JP2011252851A

JP2011252851A - バイオセンサが取り付けられる計測表示装置

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Publication number: JP2011252851A
Application number: JP2010128156A
Authority: JP
Inventors: Masao Takayama; 正雄高山
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 2010-06-03
Filing date: 2010-06-03
Publication date: 2011-12-15

Abstract

【課題】本発明の目的は、操作者や患者に対して見やすい表示をおこなう計測表示装置を提供することにある。
【解決手段】計測表示装置１０は、筐体１２の所定の姿勢からの角度変化を検出するセンサ２６と、ディスプレイ１４における表示データの方向を補正する手段２８と、補正された表示データをディスプレイ１４で表示させるドライバ回路３０とを備える。補正する手段２８は、センサ２６で検出された角度変化に応じてディスプレイ１４における表示データの方向を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、バイオセンサが取り付けられて検体の基質の成分量（濃度）を計測する計測表示装置に関するものである。

従来、種々のバイオセンサおよび計測表示装置が開発・開示されている（下記の特許文献１など）。バイオセンサ１６は、絶縁体からなる基板４０と、基板４０の上に設けられた複数の電極４２ａ，４２ｂと、それらの電極４２ａ，４２ｂの上に設けられた反応部４４とを備える（図６）。

基板４０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、脂肪族ユニットおよび芳香族ユニットからなる生分解性ポリエステル樹脂などのポリエステル系樹脂シート、耐熱性、耐薬品性、強度などに優れるポリアミドシート、ポリイミドシートなどのプラスチックシート、セラミックなどの無機系基板などである。

電極４２ａ，４２ｂは、少なくとも２本の電極４２ａ，４２ｂが一定間隔を有して対向している。バイオセンサ１６には、基質成分量を計測するための電極４２ａと検体が吸引されたことを検知する電極４２ｂがある。バイオセンサ１６の種類によっては、基質成分量を計測するための電極４２ａだけの場合もある。

各電極４２ａ，４２ｂは、白金、金、パラジウム、インジウム−スズ酸化物などの導体によって形成される。形成方法としては、ホットスタンピング、真空蒸着、スパッタリングによる薄膜形成方法が挙げられる。スパッタリングの場合は、電極形成部分以外をマスキングすることで一挙に形成できる。

反応部４４は、酸化還元酵素および電子受容体を含んだ膜である。反応部４４は、液体状の材料をディスペンサによって所望の位置に滴下し、乾燥させて形成する。

反応部４４と一定間隔で対向するカバー４６を設ける。一定間隔で対向させるために、基板４０の上にスペーサー４８を設ける。また、バイオセンサ１６の先端にはスペーサー４８を設けず、検体の供給口５０とする。供給口５０に検体が添着されると、毛細管現象によって検体が反応部４４上に広がっていく。

反応部４４の上に検体が吸入されると、反応部４４と検体が反応する。このとき、電極間に電位差を生じさせると電子の授受が発生する。反応部４４の材料によって検体の基質成分量に比例した電子の授受を生じさせることができる。例えば、血液中に存在するグルコースを測定する場合には、例えば酸化還元酵素としてグルコースオキシダーゼ、電子受容体としてフェリシアン化カリウムが挙げられる。グルコース濃度に応じて、電極間で授受される電子の量が変わる。

バイオセンサ１６は計測表示装置６０に取り付けられる（図７）。計測表示装置６０は、筐体１２と、筐体１２に取り付けられたディスプレイ１４を備える。筐体１２には、バイオセンサ１６の電極の一端５２が接続される端子１８と、端子１８から電極４２ａ，４２ｂに所定の電圧を印加して電極間に流れた電流から検体の基質成分量を計測する計測部２０と、ディスプレイ１４で表示をおこなう基質の成分量の表示データを生成する回路２２と、ディスプレイ１４で基質成分量の表示をおこなうドライバ回路３０が備えられる（図８）。

バイオセンサ１６が計測表示装置６０に取り付けられ、計測部２０で基質成分量を計測し、ディスプレイ１４で基質成分量を表示する。バイオセンサ１６の反応部４４は不可逆反応するため、計測ごとにバイオセンサ１６は取り替えられる。

しかし、計測表示装置６０は簡単に持ち運びできるように小型化されている。ディスプレイ１４も必要最小限の表示が可能になっているだけである。したがって図７のように、計測表示装置６０の持ち方によっては、表示が読みにくい場合がある。

特開２００２−３４０８５３号公報

本発明の目的は、操作者や患者に対して見やすい表示をおこなう計測表示装置を提供することにある。

計測表示装置は、バイオセンサが取り付けられる。バイオセンサは、複数の電極および酵素を含む反応部を備える。計測表示装置は、反応部に添着された検体の基質の成分量を計測して表示をおこなう。

計測表示装置は、筐体と、前記筐体に取り付けられたディスプレイと、前記筐体の所定の姿勢からの角度変化を検出するセンサと、前記電極に電圧を印加し、反応部に流れた電流から検体の基質の成分量を計測する計測部と、前記ディスプレイで表示する基質の成分量の表示データを生成する手段と、前記センサで検出された角度変化に応じてディスプレイにおける表示データの方向を補正する手段とを備える。

