JP5027819B2 - 血液検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、視力疾患を有する糖尿病患者や高齢者などでも容易に使用することができる血液検査装置に関する。

従来から、血液センサと、当該血液センサを着脱自在に装着される血液検査装置本体とを有する血液検査装置が知られている（特許文献１などを参照）。図１に、従来の血液検査装置１の例が示される。血液検査装置１の筐体２は、略直方体形状を有する。筐体２の側面２ａには装着部４が設けられ、装着部４には血液センサ（以下「センサ」ともいう）３が挿入される。装着部４は、筐体２と同一色を有していることが多い。また、筐体２の上面２ｂには、表示部５と操作ボタン６が設けられている。表示部５と操作ボタン６は、電気回路部（図示せず）に接続される。

図２に示されるようにセンサ３の一方の端には、血液７を採取する採取口３ａが設けられる。採取口３ａは通路３ｂを介して検出部に連結されている。検出部には検出電極が設けられている。検出電極は、血液検査装置本体の内部に設けられたコネクタを介して、電気回路部に接続されている。

血液検査装置１の操作について説明する。血液検査装置１の側面２ａに設けられた装着部４にセンサ３を挿入して血液検査の準備をする。準備が終了したら、患者の皮膚８を穿刺する。この穿刺により図２に示すように、皮膚８から血液が流出して血液の液滴７ａを形成する。この血液の液滴７ａにセンサ３の採取口３ａを接触させる。すると、採取口３ａから血液が検出部に流入し、検出部の試薬と化学反応する。この化学反応により生じた電気信号はコネクタを介して電気回路部に伝達される。電気回路部で血糖値が計算される。その計算結果を表示部５に表示する。患者は、表示部５に表示された値に基づいて、必要に応じてインスリンを注射する。
国際公開第０２／４４７０５号パンフレット

糖尿病患者のなかには、糖尿病とともに糖尿病網膜症を有する合併症患者や、視力の低下した高齢患者も多い。これらの患者は、いわば視覚障害をも有する。しかしながら従来の血液検査装置では、これらの視覚障害をも有する患者にとって操作しやすい装置とは言い難かった。つまり視覚障害をも有する患者は、血液検査装置のセンサ装着部の色と、筐体の色とが同一色であると、センサ装着部の位置が認識しにくいため、センサ装着部にセンサを挿入しにくかった。

近年、装着部の近傍色が、筐体の表面色と異なる血液検査装置が報告されている（http://www.abbott.co.jp/medical/product/adc/index.asp?r=1 を参照）。しかしながら、これらはデザイン性のみを考慮して表面色が選択されており、装着部の位置の認識の容易さを考慮して表面色が選択されていない。

本発明は、このような問題を解決したもので、糖尿病網膜症患者や視力の低下した高齢患者も容易に使用することができる血液検査装置を提供することを目的とする。

本発明者は、血液検査装置の頻繁に操作が必要な部材の表面色を、筐体の表面色の明度
よりも高い明度とし、かつ青錐体の障害を有する視覚で識別可能な色彩とすれば、視覚障害をも有する患者であっても、容易に操作することができることに着目して、本発明を完成させた。

すなわち本発明は、以下に示す血液検査装置に関する。
［１］筐体と、前記筐体に内蔵された電気回路部と、血液センサを挿入するための、前記筐体の表面に設けられた装着部と、を備える血液検査装置であって、
前記装着部の表面色は、前記筐体の表面色の明度よりも高い明度を有し、かつ青錐体に障害を有する視覚で識別可能な色彩である、血液検査装置。
[２]前記電気回路部と接続する、前記筐体の表面に設けられた操作ボタンをさらに備え、前記操作ボタンの表面色は、前記筐体の表面色の明度よりも高い明度を有し、かつ青錐体に障害を有する視覚で識別可能な色彩である、血液検査装置。
［３］前記筐体の表面色の色相が紫色〜青色〜緑色であり、かつ前記装着部または前記操作ボタンの表面色の色相は橙色〜赤色である、［１］または[２]に記載の血液検査装置。
［４］前記筐体の表面色の色相が、波長４００〜５５０ｎｍの紫色〜青色〜緑色であり、かつ前記装着部または前記操作ボタンの表面色の色相が、波長６００〜７００ｎｍの橙色〜赤色である、［３］に記載の血液検査装置。
［５］ 前記筐体の表面色のマンセルカラーシステムで定義される明度が１〜４であり、かつ前記装着部または前記操作ボタンの表面色のマンセルカラーシステムで定義される明度が９．５〜７である、［１］〜［４］のいずれかに記載の血液検査装置。
［６］前記装着部は、血液検査装置の内部に向かうにしたがって狭まる形状を有する、［１］〜［５］のいずれかに記載の血液検査装置。
［７］前記装着部または前記操作ボタンには、蛍光材または蓄光材が塗布された、［１］〜［６］のいずれかに記載の血液検査装置。
［８］前記装着部または前記操作ボタンには、発光ダイオードが埋設された、［１］〜［７］のいずれかに記載の血液検査装置。
［９］血糖値を測定するための、［１］〜［８］のいずれかに記載の血液検査装置。

