(57)【要約】【課題】体液サンプル（例えば間質液サンプル）を抽出してその中の分析物をモニタする際にユーザに対する不快感や痛みが少ないシステム及び方法を提供する。【解決手段】システム（１０）の中には、ユーザの皮膚層の標的部位を穿刺してそのまま位置し、次に流体サンプルをこれから抽出するよう構成された穿刺部材（２２）を有するものがある。このシステムは、圧力を標的部位の近くでユーザの皮膚層に加えるようになった圧力リング（２８）を更に有する。システムは、圧力リングが圧力を振動するような仕方で加えることができるよう構成されている。或る方法では、皮膚を穿刺し、圧力を皮膚に振動するような仕方で加える。【選択図】図２
2006015147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体液を皮膚から抽出するシステムであって、皮膚の標的部位を穿刺し、標的部位中の体液に接近するよう構成された穿刺部材と、圧力を皮膚に振動する仕方で加える手段とを有し、圧力を加える手段は、実質的に穿刺部材の周りに同心状に延びていることを特徴とするシステム。
【請求項２】
圧力を加える手段は、穿刺部材の周りに同心状に位置決めされた少なくとも１つのリングから成ることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
圧力を加える手段は、回転自在なギヤホイールを更に有し、ギヤホイールは、第１の方向におけるギヤホイールの回転が並進運動を漸次ユーザの皮膚層に向かって少なくとも１つの圧力リングに与えて圧力をユーザの皮膚層に加えることができるようにし、第１の方向と逆の第２の方向におけるギヤホイールの回転が漸次ユーザの皮膚層から遠ざかるよう並進運動を少なくとも１つの圧力リングに与えるよう少なくとも１つの圧力リングと相互作用するようになっていることを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項４】
接近した体液を受け入れるようになった分析モジュールを更に有することを特徴とする請求項１、２又は３記載のシステム。
【請求項５】
システムは、身体に装着されるよう構成されていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一に記載のシステム。
【請求項６】
体液を皮膚から抽出する方法であって、皮膚の標的部位を穿刺して標的部位内の体液に接近する段階と、圧力を標的部位の周りに実質的に同心状に振動する仕方で皮膚に加える段階とを有し、皮膚からの体液の抽出を容易にすることを特徴とする方法。
【請求項７】
圧力は、第１の期間にわたり高い圧力を加え、次に第２の期間にわたってそれよりも低い圧力を加える振動数で加えられることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
第１の期間は、第２の期間と同一であることを特徴とする請求項６又は７記載の方法。
【請求項９】
第１の期間は、第２の期間とは異なることを特徴とする請求項６又は７記載の方法。
【請求項１０】
第１の期間は、第２の期間よりも長いことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
第１の期間は、第２の期間よりも短いことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１２】
低い圧力を加える段階は、圧力を加えない段階を含むことを特徴とする請求項６〜１１のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項１３】
皮膚に加える圧力は、約０．１〜約１５０ポンド／平方インチ（ＰＳＩ）であることを特徴とする請求項６〜１２のうちいずれか一に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、医用器具及びこれらと関連した方法に関し、特に、体液を抽出し、その中の分析物をモニタする装置、システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、体液（例えば、血液及び間質液）中の分析物（例えば、グルコース）をモニタする医用器具における技術的努力は、ユーザの不快感及び（又は）痛みを軽減する装置及び方法の開発、モニタ方法の単純化及び連続又は半連続モニタを可能にする装置及び方法の開発に向けられている。モニタ方法の単純化により、ユーザは、かかる分析物を医療専門家の助けを借りないで在宅で又は他の場所で自分でモニタすることができる。ユーザの不快感及び（又は）痛みの軽減は、頻繁な且つ定期的な使用を促進するために在宅で用いられるよう設計された装置及び方法において特に重要である。血液グルコースモニタ装置及び関連方法が比較的痛みの少ないものであれば、ユーザはもしそうではない場合よりもより頻繁且つ定期的に自分の血液グルコースレベルをモニタするであろうことが考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
血液グルコースモニタという観点において、連続又は半連続モニタ装置及び方法は、血液グルコース濃度の動向、血液グルコース濃度に対する食物及び薬剤の効果、ユーザの全体的な糖血症管理に対する高い先見性をもたらすので有利である。しかしながら、実際には、連続及び半連続モニタ装置には欠点がある。例えば、標的部位（例えば、患者の皮膚層中の標的部位）からの間質液（ＩＳＦ）サンプルの抽出中、ＩＳＦ流量が、経時的に減退する場合がある。さらに、数時間の連続ＩＳＦ抽出後、ユーザの痛み及び（又は）不快感が著しく増大し、持続性の斑点が標的部位のところに作られる場合がある。
【０００４】
したがって、当該技術分野において、使用が簡単であり、ユーザの不快感及び（又は）痛みを比較的少なくし、ユーザの痛みを甚だしく増大させず又は持続性の斑点を生じさせないで連続又は半連続モニタを容易にする体液（例えばＩＳＦ）中の分析物（例えば、グルコース）のモニタ装置及び関連の方法が依然として要望されている。加うるに、装置は、約８時間以上にわたって身体に快適に装着できるよう比較的小型且つ軽量であることが必要である。また、装置は、ユーザからの頻繁な入力を必要としない自動化方式で動作することが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態に従って体液サンプルを抽出し、その中の分析物をモニタするシステムは、使用が簡単であり、ユーザの不快感及び（又は）痛みを比較的少なくし、ユーザの痛みを甚だしく増大させず又は持続性の斑点を生じさせないで連続又は半連続モニタを容易にする。加うるに、本発明の実施形態としてのＩＳＦ抽出装置も又、ユーザの不快感及び（又は）痛みを比較的少なくし、ユーザの痛みを甚だしく増大させず又は持続性の斑点を生じさせないで連続又は半連続モニタを容易にする。さらに、本発明の方法は、ユーザの痛みを甚だしく増大させず又は持続性の斑点を生じさせないで連続又は半連続モニタを容易にする。
【０００６】
体液を抽出する本発明の或る特定のシステムは、皮膚中の標的部位を穿刺し、その中の体液に接近するよう構成された穿刺部材と、圧力を振動する仕方で皮膚に加える手段とを有する。圧力を加える手段は、穿刺部材の周りに同心状に位置決めされた少なくとも１つの圧力リングを有する。圧力を加える手段は、圧力リングを振動させ又はこれに振動数を与えるよう機械的又は電子的手段によって制御される。振動数は、あらかじめ決定されてもよく、或いは例えば流体流量又は抽出量のような環境に応じたものであってよい。
【０００７】
本発明の例示の実施形態に従って体液サンプルを抽出し、その中の分析物をモニタするシステムは、使い捨てカートリッジ及びローカルコントローラモジュールを有する。使い捨てカートリッジは、体液サンプル（例えば、ＩＳＦサンプル）を身体から抽出するようになったサンプル採取モジュール及び体液サンプル中の分析物（例えば、グルコース）を測定するようになった分析モジュールを有する。加うるに、ローカルコントローラモジュールは、使い捨てカートリッジと電子的通信状態にあり、分析モジュールからの測定データ（例えば、電流信号）を受け取ってこれを記憶するようになっている。
【０００８】
本発明の実施形態としてのシステムのサンプル採取モジュールは、ユーザの皮膚層の標的部位を穿刺し、次にユーザの皮膚層中に位置し、これからＩＳＦサンプルを抽出するよう構成された穿刺部材を有するのがよいが、このようにするかどうかは任意である。サンプル採取モジュールは又、穿刺部材がユーザの皮膚層中に位置したままの状態で圧力を標的部位の付近のユーザの皮膚層に加えるようになった少なくとも１つの圧力リングを更に有するが、このようにするかどうかは任意である。加うるに、所望ならば、サンプル採取モジュールは、圧力リングが圧力を振動する仕方でユーザの皮膚層に加えることができるよう構成されたものであるのがよく、それにより穿刺部材により抽出されるＩＳＦサンプルのＩＳＦグルコースの遅れが軽減される。
【０００９】
本発明の実施形態としての間質液（ＩＳＦ）抽出装置は、ユーザの皮膚層の標的部位を穿刺し、次にユーザの皮膚層中に位置し、これからＩＳＦサンプルを抽出する穿刺部材（例えば、ボアを備えた薄肉針）を有する。ＩＳＦ抽出装置は、穿刺部材がユーザの皮膚層内に位置したままの状態で圧力を標的部位の付近のユーザの皮膚層に加えるようになった少なくとも１つの圧力リング（例えば、３つの同心状に配置された圧力リング）を更に有する。ＩＳＦ抽出装置は、圧力リングが圧力を振動する仕方で加えることができるよう構成されており、それにより、穿刺部材により抽出されるＩＳＦサンプルのＩＳＦグルコースの遅れが軽減される。加うるに、ＩＳＦ抽出装置は、圧力を振動する仕方で加えるよう構成されているので、連続及び半連続モニタが容易になると共にユーザの痛み及び持続性斑点の発生が最小限に抑えられる。圧力リングにより圧力を振動する仕方で加えることは又、標的部位の付近への血液の流れを最適化してＩＳＦグルコースの遅れを最小限に抑えるようにすることができる。
【００１０】
本発明の実施形態としてのＩＳＦ抽出装置の穿刺部材は、ＩＳＦサンプルの抽出中、ユーザの皮膚層内に位置したままになることができるので、ＩＳＦ抽出装置は、使い方が簡単である。
【００１１】
本発明の或る実施形態では、圧力を自動化方式で圧力リングに加える機械的機構が説明される。かかる装置は、ギヤホイール、穿刺部材、圧力リング及びモータを有する。ギヤホイールは、圧力リングと相互作用するようになっていて、第１の方向（即ち、時計又は反時計回りの方向）におけるギヤホイールの回転が並進運動を漸次ユーザの皮膚層に向かって少なくとも１つの圧力リングに与えて圧力をユーザの皮膚層に加えることができるようにする。加うるに、第１の方向と逆の第２の方向におけるギヤホイールの回転が漸次ユーザの皮膚層から遠ざかるよう並進運動を少なくとも１つの圧力リングに与える。本発明の一実施形態では、圧力リングは、カム機構、例えばギヤホイールに設けられた機械的突起とインタフェースを取るようになった螺旋溝を有する。このカム機構により、ギヤホイールの回転が直線運動を圧力リングに与える。
