JP5341996B2 - 分析装置および分析方法 - Google Patents

Description

本発明は、分析用具を使用して、試料中の特定成分を分析する分析装置及び分析方法に関する。

従来より、血糖値を測定する方法としては、血糖値測定装置と分析用具を組み合わせて使用することにより、血糖値測定装置において自動的に血糖値を測定する方法がある。分析用具としては、血糖値測定装置に装着して使用するもの、あるいは皮下に留置して使用するものがあるが、一般に酵素反応を利用するバイオセンサが使用されている。

酵素は、反応温度によって酵素活性が変動する。そのため、バイオセンサを使用する方法では、反応温度として環境温度を測定し、環境温度に応じて演算値の補正を行なっている。温度補正は、予め経験によって得られた温度依存性を示す温度補正データを用いて行なわれている。この温度補正データは、たとえば常温（たとえば２５℃）を基準とし、常温に対する温度差に基づいて補正量や補正係数を決定できるものであり、この補正量に基づいて環境温度による影響をキャンセルすることができる。このような温度補正データは、通常、所定の温度範囲（たとえば１０〜４０℃）について決定される。

しかしながら、上述の温度補正は、血糖値測定装置にバイオセンサを装着して使用する場合には、バイオセンサに血液が点着されて、血液の分析が開始された後に、血糖値演算動作の一つとして行なわれる。そのため、ユーザは、環境温度が温度補正を適切に行なえる温度範囲（温度補正データが作成された温度範囲）であるか否かを、血糖値演算動作が終了するまでは把握することができない。したがって、環境温度が温度補正を適切に行なえる温度範囲外である場合には、適切な血糖値測定を行なえない状況であるにもかかわらず、バイオセンサを無駄に消費してしまう。

一方、信頼性のある測定値を得るためには、環境温度が温度補正を適切に行なえる温度範囲内に落ち着くまでに、再測定を繰り返す必要が生じる。特に、温度変化が激しい状況、たとえば寒い室外から暖かい室内へ分析装置を移動させて使用する場合には、環境温度が補正可能な温度（たとえば１０℃）となるまで比較的に時間を要する。この場合、ユーザは、バイオセンサの装着・脱着を繰り返し行なう必要があるために煩わしい作業を強いられ、またバイオセンサの無駄な消費も多くなる。

また、温度補正が適切に行なわれない環境温度で得られた測定値は、測定値の信頼性および再現性が低くなる。たとえば、血糖値測定装置に装着して使用する方法では、バイオセンサにおける酵素の温度は、環境温度そのもの、あるいは環境温度の変化の影響を受けやすい。そのため、測定環境やその変化によって、酵素活性が影響を受け、測定値の信頼性および再現性が低くなることがある。

一方、バイオセンサを皮下に留置して使用する場合、通常はバイオセンサにおける酵素が固定化される部分は、皮下における１０ｍｍ以内の部分に位置するようにバイオセンサが皮下に留置される。このような皮下の範囲は、外気の温度の変化の影響を受けて比較的に温度変化が大きな部分である。そのため、バイオセンサを皮下に留置して使用する血糖値測定装置においても、バイオセンサにおける酵素活性が測定場所の変化などによる温度変化による影響を受け、測定値の信頼性および再現性が低くなることがある。

また、バイオセンサを皮下に留置して使用する場合であっても、温度補正が適切に行われない環境下で得られた測定値は信頼性および再現性が低くなるため、その時間内で得られた測定値は使用できない。そして、測定値を得るためにバイオセンサに電圧を印加すると、その分、バイオセンサは劣化するため、使用できない測定値を得たときには、この使用できない測定値を得るために電圧を印加していた時間分だけバイオセンサの寿命を無駄に縮めることになる。

また、測定値の信頼性が低い場合には、その旨（使用温度外である旨）を、たとえば血糖値測定装置におけるＬＣＤなどの表示部において表示するなどしてユーザに報知する必要も生じる（たとえば特許文献１，２参照）。

特表平８−５０３３０４号公報 特開２００３−４２９９５号公報

本発明は、ユーザの負担を軽減しつつ、環境温度の変化のある状況下でも信頼性の高い分析結果を得られる分析装置および分析方法を提供することを課題としている。

本発明は、試料中の目的物質に関する情報を得る分析装置に関する。この分析装置は、環境温度を測定するための温度測定手段と、所定の温度範囲に関して、前記環境温度に応じた温度補正データを記憶する記憶手段と、前記試料中の目的物質に関する情報および前記温度補正データに基づいて、分析値の演算を行なうための演算手段と、前記環境温度が前記温度範囲内であるか否かを判断する判別手段と、を備えている。

前記判別手段は、前記温度測定手段において測定される１つの環境温度に基づいて、前記環境温度が前記温度範囲内であるか否かを判断するものであってもよい。また、判別手段は、前記温度測定手段において測定される複数回の環境温度の所定時間当たりの変化量が所定の範囲にあるか否かに応じて、前記温度補正データの適用温度範囲内である否かを判断するものであってもよい。もちろん、判別手段は、１つの環境温度が前記温度範囲内であると判断したときに、複数の環境温度の変化量が所定の範囲にあるときに、前記温度補正データの適用温度範囲内である否かを判断するようにしてもよい。

前記判別手段は、前記分析装置から前記試料中の目的物質に関する情報が得られない状況においても、前記環境温度が前記温度範囲内にあるか否かを判断する。ここで、前記分析装置から前記試料中の目的物質に関する情報が得られない状況とは、例えば、分析装置に試料が供給されていない状況である。なお、「試料中の目的物質に関する情報」は、たとえば数値情報であり、応答電流値（あるいは応答電流値を換算した電圧値）を例示できる。また、「分析値」には、「補正された応答電流値もしくは補正された電圧値」、または「血液中や間質液中のグルコース濃度」を例示できる。

