JPH03125971A - 血糖測定器の測定誤差補償方法および光源調節装置 - Google Patents

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」 本発明は血糖量測定器の測定誤差補償方法および光源調
節装置に関するもので、詳しくは血液中糖濃度の測定の
際における測定誤差を補償血糖試験紙に光を放射する光
源の光量で調節することを特徴とする測定誤差補償方法
および光源調節装置に関するものである。

「従来技術」 従来から、糖尿病患者の診断には血中糖濃度の測定にも
とづいてなされてきた。すなわち、インシュリンは血液
内に葡萄糖濃度が増加した時、グリコーゲンとして肝臓
に蓄積された葡萄糖を必要に応じてグリコーゲンから脂
肪とか蛋白質に転換させるものであるが、糖尿病の最も
重要な原因はこのインシュリンの欠乏であり、そのため
血中糖濃度の上昇が糖尿病患者の特徴である。よって、
このような糖尿病の治療は食餌療法とインシュリン注射
による血中糖ａ変の上昇抑制にたよっていた。

しかし、このような治療方法は血中糖濃度を常にモニタ
ーして最適な時期にインシュリン投与を行うことが望ま
しい。よって、糖尿病患者自身が血中糖濃度を測定する
ことが出来得ればこの測定値によりインシュリン注射の
必要如何を決定し、必要とあれば最適な時期に注射する
ことが可能である。

この様な血糖の濃度を測定する為に、患者は消毒溶液に
て皮膚の一定部位を連続して消毒した後、消毒したラン
セット（ｌａｎｃｅｔ）にてその皮膚部位を注射し、採
血した血液をテストストリップ（ｔｅｓｔｓｔｒｉｐ）
又はキュベツト（ｃｕｖｅｔｔｅ）ｌこｆ多してこれを
分析する。

このため、患者は少量の消毒溶液と消毒したランセット
およびテストストリップまたはキュベツトを常に携帯す
るが、これらの品目を何時も携帯しなければならないと
いうには並大抵の事では無く、とくに外出時には容易な
ことでは無い。

また、血糖検査の測定方法としては臨床化学検査に周知
されている方法で迅速にして正確であり容易に測定する
ことが出来る試験紙法が多く使われている。このような
血糖検査試験紙測定法は、葡萄糖酸化酸素と過酸化酸素
を使用した酸素的測定法の基本原理を応用した測定方法
にして血液の様な体液中の葡萄糖濃度の変化を測定する
に使われる。

この様な血糖測定の進歩的技術として、血糖濃度により
変色された血糖試験紙に光を放射して血糖試験紙から反
射された反射光の強度を検出して血糖濃度を測定する電
子式自動血糖測定器が使用されている。

上記の光を利用して血糖濃度を測定する血糖測定器は、
血糖試験紙自体の誤差と周囲温度および湿度等の如き周
囲環境の変化により誤差が発生するようになる。

「発明が解決しようとする課題」 しかし、従来の血糖測定誤差は上記の如き各種誤差を補
正せずしてそのまま血糖濃度を測定したので血糖濃度を
正確に測定することが出来ず、多くの測定誤差が生じる
という問題点あった。

従って、本発明は上記課題を解決たするためになされた
もので、本発明の目的は血糖濃度を測定する血糖測定器
において発生される各種誤差を補償して血糖濃度を正確
に測定することが出来るようにした血糖測定器の血糖測
定誤差の補償方法を提供する。

本発明の他の目的は血糖測定器の血糖濃度測定時にこの
測定誤差を補償するために、血糖試験紙に放射する光量
を２段階に調節することが出来るようにした血糖測定器
の光源調節装置を提供するこにある。

