JP4352107B2 - レンズ付き液体試料測定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えば血中グルコース濃度（以下「血糖値」という）等、液体試料中に含まれる特定成分を測定するための液体試料測定装置であって、測定者が採取した液体試料を速やかにセンサに供給することのできる液体試料測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の液体試料測定装置は、医療・スポーツ科学・生化学分析等、用途は多様であるが、発明を理解しやすくするために、液体試料測定の例として糖尿病患者による血糖値の自己測定を挙げて、以下詳細に説明する。
【０００３】
糖尿病の治療には、患者の血糖値を正常範囲に保つことが必要であり、患者自らによる血糖値管理が重要となっている。特に、患者自身によるインスリン注射によって血糖値を正常範囲に維持する場合には、患者自身による適宜の血糖値測定が欠かせない。
【０００４】
このような目的に使用する携帯型の血糖値測定装置がすでに市販されており、その一例は、たとえば特許公報第２７０２８１８号に示されている。この血糖値測定装置は、酵素電極を有する使い捨てのセンサを挿入装着（以下、挿着と表現することもある）して使用される。このセンサは図１の分解斜視図に示すように、絶縁性の基板１上にスクリーン印刷により銀ペーストを印刷しリード２，３を形成し、次に、樹脂バインダーを含む導電性カーボンペーストを用いて測定極４および対電極５からなる電極系を印刷により形成している。続いて絶縁性ペーストからなる絶縁層６を印刷により形成している。この測定極４，および対電極５上には、酵素としてグルコースオキシダーゼや電子受容体としてフェリシアン化カリウム等からなる試薬層７を形成している。そして、試料導入孔１０を有するスペーサ８を介して、空気孔１１を有するカバー９で覆った構成となっている。
【０００５】
測定時には、スペーサ８の試料導入口１０により形成される毛細管の一端に血液を点着すると、他端を空気穴１１とする毛細管内に血液が吸引され、試薬が溶解して酸化還元反応が起こる。このとき測定極４と対電極５に、リード部２，３を介して電圧を印加すると、グルコース濃度に比例した酸化電流が生じる。この酸化電流が装置本体内で血糖値に換算され、表示される。
【０００６】
ところで、上記のような測定装置のセンサに接触させる液体試料、すなわち血液の採取は、たとえば特開平９−２６６８９８号公報に示されているような、ランセットと呼ばれる器具を用いて行うのが一般的である。このランセットは、患者の指先等の皮膚に小さな孔を開ける（傷をつける）ための器具であり、こうして開けられた孔から出液させた血液滴を上記したセンサに供給することにより、比較的簡便に血糖値の自己測定をすることができる。この場合の供給とは、指先等にある血液滴を前記センサの試料導入口に付着させる行為をいう。
【０００７】
しかしながら、ランセットによる指先採血によって得られる血液量は３〜１０μＬのわずかな量であり、糖尿病患者である測定者は、３〜１０μＬの血液量が出たことを目視確認してからセンサ上の試料導入口に供給しなければならない。さらに、センサにおける試料導入口は、センサ本体よりも小さく、０．２〜０．５センチメートル位の四方を持つ矩形又は０．２〜０．５センチメートル位の直径を持つ円等の大きさでしかない。そのため試料導入口に囲み線が書かれていたり、試料導入部の着色によって測定者に供給するための場所を示すという解決策が講じられているが、試料導入口が非常に小さいために見難いという欠点を依然有する。
【０００８】
試料供給口の小ささによって、健常人であっても眼精疲労・過労・ストレスによる視力の低下、加齢による近距離視力の衰え等が原因となり試料の供給に支障をきたす場合がある。特に糖尿病を患い、糖尿病合併症の網膜症になると視力が低下してしまうため、小さな試料導入口では増々見難くなってしまう。さらに日光や蛍光灯のある場所以外でのやや暗い場所においては、チップ上に書かれた囲み線や、試料導入部の着色が非常に見難いこともある。測定者にとって小さくて見難いチップを扱うことは、至難の業である。
