血液傳感器以及包含該血液傳感器的血液檢查裝置的製作方法

2023-12-06 13:38:16

專利名稱：血液傳感器以及包含該血液傳感器的血液檢查裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及血液傳感器、以及使用該血液傳感器進行血液檢查的血液 檢查裝置。
背景技術：
糖尿病患者需要定期測量血糖值，並基於測量出的血糖值注射胰島素， 以維持血糖值正常。為了維持該血糖值正常，需要經常測量血糖值，為此 使用血液檢查裝置從患者的指尖等採集少量的血液。為了從採集到的血液 檢測血糖值而使用血液傳感器。
使用圖1至圖3說明以往的血液傳感器(參照專利文獻l)。圖1所示 的血液傳感器l包括板狀的基板2;基板孔2a,其形成在基板2上；多個 檢測電極3，其形成在基板2上；墊片4，其安裝在基板2的上表面；墊片 孔4a，其形成在墊片4上且與基板孔2a連接；蓋罩5,其安裝在墊片4的 上表面；蓋罩孔5a，其形成在蓋罩5上且與墊片孔鈕連接；血液存儲部6， 其由基板孔2a、墊片孔4a以及蓋罩孔5a構成；供給路徑7,其一端與血 液存儲部6連接；空氣孔8，其設置在供給路徑7的另一端；檢測部9,其 由檢測電極3構成；以及試劑10，其裝載在檢測部9。
血液傳感器1的血液存儲部6由貫穿板狀的血液傳感器1的上下的孔 構成。也就是說，使基板孔2a、墊片孔4a以及蓋罩孔5a的各自的內徑相 等且將它們的中心點配置在同 一軸上。
參照圖2和圖3，對上述的血液傳感器1的動作進行說明。如圖2A所 示，首先使安裝在血液檢查裝置上的血液傳感器1與患者的皮膚11抵接。 接著，沿箭頭13的方向發射穿刺針12。其結果，穿刺針l2貫穿血液傳感 器1的血液存儲部6而對皮膚11進行穿刺。
如圖2B所示，從被穿刺後的皮膚11流出血液15,通過流出的血液15 的表面張力而形成血液滴15a。血液滴15a隨著血液15的流出而變大到與 供給路徑7相接。血液滴15a與供給路徑7相接後，如圖2C所示，血液滴15a裂開，血液15流入血液存儲部6的內部。然後，通過供給路徑7的毛 細管現象，血液15被一下子引導到檢測部9。
在檢測部9中，血液15與試劑10發生反應而產生與血糖值成比例的 電流。這裡為了實現適合的測量，需要使血液15流入供給路徑7的速度一 定(即為，"速控狀態")，從而使其與試劑IO的反應穩定。在血液檢查裝置 中，通過測量與所述血糖值成比例的電流來測量血糖值。基於該測量值， 例如獲得給予患者的胰島素量的基礎數據。
專利文獻l:(日本)特開2001-515377號公報
在以往的血液傳感器l中，考慮會發生如下的現象，即，如圖3所示， 在血液滴15a膨"長而與供給路徑7相接之前，例如與處於供給路徑7的相反 側的血液存々者部6的壁6a相接時，血液滴15a裂開，血液15流出到蓋罩5 的上表面5h。此時，血液15沒有被提供給供給路徑7，從而不能測量血糖 值。

發明內容
本發明的目的在於提供血液傳感器，其防止上述現象的發生且將足夠 量的血液可靠地提供給供給路徑。
也就是說，本發明的第 一 方面是有關以下所述的血液傳感器。、本發明的血液傳感器包括基板；墊片，其安裝在所述基板的上
表面；蓋罩，其安裝在所述墊片的上表面；血液存儲部，其由基板孔、墊 片孔的一部分以及蓋罩孔構成，所述基板孔形成在所述基板上，所述墊片 孔形成在所述墊片上且與所述基板孔連接，所述蓋罩孔形成在所述蓋罩上 且與所述墊片孔連接；供給路徑，其由所述墊片孔的另一部分構成且與所 述血液存儲部連通；以及多個檢測電極，其形成在所述供給路徑內。在此， 其特徵在於，使所述蓋罩從所述供給路徑側朝向所述血液存儲部的內側突 出且突出得超過所述基板和墊片。
另外，優選的是，蓋罩的突出長度(超過基板和墊片的突出長度)大 於基板厚度與墊片厚度的總和。進而，能夠通過蓋罩孔對本發明的血液傳 感器的血液存儲部施加負壓。
另外，本發明的血液傳感器根據蓋罩孔的開孔面積、開孔形狀等而包 括以下的五種形態(A)至(E)。(A) 在第一種形態中，通過使蓋罩孔的開孔面積為基板孔的開孔面積 以下且小於墊片孔的開孔面積，從而使蓋罩從供給路徑側朝向血液存儲部 的內側突出且突出得超過基板、墊片。
(B) 在第二種形態中，使基板孔、墊片孔以及蓋罩孔為圓形。另外， 使蓋罩孔的直徑為基板孔的直徑以下且小於墊片孔的直徑。然後，通過將 基板孔、墊片孔以及蓋罩孔的各自的中心配置在同一軸上，從而使蓋罩從 供給路徑側朝向血液存儲部的內側突出且突出得超過基板或墊片。
(C) 在第三種形態中，使基板孔、墊片孔以及蓋罩孔為圓形。另外， 使蓋罩孔的直徑為基板孔的直徑以下且小於墊片孔的直徑。然後，將墊片 孔和蓋罩孔的各自的中心配置在同 一軸上，並且相對於所述墊片孔的中心， 將基板孔的中心配置在所述供給路徑的相反側，由此，使蓋罩從供給路徑
(D) 在第四種形態中，使基板孔、墊片孔以及蓋罩孔為圓形。另外，
使基板孔的直徑大於所述蓋罩孔的直徑且與所述墊片孔的直徑相等。進而， 將所述基板孔和所述墊片孔的各中心配置在同一軸上，並且相對於所述基 板孔的中心，將所述蓋罩孔的中心配置在所述供給路徑的相反側。由此'
片。 八 '口 ' 召土 5'
(E) 在第五種形態中，通過在蓋罩上形成從供給路徑側朝向血液存儲
部的內側的突起部，從而使蓋罩從供給路徑側朝向血液存儲部的內側突出 且突出得超過基板或墊片。通過設置突起部而僅使蓋罩的 一部分突出時， 與使蓋罩乂人血液存儲部的四周突出相比，血液存儲部內的血液很難被弓1導 到供給路徑周邊以外。因此，能夠減少所需採血量。
進而，優選的是，本發明的血液傳感器的基板從供給路徑側朝向血液 存儲部的內側突出且突出得超過墊片。但是，優選的是，基板的突出長度 小於蓋罩的突出長度。通過使基板和蓋罩雙方都突出而形成的、基板與蓋 罩之間的間隙與供給路徑連通。因此，如果在該間隙產生毛細管力，則能 夠將血液存儲部的血液更可靠地引導到供給路徑。
另外，對本發明的血液傳感器而言，也可以由基板、墊片和蓋罩形成 多邊形(優選的是正多邊形)的基體，並在該多邊形的各個頂部設置電極。 然後，使在各個頂部設置的電極與檢測電極的任一個連接，並且4吏在各個頂部設置的電極中的兩個電極與同 一檢測電極連接。將與同 一檢測電極連 接的兩個電極中的 一方作為基準，能夠確定在多邊形的各個頂部設置的電 極是與哪個檢測電極連接。另外，基體也可以是六邊形(優選的是正六邊 形)。
對本發明的血液傳感器而言，也可以調整各個部件表面的撥水性或疏 水性，由此能夠將血液順利地引導到供給路徑處的檢測部。
例如，在本發明的血液傳感器中，能夠使所述蓋罩的上表面具有撥水 性而使所述供給路徑的內表面具有親水性，並且使所述血液存儲部的頂面 具有比所述供給路徑的內表面弱的親水性或比所述蓋罩的上表面弱的撥水 性。另外，也可以使本發明的血液傳感器的基板的下表面具有撥水性。
本發明的第二方面是有關以下所述的具備血液傳感器的血液檢查裝
置。本發明的血液檢查裝置根據穿刺單元可大致分為以下兩種形態[2]和[3]。、第一種形態為，血液檢查裝置包括殼體；筒體，其形成在殼體 的一端；柱塞，其在筒體內往復移動；穿刺針具，其一端裝卸自由地被柱 塞保持，在另一端安裝有穿刺針；血液傳感器，其與穿刺針相向地被設置； 以及電路部，其與血液傳感器連接，在所述血液檢查裝置中，使血液傳感 器為[l]中記載的所述血液傳感器。、第二種形態為，血液檢查裝置包括殼體；筒體，其形成在殼體 的一端；雷射發射裝置，其設置在殼體內；血液傳感器'其與雷射發射裝 置的雷射發射口相向地被設置；以及電路部，其與血液傳感器連接，在所 述血液檢查裝置中，使血液傳感器為[l]中記載的所述血液傳感器。
