CN1700883A

CN1700883A - 生物信息测定装置及生物信息测定方法

Info

Publication number: CN1700883A
Application number: CNA2004800009975A
Authority: CN
Inventors: 中山浩
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-06-12
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2005-11-23
Also published as: EP1639942A1; JPWO2004110275A1; WO2004110275A1

Abstract

因刺血装置与传感器装置各自分开或以各自的原来大小合成一体携带而产生携带性能方面的问题，及因光学式血糖计中当滴下少量的血液时血液未布满整个滴下部，在这种状态下进行光学测定时连未起显色变化部分的光学信息也被测定，而引起测定噪声。本发明提供的生物信息测定装置具备壳体(8)；出射光的光源(6)；检测光的光检测器(10)；以及驱动可脱卸的刺血针(5)的刺血针驱动机构(1、2、3、4)，刺血针(5)通过设于壳体(8)的前端部的开口部(9)进出，光源(6)出射的光从开口部(9)出射，入射到开口部(9)的光到达检测器(10)。

Description

生物信息测定装置及生物信息测定方法

技术领域

本发明涉及以光学方式测定血糖值等生物信息的生物信息测定装置、针、及生物信息测定方法。

背景技术

通常在血糖值测定时，刺血装置与测定器是各自分开的装置，分别独立使用。在光学式血糖计中，将血液滴下到反应部时，血液就通过血球过滤器与反应试药起反应，通过测定其显色变化来测定血液中所含的葡萄糖浓度。

也就是说，用光学式血糖测定定血糖值时，首先用刺血装置采血。刺血装置例如可通过压紧驱动刺血针用的弹簧来动作。压紧刺血装置的弹簧后，将刺血装置移动到手指或耳朵那样的进行采血的身体部位。然后，按下设于剌血装置上的触发按钮，释放弹簧，刺血针穿刺进行采血的身体部位。

然后，将通过刺血针穿刺而流出的血液滴下到装于血糖计上的光学式血糖传感器的反应部。滴到光学式血糖传感器的反应部的血液通过血球过滤器与反应药物起反应，出现显色变化。接着，使光学式血糖计工作，测定光学式血糖传感器的反应部的显色变化。这样，来测定血液中所含的葡萄糖浓度。

这样，在以往的光学式血糖计中，刺血装置与测定器(光学式血糖计)是各自分开的装置。

此外，有将血糖传感器测定器与刺血装置合成一体的装置(例如参照特表2001-524680号公报)。

在以往的技术中，存在因刺血装置与传感器装置各自分开或以各自原来的大小合成一体携带而产生的携带性能方面的问题。

另一方面，在光学式血糖计等测定生物信息的装置中，当滴下少量的血液时，则血液未布满整个滴下部，在这种状态下进行光学测定的话，连未起显色变化的部分的光学信息也被测定，因此产生测定噪声。

