JPH01292224A - 比色計 - Google Patents

比色計

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JPH01292224A
JPH01292224A JP1052166A JP5216689A JPH01292224A JP H01292224 A JPH01292224 A JP H01292224A JP 1052166 A JP1052166 A JP 1052166A JP 5216689 A JP5216689 A JP 5216689A JP H01292224 A JPH01292224 A JP H01292224A
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color
chart
case
strip
electrical signal
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JP1052166A
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Bernd G Herpichboehm
ベルント・ゲオルグ・ヘルピッヒボーエム
George H Sierra
ジョージ・ハロルド・シエラ
Robert B Summers
ロバート・ブルース・サマーズ
Thomas M Watlington
トーマス・モーガン・ワトリントン
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Boehringer Mannheim Corp
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    • G01N21/77Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/78Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、比色計に関する。本発明は、生体液の医学的
に有意義な構成成分の濃度を測定するための装置という
点で開示される。しかし、本発明は他の用途においても
また同様に有用であると考えられる。
(従来の技術) 例えば生体液の医学的に有意義な成分の濃度を判定する
ための乾性の薬物が長年用いられてきた。
−例は、薬物が付着された薬物の帯片(ストリップ)お
よび薬物を含浸させたテープであり、この薬物は、例え
ば糖尿病患者におけるインシュリンの投与を調整するの
に用いる血液のグルコースを表示するため、血液中また
は尿中のグルコースと反応する。これら薬物ストリップ
およびテープに塗布されあるいは含浸された薬物は、こ
れら薬物が接触する生体液の医学的に有意義な成分と反
応する。医学的に有意義な成分および薬物に関係する反
応は、薬物自体あるいはストリップまたは試験テープの
他の関連した成分の色の様々な変化を生じさせる。予め
設定された反応時間後の薬物また゛は関連した成分の色
は、生体液中の医学的に有意義な成分の濃度の表示を与
えるために適当な手段によって準備された基準と比較す
ることができる。
(発明が解決しようとする課題) 典型的には、この基準は、ストリップまたはテープの瓶
または他の容器の外側に取付けられたチャート上に再現
される。このチャート上の様々な色は特定の濃度を表わ
し、この濃度はカラー印刷される。チャートの性質、そ
れらデザイン、それらの容器上の取付は状態および他の
要因により、チャート上に印刷された色とストリップま
たはテープの色との確実で正確な比較を得ることは時折
困難である。
ストリップまたはテープの反応後の色は、しばしばチャ
ート上で相互に隣り合わない2つの色の間にある。反応
後の色がたしかにこれらの色の間にくることを明確に確
認するため、ストリップまたはテープをその両方の色に
充分近く置くことは難しい。このことは、ストリップま
たはテープの読取りを更に難しくする。無論、生体液中
の医学的に有意義な成分の濃度の正確な読取りを容易に
できれば、それだけストリップまたはテープとチャート
の特定の組合せの信頼性お劣び評価が増大する。
ストリップから反応後の色を読取り、この色の読みを生
体液中の医学的に有意義な成分の対応する濃度の表示に
変換す・る装置が設計されている。
多くの場合、この装置は非常に高価である。その結果、
