JP7395135B2 - blood measuring device - Google Patents

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JP7395135B2 JP2019121746A JP2019121746A JP7395135B2 JP 7395135 B2 JP7395135 B2 JP 7395135B2 JP 2019121746 A JP2019121746 A JP 2019121746A JP 2019121746 A JP2019121746 A JP 2019121746A JP 7395135 B2 JP7395135 B2 JP 7395135B2
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

本発明は、人体等の被測定部位の内部に於ける血液中含有成分量を光学的に計測する血液測定装置に関する。 The present invention relates to a blood measuring device that optically measures the amount of components contained in blood inside a part to be measured such as a human body.

被測定部位の内部における糖分を検出する方法として、侵襲法と非侵襲法がある。侵襲法とは、例えば人体の指先等より採血を行い、その血液を用いてグルコース量を測定する方法である。非侵襲法とは、人体から血液を採取すること無く、人体の外部に配置されたセンサでグルコース量を測定する方法である。正確なグルコース量算出のためには侵襲法が一般的であるが、使用者の苦痛軽減や利便性向上のために非侵襲法による算出装置が望まれている。 There are invasive methods and non-invasive methods as methods for detecting sugar content inside a measurement target site. The invasive method is a method in which blood is collected from, for example, a fingertip of a human body, and the amount of glucose is measured using the blood. The non-invasive method is a method in which the amount of glucose is measured using a sensor placed outside the human body, without collecting blood from the human body. Although invasive methods are generally used to accurately calculate glucose levels, a non-invasive calculation device is desired in order to reduce user pain and improve convenience.

非侵襲法でグルコース量を測定する装置の一例として、近赤外光等を人体に照射することで光学的に測定するものが知られている。 BACKGROUND ART As an example of a device that non-invasively measures the amount of glucose, a device that optically measures the amount of glucose by irradiating the human body with near-infrared light or the like is known.

また、グルコース量の光学的測定装置として、近赤外光のグルコースによる吸収量の差異を検出するものがある。具体的には、この装置では、近赤外光をある部位において透過させ、その透過光量からグルコース量を測定する(例えば特許文献1、特許文献2)。 Furthermore, as an optical glucose measurement device, there is one that detects a difference in the amount of near-infrared light absorbed by glucose. Specifically, in this device, near-infrared light is transmitted through a certain part, and the amount of glucose is measured from the amount of transmitted light (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特許第3093871号公報Patent No. 3093871 特許第3692751号公報Patent No. 3692751

しかしながら、上記した各特許文献に記載された非侵襲法によるグルコース量の測定装置では、グルコース量を必ずしも正確に測定できるとは言えない課題があった。 However, the devices for measuring the amount of glucose using the non-invasive method described in each of the above-mentioned patent documents have a problem in that the amount of glucose cannot necessarily be accurately measured.

具体的には、特許文献1に記載された測定技術では、グルコース酸化酵素法によりグルコース量を算出しているため、グルコース量の算出が煩雑である課題があった。また、特許文献2に記載された測定技術では、光学的手法によりグルコース量を計測しているものの、糖尿病の可能性を判定できる程度であり、グルコース量を定量的に測定できるには至っていない。 Specifically, in the measurement technique described in Patent Document 1, the amount of glucose is calculated by the glucose oxidase method, so there is a problem that calculation of the amount of glucose is complicated. Further, in the measurement technique described in Patent Document 2, although the amount of glucose is measured by an optical method, it is only possible to determine the possibility of diabetes, and the amount of glucose cannot be measured quantitatively.

本発明はこの様な問題点を鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、血液中含有成分量を算出するための各光線を、同一の光軸に沿って通過させることで、正確に血液中含有成分量を推定することができる血液測定装置を提供することにある。 The present invention was made in view of these problems, and an object of the present invention is to allow each light beam for calculating the amount of components contained in blood to pass along the same optical axis. An object of the present invention is to provide a blood measuring device that can accurately estimate the amount of components contained in blood.

本発明の血液測定装置は、第1波長の第1光線を照射する第1発光部と、第2波長の第2光線を照射する第2発光部と、を有する発光部と、被測定部位を通過した前記第1光線および前記第2光線を受光する受光部と、前記第1光線および前記第2光線の受光強度に基づいて血液中含有成分量を推定する演算制御部と、前記発光部が収納される発光部収納部と、前記受光部が収納される受光部収納部と、前記発光部収納部および前記受光部収納部の近傍に形成された傾斜面と、一方側の側面を構成する第1当接部と、他方側の側面を構成する第2当接部と、前記傾斜面よりも外側に向かって突出する押圧部と、を具備し、前記第1当接部は、指が填まりやすいように内側に向かって窪む湾曲面であり、前記第2当接部は、指が填まりやすいように内側に向かって窪む湾曲面であり、前記被測定部位の前記血液中含有成分量を測定する際に、前記第1当接部は、ユーザの指に当接し、前記第2当接部は、前記ユーザの他の指に当接し、前記押圧部は、前記ユーザの母指球またはその近傍に当接し、前記第1当接部は、前記ユーザの親指に当接し、前記第2当接部は、前記ユーザの人差指に当接することを特徴とする。
The blood measuring device of the present invention includes a light emitting section having a first light emitting section that emits a first light beam of a first wavelength, and a second light emitting section that emits a second light beam of a second wavelength; a light-receiving section that receives the first light beam and the second light beam that have passed therethrough; a calculation control section that estimates the amount of components contained in blood based on the received light intensities of the first light beam and the second light beam; and the light-emitting section. A side surface of one side is formed of a light emitting unit housing part in which the light receiving part is stored, a light receiving part housing part in which the light receiving part is stored, and an inclined surface formed in the vicinity of the light emitting part housing part and the light receiving part housing part. The first contact portion includes a first contact portion, a second contact portion constituting the other side surface, and a pressing portion protruding outward from the inclined surface, and the first contact portion The second contact portion is a curved surface that is recessed inward so that a finger can be easily inserted into the second contact portion, and the second contact portion is a curved surface that is recessed inward so that a finger can be easily inserted into the second contact portion. When measuring the amount of contained components, the first contact part contacts a user's finger, the second contact part contacts another finger of the user, and the pressing part contacts the user's finger. The first contact portion contacts the user's thumb, and the second contact portion contacts the user's index finger .

本発明の血液測定装置によれば、正確に血液中含有成分量を推定することができる血液測定装置を提供することが出来る。According to the blood measuring device of the present invention, it is possible to provide a blood measuring device that can accurately estimate the amount of components contained in blood.

本発明の実施形態に係る血液測定装置を示す図であり、(A)および(B)は血液測定装置を示す斜視図である。1 is a diagram showing a blood measuring device according to an embodiment of the present invention, and (A) and (B) are perspective views showing the blood measuring device. 本発明の実施形態に係る血液測定装置の接続構成を示す概念図である。1 is a conceptual diagram showing a connection configuration of a blood measuring device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る血液測定装置のアクチュエータを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an actuator of a blood measuring device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る血液測定装置のアクチュエータを示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing an actuator of a blood measuring device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る血液測定装置を用いてグルコース量を測定する方法を示し、(A)および(B)はフィンガーウェブに血液測定装置を適用する方法を逐次的に示す上面図である。1A and 1B are top views showing a method of measuring a glucose amount using a blood measuring device according to an embodiment of the present invention, and sequentially showing a method of applying a blood measuring device to a finger web. 本発明の実施形態に係る血液測定装置を用いてグルコース量を検出する方法を示し、フィンガーウェブに血液測定装置を適用する状況を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a method of detecting a glucose amount using a blood measuring device according to an embodiment of the present invention, and showing a situation in which the blood measuring device is applied to a finger web. 本発明の実施形態に係るグルコース量算出方法を示す図であり、(A)、(B)、(C)および(D)は、発光点を移動させながら、且つ、発光部と受光部とを接近させながら測定する状況を示す側面図である。FIG. 3 is a diagram showing a glucose amount calculation method according to an embodiment of the present invention, and (A), (B), (C), and (D) are diagrams in which the light emitting part and the light receiving part are connected while moving the light emitting point. FIG. 3 is a side view showing a situation in which measurement is performed while approaching the object. 本発明の実施形態に係るグルコース量算出方法を示す図であり、(A)はフィンガーウェブを示す模式図であり、(B)は指先でグルコース量を測定した結果を示すグラフであり、(C)はフィンガーウェブでグルコース量を測定した結果を示すグラフである。1 is a diagram showing a glucose amount calculation method according to an embodiment of the present invention, (A) is a schematic diagram showing a finger web, (B) is a graph showing a result of measuring glucose amount with a fingertip, and (C ) is a graph showing the results of measuring the amount of glucose using a finger web. 本発明の他の形態に係る血液測定装置を用いてグルコース量を検出する方法を示し、フィンガーウェブに血液測定装置を適用する状況を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a method of detecting a glucose amount using a blood measuring device according to another embodiment of the present invention, and showing a situation in which the blood measuring device is applied to a finger web.

