JPH10318928A - 成分測定装置および成分測定用チップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】操作が簡単で、測定精度が高い成分測定装置を
提供すること。 【解決手段】血中成分測定装置１は、試験紙を内蔵する
チップを装着するホルダー（試験紙装着部）と、該ホル
ダーに装着チップの試験紙へ発光素子４１によりパルス
光を照射し、受光素子４２によりその反射光の強度を検
出する測光部４と、該測光部４からの信号に基づいて血
糖値を算出する演算部を備える制御手段１０とを有す
る。演算部は、複数のパルス光に対し、そのパルス光の
照射時と非照射時とにおける反射光の強度の差を求め、
それらの平均値から血糖値を算出する。この場合、サン
プリング数（測定回数）は、交流商用電源の第１の周期
と第２の周期の最小公倍数またはその整数倍に相当する
時間内に発せられたパルス光の数とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、例えば血糖値の測
定のような、目的とする成分の量を測定する成分測定装
置および成分測定用チップに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】血糖値の測定を行う血糖測定装置（血中
成分測定装置）が知られている。この血糖測定装置は、
血中のブドウ糖量に応じて呈色する試験紙の呈色の度合
いを光学的に測定（測色）して血糖値を定量化するもの
である。

【０００３】このような従来の血糖測定装置では、試験
紙の測色は、発光素子および受光素子を備える測光部に
おいて、試験紙に光を照射しその反射光の強度を測定す
ることにより行われているが、このような測定は、検体
である血液を試験紙に展開した後、該試験紙を遮光状態
で測定するため、外光（外乱光）の影響を受けずに光学
的測定を行うことができた。

【０００４】しかしながら、このような血糖測定装置で
は、試験紙に血液（検体）を供給・展開する操作を行っ
た後、その試験紙を遮光状態が確保される空間へ挿入
し、測定を開始する操作が必要であり、そのため、操作
性が劣るという欠点があるとともに、試験紙への血液の
供給から測色までの時間が一定でなく、それによる測定
誤差が生じるという問題がある。

【０００５】このような問題を解決するために、試験紙
への血液の供給・展開から測定までの一連の操作を連続
的、自動的に行うことができる血糖測定装置の開発が望
まれている。このような血糖測定装置としては、例え
ば、血糖測定装置に既に装着された試験紙に対し、血液
を供給し、測色および血糖値の定量化までを自動的に行
う構成が考えられる。

【０００６】しかし、このような血糖測定装置では、試
験紙に対する光学的測定が遮光状態で行われないため、
外光（外乱光）の影響を受け、測定結果に誤差が生じ、
測定精度が低下するという問題がある。

【０００７】また、試験紙への血液の供給は、指先や耳
たぶ等を針やメス等で穿刺し、該穿刺部から皮膚上に流
出した少量の血液を試験紙で直接吸収させるかまたは試
験紙ホルダーの小孔を介して試験紙へ吸収させることに
より行われる。

【０００８】しかし、流出した血液量は必ずしも一定で
はなく、試験紙への供給操作をうまく行うことができな
かったり、流出した血液が皮膚上で広がってしまったり
して、試験紙への供給量が不足することがあり、このよ
うな場合には、測定結果が不正確となり、測定精度が低
下するという問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、操作
が簡単で、測定精度が高い血中成分測定装置、および検
体の適正な供給により測定精度の向上が図れる成分測定
用チップを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（39）の本発明により達成される。

【００１１】（１） 発色試薬を担持した試験紙を測色
して検体中の所定成分の量を測定する成分測定装置であ
って、前記試験紙を装着する試験紙装着部と、前記試験
紙装着部に装着された試験紙へパルス光を照射し、その
反射光の強度を検出する測光部と、前記測光部からの信
号に基づいて目的とする成分の量を算出する演算部とを
有し、前記演算部は、前記パルス光の照射時と非照射時
とにおける前記反射光の強度の差を求め、その値から前
記成分を算出することを特徴とする成分測定装置。

【００１２】（２） 発色試薬を担持した試験紙を測色
して検体中の所定成分の量を測定する成分測定装置であ
って、前記試験紙を装着する試験紙装着部と、前記試験
紙装着部に装着された試験紙へパルス光を間欠的に照射
し、その反射光の強度を検出する測光部と、前記測光部
からの信号に基づいて目的とする成分の量を算出する演
算部とを有し、前記演算部は、複数の前記パルス光に対
し、そのパルス光の照射時と非照射時とにおける前記反
射光の強度の差を求め、それらの平均値から前記成分の
量を算出することを特徴とする成分測定装置。

【００１３】（３） 前記反射光の強度の差の測定は、
交流商用電源の半周期またはその整数倍に相当する時間
内に発せられたパルス光に対し行われる上記（２）に記
載の成分測定装置。

【００１４】（４） 前記交流商用電源の周期として、
第１の周期と第２の周期のいずれかを選択するモードを
有する上記（３）に記載の成分測定装置。

【００１５】（５） 前記反射光の強度の差の測定は、
交流商用電源の第１の周期と第２の周期の最小公倍数ま
たはその整数倍に相当する時間内に発せられたパルス光
に対し行われる上記（２）に記載の成分測定装置。

【００１６】（６） 前記反射光の強度の差の測定回数
を手動でまたは自動的に切替可能な上記（１）ないし
（５）のいずれかに記載の成分測定装置。

【００１７】（７） 前記反射光の強度の差の測定回数
を第１の回数と第２の回数とに切替可能であり、前記第
２の回数が前記第１の回数の整数倍である上記（１）な
いし（５）のいずれかに記載の成分測定装置。

【００１８】（８） 前記演算部は、試験紙が未発色の
状態における前記反射光の強度との相対的な比較によ
り、前記成分の量の算出を行う上記（１）ないし（７）
のいずれかに記載の成分測定装置。

【００１９】（９） 前記成分の量の測定に先立ち、前
記測光部からの信号に基づいて前記試験紙装着部への試
験紙の装着を自動的に検出する機能を有する上記（１）
ないし（８）のいずれかに記載の成分測定装置。

【００２０】（10） 前記成分の量の測定に先立ち、前
記測光部からの信号に基づいて前記試験紙装着部へ装着
された試験紙に検体が展開されたことを自動的に検出す
る機能を有する上記（１）ないし（９）のいずれかに記
載の成分測定装置。

【００２１】（11） 検体の濃度に関連する条件の相違
による測定値の補正を行う第１の補正手段を有する上記
（１）ないし（10）のいずれかに記載の成分測定装置。

【００２２】（12） 前記試験紙装着部へ装着された試
験紙に検体が展開されたときの前記反射光の強度により
前記条件の相違を判断する上記（11）に記載の成分測定
装置。

【００２３】（13） 測定温度の相違による測定値の補
正を行う第２の補正手段を有する上記（１）ないし（1
2）のいずれかに記載の成分測定装置。

【００２４】（14） チップ本体と、検体導入流路を形
成する細管と、検体を吸収可能な試験紙とを備え、前記
細管を経て導入された検体を前記試験紙に展開して検体
中の成分の測定を行うことを特徴とする成分測定用チッ
プ。

【００２５】（15） 有底筒状のチップ本体と、前記チ
ップ本体の底部に突出形成され、検体導入流路を形成す
る細管と、前記チップ本体の底部内側に設置され、発色
試薬を担持した試験紙とを備え、前記細管の毛細管現象
により前記細管の検体流入側端に供給された検体を検体
流出側端に移送し、該検体を前記試験紙に展開し、それ
を測色して検体中の成分の測定を行うことを特徴とする
成分測定用チップ。

【００２６】（16） 一端側に成分測定装置へ装着する
装着部、他端側に検体を採取するための検体導入流路を
形成する細管をそれぞれ有し、前記細管の検体流出側に
検体を吸収可能な試験紙が設置されていることを特徴と
する成分測定用チップ。

【００２７】（17） 前記検体導入流路は、前記試験紙
に対しほぼ直交する方向に延在している上記（14）ない
し（16）のいずれかに記載の成分測定用チップ。

【００２８】（18） 前記細管は、その検体流入側端面
に、前記検体導入流路に連通する第１の溝を有する構造
をなしている上記（14）ないし（17）のいずれかに記載
の成分測定用チップ。

【００２９】（19） 前記第１の溝は、前記細管の径方
向に延在し、前記細管の外周面に開放している上記（1
8）に記載の成分測定用チップ。

【００３０】（20） 前記第１の溝の前記検体導入流路
との接合境界部分の周長が、前記検体導入流路の全内周
長の５０％以下である上記（18）または（19）に記載の
成分測定用チップ。

【００３１】（21） 前記第１の溝の深さが０．１mm以
上である上記（18）ないし（20）のいずれかに記載の成
分測定用チップ。

【００３２】（22） 前記細管は、その検体流出側端面
に、前記検体導入流路に連通する第２の溝を有する構造
をなしている上記（14）ないし（21）のいずれかに記載
の成分測定用チップ。

