JPWO2019138681A1 - 成分測定システム、測定装置及び測定チップ - Google Patents

成分測定システム、測定装置及び測定チップ Download PDF

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Abstract

成分測定システム（１０）は、血液を採取可能な測定チップ（１２）と、測定チップ（１２）に採取された血液の血糖値を測定する測定装置（１４）と、を備える。測定チップ（１２）は、チップ本体（１６）の表面に空間間隔（ＣＬ）に関わる情報を示す印刷層（１８）を有する。測定装置（１４）は、空間間隔（ＣＬ）に関わる情報を印刷層（１８）から読み取る読取部（９６）と、読取部（９６）により読み取られた空間間隔（ＣＬ）に基づき、血糖値を算出する制御部（８８）と、を有する。

Description

本発明は、液体に含まれる成分を測定する成分測定システム、測定装置及び測定チップに関する。
従来、糖尿病診断やインスリンの投与量を決定するために、血液中のグルコースの成分を測定する成分測定システム（血糖計）が使用されている。例えば、特開２０００−１７１４２７号公報には、測定チップを測定装置に装着し、測定チップ内に取り込んだ血液と試薬を反応させて、その呈色度合を光学系の検出部により検出する、所謂、比色式の検出原理を採用した血糖計が開示されている。
ところで、比色式の成分測定システムは、検出部による検出結果から成分を算出する過程において、光が媒質を通る長さ（換言すれば、測定チップ内の液体が流動する被測定領域のクリアランスの間隔（空間間隔））の影響が大きいことが知られている。このため、製造誤差等により測定チップの空間間隔が変化すると、正確な検出結果を得ることができなくなる。しかしながら、測定チップは、大量生産されるものであり、製造誤差を完全になくすことは現実的ではないため、より精度の高い測定を行うためにはさらに別の手段を要する。
なお、特開２０００−１７１４２７号公報に開示の成分測定システムは、補正値、ロット等の情報を含む切欠部（情報保持手段）を測定チップに設け、測定装置がこの切欠部の情報を読み取って測定値の補正を行う構成となっている。しかしながら、測定チップの製造において切欠部を後付けで設けることは、測定チップに別の誤差（クリアランスの間隔の変化等）を生じさせるばかりか、測定チップを大量生産する際のコスト増につながる。
すなわち、比色式の成分測定システムでは、クリアランスの間隔（空間間隔）に関わる情報を測定チップが簡易に保有して、その情報を測定装置に伝達し、成分の算出に用いることが要望されている。
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであって、空間間隔に関わる情報を簡単に提供可能又は取得可能とし、液体の成分をより精度よく測定することができる成分測定システム、測定装置及び測定チップを提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明は、液体を採取可能な測定チップと、前記測定チップが装着され、前記測定チップに測定光を出射して前記液体の成分を測定する測定装置と、を備える成分測定システムであって、前記測定チップは、前記液体を取り込む検出空間、及び前記検出空間において前記測定光が照射される被検出領域を内部に有するチップ本体と、前記チップ本体の表面に設けられ、前記被検出領域の前記測定光の進行方向に沿った前記検出空間の間隔である空間間隔に関わる情報を示す印刷層と、を有し、前記測定装置は、前記空間間隔に関わる情報を前記印刷層から読み取る読取部と、前記読取部により読み取られた前記空間間隔を用いて前記液体の成分を算出する制御部と、を有することを特徴とする。
この場合、前記制御部は、前記印刷層の透過率に基づいて前記空間間隔を特定するとよい。
また、前記制御部は、前記印刷層の色相に基づいて前記空間間隔を特定してもよい。
さらに、前記制御部は、前記印刷層の形状変化のパターンに基づいて前記空間間隔を特定してもよい。
そして、前記測定装置は、前記測定光を出射して、前記測定チップを透過した透過光を検出する検出部を備えることが好ましい。
ここで、前記測定装置は、前記測定チップが挿入される装着用空間を有し、前記測定チップは、前記測定装置の装着状態で、前記被検出領域よりも挿入方向奥側に前記印刷層を有し、前記検出部は、前記読取部を兼用し、前記測定チップの挿入移動時に、前記印刷層の透過光を検出する構成とすることができる。
或いは、前記測定装置は、前記測定チップが挿入される装着用空間を有し、前記測定チップは、前記測定装置の装着状態で、前記被検出領域よりも挿入方向手前に前記印刷層を有し、前記検出部は、前記読取部を兼用し、前記測定装置の装着状態で、前記印刷層の透過光を検出する構成とすることもできる。
また或いは、前記測定装置は、前記測定チップが挿入される装着用空間を有し、前記測定チップは、前記測定装置の装着状態で、前記被検出領域よりも挿入方向奥側に前記印刷層を有し、前記読取部は、前記検出部とは別に設けられ、前記測定装置の装着状態で、前記印刷層の透過光を検出する構成としてもよい。
また前記の目的を達成するために、本発明は、液体を採取可能な測定チップが装着され、前記測定チップに測定光を出射して該液体の成分を測定する測定装置であって、前記測定チップは、前記液体を取り込む検出空間、及び前記検出空間において前記測定光が照射される被検出領域を内部に有するものであり、前記測定装置は、前記被検出領域の前記測定光の進行方向に沿った前記検出空間の間隔である空間間隔に関わる情報を示す印刷層を読み取る読取部と、前記読取部により読み取られた前記空間間隔を用いて、前記液体の成分を算出する制御部と、を有することを特徴とする。
さらに前記の目的を達成するために、本発明は、液体に測定光を出射して該液体の成分を測定する測定装置に装着され、前記液体を採取可能な測定チップであって、前記液体を取り込む検出空間、及び前記検出空間において前記測定光が照射される被検出領域を内部に有するチップ本体と、前記チップ本体の表面に設けられ、前記測定装置の読取部により読み取られる印刷層と、を有し、前記印刷層は、前記被検出領域の前記測定光の進行方向に沿った前記検出空間の間隔である空間間隔に関わる情報を示していることを特徴とする。
またさらに、前記の目的を達成するために、本発明は、液体を採取可能な測定チップと、前記測定チップが装着され、前記液体に関する測定を行って測定値を算出する測定装置と、を備える成分測定システムであって、前記測定チップは、採取した前記液体に対し前記測定を行う被測定部分と、前記液体及び／又は測定条件に関する情報を印刷により保有する印刷部分と、を有し、前記測定装置は、前記液体及び／又は測定条件に関する情報を印刷部分から読み取る読取部と、前記読み取られた前記液体及び／又は測定条件に関する情報を前記測定値の算出に用いる制御部と、を有することを特徴とする。
また、前記液体及び／又は測定条件に関する情報は、前記測定値に関連付けて保管されるとよい。
本発明によれば、測定チップは、印刷層により空間間隔に関わる情報を簡単に提供することができる。その一方で、測定装置は、読取部により空間間隔に関わる情報を簡単に取得することができる。これにより、成分測定システムは、測定チップの個々の空間間隔に基づき液体の成分を精度よく測定することが可能となる。その結果、例えば医療従事者は、患者の体液成分の測定結果に対応した治療をより良好に実施することができる。特に、印刷層は、チップ本体の作製後に、製造誤差を生じさせず、低コスト且つ簡易に設けることが可能であり、測定チップの大量生産に貢献する。
