JP2008525813A - 改良型測定回路内蔵検体測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体試料中の検体、即ち指標、例えば血液，尿，血漿または間質液等の体液中のグルコース濃度を測定すること。
【解決手段】本発明は、電圧基準回路３２０と、少なくとも一つの測定線３０５と、結果線３３０と、電圧基準回路３２０と測定線３０５との間のバッファ回路とを含む体液試料内の検体である指標を測定するための測定回路３２４を備え、前記バッファ回路は、その出力部が結果線３３０に接続される少なくとも一つの演算増幅器を備える。測定回路３２４は、例えば、血液，血漿，間質液または尿といった体液中のグルコース濃度を送るグルコース濃度測定回路であっても良い。測定回路３２４は、体液中のグルコース濃度を測定する測定装置の一部を形成するものであっても良い。
【選択図】図５

Description

本発明は、液体試料中の検体、即ち指標、例えば血液，尿，血漿または間質液等の体液中のグルコース濃度の測定に用いられる、改良型測定回路内蔵検体測定装置に関する。

液体、例えば、血液，血漿，間質液（ＩＳＦ）または尿といった体液中の検体、即ち指標、例えば、グルコース，ＨｂＡＩｃ（ヘモグロビンＡＩｃ），乳酸塩，コレステロールを測定するための測定装置として、使い捨てのテストセンサを用いる。

テストセンサは、注目の検体、即ち指標専用であって、計測装置またはシステム内のコネクタ内部に挿入することもできるし、計測装置内部から検査区域へ送ることもできる。テストセンサは、物理的および電気的に測定回路に接続される。

通常、試料、例えば、血液，血漿，間質液（ＩＳＦ）または尿には、多数の水溶性もしくは可溶性成分が含まれ、それらのうちの一つが注目の検体、即ち指標となる。このような計測装置またはシステムを利用することによって恩恵を受ける模範的なユーザ群は、糖尿病に冒された人々や彼らの健康管理者である。

図１は、プリント回路基板（ＰＣＢ）１１と、マイクロコントローラ１２と、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）１４と、サーミスタ１６と、片ポート１８と、ボタン２０と、ディスプレイ２２と、シリアルポート（データジャック）２４を備える、従来技術の計測器１０を示す。

図１は、ＡＳＩＣ１４およびサーミスタ１６を備える、一実施例の計測器１０を示す。片ポート１８は、テストセンサ、例えば検査片を受け入れるように設計されている。ＡＳＩＣ１４は、片ポート１８およびサーミスタ１６を介して片（図２に示すアイテム１１０）から受け取るアナログ信号をデジタル信号に変換する。サーミスタ１６は市販の電子部品であって、その電気抵抗は周辺温度によって変化する。ディスプレイ２２は、カスタム・セグメント・ディスプレイである。マイクロコントローラ１２は、ＡＳＩＣ１４から送られるデジタル信号を検体測定結果に変換し、サーミスタ１６から送られる信号に基づいて、その結果を温度補正するように設計されているソフトウェアを備える。

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、液体試料中の検体、即ち指標、例えば血液，尿，血漿または間質液等の体液中のグルコース濃度の測定に用いられる、改良型測定回路内蔵検体測定装置を提供することを目的とする。

本発明の多くの態様は、以下のパラグラフとその一部を以下に示す詳細な説明から明らかである。

一実施例において、本発明は、電圧基準回路と、少なくとも一つの測定線と、結果線と、前記電圧基準回路と前記測定線との間のバッファ回路とを含む体液試料内の検体である指標を測定するための測定回路を備え、前記バッファ回路は、その出力部が前記該結果線に接続される少なくとも一つの演算増幅器を備える。

前記測定回路は、例えば、血液，血漿，間質液または尿といった体液中のグルコース濃度を送るグルコース濃度測定回路であっても良い。

さらに、前記測定回路は、体液中のグルコース濃度を測定する測定装置の一部を形成するものであっても良い。

本発明によれば、血液，血漿，間質液または尿といった体液中のグルコース濃度を測定することができる。

単なる一例として、本発明の原理を利用した具体的な実施形態を示す以下の詳細な説明と、添付の図面を参照することによって、本発明の特徴と利点をさらに理解することができる。

図２は、筐体１０２と、ボタン１０４と、シリアルポート１０６と、ディスプレイ１０８と、テストセンサ、例えば試薬片１１０と、片反応帯１１２と、試料滴，例えば間質液，血漿，血液，あるいは検査溶液１１４と、パーソナル／ネットワークコンピュータ１１６を備える計測器１００を示す。

