(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析要素（１２）を有する要素分析部とセンサ分析器とからなる、分析すべき物質の患者の血中濃度を監視するための分析システムであって、
前記分析要素が患者の血滴と接触したのちそれにより分析すべき物質と反応して分析要素（１２）中に該分析すべき物質の濃度に相関した測定可能な変化（Ｒ）を生じさせる試薬を含むものであり、かつ、前記要素分析部が、前記変化を測定するための測定装置（２３）およびそれによってえられた測定値（Ｒ）から要素分析データＣAを決定するための評価手段（２４）からなる評価機器を有し、
前記センサ分析部が、分析すべき物質の濃度に相関するパラメータの測定値を直接かつ試薬なしに測定するため、およびセンサ測定値（Ｓ）の発生のための患者の身につけるセンサー（７）、濃度データ信号の無線伝送のための送信器（３６）およびセンサ測定値（Ｓ）からセンサ分析データＣSを決定するためのセンサ評価手段（３３）を含み、分析データを連続的に得るために患者が身につけて携帯できるセンサーユニットを備え、
前記要素分析部の前記評価機器が該分析部の中央ユニット（３）の一部であり、前記要素分析部および前記センサー分析部が備える、（ｉ）無線で濃度データ信号の交換をするための受信機（２９）および送信器（３６）、（ｉｉ）前記要素分析部の要素分析データＣAに基づきセンサー分析部を較正する較正手段、および（ｉｉｉ）分析データを長期間保存するためのデータメモリーにおいて、前記要素分析部と前記センサー分析部とが連結され、
前記患者および当該患者の身体に付着したセンサー分析部が、前記中央ユニット（３）とセンサー分析部とのあいだのデータ信号の無線交換ができるほど、中央ユニット（３）に近いときに患者が較正を行なうことを許し、
当該中央処理ユニット（３）およびセンサユニット（２）の共働によってシステムの全体の較正を行なうために、前記センサユニット（２）および中央処理ユニット（３）が相互濃度データ伝達モードになり得る
ことを特徴とする分析監視システム。
【請求項２】
前記センサーユニットが、患者の人体組織中に光を照射する光源、および組織との相互作用により変化した光の物理的特性を測定しそれにより患者血液中の分析すべき物質の濃度と相関するパラメータの測定値Ｓを形成し前記パラメータの測定値Ｓよりセンサー分析データＣSを確かめる光検出機を含む請求項１記載の分析監視システム。
【請求項３】
前記センサーユニットが、ベースユニットおよびケーブルによりベースユニットと接続されたセンサーを含み、前記ベースユニットがセンサーユニットのためのバッテリーを含む請求項１または２記載の分析監視システム。
【請求項４】
前記センサーユニットが、共通のベースユニットにケーブルにより接続される少なくとも２つのセンサーを含む請求項３記載の分析監視システム。
【請求項５】
前記センサーユニットが、前記センサー分析データＣSを確かめるための前記センサー評価電子機器を含む請求項１、２、３または４記載の分析監視システム。
【請求項６】
前記センサーユニットが、前記センサー分析データＣSを表現する情報を表示するための表示手段を含む請求項５記載の分析監視システム。
【請求項７】
前記センサーユニットの前記伝達装置および前記中央処理ユニットの前記レシーバーが、前記センサーユニットおよび前記中央処理ユニット間の双方向的データ交換を可能にするトランシーバーシステムを形成するよう適応している請求項５または６記載の分析監視システム。
【請求項８】
前記センサーユニットが、少なくとも２時間好ましくは少なくとも８時間のあいだ確かめられたセンサー分析データＣSを保持するために適応しているデータメモリーを含む請求項１、２、３、４、５、６または７記載の分析監視システム。
【請求項９】
前記中央処理ユニットが、センサー分析データＣSの時間に従属するグラフ表現のためのグラフディスプレイ装置を含む請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の分析監視システム。
【請求項１０】
センサー分析データの時間依存性またはセンサー分析データの変化の傾向の複数の異なる表現態様がグラフディスプレイ上に表示できる請求項９記載の分析監視システム。
【請求項１１】
前記要素分析データＣAが、分析要素により濃度値が確かめられるまでセンサー分析データＣSの較正のための公称値として用いられる請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載のシステムを操作する方法。
【請求項１２】
前記公称値に基づき、分析要素の前の要素分析の時刻に至るまでセンサー分析データＣSが自動的に逆補正される請求項１１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、患者血液中に存在する分析すべき物質（ａｎａｌｙｔｅ）の分析監視システムに関する。
