JP4943205B2 - 生体成分測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、生体成分測定装置に関し、特に、生体から抽出された生体成分を測定する生体成分測定装置に関する。

従来、生体から抽出された生体成分を測定する生体成分測定装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に開示された生体成分測定装置は、使用者の皮膚層から間質液（生体成分）を抽出するとともに、抽出された間質液を測定するローカル制御モジュールと、ローカル制御モジュールを腕に取り付けるための一対のストラップ（ベルト）とを備えている。この生体成分測定装置では、一対のストラップ（ベルト）を腕の円周方向に所定の張力で引張った状態で腕に巻き付けることにより、ローカル制御モジュールが腕に装着される。

特開２００４−３５８２６１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の生体成分測定装置では、ローカル制御モジュールを腕に装着する際に、一対のストラップ（ベルト）を腕の円周方向に所定の張力で引張った状態で腕に巻き付ける必要があるため、ローカル制御モジュールが腕の所定の位置に配置されるように調整しながら装着するのが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、腕の所定の位置に配置されるように容易に調整しながら装着することが可能な生体成分測定装置を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による生体成分測定方法は、生体から抽出された生体成分を測定する生体成分測定装置であって、生体から生体成分を抽出し、抽出された生体成分を測定する装置本体と、装置本体との間で生体を挟むことにより生体に装置本体を装着するための装着部材とを備え、装着部材は、生体に装置本体が装着されたときに、装着部材の一端が装置本体に連結され、装着部材の他端が装置本体に対して離間するように構成されており、かつ、装着部材は、１または複数の屈曲部を有し、屈曲部で屈曲することにより、折りたたみ可能に構成されている。

この一の局面による生体成分測定装置では、上記のように、装着部材を、生体に装置本体が装着されたときに、装着部材の一端が装置本体に連結され、装着部材の他端が装置本体に対して離間するように構成することによって、装着部材の他端が装置本体に対して離間している領域を横方向から生体を挟み込むように挿入するだけで装着部材を装着することができるので、ベルトなどを用いる場合と異なり、装着時に円周方向の力が加わることがない。これにより、生体（たとえば腕）の所定の位置に配置されるように容易に調整しながら装着部材の装着を行うことができる。その結果、装着時の作業性を向上させることができる。また、装着部材を、１または複数の屈曲部で屈曲することにより、折りたたみ可能に構成することによって、生体成分測定装置を使用しないときに、生体成分測定装置をコンパクト化した状態で収納することができる。

上記一の局面による生体成分測定装置において、好ましくは、装置本体は、抽出された生体成分を測定するための測定部と、測定部を保持する保持部材とを含む。このように構成すれば、保持部材が生体に装着された状態で、測定部により、容易に、生体成分を測定することができる。

上記測定部と保持部材とを有する装置本体を備えた生体成分測定装置において、好ましくは、保持部材は、生体の測定対象領域を規定する開口部を有し、測定部は、開口部に配置可能であり、測定部が開口部に配置されたとき、測定部は、開口部により規定される生体の測定対象領域から生体成分を抽出するように構成されている。このように構成すれば、生体の測定対象領域を開口部により規定した状態で、生体成分を抽出することができるので、測定部により、安定した生体成分の測定を行うことができる。

この場合において、好ましくは、測定部は、生体の生体成分を抽出し、抽出された生体成分を保持するための保持媒体を有するチップを装着可能であり、装着されたチップの保持媒体に保持された生体成分を測定するように構成されており、チップが測定部に装着され、測定部が保持部材の開口部に配置されたときに、チップが保持部材の開口部を介して生体の表面に接触し、生体から生体成分を抽出するように構成されている。このように構成すれば、生体成分を測定した後の生体成分が保持された保持媒体を有するチップを取り外して、新しいチップに交換することができるので、生体成分の抽出および測定を繰り返し行うことができる。

上記一の局面による生体成分測定装置において、好ましくは、装着部材は、剛性体により構成されている。なお、本発明の剛性体により構成された装着部材は、たとえば、ＡＢＳ樹脂からなる装着部材を含み、バンドおよび紐を含まない。

上記測定部と保持部材とを有する装置本体を備えた生体成分測定装置において、好ましくは、装着部材は、生体を装置本体の保持部材との間に挟むことが可能な挟み部と、保持部材と挟み部とを連結する連結部とを含む。このように構成すれば、連結部に連結されている保持部材と挟み部とを用いて、容易に、生体を挟み込むことができる。

上記装着部材が連結部および挟み部を含む構成において、好ましくは、装着部材の連結部は、保持部材と挟み部との間の距離を変更可能に保持部材と挟み部とを連結する。このように構成すれば、装着部材にストラップ（ベルト）を用いる場合と異なり、保持部材および挟み部により生体が垂直方向に挟み込まれるので、保持部材が生体の円周方向に動くのを抑制することができる。また、保持部材および挟み部により生体が垂直方向に挟み込まれるので、皮膚には垂直方向の力のみ働き、円周方向の力が働くのを防止することができる。これにより、生体の測定対象領域を保持部材の開口部を介して容易に突出させることができるので、測定対象領域に対する生体の生体成分の抽出を行いやすくすることができる。

上記装着部材が連結部および挟み部を含む構成において、好ましくは、装着部材の連結部は、長板状に形成され、保持部材に設けられた貫通孔に長手方向へスライド可能に取り付けられており、連結部の一端は、挟み部を回動可能に保持するように構成され、連結部の他端は、連結部が保持部材に対して所定の位置にあるときに、連結部が保持部材に近接する方向へ回動可能となるように構成されている。このように構成すれば、連結部の一端において挟み部を連結部側に回動させて折りたたむことができるとともに、連結部の他端において連結部を保持部材に近接する方向へ回動させることができるので、装着部材を、容易に保持部材に近接する方向へ折りたたむことができる。

この場合において、好ましくは、挟み部は、所定の位置を越えて保持部材から離反する方向への回動が禁止されている。このように構成すれば、容易に、挟み部が生体を挟み込むための角度以上に回動するのを抑制することができる。