【００３３】（23） 前記細管の検体流出側に、前記チ
ップ本体内に突出する突出部を有し、前記第２の溝は、
前記突出部に、前記細管の径方向に延在しかつ前記突出
部の外周面に開放するよう形成されている上記（22）に
記載の成分測定用チップ。

【００３４】（24） 前記第２の溝の前記検体導入流路
との接合境界部分の周長が、前記検体導入流路の全内周
長の５０％以下である上記（22）または（23）に記載の
成分測定用チップ。

【００３５】（25） 前記第２の溝の深さが０．０１mm
以上である上記（22）ないし（24）のいずれかに記載の
成分測定用チップ。

【００３６】（26） 前記試験紙の前記細管側の位置
に、検体の展開を補助する間隙を有する上記（14）ない
し（25）のいずれかに記載の成分測定用チップ。

【００３７】（27） 前記試験紙の前記検体導入流路に
臨む位置に、前記検体導入流路側に突出する凸部を有す
る上記（14）ないし（26）のいずれかに記載の成分測定
用チップ。

【００３８】（28） 前記凸部の少なくとも先端が前記
検体導入流路内に挿入されている上記（27）に記載の成
分測定用チップ。

【００３９】（29） 前記試験紙の外周より内側に、検
体の展開を規制する環状凸部を有する上記（14）ないし
（28）のいずれかに記載の成分測定用チップ。

【００４０】（30） 前記試験紙の外周より内側に、前
記凸部を中心とする円環状の環状凸部を有する上記（2
7）または（28）に記載の成分測定用チップ。

【００４１】（31） 前記試験紙は、その外周部に、前
記チップ本体の内面に対し固定される固定部を有する上
記（14）ないし（30）のいずれかに記載の成分測定用チ
ップ。

【００４２】（32） 前記固定部は、前記試験紙の外周
に沿って間欠的に融着また接着により固定されている上
記（31）に記載の成分測定用チップ。

【００４３】（33） 成分測定装置の試験紙装着部に装
着して使用される上記（14）ないし（32）のいずれかに
記載の成分測定用チップ。

【００４４】（34） 前記チップ本体は、成分測定装置
の試験紙装着部への装着時に前記試験紙と前記試験紙装
着部との非接触を確保する離間手段を有する上記（14）
ないし（33）のいずれかに記載の成分測定用チップ。

【００４５】（35） 前記離間手段は、前記チップ本体
の内面に形成され、前記試験紙装着部に当接するスペー
サーである上記（34）に記載の成分測定用チップ。

【００４６】（36） 前記検体導入流路の内径が０．２
〜２．０mmである上記（14）ないし（35）のいずれかに
記載の成分測定用チップ。

【００４７】（37） 前記検体導入流路の長さが１〜１
０mmである上記（14）ないし（36）のいずれかに記載の
成分測定用チップ。

【００４８】（38） 試験紙装着部に上記（14）ないし
（37）のいずれかに記載の成分測定用チップを装着して
使用する成分測定装置。

【００４９】（39） 上記（１）ないし（13）のいずれ
かに記載の成分測定装置であって、その試験紙装着部に
上記（14）ないし（37）のいずれかに記載の成分測定用
チップを装着して使用する成分測定装置。

【００５０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の成分測定装置およ
び成分測定用チップを添付図面に示す好適実施例に基づ
いて詳細に説明する。

【００５１】図１は、本発明の成分測定装置（血中成分
測定装置）の実施例の内部構造を示す平面図、図２は、
成分測定装置の断面側面図、図３は、成分測定装置のブ
ロック図、図４ないし図７は、成分測定装置の動作の一
例を示すフローチャート、図８は、反射光強度の経時変
化を示すグラフである。

【００５２】これらの図に示すように、本発明の血中成
分測定装置１は、ケーシング２を有し、該ケーシング２
内には、プリント基板３が配置されている。また、ケー
シング２の一端部には、測光部４が設けられている。ケ
ーシング２の窓部には、液晶表示装置（ＬＣＤ）９が設
置されている。

【００５３】プリント基板３上には、マイクロコンピュ
ータで構成される制御手段１０が搭載されており、血中
成分測定装置１の諸動作を制御する。この制御手段１０
には、測光部４からの信号に基づいて目的とする血中成
分（例えばブドウ糖）を算出する演算部が内蔵されてい
る。この演算部は、後述するヘマトクリット値補正計算
（第１の補正手段）および温度補正計算（第２の補正手
段）等も行う。

【００５４】なお、ヘマトクリット値は、検体が血液で
ある場合に、その濃度に関連する条件の１つである。

【００５５】測光部４は、発光素子（発光ダイオード）
４１と、受光素子（フォトダイオード）４２とを有して
おり、これらは、ホルダー４３に収納、保持されてい
る。発光素子４１は制御手段１０と電気的に接続され、
受光素子４２は、図示しない増幅器およびＡ／Ｄ変換器
４４を介して制御手段１０と電気的に接続されている。

【００５６】発光素子４１は、制御手段１０からの信号
により作動し、所定の時間間隔でパルス光を発する。こ
のパルス光は、例えば、その周期が０．５〜３．０msec
程度、１パルスの発光時間が０．０５〜０．３msec程度
とされる。

【００５７】また、このパルス光の波長は、好ましくは
５００〜７２０nm程度、より好ましくは５８０〜６５０
nm程度とされる。

【００５８】ホルダー（試験紙装着部）４３には、試験
紙５３を内蔵する成分測定用チップ（以下単に「チッ
プ」と言う）５が着脱自在に装着される。なお、ここで
は、チップ５の一般的な構成を簡単に説明し、チップ５
の好ましい構造は、後に詳細に説明する。

【００５９】チップ５は、透明または半透明（有色透
明）の有底筒状のチップ本体５１と、該チップ本体５１
の底部内側に設置された試験紙５３とで構成されている
（図１参照）。

【００６０】チップ本体５１の底部外面には、細管５２
が突出形成されている。この細管５２の先端に検体（血
液）を接触させると、毛細管現象により検体は細管５２
内に吸引され、移送されて試験紙５３へ到達し、試験紙
５３上に展開される。

【００６１】試験紙５３は、検体を吸収可能な担体（好
ましくは親水性を有するシート状多孔質基材）に試薬を
担持させたものである。試薬は、血液中の測定すべき成
分により適宜決定される。

【００６２】チップ５をホルダー４３に装着した状態
で、発光素子４１を点灯させると、発光素子４１から発
せられた光は試験紙５３に照射され、その反射光は、受
光素子４２に受光され、光電変換される。受光素子４２
からは、その受光光量に応じたアナログ信号が出力さ
れ、所望に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器４４にてデジタ
ル信号に変換され、制御手段１０に入力される。

【００６３】また、血中成分測定装置１は、電源部６、
電源電圧検出部７、スイッチ回路８、制御発振部１１、
時計発振部１２、データ記憶部１３、ブザー出力部１
４、外部出力部１５、温度測定部１６を有している。

【００６４】電源部６には、電池６１が装填される。電
源電圧検出部７は、この電池６１の電圧を検出し、該検
出値を制御手段１０へ出力する。これにより、電池６１
の残量をチャックすることができる。

【００６５】スイッチ回路８は、以下のような種々のス
イッチの入力を検出し、その信号を制御手段１０へ入力
する。スイッチの種類としては、電源スイッチ、記憶デ
ータ読出スイッチ、時刻設定・変更スイッチ、リセット
スイッチ、ブザー作動／不作動選択スイッチ、５０Hz／
６０Hz商用電源周波数選択スイッチ等が挙げられる。

【００６６】電源スイッチは、操作ボタン３１の押圧に
より、オン／オフすることができる。

【００６７】また、その他のスイッチは、操作ボタン３
１、操作部材３２、３３、３４等のうちのいずれか１つ
または２つ以上を組み合わせて操作することにより作動
させることができる。

【００６８】この場合、５０Hz／６０Hz商用電源周波数
選択スイッチは、商用電源周波数を５０Hz（第１の周期
に対応）にする第１モード、６０Hz（第２の周期に対
応）にする第２モード、いずれの場合でも共用できる第
３モードのうちの１つを選択することができる。

【００６９】制御発振部１１は、タイマーを構成するも
ので、一定時間間隔のクロックパルスを発振し、制御手
段１０のマイクロコンピューター（マイクロプロセッシ
ングユニット：ＭＰＵ）の動作用基準信号の供給を行
う。

【００７０】時計発振部１２は、絶対時間（日時）を特
定する時計を構成するもので、一定時間間隔のクロック
パルスを発振し、制御手段１０が内蔵する時計制御回路
の動作用基準信号の供給を行う。

【００７１】データ記憶部１３は、第１メモリー（ＲＡ
Ｍ）、第２メモリー（ＲＯＭ）および第３メモリー（不
揮発性ＲＡＭ）を備えている。測光部４より入力された
測光値（測光データ）は、所定のフォーマットに従って
第１メモリーに記憶される。

【００７２】また、第２メモリーには、測光値から求め
られた吸光度と、目的とする血中成分量（以下「血糖
値」で代表する）との関係（検量線）が予めテーブル化
されて記憶されている。

