JP2006346160A - 血液成分測定装置及び血液測定用チップ - Google Patents

Abstract

【課題】穿刺針によって出血させた血液を測定部まで効率的に導入し、微量の血液で成分測定を行う。
【解決手段】血液成分測定装置１０は、ケーシング１６の端部に穿刺針１８を含む血液測定用チップ２０を備え、前記血液測定用チップ２０の保持ブロックには、血液が導入される導入口１１０を備えた導入ノズル９４が前記穿刺針１８の軸線と交差する面に沿って回動可能に設けられている。そして、前記穿刺針１８によって測定者の皮膚を穿刺し、前記穿刺針１８が当接部７４より退避した後に、前記導入ノズル９４が回動変位して導入口１１０が前記皮膚の血液と対向した位置となり、前記導入口１１０より試験紙へと血液が導かれる。
【選択図】図９

Description

本発明は、血液中のブドウ糖等の成分を測定するための血液成分測定装置及び血液測定用チップに関し、一層詳細には、軸線方向に進退可能な穿刺針を有する血液測定用チップ、及び該血液測定用チップが組み込まれた血液成分測定装置に関する。

近年、糖尿病患者には、血糖値の変動を自分自身で測定することによる日常的な自己管理が推奨されている。この血糖値の測定のために、例えば、血液中のブドウ糖量に応じて呈色する試薬が含浸された試験紙を装着し、該試験紙に血液を供給して呈色させ、その呈色の度合いを光学的に測定し、数値として血糖値を表示する血液成分測定装置が実用化されている。また、電気化学センサを用いた血液成分測定装置も実用化されている。

患者が自分の血液を採取する際には、軸線方向に進退可能な穿刺針を用い、前記穿刺針に対して弾性体による反発力を与えて瞬間的に突出させて該穿刺針を皮膚を穿刺することにより微量の血液を出血させる。このような穿刺針チップに試験紙等の測定部材を一体的に設け、血液成分測定装置に装着して測定を行うことにより、穿刺工程と測定工程とを自動的且つ連続的に行っている。

例えば、このような血液成分測定装置では、穿刺針を備えたランセットホルダが本体に対して着脱自在に装着され、前記本体には穿刺針と所定間隔離間して略平行にシャフト状の偏心カムが設けられている。この偏心カムは、モータに連結されて回転駆動し、前記偏心カムの先端部は半径外方向に拡径すると共に下方に向かって徐々に縮径している。前記偏心カムの外周面は、該偏心カムの中心となる回転中心より偏心して形成され、前記外周面に対して直交するようにバイオセンサが配設される。また、モータの回転量を検出するエンコーダを設け、前記モータの回転量を制御している。

このバイオセンサは、一端部が偏心カムの外周面に当接し、他端部が穿刺針側となるように配置され、前記穿刺針側に向かって変位自在に支持されている。

そして、穿刺針によって皮膚が穿刺されて該穿刺針が本体側へと退避した後に、モータの駆動作用下に偏心カムが回転駆動し、前記偏心カムの回転中心より偏心した外周面によってバイオセンサが穿刺針側に向かって押し出される。前記バイオセンサが、皮膚の穿刺箇所から出血した血液に接触することにより前記バイオセンサに接続された測定部で測定が行われる（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第ＷＯ ０１／４１６４３号パンフレット

ところで、特許文献１に係る従来技術においては、バイオセンサを穿刺箇所に向かって変位させるために偏心カムを駆動させる駆動源と、該駆動源の回転数を検出するエンコーダ等が必要となるため、血液成分測定装置の構造が複雑であり、その維持管理も煩雑である。また、この種の血液成分測定装置は、さほどに低廉ではない。

本発明は、前記課題を考慮してなされたものであり、穿刺により出血した血液を測定部まで効率的に導入することにより、微量の血液で成分測定を行うことが可能であり、しかも構造が簡素で維持管理も容易であり、且つ、製造コストが安価な血液成分測定装置及び血液測定用チップを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、軸線方向に進退可能な穿刺針を備えた血液測定用チップを有する血液成分測定装置において、
ハウジングと、
前記穿刺針が挿通可能な空所を有して皮膚に当接する当接部と、
採取された血液の成分を測定する測定部と、
前記穿刺針の軸線に対して交差する面に沿って回転可能に設けられ、前記測定部と連通した導入口を有する血液導入部と、
を備え、
前記穿刺針が前記皮膚を穿刺した後、前記血液導入部が回転変位して前記導入口が前記穿刺針の軸線に向かって変位することを特徴とする。

本発明によれば、当接部を皮膚に当接させ、前記当接部の空所を介して穿刺針を挿通させて前記皮膚を穿刺することにより、前記皮膚より血液を出血させる。そして、穿刺が終了した後に、導入口が穿刺針の軸線に向かうように血液導入部を前記軸線に対して交差する面に沿って回転変位させることにより、前記導入口を血液が出血している皮膚に向かって接近させる。

従って、穿刺が行われた後で、導入口が血液に対して接近するように血液導入部を回転変位させることにより、前記血液を導入口を通じて効率的に測定部へと導入することができるため、血液成分測定装置においてより微量の血液で測定を行うことが可能となる。