【０００２】
血中の被分析物質の濃度は多くのばあい定期的に監視しなければならない。特に特定の物質の濃度に関連して定期的な投薬が必要なばあいにそうである。とりわけ重要な例は真性糖尿病（ｄｉａｂｅｔｅｓ−ｍｅｌｌｉｔｕｓ）である。インシュリン注射を患者の必要なときに行ないそれによって血糖値（すなわち血中のブドウ糖濃度）を指定の限界内に保つため、この病気の患者は継続的に血糖値が監視される。臨界急性状態および長期的障害（たとえば失明）の両方を防ぐため、このような限界を超えること（高血糖）あるいは下回ること（低血糖）は可能な限りの信頼性をもって回避されなければならない。
【０００３】
本発明は特に血糖値の監視に関するが、分析を必要とする他の物質にも適用できる。本発明は一般的なものに適用でき、その適用をブドウ糖測定に関する以後の議論からみて制限されているとすべきできない。
【０００４】
【従来の技術】
従来の血糖値監視システムはテキストキャリアともよばれる固体の分析要素（ａｎａｌｙｓｉｓ−ｅｌｅｍｅｎｔ）および評価機器で構成される。一般に、分析要素と評価機器は特異的に相互にだけ付合し、同じ製造業者から１つのシステムとして提供される。
【０００５】
分析要素は試薬を含む。分析要素がテストサンプルと接触すると、サンプル中の被分析物質と試薬が反応して、分析要素において、前記被分析物質の濃度に相関した物理的に測定可能な変化をひきおこす。評価機器は、前記の変化を測定する測定システムと前記変化の測定の際にえられた測定値に基づき被分析物質の濃度を決定する電子機器を含む。最近の装置は評価電子機器にマイクロプロセッサーを用い、分析すべき物質の濃度に相当する信号に測定値を変換するソフトウェア制御デジタル処理が可能になる。一般にこれらの分析データは濃度を単位とし英数字表示される。しかし本発明における「分析データ」という表現は、他の方法で分析結果を表示する電気信号、たとえば「理想範囲（ｉｄｅａｌ  ｒａｎｇｅ）」「上方標準範囲（ｕｐｐｅｒ  ｓｔａｎｔａｒｄ  ｒａｎｇｅ）」「上方危険領域（ｕｐｐｅｒ  ｄａｎｇｅｒ  ｚｏｎｅ）」のような被分析物資の濃度関連情報のオフセット表示を制御する信号にも及ぶ。
【０００６】
濃度に相関する反応および測定可能な変化の原理に関して異なる物理化学的原理を伴う異種の分析要素が公知である。従来の分析システムは第一に測光的あるいは電気化学的である。
【０００７】
測光的分析システムについては、分析要素は試薬のシステムを含む。試薬と被分析物質との反応が光学的に検出可能な変化（色の変化）をひきおこす。一般に、分析要素のテストゾーンを形成する多孔性プラスチックまたは紙マトリックス中に試薬が存在し、前記マトリックスの色が濃度の関数として変化する。この色の変化は反射測光学を用いて定量的に測定できる。
【０００８】
電気化学的な分析要素は電気化学的な試薬のシステムを含む。試薬と被分析物質との反応が、分析要素の２電極間の電気的ポテンシャルおよび／または分析要素の２電極間の電圧が固定されるとき分析要素の２電極間の電流レベルに影響を与える。このばあい、物理的に測定可能な変化する量は電圧あるいは電流であり、機器中に組み込まれた対応する電圧センサーあるいは電流センサーにより測定される。分析すべき物質の濃度を相関する前記測定値の変化もまた、好ましくはマイクロプロセッサー評価電子機器を用いて、分析データ（分析すべき物質の濃度）に変換される。
【０００９】
試薬含有分析要素により作動する分析システム（以下「要素分析システム（ｅｌｅｍｅｎｔ−ａｎａｌｙｓｉｓ  ｓｙｓｔｅｍ）」という）は高度に精密となり、また血糖値の継続的監視に患者自身が利用してもよい（ホームモニタリング）ほど取り扱いが容易である。しかし、各特定の分析が血滴を取り出し分析要素と接触させることを要するという著しい難点をそれらは伴う。概してこの処理は指を突き刺すことで実行される、いいかえれば各分析は感染の危険のいくぶんある苦痛を伴う皮膚の損傷を含む。このような処置は「侵襲分析（ｉｎｖａｓｉｖｅ  ａｎａｌｙｓｉｓ）」とよばれる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、充分な精密さを与えサンプルを確保するための侵襲的介入をより少なくしつつ、血中の分析すべき物質の濃度の継続的監視を可能にするため、前記のタイプの分析システムに基づき、被分析物質の濃度と相関するパラメータを患者の身体において試薬なしに直接測定するセンサーからなる患者の身につけて携帯できるセンサーユニットを含むシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的は、測定されるパラメータのセンサー測定値からセンサー分析データを決定するセンサー評価電子機器を前記システムがさらに含むこと、要素分析評価機器が統合された分析要素／センサー監視システムの中央処理ユニットであって、データ信号をセンサーユニットから受信する無線受信機、さらに分析要素からの分析データに基づきセンサー分析データを較正する較正手段、および分析データを長期間保存するデータメモリーを含むことにより解決される。
