JP2000254111A - 体液成分測定装置 - Google Patents
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
定を行い、また過剰な血液等の体液を得た場合に過剰量
がハウジング外へ流出することを防ぐことができる体液
成分測定装置を得る。 【解決課題】体液導入ガイド5を設け、体液を迅速かつ
的確に流路部3に導入し、体液成分の測定検出部(試験
紙6)まで導くとともに、過剰量の体液を体液導入ガイ
ド5内に保持する。
Description
採取して、その成分を測定する体液成分測定装置に関す
る。
糖値の変動を患者自身モニターする自己血糖測定が推奨
されてきている。従来は,血糖値測定をするための方法
は針状や小刀状のランセットを備えた穿刺具を用いて指
先の皮膚を切り裂いた後、穿刺部周辺を指等で圧迫して
血液を絞り出している。そして、穿刺具と血糖測定装置
が別々であるため、穿刺具から血糖測定装置に持ち替
え、その血液を血中のグルコースと反応する試薬を含有
する試験紙にたどり着かせるための試験片に触れさせ、
試験紙部での反応を呈色反応として光学的に測定した
り、又は試験紙に設けられた電極により電気的に測定
し、血糖値に換算させている。この方法は、操作性が悪
く衛生面から見ても不利であった。
ため、特開平6−339473号や特開平9−2762
35号などにに開示されている穿刺具と血糖測定装置と
を一体とした装置が開示されている。しかし、これらの
装置は、穿刺具の穿刺針の動作部位と測定系との部材と
は同一直線上にはないため、穿刺位置と試験紙との間が
離れることになる。したがって、表皮の穿刺位置から流
出した体液が試験紙にたどり着くには、体液量を多く流
出させる必要があり、操作者により多くの負担を与え、
かつ測定に必要のない体液が存在することは衛生的に好
ましくない。また、流出させる体液量が少ない場合に
は、体液が試験紙にたどり着かず測定の確実性が劣るこ
とも考えられる。
を穿刺する機構、体液を採取する採取機構および体液の
成分を測定する測定機構を一体化し、かつ流出させた体
液が少量であっても、確実に体液の成分を測定すること
ができる体液成分測定装置を提供することにある。
によって達成される。 (1)本発明は、表皮から体液を採取する採取機構と、
前記体液の成分を測定する測定機構が一体となった装置
において、ハウジングと、前記ハウジング内に設けられ
た前記体液中の成分を測定する測定検出部、前記体液を
前記測定検出部まで導入する流路部、および前記体液を
前記流路部内に導くために設けられた吸入口とからな
り、前記吸入口の周囲には前記体液を前記吸入口まで導
くための体液導入ガイド部が設けられている体液成分測
定装置である。
採取機構と、前記体液の成分を測定する測定機構が一体
となった装置において、少なくとも一つの開口部を有す
るハウジングと、前記ハウジング内に設けられた前記体
液中の成分を測定する測定検出部、前記体液を前記測定
検出部まで導入する流路部、および前記体液を前記流路
部内に導くために前記開口部の周囲に設けられた吸入口
とからなり、前記吸入口の周囲には前記体液を前記吸入
口まで導くための体液導入ガイド部が設けられている上
記(2)に記載の体液成分測定装置である。
が、前記吸入口の周囲に設けられ、前記吸入口から突
出、具体的には前記開口部の中心に向かって突出する二
以上の突起である上記(1)乃至(2)に記載の体液成
分測定装置である。 (4)本発明は、前記流路部が、毛細管現象より体液を
測定検出部まで導入する上記(1)乃至(4)に記載の
体液成分測定装置である。
の表面張力が、前記流路部内の表面張力よりも小さい上
記(1)乃至(4)に記載の体液成分測定装置である。 (6)本発明は、前記体液導入ガイド部内が、前記吸入
口から離れるに従い、あるいは前記開口部の中心に向か
って裾広がりになっている上記(1)乃至(5)に記載
の体液成分測定装置である。
段を有する上記(1)乃至(6)に記載の体液成分測定
装置である。望ましくは前記開口部から穿刺針が突出す
る穿刺手段を有する上記(2)乃至(6)に記載の体液
成分測定装置である。 (8)本発明は、前記ハウジング内を減圧とし、前記開
