説明

成分測定装置

【課題】体液を成分検出部に過不足なく供給することができる成分測定装置を提供すること。
【解決手段】成分測定装置1は、血液を導入する導入口322を有し、導入口322から導入された血液が通過するチューブ32と、チューブ32を通過した血液中のブドウ糖を検出する試験紙33と、チューブ32および試験紙33をそれぞれ支持するチップ本体31とを有するチップ3と、チップ3が装着される装着部21と、試験紙33で検出されたブドウ糖を測定する測定手段4と、チューブ32の途中で、チューブ32に流入した血液の通過を一時的に阻止する通過阻止手段(撥水層36)と、通過阻止手段と異なる位置に設けられ、チューブ32をその径方向に圧縮する流路圧縮手段7とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、成分測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
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に血液(検体)を供給・展開し、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、成分測定用チップを装着して、その成分測定用チップから血液を採取する。採取された血液は、成分測定用チップに設置されている試験紙に吸収される。この試験紙の測色は、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。
【0004】
成分測定用チップ(血液検査具)としては、板状のチップ本体(支持部)と、チップ本体の一方の面側に設置された試験紙(テストマトリックス層)と、チップ本体の他方の面に突出形成された細管(毛管チューブ)とを有している(例えば、特許文献1参照)。このような成分測定用チップを血糖測定装置に装着した状態で、細管の先端に血液を接触させると、毛細管現象により血液は細管内に吸引されて、試験紙へ到達する(供給される)。
【0005】
しかしながら、前記成分測定用チップでは、血液の流出量によっては、当該血液が過剰に試験紙に供給されたり、血糖値を測定するのに充分な程度に血液が試験紙に供給されなかったりする、すなわち、血液を安定して(一定に)試験紙に供給することができなかった。このため、測定する血糖値にバラツキが生じていた。
【0006】
【特許文献1】特表2001−527216号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、体液を成分検出部に過不足なく供給することができる成分測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
このような目的は、下記(1)〜(13)の本発明により達成される。
(1) 体液の導入口と流出口とを有し、前記導入口から導入された体液が通過する管状の体液流路と、該体液流路を通過し前記流出口から流出する体液が供給され、該体液中の所定成分を検出する成分検出部と、前記体液流路および前記成分検出部をそれぞれ支持する支持部と、前記体液流路の流出口付近に設けられ、該体液流路に流入した体液の通過を一時的に阻止する通過阻止手段とを有する体液採取具と、
前記体液採取具が設置される設置部と、
前記成分検出部で検出された前記所定成分の量および/または性質を測定する測定手段と、
前記体液流路の少なくとも前記導入口と体液が前記通過阻止手段によって阻止される部分との間を、前記体液流路の径方向に圧縮する流路圧縮手段とを備えることを特徴とする成分測定装置。
【0009】
(2) 前記流路圧縮手段の作動により、前記体液流路内の体液が、該体液流路の体液が前記通過阻止手段によって阻止される部分を超えて前記成分検出部に供給されるよう構成されている上記(1)に記載の成分測定装置。
【0010】
(3) 前記体液流路は、変形可能な管体で構成されている上記(1)または(2)に記載の成分測定装置。
【0011】
(4) 前記流路圧縮手段は、前記体液流路を前記導入口側から前記通過阻止手段側に向かって徐々に圧縮するよう作動する上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の成分測定装置。
【0012】
(5) 前記流路圧縮手段は、前記体液流路の外周部に当接する当接部材と、該当接部材を押圧する押圧ピンを有する押圧機構とを備えている上記(4)に記載の成分測定装置。
【0013】
(6) 前記当接部材は、前記体液流路の長手方向に対して傾斜した傾斜面を有しており、前記押圧ピンが前記傾斜面に当接しつつ押圧する上記(5)に記載の成分測定装置。
【0014】
(7) 前記流路圧縮手段は、前記支持部に片持支持され、並列に配置された弾性を有する2枚の板部材をさらに有し、前記当接部材は、前記2枚の板部材の間に位置し、該各板部材の自由端付近に支持されている上記(5)または(6)に記載の成分測定装置。
【0015】