发明内容

本发明考虑到上述问题，其目的在于提供便于携带的生物信息测定装置及生物信息测定方法。

本发明考虑到上述问题，其目的在于提供即便滴下少量血液也能正确测定的生物信息测定装置、针、及生物信息测定方法。

为解决上述问题，本发明的第1发明是生物信息测定装置，具备：

壳体；

装于所述壳体内的、出射光的光源；

装于所述壳体内的、检测光的光检测器；及

装于所述壳体内的、驱动刺血针的刺血针驱动机构，

所述刺血针通过设于所述壳体上的开口部；

所述光源出射的所述光从所述开口部出射，

入射到所述开口部的光到达所述检测器。

又，本发明的第2发明是本发明的第1发明的生物信息测定装置，其中，

从所述开口部出射的光由传感器的试药部反射吸收，

入射到所述开口部的光是由所述传感器的试药部反射的光。

又，本发明的第3发明是本发明的第1发明的生物信息测定装置，其中，

能够使光透过所述刺血针的内部，

从所述光源出射的所述光透过所述刺血针的内部，从所述开口部出射，

入射到所述开口部的所述光透过所述刺血针的内部，到达所述光检测器。

又，本发明的第4发明是本发明的第3发明的生物信息测定装置，其中，在所述刺血针的内部插入导光的光纤。

又，本发明的第5发明是本发明的第1发明的生物信息测定装置，其中，

从所述光源出射的所述光由光纤导至所述开口部，从所述开口部出射，

入射到所述开口部的所述光由光纤导至所述光检测器。

又，本发明的第6发明是本发明的第1发明的生物信息测定装置，其中，具备

装于所述壳体内的、根据所述检测器检测的结果算出生物信息的运算部；及

装于所述壳体内的、显示算出的所述生物信息的显示部。

又，本发明的第7发明是生物信息测定方法，是使用具备壳体；

装于所述壳体内的、出射光的光源；

装于所述壳体内的、检测光的光检测器；及

装于所述壳体内的、驱动刺血针的刺血针驱动机构的生物信息测定装置的生物信息测定方法，包括：

使所述刺血针从设于所述壳体的开口部进出的步骤；

使所述光源出射的所述光从所述开口部出射的步骤；及

使入射到所述开口部的光到达所述检测器的步骤。

又，本发明的第8发明是针，是用于生物信息测定中的针，具备：

内部为中空的或设有沟槽的针的本体；及

插入所述针的内部或所述沟槽中的、导光的光纤。

附图说明

图1示出本发明第1实施形态的生物信息测定装置的构成图。

图2(a)示出本发明第1实施形态的生物信息测定装置在穿刺前的剖面图。

(b)示出本发明第1实施形态的生物信息测定装置在穿刺后的剖面图。

图3示出本发明第2实施形态的生物信息测定装置的构成图。

图4(a)示出本发明第3实施形态的生物信息测定装置在穿刺前的剖面图。

(b)示出本发明第3实施形态的生物信息测定装置在穿刺后的剖面图。

标号说明

1 弹簧压缩用按钮

2 弹簧

3 穿刺针支持器

4 触发按钮

5 穿刺针

5a 穿刺针

6 光源

7 电池

8 刺血针本体

9 开口部

10 检测器

11 运算部

12 显示部

14 光纤

15 光纤

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施形态。

第1实施形态

图1示出第1实施形态的生物信息测定装置21的构成图。生物信息测定装置21的剖面图示于图2(a)、(b)。图2(a)为穿刺前的生物信息测定装置21的剖面图，图2(b)为穿刺后的生物信息测定装置21的剖面图。图1中为便于理解，还特地一起画出刺血针本体8的开口部9附近的放大图。

如图2(a)、图2(b)所示，生物信息测定装置21的壳体即刺血针本体8中，内装弹簧2、穿刺针支持器3、光源6、电池7、检测器10、运算部11、及显示部12。

在刺血针本体8的前端部设有穿刺针5进出的开口部9，在刺血针本体8的开口部9的相反一侧设有弹簧压缩用按钮1，弹簧压缩用按钮1与弹簧2相接触，使得能够压缩弹簧2。然后，在刺血针本体8的侧面上配置触发按钮4。在穿刺针支持器3上装着可从穿刺针支持器3上脱卸的穿刺针5。该穿刺针5的内部为图1的中空13所示那样的中空形状，成为光可通过穿刺针5内部的状态。

穿刺针5的内部直径可为任意大小，但为0.5mm以内为好。此外，从光源或检测器至针前端的距离要尽可能短些，在10mm以内为好。

穿刺针支持器3内装运算部11，此外，穿刺针支持器3上装着光源6、电池7、以及检测器10。

又，用未图示的电源供给布线连接电池7与光源6、检测器10、运算部11、以及显示部12。此外，利用收发信号用的信号布线连接检测器10与运算部11，利用授受信号用的信号布线连接运算部11与显示部12。

作为光源6，可用激光二极管、LED等，作为检测器10，可用光电二极管、CdS等的光电变换元件等。

本实施形态的弹簧压缩用按钮1、弹簧2、穿刺针支持器3、触发按钮4是本发明的刺血针驱动机构的例子，本实施形态的刺血针本体8是本发明的壳体的例子，本实施形态的检测器10是本发明的光检测器的例子，本实施形态的穿刺针5是本发明的刺血针的例子。

以下说明本实施形态的动作。

首先说明生物信息测定装置21穿刺手指或耳朵那样的进出采血的身体部位的动作。

穿刺针5使用28G(规格)的针。首先用该穿刺针5刺破指尖。即，生物信息测定装置21最初处于图2(b)的状态。但穿刺针5还未装到穿刺针支持器3上。然后，弹簧2处于伸长状态。首先在该状态下将穿刺针5装到穿刺针支持器3上。这样，生物信息测定装置21成图2(b)的状态。