前記判別手段は、所定時間当たりの環境温度の変化量に基づいて、前記温度補正データの適用温度範囲内であるか否かを判断してもよい。

本発明においては、前記温度測定手段とは別途に、環境温度を測定するための追加の温度測定手段を設けていてもよい。また、前記判別手段は、前記温度測定手段において測定される環境温度と前記追加の温度測定手段において測定される環境温度と、の差に基づいて、前記温度補正データの適用温度範囲内である否かを判断するように構成されてもよい。

前記温度測定手段は、前記試料中の目的物質に関する情報を出力する部分の近傍の温度を測定できる部位に設けられてもよい。一方、前記追加の温度測定手段は、前記温度測定手段よりも、前記試料中の目的物質に関する情報を出力する部分から離れた部分に設けられてもよい。追加の温度測定手段は、たとえば外気温度または表皮温度を測定する。

前記判別手段はまた、前記環境温度が前記温度補正データの適用温度範囲外であると判断した場合に、一定時間経過後に再び、前記環境温度が前記温度補正データの適用温度範囲内であるか否かを判断するように構成してもよい。

前記分析装置は主電源を更に備え、前記判別手段は、前記環境温度が前記温度補正データの適用温度範囲外であると判断した場合に、一定時間後に前記主電源を停止または省電力としてもよい。

本発明の分析装置は、前記判別手段での判別結果に基づいて、前記環境温度が前記温度補正データの適用温度範囲内である旨、あるいは前記温度補正データの適用温度範囲外である旨を報知するための報知手段をさらに備えているのが好ましい。

本発明の分析装置はまた、前記判別手段での判別結果を前記報知手段において報知させるために操作される操作手段をさらに備えていてもよい。なお、操作手段には、操作ボタンを例示できる。

また、前記分析装置として、体内に留置して、連続して試料の分析が可能なものを使用してもよい。なお、「体内」には例えば「皮下」を含むことができる。

また、本発明は、試料中の目的物質に関する情報を得る分析方法に関する。この分析方法は、環境温度を測定するための温度測定ステップと、所定の温度範囲に関して、前記環境温度に応じた温度補正データを記憶する記憶ステップと、前記試料中の目的物質に関する情報および前記温度補正データに基づいて、分析値の演算を行なうための演算ステップと、少なくとも、前記試料中の目的物質に関する情報が得られない状況において、前記環境温度が前記温度範囲内にあるか否かを判断する判別ステップと、を含む。

本発明によれば、ユーザの負担を軽減しつつ、環境温度の変化のある状況下でも信頼性の高い分析結果を得られる分析装置および分析方法を提供することができる。

本発明に係る血糖値測定装置の一例を示す全体斜視図である。 図１に示した血糖値測定装置の要部を示す断面図である。 図１に示した血糖値測定装置に使用するバイオセンサの一例を示す全体斜視図である。 図３に示したバイオセンサの断面図である。 図１に示した血糖値測定装置におけるコネクタ部周りの分解斜視図である。 図１に示した血糖値測定装置のブロック図である。 本発明に係る血糖値測定装置の他の例を示す図２に相当する断面図である。 図７に示した血糖値測定装置のブロック図である。 本発明に係る血糖値測定装置のさらに他の例を示す図２に相当する断面図である。 グルコースの連続測定方法を実施するためのグルコース連続測定装置の一例を示す断面図である。 図１０に示したグルコース連続測定装置におけるグルコースセンサを、要部拡大図とともに示した全体斜視図である。 図１０に示したグルコース連続測定装置におけるグルコースセンサを、要部拡大図とともに示した全体斜視図である。 図１０に示したグルコース連続測定装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明に係るグルコース連続測定装置の他の例を示す断面図である。

以下、本発明に係る分析装置および分析方法の一例としての血糖値測定装置について、図面を参照しつつ説明する。

図１および図２に示した血糖値測定装置１は、バイオセンサ２を用いて電気化学的手法により試料の分析を行うためのものであり、持ち運びが可能な携帯型として構成されている。この血糖値測定装置１は、筐体３、コネクタ部４および廃棄機構５および温度測定部６を備えている。

図３および図４に示したように、血糖値測定装置１に使用するバイオセンサ２は、使い捨てとして構成されており、全体として平板状の形態に形成されている。このバイオセンサ２は、略長矩形状の基板２０に対して、スペーサ２１を介してカバー２２を接合した構成を有しており、各要素２０〜２２により、基板２０の長手方向に延びるキャピラリ２３が規定されている。

キャピラリ２３は、毛細管現象を利用して、後述するカバー２２の排気口２２Ａに向けて血液を移動させるとともに、導入された血液を保持するためのものである。キャピラリ２３の内部には、試薬層２４が設けられている。試薬層２４は、たとえば電子伝達物質（[Ｒｕ(ＮＨ₃)₆]Ｃｌ₃やＫ₃[Ｆｅ(ＣＮ)₆]などの錯体）および酸化還元酵素（グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）やグルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ））を含んだものとされている。

スペーサ２１は、基板２０とカバー２２との間の距離、すなわちキャピラリ２３の高さ寸法を規定するためのものであり、たとえば両面テープにより構成されている。

カバー２２は、キャピラリ２３の内部の気体を外部に排気するための排気口２２Ａを有している。このカバー２２は、たとえばビニロンや高結晶化ＰＶＡなどの濡れ性が高い熱可塑性樹脂により形成されている。

基板２０は、絶縁樹脂材料によりカバー２２よりも大きな形状に形成されている。この基板２０の上面には、複数の電極２５，２６，２７，２８（図面上は４つ）が形成されている。

複数の電極２５〜２８は、少なくともキャピラリ２３に導入された血液に電圧を印加するための作用極および対極を含んでいる。複数の電極２５〜２８はさらに、キャピラリ２３の内部に血液が供給されたことを検知するための検知用電極、バイオセンサ２に関する情報（たとえばバイオセンサの製造日、製造工場、ロットＮｏ．、およびセンサ感度（選択すべき検量線の種類）など）を出力するための情報出力用電極、あるいは静電気対策のための静電気対策用電極を含んでいる。複数の電極２５〜２８は、検知用電極、情報出力用電極および静電気対策用電極に加えて、あるいはそれらの電極の少なくとも１つに代えて、その他の機能を有する電極を含んでいてもよい。

