JP2008167829A - 血液検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生活習慣病の予防とか改善に資することはできなかった。
【解決手段】一つの筐体内に収納されたセンサ３３と、このセンサ３３に接続されるとともに血糖値１６を測定する電気回路部２７と、センサ３３貫通して皮膚９を穿刺するレーザ発射装置２６と、電気回路部２７に接続された表示部２３及び入力部１３と、電気回路部２７内設けられたメモリ６１とを備え、電気回路部２７に歩数測定部１２を接続し、入力部１３から入力される指示に基づいて、歩数測定部１２で測定した歩数１７と、この歩数１７に関連した血糖値１６とを併せてメモリ６１に格納するとともに表示部２３に表示するものである。これにより、所期の目的を達成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、血液の性質等を検査するとともに運動量をも測定することが可能な血液検査装置に関するものである。

血液検査装置として本出願人は既に図１４に示すものを提案している。これは筺体２と、この筺体２を形成する筒体２ａと、この筒体２ａの先端を形成する穿刺部２ｃと、筒体２ａ内を摺動可能に設けられたプランジャ３ａと、このプランジャ３ａの一方に装着されたランセット４ａと、このランセット４ａに装着された穿刺針４ｂと、プランジャ３ａの他方に装着されたハンドル３ｂと、このハンドル３ｂを穿刺部２ｃ側に付勢するバネ３ｃと、ハンドル３ｂが筺体２の外部に導出されて係止される係止部３ｄと、穿刺針４ｂに対向して装着された血液センサ（以下、センサという）４ｃと、この血液センサ４ｃに接続された電気回路部５とで構成されている。

以上のように構成された血液検査装置１の動作に付いて以下説明する。図１５に示すように、血液検査装置１を例えば右手に持って、穿刺部２ｃを構成するセンサ４ｃを左手の皮膚９に当接させる。そして、係止部３ｄの係合を解除する。すると、図１４に示すバネ３ｃで付勢されたプランジャ３ａは、ランセット４ａを穿刺部２ｃ方向に発射する。そうすると、ランセット４ａの他方の端に装着された穿刺針４ｂがセンサ４ｃを貫通して皮膚９（図１５参照）を穿刺する。この穿刺により、皮膚９から血液１０が流出する。この血液１０はセンサ４ｃで検知される。そして、血液検査装置１内に設けられた電気回路部５で血糖値が測定される。

糖尿病が既に進行している患者は、血糖値を正常に保つために、このようにして測定された血糖値に基づいてインスリンを注射する必要がある。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特表２００３−５２４４９６号公報

このようなインスリンの注射は、既に糖尿病等の生活習慣病が進行している患者に対しての治療であり、生活習慣病にならないように予防するとか、或いは、インスリンを注射するまでもない軽度の糖尿病等の生活習慣病患者に対しては特にその予防策は採られていなかった。しかし、このような生活習慣病は、例えば毎日適度な運動をすることにより、その進行を予防したり、改善したりできることが近年知られてきた。

本発明は、このような問題を解決するもので、生活習慣病の予防或いは生活習慣病の症状を改善する血液検査装置を提供することを目的としたものである。

この目的を達成するために本発明の血液検査装置は、電気回路部に運動量測定部を接続し、入力部から入力される指示に基づいて、運動量測定部で測定した運動量と、この運動量に関連した血液の性質の測定値とを併せてメモリに格納するとともに表示部に表示するものである。これにより、所期の目的を達成することができる。

以上のように本発明は、電気回路部に運動量測定部を接続し、入力部から入力される指示に基づいて、運動量測定部で測定した運動量と、この運動量に関連した血液の性質の測定値とを併せてメモリに格納するとともに表示部に表示するものであり、運動量に関連して改善された血液の性質を知ることができる。従って、患者はその改善結果を励みにして運動を続けることができるものである。その結果として、生活習慣病の進行を予防することや改善をすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における血液検査装置１１のブロック図である。図１において、３３は血液センサ（以下センサという）であり、このセンサ３３は電気回路部２７に接続されている。そして、この電気回路部２７の出力はカラー液晶で形成された表示部２３と、レーザ発射装置（穿刺手段の一例として用いた）２６と、負圧手段２８に接続されている。また、この電気回路部２７の入力には、歩数測定部（運動量測定部の一例として用いた）１２と、電気回路部２７に指示を与える入力部１３が接続されている。この電気回路部２７は、センサ３３で得られた血糖値（血液の性質の一例として用いた）を血糖値測定部６０で測定し、制御部７６の指示に基づいて表示部２３に表示するものである。また、歩数測定部１２で得られた歩数を制御部７６の指示に基づいて表示部２３に表示するものでもある。制御部７６にはメモリ６１が接続されており血糖値や歩数を格納する。なお、これらの詳細は後述する。

図２は、血液検査装置１１の斜視図である。図２において、１５は樹脂で形成された筺体であり、この筺体１５は血液検査装置を構成する本体部１５ａと、この本体部１５ａに蝶番で開閉自在に連結された蓋部１５ｂとで構成されている。蓋部１５ｂには、歩数測定部１２が収納されるとともに、患者の腰バンド等に係止する係止部１５ｃ（装着手段の一例として用いた）が一体的に形成されている。