【００１２】
体液を皮膚から抽出する本発明の或る方法は、皮膚の標的部位を穿刺して標的部位内の体液に接近する段階と、圧力を標的部位の周りに実質的に同心状に振動する仕方で皮膚に加える段階とを有し、皮膚からの体液の抽出を容易にする。圧力振動数は、あらかじめ決定されてもよく、或いは例えば流体流量又は抽出量のような環境に応じたものであってよい。
【００１３】
本発明の実施形態としての間質液（ＩＳＦ）抽出方法は、穿刺部材及び少なくとも１つの圧力リングを備えたＩＳＦ抽出装置を用意する段階を有する。次に、ユーザの皮膚層を圧力リングに接触させ、穿刺部材で穿刺する。次に、ＩＳＦサンプルを、圧力リングを用いて圧力を振動する仕方でユーザの皮膚層に加えながら穿刺部材を介してユーザの皮膚層から抽出する。圧力を加える振動する仕方は、穿刺部材により抽出されるＩＳＦサンプルのＩＳＦグルコース遅れを軽減すると共に（或いは）長期間（例えば、１時間〜２４時間の長期間）にわたりＩＳＦサンプルの連続又は半連続抽出を容易にするのに役立つ。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の体液抽出及びモニタシステム及び方法は、圧力リングが圧力を振動する仕方で加えることができるよう構成されており、それにより、穿刺部材により抽出されるＩＳＦサンプルのＩＳＦグルコースの遅れが軽減される。加うるに、ＩＳＦ抽出装置は、圧力を振動する仕方で加えるよう構成されているので、連続及び半連続モニタが容易になると共にユーザの痛み及び持続性斑点の発生が最小限に抑えられる。圧力リングにより圧力を振動する仕方で加えることは又、標的部位の付近への血液の流れを最適化してＩＳＦグルコースの遅れを最小限に抑えるようにすることができる。さらに、本発明を利用すると、ユーザの不快感及び（又は）痛みが比較的少なくなり、ユーザの痛みが甚だしく増大させ又は持続性の斑点が生じないで連続又は半連続モニタが容易になる。
【００１５】
本発明の上記目的、利点及び特徴並びに他の目的、利点及び特徴は、以下に詳細に説明する本発明の説明を読むと当業者には明らかになろう。
【００１６】
本発明の特徴及び利点の一層の理解は、本発明の原理を利用した例示の実施形態を記載している以下の詳細な説明及び添付の図面を参照すると得られよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を説明する前に理解されるべきこととして、本発明は本明細書に記載した特定の実施形態には限定されず、当然のことながら様々な形態が考えられる。また、本明細書で用いる用語は、特定の実施形態を説明するためだけのものであり、本発明を限定するものではない。というのは、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて定められるからである。
【００１８】
或る範囲の値が与えられたとき、この範囲内にある値は、文脈上特段の明示が無ければ下限の単位の小数点第１位までの値、その範囲の上限と下限の値、これらの間の値、指定された範囲内で他の明記され又はその間にある値を含め、本発明の範囲に属する。これら狭い範囲の上限と下限は、狭い範囲に別々に含まれ、これ又本発明の範囲に属する。ただし、指定された範囲中に特別除外された限界値があることを条件とする。指定された範囲が限界値のうち一方又は両方を含む場合、これら含まれた限界値の両方又は何れか一方を除く範囲も又、本発明の範囲に含まれる。
【００１９】
別段の指定が無ければ、本明細書で用いる全ての技術的用語及び科学的用語は、当業者によって通常理解されるのと同一の意味を有している。
【００２０】
第１国出願明細書の本文及び特許請求の範囲に用いられる英文単数表記“a ”、“an”及び“the ”は、文中特段の指定がなければ、当該部材を複数含むことを意味している。かくして、例えば、「信号（a signal）」と言う場合、これは、複数のかかる信号を含むこと等である。
【００２１】
本明細書に記載した全ての刊行物の記載内容を本明細書の一部をなすものとして引用するが、この場合、これらの引用対象である関連の方法及び（又は）材料が本明細書において開示され、記載されているものとする。本明細書に記載されている刊行物は、本願の出願日前のこれらの開示内容に関するものについてだけ提供されている。本発明が先の発明の存在によりかかる刊行物の発明に先行する発明としての資格をもたない旨の承認と考えられる部分は本明細書中には存在しない。さらに、記載された刊行物の公開日は、実際の公開日と異なっている場合があり、これらを個々に確認しなければならない場合がある。  
【００２２】
図１に示すように、体液サンプル（例えば、ＩＳＦサンプル）を抽出し、その中の分析物（例えば、グルコース）をモニタする本発明の例示の実施形態としてのシステム１０が、使い捨てカートリッジ１２（破線のボックスで囲まれている）、ローカル（局所）コントローラモジュール１４、リモート（遠隔）コントローラモジュール１６を有している。
【００２３】
システム１０では、使い捨てカートリッジ１２は、体液サンプル（即ち、ＩＳＦサンプル）を身体Ｂ、例えばユーザの皮膚層から抽出するサンプル採取モジュール１８及び体液中の分析物（即ち、グルコース）を測定する分析モジュール２０を有している。サンプル採取モジュール１８及び分析モジュール２０は、当業者に知られた任意適当なサンプル採取及び分析モジュールであってよい。適当なサンプル採取及び分析モジュールの例は、ＰＣＴ国際出願第ＰＣＴ／ＧＢ０１／０５６３４号明細書（ＰＣＴ国際公開第ＷＯ０２／４９５０７号パンフレット）に記載されており、この特許文献の記載内容全体を参照によりここに引用する。しかしながら、システム１０では、サンプル採取モジュール１８と分析モジュール２０の両方は、使い捨てであるように構成されている。というのは、これらは、使い捨てカートリッジ１２の構成部品だからである。
【００２４】
しかしながら、図２に示すように、システム１０の特定のサンプル採取モジュール１８は、身体Ｂの標的部位（ＴＳ）に穿刺し、ＩＳＦサンプルを抽出する穿刺部材２２、発射機構２４及び少なくとも１つの圧力リング２８を有するＩＳＦサンプル採取モジュールである。ＩＳＦサンプル採取モジュール１８は、ＩＳＦサンプル中の分析物（例えば、グルコース）のモニタ（例えば、濃度測定）のために連続した又は半連続したＩＳＦの流れを分析モジュール２０に提供するようになっている。
【００２５】
システム１０の使用の際、穿刺部材２２を発射機構２４の操作により標的部位に挿入する（即ち、標的部位に穿刺させる）。ユーザの皮膚層からのＩＳＦサンプルの抽出のため、穿刺部材２２を例えば１．５ｍｍ〜３ｍｍの最大深さ範囲まで挿入するのがよい。加うるに、穿刺部材２２は、ＩＳＦサンプルの抽出を連続又は半連続方式で最適化するよう構成されたものであるのがよい。この点に関し、穿刺部材２２は、例えば、曲がった先端部を備える例えば２５ゲージの壁の薄いステンレス鋼針（図１又は図２には示さず）を有するのがよく、この場合、先端部曲り部の支点は、針の先端部と針のヒールとの間に設けられている。本発明の穿刺部材に用いるのに適した針は、米国特許第６，７０２，７９１号明細書及び米国特許出願公開第２００３／００６０７８４号（出願番号第１０／１８５，６０５号）明細書に記載されており、これら特許文献の記載内容全体を参照によりここに引用する。
【００２６】
発射機構２４は、穿刺部材２２を包囲するハブ（図１又は図２には示さず）を有するのがよいが、このようにするかどうかは任意である。かかるハブは、標的部位内への穿刺部材２２の挿入深さを制御するよう構成されている。挿入深さ制御は、ユーザの皮膚層中に比較的深在している毛細血管の不注意によるランセット切開を阻止し、それにより結果的に生じる抽出ＩＳＦサンプルの汚れ、血液による穿刺部材の詰まり又は分析モジュールの詰まりを無くすことによりＩＳＦサンプルの抽出の際に有用である。挿入深さを制御することは又、システム１０の使用中、ユーザの経験する痛み及び（又は）不快感を最小限に抑えるのに役立つことができる。
【００２７】
図２は発射機構２４をサンプル採取モジュール１８内に設けられた状態で示しているが、発射機構２４を使い捨てカートリッジ１２又はシステム１０のローカルコントローラモジュール１４内に設けてもよく、このようにするかどうかは任意である。さらに、ユーザによるシステム１０の使用を単純化するため、サンプル採取モジュール１８は、分析モジュール２０と一体部品として形成されてもよい。
【００２８】
標的部位からの体液（例えば、ＩＳＦ）の抽出を容易にするため、穿刺部材２２を少なくとも１つの圧力リング２８内に同心的に配置するのがよい。圧力リング２８は、任意適当な形状のものであってよく、かかる形状としては、環状が挙げられるが、これには限定されない。かかる構造の一例が、米国特許第５，８７９，３６７号明細書に開示されており、この特許文献の開示内容全体を参照によりここに引用する。
【００２９】
システム１０の使用中、圧力リング２８を、穿刺部材２２による標的部位の穿刺前に標的部位ＴＳの付近に取り付ける。その目的は、ユーザの皮膚層に張力を加えることにある。かかる張力は、ユーザの皮膚層を安定化させ、穿刺部材による穿刺中、そのテンティングを阻止するのに役立つ。変形例として、穿刺部材による穿刺前のユーザの皮膚層の安定化は、サンプル採取モジュール１８内に設けられる穿刺深さ制御要素（図示せず）によって達成できる。かかる穿刺深さ制御要素は、ユーザの皮膚層の表面上に載り又は「この上で浮動」し、穿刺深さ（これは挿入深さとも呼ばれる）を制御するリミッタとして働く。穿刺深さ制御要素及びこれらの使用法の例は、米国特許出願第１０／６９０，０８３号明細書に記載されており、この特許文献の記載内容全体を参照によりここに引用する。
【００３０】
穿刺部材２２をいったん発射し、これが標的部位ＴＳを穿刺すると、穿刺部材２２の針（図１又は図２には示さず）が、例えば、ユーザの皮膚層の表面よりも約１．５ｍｍ〜３ｍｍ下の挿入深さのところに位置することになる。所望ならば、穿刺部材２２を圧力リング２８の適用と同時にユーザの皮膚層に発射してもよく、それにより発射機構の単純化が可能になる。圧力リング２８は、標的部位の付近のＩＳＦを加圧する力をユーザの皮膚層（図２の下を向いた矢印によって指示されている）を加える。圧力リング２８により引き起こされる皮下圧力勾配の結果として、ＩＳＦの流れが針を上って生じ、そしてサンプル採取モジュールを通って分析モジュールに至ることになる（図２の湾曲すると共に上に向いた矢印によって指示されるように）。
【００３１】
穿刺部材の針を通るＩＳＦの流れは、標的部位の近くのＩＳＦの瀉出及び圧力リング２８の下に位置するユーザの皮膚層の弛緩に起因して経時的に潜在的な腐敗を生じる。本発明のシステム及び方法は、加える圧力の１以上の特徴を変化させることによりこれに取り組む。