【００１２】
本発明の分析すべき物質の患者血中の分析監視システムは、
分析要素と評価機器とからなり、該分析要素が患者の血滴と接触したのち分析すべき物質と反応して分析要素中に該分析すべき物質の濃度に相関した測定可能な変化を生じさせる試薬を含むものであり、該評価機器が前記変化を測定するための測定装置およびそれによってえられた測定値Ｒから要素分析データＣＡ  で表わされる分析データを決定するための評価電子機器からなるものである、分析すべき物質の患者の血中濃度を監視するための分析システムであって、
前記分析システムがさらに（ｉ）分析すべき物質の濃度に相関するパラメータの測定値Ｓを直接かつ試薬なしに測定するため患者の身につけるセンサーおよびデータ信号の無線伝達のための伝達装置を含む患者が身につけて携帯できるセンサーユニット、および（ｉｉ）前記センサーにより測定された前記パラメータの測定値Ｓからセンサー分析データを確かめるセンサー評価電子機器からなり、かつ前記評価機器がさらに（ｉ）センサーユニットからのデータ信号を無線の形態で受信するレシーバー、（ｉｉ）要素分析データＣＡ  に基づきセンサー分析データＣＳ  を較正する較正手段、（ｉｉｉ）分析データを長期間保存するためのデータメモリーからなり、それによって、統合された分析要素／センサー監視システムの中央処理ユニットを前記評価機器が形成する
ことを特徴とするものである。
【００１３】
また、前記センサーユニットが、患者の人体組織中に光を照射する光源、および組織との相互作用により変化した光の物理的特性を測定しそれにより患者血液中の分析すべき物質の濃度と相関するパラメータの測定値Ｓを形成し前記パラメータの測定値Ｓよりセンサー分析データＣＳ  を確かめる光検出機を含む分析監視システムが好ましい。
【００１４】
また、前記センサーユニットが、ベースユニットおよびケーブルによりベースユニットと接続されたセンサーを含み、前記ベースユニットがセンサーユニットのための電源を含む分析監視システムが好ましい。
【００１５】
また、前記センサーユニットが、共通のベースユニットにケーブルにより接続される少なくとも２つのセンサーを含む分析監視システムが好ましい。
【００１６】
また、前記センサーユニットが、前記センサー分析データＣＳ  を確かめるための前記センサー評価電子機器を含む分析監視システムが好ましい。
【００１７】
また、前記センサーユニットが、前記センサー分析データＣＳ  を表現する情報を表示するための表示手段を含む分析監視システムが好ましい。
【００１８】
また、前記センサーユニットの前記伝達装置および前記中央処理ユニットの前記レシーバーが、前記センサーユニットおよび前記中央処理ユニット間の双方向的データ交換を可能にするトランシーバーシステムを形成するよう適応している分析監視システムが好ましい。
【００１９】
また、前記センサーユニットが、少なくとも２時間好ましくは少なくとも８時間のあいだ確かめられたセンサー分析データＣＳ  を保持するために適応しているデータメモリーを含む分析監視システムが好ましい。
【００２０】
また、前記中央処理ユニットが、センサー分析データＣＳ  の時間に従属するグラフ表現のためのグラフディスプレイ装置を含む分析監視システムが好ましい。
【００２１】
また、センサー分析データの時間依存性またはセンサー分析データの変化の傾向の複数の異なる表現態様がグラフディスプレイ上に表示できる分析監視システムが好ましい。
【００２２】
また、前記要素分析データＣＡ  が、分析要素により濃度値が確かめられるまでセンサー分析データＣＳ  の較正のための公称値として用いられる、システムを操作する方法が好ましい。
【００２３】
また、前記公称値に基づき、分析要素の前の要素分析の時刻に至るまでセンサー分析データＣＳ  が自動的に逆補正される方法が好ましい。
【００２４】
血中の被分析物質測定用無試薬センサー分析システムはさまざまな実施態様として記述されている。いくつかの分析すべき物質（特に血中酸素値および血中ガス濃度）において無試薬センサー分析システムがすでに実用的に意味あるものとなっている。しかしその他の分析すべき物質、特にブドウ糖については無試薬センサー分析システムはまだ充分には実用的ではない。
【００２５】
