JP5504248B2 - 血液検査装置 - Google Patents
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Description
さらに血液センサ10を、取り外し可能な交換部材とした血液検査装置も提案されている。
前記血液センサユニットは、穿刺対象である皮膚と接触する部位を有する。皮膚と接触することにより、血液センサユニットの内部空間が塞がれることが好ましい。
本発明の血液検査装置は、穿刺手段として針を用いてもよい。針を穿刺手段とする装置の一例を図1に示す。図1は血液検査装置220の断面図である。血液検査装置220は、樹脂で形成されたハウジング221を有する。ハウジング221は装置の枠体であって、装置の主要部材を収納する。ハウジング221には、電気回路232が収納される。電気回路232は、血液センサ42(後述)での血液成分の検出結果を受信して当該血液成分を測定する。
本発明の血液検査装置は、穿刺手段としてレーザを用いてもよい。レーザを穿刺手段とする装置の一例を図2(組立斜視図)に示す。図2に示される血液検査装置31の下ケース32の内部には、レーザ発射装置33;吸引ポンプ34a、ポンプ弁ユニット34bおよび大気開放スイッチ34cで構成された負圧手段34;電気部品に電力を供給する電池35;これらの部品上に装着された電気回路部36;電気回路部36の上に装着されるとともに、たとえば液晶で構成された表示部37などの部材が格納される。
各部材が格納された下ケース32に、上ケース38が被せられて本体39が構成される。上ケース38には透明の表示窓38aが、表示部37に対応した位置に設けられる。
筒体33bの内部には凸レンズ(焦点レンズ)33hが装着される。凸レンズ33hは、レーザを血液センサ面の近傍に集光させる。全反射鏡33gとYAGレーザ結晶33dと部分透過鏡33fとレンズ33hとレーザ発射口33cとは、この順に配置される。
本発明の血液検査装置は、穿刺された皮膚から流出した血液を取り込み、その血液成分などを検査するための血液センサを有する。血液センサは、血液センサユニットの内部に配置される。
図8は、血液センサ42の透視平面図である。血液センサ42には、検出電極54〜57が配置され、貯留部49から空気孔52に向かって順に、検出電極57(Hct(ヘマトクリット)測定極)、検出電極56(対極)、検出電極54(作用極)、検出電極56(対極)、検出電極55(検知極)とされている。検出部51に検出電極54〜56が配置される。
接触部位54b〜57b、および接触部位56cは、血液センサ42の外周近傍に略等間隔に配置される。
図9は、他の例の円形形状の血液センサ42'の透視平面図である。血液センサ42'は、接続電極56aから所定のパターンを介して基準電極56dを形成した点で血液センサ42(図9参照)と相違している。以下において、この相違点を中心に説明する。
基準電極は、検量線の自動認識のほかにも、種々の製品仕様の識別について利用されうる。例えば、A社仕様、B社仕様のように、出荷先のユーザの識別に用いることもできる。
図10は、四角形状をした血液センサ42''の透視平面図である。図10に示された血液センサ42''の外形形状は四角形であるが、六角形や八角形等の多角形であってもよい。四角形や六角形にすると、材料取りの歩留まりが向上する。また図11に示したように、四辺のうちの一辺に血液センサユニット44との位置合わせ凹部102aを設けて非対称形にしてもよい。凹部102aは、血液センサ42''を血液センサユニット44に取り付けるときの基準となる。また、凹部102aに係合する血液センサユニット44側の凸部130f(図18参照)を基準にして、アダプタ40との位置合わせをすれば、基準電極56dを設けなくても検出電極54〜57の位置を特定することができる。
本発明の血液検査装置に具備される血液センサ42(図5など参照)の組み立てや、材料について説明する。同一物については同一番号を付して説明を簡略化する。
以上のように製造された血液センサ42は、カバー48の上面48aを撥水性にして、かつ供給路50の内面を親水性にすることができる。また、貯留部49の内面は、供給路50より弱い親水性を、または上面48aより弱い撥水性を有しうる。
血液センサは、装置本体に着脱可能な血液センサユニットに含まれていることが好ましい。つまり、血液センサは血液センサユニットの一部材として装置本体に交換可能である。
穿刺手段として針を用いた血液検査装置の血液センサユニットには、血液センサに加えて、針などを含むことが好ましい。
