JP2005506857A - 多目的サンプリングモジュールを備えた一体型血液サンプル分析システム - Google Patents

Abstract

【課題】患者が血液試料の抽出および分析を行なうための、便利でコスト有効性に優れかつ簡単な手順で体液のサンプリングおよび分析が行なえる改善された方法を提供すること。
【解決手段】グルコースまたは他の検体を多数回連続的にモニタリングするための簡単で小型化された使い捨て可能な採取／検査モジュールを開示する。本発明の装置は、単一ステップで少量の血液を採取しかつ検査できるように設計されている。使い捨て可能な単一のサンプリングモジュールを使用し、使い捨て回数を最小にしかつシステムの使用の容易性を改善することにより、多数の試料の採取および分析を行なうことができる。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
血液試料の生化学的分析は、患者の容態を決定するための重要な診断ツールである。血液試料のグルコースレベルに関する分析は、血液グルコースレベルの厳格なコントロールを必要とし病気の有害な長期間効果を最小にするように努力する糖尿病患者にとって強力なツールである。現在では、非侵襲的血液分析技術では臨床検査に必要な精度および特異性が得られないため、検査試料を、主として血液、間質液、尿または唾液から得ている。多くの経過観察検査は毛細管血液に直接行なわれ、この毛細管血液を、手持ち型切開器具を用いて指に小さく切開することによって得るのが一般的である。手持ち型切開器具は、通常、ランセットを有し、このランセットを素早く変位させて指を穿刺して小さい傷をつくり、ランセットを切開部から離すと、この傷からの血液が皮膚上に小滴を形成する。
【０００２】
一般に、患者は、血液検査を行う毎に、ランセット以外の多くの構成要素、例えば別体のランセットドライバ、個々の検査ストリップおよび検査ストリップリーダを取扱う。血液検査を行なう度毎に、使用者は、個々の構成要素の包装を解き、および／または、結合して、切開された皮膚からの血液試料を得るための一連の段階を遂行する。一般に、血液小滴は適正な態様で試料測定ストリップ上に置かれなくてはならず、試料測定ストリップは測定装置すなわちリーダを用いて分析される。各検査の後で、構成要素は分離されなくてはならず、廃棄可能物品（すなわちランセットおよびストリップ）は適当に廃棄される。
【背景技術】
【０００３】
これらの慣用器具を用いて血液試料を採取しかつ検査する方法は、痛みが大きくかつしばしば多くのステップを必要とし、このため、患者が、病気の管理に必要な頻繁な自己検査を行い難くなる。自己検査に伴う痛みおよび煩わしさに加え、充分な血液試料を得る成功率は１００％ではない。成功率は、使用される切開技術の再現性（皮膚の水分および厚さ、仮骨（calluses）等により異なる）並びに切開部からの血液小滴を得る可能性により影響を受ける。現行の工業規格によるランセットおよび切開器具は、指先から血液試料を得る成功率が５０％程度の低いものである。理想的には毎日５〜６回の自己検査を行うことが望ましい糖尿病患者は、本質的に、必要な血液試料を得るのに平均１０〜１２回、患者自身を切開する必要がある。より成功率の高い切開器具でも、実際には約８０〜９０％である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
便利でコスト有効性に優れ、患者が血液試料の抽出および分析を行なうことができる簡単な手順を提供する体液抽出・分析方法が要望されている。
【０００５】
本発明の実施形態は、概略的には、体液の分析に関し、より詳細には、廃棄前に多数回使用できる使い捨て可能なサンプリングモジュールに関する。
【０００６】
使い捨て可能なサンプリングモジュールが組込まれた毛細管血採取システムを含む本発明の実施形態を説明する。簡単な操作、切開、試料採取、検査および読取りの全てが、手持ち型装置で行なえる。サンプリングモジュールの一実施形態は、多くの個々のサンプリングセグメントを有し、各サンプリングモジュールは血液試料の採取および検査が可能である。このため、新しいサンプリングモジュールとの交換および使用済みモジュールの廃棄が必要になる前にサンプリングモジュールを多数回使用することが可能になり、従って、検査の度毎に使用済み材料を廃棄する必要性がなくなる。このサンプリングモジュールの実施形態はまた、使用済みサンプリング材料を安全に保持し、従って生物学的に危険な材料を取扱わなければならないという問題を解消できる。
【０００７】
従来、ランセットの使用者は、血液試料の採取および分析を行なうのに、ランセットドライバを機能させる構成要素（例えばランセット、検査ストリップ等）を用意し、ドライバをトリガしてランセットを起動し、血液試料を試料貯蔵または分析領域内に手で配置し、検査完了時には使用済み材料を安全に廃棄するという一連の段階を行なう必要があった。本発明の実施形態によるシステムは、使用者がこれらの多くの段階を反復遂行する必要性を無くすことにより、使用者にとって血液採取方法を一層便利なものとする。
【０００８】