もちろん、複数の電極の数は、４つに限らず目的に応じて設計変更可能であり、また複数の電極の形態も種々に設計変更可能である。たとえば、特開平０４−３５７４５２号公報には、電極を２つ又は４つ設け、夫々の電極が同一平面内で重ならないように屈曲させることが記載されている。また、たとえば、特開平０８−３２０３０４号公報には、電極を３つ設け、夫々の電極が同一平面内で重ならないように屈曲させることが記載されている。また、たとえば、再表２００４／０５１２４９号公報には、電極を２つ又は３つ設け、夫々の電極が同一平面内で重ならないように屈曲させることが記載されている。これらと同様にして、本実施例においても２つ以上の電極を設けることができる。また、夫々の電極が同一平面内で重ならないように屈曲させてもよい。

図１および図２に示したように、筐体３は、血糖値測定装置１の外観形状を規定するとともに、コネクタ部４、廃棄機構５および温度測定部６をはじめとする各種の要素を収容するためのものである。筐体３は、センサ挿入口３０を有しているとともに、ケーシング３１，３２によって中空に形成されている。

ケーシング３１には、複数の操作ボタン３３、表示パネル３４が設けられており、ケーシング３２には後述する廃棄機構５の操作レバー５０が移動可能に保持されている。

複数の操作ボタン３３は、各種の設定（分析条件の設定や被験者のＩＤ入力など）の他、血液の分析に必要な動作を行なわせるための信号を生成させるためものである。操作ボタン３３は、環境温度が血糖値測定装置１の使用温度内であるかを確認するために使用されるものであってもよい。

表示パネル３４は、分析結果やエラーである旨を表示するとともに、設定時における操作手順や操作状況などを表示するためのものである。ここで、エラーとしては、たとえばバイオセンサ２に対する血液の供給不足、血糖値測定装置１の誤作動、血糖値測定装置１における誤演算、ユーザの操作ミスや設定ミス、あるいは環境温度が血糖値測定装置１の使用温度外である場合が含まれる。

図２および図５に示したように、コネクタ部４は、バイオセンサ２が装着されるものであり、ケース４０、端子台４１、および複数の端子４２，４３（図面上は４つ）を有している。

ケース４０は、複数の端子４１，４２および端子台４３を保持するものであるとともに、バイオセンサ２を保持するためのものである。このケース４０は、端子台４３を保持するための中空部４０Ａおよびバイオセンサ２を出し入れするための開口部４０Ｂを有している。

端子台４１は、複数の端子４２，４３を固定するためのものである。この端子台４１は、端子４２，４３を収容するための複数のスリット４１Ａ、および端子４２，４３の先端部４４，４５を突出させるための貫通孔４１Ｂを有している。

複数の端子４２，４３は、コネクタ部４にバイオセンサ２を装着したときに、バイオセンサ２の複数の電極２５〜２８の端子部２５Ａ〜２８Ａ（図３参照）に接触し、複数の電極２５〜２８に電圧を印加するとともに、そのときの電流値（抵抗値）を測定するためのものである。各端子４２，４３は、先端部４４，４５が板バネとして構成されており、コネクタ部４にバイオセンサ２を装着したときに、先端部４４，４５がバイオセンサ２に押圧力を作用させ、コネクタ部４においてバイオセンサ２を適切に保持させる役割をも果している。

図２に示したように、廃棄機構５は、血糖値の測定終了後のバイオセンサ２を血糖値測定装置１から廃棄するためのものである。この廃棄機構５は、操作レバー５０、連結プレート５１、スライドブロック５２およびコイルバネ５３を備えている。

操作レバー５０は、スライドブロック５２を移動させるために操作される部分であり、その一部が筐体３（ケーシング３１）から露出した状態において、筐体３に対して往復移動可能とされている。この操作レバー５０は、雌ネジ部５０Ａにおいて、ネジ５４を用いて連結プレート５１に固定されている。

連結プレート５１は、操作レバー５０とスライドブロック５２とを連結するためのものである。この連結プレート５１は、クランク部５１Ａおよび貫通孔５１Ｂ，５１Ｃを有している。クランク部５１Ａは、スライドブロック５２を固定するための部分である。貫通孔５１Ｂは、操作レバー５０を固定するためネジ５４が挿通される部分である。貫通孔５１Ｃは、コイルバネ５３の一端が係止される部分である。

スライドブロック５２は、コネクタ部４に装着されたバイオセンサ２を移動させるものであり、操作レバー５０の運動に連動して移動させられるものである。

コイルバネ５３は、連結プレート５１ひいては操作レバー５０およびスライドブロック５２を、待機位置に復帰させるためのものである。このコイルバネ５３は、上述のように一端が連結プレート５１に係止されている一方で、他端が筐体３における固定部３５に係止されている。そのため、コイルバネ５３は、操作レバー５０に対して廃棄方向に向けて負荷を作用させて操作レバー５０を移動させた場合に伸長させられる。その一方で、コイルバネ５３は、操作レバー５０に作用する負荷を解除した場合に収縮させられ、操作レバー５０およびスライドブロック５２を待機位置に復帰させる。

温度測定部６は、環境温度を測定するためのものである。この温度測定部６は、バイオセンサ２における試薬層２４の近傍の温度を測定できる部位に設けられている。この温度測定部６は、複数の電極２５〜２８のうち、作用極に対応する部分に極力近い位置に設けるのが好ましい。図示した例では、温度測定部６は、バイオセンサ２の裏面側がら試薬層２４における作用極の近傍の環境温度を測定できる位置に設けられている。温度測定部６としては、たとえばサーミスタの他、公知の種々のものを使用することができる。

図６に示したように、血糖値測定装置１はさらに、制御部１０、記憶部１１、演算部１２、判別部１３、電圧印加部１４、および電流測定部１５を備えている。

制御部１０は、血糖値測定装置１における各部の動作の制御、たとえば表示パネル３４への表示動作、判別部１３における判別動作、電圧印加部１４による電圧印加動作、あるいは演算部１２における血糖値の演算動作を制御するものである。

