【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非侵襲で血液中の成分を分析する血液分析装置に関し、とくにその装着構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から採血しないで血液成分を検査する装置としては、例えば動脈血の酸素飽和度を測定するパルスオキシメーターがある。これは血液分析装置のひとつで動脈血中のヘモグロビンのうち酸素と結合したヘモグロビンの割合を非侵襲で測定するものであり、使いやすく装置の価格も妥当なことから、さまざまな医療現場で使われてきた。例えば、手術中や術後、集中治療室では、患者の容体を連続的に監視している。また在宅酸素療法では患者の状態把握として使われてきた。救急医療では、輸送中に患者の容体を短時間で把握するために使われてきた。さらに、高所登山での健康状態のチェックにも使われている。測定部位は手の指を使うのが一般的であるが、測定目的や環境に応じて測定部位の指に取付けるプローブと本体の構造はさまざまである。
【０００３】
一般的なパルスオキシメーター構造は、本体とプローブが分かれる別体型であり、プローブは指を上下の部品で挟み込み、バネで指に押し当て力が加わるクリップタイプである（例えば、特許文献１参照。）。これによれば、カバーとベースにねじりバネが取り付けてあり、閉じる方向にバネ力が加わるようになっている。カバーとベースには、それぞれカップ形状の上部保護材と下部保護材が取付けられ、この両保護材を介して患者の指に軽く押し当て力が加えられている。このようにパルスオキシメーターは、測定部位となる生体組織つまり指と、受光素子との距離を一定に保ち、さらに生体組織の血流を妨げないようにしなければならなかった。このクリップタイプは、成人の指ならば太さバラツキに対応できるようになっている。そして、手術中、術後、集中治療室などの動き回らない患者の連続的な監視には適していた。しかし、クリップタイプは装着するのに直接手を下す必要があり、装着するにも外すにも手間がかかる。即ち、測定の全自動化は行えず使用者に負担がかかる構造であった。
【０００４】
クリップ式の生体固定の欠点をいくつか解決したものがある（例えば、特許文献２参照。）。これは指式血圧計であり血液分析装置ではないが、固定をするにあたっての問題をいくつか解決している。構造は、本体に開閉可能なフタが取り付けられ、フタには部分的に固定された指カフがある。本体に指カフ収納部があって、フタを閉めることにより、指カフ収納部に収納される構造である。フタを開けると電源が入り、指カフに指を入れた後に、測定開始スイッチを押すことで加圧が始まり測定される。指カフには発光部と受光部があり、脈動センサとして働く。この方式は、脈動センサを指挿入検出と兼用させることや測定の全自動化を行うことができる。しかし、これを血液分析装置に適用した場合には不具合が起きる。指式血圧計は始めに加圧し、これを徐々に緩めることで測定するが、これでは血液分析装置においては固定が不十分である。
【０００５】
固定が不十分な理由を説明するために、パルスオキシメータなどの従来の血液分析装置から得られる脈動波形を図１１に示す。図１１のように、受光された生体情報は１Ｈｚ程度の脈動成分と体の動きに応じて変動する体動成分と骨や脂肪などの直流成分と５０Ｈｚ程度のノイズ成分とで構成される。よって、体動によって生体情報は変動することになる。実際に図１１では４秒を過ぎたあたりから直流値が低くなっている。これが体動の影響である。使用者が自覚していなくても体動は起き、固定が不十分なことや、無意識で動くことが原因で生じる。このような体動は濃度測定において、精度低下をまねくだけでなく演算値の信頼性を損ねる。体動が脈動成分と同じ周波数で動いた場合には大きな誤差となる。これは、同じ周波数で動けば、脈動の振幅値がその分上乗せされるためである。即ち、体動に対して追従して固定する必要がある。よって、指式血圧計では固定に臨機応変さがなく、このシステムを血液分析装置に適用してもより精度の高い測定が行えない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−１６６１３３号公報 （第２図、第３図）
【特許文献２】
特開平８―３１７９１１号公報 （第３−６項、第４図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の指式血圧計は、クリップ式で問題であったクリップを挟んだり、外したりという手間を解決し、指を挿入して測定開始スイッチを押すことで加圧し、そして減圧する。即ち、使用者の負担が軽減されている。しかしながら、測定中に正確な測定ができるような臨機応変な固定が行われておらず、固定が不十分である。血液分析装置では、体動の影響を取り除かないと測定精度が著しく低下し、正確な測定値が得られない。
【０００８】
本発明の目的は上記課題を解決し、より精度が高く安定した分析結果が得られる血液分析装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の血液分析装置は、生体を挿入するホルダと、生体に光を照射する発光部と、生体を挟んで透過光を受光する受光部と、受光部中の受光素子の光電流を電圧に変換して血液の濃度を演算し、信号を出力する演算回路と、演算回路の演算結果に基づいて表示する表示装置を有する血液分析装置であって、生体を固定する生体固定手段を前記ホルダ内に有し、生体の固定を制御するための固定制御手段を有することを特徴とする。
【００１０】
固定制御手段は、生体の固定を制御する固定制御回路を有することが好ましい。受光部はホルダに生体が挿入されたことを伝える挿入検出信号を出力する挿入検出手段を有することが好ましい。固定制御回路から出力される固定終了信号により、生体の固定終了が制御され、挿入検出信号により、固定開始が制御されることが好ましい。生体固定手段が、固定を開始する固定開始スイッチを備えている場合には、生体が挿入されていない時に固定開始スイッチを押しても生体が固定されないことが好ましい。生体固定手段が、電磁石を有する手段や空気圧の加減圧により固定する手段などであることが好ましい。
【００１１】
本発明の血液分析装置には、濃度測定中における体動の影響を軽減させるための固定制御手段を設けている。固定制御は、受光部で受光した信号をもとに演算回路で固定を強めるべきなのか、弱めるべきなのかを判断し、この判別信号を固定制御回路へ伝送し、固定制御回路が生体固定手段を判断通りに制御することで達成される。これによって、従来よりも精度の高い分析結果が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
〔第一の実施形態〕
本発明の第一の実施形態における血液分析装置の外観について、図１、図２、図４を用いて説明する。本発明は糖尿病の診断や検査のための血液分析装置であり、図４の分析装置は、血液中の赤血球に含まれるヘモグロビンが、血液中のグルコースと結合した割合を測定するものである。第一の実施形態における血液分析装置は電磁石を利用して生体を固定することを特徴としている。電磁石による固定構造は図１に示す通りであり、磁石４、磁石５、磁石６、磁石７と電磁石８、電磁石９、電磁石１０、電磁石１１によって構成される。図４のホルダ２１には、測定部位を入れられる挿入穴３５があり、図１及び図２のように使用者の生体１が入るようにほぼ円筒形状をしている。ホルダ２１内の構造は図１に示す通りであり、センサ部を構成している。センサ部は発光部２と受光部３によって構成され、お互いに対向する形で配置される。血液分析装置上面には図４のように電源を入れて演算を開始させる電源ボタン２２と、演算結果を表示する表示装置２０が設けられている。また、別実施例として図５のように固定開始スイッチ４４を設ける場合もある。表示装置２０には血糖コントロールの指標となる、ヘモグロビンＡ１ｃの分析結果が表示される。
