JPS598939A - 血糖値測定装置 - 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】 この発明は、血糖値測定装置、さらに詳しくは、生体か
ら吸引採血した血液を希釈して血糖値を測定する血糖値
測定装置に関りる。

従来の白糖値の測定は、まず患者の血液を注射器で採血
し、この血液を血清に分離り−るかまたは全面のまま１
検休ごとに一定量リーンプリングして測定器に供給りる
ことにより行なわれていた。ところが、とくに糖尿病昏
睡患者の治療や糖尿病患者の手術時、出産時には頻繁に
血糖値を調べる必要があり、上記の方法では、人手を煩
わし操作性に難点があり、迅速な対応という面からも問
題があった。このため、血管に挿入される採血用二重管
カテーテルと、カテーテルから血液を連続的に吸引して
血糖値を測定する測定部と、血液凝固防止剤溶液容器と
、血液吸引時に所定量の血液凝固防止剤溶液を７Ｊ　−
ｒ　−チルに送るポンプとを備えた血糖値測定装置が提
案されている。ところが、従来の装置では、吸引採血を
止めたときに、カテーテルの先端部内に血液が存在する
ため、これが凝血してカテーテルを詰まらせる。したが
って、たとえば数分おきに間欠的に血糖値を測定するだ
けでよい場合であっても、凝血によるカテーテルの詰ま
りを防止するために、吸引採血を止めずに連続的に行な
う必要があり、血糖値測定を長時間行なうときには患者
の負担が非常に大きくなる。

この発明の目的は、吸引採血を止めても凝血するおそれ
がなく、間欠的な採血が可能な血糖値測定装置を提供す
ることにある。

この発明による血糖値測定装置は、血管に挿入される採
血用管状体と、採血用管状体から血液を吸引して血糖値
を測定する測定部と、血液凝固防止剤溶液容器と、血液
吸引時に所定量の血液凝固防止剤溶液を採血用管状体に
送るとともに血液吸引後に所定量の血液凝固防止剤溶液
を採血用管状体に送ってその内部に充満させるポンプと
を備えているものである。

この発明の血糖値測定装置によれば、血液吸引後に採血
用管状体の内部に血液凝固防止剤溶液が充満させられる
から、吸引採血を止めても採血用管状体内で血液が凝血
するおそれがない。

したがって、従来のように凝血を防止するために吸引採
血を連続的に行なう必要がなく、間欠的な吸引採血が可
能になり、患者の負担が非常に小さくなる。

以下図面を参照してこの発明の実施例を説明する。

第１図に示されているように、血糖値測定装置は、略丁
字形採血１１（１）よりなる採血用管状体と、測定部（
２）と、血液凝固防止剤溶液容器（３）と、血液凝固防
ＩＬ剤溶液送出ポンプ（４）とから構成されている。

採血＆−（１）の先端部（５）は血管に挿入されるよう
になされており、同後端部には、血液凝固防止剤溶液の
入口（６）および血液と血液凝固防止剤溶液との混合液
の出口（７）が設けられている。血液凝固防止剤溶液容
器（３）には、生理食塩水（生食水）１ｍ　ｌに対して
白液凝固防止剤としてのヘパリン１００単位を溶かした
溶液が入れられている。送出ポンプ（４）は、この容器
（３）と採血針（１）の人口（６）との間に配置されて
いる。

測定部（２）は次のように構成されている。

ターなわら、血液と血液凝固防止剤溶液との混合液の移
送管（８）の始端が裸面ｔＪ　（１）の出口（７）に接
続されており、移送管（８）の途中には、採血針（１）
側から較正用生食水容器（９）に接続された電動式三方
弁（１０）、較正用グルコース標準液容器（１１）に接
続された電動式三方弁（１２）、ミキシングコイル（１
３）、ポーラログラフイを用いて血糖値を測定する血糖
値測定用電極（１４）および吸引ポンプ（１５）がこの
順に設けられ、移送管く８）の終端には廃液槽（１６）
が設けられている。そして、ミキシングコイル（１３）
と電極（１４）は恒温槽（１７）内に配置されている。