試薬片１１０付き計測器１００は、健康管理の専門家、もしくは血糖を自己監視している在宅の素人によって、検体、例えば毛細管血などの体液中のグルコースなどの定量に用いられる。結果は、ディスプレイ１０８にｍｇ／ｄｌ、もしくはｍｍｏｌ／ｌで表わされる。

ここで、このシステムは、少なくとも一つの使い捨て試薬片１１０と、手持ち式の計測器１００の筐体１０２、およびオプションとしてパーソナル／ネットワークコンピュータ１１６を備える。

ユーザは、試薬片１１０の一端を計測器１００の筐体１０２に挿入し、他端に少量（およそ１μｌ）の検査溶液（血液試料）１１４を付ける。上記検査溶液（血液試料）１１４にわずかな電圧を印加し、結果として生じる電流対時間を測定することによって、計測器１００はグルコース濃度を判定することができる。その結果は、計測器１００の液晶のディスプレイ１０８に表示される。

計測器１００は、通常、日時スタンプとともに各グルコース測定値をメモリ（不図示）に記録する。ユーザは、適切な内部もしくは外部のソフトウェアを用いて、これらの測定値を取り消すことができる。そして、ユーザは、ディスプレイ１０８でグルコース測定値を見たり、グルコース測定値をＰＣ、即ちパーソナル／ネットワークコンピュータ１１６にダウンロードしてさらに解析したりすることができる。

図３は、プリント回路基板（ＰＣＢ）２０１と、マイクロコントローラ２０２と、ボタン２０４と、シリアルポート（データジャック）２０６と、片ポート２０８と、ＬＣＤディスプレイ２１０を備える、本発明に係る計測器２００の一実施形態を示す。

以下に説明するように、本実施形態のマイクロコントローラ２０２は、最新デジタル信号処理機能を有し、ＡＳＩＣ１４およびオプションとして、サーミスタ１６（いずれも図１に示す）が先に行った作業を行うことができる。

図４は、検体測定モジュール３００、ユニット式筐体３０１、個別アプリケーションモジュール３０２、基本検体測定回路３０４、オプションとして入出力測定線３０５、マイクロコントローラ３０６、あらかじめ搭載されたソフトウェア３０７（例：ファームウェア）、クロック３０８、第一の検体測定アルゴリズム３０９、双方向通信回線３１０、追加のハードウェア３１２、ユーザインターフェース３１４、追加のソフトウェア３１６、および追加の通信回線３１８を示す。

検体測定モジュール３００は、有線接続、無線接続の少なくとも一方を含む双方向通信回線３１０を介して外部の個別アプリケーションモジュール３０２に接続される。

検体測定モジュール３００は、血糖濃度を測定する、もしくは例えば、尿，血液，血漿，間質液といった体液中のグルコースやその他の検体、例えばＨｂＡＩＣ（ヘモグロビンＡＩＣ）やコレステロール等と関連するパラメータを測定するように設計された構成要素（ソフトウェアおよびハードウェア）を備えていても良い。

以下に説明するように、検体測定モジュール３００は、入出力測定線３０５を介して試料液体中の検体、即ち指標の検査を行うように構成された基本検体測定回路３０４を備える。

例えば、アメリカ合衆国カリフォルニア州ミルピタスの、ライフスキャン社から入手可能なＯｎｅ Ｔｏｕｃｈ Ｕｌｔｒａ検査片等、血糖濃度を検査するための試薬（検査）片（図２のアイテム１１０）を用いて検査を行っても良い。

基本検体測定回路３０４は、マイクロコントローラ３０６内のソフトウェア３０７に接続され、ソフトウェア３０７に制御される。マイクロコントローラ３０６は、特定の体液中の特定の検体、即ち指標を検査するためにあらかじめ搭載されたソフトウェア３０７を含む。

例えば、マイクロコントローラ３０６は、血液中のグルコース濃度を判定するための血糖濃度アルゴリズム３０９を含んでもいても良い。そのようなアルゴリズムの一例がＯｎｅ Ｔｏｕｃｈ血糖監視システム内で既に利用されている（Ｏｎｅ Ｔｏｕｃｈシステムはアメリカ合衆国カリフォルニア州ミルピタスの、ライフスキャン社から入手可能である）。

また、検体測定モジュール３００は、マイクロコントローラ３０６への入力として、ソフトウェアの実行を促進するために、クロック３０８、例えば水晶発振子を備えていても良い。オプションのクロック３０８もしくは追加のリアルタイムクロック（不図示）は、マイクロコントローラ３０６への入力として機能する。これにより、基本検体測定回路３０４の動作、もしくは相互作用（例えば、測定中のカウントダウン）を促進することができる。

