JPH0875732A - 検体検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検体検査の簡易化、自動化、微量化、迅速化
を図り、臨床検査室をもたない開業医や患者自身に、容
易に検体検査を行わせる。 【構成】 検査用カード２の検査窓４の隙間４ａに血液
または尿を流動部５を介して充填する。隙間４ａは血液
等を保持することができる寸法で形成されている。この
ような検査用カード２を本体３の検査用カード挿入口７
に挿入する。挿入後、発光素子からの光を検査窓２内の
血液等に照射し、これら光を血液等に照射した後に反射
してくる光を受光素子で測光し、この受光素子からの受
光信号に基づき血液または尿中の成分の内容を表示装置
で表示画面２１に表示させる。 【効果】 これにより、検査用カード２を本体３の検査
用カード挿入口７に挿入するだけで、複数の検査項目を
検査することができるので、検体検査の簡易化、自動
化、微量化、迅速化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は検体検査装置に係り、
特に血液、尿の臨床検査に用いられる検体検査装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
から血液、尿など人体から得られたものである検体の検
査は、採取した検体を試験官等に分注し、検査項目ごと
に分析・測定を行なっている。この検体の検査は迅速・
正確に行うために、比色計、分光光度計、ｐＨメータ、
天秤などの分析機器を使用して分析・測定を行なってい
る。このような分析機器による分析・測定は、検査精度
の向上、経済的効率、情報の集約化などの点から大学病
院等に設置されている臨床検査室や一定の血液検査機関
で行なわれている。

【０００３】しかしながら、臨床検査室や一定の血液検
査機関による検体検査は緊急対応になじまない検体運搬
や患者移送の繁雑性などの問題点があった。また、分析
機器、測定機器等による検体検査は、高精度で質的に優
れた成績が得られる反面、機器の取扱いが難しくなり、
このような機器を熟知した専門家でなければ検査作業が
行えないという問題点があった。さらに、検査項目に対
応する検体のサンプルを用意する必要があった。

【０００４】

【目的】本発明は、このような従来の問題点を解決する
ためになされたもので、検体検査の簡易化、自動化、微
量化、迅速化を図り、臨床検査室をもたない開業医や患
者自身が容易に検体検査を行なうことができる検体検査
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の検体検査装置は、液状検体を採取する検査用
カードと、検査用カードを挿入する検査用カード挿入口
が設けられた本体から成る検体装置であって、検査用カ
ードは液状検体を保持可能な隙間を有する透光性の検査
窓と、検査窓の隙間に液状検体を流動させる流動部と、
検査窓を中心に液状検体流入溝に対向する方向に検査窓
の隙間の一部に連通する空気穴とから形成され、本体は
検査用カード挿入口に挿入される検査用カードに採取さ
れた液状検体内に光を照射する発光素子と、液状検体で
反射される光を受け液状検体中成分に対応する受光信号
を出力する受光素子と、受光信号に基づき液状検体中成
分の内容を表示する表示手段とを備えているものであ
る。

【０００６】流動部は第１の態様として検査窓の隙間に
臨み、検査窓側は狭くカード本体の端面側は広く形成さ
れているものである。流動部は第２の態様としてカード
本体の端面から検査窓の隙間に貫通され、毛細管現象を
発生させる孔からなるものである。また、発光素子の周
囲には反射手段が設けられている。

【０００７】

【作用】検査カードに形成された流動部から検査窓の隙
間に液状検体を流動させる。この隙間は液状検体を保持
させることができる隙間からなるので、液状検体は検査
窓内に充填される。この際、検査窓内には気泡が発生す
るが、検査窓を中心に流動部に対向する方向に検査窓の
隙間に連通する空気穴が形成されているので、この気泡
を検査窓から放出することができる。

【０００８】流動部の第１の態様である検査窓側は狭く
カード本体の端面側は広く形成されている検査用カード
においては、流動部側を上にして傾斜させ、その傾斜し
た流動部に人体から採取された液状検体を滴下する。滴
下された液状検体は流動部に沿って検査窓の隙間に流れ
込ますことができるので、容易に検査窓の隙間に液状検
体を充填させることができる。

