レーザ穿刺装置とこれを用いた血液検査装置
【課題】レーザ穿刺装置の使用にはレンズフィルム等を使用の度に交換しなければならず手間がかかるものであった。
【解決手段】筐体２２内に装着されるとともに皮膚５を穿刺するレーザ穿刺ユニット２４と、このレーザ穿刺ユニット２４の前方に設けられるとともにレーザ穿刺ユニット２４から放射されるレーザ光２４ｈが通過するレンズ２５と、このレンズ２５の前方に設けられるとともにレーザ光２４ｈが通過して出力される穿刺開口部２６とを備え、レンズ２５と穿刺開口部２６との間に穿刺の都度の取替えを不要とするレンズ保護隔壁２７が設けられたものである。これにより、所期の目的を達成することができる。
【解決手段】筐体２２内に装着されるとともに皮膚５を穿刺するレーザ穿刺ユニット２４と、このレーザ穿刺ユニット２４の前方に設けられるとともにレーザ穿刺ユニット２４から放射されるレーザ光２４ｈが通過するレンズ２５と、このレンズ２５の前方に設けられるとともにレーザ光２４ｈが通過して出力される穿刺開口部２６とを備え、レンズ２５と穿刺開口部２６との間に穿刺の都度の取替えを不要とするレンズ保護隔壁２７が設けられたものである。これにより、所期の目的を達成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ穿刺装置とこれを用いた血液検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来のレーザ穿刺装置１について説明する。図１３において、２はレーザ穿刺ユニット３が装着された筐体であり、このレーザ穿刺ユニット３の前方にはレーザ光３ａが皮膚５で焦点を結ぶレンズ６が設けられている。また、このレンズ６の前方には、レンズ６の汚れを保護するレンズフィルム７が設けられている。そして、このレンズフィルム７の前方には穿刺開口部４が設けられている。８は、レーザ穿刺ユニット３に高電圧を与える高電圧発生回路であり、９は、この高電圧発生回路８に電源を与える電池である。
【０００３】
以上のように構成されたレーザ穿刺装置１の動作について以下説明する。穿刺ボタン３ｂが押下されると、高電圧発生回路８が駆動されて、レーザ穿刺ユニット３からはレーザ光３ａが放射される。このレーザ光３ａはレンズ６とレンズフィルム７を通過して皮膚５を穿刺する。皮膚５が穿刺されると、この皮膚５からは少量の血液１０が流出する。
【０００４】
ここで、レンズフィルム７は、レーザ穿刺時において飛散物や煙によるレンズ６の汚れを保護する目的で設けられたものであり穿刺の度に交換していた。これは、レンズフィルム７が汚れると光透過率が低下するのでこれを防止するためである。
【０００５】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
【特許文献１】米国特許第５９９３４３９号公報
【特許文献２】米国特許第５９４７９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながらこのような従来のレーザ穿刺装置１では、穿刺の度にレンズフィルム７を交換しなければならず手間がかかるという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、手間のかからないレーザ穿刺装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために本発明のレーザ穿刺装置は、レンズと穿刺開口部との間に取替え不要なレンズ保護手段が設けられたものである。これにより、初期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明は、レンズと穿刺開口部との間に取替え不要なレンズ保護手段が設けられたものであり、取替え不要なレンズ保護手段が設けられているので、レーザ穿刺の度にレンズフィルム等で形成されたレンズ保護手段を取り替える必要はなく、このレンズフィルム交換の手間を省くことができる。また、レンズフィルムを装着する必要がないので、ランニングコストの軽減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態におけるレーザ穿刺装置２１の断面図である。図１において、２２は樹脂で形成された略直方体形状の筐体であり、この筐体２２の一方には蝶番で開閉自在に形成された蓋２２ａが設けられている。
【００１１】
また、筐体２２内には、ホルダ２３に内蔵されたレーザ穿刺ユニット２４が装着されており、このレーザ穿刺ユニット２４の前方にはレンズ２５が装着されている。そして、ホルダ２３の一方には穿刺開口部２６が形成されている。即ち、レンズ２５の前方に穿刺開口部２６が位置している。この穿刺開口部２６は皮膚５に当接し、レーザ光２４ｈの照射により皮膚５から血液１０を採血するものである。
【００１２】
２７は、レンズ２５と穿刺開口部２６との間にレーザ光２４ｈの進行軌跡（光軸）を包むように尖頭状に形成されたレンズ保護隔壁である。また、ホルダ２３の他方近傍に吸入路２８ａを介して排気用のポンプ２８が装着されている。このポンプ２８からは排気口２８ｂが筐体２２の外部に向かって設けられるとともに、この排気口２８ｂの一部が分岐されて分岐路２８ｃに接続されている。そしてこの分岐路２８ｃは、レンズ保護隔壁２７内に導かれている。このレンズ保護隔壁２７には、ホルダ２３との間に孔２７ａが設けられている。
【００１３】
２９は、穿刺ボタン３０に接続された高電圧発生回路であり、レーザ穿刺ユニット２４を駆動するものである。また、３１は電池であり、高電圧発生回路２９に電源を供給するものである。３２は、ホルダ２３内と筐体２２外との間の開放・閉塞を行う弁である。
【００１４】
以上のように構成されたレーザ穿刺装置２１について、以下にその動作を説明する。筐体２２に露出して設けられた穿刺ボタン３０を押下すると、高電圧発生回路２９が駆動されて高電圧が発生する。この高電圧でレーザ穿刺ユニット２４が駆動されてレーザ光２４ｈが放射される。このレーザ光２４ｈはレンズ２５を通過して皮膚５下で焦点を結ぶ（図２参照）。皮膚５はレーザ光２４ｈの照射で焼かれて皮膚５の蒸散物と煙の放出及び、血液１０が流出する。この血液１０は、皮膚５上に留まり、蒸散物と煙はホルダ２３内に流入する。このホルダ２３内に流入した蒸散物と煙はポンプ２８の作用により、吸入路２８ａを介して排気口２８ｂから外部に排出される。
【００１５】
ここで、本実施の形態におけるレンズ保護隔壁２７は、レンズ２５と穿刺開口部２６との間にレーザ光２４ｈの進行軌跡を包むように尖頭状に形成されているので、蒸散物と煙は殆どレンズ２５に到達することはない。従って、レンズ２５の汚れは極めて軽減され、光透過能力が劣化することはない。即ち、従来のように穿刺の度にレンズフィルム７を取り替えるような手間は不要となる。
【００１６】
また、穿刺の直後に排気口２８ｂから排出される排気の一部は分岐されて分岐路２８ｃを介してレンズ保護隔壁２７内へ流入する。そして、レンズ２５の前面を通過して孔２７ａからホルダ２３へ抜ける。従って、例えレンズ保護隔壁２７内に蒸散物と煙が流入したとしても、この流入した蒸散物と煙は孔２７ａからホルダ２３内に放出される。従って、レンズ２５が汚れることはない。
【００１７】
図２は、ホルダ２３とその近傍の拡大断面図である。図２において、レンズ２５の前方から距離３５の位置に開閉自在に構成されたシャッター３６（遮蔽手段の一例として用いた）が設けられている。このシャッター３６は、レーザ穿刺の後、直ちに閉じられる。従って、例え蒸散物と煙がレンズ保護隔壁２７内に流入したとしてもレンズ２５に触れることはないので、レンズ２５が汚れて光透過率を低下させることはない。なお、距離３５は、レンズ２５の焦点距離の３分の１以下にしており、シャッター３６の径は、レンズ２５の径の５分の１から１０分の１の大きさにしている。
【００１８】