在本發明的血液檢查裝置中，也可以將血液傳感器筒式化。也就是說， 將血液傳感器安裝到筒狀的支架上而構成採血管，並且將採血管插拔自由 地安裝在本發明的血液檢查裝置的筒體。採血管的支架也可以由可透視內 部的透明或半透明的部件形成。
在本發明的血液檢查裝置中也可以設置負壓單元，所述負壓單元對血 液傳感器的附近施加負壓。負壓單元能夠對血液傳感器的附近施加負壓。
優選的是，相對於形成在血液傳感器上的蓋罩孔的中心，本發明的血 液檢查裝置的穿刺單元對偏向供給路徑側的位置進行穿刺。如上所述，穿 刺單元既可以是穿刺針，也可以是雷射。
本發明的血液傳感器能夠將採集到血液存儲部的少量的血液可靠地引導到配置在供給路徑上的檢測部。因此，通過具備本發明的血液傳感器的 血液檢查裝置，能夠進行更合適的血液檢查。
另外，由於在本發明的血液傳感器的蓋罩上設置有構成血液存儲部的 蓋罩孔，所以在穿刺時不需要刺破蓋罩的力量。因此，能夠穩定地進行穿 刺。進而，因為也能夠通過該蓋罩孔提供負壓，所以能夠促進負壓的供給。


圖1是以往的血液傳感器的剖面圖。
圖2A是圖1的血液傳感器的剖面圖，表示進行針穿刺之前的狀態；圖 2B是圖1的血液傳感器的剖面圖，表示從穿刺部位流出的血液的液滴膨脹 的情形；圖2C是圖l的血液傳感器的剖面圖，表示血液從血液存儲部流入 供給路徑的狀態。
圖3是圖1的血液傳感器的剖面圖，表示血液未從血液存儲部流入供 給路徑的異常使用狀態。
圖4是實施方式1的血液傳感器的剖面圖。
圖5是實施方式1的血液傳感器的透視平面圖。
圖6是構成實施方式1的血液傳感器的各個結構要素的分解平面圖， 圖6A是蓋罩的平面圖，圖6B是墊片的平面圖，圖6C是基板的平面圖。
圖7是實施方式1的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖。
圖8A是實施方式1的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示從穿刺 後的皮膚流出的血液形成了液滴的狀態；圖8B是實施方式1的血液傳感器 的血液存儲部的剖面圖，表示從穿刺後的皮膚流出的血液的液滴變大而與 蓋罩孔的突出部相接觸的狀態；圖8C是實施方式1的血液傳感器的血液存 儲部的剖面圖，表示血液從血液存儲部流入供給^各徑的狀態。
圖9A是實施方式2的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖；圖9B是實 施方式2的血液傳感器的血液存儲部的透視平面圖。
圖IOA是實施方式2的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示從穿 刺後的皮膚流出的血液的液滴與蓋罩孔的突出部相接觸的狀態；圖IOB是 實施方式2的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示血液從血液存儲部 流入供給路徑的狀態；圖10C是實施方式2的血液傳感器的血液存儲部的 剖面圖，表示血液存儲部的血液流入供給路徑後的狀態。圖IIA是實施方式3的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖；圖IIB是 實施方式3的血液傳感器的血液存儲部的透^見平面圖。
圖UA是實施方式3的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示從穿 刺後的皮膚流出的血液的液滴與蓋罩孔的突出部相接觸的狀態；圖12B是 實施方式3的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示血液從血液存儲部 流入供給^4聖的狀態；圖12C是實施方式3的血液傳感器的血液存儲部的 剖面圖，表示血液存儲部的血液流入供給路徑後的狀態。
圖13是實施方式3的血液傳感器的血液存儲部的透視平面圖，表示血 液存儲部的血液流入供給路徑後的狀態。
圖14A是實施方式4的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖；圖14B是 實施方式4的血液傳感器的血液存儲部的透視平面圖。
圖15A是實施方式4的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示從穿 刺後的皮膚流出的血液形成了液滴的狀態；圖15B是表示實施方式4的血 液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示從穿刺後的皮膚流出的血液的液滴 與蓋罩孔的突出部相接觸的狀態；圖15C是實施方式4的血液傳感器的血 液存儲部的剖面圖，表示血液存儲部的血液流入供給路徑後的狀態。
圖16A是實施方式5的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖；圖16B是 實施方式5的血液傳感器的血液存儲部的透視平面圖。
圖17A是實施方式5的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示從穿 刺後的皮膚流出的血液形成了液滴後的狀態；圖17B是表示實施方式5的 血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示從穿刺後的皮膚流出的血液的液 滴與蓋罩孔的突出部相接觸的狀態；圖17C是實施方式5的血液傳感器的 血液存儲部的剖面圖，表示血液存儲部的血液流入供給路徑後的狀態。
圖18是實施方式6的以穿刺針為穿刺單元的血液檢查裝置的剖面圖。
圖19是安裝構成實施方式6的血液檢查裝置的採血管時的、安裝部的 示意圖。
圖20是構成實施方式6的血液檢查裝置的電路部的方框圖。 圖21是使用實施方式6的血液檢查裝置來進行血液檢查的流程圖。 圖22是實施方式6的血液檢查裝置中的血液傳感器的血液存儲部的剖 面圖且表示穿刺位置的圖。
圖23是表示患者使用實施方式6的血液檢查裝置的狀態的圖。圖24是實施方式7的以雷射為穿刺單元的血液檢查裝置的分解立體圖。
具體實施例方式
1、關於本發明的血液傳感器
本發明的血液傳感器包括蓋罩、墊片以及基板。各個部件優選為板 狀，並且將它們相互層疊。也就是說，將墊片層疊在基板上，再將蓋罩層 疊在墊片上。並不特別限制蓋罩、墊片以及基板的材質，例如為聚對苯二 曱酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate: PET)即可。
基4反的厚度優選為75|im~25(Him (例如為lOOpm),墊片的厚度優選 為50(im ~ 150|im (例如為50|im )，蓋罩的厚度優選為50pm ~ 250pm (例如 為75,)。
在蓋罩、墊片以及基板上分別形成孔(貫穿孔)並將其分別稱為蓋罩 孔、墊片孔以及基板孔。蓋罩孔、墊片孔的一部分以及基板孔相互連通而 形成血液傳感器的血液存儲部。優選的是，血液存儲部的容積約為0.2 ~ 6.5|iL。
另外，墊片孔的一部分形成血液存儲部，但其他的部分形成與血液存 儲部連通的供給路徑。供給路徑優選是產生毛細管現象的微細路徑，所以 墊片孔的其他的部分優選是狹縫狀。供給路徑的容積優選約為0.02 ~ 0.75pL (例如為0.072pL)。