本体部１５ａの正面には表示部２３と入力部１３が設けられており、一方の側面にはレーザ発射装置２６を駆動する穿刺ボタン１３ａが設けられるとともに、他方の側面には、穿刺部３１が設けられている。また、上面には、蓋部１５ｂと係合する係合部１５ｄが一体的に形成されている。

穿刺ボタン１３ａと穿刺部３１とは、蓋部１５ｂを閉じたとき、この蓋部１５ｂで覆われる構造になっている。従って、蓋部１５ｂを閉じた状態においては、誤って穿刺ボタン１３ａを押下することもないし、皮膚９を穿刺することもない。更に、血液検査装置１１は、本体部１５ａと蓋部１５ｂとが開閉自在に蝶番で連結されているので、操作が容易であるとともに携帯に便利である。

図３は、本体部１５ａの断面図である。図３において、本体部１５ａの略中央には、レーザ発射装置２６が収納されており、このレーザ発射装置２６の前方には、カートリッジ装着部３４が設けられている。このカートリッジ装着部３４は穿刺部３１を形成している。このカートリッジ装着部３４には、レーザ光２６ｈが通過する孔３４ａが設けられている。この孔３４ａは、交換可能な透明部材３４ｂで塞がれている。従って、この透明部材３４ｂは、レーザ光２６ｈを通過するが、水分とか埃は通過させない。この透明部材３４ｂにより、血液検査装置１１の内部が血液１０や埃で汚れることはない。また、透明部材３４ｂが汚れても交換することができるので、レーザ光２６ｈが低下することはない。

レーザ発射装置２６の両側には、電気回路部２７と負圧手段２８が設けられている。この負圧手段２８は、吸引ポンプ用モータ２８ａと、この吸引ポンプ用モータ２８ａに連結された吸引ポンプ２８ｂとから構成されている。この吸引ポンプ２８ｂから出力される負圧は、ホース２８ｃを介してカートリッジ２４内へ導かれる。
また、レーザ発射装置２６と穿刺ボタン１３ａとの間には、電池３０が配置されており、この電池３０は、レーザ発射装置２６と電気回路部２７と吸引ポンプ用モータ２８ａ等に電源を供給するものである。

なお、レーザ発射装置２６の前方に反射鏡を設けることにより、カートリッジ装着部３４の装着位置の自由度を増すことができる。即ち、レーザ光２６ｈを反射鏡で反射させることができるので進行方向を自由に設定することができる。更に、反射鏡を複数個設けて、レーザ光２６ｈの進行方向を複雑に制御することも可能である。

レーザ発射装置２６は、発振チューブ２６ａと、この発振チューブ２６ａの前方に連結された円筒状の筒体２６ｂとから構成されている。発振チューブ２６ａ内には、Ｅｒ：ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザ結晶２６ｃとフラッシュ光源２６ｄが格納されている。発振チューブ２６ａの一方の端には透過率約１％の部分透過鏡２６ｅが装着されており、他方の端には全反射鏡２６ｆが装着されている。部分透過鏡２６ｅの前方の筒体２６ｂ内には凸レンズ２６ｇが装着されており、レーザ光２６ｈで患者の皮膚９の０．５ｍｍ下に焦点を結ぶように設定されている。この焦点の皮膚９の表面からの深さは、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍが適している。

本実施の形態では、患者の皮膚９へ非接触で穿刺できるレーザ発射装置２６を用いているので、穿刺針を用いる穿刺装置に比べて穿刺針の交換作業が不要となり、穿刺前の準備作業が大幅に簡素化される。また、皮膚９とレーザ発射装置２６とは非接触であり衛生的である。さらに、穿刺針を用いた穿刺装置のように可動部品は無く、故障は少なくなる。更にまた、部品点数が少なくなる。従って、部品管理が容易である。また、非接触であり血液検査装置１１を容易に防水構造とすることができ、全体を丸洗いすることも可能となる。なお、このレーザ光２６ｈでの穿刺電圧は、約３００Ｖとしている。従って、患者に与える苦痛は少ない。しかし、穿刺手段としてはレーザ発射装置２６に限ることはなく、穿刺針を用いた穿刺手段を用いることもできる。この場合、血液検査装置１１として省電力化できるという効果がある。

図４は、歩数測定部１２のブロック図である。図４において、歩数測定部１２は、歩数検出部１２ａと、この歩数検出部１２ａの出力が接続されたカウンタ１２ｂとで構成されている。歩数検出部１２ａは、支点１２ｃと、この支点１２ｃに一方の端が固定されたバネ１２ｄと、このバネ１２ｄの他方の端に装着されたオモリ１２ｅと、このオモリ１２ｅが上下に振動するときバネ１２ｄが接触する接点１２ｆとから構成されている。

以上のように構成されているので、患者が血液検査装置１１を腰に付けて散歩をすると、患者の歩数に合わせてオモリ１２ｅが上下する。このオモリ１２ｅの上下に合わせて、支点１２ｃと接点１２ｆとの間の導通がオン・オフする。このオン・オフ信号を次に接続されたカウンタ１２ｂでカウントすることにより、歩数が計測されるわけである。１２ｇは、このカウンタ１２ｂの出力信号であり、患者の歩いた歩数は、表示部２３に表示されるとともに、制御部７６で指示された目的に合わせて適宜処理される。また、１２ｈは、カウンタ１２ｂをリセットするリセット信号が入力される入力端子であり、患者が歩数を計測する前に、カウンタ１２ｂの値を初期化するものである。