追加のソフトウェア３１６は、第二のあるいは更に別の検体測定アルゴリズムやデータ操作機能、例えば７、１４、２１日間にわたるデータ平均化やトレンド解析等を含んでいても良い。

追加のハードウェア３１２は、一つ以上のＰＣＢ，ユニット式筐体３０１、バッテリ機能，データベース，追加のメモリ，ディスプレイを含んでいても良い。

追加の通信回線３１８は、無線機能もしくは有線機能であっても良いし、無線機能もしくは有線機能を含んでいても良い。

図５は、ユニット式筐体３０１内に示される検体測定モジュール３００および個別アプリケーションモジュール３０２をより詳細に示す。特に、図５は、基本検体測定回路３０４と、測定線（オプションとして、入出力測定線）３０５と、マイクロコントローラ３０６と、クロック３０８、例えば水晶発振子とを含む検体測定モジュール３００を示す。

さらに、図５は、第一の双方向通信回線（オプションとして無線）３１０、個別アプリケーションモジュール３０２、追加のハードウェア３１２、ユーザインターフェース３１４、追加のソフトウェア３１６、追加の通信回線３１８、電圧基準回路３２０、測定回路３２４、例えば、電流−電圧変換器、測定制御／結果線３３０、オプションの片ポートコネクタ３３２、オプションの不揮発性メモリ３３４、例えばＥＥＰＲＯＭ、オプションの第二の双方向通信回線３３６、オプションの静電放電保護回路３３８、オプションのシリアルポート３４０（データジャック）、オプションの第三の通信回線３４２、およびオプションのクロック通信回線３４６を含む。図５に点線で示した項目のうちの一つ以上はオプションである。

当業者であれば、オプションの入出力測定線３０５と双方向通信回線３１０のうちのいずれか一方、もしくは両方および／または追加の通信回線３１８は、有線および／または無線接続、例えばシリアルケーブルもしくはパラレルケーブル、ファイアウェアケーブル（高速シリアルケーブル）、ＵＳＢ、赤外線、ＲＦ、ＲＦＩＤ、ブルートゥース、ＷＩＦＩ（例えば、８０２．１ＩＸ）、ＺＩＧＢＥＥ、その他の通信媒体、プロトコル、データ線、もしくはそれらの組み合わせであっても良いし、それらを含んでいても良いことは理解できる。

入出力測定線３０５は、片ポートコネクタ３３２を測定回路３２４に接続する。測定回路３２４は、電流−電圧変換器の形態であっても良い。測定回路３２４は、電圧基準入力を必要としても良い。

これは、一定基準電圧を利用可能な電圧基準回路３２０から得ることができる。また、電圧基準回路３２０は、マイクロコントローラ３０６内のアナログ−デジタル変換器によって用いられる一定基準電圧をマイクロコントローラ３０６に対して提供することができる。測定回路３２４は、測定制御／結果線３３０を介してマイクロコントローラ３０６に接続される。

不揮発性メモリ３３４は、双方向通信回線３３６を介してマイクロコントローラ３０６と通信する。従って、最新結果や最新ｎ個の結果（ここで、ｎは例えば、５０、１００、２００、３００、４００、５００）、テストセンサの特定のバッチに関する測定コード情報等を保存することができる。

従って、マイクロコントローラ３０６の電源を切るときは、これらの情報を不揮発性メモリ３３４内に保持することができる。当業者であれば、検体測定モジュール３００内の不揮発性メモリ３３４を有することは可能であるが、そうする必要はないことは理解されるであろう。

これは、不揮発性メモリ３３４内に保存された情報をアプリケーションモジュール３０２内のその他の記憶装置から双方向通信回線３１０を介してアップロードすることができるからである。

実際に、マイクロコントローラ３０６内のメモリを図４の血糖モジュール内の代替物として用いることができる。

低蓄電池電圧でも効果的に計測器を動作させるためにメモリが必要となる場合は、この後者のオプションは、適当ではない。この場合は、図５の個別不揮発性メモリが好適である。

アプリケーションモジュール３０２内の追加のハードウェア３１２は、オプションとしてリアルタイムクロックを備えているので、特に、日時スタンプを各々の結果とともに保存する場合は、アプリケーションモジュール内に一つ以上の検体測定結果を保存することもオプションである。

オプションとして、検体測定装置またはシステム内で検体測定モジュール３００およびアプリケーションモジュール３０２を一体化することができることは、当業者には明らかである。

