JP2012242093A

JP2012242093A - 生化学測定装置

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Publication number: JP2012242093A
Application number: JP2011109058A
Authority: JP
Inventors: Tatsuro Murayama; 達郎村山
Original assignee: Tanita Corp
Current assignee: Tanita Corp
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2012-12-10
Anticipated expiration: 2031-05-16
Also published as: US8937477B2; US20120293181A1; EP2525217A1; JP5540384B2

Abstract

【課題】ある測定から次の測定を行うまでの待機時間を短縮する生化学測定装置を提供する。
【解決手段】基準液に接触したセンサ電極に所定電位を印加して生じるベース電流を測定し、被測定試料液に接触したセンサ電極に所定電位を印加して生じるピーク電流を測定するための測定手段と、センサ電極が基準液に接触後ベース電流の測定開始までの経過時間を計測する計時手段と、ベース電流の電流値とピーク電流の電流値とに基づき特定物質の濃度を取得する制御手段と、を備え、経過時間が定常化時間以上である場合は、制御手段は、ベース電流の電流値を用いて特定物質の濃度を取得し、経過時間が定常化時間よりも短い場合は、制御手段は、ベース電流の電流値に代えて、経過時間が定常化時間以上の場合に測定手段が測定した定常ベース電流値を用いて、特定物質の濃度を取得する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電解質を含む被測定試料液中に含まれる特定物質の濃度を測定する生化学測定装置に関し、特に、特定物質の濃度を連続して測定する際の待機時間を短縮できる生化学測定装置に関する。

従来より、被測定試料液中に含まれる特定物質の濃度を測定する生化学測定装置が利用されている。生化学測定装置の一つとして、特許文献１は、電流検出型の化学センサであるグルコースセンサにより、被測定試料液である尿に含まれる特定物質すなわち尿糖値（グルコース濃度）を測定する尿糖計を開示する。例えば２電極式のグルコースセンサは、絶縁性基板上に一対の導電性電極（作用極、対極）を配置し、導電性電極には、酵素（グルコースオキシダーゼ）膜が形成される。

このグルコースセンサは、被測定試料液中で以下のような化学反応が起きる。グルコースオキシダーゼの作用により、被測定試料液中のグルコースが酸化し、酸素が過酸化水素に還元されて、グルコノラクトンと過酸化水素が生成される。このときに、前記電極（作用極及び対極）に電圧が印加されることにより、作用極上で過酸化水素の酸化反応が生じて電子が生成され、作用極から対極に酸化電流が流れ、これを酸化電流値として測定する。過酸化水素の生成量はグルコース量に比例するので、過酸化水素の酸化電流値が分かれば、尿糖（グルコース）の濃度を測定することができる。

従って、尿糖計を用いて尿糖値を測定する場合、尿糖を含まない保管液中に浸漬された状態の両電極（作用極及び対極）間に定電位を印加することで流れるベース電流のベース電流値と、被測定試料液中で両電極（作用極及び対極）間に定電位を印加し両電極間に流れる酸化電流のピーク電流値との差分に基づき尿糖濃度が測定される。

特開平９−２９７１２０号公報

しかしながら、上記一対の電極間に所定電位を印加すると、電気二重層の形成により両電極の表面に電荷が蓄積される。この電気二重層の影響を排除するため、続けて尿糖計により尿糖値の測定を行う場合には、先の測定が終了し、尿糖計の電極を保管液に浸漬してから、尿糖濃度がゼロを示す定常電流値にベース電流値が戻るまでの待機時間（例えば３分）が経過した後に、尿糖計による測定を再び開始する必要があった。結果として、測定される被測定試料液が複数ある場合や、一度目の尿糖値の測定が失敗であった場合には、待機時間の経過を待って測定を開始する必要があった。

そこで、本発明は、一度測定を行ってから次の測定を行うまでの待機時間を短縮できる生化学測定装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、電解質を含む被測定試料液中の特定物質の濃度を測定する生化学測定装置であって、基準液に接触したセンサ電極に所定電位を印加して生じるベース電流を測定し、前記被測定試料液に接触した前記センサ電極に前記所定電位を印加して生じるピーク電流を測定するための、測定手段と、前記センサ電極が前記基準液に接触後、前記ベース電流の測定開始までの経過時間を計測する計時手段と、前記ベース電流の電流値と前記ピーク電流の電流値とに基づき、前記特定物質の濃度を取得する制御手段と、を備え、前記経過時間が、前記特定物質が基準濃度であることを示す定常ベース電流値にまで前記ベース電流の電流値が戻るのに要する定常化時間以上である場合は、前記制御手段は、前記ベース電流の電流値を用いて前記特定物質の濃度を取得し、前記経過時間が前記定常化時間よりも短い場合は、前記制御手段は、前記ベース電流の電流値に代えて、前記経過時間が前記定常化時間以上の場合に前記測定手段が測定した定常ベース電流値を用いて、前記特定物質の濃度を取得することを特徴とする。