使用者の一部、例えば自分の血液のグルコースの程度を
定期的にテストする必要のある糖尿病患者は、結果を解
釈する高価な装置を購入することができない。これら患
者は、チャートとストリップの色とを視覚的に突合せて
グルコース濃度に換算することに頼り続ける。
以下に列記した文献は、本発明が関連する技術における
当業者に周知の色々な化学的システム、基体または担体
、および反応読取り装置に関する背景を提供するもので
ある。即ち、米国特許第4゜481.829号およびそ
の引例、同第4.509.859号およびその引例、ヨ
ーロッパ特許出願第0100819AI号およびその引
例、ヨーロッパ特許明細書1o110178B 1号お
よびその引例、およびヨーロッパ特許出願節02073
8OA 2号およびその引例。このリストが漏れのない
こと、あるいはこれ以上の関連従来技術がないことを意
味す゛るものではない。
本発明の主たこ目的は、反応間隔時間を計時し、反応後
の色をカラー・チャートと比較し、生体液の医学的に有
意義な成分の濃度を表わす読みを与える安価な装置の提
供にある。
(課題を解決するための手段) 本発明は、変換されるべき色と比較するためのカラー・
チャートと、該カラー−チャートと色との一致する比較
に対応する電気信号を生成する手段と、変換されるべき
色が上記チャートの色と近似する時に上記電気信号生成
手段が作動されるのに好都合に配置されるように該電気
信号生成手段に対して該チャートの色を位置させる手段
とを備え、上記電気信号生成手段は、各々が2つの状態
を有する複数のスイッチと、該スイッチの状態に応答し
て上記カラー・チャートと色との一致する比較に対応す
る電気信号を発生する手段と、上記スイッチの状態を組
合せる手段に該電気的スイッチを接続する手段とからな
ることを特徴とする色出力を電気信号に変換する比色計
にある。
(実 施 例) 本発明は、本発明を例示する以下の記述および添付図面
を参照することにより、最もよく理解することができよ
う。
まず第1図および第2図において、反応後の化学作用を
残しているストリップ12上の色をホイール14上の色
と突合せるための比色計10はケース16を含む。ケー
ス16は、ホイール14を回転自在に支持するためその
表面20から上方に突出する柱体18を含む。カバーと
リテーナ22およびケース16は、ケース16およびリ
テーナ22に設けられたスロットに係合してリテーナ2
2をケース16に固定し、これによりホイール14を柱
体18上に回転自在に保持する突起部24を有する。ケ
ース16は、同様な突起部36により弾発嵌合状態で接
合される上ケース部32と下ケース部34とを有する。
ケースの部分32,34は、以下に説明するように、第
4図の回路を収容する内部38を画成している。
柱体18には、半径方向のばねデテント40が設けられ
ている。ホイール14の半径方向内周部42には、ホイ
ール14をある方向位置に定置するために、デテント4
0により係合される多数の、角度を隔てられたノツチ4
4が設けられている。
接着剤が裏に塗布された円形のカラー・チャート46は
、予め定めた反応期間ストリップ12の端部に並べられ
た薬物52.54と接触される一滴の血液中のグルコー
スの濃度によって生じる色に対応する周方向に伸びる隣
接した2列の色部48゜50を含む。例示されたストリ
ップ12は、べ一リンガー・マンハイム・ダイアゴナス
ティック・デイビジョンから入手可能なCHEMSTR
I PbG(商標名)の目視試験ストリップである。
ホイール14にはまた、その上方を向いた面58に位置
決めボス、即ち割出し60が設けられ、これは以下に述
べるようにカラー・チャート46を適正に定置するのを
助ける。
柱体18の上方を向いた面62には、液晶ディスプレイ
(LCD)64を見ることができる開口が設けられ、0
N10FFボタン66および始動ボタン68に触れるこ
とができる。LCD64および操作ボタン66.68は
第4図の電気回路の一部であり、この点は同図に関連し
て後に更に説明する。
第3図においては、ホイール14の下側70は、それぞ
れボス部80.82.84.86を有する4つの周方向
に伸びるトラック72,74.76゜78を有する。4
つのスイッチ88.90.92゜94がケース16に取
付けられ、これらスイッチは、ケース16の各開口を貫
通してそれぞれトラック72.74.76.78付近に
