血液検査装置
【課題】人目に触れずポケット等の中で片手で操作できる血液検査装置が無かったため、外食時等に恥ずかしい思いをする糖尿病患者もいた。
【解決手段】筺体２２と、この筺体２２に設けられた表示部２３と、筺体２２に装着されるセンサと、このセンサを介して皮膚を穿刺するレーザ発射装置と、センサと表示部２３に接続された電気回路部とを備え、筺体２２の一方の端近傍に指の挿入孔２５を設けるとともにこの挿入孔２５の壁面にセンサを配置し、筺体２２の上面２２ａを偏平した球面形状にするとともに手のひらに握っての片手操作を可能としたものである。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】筺体２２と、この筺体２２に設けられた表示部２３と、筺体２２に装着されるセンサと、このセンサを介して皮膚を穿刺するレーザ発射装置と、センサと表示部２３に接続された電気回路部とを備え、筺体２２の一方の端近傍に指の挿入孔２５を設けるとともにこの挿入孔２５の壁面にセンサを配置し、筺体２２の上面２２ａを偏平した球面形状にするとともに手のひらに握っての片手操作を可能としたものである。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、血液等の検査に用いられる血液検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
糖尿病患者は、定期的に血糖値を測定し、その血糖値に基づいてインスリンを投与し、血糖値を正常に保つ必要がある。この血糖値を正常に保つため、血糖値を定期的に測定する必要があり、そのために患者は血液検査装置を用いて指先等から、少量の血液を採取し、この採取した血液から血糖値を測定しなければならない。
【０００３】
以下、従来の血液検査装置について説明する。従来の血液検査装置１は、図１８に示すように、筺体２と、この筺体２の一方が開口した筒体３と、この筒体３内を往復するプランジャ４と、このプランジャ４に一方が連結されたハンドル５と、このハンドル５が筺体２に係止される係止部６と、このハンドル５を筒体３の開口部３ａ側へ付勢するバネ７と、プランジャ４に一方の端が把持されるとともに他方の端には採血針（以下、針という）８が装着されるランセット９と、開口部３ａ側に装着された血液センサ（以下、センサという）１０と、センサ１０に形成された電極が接続される電気回路部１１とで構成されていた。
【０００４】
以上のように構成された血液検査装置１の使用について以下説明する。糖尿病患者（図１９参照）１２は、図１９に示すように一方の手１２ａで血液検査装置１を握り、他方の手１２ｂの皮膚１３に当接させる。そして、係止部６の係止を解除する。すると、バネ７によって付勢されたハンドル５が矢印１６（図１８参照）方向に勢い良く発射される。このハンドル５の係止解除により針８も同時に発射される。この針８は、センサ１０の貯留部天面を突き破り、患者１２の皮膚１３を穿刺する。
【０００５】
穿刺された皮膚１３からは血液（図示せず）１４が少量流出する。この血液１４はセンサ１０の貯留部内に取り込まれる。貯留部内に取り込まれた血液１４は、センサ１０の検出部内で血糖値に応じた化学変化を起こす。この化学変化により生じた電流は電気回路部１１に取り込まれ、血糖値が計算される。そして、この血糖値の結果は表示部１５に表示される。このようにして求められた血糖値は、患者１２に投与するインスリン量の基礎データとなる。
【０００６】
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が知られている。
【特許文献１】特表２００３−５２４４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながらこのような従来の血液検査装置１を用いた血糖値の測定においては、一方の手１２ａで血液検査装置１を把持し、他方の手１２ｂの皮膚１３にセンサ１０を当接させる必要がある。そのため、どうしても両手を使う必要があった。従って、例えば外食時等において、このような両手を使う必要のある血液検査装置１を用いて、人前での血糖値を測定する場合には、世間の視線を感じ、恥ずかしい思いをする患者１２もいた。特に初期の糖尿病患者１２においてはなおさらであると想像される。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決したもので、外食時等においても人目に触れずポケットの中等においても片手で操作できる血液検査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】
【０００９】
この目的を達成するために本発明の血液検査装置は、筺体の一方の端近傍に指の挿入孔を設けるとともにこの挿入孔の壁面に血液センサを配置し、前記筺体の上面を偏平した球面形状にするとともに手のひらに握っての片手操作を可能としたものである。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】
【００１０】
以上のように本発明による血液検査装置の筺体は、筺体の一方の端近傍に指の挿入孔を設けるとともにこの挿入孔の壁面に血液センサを配置し、前記筺体の上面を偏平した球面形状にするとともに手のひらに握っての片手操作を可能としたものであり、ポケットの中等においてでも片手で操作することができる。従って、外食時等に於いても人目に触れることなく血糖値の測定をすることができる。また、握り易い形状でもあり、操作性に優れる。
【００１１】
また、筺体の上面と正面と側面とも略楕円形をしたデザイン性に富んだ卵型形状であり、例え、人目に触れる場所で使用したとしても違和感がなく、血液の測定をしている等と悟られ難い形状であり、恥ずかしさを軽減できると考えられる。
更に、筺体の一方の端近傍に指の挿入孔が設けられているので、穿刺時に指が逃げることは無く、確実な穿刺が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて、本発明の血液検査装置を説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１Ａ、図１Ｂは、実施の形態１における血液検査装置２１の外観斜視図および平面図である。この血液検査装置２１の筺体２２は、上面２２ａと正面２２ｂと側面２２ｃ共に表面からの焦点距離が夫々異なる楕円形状の外形をしており、デザイン性に富んだ形状となっている。また、筺体２２の表面は滑らかに形成されており、片手で握れることができる握り易い大きさとなっている。そして、この筺体２２の上面２２ａの略中央には表示部２３が設けられている。また、この筺体２２の一方の側面２２ｃ近傍には患者１２が指を挿入する挿入孔２５が設けられおり、この挿入孔２５の表示部２３側の壁面にはカートリッジ２４が挿入されるカートリッジ装着部３４が形成されている。このカートリッジ装着部３４には、センサ３３（図４，７，８参照）が内蔵されたカートリッジ２４が着脱自在に装着される。図１Ｂに示すように、筐体２２のうち側面２２ｃの部分を把持してカートリッジ装着部３４を開放することでカートリッジ２４の交換作業を行う。
【００１４】
この筺体２２は樹脂で一体成形されるとともに表面を白色としている。なお、筺体２２の表面色は、白色に限ることはなく、他人の血液検査装置２１との識別や、患者１２の好みに合わせて、緑色、青色、黄色、紫色、茶色、黒等を用いることもできる。また、表示部２３は液晶で形成されており、カラーでの表示が可能となっている。従って、血液１４の測定結果が予め定められた値を超えた場合は赤色で表示し、血液１４の測定結果が予め定められた値以内の場合は緑色で表示することも可能となる。従って、赤色表示のときは注意が必要であり、緑色表示のときは安心して良いなど、状況を一目で把握でき認識しやすい。
【００１５】
図２は、その使用状態を示す斜視図である。血液検査装置２１の筺体２２を片手１２ｂで握り、人差し指１２ｃを挿入孔２５に挿入し、この人差し指１２ｃの腹部の皮膚１３をカートリッジ２４上に当接させて血液１４（図示せず）を採取する様子を示したものである。
【００１６】
本実施の形態による血液検査装置２１は以上のように形成されているので、以下の作用効果を奏するものである。即ち、手のひら内に握られて片手１２ａ或いは１２ｂで操作可能としたものであり、ポケットの中等においても片手１２ａ或いは１２ｂのみで操作することができる。従って、外食時等に於いても人目に触れることなく血糖値の測定をすることができる。
【００１７】
また、筺体２２の上面２２ａと正面２２ｂと側面２２ｃとも略楕円形をしたデザイン性に富んだ形状を有する卵型形状であり、例え人目に触れる場所で使用しても、血液１４の測定をしていると悟られ難く、恥ずかしさを感ずることはない。また特に手のひらが接触する筐体２２の上面２２ａは偏平した球面形状としているので握り易い形状である。更に、挿入孔２５に指を挿入して穿刺するので、穿刺時に指が逃げることは無く、確実に穿刺することができる。
【００１８】
また図２では、表示部２３を筺体２２の上面に形成しているため、手のひらで握ると表示がかくれてしまう。そこで表示部２３を筺体２２の下面に形成すれば、手のひらで握ったままで表示部２３を見ながら片手操作が可能となり、視認性にすぐれることとなる。
また、筺体２２の下面を平坦に形成すれば、テーブルなどの上においたときでも、ぐらぐらせず安定することとなる。
【００１９】
図３は、血液検査装置２１の正面２２ｂから見た正面図である。筺体２２の上面２２ａの略中央には表示部２３が設けられている。また、筺体２２の略中心にはレーザ発射装置（穿刺手段の一例として用いた）２６が設けられており、筺体２２の一方の側面２２ｃ側にはカートリッジ２４が装着される。
【００２０】
図４は、血液検査装置２１の上面２２ａ側から見た断面図である。図４において、筺体２２の略中央にはレーザ発射装置２６が載置されており、このレーザ発射装置２６と並んで電気回路部２７と負圧手段２８が設けられている。なお、この負圧手段２８は、吸引ポンプ用モータ２８ａと、この吸引ポンプ用モータ２８ａに連結された吸引ポンプ２８ｂとから構成されている。
【００２１】
また、このレーザ発射装置２６の後方には、電気回路部２７と吸引ポンプ用モータ２８ａ等に電源を供給する電池３０が配置されており、レーザ発射装置２６の前方には、ホルダ３２にセンサ３３が装着されたカートリッジ２４が着脱自在に挿抜できるようになっている。ホルダ３２の側面には、図７に示すように位置決め凸部３２ａが形成されており、この位置決め凸部３２ａはカートリッジ装着部３４内に形成された位置決め凹部３４ａに係合して位置決めされる。カートリッジ２４が位置決めされた状態において、カートリッジ２４はカートリッジ装着部３４の上面から約３ｍｍ突出するように設計されている。従って、血液１４がカートリッジ装着部３４側（血液検査装置２１本体側）に付着して汚すことは無く衛生的である。
【００２２】
２９は、挿入孔２５の内側の壁面に対向して設けられた皮膚検知センサであり、発光ダイオード２９ａと受光トランジスタ２９ｂで構成されている。従って、この挿入孔２５に人指し指１２ｃ（他の指であっても良い）を挿入すると、この指１２ｃの挿入を検出することができる。３１は穿刺ボタンであり、この穿刺ボタン３１の押下によりレーサ発射装置２６からレーザ光３５が発射される。図５は、一方の側面２２ｃ側からの側面図である。
ここで、図4を用いてレーザ発射装置２６の詳細について説明する。レーザ発射装置２６は、発振チューブ２６ａと、この発振チューブ２６ａの前方に連結された円筒状の筒体２６ｂとから構成されている。発振チューブ２６ａ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２６ｃとフラッシュ光源２６ｄが格納されている。発振チューブ２６ａの一方の端には透過率約１％の部分透過鏡２６ｅが装着されており、他方の端には全反射鏡２６ｆが装着されている。