以上のように構成された血液検査装置１１において、以下にその動作を説明する。この血液検査装置１１を例えば右手に持って、穿刺部３１を左手の皮膚９（図１５における血液検査装置１を、本実施の形態における血液検査装置１１と読み替える）に当接させる。そして、穿刺ボタン１３ａを押下する。すると、レーザ発射装置２６は励起されてレーザ光２６ｈを穿刺部３１方向に発射する。そうすると、レーザ光２６ｈがセンサ３３を貫通して皮膚９を穿刺する。この穿刺により、皮膚９から血液１０が流出する。この血液１０はセンサ３３で検知される。そして、血液検査装置１１内に設けられた電気回路部２７で血糖値が測定され、メモリ６１に格納されるとともに表示部２３に表示される。

図５は、この血液検査装置１１で測定した血糖値１６と歩数１７を、併せて表示部２３に概念的に表示したものである。図５において、一方の縦軸１８ａはリニアスケールで血糖値１６の目盛が表示されており、他方の縦軸１８ｂは対数スケールで歩数１７の目盛が表示されている。また、横軸１８ｃは、一ヶ月の日にち（時間）である。

これはその一例であるが、散歩の歩数１７が少ないほど、血糖値１６の値は高く、散歩の歩数１７が多くなるほど、血糖値１６の値は低い値を示す。即ち、努力して散歩するほど良い結果が表示されることになり散歩の励みになる。そして、その結果、糖尿病の進行を予防したり、血糖値が改善される。また、このグラブにおいて、歩数１７は対数スケールで表示されるので、限られた画面に少ない歩数から多い歩数まで表示すことができる。また、血糖値１６はリニアスケールで表示されるので、血糖値１６の値を正確に知ることがきる。

なお、グラフに関しては以下の表示色を用いている。即ち、血糖値が１００以下を緑色で表示し、血糖値が１０１以上２００以下を黄色で表示し、血糖値が２０１以上を赤色で表示する。また、歩数に関しては、歩数が１０００歩以下を赤色で表示し、歩数が１００１歩以上１００００歩以下を黄色で表示し、歩数が１０００１歩以上を緑色で表示する。このように表示することにより、血糖値１６と歩数１７が共に緑色で表示されるように努力目標を立て、実行することができる。

また、入力部１３の設定により、測定した歩数１７と血糖値１６を測定の都度別々に表示することもできる。即ち、本実施の形態により血液検査装置１１は、従来の血液検査装置と歩数計を夫々独立に用意したものと同じ効果を有するものである。

更に、メモリ６１内に患者の歩幅を格納しておけば、この歩幅と歩数１７とを乗算（積）することにより、歩いた距離を表示部２３に表示することもできる。この歩いた距離を積算することにより、目標（例えば東海道五十三次）を立てて、それを征服する喜びを味わうこともできる。

以下、血液検査装置１１を構成する各要部の説明を行う。図６は、カートリッジ２４の斜視図である。このカートリッジ２４は、下面２４ｈが開口した略直方体形状をしており、樹脂で形成されている。そして、このカートリッジ２４の内部両側面には、コネクタのせり出し機構３６を構成する歯３６ａが設けられている。また、カートリッジ２４の上面２４ａには、円弧形状の凹部２４ｄが形成されており、この凹部２４ｄの中心には孔２４ｋ（図７参照）が形成されている。この凹部２４ｄは、皮膚９に適合し易い形状にするとともに、デザイン性を向上させるために設けられている。

カートリッジ２４の両側面２４ｂには、夫々位置決め凸部２４ｊが形成されており、カートリッジ装着部３４（図３参照）に形成された位置決め凹部３４ｊ（図示せず）に嵌合する。また、両側面２４ｂの上面２４ａ側には凹部２４ｃが形成されており、カートリッジ２４の着脱時の滑り止めとして使用される。

図７は、コネクタせり出し機構３６とその周辺の要部断面図である。３６ｂは、断面が逆「Ｕ」字型をするとともに樹脂で形成されたせり出し部材であり、このせり出し部材３６ｂの両側面には、歯３６ｃが形成されている。この歯３６ｃはカートリッジ装着部３４に回転自在に固定装着された大歯車３６ｄに歯合する。３６ｅは、大歯車３６ｄと同軸で固定された小歯車であり、この小歯車３６ｅは、カートリッジ装着部３４に回転自在に固定装着された小歯車３６ｆに歯合する。また、この小歯車３６ｆはカートリッジ２４に形成された歯３６ａに歯合する。

なお、３７はせり出し部材３６ｂの上面に植設されたコネクタであり、センサ３３に形成された接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃ（図１０参照）に接触する位置に設けられている。２４ｅはカートリッジ２４内の底面２４ｇ側近傍に形成されたストッパであり、センサ３３を底面２４ｇ側に固定するものである。２４ｋは、凹部２４ｄの中央に形成された貫通孔であり、負圧室３８を形成している。

