JP3243103B2

JP3243103B2 - 血糖値の制御装置

Info

Publication number: JP3243103B2
Application number: JP01268394A
Authority: JP
Inventors: 吉彦鈴木; 由照野添; 進小林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-02-04
Filing date: 1994-02-04
Publication date: 2002-01-07
Anticipated expiration: 2017-01-07
Also published as: JPH07213604A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は血糖値の制御装置に関す
る。さらに詳しくは、糖尿病患者などの血糖値を自動的
に、かつ簡易に管理することができる血糖値の制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】血糖値の不安定な患者、たとえば糖尿病
患者には、入院中、または手術前、手術中もしくは手術
後の血糖管理に対して、絶食、高カロリー輸液投与、イ
ンシュリン投与などの治療が適宜行なわれている。

【０００３】たとえば、従来の治療用装置としては、患
者の腕の静脈内に挿入された針から連続的に血液をポン
プにより採取し、それにヘパリン液を入れて凝固しない
ようにしている。そして、血糖値をセンサーで測定した
あと、コンピューターによる演算にしたがって、必要な
インシュリンまたはグルコースをポンプにより患者の体
内に投与させるようにしたものがある。

【０００４】そのため、前記装置は採取用、ヘパリン液
注入用、血糖値測定後の廃液用などの専用ポンプや血糖
値測定センサーの電極を校正・洗浄するための標準液な
どを装備している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記装
置は、多数の専用ポンプや校正液などにより装置自体が
重く、また大きくなりやすいため、院内での患者の治療
が内科、外科、ＩＣＵ、ＣＣＵなどにわたって行なわれ
るばあい、持ち運びにくいという問題がある。

【０００６】また、校正・洗浄などの設定キーが多くな
り、装置の操作がしにくいという問題がある。

【０００７】さらに、前記装置は血糖値を連続測定する
ことから、採取する血液総量も多くなりやすくなるとい
う問題がある。

【０００８】本発明は、叙上の事情に鑑み、病院内の多
部署にわたって血糖管理が自動的に行なえるように、小
型で、かつ操作が簡略化され、採血量の少ない安全な血
糖値の制御装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の血糖値の制御装
置は、（ａ）患者の身体に挿入される第１の留置針から
採血しかつ当該留置針へ返血するための空気ポンプと、
（ｂ）前記第１の留置針にインシュリンを注入するイン
シュリン注入器と、（ｃ）患者の身体に挿入される第２
の留置針にグルコースを注入するグルコース注入器と、
（ｄ）前記血液に含まれる血糖値を測定するグルコース
センサーと、（ｅ）測定された血糖値に応じてインシュ
リンまたはグルコースの所要注入量を演算し、該演算値
に基づいて患者の身体に投与する前記注入量を制御する
制御手段とからなり、前記第１の留置針と、前記グルコ
ースセンサーと、前記第１の留置針および第２の留置針
をフラッシングするための生理食塩水の生食バッグとに
は互いに連通するチューブが連結されており、かつ、前
記グルコースセンサーが、間欠的に測定可能な複数個の
センサーが配置されてなることを特徴としている。

【００１０】また、本発明の血糖値の制御装置は（ａ）
患者の身体に挿入される第１の留置針から採血しかつ当
該留置針へ返血するための空気ポンプと、（ｂ）前記第
１の留置針にインシュリンを注入するインシュリン注入
器と、（ｃ）患者の身体に挿入される第２の留置針にグ
ルコースを注入するグルコース注入器と、（ｄ）前記血
液に含まれる血糖値を測定するグルコースセンサーと、
（ｅ）測定された血糖値に応じてインシュリンまたはグ
ルコースの所要注入量を演算し、該演算値に基づいて患
者の身体に投与される前記注入量を制御する制御手段と
からなり、前記第１の留置針と、前記グルコースセンサ
ーと、前記第１の留置針および第２の留置針を定期的に
フラッシングするための生理食塩水の生食バッグとには
互いに連通するチューブが連結されており、かつ、前記
生食バッグに連通するチューブにチャンバーが形成され
ているとともに、該チャンバーと前記空気ポンプとのあ
いだに、定容量容器と、該定容量容器と並列に並べられ
る３方電磁弁とからなる圧力制御機構が備えられてなる
ことを特徴としている。

【００１１】

【作用】空気ポンプを吸気作動させて、第１の留置針か
ら血液を採取する。採取された血液はグルコースセンサ
ー側のチューブに送り込まれたのち、センサー上に点着
される。グルコースセンサーは、血液に含まれる血糖値
を測定し、その測定血糖値を制御手段に送信する。ま
た、グルコースセンサーは、次回の血糖値の測定のため
に、つぎのセンサーを所定位置にセットし血液点着部に
移動させる。なお、測定前に移動させても構わない。