【００２３】
部分透過鏡２６ｅの前方の筒体２６ｂ内には凸レンズ２６ｇが装着されており、レーザ光３５で患者１２の皮膚下に焦点を結ぶように設定されている。このレーザ光３５での穿刺電圧は、約３００Ｖとしている。従って、患者１２に与える苦痛は少ない。
【００２４】
以上のように構成されたレーザ発射装置２６について、以下にその動作を説明する。フラッシュ光源２６ｄから発射された光源は、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ結晶２６ｃ内に入り、ここで、全反射鏡２６ｆとＹＡＧレーザ結晶２６ｃと部分透過鏡２６ｅ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２６ｅを通過する。この部分透過鏡２６ｅを通過したレーザ光３５はレンズ２６ｇを透過して放射され、センサ３３を通過して皮膚１３を穿刺（照射）する。
【００２５】
次に、図６を用いて、レーザ光３５が皮膚１３へ照射されたときの穿刺の深さ１３ｄとレーザ光３５の焦点との関係について説明する。図６において、１３は患者１２の皮膚であり、３５はこの皮膚１３に照射されるレーザ光である。図６（ａ）は、皮膚１３の表面から深さ１３ｄの距離にレーザ光３５の焦点を結ぶように設定したものである。この場合、レーザ光３５により破壊される皮膚１３の容積１３ａは逆円錐形になる。従って、皮膚１３の開口は大きくなり血液１４の流出は容易になるので痛みは少ない。また、皮膚１３に衝ける傷の大きさも少ない。
【００２６】
これに対して図６（ｂ）は、丁度皮膚１３の表面にレーザ光３５の焦点を結ぶように設定したものである。この場合も皮膚１３から深さ１３ｄの距離まで穿刺すると、レーザ光３５により破壊される皮膚１３の容積１３ｂは円錐形になる。従って、皮膚１３の開口は極端に小さくなり血液１４の流出は少なく大きな痛みを感じる。また、皮膚１３につける傷の大きさは図６（ａ）の場合と同程度とになる。
【００２７】
図６（ｃ）は、皮膚１３の上方にレーザ光３５の焦点を結ぶように設定したものである。この場合も皮膚１３から深さ１３ｄの距離まで穿刺すると、レーザ光３５により破壊される皮膚１３の容積１３ｃは輪切りにした円錐形の下部形状になる。この場合も、皮膚１３の開口は小さくなり血液１４の流出は少ないが大きな痛みを感じる。また、皮膚１３につける傷の大きさは図６（ａ）、（ｂ）の場合に比べて大きくなる。
【００２８】
従って、本実施の形態においては、レーザ発射装置２６の焦点は皮膚１３の表面から深さ１３ｄの距離に焦点を結ぶようにしている。このように設定することにより、血液１４の流出を容易にするとともに患者１２に与える痛みを最小にしている。なお、穿刺の深さ１３ｄは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。
このように本実施の形態では、患者１２の皮膚１３へ非接触で穿刺できるレーザ発射装置２６を用いているので、従来のように針８の交換作業や滅菌などが不要となり、穿刺前の準備作業が大幅に簡略化される。また、患者１２の皮膚１３と、レーザ発射装置２６とは非接触であり衛生的でもある。さらに、従来のように運動する可動部品は無く、故障は少なくなる。更にまた、部品点数が少なくなるので、部品管理が容易である。また、非接触であり血液検査装置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。
【００２９】
図７は、カートリッジ２４の斜視図である。３２は、一方３２ｂが開口した直方体形状のホルダであり、樹脂で形成されている。そして、その底面３２ｃにはセンサ３３が装着されてカートリッジ２４を形成している。また、両側面３２ｄには位置決め凸部３２ａが形成されており、この凸部３２ａは、カートリッジ装着部３４に形成された位置決め凹部３４ａに嵌合して位置決めされる。底面３２ｃの略中央には孔３２ｅが形成されており、この孔３２ｅは負圧室３８（図８，１２、１３参照）を形成している。ホルダ３２の内部両側面には、コネクタせり出し機構３６を構成する歯３６ａが設けられている。
【００３０】
図８は、コネクタせり出し機構３６とその周辺の要部断面図である。３６ｂは、断面「Ｕ」字型をするとともに樹脂で形成されたせり出し部材であり、このせり出し部材３６ｂの両側面には、歯３６ｃが形成されている。この歯３６ｃはカートリッジ装着部３４（図４参照）に回転自在に固定装着された大歯車３６ｄに歯合する。３６ｅは、大歯車３６ｄと同軸で固定された小歯車であり、この小歯車３６ｅは、カートリッジ装着部３４に回転自在に固定装着された小歯車３６ｆに歯合する。また、この小歯車３６ｆはホルダ３２に形成された歯３６ａに歯合する。
【００３１】
なお、３７はせり出し部材３６ｂの底面に植設されたコネクタであり、センサ３３に形成された接触場所５４ｂ、５５ｂ、５６ｂ、５７ｂ、５６ｃ（図１１参照）に接触する位置に設けられている。３２ｆはホルダ３２の底面３２ｃ近傍の両側面３２ｄに形成されたストッパであり、センサ３３を底面３２ｃに固定するものである。
【００３２】
以上のように構成されたせり出し機構３６について、以下にその動作を説明する。カートリッジ２４（ホルダ３２）を矢印３６ｇ方向に挿入する。すると歯３６ａに歯合した小歯車３６ｆが矢印３６ｈ方向に回転する。小歯車３６ｆが矢印３６ｈ方向に回転すると、この小歯車３６ｆに歯合した小歯車３６ｅが矢印３６ｊ方向に回転する。小歯車３６ｅが矢印３６ｊ方向に回転すると、この小歯車３６ｅに同軸で固定された大歯車３６ｄも矢印３６ｋの方向に回転する。大歯車３６ｄが矢印３６ｋの方向に回転すると、この大歯車３６ｄに歯合した歯３６ｃに伝達され、歯３６ｃが移動する。即ち、歯３６ｃが装着されたせり出し部材３６ｂが矢印３６ｍ方向に移動する。このようにして、せり出し部材３６ｂの底面に植設されたコネクタ３７がセンサ３３の接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃに接触する。
【００３３】
このように、カートリッジ２４の動き（矢印３６ｇ）とせり出し部材３６ｂ（矢印３６ｍ）とは互いに逆方向に動作する。このことにより、カートリッジ２４をカートリッジ装着部３４に挿入すると、奥まっていたコネクタ３７がせり出してセンサ３３の接触場所５４ｂ、５５ｂ、５６ｂ、５７ｂ、５６ｃに当接する。この動作により、カートリッジ２４を外した状態におけるコネクタ３７は、カートリッジ装着部３４の奥まった位置にあり、外部から損傷を受けないという効果を奏する。
【００３４】
なお、このときカートリッジ２４の挿入距離とせり出し部材３６ｂのせり出し距離は、小歯車３６ｆの直径と、大歯車３６ｄの直径の比に比例する。本実施の形態では、小歯車３６ｆと大歯車３６ｄの直径の比を１対２にしている。従って、せり出し部材３６ｂの移動距離は、カートリッジ２４の移動距離の２倍移動することになる。なお、カートリッジ２４を排出するときは、この逆の動作になる。
【００３５】
次に、図９〜１１を用いて、センサ３３の詳細を説明する。図９は、本実施の形態におけるセンサ３３の断面図である。このセンサ３３を形成する基体４５は、基板４６と、この基板４６の上面に貼り合わされたスペーサ４７と、このスペーサ４７の上面に貼り合わされたカバー４８とで構成されている。
【００３６】
４９は、血液の貯留部であり、基板４６に設けられた孔４６ａとスペーサ４７に設けられた孔４７ａに連通して形成されており、下方に向かって開口している。５０はこの貯留部４９に一方の端が連結された供給路であり、貯留部４９に溜められた血液１４を毛細管現象で検出部５１に導く路である。また、この供給路５０の他端は空気孔５２に連結している。５９は、基体４５の上面と下面とを貫通する孔であり、この孔５９と空気孔５２を介して負圧室３８に負圧を加える。ここで貯留部４９の容積は、供給路５０の容積の５倍以上とすれば、正確な測定をするのに十分な血液１４を得ることができる。しかし、多くの血液１４を採取すると患者１２に負担をかけるので、７倍以下程度にすべきである。
【００３７】
５３は、検出部５１上に載置された試薬であって、この試薬５３は、ＣＭＣ水溶液に、ＰＱＱ−ＧＤＨやフェリシアン化カリウムなどを溶解させて試薬溶液を調整し、これを基板４６に形成された検出電極５４，５６（図１１参照）上に滴下し、乾燥させることで形成したものである。
【００３８】
図１０は、センサ３３の分解平面図である。図１０（ｃ）は、センサ３３を構成する長方形をした基板４６の平面図であり、その寸法は、ホルダ３２の底面３２ｃへ丁度挿入される大きさである。この基板４６の材質はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であり、その厚さは０．２ｍｍの物を用いている。
【００３９】
そして、この基板４６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５４〜５７と、この検出電極５４〜５７から夫々導出された接続電極５４ａ〜５７ａを一体的に形成している。また、この接続電極５４ａ〜５７ａにはコネクタ３７が接触する接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃが設けられている。
【００４０】
４６ａは、基板４６の略中央に設けられた孔であり、その直径は２ｍｍとしている。この孔４６ａの壁面は、供給路５０より弱い親水性処理をするか、或いはカバー４８の上面４８ｅ（図９参照）より弱い撥水性処理をすることが好ましい。
【００４１】
図１０（ｂ）はスペーサ４７の平面図である。このスペーサ４７の形状は長方形状をしており、基板４６に形成された接続場所５４ｂ、５５ｂ、５６ｂ、５７ｂに対応した四隅の場所に夫々４分の１円形の切欠き４７ｇと、基板４６の接触場所５６ｃと対応する両辺に夫々半円形の切欠き４７ｈを形成している。
【００４２】
４７ａは、スペーサ４７の略中央に設けられた直径２ｍｍの孔であり、基板４６に設けられた孔４６ａに対応した位置に設けられている。この孔４７ａの壁面は、供給路５０より弱い親水性処理をするか、或いはカバー４８の上面４８ｅより弱い撥水性処理をすることが好ましい。
【００４３】
また、この孔４７ａから検出部５１方向に向かってスリット４７ｅが形成されている。このスリット４７ｅは血液１４の供給路５０を形成するものである。このスリット４７ｅの壁面と、それに対応する基板４６の上面も親水性処理を行なう。また、このスリット４７ｅの幅４７ｆは０．６ｍｍとし、その長さ４７ｇは２．４ｍｍとして供給路５０を形成している。なお、スペーサ４７の材質はポリエチレンテレフタレートであり、その厚さは０．１ｍｍの物を用いている。
【００４４】
図１０（ａ）はカバー４８の平面図である。その形状は、スペーサ４７と同様、長方形状をしており、基板４６の４角の接触場所５４ｂ、５５ｂ、５６ｂ、５７ｂに対応した四隅に夫々４分の１円形の切欠き４８ｇと、基板４６の接触場所５６ｃと対応する両辺に夫々半円形の切欠き４８ｈを形成している。５２は空気孔であり、供給路５０の先端部に対応して設けられている。その直径は５０μｍである。
【００４５】
このカバー４８はレーザ光３５が通過するように透明のものを用いており、その厚さは０．１ｍｍの物を用いている。このカバー４８は以下の処理を行なっている。即ち、基体４５の上面を形成するカバー４８の上面４８ｅは撥水性処理を行なっている。また、供給路５０の天面を形成するカバー４８の下面側は親水性処理を行なっている。また、貯留部４９の天面４９ａは、供給路５０より弱い親水性処理をするか、或いはカバー４８の上面４８ｅより弱い撥水性処理をすることが好ましい。本実施の形態では、貯留部４９の天面４９ａは供給路５０より弱い親水性処理にするとともに、カバー４８の上面４８ｅより弱い撥水性処理を行なっている。
