JP2002034956A

JP2002034956A - 成分測定装置

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Publication number: JP2002034956A
Application number: JP2000225936A
Authority: JP
Inventors: Masao Takinami; 雅夫滝浪
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2002-02-05
Anticipated expiration: 2020-07-26
Also published as: CN100563563C; JP4493172B2; CN101095614A

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間で、正確かつ確実に血液中の所定成分の
測定を行うことができる成分測定装置を提供する。【解決手段】成分測定装置１は、主として本体２と、指
当て部３と、ハウジング５内に収納された穿刺手段４
と、チップ退避機構６と、ポンプ８と、電磁弁と、血液
の採取を検出するとともに採取された血液中の所定成分
を測定する測定手段７とを備えている。チップ１３をハ
ウジング５に装着し、指先を指当て部３に押し当てチッ
プ１３の先端を封止する。操作ボタン２２２を押圧する
と、チップ１３が備える穿刺針が指先を穿刺し、ポンプ
８がハウジング５内および穿刺部位を減圧状態とする。
穿刺部位からは血液が吸い出され、この血液の採取が検
出されると、ポンプ８が停止し、電磁弁が開いて前記減
圧状態が解除される。この後、所定成分が測定手段７で
測定され、制御手段１１で処理され、その結果が表示部
１２で表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、成分測定装置、特
に、血液の検査に際し、指先を穿刺針で穿刺して血液を
採取するとともに、その血液中の例えばブドウ糖のよう
な特定成分の量を測定する成分測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、糖尿病患者の増加に伴い、日常の
血糖値の変動を患者自身がモニターする自己血糖測定が
推奨されてきている。

【０００３】この血糖値の測定は、血中のブドウ糖量に
応じて呈色する試験紙を装着し、該試験紙に血液を供
給、展開して呈色させ、そ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血糖測定装置を用い
て行われる。

【０００４】この測定に先立ち、患者が自分の血液を採
取する方法としては、穿刺針や小刀を備えた穿刺装置を
用いて指先の皮膚を穿刺した後、その穿刺部周辺を指等
で圧迫して血液を絞り出すことが行われる。

【０００５】しかしながら、指先は毛細血管が集中して
おり血液の採取に適している反面、神経も集中しており
痛みが伴うことから、患者へ与える苦痛、負担が大き
く、また、穿刺することによる恐怖感を伴うことから、
自己血糖測定が続けられなくなる患者も多い。

【０００６】また、従来の血糖測定では、穿刺操作と、
血液採取操作と、測定操作とを別々に行うため、操作性
にも劣っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、短時
間で、正確かつ確実に血液中の所定成分の測定を行うこ
とができる成分測定装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１０）の本発明により達成される。

【０００９】（１）穿刺針および試験紙を備えるチッ
プを装着して使用する成分測定装置であって、穿刺する
指を当てがう指当て部と、前記指当て部に当てがわれた
指を穿刺するよう前記穿刺針を作動させる穿刺手段と、
前記穿刺針および前記試験紙の収納空間とともに、前記
穿刺針による指の穿刺部位を減圧状態にする減圧手段
と、前記穿刺部位より採取され、前記試験紙に展開され
た血液中の所定成分の量を測定する測定手段と、前記血
液の採取を検出する血液採取検出手段と、少なくとも前
記試験紙の収納空間の減圧状態を解除または緩和する減
圧解除手段とを有し、前記血液採取検出手段により前記
血液の採取が検出されると、前記減圧解除手段により少
なくとも前記試験紙の収納空間の減圧状態を解除または
緩和し、その後、前記測定手段により前記採取された血
液中の所定成分の量を測定するよう構成されていること
を特徴とする成分測定装置。

【００１０】（２）前記測定には大気中の所定成分を
必要とする上記（１）に記載の成分測定装置。

【００１１】（３）前記減圧解除手段は、前記収納空
間と外部とを連通する流路と、該流路を開閉する弁とを
有する上記（１）または（２）に記載の成分測定装置。

【００１２】（４）前記減圧解除手段は、前記収納空
間と外部とを連通する流路を有し、該流路は、その少な
くとも一部に、空気の通過抵抗が比較的大きい部分を有
する上記（１）または（２）に記載の成分測定装置。

【００１３】（５）前記測定手段の少なくとも一部
と、前記血液採取検出手段の少なくとも一部とが、互い
に兼用のものである上記（１）ないし（４）のいずれか
に記載の成分測定装置。

【００１４】（６）前記成分測定装置は、前記チップ
を保持し、前記穿刺手段を内蔵するハウジングを有し、
前記減圧手段は、前記ハウジング内の前記収納空間を減
圧状態とする上記（１）ないし（５）のいずれかに記載
の成分測定装置。

【００１５】（７）前記減圧解除手段は、前記ハウジ
ング内の前記収納空間の減圧状態を解除または緩和する
上記（６）に記載の成分測定装置。

【００１６】（８）前記穿刺手段の作動と前記減圧手
段の作動とをほぼ同時に開始することができる上記
（１）ないし（７）のいずれかに記載の成分測定装置。

【００１７】（９）前記チップは、指に当接する当接
部を有し、該当接部の内側に形成される開口を指で塞ぐ
ようにして使用される上記（１）ないし（８）のいずれ
かに記載の成分測定装置。

【００１８】（１０）前記試験紙は、血糖測定用の試
験紙である上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の
成分測定装置。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明者は、従来の問題点を解決
するため、穿刺装置と測定装置とを一体化し、かつ、血
液を絞り出すための吸引手段を備えた血糖測定装置を開
発し、特許出願した（特願平１０−１８３７９４号、特
願平１０−３３００５７号）。

【００２０】これらの血糖測定装置では、まず、チップ
先端に指先を押し当て、この先端開口を気密性を保持す
るように封止する。

【００２１】次に、先端開口から突出する穿刺針で指先
を穿刺した後、この状態で吸引手段を作動させ（減圧状
態とし）、穿刺部位から血液を吸い出し、その血液を採
取する。そして、測定装置により、採取された血液の血
糖値を測定する。下記に、血糖値を測定する際の、血液
中のブドウ糖（Ｄ−Ｇｌｕｃｏｓｅ）と試薬との化学反
応式の一例を示す。

【００２２】

【化１】

【００２３】上記化学反応式から判るように、血糖値の
測定には、十分な量の酸素を必要とし、その酸素の量が
不充分であると、正確な血糖値を得ることができない。

【００２４】しかしながら、前記血糖測定装置では、減
圧状態のままで血糖値を測定することがあり、この場合
は、酸素が不足し、正確な血糖値を得ることができない
おそれがある。

【００２５】そこで、本発明者は、このような欠点を解
消するために、測定に先立って、減圧状態を解除または
緩和することで、酸素（測定に必要な大気中の成分）を
十分に供給することができることを見い出し、本発明を
完成するに至った。

【００２６】以下、本発明の成分測定装置を添付図面に
示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。

【００２７】図１は、本発明の成分測定装置の第１実施
形態を模式的に示す斜視図、図２は、本発明において使
用するチップの構成例を示す縦断面図、図３および図４
は、それぞれ、第１実施形態の成分測定装置が有する穿
刺手段および穿刺手段を内蔵するハウジングの構成例を
示す縦断面図、図５〜図１０は、それぞれ、第１実施形
態の成分測定装置における主要部の構成例を示す縦断面
図、図１１は、第１実施形態の成分測定装置の回路構成
を示すブロック図、図１２は、第１実施形態の成分測定
装置の制御手段の制御動作（一部、操作者の動作等を含
む）を示すフローチャートである。なお、図１〜図１０
中、右側を「基端」、左側を「先端」として説明する。