以上のように構成されたせり出し機構３６について、以下にその動作を説明する。カートリッジ２４を矢印３６ｇ方向に挿入する。すると歯３６ａに歯合した小歯車３６ｆが矢印３６ｈ方向に回転する。小歯車３６ｆが矢印３６ｈ方向に回転すると、この小歯車３６ｆに歯合した小歯車３６ｅが矢印３６ｊ方向に回転する。小歯車３６ｅが矢印３６ｊ方向に回転すると、この小歯車３６ｅに固定された大歯車３６ｄも矢印３６ｋの方向に回転する。大歯車３６ｄが矢印３６ｋの方向に回転すると、この大歯車３６ｄに歯合した歯３６ｃに伝達され、歯３６ｃが移動する。即ち、歯３６ｃが装着されたせり出し部材３６ｂが矢印３６ｍ方向に移動する。このようにして、せり出し部材３６ｂの上面に植設されたコネクタ３７がセンサ３３の接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃに接触する。

このように、カートリッジ２４の動き（矢印３６ｇ）とせり出し部材３６ｂ（矢印３６ｍ）とは互いに逆方向に動作する。このことにより、カートリッジ２４をカートリッジ装着部３４に挿入すると、奥まっていたコネクタ３７がせり出してセンサ３３の接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃに当接する。この動作により、カートリッジ２４を外した状態におけるコネクタ３７は、カートリッジ装着部３４の奥まった位置にあり、外部から損傷を受けないという効果を奏する。

なお、このときカートリッジ２４の挿入距離とせり出し部材３６ｂのせり出し距離は、小歯車３６ｆの直径と、大歯車３６ｄの直径の比に比例する。但し、各歯車のピッチは同じとしている。本実施の形態では、小歯車３６ｆと大歯車３６ｄの直径の比を１対２にしている。従って、せり出し部材３６ｂの移動距離は、カートリッジ２４の移動距離の２倍移動することになる。なお、カートリッジ２４を排出するときは、この逆の動作になる。

次に、図８〜１０を用いて、センサ３３の詳細を説明する。図８は、本実施の形態におけるセンサ３３の断面図である。このセンサ３３を形成する基体４５は、基板４６と、この基板４６の上面に貼り合わされたスペーサ４７と、このスペーサ４７の上面に貼り合わされたカバー４８とで構成されている。

４９は、血液の貯留部であり、その容積は０．９０４μＬである。またこの貯留部４９は、基板４６に設けられた孔４６ａとスペーサ４７に設けられた孔４７ａに連通して形成されており、下方に向かって開口している。５０はこの貯留部４９に一方の端が連結された供給路であり、貯留部４９に溜められた血液１０を毛細管現象で検出部５１に導く路である。また、この供給路５０の他端は空気孔５２に連結している。５９は、基体４５の上面と下面とを貫通する孔であり、この孔５９と空気孔５２を介して負圧室３８に負圧を加える。ここで貯留部４９の容積は、供給路５０の容積の５倍以上とすれば、正確な測定をするのに十分な血液１０を得ることができる。しかし、多くの血液１０を採取し過ぎると患者に負担をかけるので、７倍以下程度にすべきである。

５３は、検出部５１上に載置された試薬であって、この試薬５３は、０．０１〜２．０ｗｔ％ＣＭＣ水溶液に、ＰＱＱ−ＧＤＨを０．１〜５．０Ｕ／センサ、フェリシアン化カリウムを１０〜２００ｍＭ、マルチトールを１〜５０ｍＭ、タウリンを２０〜２００ｍＭ添加して融解させて試薬溶液を調整し、これを基板４６に形成された検出電極５４，５６（図１０参照）上に滴下し、乾燥させることで形成したものである。

図９は、センサ３３の分解平面図である。図９（ｃ）は、センサ３３を構成する長方形をした基板４６の平面図であり、その寸法は、カートリッジ２４の底面２４ｇへ丁度挿入される大きさである。この基板４６の材質はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であり、その厚さは０．１８８ｍｍ（０．０７５〜０．２５０ｍｍの範囲）の物を用いている。
そして、この基板４６の上面には金、白金、パラジウム等を材料として、スパッタリング法或いは蒸着法により導電層を形成し、これをレーザ加工により検出電極５４〜５７と、この検出電極５４〜５７から夫々導出された接続電極５４ａ〜５７ａを一体的に形成している。また、この接続電極５４ａ〜５７ａにはコネクタ３７が接触する接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃが設けられている。

４６ａは、基板４６の略中央に設けられた孔であり、その直径は２．０００ｍｍとしている。この孔４６ａの壁面は、供給路５０より弱い親水性処理をするか、或いはカバー４８の上面４８ｅ（図８参照）より弱い撥水性処理をすることが好ましい。

図９（ｂ）はスペーサ４７の平面図である。このスペーサ４７の形状は長方形状をしており、基板４６に形成された接触場所５４ｂ、５５ｂ、５６ｂ、５７ｂに対応した四隅の場所に夫々４分の１円形の切欠き４７ｇと、基板４６の接触場所５６ｃと対応する両辺に夫々半円形の切欠き４７ｈを形成している。

４７ａは、スペーサ４７の略中央に設けられた直径２．０００ｍｍの孔であり、基板４６に設けられた孔４６ａに対応した位置に設けられている。この孔４７ａの壁面は、供給路５０より弱い親水性処理をするか、或いはカバー４８の上面４８ｅより弱い撥水性処理をすることが好ましい。