(8) 前記流路圧縮手段は、体液が前記導入口から導入され、前記体液流路の前記通過阻止手段によって体液の通過が阻止される部分に到達したときに、始動する上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の成分測定装置。
【0016】
(9) 前記導入口から導入された体液が、前記体液流路の前記通過阻止手段によって阻止される部分に到達したか否かを検出する体液到達検出手段を有する上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の成分測定装置。
【0017】
(10) 前記成分検出部は、前記所定成分と反応して呈色する試薬を担持する試験紙で構成されており、
前記測定手段は、光を前記試験紙に向けて発する発光部と、該発光部からの光が前記試験紙で反射した反射光を受光する測定側受光部とを有し、
前記体液到達検出手段は、光を受光する到達検出側受光部を有し、該到達検出側受光部に対する光源として前記発光部を用いる上記(9)に記載の成分測定装置。
【0018】
(11) 前記体液流路の流出口と前記成分検出部とは、互いに隣接しており、これらの境界部付近に、前記通過阻止手段が配置されている上記(1)ないし(10)のいずれかに記載の成分測定装置。
【0019】
(12) 前記通過阻止手段は、前記体液流路の内周面に設けられ、体液に対し撥水性を有する撥水層で構成されている上記(1)ないし(11)のいずれかに記載の成分測定装置。
【0020】
(13) 前記体液採取具は、前記設置部に着脱自在に装着されるよう構成されている上記(1)ないし(12)のいずれかに記載の成分測定装置。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、体液流路内、すなわち、導入口と体液が通過阻止手段によって阻止される部分との間に、所定量(成分測定に充分な程度の量)の体液を一旦(一時的に)蓄えることができる。この状態で、流路圧縮手段を作動させることにより、体液流路内の血液が所定量、すなわち、過不足なく成分検出部に供給される。これにより、成分検出部で検出された体液の所定成分の量および/または性質を正確に測定することができる。
【0022】
また、流路圧縮手段が体液流路を導入口側から通過阻止手段側に向かって徐々に圧縮するよう作動する場合には、体液流路内の血液が逆流するのが防止され、よって、当該血液を確実に過不足なく成分検出部に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下、本発明の成分測定装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0024】
<第1実施形態>
図1は、本発明の成分測定装置の第1実施形態を示す縦断面図、図2〜図4は、それぞれ、図1に示す成分測定装置の体液採取具付近の拡大詳細図(成分測定装置の動作状態を順に示す図)、図5および図6は、それぞれ、図1に示す成分測定装置の体液採取具の斜視図、図7は、図5に示す体液採取具を矢印A側から見た図、図8は、図1に示す成分測定装置のブロック図である。なお、以下では、説明の都合上、図1〜図7中(図9も同様)の右側を「基端」、左側を「先端」と言い、上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
【0025】
図1(図2〜図4も同様)に示す成分測定装置1は、装置本体2と、装置本体2に着脱自在に装着される成分測定用チップ(体液採取具(以下、単に「チップ」と言う))3とを有している。この成分測定装置1は、体液中の所定成分を測定するものである。体液は、例えば表皮(皮膚)を介して採取することができるものである。表皮の前記体液の採取に関与する部位(体液採取部位)は、好ましくは指であるが、この他、例えば、手(手の平、手の甲、手の側部)、腕、大腿、耳たぶ等であってもよい。以下では、体液として血液を、所定成分としてブドウ糖を、体液採取部位として指先(指)を、それぞれ代表に説明する。
【0026】
まず、チップ3について説明する。
図1〜図4に示すように、チップ3は、有底筒状をなすチップ本体(支持部)31と、チップ本体31の底部311から先端方向に突出して設けられたチューブ(管体)32と、チップ本体31の内側(底部311)に設置された試験紙(成分検出部)33と、チューブ32の外周面(外周部)321に当接する当接部材34と、当接部材34を支持する2枚の板バネ(板部材)35とを有している。
【0027】
チップ本体31は、後述する成分測定装置1の装着部(設置部)21に着脱自在に装着される部位である。チップ3が成分測定装置1に対して着脱自在であることにより、使用済のチップ3を取り外し、未使用のチップ3を装着して、当該チップ3を使用することができる。すなわち、使用済のチップ3と未使用のチップ3とを交換して、血糖値の測定を行なうことができる。
【0028】
チップ本体31は、その外形形状がほぼ円柱状をなすものである。