計測部が検体の基質の成分量を計測し、計測された値はディスプレイで表示される。表示の際、筐体の所定姿勢からの角度変化を求め、角度変化に応じて表示データの方向を補正する。

前記センサはジャイロスコープである。ジャイロスコープは、筐体に生じる角度変化を検出する。

前記補正する手段は、表示データの方向を９０°ごとに回転させて補正する。ディスプレイは正方形または長方形であり、ディスプレイのいずれかの辺の方向にあわせて表示をおこなう。

本発明は、筐体の姿勢が変化することによって表示を回転させており、使用者が表示を読みやすい方向になるようにしている。使用者にとって表示が見やすく、読み間違えなどを起こしにくい。

計測表示装置にバイオセンサが取り付けられた外観を示す図である。計測表示装置の構成を示すブロック図である。表示が回転する図であり、（ａ）は計測表示装置を右回りに９０°回転させた図であり、（ｂ）は（ａ）の回転後に表示が回転された図であり、（ｃ）は計測表示装置を左回りに９０°回転させた図であり、（ｄ）は（ｃ）の回転後に表示が回転された図である。表示が回転する図であり、（ａ）は計測表示装置を右回りに１３５°回転させた図であり、（ｂ）は（ａ）の回転後に表示が回転された図であり、（ｃ）は計測表示装置を左回りに１３５°回転させた図であり、（ｄ）は（ｃ）の回転後に表示が回転された図である。計測表示装置が図１の状態から１８０°回転した図である。バイオセンサの一例を示す図である。表示が読みにくい例を示す図であり、（ａ）は表示が右斜め下を向いた図であり、（ｂ）は表示が左斜め下を向いた図である。従来の計測表示装置の構成を示すブロック図である。

本発明の計測表示装置について図面を使用して説明する。バイオセンサの種類は任意であり、説明では従来技術で説明した図６のバイオセンサ１６を使用して説明する。図中、ｘ軸は地球の水平線の方向、ｙ軸は地球の重力方向とする。

図１、図２の計測表示装置１０は、筐体１２と、筐体１２に取り付けられたディスプレイ１４と、バイオセンサ１６の電極４２ａ，４２ｂが接続される端子１８と、電極４２ａ，４２ｂに所定の電圧を印加して電極間に流れた電流から検体の基質成分量を求める計測部２０と、ディスプレイ１４で表示をおこなう基質成分量の表示データを生成する手段２２とを備える。また、計測表示装置１０のオン・オフなど、計測表示装置１０を操作するためのボタン２４が設けられる。

筐体１２は、手のひらに収まって握りやすい大きさや形状が好ましいが、限定されない。筐体１２は樹脂で構成され、ディスプレイ１４や端子１８の取り付け位置が空間になっている。

ディスプレイ１４の種類としては、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイが挙げられる。ディスプレイ１４の形状は正方形または長方形である。ディスプレイ１４は、基質成分量が表示されるものである。ディスプレイ１４に時刻表示などをおこなっても良い。

計測部２０は、電極４２ａに所定電圧を印加し、電極間に流れた電流から検体の基質成分量を計測するものである。反応部４４と検体が反応しているとき、電極間に所定の電圧を印加することによって反応部４４を介して電流が流れる。この電流は検体の基質成分量に応じて異なるため、電流から基質成分量を求めることができる。

また、計測部２０は、電極４２ａに電圧を印加する前に、電極４２ｂに所定電圧を印加して、電極間に流れた電流から反応部４４に検体が十分に吸引しているかを検出する。所定の電流が流れれば、反応部４４に検体が吸引していることが分かる。十分に吸引したことを検出した後、検体の基質成分量を計測する。

表示データを生成する手段２２は、計測された基質成分量がディスプレイ１４で表示できるように、ディスプレイ１４に対応した表示データを生成するものである。

さらに計測表示装置１０は、筐体１２の所定の姿勢からの角度変化を検出するセンサ２６と、ディスプレイ１４における表示データの方向を補正する手段２８と、補正された表示データをディスプレイ１４で表示させるドライバ回路３０とを備える。

例えば、図１に示す状態が筐体１２の所定の姿勢であるとする。ディスプレイ１４の各辺がｘ軸またはｙ軸の方向を向いており、表示の方向はｘ軸方向である。この姿勢を基準として筐体１２の角度変化をセンサ２６が検出する。

センサ２６の種類としては、ジャイロスコープが挙げられる。ジャイロスコープによって、筐体１２の姿勢が変化した場合の角速度を検出され、角速度を積分することによって角度変化が求められる。所定の姿勢は、筐体１２の形状やディスプレイ１４の方向によって適宜決定する。

図１を筐体１２の所定の姿勢としたのは、筐体１２を手に持った時にバイオセンサ１６が筐体１２の上側にあり、自然と図１の状態になるためである。また、最初にディスプレイ１４で表示をおこなう時に、図１のように表示方向が水平線（ｘ軸）方向になるように表示をおこなうと、自然と図１の状態になるように筐体１２を持つこととなる。図１の状態のあと、筐体１２の動きにあわせて表示の方向を変更する。