図12は、穿刺手段として針を用いた血液検査装置(図1参照)の血液センサユニット222の一例の分解斜視図である。図12に示される血液センサユニット222は、第二のホルダ238とホルダ223と血液センサ42とランセット225と採血針226とを有する。ランセット225と採血針226は、容易に分離しないように一体的に形成されるが;一方、ホルダ223とランセット225は、それぞれ別個に製造された後に一体化されてもよく、互いに分離可能でありうる。第二のホルダ238の先端238aに、穿刺される皮膚が配置される。後述の通り、先端238aには吸収手段が配置される。
穿刺手段としてレーザを用いた血液検査装置の血液センサユニットは、血液センサを有していればよい。
コネクタ111をアダプタに設けて、コネクタ111を血液センサユニット110の血液センサの接触部位に接触させてもよい。
また、血液センサの接続電極とコネクタ111とは、ホルダ内に形成された導体パターンまたは導体ジョイント部を経由して接続されてもよい。
前記当接を検知した時点で、負圧手段34による負圧室60への負圧を停止してもよい。このように負圧手段34を制御することにより、負圧電力を無駄にせずに最適に制御できる。さらに、ホルダ110aの下端部110hに第1の皮膚接触センサ62を設けてもよい。
また、凸部130fは1つでもよい。凸部130fが1つの場合には、ホルダ130aの構造を、血液センサ42が装着部130bに嵌入できるような構造にすることが好ましい。
図19〜図23は、ホルダ110aの下端部110h近傍の第1の実施例の断面図である。下端部110hは患者の皮膚13に当接され、下端部110hの一部には溝が形成される。
図19〜図22に示される下端部110hは、2本の同心円上の線110jで形成されている。2以上の同心円上の線110jの間に形成される溝を毛細管110xとしているので、前記毛細管に測定後の余分な血液(穿刺により流出したが、血液センサ42に取り込めなかった血液)を吸引することができる。
ホルダ110aの下端部110hの皮膚と接する面に角度θ(>0)をつけてもよい。皮膚との接触が線接触になり、拭き取り操作時に下端部110hが皮膚に食い込みやすくなり、血液除去の確実性が向上する。
図23Bは、ホルダ110aの下端部110hの外側側面に溝110xを設けた例である。採血後に血液センサユニットを一端皮膚から離してからふき取る場合に好ましい。もちろん、ホルダ110aの下端部110hの内側側面および外側側面の両方に溝を設けてもよい。
図24に示される下端部110hには同心円状の当接部110kが設けられ、当接部110kは皮膚13と当接する。当接部110kをスポンジ等の吸水性を有する吸収部材で形成すれば、穿刺により皮膚から流出した血液であって、血液センサに取り込まれなかった血液16を、測定後に拭き取ることができる。拭き取り用の紙等を準備する必要がなく使い勝手が向上する。また、給水部材に消毒薬を加えれば衛生的である。
下端部110hの外側面に、繊維綿等の吸水性を有する材質からなる吸収部材110kが設けられる。穿刺により流出した余分な血液16を、測定後に吸収部材110kで拭き取ることができる。拭き取り用の紙等を準備する必要がなくなり、使い勝手が向上する。また、吸収部材に消毒薬を加えれば衛生的である。また、下端部110hを鋭角に尖った2本の同心円上の線110jで形成すれば、皮膚13と線接触するのでしっかりと当接し、負圧室60の密室性が保たれる。
下端部110hの外側側面に吸水性を有する吸収部材110kが設けられ、かつ吸収部材110kに接続するように下端部110hの内側からの貫通孔110pが、下端部110hに形成されている。吸収部材110kは、繊維質、多孔質などの材料が圧縮された状態で形成されており、負圧を掛けた場合にも、エアーが通過しにくいため、空気の漏れも少ない。また貫通孔110pを、微細な貫通孔(たとえば孔径が50μm〜250μm)とすることで、毛細管現象を起こしやすくする。上記のように、通気性のある吸収部材110kと、毛細管現象を有する貫通孔110pを組み合わせることで、ホルダ110a内の皮膚に残った血液の吸収性能は向上する。貫通孔110pは水平方向に設けられているので、毛細管現象が重力の影響を受けにくく、吸収性能が高まる。
この例では、下端部110hの下面に蛇腹状の伸縮体110rを設けて、かつ伸縮体110rの先端部分にシール材110s備える。蛇腹状の伸縮体110rは、図30において上下方向に、ある程度の自由度で伸縮することができる。伸縮体110rは、ホルダ110aの内部の気密性を確保する。シール部材110sにパッドなどのシール材を用いれば、皮膚13との接触性が高まり、ホルダ110aの内部の気密性がより高まる。