「課題を解決するための手段」 このような本発明の目的を実現する為に、本発明の血糖
測定器では、血糖濃度の測定に使用する血糖試験紙に光
を放射した後血糖試験紙から反射した反射光を検出して
ディジタル信号に変換し、この変換したディジタル信号
値により測定誤差の値を検出する１次検出手段と、前記
第１次検出手段による血糖試験紙検出時この血糖試験紙
を長時間保管して自体的に変色する等、血糖濃度を測定
することが出来ない程度になればこれを警報して測定を
する血糖試験紙の交換を指示する血糖試験紙警報および
交換手段と、前記１次検出手段により血糖試験紙の測定
誤差値を検出した後、この血糖試験紙に血糖濃度を測定
すべき血液を滴下させて血糖濃度により血糖試験紙が変
色すればここに光を投射して変色された血糖試験紙の光
投射手段と、前記光投射手段により反射光を検出してこ
の検出してされた信号をディジタル信号に変換した後そ
の変換されたディジタル信号値と前記１次検出手段によ
る測定誤差の値を演算して測定誤差を補償する測定誤差
補償手段と、前記１次検出手段による変色される前の血
糖試験紙と血糖濃度により変色された血糖試験紙にての
反射光の強度には大きい差異があるので血糖試験紙に光
を投射す４出力光量を２段階に調節して変色前の血糖試
験紙と変色された血糖試験紙に投射する光の強度を可変
させる光量可変手段となることを特徴としている。

「実施例」 以下、添付した図面にもとづいて本発明の一実施例を詳
細に説明する。

第１図は本発明の測定誤差補償方法が適用される血糖測
定器の機能ブロック図であって、第１図に示したように
血糖測定器の光源調節装置は血糖濃度の測定の全体動作
を制御するマイクロコンピュータ−（以下、マイコンと
称する）■があり、前記マイコンｌにはマイコン周辺回
路部２と、前記マイコン１に各種動作命令を入力させる
キー人力部３と、前記マイコン１および血糖測定器の全
体動作電源を供給する静電圧回路部４と、入力される電
源電圧の大きさを検知する電源電圧の大きさを検知する
電源電圧検知部５と、前記マイコンｌの制御により血糖
試験紙に光を出力するが２段階にて出力する光源調節回
路部６が接続されており、さらには光源調節回路部６に
より血糖試験紙に投射した光の反射光を検出する反射光
検出部７があって前記反射光検出部７の出力信号を増幅
する増幅部８と、前記増幅部８から出力されたアナログ
信号をディジタル信号に変換して前記マイコン１に入力
さけるアナログ／ディジタル変換部９と、前記マイコン
ｌの制御による血糖濃度の測定値および各種動作状態を
表示する表示部１０と、血糖試験紙が変色されて測定不
能な時これを警報して測定すべき血糖試験紙の交換を指
示する為に警報音を出力するブザー１１にて構成されて
いる。

このように構成された本発明の実施例の動作および作用
効果を以下、説明する。

本発明の血糖測定器は、定電圧回路部４が動作して回路
各部に電源を供給する。そして、前記定電圧回路部４か
ら入力される電源電圧の大きさを電源電圧検知部５が検
知してマイコン１に入力さ仕ることによって、前記マイ
コン１により血糖測定器が初期化される。

上記の血糖測定器の初期化状態において、キー人力部３
の測定キーをオン状態にすれば、この信号がマイコンｌ
に印加されてマイコンｌの制御により光源調節回路部６
が変色しない測定すべき血糖試験紙に光を投射するよう
になる。上記血糖試験紙に投射された光の反射光を反射
光検出部７が検出すれば、この反射光検出信号は増幅部
８により一定なレベルまで増幅される。前記増幅された
アナログ信号はマイコン！に入力される前にディジタル
信号に変換させるアナログ／デジタル変換部９にてディ
ジタル信号に変換された後前記マイコンｌに入力される
。

このように変色していない測定用血糖試験紙の反射光信
号であるディジタル信号がマイコンに人力されれば、前
記マイコンｌはこのデジタル信号により血糖試験紙の測
定誤差を判別して、この測定誤差が大きい場合には血糖
試験紙が不適当であると判断して、これを表示部１０に
表示すると同時にブザー！■が動作して警報音を鳴らし
血糖試験紙の交換を行うようにする。