【００４６】
なお、貯留部４９と対応する位置に、貯留部４９より小さく、空気孔５２より大きい孔４９ｂを設けても良い。この孔４９ｂを設けることにより、レーザ光３５の減衰を無くすることができるとともに、負圧路としての機能を持たせることができる。また、穿刺手段に穿刺針を用いた場合には、穿刺針の受ける抵抗を無くすことができ、穿刺深さが安定する。
【００４７】
図１１は、センサ３３の透視平面図である。図１１において、５４〜５７は検出電極であり、貯留部４９から空気孔５２に向かって順に、検出電極５７（Ｈｃｔ測定極）、検出電極５６（対極）、検出電極５４（作用極）、検出電極５６（対極）、検出電極５５（検知極）となっている。また、５１は検出部である。
【００４８】
５４ａ〜５７ａは検出電極５４〜５７に夫々接続された接続電極であり、基板４６の外周方向に導出されている。また、夫々の接続電極５４ａ〜５７ａには夫々接触場所５４ｂ〜５７ｂが設けられている。ここで、接続電極５６ａにのみ接触場所５６ｂと接触場所５６ｃの２つの接触場所が形成されている。そして、接触場所５６ｂと接触場所５６ｃのみが導通しており、その他の接触場所同士は全て絶縁されている。この接触場所５６ｃを基準接触場所即ち、基準電極５６ｄとする。
【００４９】
このように構成されているので、隣り合う接触場所の絶縁抵抗を電気回路部２７（図１３参照）で測定し、絶縁抵抗が零となった接触場所が基準電極５６ｄであると特定することができる。即ち、以下時計周りに接続電極５６ａ、接続電極５７ａ、接続電極５４ａ、接続電極５５ａと特定することができる。従って、無造作にカートリッジ２４を装着しても、直方体形状をしたカートリッジ２４の挿入方向に拘わらず、センサ３３の基準電極５６ｄを検知することができる。従って、以降この基準電極５６ｄに基づいて自動的に他の接続電極５４ａ〜５７ａを決定することができる。この配慮により、カートリッジ２４の挿入操作が非常に容易となる。なお、本実施の形態では基準電極５６ｄを接続電極５６ａ上に設けたがこれは他の接続電極５４ａ、５５ａ，５７ａに設けても良い。
【００５０】
以上のように構成されたセンサ３３を用いた採血について、以下にその動作を説明する。図１２に示すように、先ず、センサ３３を患者１２の皮膚１３に当接させる。そして、穿刺ボタン３１を押下してレーザ光３５を発射させる。そうすると、レーザ光３５はカバー４８を透過し皮膚１３に傷をつける。そうすると、この皮膚１３から血液１４が流出する。この流出した血液１４は貯留部４９を満たす。貯留部４９を満たした血液１４は供給路５０に達し、この供給路５０の毛細管現象で検出部５１へ向かって一気に一定速度で流入する。そして、この血液１４は検出部５１に達し、試薬５３と化学反応して血糖値等の血液１４の性質が測定される。
【００５１】
なお、３２ｆは、ホルダ３２に形成されたストッパであり、このストッパ３２ｆでセンサ３３をホルダ３２に固定する。また、採血を容易にするため、空気孔５２と孔５９を介して負圧室３８に負圧を加える。
【００５２】
図１３は、電気回路部２７のブロック図である。図１３において、５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃはセンサ３３に形成された接触場所であり、これらの接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃはコネクタ３７ａ〜３７ｆ（コネクタ３７は、挿入方向を意識しないでカートリッジ２４を挿入可能にするため、接触場所５６ｃと対向する場所にも必要であり６本となっている）を介して切換回路７１に接続される。この切換回路７１の出力は電流／電圧変換器７２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）７３を介して演算部７４の入力に接続されている。この演算部７４の出力は、液晶で形成された表示部２３に接続されている。また、切換回路７１には基準電圧源７８が接続されている。なお、この基準電圧源７８はグランド電位であっても良い。
【００５３】
７６は制御部であり、この制御部７６は、切換回路７１の制御端子と、演算部７４と、穿刺ボタン３１と、送信部７７と、タイマ７９と、レーザ発射装置２６と、負圧手段２８と、皮膚検知センサ２９に接続されている。なお、図示していないが警報手段にも接続されている。また、演算部７４の出力は送信部７７の入力にも接続されている。また、負圧手段２８の出力はホース２８ｃを介して負圧室３８に導かれている。
【００５４】
次に、電気回路部２７の動作を説明する。先ず、血液１４の測定に先立って、センサ３３の接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃがコネクタ３７ａ〜３７ｆの何れに接続されているかを検出する必要がある。即ち、制御部７６の指令により、コネクタ３７ａ〜３７ｆの内、隣り合う端子間の電気抵抗が零である接触場所５６ｃを識別する。そして、この電気抵抗が零の接触場所５６ｃが検出されたら、その接触場所５６ｃに接続されているものが基準電極５６ｄであると決定する。そして、この接触場所５６ｃに接続されたコネクタ３７を基準として、順に接続電極５６ａ、５７ａ，５４ａ、５５ａに接続するコネクタ３７とする。このようにして、接続電極５４ａ〜５７ａに接続された夫々のコネクタ３７を決定し、その後、血液１４の測定に移行する。
【００５５】
測定動作では、先ず切換回路７１を切換えて、血液成分量を測定するための作用極となる検出電極５４を（上記決定されたコネクタ３７を介して）電流／電圧変換器７２に接続する。また、血液１４の流入を検知するための検知極となる検出電極５５を（上記決定されたコネクタ３７を介して）基準電圧源７８に接続する。そして、検出電極５４及び検出電極５５間に一定の電圧を印加する。この状態において、血液１４が流入すると、検出電極５４，５５間に電流が流れる。この電流は、電流／電圧変換器７２によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器７３によってデジタル値に変換される。そして、演算部７４に向かって出力される。演算部７４はそのデジタル値に基づいて血液１４が十分に流入したことを検出する。なお、ここで予め定められた時間が経過しても、検出部５１で血液１４の検出がされない場合や、血液１４の量が適正でない場合は警報手段を働かせて警報するとともに処置の内容を表示部２３に表示する。
【００５６】
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７６の指令により、切換回路７１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５４を（上記決定されたコネクタ３７を介して）電流／電圧変換器７２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５６を（上記決定されたコネクタ３７を介して）基準電圧源７８に接続する。
【００５７】
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７２及び基準電圧源７８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７６の指令により、検出電極５４と５６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５４，５６間に電流が流れる。この電流は電流／電圧変換器７２によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器７３によってデジタル値に変換する。そして、演算部７４に向かって出力される。演算部７４はそのデジタル値を基にグルコース成分量に換算する。
【００５８】
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７６からの指令により切換回路７１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５７を（上記決定されたコネクタ３７を介して）電流／電圧変換器７２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５４を基準電圧源７８に接続する。
【００５９】
次に、制御部７６の指令により、電流／電圧変換器７２及び基準電圧源７８から検出電極５７と検出電極５４間に一定の電圧（２Ｖ〜３Ｖ）を印加する。検出電極５７と５４間に流れる電流は、電流／電圧変換器７２によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器７３によってデジタル値に変換される。そして演算部７４に向かって出力される。演算部７４はそのデジタル値に基づいてＨｃｔ値に換算する。
【００６０】
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２３に表示する。また、この補正された結果を送信部７７からインスリン（治療薬の一例として用いた）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。
【００６１】
このように補正された測定データを送信部７７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１２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い。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。
【００６２】
以上、グルコースの測定を例に説明したが、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。
【００６３】
以上のように構成された血液検査装置２１の動作について図１４を参照しながら説明する。図１４において、先ず、カートリッジ２４の血液検査装置２１への装着ステップ８１を説明する。この装着ステップ８１では、カートリッジ２４を血液センサ装着部３４へ挿入する。この挿入により、ホルダ３２に形成された位置決め凸部３２ａがカートリッジ装着部３４に形成された位置決め凹部３４ａに嵌入して係止される。
【００６４】
次に、ステップ８２で、センサ３３の接続電極５４ａ〜５７ａの特定を行なう。ここでは、検出電極５４〜５７、接続電極５４ａ〜５７ａ、接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃ、コネクタ３７ａ~３７ｆを介して電気回路部２７で隣り合うコネクタ３７ａ〜３７ｆ間の抵抗値から基準電極５６ｄを特定する。そして、この基準電極５６ｄから時計回りに接続電極５６ａ、５７ａ、５４ａ，５５ａを決定する。従って、カートリッジ２４が無造作に挿入されてもこのステップ８２で接続電極５４ａ〜５７ａを特定することができる。即ち、検出電極５４〜５７が決定される。
【００６５】
そして、ステップ８３に移行する。ステップ８３では、患者１２の皮膚１３をカートリッジ２４のセンサ３３に押し当て密着する。そうすると皮膚検知センサ２９がオンとなる。皮膚検知センサ２９がオンとなると、負圧手段２８の吸引ポンプ用モータ２８ａが動作して吸引ポンプ２８ｂで負圧を発生する。この吸引ポンプ用モータ２８ａに加わる負荷電流を制御部７６で検出して、穿刺可能な負圧か否かを判断し表示部２３に表示する。なお、負荷電流を検出する代わりに、この負圧が発生してから予め定められた時間をタイマ７９で計測して、表示部２３に穿刺が可能であるか否かを表示しても良い。
【００６６】