レンズ保護隔壁２７の表面は、抗菌処理を行い。レーザ照射による皮膚５の炭化臭を軽減させている。なお、抗菌処理の他に光触媒３８を装着し、脱臭することもできる。この場合は、ホルダ２３に採光窓３９を設け、外部からの光（紫外線）４０を光触媒３８に照射するようにする。
【００１９】
ここで、光触媒３８の脱臭原理を説明する。光触媒３８に光４０が当たると、その表面から電子が飛び出す。電子が飛び出すとそこに正孔が生ずる。この正孔は強い酸化力を持ち、水中にある水酸化イオンから電子を奪う。電子を奪われた水酸化イオンは非常に不安定な状態のＯＨラジカルになる。ＯＨラジカルは強力な酸化力を持つため近くの有機物から電子を奪い、自分自身の安定を図ろうとする。このようにして電子を奪われた有機物は結合を分断され、最終的には無臭の二酸化炭素や水となり、大気中に発散する。
【００２０】
また、脱臭等については以下の処置も考えられる。即ち、蒸散物と煙が吸引される吸入路２８ａ内に活性炭等の臭いの除去部材を装着してレーザ照射による皮膚５の炭化臭を除去する。
【００２１】
また、レンズ保護隔壁２７とホルダ２３との間に電極４１ａ、４１ｂを設け、この電極４１ａ、４１ｂに電圧を印加して集塵しても良い。電圧を印加することで微粒子を含んだ蒸散物や煙は、帯電された電極４１ａ、４１ｂにより捕捉されて臭いのない綺麗な空気にすることができる。
【００２２】
またホルダ２３内にエアフィルタを装着しても良い。エアフィルタとしては、例えばＨＥＰＡフィルタがある。ＨＡＰＡフィルタは、極めて細いガラス繊維で形成されており、１０μｍ以下の粒子を９９．９％以上の効率で捕集するものである。
【００２３】
次に、図３について説明する。図３は、上記図２の変形例であり、図２と同じ部分は同一符号を記している。また図２と同様の部分は説明を省略する。以下違いについて説明をする。
【００２４】
図２においては、開閉自在のシャッター３６が遮蔽手段の一例として設けられていたが、図３では、レンズ２５の前方から距離Ｌｆの位置に、開閉式ではなく固定支持されたシャッター（遮蔽部材）３６ａが設けられている。このシャッター３６ａは、レーザ穿刺中においては、レーザ光路に配置されているために、レーザの出力を若干低減するが、シャッター３６ａの径φＤｆをレンズ２５の直径φＤよりも小さいものを選定することで、例え蒸散物がレンズ隔壁２７内に飛散したとしてもレンズ２５に直接、到達することはないので、レンズ２５が汚れて光透過率を低下させることはない。
【００２５】
なお、レンズ２５とシャッター３６ａとの距離Ｌｆは、レンズ２５の焦点距離の３分の１以下にしており、シャッター３６ａの径φＤｆは、レンズ２５の径φＤの５分の１〜１０分の１の大きさにしている。つまり、レンズ保護隔壁２７の穿刺側の開口部２７ａの径φｄｆと同程度のサイズとする。また、５４ｄは皮膚検知センサを示す。
【００２６】
図４は、レーザ穿刺ユニット２４とレンズ保護隔壁２７の断面図である。レーザ穿刺ユニット２４は、発振チューブ２４ａから構成されている。発振チューブ２４ａ内には、Ｅｒ：ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザ結晶２４ｃと光源２４ｄが格納されている。発振チューブ２４ａの一方の端には透過率約１％の部分透過鏡２４ｅが装着されており、他方の端には全反射鏡２４ｆが装着されている。部分透過鏡２４ｅの前方のレンズ保護隔壁２７内には凸レンズ２５が装着されており、レーザ光２４ｈで患者の皮膚下に焦点を結ぶように設定されている。
【００２７】
以上のように構成されたレーザ穿刺ユニット２４について、以下にその動作を説明する。穿刺ボタン３０（図１参照）を押下する。そうすると、光源２４ｄが励起し、この光源２４ｄから発射された光源は、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ結晶２４ｃ内に入り、ここで、全反射鏡２４ｆとＹＡＧレーザ結晶２４ｃと部分透過鏡２４ｅの間を反射して共振するとともに増幅される。この増幅されたレーザ光の一部は誘導放出により部分透過鏡２４ｅを通過する。この部分透過鏡２４ｅを通過したレーザ光２４ｈはレンズ２５を透過して放射され、皮膚５内で焦点を結ぶ。ここで、穿刺する際の焦点の深さは、皮膚５から０．１ｍｍ〜１．５ｍｍが適しており、本実施の形態では０．５ｍｍとしている。
【００２８】
本実施の形態では、患者の皮膚５へ非接触で穿刺できるレーザ穿刺ユニット２４を用いているので、衛生的である。また、可動部品は無く故障は少なくなる。更に、レーザ穿刺装置２１を容易に防水構造とすることができ、全体を丸洗いすることも可能となる。なお、このレーザ光２４ｈでの穿刺電圧は、約３００Ｖとしている。従って、患者に与える苦痛は少ない。
【００２９】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１で説明したレーザ穿刺装置２１を用いた血液検査装置５１について述べる。なお、実施の形態１と同じものに付いては、同符号を附して説明を簡略化している。
【００３０】
図５は、血液検査装置５１の断面図である。図５において、５２は、樹脂で形成された筐体であり、この筐体５２内には、ホルダ２３に覆われたレーザ穿刺ユニット２４が装着されている。また、筐体５２内の一方には、レーザ穿刺ユニット２４のレーザ光２４ｈが通過する筒体５２ａが形成されている。そして、この筒体５２ａの先端は穿刺開口部となっており、血液センサ（以下センサという）５３が装着されたセンサユニット５４が着脱自在に装着されている。
【００３１】
ホルダ２３の他方からは吸入路２８ａにより連結された排気用のポンプ２８が装着されており、このポンプ２８からは排気口２８ｂへ連結されている。また、このポンプ２８の排気口２８ｂへ放出される排気が分割されて分岐路２８ｃに供給され、この分岐路２８ｃはレンズ保護隔壁２７内に導かれている。また、ホルダ２３と外部との間には弁３２が設けられている。
【００３２】
２９は、高電圧発生回路であり、レーザ穿刺ユニット２４内に設けられた光源２４ｄ（図４参照）を駆動するものである。また、５５は電気回路部であり、高電圧発生回路２９を駆動するとともに、センサ５３から出力される信号に基づいて、血液１０の性質（血糖値）を測定するものである。そして、その結果は筐体５２の表面に装着された表示部５６に表示される。５７は、電気回路部５５に電源を供給する電池である。
【００３３】
図６はセンサユニット５４の断面図であり、図７は底面から見た平面図である。センサユニット５４は、ホルダ５４ａとこのホルダ５４ａへ着脱自在に挿入されたセンサ５３とで構成されている。ホルダ５４ａ内には、中央に孔５４ｂを有する受け台５４ｃが設けられており、この受け台５４ｃにセンサ５３が載置される。そして、このセンサ５３は、ホルダ５４ａ内に形成された係止凸部５４ｅで係止される。また、受け台５４ｃの下側にはリング状の凸部５４ｆが形成されており、このリング状の凸部５４ｆで負圧室２８ｄを形成している。
【００３４】
凸部５４ｆには、皮膚５への当接を検知する皮膚検知センサ５４ｄが設けられている。この皮膚検知センサ５４ｄの信号は導線でガイド６０ｂに形成された凹部６０ｄに接続されている。皮膚検知センサ５４ｄは皮膚５の当接抵抗を検知するものであり、導体電極で構成されている。そして、図７に示すように皮膚検知センサ５４ｄの信号は、複数個の凹部６０ｄを２分するように接続されている。これは、この凹部６０ｄに嵌合する凸部６０ｃから得る信号は１８０度離れた位置から得ることにより、センサユニット５４の挿入方向に関係なく信号を取り出すことを可能にするためである。なお、この関係はセンサユニット５４に形成された凹部６０ｄと筒体５２ａに形成された凸部６０ｃと逆であっても良い。
【００３５】