また、この孔４７ａから検出部５１方向に向かってスリット４７ｅが形成されている。このスリット４７ｅは血液１０の供給路５０を形成するものである。このスリット４７ｅの壁面と、それに対応する基板４６の上面も親水性処理を行なう。また、このスリット４７ｅの幅４７ｆは０．６００ｍｍとし、その長さ４７ｇは２．４００ｍｍとして、０．１４４μＬの容積を有する供給路５０を形成している。なお、スペーサ４７の材質はポリエチレンテレフタレートであり、その厚さは０．１００ｍｍ（０．０５０〜０．１２５ｍｍの範囲）の物を用いている。

図９（ａ）はカバー４８の平面図である。その形状は、スペーサ４７と同様、長方形状をしており、基板４６の４角の接触場所５４ｂ、５５ｂ、５６ｂ、５７ｂに対応した四隅に夫々４分の１円形の切欠き４８ｇと、基板４６の接触場所５６ｃと対応する両辺に夫々半円形の切欠き４８ｈを形成している。５２は空気孔であり、供給路５０の先端部に対応して設けられている。空気孔５２の直径は５０μｍである。

このカバー４８はレーザ光２６ｈが通過するように透明のものを用いており、その厚さは０．０７５ｍｍ（０．０５０〜０．１２５ｍｍの範囲）の物を用いている。このカバー４８は以下の処理を行なっている。即ち、基体４５の上面を形成するカバー４８の上面４８ｅ（図８参照）は撥水性処理を行なっている。また、供給路５０の天面を形成するカバー４８の下面側は親水性処理を行なっている。また、貯留部４９の天面４９ａは、供給路５０より弱い親水性処理をするか、或いはカバー４８の上面４８ｅより弱い撥水性処理をすることが好ましい。本実施の形態では、貯留部４９の天面４９ａは供給路５０より弱い親水性処理にするとともに、カバー４８の上面４８ｅより弱い撥水性処理を行なっている。

なお、貯留部４９と対応する位置に、貯留部４９より小さく、空気孔５２より大きい孔５９ａ（点線で示す）を設けても良い。この孔５９ａを設けることにより、カバー４８によるレーザ光２６ｈの減衰を無くすることができるとともに、この孔５９ａに負圧路としての機能を持たせることができる。また、穿刺手段に穿刺針を用いた血液検査装置に使用する場合には、穿刺針の受ける抵抗を無くすことができ、穿刺深さが安定する。５９は、センサ３３を貫通する孔であり、センサ３３上下間の負圧路を形成している。

図１０は、センサ３３の透視平面図である。図１０において、５４〜５７は検出電極であり、貯留部４９から空気孔５２に向かって順に、検出電極５７（Ｈｃｔ測定極）、検出電極５６（対極）、検出電極５４（作用極）、検出電極５６（対極）、検出電極５５（検知極）となっている。また、５１は検出部である。

５４ａ〜５７ａは検出電極５４〜５７に夫々接続された接続電極であり、基板４６の外周方向に導出されている。また、夫々の接続電極５４ａ〜５７ａには夫々接触場所５４ｂ〜５７ｂが設けられている。ここで、接続電極５６ａにのみ接触場所５６ｂと接触場所５６ｃの２つの接触場所が形成されている。そして、接触場所５６ｂと接触場所５６ｃのみが導通しており、その他の接触場所同士は全て絶縁されている。この接触場所５６ｃを基準接触場所即ち、基準電極５６ｄとする。

このように構成されているので、隣り合う接触場所の絶縁抵抗を電気回路部２７（図１２参照）で測定し、絶縁抵抗が零となった接触場所が基準電極５６ｄであると特定することができる。これ以降、以下時計周りに接触場所５６ｂ、接触場所５７ｂ、接触場所５４ｂ、接触場所５５ｂと特定することができる。従って、無造作にカートリッジ２４を装着しても、カートリッジ２４の挿入方向に拘わらず、センサ３３の基準電極５６ｄを検知することができる。従って、以降この基準電極５６ｄに基づいて自動的に他の接触場所５４ｂ〜５７ｂを決定することができる。この配慮により、カートリッジ２４の挿入操作が非常に容易となる。なお、本実施の形態では基準電極５６ｄを接続電極５６ａ上に設けたがこれは他の接続電極５４ａ、５５ａ，５７ａの何れに設けても良い。

以上のように構成されたセンサ３３を用いた採血について、以下にその動作を説明する。図１１に示すように、先ず、カートリッジ２４を患者の皮膚９に当接させる。そして、穿刺ボタン１３ａ（図２、図３、図１２参照）を押下してレーザ光２６ｈを発射させる。そうすると、レーザ光２６ｈはカバー４８を透過し皮膚９に傷をつける。そうすると、この皮膚９から血液１０が流出する。この流出した血液１０は貯留部４９を満たす。貯留部４９を満たした血液１０は供給路５０に達し、この供給路５０の毛細管現象による毛細管力で検出部５１へ向かって一気に一定速度で流入する。そして、この血液１０は検出部５１に達し、試薬５３と化学反応して血糖値等の血液１０の性質が測定される。なお、採血を容易にするため、空気孔５２と孔５９を介して負圧室３８に負圧を加える。

