(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織中のグルコースレベルを測定する装置であり、
前記装置は、
前記生体組織に対して適用される電極構造と、
前記電極構造でＡＣ信号電圧を発生するために前記電極構造に接続されている信号発生回路と、
前記ＡＣ信号電圧により、前記電極構造によって発生された電界に対する前記生体組織の応答を測定する測定回路と、
前記生体組織の温度を示す第１の温度パラメータを測定する第１の温度センサと、
前記信号発生回路を操作する制御装置と、
を具備し、
前記制御装置は、少なくとも、第１の電気パラメータを測定するための第１の周波数と、第２の電気パラメータを測定するための第２の周波数と、第３の電気パラメータを測定するための第３の周波数とにおいて、前記信号発生回路と前記測定回路とを操作するように構成され適合されており、前記第１の周波数は１ｋＨｚ乃至２００ｋＨｚの第１の周波数範囲内にあり、前記第２の周波数は０．２ＭＨｚ乃至１００ＭＨｚの第２の周波数範囲内にあり、前記第３の周波数は１ＧＨｚを超える第３の周波数範囲内にあり、
前記制御装置は、少なくとも前記第１、第２、第３の電気パラメータと前記第１の温度パラメータとの組合せから前記グルコースレベルを導出するようにさらに構成され適合されており、
ここにおいて、前記制御装置は、以下のパラメータｐ１乃至ｐ７から前記グルコースレベルを決定するように構成され適合され、
前記パラメータｐ１乃至ｐ７は、
ｐ１−少なくとも２ｍｍの分離ギャップを有する電極対により測定された３０ＭＨｚよりも大きい周波数における第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの位相に基づく値と、
ｐ２−２ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極対により測定された３０ＭＨｚよりも大きい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの位相に基づく値と、
ｐ３−１００ｋＨｚよりも大きい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの位相に基づく値と、
ｐ４−１００ｋＨｚよりも大きい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの大きさに基づく値と、
ｐ５−少なくとも１ｍｍの分離ギャップを有する電極対により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数で測定された透過係数の位相に基づく値と、
ｐ６−１ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極対により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数で測定された透過係数の位相に基づく値と、
ｐ７−温度に基づく値と、
である、装置。
【請求項２】
前記第３の周波数範囲は１ＧＨｚ乃至３０ＧＨｚである請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１の周波数範囲内の異なる周波数で幾つかの電気パラメータを測定し、および／または前記第２の周波数範囲内の異なる周波数で幾つかの電気パラメータを測定し、および／または前記第３の周波数範囲内の異なる周波数で幾つかの電気パラメータを測定する前記測定回路と、前記信号発生回路とを操作するように構成され適合されている請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
前記電極構造は、第１のインターデジタル電極対を具備し、
前記制御装置は、前記第１のインターデジタル電極対により前記第１の電気パラメータを測定するように構成され適合されている請求項１乃至３のいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
前記電極構造は、少なくとも２ｍｍのギャップにより分離されている第２の電極対を具備し、
前記制御装置は、前記第２の電極対により前記第２の電気パラメータを測定するように構成され適合されている請求項１乃至４のいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記電極構造は、前記第２の周波数範囲における測定のために少なくとも２つの電極対を具備し、
前記２つの電極対は、異なるギャップ幅を有し、
前記制御装置は、前記第２の周波数範囲で前記２つの電極対により少なくとも２つの電気パラメータを測定するように構成され適合されている請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記電極構造は、第３の電極対を具備し、
前記制御装置は、前記第３の電極対により前記第３の電気パラメータを測定するように構成され適合され、
特に前記第３の電極対は、共平面導波体を形成している請求項１乃至６のいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
前記電極構造は、前記第３の周波数範囲における測定のために少なくとも２つの電極対を具備し、
前記２つの電極対は、異なるギャップ幅を有し、
前記制御装置は、前記第３の周波数範囲で前記２つの電極対により少なくとも２つの電気パラメータを測定するように構成され適合されている請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記装置内の温度を示す第２の温度パラメータを測定する第２の温度センサをさらに具備している請求項１乃至８のいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、以下のパラメータｐ８乃至ｐ１３のうちの少なくとも１つのパラメータから前記グルコースレベルを決定するように構成され適合され、
前記パラメータは、
ｐ８−少なくとも２ｍｍの分離ギャップを有する電極対により測定された１０乃至３０ＭＨｚ間の前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの位相に基づく値、
ｐ９−２ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極対により測定された１０乃至３０ＭＨｚ間の前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの位相に基づく値、
ｐ１０−少なくとも２ｍｍの分離ギャップを有する電極対により測定された１０ＭＨｚよりも小さい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの大きさに基づく値、
ｐ１１−２ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極対により測定された１０ＭＨｚよりも小さい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの大きさに基づく値、
ｐ１２−少なくとも１ｍｍの分離ギャップを有する電極対により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数ｆ１’＜ｆ１で測定された透過係数の大きさに基づく値、および／または、
ｐ１３−１ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極対により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数ｆ２’＜ｆ２で測定された透過係数の大きさに基づく値である請求項１記載の装置。
【請求項１１】
生体組織中のグルコースレベルを決定する方法であり、
前記生体組織に対して電極構造を適用し、
前記電極構造に対してＡＣ信号電圧を与え、前記ＡＣ信号電圧は、１ｋＨｚ乃至２００ｋＨｚの第１の周波数と、０．２ＭＨｚ乃至１００ＭＨｚの第２の周波数と、少なくとも１ＧＨｚの第３の周波数と、を有し、