また、血液成分測定装置に、穿刺針の軸線を中心として回転可能に設けられ、血液導入部の回転動作を制御する回転体を備えるとよい。これにより、穿刺時に回転体によって血液導入部を穿刺針と接触しない位置に退避させて保持すると共に、穿刺が終了した後に、前記血液導入部を導入口が皮膚へと接近するように回転体の回転作用下に回転変位させることができる。これにより、血液導入部が穿刺時に誤って回転変位して穿刺針と接触することを阻止できる。

さらに、ハウジングの内部に、軸線方向に沿って変位自在に設けられ、回転体との係合作用下に該回転体の回転変位を規制するストッパと、
前記ストッパと連結され、該ストッパと共に変位することにより前記回転体の係止状態を解除する解除部と、
を備えるとよい。これにより、解除部を介してストッパを変位させ、回転体の係止状態を簡便に解除することができるため、前記回転体の回転作用下に穿刺針による穿刺動作及び血液導入部の回転動作を容易に行うことができる。

さらにまた、血液成分測定装置に、穿刺針の軸線と略平行に設けられ、血液導入部を回転可能に保持する支軸を備えることにより、前記血液導入部を支軸を支点として円滑且つ確実に回転変位させ、前記血液導入部を皮膚の血液と接近した位置とすることができる。

またさらに、血液測定用チップに当接部を設けることにより、該当接部を血液成分測定装置に対して着脱可能とすることができるため、簡便に交換することが可能となる。

また、血液測定用チップに血液導入部を設けることにより、該血液導入部を血液成分測定装置に対して着脱可能とすることができるため、血液成分の測定が完了した後に前記血液導入部を簡便に交換することが可能となる。

さらに、血液測定用チップに測定部を設けることにより、該測定部を血液成分測定装置に対して着脱可能とすることができるため、血液成分の測定が完了した後に前記測定部を簡便に交換することが可能となる。

さらにまた、本発明は、軸線方向に進退可能な穿刺針と、
前記穿刺針が挿通可能な空所を有し、皮膚に当接する当接部と、
採取された血液の成分を測定する測定部と、
前記穿刺針の軸線に対して交差する面に沿って回転可能に設けられ、前記測定部と連通した導入口を有する血液導入部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、血液測定用チップにおける当接部を皮膚に当接させ、前記当接部の空所を介して穿刺針を挿通させて皮膚を穿刺することにより、前記皮膚より血液を出血させる。そして、穿刺工程が終了した後に、血液導入部を穿刺針の軸線に対して交差する面に沿って回転変位させることにより、血液を導入する導入口が穿刺針の軸線に向かって接近し、該血液導入部と血液とが接近した位置とすることができる。その結果、前記血液を血液導入部から導入口を介して効率的に測定部へと導入することができる。

また、血液導入部の回転により、導入口を穿刺針の軸線に向かって変位させるとよい。これにより、穿刺が終了した皮膚に対して導入口を接近させることができるため、前記導入口を介して前記皮膚より出血した血液を効率的に測定部へと導入することができる。

さらに、当接部に、穿刺針の軸線と略平行に形成され、血液導入部を回転可能に支持する支軸を備え、前記支軸を支点として前記血液導入部を回転変位させることにより、前記血液導入部を支軸を支点として円滑且つ確実に回転変位させ、前記血液導入部を皮膚の血液と接近した位置とすることができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、当接部を皮膚における穿刺箇所の周囲に当接させ、前記当接部の空所を介して穿刺針を挿通させて前記皮膚を穿刺した後、血液導入部の導入口を穿刺針の軸線に向かうように前記軸線に対して交差する面に沿って回転変位させ、前記血液が出血している皮膚に向かって接近させる。これにより、穿刺針によって出血した血液と血液導入部とを接近させることができ、前記血液を導入口から効率的に測定部へと導入し、血液成分測定装置及び血液測定用チップにおいてより微量の血液で測定を行うことができる。

また、血液成分測定装置及び血液測定用チップの構成を簡素化することにより製造コストを低減させることが可能となり、且つ、その維持管理を容易とすることができる。

本発明に係る血液成分測定装置及び血液測定用チップについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る血液成分測定装置を示す。なお、本実施の形態に係る血液成分測定装置１０は、血液中のブドウ糖等の成分又はその成分量（以下、血糖値という）を測定するものである。

この血液成分測定装置１０は、図１〜図４に示されるように、分離可能な第１及び第２ハウジング１２、１４からなるケーシング１６と、前記ケーシング１６に保持され、穿刺針１８を含む血液測定用チップ２０と、前記穿刺針１８を軸線方向（図３中、矢印Ｘ１、Ｘ２方向）に進退動作させる穿刺ユニット２２と、前記ケーシング１６の内部に回転可能に設けられ、前記穿刺ユニット２２を進退動作させる回転ロータ（回転体）２４と、前記回転ロータ２４の回転動作を規制するストッパ２６と、前記回転ロータ２４の係止状態を切り換える切換ボタン（解除部）２８（図２及び図３参照）とを有する。

第１ハウジング１２と第２ハウジング１４とは、それぞれ開口した略直方体状に形成され、互いの開口部が対向するように組み付けられる。そして、前記第１及び第２ハウジング１２、１４の角部をねじ部材３０（図２参照）によって締結することにより、前記第１及び第２ハウジング１２、１４が一体的に連結される。なお、第１及び第２ハウジング１２、１４の外観形状は略同一に形成される。