本発明の血液検査装置では、センサの装着部の表面色が、筐体の表面色よりも高い明度を有し、青錐体の障害を有する視覚に対して識別可能な色彩を有する。好ましくは本発明の血液検査装置は操作ボタンを有し、かつ操作ボタンもセンサ装着部と同様に、筐体の表面色よりも高い明度を有し、青錐体の障害を有する視覚に対して識別可能な色彩を有する。（以下において、センサの装着部と操作ボタンとを総称して「入力部」ともいう。）したがって、糖尿病網膜症や高齢者でも容易に入力部を識別することができるので、血液検査装置を毎回容易に操作することができる。そのため、血糖値のコントロールが容易となり、糖尿病網膜症をはじめとする様々な合併症の進行を防止（又は遅延）させることもできる。

本発明の血液検査装置は、１）筐体、２）前記筐体に内蔵された電気回路部、３）血液センサを装着するための、前記筐体の表面に設けられた装着部を備える。好ましくは、さらに４）前記電気回路部と接続する、前記筐体の表面に設けられた操作ボタンを有する。

装着部に装着される血液センサは、装置本体に着脱自在であることが好ましく、血液検査毎に交換されることが好ましい。また血液センサは、検査毎に血液検査装置の外部から血液センサを装着部に挿入してもよいし（図３などを参照）；血液検査装置内部に予め格納された血液センサが、検査毎に装置内部から装着部へ送出されてもよい（図７など参照）。

図３は、本発明の血液検査装置の一例の斜視図である。
図３に示される血液検査装置１１は、１）直方体状の形状をした筐体１２、２）筐体１２の側面１２ａに配置された装着部１４、３）筐体１２の上面１２ｂに配置された表示部１５と操作ボタン１６（操作ボタン１６ａ、１６ｂの総称）、４）筺体１２の内部に収納され、表示部１５と操作ボタン１６に接続された電気回路部３０（図９参照）を有する。装着部１４には、血液センサ１３が挿入される。

本発明の血液検査装置は、装着部１４または操作ボタン１６の表面色に特徴を有する。つまり、前記装着部または操作ボタンの表面色を、糖尿病網膜疾患患者などに認識されやすい色としたことを特徴とする。装着部１４の表面とは、図３における装着部１４の立壁面１４ｂ、水平面１４ｃおよび垂直面１４ｄの少なくともいずれかを意味する。立壁面１４ｂ、水平面１４ｃおよび垂直面１４ｄのうち、例えば水平面１４ｃの明度を最も高くすると、装着部の位置をより判別しやすくなる。

ヒトの網膜には、暗いときにだけ働く杵体と、明るいときにだけ働く錐体の、２種類の視細胞がある。図１０の分光特性図に示されるように、錐体には赤錐体（Ｌ）、緑錐体（Ｍ）、青錐体（Ｓ）の３種類があり、それぞれ異なる波長の光を主に感じる。錐体がこの３種類の波長の光に反応することで、ヒトは色を認識する。

一方、糖尿病網膜疾患は錐体に障害を与えるため、機能する錐体の細胞数を減少させる。特に青錐体は、赤錐体や緑錐体に比べて本来的に少なく、錐体の細胞数全体のわずか数パーセントしかない。したがって、初期の網膜障害においても影響を受け易く、青色盲、青色色弱の症状は発症しやすい。