チップ本体31は、チューブ32に当接する補助当接部312を有している。この補助当接部312は、その横断面形状がほぼ半円状をなし、底部311に先端方向に向かって突出形成されている。
【0029】
また、補助当接部312には、上方(外方)に向かって開口した貫通孔313が形成されている。この貫通孔313は、チップ3が成分測定装置1に装着された状態(以下、この状態を「装着状態」と言うことがある)で、装置本体2(成分測定装置1)が有する到達検出側受光部51と対応する位置に形成されている。このような貫通孔313は、装置本体2が有する発光部41からのパルス光L1(透過光L3)が通過する光路として機能する(図2参照)。
【0030】
また、チップ本体31の外周部には、その上側の部分に、2本のガイドレール314が形成されている。これらのガイドレール314は、それぞれ、チップ本体31の中心軸方向に沿って形成されており、互いに平行に配置されている。
【0031】
このようなガイドレール314が形成されていることにより、チップ3を装置本体2に装着する際、各ガイドレール314がそれぞれ装置本体2のガイド溝22に沿って摺動するため、その操作(装着操作)を円滑に行なうことができる。
【0032】
また、チップ3の装置本体2に対する位置決めがなされる、すなわち、装着方向(図1中の上下方向)が一定となる。これにより、装着状態で、例えば、チップ3の貫通孔313が到達検出側受光部51に確実に対応する(対向する)こととなったり、当接部材34が後述する押圧機構6に確実に押圧されたりすることができる。換言すれば、成分測定装置1が正常に作動することができる。
【0033】
チップ本体31の底部311には、中心部に支持されたチューブ32が設置されている。このチューブ32は、その内腔部(中空部)が血液が通過する体液流路を構成するものである。このチューブ32では、先端側の開口が血液を導入する導入口322として機能し、基端側の開口が血液が試験紙33に向かって流出する流出口(出口)323として機能する。このチューブ32の導入口322に血液を接触させると、毛細管現象により血液はチューブ32内に吸引される。
【0034】
チューブ32の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料(特に加硫処理したもの)や、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマーが挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。チューブ32がこのような弾性材料で構成されている場合には、チューブ32が容易に変形するものとなり、よって、チューブ32をその径方向に容易かつ確実に圧縮することができる(図3、図4参照)。
【0035】
また、チューブ32の内径は、特に限定されないが、例えば、0.1〜1mmであるのが好ましく、0.4〜0.6mmであるのがより好ましい。
【0036】
また、チップ本体31の底部311の中心部には、チューブ32の流出口323に隣接した試験紙33が設置せれて(支持されて)いる。この試験紙33は、チューブ32を通過した血液中のブドウ糖を検出するものである。
【0037】
試験紙33の全体形状は、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。
【0038】
このような試験紙33は、血液を吸収し得る担体に、試薬(発色試薬)を担持(含浸)させたものである。この担体は、好ましくは多孔質シートで構成されている。
【0039】
多孔質シート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酸素を用いる過程を含む試薬系の場合に、血液が試験紙33上に展開後、大気中の酸素の十分な供給が確保されるので、反応を迅速に進行させることができ、よって、血液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。
【0040】
多孔質シートによる担体としては、不織布、織布、延伸処理したシート、メンブランフィルター、濾紙等が挙げられる。また、その構成材料としては、例えば、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、セルロース類、珪酸塩、フッ素系樹脂等が挙げられる。より具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ニトロセルロース、セルロース、ガラス、ポリテトラフルオロエチレン(テフロン:「テフロン」は登録商標)等が挙げられる。
【0041】
このような担体の構成材料は、試薬を溶解した水溶液を含浸させて製造されたものや、血液の吸収、展開を迅速に行うために、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。
【0042】