【００３２】
一変形例では、加えた力の大きさを所与の時間にわたって変化させるのがよい。圧力リングと皮膚の接触が一定状態にある間、その圧力の大きさを変化させるのがよい。例えば、圧力の大きさを抽出中のＩＳＦの量又は流量に比例して又は違ったやり方で次第に増大させるのがよい。変形例として、圧力の増大を時間をずらして行ない又は段階的に加えてもよい。さらに、圧力を大きな圧力と小さな圧力の様々なレベル相互間で上げ下げしてもよく、この場合、圧力の減少は、圧力リングを皮膚との接触から完全に外すことにより圧力を不連続にすることを含む。圧力リングの振動数は、一定であってもよく或いは用途に応じて様々であってよい。例えば、高圧（「オン」）及び低圧又は０圧力（「オフ」）の印加時間は、同一であってもよく（例えば、３分間オン、次に３分間オフ等）又は異なっていてもよく（例えば、１５分間オン、次に１０分間オフ等）、或いは、一方が一定であり、他方が変化してもよい（例えば、１０分間オン、次に２０分間オフ、次に１０分間オン、次に１０分間オフ等）。
【００３３】
本発明の他の変形例では、皮膚に加えられる圧力の大きさは、或る期間にわたり一定であるのがよいが、針の穿刺場所に対するその圧力の印加場所は、経時的に変わってもよい。例えば、初期圧力は、半径方向距離を経時的に増減させる穿刺場所から或る半径方向距離（圧力リングが実質的に環状の形態をしていると仮定する）のところで開始するのがよい。距離の変化は、用途に応じ又はＩＳＦ抽出流れ又は量に応答して漸変であってもよくそれ以下であってもよい。これは、個々に且つ連続的に標的部位に取り付けられる様々な直径の多数の圧力リングを用いることにより達成できる。
【００３４】
さらに、初期圧力の印加場所を維持してもよいが、圧力を加える半径方向表面積を増減するのがよい。換言すると、皮膚と接触状態にある圧力リングの表面積の大きさを増減するのがよい。これは又、個々であるが、累積的に皮膚に取り付けられ又は連続的に皮膚への取り付け状態から取り外す多数の圧力リングを用いることによって達成できる。
【００３５】
図面に戻ってこれを参照すると、上述したように、ＩＳＦの流れの腐敗を最小限に抑えるために圧力リング２８を穿刺部材がユーザの皮膚層中に位置したままの状態でユーザの皮膚層に振動する仕方で当てるのがよい（例えば、圧力リングの所定のサイクル動作手順又はＩＳＦ流量測定及びフィードバックにより制御され又はこれに応答した圧力リングサイクル動作手順で）。加うるに、振動する仕方で圧力を加えている間、圧力リングによって加えられる圧力を変化させ、或いは局所圧力勾配を取り除き、そしてユーザの皮膚層からのＩＳＦの正味の流出を無くす期間を設けるのがよい。加うるに、圧力リング２８は、穿刺部材がユーザの皮膚層内に位置したままの状態で振動する機械的力（即ち、圧力）を標的部位の付近に加えるよう構成されたものであるのがよい。かかる振動は、付勢要素（図１又は図２には示さず）、例えばばね又は保持ブロックを用いることにより達成できる。本発明のサンプル採取モジュール（及びＩＳＦ抽出装置）内の圧力リングの構造及び機能について図４〜図７及び図１０〜図１９を参照して以下に説明する。
【００３６】
さらに、複数の圧力リングを標的部位の近くでユーザの皮膚層に交互に当てることは、サンプル採取及び分析によるＩＳＦの流れを制御し、ユーザの皮膚層の任意の部分が圧力下にある時間を制限するのに役立つ場合がある。ユーザの皮膚層が復元することができるようにすることにより、圧力を振動する仕方で加えることも又、ユーザの皮膚上の斑点及びユーザの痛み及び（又は）不快感を軽減する。圧力を振動する仕方で加えた場合の追加の利点は、ＩＳＦグルコースの遅れ（即ち、ユーザのＩＳＦ中のグルコース濃度とユーザの血液中のグルコース濃度の差）が減少することにある。
【００３７】
本願の開示内容をいったん認識すると、当業者であれば、ＩＳＦグルコースの遅れ、ユーザの痛み／不快感及び（又は）持続性の皮膚斑点の生成を軽減するのに役立つ種々の圧力リングサイクル動作方式を案出できる。例えば、圧力リング２８を３０秒間〜３時間の間、配備するのがよく（即ち、圧力が標的部位の近くでユーザの皮膚層に加えられるように位置決めし）次に３０秒間〜３時間の間、引っ込めるのがよい（即ち、圧力がユーザの皮膚層に加えられないように位置決めする）。さらに、圧力を加える時間の長さ（即ち、少なくとも１つの圧力リングが配備されている期間）が約３０秒間〜約１０分間であり、圧力が除かれている時間の長さ（即ち、少なくとも１つの圧力リングが引っ込められている期間）が約５分間〜１０分間である場合、ＩＳＦグルコース遅れ及びユーザの痛み／不快感が著しく軽減されることが確認された。特に有利な圧力リングサイクルとしては、圧力を１分間加え、圧力を１０分間除くサイクルが挙げられる。圧力を加えたり除くのに異なる時間の長さが用いられるので、かかるサイクルを非対称圧力リングサイクルと称する。
【００３８】
圧力リングサイクル動作手順を、以下の事情、即ち、（ｉ）圧力リングを所望の量の体液を抽出するのに十分な時間の間配備させること、（ｉｉ）ＩＳＦグルコースの遅れを軽減する生理学的反応を引き起こすこと、（ｉｉｉ）ユーザの不快感及び持続性斑点の生成を最小限に抑えることのバランスが取られるよう工夫するのがよい。加うるに、圧力リングサイクル動作手順は又、例えば１５秒おきに起こる半連続型分析物測定を行なうよう工夫されたものであるのがよい。
【００３９】
圧力リング２８は、当業者に知られている任意適当な材料で作られたものであってよい。例えば、圧力リング２８は、比較的剛性の材料で構成されたものであるのがよく、かかる剛性材料としては、アクリルニトリルブタジエンスチレン、プラスチック材料、射出成形プラスチック材料、ポリスチレン材料、金属又はこれらの組み合わせが挙げられるが、これらには限定されない。圧力リング２８は又、比較的弾性変形可能な材料で構成でき、かかる材料としては、エラストマー材料、ポリマー材料、ポリウレタン材料、ラテックス材料、シリコーン材料又はこれらの組み合わせが挙げられるが、これらには限定されない。
【００４０】
圧力リング２８により画定される内部開口部は、任意適当な形状のものであってよく、かかる形状としては、円形、正方形、三角形、Ｃ字形、Ｕ字形、六角形、八角形及び銃眼模様（鋸壁形）の形状が挙げられるが、これらには限定されない。
【００４１】
圧力リング２８がサンプル採取及び分析モジュールによりＩＳＦの流れの腐敗を最小限に抑えると共に（或いは）ＩＳＦの流れを制御するために用いられている場合、穿刺部材２２は、圧力リング２８が用いられている間、ユーザの皮膚層の標的部位内に配備されたまま（即ち、その中に位置しているまま）である。しかしながら、圧力リング２８がＩＳＦグルコースの遅れを軽減するために用いられている場合、穿刺部材２２は、ユーザの皮膚層中に間欠的に存在するのがよい。かかる穿刺部材２２の間欠的存在は、圧力リング２８による圧力の印加と一致して又はこれと一致しないで起こる場合がある。
【００４２】
当業者に知られている任意適当なグルコースセンサを本発明の分析モジュールに用いることができる。グルコースセンサ３１０は、例えば酵素及び酸化還元作用化合物又は媒介物質を含む還元酸化試薬系を含むのがよい。多種多様な媒介物質、例えばフェリシアニド、フェノジンエトスルフェート、フェナジンメトスルフェート、フェニレンジアミン、１−メトキシ−フェナジンメトスルフェート、２，６−ジメチル−１，４−ベンゾキノン、２，５−ジクロロ−１，４−ベンゾキノン、フェロシン誘導体、オスミウムビフィリジルビピリジル錯体、ルテニウム錯体が当該技術分野において知られている。全血中のグルコースの検定に適した酵素としては、グルコースオキシダーゼやデヒドロゲナーゼ（ＮＡＤとＰＱＱの両方を主成分とする）が挙げられるが、これらには限定されない。酸化還元試薬系中に存在可能な他の物質としては、緩衝剤（例えば、シトラコネート、シトレート、リンゴ酸、マレイン酸及び燐酸緩衝液）、二価陽イオン（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム）、界面活性剤（例えば、トリトン（Ｔｒｉｔｏｎ）、マコル（Ｍａｃｏｌ）、テトロニック（Ｔｅｔｒｏｎｉｃ）、シルウェット（Ｓｉｌｗｅｔ）、ゾニル（Ｚｏｎｙｌ）及びプルロニック（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ））及び安定化剤（例えば、アルブミン、スクロース、トレハロース、マンニトール及びラクトース）が挙げられる。
【００４３】
分析モジュールが電気化学型グルコースセンサを有している実施形態では、グルコースセンサは、ＩＳＦサンプル中のグルコースの存在に応答して電流信号を生じさせることができる。すると、ローカルコントローラモジュール１４は、電気接点（図示せず）を介して電流信号を受け取り、その信号をＩＳＦグルコース濃度を表す信号に変換する。
【００４４】
ローカルコントローラモジュール１４は、図３に単純化されたブロック形態で示されている。ローカルコントローラモジュール１４は、機械的コントローラ１０２、第１の電子コントローラ４０４、第１のデータディスプレイ４０６、ローカルコントローラアルゴリズム４０８、第１のデータ記憶要素４１０及び第１のＲＦリンク４１２を有する。ローカルコントローラモジュール１４は、使い捨てカートリッジ１２に電気的且つ機械的に結合できるように構成されている。機械的結合により、使い捨てカートリッジ１２をローカルコントローラモジュール１４に着脱自在に取り付けることができる（例えば、この中に挿入することができる）。ローカルコントローラモジュール１４及び使い捨てカートリッジ１２は、これらが使い捨てカートリッジ１２とローカルコントローラモジュール１４の組み合わせをユーザの皮膚上に固定するような仕方で例えばストラップによりユーザの皮膚に取り付けることができるよう構成されている。
【００４５】
システム１０の使用中、第１の電子コントローラ４０４は、上述したように分析モジュール２０の測定サイクルを制御する。ローカルコントローラモジュール１４と使い捨てカートリッジ１２との間の連絡は、分析モジュール２０に設けられた電気接点及びローカルコントローラモジュール１４に設けられた対応関係をなす電機接点を介して行なわれる。次に、ＩＳＦサンプルのグルコース濃度を表す電気信号を分析モジュールによりローカルコントローラモジュールに送る。第１の電子コントローラ４０４は、ローカルコントローラアルゴリズム４０８を用いることによりこれら信号を解釈し、測定データを第１のデータディスプレイ４０６（これは、ユーザにより読み取り可能である）上に表示する。加うるに、測定データ（例えば、ＩＳＦグルコース濃度データ）を第１のデータ記憶要素４１０に記憶させることができる。
【００４６】
