(57)【要約】本発明は体液中の検体の濃度を測定するための方法および装置に関し、以下の方策が提唱される。−色変化で検体に応答する酵素系化学層を含む積層検査要素（１２）を提供する。−体液の試料を検査要素（１２）に塗布する。−反射率測定部（１６）により検査要素（１２）の反射率値を検出する。−測定した反射率値を検査要素（１２）に属する所定のオフセット値により補正する。−オフセット値で補正した反射率値を用いて検体の濃度値を測定する。【選択図】なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
体液中の検体の濃度、特に血液中のグルコースの濃度を測定するための方法であって、
ａ）色変化で前記検体に応答する酵素系化学層を含む積層検査要素（１２）を提供する工程、
ｂ）前記体液の試料を前記検査要素（１２）に塗布する工程、
ｃ）反射率測定装置（１６）により前記検査要素（１２）の反射率値を測定する工程、
ｄ）測定した前記反射率値を前記検査要素（１２）に属する所定のオフセット値により補正する工程、および
ｅ）オフセット値で補正した前記反射率値を用いて前記検体の濃度値を測定する工程を含む方法。
【請求項２】
前記オフセット値は前記検査要素（１２）の構造に特有であり、前記色変化に依存しない、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記オフセット値は高濃度の検体に対する反射率の基準曲線（３６）の漸近的水準として予め定められる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記オフセット値は基準計器により検査要素（１２）の基準材料で測定された反射率曲線から計算される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記補正する工程は前記オフセット値を前記反射率測定値から差し引く工程を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記試料を塗布する前に乾燥時の前記検査要素（１２）で前記反射率の空試験値を検出する工程、前記検査要素（１２）に属する前記所定のオフセット値で前記空試験値を補正する工程、およびオフセット値で補正した前記空試験値および前記反射率値を用いて前記検体濃度値を測定する工程を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記空試験値は所定の前記オフセット値を差し引くことにより補正される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
相対的緩和値をオフセット値で補正した前記反射率値を空試験値で割った商から計算して前記検体の前記濃度値を確定する、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記検体の前記濃度は好ましくはパラメータ化した多項式または参照テーブルの形で前記測定装置（１６）に格納された相関符号により測定される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
製造段階で前記反射率測定装置（１６）を較正し、前記装置に固有の測定オフセット値をゼロにする工程をさらに含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
反射率標準により前記装置の反射率利得係数を決定する工程をさらに含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記検査要素（１２）は平らな検査片として、またはリールに巻いた担持テープに設けられる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
体液中の検体の濃度を測定するための装置、特に血中グルコース計測器であって、
ａ）色変化で前記検体に応答する酵素系化学層を含む積層検査要素（１２）を受け入れるようになっている筐体、
ｂ）前記検査要素（１２）を受け入れ、その表面に前記体液の試料を塗布する測定部（１４）、
ｃ）前記検査要素（１２）の反射率値を測定する反射率測定部（１６）、
ｄ）前記検査要素（１２）に属する所定のオフセット値により測定された前記反射率値を補正するようになっている補正手段（２２）、および
ｅ）オフセット値で補正した前記反射率値を用いて前記検体の濃度値を測定するようになっている評価部（２４）を含む、装置。
【請求項１４】
体液中の検体の濃度を測定するためのシステム、特に血中グルコース計器であって、請求項１３に記載の装置（１０）、および前記装置で受け入れられ、色変化で前記検体に応答する酵素系化学層を含む少なくとも１つの積層検査要素（１２）を含む、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は体液中の検体濃度、具体的には血液中のグルコース濃度を測定する方法に関する。さらに、本発明はそのような測定を実行するようになっている装置、ならびに当該装置および使い捨て検査材を含む対応するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