ＥＳＤ（静電放電）に対して脆弱であると考えられる構成要素や線に対して、オプションの静電放電（ＥＳＤ）保護回路３３８によって静電放電が保護される。

シリアルポート３４０によって、アナログ入出力信号がオプションの第三の双方向通信回線３４２を介して、マイクロコントローラ３０６へ、そしてマイクロコントローラ３０６から供給される。クロック３０８は、クロック通信回線３４６によってマイクロコントローラ３０６に接続される。

図６、および８Ａ〜８Ｄは、それぞれ、例えば、検査片の形態で使い捨てテストセンサを用いて血糖濃度を検査する計測器３５０のブロック図および詳細な回路図を示す。

計測器３５０は、マイクロコントローラ３０６、オプションの測定入出力線である入出力測定線３０５、クロック３０８、第一の双方向通信回線３１０、電圧基準回路３２０、バッテリ回路３２１、例えば、電流−電圧変換器等の測定回路３２４、第一の電圧基準線３２６、第二の電圧基準線３２８、測定制御／結果線３３０、片ポートコネクタ３３２、不揮発性メモリ３３４、第二の双方向通信回線３３６、静電放電保護回路３３８、シリアルポート（入出力ポートもしくはデータジャック）３４０、ボタンモジュール３５２、ＬＣＤディスプレイ回路３５４、およびバックライト回路３５６を含む。

図７Ａ〜７Ｄは、本発明の模範的な一実施形態に係る、血糖モジュールの詳細な回路図を示す。図７Ａ〜７Ｄに示す検体測定モジュール３００は、マイクロプロセッサ３０６と、クロック回路３０８と、第一の発振器回路３５８と、第二の発振器回路３６０と、電圧基準回路３２０と、バッテリ回路３２１と、プログラマブルノード３６２と、ＥＳＤ保護回路３３８と、測定回路３２４と、片ポートコネクタ回路３３２と、構成要素３３３を搭載したＰＣＢと、第一の電圧基準線３２６と、第二の電圧基準線３２８と、リセット回路「ＢＧＭリセット」とを含む。

図７Ａ〜７Ｄを簡単に参照すると、一例として、血糖モジュール３００、オプションの測定入出力線である入出力測定線３０５、マイクロコントローラ３０６、クロック３０８、電圧基準回路３２０（二ヶ所）、バッテリ回路３２１、測定回路３２４、電圧基準線３２６，３２８、測定制御／結果線３３０、片ポートコネクタ接続点３３２、個別ＰＣＢに実装される構成要素３３３、ＥＳＤ保護回路３３８（図７Ａ〜７ＤのＵ３）、第一の発振器回路３５８、第二の発振器回路３６０、プログラマブルノード３６２、対応するウェークアップ線Ａｕｘ Ｗａｋｅ ｕｐ Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅと線もしくはＥＳＤ保護回路３３８（図７Ａ〜７ＤのＵ３）上の一連のプルアップ抵抗Ｒ１６、Ｒ２５、Ｒ７、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４、およびダイオードＤ６、Ｄ７、Ｄ１１、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１０が示されている。

図６、８Ａ〜８Ｄから、片ポートコネクタ３３２が測定回路３２４に接続されることがわかる。Ｏｎｅ Ｔｏｕｃｈ Ｕｌｔｒａ片の場合、電圧基準回路３２０は、例えば４００ｍＶの電圧基準を測定回路３２４に供給する。電圧基準回路３２０は、電圧基準集積回路、例えばナショナルセミコンダクタ社から入手可能なＬＭ４１２０１Ｍ５−１．８を用いる。これは非常に正確な電圧基準回路であって、非常に良好な温度係数（５０ｐｐｍ／℃）を有する。

測定回路３２４は、片ポートコネクタ３３２のピン１、２に対して、例えば二本の個別線上の４００ｍＶの電圧基準を供給する。測定回路３２４は、二つの演算増幅器Ｕ２ＢおよびＵ２Ａ、例えば、テキサスインスツルメンツ社から入手可能なＴＬＶ２７６２ＣＤ等の１．８Ｖのマイクロパワー・レイル・トゥ・レイルのデュアルアンプを用いる。

片ポートコネクタ３３２は、アメリカ合衆国カリフォルニア州ミルピタスの、ライフスキャン社から入手可能なＯｎｅ Ｔｏｕｃｈ Ｕｌｔｒａ計測器内で用いられているものと同じものであって良い。

通常、片ポートコネクタ３３２内に挿入される片は、検査片上の一つの参照電極を参照する第一の作用電極と第二の作用電極によって二つの電気化学回路を形成することができる。