本発明の第１実施形態に係る成分測定システム（血糖計）の全体構成を概略的に示す平面図である。 測定チップのチップ本体を説明するための斜視図である。 図３Ａは、測定チップの平面図である。図３Ｂは、図３ＡのＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図である。図３Ｃは、図３ＡのＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ線断面図である。 測定装置の内部の構成を概略的に示す説明図である。 制御部の機能部を示すブロック図である。 対応マップの一例を示す説明図である。 図７Ａは、測定チップの製造時のフローを示すフローチャートである。図７Ｂは、成分測定システムによる血糖値の測定のフローを示すフローチャートである。 図８Ａは、測定チップを挿入する前の測定装置の状態を示す側面断面図である。図８Ｂは、測定チップを測定装置に挿入している際の状態を示す側面断面図である。 測定チップの挿入時に制御部が検出する吸光度の変化を示すグラフである。 図１０Ａは、測定チップの装着完了状態を示す側面断面図である。図１０Ｂは、測定チップに血液を採取した際の測定の動作を示す側面断面図である。 図１１Ａは、本発明の第２実施形態に係る成分測定システム（血糖計）の測定チップを示す平面図である。図１１Ｂは、測定チップの印刷層の一例を示す拡大平面図及びこの印刷層に応じた吸光度の例である。 図１２Ａは、本発明の第３実施形態に係る成分測定システム（血糖計）の側面断面図である。図１２Ｂは、測定チップを示す平面図である。 図１３Ａは、本発明の第４実施形態に係る成分測定システム（血糖計）の側面断面図である。図１３Ｂは、測定チップを示す平面図である。 本発明の第５実施形態に係る成分測定システム（血糖計）の全体構成を概略的に示す平面図である。
以下、本発明について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る成分測定システム１０は、図１に示すように、血液中のグルコースの成分量（血糖値）を測定する血糖計として構成されている。よって以下、成分測定システム１０を血糖計１０ともいう。
血糖計１０は、患者の血液を採取可能な測定チップ１２と、測定チップ１２が装着され、この測定チップ１２に採取された血液に対して測定を行う測定装置１４と、を含む。測定チップ１２は、１回の測定毎に廃棄されるディスポーザブルタイプに構成される。測定装置１４は、測定チップ１２を取り換えることで、血糖値を繰り返し測定することが可能なリユースタイプに構成される。
血糖計１０の測定チップ１２は、図２、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、全体的に細長い板状で測定装置１４に挿入されるチップ本体１６と、チップ本体１６の所定位置（本実施形態では基端部の表面）に印刷された印刷層１８と、を有する。チップ本体１６は、測定装置１４の装着状態において、一部（挿入範囲２０）が測定装置１４内に配置され、他部（露出範囲２２）が測定装置１４の外側に突出した状態となる。これによりユーザの手で脱着操作がし易くなる。なお、測定装置１４にイジェクトレバー６２が設置された構成では、測定チップ１２を突出させずに装着してもよい。露出範囲２２は、先端方向に向かって左右の幅が若干狭まる台形状を呈している。チップ本体１６は、この露出範囲２２の先端部から測定チップ１２内に血液を取り込むことで、血液を基端方向（挿入範囲２０側）に流動させ、測定装置１４内で血糖値を測定可能とする。
より具体的には、チップ本体１６は、２枚の樹脂部材（下部材２４、上部材２６）を積層して構成されている。下部材２４及び上部材２６は、平面視で、互いに同形状（露出範囲２２の先端の両角を切り欠いた長方形状）に形成されている。
下部材２４及び上部材２６を構成する材料は、加熱により高い成形精度が得られる熱可塑性樹脂材料を適用することが好ましい。熱可塑性樹脂材料としては、例えば、ポリエチレン（環状ポリオレフィンとして構成されたものを含む）、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、アクリル、ポリアミド、ポリエステル、フッ素樹脂等の高分子材料又はこれらの混合物が挙げられる。特に、アクリル（ＰＭＭＡを含む）は、透明性が高く、耐衝撃性に優れることから有効である。勿論、熱可塑性樹脂材料以外にも、例えば、ガラス、石英等のように種々の材料を適用してよい。
下部材２４は、全体的に、上部材２６よりも厚みをもつか同等であるように形成され、その幅方向中央部分には、長手方向に沿って溝部２８が設けられている。詳細には、下部材２４は、長手方向に延在する底壁３０と、底壁３０の幅方向両側から上方向（上部材２６に向かう方向）に突出すると共に長手方向に延在する一対の側壁３２とにより、溝部２８を構成している。
そして、底壁３０は、先端部から基端方向の途中位置まで一定の厚みで延在する第１段部３４と、途中位置から基端まで第１段部３４よりも厚みが増して延在する第２段部３６と、を有する。つまり、底壁３０は段差状に形成され、第１段部３４における溝部２８の断面積は、第２段部３６における溝部２８の断面積よりも大きい。
第２段部３６の先端側が構成する溝部２８は、測定装置１４の測定光が照射される被検出領域３８に設定されている。この第２段部３６の先端側（被検出領域３８）には血液に呈色する試薬４０（血液反応薬）が塗布されている。チップ本体１６のこのような形状により、検体としての体液が高粘度である（例えば高ヘマトクリットの全血である）場合においても、この高粘度の体液を試薬４０が塗布された被検出領域３８まで素早く流入させることができ、チップ本体１６内での検体挙動を均一化するという効果を奏する。同時に、被検出領域３８の空間間隔ＣＬを透過した測定光の情報量を増加させることができ、検体の成分をより精度よく得るという効果も得られる。さらに、試薬４０の塗布量を減らすことができ、コスト削減効果も得られ、これらによって、精度の高い測定チップ１２を安価に提供することが可能になる。
試薬４０は、例えば、溝部２８の全幅且つ所定の長手方向長さを有するように設けられる。試薬４０の塗布位置よりも基端側は、特に何も設けられず第２段部３６がそのまま延在している。試薬４０は、液体の成分に反応して呈色するものであれば、特に限定されず、本実施形態（血糖値を測定する構成）では、例えば、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）、ペルオキシダーゼ（ＰＯＤ）等の酵素試薬と、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試薬とがあげられ、その他、測定成分の特性や測定波長に応じて適宜選択されるとよい。
一方、上部材２６は、一定の板厚で延在する長板に形成され、その先端部には、矩形状に形成された切り欠き４２が設けられている。
チップ本体１６は、下部材２４に上部材２６を積層し、接着剤、テープ、超音波融着や熱融着等の適宜の固着手段（本実施形態では、接着剤４４）により相互を固着することで構成される。第１段部３４及び第２段部３６におけるクリアランスの間隔（底壁３０から上部材２６までの距離）の調整と均一化のために、任意の厚みを有するスペーサを配置してから固着してもよく、接着剤とスペーサの機能を兼ねる両面テープを用いてもよい。積層状態では、下部材２４の溝部２８が上部材２６により覆われ、血液を取り込む血液流路４６（検出空間）が形成される。血液流路４６は、上部材２６に形成された切り欠き４２に連通している。つまり切り欠き４２は、患者の血液を最初に取り込む開口として機能する。
また、前述の通り、底壁３０と上部材２６の間隔は、血液が流動する血液流路４６の空間の間隔となる。この血液流路４６の空間の間隔は、第１段部３４において大きく、第２段部３６において小さい。第１段部３４におけるクリアランスの間隔は、特に制限はないが、５０μｍ〜２００μｍであると高粘度検体であっても適切に流入することができて好ましく、６０〜１００μｍ程度であると検体流入速度が速まり特に好ましい。第２段部３６におけるクリアランスの間隔は目的に応じて適宜設定されるが、成分測定においては３０μｍ〜８０μｍが好ましい。つまり、第１段部３４のクリアランスの間隔は第２段部３６のクリアランスの間隔に対して、１．３倍〜５．０倍であるとよく、１．３倍〜２．５倍の比率であると採取検体と測定検体の差が少なくなるため、検体流入速度及び測定精度を両立できて特によい。これらの間隔は、チップ本体１６の大きさと測定に使用する血液、後述する測光ブロック５４の設計に基づいて決定される。間隔が短いほど、血液の必要量が少ないため痛み等の患者負担は軽減すると同時に、装置の小型化にも貢献するが、測定に使用する情報量が減少するため測定精度の向上は困難になる。例えば、本実施形態では第１段部３４のクリアランスの間隔は８０μｍ、第２段部３６のクリアランスの間隔は４０μｍに設定しており、第１段部３４のクリアランスの間隔は第２段部３６のクリアランスの間隔に対して２倍としている。
