JPH0395431A

JPH0395431A - 測定装置

Info

Publication number: JPH0395431A
Application number: JP23153789A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Suzuki; 義郎鈴木; Yutaka Saito; 裕斎藤
Original assignee: Terumo Corp; Azbil Corp
Current assignee: Terumo Corp; Azbil Corp
Priority date: 1989-09-08
Filing date: 1989-09-08
Publication date: 1991-04-19

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］本発明は試験片の試験紙に被測定検体を例着させ、その
試験片を装着してその検体の成分濃度を測定する測定装
置に関するもので、特に詳しくは血液中の糖分濃度を測
定する血糖測定装置に関するものである。

［従来の技術コ従来の血糖測定装置では、血液の血糖値に従ってその反
応色が変化する試験紙に被測定血液を付着させ、その反
応色を光電的に読取って測定するものがある。このよう
な血糖測定装置では、試験紙に被測定血液を付着させた
後、その試験紙が血液に反応するまでの所定時間の経過
を待って測定を行っている。ここで、試験紙の反応色の
読取りは、試験紙に光を照射し、その反射光強度をアナ
ログ信号で入力し、そのアナログ信号をデジタル信号に
変換して人力することにより行い、その反射光強度に基
づいて血糖値を求めている。

［発明が解決しようとする課題］この反射光強度の読取りは、ＬＥＤなどの発光ダイオー
ドよりの光を、埃などの侵入を防止するための透明板を
通して試験紙に照射し、その反射光を同じくその透明板
を通してフオトセンサに入力し、その反射光強度を検出
している。このため、この透明板が汚れたり、発光ダイ
オードやフオトセンサなどの経年変化などにより、試験
紙よりの反射光強度が変動して、反射光強度の測定値の
精度、即ち、血糖測定精度が低下することが考えられる
。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、試験紙を
備えている試験片を測定装置本体に装着する時、その試
験片の試験材以外の部分の反射光強度を測定し、その測
定された反射光強度をもとに実際の測定時の反射光強度
を補正して検体の成分濃度を測定できるようにした測定
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために本発明の測定装置は以下の様
な構成からなる。即ち、検体を付着した試験片を装着し、前記試験片に備えられ
前記検体の成分により反応した試験材の呈色をもとに前
記検体の成分濃度を測定する測定装置であって、前記試
験片の試験材以外の部分に光を照射し、その反射光強度
を検出して所定反射光強度と比較する比較手段と、前記
比較手段による比較結果が所定値以上または以下のとき
、前記成分濃度の測定処理を禁止する禁止手段とを有す
る。

また他の発明の測定装置は以下の様な構成からなる。即
ち、検体を付着した試験片を装着し、前記試験片に備えられ
前記検体の成分により反応した試験材の呈色をもとに前
記検体の成分濃度を測定する測定装置であって、前記試
験片の試験材以外の部分に光を照射し、その反射光強度
を検出して所定反射光強度と比較する比較手段と、前記
試験片が装置に完全に装着されたことを検知する検知手
段と、前記検知手段により装着が検知されているとき、
前記試験材を照射し、前記試験材よりの反射光強度を検
出する検出手段と、前記検出手段により検出された反射
光強度を前記比較手段による比較結果をもとに補正する
補正手段と、前記補正された反射光強度をもとに前記検
体の成分濃度を求める演算手段とを有する。

［作用］以上の構成において、試験片の試験材以外の部分に光を
照射し、その反射光強度を検出して所定反射光強度と比
較し、その比較結果が所定値以上のとき、検体の威分濃
度の測定処理を禁止するように動作する。

また、他の発明によれば、試験片が装置に完全に装着さ
れたことを検知し、このときその試験材に光を照射して
、試験材よりの反射光強度を検出するのであるが、その
測定前に試験片の試験材以外の部分に光を照射し、その
反射光強度を検出して所定反射光強度と比較しておく。

こうして試験片が装置に完全に装着された状態で検出さ
れた反射光強度を、その比較結果をもとに補正し、この
補正された反射光強度をもとに検体の成分濃度を求める
ように動作する。