錐体に障害のないヒトは、青紫〜青〜青緑〜緑〜黄緑までを青として認識するので、青色として認識される波長範囲が相対的に広い。したがって、錐体に障害のある患者は、緑色を認識しにくくなり、黄色を彩度が低下した白に近い色として認識する。

このように、錐体に障害のある患者は、認識できる色の範囲が限られている。したがって、血液検査装置の頻繁に操作が必要な部材（以下において、操作が必要な部材を「入力部」とも称する）の表面色が適切に選択されていないと、当該部材の位置を把握することが困難となる。そのため装置の操作が困難となり、血液検査が煩雑になる。

本発明の血液検査装置における、頻繁な操作が必要な部材（入力部）の例には、血液センサが挿入される装着部、および電気回路部に電気信号を入力するための操作ボタンなどが含まれる。これらの部材は、血液検査毎に操作される必要がある。

本発明者は前記入力部の表面色を、錐体に障害を有する視覚で識別可能な色彩として、かつ前記入力部の表面色の明度を、その周辺の部材の表面色の明度よりも高くすると、錐体に障害のある患者も前記入力部を認識しやすいことに着目した。

明度とは、色の明るさの指標である。明度を数値化する手段として、マンセルカラーシステムがある。図１１にマンセル・システムカラーの明度表を示す。本発明の装置の入力部の表面色の、マンセルカラーシステムで定義される明度は約９.５〜７の範囲内であることが好ましい。一方、入力部の周囲（例えば筐体）の表面色の、マンセルカラーシステムで定義される明度は約１〜４の範囲内であることが好ましい。

例えば、図３に示される血液検査装置の筐体１２の表面色は、明度の低い（暗い）色、いわゆる暗灰色としており、かつ装着部１４や操作ボタン１６の表面色は、明度の高い（明るい）色、いわゆる明灰色としている。色のコントラストにより、装着部１４や操作ボタン１６の位置の認識を容易にしている。

色相とは、白および黒を除いたそれぞれの色味のことで、赤、青、黄が色相の３要素である。色相はスペクトル単光色の波長で表される。
本発明の装置の入力部の表面色は、橙色〜赤色であることが好ましく、波長６００〜７００ｎｍの橙色〜赤色であることが好ましい。橙色〜赤色は、錐体に障害を有する視覚で識別可能もしくは識別しやすい色である。
さらに、入力部のうちセンサを挿入する装着部の表面色は、赤色よりも、むしろ橙色（波長６００〜６７５ｎｍ）であることが好ましい。血液センサの装着部には血液が付着することがあるが、装着部が赤いと、付着した血液が見えにくくなるからである。

一方、入力部の周囲（例えば筐体）の表面色は特に限定されないが、好ましくは、入力部の表面色と異なることが好ましい。さらに好ましくは、入力部の周囲の表面色は紫色〜青色〜緑色であり、波長４００〜５５０ｎｍの紫色〜青色〜緑色であることが好ましい。

糖尿病網膜症患者は、波長４００〜５５０ｎｍまでの光を紫色〜青色〜緑色として知覚し、しかも低い明度の（暗い）色として認識する。また、波長６００〜７００ｎｍまでの光を橙色〜赤色として知覚し、しかも高い明度の（明るい）色として認識する。つまり、色相の違いとともに、明度差も感じることができる。

例えば、図３に示される装置の筐体１２の表面色は紫色〜青色〜緑色（波長４００〜５５０ｎｍ）であり、装着部１４の表面色は橙色（波長６００〜６７５ｎｍ）である。また、操作ボタン１６の表面色の明度は、装着部１４の表面色の明度よりも低くしている。したがって網膜症患者にとっては、操作ボタン１６の表面色は、装着部１４の表面色ほどは目立たない。これにより、網膜症患者に、装着部１４と操作ボタン１６との差異を認知させやすくしている。

前述の通り、橙色は彩度が高く網膜症患者の注意を引くことができるので、装着部１４は容易に識別される。従って、糖尿病網膜症患者や高齢者でも容易に装着部１４を識別することができ、血液検査装置１１を容易に使用することができる。それにより血糖値のコントロールが容易となり、網膜症の進行を防止（又は遅延）させることもできる。