【００７３】第３メモリーには、個々の装置ごとに固有
の校正値が予め記憶されている。ここで言う固有の校正
値には、図５中ステップ１１２の反射光量の規定値、図
６中ステップ１２６（１）の最終吸光度計算の補正係数
などがある。

【００７４】ブザー出力部１４は、制御手段１０からの
信号に基づいて、ブザーを作動させ、音を発する。

【００７５】外部出力部１５は、求められた血糖値等の
データを例えばパソコンのような外部装置へ出力するた
めのものである。この場合、外部出力部１５は、例えば
ＲＳ２３２Ｃのような通信ドライバーを内蔵している。
また、赤外線通信を行う場合には、外部出力部１５は、
赤外線発光素子およびその駆動回路を内蔵している。

【００７６】温度測定部１６は、環境温度を測定し得る
温度センサー（サーミスタ）を備えている。温度測定部
１６では、随時温度測定がなされ、その温度情報は、デ
ータ記憶部１３の第１メモリーに記憶される。また、第
１メモリーから読み出された温度情報は、制御手段１０
へ入力され、血糖値の温度補正計算に利用される。

【００７７】次に、図４ないし図７のフローチャートに
基づき、血中成分測定装置１の動作例を説明する。

【００７８】制御手段１０のマイコンがリセットスイッ
チによりリセットされると、時計が作動する（ステップ
１００）とともに、電源スイッチがオンされたかを判断
する（ステップ１０１）。電源スイッチがオンされた
ら、液晶表示装置（ＬＣＤ）９を駆動してその全セグメ
ントを２秒間点灯させ（ステップ１０２）、次いで現在
の時刻を表示する（ステップ１０３）。

【００７９】ステップ１０３の後、測定終了またはスイ
ッチ操作が無く、２分間経過したか（ステップ１０
４）、あるいは電源スイッチが１秒間以上押された場合
（ステップ１０５）には、自動的に電源をオフとし（ス
テップ１０６）、ステップ１０１へ戻る。

【００８０】また、ステップ１０３の後、測光部４を作
動させて反射光量（反射光の強度）を測定する（ステッ
プ１０７）。この測定方法については、後に詳述する。

【００８１】次に、電源電圧検出部７にて電源電圧が規
定値以上か否かを判断し（ステップ１０８）、規定値未
満である場合には、液晶表示装置（ＬＣＤ）９に「バッ
テリー不足」を表示するとともに、測定を禁止する（ス
テップ１０９）。

【００８２】電源電圧が規定値以上である場合には、全
光量（反射光＋外光）のレベルが規定値以下か否かを判
断し（ステップ１１０）、規定値を超える場合には、外
光過多であるため、液晶表示装置（ＬＣＤ）９に「Ｌ」
を表示し、ステップ１０７へ戻る。

【００８３】全光量レベルが規定値以下である場合に
は、反射光量が規定範囲内かを判断し（ステップ１１
２）、規定範囲外の場合には、ステップ１０７へ戻る。
反射光量が規定範囲内である場合には、ホルダー４３に
チップ５が装着されたものと判断し、反射光量の測定を
高精度測定に切り替える（ステップ１１３）。この測定
方法については、後に詳述する。

【００８４】引き続き反射光量測定を行い、４秒間連続
して反射光量が規定範囲内か否かを判断し（ステップ１
１４）、４秒間連続して反射光量が規定範囲内ではない
場合には、ステップ１０７へ戻る。４秒間連続して反射
光量が規定範囲内である場合には、チップ５がホルダー
４３に安定して装着されていることが確認されたものと
判断し、液晶表示装置（ＬＣＤ）９に「−−−」を表示
する。この状態で、チップ５への検体（血液）の供給を
待つこととなる。

【００８５】次に、反射光量が前回の測定値に対し３％
以上減少したか否かを判断し（ステップ１１６）、３％
以上減少したら、チップ５に血液が供給され、試験紙５
３に展開されたものと判断し、血糖値測定のための本測
定を開始する（ステップ１１７）。

【００８６】まず、反射光量が変化する直前の反射光量
（未使用の試験紙５３の反射光量）を”白レベル”（デ
ータ１）としてデータ記憶部１３の第１メモリーに記憶
する（ステップ１１８）。

【００８７】ブザー出力部１４を作動させて、ブザーを
鳴らし、測定が開始されたことを報知する（ステップ１
１９）。なお、ブザー作動／不作動選択スイッチにより
ブザーの不作動が選択されている場合には、ブザーは鳴
らない。

【００８８】また、これと同時に、タイマーによりカウ
ントダウンが開始され（ステップ１１９）、これを液晶
表示装置（ＬＣＤ）９に秒単位で表示する。カウントダ
ウンは、例えば「１８」秒からスタートし、「１７」、
「１６」、「１５」・・・「１」のように１秒毎に表示
する。

【００８９】カウントダウン開始後、４秒経過したら
（ステップ１２０）、反射光量を測定する（ステップ１
２１）。なお、この４秒は、血液が試験紙５３上に均一
に展開されるのに十分な時間である。

【００９０】ステップ１２１の後、エラーチェック＊１
（図７参照）を行う。すなわち、反射光量がチップ５を
装着している状態のレベル以上か否かを判断し（ステッ
プ２００）、該レベル未満である場合には、チップ５が
ホルダー４３から取り外されたものと判断し、液晶表示
装置（ＬＣＤ）９に「エラー１」を表示する（ステップ
２０１）とともに、本測定を中止し、ステップ１０７へ
戻る。

【００９１】反射光量が該レベル以上である場合には、
全光量のレベルが規定値（例えば照度に換算して３００
０ルクス）以下か否かを判断し（ステップ２０２）、規
定値を超える場合には、外光過多であるため、液晶表示
装置（ＬＣＤ）９に「エラー２」を表示する（ステップ
２０３）とともに、本測定を中止し、ステップ１０７へ
戻る。

【００９２】ステップ２０２の判断で、全光量のレベル
が規定値以下である場合には、次工程（ステップ１２
２）へ移行する。

【００９３】エラーチェック＊１をクリアしたら、反射
光量（試験紙５３に血液が展開された直後であり、試験
紙中の発色試薬が発色する前の状態の反射光量）を”ヘ
マトクリット値補正データ”（データ２）としてデータ
記憶部１３の第１メモリーに記憶し（ステップ１２
２）、本測定開始後、１８秒経過したか否かを判断する
（ステップ１２３）。

【００９４】１８秒経過したら、反射光量を測定し（ス
テップ１２４）、前記と同様のエラーチェック＊１を経
た後、この測定値を”最終発色データ”（データ３）と
してデータ記憶部１３の第１メモリーに記憶する（ステ
ップ１２５）。

【００９５】次に、制御手段１０の演算部において、第
１メモリーに記憶されている前記データ１、２、３等に
基づき、血糖値の計算を行う（ステップ１２６）。以下
詳述すると、まず、最終吸光度（呈色度）を計算する。
この最終吸光度は、未発色の試験紙５３の反射光量に対
する発色時の反射光量の相対的な比率、すなわち、デー
タ１に対するデータ３の比率（＝データ１／データ３）
として求められる。

【００９６】次に、データ記憶部１３の第３メモリーに
記憶されている個々の装置に対する補正係数（校正値）
を最終吸光度に加算または乗算し、補正する。

【００９７】次に、この個体補正された最終吸光度から
血糖値を求める。すなわち、データ記憶部１３の第２メ
モリーに記憶されている前記検量線のデータ（例えば２
０〜６００mg/dl の範囲）に、求められている個体補正
された最終吸光度を対応させ、該当するデータを血糖値
として定める。

【００９８】次に、温度補正計算を行う。温度測定部１
６より入力される温度情報は、データ記憶部１３の第１
メモリーに記憶されている。一方、血中成分測定１およ
び試験紙５３の温度変化に対する特性を考慮した補正係
数が第２のメモリーに予め記憶されており、第１メモリ
ーより読み出された温度情報から、温度補正係数を定
め、この温度補正係数を前記血糖値に乗算（または加
算）する。

【００９９】また、ヘマトクリット値補正計算を行う。
前記データ２は、血液のヘマトクリット値に応じて変化
し、その後の反射光量の測定値に影響を及ぼすが、デー
タ２に対する血糖値の補正係数（補正値）が第２のメモ
リーに予め記憶されており、第１メモリーより読み出さ
れたデータ２とデータ３とから、ヘマトクリット値補正
係数を定め、このヘマトクリット値補正係数を前記血糖
値に加算（または乗算）する。このヘマトクリット値補
正については、後に詳述する。

【０１００】以上のような温度補正計算およびヘマトク
リット値補正計算を行い、最終的な血糖値（最終血糖
値）を求める。

【０１０１】次に、求められた最終血糖値を液晶表示装
置（ＬＣＤ）９に表示し、測定終了時刻とともに第１メ
モリーに記憶し、液晶表示装置（ＬＣＤ）９に「記憶」
および「完了」の文字を表示し、ブザーを鳴らして測定
終了を報知する（ステップ１２７）。また、求められた
最終血糖値は、必要に応じ、外部出力部１５より外部装
置等へ出力される。

