JP5064400B2 - 血液センサ、およびそれを含む血液検査装置 - Google Patents
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Description
図2Aに示されるように、先ず血液検査装置に装着された血液センサ1を、患者の皮膚11に当接させる。次に、穿刺針12を矢印13方向に発射する。その結果、穿刺針12は血液センサ1の血液貯留部6を貫通して皮膚11を穿刺する。
[1]本発明の血液センサは、基板;前記基板の上面に装着されたスペーサ;前記スペーサの上面に装着されたカバー;前記基板に形成された基板孔と、前記スペーサに形成され、前記基板孔に連結されたスペーサ孔の一部と、前記カバーに形成され、前記スペーサ孔に連結されたカバー孔とからなる血液貯留部;前記スペーサ孔の別の一部からなる、前記血液貯留部と連通する供給路;および前記供給路に形成された複数の検出電極とを備える血液センサである。ここで前記カバーを、前記供給路側から前記血液貯留部の内側に向けて、前記基板およびスペーサよりも突出させたことを特徴とする。
A)第1の態様では、カバー孔の開口面積を、基板孔の開口面積以下、かつスペーサ孔の開口面積よりも小さくすることで、カバーを供給路側から血液貯留部の内側に向かって基板やスペーサよりも突出させる。
C)第3の態様では、基板孔、スペーサ孔およびカバー孔を円形とする。また、カバー孔の直径を、基板孔の直径以下、かつスペーサ孔の直径よりも小さくする。そして、スペーサ孔およびカバー孔のそれぞれの中心を同軸上に配置し、かつ基板孔の中心を、前記スペーサ孔の中心よりも、前記供給路と反対側に配置することにより、カバーを供給路側から血液貯留部の内側に向かって基板やスペーサよりも突出させる。
D)第4の態様では、基板孔、スペーサ孔およびカバー孔を円形とする。また、基板孔の直径を、前記カバー孔の直径より大きくし、かつ前記スペーサ孔の直径と等しくする。さらに、前記基板孔と前記スペーサ孔の中心は、それぞれ同軸上に配置し、かつ前記カバー孔の中心を、前記基板孔の中心よりも、前記供給路と反対側に配置する。それによりカバーを供給路側から血液貯留部の内側に向かって基板やスペーサよりも突出させる。
例えば本発明の血液センサにおいて、前記カバーの上面を撥水性として、前記供給路の内面を親水性として、かつ前記血液貯留部の天面を、前記供給路の内面よりも弱い親水性とするか、または前記カバーの上面よりも弱い撥水性とすることができる。また本発明の血液センサの基板の下面を撥水性としてもよい。
[2]第1の態様は、筺体;筺体の一方に形成された筒体;筒体内を往復するプランジャ;プランジャに一方の端が着脱自在に把持されるとともに他方の端には穿刺針が装着されたランセット;穿刺針に対向して設けられた血液センサ;および血液センサに接続された電気回路部を備える血液検査装置において、血液センサを前記[1]に記載の血液センサとする。
[3]第2の態様は、筺体;筺体の一方に形成された筒体;筺体内に設けられたレーザ発射装置;レーザ発射装置のレーザ光発射口に対向して設けられた血液センサ;および血液センサに接続された電気回路部を備える血液検査装置において、血液センサを前記[1]に記載の血液センサとする。
本発明の血液センサは、カバーとスペーサと基板とを有する。各部材は板状であることが好ましく、それらが互いに積層されている。つまり、基板にスペーサが積層され、さらにスペーサにカバーが積層される。カバーとスペーサと基板の材質は特に制限されず、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)であればよい。
また、スペーサ孔の一部は血液貯留部を形成するが、他の部分は血液貯留部と連通する供給路を形成する。供給路は毛細管現象が生じる程度の微細路であることが好ましいので、スペーサ孔の他の部分はスリット状であることが好ましい。供給路の容積は、約0.02〜0.75μL(例えば0.072μL)であることが好ましい。
さらに、前記血液貯留部の容積と前記供給路の容積の比率は、5〜10:1が好ましい。
カバーは、1)カバー孔の周囲全体から、血液貯留部の内側に向かって突出していてもよく(図7や図9や図11を参照)、2)血液センサの供給路がある側から選択的に、血
液貯留部の内側に向かって突出していてもよい(図14や図16などを参照)。