［実施例］以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細
に説明する。

［全体の説明　（第１図、第２図）］第１図は実施例の自動血糖測定装置５０の外観斜視図で
ある。

第１図において、５０は自動血糖測定装置の本体部を示
し、５１は測定結果などを表示する液晶などの表示部で
ある。５２は電源スイッチで、装置５０の電源がオフの
ときに、このスイッチ５２を押下することにより装置５
０の電源がオン状態になり、オン状態のときに押下する
と装置５０の電源がオフになる。５３は記憶呼出しスイ
ッチで、このスイッチ５３を押下するごとに、装置に内
蔵されたメモリに記憶されている測定結果が、測定日時
や時刻とともに順次読出されて表示部５１に表示さわる
。１は血糖試験片で、測定時に装置５０の開口部２４に
挿入して装着される。被測定血液は試験片１の開口部４
より付着され、この血液は試験片１内に収納された試験
紙部分に浸透していく。こうして試験紙が血液により反
応するとその試験紙の反応色が試験片１の後方に設けら
れた開口部（２ａ）より読取られ、付着された血液の血
糖値が測定される。これらの測定処理については詳しく
後述する。２７は試験片１に設けられた切矢部で、この
切欠部２７を後述するスイッチ３７で検出して、測定に
使用する反射光強度の検出部の補正を行っている。

５４は記憶中止スイッチで、血糖値の測定時、このスイ
ッチ５４が測定後の所定時間内に押下されないときは、
自動的に測定された血糖値がメモ９１　０リに記憶されるが、測定終了後の所定時間内にこのスイ
ッチ５４を押下することにより、直前に測定された血糖
値をメモリに記憶させないようにできる。これにより、
例えば試験紙への血液の付着が不良であったり、その他
の操作ミスなどにより測定値が異常になったときなどに
は、その値をメモリに記憶させないようにできる。

５５は設定スイッチで、このスイッチ５５を押下するこ
とにより、（月、日、時、分）の値を設定することがで
きる。５６は変更スイッチで、設定スイッチ５５により
指示された日時あるいは時刻などを変更することができ
る。こうして設定された日時情報は、装置本体のメモリ
（ＲＡＭ）に記憶される。

［装置の構成の説明　（第２図）］第２図は自動血糖測定装置５０の構成を示すブロック図
で、第１図と共通する部分は同じ番号で示し、それらの
説明を省略する。

図において、７０は装置全体を制御する制御部で、マイ
クロプロセッサなどのＣＰＵ７　２、第５図のフローチ
ャートで示されたＣＰＵ７２の制御プログラムや各種デ
ータを記憶しているＲＯＭ７３、ＣＰＵ７２のワークエ
リアとして使用され、測定結果などをその測定日時とと
もに記憶するＲＡｌｌ／Ｉ’７４などを備えている。こ
の制御部７０は、接続されている各種スイッチの状態を
人力して、それら入力に対応して後述する処理を行うと
ともに、フオトセンサ３０ｂよりの信号値を読み取って
血糖値を求めたり、液晶表示部５１に測定結果やメモリ
（ＲＡＭ７４）の内容などを表示することができる。３
Ｇは試験片１が開口部２４に完全に挿入されたことを検
出するスイッチで、試験片１１１２１が挿入されるとオン状態となり、装置５０の電源がオ
ン状態のときは、これにより血糖値の測定が自動的に開
始される。また、３７は試験片１が開口部２４より挿入
され、試験片１の装着が完了する直前な切欠部２７を検
出するためのスイッチで、このスイッチ３７がオンにな
った時、試験片ｌの裏側の開口部２ａの下部（第３図（
Ｂ）の２５部分）よりの反射光強度を検出して、後述す
るＬＥＤ３０ａおよびフオトセンサ３０ｂなどよりなる
光電読取部の検査及び反射光強度補正などを行う。