上記装着部材が連結部および挟み部を含む構成において、好ましくは、保持部材は、生体に接触する凹状の面部をさらに含み、挟み部は、湾曲板状に形成されており、装着部材が折りたたまれたときに、挟み部は、保持部材の凹状の面部に沿うように配置される。このように構成すれば、生体成分測定装置を使用するときには、保持部材の凹状の面部および湾曲板状に形成された挟み部とにより、容易に生体を挟み込むことができるとともに、生体成分測定装置を使用しないときには、湾曲板状の挟み部が保持部材の凹状の面部に沿うように折りたたまれることにより、装着部材が折りたたまれた状態をコンパクト化することができる。

上記一の局面による生体成分測定装置において、好ましくは、電圧を印加するための電源部をさらに備え、チップは、電源部の陰極および陽極のうちいずれか一方に接続される第１電極を含み、装着部材は、電源部の陰極および陽極のうちいずれか他方に接続される第２電極をさらに含み、電極は、第１電極と第２電極とにより生体に電圧を印加するように構成されている。このように構成すれば、保持部材および装着部材の少なくとも一方を電源部の陰極または陽極の他方に接続される第２電極として用いることによって、第２電極の面積を大きくすることができるので、生体の単位面積あたりに流れる電流を少なくすることができる。これにより、電流が流れることに起因して被験者が感じる痛みを軽減することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１および図２は、本発明の一実施形態による血糖値測定装置を示した斜視図である。図３は、図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の分析ユニットを被験者の腕に装着した状態を示した斜視図である。図４は、図１に示した一実施形態による血糖値測定装置を示した分解斜視図である。図５〜図１０は、図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の構造を詳細に説明するための図である。まず、図１〜図１０を参照して、本実施形態による血糖値測定装置１００の全体構成について説明する。

本実施形態による血糖値測定装置１００は、生体から生化学成分の一つであるグルコースを抽出するとともに、抽出されたグルコースを分析することにより血糖値を算出する装置である。この血糖値測定装置１００は、図１および図２に示すように、分析ユニット１と、抽出カートリッジ５０（図２参照）とを備えている。分析ユニット１は、抽出カートリッジ５０を着脱可能に保持する装置本体１０と、装置本体１０を回動可能に保持する保持部材２０と、保持部材２０を被験者の腕１１０（図３参照）に装着するための装着部材３０とを含んでいる。

分析ユニット１の装置本体１０は、図３および図４に示すように、表面側に配置された表示部１１（図４参照）および操作ボタン１２（図４参照）と、矢印Ｘ１方向の端部側に配置された解除ボタン１３（図４参照）と、裏面側に配置された抽出カートリッジ取付部１４（図３参照）および係合孔１５（図３参照）と、矢印Ｘ２方向の端部側に配置された一対の回動軸１６（図４参照）と、内部に配置された直流方式の定電圧電源１７（図１０参照）とを含んでいる。装置本体１０の表示部１１は、図４に示すように、制御部（図示せず）により算出されたグルコース量および血糖値を表示するために設けられている。装置本体１０の操作ボタン１２は、測定の開始などの血糖値測定装置１００の動作を制御するために設けられている。装置本体１０の解除ボタン１３は、後述する保持部材２０の係合部２１ｂと、装置本体１０の係合孔１５（図３参照）との係合を解除するために設けられている。

装置本体１０の抽出カートリッジ取付部１４は、図３に示すように、抽出カートリッジ５０を取り付ける際のガイドとして機能する一対のリブ状の突出部１４ａと、抽出カートリッジ５０（図２参照）を取り付けるための４つの係合部１４ｂと、装置本体１０の定電圧電源１７（図１０参照）の陰極側と接続されている一対の端子部１４ｃと、検知部４０（図１０参照）を構成する光源部４１および受光部４２とを含んでいる。抽出カートリッジ取付部１４の４つの係合部１４ｂは、弾性変形可能に設けられることによって、抽出カートリッジ５０（図２参照）を着脱可能に構成されている。なお、装置本体１０は、保持部材２０と検知部４０とにより構成されている。

装置本体１０の係合孔１５は、装置本体１０が保持部材２０に対して閉状態のとき（図１参照）に、後述する保持部材２０の係合部２１ｂと係合するように設けられている。装置本体１０の一対の回動軸１６は、図４に示すように、それぞれ、外側方に突出するように設けられている。また、矢印Ｙ１方向側の回動軸１６には、回動軸１６の延びる方向に沿って孔部１６ａが設けられている。この回動軸１６の孔部１６ａは、装置本体１０の内部からケーブル１８および１９を外部に伸ばすために設けられている。この装置本体１０のケーブル１８および１９は、それぞれ、定電圧電源１７（図１０参照）の陽極側に接続されている。

また、保持部材２０は、図４に示すように、装置本体１０を回動可能に保持する保持部材本体部２１と、装置本体１０のケーブル１８および１９とそれぞれ接続される接触端子２２および２３と、接触端子２２および２３を保持部材本体部２１に取り付けるための保持部材２４と、ラチェット機構を構成する係合部材２５と、保持部材本体部２１の一方端部側（矢印Ｙ１方向の端部側）を覆うカバー部材２６とを含んでいる。

ここで、本実施形態では、保持部材２０の保持部材本体部２１は、矢印Ｘ２方向の端部側に一対の回動軸挿入孔２１ａと、矢印Ｘ１方向の端部側に設けられた係合部２１ｂと、平面的に見て中央部近傍に設けられた開口部２１ｃ、４つの逃げ部２１ｄ、段差部２１ｅおよび２１ｆとを含んでいる。また、保持部材本体部２１は、ＡＢＳなどの樹脂により形成されている。また、保持部材本体部２１の下面部２１ｇ（図６参照）は、Ｘ２方向から見て円弧形状に形成されている。これにより、保持部材２０が被験者の腕１１０に装着された際に、被験者の腕１１０との密着性を向上させることが可能となる。