【００１２】制御手段では、前記測定血糖値に応じてイ
ンシュリンまたはグルコースの注入量を演算し、その演
算値に基づいてインシュリン注入器またはグルコース注
入器を作動させて、患者にインシュリンまたはグルコー
スを適切に投与する制御を行う。

【００１３】つぎに空気ポンプを排気作動させて、採血
した血液を患者に返血する。

【００１４】そして、侵入拡散してくる血液の凝固を防
止するために第１および第２の留置針から定期的に生理
食塩水を患者の身体に注入（フラッシング）する。

【００１５】前記採血および返血は、空気ポンプを作動
してチャンバー内の陰圧および陽圧により行うようにし
ている。そして、採血のときは、圧力制御機構の定容量
容器により最大の採血量を制限して、採血し過ぎを防止
している。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面に基づき本発明の血糖値の制
御装置を説明する。

【００１７】図１は本発明の血糖値の制御装置の一実施
例を示す斜視図、図２は図１におけるグルコースセンサ
ーを示す説明図、図３は図１における圧力制御機構を示
す説明図である。

【００１８】図１に示すように、本発明の血糖値の制御
装置１は、患者Ｍから採血し、かつ患者Ｍに返血するた
めの空気ポンプ２と、血糖値を測定するグルコースセン
サー３と、該血糖値からインシュリンまたはグルコース
の注入量を算出し、該演算値に基づいてインシュリン注
入器４またはグルコース注入器５から体内へ投与する所
要注入量を制御する制御手段６とから構成されている。

【００１９】前記血糖値の制御装置１は、移動自在なス
タンド７に固定されている。また、このスタンド７の上
部には、生理食塩水が入っている生食バッグ８が吊り下
げられている。

【００２０】患者Ｍの腕に挿入される第１の留置針９に
は、採血チューブ１０と前記インシュリン注入器４から
引き出されるインシュリン注入チューブ１１とが連結さ
れている。さらに患者Ｍの腕に挿入される前記第２の留
置針１２には、前記グルコース注入器５からのグルコー
ス注入チューブ１３と前記生食バッグ８に差し込まれて
いる生食チューブ１４とが連結されている。

【００２１】前記採血チューブ１０は、その一端が前記
グルコースセンサー３内に延びるセンサーチューブ１５
と前記生食バッグ８に差し込まれるチャンバーチューブ
１６とに分かれている。

【００２２】前記センサーチューブ１５は、その先端が
廃液バッグ１７内に差し込まれている。

【００２３】一方、前記チャンバーチューブ１６は、そ
の途中にチャンバー１８が形成されており、このチャン
バー１８に前記空気ポンプ２が圧力制御機構１９とエア
フィルター２０とを介して連結されている。

【００２４】前記採血チューブ１０、生食チューブ１
４、センサーチューブ１５およびチャンバーチューブ１
６には、それぞれソレノイドバルブ（以下、単にバルブ
という）２１、２２、２３、２４が連結されている。

【００２５】なお、前記採血チューブ１０、センサーチ
ューブ１５、チャンバーチューブ１６の内径は、本発明
においてとくに限定されるものではないが、それぞれ概
ね０．１〜３．０ｍｍ、０．１〜１．５ｍｍ、０．５〜
５．０ｍｍが目安である。

【００２６】前記グルコースセンサー３は、図１〜２に
示すようにセンサーボックス２５内に収納されており、
ケース２６に回転自在な円盤２７と、その円盤２７上に
周方向等間隔に配置される複数個の使い捨てセンサー２
８とから構成されている。また、ケース２６には、セン
サー２８の電極２９が前記センサーチューブ１５に設け
られる血液点着部３０に臨めるように切欠部３１が形成
されている。

【００２７】前記センサー２８としては、酵素電極式グ
ルコースセンサー（たとえば（株）エー・アンド・デイ
製のＧ２電極）、酸素電極式グルコースセンサーや過酸
化水素電極式グルコースセンサーなどが用いられる。

【００２８】前記圧力制御機構１９は、図３に示すよう
に定容量容器３２と該定容量容器３２と並列に並べられ
ている３方電磁弁（以下、単に電磁弁という）３３、３
４とから構成されている。

【００２９】前記定容量容器３２は、その上部が前記空
気ポンプ２の吸気路３５と排気路３６とに連通してお
り、この吸気路３５および排気路３６にはそれぞれ前記
電磁弁３３、３４が連結されている。また、定容量容器
３２は、その下部が前記エアフィルター２０に連通して
いる。さらに、定容量容器３２は、その内部において膨
張および収縮できる内側風船部３７が前記下部のチュー
ブに連結されている。なお、図中の矢印は空気の流れを
示す。