ここで、負圧を加える理由を説明する。穿刺時に皮膚１３に負圧を加えることにより、例え弛緩した皮膚１３であっても緊張状態になるので、例え小さな穿刺穴であっても血液１４を効率良く採取することができる。従って、穿刺穴は小さくても良いので、患者に与える苦痛は少ないものになる。次に、ステップ８４に移り、穿刺ボタン３１を押下する。この穿刺ボタン３１の信号は電気回路部２７で認識される。電気回路部２７ではレーザ発射装置２６を駆動する。そうするとレーザ光３５は、皮膚検知センサ２９の出力と穿刺ボタン３１の論理積条件で皮膚１３に向けて発射される。なお、穿刺可能な負圧になったら自動的にレーザ発射装置２６を駆動して穿刺しても良い。
【００６７】
次に、採血動作のステップ８５に移る。このステップ８５においてレーザ光３５での穿刺により、患者１２の皮膚１３から血液１４が流出する。この血液１４をセンサ３３内の貯留部４９に貯留する。貯留部４９に貯留された血液１４は毛細管現象により、供給路５０を介して検出部５１に導かれる。検出部５１に導かれた血液１４は検知極としての検出電極５５（図１１参照）に達すると、測定に必要な量の血液１４が得られたと判断する。そして、この時点で負圧手段２８の動作を停止する。なお、負圧手段２８の動作は、皮膚検知センサ２９のオフにより停止しても良い。
【００６８】
また、予め定められた時間が経過しても、検出部５１で血液１４の検出がされない場合や、血液１４の量が適正でない場合（検出電極５４と検出電極５５間の抵抗で検出）は、警報手段を働かせて警報するとともに処置の内容を表示部２３に表示する。
【００６９】
次に、測定ステップ８６に移りグルコースの測定を行う。即ち、血液中のグルコースとグルコース酸化還元酵素とを一定時間反応させた後、検出電極５４を作用極、検出電極５６を対極として、前記両検出電極５４，５６間に電圧を印加する。そして、グルコースの測定を行う。
【００７０】
次はステップ８７に移りＨｃｔ値の測定をする。検出電極５７を作用極、検出電極５４を対極として、両検出電極５４，５７間に電圧を印加する。このことにより、Ｈｃｔ値に依存する電流が検出できる。従って、この電流に基づきＨｃｔ値を測定する。
【００７１】
そして最後に、ステップ８８で血液成分の補正を行なう。即ち、ステップ８７で検出したＨｃｔ値を用いて、ステップ８６で得られたグルコース量を補正する。以上のステップにより、血糖値測定が終了したら使用済みカートリッジ２４を廃棄する。
【００７２】
（実施の形態２）
実施の形態２は、穿刺手段として、バネで穿刺針を付勢するバネ穿刺装置１０３を用いた点で実施の形態１と相違する。従って、実施の形態２ではこの相違点を中心に説明する。実施の形態１と同じものついては同符号を用いて説明を簡略化している。なお、この実施の形態２で説明を簡略化した事項については実施の形態１と同じとする。
【００７３】
図１５は、血液検査装置１０１の筺体１０２（実施の形態１の筺体２２に該当する）を正面１０２ｂ側から見た部分破砕正面図である。筺体１０２の上面１０２ａの略中央には表示部２３が設けられている。また、筺体１０２の略中心にはバネ付勢穿刺装置（穿刺手段の一例として用いた）１０３が設けられており、筺体１０２の一方の側面１０２ｃ側には、バネ穿刺装置１０３の前方に対向したカートリッジ２４が装着される。
【００７４】
図１６は、血液検査装置１０１の上面１０２ａ側から見た断面図である。図１６において、筺体１０２の略中央にはバネ穿刺装置１０３が載置されており、このバネ穿刺装置１０３の一方側には電気回路部１０７（実施の形態１の電気回路部２７に該当する）と負圧手段２８が設けられている。なお、この負圧手段２８は、吸引ポンプ用モータ２８ａと、この吸引ポンプ用モータ２８ａに連結された吸引ポンプ２８ｂとから構成されている。
【００７５】
また、このバネ穿刺装置１０３の他方側には、電池１０４が配置されており、この電池１０４からは電気回路部１０７と吸引ポンプ用モータ２８ａ等に電源を供給する。バネ穿刺装置１０３の前方には、指１２ｃが挿入される挿入孔１０５（実施の形態１の挿入孔２５に該当する）が設けられている。この挿入孔１０５の表示部２３側の側壁には、カートリッジ２４が着脱自在に装着されるカートリッジ装着部１０６が設けられている。カートリッジ２４は、カートリッジ装着部１０６から約３ｍｍ突出して装着されるようになっている。従って、穿刺時に流出した血液１４で血液検査装置１０１を汚すことは無い。このカートリッジ２４は、位置決め凸部３２ａとカートリッジ装着部１０６に形成された位置決め凹部１０６ａとが嵌合して位置決めされる。
【００７６】
２９は、挿入孔１０５の内側壁面に対向して設けられた皮膚検知センサであり、発光ダイオード２９ａと受光トランジスタ２９ｂで構成されている。従って、この挿入孔１０５に人指し指１２ｃ（他の指であっても良い）を挿入すると、この人指し指１２ｃの挿入を検出することができる。
【００７７】
ここで、バネ穿刺装置１０３の詳細を説明する。１１０は、バネ穿刺装置１０３を構成する筒体であり、この筒体１１０内には、筒体１１０内を自由に滑動するプランジャ１１２を有し、このプランジャ１１２の一方には、バネ１１３で筒体１１０の開口部１１０ａ側に付勢されたハンドル１１４が装着されている。
【００７８】
このハンドル１１４の他方の端は、筺体１０２の上面１０２ａ側に設けられた長孔１１５（図１５参照）を介して係止部１１６で係止されるようになっている。このハンドル１１４はバネ１１３で開口部１１０ａ方向に付勢されている。また、プランジャ１１２の他方はランセット１１８が着脱自在に装着されており、このランセット１１８には穿刺針（以下、針という）１１９が装着されている。この針１１９は、カートリッジ２４を構成するセンサ３３の貯留部４９に対向して設けられている。１２０は、プランジャ１１２が開口部１１０ａから飛び出さないように停止させるストッパである。従って、針１１９の筒体１１０からの突出長はこのストッパ１２０で規定される。
【００７９】
１２１は、穿刺深さを調整するつまみであり、このつまみ１２１はウオーム１２２ａに連結している。また、このウオーム１２２ａはウオーム歯１２２ｂに歯合しており、このウオーム歯１２２ｂは筒体１１０の他方（開口部１１０ａと反対側）１１０ｂに固定されている。この構成により、つまみ１２１を回すことにより、筒体１１０を前後方向に移動させることができる。即ち、針１１９の穿刺深さを調節することができる。
【００８０】
なお、このウオーム機構１２２の代わりにネジ機構を用いても良い。即ち、ネジ機構としてボルトと、このボルトに歯合するナットを用いる。そして、つまみ１２１側にボルトを固定し、筒体１１０の他方１１０ｂ側にナットを装着する。この構成においても同様に、つまみ１２１を回すことにより、筒体１１０を前後方向に移動させることができる。即ち、針１１９の穿刺深さを調節することができる。図１７は、血液検査装置１０１の側面１０２ｃ側から見た側面図である。
【００８１】
次に、本実施の形態では、レーザ発射装置２６の代わりにバネ穿刺装置１０３を用いている関係で、以下の点で変更、或いは読み替えとなる。即ち、電気回路部１０７においては、図１３におけるレーザ発射装置２６と穿刺ボタン３１が制御部７６に接続されていない点で相違する。また、図１４においては、穿刺ボタン３１を係止部１１６の解除に、レーザ光３５を針１１９と読み替える必要がある。
【００８２】
以上のように構成された血液検査装置１０１において、以下穿刺動作を説明する。先ず、図１５に示すように、ハンドル１１４をバネ１１３に抗して矢印１２３方向に移動させ、バネ１１３にエネルギーをチャージする。そして、ハンドル１１４を筺体１０２の上面１０２ａに形成された係止部１１６に係止させる。これで、穿刺準備が完了する。
【００８３】
次に、カートリッジ２４を皮膚１３に当接させる。そして、係止部１１６の係止を解除する。そうすると、ハンドル１１４はバネ１１３で付勢されて開口部１１０ａ方向に発射される。これにより、ハンドル１１４に連結されたプランジャ１１２を介して針１１９がセンサ３３目掛けて発射される。そして、針１１９はセンサ３３の貯留部４９を通過して皮膚１３を穿刺する。
【００８４】
このように、本実施の形態では、バネ１１３の付勢により穿刺を行うので、電池１０４の消耗は少なくなり、携帯用として有用である。また、針１１９による皮膚１３への穿刺の深さは、つまみ１２１で安定化させるとともに微少な調整をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明にかかる血液検査装置は、人目を気にしないで血液の検査をすることができるので、医療分野等における血液検査装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１における血液検査装置とカートリッジの外観斜視図
【図１Ｂ】本発明の実施の形態１における血液検査装置とカートリッジの平面図
【図２】同、使用状態を示す斜視図
【図３】同、血液検査装置の正面図
【図４】同、上面から見た断面図
【図５】同、側面図
【図６】同、レーザ光の焦点と穿刺容積の断面図、（ａ）同、焦点が皮膚内にある場合の断面図、（ｂ）同、焦点が皮膚面にある場合の断面図、（ｃ）同、焦点が皮膚外にある場合の断面図
【図７】同、カートリッジの斜視図
【図８】同、カートリッジのせり出し機構とその周辺の要部断面図
【図９】同、血液検査装置に用いるセンサの断面図
【図１０】同、センサの分解平面図、（ａ）は同、カバーの平面図、（ｂ）は同、スペーサの平面図、（ｃ）は同、基板の平面図
【図１１】同、透視平面図
【図１２】同、センサ近傍の動作説明図
【図１３】同、電気回路部のブロック図
【図１４】同、血液検査装置の動作説明図
【図１５】同、実施の形態２における血液検査装置の部分破砕正面図
【図１６】同、上面断面図
【図１７】同、側面図
【図１８】従来の血液検査装置の断面図
【図１９】同、使用状態の斜視図
【符号の説明】
【００８７】
１３ 皮膚
２１ 血液検査装置
２２ 筺体
２２ａ 上面
２２ｂ 正面
２２ｃ 側面
２３ 表示部
２４ カートリッジ
２５ 挿入孔
２６ レーザ発射装置
２７ 電気回路部
３３ センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液等の検査に用いられる血液検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
糖尿病患者は、定期的に血糖値を測定し、その血糖値に基づいてインスリンを投与し、血糖値を正常に保つ必要がある。この血糖値を正常に保つため、血糖値を定期的に測定する必要があり、そのために患者は血液検査装置を用いて指先等から、少量の血液を採取し、この採取した血液から血糖値を測定しなければならない。
【０００３】
以下、従来の血液検査装置について説明する。従来の血液検査装置１は、図１８に示すように、筺体２と、この筺体２の一方が開口した筒体３と、この筒体３内を往復するプランジャ４と、このプランジャ４に一方が連結されたハンドル５と、このハンドル５が筺体２に係止される係止部６と、このハンドル５を筒体３の開口部３ａ側へ付勢するバネ７と、プランジャ４に一方の端が把持されるとともに他方の端には採血針（以下、針という）８が装着されるランセット９と、開口部３ａ側に装着された血液センサ（以下、センサという）１０と、センサ１０に形成された電極が接続される電気回路部１１とで構成されていた。
【０００４】
以上のように構成された血液検査装置１の使用について以下説明する。糖尿病患者（図１９参照）１２は、図１９に示すように一方の手１２ａで血液検査装置１を握り、他方の手１２ｂの皮膚１３に当接させる。そして、係止部６の係止を解除する。すると、バネ７によって付勢されたハンドル５が矢印１６（図１８参照）方向に勢い良く発射される。このハンドル５の係止解除により針８も同時に発射される。この針８は、センサ１０の貯留部天面を突き破り、患者１２の皮膚１３を穿刺する。
【０００５】