前記第１、第２、第３の周波数の前記ＡＣ信号電圧に対する前記生体組織の応答を示す第１、第２、第３の電気パラメータを測定し、
前記生体組織の温度を示す第１の温度パラメータを測定し、
前記グルコースレベルを導出するために、前記第１、第２、第３の電気パラメータと前記温度パラメータとを組合せるステップを含んでおり、
ここにおいて、前記グルコースレベルは以下のパラメータｐ１乃至ｐ７から決定され、
前記パラメータｐ１乃至ｐ７は、
ｐ１−少なくとも２ｍｍの分離ギャップを有する電極対により測定された３０ＭＨｚよりも大きい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの位相に基づく値と、
ｐ２−２ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極対により測定された３０ＭＨｚよりも大きい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの位相に基づく値と、
ｐ３−１００ｋＨｚよりも大きい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの位相に基づく値と、
ｐ４−１００ｋＨｚよりも大きい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの大きさに基づく値と、
ｐ５−少なくとも１ｍｍの分離ギャップを有する電極対により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数で測定された透過係数の位相に基づく値と、
ｐ６−１ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極対により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数で測定された透過係数の位相に基づく値と、
ｐ７−前記温度に基づく値と、
である、方法。
【請求項１２】
さらに、前記パラメータｐ１乃至ｐ７に加えて、以下のパラメータｐ８乃至ｐ１３のうちの少なくとも１つのパラメータが使用され、
前記パラメータは、
ｐ８−少なくとも２ｍｍの分離ギャップを有する電極対により測定された１０乃至３０ＭＨｚの前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの位相に基づく値、
ｐ９−２ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極対により測定された１０乃至３０ＭＨｚの前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの位相に基づく値、
ｐ１０−少なくとも２ｍｍの分離ギャップを有する電極対により測定された１０ＭＨｚよりも小さい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの大きさに基づく値、
ｐ１１−２ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極対により測定された１０ＭＨｚよりも小さい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの大きさに基づく値、
ｐ１２−少なくとも１ｍｍの分離ギャップを有する電極対により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数ｆ１’＜ｆ１で測定された透過係数の大きさに基づく値、および／または、
ｐ１３−１ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極対により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数ｆ２’＜ｆ２で測定された透過係数の大きさに基づく値である、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記パラメータを重みで加重することにより前記グルコースレベルを決定するステップを含んでおり、
前記重みの一部分は、一連の装置で共通しているグローバルな重みであり、
前記重みの別の部分は、個人のユーザに対して較正されるユーザ重みであり、
少なくとも次のパラメータ、即ちｐ１と、ｐ２と、ｐ３と、ｐ４と、ｐ７と、ｐ１０と、ｐ１１は、グローバルな重みにより加重され、および／または、
少なくとも次のパラメータ、即ちｐ５と、ｐ６と、ｐ８と、ｐ９と、ｐ１２と、ｐ１３は、ユーザ重みにより加重される請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記グルコースレベルは以下の項を使用して計算され、  
【数１】
0005628289.tif 000016
ここで、ｃはオフセットであり、ｋｉは重みであり、ｐｉは測定されたパラメータであり、
Ｎは測定されたパラメータの数である請求項１１乃至１３のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
較正するステップをさらに含み、
前記較正するステップは、
延長された時間期間にわたって前記パラメータと一連の基準グルコース値とを測定し、
以下を計算し、
【数２】
0005628289.tif 000017
ここで、ｃｊは添加値であり、第１の一連の連続的な測定では、ｃ１が使用され、第２の一連の連続的な測定では、ｃ２が使用され、以降、第Ｊの一連の連続的な測定では、ｃＪが使用され、
全ての前記添加値ｃｊと前記パラメータの少なくとも一部とを前記基準グルコース値に適合させ、
前記較正するステップ後、前記グルコースは基準グルコース値を測定することにより決定され、
前記基準グルコース値と前記較正するステップで得られた重みとから前記オフセットｃを決定し、次に、
前記測定されたパラメータと、前記較正するステップで得られた前記重みと、前記オフセットｃとから、前記グルコースレベルを決定するステップを含んでいる請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体組織のグルコースレベルを決定するための装置及び方法に関する。本発明は特に与えられた電界に対する組織の応答特性からグルコースレベルを導出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
WO 02/069791号明細書には生体のグルコースレベルを決定する装置が記載されている。この装置は基板に取付けられた電極構造と、電極により発生された電界に対する組織の応答特性を決定するように構成された制御装置とを具備している。このタイプの装置はグルコースレベルがその誘電性及び電気的応答特性に影響する事実を利用している。
【０００３】
同様に、WO 2005/053523号明細書とWO 2005/053526号明細書はこのような装置で使用されるハードウェア及び測定方法を記載している。
【０００４】
グルコースレベルはその電気的及び誘電的応答特性に影響する唯一の状態変数ではないので、このような装置についての正確性は適切に測定されたパラメータを測定して組み合わせることによってのみ実現されることができる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明により解決される問題はそれ故、より正確なグルコースレベル決定を可能にするこのタイプの改良された装置及び方法を提供することである。
【０００６】
この問題は独立請求項の装置及び方法により解決される。
【０００７】
したがって、少なくとも第１、第２、第３の周波数のＡＣ信号電圧はそれぞれ第１、第２、第３の電気パラメータを測定するために電極構造に対して連続的にまたは同時に与えられる。第１の周波数は１ｋＨｚと２００ｋＨｚの間であり、第２の周波数は０．２ＭＨｚと１００ＭＨｚの間であり、第３の周波数は少なくとも１ＧＨｚである。
【０００８】
さらに、組織の温度を示す温度パラメータが測定される。
