【００３７】この表示窓２２１に対応する収納空間２３
内の位置には、表示部１２が設置されている。したがっ
て、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。

【００３８】表示部１２は、例えば、液晶表示素子（Ｌ
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、位置修正表示、操作ガイダ
ンス等を表示することができる。

【００３９】また、音声出力部３２は、例えば、ブザー
（一定の音やメロディー等を発する装置）、言葉を発す
る装置等で構成される。

【００４０】なお、報知手段は、前記のものに限らず、
この他、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）やＥＬ素子
等の発光素子、ランプ、ＥＬ表示素子等が挙げられる。

【００４１】また、外部出力部３４は、求められた血糖
値等そのデータを例えばパーソナルコンピュータのよう
な外部装置へ出力するためのものである。

【００４２】また、蓋体２２の上面には、操作ボタン２
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、それに連動してス
イッチ２９がオンし、その信号がスイッチ２９から制御
手段１１に入力されるように構成されている。

【００４３】表示部１２の図１中下側には、回路基板１
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と、メモリ３３とが
搭載されている。制御手段１１は、例えば、血液が採取
されたか否かの判別等、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。

【００４４】回路基板１０の図１中左下側には、減圧手
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。

【００４５】このポンプ８は、ハウジング５の内腔部５
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。

【００４６】また、ポンプ８は、指先の穿刺部位から血
液を吸い出すことができる程度（例えば、１００〜６０
０ｍｍＨｇ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。

【００４７】回路基板１０の図１中右下側には、電源と
して電池９が設置されている。この電池９は、ポンプ
８、電磁弁２６、ソレノイド２８、制御手段１１、表示
部１２、音声出力部３２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。

【００４８】ポンプ８の図１中手前側には、測定手段７
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に血液が供給（採取）されるのを
光学的に検出するとともに、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。

【００４９】このように、測定手段７は、血液の採取を
検出する機能と、試験紙１８に展開された血液中のブド
ウ糖（所定成分）の量を測定する機能とを兼ね備えてい
るので、これらの手段をそれぞれ別個に設ける場合に比
べ、部品点数を削減することができ、構成を簡素化する
ことができ、また、装置の組立工数を減少させることが
できる。

【００５０】この測定手段７は、発光素子（発光ダイオ
ード）７１と受光素子（フォトダイオード）７２とを有
している。

【００５１】発光素子７１は制御手段１１と電気的に接
続され、受光素子７２は、増幅器２４およびＡ／Ｄ変換
器２５を介して制御手段１１と電気的に接続されてい
る。

【００５２】発光素子７１は、制御手段１１からの信号
により作動し、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。

【００５３】チップ１３をハウジング５に装着した状態
で、発光素子７１を点灯させると、発光素子７１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７２に受光され、光電変換される。受光素子７２
からは、その受光光量に応じたアナログ信号が出力さ
れ、その信号は、増幅器２４で所望に増幅された後、Ａ
／Ｄ変換器２５にてデジタル信号に変換され、制御手段
１１に入力される。

【００５４】制御手段１１では、入力された信号に基づ
いて、血液が採取されたか否か、すなわち、血液がチッ
プ１３の試験紙１８に展開されたか否かを判別する。

【００５５】また、制御手段１１では、入力された信号
に基づき、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。

【００５６】また、測定手段７の図１中手前側には、穿
刺手段４を内蔵するハウジング５が設置されている。

【００５７】前述したように、この成分測定装置１は、
ハウジング５にチップ１３を装着して使用される。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。

【００５８】穿刺針１４は、針体１４１と、針体１４１
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。

【００５９】針体１４１は、例えば、ステンレス鋼、ア
ルミニウム、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。

【００６０】また、ハブ１４２は、ほぼ円柱状の部材で
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。

【００６１】このハブ１４２の基端部には、縮径した縮
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。

【００６２】第１のハウジング１５は、壁部１５３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１５２が形成されている。

【００６３】壁部１５３のほぼ中央部には、横断面での
形状が円形の孔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１５２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１４１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。