本発明によるサンプリングモジュールの一実施形態は、使用者による組立てを必要とする構成要素を少数にし、かつ検査のために構成要素を組立てる頻度を低減させることにより簡単化された血液サンプリングおよび分析方法を提供する。単一のサンプリングセグメントはランセットと検査手段とを結合しており、使用者による組立ての手間を無くしている。サンプリングモジュールは、このような多くのサンプリングセグメントを、カセットの態様で読取り器に嵌合されるユニットパッケージとして結合する。このマルチユース・サンプリングモジュールは、全てのサンプリングセグメントが使用された後に取出して交換するだけでよく、使用者による組立て（および分解および廃棄）の手間を更に軽減できる。１つの可能な形態では、ランセットドライバは、別体の装置により構成される。他の実施形態では、ランセットドライバは読取り器に設けるか、サンプリングモジュールに直接一体化される。
【０００９】
糖尿病のような慢性状態の日常的モニタリングに使用できる、人の血液の１つ以上の成分を測定すべく血液試料を抽出する技術について説明する。本発明の技術は、血液試料の抽出および移送を簡単化しかつこの方法の不便さを軽減する。この技術は、例えば血液グルコースのモニタリング、凝固検査、および患者の経時状態をモニタリングするための経過観察検査に有利に使用できる。この技術は、医療環境または家庭での使用、または戦場、航空機または船舶のような他の環境での使用も可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態は、例えば小さいバッグまたはジャケットポケットに入れて使用者が容易に持運ぶことができる小型システムである。採取される試料の量が不充分であると、しばしばサンプリングがうまくいかないため、少量の試料を信頼性をもって採取しかつ分析する小型システムは、サンプリング手順の使用者の許容度を向上させるであろう。
【００１１】
他の実施形態では、より便利な血液サンプリング方法も説明され、この方法では、切開および検査用具の用意に付随する段階は省略されるか、減少できる。この方法では、読取り器に連結できるように設計された単一の使い捨て可能なサンプリングモジュールを用いて、一連の血液試料を採取しかつ検査できる。サンプリングモジュールは複数のサンプリングセグメントを有し、各サンプリングセグメントは単一の血液サンプリングサイクルに使用できる。この方法は、サンプリングモジュールと読取り器とを連結することから出発し、次に血液サンプリングサイクルを開始する。血液サンプリングサイクルが完了すると、サンプリングモジュールを前進させて、新鮮で未使用のサンプリングセグメントをオンライン状態にし、他の血液サンプリングサイクルを遂行する準備を整える。一連の血液サンプリングサイクルが遂行されかつ全て（または実質的に全て）のサンプリングセグメントが使用された後、読取り器を新しいサンプリングモジュールに連結できる準備が整えられた状態にしたまま、サンプリングモジュールを読取り器から切離して廃棄する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の目的、長所および特徴は、添付図面に関連して本願明細書の以下の詳細な説明を読むことにより一層容易に理解できるであろう。
米国特許第３，０３０，０５９号明細書、米国特許第３，６２６，９２９号明細書、米国特許第４，３６０，０１６号明細書、米国特許第４，６０８，９９７号明細書、米国特許第４，６２２，９７４号明細書、米国特許第４，６２７，４４５号明細書、米国特許第４，６３７，４０３号明細書、米国特許第４，６４８，４０８号明細書、米国特許第４，６５３，５１３号明細書、米国特許第４，８７３，９９３号明細書、米国特許第４，８８３，０６８号明細書、米国特許第４，８９５，１４７号明細書、米国特許第４，９２０，９７７号明細書、国際特許公開第９７／４２８８２号明細書、米国特許第５，０４７，０４４号明細書、米国特許第５，８７１，４９４号明細書、米国特許第５，９７１，９４１号明細書、米国特許第６，０７１，２９４号明細書、米国特許第６，０３６，９２４号明細書、米国特許第５，７１４，３９０号明細書、米国特許第５，８０１，０５７号明細書、米国特許第５，６３２，４１０号明細書、米国特許第５，５１０，２６６号明細書、米国特許第５，５００，０７１号明細書、米国特許第５，５７１，４１０号明細書、米国特許第５，６４５，７０２号明細書の全体を本願に援用する。
【００１３】
上記概略的説明および下記詳細な説明は例示に過ぎず、特許請求の範囲に記載の本発明を制限するものではない。明細書および特許請求の範囲に使用されているように、単数形態「ａ」および「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、特記しない限り複数の場合をも含むものであることを留意されたい。例えば「a material（材料）」という表現は、材料（materials）の混合物（mixtures）を含み、「a chamber（チャンバ）」という表現は複数のチャンバを含む。
【００１４】
本願明細書および特許請求の範囲の記載において、定義すべき多くの用語は、下記の意味を有する。