【０００９】
第１、第２、第３の電気パラメータと温度パラメータはその後、グルコースレベルを導出するために組み合わせられる。例えば第１、第２、第３の電気パラメータと温度信号の線形および／または二次項の和が、較正測定から得られた係数と共に使用されることができる。
【００１０】
これは３つの特定の周波数範囲の測定が測定された信号のグルコース以外の組織状態パラメータの影響を除去するために有効であるという理解に基づいている。例えばグルコースは主として周波数範囲０．２ＭＨｚから１００ＭＨｚでベータ分散を変調し、これは周波数範囲１ｋＨｚと２００ｋＨｚの信号に影響し、他の周波数範囲での信号に対する影響は少ないので、汗の影響は除去されることができる。さらに、組織の温度は全ての電気的に測定されたパラメータに影響し、それ故直接温度測定は正確性をさらに改良することを可能にする。
【００１１】
皮膚と下層組織中の含水量の変化を補償するために、第３の周波数は１ＧＨｚと３０ＧＨｚとの間であるべきであり、その理由は水の誘電応答特性は主としてこの周波数範囲の信号に影響し、他の周波数範囲における信号に対する影響は少ないため有効である。
【００１２】
さらに有効な実施形態では、分離ギャップは表面効果のみを測定することを可能にするために非常に小さい必要があるので、第１の電気パラメータはインターデジタル電極として設計された電極の第１の対により測定され、インターデジタル構造は適切な大きい測定表面を可能にする。
【００１３】
第２の電気パラメータは少なくとも２ｍｍのギャップにより分離される電極の第２の対により最良に測定される。これは組織中の血液のベータ分散を測定するために組織中へさらに十分に到達するフィールドを発生することを可能にする。有効なことに、異なるギャップ幅を有する少なくとも２つの電極の対は第２の周波数範囲での測定で与えられる。これらは少なくとも２つの異なる電気パラメータを測定することに使用され、このことは深さ分解情報を得ることを可能にする。電極の２つの対は共通して１つの電極（例えば接地電極）を有することができる。
【００１４】
第３の電気パラメータはまた専用の第３の電極の対により最良に測定され、これはギガヘルツ範囲における測定に対して最適化されることができ、例えば共平面導波体として設計される。有効なことに、異なるギャップ幅を有する少なくとも２つの電極の対は第３の周波数範囲における測定のために与えられる。これらは少なくとも２つの異なる電気パラメータを測定するために使用され、このことは深さ分解情報を得ることを可能にする。電極の２つの対は共通の１つの電極（例えば接地電極）を有することもできる。
【００１５】
以下のパラメータは特にグルコース測定を示すことが分かっている。：
ｐ１−少なくとも２ｍｍの分離ギャップを有する電極により測定された３０ＭＨｚよりも大きい周波数における第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの位相に基づく値。パラメータがその後、線形または二次の組合せを使用して組み合わされるならば、インピーダンスの位相の位相対数が使用されると有効である。
【００１６】
ｐ２−２ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極対により測定された３０ＭＨｚよりも大きい周波数における第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの位相に基づく値。パラメータがその後、線形または二次の組合せを使用して組み合わされるならば、インピーダンスの位相の位相対数が使用されると有効である。
【００１７】
ｐ３−１００ｋＨｚよりも大きい周波数における第１の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの位相に基づく値。パラメータがその後、線形または二次の組合せを使用して組み合わされるならば、インピーダンスの位相の位相対数が使用されると有効である。
【００１８】
ｐ４−１００ｋＨｚよりも大きい周波数における第１の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの大きさに基づく値。パラメータがその後、線形または二次の組合せを使用して組み合わされるならば、インピーダンスの位相の位相対数が使用されると有効である。
【００１９】
ｐ５−少なくとも１ｍｍの分離ギャップを有する電極により測定された第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数ｆ１で測定された透過係数の位相に基づく値。パラメータがその後、線形または二次の組合せを使用して組み合わされるならば、送信の位相の二乗が使用されると有効である。
【００２０】
ｐ６−１ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極により測定された第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数ｆ２で測定された透過係数の位相に基づく値。パラメータがその後、線形または二次の組合せを使用して組み合わされるならば、送信の位相の二乗が使用されると有効である。
【００２１】
ｐ７−温度に応じた値。
【００２２】
これに加えて、測定はさらに以下のパラメータのうちの少なくとも１つを考慮することによって改良されることができる。
【００２３】
ｐ８−少なくとも２ｍｍの分離ギャップを有する電極により測定された１０乃至３０ＭＨｚの第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの位相に基づく値。パラメータがその後、線形または二次の組合せを使用して組み合わされるならば、インピーダンスの位相の対数が使用されると有効である。
【００２４】
ｐ９−２ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極により測定された１０乃至３０ＭＨｚの第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの位相に基づく値。パラメータがその後、線形または二次の組合せを使用して組み合わされるならば、インピーダンスの位相の対数が使用されると有効である。
【００２５】
ｐ１０−少なくとも２ｍｍの分離ギャップを有する電極により測定された１０ＭＨｚよりも小さい第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの大きさに基づく値。パラメータがその後、線形または二次の組合せを使用して組み合わされるならば、インピーダンスの大きさの対数が使用されると有効である。
【００２６】
ｐ１１−２ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極により測定された１０ＭＨｚよりも小さい第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの大きさに基づく値。パラメータがその後、線形または二次の組合せを使用して組み合わされるならば、インピーダンスの大きさの対数が使用されると有効である。
【００２７】
ｐ１２−少なくとも１ｍｍの分離ギャップを有する電極により測定された第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数ｆ１’＜ｆ１で測定された透過係数の大きさに基づく値。パラメータがその後、線形または二次の組合せを使用して組み合わされるならば、送信の大きさの二乗が使用されると有効である。
【００２８】
ｐ１３−１ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極により測定された第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数ｆ２’＜ｆ２で測定された透過係数の大きさに基づく値。パラメータがその後、線形または二次の組合せを使用して組み合わされるならば、送信の大きさの二乗が使用されると有効である。