【００６４】また、後述のプランジャ４１の移動距離を
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。

【００６５】第１のハウジング１５の外周部には、第２
のハウジング１６が固着されている。

【００６６】第２のハウジング１６は、ほぼ円筒状の部
材で構成され、その内部には、内腔部１６１が形成され
ている。

【００６７】また、第２のハウジング１６の先端には、
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。

【００６８】第２のハウジング１６には、当接部１６３
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。

【００６９】第２のハウジング１６の外周部には、凹部
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。

【００７０】また、第２のハウジング１６の内周面に
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。

【００７１】このようなチップ１３では、第２のハウジ
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。

【００７２】また、血液導入ガイド１６６は、通路開口
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。

【００７３】この試験紙１８は、血液を吸収・展開可能
な担体に、試薬を担持させたものである。

【００７４】担体としては、例えば、不織布、織布、延
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。

【００７５】担体に担持される試薬は、血液（検体）中
の測定すべき成分により、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。

【００７６】このようなチップ１３は、前述した筐体２
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。

【００７７】図１、図３および図４に示すように、筐体
２１の基端側には、有底筒状の支持部６１が固定されて
いる。この支持部６１には、ハウジング５の基端部が嵌
合している。

【００７８】ハウジング５は、図３および図４に示すよ
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。

【００７９】ハウジング５の側部には、内腔部５２と外
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およびチューブ８１
を介してポンプ８により吸引され、内腔部５２（チップ
１３内を含む）は、減圧状態とされる。

【００８０】また、図５に示すように、チューブ８１の
途中には、チューブ８２の一端が接続され、そのチュー
ブ８２の他端は、本体２の外部に開放している。このチ
ューブ８２は、可撓性を有しており、例えば、前記チュ
ーブ８１と同様の材料で構成することができる。

【００８１】チューブ８２の途中には、その流路を開閉
（開放／閉鎖）する電磁弁２６が設置されている。

【００８２】電磁弁２６が閉じているとき（閉状態のと
き）は、前記内腔部５２（チップ１３内を含む）の減圧
状態が保持され、電磁弁２６が開くと（開状態になる
と）、前記減圧状態の内腔部５２内に、チューブ８２、
８１および通気路５４を介して、外部から空気（大気）
が導入され、その減圧状態が解除または緩和される。

【００８３】したがって、前記チューブ（流路）８１、
８２および電磁弁２６により、減圧解除手段が構成され
る。

【００８４】また、前記減圧解除手段とポンプ８とで、
内腔部５２（チップ１３内を含む）の圧力を調節する圧
力調節手段が構成される。

【００８５】ハウジング５の先端には、リング状のシー
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。

【００８６】このシールリング５５は、弾性体で構成さ
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。

【００８７】このようなハウジング５の嵌合部５３より
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。

【００８８】穿刺手段４は、プランジャ４１と、プラン
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。

【００８９】プランジャ４１の先端部には、カップ状の
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。

【００９０】チップ１３をハウジング５に装着する前の
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。

【００９１】コイルバネ（穿刺用バネ）４２は、プラン
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。

【００９２】また、ハウジング５内には、圧力センサ２
７が設置されており、この圧力センサ２７により、ハウ
ジング５の内腔部５２（チップ１３内を含む）の圧力を
検出する。圧力センサ２７からの情報、すなわち、圧力
センサ２７により検出された圧力（データ）は、制御手
段１１に入力される。

【００９３】また、図３および図４に示すように、ハウ
ジング５の外部には、電気的に駆動する駆動源として、
ソレノイド２８が設けられている。このソレノイド２８
は、そのプランジャ２８１により、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
ができるように配置されている。

【００９４】係止部４１３が開口５７に係止している状
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。ソレノイド２８のプラン
ジャ２８１が図中矢印方向へ移動し、そのプランジャ２
８１により係止部４１３の係止状態が解除されると、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。したがって、前記ソレノイド２８により、穿刺
手段４の作動を開始させる作動開始手段が構成される。

【００９５】一方、このとき、コイルバネ４３は、圧縮
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。

【００９６】プランジャ４１が静止した状態では、針体
１４１の刃先は、チップ１３内に収納されている。

【００９７】なお、この成分測定装置１では、チップ１
３がハウジング５の嵌合部５３に挿入され、穿刺針１４
の縮径部１４３が針ホルダ４１１に嵌合したとき、当接
部１６３の先端は、指当て面３１とほぼ同じ位置か、も
しくは、指当て面３１から若干突出している（図４およ
び図５参照）。これにより、指当て部３に指先２００を
当接すると、指先２００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。