通常の検査片は、アメリカ合衆国カリフォルニア州ミルピタスの、ライフスキャン社から入手可能なＯｎｅ Ｔｏｕｃｈ Ｕｌｔｒａ検査片である。

例えば、不揮発性メモリ３３４は、ＡＴＭＥＬセミコンダクタ社から入手可能な２４２５６である。

ＬＣＤディスプレイ回路３５４と不揮発性メモリ３３４はＩ^２Ｃインタフェースを用いるため、両方を同一ポートもしくはマイクロコントローラ３０６に接続し、マイクロコントローラ３０６によって個別にアドレスを割り付けることができる。

マイクロコントローラ３０６は、テキサス州ダラスのテキサスインスツルメンツ社から入手可能なマイクロプロセッサＭＳＰ４３０ｘ１３ｘ、ＭＳＰ４３０ｘ１４ｘ、ＭＳＰ４３０ｘ１４ｘ１ファミリ、例えば、ＭＳＰ４３０Ｆ１３３、ＭＳＰ４３０Ｆ１３５、ＭＳＰ４３０Ｆ１４７、ＭＳＰ４３０Ｆ１４７１、ＭＳＰ４３０Ｆ１４８、ＭＳＰ４３０Ｆ１４８１、ＭＳＰ４３０Ｆ１４９、ＭＳＰ４３０Ｆ１４９１から形成することができる。

これらのマイクロコントローラは、８ＫＢ＋２５６Ｂフラッシュメモリと２５６ＢのＲＡＭから６０ＫＢ＋２５６Ｂフラッシュメモリと２ＫＢのＲＡＭの範囲のメモリを有する。

また、オプションとしてマイクロコントローラ３０６上のシリコン温度ダイオードの形態で、個別サーミスタの代わりにオンチップ温度センサがオプションとして用いられる。

マイクロコントローラ３０６上の温度センサは、検体測定装置の通常動作範囲０−５０℃を十分上回るマイクロコントローラの動作範囲を超える温度変化（３．５５ｍＶ／℃±３％）に対する線型応答を有し、温度を判定するために用いることができる。

そして、検体測定アルゴリズム、もしくはマイクロコントローラ３０６内のアルゴリズムの一部としての用途のいずれかの検体測定結果に温度補正要素を適用することができる。

従って、マイクロコントローラ３０６は、シリコン温度センサを用いて内部の周辺温度を測定する機能を有する。

この種の温度センサは、通常のサーミスタと比較してその精度と線状性が向上している。

クロック３０８は、二つの発振器回路、例えば５．８ＭＨｚの高速の発振器回路３５８と例えば３２．７６ｋＨｚの低速の発振器回路３６０で構成されている。

３２．７６ｋＨｚの発振器回路は常にオンであって、リアルタイムクロックの特徴長を提供するために用いられる。これにより、日時スタンプ情報を結果、例えばグルコース濃度測定結果に追加することができる。発振器回路３５８は、マイクロコントローラ３０６上のソフトウェアを適切な速度で実行するために用いられる。

図８Ａ〜８Ｄの計測器３５０の回路を以下により詳細に述べる。

片ポートコネクタ３３２のピン１は、抵抗Ｒ１を介して測定回路３２４内の演算増幅器Ｕ２Ｂの負入力に接続される。また、片ポートコネクタ、即ち回路３３２のピン１は、静電放電集積回路３３８のピン２に接続される。

さらに、片ポートコネクタ３３２のピン２は、抵抗Ｒ２を介して測定回路３２４内の別の演算増幅器Ｕ２Ａの負入力と静電放電集積回路３３８のピン１に接続される。片ポートコネクタ３３２のピン３は、アナロググランドに接続され、片ポートコネクタ３３２のピン４は、デジタルグランドに接続される。また、片ポートコネクタ３３２のピン５は、抵抗Ｒ２５を介して電圧供給レイルに接続される。

電圧基準回路３２０内の集積回路は、いずれもピン５からの二つの出力を有する。第一の出力は、抵抗Ｒ５、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ２３、およびＲ２４を介して測定回路３２４の第一および第二の演算増幅器Ｕ４Ａ，Ｕ２Ｂの正入力に接続される。

抵抗Ｒ５、Ｒ１７、およびＲ１８は、４００ｍＶの合成基準電圧の分圧器となる。さらに、電圧基準回路３２０は、１８００ｍＶの電圧基準をマイクロコントローラ３０６のピン１０に供給する。

測定回路３２４の第一および第二の演算増幅器Ｕ４Ａ，Ｕ２Ｂからの出力は、測定制御／結果線３３０によってマイクロコントローラ５２のピン５９、６０にそれぞれ接続される。