本願明細書で使用する「一体型（integrated）」とは、使用者による介入なくして２つ以上の機能を遂行できることを意味し、「一体型」血液サンプリングシステムは、例えば切開、血液試料採取および検査、試料に関する情報の読取り器への伝送、サンプリングモジュールを前進させて次のサンプリングセグメントをオンライン状態にすること等の複数の機能を遂行する機構を収容している。これらの機能群は、使用者による1回の開始操作の結果として遂行される（すなわち、使用者が各機能を別々に開始させることはできない）。結合された読取り器／サンプリングモジュールの環境では、用語「一体型」は、ランセットドライバの付勢、皮膚の切開、試料の採取および分析、検査結果の表示、および（任意であるが）次の位置へのサンプリングモジュールの前進の全てが、サンプリングすべき皮膚に対して装置を押付けるか、或いはボタンに触れてランセットドライバをトリガする等の使用者による1回の簡単操作の結果として行なわれる。他の実施形態では、キャリブレーション測定を行なう段階が、上記段階に一体化される。器具が「一体化段階Ａ、Ｂ、Ｃを遂行できるように構成」されている場合には、1回の開始操作により、段階Ａ、Ｂ、Ｃの全てが続けられる。サンプリングモジュールに関連して、またはサンプリングモジュールの一部に関連して用語「ユニット」が使用されるときは、用語「ユニット」は、サンプリングモジュールの構成要素が単一ハウジング内に組込まれていて、多数のサンプリングセグメントが単一の「ユニット」器具上に収容されていることを意味する。
【００１５】
用語「任意の（optional）または「任意に（optionally）」は、この後に説明する環境が、生じることも、生じないこともあることを意味し、従って、当該説明は、当該環境が生じることを含むことも、含まないこともあることを意味する。例えば、或る器具が、血液試料を分析する特徴を任意に含むという場合には、これは、この分析の特徴が存在することも、存在しないこともあることを意味し、従って、この説明は、当該器具が当該分析の特徴をもつことも、もたないこともあることを意味する。
【００１６】
「検査手段（testing means）」とは、血液試料に関する情報を得るための、化学的検査試薬および方法、電気的検査回路および方法、物理的検査要素および方法、光学的検査要素および方法、および生物学的検査試薬および方法の単一的使用および組合せ使用のあらゆる使用を指す。このような方法は、当該技術分野で良く知られており、また、米国特許第５，９９７，８１７号明細書（Chrismore等、１９９９年１２月７日）、米国特許第５，０５９，３９４号明細書（Phillips等、１９９１年１０月２２日）、米国特許第５，００１，０５４号明細書（Wagner等、１９９１年３月１９日）、米国特許第４，３９２，９３３号明細書（Nakamura等、１９８３年７月１２日）、Tietz著「臨床化学のテキストブック（Textbook of Clinical Chemistry）」（第三版、セクションＶ、第７７６〜第７７８頁、Burtis & Ashwood, Eds., W. B. Saunders Company,フィラデルフィア州、１９９９年）の教示に基いており、これらの文献の教示は本願に援用する。検査手段として、血液の電気化学特性を検査する試料検査チャンバ内のセンサがある。すなわち、これらのセンサとして、血液の光学的特性（例えば、酸素飽和レベル）を検出する光学手段、または血液の特性（例えば、抗原の存在）を検出する生物学的試薬（例えば、抗体）がある。前記検査手段は、例えば「検査部位」または「分析部位」に設けられる。検査手段は、検体の存在と相関関係を有する適当な信号を発生し、読取り器により読取られることができるように、血液中の検体（例えばグルコース）と反応するバイオセンシング物質または試薬物質で構成できる。検査手段は、該検査手段が血液試料に関する適当な信号を読取り器に供給する機能に関係するときに、チャンバまたは他の構造と「関係」付けられる。「較正物質検査手段（calibrant testing means）」とは、較正物質を検査するのに使用される検査手段をいう。
【００１７】
「ランセット（lancet）」とは、血管をカットして皮膚の表面に血液が流出できるようにする目的で皮膚を穿刺するのに使用される任意の鋭い部材を意味する。ランセットは、部材の断面積を定める直径または幅等の或るパラメータ、および部材の遠位側すなわち前方切開端部の形状を定める幾何学的形状を有している。「ランセットドライバ（lancet driver）」とは、ランセットを推進させて皮膚を穿刺するあらゆる手段を意味する。ランセットおよびランセットドライバの例は当該技術分野で良く知られており、本発明に関連して本願で説明する。
【００１８】
用語「エンボシング（embossing）」とは、エンボシング・ダイを、ポリマー、金属またはセラミックの既存のブランクに接触させることによりポリマー、金属またはセラミックの形状を形成する方法を指すのに使用される。エンボシング・ダイと既存のブランク材料との間に制御された力が加えられ、エンボシング・ダイにより決定されたパターンおよび形状がポリマー、金属またはセラミックの既存のブランクに押付けられる。用語「エンボシング」は、エンボシング・ダイを、ポリマー、金属またはセラミックの加熱された既存のブランクに接触させることによりポリマー、金属またはセラミックの形状を形成する方法を指すのに使用される「ホットエンボシング」をも含む。既存のブランク材料は、エンボシング・ダイと既存のブランクとの間に制御された力が加えられると、ブランク材料がエンボシング・ダイに一致するように加熱される。得られたポリマー、金属またはセラミック形状は、冷却され、次にエンボシング・ダイから取出される。