試験紙33に担持される試薬としては、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。
【0043】
チップ本体31の底部311よりも先端側には、チューブ32を介して補助当接部312と対向配置された当接部材34が設置されている。成分測定装置1では、当接部材34と補助当接部312との間で、チューブ32を圧縮する(変形させる)ことができる(図3および図4参照)。
【0044】
当接部材34は、ブロック体で構成されたものであり、チューブ32の外周面321に当接する当接面341と、当接面341に対して傾斜した傾斜面342とを有している。
【0045】
当接面341は、図1(図2も同様)に示す状態や図4に示す状態では、チューブ32の長手方向と平行な姿勢をとっている。ここで、図1(図2も同様)に示す状態は、装置本体2が有する押圧機構6が作動していない状態であり、図4に示す状態は、前記押圧機構6が作動しきった(作動が完了した)状態である。
【0046】
当接部材34の当接面341が臨む方向と反対側には、傾斜面342が配置されている。この傾斜面342は、平面で構成され、装着状態(図1に示す状態)で、押圧機構6側(右側下方)に臨んでいる。
【0047】
チップ本体31の底部311には、チューブ32の突出方向と同方向に突出した2枚の板バネ35が底部311と一体的に形成されている。これらの板バネ35は、当接部材34を介して、並列に配置されている。
【0048】
各板バネ35は、それぞれ、その基端が底部311に支持されている、すなわち、底部311に片持支持されている。
【0049】
また、各板バネ35は、それぞれ、自由端(先端)付近に、当接部材34に向かって形成された腕部351を有している(図7参照)。各板バネ35の腕部351によって、当接部材34は、その側面345が支持されている。
【0050】
このような構成のチップ3では、チップ本体31と各板バネ35と当接部材34とが一体的に形成されているのが好ましい。この場合、チップ本体31(各板バネ35および当接部材34を含む)の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ABS樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、熱可塑性ポリウレタン、ポリメチルメタクリレート、ポリオキシエチレン、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、アセタール樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
【0051】
さて、図1〜図4に示すように、チップ3では、チューブ32の流出口323と試験紙33との境界部付近、すなわち、チューブ32の内周面の流出口323付近に、撥水層(疎水層)36が設けられている。
【0052】
撥水層36は、血液に対し撥水性を有するものである。この撥水層36の形成は、チューブ32の内周面の流出口323付近に疎水化処理を施すことによって行なうことができる。この疎水化処理としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂等の撥水性材料(疎水性材料)で構成された被膜の形成等が挙げられる。
【0053】
このような撥水層36が形成されていることにより、導入口322を介してチューブ32に流入した血液は、当該チューブ32の途中で、すなわち、撥水層36で、チューブ32を通過する(試験紙33側に向かう)のが一時的に阻止される。従って、撥水層36は、チューブ32に流入した血液の通過を一時的に阻止する通過阻止手段として機能するものである。
【0054】
また、このようにチューブ32の通過が阻止された血液、すなわち、チューブ32に充填された(滞留した)血液は、押圧機構6によってチューブ32が圧縮されるまで、試験紙33に供給されるのが防止されることとなる。
【0055】
また、撥水層36がチューブ32の流出口323付近に位置していることにより、チューブ32内の血液が試験紙33の近傍にまで到達して停止することとなる。これにより、その後の、すなわち、押圧機構6の作動後に、試験紙33への血液の供給を迅速に行なうことができる。
【0056】
また、チューブ32の内面は、血液の流動(通過)を良くするために、撥水層36を除く部分に、親水化処理(例えば、界面活性剤等の親水性コート)を施してもよい。
【0057】
次に、装置本体2について説明する。
図1(図2〜図4も同様)に示すように、装置本体2の先端部には、凹部23が形成されえている。この凹部23の底部には、チップ3が装着される(設置される)装着部21が設けられている。
【0058】
この装着部21は、その形状が円柱状をなすものであり、装着状態で、チップ本体31に嵌合する。これにより、チップ3が装置本体2から不本意に離脱するのが防止される。
【0059】
また、装着状態のチップ3を先端方向に移動させることにより、チップ3(チップ本体31)と装着部21との嵌合が解除される。これにより、チップ3を装置本体2から取り出す(取り外す)ことができる。