【０１０２】その後、再びステップ１０７に戻り、電源
がオフとなるまで前記と同様の工程を繰り返す。

【０１０３】さて、本発明における反射光強度（反射光
量）の測定方法について説明する。前記ステップ１０
７、１１３、１１７、１２１、１２４等では、発光素子
４１から発せられるパルス光の照射時の反射光強度と非
照射時の反射光強度の差を求め、これを反射光強度とす
る。すなわち、図８に示すように、１つのパルス光ｎに
対し、その照射時（Ｂ_n 点）における反射光強度から、
その直前のパルス光非照射時（Ａ_n 点）における反射強
度を減算した値を反射光強度Ｐ_n とする。

【０１０４】図８に示すように、外光（外乱光）の光量
は変動しているが、このような測定を行うことにより、
外光成分がキャンセルされるので、外光光量の変動に影
響されることなく、照射光による反射光成分のみが取り
出され、正確な反射光強度を測定することができる。

【０１０５】この場合、測定精度をより向上するために
は、複数（ｎ個）のパルス光に対し、そのパルス光の照
射時と非照射時とにおける反射光強度の差を求めるのが
好ましい。すなわち、

【０１０６】Ｐ_n ＝Ｂ_n 点における反射光強度−Ａ_n 点
における反射光強度 としたとき、

【０１０７】反射光強度＝１／ｎ・（Ｐ₁ ＋Ｐ₂ ＋Ｐ₃
・・・＋Ｐ_n ） で表すことができる。

【０１０８】ここで、ｎは、２以上の任意の整数とする
ことができるが、測定精度をより向上するために、次の
ようにして定めるのが好ましい。

【０１０９】［第１の方法］わが国では交流商用電源の
周波数は、５０Hz（関東地区）または６０Hz（関西地
区）と定められているが、各々の場合において、その交
流商用電源の半周期（１０または８．３３３msec）また
はその整数倍に相当する時間内に発せられたパルス光に
対し行われるのが好ましい。

【０１１０】すなわち、室内で測定する場合、外光の成
分は、主に照明光によるものであるが、照明光のうち蛍
光灯については、それにより照射される光量が交流商用
電源の周期で繰り返し増減する。従って、交流商用電源
の半周期（波形の山または谷１つ分）またはその整数倍
に相当する時間内に発せられたパルス光のそれぞれに対
し、前述したような反射光強度の測定を行い、その平均
値を求めることにより、このような外光の変動がキャン
セルされ、より高精度の反射光強度の測定が可能とな
る。

【０１１１】なお、交流商用電源の周波数（前記第１モ
ード、第２モード）は、本血中成分測定装置１を使用す
る地域に応じて、前記５０Hz／６０Hz商用電源周波数選
択スイッチにより人為的に切り替えることができ、それ
に応じて、パルス光のサンプリング数（ｎ）が自動的に
定まるよう構成されている。

【０１１２】［第２の方法］この方法は、交流商用電源
の周波数が５０Hz、６０Hzのいずれの場合でも共用でき
る方法である。すなわち、前記５０Hz／６０Hz商用電源
周波数選択スイッチを第３モードに設定すると、交流商
用電源の５０Hzに対応する第１の周期（２０msec）と６
０Hzに対応する第２の周期（１６．６６６msec）の最小
公倍数（１００msec）に相当する時間内に発せられたパ
ルス光のそれぞれに対し、前述したような反射光強度の
測定を行い、その平均値を求める。

【０１１３】本実施例では、パルス光の周期を例えば
０．７８msecとすると、１００msec間に１２８回の反射
光強度の測定を行うこととなる。

【０１１４】この方法によれば、交流商用電源の周波数
が５０Hz、６０Hzのいずれの場合であっても、それに応
じた切り替えを行うことなく、前記第１の方法と同様の
効果を得ることができる。

【０１１５】この方法は、前記ステップ１０７における
反射光強度の測定に適用される。この場合、測定回数
（１２８回）は、前記第１の周期（２０msec）と前記第
２の周期（１６．６６６msec）の最小公倍数（１００ms
ec）に相当する時間内に発せられたパルス光の数であ
り、前記効果を得るのに比較的小さい数であるため、低
い消費電力で測定することができる（低消費電力測定）
という利点がある。

【０１１６】［第３の方法］前記５０Hz／６０Hz商用電
源周波数選択スイッチを第３モードに設定すると、交流
商用電源の５０Hzに対応する第１の周期（２０msec）と
６０Hzに対応する第２の周期（１６．６６６msec）の最
小公倍数（１００msec）の整数倍（特に２以上の整数
倍）に相当する時間内に発せられたパルス光のそれぞれ
に対し、前述したような反射光強度の測定を行い、その
平均値を求める。

【０１１７】本実施例では、パルス光の周期を例えば
０．７８msecとすると、４００msec（１００msecの４
倍）間に５１２回の反射光強度の測定を行うこととな
る。

【０１１８】この方法によれば、交流商用電源の周波数
が５０Hz、６０Hzのいずれの場合であっても、それに応
じた切り替えを行うことなく、前記第１の方法と同様の
効果を得ることができ、しかも、パルス光のサンプリン
グ数（測定回数）が前記第２の方法の整数倍（４倍）と
なるため、さらに高精度の測定を行うことができる。

【０１１９】このような第３の方法へは、前記ステップ
１１３で切り替えられ、以後の測定（ステップ１１７、
１２１、１２４）においても、該第３の方法が適用され
る。

【０１２０】なお、本実施例では、第２の方法から第３
の方法への切り替えは、ステップ１１３において自動的
になされるが、第２の方法、第３の方法のいずれを実行
するかの選択（より広義には、反射光強度の測定回数の
選択）を所定のスイッチ操作により手動で行うよう構成
することもできる。

【０１２１】この場合、測定回数を第１の回数と第２の
回数と切替可能としたとき、第２の回数（例えば５１２
回）が第１の回数（例えば１２８回）の整数倍（４倍）
であるのが好ましい。

【０１２２】以上のような本発明では、試験紙５３が未
発色の状態における反射光強度（データ１）に対する発
色時の反射光強度（データ３）の相対的な比率に基づい
て血糖値を求めるので、発光素子４１、受光素子４
２、回路等の経時的な特性変動がキャンセルされ、その
影響を受けず、測定回路のスパン（ゲイン）の調整状
態が測定値に影響を及ぼさず、測定部４の光学系の
傷、汚れ、異物付着等による測定値への影響が抑制でき
るという効果がある。

【０１２３】また、血糖値の測定（本測定）に先立ち、
チップ５がホルダー４３に装着されたことを、反射光量
が規定範囲内か否かの判断（ステップ１１２）により自
動的に検出する機能を有するので、測定操作を容易に行
うことができる。

【０１２４】また、ホルダー４３に装着されたチップ５
の試験紙５３に血液が展開されたことを、反射光量の所
定量の減少の検出（ステップ１１６）により自動的に検
出する機能を有するので、血糖値の測定（本測定）の開
始時期を自動的に設定することができ、測定操作が容易
であるとともに、より迅速でかつ再現性のある測定が可
能となる。

【０１２５】また、検体の濃度に関連する条件（血液の
ヘマトクリット値）の相違による測定値の補正を行う第
１の補正手段を有すること、さらには、測定温度の相違
による測定値の補正を行う第２の補正手段を有すること
により、より高精度の測定を行うことができる。

【０１２６】次に、本発明の成分測定用チップの好適な
実施例について説明する。図９は、成分測定用チップ
（チップ５）の構成例を示す縦断面図、図１０および図
１１は、それぞれ、同チップの細管の検体流入側端部お
よび検体流出側端部の構成を示す斜視図、図１２および
図１３は、それぞれ、細管の検体流入側端部および検体
流出側端部における各部の寸法を示す図、図１４は、同
チップを血中成分測定装置に装着した状態を示す縦断面
図、図１５および図１６は、それぞれ、試験紙の構成例
を示す斜視図および平面図、図１７は、図１６中のＡ−
Ａ線断面図である。なお、図９中の下側を「基端」、上
側を「先端」として説明する。

【０１２７】図９に示すように、チップ５は、有底筒状
のチップ本体５１と、該チップ本体５１の底部５１１か
ら突出した細管５２と、チップ本体５１内に設置された
試験紙５３とで構成されている。

【０１２８】チップ本体５１は、試験紙５３を支持する
と共に、チップ５を血中成分測定装置１の測光部４へ装
着する装着部を構成するものである。

【０１２９】チップ本体５１は、底部５１１と、胴部５
１３と、胴部５１３の基端外周に形成されたフランジ５
１４とで構成されている。また、底部５１１の内側に
は、試験紙５３を固定する台座部５１２が形成されてい
る。試験紙５３は、その外周部（固定部５３３）におい
て、例えば融着または接着剤による接着等の方法により
台座部５１２に固定される。

【０１３０】胴部５１３は、チップ５を血中成分測定装
置１の測光部４へ装着する装着部を構成する。すなわ
ち、図１４に示すように、チップ本体の胴部５１３の内
側に測光部４のホルダー４３を嵌合して、チップ５を血
中成分測定装置１の測光部４へ装着する。