【００２８】図１、図５および図１１に示すように、第
１実施形態の成分測定装置（血液成分測定装置）１は、
本体２と、本体２に設置された指当て部３と、ハウジン
グ５内に収納された穿刺手段４と、ハウジング５の基端
側に設けられたチップ退避機構６と、血液の採取を検出
するとともに採取された血液中の所定成分を測定する測
定手段７と、ハウジング５内を減圧状態とするポンプ８
と、ハウジング５内の減圧状態を解除、緩和または保持
する電磁弁２６と、電池（電源）９と、回路基板１０上
に設けられた制御手段１１と、表示部１２とを備えてい
る。

【００２９】この成分測定装置１は、チップ１３を装着
して使用され、血液中の所定成分の測定の際の化学反応
において、大気中の所定成分（例えば、酸素、二酸化炭
素、水蒸気等）を必要とする。以下、各構成要素につい
て説明する。

【００３０】本体２は、対向する筐体２１と蓋体２２と
で構成されている。この本体２は、その内部に収納空間
２３が形成されており、この収納空間２３内には、前記
穿刺手段４、ハウジング５、チップ退避機構６、測定手
段７、ポンプ８、電磁弁２６、電池９、回路基板１０、
制御手段１１および表示部１２が、それぞれ収納されて
いる。

【００３１】筐体２１の先端側の壁部２１１には、筐体
２１の内外を貫通し、横断面での形状が円形の開口２１
２が形成されている。この開口２１２を介して後述のハ
ウジング５にチップ１３が装着（保持）される。

【００３２】また、壁部２１１の先端側の面には、開口
２１２の外周を囲んで、指先（指）の形状に対応して形
成された指当て部３が設置されている。この指当て部３
の先端側には、指当て面３１が形成されている。指当て
部３（指当て面３１）に指先を当接させつつ、成分測定
装置１を作動させる。これにより、指先が穿刺され、採
取された血液中の所定成分（以下、本実施形態では、ブ
ドウ糖を代表として説明する。）の量が測定される。

【００３３】蓋体２２の上面には、蓋体２２の内外を貫
通する表示窓（開口）２２１が形成されており、その表
示窓２２１は、透明な材料で構成される板状部材で塞が
れている。

【００３４】この表示窓２２１に対応する収納空間２３
内の位置には、表示部１２が設置されている。したがっ
て、表示窓２２１を介して、表示部１２で表示される各
種情報を確認することができる。

【００３５】表示部１２は、例えば、液晶表示素子（Ｌ
ＣＤ）等で構成されている。この表示部１２には、例え
ば、電源のオン／オフ、電源電圧（電池残量）、測定
値、測定日時、エラー表示、操作ガイダンス等を表示す
ることができる。

【００３６】また、蓋体２２の上面には、操作ボタン２
２２が設置されている。成分測定装置１では、この操作
ボタン２２２を押圧することにより、後述の穿刺手段４
に続き、ポンプ（減圧手段）８が順次あるいはほぼ同時
に作動するよう構成されている。

【００３７】なお、この操作ボタン２２２を押圧するこ
とにより、成分測定装置１の電源がオンされる構成とし
てもよい。

【００３８】表示部１２の図１中下側には、回路基板１
０が設置され、この回路基板１０上には、マイクロコン
ピュータで構成される制御手段１１が搭載されている。
この制御手段１１は、例えば、血液が採取されたか否か
の判別等、成分測定装置１の諸動作を制御する。また、
この制御手段１１は、測定手段７からの信号に基づいて
血液中のブドウ糖量（血糖値）を算出する演算部を内蔵
している。

【００３９】回路基板１０の図１中左下側には、減圧手
段（吸引手段）として、ポンプ８が設置されている。こ
のポンプ８は、電力により作動するものであり、後述の
ハウジング５に形成された通気路５４とチューブ８１を
介して連結されている。このチューブ８１は、可撓性を
有しており、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶ
Ａ）等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、
シリコーンゴム、ポリウレタン等の高分子材料で構成さ
れている。

【００４０】このポンプ８は、ハウジング５の内腔部５
２内の空気を吸引、排出することにより、ハウジング５
の内腔部５２を減圧状態とする。

【００４１】また、ポンプ８は、指先の穿刺部位から血
液を吸い出すことができる程度（例えば、１００〜４０
０ｍｍＨｇ程度）に、ハウジング５の内腔部５２および
指先の穿刺部位を減圧状態とすることができるようなも
のであればよい。

【００４２】回路基板１０の図１中右下側には、電源と
して電池９が設置されている。この電池９は、ポンプ
８、電磁弁２６、制御手段１１、表示部１２等と電気的
に接続され、これらの作動に必要な電力を供給する。

【００４３】ポンプ８の図１中手前側には、測定手段７
が設置されている。この測定手段７は、後述のチップ１
３が備える試験紙１８に血液が供給（採取）されるのを
光学的に検出するとともに、試験紙１８に展開された血
液中のブドウ糖量を光学的に測定するものであり、その
設置位置は、チップ１３をハウジング５に装着、保持し
た状態で、試験紙１８が位置する側位近傍とされる。

【００４４】このように、測定手段７は、血液の採取を
検出する機能と、試験紙１８に展開された血液中のブド
ウ糖（所定成分）の量を測定する機能とを兼ね備えてい
るので、これらの手段をそれぞれ別個に設ける場合に比
べ、部品点数を削減することができ、構成を簡素化する
ことができ、また、装置の組立工数を減少させることが
できる。

【００４５】この測定手段７は、発光素子（発光ダイオ
ード）７１と受光素子（フォトダイオード）７２とを有
している。

【００４６】発光素子７１は制御手段１１と電気的に接
続され、受光素子７２は、増幅器２４およびＡ／Ｄ変換
器２５を介して制御手段１１と電気的に接続されてい
る。

【００４７】発光素子７１は、制御手段１１からの信号
により作動し、光を発する。この光は、所定の時間間隔
で間欠的に発光するパルス光であるのが好ましい。

【００４８】チップ１３をハウジング５に装着した状態
で、発光素子７１を点灯させると、発光素子７１から発
せられた光は試験紙１８に照射され、その反射光は、受
光素子７２に受光され、光電変換される。受光素子７２
からは、その受光光量に応じたアナログ信号が出力さ
れ、その信号は、増幅器２４で所望に増幅された後、Ａ
／Ｄ変換器２５にてデジタル信号に変換され、制御手段
１１に入力される。

【００４９】制御手段１１では、入力された信号に基づ
いて、血液が採取されたか否か、すなわち、血液がチッ
プ１３の試験紙１８に展開されたか否かを判別する。

【００５０】また、制御手段１１では、入力された信号
に基づき、所定の演算処理を行い、また、必要に応じ補
正計算を行って、血液中のブドウ糖の量（血糖値）を求
める。求められた血糖値は、表示部１２に表示される。

【００５１】測定手段７の図１中手前側には、穿刺手段
４を内蔵するハウジング５とハウジング５の基端側に連
結して設けられたチップ退避機構６とが設置されてい
る。

【００５２】チップ退避機構６は、筐体２１に固着さ
れ、一方、ハウジング５は、筐体２１には、固着され
ず、チップ退避機構６により、その軸方向（図１中左右
の方向）に移動し得るように設置されている。