伸びる作動子96.98,100,102を個別に有す
る。この作動子96,98,100,102は、ホイー
ル14が回転されるに伴い前記作動子96,98゜10
0.102がその各ボス部80,82,84゜86と遭
遇する時、ボス部80,82,84.86がそれぞれス
イッチ88.90.92.94の状態を変化させるよう
に、それぞれトラック72゜74.76.78に対して
充分に密な間隔をおいた位置に突出している。
次に第4図に示すように、電気回路110は、例えば血
液1デシリツター当たりのグルコース量の周知の単位(
mg/di)での血液グルコースの濃度(血糖値)の読
みにスイッチ88,90,92゜94の状態を組合せる
。回路110は、スイッチ88.90,92.94の位
置を前記のmg / d 1単位の読みを生じるように
組合せるマイクロプロセッサ(μp)112を含み、こ
の読みは次にμp112が結合されるLCD64におい
て表示される。LCD64は、例示すればセイコ一番エ
プソン社から入手できるL D −B 9263A型L
CDである。μp112およびその関連する構成要素は
、1.55ボルトの時計用バッテリ114によって動作
される。バッテリ114の十ターミナルは回路110の
vDDターミナルを形成し、バッテリ114の一ターミ
ナルは回路110のVSSIターミナルを形成している
。μp112は、例示すればオムロン タテイシ エレ
クトロニツクス社のMS N 5057型集積回路であ
る。第4図に示され第4図に関して論述されるターミナ
ル名称および番号は、この集積回路に関するものである
。本回路に課される目的に他のIC又はICでない回路
を使用できるため、この記述によって限定を意図するも
のではないことが理解されよう。
ボタン66は、μp112のターミナルVOOと84間
に結合された押しボタンの0N10FFスイツチ116
を制御する。ボタン68は、μp112のターミナルv
DDとAC間で0.01μF(7)25Vコンデンサ1
20と直列に接続された押しボタン始動スイッチ118
を制御する。0601μFの25Vコンデンサ122が
スイッチ118と並列に接続され、100にの抵抗12
4がコンデンサ120,122の共通ターミナルとvs
s1ターミナルとの間に接続される。スイッ°チ88゜
90.92.94は、それぞれμp112のターミナル
vDDとKl、に2.に3.に4との間に接続されてい
る。32.788にHzのクリスタル128カセμp1
12のターミナルXTとXTに跨がって接続されている
。22pFの50Vコンデンサ130がターミナルXT
とVDDとの間に接続されている。0.1μFの25V
コンデンサ131が、μp112のターミナルVCPと
VCM間に接続されている。0.1μFの25Vコンデ
ンサ132が、μp112のターミナルvDDとvss
2間に接続されている。−例を挙げれば2SD601A
−Rであるトランジスタ134のベースは、μp112
のターミナルBDに対して10に抵抗を介して接続され
る。トランジスタ134のコレクタは、50mHの誘導
子138とブザー140を含む並列回路を介してvDD
と接続されている。−例を挙げれば、ブザー140は、
京都セラミック社から入手できるKBS−15DB−4
A−10型ブザーである。トランジスタ134のエミッ
タは、vsslと接続されている。ケース16内部から
しか接近できない目盛スイッチ142がμp112のタ
ーミナルvDDと82間に接続されている。
作動においては、使用者は0N10FFボタン66を押
してスイッチ116を閉じることにより比色計を作動さ
せる。2秒間LCD64上に888が現われる。次に、
使用者はストリップ12を選択し、血液サンプルを取り
、ストリップの端部の薬物52.54に血液を滴下する
。同時に、使用者は始動ボタン68を押してμp112
の計時機能を始動する。LCD64は180秒(もし目
盛スイッチ142が閉じられるならば、90秒)までカ
ウントを開始する。LCD64上の57゜58および5
9秒の表示時に、ブザー140がそれぞれ1回、2回お
よび3回鳴る。60秒において、ブザー140はやや長
く一回鳴る。これは、使用者に対して薬物52.54か
ら血液滴を払拭することを知らせる。
LCD64が120秒を表示すると、60秒時における
と同じ持続時間ブザーが鳴って使用者に薬物52.54
の色の読取りを行なうことを知らせる。ストリップ12
を窓部154を介して薬物52.54が見えるまでケー