使用に先立ち、未使用の使い捨てカートリッジ１２をローカルコントローラモジュール１４内に挿入する。この挿入により、使い捨てカートリッジ１２とローカルコントローラモジュール１４の電気的連絡が可能になる。ローカルコントローラモジュール１４内の機械的コントローラ４０２は、使い捨てカートリッジ１２をシステム１０の使用中、定位置にしっかりと保持する。
【００４７】
ローカルコントローラモジュールと使い捨てカートリッジの組み合わせをユーザの皮膚に取り付けた後、そしてユーザから作動信号を受け取ると、第１の電子コントローラ４０４によって測定サイクルが開始される。かかる開始時、穿刺部材２２をユーザの皮膚層中へ発射してＩＳＦサンプル採取を開始する。発射は、第１の電子コントローラ４０４又はユーザによる機械的相互作用によって開始できる。
【００４８】
ローカルコントローラモジュール１４の第１のＲＦリンク４１２は、図１及び図３の鋸状の矢印によって示されているように、ローカルコントローラモジュールとリモートコントローラモジュール１６との間の双方向通信を可能にするよう構成されている。ローカルコントローラモジュールは、電流状態を指示する視覚表示器（例えば、マルチカラーＬＥＤ）を有し、例えば、赤色光を用いてシステムの低血糖又は高血糖状態を指示し、緑色光を用いて正常血糖を指示すること等を行なうのがよい。
【００４９】
ローカルコントローラモジュール１４は、測定データを使い捨てカートリッジ１２から受け取ってこれを記憶したり使い捨てカートリッジ１２と対話型通信を行なうよう構成されている。例えば、ローカルコントローラモジュール１４は、分析モジュール２０からの測定信号をＩＳＦ又は血液グルコース濃度値に変換するよう構成されたものであるのがよい。
【００５０】
任意所与の時点におけるＩＳＦグルコース値（濃度）と同一時点での血液グルコース値（濃度）の差は、ＩＳＦグルコース遅れと呼ばれている。ＩＳＦグルコース遅れは、恐らくは、生理学的源と機械的源の両方の原因となっている。ＩＳＦグルコース中の遅れの生理学的源は、グルコースが血液とユーザの皮膚層の間隙との間に拡散するのに要する時間に関連付けられる。遅れの機械的源は、ＩＳＦサンプルを得るために用いられる方法及び装置に関連付けられる。
【００５１】
本発明の装置、システム及び方法の実施形態は、ユーザの皮膚層の標的領域への血液の流れを促進する振動する仕方で圧力をユーザの皮膚層に加えたりこれを除くことにより生理学的源に起因するＩＳＦグルコースの遅れを軽減する（減少させる又は最小限に抑える）。本発明の圧力リングを有するＩＳＦ抽出装置（以下に詳細に説明する）は、圧力をこのように加えたり除く。ＩＳＦグルコースの遅れを見込んだ別の手法は、測定したＩＳＦグルコース濃度に基づいて血液グルコース濃度を予測するアルゴリズム（例えば、予測アルゴリズム）を採用することである。
【００５２】
予測アルゴリズムは例えば、次の一般形態を取るのがよい。
予測血液グルコース＝ｆ（ＩＳＦik，ｒａｔｅj，ｍａnｒａｔｅmp，相互作用項）
【００５３】
上式において、
ｉは、０〜３の整数である。
ｊ，ｎ，ｍは、１〜３の整数である。
ｋ，ｐは、１又は２の整数である。
ＩＳＦiは、ＩＳＦグルコースの測定値であり、下付き文字（ｉ）は、どのＩＳＦの値が取られているかを指示し、即ち、０＝現在の値、１＝１つ前の値、２＝２つ前の値等である。
ｒａｔｅjは、隣り合うＩＳＦ値相互間の変化率であり、下付き文字（ｊ）は、変化率を計算するためにどの隣接のＩＳＦ値が用いられているかを示しており、即ち、１＝現在のＩＳＦ値とその前のＩＳＦ値との間の変化率、２＝現在のＩＳＦ値に対して１つ前のＩＳＦ値と２つ前のＩＳＦ値との間の変化率等である。
ｍａnｒａｔｅmは、ＩＳＦ値のグループの隣り合う平均値相互間の移動平均率であり、下付き文字（ｎ）及び（ｍ）は、次のように現在の値に対する移動平均率に含まれるＩＳＦ値の数（ｎ）及び隣り合う移動平均値の時間位置（ｍ）を表している。
【００５４】
予測アルゴリズムの一般的形式は、全ての許容項と可能交差項の１次結合であり、許容項と交差項の係数は、ＩＳＦサンプル収集時点における測定ＩＳＦ値と血液グルコース値の回帰分析によって定められる。本発明のシステムで用いるのに適した予測アルゴリズムに関する詳細は、２００３年８月２８に出願された米国特許出願第１０／６５２，４６４号明細書に記載されており、かかる特許文献の記載内容を参照によりここに引用する。
【００５５】
また、当業者には理解されるように、予測アルゴリズムの結果を用いると、医用器具、例えばインシュリン送り出しポンプを制御することができる。アルゴリズムの結果に基づいて決定できるパラメータの代表的な例は、特定の時点においてユーザに投与されるインシュリンボーラスの量である。
【００５６】
図４は、本発明の例示の実施形態としての間質液（ＩＳＦ）抽出装置９００の断面側面図である。ＩＳＦ抽出装置９００は、穿刺部材９０２、圧力リング９０４、第１の付勢部材９０６（即ち、第１のばね）及び第２の付勢部材９０８（即ち、第２のばね）を有している。
【００５７】
穿刺部材９０２は、標的部位のところでユーザの皮膚層を穿通し、次にこれからＩＳＦの抽出を行なうことができるよう構成されている。穿刺部材９０２は又、ユーザの皮膚層からのＩＳＦの抽出中、ユーザの皮膚層内に位置したままである（その中に存在する）よう構成されたものである。穿刺部材９０２は例えば、１時間以上ユーザの皮膚層内に位置したままであるのがよく、かくしてＩＳＦの連続又は半連続抽出を可能にする。本明細書の開示をいったん理解すると、当業者であれば、穿刺部材は、８時間以上の長い期間にわたりユーザの皮膚層内に存在することができることは認識されよう。
【００５８】
圧力リング９０４は、配備状態と引っ込み状態との間で振動するよう構成されている。圧力リング９０４が配備状態にあるとき、圧力リングは、標的部位を包囲した状態で圧力をユーザの皮膚層に加え、その間、穿刺部材は、ユーザの皮膚層内に位置したままであり、その目的は、（ｉ）ユーザの皮膚層からのＩＳＦの抽出を容易にし、（ｉｉ）ＩＳＦ抽出装置９００を介する例えば上述したような分析モジュールへのＩＳＦの流れを制御することにある。圧力リング９０４が引っ込み状態にあるとき、圧力リングは、標的部位を包囲してユーザの皮膚層に最小限の圧力を加え又は圧力を加えない。圧力リング９０４を配備状態と引っ込み状態との間で振動させることができるので、ユーザの皮膚層の任意所与の部分が圧力下にある時間を制御することができ、それによりユーザの皮膚層が回復し、痛み及び斑点を減少させることができる。
【００５９】
圧力リング９０４は代表的には、例えば約０．０８インチ〜約０．５６インチ（約２．０３２ｍｍ〜１４．２２４ｍｍ）の外径及び約０．０２インチ〜約０．０４インチ（０．５０８ｍｍ〜１．０１６ｍｍ）の肉厚（図４において寸法“Ａ”で示されている）を有する。
【００６０】
第１の付勢要素９０６は、圧力リング９０４をユーザの皮膚層に押圧し（即ち、圧力リング９０４を配備状態にし）たり圧力リング９０４を引っ込めたりするよう構成されている。第２の付勢要素９０８は、穿刺部材９０２を発射して穿刺部材が標的部位を穿刺するよう構成されている。
【００６１】
圧力リングによりユーザの皮膚層に加えられる圧力（力）は例えば、約１〜約１５０ポンド／平方インチ（ＰＳＩ、圧力リングの単位断面積当たりの力として計算される）であり、より代表的には、約３０〜約７０ＰＳＩである。この点に関し、約５０ＰＳＩの圧力が、ユーザの痛み／不快感を最小限に抑えながら適当なＩＳＦの流れをもたらす点において有利であることが確認された。
【００６２】
図４の実施形態では、穿刺部材９０２は、振動中の圧力リング９０４の凹部内に部分的に収められ、凹部の深さは、穿刺部材９０２の最大穿刺深さを定める。図４には明示されていないが、穿刺部材９０２及び振動圧力リング９０４を互いに対して動かすことができ、互いに独立してユーザの皮膚層に当てることができる。
【００６３】
ＩＳＦ抽出装置９００の使用中、振動圧力リング９０４は、ユーザの皮膚層を安定化させるために配備して標的部位の領域を隔離して加圧し、かくして正味の正圧力をもたらして穿刺部材９０２を通るＩＳＦの流れを促進することができる。
【００６４】
所望ならば、ＩＳＦ抽出装置９００は、ランセット切開中、針の穿刺深さを制限すると共に制御するための穿刺深さ制御要素（図示せず）を有するのがよい。適当な穿刺深さ制御要素の例及びこれらの使用法は、米国特許出願第１０／６９０，０８３号（代理人事件番号ＬＦＳ−５００２）明細書に記載されており、かかる特許文献の記載内容全体を参照によりここに引用する。
【００６５】
ＩＳＦ抽出装置９００の使用中、ＩＳＦ抽出装置９００を有するシステムを圧力リング９０４が皮膚に向いた状態で（例えば図４参照）ユーザの皮膚層に当てる。圧力リング９０４を皮膚に押し付けて膨らみを作る。次に膨らみを穿刺部材９０２で穿刺する（例えば、ランス切開する）。次に、ＩＳＦサンプルを、穿刺部材９０２が全体として又は部分的に皮膚内に位置したままの状態で、膨らみから抽出する。
【００６６】
抽出されるＩＳＦサンプルの流量は当初比較的高いが、典型的には時間の経過につれて減少する。３秒間〜３時間経つと、圧力リング９０４を引っ込めて皮膚が約３秒間〜３時間かけて回復することができるようにする。次に、圧力リング９０４を約３秒間〜約３時間の間再び配備し、そして約３秒間〜３時間の間引っ込める。圧力リング９０４をこのように配備したり引っ込める手順は、ＩＳＦ抽出が中断されるまで続く。配備及び引っ込みサイクルは好ましくは、互いに異なる期間が各サイクルについて用いられるという点で非対称であり、例えば、配備サイクルは、引っ込みサイクルとは異なっているのがよく、或いは配備（又は引っ込み）サイクルは、連続した各サイクルで又は両方において互いに異なる。
【００６７】
図５及び図６はそれぞれ、本発明の別の例示の実施形態としてのＩＳＦ抽出装置９５０の断面図及び斜視図である。ＩＳＦ抽出装置９５０は、穿刺部材９５２及び複数の同心状に配置された圧力リング９５４Ａ，９５４Ｂ及び９５４Ｃを有している。ＩＳＦ抽出装置９５０は、圧力リング９５４Ａ，９５４Ｂ，９５４Ｃをそれぞれユーザの皮膚層に差し向けてこれに押し付ける複数の第１の付勢要素９５６Ａ，９５６Ｂ，９５６Ｃ及び穿刺部材９５２を発射する第２の付勢要素９５８及び穿刺深さ制御要素９６０を更に有している。
【００６８】
使用中、ＩＳＦ抽出装置９５０は、圧力リング９５４Ａ，９５４Ｂ，９５４Ｃがユーザの皮膚層に向くように位置決めされる。これは、ＩＳＦ抽出装置９５０を上述したように体液抽出システムのサンプル採取モジュール内に用い、システムをユーザの皮膚層に当てて配置することにより達成できる。
【００６９】
次に、圧力リング９５４Ａを付勢要素９５６Ａによりユーザの皮膚層に押し付け、それによりユーザの皮膚層に膨らみを作り、この膨らみを次に穿刺部材９５２によってランセット切開する（即ち、穿刺する）。圧力リング９５４Ａが使用されている間（即ち、配備されている間）、圧力リング９５４Ｂ及び圧力リング９５４Ｃは、それぞれ付勢要素９５６Ｂ，９５６Ｃにより引っ込み位置に維持できる。