以下、本発明の実施形態に係る血液測定装置10を図面に基づき詳細に説明する。以下の説明では、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。本実施形態では、血液測定装置10が計測する血液中含有成分量の一例として、グルコース量を採用している。 Hereinafter, a blood measuring device 10 according to an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings. In the following description, the same reference numerals will be used for the same members in principle, and repeated description will be omitted. In this embodiment, the amount of glucose is employed as an example of the amount of components contained in blood measured by the blood measuring device 10.

図1を参照して、本形態の血液測定装置10の外観等を説明する。図1(A)は血液測定装置10を上側前方から見た斜視図であり、図1(B)は血液測定装置10を下側前方から見た斜視図である。 With reference to FIG. 1, the appearance etc. of the blood measuring device 10 of this embodiment will be described. FIG. 1(A) is a perspective view of the blood measuring device 10 seen from the upper front, and FIG. 1(B) is a perspective view of the blood measuring device 10 seen from the lower front.

図1(A)および図1(B)を参照して、血液測定装置10の意匠部分は合成樹脂等から形成されている。また、血液測定装置10は、全体として、前後方向に沿う長手方向を有する略直方体形状を呈している。血液測定装置10を上方から見た場合、前端中央部は前方に向かって突起している。また、血液測定装置10の大きさおよび重量は、血液測定装置10でグルコース量を測定する使用者が、片手で掴むことができる程度とされている。ここで、グルコース量とは、血中あるいは間質のグルコース量である。また、グルコース量は、血糖値等と称されることもある。 Referring to FIGS. 1(A) and 1(B), the design portion of blood measuring device 10 is made of synthetic resin or the like. Further, the blood measuring device 10 as a whole has a substantially rectangular parallelepiped shape with the longitudinal direction along the front-rear direction. When the blood measuring device 10 is viewed from above, the central portion of the front end protrudes forward. Further, the size and weight of the blood measuring device 10 are such that a user who uses the blood measuring device 10 to measure the amount of glucose can grasp it with one hand. Here, the amount of glucose refers to the amount of glucose in blood or interstitium. Further, the amount of glucose is sometimes referred to as blood sugar level or the like.

血液測定装置10の下部には、アクチュエータ収納部30が形成されている。アクチュエータ収納部30には、後述する発光部11を変位させるための機構が収納され、その構成は後述する。アクチュエータ収納部30の前面中央部近傍を、前方に向かって突出させることで、第2押圧部27が形成されている。第2押圧部27は、血液測定装置10を用いてグルコース量を計測する際に、人体の特定の部位を押圧し、その詳細は図6を参照して後述する。 An actuator housing section 30 is formed at the bottom of the blood measuring device 10. The actuator housing section 30 houses a mechanism for displacing the light emitting section 11, which will be described later, and its configuration will be described later. The second pressing portion 27 is formed by protruding the vicinity of the front central portion of the actuator storage portion 30 toward the front. The second pressing section 27 presses a specific part of the human body when measuring the amount of glucose using the blood measuring device 10, and the details will be described later with reference to FIG.

血液測定装置10の上端部には、上側板部20が形成されている。上側板部20の前面中央部近傍を、前方に向かって突出させることで、第1押圧部25が形成されている。第1押圧部25は、血液測定装置10を用いてグルコース量を計測する際に、人体の特定の部位を押圧し、その詳細は図6を参照して後述する。 An upper plate portion 20 is formed at the upper end of the blood measuring device 10. The first pressing portion 25 is formed by protruding the vicinity of the front central portion of the upper plate portion 20 toward the front. The first pressing section 25 presses a specific part of the human body when measuring the amount of glucose using the blood measuring device 10, and the details thereof will be described later with reference to FIG. 6.

図1(A)を参照して、血液測定装置10の右側面上部には、当接部28が形成されている。当接部28は、平坦面でも良いし、使用者の指が填まりやすいように内側に向かって窪む湾曲面でも良い。当接部28は、血液測定装置10を用いてグルコース量を算出する際に、例えば、使用者の親指が当接する部位である。 Referring to FIG. 1(A), a contact portion 28 is formed at the upper right side of the blood measuring device 10. The contact portion 28 may be a flat surface or may be a curved surface that is recessed inward so that the user's finger can easily fit therein. The contact portion 28 is a region that, for example, the user's thumb comes into contact with when calculating the amount of glucose using the blood measuring device 10.

当接部28の前端部を部分的に切欠くことで、挟持部232が形成されている。挟持部232の上下方向の幅は、後述するフィンガーウェブが挿入できる程度である。また、挟持部232の後端は、測定のための光線が通過する開口部41よりも後方に配置されている。従って、被測定部位であるフィンガーウェブの周縁部を、挟持部232の後端に当接させることで、フィンガーウェブを開口部41に確実に配置し、開口部41を通過する光線をフィンガーウェブに確実に透過させることができる。 A clamping portion 232 is formed by partially cutting out the front end portion of the contact portion 28 . The width of the holding portion 232 in the vertical direction is such that a finger web, which will be described later, can be inserted therein. Further, the rear end of the holding part 232 is arranged behind the opening 41 through which the light beam for measurement passes. Therefore, by bringing the peripheral edge of the finger web, which is the part to be measured, into contact with the rear end of the holding part 232, the finger web can be reliably placed in the opening 41, and the light beam passing through the opening 41 can be directed onto the finger web. It can be transmitted reliably.

図1(B)を参照して、血液測定装置10の左側面上部には、当接部29が形成されている。当接部29は、平坦面でも良いし、使用者の指が填まりやすいように内側に向かって窪む湾曲面でも良い。当接部29は、血液測定装置10を用いてグルコース量を算出する際に、例えば、使用者の人差指が当接する部位である。 Referring to FIG. 1(B), a contact portion 29 is formed at the upper left side of the blood measuring device 10. As shown in FIG. The contact portion 29 may be a flat surface or may be a curved surface that is recessed toward the inside so that the user's finger can easily fit therein. The contact part 29 is a part that, for example, the user's index finger comes into contact with when calculating the glucose amount using the blood measuring device 10 .

当接部29の前端部を部分的に切欠くことで、挟持部231が形成されている。挟持部231の具体的形状は、上記した挟持部232と同様である。 The holding portion 231 is formed by partially cutting out the front end portion of the contact portion 29 . The specific shape of the clamping part 231 is the same as that of the clamping part 232 described above.

図1(A)を参照して、アクチュエータ収納部30の上面前端近傍に、発光部収納部31が形成されている。また、発光部収納部31は、左右方向に於いて、挟持部231と挟持部232との間に配設されている。発光部収納部31は、後述する発光部11が配置される部位である。また、発光部収納部31の前方部分には、前方に向かって下方に傾斜する傾斜面33が形成されている。傾斜面33を形成することで、グルコース量を測定する際に、フィンガーウェブを傾斜面33に沿って挟持部231および挟持部232に案内することができる。また、発光部収納部31の上面を開口することで、開口部41が形成されている。 Referring to FIG. 1(A), a light emitting unit housing portion 31 is formed near the front end of the upper surface of the actuator housing portion 30. As shown in FIG. Furthermore, the light emitting unit housing section 31 is disposed between the holding section 231 and the holding section 232 in the left-right direction. The light emitting unit housing portion 31 is a portion where the light emitting unit 11, which will be described later, is arranged. Furthermore, a sloped surface 33 that slopes downward toward the front is formed at the front portion of the light emitting unit housing portion 31 . By forming the inclined surface 33, the finger web can be guided along the inclined surface 33 to the holding parts 231 and 232 when measuring the amount of glucose. Further, an opening 41 is formed by opening the upper surface of the light emitting unit housing section 31 .

