JP3729553B2 - Body fluid analyzer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は血糖値等、体液中に含まれる被検知物質を分析することのできる体液分析装置に関し、特に一連の工程を自動的かつ連続的に行うことのできる体液分析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、血糖値等を測定する場合には、穿刺器具(ランセット)を用いて指、上腕、腹、臀部などに傷を付け、そこから血滴を絞り出し、包材より取り出してセンサーに装着した電極にその血滴を付着させることにより行っていた。
しかしながら、測定に必要な量の血滴を自ら絞り出すのは非常に面倒であり、また、穿刺器具とセンサーが分離していると、一連の工程を行うにあたって測定者に要求される操作が多く、測定を行うのが煩雑であるという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、測定に要する一連の工程を自動的・連続的に行うことができ、なおかつ使用し易い便利な体液分析装置を提供することである。
【0004】
【課題を解決する手段】
上記課題に鑑み鋭意研究の結果、本発明者等は、穿刺手段、穿刺した指から体液を出液させるための圧迫帯(カフ)及びその加圧手段、出液した体液に関する情報を電気信号に変換する手段、その電気信号により測定値を決定する手段、決定した測定値を表示する表示器などを一つの装置に収め、コンピュータにより制御するとともに、表示器を回動自在に設けることによって、測定に要する一連の工程を自動的かつ連続的に行うことができ、体液の分析を簡便・迅速に行い得ること、及び左右いずれの手の指に対して使用しても、また指の周囲のいかなる位置を穿刺する場合でも、表示器を測定者側に向けることができ、非常に便利であることを見出し、本発明を完成した。
【0005】
即ち、本発明は、指を穿刺する穿刺手段と、前記指を圧迫するための圧迫帯(カフ)と、前記カフに空気を供給する加圧手段と、前記カフの空気を排気する排気手段と、指から出液した体液に関する情報を電気信号に変換する手段と、前記電気信号により測定値を決定する手段と、決定した測定値を表示する表示器とを有し、前記表示器が前記圧迫帯に対して回動自在になっていることを特徴とする体液分析装置である。
また、本発明は、上記体液分析装置に、さらにカフの圧力を検出する圧力センサを加えた体液分析装置である。
【0006】
【作用】
指を穿刺する穿刺手段と、前記指を圧迫するためのカフと、前記カフに空気を供給する加圧手段と、前記カフの空気を排気する排気手段と、指から出液した体液に関する情報を電気信号に変換する手段と、前記電気信号により測定値を決定する手段と、決定した測定値を表示する表示器とを有し、前記表示器が前記圧迫帯に対して回動自在になっている本発明の体液分析装置によれば、指を穿刺した後、その指を加圧したカフによって圧迫して体液を出液させ、出液後、排気によってカフを緩めて指を開放し、得られた体液から必要な情報を電気信号に変えて測定値を決定し、表示器に表示することができるため、測定に要する一連の工程を自動的かつ連続的に行うことができ、体液の分析を簡便にかつ迅速に行うことができる。また、左右いずれの手の指を穿刺する場合でも、あるいは指の周囲のいかなる位置を穿刺する場合でも、表示器を回動させることにより当該表示器を所望の方向に向けることができるため、使い勝手が非常によい。
【0007】
上記体液分析装置に、さらにカフの圧力を検出する圧力センサを加えることにより、測定者の指の太さにかかわらずカフの圧力の上限を定めることができ、測定者に過剰な圧迫感を与えることなく、指から適量の体液を絞り出すことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
ここで、本発明における体液とは、穿刺することによって生体から出液し得る液体をいい、例えば血液や、細胞間浸出液等が挙げられる。
【0009】
本発明の一例による体液分析装置の斜視図を図1に示す。この体液分析装置1は、採液部材11と表示部材12とを有し、採液部材11には緊締部2及び穿刺部3が設けられており、表示部材12には表示器4、メインスイッチ51及び穿刺スイッチ52が設けられている。
【0010】