【００５３】前述したように、この成分測定装置１は、
ハウジング５にチップ１３を装着して使用される。この
チップ１３は、図２に示すように、穿刺針１４と、穿刺
針１４を摺動可能に収納する第１のハウジング１５と、
第１のハウジング１５の外周部に設置された第２のハウ
ジング１６と、第２のハウジング１６の外周部に設置さ
れた試験紙固定部１７と、試験紙固定部１７に固定され
た試験紙１８とで構成されている。

【００５４】穿刺針１４は、針体１４１と、針体１４１
の基端側に固着されたハブ１４２とで構成され、第１の
ハウジング１５の内腔部１５２内に収納されている。

【００５５】針体１４１は、例えば、ステンレス鋼、ア
ルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金等
の金属材料よりなる中空部材または中実部材で構成さ
れ、その先端には、鋭利な刃先（針先）が形成されてい
る。この刃先により、指先の表面（皮膚）が穿刺され
る。

【００５６】また、ハブ１４２は、ほぼ円柱状の部材で
構成され、その外周部が第１のハウジング１５の内周面
１５１に当接しつつ摺動する。

【００５７】このハブ１４２の基端部には、縮径した縮
径部１４３が形成されている。この縮径部１４３は、後
述の穿刺手段４を構成するプランジャ４１の針ホルダ４
１１と嵌合する。

【００５８】第１のハウジング１５は、壁部１５３を底
部とする有底筒状の部材で構成され、その内部には内腔
部１５２が形成されている。

【００５９】壁部１５３のほぼ中央部には、横断面での
形状が円形の孔１５４が形成されている。この孔１５４
には、指先（指）の穿刺に際し、針体１４１が通過す
る。また、孔１５４の孔径は、ハブ１４２の先端外径よ
り小さく設定されている。このため、穿刺針１４が内腔
部１５２の先端方向へ移動し、ハブ１４２の先端と壁部
１５３の基端とが当接すると、それ以上、穿刺針１４が
先端方向へ移動することが防止される。したがって、針
体１４１は、指先の穿刺に際し、チップ１３の先端から
の突出長さが一定に保たれる。このため、針体１４１の
刃先が指先を必要以上に深く穿刺してしまうことをより
確実に防止することができる。

【００６０】また、後述のプランジャ４１の移動距離を
調節する機構を設け、これにより、針体１４１の刃先に
よる指先の穿刺深さを調節するようにしてもよい。

【００６１】第１のハウジング１５の外周部には、第２
のハウジング１６が固着されている。

【００６２】第２のハウジング１６は、ほぼ円筒状の部
材で構成され、その内部には、内腔部１６１が形成され
ている。

【００６３】また、第２のハウジング１６の先端には、
リング状に突出した当接部１６３が形成されている。こ
の当接部１６３は、指先を押し当る部位であり、その内
側には、内腔部１６１が開放する先端開口（開口）１６
２が形成されている。当接部１６３の先端外周縁は、指
先に押し当られたときに穿刺周辺部を刺激し穿刺時の痛
みを和らげる効果を発揮するのに適した形状をなしてい
る。また、ポンプ８により減圧状態となったとき、当接
部１６３の先端と指先の表面との間から空気が流入する
ことを極力抑制し得るような形状となっている。なお、
第２のハウジング１６の先端には、当接部１６３が設け
られず、第２のハウジング１６の先端面が平坦な面を構
成してもよい。

【００６４】第２のハウジング１６には、当接部１６３
の基端付近の外周部に、外側に向かって突出するリング
状のフランジ１６４が形成されている。このフランジ１
６４は、後述のハウジング５に装着した状態で、その基
端がハウジング５の先端に当接し、ハウジング５に対す
る位置を規定する。

【００６５】第２のハウジング１６の外周部には、凹部
１６５が形成され、この凹部１６５には、円盤状の試験
紙１８が設置された試験紙固定部１７が装着されてい
る。

【００６６】また、第２のハウジング１６の内周面に
は、内腔部１６１に向かって突出する血液導入ガイド１
６６が形成されている。この血液導入ガイド１６６は、
指先の穿刺後、先端開口１６２から内腔部１６１に流入
した血液（検体）を、受け止める機能を有するものであ
る。

【００６７】このようなチップ１３では、第２のハウジ
ング１６、試験紙固定部１７を経て、第２のハウジング
１６の内腔部１６１と外部とを連通する血液通路１９が
形成されている。この血液通路１９は、穿刺により得ら
れた血液を試験紙１８へ導くための流路であり、内腔部
１６１へ開放する通路開口１９１とチップ１３の外部へ
開放する通路開口１９２とを有している。なお、通路開
口１９２は、試験紙１８の中心部に位置している。

【００６８】また、血液導入ガイド１６６は、通路開口
１９１付近に形成されている。このため、血液導入ガイ
ド１６６で受け止められた血液は、効率よく通路開口１
９１から血液通路１９に導かれる。この血液は、毛細管
現象により通路開口１９２まで到達し、通路開口１９２
を塞ぐように設置された試験紙１８の中心部に供給さ
れ、放射状に展開する。

【００６９】この試験紙１８は、血液を吸収・展開可能
な担体に、試薬を担持させたものである。

【００７０】担体としては、例えば、不織布、織布、延
伸処理したシート等のシート状多孔質体が挙げられる。
この多孔質体は、親水性を有するものが好ましい。

【００７１】担体に担持される試薬は、血液（検体）中
の測定すべき成分により、適宜決定される。例えば、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。

【００７２】このようなチップ１３は、前述した筐体２
１の開口２１２を介してハウジング５（嵌合部５３）に
着脱自在に装着（嵌合）される。

【００７３】ハウジング５は、図３および図４に示すよ
うに、壁部５１を底部とする有底筒状の部材で構成さ
れ、その内部には、内腔部（収納空間）５２が形成され
ている。また、ハウジング５の先端側は、その内径がチ
ップ１３の外周の形状に対応して縮径した嵌合部５３が
形成されている。この嵌合部５３にチップ１３が挿入さ
れ、嵌合（固定）される。なお、図３および図４では、
説明の理解を容易にするために、チップ１３の構造を簡
略化して示した。

【００７４】ハウジング５の側部には、内腔部５２と外
部とを連通する通気路５４が形成され、この通気路５４
は、チューブ８１を介してポンプ８に接続されている。
内腔部５２内の空気は、通気路５４およびチューブ８１
を介してポンプ８により吸引され、内腔部５２（チップ
１３内を含む）は、減圧状態とされる。

【００７５】また、図５に示すように、チューブ８１の
途中には、チューブ８２の一端が接続され、そのチュー
ブ８２の他端は、本体２１の外部に開放している。この
チューブ８２は、可撓性を有しており、例えば、前記チ
ューブ８１と同様の材料で構成することができる。

【００７６】チューブ８２の途中には、その流路を開閉
（開放／閉鎖）する電磁弁２６が設置されている。

【００７７】電磁弁２６が閉じているとき（閉状態のと
き）は、前記内腔部５２（チップ１３内を含む）の減圧
状態が保持され、電磁弁２６が開くと（開状態になる
と）、前記減圧状態の内腔部５２内に、チューブ８２、
８１および通気路５４を介して、外部から空気（大気）
が導入され、その減圧状態が解除または緩和される。