記憶部１１は、血糖値の演算に必要なプログラム、たとえば電流値（電圧値）と血糖値との相関データ、環境温度に応じた温度補正データを記憶したものである。温度補正データは、たとえば１０〜４０℃の温度範囲において、基準温度（たとえば２５℃）からの環境温度のずれ量と、それに対応する補正量や補正割合（補正係数）として記憶されている。

演算部１２は、応答電流値（あるいは応答電流値を換算した電圧値）に基づいて血糖値を演算するものである。この演算部１２はさらに、環境温度に対応する温度補正データに基づいて、応答電流値（あるいは応答電流値を換算した電圧値や演算された血糖値）を補正するための演算を行なう。なお本実施例においては「応答電流値（あるいは応答電流値を換算した電圧値）」が、本発明における「試料中の目的物質に関する情報」に相当する。また、本実施例においては「補正された応答電流値（あるいは補正された電圧値や補正された血糖値）」が、本発明における「分析値」に相当する。

演算部１２はまた、一定時間毎に、温度測定部６において測定される環境温度の変化量を演算するように構成されていてもよい。環境温度の変化量を演算する時間間隔は、たとえば０．１秒〜３時間、好ましくは１〜１８０秒とされる。

判別部１３は、温度測定部６において測定された環境温度が、適切に温度補正できる温度範囲（環境温度が温度補正データが作成された温度範囲）内であるか否かを判断するものである。たとえば温度補正データが１０〜４０℃の範囲で作成されている場合には、判別部１３は、温度測定部６において測定される環境温度が１０〜４０℃の範囲にあるか否かを判別する。

判別部１３はさらに、所定時間当たりの環境温度の変化量が予め定めた閾値（たとえば０．０１〜１．０℃／秒）よりも大きいか否かにより、環境温度が温度補正データの適用温度範囲内である否かを最終的に判断するように構成されていてもよい。すなわち、判別部１３は、環境温度が所定の温度範囲内であると判断し、かつ環境温度の変化量が所定の閾値以下である場合に、環境温度が適切に血糖値の演算を行なえる温度範囲内であると判断するようにしてもよい。もちろん、判別手段１３は、所定時間当たりの環境温度の変化量のみに基づいて、環境温度が温度補正データの適用温度範囲内である否かを判断するように構成されていてもよい。

ここで、制御部１０、記憶部１１、演算部１２、および判別部１３のそれぞれは、プロセッシングデバイス（たとえばＣＰＵやＭＰＵ）、またはメモリデバイス（たとえばＲＯＭやＲＡＭ）により構成されるが、制御部１０、記憶部１１、演算部１２、および判別部１３の全てを、１つのプロセッシングデバイスに対して複数のメモリデバイスを結合することにより構成することもできる。

電圧印加部１４は、複数の端子４２，４３を介して、バイオセンサ２の複数の電極２５〜２８（端子部２５Ａ〜２８Ａ）に電圧を印加するためのものである。電圧印加部１４としては、たとえば直流電源が使用される。

電流測定部１５は、バイオセンサ２の複数の電極２５〜２８（端子部２５Ａ〜２８Ａ）に対して、電圧印加部１４によって電圧を印加したときの応答電流を測定するためのものである。

次に、血糖値測定装置１を用いた血糖値測定方法について説明する。

血糖値測定においては、まず血糖値測定装置１に対してバイオセンサ２を装着する。このとき、血糖値測定装置１においては、バイオセンサ２が装着されたことが認識される。一方、血糖値測定装置１の判別部１３では、温度測定部６において測定された環境温度をサンプリングし、環境温度が血糖値測定装置１の使用可能な温度範囲（温度補正データが作成されている温度範囲）にあるか否かを判断する。

制御部１０は、判別部１３における判別結果を表示パネル３４に表示し、ユーザに対して血糖値測定装置１が適切に血糖値を測定できる温度であるか否かを報知する。なお。判別結果の報知は、表示パネル３４に限らず、音声やランプによる報知であってもよい。

このようにして判別結果を報知するようにすれば、ユーザは、バイオセンサ２に血液を点着して血糖値を測定するか否かを選択することができる。すなわち、環境温度に起因して適切に血糖値を測定できない状態である場合には、ユーザはバイオセンサ２に対する血液の点着前に血糖値の測定を中止することができる。

判別部１３にまた、環境温度が血糖値測定装置１の使用可能な温度範囲であると判断された場合であっても、演算部１２において一定時間毎の環境温度の変化量を演算し、判別部１３において環境温度の変化が一定値の閾値よりも小さいか否かを判断するようにしてもよい。そうすれば、環境温度の変化量を把握することができるため、安定した（変化の少ない）環境温度のときの環境温度に基づいて補正値を演算することができる。その結果、環境温度が最初に測定可能な温度である判断された時点と、血糖値（応答電流値）の測定時の環境温度との間の比較的に大きな温度変化のある状況においても、適切な補正量を演算し、より正確に血糖値を演算できるようになる。

環境温度による判別は、必ずしも血糖値測定装置１にバイオセンサ２が装着されたときに行なうようにする必要はなく、たとえばユーザが血糖値測定装置１の操作ボタン３３を押下するなどして所定の操作を行うことにより行なうようにしてもよい。もちろん、この場合においても、表示パネル３４において判別部１３における判別結果が報知される。

また、血糖値測定装置１には電力を供給するための主電源が備わっている。そして、判別部１３における環境温度による判別は、血糖値測定装置１の主電源が入っている限り、連続的に行なってもよく、その場合にはユーザが血糖値測定装置１の操作ボタン３３を押下するなどして所定の操作を行うことにより表示パネル３４に判別部１３での結果を報知させるようにしてもよい。