７５はＬＥＤドライバで、制御部７０よりの指示により
定電流でＬＥＤ３０ａを点灯駆動している。ＬＥＤ３０
ａは試験片１を裏側（第１図に示す試験片ｌの裏側）よ
り照射しており、その反射光がフオトセンサ３０ｂによ
り検出されて、その反射光強度をもとに血液の血糖値が
求められる。

７６はフオトセンサ３０ｂにより検出された反射光強度
を電圧値に変換するための信号検出回路である。この信
号検出回路７６よりのアナログ信号は制御部７０に入力
されてＡ／Ｄ変換器８１によりＡ／Ｄ変換され、反射光
強度に対応したデジタル信号としてＣＰＵ７２に入力さ
れる。

７７は装置５０全体に電力を供給している電源としての
電池である。７８は制御部７０に設けられたタイマで、
時間の経過を測定するとともに、ＣＰＵ７２の指示によ
り所定時間の計時を行っている。７９はブザーで、操作
者への警告、あるいは後述するカウントダウン表示時に
おける１秒経過、測定終了及びエラーなどを報知する。

８０は温度センサで、自動血糖測定装置５０の置かれた
環境温度を測定してアナログ信号で制御部７０にｌ　３１　４入力し、Ａ／Ｄ変換してＣＰＵ７２に人力している。こ
の温度信号は、測定時、反射光強度の補正にイ吏用され
る。

［試験片の挿入部の説明（第３図、第４図）］第３図（
Ａ）は実施例の血糖測定装置５０の試験片１の挿入部の
詳細を示す図、第３図（Ｂ）は試験片１を裏側からみた
図で、前述の図面で示された部分と同一部分は同じ番号
で示している。

第３図（Ｂ）において、試験片ｌの基体は樹脂で形成さ
れており、試験片１の裏側の開口部２ａ以外の部分は平
坦で、かつその色は白色となっている。この開口部２ａ
を通して血液に反応する試験紙の色を確認することがで
き、実際の測定時にはこの開口部２ａに光が照射され、
その反射光強度が検出されて血液の血糖値が測定される
。

第３図（Ａ）は本体部５０より副カバ一体２２を取り外
したときの内部構造を示しており、開口部２４及び試験
片１を押圧するバネ体２６の点線で示す部分は、副カバ
一体２２が取り付けられた状態のときの位置を示してい
る。試験片１に設けられた凸部４ｂは開口部２４の切矢
部２４ａと係合しており、試験片１の逆挿入を防止して
いる。

開口部２４より装置５０に挿入されて装着された試験片
１は、バネ部材２６により透明板３２方向に押圧される
。そして、ＬＥＤ　（発光ダイオード）３０ａよりの光
Ｌは透明板３２を通して試験片１の裏側の開口部２ａを
照射し、その反射光はフオトセンサ３０ｂに到達するよ
うに構成されている。この構成については第４図を参照
して詳しく説明する。

３６は前述した試験片１が装着されたことを検出するた
めのマイクロスイッチで、試験片ｌの装１　５１６着時、試験片ｌの側面によりマイクロスイッチ３６のア
クチュエータ３６ａが押し下げられてオン状態になる。

これにより、制御部７ｏはこのスイッチ３６よりの信号
を入力して、試験片ｌが本体５０に装着されたことを検
出することができる。

なお、このアクチュエータ３６ａは、試験片１が正常に
取り付けられない限りスイッチ３６をオンさせないため
、このスイッチ３６よりの信号により試験片１の装着不
良をも検出することができる。

３７は前述した試験片１の切欠部２７を検出するための
マイクロスイッチで、試験片１が開口部２４に挿入され
たときに、試験片１の側面でアクチュエータ３７ａが押
下されてオンとなる。そして、試験片１が挿入されてい
くとき、試験片１の側面の切欠部２７を検出すると、こ
のアクチュエータ３７ａが切欠部２７内に突出してスイ
ッチ３７がオフになる。そして、最終的に試験片１が装
置本体に完全に装着されると、再び試験片１の側面によ
り押下されてオン状態になる。このマイクロスイッチ３
７がオン状態からオフ状態になったとき（切欠部２７を
検出したとき）は、試験片１の開口部２ａの下側部分２
５がフォトセンサ３ｏｂによる読取り位置に到達してい
る。このときにＬＥＤ３０ａによりその試験片１の部分
２５を照射して、その反射光強度をフオトセンサ３０ｂ
により求め、その値をもとに透明板３２の汚れや、ＬＥ
Ｄ３０ａ及びフォトセンサ３０ｂの特性変化などを検出
する。