進而，所述血液存儲部的容積與所述供給路徑的容積的比率優選為5 ~ 10: 1。
將基板孔、墊片孔以及蓋罩孔連通而形成血液存儲部，所以基板側和 蓋罩側也都開孔(參照圖4等)。從墊片側，皮膚穿刺單元(穿刺針或雷射) 經由血液存儲部，對皮膚進行穿刺，從皮膚流出的血液從基板側的開孔處 流入血液存卞者部。
這樣，對血液存儲部而言，由於基板側和蓋罩側都開孔，所以能夠經 由墊片孔對血液存儲部的內部施加負壓。通過對血液存儲部的內部施加負 壓，在穿刺之前吸引皮膚或將流出的血液高效率地引導到血液存儲部。
並不特別限定用於形成血液存儲部的各個孔的形狀，但是特徵在於， 蓋罩從血液傳感器的具有供給路徑的一側朝向血液存儲部的內側突出，並且比基板、墊片突出。也就是說，在血液傳感器的血液存儲部中，蓋罩與 基板、墊片相比，向血液存儲部的內側突出。
蓋罩可以，(1 )從整個蓋罩孔的四周朝向血液存儲部的內側突出(參
照圖7、圖9或圖11)，也可以(2)從血液傳感器的具有供給路徑的一側 選擇性地朝向血液存儲部的內側突出(參照圖14、圖16等)。
優選的是，蓋罩從供給路徑存在的一側朝向血液存儲部的內側，比基 板、墊片突出，比基板、襯墊突出的長度大於基板的厚度和墊片的厚度的 總和。如後所述，通過使蓋罩的突出部最先與從穿刺後的皮膚流出而積存 在血液存儲部的血液相接，從而能夠可靠地將血液引導到供給路徑。進而， 若使蓋罩與基板和墊片相比向血液存儲部內側突出且比基板和墊片突出的 長度大於基板的厚度和墊片的厚度的總和，則血液存儲部內的血液能夠更 可靠地與蓋罩的突出部接觸。另外，雖然蓋罩比基板和墊片突出即可，但 其突出的長度的上限優選為2mm以下。
使蓋罩從供給路徑存在的 一側突出到血液存儲部的內側時可以考慮 到，首先使蓋罩孔的開孔面積小於基板孔的開孔面積、構成血液存儲部的 墊片孔的開孔面積(參照實施方式1 )。使各個孔的形狀為任意的相似形(例 如為圓形、橢圓形、多邊形、星形等)，並將它們的中心或重心配置在同一 軸上時，只要使蓋罩孔的開孔面積較小，就能夠使蓋罩突出到血液存儲部 的內側。
使蓋罩從供給路徑存在的 一側突出到血液存儲部的內側時可以考慮 到，在蓋罩上設置從供給路徑側朝向血液存儲部的內側的突起部(參照實 施方式5)。此時，能夠選擇性地僅使供給路徑附近的蓋罩突出。
使蓋罩從供給路徑存在的 一側突出到血液存儲部的內側時可以考慮 到，使基板孔、墊片孔以及蓋罩孔為圓形，調整其內徑、中心的配置(參 照實施方式2至4)。
另外，也可以使蓋罩從供給路徑存在的 一側突出到血液存儲部的內側 且基板也從供給路徑存在的一側突出到血液存儲部的內側。但是，蓋罩的 突出長度大於基板的突出長度。此時，在蓋罩與基板之間形成的間隙產生 毛細管力，所以血液存儲部的血液被容易地引導到該間隙。由於該間隙與 供給路徑連通，所以能夠更可靠地將血液提供給供給路徑。
例如，使蓋罩孔的直徑與基板孔的直徑相等或小於基板孔的直徑，並且小於墊片孔的直徑時，如果(1)將各個孔的中心配置在同一軸上(參照
實施方式2)，或者(2)將蓋罩孔和墊片孔的各自的中心配置在同一軸上且
將基板孔的中心配置在如下的位置，即，相對於蓋罩孔的中心，遠離供給
路徑的位置(參照實施方式3)，則蓋罩從蓋罩孔的四周同等地突出到血液 存儲部的內側。
在實施方式2中，由基板和蓋罩形成的溝槽同等地形成在血液存儲部 的四周。另一方面，在實施方式3中，由基板和蓋罩形成的溝槽偏向供給 ^各徑側。
另外，在使基板孔的直徑大於蓋罩孔的直徑且與墊片孔的直徑相等時， 將基板孔和墊片孔的中心配置在同一軸上，而且相對於基板孔的中心，將 蓋罩孔的中心配置在遠離供給路徑的位置。由此，能夠使蓋罩從供給路徑 側突出到血液存儲部的內側，同時消除或抑制來自供給路徑的相反側的突 出(參照實施方式4)。
另外，在由墊片孔的其他部分(狹縫狀的孔)構成的供給路徑配置有 兩個以上的檢測電極，所述檢測電極用於檢測提供到供給路徑的血液的成 分。檢測電極包括由有效極和對極構成的一對電極。"有效極，，是指用於測量 血液成分的電極，"對極"是指與上述有效極成為一對的電極。進而，優選的
測電極也可以具有用於測量血液中的血細胞比容(hematocrit)值的電極即 "Hct極"等。
配置在供給路徑的檢測電極的各個電極與用於連接外部電路(血液測 量裝置的電路)的連接電極連接。只要能連接外部電路則不特別限制連接 電極的配置方式，例如將其配置在血液傳感器的端部。進而，也可以使血 液傳感器為多邊形(優選為正多邊形)，將連接電極配置在各個頂部。
另外，也可以將某一個檢測電極與兩個連接電極連接。與一個檢測電 極連接的兩個連接電極之間的電位差為"0"。由此，檢測連接電極之間的電 位差為"0，，的連接電極，以檢測出的連接電極中的一個為基準而能夠確定各 個檢測電極。這樣，將用於確定各個檢測電極的基準的連接電極稱為基準 電極。
例如，血液傳感器也可以為正六邊形。此時，優選的是，配置六個連 接電極，配置四個或五個檢測電極。配置四個檢測電極時的檢測電極優選的是有效極、對極、探測極以及Hct極，並且配置兩個基準電極。配置五個 檢測電極時的檢測電極優選的是有效極、對極、兩個探測極以及Hct極的檢 測電極，並且配置一個基準電極。
也可以在本發明的血液傳感器所包含的兩個以上的檢測電極的至少一 部分電極(例如，"有效極"和"對極，，)之上配置與要檢測的血液成分進行反 應的試劑。根據要檢測的血液成分適當選擇試劑，例如要測量血糖值時，
試劑為添加酶(PQQ-GDH)和鐵氰化鉀(potassium ferricyanide )的混合
物等可。
本發明的血液傳感器可與血液檢查裝置組合而用於血液檢查。優選的 是，將血液傳感器筒式化，可插拔自由地向血液檢查裝置安裝。例如，採 血管由血液傳感器和安裝該血液傳感器的筒狀支架構成。在筒狀支架上設 置用於向血液檢查裝置安裝的安裝機構即可。另外，較為理想的是，為了 能夠目視(透視)內部的血液傳感器而使筒狀支架至少一部分透明或半透 明，從而能夠觀察採血時的情形。
組合有本發明的血液傳感器的血液檢查裝置的具體例子在實施方式6 和7進行說明，但優選的是，作為用於對皮膚進行穿刺而使血液流出的穿 刺單元包括穿刺針或雷射照射裝置。穿刺單元貫穿血液傳感器的血液存儲 部而對皮膚進行穿刺，但是優選的是，該穿刺位置比蓋罩孔的中心更靠近 供給路徑。通過使穿刺位置靠近供給路徑，血液更容易接觸到從供給路徑 側向血液存儲部的內側突出的蓋罩突出部。因此，更可靠地將血液引導到 供給路徑。
本發明的血液檢查裝置也可以具有負壓單元，所述負壓單元對血液傳 感器的附近施加負壓。如果對血液傳感器的附近施加負壓，且通過蓋罩孔 對血液存儲部內施加負壓，則能夠吸引要進行穿刺的皮膚。血液容易從因 吸引而隆起的皮膚流出，所以更可靠地進行血液檢查。
圖4至圖8表示本發明的血液傳感器的例子(實施方式1 )。
圖4是實施方式1的血液傳感器20a的剖面圖。血液傳感器20a為板
狀，由基板21、貼合在基板21的上表面的墊片22以及貼合在墊片22的上
表面的蓋罩23構成。
血液存儲部24是將在基板21的大致中央處形成的基板孔21 a、在墊片22的大致中央處形成的墊片孔22a以及在蓋罩23的大致中央處形成的蓋罩 孔23a連通而形成的空間。血液存儲部24朝向下方或上方開孔。
使血液傳感器20a的基板21的下表面與皮膚抵接，對血液存儲部內的 皮膚進行穿刺，由此來自皮膚的血液積存在血液存儲部24。供給路徑25的 一端與血液存儲部24連接，另一端與在蓋罩上形成的空氣孔28連接。積 存在血液存儲部24的血液因毛細管現象而被引導到在供給路徑25上形成 的檢測部27 (參照圖5)。