図１２は、電気回路部２７とその周辺のブロック図である。図１２において、５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃはセンサ３３に形成された接触場所であり、これらの接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃはコネクタ３７ａ〜３７ｆ（コネクタ３７は、挿入方向を意識しないでカートリッジ２４を挿入可能にするため、接触場所５６ｃと対向する場所にもコネクタが必要であり６本となっている）を介して切換回路７１に接続される。この切換回路７１の出力は電流／電圧変換器７２の入力に接続されている。そして、その出力はアナログ／デジタル変換器（以後、Ａ／Ｄ変換器という）７３を介して演算部７４の入力に接続されている。この演算部７４の出力は、液晶で形成された表示部２３に接続されている。また、切換回路７１には基準電圧源７８が接続されている。切換回路７１と電流／電圧変換器７２とＡ／Ｄ変換器７３と演算部７４と基準電圧源７８とで血糖値測定部６０を形成している。なお、この基準電圧源７８はグランド電位であっても良い。

７６は制御部であり、この制御部７６は、入力部１３と、切換回路７１の制御端子と、演算部７４と、送信部７７と、タイマ７９と、レーザ発射装置２６と、負圧手段２８と、メモリ６１と、時計６２と、歩数測定部１２に接続されている。なお、図示していないが警報手段にも接続されている。また、演算部７４の出力は送信部７７の入力にも接続されている。また、負圧手段２８の出力はホース２８ｃを介して負圧室３８に導かれている。

また、入力部１３には、穿刺ボタン１３ａ、カウンタ１２ｂのリセットボタン１３ｂ、血糖値・歩数の選択スイッチ１３ｃ、係合部１５ｄの接・断スイッチ１３ｄ、表示部２３への表示形式選択スイッチ１３ｅ等血液検査装置１１に指示を与える操作ボタンが含まれている。ここで、穿刺ボタン１３ａのみ本体部１５ａの一方の側面に装着されており、その外のスイッチ又はボタンは本体部１５ａの正面に装着されている。

次に、電気回路部２７の動作を説明する。先ず、血液１０の測定に先立って、センサ３３の接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃがコネクタ３７ａ〜３７ｆの何れに接続されているかを検出する必要がある。即ち、制御部７６の指令により、コネクタ３７ａ〜３７ｆの内、隣り合う端子間の電気抵抗が零である接触場所５６ｃを検出する。そして、この電気抵抗が零の接触場所５６ｃが検出されたら、その接触場所５６ｃに接続されているものが基準電極５６ｄであると決定する。そして、この接触場所５６ｃに接続されたコネクタ３７を基準として、順に接続電極５６ａ、５７ａ，５４ａ、５５ａが決定される。このようにして、接続電極５４ａ〜５７ａに接続された夫々のコネクタ３７を決定する。

その後穿刺ボタン１３ａの押下を待つ。穿刺ボタン１３ａが押下されると穿刺されて血液１０が流出し測定に移行する。測定動作では、先ず切換回路７１を切換えて、血液成分量を測定するための作用極となる検出電極５４を電流／電圧変換器７２に接続する。また、血液１０の流入を検知するための検知極となる検出電極５５を基準電圧源７８に接続する。そして、検出電極５４及び検出電極５５間に一定の電圧を印加する。この状態において、血液１０が流入すると、検出電極５４，５５間に電流が流れる。この電流は、電流／電圧変換器７２によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器７３によってデジタル値に変換される。そして、演算部７４に向かって出力される。演算部７４はそのデジタル値に基づいて血液１０が十分に流入したことを検出する。なお、ここで予め定められた時間が経過しても、検出部５１で血液１０の検出がされない場合や、血液１０の量が適正でない場合は警報手段を働かせて警報するとともに処置の内容を表示部２３に表示する。

次に、血液成分であるグルコースの測定が行なわれる。グルコース成分量の測定は、先ず、制御部７６の指令により、切換回路７１を切換えて、グルコース成分量の測定のための作用極となる検出電極５４を電流／電圧変換器７２に接続する。また、グルコース成分量の測定のための対極となる検出電極５６を基準電圧源７８に接続する。

なお、例えば血液中のグルコースとその酸化還元酵素とを一定時間反応させる間は、電流／電圧変換器７２及び基準電圧源７８をオフにしておく。そして、一定時間（１〜１０秒）の経過後に、制御部７６の指令により、検出電極５４と５６間に一定の電圧（０．２〜０．５Ｖ）を印加する。そうすると、検出電極５４，５６間に電流が流れる。この電流は電流／電圧変換器７２によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器７３によってデジタル値に変換する。そして、演算部７４に向かって出力される。演算部７４はそのデジタル値を基にグルコース成分量に換算する。

次に、グルコース成分量の測定後、Ｈｃｔ値の測定が行なわれる。Ｈｃｔ値の測定は次のように行なわれる。先ず、制御部７６からの指令により切換回路７１を切換える。そして、Ｈｃｔ値の測定のための作用極となる検出電極５７を電流／電圧変換器７２に接続する。また、Ｈｃｔ値の測定のための対極となる検出電極５４を基準電圧源７８に接続する。