表示部材12は、採液部材11に対して回動自在に設けられており、所望の位置で固定され得る。本実施例では、表示部材12は当該体液分析装置1の長手方向の中心軸を回転軸にして回動可能となっている(図2参照)。回動及び固定の方法は常法によればよい。例えば、固定の方法はノッチを利用したものでもよいし、摩擦を利用したものでもよい。
【0011】
緊締部2は、その中に指が挿入され得るように円筒状になっており、緊締部2の内部には、指を圧迫するカフ(圧迫帯)21が設けられている。このカフ21は、カフ駆動装置(図示せず)による空気の注入・排気を利用して、指を圧迫・開放することができるようになっている。カフ駆動装置は、カフ21の圧力を検知するセンサ(圧力センサ)と、電磁弁と、ポンプと、リーク弁とを有しており、それらはゴム管を通じてカフ21に連通している。このカフ駆動装置は、体液分析装置1の内部に設けられたコンピュータ(図示せず)によって制御される。
【0012】
穿刺部3は、図3に示すようにスリーブ6、及びスリーブ6に収容された板状の基体7を有する。基体7の一方の側には、穿刺刃71が前進・後退可能に設けられており(図4(a) 及び(b) 参照)、他方の側には電極チップ72が設置されているとともに、その電極チップ72の端子部に連結するように電極リード73a,73bが配設されている(図4(c) 参照)。また、基体7の前方両脇には板バネ74が設置されており、突出した穿刺刃71を初期の位置まで後退させることができる。この基体7及び穿刺刃71を後方から見た斜視図は、図4(d) に示される。
【0013】
穿刺刃71は、衛生上の安全性を考慮して、ステンレススチール製のものを使用するのが好ましく、市販のもの、例えば Feather Safety Razor 社製の Blood Lancetsなどを使用することができる。
電極チップ72における電極の一方には、酵素インキ(図示せず)が塗布されている。この酵素インキは、体液中の被検知物質に応じて種々のものを選択することができ、例えば血糖値を測定する場合には、グルコースオキシダーゼ等を含むインキ組成物を用いることができる。
【0014】
穿刺刃71及び電極チップ72を有する基体7を収容したスリーブ6を、体液分析装置1から取り外し可能なカートリッジ式にすれば、それらを使い捨てにすることができ、衛生上非常に有利なものとなる。
【0015】
穿刺刃71は、アーム部材8を介して、穿刺刃駆動装置(本実施例では、ソレノイド)9の駆動によって(図3参照)前進する。ソレノイド9は、穿刺スイッチ52のオンによって駆動される。前進した穿刺刃71の先端部は基体7から突出し、電極チップ72よりも前方の位置まで到達する。穿刺刃71の電極チップ72からの突出量は、指を体液分析装置1に装着した状態で、その指を穿刺して出液させることができ、かつ出液した体液が電極チップ72に接触し得るように設定すればよい。突出した穿刺刃71は、基体7に設けられた板バネ74の作用により初期の位置まで後退する。なお、本実施例では穿刺刃を駆動する方法としてソレノイドを用いたが、本発明はこれに限定されず、種々の方法によって穿刺刃を駆動させることができる。
【0016】
図5は上記体液分析装置の回路構成の一例を示すブロック図である。
この体液分析装置では、カフ21は、ゴム管により圧力センサと、電磁弁と、ポンプと、リーク弁とに連通しており、これらで空気圧系を構成している。体液分析装置における各部材の動作は、コンピュータによって制御される。コンピュータは、電磁弁、リーク弁及びポンプをオン/オフする機能、圧力センサで検出される空気圧データを取り込む機能、ソレノイドを作動させる機能、電極からの電気信号を取り込む機能、電気信号を演算して測定値を決定する機能、ならびに測定値を表示器に出力する機能を備えている。
【0017】
このコンピュータは、メインスイッチ51のオンによって初期化され、穿刺スイッチ52のオンによってソレノイド9を駆動させるとともに、その所定時間の後にポンプが駆動するようにプログラムされている。また、圧力センサによって検出したカフ21の圧力もしくは体液が電極に接触したことの情報を取り込むか、又はポンプのオンからの所定時間経過によって、ポンプをオフにし、電磁弁及びリーク弁を開放するように指令を出す。電極からの電気信号もコンピュータに取り込まれるようになっており、コンピュータで決定された測定値は表示器4に出力される。なお、本回路構成は一例に過ぎず、場合によっては圧力センサはなくてもよい。
【0018】
図6に示すフローチャートを参照して、図1における体液分析装置の詳細な動作の一例を説明する。