【００１９】
用語「射出成形」は、測定された量の溶融プラスチックまたはセラミック生地をダイ（すなわち金型）内に射出することにより、塑性または非塑性セラミック形状を成形する方法を指すのに使用される。本発明の一実施形態では、小型化された器具の構成要素は、射出成形を用いて製造される。
【００２０】
本願で引用する参考文献は、本願に明示する教示と矛盾する場合を除き、これらの全体を本願に援用する。
【００２１】
図１を参照すると、使い捨て可能なサンプリングモジュール１００および読取り器１０２が組込まれた血液サンプリングシステム１０８が示されている。読取り器１０２はデッキ１０４を有し、該デッキ１０４は、システム１０８の後縁部に沿うヒンジによりデッキに取付けられた蓋１０６を有している。蓋１０６の読取りディスプレイ１１０は、読取り器１０２および／またはサンプリングモジュール１００の状態に関する情報または血液検査の読取りを使用者に与えるべく機能する。読取り器１０２は、該読取り器１０２の機能を制御し、または読取り器１０２に情報を入力するための幾つかの機能ボタンを有している。或いは、読取り器１０２には、タッチ感応スクリーン、光学スキャナまたは当該技術分野で知られている他の入力手段を設けることができる。光学スキャナを備えた読取り器は、患者のリストバンドのコードまたはファイルを用いて患者の情報を記録できる臨床環境で特に有効である。読取り器には、読取り器が多くの最新検査の結果を記憶できるようにするメモリを設けることができる。また、読取り器には、メモリに記憶された検査結果に時間および日付をスタンプできるようにするクロックおよびカレンダ機能を設けることもできる。コンピュータインターフェース１１４は、メモリの記憶をコンピュータに転送できるようにする。読取り器１０２は、デッキ１０４と蓋１０６との間に配置されたチャンバを有し、該チャンバはサンプリングモジュール１００をぴったりと収容する。蓋１０６を持上げることによりチャンバにアクセスし、サンプリングモジュール１００の挿入または取出しを行なうことができる。
【００２２】
図２には、サンプリングモジュール１００の一実施形態の幾つかの特徴が示されている。サンプリングモジュール１００は、読取り器１０２の補完表面と組合される方向感応接触インターフェースを備えたハウジングを有している。接触インターフェースはサンプリングモジュールと読取り器とを整合させる機能を有し、かつ読取り器が新しいサンプリングの準備に際しサンプリングモジュールを回転できるようにする。接触インターフェースは、読取り器のチャンバの補完コグすなわち溝と係合する、ハウジングに形成されたコグすなわち溝の形態に構成できる。サンプリングモジュールはハウジングの複数のサンプリングサイト１２０を有し、該サンプリングサイト１２０は、サンプリングモジュール１００の周辺部近くの僅かに窪んだ凹部として示されている。各サンプリングサイトは、サンプリングモジュール１００に入るサンプリングポートと連続している開口１２２を形成している。他の実施形態では、サンプリングサイトおよびサンプリングポートは、サンプリングモジュールの縁部に配置される。検査結果を光学的に読取る目的で、光学窓１２４が光をサンプリングモジュール内に伝達できるようにしている。或いは、センサ連結点が、検査結果を電気接点を介して読取り器に伝達できるようにしている。アクセスポート１２６を設けるならば、該アクセスポート１２６が、力または圧力を、読取り器からサンプリングモジュールに伝達できる。アクセスポートは、キャリブレーションテスト、または試薬とサンプリングされた血液とを組合せることに関して有効である。
【００２３】
上記特徴はサンプリングモジュールの回りに配置され、サンプリングモジュールは、半径方向に多くのサンプリングセグメントに区分されており、各サンプリングセグメントは、単一の血液サンプリングおよび検査を遂行するのに必要な構成要素を有している。サンプリングモジュールには複数のサンプリングセグメントが設けられ、一般に、単一の使い捨て可能なサンプリングモジュールには少なくとも１０個のサンプリングセグメントが設けられる。或る実施形態では少なくとも約２０個のサンプリングセグメントが設けられ、一実施形態では少なくとも約３４個のサンプリングセグメントが設けられていて、新しいサンプリングモジュールに交換する前に、読取り器に約１週間（1日５回のサンプリングおよび検査を行なうと仮定して７日間）維持できる。小型化を進めることにより、単一のサンプリングモジュールに約１００個、より好ましくは約１５０個までのサンプリングセグメントを設けることができ、これにより、新しいサンプリングモジュールと交換する間に1ヶ月使用可能になる。単一のサンプリングモジュールにより多くのサンプリングセグメントが設けられるようにするには、サンプリングサイトを、サンプリングモジュールの回りの幾つかの同心状のリングとして配置（またはハウジング表面上にパック）する必要がある。他の実施形態では、サンプリングモジュールは、読取り器に便利に挿入できかつ多数のサンプリングセグメントを収容できるように設計された他の任意の形状、例えば正方形、長方形、楕円形または多角形にすることができる。各サンプリングセグメントは、ほぼ、長さ約６．０ｃｍ、幅約１．０ｃｍおよび厚さ約１．０ｃｍ程度に小型化され、これにより、約６．０ｃｍの半径をもつディスクの回りに約３５個のくさび型サンプリングセグメントを設けることができる。各サンプリングセグメントは、例えば、長さ３．０ｃｍ、幅約０．５ｃｍおよび厚さ約０．５ｃｍ以下の非常に小さいものとするのが好ましい。