第１ハウジング１２には、四方を取り囲むように側壁部３２ａ〜３２ｄが形成され、前記第１ハウジング１２の一端部側となる側壁部３２ａには、半円状に切り欠かれた第１切欠孔３４が形成されている。そして、第１ハウジング１２に対して第２ハウジング１４が組み付けられた際、第１切欠孔３４と対向する第２ハウジング１４の側壁部３６ａ（図３参照）に第２切欠孔３８が形成されている。この第２切欠孔３８は、第１切欠孔３４と略同一形状となる半円状に形成され、前記第１切欠孔３４と第２切欠孔３８とが合わされることにより単一の円形状となりボタン孔４０として機能する。なお、このボタン孔４０には、ケーシング１６の内部に配設される切換ボタン２８の押圧部４２が挿通される。

また、第１ハウジング１２には、該第１ハウジング１２の軸線と略平行な側壁部３２ｂ、３２ｃに第１凹部４４がそれぞれ形成され、後述するベース部材４６の取付フランジ４８が装着される。この第１凹部４４と対向する第２ハウジング１４の側壁部３６ｂ、３６ｃにも同様に、一組の第２凹部５０が形成されている。すなわち、前記第１及び第２ハウジング１２、１４を組み合わせた際に、第１及び第２凹部４４、５０によってベース部材４６が挟持されて保持される。

このベース部材４６は、プレート状に形成される本体部５２と、該本体部５２の両側面より突出した一組の取付フランジ４８と、前記取付フランジ４８と略直交するように前記本体部５２から所定長だけ突出したガイドシャフト５４とからなる。

本体部５２は、ケーシング１６の軸線と略直交し、且つ、ガイドシャフト５４が後述する第１孔部６８側（矢印Ｘ１方向）となるように前記ケーシング１６の内部に配設され、取付フランジ４８がそれぞれ第１及び第２凹部４４、５０に挿入されて固定される。これにより、ベース部材４６が、ケーシング１６に対して確実に位置決めされる。

ガイドシャフト５４は円筒状に形成され、その内部には、断面略長方形状に形成され、軸線方向に沿って貫通した第１貫通孔５６が形成されている。この第１貫通孔５６には、穿刺ユニット２２におけるハブホルダ５８の一部が挿通される。なお、前記第１貫通孔５６は、ガイドシャフト５４から本体部５２の内部まで貫通している。また、本体部５２には、ガイドシャフト５４を中心として所定間隔離間した一組の挿通孔６０が形成され、前記挿通孔６０にはそれぞれ連結ボルト６２（後述する）が挿通される。

さらに、本体部５２には、ガイドシャフト５４の上部側に該ガイドシャフト５４と略平行に係止ピン６４が装着され、前記係止ピン６４には、ガイドシャフト５４の外部に挿通されるロータばね６６の一端部が係止される。

第１ハウジング１２の他端部には、第１切欠孔３４と対向する側壁部３２ｄの略中央部に第１孔部６８が形成され、前記第１孔部６８と対向した第２ハウジング１４の側壁部３６ｄには第２孔部７０が形成されている。この第１孔部６８は、第１ハウジング１２の内部側が一段高く形成された段状に形成され（図３参照）、その第１ハウジング１２の内部側となる段部が断面略半円状に形成されると共に、前記段部に隣接した部位が断面略矩形状に形成されている（図２参照）。

一方、第２孔部７０は、略矩形状に形成され、前記第１及び第２孔部６８、７０を介して測定者の皮膚７２に当接可能な当接部７４を含む血液測定用チップ２０が装着される。この際、当接部７４における円筒状の保持ブロック１０４が、第１孔部６８において半円状の段部に係合され、矩形状に形成された当接部材１０２の一部が前記第１孔部６８における矩形状に形成された部位に係合される。

また、第１ハウジング１２の底壁部７６には、第２ハウジング１４側（図３中、矢印Ｚ１方向）に向かって膨出して回転ロータ２４の外周面を保持する保持部７８が形成されている。この保持部７８は、第１ハウジング１２の軸線と略直交して形成される。なお、保持部７８は、前記第１ハウジング１２と対向する第２ハウジング１４にも同様に形成されている。

一方、第１及び第２ハウジング１２、１４からなるケーシング１６の内部には、第１及び第２孔部６８、７０が形成される側壁部３２ｄ、３６ｄとベース部材４６との間となる位置にストッパ２６が設けられている。

このストッパ２６は、略中央部に孔部８０を有する略矩形状に形成され、前記孔部８０を中心として一組のボルト孔８２が所定間隔離間して形成される。なお、前記孔部８０の内部には、回転ロータ２４が挿通される。前記ボルト孔８２には、長尺な連結ボルト６２がそれぞれ挿通され、該連結ボルト６２がベース部材４６の挿通孔６０を挿通した後に、切換ボタン２８に螺合される。これにより、ストッパ２６は、前記切換ボタン２８と一体的に連結され、連結ボルト６２がガイドされたベース部材４６を介してケーシング１６の軸線方向（矢印Ｘ１、Ｘ２方向）に沿って変位可能となる。

連結ボルト６２には、ストッパ２６側となる一端部近傍の溝部８４を介して係止リング８６が装着されている。これにより、連結ボルト６２が、係止リング８６を介してストッパ２６に係止され、前記連結ボルト６２が前記ストッパ２６から脱落することが防止される。