図８は、ガイド部６０の展開平面図である。このガイド部６０は、筒体５２ａとセンサユニット５４との間に形成されるものである。図８において、６０ａは凹形状のガイドであり、筒体５２ａの外側に設けられている。また、６０ｂは、凸形状のガイドであり、センサユニット５４の内側に設けられている。従って、センサユニット５４を無造作に挿入しても、このガイド６０ａ、６０ｂに沿って方向を修正しながら挿入される。従って、電極同士は確実に接続されて、センサ５３の信号を電気回路部５５に導くことができる。
【００３６】
６０ｃは、ガイド６０ａの奥部に形成された導電性を有するとともに弾性を有する凸部であり、６０ｄは、ガイド６０ｂの先端に設けられた導電性を有する凹部である。この凸部６０ｃと凹部６０ｄは嵌合して、センサユニット５４の位置決めをするとともに、この凸部６０ｃと凹部６０ｄを介してセンサユニット５４に装着された皮膚検知センサ５４ｄの信号を電気回路部５５に導くものである。
【００３７】
図９は、センサユニット５４に装着されるセンサ５３の断面図である。このセンサ５３は、基板６１と、この基板６１の上面に貼り合わされたスペーサ６２と、このスペーサ６２の上面に貼り合わされたカバー６３とで構成されており、その形状は板体形状をしている。
【００３８】
６４は、血液１０の貯留部であり、この貯留部６４は、基板６１の略中央に形成された基板孔６１ａと、スペーサ６２の略中央に形成されたスペーサ孔６２ａと、カバー６３の略中央に形成されたカバー孔６３ａとが連通して形成されている。
【００３９】
６５は、この貯留部６４に一方の端が連結された血液１０の供給路であり、貯留部６４に溜められた血液１０を毛細管現象で供給路６５上に形成された検出部６７（図１０参照）に導く路である。また、この供給路６５の他方の端は空気孔６８に連結されている。貯留部６４の容積は０．９０４μＬであり、供給路６５の容積は０．１４４μＬである。
【００４０】
ここで、カバー６３の上面６３ｈは撥水性材料を用いている。また、供給路６５内は親水性材料を用いている。なお、貯留部６４の天面６４ａは供給路６５より弱い親水性処理をするか、或いはカバー６３の上面６３ｈより弱い撥水性処理をすることが好ましい。
【００４１】
７０は、検出部３７上に載置された試薬である。この試薬７０は、０．０１〜２．０ｗｔ％ＣＭＣ水溶液に、ＰＱＱ−ＧＤＨを０．１〜５．０Ｕ／センサ、フェリシアン化カリウムを１０〜２００ｍＭ、マルチトールを１〜５０ｍＭ、タウリンを２０〜２００ｍＭ添加して融解させて試薬溶液を調整し、これを基板６１に形成された検出電極７１，７３（図１０参照）上に滴下し、乾燥させることで形成したものである。
【００４２】
ここで、基板６１の上面には金、白金、パラジウム等を材料として、スパッタリング法或いは蒸着法により導電層を形成し、これをレーザ加工により検出電極７１〜７５と、この検出電極７１〜７５から夫々導出された接続電極７１ａ〜７５ａと基準電極７３ｃが一体的に形成されている。
【００４３】
また、基板６１、スペーサ６２、カバー６３の材質はポリエチレンテレフタート（ＰＥＴ）を用いている。
【００４４】
図１０は、センサ５３の透視平面図である。センサ５３の形状は正６角形をしており、その夫々６個の頂部には、血液検査装置５１の筒体５２ａの先端に設けられたコネクタ７６（７６ａ〜７６ｆ）に接続される接続電極７１ａ〜７５ａと、接続電極７３ａに接続された基準電極７３ｃが形成されている。
【００４５】
６４は、センサ５３の略中央に設けられた血液１０の貯留部であり、この貯留部６４に一方の端が接続された供給路６５が検出電極７２に向かって設けられている。そして、この供給路６５の他方の端は空気孔６８に連結している。この供給路６５上には、貯留部６４から順次接続電極７４ａに接続された検出電極７４と、接続電極７５ａに接続された検出電極７５と、再度接続電極７４ａに接続された検出電極７４と、接続電極７３ａ及び基準電極７３ｃに接続された検出電極７３と、接続電極７１ａに接続された検出電極７１と、再度接続電極７３ａ及び基準電極７３ｃに接続された検出電極７３と、接続電極７２ａに接続された検出電極７２が設けられている。また、検出電極７１，７３上には、試薬７０（図９参照）が載置される。
【００４６】
図１１は、電気回路部５５とその近傍のブロック図である。図１１において、センサ５３の接続電極７１ａ〜７５ａ、基準電極７３ｃは、コネクタ７６ａ〜７６ｆを介して切換回路８０に接続されている。この切換回路８０の出力は、電流／電圧変換器８１の入力に接続されている。そして、その出力はアナログ／デジタル変換器（以後、Ａ／Ｄ変換器という）８２を介して演算部８３の入力に接続されている。この演算部８３の出力は、液晶で形成された表示部５６と送信部８７に接続されている。また、切換回路８０は基準電圧源８５が接続されている。なお、この基準電圧源８５はグランド電位であっても良い。
【００４７】
８６は制御部であり、この制御部８６の出力は、レーザ穿刺ユニット２４に接続された高電圧発生回路２９と、切換回路８０の制御端子と、演算部８３と、送信部８７と、負圧を発生させる排気用のポンプ２８に接続されている。また、制御部８６の入力には、レーザ穿刺ユニット２４で穿刺する穿刺ボタン３０と、皮膚検知センサ５４ｄと、タイマ８８とが接続されている。
【００４８】
次に、電気回路部５５の動作を説明する。先ず、センサ５３の接続電極７１ａ〜７５ａ、基準電極７３ｃがコネクタ７６ａ〜７６ｆの何れに接続されているかを検出する。即ち、制御部８６の指令により、コネクタ７６ａ〜７６ｆの内、隣り合うコネクタ間の電気抵抗が零であるコネクタを見つける。そして、その電気抵抗が零のコネクタが見つかったら、そのコネクタに接続されているものが基準電極７３ｃに接続されるコネクタ７６であると決定する。そして、この基準電極７３ｃに接続されたコネクタ７６を基準として、順に接続電極７４ａ，７５ａ、７１ａ、７２ａ，７３ａにコネクタ７６（７６ａ〜７６ｆのうち何れかから始まる）が接続される。このようにして、接続電極７１ａ〜７５ａ、基準電極７３ｃに接続された夫々のコネクタ７６ａ〜７６ｆを決定し、その後血液１０の測定に移る。
【００４９】
測定動作では、先ず切換回路８０を切換えて、検出電極７１（図９参照）を電流／電圧変換器８１に接続する。また、血液１０流入を検知するための検知極となる検出電極７２を基準電圧源８５に接続する。そして、検出電極７１及び検出電極７２間に一定の電圧を印加する。この状態において、血液１０が流入すると、検出電極７１，７２間に電流が流れる。この電流は、電流／電圧変換器８１によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器８２によってデジタル値に変換される。そして、演算部８３に向かって出力される。演算部８３はそのデジタル値に基づいて血液１０が十分に流入したことを検出する。なお、この時点でポンプ２８の動作をオフにする。
【００５０】
次に、血液成分であるグルコースの測定が行なわれる。グルコース成分量の測定は、先ず、制御部８６の指令により、切換回路８０を切換えて、グルコース成分量の測定のための作用極となる検出電極７１を電流・電圧変換器８１に接続する。また、グルコース成分量の測定のための対極となる検出電極７３を基準電圧源８５に接続する。
【００５１】
なお、例えば血液中のグルコースとその酸化還元酵素とを一定時間反応させる間は、電流／電圧変換器８１及び基準電圧源８５をオフにしておく。そして、一定時間（１〜１０秒）の経過後に、制御部８６の指令により、検出電極７１と７３間に一定の電圧（０．２〜０．５Ｖ）を印加する。そうすると、検出電極７１，７３間に電流が流れる。この電流は電流／電圧変換器８１によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器８２によってデジタル値に変換されて、演算部８３に向かって出力される。演算部８３はそのデジタル値を基にグルコース成分量に換算する。
【００５２】