前記測定において、血糖試験紙の測定誤差が小さい時に
は、その測定誤差を貯蔵して糖量測定基準完了を表示し
て血糖濃度の測定を始める。

このような状態にて血糖試験紙に血糖濃度を測定すべき
血液を滴下してキー人力部３の測定開始キーをオン状態
にすると、マイコンｌがこれを感知して血糖試験紙の反
応時間をカウントする。このカウント値を表示部１０に
表示し、前記反応時間が経過すれば前記血糖試験紙の血
液を除去した後、血糖試験紙の変色時間をカウントして
そのカウント値を前記表示部１０に表示させる。

上記血糖試験紙の変色が進行すれば、前記マイコン１は
光源調節回路部６を制御して血糖濃度につれて変色した
血糖試験紙に光を投射する。つぎに、その反射光を反射
光検出部７が検出して増幅部８に印加する。印加された
前記増幅部８は前記反射光検出信号を一定レベルに増幅
させてこの増幅された信号をアナログ／デジタル変換部
９に送る。ここで反射光はデジタル信号に変換され、こ
の信号がマイコン１に印加する。

このように変色した血糖試験紙の反射光信号であるディ
ジタル信号が前記マイコンｌに人力されると、マイコン
Ｉは前記変色された血糖試験紙の反射光信号と既にマイ
コンｌに保存されていた対象群（血糖試験紙の変色され
る前の反射光信号）とを比較して測定誤差を演算した後
、この演算された測定誤差にもとづいて測定誤差を補償
して訂記補償結果をマイコンｌに保存し、つづいて血糖
濃度の値に変換させて表示部１０にて表示する。

この時、上記変色されない血糖試験紙と前記変色された
血糖試験紙とはその反射光の強度において差異が大きい
ので、一つのアナログ／デジタル変換部９がアナログ信
号をデジタル信号に変換するのは大きい無理が伴う。よ
って、前記光源回路部６が２段階にて光を出力すること
が出来るようにする必要がある。すなわち、前記変色さ
れざる血糖試験紙には弱く投射し、前記変色された血糖
試験紙には光を強く投射する必要がある。

第２図は上記の２段階にて光を出力させる本発明の光源
調節回路部６の詳細図である。

第２図に示したように、前記光源調節回路部６は、マイ
コンｌから出力される駆動信号（ＤＲ）によるスイッチ
ングトランジスター（Ｑｌ）のオン動作により動作電源
（Ｂ＋）を光出力の電源に供給する光出力電源供給部２
０と、前記光出力電源供給部２０とから出力された動作
電源（Ｂ＋）が供給するにつれて抵抗（Ｒ２ＸＩ？３）
および可変抵抗３３を通じて演算増幅器３２の非反転端
子（＋）に印加して演算増幅器３２の一定な出力により
トランジスター（Ｑ２）がオンになり発光ダイオード３
１が点灯されて血糖試験紙に光を出力する光出力部３０
と、前記光出力部３０の発光ダイオード３１から出力さ
れた光を受光ダイオード４１で検出して演算増幅器４２
により反転増幅された後、光出力部３０の抵抗（Ｒ４）
を通じて演算増幅器３２の反転入力端子（−）に印加す
ることにより安定な一定電位を出力するようにする光出
力安定部４０と、マイコン■から出力される制御信号（
ＣＳ）によりトランジスター（Ｑ３）のオン・オフによ
りリレーコイル５１の励磁によるリレースイッチ５２が
作動されて前記光出力部３０の演算増幅器３２に印加さ
れる電圧を一定に調整して光出力部３０が出力する光の
強度を２段階に調節する光出力制御部５０とから構成、
されている。

このように構成された本発明の光源調節回路部の光出力
電源供給部２０に動作電源（Ｂ＋）が供給された状態に
て変色されざる測定用血糖試験紙に光を投射した場合に
は、前記マイコンｌが低電位の駆動信号（ＤＲ）を出力
すれば光出力電源供給部２０のトランジスター（Ｑｌ）
がオンになり動作電源（Ｂ＋）がベースとコレクターを
通じて光出力部３０に出力される。