また、測定回路３２４の演算増幅器Ｕ２Ａ，Ｕ２Ｂからの出力は、反転フィードバック構成の測定回路３２４の演算増幅器の負入力に接続される。

コンデンサＣ２４，Ｃ２７は、反転フィードバックループ内のノイズを削減するためのフィルタとなる。

電圧基準回路３２０のピン３は、切り替え可能電源電圧と、測定回路３２４内の演算増幅器のうちの一つもしくは両方に接続される（より低い演算増幅器Ｕ４Ａのピン８参照）。電圧基準回路３２０のピン２は、アナロググランドに接続される。

静電放電回路３３８は、例えばアメリカ合衆国カリフォルニア州、マキシム社から入手可能な入力ＥＳＤ保護アレイＭａｘ３２０４やＭａｘ３２０６等の集積回路を備える。

静電放電回路３３８は、線３４４、３４２によってマイクロコントローラ３０６に接続される（図６参照）。また、シリアルポート３４０は、通信回線３４２によってマイクロコントローラ３０６と静電放電保護回路３３８に接続される。

さらに、片ポートコネクタ３３２、シリアルポート３４０、およびボタンモジュール３５２を各々マイクロコントローラ３０６に接続する線上の静電放電（ＥＳＤ）保護回路３３８によってオプションのＥＳＤ保護が提供される。

これらの三アイテムは、しばしばユーザによって接触させられるか、もしくは近づけられる。そのため、静電気によるダメージを受けやすい。従って、これらの線上で静電放電（ＥＳＤ）保護回路３３８を用いる。

四つの発光ダイオードＤ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５は、バックライト回路３５６内の関連抵抗Ｒ２７，Ｒ２８，Ｒ２９，Ｒ３０と並列接続される。これらの発光ダイオードＤ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５は、フィリップスエレクトロニクス社から入手可能な電界効果トランジスタＢＳＨ１０３によって制御され、同時係属出願「計測器内バックライト提供機構」（同じ出願人による添付のＤＤＩ５０６８）で述べられているように、個別のバッテリによって電源が供給される。電界効果トランジスタは、マイクロコントローラ３０６上のピン３１によって制御される。

ボタンモジュール３５２内のスイッチは、「プルアップ」抵抗を介してマイクロコントローラ３０６のピン１３、１４、１６に接続される。

不揮発性メモリ回路３３４（ＡＴＭＥＬセミコンダクタ社から入手可能なＩＣ２４２５６）は、マイクロコントローラ３０６内のピン２６、２７に接続される。

クロック回路３５８、３６０内の水晶発振子Ｘ１，Ｘ２は、マイクロコントローラ３０６のピン８とピン９との間、およびピン５２とピン５３との間に接続する。

図６、８Ａ〜８Ｄからわかるように、基本検体測定回路（測定モジュール）３０４は電圧基準回路３２０と測定回路３２４を含む。測定回路３２４は、例えば通常４００ｍＶの電源レイル３２６とともに提供される。

測定回路３２４は、上述したように、少なくとも二つの演算増幅器Ｕ２Ａ、Ｕ２Ｂを備える。測定回路３２４内の演算増幅器Ｕ２Ａ、Ｕ２Ｂは、その正入力で、電圧基準回路３２０から電圧基準（４００ｍＶ）を受け取る。

演算増幅器Ｕ２Ａ、Ｕ２Ｂは、この電圧をバッファする。これにより電圧基準回路３２０をロードせずに、４００ｍＶを片ポートコネクタ３３２に送ることができる。

また、演算増幅器Ｕ２Ａ、Ｕ２Ｂの正入力および負入力間の有意差がなくなるまで、４００ｍＶの出力が調整されるように、少なくとも一つ、通常は両方の演算増幅器は負フィードバックモードである。

一つの演算増幅器Ｕ２Ｂは、作用電極１（片ポートコネクタ回路３３２上のピン１）から引き出された電流を測定制御／結果線３３０に沿って図７に示すマイクロプロセッサ３０６に送られる電圧に変換する電流−電圧変換器として用いられる。

これは、片ポートコネクタ（ＳＰＣ）３３２のピン１を（オプションとして抵抗Ｋを介して）演算増幅器Ｕ２Ｂからの出力（Ｖｏ／ｐ）とともに、演算増幅器Ｕ２Ｂの負入力（Ｖ−ｉｎ）に接続することによって行われる。