次に、グルコース成分量の測定後、Ｈｃｔ値の測定が行なわれる。Ｈｃｔ値の測定は次のように行なわれる。先ず、制御部８６からの指令により切換回路８０を切換える。そして、Ｈｃｔ値の測定のための作用極となる検出電極７５を電流／電圧変換器８１に接続する。また、Ｈｃｔ値の測定のための対極となる検出電極７１を基準電圧源８５に接続する。
【００５３】
次に、制御部８６の指令により、電流／電圧変換器８１及び基準電圧源８５から検出電極７５と７１間に一定の電圧（２Ｖ〜３Ｖ）を印加する。検出電極７５と７１間に流れる電流は、電流／電圧変換器８１によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器８２によってデジタル値に変換される。そして演算部８３に向かって出力される。演算部８３はそのデジタル値に基づいてＨｃｔ値に換算する。
【００５４】
この測定で得られたＨｃｔ値とグルコース成分量を用い、予め求めておいた検量線または検量線テーブルを参照して、グルコース成分量をＨｃｔ値で補正し、その補正された結果を表示部５６に表示する。また、この補正された結果を送信部８７からインスリンを注射する注射装置に向けて送信する。この送信は電波を用いることもできるが、医療器具への妨害のない光通信で送信することが好ましい。
【００５５】
このように補正された測定データを送信部８７から送信することにより、インスリンの投与量が注射装置に自動的に設定されるようにすれば、患者が投与するインスリンの量を注射装置に設定する必要は無く、設定の煩わしさは無くなる。また、人為手段を介さずにインスリンの量を注射装置に設定することができるので、設定のミスを防止することができる。
【００５６】
以上、グルコースの測定を例に説明したが、センサ５３の試薬７０を交換して、グルコースの測定の他に乳酸値やコレステロールの血液成分の測定にも有用である。
【００５７】
次に、図１２を用いて血液検査装置５１の動作を説明する。先ずステップ９１では、センサユニット５４の装着を待つ。センサユニット５４が装着されたらステップ９２に移行する。ステップ９２では、センサ５３の基準電極７３ｃの検知に基づいて、検出電極７１〜７５が特定される。
【００５８】
そして、ステップ９３で採血すべき皮膚５への当接を待つ。センサユニット５４の皮膚検知センサ５４ｄで皮膚５を検知したらステップ９４に移行し、ポンプ２８を動作させる。そして、このポンプ２８で負圧室２８ｄ（センサ５３の近傍）に負圧を加える。
【００５９】
ポンプ２８を形成する排気ポンプの電流の変化、或いはタイマ８８により予め定められた時間が経過すると、貯留部６４内の皮膚５が十分盛り上がったと判断し、ステップ９５に移行する。ステップ９５では、表示部５６に穿刺可である旨の表示をする。そして、ステップ９６に移行し、穿刺ボタン３０の押下を待つ。穿刺ボタン３０が押下されるとステップ９７に移行する。
【００６０】
ステップ９７では、ステップ９５で行った表示をオフするとともに、レンズ２５前方のシャッター３６を閉にする。そして、ステップ９８へ移行する。ステップ９８では皮膚５の穿刺により、流出した血液１０をセンサ５３の検出部６７に取り込む。そして、血液１０の血糖値を計測する。
【００６１】
ステップ９８で血糖値が計測されたら、ステップ９９に移行し、ポンプ２８をオフし、弁３２を開放する。そして、ステップ１００に移行し、測定した血糖値の値を表示部５６に表示する。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明にかかるレーザ穿刺装置は、使用時に手間が掛からないので、血液の採取等に使用される医療機器等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるレーザ穿刺装置の断面図
【図２】同装置のホルダとその近傍の断面図
【図３】同装置の別の構成例におけるホルダとその近傍の断面図
【図４】同装置のレーザ穿刺ユニットとその近傍の断面図
【図５】本発明の実施の形態２における血液検査装置の断面図
【図６】同装置のセンサユニットの断面図
【図７】同装置の底から見た平面図
【図８】同装置のガイド部の展開平面図
【図９】同装置のセンサの断面図
【図１０】同装置の透視平面図
【図１１】同装置の電気回路部とその近傍のブロック図
【図１２】同装置の動作説明図
【図１３】従来のレーザ穿刺装置の断面図
【符号の説明】
【００６４】
５ 皮膚
２１ レーザ穿刺装置
２２ 筐体
２４ レーザ穿刺ユニット
２４ｈ レーザ光
２５ レンズ
２６ 穿刺開口部
２７ レンズ保護隔壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ穿刺装置とこれを用いた血液検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来のレーザ穿刺装置１について説明する。図１３において、２はレーザ穿刺ユニット３が装着された筐体であり、このレーザ穿刺ユニット３の前方にはレーザ光３ａが皮膚５で焦点を結ぶレンズ６が設けられている。また、このレンズ６の前方には、レンズ６の汚れを保護するレンズフィルム７が設けられている。そして、このレンズフィルム７の前方には穿刺開口部４が設けられている。８は、レーザ穿刺ユニット３に高電圧を与える高電圧発生回路であり、９は、この高電圧発生回路８に電源を与える電池である。
【０００３】
以上のように構成されたレーザ穿刺装置１の動作について以下説明する。穿刺ボタン３ｂが押下されると、高電圧発生回路８が駆動されて、レーザ穿刺ユニット３からはレーザ光３ａが放射される。このレーザ光３ａはレンズ６とレンズフィルム７を通過して皮膚５を穿刺する。皮膚５が穿刺されると、この皮膚５からは少量の血液１０が流出する。
【０００４】
ここで、レンズフィルム７は、レーザ穿刺時において飛散物や煙によるレンズ６の汚れを保護する目的で設けられたものであり穿刺の度に交換していた。これは、レンズフィルム７が汚れると光透過率が低下するのでこれを防止するためである。
【０００５】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
【特許文献１】米国特許第５９９３４３９号公報
【特許文献２】米国特許第５９４７９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながらこのような従来のレーザ穿刺装置１では、穿刺の度にレンズフィルム７を交換しなければならず手間がかかるという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、手間のかからないレーザ穿刺装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために本発明のレーザ穿刺装置は、レンズと穿刺開口部との間に取替え不要なレンズ保護手段が設けられたものである。これにより、初期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明は、レンズと穿刺開口部との間に取替え不要なレンズ保護手段が設けられたものであり、取替え不要なレンズ保護手段が設けられているので、レーザ穿刺の度にレンズフィルム等で形成されたレンズ保護手段を取り替える必要はなく、このレンズフィルム交換の手間を省くことができる。また、レンズフィルムを装着する必要がないので、ランニングコストの軽減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態におけるレーザ穿刺装置２１の断面図である。図１において、２２は樹脂で形成された略直方体形状の筐体であり、この筐体２２の一方には蝶番で開閉自在に形成された蓋２２ａが設けられている。
【００１１】