図1(B)を参照して、上側板部20の下面前方から下方に向かって突出する受光部収納部32が形成されている。受光部収納部32には、後述する受光部19が収納される部位である。また、受光部収納部32の下面には、グルコース量の測定に用いられる光線が通過するための開口部42が形成されている。 Referring to FIG. 1(B), a light receiving portion housing portion 32 is formed that protrudes downward from the front of the lower surface of the upper plate portion 20. As shown in FIG. The light receiving unit housing portion 32 is a portion where a light receiving unit 19, which will be described later, is stored. Furthermore, an opening 42 is formed on the lower surface of the light receiving unit housing portion 32 through which a light beam used for measuring the amount of glucose passes.

図2は、血液測定装置10の基本構成を示す概念図である。図2を参照して、血液測定装置10は、測定に用いられる光線を射出する発光部11と、発光部11から射出される光線を被測定部位18に導く光学素子であるレンズ14と、被測定部位18を透過した光線を受光する受光部19と、受光部19の出力に基づいてグルコース量を算出する演算制御部17と、記憶部13と、表示部15と、操作入力部12と、温度計測部21と、を具備している。ここで、レンズ14に替えて、ピンホールを用いて光線を絞ることもできる。 FIG. 2 is a conceptual diagram showing the basic configuration of the blood measuring device 10. Referring to FIG. 2, blood measuring device 10 includes a light emitting unit 11 that emits a light beam used for measurement, a lens 14 that is an optical element that guides the light beam emitted from light emitting unit 11 to a part to be measured 18, and a part to be measured. A light receiving section 19 that receives the light beam transmitted through the measurement site 18, an arithmetic control section 17 that calculates the amount of glucose based on the output of the light receiving section 19, a storage section 13, a display section 15, an operation input section 12, A temperature measuring section 21 is provided. Here, instead of the lens 14, a pinhole can be used to focus the light beam.

血液測定装置10の機能は、光線を被測定部位である人体に透過させることで、非侵襲法により人体のグルコース量を計測することにある。 The function of the blood measuring device 10 is to measure the amount of glucose in the human body by a non-invasive method by transmitting a light beam through the human body, which is the part to be measured.

発光部11は、グルコース量を計測するために所定の波長の光線を射出する。発光部11は、波長が異なる光線を射出する第1発光部111、第2発光部112および第3発光部113を有している。第1発光部111、第2発光部112および第3発光部113は、夫々、発光ダイオードから成る。例えば、第1発光部111から射出される第1光線の波長は1310nmであり、第2発光部112から射出される第2光線の波長は1450nmであり、第3発光部113から射出される第3光線の波長は1550nmである。 The light emitting unit 11 emits light of a predetermined wavelength in order to measure the amount of glucose. The light emitting section 11 includes a first light emitting section 111, a second light emitting section 112, and a third light emitting section 113 that emit light beams with different wavelengths. The first light emitting section 111, the second light emitting section 112, and the third light emitting section 113 each include a light emitting diode. For example, the wavelength of the first light beam emitted from the first light emitting section 111 is 1310 nm, the wavelength of the second light beam emitted from the second light emitting section 112 is 1450 nm, and the wavelength of the second light beam emitted from the third light emitting section 113 is 1310 nm. The wavelength of the three light beams is 1550 nm.

第1光線は生体中の成分に吸収されない光線であり、第2光線および第3光線は生体中のグルコース、タンパク質および水に吸収される光線である。第1光線で、光軸22の光路長を測定することで、光路長が各光線の吸収率に与える影響を測定し、光路長の影響を排除することができ、グルコース量を正確に算出することができる。 The first light ray is a light ray that is not absorbed by components in the living body, and the second and third light rays are light rays that are absorbed by glucose, protein, and water in the living body. By measuring the optical path length of the optical axis 22 with the first light beam, it is possible to measure the influence of the optical path length on the absorption rate of each light beam, eliminate the influence of the optical path length, and accurately calculate the amount of glucose. be able to.

アクチュエータ16は、発光部11を左右方向に移動する。発光部11を移動させることで、第1発光部111、第2発光部112および第3発光部113の何れかの発光点を、同一の光軸22の軸上に配置できる。ここでは、第2発光部112の発光点を光軸22の軸上に配置した場合を示している。 The actuator 16 moves the light emitting section 11 in the left and right direction. By moving the light emitting section 11, any one of the light emitting points of the first light emitting section 111, the second light emitting section 112, and the third light emitting section 113 can be arranged on the same optical axis 22. Here, a case is shown in which the light emitting point of the second light emitting section 112 is arranged on the optical axis 22.

また、アクチュエータ16は、発光部11および受光部19の何れか一方または両方を上下方向に移動させる。例えば、アクチュエータ16は、血液測定装置10がグルコース量を計測していない被測定時には、受光部19を発光部11から離間させる。一方、アクチュエータ16は、血液測定装置10がグルコース量を計測する測定時には、受光部19と発光部11とを接近させる。アクチュエータ16の具体的な構成の一例は、図3および図4を参照して後述する。 Furthermore, the actuator 16 moves either or both of the light emitting section 11 and the light receiving section 19 in the vertical direction. For example, the actuator 16 separates the light receiving section 19 from the light emitting section 11 when the blood measuring device 10 is not measuring the amount of glucose. On the other hand, the actuator 16 causes the light receiving section 19 and the light emitting section 11 to approach each other when the blood measuring device 10 measures the amount of glucose. An example of a specific configuration of the actuator 16 will be described later with reference to FIGS. 3 and 4.

本実施形態では、第1光線、第2光線および第3光線は、同一の光軸22に沿って、発光部11から受光部19まで照射される。すなわち、第1光線、第2光線および第3光線の、被測定部位18の内部における伝搬径路および伝搬長が同じである。 In this embodiment, the first light beam, the second light beam, and the third light beam are irradiated from the light emitting section 11 to the light receiving section 19 along the same optical axis 22. In other words, the first, second, and third light rays have the same propagation path and propagation length inside the measurement target site 18 .

上記のように各光線で光軸22を共有することで、グルコース量を正確に計測することができる。具体的には、Lambert-Beerの法則により、グルコース量は以下の式1で算出される。
式1:C=-log10(I/I)/(0.434×μ×r)
上記した式1に於いて、Cはグルコース量であり、Iは出射光パワーであり、I0は入射光パワーであり、μは皮膚の吸光係数であり、rは光路長である。
By sharing the optical axis 22 with each light beam as described above, the amount of glucose can be accurately measured. Specifically, according to Lambert-Beer's law, the amount of glucose is calculated using the following equation 1.
Formula 1: C=-log 10 (I/I 0 )/(0.434×μ a ×r)
In the above equation 1, C is the amount of glucose, I is the output light power, I0 is the incident light power, μ a is the skin absorption coefficient, and r is the optical path length.

本実施形態では、第1光線、第2光線および第3光線で、光軸22を共有することにより、光路長rを同一にすることで、算出するべき未知数を減少させ、正確且つ簡易にグルコース量Cを求めることができる。 In this embodiment, the first, second, and third light rays share the optical axis 22 to make the optical path length r the same, thereby reducing the number of unknowns to be calculated and accurately and easily measuring glucose. The quantity C can be determined.

レンズ14は、上記した第1発光部111、第2発光部112および第3発光部113から射出された第1光線、第2光線および第3光線を、その屈折作用や回折作用により、被測定部位18に導く。 The lens 14 converts the first light beam, second light beam, and third light beam emitted from the first light emitting section 111, the second light emitting section 112, and the third light emitting section 113 to the object to be measured by its refraction and diffraction effects. Lead to part 18.