然后，保持住穿刺针本体8，并将弹簧压缩用按钮1拉向穿刺针本体8的相反一侧。这样，弹簧压缩用按钮1向穿刺针本体8的相反侧移动，同时弹簧2被压缩。拉动弹簧压缩用按钮1直到穿刺针支持器3上所设的突起相对于触发按钮4移动到弹簧压缩用按钮1的一侧。这样穿刺针支持器3上所设的突起卡在触发按钮4上，在保持弹簧2压缩的状态下加以固定。然后，在拉动弹簧压缩用按钮1直到穿刺针支持器3上所设的突起相对于触发按钮4移动到弹簧压缩用按钮1的一侧后，弹簧压缩用按钮1回到紧贴穿刺针本体8的位置。这样，得到图2(a)的状态。

然后，将生物信息测定装置21移动到手指或耳朵那样进行采血的身体部位，穿刺针本体8上所设的开口部9定位于进行采血的身体部位后，按下触发纽4。于是，穿刺针支持器3上所设的突起从触发按钮4脱开，弹簧2伸长，穿刺针5从开口部伸出，穿刺进行采血的身体部位。这样，生物信息测定装置21成图2(b)的状态。

又，在穿刺针5穿刺进行采血的身体部位时，从进行采血的身体部位流出的血液几乎不附到穿刺针5上。因此，穿刺针5的内部在穿刺后仍是中空的状态。

以上说明了生物信息测定装置21穿刺手指或耳朵那样的进行采血的身体部位的动作。

以下说明测定血糖值时的动作。

即是说，将从进行采血的身体部位流出的血液滴下到图1的光学式血糖传感器20的反应部。这样，滴下到图1的光学式血糖传感器20的反应部的血液，通过血球过滤器与反应药物进行反应，出现显色变化。

测定血糖值时，首先如图1所示移动生物信息测定装置21到光学式血糖传感器20的反应部，并定位。这时生物信息测定装置21处于图2(b)的状态。

接着，通过按下生物信息测定装置21上所设的测定按钮(未图示)，光就从光源6出射。出射的光通过中空的穿刺针5的内部后，从开口部9出射，照射到光学式血糖传感器20的反应部。然后，照射反应部的光由反应部反射吸收，入射到开口部9后，通过中空的穿刺针5的内部，到达检测器10。检测器10检测的信号送到运算部11。这就是说，用60赫的光源6通过穿刺针5照射光学式血糖传感器20的同时，用相位差不同的60赫的光通过同一穿刺针5进行测定。

运算部11根据检测器10送来的表示光量等光学信息的信号，利用预先保持于运算部11具有的存储器内的、光量等的光学信息与葡萄糖浓度相对应的对应表，求出葡萄糖浓度。然后，运算部11求得的有关葡萄糖浓度的信息被送到显示部12。

显示部12显示运算部11送来的葡萄糖浓度。

此外，当少量的血液滴下到光学式血糖传感器20的反应部时，血液未布满整个滴下部，在光学式血糖传感器20的反应部有时产生未起显色变化的部分。

这时，在以往的光学式血糖计中，由于光学式血糖传感器装于光学式血糖计上进行测定，故从光学式血糖计出射的光照射光学式血糖传感器的反应部中未起显色反应的部分时，成为测定噪声。

可是在本实施形态的生物信息测定装置21中，由于光学式血糖传感器不装在生物信息测定装置21上，故从光源6出射的、通过穿刺针5的内部的光即使是照射光学式传感器20的反应部中未起显色反应的部分时，也可容易地通过移动生物信息测定装置21来调整，使得通过穿刺针5的内部的光照射起显色反应的部分。也就是说，由于可用目视确认照射到光学式血糖传感器20的反应部的光点，因此通过移动生物信息测定装置21，可将该光点移动到起显色反应的位置上。又由于光从穿刺针5的前端照射光学式血糖传感器20，因此也可以利用穿刺针5作为在将光点定位于光学式血糖传感器20的反应部中起显色反应的部分时的大致目标。在该光点移动到起显色反应的位置后，再次按下测定按钮，就不会测定未起显色变化的部分的光学信息，因此不发生测定噪声。这样，本实施形态的生物信息测定装置21由于可相对于光学式血糖传感器20进行自由移动，故能容易地测定起显色反应的部分的光学信息，

又，本实施形态中是对穿刺针5是中空的情况作了说明，但不限于此，即使是有沟槽那样的形状也无关系。

这样，本实施形态的生物信息测定装置21通过中空针或有沟槽的可穿刺的形状的穿刺针5的沟槽或中空孔，将光源照射到光学式血糖传感器20，可将结果产生的反射光或荧光通过穿刺针5的中空孔或沟槽引入检测器。