また、本発明の生化学測定装置によれば、前記経過時間が前記定常化時間よりも短い場合は、前記制御手段は、前記ベース電流の電流値に代えて、前記経過時間が前記定常化時間以上の場合に前記測定手段が測定した定常ベース電流値のうち最新のデータを用いて、前記特定物質の濃度を取得することを特徴とする。

また、本発明の生化学測定装置において、前記測定手段が測定する前記ベース電流は、第１測定工程前に前記基準液に接触した前記センサ電極に所定電位を印加して生じる第１ベース電流と、第１測定工程後に前記基準液に接触した前記センサ電極に所定電位を印加して生じる第２ベース電流と、を含み、前記測定手段が測定する前記ピーク電流は、第１測定工程における被測定試料液に接触した前記センサ電極に前記所定電位を印加して生じる第１ピーク電流と、第１測定工程後に行われる第２測定工程における被測定試料液に接触した前記センサ電極に前記所定電位を印加して生じる第２ピーク電流と、を含み、前記計時手段が計測する前記経過時間は、前記第１測定工程後、前記センサ電極が前記基準液に接触してから前記第２ベース電流の測定開始までの経過時間であって、前記経過時間が、前記第１ベース電流値にまで前記第２ベース電流の電流値が戻るのに要する定常化時間以上である場合は、前記制御手段は、前記第２ベース電流の電流値と前記第２ピーク電流の電流値とを用いて前記第２測定工程における被測定試料液の特定物質の濃度を取得し、前記経過時間が前記定常化時間よりも短い場合は、前記制御手段は、前記第１ベース電流の電流値と前記第２ピーク電流の電流値とを用いて、前記第２測定工程における被測定試料液の特定物質の濃度を取得することを特徴とする。

また、本発明の生化学測定装置は、前記経過時間が前記定常化時間よりも短い場合に前記測定手段が測定した前記第２ベース電流の電流値よりも、前記第２ピーク電流の電流値が小さいときに、使用者に注意喚起を行う報知手段を有することを特徴とする。

また、本発明の生化学測定装置によれば、前記センサ電極はセンサホルダの一端側に設けられ、前記センサホルダの他端側はヒンジ部を介して本体に連結されることによって、前記センサホルダが前記本体に対して伸ばされる第１状態と、前記センサホルダが前記本体に対して折り畳まれる第２状態と、の間で回動可能に構成されており、前記計時手段は、前記センサホルダが前記第１状態から第２状態とされたときに、前記センサ電極が前記基準液に接触したものとして、前記経過時間の計時を開始することを特徴とする。

さらに、本発明の生化学測定装置によれば、前記被測定試料液は尿であり、前記特定物質は尿糖であることを特徴とする。

本発明は、先の被測定試料液の特定物質の濃度を測定してからの経過時間が、定常化時間を経過する前である場合には、定常化時間を経過したときに取得され、特定物質の濃度がゼロであることを示す定常ベース電流値に基づいて特定物質の濃度を測定する構成である。よって、測定されるベース電流値への電気二重層の影響を排除することができる。結果として、本発明の生化学測定装置によれば、定常化時間を経過する前であっても特定物質の濃度を正確に検出することができる。

本発明の実施形態に係る尿糖計の全体構成を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示される尿糖計の電気的構成を示すブロック図である。図１に示される尿糖計を用いた測定方法を示すフローチャートである。図１に示される尿糖計により尿糖値を測定した時の出力電流の経時変化を示すグラフである。図１に示される尿糖計により、定常化時間より短い経過時間で尿糖値を測定した時の出力電流の経時変化を示すグラフである。図１に示される尿糖計により、比較的尿糖度が低い尿の尿糖値を測定した時の出力電流の経時変化を示すグラフである。

〔尿糖計〕
以下、本発明による生化学測定装置を適用した尿糖計の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施形態に係る尿糖計１の全体構成を模式的に示す斜視図であり、図２は、図１に示される尿糖計１の電気的構成を示すブロック図である。