ス16上に設けられたホルダー152に対して挿入し、
この窓部を介してストリップ12の両側に、チャート4
6の隣接する色部156,15g、および160,16
2もまた見える。次に、使用者は、薬物52.54の色
がストリップ12の両側に現われるかあるいは隣接する
2つの色部156.158および160.162の色間
に位置する色部156,158の色のいずれかと一致す
るまで、デテント40とノツチ44により生じる停止位
置間にホイール14を回す。充分な数のノツチ40が存
在し、色部156.158,160.162はこれらの
状態のいずれでも許容するに充分な長さである。
この時、使用者は始動ボタン68を押してμp112に
スイッチ88,90,92.94の状態を読取らせ、こ
れらスイッチがボス部80.82゜84.86の形態に
より対応す“るmg / d 1単位のグルコースをコ
ード化する。その結果はLCD64上に表示される。も
し血糖のレベルが240111g/diあるいはそれ以
上であるならば、使用者は120秒における読みを得る
ことができない。しかし、時間計n1はLCD64が1
80秒を表示するまで継続し、この時ブザー140が再
び鳴る。これは、使用者に対して読取りをもう一度試み
ることを知らせる。この読取りは、今述べたと同じよう
に行なわれる。再び、読取り結果が表示される。
最近の10回の読みはμp112のメモリーに保持され
、0N10FFボタン66を押して比色計10をONに
し、また次にこれを繰返すことにより順次呼出すことが
できる。最初に格納された値は、LCD64に表示され
ることになる。更に加えて格納された値は、始動ボタン
68を一回以上押すことによりメモリーから順次呼出す
ことができる。
ある場合には、使用者は「反応のより早い」薬物、即ち
血糖との反応速度が更に早い薬物を使用することもでき
る。反応速度が薬物52.54の速度のほぼ2倍である
薬物の組の場合には、使用者は、ケースの部分32.3
4を分離す°ることによりケース16を開き、目盛スイ
ッチ142を閉しることができる。これにより、上記の
57.58および59秒において生じた「警報」の鳴奏
が今度は27.28および29秒において生じ、60秒
において生じた「血液滴の払拭」の鳴奏が今度は30秒
において生じ、120秒において生じた「読取り」の鳴
奏が今度は60秒において生じ、180秒において生じ
た「読取り」の鳴奏が今度は90秒において生じるよう
に、タイミングを早める。
また、比色計10のメモリーに、前に反応したストリッ
プの色に対応する血糖値を読込むことも可能である。こ
れは、上記の如く反応したストリップを挿入し、0N1
0FFボタン66および始動ボタン68を押し、次いで
10秒以内に始動ボタン68を再び押すことにより行な
われる。LCD64は、r−−−Jを表示する。次いで
ホイール14を適当な色に合せることができる。始動ボ
タン68を再び押すことは、合された色と対応する血糖
値をLCD64上に表示させることになる。
μp112はまたバッテリの出力低下警報も有する。バ
ッテリ114が50回またはそれ以下の読取りを行なう
ことができる場合、0N10FFボタン66が最初に押
された時LCD64は888の代りにPPPを表示する
。μp112はまた、結果が表示された3分後、および
ボタン66と68のいずれも押されなければ5分後に比
色計10を自動的に切る。
試薬52.54が一回分毎に何等かの変化を生じ得、ま
た一般に変化を生じるため、新しい一回分に係るストリ
ップ12の使用の度毎に比色計10を較正し直せること
が必要である。これは、ストリップ12のパッケージ毎
に、ノツチ166から適当に隔てられた適当な色を有す
るカラー・チャート46を含めることにより行なうこと
ができる。ノツチ166は、作動子96,98,100
゜102によるボス80,82,84.86の位置の読
みを正しくするように、カラー・チャート46をホイー
ル14上に正しく定置するためボス60を収容する寸法
となっている。
あるいはまた、前記の再較正は、固定されたカラー・チ
ャートを備え、ストリップ12の一回分毎の特有のコー
ドを入力することにより達成可能である。これは、ベー
リンガー・マンハイム・コーポレーションから入手可能
なTRACER血糖モニターにおいて使用される如き、
現在ある「標準的カーブ」または「マスター・カーブ」
手法と類似する。1つ以上のキーを使用してコードを入