口部から前記表皮の一部または前記体液を吸引する吸引
手段を有する上記(2)乃至(7)に記載の体液成分測
定装置である。
突出しており、その突出した先端に前記開口部を有する
上記(2)乃至(8)に記載の体液成分測定装置であ
る。 (10)本発明は、前記ハウジングが、前記表皮から前
記体液を採取するため前記開口部を前記表皮に押し当て
た際に、前記表皮に対して角度を持ったテーパー構造を
有する上記(1)乃至(9)に記載の体液成分測定装置
である。
際、前記体液導入ガイドを通過する上記(1)乃至(1
0)に記載の体液成分測定装置である。特に、前記体液
導入ガイド部が、前記吸入口の周囲に設けられ、前記吸
入口から前記開口の中心に向かって突出する二以上の突
起であって、前記二以上の突起の間を通過する上記
(1)乃至(10)に記載の体液成分測定装置である。 (12)本発明は、前記測定検出部が、前記体液と呈色
反応する試薬を含有する試験紙と、その呈色反応によっ
て生じた呈色を光学的に測定する手段とからなり、前記
呈色を光学的に測定したデータから目的とする体液の成
分の定量的または定性的な測定を行う上記(1)乃至
(10)に記載の体液成分測定装置である。
る採取機構と、前記体液の成分を測定する測定機構とを
有する体液成分測定装置に着脱可能に設けられ、ハウジ
ングと、前記ハウジング内に設けられた前記体液中の成
分を測定する測定検出部、前記体液を前記測定検出部ま
で導入する流路部、および前記体液を前記流路部内に導
くために設けられた吸入口とからなり、前記吸入口の周
囲には前記体液を前記吸入口まで導くための体液導入ガ
イド部が設けられている体液収納容器である。
る採取機構と、前記体液の成分を測定する測定機構とを
有する体液成分測定装置に着脱可能に設けられ、少なく
とも一つの開口部を有するハウジングと、前記ハウジン
グ内に設けられた前記体液中の成分を測定する測定検出
部、前記体液を前記測定検出部まで導入する流路部、お
よび前記体液を前記流路部内に導くために前記開口部の
周囲に設けられた吸入口とからなり、前記吸入口の周囲
には前記体液を前記吸入口まで導くための体液導入ガイ
ド部が設けられている上記(13)に記載の体液収納容
器である。
が、前記吸入口の周囲に設けられ、前記吸入口から前記
開口部の中心に向かって突出する二以上の突起である上
記(14)に記載の体液収納容器である。 (16)本発明は、前記流路部が、毛細管現象より体液
を測定検出部まで導入する上記(13)乃至(15)に
記載の体液収納容器である。
内の表面張力が、前記流路部内の表面張力よりも小さい
上記(13)乃至(16)に記載の体液収納容器であ
る。 (18)本発明は、前記体液導入ガイド部内が、前記吸
入口から前記開口部の中心に向かって裾広がりになって
いる上記(14)乃至(17)に記載の体液成分測定装
置である。
を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の実施
の一形態である体液成分測定装置1の一部分を横方向に
切断し、そこから開口部7方向を見た横断面図、図2は
図1と同じ部分、すなわち体液成分測定装置1の開口部
7付近の縦断面図である。体液成分測定装置1は、ハウ
ジング2と、ハウジング2に形成された開口部7と、開
口部7の周縁に設けられた吸入口4と、測定検出部の構
成要素の一つである試験紙6と、吸入口4と試験紙6と
を連通する流路部3と、開口部7内に流出した体液を吸
入口4に導く体液導入ガイド部5とから構成されるな
る。
ることなく、他の構成部分を設けることが出来る形状で
有れば良い。ただし、開口部7付近が、図2に示すよう
に、ハウジング裏面8と開口部7が押し当てる表皮(例
えば、指先やお腹など)との間に角度αを有するテーパ
ー構造、あるいは開口部付近が突出している構造である
ことが望ましい。これにより、体液成分測定装置1を操
作する際の開口部7の位置の目安となり、さらに表皮に
押し当てる部分を開口部7のみにすることができ、表皮
の体液を採取する部位と開口部7を確実に当接させるこ
とができる。角度αは、前述した効果が得られるもので
あれば特に限定しないが、5〜60度位が望ましい。
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、ポリメチレンメタクリレート、