【００９８】以上説明した成分測定装置１は、穿刺部位
より血液を採取する際、圧力センサ２７からの情報に基
づいて、ポンプ８および電磁弁２６の駆動を制御するこ
とにより、内腔部５２（チップ１３内を含む）を減圧
し、かつ、その圧力を経時的に変動（変化）させるよう
に構成されている。

【００９９】なお、前記血液を採取する際の内腔部５２
内の圧力パターンは、減圧時を含み、かつ、圧力が経時
的に変動すれば、特に限定されない。以下、その一例を
説明する。

【０１００】図１１は、血液を採取する際の内腔部５２
内の圧力パターンを示すグラフである。

【０１０１】同図に示すように、この成分測定装置１で
は、血液を採取する際、ポンプ８および電磁弁２６の駆
動を制御して、内腔部５２の圧力を、大気圧より低い第
１の圧力Ｐ１と、この第１の圧力Ｐ１より高い第２の圧
力Ｐ２とに交互に切り替える。

【０１０２】これにより、短時間で、確実に、測定に必
要かつ十分な量の血液を採取することができる。

【０１０３】前記第２の圧力Ｐ２は、大気圧とほぼ同じ
か、または大気圧より低いのが好ましい。

【０１０４】これにより、より短時間で、より確実に、
測定に必要かつ十分な量の血液を採取することができ
る。

【０１０５】また、前記第１の圧力Ｐ１は、１００〜６
００ｍｍＨｇ程度であるのが好ましく、４００〜６００
ｍｍＨｇ程度であるのがより好ましい。

【０１０６】これにより、より短時間で、より確実に、
測定に必要かつ十分な量の血液を採取することができ
る。

【０１０７】また、第２の圧力Ｐ２と第１の圧力Ｐ１と
の差は、１００〜６００ｍｍＨｇ程度であるのが好まし
く、３００〜６００ｍｍＨｇ程度であるのがより好まし
い。

【０１０８】これにより、より短時間で、より確実に、
測定に必要かつ十分な量の血液を採取することができ
る。

【０１０９】また、前記圧力変動の周期Ｔは、１〜３０
ｓｅｃ程度であるのが好ましく、１〜５ｓｅｃ程度であ
るのがより好ましい。

【０１１０】これにより、より短時間で、より確実に、
測定に必要かつ十分な量の血液を採取することができ
る。

【０１１１】なお、本発明では、図１１に示す各波形の
形状が、互いに、ほぼ等しくてもよく、また、一部また
は全部が異なっていてもよい。

【０１１２】次に、成分測定装置１を用いて穿刺、血液
の採取、展開および血糖値測定を行う場合の各部の動作
および制御手段の制御動作について、図２〜図８および
図１０に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

【０１１３】［１］まず、チップ１３を筐体２１の開
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）。

【０１１４】さらに、チップ１３を基端方向へ押し込む
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。

【０１１５】［２］次に、図示しない電源スイッチを
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。なお、電磁弁２６は、閉じ
ている。

【０１１６】［３］次に、指当て部３に指先（指）２
００を押し当てる。これにより、チップ１３の当接部１
６３に指先２００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
２００で塞ぐようにする（図５参照）。

【０１１７】［４］次に、操作ボタン２２２を押圧操
作し、成分測定装置１を作動させる。これにより、図１
０に示すプログラムが実行される。

【０１１８】まず、穿刺針１４の針体１４１により指先
２００の表面を穿刺する（図１０のステップＳ１０
７）。

【０１１９】すなわち、制御手段１１は、ソレノイド２
８のコイルに通電する。これにより、ソレノイド２８の
プランジャ２８１は、図４中矢印方向へ移動し、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４１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２００の表面を穿刺する（図６参照）。針体１４１
による穿刺部位２１０からは、出血が生じる。

【０１２０】針体１４１が指先２００を穿刺した後は、
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。

【０１２１】次いで、制御手段１１は、ポンプ８および
電磁弁２６の駆動制御を開始する（図１０のステップＳ
１０２）。

【０１２２】すなわち、制御手段１１は、ポンプ８およ
び電磁弁２６の駆動を制御して、内腔部５２（チップ１
３内を含む）の圧力を、図１１に示すように、第１の圧
力Ｐ１と第２の圧力Ｐ２とに交互に切り替える。なお、
指先２００の針体１４１による穿刺部位２１０の近傍の
圧力もこれと同様に変動（変化）する。