第４図は試験片１が本体５ｏに取伺けられて実際に血糖
値が測定される状態のとき、第３図のＡ−Ａ’で切断し
たときの断面形状を示す図であ１　７１　８る。

試験片１の開口部４より付着された血液は、液展開層部
１０をしみ広がって、試薬層部（試験紙）８に浸透する
。１２は液展開層部１０に吸収されない余分の血液を吸
収するための吸液層部である。６は光を通過する透明の
透光層部である。

ＬＥＤ３０ａよりの光Ｌは、透明板３２と透光層部６を
通過して試験紙８に照射される。そして、その入射光に
対してほぼ４５゜の角度をなす位置に設けられたフオト
センサ３０ｂに、試薬層部（試験紙）８よりの反射光が
到達する。これにより、試験紙８の反応色が読取られ、
この反応色をもとに血液の血糖値が求められる。

ここで、血液が開口部４より付着され、液展開層部１０
を通して試薬層部８に浸透して反応するまでの時間は約
１分間である。よって、この自動血糖測定装置５０では
、血液を試験片１に付着させた後、試験片１が装置本体
に挿入されて完全に装着されてから１分を計時した後に
測定を行うようにしている。なお、図において、２は試
験片ｌの本体部を示している。

［血糖測定装置の動作説明（第１図〜第５図）］第５図
（Ａ）（Ｂ）は実施例の血糖測定装置５０における動作
を示すフローチャートで、この処理を実行する制御プロ
グラムはＲＯＭ７３に記憶されている。

第５図の処理は装置５０の電源スイッチ５２が押下され
て電源がオンになることにより開始され、ステップＳ１
で表示部５ｌの機能が正常かどうかを確認できるように
、約数秒間表示部５］に表示可能な事項を全て表示する
。次にステップＳ２に進み、試験片１が開口部４に挿入
されたかど１９２０うかを、スイッチ３７がオンになるかどうかにより調べ
る。スイッチ３７がオンでなければステップＳ３に進み
、所定時間（例えば、５分間）が経過したかをみる。所
定時間が経過するとステップＳ５に進み、装置の電源を
オフ状態にする。ステップＳ３で所定時間が計時されな
いときはステップＳ４に進み、電源スイッチ５２が押下
されたかを調べ、スイッチ５２が押下されたときはステ
ップＳ５に進んで装置５０を電源オフ状態にする。

なお、ステップＳ５の電源オフ状態においては、表示部
５１の表示が消去されるだけで、ＲＡＭ７４や制御部７
０の各部には電源が供給されてバックアップされている
ため、ＲＡＭ７４の内容が消去されることはない。

ステップＳ２で試験片１が開口部４に挿入されたことが
検出されるとステップＳ６に進み、ＬＥＤ３０ａをオン
にする。そして、ステップＳ７でスイッチ３７のアクチ
ュエータ３７ａが切欠部２７を検出してオフになるのを
待つ。スイッチ３７がオフになると試験片１の裏側の領
域２５がＬＥＤ３０ａにより照射されているため、ステ
ップＳ８でその反射光強度をフォトセンサ３０ｂにより
検出する。この領域２５は前述したように白色であり、
その反射光強度が予め知られている。従って、この検出
された反射光強度が所定の範囲内にあるかどうかを調べ
、所定の範囲内になければ測定不能としてステップＳＩ
Ｏでブザー７９の鳴音、エラー表示などを行い、ステッ
プＳｌｌで試験片１が脱着されるのを待ってステップｓ
２に戻る。このようなエラーが発生する可能性としては
、照射光及び反射光を通過させる透明板３２の汚れや、
ＬＥＤ３０ａあるいはフォトセンサ３ｏ２ｌ２２ｂの極端な特性の変化などが考えられる。