非侵襲のブドウ糖測定法の概観は、Ｊ．Ｄ．クルーズ−ヤールス（Ｊ．Ｄ．Ｋｒｕｓｅ−Ｊａｒｒｅｓ）「フィジコケミカル  デターミネーション  オブ  グルコース  インビボ（ＰＨＹＳＩＣＯＣＨＥＭＩＣＡＬ  ＤＥＴＥＲＭＩＮＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＧＬＵＣＯＳＥ  ＩＮ  ＶＩＶＯ）」（ジャーナル  オブ  クリニカル  ケミストリー  アンド  クリニカル  バイオケミストリー（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）、２６、１９８８、２０１〜２０８頁）に与えられている。
【００２６】
さらに、本発明は、生体に存在する被分析物質の濃度を分析的に測定するために照射光と生体（好ましくは皮膚組織）の相互作用を利用するシステムに関する。（血液循環中の）組織中の被分析物質濃度は相当する血中濃度と実用目的には適切に相関すると仮定されている。組織透過光分析システムではセンサーユニットは組織を照射するエミッターを含む。さらに光検出器が存在し、組織との相互作用の後人体（ｂｏｄｙ  ｐａｒｔ）を去る光を、組織との相互作用により変化した測定可能な物理的特性を測定するため感知する。この測定可能な光の物理的特性が、分析すべき物質の濃度と相関するパラメータを形成する。
【００２７】
公知のこの種の方法のほとんどは分光分析に基づく。（分析される物質の分子の振動および回転状態による）特徴的な吸収が、光学的吸収の光波長への依存を確かめることにより分光分析により測定される。実際上典型的には、狭帯域の光エミッターから異なる波長の光が放出され光感知器が受けた光がそのとき測定される。他に、照射を広帯域光エミッターから行い波長選択的測定を探知側で行なってもよい。議論の対象である分子（特にブドウ糖）の吸収帯は遠く、光の赤外部に入っている。しかし、この範囲では組織水が強い光学的吸収をひきおこすため、ほとんどの著者は赤外線の測定波長によって分子の振動および回転状態の調波（ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）を検出しうることを示唆している。実例となるそのようなシステムはヨーロッパ特許出願公開第  ０  １６０  ７６８号明細書、国際公開第９３／００８５６号明細書およびアメリカ合衆国特許第５，０２８，７８７号明細書に記述されている。
【００２８】
本発明の特に好ましい実施態様においては、組織の屈折率に依存する光のパラメータを測定するセンサーシステムが利用される。この方法は、組織液の屈折率のブドウ糖濃度に関係する変化がブドウ糖濃度と相関するパラメータとして使用しうるという発見に実質的に基づく。
【００２９】
この方法の実行のため、組織中の散乱中心による光の多重散乱（ｍｕｌｔｉ−ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）に影響された信号を測定する測定技術が示唆されている。このような方法は国際特許出願（国際出願番号ＰＣＴ／ＤＥ９３／０１０５８）の明細書に記述されている。前記公開公報に記述された測定条件下で、多重散乱が屈折率変化に結びついた効果の強化をひきおこし、この強化は比較的強いすなわち測定可能な信号変化として確かめられる。引用された参考文献は、参考として本明細書に組み入れられる。
【００３０】
ドイツ特許出願第４３  ３７  ５７０号明細書は、光の組織内通過時間に相当する光パラメータの測定に基づくブドウ糖分析を記述している。そのような通過時間パラメータは非常に短い光パルスの通過時間そのものであってもよい。しかし、組織内での光の位相シフトでなく組織ブドウ糖濃度に相関する通過時間パラメータを確かめるほうがより簡単である。
【００３１】
最後に、同時に出願されたドイツ特許出願第４４  １５  ７２８号明細書「メソッド  アンド  デバイス  フォア  アナライジング  グルコース  イン  ナ  バイオロジカル  サンプル（ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＤＥＶＩＣＥ  ＦＯＲ  ＡＮＡＬＹＺＩＮＧ  ＧＬＵＣＯＳＥ  ＩＮ  Ａ  ＢＩＯＬＯＧＩＣＡＬ  ＳＡＭＰＬＥ）」は、低コヒーレンス干渉計を用いて組織の屈折率の変化を測定する方法を記述している。そのような測定は、組織内での光の光学距離を確かめることで直接に、また組織内の光散乱係数を確かめることで間接的に行なってもよい。この散乱係数は組織液の屈折率と組織の散乱中心（たとえば細胞）の屈折率との間の関係にまぎれもなく影響される。前記出願の内容もまた本明細書に参考として組み入れられる。
【００３２】