図１及び図２に示されるように、尿糖計１は、主として、測定手段であるグルコースセンサ１１と、計時手段である計時部２１と、制御手段である制御部１７と、を備える。グルコースセンサ１１は、センサ電極として少なくとも作用極（第１電極）１１ａと対極（第２電極）１１ｂとを有し、作用極１１ａと対極１１ｂとが保管液２に接触した（又は浸漬した）状態で所定電位を印加することにより生じるベース電流を測定し、作用極１１ａと対極１１ｂとが被測定試料液である尿に接触した（又は浸漬した）状態で所定電位を印加することにより生じるピーク電流を測定する。計時部２１は、作用極１１ａと対極１１ｂとが保管液２に接触してからベース電流を測定するまでの経過時間、グルコースセンサ１１が被測定試料液に接触してから一定時間のピーク電流を計測するまでの測定時間（例えば６秒）を計測する。制御部１７は、グルコースセンサ１１により取得されるベース電流のベース電流値とピーク電流のピーク電流値とに基づき尿糖の濃度を取得する。

この尿糖計１は、前記経過時間が、尿糖（特定物質）が基準濃度（例えば濃度ゼロ）であることを示す定常ベース電流値にまでベース電流の電流値が戻るのに要する定常化時間以上である場合は、制御部１７（制御手段）は、ベース電流の電流値を用いて特定物質の濃度を取得し、前記経過時間が前記定常化時間よりも短い場合は、制御部１７は、ベース電流の電流値に代えて、前記経過時間が定常化時間以上の場合にグルコースセンサ１１（測定手段）が測定した定常ベース電流値を用いて、特定物質の濃度を取得する構成である。

さらに、尿糖計１の各構成要素の詳細を説明する。図１に示すように、尿糖計１は、尿糖計本体３、センサホルダ５、操作部６、キャップ７と、を備える。尿糖計本体３は、制御部１７、計時部２１等を内蔵する筐体であり、尿糖計本体３のほぼ中央に、使用者に種々の情報を表示する表示手段（報知手段）である表示部（ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ））９が設けられている。表示部９に、尿糖値（尿糖濃度）、測定日時等が表示される。操作部６は、主として、過去の測定値を表示部９に表示させるための操作、較正モードや通信モード等を切替えるための操作などに用いられる。

尿糖計１により測定を行うときには、センサホルダ５を延ばした状態（図１の実線で示す状態）とする。センサホルダ５の一端部は、尿糖計本体３に対し、図１の矢印方向に回動可能に装着されている。センサホルダ５の他端部には、グルコースセンサ１１が設けられ、保管液２や被測定試料液である尿が、外部からグルコースセンサ１１に接触できるように開口５ａが設けられている。

尿糖計１を保管する際には、矢印８で示すように、センサホルダ５の先端部に、キャップ７を被せる。キャップ７が装着され延びた状態のセンサホルダ５が、尿糖計本体３側（図１の二点鎖線の状態）に回動されて、尿糖計本体３の上面側に折り畳まれた状態で尿糖計１が保管される。キャップ７内部には、グルコースセンサ１１のベース電流値を基準値に戻すための保管液（基準液）２が充填されている。なお、キャップ７内部の保管液２は、特定物質（尿糖）がゼロ濃度であるような保存液であって、グルコースセンサ１１の状態を常に最適に保つものが好適であるが、濃度測定の際に基準となりうる基準濃度を提供しうる基準液であればよい。

（尿糖計１の電気的構成）
図２を参照しつつ、尿糖計１の電気的構成について説明する。制御部１７には、グルコースセンサ１１、電圧印加部１３、電流検出部１５、制御部１７、ヒンジスイッチ１９、操作部６、表示部９、計時部２１、記憶部２３、電源２５、が電気的に接続されている。

グルコースセンサ１１は、導体から成る作用極１１ａ、対極１１ｂ、参照極１１ｃが絶縁基板上に配置される３電極方式である。作用極１１ａは、グルコースオキシダーゼの酵素膜で覆われている。また、電圧印加部１３及び電流検出部１５が、グルコースセンサ１１に電気的に接続されている。即ち、電圧印加部１３、電流検出部１５及びグルコースセンサ１１、並びに、それらを接続するリード線は、測定手段であるポテンショスタット１６を構成し、制御部１７からの信号により、ポテンショスタット１６が、常に作用極１１ａと参照極１１ｃとの間の電位を一定に保つように対極１１ｂの電位を制御しつつ、作用極１１ａから対極１１ｂに流れる電流の電流値を検出する構成である。なお、本実施形態では３電極方式のグルコースセンサを用いているが、参照極１１ｃ（第３電極）を備えない２電極方式のグルコースセンサを用いることも可能である。