保持部材本体部２１の一対の回動軸挿入孔２１ａには、装置本体１０の一対の回動軸１６が、それぞれ、挿入されることにより、装置本体１０が保持部材本体部２１に対してＡ方向およびＢ方向（図１および図２参照）に回動可能に取り付けられている。保持部材本体部２１の係合部２１ｂ（図２参照）は、装置本体１０が保持部材２０に対して閉状態のとき（図１参照）に、装置本体１０の係合孔１５（図２参照）と係合することにより、装置本体１０が保持部材本体部２１に対してＡ方向（開く方向）に回動するのを規制する機能を有している。このとき、装置本体１０に抽出カートリッジ５０（図２参照）が取り付けられている場合には、図１０に示すように、抽出カートリッジ５０は、保持部材本体部２１の開口部２１ｃから露出された被験者の腕１１０（図３参照）の表面に接触する。

また、本実施形態では、保持部材本体部２１の開口部２１ｃは、図３に示すように、平面的に見て正方形状に形成されている。また、開口部２１ｃは、保持部材２０が装着部材３０により被験者の腕１１０に装着されることによって、被験者の腕１１０の測定対象領域１１０ａを規定する機能を有している。このとき、被験者の腕１１０の測定対象領域１１０ａは、開口部２１ｃを介して矢印Ｚ２方向に突出する。

保持部材本体部２１の４つの逃げ部２１ｄは、装置本体１０が保持部材２０に対して閉状態のとき（図１参照）に、それぞれ、装置本体１０の４つの係合部１４ｂ（図３参照）を収容するために設けられている。保持部材本体部２１の段差部２１ｅは、装置本体１０が保持部材２０に対して閉状態のとき（図１参照）に、装置本体１０の抽出カートリッジ取付部１４（図３参照）を収容するために設けられている。保持部材本体部２１の段差部２１ｆには、図４に示すように、一対の係合突起２１ｈが形成されている。また、段差部２１ｆおよび係合突起２１ｈは、保持部材２０に対して後述する微細孔形成装置１２０を使用する際の位置決めを行う機能を有している。

また、保持部材本体部２１の一方端部側（矢印Ｙ１方向の端部側）には、図４〜図６に示すように、一対のガイド部２１ｉと、装置本体１０のケーブル１８および１９が配置される切欠部２１ｊと、円形状の突出部２１ｋと、楕円形状の突出部２１ｌと、Ｌ字形状の突出部２１ｍとが設けられている。

また、本実施形態では、保持部材本体部２１の一対のガイド部２１ｉは、装着部材３０を矢印Ｚ１方向および矢印Ｚ２方向にスライド可能にガイドする機能を有している。また、一対のガイド部２１ｉの矢印Ｙ１方向側の面には、ぞれぞれ、ねじ孔２１ｎが設けられている。保持部材本体部２１の楕円形状の突出部２１ｌおよびＬ字形状の突出部２１ｍには、それぞれ、ねじ孔２１ｏが設けられている。また、保持部材本体部２１の下面部２１ｇおよびＬ字形状の突出部２１ｍの周辺部（図５および図６に示したハッチング（斜線）領域）には、導電性材料からなるシートが貼り付けられている。これにより、保持部材本体部２１は、電極として用いられるように構成されている。

また、切欠部２１ｊの矢印Ｘ１方向側には、図４および図５に示すように、段差部２１ｐが設けられている。この段差部２１ｐは、矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向に延びるように形成されている。また、段差部２１ｐには、一対の穴部２１ｑが設けられている。また、一対の穴部２１ｑは、図５に示すように、それぞれ、矢印Ｚ１方向に貫通しないように形成されている。

また、本実施形態では、図４および図５に示すように、一対のガイド部２１ｉの外側部には、それぞれ、段差部２１ｒが設けられている。また、各段差部２１ｒの下部（矢印Ｚ１方向側部分）には、それぞれ、矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向に延びるようにねじ穴２１ｓが設けられている。このねじ穴２１ｓは、図５に示すように、大きな穴径を有するねじ切り部２１１ｓと小さな穴径を有する貫通孔部２１２ｓとから形成されている。また、各ねじ穴２１ｓのねじ切り部２１１ｓには、それぞれ、ねじ部材２７が各段差部２１ｒ側から挿入されるとともに螺合されている。

また、本実施形態では、ねじ部材２７は、外周部にねじ切り加工が施されているねじ部２７ａと、柱状に形成された軸部２７ｂとを含んでいる。ねじ部２７ａは、ねじ穴２１ｓのねじ切り部２１１ｓと螺合可能な大きさに形成されている。また、ねじ部２７ａの頭部には、係合部２７ｃが設けられており、ねじ部材２７は、係合部２７ｃに対応する所定の工具を用いて保持部材本体部２１に取り付けられている。また、軸部２７ｂは、ねじ部２７ａがねじ切り部２１１ｓに螺合された際に、貫通孔部２１２ｓを介してねじ穴２１ｓの段差部２１ｒとは反対方向側から突出するように構成されており、後述する装着部材３０の抜け止め用係合溝３１ｃに係合される。

また、各段差部２１ｒの上部（矢印Ｚ２方向側部分）には、それぞれ、矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向に延びるように貫通孔２１ｔが設けられている。

また、保持部材２０の接触端子２２および２３は、金属などの導電性材料により形成されている。また、接触端子２２は、保持部材本体部２１の円形状の突出部２１ｋおよび楕円形状の突出部２１ｌの外周に沿って配置されている。また、接触端子２２には、図４の矢印Ｙ１方向に突出するように接触部２２ａが形成されている。また、接触端子２３は、保持部材本体部２１のＬ字形状の突出部２１ｍの外周に沿って配置されている。これにより、導電性を有する接触端子２３が保持部材本体部２１の下面部２１ｇの導電性材料からなるシートが貼り付けられた領域と接触しているので、保持部材本体部２１の導電性材料からなるシートが貼り付けられた領域が定電圧電源１７（図１０参照）の陽極側に接続されている。

