JP2020014853A - 生体検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】内部への液体の浸入を効果的に防止することができる生体検査装置を提供する。【解決手段】弾性を具えた生体検査装置１００であって、電子装置４と、電子装置４を収容する収容室５３が画成されている軟質のパッチ本体５と、を具えているパッチユニット２と、パッチユニット２に取り付けることができ、且つ、パッチユニット２に取り付けられると、一部がパッチ本体５を挿通し、生体に挿入操作することができる上、パッチ本体５と共に収容室５３を密封させることができる穿刺部３１を有する穿刺ユニット３と、を備えている。【選択図】図４
Description
本発明は生体検査装置に関し、具体的には、例えば人体の皮膚などの生体の表面に付着することができる生体検査装置に関する。
図１と図２を参照して、従来のセンサパッチ１について説明する。ここで、図１は特許文献１に記載された従来のセンサパッチ１が示される分解斜視図であり、図２は従来のセンサパッチ１が示される側面断面図である。
図１及び図２に示されているように、下記の特許文献１に記載された従来のセンサパッチ１は、使用者の皮膚に付着することができると共に、厚さ方向に沿って貫通する１つの貫孔１１１が形成されている吸着パット１１と、吸着パット１１にある使用者の皮膚に付着できる面の反対側にある面に貫孔１１１を覆うように付着されているベース１２と、ベース１２の内に固定可能に取り付けられている取付座１３と、一端が取付座１３に挿入するように他端が取付座１３から露出していて吸着パット１１の貫孔１１１を穿設することができるように配置されているセンサ１４と、ベース１２と共に取付座１３を挟むように設けられ、且つ、取付座１３を経由してセンサ１４と電気的に接続されている電子装置１５と、を備えている。
以下、従来のセンサパッチ１の使用方法について説明する。使用者は、センサ１４を皮膚に刺してしていて、従来のセンサパッチ１を皮膚に付着させ、そしてセンサ１４によって、例えば使用者の血液中の血糖信号を感知していて、該血糖信号を電子装置１５で処理して、電気信号に置き換えてからディスプレイ（図示せず）で血糖値を表示することができる。
しかしながら、特許文献１に記載した従来のセンサパッチは、使用者が使用している際に、体液(例えば、血液など)が吸着パットに形成された貫孔を経由してベースに染み込まれることに加え、センサに沿って取付座まで浸入する可能性があるため、電子装置が損壊されてしまう恐れがある。そのため、センサパッチの測定の正確さ及び耐久性に影響を与えやすい。
なお、上記の問題を解決するために、従来のセンサパッチを組み立てる際に、取付座とセンサとが連結する箇所及びベースと取付座との間において、シール剤が塗布されている。そして、該シール剤が加熱を受けていて液化させ、液化されたシール剤が、取付座とセンサとの連結する箇所及びベースと取付座との間にある隙間に入り込む。それにより、防水効果を達成させることができる。勿論、ここで、シール剤の塗布に限定されず、超音波による振動を２つの接合対象部品の間に印加して接合を行うことができる超音波溶接法（ultrasonic welding）または２つの接合対象部品の間にＯリングを設置することを採用しても同様な目的を達することができる。
しかし、上記に記載されたシール剤の塗布による防水方法は、塗布されたシール剤を部品の隙間に入り込ませるために、加熱する必要があり、プロセスが複雑であるだけでなく、組み立ても困難である。また、超音波溶接による防水方法は、シール剤の塗布と同じく組み立てが困難であことに加えて、溶接による高温が電子装置を損壊する恐れもある。そして、Ｏリングによる防水方法は、２つの硬質の接合対象部品（例えば、ベース及び取付座）の間にＯリングを配置させ、且つ、該２つの硬質の接合対象部品が互いに該Ｏリングに押し付けることによって、密着効果を達成させるものであるが、センサのような物理的強度が弱い部品に対して押圧力を与えれば、センサが損傷してしまう恐れがある。そのため、該従来のセンサパッチの構造の設計には尚も改善の余地がある。
よって、本発明は上記問題点に鑑みて、上記欠点を解決できる生体検査装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成すべく、本発明は以下の生体検査装置を提供する。
即ち、弾性を具えた生体検査装置であって、
電子装置と、電子装置を収容する収容室が画成されている軟質のパッチ本体と、を具えているパッチユニットと、
電子装置に取り付けることができ、且つ、パッチユニットに取り付けられると、一部がパッチ本体を挿通し、生体に挿入操作することができる上、パッチ本体と共に収容室を密封させることができる穿刺部を有する穿刺ユニットと、を備える。
即ち、弾性を具えた生体検査装置であって、
電子装置と、電子装置を収容する収容室が画成されている軟質のパッチ本体と、を具えているパッチユニットと、
電子装置に取り付けることができ、且つ、パッチユニットに取り付けられると、一部がパッチ本体を挿通し、生体に挿入操作することができる上、パッチ本体と共に収容室を密封させることができる穿刺部を有する穿刺ユニットと、を備える。
上記手段によれば、本発明に係る生体検査装置は、電子装置がパッチ本体により完全に包まれると共に、穿刺ユニットの穿刺部がもパッチ本体により密着される。
すなわち、該生体検査装置は、内部への液体の浸入を効果的に防止することができ、且つ、穿刺部が感知された信号を処理する電子装置が損壊されることなく、測定の正確さ及び耐久性が飛躍的に向上させることができる。