ジャイロスコープは、加速度センサを組み込んだＭＥＭＳ(Micro-Electro Mechanical Systems)であっても良い。例えばそのＭＥＭＳには、所定の周波数で振動する振動部と、回転によって振動部に生じるコリオリ力を検出する加速度センサと、加速度センサが検出した値を積分して角度変化を求める手段を備える。

補正する手段２８は、センサ２６で検出された角度変化に応じてディスプレイ１４における表示データの方向を補正する。補正方法は、角度変化に応じて図１の表示状態から９０°ずつ回転させる。９０°の回転によって、ディスプレイ１４のいずれかの辺に対して平行に表示がおこなわれる。

例えば、図３のように、所定の姿勢から筐体１２が９０°回転されれば、表示も９０°回転させる。９０°回転させたことによって、地球の水平線（ｘ軸）に対して同じ方向で表示がおこなわれる。表示の回転方向は、筐体１２の角度変化の方向に対して逆方向である。

筐体１２の角度変化が９０°以外の場合、最も所定の姿勢（図１）での表示に近い方向に回転させる。地球の水平線（ｘ軸）に対して、できるだけ表示方向を一定に保つ。図４に示すように、筐体１２を右手３２Ｒで持っても左手３２Ｌで持っても操作者に対する角度はほぼ一定になり、表示が読みやすい。

ディスプレイ１４が長方形であれば、表示が回転した時にディスプレイ１４から表示がはみ出るおそれがある。補正する手段２８は、表示データを回転させた時、ディスプレイ１４の縦横の長さに応じて、表示データの大きさを変更するようにする。ディスプレイ１４から表示がはみ出した場合、ディスプレイ１４に収まるように表示を縮小し、反対に余裕があれば表示を大きくする。

計測部２０、表示データを生成する手段２２および補正する手段２８は、ハードウェア、ソフトウェア、またはその両方で構成され、上述した処理がおこなわれる。これらの手段２０，２２，２８は、筐体１２に収納される１個のＩＣで構成されても良い。

地球の水平線（ｘ軸）に対する表示方向が保たれるため、筐体１２の方向によって表示の読みやすさが変化することはない。地球の水平線（ｘ軸）に対して上下方向が一定に保たれれば、操作者にとって読みやすい。

以上、本発明について実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。例えば、９０°ごとに表示を回転させたが、角度変化と同じだけの角度を回転させても良い。回転方向は、筐体１２の角度変化の方向と逆方向である。

筐体１２の所定の姿勢は、図１の状態に限定されない。筐体１２の形状やディスプレイ１４の取り付け位置や方向によって、適宜変更しても良い。

計測表示装置１０が図１の状態から１８０°回転した場合に（図５）、補正する手段２８は表示を回転させないようにしても良い。計測表示装置１０が天地逆さまになっており、ボタン操作を間違えるおそれがあるためである。表示を回転させないことによって、操作者が自然に計測表示装置１０を図１の状態になるように持ち直すようになる。

図５の状態から４５°以内の状態はほぼ１８０°の回転と同様に見なして、補正する手段２８は表示を回転させないようにしても良い。

なお、表示データを生成する手段２２は、基質の成分量を計測途中の場合にその旨の表示データを生成し、ディスプレイ１４にその旨を表示させても良い。チュートリアルをメモリに記憶しておき、電源をオンにしてから測定が終了するまで、チュートリアルをディスプレイ１４に表示させても良い。補正する手段２８は、このチュートリアルも筐体１２の所定の姿勢からの角度変化によって回転させる。

また、補正手段２８は、上述した構成を完全に停止させる機能を設けても良い。計測表示装置１０がどの方向を向いていても、補正手段２８に入る表示データは、そのままドライバ回路３０に送られる。従来技術で示した図８の構成と同様になる。ボタン２４で表示の回転または非回転を選択できるようにして、操作者の好みを選択できるようにする。

その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。

１０：計測表示装置
１２：筐体
１４：ディスプレイ
１６：バイオセンサ
１８：端子
２０：計測部
２２：表示データを生成する手段
２４：ボタン
２６：センサ
２８：補正する手段
３０：ドライバ回路
３２Ｒ，３２Ｌ：手
４０：基板
４２ａ，４２ｂ：電極
４４：反応部
４６：カバー
４８：スペーサー
５０：供給口

Claims

複数の電極および酵素を含む反応部を備えたバイオセンサが取り付けられ、反応部に添着された検体の基質の成分量を計測して表示をおこなう計測表示装置であって、
筐体と、
前記筐体に取り付けられたディスプレイと、
前記筐体の所定の姿勢からの角度変化を検出するセンサと、
前記電極に電圧を印加し、反応部に流れた電流から検体の基質の成分量を計測する計測部と、
前記ディスプレイで表示する基質の成分量の表示データを生成する手段と、
前記センサで検出された角度変化に応じてディスプレイにおける表示データの方向を補正する手段と、
を備えた計測表示装置。
前記センサがジャイロスコープである請求項１の計測表示装置。
前記補正する手段は、表示データの方向を９０°ごとに回転させて補正する請求項１または２の計測表示装置。