【０００９】
また、近年においては、より痛みの小さい低侵襲採血のニーズから、血液量が１μＬ以下で測定可能なセンサが開発されており、このような極微量な場合、センサの試料導入口へ正確に付着させる作業は非常に困難になる。さらに、測定に必要な血液量として血液滴の直径がどの程度であればよいのかは、測定者の勘にたよる部分が多く、少なかった場合には再度採血し、センサも交換して再度測定をやり直さなければならない。
【００１０】
上記測定装置のセンサにある試料導入口に血液が供給されると血漿又は血清成分の分離が行われて測定される場合がある。しかし、上述した理由によって、センサ上にある試料導入口への試料導入が速やかに行うことができなくなると、血液が凝固してしまう。血漿又は血清成分を分離できる、わずかに凝固する程度ならば特定成分の測定は可能であるが、血液凝固が全体にまで及ぶ場合には、血漿又は血清成分の分離を行えず、測定できなくなる。その結果センサが無駄になるだけでなく、再度測定を行わなければならないため、測定者に負担もかかる。指先採血は、血液量も少なく、自らの体温によって凝固しやすい状態にあり、指先採血後できるだけ速やかに試料導入口へ供給しなければならない。
【００１１】
一方、試料導入時の照明として明るい環境を作るために液体試料測定装置に光源を設置した場合、消費電力が大きいために、測定者が試料導入口への試料供給をまごついていると、内蔵電池の寿命が短くなってしまう。よって、糖尿病患者への繁雑性と経済的負担が高くなる。さらに、光源の点灯および消灯のスイッチを設置した場合、操作が煩わしくなると共に、測定時の急な点灯および消灯に対応できない問題点がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
測定者は、液体試料をランセット等を用いて採取し、目的量の液体試料がでたことを目視確認しなければならない。よって、高齢者、あるいは、視力が低下した患者、また、照明が十分でない暗い部屋や夜間の屋外等で液体試料を採取する場合には、液体試料を迅速かつ正確にセンサに供給することは困難である。さらに必要液体試料量が１．０μＬ以下の極微量な場合、センサの液体試料導入口へ正確に供給する作業は非常に難しい。またさらに、測定に必要な試料量として液体試料滴の直径が最小どの程度であればよいのかは、測定者の勘に頼る部分が多く、少なかった場合には、再度液体試料を採取しセンサも交換して測定をやり直さなければならない等の不都合があった。
【００１３】
本願発明は以上のような事情により考案されたものであって、誰でも、何時でも、何処ででも、確実に自己測定が行える液体試料測定装置を提供することをその課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、液体試料導入口を有する使い捨て血糖値測定センサを使用して液体試料中に含まれる特定成分を測定する液体試料測定装置において、皮膚から出液させた血液滴と使い捨て血糖測定センサの液体試料導入口付近を拡大して視認するためのレンズ装着体を有するレンズ付き液体試料測定装置である。
以
【００１５】
また、前記レンズ装着体は開閉式であって、自由に角度が変えられる構造であることを特徴とする。
【００１６】
また、前記レンズ装着体のレンズ部に、血液滴の大きさを計測するための目盛りが設置されていることを特徴とする。前記目盛りが円形目盛りであってもよい。
【００１７】
また、レンズ付き液体試料測定装置において、採取した血液滴とセンサの液体試料導入口付近を照明するための光源が設置されていることを特徴とする。上記光源は、前記レンズ装着体の開閉角度によって点灯および消灯可能であってもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明のレンズ付き液体試料測定装置を用いた際の、測定作業のイメージを図２に示す。液体試料測定装置本体１２に設置されたレンズ１４により、センサ１５の先端付近（つまり試料導入口付近）および指先の液体試料（血液）１６が拡大される。そうして測定者は、液体試料１６のセンサ１５への液体試料１６供給が容易に行える。