被測定部位18は、本形態の血液測定装置10でグルコース量が計測される部位である。具体的には、被測定部位18としては、指先、耳たぶ、フィンガーウェブ等を採用できる。後述するように、被測定部位18としては、含有される脂肪分が少なく、厚みの個人差が小さく、且つ、太い血管が形成されていないフィンガーウェブが好適である。 The measurement site 18 is a site where the amount of glucose is measured by the blood measurement device 10 of this embodiment. Specifically, the part to be measured 18 may be a fingertip, an earlobe, a finger web, or the like. As will be described later, the finger web that contains a small amount of fat, has small individual differences in thickness, and does not have large blood vessels is suitable as the measurement site 18.

受光部19は、例えばフォトダイオードから成る半導体素子であり、被測定部位18を透過した第1光線、第2光線および第3光線を受光し、その強度を検出する受光部位か形成されている。受光部19は、第1光線、第2光線および第3光線の受光強度に応じた信号を演算制御部17に伝送する。 The light-receiving section 19 is a semiconductor element made of, for example, a photodiode, and is formed with a light-receiving section that receives the first, second, and third light beams that have passed through the measurement site 18 and detects their intensity. The light receiving unit 19 transmits signals corresponding to the received light intensities of the first light beam, the second light beam, and the third light beam to the calculation control unit 17.

記憶部13は、RAMやROMから成る半導体記憶装置等であり、受光部19の出力値からグルコース量を算出するための計算式、パラメータ、推定結果、グルコース量算出方法を実行するためのプログラム等を記憶している。 The storage unit 13 is a semiconductor storage device such as a RAM or ROM, and stores calculation formulas, parameters, estimation results, programs for executing the glucose amount calculation method, etc. for calculating the glucose amount from the output value of the light receiving unit 19. I remember.

操作入力部12は、使用者が演算制御部17に対して指示を与える部位であり、スイッチ、タッチパネル等から構成される。 The operation input unit 12 is a part through which a user gives instructions to the calculation control unit 17, and is composed of switches, a touch panel, and the like.

温度計測部21は、使用者の体に接触することで、使用者の体温を計測する部位である。 The temperature measurement unit 21 is a part that measures the user's body temperature by coming into contact with the user's body.

演算制御部17は、CPUから構成され、各種演算を行うと共に血液測定装置10を構成する各部位の動作を制御している。詳しくは、演算制御部17は、発光部11の第1発光部111、第2発光部112および第3発光部113から、第1光線、第2光線および第3光線を照射する。また、演算制御部17は、受光部19および温度計測部21等から入力される電気信号に基づいて、換算式を用いて、グルコース量を推定する。また、演算制御部17は、算出したグルコース量を表示部15に表示するようにしても良い。例えば液晶モニタである表示部15にグルコース量を表示することで、血液測定装置10を使用する使用者は、自身のグルコース量の変化をリアルタイムに知ることができる。更に、計測の際に、各発光部の発光点を光軸22の軸状に配置するために、演算制御部17は、アクチュエータ16を操作し、発光部11および受光部19を移動させる。 The arithmetic control section 17 is composed of a CPU, performs various arithmetic operations, and controls the operation of each part constituting the blood measuring device 10. Specifically, the calculation control unit 17 irradiates the first light beam, the second light beam, and the third light beam from the first light emission section 111 , the second light emission section 112 , and the third light emission section 113 of the light emission section 11 . Further, the calculation control unit 17 estimates the amount of glucose using a conversion formula based on the electrical signals input from the light receiving unit 19, the temperature measuring unit 21, and the like. Further, the calculation control unit 17 may display the calculated glucose amount on the display unit 15. For example, by displaying the glucose amount on the display unit 15, which is a liquid crystal monitor, the user of the blood measuring device 10 can know changes in his or her own glucose amount in real time. Further, during measurement, in order to arrange the light emitting points of each light emitting section along the optical axis 22, the calculation control section 17 operates the actuator 16 to move the light emitting section 11 and the light receiving section 19.

図3および図4を参照して、アクチュエータ16を詳述する。図3はアクチュエータ16を示す斜視図であり、図4はアクチュエータ16を上下方向に分解して示す分解斜視図である。 The actuator 16 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a perspective view showing the actuator 16, and FIG. 4 is an exploded perspective view showing the actuator 16 exploded in the vertical direction.

図3を参照して、アクチュエータ16は、筐体34、蓋部35、ホルダ36、モータ37、回転軸38および螺合部39を主要に有している。アクチュエータ16は、上記した演算制御部17の指示に基づいて、発光部11を左右方向に移動させることで、第1発光部111、第2発光部112または第3発光部113の各発光点を、光軸22の軸上に配置している。尚、受光部19の受光点も、光軸22の軸上に配置されている。 Referring to FIG. 3, the actuator 16 mainly includes a housing 34, a lid 35, a holder 36, a motor 37, a rotating shaft 38, and a threaded portion 39. The actuator 16 moves each light emitting point of the first light emitting part 111, the second light emitting part 112, or the third light emitting part 113 by moving the light emitting part 11 in the left and right direction based on the instruction from the above-mentioned calculation control part 17. , are arranged on the optical axis 22. Note that the light receiving point of the light receiving section 19 is also arranged on the optical axis 22 .

具体的なアクチュエータ16の動作は、上記した演算制御部17の指示に基づいて、モータ37が回転軸38を回転させ、回転軸38と螺合または係合している螺合部39が左右方向に移動する。螺合部39が左右方向に移動すると、上部に発光部11が載置されているホルダ36も共に左右方向に移動する。これにより、第1発光部111、第2発光部112または第3発光部113の発光点を、光軸22の軸状に配置できる。 The specific operation of the actuator 16 is such that the motor 37 rotates the rotary shaft 38 based on the instruction from the arithmetic control section 17 described above, and the threaded portion 39 that is screwed or engaged with the rotary shaft 38 rotates in the left-right direction. Move to. When the threaded part 39 moves in the left-right direction, the holder 36 on which the light-emitting part 11 is placed also moves in the left-right direction. Thereby, the light emitting points of the first light emitting section 111, the second light emitting section 112, or the third light emitting section 113 can be arranged along the optical axis 22.

図4を参照して、アクチュエータ16を構成している各部位を説明する。筐体34は、上部が開口する略箱状の部位である。筐体34に、モータ37、回転軸38、螺合部39が内蔵される。 Each part of the actuator 16 will be explained with reference to FIG. 4. The housing 34 is a generally box-shaped portion with an open top. A motor 37, a rotating shaft 38, and a threaded portion 39 are built into the housing 34.

筐体34の内部に於いて、モータ37から導出する回転軸38の一部は、螺合部39に配置されている。回転軸38の側面にはネジ溝が形成されている。螺合部39は、回転軸38のネジ溝に螺合または係合することで、回転軸38の回転に伴い、左右方向に移動する。螺合部39の上面には孔部44が形成されている。孔部44は、後述する開口部40の下方に配置されている。 Inside the housing 34 , a portion of the rotating shaft 38 led out from the motor 37 is disposed in a threaded portion 39 . A thread groove is formed on the side surface of the rotating shaft 38. The threaded portion 39 is screwed into or engaged with a threaded groove of the rotating shaft 38, and thus moves in the left-right direction as the rotating shaft 38 rotates. A hole 44 is formed in the upper surface of the threaded portion 39 . The hole 44 is arranged below the opening 40, which will be described later.

蓋部35は、筐体34の上面開口を塞ぐ板状の部材である。蓋部35には、左右方向に沿って細長い開口部40が形成されている。 The lid portion 35 is a plate-shaped member that closes the upper opening of the housing 34 . An elongated opening 40 is formed in the lid portion 35 along the left-right direction.

ホルダ36は、略直方体形状を呈し、その上面に発光部11が配設されている。また、ホルダ36には、下方に突出する略棒状の突出部43が形成されている。突出部43は、開口部40を通過して、孔部44に挿入されている。 The holder 36 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the light emitting section 11 is disposed on the upper surface thereof. Further, the holder 36 is formed with a substantially rod-shaped protrusion 43 that protrudes downward. The protrusion 43 passes through the opening 40 and is inserted into the hole 44 .