次に、制御部７６の指令により、電流／電圧変換器７２及び基準電圧源７８から検出電極５７と検出電極５４間に一定の電圧（２Ｖ〜３Ｖ）を印加する。検出電極５７と５４間に流れる電流は、電流／電圧変換器７２によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器７３によってデジタル値に変換される。そして演算部７４に向かって出力される。演算部７４はそのデジタル値に基づいてＨｃｔ値に換算する。

この測定で得られたＨｃｔ値とグルコース成分量を用い、予め求めておいた検量線または検量線テーブルを参照して、グルコース成分量をＨｃｔ値で補正し、その補正された結果を表示部２３に表示するとともにメモリ６１に格納する。また、この補正された結果を送信部７７からインスリン（治療薬の一例として用いた）を注射する注射装置に向けて送信することもできる。

以上、グルコースの測定を例に説明したが、グルコースの測定の他に乳酸値やコレステロールの血液成分の測定にも有用である。

以上のように構成された血液検査装置１１の動作について図１３を参照しながら説明する。図１３において、先ず、ステップ８１により、血液検査装置１１の初期化をする。即ち、メモリ６１の該当部分の初期化を行う。次に、ステップ８２に移り、血糖値１６の測定か或いは歩数１７の測定かを決定する。これは入力部１３の選択スイッチ１３ｃにより患者が選択する。

ここで、血糖値１６の測定が選択されたなら、カートリッジ２４を血液検査装置１１に装着するステップ８３に移行する。このステップ８３では、カートリッジ２４をカートリッジ装着部３４へ挿入する。この挿入により、位置決め凸部２４ｊと位置決め凹部３４ｊが嵌入し位置決めされる。

次に、ステップ８４で、センサ３３の接続電極５４ａ〜５７ａの特定を行なう。ここでは、検出電極５４〜５７がコネクタ３７ａ~３７ｆの何れに接続しているかを、隣り合うコネクタ３７ａ〜３７ｆ間の抵抗値から基準電極５６ｄを特定する。そして、この基準電極５６ｄから時計回りに接続電極５６ａ、５７ａ、５４ａ，５５ａを決定する。このことにより、カートリッジ２４が無造作に挿入されてもこのステップ８４で接続電極５４ａ〜５７ａが特定することができる。即ち、検出電極５４〜５７が決定される。

そして、ステップ８５に移行し、負圧手段２８の吸引ポンプ用モータ２８ａが動作して吸引ポンプ２８ｂで負圧を発生する。なお、この負圧手段２８の起動は、入力部１３に起動ボタンを設けて、この起動ボタンの押下で起動させても良い。

負圧が発生した後、吸引ポンプ用モータ２８ａに加わる負荷電流の変化を制御部７６で検出して、穿刺可能な負圧か否かをステップ８６で表示部２３に表示する。ここで、患者がカートリッジ２４を皮膚９に押し当てない場合は、負荷電流の変化がないので、表示部２３にその旨を表示するとともに、警報手段で患者に知らせる。なお、負荷電流を検出する代わりに、この負圧が発生してから予め定められた時間をタイマ７９で計測して、表示部２３に穿刺が可能であるか否かを表示しても良い。

ここで、負圧を加える理由を説明する。穿刺時に皮膚９に負圧を加えることにより、例え弛緩した皮膚９であっても緊張状態になるので、小さな穿刺穴であっても血液１０を効率良く採取することができる。従って、穿刺穴は小さくても良いので、患者に与える苦痛は少ないものになる。

次に、ステップ８７に移り、穿刺ボタン１３ａを待つ。この穿刺ボタン１３ａの押下信号は電気回路部２７で認識される。電気回路部２７ではレーザ発射装置２６を駆動する。そうするとレーザ光２６ｈは皮膚９に向けて発射される。なお、穿刺可能な負圧になったら自動的にレーザ発射装置２６を駆動して穿刺しても良い。

次に、採血動作のステップ８８に移る。このステップ８８においてレーザ光２６ｈでの穿刺により、患者の皮膚９から血液１０が流出する。この血液１０をセンサ３３内の貯留部４９に貯留する。貯留部４９に貯留された血液１０は毛細管現象により、供給路５０を介して検出部５１に導かれる。検出部５１に導かれた血液１０は検知極としての検出電極５５（図１０参照）に達すると、測定に必要な量の血液１０が得られたと判断する。そして、この時点で負圧手段２８の動作を自動的に停止させる。

また、予め定められた時間が経過しても、検出部５１で血液１０の検出がされない場合や、血液１０の量が適正でない場合（検出電極５４と検出電極５５間の抵抗で検出）は、警報手段を働かせて警報するとともに処置の内容を表示部２３に表示する。

次に、ステップ８９に移りグルコースの測定を行う。即ち、血液中のグルコースとグルコース酸化還元酵素とを一定時間反応させた後、検出電極５４を作用極、検出電極５６を対極として、前記両検出電極５４，５６間に電圧を印加する。そして、グルコースの測定を行う。

次はステップ９０に移りＨｃｔ値の測定をする。検出電極５７を作用極、検出電極５４を対極として、両検出電極５４，５７間に電圧を印加する。このことにより、Ｈｃｔ値に依存する電流が検出できる。従って、この電流に基づきＨｃｔ値を測定する。そして、ステップ８９で得られたグルコース量を補正し血糖値１６を算出する。