【００７０】
穿刺部材９５２全体又はその一部がユーザの皮膚層内に位置している間にＩＳＦをユーザの皮膚層に形成された膨らみから抽出することができる。約３秒間〜３時間後、圧力リング９５４Ａを引っ込めてユーザの皮膚層が約３秒間〜３時間の期間をかけて回復することができるようにする。圧力リング９５４Ａを引っ込めた後、圧力リング９５４Ｂを配備して圧力をユーザの皮膚層に加えるのがよい。圧力リング９５４Ｂが使用されている間（即ち、配備されている間）、圧力リング９５４Ａ及び圧力リング９５４Ｃをそれぞれ付勢要素９５６Ａ，９５６Ｃによって引っ込み位置に維持するのがよい。約３秒間〜３時間後、圧力リング９５４Ｂを３秒間〜３時間の間引っ込め、次に圧力リング９５４Ｃを配備するのがよい。圧力リング９５４Ｃは、３秒間〜３時間の間、ユーザの皮膚層への圧力を維持し、次にこれを３秒間〜３時間の間、引っ込める。圧力リング９５４Ｃが使用されている間（即ち、配備されている間）、圧力リング９５４Ａ及び圧力リング９５４Ｂをそれぞれ付勢要素９５６Ａ，９５６Ｂで引っ込み位置に維持するのがよい。圧力リング９５４Ａ，９５４Ｂ，９５４Ｃの配備と引っ込みのこのサイクル動作の手順は、流体抽出が終わるまで続くのがよい。図４に示す実施形態の場合と同様、図５及び図６の多圧力リング実施形態における配備及び引っ込みサイクルは好ましくは、各サイクルに用いられる期間が異なるので非対称である。
【００７１】
当業者であれば、本発明のＩＳＦ抽出装置の複数の圧力リングを任意の順序で配備でき、そしてこれは上述した配備及び引っ込み順序には限定されないことも又認識されよう。例えば、圧力リング９５４Ｂ又は９５４Ｃを圧力リング９５４Ａの前に適用する順序を使用できる。さらに、２以上の圧力リングを同時に配備してもよい。例えば、図５及び図６に示す実施形態は、３つ全ての圧力リングを同時に配備して圧力リングが単一の圧力リングとして働くことができるようになっている。
【００７２】
図５及び図６に示す実施形態の場合、ユーザの皮膚に加えられる圧力は、複数の圧力リングの各々について約０．１〜約１５０ポンド／平方インチ（ＰＳＩ）であるのがよい。  圧力リング９５４Ａ，９５４Ｂ，９５４Ｃの外径はそれぞれ例えば、０．０８〜０．５６０インチ（２．０３２〜１４．２２４ｍｍ）、０．１〜０．９インチ（２．５４〜２２．８６ｍｍ）、０．１６〜０．９６インチ（４．０６４〜２４．３８４ｍｍ）であるのがよい。各圧力リングの肉厚は例えば、０．０２〜０．０４インチ（０．５０８〜１．０１６ｍｍ）であるのがよい。
【００７３】
本発明の変形実施形態としての抽出装置の最も内側の圧力リングは、所望ならば、針をユーザの皮膚層内に維持すると共に無視できるほどの圧力を加えてその領域に流れる血液を維持する目的で平らなリング（図９参照）であるのがよい。図９は、本発明の例示の変形実施形態としての間質液（ＩＳＦ）抽出装置９７０の一部の断面側面図である。ＩＳＦ抽出装置９７０は、穿刺部材９７２、圧力リング９７４、平らな圧力リング９７５、圧力リング９７４を付勢する第１の付勢部材９７６（即ち、第１のばね）及び平らな圧力リングを付勢する第２の付勢部材９７８（即ち、第２のばね）を有する。
【００７４】
この変形実施形態では、平らな圧力リングは、針（即ち、穿刺部材９７２）を包囲し、針がちょうど通過できるのに十分なサイズの穴を有する。平らな圧力リングの直径は好ましくは、０．０２〜０．５６インチである。
【００７５】
付勢要素９０６にばねを用いるＩＳＦ抽出装置９００は、圧力リングが配備状態と引っ込み状態との間で数回振動できるよう自動的に用いられるよう改造するのは容易ではない。ＩＳＦ抽出装置９００のばねにあらかじめ張力を及ぼすためにモータが必要である。しかしながら、モータをＩＳＦ抽出装置９００に組み込むと、ばねは不要になろう。というのは、モータを用いると力を圧力リングに直接加えることができるからである。ＩＳＦ抽出装置９００の改良型実施形態では、２つの同心圧力リング及び配備状態と引っ込み状態との間での圧力リングの自動振動を可能にするモータを用いる抽出装置１５００が構成される。
【００７６】
図１０Ａ〜図１０Ｃはそれぞれ、主ハウジング１５０９、２つのストラップ取っ手１５１０、ウォームホイールポート１５１１、ウォームホイール１５２８、上側ハウジング１５１２、ランセット位置決め穴１５１３、穿刺部材１５１４、内側圧力リング１５１７、外側圧力リング１５１８、穴１５１９及びタブ１５２０を有する抽出装置１５００の上から見た斜視図、下から見た斜視図及び平面図である。
【００７７】
ＩＳＦ抽出装置１５００は、約８時間以上にわたってＩＳＦ抽出装置１５００を装着する際にユーザにとって快適であるよう比較的小型且つ軽量であることが好ましい。ストラップ（図示せず）をストラップ取っ手１５１０に取り付けてＩＳＦ抽出装置１５００を腕時計と同様な仕方で身体に取り付けることができるようにするのがよい。加うるに、ＩＳＦ抽出装置１５００を前腕、上腕又は腹部に取り付けることができる。本発明の或る実施形態では、ＩＳＦ抽出装置１５００の高さは、約１４ｍｍ、直径は約４５ｍｍである。加うるに、ＩＳＦ抽出装置１５００の重さは、約３０グラム〜約５０グラムであるのがよい。ＩＳＦ抽出装置１５００を用いる方法では、ＩＳＦ抽出装置１５００の底部１５１６を皮膚に取り付けるのがよい。本発明の一実施形態では、両面感圧接着剤を手首ストラップに代えて底部１５１６に取り付けてＩＳＦ抽出装置１５００を動かないようにするのがよい。本発明の別の実施形態では、両面感圧接着剤を手首ストラップと関連して底部１５１６に取り付けて抽出装置１５００を一段と動かないようにしてもよい。
【００７８】
内側圧力リング１５１７及び外側圧力リング１５１８が自動化方式で皮膚に近づいたり皮膚から遠ざかることが好ましい。第１の電子コントローラ４０４を用いてモータ１５２６の稼働時間及び方向を制御することにより内側圧力リング１５１７及び外側圧力リング１５１８の運動を管理するのがよい。内側圧力リング１５１７及び（又は）外側圧力リング１５１８はこれらの配備状態では、ユーザの皮膚層に向かって最高約８ｍｍまで下方に延びることができ、それにより圧力を生じさせてこれに加えるようにする。ばねを用いてユーザの皮膚層に向かって最高約８ｍｍ伸長させるのに必要な同等な大きさの圧力を加える場合、ＩＳＦ抽出装置の高さは、比較的大きくなろう。この本発明の実施形態では、モータにより、内側圧力リング１５１７又は外側圧力リング１５１８は、約０．１ＰＳＩ〜約１５０ＰＳＩの圧力（力）を加えることができる。十分な大きさの力をもたらしながら高さを減少させるために、ＩＳＦ抽出装置１５００は、図１１〜図１９に記載されているギヤホイールと一体のカム機構を用いる。
【００７９】
図１１は、ＩＳＦ抽出装置１５００の分解組立斜視図であり、このＩＳＦ抽出装置は、クランプ１５０８、穿刺部材ブラケット１５１５、カバー１５２２、ギヤホイール１５２１、ねじ１５３２、モータ１５２６、ウォームホイール１５２８、電力接点１５３０、固定ピン１５６２、第１の表面ピン１５５９及び第２の表面ピン１５６１を更に有している。内側圧力リング１５１７及び外側圧力リング１５１８はそれぞれ、図１１に示すように第１のプロフィール１５２３及び第２のプロフィール１５２４を有している。第１のプロフィール１５２３と第２のプロフィール１５２４の両方は、螺旋形状であって凹んでいる（即ち、偏心的又は螺旋に溝が設けられている）。モータ１５２６は、ポート１５１１内に配置され、ねじ１５３２によって定位置に固定されたウォームホイール１５２８を回転させるのに用いられる。本発明の或る実施形態では、モータ１５２６は、回転ＤＣモータ又はステッピングモータであるのがよい。電力接点１５３０を電池又は電源に電気的に取り付けると、電力をモータ１５２６に送ることができる。
【００８０】
ギヤホイール１５２１は、図１２に示すようにその周囲に複数の歯１５３４を有している。具体的に説明すると、図１１に示すようなギヤホイール１５２１は、ウォームホイール１５２８と機械的に相互作用するようになったウォームギアとも呼ばれる場合がある。歯１５３４は、ウォームホイール１５２８と直角に相互作用し、ギヤホイール１５２１が図１３に示すように回転することができる。ウォームホイール１５２８は、Ｘ軸回りに時計回り又は反時計回りに回転することができ、それによりギヤホイール１５２１はＺ軸回りに時計回り又は反時計回りの方向に回転する。本発明の一実施形態では、モータ１５２６は、上側ハウジング１５１２の頂部ではなく、主ハウジング１５０９の側部に設けられており、それによりＩＳＦ抽出装置１５００は、比較的小さな高さを持つことができるようになっている。モータ１５２６により、ウォームホイール１５２８が回転し、それによりギヤホイール１５２１が回転し、それにより並進運動を内側圧力リング１５１７及び（又は）外側圧力リング１５１８に与える。並進運動は、内側圧力リング１５１７又は外側圧力リング１５１８をこれらの配備又は引っ込み状態に動かすことができる。
【００８１】
本発明の或る実施形態では、ギヤホイール１５２１は、図１４及び図１５に示すようにギヤホイール１５２１の内部に同心筒体１５５２によって形成された環状空間１５５０を有する。ギヤホイール１５２１は、第１の表面穴１５５８を備えた第１の表面１５５４及び第２の表面穴１５６０を備えた第２の表面１５５６を更に有している。
【００８２】
第１のプロフィールピン１５５９（図１１参照）を第１の表面穴１５５８（図１２参照）にしっかりと取り付けるのがよい。次に、第１のプロフィールピン１５５９を第１のプロフィール１５２３とインタフェースを取るようキー止めするのがよく、この第１のプロフィールは、内側圧力リング１５１７の最も外側の部分に設けられている。本発明の或る実施形態では、第１のプロフィールピン１５５９が３つ設けられ、これら第１のプロフィールピンは、並進運動を内側圧力リング１５１７に与えるために用いられる。内側圧力リング１５１７の第１の表面１５５４又は最も外側の表面に機械的突起を設けることによっても第１のプロフィールピン１５５９の機能を実行できることは当業者には明らかである。機械的突起が内側圧力リング１５１７の最も外側の表面に設けられる状況の場合、第１のプロフィール１５２３を第１の表面１５５４に設けなければならない。
【００８３】
これと同様に、第２のプロフィールピン１５６１（図１１参照）を第２の表面穴１５６０（図１２参照）にしっかりと取り付けるのがよい。第２のプロフィールピン１５６１を第２のプロフィール１５２４とインタフェースを取るようキー止めするのがよく、この第２のプロフィールは、外側圧力リング１５１８の最も外側の部分に設けられている。本発明の或る実施形態では、第２のプロフィールピン１５６１が３つ設けられ、これら第２のプロフィールピンは、並進運動を外側圧力リング１５１８に与えるために用いられる。外側圧力リング１５１８の第２の表面１５５６又は最も外側の表面に機械的突起を設けることによっても第２のプロフィールピン１５６１の機能を実行できることは当業者には明らかである。機械的突起が外側圧力リング１５１８の最も外側の表面に設けられる状況の場合、第２のプロフィール１５２４を第２の表面１５５６に設けなければならない。