本発明においては、そのような非侵襲のセンサー分析システムが、試薬をベースとする分析要素により作動する侵襲の分析システムと結合する。本発明のセンサー分析システムは、患者が身につける移動性でバッテリー駆動のセンサーユニットと、患者の身につけておらず適切な位置たとえば患者の住居内に位置するという意味で据え付けの評価装置から構成される。しかし好ましくは、前記住居をしばらく（たとえば数日間）出かけるばあい患者が容易に携帯できるほど、中央処理ユニットは小型軽量である。ベースユニットと中央処理ユニットは無線データ伝達より連結している。この連結は、たとえば赤外線、高周波電波または超音波など種々の方法で実行してよい。
【００３３】
患者が身につけるセンサーユニットと据え付けの中央処理ユニットは、センサー分析システムの機能を共同でひきうける。システムの機能は２つのユニットに異なる方法で割りあてることができる。基本的にはセンサーユニットは、その機能が単にセンサー測定値を決定しそれらを無線の形態で中央処理ユニットに移送するのみであるように、それ自体の知能なしに設計してよい。しかし好ましくは、センサーユニットはそれ自体の知能をもつよう設計される。すなわち、分析された物質の濃度に相当するセンサーユニットの少なくとも１つのセンサーによる測定値からセンサー分析データを確かめるため評価手段としてマイクロプロセッサーデータ処理システムをセンサーユニットは含む。結果として、実例をあげれば血糖値の特異的限界が上下に超えられたとき聴覚あるいは視力的な警告を発するのみのような、分析された物質の濃度データ表示用のそれ自身によるディスプレイを、センサーユニットが備えることが可能である。有利なことに、さらに、そのような実施態様においては、センサーユニットと中央処理ユニット間の連結は双方向的である。すなわち分析要素からえられる分析データが中央処理ユニットからセンサーユニットに送られるのみならず、逆にセンサーユニットからのデータもまた中央処理ユニットで利用可能にされる。この特徴は特に、分析される物質の濃度を決定するためセンサーユニットが必要とする較正に応用してよい。
【００３４】
さらに本発明で顕著なのは、センサー分析システムの中央処理ユニットが同時に侵襲の要素分析システムの評価機器であること、そして前記中央処理ユニットが要素分析サブシステムのテストデータに基づきセンサー分析サブシステムを較正する役割をすることである。
【００３５】
これまで従来使用されている分析システムに比較し、本発明の分析システムの第１の有利さは、現時点の分析データが継続的にリアルタイムで存在すること、血糖値の変化率についての信頼できる情報がいつでも利用できることである。糖尿病患者のうち危険なグループ、たとえば夜の休息中低血糖あるいは高血糖の傾向をもつ糖尿病患者にとって、これは特に重要である。さらに血糖値の恒久的監視は身体の激しい活動が増大する間、たとえばスポーツ活動の間に特に重要である。インシュリン治療法中の糖尿病患者にとって、血糖値の瞬間的傾向（上昇あるいは下降）の質的および量的測定が実現可能であることは、インシュリン所要量を決定するために特に重要である。
【００３６】
【作用および実施例】
本発明は以下に図に例示的に示される実施態様により明らかにされる。
【００３７】
図１は本発明の分析システムの概略斜視図である。図２は機能ブロックダイアグラムである。図３は時間の関数としての分析データのプロットであり、較正手順を説明する。図４はグラフディスプレイの第１の実施態様をもつ中央処理ユニットの平面図であり、図５はグラフディスプレイの第２の実施態様をもつ中央処理ユニットの平面図である。
【００３８】
統合された分析要素／センサーシステム（ＩＡＳＳ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ａｎａｌｙｓｉｓ−ｅｌｅｍｅｎｔ／ｓｅｎｓｏｒ  ｓｙｓｔｅｍ））１（図１に示す）は、患者の身につけるセンサーユニット２および矢印４で記号化された無線データ伝達によりセンサーユニット２と連結した中央処理ユニット３から構成される。この示された好ましい実施態様において、センサーユニット２はベースユニット６およびケーブル９によりベースユニット６に接続された２つのセンサー７、８から構成される。ベースユニット６は首にかける紐１０で患者が身につけてもよい。明らかに、他の何らかの方法たとえば肩紐またはベルトクリップでベースユニット６は患者の身体に添えられてもよい。
【００３９】
原則として、操作は１つのセンサーのみで行なってよい。しかし２またはそれ以上のセンサーが、たとえば測定値を平均することやあらかじめ定めた信頼性基準によってよりよいテスト値を選択することで精密性が増大するので、同時にいくつかの身体テスト部位でブドウ糖濃度に相関するパラメータを測定することを可能にするため有利でありうる。
【００４０】