【００１３】
第一の実施形態における血液分析装置の使用方法を図１、図４を用いて説明する。まず、図４の電源ボタン２２により電源が投入されると、ホルダ２１内の発光部２が点滅する。この状態で生体１を挿入穴３５に挿入すると、受光部３により生体１が挿入されたことを検出する。これは、生体１が挿入されたことで発光部２からの光が生体１によって吸収されて、透過光が著しく小さくなって受光部３で検出されることを利用している。これを応用して、生体１が挿入されるとタイマなどでカウントして何秒後かに固定されるようにすることもできる。これにより生体１が固定されると、濃度測定が始まる。濃度測定中は体動の影響を受け、信頼性の低下と誤作動をまねくため、固定制御によってこれを緩和している。濃度測定の結果から演算を行い、そして生体１は演算回路からの濃度演算終了信号により固定が終了する。固定が終了するとともに生体１は固定が解除され、表示装置２０に演算結果であるヘモグロビンＡ１ｃの分析結果が表示される。つまり、使用者は電源を入れて固定されてからは表示装置２０に表示されるまでそのままの姿勢で待機しているだけでよい。
【００１４】
第一の実施形態における血液分析装置のセンサ部構造を図３、図５、図６を用いて説明する。まず挿入穴３５は図３に示す通り、先端が閉じたほぼ円筒形状のホルダ２１からなり、生体１をホルダ２１の先端に突当たるように挿入する。ホルダ２１には、受光部３の上面に受光フィルタ４３と、その反対側の発光部２の上面には拡散板４２が備え付けられている。拡散板４２は透明なポリスチレン（ＰＳ）樹脂やアクリル（ＰＭＭＡ）樹脂を成形したものであり、その奥には図６に示したように発光素子２５、発光素子２６、発光素子２７が近接して配置されている。発光素子２５、発光素子２６、発光素子２７は、それぞれのピーク発光波長がλ１、λ２、λ３のチップ型発光ダイオードである。発光素子２５、発光素子２６、発光素子２７は近接して配置しているものの、同一位置から発光することは不可能である。このことによる誤差を最小限にするために、拡散板４２を挿入することによって、チップ型発光ダイオードによる点発光ではなく、拡散板４２による面発光に変換している。このことによって、発光素子２５、発光素子２６、発光素子２７の光路差による影響を解消している。
【００１５】
受光フィルタ４３は、発光波長λ１、λ２、λ３を透過させるが、その他の蛍光燈や太陽光を減衰させるための光学フィルタであり、挿入穴３５と生体１との隙間から漏れてくる外来光の影響を少なくしている。また、受光フィルタ４３は防塵効果もあり、清掃を簡単に行うことができる。受光フィルタ４３の奥には受光素子２８が配置されている。受光素子２８は発光波長λ１、λ２、λ３を含んだ感度波長範囲であるフォトダイオードである
【００１６】
第一の実施形態における血液分析装置の電磁石による生体固定手段を図１、図２を用いて説明する。図１、図２は電磁石を利用した生体固定手段の構造図である。生体１としてここでは指を用いている。センサ部の受光部３で受光した生体情報は、図８に示されている固定制御回路３１から電磁石８、電磁石９、電磁石１０、電磁石１１へ固定制御信号に応じた電流値として流れる。電磁石８、電磁石９と電磁石１０、電磁石１１はそれぞれ同じ電磁石であり、これにコイルが巻かれていて、流す電流方向により極性が変化する。例えば電磁石１０がＳ、電磁石１１がＮとなるように流した時には磁石４はＮで、磁石６がＳなことからこれらはお互いに引き合う方向へ向かう。従ってこの場合には、挿入された指を固定する方向へ磁石が動くことになる。今度は逆に電磁石１０をＮ、電磁石１１をＳとすれば、磁石４はＮ、磁石６はＳでお互い反発し合う方向へ向かう。なお、電磁石８、９については、引き合わせたいときは電磁石８をＮ、電磁石９をＳにし、反発させたいときは電磁石８をＳ、電磁石９をＮにする。つまり、電磁石８がＮ、電磁石９がＳ、電磁石１０がＳ、電磁石１１がＮのときに固定の動作となり、電磁石８がＳ、電磁石９がＮ、電磁石１０がＮ、電磁石１１がＳのときに固定の解除を行うことができる。
【００１７】
図１の弾性体１４、弾性体１５、弾性体１６、弾性体１７は同じ素材であり、弾力性と伸縮性に優れたゴムを使用している。弾性体１２、弾性体１３、弾性体１８、弾性体１９は同じ素材であり、弾力性とフィット感のあるスポンジを使用している。これで、固定する方向に電磁石を制御すると弾性体１４、弾性体１５、弾性体１６、弾性体１７は収縮する。また、弾性体１２、弾性体１３、弾性体１８、弾性体１９は固定されると生体１の形にフィットし、体動の影響をある程度緩和している。図２は断面Ａ−Ｂで切ったときの断面図であり、生体１が挿入されている図である。図３は同じく断面Ａ−Ｂの断面図で、生体１が挿入されていないときの図である。図３に示したように弾性体１８には発光部２の光路の穴があいている。これと対向した位置には、受光部３の光路の穴が同じくあいている。発光部２から出射された光は生体１を挟んで受光部３で受光される。このような仕組みと構造により、電磁石を利用しての生体固定手段を実現している。
【００１８】
第一の実施形態における血液分析装置において濃度測定中の固定制御手段を図１、図８、図１１を用いて説明する。濃度演算中には図１１に示すように、受光された生体情報は１Ｈｚ程度の脈動成分と体の動きに応じて変動する体動成分と骨や脂肪などの直流成分と５０Ｈｚのノイズ成分とで構成される。よって、体動によって生体情報は変動することになる。実際に図１１では４秒を過ぎたあたりから直流値が低くなっている。即ち、使用者が自覚していなくても体動は起き、固定が不十分なことや、無意識で動くことで体動は生じる。このような体動は濃度測定において、精度低下をまねくだけでなく演算値の信頼性を損ねる。体動が脈動成分と同じ周波数で動いた場合には大きな誤差となる。このようなことを避けるためには測定中に固定制御する必要がある。固定制御手段は、受光部２８で受光した信号をもとに演算回路３２で固定を強めるべきなのか、弱めるべきなのかを判断し、この結果を固定制御回路３１へ伝送し、固定制御回路３１が生体固定手段を判断通りに制御することで達成される。これによって、従来よりも精度の高い分析結果が得られる。
【００１９】
この固定制御は、図１の磁石４、磁石５、磁石６、磁石７と電磁石８、電磁石９、電磁石１０、電磁石１１と図８に示されている固定制御回路３１と演算回路３２により実現される。電磁石はコイルに流す電流値によりその磁力を変化させることができる。即ち、体動に応じてその電流値を変えてやれば、常にある範囲の圧力で固定の制御を行うことができるのである。この体動に応じて電流を流すのが図８の固定制御回路３１である。電磁石と磁石による固定と解除の仕組みについては先の電磁石による生体固定手段で説明したとおりである。
【００２０】