【0060】
装着部21には、その先端に開口する凹部(中空部)で構成された、測定手段4の発光部41および測定側受光部42が設置される測定手段設置部211が形成されている。
【0061】
また、装置本体2の凹部23には、電源ボタン24が設置されている。この電源ボタンは、装着部23に隣接して配置されており、装着状態でチップ3に押圧される。電源ボタン24の押圧/解除(押圧解除)により、装置本体2の電源スイッチをオン/オフすることができる。
【0062】
図8に示すように、装置本体2には、マイクロコンピュータで構成される制御手段10が設置されている。この制御手段10は、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、測定手段4からの信号に基づいて目的とするブドウ糖を算出する演算部が内蔵されている。
【0063】
測定手段4は、発光部(発光ダイオード)41と、測定側受光部(フォトダイオード)42とを有している。発光部41および測定側受光部42は、前述したように、それぞれ、測定手段設置部211に設置されて(収納、保持されて)いる。発光部41は、チューブ32の延長線上に配置されている。測定側受光部42は、発光部41の光軸に対して、所定角度(例えば、30度)傾斜した(回転した)位置に配置されている。
【0064】
発光部41は、制御手段10と電気的に接続され、測定側受光部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。
【0065】
発光部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L1を発する。このパルス光L1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。また、このパルス光L1の波長は、好ましくは500〜720nm程度、より好ましくは580〜650nm程度とされる。
【0066】
装着状態で、発光部41を点灯させると、発光部41から発せられたパルス光L1は試験紙33に照射され、その反射光L2は、測定側受光部42に受光され、光電変換される(図2参照)。測定側受光部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。制御手段10では、前記演算部で、このデジタル信号に基づいてブドウ糖を算出する、すなわち、ブドウ糖の量および/または性質を測定する。この算出された値(血糖値)を液晶表示装置(LCD)11で表示する。
【0067】
また、図8に示すように、成分測定装置1は、電源部12、スイッチ回路13、制御発振部14、データ記憶部15を有している。
【0068】
電源部12には、電池(図示せず)が装填される。これにより、装置本体2の各部位へ電力を供給することができる。
【0069】
スイッチ回路13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、例えば、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等が挙げられる。
【0070】
電源スイッチは、前述したように、電源ボタン24の押圧/解除(押圧解除)により、オン/オフすることができる。また、その他のスイッチは、図示しない複数のボタンのうちのいずれか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。
【0071】
制御発振部14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(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。
【0072】
データ記憶部15は、第1メモリー(RAM)、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。測定手段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。また、第2メモリーには、測光値から求められた吸光度と、血糖値との関係(検量線)が予めテーブル化されて記憶されている。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。
【0073】
また、装置本体2には、体液到達検出手段5が設置されている。この体液到達検出手段5は、チューブ32の導入口322から導入された血液が、チューブ32内の撥水層36(通過阻止手段によって阻止される部分)に到達したか否かを検出するものである。以下、この検出を「血液検出」と言う。
【0074】
体液到達検出手段5は、光を受光する到達検出側受光部(フォトダイオード)51を有している。この到達検出側受光部51は、装着状態のチップ3の貫通孔313の上方(延長線上)に設けられた凹部(受光部設置部)25に、設置されている。