アクチュエータ16が上記のように構成されることで、演算制御部17の指示に基づいて、モータ37が一方向に回転軸38を回転させると、当該回転により螺合部39が右方向に向かって移動し、これに伴い、ホルダ36および発光部11は右方向に向かってに移動する。逆に、演算制御部17の指示に基づいて、モータ37が逆方向に回転軸38を回転させると、当該回転により螺合部39が左方向に向かって移動し、これに伴い、ホルダ36および発光部11は左方向に向かってに移動する。このようにすることで、第1発光部111、第2発光部112および第3発光部113の何れかの発光点を、同一の光軸22の軸状に配置できる。一方、前後左右方向に於いて受光部19の位置は、前後左右方向に於いて常に固定されており、光軸22の軸状に配置されている。 With the actuator 16 configured as described above, when the motor 37 rotates the rotating shaft 38 in one direction based on instructions from the arithmetic control unit 17, this rotation causes the threaded part 39 to move toward the right. Along with this movement, the holder 36 and the light emitting section 11 move toward the right. Conversely, when the motor 37 rotates the rotary shaft 38 in the opposite direction based on the instruction from the arithmetic control unit 17, the threaded part 39 moves toward the left due to the rotation, and the holder 36 and The light emitting section 11 moves toward the left. By doing so, any one of the light emitting points of the first light emitting section 111 , the second light emitting section 112 , and the third light emitting section 113 can be arranged along the same optical axis 22 . On the other hand, the position of the light receiving section 19 is always fixed in the front, rear, left and right directions, and is arranged along the axis of the optical axis 22.

次に、図5から図7に基づいて、上記した図1ないし図4も参照しつつ、上記した構成の血液測定装置10を用いて、利用者のグルコース量を測定する具体的方法を説明する。 Next, based on FIGS. 5 to 7 and with reference to FIGS. 1 to 4 described above, a specific method for measuring a user's glucose amount using the blood measuring device 10 having the above configuration will be explained. .

図5を参照して、先ず、血液測定装置10を利用者の被測定部位にセットする。図5(A)および図5(B)は、被測定部位であるフィンガーウェブに血液測定装置10をセットする状況を逐次的に示す図である。ここでは、グルコース量を測定するための部位として、左手の親指と人差指との間に形成されるフィンガーウェブを採用している。よって、利用者は、自身の右手で血液測定装置10を簡易に操作する。 Referring to FIG. 5, first, blood measuring device 10 is set at the user's site to be measured. 5(A) and 5(B) are diagrams sequentially showing the situation in which the blood measuring device 10 is set on the finger web, which is the site to be measured. Here, a finger web formed between the thumb and index finger of the left hand is used as the site for measuring the amount of glucose. Therefore, the user easily operates the blood measuring device 10 with his or her right hand.

図5(A)を参照して、フィンガーウェブの人差指側部分から血液測定装置10を嵌め込む。具体的には、血液測定装置10の挟持部232および挟持部231を、フィンガーウェブの人差指側部分からスライドさせる。この時、使用者は、親指と人差指とを広げることで、フィンガーウェブを伸ばしている。 Referring to FIG. 5(A), the blood measuring device 10 is fitted from the index finger side portion of the finger web. Specifically, the clamping part 232 and the clamping part 231 of the blood measuring device 10 are slid from the index finger side portion of the finger web. At this time, the user stretches the finger web by spreading the thumb and index finger apart.

図5(B)を参照して、次に、フィンガーウェブが挟持部231および挟持部232に挟み込まれた状態のまま、血液測定装置10を左方に押しつつ親指側に向かって移動させる。ここでは、血液測定装置10の先端部が、親指の付け根またはその近傍に至るまで、血液測定装置10をスライドさせている。 Referring to FIG. 5(B), next, with the finger web being held between the holding parts 231 and 232, the blood measuring device 10 is pushed leftward and moved toward the thumb side. Here, the blood measuring device 10 is slid until the distal end of the blood measuring device 10 reaches the base of the thumb or the vicinity thereof.

ここで、フィンガーウェブの端部は、挟持部231および挟持部232の後端に当接している。このようにすることで、発光部11および受光部19を、フィンガーウェブと重畳する部分に配置することができる。この状態であると、発光部11から発光された各光線は、フィンガーウェブを透過して受光部19に到達する。 Here, the ends of the finger webs are in contact with the rear ends of the clamping parts 231 and 232. By doing so, the light emitting section 11 and the light receiving section 19 can be arranged in a portion overlapping with the finger web. In this state, each light beam emitted from the light emitting section 11 passes through the finger web and reaches the light receiving section 19 .

ここで、血液測定装置10の当接部28に、親指の付け根またはその近傍を当接させてもよい。また、血液測定装置10の当接部29に人差指の付け根またはその近傍を当接させても良い。これにより、親指と人差指とが開く角度を一定以上にし、フィンガーウェブの撓みを防止できる。更には、グルコース量を測定する際において、親指と人差指とが開く角度を均一にし、フィンガーウェブの厚みを一定にすることができる。 Here, the base of the thumb or the vicinity thereof may be brought into contact with the contact portion 28 of the blood measuring device 10. Alternatively, the base of the index finger or its vicinity may be brought into contact with the contact portion 29 of the blood measuring device 10. This allows the angle at which the thumb and forefinger open to be greater than a certain level, thereby preventing the finger web from bending. Furthermore, when measuring the amount of glucose, the angle at which the thumb and index finger open can be made uniform, and the thickness of the finger web can be made constant.

図6は、図5(B)の切断面線A-Aにおける断面図である。この図を参照して、血液測定装置10の第1押圧部25は、手の母指内転筋24またはその近傍を、前方に向かって押圧している。また、血液測定装置10の第2押圧部27は、母子球26またはその近傍を、前方に向かって押圧している。このようにすることで、発光部11および受光部19とフィンガーウェブとの相対位置を、所定の位置関係にすることができ、フィンガーウェブを透過する光線を用いてグルコース量をより正確に算出することができる。 FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the section line AA in FIG. 5(B). Referring to this figure, the first pressing section 25 of the blood measuring device 10 presses the adductor pollicis muscle 24 of the hand or the vicinity thereof toward the front. Further, the second pressing portion 27 of the blood measuring device 10 presses the mother and baby bulb 26 or the vicinity thereof toward the front. By doing so, the relative positions of the light emitting section 11 and the light receiving section 19 and the finger web can be set to a predetermined positional relationship, and the amount of glucose can be calculated more accurately using the light beam that passes through the finger web. be able to.

図7を参照して、発光部11を変位させながら各光線を照射する事項を説明する。図7(A)は、光線を照射する前の発光部11を示し、図7(B)は第2発光部112から第2光線を照射する状況を示し、図7(C)では第1発光部111から第1光線を照射する状況を示し、図7(D)は第3発光部113から第3光線を照射する状況を示している。ここでは、第2発光部112、第1発光部111および第3発光部113の順番で、光軸22に沿って光線を照射するが、この順番は変更することができる。 With reference to FIG. 7, the matter of irradiating each light beam while displacing the light emitting section 11 will be described. 7(A) shows the light emitting unit 11 before emitting the light beam, FIG. 7(B) shows the situation where the second light beam is emitted from the second light emitting unit 112, and FIG. FIG. 7D shows a situation in which the first light beam is emitted from the third light emitting part 111, and FIG. 7D shows a situation in which the third light beam is emitted from the third light emitting part 113. Here, the second light emitting section 112, the first light emitting section 111, and the third light emitting section 113 emit light along the optical axis 22 in this order, but this order can be changed.

図7(A)を参照して、発光部11および受光部19は、フィンガーウェブである被測定部位18を上下方向に於いて挟むように配置されている。アクチュエータ16は、発光部11および受光部19の何れか一方または両方を上下方向に移動させることで、上下方向に於ける発光部11と受光部19との距離を短くしている。 Referring to FIG. 7(A), the light emitting section 11 and the light receiving section 19 are arranged so as to sandwich the measured part 18, which is a finger web, in the vertical direction. The actuator 16 moves either or both of the light emitting section 11 and the light receiving section 19 in the vertical direction, thereby shortening the distance between the light emitting section 11 and the light receiving section 19 in the vertical direction.