【００３０】前記制御手段６は、インシュリンおよびグ
リコースの注入量を算出する演算回路と、該演算回路で
算出される演算値に基づいて前記インシュリン注入器４
およびグルコース注入器５からのインシュリンまたはグ
ルコースの所要注入量を制御する制御回路と、前記空気
ポンプ２の吸・排切換やバルブ２１、２２、２３、２４
および電磁弁３３、３４の開・閉切換を制御する切換回
路とから構成されている。

【００３１】なお、３８はタッチ操作ディスプレイであ
り、３９はプリンタである。

【００３２】また、図１ではグルコース注入器５が外付
けになっているが、制御装置１自体に内蔵してもよい。

【００３３】つぎに本発明の血糖値の制御装置の動作を
説明する。

【００３４】まず、電源投入とともに、前記バルブ２
１、２２、２３、２４を開状態（以下、単にＯＮとい
う）にする。つぎに生食チューブなどの回路（流路）を
バルブ２１、２２、２３、２４にセットする。セット確
認後、タッチ操作ディスプレイ３８の確認キーにより、
バルブ２１、２２、２３、２４を閉状態（以下、単にＯ
ＦＦという）にする。電磁弁３４をＯＮにし、前記空気
ポンプ２を作動させてチャンバー１８周辺の回路および
バルブへの接続状態の確認を行なうためリークテストを
行なう。リークテスト終了後、空気ポンプ２の作動を停
止させる。ここで、前記制御手段６におけるインシュリ
ン注入量などのプログラム設定値を確認しておく。その
のち、チャンバーチューブ１６および生食チューブ１４
を生食バック８に穿刺する。バルブ２４をＯＮにする。
そして、バルブ２３を一定時間ＯＮにし、生理食塩水が
チャンバーチューブ１６からセンサーチューブ１５へと
流れ、廃液バック１７に滲み出してきたなら、バルブ２
３を閉じる。

【００３５】つぎにバルブ２１をＯＮにし、生理食塩水
が採血チューブ１０側へ流れて第１の留置針９から滲み
出してきたならバルブ２１をＯＦＦにする。

【００３６】以上により採血チューブ１０、センサーチ
ューブ１５およびチャンバーチューブ１６は生理食塩水
により洗浄されるとともに、生理食塩水が充填される。

【００３７】つぎにバルブ２２をＯＮにし、一定時間後
に第２の留置針１２から生理食塩水が滲み出してきたら
バルブ２２をＯＦＦにする。これにより、生食チューブ
１４は生理食塩水により洗浄されるとともに、生理食塩
水が充填される。

【００３８】つぎにインシュリン注入器４を作動させ
て、一定時間後にインシュリン注入チューブ１１内にイ
ンシュリンが充填すると、停止キーによりインシュリン
注入器４を停止させる。同様にグルコール注入器５を作
動させて、一定時間後にグルコース注入チューブ１３内
にグルコールが充填すると、停止キーによりグルコール
注入器５を停止させる。

【００３９】なお、プライミングの後に留置針に接続す
るとき、採血チューブ１０や生食チューブ１４の開口側
先端ぎりぎりまで生理食塩水を満たしたい時などから、
生理食塩水を採血チューブ１０や生食チューブ１４内に
追加注入する必要があるばあいがある。このばあい前記
タッチ操作ディスプレイ３７上のキー設定により必要量
を追加させる動作は、バルブ２２をＯＮから停止キーに
よりＯＦＦにするか、またはバルブ２１をＯＮから停止
キーによりＯＦＦにするかによって行なうことができ
る。そののち、インシュリン、グルコースの注入量を０
設定する。

【００４０】以上により血糖値を管理するための初期準
備が整う。

【００４１】つぎにインシュリンおよびグルコースを投
与する動作を説明する。

【００４２】まず、前記第１の留置針９および第２の留
置針１２を患者Ｍの腕に穿刺する。

【００４３】採血としては、空気ポンプ２を作動させ
て、電磁弁３３をＯＮにするとともに、電磁弁３４をＯ
ＦＦにし、一定時間後に電磁弁３３をＯＦＦにする。こ
れによりチャンバー１８内に陰圧を発生させたのち、バ
ルブ２１をＯＮにして、採血チューブ１０内に血液を採
取するようにさせている。このときの血液の採取量は、
前記定容量容器３２の内側風船部３７の容量に依存す
る。まず、採血開始前に内側風船部３７の空気を完全に
抜いておく。つぎに定容量容器３２に、空気ポンプ２に
より陰圧を加え、内側風船部３７にも陰圧を発生させ
る。この陰圧分は採血チューブ１０のラインにそのまま
加わるため、採血吸引圧となる。ここで、内側風船部３
７の容量は決まっていることから、最大でも定容量容器
３２の容量分だけ体外に取り出すことができる。