【００７８】したがって、前記チューブ（流路）８１、
８２および電磁弁２６により、減圧解除手段が構成され
る。

【００７９】図３および図４に示すように、ハウジング
５の壁部５１には、そのほぼ中央部に孔５１１が形成さ
れている。この孔５１１には、内部にオリフィス（通
路）６５１が形成された細管６５が設置されている。こ
のオリフィス６５１を介して、細管６５の両側に設けら
れた内腔部５２と後述の容積可変室６３１との間を空気
が流通する。

【００８０】ハウジング５の先端には、リング状のシー
ルリング（封止部材）５５が嵌合されている。これによ
り、チップ１３をハウジング５に装着すると、チップ１
３のフランジ１６４の基端とシールリング５５とが当接
し、内腔部５２の気密性が保持される。

【００８１】このシールリング５５は、弾性体で構成さ
れている。このような弾性体としては、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、フッ素ゴム系等
の各種熱可塑性エラストマーが挙げられる。

【００８２】ハウジング５は、その基端部外周に、外側
に向かって突出するリング状のフランジ５６が形成さ
れ、また、その基端には、円筒状の凸部５９が形成され
ている。

【００８３】このようなハウジング５の嵌合部５３より
基端側の内腔部５２内には、穿刺手段４が収納されてい
る。この穿刺手段４は、それに装着される穿刺針１４を
先端方向へ移動させ、針体１４１の刃先により指先の表
面を穿刺する。

【００８４】穿刺手段４は、プランジャ４１と、プラン
ジャ４１を先端方向へ付勢するコイルバネ（付勢部材）
４２と、プランジャ４１を基端方向へ付勢するコイルバ
ネ（付勢部材）４３とを有している。

【００８５】プランジャ４１の先端部には、カップ状の
針ホルダ４１１が設けられている。この針ホルダ４１１
には、穿刺針１４の縮径部１４３が着脱自在に嵌合され
る。また、プランジャ４１の基端部には、先端に突起状
の係止部４１３を有する弾性変形可能な弾性片４１２が
設けられている。

【００８６】チップ１３をハウジング５に装着する前の
状態、すなわち、穿刺針１４をプランジャ４１に装着す
る前の状態（図３参照）では、係止部４１３は、弾性片
４１２の弾性力により図３中上方向へ付勢されてハウジ
ング５の内周面に当接している。一方、チップ１３をハ
ウジング５に装着した状態、すなわち、穿刺針１４をプ
ランジャ４１に装着した状態（図４参照）では、係止部
４１３は、ハウジング５の内外を貫通するように形成さ
れた開口５７内に挿入され、その縁部に係止する。これ
により、プランジャ４１の先端方向への移動が規制され
る。なお、開口５７は、平板状のシール部材（封止部
材）５８で塞がれ、内腔部５２の気密性が保持されてい
る。このシール部材５８は、前記シールリング５５と同
様の材料で構成することができる。

【００８７】コイルバネ（穿刺用バネ）４２は、プラン
ジャ４１の基端側に設置され、その両端は、それぞれ、
プランジャ４１および壁部５１に当接している。一方、
コイルバネ（押し戻し用バネ）４３は、プランジャ４１
の先端側に設置され、その両端は、それぞれ、プランジ
ャ４１および嵌合部５３に当接している。

【００８８】また、図３および図４に示すように、ハウ
ジング５の外部には、係止部４１３を内腔部５２内に向
かって（図中矢印方向へ）移動させることができる係止
解除部材２２３が設けられている。この係止解除部材２
２３は、前述の操作ボタン２２２の押圧に連動して移動
する。

【００８９】係止部４１３が開口５７に係止している状
態では、コイルバネ４２は、圧縮状態とされ、プランジ
ャ４１を先端方向へ付勢する。操作ボタン２２２を押圧
し、係止解除部材２２３を、図中矢印方向へ移動させ、
係止部４１３の係止状態を解除すると、コイルバネ４２
は、伸張してプランジャ４１を先端方向へ移動させ、針
体１４１の刃先が指先の表面（皮膚）を穿刺する。

【００９０】一方、このとき、コイルバネ４３は、圧縮
され、プランジャ４１を基端方向へ付勢、すなわち、プ
ランジャ４１を基端方向へ押し戻そうとする。その後、
プランジャ４１は、減衰運動し、コイルバネ４２の弾性
力とコイルバネ４３の弾性力とが釣り合う位置で静止す
る。

【００９１】なお、プランジャ４１が静止した状態で
は、針体１４１の刃先は、チップ１３内に収納されてい
る。

【００９２】ハウジング５の基端側には、チップ退避機
構６が設けられている。チップ退避機構６は、ハウジン
グ５およびそれに装着されたチップ１３を指先２００か
ら離間する方向（基端方向）へ移動させるものである。

【００９３】このチップ退避機構６は、図５〜図１０に
示すように、本体部６１と、シールリング６４と、細管
６５とを有している。

【００９４】本体部６１は、壁部６２を底部とする有底
筒状の部材で構成され、その内部には、内腔部６３が形
成されている。この内腔部６３には、ハウジング５の基
端側が挿入されている。

【００９５】本体部６１の先端には、その中心方向に向
かって突出するリング状の凸部６１１が形成されてい
る。チップ退避機構６の作動前の状態では、凸部６１１
の基端とフランジ５６の先端とが当接している。これに
より、ハウジング５は、先端方向への移動が規制され
る。すなわち、ハウジング５が本体部６１から抜けてし
まうのを防止することができる。

【００９６】また、このとき、当接部１６３の先端は、
指当て面３１とほぼ同じ位置か、もしくは、指当て面３
１から若干突出している（図５参照）。これにより、指
当て部３に指先２００を当接すると、指先２００の表面
は、確実に当接部１６３に当接し、先端開口１６２を塞
ぐことができる。

【００９７】壁部６２には、そのほぼ中央部に、横断面
での形状が円形の凹部６２１が形成されている。この凹
部６２１の径は、凸部５９の外径とほぼ等しく設定さ
れ、この凹部６２１に凸部５９が挿入されている。ま
た、フランジ５６の外径は、本体部６１の内径とほぼ等
しく設定されている。このような構成とすることによ
り、ハウジング５の軸方向の位置にかかわらず、例え
ば、図中上下方向のズレ（ハウジング５と本体部６１と
の中心のズレ）をより確実に防止することができる。

【００９８】凸部５９の外周、すなわち、ハウジング５
の基端と壁部６２の先端側の面６２２との間には、リン
グ状のシールリング６４が設置されている。このシール
リング６４は、ハウジング５の基端と面６２２とのそれ
ぞれに気密的に密着している。これにより、シールリン
グ６４とハウジング５の基端と面６２２と凹部６２１の
内面とで囲まれる領域には、気密性を有する容積可変室
（減圧室）６３１が画成されている。

【００９９】また、シールリング６４は、弾性体で構成
され、チップ退避機構６の作動状態（図８に示す状態）
では、その弾性力によりハウジング５を先端方向へ付勢
している。すなわち、このシールリング６４は、付勢手
段としても機能するものである。このような弾性体とし
ては、前記のシールリング５５等と同様の材料を用いる
ことができる。

【０１００】細管６５は、円筒状の部材で構成され、そ
の内部には、オリフィス（通路）６５１が形成されてい
る。このオリフィス６５１は、ハウジング５の内腔部５
２と容積可変室６３１とを連通する通路であり、細径な
ので空気の通過抵抗が大きい。このようなオリフィス６
５１の径は、特に限定されないが、例えば、０．０１〜
０．３ｍｍ程度であるのが好ましい。オリフィス６５１
の径を前記の範囲内とすることにより、必要かつ十分な
空気の通過（流通）抵抗が得られる。