欧州特許出願公開明細書第２６１８１６０号は検査用テープの分析検査域を用いる検査手順を開示する。対照値は試料液体の塗布用に設けた分析検査域での測定信号の時間変化から測定され、対照値が予め設定された閾値未満に低下した場合には測定値を誤ったものとして破棄する。この状況で、反射率の最終値を乾燥時の初期値で割った商として計算された相対的緩和値からグルコース濃度を測定することが提唱されている。さらに検査域とは別に、装置の信号オフセット値を把握するために黒色域での較正測定が提唱されている。しかし、これによっても検査材を保管する間の周囲の状況、例えば高い温度および湿度の影響を把握することはできない。この点については、塗布試料の誤った解釈に対するフェイルセーフ機構を実装することが提唱されているだけである。
【発明の概要】
【０００３】
これに基づいて、本発明は既知の方法および装置をさらに改良するとともに、特に自己検査式グルコース測定システム用の検査材の製造および保管の状況が変化しても優れた測定精度を得る方策を提供することを目的とする。
【０００４】
独立項に記載される機能の組み合わせはこの目的を実現するために提唱されるものである。本発明の有利な実施形態およびさらなる発展形態は従属項から導き出される。
【０００５】
本発明は装置とは別に、用いられる検査要素に固有のオフセット値を重視するという思想に基づいている。したがって本発明によれば、冒頭に述べた方法は
ａ）色変化で検体に応答する酵素系化学層を含む積層検査要素を提供する工程、
ｂ）体液の試料を検査要素に塗布する工程、
ｃ）反射率測定装置により検査要素の反射率値を測定する工程、
ｄ）測定した反射率値を検査要素に属する所定のオフセット値により補正する工程、および
ｅ）オフセット値で補正した反射率値を用いて検体の濃度値を測定する工程を含むことが提唱される。
【０００６】
このように、検査要素で測定可能な反射率値の範囲に対する限界を適切に把握することができ、反射率値の範囲は、ゼロから反射率の初期空試験値にまで及ぶのではなく、オフセット値により与えられた下限までに縮小される。より精緻な工程では、検査要素に対する環境ストレス（温度、湿度）に起因する影響を打ち消すこともできる。
【０００７】
好ましい実施形態によれば、測定値補正に用いるオフセット値は検査要素の構造に特有であり、色変化に依存しない。そのようなオフセット値は、検査材の変化に依存しない計器オフセット値とは明確に区別することができる。
【０００８】
オフセット値が高濃度の検体に対する反射率の基準曲線の漸近的水準として予め定められているのは有利である。これにより単純な外挿で測定範囲の下限を見つけることができる。
【０００９】
また、オフセット値は基準計器により検査要素の基準材料で測定された反射率曲線から計算されるのが好ましい。このようにして、オフセット値を予め定め、測定装置に送ることができる。
【００１０】
好ましい実装形態によれば、補正する工程は、実際の信号レベルを考慮に入れるように、オフセット値を反射率測定値から差し引く工程を含む。
【００１１】
さらに測定を向上させるために、試料を塗布する前に乾燥時の検査要素で反射率の空試験値を検出し、次に検査要素に属する所定のオフセット値で空試験値を補正し、最後にオフセット値で補正した空試験値および反射率値を用いて検体濃度値を測定するのが有利である。また、これに関連して、空試験値が所定のオフセット値を差し引くことにより補正され、相対的緩和値をオフセット値で補正した反射率値を空試験値で割った商から計算して検体濃度値を確定すれば有利である。これにより加わった乖離に起因しないすべての影響因子が打ち消される。
【００１２】
検体の濃度は好ましくはパラメータ化した多項式または参照テーブルの形で測定装置に格納された相関符号により測定されるのが有利である。これにより目標値の一義的な割り当てを実現することができる。
【００１３】
さらに、考えられる変化を考慮して、製造段階で反射率測定装置を較正し、装置に固有の測定オフセット値をゼロにすることが有利である。
【００１４】
特定の実施形態は、反射率標準、例えば内部または外部の白色域により装置の反射率利得係数を測定する工程をさらに含む。
【００１５】
別の好適な改良では、検査要素は平らな検査片またはリールに巻いた坦持テープに設けられる。
【００１６】
本発明の別の態様は、体液中の検体の濃度を測定するための装置、特に血中グルコース計測器であり、
ａ）色変化で検体に応答する酵素系化学層を含む積層検査要素を受け入れるようになっている筐体、
ｂ）検査要素を受け入れ、その表面に体液の試料を塗布する測定部、
ｃ）検査要素の反射率値を測定する反射率測定部、
ｄ）検査要素に属する所定のオフセット値により測定された反射率値を補正するようになっている補正手段、および
ｅ）オフセット値で補正した反射率値を用いて検体の濃度値を測定するようになっている評価部を含む。
【００１７】
体液中の検体の濃度を測定するための分析システムでは、本発明による装置を、この装置に受け入れられて、色変化で検体に応答する酵素系化学層を含む少なくとも１つの積層検査要素と併用すると有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
図面に模式的に示す例示的な実施形態に基づいて以下にさらに本発明を説明する。
【図１】検査片を受け入れ、オフセット値補正手段を含む血中グルコース計測器の斜視図である。