本発明に係る生体検査装置１００は、人体に刺しながら、人体の皮膚に付着していて、人体の血糖値を測定することができ、弾性を具えたものである。勿論、ここで、人体の血糖値を測定することに限定されず、例えば、薬剤の注射、採血といった用途に応じて用いられても良い。さらに、人体のみにも限定されず、生体であれば良い。
以下、本発明に係る生体検査装置１００について実施例を挙げて図面を参照して説明する。
図３〜図７を参照して本発明に係る生体検査装置１００の第１の実施形態を説明する。ここで、図３は本発明に係る生体検査装置１００の第１の実施形態が示される斜視図であり、図４は該第１の実施形態の生体検査装置１００が示される側面断面図であり、図５は該第１の実施形態の生体検査装置１００が示される上面断面図である。
また、図６は該第１の実施形態の感知ユニット４２を説明するブロック図であり、図７は該第１の実施形態の付着面５１１を説明する底面図である。
本発明に係る第１の実施形態の生体検査装置１００は、図３及び図４に示されるように、円盤状に形成されているパッチユニット２と、針状に形成されていると共に、使用時にパッチユニット２の厚さ方向に沿って中央エリアからパッチユニット２の内に挿入するように取り付けられ、そして血糖値を測定することで人体に刺すことができる穿刺ユニット３と、を備えている。
パッチユニット２は、穿刺ユニット３が感知した血液中の血糖を検出していて処理してから血糖値を表示することができる電子装置４と、弾性を有する材料により作成されている軟質のパッチ本体５と、を具えている。
穿刺ユニット３は、電子装置４に取り付けることができ、且つ、パッチユニット２に取り付けられると、一部がパッチ本体５を挿通し、生体（例えば、人体の皮膚）に刺すことができる上、パッチ本体５と共に収容室５３を密封させることができる穿刺部３１を有する。また、穿刺部３１は、センサ装置３１１であることができる。
電子装置４は、図４及び図５に示されるように、血糖に関する信号を読み取ることができるように配置されている回路板４１と、回路板４１の上に設けられている感知ユニット４２と、感知ユニット４２に電力を供給することができる電池４３と、を具えている。
回路板４１は、センサ装置３１１からの信号を読み取ることができると共に、互いに隔たるように配置されている２つの信号読取エリア４１１と、穿刺ユニット３が挿通することができるように形成されている貫通孔４１２と、を有している。更に、該回路板４１は、硬質板または軟質板から作成することができるが、本実施形態では、良好な機械的強度を得るために、硬質板を採用している。
感知ユニット４２は、図４に示されるように、穿刺ユニット３の穿刺部３１（センサ装置３１１）が人体に刺されると、該２つの信号読取エリア４１１によりセンサ装置３１１が検出した血糖の信号を受信し、そして該信号を処理してから対応する血糖値を出力するものである。
また、感知ユニット４２は、図６に示されるように、信号読取エリア４１１による電気信号を受信して増幅することができる信号増幅装置４２１と、増幅された電気信号を対応するデジタル信号に変換することができるアナログ信号のデジタル変換装置４２２と、対応するデジタル信号を血糖値に変換することができる信号処理装置４２３と、外部受信装置９１に血糖値を送信することができる送信装置４２４と、を具えている。
ここで、本実施形態では、図６に示されるような感知ユニット４２に限定されず、当業者であれば、条件に応じて感知ユニット４２の内部構造を調整することができる。さらに、前述した人体の血液中の血糖値を測定する技術は、本発明の特徴ではないので、更なる詳細な記載がなくても、同業者であれば、上記の内容に基づいて利用できると考える。
パッチ本体５は、熱硬化性または熱可塑性の射出温度（injection temperature）が１４０℃〜１７０℃の範囲内にあるエラストマーにより作成されている。具体的には、該エラストマーは、シリカゲル（silica gel）、シリコーン（silicone）、及びポリウレタン（polyurethane、略称：ＰＵ）からなる群から選択される少なくとも１種の材料から作成されたものである。
また、パッチ本体５は、図４に示されるように、電子装置４を収容することができる収容室５３が画成されている。且つ、円状に形成されている底壁５１と、底壁５１と連続的に形成されている上、底壁５１と収容室５３を画成するように形成されている上壁５２と、互いに隔たるように配置されている導電材料により作成された２つの電気接続部５４と、を具えている。
パッチ本体５の底壁５１には、図４及び図７に示されるように、収容室５３に面するとは反対側にあり、生体の表面（例えば、人体の皮膚）に付着することができる付着面５１１と、該付着面５１１から凹陥されている放射状に延伸する複数の長尺状の溝部５１２と、該複数の長尺状の溝部５１２と同様に該付着面５１１から凹陥されている複数の環状の溝部５１３と、を有している。さらに、パッチ本体５の上壁５２には、図４に示されるように、略ドーム状に形成されている上面５２１を有している。
２つの電気接続部５４は、図４及び図５に示されるように、いずれも電子装置４と、穿刺ユニット３がパッチユニット２に取り付けられた状態でセンサ装置３１１と、電気的に接続している。
以下、本発明に係るパッチユニット２の製造方法について説明する。
まず、電子装置４を成形モールド（図示せず）の内に設置する。次に、回路板４１の２つの信号読取エリア４１１において、液状の導電性シリコーンを注入して固化させることによりパッチ本体５の２つの電気接続部５４を作製する。そして、液状の電気絶縁性シリコーンを成形モールドに注入して固化させることにより２つの電気接続部５４及び電子装置４を完全に包んで、本発明に係るパッチユニット２を成形構成する。