【０１０１】また、オリフィス６５１の径を調節するこ
とにより、ポンプ８の作動とチップ退避機構６の作動と
の開始のタイミングを調節することができる。

【０１０２】なお、細管６５は、図示のものに限定され
るものではなく、また、その設置数も、必要に応じて、
複数としてもよい。

【０１０３】このようなチップ退避機構６では、当接部
１６３に指先２００を当接し、先端開口１６２を封止し
た状態でポンプ８を作動させると、まず、内腔部５２
（チップ１３内を含む）が減圧状態とされ、オリフィス
６５１を介して、容積可変室６３１内の空気が内腔部５
２内へ流入し、容積可変室６３１の減圧が開始される。
オリフィス６５１の空気の通過抵抗が高いことから、容
積可変室６３１の容積は徐々に減少し、ハウジング５お
よびそれに装着されたチップ１３が指先２００から離間
する方向へ徐々に移動する。

【０１０４】やがて、凸部５９の基端５９１と凹部６２
１の底面とが当接すると、ハウジング５およびそれに装
着されたチップ１３の基端方向への移動が停止する（図
８参照）。よって、この凸部５９の軸方向の長さを調節
することにより、チップ１３が指先２００から必要以上
に離間するのを防止することができる。すなわち、凸部
５９とこれに当接する凹部６２１の底面とで、チップ１
３の指先２００からの移動距離（最大退避距離）を規定
する手段（移動距離規定手段）が構成される。

【０１０５】このようなチップ１３と指先２００との離
間距離（チップ１３の最大退避距離）は、特に限定され
ないが、例えば、０．２〜２．５ｍｍ程度とするのが好
ましく、０．５〜１．５ｍｍ程度とするのがより好まし
い。離間距離を前記の範囲内とすることにより、より確
実かつ短時間で、十分な血液量を確保することができ
る。また、指先２００が先端開口１６２から外れてしま
うことをより確実に防止することができる。

【０１０６】また、チップ退避機構６は、ポンプ８の作
動に続いて作動する。すなわち、このチップ退避機構６
は、ポンプ８により内腔部５２を減圧して、先端開口１
６２で指先２００を吸着してから、チップ１３を徐々に
基端方向へ退避（移動）させるよう構成されている。こ
のため、チップ退避機構６は、指先２００の穿刺部位２
１０を減圧状態に維持しつつ、チップ１３を指先２００
から離間することができる。

【０１０７】このようなチップ退避機構６は、ポンプ８
により生じる減圧力を利用して作動するものである。つ
まり、ポンプ（減圧手段）８は、チップ退避機構６の構
成要素の一つとも言うことができる。

【０１０８】また、このようなチップ退避機構６は、他
の駆動源の追加を必要としないため、成分測定装置１の
小型化、軽量化や製造コストの削減に有利である。

【０１０９】また、この成分測定装置１では、図６に示
すように、指当て部３に指先２００を押し当てると、指
先２００の表面は、当接部１６３の先端に当接し、この
当接部１６３の先端により穿刺部位２１０の周辺部位の
毛細血管は、圧迫されるが、指先２００の穿刺部位２１
０を減圧状態に維持しつつ、チップ１３を指先２００か
ら離間することができるので、当接部１６３の先端で圧
迫されていた穿刺部位２１０の周辺部位の毛細血管が開
放され、血液２２０がより確実にしかも短時間で穿刺部
位２１０から吸い出され、ブドウ糖量の測定に必要かつ
十分な血液量を確保することができる。

【０１１０】また、チップ退避機構６の作動状態（図８
に示す状態）では、ハウジング５が基端方向へ移動し、
シールリング６４が圧縮状態とされる。前述したよう
に、シールリング６４は、弾性体で構成されているた
め、図８に示す状態では、ハウジング５を先端方向に付
勢している。よって、電磁弁２６を開いてこの減圧状態
を解除すると、シールリング６４は、自らの弾性力によ
りほぼ元の形状に戻り、ハウジング５を先端方向へ移動
する（図９、図１０参照）。このとき、ハウジング５の
フランジ５６の先端は、本体部６１の凸部６１１の基端
と当接し、それ以上、先端方向へ移動することが規制さ
れる（図１０参照）。すなわち、ハウジング５およびそ
れに装着されたチップ１３は、チップ退避機構６の作動
前の位置に戻る。

【０１１１】次に、成分測定装置１を用いて穿刺、血液
の採取、展開および血糖値測定を行う場合の各部の動作
および制御手段の制御動作について、図２〜図１０およ
び図１２に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

【０１１２】［１］まず、チップ１３を筐体２１の開
口２１２を介して、ハウジング５の嵌合部５３に挿入
し、穿刺針１４の縮径部１４３を針ホルダ４１１に嵌合
する（図４参照）。

【０１１３】さらに、チップ１３を基端方向へ押し込む
と、コイルバネ４２の付勢力に抗して、プランジャ４１
が基端方向へ移動する。係止部４１３は、弾性片４１２
の弾性力により付勢されて内腔部５２の内周面に当接し
ているが、係止部４１３が開口５７の位置にくると、開
口５７内に挿入される（図４参照）。これにより、チッ
プ１３による基端方向の押圧力を解除しても、係止部４
１３が開口５７に係止し、プランジャ４１は先端方向へ
の移動が規制される。このとき、コイルバネ４２は、圧
縮状態とされている。この状態で、穿刺手段４による穿
刺の準備および血液（検体）採取の準備が完了する。

【０１１４】［２］次に、図示しない電源スイッチを
オンとする。これにより、成分測定装置１の各部が起動
し、測定可能な状態となる。なお、電磁弁２６は、閉じ
ている。

【０１１５】［３］次に、指当て部３に指先（指）２
０を押し当てる。これにより、チップ１３の当接部１６
３に指先２００が圧着される。このとき、空気の漏れが
できるだけ少なくなるように、先端開口１６２を指先２
００で塞ぐようにする（図５参照）。

【０１１６】［４］次に、操作ボタン２２２を押圧操
作し、指先２００の表面を穿刺する（図１２のステップ
Ｓ１０１）。

【０１１７】操作ボタン２２２を押圧すると、操作ボタ
ン２２２と連結している係止解除部材２２３が図４中下
側へ移動する。これにより、係止解除部材２２３が係止
部４１３に当接し、これを内腔部５２側へ押し戻す。こ
れにより、係止部４１３の係止が外れ、圧縮されていた
コイルバネ４２の弾性力により、プランジャ４１が先端
方向に移動し、針体１４１が先端開口１６２より突出
し、指先２００の表面を穿刺する（図６参照）。針体１
４１による穿刺部位２１０からは、出血が生じる。

【０１１８】また、前記操作ボタン２２２の押圧によ
り、ポンプ８の作動スイッチ（図示せず）もほぼ同時に
オンされる。

【０１１９】［５］針体１４１が指先２００を穿刺し
た後は、コイルバネ４３がプランジャ４１を基端方向へ
押し戻す。プランジャ４１は減衰運動を経て、コイルバ
ネ４２の弾性力とコイルバネ４３の弾性力とが釣り合う
位置で静止する（図７参照）。このとき、針体１４１の
刃先は、チップ１３内に収納されている。このように、
針体１４１の刃先は、穿刺時以外は先端開口１６２から
突出しないようになっており、誤って皮膚等を傷つける
ことが無く、また、感染も防止することができ、安全性
が高い。