ここからは、固定制御の流れを図８のシステム図を用いて説明する。波長λ１、λ２、λ３の光を発光する発光素子２５、発光素子２６、発光素子２７は、発光駆動回路２４の出力を受けて順番に点灯する。これらの発光素子２５、発光素子２６、発光素子２７の光が、生体１に照射される。照射された光は、生体１の各種ヘモグロビンによって吸収されるが、また赤血球による散乱も起こす。生体１を挟んで対向して配置された受光素子２８によって透過光が受光される。ここで、発光波長λ１、λ２、λ３は、例えば６３０ｎｍ、６８０ｎｍ、９４０ｎｍにそれぞれ設定されている。増幅器２９には受光素子２８が内蔵されており、各波長による光電流の生体情報を電圧に変換し増幅する。電圧増幅された生体情報信号はＳ／Ｈ回路３０によりサンプリングとホールドを各波長に対して行う。この電圧値をＳ／Ｈ回路３０でホールドした後、電圧値は生体の固定情報信号として演算回路３２へ伝送する。ここで、固定情報信号と生体情報信号が示されたが、これらの信号は同一の信号であり、どのような役割を果たすかにより信号名を変えている。即ち、濃度測定用の信号としては生体情報信号と示し、固定制御手段においては固定情報信号として示し、生体挿入検出手段としては挿入検出信号として示す。伝送された信号は演算回路上で固定しすぎなのか、固定が不十分なのかを判別し、固定制御回路３１へその判別信号を伝送する。そして、固定制御回路３１は、判別信号をもとに固定制御信号を出力し、生体固定手段２３へ伝送される。伝送された信号は、固定が不十分であれば電磁石の固定が強まるような方向の電流が流れ、固定しすぎならば電磁石に固定が弱まるような電流が流れるのである。電流値は大きいほど固定が強くなり、電流値が小さいほど固定が弱い。
【００２１】
この固定制御を測定中に繰り返すことで体動の影響が緩和され、より精度の高い演算結果が得られる。また、固定の制御では体動による影響の緩和だけでなく、受光部３での受光電流不足などの不具合も、解決することができる。受光電流不足などは、固定を強めることで生体光吸収量を軽減させて実現できる。
【００２２】
第一の実施形態における血液分析装置において生体挿入検出手段を図８を用いて説明する。生体挿入検出は、生体１がホルダ２１に挿入されたことを検出し、それをＳ／Ｈ回路３０を経由して固定制御回路３１に知らせる仕組みである。まず、ホルダ２１に生体１が挿入されると受光素子２８がこれを検出し、増幅回路２９で光電流電圧変換される。この変換された挿入検出信号はＳ／Ｈ回路３０へ伝送される。Ｓ／Ｈ回路３０はこの挿入検出信号を固定制御回路３１へ伝送する。また、この挿入検出信号は演算回路にも同様に伝送される。固定制御回路３１はこの挿入検出信号を受け取ることで、生体１が挿入されていることを認識する。認識した後に固定制御回路３１は生体固定手段２３へ固定するための信号を送るわけであるが、この固定開始方法には２つの方法がある。
【００２３】
第一の固定開始方法を図８を用いて説明する。第一の固定開始方法は生体１がホルダ２１に挿入されると、これを固定制御回路３１が検出し、生体固定手段２３へ固定の信号を伝送するという仕組みである。この時に、生体１を挿入した瞬間に生体固定手段が働くと固定に対して不具合が起きる可能性がある。これは、生体１がまだ挿入しきっていないのに固定してしまうことなどがあげられる。生体挿入検出の説明でも書いたが、挿入検出信号はＳ／Ｈ回路３０から固定制御回路３１と演算回路３２とへ伝送されている。演算回路３２ではこの挿入検出信号をもとにタイマなどで時間をカウントして、ある程度の時間が経ったところで固定制御回路３１へ固定開始信号を伝送する。これにより生体１がホルダ２１内に挿入されると、ある一定の時間をおいて固定制御回路３１から固定開始制御信号が生体固定手段２３に伝送されて固定が自動で開始されるのである。また、演算が終了すると演算回路３２から濃度演算終了信号が固定制御回路３１へ伝送される。この信号により固定制御回路３１は生体固定手段２３に固定終了信号を伝送する。この結果、生体１の固定は解除され、表示装置２０に分析結果が表示される。こうすることで使用者は生体１をホルダ２１に挿入するだけで分析結果が得られるので負担が軽減されるのである。即ち、生体１を挿入してから分析結果が出力されるまでを全自動化することができるのである。
【００２４】
第二の固定開始方法を図５、図９を用いて説明する。図５に示すように固定開始スイッチ４４が設けられている。これは生体１を挿入穴３５に挿入した後、自分の目で挿入を確認し、固定開始スイッチ４４を押すことで固定するものである。この固定開始スイッチ４４は測定開始スイッチも兼ねており、一度押せば固定開始と濃度測定を開始するようになっている。また、図５において固定開始スイッチ４４は、ホルダ２１に生体１（例えば指）を挿入したとき、他の指で押せるような位置に配置されていて、片手での操作を可能にした。さらに、固定開始スイッチ４４は生体１が挿入されていないときには押されても固定開始及び、濃度測定を行わないように設計されている。これは生体１が挿入されていないと発光部２の光が直接受光部３に入ることで生体１が挿入されていないと判断する。このときには、固定開始スイッチ４４は反応しないようになっている。
【００２５】
つぎに、固定開始スイッチ４４を用いての第二の固定開始方法のシステムを図９で説明する。Ｓ／Ｈ回路３０までの挿入検出信号の流れは第一の固定開始方法と同様である。第二の固定開始方法では挿入検出信号は固定制御回路３１と演算回路３２へ伝送されるものの、固定開始スイッチ４４を押さないと演算も固定も開始されない。固定開始スイッチ４４を押すことで、固定制御回路３１へ固定開始信号が伝送されるのである。よって、挿入検出信号が固定制御回路３１へ伝送されている状態で、固定開始スイッチ４４が押されると、固定制御回路３１から固定開始制御信号が生体固定手段２３へ伝送されるのである。この時、演算回路３２へも固定開始スイッチ４４から固定開始信号が伝送される。このことで、固定開始スイッチ４４を押すと固定開始と濃度測定が開始されるのである。また、生体１が挿入されていなければ挿入検出信号が固定制御回路３１へ伝送されないため、固定開始スイッチ４４を押しても動作はしない。また、演算が終了すると演算回路３２から濃度演算終了信号が固定制御回路３１へ伝送される。この信号により固定制御回路３１は生体固定手段２３に固定終了信号を伝送する。この結果、生体１の固定は解除され、表示装置２０に分析結果が表示される。これらのシステムによって、生体１が挿入されていないのに固定を開始してしまったり、濃度測定を開始したりという誤作動を排除できる。
【００２６】
〔第二の実施形態〕
第二の実施形態における血液分析装置を説明する。第二の実施形態は生体固定手段として、空気圧で指カフを加減圧する仕組みを採用している。即ち、生体固定手段の部分以外に関しては第一の実施形態における血液分析装置と同様である。具体的な構成で示すと、装置の外観、装置の使用方法、センサ部構成、第一の固定開始方法の仕組み、第二の固定開始方法の仕組みは同様である。固定制御手段に関して、システムは同様であるが、実際の空気圧による動作は異なっている。本実施形態では第一の実施形態とは異なるところのみを説明する。
【００２７】