実際に測定を開始する前に、測定者は、左右いずれの手の指を穿刺するか、あるいは指の周囲のいかなる位置を穿刺するかに応じて、表示器4が所望の方向、例えば測定者の方を向くように表示部材12を位置決めする(ステップ1)。例えば、左手の指の側部を穿刺するときには図2(a) のように、また右手の指の側部を穿刺する場合には図2(b) のように表示部材12を回動させて固定すればよい。また、図2(c) のように、表示部材12が有する表面と採液部材11が有する表面とが同一平面にないような位置で表示部材12を固定してもよい。
【0019】
表示部材12の位置決めが完了したら、測定者はメインスイッチを入れ(ステップ2)、次いで穿刺スイッチを入れる(ステップ3)。メインスイッチが入ると、コンピュータ内のメモリ類のクリア等、システムの初期化がなされる。また、穿刺スイッチが入ると、ソレノイドが駆動し、アーム部材を介して穿刺刃が基体から突出する(ステップ4)。突出した穿刺刃は指先の皮膚を傷付けた後、板バネの作用により元の位置に戻る。穿刺刃の突出後、ポンプが駆動し(ステップ5)、カフを加圧する。このカフは指を圧迫し、傷ついた皮膚から体液を絞り出す。
【0020】
ポンプをオフにするにあたっての判定には、3通りの方法がある。第1には、例えばカフの圧力によりみかけ上の血圧が所定の値(P)に到達したら、判定YESとする(図6:ステップ6)。なお、みかけ上の血圧とは、カフにより指を圧迫する過程において圧力センサから表示される過渡的な血圧値をいう。すなわち、カフ圧力を端的に反映するみかけ上の血圧は、圧力センサによって検知できる。Pの値は120 mmHg以上が望ましく、180 mmHg程度が最も適量の出液を得ることができる。この第1の方法によれば、測定者の指の太さにかかわらず、カフ圧の上限を定めることができ、測定者に過剰な圧迫感を与えることなく、体液を絞り出すことができる。
【0021】
第2には、ポンプがオンになってから所定時間(T)経過したら、判定YESとする(図7:ステップ6')。Tの値は、5秒から60秒程度が望ましく、20秒程度が最も適量の出液を得ることができる。
第3には、絞り出された体液が電極に接触したら、判定YESとする(図8:ステップ6")。この第3の方法によれば、必要十分量の体液を確保できると共に、余分な圧力で指を不当に圧迫することがなくなる。なお、このステップで第2の方法及び第3の方法を適用する場合には、圧力センサは不要となる。
【0022】
上記第1〜第3のいずれかの方法による判定に従ってポンプの駆動が停止したら(図6:ステップ7)、即電磁弁及びリーク弁を開放し、カフ内の空気を速やかに排気する(ステップ8)。弁は一つでもよいが、電磁弁及びリーク弁を併用することにより、素早くカフ内の空気を排気することができ、測定者の指を圧迫状態から開放することができる。
【0023】
絞り出された体液は電極チップにおける電極に接触し、体液に関する情報が電気信号となってコンピュータに送られ、演算を開始する(ステップ9)。演算開始からt時間経過したら(ステップ10)、演算終了とする(ステップ11)。測定値が安定するのに一定の時間を必要とするため、tの値は電極の性能に大きく依存するが、一般的に5〜60秒程度を必要とする。コンピュータによる演算によって測定値を決定したら、その測定値を表示器に表示する(ステップ12)。
【0024】
以上説明した本発明の体液分析装置によれば、一連の操作過程を減らし、極めて簡単に検査を済ませることができる。また、本装置は穿刺手段、加圧手段、体液に関する情報を電気信号に変換する手段、測定値を決定する手段、及び測定値を表示する表示器を全て具備しているため、一般ユーザーが熟練を必要とせず、容易かつ迅速に使用することができる。さらに、本装置における表示部材は採液部材に対して回動自在に設けられており、使用状況に応じて表示器を所望の方向に向けることができるため、使い勝手が非常によいものとなっている。さらにまた、本発明の体液分析装置では、使用する酵素インキの種類を変えることにより、血糖値のみならず、体液中の種々の物質の分析を行うことができる。
【0025】
以上、図面を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明はこれに限定されることなく、本発明の思想を逸脱しない限り、種々の変更を施すことができる。例えば、指用に限らず手首、腕などを対象にした装置に応用しても良い。また盲人用に音声によるガイドを併設し、スイッチ一つで、測定結果を聞くまでの一連のシステムに変更することも可能である。
【0026】
【発明の効果】