また、保持部材２０の保持部材２４は、ＡＢＳなどの樹脂により形成されている。また、保持部材２４は、図４に示すように、２つのねじ挿入孔２４ａを有している。また、保持部材２４は、ねじ８０がねじ挿入孔２４ａを介してねじ孔２１ｏに締め付けられることにより、保持部材本体部２１に取り付けられている。これにより、保持部材本体部２１と保持部材２４との間に配置される接触端子２２および２３が保持部材本体部２１に取り付けられるように構成されている。

また、本実施形態では、保持部材２０の係合部材２５は、図４および図７に示すように、保持部材本体部２１の段差部２１ｐの上方に配置される押圧部２５ａと、矢印Ｙ２方向に突出するように形成された爪部２５ｂと、押圧部２５ａおよび爪部２５ｂを連結する連結部２５ｃとを含んでいる。また、係合部材２５は、ポリアセタール樹脂により形成されている。これにより、係合部材２５と接触する装着部材３０を円滑にスライドさせることが可能であるとともに、一対の連結部２５ｃを弾性変形させることが可能である。また、係合部材２５は、保持部材２０に対する装着部材３０の移動方向を一方向（矢印Ｚ２方向）に規制するラチェット機構を構成している。また、係合部材２５は、ラチェット機構の規制を解除する解除機能を有している。

また、本実施形態では、爪部２５ｂは、矢印Ｙ２方向に突出するとともに、矢印Ｘ２方向から見て、矢印Ｚ１方向に対して所定の角度傾斜した斜面部からなる下面部２５１ｂ（図７参照）および矢印Ｙ２方向（水平方向）に延びる水平面からなる上面部２５２ｂ（図７参照）を含んでいる。

また、本実施形態では、係合部材２５の連結部２５ｃの上部（矢印Ｚ２方向側の部分）には、矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向に延びるように貫通孔２５ｄが設けられている。この貫通孔２５ｄは、係合部材２５を保持部材本体部２１に配置する際に、保持部材本体部２１の貫通孔２１ｔと同軸上に配置されるように形成されている。また、係合部材２５は、貫通孔２５ｄと貫通孔２１ｔとにステンレス鋼製の軸部材２８が挿入されることにより、保持部材本体部２１に対して貫通孔２５ｄを中心に揺動可能に取り付けられている。

また、押圧部２５ａの下面には、一対のザグリ穴２５ｅが設けられている。このザグリ穴２５ｅは、図７に示すように、保持部材本体部２１の段差部２１ｐに設けられている一対の穴部２１ｑと対向するように形成されており、一対のザグリ穴２５ｅと一対の穴部２１ｑとの間には、それぞれ、圧縮コイルバネ２９が設けられている。この圧縮コイルバネ２９は、押圧部２５ａを押圧した際に圧縮されるように配置されている。また、係合部材２５は、押圧部２５ａを押圧した際、軸部材２８を中心にＣ方向に揺動されるため、爪部２５ｂが矢印Ｙ１方向に移動されるように構成されている。これにより、押圧部２５ａを押圧した際には、装着部材３０に対して、ラチェット機構の規制を解除することが可能となる。また、圧縮コイルバネ２９は、押圧部２５ａの押圧を解除した際に押圧部２５ａの下面を付勢するとともに押し上げるように構成されている。この際、係合部材２５は、軸部材２８を中心にＤ方向に揺動されるため、爪部２５ｂが矢印Ｙ２方向に移動されるように構成されている。これにより、押圧部２５ａの押圧を解除した際には、装着部材３０に対して、ラチェット機構の規制を行うことが可能となる。

また、保持部材本体部２１の下面部２１ｇの矢印Ｙ１方向側には、矢印Ｚ１方向に突出する突起部２１１ｇが設けられている。この突起部２１１ｇは、保持部材本体部２１に対して装着部材３０を矢印Ｚ２方向にスライド移動させる際に、腕１１０が保持部材本体部２１と装着部材３０の連結部３１との間に挟まれるのを抑制する機能を有する。

また、保持部材２０のカバー部材２６は、図４および図８に示すように、一対のねじ挿入孔２６ａ（図４参照）と、装着部材３０が通過する一対の通過孔２６ｂと、係合部材２５の押圧部２５ａが配置される穴部２６ｃと段差部２１ｒ（図４参照）を覆うように配置される側方カバー部２６ｄとを含んでいる。また、カバー部材２６は、ＡＢＳなどの樹脂により形成されている。また、カバー部材２６は、図４に示すように、ねじ８１がねじ挿入孔２６ａを介して、保持部材本体部２１のねじ孔２１ｎに締め付けられることにより、保持部材本体部２１に取り付けられている。

また、本実施形態では、装着部材３０は、図４および図９に示すように、保持部材本体部２１のガイド部２１ｉにガイドされる一対の連結部３１と、連結部３１の下端部（矢印Ｚ１方向側の端部）から矢印Ｙ２方向に延びる２つの挟み部３２とを含んでいる。これにより、装着部材３０および保持部材２０の一方端部側（矢印Ｙ１方向の端部側）が連結されるとともに、装着部材３０および保持部材２０の他方端部側（矢印Ｙ２方向の端部側）が互いに離間している。また、装着部材３０は、ＡＢＳなどの樹脂（剛性体）により形成されている。また、装着部材３０の内面（図９に示したハッチング（斜線）領域）には、導電性材料からなるシートが貼り付けられている。これにより、装着部材３０は、電極として用いられるように構成されている。また、金属などの導電性材料からなる接触端子２２の矢印Ｙ１方向に突出する接触部２２ａ（図４参照）が装着部材３０の導電性材料からなるシートが貼り付けられた領域と接触しているので、装着部材３０の導電性材料からなるシートが貼り付けられた領域が定電圧電源１７（図１０参照）の陽極側に接続されている。また、装着部材３０は、上記ラチェット機構を構成している。