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射出成形で用いられる熱可塑性
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であっても良い。
なお、測定検出部が試験紙での呈色反応を捉える光学的
な測定を行うものである場合、測定精度の関係から外乱
光の影響を受けにくくするように非透明なものとするこ
とが好ましい。また、流路部3を体液が移動する様子を
確認するため半透明な色つきの樹脂でも良い。
色反応を捉える光学的な測定を行うもの以外にも、呈色
反応は使用せず体液自体を光学的な測定を行うものや、
体液を電極間に導入して電極間の電流値を測定するもの
であってもよい。
まで導くものである。その断面形状、長さ、幅などは、
測定に必要とする体液量にもよるが、デッドボリューム
が大きくならないように設計するのことが望ましい。具
体的には、断面形状としては管状、V字状溝、長方形状
溝などがあげられるが、デッドボリュームから考えると
薄型の長方形状溝であることが望ましい。溝の深さは、
0.05〜0.5mm程度、幅は、0.5〜3mm程度が
望ましい。長さは、なるべく短い方が望ましく、12m
m〜15mm程度が適当であるが、この限りではない。
様のもので構わないが、アクリル樹脂等の親水性の高い
材料を用いるか、もしくは表面を親水性にすることで吸
引力を高めることが望ましい。親水性にする手段として
は、オゾン処理、プラズマ処理、グロー放電、コロナ放
電、紫外線照射等の物理活性化処理や、界面活性剤、水
溶性シリコン、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール等の塗布
等により行うことも出来る。また、流路部3は、射出成
形によりハウジング2と一体成形、またはハウジング2
を切り欠き加工やプレス加工する事によりハウジング2
と一体的に設けられるものでも、管状体や溝部材を固定
して得れれるものであっても良い。
ら試験紙6まで導入させるときに、密閉系では毛細管現
象が途中で止まってしまうことも考えられる。そのため
空気抜けを設けることが望ましく、具体的には試験紙6
をハウジング2に固定するときに、図4のように、その
中心に流路部3の試験紙側端部、その周囲に凹溝状の空
気抜け部9を有し、試験紙6を直に接した場合に空気抜
け部9により空気抜けを確保する試験紙中心固定台10
A、または試験紙6を接着剤及び融着によって部分的に
ハウジング2に固定するようために試験紙周囲固定台1
0Bを設け、ハウジング2と試験紙6の間に空間を形成
し、すなわち流路部3の試験紙側端と試験紙6を直に接
しないこととして空気の抜け確保する方法があげられ
る。この時の空間の段差は、0.01〜0.3mm程度が
好ましい。
入口4まで体液を導く機能を有するものである。材質的
には、ハウジング2や流路部3と同様で構わないが、流
路部3と同様に親水性の高い材料を用いるか、もしくは
表面を親水性に処理ことが望ましい。形状的には、一度
吸入口4まで導いた体液が開口部7周囲の表面張力によ
って開口部7の周囲の広がり、流路部3の体液の吸引力
の低下することや、開口部7周囲と表皮の間の毛細管現
象によって体液が漏れ出ることを防ぐため、体液が吸入
口4周辺から流出しない構造が良い。
出したガイド51a,51bを設けたものがあげられ
る。ガイド51a,51bの間の幅および高さは、吸入
口4の高さおよび幅とほぼ同じ程度が望ましい。なお、
体液導入ガイド5の他の形状としては、吸入口4の周囲
全てを覆うもの筒状や、3本あるいは4本の突出したガ
イドからなるものがあげられる。
51bのような突起とする場合、図3のように、体液導
入ガイド5内を吸入口側を狭め体液を点着させる側を広
くする、すなわち吸入口4から開口部7の中心に向かっ
て裾広がりにすることにより、体液導入ガイド5内の表
面張力を流路部3内の表面張力よりも小さくすることが
できる。そのため、全ての体液がスムーズに流路部3に
供給され、かつ体液導入ガイド5でのデッドボリューム
は考慮しなくても良い、すなわち少量の体液でも測定検
出部ないし試験紙6に十分に体液を供給できるため、操