測定部〈２）の全体の構成および電極（１４）を除く各
部分の構成は公知のものである。

血糖値測定用電極（１４）は、グルコースオキシダーゼ
を触媒としてグルコースより産出される過酸化水素を電
気分解づる際に生ずる電流により血液中などのグルコー
ス′ａ度を測定するものであり、第２図に詳細に示され
ているように、白金電極（陽極＞（１ｇ＞と銀電極（陰
極＞（１９）とを備えている。白金電極（１８）の電極
反応部としての先端部（２０）およびリード線接続部と
しての後端部を除く部分は、ガラス（２１）により絶縁
処理されており、白金電極（１８）は外面に銀電極（１
９）が溶着されたステンレス鋼製円筒（２２〉内に通さ
れている。白金電極（１８）と円筒（２２）の先端部は
、絶縁材とし−Ｃのガラス（２１）の先端部を円筒（２
２）の先端部内面に溶着することにより、また両者の後
端部は、プラスチック栓（２３）を白金電極（１８）お
よび円筒（２２）の後端部に嵌め被せることにより、そ
れぞれ固定されている。そして、白金電極先端部（２０
）の表面には過酸化水素透過性の親水性半透膜としての
セルローズアセートｌ１ｌ（２４）が積層され、その上
面には固定化されたグルコースオキシダーゼ膜（２５）
が積層され、さらにその上面にはグルコース・酸素・過
酸化水素透過性の親水性半透膜としてのポリウレタン膜
（２６）が積層されている。白金電極（１８）および円
筒（２２）の後端部は絶縁処理されたリード線（２１）
（２８）にそれぞれ接続されている。血糖値測定用電極
（１４）は、白金電極先端部（２０）および銀電極（１
９）の少なくとも一部分が移送管（８）内に位置するよ
うに移送管（８）に固定されてａ３す、図示は省略した
が、電極（１４）からの信号はポーラログラフィ電気回
路を介して記録計に導かれている。ポーラログラフィ電
気回路は、両電極（１８）　　（１９）に一定の電圧を
印加し、過酸化水素電解時に生じる電流を測定して増幅
する機能を備えており、増幅された電流値が記録計に記
録され、その値に基づいて血中グルコース濃度すなわち
血糖値が求められる。

この電極（１４）を犬の血管中に留置して、犬の血液に
ついてグルコース負荷試験を行なった結果が第３図に示
されている。この測定値は、現在一般に行なわれている
標準測定法にＪ、る、測定値とよく一致した。第３図に
おいて、横軸は時間、縦軸は電圧を示しており、１１〜
１２間は１００ｍ　ａ　／ｄ　ｌ、Ｔ２〜Ｔ３間は２０
０ｍ＼ （Ｊ／ｄｌ、王３〜丁４間は３００ｍ　（１／ｄ　１（
１）標準試験液が、１４〜１５間は生食水が、１５〜Ｔ
６間は犬の正常血液がそれぞれ通液され、王６および王
７で５０％グルコース水溶液５ｃｃが大の大腿部に静脈
注射されている。

また、基礎的試験の結果、この電極（１４）は、ｉｎ　
　ｖｉｔｒｏ系において２４時間以上にわたり安全であ
り、グルコース負荷度Ｏ〜５００ｍｇ／ｄｌに対する応
答反応に直線性が認められ、応答時間が秒単位で速やか
であり、３６〜４２℃の温度範囲で安定であり、ｉｎ　
　ｖｉｖｏ動物実験にてグルコース負荷、インスリン低
血糖に対し応答性が良好であるなど、信頼性の高い測定
結果が得られることが確められている。