さらに、カバーを供給路がある側から血液貯留部の内側に突出させ、かつ基板も供給路がある側から血液貯留部の内側に突出させてもよい。ただしカバーの突出長さが、基板の突出長さよりも大きい。このとき、カバーと基板との間に形成される隙間に毛細管力が発生するので、当該隙間に血液貯留部の血液が導かれやすい。当該隙間と供給路は連通しているので、より確実に血液を供給路に供給することができる。
実施の形態2では、基板とカバーとで形成される溝が、血液貯留部の周囲に均等に形成される。一方、実施の形態3では、基板とカバーとで形成される溝が、供給路側に偏る。
い。検出電極は、血液中のヘマトクリット値を測定するための電極である「Hct極」などを有していてもよい。
図4〜図8には、本発明の血液センサの例(実施の形態1)が示される。
図4は、実施の形態1の血液センサ20aの断面図である。血液センサ20aは板形状を有し、基板21と基板21の上面に貼り合わされたスペーサ22とスペーサ22の上面に貼り合わされたカバー23で構成されている。
さらに、血液貯留部24の天面24aを、供給路25の内面よりも弱い親水性とするか、またはカバー23の上面23hより弱い撥水性とすることが好ましい。それにより、血液貯留部24に溜められた血液のカバー孔23aからの漏れと、供給路25への流入をより促進することができる。
電極33」と、「接続電極31aに接続された検出電極31」と、再度「接続電極33aおよび基準電極33cに接続された検出電極33」と、「接続電極32aに接続された検出電極32」と、が設けられている。
スペーサ22は、6つの頂部のそれぞれに半円状の切り欠き22fを有する正六角形である。正六角形の各頂部の切り欠きは、基板21の接続電極31a〜35aと基準電極33cに対応した位置に形成されている。寸法22bは9mmである。スペーサ22には、スペーサ孔22aとスリット孔22cを含む孔が形成されている。スペーサ孔22aは、基板孔21aに対応する位置であって、スペーサ22の略中央に設けられており、血液貯留部の一部を構成する。
の厚みは100μmであり、スペーサ22の厚みは50μmである。また、カバー23の厚みは75μmである。
カバー孔23aの直径23dよりもスペーサ孔22aの直径22dが大きく、スペーサ孔22aの直径22dと基板孔21aの直径21dが等しい。
図9および図10には、実施の形態2の血液センサ20bが示される。
血液センサ20bは、基板21とカバー23との間に溝26aが形成されている点で、実施の形態1における血液センサ20aと相違する。以下において、この相違点を中心に説明し、実施の形態1と同じ部材には同符号を付して説明を簡略化する。
とができる。
図11および図12には、実施の形態3の血液センサ20cが示される。
血液センサ20cの基板21とカバー23との間には、実施の形態2の血液センサ20bの溝26aと類似の溝26bが形成されている。ただし、溝26bは供給路25側には形成されているが、供給路25の反対側24eには形成されていない点で、溝26aと相違する。以下では、この相違点を中心に説明し、実施の形態2の血液センサ20bと同じ部材には同符号を付して説明を簡略化する。
部に向かってカバー23が突出して、突出部23cを形成している。供給路25付近における突出部23cの突出長さ(200μm)は、基板21とスペーサ22の厚みの合計(150μm)より大きい。そのため実施の形態1と同様に、突出部23cにより、血液貯留部に採取した血液滴15aが、血液貯留部24と皮膚11との接点に到達する前に、供給路25に流入することができる。
図14〜図15に、実施の形態4の血液センサ20dが示される。
血液センサ20dは、カバー23の突出部23cが供給路25側では形成されているが、一方、供給路25の反対側24eでは形成されていない点で、実施の形態1における血液センサ20aと相違する。以下において、この相違点を中心に説明し、実施の形態1と同じ部材には同符号を付して説明を簡略化する。
3gは1.5mmである。つまり、基板孔21aの直径21gと、スペーサ孔22aの直径22gとは等しく;一方、スペーサ孔22aの直径22gよりもカバー孔23aの直径23gが小さい。
そして、供給路25付近のカバー23の突出部23cの突出長さ(250μm)は、基板21とスペーサ22の厚みの合計(150μm)より大きい。そのため実施の形態1と同様に、突出部23cにより、血液貯留部24に採取した血液滴15aが、血液貯留部24と皮膚11との接点に到達する前に、供給路25に流入することができる。