【００８４】
内側圧力リング１５１７は、図１５に示すように第１の表面１５５４に摺動自在に合致したものであるのがよい。加うるに、外側圧力リング１５１８は、環状スペース１５５０内に嵌まり込むよう摺動自在に適合したものであるのがよい。上側ハウジングと主ハウジング１５０９の底部１５１６は、ギヤホイール１５２１、内側圧力リング１５１７及び外側圧力リング１５１８を固定するサンドイッチ構造を形成する。サンドイッチ構造は、図１１に示すように複数のねじ１５３２によって結合保持される。
【００８５】
内側圧力リング１５１７と外側圧力リングの両方は、ギヤホイール１５２１の回転運動を直線往復運動に変換できるカム機構を有している。図１６は、内側圧力リング１５１７の斜視図である。本発明の或る実施形態では、第１のプロフィール１５２３は、十字形螺旋溝を有するのがよく、それにより内側圧力リング１５１７がギヤホイール１５２１の時計回り又は反時計回りの運動の結果として下方に直線的に動くことができる。第１の表面ピン１５５９は、ギヤホイール１５２１の回転運動を内側圧力リング１５１７の直線運動に変換できるよう第１のプロフィール１５２３と相互作用するようになっている。図１７は、外側圧力リング１５１８の斜視図である。本発明の或る実施形態では、第２のプロフィール１５２４は、１条の螺旋溝を有するのがよく、それにより外側圧力リング１５１８がギヤホイール１５２１の回転運動の結果として下方に直線的に動くことができる。第２の表面ピン１５６１は、ギヤホイール１５２１の回転運動を外側圧力リング１５１８の直線運動に変換できるよう第２のプロフィール１５２４と相互作用するようになっている。第１のプロフィール１５２３は、第２のプロフィール１５２４よりも約２倍のピッチを有するのがよく、それにより内側圧力リング１５１７はギヤホイール１５２１の１回転当たり外側圧力リング１５１８よりも約２倍の直線変位運動を行なう。例えば、ギヤホイール１５２１の連続時計回り運動により、内側圧力リング１５１７は、まず最初に配備されるようになり、次に外側圧力リング１５１８が配備されるようになる。ギヤホイール１５２１の連続反時計回り運動により、内側圧力リング１５１７のみが配備されるようになる。第１のプロフィール１５２３及び（又は）第２のプロフィール１５２４のパターンを変えることにより圧力リング運動の多くの順序を具体化できることは当業者には明らかである。加うるに、モータ１５２６の方向及び稼働時間を変更することにより圧力リング運動の順序を制御することができる。
【００８６】
内側圧力リング１５１７及び外側圧力リング１５１８は、ユーザの皮膚層に接触すると回転しないことが好ましい。考えられる圧力と回転の組み合わせにより、ユーザに打撲傷及び不快感が生じる場合がある。外側圧力リング１５１８は、図１７に示すようにその最も外側の表面に少なくとも１つの直線溝１５３４を更に有する。直線溝１５３４は、外側圧力リング１５１８の上向き及び下向き直線運動に平行な外側圧力リング１５１８の最も外側の表面に設けられる。主ハウジング１５０９は、３つのタブ１５２０（図１０Ｂ参照）を有し、これらタブは、３つの直線溝１５３４にキー止めされ、圧力リング１５１８が回転するのを阻止する。図１８は、内側圧力リング１５１７に取り付けられた上側ハウジング１５１２の断面斜視図である。上側ハウジング１５１２は、２つの直線切欠き１５６２（図１８には直線切欠きは１つしか示されていない）を更に有する。外側圧力リング１５１８と同様、直線切欠き１５６２は、内側圧力リング１５１７の直線運動に平行に設けられる。内側圧力リング１５１７には２つの対応した固定ピン１５６２が固定的に取り付けられている。２つの固定ピン１５６２は、図１８に示すように直線切欠き１５３６にキー止めされ、内側圧力リング１５１７が回転するのを阻止する。
【００８７】
図１９Ａは、ランセット切開前に図１０Ｃに示すようにＥ−Ｅ′線に沿って見たＩＳＦ抽出装置１５００の断面側面図である。ＩＳＦ抽出装置１５００は、グルコース測定サイクルを開始できるように身体に取り付けるのがよい。次に、内側圧力リング１５１７を図１９Ｂに示すようにユーザの皮膚層に向かって下降させる。これは、ユーザの皮膚層をぴんと張った状態にするのを助け、穿刺部材を発射できるようにする。
【００８８】
本発明の或る実施形態では、ランセット切開機構２４（図２参照）は、図２１及び図２２に示す外部ランセット切開モジュール１７００として具体化できる。図２１は、外部ランセット切開モジュール１７００の斜視図であり、この外部ランセット切開モジュールは、本体１７７８、レバー１７１０、スイッチ１７２０、任意仕様の分析モジュール１７４０、キャップ１７７０、切欠き１７６０、圧力案内ペグ１７５０、ランセット位置決めペグ１７３０及び穿刺部材１７１４を有している。外部ランセット切開モジュール１７００は、図２１に示すように近位端部１７７５及び遠位端部１７７６を有するのがよい。外部ランセット切開モジュール１７００は、ライフスキャン社から市販されている改造型ＯｎｅＴｏｕｃｈ（登録商標）ＵｌｔｒａＳｏｆｔランセット切開装置を用いて構成されたものであるのがよい。付勢要素は、穿刺部材１７１４を発射できるように置き換えられており、キャップに代えて圧力フィードバックループ機能を持つ改造型キャップが用いられている。ＯｎｅＴｏｕｃｈ（登録商標）ＵｌｔｒａＳｏｆｔランセット切開装置の機械的構造は、米国特許第６，０４５，５６７号明細書、同第６，１９７，０４０号明細書及び同第６，１５６，０５１号明細書に記載されており、これら特許文献の記載内容全体を参照によりここに引用する。外部ランセット切開モジュール１７００は、ランセット位置決め穴１５１３及びこれに対応して設けられたランセット位置決めペグ１７３０を用いてＩＳＦ抽出装置１５００と組み合わせ可能である。具体的に説明すると、外部ランセット切開モジュール１７００は、内側圧力リング１５１７を図１９Ｂに示すようにユーザの皮膚層に向かって下降させている間にＩＳＦ抽出装置１５００と結合する。これにより、内側圧力リング１５１７は圧力をユーザの皮膚層に加え、穿刺部材１７１４をユーザの皮膚層中へ発射できる前に、ユーザの皮膚層をぴんと張った状態に保持する。
【００８９】
本発明の好ましい実施形態では、ユーザは、外部ランセット切開モジュール１７００をＩＳＦ抽出装置１５００との結合後に、追加の大きさの下向きの力をユーザの皮膚層に向かって手作業で加える。多くの場合、ユーザが外部ランセット切開モジュール１７００を用いて差し向けられる手動による力の適当な大きさを確かめることは困難な場合がある。したがって、外部ランセット切開モジュール１７００は、ユーザが再現可能な仕方で適当な大きさの力を加えるよう誘導する圧力フィードバックループを更に有する。
【００９０】
圧力フィードバックループ機能は、キャップ１７７０、キャップ１７７０内に設けられた付勢要素（図示せず）、切欠き１７６０及び圧力案内ペグ１７５０を用いることによって達成される。図２２は、外部ランセット切開モジュール１７００の断面図である。キャップ１７７０は、互いに摺動自在に係合する下側部分１７７０Ａと上側部分１７７０Ｂを有する２部品組立体の形態をしているのがよい。キャップ１７７０は、中空円筒形の形をしたものであるのがよく、このキャップは、遠位端部１７７６に着脱自在に係合できる。下側部分１７７０Ａは、スイッチ１７２０の作動後、穿刺部材１７１４を通過させることができる穴を有するのがよい。下側部分１７７０Ａは、中空円筒形形状部分内に設けられる付勢要素、例えばばね（図示せず）を更に有するのがよい。下側部分１７７０Ａは、圧力案内ペグ１７５０に対応するようになった少なくとも１つの切欠き１７６０を更に有するのがよく、圧力案内ペグ１７５０は、上側部分１７７０Ｂに一体化され又は取り付けられる。切欠き１７６０は、圧力案内ペグ１７５０を用いて下側部分１７７０Ａの運動を図２１及び図２２に示すように両方向を指し示す矢印Ａに平行に上向き及び下向き運動の状態に案内するよう設計された矩形の形をしたものであるのがよい。切欠き１７６０の境界部は、上側部分１７７０Ｂに対する下側部分１７７０Ａの伸長と引っ込みの両方を制限する。
【００９１】
休止状態では、付勢要素は、外部ランセット切開装置１７００がいつでもＩＳＦ抽出装置１５００と結合するように完全に伸長されている。外部ランセット切開装置１７００をいったんＩＳＦ抽出装置１５００に結合すると、手動による下向きの力を加え、それにより付勢要素が圧縮して下側部分１７７０Ａが上側部分１７７０Ｂに沿って摺動自在に引っ込むようにする。圧力案内ペグ１７５０がいったん切欠き１７６０の境界部に当たると、ユーザは、外部ランセット切開装置１７００を更に押すのに必要な下向きの力の大きさの相当な増大を感じ取るはずである。ユーザを促して下向きの力を加えるのを停止させるのは、この抵抗増大のフィードバックである。この時点において、ユーザは、スイッチ１７２０を作動させて穿刺部材１７１４をユーザの皮膚層に向かって発射すべきである。本発明の或る実施形態では、付勢部材（この場合ばねである）は、約１ニュートン〜約１０ニュートン、好ましくは約５ニュートンの力定数を有する。外部ランセット切開装置１７００を作動させる前にユーザを促して適当な大きさの下向きの力を加えるのは、ばねの力である。本発明の或る実施形態では、キャップ１７７０は、ユーザを促して適当な大きさの力を加えるのを助けるよう４つの半径方向に間隔を置いた切欠き１７６０及び４つのこれらに対応した圧力案内ペグ１７５０を有するのがよい。
【００９２】
外部ランセット切開装置１７００の変形実施形態では、切欠き１７６０に隣接して標識付け目盛り（図示せず）を表示するのがよく、それによりユーザが中くらいの大きさの下向きの圧力を外部ランセット切開装置１７００に加えることができるようにする。圧力案内ペグ１７５０は、標識付け目盛り上に設けられた標的レベルと整列するよう使用できる。標識付け目盛りを用いることにより、ユーザは中レベルの下向き力を再現可能に加えることができよう。ユーザ毎にばらつきがあるので、手動による下向きの力の大きさを個別調整して痛みの大きさを軽減すると共に十分な量のＩＳＦを収集する見込みを高めることが望ましい場合がある。
【００９３】
外部ランセット切開装置１７００の更に別の変形実施形態では、標識付け目盛り（図示せず）を上側部分１７７０Ｂ上に表示してもよい。下側部分１７７０Ａの最も上の縁部１７７９は、上側部分１７７０Ｂ上に表示された標識付け目盛りに設けられた標的レベルと整列するよう使用できる。
【００９４】