ここでは、上記した演算制御部17の指示に基づいて、アクチュエータ16は、受光部19を下方に移動させている。例えば、図1(A)を参照して、受光部収納部32を下方に移動させていることで、受光部収納部32に内蔵された受光部19を下降させることができる。ここで、フィンガーウェブは、発光部収納部31と受光部収納部32との間で挟まれることで一定の厚みとされても良いし、挟まれなくても良い。 Here, the actuator 16 moves the light receiving section 19 downward based on the instruction from the arithmetic control section 17 described above. For example, referring to FIG. 1(A), by moving the light receiving section storage section 32 downward, the light receiving section 19 built in the light receiving section storage section 32 can be lowered. Here, the finger web may have a constant thickness by being sandwiched between the light emitting section housing section 31 and the light receiving section housing section 32, or may not be sandwiched between them.

図7(B)を参照して、第2発光部112から第2光線を照射する際には、先ず、演算制御部17は、アクチュエータ16により、第2発光部112の発光点が光軸22と重畳するように、発光部11を移動させる。第2発光部112の発光点が光軸22と重畳したら、演算制御部17は、第2発光部112から第2光線を発光する。発光された第2光線は光軸22に沿って進行し、被測定部位18を透過した後に、受光部19に照射される。受光部19が受光した第2光線の強度を示す電気信号は、演算制御部17に伝送される。 Referring to FIG. 7(B), when emitting the second light beam from the second light emitting section 112, first, the arithmetic control section 17 causes the light emitting point of the second light emitting section 112 to align with the optical axis 2 by the actuator 16. The light emitting unit 11 is moved so that it overlaps with the . When the light emitting point of the second light emitting section 112 overlaps with the optical axis 22, the calculation control section 17 causes the second light emitting section 112 to emit a second light beam. The emitted second light beam travels along the optical axis 22 and, after passing through the measurement site 18 , is irradiated onto the light receiving section 19 . An electrical signal indicating the intensity of the second light beam received by the light receiving section 19 is transmitted to the calculation control section 17 .

図7(C)を参照して、次に、演算制御部17は、アクチュエータ16により発光部11を右方に移動させることで、第1発光部111の発光点を光軸22と重畳させる。第1発光部111の発光点が光軸22と重畳したら、演算制御部17は、第1発光部111から第1光線を発光する。発光された第1光線は光軸22に沿って進行し、被測定部位18を透過した後に、受光部19に照射される。受光部19が受光した第1光線の強度を示す電気信号は、演算制御部17に伝送される。 Referring to FIG. 7C, next, the calculation control unit 17 moves the light emitting unit 11 to the right using the actuator 16, so that the light emitting point of the first light emitting unit 111 overlaps the optical axis 22. When the light emitting point of the first light emitting section 111 overlaps with the optical axis 22, the calculation control section 17 causes the first light emitting section 111 to emit a first light beam. The emitted first light beam travels along the optical axis 22 and is irradiated onto the light receiving section 19 after passing through the measurement target part 18 . An electrical signal indicating the intensity of the first light beam received by the light receiving section 19 is transmitted to the calculation control section 17 .

図7(D)を参照して、次に、演算制御部17は、アクチュエータ16により発光部11を左方に移動させることで、第3発光部113の発光点を光軸22と重畳させる。第3発光部113の発光点が光軸22と重畳したら、演算制御部17は、第3発光部113から第3光線を発光する。発光された第3光線は光軸22に沿って進行し、被測定部位18を透過した後に、受光部19に照射される。受光部19が受光した第3光線の強度を示す電気信号は、演算制御部17に伝送される。 Referring to FIG. 7(D), next, the arithmetic control unit 17 moves the light emitting unit 11 to the left using the actuator 16, thereby causing the light emitting point of the third light emitting unit 113 to overlap with the optical axis 22. When the light emitting point of the third light emitting section 113 overlaps with the optical axis 22, the calculation control section 17 causes the third light emitting section 113 to emit a third light beam. The emitted third light beam travels along the optical axis 22 and is irradiated onto the light receiving section 19 after passing through the measurement target part 18 . An electrical signal indicating the intensity of the third light beam received by the light receiving section 19 is transmitted to the calculation control section 17.

また、演算制御部17の指示に基づいて、温度計測部21は使用者の体温を計測し、当該体温を示す電気信号は演算制御部17に伝送される。 Furthermore, based on instructions from the calculation control section 17 , the temperature measurement section 21 measures the user's body temperature, and an electrical signal indicating the body temperature is transmitted to the calculation control section 17 .

上記した方法により、第1光線、第2光線および第3光線の受光強度を計測した後は、各光線の受光強度、体温等に基づいて、使用者のグルコース量を算出する。この算出方法としては、例えば、統計学的手法を用いることができる。一例として、使用者の採血グルコース量、各光線の受光強度、体温等を用いた統計学的分析により重回帰曲線を作成する。そして、当該回帰曲線を用いて各光線の受光強度および体温から、推定グルコース量を算出する。 After measuring the received light intensity of the first light beam, second light beam, and third light beam by the method described above, the amount of glucose of the user is calculated based on the received light intensity of each light beam, body temperature, and the like. As this calculation method, for example, a statistical method can be used. As an example, a multiple regression curve is created by statistical analysis using the user's blood glucose amount, the received light intensity of each light beam, body temperature, and the like. Then, the estimated glucose amount is calculated from the received light intensity of each light beam and body temperature using the regression curve.

図8を参照して、グルコース量を推定するために各光線を照射する被測定部位としてフィンガーウェブが適している事項を説明する。図8(A)は使用者の手を示す模式図であり、図8(B)は指先を用いてグルコース量を推定したエラーグリッドを示すグラフであり、図8(C)はフィンガーウェブを用いてグルコース量を推定したエラーグリッドを示すグラフである。図8(B)および図8(C)では、横軸は採血グルコース量を示し、縦軸は本実施形態に係る方法により計測した推定グルコース量を示している。 With reference to FIG. 8, the suitability of a finger web as a measurement site to which each light beam is irradiated in order to estimate the amount of glucose will be described. FIG. 8(A) is a schematic diagram showing a user's hand, FIG. 8(B) is a graph showing an error grid when estimating glucose amount using a fingertip, and FIG. 8(C) is a graph showing an error grid using a finger web. 2 is a graph showing an error grid for estimating the amount of glucose. In FIGS. 8(B) and 8(C), the horizontal axis indicates the amount of blood glucose collected, and the vertical axis indicates the estimated glucose amount measured by the method according to the present embodiment.

図8(A)を参照して、フィンガーウェブとは、人体の指どうしの間に形成される膜状の部位である。ここで、他の指どうしの間に形成されるフィンガーウェブを、被測定部位として採用することもできる。 Referring to FIG. 8(A), a finger web is a membrane-like region formed between fingers of the human body. Here, a finger web formed between other fingers can also be employed as the part to be measured.

図8(B)を参照すると、測定結果を示すドットが、破線で示す基準ラインから離れて分布している。このようなる理由は、指先の太さは個人差が大きくこれにより光路長が異なること、および、指先に存在する太い血管が悪影響を及ぼしていることが考えられる。 Referring to FIG. 8(B), dots indicating measurement results are distributed away from the reference line indicated by a broken line. The reason for this is thought to be that the thickness of the fingertip varies greatly among individuals, which causes the optical path length to vary, and that the thick blood vessels present in the fingertip have an adverse effect.

一方、図8(C)を参照すると、測定結果を示すドットが、破線で示す基準ラインの近傍に分布している。このようなる理由は、フィンガーウェブは、厚さが2mmから4mm程度で、個人間による差が小さく、脂肪の含有量が極めて少なく、その内部に太い血管が無いため毛細血管および真皮で測定を行えるからである。更に、被測定部位としてフィンガーウェブを採用した場合は、光路長を短くすることができ、低出力の光でグルコース量を測定することが出来る。 On the other hand, referring to FIG. 8C, dots indicating measurement results are distributed near the reference line indicated by a broken line. The reason for this is that the finger web has a thickness of about 2 mm to 4 mm, has small differences between individuals, has an extremely low fat content, and has no large blood vessels inside, so it can be used to measure capillaries and the dermis. It is from. Furthermore, when a finger web is employed as the measurement target site, the optical path length can be shortened, and the glucose amount can be measured with low output light.