【００２９】
グルコースレベルを計算するとき、パラメータは重みにより加重され、前記重みの部分は「グローバルな重み」であり、これは一連の装置に対して共通している重みとして定義され、即ち個々のユーザに適合される必要はない。重みの別の部分は「ユーザ重み」であり、これは個人のユーザに対して較正される必要がある重みとして定義される。少なくとも以下のパラメータは有効にグローバルな重みにより加重される。  
ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ７および必要に応じてｐ１０、ｐ１１  
これに加えて又は代わりに、少なくとも以下のパラメータがローカル重みにより有効に加重される。  
ｐ５、ｐ６および必要に応じてｐ８、ｐ９、ｐ１２、ｐ１３  
これはパラメータｐ５、ｐ６および必要に応じてｐ１２、ｐ１３が主に生物組織の含水量の変化を考慮し、これらはその厚さに比例し、ケースによって変化する可能性があることによるものである。さらに、必要に応じてパラメータｐ８とｐ９は生物組織の電気損失を主に考慮し、これらも組織の厚さに比例する。
【００３０】
例えばグルコースレベルは線形、加重和およびオフセットを使用して、即ち以下のような項を使用して計算されることができる。  
【数１】
0005628289.tif 000002
【００３１】
ここでｃはオフセットであり、ｋｉは重みであり、ｐｉは測定されたパラメータであり、Ｎは測定されたパラメータの数である。
【００３２】
重みｋｉの少なくとも幾つかは較正測定で決定されることができる。有効なことに、このような較正測定はパラメータ及び一連の基準グルコース値が延長された時間期間にわたって測定される場合の較正ステップを含んでいる。この文脈では「基準グルコース値」は例えば血液の標本の解析、光学測定等による本発明の手段以外の手段により決定されたグルコースレベルである。
【００３３】
較正ステップ期間中に、以下のタイプの項が計算され、
【数２】
0005628289.tif 000003
【００３４】
ｃ１，ｃ２，．．．，ｃＪは添加値である。第１の一連の連続的な測定では、ｃ１が使用され、第２の一連の連続的な測定では、ｃ２が使用される。換言すると、一連の測定はサブシリーズに分割され、各サブシリーズｊはその固有の添加値ｃｊを有する。その後、全ての添加値ｃｊとパラメータｋｊの少なくとも一部は基準グルコース値に適合される。幾つかの添加値の使用はパラメータｋｊの評価においてドリフトの影響を最小にすることにより測定のドリフトを補償することを可能にする。
【００３５】
この較正ステップ後、「正常な」動作のグルコースレベルの決定は例えば次のステップを含むことができ、即ち、
基準グルコース値、即ち朝行われる測定と、
基準グルコース値と較正ステップで得られた重みからのオフセットｃの決定と、
その後の測定、即ち日中に行われる測定について、測定されたパラメータ、較正ステップで得られた重み、オフセットｃからのグルコースレベルの決定。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】装置の断面図である。
【図２】図１の装置の底面図である。
【図３】装置のブロック回路図である。
【図４】装置のＧＨｚ電子系のブロック回路図である。
【図５】第２の周波数範囲からの電気パラメータ（ｐ１）に主に影響し、他の２つの周波数範囲からの電気パラメータ（ｐ３とｐ６）に影響しない生物組織中のグルコース含有量を示す図である。
【図６】皮膚のプロフィールに沿った血管濃度が異なるために、グルコースが異なる侵入深さで第２の周波数範囲から電気パラメータ（ｐ１、ｐ２）を異なって変調する態様を示す図である。
【図７】約１０：００に生じた発汗事象に対する生物組織の結果の状態の変化を示す図であり、第１の周波数範囲からの電気パラメータ（ｐ３）は表面で誘起した変化を測定し、第３の周波数範囲からの電気パラメータ（ｐ６）は生物組織中の含水量の結果的な変化を測定し、第２の周波数範囲からの電気パラメータ（ｐ１）はこれらの組合せにより影響を受けている。
【図８】約１２：１０に生じた含水量の変化に対する生物組織の結果の状態の変化を示す図であり、これは第３の周波数範囲からの電気パラメータ（ｐ５）により測定され、第２の周波数範囲からの電気パラメータ（ｐ１）に影響している。
【図９】含水量の分散が皮膚プロフィールに沿って一定ではないため、約１０：００に生じた含水量の変化につながる発汗事象が、異なる侵入深さにおいて第３の周波数範囲からの電気パラメータを異なって変調することを示す図。
【図１０】第２の周波数範囲からの電気パラメータ（ｐ１）と温度（ｐ７）の依存度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明は良好に理解され、前述した以外の目的は以下のその詳細な説明を考慮するとき明白になるであろう。このような説明において添付図面を参照する。  
［一般的なハードウェア設計］  
装置の有効な実施形態の通常の設計が図１及び２に示されている。装置は例えばプラスティックのハウジング１を具備している。以下「底面」と呼ぶ装置の一方の面は基板２により閉じられている。基板２は長方形であり、細長く、縦軸３を有する。バンドまたは腕輪４がハウジング１に取付けられ、縦軸３に垂直に延在し、装置を例えば人の腕または脚に取付けることを可能にし、縦軸３は腕又は脚の縦軸に平行して延在している。
【００３８】
第１の面（底面）において、基板２は構成された金属層５により形成される電極装置を搭載する。金属層５は図２では灰色で示されている。その第２の面（上面）において、電子部品６が基板２に取付けられ、表面上または基板２内の金属導線に接続されている。
【００３９】
ハウジング１は基板２に加えて少なくとも１つの印刷回路７を収容し、印刷回路７はさらに電子部品８を搭載する。電気コネクタ９は印刷回路７を基板２へ接続するために設けられている。
【００４０】
さらに、装置は典型的にバッテリとインターフェースと、および／またはディスプレイ部品（図示せず）も含んでいる。
【００４１】
前述したように、基板２は第１の（底）面および第２の（上）面を有し、第１の面は装置の動作期間中に人の皮膚に適用されている。
【００４２】
金属層５は開口を有する接地電極10を形成するように構成されている。信号電極12a、12b、13a、13b、13c、14はこれらの開口内に配置されて、ギャップ15が開口の内部エッジと信号電極の外部エッジとの間に形成されている。各信号電極12a、12b、13a、13b、13c、14はこのようなギャップ15により完全に囲まれている。
【００４３】
電極構成は電極を機械的および／または化学的に保護するために金属層５をカバーする随意選択的な誘電体層を具備することができる。
【００４４】
測定期間中、装置は組織、即ちユーザの皮膚に対して電極構成を接触させる。
【００４５】
[電極]  
信号電極の３つのセットが存在する。即ち、
−信号電極の第１のセット14はインターデジタル電極22からなり、１ｋＨｚ乃至２００kＨｚの第１の周波数範囲で動作される。  
−信号電極の第２のセット13a、13b、13cは第２の周波数範囲、即ち０．２ＭＨｚ乃至１００ＭＨｚで容量センサとして動作される。  
−信号電極の第３のセット12a、12bは少なくとも１Ｇｚの第３の周波数範囲の周波数で「共平面導波体」（ＣＰＷ）として動作される。
【００４６】
各信号電極12a、12b、13a、13b、13c、14は接地電極10と共に電極対を形成する。
【００４７】
信号電極の第１のセット14の主な目的はWO 2007/053963号明細書に記載されているように汗と湿度の測定である。信号発生器からの信号はWO 2007/053963号明細書に記載されているように信号電極14の中心の接触点に与えられ、信号電極と接地電極との間のインピーダンスＺに基づく信号が測定される。
【００４８】
インターデジタル電極の指の幅とそれらの相互距離は有効に０．１５ｍｍ程度である。
【００４９】