判別部１３において、環境温度に起因して血糖値測定装置１が適切に血糖値を測定できない状態であると判断された場合には、血糖値測定装置１は一定時間経過後に再び同様の判断を行なうようにしてもよい。このような判断は、血糖値測定装置１が適切に血糖値を測定できる状態であると判断されるまで、あるいは予め定められた所定回数の試行が終了するまで行なわれる。もちろん、ユーザが所定の操作を行う度に判別部１３における上述の判断を行ない、その結果を報知するようにしてもよい。また、環境温度が温度補正を適切に行なえる温度範囲外となっている状態が一定時間続く場合は、主電源を停止する（或いは所定の機能を制限する省電力モードに入る）ようにしてもよい。そして一定時間経過した後自動的に主電源を立上げるようにしてもよい。これにより電池の消耗を低減することができる。

これに対して、判別部１３において血糖値を適切に測定できる状態であると判断された場合には、血糖値の測定を適切に行なうことができるため、ユーザがバイオセンサ２のキャピラリ２３の端部からキャピラリ２３内に血液を導入することにより血糖値測定を継続することができる。バイオセンサ２に対して血液が供給された場合には、キャピラリ２３が血液によって満たされ、試薬層２４が溶解して液相反応系が構築される。このとき、複数の電極２５〜２８のうち、作用極と対極との間に電圧印加部１４によって電圧を印加すれば、酸化還元酵素によって血液中のグルコースが酸化され（電子が取り出され）、その電子が電子伝達物質を介して作用極に供給される。作用極に供給された電子の量は、コネクタ部４の端子４２（４３）を介して電流測定部１５において応答電流として測定される。血糖値測定装置１においては、演算部１２によって、先の応答電流、および環境温度に応じた温度補正データに基づいて、グルコース濃度（血糖値）が演算される。血糖値の演算結果は、制御部１０によって表示パネル３４に表示される。なお、本実施例においては「作用極」と「対極」と「試薬層２４」とが、本発明における「試料中の目的物質に関する情報を出力する部分」に相当する。

このようにして判別部１３における判別結果を表示パネル３４などにおいて報知することにより、環境温度に起因して血糖値測定装置１において適切に血糖値を測定できない状態であるにもかかわらず、血糖値測定装置１において血糖値が測定されてしまうことを抑制することができる。その結果、血糖値測定装置１における測定結果に関して信頼性および再現性を高めることができるようになるとともに、再測定の必要がなくなるためにバイオセンサ２を無駄に使用してしまうことを回避することができる。

次に、図７および図８を参照しつつ、血糖値測定装置１′の他の例を説明する。ただし、図７および図８においては、図１ないし図６を参照して先に説明した血糖値測定装置１と同様な要素について同一の符号を付してあり、以下における重複説明は省略する。

図７および図８に示した血糖値測定装置１′は、温度測定部６に加えて、温度測定部６′を備えており、判別部１３′における判別動作が図１ないし図６を参照して先に説明した血糖値測定装置１とは異なっている。

温度測定部６′は、血糖値測定装置１′（筐体３）の内部の温度を測定するためのものであり、血糖値測定装置１′にバイオセンサ２を装着したときの試薬層２４から比較的に離れた部位に設けられている。温度測定部６′としては、温度測定部６と同様に、サーミスタの他、公知の種々のものを使用することができる。

判別部１３′は、温度測定部６において測定された環境温度が、温度補正データの適用温度範囲内である否かを判断するものである。たとえば温度補正データが１０〜４０℃の範囲で作成されている場合には、判別部１３′は、温度測定部６において測定される環境温度が１０〜４０℃の範囲にあるか否かを判別する。

判別部１３′はさらに、温度測定部６において測定された環境温度と温度測定部６′において測定された環境温度との差が予め定めた閾値（たとえば０．５〜５．０℃）よりも大きいか否かにより、環境温度が温度補正データの適用温度範囲内である否かを最終的に判断するように構成されている。すなわち、判別部１３′は、環境温度が所定の温度範囲内であると判断し、かつ２つの温度測定部６，６′での測定される環境温度の差が閾値以下である場合に、現在の環境温度において、適切に血糖値の演算を行なえると判断するように構成されている。

このような判別方法を採用すれば、血糖値測定装置１′の内部の温度とバイオセンサ２の試薬層２４の温度との差が大きい場合、たとえば環境温度が異なる場所に血糖値測定装置１′やバイオセンサ２を移動させて血糖値を測定する場合のように血糖値測定装置１′の内部と外部との環境温度の差が大きい場合に、バイオセンサ２の試薬層２４が測定場所の環境温度や血糖値測定装置１′の内部温度に十分近づいたときに血糖値を測定することが可能となる。そのため、血糖値測定装置１′における測定結果の信頼性および再現性を高めることができる。

本発明は、先に説明した実施の形態には限定されず、種々に変更可能である。たとえば、図２および図８に示した血糖値測定装置１，１′では、温度測定部６がバイオセンサ２の下面側から環境温度を測定するように配置されていたが、図９に示した血糖値測定装置１″のように、温度測定部６″をバイオセンサ２の上面側から環境温度を測定するように配置してもよい。

次に、本発明に係る分析装置および分析方法の他の例としてのグルコース連続測定装置７について、図面を参照しつつ説明する。

図１０に示したグルコース連続測定装置７は、血液や間質液などの体液中のグルコース濃度を連続的に測定可能なものであり、人体の腹部や肩の皮膚に装着して使用するものである。なお、装着箇所はこれらに限らず、他の箇所に装着してもよい。このグルコース連続測定装置７は、筐体７０、回路基板７１、バイオセンサ８および温度測定部６を備えている。

筐体７０は、グルコース連続測定装置７の外形をなすものであり、カバー７２および基板７３を含んでいる。カバー７２および基板７３は、これらによって規定される空間に回路基板７１を収容するものであり、相互に固定されている。筐体７０は、防水性あるいは耐水性を有しているのが好ましい。このような筐体７０は、たとえば少なくともカバー７２（必要に応じて基板７３）を金属やポリプロピレン樹脂などの透水性の極めて低い材料により形成される。