【０１２０】［６］前記ポンプ８の作動スイッチがオ
ンすると、制御手段は、ポンプ８を作動させる（図１２
のステップＳ１０２）。

【０１２１】すなわち、前記［４］の操作とほぼ同時に
ポンプ８が作動し、ハウジング５の内腔部５２内の空気
の吸引が開始される。これにより、内腔部５２（チップ
１３内を含む）は、その圧力が低下し、減圧状態とされ
る。

【０１２２】このとき、指先２００の針体１４１による
穿刺部位２１０も減圧状態となっている。ただし、この
状態では、当接部１６３の内側（先端開口１６２）に位
置する指先２００は、丘陵状にチップ１３の内部に向か
って盛り上がり、当接部１６３の先端が当接している穿
刺部位２１０の周辺部位では、毛細血管が圧迫されてい
る。

【０１２３】［７］さらに、ポンプ８による内腔部５
２の吸引を継続すると、容積可変室６３１内の空気は、
オリフィス６５１を介して徐々に内腔部５２内へ流出
し、容積可変室６３１は、徐々にその容積が減少する。
これにより、ハウジング５およびそれに装着されたチッ
プ１３は、基端方向へ向かって、すなわち、指先２００
から離間する方向に向かって、徐々に移動を開始する。

【０１２４】このとき、内腔部５２および指先２００の
穿刺部位２１０の減圧状態は、維持されているため、先
端開口１６２から指先２００が外れることはない。ま
た、チップ１３が指先２００から離間する方向へ移動し
ても、指先２００は、指当て部３に当接しているのでチ
ップ１３に追従して移動することがない。このため、チ
ップ１３は、指先２００から確実に離間する。

【０１２５】チップ１３が指先２００から離間すること
により、当接部１６３の先端で圧迫されていた穿刺部位
２１０の周辺部位の毛細血管は、徐々に開放され、穿刺
部位２１０から血液２２０が吸い出される（図８参
照）。すなわち、指先２００とチップ１３との離間を行
わない場合に比べて出血が促進され、必要な血液量を短
時間で確保することができる。

【０１２６】なお、このようなポンプ８により生じる最
低圧力は、例えば１００〜４００ｍｍＨｇ程度であるの
が好ましい。

【０１２７】やがて、凸部５９の基端５９１と凹部６２
１の底面とが当接する。これにより、ハウジング５およ
びそれに装着されたチップ１３の基端方向への移動が停
止する。このように、チップ１３は、指先２００から適
度な距離離間したところで停止するので、指先２００が
先端開口１６２から外れてしまうことがない。このた
め、穿刺部位２１０から吸い出された血液２２０が飛散
し、周囲を汚染するのをより確実に防止することがで
き、安全性が高い。

【０１２８】以上のように、成分測定装置１では、１回
の操作ボタン２２２の押圧により、穿刺動作と減圧動作
とがほぼ同時に行われ、また、チップ１３の退避動作
は、ポンプ８による減圧力を利用して行なわれ、また、
後述する減圧解除動作も自動的に開始されるため、その
操作性が極めて良い。

【０１２９】［８］前記［７］の操作で、穿刺部位２
１０上に粒状に隆起した血液２２０は、チップ１３内に
吸引され、その内部に形成された血液導入ガイド１６６
に接触し、血液通路１９を介して試験紙１８へ導かれ、
試験紙１８の中心部に供給され、放射状に展開される
（図２参照）。

【０１３０】試験紙１８上への血液２２０の供給、展開
に伴い、血液２２０中のブドウ糖（測定すべき成分）と
試験紙１８に担持された試薬とが反応し、試験紙１８
は、ブドウ糖量に応じて呈色する。

【０１３１】一方、制御手段１１は、図１２に示すステ
ップＳ１０２を実行した後、測定手段７を駆動し、その
測定手段７を介して試験紙１８の呈色を監視（モニタ）
し、血液が採取されたか否かを判断する（図１２のステ
ップＳ１０３）。

【０１３２】このステップＳ１０３では、測定手段７の
受光素子７２から入力される信号の電圧レベルが予め設
定されているしいき値を超えた場合には、血液が採取さ
れたと判断し、前記信号の電圧レベルがそのしいき値以
下である場合には、血液が採取されていないと判断す
る。

【０１３３】なお、前記しきい値は、試験紙１８が呈色
する前の前記信号の電圧レベルより十分大きく、かつ、
呈色したときの前記信号の電圧レベルより十分小さい値
に設定される。

【０１３４】前記ステップＳ１０３において、血液が採
取されていないと判断した場合には、タイムアップか否
かを判断する（図１２のステップＳ１０４）。

【０１３５】前記ステップＳ１０４において、タイムア
ップではないと判断した場合には、ステップＳ１０２に
戻り、再度、ステップＳ１０２以降を実行し、タイムア
ップと判断した場合には、エラー処理を行う（図１２の
ステップＳ１０５）。

【０１３６】このステップＳ１０５では、ポンプ８を停
止し、電磁弁２６を開いて、前記減圧状態を解除すると
ともに、エラーである旨を示す表示（エラー表示）を表
示部１２に表示する。

【０１３７】操作者（使用者）は、このエラー表示によ
り、エラーであること（何らかのトラブルがあったこ
と）を把握することができる。

【０１３８】なお、前記電磁弁２６を開いたときの作用
は、後に詳述する。また、前記ステップＳ１０３におい
て、血液が採取されたと判断した場合には、ポンプ８を
停止する（図１２のステップＳ１０６）。

【０１３９】次いで、電磁弁２６を開いて、前記減圧状
態を解除する（図１２のステップＳ１０７）。

【０１４０】電磁弁２６が開くと、チューブ８２、８１
および通気路５４を介して、内腔部５２（チップ１３内
を含む）および穿刺部位２１０に外気（大気）が流入
し、内腔部５２（チップ１３内を含む）および穿刺部位
２１０は、大気圧に復帰する（図９参照）。

【０１４１】また、シールリング６４は、自らの弾性力
によりほぼ元の形状に戻り、ハウジング５を先端方向へ
移動する（図９、図１０参照）。このとき、ハウジング
５のフランジ５６の先端は、本体部６１の凸部６１１の
基端と当接し、それ以上、先端方向へ移動することが規
制される（図１０参照）。

【０１４２】指先２００の穿刺部位２１０の周辺部位の
吸引感がなくなり、大気圧に戻ったことが確認された
ら、チップ１３の当接部１６３を指先２００から離す。

【０１４３】［９］制御手段１１は、図１２に示すス
テップＳ１０７を実行した後、前記試験紙１８の呈色の
度合いを測定手段７により測定し、得られたデータに基
づき演算処理し、温度補正計算、ヘマトクリット値補正
計算等の補正を行い、血糖値を定量化する（図１２のス
テップＳ１０８）。

【０１４４】この場合、内腔部５２（チップ１３内を含
む）の減圧状態、すなわち、試験紙１８の収納空間の減
圧状態が解除されているので、前記血液２２０中のブド
ウ糖（測定すべき成分）と試験紙１８に担持された試薬
との反応に必要な大気中の成分が十分に供給され、これ
により血糖値を正確に測定することができる。

【０１４５】次いで、前記算出された血糖値を表示部１
２に表示する（図１２のステップＳ１０９）。これによ
り、血糖値を把握することができる。

【０１４６】以上説明したように、この成分測定装置１
によれば、短時間で、確実に、測定に必要かつ十分な量
の血液を採取することができるとともに、血糖値（血液
中の所定成分の量）を正確かつ確実に測定することがで
きる。