この様に、上記の光出力電源供給部２０が動作電源（Ｂ
＋）を光出力部３０に出力すれば前記動作電源（Ｂ＋）
は光出力部３０の抵抗（Ｒ２）（Ｒ３）および可変抵抗
３３を通じて演算増幅器３２の非反転入力端子（＋）に
印加されるので前記演算増幅器３２は一定電位を出力し
てその出力された一定電位がトランジスター（Ｑ２）の
ベースに印加されてトランジスター（Ｑ２）がオンにな
り、前記トランジスター　（Ｑ２）がオンになればコレ
クターの電圧がベースとエミッターを経て抵抗（Ｒ５）
を通じて接地されるので前記コレクターに連結されてい
る発光ダイオード３１が点灯されて血糖試験紙に光を投
射する。

上記の光出力部３０の発光ダイオード３１により血糖試
験紙にて投射１．た時、前記発光ダイオード３１の出力
光を光出力安定部４０の受光ダイオード４１にて検出し
、この検出した信号を演算増幅器４２の反転入力端子（
−）に印加する。この信号と非反転入力端子（＋）の基
準信号とを比較して反転増幅した後、前記光出力部３０
の抵抗（Ｒ４）を通じて前記演算増幅器３２の反転入力
端子（）に印加される。この結果、前記演算比較増幅部
３２は安定な一定電位を出力してトランジスター（Ｑ２
）を動作させるので前記発光ダイオード３１が血糖試験
紙に安定な一定光を出力するようになる。

一方、測定すべき血液を血糖試験紙ら滴下すれは血糖試
験紙は変色して、この変色した血糖試験紙に光を投射し
た場合には前記マイコンｌから低電位の駆動信号（ＤＲ
）と高電位の制御信号（ＣＳ）が出力される。

上記低電位の駆動信号（ＤＲ）は上述した変色されない
血糖試験紙に光を投射した時の回路動作にての如く、前
記光出力部の発光ダイオード３１から変色した血糖試験
紙に光を投射して耐記先出力安定部４０により光出力部
３０が安定された光信号を出力するようになる。

この時上記光出力制御部５０は、前記マイコンｌから出
力された高電圧の制御信号（ＣＳ）を抵抗（Ｒ７）を通
じてトランジスター（Ｑ３）のベースに印加されるので
前記トランジスター（Ｑ３）は通電され、前記トランジ
スター（Ｑ３）の通電によりリレー５１が駆動してリレ
ースイッチ５２が接続されるので、前記光出力電源供給
部２０から出力される動作電源（Ｂ＋）が前記抵抗（Ｒ
３）を通じないで前記抵抗（Ｒ２）とリレースイッチ５
２および可変抵抗３３を通じて前記演算増幅器３２の非
反転入力端子（＋）に印加される。

この演算増幅器３２の非反転入力端子（＋）に印加され
た電位は前記リレースイッチ５２のオフ時前記抵抗（Ｒ
３）を通じて印加される電位よりも高い電位が印加され
る。

これにより、上記演算増幅器３２の出力電位も高くなり
、この高い出力電位が前記トランジスター　（Ｑ２）の
ベースに印加されるので、コレクター電流が多く流れる
ようになり、前記発光ダイオード３１の出力光の強度も
高まる。この様に、光源調節回路６は２段階にて光を出
力するようになる。

第３図は本発明の測定誤差補償方法を論理的に説明する
為のフローチャートである。図面にてＳはステップを表
す。

本発明の血糖測定器に電源が供給されて動作が開始（ス
タート）されれば、ステップ５１００においてマイコン
１が初期化動作を遂行して全ての回路動作部が初期化状
態に入った後、測定誤差検出ルーチン１１０を遂行する
。上記測定誤差検出ルーチン１１０においては、ステッ
プ５ｌｌｌにてキー人力部３の測定キーが゛オンに成っ
ているか否かを判別し、測定キーがオンで無い場合には
ステップＳｌ　１２にて非測定モードを維持しながらス
テップＳｌｌ＋に復帰させて測定キーがオンになってい
るか否かを継続して判別する。

