JPH0726964B2 - 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

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、糖尿業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、糖尿業の最も
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
による血中糖濃度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）又はキュベット（c
uvette）に移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ットを常に携帯す
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温度等の如く周
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、従来の血糖測定器達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
の光源張設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、本発明は、血
糖濃度を測定すべく変色させる前の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と共
に、この変色させる前の血糖試験紙が血糖濃度を測定す
ることができない程度に測定誤差が多いと判断された場
合、当該血糖試験紙の交換を指示する１次測定誤差検出
ステップと、 前記変色させる前の血糖試験紙に投射した光の光量に対
して、異なる光量の光を血糖濃度により変色した血糖試
験紙に投射し、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に検出値
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ー（以下、マイコンと
称する）１があり、前記マイコン１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
キー入力部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１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
させるアナログ／ディジタル変換部９と、前記マイコン
１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に入力させることによって、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、キー入力部３
の測定キーをオン状態にすれば、この信号がマイコン１
に印加されてマイコン１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１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１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入力されれば、前
記マイコン１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11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入力部３の測定開始キーをオン状態
にすると、マイコン１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１に入力されると、マイコン
１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１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
償して前記補償結果をマイコン１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１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（Q1）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20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（R2）（R3）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の一定な出力によるトランジスター（Q
2）がオンになり発光ダイオード31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１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１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（Q1）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
にて投射した時、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１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
光を投射して前記光出力安定部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１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（Q
3）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（R3）を通じないで前
記抵抗（R2）とリレースイッチ52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（R3）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S100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S111に
てキー入力部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S112に
て非測定モードを維持しながらステップS111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S113にて測定キーがオンに成っている
場合にはステップS113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１はス
テップS114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S115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してステ
ップS116にて血糖試験紙の交換を要求するブザーを鳴ら
す。

そして、血糖試験紙が血糖濃度を測定する適当な場合に
はステップS117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S121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S122にてキー入力部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S123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S121の遂行を再度行う。

一方、ステップS123にて設定時間が経過されたものであ
れば、ステップS124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S122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S125にて血糖試
験紙の反応時間を表示してステップS126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S125に復帰して反応時間を継続表示し、
ステップS126にて継続試験紙の反応時間が経過したなら
ばステップS127にて血糖試験紙の上の血液を除去するよ
うに表示部10に指示してステップS128にて血液試験紙の
変色時間を表示する。

次に、ステップS129において変色時間が経過されたか否
かを判別し、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。一方、ステップS129にて変色時
間が経過しなかった場合にはステップS128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S131
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S132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S133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S117に
て測定誤差として貯蔵し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S134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S14
1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S142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であるかを判るの
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、詳細に説明をしたように本発明によれば、変色さ
れる前の血糖試験紙に光を投射することによって当該血
糖試験紙の良否を判断して交換を指示する。したがっ
て、容易に血糖試験紙の良否を判断することができ、血
糖測定の作業性がよい。また、変色させる前の血糖試験
紙に投射した光の光量に対して、異なる光量の光を変色
した血糖試験紙に投射するようにしたので、血糖試験紙
からの反射光を直線性良く検出することができる。よっ
て、正確に血糖値を測定することが可能であり、血糖測
定の信頼性を向上させることができる。

【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……キー入力部、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 (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】血糖濃度を測定すべく変色させる前の血糖
   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
   を検出すると共に、この変色させる前の血糖試験紙が血
   糖濃度を測定することができない程度に測定誤差が多い
   と判断された場合、当該血糖試験紙の交換を指示する１
   次測定誤差検出ステップと、 前記変色させる前の血糖試験紙に投射した光の光量に対
   して、異なる光量の光を血糖濃度により変色した血糖試
   験紙に投射し、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に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. 【請求項２】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る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。
3. 【請求項３】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）により前記出力部が光を出力し
   て、２段階光出力時前記マイコン駆動信号（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２項記載の血糖測定器の光源調節装置。
4. 【請求項４】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２項記載の血糖測定器の光源調節装置。
5. 【請求項５】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
   ２項記載の血糖測定器の光源調節装置。
6. 【請求項６】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発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２項記載
   の血糖測定器の光源調節装置。
7. 【請求項７】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２項記載の血
   糖測定器の光源調節装置。