また、筐体２２内には、ホルダ２３に内蔵されたレーザ穿刺ユニット２４が装着されており、このレーザ穿刺ユニット２４の前方にはレンズ２５が装着されている。そして、ホルダ２３の一方には穿刺開口部２６が形成されている。即ち、レンズ２５の前方に穿刺開口部２６が位置している。この穿刺開口部２６は皮膚５に当接し、レーザ光２４ｈの照射により皮膚５から血液１０を採血するものである。
【００１２】
２７は、レンズ２５と穿刺開口部２６との間にレーザ光２４ｈの進行軌跡（光軸）を包むように尖頭状に形成されたレンズ保護隔壁である。また、ホルダ２３の他方近傍に吸入路２８ａを介して排気用のポンプ２８が装着されている。このポンプ２８からは排気口２８ｂが筐体２２の外部に向かって設けられるとともに、この排気口２８ｂの一部が分岐されて分岐路２８ｃに接続されている。そしてこの分岐路２８ｃは、レンズ保護隔壁２７内に導かれている。このレンズ保護隔壁２７には、ホルダ２３との間に孔２７ａが設けられている。
【００１３】
２９は、穿刺ボタン３０に接続された高電圧発生回路であり、レーザ穿刺ユニット２４を駆動するものである。また、３１は電池であり、高電圧発生回路２９に電源を供給するものである。３２は、ホルダ２３内と筐体２２外との間の開放・閉塞を行う弁である。
【００１４】
以上のように構成されたレーザ穿刺装置２１について、以下にその動作を説明する。筐体２２に露出して設けられた穿刺ボタン３０を押下すると、高電圧発生回路２９が駆動されて高電圧が発生する。この高電圧でレーザ穿刺ユニット２４が駆動されてレーザ光２４ｈが放射される。このレーザ光２４ｈはレンズ２５を通過して皮膚５下で焦点を結ぶ（図２参照）。皮膚５はレーザ光２４ｈの照射で焼かれて皮膚５の蒸散物と煙の放出及び、血液１０が流出する。この血液１０は、皮膚５上に留まり、蒸散物と煙はホルダ２３内に流入する。このホルダ２３内に流入した蒸散物と煙はポンプ２８の作用により、吸入路２８ａを介して排気口２８ｂから外部に排出される。
【００１５】
ここで、本実施の形態におけるレンズ保護隔壁２７は、レンズ２５と穿刺開口部２６との間にレーザ光２４ｈの進行軌跡を包むように尖頭状に形成されているので、蒸散物と煙は殆どレンズ２５に到達することはない。従って、レンズ２５の汚れは極めて軽減され、光透過能力が劣化することはない。即ち、従来のように穿刺の度にレンズフィルム７を取り替えるような手間は不要となる。
【００１６】
また、穿刺の直後に排気口２８ｂから排出される排気の一部は分岐されて分岐路２８ｃを介してレンズ保護隔壁２７内へ流入する。そして、レンズ２５の前面を通過して孔２７ａからホルダ２３へ抜ける。従って、例えレンズ保護隔壁２７内に蒸散物と煙が流入したとしても、この流入した蒸散物と煙は孔２７ａからホルダ２３内に放出される。従って、レンズ２５が汚れることはない。
【００１７】
図２は、ホルダ２３とその近傍の拡大断面図である。図２において、レンズ２５の前方から距離３５の位置に開閉自在に構成されたシャッター３６（遮蔽手段の一例として用いた）が設けられている。このシャッター３６は、レーザ穿刺の後、直ちに閉じられる。従って、例え蒸散物と煙がレンズ保護隔壁２７内に流入したとしてもレンズ２５に触れることはないので、レンズ２５が汚れて光透過率を低下させることはない。なお、距離３５は、レンズ２５の焦点距離の３分の１以下にしており、シャッター３６の径は、レンズ２５の径の５分の１から１０分の１の大きさにしている。
【００１８】
レンズ保護隔壁２７の表面は、抗菌処理を行い。レーザ照射による皮膚５の炭化臭を軽減させている。なお、抗菌処理の他に光触媒３８を装着し、脱臭することもできる。この場合は、ホルダ２３に採光窓３９を設け、外部からの光（紫外線）４０を光触媒３８に照射するようにする。
【００１９】
ここで、光触媒３８の脱臭原理を説明する。光触媒３８に光４０が当たると、その表面から電子が飛び出す。電子が飛び出すとそこに正孔が生ずる。この正孔は強い酸化力を持ち、水中にある水酸化イオンから電子を奪う。電子を奪われた水酸化イオンは非常に不安定な状態のＯＨラジカルになる。ＯＨラジカルは強力な酸化力を持つため近くの有機物から電子を奪い、自分自身の安定を図ろうとする。このようにして電子を奪われた有機物は結合を分断され、最終的には無臭の二酸化炭素や水となり、大気中に発散する。
【００２０】
また、脱臭等については以下の処置も考えられる。即ち、蒸散物と煙が吸引される吸入路２８ａ内に活性炭等の臭いの除去部材を装着してレーザ照射による皮膚５の炭化臭を除去する。
【００２１】
また、レンズ保護隔壁２７とホルダ２３との間に電極４１ａ、４１ｂを設け、この電極４１ａ、４１ｂに電圧を印加して集塵しても良い。電圧を印加することで微粒子を含んだ蒸散物や煙は、帯電された電極４１ａ、４１ｂにより捕捉されて臭いのない綺麗な空気にすることができる。
【００２２】
またホルダ２３内にエアフィルタを装着しても良い。エアフィルタとしては、例えばＨＥＰＡフィルタがある。ＨＡＰＡフィルタは、極めて細いガラス繊維で形成されており、１０μｍ以下の粒子を９９．９％以上の効率で捕集するものである。
【００２３】
次に、図３について説明する。図３は、上記図２の変形例であり、図２と同じ部分は同一符号を記している。また図２と同様の部分は説明を省略する。以下違いについて説明をする。
【００２４】
図２においては、開閉自在のシャッター３６が遮蔽手段の一例として設けられていたが、図３では、レンズ２５の前方から距離Ｌｆの位置に、開閉式ではなく固定支持されたシャッター（遮蔽部材）３６ａが設けられている。このシャッター３６ａは、レーザ穿刺中においては、レーザ光路に配置されているために、レーザの出力を若干低減するが、シャッター３６ａの径φＤｆをレンズ２５の直径φＤよりも小さいものを選定することで、例え蒸散物がレンズ隔壁２７内に飛散したとしてもレンズ２５に直接、到達することはないので、レンズ２５が汚れて光透過率を低下させることはない。
【００２５】
なお、レンズ２５とシャッター３６ａとの距離Ｌｆは、レンズ２５の焦点距離の３分の１以下にしており、シャッター３６ａの径φＤｆは、レンズ２５の径φＤの５分の１〜１０分の１の大きさにしている。つまり、レンズ保護隔壁２７の穿刺側の開口部２７ａの径φｄｆと同程度のサイズとする。また、５４ｄは皮膚検知センサを示す。
【００２６】
図４は、レーザ穿刺ユニット２４とレンズ保護隔壁２７の断面図である。レーザ穿刺ユニット２４は、発振チューブ２４ａから構成されている。発振チューブ２４ａ内には、Ｅｒ：ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザ結晶２４ｃと光源２４ｄが格納されている。発振チューブ２４ａの一方の端には透過率約１％の部分透過鏡２４ｅが装着されており、他方の端には全反射鏡２４ｆが装着されている。部分透過鏡２４ｅの前方のレンズ保護隔壁２７内には凸レンズ２５が装着されており、レーザ光２４ｈで患者の皮膚下に焦点を結ぶように設定されている。
【００２７】
以上のように構成されたレーザ穿刺ユニット２４について、以下にその動作を説明する。穿刺ボタン３０（図１参照）を押下する。そうすると、光源２４ｄが励起し、この光源２４ｄから発射された光源は、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ結晶２４ｃ内に入り、ここで、全反射鏡２４ｆとＹＡＧレーザ結晶２４ｃと部分透過鏡２４ｅの間を反射して共振するとともに増幅される。この増幅されたレーザ光の一部は誘導放出により部分透過鏡２４ｅを通過する。この部分透過鏡２４ｅを通過したレーザ光２４ｈはレンズ２５を透過して放射され、皮膚５内で焦点を結ぶ。ここで、穿刺する際の焦点の深さは、皮膚５から０．１ｍｍ〜１．５ｍｍが適しており、本実施の形態では０．５ｍｍとしている。
【００２８】