【０１３１】この場合、図９、図１４に示すように、胴
部５１３は、その内径が先端方向へ向けて漸減するテー
パ状をなしているのが好ましい。これにより、ホルダー
４３の外径との差が若干ある場合でも、確実に嵌合、装
着することができる。

【０１３２】フランジ５１４は、血中成分測定装置１の
測光部４（試験紙装着部）へのチップ５の着脱の際に、
指等を掛けてその操作を行う把持部としての機能を有す
る。これにより、チップ５の着脱操作を容易かつ確実に
行うことができる。

【０１３３】なお、本実施例において、底部５１１、胴
部５１３、フランジ５１４は、全て一体形成されている
が、これらは、別部材を接合したものでもよい。また、
細管５２も、チップ本体５１の底部５１１に対し一体的
に形成されているが、前記と同様に、別部材を接合した
ものでもよい。

【０１３４】細管５２は、血液（検体）を採取するため
のものであり、その内部には、検体導入流路５２０が形
成されている。この検体導入流路５２０は、試験紙５３
に対しほぼ直交する方向に延在しており、その先端には
検体流入口５２３、その基端には検体流出口５２７がそ
れぞれ形成されている。

【０１３５】血液は、毛細管現象により検体導入流路５
２０を通って試験紙５３へ供給されるので、検体導入流
路５２０の内径（平均）は、０．２〜２．０mm程度であ
るのが好ましく、０．３〜１．０mm程度であるのがより
好ましい。検体導入流路５２０の内径が大き過ぎると、
毛細管現象による血液の移送が困難となり、また、内径
が小さ過ぎると、血液の供給速度が遅く、十分な量の血
液を試験紙５３へ供給するのに長時間を要する。

【０１３６】なお、検体導入流路５２０の内径（横断面
積）は、検体導入流路５２０の長手方向に沿って一定で
も、変化していてもよい。

【０１３７】また、検体導入流路５２０の長さ（全長）
は、１〜１０mm程度であるのが好ましく、２〜５mm程度
であるのがより好ましい。検体導入流路５２０の長さが
長過ぎると、毛細管現象による血液の移送に時間がかか
り、また、短過ぎると、図１８に示す状態で、血液１８
がチップ本体５１の底部外面に付着するおそれがある。

【０１３８】図９〜図１１に示すように、細管５２の先
端部および基端部は、それぞれ、検体流入側端部５２１
および検体流出側端部５２５を構成している。

【０１３９】検体流入側端部５２１の端面には、検体導
入流路５２０に連通する溝５２２が形成されている。図
示の例では、溝５２２は、細管５２の径方向に延在する
一文字状の溝である。この溝５２２の両端は、それぞれ
細管５２の外周面に開放している。

【０１４０】この溝５２２を設けたことにより、血液を
採取するにあたり検体流入側端部５２１の端面を指等の
表面に接触させた際、検体導入流路５２０が塞がれず、
血液の流入路が確保されるので、血液の試験紙５３への
供給を円滑かつ確実に行うことができる。

【０１４１】溝５２２の検体導入流路５２０との接合境
界部分の周長の合計をＬ₁ 、検体導入流路５２０の内径
（検体流入口５２３付近の内径）をｄ₁ としたとき、周
長Ｌ₁ と検体導入流路５２０の全内周長２πｄ₁ とは、
次式（Ｉ）の関係を満足するのが好ましい。

【０１４２】 Ｌ₁ ≦２πｄ₁ ×５０％ ・・・（Ｉ）

【０１４３】これにより、検体導入流路５２０による血
液の吸入開始をより迅速、円滑に行うことができる。

【０１４４】また、溝５２２の深さＰ₁ は、皮膚の状態
等によりその好適な範囲があり、特に限定されないが、
通常は、０．１mm以上が好ましく、０．２〜１．８mm程
度がより好ましい。深さＰ₁ が浅過ぎると、特に皮膚へ
の圧着力が大きい等の場合に、溝５２２内の血液の通過
が不十分となることがある。

【０１４５】なお、溝５２２の形状、本数、配置等は、
図示のものに限定されず、検体流入側端部５２１の端面
を皮膚に当接したとき、端面の一部が皮膚と接触しない
ような構成であればよい。例えば、複数の溝５２２を、
検体導入流路５２０の検体流入口５２３を中心として放
射状（例えば十文字状）に形成したり、検体導入流路５
２０に接するように平行に形成したりするパターンが挙
げられる。

【０１４６】細管５２の検体流出側端部５２５（試験紙
５３側）は、底部５１１のチップ本体内側（基端側）に
若干突出する突出部を形成しており、この検体流出側端
部５２５の端面には、検体導入流路５２０に連通する溝
（第２の溝）５２６が形成されている。図示の例では、
溝５２６は、細管５２の径方向に延在する一文字状の溝
である。この溝５２６の両端は、それぞれ突出部（細管
５２）の外周面に開放している。

【０１４７】この溝５２６を設けたことにより、検体導
入流路５２０を通過した血液が検体流出口５２７から溝
５２６を介して外周方向へ広がり、試験紙５３上に供
給、展開されるので、その展開が迅速かつ均一になさ
れ、よって、より正確な測定値が得られる。

【０１４８】溝５２６の検体導入流路５２０との接合境
界部分の周長の合計をＬ₂ 、検体導入流路５２０の内径
（検体流出口５２７付近の内径）をｄ₂ としたとき、周
長Ｌ₂ と検体導入流路５２０の全内周長２πｄ₂ は、次
式（II）の関係を満足するのが好ましい。

【０１４９】 Ｌ₂ ≦２πｄ₂ ×５０％ ・・・（II）

【０１５０】これにより、検体導入流路５２０の検体流
出口５２７から流出した血液の外周方向への拡散、展開
をより迅速、円滑行うことができる。

【０１５１】また、溝５２６の深さＰ₂ は、特に限定さ
れないが、通常は、０．０１mm以上が好ましく、０．０
５〜０．５mm程度がより好ましい。深さＰ₂ が浅過ぎる
と、その機能を十分に発揮することができなくなるおそ
れがある。

【０１５２】溝５２６の形状、配置は、図示のものに限
定されず、例えば、複数の溝５２６を、検体導入流路５
２０の検体流出口５２７を中心として放射状（例えば十
文字状）に形成したり、検体導入流路５２０に接するよ
うに平行に形成したりするパターンが挙げられる。

【０１５３】また、図９に示すように、試験紙５３の細
管５２側の部分、すなわち、試験紙５３とチップ本体５
１の底部５１１内面との間には、間隙５４が設けられて
いる。この間隙５４は、試験紙５３上での血液の展開を
補助する機能を有している。すなわち、検体導入流路５
２０の検体流出口５２７から流出した血液は、毛細管現
象により当該間隙５４を通って放射状に広がるので、試
験紙５３上での血液の展開を迅速かつ均一に行うことが
できる。

【０１５４】間隙５４の幅（深さ）は、特に限定されな
いが、０．０２mm以上（平均値）が好ましく、０．０４
mm〜０．４mm程度がより好ましい。このような寸法にお
いて、間隙５４の前記機能をより有効に発揮することが
できる。なお、間隙５４の幅（深さ）は、一定であって
も、試験紙５３の中心部から外周側へ向かって変化（例
えば漸減）していてもよい。

【０１５５】また、間隙５４の外周には、当該間隙５４
に連通し、間隙５４よりも深く形成された円環状凹部よ
りなる検体溜り５５が設けられている。これにより、間
隙５４を通って放射状に広がった血液は、この検体溜り
５５に留まり、それ以上外周（試験紙５３の接着、融着
等による固着部位）へ移動することが阻止されるので、
血液が過剰に供給された場合でも、余分な血液の漏れ出
しが防止される。よって、血中成分測定装置１の測光部
４等の血液付着による汚染が防止される。

【０１５６】チップ本体５１の底部５１１内面の台座部
５１２より外周側の位置には、血中成分測定装置１の測
光部４（試験紙装着部）へチップ５を装着したとき、試
験紙５３とホルダー４３との非接触を確保する離間手段
として、スペーサー５６が形成されている。

【０１５７】図１４に示すように、このスペーサー５６
は、底部５１１の内面に周方向に沿って配置された複数
（本実施例では９０°間隔で４個）の凸部で構成されて
おり、チップ５の測光部４への装着時に、測光部４のホ
ルダー４３の先端に当接して、ホルダー４３の先端が試
験紙５３に接触することを阻止する。

【０１５８】このようなスペーサー５６を設けたことに
より、試験紙５３が保護されると共に、試験紙５３上に
展開された血液が測光部４に付着して汚染することが防
止される。

【０１５９】また、スペーサー５６は、チップ５の測光
部４への装着時に、ホルダー４３の先端に当接して、試
験紙５３と測光部４の発光素子４１および受光素子４２
との離間距離を一定に保つ機能も有している。これによ
り、前記距離が変動し光学的特性にバラツキが生じるこ
とによる測定誤差を少なくすることができ、測定精度の
向上に寄与する。