力することにより、固定されたカラー−チャート上の色
ブロックの一回分毎の特有の解釈を確立することができ
る。他の符号化法としては、ある種の光学的、磁気的あ
るいはROMチップの如き電子的なコード保持手段に試
験ストリップの6瓶を提供し、このコード情報を比色計
に読込むことを含む。
第6図に示された本発明の別の実施例においては、比色
計200は、接着剤を裏に塗布したほぼ矩形状のカラー
・チャート236が固定されるほぼ矩形状の面208を
持つケース206を有する。
カラーΦチャート236は、ストリップ246の反応後
の薬物242,244と突合せるための隣接する色帯列
238.,240を含む。ボタン248は6対の色帯に
隣接して配置され、色の一致が見出される時を示すため
使用者により操作される。
隣接する帯は、どの色が反応後のストリップ246上の
薬物242,244の色に比較的近いかの使用者の判定
およびこれに最も近い適当なボタン248を押すことが
難しくないように、充分に相互に接近している。L−C
Dディスプレイ252は、前記ボタン248が関連する
グルコース量をff1g/d1単位で表示する。
第7図及び第8図に示される本発明の別の実施例におい
ては、2つのホイール260,262が備えられている
。ホイール260,262には各々カラー・チャート2
64,266が設けられている。ホイール260,26
2の各々は各軸276.278に取付けられ、この軸が
各ポテンショメータ284,286のワイパー280,
282の位置を制御する。アナログ/ディジタル・コン
バータ290,294が、アナログの抵抗値を比色計2
00のマイクロプロセッサ296のソフトウェアに存在
する固定された相関関係に従って濃度値に変換する。こ
れにより、分析対象に対して異なる感度を有する2種の
薬物の突合せから2つの濃度結果が得られる。妥当性検
査の後、この2つの結果の加重平均が最終的な試験結果
としてディジタル・ディスプレイ292上に表示される
この加重因数は、色の突合せの際ホイールの位置により
選択される範囲内の各薬物の感度に従って、比色計20
0のソフトウェアに予めプログラムされている。
別のより簡単な本発明の実施例においては、1つのカラ
ー・チャートを持つ1つのホイールが備えられる。この
場合には、上記の如きポテンショメータが唯1つしかな
い。アナログ出力、即ち電流は、電流計により直接計測
することができ、その目盛は分析対象の濃度単位、例え
ば■/di単位のグルコースを読取るように較正される
。このように電流計出力は、ディジタル出力に代わるア
ナログ出力である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に従って構成された装置の斜視図、第2
図は第1図の装置の分解斜視図、第3図は第1図および
第2図の装置の詳細を示す底面図、第4図は第1図およ
び第2図の装置の回路を示す図、第5図は第1図〜第4
図の装置の動作を理解するのに有用なフローチャート、
第6図は本発明に従って構成された別の装置を示す平面
図、第7図は本発明に従って構成された別の装置の平面
図、第8図は第7図の装置の回路を示す図である。 10・・・比色計、12・・・薬物保持ストリップ、1
4・・・ホイール、16・・・ケース、18・・・柱体
、20・・・表面、22・・・リテーナ、24・・・突
起部、32・・・上ケース部、34・・・下ケース部、
36・・・突起部、38・・・内部、40・・・デテン
ト、42・・・内周部、44・・・ノツチ、46・・・
カラー・チャート、48.50・・・色 部、52.5
4・・・薬物、58.62・・・面、60・・・ボス、
64・・・液晶ディスプレイ、66・・・0N10 F
 Fボタン、68・・・始動ボタン、72,74.76
.78・・・トラック、80,82,84゜86・・・
ボス部、88.90,92.94・・・スイッチ、96
,98,100,102・・・アクチュエータ、110
・・・電気回路、112・・・マイクロプロセッサ、1
14・・・時計用バッテリ、116・・・0N10FF
スイツチ、118・・・押しボタン始動スイッチ、12
0・・・コンデンサ、122・・・コンデンサ、124
・・・抵抗、130〜132・・・コンデンサ、134
・・・トランジスタ、138・・・誘導子、140・・
・ブザー、142・・・目盛スイッチ、152・・・ホ
ルダー、154・・・窓部、156,158,160.