【０００９】また、流動部の第２の態様である毛細管現
象を発生させる孔からなる検査用カードにおいては、人
体から採取された液状検体に検査用カードの流動部とし
ての孔を浸すと、この孔の毛細管現象により検査窓の隙
間に向って連続流動させることができるので、容易に検
査窓の隙間に液状検体を充填させることができる。この
ように検査窓内に液状検体が充填された検査用カードを
本体の検査用カード挿入口に挿入する。検査用カードを
挿入後、発光素子からの光を検査窓内の液状検体に照射
し、これら光を液状検体に照射した後に反射してくる光
を受光素子で測光し、この受光素子からの受光信号に基
づき液状検体中成分の内容を表示手段に表示させる。

【００１０】これにより検体検査の簡易化、自動化、微
量化、迅速化を図ることができる。したがって、臨床検
査室をもたない開業医や患者自身が容易に検体検査を行
なうことができる。さらに、発光素子の周囲に反射手段
を設けることにより、発光素子の光量が増幅するので高
い感度で液状検体の成分を検査することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の検体検査装置の一実施例につ
いて図面を参照して説明する。図１（ａ）に示すよう
に、本発明の検体検査装置１は、液状検体である血液、
尿を採取する検査用カード２と、この検査用カード２を
挿入する本体３とから成るものである。

【００１２】検査用カード２は図１（ｂ）、図２に示す
ように、血液または尿を保持するための隙間を有する検
査窓４と、この検査窓４の隙間４ａに血液または尿を流
入させる流動部である流入溝５と、検査窓４の隙間４ａ
の一部に連通する空気穴６とから形成されている。検査
窓４の隙間４ａは検査窓４内に血液または尿を保持させ
るために０．５〜２００μの範囲で形成させるが、好適
には１００μとするのがよい。これにより極めて微量の
血液または尿であっても効率よく検査することができ
る。また、検査窓４の隙間４ａは各検査によって異な
り、例えば血液検査の場合、赤血球の大きさが５〜７
μ、白血球の大きさが７〜１５μ、血小板の大きさが１
〜２μなので、赤血球を保持させるには５〜７μの範
囲、好ましくは７μ、白血球を保持させるには７〜１５
μの範囲、好ましくは１５μ、さらに血清のみを保持さ
せるには０．５〜０．９μの範囲、好ましくは０．９μ
で形成させる。

【００１３】この検査窓４の隙間４ａに血液または尿を
流入させる流入溝５は、検査窓４側は狭くカード本体２
ａの端面側は広く形成されているので、血液または尿を
流入溝５のカード本体２ａの端面側から滴下しても、流
入溝５の側面に沿って検査窓４の隙間４ａに確実に流し
込むことができる。また、検査窓４を中心に流入溝５に
対向する方向に空気穴６が形成されているので、検査窓
４の隙間４ａに血液または尿が充填される際に発生する
気泡を逃すことができる。これにより検査窓４の隙間４
ａに血液または尿を満遍なく充填させることができる。
なお、検査窓４は後述する発光素子からの光を透過させ
るために、透光性を有する材質から成る。

【００１４】本体３は図４、図５に示すように、血液ま
たは尿が充填された検査用カード２を挿入する検査用カ
ード挿入口７と、この検査用カード挿入口７内に設置さ
れたセンサ部１０と、センサ部１０の信号を入力し演算
・処理する測定部１１とからなり、更にこれらセンサ部
１０及び測定部１１のための電源部１２を備えており、
これらは簡易型の装置ではケース２０に一体的に設けら
れている。

【００１５】センサ部１０は血液または尿内に光を照射
する発光素子１３と、血液または尿で反射される光を受
け血液または尿成分に対応する受光信号を出力する受光
素子１４とを備え、発光素子１３及び受光素子１４は検
査用カード挿入口７の所定位置に挿入された検査用カー
ド２の検査窓４に対して並設されている。発光素子１３
は一定光量の光を発光するＬＥＤから成る。このような
ＬＥＤとしては、例えばインジウム・リンとガリウム・
ヒ素の混晶（ＧａＡｓＰ）、ガリウム・ヒ素にアルミニ
ウムを入れた混晶（ＧａＡ１Ａｓ）等を用いたＬＥＤが
挙げられる。また、発光素子１３は、発光素子１３を覆
うようにその外周に固定された反射手段である反射板
（図示せず）を備えている。この反射板は鏡面加工され
た面、或いは金属の蒸着面のように高い反射率を有する
面を有し、この反射面は発光素子１３からの光が効率よ
く一定の方向（検査用カード側）に反射され増幅される
ような傾斜（形状）になっている。