【００１９】
図３に本発明のレンズ付き液体試料測定装置の平面図を、図４にレンズ装着体１３のレンズ１４を通してレンズの上方から視認した図を、図５にレンズ付き液体試料測定装置の側面図を示す。
【００２０】
図３に示すように、本発明の液体試料測定装置の非使用時には、レンズ装着体１３が液体試料測定装置本体１２にカバー状に収納されている。実際の測定時には、図５に示すようにレンズ装着体１３を開くことにより、その使用が可能になる。さらに、レンズ装着体１３の角度は自由に変えることができるようになっている。
【００２１】
レンズ１４には凸レンズ、シリンドリカルレンズといった、拡大機能を有するレンズを用いることができる。この時、センサ１５および液体試料滴１６とレンズ１４との焦点を予め合わせておくことが望ましい。
【００２２】
【実施例】
以下に、本発明に関わるレンズ付き液体試料測定装置の構造例を示す。
【００２３】
まず、プラスチックを用いて液体試料測定装置に合うように、カバー状のレンズ装着体を成形する。この時、レンズ装着体の大きさは、液体試料測定装置本体の測定値表示窓に被らない程度にする。次に、凸レンズをカバー状に成形したレンズ装着体に固定する。この時、凸レンズの曲面を下にして、つまりレンズ装着体を開いたときに曲面が上に来るように固定する。次に、このレンズ装着体を液体試料測定装置本体に固定する。この時、回転軸１９（図２および図５参照）を用いて、液体試料測定装置のセンサ装着側の両端で固定する。すなわち、レンズ装着体を任意の角度に動かすことができ、レンズ装着体の角度が液体試料測定装置に対して０度から１８０度になるようにする。さらに、レンズ装着体を完全に開いたときに液体試料測定装置とレンズ装着体が引っかからないように回転軸１９（図２および図５参照）の位置を設定しておくと好ましい。凸レンズの焦点は、センサの先端部（つまり試料導入部分）近辺へ、液体試料滴が到達した位置に合うように設定しておく。測定者は、測定時にレンズ装着体を開き、拡大されたセンサおよび液体試料滴を頼りに液体試料のセンサへの供給を行う。
【００２４】
本発明の請求項３又は請求項４に記載の発明は、図４中でのレンズ内に形成した液体試料量目盛に示すように、液体試料量目盛１８ａ，１８ｂ，１８ｃを設置することで、測定者は液体試料滴が必要量出ているかどうかを判断でき、測定の失敗を防ぐことができる。この時、中心目盛はセンサ１５の必要試料量に合わせて設置する。また、目盛幅は「０．５μＬ用」「１．０μＬ用」等任意に設定して良い。図では液体試料滴に則して円形状態の目盛りを示しているが、単に直径を示す直線上の目盛りでもよいことは明らかである。
【００２５】
液体試料量目盛付き凸レンズの作製方法としては、凸レンズの底面に円形シールを添付するか、凸レンズの底面に目盛を記入したアクリル板等の透明体を敷く等がある。このとき、センサの必要試料量に合わせ、さらに、拡大される液体試料滴の大きさを考慮して目盛を設置する。発明者らが実際に作製した目盛付き凸レンズを例とすると、必要液体試料量１．０μＬ以上のセンサにおいては、直径４．００ｍｍの中心円１８aが基準の１．０μＬを示し、直径４．９０ｍｍの円１８bが１．５μＬ、直径５．６６ｍｍの円１８cが２．０μＬを示す。さらにこの時、必要液体試料量１．０μＬの中心線を太く記入しておくことで測定者の目標液体試料量を明確にすることができる。測定者は、レンズおよびレンズに設置された液体試料目盛を頼りに、採取した液体試料適量が十分であるかを確認し、センサへの液体試料滴供給を行えばよい。
【００２６】
本発明の請求項５に記載の発明は、図５および図６に示すように、測定装置本体１２に対して光を照射できる位置に光源１７を設置する。光源１７には、発光ダイオード、タングステンランプ等を用いることができる。発光ダイオードの例として、白色LEDランプ（動作電圧５Ｖ、許容損失１００ｍＷ、光度４００ｍＣｄ）等を用いることができる。光源１７の明るさは明るいほど望ましいが、消費電力が大きくなると内蔵電池の寿命が短くなるため、１０ｍＣｄ〜１Ｃｄの明るさが望ましい。この時、光源１７表面が露出する程度で液体試料測定装置本体１２に設置する。この時、液体試料測定装置本体１２の上部、すなわちセンサ挿着口の上部に設置することで、センサ１５および液体試料を効率よく照明することができる。