第二の実施形態における血液分析装置において生体固定手段を図７を用いて説明する。ホルダ２１内にはこの指カフに空気を送りこむ加圧機構と空気を放出する減圧機構とを備えている。即ち、指カフ４５、指カフ４６、指カフ４７、指カフ４８、指カフ４９、指カフ５０、指カフ５１、指カフ５２に加圧機構で空気を送りこむことで膨張させ、図７のように生体１を固定する。また減圧機構によって、空気を放出し指カフ４５、指カフ４６、指カフ４７、指カフ４８、指カフ４９、指カフ５０、指カフ５１、指カフ５２を収縮させ、生体１を解除する。図８のシステム図で説明すると、生体１がホルダ２１に挿入されて、固定制御回路３１から固定制御信号が生体固定手段２３へ伝送されると生体固定手段２３は信号に応じて固定を強めるか、固定を弱めるかを行う。固定を強める信号であった場合は、生体１の固定が不十分であったためであり、生体固定手段２３は加圧機構により加圧を行う。すると、指カフ４５、指カフ４６、指カフ４７、指カフ４８、指カフ４９、指カフ５０、指カフ５１、指カフ５２は膨張し生体１の固定を強める動作となる。また、固定を弱める信号であった場合は、生体１が固定しすぎのためであり、生体固定手段２３は減圧機構により減圧を行う。すると、指カフ４５、指カフ４６、指カフ４７、指カフ４８、指カフ４９、指カフ５０、指カフ５１、指カフ５２は収縮し生体１の固定を弱める動作となる。このようにして、固定制御回路３１からの信号に応じて固定制御を行うのである。
【００２８】
これら加圧と減圧を制御することで濃度演算中の体動をある範囲内の振幅値におさえることができる。その後、濃度演算終了信号によって、減圧機構が生体１を固定終了制御する。このようにして第二の実施形態における血液分析装置は第一の実施形態における血液分析装置と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
第一の実施形態における血液分析装置と、第二の実施形態における血液分析装置において、以上のような固定制御を行ったいずれの実施形態においても図１０に示すような脈動波形が得られた。図１０は濃度測定中における脈動波形であり、体動が起きている場合でも脈動の直流値を一定に抑えることができた。
【００３０】
本発明はこれらの実施形態の他にも、全ヘモグロビンのうち酸素と結合したオキシヘモグロビンの割合である酸素飽和度を測定するパルスオキシメーターにも利用できる。また同様に分光分析によって、血液中のグルコース濃度を非侵襲で計測する開発が行われている。このような血糖値測定装置にも利用できる。さらに、血液中の脂質などの血液分析装置にも利用できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、生体の大きさに関係なく、太くても細くても、生体固定手段を用いることで老若男女問わず、測定できる。また、生体の装着及び固定には熟練の必要がなく、生体を挿入すれば自動で行える。そのため使用者の負担が軽減する。受光部が挿入検出手段、濃度測定、固定制御手段を兼ねることで余分な部品点数が減り、非常に経済的効果が大きい。生体を挿入してから測定終了までの全自動化はこの受光部の働きにより達成できる。従来は、濃度測定中に生体の体動によって測定結果が変動し、演算値の精度低下や信頼性の低下をまねいていたが、測定中に固定制御手段を適用することで、生体の脈動成分をより精度高く測定できる。これによりヘモグロビンＡ１ｃの成分比を正確に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態における血液分析装置の固定部構造を示し、図４の線分ＣＤで切断した断面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態における血液分析装置の固定部構造を示し、図１の線分ＡＢで切断した断面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態における血液分析装置の固定部構造を示し、図２において生体が挿入されていない状態の断面図である。
【図４】本発明の実施形態の血液分析装置における生体の装着図である。
【図５】本発明の実施形態の中で固定開始スイッチが設けられている血液分析装置の生体の装着図である。
【図６】本発明の実施形態における血液分析装置の発光部（ａ）、と受光部（ｂ）の拡大図である。
【図７】本発明の第二の実施形態における血液分析装置の固定部構造を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態の血液分析装置の動作を説明するブロック図である。
【図９】本発明の実施形態の血液分析装置の中で固定開始スイッチが設けられている血液分析装置の動作を説明するブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態における血液分析装置の固定制御手段を適用することで得られる脈動波形である。
【図１１】従来技術における血液分析装置の濃度演算中のある波長による脈動波形である。
【符号の説明】
１ 生体
２ 発光部
３ 受光部
４、５、６、７ 磁石
８、９、１０、１１ 電磁石
２０ 表示装置
２１ ホルダ
２２ 電源ボタン
２３ 生体固定手段
２５、２６、２７ 発光ダイオード
２８ 受光素子
３５ 挿入穴
４２ 拡散板
４３ 受光フィルタ
４４ 固定開始スイッチ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a blood analyzer that non-invasively analyzes components in blood, and more particularly to a mounting structure thereof.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for testing blood components without collecting blood, there is a pulse oximeter for measuring oxygen saturation of arterial blood, for example. This is a non-invasive measurement of the percentage of hemoglobin bound to oxygen in the hemoglobin in arterial blood, which is one of the blood analyzers.Since it is easy to use and the price of the device is reasonable, it has been used in various medical settings. Was. For example, during and after surgery, intensive care units continuously monitor the patient's condition. In home oxygen therapy, it has been used to grasp the condition of patients. Emergency medicine has been used to quickly ascertain the patient's condition during transport. In addition, it is used to check the health status when climbing high altitudes. The finger of the hand is generally used for the measurement site, but there are various structures of the probe and the main body attached to the finger of the measurement site according to the measurement purpose and environment.