【００１６】受光素子１４は発光素子１３から照射され
血液または尿で反射される光を受光し、光量に応じた受
光信号である電流信号を発生する光電センサである。こ
のような光電センサは発光素子１３から照射される光に
対して高い感受性を有するもので、例えばＰＩＮシリコ
ンフォトダイオード等が使用できる。測定部１１は、受
光素子１４からの電流信号及び予め求められた吸光率と
血液成分（例えば赤血球（ＲＢＣ）、酸素濃度、血糖
値、赤血球（ＲＢＣ）、血色素量（Ｈｂ）、白血球（Ｗ
ＢＣ）、総コレステロール（Ｔ−ＣＨ）、善玉コレステ
ロール（ＨＤＬ−Ｃ）、中性脂肪（ＴＧ）、トランスア
ミナーゼ（ＧＯＴ・ＧＰＴ）、アルコール指数（γ−Ｇ
ＴＰ）、総蛋白（ＴＰ）、尿酸（ＵＡ）、クレアチニン
（ＣＲＥ）、尿素チッソ（ＢＵＮ）、エイズ（ＨＩ
Ｖ））または尿成分（例えば尿蛋白、尿潜血、尿糖）と
の相関を示す検量線に基づき血液または尿成分の値を演
算する演算処理手段１５と、演算処理手段１５の結果を
表示する表示手段である表示装置１６とを備えている。

【００１７】演算処理手段１５は、検量線のデータを記
憶する記憶回路１７及び演算回路１８を備えている。演
算回路１８は受光素子１４から出力される受光信号を演
算して血液または尿成分の吸光率に対応する値を演算す
ると共に、この吸光率を更に記憶回路１７に記憶された
検量線に基づき演算して、血液または尿成分の値を求め
る。

【００１８】即ち、受光信号の信号の強さは受光素子１
４の受けた光の強さに対応するので、演算回路１８は、
この信号の強さと発光素子１３の光量に対応する電圧値
（所定値）との比をとることにより血液または尿による
吸光率を求める。この際、必要に応じ素子の特性や装置
の性能に基づく補正のための演算をする。このような演
算はアナログ処理、デジタル処理のいずれも可能である
が、デジタル処理の場合には演算回路１８に受光信号を
デジタル化するＡ／Ｄ変換器を備えることは言うまでも
ない。

【００１９】記憶回路１７が記憶する検量線は、例えば
血糖値の場合、予め異なる血糖値の血液サンプルの波長
４００〜１２００ｎｍ領域における吸光スペクトルから
求められ、血糖値ｘと所定の波長（発光素子１３の発光
する光の波長）の光の吸光率ａとの関数ｘ＝ｆ（ａ）と
して記憶される。従って、所定の波長について血糖値に
よる吸光率の変化をプロットすることにより、図６に示
すような検量線を得ることができる。このようにして得
られた検量線は、例えば血糖値０〜２００mg/dlの間を
２次曲線で近似し、血糖値２００〜１０００mg/dlの間
を直線として近似することにより、 ｘ＝αａ²＋βａ＋γ （ｘ＜２００） ｘ＝ｋａ＋ｃ （２００≦ｘ） のような関数として求めることができる（式中、α、
β、γ、ｋ、ｃはそれぞれ検量線から求められる所定の
係数）。

【００２０】また、血糖値以外の血液または尿成分も上
記と同様に、それぞれの検量線を求め、この各検量線を
記憶回路１７に記憶させる。この記憶回路１７に記憶さ
れた各検量線は、検査対象に基づきケース２０に設けら
れた選択スイッチ３１により選択することができる。さ
らに、選択スイッチ３１により選択された検量線、即ち
検査対象に対して最も吸光率のよい波長、光量を発光素
子１３から照射させることができるように、選択スイッ
チ３１と発光素子１３とを連動させてもよい。これによ
り、血液または尿が充填された検査用カード２を本体３
の検査用カード挿入口７に挿入するだけで、複数の検査
項目を検査することができる。

【００２１】表示装置１６は、液晶表示装置等のデジタ
ル表示装置から成り、図５に示すようにケース２０の上
面に表示画面２１が設けられ、測定部１１において求め
られた血液または尿の値を数値として表示する。なお、
演算処理手段１５の主回路及び表示装置１６の駆動回路
は基板１９上に設けられ、電源部１２により駆動され
る。電源部１２としては、ＡＣ電源を利用することもで
きるが、図５に示すような簡易型の装置の場合、ニッカ
ド電池、２次リチウム電池等の電池が用いられ、この電
源をＯＮ、ＯＦＦするための電源スイッチ３２がケース
２０に設けられる。また、測定部１１をリセットし再測
定可能にするためのリセットボタン３３を備えてもよ
い。