図16および図17に、実施の形態5の血液センサ20eが示される。
血液センサ20eは、供給路25の付近に、血液貯留部24の内部へのカバー23の突起部23cを有する。つまり、供給路25の付近で選択的にカバー23が突出しており、他の周囲からは血液貯留部24の内部へ向かう突出部は形成されていない点で、実施の形態1における血液センサ20aと相違する。以下において、この相違点を中心に説明し、実施の形態1の血液センサ20aと同じ部材には同符号を付して説明を簡略化する。
いる。もちろん、カバー孔23の壁面23aが、反対側24eで、基板孔21aおよびスペーサ孔22aの壁面と揃っていてもよい。
また、血液センサ20eのカバー23は、供給路25近傍の一部分が、選択的に血液貯留部24の内部に向かって突出している。したがって、前述の実施の形態3および4のように、血液15が血液貯留部24の内壁面の全周囲に回り込みにくい。血液センサ20eのカバー23の突出部23cの部分のみに血液滴15aが接触し、供給路25に毛細管力で導入される。血液貯留部に溜められた血液が無駄なく利用でき、採血する血液も少量で済むので、検査による傷みも軽減できる。
本発明の血液検査装置は、前述の血液センサを具備することを特徴とする。また、血液センサはカートリッジ化されて、挿抜自在に血液検査装置に装着されることが好ましい。以下において、図面を参照して本発明の血液検査装置の例を説明する。
図18〜図23には、実施の形態6の血液検査装置40が示される。血液検査装置40には、実施の形態1〜5で説明した血液センサ20(血液センサ20a〜20eのいずれでもよい)が装着されている。
カートリッジ42のホルダ39の内側には、凸形状のガイド39bが形成され、かつ筒体41aの外側に凸形状のガイド41bが形成される。図19は、ガイド39bとガイド41bが、互いにかみ合って、カートリッジ42が筒体41aに装着されていくときの状態を示す。カートリッジ42を筒体41aに装着するときにガイド39bは矢印53aに沿って導かれるので、装着方向を回転軸とするカートリッジ42の回転角度が調整される。そのため、カートリッジ42を装着するときに、その装着方向を回転軸とする回転角度を調整しなくても、カートリッジ42の血液センサ20に形成された接続電極31a〜35aおよび基準電極33cが、筒体41aに形成されたコネクタ43(43a〜43f)に確実に接続される。
血液検査を行うには、まず血液センサ20の接続電極31a〜35aおよび基準電極33cが、コネクタ43a〜43fの何れに接続されているのかを特定する。制御部61の指令により、コネクタ43a〜43fのうち、互いに隣り合うコネクタ間の電気抵抗が0であるコネクタを特定する。電気抵抗が0であるコネクタに接続されている電極を、基準電極33cに接続されるコネクタ43と決定する。基準電極33cに接続されたコネクタを基準として、順番に接続電極34a、35a、31a、32a、33aのそれぞれに接続するコネクタ43と特定する。このようにして、接続電極31a〜35aおよび基準電極33cに接続されたコネクタ43a〜43fをそれぞれ特定する。
ステップ71で、穿刺針47が装着されたランセット48をプランジャ45に装着する。次にステップ72で、血液センサ20が装着されたカートリッジ42を、筒体41aの先端開口部に装着する。
図24には、実施の形態7の血液検査装置100の分解斜視図が示される。血液検査装置100は、実施の形態6で説明した血液検査装置40と、穿刺手段としてレーザ発射装置133を用いる点で相違しているが、その他の点は実施の形態6と同様である。そこで
この相違点について説明し、同一の部材には同一番号を付して説明を簡略化する。
Claims (22)
- 基板;前記基板の上面に装着されたスペーサ;前記スペーサの上面に装着されたカバー;前記基板に形成された基板孔と、前記スペーサに形成され、前記基板孔に連結されたスペーサ孔の一部と、前記カバーに形成され、前記スペーサ孔に連結されたカバー孔とからなる血液貯留部;前記スペーサ孔の別の一部からなる、前記血液貯留部と連通する供給路;および前記供給路内であって、前記基板の上面に形成された複数の検出電極とを備え、
前記カバーは、前記供給路側から前記血液貯留部の内側に向かって、前記基板およびスペーサよりも突出しており、