記憶部２３は、例えば、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等から構成され、尿糖計１を作動させるプログラム、グルコースセンサ１１により検出されるデータ等が格納される。

本実施形態の尿糖計１の測定可能状態と待機状態との切替えは、ヒンジスイッチ（ヒンジ部）１９により行われる。センサホルダ５が尿糖計本体３に対して延ばされる状態（図１の実線で示す状態。第１状態。）とされると、被測定試料液中に含まれる特定物質の濃度の測定工程を行うことが可能な測定可能状態となり、キャップ７が装着されセンサホルダ５が折り畳まれる状態（図１の二点鎖線の状態。第２状態。）とされると、前記測定工程可能状態が解除されて、尿糖計１は待機状態となる。なお、待機状態においても、キャップ７内の保管液２に浸漬されたグルコースセンサ１１に所定電位を印加しておくようにするのが好適である。このようにしておくことにより、所定電位の印加を開始してからベース電流が安定するまでの時間を待つことなく、尿糖計１を第１状態から第２状態とし、センサホルダ５からキャップ７を外して直ぐに使用することが可能であるため、使用者にとっての利便性が向上する。

時間をカウントする計時手段である計時部２１は、グルコースセンサ１１がキャップ７の保管液２に浸漬されてから、電流検出部１５により被測定試料液のベース電流を検出するまで、の時間を計測するために利用される。センサホルダ５が折り畳まれると、ヒンジスイッチ１９により尿糖計１が待機状態とされるとともに、計時部２３による経過時間のカウントが開始される。また、計時部２１は、グルコースセンサ１１が被測定試料液に接触してから一定時間のピーク電流を計測するまでの測定時間を計測する。

本実施形態は、グルコースセンサ１１が保管液２に浸漬されるタイミングと、ヒンジスイッチ１９が折り畳まれるタイミングとが同時期であるものとして、経過時間を計時し、測定工程を行う構成である。即ち、グルコースセンサ１１が保管液２に浸漬されてから、センサホルダ５を延ばし電流検出部１５により被測定試料液のベース電流値を測定するまでの経過時間は、センサホルダ５が折り畳まれてから（即ち、第２状態とされてから）、センサホルダ５を延ばし電流検出部１５により被測定試料液のベース電流を測定するまでの時間を計時することで取得する。

なお、本実施形態の尿糖計１は、センサホルダ５を回動させることにより、尿糖計１の測定可能状態と待機状態とを切替える構成であるが、操作部６の操作によって切替える構成としてもよく、また、表示部９にタッチパネル機能を有する液晶を用い、その操作により切替える構成とすることもできる。

（尿糖の測定方法フロー）
以下に、尿糖計１を用いた尿糖の測定方法のフローについて、主として図３乃至図６を参照して説明する。図３は、図１に示される尿糖計１を用いた測定方法を示すフローチャート、図４は、図１に示される尿糖計１により尿糖値を測定した時の出力電流の経時変化を示すグラフ、図５は、図１に示される尿糖計１により尿糖値を測定した時（１回目及び２回目の測定）の出力電流の経時変化を示すグラフ、図６は、図１に示される尿糖計１により尿糖値を測定した時（３回目及び４回目の測定）の出力電流の経時変化を示すグラフである。なお、図４乃至図６のグラフの縦軸は、電流検出部１５により検出される出力電流値（ｎＡ）を示し、横軸は、時間（秒）を示す。また、図５のグラフにおける２回目の測定工程では、定常化時間より短い経過時間で尿糖値を測定している。図６のグラフにおける４回目の測定工程では、比較的低い尿糖度の尿を測定している。

まず、尿糖計１により測定を開始するために、図１に実線で示されるようにセンサホルダ５を伸ばし、ヒンジスイッチ１９により尿糖計１が測定可能状態へ切替えられ、この尿糖計１を用いて行う最初の測定（第１測定工程）か否かが識別される（ステップＳ１）。例えば、制御部１７により、記憶部２３に既に取得され保存されているベース電流値等が有るか否かが識別される。今回初めて尿糖計１を使用する場合には、記憶部２３に保存されているベース電流値が無いため、最初の測定であると識別されて（ステップＳ１でＹｅｓ）、次のステップＳ２に移行する。