本実施の形態では、患者の皮膚５へ非接触で穿刺できるレーザ穿刺ユニット２４を用いているので、衛生的である。また、可動部品は無く故障は少なくなる。更に、レーザ穿刺装置２１を容易に防水構造とすることができ、全体を丸洗いすることも可能となる。なお、このレーザ光２４ｈでの穿刺電圧は、約３００Ｖとしている。従って、患者に与える苦痛は少ない。
【００２９】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１で説明したレーザ穿刺装置２１を用いた血液検査装置５１について述べる。なお、実施の形態１と同じものに付いては、同符号を附して説明を簡略化している。
【００３０】
図５は、血液検査装置５１の断面図である。図５において、５２は、樹脂で形成された筐体であり、この筐体５２内には、ホルダ２３に覆われたレーザ穿刺ユニット２４が装着されている。また、筐体５２内の一方には、レーザ穿刺ユニット２４のレーザ光２４ｈが通過する筒体５２ａが形成されている。そして、この筒体５２ａの先端は穿刺開口部となっており、血液センサ（以下センサという）５３が装着されたセンサユニット５４が着脱自在に装着されている。
【００３１】
ホルダ２３の他方からは吸入路２８ａにより連結された排気用のポンプ２８が装着されており、このポンプ２８からは排気口２８ｂへ連結されている。また、このポンプ２８の排気口２８ｂへ放出される排気が分割されて分岐路２８ｃに供給され、この分岐路２８ｃはレンズ保護隔壁２７内に導かれている。また、ホルダ２３と外部との間には弁３２が設けられている。
【００３２】
２９は、高電圧発生回路であり、レーザ穿刺ユニット２４内に設けられた光源２４ｄ（図４参照）を駆動するものである。また、５５は電気回路部であり、高電圧発生回路２９を駆動するとともに、センサ５３から出力される信号に基づいて、血液１０の性質（血糖値）を測定するものである。そして、その結果は筐体５２の表面に装着された表示部５６に表示される。５７は、電気回路部５５に電源を供給する電池である。
【００３３】
図６はセンサユニット５４の断面図であり、図７は底面から見た平面図である。センサユニット５４は、ホルダ５４ａとこのホルダ５４ａへ着脱自在に挿入されたセンサ５３とで構成されている。ホルダ５４ａ内には、中央に孔５４ｂを有する受け台５４ｃが設けられており、この受け台５４ｃにセンサ５３が載置される。そして、このセンサ５３は、ホルダ５４ａ内に形成された係止凸部５４ｅで係止される。また、受け台５４ｃの下側にはリング状の凸部５４ｆが形成されており、このリング状の凸部５４ｆで負圧室２８ｄを形成している。
【００３４】
凸部５４ｆには、皮膚５への当接を検知する皮膚検知センサ５４ｄが設けられている。この皮膚検知センサ５４ｄの信号は導線でガイド６０ｂに形成された凹部６０ｄに接続されている。皮膚検知センサ５４ｄは皮膚５の当接抵抗を検知するものであり、導体電極で構成されている。そして、図７に示すように皮膚検知センサ５４ｄの信号は、複数個の凹部６０ｄを２分するように接続されている。これは、この凹部６０ｄに嵌合する凸部６０ｃから得る信号は１８０度離れた位置から得ることにより、センサユニット５４の挿入方向に関係なく信号を取り出すことを可能にするためである。なお、この関係はセンサユニット５４に形成された凹部６０ｄと筒体５２ａに形成された凸部６０ｃと逆であっても良い。
【００３５】
図８は、ガイド部６０の展開平面図である。このガイド部６０は、筒体５２ａとセンサユニット５４との間に形成されるものである。図８において、６０ａは凹形状のガイドであり、筒体５２ａの外側に設けられている。また、６０ｂは、凸形状のガイドであり、センサユニット５４の内側に設けられている。従って、センサユニット５４を無造作に挿入しても、このガイド６０ａ、６０ｂに沿って方向を修正しながら挿入される。従って、電極同士は確実に接続されて、センサ５３の信号を電気回路部５５に導くことができる。
【００３６】
６０ｃは、ガイド６０ａの奥部に形成された導電性を有するとともに弾性を有する凸部であり、６０ｄは、ガイド６０ｂの先端に設けられた導電性を有する凹部である。この凸部６０ｃと凹部６０ｄは嵌合して、センサユニット５４の位置決めをするとともに、この凸部６０ｃと凹部６０ｄを介してセンサユニット５４に装着された皮膚検知センサ５４ｄの信号を電気回路部５５に導くものである。
【００３７】
図９は、センサユニット５４に装着されるセンサ５３の断面図である。このセンサ５３は、基板６１と、この基板６１の上面に貼り合わされたスペーサ６２と、このスペーサ６２の上面に貼り合わされたカバー６３とで構成されており、その形状は板体形状をしている。
【００３８】
６４は、血液１０の貯留部であり、この貯留部６４は、基板６１の略中央に形成された基板孔６１ａと、スペーサ６２の略中央に形成されたスペーサ孔６２ａと、カバー６３の略中央に形成されたカバー孔６３ａとが連通して形成されている。
【００３９】
６５は、この貯留部６４に一方の端が連結された血液１０の供給路であり、貯留部６４に溜められた血液１０を毛細管現象で供給路６５上に形成された検出部６７（図１０参照）に導く路である。また、この供給路６５の他方の端は空気孔６８に連結されている。貯留部６４の容積は０．９０４μＬであり、供給路６５の容積は０．１４４μＬである。
【００４０】
ここで、カバー６３の上面６３ｈは撥水性材料を用いている。また、供給路６５内は親水性材料を用いている。なお、貯留部６４の天面６４ａは供給路６５より弱い親水性処理をするか、或いはカバー６３の上面６３ｈより弱い撥水性処理をすることが好ましい。
【００４１】
７０は、検出部３７上に載置された試薬である。この試薬７０は、０．０１〜２．０ｗｔ％ＣＭＣ水溶液に、ＰＱＱ−ＧＤＨを０．１〜５．０Ｕ／センサ、フェリシアン化カリウムを１０〜２００ｍＭ、マルチトールを１〜５０ｍＭ、タウリンを２０〜２００ｍＭ添加して融解させて試薬溶液を調整し、これを基板６１に形成された検出電極７１，７３（図１０参照）上に滴下し、乾燥させることで形成したものである。
【００４２】
ここで、基板６１の上面には金、白金、パラジウム等を材料として、スパッタリング法或いは蒸着法により導電層を形成し、これをレーザ加工により検出電極７１〜７５と、この検出電極７１〜７５から夫々導出された接続電極７１ａ〜７５ａと基準電極７３ｃが一体的に形成されている。
【００４３】
また、基板６１、スペーサ６２、カバー６３の材質はポリエチレンテレフタート（ＰＥＴ）を用いている。
【００４４】
図１０は、センサ５３の透視平面図である。センサ５３の形状は正６角形をしており、その夫々６個の頂部には、血液検査装置５１の筒体５２ａの先端に設けられたコネクタ７６（７６ａ〜７６ｆ）に接続される接続電極７１ａ〜７５ａと、接続電極７３ａに接続された基準電極７３ｃが形成されている。
【００４５】
６４は、センサ５３の略中央に設けられた血液１０の貯留部であり、この貯留部６４に一方の端が接続された供給路６５が検出電極７２に向かって設けられている。そして、この供給路６５の他方の端は空気孔６８に連結している。この供給路６５上には、貯留部６４から順次接続電極７４ａに接続された検出電極７４と、接続電極７５ａに接続された検出電極７５と、再度接続電極７４ａに接続された検出電極７４と、接続電極７３ａ及び基準電極７３ｃに接続された検出電極７３と、接続電極７１ａに接続された検出電極７１と、再度接続電極７３ａ及び基準電極７３ｃに接続された検出電極７３と、接続電極７２ａに接続された検出電極７２が設けられている。また、検出電極７１，７３上には、試薬７０（図９参照）が載置される。
【００４６】
図１１は、電気回路部５５とその近傍のブロック図である。図１１において、センサ５３の接続電極７１ａ〜７５ａ、基準電極７３ｃは、コネクタ７６ａ〜７６ｆを介して切換回路８０に接続されている。この切換回路８０の出力は、電流／電圧変換器８１の入力に接続されている。そして、その出力はアナログ／デジタル変換器（以後、Ａ／Ｄ変換器という）８２を介して演算部８３の入力に接続されている。この演算部８３の出力は、液晶で形成された表示部５６と送信部８７に接続されている。また、切換回路８０は基準電圧源８５が接続されている。なお、この基準電圧源８５はグランド電位であっても良い。