また、ストッパ２６には、孔部８０から所定間隔離間し、ベース部材４６側（矢印Ｘ２方向）に向かって開口するように切り欠かれた一組の切欠溝８８が形成され、前記切欠溝８８に回転ロータ２４の凸部９０（後述する）が挿入されることにより該回転ロータ２４の回転動作が規制される。この切欠溝８８は、孔部８０の軸線を中心として略対称となり、且つ、第１及び第２ハウジング１２、１４に対向する位置に形成されている。

血液測定用チップ２０は、穿刺針１８と、該穿刺針１８を保持するハブ９２と、前記ハブ９２を軸線方向に沿って変位自在に保持し、且つ、測定者の皮膚７２（図７参照）に当接可能な当接部７４と、前記測定者の血液を導入する導入ノズル９４に装着された試験紙（測定部）９６とを含む。なお、この穿刺針１８は予め滅菌処理されており、使用時までこの滅菌処理された状態が維持される。

ハブ９２は円柱状に形成され、その一端部側に穿刺針１８が突出しており、他端部側に形成された縮径部９８が穿刺ユニット２２のハブ把持部１００（後述する）へと挿入される。これにより、前記ハブ９２は、穿刺ユニット２２に保持される。

当接部７４は、図３及び図４に示されるように、測定者の皮膚７２における穿刺箇所の周囲に当接する当接部材１０２と、該当接部材１０２を保持し、ケーシング１６に対して保持される保持ブロック１０４と、前記保持ブロック１０４に対して回動するように設けられ、前記測定者から出血した血液を導入する導入ノズル（血液導入部）９４とを有する。

当接部材１０２は、その略中央部に形成されて穿刺針１８が挿通する中心孔１０６と、円弧状に窪んだ窪み部１０８とを有する。そして、当接部材１０２は、測定者に当接する端面から中心孔１０６に向かって徐々に縮径するテーパ面を有しているため、例えば、指先、てのひら等の皮膚７２に当接させた際にどの表面も適度に押圧することができ、穿刺時に血液の出血を促進させることが可能となる。

この中心孔１０６は、穿刺針１８及び導入ノズル９４の導入口１１０（後述する）が挿通可能な直径で形成される。

窪み部１０８は、当接部材１０２の軸線と略直交する略水平方向（図１中、矢印Ｙ方向）に沿って略同一断面形状となるように凹状に窪んでいる。これにより、測定者の皮膚７２に当接させた際に、当接部材１０２に対して前記皮膚７２を好適に密着させることが可能となる。

保持ブロック１０４は、略円柱状に形成され、ケーシング１６の第１及び第２孔部６８、７０に挿入されて保持される。この保持ブロック１０４の一端部側には、当接部材１０２が連結されると共に、他端部側には、ケーシング１６に装着された際に第２ハウジング１４の内壁面と対向する装着溝１１２が軸線方向に沿って形成される。

また、保持ブロック１０４の内部には、軸線方向に沿って貫通した保持孔１１４が形成され、前記保持孔１１４の内部に穿刺針１８を有するハブ９２及び該ハブ９２を保持するハブホルダ５８が変位可能に保持される。

さらに、保持ブロック１０４の上部には、当接部材１０２側（矢印Ｘ１方向）となる一端部側に、装着溝１１２より保持孔１１４側（矢印Ｚ２方向）に所定深さだけ窪んだ段部１１６が形成され、前記段部１１６には、導入ノズル９４を回動可能に保持するノズル固定部材１１８がボルト１２０を介して固定されている（図２参照）。保持ブロック１０４の他端部側に形成された装着溝１１２は、該保持ブロック１０４の上部より所定深さだけ窪み、且つ、前記段部１１６に臨むように形成される。

ノズル固定部材１１８は、段部１１６に対して固定される板状の取付部１２２と、前記取付部１２２の上部に形成され、前記導入ノズル９４を保持する支軸１２４を有する支持部１２６とからなり、前記支持部１２６及び支軸１２４が当接部材１０２の軸線と略平行となるように固定されている。換言すれば、前記支軸１２４に保持される導入ノズル９４は、当接部材１０２の軸線と略直交する平面上に沿って回動可能に保持される。

そして、前記支軸１２４の内部には、軸線方向に沿って貫通した測定孔１２８が形成され、前記ノズル固定部材１１８が保持ブロック１０４に固定された際に、前記測定孔１２８が装着溝１１２と対向するように一直線上に配置される。

導入ノズル９４は断面略扇状に形成され、その先細状となる先端部に形成されて測定者から出血した血液が導入される導入口１１０と、円弧状に形成された外周面から所定長だけ突出した作動ピン１３０とを含む。

この導入ノズル９４は、その導入口１１０が当接部材１０２側（矢印Ｘ１方向）となるように配設され、前記導入口１１０とは反対側の側面に形成された支持穴１３２を介してノズル固定部材１１８の支軸１２４に支持される。すなわち、導入ノズル９４は、当接部材１０２の軸線と交差する面、好ましくは、前記軸線と略直交した鉛直面上に沿って所定角度だけ回動可能に支持された状態となる。

また、導入ノズル９４には、支持穴１３２の内部にさらに窪んだ装着穴１３４が形成され、前記装着穴１３４には所定の試薬が含有された試験紙９６が装着されている。前記装着穴１３４は、支持穴１３２と同軸上に形成されると共に、導入ノズル９４内に形成された通路１３６を介して導入口１１０と連通し、前記導入口１１０から導入された血液が通路１３６を介して装着穴１３４の試験紙９６へと供給される（図４参照）。