また、本実施形態では、装着部材３０の連結部３１は、複数の係合爪３１ａ（図４参照）を有する一対の係合領域３１ｂ（図４参照）と、一対の抜け止め用係合溝３１ｃと、矢印Ｙ２方向に突出する３つの突起部３１ｄとを含んでいる。また、連結部３１は、挟み部３２と保持部材２０との間の距離を変更することが可能なように構成されている。連結部３１の複数の係合爪３１ａは、矢印Ｚ２方向に隣接するように形成されている。また、係合爪３１ａは、矢印Ｙ１方向に突出するとともに、矢印Ｘ２方向から見て、矢印Ｚ１方向に対して所定の角度傾斜した斜面部からなる上面部３１１ａ（図７参照）および矢印Ｙ１方向（水平方向）に延びる水平面からなる下面部３１２ａ（図７参照）を含んでいる。これにより、保持部材２０に対して装着部材３０を矢印Ｚ２方向に押圧した場合には、装着部材３０の係合爪３１ａの傾斜面からなる上面部３１１ａ（図１参照）が係合部材２５の爪部２５ｂの傾斜面からなる下面部２５１ｂ（図７参照）に当接するとともに、係合部材２５の連結部２５ｃが矢印Ｙ１方向に移動することによって、装着部材３０を保持部材２０に対して矢印Ｚ２方向（上方向）にスライド移動させることが可能である。一方、保持部材２０に対して装着部材３０を矢印Ｚ１方向に押圧した場合には、装着部材３０の係合爪３１ａの水平面からなる下面部３１２ａ（図７参照）が保持部材２０の爪部２５ｂの水平面からなる上面部２５２ｂ（図７参照）に当接することによって、装着部材３０が保持部材２０に対して矢印Ｚ１方向（下方向）に移動するのを規制することが可能である。

また、本実施形態では、一対の抜け止め用係合溝３１ｃは、連結部３１の矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向側の側面に、それぞれ、矢印Ｚ１方向および矢印Ｚ２方向に延びるように形成されている。また、一対の抜け止め用係合溝３１ｃには、図５に示すように、それぞれ、ねじ部材２７の軸部２７ｂが係合されている。これにより、連結部３１を矢印Ｚ１方向にスライド移動させた場合に、抜け止め用係合溝３１ｃの上端部３１１ｃが軸部２７ｂに当接されるため、装着部材３０が保持部材２０から抜け落ちるのを抑制することが可能となる。また、抜け止め用係合溝３１ｃの上端部３１１ｃは、図９に示すように、半円周状に形成されている。これにより、連結部３１を矢印Ｚ１方向にスライド移動させ、ねじ部材２７の軸部２７ｂ（図５参照）と抜け止め用係合溝３１ｃの上端部３１１ｃとが当接した場合に、連結部３１を、軸部２７ｂを中心に保持部材本体部２１の下面部２１ｇ（図４参照）側に回動させることが可能となる。

また、本実施形態では、矢印Ｙ２方向に突出する３つの突起部３１ｄには、それぞれ、矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向に延びる貫通穴３１１ｄが設けられている。各貫通穴３１１ｄは、互いに同軸上に位置するように形成されている。

また、本実施形態では、装着部材３０の挟み部３２は、矢印Ｘ２方向から見て湾曲板状に構成されているとともに、弾性変形可能に構成されている。また、挟み部３２は、連結部３１により挟み部３２と保持部材２０との間の距離が変更されることによって、保持部材２０との間に被験者の腕１１０（図３参照）を上下方向から挟むことが可能なように構成されている。また、挟み部３２には、矢印Ｙ１方向側の端部に２つの突起部３２ａが設けられている。また、２つの突起部３２ａには、それぞれ、矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向に延びる貫通穴３２１ａが形成されている。これら貫通穴３２１ａは、連結部３１の貫通穴３１１ｄと同軸になるように形成されており、各貫通穴３１１ｄおよび各貫通穴３２１ａには、ステンレス製の軸部材３３が挿入されている。これにより、挟み部３２を、連結部３１に対して、軸部材３３を中心に、Ｅ方向に回動することが可能となる。これにより、挟み部３２を連結部３１側に折りたたむことが可能となる。また、挟み部３２の矢印Ｚ１方向側の面部３２ｂは、矢印Ｚ１方向に向かって突出するように湾曲している。この面部３２ｂは、保持部材本体部２１の凹状に形成された下面部２１ｇの曲面の形状と略一致するように形成されており、後述するように装着部材３０が折りたたまれた際には、面部３２ｂと下面部２１ｇとは互いに対向するように配置される。

抽出カートリッジ５０は、図１０に示すように、アクリルなどの樹脂からなるカートリッジ本体５１と、液体を保持する媒体として機能するメッシュシート５２と、一対の電極５３と、グルコースを検知するための検知部４０を構成するセンサ部材４３と、両面テープ５４と、実質的に絶縁体の電極シート５５とを含んでいる。カートリッジ本体５１には、貫通孔５１ａが形成されている。貫通孔５１ａの内部には、メッシュシート５２と、一対の活性炭電極５３ａとが保持されている。また、電極シート５５は、電極５３とセンサ部材４３との間に配置されている。センサ部材４３の計測面４３ａは、電極シート５５の開口部５５ａを介してメッシュシート５２側に露出している。

また、メッシュシート５２は、活性炭電極５３ａの下面に接触するとともに、両面テープ５４により、カートリッジ本体５１の下面側から固定されている。この両面テープ５４は、メッシュシート５２が配置される開口部５４ａを有しており、カートリッジ本体５１の下面全体に渡って貼り付けられている。メッシュシート５２は、グルコースの抽出時には液体を含んだ状態になる。また、メッシュシート５２は、両面テープ５４の開口部５４ａを介して被験者の腕１１０の皮膚の盛り上がりにより上方に向けて押し上げられることにより、センサ部材４３の下面に接触するように構成されている。