他の製造方法については、まず、２つの金属弾性片が２つの電気接続部５４として回路板４１の２つの信号読取エリア４１１に溶接により接続される。次に、溶接工程が完了した２つの電気接続部５４を有している電子装置４を成形モールドの内に設置する。そして、液状の電気絶縁性シリコーンを成形モールドに注入して固化させることにより２つの電気接続部５４及び電子装置４を完全に包んで、弾性を具えたパッチユニット２を成形構成する。また、ここで金属弾性片に限らず、導電性のシリコーンストリップを用いても良い。
勿論、本発明に係るパッチユニット２の製造方法は、前述した２種の方法に限定されず、他の方法により弾性を具えた材料を用いてパッチ本体５を一体成形して、２つの電気接続部５４及び電子装置４を完全に包み込めば良い。
以下、本発明に係る第１の実施形態の生体検査装置１００の使用方法について説明する。
図８〜図１０を参照する。ここで、図８は該第１の実施形態の穿刺ユニット３が穿刺装置９０の案内ニードル９０１の内に配置されていることを説明する側面断面図であり、図９は該第１の実施形態の穿刺ユニット３が案内ニードル９０１と共にパッチユニット２に挿入されていることを説明する側面断面図であり、また、図１０は該第１の実施形態の穿刺ユニット３が案内ニードル９０１の内に配置され、且つ、案内ニードル９０１と共にパッチユニット２に配置されていることを説明する側面断面図である。
図８及び図９に示されるように、該第１の実施形態の生体検査装置１００の使用方法について、まず、パッチユニット２の付着面５１１を使用者の皮膚に付着する。そして、穿刺ユニット３の穿刺部３１を上壁５２の上面５２１の中央エリアからパッチユニット２に挿入すると共に、パッチ本体５の２つの電気接続部５４と接続し、該２つの電気接続部５４を経由して電子装置４と電気的に接続する。
また、穿刺部３１は、血糖値を測定するための針状のセンサ装置３１１である。且つ、該センサ装置３１１は、図４に示されるように、穿刺ユニット３の穿刺部３１がパッチユニット２に取り付けられると共に、人体に刺している際に、一端が２つの電気接続部５４と接続するように両サイドに電極が設けられた信号出力部３１２に加え、他端側には人体の血液と接触するセンサ端部３１３とが設けられている。
なお、穿刺ユニット３の取り付け方法について、まず、図８に示されるように、センサ装置３１１が案内ニードル９０１により取り囲まれるように設置する。次に、センサ装置３１１を内設する案内ニードル９０１が回路板４１の貫通孔４１２に対応させる。
次に、図９に示されるように、穿刺装置９０により案内ニードル９０１を発射すると、パッチ本体５の上壁５２から、電気接続部５４と貫通孔４１２とを順番に経由して、底壁５１を挿通してから人体の皮膚に刺さる。すなわち、穿刺ユニット３は、案内ニードル９０１により取り囲まれていて、該案内ニードル９０１と共にパッチユニット２に穿設することができるように配置されている。
そして、該案内ニードル９０１が穿刺装置９０により引き込まれて、図４に示されるように、センサ装置３１１をパッチユニット２に固定させる。
他の穿刺ユニット３の取り付け方法について、図１０に示されるように、まず、センサ装置３１１を案内ニードル９０１により取り囲むように結合する。そして、センサ装置３１１を内設する案内ニードル９０１が回路板４１の貫通孔４１２に対応し、パッチ本体５から画成された収容室５３に穿設する。
なお、生体検査装置１００を使用する際に、まず、パッチユニット２の付着面５１１を使用者の皮膚に付着する。次に、手動操作によりセンサ装置３１１を内設した案内ニードル９０１をパッチユニット２の内に挿入し、パッチ本体５の底壁５１を挿通してから人体の皮膚に刺す。そして、案内ニードル９０１を取り出してから、図４に示されるように、穿刺ユニット３の取り付けが完了した。
ここで、穿刺装置９０を使用することなく、手動操作により穿刺ユニット３の取り付けを実行しても、同様な目的を達成するじことができる。
案内ニードル９０１を発射するように配置される穿刺装置９０に関する技術は、本発明の特徴ではないので、更なる詳細な記載がなくても、同業者であれば、上記の内容に基づいて利用できると考える。
なお、パッチ本体５は、電子装置４を完全に包むように一体成形されるものであるため、電子装置４を十分に保護することができ、且つ、エラストマーから作成されているため、センサ装置３１１が案内ニードル９０１と共にパッチ本体５の上壁５２及び底壁５１を挿通してから、案内ニードル９０１がパッチユニット２の外部に取り出されると、該上壁５２における案内ニードル９０１が通過した箇所において、エラストマーの材料特性でスプリングバックさせることができ、隙間５２３が形成されることに加え、該底壁５１におけるセンサ装置３１１が挿通している箇所において、エラストマーの材料特性でスプリングバックさせると共に、センサ装置３１１をしっかりと締め付けることができる。
すなわち、センサ装置３１１は、パッチユニット２に取り付けられると、パッチ本体５と共に収容室５３を画成するようになる。それにより、本発明に係る生体検査装置１００には、センサ装置３１１が底壁５１を挿通している箇所にのみ穴が形成されることで、優れた隔離効果を有する。
さらに、穿刺部３１とパッチ本体５の底壁５１との良好なシール効果を維持すること、及び、穿刺ユニット３がパッチユニット２に取り付けられる際に、センサ装置３１１を内設する案内ニードル９０１が底壁５１を挿通することにより発生される抵抗力を克服すること、を両立させるべく、該パッチ本体５の底壁５１は、厚さが０．２ｍｍ〜１ｍｍの範囲内にあることができ、特に０．２ｍｍ〜０．５ｍｍが好ましい。