ステップＳ９で試験片１の領域２５よりの反射光強度が
所定範囲内にあるときはステップＳ１２に進み、得られ
るべき試験片１の領域２５よりの反射光強度の理想値と
、実際の測定値との差分△Ｘを求め、その値をＲＡＭ７
４に記憶する。なお、このとき電池７７の消費電力を抑
えるためにＬＥＤ３ａはオフされ、フオトセンサ３０ｂ
の信号検出回路７６への電源供給も停止される。

次にステップ３１３に進み、スイッチ３６がオンか、即
ち、試験片１が完全に装着されたかどうかを調べ、完全
に装着されるとステップＳ１４に進む。ステップＳ１４
では表示部５１に゛’　６　０　”秒を表示し、ブザー
７９を鳴音して血糖値の測定処理を開始する。ステップ
Ｓ１５で１秒が経過したかどうかを調べ、１秒経過する
とステップＳ１８で１秒カウントダウン表示し、ステッ
プＳ１９で１分が経過したかをみる。この１分が経過す
る前にステップＳ１６で試験片ｌが脱着されるとステッ
プＳ１７に進み、ブザー７９を鳴音してエラー表示（　
”　Ｅ　ｒ　ｒ　”表示）を行ってステップＳ２に戻る
。この１分間は、試験紙が血液により反応して変色する
までの時間であり、この時間が経過した後に血糖値の測
定が行われる。

ステップＳ１９で１分が経過するとステップＳ２０に進
み、ＬＥＤ３０ａをオンし、信号検出回路７７にも通電
して、試験紙よりの反射光強度を求める。そしてステッ
プＳ２１で、この得られた反射光強度を、前述の△Ｘで
補正する。これは、例えば｛（実際に測定した反射光強
度）一△ｘ一（補正した反射光強度）｝により求めても
よく、或は｛（実際に測定した反射光強度）×△Ｘ／２
３２　４（領域２５の理想反射光強度値）＝（補正した反射光強
度）｝などにより求めてもよい。次にステップＳ２２に
進み、その補正された反射光強度をもとに、温度センサ
８０よりの温度情報及び、ＲＯＭ７３に記憶されている
反射光強度より血糖値に換算する換算テーブルを参照し
て、試験片１に付着している血液の血糖値を求める。

こうして血糖値が求められるとステップ３２３に進み、
その測定結果が所定範囲内にあるかどうかを調べる。所
定範囲内にないときはステップＳ２９で許容最大値より
も大きいかどうかを調べる。許容最大値以上であればス
テップＳ３０で”　Ｈ　ｉ　”を表示し、許容最小値以
下であればステップＳ１４で゜’　Ｌ　ｏ　”を表示部
５１に表示して測定値が異常であることを操作者に知ら
せる。

測定値が許容範囲内にあるときはステップＳ２４でその
測定結果を液晶表示部５工に表示する。

そして、ステップＳ２５とステップ８２６で、所定時間
（約３分間）内に記憶中止スイッチ５４が押下されるか
を調べる。所定時間内にスイッチ５４が押下されないと
きはステップＳ２８に進み、現在の日時情報とともにＲ
ＡＭ７４に測定結果を記憶する。一方、ステップＳ２５
で記憶中止スイッチ５４が押下された時はステップＳ２
７に迎み、記憶中止であることを表示部５１に表示して
ステップＳｌｌに戻る。

以上説明したように本実施例によれば、試験片１の基体
部分を用いて、ＬＥＤ３０ａやフオトセンサ３０ｂの異
常や経年変化を検出したり、光が通過する部分の汚れや
異常などを検出できる。

また、この基体部分よりの反射光強度と、その理想的な
反射光強度との差分により、実際の測定２５２６時の反射光強度を補正できるため、回路部品の経年変化
等に影響されることなく、より精度の高い測定が可能に
なる。また、その差分が補正できないほど大きいときは
、血糖値の測定処理を停止して、誤った測定結果が出力
されるのを防止することができる。