図30Bは、穿刺・測定が完了して、ホルダ110aを含む血液センサユニット110全体を皮膚から離す方向(矢印110uの方向)に移動させた状態を示す。このとき、蛇腹状の伸縮体110rとシール部材110sの気密性によって、ホルダ110aの内部に負圧が発生して皮膚13が持ち上げられる。
さらに矢印110uの方向に移動させると、図30Cに示されるように、ホルダ110aの内部に残っていた血液16が、蛇腹状の伸縮体110rの蛇腹状の隙間に吸収される。また一度吸収した血液は保持されたままとなる。
前記の通り、血液センサユニットは血液検査装置に着脱可能である。したがって血液センサユニットと、装置本体の血液センサユニット装着部には、血液センサユニットの装着を容易にするためのガイド部が設けられていてもよい。例えば、図2に示される血液検査装置の血液センサユニット44のホルダ41と、アダプタ40とには、血液センサユニット44の装着を容易にするためのガイド部を設ける。図31は、血液センサユニット44のアダプタ40への挿入をガイドするガイド部63の要部展開平面図である。ホルダ41の内側に凸部41fが形成され、アダプタ40の外側に凸部40fが形成される。凸部41fおよび凸部40fの端の先端部41gおよび先端部40gは、鋭角とされている。先端部41gおよび先端部40gは互いに向かい合う。凸部40fとその先端部40g、および凸部41fとその先端部41gとでガイド部63を形成する。
血液検査の前に、血液センサ42の接触部位54b〜57bおよび56cのそれぞれが、コネクタ61a〜61eのいずれに接続されているかを特定する。まず、制御部76の指令により、コネクタ61a〜61eのうち、隣り合う端子間の電気抵抗が零である接触部位56cを特定する。特定された接触部位56cに接続されている接続電極を基準電極56dであると決定する。接触部位56cに接続されたコネクタ61を基準として、順に接続電極56a、57a、54a、55aに接続するコネクタ61であると特定する。このようにして、接続電極54a〜57aのそれぞれに接続されたコネクタ61を特定する。
そして、検出電極54と検出電極55との間に、一定の電圧を印加する。この状態で、血液16が検出部に流入すると、検出電極54と55との間に電流が流れる。この電流は、電流/電圧変換器72によって電圧に変換され、その電圧値はA/D変換器73によってデジタル値に変換される。デジタル値は演算部74に向かって出力される。演算部74はそのデジタル値に基づいて血液16が十分に流入したことを検出する。
先ず、制御部76からの指令により切換回路71を切り換える。Hct値の測定のための作用極となる検出電極57を、コネクタ61を介して電流/電圧変換器72に接続する。また、Hct値の測定のための対極となる検出電極54を、コネクタ61を介して基準電圧源78に接続する。
以下において、穿刺手段としてレーザを用いた血液検査装置を例に、本発明の血液検査装置を用いた血液を検査するステップについて説明する。図2に示された血液検査装置31を用いた血液検査のフローを、図33を参照して説明する。
血液センサユニット44を、血液検査装置31に装着する(ステップ81)。ステップ81では、血液センサユニット44をアダプタ40に挿入する。挿入により、アダプタ40の先端が血液センサユニット44の装着部41bに当接する。血液センサユニット44は、そのホルダ41の弾性で、アダプタ40に係止される。
また、第2皮膚接触センサが設けられていれば、負圧の吸引による皮膚13の盛り上がりを検知できる。該検知を、表示部37に表示してもよい。
図34は、測定ステップのフローチャートを、より詳細に模式的に説明する図である。
図34において、ステップ151は、血液検査装置31のアダプタ40に血液センサユニット44を装着する前の状態を示す。ステップ152は、ガイド部63(図31参照)に沿って血液センサユニット44をアダプタ40へ挿入した状態を示す。ステップ153は、コネクタ61を押し下げて、コネクタ61がセンサ42の接触部位54b〜57b、56cに当接した状態を示す。
第2の皮膚接触センサ110mは、血液センサユニット44の下面に装着された血液センサ42の裏面に形成されるか(図15参照)、または、血液センサユニット44の上面に血液センサ42が装着される場合は、装着部120bの下面に形成される(図16参照)。
第2の皮膚接触センサ110mは、血液センサ42への皮膚13の接触を検知できればよいので、電極の代わりに、光センサ、機構スイッチまたは電気抵抗検出素子などを用いてもよい。