それにより、センサ装置３１１を内設する案内ニードル９０１が底壁５１をスムーズに通過することができるのみならず、穿刺部３１と底壁５１との間に充分な接触面積をも確保することができる。そのため、人体の体液が収容室５３内に浸入することを防止することができ、本発明に係る生体検査装置１００の優れた防水効果を得ることができる。
上記の第１の実施形態によれば、本発明の生体検査装置１００は、以下の利点を有する。
第１に、生体検査装置１００の組立は、穿刺ユニット３がパッチユニット２の内に挿入して取り付けられることにより、簡単に実行することができることで、特許文献１に記載された従来のセンサパッチ１より便利である。
第２に、パッチ本体５が電子装置４を完全に包んで、且つ、穿刺ユニット３がパッチユニット２に取り付けられる場合、穿刺部３１をしっかりと締め付けることによって、穿刺部３１と共に電子装置４を保護することと、体液が収容室５３内に浸入することと、を防ぐことができる。
第３に、パッチ本体５の作成は、電子装置４を包み込むように、電子装置４が設置された成形モールドの内に、例えば、液状の導電性シリコーン或いは液状の電気絶縁性シリコーンなどの材料を注入して固化させてすむ。さらに、回路板４１の信号読取エリア４１１の上に電気接続部５４を形成させるべく、２回に分けて材料を注入すれば良いことで、他の導電性部品を設置する必要がなく、コストを削減することができる。
第４に、パッチ本体５を作成するエラストマーは、１４０℃〜１７０℃の範囲内にある射出温度が電子装置４に係る影響が与えないので、パッチ本体５が成形されている際に、パッチ本体５によって包み込まれている電子装置４を損壊しにくい。
第５に、パッチ本体５は、可撓性を有するエラストマーにより作成されているため、本発明に係る生体検査装置１００を人体の皮膚に密着させるべく、人体表面の凹凸がある箇所であっても、人体の皮膚に付着することができる。そのため、該生体検査装置１００が人体の皮膚から離脱しにくい。
第６に、パッチ本体５は、人体の皮膚に付着されている場合に、人体に付着する底壁５１の付着面５１１から凹陥されている複数の長尺状の溝部５１２及び複数の環状の溝部５１３によって、優れた通気性を有している。それにより、皮膚がかぶれにくい。
図１１と図１２を参照して本発明に係る生体検査装置１００の第２の実施形態を説明する。ここで、図１１Ａは本発明に係る生体検査装置の第２の実施形態において、穿刺ユニット３の発射手段３３１が未発射の状態が示される側面断面図であるり、図１１Ｂは該第２の実施形態において、穿刺ユニット３の発射手段３３１が作動されると、穿刺ニードル３及びセンサ装置３１１が穿刺を行うことが示される側面断面図であり、図１１Ｃは該第２の実施形態において、穿刺ニードル３及びセンサ装置３１１が穿刺を実行した後、穿刺ニードル３３２が引き込まれる状態が示される側面断面図である。
また、図１２Ａは図１１Ａの部分上面断面図であり、図１２Ｂは図１１Ｂの部分上面断面図であり、図１２Ｃは図１１Ｃの部分上面断面図である。
本発明に係る生体検査装置１００の第２の実施形態は、図１１に示されるように、第１の実施形態のような穿刺部３１がパッチユニット２の外部からパッチユニット２に取り付けることではなく、穿刺部３１は、収容室５３内に横移動可能に配置されている。ここで、該穿刺部３１は、第１の実施形態と同様にセンサ装置３１１であることができる。
収容室５３内には、第１の実施形態における２つの電気接続部５４としての回路板４１の信号読取エリア４１１の上に互いに隔たるように配置されている２つの導電部材３２と、作動することにより穿刺部３１を横移動させることができる穿刺手段３３と、穿刺部３１を取り囲んでいる穿刺ニードル３３２と、センサ装置３１１と穿刺ニードル３３２の移動を操作させることができるように設けられている発射手段３３１と、を更に有している。
それにより、穿刺ニードル３３２は、穿刺手段３３の作動で穿刺部３１と共にパッチ本体５を挿通してから収容室５３内に引き込むことで、穿刺部３１を収容室５３から出すことができる。
また、発射手段３３１は、図１１及び図１２に示されるように、穿刺部３１と穿刺ニードル３３２を収容させることができる軌道３３３と、軌道３３３の内に摺動可能に配置されている移動座３３４と、互いに枢支された２つのピボットアーム３３７（３３７ａ、３３７ｂ）からなるピボットアームユニット３３５と、ピボットアーム３３７の作動を操作することができるように配置されているトーションバネ３３６と、を具えている。
且つ、ピボットアーム３３７ａは、一端がピボットアーム３３７ｂに枢支され、そして他端が移動座３３４に枢支されている。また、ピボットアーム３３７ｂは、一端がピボットアーム３３７ａに枢支され、そして他端がトーションバネ３３６に枢支されている。
また、電子装置４は、回路板４１に設けられ、発射手段３３１により穿刺部３１を内設する穿刺ニードル３３２をパッチ本体５の底壁５１を挿通することを案内することができるガイド部材４６を更に具えている。
図１１Ａ及び図１２Ａに示されるように、穿刺ユニット３の発射手段３３１が作動される前には、移動座３３４が軌道３３３の内で動かないように保持されている。
図１１Ｂ及び図１２Ｂに示されるように、移動座３３４が解放されると、トーションバネ３３６が回転することによりピボットアームユニット３３５の作動を駆動するようになり、そして移動座３３４が軌道３３３の内に２つの導電部材３２に向かって移動させ、穿刺部３１を内設する穿刺ニードル３３２が２つの導電部材３２の間に通過して、回路板４１に設けられているガイド部材４６によりパッチ本体５の底壁５１に案内され、そして底壁５１を挿通してから、人体の皮膚に刺さる。