【０１４７】また、チップ１３に試験紙１８が設けられ
ているので、穿刺、血液の採取および試験紙１８への展
開、測定（成分の定量化）を連続的に行うことができ、
血糖値測定（成分測定）を容易かつ短時間で行うことが
できる。

【０１４８】また、使用に際しての準備操作が容易であ
り、このため、定期的に使用する場合や繰り返し使用す
る場合にも有利である。

【０１４９】また、一旦穿刺した後、誤って再度生体表
面を穿刺する等の事故が防止され、安全性が高い。しか
も、穿刺針１４が直接見えないので、穿刺の際の恐怖感
も軽減される。

【０１５０】以上のことから、この成分測定装置１は、
患者自身が自己の血糖値等を測定する際に使用するのに
適している。

【０１５１】また、この成分測定装置１は、構成が簡
単、小型、軽量であり、安価で、量産にも適する。

【０１５２】次に、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。この第２実施形態の成分測定装置
と、前述した第１実施形態の成分測定装置１とは、減圧
解除手段の構成が異なる。

【０１５３】図１３は、第２実施形態の成分測定装置に
おける主要部の構成例を示す縦断面図、図１４は、第２
実施形態の成分測定装置の回路構成を示すブロック図で
ある。

【０１５４】以下、前述した第１実施形態の成分測定装
置１との相違点を中心に説明し、同様の事項について
は、その説明を省略する。また、以下の説明では、図１
３中の右側を「基端」、左側を「先端」という。

【０１５５】図１３および図１４に示すように、この第
２実施形態の成分測定装置１では、前述した第１実施形
態の成分測定装置１の電磁弁２６の代わりに、細管８３
が設けられている。

【０１５６】細管８３は、円筒状の部材で構成され、そ
の内部には、オリフィス（流路）８３１が形成されてい
る。この細管８３は、チューブ８２の端部に接合（接
続）されており、細管８３（オリフィス８３１）の先端
は、本体２１の外部に開放している。

【０１５７】この細管８３のオリフィス８３１は、細径
なので空気の通過抵抗が大きい。このようなオリフィス
８３１の径は、特に限定されないが、例えば、０．０１
〜０．３ｍｍ程度であるのが好ましい。また、オリフィ
ス８３１の長さは、特に限定されないが、５〜１５ｍｍ
程度であるのが好ましい。オリフィス８３１の径を前記
の範囲内とすることにより、必要かつ十分な空気の通過
（流通）抵抗が得られる。

【０１５８】前記チューブ（流路）８１、８２および細
管８３により、減圧解除手段が構成される。

【０１５９】なお、細管８３は、図示のものに限定され
るものではなく、また、その設置数やオリフィスの数
は、必要に応じて、複数としてもよい。

【０１６０】次に、この成分測定装置１の動作につい
て、図１２に示すフローチャートを参照しつつ、前述し
た第１実施形態の成分測定装置１との相違点を中心に説
明する。

【０１６１】まず、図１２に示すステップＳ１０１〜ス
テップＳ１０６は、前述した第１実施形態の成分測定装
置１とほぼ同様である。

【０１６２】この場合、この成分測定装置１では、細管
８３のオリフィス８３１から流入する外気（大気）の流
量より、ポンプ８の作動により吸引される空気の流量の
方が大きい（多い）ので、ステップＳ１０２でポンプ８
が作動すると、ハウジング５の内腔部５２内の空気の吸
引が開始され、これにより、内腔部５２（チップ１３内
を含む）は、その圧力が低下し、減圧状態とされる。

【０１６３】そして、この成分測定装置１では、ステッ
プＳ１０６でポンプ８を停止すると、細管８３のオリフ
ィス８３１、チューブ８２、８１および通気路５４を介
して、内腔部５２（チップ１３内を含む）および穿刺部
位２１０に外気（大気）が流入し、内腔部５２（チップ
１３内を含む）および穿刺部位２１０の減圧状態が解除
される（図１２のステップＳ１０７）。すなわち、内腔
部５２（チップ１３内を含む）および穿刺部位２１０
は、大気圧に復帰する。

【０１６４】以下、図１２に示すステップＳ１０８およ
びステップＳ１０９は、前述した第１実施形態の成分測
定装置１と同様である。

【０１６５】この成分測定装置１によれば、前述した第
１実施形態の成分測定装置１と同様の効果が得られる。

【０１６６】以上、本発明の成分測定装置を図示の各実
施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定
されるものではなく、例えば、各部の構成は、同様の機
能を発揮し得る任意の構成のものに置換することができ
る。

【０１６７】また、前記実施形態では、測定目的とする
成分として、ブドウ糖（血糖値）を代表として説明した
が、本発明では、測定目的の成分は、これに限らず、例
えば、タンパク、コレステロール、尿酸、クレアチニ
ン、アルコール、ナトリウム等の無機イオン等であって
もよい。

【０１６８】また、前記実施形態では、血液の採取を検
出する血液採取検出手段と、血液中の所定成分の量を測
定する測定手段とを兼用する手段（実施形態では、この
手段を「測定手段」と呼んでいる）を設けているが、本
発明では、血液採取検出手段と、測定手段とをそれぞれ
別個に設けてもよい。

【０１６９】また、前記実施形態では、血液採取検出手
段として、血液の採取を光学的に検出する手段を用いて
いるが、本発明では、これに限らず、この他、例えば、
電気的に検出する手段を用いてもよい。

【０１７０】また、本発明では、血液の採取を光学的に
検出する血液採取検出手段を用いる場合、前述したよう
な血液中の成分と試薬との反応による試験紙の呈色（発
色）を検出するものに限らず、この他、例えば、チップ
の試験紙に血液を供給する血液通路（血液流路）への血
液の導入を検出するものでもよい。

【０１７１】この血液通路への血液の導入を検出する場
合には、例えば、チップのうちの少なくとも血液通路の
近傍を光透過性を有する（透明な）部材で形成し、血液
採取検出手段により、その血液通路へ向けて光を照射
し、その反射光または透過光を受光し、光電変換し、制
御手段により、前記血液採取検出手段からの出力電圧を
モニタするように構成する。前記血液通路へ血液が導入
されると、その部位の色が略赤黒色に変化し、これによ
り、その部位からの反射光または透過光の光量が変化
し、前記血液採取検出手段からの出力電圧が変化するの
で、この出力電圧（光量）の変化の検出をもって、血液
の採取の検出とする。

【０１７２】また、前記血液の採取を電気的に検出する
血液採取検出手段としては、例えば、チップの血液通路
等のインピーダンスを検出（測定）するセンサ（電
極）、バイオセンサ等が挙げられる。

【０１７３】前記バイオセンサを用いる場合には、例え
ば、前記血液通路へ血液が導入されると、そのバイオセ
ンサからの出力電流が変化するので、この出力電流（電
流値）の変化の検出をもって、血液の採取の検出とす
る。

【０１７４】また、前記インピーダンスを検出するセン
サを用いる場合には、例えば、前記血液通路へ血液が導
入されると、そのセンサの電極間のインピーダンスが変
化するので、このインピーダンスの変化の検出をもっ
て、血液の採取の検出とする。