次に、キャップ７を装着した状態、即ち、グルコースセンサ１１が保管液２に浸漬された状態で電圧印加部１３が一定定電位を作用極１１ａと対１１ｂとの間に印加して、待機中の状態における作用極１１ａから対極１１ｂに流れる電流の電流値が、電流検出部１５により取得され、記憶部２３に保存される（ステップＳ２）。このとき取得される電流値は、一例として、今回の測定環境下で尿中の尿糖濃度がゼロであることを示す定常ベース電流値である。また、この定常ベース電流値は、１回目の測定工程（第１測定工程）で得られたデータ（第１ベース電流の電流値）として保存される。なお、定常ベース電流値については、後述する２回目の測定工程に関連してさらに説明する。

次に、使用者により、キャップ７がセンサホルダ５から取り外された後、尿糖計１の開口５ａを介して尿がグルコースセンサ１１に滴下される（ステップＳ３）。電流検出部１５により、作用極１１ａから対極１１ｂに流れる出力電流の電流値が所定時間に亘り取得され、取得された電流値の内、その最大値Ｐがピーク電流値として記憶部２３に保存される（ステップＳ４）。このピーク電流値は、１回目の測定工程で得られたデータ（第１ピーク電流の電流値）として保存される。

そして、制御部１７により、ステップＳ２で取得された定常ベース電流値（第１ベース電流の電流値）、及び、ステップＳ４で取得されたピーク電流値（第１ピーク電流の電流値）、の差分に基づいて尿糖値を演算し、表示部９に尿糖値を表示させる（ステップＳ５）。その後、グルコースセンサ１１は、所定の洗浄液で洗浄され（ステップＳ６）、キャップ７が被せられ保存液２に浸漬される（ステップＳ７）。さらに使用者がセンサホルダ５を回動させて折り畳むと、ヒンジスイッチ１９により尿糖計１が待機状態になる。併せて、センサホルダ５が折り畳まれるタイミングで、計時部２１による経過時間のカウントが開始（ステップＳ７）され、測定工程（第１測定工程）が終わる。なお、尿糖計１が待機状態にされている間、計時部２１は、待機電力で作動する構成であることは言うまでもない。

次に、２回目以降の測定工程について説明する。１回目の測定工程と同様に、尿糖計１により測定を開始するために、図１に実線で示されるようにセンサホルダ５を伸ばすと、ヒンジスイッチ１９により尿糖計１が測定可能状態へ切替えられ、この尿糖計１を用いて行う最初の測定か否かが識別される（ステップＳ１）。今回は、１回目の測定工程（第１測定工程）で取得された定常ベース電流値が記憶部２３に保存されている状態であるので、最初の測定ではないと識別されて（ステップＳ１でＮｏ）、ステップＳ８に移行し、グルコースセンサ１１を保管液２に浸漬してからの経過時間が定常化時間より短いか否かが、計時部２１からの信号に基づき制御部１７により識別される（ステップＳ８）。

ここで、ベース電流値及び定常化時間について図４を参照しつつ説明する。なお、図４において、時点Ａは、定常ベース電流値が測定されたタイミング（図３のステップＳ２）、時点Ｂは、尿が滴下されるタイミング（図３のステップＳ３）、時点Ｃは、ピーク電流値に到達したタイミング（図３のステップＳ４）、をそれぞれ示す。

尿糖計１に組み込まれているグルコースセンサ１１といった化学電気センサでは、尿等の電解質液と電極とが接触する界面に電気二重層が形成される。この電気二重層の影響により電極に電荷が蓄積される。従って、測定後にグルコースセンサ１１を洗浄し（図４の時点Ｄ、図３のステップＳ６）、保管液２に浸漬してから（図４の時点Ｅ、図３のステップＳ７）、グルコースセンサ１１が定常状態、即ち、尿中に、尿糖が無いことを示すベース電流値がゼロの状態（安定状態）に戻るまでには、センサ特性に応じた定常化時間（時点Ｅからの所定時間）を要する。

例えば、ある尿糖濃度を有する尿を、尿糖計１を用いて最初の測定を行った場合、図４に示すように、グルコースセンサ１１を保管液２に浸漬して（時点Ｅ、図３のステップＳ７）から、安定状態に戻るまでの定常化時間（即ち、続けて２回目の測定が可能となる時間）は、約１８０秒である。

１回目の測定工程（第１測定工程）で保管液２にグルコースセンサ１１が浸漬（ステップＳ７）されてからの経過時間が、定常化時間以上と識別された場合には（ステップＳ８でＮｏ）、尿糖濃度がゼロであることを示す定常ベース電流値を正確に再取得できるので、ステップＳ２に移行する。その後は、１回目の測定と同様に、尿糖計１の使用者により尿がグルコースセンサ１１に滴下されると（ステップＳ３）、ピーク電流値が取得されるととともに、記憶部２３に保存される（ステップＳ４）。なお、このピーク電流値のデータは、２回目の測定工程（第２測定工程）で得られたデータ（第２ピーク電流の電流値）として保存される。