第２のセットの電極13a、13b、13cは条帯形状である。信号発生器からの信号はWO 2007/053963号またはWO 2005/053523号明細書に記載されているように信号電極の中心の接触点に与えられ、信号電極と接地電極との間のインピーダンスＺに基づく信号が測定される。
【００５０】
組織の異なる深さに到達する電界を発生するために異なる電極の幾何学形状が使用される。したがって信号電極13a、13b、13cの周辺のギャップ15の幅は異なっている。有効な一例では、信号電極13aでは、ギャップの幅と信号電極の幅は典型的に４ｍｍであり、信号電極13bでは、ギャップの幅と信号電極の幅は典型的に１．５ｍｍであり、信号電極13bでは、ギャップの幅と信号電極の幅は典型的に０．３ｍｍである。信号電極13a、13b、13cの長さは皮膚と下層組織の大きな測定される体積を有するように可能な限り大きくなければならない。
【００５１】
信号電極13a、13b、13cは相互に平行に、また縦軸３に平行に延在し、これは電極と装着者の腕または脚内の組織との間の相互作用長を増加する。
【００５２】
第３のセットの各信号電極12a、12bは接地電極10の周辺部と共に背面導体付の共平面導波体と、基板２の反対側の面内に埋設されるかその上に構成されたシールド電極を形成する。信号発生器からの信号は信号電極の第１の端部に与えられ、第２の反対側の端部の信号は信号検出器に与えられ、このことについては以下説明する。
【００５３】
WO 2005/120332号またはWO 2007/053963号明細書に記載されているように、組織の異なる深さへ到達する電界を発生することが有効であり、その目的で、信号電極12a、12b周辺のギャップの幅は異なっている。有効な一例では、信号電極12aでは、ギャップの幅は典型的に４ｍｍであり、信号電極12bでは、ギャップの幅は典型的に０．１５ｍｍまでである。信号電極12a、12bは共に０．２ｍｍまたはそれ未満の幅と、２０−２３ｍｍの長さを有する。
【００５４】
第３のセットの信号電極12a、12bは相互に平行であり、縦軸３に垂直に延在する。このタイプの高周波数センサでは、装着者の腕／脚に垂直な構成は皮膚と接触するセンサに関する機械的シフトによる信号誤差を受けにくいさらに堅牢な測定を行うことが分かっている。しかしながら信号電極12a、12bも縦軸３に垂直に延在できる。
【００５５】
［光学センサ］  
WO 2007/053963号明細書に記載されているように、電気測定を光学測定、特に光学反射測定と組み合わせることが有効である。この目的で、装置には少なくとも１つの光学反射センサが取り付けられることができる。このようなセンサは組織のかん流の測定を得ることを可能にする。
【００５６】
図２の実施形態では、装置は２つのこのような光学反射センサ23a、23bを具備している。各光学反射センサ23a、23bは信号電極12a周辺のギャップに構成される。
【００５７】
各光学反射センサ23a、23bは有効に少なくとも１つの光源と少なくとも１つの光検出器を具備している。図２に示されている実施形態では、各光反射センサはセンサの縦軸に垂直に延在する行として配置された３つの光源27a、27b、27cを具備している。光源27a、27b、27cは可視又は近赤外線スペクトル範囲の光を放射する。さらに図２の実施形態では、各光学反射センサは２つの光検出器28a、28bを具備し、光検出器28aと28bの間に光源27a、27b、27cが位置され、それによって光検出器28a、28bはセンサの縦軸に対して前方向及び後方向で分散されるが光源27a、27b、27cに対して異なる分離を有する光を感知でき、測定される組織で異なる深さにおけるかん流を可能にする。
【００５８】
異なる光放射スペクトルを有する少なくとも２つの光源を使用することは、スペクトル的に異なる反射変化につながる異なる組織プロセスが弁別されることができるという利点を有する。
【００５９】
特に、２つの光源が使用されるならば、６００ｎｍより低い波長および７００ｎｍを超える他の波長、便宜的には約５６８ｎｍおよび８００ｎｍの波長を発生する。３つの光源が使用されるならば、第１の光源は便宜的に６００ｎｍよりも低い波長で光を発生し、第２の光源は７００ｎｍを超える波長の光を発生し、第３の光源は６００と７００ｎｍの間の波長で光を発生する。有効な値はそれぞれ５６８ｎｍ、８００ｎｍ、６６０ｎｍであることが分かった。５６８ｎｍおよび８００ｎｍはヘモグロビン吸収が酸素付加のレベルにしたがっていない「等呼吸」点であることに注意しなければならない。皮膚のかん流変化の修正のため、ヘモグロビンに関連される信号は５６８ｎｍと８００ｎｍでの吸収の比により計算されることができる。酸素信号は、８００ｎｍに対する比として、酸素付加されたヘモグロビンの吸収と酸素除去されたヘモグロビンの吸収との間の差が最大である波長である６６０ｎｍで計算されることができる。
【００６０】
［電子装置］  
図３は装置の１実施形態のブロック図を示している。これは制御装置30、例えば当業者に知られているようなプログラム及びデータメモリを有するマイクロプロセッサを有し、これは装置の動作を制御する。これは種々のセンサに接続され、特に、
ａ）第１の周波数範囲において信号発生器と信号検出器により動作され、その測定のためにインターデジタル電極22を使用する低周波数センサ31と、
ｂ）第２の周波数範囲において信号発生器と信号検出器により動作され、その測定のために信号電極の第２のセット13a、13b、13cを使用する中間周波数センサ32と、
ｃ）第３の周波数範囲において信号発生器と信号検出器により動作され、その測定のために信号電極の第３のセット12a、12bを使用する高周波数センサ33と、
ｄ）光反射センサ23a、23b、23cにより光反射を測定する光反射器34と、
ｅ）組織の表面の温度、及び随意選択的にハウジング１内の温度を例えば基板２と直接熱接触する第１の温度感知装置により、およびハウジング１内に構成されている第２の温度感知装置により測定する温度センサ35に接続されている。
【００６１】
注意:本発明の実施形態では、低周波数センサ31、中間周波数センサ32、高周波数センサ33の信号発生は特許請求の範囲で記載されている「信号発生回路」を形成する。
【００６２】
センサに加えて、制御装置30は外部装置とデータを交換するためにインターフェース３を制御し、これは本発明の装置により測定されるデータを解析及び表示することに使用される。このタイプの機能はまた本発明の装置自体に組み込まれることができることにも注意しなければならない。
【００６３】
図４は高周波数センサ33のより詳細なブロック図を示している。これは２つの同一の出力を有する電圧制御された発振器40を具備している。出力の一方は第１のスイッチ41に接続され、そこから信号電極12a、12bの一方の入力端Ｔｘ１、Ｔｘ２へ選択的に送信される。信号電極12a、12bの出力端からの信号Ｒｘ１、Ｒｘ２の適切なものが第２のスイッチ42により選択され、大きさ／位相検出器43の第１の入力に与えられる。発振器40の他方の出力はスイッチ41、42と同じタイプの２つの静止スイッチ44、45を通って伝送され、その後大きさ／位相検出器43の第２の入力に伝送される。静的スイッチ44、45の目的は温度及び技術的変化に関して、発振器40から大きさ／位相検出器43までの２つの信号路の対称性を増加することである。
【００６４】
大きさ／位相検出器43はその２つの入力において信号の相対的な大きさ及び位相を測定し、これは共平面導波体管の複合送信Ｔに対応し、対応する値をＡ／Ｄ変換器46へ供給する。
【００６５】
［グルコース決定］  
制御装置30は測定されたパラメータからグルコースレベルｇを決定するためソフトウェアと前述のハードウェアにより構成及び適合される。
【００６６】
このタイプの装置の動作の基本原理はWO 2007/053963号明細書に記載されている。大部分の一般用語では、グルコースレベルｇは次式の適切な関数ｆを使用して、測定されたパラメータｐｉから決定されることができ、ｉ＝１，２，．．．，Ｎである。  
ｇ＝ｆ（ｐ１，．．．，ｐＮ）