【０１２３】この場合、まず、電磁弁２６を閉じた状態
で、ポンプ８を作動させ、内腔部５２内の空気を吸引
し、内腔部５２の圧力を第１の圧力Ｐ１に減圧し、所定
時間、その第１の圧力Ｐ１に保持する。

【０１２４】次いで、ポンプ８を停止し、電磁弁２６を
開いて、内腔部５２内の空気を排出し、内腔部５２の圧
力を第２の圧力Ｐ２にし、所定時間、その第２の圧力Ｐ
２に保持する。以降、この動作を繰り返し行う。

【０１２５】これにより、穿刺部位２１０から血液２２
０が吸い出される（図７参照）。特に、内腔部５２の圧
力を一定に保持している場合に比べて、必要な血液量を
短時間で確実に確保することができる。

【０１２６】以上のように、成分測定装置１では、１回
の操作ボタン２２２の押圧により、穿刺動作と減圧動作
とが行われ、また、後述する減圧解除動作も自動的に開
始されるため、その操作性が極めて良い。

【０１２７】［５］前記［４］の操作で、穿刺部位２
１０上に粒状に隆起した血液２２０は、チップ１３内に
吸引され、そ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）。

【０１２８】試験紙１８上への血液２２０の供給、展開
に伴い、血液２２０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。

【０１２９】一方、制御手段１１は、図１０に示すステ
ップＳ１０２を実行した後、測定手段７を駆動し、その
測定手段７を介して試験紙１８の呈色を監視（モニタ）
し、血液が採取されたか否かを判断する（図１０のステ
ップＳ１０３）。

【０１３０】このステップＳ１０３では、測定手段７の
受光素子７２から入力される信号の電圧レベルが予め設
定されているしいき値を超えた場合には、血液が採取さ
れたと判断し、前記信号の電圧レベルがそのしいき値以
下である場合には、血液が採取されていないと判断す
る。

【０１３１】なお、前記しきい値は、試験紙１８が呈色
する前の前記信号の電圧レベルより十分大きく、かつ、
呈色したときの前記信号の電圧レベルより十分小さい値
に設定される。

【０１３２】前記ステップＳ１０３において、血液が採
取されていないと判断した場合には、タイムアップか否
かを判断する（図１０のステップＳ１０４）。

【０１３３】前記ステップＳ１０４において、タイムア
ップではないと判断した場合には、ステップＳ１０３に
戻り、再度、ステップＳ１０３以降を実行し、タイムア
ップと判断した場合には、エラー処理を行う（図１０の
ステップＳ１０５）。

【０１３４】このステップＳ１０５では、ポンプ８を停
止し、電磁弁２６を開いて、前記減圧状態を解除すると
ともに、エラーであることを、例えば、表示部１２に表
示、または、音声出力部３２により音声で報知する。な
お、このエラー報知を表示部１２と音声出力部３２の両
方で行ってもよいことは、言うまでもない。

【０１３５】操作者（使用者）は、このエラー報知によ
り、エラーであること（何らかのトラブルがあったこ
と）を把握することができる。

【０１３６】また、前記ステップＳ１０３において、血
液が採取されたと判断した場合には、ポンプ８を停止す
る（図１０のステップＳ１０６）。

【０１３７】次いで、電磁弁２６を開いて、内腔部５２
（チップ１３内を含む）の減圧状態を解除する（図１０
のステップＳ１０７）。

【０１３８】電磁弁２６が開くと、チューブ８２、８１
および通気路５４を介して、内腔部５２（チップ１３内
を含む）および穿刺部位２１０に外気（大気）が流入
し、内腔部５２（チップ１３内を含む）および穿刺部位
２１０は、大気圧に復帰する（図８参照）。

【０１３９】指先２００の穿刺部位２１０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２００から離す。

【０１４０】［６］制御手段１１は、図１０に示すス
テップＳ１０７を実行した後、前記試験紙１８の呈色の
度合いを測定手段７により測定し、得られたデータに基
づき演算処理し、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（図１０のス
テップＳ１０８）。

【０１４１】この場合、内腔部５２（チップ１３内を含
む）の減圧状態、すなわち、試験紙１８の収納空間の減
圧状態が解除されているので、前記血液２２０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
との反応に必要な大気中の成分（例えば、酸素、二酸化
炭素、水蒸気等）が十分に供給され、これにより血糖値
を正確に測定することができる。