【００４７】
８６は制御部であり、この制御部８６の出力は、レーザ穿刺ユニット２４に接続された高電圧発生回路２９と、切換回路８０の制御端子と、演算部８３と、送信部８７と、負圧を発生させる排気用のポンプ２８に接続されている。また、制御部８６の入力には、レーザ穿刺ユニット２４で穿刺する穿刺ボタン３０と、皮膚検知センサ５４ｄと、タイマ８８とが接続されている。
【００４８】
次に、電気回路部５５の動作を説明する。先ず、センサ５３の接続電極７１ａ〜７５ａ、基準電極７３ｃがコネクタ７６ａ〜７６ｆの何れに接続されているかを検出する。即ち、制御部８６の指令により、コネクタ７６ａ〜７６ｆの内、隣り合うコネクタ間の電気抵抗が零であるコネクタを見つける。そして、その電気抵抗が零のコネクタが見つかったら、そのコネクタに接続されているものが基準電極７３ｃに接続されるコネクタ７６であると決定する。そして、この基準電極７３ｃに接続されたコネクタ７６を基準として、順に接続電極７４ａ，７５ａ、７１ａ、７２ａ，７３ａにコネクタ７６（７６ａ〜７６ｆのうち何れかから始まる）が接続される。このようにして、接続電極７１ａ〜７５ａ、基準電極７３ｃに接続された夫々のコネクタ７６ａ〜７６ｆを決定し、その後血液１０の測定に移る。
【００４９】
測定動作では、先ず切換回路８０を切換えて、検出電極７１（図９参照）を電流／電圧変換器８１に接続する。また、血液１０流入を検知するための検知極となる検出電極７２を基準電圧源８５に接続する。そして、検出電極７１及び検出電極７２間に一定の電圧を印加する。この状態において、血液１０が流入すると、検出電極７１，７２間に電流が流れる。この電流は、電流／電圧変換器８１によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器８２によってデジタル値に変換される。そして、演算部８３に向かって出力される。演算部８３はそのデジタル値に基づいて血液１０が十分に流入したことを検出する。なお、この時点でポンプ２８の動作をオフにする。
【００５０】
次に、血液成分であるグルコースの測定が行なわれる。グルコース成分量の測定は、先ず、制御部８６の指令により、切換回路８０を切換えて、グルコース成分量の測定のための作用極となる検出電極７１を電流・電圧変換器８１に接続する。また、グルコース成分量の測定のための対極となる検出電極７３を基準電圧源８５に接続する。
【００５１】
なお、例えば血液中のグルコースとその酸化還元酵素とを一定時間反応させる間は、電流／電圧変換器８１及び基準電圧源８５をオフにしておく。そして、一定時間（１〜１０秒）の経過後に、制御部８６の指令により、検出電極７１と７３間に一定の電圧（０．２〜０．５Ｖ）を印加する。そうすると、検出電極７１，７３間に電流が流れる。この電流は電流／電圧変換器８１によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器８２によってデジタル値に変換されて、演算部８３に向かって出力される。演算部８３はそのデジタル値を基にグルコース成分量に換算する。
【００５２】
次に、グルコース成分量の測定後、Ｈｃｔ値の測定が行なわれる。Ｈｃｔ値の測定は次のように行なわれる。先ず、制御部８６からの指令により切換回路８０を切換える。そして、Ｈｃｔ値の測定のための作用極となる検出電極７５を電流／電圧変換器８１に接続する。また、Ｈｃｔ値の測定のための対極となる検出電極７１を基準電圧源８５に接続する。
【００５３】
次に、制御部８６の指令により、電流／電圧変換器８１及び基準電圧源８５から検出電極７５と７１間に一定の電圧（２Ｖ〜３Ｖ）を印加する。検出電極７５と７１間に流れる電流は、電流／電圧変換器８１によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器８２によってデジタル値に変換される。そして演算部８３に向かって出力される。演算部８３はそのデジタル値に基づいてＨｃｔ値に換算する。
【００５４】
この測定で得られたＨｃｔ値とグルコース成分量を用い、予め求めておいた検量線または検量線テーブルを参照して、グルコース成分量をＨｃｔ値で補正し、その補正された結果を表示部５６に表示する。また、この補正された結果を送信部８７からインスリンを注射する注射装置に向けて送信する。この送信は電波を用いることもできるが、医療器具への妨害のない光通信で送信することが好ましい。
【００５５】
このように補正された測定データを送信部８７から送信することにより、インスリンの投与量が注射装置に自動的に設定されるようにすれば、患者が投与するインスリンの量を注射装置に設定する必要は無く、設定の煩わしさは無くなる。また、人為手段を介さずにインスリンの量を注射装置に設定することができるので、設定のミスを防止することができる。
【００５６】
以上、グルコースの測定を例に説明したが、センサ５３の試薬７０を交換して、グルコースの測定の他に乳酸値やコレステロールの血液成分の測定にも有用である。
【００５７】
次に、図１２を用いて血液検査装置５１の動作を説明する。先ずステップ９１では、センサユニット５４の装着を待つ。センサユニット５４が装着されたらステップ９２に移行する。ステップ９２では、センサ５３の基準電極７３ｃの検知に基づいて、検出電極７１〜７５が特定される。
【００５８】
そして、ステップ９３で採血すべき皮膚５への当接を待つ。センサユニット５４の皮膚検知センサ５４ｄで皮膚５を検知したらステップ９４に移行し、ポンプ２８を動作させる。そして、このポンプ２８で負圧室２８ｄ（センサ５３の近傍）に負圧を加える。
【００５９】
ポンプ２８を形成する排気ポンプの電流の変化、或いはタイマ８８により予め定められた時間が経過すると、貯留部６４内の皮膚５が十分盛り上がったと判断し、ステップ９５に移行する。ステップ９５では、表示部５６に穿刺可である旨の表示をする。そして、ステップ９６に移行し、穿刺ボタン３０の押下を待つ。穿刺ボタン３０が押下されるとステップ９７に移行する。
【００６０】
ステップ９７では、ステップ９５で行った表示をオフするとともに、レンズ２５前方のシャッター３６を閉にする。そして、ステップ９８へ移行する。ステップ９８では皮膚５の穿刺により、流出した血液１０をセンサ５３の検出部６７に取り込む。そして、血液１０の血糖値を計測する。
【００６１】
ステップ９８で血糖値が計測されたら、ステップ９９に移行し、ポンプ２８をオフし、弁３２を開放する。そして、ステップ１００に移行し、測定した血糖値の値を表示部５６に表示する。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明にかかるレーザ穿刺装置は、使用時に手間が掛からないので、血液の採取等に使用される医療機器等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるレーザ穿刺装置の断面図
【図２】同装置のホルダとその近傍の断面図
【図３】同装置の別の構成例におけるホルダとその近傍の断面図
【図４】同装置のレーザ穿刺ユニットとその近傍の断面図
【図５】本発明の実施の形態２における血液検査装置の断面図
【図６】同装置のセンサユニットの断面図
【図７】同装置の底から見た平面図
【図８】同装置のガイド部の展開平面図
【図９】同装置のセンサの断面図
【図１０】同装置の透視平面図
【図１１】同装置の電気回路部とその近傍のブロック図
【図１２】同装置の動作説明図
【図１３】従来のレーザ穿刺装置の断面図
【符号の説明】
【００６４】
５ 皮膚
２１ レーザ穿刺装置
２２ 筐体
２４ レーザ穿刺ユニット