【0075】
図2に示すように、到達検出側受光部51に対する光源として、成分測定装置1では、測定手段4の発光部41を用いている。このように発光部41を測定手段4と体液到達検出手段5とで共有していることにより、到達検出側受光部51のみに対する発光部を別途設置するのが省略され、よって、成分測定装置1(装置本体)構成を簡単なものとすることができる。
【0076】
到達検出側受光部51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。制御手段10は、到達検出側受光部51からの信号に基づいて、血液検出を行なう。
【0077】
具体的には、発光部41を点灯させると、発光部41から発せられたパルス光L1は、その一部が、試験紙33を介してチューブ32内に入射する。血液が撥水層36まで到達している(チューブ32内に血液が充填されている)場合には、チューブ32に入射した光(入射光(透過光L3))は、血液で乱反射することとなり、その一部が貫通孔313を介して、到達検出側受光部51に到達し、すなわち、到達検出側受光部51で受光され、光電変換される。到達検出側受光部51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(図8参照)。また、血液が撥水層36まで到達していない場合には、チューブ32に入射した光は、当該チューブ32を介して導入口322から出射することとなり、到達検出側受光部51では、透過光L3は、ほとんど(または全く)受光されない。このように、血液が撥水層36まで到達しているか否かによって、到達検出側受光部51での受光量が変化する(減少する)。この受光量の変化を利用して、血液検出が行なわれる。
【0078】
このような制御により、血液検出を確実に行なうことができる。血液検出が行なわれた場合には、チューブ32内に、血液が導入口322から撥水層36まで確実に充填されたこととなる。この状態で、押圧機構6を作動させれば、試験紙33に確実に所定量の、すなわち、過不足なく血液を供給すことができる。
【0079】
図1(図2〜図4も同様)に示すように、装置本体2の凹部23の内周部は、その一部(図1に示す構成では、下部)がチップ3の当接部材34の傾斜面342に対向した傾斜面231を有している。この傾斜面231には、柱状(例えば、円柱状)をなす凹部(押圧ピン収納部)232が形成されている。
【0080】
凹部232には、押圧ピン61が収納されている。この押圧ピン61は、それを駆動する駆動部(図示せず)の作動により、凹部232を摺動する(移動する)ことができる(図2〜図4参照)。これにより、押圧ピン61は、凹部232から突出したり、没入したりすることができ、凹部232から突出すると、チップ3の当接部材34(傾斜面342)を押圧する(図3、図4参照)。
【0081】
押圧ピン61は、凹部232に対応した形状、すなわち、円柱状をなすものである。この押圧ピン61の頂面611は、平面で構成されている。また、頂面611は、当接部材34の傾斜面342に対向している。
【0082】
なお、押圧ピン61の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、各種金属材料や各種プラスチック等を単独または組み合わせて用いることができる。
【0083】
また、頂面611には、当接部材34(傾斜面342)との摩擦を低減する摩擦低減処理が施されていてもよい。これにより、頂面611が摩擦によって磨耗するのを防止または抑制することができる。なお、摩擦低減処理とてしては、特に限定さえないが、例えば、フッ素コートが挙げられる。
【0084】
また、駆動部としては、特に限定されないが、例えば、コンプレッサやソレノイドで構成されたものを挙げることができる。
【0085】
このように、成分測定装置1では、押圧ピン61と、それを駆動する駆動部とにより、チップ3の当接部材34を押圧する押圧機構6が構成されている。
【0086】
次に、この押圧機構6およびチップ3の作動状態について説明する。
まず、図2に示す状態では、押圧機構6の押圧ピン61は、凹部232に最も没入した状態となっており、チップ3の当接部材34から離間している。
【0087】
また、チップ3では、チューブ32が変形していない、すなわち、導入口322から流出口323に渡って連通している。
【0088】
図2に示す状態から、押圧機構6が作動する、すなわち、押圧ピン61が突出すると、当該押圧ピン6の頂面611は、その全体が一旦チップ3の当接部材34の傾斜面342に当接する。さらに押圧ピン61が突出すると、板バネ35が撓む。このため、押圧ピン6の頂面611と当接部材34の傾斜面342との間に、一部(図3の構成では、傾斜面342の下方に)、間隙が生じることとなる(図3参照)。
このような図3に示す状態で、チューブ32は、導入口322側がまず圧縮される。
【0089】