注目されるべきこととして、外部ランセット切開装置１７００は、連続グルコースモニタへの使用に制限されてはならない。ＩＳＦ抽出装置１５００は、血液サンプルをユーザの皮膚層から採取する目的に改造できる。かかる実施形態では、キャップ１７７０は、ＩＳＦ抽出装置１５００に対してではなくユーザの皮膚層に直接圧接する。外部ランセット切開装置１７００の圧力フィードバック制御機構は、痛みを減少させると共に十分な量の血液を採取する見込みを高めるために加えるのに適当な大きさの下向きの圧力を決定する際の制御性の向上をユーザに与えるであろう。十分な量の血液をいったん収集すると、使い捨て１回使用検査ストリップ、例えばライフスキャン社（米国カリフォルニア州ミルピタス所在）から市販されているＯｎｅＴｏｕｃｈ（登録商標）Ｕｌｔｒａ（登録商標）グルコース検査ストリップを用いてこれを検査することができる。
【００９５】
レバー１７１０を上向き運動により起こすことができ、それによりばねが適当な力及び変位に合わせてあらかじめ張力が加えられるようになる。次に、スイッチ１７２０を作動させて穿刺部材１７１４をユーザの皮膚層中へ発射して穿刺部材１７１４がＩＳＦの収集を開始することができるようにする。穿刺部材１５１４は、生理学的流体、例えばＩＳＦ又は血液が穿刺部材１５１４内へ流入し、流体を分析モジュール１７４０、この場合グルコースモジュールに運ぶのに十分な深さまでユーザの皮膚層を穿刺する。次に、レバー１７１０を下方に移動させ、穿刺部材１７１４がランセット切開モジュール１７００から離脱するようにする。本発明の或る実施形態では、穿刺部材１７１４は、穿刺部材１７１４が測定サイクルの持続時間の間、ユーザの皮膚層内に位置したままであることができるようにするクランプ１５０８を用いて上側ハウジング１５１２に剛結できる。クランプ１５０８は、２つのアーム１５０８Ａ，１５０８Ｂを更に有し、これらアームは、内側圧力リング１５１７内への穿刺部材１５１４の挿入時に穿刺部材１５１４に向かって内方に圧縮作用を及ぼし、それにより穿刺部材１５１４を剛結する。図１９Ｃは、穿刺部材１７１４が既にユーザの皮膚層中へ発射され、抽出装置１５００に固定された状態でＩＳＦ抽出装置１５００を断面で示している。
【００９６】
本発明の或る実施形態では、内側圧力リング１５１７及び外側圧力リング１５１８は、３つの互いに異なる状態、即ち、ａ）図１９Ｃに示すように、内側圧力リング１５１７が配備状態にあり、外側圧力リング１５１８が引っ込み状態にある状態、ｂ）図１９Ｄに示すように、内側圧力リング１５１７と外側圧力リング１５１８の両方が引っ込み状態にある状態、ｃ）図１９Ｅに示すように、内側圧力リング１５１７と外側圧力リング１５１８の両方が配備状態にある状態のうちの１つの状態にある。本発明の或る実施形態では、ＩＳＦ抽出装置１５００は、次の順序の状態、即ち、状態ａ）約５分間、状態ｃ）約１０分間、状態ｂ）約５分間、状態ｃ）約１０分間で順次切り替えることにより次のサイクルを実施することができる。３つの状態の種々の順序及び持続時間を状況及び（又は）個別的状況に応じて具体化できることは当業者には明らかである。
【００９７】
ＩＳＦ抽出装置１５００は、内側圧力リング１５１７の直線変位距離を測定する手段を有することが好ましい。また、ＩＳＦ抽出装置１５００は、内側圧力リング１５１７又は外側圧力リング１５１８がユーザの皮膚層に加える力の大きさを測定する手段を有することが好ましい。内側圧力リング１５１７又は外側圧力リング１５１８の直線変位距離をこれらから生じる圧力の大きさに基づいて制御できるフィードバック力ループを具体化することができる。これにより、プログラムされた力の閾値を内側圧力リング１５１７及び（又は）外側圧力リング１５１８により規定の期間の間に達成できる。或る特定の状況下においては、個別調整されたレベルの力を特定のユーザに合わせて加減してＩＳＦの標的量、ＩＳＦの圧出量、グルコース遅れ、打撲傷及び本明細書に記載した他の所望の属性に関する人によるばらつきを減少させることができる。
【００９８】
図２０は、分析モジュール、この場合グルコースモジュールが別の抽出装置１６００とインタフェースを取る本発明の変形実施形態の単純化された斜視図である。抽出装置１６００は、内側圧力リング１６１７、外側圧力リング１６１８、導管１６２０及びアダプタ１６２２を有している。内側圧力リング１６１７及び外側圧力リング１６１８は、抽出装置１５００のものと同一である。本発明の変形実施形態では、ＩＳＦ抽出装置１６００は、グルコースを電気化学的に測定できると共に内側圧力リング１６１７及び外側圧力リング１６１８の運動を制御できる電子部分を有する。導管１６２０は、穿刺部材をアダプタ１６２２により分析モジュール１６２６に流体連結するよう軟質材料、例えばシリコーンで作られたものであるのがよい。本発明の或る実施形態では、穿刺部材は、内側圧力リング１６１７に剛結される。かくして、導管１６２０に用いられる軟質材料は、分析モジュール１６２６の固定位置を維持しながら、内側圧力リング１６１７を引っ込み状態と配備状態との間で振動させることができる。これは好ましくは、分析モジュール１６２６がグルコースを正確に測定する性能に運動が悪影響を及ぼす状況に関してである。分析モジュール１６２６は、抽出装置１６００の電子部分への電気的接続を達成する接点１６２４を有する。本発明の或る実施形態では、接点１６２４は、分析モジュール１６２６内の導電性同時射出成形材料であるのがよい。
【００９９】
ＩＳＦ抽出装置１６００の変形実施形態では、分析モジュール１６２６は、導管１６２０を用いないで穿刺部材に剛結されたものであってもよい。したがって、穿刺部材も又内側圧力リング１６１７に剛結する場合、分析モジュール１６２６は、穿刺部材と共に配備状態と引っ込み状態との間で動くことになる。運動が分析モジュール１６２６の精度に悪影響を及ぼさない状況に関し、分析モジュール１６２６は、導管１６２０を不要にするよう測定サイクル中動くことが望ましい場合があり、それによりＩＳＦ抽出装置１６００の死空間を減少させることができる。また、注目されるべきこととして、分析モジュール１６２６が十分に大型であれば、分析モジュール１６２６が内側圧力リング１６１７と共に動くことが望ましくない。というのは、ＩＳＦ抽出装置の高さも又、大きすぎるようになるからである。
【０１００】
本発明に従って抽出装置内に少なくとも１つの圧力リングを設けることにより、多くの利点が得られる。第１に、圧力リングを配備状態と引っ込み状態との間で振動させることは、ＩＳＦグルコースの遅れを軽減する（即ち、減少させる）のに役立つ。圧力リングの引っ込みの際、ユーザの皮膚層に対する圧力を解除し、ユーザの体が、標的部位への血液の灌流量を増大させて応動する。この現象は、反応性充血と呼ばれ、圧力リングの振動により有利にはＩＳＦを標的部位に補充する仕組みであると仮定される。かかるＩＳＦの補充は、ＩＳＦグルコース値と全血グルコース値との間の遅れを軽減するのに役立つ。
【０１０１】
本発明のＩＳＦ抽出装置の別の利点は、圧力リングの振動により圧力リング下の皮膚が回復し、かくしてユーザの痛み、不快感及び持続性斑点の生成を減少させるということにある。
【０１０２】
さらに、複数の圧力リングを備えた抽出装置（例えば、図５及び図６並びに図１０及び図１１の実施形態）は、少なくとも一方の圧力リングがＩＳＦ収集を容易にするよう永続的に配備され、他方の圧力リングを配備状態と引っ込み状態との間で振動させてユーザの皮膚層の互いに異なる領域が任意所与の時点で加圧下にあるようにして使用できる。永続的に配備された圧力リングと振動する圧力リングのかかる組み合わせは、ユーザの痛み／不快感を減少させるのを一層助長する。
【０１０３】
本発明の実施形態としてのＩＳＦ抽出装置の更に別の利点は、抽出されたＩＳＦサンプルのグルコース測定値をグルコース測定を行なう条件を制御するよう圧力リングを使用できるということにある。例えば、電気化学的グルコースセンサは、グルコースセンサを通過するＩＳＦサンプル流量が一定又は静的である場合により正確且つ精度が高い。本発明のＩＳＦ抽出装置の圧力リングは、抽出されたＩＳＦサンプルの制御された流れを可能にする。例えば、圧力リングの引っ込みは、０．１秒〜６０分間の間、ＩＳＦサンプルの流れを止めることができ、それによりグルコース濃度測定を行なうことができる。グルコース濃度測定がいったん完了すると、圧力リングのうち１以上を再配備してＩＳＦ抽出を続行することができる。このようにして、半連続ＩＳＦサンプル抽出の達成が可能である
【０１０４】
本明細書の開示をいったん理解すると、当業者であれば、本発明のＩＳＦ抽出装置を種々のシステムで採用できることは認識されよう。なお、かかるシステムとしては、上述したように体液サンプルを抽出し、この中の分析物をモニタするシステムが挙げられるが、これには限定されない。例えば、ＩＳＦ抽出装置をかかるシステムのサンプルモジュールに用いることができる。
【０１０５】
図８を参照すると、本発明の例示の実施形態に従ってＩＳＦサンプルをユーザの皮膚層から連続的に収集する方法１０００は、段階１０１０に記載されているようにＩＳＦ流体抽出装置を用意する段階を有する。用意されるＩＳＦ流体抽出装置は、穿刺部材及び少なくとも１つの圧力リング（例えば、単一の圧力リング又は３つの同心圧力リング）を有する。穿刺部材及び圧力リングは、本発明のＩＳＦ抽出装置及びシステムに関して上述したような穿刺部材及び圧力リングであるのがよい。
【０１０６】
次に、段階１０２０に記載されているように、圧力リングを標的部位（例えば、指先の皮膚組織の標的部位、下肢の標的部位、腹部の標的部位又はＩＳＦサンプルが抽出されるべき他の標的部位）の付近でユーザの皮膚層に接触させる。任意適当な技術を用いて圧力リングをユーザの皮膚層に接触させるのがよく、かかる技術としては、例えば、本発明のシステム及び装置の実施形態に関して上述した技術が挙げられる。
【０１０７】
次に、段階１０３０に記載されているように、ユーザの皮膚層の標的部位を穿刺部材で穿刺する。次に、段階１０４０に記載されているように、ＩＳＦを穿刺部材によりユーザの皮膚層から抽出すると共に抽出されたＩＳＦのＩＳＦ遅れを減少させる振動方式で圧力をユーザの皮膚層に加える。本発明の方法の圧力を加える種々の振動方式については図１〜図７及び図９〜図１９を参照して上述した。
【０１０８】
以下の実験例は、本発明の装置、システム及び方法の種々の実施形態の有利な特徴を説明するのに役立つ。
【０１０９】
実験例
実験例１：振動圧力リング内の一領域における血液灌流に対する振動圧力リングの影響。レーザドップラー画像灌流データを被験者の前腕に取り付けられた圧力リングの内部にほぼ心出しされた０．２５平方センチメートル領域から準規則的な間隔で収集した。圧力リングの外径は、約１．３５ｃｍ、肉厚は約０．０８ｃｍであった。
【０１１０】
圧力リングを被験者の皮膚層に当てて配備する前にベースラインデータを収集した。圧力リングを０．５ポンド（約０．２２７ｋｇ）のばね力で１０分間皮膚層に当接配備し、３０分間皮膚層から引っ込め、次にこの配備及び引っ込みサイクルを繰り返した。次に、圧力リングを５時間皮膚層に当接配備し、１時間持ち上げ、最後に１０分間皮膚に当接配備した。０．２５平方センチメートルの測定領域における平均灌流量が、図７のグラフ図に示されている。
【０１１１】