また、電極５３は、抽出カートリッジ５０が装置本体１０に取り付けられた状態で、端子部１４ｃと接触することにより、定電圧電源１７の陰極側に接続されている。ここで、抽出カートリッジ５０の電極５３と、保持部材本体部２１および装着部材３０との間に電圧を印加することによるメッシュシート５２に保持された液体への体液の収集のメカニズムについて説明する。定電圧電源１７により電圧が印加されると、陰極側の電極５３は、負（−）の電荷を帯びる。電極５３の下方に各々貼り付けられた活性炭電極５３ａは、分極性を有している。このため、電極５３の活性炭電極５３ａ内の下部は、負（−）に帯電する。これにより、抽出されている体液に含まれるナトリウムイオン（Ｎａ^＋）が、活性炭電極５３ａに向かってメッシュシート５２に保持された液体中を移動する。この体液中のナトリウムイオン（Ｎａ^＋）の活性炭電極５３ａへの移動に伴って、体液中のグルコースなどの生化学成分が、メッシュシート５２に保持された液体中に移動する。そして、グルコースなどの生化学成分は、センサ部材４３の計測面４３ａに到達する。

また、センサ部材４３は、図１０に示すように、電極シート５５の上面に配置されている。このセンサ部材４３は、下面側にグルコースの分析を行う計測面４３ａを有している。この計測面４３ａには、グルコースが反応することに起因して発色する発色色素と、所定の酵素とを含む混合ゲルが塗布され、その混合ゲルを乾燥させる処理が施されている。

具体的には、センサ部材４３の計測面４３ａには、グルコースに対する触媒としての酸化酵素であるグルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）と、グルコースがＧＯＤを触媒として反応することによって生成される過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）に対する触媒としての酸化還元酵素であるペルオキシダーゼ（ＰＯＤ）と、Ｈ_２Ｏ_２がＰＯＤを触媒として反応することによって生成されるＯ^＊（活性酸素）と反応して発色する発色色素とをゲルに混合した混合ゲルが塗布され、その混合ゲルを乾燥させる処理が施されている。

図１１〜図１４は、図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の使用手順を説明するための図である。図１５は、図１３に示した微細孔形成装置により微細孔が形成された皮膚の状態を示した断面図である。次に、図３および図１０〜図１５を参照して、本実施形態による血糖値測定装置１００の使用手順について説明する。

まず、本実施形態では、図１１に示すように、保持部材２０と装着部材３０の挟み部３２との間に被験者の腕１１０が配置されるように、保持部材２０および挟み部３２が離間した他方端部側から分析ユニット１が矢印Ｙ２方向に挿入される。そして、保持部材２０の保持部材本体部２１の導電性材料からなるシートが貼り付けられた下面部２１ｇが被験者の腕１１０と接触するように配置される。

次に、本実施形態では、図１２に示すように、装着部材３０が保持部材２０に対して矢印Ｚ２方向に移動される。これにより、分析ユニット１が被験者の腕１１０に取り付けられる。このとき、装着部材３０の連結部３１の一対の上端部は、それぞれ、カバー部材２６の一対の通過孔２６ｂに配置される。また、ＡＢＳなどの樹脂からなる２つの挟み部３２は、それぞれ、弾性変形するとともに、導電性材料からなるシートが貼り付けられた挟み部３２の内面が被験者の腕１１０に接触する。このように装着されることによって、保持部材２０の開口部２１ｃにより測定対象領域１１０ａが規定される。その後、装置本体１０の解除ボタン１３を押すことにより、装置本体１０の係合孔１５と保持部材本体部２１の係合部２１ｂ（図１３参照）との係合を解除した状態で、装置本体１０をＡ方向に回動させる。

次に、本実施形態では、図１３に示すように、微細孔形成装置１２０により、被験者の腕１１０の開口部２１ｃによって規定された測定対象領域１１０ａに微細孔（抽出孔）１１１（図１５参照）が形成される。なお、微細孔形成装置１２０は、ボタン部１２１と、ガイド部１２２とを備えている。そして、微細孔形成装置１２０のガイド部１２２が保持部材本体部２１の段差部２１ｆおよび係合突起２１ｈに配置される。これにより、微細孔形成装置１２０が保持部材本体部２１に対して位置決めされる。その後、ボタン部１２１を押圧することにより、微細孔形成装置１２０の内部から微細針（図示せず）が突出することによって、被験者の腕１１０の開口部２１ｃに規定された測定対象領域１１０ａに微細孔（抽出孔）１１１（図１５参照）が形成される。これにより、図１５に示すように、被験者の腕１１０に、表皮を貫通し、真皮までは到達するが、皮下組織までは到達しない微細孔（抽出孔）１１１が形成されるので、これらの複数の微細孔（抽出孔）１１１を介して被験者の腕１１０から体液を抽出することが可能である。これにより、血糖値測定装置１００を用いて被験者の腕１１０からグルコースを抽出する際に、被験者が感じる痛みを軽減することが可能である。この後、微細孔形成装置１２０を保持部材本体部２１から取り外す。

次に、本実施形態では、図１４に示すように、装置本体１０の抽出カートリッジ取付部１４の４つの係合部１４ｂに係合されることにより、抽出カートリッジ５０が抽出カートリッジ取付部１４に取り付けられる。なお、抽出カートリッジ５０が抽出カートリッジ取付部１４に取り付けられたときには、抽出カートリッジ５０には、図示しない液体供給部材が取り付けられている。そして、抽出カートリッジ取付部１４に取り付けられた抽出カートリッジ５０の液体供給部材を押圧することにより、液体供給部材からメッシュシート５２（図１０参照）に液体が供給される。その後、液体供給部材が抽出カートリッジ５０から取り外される。

次に、図３に示すように、装置本体１０がＢ方向に回動されて装置本体１０が閉状態にされる。このとき、装置本体１０の係合孔１５と保持部材本体部２１の係合部２１ｂ（図１４参照）とが係合しているので、装置本体１０が保持部材本体部２１に対してＡ方向に回動するのが規制される。このとき、図１０に示すように、抽出カートリッジ５０が保持部材本体部２１の開口部２１ｃを介して被験者の腕１１０に接触している。その後、図１２に示すように、装置本体１０の操作ボタン１２を操作することにより、被験者の腕１１０から抽出されたグルコースが分析されて血糖値が算出される。そして、血糖値測定装置１００による血糖値の測定が終了した後に、保持部材２０の係合部材２５の押圧部２５ａを押圧して、爪部２５ｂを矢印Ｙ１方向に移動させることにより、ラチェット機構の規制が解除されて装着部材３０が矢印Ｚ１方向に移動する。これにより、血糖値測定装置１００が被験者の腕１１０から取り外される。