第２段部３６の先端位置には、上述したように、試薬４０が塗布されている。この試薬４０の上面から上部材２６までの血液流路４６（検出空間）の間隔（以下、空間間隔ＣＬという）は、後述する測定光ｍｌの進行方向に沿った間隔であり、測定装置１４が血糖値を算出する際のパラメータとなる。空間間隔ＣＬは、例えば、２０μｍ〜５０μｍであることが好ましく、本実施形態では、基本的に４０μｍとなるように設計されている。後記の印刷層１８は、下部材２４、上部材２６及び試薬４０の厚みを含んだ空間間隔ＣＬ´の情報を有してもよく、部材の厚みを含んだ空間間隔ＣＬ´から下部材２４、上部材２６及び試薬４０の厚みを別途算出後に排除して、光が媒質を通る長さを正確に算出した空間間隔ＣＬの情報を有してもよい。
ここで、空間間隔ＣＬは、チップ本体１６の製造誤差（例えば、上部材２６や下部材２４の成形誤差、接着剤４４の厚みの変化、試薬４０の塗布厚の変化等）によって、一定とならない可能性がある。このため、本実施形態に係る測定チップ１２は、製造後に空間間隔ＣＬが測定され、この空間間隔ＣＬに関わる情報を保有する構成として、印刷層１８を備える。
印刷層１８は、チップ本体１６の一方の平面（図２中では、上部材２６）に形成されている。また、印刷層１８は、測定チップ１２の基端から先端方向に向かって所定の長さで、且つ測定チップ１２の内部に形成された血液流路４６の幅よりも大きな幅を有するように形成されるとよい。この印刷層１８は、空間間隔ＣＬを測定した後、その測定結果に対応した状態（色相、透過率（濃淡）又はパターン）で上部材２６に印刷される。この印刷層１８の構成については後に詳述する。
図１に戻り、血糖計１０の測定装置１４は、測定チップ１２を着脱自在に装着可能であり、装置全体の外観を構成するハウジング５０を備える。ハウジング５０は、ユーザが把持操作し易い大きさでその内部に血糖計１０の制御部８８（制御基板：図４参照）を収容した箱体部５２と、箱体部５２の一辺（先端側）から先端方向に突出する測光ブロック５４と、を有する。また、箱体部５２の上面には、電源ボタン５６、操作ボタン５８、ディスプレイ６０が設けられ、測光ブロック５４の上面にはイジェクトレバー６２が設けられている。
電源ボタン５６は、ユーザの操作下に、血糖計１０の起動と起動停止を切り換える。操作ボタン５８は、起動状態において、ユーザの操作に基づき、血糖値を測定する、測定結果（過去の血糖値を含む）を表示する、表示を切り換える等の操作部として機能する。ディスプレイ６０は、液晶や有機ＥＬ等により構成され、血糖値の測定においてユーザに提供する情報（血糖値、測定手順、エラー表示等）を表示する。ディスプレイ６０をタッチパネルとして電源ボタン５６及び操作ボタン５８を設けない構成としてもよく、他の装置に情報を通信手段で送受信することでディスプレイ６０、電源ボタン５６、操作ボタン５８を設置しない構成としてもよい。
測定装置１４の測光ブロック５４は、ユーザの指等に先端を押し当てるために細長い筒状に形成されている。この測光ブロック５４の内部には、血液中のグルコースの成分を光学的に検出する検出部６４が設けられている。
測光ブロック５４に設けられるイジェクトレバー６２は、先端方向に移動可能且つ基端方向に自動的に復帰するように構成され、測光ブロック５４内の図示しないイジェクトピンに接続されている。このイジェクトレバー６２は、ユーザにより先端方向に移動操作されることで、イジェクトピンを動作させて測定チップ１２を押し出し、測光ブロック５４から測定チップ１２を離脱させる。
図４に示すように、測定装置１４の検出部６４は、液体に含まれる成分を光学的に検出する機能を有している。この検出部６４は、測定チップ１２を収容固定するチップ固定部６６（図８Ａ参照）と、測定チップ１２に測定光ｍｌを照射する発光部６８と、チップ固定部６６を挟んで発光部６８と対向する受光部７０と、発光部６８及び受光部７０の駆動を制御する検出回路７２と、を有する。すなわち、検出部６４は、発光部６８から測定光ｍｌを出射して、測定チップ１２を透過した透過光ｔｌを受光する、透過タイプの光学系に構成されている。
チップ固定部６６は、図８Ａに示すように、測光ブロック５４によって構成され、上述した測定チップ１２を収容する装着用空間７４を有している。装着用空間７４は、測光ブロック５４の先端に形成された先端開口７４ａに連通し、測定チップ１２は、この先端開口７４ａから装着用空間７４に挿入される。また、装着用空間７４は、測定チップ１２の幅及び厚みと同程度の断面形状に形成される一方で、先端開口７４ａからの奥行きが測定チップ１２の長手方向長さよりも短く形成される。この装着用空間７４には、発光部６８及び受光部７０の導光路７８ａが連通している。
なお、後述するように、血糖計１０は、検出部６４による検出を、測定チップ１２の被検出領域３８に対して実施すると共に、印刷層１８に対しても実施する。すなわち検出部６４は、印刷層１８の読取部９６を兼用している。このため、チップ固定部６６は、測定チップ１２の挿入時に、発光部６８及び受光部７０に印刷層１８が対向する位置で測定チップ１２の移動を一時停止させ、一時停止後に測定チップ１２のさらなる挿入を実施させる構造でもよい。例えば、この種の構造は、装着用空間７４を構成する測光ブロック５４の内面に奥側に向かって幅狭となる段差を設けることで実現することができる。
図４及び図８Ａに示すように、発光部６８は、測光ブロック５４の先端から所定距離の位置（測定チップ１２の装着状態で被検出領域３８に対向する位置）に設けられている。発光部６８は、複数（本実施形態では５つ）の発光素子７６と、測光ブロック５４により構成され各発光素子７６から出射した測定光ｍｌを測定チップ１２の被検出領域３８に導く導光部７８と、を有する。
例えば、発光素子７６（第１〜第５発光素子７６ａ〜７６ｅ）は、平面視で、測光ブロック５４の長手方向に沿って３つ配置されると共に、長手方向中央の発光素子７６を基点に該長手方向と直交する幅方向両側に他の２つがそれぞれ隣接配置される構造でもよい。つまり、第１〜第５発光素子７６ａ〜７６ｅは、全体として十字状を呈している。なお、図４のように、第１〜第５発光素子７６ａ〜７６ｅを一列に並べてもよい。
第１〜第５発光素子７６ａ〜７６ｅは、４９５ｎｍ〜９００ｎｍの範囲において、相互に異なるピーク波長の測定光ｍｌを出射するように構成されている。この種の測定光ｍｌを出射する素子としては、ＬＥＤ、有機ＥＬ、レーザダイオード等があげられる。
一例として、第１発光素子７６ａは、ピーク波長が６５０ｎｍの第１測定光ｍｌ１を出射するように構成されている。第２発光素子７６ｂは、ピーク波長が８１０ｎｍの第２測定光ｍｌ２を出射するように構成されている。第３発光素子７６ｃは、ピーク波長が７５０ｎｍの第３測定光ｍｌ３を出射するように構成されている。第４発光素子７６ｄは、ピーク波長が５４０ｎｍの第４測定光ｍｌ４を出射するように構成されている。第５発光素子７６ｅは、ピーク波長が５６０ｎｍの第５測定光ｍｌ５を出射するように構成されている。
上記のように、異なる５種類のピーク波長の第１〜第５測定光ｍｌ１〜ｍｌ５とすることで、測定装置１４は、血糖値を高精度に測定することが可能となる。つまり、第１測定光ｍｌ１により血液に含まれるグルコースの呈色度合を検出して仮の血糖値を算出し、第２〜第５測定光ｍｌ２〜ｍｌ５により他の成分の影響（例えば、ヘマトクリット値）を検出して、算出過程の仮の血糖値を補正する。これにより、高精度な血糖値が最終的に得られる。なお、発光部６８の発光素子７６の設置数は、特に限定されず、所定の波長の測定光ｍｌを出射する素子が１以上設けられていればよい。
また図８Ａに示すように、発光部６８の導光部７８は、測光ブロック５４によって、ノイズ（迷光等）を低減しつつ、第１〜第５測定光ｍｌ１〜ｍｌ５を測定チップ１２に導く導光路７８ａを構成している。この導光部７８は、装着用空間７４と導光路７８ａとの間に隔壁７９を有する。隔壁７９には、第１〜第５測定光ｍｌ１〜ｍｌ５が被検出領域３８にできるだけ多く向かうように測定光ｍｌを絞るアパーチャ７９ａが形成されている。なお、発光部６８は、第１〜第５測定光ｍｌ１〜ｍｌ５が被検出領域３８に充分に照射されるように、導光路７８ａの途中位置等に図示しないレンズを備えていてもよい。