この試験紙９６は測定部として機能し、その材質としては、例えば、ポリエーテルスルホンが挙げられる。試薬としては、例えば、グルコースオキシターゼ（ＧＯＤ）、ペルオキシターゼ（ＰＯＤ）、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）等の発色剤が挙げられる。また、測定部としては、電気化学センサ等、他の測定システムを用いることもできる。

一方、第２ハウジング１４の内部には、当接部７４の装着溝１１２と対向するように発光素子（例えば、ＬＥＤ−Light Emitting Diode）及び測光素子（例えば、ＰＤ−Photo Detector）からなる光学測定部１３８が設けられている。この光学測定部１３８は、前記装着溝１１２に装着されることにより光学測定部１３８をノズル固定部材１１８に近接させることができ、該ノズル固定部材１１８の測定孔１２８を介して導入ノズル９４に装着された試験紙９６と対向するように設けられ、前記光学測定部１３８を介して読み取られた光学的変化量が、図示しない制御部で演算され表示部を通じて測定結果として表示される。この際、試験紙９６は、導入ノズル９４の回動中心となる部位に装着されているため、前記導入ノズル９４が回動した場合においても、常に試験紙９６が常に光学測定部１３８と対向した位置となる。

穿刺ユニット２２は、図３及び図５に示されるように、軸線方向に沿って長尺に形成され、血液測定用チップ２０のハブ９２を保持するハブホルダ５８と、前記ハブホルダ５８の軸部１４０に係合されたスプリングガイド１４２とベース部材４６との間に介装され、前記ハブホルダ５８を切換ボタン２８側（矢印Ｘ２方向）に付勢するリターンスプリング１４４とを有する。

ハブホルダ５８は回転ロータ２４の内部に配設され、該ハブホルダ５８の一端部側に形成されてハブ９２を保持するハブ把持部１００と、該ハブホルダ５８の他端部側に形成され、ベース部材４６のガイドシャフト５４に挿通される軸部１４０と、前記ハブ把持部１００に隣接し、回転ロータ２４の係合突部１４６に係合されるブロック部１４８とからなる。

ハブ把持部１００は、複数のスリットを有する円筒状に形成され、その内部にハブ９２の縮径部９８が挿入されることにより前記ハブ９２が保持される。そして、前記ハブ把持部１００は、保持ブロック１０４における保持孔１１４の内部に変位自在に保持される。

また、軸部１４０は、ガイドシャフト５４の第１貫通孔５６に対応して断面略長方形状に形成され、該第１貫通孔５６に挿通された後に、溝部８４を介してスプリングガイド１４２が装着される。そして、スプリングガイド１４２とベース部材４６との間にリターンスプリング１４４が介装される。

この際、ハブホルダ５８の軸部１４０が、第１貫通孔５６の形状に対応して断面略長方形状に形成されているため、前記軸部１４０を介して前記ハブホルダ５８の回転変位が規制されると共に、前記ハブホルダ５８が常にベース部材４６のガイドシャフト５４に挿通された状態となる。

ブロック部１４８は、ハブ把持部１００と軸部１４０の間となる位置に略長方形状に形成され、前記軸部１４０側（矢印Ｘ２方向）となる端面には、該軸部１４０の軸線に対して所定角度傾斜した傾斜面を有する一組の係合部１５０ａ、１５０ｂが形成されている。この係合部１５０ａ、１５０ｂは、前記軸部１４０の軸線と略平行な両側面側にそれぞれ形成され、前記軸部１４０を中心として約１８０°回転させた軸対称な形状となる。換言すれば、一組の係合部１５０ａ、１５０ｂが、前記軸線を中心として互い違いとなるように形成され、前記係合部１５０ａ、１５０ｂ同士が前記軸線に対して互いに等間隔離間している。

詳細には、例えば、図５に示されるように、一方の係合部１５０ａが、第２ハウジング１４側（矢印Ｚ１方向）となる上方から第１ハウジング１２側（矢印Ｚ２方向）となる下方に向かい、且つ、軸部１４０側（矢印Ｘ２方向）からハブ把持部１００側（矢印Ｘ１方向）に向かって徐々に傾斜するように形成された場合、他方の係合部１５０ｂは、第１ハウジング１２側となる下方から第２ハウジング１４側となる上方に向かい、且つ、軸部１４０側からハブ把持部１００側に向かって傾斜するように形成される。

回転ロータ２４は、その一端部側に形成され、ケーシング１６の内部で切換ボタン２８側（矢印Ｘ２方向）となるように配設されるロータ本体１５２と、他端部側において断面半円状に形成され、導入ノズル９４の作動ピン１３０を押圧するアーム部１５４ａ、１５４ｂを有する半円筒部１５６と、前記ロータ本体１５２が拡径した拡径部１５８の内部に設けられ、ハブホルダ５８の係合部１５０ａ、１５０ｂと係合可能な一組の係合突部１４６とを含む。

このロータ本体１５２の内部には、ベース部材４６のガイドシャフト５４が挿入され、前記ロータ本体１５２の内周面とガイドシャフト５４の外周面との間にロータばね６６が介装されている。前記ロータばね６６は、例えば、周方向に沿った弾発力を有する捩りコイルばねからなり、その一端部がベース部材４６の係止ピン６４に係止され、他端部がロータ本体１５２に形成された係止溝１６０（図５参照）に挿入されて係止される。これにより、回転ロータ２４は、ロータばね６６の弾発力によって当接部７４側から見て反時計回り（図６中、矢印Ａ方向）に付勢される。