[0003]
A general pulse oximeter structure is a separate type in which a main body and a probe are separated, and the probe is a clip type in which a finger is sandwiched between upper and lower parts and a force is applied to the finger by a spring (see, for example, Patent Document 1). ). According to this, a torsion spring is attached to the cover and the base, and a spring force is applied in the closing direction. A cup-shaped upper protective material and a lower protective material are attached to the cover and the base, respectively, and a light pressing force is applied to the patient's finger through the two protective materials. As described above, in the pulse oximeter, it is necessary to keep the distance between the light receiving element and the living tissue as a measurement site, that is, a finger, and not to obstruct the blood flow of the living tissue. This clip type is designed to cope with variations in the thickness of an adult finger. It was suitable for continuous monitoring of patients who did not move around during and after surgery, such as in intensive care units. However, in the case of the clip type, it is necessary to directly lower the hand to attach, and it takes time to attach and detach. That is, the measurement is not fully automated and the user is burdened.
[0004]
Some of the drawbacks of the clip-type living body fixation have been solved (for example, see Patent Document 2). This is a finger sphygmomanometer, not a blood analyzer, but solves some of the problems in fixing. In the structure, a lid that can be opened and closed is attached to the main body, and the lid has a finger cuff that is partially fixed. The main body has a finger cuff storage unit, and is closed in the finger cuff storage unit by closing the lid. When the lid is opened, the power is turned on, and after putting the finger into the finger cuff, pressing is started by pressing the measurement start switch, and the measurement is started. The finger cuff has a light emitting unit and a light receiving unit, and functions as a pulsation sensor. According to this method, the pulsation sensor can also be used for finger insertion detection, and the measurement can be fully automated. However, when this is applied to a blood analyzer, a problem occurs. The finger sphygmomanometer measures the pressure by first applying pressure and gradually releasing the pressure, but this is insufficiently fixed in a blood analyzer.
[0005]
FIG. 11 shows a pulsation waveform obtained from a conventional blood analyzer such as a pulse oximeter to explain the reason for insufficient fixation. As shown in FIG. 11, the received biological information is composed of a pulsation component of about 1 Hz, a body motion component that fluctuates according to body movement, a DC component such as bone and fat, and a noise component of about 50 Hz. Therefore, biological information fluctuates due to body movement. Actually, in FIG. 11, the DC value becomes lower after about 4 seconds. This is the effect of body movement. Even if the user is not aware, body movement occurs, and is caused by insufficient fixation or unconscious movement. Such body movement not only causes a decrease in accuracy in the concentration measurement, but also impairs the reliability of the calculated value. When the body motion moves at the same frequency as the pulsation component, a large error occurs. This is because, when moving at the same frequency, the amplitude value of the pulsation is added accordingly. That is, it is necessary to follow and fix the body movement. Therefore, the finger-type sphygmomanometer has no fixed flexibility, and even if this system is applied to a blood analyzer, more accurate measurement cannot be performed.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-4-166133 (FIGS. 2 and 3)
[Patent Document 2]
JP-A-8-317911 (Section 3-6, FIG. 4)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The finger-type blood pressure monitor solves the trouble of clipping and removing the clip, which is a problem with the clip-type, and pressurizes and depressurizes by inserting a finger and pressing a measurement start switch. That is, the burden on the user is reduced. However, flexible fixation that allows accurate measurement during measurement is not performed, and fixation is insufficient. In the blood analyzer, unless the influence of body motion is removed, the measurement accuracy is significantly reduced, and an accurate measured value cannot be obtained.
[0008]
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a blood analyzer capable of obtaining a more accurate and stable analysis result.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a blood analyzer of the present invention includes a holder for inserting a living body, a light emitting unit for irradiating light to the living body, a light receiving unit for receiving transmitted light across the living body, and a light receiving unit in the light receiving unit. A blood analyzer, comprising: an arithmetic circuit that converts a photocurrent of an element into a voltage to calculate a blood concentration and outputs a signal; and a display device that displays a signal based on the arithmetic result of the arithmetic circuit, and fixes a living body. A living body fixing means is provided in the holder, and a fixing control means for controlling fixing of the living body is provided.
[0010]
The fixation control means preferably has a fixation control circuit for controlling fixation of the living body. It is preferable that the light receiving unit has an insertion detection unit that outputs an insertion detection signal indicating that a living body has been inserted into the holder. Preferably, the fixation end of the living body is controlled by a fixation end signal output from the fixation control circuit, and the fixation start is controlled by the insertion detection signal. When the living body fixing means includes a fixation start switch for starting fixation, it is preferable that the living body is not fixed even if the fixation start switch is pressed when the living body is not inserted. Preferably, the living body fixing means is a means having an electromagnet, a means for fixing by increasing or decreasing air pressure, or the like.
[0011]
The blood analyzer of the present invention is provided with a fixed control means for reducing the influence of body movement during the concentration measurement. The fixation control determines whether the fixation should be strengthened or weakened by the arithmetic circuit based on the signal received by the light receiving section, and transmits this discrimination signal to the fixation control circuit. Is controlled as determined. As a result, an analysis result with higher accuracy than before can be obtained.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First embodiment]
The appearance of the blood analyzer according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 4. FIG. The present invention is a blood analyzer for diagnosing and testing diabetes, and the analyzer of FIG. 4 measures the ratio of hemoglobin contained in red blood cells in blood bound to glucose in blood. The blood analyzer according to the first embodiment is characterized by fixing a living body using an electromagnet. The fixing structure by the electromagnet is as shown in FIG. 1, and is configured by the magnet 4, the magnet 5, the magnet 6, the magnet 7, the electromagnet 8, the electromagnet 9, the electromagnet 10, and the electromagnet 11. The holder 21 shown in FIG. 4 has an insertion hole 35 into which a measurement site can be inserted, and has a substantially cylindrical shape so that the living body 1 of the user can be inserted as shown in FIGS. The structure inside the holder 21 is as shown in FIG. 1 and constitutes a sensor unit. The sensor unit includes a light emitting unit 2 and a light receiving unit 3 and is arranged so as to face each other. As shown in FIG. 4, on the upper surface of the blood analyzer, there are provided a power button 22 for turning on the power and starting the calculation, and a display device 20 for displaying the calculation result. As another embodiment, a fixed start switch 44 may be provided as shown in FIG. The display device 20 displays the analysis result of hemoglobin A1c, which is an index of blood sugar control.