【０１４２】次いで、前記算出された血糖値を表示部１
２に表示する（図１０のステップＳ１０９）。

【０１４３】これにより、血糖値を把握することができ
る。なお、前記ステップＳ１０７において減圧状態が解
除された後、次回の測定に備え、電磁弁２６を再び閉じ
る。

【０１４４】以上説明したように、この成分測定装置１
によれば、短時間で、確実に、測定に必要かつ十分な量
の血液を採取することができるとともに、血糖値（血液
中の所定成分の量）を正確かつ確実に測定することがで
きる。

【０１４５】また、チップ１３に試験紙１８が設けられ
ているので、穿刺、血液の採取および試験紙１８への展
開、測定（成分の定量化）を連続的に行うことができ、
血糖値測定（成分測定）を容易かつ短時間で行うことが
できる。

【０１４６】また、使用に際しての準備操作が容易であ
り、このため、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。

【０１４７】また、一旦穿刺した後、誤って再度生体表
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１４が直接見えないので、穿刺の際の恐怖感
も軽減される。

【０１４８】以上のことから、この成分測定装置１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。

【０１４９】また、この成分測定装置１は、構成が簡
単、小型、軽量であり、安価で、量産にも適する。

【０１５０】なお、図１１に示すように、本実施形態で
は、穿刺を、ポンプ８の作動開始前（時間ｔ１）に行う
ように構成されているが、本発明では、穿刺を、例え
ば、ポンプ８の作動とほぼ同時（時間ｔ２）、また、ポ
ンプ８の作動開始後（時間ｔ３）に行うように構成され
ていてもよい。すなわち、本発明では、内腔部５２（チ
ップ１３内を含む）の圧力が大気圧のときに穿刺を行っ
てもよく、また、第１の圧力Ｐ１のときに穿刺を行って
もよい。

【０１５１】次に、本発明の成分測定装置の第２実施形
態を説明する。図１２は、本発明の成分測定装置の第２
実施形態における主要部の構成例を示す縦断面図であ
る。なお、前述した第１実施形態の成分測定装置１との
共通点については、説明を省略し、主な相違点を説明す
る。また、図１２中、右側を「基端」、左側を「先端」
として説明する。

【０１５２】この第２実施形態の成分測定装置１と、前
述した第１実施形態の成分測定装置１とは、圧力調節手
段の構成が異なる。

【０１５３】すなわち、この成分測定装置１では、図１
２に示すように、前述した第１実施形態の成分測定装置
１の電磁弁２６の代わりに、細管８３が設けられてい
る。

【０１５４】細管８３は、円筒状の部材で構成され、そ
の内部には、オリフィス（流路）８３１が形成されてい
る。この細管８３は、チューブ８２の端部に接合（接
続）されており、細管８３（オリフィス８３１）の先端
は、本体２の外部に開放している。

【０１５５】この細管８３のオリフィス８３１は、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
８３１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。また、オリフィ
ス８３１の長さは、特に限定されないが、例えば、１〜
１５ｍｍ程度であるのが好ましい。オリフィス８３１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。

【０１５６】前記チューブ（流路）８１、８２および細
管８３により、減圧解除手段が構成され、この減圧解除
手段とポンプ８とで、圧力調節手段が構成される。

【０１５７】なお、細管８３は、図示のものに限定され
るものではなく、また、その設置数やオリフィスの数
は、必要に応じて、複数としてもよい。

【０１５８】この成分測定装置１は、穿刺部位より血液
を採取する際、圧力センサ２７からの情報に基づいて、
ポンプ８の駆動を制御することにより、内腔部５２（チ
ップ１３内を含む）を減圧し、かつ、その圧力を経時的
に変動（変化）させるように構成されている。

【０１５９】なお、前記血液を採取する際の内腔部５２
内の圧力パターンは、減圧時を含み、かつ、圧力が経時
的に変動すれば、特に限定されない。以下、その一例を
説明する。

【０１６０】図１３は、血液を採取する際の内腔部５２
内の圧力パターンを示すグラフである。

【０１６１】同図に示すように、この成分測定装置１で
は、血液を採取する際、ポンプ８の駆動を制御して、内
腔部５２の圧力を、一旦、大気圧より低い第１の圧力Ｐ
１に減圧し、その後、その圧力を緩除に増加させる。