また、ロータ本体１５２の外周面には、該外周面より突出した一組の凸部９０が形成され、前記凸部９０がストッパ２６の軸線方向に沿った変位作用下に該ストッパ２６の切欠溝８８にそれぞれ挿入される。この凸部９０は、回転ロータ２４の軸線を中心として略対称となる略鉛直方向（矢印Ｚ１、Ｚ２方向）にそれぞれ形成されている。

さらに、ロータ本体１５２の内部には、軸線方向に沿って貫通し、ハブホルダ５８の軸部１４０が挿通される第２貫通孔１６２が形成されている。

一方、半円筒部１５６は、当接部７４側（矢印Ｘ１方向）となる端部に周方向に沿って突出した一組のアーム部１５４ａ、１５４ｂが形成されている。前記アーム部１５４ａ、１５４ｂは、互いに接近する方向に円弧状に所定長だけ延在している。

係合突部１４６は、ロータ本体１５２と半円筒部１５６との間に形成された拡径部１５８の内周面より該拡径部１５８の軸線に向かって半径内方向に突出すると共に、前記軸線を中心として略対称となる位置に形成されている。この係合突部１４６の形状は、前記拡径部１５８の内周面から軸線に向かって徐々に先細状となる断面略三角形状に形成されている。換言すれば、一組の係合突部１４６は、互いに向き合う方向に向かって徐々に細くなるテーパ状に形成されている。

そして、回転ロータ２４の内部に挿入されたハブホルダ５８は、その係合部１５０ａ、１５０ｂが前記係合突部１４６に当接するように配置される（図５参照）。

切換ボタン２８は、円柱状に形成され、ケーシング１６のボタン孔４０に挿通される押圧部４２と、前記押圧部４２が形成されるプレート部１６４と、前記プレート部１６４において前記押圧部４２とは反対方向に延在し、穿刺ユニット２２の一部が挿入される膨出部１６６とを含む。

プレート部１６４には、押圧部４２及び膨出部１６６を中心として所定間隔離間した一組のねじ穴１６８（図２参照）が形成され、前記ねじ穴１６８にはストッパ２６及びベース部材４６に挿通された連結ボルト６２がそれぞれ螺合される（図７参照）。すなわち、ねじ穴１６８は、前記ベース部材４６の挿通孔６０及びストッパ２６のボルト孔８２と同軸上に形成される。

この連結ボルト６２には、ベース部材４６とプレート部１６４との間となる位置にボタンスプリング１７０（図２及び図７参照）が介装されている。これにより、切換ボタン２８は、ボタンスプリング１７０の弾発力によって常にベース部材４６から離間する方向（矢印Ｘ２方向）に付勢されている。

また、切換ボタン２８は、連結ボルト６２を介してストッパ２６と連結されているため、前記切換ボタン２８の押圧部４２をケーシング１６側（矢印Ｘ１方向）に向かって押圧することにより、ストッパ２６も同様に当接部７４側に向かって変位する。

本発明の実施の形態に係る血液成分測定装置１０及び血液測定用チップ２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、当接部７４を介して血液測定用チップ２０をケーシング１６の第１及び第２孔部６８、７０に挿入し、穿刺ユニット２２側（矢印Ｘ２方向）へと押し込む。これにより、前記当接部７４の保持ブロック１０４に保持されたハブ９２が縮径部９８を介してハブホルダ５８のハブ把持部１００に挿入され、前記穿刺針１８を含むハブ９２が穿刺ユニット２２に保持される。

この結果、血液成分測定装置１０による血液測定の準備が完了した状態となる。その際、導入ノズル９４の装着穴１３４に装着された試験紙９６が、ノズル固定部材１１８の測定孔１２８を通じて第２ハウジング１４の内部に装着された光学測定部１３８と対向した位置となる（図４参照）。なお、血液測定用チップ２０には、光学測定部２３４を試験紙９６に近接させるための装着溝１１２が設けられている。

ここでは、図３に示されるように、血液成分測定装置１０を血液を採取する測定者に当接させず、ストッパ２６によって穿刺ユニット２２の軸線方向に沿った変位が規制された状態を初期状態として説明する。

この図３に示される初期状態から、図示しない測定者がケーシング１６を把持し、血液成分測定装置１０の当接部７４を前記測定者の皮膚７２に押し当てる。この際、図６に示されるように、回転ロータ２４は、一方のアーム部１５４ａを介して導入ノズル９４における作動ピン１３０の一側面に当接し、前記導入ノズル９４を時計回り方向（矢印Ｂ方向）に押圧している。そのため、導入ノズル９４の導入口１１０が、当接部材１０２の中心孔１０６の中央より所定角度離間した位置に退避した状態にある。

そして、図７に示されるように、当接部７４における当接部材１０２を測定者の皮膚７２に押し当てたままの状態で、前記測定者が切換ボタン２８の押圧部４２をケーシング１６側（矢印Ｘ１方向）へと押圧する。これにより、前記押圧部４２がボタン孔４０を介してケーシング１６の内部へと変位すると共に、連結ボルト６２を介して連結されたストッパ２６が当接部７４側（矢印Ｘ１方向）へと一体的に変位する。