[0013]
A method of using the blood analyzer according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. First, when the power is turned on by the power button 22 in FIG. 4, the light emitting unit 2 in the holder 21 blinks. When the living body 1 is inserted into the insertion hole 35 in this state, the light receiving section 3 detects that the living body 1 has been inserted. This utilizes the fact that the light from the light emitting unit 2 is absorbed by the living body 1 due to the insertion of the living body 1, and the transmitted light is significantly reduced and detected by the light receiving unit 3. By applying this, when the living body 1 is inserted, the living body 1 can be counted by a timer or the like and fixed after a few seconds. Thus, when the living body 1 is fixed, the concentration measurement starts. During concentration measurement, it is affected by body movements, which leads to lower reliability and malfunctions. The calculation is performed from the result of the density measurement, and the fixation of the living body 1 is completed by the density calculation end signal from the arithmetic circuit. When the fixation is completed, the fixation of the living body 1 is released, and the analysis result of hemoglobin A1c, which is the calculation result, is displayed on the display device 20. In other words, the user only needs to stand by in the posture as it is after the power is turned on and fixed until the image is displayed on the display device 20.
[0014]
The structure of the sensor unit of the blood analyzer according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3, 5, and 6. FIG. First, as shown in FIG. 3, the insertion hole 35 is formed of a substantially cylindrical holder 21 having a closed end, and the living body 1 is inserted so as to abut on the end of the holder 21. The holder 21 is provided with a light receiving filter 43 on the upper surface of the light receiving unit 3 and a diffusion plate 42 on the upper surface of the light emitting unit 2 on the opposite side. The diffusion plate 42 is formed by molding a transparent polystyrene (PS) resin or an acrylic (PMMA) resin, and the light-emitting elements 25, 26, and 27 are close to each other as shown in FIG. Are located. The light-emitting elements 25, 26, and 27 are chip-type light-emitting diodes having peak emission wavelengths of λ1, λ2, and λ3. Although the light-emitting elements 25, 26, and 27 are arranged close to each other, they cannot emit light from the same position. In order to minimize the error due to this, by inserting the diffusion plate 42, the light is converted not to the point light emission by the chip type light emitting diode but to the surface light emission by the diffusion plate 42. This eliminates the effect of the light path difference between the light emitting elements 25, 26, and 27.
[0015]
The light receiving filter 43 transmits the emission wavelengths λ1, λ2, and λ3, but is an optical filter for attenuating other fluorescent lamps and sunlight, and is a filter for external light leaking from a gap between the insertion hole 35 and the living body 1. The effect is reduced. The light receiving filter 43 also has a dustproof effect, and can be easily cleaned. The light receiving element 28 is arranged behind the light receiving filter 43. The light receiving element 28 is a photodiode having a sensitivity wavelength range including the emission wavelengths λ1, λ2, λ3.
[0016]
A living body fixing means using an electromagnet of the blood analyzer according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 are structural views of a living body fixing means using an electromagnet. Here, a finger is used as the living body 1. The biological information received by the light receiving unit 3 of the sensor unit flows from the fixed control circuit 31 shown in FIG. 8 to the electromagnet 8, the electromagnet 9, the electromagnet 10, and the electromagnet 11 as a current value according to the fixed control signal. The electromagnet 8, the electromagnet 9, the electromagnet 10, and the electromagnet 11 are the same electromagnet, and a coil is wound around the electromagnet, and the polarity changes according to the direction of the flowing current. For example, when the electromagnet 10 is flown so as to be S and the electromagnet 11 is flown so as to be N, the magnet 4 is N and the magnet 6 is S, so that they move toward each other. Therefore, in this case, the magnet moves in the direction for fixing the inserted finger. This time, if the electromagnet 10 is N and the electromagnet 11 is S, the magnet 4 is N, and the magnet 6 is S. When the electromagnets 8 and 9 are to be brought together, the electromagnet 8 is set to N and the electromagnet 9 is set to S. When the electromagnets 8 and 9 are to be repelled, the electromagnet 8 is set to S and the electromagnet 9 is set to N. That is, when the electromagnet 8 is N, the electromagnet 9 is S, the electromagnet 10 is S, and the electromagnet 11 is N, the operation is fixed. When the electromagnet 8 is S, the electromagnet 9 is N, the electromagnet 10 is N, and the electromagnet 11 is S. Can be released.
[0017]
The elastic body 14, elastic body 15, elastic body 16, and elastic body 17 in FIG. 1 are made of the same material, and use rubber having excellent elasticity and elasticity. The elastic body 12, the elastic body 13, the elastic body 18, and the elastic body 19 are made of the same material, and use a sponge having elasticity and fit. When the electromagnet is controlled in the fixing direction, the elastic members 14, 15, 15, 16 and 17 contract. Further, when the elastic body 12, the elastic body 13, the elastic body 18, and the elastic body 19 are fixed, the elastic body 12, the elastic body 13, the elastic body 18, and the elastic body 19 fit the shape of the living body 1, and the influence of the body movement is reduced to some extent. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a cross section AB, in which the living body 1 is inserted. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a line AB similarly when the living body 1 is not inserted. As shown in FIG. 3, the elastic body 18 has a hole in the light path of the light emitting section 2. A hole in the optical path of the light receiving unit 3 is also formed at a position facing the hole. Light emitted from the light emitting unit 2 is received by the light receiving unit 3 across the living body 1. With such a mechanism and structure, a living body fixing means using an electromagnet is realized.
[0018]
The fixed control unit during the concentration measurement in the blood analyzer according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 8, and 11. FIG. During the density calculation, as shown in FIG. 11, the received biological information is composed of a pulsation component of about 1 Hz, a body motion component that fluctuates according to body movement, a DC component such as bone and fat, and a 50 Hz noise component. Be composed. Therefore, biological information fluctuates due to body movement. Actually, in FIG. 11, the DC value becomes lower after about 4 seconds. That is, even if the user is not aware, body movement occurs, and body movement occurs due to insufficient fixation or unconscious movement. Such body movement not only causes a decrease in accuracy in the concentration measurement, but also impairs the reliability of the calculated value. When the body motion moves at the same frequency as the pulsation component, a large error occurs. In order to avoid such a situation, it is necessary to perform fixed control during measurement. The fixing control means determines whether the fixing should be strengthened or weakened by the arithmetic circuit 32 based on the signal received by the light receiving section 28, and transmits the result to the fixed control circuit 31. Is achieved by controlling the living body fixing means as determined. As a result, an analysis result with higher accuracy than before can be obtained.