【００２２】以上のように構成された本実施例の検体検
査装置１による血糖値の検査ついて以下説明する。ま
ず、検査カード２を流入溝５側を上にして傾斜させ、そ
の傾斜した流入溝５に人体から採取された血液を滴下す
ると、その血液は流入溝５に沿って検査窓４の隙間４ａ
に流れ込む。この際、検査窓４の隙間４ａには気泡が発
生するが、検査窓４の隙間４ａに連通する空気穴６が設
けられているので、この気泡を検査窓４の隙間４ａから
放出することができる。これにより検査窓４の隙間４ａ
に血液を満遍なく充填させることができる。

【００２３】この血液が充填された検査用カード２を、
予め電源スイッチ３２がＯＮにされた本体３の検査用カ
ード挿入口７の所定位置まで挿入する。このとき、検査
用カード２の一側面に形成された凸部２ａが、検査用カ
ード挿入口７内に設置された駆動スイッチ（図示せず）
をＯＮにする。これにより発光素子１３が駆動され、所
定の波長、光量の光が血液に照射され、この血液で反射
される光が受光素子１４に入ると、受光素子１４は受光
した光量に対応する強さの信号を測定部１１に出力す
る。ここで、発光素子１３から発せられる光は反射板に
より増幅されているので、この発光素子１３から出され
る光の約２、３倍程度の光量となって血液に照射され
る。したがって、受光素子１４は高い感度で血液成分を
捉えることができる。

【００２４】測定部１１では、受光信号が演算回路１８
に読み込まれ、この演算回路１８が入力された受光信号
と発光素子１３の発光する光の強さに対応する電圧値と
の比をとると共に所定の定数を減算して、血液の吸光率
ａを求める。演算回路１８は、さらにこの求められた吸
光率ａに、記憶された検量線の係数に基づく演算を施
し、血糖値ｘを求め、この血糖値ｘを表示装置１６に表
示させる。

【００２５】なお、再度測定する場合には、リセットボ
タン３３を押下して測定部１１をリセットすればよい。
このリセットにより測定部１１は発光素子１３の照射す
る光の吸光率を測定し、所定の演算の後、血糖値を再表
示する。以上の実施例においては、流動部である流入溝
５が検査窓４側は狭くカード本体２ａの端面側は広く形
成された検査用カード２で血液または尿を充填する場合
について説明したが、これに限らず、流動部が毛細管現
象を発生させる孔が形成された検査用カードでもよい。

【００２６】この検査用カードは図１（ｃ）、図３に示
すように、血液または尿を保持するための隙間を有する
検査窓５２と、この検査窓５２の隙間５２ａに血液また
は尿を流動させる流動部である孔５３と、検査窓５２の
隙間５２ａの一部に連通する空気穴５４とから形成され
ている。検査窓５２の隙間５２ａは上述した検査用カー
ド２と同様に、検査窓５２内に血液または尿を保持させ
るために０．５〜２００μの範囲で形成させるが、好適
には１００μに形成させるのがよい。これにより極めて
微量の血液または尿であっても効率よく検査することが
できる。また、検査窓５２の隙間５２ａは各検査によっ
て異なり、例えば血液検査の場合、赤血球の大きさが５
〜７μ、白血球の大きさが７〜１５μ、血小板の大きさ
が１〜２μなので、赤血球を保持させるには５〜７μの
範囲、好ましくは７μ、白血球を保持させるには７〜１
５μの範囲、好ましくは１５μ、さらに血清のみを保持
させるには０．５〜０．９μの範囲、好ましくは０．９
μで形成させる。

【００２７】この検査窓５２の隙間５２ａに血液または
尿を流動させる孔５３は、毛細管現象を発生させること
ができる寸法で形成されている。この場合、孔５３の幅
は１〜３ｍｍ、好ましくは２ｍｍがよい。また、検査窓
５２を中心に孔５３に対向する方向に空気穴５４が形成
されている。なお、血液検査において検査窓５２の隙間
５２ａに、白血球が取り除かれた血液を導くためには、
孔５３の隙間を７μ以下に形成させ、また、白血球およ
び赤血球が取り除かれた血液を導くためには、孔５３の
隙間を５μ以下に形成させ、さらに血清のみを導くため
には、１μ以下に形成させる。