そのため、ストッパ２６の変位作用下に該ストッパ２６の切欠溝８８に係合されていた回転ロータ２４の凸部９０が前記切欠溝８８より離脱し、前記回転ロータ２４の回転規制状態が解除される。そのため、前記回転ロータ２４が、該回転ロータ２４とベース部材４６との間に介装されたロータばね６６の弾発作用下に当接部７４側からみて反時計回り（図６中、矢印Ａ方向）に所定速度で回転変位する。この際、回転ロータ２４の内部に設けられたハブホルダ５８は、ガイドシャフト５４における第１貫通孔５６との係合作用下に前記回転ロータ２４と共に回転変位することがない。

そして、回転ロータ２４の係合突部１４６が、ハブホルダ５８における係合部１５０ａ、１５０ｂの傾斜面に当接しながら回転することにより、前記係合部１５０ａ、１５０ｂが傾斜面を介して当接部７４側（矢印Ｘ１方向）に向けて押し出される。この際、係合部１５０ａ、１５０ｂを含むハブホルダ５８は、リターンスプリング１４４の弾発力に抗して変位する。

これにより、図８に示されるように、穿刺ユニット２２を構成するハブホルダ５８に保持された穿刺針１８が、当接部材１０２の中心孔１０６を介して該中心孔１０６よりも外側まで押し出され、測定者の皮膚７２を穿刺し、前記穿刺針１８によって穿刺された皮膚７２の穿刺箇所から血液が出血する。なお、穿刺ユニット２２は、前記係合突部１４６がハブホルダ５８の係合部１５０ａ、１５０ｂの傾斜面に沿って端部まで前記ハブホルダ５８を押し出した時点でその変位が停止するため、穿刺針１８の当接部材１０２からの突出量が規制される。換言すれば、穿刺針１８による皮膚７２への穿刺量が所定量に制御される。

この際、図９に示されるように、導入ノズル９４の導入口１１０は、当接部材１０２の中心孔１０６の中央より所定角度離間した位置に退避した状態にある。

一方、穿刺ユニット２２のリターンスプリング１４４が、該穿刺ユニット２２の変位作用下に矢印Ｘ１方向へと圧縮されているため、前記穿刺ユニット２２が指先を穿刺した後に、前記リターンスプリング１４４の弾発力によって即座に穿刺ユニット２２が皮膚７２から離間する方向（矢印Ｘ２方向）へと変位する（図１１参照）。その結果、穿刺ユニット２２は、切換ボタン２８側に向かって所定距離だけ戻されて停止する。

次に、図１０に示されるように、回転ロータ２４がロータばね６６の弾発力によってさらに反時計回り（矢印Ａ方向）に回転変位することにより、他方のアーム部１５４ｂが、導入ノズル９４の作動ピン１３０に当接する。この際、前記アーム部１５４ｂが当接する作動ピン１３０の側面は、一方のアーム部１５４ａが当接する一側面とは反対側の他側面側となる。

そして、回転ロータ２４の回転作用下にアーム部１５４ｂを介して作動ピン１３０が反時計方向（矢印Ａ方向）に押圧されることにより、導入ノズル９４がノズル固定部材１１８の支軸１２４を中心として反時計回り（矢印Ａ方向）に所定角度だけ回動変位する。この際、導入ノズル９４の他側面が、段部１１６に当接することにより、該導入ノズル９４のさらなる回動変位が規制される。

その結果、図１０及び図１１に示されるように、導入ノズル９４の導入口１１０が当接部材１０２における中心孔１０６の略中央部に臨み、前記導入口１１０が測定者の皮膚７２における穿刺箇所と対向した位置となるため、前記穿刺箇所から出血した血液が導入口１１０に付着して通路１３６から導入される。そして、前記導入口１１０から毛細管現象によって通路１３６へと吸い上げられた血液が、装着穴１３４に装着された試験紙９６まで導入され、前記血液は、前記試験紙９６に含浸された試薬に反応して血液中の糖濃度に応じて呈色する。

最後に、採取された血液によって呈色した試験紙９６は、ノズル固定部材１１８の測定孔１２８を介して光学測定部１３８と対向しているため、該光学測定部１３８によって該試験紙９６の変色に基づく受光量の変化を光学的に読み取ることにより血液における血糖値を測定する。そして、当接部７４及び穿刺針１８からなる使用済みの血液測定用チップ２０を所定の方法により廃棄する。

以上のように、本実施の形態では、血液を試験紙９６へと導入する導入ノズル９４を、当接部７４における保持ブロック１０４に対して略鉛直面上に沿って回動可能に設けている。そして、測定者を穿刺針１８によって穿刺する際に、予め前記導入ノズル９４の導入口１１０を前記穿刺針１８と一直線上とならない位置に退避させておき、穿刺が行われて穿刺針１８が穿刺ユニット２２側（矢印Ｘ２方向）へと退避した後に、前記導入ノズル９４を回動変位させて導入口１１０が当接部材１０２の略中央に位置した状態とする。

これにより、穿刺針１８によって出血した測定者の穿刺箇所を、導入ノズル９４の回動作用下に導入口１１０と対向した位置とすることができるため、前記穿刺針１８によって血液を出血させた後に、前記穿刺箇所と対向した導入口１１０を通じて前記血液を効率的に試験紙９６へと導入することが可能となる。換言すれば、血液成分測定装置１０においてより微量の血液で測定を行うことが可能となる。