穿刺された皮膚１３からは血液（図示せず）１４が少量流出する。この血液１４はセンサ１０の貯留部内に取り込まれる。貯留部内に取り込まれた血液１４は、センサ１０の検出部内で血糖値に応じた化学変化を起こす。この化学変化により生じた電流は電気回路部１１に取り込まれ、血糖値が計算される。そして、この血糖値の結果は表示部１５に表示される。このようにして求められた血糖値は、患者１２に投与するインスリン量の基礎データとなる。
【０００６】
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が知られている。
【特許文献１】特表２００３−５２４４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながらこのような従来の血液検査装置１を用いた血糖値の測定においては、一方の手１２ａで血液検査装置１を把持し、他方の手１２ｂの皮膚１３にセンサ１０を当接させる必要がある。そのため、どうしても両手を使う必要があった。従って、例えば外食時等において、このような両手を使う必要のある血液検査装置１を用いて、人前での血糖値を測定する場合には、世間の視線を感じ、恥ずかしい思いをする患者１２もいた。特に初期の糖尿病患者１２においてはなおさらであると想像される。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決したもので、外食時等においても人目に触れずポケットの中等においても片手で操作できる血液検査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】
【０００９】
この目的を達成するために本発明の血液検査装置は、筺体の一方の端近傍に指の挿入孔を設けるとともにこの挿入孔の壁面に血液センサを配置し、前記筺体の上面を偏平した球面形状にするとともに手のひらに握っての片手操作を可能としたものである。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】
【００１０】
以上のように本発明による血液検査装置の筺体は、筺体の一方の端近傍に指の挿入孔を設けるとともにこの挿入孔の壁面に血液センサを配置し、前記筺体の上面を偏平した球面形状にするとともに手のひらに握っての片手操作を可能としたものであり、ポケットの中等においてでも片手で操作することができる。従って、外食時等に於いても人目に触れることなく血糖値の測定をすることができる。また、握り易い形状でもあり、操作性に優れる。
【００１１】
また、筺体の上面と正面と側面とも略楕円形をしたデザイン性に富んだ卵型形状であり、例え、人目に触れる場所で使用したとしても違和感がなく、血液の測定をしている等と悟られ難い形状であり、恥ずかしさを軽減できると考えられる。
更に、筺体の一方の端近傍に指の挿入孔が設けられているので、穿刺時に指が逃げることは無く、確実な穿刺が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて、本発明の血液検査装置を説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１Ａ、図１Ｂは、実施の形態１における血液検査装置２１の外観斜視図および平面図である。この血液検査装置２１の筺体２２は、上面２２ａと正面２２ｂと側面２２ｃ共に表面からの焦点距離が夫々異なる楕円形状の外形をしており、デザイン性に富んだ形状となっている。また、筺体２２の表面は滑らかに形成されており、片手で握れることができる握り易い大きさとなっている。そして、この筺体２２の上面２２ａの略中央には表示部２３が設けられている。また、この筺体２２の一方の側面２２ｃ近傍には患者１２が指を挿入する挿入孔２５が設けられおり、この挿入孔２５の表示部２３側の壁面にはカートリッジ２４が挿入されるカートリッジ装着部３４が形成されている。このカートリッジ装着部３４には、センサ３３（図４，７，８参照）が内蔵されたカートリッジ２４が着脱自在に装着される。図１Ｂに示すように、筐体２２のうち側面２２ｃの部分を把持してカートリッジ装着部３４を開放することでカートリッジ２４の交換作業を行う。
【００１４】
この筺体２２は樹脂で一体成形されるとともに表面を白色としている。なお、筺体２２の表面色は、白色に限ることはなく、他人の血液検査装置２１との識別や、患者１２の好みに合わせて、緑色、青色、黄色、紫色、茶色、黒等を用いることもできる。また、表示部２３は液晶で形成されており、カラーでの表示が可能となっている。従って、血液１４の測定結果が予め定められた値を超えた場合は赤色で表示し、血液１４の測定結果が予め定められた値以内の場合は緑色で表示することも可能となる。従って、赤色表示のときは注意が必要であり、緑色表示のときは安心して良いなど、状況を一目で把握でき認識しやすい。
【００１５】
図２は、その使用状態を示す斜視図である。血液検査装置２１の筺体２２を片手１２ｂで握り、人差し指１２ｃを挿入孔２５に挿入し、この人差し指１２ｃの腹部の皮膚１３をカートリッジ２４上に当接させて血液１４（図示せず）を採取する様子を示したものである。
【００１６】
本実施の形態による血液検査装置２１は以上のように形成されているので、以下の作用効果を奏するものである。即ち、手のひら内に握られて片手１２ａ或いは１２ｂで操作可能としたものであり、ポケットの中等においても片手１２ａ或いは１２ｂのみで操作することができる。従って、外食時等に於いても人目に触れることなく血糖値の測定をすることができる。
【００１７】
また、筺体２２の上面２２ａと正面２２ｂと側面２２ｃとも略楕円形をしたデザイン性に富んだ形状を有する卵型形状であり、例え人目に触れる場所で使用しても、血液１４の測定をしていると悟られ難く、恥ずかしさを感ずることはない。また特に手のひらが接触する筐体２２の上面２２ａは偏平した球面形状としているので握り易い形状である。更に、挿入孔２５に指を挿入して穿刺するので、穿刺時に指が逃げることは無く、確実に穿刺することができる。
【００１８】
また図２では、表示部２３を筺体２２の上面に形成しているため、手のひらで握ると表示がかくれてしまう。そこで表示部２３を筺体２２の下面に形成すれば、手のひらで握ったままで表示部２３を見ながら片手操作が可能となり、視認性にすぐれることとなる。
また、筺体２２の下面を平坦に形成すれば、テーブルなどの上においたときでも、ぐらぐらせず安定することとなる。
【００１９】
図３は、血液検査装置２１の正面２２ｂから見た正面図である。筺体２２の上面２２ａの略中央には表示部２３が設けられている。また、筺体２２の略中心にはレーザ発射装置（穿刺手段の一例として用いた）２６が設けられており、筺体２２の一方の側面２２ｃ側にはカートリッジ２４が装着される。
【００２０】
図４は、血液検査装置２１の上面２２ａ側から見た断面図である。図４において、筺体２２の略中央にはレーザ発射装置２６が載置されており、このレーザ発射装置２６と並んで電気回路部２７と負圧手段２８が設けられている。なお、この負圧手段２８は、吸引ポンプ用モータ２８ａと、この吸引ポンプ用モータ２８ａに連結された吸引ポンプ２８ｂとから構成されている。
【００２１】
また、このレーザ発射装置２６の後方には、電気回路部２７と吸引ポンプ用モータ２８ａ等に電源を供給する電池３０が配置されており、レーザ発射装置２６の前方には、ホルダ３２にセンサ３３が装着されたカートリッジ２４が着脱自在に挿抜できるようになっている。ホルダ３２の側面には、図７に示すように位置決め凸部３２ａが形成されており、この位置決め凸部３２ａはカートリッジ装着部３４内に形成された位置決め凹部３４ａに係合して位置決めされる。カートリッジ２４が位置決めされた状態において、カートリッジ２４はカートリッジ装着部３４の上面から約３ｍｍ突出するように設計されている。従って、血液１４がカートリッジ装着部３４側（血液検査装置２１本体側）に付着して汚すことは無く衛生的である。
【００２２】
２９は、挿入孔２５の内側の壁面に対向して設けられた皮膚検知センサであり、発光ダイオード２９ａと受光トランジスタ２９ｂで構成されている。従って、この挿入孔２５に人指し指１２ｃ（他の指であっても良い）を挿入すると、この指１２ｃの挿入を検出することができる。３１は穿刺ボタンであり、この穿刺ボタン３１の押下によりレーサ発射装置２６からレーザ光３５が発射される。図５は、一方の側面２２ｃ側からの側面図である。
ここで、図4を用いてレーザ発射装置２６の詳細について説明する。レーザ発射装置２６は、発振チューブ２６ａと、この発振チューブ２６ａの前方に連結された円筒状の筒体２６ｂとから構成されている。発振チューブ２６ａ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２６ｃとフラッシュ光源２６ｄが格納されている。発振チューブ２６ａの一方の端には透過率約１％の部分透過鏡２６ｅが装着されており、他方の端には全反射鏡２６ｆが装着されている。
【００２３】
部分透過鏡２６ｅの前方の筒体２６ｂ内には凸レンズ２６ｇが装着されており、レーザ光３５で患者１２の皮膚下に焦点を結ぶように設定されている。このレーザ光３５での穿刺電圧は、約３００Ｖとしている。従って、患者１２に与える苦痛は少ない。
【００２４】
以上のように構成されたレーザ発射装置２６について、以下にその動作を説明する。フラッシュ光源２６ｄから発射された光源は、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ結晶２６ｃ内に入り、ここで、全反射鏡２６ｆとＹＡＧレーザ結晶２６ｃと部分透過鏡２６ｅ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２６ｅを通過する。この部分透過鏡２６ｅを通過したレーザ光３５はレンズ２６ｇを透過して放射され、センサ３３を通過して皮膚１３を穿刺（照射）する。
【００２５】
次に、図６を用いて、レーザ光３５が皮膚１３へ照射されたときの穿刺の深さ１３ｄとレーザ光３５の焦点との関係について説明する。図６において、１３は患者１２の皮膚であり、３５はこの皮膚１３に照射されるレーザ光である。図６（ａ）は、皮膚１３の表面から深さ１３ｄの距離にレーザ光３５の焦点を結ぶように設定したものである。この場合、レーザ光３５により破壊される皮膚１３の容積１３ａは逆円錐形になる。従って、皮膚１３の開口は大きくなり血液１４の流出は容易になるので痛みは少ない。また、皮膚１３に衝ける傷の大きさも少ない。
【００２６】
これに対して図６（ｂ）は、丁度皮膚１３の表面にレーザ光３５の焦点を結ぶように設定したものである。この場合も皮膚１３から深さ１３ｄの距離まで穿刺すると、レーザ光３５により破壊される皮膚１３の容積１３ｂは円錐形になる。従って、皮膚１３の開口は極端に小さくなり血液１４の流出は少なく大きな痛みを感じる。また、皮膚１３につける傷の大きさは図６（ａ）の場合と同程度とになる。
【００２７】
図６（ｃ）は、皮膚１３の上方にレーザ光３５の焦点を結ぶように設定したものである。この場合も皮膚１３から深さ１３ｄの距離まで穿刺すると、レーザ光３５により破壊される皮膚１３の容積１３ｃは輪切りにした円錐形の下部形状になる。この場合も、皮膚１３の開口は小さくなり血液１４の流出は少ないが大きな痛みを感じる。また、皮膚１３につける傷の大きさは図６（ａ）、（ｂ）の場合に比べて大きくなる。
【００２８】
従って、本実施の形態においては、レーザ発射装置２６の焦点は皮膚１３の表面から深さ１３ｄの距離に焦点を結ぶようにしている。このように設定することにより、血液１４の流出を容易にするとともに患者１２に与える痛みを最小にしている。なお、穿刺の深さ１３ｄは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。