図１６〜図１８は、図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の装着部材の折りたたみ手順を説明するための図である。次に、図１６〜図１８を参照して、本実施形態による血糖値測定装置１００の装着部材３０の折りたたみ手順について説明する。

まず、図１６に示すように、血糖値測定装置１００が被験者の腕１１０から取り外された状態から、係合部材２５の押圧部２５ａを押圧することにより、係合部材２５は、軸部材２８を中心にＣ方向に揺動される。これにより、爪部２５ｂは、矢印Ｙ１方向に移動される。そして、爪部２５ｂが矢印Ｙ１方向に移動された状態で、装着部材３０の連結部３１を矢印Ｚ１方向にスライド移動させる。そして、図１７に示すように、連結部３１の抜け止め用係合溝３１ｃの上端部３１１ｃは、ねじ部材２７の軸部２７ｂに当接される。

次に、本実施形態では、連結部３１の抜け止め用係合溝３１ｃの上端部３１１ｃがねじ部材２７の軸部２７ｂに当接された状態で、挟み部３２を、軸部材３３を中心にＥ１方向に回動させることにより、挟み部３２を、連結部３１の矢印Ｙ２方向側の面に折りたたむ。

次に、本実施形態では、図１８に示すように、挟み部３２が連結部３１の矢印Ｙ２方向側の面に折りたたまれた装着部材３０は、ねじ部材２７の軸部２７ｂを中心に連結部３１の抜け止め用係合溝３１ｃの上端部３１１ｃが回転されることにより、Ｆ方向（図１７参照）に回動される。これにより、装着部材３０を、保持部材本体部２１の下面部２１ｇに折りたたむ。この際、挟み部３２の面部３２ｂは、矢印Ｚ２方向（図１８参照）に向かって突出するように湾曲しているとともに、保持部材本体部２１の下面部２１ｇは、矢印Ｚ２方向に凹状に形成されているので、面部３２ｂと下面部２１ｇとは当接されるように重なり合う。これにより、装着部材３０を、保持部材本体部２１に対して、コンパクトに折りたたむことが可能となる。

本実施形態では、上記のように、装着部材３０を、被験者の腕１１０に装置本体１０が装着されたときに、装着部材３０の一端が装置本体１０に連結され、装着部材３０の他端が装置本体１０に対して離間するように構成することによって、装着部材３０の他端が装置本体１０に対して離間している領域を横方向（矢印Ｙ２方向）から被験者の腕１１０を挟み込むように挿入するだけで装着部材３０を装着することができるので、ベルトなどを用いる場合と異なり、装着時に円周方向の力が加わることがない。これにより、被験者の腕１１０の所定の位置に配置されるように容易に調整しながら装着部材３０の装着を行うことができる。その結果、装着時の作業性を向上させることができる。また、装着部材３０を、突起部３１ｄおよび抜け止め用係合溝３１ｃの上端部３１１ｃで屈曲することにより、折りたたみ可能に構成することによって、血糖値測定装置１００を使用しないときに、血糖値測定装置１００をコンパクト化した状態で収納することができる。

また、本実施形態では、検知部４０が開口部２１ｃに配置されたとき、検知部４０を、開口部２１ｃにより規定される被験者の腕１１０の測定対象領域１１０ａからグルコースを抽出するように構成することによって、被験者の腕１１０の測定対象領域１１０ａを開口部２１ｃにより規定した状態で、グルコースを抽出することができるので、検知部４０により、安定したグルコースの測定を行うことができる。

また、本実施形態では、検知部４０を、抽出カートリッジ５０が検知部４０に装着され、検知部４０が保持部材２０の開口部２１ｃに配置されたときに、抽出カートリッジ５０が保持部材２０の開口部２１ｃを介して被験者の腕１１０の表面に接触し、被験者の腕１１０からグルコースを抽出するように構成することによって、グルコースを測定した後のグルコースが保持されたメッシュシート５２を有する抽出カートリッジ５０を取り外して、新しい抽出カートリッジ５０に交換することができるので、グルコースの抽出および測定を繰り返し行うことができる。

また、本実施形態では、装着部材を、ＡＢＳプラスチックにより構成することによって、装着部材３０を被験者の腕１１０に挟み込む際に装着部材３０を撓ませた状態で挟み込むことができるので、装置本体１０および装着部材３０を被験者の腕１１０に密着させることができる。

また、本実施形態では、装着部材３０の連結部３１を、保持部材２０と挟み部３２との間の距離を変更可能に保持部材２０と挟み部３２とを連結することによって、装着部材にストラップ（ベルト）を用いる場合と異なり、保持部材２０および挟み部３２により被験者の腕１１０が垂直方向に挟み込まれるので、保持部材２０が被験者の腕１１０の円周方向に動くのを抑制することができる。また、保持部材２０および挟み部３２により被験者の腕１１０が垂直方向に挟み込まれるので、皮膚には垂直方向の力のみ働き、円周方向の力が働くのを防止することができる。これにより、被験者の腕１１０の測定対象領域１１０ａを保持部材２０の開口部２１ｃを介して容易に突出させることができるので、測定対象領域１１０ａに対するグルコースの抽出を行いやすくすることができる。

また、本実施形態では、連結部３１の一端を、挟み部３２を回動可能に保持するように構成し、連結部３１の他端を、連結部３１が保持部材２０に対して最もＺ１方向に位置しているときに、連結部３１が保持部材２０に近接する方向（Ｆ方向）へ回動可能となるように構成することによって、連結部３１の一端において挟み部３２を連結部３１側（Ｅ１方向側）に回動させて折りたたむことができるとともに、連結部３１の他端において連結部３１を保持部材２０に近接する方向（Ｆ方向）へ回動させることができるので、装着部材３０を、容易に保持部材２０に近接する方向（Ｆ方向）へ折りたたむことができる。