受光部７０は、発光部６８と同様に、被検出領域３８に対向する位置に設けられている。受光部７０は、１以上（本実施形態では１つ）の受光素子８０と、測光ブロック５４により構成され測定チップ１２を透過した透過光ｔｌを受光素子８０に導く導光部８２と、を有する。以下、測定チップ１２を透過した第１〜第５測定光ｍｌ１〜ｍｌ５をそれぞれ第１〜第５透過光ｔｌ１〜ｔｌ５ともいう。
受光素子８０は、検出回路７２に接続されており、第１〜第５透過光ｔｌ１〜ｔｌ５の受光量に応じた電流を検出回路７２に出力する。この受光素子８０としては、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）を適用することができる。
また、受光部７０の導光部８２は、測光ブロック５４によって、透過光ｔｌを受光素子８０に導く導光路８２ａを有している。また導光部８２は、装着用空間７４と導光路８２ａの間に隔壁８３を有する。この隔壁８３には、測定チップ１２の透過光ｔｌを導光路８２ａに入射する開口８３ａが形成されている。隔壁８３は、測定チップ１２により散乱した散乱光が受光素子８０に向かうことを低減する。
検出回路７２は、電力供給を制御することで、発光部６８の第１〜第５発光素子７６ａ〜７６ｅを適宜のタイミングで発光させる。また検出回路７２は、受光素子８０から出力された検出電流を電圧信号に変換して、測定装置１４の制御部８８に電圧信号（検出値）を送信する。
さらに、測定装置１４の内部には、検出部６４の他に、電源部８４、スピーカ８６、制御部８８等が設けられている。電源部８４は、乾電池やバッテリ等を有し、測定装置１４の各電子部品に電力を供給する。スピーカ８６は、制御部８８の制御下に、適宜の音声又は電子音を出力する。
制御部８８は、プロセッサ、メモリ、入出力インタフェースを有するコンピュータであり、測定装置１４の起動に伴い、メモリに記憶されているプログラムをプロセッサが実行処理することで、血糖値を測定する機能ブロックを内部に構築する。具体的には、図５に示すように、測定制御部９０、読取制御部９２が形成される。また、測定装置１４の起動後には、測定前の校正を自動的に行うことで測定条件等を起因とする誤差を少なくすることができる。測定前の校正によって得られた結果は後述する読取制御記憶部１０６に記憶され、血糖値の算出時において用いられる。
測定制御部９０は、適宜のタイミングで検出回路７２に駆動指令を行って血糖値を測定する測定制御を実施する。測定制御において、測定制御部９０は、測定チップ１２の装着後に測定チップ１２に血液が採取されると、第１〜第５発光素子７６ａ〜７６ｅから第１〜第５測定光ｍｌ１〜ｍｌ５を順次出射させる。これにより、第１〜第５測定光ｍｌ１〜ｍｌ５の各々が測定チップ１２を透過し、受光素子８０は、第１〜第５透過光ｔｌ１〜ｔｌ５を時間的にずれて受光して、検出回路７２に各検出値を出力する。測定制御部９０は、この第１〜第５透過光ｔｌ１〜ｔｌ５の検出値に基づき、血糖値の算出処理を実施する。
算出処理では、例えば、第１透過光ｔｌ１に基づく検出値を用いて吸光度を算出し、さらに吸光度から仮の血糖値を算出する所定の演算を実施する。この吸光度は、受光素子８０が受光した透過光ｔｌの検出値から算出される。まず、測定チップ１２を装着する前の透過光ｔｌ´１の検出値を測定開始前に制御部８８に記録しておき、その後、測定チップ１２を装着し、血液を点着した後に透過光ｔｌの検出値を測定し、装着前の透過光ｔｌ´１の検出値で除算した数値の対数を算出する。被検出領域３８と印刷層１８について、各々吸光度が算出されるが、いずれも血液点着前の状態では０となる。吸光度の算出の際に、測定制御部９０は、測定装置１４が事前に読み取った空間間隔ＣＬの情報を用いて補正を行う。空間間隔ＣＬの読み取りについては後述する。
また算出処理では、第２〜第５透過光ｔｌ２〜ｔｌ５に基づく検出値及び所定の演算やマップ等を用いて、吸光度又は算出過程の仮の血糖値を補正する。これにより、測定結果である血糖値を最終的に算出する。なお測定制御において、測定制御部９０は、測定チップ１２の装着後に、ディスプレイ６０やスピーカ８６を用いて血液の点着等の案内をして、また測定制御後には、測定結果を日時等と紐付けて自動的に記憶するとよい。さらに、測定制御部９０は、測定装置１４の起動状態で、ユーザの操作下にメモリに記憶されている測定結果を読み出して、ディスプレイ６０に表示する処理等を行う。
一方、読取制御部９２は、ユーザが測定チップ１２を装着用空間７４に挿入する際に、検出部６４（読取部９６）を使用して印刷層１８の情報を読み取るチップ情報取得制御を行う。以下、このチップ情報取得制御について詳述する。
上述したように、印刷層１８は、測定チップ１２の空間間隔ＣＬに関わる情報を保有するためにチップ本体１６に設けられる。空間間隔ＣＬは、チップ本体１６の作製後に計測され、印刷層１８は、この計測された空間間隔ＣＬに基づく色で、図示しないプリンタによりチップ本体１６上に印刷（塗布）される。なお、印刷層１８は印刷に限らず、事前に印刷したシール部を貼付する方法をとることができ、これにより印刷失敗によるチップ本体１６の廃棄を低減することができる。チップ本体１６上に直接印刷する方法では、シール剥がれの危険性や誤ったシール塗布がなく、コストも安い点で好ましい。
空間間隔ＣＬは、基本的に４０μｍとなるように設計されている。しかしながら、空間間隔ＣＬは、製造誤差等によって、１０μｍ前後（例えば、３６μｍ〜４４μｍ程度）の範囲で変化する可能性があり、この空間間隔ＣＬの変化は血糖値の測定精度を低下させる主な要因となる。このため、血糖計１０では、印刷層１８として印刷する複数の色と空間間隔ＣＬとを紐付けて、空間間隔ＣＬに関わる情報を、測定チップ１２から測定装置１４に提供するように構成している。
具体的には、図６に示す対応マップ９４のように、印刷層１８を構成する色として、マゼンタ（ＣＭＹＫ値でＣ＝０、Ｍ＝１００、Ｙ＝０、Ｋ＝０）を用い、マゼンタの透過率を０％、２０％、４０％、６０％、８０％の５段階に区分けしている。そして、透過率０％と空間間隔ＣＬ＝３６μｍ、透過率２０％と空間間隔ＣＬ＝３８μｍ、透過率４０％と空間間隔ＣＬ＝４０μｍ、透過率６０％と空間間隔ＣＬ＝４２μｍ、透過率８０％と空間間隔ＣＬ＝４４μｍを対応付けている。測定装置１４は、この対応マップ９４を予め保有している。ここで、「透過率」とは印刷の濃淡についての設定値であり、印刷層１８における補色の透過光ｔｌの印刷前の透過光ｔｌ´１に対する比率（％）であって透過率が小さいほど印刷によるインクの塗布量は多い。
測定装置１４の検出部６４は、測定チップ１２の挿入時に、印刷層１８に対して光学的な検出を行い、マゼンタの透過率を読み取る読取部９６を兼用している。すなわち図６に示すように、検出部６４により検出される印刷層１８の吸光度は、マゼンタの透過率（０％、２０％、４０％、６０％、８０％）に応じて段階的に低くなる。例えば、マゼンタの透過率０％の場合の吸光度が１．０であるのに対し、マゼンタの透過率８０％の場合の吸光度が０．１前後となる。
換言すれば、検出部６４は、印刷層１８の透過率の変化を検出することが可能であり、測定チップ１２は、透過率の変化に応じて識別可能な情報を載せることができる。なお、検出部６４が検出する吸光度は、検出毎に多少変動するため、測定装置１４は、情報（マゼンタの透過率）を識別するための許容範囲が設定されているとよい。例えば、図６中の対応マップ９４のように、吸光度が１．０よりも大きい場合にマゼンタの透過率０％、吸光度が０．７〜１．０の範囲でマゼンタの透過率２０％、吸光度０．４〜０．７の範囲でマゼンタの透過率４０％、吸光度０．２〜０．４の範囲でマゼンタの透過率６０％、吸光度０．０〜０．２の範囲でマゼンタの透過率８０％等のように範囲指定されていてもよい。或いは、許容範囲は、吸光度の段階的な基準値（１．１、０．８５、０．５５、０．３、０．１）に対し、プラスマイナスの所定値（例えば、±０．０４）で設定されてもよい。