【０１６０】以上のようなチップ本体５１および細管５
２は、所定の剛性を有する剛性材料で構成されている。
このような剛性材料としては、例えば、アクリル系樹
脂、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、硬
質ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリメチルメタ
クリレート、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル、ポリフェニレ
ンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド、ポリイミド、
ポリアセタール等またはこれらのうちの１種以上を含む
ポリマーアロイ、ポリマーブレンド等の各種樹脂材料が
挙げられる。このなかでも、検体を迅速に導入、展開す
るのに特に適したものとして、アクリル系樹脂等の親水
性の高い材料または親水化処理されたものが好ましい。

【０１６１】親水化処理としては、例えばプラズマ処
理、グロー放電、コロナ放電、紫外線照射等の物理活性
化処理の他、界面活性剤、水溶性シリコン、ヒドロキシ
プロピルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール等の付与（塗布）等により行うこと
ができる。

【０１６２】試験紙５３は、検体を吸収可能な担体に、
試薬（発色試薬）を担持（含浸）させたものである。こ
の担体は、好ましくは多孔性膜（シート状多孔質基材）
で構成されている。この場合、多孔性膜は、血液中の赤
血球を濾過できる程度の孔径を有するものが好ましい。

【０１６３】多孔性膜による担体を用いることにより、
含浸させる試薬が特にオキシダーゼ反応のように大気中
の酸素を基質として反応する過程を含む試薬系の場合
に、検体が試験紙５３上に展開後、検体受容側が検体に
覆われた状態でも、反応側より大気中の酸素が供給され
るので、反応を迅速に進ませることができ、よって、検
体またはその濾別成分（赤血球等）を除去することなく
発色状態を検出することができる。

【０１６４】試験紙５３の担体（多孔性膜）としては、
不織布、織布、延伸処理したシート等が挙げられる。

【０１６５】多孔性膜の構成材料としては、ポリエステ
ル類、ポリアミド類、ポリオレフィン類、ポリスルホン
類またはセルロース類等が挙げられるが、試薬を溶解し
た水溶液を含浸させたり、測定時には血球を濾過するた
め、親水性を有する材料または、親水化処理されたもの
が好ましい。親水化処理としては、前述した方法と同様
のものが挙げられる。

【０１６６】多孔質膜に含浸する試薬としては、血糖値
測定用の場合、グルコースオキシターゼ（ＧＯＤ）と、
ペルオキシターゼ（ＰＯＤ）と、例えば４−アミノアン
チピリン、Ｎ−エチルＮ−（２−ヒドロキシ−３−スル
ホプロピル）−ｍ−トルイジンのような発色剤（発色試
薬）とが挙げられ、その他、測定成分に応じて、例えば
アスコルビン酸オキシダーゼ、アルコールオキシダー
ゼ、コレステロールオキシダーゼ等の血液成分と反応す
るものと、前記と同様の発色剤（発色試薬）とが挙げら
れる。また、さらにリン酸緩衝液のような緩衝剤が含ま
れていてもよい。なお、試薬の種類、成分については、
これらに限定されないことは言うまでもない。

【０１６７】次に、図１４〜図１７を参照しつつ、試験
紙５３の形状、構造について説明する。試験紙５３の形
状は、図示のような円形が好ましいが、これに限定され
ず、その他例えば、楕円形、正方形、長方形、菱形等の
四角形、三角形、六角形、八角形等、必要に応じ選択し
て用いることができる。

【０１６８】円形の試験紙５３の場合、試験紙５３の外
径は、２〜１０mm程度が好ましく、３〜６mm程度がより
好ましい。また、試験紙５３の厚さは、０．０２〜１．
０mm程度が好ましく、０．０５〜０．４mm程度がより好
ましい。

【０１６９】試験紙５３は、その中心部、すなわち検体
導入流路５２０に臨む位置に、検体導入流路５２０側へ
向かって突出する凸部５３１を有している。この凸部５
３１の高さは、特に限定されないが、少なくとも凸部５
３１の先端が検体導入流路５２０内（検体流出口５２７
内）に挿入されているのが好ましい。

【０１７０】凸部５３１の形状は、検体導入流路５２０
の端部（検体流出口５２７）の内径と同等またはそれよ
り小さく、また、円形であるのが好ましい。また、凸部
５３１の高さは、０．０２〜１．０mm程度が好ましく、
０．０５〜０．４mm程度がより好ましい。なお、凸部５
３１の形状、寸法等は、これに限定されず、検体導入流
路５２０の横断面形状等に応じて、適宜選択することが
できる。

【０１７１】このような凸部５３１を設けることによ
り、検体導入流路５２０を通過した血液をより迅速に試
験紙５３へ供給することができる。

【０１７２】また、試験紙５３は、その外周（最外周）
より内側（中心側）の位置に、前記凸部５３１と同方向
に突出する環状凸部５３２を有している。この環状凸部
５３２は、凸部５３１を中心とする円環状をなし、その
先端部が前記検体溜り５５に挿入されている。

【０１７３】この環状凸部５３２は、試験紙５３上での
血液の展開を規制する機能を有する。これにより、余分
な血液が環状凸部５３２より外周側へ流出することが阻
止され、血液付着による汚染が防止される。

【０１７４】環状凸部５３２の直径は、特に限定されな
いが、試験紙５３の外径（直径）の７０〜９５％程度が
好ましく、８５〜９５％程度がより好ましい。

【０１７５】また、環状凸部５３２の幅は、０．０３〜
１．０mm程度が好ましく、０．０５〜０．５mm程度がよ
り好ましい。環状凸部５３２の高さは、０．０２〜１．
０mm程度が好ましく、０．０５〜０．４mm程度がより好
ましい。

【０１７６】なお、環状凸部５３２の形状、寸法（直
径、幅、高さ等）は、チップ本体５１の形状等に応じて
適宜選択することができる。また、環状凸部５３２の突
出方向は、凸部５３１と逆方向（基端方向）であっても
よい。

【０１７７】以上のような凸部５３１および環状凸部５
３２は、例えば、型押しによる方法（試験紙５３の基端
側面をパンチ等により押圧して突出させる方法）や、切
り出しによる方法により形成することができる。

【０１７８】図１５〜図１７に示すように、試験紙５３
の外周部、すなわち環状凸部５３２のさらに外周側に
は、固定部５３３が形成されており、試験紙５３は、こ
の固定部５３３において、融着または接着剤による接着
等の方法によりチップ本体５１の台座部５１２に固定さ
れる。

【０１７９】この場合、図１７に示すように、試験紙５
３の外周部に沿って複数の固定点５３４が間欠的に（好
ましくは等間隔で）形成されている。これにより、隣接
する固定点５３４間で通気が可能となり、検体流出口５
２７から流出した血液を試験紙５３上へ展開する際に、
間隙５４および検体溜り５５内にあった空気が、効率よ
く排出され、よって、血液の展開をより迅速に行うこと
ができる。

【０１８０】また、検体流出側端部５２５の端面に、試
験紙５３を融着または接着剤による接着等の方法により
固定することもできる。これにより、試験紙５３をさら
に安定的にチップ本体５１に支持、固定することがで
き、また、試験紙５３の変形（湾曲、歪み、波打ち等）
により隙間が生じ、血液の展開を妨げることも防止され
る。

【０１８１】図１８は、チップ５を用いて血液を採取す
るときの状態を示す側面図である。同図に示すように、
血液の採取は、まず、指先（または耳たぶ）等を針やメ
ス等で穿刺し、該穿刺部から皮膚上に少量（例えば２〜
６μｌ程度）の血液１８を流出させる。

【０１８２】一方、血中成分測定装置１の測光部４にチ
ップ５を装着し、細管５２の検体流入側端部５２１の端
面を皮膚に当接させる。指先の血液１８は、溝５２２内
を経て検体流入口５２３へ至り、毛細管現象により吸引
されて検体導入流路５２０内を基端方向へ流れ、検体流
出口５２７へ到達する。このとき、指先の血液１８は、
溝５２２の側面開口部（細管５２の外周面に開放した部
分）から有効に吸入されるので、皮膚状で過剰に散らさ
れることもなく、ロスも少ない。

【０１８３】検体流出口５２７へ到達した血液は、試験
紙５３の凸部５３１と接触して吸収されるとともに、そ
の一部は溝５２６を通って間隙５４へ至る。間隙５４内
へ流入した血液は、隣接する試験紙５３に吸収、展開さ
れつつ、外周方向へ向かって放射状に広がって行く。こ
のようにして試験紙５３による血液の吸収、展開、特に
凸部５３１付近での吸収がなされるに従い、検体導入流
路５２０に新たな吸引力が生じ、連続的に血液を試験紙
５３へ供給することができる。