なお、この実施例では、試験片１が完全に装着されたか
どうかを検出するためのスイ゛ツチ３６と、試験片１が
所定位置まで挿入されたことを検知するスイッチ３７と
を設けた場合で示したがこれに限定されるものでなく、
例えばマイクロスイッチ３６を２段階スイッチとして、
１つのスイッチで試験片１の挿入位置を確認出来るよう
にしてもよい。

また、試験片１の基体部分は全体に亙り同一の色である
ため、光を照射して、基体部分よりの反射光強度を読取
る位置は領域２５に限定されるものでなく、他の部分で
あってもよいことはもちろんである。

また、以上の説明においては、血糖値測定の場合で説明
したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば
尿酸、ＧＴＯ．ＧＰＴ、コレステロール等の分析装置な
どにも適用できる。また、検体としては、血液の他に、
尿、唾液などの体液であってもよい。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、試験片の試験材以
外の部分よりの反射光強度により、その光学系の異常や
特性の変化を検出できる効果がある。

また、試験紙を収納している試験片を測定装置本体に装
着する時、その試験片本体の反射光強度２　７２　８を測定し、その測定された反射光強度をもとに実際の測
定時の反射光強度を補正して検体の成分濃度を測定でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の自動血糖値測定装置の外観斜視図、第２図は自動血糖値測定装置の構或を示すブロック図、第３図（Ａ）は試験片の装着部の詳細を示す図、第３図（Ｂ）は実施例の試験片を裏側より見た図、第４図は試験片を装着した状態における第３図（Ａ）の
Ａ−Ａ’断面形状を示す図、第５図（Ａ）（Ｂ）は実施例の血糖測定装置における測
定処理を示すフローチャートである。図中、１・・・試験片、４・・・開口部、６・・・透光
層部、８・・・試薬層部（試験紙）、１０・・・液展開
層部、１２・・・吸液層部、２２・・・副カバー休、２
４・・・開口部、２５・・・基体の反射光測定領域、２
７・・・切欠部、３０ａ・・・ＬＥＤ　（発光素子）、
３０ｂ・・・フオトセンサ、３６．３７・・・マイクロ
スイッチ、５０・・・自動血糖値測定装置、５２・・・
電源スイッヂ、５３・・・記憶呼出しスイッチ、５４・
・・記憶中止スイッチ、５５・・・設定スイッチ、５６
・・・変更スイッチ、７０・・・制御部、７２・・・Ｃ
ＰＵ、７３・・・Ｒ○Ｍ、７４・・・ＲＡＭ、７４ａ・
・・日時設定フラグ、７５・・・ＬＥＤドライバ、７６
・・・信号検出回路、７７・・・電池、７８・・・タイ
マ、７９・・・ブザー　８０・・・温度センサ、８１・
・・Ａ／Ｄ変換器である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）検体を付着した試験片を装着し、前記試験片に備
えられ前記検体の成分により反応した試験材の呈色をも
とに前記検体の成分濃度を測定する測定装置であつて、前記試験片の試験材以外の部分に光を照射し、その反射
光強度を検出して所定反射光強度と比較する比較手段と
、前記比較手段による比較結果が所定値以上または以下の
とき、前記成分濃度の測定処理を禁止する禁止手段と、を有することを特徴とする測定装置。
（２）検体を付着した試験片を装着し、前記試験片に備
えられ前記検体の成分により反応した試験材の呈色をも
とに前記検体の成分濃度を測定する測定装置であつて、前記試験片の試験材以外の部分に光を照射し、その反射
光強度を検出して所定反射光強度と比較する比較手段と
、前記試験片が装置に完全に装着されたことを検知する検
知手段と、前記検知手段により装着が検知されているとき、前記試
験材に光を照射し、前記試験材よりの反射光強度を検出
する検出手段と、前記検出手段により検出された反射光強度を前記比較手
段による比較結果をもとに補正する補正手段と、前記補正された反射光強度をもとに前記検体の成分濃度
を求める演算手段と、を有することを特徴とする測定装置。