また、血液検査装置を用いて血液検査を行う環境は、常に十分な明るさがある環境であるとは限らない。外出時での検査、例えばトイレや洗面所などの薄暗い明かりの環境下で検査を行う場合も考えられる。
したがって、図３に示される装置１１の装着部１４や操作ボタン１６に、蛍光塗料や蓄
光塗料を塗布してもよい。それによりさらにそれらの部材の判別が容易となる。また、装着部１４や操作ボタン１６に橙色（赤色でも可）の発光ダイオードを埋設してもよい。この場合、装着部１４や操作ボタン１６が明るく光るので、それらの判別が容易となる。

図４は、装着部１４とその近傍の断面図である。装着部１４は側面１２ａと上面１２ｂとが接する角に設けられている。装着部１４は、筐体１２の上面１２ｂに対して水平に形成された水平面１４ｃと、筐体１２の上面１２ｂに対して垂直に形成されている立壁面１４ｂおよび垂直面１４ｄを含む。装着部１４は、筐体１２の角に開口しているので、筺体１２の側面１２ａ側からも、上面１２ｂ側からも識別されうる。したがって、装着部１４の位置を容易に識別できる。

装着部１４の側面１２ａから装置内部に奥まった位置には、センサ１３が装置内部に入り込むための入口１４ａがある。つまり入口１４ａは、水平面１４ｃと垂直面１４ｄとの隙間である。入口１４ａは、センサ１３の通路１２ｃに連結している。通路１２ｃの奥部には、コネクタが設けられている。入口１４ａは影により黒っぽく（暗く）みえる。このため装着部１４の表面色を橙色にすると、入口１４ａとのコントラストにより、装着部１４の位置の識別が容易になる。

装着部１４の立壁面１４ｂ（図３参照）は、入口１４ａから装置外部に向かって、テーパ形状を有することが好ましい。すなわち、装着部１４の形状は、入口１４ａに向かって狭まっている。そのためセンサ１３を、装着部１４の立壁面１４ｂと、水平面１４ｃと、垂直面１４ｄに沿って入口１４ａに導くことができるので、挿入も容易である。

図５および図６は、本発明の血液検査装置１１の他の例の斜視図である。図５に示される血液検査装置の装着部１４は、図３に示される装置の装着部１４と比較して、大きくされている。また、図５の装着部１４付近の、筐体１２の上面１２ｂの色相または明度が、筐体の色相または明度とは変えられているので、装着部１４の視認性はより高まる。また装着部１４の形状を、筐体１２の上面１２ｂから突出する形状とされているので、装着部１４の認識がより容易になる。

図６に示される血液検査装置１１の装着部１４は、図５に示される装置の装着部１４と比較して、装着部１４の周囲が突出して突出部１４ｅを形成しており、装着部１４がアクセントのある形状となっている。突出部１４ｅなどで、装着部１４の形状にアクセントつければ、使用者は触覚でも装着部１４の位置を認識することができる。

図７は、本発明の血液検査装置のさらに他の例の斜視図である。図３、図５および図６に記載の血液検査装置は、血液検査装置の外部から装着部１４に血液センサ１３を「挿入」して使用されるが、一方、図７に記載の血液検査装置１１は、装置内部に格納された血液センサ１３が、装置の「内部から送出」されて、装着部１４に装着される。図７に示される装置においても装着部１４の視認性が高いことが好ましく、図３に示される装置と同様に、色相や明度が選択されている。もちろん、図７に示される操作ボタン１６の色相や明度を、筐体１２の色相や明度から変更してもよい。

血液検査装置の内部には、複数の血液センサ１３が積層されたカートリッジが格納されていてもよい。検査毎に、１つずつの血液センサ１３が装置内部から送出される。図７に示される装置１１によれば、使用者自身の血液センサ１３を装着部に挿入する操作が必要なくなるので、検査操作も簡便になる。さらに、血液検査装置１１と血液センサ１３とを別個に携帯する必要がなくなる。

図８は、血液センサ１３の組み立て分解図である。図８において、基板１７の上面には
検出電極１８〜２０と、検出電極１８〜２０から夫々導出された接続電極１８ａ〜２０ａが配置されている。検出電極１８〜２０と接続電極１８ａ〜２０ａは、金、白金またはパラジウムなどを材料とするスパッタリング法または蒸着法により基板１７上に形成された導電層を、レーザ加工することにより一体的に形成されうる。