さらに、２回目の測定工程で取得された定常ベース電流値（第２ベース電流の電流値）及びピーク電流値（第２ピーク電流の電流値）に基づき、制御部１７で尿糖濃度が演算され、表示部９に表示される（ステップＳ５）。

一方、１回目の測定工程のステップＳ７で計時を開始してからの経過時間が、定常化時間より短いと識別された場合には（ステップＳ８でＹｅｓ）、ステップＳ９に移行する。このような状況は、例えば、図５の２回目の測定工程に示されている。即ち、１回目の測定（第１測定工程）後、グルコースセンサ１１を保管液２に浸漬してから（図５の時点Ｅ１）から、定常ベース電流値（図５の破線Ｉ１）に戻る前に、２回目の測定工程（第２測定工程）を始めるような場合である。

図５に示す２回目の測定工程では、ステップＳ９で、作用極１１ａから対極１１ｂに流れる電流の電流値が、定常状態（Ｉ１）に戻っていない状態のベース電流値（例えば、図５の時点Ａ２）、即ち、非定常ベース電流値（Ｉ２）が取得され、２回目のベース電流値（第２ベース電流の電流値）として記憶部２３に格納される。

次に、使用者により、尿がグルコースセンサ１１に滴下され（図３のステップＳ１０、図５の時点Ｂ２）、電流検出部１５により、作用極１１ａから対極１１ｂに流れる電流の電流値が、所定時間に亘り取得され、取得された出力電流のデータの内、最大値であるピーク電流値Ｐ２が２回目の測定データ（第２ピーク電流の電流値）として記憶部２３に保存される（図３のステップＳ１１、図５の時点Ｃ２）。次に、ステップＳ１１で取得されたピーク電流値Ｐ２が、ステップＳ９で取得された非定常ベース電流値（第２ベース電流の電流値）以下か否かが識別される（図３のステップＳ１２）。

２回目の測定工程で取得されたピーク電流値Ｐ２が、２回目に取得された非定常ベース電流値以下ではないと制御部１７により識別されると（図３のステップＳ１２でＮｏ）、ステップＳ５に移行する。２回目の測定工程では、ステップＳ１０において、定常化時間未満の経過時間で非定常ベース電流値Ｉ２が取得されているが、今回の尿糖値の演算には、この非定常ベース電流値Ｉ２を用いず、１回目の測定で取得された定常ベース電流値（第１ベース電流の電流値）Ｉ１（図３のステップＳ２）を用いて演算を行うようにする（図３のステップＳ５）。

なお、今回は、２回目の測定工程であるので、１回目の測定工程で取得されている定常ベース電流値Ｉ１を利用することになるが、既に複数回の測定工程が実行され、複数回分の定常ベース電流値が記憶部２３に保存されている場合には、そのうちの最新のデータ（直近の定常ベース電流値）を利用してもよい。

ここで、ピーク電流値Ｐ２が、２回目に取得された非定常ベース電流値以下ではない場合の尿糖値の演算に際して、非定常ベース電流値を使用しない理由を、図５を参照して説明する。図５では、１回目の測定工程（第１測定工程）において、グルコースセンサ１１が保管液２に浸漬されてから（時点Ｅ１）、定常化時間が経過する前に２回目の測定工程（第２測定工程）が開始され、非定常ベース電流値（第２ベース電流の電流値）Ｉ２が取得されている（時点Ａ２）。なお、図５及び後述する図６におけるいずれの測定工程とも、図４で用いた尿糖計１を用いている。従って、使用環境が同じであれば、尿糖計１は等しい定常化時間及び定常ベース電流値を示す。

図５に示すように、２回目の測定において測定されたベース電流値（破線Ｉ２、時点Ａ２）は、１回目の定常ベース電流値（破線Ｉ１、時点Ａ１）より高い値を示している。従って、２回目のベース電流値、即ち、非定常ベース電流値Ｉ２と、２回目のピーク電流値Ｐ２と、に基づいて尿糖値を演算すると、尿糖値はＰ２―Ｉ２で表わされる（Ｔ２）。しかしながら、尿糖計１の本来の定常化ベース電流値は、Ｉ１（破線）であるので、尿糖値に対応する電流値の差分は、正確にはＰ２―Ｉ１であるべきである（Ｔ１）。従って、２回目の測定で得られた非定常ベース電流値Ｉ２に基づいて演算した尿糖値は、ΔＨ２の誤差を有することになる。