図７のグラフで理解できるように、圧力リングの配備により、ベースライン血液灌流量と比較して、圧力リングにより包囲された領域の血液灌流量が減少した（即ち、圧力を加えることにより血液灌流量が減少した）。しかしながら、圧力リングを取り外すと（即ち、圧力を除くと）、この効果が逆になるだけでなくベースラインを超える灌流量の実際の増加が得られた。
【０１１２】
実験例２：ＩＳＦグルコース遅れに対する振動形圧力リングの影響。本発明の例示の実施形態としての振動形圧力リングの使用中、ＩＳＦグルコース値に対する血液の流れの影響を量定する研究を行なった。ベースライン血液灌流測定を被験者の前腕の掌側（手のひら）及び背側部分に対して行なった手順を１２人の被験者としての糖尿病患者が受けた。次に、被験者は、指の血液サンプル、比較対照ＩＳＦサンプル及び処理後ＩＳＦサンプルを３〜６時間にわたり１５分間隔で収集する検査に参加した。比較対照ＩＳＦサンプルを皮膚層の処置を行なわないで被験者の前腕から得て、処理済みＩＳＦサンプルを振動形圧力リングによる被験者の皮膚層の処理によって得た。３〜６時間の検査期間中、血液グルコースは、電子レンジ調理用食事及びインシュリンや経口血糖低下薬を含む糖尿病用薬剤の摂取により影響を受け、大抵の被験者は、血液グルコースの上昇や低下を経験した。
【０１１３】
約１５０ポンド／平方インチ（ＰＳＩ）の圧力を３０秒間サンプル採取しないで圧力リングにより加え、次に５分間の待機期間を置いて血液がサンプル採取標的部位中に灌流できるようにすることによって処理済みＩＳＦサンプルを作った。比較対照ＩＳＦサンプルと処理済みＩＳＦサンプルの両方を得る直前に、血液灌流測定をムーア・レーザ・ドップラー・イメージャ（Moor Laser Doppler Imager）（英国デボン社製）で行なった。レーザドップラー画像化をＩＳＦサンプル採取標的部位に心出しされた２平方センチメートル領域について行なった。
【０１１４】
遅れ時間（単位：分）及び灌流量測定値が各被験者について表１に記載されている。
【０１１５】
【表１】
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【０１１６】
表１のデータの示すところによれば、ＩＳＦグルコース遅れは、振動形圧力リングを用いることにより平均で２１．７分、即ち、３０．３分の平均（１２．８の標準偏差）から８．７分の平均（６．６標準偏差）に減少した。この遅れの減少は、比較対照サンプル採取領域に対して平均で２．３倍（０．６標準偏差）だけＩＳＦサンプル採取領域中の局所血液灌流量を増大させるような仕方で被験者の皮膚層に圧力を加えたり除いたりすることによって達成された。
【０１１７】
本発明の好ましい実施形態を図示すると共に説明したが、かかる実施形態は例示に過ぎないことは当業者には明らかであろう。当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく多くの変形例、変更例及び置換例を想到できよう。
【０１１８】
本明細書において説明した本発明の実施形態の種々の変形例を本発明の実施の際に採用できることは理解されるべきである。特許請求の範囲は、本発明の範囲を定め、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及び均等範囲に属する方法及び構造は、本発明に含まれるものである。
【０１１９】
本発明の具体的な実施態様は、次の通りである。
（１）体液を皮膚から抽出するシステムであって、皮膚の標的部位を穿刺し、標的部位中の体液に接近するよう構成された穿刺部材と、圧力を皮膚に振動する仕方で加える手段とを有し、圧力を加える手段は、実質的に穿刺部材の周りに同心状に延びていることを特徴とするシステム。
（２）圧力を加える手段は、穿刺部材の周りに同心状に位置決めされた少なくとも１つのリングから成ることを特徴とする上記実施態様（１）記載のシステム。
（３）圧力を加える手段は、回転自在なギヤホイールを更に有し、ギヤホイールは、第１の方向におけるギヤホイールの回転が並進運動を漸次ユーザの皮膚層に向かって少なくとも１つの圧力リングに与えて圧力をユーザの皮膚層に加えることができるようにし、第１の方向と逆の第２の方向におけるギヤホイールの回転が漸次ユーザの皮膚層から遠ざかるよう並進運動を少なくとも１つの圧力リングに与えるよう少なくとも１つの圧力リングと相互作用するようになっていることを特徴とする上記実施態様（２）記載のシステム。
（４）接近した体液を受け入れるようになった分析モジュールを更に有することを特徴とする上記実施態様（１）、（２）又は（３）記載のシステム。
（５）システムは、身体に装着されるよう構成されていることを特徴とする上記実施態様（１）〜（４）のうちいずれか一に記載のシステム。
【０１２０】
（６）体液を皮膚から抽出する方法であって、皮膚の標的部位を穿刺して標的部位内の体液に接近する段階と、圧力を標的部位の周りに実質的に同心状に振動する仕方で皮膚に加える段階とを有し、皮膚からの体液の抽出を容易にすることを特徴とする方法。
（７）圧力は、第１の期間にわたり高い圧力を加え、次に第２の期間にわたってそれよりも低い圧力を加える振動数で加えられることを特徴とする上記実施態様（６）記載の方法。
（８）第１の期間は、第２の期間と同一であることを特徴とする上記実施態様（６）又は（７）記載の方法。
（９）第１の期間は、第２の期間とは異なることを特徴とする上記実施態様（６）又は（７）記載の方法。
（１０）第１の期間は、第２の期間よりも長いことを特徴とする上記実施態様（９）記載の方法。
【０１２１】
（１１）第１の期間は、第２の期間よりも短いことを特徴とする上記実施態様（９）記載の方法。
（１２）低い圧力を加える段階は、圧力を加えない段階を含むことを特徴とする上記実施態様（６）〜（１１）のうちいずれか一に記載の方法。
（１３）皮膚に加える圧力は、約０．１〜約１５０ポンド／平方インチ（ＰＳＩ）であることを特徴とする上記実施態様（６）〜（１２）のうちいずれか一に記載の方法。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明の方法は、体液（例えば、血液及び間質液）を抽出し、体液中の分析物（例えば、グルコース）をモニタする医療分野に利用される。モニタ方法の単純化により、ユーザは、かかる分析物を医療専門家の助けを借りないで在宅で又は他の場所で自分でモニタすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の例示の実施形態としての体液サンプルを抽出し、その中の分析物をモニタするシステムを示す単純化された略図である。
【図２】ユーザの皮膚層に適用されている本発明の例示の実施形態としてのＩＳＦサンプル採取モジュールの単純化された略図であり、破線の矢印が、機械的な相互作用を表し、実線の矢印が、ＩＳＦの流れを表し、又は要素２８と関連している場合には圧力の加え方を表している図である。
【図３】本発明の例示の実施形態としての分析モジュール、ローカルコントローラモジュール及びリモートコントローラモジュールの単純化された略図である。
【図４】本発明の例示の実施形態としての抽出装置の単純化された断面側面図である。
【図５】本発明の更に別の例示の実施形態としての抽出装置の一部の斜視図である。
【図６】図３の抽出装置の単純化された断面側面図である。
【図７】図４の抽出装置を用いて行なわれた検査に関して時間の関数として灌流量の結果を示すグラフ図である。
【図８】本発明の例示の一実施形態としての方法の一連の段階を示す流れ図である。
【図９】本発明の別の実施形態としての抽出装置の一部の単純化された断面側面図である。
【図１０Ａ】本発明の別の実施形態としての抽出装置の上から見た斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示す抽出装置の下から見た斜視図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａ及び図１０Ｂに示す抽出装置の平面図である。
【図１１】図１０Ａ〜図１０Ｃに示す抽出装置の分解組立斜視図である。
【図１２】図１１に示す抽出装置のギヤホイールの断面斜視図である。
【図１３】ギヤホイールと直角に相互作用するウォームホイールの頂部から見た単純化された平面図である。
【図１４】ギヤホイールの単純化された断面側面図である。
【図１５】ギヤホイール、上側ハウジング、主ハウジングの底部、内側圧力リング及び外側圧力リングを有する図１１に示す抽出装置の一部の単純化された断面側面図である。
【図１６】内側圧力リングの斜視図である。
【図１７】外側圧力リングの斜視図である。
【図１８】内側圧力リングに取り付けられた上側ハウジングの断面斜視図である。
【図１９Ａ】図１０〜図１５の抽出装置の断面側面図であり、内側圧力リング及び外側圧力リングがこれらの引っ込み状態に位置した状態でランセット切開前の位置を示す図である。
【図１９Ｂ】図１０〜図１５の抽出装置の断面側面図であり、内側圧力リングがその配備状態に位置した状態でランセット切開段階前の位置を示す図である。
【図１９Ｃ】図１０〜図１５の抽出装置の断面側面図であり、内側圧力リングがその配備状態に位置した状態でランセット切開後における位置を示す図である。
【図１９Ｄ】図１０〜図１５の抽出装置の断面側面図であり、内側圧力リング及び外側圧力リングがこれらの引っ込み状態に位置した状態でランセット切開後における位置を示す図である。
【図１９Ｅ】図１０〜図１５の抽出装置の断面側面図であり、内側圧力リング及び外側圧力リングがこれらの配備状態に位置した状態でランセット切開後における位置を示す図である。
【図２０】グルコースモジュールが抽出装置に取り付けられた実施形態の単純化された斜視図である。
【図２１】ランセット切開モジュールの単純化された斜視図である。
【図２２】ランセット切開モジュールの単純化された断面図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１０  抽出及びモニタシステム
１２  使い捨てカートリッジ
１８  サンプル採取モジュール
２２  穿刺部材
２４  発射機構
２８  圧力リング
９００，１５００，１６００  間質液（ＩＳＦ）抽出装置
９０２，９５２  穿刺部材
９０４，９５４Ａ〜Ｃ  圧力リング
９０６，９０８  付勢部材
１５１７  内側圧力リング
１５１８  外側圧力リング
１５２１  ギヤホイール
１５２８  ウォームホイール
１７００  ランセット切開モジュール
Ｂ  身体
ＴＳ  標的部位
ＩＳＦ  間質液
【図１】
2006015147.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図１９Ｅ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【外国語明細書】
2006015147000001.pdf