【００２４】
図３は、読取り器内に配置された単一のサンプリングセグメントを高度に概略化した態様で示すものである。もちろん、当業者ならば、ここに示す種々の構成要素は、機能的システムを構成すべく種々の形態に配置できることが理解されよう。図３には幾つかの構成要素が示されているが、これらの構成要素は他の実施形態に配置することもでき、必ずしも全ての構成要素を単一の実施形態に配置する必要はない。サンプリングセグメントはサンプリングポート１４０を有し、該サンプリングポート１４０は、サンプリングモジュールハウジング１４６のサンプリングサイト１４４により形成された開口１４２に連続している。サンプリングポート１４０に隣接するランセットチップ（先端）１５０を備えたランセット１４８はハウジング内に維持されていて、ランセット１４８が移動することにより、ランセットチップ１５０がサンプリングポート１４０を通ってサンプリングモジュールの外部に突出できるように作動する。ランセット１４８はまた、ランセットチップの反対側のランセットヘッド１５２を有している。ランセット１４８は、該ランセット１４８の回りのコイルとして概略的に示されたランセットドライバ１５４により駆動される。任意であるが、ランセットドライバ１５４は、サンプリングモジュール内に配置（図示）してもよいし、サンプリングモジュールの外部に配置することもできる。サンプリングセグメントは更に、ランセットヘッド１５２に隣接してハウジングにより形成されたドライバポート１５６を有し、該ドライバポート１５６は、外部ランセットドライバ１５８がランセット１４８にアクセスできるようにしている。ランセットドライバ１５４がサンプリングモジュール内に配置される実施形態では、ハウジングへのドライバ連結点１６４が読取り器にアクセスできるようにする必要がある。ドライバ連結点１６４は、ランセットドライバ１５４をトリガする手段、すなわちランセットドライバ１５４に駆動力を供給する手段、例えば電流を電気機械的ランセットドライバに供給する手段として構成できる。一実施形態では、ランセットチップ１５０とサンプリングポート１４０との間に、ランセット１４８が使用前に外部に接触しないようにシールするための穿刺可能な膜１６０が配置されている。ランセットヘッド１５２に隣接して、ドライバポート１５６をシールする第二膜１６２を配置できる。穿刺可能膜１６０および第二膜１６２は、ランセットチャンバ内のランセット１４８を隔絶して、ランセット１４８を使用前に殺菌状態に維持する。穿刺可能部材１６０および第二部材１６２は、これらが設けられている場合には、使用時に、それぞれ、ランセットチップ１５０および外部ランセットドライバ１５８により穿刺される。
【００２５】
毛細管チャンネル１６６が、サンプリングポート１４０から試料検査チャンバ１６８に通じている。試料検査チャンバ１６８は、読取り器により読取ることができる検査手段に関連している。検査手段が本質的に光学的手段である場合には、検査手段は、試料検査チャンバ１６８の上方および下方のハウジング内に光学的透明窓１７０を有し、読取り器内の光源からの光線が試料検査チャンバ１６８を通ることができるようになっている。読取り器には光学センサ（例えばＣＭＯＳ）１７４が設けられており、該光学センサ１７４は、試料検査チャンバ１６８を通過した光線１７６を検出して、読取り器により分析すべき信号を発生する。他の実施形態では、１つのみの光学的な透明窓を設け、かつ試料検査チャンバの反対側には銀または他の反射性コーティングを設けて、光線が試料検査チャンバを戻るように反射させて窓から導出させ、読取り器により分析できるようにする。他の実施形態では、検査手段は電気化学的手段（例えば酵素電極）１７８であり、電流をサンプリングモジュールから読取り器に導く手段、例えば読取り器にアクセスできるハウジング上の電気接点１８０を有している。
【００２６】
一実施形態では、穿刺可能部材１６０は、シリコーンベース・ゲルでコーティングされたポリマーベースフィルムで作ることができる。例えば、膜構造は、商標ＭＹＬＡＲの名称で販売されているフィルムのような、ポリエチレンテレフタレートからなるポリマーベースフィルムで形成できる。膜構造には更に、商標ＳＹＬＧＡＲＤの名称で販売されているゲルのようなシリコンベース・ゲルの薄いコーティングを、フィルムの少なくとも一方の表面に設けることができる。このようなフィルムの有効性は、ランセットチップがフィルムを穿刺した後に、ランセットの切刃チップおよび切刃縁に物理的影響を与えることなく、フィルムが再シールされる能力にある。ＭＹＬＡＲフィルムは構造的安定性を付与し、一方、薄いＳＹＬＧＡＲＤのシリコーンラミネートは、その形状を保持しかつＭＹＬＡＲフィルムに形成された孔を閉じるのに充分な可撓性を有する。この実施形態の穿刺可能膜の製造には、構造的安定性および可撓性の役割を満たす他の同様な材料を使用できる。
【００２７】