誤差ΔＨ２の発生を防止するために、複数回の尿糖測定工程を続けて行う場合において、グルコースセンサ１１を保管液２に浸漬してから定常化時間を経過する前に測定工程を開始した際には、既に行われた測定工程で取得された定常ベース電流値のデータを用いることとし、特に直近の定常ベース電流値（図５の場合、直前の定常ベース電流値Ｉ１）を用いて尿糖値を演算する。なお、直近の定常ベース電流値を用いる理由は、ピーク電流値を測定した時と、時間的に近い時点で得られた定常ベース電流値を利用することで、測定環境に起因する測定誤差を無くすためである。

次に、図６を参照しつつ、定常化時間より短い間隔で測定工程を始める場合であって、ピーク電流値（図６の時点Ｃ４）が、取得された非定常ベース電流値Ｉ４（図６の時点Ａ４）以下となる場合の測定工程について説明する。図６は、図５に示すグラフに連続して測定されたときの出力電流の経時変化を示しており、３回目及び４回目の測定で得られた結果である。

３回目の測定工程において、グルコースセンサ１１が保管液２に浸漬されてから（図６の時点Ｅ３）、定常化時間が経過する前に４回目の測定工程が開始され（図６の時点Ａ４）、非定常ベース電流値Ｉ４が取得されている（時点Ａ４）。発明者等が鋭意研究したところ、グルコースセンサ１１が安定状態に戻る前にピーク電流値Ｐ４（時点Ｃ４）を測定すると、特に、尿糖濃度が相対的に低い尿を測定する場合、ピーク電流値に誤差が生じる恐れがある、という知見を得た。反対に、図５に示すようにピーク電流値（Ｐ２）が非定常ベース電流値（Ｉ２）より大きい場合には、測定されるピーク電流値（Ｐ２）は十分な精度で得られる。そこで、図６の時点Ｃ４で測定されたピーク電流値Ｐ４が、時点Ａ４で測定された非定常ベース電流値Ｉ４以下である場合には、その事実を尿糖計１の使用者に報知する構成とした。

上述の通り、ピーク電流値Ｐ４が非定常ベース電流値（図６のＩ４）以下であると識別された場合には（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ピーク電流値Ｐ４自体に誤差が生じている恐れがあることを尿糖計１の報知手段によって使用者に報知する。具体的には、ステップＳ１３において、４回目の測定で取得されるピーク電流値Ｐ４から定常ベース電流値Ｉ１を減じて得た尿糖値の値以下である表示（例えば「３．９ｍｇ／ｄＬ以下」）が表示部９に表示される。なお、このような表示を行う外にも、「エラー」、「再測定要」といった、使用者に注意を喚起する文字列を表示する構成としてもよく、更には、例えばブザーや音声アナウンスのためのスピーカーのように、使用者に注意を喚起するための報知手段であれば、特に限定されることは無い。

他方、ステップＳ１２において、図５に示される２回目の測定の場合のように、ピーク電流値Ｐ２が非定常ベース電流値Ｉ２以下でない（即ち、ピーク電流値（図５のＰ２）が非定常ベース電流値（図５のＩ２）より大きい）場合には、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、直近の（図５に示すグラフの場合には、１回目の測定工程で取得された）定常ベース電流値（第１ベース電流の電流値）Ｉ１と２回目の測定工程で得られたピーク電流値（第２ピーク電流の電流値）Ｐ２に基づき、尿糖値を演算し、表示部９に表示させる。

尿糖値を表示するステップＳ１３又はステップＳ５の後は、上述したように、グルコースセンサ１１の洗浄（ステップＳ６）、グルコースセンサ１１の保管液２への浸漬及び計時開始（ステップＳ７）工程を経て、一連の測定工程が終了する。

本実施形態では、グルコースオキシダーゼを酵素としグルコースを検出するセンサを用いたが、本発明は、この構成に限定されない。例えば、乳酸、アルコール、コレステロール、ピルビン酸、アミノ酸、アルコルビン酸等の有機物質の濃度を検出するために、乳酸オキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ピルビン酸オキシダーゼ、アミノ酸オキシダーゼ、アルコルビン酸オキシダーゼ等を用いるセンサとすることも可能である。

本実施形態では、ヒンジスイッチ１９により尿糖計１が待機状態に切替えられたタイミングで、計時部２１による計時を開始させる構成としたが、センサホルダ５にスイッチを設けておき、キャップ７がセンサホルダ５に装着されると、当該スイッチにより、計時部２１による計時を開始する構成とする構成としてもよい。即ち、グルコースセンサ１１が、保管液２に接してから、次にベース電流値を測定するまでの経過時間を測定できる構成を備えれば本発明は実現できる。