検出部２３は、基板１７の検出電極１８〜２０で構成され、検出部２３には試薬２４が載置される。試薬は、測定するべき血液成分の種類に応じて適宜選択される。例えば、血糖値を測定する場合の試薬２４は、ＰＱＱ−ＧＤＨ、フェリシアン化カリウムを添加して溶解させて調整した試薬溶液を滴下し、乾燥させることで形成することができる。

基板１７と試薬２４の上には、ポリエチレンテレフタレートで形成されたスペーサ２５が装着される。スペーサ２５には、先端２５ａ側から後端２５ｂに向かってスリット２５ｃが形成されている。スリット２５ｃは、検出部２３を露出させる。また、スリット２５ｃの奥部２５ｄは、基板１７に形成された接続電極１８ａ〜２０ａを露出させる。

後述のカバー２７が重ね合わされると、スリット２５ｃは通路２６を形成する。スペーサ２５の先端２５ａは、血液７の採取口２８となる。スリット２５ｃの内壁面に親水性処理が施されていれば、血液の液滴７ａ（図２参照）が採取口２８から通路２６に毛細管現象で浸入し、検出部２３に導かれる。

スペーサ２５の上には、カバー２７が装着される。カバー２７は、ポリエチレンテレフタレートで作製すればよい。基板１７とスペーサ２５とカバー２７とを重ね合わせると、スリット２５ｃに対応する通路２６が形成される。カバー２７には空気孔２７ａが形成されている。空気孔２７ａと通路２６は、通路２６の奥部２５ｄで連通している。

図８に示された血液センサ１３に採取口２８から血液７が流入すると、血液７は通路２６の毛細管力により、律速状態で検出部２３に一気に導かれる。そして血液７が、検出部２３に配置された試薬２４と化学反応を起こす。

図９は、血液検査装置１１の電気回路部３０のブロック図である。図９において、血液センサ１３の接続電極１８ａ〜２０ａは、コネクタ３１ａ〜３３ａを介して切換回路３５に接続されている。切換回路３５の出力は、電流／電圧変換器３６の入力に接続されている。電流／電圧変換器３６の出力は、アナログ／デジタル変換器（以後、Ａ／Ｄ変換器という）３７を介して演算部３８の入力に接続されている。演算部３８の出力は、表示部１５と送信部３９に接続されている。表示部１５は、液晶表示部などである。切換回路３５には基準電圧源４０が接続されている。基準電圧源４０はグランド電位であってもよい。

一方、制御部４１の出力は、切換回路３５の制御端子と、演算部３８と、送信部３９に接続されている。制御部４１の入力には、操作ボタン１６（図３の１６ａおよび１６ｂ参照）とタイマ４２が接続され、さらに時計（図示せず）やメモリ（図示せず）が接続されていてもよい。

電気回路部３０の動作を説明する。操作ボタン１６ａを押下ることにより、電気回路部３０に電源が供給される。または、挿入されたセンサ１３を検出して、自動的に電源が供給されてもよい。

センサ１３の信号は、接続電極１８ａ〜２０ａおよびコネクタ３１ａ〜３３ａを介して、切換回路３５に入力される。制御部４１が切換回路３５を切換えて、検出電極２０(図８参照)を電流／電圧変換器３６に接続する。また、血液７の流入を検知するための検知極となる検出電極１８を、基準電圧源４０に接続する。そして、検出電極１８及び検出電
極２０間に一定の電圧を印加する。

この状態で血液７が検出部に流入すると、検出電極１８と検出電極２０との間に電流が流れる。この電流は、電流／電圧変換器３６によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器３７によってデジタル値に変換される。デジタル値は演算部３８に向かって出力され、十分な量の血液７が検出部に流入したことを演算部３８が検知する。

次に、血液成分（例えば、グルコース）の量の測定が行なわれる。まず制御部４１の指令により切換回路３５を切換えて、血液成分量の測定のための作用極となる検出電極２０を、電流／電圧変換器３６に接続する。また、血液成分量の測定のための対極となる検出電極１９を、基準電圧源４０に接続する。