優選的是，使蓋罩23的上表面23h具有撥水性，從而抑制積存在血液 存儲部24的血液通過蓋罩孔23a而洩漏。而且，優選的是，使供給路徑25 的內表面具有親水性，從而使積存在血液存儲部24的血液容易地流入供給 路徑25。
另外，優選的是，使血液存儲部24的頂面24a具有比供給路徑25的 內表面弱的親水性或者具有比蓋罩23的上表面23h弱的撥水性。由此，能 夠進一步防止積存在血液存儲部24的血液從蓋罩孔23a洩漏並促使其流入 供給路徑25。
此外，優選的是，基板21的下表面(與皮膚接觸的面)具有撥水性。 目的在於，使從穿刺後的皮膚流出的血液不從血液存儲部24流出。
這裡所謂的撥水性，優選表面自由能量為43mN/m以下。並不特別限 定使各個部件的表面具有撥水性的方法或使各個部件的表面具有親水性的 方法。例如可以使用撥水性材料或親水性材料來形成該部件，或者也可以 用撥水性處理劑或親水性處理劑等對其表面進行處理。
在檢測部27上裝載的試劑10根據作為測量對象的血液成分的種類適 當地選擇。例如在要測量血糖值時，試劑10為添加酶(PQQ-GDH)和鐵 氰化鉀(potassium ferricyanide )等混合物即可。通過將試劑溶液滴在一全測 電極31以及檢測電極33(參照圖5)上並使其乾燥，從而能夠形成試劑10， 所述試劑溶液為4吏添加酶(PQQ - GDH )和糹失氰化鉀(potassium ferricyanide ) 等溶解於CMC水溶液而調製出的，所述檢測電極31以及所述檢測電極33 形成在基板21上。
圖5是血液傳感器20a的透視平面圖。血液傳感器20a的平面形狀是 正六邊形。在正六邊形的六個頂部的各個頂部形成連4妻電4及31a 35a及 33c，連接電極33c作用為基準電極。也就是說，連接電極33a與33c相互電連接，由此連接電極33c成為基準電極(以下也稱為"基準電極33c")。
在後面詳細地說明基準電極。連接電極31a ~ 35a及33c (基準電極)與後 述的血液檢查裝置的連接器連接。
設置其一端與血液存儲部24連接的供給路徑25，所述血液存儲部24 設置在血液傳感器20a的大致中央處。供給路徑25從血液存儲部24朝向連 接電極32a延伸，供給路徑25的另一端與空氣孔28連接。
在供給路徑25上，從血液存儲部24側開始依序設置"與連接電極34a 連接的檢測電極34"、"與連接電極35a連接的檢測電極35"、再次"與連接 電極34a連接的一企測電極34"、"與連接電極33a以及基準電極33c連接的檢 測電極33"、"與連接電極31a連接的檢測電極31"、再次"與連接電極33a 以及基準電極33c連接的檢測電極33"以及"與連接電極32a連接的檢測電 極32"。
在4全測電極31和檢測電極33上裝載試劑10而成為4全測部27。
圖6是血液傳感器20a的分解平面圖。圖6C是構成血液傳感器20a的 正六邊形的基板21的平面圖。基板21的尺寸21b為9mm。基板21的材質 為聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET),其厚度為100|im。
在基板21的上表面配置從檢測電極31 ~35以及與檢測電極31 ~35的 各個電極引出的連接電極31a 35a和基準電才及33c。對通過濺射法 (sputtering )或者蒸鍍法而在基板21上形成的導電層進行雷射加工而一體 地形成即可。導電層的材料例如為金、白金、或者鈀等。而且，在基板21 的大致中央處設置基板孔21a。
圖6B是墊片22的平面圖。墊片22的材質為聚對苯二甲酸乙二醇酯， 其厚度為50pm。
墊片22是六個頂部的各個頂部具有半圓狀的切口 22f的正六邊形。正 六邊形的各個頂部的切口在與基板21的連接電極31a ~ 35a和基準電極33c 對應的位置形成。尺寸22b為9mm。在墊片22上形成包含有墊片孔和 狹縫孔22c的孔。墊片孔22a位於與基板孔21a對應的位置且設置在墊片 22的大致中央處，構成血液存儲部的一部分。
在墊片22上形成的狹縫孔22c與墊片孔22a連通，構成血液15的供 給路徑25。因此，優選的是，對狹縫孔22c的壁面和與其對應的所述基板 21的上表面進行親水性處理。使狹縫孔22c的寬度為0.6mm，使其長度為
12.4mm。由此，供給路徑25的容積為0.072pL。因此，基於本發明的血液傳 感器進行的血液檢查能夠以小容量的血液15來實施，不會增加患者的負擔， 並且也不會使患者感到恐怖。
圖6A是蓋罩23的平面圖。蓋罩23的材質為聚對苯二曱酸乙二醇酯， 其厚度為75!im。蓋罩23的尺寸23b為9mm。在蓋罩23的大致中央處設置 有蓋罩孔23a。對應於供給路徑25的前端部(相當於圖6B中的狹縫孔22c 的左端部)設置空氣孔28。使空氣孔28的直徑28a為50 ~ 500iam (例如為 50|im)。使空氣孔28的直徑較小的理由是抑制血液15從空氣孔28流出。
蓋罩23是六個頂部的各個頂部具有半圓狀的切口 23f的正六邊形。在 與基板21的連接電極31a 35a和基準電極33c對應的位置形成蓋罩23的 正六邊形的各個頂部的切口 。
構成血液傳感器20a的基板21、墊片22以及蓋罩23能夠通過將定型 尺寸的主基板分割為多個而分別形成。由於分割出的基板21、墊片22以及 蓋罩23分別為正六邊形，所以能夠在主基板上無縫隙地切割出它們。因此， 能夠無浪費地從主基板獲得各個部件，對省資源化作出貢獻。
圖7是實施方式1的血液存儲部24和其附近的剖面圖。基板21的厚 度是100pm,墊片22的厚度是50(im。此外，蓋罩23的厚度是75pm。
基板孔21a的直徑21d和墊片孔22a的直徑22d都為2.0mm,蓋罩孔 23a的直徑23d為1.5mm。基板孔21a、墊片孔22a以及蓋罩孔23a形成為 同心圓狀。也就是說，基板孔21a、墊片孔22a以及蓋罩孔23a的中心存在 於血液存^it部24的中心處。
墊片孔22a的直徑22d大於蓋罩孔23a的直徑23d，墊片孔22a的直徑 22d等於基板孔21a的直徑21d。
由於蓋罩孔23a的直徑23d小於基板孔21a、墊片孔22a的直徑，所以 蓋罩23向血液存儲部24的內部突出而形成突出部23c。血液傳感器20a的 突出部23c的突出的長度(250(am)比基板21和墊片22的厚度的總和 (150)im)大lOOjim。通過設置這樣的突出部23c，採集到血液存儲部24 內的血液滴15a能夠在到達血液存儲部24與皮膚11的接觸點(參照圖8B 的虛線圓)之前流入供給路徑25。因此，優選的是，蓋罩23上形成的突出 部23c的突出長度大於基板21和墊片22的厚度的總和。
用圖8A ~圖8C說明血液15流入供給路徑25的情況。如圖8A所示，血液存儲部24內的皮膚11被穿刺後，從穿刺孔lla流出血液15而形成血 液滴15a。
因血液15從穿刺孔lla流出，血液滴15a變大，如圖8B所示，與突 出部23c相接。於是如圖8C所示，形成血液滴15a的血液15在血液存儲 部24內擴展， 一下子流入供給路徑25。也就是說，積存在血液存儲部24 內的足量的血液15 —下子被提供給供給路徑25,所以血液15在一定的速 度(速控)的狀態下流入供給路徑25。其結果，不會出現以下的情況，即， 由於血液15不足，其與試劑10 (參照4)的反應在中途停止，或者血液15 過多而將試劑10從檢測部27衝走，在檢測部27以外的地方發生反應。因 此，在規定的位置總以一定的反應速度與試劑IO發生反應。因此，能夠獲 得準確且穩定的測量結果。