【００２７】
測定者はレンズを介して拡大されたセンサを視認すると同時に、そのセンサはランプで照らされるので、レンズを有さない一般液体試料測定装置へランプを単純に設置したものよりも、より正確に、より短時間で、まごつくことなく液体導入口へ液滴を供給できる。ひいては内蔵電池の寿命が長くなる。
【００２８】
本発明の請求項６に記載の発明は、図６に示すように光源１７の点灯可能および消灯可能がレンズ装着体１３の開閉により制御できるように設置する。この場合、レンズ装着体１３を限界まで開くことで光源１７は点灯可能状態になるようにし（完全に開くまで点灯状態にならない）、レンズ装着体１３を完全に閉じることで消灯可能になるようにする（一旦点灯すると完全に閉じるまで消えない）。測定者が光源１７の点灯を必要とするときは、レンズ装着体１３を一度限界まで開くことで点灯可能にさせ、光源が点灯可能になった状態でセンサを挿着することで点灯させる。点灯下、センサ先端の焦点が合うような目的の角度までレンズ装着体１３を動かす。測定者が光源１７の点灯を必要としないときは、レンズ装着体１３完全に開かずに、直接目的の角度までを動かせばよい。
【００２９】
また、点灯はセンサ１５がセットされて血液が供給される瞬間までの時間のみで、血液が吸引されて測定がスタートすれば自動的に消灯する機能を有してもよい。こうすれば、電池の寿命をさらに伸ばすことが望める。
【００３０】
【発明の効果】
本発明により、高齢者の患者、あるいは視力が低下した患者でも液体試料測定装置を用いた測定を確実に行え、さらに、液体試料量が極微量であっても確実に液体試料量を判断できるため測定の失敗は全くなくなる。また、照明光を必要とする場合でも、レンズ装着体の開閉に連動して必要な時に光源の点灯および消灯ができるため、消費電力も節約できる。
【００３１】
【図面の簡単な説明】
【図１】 センサの分解斜視図
【図２】 液体試料測定装置を用いた測定のイメージ図
【図３】 液体試料測定装置の平面図
【図４】 レンズ内に形成した円形の液体試料量目盛
【図５】 液体試料測定装置の右側面図
【図６】 液体試料測定装置の側面図
【符号の説明】
１ 絶縁性の基板
２，３ リード
４ 測定極
５ 対極
６ 絶縁層
７ 試薬層
８ スペーサ
９ カバー
１０ 試料導入孔
１１ 空気孔
１２ 液体試料測定装置本体
１３ レンズ装着体
１４ レンズ
１５ センサ
１６ 液体試料
１７ 光源
１８a １．０μＬの目盛
１８b １．５μＬの目盛
１８c ２．０μＬの目盛
１９ 回転軸

Claims (7)

1. 液体試料導入口を有する使い捨て血糖値測定センサを使用して液体試料中に含まれる特定成分を測定する液体試料測定装置において、
   皮膚から出液させた血液滴と前記使い捨て血糖値測定センサの液体試料導入口付近を拡大して視認するためのレンズ装着体を有するレンズ付き液体試料測定装置。
2. 前記レンズ装着体は開閉式であって、自由に角度が変えられる構造であることを特徴とする、請求項１に記載のレンズ付き液体試料測定装置。
3. 前記レンズ装着体のレンズ部に、前記血液滴の大きさを計測するための目盛りが設置されていることを特徴とする、請求項１に記載のレンズ付き液体試料測定装置。
4. 前記目盛りが円形目盛りである、請求項３に記載のレンズ付き液体試料測定装置。
5. 前記血液滴とセンサの液体試料導入口付近を照明するための光源が設置されている、請求項２に記載のレンズ付き液体試料測定装置。
6. 上記光源は、前記レンズ装着体の開閉角度によって点灯および消灯可能である、請求項５に記載のレンズ付き液体試料測定装置。
7. 前記血液滴とセンサの液体試料導入口付近を照明するための光源が設置されている、請求項１に記載のレンズ付き液体試料測定装置。

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