本発明の装置によれば、測定に要する一連の工程を自動的・連続的に行うことができるため、体液の分析を簡便にかつ迅速に行うことができ、また、表示器を所望の方向に向けることができるため、極めて便利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の体液分析装置の一例を示す斜視図である。
【図2】 (a) は本発明の体液分析装置に左手の指を装着した状態を示す図であり、(b) は右手の指を装着した状態を示す図であり、(c) は表示部材12が有する表面と採液部材11が有する表面とが同一平面にないような位置で表示部材12を固定した状態を示す図である。
【図3】本発明の体液分析装置におけるスリーブ、基体、穿刺刃及び穿刺刃駆動装置(ソレノイド)を示す図である。
【図4】本発明の体液分析装置における基体、穿刺刃及び電極チップを示す図である。(a) は穿刺刃側から見た図であり、(b) は穿刺刃が突出した状態を示す図であり、(c) は電極チップ設置側から見た図であり、(d) は後方から見た図である。
【図5】本発明の体液分析装置の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図6】図1における体液分析装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図7】図6のフローチャートにおけるステップ3の他の例を示す図である。
【図8】図6のフローチャートにおけるステップ3の別の例を示す図である。
【符号の説明】
1…体液分析装置
11…採液部材
12…表示部材
2…緊締部
21…カフ
3…穿刺部
4…表示器
51…メインスイッチ
52…穿刺スイッチ
6…スリーブ
7…基体
71…穿刺刃
72…電極チップ
73a,73b…電極リード
74…板バネ
8…アーム部材
9…ソレノイド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a body fluid analyzer capable of analyzing a substance to be detected contained in a body fluid such as a blood sugar level, and more particularly to a body fluid analyzer capable of automatically and continuously performing a series of steps.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when measuring blood sugar level, etc., a finger, upper arm, abdomen, buttocks, etc. are injured with a puncture device (lancet), blood droplets are squeezed out from the packaging, taken out from the packaging material, and attached to the sensor This was done by attaching the blood droplets to the electrodes.
However, it is very troublesome to squeeze out the necessary amount of blood droplets for measurement, and if the puncture device and the sensor are separated, there are many operations required by the measurer when performing a series of steps, There was a problem that the measurement was complicated.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a convenient body fluid analyzer that can automatically and continuously perform a series of steps required for measurement and is easy to use.