表1を参照して、脂肪の含有量の観点から、被測定部位としてフィンガーウェブが適している事項を説明する。 With reference to Table 1, the suitability of the finger web as a measurement site from the viewpoint of fat content will be explained.

Figure 0007395135000001
Figure 0007395135000001

表1では、脂肪を含む検体1(表皮0.2mm、真皮0.8mm、脂肪1.5mm)と、脂肪を含まない献体2(表皮0.2mm、真皮0.8mm、脂肪はなし)に関して、第1光線、第2光線および第3光線の透過率を測定した結果を示している。一例を示すと、検体1は脂肪がある人体の指先であり、検体2はフィンガーウェブである。 Table 1 shows specimen 1 containing fat (epidermis 0.2 mm, dermis 0.8 mm, fat 1.5 mm) and body specimen 2 not containing fat (epidermis 0.2 mm, dermis 0.8 mm, no fat). The results of measuring the transmittance of the first light beam, the second light beam, and the third light beam are shown. To give an example, specimen 1 is a fat human fingertip, and specimen 2 is a finger web.

ここでのシミュレーション条件は、光線本数が5000本であり、散乱回数が一本につき1000回であり、皮膚入射光径はφ1.5mmであり、受光面径はφ3mmまたはφ1mmである。 The simulation conditions here are that the number of rays is 5000, the number of scattering is 1000 times per ray, the diameter of light incident on the skin is 1.5 mm, and the diameter of the light receiving surface is 3 mm or 1 mm.

表1に示すように、波長が1310nmである第1光線に於いては、検体2の透過率は検体1の透過率の3.4倍となっている。また、波長が1450nmである第2光線に於いては、検体2の透過率は検体1の透過率の6.2倍となっている。更に、波長が1550nmである第3光線に於いては、検体2の透過率は検体1の透過率の3.5倍となっている。 As shown in Table 1, for the first light beam having a wavelength of 1310 nm, the transmittance of specimen 2 is 3.4 times that of specimen 1. Further, in the second light beam having a wavelength of 1450 nm, the transmittance of the specimen 2 is 6.2 times that of the specimen 1. Furthermore, in the third light beam having a wavelength of 1550 nm, the transmittance of specimen 2 is 3.5 times that of specimen 1.

上記のことから、例えば指先である検体1は、第1光線ないし第3光線の透過率が低いため、グルコース量を計測するための部位としては好適でない。更に、脂肪の含有量は個人差が大きいことを考慮すると、脂肪の多寡が透過率に影響を与え、これよりグルコース量の推定が困難になることは明らかである。 From the above, the specimen 1, which is a fingertip, for example, has a low transmittance of the first to third light rays, and is therefore not suitable as a site for measuring the amount of glucose. Furthermore, considering that the fat content varies greatly among individuals, it is clear that the amount of fat affects the transmittance, making it difficult to estimate the amount of glucose.

一方、フィンガーウェブである検体2は、脂肪の含有量が極めて少ないことから、第1光線、第2光線および第3光線を良好に透過させ、透過する各光線の強度に基づいてグルコース量を正確に推定し得る。また、使用者が肥満体であったとしても、フィンガーウェブに含まれる脂肪が極端に増加することはない。よって、フィンガーウェブを透過する各光線を用いてグルコース量を推定すれば、使用者が肥満体であるか否かの影響を受けずに、グルコース量を正確に推定することができる。 On the other hand, specimen 2, which is a finger web, has an extremely low fat content, so it allows the first, second, and third light rays to pass through it well, and the amount of glucose can be accurately determined based on the intensity of each transmitted light ray. It can be estimated that Further, even if the user is obese, the fat contained in the finger web will not increase significantly. Therefore, by estimating the amount of glucose using each light beam that passes through the finger web, the amount of glucose can be accurately estimated without being affected by whether the user is obese or not.

図9を参照して、他の形態に係る血液測定装置10の構成を説明する。図9は、他の形態に係る血液測定装置10の断面図である。この図に示す血液測定装置10の基本構成は、図1ないし図4に示したものと同様であるため、重複する構成および方法の説明は割愛し、相違する部分を中心に説明する。 With reference to FIG. 9, the configuration of a blood measuring device 10 according to another embodiment will be described. FIG. 9 is a sectional view of a blood measuring device 10 according to another embodiment. Since the basic configuration of the blood measuring device 10 shown in this figure is the same as that shown in FIGS. 1 to 4, explanations of overlapping configurations and methods will be omitted, and the explanation will focus on the different parts.

血液測定装置10は、本体45を有し、血液測定装置10を構成する各構成部材は、本体45に内蔵されている。ここでは、本体45の内蔵される発光部11および受光部19を図示している。 The blood measuring device 10 has a main body 45, and each component constituting the blood measuring device 10 is built into the main body 45. Here, the light emitting section 11 and the light receiving section 19 built into the main body 45 are illustrated.

本体45の前端面からは、導波路48および導波路49が突出しており、導波路48にはミラー46が内蔵され、導波路49にはミラー47が内蔵されている。また、導波路48の後方には受光部19が配置され、導波路49の後方には発光部11が配置されている。更に、ミラー46の下方の導波路48を開口することで開口50が形成され、ミラー47の上方の導波路49を開口することで開口51が形成されている。更に、ミラー46およびミラー47は、導波路48および導波路49の前端に配置されている。また、導波路48と導波路49との間に、温度計測部21が配置されている。 A waveguide 48 and a waveguide 49 protrude from the front end surface of the main body 45, a mirror 46 is built into the waveguide 48, and a mirror 47 is built into the waveguide 49. Further, a light receiving section 19 is arranged behind the waveguide 48, and a light emitting section 11 is arranged behind the waveguide 49. Further, an opening 50 is formed by opening the waveguide 48 below the mirror 46, and an opening 51 is formed by opening the waveguide 49 above the mirror 47. Further, mirror 46 and mirror 47 are arranged at the front ends of waveguide 48 and waveguide 49. Furthermore, a temperature measuring section 21 is arranged between the waveguide 48 and the waveguide 49.

本体45の内部には、グルコース量を測定する際に各光線が通過する光軸22が形成されている。光軸22は、発光部11、導波路49、ミラー47、開口51、開口50、ミラー46、導波路48および受光部19を経由するように規定されている。 An optical axis 22 is formed inside the main body 45, through which each light beam passes when measuring the amount of glucose. The optical axis 22 is defined to pass through the light emitting section 11 , the waveguide 49 , the mirror 47 , the aperture 51 , the aperture 50 , the mirror 46 , the waveguide 48 , and the light receiving section 19 .

血液測定装置10を用いてグルコース量を算出する際には、先ず、フィンガーウェブを導波路48と導波路49との間に配置する。これにより、フィンガーウェブは、開口50と開口51との間に位置する。更に、温度計測部21は、フィンガーウェブに接触して体温を計測する。 When calculating the amount of glucose using the blood measuring device 10, first, a finger web is placed between the waveguide 48 and the waveguide 49. Thereby, the finger web is located between the openings 50 and 51. Furthermore, the temperature measuring section 21 measures the body temperature by contacting the finger web.