基板７３は、バイオセンサ８が挿通される部分であり、バイオセンサ８の端部８１を固定している。基板７３には、接着フィルム７４が固定されている。この接着フィルム７４は、グルコース連続測定装置７を皮膚に固定するときに利用されるものである。接着フィルム７４としては、両面に粘着性を有するテープを使用することができる。

回路基板７１は、グルコース連続測定装置７の所定の動作（たとえば電圧の印加、グルコース濃度の演算あるいは外部との通信）に必要な電子部品を搭載したものである。この回路基板７１はさらに、後述するバイオセンサ８の電極８３（図１１参照）に接触させるための端子７５を備えている。この端子７５は、バイオセンサ８に電圧を印加し、バイオセンサ８から応答電流値を得るために利用されるものである。なお本実施例においては「応答電流値」が、本発明における「試料中の目的物質に関する情報」に相当する。

バイオセンサ８は、血液や間質液などの体液中のグルコース濃度に応じた応答電流を得るためのものである。このバイオセンサ８は、端部８１が皮膚Ｓｋから突出して回路基板７１の端子７５に接触しているとともに、その他の大部分が皮膚Ｓｋに留置されている。なお本実施例においては「血液や間質液などの体液中のグルコース濃度」が、本発明における「分析値」に相当する。

図１１および図１２に示したように、バイオセンサ８は、基板８２、電極８３、固定化酵素部８４およびリード８５を有している。

基板８２は、電極８３を支持するためのものであり、絶縁性および可撓性を有するシート状に形成されている。基板８２は、端部８１が筐体７０の内部に存在している一方で、端部８０が鋭利なものとして形成されている。端部８０を鋭利な構造とすれば、皮膚Ｓｋへのバイオセンサ８の留置を容易に行なうことができるようになり、使用者の痛みを低減することができる。なお、端部８０の構造や、皮膚Ｓｋへの留置方法はこれらに限定されない。たとえば、公表特許第２００３−５２７１３８号公報には、カニューレ内に針を配置して針と共にカニューレを皮下に挿入し、その後に針のみを皮膚から引き抜くことでカニューレを皮下に留置することが記載されている。これと同様にして、バイオセンサ８内に針を配置して針と共にバイオセンサ８を皮膚Ｓｋへ挿入し、その後に針のみを皮膚Ｓｋから引き抜くことでバイオセンサ８を皮膚Ｓｋへ留置することができる。この場合、針が鋭利な構造であればよく、バイオセンサ８の端部８０は鋭利な構造でなくてもよい。また、たとえば公表特許第２００８−５０６４６８号公報には、センサを中空の針内に配置して、針を皮膚に挿入した後、針のみを皮膚から引き抜くことによりセンサを皮膚へ留置することが記載されている。これと同様にして、バイオセンサ８を内部に配置した中空の針を皮膚に挿入し、その後に針のみを皮膚Ｓｋから引き抜くことでバイオセンサ８を皮膚Ｓｋへ留置することができる。この場合も、針が鋭利な構造であればよく、バイオセンサ８の端部８１は鋭利な構造でなくてもよい。

基板８２のための材料としては、人体への害がなく、適切な絶縁性を有するものであればよく、たとえばＰＥＴ、ＰＰ、ＰＥなどの熱可塑性樹脂、あるいはポリイミド樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を使用することができる。

電極８３は、固定化酵素部８４に電圧を印加し、固定化酵素部８４から電子を取り出すために利用されるものである。電極８３は、基板８２の上面に形成されており、作用極８３Ａおよび対極８３Ｂを含んでいる。作用極８３Ａは、グルコースと電子授受を行う部分である。対極８３Ｂは、作用極４２Ａとともに電圧印加に利用されるものである。電極８３は、カーボンインクを用いたスクリーン印刷により形成することができる。

固定化酵素部８４は、グルコースと作用極８３Ａとの間の電子授受を、酵素または電子伝達物質を介して媒体するものである。この固定化酵素部８４は、基板８２の上面において、作用極８３Ａの端部８３Ａａにグルコース酸化還元酵素を固定化することにより形成されている。

グルコース酸化還元酵素としては、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）およびグルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）を使用することができる。グルコース酸化還元酵素の固定化方法としては、公知の種々の方法、たとえば重合性ゲル、ポリアクリルアミドやリンなどの高分子、リン脂質ポリマーにシランカップリング剤を導入したＭＰＣ重合体あるいはタンパク質膜を利用する方法を採用することができる。

リード８５は、温度測定部６において測定される情報を回路基板７１に伝達するためのものである。このリード８５は、大部分がバイオセンサ８における基板の下面に形成されている。リード８５は、一端部が温度測定部６に接触している一方で、他端部がバイオセンサ８の上面において露出している。

温度測定部６は、環境温度を測定するためのものである。この温度測定部６は、バイオセンサ８における固定化酵素部８４の近傍の温度、すなわち人体の皮下温度を測定できるようにバイオセンサ８における基板８２の下面において、固定化酵素部８４に対応する位置に設けられている。この温度測定部６は、リード８５を介して、端部８５Ａにおいて回路基板７１の端子７５に接触している。温度測定部６としては、たとえばサーミスタの他、公知の種々のものを使用することができる。

図１３に示したように、グルコース連続測定装置７は、回路基板７１、バイオセンサ８および温度測定部６の他に、制御部１０、記憶部１１、演算部１２、判別部１３、電圧印加部１４、電流測定部１５、および通信部１６を備えている。

制御部１０、記憶部１１、演算部１２、判別部１３、電圧印加部１４、および電流測定部１５は、各機能において、先に説明した図６での血糖値測定装置１の制御部１０、記憶部１１、演算部１２、判別部１３、電圧印加部１４、および電流測定部１５と同様である。

通信部１６は、グルコース連続測定装置７と外部の情報処理端末との間でデータ通信を行なうためのものである。この通信部１６は、少なくとも送信部を有しており、必要に応じて受信部を含んでいる。