ステップ162に示すように、血液16は血液センサ42の検出部51に導かれる。血液16の検出部51への流入が検知されると、負圧手段34の動作を停止する(ステップ163)。血液16がセンサ42の検出電極55(図8参照)に達すると、血液16の流入が検知される。そして、大気開放スイッチ34cを操作して負圧室60内を外気圧にする。
本発明の血液検査装置は、穿刺後に、負圧を複数回断続して加えてもよい。図35および図36を参照して、負圧を加えるタイミングと、その作用を説明する。
第1の皮膚接触センサ62が皮膚13を検知すると、時間166aで負圧手段34が駆動を開始する(図34のステップ156に対応)。負圧室60内に負圧が加えられ、皮膚13は状態167aのように緊張して盛り上がる(図34のステップ157に対応)。皮膚13が盛り上がり、時間166bで、第2の皮膚接触センサ110mに当接する(図34のステップ158に対応)。時間166bで、皮膚13は、図36に示す状態167bとなる。ここで、負圧室60に供給する負圧を停止する(図34のステップ159に対応)。そして、時間166cで、皮膚13を穿刺する(図34のステップ160に対応)。ここで、皮膚13は状態167cとなり、血液16が滲み出る。
このように、負圧を断続的に加える理由の一つは、皮膚13の穿刺孔を広げて血液16の採取を容易にするためである。別の理由は、強い負圧で一気に吸引すると血液16が勢い良く流出し、過剰に採血してしまうことがあるので、これを防止するためでもある。そのため、余分に血液16が溢れ出ない程度に負圧手段34を断続的に動作させている。このようにして、吸引力を弱めて省電力化を図るとともに、適量の血液16を採取する。適量の血液16を得て、精密な測定が終了した段階で、血液検査装置31を皮膚13から外す(図34のステップ164に対応)。測定が終了した時間166eにおいて、皮膚13は、状態169eに示すように、負圧で広げられた傷口168を元の通りに塞ぐ。したがって、傷口の回復が早くなる。
Claims (9)
- アダプタを有する本体;前記アダプタの開口部に装着され、前記アダプタの一部と係合する筒形状部材であるホルダ及び前記ホルダの内部に装着され、血液を溜める貯留部が形成された血液センサを有する血液センサユニット;前記本体内部に設けられ、前記貯留部を通過して皮膚を穿刺する穿刺手段;前記血液センサと前記アダプタ経由で接続された電気回路部;および前記電気回路部に電気を供給する電源部を備える血液検査装置であって、
前記ホルダを構成する筒形状部材の筒先端部は、検査の際に皮膚と接触し、
前記ホルダは、前記筒先端部の近傍に、前記貯留部に取り込まれずに前記皮膚に残った血液を含む体液を吸収する、毛細管現象が生じる溝を含む吸収手段を有し、かつ
前記吸収手段は、前記ホルダを構成する筒形状部材の筒先端部の縁の周方向に亘って配置されていることを特徴とする血液検査装置。 - 前記血液センサは、板状部材であり、
前記アダプタに装着された前記血液センサユニットの血液センサの面は、前記穿刺手段の穿刺方向と直交する、請求項1に記載の血液検査装置。 - アダプタを有する本体;前記アダプタの開口部に装着され、前記アダプタの一部と係合する筒形状部材であるホルダ及び前記ホルダの内部に装着され、血液を溜める貯留部が形成された血液センサを有する血液センサユニット;前記本体内部に設けられ、前記貯留部を通過して皮膚を穿刺する穿刺手段;前記血液センサと前記アダプタ経由で接続された電気回路部;および前記電気回路部に電気を供給する電源部を備える血液検査装置であって、
前記ホルダを構成する筒形状部材の筒先端部は、検査の際に皮膚と接触し、
前記ホルダは、前記筒先端部の近傍に、前記貯留部に取り込まれずに前記皮膚に残った血液を含む体液を吸収する、吸水性を有する一または複数の弾性体を含む吸収手段を有し、
前記弾性体には、消毒薬が含浸され、かつ
前記吸収手段は、前記ホルダを構成する筒形状部材の筒先端部の縁の周方向に亘って配置されていることを特徴とする血液検査装置。 - アダプタを有する本体;前記アダプタの開口部に装着され、前記アダプタの一部と係合する筒形状部材であるホルダ及び前記ホルダの内部に装着され、血液を溜める貯留部が形成された血液センサを有する血液センサユニット;前記本体内部に設けられ、前記貯留部を通過して皮膚を穿刺する穿刺手段;前記血液センサと前記アダプタ経由で接続された電気回路部;および前記電気回路部に電気を供給する電源部を備える血液検査装置であって、
前記ホルダを構成する筒形状部材の筒先端部は、検査の際に皮膚と接触し、