【０１６２】これにより、短時間で、確実に、測定に必
要かつ十分な量の血液を採取することができる。

【０１６３】前記第１の圧力Ｐ１は、３００〜６００ｍ
ｍＨｇ程度であるのが好ましく、４００〜６００ｍｍＨ
ｇ程度であるのがより好ましい。

【０１６４】これにより、より短時間で、より確実に、
測定に必要かつ十分な量の血液を採取することができ
る。

【０１６５】また、前記内腔部５２の圧力の第１の圧力
Ｐ１からの増加速度（増圧速度）は、１００〜３００ｍ
ｍＨｇ／ｓｅｃ程度であるのが好ましく、２００〜２５
０ｍｍＨｇ／ｓｅｃ程度であるのがより好ましい。

【０１６６】これにより、より短時間で、より確実に、
測定に必要かつ十分な量の血液を採取することができ
る。

【０１６７】なお、前記増圧速度は、例えば、細管８３
の設置数やオリフィス８３１の数、オリフィス８３１の
径を調節することにより、任意に設定することができ
る。

【０１６８】この成分測定装置１では、細管８３のオリ
フィス８３１から流入する外気（大気）の流量より、ポ
ンプ８の作動により吸引される空気の流量の方が大きい
（多い）ので、ポンプ８が作動すると、ハウジング５の
内腔部５２内の空気の吸引がなされ、これにより、内腔
部５２（チップ１３内を含む）の圧力は、第１の圧力Ｐ
１になる。すなわち、内腔部５２（チップ１３内を含
む）は、減圧状態とされる。

【０１６９】そして、ポンプ８が停止すると、細管８３
のオリフィス８３１、チューブ８２、８１および通気路
５４を介して、内腔部５２（チップ１３内を含む）に外
気（大気）が流入し、内腔部５２（チップ１３内を含
む）の圧力は、第１の圧力Ｐ１から緩除に増加する。こ
れにより、内腔部５２（チップ１３内を含む）および穿
刺部位２１０の減圧状態が解除される。すなわち、内腔
部５２（チップ１３内を含む）および穿刺部位２１０
は、大気圧に復帰する。

【０１７０】なお、穿刺は、図１３に示すように、ポン
プ８の作動開始前（時間ｔ１）、ポンプ８の作動とほぼ
同時（時間ｔ２）およびポンプ８の作動開始後（時間ｔ
３）のうちのいずれで行われてもよい。すなわち、内腔
部５２（チップ１３内を含む）の圧力が大気圧のときに
穿刺を行ってもよく、また、内腔部５２が減圧状態のと
きに穿刺を行ってもよい。

【０１７１】また、前記内腔部５２の圧力の第１の圧力
Ｐ１からの増加速度（増圧速度）は、一定であってもよ
く、また、経時的に変動（変化）していてもよい。

【０１７２】また、成分測定装置１は、前記内腔部５２
の圧力を、一旦、大気圧より低い第１の圧力Ｐ１にし、
その後、その圧力を緩除に増加させるようなサイクル
（図１３に示すサイクル）を１回のみ有していてもよ
く、また、複数回有していてもよい。

【０１７３】この成分測定装置１によれば、前述した第
１実施形態の成分測定装置１と同様の効果が得られる。

【０１７４】以上、本発明の成分測定装置を図示の各実
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のものに置換することができ
る。

【０１７５】また、本発明では前述した各実施形態の所
定の構成を適宜組み合わせてもよい。

【０１７６】また、前記実施形態では、採取する体液と
して、血液を代表として説明したが、本発明では、採取
する体液は、これに限らず、例えば、汗、リンパ液、髄
液等であってもよい。

【０１７７】また、前記実施形態では、測定目的とする
成分として、ブドウ糖（血糖値）を代表として説明した
が、本発明では、測定目的の成分は、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。

【０１７８】また、前記実施形態では、測定手段は、所
定成分の量を測定するものであるが、本発明では、測定
手段は、所定成分の性質を測定するものであってもよ
く、また、所定成分の量および性質を測定するものであ
ってもよい。

【０１７９】また、前記実施形態では、血液の採取を検
出する血液採取検出手段と、血液中の所定成分の量を測
定する測定手段とを兼用する手段（実施形態では、この
手段を「測定手段」と呼んでいる）を設けているが、本
発明では、血液採取検出手段と、測定手段とをそれぞれ
別個に設けてもよい。