作者の負担を大きくすることはない。
的に、幅は1〜3mm程度、高さは0.5〜3mm程
度、長さ(吸入口より突出している距離)は1〜3mm
程度であることがあげられる。これは、4μl程度(穿
刺後表皮に表われる体液量)の体液を採取したとき、そ
の大きさが約3mm径程度の滴になるため、それと同等
の大きさとすることで体液導入ガイド5の機能が発揮で
きるためである。
のである場合、穿刺針が開口部7内の体液導入ガイド5
先端部付近、もしくは体液導入ガイド5がガイド51
a,51bのように複数の突起からなる場合にはその間
を通過し、表皮を穿刺することになる。そして、穿刺し
た部位から流出した体液が必要量の滴状になると体液導
入ガイド5に接触し、吸入口4から流路部3を通り試験
紙6に導かれる。開口部7内の穿刺針の通る位置として
は、必要体液量から考えて遠くても体液導入ガイド先端
部から3mm程度が望ましく、より望ましくは先端から
1mm以内もしくは体液導入ガイド内部である。
測定する場合は、試薬としてグルコースオキシダーゼと
ペルオキシダーゼ及び呈色試薬を試験紙に含浸させ乾燥
させたものがあげられる。試験紙としては、多孔性の膜
が望ましく、形態としては不織布、織布、延伸処理した
シートなどがあげられる。材質としては、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、またはセルロース類等があげられる。また、試薬を
含浸させたり、体液をしみ込ませるので、親水性の材料
または親水処理したものが望ましい。さらに、試験紙6
は単層のフイルムでも多層構造物でも構わない。
す図5、図6、図7、図8を参照にしながら、体液成分
測定装置1の使用例を説明する。図5に示すように、ハ
ウジング2は装置本体ハウジング15に分離可能に接合
し、その接合部にはOリング等のシール部材14が気密
性を保つため設けられている。測定検出部は、試験紙6
と、その上方に設けられる光源11と、光源11から発
せられ験紙部6から反射してくる光を捉える受光素子1
2とから構成され、試験紙6の呈色度合いを測定して得
られた光学的データから、図示しない演算手段や換算手
段によって血糖値等に得る構造となっている。
図6のように穿刺針13が皮膚16を穿刺する。なお、
穿刺針13は開口部7内の体液導入ガイド5の先端部分
で体液導入ガイド5を構成するガイド51a,51bの
中間点を通過する。その後、表皮16の穿刺位置から流
出した体液17が滴状に大きくなり体液導入ガイド5に
接触する。その時の状態を、縦断を示す図7、および体
液成分測定装置1の一部分を横方向に切断し、そこから
開口部7方向を見た横断面図、横方向に切断し、そこか
ら開口部7方向を見た横体液成分測定装置1の一部分を
断面を示す図8に示す。操作者によっては、体液の流出
量が少ない事も考えられるため、体液成分測定装置1に
補助的に吸引手段を設け、穿刺後又は穿刺と同時に表皮
を吸引しうっ血させ、必要な体液量を確保しても良い。
また、吸引手段は穿刺前に表皮を吸引し、盛り上がった
表皮部分を穿刺するものであっても良い。
16と接している部分が多いと、表皮16を押し付ける
圧力が分散し、開口部7と皮膚16との密着性が悪くな
り開口部7周辺の気密性を保てなくなるおそれがあるた
め、ハウジング2の構造を開口部7付近が突出した構
造、すなわち開口部7を表皮16に押し当てた際に表皮
16に対して角度を持ったテーパー構造、あるいは開口
部付近が突出している構造であることが望ましい。これ
らの吸引手段とテーパー構造、あるいは開口部付近が突
出している構造によって、測定に最小限に必要な量の体
液を採取することができる。
1a,51bの間の表面張力によって体液導入ガイド5
内に流入し保持され、吸入口4を介して更に表面張力の
大きい流路部に流入して試験紙6に導かれる。
分、すなわち、ハウジング2と、ハウジング2内に設け
られた体液中の成分を測定する測定検出部、体液を測定
検出部まで導入する流路部3、および体液を流路部3内
に導くために設けられた吸入口4とからなり、吸入口4
の周囲には体液を吸入口4まで導くための体液導入ガイ
ド部5が設けられている部分が、体液収納容器として着
脱自在に設けられるものであってもよい。この時、測定