穿刺可能膜１６０は、ランセットチップ１５０がサンプリングポート１４０内に入りかつ該ポート１４０を通るときに、穿刺可能膜１６０を穿刺できるように機能する。上記実施形態において、膜１６０のシリコーンゲルは、ランセットチップ１５０によりカットされた孔を自動的にシールする。従って、使用者の指に切開が形成されかつランセットチップ１５０が穿刺可能膜１６０を通って戻された後は、切開部からの血液が穿刺可能膜１６０を通って流れることが防止され、このため、血液が毛細管チャネル１６６を通って移動し、試料検査チャンバ１６８内に蓄積されることを補助する。このように穿刺可能膜１６０は血液がランセット器具組立体内に流入することを防止し、かつ血液汚染およびランセット器具の機構キャビティ内への血液ロスが防止される。更に別の実施形態では、使用されたサンプリングポートは、簡単なボタン機構により次の試料採取サイクルに向かう前に自動的に密封遮断される。サンプリングがうまくいかなかった場合には、同様な機構によりサンプリングポートが密封遮断される。
【００２８】
他の実施形態では、各サンプリングセグメントに較正物質供給リザーバ１８２も設けられている。較正物質供給リザーバ１８２は、較正物質溶液で充満されかつキャリブレーションチャンバ１８４と流体連通している。キャリブレーションチャンバ１８４は、試料検査チャンバ１６８内で行なわれる検査を確認しかつ定量化するのに使用されるサンプリングモジュールからの既知の信号の源を形成する。キャリブレーションチャンバ１８４の形状は試料検査チャンバ１６８の形状に非常に良く似ている。使用中、較正物質が較正物質供給リザーバ１８２からキャリブレーションチャンバ１８４内に押出される。図面には、較正物質供給リザーバ１８２を圧搾する準備が整っている状態の模式化したプランジャ１８６が、較正物質供給リザーバ１８２の上方に示されている。キャリブレーションチャンバ１８４は、較正物質検査手段と関連している。図３には、２つの別の較正物質検査手段、すなわち光学窓１７０および電気化学センサ１８８が示されている。サンプリングモジュールが、血液に関する幾つかの異なる検査を行うように設計される場合には、光学的検査手段および電気化学的検査手段を設けることができる。光学窓１７０は、光線１９０が読取り器からキャリブレーションチャンバ１８４を通り、その後は光線１９２となってキャリブレーションチャンバから出て、光学センサ上に導かれ、読取り器に信号を発生させる。電気化学センサ１８８は、例えば電気接点１９４を介して読取り器に導かれる信号を発生でき、電気接点１９４は、該接点１９４と接触するように延長できる読取り器の接触プローブ１９６にアクセスできる。較正物質溶液は、較正物質検査手段と組合せてキャリブレーション測定値として機能する適当な信号を読取り器に供給する任意の溶液で形成できる。適当な較正物質溶液は当該技術分野で知られており、例えば既知の濃度のグルコース溶液がある。キャリブレーション測定値は、試料検査チャンバから、検査手段により得た結果を調節するのに使用される。
【００２９】
少量の試料血液で充分な、或るサンプリングモジュールの実施形態において小型サイズを維持するためには、サンプリングセグメントの各構成要素、特に毛細管チャネルおよび試料検査チャンバを小型化しなければならない。毛細管チャネルは、直径を約０．５ｍｍ以下、詳しくは約０．３ｍｍ以下、より詳しくは約０．２ｍｍ以下、更に詳しくは約０．１ｍｍ以下にすることができる。毛細管チャネルの直径は、一般に、少なくとも約５０μｍにすることができる。試料検査チャンバの寸法は、約１ｍｍ×約１ｍｍ×約１ｍｍ以下、詳しくは約０．６ｍｍ×約０．６ｍｍ×約０．４ｍｍ以下、より詳しくは約０．４ｍｍ×０．４ｍｍ×０．２ｍｍ以下、更に詳しくは約０．２ｍｍ×約０．２ｍｍ×約０．１ｍｍ以下にすることができる。試料検査チャンバは、一般に、少なくとも約１００μｍ×１００μｍ×５０μｍにすることができる。サンプリングモジュールは、患者の皮膚から採取される約５μｌ（マイクロリットル）以下、詳しくは約１μｌ、より詳しくは約０．４μｌ、更に詳しくは約０．２μｌ以下の量の確かな検査結果に戻ることができる。一般に、試料として、少なくとも０．０５μｌの血液が吸引される。
【００３０】
サンプリングモジュールハウジングは複数の個別部片で作り、次にこれらを組立てて完成ハウジングを形成することができる。個別部片は広範囲の生地材料で製造できる。上記装置を形成する適当な材料として、ポリマー材料、セラミック（アルミニウム酸化物を含む）、ガラス、金属、複合材およびこれらのラミネート（積層材）があるが、これらに限定されるものではない。本発明ではポリマー材料が特に好ましく、一般的には、天然または合成、架橋または非架橋性のホモポリマーまたはコポリマーである有機ポリマーである。本発明では、下記材料を含む生地からなるサンプリングモジュールの部分を形成することを考えることができる。すなわちこれらの材料として、ポリカーボネート；ポリ（エチレンテレフタレート）およびポリ（ブチレンテレフタレート）を含むポリエステル；ポリアミド（例えばナイロン）；ポリホルムアルデヒドおよびポリ（フェニレンスルフィド）；ＫＡＰＴＯＮ（DuPont社、Wilmington、デラウェア州）およびＵＰＩＬＥＸ（宇部興産社、日本）の商標で製造されているようなポリイミド；およびＡＢＳポリマー、Kel-Fコポリマー、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（スチレン−ブタジエン）コポリマー、ポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリ（エチレン酢酸ビニル）コポリマー、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）およびポリスチレンを含むポリオレフィン配合物がある。