図１１Ｃ及び図１２Ｃに示されるように、トーションバネ３３６がまた回転すると、移動座３３４がピボットアームユニット３３５の作動により本来の位置に引き戻され、穿刺部３１が人体に刺さったまま、穿刺ニードル３３２が収容室５３内に引き込まれる。また、２つの導電部材３２は、弾力性を有し、該弾力性により穿刺部３１を締めて電気的に接続する。
さらに、発射手段３３１の機能を保証するために、パッチ本体５を作成する前に、カバー３３８を用いて穿刺手段３３をカバーし、パッチ本体５が成形される液体のエラストマー材料が発射手段３３１まで浸入して発射手段３３１の機能が損壊されてしまうことを防止することができる。
本発明に係る第２の実施形態の生体検査装置１００は、第１の実施形態と同様な効果を得ることができるだけでなく、穿刺ユニット３がパッチ本体５の収容室５３の内にすでに配置されていることで、特にパッチユニット２の外部から穿刺装置９０または手動操作により取り付けを実行する必要がない。よって、使用上の便利性が第１の実施形態より良好である。
図１３と図１４を参照して本発明に係る生体検査装置１００の第３の実施形態を説明する。ここで、図１３は本発明に係る生体検査装置１００の第３の実施形態が示される側面断面図であり、また、図１４は該第３の実施形態において、穿刺ユニット３がパッチユニット２に穿設されていることが示される側面断面図である。
本発明に係る生体検査装置１００の第３の実施形態は、第１の実施形態と多くの構成が共通する。本実施形態では、図１３に示されるように、パッチユニット２のパッチ本体５は、互いに隔たるように配置されている導電材料により作成された２つの電気接続部５４を有している。
穿刺部３１は、針状に形成されていると共に、一端側がセンサ装置３１１であり、他端側が信号出力部３１２である。また、信号出力部３１２には、該信号出力部３１２を包んでいる導電部材３２を有している。
また、パッチ本体５は、底壁５１と、底壁５１の反対側にある上壁５２と、を具えている。上壁５２においては、導電部材３２に嵌入されることができる孔部５２２が形成されている。
なお、導電部材３２を孔部５２２の内にしっかりと固定すること及び導電部材３２がそれぞれの２つの電気接続部５４と電気的に接続することを確保するために、該孔部５２２は、孔径が導電部材３２の外径より小さく形成されている。具体的には、導電部材３２は、外径が孔部５２２の孔径より０．１ｍｍ〜１ｍｍ大きく形成されている。
それにより、穿刺ユニット３は、図１４に示されるように、パッチ本体５に嵌入されると、導電部材３２が２つの電気接続部５４を電気的に接続させることができる。
ここで、該孔部５２２は、深さが回路板４１に形成された貫通孔４１２まで延伸しても良く、導電部材３２が２つの電気接続部５４を電気的に接続することができる程度のパッチ本体５の電気接続部５４まで延伸しても良い。
よって、本実施形態では、図１４に示されるように、穿刺ユニット３がパッチ本体５に取り付けられると、導電部材３２が孔部５２２の内に嵌入するとともに、２つの電気接続部５４を電気的に接続させる。
なお、本実施形態に係る穿刺ユニット３の取り付け方法について、第１の実施形態と同様に穿刺装置９０（図８）により外部から穿刺ユニット３をパッチユニット２に取り付けても、穿刺装置９０を使用することなく、手動操作により穿刺ユニット３をパッチユニット２に取り付けても良い。ここで、本実施形態に係る穿刺ユニット３の取り付け方法は、第１の実施形態と同じく実行することができることで、詳細な説明は省略する。
さらに、本実施形態に係る生体検査装置１００のシール効果を高めるために、穿刺ユニット３がパッチユニット２に取り付けられた後、孔部５２２にシール部材（図示せず）を配置することができる。また、穿刺部３１の端部にある信号出力部３１２において信号出力部３１２をカバーし、そして導電部材３２をカバーする又はカバーしないシール部材（図示せず）を配置して、穿刺ユニット３を孔部５２２を通してパッチユニット２に取り付けると、導電部材３２が該シール部材（図示せず）と共に孔部５２２の内に嵌入され、良好なシール効果をも得ることができる。
したがって、本発明に係る生体検査装置１００の第３の実施形態は、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。また、パッチ本体５の上壁５２においては、孔部５２２が形成されているため、穿刺ユニット３がパッチユニット２に穿設する際に、第１の実施形態のように案内ニードル９０１を用いて上壁５２を挿通する必要がないため、第１の実施形態よりも穿刺ユニット３が取り付けやすい。
図１５〜図１７を参照して本発明に係る生体検査装置１００の第４の実施形態を説明する。ここで、図１５は本発明に係る生体検査装置１００の第４の実施形態が示される正面断面図であり、図１６Ａは該第４の実施形態において、穿刺ユニット３の発射手段３３１が未発射の状態が示される側面断面図であり、図１６Ｂは該第４の実施形態において、穿刺ニードル３及びカテーテル３１４が穿刺を実行した後、穿刺ニードル３３２が引き込まれる状態が示される側面断面図である。
また、図１７Ａは図１６Ａの部分上面断面図であり、図１７Ｂは図１６Ｂの部分上面断面図である。
本発明に係る生体検査装置１００の第４の実施形態は、第２の実施形態と多くの構成が共通するが、本実施形態では、人体へ薬物を注入するのに適する。
図１５に示されるように、穿刺ユニット３の穿刺部３１は、流体薬剤を注入するための管径が０．５ｍｍに形成されているカテーテル３１４である。さらに、穿刺ユニット３には、導電部材３２（図１１）を有していない。
本実施形態に係る穿刺手段３３は、図１６及び図１７に示されるように、第２の実施形態と多くの構成が共通している。該穿刺手段３３は、軌道３３３の内にカテーテル３１４を固定するように配置されているカテーテル座３３９を有している。且つ、該カテーテル座３３９は、移動座３３４と共にカテーテル３１４を横移動させることができる。