圖9和圖10表示實施方式2的血液傳感器20b。
血液傳感器20b與實施方式1的血液傳感器20a的不同點在於在基 板21與蓋罩23之間形成有溝槽26a。以下，重點說明該不同點，對與實施 方式1相同的部件附加相同的標號而對其筒單說明。
圖9A是血液傳感器20b的血液存儲部24和其附近的剖面圖，圖9B 是其透視平面圖。在基板21上形成的基板孔21a的直徑21e是1.6mm。在 墊片22上形成的墊片孔22a的直徑22e是2.0mm。而且，在蓋罩23上形成 的蓋罩孔23a的直徑23e是l.Omm。基板孔21a、墊片孔22a、蓋罩孔Z3a 各自的中心在同一軸上。
血液傳感器20b的血液存儲部24與實施方式1相同，蓋罩23向血液 存儲部24的中心突出而形成突出部23c。突出部23c的突出長度(200pm ) 大於基板21與墊片22的厚度的總和(150(im)。因此，與實施方式l相同， 由於突出部23c,採集到血液存儲部24內的血液滴15a能夠在到達血液存 儲部24與皮膚11的接觸點之前，流入供給路徑25。
如圖9A所示，在血液存儲部24的基板21與蓋罩23之間形成溝槽26a。 如圖9B所示，溝槽26a為環狀，內徑為1.6mm,外徑為2.0mm，寬度為200(im， 高度為50pm (其厚度與墊片22的厚度相同)。
基板孔21a、墊片孔22a以及蓋罩孔23a的中心位於血液存儲部24的 中心處。基板孔21a的直徑21e大於蓋罩孔23a的直徑23e，墊片孔22a的直徑22e大於基玲反孔21a的直徑21e。
參照圖IO說明血液傳感器20b的採血的動作。血液存儲部24的內部 的皮膚ll被穿刺後，從穿刺孔11a流出血液15，從而形成血液滴15a。如 圖IOA所示，血液滴15a變大後與突出部23c的前端(用虛線表示)抵接。 於是如圖IOB所示，血液滴15a在血液存儲部24內一下子擴展開。擴展的 途中的血液15與基板孔21a的虛線所示的墊片側前端(圖10B)抵接。由 於溝槽26a內產生毛細管力，所以如圖IOC所示，血液15 —下子流入溝槽 26a,進而流入溝槽26a的血液15在速控狀態下流入供給^各徑25。
這樣，通過溝槽26a內產生的毛細管力，能夠使血液15經由供給路徑 25更可靠地流入檢測部27 (參照圖4)。而且，檢查後殘留在血液存儲部 24內的血液量與實施方式1的血液傳感器20a相比較少。因此，也可以相 應地減少要採集的血液15，從而降低患者的負擔。
圖11和圖12表示實施方式3的血液傳感器20c。
在血液傳感器20c的基板21與蓋罩23之間形成與實施方式2的血液 傳感器20b的溝槽26a類似的溝槽26b。但是，溝槽26b形成在供給路徑25 側，而在供給路徑25的相反側24e不形成溝槽，這一點與溝槽26a不同。 以下，重點說明該不同點，對與實施方式2的血液傳感器20b相同的部件 附加相同的標號而對其簡單說明。
圖11A是血液傳感器20c的血液存儲部24和其附近的剖面圖，圖11B 是其透視平面圖。在基板21上形成的基板孔21a的直徑21f是1.8mm。在 墊片22上形成的墊片孔22a的直徑22f是2.0mm。而且，在蓋罩23上形成 的蓋罩孔23a的直徑23f是l.Omrti。
墊片孔22a和蓋罩孔23a的中心在同一軸上，相對於該軸，基板孔21a 的中心處於遠離供給路徑25的位置。因此，在供給路徑25的相反側Me, 基板孔21 a與墊片孔22a對齊，在基板21和蓋罩23之間沒有形成溝槽。
這樣，墊片孔22a和蓋罩孔23a的中心存在於血液存儲部24的中心處， 基板孔21a的中心的位置偏向供給路徑25的相反側24e。在相反側24e,基 板孔21a的壁面與墊片孔22a的壁面對齊。而且，基板孔21a的直徑21f大 於蓋罩孔23a的直徑23f,墊片孔22a的直徑22f大於基板孔21a的直徑21f。
血液傳感器20c的血液存儲部24與實施方式1相同，蓋罩23向血液存儲部24的內部突出而形成突出部23c。供給路徑25附近的突出部23c的 突出長度(200nm)大於基板21與墊片22的厚度的總和(15(Vm)。因此， 與實施方式l相同，由於突出部23c，採集到血液存儲部內的血液滴15a能 夠在到達血液存儲部24與皮膚11的接觸點之前，流入供給路徑25。
如圖11B所示，溝槽26b的寬度在供給路徑25側最大(200|im)，並 且隨著遠離供給路徑25而逐漸變細，在供給路徑的相反側24e沒有溝槽26b (溝槽26b的寬度為"O，，)。因此，與實施方式2的血液傳感器20b的溝槽 26a相比，溝槽26b的容積更小。因此， 一企查後殘存在溝槽內的血液的量減 少，所以能夠降低檢查所需的血液15的採集量。
參照圖12A-圖12C說明血液傳感器20c的採血的動作。血液存儲部 24內的皮膚11被穿刺後，從穿刺孔lla流出血液15,從而形成血液滴15a。 如圖12A所示，血液滴15a變大後與突出部23c的前端(用虛線表示)抵 接。於是如圖12B所示，血液滴15a在血液存儲部24內一下子擴展開。擴 展的途中的血液15與虛線所示的基板孔21a的墊片側前端(參照圖12B中 的虛線圓內)抵接。與由突出部23c和皮膚11形成的空間相比，溝槽26b
內產生較強的毛細管力。因此，如圖uc所示，血液is—下子流入具有毛
細管力的溝槽26b，流入溝槽26b的血液15在速控狀態下流入供給路徑25。 這樣，通過產生較強的毛細管力的溝槽26b，能夠使血液l5經由供給路徑 25而更可靠地流入^r測部27。
如上所述，在血液傳感器20c中，相對於蓋罩孔23a的中心，基板孔 21a的中心偏向供給^4聖25的相反側24e側。另一方面，對皮膚的穿刺位 置多在與蓋罩孔23a的中心位置大致相同的位置。根據該位置關係，對皮膚 的穿刺位置(從皮膚滲出的血液滴15a的中心)自然而然地比基板孔21a 的中心更靠近所述供給路徑25側。因此，如圖12C所示'血液滴Ua偏向 供給路徑25側，形成空白部24b。
而且，由於在供給路徑25的相反側24e沒有溝槽26b,所以與實施方 式2的血液傳感器20b相比，殘存在溝槽26b內的血液量較少。因此，能 夠減少血液15的採集量，從而減輕患者的負擔。圖13是表示圖UC的狀 態下的血液傳感器的透視平面圖。如圖12C和圖13所示，在血液存儲部24 內形成不殘留血液15的空白部24b。與實施方式2的血液傳感器20b相比， 用血液傳感器20c進行檢查所需的血液15的量減少了相當於空白部24b的容量的量。
圖14~圖15表示實施方式4的血液傳感器20d。
對於血液傳感器20d而言，蓋罩23的突出部23c形成在供給路徑25 側，另一方面，在供給路徑25的相反側24e不形成突出部，從而在這一點 上與實施方式1的血液傳感器20a不同。以下，重點說明該不同點，對與實 施方式1相同的部件附加相同的標號而對其簡單il明。
圖14A是血液傳感器20d的血液存儲部24和其附近的剖面圖，圖14B 是其透視平面圖。在圖14A和圖14B中，在基板21上形成的基板孔21a 的直徑21g、以及在墊片22上形成的墊片孔22a的直徑22g都為1.75mm。 另一方面，在蓋罩23上形成的蓋罩孔23a的直徑23g是1.5mm。也就是說， 基板孔21a的直徑21g與墊片孔22a的直徑22g相等；另一方面，蓋罩孔 23a的直徑23g小於墊片孔22a的直徑22g。