図５に戻り、測定装置１４の読取制御部９２は、チップ情報取得制御を実行する機能部として、挿入案内部９８、情報取得部１００、透過率算出部１０２及び間隔抽出部１０４を有する。また、読取制御部９２の内部には、上述した対応マップ９４を記憶し、且つチップ情報取得制御を行う際の種々の情報を記憶するための読取制御記憶部１０６（メモリの記憶領域）が設けられている。
挿入案内部９８は、血糖値の測定時に、ディスプレイ６０又はスピーカ８６等を用いて、測定チップ１２の挿入を案内する。
情報取得部１００は、測定チップ１２の挿入時に、検出部６４の駆動を制御して、測定チップ１２の印刷層１８の情報を読み取る。例えば、情報取得部１００は、血糖値の測定前の校正が終了すると、検出回路７２を制御して、第４発光素子７６ｄによる第４測定光ｍｌ４の出射を所定の読み取り間隔（例えば９ｍｓ）で繰り返す。マゼンタは、５５０ｎｍ前後のピーク波長を含むため、ピーク波長が５４０ｎｍの第４測定光ｍｌ４を吸光し易いと言えるからである。受光部７０は、この第４測定光ｍｌ４の出射により、第４測定光ｍｌ４又は測定チップ１２を透過した第４透過光ｔｌ４を検出して、検出回路７２を介してその検出結果を制御部８８に出力する。情報取得部１００は、この検出結果を透過率算出部１０２に出力する。なお、印刷層１８に用いるインク色はマゼンタ以外にも、ブラック、イエロー、シアン、これらの組み合わせ等から選択するとよく、測定波長も印刷層１８及び被検出領域３８の読み取りに適した波長を適宜選択してよい。
透過率算出部１０２は、情報取得部１００から検出結果を受け取る毎に吸光度を算出する。吸光度の算出は、測定制御における吸光度の算出と同様の方法で実施することができる。そして、透過率算出部１０２は、吸光度の変化を監視し、測定チップ１２が検出部６４に達する前の吸光度に対し、吸光度が所定値（例えば０．１５）以上で変化し、且つ所定時間（例えば４５ｍｓ）以上継続した場合に、その吸光度の情報を間隔抽出部１０４に出力する。
間隔抽出部１０４は、チップ情報取得制御時に、読取制御記憶部１０６に記憶されている対応マップ９４（図６参照）の情報を読み出す。そして、透過率算出部１０２から吸光度を受け取ると、対応マップ９４を参照してその吸光度に対応する空間間隔ＣＬを抽出（特定）する。さらに、間隔抽出部１０４は、この空間間隔ＣＬを測定制御部９０に出力すると共に、空間間隔ＣＬを読取制御記憶部１０６に記憶する。
従って、測定制御部９０は、測定制御時に、間隔抽出部１０４（読取制御部９２）から受け取った空間間隔ＣＬを用いて血糖値を精度よく算出することが可能となる。
次に、上述した構成を有する測定チップ１２の製造、及び測定チップ１２を使用した際の血糖計１０の動作について、図７Ａ及び図７Ｂに示すフローチャートを参照して説明する。
測定チップ１２の製造では、図７Ａに示すように、チップ本体作製工程、クリアランス計測工程、印刷層塗布工程を順に実施する。
チップ本体作製工程では、図示しない射出成形機等によって、上部材２６及び下部材２４をそれぞれ射出成形する。上部材２６及び下部材２４の作製は射出成形だけでなくフィルムを用いて形成してもよい。また、下部材２４は、射出成形後に、被検出領域３８に試薬４０が塗布される。そして、上部材２６と下部材２４を積層して、固着手段により両部材を固着することで、チップ本体１６が作製される。
クリアランス計測工程では、上記で作製されたチップ本体１６の空間間隔ＣＬを測定する。例えば、光学式膜厚測定器又はレーザ膜厚測定器等を用いて、チップ本体１６の被検出領域３８に対し所定波長の光を照射し、その反射波の状態（位相の変化等）を検出することで、空間間隔ＣＬ（試薬４０と上部材２６の間隔）を計測することができる。また、クリアランス測定工程は、作製された後のチップ本体１６を測定することに限定されず、使用する部材のロットや製造条件から算出した値を代用したり、併用したりしてもよい。例えば、下部材２４や上部材２６、固着時に使用するスペーサが挙げられ、このような方法によって、さらなる精度の向上に貢献する。
印刷層塗布工程では、インクジェット方式やレーザ方式のプリンタを用いて、クリアランス計測工程で計測した空間間隔ＣＬに対応する透過率のマゼンタをチップ本体１６の上部材２６側に印刷する。これにより、測定チップ１２の各々に、空間間隔ＣＬに関わる色を有する印刷層１８が設けられる。
図７Ｂに示すように、血糖値の測定では、上記の製造方法により作製された測定チップ１２と、測定装置１４とを使用して、まず測定チップ１２の空間間隔ＣＬを取得する間隔設定ステップを実施する。
間隔設定ステップでは、測定装置１４の測定前の校正の実施後に、制御部８８の挿入案内部９８によって、測定チップ１２を測定装置１４に装着するようにユーザに案内を行う。ユーザは、この案内に基づき測定チップ１２を、測光ブロック５４の装着用空間７４に挿入していく。
図８Ａに示すように、情報取得部１００は、測定チップ１２の挿入時に、発光部６８（第４発光素子７６ｄ）を駆動して第４測定光ｍｌ４を繰り返し出射し、受光部７０にて第４測定光ｍｌ４又は測定チップ１２を透過した第４透過光ｔｌ４を受光する。情報取得部１００は、この検出結果を検出回路７２から受信して、透過率算出部１０２に提供する。
透過率算出部１０２は、印刷層１８の通過前まで低い吸光度を算出するが、図８Ｂに示すように、印刷層１８が検出部６４を通過する際に大きな吸光度を算出する。すなわち図９に示すように、測定装置１４は、測定チップ１２が通過する前の吸光度として略０を検出していたが、挿入時の印刷層１８が通過する時点において、急激に高い吸光度を検出する。
なお、読取制御部９２は、吸光度が急激に上がった瞬間を検出するのではなく、吸光度が所定期間上がった状態を継続していることに基づき、印刷層１８の読み取りを行っていると判断するとよい。また、読取制御部９２は、吸光度が上がった状態において複数の値から平均値を算出することが好ましい。さらに、平均値を算出する際には、検出初期のオーバーシュート等を含まないように、吸光度の上昇中における中間の期間を抽出するとよい。このような構成によって、検出部６４が印刷層１８の読み取りを行う際は、測定チップ１２が挿入移動時であり検出値にノイズが含まれやすい条件であるのに対して、読取制御部９２が平均値を算出するためノイズの影響をある程度少なくできる。また、平均値の算出に用いられる検出値には、中間の期間を抽出することから、さらにノイズの影響を少なくすることができ、透過率の算出精度を向上させることが可能となる。
図５に示すように、透過率算出部１０２は、大きな吸光度変化を検出すると、この吸光度から透過率を算出し、この透過率を間隔抽出部１０４に出力する。間隔抽出部１０４は、透過率算出部１０２が算出した透過率と、読み出した対応マップ９４とに基づき、透過率に対応した空間間隔ＣＬを抽出する。そして間隔抽出部１０４は、抽出された空間間隔ＣＬを読取制御記憶部１０６に記憶し、また測定制御部９０に出力する。これにより、間隔設定ステップが終了する。透過率算出部１０２が検出する吸光度変化に閾値を設け、閾値を超えた吸光度変化を検出した場合に、測定チップ１２が挿入されたと認識して、測定制御部９０を起動してもよい。これにより測定装置１４が起動状態であっても長時間吸光度変化を検出しない場合は、測定制御部９０を起動停止状態として電力の消費を抑えることができる。起動と起動停止の切り替えが印刷層１８の検出によって行われるため、他の部分の検出に基づく場合よりも正確且つ少ない電力で行うことができる。
挿入案内部９８は、印刷層１８が検出部６４を通過した後も、測定チップ１２の挿入をさらに促す。ユーザは、測定チップ１２を測定装置１４の奥部まで挿入することで、図１０Ａに示すように、検出部６４に対し被検出領域３８を対向させる。測定チップ１２が奥部まで達すると（図７Ｂ中のチップ装着完了ステップ）、チップ情報取得制御を終了し、次に測定制御に移行する。
図７Ｂに戻り、測定制御では、装着された測定チップ１２に対し測定前の校正を行うと共に、ユーザに対して測定チップ１２に対する血液の点着を促す（点着ステップ）。これによりユーザは、測定チップ１２の切り欠き４２に対し血液の点着を行う。図１０Ｂに示すように、血液は、測定チップ１２の血液流路４６を基端方向に流動して被検出領域３８に達すると、試薬４０に反応することで呈色する。