中央処理ユニット３は、要素分析システムにおいて汎用される評価機器の典型的特徴を含む。示されたケースでは、ベース層１４およびテストゾーン１５をもつブドウ糖テスト片１３の形態をとる分析要素１２を評価する役割をはたす。評価のため、分析要素１２は装置である中央処理ユニット３のフラップ１８の下に位置するテストダクト１７に挿入される。キーパット２０が中央処理ユニット３を操作するため供される。ディスプレイ２１が情報出力装置、特に分析データを表示する役割を行なう。
【００４１】
中央処理ユニット３中に組み込まれている分析要素を評価するための評価手段である評価電子機器は、従来の設計によるのでより詳細に記述する必要はない。関連の情報は多くの公開公報中に提供されている。例示的に全体的な機器設計がヨーロッパ特許出願第０  ４９２  ３２６号明細書に記載されており、適用可能な測定電子機器がヨーロッパ特許出願第０  ０７５  ７６７号明細書に記載されている。
【００４２】
図２は、中央処理ユニット３およびセンサーユニット２の本質的な機能的構成要素のブロックダイヤグラムである。
【００４３】
中央処理ユニット３は、被分析物質の濃度変化に相関する分析要素１２内の変化を測定する測定装置２３、たとえばテストゾーン１５の色変化の測定を可能にする反射光度計を含む。測定装置２３は、濃度に相関する変化の測定値Ｒに相当する電気的信号を発する。
【００４４】
測定値Ｒは、データメモリー２６をも含むマイクロコンピュータ２５の部分である評価電子機器に送られる。求められる濃度Ｃと分析要素測定値Ｒの関数的関係すなわちＣＡ  ＝ｆ（Ｒ）を記述する、メモリー２６に保存された評価曲線によって、被分析物質の求められる濃度Ｃを評価電子機器２４が算出し、これらの要素分析データＣＡ  をそれらを保存するメモリー２６に送る。分析データＣＡ  は自動的にあるいは特殊な命令によってディスプレイ２１に表示される。
【００４５】
評価曲線ＣＡ  ＝ｆ（Ｒ）は中央処理ユニット３内に恒久的に保存されてもよい。しかし好ましくは、個々の、ロット（ｂａｔｃｈ）特有の評価曲線が、分析要素１２の新しく製造されたロットそれぞれのために用いられるべきであり、適したデータメディアにより機械が読める形で中央処理ユニットに伝達されるべきである。その目的のため、たとえば分析要素自体あるいはコードキャリアに添付されたバーコードを読むためのバーコードリーダーのような、データリーダ２８を、中央処理ユニットは含む。バーコードは分析要素の各パックに入っており、ロット特有の評価曲線を含む。さらなる詳細はヨーロッパ特許出願第０  ４９２  ３２６号明細書に示されている。
【００４６】
要素分析評価機器（ａｎａｌｙｓｉｓ−ｅｌｅｍｅｎｔ  ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）に従来ある前記の機能的構成要素に加え、データの無線伝達のためのトランシーバー２９、および実行上に好ましくはソフトウェアとして提供されそれゆえ図３にマイクロコンピュータ２５の部分と示されるセンサー較正手段３０を中央処理ユニット３はさらに含む。さらに後述する方法でこれらの構成要素は分析要素サブシステムをセンサーサブシステムに連結する。
【００４７】
センサーユニット２のベースユニット６は少なくとも１つのセンサー７と接続しているセンサー操作装置３２を含む。このセンサー操作装置３２は、センサー７を操作すること、したがって患者の身体においてブドウ糖濃度に相関するパラメータを測定することを要する要素を含む。好ましい実施態様は、センサー７自体に取り付けられケーブル９により給電される発光ダイオードでありうる光照射手段を含む。あるいは、１または多くの光源がベースユニット６に存在し、ケーブル９が光センサー７に光を伝達する光ファイバーを含んでいてもよい。対応して、半導体の光検出器がセンサー７および／またはベースユニット６中に存在し、患者の組織と相互作用を起こした後の光を検出する。センサー操作装置３２はさらに、たとえば増幅器のような、分析された物質の濃度に相関するセンサー測定値Ｓに受信信号を処理する電子部品をもつ。センサー測定値Ｓは、やはりメモリーを含みベースユニット６に統合されるマイクロコンピュータシステム３４の構成要素の形が好ましいセンサー評価電子機器３３に送られる。実行上また分析要素評価電子機器２４のように、メモリーユニット３５に保存された評価曲線ＣＳ  ＝ｇ（Ｓ）により、測定値Ｓから、実行上はソフトウェア制御の計算で、センサー評価電子機器３３は分析データ（濃度）Ｃを計算する。評価曲線ＣＳ  ＝ｇ（Ｓ）は無線の形態で中央処理ユニット３からベースユニット６に伝達される。その目的のためベースユニット６は、中央処理ユニットのトランシーバー２９と共同で２つのユニット、すなわち中央処理ユニット３およびセンサーユニット６の間のデータの無線伝達を可能にするトランシーバー３６を備える。
【００４８】