前記ホルダは、前記筒先端部の近傍に、前記貯留部に取り込まれずに前記皮膚に残った血液を含む体液を吸収する、蛇腹形状を有する伸縮体を含む吸収手段を有し、かつ
前記吸収手段は、前記ホルダを構成する筒形状部材の筒先端部の縁の周方向に亘って配置されていることを特徴とする血液検査装置。 - 前記蛇腹形状を有する伸縮体の先端にシール部材が配置される、請求項4に記載の血液検査装置。
- アダプタを有する本体;前記アダプタの開口部に装着され、前記アダプタの一部と係合する筒形状部材であるホルダ及び前記ホルダの内部に装着され、血液を溜める貯留部が形成された血液センサを有する血液センサユニット;前記本体内部に設けられ、前記貯留部を通過して皮膚を穿刺する穿刺手段;前記血液センサと前記アダプタ経由で接続された電気回路部;および前記電気回路部に電気を供給する電源部を備える血液検査装置であって、
前記ホルダを構成する筒形状部材の筒先端部は、検査の際に皮膚と接触し、
前記ホルダは、前記筒先端部の近傍に、前記貯留部に取り込まれずに前記皮膚に残った血液を含む体液を吸収する、吸水性を有する弾性体と、前記弾性体と前記血液センサユニットの内部とを連通する複数の貫通孔とを含む吸収手段を有し、かつ
前記吸収手段は、前記ホルダを構成する筒形状部材の筒先端部の縁の周方向に亘って配置されていることを特徴とする血液検査装置。 - アダプタを有する本体;前記アダプタの開口部に装着され、前記アダプタの一部と係合する筒形状部材であるホルダ及び前記ホルダの内部に装着され、血液を溜める貯留部が形成された血液センサを有する血液センサユニット;前記本体内部に設けられ、前記貯留部を通過して皮膚を穿刺する穿刺手段;前記血液センサと前記アダプタ経由で接続された電気回路部;および前記電気回路部に電気を供給する電源部を備える血液検査装置であって、
前記ホルダを構成する筒形状部材の筒先端部は、検査の際に皮膚と接触し、
前記ホルダは、前記筒先端部の近傍に、前記貯留部に取り込まれずに前記皮膚に残った血液を含む体液を吸収する、毛細管現象が生じる溝と、吸水性を有する一または複数の弾性体とを含む吸収手段を有し、
前記吸収手段は、前記ホルダを構成する筒形状部材の筒先端部の縁の周方向に亘って配置され、かつ
前記本体内部に設けられた負圧手段をさらに有し、かつ前記負圧手段は前記血液センサユニットの内部を負圧することができることを特徴とする血液検査装置。 - アダプタを有する本体;前記アダプタの開口部に装着され、前記アダプタの一部と係合する筒形状部材であるホルダ及び前記ホルダの内部に装着され、血液を溜める貯留部が形成された血液センサを有する血液センサユニット;前記本体内部に設けられ、前記貯留部を通過して皮膚を穿刺する穿刺手段;前記血液センサと前記アダプタ経由で接続された電気回路部;および前記電気回路部に電気を供給する電源部を備える血液検査装置であって、
前記ホルダを構成する筒形状部材の筒先端部は、検査の際に皮膚と接触し、
前記ホルダは、前記筒先端部の近傍に、前記貯留部に取り込まれずに前記皮膚に残った血液を含む体液を吸収する吸収手段を有し、
前記吸収手段は、前記ホルダを構成する筒形状部材の筒先端部の縁の周方向に亘って配置され、
前記吸収手段は、毛細管現象が生じる溝であって、かつ前記血液センサユニットの内部と連通しており、
前記本体内部に設けられた負圧手段をさらに有し、かつ前記負圧手段は前記血液センサユニットの内部を負圧することができることを特徴とする血液検査装置。 - アダプタを有する本体;前記アダプタの開口部に装着され、前記アダプタの一部と係合する筒形状部材であるホルダ及び前記ホルダの内部に装着され、血液を溜める貯留部が形成された血液センサを有する血液センサユニット;前記本体内部に設けられ、前記貯留部を通過して皮膚を穿刺する穿刺手段;前記血液センサと前記アダプタ経由で接続された電気回路部;および前記電気回路部に電気を供給する電源部を備える血液検査装置であって、
前記ホルダを構成する筒形状部材の筒先端部は、検査の際に皮膚と接触し、
前記ホルダは、前記筒先端部の近傍に、前記貯留部に取り込まれずに前記皮膚に残った血液を含む体液を吸収する吸収手段を有し、
前記吸収手段は、前記ホルダを構成する筒形状部材の筒先端部の縁の周方向に亘って配置され、
前記ホルダを構成する筒形状部材の筒先端部は、接触する皮膚面に対して傾斜しており、かつ
前記筒先端部の内側が、外側よりも前記皮膚の内部に入り込むことを特徴とする血液検査装置。
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