その基準電圧は、演算増幅器Ｕ２Ｂの正入力（Ｖ＋ｉｎ）に印加される。

従って、演算増幅器Ｕ２Ｂは、引き出される電流を補償するために出力電圧を引き上げることによって、その入力間の最小電圧差を保持するように動作する。

従って、出力電圧は、基準電圧＋出力・負入力間の抵抗を乗じた電流と等しい（Ｖｉｎ≒Ｖ＋ｉｎ、つまりＶｏ／ｐ＝Ｖｒｅｆ＋Ｉ×Ｒ）。ここで、Ｉは片ポートコネクタ（ＳＰＣ）３３２（つまり検査片）によって引き出される電流を表わす。

同様に、他の演算増幅器Ｕ２Ａは、作用電極２（片ポートコネクタ回路３３２のピン２）から引き出された電流を測定制御／結果線３３０に沿って図８Ａ〜８Ｄに示すマイクロコントローラ３０６に送られる電圧に変換する電流−電圧変換器として用いられる。

測定回路３２４は、４００ｍＶの電圧を検査片上の第一、および第二の作用電極それぞれに印加する。そして、これらの作用電極と（片ポートコネクタ３３２のピン３に接続される）片上の参照電極間で引き出される電流を測定する。

検査片上の一つもしくは二つの作用電極から引き出される電流は、一つもしくは二つのアナログ電圧として、測定制御／結果線３３０によってマイクロコントローラ３０６に送られる。マイクロコントローラ３０６内のアナログ−デジタル変換器は、これらのアナログ電圧をデジタル信号に変換する。

マイクロコントローラ３０６は、オプションとして１６ビット以上のマイクロコントローラであり、オプションとして、アナログ信号、およびデジタル信号の両方を受信して、処理することができる混合信号マイクロプロセッサである。

マイクロコントローラ３０６内にあらかじめ搭載されたソフトウェアは、オプションとして、血糖アルゴリズムおよび温度補正アルゴリズムを含む。

血糖アルゴリズムは、一つの作用電極で測定された電流、もしくは、経過時間とともに二つの作用電極で測定された平均電流をグルコース濃度に変換するために用いられる。

次に、マイクロコントローラ３０６内の組み込み温度ダイオードによって、温度を測定し、その結果に対して温度補正アルゴリズムを適用することができる。

通常、測定回路３２４は、電流ではなく、測定回路から引き出された電流を表わす電圧をマイクロコントローラ３０６に送る。

そして、マイクロコントローラ３０６は、この電圧を電流に似た値に変換し、時間に関して、電流過渡応答を提供する。

５秒後に発生した電流は、既知の数式および測定コード情報を用いてグルコース濃度に変換される。その数式は、Ｙ＝ＭＸ＋Ｃである。ここで、Ｘは時間、Ｙは５秒間の電流、ＭとＣは通常、不揮発性メモリ３３４から検索された測定定数である。

ボタンモジュール３５２は、ユーザインターフェース３１４の動作を制御する。

ＬＣＤディスプレイ回路３５４は、マイクロコントローラ３０６から得られた結果を表示する。

ボタンモジュール３５２とマイクロコントローラ３０６を介して、バックライト回路３５６を作動させることによって、ＬＣＤディスプレイ回路３５４上の表示を向上させることができる。

そのすべての内容が援用文献として本願に組み込まれている同時係属出願「血糖監視ユーザインターフェース」（同じ出願人による添付のＤＤＩ５０６１）で述べられているように、ボタンモジュール３５２を用いることによって、ユーザインターフェースを操作することができる。

一実施形態のボタンモジュール３５２は、３つのボタン（「ＯＫ」、「ＵＰ」、「ＤＯＷＮ」）を含む。

オプションとして、以下で説明するようにバッテリ交換中にＶＳＯ回路（電圧供給回路）内のコンデンサを放電するために用いられるほか、ＯＫボタンを数秒間押下することによって計測器をオンしたり、強調表示されたアイテムをＬＣＤディスプレイ回路３５４上のカーソルによって選択したり、ＯＫボタンを数秒間押下することによってバックライトのＯＮ／ＯＦＦをトグル（ｔｏｇｇｌｅ）することができる。同様に、オプションとして、「ＵＰ」「ＤＯＷＮ」ボタンも複数通りに用いることができる。

各ボタンは、図８Ｃのプルアップ抵抗Ｒ７、Ｒ１６、Ｒ１５によって電圧供給に接続され、ポートＰ１を介して、特にピンＰ１．４、Ｐ１．２、Ｐ１．１によってマイクロプロセッサに接続される。