そして、ステップＳｔ　！３にて測定キーがオンに成っ
ている場合にはステップ５１１３にて補償用測定を行う
。即ち、変色されざる測定用血糖試験紙を置いて光源調
節回路部６がその血糖試験紙に光を弱く投射しては反射
光検出部７にて血糖試験紙からの反射光を検出して増幅
部８にて増幅する。このように、増幅された反射光をア
ナログ／デジタル変換部９にてデジタル信号に変換して
マイコン１に入力する。

この様にして、補償用測定が完了すればマイコンｌはス
テップ５１１４から入力されたデジタル信号の値より血
糖試験紙が血糖濃度を試験するのに適当であるか否かを
判別して、もし適当で無い場合にはステップ５１１５の
表示部１０にて不適当である血糖試験紙であることを表
示１．てステップ５１１６にて血糖試験紙の交換を要７
，２するブザーを鳴らず。

そして、血糖試験紙が血糖濃度を測定する過当な場合に
はステップＳｌ　１７から入力されたディジタル信号の
値を測定誤差にて保存し、変色ルーチン１２０を遂行す
る。

上記変色ルーチン１２においては、ステップ５１２１に
て準備完了を表示し、使用者が血糖試験紙に血糖濃度を
測定すべき血液を滴下しステップ５１２２にてキー人力
部３の測定開始キーがオンに成っているか否かを判別し
、もしオンでは無い場合にはステップ５１２３にて設定
時間が経過したか否かを判別し、設定時間が経過してい
ない場合にはステップ５１２１の遂行を再度行う。

一方、ステップ５１２３にて設定時間が経過されたもの
であれば、ステップ５１２４にて血糖濃度の測定を終了
して継ぎの動作を遂行する。そして、ステップ５１２２
にて使用者が血糖試験紙に血糖濃度を測定すべき血液を
滴下して測定開始キーをオンにした場合にはステップ５
１２５にて血糖試験紙の反応時間を表示してステップＳ
＋２６にて反応時間が経過したか否かを判別する。

このような状態にて、上記反応時間が経過しなかった場
合にはステップ５１２５に復帰して反応時間を継続表示
し、ステップ５１２６にて継続試験紙の反応時間が経過
１．たならばステップ５１２７にて血糖試験紙の上の血
液を除去するように表示部ｌＯに指示してステップ９１
２８にて血液試験紙の変色時間を表示する。

次に、ステップ５１２９において変色時間が経過された
か否かを判別１．７、変色時間が経過したならば血糖濃
度測定ルーチン１３０を遂行する。

方、ステップ５１２９にて変色時間が経過しなかった場
合にはステップ５１２８に復帰して前の動作を遂行する
。

上記血糖濃度測定ルーチン１３０においてはステップ５
１３１にて血糖濃度の実際測定を遂行する。即ち、光源
調節回路部６が血糖濃度につれて変色された血糖試験紙
に光を強く投射するようにして反射光検出部７が変色さ
れた血糖試験紙の反射光を検出し増幅部８にて増幅した
後アナログ／デジタル変換部９にてアナログ信号をデジ
タル信号に変換してマイコン１に入力する。この様にし
て血糖濃度の実際的な測定が完了されれば、マイコン１
はステップ５１３２にてその入力されたデジタル信号の
値を貯蔵しておき、ステップ５１３３にて入力されたデ
ィジタル信号の値から前記測定誤差検出ルーチン１１０
のステップ５１１７にて測定誤差として貯蔵１．ておる
デジタル信号の値を演算処理しては測定誤差を補償した
後、ステップ５１３４にて補償された結果を貯蔵して血
糖濃度表示ルーチン１４０を遂行する。

上記血糖濃度表示ルーチン１４０においては、ステップ
５Ｉ４１にて測定誤差を補償したディジタル信号の値を
血糖濃度に変換してステップ５１４２にてその血糖濃度
の値を表示部１０に表示して使用者に知らせる。この様
にすれば、使用者は自身の血液中にどれ位の糖濃度があ
るかを判るのでこれに従って、適切な医療処置を求める
ことが可能となる。