血液成分と試薬（例えば、酸化還元酵素）とを反応させたい場合は、一定時間（例えば、１〜１０秒）、電流／電圧変換器３６および基準電圧源４０をオフにしておいてもよい。そして、一定時間経過後に、制御部４１の指令により、検出電極２０と検出電極１９との間に一定の電圧（０．２〜０．５Ｖ）を印加する。すると、検出電極２０と検出電極１９との間に電流が流れる。この電流は電流／電圧変換器３６によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器３７によってデジタル値に変換される。そして演算部３８に向かって出力される。演算部３８はそのデジタル値を基にグルコース成分量に換算する。このグルコース成分量はメモリへ測定の度に順次格納される。メモリに格納されたグルコース成分量は操作ボタン１６ｂを押下する度に格納された順に表示部１５に表示される。

また、メモリに格納された血液成分量を、送信部３９からインスリンを注射装置に送信してもよい。この送信は電波を用いることもできるが、医療器具への妨害のない光通信で送信することが好ましい。

本発明の血液検査装置は、任意の血液成分の測定に使用することができ、もちろんグルコースの測定にも使用されうる。さらにセンサ１３の試薬を適宜選択すれば、グルコース以外の血液成分、たとえば乳酸値やコレステロールなどの測定も可能である。

本出願は、２００６年１１月３０日出願の出願番号ＪＰ２００６−３２３３９８に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本出願に援用される。

本発明の血液検査装置は、視力疾患を有する糖尿病網膜患者や視力の低下した高齢者でも毎回容易に使用することができるので、視力疾患を有する患者等が使用する血液検査装置等として有用である。

従来の血液検査装置の斜視図である。 図１に示された血液検査装置の使用説明の断面図である。 本発明の一実施の形態における血液検査装置の斜視図である。 図３に示される血液検査装置の装着部付近の断面図である。 本発明の他の実施の形態における血液検査装置の斜視図である。 本発明の他の実施の形態における血液検査装置の斜視図である。 本発明の他の実施の形態における血液検査装置の斜視図である。 血液検査装置に装着するセンサの組み立て図である。 血液検査装置内に設けられた電気回路部のブロック図である。 人の目の分光特性を示す説明図である。 マンセル・カラーシステムの説明図である。

Claims (8)

1. 筐体と、前記筐体に内蔵された電気回路部と、血液センサが装着されるための、前記筐体の表面に設けられた装着部と、を備える血液検査装置であって、
   前記装着部の表面色は、前記筐体の表面色の明度よりも高い明度を有し、かつ青錐体に障害を有する視覚で識別可能な色彩であり、
   前記筐体の表面色の色相が、波長４００〜５５０ｎｍの紫色〜青色〜緑色であり、かつ前記装着部の表面色の色相が、波長６００〜７００ｎｍの橙色〜赤色である、血液検査装置。
2. 筐体と、前記筐体に内蔵された電気回路部と、血液センサが装着されるための、前記筐体の表面に設けられた装着部と、を備える血液検査装置であって、
   前記電気回路部と接続する、前記筐体の表面に設けられた操作ボタンをさらに備え、
   前記操作ボタンの表面色は、前記筐体の表面色の明度よりも高い明度を有し、かつ青錐体に障害を有する視覚で識別可能な色彩であり、
   前記筐体の表面色の色相が、波長４００〜５５０ｎｍの紫色〜青色〜緑色であり、かつ前記操作ボタンの表面色の色相が、波長６００〜７００ｎｍの橙色〜赤色である、血液検査装置。
3. 前記装着部は、血液検査装置の内部に向かうにしたがって狭まる形状を有する、請求項１または請求項２に記載の血液検査装置。
4. 前記装着部には、蛍光材または蓄光剤が塗布された、請求項１または請求項２に記載の血液検査装置。
5. 前記操作ボタンには、蛍光材または蓄光材が塗布された、請求項２に記載の血液検査装置。
6. 前記装着部には、発光ダイオードが埋設された、請求項１または請求項２に記載の血液検査装置。
7. 前記操作ボタンには、発光ダイオードが埋設された、請求項２に記載の血液検査装置。
8. 血糖値を測定するための、請求項１または請求項２に記載の血液検査装置。

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