而且，基板孔21a與墊片孔22a的中心在同一軸上，相對於基板孔21a 的中心，蓋罩孔23a的中心遠離供給路徑25的位置。也就是說，基板孔21a 和墊片孔22a的中心存在於血液存儲部24的中心處，蓋罩孔23a的中心位 於供給路徑25的相反側。
因此，基板孔21a、墊片孔22a以及蓋罩孔23a的各自的壁面在供給路 徑25的相反側24e對齊，蓋罩23不突出。血液傳感器20d的蓋罩23從供 給路徑25側向血液存儲部24的內部突出，形成突出部23c。另一方面，血 液傳感器20d的蓋罩23沒有從供給路徑25的相反側24e向血液存儲部24 的內部突出，從而沒有突出部。
另外，供給路徑25附近的蓋罩23的突出部23c的突出長度(250pm) 大於基板21與墊片22的厚度的總和(150(im)。因此，與實施方式l相同， 由於突出部23c,採集到血液存儲部24內的血液滴15a能夠在到達血液存 儲部24與皮膚11的接觸點之前，流入供給路徑25。
參照圖15A ~圖15C說明血液傳感器20d的採血的動作。如圖15A所 示，血液存儲部24內的皮膚11被穿刺後，從穿刺孔lla流出血液15而形 成血液滴15a。血液滴15a變大後，如圖15B所示與突出部23c的前端(參 照虛線)抵接。於是如圖15C所示，通過由突出部23c和皮膚11產生的毛 細管力，血液滴15a經由供給^4聖25在速控狀態下一下子流入檢測部27。在血液傳感器20d中，通過供給路徑25以及空氣孔28 (參照圖4 ), 在所述供給路徑25以及其附近，蓋罩23與皮膚11之間形成間隙而產生毛 細管力。另一方面，在供給路徑25的相反側，蓋罩23與皮膚11之間沒有 形成間隙。而且，在血液15填滿血液存儲部24之前，血液15與設置在供 給路徑25側的蓋罩23的突出部23c接觸。因此，血液15幾乎不會流到供 給路徑25側的相反側，能夠將血液15經由供給路徑25可靠地導入檢測部 27。因此，殘存在血液存儲部24內的血液量比實施方式1-3的任何一個 都少。因此，減少要釆集的血液15的量，從而減輕患者的負擔。 [實施方式5]
圖16和圖17表示實施方式5的血液傳感器20e。
血液傳感器20e在供給路徑25的附近具有朝向血液存儲部24的內部 的蓋罩23的突起部23c。也就是說，蓋罩23選擇性地在供給路徑25的附 近突出，在其周圍的其他部分不形成朝向血液存儲部24的內部的突出部， 在這一點上，與實施方式1的血液傳感器20a不同。以下，重點說明該不同 點，對與實施方式1的血液傳感器2 0a相同的部件附加相同的標號而對其簡 單說明。
圖16A是血液傳感器20e的血液存儲部24和其附近的剖面圖，圖16B 是其透視平面圖。血液傳感器20e的基板孔21a與墊片孔22a的各自的壁面 對齊。血液傳感器20e的蓋罩23具有僅從供給路徑25側朝向血液存儲部 24的內部的突出部分，形成突出部23c。另一方面，蓋罩23除了所述突起 部23c以外沒有突出部分，並且其不從供給路徑25側以外(包含相反側24e ) 的部分突出。在相反側24e,血液傳感器20e的蓋罩孔23a的壁面與基板孔 21a和墊片孔22a的壁面相比，距血液存儲部24較遠。當然，在相反側24e, 蓋罩孔23的壁面23a也可以與基板孔21a和墊片孔22a的壁面對齊。
另外，供給路徑25附近的蓋罩23的突出部23c的突出長度(250[im) 大於基板21與墊片22的厚度的總和(150(im)。因此，與實施方式l相同， 由於突出部23c,採集到血液存儲部24內的血液滴15a能夠在到達血液存 儲部24與皮膚11的接觸點之前，流入供給路徑25。
參照圖17A 圖17C說明血液傳感器20e的採血的動作。如圖17A所 示，血液存儲部24內的皮膚被穿刺後，從穿刺孔lla流出血液15而形成血 液滴15a。血液滴15a變大後，如圖17B所示與突出部23c的前端(參照虛線)抵接。於是如圖17C所示，通過在突出部23c和皮膚11之間的間隙產 生的毛細管力，血液滴15a經由供給路徑25在速控狀態下一下子流入^r測 部27。
這樣，血液傳感器20e選擇性地在供給路徑附近具有蓋罩23的突出部， 與血液傳感器20d同樣地在血液15填滿血液存儲部24之前，能夠4吏血液 15經由供給路徑25可靠地流入檢測部27。
而且，血液傳感器20e的蓋罩23的在供給路徑25附近的一部分選擇 性地向血液存儲部24的內部突出。因此，如上述的實施方式3和實施方式 4那樣，血液15很難與血液存儲部24的內壁面的四周都接觸。血液滴15a 僅與血液傳感器20e的蓋罩23的突出部23c的部分接觸，通過毛細管力被 導入供給路徑25。能夠無浪費地利用積存在血液存儲部的血液，採集少量 的血液即可，所以能夠減輕因檢查造成的痛疼。
2.本發明的血液檢查裝置
本發明的血液檢查裝置的特徵為，具有所述的血液傳感器。而且，優 選的是，將血液傳感器筒式化，可插拔自由地安裝到血液檢查裝置。以下， 參照

本發明的血液檢查裝置的例子。
圖18~圖23表示實施方式6的血液檢查裝置40。在血液檢查裝置40 上安裝在實施方式1~5進行了說明的血液傳感器20 (可以是血液傳感器 20a 20e中的任一個)。
圖18是血液檢查裝置40的剖面圖。由樹脂形成的殼體41的一端為圓 筒形狀的筒體41a。在筒體41a的前端插拔自由地插入而安裝採血管4厶
插拔自由地安裝的採血管42由圓筒形狀的支架39和安裝在支架39內 的血液傳感器20構成。優選的是，構成採血管42的支架39由透明部件形 成，以能夠目視採血的情況。而且，在與血液傳感器20的血液存儲部相向 的支架39上形成穿刺部件(穿刺針47或雷射)貫穿用的窗口 39a。
在筒體41a的內部滑動自由地設置與手柄44連接的柱塞45。柱塞45 通過彈簧46對採血管42的一側施力。而且，在柱塞45上裝卸自由地安裝 有穿刺針具48,穿刺針具48已安裝有穿刺針47。
手柄44延伸到殼體41的外部並卡止在卡止部49。通過解除卡止部49 的卡止，穿刺針47貫穿血液傳感器20的血液存^f諸部，對皮膚進行穿刺。由手柄44、柱塞45、彈簧46、穿刺針47以及穿刺針具48構成穿刺單元。 設置在殼體41內部的電路部50與六個連接器43 (43a 43f)連接。 從電池51向電路部50供給電源。負壓單元52能夠對血液傳感器20的附 近施加負壓，並經由蓋罩孔對血液存儲部的內部施加負壓。 圖19是表示在筒體41a上安裝有採血管42的狀態的圖。 在採血管42的支架39的內側形成凸形狀的導片39b,且在筒體41a 的外側形成凸形狀的導片41b。圖19表示下述的狀態，即，導片39b與導 片41b相互咬合，採血管42被安裝到筒體41a時的狀態。將採血管42安裝 到筒體41a時，導片39b沿著箭頭53a被引導，因此以安裝方向為旋轉軸的 採血管42的旋轉角度被調整。因此，在安裝採血管42時，即使不調整以 其安裝方向為旋轉軸的旋轉角度，在採血管42的血液傳感器20上形成的 連接電極31a~ 35a以及基準電極33c也能夠與在筒體41a上形成的連接器 43 (43a~43f)可靠地連接。
在筒體41a上安裝採血管42時，設置在筒體41a上的定位凹部41c(參 照圖18)與設置在支架39上的定位凸部39c咬合。由此，採血管42被固 定在筒體41a的規定的位置。因此，能夠將通過穿刺部件對皮膚進行穿刺的 深度保持為恆定。