２４ｈ レーザ光
２５ レンズ
２６ 穿刺開口部
２７ レンズ保護隔壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に装着されるとともに皮膚を穿刺するレーザ穿刺ユニットと、このレーザ穿刺ユニットの前方に設けられるとともに前記レーザ穿刺ユニットから放射されるレーザ光が通過するレンズと、このレンズの前方に設けられるとともに前記レーザ光が通過して出力される穿刺開口部とを備え、前記レンズと前記穿刺開口部との間に取替え不要なレンズ保護手段が設けられたレーザ穿刺装置。
【請求項２】
レンズ保護手段は、レーザ光の進行軌跡を包むように尖頭状に形成されたレンズ保護隔壁で形成された請求項１に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項３】
レンズ保護手段は、レーザ光を包むように形成されたレンズ保護隔壁と、このレンズ保護隔壁を覆うとともに一方に穿刺開口部が形成されたホルダと、このホルダ内の気体を吸引する排気用のポンプとで形成された請求項１に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項４】
ポンプの排気口の一部を分岐して、レンズの前方に排気を導く分岐路が設けられた請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項５】
レンズの前方に遮蔽手段が設けられた請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項６】
レンズ保護隔壁の表面は抗菌処理が施された請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項７】
レンズ保護隔壁の表面に光触媒を塗布するとともに、ホルダには採光窓が設けられた請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項８】
ホルダ内の気体を吸引する吸引路には、臭い除去部材が設けられた請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項９】
ホルダ内には、電位差を有する電極が設けられた請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項１０】
ホルダ内には、エアフィルタが装着された請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項１１】
ホルダの表面は抗菌処理が施された請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項１２】
前記ホルダの皮膚当接面には、皮膚の接触を検出する皮膚検知センサを有する、請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項１３】
請求項１に記載のレーザ穿刺装置を有し、前記穿刺開口部に血液センサを装着するとともに、この血液センサに形成された接続電極の信号が接続される電気回路部が設けられた血液検査装置。
【請求項１４】
血液センサと、前記血液センサが装着される第２のホルダとでセンサユニットを形成するとともに、このセンサユニットが穿刺開口部に着脱自在に装着される請求項１３に記載の血液検査装置。
【請求項１５】
前記センサユニットの皮膚当接面には、皮膚の接触を検出する皮膚検知センサを有する、請求項１４に記載の血液検査装置。
【請求項１６】
請求項３に記載のレーザ穿刺装置を有し、前記センサユニット内にも吸引用の経路を設けた請求項１４に記載の血液検査装置。
【請求項１】
筐体内に装着されるとともに皮膚を穿刺するレーザ穿刺ユニットと、このレーザ穿刺ユニットの前方に設けられるとともに前記レーザ穿刺ユニットから放射されるレーザ光が通過するレンズと、このレンズの前方に設けられるとともに前記レーザ光が通過して出力される穿刺開口部とを備え、前記レンズと前記穿刺開口部との間に取替え不要なレンズ保護手段が設けられたレーザ穿刺装置。
【請求項２】
レンズ保護手段は、レーザ光の進行軌跡を包むように尖頭状に形成されたレンズ保護隔壁で形成された請求項１に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項３】
レンズ保護手段は、レーザ光を包むように形成されたレンズ保護隔壁と、このレンズ保護隔壁を覆うとともに一方に穿刺開口部が形成されたホルダと、このホルダ内の気体を吸引する排気用のポンプとで形成された請求項１に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項４】
ポンプの排気口の一部を分岐して、レンズの前方に排気を導く分岐路が設けられた請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項５】
レンズの前方に遮蔽手段が設けられた請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項６】
レンズ保護隔壁の表面は抗菌処理が施された請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項７】
レンズ保護隔壁の表面に光触媒を塗布するとともに、ホルダには採光窓が設けられた請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項８】
ホルダ内の気体を吸引する吸引路には、臭い除去部材が設けられた請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項９】
ホルダ内には、電位差を有する電極が設けられた請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項１０】
ホルダ内には、エアフィルタが装着された請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項１１】
ホルダの表面は抗菌処理が施された請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項１２】
前記ホルダの皮膚当接面には、皮膚の接触を検出する皮膚検知センサを有する、請求項３に記載のレーザ穿刺装置。
【請求項１３】
請求項１に記載のレーザ穿刺装置を有し、前記穿刺開口部に血液センサを装着するとともに、この血液センサに形成された接続電極の信号が接続される電気回路部が設けられた血液検査装置。
【請求項１４】
血液センサと、前記血液センサが装着される第２のホルダとでセンサユニットを形成するとともに、このセンサユニットが穿刺開口部に着脱自在に装着される請求項１３に記載の血液検査装置。
【請求項１５】
前記センサユニットの皮膚当接面には、皮膚の接触を検出する皮膚検知センサを有する、請求項１４に記載の血液検査装置。
【請求項１６】
請求項３に記載のレーザ穿刺装置を有し、前記センサユニット内にも吸引用の経路を設けた請求項１４に記載の血液検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２２４０６（Ｐ２００９−２２４０６Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８６６４３（Ｐ２００７−１８６６４３）
【出願日】平成１９年７月１８日（２００７．７．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１８日（２００７．７．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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