この算出された血糖値１６は次のステップ９１でメモリ６１に格納される。そして、次のステップ９２で指定された表示を選択する。このステップ９２は、入力部１３で患者に指定された選択スイッチ１３ｃにより行われる。

次に、ステップ９３に移行する。そして、選択スイッチ１３ｃの指示が血糖値１６であれば、表示部２３に血糖値１６の値を表示する。

一方、次に、ステップ８２において、患者が歩数１７の測定を選択スイッチ１３ｃで選択したならば、歩数測定部１２のカウンタ１２ｂをリセットして初期状態にする。このようにしてカウンタをリセットした後、ステップ９５に移行する。そして、歩数検出部１２ａで患者の歩数を検出しカウンタ１２ｂをカウントアップする。カウントアップの度にステップ９６に移行し、蓋部１５ｂの状態をみる。ここで、蓋部１５ｂの開閉の状態は、係合部１５ｄの蓋部１５ｂへの接・断スイッチ１３ｄで判断される。カウンタ１２ｂによるカウントアップの動作は蓋部１５ｂが開けられるまでステップ９５に戻って行われる。なお、接・断スイッチ１３ｄが断のとき（蓋部１５ｂが開のとき）は、表示部２３を消灯して省電力化を図っている。

蓋部１５ｂが開放されたなら、ステップ９７に移行して歩数１７の値をメモリ６１に格納する。そして、ステップ９２へ移行する。ステップ９２で選択スイッチ１３ｃが歩数１７を選択していたら、ステップ９３に移行し表示部２３に歩数１７の値を表示する。なお、例えば図５に示す表示等は、表示形式選択スイッチ１３ｅで選択する。

本発明にかかる血液検査装置は、生活習慣病の予防や、生活習慣病の改善をすることができるので、予防医学等で使用する血液検査装置に適用できる。

本発明の実施の形態１における血液検査装置のブロック図 同斜視図 同本体部の断面図 同歩数測定部のブロック図 同表示部への表示例図 同血液検査装置に使用するカートリッジの斜視図 同カートリッジのせり出し機構とその周辺の断面図 同血液検査装置に用いるセンサの断面図 同センサを構成する各構成要素の平面図、（ａ）は同カバーの平面図、（ｂ）は同スペーサの平面図、（ｃ）は同基板の平面図 同センサの透視平面図 同センサ近傍の動作説明図 同血液検査装置を構成する電気回路部とその近傍のブロック図 同動作説明図 従来の血液検査装置の断面図 同使用状態の説明図

符号の説明

１０ 血液
１１ 血液検査装置
１２ 歩数測定部
１３ 入力部
１５ 筺体
１６ 血糖値
１７ 歩数
２３ 表示部
２６ レーザ発射装置
２７ 電気回路部
３３ センサ
６１ メモリ

Claims (13)

1. 筐体内に収納された血液センサと、この血液センサに接続されるとともに血液の性質を測定する電気回路部と、皮膚を穿刺する穿刺手段と、前記電気回路部に接続された表示部及び入力部と、前記電気回路部内に設けられたメモリとを備え、前記電気回路部に運動量測定部を接続し、前記入力部から入力される指示に基づいて、前記運動量測定部で測定した運動量と、前記血液の性質の測定値とを併せて前記メモリに格納するとともに前記表示部に表示する血液検査装置。
2. 運動量測定部は、歩数検出部と、この歩数検出部に接続されたカウンタとで構成された請求項１に記載の血液検査装置。
3. 表示部には、血液の測定値と、運動量の測定値とを夫々独立に表示することができる請求項１に記載の血液検査装置。
4. 血液の測定値と、運動量の測定値とを同一画面上に表示するとともに、前記血液の測定値はリニアスケールで表示し、前記運動量の測定値は対数スケールで表示する請求項１に記載の血液検査装置。
5. 血液の測定値と運動量の測定値は、予め定められた値より大きいか小さいかにより表示色を変えて表示部に表示する請求項１に記載の血液検査装置。
6. 患者の歩幅を予めメモリに格納し、カウンタで計測された値に前記歩幅を乗算した数値を表示部に表示する請求項２に記載の血液検査装置。
7. 筺体には、患者に装着する装着手段が設けられた請求項２に記載の血液検査装置。
8. 筺体は、本体部と、この本体部へ開閉自在に設けられた蓋部とからなり、前記本体部の一方の端に穿刺部を設けるとともに他方の端に穿刺ボタンを設け、前記穿刺部と前記穿刺ボタンとは、前記蓋部を閉じたときに前記蓋部で覆われる請求項１に記載の血液検査装置。
9. 蓋部を閉じたときには、表示部の表示をオフにする請求項８に記載の血液検査装置。
10. 血液センサは、筺体を形成する本体部から着脱自在なカートリッジで構成された請求項１に記載の血液検査装置。
11. カートリッジの挿入により、血液センサの電極に接続されるコネクタがせり出すせり出し機構を有する請求項１０に記載の血液検査装置。
12. 電気回路に接続された負圧手段を設け、この負圧手段で発生する負圧をカートリッジ内の負圧室へ導く請求項１０に記載の血液検査装置。
13. 血液センサに設けられた孔を介して皮膚に負圧を加える請求項１２に記載の血液検査装置。

Images