次に、演算制御部17は、光軸22に沿って、発光部11から各光線を照射する。発光部11から射出された各光線は、導波路49を通過し、ミラー47で反射され、開口51を通過し、フィンガーウェブを透過し、開口50を通過し、ミラー46で反射され、導波路48を通過し、受光部19の受光点に至る。演算制御部17は、発光部11を上下方向に移動させることで、第1発光部111、第2発光部112および第3発光部113の各発光点から、光軸22に沿って、第1光線、第2光線および第3光線を発光する。ここで、導波路48および導波路49は、フィンガーウェブを圧迫しない程度に離間されているか、フィンガーウェブに軽く接触している。 Next, the calculation control unit 17 irradiates each light beam from the light emitting unit 11 along the optical axis 22 . Each light beam emitted from the light emitting section 11 passes through the waveguide 49, is reflected by the mirror 47, passes through the aperture 51, passes through the finger web, passes through the aperture 50, is reflected by the mirror 46, and is reflected by the waveguide 47. 48 and reaches the light receiving point of the light receiving section 19. The arithmetic control unit 17 moves the light emitting unit 11 in the vertical direction to emit light from each light emitting point of the first light emitting unit 111 , the second light emitting unit 112 , and the third light emitting unit 113 along the optical axis 22 . It emits a light beam, a second light beam, and a third light beam. Here, the waveguide 48 and the waveguide 49 are spaced apart from each other to the extent that they do not press the finger web, or are in light contact with the finger web.

次に、受光部19は各光線の受光強度を示す電気信号を演算制御部17に伝送する。演算制御部17は、重回帰式等の換算式を用いて、各光線の受光強度および温度計測部21が測定したフィンガーウェブの温度等を用いて、グルコース量を算出する。 Next, the light receiving section 19 transmits an electric signal indicating the received light intensity of each light beam to the calculation control section 17. The arithmetic control unit 17 calculates the amount of glucose using the received light intensity of each light beam, the temperature of the finger web measured by the temperature measurement unit 21, etc. using a conversion formula such as a multiple regression formula.

図9に示す血液測定装置10では、導波路48および導波路49がフィンガーウェブおよびその近傍の部位を押圧することがない。よって、フィンガーウェブの内部に於ける血流が良好な状態で、グルコース量を正確に算出することができる。 In the blood measuring device 10 shown in FIG. 9, the waveguide 48 and the waveguide 49 do not press the finger web or a region in its vicinity. Therefore, the amount of glucose can be accurately calculated with good blood flow inside the finger web.

以上、本発明の実施形態を示したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments.

例えば、上記した本実施形態では、波長が異なる第1光線、第2光線および第3光線を用いてグルコース量を算出したが、2つの光線(例えば、波長が1310nmである第1光線、波長が1550nmである第3光線)を用いてグルコース量を算出することもできる。 For example, in the present embodiment described above, the amount of glucose was calculated using the first light beam, second light beam, and third light beam having different wavelengths, but two light beams (for example, the first light beam with a wavelength of 1310 nm, the The amount of glucose can also be calculated using the third light beam (1550 nm).

また、上記した血液測定装置10は、グルコース量測定以外の目的で使用することもできる。例えば、人体を透過して受光部19が受光する各光線の強度からガンなどの病気を診断することができる可能性もある。 Moreover, the above-described blood measuring device 10 can also be used for purposes other than measuring the amount of glucose. For example, it may be possible to diagnose a disease such as cancer from the intensity of each light beam that passes through the human body and is received by the light receiving unit 19.

更に、上記した本実施形態では、被測定部位として親指と人差指との間に形成されるフィンガーを採用したが、他の指どうしの間に形成されるフィンガーウェブを被測定部位として採用することもできる。 Furthermore, in the present embodiment described above, the finger formed between the thumb and index finger is used as the part to be measured, but a finger web formed between other fingers may also be used as the part to be measured. can.

10 血液測定装置
11 発光部
111 第1発光部
112 第2発光部
113 第3発光部
12 操作入力部
13 記憶部
14 レンズ
15 表示部
16 アクチュエータ
17 演算制御部
18 被測定部位
19 受光部
20 上側板部
21 温度計測部
22 光軸
231 挟持部
232 挟持部
24 母指内転筋
25 第1押圧部
26 母子球
27 第2押圧部
28 当接部
29 当接部
30 アクチュエータ収納部
31 発光部収納部
32 受光部収納部
33 傾斜面
34 筐体
35 蓋部
36 ホルダ
37 モータ
38 回転軸
39 螺合部
40 開口部
41 開口部
42 開口部
43 突出部
44 孔部
45 本体
46 ミラー
47 ミラー
48 導波路
49 導波路
50 開口
51 開口
10 Blood measuring device 11 Light emitting section 111 First light emitting section 112 Second light emitting section 113 Third light emitting section 12 Operation input section 13 Storage section 14 Lens 15 Display section 16 Actuator 17 Arithmetic control section 18 Part to be measured 19 Light receiving section 20 Upper plate Part 21 Temperature measurement part 22 Optical axis 231 Clamping part 232 Clamping part 24 Adductor pollicis muscle 25 First pressing part 26 Thenar ball 27 Second pressing part 28 Contact part 29 Contact part 30 Actuator storage part 31 Light emitting part storage part 32 Light-receiving unit housing 33 Inclined surface 34 Housing 35 Lid 36 Holder 37 Motor 38 Rotating shaft 39 Screwing part 40 Opening 41 Opening 42 Opening 43 Projection 44 Hole 45 Main body 46 Mirror 47 Mirror 48 Waveguide 49 Waveguide 50 Aperture 51 Aperture

Claims (3)

第1波長の第1光線を照射する第1発光部と、第2波長の第2光線を照射する第2発光部と、を有する発光部と、
被測定部位を通過した前記第1光線および前記第2光線を受光する受光部と、
前記第1光線および前記第2光線の受光強度に基づいて血液中含有成分量を推定する演算制御部と、
前記発光部が収納される発光部収納部と、
前記受光部が収納される受光部収納部と、
前記発光部収納部および前記受光部収納部の近傍に形成された傾斜面と、
一方側の側面を構成する第1当接部と、
他方側の側面を構成する第2当接部と、
前記傾斜面よりも外側に向かって突出する押圧部と、を具備し、
前記第1当接部は、指が填まりやすいように内側に向かって窪む湾曲面であり、
前記第2当接部は、指が填まりやすいように内側に向かって窪む湾曲面であり、
前記被測定部位の前記血液中含有成分量を測定する際に、
前記第1当接部は、ユーザの指に当接し、
前記第2当接部は、前記ユーザの他の指に当接し、
前記押圧部は、前記ユーザの母指球またはその近傍に当接し、
前記第1当接部は、前記ユーザの親指に当接し、
前記第2当接部は、前記ユーザの人差指に当接することを特徴とする血液測定装置。
a light emitting unit including a first light emitting unit that emits a first light beam of a first wavelength; and a second light emitting unit that emits a second light beam of a second wavelength;
a light receiving unit that receives the first light beam and the second light beam that have passed through the measurement target area;
an arithmetic control unit that estimates the amount of components contained in blood based on the received light intensity of the first light beam and the second light beam;
a light emitting unit housing part in which the light emitting unit is stored;
a light-receiving unit housing part in which the light-receiving unit is stored;
an inclined surface formed in the vicinity of the light emitting unit housing and the light receiving unit housing;
a first contact portion forming one side surface;
a second contact portion forming the other side surface;
a pressing portion protruding outward from the inclined surface;
The first contact portion is a curved surface that is recessed inward so that a finger can easily fit therein ,
The second contact portion is a curved surface that is recessed inward so that a finger can easily fit therein ,
When measuring the amount of components contained in the blood at the measurement site,
The first contact portion contacts a user's finger,
the second contact portion contacts another finger of the user;
The pressing portion abuts on or near the ball of the user's foot,
the first contact portion contacts the thumb of the user;
The blood measuring device , wherein the second contact portion contacts the user's index finger .
前記第1当接部は、湾曲面であり、
前記第2当接部は、湾曲面であることを特徴とする請求項1に記載の血液測定装置。
The first contact portion is a curved surface,
The blood measuring device according to claim 1, wherein the second contact portion is a curved surface.
前記押圧部が、前記ユーザの前記母指球またはその近傍に当接することにより、
前記発光部および前記受光部と、前記被測定部位とを、所定の位置関係にすることを特徴とする請求項1に記載の血液測定装置。
When the pressing part comes into contact with the ball of the user's foot or the vicinity thereof,
The blood measuring device according to claim 1, wherein the light emitting section, the light receiving section, and the region to be measured are arranged in a predetermined positional relationship.
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