【００３１】
本発明の器具は、「複合材」すなわち異種材料からなる配合物で製造することもできる。複合材は、例えばＡ−Ｂ−Ａブロック複合材、Ａ−Ｂ−Ｃブロック複合材等のブロック複合材で形成できる。或いは、複合材は、材料の異質性組合せ（すなわち、材料が別体フェーズから区別されていること）または異種材料の均質性組合せで形成できる。本願で使用するとき、用語「複合材」は、「ラミネート」複合材を含むものとして使用される。「ラミネート」とは、同一材料または異種材料の幾つかの異なる接合層から形成された複合材を指す。他の好ましい複合生地として、ポリマーラミネート、ポリマー−金属ラミネート例えば、銅でコーティングされたポリマー、金属内セラミック複合材または金属内ポリマー複合材がある。１つの複合材として、DuPont社（Wilmington、デラウェア州）から入手できるＫＡＰＴＯＮポリイミド等のポリイミドの第一層と、該第一層と同時押出されるＫＪ^(R)（これもDuPont社（Wilmington、デラウェア州）から入手できる）として知られているポリイミドの熱接着形態の第二薄層とから形成されたポリイミドラミネート層がある。
【００３２】
本発明は、その種々の実施形態において、モールディングおよびキャスティング技術、エンボシング方法、表面マシニング技術、バルクマシニング技術およびスタンピング方法を含む任意の慣用方法を用いて製造できるがこれらの方法に限定されるものではない。また、当該技術分野で良く知られている射出成形技術は、本発明によるサンプリングモジュールの製造に使用される材料の成形に有効である。
【００３３】
幾つかの実施形態では、最初に、新しいサンプリングモジュールが使用され、使用者は、サンプリングモジュール１００から全ての外側パッキング材料を取出し、かつ読取り器１０２の蓋１０６を開いてチャンバを露出する。サンプリングモジュール１００はチャンバ内に滑入され、蓋１０６が閉じられる。患者の皮膚がサンプリングサイト１２０上に置かれ、例えば機能ボタン１１２を押して、ランセットドライバをトリガすることにより、皮膚を切開し、血液試料を採取し、および血液試料を検査するという一体工程が開始される。充分な量の血液が採取されるまで、患者の皮膚はサンプリングポート１４０に隣接してサンプリングサイト１２０上の所定位置に維持され、その後、システムは、患者の皮膚をサンプリングサイト１２０から持上げる旨の信号（例えば可聴音）を発生する。試料の検査が完了すると、読取り器１０２は、サンプリングモジュール１００からの結果を自動的に読取り、かつこの結果を読取りディスプレイ１１０を報告する。読取り器１０２はまた、後でコンピュータにダウンロードできるように、この結果をメモリに記憶することもできる。これにより、サンプリングモジュール１００が自動的に前進され、次のサンプリングセグメントを次の使用のためにインライン状態にする。サンプリングモジュール１００が使用され尽くすまでシステムが連続的に使用される度毎に、患者の皮膚は、（既に装填されている）サンプリングモジュール１００のサンプリングサイト１２０上に置かれ、このようにして、血液のサンプリングおよび検査方法が簡単化される。
【００３４】
読取り器に連結されるように設計された、使い捨て可能な単一のサンプリングモジュールを用いて一連の血液試料を採取しかつ検査する、より便利な血液サンプリング方法を以下に説明する。サンプリングモジュールの実施形態は、複数のサンプリングセグメントを有している。各サンプリングセグメントは、単一の血液サンプリングサイクルを遂行することができ、かつ１つの血液サンプリングサイクルが完了した後は新しいサンプリングセグメントがオンライン状態になるように、サンプリングモジュール内に機能的に配置される。各血液サンプリングサイクルには、患者の皮膚の切開、血液試料の採取、および血液試料の検査を含めることができる。血液サンプリングサイクルにはまた、読取り器による血液試料に関する情報の読取り、読取り器による検査結果の表示および／または記憶、および／または新しいサンプリングセグメントをオンライン状態にして次の血液サンプリングサイクルを開始できる準備が整えられるような、サンプリングの自動的前進を含めることができる。１方法の実施形態は、サンプリングモジュールと読取り器とを連結することから出発し、次に血液サンプリングサイクルを開始させる。血液サンプリングサイクルが完了すると、サンプリングモジュールが前進されて、新しくて未使用のサンプリングセグメントをオンライン状態にして、他の血液サンプリングサイクルを遂行する準備が整えられる。一般には、少なくとも１０個のサンプリングセグメントを用意し、最初のサンプリングサイクルの後に、サンプリングモジュールを９回前進できるようにする。或る実施形態ではより多くのサンプリングモジュールを設けることができ、例えば１９個および３４個のサンプリングモジュールを用意した場合には、最初の血液サンプリングサイクルの後に、それぞれ、約１９回および３４回前進されて、約１９回および３４回の血液サンプリングサイクルを遂行できる。一連の血液サンプリングサイクルを遂行して、実質的に全て（すなわち８０％以上）のサンプリングセグメントを使い終えた後、読取り器が新しいサンプリングモジュールを装填できる状態にしておき、サンプリングモジュールを読取り器から取出して廃棄する。