さらに、該移動座３３４には、カテーテル３１４を貫通すると共に、人体に挿入することを案内するように配置されている穿刺ニードル３３２を更に具えている。すなわち、該穿刺ニードル３３２は、図１６Ａ及び図１６Ｂに示されるように、発射手段３３１が作動されていて移動座３３４が解放されると、ガイド部材４６によりパッチ本体５の底壁５１に案内され、そして底壁５１を貫通してから、人体に刺さる。
そして、図１７Ａ及び図１７Ｂに示されるように、カテーテル３１４を固定するカテーテル座３３９が２つの挟持片３３０により２サイドから固定されると共に、カテーテル３１４が人体に挿入されたまま、移動座３３４が引き戻されるて、穿刺ニードル３３２が元の位置に引き込まれる。
なお、本実施形態に係る電子装置４は、図１５及び図１７に示されるように、第１の実施形態における感知ユニット４２（図４）を有さずに、カテーテル３１４と連通すると共に、カテーテル３１４に流体薬剤を提供させることができるように配置されている流体薬剤用ポンプ４４と、流体薬剤用ポンプ４４を制御することができる電子制御ユニット４５と、を有している。
また、該流体薬剤用ポンプ４４は、図１５に示されるように、一端が収容室５３の内に流体薬剤を収容することができるように形成されている収容ユニット６と連通し、そして他端がカテーテル座３３９を径由してカテーテル３１４に収容ユニット６にある流体薬剤を提供するようにカテーテル３１４と連通している。さらに、該収容ユニット６は、流体薬剤を収容するための軟質の収納バッグである。
使用者が本発明に係る第４の実施形態の生体検査装置１００を使用する場合、カテーテル３１４を人体に挿入させ、そして電子制御ユニット４５を用いて流体薬剤用ポンプ４４をコントロールし、収容ユニット６にある流体薬剤を流体薬剤用ポンプ４４によりカテーテル３１４に送って、該流体薬剤を人体へ注入する。
また、本実施形態に係るパッチ本体５は、上記に記載された方法により成形されていることで、同様に良好な防水効果を具えている。且つ、本実施形態では、穿刺ユニット３と、電子装置４と、収容ユニット６と、を包み込んで、弾性を具えたパッチ本体５を成形構成することで、製造プロセスが簡単である。
ここで、本実施形態に係る穿刺手段３３の作動方法は、第２の実施形態と同じく実行することができるので、詳細な説明は省略する。
よって、本発明に係る生体検査装置１００の第４の実施形態は、第２の実施形態と同じく穿刺ユニット３がパッチ本体５の収容室５３の内に配置されているので、使用上の便利性と防水効果とが同様に良好である。
図１８を参照して本発明に係る生体検査装置１００の第５の実施形態を説明する。ここで、図１８は本発明に係る生体検査装置１００の第５の実施形態が示される正面断面図である。
本発明に係る生体検査装置１００の第５の実施形態は、第４の実施形態と多くの構成が共通する。本実施形態では、パッチユニット２は、図１８に示されるように、収容室５３内に配置されている硬質シェル７を更に具えている。
そして、該硬質シェル７は、パッチ本体５に包まれると共に、回路板４１と、貫通孔４１２と、収容ユニット６と、流体薬剤用ポンプ４４と、を収容することができる第１の内空間７２を画成し、且つ、カテーテル３１４が挿通することができる通孔７１を有している。
電子装置４には、カテーテル３１４が挿通することができる貫通孔４１２を有する回路板４１を更に具えている。
また、該硬質シェル７は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（Acrylonitrile Butadiene Styrene Resin、略称：ＡＢＳ樹脂）、ポリカーボネート（polycarbonate、略称：ＰＣ）、ポリプロピレン（polypropylene、略称：ＰＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（polyether ether ketone、略称：ＰＥＥＫ）、ポリエチレンテレフタラート（polyethylene terephthalate、略称：ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（poly(methyl methacrylate) 、略称：ＰＭＭＡ）、ポリオキシメチレン（polyoxymethylene、略称：ＰＯＭ）、ポリ塩化ビニル（polyvinyl chloride、略称：ＰＶＣ）、塩素化ポリ塩化ビニル（chlorinated polyvinyl chloride、略称：ＣＰＶＣ）、ポリテトラフルオロエチレン(polytetrafluoroethylene、略称：ＰＴＦＥ)、ナイロン（nylon）、フェノール樹脂（phenolic resin、略称：ＰＦ)、繊維強化プラスチック（fiber reinforced plastics、略称：ＦＲＰ）からなる群から選択される少なくとも１種である。
本実施形態に係る生体検査装置１００の製造方法について、まず、硬質シェル７を製造する。次に、穿刺ユニット３と、電子装置４と、収容ユニット６と、を硬質シェル７の第１の内空間７２に配置する。次に、第１の内空間７２において穿刺ユニット３と電子装置４と収容ユニット６とを有する硬質シェル７が成形モールド（図示せず）の内に設置する。そして、液状の電気絶縁性シリコーンを成形モールドに注入して固化させて弾力を具えるパッチ本体５が形成されることにより硬質シェル７を包むとともに、カテーテル３１４を締め付けるように、本実施形態に係る生体検査装置１００の構成が完了する。