圖20是電路部50的方框圖。在圖20中，血液傳感器20的連接電極 31a~ 35a以及基準電極33c分別通過連接器43a - 43f與切換電路55連接。 切換電路55的輸出與電流/電壓變換器56的輸入連接。電流/電壓變換器56 的輸出通過模擬/數字變換器(以後，稱為A/D變換器)57與運算部58的 輸入連接。運算部58的輸出與由液晶形成的顯示部59連接。基準電壓源 60與切換電路55連接。基準電壓源60也可以是零電位。
控制部61的輸出與切換電路55的控制端子、運算部58、計時器63、 負壓單元52以及皮膚探測傳感器65連接。控制部61的輸出也與信號發送 部62的輸入連接。若皮膚探測傳感器65探測到與皮膚的接觸，則能夠使 穿刺單元54自動地進行穿刺。當然，在沒有配置皮膚探測傳感器65時， 也可以通過手動的按4a/使穿刺單元54進行穿刺。與血液傳感器20的血液 存儲部24相向地設置穿刺單元54。
接著，說明電路部50的動作。
在進行血液檢查時，首先，確定血液傳感器20的連接電極31a~35a以及基準電極33c已與連接器43a~43f中的哪個連接器連接。根據控制部 61的指令，確定連接器43a-43f中相互相鄰的連接器間電阻為"O，，的連接 器。與電阻為"O"的連接器連接的電極為基準電極33c,決定出與所述基準 電極33c連接的連接器43。以與基準電極33c連接的連接器為基準，依序 確定分別與連接電極34a、 35a、 31a、 32a、 33a連接的連接器43。這樣， 分別確定與連接電極31a~ 35a以及基準電極33c連接的連接器43a~ 43f。
接著，採集血液進行4企查。對切換電路55進行切換，將用於測量血液 成分量的有效極即檢測電極31與電流/電壓變換器56連接。而且，將作為 用於探測血液15的流入的探測極的檢測電極32與基準電壓源60連接。另 外，在檢測電極31與檢測電極32之間施加一定的電壓。在該狀態下，若 血液流入，則在檢測電極31與檢測電極32之間有電流流過。該電流通過 電流/電壓變換器56被變換為電壓，該電壓值通過A/D變換器57被變換為 數字值。然後，該數字值被輸出到運算部58。運算部58基於該數字值檢測 到已流入足夠的血液15。在該時刻停止負壓單元52的動作。
接下來，測量血液成分(例如，葡萄糖)。在測量葡萄糖量時，首先， 根據控制部61的指令對切換電路55進行切換，用於測量葡萄糖量的有效 極即檢測電極31與電流/電壓變換器56連接。而且，用於測量葡萄糖成分 量的對極即檢測電極33與基準電壓源60連接。
使血液中的葡萄糖與葡萄糖氧化還原酶反應 一定時間時，在該反應中， 關閉電流/電壓變換器56和基準電壓源60。經過一定時間(1秒~ 10秒) 後，根據控制部61的指令，在檢測電極31與檢測電極33之間施加一定的 電壓(0.2V ~ 0.5V )。這樣，在檢測電極31與檢測電極33之間有電流流過。 該電流通過電流/電壓變換器56被變換為電壓，該電壓值通過A/D變換器 57被變換為數字值，該數字值被輸出到運算部58。運算部58基於該數字 值換算出葡萄糖量。
在測量完葡萄糖量後，測量Hct值。為了測量Hct值，首先，根據來 自控制部61的指令，對切換電路55進行切換。然後，用於測量Hct值的有 效極即檢測電極35與電流/電壓變換器56連接。而且，用於測量Hct值的 對極即檢測電極31與基準電壓源60連接。
接著，根據控制部61的指令，由電流/電壓變換器56以及基準電壓源 60在檢測電極35與檢測電極31之間施加一定的電壓(2V ~ 3V )。在檢測電極35與檢測電極31之間流過的電流通過電流/電壓變換器56被變換為電 壓，該電壓值通過A/D變換器57被變換為數字值。數字值被輸出到運算部 58,運算部58基於該數字值換算出Hct值。
利用由測量而獲得的Hct值和葡萄糖量，參照預先求得的校準曲線或 校準曲線表，以Hct值對葡萄糖量進行校正，並在顯示部59顯示校正後的 結果。而且，從信號發送部62將校正後的結果發送到注射胰島素的注射裝 置。雖然也可以利用電波進行該發送，但是最好利用對醫療儀器無妨礙的 光通信進行發送。
通過從信號發送部62發送這樣校正後的測量數據，若注射裝置自動地 設定胰島素的劑量，則不需要患者自己對注射裝置設定應注射的胰島素量， 從而消除了麻煩。另外，因為能夠不經由人為的手段對注射裝置設定胰島 素的量，所以能夠防止設定差錯。
將實施方式5的血液檢查裝置作為葡萄糖測量裝置進行了說明，但也 能夠適合地應用於葡萄糖以外的血液成分，例如乳酸值或者膽固醇的測量。
接著，用圖21說明由血液檢查裝置40進行的檢查流程。
在步驟71，穿刺針具48安裝在柱塞45上，所述穿刺針具化安裝有穿 刺針47。接著在步驟72，將安裝有血液傳感器20的採血管42安裝在筒體 41a的前端開孔部。
在步驟73，通過手動操作或通過安裝採血管42自動地接通血液檢查裝 置40的電源開關。從電池51向電路部50供給電源。電源提供給電路部50 後，首先探測血液傳感器20的基準電極33c。基於探測到的基準電極33c 確定檢測電極31 ~35。
在步驟74，直至血液檢查裝置40的採血管42適當地設置在應穿刺的 皮膚11上為止進行待機。若採血管42的皮膚探測傳感器65探測到與皮膚 11的接觸，則轉移到步驟75使負壓單元52動作。在沒有配置皮膚探測傳 感器65時，也可以手動地操作負壓按鈕64 (未圖示)，從而控制部61使負 壓單元52動作。負壓單元52能夠對血液傳感器20的附近施加負壓。
若形成負壓單元52的真空泵的電流發生變化或經過了由計時器63預 先設定的時間，則判斷為通過負壓已使血液存儲部24內的皮膚充分地隆起， 轉移到步驟76。
在步驟76，在顯示部59顯示可以穿刺的意旨。接著在步驟77,按照該顯示，患者解除手柄44的卡止部49的卡合，由穿刺針47對皮膚11進行 穿刺。從穿刺後的皮膚11流出血液15。流出的血液15積存在血液存儲部 24,進而被引導到血液傳感器20的檢測部27。在步驟79,測量血液15的 血糖值。
在步驟79測量血糖值後轉移到步驟80,停止負壓單元52的負壓施加。 在步驟81，在顯示部59顯示測量出的血糖值。在步驟79進行測量之前的、 血液15到達檢測電極32的時刻，停止步驟76中的顯示部59的顯示("可 以穿刺，，的意旨的顯示)(步驟78)。此外，也可以在停止顯示的同時，停止 負壓施力口。
在使用了血液檢查裝置40的皮膚11的穿刺中，通過穿刺單元54的穿 刺針進行穿刺的皮膚的位置如圖22所示，優選的是位於比血液存儲部24 內的蓋罩孔23a的中心24c更靠近供給路徑25的位置。這樣，通過對相對 於蓋罩孔23a的中心24c更靠近供給路徑25處進行穿刺，使血液滴15a與 血液存儲部24的相反側24e抵接之前與突出部23c抵接。因此，能夠使血 液15可靠且高效率地流入供給路徑25。
圖23是表示以下狀態的圖，患者為了檢查血糖值，右手拿著血液檢查 裝置40,要從左手的食指採集血液15的狀態。筒體41a與殼體41的一端 連接。在筒體41a上安裝採血管42，在釆血管42的一端安裝血液傳感器20。 而且，在殼體41的另一端設置顯示部59。 [實施方式7 ]
圖24是表示實施方式7的血液檢查裝置100的分解立體圖。血液檢查 裝置100使用雷射發射裝置133作為穿刺單元，這一點與在實施方式6說 明了的血液檢查裝置40不同，但其他方面與實施方式6相同。因此對該不 同點進行說明，對同 一部件附加相同的標號而對其簡單說明。