【００４４】なお、容量分に相当する血液を取り出す前
に、前記バルブ２１をＯＦＦにすれば、採血量を制御す
ることができる。なお、血液は、バルブ２１、２３をＯ
Ｎにすることにより血圧だけでも身体から採り出すこと
ができるので、血圧も合わせて用いることができる。

【００４５】採血が終了したのちは、電磁弁３４をＯＮ
にしてチャンバー１８内の陰圧を解除する。

【００４６】つぎにバルブ２３をＯＮにすることによ
り、採取された血液は、患者Ｍの血圧によりセンサーチ
ューブ１５側へと送り込まれる。血液が血液点着部３０
に送られると、前記グルコースセンサー３が前方（図２
中のＡ方向）に移動し、かつ新たなセンサー２８の電極
２９が移動し、血液点着部３０に位置する。血液が点着
されたら血糖測定を開始しグルコースセンサー３を元の
位置（図２中のＢ方向）に移動させて血液点着部３０か
ら離す。

【００４７】測定終了後血糖測定値は制御装置１の制御
手段６に送信されて、血糖値に応じて患者Ｍに投与しな
ければいけない所定のインシュリンまたはグルコースの
注入量に演算される。また、このとき注入の速度も決定
される。

【００４８】そして、前記制御手段６によりインシュリ
ン注入器４またはグルコース注入器５を作動させて、患
者Ｍにインシュリンまたはグルコースの投与が開始され
る。

【００４９】また、前記制御手段６はグルコースセンサ
ー３から血糖値の信号を受けると、バルブ２４をＯＮに
し、一定時間経過後にバルブ２１をＯＦＦにしてから、
バルブ２３をＯＮにするように信号を出す。これによ
り、生理食塩水がその落差圧（重力）によりチャンバー
チューブ１６からセンサーチューブ１５へと流れる。そ
の結果、センサーチューブ１５内の血液が廃液バッグ１
７に排出されて、センサーチューブ１５を洗浄すること
ができる。洗浄後は、バルブ２３、２４をＯＦＦにす
る。

【００５０】つぎに、電磁弁３３をＯＦＦにするととも
に、電磁弁３４をＯＮにして、空気ポンプ２の作用によ
りチャンバー１８内を陽圧にする。そして、バルブ２１
をＯＮにすると、陽圧力によりチャンバーチューブ１６
内の生理食塩水が押し出されて、採血チューブ１０内の
血液が患者Ｍの体内に返血される。これは同時に採血チ
ューブ１０を洗浄する働きもする。なお、チャンバー１
８内の陽圧は、バルブ２４を開いて生理食塩水の落差圧
も用いることができる。

【００５１】また、チャンバー１８の下側にバルブを設
けることにより、チャンバー１８まで血液がいかないよ
うにすることができるため、返血時にチャンバー１８内
に残血する心配がなくなり、ひいては短時間で返血がで
きて、採血・返血をよりスムースに行なうことができ
る。

【００５２】以上の採血、インシュリンおよびグルコー
スの投与、返血の動作を設定時間内に定期的に行なう。

【００５３】さらに本実施例では、第１の留置針９およ
び第２の留置針１２のフラッシングを定期的に行なって
いる。

【００５４】フラッシングとは、血液がその血圧や拡散
により身体との接続部位である第１および第２の留置針
９、１２やその接続チューブに侵入して凝固するのを回
避するために生理食塩水を第１および第２の留置針９、
１２に注入して、血液を体内に戻す動作をいう。

【００５５】第１の留置針９をフラッシングするばあい
は、バルブ２４およびバルブ２１をＯＮにすることによ
り行なわれる。すなわち、生食バック８から生理食塩水
が落差圧により採血チューブ１０内の生理食塩水を押し
出して、第１の留置針９内に拡散した血液を体内に戻す
ように行なわれる。なお、生理食塩水の落差圧が足りな
いばあい（たとえば生食バック８の位置と、患者の心臓
位置にあまり差がないばあいや患者の血圧が高いばあ
い）は、空気ポンプ２を作動させてもよい。一般には作
動させる必要はない。

【００５６】第２の留置針１２をフラッシングするばあ
いは、バルブ２２をＯＮにすることにすることにより行
なわれる。すなわち、前述と同様生理食塩水の落差圧に
より生食チューブ１４内の生理食塩水を押し出して、第
２の留置針１２内の血液を体内に戻すように行なわれ
る。