よって、本発明に係る生体検査装置１００の第５の実施形態は、第４の実施形態と同様な効果を達成することができる上、第４の実施形態の生体検査装置１００よりも収容ユニット６に対して保護を強化させることができ、硬質の構造である特許文献１に記載された従来のセンサパッチ１よりも、構造設計を変更して硬質シェル７の外側から弾力を具えたパッチ本体５を形成することで、優れた防水効果を具えるだけでなく、製造プロセスをも簡単化することができる。
図１９を参照して本発明に係る生体検査装置１００の第６の実施形態を説明する。ここで、図１９は本発明に係る生体検査装置１００の第６の実施形態が示される正面断面図である。
本発明に係る生体検査装置１００の第６の実施形態は、第５の実施形態と多くの構成が共通する。本実施形態では、硬質シェル７は、図１９に示されるように、回路板４１を覆うことができるように配置されている。すなわち、該硬質シェル７は、回路板４１と共に、穿刺ユニット３と、電子装置４における回路板４１以外の部件（例えば、流体薬剤用ポンプ４４及び電子制御ユニット４５など）と、収容ユニット６と、を収容する第２の内空間７３を画成している。
よって、本発明に係る生体検査装置１００の第６の実施形態は、第５の実施形態と同様な効果を達成することができる。
総括すると、本発明に係る生体検査装置１００は、電子装置４がパッチ本体５により完全に包まれると共に、穿刺ユニット３の穿刺部３１もパッチ本体５により密着するので、内部へ液体の浸入により電子装置４を損壊するることを防止することができる。そのため、測定の正確さまたは耐久性を飛躍的に向上させることができる。
さらに、該生体検査装置１００の組立は、穿刺ユニット３がパッチユニット２の内に挿入して取り付けられることにより、簡単に実行することができる。
パッチ本体５の作成については、電子装置４を包み込むように、電子装置４が設置された成形モールドの内に、液状のシリコーンを注入して固化させてすむことで、製造プロセスを簡単にすることができ、コストを削減することができる。また、パッチ本体５を作成する材料は、射出温度（１４０℃〜１７０℃）が低いものを採用するので、パッチ本体５が成形されている際に、電子装置４が損壊される可能性を大いに減らすことができる。
なお、本発明に係る生体検査装置１００は、外側が可撓性を有するパッチ本体５により穿刺ユニット３と、電子装置４と、収容ユニット６と、などの部件を包み込んでいるため、人体の皮膚に密着させるべく、人体の皮膚から離脱することなく、人体表面の凹凸にかかわらず付着することができる。
また、パッチ本体５は、人体の皮膚に付着されている場合に、人体に付着する底壁５１の付着面５１１から凹陥されている複数の長尺状の溝部５１２及び複数の環状の溝部５１３によって、通気性を向上させ、皮膚がかぶれにくい。
上記においては、本発明の全体的な理解を促すべく、多くの具体的な詳細が示された。しかしながら、当業者であれば、一またはそれ以上の他の実施形態が具体的な詳細を示さなくとも実施され得ることが明らかである。
以上、本発明の好ましい実施形態及び変化例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。
本発明は、上記のように記載された生体検査装置は、電子装置が弾性を有するパッチ本体により完全に包まれると共に、穿刺ユニットの穿刺部がパッチ本体により締め付けられることによって、該生体検査装置の内部への液体を浸入することを効果的に防止することができることに加え、穿刺部が感知された信号を処理する電子装置が損壊されることなく、測定の正確さ及び耐久性を飛躍的に向上させることができる。そのため、産業上の利用可能性がある。
１ 従来のセンサパッチ
１１ 吸着パット
１１１ 貫孔
１２ ベース
１３ 取付座
１４ センサ
１５ 電子装置
１００ 生体検査装置
２ パッチユニット
３ 穿刺ユニット
３１ 穿刺部
３１１ センサ装置
３１２ 信号出力部
３１３ センサ端部
３１４ カテーテル
３２ 導電部材
３３ 穿刺手段
３３０ 挟持片
３３１ 発射手段
３３２ 穿刺ニードル
３３３ 軌道
３３４ 移動座
３３５ ピボットアームユニット
３３６ トーションバネ
３３７ａ ピボットアーム
３３７ｂ ピボットアーム
３３８ カバー
３３９ カテーテル座
４ 電子装置
４１ 回路板
４１１ 信号読取エリア
４１２ 貫通孔
４２ 感知ユニット
４２１ 信号増幅装置
４２２ アナログ信号のデジタル変換装置
４２３ 信号処理装置
４２４ 送信装置
４３ 電池
４４ 流体薬剤用ポンプ
４５ 電子制御ユニット
４６ ガイド部材
５ パッチ本体
５１ 底壁
５１１ 付着面
５１２ 長尺状の溝部
５１３ 環状の溝部
５２ 上壁
５２１ 上面
５２２ 孔部
５２３ 隙間
５３ 収容室
５４ 電気接続部
６ 収容ユニット
７ 硬質シェル
７１ 通孔
７２ 第１の内空間
７３ 第２の内空間
９０ 穿刺装置
９０１ 案内ニードル
９１ 外部受信装置
１１ 吸着パット
１１１ 貫孔
１２ ベース
１３ 取付座
１４ センサ
１５ 電子装置
１００ 生体検査装置
２ パッチユニット
３ 穿刺ユニット
３１ 穿刺部
３１１ センサ装置
３１２ 信号出力部
３１３ センサ端部
３１４ カテーテル
３２ 導電部材
３３ 穿刺手段
３３０ 挟持片
３３１ 発射手段
３３２ 穿刺ニードル
３３３ 軌道
３３４ 移動座
３３５ ピボットアームユニット
３３６ トーションバネ
３３７ａ ピボットアーム
３３７ｂ ピボットアーム
３３８ カバー
３３９ カテーテル座
４ 電子装置
４１ 回路板
４１１ 信号読取エリア
４１２ 貫通孔
４２ 感知ユニット
４２１ 信号増幅装置
４２２ アナログ信号のデジタル変換装置
４２３ 信号処理装置
４２４ 送信装置