【０１８４】従って、指先の血液１８の量が比較的少な
い場合でも、それを無駄なく試験紙５３へ供給すること
ができる。また、逆に、指先の血液１８の量が多く、試
験紙５３へ過剰に供給された場合でも、余分な血液は、
検体溜り５５に留まり、また環状凸部５３２によりそれ
より外周側へ流出することが阻止されるので、血液が試
験紙５３外へ漏れ出して、胴部５１の内面、測光部４あ
るいはこれらの周辺部等に付着し、汚染することが防止
される。このため、次回の測定に悪影響を及ぼすことも
なく、また、使用済のチップ５の廃棄処分においても、
感染等のおそれがなくなり、その安全性が高まる。

【０１８５】試験紙５３上への血液の展開が完了する
と、血液中の目的成分（例えばブドウ糖）と試験紙５３
に担持された試薬とが反応し、目的成分の量に応じて呈
色する。この呈色強度を例えば前述した方法で測定する
ことにより、血液中の目的成分量（血糖値）が求まる。
なお、血液中に含まれている赤血球等は、濾別されて試
験紙５３の間隙５４側に留まるので、試験紙５３の測色
に悪影響を及ぼすことはない。

【０１８６】以上のように、チップ５を用いた場合に
は、指先に流出した血液１８の量にかわらず、その血液
を簡単な操作で迅速かつ確実に試験紙５３へ供給、展開
することができる。従って、測定エラーも極めて少な
く、測定精度の向上に寄与する。

【０１８７】ところで、血中成分の測定における誤差要
因の１つとして、血液のヘマトクリット値が挙げられ
る。ヘマトクリット値は、血液中に占める赤血球の量
（容積）であるが、成人女性で３５％〜４５％、成人男
性で４０％〜５０％、また新生児では６０％を超える場
合も多く、性別、年齢差等の個人差により相違する。従
って、血清を分離せず全血を検体とした検査において
は、一定量の血液が試験紙５３へ供給されても、血清の
量にバラツキが生じるため、これが測定誤差要因とな
る。以下、血糖値の測定を例にして説明する。

【０１８８】血糖値１３０mg/dl 、４３０mg/dl のそれ
ぞれにおいて、各々ヘマトクリット値３０％、４０％、
５０％、６０％に調整された血液を作製し、これらを用
いて測定開始から２秒毎に血糖値を測定したときの測定
結果の一例を表１、表２に示す。

【０１８９】

【表１】

【０１９０】

【表２】

【０１９１】表１、２からわかるように、ヘマトクリッ
ト値が低い（３０％）と、展開速度、反応速度が速くな
るため、最終的な測定値（ヘマトクリット値補正前）
は、実際の血糖値より高い値が出る。ヘマトクリット値
が高い（５０％以上）と、逆に、展開速度、反応速度が
遅くなり、実際の血糖値より低い値が出る。従って、以
下のようなヘマトクリット値補正を行う。

【０１９２】ヘマトクリット値補正は、最終測定時間
（本実施例では１８秒）より前の途中の時間（測定時間
途中）に血糖値を予備的に測定し、この測定値（以下
「予備測定値」と言う）を利用する。この場合、予備測
定値の測定時間は、試験紙５３への血液の展開がほぼ完
了した後、６秒以内のうちの任意の時間が好ましく、測
定開始から４秒以内のうちの任意の時間が好ましく、測
定開始から２〜４秒がさらに好ましい。以下、予備測定
値の測定時間を４秒として説明する。

【０１９３】ある決まった血糖値（例えば１３０mg/dl
）で、ヘマトクリット値を多段階（例えば３０％、４
０％、５０％、６０％）に変えた数種のサンプル血液を
作製し、これらのサンプル血液に対し、実験的に予備測
定値（４秒経過時の測定値）と最終測定値（１８秒経過
時の測定値）とを得ておく。サンプル血液中の血糖値を
種々変えた同様のサンプル血液を作製し、これらに対し
ても同様に予備測定値と最終測定値とを得ておく。

【０１９４】そして、各予備測定値と最終測定値の組み
合わせに対する補正値（ヘマトクリット値補正係数）を
例えば表３のようにテーブル化してメモリー（第２のメ
モリー）に記憶しておく。

【０１９５】

【表３】

【０１９６】実際の測定に際しては、得られた予備測定
値と最終測定値とから前記表３に従って補正値を決定
し、この補正値を最終測定値に加算する。これにより、
測定する血液のヘマトクリット値の相違にかかわらず、
より正確な血糖値が得られる。

【０１９７】以上、本発明の成分測定装置および成分測
定用チップを図示の実施例に基づいて説明したが、本発
明は、これに限定されるものではない。

【０１９８】また、前記実施例では、検体として血液を
挙げて説明したが、検体はこれに限らず、その他、例え
ば尿、リンパ液、隋液、唾液等の体液またはその希釈
液、濃縮液であってもよい。

【０１９９】また、測定目的とする成分は、ブドウ糖
（血糖値）に限らず、例えば、タンパク、コレステロー
ル、尿酸、クレアチニン、アルコール、ナトリウム等の
無機イオン、ヘモグロビン（潜血）等であってもよい。

【０２００】また、本発明の成分測定装置は、前述した
ような検体中の成分と試薬との反応により呈色した試験
紙の呈色強度を光学的に測定（測色）し、測定値へ換
算、表示するものの他に、検体中の成分の量に応じて生
じる電位変化を電気的に測定し、測定値へ換算、表示す
るものでもよい。

【０２０１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の成分測定装
置によれば、試験紙の測色を遮光状態で行わない場合で
も、外光の変動の影響を受けることなく、高精度の測定
を行うことができる。特に、測定値を補正する温度補正
やヘマトクリット値補正のような各種補正手段を設けた
場合には、測定精度がさらに向上する。

【０２０２】また、操作が簡単であり、特に、試験紙へ
の検体の供給・展開から測定までの一連の操作を連続
的、自動的に行うことができるので、簡単、迅速に、確
実性、再現性のある測定を行うことができる。

【０２０３】また、本発明の成分測定用チップおよびこ
れを装着して使用する成分測定装置によれば、検体の形
態や量、採取部位、採取手技等の条件によらず、検体を
簡便、迅速かつ確実に採取し、試験紙上に展開すること
ができ、それにより、正確な測定値を得ることができ
る。

【０２０４】また、成分測定用チップの取り扱いも容易
であり、特に、成分測定装置への着脱操作が簡単であ
る。特に、適正な装着状態を容易かつ確実に得ることが
でき、装着状態の不適による測定エラーや測定誤差も防
止できる。

【０２０５】また、検体の付着による汚染も防止され、
使用済の成分測定用チップの廃棄に際しての安全性も高
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成分測定装置の実施例の内部構造を示
す平面図である。

【図２】成分測定装置の断面側面図である。

【図３】成分測定装置のブロック図である。

【図４】成分測定装置の動作の一例を示すフローチャー
トである。

【図５】成分測定装置の動作の一例を示すフローチャー
トである。

【図６】成分測定装置の動作の一例を示すフローチャー
トである。

【図７】成分測定装置の動作の一例を示すフローチャー
トである。

【図８】反射光強度の経時変化を示すグラフである。

【図９】成分測定用チップの構成例を示す縦断面図であ
る。

【図１０】成分測定用チップの細管の検体流入側端部の
構成を示す斜視図である。

【図１１】成分測定用チップの細管の検体流出側端部の
構成を示す斜視図である。

【図１２】細管の検体流入側端部における各部の寸法を
示す図である。

【図１３】細管の検体流出側端部における各部の寸法を
示す図である。

【図１４】成分測定用チップを成分測定装置に装着した
状態を示す縦断面図である。

【図１５】試験紙の構成例を示す斜視図である。

【図１６】試験紙の構成例を示す平面図である。

【図１７】図１６中のＡ−Ａ線断面図である。

【図１８】成分測定用チップを用いて検体を採取すると
きの状態を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 血中成分測定装置 ２ ケーシング ３ プリント基板 ３１ 操作ボタン ３２、３３、３４ 操作部材 ４ 測光部 ４１ 発光素子 ４２ 受光素子 ４３ ホルダー ４４ Ａ／Ｄ変換器 ５ チップ ５１ チップ本体 ５１１ 底部 ５１２ 台座部 ５１３ 胴部 ５１４ フランジ ５２ 細管 ５２０ 検体導入流路 ５２１ 検体流入側端部 ５２２ 溝 ５２３ 検体流入口 ５２５ 検体流出側端部 ５２６ 溝 ５２７ 検体流出口 ５３ 試験紙 ５３１ 凸部 ５３２ 環状凸部 ５３３ 固定部 ５３４ 固定点 ５４ 間隙 ５５ 検体溜り ５６ スペーサー ６ 電源部 ６１ 電池 ７ 電源電圧検出部 ８ スイッチ回路 ９ 液晶表示装置 １０ 制御手段 １１ 制御発振部 １２ 時計発振部 １３ データ記憶部 １４ ブザー出力部 １５ 外部出力部 １６ 温度測定部 １８ 血液 １００〜１２７ ステップ ２００〜２０３ ステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森川 尚貴 山梨県中巨摩郡昭和町築地新居1727番地の １ テルモ株式会社内 (72)発明者 大森 透 山梨県中巨摩郡昭和町築地新居1727番地の １ テルモ株式会社内