データ通信は、たとえば無線通信手段（赤外線を使ったＩｒＤＡあるいは２．４ＧＨｚの周波数帯を使ったブルートゥース）を利用することができる。もちろん、グルコース連続測定装置７の通信部１６と外部の情報処理端末の通信部とをケーブルなどを用いて有線でデータ通信を行なうようにしてもよい。

外部の情報処理端末としては、たとえば人体にインスリンを投与するためのインスリン送出装置、簡易型血糖値測定装置、腕時計型表示機、あるいはパーソナルコンピュータを挙げることができる。

グルコース連続測定装置７では、判別部１３においては、温度測定部６によって測定された環境温度（皮下温度）をサンプリングし、環境温度がグルコース連続測定装置７の使用可能な温度範囲（温度補正データが作成されている温度範囲）にあるか否かを判断する。

制御部１０は、判別部１３における判別結果を表示パネルなどの報知手段に表示し、あるいは通信部１６を介して外部の情報処理端末に判別結果を送信する。外部の情報処理端末に判断結果が送信された場合、外部の情報処理端末では、判別結果をユーザに対して報知する。

判別部１３はまた、環境温度がグルコース連続測定装置７の使用可能な温度範囲であると判断された場合であっても、演算部１２において一定時間毎の環境温度の変化量を演算し、判別部１３において環境温度の変化が閾値よりも小さいか否かを判断するようにしてもよい。もちろん、判別部１３は、環境温度の変化が閾値よりも小さいか否かを判断することのみをもって、環境温度がグルコース連続測定装置７の使用可能な温度範囲であると判断するようにしてもよい。

判別部１３において血液や間質液などの体液中のグルコース濃度を適切に測定できる状態であると判断された場合には、作用極８３Ａと対極８３Ｂとの間に電圧印加部１４によって電圧を印加したときの応答電流を電流測定部１５において測定する。環境温度がグルコース連続測定装置７の使用可能な温度範囲であると判断においては、演算部１２によって、先の応答電流、および環境温度に応じた温度補正データに基づいて、グルコース濃度が演算される。血液や間質液などの体液中のグルコース濃度の演算結果は、制御部１０によって表示パネルなどの報知手段において報知され、あるいは通信部１６を介して外部の情報処理端末に送信される。なお、本実施例においては「作用極８３Ａ」と「対極８３Ｂ」と「固定化酵素部８４」とが、本発明における「試料中の目的物質に関する情報を出力する部分」に相当する。

一方、判別部１３において、環境温度がグルコース連続測定装置７の使用可能な温度範囲でない（適切に血液や間質液などの体液中のグルコース濃度を測定できない状態である）と判断された場合には、作用極８３Ａと対極８３Ｂとの間への電圧印加を行わないようにしてもよい。すなわち、血液や間質液などの体液中のグルコース濃度を適切に測定できる状態である場合にのみ、作用極８３Ａと対極８３Ｂとの間への電圧印加を行うようにしてもよい。また、たとえば、環境温度がグルコース連続測定装置７の使用可能な温度範囲でないと判断されて、作用極８３Ａと対極８３Ｂとの間への電圧印加を行わないようにしてから一定時間経過後に、再度、環境温度がグルコース連続測定装置７の使用可能な温度範囲であるか否か判断してもよい。また、グルコース連続測定装置７には電力を供給するための主電源が備わっているので、たとえば、環境温度がグルコース連続測定装置７の使用可能な温度範囲でない状態が一定時間続く場合は、主電源を停止する（或いは所定の機能を制限する省電力モードに入る）ようにしてもよい。そして一定時間経過した後自動的に主電源を立上げるようにしてもよい。これらにより、作用極８３Ａと対極８３Ｂとの間へ無駄に電圧印加が行なわれることを抑制できる。このため、バイオセンサ８が劣化することを抑制できるので、バイオセンサ８の寿命を延ばすことができる。また、電池の消耗を低減することができる。また、作用極８３Ａと対極８３Ｂとの間への電圧印加を連続的に行う場合には、環境温度がグルコース連続測定装置７の使用可能な温度範囲でない（適切に血液や間質液などの体液中のグルコース濃度を測定できない状態である）ときには、血液や間質液などの体液中のグルコース濃度の演算を行わず、あるいは演算した血液や間質液などの体液中のグルコース濃度が不適切な値である旨を報知するようにしてもよい。

図１０ないし図１３を参照して説明したグルコース連続測定装置７は、図７ないし図９を参照して説明した血糖値測定装置１′，１″と同様に、温度測定部６に加えて、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示したグルコース連続測定装置７′，７″のように、他の温度測定部６′，６″を備えていてもよい。図１４（ａ）および図１４（ｂ）においては、図１０ないし図１３を参照して説明したグルコース連続測定装置７と同様な要素については同一の符号を付してある。なお、温度測定部６′は、バイオセンサ８において、固定化酵素部８４から比較的に離れた部位に設けられる。また、温度測定部６″は、バイオセンサ８において、固定化酵素部８４が形成された基板８２と同じ面に設けられる。

図１４（ａ）に示したグルコース連続測定装置７′は、温度測定部６Ａ′が、表皮温度を測定できるように配置されたものである。この温度測定部６Ａ′は、回路基板７１と基板７３との間に設けられている。

図１４（ｂ）に示したグルコース連続測定装置７″は、温度測定部６Ｂ′が外気温度を測定できるように配置されたものである。温度測定部６Ｂ′は、カバー７２の表面に設けられている。

これらのグルコース連続測定装置７′，７″では、判別部において、温度測定部６において測定される環境温度（皮下温度）と、温度測定部６Ａ′，６Ｂ′において測定される環境温度（表皮温度または外気温度）と、の差に基づいて、温度補正データの適用温度範囲内である否かを判断するように構成することができる。すなわち、皮下温度と表皮温度または外気温度との差分が所定の閾値（たとえば０．５〜５．０℃）以下であるか否かにより、温度補正データの適用温度範囲内である否かを判断するように構成することもできる。