従って、計測器からバッテリを外した後の数秒間、これらのボタンのいずれかを数秒間押下することによって、電圧供給回路ＶＳＯのコンデンサＣ４，Ｃ２２の放電を助けることができる。

Ｃ４は、１０μＦのコンデンサで、二つのコンデンサの内のより大きい方であり、１００ｎＦのＣ２２よりも追加の放電を必要とする。

通常、より低い値に設定することも可能であるが、プルアップ抵抗は約１００ｋΩである。１０ｋΩに設定することによって、電圧供給時、例えばバッテリ交換中に、コンデンサ放電をより速くすることができる。

このように、コンデンサの放電により、コンデンサの放電を可能にするには不十分な期間に、ユーザが迅速なスイッチオン動作後に引き続きスイッチオフ動作を行う可能性が低減される。

十分な時間、もしくはその他の放電動作がなくても、コンデンサは、ピン６４およびピン１の電圧供給入力を介してマイクロコントローラ３０６に、電圧を印加し続けることができる。このとき、潜在的な結果として、コンデンサからの擬似入力電圧により、マイクロコントローラ３０６がハング（ｈａｎｇ）アップする。

一つ以上のボタンを用いて迅速な放電を促進することによって、これに対する解決法を提供することができる。

本願で説明した本発明の実施形態の様々な代替物を採用して本発明を実施することができることは明らかである。添付の請求項が本発明の範囲を定義し、それにより、これらの請求項およびその等価物の範囲内の方法および構成をカバーすることを目的としている。

従来技術に係る計測器を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る、例えば計測器と片を含む装置を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る計測器を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る、検体検査モジュール（例えば、血糖モジュール）、および検体検査モジュールに接続し、さらに追加の構成要素もしくは機能を備える個別アプリケーションモジュールを備える計測装置を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る、検体測定モジュール（例えば、血糖モジュール）および個別アプリケーションモジュールを備える計測装置のより詳細を示すブロック図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る、血糖モジュールおよび統合アプリケーションモジュールを備える血糖計測装置を示す回路ブロック図である。 本発明の模範的な一実施形態に係る、血糖モジュールの詳細を示す回路図である。 本発明の模範的な一実施形態に係る、血糖モジュールの詳細を示す回路図である。 本発明の模範的な一実施形態に係る、血糖モジュールの詳細を示す回路図である。 本発明の模範的な一実施形態に係る、血糖モジュールの詳細を示す回路図である。 図７に示した血糖計測器のより詳細を示す回路図である。 図７に示した血糖計測器のより詳細を示す回路図である。 図７に示した血糖計測器のより詳細を示す回路図である。 図７に示した血糖計測器のより詳細を示す回路図である。

符号の説明

１００ 計測器
１０２ 筐体
１０４ ボタン
１０６ シリアルポート
１０８ ディスプレイ
１１０ 試験片
１１４ 検査溶液
１１６ パーソナル／ネットワークコンピュータ
２００ 計測器
２０２ マイクロコントローラ
２０４ ボタン
２０６ シリアルポート
２０８ 片ポート
２１０ ディスプレイ
３００ 検体測定モジュール
３０１ ユニット式筐体
３０２ 個別アプリケーションモジュール
３０４ 基本検体測定回路
３０５ 入出力測定線
３０６ マイクロコントローラ
３０７ ソフトウェア
３０８ クロック
３０９ 第一の検体測定アルゴリズム
３１０ 双方向通信回線
３１２ 追加のハードウェア
３１４ ユーザインターフェース
３１６ 追加のソフトウェア
３１８ 追加の通信回線
３２０ 電圧基準回路
３２４ 測定回路
３３０ 測定制御／結果線
３３２ 片ポートコネクタ
３３４ 不揮発性メモリ
３３６ 第二の双方向通信回線
３３８ 静電放電保護回路
３４０ シリアルポート
３４２ 第三の通信回線
３４６ クロック通信回線
３５０ 計測器
３５２ ボタンモジュール
３５４ ＬＣＤディスプレイ回路
３５６ バックライト回路

Claims (3)

1. 電圧基準回路と、少なくとも一つの測定線と、結果線と、前記電圧基準回路と前記測定線との間のバッファ回路とを含む体液試料内の検体である指標を測定するための測定回路を備え、
   前記バッファ回路は、その出力部が前記結果線に接続される少なくとも一つの演算増幅器を備える、ことを特徴とする測定装置。
2. 前記測定回路は、例えば血液，血漿，間質液または尿といった体液中のグルコース濃度測定回路である、ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
3. 前記測定回路は、体液中のグルコース濃度を測定する測定装置の一部を形成する、ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。

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