162・・・色部 特許出願人     ベーリンガー・マンハイムやコー
ポレーション 代  理  人        弁 理 士  −色 
 健  捕間           弁 理 士  原
  島  典  孝第3図 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)変換されるべき色と比較するためのカラー・チャ
    ートと、該カラー・チャートと上記色との一致する比較
    に対応する電気信号を生成する手段と、上記変換される
    べき色が上記チャートの色と近似する時に上記電気信号
    生成手段が作動されるのに好都合に配置されるように該
    電気信号生成手段に対して該チャートの色を位置させる
    手段とを備え、上記電気信号生成手段は、各々が2つの
    状態を有する複数のスイッチと、該スイッチの状態に応
    答して上記カラー・チャートと上記色との一致する比較
    に対応する電気信号を発生する手段と、上記スイッチの
    状態を組合せる手段に該電気的スイッチを接続する手段
    とからなることを特徴とする色出力を電気信号に変換す
    る比色計。
  2. (2)ケースと、該ケース上に取付けられたディスプレ
    イ手段と、カラー・チャートを上記ケースに取付ける手
    段であって、この手段に密に接近した状態で比較される
    べき試料の保持を可能にするものと、上記カラー・チャ
    ート上のどの色に上記試料の色が最も近く近似するかを
    指示する手段と、上記試料の色に最も近く近似する上記
    カラー・チャート上の色の指示を表示する上記ディスプ
    レイ手段を駆動するために上記指示手段を該ディスプレ
    イ手段に接続する手段とを備え、上記カラー・チャート
    上のどの色に試料の色が最も近く近似するかを指示する
    手段が、各々2つの状態を有しそれぞれが該カラー・チ
    ャート上の色に近接して配置された複数のスイッチから
    なり、上記指示手段をディスプレイ手段に接続する手段
    が、上記試料の色に最も近く近似する上記カラー・チャ
    ート上の色に対応する読みを表示する上記ディスプレイ
    手段を駆動するために上記スイッチの状態を用いる手段
    からなることを特徴とする比色計。
  3. (3)試験試料と接触させられた後に化学的試験片が生
    じた色を測定するメータにおいて、上記試験片を位置決
    めして保持する手段を含むケースと、カラー・チャート
    と、上記ケースに対して上記カラー・チャートを取付け
    る手段とを備え、上記チャートは上記試験試料を接触さ
    せた後に上記化学的試験片が生じ得る色を含み、上記試
    験片が生じた色が上記チャート上の色とほぼ対応する時
    電気信号を生成する手段と、ディスプレイと、上記試験
    片が生じた色と関連するメータの読みを与えるために上
    記電気信号を生成する手段を上記ディスプレイに接続す
    る手段とを備え、上記試験片が生じた色がチャート上の
    色とほぼ対応する時電気信号を生成する手段が、複数の
    スイッチと、上記カラー・チャートに隣接して上記ケー
    スに上記スイッチを取付け、該カラー・チャートから上
    記試験片の色とほぼ対応する色の選択及び上記ディスプ
    レイに該試験片が生じた色に関連するメータの読みを発
    生させるために該色に隣接する該スイッチの作動のため
    の手段とを含むことを特徴とするメータ。
JP1052166A 1988-04-29 1989-03-06 比色計 Pending JPH01292224A (ja)

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