図3に示す状態からさらに押圧ピン61の突出(押圧)が進行すると、板バネ35の腕部351が捩れ、当接部材34は、そのチューブ32の導入口322側(当接面341の先端部)を中心として、反時計回りに回動する。
【0090】
これにより、チューブ32は、導入口322側から流出口323(撥水層36)側に向かって徐々に圧縮され、押圧ピン61が最大に突出すると、遂には、導入口322から流出口323に渡って圧縮される(図4参照)。
【0091】
このように、成分測定装置1では、当接部材34と、それを支持する板バネ35と、当接部材34を押圧する押圧機構6とで、チューブ32をその径方向に圧縮する流路圧縮手段7が構成されていると言うことができる。
【0092】
また、成分測定装置1では、この流路圧縮手段7の作動により、チューブ32内、すなわち、導入口322から撥水層36まで血液が満たされている場合(図2に示す状態)、その血液は、そのほぼ全部が撥水層36を超えて(基端側に押し出されて)試験紙33に供給されることとなる(図4に示す状態)。
【0093】
以上のような構成により、成分測定装置1では、チューブ32内(導入口322と撥水層36との間)に所定量(成分測定に充分な程度の量)の血液を一旦(一時的に)蓄えることができる。この状態で、流路圧縮手段7を作動させることにより、前述したように、チューブ32内の血液が所定量、すなわち、過不足なく試験紙33に供給される。これにより、血糖値を正確に測定することができる。
【0094】
また、流路圧縮手段7の作動が開始されるタイミングは、導入口322から導入された血液がチューブ32の撥水層36に到達したとき、すなわち、体液到達検出手段5によって血液検出が行なわれたときである。このように流路圧縮手段7が始動することにより、血液をチューブ32内に確実に所定量(過不足なく)充填することができる。
【0095】
また、流路圧縮手段7のチューブ32に対する圧縮が解除されるタイミングは、例えば、血糖値の測定が完了(終了)した後である。
【0096】
<第2実施形態>
図9は、本発明の成分測定装置の第2実施形態を示す縦断面図である。
【0097】
以下、この図を参照して本発明の成分測定装置の第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【0098】
本実施形態は、通過阻止手段の構成が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
【0099】
図9に示す成分測定装置1Aでは、チューブ32の流出口323と試験紙33との間に、間隙(ギャップ)37が形成されている。これにより、導入口322から導入した血液の流れが流出口323で一時的に停止する(阻止される)。
【0100】
このように間隙37は、血液がチューブ32に流入した際、前記第1実施形態の撥水層36と同様に、チューブ32に流入した血液の通過を一時的に阻止する通過阻止手段としての機能を発揮する。
【0101】
以上、本発明の成分測定装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、成分測定装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【0102】
また、チューブは、弾性変形するものであるのに限定されず、塑性変形するもの(例えば、アルミニウムで構成されたもの)であってもよい。
【0103】
また、体液到達検出手段(到達検出側受光部)は、省略されてもよい。この場合、血液検出を目視で行ない、その後、流路圧縮手段を作動させればよい。
【0104】
また、流路圧縮手段は、当接部材と板バネと当接部材を押圧する押圧機構とで構成されたものであるのに限定されず、例えば、チューブの長手方向に沿って回転するローラで構成されたものであってもよい。
【0105】
また、押圧ピンの頂面は、平面であるのに限定されず、例えば、鋭利なもの、丸みを帯びたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0106】
【図1】本発明の成分測定装置の第1実施形態を示す縦断面図である。
【図2】図1に示す成分測定装置の体液採取具付近の拡大詳細図(成分測定装置の動作状態を順に示す図)である。
【図3】図1に示す成分測定装置の体液採取具付近の拡大詳細図(成分測定装置の動作状態を順に示す図)である。
【図4】図1に示す成分測定装置の体液採取具付近の拡大詳細図(成分測定装置の動作状態を順に示す図)である。
【図5】図1に示す成分測定装置の体液採取具の斜視図である。
【図6】図1に示す成分測定装置の体液採取具の斜視図である。
【図7】図5に示す体液採取具を矢印A側から見た図である。
【図8】図1に示す成分測定装置のブロック図である。
【図9】本発明の成分測定装置の第2実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【0107】
1、1A 成分測定装置
2 装置本体
21 装着部(設置部)
211 測定手段設置部
22 ガイド溝
23 凹部
231 傾斜面