このように本実施の形態では、患者１２の皮膚１３へ非接触で穿刺できるレーザ発射装置２６を用いているので、従来のように針８の交換作業や滅菌などが不要となり、穿刺前の準備作業が大幅に簡略化される。また、患者１２の皮膚１３と、レーザ発射装置２６とは非接触であり衛生的でもある。さらに、従来のように運動する可動部品は無く、故障は少なくなる。更にまた、部品点数が少なくなるので、部品管理が容易である。また、非接触であり血液検査装置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。
【００２９】
図７は、カートリッジ２４の斜視図である。３２は、一方３２ｂが開口した直方体形状のホルダであり、樹脂で形成されている。そして、その底面３２ｃにはセンサ３３が装着されてカートリッジ２４を形成している。また、両側面３２ｄには位置決め凸部３２ａが形成されており、この凸部３２ａは、カートリッジ装着部３４に形成された位置決め凹部３４ａに嵌合して位置決めされる。底面３２ｃの略中央には孔３２ｅが形成されており、この孔３２ｅは負圧室３８（図８，１２、１３参照）を形成している。ホルダ３２の内部両側面には、コネクタせり出し機構３６を構成する歯３６ａが設けられている。
【００３０】
図８は、コネクタせり出し機構３６とその周辺の要部断面図である。３６ｂは、断面「Ｕ」字型をするとともに樹脂で形成されたせり出し部材であり、このせり出し部材３６ｂの両側面には、歯３６ｃが形成されている。この歯３６ｃはカートリッジ装着部３４（図４参照）に回転自在に固定装着された大歯車３６ｄに歯合する。３６ｅは、大歯車３６ｄと同軸で固定された小歯車であり、この小歯車３６ｅは、カートリッジ装着部３４に回転自在に固定装着された小歯車３６ｆに歯合する。また、この小歯車３６ｆはホルダ３２に形成された歯３６ａに歯合する。
【００３１】
なお、３７はせり出し部材３６ｂの底面に植設されたコネクタであり、センサ３３に形成された接触場所５４ｂ、５５ｂ、５６ｂ、５７ｂ、５６ｃ（図１１参照）に接触する位置に設けられている。３２ｆはホルダ３２の底面３２ｃ近傍の両側面３２ｄに形成されたストッパであり、センサ３３を底面３２ｃに固定するものである。
【００３２】
以上のように構成されたせり出し機構３６について、以下にその動作を説明する。カートリッジ２４（ホルダ３２）を矢印３６ｇ方向に挿入する。すると歯３６ａに歯合した小歯車３６ｆが矢印３６ｈ方向に回転する。小歯車３６ｆが矢印３６ｈ方向に回転すると、この小歯車３６ｆに歯合した小歯車３６ｅが矢印３６ｊ方向に回転する。小歯車３６ｅが矢印３６ｊ方向に回転すると、この小歯車３６ｅに同軸で固定された大歯車３６ｄも矢印３６ｋの方向に回転する。大歯車３６ｄが矢印３６ｋの方向に回転すると、この大歯車３６ｄに歯合した歯３６ｃに伝達され、歯３６ｃが移動する。即ち、歯３６ｃが装着されたせり出し部材３６ｂが矢印３６ｍ方向に移動する。このようにして、せり出し部材３６ｂの底面に植設されたコネクタ３７がセンサ３３の接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃに接触する。
【００３３】
このように、カートリッジ２４の動き（矢印３６ｇ）とせり出し部材３６ｂ（矢印３６ｍ）とは互いに逆方向に動作する。このことにより、カートリッジ２４をカートリッジ装着部３４に挿入すると、奥まっていたコネクタ３７がせり出してセンサ３３の接触場所５４ｂ、５５ｂ、５６ｂ、５７ｂ、５６ｃに当接する。この動作により、カートリッジ２４を外した状態におけるコネクタ３７は、カートリッジ装着部３４の奥まった位置にあり、外部から損傷を受けないという効果を奏する。
【００３４】
なお、このときカートリッジ２４の挿入距離とせり出し部材３６ｂのせり出し距離は、小歯車３６ｆの直径と、大歯車３６ｄの直径の比に比例する。本実施の形態では、小歯車３６ｆと大歯車３６ｄの直径の比を１対２にしている。従って、せり出し部材３６ｂの移動距離は、カートリッジ２４の移動距離の２倍移動することになる。なお、カートリッジ２４を排出するときは、この逆の動作になる。
【００３５】
次に、図９〜１１を用いて、センサ３３の詳細を説明する。図９は、本実施の形態におけるセンサ３３の断面図である。このセンサ３３を形成する基体４５は、基板４６と、この基板４６の上面に貼り合わされたスペーサ４７と、このスペーサ４７の上面に貼り合わされたカバー４８とで構成されている。
【００３６】
４９は、血液の貯留部であり、基板４６に設けられた孔４６ａとスペーサ４７に設けられた孔４７ａに連通して形成されており、下方に向かって開口している。５０はこの貯留部４９に一方の端が連結された供給路であり、貯留部４９に溜められた血液１４を毛細管現象で検出部５１に導く路である。また、この供給路５０の他端は空気孔５２に連結している。５９は、基体４５の上面と下面とを貫通する孔であり、この孔５９と空気孔５２を介して負圧室３８に負圧を加える。ここで貯留部４９の容積は、供給路５０の容積の５倍以上とすれば、正確な測定をするのに十分な血液１４を得ることができる。しかし、多くの血液１４を採取すると患者１２に負担をかけるので、７倍以下程度にすべきである。
【００３７】
５３は、検出部５１上に載置された試薬であって、この試薬５３は、ＣＭＣ水溶液に、ＰＱＱ−ＧＤＨやフェリシアン化カリウムなどを溶解させて試薬溶液を調整し、これを基板４６に形成された検出電極５４，５６（図１１参照）上に滴下し、乾燥させることで形成したものである。
【００３８】
図１０は、センサ３３の分解平面図である。図１０（ｃ）は、センサ３３を構成する長方形をした基板４６の平面図であり、その寸法は、ホルダ３２の底面３２ｃへ丁度挿入される大きさである。この基板４６の材質はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であり、その厚さは０．２ｍｍの物を用いている。
【００３９】
そして、この基板４６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５４〜５７と、この検出電極５４〜５７から夫々導出された接続電極５４ａ〜５７ａを一体的に形成している。また、この接続電極５４ａ〜５７ａにはコネクタ３７が接触する接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃが設けられている。
【００４０】
４６ａは、基板４６の略中央に設けられた孔であり、その直径は２ｍｍとしている。この孔４６ａの壁面は、供給路５０より弱い親水性処理をするか、或いはカバー４８の上面４８ｅ（図９参照）より弱い撥水性処理をすることが好ましい。
【００４１】
図１０（ｂ）はスペーサ４７の平面図である。このスペーサ４７の形状は長方形状をしており、基板４６に形成された接続場所５４ｂ、５５ｂ、５６ｂ、５７ｂに対応した四隅の場所に夫々４分の１円形の切欠き４７ｇと、基板４６の接触場所５６ｃと対応する両辺に夫々半円形の切欠き４７ｈを形成している。
【００４２】
４７ａは、スペーサ４７の略中央に設けられた直径２ｍｍの孔であり、基板４６に設けられた孔４６ａに対応した位置に設けられている。この孔４７ａの壁面は、供給路５０より弱い親水性処理をするか、或いはカバー４８の上面４８ｅより弱い撥水性処理をすることが好ましい。
【００４３】
また、この孔４７ａから検出部５１方向に向かってスリット４７ｅが形成されている。このスリット４７ｅは血液１４の供給路５０を形成するものである。このスリット４７ｅの壁面と、それに対応する基板４６の上面も親水性処理を行なう。また、このスリット４７ｅの幅４７ｆは０．６ｍｍとし、その長さ４７ｇは２．４ｍｍとして供給路５０を形成している。なお、スペーサ４７の材質はポリエチレンテレフタレートであり、その厚さは０．１ｍｍの物を用いている。
【００４４】
図１０（ａ）はカバー４８の平面図である。その形状は、スペーサ４７と同様、長方形状をしており、基板４６の４角の接触場所５４ｂ、５５ｂ、５６ｂ、５７ｂに対応した四隅に夫々４分の１円形の切欠き４８ｇと、基板４６の接触場所５６ｃと対応する両辺に夫々半円形の切欠き４８ｈを形成している。５２は空気孔であり、供給路５０の先端部に対応して設けられている。その直径は５０μｍである。
【００４５】
このカバー４８はレーザ光３５が通過するように透明のものを用いており、その厚さは０．１ｍｍの物を用いている。このカバー４８は以下の処理を行なっている。即ち、基体４５の上面を形成するカバー４８の上面４８ｅは撥水性処理を行なっている。また、供給路５０の天面を形成するカバー４８の下面側は親水性処理を行なっている。また、貯留部４９の天面４９ａは、供給路５０より弱い親水性処理をするか、或いはカバー４８の上面４８ｅより弱い撥水性処理をすることが好ましい。本実施の形態では、貯留部４９の天面４９ａは供給路５０より弱い親水性処理にするとともに、カバー４８の上面４８ｅより弱い撥水性処理を行なっている。
【００４６】
なお、貯留部４９と対応する位置に、貯留部４９より小さく、空気孔５２より大きい孔４９ｂを設けても良い。この孔４９ｂを設けることにより、レーザ光３５の減衰を無くすることができるとともに、負圧路としての機能を持たせることができる。また、穿刺手段に穿刺針を用いた場合には、穿刺針の受ける抵抗を無くすことができ、穿刺深さが安定する。
【００４７】
図１１は、センサ３３の透視平面図である。図１１において、５４〜５７は検出電極であり、貯留部４９から空気孔５２に向かって順に、検出電極５７（Ｈｃｔ測定極）、検出電極５６（対極）、検出電極５４（作用極）、検出電極５６（対極）、検出電極５５（検知極）となっている。また、５１は検出部である。
【００４８】
５４ａ〜５７ａは検出電極５４〜５７に夫々接続された接続電極であり、基板４６の外周方向に導出されている。また、夫々の接続電極５４ａ〜５７ａには夫々接触場所５４ｂ〜５７ｂが設けられている。ここで、接続電極５６ａにのみ接触場所５６ｂと接触場所５６ｃの２つの接触場所が形成されている。そして、接触場所５６ｂと接触場所５６ｃのみが導通しており、その他の接触場所同士は全て絶縁されている。この接触場所５６ｃを基準接触場所即ち、基準電極５６ｄとする。
【００４９】
このように構成されているので、隣り合う接触場所の絶縁抵抗を電気回路部２７（図１３参照）で測定し、絶縁抵抗が零となった接触場所が基準電極５６ｄであると特定することができる。即ち、以下時計周りに接続電極５６ａ、接続電極５７ａ、接続電極５４ａ、接続電極５５ａと特定することができる。従って、無造作にカートリッジ２４を装着しても、直方体形状をしたカートリッジ２４の挿入方向に拘わらず、センサ３３の基準電極５６ｄを検知することができる。従って、以降この基準電極５６ｄに基づいて自動的に他の接続電極５４ａ〜５７ａを決定することができる。この配慮により、カートリッジ２４の挿入操作が非常に容易となる。なお、本実施の形態では基準電極５６ｄを接続電極５６ａ上に設けたがこれは他の接続電極５４ａ、５５ａ，５７ａに設けても良い。
【００５０】
以上のように構成されたセンサ３３を用いた採血について、以下にその動作を説明する。図１２に示すように、先ず、センサ３３を患者１２の皮膚１３に当接させる。そして、穿刺ボタン３１を押下してレーザ光３５を発射させる。そうすると、レーザ光３５はカバー４８を透過し皮膚１３に傷をつける。そうすると、この皮膚１３から血液１４が流出する。この流出した血液１４は貯留部４９を満たす。貯留部４９を満たした血液１４は供給路５０に達し、この供給路５０の毛細管現象で検出部５１へ向かって一気に一定速度で流入する。そして、この血液１４は検出部５１に達し、試薬５３と化学反応して血糖値等の血液１４の性質が測定される。
【００５１】
なお、３２ｆは、ホルダ３２に形成されたストッパであり、このストッパ３２ｆでセンサ３３をホルダ３２に固定する。また、採血を容易にするため、空気孔５２と孔５９を介して負圧室３８に負圧を加える。
【００５２】