多くの場合、特にパラメータｐｉを適切に選択するとき、関数ｆはパラメータｐｉにおける線形または多項関数であることができる。最も簡単な方法では、グルコースレベルは以下の線形の組合せにより前述の装置の測定から決定されることができる。  
ｃ＋ｋ１・ｐ１＋ｋ２・ｐ２＋ｋ３・ｐ３＋ｋ４・ｐ４＋ｋ５・ｐ５＋ｋ６・ｐ６＋ｋ７・ｐ７ 
ここで、ｃは朝行われるグルコースの基準測定により決定されるオフセット定数であり、日中は一定に維持される。重み係数ｋｉは以下説明するように基準測定に対する較正により決定され、測定されるパラメータｐｉについて以下説明する。  
ｐ１−周波数３５、４０、４５ＭＨｚにおいて図１の電極13a（「大」）により測定されるときのインピーダンスの位相の対数の平均又は加重和であり、即ち、
【数３】
0005628289.tif 000004
【００６７】
ここで∠（Ｚ）は複素変数Ｚの位相を示している。  
ｐ２−周波数３５、４０、４５ＭＨｚにおいて図１の電極el3（「中」）により測定されるときのインピーダンスの位相の対数の平均であり、即ち、
【数４】
0005628289.tif 000005
【００６８】
ｐ３−周波数１００、１５０、２００ｋＨｚにおいて図１の電極14により測定されるときのインピーダンスの位相の対数の平均であり、即ち、
【数５】
0005628289.tif 000006
【００６９】
ｐ４−周波数１００、１５０、２００ｋＨｚにおいて図１の電極14により測定されるときのインピーダンスの大きさの対数の平均であり、即ち、
【数６】
0005628289.tif 000007
【００７０】
ｐ５−２．０２ＧＨｚにおいて図１の電極12aにより測定されるときの透過係数の位相の二乗であり、即ち、
ｐ５＝（∠（Ｔｅｌ４（２．０２ＧＨｚ）））２
ｆ１は２．０２ＧＨｚよりも大きいと規定されており、
ｐ６−２．０２ＧＨｚにおいて図１の電極12bにより測定されるときの透過係数の位相の二乗であり、即ち、
ｐ６＝（∠（Ｔｅｌ５（２．０２ＧＨｚ）））２
ｆ２は２．０２ＧＨｚよりも大きいと規定されており、
ｐ７−温度センサ35により組織の近接近で測定された温度である。
【００７１】
最初の２つの項は組織のグルコース濃度の変化により誘起されたベータ分散の変化に正比例する（図５参照）。２つの分離ギャップは異なる侵入深さを解決することを可能にし、ここではベータ分散は皮膚プロフィールに沿った異なる血管濃度のために異なって変調される（図６参照）。
【００７２】
第３及び第４の項は発汗事象によるものであるがグルコースの変化に無関係であるインピーダンスの変化を考慮及び補償するために必要である（ｐ３について図７を参照のこと。類似の依存度がｐ４でも観察される）。
【００７３】
第５及び第６の項は皮膚の含水量の変化によるものであるがグルコースの変化に無関係であるインピーダンスの変化を考慮及び補償するために必要である（ｐ５について図８を参照のこと。類似の依存度がｐ６でも観察される）。２つの分離ギャップは皮膚のプロフィールに沿って一定ではない含水量分散を解決することを可能にする（図９参照）。
【００７４】
第７の項は皮膚の温度の変化によるものであるがグルコースの変化に無関係であるインピーダンスの変化を考慮及び補償するために必要である（図１０を参照のこと）。
【００７５】
有効に、グルコース評価はさらに以下の項も考慮することにより、即ち以下のような組合せを拡張することによりさらに改良されることができる。  
【数７】
0005628289.tif 000008
【００７６】
（ｃからｋ７・ｐ７までの）最初の８つの項は前述したことと同じである。加重係数ｋｉ（ｉ＝８．．．１３）は同様に、以下説明したように基準測定に対する較正により決定される。測定されたパラメータｐｉ（ｉ＝８．．．１３）について以下説明する。
【００７７】
ｐ８−周波数１５、２０、２５ＭＨｚにおける図１の電極13aにより測定されるときのインピーダンスの位相の対数の平均であり、即ち、
【数８】
0005628289.tif 000009
【００７８】
ｐ９−周波数１５、２０、２５ＭＨｚにおける図１の電極el3（「中」）により測定されるときのインピーダンスの位相の対数の平均であり、即ち、
【数９】
0005628289.tif 000010
【００７９】
ｐ１０−周波数０．５、１、２、５ＭＨｚにおける図１の電極l3aにより測定されるときのインピーダンスの大きさの対数の平均であり、即ち、
【数１０】
0005628289.tif 000011
【００８０】
ｐ１１−周波数０．５、１、２、５ＭＨｚにおける図１の電極el3（「中」）により測定されるときのインピーダンスの大きさの対数の平均であり、即ち、
【数１１】
0005628289.tif 000012
【００８１】
ｐ１２−周波数１．１０ＧＨｚにおける図１の電極12aにより測定されるときの透過係数の大きさであり、即ち、
ｐ１２＝｜Ｔｅｌ４（１．１０ＧＨｚ）｜
ｆ１’は先に１．１０ＧＨｚであるとして規定されており、
Ｐ１３−１．１０ＧＨｚにおける図１の電極12bにより測定されるときの透過係数の大きさであり、即ち、
ｐ１３＝｜Ｔｅｌ４（１．１０ＧＨｚ）｜
ｆ２’は先に１．１０ＧＨｚであるとして規定されており、
ｐ８とｐ９はグルコース濃度の変化によるベータ分散の変調をさらに良好に特徴付けすることを可能にし、全ての他の項はグルコース変化に関連されない組織の電気分散特性の変化を考慮及び補償することを可能にする。
【００８２】
[実験結果]  
種々のパラメータの特性における前述のコメントは添付の図５−１０を参照する。これらの図面は、それぞれのパラメータと時間の関数として侵襲的に測定されたグルコースレベルとの測定されたパラメータを示している。
【００８３】
[手順図５／図６／図８／図１０の研究]  
患者が朝、臨床研究ユニットに到着した。静脈（点滴）内インシュリン注射が設定され、多重センサが拡張可能なバンド（近／遠位位置）により上腕に取付けられた。グルコースレベルが正常血糖レベルに設定される期間である７５分間のランイン期間後に、グルコースは高血糖症エクスカージョンを誘起するために口から投入された。正常血糖は点滴のインシュリンの注入により再度設定された。
【００８４】
緊密な血液グルコース（ＢＧ）監視を確実にするために、ＢＧの変化は基準標準技術（ヘモキューグルコースアナライザ）により静脈血液サンプルから測定された。
【００８５】
［手順図７／図９の研究］  
患者は家または仕事において日中に上腕に多重センサを装着する。グルコースエクスカージョンは誘起されなかったが、普通のグルコース変化が存在した。
【００８６】
患者は標準的な血液グルコース計（ＢＧＭ）により一日当り少なくとも１０回の指刺しの血液グルコースの頻繁な自己監視（ＳＭＢＧ）を行った。
【００８７】
［事象図５／図６］  
患者は病院のベッドに横たわっていた。  
１３：００：多重センサが外され、皮膚に再度取付けられた。
【００８８】
［事象図７／図９］  
患者は家におり、恐らく動作中である。  
１０：００：患者は汗をかいている。皮膚表面上の汗と皮膚上の湿度の均衡は両者とも影響された。その時間中には運動は行わなかった。
【００８９】
［事象図８／図１０］  
患者は病院のベッドに横たわっていた。  
１２：１０：患者は位置を変えている。皮膚の水／組織の均衡は影響された。  
１４：３０：室温、およびしたがって皮膚温度は低下した。
【００９０】
［較正］  
以下、「ラン３」（請求項ではｃｊと呼ばれている）を使用する較正を説明する。
【００９１】
係数ｋｉ（ｉ＝１．．．７またはｉ＝１．．．１３）の較正は以下のように行われることができる。
【００９２】
測定データ（ｐ１乃至ｐ７またはｐ１乃至ｐ１３）及び対応する基準グルコース値が毎時１回の規則的な間隔で数日間にかけて集められる。データは最初にそれぞれ４時間のサブシリーズに分割され、以下のタイプの項、即ち、
【数１２】
0005628289.tif 000013
【００９３】
は係数ｋｉに関して、最小二乗の意味において基準グルコースレベルに適合され、ここでは異なる添加定数ｃｊが各サブシリーズで可能にされる。幾つかの添加値の使用はパラメータｋｉの評価においてドリフトの影響を最小にすることによって測定のドリフトを補償することを可能にする。