検出部には、少なくてもその構成の一部分、例えば試験
紙6があれば良い。
流出した測定に必要な最小限の量の血液等の体液を、体
液導入ガイド内にその表面張力によってすばやく導き、
その後すぐに体液ガイド内より大きい表面張力を有する
流路部に導き、その毛細管現象によって試験紙ないし測
定検出部にまで導くことができる。つまり、測定に必要
な最小限の量の血液等の体液であっても、迅速かつ的確
に測定を行える体液成分測定装置である。
に必要な量以上の過剰な血液等の体液が流出した場合に
も、過剰量を体液導入ガイド内に保持するため、開口部
周縁と表皮との間の表面張力によって過剰量がハウジン
グ外へ流出することを防ぐことができる。つまり、衛生
的にも優れた状態で測定を行える体液成分測定装置であ
る。
に切断し、そこから開口部7方向を見た横断面図であ
る。
定装置1の縦断面図である。
同様の横断面図である。
態の試験紙を設置する箇所の平面図である。
縦断面図である。
縦断面図である。
縦断面図である。
部分を横方向に切断し、そこから開口部7方向を見た横
断面図である。
Claims (12)
- 【請求項1】表皮から体液を採取する採取機構と、前記
体液の成分を測定する測定機構が一体となった装置にお
いて、 ハウジングと、前記ハウジング内に設けられた前記体液
中の成分を測定する測定検出部、前記体液を前記測定検
出部まで導入する流路部、および前記体液を前記流路部
内に導くために設けられた吸入口とからなり、 前記吸入口の周囲には前記体液を前記吸入口まで導くた
めの体液導入ガイド部が設けられている体液成分測定装
置。 - 【請求項2】表皮から体液を採取する採取機構と、前記
体液の成分を測定する測定機構が一体となった装置にお
いて、 少なくとも一つの開口部を有するハウジングと、前記ハ
ウジング内に設けられた前記体液中の成分を測定する測
定検出部、前記体液を前記測定検出部まで導入する流路
部、および前記体液を前記流路部内に導くために前記開
口部の周囲に設けられた吸入口とからなり、 前記吸入口の周囲には前記体液を前記吸入口まで導くた
めの体液導入ガイド部が設けられている請求項1に記載
の体液成分測定装置。 - 【請求項3】前記体液導入ガイド部が、前記吸入口の周
囲に設けられた二以上の突起である請求項1乃至2に記
載の体液成分測定装置。 - 【請求項4】前記流路部が、毛細管現象より体液を測定
検出部まで導入する請求項1乃至3に記載の体液成分測
定装置。 - 【請求項5】前記体液導入ガイド部内の表面張力が、前
記流路部内の表面張力よりも小さい請求項1乃至4に記
載の体液成分測定装置。 - 【請求項6】前記体液導入ガイド部内が、前記吸入口か
ら離れるに従い裾広がりになっている請求項1乃至5に
記載の体液成分測定装置。 - 【請求項7】前記開口部から穿刺針が突出する穿刺手段
を有する請求項2乃至6に記載の体液成分測定装置。 - 【請求項8】前記ハウジング内を減圧とし、前記開口部
から前記表皮の一部または前記体液を吸引する吸引手段
を有する請求項2乃至7に記載の体液成分測定装置。 - 【請求項9】前記ハウジングは、一部が突出しており、
その突出した先端に前記開口部を有する請求項2乃至8
に記載の体液成分測定装置。 - 【請求項10】前記ハウジングは、前記表皮から前記体
液を採取するため前記開口部を前記表皮に押し当てた際
に、前記表皮に対して角度を持ったテーパー構造を有す
る請求項1乃至9に記載の体液成分測定装置。 - 【請求項11】前記穿刺針が前記開口部から突出する
際、前記体液導入ガイドを通過する請求項2乃至10に
記載の体液成分測定装置。 - 【請求項12】表皮から体液を採取する採取機構と、前
記体液の成分を測定する測定機構とを有する体液成分測
定装置に着脱可能に設けられ、 ハウジングと、前記ハウジング内に設けられた前記体液
中の成分を測定する測定検出部、前記体液を前記測定検
出部まで導入する流路部、および前記体液を前記流路部
内に導くために設けられた吸入口とからなり、 前記吸入口の周囲には前記体液を前記吸入口まで導くた
めの体液導入ガイド部が設けられている体液収納容器。
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