図１３は、電気回路部２７のブロック図である。図１３において、５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃはセンサ３３に形成された接触場所であり、これらの接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃはコネクタ３７ａ〜３７ｆ（コネクタ３７は、挿入方向を意識しないでカートリッジ２４を挿入可能にするため、接触場所５６ｃと対向する場所にも必要であり６本となっている）を介して切換回路７１に接続される。この切換回路７１の出力は電流／電圧変換器７２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）７３を介して演算部７４の入力に接続されている。この演算部７４の出力は、液晶で形成された表示部２３に接続されている。また、切換回路７１には基準電圧源７８が接続されている。なお、この基準電圧源７８はグランド電位であっても良い。
【００５３】
７６は制御部であり、この制御部７６は、切換回路７１の制御端子と、演算部７４と、穿刺ボタン３１と、送信部７７と、タイマ７９と、レーザ発射装置２６と、負圧手段２８と、皮膚検知センサ２９に接続されている。なお、図示していないが警報手段にも接続されている。また、演算部７４の出力は送信部７７の入力にも接続されている。また、負圧手段２８の出力はホース２８ｃを介して負圧室３８に導かれている。
【００５４】
次に、電気回路部２７の動作を説明する。先ず、血液１４の測定に先立って、センサ３３の接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃがコネクタ３７ａ〜３７ｆの何れに接続されているかを検出する必要がある。即ち、制御部７６の指令により、コネクタ３７ａ〜３７ｆの内、隣り合う端子間の電気抵抗が零である接触場所５６ｃを識別する。そして、この電気抵抗が零の接触場所５６ｃが検出されたら、その接触場所５６ｃに接続されているものが基準電極５６ｄであると決定する。そして、この接触場所５６ｃに接続されたコネクタ３７を基準として、順に接続電極５６ａ、５７ａ，５４ａ、５５ａに接続するコネクタ３７とする。このようにして、接続電極５４ａ〜５７ａに接続された夫々のコネクタ３７を決定し、その後、血液１４の測定に移行する。
【００５５】
測定動作では、先ず切換回路７１を切換えて、血液成分量を測定するための作用極となる検出電極５４を（上記決定されたコネクタ３７を介して）電流／電圧変換器７２に接続する。また、血液１４の流入を検知するための検知極となる検出電極５５を（上記決定されたコネクタ３７を介して）基準電圧源７８に接続する。そして、検出電極５４及び検出電極５５間に一定の電圧を印加する。この状態において、血液１４が流入すると、検出電極５４，５５間に電流が流れる。この電流は、電流／電圧変換器７２によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器７３によってデジタル値に変換される。そして、演算部７４に向かって出力される。演算部７４はそのデジタル値に基づいて血液１４が十分に流入したことを検出する。なお、ここで予め定められた時間が経過しても、検出部５１で血液１４の検出がされない場合や、血液１４の量が適正でない場合は警報手段を働かせて警報するとともに処置の内容を表示部２３に表示する。
【００５６】
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７６の指令により、切換回路７１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５４を（上記決定されたコネクタ３７を介して）電流／電圧変換器７２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５６を（上記決定されたコネクタ３７を介して）基準電圧源７８に接続する。
【００５７】
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７２及び基準電圧源７８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７６の指令により、検出電極５４と５６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５４，５６間に電流が流れる。この電流は電流／電圧変換器７２によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器７３によってデジタル値に変換する。そして、演算部７４に向かって出力される。演算部７４はそのデジタル値を基にグルコース成分量に換算する。
【００５８】
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７６からの指令により切換回路７１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５７を（上記決定されたコネクタ３７を介して）電流／電圧変換器７２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５４を基準電圧源７８に接続する。
【００５９】
次に、制御部７６の指令により、電流／電圧変換器７２及び基準電圧源７８から検出電極５７と検出電極５４間に一定の電圧（２Ｖ〜３Ｖ）を印加する。検出電極５７と５４間に流れる電流は、電流／電圧変換器７２によって電圧に変換され、その電圧値はＡ／Ｄ変換器７３によってデジタル値に変換される。そして演算部７４に向かって出力される。演算部７４はそのデジタル値に基づいてＨｃｔ値に換算する。
【００６０】
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２３に表示する。また、この補正された結果を送信部７７からインスリン（治療薬の一例として用いた）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。
【００６１】
このように補正された測定データを送信部７７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１２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い。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。
【００６２】
以上、グルコースの測定を例に説明したが、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。
【００６３】
以上のように構成された血液検査装置２１の動作について図１４を参照しながら説明する。図１４において、先ず、カートリッジ２４の血液検査装置２１への装着ステップ８１を説明する。この装着ステップ８１では、カートリッジ２４を血液センサ装着部３４へ挿入する。この挿入により、ホルダ３２に形成された位置決め凸部３２ａがカートリッジ装着部３４に形成された位置決め凹部３４ａに嵌入して係止される。
【００６４】
次に、ステップ８２で、センサ３３の接続電極５４ａ〜５７ａの特定を行なう。ここでは、検出電極５４〜５７、接続電極５４ａ〜５７ａ、接触場所５４ｂ〜５７ｂ、５６ｃ、コネクタ３７ａ~３７ｆを介して電気回路部２７で隣り合うコネクタ３７ａ〜３７ｆ間の抵抗値から基準電極５６ｄを特定する。そして、この基準電極５６ｄから時計回りに接続電極５６ａ、５７ａ、５４ａ，５５ａを決定する。従って、カートリッジ２４が無造作に挿入されてもこのステップ８２で接続電極５４ａ〜５７ａを特定することができる。即ち、検出電極５４〜５７が決定される。
【００６５】
そして、ステップ８３に移行する。ステップ８３では、患者１２の皮膚１３をカートリッジ２４のセンサ３３に押し当て密着する。そうすると皮膚検知センサ２９がオンとなる。皮膚検知センサ２９がオンとなると、負圧手段２８の吸引ポンプ用モータ２８ａが動作して吸引ポンプ２８ｂで負圧を発生する。この吸引ポンプ用モータ２８ａに加わる負荷電流を制御部７６で検出して、穿刺可能な負圧か否かを判断し表示部２３に表示する。なお、負荷電流を検出する代わりに、この負圧が発生してから予め定められた時間をタイマ７９で計測して、表示部２３に穿刺が可能であるか否かを表示しても良い。
【００６６】
ここで、負圧を加える理由を説明する。穿刺時に皮膚１３に負圧を加えることにより、例え弛緩した皮膚１３であっても緊張状態になるので、例え小さな穿刺穴であっても血液１４を効率良く採取することができる。従って、穿刺穴は小さくても良いので、患者に与える苦痛は少ないものになる。次に、ステップ８４に移り、穿刺ボタン３１を押下する。この穿刺ボタン３１の信号は電気回路部２７で認識される。電気回路部２７ではレーザ発射装置２６を駆動する。そうするとレーザ光３５は、皮膚検知センサ２９の出力と穿刺ボタン３１の論理積条件で皮膚１３に向けて発射される。なお、穿刺可能な負圧になったら自動的にレーザ発射装置２６を駆動して穿刺しても良い。
【００６７】
次に、採血動作のステップ８５に移る。このステップ８５においてレーザ光３５での穿刺により、患者１２の皮膚１３から血液１４が流出する。この血液１４をセンサ３３内の貯留部４９に貯留する。貯留部４９に貯留された血液１４は毛細管現象により、供給路５０を介して検出部５１に導かれる。検出部５１に導かれた血液１４は検知極としての検出電極５５（図１１参照）に達すると、測定に必要な量の血液１４が得られたと判断する。そして、この時点で負圧手段２８の動作を停止する。なお、負圧手段２８の動作は、皮膚検知センサ２９のオフにより停止しても良い。
【００６８】
また、予め定められた時間が経過しても、検出部５１で血液１４の検出がされない場合や、血液１４の量が適正でない場合（検出電極５４と検出電極５５間の抵抗で検出）は、警報手段を働かせて警報するとともに処置の内容を表示部２３に表示する。
【００６９】
次に、測定ステップ８６に移りグルコースの測定を行う。即ち、血液中のグルコースとグルコース酸化還元酵素とを一定時間反応させた後、検出電極５４を作用極、検出電極５６を対極として、前記両検出電極５４，５６間に電圧を印加する。そして、グルコースの測定を行う。
【００７０】
次はステップ８７に移りＨｃｔ値の測定をする。検出電極５７を作用極、検出電極５４を対極として、両検出電極５４，５７間に電圧を印加する。このことにより、Ｈｃｔ値に依存する電流が検出できる。従って、この電流に基づきＨｃｔ値を測定する。
【００７１】
そして最後に、ステップ８８で血液成分の補正を行なう。即ち、ステップ８７で検出したＨｃｔ値を用いて、ステップ８６で得られたグルコース量を補正する。以上のステップにより、血糖値測定が終了したら使用済みカートリッジ２４を廃棄する。
【００７２】
（実施の形態２）
実施の形態２は、穿刺手段として、バネで穿刺針を付勢するバネ穿刺装置１０３を用いた点で実施の形態１と相違する。従って、実施の形態２ではこの相違点を中心に説明する。実施の形態１と同じものついては同符号を用いて説明を簡略化している。なお、この実施の形態２で説明を簡略化した事項については実施の形態１と同じとする。
【００７３】
図１５は、血液検査装置１０１の筺体１０２（実施の形態１の筺体２２に該当する）を正面１０２ｂ側から見た部分破砕正面図である。筺体１０２の上面１０２ａの略中央には表示部２３が設けられている。また、筺体１０２の略中心にはバネ付勢穿刺装置（穿刺手段の一例として用いた）１０３が設けられており、筺体１０２の一方の側面１０２ｃ側には、バネ穿刺装置１０３の前方に対向したカートリッジ２４が装着される。
【００７４】