[0004]
[Means for solving the problems]
As a result of diligent research in view of the above problems, the present inventors have made information on the puncture means, the compression band (cuff) for draining bodily fluid from the punctured finger, the pressurizing means, and information on the drained bodily fluid as electrical signals. Measurement is performed by storing a means for converting, a means for determining a measured value based on the electrical signal, a display for displaying the determined measured value, etc. in one device, controlled by a computer, and provided with a display that can be rotated. Can be performed automatically and continuously, and body fluid analysis can be performed easily and quickly. The present invention has been completed by finding that the indicator can be directed toward the measurer even when the position is punctured, which is very convenient.
[0005]
That is, the present invention provides a puncturing means for puncturing a finger, a compression band (cuff) for compressing the finger, a pressurizing means for supplying air to the cuff, and an exhaust means for exhausting air from the cuff. A means for converting information relating to bodily fluid discharged from a finger into an electrical signal; a means for determining a measurement value based on the electrical signal; and a display for displaying the determined measurement value, wherein the display is the compression A body fluid analyzer characterized in that it is rotatable with respect to a belt.
Moreover, this invention is a body fluid analyzer which added the pressure sensor which detects the pressure of a cuff to the said body fluid analyzer.
[0006]
[Action]
Puncture means for puncturing a finger, cuff for compressing the finger, pressurization means for supplying air to the cuff, exhaust means for exhausting air from the cuff, and information relating to body fluid discharged from the finger Means for converting into an electrical signal; means for determining a measured value based on the electrical signal; and a display for displaying the determined measured value, wherein the display is rotatable with respect to the compression band. According to the body fluid analyzer of the present invention, after a finger is punctured, the finger is pressed with a pressurized cuff to discharge the body fluid, and after discharging, the cuff is loosened by exhaust to open the finger. The necessary information can be converted into electrical signals from the obtained body fluid, and the measurement value can be determined and displayed on the display. Therefore, a series of steps required for measurement can be performed automatically and continuously, and body fluid analysis Can be carried out simply and quickly. In addition, it is possible to turn the display device in a desired direction by rotating the display device regardless of whether the finger of either the left or right hand is punctured or any position around the finger. Is very good.
[0007]
By adding a pressure sensor that detects the cuff pressure to the body fluid analyzer, the upper limit of the cuff pressure can be determined regardless of the thickness of the measurer's finger, giving the measurer an excessive feeling of pressure. An appropriate amount of body fluid can be squeezed out from the finger without any trouble.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Here, the body fluid in the present invention refers to a liquid that can be discharged from a living body by puncturing, and examples thereof include blood and intercellular exudates.
[0009]
A perspective view of a body fluid analyzer according to an example of the present invention is shown in FIG. The
[0010]
The
[0011]
The tightening
[0012]
The
[0013]
The
One of the electrodes in the
[0014]
If the sleeve 6 that accommodates the
[0015]
The
[0016]
FIG. 5 is a block diagram showing an example of the circuit configuration of the body fluid analyzer.
In this body fluid analyzer, the
[0017]
This computer is programmed to be initialized by turning on the
[0018]
An example of detailed operation of the body fluid analyzer in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
Before actually starting the measurement, the measurer determines whether the display 4 is in a desired direction, for example, the measurer, depending on whether the finger of the left or right hand is punctured or what position around the finger is punctured. The
[0019]
When the positioning of the
[0020]
There are three methods for determining when turning off the pump. First, if the apparent blood pressure reaches a predetermined value (P) due to the pressure of the cuff, for example, the determination is YES (FIG. 6: Step 6). The apparent blood pressure refers to a transient blood pressure value displayed from the pressure sensor in the process of pressing the finger with the cuff. That is, the apparent blood pressure that directly reflects the cuff pressure can be detected by the pressure sensor. The value of P is preferably 120 mmHg or more, and about 180 mmHg can obtain the most appropriate liquid discharge. According to the first method, the upper limit of the cuff pressure can be determined regardless of the thickness of the finger of the measurer, and the body fluid can be squeezed out without giving an excessive feeling of pressure to the measurer.