血糖値測定用電極（１４）を構成する各部分の材質は、
上記のものに限らず適宜変更可能であるが、陽極材料と
しては白金、金のような貴金属が好ましく、陰極材料ど
しては銀、塩化銀などが好ましく、絶縁材料としてはガ
ラス、プラスチックなどが好ましく、過酸化水素透過性
の親水性半透膜としてはセルローズ（モノ、ジまたはト
リ）アセテート、セルローズプロピオネート、セルロー
ズブチレートのようなレルローズ誘導体が好ましく、グ
ルコースオキシダーゼを固定化する担体としては多孔質
のガラスまたはプラスチックなどが好ましい。また、グ
ルコースオキシダーゼは電極の先端部をグルコースオキ
シダーゼ含有液に浸漬し乾燥づる操作を繰返すことによ
り固定化し、積層してもよい。さらに、電極自体に可撓
性をもたずために、上記のステンレス鋼製円筒（２２）
の代わりにプラスチックチューブを用いてもよい。この
場合には、プラスチックチューブの外面に銀を真空蒸着
したのち、その上面に銀めっきを施すことにより陰極を
形成することができる。

上記の血糖値測定装置使用中、採血針（１）は患者の体
に固定されてその先端部（５）が血管に挿入されており
、採血組（１）を血管に挿入したままの状態でポンプ（
４）（１５）、弁（１０）　　（１２）などを適宜制御
Ｉ？ｌることにより、次のように間欠的な血液の吸引採
血および血糖値の測定が自動的に行なわれる。

づなわら、一定時間（たとえば１０分）おきに一定時間
（たとえば１分間）だけ、弁（１０）（１２）の採血針
（１）からミキシングコイル（１３）に至る流路だけが
開かれて、所定量のヘパリン溶液が送出ポンプ（４）に
よって容器（３）から採血針（１）に送られ、これと同
時に吸引ポンプ（１５）により採血針（１）から血液と
このヘパリン溶液との混合液が吸引される。

このとき、たとえばヘパリン溶液を０．０８５ｍ／／Ｎ
ｎの割合で採血！−１（１）に送り、これと血液との混
合液を０．１１５ｍ　ｌ／ｍｉｎの割合で採血針（１）
から吸引すると、血液が０゜Ｑ３ｍ／／ｍｉｎの割合で
採血されヘパリン溶液により約３．８倍に希釈されるこ
とになる。このようにして吸引された血液とヘパリン溶
液は、ミキシングコイル（１３）で均一に混合されたの
ち、血糖値測定用電極（１４）に導かれ、前記のように
血糖値が測定される。一定時間の吸引採血が終わったな
らば、弁（１０）が閉じられで、所定量のヘパリン溶液
が容器（３）から採血針（１）に送られ、その内部に充
満させられる。

これにより、採血側（１）内に残っていた血液がヘパリ
ン溶液によって置換されるため、採血側（１）内で凝血
するおそれがない。また、移送管（８）内にはヘパリン
溶液によって希釈された血液が満たされているため、移
送管（８）内でも凝血のおそれがない。

上記の血糖値測定装置では、電極感度の劣化によって生
じる測定誤差をなくすために、次のように生食水とグル
コース標準液を用いて測定の都度電極（１４）の較正が
行なわれる。すなわち、血液希釈液の測定後、弁（１０
）　　（１２）の生食水容器（９）からミキシングコイ
ル（１３）に至る流路だけが間かれて、吸引ポンプ（１
５）により生食水が容器（９）から電極（１４）に供給
されて生食水の測定が行なわれ、こののち、同様にして
容器（１１）から供給されるグルコース標準液の測定が
行なわれる。そして、生食水（グルコース調度Ｏｍｇ／
ｄｌ）とグルコース標準液（たとえばグルコース調度２
００ｍｏ／ｄ／）の測定値より検問線が求められ、これ
に基づいて血液希釈液の血糖値が締出される。このよう
に、血液を吸引採血して血糖値を測定するたびに電極（
１４）の較正が行なわれるため、血液成分による電極感
度の劣化があっても白糖測定値に影響を与えない。また
、電極（１４）の表面が生食水およびグルコース標準液
によって測定の都度洗浄されるので、電極（１４）表面
の汚染防止の効果もある。