測定制御部９０は、発光部６８及び受光部７０を駆動して、被検出領域３８に対する光学的検出を実施する（検出ステップ）。上述したように、本実施形態では、発光部６８により第１〜第５測定光ｍｌ１〜ｍｌ５を順次出射して、第１〜第５透過光ｔｌ１〜ｔｌ５を受光部７０において受光する。
測定制御部９０は、この第１〜第５透過光ｔｌ１〜ｔｌ５の検出結果を受信して血糖値の算出を行う（血糖値算出ステップ）。この際、測定制御部９０は、測定結果から吸光度を算出すると共に、読取制御部９２から提供された空間間隔ＣＬを用いて、この空間間隔ＣＬのパラメータを用いて血糖値を算出する。
これにより、測定装置１４は、血糖値を精度よく得ることができる。そして、測定制御部９０は、この血糖値をメモリに記憶すると共に、ディスプレイ６０に表示してユーザに報知する（算出後処理ステップ）。
以上のように、本実施形態に係る血糖計１０（成分測定システム１０）は、次の効果を奏する。
測定チップ１２は、印刷層１８により空間間隔ＣＬに関わる情報を簡単に提供することができる。その一方で、測定装置１４は、読取部９６により空間間隔ＣＬに関わる情報を簡単に取得することができる。これにより、血糖計１０は、測定チップ１２の個々の空間間隔ＣＬに基づき血糖値を精度よく得ることが可能となる。その結果、医療従事者は、患者の血糖値に対応した治療をより良好に実施することができる。特に、印刷層１８は、チップ本体１６の作製後に印刷されるため、製造誤差を発生しにくいため、低コスト且つ簡易に設けることが可能であり、測定チップ１２の大量生産に貢献する。
また、血糖計１０は、印刷層１８の透過率に空間間隔ＣＬに関わる情報を紐付けている。このため、測定装置１４は、印刷層１８の透過率を算出することで、測定チップ１２の空間間隔ＣＬを精度よく認識することができる。
さらに、血糖計１０は、検出部６４により測定チップ１２の透過光ｔｌを検出する構成であることで、測定チップ１２に採取された血液による測定光ｍｌの吸光度に基づき、血糖値を良好に算出することが可能となる。
そして、血糖計１０は、測定チップ１２の挿入移動時に、印刷層１８の透過光ｔｌを検出することで、測定チップ１２に血液を採取する前に、空間間隔ＣＬに関わる情報を簡単に得ることができる。また、印刷層１８を読み取る際に、一度挿入を停止する場合に比べて時間を短縮することができ、手順が少ないため誤操作が発生しにくい。しかも、検出部６４が読取部９６を兼用するので、測定装置１４の構成が簡素化して、製造コストを低廉化することができる。印刷層１８は、測定チップ１２の最上面に限らず、中間層に設けることもできる。この場合、印刷層１８の汚れや吸湿等を防ぐことができ、長期間の保管後も正確な検出が可能となる。
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態に係る成分測定システム１０Ａ（血糖計１０Ａ）について、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照して説明する。なお、以降の説明において、上述の実施形態と同じ構成又は同じ機能を有する要素には、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
血糖計１０Ａは、測定チップ１２Ａの印刷層１８Ａが空間間隔ＣＬに関わる情報を識別可能な形状変化のパターンを有し、測定装置１４がこのパターンを読み取って空間間隔ＣＬを得る構成となっている点で、第１実施形態に係る血糖計１０と異なる。なお、測定装置１４は、第１実施形態に係る測定装置１４と同様の構造（検出部６４、制御部８８等）を有しており、制御部８８は、印刷層１８Ａの形状変化のパターンを解析する構成となっている（図１０Ａ、１０Ｂも参照）。
具体的に本実施形態に係る印刷層１８Ａは、測定チップ１２Ａの空間間隔ＣＬに基づき、長方形状の構成要素１９を複数並べることで、パターン（所謂、バーコード形状）を形成している。各構成要素１９は、例えば、透過率が０％の所定の色（本実施形態ではマゼンタ）によって構成される。このため、測定装置１４の検出部６４は、測定チップ１２Ａの挿入に伴い、構成要素１９が存在する部分と、構成要素１９が存在しない部分とを検出し、検出回路７２を介してこの検出結果を制御部８８に出力する。ここでは、構成要素１９を単色で透過率を同一として、パターン形状を変化させた例を示すが、パターン形状を同一にして透過率を変化させてもよく、複数色を組み合わせてもよい。印刷に用いる配色、透過率、パターンを複数組み合わせて情報量を増やすことができるため、空間間隔ＣＬ以外にも他の補正要素も同時に入力することが可能となる。印刷層１８Ａの情報を読み取り易くするために、隣り合う構成要素１９の間では、コントラストを付けた配色とするとよい。
すなわち、制御部８８の読取制御部９２は、概ね２種類の信号値を取得する。この場合、透過率算出部１０２は、信号値に基づき２種類の吸光度（低い吸光度、高い吸光度）を算出し、０と１の２進数に変換する。間隔抽出部１０４は、複数の空間間隔ＣＬと２進数とを紐付けた対応マップ（不図示）を有しており、透過率算出部１０２から受け取った２進数に基づき、空間間隔ＣＬを抽出することができる。
なお、測定装置１４による測定チップ１２Ａのパターンの読み取りには、測定チップ１２Ａの挿入量や挿入速度が影響する。そのため図１１Ｂに示すように、測定チップ１２Ａの印刷層１８Ａには、構成要素１９のパターンの他に、読み取り開始、読み取り終了又は読み取り途中位置等を示すチェックビット１９ａが形成されているとよい。図１１Ｂでは、チェックビット１９ａは測定チップ１２Ａの長手方向での幅を広くして構成要素１９の前後に設置したが、構成要素１９との差が明確になるような配色、透過率、パターンを複数組み合わせるとよく、一定シグナルの繰り返しによって表現することも可能である。開始部は省略してもよく、適宜組み合わせて選択し、設定されるとよい。
例えば、測定装置１４は、検出部６４により２つのチェックビット１９ａをそれぞれ読み取り、制御部８８によりこの間の時間間隔を測定して挿入速度を算出し、閾値等を設けて判定することで、測定チップ１２Ａの挿入速度の正常又は異常を判定する。そして、挿入速度が閾値内であり正常であると判断される場合に、上記の空間間隔ＣＬを取得する。一方、挿入速度が異常であると判断される場合に、測定チップ１２Ａの挿入のやり直しを指示する。これにより、測定装置１４は、空間間隔ＣＬを良好に得ることができる。
以上のように、第２実施形態に係る血糖計１０Ａでも、上述した血糖計１０と同様の効果を得ることができる。特に、血糖計１０Ａは、印刷層１８Ａの形状変化のパターンに空間間隔ＣＬに関わる情報が紐付いている。この構成でも、測定装置１４において印刷層１８Ａの形状変化のパターンを検出することで、測定チップ１２Ａの空間間隔ＣＬを精度よく認識することが可能となる。しかも、印刷層１８Ａの形状変化のパターンは、複数種類の情報を同時に保有することができ、例えば、測定チップ１２Ａの空間間隔ＣＬの情報の他に、製造日、ロット、補正値等の情報を測定装置１４に提供することができる。
〔第３実施形態〕
第３実施形態に係る血糖計１０Ｂは、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、検出部６４の複数の発光素子７６のうち１つを他の素子よりも先端側に配置して、測定チップ１２Ｂの印刷層１８Ｂを検出する読取部１１０としている点で、上述した血糖計１０、１０Ａと異なる。また、血糖計１０Ｂは、測定チップ１２Ｂを測定装置１４Ｂに装着した状態（装着完了位置）で、印刷層１８Ｂの検出を行うように構成されている。
測定チップ１２Ｂの印刷層１８Ｂは、被検出領域３８よりも先端側（挿入方向手前側）の挿入範囲２０の上面に設けられる。例えば、印刷層１８Ｂは、測定チップ１２Ｂの長手方向略中間位置に位置し、装着完了位置で読取部１１０に対向配置される。
また、本実施形態に係る印刷層１８Ｂは、印刷される測定チップ１２Ｂの空間間隔ＣＬに応じて、異なる色相を有するように構成される。例えば、色相は、イエロー、マゼンタ、シアン、イエローとマゼンタの中間色、マゼンタとシアンの中間色、イエローとシアンの中間色等に区分けされ、所定の透過率に設定されている。そして、血糖計１０Ｂでは、区分けされた色相毎に空間間隔ＣＬを紐付けている。