Claims (39)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発色試薬を担持した試験紙を測色して検
   体中の所定成分の量を測定する成分測定装置であって、 前記試験紙を装着する試験紙装着部と、前記試験紙装着
   部に装着された試験紙へパルス光を照射し、その反射光
   の強度を検出する測光部と、前記測光部からの信号に基
   づいて目的とする成分の量を算出する演算部とを有し、 前記演算部は、前記パルス光の照射時と非照射時とにお
   ける前記反射光の強度の差を求め、その値から前記成分
   を算出することを特徴とする成分測定装置。
2. 【請求項２】 発色試薬を担持した試験紙を測色して検
   体中の所定成分の量を測定する成分測定装置であって、 前記試験紙を装着する試験紙装着部と、前記試験紙装着
   部に装着された試験紙へパルス光を間欠的に照射し、そ
   の反射光の強度を検出する測光部と、前記測光部からの
   信号に基づいて目的とする成分の量を算出する演算部と
   を有し、 前記演算部は、複数の前記パルス光に対し、そのパルス
   光の照射時と非照射時とにおける前記反射光の強度の差
   を求め、それらの平均値から前記成分の量を算出するこ
   とを特徴とする成分測定装置。
3. 【請求項３】 前記反射光の強度の差の測定は、交流商
   用電源の半周期またはその整数倍に相当する時間内に発
   せられたパルス光に対し行われる請求項２に記載の成分
   測定装置。
4. 【請求項４】 前記交流商用電源の周期として、第１の
   周期と第２の周期のいずれかを選択するモードを有する
   請求項３に記載の成分測定装置。
5. 【請求項５】 前記反射光の強度の差の測定は、交流商
   用電源の第１の周期と第２の周期の最小公倍数またはそ
   の整数倍に相当する時間内に発せられたパルス光に対し
   行われる請求項２に記載の成分測定装置。
6. 【請求項６】 前記反射光の強度の差の測定回数を手動
   でまたは自動的に切替可能な請求項１ないし５のいずれ
   かに記載の成分測定装置。
7. 【請求項７】 前記反射光の強度の差の測定回数を第１
   の回数と第２の回数とに切替可能であり、前記第２の回
   数が前記第１の回数の整数倍である請求項１ないし５の
   いずれかに記載の成分測定装置。
8. 【請求項８】 前記演算部は、試験紙が未発色の状態に
   おける前記反射光の強度との相対的な比較により、前記
   成分の量の算出を行う請求項１ないし７のいずれかに記
   載の成分測定装置。
9. 【請求項９】 前記成分の量の測定に先立ち、前記測光
   部からの信号に基づいて前記試験紙装着部への試験紙の
   装着を自動的に検出する機能を有する請求項１ないし８
   のいずれかに記載の成分測定装置。
10. 【請求項１０】 前記成分の量の測定に先立ち、前記測
    光部からの信号に基づいて前記試験紙装着部へ装着され
    た試験紙に検体が展開されたことを自動的に検出する機
    能を有する請求項１ないし９のいずれかに記載の成分測
    定装置。
11. 【請求項１１】 検体の濃度に関連する条件の相違によ
    る測定値の補正を行う第１の補正手段を有する請求項１
    ないし１０のいずれかに記載の成分測定装置。
12. 【請求項１２】 前記試験紙装着部へ装着された試験紙
    に検体が展開されたときの前記反射光の強度により前記
    条件の相違を判断する請求項１１に記載の成分測定装
    置。
13. 【請求項１３】 測定温度の相違による測定値の補正を
    行う第２の補正手段を有する請求項１ないし１２のいず
    れかに記載の成分測定装置。
14. 【請求項１４】 チップ本体と、検体導入流路を形成す
    る細管と、検体を吸収可能な試験紙とを備え、 前記細管を経て導入された検体を前記試験紙に展開して
    検体中の成分の測定を行うことを特徴とする成分測定用
    チップ。
15. 【請求項１５】 有底筒状のチップ本体と、前記チップ
    本体の底部に突出形成され、検体導入流路を形成する細
    管と、前記チップ本体の底部内側に設置され、発色試薬
    を担持した試験紙とを備え、 前記細管の毛細管現象により前記細管の検体流入側端に
    供給された検体を検体流出側端に移送し、該検体を前記
    試験紙に展開し、それを測色して検体中の成分の測定を
    行うことを特徴とする成分測定用チップ。
16. 【請求項１６】 一端側に成分測定装置へ装着する装着
    部、他端側に検体を採取するための検体導入流路を形成
    する細管をそれぞれ有し、前記細管の検体流出側に検体
    を吸収可能な試験紙が設置されていることを特徴とする
    成分測定用チップ。
17. 【請求項１７】 前記検体導入流路は、前記試験紙に対
    しほぼ直交する方向に延在している請求項１４ないし１
    ６のいずれかに記載の成分測定用チップ。
18. 【請求項１８】 前記細管は、その検体流入側端面に、
    前記検体導入流路に連通する第１の溝を有する構造をな
    している請求項１４ないし１７のいずれかに記載の成分
    測定用チップ。
19. 【請求項１９】 前記第１の溝は、前記細管の径方向に
    延在し、前記細管の外周面に開放している請求項１８に
    記載の成分測定用チップ。
20. 【請求項２０】 前記第１の溝の前記検体導入流路との
    接合境界部分の周長が、前記検体導入流路の全内周長の
    ５０％以下である請求項１８または１９に記載の成分測
    定用チップ。
21. 【請求項２１】 前記第１の溝の深さが０．１mm以上で
    ある請求項１８ないし２０のいずれかに記載の成分測定
    用チップ。
22. 【請求項２２】 前記細管は、その検体流出側端面に、
    前記検体導入流路に連通する第２の溝を有する構造をな
    している請求項１４ないし２１のいずれかに記載の成分
    測定用チップ。
23. 【請求項２３】 前記細管の検体流出側に、前記チップ
    本体内に突出する突出部を有し、前記第２の溝は、前記
    突出部に、前記細管の径方向に延在しかつ前記突出部の
    外周面に開放するよう形成されている請求項２２に記載
    の成分測定用チップ。
24. 【請求項２４】 前記第２の溝の前記検体導入流路との
    接合境界部分の周長が、前記検体導入流路の全内周長の
    ５０％以下である請求項２２または２３に記載の成分測
    定用チップ。
25. 【請求項２５】 前記第２の溝の深さが０．０１mm以上
    である請求項２２ないし２４のいずれかに記載の成分測
    定用チップ。
26. 【請求項２６】 前記試験紙の前記細管側の位置に、検
    体の展開を補助する間隙を有する請求項１４ないし２５
    のいずれかに記載の成分測定用チップ。
27. 【請求項２７】 前記試験紙の前記検体導入流路に臨む
    位置に、前記検体導入流路側に突出する凸部を有する請
    求項１４ないし２６のいずれかに記載の成分測定用チッ
    プ。
28. 【請求項２８】 前記凸部の少なくとも先端が前記検体
    導入流路内に挿入されている請求項２７に記載の成分測
    定用チップ。
29. 【請求項２９】 前記試験紙の外周より内側に、検体の
    展開を規制する環状凸部を有する請求項１４ないし２８
    のいずれかに記載の成分測定用チップ。
30. 【請求項３０】 前記試験紙の外周より内側に、前記凸
    部を中心とする円環状の環状凸部を有する請求項２７ま
    たは２８に記載の成分測定用チップ。
31. 【請求項３１】 前記試験紙は、その外周部に、前記チ
    ップ本体の内面に対し固定される固定部を有する請求項
    １４ないし３０のいずれかに記載の成分測定用チップ。
32. 【請求項３２】 前記固定部は、前記試験紙の外周に沿
    って間欠的に融着また接着により固定されている請求項
    ３１に記載の成分測定用チップ。
33. 【請求項３３】 成分測定装置の試験紙装着部に装着し
    て使用される請求項１４ないし３２のいずれかに記載の
    成分測定用チップ。
34. 【請求項３４】 前記チップ本体は、成分測定装置の試
    験紙装着部への装着時に前記試験紙と前記試験紙装着部
    との非接触を確保する離間手段を有する請求項１４ない
    し３３のいずれかに記載の成分測定用チップ。
35. 【請求項３５】 前記離間手段は、前記チップ本体の内
    面に形成され、前記試験紙装着部に当接するスペーサー
    である請求項３４に記載の成分測定用チップ。
36. 【請求項３６】 前記検体導入流路の内径が０．２〜
    ２．０mmである請求項１４ないし３５のいずれかに記載
    の成分測定用チップ。
37. 【請求項３７】 前記検体導入流路の長さが１〜１０mm
    である請求項１４ないし３６のいずれかに記載の成分測
    定用チップ。
38. 【請求項３８】 試験紙装着部に請求項１４ないし３７
    のいずれかに記載の成分測定用チップを装着して使用す
    る成分測定装置。
39. 【請求項３９】 請求項１ないし１３のいずれかに記載
    の成分測定装置であって、その試験紙装着部に請求項１
    ４ないし３７のいずれかに記載の成分測定用チップを装
    着して使用する成分測定装置。