[0021]
Second, if a predetermined time (T) has elapsed since the pump was turned on, the determination is YES (FIG. 7: step 6 ′). The value of T is desirably about 5 to 60 seconds, and about 20 seconds can obtain the most appropriate amount of liquid discharge.
Third, if the squeezed body fluid comes into contact with the electrode, the determination is YES (FIG. 8: Step 6 "). According to the third method, a necessary and sufficient amount of body fluid can be secured, and an excess amount is obtained. In this step, when the second method and the third method are applied, the pressure sensor is not necessary.
[0022]
When the drive of the pump is stopped according to the determination by any one of the first to third methods (FIG. 6: Step 7), the solenoid valve and the leak valve are immediately opened, and the air in the cuff is quickly exhausted (Step 8). ). Although the number of valves may be one, the air in the cuff can be quickly exhausted by using the electromagnetic valve and the leak valve together, and the finger of the measurer can be released from the compressed state.
[0023]
The squeezed body fluid comes into contact with the electrode in the electrode chip, and information relating to the body fluid is sent to the computer as an electrical signal, and calculation is started (step 9). When t time has elapsed from the start of calculation (step 10), the calculation is terminated (step 11). Since a certain time is required for the measurement value to stabilize, the value of t greatly depends on the performance of the electrode, but generally requires about 5 to 60 seconds. When the measured value is determined by calculation by the computer, the measured value is displayed on the display (step 12).
[0024]
According to the body fluid analyzer of the present invention described above, a series of operation processes can be reduced and the inspection can be completed very easily. In addition, since this apparatus includes all of the puncturing means, the pressurizing means, the means for converting information related to body fluids into electrical signals, the means for determining the measured values, and the display for displaying the measured values, the general user is skilled. Can be used easily and quickly. Further, the display member in the present apparatus is provided so as to be rotatable with respect to the liquid collection member, and the display device can be directed in a desired direction according to the use situation, so that the usability is very good. Yes. Furthermore, the body fluid analyzer of the present invention can analyze not only blood glucose levels but also various substances in body fluids by changing the type of enzyme ink used.
[0025]
As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using drawing, this invention is not limited to this, A various change can be given unless it deviates from the thought of this invention. For example, the present invention may be applied to a device intended for a wrist, an arm, etc. without being limited to a finger. In addition, an audio guide is provided for blind people, and it is possible to change to a series of systems until the measurement results are heard with a single switch.
[0026]
【The invention's effect】
According to the apparatus of the present invention, since a series of steps required for measurement can be performed automatically and continuously, analysis of body fluids can be performed easily and quickly, and the display can be directed in a desired direction. It is extremely convenient because it can be directed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a body fluid analyzer of the present invention.
FIG. 2A is a diagram showing a state in which the finger of the left hand is worn on the body fluid analyzer of the present invention, FIG. 2B is a diagram showing a state in which the finger of the right hand is worn, and FIG. FIG. 6 is a view showing a state in which the
FIG. 3 is a diagram showing a sleeve, a substrate, a puncture blade, and a puncture blade driving device (solenoid) in the body fluid analyzer of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a substrate, a puncture blade, and an electrode tip in the body fluid analyzer of the present invention. (a) is a view seen from the puncture blade side, (b) is a view showing a state in which the puncture blade protrudes, (c) is a view seen from the electrode tip installation side, and (d) is a rear view. It is the figure seen from.
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a circuit configuration of the body fluid analyzer of the present invention.
6 is a flowchart showing an example of the operation of the body fluid analyzer in FIG. 1. FIG.
7 is a diagram showing another example of
FIG. 8 is a diagram showing another example of
[Explanation of symbols]
1 ... Body fluid analyzer
11 ... Liquid collection material
12 ...
21 ...
51 ... Main switch
52 ... Puncture switch 6 ...
71 ... Puncture blade
72 ... Electrode tip
73a, 73b ... Electrode leads
74 ...
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