【図２】乾燥時の空試験値およびオフセット値を含む濃度に対する反射率のグラフである。
【図３】異なる生産回分の検査片に対する濃度依存性反射率曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に使い捨て検査片１２を挿入する携帯式血中グルコース計測器１０として設計された反射率測定装置を模式的に示す。計測器１０は、反射率測定部１６の光路に検査片１２を配置して検査片１２の分析検査パッド１８の反射率を読み取る読み取り口１４を有する筐体１３を含む。検査パッド１８の上部面に少量の血液試料を塗布することができる。検査パッド１８は少なくとも１つの化学層を備え、ここで酵素系試薬が検体、具体的にはグルコースと反応し、色すなわち反射率の変化を起こす。所定の期間にわたる反応物生成の結果としての反射率の変化は試料中の検体量に関係する。反射率の変化は、光が乱反射する反射経路内に構成された光源および光センサ（図示せず）を含む反射率測定部１６を用いて検査パッド１８の透明底部層を通して検出することができる。テープカセットを用いてもそのような測定を行うことができ、その場合にはいくつかの検査要素がリールに巻かれた担体テープに設けられる。
【００２０】
計測器１０は検査片１２に特有であり、色変化に依存しない所定のオフセット値を差し引くことにより測定した反射率値を補正するようになっている補正手段２２を含む処理部２０をさらに含む。
【００２１】
グルコース濃度は、オフセット値で補正した反射率値を用いて評価部２４で測定される。その結果は装置１０の表示部２６で使用者に直ちに提供される。
【００２２】
図２に各グルコース濃度Ｃに対して反射率読み取り値Ｒを一義的に割り当てる反射率曲線２８を示す。グルコース濃度が上昇すると、検査パッド１４の色は明色から暗色に変化し、したがって緩和値Ｒは低下する。最終的な装置の変動を補償するために相対的緩和値Ｒ％を以下のように計算することが知られている。
【数１】
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【００２３】
方程式（１）において、Ｂは試料を塗布する前の乾燥検査片１２で測定することができる反射率の空試験値を示す。したがって、一定の空試験値３２に基づく緩和値曲線３０を図２に示す。
【００２４】
相対的緩和値による前提条件は、絶対反射率曲線２８は傾向的に高濃度でゼロになるということである。綿密に調べたところ、ゼロから著しく乖離したオフセット値３４は高濃度のままであることを発明者らは観察した。特定のいずれの理論にも縛られずに、このオフセット値について考えられる説明は検査パッド１８の層の境界で測定光が反射することに見出すことができる。層の境界は色形成の影響を受けないからである。このオフセット値を把握するために、方程式（１）を以下のように変形する。
【数２】
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【００２５】
式中、Ｏはオフセット値を指し、Ｒは実際の反射率、Ｂは測定値から乖離する空試験値である。方程式（２）から分かるように、オフセット値は相対的緩和値の商において打ち消されない。その結果として実際の反射率および空試験値を導き出すには、オフセット値Ｏを測定値から差し引く必要があり、測定値は検出部の交流・直流変換器の計数として取得される。
【００２６】
より精緻な手法では、相対的緩和値Ｒ％は以下の方程式に従って検査要素１２および測定装置の状態に依存するパラメータにより記載される。
【数３】
2019504291.tif 000005
【００２７】
方程式（３）では、ｋｄは例えば、光学素子の汚れもしくは傷、あるいは光源の変動により変化する装置の利得係数を指し、ｋｓは例えば、未使用状態での変色による検査片の利得係数を指す。さらに、Ｏｄは実際に信号を測定しなくても見て取れる装置に固有のオフセット値を指し、Ｏｓは方程式（２）のＯに対応する検査片に固有のオフセット値を指す。
【００２８】
装置１０の利得係数ｋｄを反射率標準、例えば検査片１２に設けることができる白色域で測定することができる。この場合、kd = RW / RSになる。式中、ＲＷは白色域で測定された反射率であり、ＲＳは通常の反射率値である。
【００２９】
装置固有のオフセット値Ｏｄは装置１０の生産段階では較正により意図的にゼロになっている。この場合、装置１０に固有の全ての反射率の乖離は方程式（３）では計算で除外される。しかし、これは検査片に固有の乖離には当てはまらない。
【００３０】
図３に検査片の多くの基準回分について基準計器で採集したグルコース濃度Ｃに対する反射率Ｒの基準曲線３６を示す。高濃度時の曲線形状から明らかなように、検査片に固有の通常のオフセット値Ｏｓを反射率曲線の漸近的水準として定めることができる。これは例えば、スプライン外挿により行われ、所与の場合に１７．５のオフセット値Ｏｓを得られる。
【００３１】
その場の各実測定値について、所定のオフセット値Ｏｓを測定した反射率値Ｒおよび空試験値Ｂから差し引くことができる。この場合、ｋｓを測定する必要はない。この係数は方程式（３）で適切に打ち消されるからである。したがって、周囲の保管状況、例えば湿度と温度に起因する検査片の乖離は測定される相対的緩和値に影響を及ぼさないが、方程式（１）の単純な手法を用いる場合には、相対的緩和値は影響を受ける。