在圖24中，下盒132內收納有作為穿刺單元的雷射發射裝置133、 構成負壓單元134的吸引泵134a、泵閥組件134b、大氣釋放開關134c、將 電力提供給電氣部件的電池135、安裝在這些部件之上的電路部136以及安 裝在電路部136之上且由液晶構成的顯示部59。將上盒138蓋在安裝有這 些部件的下盒132上而形成主體139。在上盒138上與顯示部59對應的位 置設置透明的顯示窗138a。
電路部136的動作與血液檢查裝置40所使用的電路部50相同。但是，在血液檢查裝置100中，穿刺按鈕和通過按下穿刺按鈕來發射雷射的雷射
發射裝置133與控制部61連接，在這一點上，與電路部50不同。
適配器140用於連接主體139與採血管42,其一端安裝在主體139上。 適配器140的另一端成圓筒狀的筒體，可插拔自由地安裝採血管42。在採 血管42的內部安裝有血液傳感器20。窗口 39a被設置在構成採血管42的 支架39的中央處，並處於從雷射發射裝置133發射的雷射的雷射照射軸上。 實施方式7的血液檢查裝置100的穿刺單元不是穿刺針而是雷射發射 裝置133,所以無需更換穿刺單元。因此不需要更換作業，血液檢查變得很 容易。而且，雷射發射裝置133不是使用與患者的皮膚直接接觸的穿刺針， 而是能夠非接觸性地對患者的皮膚進行穿刺，所以較衛生。進而，沒有機 械性地運動的可動部件，所以故障較少而提高可靠性。另外，由於是非接 觸，所以能夠容易地實施防水，從而可以對整個血液^r查裝置100進行清 洗。
使用雷射發射裝置133的血液檢查裝置100中的採血管42也可以與實 施方式6的使用穿刺針47的血液檢查裝置40的採血管通用。也就是說， 採血管42能夠用於血液檢查裝置40以及血液檢查裝置100。
工業實用性
通過本發明的血液傳感 器，能 夠以少量的血液進行準確的檢查。因此，
使用了本發明的血液傳感器的血液檢查裝置在醫療設備等中極為有用。
本申請主張基於2006年9月19日申請的JP2006-252075號日本專利申
請的優先權。該申請說明書以及附圖中所記載的內容全部被引用於本申請。
權利要求
1、一種血液傳感器，包括基板；墊片，其安裝在所述基板的上表面；蓋罩，其安裝在所述墊片的上表面；血液存儲部，其由基板孔、墊片孔的一部分以及蓋罩孔構成，所述基板孔形成在所述基板上，所述墊片孔形成在所述墊片上且與所述基板孔連接，所述蓋罩孔形成在所述蓋罩上且與所述墊片孔連接；供給路徑，其由所述墊片孔的另一部分構成且與所述血液存儲部連通；以及多個檢測電極，其形成在所述供給路徑上，所述蓋罩從所述供給路徑側朝向所述血液存儲部的內側突出且突出得超過所述基板和所述墊片。
2、 如權利要求1所述的血液傳感器，所述蓋罩的突出的長度大於所述 基板的厚度與所述墊片的厚度的總和。
3、 如權利要求1所述的血液傳感器，所述蓋罩孔的開孔面積為所述基 板孔的開孔面積以下且小於所述墊片孔的開孔面積。
4、 如權利要求1所述的血液傳感器，所述基板從所述供給路徑側朝向 所述血液存儲部的內側突出且突出得超過所述墊片，從而在所述基板與所 述蓋罩之間形成間隙。
5、 如權利要求1所述的血液傳感器，所述基板孔、形成所述血液存儲部的墊片孔、以及所述蓋罩孔是圓形， 所述蓋罩孔的直徑為所述基板孔的直徑以下且小於所述墊片孔的直徑，所述基板孔、所述墊片孔以及所述蓋罩孔的各個中心在同一軸上。
6、 如權利要求1所述的血液傳感器，所述基板孔、形成所述血液存儲部的墊片孔、以及所述蓋罩孔是圓形， 所述蓋罩孔的直徑為所述基板孔的直徑以下且小於所述墊片孔的直徑，所述蓋罩孔和所述墊片孔的各個中心在同一軸上，相對於墊片孔的中心，所述基板孔的中心位於供給路徑的相反側。
7、 如權利要求1所述的血液傳感器，所述基板孔、形成所述血液存儲部的墊片孔、以及所述蓋罩孔是圓形， 所述基板孔的直徑大於所述蓋罩孔的直徑且與所述墊片孔的直徑相等，所述基板孔和所述墊片孔的各個中心在同一軸上，相對於所述基板孔的中心，所述蓋罩孔的中心位於所述供給路徑的相 反側。
8、 如權利要求1所述的血液傳感器，所述蓋罩具有從所述供給路徑側 朝向血液存儲部的內側的突起部。
9、 如權利要求1所述的血液傳感器，經由所述蓋罩孔對所述血液存儲 部施力口負壓。
10、 如權利要求1所述的血液傳感器，由所述基板、所述墊片以及所述蓋罩形成多邊形的基體， 在所述多邊形的各個頂部設置有電極，並且設置在所述各個頂部的電 極與任 一 所述檢測電極連接，設置在各個頂部的電極中的兩個電極與同 一檢測電極連接。
11、 如權利要求IO所述的血液傳感器，所述基體為正六邊形。
12、 如權利要求1所述的血液傳感器，所述蓋罩的上表面具有撥水性，所述供給路徑的內表面具有親水性， 而且所述血液存儲部的頂面具有比所述蓋罩的上表面弱的撥水性或者 具有比所述供給路徑的內表面弱的親水性。
13、 如權利要求1所述的血液傳感器，所述基板的下表面具有撥水性。
14、 一種血液檢查裝置，包括 殼體；筒體，其形成在所述殼體的一端； 柱塞，其在所述筒體內往復移動；穿刺針具，其一端裝卸自由地被所述柱塞保持，在另一端安裝有穿刺針；血液傳感器，其與所述穿刺針相向地被設置；以及 電路部，其與所述血液傳感器連接，其中，所述血液傳感器是權利要求1所述的血液傳感器。
15、 如權利要求14所述的血液^r查裝置，將所述血液傳感器安裝在筒狀的支架上而構成採血管，所述採血管插拔自由地安裝在所述筒體。
16、 如權利要求15所述的血液檢查裝置，所述支架由可透視內部的透 明或半透明的部件形成。
17、 如權利要求14所述的血液檢查裝置，還包括負壓單元，其對所 述血液傳感器的附近施加負壓。
18、 如權利要求14所述的血液檢查裝置，相對於形成在血液傳感器上 的蓋罩孔的中心，所述穿刺針對偏向供給路徑側的位置進行穿刺。
19、 一種血液檢查裝置，包括殼體；筒體，其形成在所述殼體的一端； 雷射發射裝置，其設置在所述殼體內；血液傳感器，其與所述雷射發射裝置的雷射發射口相向地被設置；以及電路部，其與所述血液傳感器連接，其中， 所述血液傳感器為權利要求1所述的血液傳感器。
20、 如權利要求19所述的血液檢查裝置， 將所述血液傳感器安裝在筒狀的支架上而構成採血管， 所述採血管插拔自由地安裝在所述筒體。
21、 如權利要求20所述的血液檢查裝置，所述支架由可透視內部的透明或半透明的部件形成。
22、 如權利要求19所述的血液檢查裝置，還包括負壓單元，其對血 液傳感器的附近施加負壓。
23、 如權利要求19所述的血液檢查裝置，相對於形成在血液傳感器上 的蓋罩孔的中心，所述雷射對偏向供給路徑側的位置進行穿刺。
全文摘要
本發明提供一種血液傳感器。該血液傳感器(20a)包括基板(21)；墊片(22)，其安裝在所述基板(21)的上表面；蓋罩(23)，其安裝在所述墊片(22)的上表面；血液存儲部(24)，其由形成於所述基板(21)上的基板孔(21a)、形成於所述墊片(22)上且與所述基板孔(21a)連接的墊片孔(22a)的一部分以及形成於所述蓋罩(23)上且與所述墊片孔(22a)連接的蓋罩孔(23a)構成；供給路徑(25)，其由所述墊片孔(22a)的另一部分構成且與所述血液存儲部(24)連通；多個檢測電極，其形成在所述供給路徑(25)上，其中，所述蓋罩(23)從所述供給路徑(25)側朝向所述血液存儲部(24)的內側突出且突出得超過所述基板(21)和墊片(22)。
文檔編號A61B5/1473GK101511270SQ20078003268
公開日2009年8月19日 申請日期2007年9月19日 優先權日2006年9月19日
發明者濱中健一, 秋山敏博, 藤原雅樹 申請人:松下電器產業株式會社