【００２８】このように形成された検査用カード５１に
おいて、人体から採取された血液または尿に孔５３を浸
すと、毛細管現象により検査窓５３の隙間５３ａに血液
または尿が連続流動していく。この際、検査窓５３の隙
間５３ａに発生する気泡は空気穴５４から放出させるこ
とができるので、検査窓５３の隙間５３ａに血液または
尿を満遍なく充填させることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明の検体検査装置によれば、液状検体を採取する検査
用カードと、検査用カードを挿入する検査用カード挿入
口が設けられた本体から成る検体装置であって、検査用
カードは液状検体を保持可能な隙間を有する透光性の検
査窓と、検査窓の隙間に液状検体を流動させる流動部
と、検査窓を中心に液状検体流入溝に対向する方向に検
査窓の隙間の一部に連通する空気穴とから形成され、本
体は検査用カード挿入口に挿入される検査用カードに採
取された液状検体内に光を照射する発光素子と、液状検
体で反射される光を受け液状検体中成分に対応する受光
信号を出力する受光素子と、受光信号に基づき液状検体
中成分の内容を表示する表示手段とを備えているので、
検体検査の簡易化、自動化、微量化、迅速化を図ること
ができる。これにより、臨床検査室をもたない開業医や
患者自身が容易に検体検査を行なうことができる。

【００３０】また、流動部は検査窓の隙間に臨み、検査
窓側は狭くカード本体の端面側は広く形成されているの
で、液状検体を流動部の側面に沿って検査窓の隙間に確
実に充填させることができる。さらに、流動部はカード
本体の端面から検査窓の隙間に貫通され、毛細管現象を
発生させる孔からなるので、この孔から連続流動で液状
検体を検査窓の隙間に充填させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の検体検査装置の一実施例を示す図で、
（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は第１の態様の検査用カー
ドの全体斜視図、（ｃ）は第２の態様の検査用カードの
全体斜視図。

【図２】図１（ｂ）に示す検査用カードのＡ−Ａ断面
図。

【図３】図１（ｃ）に示す検査用カードのＡ−Ａ断面
図。

【図４】本発明の検体検査装置の本体の一実施例の構成
を示すブロック図。

【図５】本発明の検体検査装置の本体の一実施例を示す
側断面図。

【図６】血糖値と吸光率との関係を示す検量線。

【符号の説明】

１…検体検査装置 ２、５１…検査用カード ３…本体 ４、５２…検査窓 ４ａ、５２ａ…隙間 ５…流入溝（流動部） ５３…孔（流動部） ６、５４…空気穴 ７…検査用カード挿入口 １３…発光素子 １４…受光素子 １５…演算処理手段 １６…表示装置（表示手段） １７…記憶回路 １８…演算回路

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 正則 東京都新宿区西新宿８丁目20番２号 ジァ ム販売株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液状検体を採取する検査用カードと、前記
   検査用カードを挿入する検査用カード挿入口が設けられ
   た本体から成る検体装置であって、前記検査用カードは
   前記液状検体を保持可能な隙間を有する透光性の検査窓
   と、前記検査窓の前記隙間に前記液状検体を流動させる
   流動部と、前記検査窓を中心に前記液状検体流入溝に対
   向する方向に前記検査窓の前記隙間の一部に連通する空
   気穴とから形成され、前記本体は前記検査用カード挿入
   口に挿入される前記検査用カードに採取された前記液状
   検体内に光を照射する発光素子と、前記液状検体で反射
   される光を受け前記液状検体中成分に対応する受光信号
   を出力する受光素子と、前記受光信号に基づき前記液状
   検体中成分の内容を表示する表示手段とを備えているこ
   とを特徴とする検体検査装置。
2. 【請求項２】前記流動部は前記検査窓の前記隙間に臨
   み、前記検査窓側は狭くカード本体の端面側は広く形成
   されていることを特徴とする請求項１記載の検体検査装
   置。
3. 【請求項３】前記流動部はカード本体の端面から前記検
   査窓の前記隙間に貫通され、毛細管現象を発生させる孔
   からなることを特徴とする請求項１記載の検体検査装
   置。
4. 【請求項４】前記発光素子の周囲には反射手段が設けら
   れていることを特徴とする請求項１記載の検体検査装
   置。