【０１７５】また、本発明の成分測定装置は、前述した
ような血液中の成分と試薬との反応により呈色した試験
紙の呈色強度を光学的に測定（測色）し、測定値へ換
算、表示するものに限らず、例えば、検体中の成分の量
に応じて生じる電位変化を電気的に測定し、測定値へ換
算、表示するものでもよい。

【０１７６】また、前記実施形態では、測定に先立って
減圧状態を解除するように構成されているが、本発明で
は、測定に先立って減圧状態を緩和するように構成され
ていてもよい。

【０１７７】また、本発明では、減圧手段およびチップ
退避機構の作動は、ぞれぞれ、手動で開始するようにし
てもよいし、自動で開始するようにしてもよい。後者の
場合、ハウジングの嵌合部の側位近傍に、例えば、指先
の穿刺に際し、穿刺針の先端方向への移動を磁気的に感
知するよう構成されたセンサ等を設置し、このセンサの
情報に基づいて減圧手段およびチップ退避機構が作動す
るようにすることができる。

【０１７８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、短
時間で、血液中の所定成分の測定を正確かつ確実に行う
ことができる成分測定装置を提供することができる。

【０１７９】また、チップに試験紙が設けられているの
で、穿刺、血液の採取および試験紙への展開、測定（成
分の定量化）を連続的に行うことができ、成分測定を容
易かつ短時間で行うことができる。

【０１８０】また、使用に際しての準備操作が容易であ
るため、定期的に使用する場合や繰り返し使用する場合
にも有利である。

【０１８１】また、一旦穿刺した後、誤って再度生体表
面を穿刺する等の事故が防止され、安全性が高い。しか
も、穿刺針が直接見えないので、穿刺の際の恐怖感も軽
減される。

【０１８２】以上のことから、本発明の成分測定装置
は、患者自身が自己の血糖値等を測定する際に使用する
のに適している。

【０１８３】また、本発明の成分測定装置は、構成が簡
単、小型、軽量であり、安価で、量産にも適する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成分測定装置の第１実施形態を模式的
に示す斜視図である。

【図２】本発明において使用するチップの構成例を示す
縦断面図である。

【図３】第１実施形態の成分測定装置が有する穿刺手段
および穿刺手段を内蔵するハウジングの構成例を示す縦
断面図（チップをハウジングに装着する前の状態）であ
る。

【図４】第１実施形態の成分測定装置が有する穿刺手段
および穿刺手段を内蔵するハウジングの構成例を示す縦
断面図（チップをハウジングに装着した状態）である。

【図５】第１実施形態の成分測定装置における主要部の
構成例を示す縦断面図（穿刺手段の作動前の状態）であ
る。

【図６】第１実施形態の成分測定装置における主要部の
構成例を示す縦断面図（穿刺手段の作動時の状態）であ
る。

【図７】第１実施形態の成分測定装置における主要部の
構成例を示す縦断面図（減圧手段の作動時の状態）であ
る。

【図８】第１実施形態の成分測定装置における主要部の
構成例を示す縦断面図（チップ退避機構の作動時の状
態）である。

【図９】第１実施形態の成分測定装置における主要部の
構成例を示す縦断面図（減圧解除手段の作動時の状態）
である。

【図１０】第１実施形態の成分測定装置における主要部
の構成例を示す縦断面図（最終状態）である。

【図１１】第１実施形態の成分測定装置の回路構成を示
すブロック図である。

【図１２】第１実施形態の成分測定装置の制御手段の制
御動作（一部、操作者の動作等を含む）を示すフローチ
ャートである。

【図１３】本発明の成分測定装置の第２実施形態におけ
る主要部を示す縦斜視図である。

【図１４】第２実施形態の成分測定装置の回路構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１成分測定装置２本体２１筐体２１１壁部２１２開口２２蓋体２２１表示窓２２２操作ボタン２２３係止解除部材２３収納空間３指当て部３１指当て面４穿刺手段４１プランジャ４１１針ホルダ４１２弾性片４１３係止部４２コイルバネ４３コイルバネ５ハウジング５１壁部５１１孔５２内腔部５３嵌合部５４通気路５５シールリング５６フランジ５７開口５８シール部材５９凸部５９１基端６チップ退避機構６１本体部６１１凸部６２壁部６２１凹部６２２面６３内腔部６３１容積可変室６４シールリング６５細管６５１オリフィス７測定手段７１発光素子７２受光素子８ポンプ８１、８２チューブ８３細管８３１オリフィス９電池１０回路基板１１制御手段１２表示部１３チップ１４穿刺針１４１針体１４２ハブ１４３縮径部１５第１のハウジング１５１内周面１５２内腔部１５３壁部１５４孔１６第２のハウジング１６１内腔部１６２先端開口１６３当接部１６４フランジ１６５凹部１６６血液導入ガイド１７試験紙固定部１８試験紙１９血液通路１９１通路開口１９２通路開口２４増幅器２５Ａ／Ｄ変換器２６電磁弁２００指先２１０穿刺部位２２０血液Ｓ１０１〜Ｓ１０９ステップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】穿刺針および試験紙を備えるチップを装
着して使用する成分測定装置であって、穿刺する指を当てがう指当て部と、前記指当て部に当てがわれた指を穿刺するよう前記穿刺
針を作動させる穿刺手段と、前記穿刺針および前記試験紙の収納空間とともに、前記
穿刺針による指の穿刺部位を減圧状態にする減圧手段
と、前記穿刺部位より採取され、前記試験紙に展開された血
液中の所定成分の量を測定する測定手段と、前記血液の採取を検出する血液採取検出手段と、少なくとも前記試験紙の収納空間の減圧状態を解除また
は緩和する減圧解除手段とを有し、前記血液採取検出手段により前記血液の採取が検出され
ると、前記減圧解除手段により少なくとも前記試験紙の
収納空間の減圧状態を解除または緩和し、その後、前記
測定手段により前記採取された血液中の所定成分の量を
測定するよう構成されていることを特徴とする成分測定
装置。
【請求項２】前記測定には大気中の所定成分を必要と
する請求項１に記載の成分測定装置。
【請求項３】前記減圧解除手段は、前記収納空間と外
部とを連通する流路と、該流路を開閉する弁とを有する
請求項１または２に記載の成分測定装置。
【請求項４】前記減圧解除手段は、前記収納空間と外
部とを連通する流路を有し、該流路は、その少なくとも
一部に、空気の通過抵抗が比較的大きい部分を有する請
求項１または２に記載の成分測定装置。
【請求項５】前記測定手段の少なくとも一部と、前記
血液採取検出手段の少なくとも一部とが、互いに兼用の
ものである請求項１ないし４のいずれかに記載の成分測
定装置。
【請求項６】前記成分測定装置は、前記チップを保持
し、前記穿刺手段を内蔵するハウジングを有し、前記減圧手段は、前記ハウジング内の前記収納空間を減
圧状態とする請求項１ないし５のいずれかに記載の成分
測定装置。
【請求項７】前記減圧解除手段は、前記ハウジング内
の前記収納空間の減圧状態を解除または緩和する請求項
６に記載の成分測定装置。
【請求項８】前記穿刺手段の作動と前記減圧手段の作
動とをほぼ同時に開始することができる請求項１ないし
７のいずれかに記載の成分測定装置。
【請求項９】前記チップは、指に当接する当接部を有
し、該当接部の内側に形成される開口を指で塞ぐように
して使用される請求項１ないし８のいずれかに記載の成
分測定装置。
【請求項１０】前記試験紙は、血糖測定用の試験紙で
ある請求項１ないし９のいずれかに記載の成分測定装
置。