[0019]
This fixed control is realized by the magnet 4, the magnet 5, the magnet 6, the magnet 7, the electromagnet 8, the electromagnet 9, the electromagnet 10, the electromagnet 11 and the fixed control circuit 31 and the arithmetic circuit 32 shown in FIG. You. The electromagnet can change its magnetic force according to the value of the current flowing through the coil. That is, if the current value is changed according to the body movement, fixed control can always be performed with a certain range of pressure. It is the fixed control circuit 31 in FIG. 8 that supplies a current according to the body movement. The mechanism of fixing and releasing by the electromagnet and the magnet is as described in the above-mentioned living body fixing means by the electromagnet.
[0020]
Hereinafter, the flow of the fixed control will be described with reference to the system diagram of FIG. The light emitting element 25, the light emitting element 26, and the light emitting element 27 that emit light of the wavelengths λ1, λ2, and λ3 are sequentially turned on in response to the output of the light emission drive circuit 24. The living body 1 is irradiated with light from the light emitting elements 25, 26, and 27. The irradiated light is absorbed by various hemoglobins of the living body 1, but also causes scattering by red blood cells. The transmitted light is received by the light receiving elements 28 arranged facing each other with the living body 1 interposed therebetween. Here, the emission wavelengths λ1, λ2, λ3 are set to, for example, 630 nm, 680 nm, and 940 nm, respectively. The amplifier 29 has a built-in light receiving element 28, which converts the biological information of the photocurrent at each wavelength into a voltage and amplifies it. The S / H circuit 30 samples and holds the voltage-amplified biological information signal for each wavelength. After this voltage value is held by the S / H circuit 30, the voltage value is transmitted to the arithmetic circuit 32 as a living body fixed information signal. Here, the fixed information signal and the biological information signal are shown, but these signals are the same signal, and the names of the signals are changed depending on what role they play. That is, the signal for concentration measurement is shown as a biological information signal, the fixed control means is shown as a fixed information signal, and the biological insertion detecting means is shown as an insertion detection signal. It is determined whether the transmitted signal is too fixed or insufficiently fixed on the arithmetic circuit, and the determination signal is transmitted to the fixed control circuit 31. Then, the fixed control circuit 31 outputs a fixed control signal based on the discrimination signal, and is transmitted to the living body fixing means 23. In the transmitted signal, if the fixation is insufficient, a current flows in a direction in which the fixation of the electromagnet increases, and if the fixation is excessive, a current in the electromagnet weakens the fixation. The larger the current value, the stronger the fixation, and the smaller the current value, the weaker the fixation.
[0021]
By repeating this fixed control during the measurement, the influence of body movement is reduced, and a more accurate calculation result can be obtained. In addition, the fixed control can not only mitigate the influence of the body movement but also solve the problems such as insufficient light receiving current in the light receiving unit 3. Insufficient light-receiving current can be realized by increasing the fixation to reduce the amount of biological light absorbed.
[0022]
The living body insertion detecting means in the blood analyzer according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The living body insertion detection is a mechanism that detects that the living body 1 has been inserted into the holder 21 and notifies the fixed control circuit 31 of the detection through the S / H circuit 30. First, when the living body 1 is inserted into the holder 21, the light receiving element 28 detects this, and the photocurrent-to-voltage conversion is performed by the amplifier circuit 29. The converted insertion detection signal is transmitted to the S / H circuit 30. The S / H circuit 30 transmits this insertion detection signal to the fixed control circuit 31. This insertion detection signal is also transmitted to the arithmetic circuit in the same manner. By receiving the insertion detection signal, the fixed control circuit 31 recognizes that the living body 1 is inserted. After the recognition, the fixing control circuit 31 sends a signal for fixing to the living body fixing means 23. There are two fixing start methods.
[0023]
The first fixing start method will be described with reference to FIG. The first fixation starting method is a mechanism in which when the living body 1 is inserted into the holder 21, the fixation control circuit 31 detects this and transmits a fixation signal to the living body fixing means 23. At this time, if the living body fixing means works at the moment when the living body 1 is inserted, there is a possibility that a problem may occur with respect to the fixation. This may include fixing the living body 1 even though it has not yet been inserted. As described in the description of the living body insertion detection, the insertion detection signal is transmitted from the S / H circuit 30 to the fixed control circuit 31 and the arithmetic circuit 32. The arithmetic circuit 32 counts time with a timer or the like based on the insertion detection signal, and transmits a fixed start signal to the fixed control circuit 31 after a certain time has passed. Thus, when the living body 1 is inserted into the holder 21, a fixed start control signal is transmitted from the fixed control circuit 31 to the living body fixing means 23 after a certain period of time, and the fixing is automatically started. When the calculation is completed, a density calculation end signal is transmitted from the calculation circuit 32 to the fixed control circuit 31. With this signal, the fixation control circuit 31 transmits a fixation end signal to the living body fixation means 23. As a result, the fixation of the living body 1 is released, and the analysis result is displayed on the display device 20. By doing so, the user can obtain the analysis result only by inserting the living body 1 into the holder 21, so that the burden is reduced. That is, it is possible to fully automate the process from the insertion of the living body 1 to the output of the analysis result.
[0024]
The second fixing start method will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 5, a fixed start switch 44 is provided. In this method, after the living body 1 is inserted into the insertion hole 35, the insertion is confirmed by one's own eyes, and the fixation is started by pressing the fixation start switch 44. The fixing start switch 44 also functions as a measurement start switch, and once pressed, starts fixing and starts concentration measurement. Further, in FIG. 5, the fixing start switch 44 is arranged at a position where the living body 1 (for example, a finger) can be pressed by another finger when the living body 1 (for example, a finger) is inserted into the holder 21, so that the operation can be performed with one hand. Further, the fixation start switch 44 is designed so that the fixation start switch 44 does not perform the fixation start and the concentration measurement even when pressed when the living body 1 is not inserted. When the living body 1 is not inserted, the light of the light emitting unit 2 directly enters the light receiving unit 3 and thus it is determined that the living body 1 is not inserted. At this time, the fixed start switch 44 does not react.