計算された濃度データ（センサー分析データＣＳ  ）はメモリー３５に保存される。センサー分析データＣＳ  は出力ユニット３８により中央処理ユニット３と無関係に出力されてもよい。ベースユニット６中の出力ユニット３８の設計は大きさとバッテリー電力の消費を最小にするよう選ばれる。出力ユニット３８の主な目的は、血糖値の臨界的限界値が危険な方向に入るよう超えたばあいに警告を発することである。適切には出力ユニット３８は３つの発光ダイオード（正常範囲（ｎｏｒｍａｌ  ｒａｎｇｅ）、糖過剰危険範囲（ｄａｎｇｅｒ  ｏｆ  ｅｘｃｅｓｓ  ｓｕｇａｒ）、糖不足危険範囲（ｄａｎｇｅｒ  ｏｆ  ｓｕｇａｒ  ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ））をもつ発光ダイオードディスプレイとして具体化されてもよい。あるいはまたは加えて、聴覚的信号が提供されてもよい。
【００４９】
図２にベースユニット６の部分である電力供給バッテリー４０を示す。分析センサーの電力消費は比較的高いので電力供給バッテリー４０は重要である。このためバッテリー４０は再充電可能であるべきでありまた電圧モニター（図示せず）がベースユニット６に組み込まれバッテリー交換の必要のため適切な方法で警報を出す。
【００５０】
本発明の分析システム使用時には、センサーユニット２を付けた患者は据え付けの中央処理ユニット３から問題に陥ることなく充分な時間遠ざかることができる。この時間の間センサー分析データＣＳ  はメモリー３５に保存される。帰宅時、そして中央処理ユニット３とセンサーユニット６の間でデータの無線交換が可能なほど患者が中央処理ユニット３に充分近いとき、そのときまでにえられたセンサー分析データＣＳ  がメモリー３５から中央処理ユニットのメモリー２６に伝達される。患者はいつでも分析要素１２を用いて較正を行なえる。適切には中央処理ユニット３は較正のため分析要素による分析を行なうのに充分なほどしばしば患者に注意する計時装置（ｔｉｍｅ−ｋｅｅｐｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）を含む。このような分析が行なわれるたびに、新しい評価曲線ＣＳ  ＝ｇ（Ｓ）が中央処理ユニット３内で決定されセンサーユニット２に伝達される。システム全体を較正中の中央処理ユニット３とセンサーユニット６の共働はさらに以下で述べる。
【００５１】
前記のように、要素分析データＣＡ  は評価曲線ＣＡ  ＝ｆ（Ｒ）により較正され、好ましくは機械が読み取り可能なコードの形でデータリーダー２８を経てメモリー２６に入力される。したがって分析要素によって生じた分析データＣＡ  は申し分なく正確である。患者が指を刺して血滴４１をえ、血滴４１がそのとき分析要素１２と測定装置２３および評価電子機器２４により分析されたとき、ＣＡ  値が利用可能になる。そのような測定はたとえば１日１度または２度のようなかなりの時間をおいて行なってもよい。図３はデータポイント群３９の形態でｔ１  からｔ５  までの諸時刻に決定された分析データを示す。
【００５２】
センサー操作装置３２およびセンサー評価電子機器３３により、センサー７はセンサー分析データＣＳ  を生じる。継続的な、または、実際上連続的な一連のＣＳ  値がメモリー３５に保存され、センサーユニット２および中央処理ユニット３が相互データ伝達モードにあるとき中央処理ユニットに伝達することができる時間（分）を置いてセンサー分析データＣＳ  の発生は起こる。図３はＣＳ  値の時間関数を破線Ａで示す。要素分析データＣＡ  がセンサー分析データＣＳ  の較正に用いられる。この手順はたとえばｔ１  からｔ５  までの各較正時刻にセンサー較正手段３０が分析データＣＡ  とメモリー２６に保存されたＣＳ  を比較することによって行なわれてもよい。センサー較正手段３０は前記比較から新しく修正された評価曲線ＣＳ  ＝ｇ（Ｓ）を決定し、そのとき評価曲線ＣＳ  ＝ｇ（Ｓ）をトランシーバー構成要素２９、３６により、新しい評価曲線をメモリー３５内でセンサー評価電子機器３３を用いた将来のセンサー分析データＣＳ  算出に用いるであろうベースユニット６に送る。較正の間に確認された新しい評価曲線ＣＳ  ＝ｇ（Ｓ）は同時に、少なくとも先行する要素分析の時刻までさかのぼって、既にメモリー２６に保存されたセンサー分析データを逆補正（ｂａｃｋ−ｃｏｒｒｅｃｔ）するのに用いてもよい。従って図３に示した例については、時刻ｔ１  への後方への補正（ｂａｃｋｗａｒｄ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を時刻ｔ２  にえられた濃度値ＣＡ  （ｔ２  ）に基づいて達成してもよい。同様な考察が時刻ｔ３  から時刻ｔ２  などへ遡るばあいにあてはまる。較正後の補正されたセンサー分析データの関数は図３中に実線３で示される。