前記カバーの突出の長さは、前記基板の厚みと前記スペーサの厚みの合計より大きい、血液センサ。 - 前記カバー孔の開口面積は、前記基板孔の開口面積以下であり、かつ前記スペーサ孔の開口面積よりも小さい、請求項1に記載の血液センサ。
- 前記基板は、前記供給路側から前記血液貯留部の内側に向かって、前記スペーサよりも突出しており、前記基板と前記カバーとの間に隙間が形成される、請求項1に記載の血液センサ。
- 前記基板孔、前記血液貯留部を形成するスペーサ孔、および前記カバー孔は円形であり、
前記カバー孔の直径は、前記基板孔の直径以下であり、かつ前記スペーサ孔の直径よりも小さく、
前記基板孔、前記スペーサ孔、および前記カバー孔の中心は、それぞれ同軸上にある、請求項1に記載の血液センサ。 - 前記基板孔、前記血液貯留部を形成するスペーサ孔、および前記カバー孔は円形であり、
前記カバー孔の直径は、前記基板孔の直径以下であり、かつ前記スペーサ孔の直径よりも小さく、
前記カバー孔と前記スペーサ孔の中心は、それぞれ同軸上にあり、
前記基板孔の中心は、スペーサ孔の中心よりも供給路と反対側に位置する、請求項1に記載の血液センサ。 - 前記基板孔、前記血液貯留部を形成するスペーサ孔、および前記カバー孔は円形であり、
前記基板孔の直径は、前記カバー孔の直径より大きく、かつ前記スペーサ孔の直径と等しくし、
前記基板孔と前記スペーサ孔の中心は、それぞれ同軸上にあり、
前記カバー孔の中心は、前記基板孔の中心よりも、前記供給路と反対側に位置する、請求項1に記載の血液センサ。 - 前記カバーは、前記供給路側から血液貯留部の内側に向かう突起部を有する、請求項1に記載の血液センサ。
- 前記血液貯留部は、前記カバー孔を介して負圧される、請求項1に記載の血液センサ。
- 前記基板と、前記スペーサと、前記カバーとで多角形の基体を形成し、
前記多角形の頂部のそれぞれに電極が設けられ、かつ前記頂部のそれぞれに設けられた電極は、前記検出電極のいずれかに接続しており、
頂部のそれぞれに設けられた電極のうちの2つの電極は、同一の検出電極に接続されている、請求項1に記載の血液センサ。 - 前記基体は正六角形である、請求項9に記載の血液センサ。
- 前記カバーの上面は撥水性であり、前記供給路の内面は親水性であり、かつ
前記血液貯留部の天面は、前記カバーの上面よりも弱い撥水性であるか、または前記供給路の内面よりも弱い親水性である、請求項1記載の血液センサ。 - 前記基板の下面は撥水性である、請求項1に記載の血液センサ。
- 筺体;前記筺体の一方に形成された筒体;前記筒体内を往復するプランジャ;前記プランジャに一方の端が着脱自在に把持され、かつ他方の端には穿刺針が装着されたランセット;前記穿刺針に対向して設けられた血液センサ;および前記血液センサに接続された電気回路部を備える血液検査装置であって、
前記血液センサは、請求項1に記載の血液センサである、血液検査装置。 - 前記血液センサは、筒状のホルダに装着されてカートリッジを構成し、
前記カートリッジは、前記筒体へ挿抜自在に装着される、請求項13に記載の血液検査装置。 - 前記ホルダは、内部が透けて見える程度の透明または半透明の部材で形成された、請求項14に記載の血液検査装置。
- 前記血液センサの近傍を負圧する負圧手段をさらに有する、請求項13に記載の血液検査装置。
- 前記穿刺針は、血液センサに形成されたカバー孔の中心よりも供給路側寄りの位置を穿刺する、請求項13に記載の血液検査装置。
- 筺体;前記筺体の一方に形成された筒体;前記筺体内に設けられたレーザ発射装置;前記レーザ発射装置のレーザ光発射口に対向して設けられた血液センサ;および前記血液センサに接続された電気回路部を備える血液検査装置であって、
前記血液センサは、請求項1に記載の血液センサである血液検査装置。 - 前記血液センサは、筒状のホルダに装着してカートリッジを構成し、
前記カートリッジは、前記筒体へ挿抜自在に装着される、請求項18に記載の血液検査装置。 - 前記ホルダは、内部が透けて見える程度の透明または半透明の部材で形成された、請求項19に記載の血液検査装置。
- 血液センサの近傍を負圧する負圧手段をさらに有する、請求項18に記載の血液検査装置。
- 前記レーザ光は、血液センサに形成されたカバー孔の中心よりも供給路側寄りの位置を穿刺する、請求項18に記載の血液検査装置。
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