なお、上述した実施の形態では、血液成分測定装置１０の当接部７４を測定者の皮膚７２に押し当てて穿刺する場合について説明したが、この皮膚７２は、例えば、前記測定者のてのひらや腕等でもよい。

さらに、血液成分測定装置１０を簡素な構成とすることができるため、その製造コストを低減することができると共に、維持管理が容易となる。

また、本実施の形態に係る血液測定用チップ２０では、該血液測定用チップ２０に測定部として機能する試験紙９６と穿刺針１８を備える構成としているが、前記試験紙９６を血液測定用チップ２０以外に別個に設けるようにしてもよいし、当接部７４を前記血液測定用チップ２０とは別個に設けるようにしてもよい。

さらに、本発明に係る血液成分測定装置及び血液測定用チップは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

本発明の実施の形態に係る血液成分測定装置の外観斜視図である。 図１の血液成分測定装置における分解斜視図である。 図１の血液成分測定装置の全体縦断面図である。 図３における当接部近傍の拡大縦断面図である。 図２における回転ロータとハブホルダとの組み付け状態を示す一部切欠斜視図である。 図３の血液成分測定装置を当接部側から見た正面図である。 図３の血液成分測定装置において切換ボタンを押圧し、ストッパに係止された回転ロータの回転規制状態が解除された状態を示す一部縦断面図である。 図７の血液成分測定装置において穿刺ユニットの穿刺針が測定者側に向かって変位し、前記測定者の皮膚を穿刺した状態を示す縦断面図である。 図８の血液成分測定装置を当接部側から見た正面図である。 図９の血液成分測定装置において、導入ノズルが回転ロータの回転作用下にアーム部によって押圧されて回動変位し、当接部材の中心に前記導入ノズルの導入口が位置した状態を示す正面図である。 図８の血液成分測定装置において穿刺ユニットの穿刺針が皮膚を穿刺した後に、リターンスプリングの弾発力によって押し戻され、導入ノズルが回動変位して前記導入ノズルの導入口が測定者の穿刺箇所に対向した状態を示す縦断面図である。

符号の説明

１０…血液成分測定装置 １６…ケーシング
１８…穿刺針 ２０…血液測定用チップ
２２…穿刺ユニット ２４…回転ロータ
２６…ストッパ ２８…切換ボタン
４６…ベース部材 ５４…ガイドシャフト
５８…ハブホルダ ６６…ロータばね
７２…皮膚 ７４…当接部
８８…切欠溝 ９０…凸部
９２…ハブ ９４…導入ノズル
９６…試験紙 １０４…保持ブロック
１１８…ノズル固定部材 １２８…測定孔
１３０…作動ピン １３８…光学測定部
１４６…係合突部 １５２…ロータ本体
１５４ａ、１５４ｂ…アーム部 １５６…半円筒部

Claims (10)

1. 軸線方向に進退可能な穿刺針を備えた血液測定用チップを有する血液成分測定装置において、
   ハウジングと、
   前記穿刺針が挿通可能な空所を有して皮膚に当接する当接部と、
   採取された血液の成分を測定する測定部と、
   前記穿刺針の軸線に対して交差する面に沿って回転可能に設けられ、前記測定部と連通した導入口を有する血液導入部と、
   を備え、
   前記穿刺針が前記皮膚を穿刺した後、前記血液導入部が回転変位して前記導入口が前記穿刺針の軸線に向かって変位することを特徴とする血液成分測定装置。
2. 請求項１記載の血液成分測定装置において、
   前記血液成分測定装置は、前記穿刺針の軸線を中心として回転可能に設けられ、前記血液導入部の回転動作を制御する回転体を備えることを特徴とする血液成分測定装置。
3. 請求項２記載の血液成分測定装置において、
   前記ハウジングの内部には、軸線方向に沿って変位自在に設けられ、前記回転体との係合作用下に該回転体の回転変位を規制するストッパと、
   前記ストッパと連結され、該ストッパと共に変位することにより前記回転体の係止状態を解除する解除部と、
   を備えることを特徴とする血液成分測定装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の血液成分測定装置において、
   前記血液成分測定装置は、前記穿刺針の軸線と略平行に設けられ、前記血液導入部を回転可能に保持する支軸を備えることを特徴とする血液成分測定装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の血液成分測定装置において、
   前記血液測定用チップに、前記当接部が設けられることを特徴とする血液成分測定装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の血液成分測定装置において、
   前記血液測定用チップに、前記血液導入部が設けられることを特徴とする血液成分測定装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の血液成分測定装置において、
   前記血液測定用チップに、前記測定部が設けられることを特徴とする血液成分測定装置。
8. 軸線方向に進退可能な穿刺針と、
   前記穿刺針が挿通可能な空所を有し、皮膚に当接する当接部と、
   採取された血液の成分を測定する測定部と、
   前記穿刺針の軸線に対して交差する面に沿って回転可能に設けられ、前記測定部と連通した導入口を有する血液導入部と、
   を備えることを特徴とする血液測定用チップ。
9. 請求項８記載の血液測定用チップにおいて、
   前記血液導入部の回転により、前記導入口が前記穿刺針の軸線に向かって変位することを特徴とする血液測定用チップ。
10. 請求項８又は９記載の血液測定用チップにおいて、
    前記当接部は、前記穿刺針の軸線と略平行に形成され、前記血液導入部を回転可能に支持する支軸を備え、前記支軸を支点として前記血液導入部が回転変位することを特徴とする血液測定用チップ。

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