【００５３】
この較正法は単なる一例として記述される。明らかに、特に分析データＣＳ  あるいはＣＡ  の決定に用いられる特有の評価法に適合したとき、較正は異なる方法で行なわれてもよい。１つの濃度値ＣＡ  を多数のテスト値であるセンサー測定値（たとえば異なる波長での強度値）により決定するための数値による数学的手順が特に適切である。そのような手続のなかに部分最小二乗法（ｐａｒｔｉａｌ  ｌｅａｓｔ  ｓｑｕａｒｅ  ｍｅｔｈｏｄ）がある。
【００５４】
センサーユニット２および中央処理ユニット３のメモリー３５およびメモリー２６の保存能力はそれぞれ、それぞれの応用に適するように作製される。メモリー３５は、相対的に少量のデータ、すなわち患者がセンサーユニット２をつけて中央処理ユニット３から遠ざかっている最大の時間間隔の間の濃度値の中間的保存のためにのみ用いられる。好ましくはメモリー３５の能力は、少なくとも２時間、好ましくは少なくとも８時間の時間間隔に生じるデータ量が適当である。概して中央処理ユニット３のメモリー２６は大幅により大きく、長時間の間隔（少なくとも１週間）を通じて生じた分析データおよび較正データの両方を保存しうる。適切には中央処理ユニット３はインターフェースを備えそれにより前記データはさらなる処理へ、たとえば医療機関で患者のデータ保存に使用されているパーソナルコンピュータに、必要ならば転送される。
【００５５】
分析データの中央処理ユニット３によるディスプレイは図１に示すように英数字でもよい。好ましくは、中央処理ユニット３のディスプレイはグラフディスプレイで、センサー分析データのタイムシーケンス（一定期間にわたる一連の測定点）のグラフ表現が可能である。図４に示されたディスプレイでは、たとえば、瞬間のブドウ糖値が中央の黒片５０で記号化されている。薄灰色のディスプレイゾーン５１は血糖値の標準範囲に相当し、一方濃灰色ゾーン５２は上方警戒範囲（高血糖の危険）またより低い黒いゾーン５３は下方警戒範囲（低血糖の危険）を示す。そのときの傾向、このばあいでは上昇する血糖値は、ディスプレイ中の矢印５４で示される。
【００５６】
図５のディスプレイにおいて血糖値の時間関数はより充分な時間間隔にわたって示されている。血糖値の標準範囲が２つの警戒限界５６、５７によりディスプレイの中ほどに示されている。血糖値のシーケンスは比較的広い線５８として示されている。既にしばらくの間この線５８は図５の上方警告ゾーンにあり、そして、たとえばインシュリン注射ののち、今、下がり始めている。
【００５７】
図４および５のグラフディスプレイは、信頼性をもちかつ実用上継続的に血糖値を決定する本発明のシステムの特別な能力を利用する。中央処理ユニット３の評価手段２４（ベースユニット６の評価電子機器３３についても）はその目的のため、どの時点でも一連の血糖値の決定、ゆえに血糖値の傾向の決定を可能にする、好ましくはソフトウェア駆動のディスクリミネータをも含む。さらに加わったこの情報は真性糖尿病の治療に高度に価値がある。
【００５８】
【発明の効果】
一方で充分な精密さを与えサンプルを確保するための侵襲的介入をより少なくしつつ血中の分析すべき物質の濃度の継続的監視を可能にするため、侵襲的な試薬含有分析要素により作動する分析システムに基づき、被分析物質の濃度と相関するパラメータを患者の身体において試薬なしに直接測定するセンサーからなる患者の身につけて携帯できるセンサーユニットを含むシステムを、本発明は提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分析システムの概略斜視図である。
【図２】本発明の分析システムの機能ブロックダイヤグラムである。
【図３】本発明における測定データの較正を説明するため、時間の関数として分析データをプロットしたグラフである。
【図４】本発明のシステムにおけるグラフディスプレイの第１の実施態様をもつ中央処理ユニットの平面図である。
【図５】本発明のシステムにおけるグラフディスプレイの第２の実施態様をもつ中央処理ユニットの平面図である。
【符合の説明】
１  統合された分析要素／センサーシステム（ＩＡＳＳ）
２  センサーユニット
３  中央処理ユニット
６  ベースユニット
７  センサー
８  センサー
９  ケーブル
１２  分析要素
２１  ディスプレイ
２３  測定装置
２４  分析要素評価電子機器
２６  データメモリー
２９  トランシーバー
３０  較正手段
３３  センサー評価電子機器
３５  データメモリー
３６  トランシーバー
３８  出力ユニット
４０  バッテリー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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