【０１８０】また、前記実施形態では、血液採取検出手
段として、血液の採取を光学的に検出する手段を用いて
いるが、本発明では、これに限らず、この他、例えば、
電気的に検出する手段を用いてもよい。

【０１８１】また、本発明では、血液の採取を光学的に
検出する血液採取検出手段を用いる場合、前述したよう
な血液中の成分と試薬との反応による試験紙の呈色（発
色）を検出するものに限らず、この他、例えば、チップ
の試験紙に血液を供給する血液通路（血液流路）への血
液の導入を検出するものでもよい。

【０１８２】この血液通路への血液の導入を検出する場
合には、例えば、チップのうちの少なくとも血液通路の
近傍を光透過性を有する（透明な）部材で形成し、血液
採取検出手段により、その血液通路へ向けて光を照射
し、その反射光または透過光を受光し、光電変換し、制
御手段により、前記血液採取検出手段からの出力電圧を
モニタするように構成する。前記血液通路へ血液が導入
されると、その部位の色が略赤黒色に変化し、これによ
り、その部位からの反射光または透過光の光量が変化
し、前記血液採取検出手段からの出力電圧が変化するの
で、この出力電圧（光量）の変化の検出をもって、血液
の採取の検出とする。

【０１８３】また、前記血液の採取を電気的に検出する
血液採取検出手段としては、例えば、チップの血液通路
等のインピーダンスを検出（測定）するセンサ（電
極）、バイオセンサ等が挙げられる。

【０１８４】前記バイオセンサを用いる場合には、例え
ば、前記血液通路へ血液が導入されると、そのバイオセ
ンサからの出力電流が変化するので、この出力電流（電
流値）の変化の検出をもって、血液の採取の検出とす
る。

【０１８５】また、前記インピーダンスを検出するセン
サを用いる場合には、例えば、前記血液通路へ血液が導
入されると、そのセンサの電極間のインピーダンスが変
化するので、このインピーダンスの変化の検出をもっ
て、血液の採取の検出とする。

【０１８６】また、本発明の成分測定装置は、前述した
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、表示するものに限らず、例えば、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。

【０１８７】また、前記実施形態では、測定に先立って
減圧状態を解除するように構成されているが、本発明で
は、測定に先立って減圧状態を緩和するように構成され
ていてもよい。

【０１８８】また、本発明では、穿刺手段および圧力調
節手段の作動は、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。

【０１８９】また、本発明では、ハウジング５およびそ
れに装着されたチップ１３を指から離間する方向（基端
方向）へ移動させるチップ退避機構を設けてもよい。

【０１９０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、体
液を採取する際（例えば、穿刺部位より血液を採取する
際）、圧力調節手段により空間（例えば、穿刺針の収納
空間）を減圧し、かつ、その圧力を経時的に変動させる
ので、短時間で、確実に、測定に必要かつ十分な量の体
液（例えば、血液）を採取することができ、これによ
り、短時間で、確実に、体液（例えば、血液）中の所定
成分の測定を行うことができる。

【０１９１】また、チップに試験紙を設けた場合には、
穿刺、血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。

【０１９２】また、使用に際しての準備操作が容易であ
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。

【０１９３】また、一旦穿刺した後、誤って再度生体表
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。

【０１９４】以上のことから、本発明の成分測定装置
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。

【０１９５】また、本発明の成分測定装置は、構成が簡
単、小型、軽量であり、安価で、量産にも適する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成分測定装置の第１実施形態を模式的
に示す斜視図である。

【図２】本発明において使用するチップの構成例を示す
縦断面図である。

【図３】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例を示す縦
断面図（チップをハウジングに装着する前の状態）であ
る。

【図４】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例を示す縦
断面図（チップをハウジングに装着した状態）である。