「発明の効果」 以上、詳細に説明を１．たように本発明の血糖側、定器
を利用すれば、血糖試験紙の自体誤差および周囲環境に
よる測定誤差を補償して血液中の血糖濃度を正確に測定
することが出来るので血糖測定器の信頼性を向上させる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の測定誤差補償方法の一実施例による血
糖測定器の機能ブロック図で、第２図は本発明の光源調
節回路の詳細図で、第３図は本発明の測定誤差補償方法
を論理的に説明する為のフローチャート図である。 １・・・・・・マイコン、３・・・・・・キー人力部、
６・・・・・・光源調節回路部、７・・・・・・反射光
検出部、１０・・・・・・表示部、１１・・・・・・ブ
ザー　２０・・・・・・光出力電源供給部、３０・・・
・・・光出力部、３２．４２・・・・・・演算増幅器、
３１・・・・・・発光ダイオード、３３・・・・・・可
変抵抗、４０・・・・・・光出力安定部、４１・・・・
・・受光ダイオード、５０・・・・・・光出力制御部、
５２・・・・・・リレースイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、血糖濃度を測定すべく変色せざる血糖試験紙に光を
   投射させてその反射光を利用して測定誤差を検出する１
   次測定誤差検出ステップと、 血糖濃度により変色した血糖試験紙に光を投射し、その
   反射光にて測定誤差を検出する２次測定誤差検出ステッ
   プと、 前記２次測定誤差検出ステップの検出値から前記１次測
   定誤差検出ステップの検出値を演算して補償する血糖濃
   度補償ステップとからなることを特徴とする血糖測定器
   の測定誤差補償方法。 ２、上記１次測定誤差検出ステップは、血液による変色
   前の血糖試験紙が血糖濃度を測定することが出来ない程
   度に測定誤差が多い場合にこれを標識して該当する血糖
   試験紙の交替を指示するステップを含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の血糖測定器の測定誤差補
   償方法。 ３、上記２次測定誤差検出システムは、血糖濃度により
   変色した血糖試験紙に投射される出力光量を前記変色さ
   れる前の血糖試験紙に投射した出力光量よりもその強度
   が違うように光の強度を可変するようにするステップを
   含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の血糖
   測定器の測定誤差補償装置。 ４、マイコンの駆動信号により動作電源を光出力の電源
   に供給する光出力電源供給部と、前記光出力電源供給部
   により動作電源が供給されるにつれて血糖試験紙に光を
   出力する光出力部と、 前記光出力部により出力された光を受光して調節するこ
   とにより前記光出力部の出力光を安定させる光出力安定
   部と、 前記マイコンの制御信号により前記光出力部が出力する
   光の強度を２段階に調節する光出力制御部とを備えて、
   血糖による変色前の血糖試験紙と変色後の血糖試験紙と
   に各々異なる光の強度を出力するように構成したことを
   特徴とする血糖測定器の光源調節装置。 ５、上記光出力制御部は、１段階光出力時前記マイコン
   駆動信号（ＤＲ）により前記光出力部が光を出力して、
   ２段階光出力時前記マイコンの駆動信号（ＤＲ）と制御
   信号（ＣＳ）により前記光出力部が光を出力するように
   光の強度を２段階に調節することを特徴とする特許請求
   の範囲第４項記載の血糖測定器の光源調節装置。 ６、上記光出力部は、第１の演算増幅器の出力によりト
   ランジスターが動作して発光ダイオードが光を出力する
   ように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載の血糖調節装置。 ７、上記第１の演算増幅器は、非反転入力端子に可変抵
   抗を連結して光出力の強度を調節することが出来るよう
   に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
   の血糖測定器の光源調節装置。 ８、上記光出力安定部は、前記光出力部により出力され
   た光信号を受光ダイオードで受光して第２の演算増幅器
   により前記光出力部の出力光を安定させるように構成し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の血糖測
   定器の光源調節装置。 ９、上記光出力制御部は、前記マイコンからの制御信号
   （ＣＳ）をトランジスターが受けて駆動されることによ
   りリレースイッチ動作により制御されるように構成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の血糖測定
   器の光源調節装置。