[0025]
Next, a system of a second fixing start method using the fixing start switch 44 will be described with reference to FIG. The flow of the insertion detection signal up to the S / H circuit 30 is the same as in the first fixed start method. In the second fixing start method, although the insertion detection signal is transmitted to the fixing control circuit 31 and the arithmetic circuit 32, neither the calculation nor the fixing is started unless the fixing start switch 44 is pressed. By pressing the fixing start switch 44, a fixing start signal is transmitted to the fixing control circuit 31. Therefore, when the fixation start switch 44 is pressed while the insertion detection signal is being transmitted to the fixation control circuit 31, the fixation start control signal is transmitted from the fixation control circuit 31 to the living body fixation means 23. At this time, a fixed start signal is also transmitted from the fixed start switch 44 to the arithmetic circuit 32. As a result, when the fixing start switch 44 is pressed, the fixing start and the concentration measurement are started. If the living body 1 is not inserted, the insertion detection signal is not transmitted to the fixing control circuit 31, so that even if the fixing start switch 44 is pressed, no operation is performed. When the calculation is completed, a density calculation end signal is transmitted from the calculation circuit 32 to the fixed control circuit 31. With this signal, the fixation control circuit 31 transmits a fixation end signal to the living body fixation means 23. As a result, the fixation of the living body 1 is released, and the analysis result is displayed on the display device 20. With these systems, malfunctions such as starting fixation even when the living body 1 is not inserted and starting concentration measurement can be eliminated.
[0026]
[Second embodiment]
A blood analyzer according to the second embodiment will be described. The second embodiment employs a mechanism for increasing and decreasing the pressure of the finger cuff by air pressure as the living body fixing means. That is, other than the part of the living body fixing means, the blood analyzer is the same as the blood analyzer of the first embodiment. Specifically, the appearance of the device, the method of using the device, the configuration of the sensor unit, the mechanism of the first fixing start method, and the mechanism of the second fixing start method are the same. For fixed control means, the system is similar, but the actual pneumatic operation is different. In the present embodiment, only different points from the first embodiment will be described.
[0027]
The living body fixing means in the blood analyzer according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The holder 21 is provided with a pressure mechanism for sending air to the finger cuff and a pressure reducing mechanism for releasing air. That is, the air is blown into the finger cuff 45, the finger cuff 46, the finger cuff 47, the finger cuff 48, the finger cuff 49, the finger cuff 50, the finger cuff 51, and the finger cuff 52 by the pressurizing mechanism, so that the air is expanded as shown in FIG. Is fixed to the living body 1. The decompression mechanism also releases air to contract the finger cuff 45, finger cuff 46, finger cuff 47, finger cuff 48, finger cuff 49, finger cuff 50, finger cuff 51, and finger cuff 52 to release the living body 1. Referring to the system diagram of FIG. 8, when the living body 1 is inserted into the holder 21 and a fixing control signal is transmitted from the fixing control circuit 31 to the living body fixing means 23, the living body fixing means 23 strengthens the fixing according to the signal. Do, weaken, fixation. When the signal is a signal for strengthening the fixation, it is because the fixation of the living body 1 is insufficient, and the living body fixing means 23 pressurizes by the pressurizing mechanism. Then, the finger cuff 45, the finger cuff 46, the finger cuff 47, the finger cuff 48, the finger cuff 49, the finger cuff 50, the finger cuff 51, and the finger cuff 52 are inflated to perform an operation of strengthening the fixation of the living body 1. If the signal weakens the fixation, it is because the living body 1 is fixed too much, and the living body fixing means 23 reduces the pressure by the pressure reducing mechanism. Then, the finger cuff 45, the finger cuff 46, the finger cuff 47, the finger cuff 48, the finger cuff 49, the finger cuff 50, the finger cuff 51, and the finger cuff 52 contract to perform an operation of weakening the fixation of the living body 1. In this way, the fixed control is performed according to the signal from the fixed control circuit 31.
[0028]
By controlling these pressurization and decompression, the body movement during the density calculation can be suppressed to an amplitude value within a certain range. Then, the pressure reduction mechanism controls the fixation of the living body 1 by the concentration calculation end signal. Thus, the blood analyzer according to the second embodiment can obtain the same effects as those of the blood analyzer according to the first embodiment.
[0029]
In the blood analyzer of the first embodiment and the blood analyzer of the second embodiment, a pulsation waveform as shown in FIG. 10 was obtained in any of the embodiments in which the above-described fixed control was performed. FIG. 10 shows a pulsation waveform during the concentration measurement, and the DC value of the pulsation could be suppressed to a constant value even when a body motion occurred.
[0030]
In addition to these embodiments, the present invention can also be used for a pulse oximeter that measures the oxygen saturation, which is the ratio of oxyhemoglobin bound to oxygen in the total hemoglobin. Similarly, development for non-invasively measuring glucose concentration in blood by spectroscopic analysis has been performed. It can also be used for such a blood sugar level measuring device. Further, it can be used for a blood analyzer for lipids in blood.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, regardless of the size of the living body, it can be measured regardless of the size of the living body, regardless of age or gender, by using the living body fixing means. Also, the mounting and fixing of the living body does not require skill, and can be performed automatically by inserting the living body. Therefore, the burden on the user is reduced. Since the light receiving unit also serves as the insertion detecting means, the density measuring, and the fixing control means, the number of extra parts is reduced, and the economic effect is very large. Full automation from insertion of the living body to completion of measurement can be achieved by the function of the light receiving unit. In the past, the measurement results fluctuated due to body movements during the concentration measurement, leading to a decrease in the accuracy and reliability of the calculated values.However, by applying fixed control means during the measurement, the pulsation component of the body Can be measured with higher accuracy. Thereby, the component ratio of hemoglobin A1c can be accurately obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a fixing part structure of a blood analyzer according to a first embodiment of the present invention, which is cut along a line segment CD in FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a fixing part structure of the blood analyzer according to the first embodiment of the present invention, which is cut along line AB in FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a fixing part structure of the blood analyzer according to the first embodiment of the present invention, in which a living body is not inserted in FIG. 2;
FIG. 4 is a mounting diagram of a living body in the blood analyzer according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a mounting view of the living body of the blood analyzer in which the fixing start switch is provided in the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged view of a light emitting unit (a) and a light receiving unit (b) of the blood analyzer according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a fixing part structure of the blood analyzer according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram illustrating the operation of the blood analyzer according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram illustrating the operation of the blood analyzer of the embodiment of the present invention in which a fixing start switch is provided.
FIG. 10 is a pulsation waveform obtained by applying the fixed control means of the blood analyzer according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a pulsation waveform at a certain wavelength during the concentration calculation of the blood analyzer according to the related art.
[Explanation of symbols]
1 living body
2 Light emitting unit
3 Receiver
4, 5, 6, 7 magnets
8, 9, 10, 11 Electromagnet
20 Display device
21 Holder
22 Power button
23 living body fixing means
25, 26, 27 light emitting diode
28 light receiving element
35 insertion hole
42 Diffuser
43 Light receiving filter
44 Fixed start switch