【図５】第１実施形態の成分測定装置における主要部の
構成例を示す縦断面図（圧力調節手段および穿刺手段の
作動前の状態）である。

【図６】第１実施形態の成分測定装置における主要部の
構成例を示す縦断面図（穿刺手段の作動時の状態）であ
る。

【図７】第１実施形態の成分測定装置における主要部の
構成例を示す縦断面図（穿刺後で、かつ圧力調節手段の
作動時の状態）である。

【図８】第１実施形態の成分測定装置における主要部の
構成例を示す縦断面図（最終状態）である。

【図９】第１実施形態の成分測定装置の回路構成を示す
ブロック図である。

【図１０】第１実施形態の成分測定装置の制御手段の制
御動作を示すフローチャートである。

【図１１】第１実施形態の成分測定装置の血液を採取す
る際の穿刺針の収納空間（内腔部５２）内の圧力パター
ンを示すグラフである。

【図１２】本発明の成分測定装置の第２実施形態におけ
る主要部を示す縦斜視図である。

【図１３】第２実施形態の成分測定装置の血液を採取す
る際の穿刺針の収納空間（内腔部５２）内の圧力パター
ンを示すグラフである。

【符号の説明】

１成分測定装置２本体２１筐体２１１壁部２１２開口２２蓋体２２１表示窓２２２操作ボタン２２３係止解除部材２３収納空間３指当て部３１指当て面４穿刺手段４１プランジャ４１１針ホルダ４１２弾性片４１３係止部４２コイルバネ４３コイルバネ５ハウジング５１壁部５２内腔部５３嵌合部５４通気路５５シールリング５７開口５８シール部材６１支持部７測定手段７１発光素子７２受光素子８ポンプ８１、８２チューブ８３細管８３１オリフィス９電池１０回路基板１１制御手段１２表示部１３チップ１４穿刺針１４１針体１４２ハブ１４３縮径部１５第１のハウジング１５１内周面１５２内腔部１５３壁部１５４孔１６第２のハウジング１６１内腔部１６２先端開口１６３当接部１６４フランジ１６５凹部１６６血液導入ガイド１７試験紙固定部１８試験紙１９血液通路１９１通路開口１９２通路開口２４増幅器２５Ａ／Ｄ変換器２６電磁弁２７圧力センサ２８ソレノイド２８１プランジャ２９スイッチ３２音声出力部３３メモリ３４外部出力部２００指先２１０穿刺部位２２０血液Ｓ１０１〜Ｓ１０９ステップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表皮を介し体液を採取して該体液の成分
を測定する成分測定装置であって、表皮を当てがう当て部と、前記当て部に表皮を当てがうことにより気密に密閉され
る空間と、前記空間の圧力を調節する圧力調節手段と、前記空間内に採取された体液の所定成分の量および／ま
たは性質を測定する測定手段とを有し、前記空間内に表皮を介して体液を採取する際、前記圧力
調節手段により前記空間内を減圧し、かつ、その圧力を
経時的に変動させるよう構成されていることを特徴とす
る成分測定装置。
【請求項２】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、穿刺する表皮を当てがう当て部と、前記当て部に当てがわれた表皮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の圧力を調節する圧力調節手段
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
定する測定手段とを有し、前記穿刺部位より血液を採取する際、前記圧力調節手段
により前記収納空間を減圧し、かつ、その圧力を経時的
に変動させるよう構成されていることを特徴とする成分
測定装置。
【請求項３】前記収納空間の圧力を検出する圧力検出
手段を有し、該圧力検出手段からの情報に基づいて、前
記圧力調節手段により前記収納空間の圧力を調節するよ
う構成されている請求項２に記載の成分測定装置。
【請求項４】前記血液を採取する際、前記圧力調節手
段により、前記収納空間の圧力を、大気圧より低い第１
の圧力と、該第１の圧力より高い第２の圧力とに交互に
切り替えるよう構成されている請求項２または３に記載
の成分測定装置。
【請求項５】前記第２の圧力は、大気圧または大気圧
より低い請求項４に記載の成分測定装置。
【請求項６】前記第２の圧力と前記第１の圧力との差
は、１００〜６００ｍｍＨｇである請求項４または５に
記載の成分測定装置。
【請求項７】前記圧力変動の周期は、１〜３０ｓｅｃ
である請求項４ないし６のいずれかに記載の成分測定装
置。
【請求項８】前記血液を採取する際、前記圧力調節手
段により、前記収納空間の圧力を、一旦、大気圧より低
い第１の圧力にし、その後、前記圧力を緩除に増加させ
るようなサイクルを少なくとも１回有する請求項２また
は３に記載の成分測定装置。
【請求項９】前記第１の圧力は、１００〜６００ｍｍ
Ｈｇである請求項４ないし８のいずれかに記載の成分測
定装置。