232 凹部(押圧ピン収納部)
24 電源ボタン
25 凹部(受光部設置部)
3 チップ(成分測定用チップ(体液採取具))
31 チップ本体(支持部)
311 底部
312 補助当接部
313 貫通孔
314 ガイドレール
32 チューブ(管体)
321 外周面(外周部)
322 導入口
323 流出口(出口)
33 試験紙(成分検出部)
34 当接部材
341 当接面
342 傾斜面
345 側面
35 板バネ(板部材)
351 腕部
36 撥水層(疎水層)
37 間隙(ギャップ)
4 測定手段
41 発光部(発光ダイオード)
42 測定側受光部(フォトダイオード)
44 A/D変換器
5 体液到達検出手段
51 到達検出側受光部(フォトダイオード)
6 押圧機構
61 押圧ピン
611 頂面
7 流路圧縮手段
10 制御手段
11 液晶表示装置(LCD)
12 電源部
13 スイッチ回路
14 制御発振部
15 データ記憶部
L1 パルス光
L2 反射光
L3 透過光

【特許請求の範囲】
【請求項1】
体液の導入口と流出口とを有し、前記導入口から導入された体液が通過する管状の体液流路と、該体液流路を通過し前記流出口から流出する体液が供給され、該体液中の所定成分を検出する成分検出部と、前記体液流路および前記成分検出部をそれぞれ支持する支持部と、前記体液流路の流出口付近に設けられ、該体液流路に流入した体液の通過を一時的に阻止する通過阻止手段とを有する体液採取具と、
前記体液採取具が設置される設置部と、
前記成分検出部で検出された前記所定成分の量および/または性質を測定する測定手段と、
前記体液流路の少なくとも前記導入口と体液が前記通過阻止手段によって阻止される部分との間を、前記体液流路の径方向に圧縮する流路圧縮手段とを備えることを特徴とする成分測定装置。
【請求項2】
前記流路圧縮手段の作動により、前記体液流路内の体液が、該体液流路の体液が前記通過阻止手段によって阻止される部分を超えて前記成分検出部に供給されるよう構成されている請求項1に記載の成分測定装置。
【請求項3】
前記体液流路は、変形可能な管体で構成されている請求項1または2に記載の成分測定装置。
【請求項4】
前記流路圧縮手段は、前記体液流路を前記導入口側から前記通過阻止手段側に向かって徐々に圧縮するよう作動する請求項1ないし3のいずれかに記載の成分測定装置。
【請求項5】
前記流路圧縮手段は、前記体液流路の外周部に当接する当接部材と、該当接部材を押圧する押圧ピンを有する押圧機構とを備えている請求項4に記載の成分測定装置。
【請求項6】
前記当接部材は、前記体液流路の長手方向に対して傾斜した傾斜面を有しており、前記押圧ピンが前記傾斜面に当接しつつ押圧する請求項5に記載の成分測定装置。
【請求項7】
前記流路圧縮手段は、前記支持部に片持支持され、並列に配置された弾性を有する2枚の板部材をさらに有し、前記当接部材は、前記2枚の板部材の間に位置し、該各板部材の自由端付近に支持されている請求項5または6に記載の成分測定装置。
【請求項8】
前記流路圧縮手段は、体液が前記導入口から導入され、前記体液流路の前記通過阻止手段によって体液の通過が阻止される部分に到達したときに、始動する請求項1ないし7のいずれかに記載の成分測定装置。
【請求項9】
前記導入口から導入された体液が、前記体液流路の前記通過阻止手段によって阻止される部分に到達したか否かを検出する体液到達検出手段を有する請求項1ないし8のいずれかに記載の成分測定装置。
【請求項10】
前記成分検出部は、前記所定成分と反応して呈色する試薬を担持する試験紙で構成されており、
前記測定手段は、光を前記試験紙に向けて発する発光部と、該発光部からの光が前記試験紙で反射した反射光を受光する測定側受光部とを有し、
前記体液到達検出手段は、光を受光する到達検出側受光部を有し、該到達検出側受光部に対する光源として前記発光部を用いる請求項9に記載の成分測定装置。
【請求項11】
前記体液流路の流出口と前記成分検出部とは、互いに隣接しており、これらの境界部付近に、前記通過阻止手段が配置されている請求項1ないし10のいずれかに記載の成分測定装置。
【請求項12】
前記通過阻止手段は、前記体液流路の内周面に設けられ、体液に対し撥水性を有する撥水層で構成されている請求項1ないし11のいずれかに記載の成分測定装置。
【請求項13】
前記体液採取具は、前記設置部に着脱自在に装着されるよう構成されている請求項1ないし12のいずれかに記載の成分測定装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2008−82898(P2008−82898A)
【公開日】平成20年4月10日(2008.4.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−263545(P2006−263545)
【出願日】平成18年9月27日(2006.9.27)
【出願人】(000109543)テルモ株式会社 (2,232)
【Fターム(参考)】