【００９４】
その後、「正常」動作のグルコースレベルの決定が以下のように行われる。
【００９５】
最初に、基準グルコース値の測定が装置からの測定、即ちパラメータの値ｐ１乃至ｐ７またはｐ１乃至ｐ１３と同時に朝、集められる。これらの測定により、オフセットｃは基準グルコース値から、前述の較正ステップで得られた重みで加重されたパラメータの加重和を減算することにより決定される。
【００９６】
オフセットの計算後、１日の残りの時間帯の期間のその後の測定について、グルコースレベルは測定されたパラメータと、較正ステップで得られた重みと、オフセットｃから計算される。
【００９７】
［注意］  
前述の説明及び請求項では、電圧が信号発生回路により発生されることを述べている。この構成は信号発生回路を、与えられた電圧を提供するように制御された電圧源に限定することを意味しておらず、または電圧を発生する任意の他の回路は組織中に電流を生じる。
【００９８】
前述したように、装置には光センサが設けられることもできる。これらのセンサにより測定される信号または信号の対数はグルコースレベルを決定するためパラメータの線形の組合せにおいてさらに別のパラメータｐ１４、ｐ１５として組み込まれることもできる。
【００９９】
前述の種々のパラメータは異なる周波数で測定の平均から決定される。代わりに、加重和は同じ目的で使用されることができ、重みは例えば計算されたグルコースレベルを十分に多数の実験的に測定された基準グルコースレベルに適合するために重みを変化する適合プロセスで得られることができる。
【０１００】
電気特性の大きさおよび位相パラメータ化の代わりに、実数部および虚数部が代わりに考慮されることができる。
【０１０１】
有効に、最小二乗に代わる適合規準が考慮されることができ、例えば最小絶対偏差、最大絶対偏差、ロバスト最小二乗、正規化最小二乗である。
【０１０２】
本発明の好ましい実施形態を示し説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている技術的範囲内のその他の方法で種々に実施され実行されることができることを明白に理解すべきである。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[１]生体組織中のグルコースレベルを測定する装置において、
前記組織に対して適用される電極構造と、
前記電極構造でＡＣ信号電圧を発生するために前記電極構造に接続されている信号発生回路と、
前記信号電圧により、前記電極によって発生された電界に対する前記組織の応答を測定するための測定回路と、
前記組織の温度を示す第１の温度信号を発生する第１の温度センサと、
前記信号発生回路を動作するための制御装置とを具備し、
前記制御装置は少なくとも第１の電気パラメータを測定するための第１の周波数において、および第２の電気パラメータを測定するための第２の周波数において、および第３の電気パラメータを測定するための第３の周波数において、前記信号発生回路と前記測定回路とを動作するように構成され適合されており、前記第１の周波数は１ｋＨｚ乃至２００ｋＨｚの第１の周波数範囲にあり、前記第２の周波数は０．２ＭＨｚ乃至１００ＭＨｚの第２の周波数範囲にあり、前記第３の周波数は１ＧＨｚを超える第３の周波数範囲にあり、
前記制御装置はさらに少なくとも前記第１、第２、第３の電気パラメータと前記第１の温度パラメータの組合せから前記グルコースレベルを導出するように構成され適合されている装置。
[２]前記第３の周波数範囲は１ＧＨｚ乃至３０ＧＨｚである前記[１]記載の装置。
[３]前記制御装置は前記第１の周波数範囲の異なる周波数で幾つかの電気パラメータを測定し、および／または前記第２の周波数範囲の異なる周波数で幾つかの電気パラメータを測定し、および／または前記第３の周波数範囲の異なる周波数で幾つかの電気パラメータを測定するために、前記信号発生回路と前記測定回路を動作するように構成され適合されている前記[１]または[２]記載の装置。
[４]前記電極構成は第１のインターデジタル電極の対を具備し、前記制御装置は前記第１の電極により前記第１の電気パラメータを測定するように構成され適合されている前記[１]乃至[３]のいずれか１つに記載の装置。
[５]前記電極構成は少なくとも２ｍｍのギャップにより分離されている電極の第２の対を具備し、前記制御装置は前記第２の電極により前記第２の電気パラメータを測定するように構成され適合されている前記[１]乃至[４]のいずれか１つに記載の装置。
[６]前記電極構成は前記第２の周波数範囲における測定のための電極の少なくとも２つの対を具備し、前記電極の２つの対は異なるギャップ幅を有し、前記制御装置は前記第２の周波数範囲で前記２つの電極により少なくとも２つの電気パラメータを測定するように構成され適合されている前記[５]記載の装置。
[７]前記電極構成は電極の第３の対を具備し、前記制御装置は前記第３の電極により前記第３の電気パラメータを測定するように構成され適合され、特に前記電極の第３の対は共平面導波体を形成している前記[１]乃至[６]のいずれか１つに記載の装置。
[８]前記電極構成は前記第３の周波数範囲における測定のための電極の少なくとも２つの対を具備し、前記電極の２つの対は異なるギャップ幅を有し、前記制御装置は前記第３の周波数範囲で前記２つの電極により少なくとも２つの電気パラメータを測定するように構成され適合されている前記[７]記載の装置。
[９]前記制御装置はさらに、前記装置内の温度を示す第２の温度電気パラメータを測定するための第２の温度センサを具備している前記[１]乃至[８]のいずれか１つに記載の装置。
[１０]前記制御装置は以下のパラメータｐ１乃至ｐ７から前記グルコースレベルを決定するように構成され適合され、前記パラメータは、
ｐ１−少なくとも２ｍｍの分離ギャップを有する電極により測定された３０ＭＨｚよりも大きい周波数における第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定された前記インピーダンスの前記位相に基づく値、
ｐ２−２ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極対により測定された３０ＭＨｚよりも大きい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定された前記インピーダンスの前記位相に基づく値、
ｐ３−１００ｋＨｚよりも大きい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定されたインピーダンスの前記位相に基づく値、
ｐ４−１００ｋＨｚよりも大きい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定された前記インピーダンスの前記大きさに基づく値、
ｐ５−少なくとも１ｍｍの分離ギャップを有する電極により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数で測定された前記透過係数の前記位相に基づく値、
ｐ６−１ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数で測定された前記透過係数の前記位相に基づく値、
ｐ７−前記温度に基づく値である前記[１]乃至[１０]のいずれか１つに記載の装置。
[１１]前記制御装置はパラメータｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４の対数を計算し、および／またはパラメータｐ５とｐ６の二乗を計算するように構成され適合される前記[１０]記載の装置。
[１２]前記制御装置は以下のパラメータｐ８乃至ｐ１３の少なくとも１つから前記グルコースレベルを決定するように構成され適合され、前記パラメータは、
ｐ８−少なくとも２ｍｍの分離ギャップを有する電極により測定された１０乃至３０ＭＨｚ間の前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定された前記インピーダンスの前記位相に基づく値、