【００５７】フラッシングが終了すると、前記バルブ２
１、２２、２４をＯＦＦにする。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明では各セン
サー使用前、校正使用後の洗浄、ならびに装置停止時の
保存などのキャリブレーションやメンテナンスを不要に
することができるため、校正・洗浄の標準液や専用ポン
プなどを装備する必要がなく、また校正設定、キー入力
などの作業も必要なく装置を小型で、操作しやすくする
ことができる。

【００５９】また、血糖値測定に必要な血液量以外はほ
とんど、患者の身体に返血するため、採取血液の総量が
極力少なくできて、患者の負担を少なくすることができ
る。さらに、凝固のためのヘパリン液を注入する専用ポ
ンプを装備しなくてもよいので、一層の小型化が図れ
る。

【００６０】また、返血は生理食塩水により行ない、採
血中以外は採血チューブなどには生理食塩水が充填され
ている状態である。そのため、身体との接続部位である
留置針より採血チューブなどに除々に侵入して来るであ
ろう血液に対しては、定期的に生理食塩水でフラッシン
グをしてやることにより、身体外に血液が出て、異物と
接触している時間は、極力短くすることができるように
したため、血液凝固を極力抑えることができる。

【００６１】さらには、採血にチュービングポンプなど
を使用せず、定容量容器に、圧力を発生させて最大でも
その容量分だけ採血を行なうため、不慮の事故による誤
動作などに対する採血し過ぎを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の血糖値の制御装置の一実施例を示す斜
視図である。

【図２】図１におけるグルコースセンサーを示す説明図
である。

【図３】図１における圧力制御機構を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１制御装置２空気ポンプ３グルコースセンサー４インシュリン注入器５グルコース注入器６制御手段８生食バッグ９第１の留置針１０採血チューブ１１インシュリン注入チューブ１２第２の留置針１３グルコース注入チューブ１４生食チューブ１５センサーチューブ１６チャンバーチューブ１８チャンバー１９圧力制御機構２８センサー３２定容量容器３３、３４電磁弁

フロントページの続き (72)発明者野添由照東京都豊島区東池袋３丁目23番14号株式会社エー・アンド・デイ内 (72)発明者小林進大阪市北区本庄西三丁目９番３号株式会社ニッショー内 (56)参考文献特開昭54−82885（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−125993（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−132198（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61M 1/36 565 G01N 21/35

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）患者の身体に挿入される第１の留
置針から採血しかつ当該留置針へ返血するための空気ポ
ンプと、（ｂ）前記第１の留置針にインシュリンを注入
するインシュリン注入器と、（ｃ）患者の身体に挿入さ
れる第２の留置針にグルコースを注入するグルコース注
入器と、（ｄ）前記血液に含まれる血糖値を測定するグ
ルコースセンサーと、（ｅ）測定された血糖値に応じて
インシュリンまたはグルコースの所要注入量を演算し、
該演算値に基づいて患者の身体に投与される前記注入量
を制御する制御手段とからなり、前記第１の留置針と、
前記グルコースセンサーと、前記第１の留置針および第
２の留置針を定期的にフラッシングするための生理食塩
水の生食バッグとには互いに連通するチューブが連結さ
れており、かつ、前記グルコースセンサーが、間欠的に
測定可能な複数個のセンサーが配置されてなることを特
徴とする血糖値の制御装置。
【請求項２】（ａ）患者の身体に挿入される第１の留
置針から採血しかつ当該留置針へ返血するための空気ポ
ンプと、（ｂ）前記第１の留置針にインシュリンを注入
するインシュリン注入器と、（ｃ）患者の身体に挿入さ
れる第２の留置針にグルコースを注入するグルコース注
入器と、（ｄ）前記血液に含まれる血糖値を測定するグ
ルコースセンサーと、（ｅ）測定された血糖値に応じて
インシュリンまたはグルコースの所要注入量を演算し、
該演算値に基づいて患者の身体に投与される前記注入量
を制御する制御手段とからなり、前記第１の留置針と、
前記グルコースセンサーと、前記第１の留置針および第
２の留置針を定期的にフラッシングするための生理食塩
水の生食バッグとには互いに連通するチューブが連結さ
れており、かつ、前記生食バッグに連通するチューブに
チャンバーが形成されているとともに、該チャンバーと
前記空気ポンプとのあいだに、定容量容器と、該定容量
容器と並列に並べられる３方電磁弁とからなる圧力制御
機構が備えられてなることを特徴とする血糖値の制御装
置。