測定装置１４Ｂの読取部１１０は、所定のピーク波長（或いは白色光）の測定光ｍｌを出射する印刷層用発光部１１２と、測定チップ１２Ｂを透過した透過光ｔｌを受光する印刷層用受光部１１４と、を有する。この場合、印刷層用受光部１１４は、印刷層１８Ｂの異なる色相に基づき、異なる検出値を制御部８８に出力することができる。
そのため、印刷層用発光部１１２と発光部６８を各々駆動させることで、測定装置１４Ｂの読取制御部９２は、異なる検出値に基づき第１実施形態に係る血糖計１０と同様に情報を識別する、換言すれば、測定チップ１２Ｂの空間間隔ＣＬを抽出することができる。また、測定装置１４Ｂは、血糖値の測定時にも、読取部１１０を駆動して、呈色していない血液に対し光学的な検出を行うことができる。この検出値は、例えば、血糖値の算出時において補正に用いることができる。
以上のように、第３実施形態に係る血糖計１０Ｂでも、上述した血糖計１０と同様の効果を得ることができる。特に、血糖計１０Ｂは、印刷層１８Ｂの色相に空間間隔ＣＬに関わる情報が紐付いている。この構成でも、測定装置１４Ｂにおいて印刷層１８Ｂの色相を検出することで、測定チップ１２Ｂの空間間隔ＣＬを精度よく認識することが可能となる。
また、血糖計１０Ｂは、測定チップ１２Ｂの装着状態において印刷層１８Ｂの透過光ｔｌを検出する。すなわち、図９中のグラフの２点鎖線に示すように、測定チップ１２Ｂを固定した状態で、印刷層１８Ｂの検出を行うと吸光度が安定して検出する部分を抽出することができる。これにより空間間隔ＣＬに関わる情報をより確実に得ることが可能となる。しかも、血糖計１０Ｂは、検出部６４の一部の素子が読取部１１０を兼用しており、測定装置１４Ｂの構成が簡素化して、製造コストを低廉化することができる。
〔第４実施形態〕
第４実施形態に係る血糖計１０Ｃは、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、装着用空間７４において検出部６４の基端側に、測定チップ１２Ｃの印刷層１８Ｃの情報を専用に検出する印刷層読取部１２０を有する点で、上述した血糖計１０、１０Ａ、１０Ｂと異なる。なお、この血糖計１０Ｃは、第３実施形態に係る血糖計１０Ｂと同様に、測定チップ１２Ｃを測定装置１４Ｃに装着した状態（装着完了位置）で印刷層１８Ｃの検出を行う。
測定チップ１２Ｃの印刷層１８Ｃは、第１実施形態に係る測定チップ１２と同様に、測定チップ１２Ｃの基端部（被検出領域３８よりも挿入方向奥側）の上面に設けられ、装着完了位置で印刷層読取部１２０に対向配置される。また、この測定チップ１２Ｃの血液流路４６には、被検出領域３８と印刷層１８Ｃの間に血液の流動を遮断する遮断壁４８が設けられている。このため、測定チップ１２Ｃに血液を採取した際に、印刷層１８Ｃの下側には、血液が流れ込むことがない。
また、印刷層１８Ｃは、空間間隔ＣＬに応じて、異なる色相と、異なる透過率とを有するように構成される。例えば、色相は、イエロー、マゼンタ、シアンに区分けされ、また各色は透過率が０％と透過率が５０％に区分けされる。そして、血糖計１０Ｃは、区分けされた各色相と各透過率の組み合わせ毎に空間間隔ＣＬを紐付けている。
一方、測定装置１４Ｃの印刷層読取部１２０は、印刷層用発光部１２２及び印刷層用受光部１２４を有し、測定チップ１２Ｃの印刷層１８Ｃの異なる色相及び透過率に基づき、異なる検出値を制御部８８に出力する。そのため、制御部８８は、第１実施形態に係る血糖計１０と同様に、測定チップ１２Ｃの空間間隔ＣＬを良好に抽出することができる。
以上のように、第４実施形態に係る血糖計１０Ｃでも、上述した血糖計１０と同様の効果を得ることができる。特に、この血糖計１０Ｃは、第３実施形態に係る血糖計１０Ｂと同様に、測定チップ１２Ｃの装着状態で、印刷層１８Ｃの透過光ｔｌを検出することで、空間間隔ＣＬに関わる情報をより確実に得ることができる。これに加えて、血糖計１０Ｃは、印刷層１８Ｃの色相と透過率の両方で空間間隔ＣＬに関わる情報を伝達するので、多くの情報を伝達することが可能となり、例えば、空間間隔ＣＬの分解能を高めることができる。
〔第５実施形態〕
第５実施形態に係る血糖計１０Ｄは、図１４に示すように、測定装置１４Ｄが、検出部６４とは別に装着前の測定チップ１２Ｄの印刷層１８Ｄを専用に読み取るリーダ１３０を有する点で、上述した血糖計１０、１０Ａ〜１０Ｃとは異なる。また、本実施形態において、リーダ１３０は、印刷層１８Ｄの色及び形状を撮影可能なカメラ１３２によって構成されている。
カメラ１３２は、ＣＭＯＳ等の公知の撮像素子を有するものが適用され、撮影により印刷層１８Ｄの色や形状等の画像情報を取得することが可能である。測定装置１４Ｄの制御部８８は、カメラ１３２で撮影した画像情報を解析処理して、印刷層１８Ｄの色や形状等を抽出する。そして、制御部８８は、印刷層１８Ｄの色や形状等と保有している情報（色や形状と測定空間情報）とを比較することで、空間間隔ＣＬを良好に得て血糖値を良好に算出することができる。
第５実施形態に係る血糖計１０Ｄでも、上述の血糖計１０と同様の効果を得ることができる。また血糖計１０Ｄは、印刷層１８Ｄを識別する構成として、カメラ１３２を使用することで、より多くの情報を測定チップ１２Ｄから測定装置１４Ｄに伝達することが可能となる。例えば、測定チップ１２Ｄの空間間隔ＣＬ以外の被測定物及び／又は測定条件に関する複数種類の情報（測定結果、測定日時、製造日、ロット、補正情報）を相互に対応付けて保管することが可能となる。これにより、測定チップ１２Ｄは、複数種類の情報を対応付けて血糖値を算出及び管理することが可能となる。
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、発明の要旨に沿って種々の改変を行ってよく、上述した第１〜第５実施形態のうち一の実施形態の構成を取り出して、他の実施形態に適用することも可能である。
例えば、血糖計１０、１０Ａ〜１０Ｄの検出部６４は、透過タイプの光学系に限定されず、発光部６８と受光部７０が同側に配置されて測定チップ１２、１２Ａ〜１２Ｄを反射した測定光（反射光）を受光する反射タイプの光学系に構成されてもよい。これに応じて読取部９６も反射タイプに構成されてよい。
さらに、上述の実施形態では、血糖値を測定する血糖計１０、１０Ａ〜１０Ｄのうち、簡易血糖自己測定器（ＳＭＢＧ器）を例に記述したが、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。例えば、成分測定システム１０、１０Ａ〜１０Ｄは、院内専用グルコース分析装置（ＰＯＣＴ器）或いは医療施設や研究施設に設置される大型検査装置等の高精度に濃度を測定する装置に適用でき、また濃度を算出する以外にも、微量検出時において検出閾値を超えたか否かを判定する簡易型測定器にも適用可能である。医療現場で測定対象となる試料液としては、血液の他にも、尿（ケトン体等）、間質液、唾液等の生体から得られるサンプルの溶液があげられ、これは原液であっても化学処理等を行った実験生成物であってもよい。或いは、成分測定システム１０、１０Ａ〜１０Ｄは、排水や工業用試料等の成分測定を行う装置に適用することもできる。要するに、成分測定システム１０、１０Ａ〜１０Ｄは、液体を取り込んで測定する種々の装置に対し適用（併設）することができる。