ｐ９−２ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極により測定された１０乃至３０ＭＨｚ間の前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定された前記インピーダンスの前記位相に基づく値、
ｐ１０−少なくとも２ｍｍの分離ギャップを有する電極により測定された１０ＭＨｚよりも小さい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定された前記インピーダンスの前記大きさに基づく値、
ｐ１１−２ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極により測定された１０ＭＨｚよりも小さい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定された前記インピーダンスの前記大きさに基づく値、
ｐ１２−少なくとも１ｍｍの分離ギャップを有する電極により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数ｆ１’＜ｆ１で測定された前記透過係数の前記大きさに基づく値および／または、
ｐ１３−１ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数ｆ２’＜ｆ２で測定された前記透過係数の前記大きさに基づく値である前記[１０]または前記[１１]記載の装置。
[１３]生体組織中のグルコースレベルを決定する方法において、
前記組織に対して電極構造を適用し、
前記電極構造に対してＡＣ信号を与え、前記ＡＣ信号の電圧は１ｋＨｚ乃至２００ｋＨｚの第１の周波数と、０．２ＭＨｚ乃至１００ＭＨｚの第２の周波数と、少なくとも１ＧＨｚの第３の周波数を有し、
前記第１、第２、第３の周波数の前記ＡＣ信号電圧に対する前記組織の応答を示す第１、第２、第３の電気パラメータを測定し、
前記組織の温度を示す第１の温度パラメータを測定し、
前記グルコースレベルを導出するため前記第１、第２、第３の電気パラメータと前記温度信号を組み合わせるステップを含んでいる方法。
[１４]前記グルコースレベルは以下のパラメータｐ１乃至ｐ７から決定され、前記パラメータｐ１乃至ｐ７は、
ｐ１−少なくとも２ｍｍの分離ギャップを有する電極により測定された３０ＭＨｚよりも大きい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定された前記インピーダンスの前記位相に基づく値、
ｐ２−２ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極対により測定された３０ＭＨｚよりも大きい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定された前記インピーダンスの前記位相に基づく値、
ｐ３−１００ｋＨｚよりも大きい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定された前記インピーダンスの前記位相に基づく値、
ｐ４−１００ｋＨｚよりも大きい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定された前記インピーダンスの前記大きさに基づく値、
ｐ５−少なくとも１ｍｍの分離ギャップを有する電極により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数で測定された前記透過係数の前記位相に基づく値、
ｐ６−１ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数で測定された前記透過係数の前記位相に基づく値、
ｐ７−前記温度に基づく値であり、
特に前記パラメータｐ１乃至ｐ７に加えて以下のパラメータｐ８乃至ｐ１３の少なくとも１つが使用され、前記パラメータｐ８乃至ｐ１３は、
ｐ８−少なくとも２ｍｍの分離ギャップを有する電極により測定された１０乃至３０ＭＨｚの前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定された前記インピーダンスの前記位相に基づく値、
ｐ９−２ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極により測定された１０乃至３０ＭＨｚの前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定された前記インピーダンスの前記位相に基づく値、
ｐ１０−少なくとも２ｍｍの分離ギャップを有する電極により測定された１０ＭＨｚよりも小さい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定された前記インピーダンスの前記大きさに基づく値、
ｐ１１−２ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極により測定された１０ＭＨｚよりも小さい周波数における前記第２の周波数範囲内の幾つかの周波数で測定された前記インピーダンスの前記大きさに基づく値、
ｐ１２−少なくとも１ｍｍの分離ギャップを有する電極により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数ｆ１’＜ｆ１で測定された前記透過係数の前記大きさに基づく値および／または、
ｐ１３−１ｍｍよりも小さい分離ギャップを有する電極により測定された前記第３の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数ｆ２’＜ｆ２で測定された前記透過係数の前記大きさに基づく値である方法。
[１５]前記グルコースレベルを前記パラメータを重みにより加重することにより決定するステップを含んでおり、前記重みの部分は一連の装置で共通しているグローバルな重みであり、前記重みの別の部分は個人のユーザに対して較正されるユーザ重みであり、少なくとも次のパラメータ、即ちｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ７および必要に応じてｐ１０、ｐ１１はグローバルな重みにより加重され、および／または、
少なくとも次のパラメータ、即ちｐ５、ｐ６および必要に応じてｐ８、ｐ９、ｐ１２ｐ１３はユーザ重みにより加重される前記[１４]記載の方法。
[１６]前記グルコースレベルは以下の項を使用して計算され、  
【数１３】
0005628289.tif 000014
ここでｃはオフセットであり、ｋｉは重みであり、ｐｉは測定されたパラメータであり、
Ｎは測定されたパラメータの数である前記[Ｘ]または前記[Ｘ＋１]記載の方法。
[１７]さらに較正ステップを含み、前記較正ステップは、
延長された時間期間にわたって前記パラメータと一連の基準グルコース値を測定し、
以下を計算し、
【数１４】
0005628289.tif 000015
ここでｃ１，ｃ２，．．．，ｃＪは添加値であり、第１の一連の連続的な測定では、ｃ１が使用され、第２の一連の連続的な測定では、ｃ２が使用され、
全ての添加値ｃｊと前記パラメータの少なくとも一部とを前記基準グルコース値に適合し、
前記較正ステップ後、そのグルコースは基準グルコース値を測定することにより決定され、
前記基準グルコース値と前記較正ステップで得られた重みから前記オフセットｃを決定し、その後、
前記測定されたパラメータ、前記較正ステップで得られた前記重み、前記オフセットｃから前記グルコースレベルを決定するステップを含んでいる前記[１６]記載の方法。
【図１】
0005628289.tif 000018
【図２】
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【図３】
0005628289.tif 000020
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005628289.tif 000027