本实施形态中的生物信息测定装置21由于具有刺血装置与测定器做成一体的构造，故提高了携带性能。又，在光学式血糖传感器20上可将照射光只照在血液与试药的反应部，能除去来自未反应部的噪声。

又，本实施形态是对测定血糖值作了说明，但不限于此。也可以测定血糖值以外的其他生物信息。

又，本实施形态中是对第一次按测定按钮时光从光源6出射、第二次按测定按按钮时检测器10检测光量等的光学信息的情况作了说明，但不限于此。可以在第一次按测定按钮时，从光源6出射光，同时，检测器10进行光量等的生物信息的检测，运算部11求出葡萄糖浓度等的生物信息，显示部12显示葡萄糖等的生物信息。然后，在规定的时间内重复这样的动作，经过规定时间后，显示部12保持求得的葡萄糖浓度等的生物信息的最大值。如果这样，则即使相对于光学式血糖传感器20自由地移动生物信息测定装置21，由于也保持求得的葡萄糖浓度等的生物信息的最大值，显示部12显示所保持的最大值，因此能知道穿刺针5的光照射到光学式血糖传感器20的反应部的产生充分显色反应的部分时的葡萄糖浓度等的生物信息值。

又，本实施形态中是对生物信息测定装置21的壳体即刺血针本体8中内装运算部11及显示部12的情况作了说明，但不限于此。即使是生物信息测定装置21的壳体即刺血针本体8中不装运算部11及显示部12的构成也无关系。这时，将运算部11及显示部12设置于外部的个人计算机等装置中。然后，生物信息测定装置21将检测器10送来的表示光量等光学信息的信号送到外部的个人计算机等装置，外部的个人计算机等装置起到运算部11及显示部12的作用。这时，生物信息测定装置21具备将检测器10送来的表示光量等光学信息的信号送到外部的个人计算机等装置的通信接口。该通信接口可以是利用无线通信(例如蓝牙或红外线通信等)与外部的个人计算等装置进行通信的接口，也可以是利用有线(例如USB等)与外部的个人计算等装置进行通信的接口。

这样，即使是生物信息测定装置21不具备运算部11及显示部12的构成，也能够将检测器10送来的表示光量等光学信息的信号送到外部的装置，在外部装置中，根据检测器10送来的表示光量等光学信息的信号，利用预先保存于外部装置的存储器中的、光量等的光学信息与例如葡萄糖浓度等的生物信息相对应的对应表，求出葡萄糖浓度等的生物信息，并可将求得的葡萄糖浓度等的生物信息有关的信息显示于外部装置。因此，即使是生物信息测定装置21不具备运算部11及显示部12的构成，也能得到与第1实施形态相同的效果。

又，本实施形态中，穿刺针5是可从穿刺针支持器3脱卸的，但不限于此。即使是穿刺针5一直装在穿刺针支持器3上、而不能从穿刺针支持器3上拔出穿刺针5的构成也无妨。

又，本实施形态中是对开口部设于刺血针本体8的前端部的情况作了说明，但不限于此。例如，刺血针本体8也可以做成立方体，在刺血针本体8为立方体时，开口部9设于刺血针本体8的立方体的6个面中的任一个面的中央部也没关系。此外，刺血针本体8也可以做成球形，在刺血针本体8为球形时，开口部9设于刺血针本体8的球面上也没关系。这样，即使开口部9设于刺血针本体8的前端部以外的部分，也可得到与本实施形态同样的结果。

又，本发明的刺血针驱动机构不限于本实施形态中的弹簧压缩用按钮1、弹簧2、穿刺针支持器3、触发按钮4。也可以用气缸代替弹簧2，用插入气缸内部的、能压缩气缸内部空气的活塞代替弹簧压缩用按钮1。这时，通过拉动活塞将空气引入气缸内部，通过按压活塞来压缩被引入气缸内部的空气。然后在引入气缸内部的空气被压缩的状态下，通过按下触发按钮4利用压缩空气的反弹力将穿刺针支持器3移向开口6的方向。这样，本发明的刺血针驱动机构也可以是将空气压缩、用压缩空气驱动穿刺针5那样的构成。