【００３２】
上記の手順によりオフセット値Ｏｓを補正したグルコース濃度の相関符号を確立することができる。そのような符号は、例えばパラメータ化した多項式の形で装置１０に実装することができる。
【数４】
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式中、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇは基準測定値から決定されたパラメータであり、Ｒ％はオフセット値で補正された緩和値であり、Ｃは補正されたグルコース濃度である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年1月17日(2018.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体液中の検体の濃度、特に血液中のグルコースの濃度を測定するための方法であって、
ａ）色変化で前記検体に応答する酵素系化学層を含む積層検査要素（１２）を提供する工程、
ｂ）前記体液の試料を前記検査要素（１２）に適用する工程、
ｃ）反射率測定装置（１６）により前記検査要素（１２）の反射率値を測定する工程、
ｄ）測定した前記反射率値を前記検査要素（１２）に属する所定のオフセット値により補正する工程、ここで前記オフセット値が、高濃度での検体濃度に対する反射率の基準曲線（３６）の漸近的水準として予め定められ、ここで基準曲線は、基準計器により検査要素（１２）の基準材料で測定され；および
ｅ）オフセット値で補正した前記反射率値を用いて前記検体の濃度値を測定する工程
を含む、前記方法。
【請求項２】
前記オフセット値は前記検査要素（１２）の構造に特有であり、前記色変化に依存しない、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記補正する工程は前記オフセット値を前記反射率測定値から差し引く工程を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記試料を適用する前に乾燥時の前記検査要素（１２）で前記反射率の空試験値を検出する工程、前記検査要素（１２）に属する前記所定のオフセット値で前記空試験値を補正する工程、およびオフセット値で補正した前記空試験値および前記反射率値を用いて前記検体濃度値を測定する工程を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記空試験値は所定の前記オフセット値を差し引くことにより補正される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
相対的緩和値をオフセット値で補正した前記反射率値をオフセット値で補正した空試験値で割った商から計算して前記検体の前記濃度値を確定する、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記検体の前記濃度は好ましくはパラメータ化した多項式または参照テーブルの形で前記測定装置（１６）に格納された相関符号により測定される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
製造段階で前記反射率測定装置（１６）を較正し、前記装置に固有の測定オフセット値をゼロにする工程をさらに含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
反射率標準を用いて前記装置の反射率利得係数を決定する工程をさらに含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記検査要素（１２）は平らな検査片として、またはリールに巻いた担持テープに設けられる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
体液中の検体の濃度を測定するための装置、特に血中グルコース計測器であって、
ａ）色変化で前記検体に応答する酵素系化学層を含む積層検査要素（１２）を受容するように構成された筐体、
ｂ）前記検査要素（１２）を受容し、その表面に前記体液の試料を適用する測定部（１４）、
ｃ）前記検査要素（１２）の反射率値を測定する反射率測定部（１６）、
ｄ）前記検査要素（１２）に属する所定のオフセット値により測定された前記反射率値を補正するように構成された補正手段（２２）であって、前記オフセット値が、高濃度の検体濃度に対する反射率の基準曲線（３６）の漸近的水準として予め定められ、ここで基準曲線は、基準計器により検査要素（１２）の基準材料で測定され、および
ｅ）オフセット値で補正した前記反射率値を用いて前記検体の濃度値を測定するように作動可能な評価部（２４）を含む、装置。
【請求項１２】
体液中の検体の濃度を測定するためのシステム、特に血中グルコース計器であって、請求項１１に記載の装置（１０）、および前記装置で受け入れられ、色変化で前記検体に応答する酵素系化学層を含む少なくとも１つの積層検査要素（１２）を含む、システム。
【国際調査報告】
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2019504291.tif 000011