図１６は、血液検査装置１０１の上面１０２ａ側から見た断面図である。図１６において、筺体１０２の略中央にはバネ穿刺装置１０３が載置されており、このバネ穿刺装置１０３の一方側には電気回路部１０７（実施の形態１の電気回路部２７に該当する）と負圧手段２８が設けられている。なお、この負圧手段２８は、吸引ポンプ用モータ２８ａと、この吸引ポンプ用モータ２８ａに連結された吸引ポンプ２８ｂとから構成されている。
【００７５】
また、このバネ穿刺装置１０３の他方側には、電池１０４が配置されており、この電池１０４からは電気回路部１０７と吸引ポンプ用モータ２８ａ等に電源を供給する。バネ穿刺装置１０３の前方には、指１２ｃが挿入される挿入孔１０５（実施の形態１の挿入孔２５に該当する）が設けられている。この挿入孔１０５の表示部２３側の側壁には、カートリッジ２４が着脱自在に装着されるカートリッジ装着部１０６が設けられている。カートリッジ２４は、カートリッジ装着部１０６から約３ｍｍ突出して装着されるようになっている。従って、穿刺時に流出した血液１４で血液検査装置１０１を汚すことは無い。このカートリッジ２４は、位置決め凸部３２ａとカートリッジ装着部１０６に形成された位置決め凹部１０６ａとが嵌合して位置決めされる。
【００７６】
２９は、挿入孔１０５の内側壁面に対向して設けられた皮膚検知センサであり、発光ダイオード２９ａと受光トランジスタ２９ｂで構成されている。従って、この挿入孔１０５に人指し指１２ｃ（他の指であっても良い）を挿入すると、この人指し指１２ｃの挿入を検出することができる。
【００７７】
ここで、バネ穿刺装置１０３の詳細を説明する。１１０は、バネ穿刺装置１０３を構成する筒体であり、この筒体１１０内には、筒体１１０内を自由に滑動するプランジャ１１２を有し、このプランジャ１１２の一方には、バネ１１３で筒体１１０の開口部１１０ａ側に付勢されたハンドル１１４が装着されている。
【００７８】
このハンドル１１４の他方の端は、筺体１０２の上面１０２ａ側に設けられた長孔１１５（図１５参照）を介して係止部１１６で係止されるようになっている。このハンドル１１４はバネ１１３で開口部１１０ａ方向に付勢されている。また、プランジャ１１２の他方はランセット１１８が着脱自在に装着されており、このランセット１１８には穿刺針（以下、針という）１１９が装着されている。この針１１９は、カートリッジ２４を構成するセンサ３３の貯留部４９に対向して設けられている。１２０は、プランジャ１１２が開口部１１０ａから飛び出さないように停止させるストッパである。従って、針１１９の筒体１１０からの突出長はこのストッパ１２０で規定される。
【００７９】
１２１は、穿刺深さを調整するつまみであり、このつまみ１２１はウオーム１２２ａに連結している。また、このウオーム１２２ａはウオーム歯１２２ｂに歯合しており、このウオーム歯１２２ｂは筒体１１０の他方（開口部１１０ａと反対側）１１０ｂに固定されている。この構成により、つまみ１２１を回すことにより、筒体１１０を前後方向に移動させることができる。即ち、針１１９の穿刺深さを調節することができる。
【００８０】
なお、このウオーム機構１２２の代わりにネジ機構を用いても良い。即ち、ネジ機構としてボルトと、このボルトに歯合するナットを用いる。そして、つまみ１２１側にボルトを固定し、筒体１１０の他方１１０ｂ側にナットを装着する。この構成においても同様に、つまみ１２１を回すことにより、筒体１１０を前後方向に移動させることができる。即ち、針１１９の穿刺深さを調節することができる。図１７は、血液検査装置１０１の側面１０２ｃ側から見た側面図である。
【００８１】
次に、本実施の形態では、レーザ発射装置２６の代わりにバネ穿刺装置１０３を用いている関係で、以下の点で変更、或いは読み替えとなる。即ち、電気回路部１０７においては、図１３におけるレーザ発射装置２６と穿刺ボタン３１が制御部７６に接続されていない点で相違する。また、図１４においては、穿刺ボタン３１を係止部１１６の解除に、レーザ光３５を針１１９と読み替える必要がある。
【００８２】
以上のように構成された血液検査装置１０１において、以下穿刺動作を説明する。先ず、図１５に示すように、ハンドル１１４をバネ１１３に抗して矢印１２３方向に移動させ、バネ１１３にエネルギーをチャージする。そして、ハンドル１１４を筺体１０２の上面１０２ａに形成された係止部１１６に係止させる。これで、穿刺準備が完了する。
【００８３】
次に、カートリッジ２４を皮膚１３に当接させる。そして、係止部１１６の係止を解除する。そうすると、ハンドル１１４はバネ１１３で付勢されて開口部１１０ａ方向に発射される。これにより、ハンドル１１４に連結されたプランジャ１１２を介して針１１９がセンサ３３目掛けて発射される。そして、針１１９はセンサ３３の貯留部４９を通過して皮膚１３を穿刺する。
【００８４】
このように、本実施の形態では、バネ１１３の付勢により穿刺を行うので、電池１０４の消耗は少なくなり、携帯用として有用である。また、針１１９による皮膚１３への穿刺の深さは、つまみ１２１で安定化させるとともに微少な調整をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明にかかる血液検査装置は、人目を気にしないで血液の検査をすることができるので、医療分野等における血液検査装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１における血液検査装置とカートリッジの外観斜視図
【図１Ｂ】本発明の実施の形態１における血液検査装置とカートリッジの平面図
【図２】同、使用状態を示す斜視図
【図３】同、血液検査装置の正面図
【図４】同、上面から見た断面図
【図５】同、側面図
【図６】同、レーザ光の焦点と穿刺容積の断面図、（ａ）同、焦点が皮膚内にある場合の断面図、（ｂ）同、焦点が皮膚面にある場合の断面図、（ｃ）同、焦点が皮膚外にある場合の断面図
【図７】同、カートリッジの斜視図
【図８】同、カートリッジのせり出し機構とその周辺の要部断面図
【図９】同、血液検査装置に用いるセンサの断面図
【図１０】同、センサの分解平面図、（ａ）は同、カバーの平面図、（ｂ）は同、スペーサの平面図、（ｃ）は同、基板の平面図
【図１１】同、透視平面図
【図１２】同、センサ近傍の動作説明図
【図１３】同、電気回路部のブロック図
【図１４】同、血液検査装置の動作説明図
【図１５】同、実施の形態２における血液検査装置の部分破砕正面図
【図１６】同、上面断面図
【図１７】同、側面図
【図１８】従来の血液検査装置の断面図
【図１９】同、使用状態の斜視図
【符号の説明】
【００８７】
１３ 皮膚
２１ 血液検査装置
２２ 筺体
２２ａ 上面
２２ｂ 正面
２２ｃ 側面
２３ 表示部
２４ カートリッジ
２５ 挿入孔
２６ レーザ発射装置
２７ 電気回路部
３３ センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筺体と、この筺体に設けられた表示部と、前記筺体に装着される血液センサと、この血液センサを介して皮膚を穿刺する穿刺手段と、前記血液センサと前記表示部に接続された電気回路部とを備え、前記筺体の一方の端近傍に指の挿入孔を設けるとともにこの挿入孔の壁面に前記血液センサを配置し、前記筺体の上面は扁平した球面形状にするとともに手のひらに握っての片手操作を可能とした血液検査装置。
【請求項２】
上面側の略中央に液晶で形成された表示部が設けられた請求項１に記載の血液検査装置。
【請求項３】
穿刺手段は、電気回路部に接続されたレーザ発射装置を用いるとともに、挿入孔にはレーザ光の吸収材を用いた請求項１に記載の血液検査装置。
【請求項４】
レーザ光は、皮膚の表面からの深さが０．１〜１．５ｍｍの深さで焦点を結ぶ請求項３に記載の血液検査装置。
【請求項５】
血液センサをホルダ内に装着してカートリッジを形成するとともに、このカートリッジは挿入孔の壁面に形成された血液センサ装着部へ着脱自在に挿抜できる請求項１に記載の血液検査装置。
【請求項６】
カートリッジは、血液センサ装着部より突出して装着される請求項５に記載の血液検査装置。
【請求項７】
カートリッジの挿入により血液センサの電極と接続されるコネクタがせり出す請求項５に記載の血液検査装置。
【請求項８】
カートリッジの挿入量よりコネクタがせり出す量を大きくした請求項７に記載の血液検査装置。
【請求項９】
穿刺手段には穿刺針がバネで付勢されるバネ穿刺装置を用いた請求項１に記載の血液検査装置。
【請求項１０】
穿刺深さを調整する機構を備えた請求項９に記載の血液検査装置。
【請求項１１】
血液センサには、血液センサに設けられた複数の電極を判別するための基準電極が設けられた請求項５に記載の血液検査装置。
【請求項１２】
電気回路部に接続された負圧手段を設け、この負圧手段によってカートリッジ内を負圧にする請求項５に記載の血液検査装置。
【請求項１３】
血液センサに設けられた孔を介して皮膚に負圧を加える請求項１２に記載の血液検査装置。
【請求項１４】
筺体の略中央に穿刺手段を配置した請求項１に記載の血液検査装置。
【請求項１】
筺体と、この筺体に設けられた表示部と、前記筺体に装着される血液センサと、この血液センサを介して皮膚を穿刺する穿刺手段と、前記血液センサと前記表示部に接続された電気回路部とを備え、前記筺体の一方の端近傍に指の挿入孔を設けるとともにこの挿入孔の壁面に前記血液センサを配置し、前記筺体の上面は扁平した球面形状にするとともに手のひらに握っての片手操作を可能とした血液検査装置。
【請求項２】
上面側の略中央に液晶で形成された表示部が設けられた請求項１に記載の血液検査装置。
【請求項３】
穿刺手段は、電気回路部に接続されたレーザ発射装置を用いるとともに、挿入孔にはレーザ光の吸収材を用いた請求項１に記載の血液検査装置。
【請求項４】
レーザ光は、皮膚の表面からの深さが０．１〜１．５ｍｍの深さで焦点を結ぶ請求項３に記載の血液検査装置。
【請求項５】
血液センサをホルダ内に装着してカートリッジを形成するとともに、このカートリッジは挿入孔の壁面に形成された血液センサ装着部へ着脱自在に挿抜できる請求項１に記載の血液検査装置。
【請求項６】
カートリッジは、血液センサ装着部より突出して装着される請求項５に記載の血液検査装置。
【請求項７】
カートリッジの挿入により血液センサの電極と接続されるコネクタがせり出す請求項５に記載の血液検査装置。
【請求項８】
カートリッジの挿入量よりコネクタがせり出す量を大きくした請求項７に記載の血液検査装置。
【請求項９】
穿刺手段には穿刺針がバネで付勢されるバネ穿刺装置を用いた請求項１に記載の血液検査装置。
【請求項１０】
穿刺深さを調整する機構を備えた請求項９に記載の血液検査装置。
【請求項１１】
血液センサには、血液センサに設けられた複数の電極を判別するための基準電極が設けられた請求項５に記載の血液検査装置。
【請求項１２】
電気回路部に接続された負圧手段を設け、この負圧手段によってカートリッジ内を負圧にする請求項５に記載の血液検査装置。
【請求項１３】
血液センサに設けられた孔を介して皮膚に負圧を加える請求項１２に記載の血液検査装置。
【請求項１４】
筺体の略中央に穿刺手段を配置した請求項１に記載の血液検査装置。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図１Ｂ】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００８−６７７４３（Ｐ２００８−６７７４３Ａ）
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４６５１２（Ｐ２００６−２４６５１２）
【出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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