また、印刷層１８、１８Ａ〜１８Ｄが保有する情報は、空間間隔ＣＬ等の測定時に関連する情報に限られず、測定チップ１２、１２Ａ〜１２Ｄが採取する液体及び／又は測定条件に関する情報であってよい。液体としては、上記のように血液、尿、間質液、唾液、排水、工業用試料等が挙げられ、印刷層１８、１８Ａ〜１８Ｄは、情報として測定する液体の種類を保有する。例えば、尿に含まれるケトン体、尿糖を測定する場合は、測定チップ１２、１２Ａ〜１２Ｄの種類に関する情報が印刷層１８、１８Ａ〜１８Ｄに印刷され、この情報を測定装置１４、１４Ｂ〜１４Ｄが読み取る。測定装置１４、１４Ｂ〜１４Ｄは、測定チップ１２、１２Ａ〜１２Ｄの種類に応じて測定値の算出を行い、測定チップ１２、１２Ａ〜１２Ｄの種類に関する情報を測定結果と関連付けて保管する。これにより、同一の測定装置１４、１４Ｂ〜１４Ｄを用いて、液体に含まれる複数種類の測定を正確に行い、測定結果を有効に活用することが可能となる。測定条件は、例えば、測定時（測定チップ１２、１２Ａ〜１２Ｄを包装から取り出して使用する際）の温度、湿度、光（色相、強度、明度等）の条件があげられ、印刷層１８、１８Ａ〜１８Ｄは、情報としてこれらの測定条件の範囲を保有する。印刷には温度反応性インク、湿度応答性インク、紫外線発色インク等が用いられてもよい。例えば、温度反応性インクを測定チップ１２、１２Ａ〜１２Ｄに印刷した場合には、測定チップ１２、１２Ａ〜１２Ｄの温度に応じた温度反応性インクの発色変化を測定装置１４、１４Ｂ〜１４Ｄが読み取る。測定装置１４、１４Ｂ〜１４Ｄは温度反応性インクの発色変化により、測定部位に近い部分の温度条件を測定し、補正に用いることで、より精度の高い測定値の算出が可能となる。また、例えば湿度応答性インク及び紫外線発色インクを測定チップ１２、１２Ａ〜１２Ｄに印刷した場合には、測定チップ１２、１２Ａ〜１２Ｄを包装から取り出して使用する際に、開封に伴って起こる吸湿及び吸光変化を印刷層１８、１８Ａ〜１８Ｄの発色変化として測定装置１４、１４Ｂ〜１４Ｄが読み取る。測定装置１４、１４Ｂ〜１４Ｄは、発色変化による補正を行うことに加え、印刷層１８、１８Ａ〜１８Ｄの発色変化に応じた閾値を設定することで測定可否を判定することができる。このように、測定条件の範囲を印刷層１８、１８Ａ〜１８Ｄが保有することにより、より正確な測定を行うと共に測定管理を行うことが可能となる。
また、測定装置１４、１４Ｂ〜１４Ｄ（成分測定システム１０、１０Ａ〜１０Ｄ）は、上記の液体の成分を測定する場合に、光学的測定を実施する装置に限定されず種々の装置を適用してよい。例えば、電気的測定装置（液体を通して電流、電圧等を測定する装置）、液体と試薬との反応により変化する性質（生成物質、形態、温度、粘性（凝固、液化等））を検出する装置、液体から特定の成分を抽出する装置等があげられる。測定装置１４、１４Ｂ〜１４Ｄは、測定時に、液体及び／又は測定条件に関する情報を用いて測定値を補正することが可能である。例えば、液体の測定時に測定条件に関連する情報（温度、湿度、光）も検出し、検出値が測定条件の情報から外れている場合には、検出値及び測定条件の情報に基づき補正量を算出し、測定値を適宜補正することができる。
また、測定装置１４、１４Ｂ〜１４Ｄは、液体及び／又は測定条件に関する情報を測定時の算出に用いるだけでなく、算出された測定値と関連付けて記憶して、ユーザに提供する構成でもよい。或いは、液体及び／又は測定条件に関する情報は、別の情報管理システムにおいてデータ管理されてもよい。このような情報管理システムとしては、ＰＣ、携帯電話、電子カルテシステム、サーバ等が挙げられる。情報管理システムは、測定装置１４、１４Ｂ〜１４Ｄとの間で無線通信等により情報を送受信可能な構成であれば、より利便性が高いものとなる。このように液体及び／又は測定条件に関する情報と測定値とを関連付けて管理することで、測定値の確認や統計処理時等に測定状況等を含んで測定値を把握することが可能となる。

Claims (12)

  1. 液体を採取可能な測定チップと、
    前記測定チップが装着され、前記測定チップに測定光を出射して前記液体の成分を測定する測定装置と、を備える成分測定システムであって、
    前記測定チップは、
    前記液体を取り込む検出空間、及び前記検出空間において前記測定光が照射される被検出領域を内部に有するチップ本体と、
    前記チップ本体の表面に設けられ、前記被検出領域の前記測定光の進行方向に沿った前記検出空間の間隔である空間間隔に関わる情報を示す印刷層と、を有し、
    前記測定装置は、
    前記空間間隔に関わる情報を前記印刷層から読み取る読取部と、
    前記読取部により読み取られた前記空間間隔を用いて前記液体の成分を算出する制御部と、を有する
    ことを特徴とする成分測定システム。
  2. 請求項１記載の成分測定システムにおいて、
    前記制御部は、前記印刷層の透過率に基づいて前記空間間隔を特定する
    ことを特徴とする成分測定システム。
  3. 請求項１記載の成分測定システムにおいて、
    前記制御部は、前記印刷層の色相に基づいて前記空間間隔を特定する
    ことを特徴とする成分測定システム。
  4. 請求項１記載の成分測定システムにおいて、
    前記制御部は、前記印刷層の形状変化のパターンに基づいて前記空間間隔を特定する
    ことを特徴とする成分測定システム。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の成分測定システムにおいて、
    前記測定装置は、前記測定光を出射して、前記測定チップを透過した透過光を検出する検出部を備える
    ことを特徴とする成分測定システム。
  6. 請求項５記載の成分測定システムにおいて、
    前記測定装置は、前記測定チップが挿入される装着用空間を有し、
    前記測定チップは、前記測定装置の装着状態で、前記被検出領域よりも挿入方向奥側に前記印刷層を有し、
    前記検出部は、前記読取部を兼用し、前記測定チップの挿入移動時に、前記印刷層の透過光を検出する
    ことを特徴とする成分測定システム。
  7. 請求項５記載の成分測定システムにおいて、
    前記測定装置は、前記測定チップが挿入される装着用空間を有し、
    前記測定チップは、前記測定装置の装着状態で、前記被検出領域よりも挿入方向手前に前記印刷層を有し、
    前記検出部は、前記読取部を兼用し、前記測定装置の装着状態で、前記印刷層の透過光を検出する
    ことを特徴とする成分測定システム。
  8. 請求項５記載の成分測定システムにおいて、
    前記測定装置は、前記測定チップが挿入される装着用空間を有し、
    前記測定チップは、前記測定装置の装着状態で、前記被検出領域よりも挿入方向奥側に前記印刷層を有し、
    前記読取部は、前記検出部とは別に設けられ、前記測定装置の装着状態で、前記印刷層の透過光を検出する
    ことを特徴とする成分測定システム。
  9. 液体を採取可能な測定チップが装着され、前記測定チップに測定光を出射して該液体の成分を測定する測定装置であって、
    前記測定チップは、前記液体を取り込む検出空間、及び前記検出空間において前記測定光が照射される被検出領域を内部に有するものであり、
    前記測定装置は、
    前記被検出領域の前記測定光の進行方向に沿った前記検出空間の間隔である空間間隔に関わる情報を示す印刷層を読み取る読取部と、
    前記読取部により読み取られた前記空間間隔を用いて、前記液体の成分を算出する制御部と、を有する
    ことを特徴とする測定装置。
  10. 液体に測定光を出射して該液体の成分を測定する測定装置に装着され、前記液体を採取可能な測定チップであって、
    前記液体を取り込む検出空間、及び前記検出空間において前記測定光が照射される被検出領域を内部に有するチップ本体と、
    前記チップ本体の表面に設けられ、前記測定装置の読取部により読み取られる印刷層と、を有し、
    前記印刷層は、前記被検出領域の前記測定光の進行方向に沿った前記検出空間の間隔である空間間隔に関わる情報を示している
    ことを特徴とする測定チップ。
  11. 液体を採取可能な測定チップと、
    前記測定チップが装着され、前記液体に関する測定を行って測定値を算出する測定装置と、を備える成分測定システムであって、
    前記測定チップは、
    採取した前記液体に対し前記測定を行う被測定部分と、
    前記液体及び／又は測定条件に関する情報を印刷により保有する印刷部分と、を有し、
    前記測定装置は、
    前記液体及び／又は測定条件に関する情報を印刷部分から読み取る読取部と、
    前記読み取られた前記液体及び／又は測定条件に関する情報を前記測定値の算出に用いる制御部と、を有する
    ことを特徴とする成分測定システム。
  12. 請求項１１記載の成分測定システムにおいて、
    前記液体及び／又は測定条件に関する情報は、前記測定値に関連付けて保管される
    ことを特徴とする成分測定システム。
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