【００３５】
以上、本発明の上記実施形態を詳細に説明したが、上記説明および添付図面から、当業者には本発明の種々の変更は明白であろうが、これらの変更は特許請求の範囲に記載の本発明の範囲内に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の特徴を備えた血液サンプリングシステムを示す図面である。
【図２】サンプリングモジュールを示す平面図である。
【図３】読取り器内に配置されたサンプリングモジュールのサンプリングセグメントを示す概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００ サンプリングモジュール
１０２ 読取り器
１０８ 血液サンプリングシステム
１１０ 読取りディスプレイ
１２０ サンプリングサイト
１２４ 光学窓
１４９ ランセット
１５８ ランセットドライバ
１７４ 光学センサ
１８４ キャリブレーションチャンバ

Claims (12)

1. 複数のサンプリングセグメントを備えたユニットハウジングを有する、患者の皮膚から血液を採取する装置において、
   サンプリングポートと、
   チップを備えたランセットとを有し、チップはサンプリングポートに隣接しており、ランセットはハウジング内に維持されておりかつサンプリングポートを通ってランセットチップが突出し、サンプリングポートに隣接して置かれた患者の皮膚を穿刺するように操作され、
   サンプリングポートに流体連通している試料検査チャンバを更に有し、該試料検査チャンバは検査手段に関連している、
   ことを特徴とする装置。
2. 各サンプリングセグメントは更に、患者の皮膚を位置決めする輪郭を有するサンプリングサイトを有し、サンプリングサイトはサンプリングポートに連続する開口を形成している、
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
3. ユニットハウジングは少なくとも１０個のサンプリングセグメントを有している、
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
4. 各サンプリングセグメントは、一体化された切開、採取および検査が行なえるように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
5. 試料検査チャンバは、長さ約０．６ｍｍ×幅０．６ｍｍ×深さ０．４ｍｍより小さい寸法を有する、
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
6. 各サンプリングセグメントは更に、キャリブレーションチャンバに流体連通している較正物質リザーバを有し、キャリブレーションチャンバは較正物質検査手段に関連している、
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
7. 請求項１記載の装置を有する血液サンプリングシステムにおいて、請求項１記載の装置に関連する読取り器を更に有する、
   ことを特徴とする血液サンプリングシステム。
8. 皮膚の切開、血液の採取、血液の検査、血液に関する情報の表示、および請求項１記載の装置を前進させて他のサンプリングセグメントをオンライン状態にすること、の一体化作動が行なえるように構成されている、
   ことを特徴とする請求項７記載の血液サンプリングシステム。
9. 一連の血液試料を採取しかつ検査する方法において、
   ａ）サンプリングモジュールおよび読取り器を用意する段階を有し、サンプリングモジュールは複数のサンプリングセグメントを備え、各サンプリングセグメントは、切開、血液試料の採取、および血液試料の検査からなる単一血液サンプリングサイクルを遂行でき、
   ｂ）サンプリングモジュールを読取り器に連結する段階と、
   ｃ）血液サンプリングサイクルを開始させる段階と、
   ｄ）サンプリングモジュールを前進させて他のサンプリングセグメントをオンライン状態にする段階と、
   ｅ）サンプリングモジュールの実質的に全てのサンプリングセグメントが使用され尽くされるまで、前記段階ｃ）およびｄ）を反復させる段階と、
   ｆ）サンプリングモジュールと読取り器とを切離する段階とを有する、
   ことを特徴とする方法。
10. 前記段階ｃ）およびｄ）は、段階ｆ）を遂行する前に少なくとも１０回反復されることを特徴とする請求項９記載の方法。
11. 前記サンプリングセグメントは、一体化された切開、採取および検査を行なうことができるように構成されている、
    ことを特徴とする請求項９記載の方法。
12. 各サンプリングセグメントは、読取り器により構造測定値（configuration measurement）が得られるように構成されている、
    ことを特徴とする請求項９記載の方法。