また、本実施形態では、装着部材３０が折りたたまれたときに、挟み部３２を、保持部材２０の凹状の下面部２１ｇに沿うように配置することによって、血糖値測定装置１００を使用するときには、保持部材２０の凹状の下面部２１ｇおよび湾曲板状に形成された挟み部３２とにより、容易に被験者の腕１１０を挟み込むことができるとともに、血糖値測定装置１００を使用しないときには、湾曲板状の挟み部３２が保持部材２０の凹状の下面部２１ｇに沿うように折りたたまれることにより、装着部材３０が折りたたまれた状態をコンパクト化することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、生体成分測定装置の一例として血糖値測定装置について説明したが、本発明はこれに限らず、他の生体成分測定装置にも適用可能である。

また、上記実施形態では、保持部材本体部と装着部材との両方を電極として用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、保持部材本体部または装着部材のいずれか一方のみを電極として用いるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、カバー部材をねじにより保持部材本体部に取り付ける例を示したが、本発明はこれに限らず、カバー部材を保持部材本体部に圧入して取り付けるようにしてもよい。

本発明の一実施形態による血糖値測定装置を示した斜視図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の装置本体を開いた状態を示した斜視図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の分析ユニットを被験者の腕に装着した状態を示した斜視図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置を示した分解斜視図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の分析ユニットから装着部材、カバー部材および係合部材を取り外した状態を示した側面図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の保持部材本体部を示した斜視図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の係合部材の周辺を示した断面図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置のカバー部材を示した斜視図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の装着部材を示した斜視図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置を被験者の腕に装着した状態を示した拡大図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の使用手順を説明するための図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の使用手順を説明するための図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の使用手順を説明するための図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の使用手順を説明するための図である。 図１３に示した微細孔形成装置により微細孔が形成された皮膚の状態を示した断面図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の装着部材の折りたたみ手順を説明するための図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の装着部材の折りたたみ手順を説明するための図である。 図１に示した一実施形態による血糖値測定装置の装着部材の折りたたみ手順を説明するための図である。

符号の説明

１０ 装置本体
１７ 定電圧電源（電源部）
２０ 保持部材
２１ｃ 開口部
２１ｇ 下面部（面部）
２６ｂ 通過孔（貫通孔）
３０ 装着部材
３１ 連結部
３１ｄ 突起部（屈曲部）
３１１ｃ 上端部（屈曲部）
３２ 挟み部（第２電極）
３２ａ 突起部（屈曲部）
４０ 検知部（測定部、装置本体）
５０ 抽出カートリッジ（チップ、装置本体）
５２ メッシュシート（保持媒体、装置本体）
５３ 電極（第１電極）
１００ 血糖値測定装置（生体成分測定装置）
１１０ 被験者の腕（生体）
１１０ａ 測定対象領域

Claims (10)

1. 生体から抽出された生体成分を測定する生体成分測定装置であって、
   生体から生体成分を抽出し、前記抽出された生体成分を測定する装置本体と、
   前記装置本体との間で前記生体を挟むことにより前記生体に前記装置本体を装着するための装着部材とを備え、
   前記装着部材は、前記生体に前記装置本体が装着されたときに、前記装着部材の一端が前記装置本体に連結され、前記装着部材の他端が前記装置本体に対して離間するように構成されており、かつ、前記装着部材は、１または複数の屈曲部を有し、前記屈曲部で屈曲することにより、折りたたみ可能に構成されている、生体成分測定装置。
2. 前記装置本体は、前記抽出された生体成分を測定するための測定部と、前記測定部を保持する保持部材とを含む、請求項１に記載の生体成分測定装置。
3. 前記保持部材は、前記生体の測定対象領域を規定する開口部を有し、
   前記測定部は、前記開口部に配置可能であり、前記測定部が前記開口部に配置されたとき、前記測定部は、前記開口部により規定される前記生体の測定対象領域から前記生体成分を抽出するように構成されている、請求項２に記載の生体成分測定装置。
4. 前記測定部は、前記生体の生体成分を抽出し、前記抽出された生体成分を保持するための保持媒体を有するチップを装着可能であり、前記装着されたチップの保持媒体に保持された生体成分を測定するように構成されており、
   前記チップが前記測定部に装着され、前記測定部が前記保持部材の開口部に配置されたときに、前記チップが前記保持部材の開口部を介して前記生体の表面に接触し、前記生体から前記生体成分を抽出するように構成されている、請求項３に記載の生体成分測定装置。
5. 前記装着部材は、剛性体により構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の生体成分測定装置。
6. 前記装着部材は、前記生体を前記装置本体の保持部材との間に挟むことが可能な挟み部と、前記保持部材と前記挟み部とを連結する連結部とを含む、請求項２〜５のいずれか１項に記載の生体成分測定装置。
7. 前記装着部材の連結部は、前記保持部材と前記挟み部との間の距離を変更可能に前記保持部材と前記挟み部とを連結する、請求項６に記載の生体成分測定装置。
8. 前記装着部材の連結部は、長板状に形成され、前記保持部材に設けられた貫通孔に長手方向へスライド可能に取り付けられており、
   前記連結部の一端は、前記挟み部を回動可能に保持するように構成され、
   前記連結部の他端は、前記連結部が前記保持部材に対して所定の位置にあるときに、前記連結部が前記保持部材に近接する方向へ回動可能となるように構成されている、請求項６または７に記載の生体成分測定装置。
9. 前記挟み部は、所定の位置を越えて前記保持部材から離反する方向への回動が禁止されている、請求項８に記載の生体成分測定装置。
10. 前記保持部材は、前記生体に接触する凹状の面部をさらに含み、
    前記挟み部は、湾曲板状に形成されており、
    前記装着部材が折りたたまれたときに、前記挟み部は、前記保持部材の凹状の面部に沿うように配置される、請求項６〜９のいずれか１項に記載の生体成分測定装置。

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