この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。

１尿糖計（生化学測定装置）
３尿糖計本体
５センサホルダ
５ａ開口
６操作部
７キャップ
９表示部
１１グルコースセンサ（測定手段）
１１ａ作用極（センサ電極）
１１ｂ対極（センサ電極）
１１ｃ参照極（センサ電極）
１３電圧印加部（測定手段）
１５電流検出部（測定手段）
１７制御部（制御手段）
１９ヒンジスイッチ（ヒンジ部）
２１計時部（計時手段）
２３記憶部
２５電源

Claims

電解質を含む被測定試料液中の特定物質の濃度を測定する生化学測定装置であって、
基準液に接触したセンサ電極に所定電位を印加して生じるベース電流を測定し、前記被測定試料液に接触した前記センサ電極に前記所定電位を印加して生じるピーク電流を測定するための、測定手段と、
前記センサ電極が前記基準液に接触後、前記ベース電流の測定開始までの経過時間を計測する計時手段と、
前記ベース電流の電流値と前記ピーク電流の電流値とに基づき、前記特定物質の濃度を取得する制御手段と、を備え、
前記経過時間が、前記特定物質が基準濃度であることを示す定常ベース電流値にまで前記ベース電流の電流値が戻るのに要する定常化時間以上である場合は、前記制御手段は、前記ベース電流の電流値を用いて前記特定物質の濃度を取得し、
前記経過時間が前記定常化時間よりも短い場合は、前記制御手段は、前記ベース電流の電流値に代えて、前記経過時間が前記定常化時間以上の場合に前記測定手段が測定した定常ベース電流値を用いて、前記特定物質の濃度を取得すること
を特徴とする生化学測定装置。
前記経過時間が前記定常化時間よりも短い場合は、前記制御手段は、前記ベース電流の電流値に代えて、前記経過時間が前記定常化時間以上の場合に前記測定手段が測定した定常ベース電流値のうち最新のデータを用いて、前記特定物質の濃度を取得することを特徴とする請求項１に記載の生化学測定装置。
前記測定手段が測定する前記ベース電流は、第１測定工程前に前記基準液に接触した前記センサ電極に所定電位を印加して生じる第１ベース電流と、第１測定工程後に前記基準液に接触した前記センサ電極に所定電位を印加して生じる第２ベース電流と、を含み、
前記測定手段が測定する前記ピーク電流は、第１測定工程における被測定試料液に接触した前記センサ電極に前記所定電位を印加して生じる第１ピーク電流と、第１測定工程後に行われる第２測定工程における被測定試料液に接触した前記センサ電極に前記所定電位を印加して生じる第２ピーク電流と、を含み、
前記計時手段が計測する前記経過時間は、前記第１測定工程後、前記センサ電極が前記基準液に接触してから前記第２ベース電流の測定開始までの経過時間であって、
前記経過時間が、前記第１ベース電流値にまで前記第２ベース電流の電流値が戻るのに要する定常化時間以上である場合は、前記制御手段は、前記第２ベース電流の電流値と前記第２ピーク電流の電流値とを用いて前記第２測定工程における被測定試料液の特定物質の濃度を取得し、
前記経過時間が前記定常化時間よりも短い場合は、前記制御手段は、前記第１ベース電流の電流値と前記第２ピーク電流の電流値とを用いて、前記第２測定工程における被測定試料液の特定物質の濃度を取得すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生化学測定装置。
前記経過時間が前記定常化時間よりも短い場合に前記測定手段が測定した前記第２ベース電流の電流値よりも、前記第２ピーク電流の電流値が小さいときに、使用者に注意喚起を行う報知手段を有することを特徴とする請求項３に記載の生化学測定装置。
前記センサ電極はセンサホルダの一端側に設けられ、前記センサホルダの他端側はヒンジ部を介して本体に連結されることによって、前記センサホルダが前記本体に対して伸ばされる第１状態と、前記センサホルダが前記本体に対して折り畳まれる第２状態と、の間で回動可能に構成されており、前記計時手段は、前記センサホルダが前記第１状態から第２状態とされたときに、前記センサ電極が前記基準液に接触したものとして、前記経過時間の計時を開始することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１に記載の生化学測定装置。
前記被測定試料液は尿であり、前記特定物質は尿糖であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうち、いずれか１に記載の生化学測定装置。