上記の血糖値測定装置では、血液吸引後に採血針（１）
の内部にヘパリン溶液が充満させられるから、吸引採血
を止めても採血針（１）内で血液が凝血するおそれがな
く、間欠的な吸引採血が可能である。たとえば血液が０
．０３ｍ／／ｍｉｎの割合で採血されるとすると、従来
のように採血を止めずに連続的に行なう場合には、１日
（２４時間）の採血量は４３．２ｍ　／となり、上記の
装置においてたとえば１０分おきに１分間だけ間欠的に
採血を行なう場合には、１日の採血量は従来の１／１０
の４．３２ｍ１となり、患者の負担が非常に小さくなる
。

上記実施例では、採血用管状体として略丁字形採面針（
１〉が用いられているため、従来の二重管カテーテルに
比べて血管に挿入する部分を細くでき、患者の苦痛を軽
減できるという利点がある。しかしながら、二重管カテ
ーテルあるいはその他のものを採血用管状体どして使用
することもできる。

上記実施例の電極（１４）の場合には、とくにグルコー
ス調度Ｏ〜３００ｍ　Ｑ　／ｄ　／の間で非常に直線性
が良いため、０〜１０００ｍ　ａ　／ｄｌの範囲の血糖
値を測定できるようにづるためには、血液を３〜４倍に
希釈するだりでよい。

電極の直線性の範囲が狭い場合には、血液を非常にうず
く希釈する必要があり、このために血液希釈液を均一に
混合することが困難になるが、上記実施例のように３〜
４倍程度に希釈する場合には、血液希釈液をミキシング
コイルだけで十分均一に混合することができる。また、
血液をヘパリン溶液で希釈づ゛ることにより、血液成分
による電極（１４）表面の汚れを減少することができる
。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図は全体のブロッ
ク図、第２図は血糖値測定用電極の拡大縦断面図、第３
図は第２図の電極を用いて犬の血液についてグルコース
負荷試験を行なった結果を示すグラフである。 （１）・・・採血針（採血用管状体）、（２）・・・測
定部、（３）・・・血液凝固防止剤溶液容器、（４）・
・・ポンプ、（５）・・・採血針先端部、（６）・・・
入口、（７）・・・出口、（１４）・・・血糖値測定用
電極、（１８）・・・白金電極（陽極）、り１９）・・
・銀電極（陰極）、り２０）・・・白金電極先端部、（
２２）・・・円筒、（２４）・・・ピルローズアセデー
ト膜（過酸化水素透過性の親水性半透膜）、（２５）・
・・グルコースオキシダーゼ膜、（２６）・・・ポリウ
レタン膜（グルコース・酸素・過酸化水素透過性の親水
性半透膜）。 以上 外４名

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　面管に挿入される採血用管状体と、採血用管状
   体から血液を吸引して血糖値を測定する、測定部（２）
   と、加液凝固防止剤溶液容器（３）と、血液吸引時に所
   定量の血液凝固防止剤溶液を採血用管状体に送るととも
   に血液吸引後に所定量の血液凝固防止剤溶液を採血用管
   状体に送ってその内部に充満させるポンプ（４）とを備
   えている血糖値測定装置。
2. （２）　採血用管状体が、先端部（５）が面管に挿入さ
   れ、後端部にポンプ（４）から送られてくる血液凝固防
   止剤溶液の入口（６）および測定部（２）に吸引される
   血液と血液凝固防止剤溶液との混合液の出口（７）が設
   けられてし）る採血側（１）であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の血糖値測定装置。
3. （３）　測定部（２）が血糖値測定用電極（１４）を備
   え、この電極（１４）が、電極反応部としての先端部（
   ２０）およびリード線接続部としての後端部を除いて絶
   縁処理された陽極（１８）ど。 円筒状の陰極（１９）とからなり、１ｌＪｉ！極（１Ｂ
   ）が円筒（２２）内に固定されるとともに、陽極（１８
   ）の先端部（２０）表面に過酸化水素透過性の親水性半
   透ＩＩＩ（２４）、ついで固定化されたグルコースオキ
   シダーゼ族（２５）、さらにグルコース・酸素・過酸化
   水素透過性の親木性半透Ｉ＊（２６）が順次積層されて
   いることを特徴とする特許請　　〜求の範囲第１項また
   は第２項に記載の血糖値測定装置。