図１０ないし図１３を参照して説明したグルコース連続測定装置７は、温度測定部６に加えて、温度測定部６Ａ′，６Ｂ′の双方を備えたものであってもよい。この場合には、温度測定部６での環境温度（皮下温度）から、温度測定部６Ａ′での環境温度（表皮温度）および温度測定部６Ｂ′での環境温度（外気温度）の双方を差分した値が、所定の閾値（たとえば０．５〜５．０℃）以下であるか否かにより、温度補正データの適用温度範囲内である否かを判断するように構成することもできる。また、皮下温度と表皮温度との差分が所定の閾値（たとえば０．５〜５．０℃）以下であるか否か、および皮下温度と外気温度との差分が所定の閾値（たとえば０．５〜５．０℃）以下であるか否かの判断を個別に行い、これらの判断結果のうちの一方または双方に基づいて、温度補正データの適用温度範囲内である否かを判断するように構成してもよい。

また、図１０ないし図１３を参照して説明したグルコース連続測定装置７では、温度測定部６に加えて設けられる温度測定部は、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示した温度測定部６Ａ′，６Ｂ′とは異なる部位に配置してもよい。

本発明は、血糖値を測定するための血糖値測定装置やグルコース連続測定装置に限らず、他の分析装置に対しても適用することができる。すなわち、本発明は、たとえば試料中のコレステロールや乳酸などのグルコース以外の成分を分析するもの、あるいは血液試料以外の試料を用いて特定成分を分析するもの対して適用することができる。

本発明はさらに、電気化学的手法により試料の分析を行なう分析装置に限らず、光学的手法により試料の分析を行なうように構成された分析装置にも適用可能である。

１，１′，１″ 血糖値測定装置（分析装置）
７ ，７′ ，７″ グルコース連続測定装置（分析装置）
１１ 記憶部（記憶手段）
１２ 演算部（演算手段）
１３，１３′ 判別部（判別手段）
２，８ バイオセンサ
３４ 表示部（報知手段）
３３ 操作ボタン
６，６″ 温度測定部（温度測定手段）
６′，６Ａ′，６Ｂ′ 温度測定部（追加の温度測定手段）

Claims (15)

1. 試料中の目的物質に関する情報を得る分析装置であって、
   環境温度を測定するための温度測定手段と、
   所定の温度範囲に関して、前記環境温度に応じた温度補正データを記憶する記憶手段と、
   前記試料中の目的物質に関する情報および前記温度補正データに基づいて、分析値の演算を行なうための演算手段と、
   前記環境温度が前記温度範囲内であるか否かを判断する判別手段と、
   を備え、
   前記判別手段は、前記分析装置から前記試料中の目的物質に関する情報を得られない状況においても、前記環境温度が前記温度範囲内にあるか否かを判断する、
   分析装置。
2. 前記判別手段は、前記温度測定手段において測定される複数回の環境温度の所定時間当たりの変化量が所定の範囲にあるか否かに応じて、前記温度補正データの適用温度範囲内である否かを判断するように構成されている、
   請求項１に記載の分析装置。
3. 前記温度測定手段は、前記試料中の目的物質に関する情報を出力する部分の近傍の温度を測定できる部位に設けられている、
   請求項１に記載の分析装置。
4. 前記温度測定手段とは別途に、環境温度を測定するための追加の温度測定手段をさらに備えている、
   請求項１に記載の分析装置。
5. 前記判別手段は、前記温度測定手段において測定される環境温度と、前記追加の温度測定手段において測定される環境温度と、の差に基づいて、前記温度補正データの適用温度範囲内である否かを判断するように構成されている、
   請求項４に記載の分析装置。
6. 前記追加の温度測定手段は、前記温度測定手段よりも、前記試料中の目的物質に関する情報を出力する部分から離れた部分に設けられている、
   請求項４に記載の分析装置。
7. 前記判別手段は、前記環境温度が前記温度補正データの適用温度範囲外であると判断した場合に、一定時間経過後に再び、前記環境温度が前記温度補正データの適用温度範囲内であるか否かを判断する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の分析装置。
8. 前記分析装置は主電源を更に備え、
   前記判別手段は、前記環境温度が前記温度補正データの適用温度範囲外であると判断した場合に、一定時間後に前記主電源を停止または省電力とする、
   請求項７に記載の分析装置。
9. 前記判別手段での判別結果に基づいて、前記環境温度が前記温度補正データの適用温度範囲内である旨、あるいは前記温度補正データの適用温度範囲外である旨を報知するための報知手段をさらに備えている、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の分析装置。
10. 前記分析装置として、体内に留置して、連続して試料の分析が可能なものを使用する、請求項１から９のいずれか１項に記載の分析装置。
11. 試料中の目的物質に関する情報を得る分析方法であって、
    環境温度を測定するための温度測定ステップと、
    所定の温度範囲に関して、前記環境温度に応じた温度補正データを記憶する記憶ステップと、
    前記試料中の目的物質に関する情報および前記温度補正データに基づいて、分析値の演算を行なうための演算ステップと、
    少なくとも、前記試料中の目的物質に関する情報が得られない状況において、前記環境温度が前記温度範囲内にあるか否かを判断する判別ステップと、
    を含む分析方法。
12. 前記判別ステップでは、前記温度測定ステップにおいて測定される複数回の環境温度の所定時間当たりの変化量が所定の範囲にあるか否かに応じて、前記温度補正データの適用温度範囲内である否かを判断する、
    請求項１１に記載の分析方法。
13. 前記温度測定ステップでは、前記試料中の目的物質に関する情報を出力する部分の近傍の温度を測定する、
    請求項１１に記載の分析方法。
14. 前記温度測定ステップとは別途に、環境温度を測定するための追加の温度測定ステップをさらに含む、請求項１１に記載の分析方法。
15. 前記判別ステップでは、前記環境温度が前記温度補正データの適用温度範囲外であると判断した場合に、一定時間経過後に再び、前記環境温度が前記温度補正データの適用温度範囲内であるか否かを判断する、
    請求項１１から１４のいずれか１項に記載の分析方法。

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