４３ 電池
４４ 流体薬剤用ポンプ
４５ 電子制御ユニット
４６ ガイド部材
５ パッチ本体
５１ 底壁
５１１ 付着面
５１２ 長尺状の溝部
５１３ 環状の溝部
５２ 上壁
５２１ 上面
５２２ 孔部
５２３ 隙間
５３ 収容室
５４ 電気接続部
６ 収容ユニット
７ 硬質シェル
７１ 通孔
７２ 第１の内空間
７３ 第２の内空間
９０ 穿刺装置
９０１ 案内ニードル
９１ 外部受信装置
Claims (16)
- 弾性を具えた生体検査装置であって、
電子装置と、前記電子装置を収容することができる収容室が画成されている軟質のパッチ本体と、を具えているパッチユニットと、
前記電子装置に取り付けることができ、且つ、前記パッチユニットに取り付けられると、一部が前記パッチ本体を挿通し、生体に刺すことができ、前記パッチ本体と共に前記収容室を密封させることができる穿刺部を有する穿刺ユニットと、を備えている
ことを特徴とする生体検査装置。 - 前記穿刺ユニットは、
案内ニードルにより取り囲まれていて、該案内ニードルと共に前記パッチユニットに穿設することができるように配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の生体検査装置。 - 前記パッチユニットの前記電子装置は、感知ユニットを具えており、
また、前記穿刺ユニットの前記穿刺部は、信号出力部を有するセンサ装置である
ことを特徴とする請求項１に記載の生体検査装置。 - 前記パッチユニットの前記パッチ本体は、互いに隔たるように配置されている導電材料により作成された２つの電気接続部を有しており、
前記２つの電気接続部は、いずれも前記電子装置と、前記穿刺ユニットが前記パッチユニットに取り付けられた状態で前記センサ装置と電気的に接続している
ことを特徴とする請求項３に記載の生体検査装置。 - 前記穿刺部は、前記収容室内に横移動可能に配置されており、
前記収容室内には、作動することにより前記穿刺部を前記横移動させることができる穿刺手段と、前記穿刺部を取り囲んでいる穿刺ニードルと、を更に有することにより、前記穿刺ニードルは、前記穿刺手段の作動で前記穿刺部と共に前記パッチ本体を挿通してから前記収容室内に引き込むことで、前記穿刺部を前記収容室から出すことができる
ことを特徴とする請求項１に記載の生体検査装置。 - 前記パッチユニットの前記パッチ本体は、互いに隔たるように配置されている導電材料により作成された２つの電気接続部を有しており、
前記穿刺部は、針状に形成されていると共に、一端側が前記センサ装置であり、他端側が前記信号出力部であり、
前記信号出力部には、該信号出力部を包んでいる導電部材を有しており、前記穿刺ユニットは、前記パッチ本体に嵌入されると、前記導電部材が前記２つの電気接続部を電気的に接続させることができる
ことを特徴とする請求項３に記載の生体検査装置。 - 前記パッチ本体は、
底壁と、前記底壁の反対側にある上壁と、を具えており、
前記上壁においては、前記導電部材に嵌入されることができる孔部が形成されており、
該孔部は、孔径が前記導電部材の外径より小さい
ことを特徴とする請求項６に記載の生体検査装置。 - 前記導電部材は、外径が前記孔部の孔径より０．１ｍｍ〜１ｍｍ大きく形成されている
ことを特徴とする請求項７に記載の生体検査装置。 - 前記穿刺部は、カテーテルであり、
前記電子装置は、前記カテーテルと連通すると共に、前記カテーテルに流体薬剤を提供させることができるように配置されている流体薬剤用ポンプを有しており、
前記パッチユニットは、前記流体薬剤を収容することができるように形成されている収容ユニットを具えている
ことを特徴とする請求項１に記載の生体検査装置。 - 前記パッチユニットは、前記収容室内に配置されている硬質シェルを更に具え、
該硬質シェルは、前記パッチ本体に包まれると共に、内に前記電子装置及び前記収容ユニットを収容する第１の内空間を有し、且つ、前記カテーテルが挿通することができる通孔を有する
ことを特徴とする請求項９に記載の生体検査装置。 - 前記電子装置は、前記カテーテルが挿通することができる貫通孔を有する回路板を更に具え、
前記パッチユニットは、前記回路板を覆うことができるように配置されている硬質シェルを更に具え、
そして該硬質シェルは、前記回路板と共に、前記貫通孔と、前記収容ユニットと、前記流体薬剤用ポンプと、を収容することができる第２の内空間を画成している
ことを特徴とする請求項９に記載の生体検査装置。 - 前記電子装置は、前記流体薬剤用ポンプを制御することができるように配置されている電子制御ユニットを更に具えている
ことを特徴とする請求項９に記載の生体検査装置。 - 前記パッチユニットの前記パッチ本体には、生体の表面に付着することができる付着面と、前記付着面から凹陥されている放射状に延伸する複数の長尺状の溝部と、を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の生体検査装置。 - 前記パッチ本体は、射出温度が１４０℃〜１７０℃の範囲内にあるエラストマーにより作成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の生体検査装置。 - 前記エラストマーは、シリカゲル、シリコーン、及びポリウレタンからなる群から選択される少なくとも１種である
ことを特徴とする請求項１４に記載の生体検査装置。 - 前記パッチ本体は、生体の表面に付着することができると共に、厚さが０．２ｍｍ〜１ｍｍの範囲内にある底壁を具えている
ことを特徴とする請求項１に記載の生体検査装置。
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