第2实施形态

以下说明第2实施形态。

图3示出第2实施形态的生物信息测定装置22的构成。

第2实施形态的生物信息测定装置22与第1实施形态的不同之点在于，第2实施形态的生物信息测定装置22如图3用光纤14所示，光纤被插入穿刺针5的内部。

又，第2实施形态的生物信息测定装置22的剖面图除在穿刺针5的内部插入光纤14之外，与第1实施形态的图2相同。

以下以第1不同点为中心说明本实施形态的动作。

第2实施形态的生物信息测定装置22的动作除以下所述以外，与第1实施形态是相同的。

即，在测定血糖值时，第2实施形态的生物信息测定装置22由于在穿刺针5的内部插入光纤14，因此能将光源6的出射的光更有效地引到光学式血糖传感器20的反应部。另外，由于在穿刺针5的内部插入光纤14，因此光学式血糖传感器20的反应部反射的光能更有效地引到检测器10。因此与第1实施形态的生物信息测定装置21相比，能够测定更正确的血糖值。

又，本实施形态中是说明了在穿刺针5的内部插入光纤14的情况，但不限于此。也可以在穿刺针5上预先设置沟槽，将光纤14插入沟槽中。

这样，在穿刺针5的中空部或沟槽中充填或插入光纤等的光导性材料，使光源通过该穿刺针5照射光学式血糖传感器20，能将其结果产生的反射光或荧光通过上述穿刺针5更有效地引入检测器10。

又，第2实施形态中是说明了穿刺针5用于生物信息测定装置22的情况，但不限于此。穿刺针5用于其他用途也可以。

第3实施形态

以下说明第3实施形态。图4示出第3实施形态的生物信息测定装置23的剖面图。

第3实施形态的生物信息测定装置23与第1实施形态的生物信息测定装置21的不同点在于，第3实施形态中穿刺针5a不是中空的，代之以光纤15从光源6和检测器10到开口部9不通过穿刺针5a的内部来配置。此外，第3实施形态的生物信息测定装置23的构成除光纤15设置这一点以外，与实施形态1中说明的图1相同。

除此之外，因与第1实施形态相同，故省略其说明。

又，本实施形态的穿刺针5a是本发明的刺血针的例子。

以下说明本实施形态的动作。

第3实施形态的生物信息测定装置23的动作除下述的之外与第1实施形态相同。

即，在测定血糖值时，第3实施形态的生物信息测定装置23利用与穿刺针5a分开设置的光纤15将光源6出射的光引到开口部9，而不通过穿刺针5a的内部。然后，被引到开口部9的光照射光学式血糖传感器20的反应部。

当来自光学式血糖传感器20的反应部的反射光到达开口部9时，由光纤15引导到达检测器10。

这样，用光纤15取代穿刺针5a引导光源6的出射光，并也引导来自光学式血糖传感器20的反应部的反射光到检测器10，能得到与第1实施形态或第2实施形态相同的效果。

工业上的实用性

从以上说明的情况可知，本发明能提供便于携带的生物信息测定装置及生物信息测定方法。

又，本发明能提供即使滴下少量血液也能正确测定的生物信息测定装置、针、以及生物信息测定方法。

Claims

1.一种生物信息测定装置，其特征在于，具备：

壳体；

装于所述壳体内的、出射光的光源；

装于所述壳体内的、检测光的光检测器；及

装于所述壳体内的、驱动刺血针的刺血针驱动机构，

所述刺血针通过设于所述壳体上的开口部进出，

所述光源出射的所述光从所述开口部出射，

入射到所述开口部的光到达所述检测器。

2.如权利要求1所述的生物信息测定装置，其特征在于，

从所述开口部出射的光由传感器的试药部反射吸收，

入射到所述开口部的光是由所述传感器的试药部反射的光。

3.如权利要求1所述的生物信息测定装置，其特征在于，

能够使光透过所述刺血针的内部，

4.如权利要求3所述的生物信息测定装置，其特征在于，在所述刺血针的内部插入导光的光纤。

5.如权利要求1所述的生物信息测定装置，其特征在于，

入射到所述开口部的所述光由光纤导至所述光检测器。

6.如权利要求1所述的生物信息测定装置，其特征在于，包括：

装于所述壳体内的、显示算出的所述生物信息的显示部。

7.一种生物信息测定方法，是使用具备

壳体；

装于所述壳体内的、出射光的光源；

装于所述壳体内的、检测光的光检测器；及

装于所述壳体内的、驱动刺血针的刺血针驱动机构的生物信息测定装置的生物信息测定方法，其特征在于，包括：

使所述刺血针从设于所述壳体的开口部进出的步骤；

使所述光源出射的所述光从所述开口部出射的步骤；及

使入射到所述开口部的光到达所述检测器的步骤。