(57)【要約】  電流測定と電位差測定とを随意に切換える機能は、未知の物質を分析を行う上で、大きなフレキシビリティを提供する。装置と方法により、この切換えを行い、電気化学セルからデータを収集する。セルは、人間の血液中のブドウ糖を測定するように構成された試薬を含んでいる。実施例において、本装置は、ハウジング（７０）と長い寸法の検査棒電極（９０）を含んでおり、後者は光導波路の形状をしている。ＬＥＤ（９１）は、投光する光を提供し、検査の結果は、ＬＣＤディスプレー（７１）上に棒グラフ形式で表示される。
2008501115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間の利用者の利用と、第一端部に電気的接続点を有し第二端部に電気化学セルを有する細長い検査棒の利用とのための検査装置であって、
ハウジングと、
細長い検査棒が挿入された際に、細長い検査棒の電気的接続点との電気的接続を形成するように構成された、ハウジングに設けられた電気コネクタと、
細長い検査棒の電気化学セルに投光するために、ハウジングに設けられた光源であって、人間の利用者からの入力に応じて発光することを特徴とする光源を含むことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の検査装置において、光源は、さらに、電気コネクタに投光するためのものであり、細長い検査棒の電気的接続点を電気コネクタに挿入する前に、人間の利用者からの入力に応じて発光する光源であること特徴とする検査装置。
【請求項３】
請求項１記載の検査装置において、光源は、発光ダイオードであることを特徴とする検査装置。
【請求項４】
請求項１記載の検査装置において、光源は、非赤色であることを特徴とする検査装置。
【請求項５】
請求項４記載の検査装置において、光源は、青色であることを特徴とする検査装置。
【請求項６】
人間の利用者の利用と、第一端部に電気的接続点を有し第二端部に電気化学セルを有する細長い検査棒の利用とのための検査装置であって、
ハウジングと、
細長い検査棒が挿入された際に、細長い検査棒の電気的接続点との電気的接続を形成するように構成された、ハウジングに設けられた電気コネクタと、
電気コネクタに投光するために、ハウジングに設けられた光源であって、細長い検査棒の電気的接続点を電気コネクタに挿入する前に、人間の利用者からの入力に応じて発光することを特徴とする光源を含むことを特徴とする検査装置。
【請求項７】
請求項６記載の検査装置において、光源は、さらに、細長い検査棒の電気化学セルに投光するためのものであり、人間の利用者からの入力に応じて発光する光源であること特徴とする検査装置。
【請求項８】
請求項６記載の検査装置において、光源は、発光ダイオードであることを特徴とする検査装置。
【請求項９】
請求項６記載の検査装置において、光源は、非赤色であることを特徴とする検査装置。
【請求項１０】
請求項９記載の検査装置において、光源は、青色であることを特徴とする検査装置。
【請求項１１】
人間の利用者の利用と、第一端部に電気的接続点を有し第二端部に電気化学セルを有する細長い検査棒の利用とのための方法であって、
細長い検査棒の電気的接続点を、検査装置の電気コネクタに挿入するステップであって、コネクタは、細長い検査棒の電気的接続点との電気的接続を形成することを特徴とするステップと、
人間の利用者からの第一入力を、検査装置に与えるステップと、
第一入力に応じて、検査装置の光源からの光を、細長い検査棒の電気化学セルに投光するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法は、さらに、挿入するステップの前にともに実行される、
人間の利用者からの第二入力を、検査装置に与えるステップと、
第二入力に応じて、光源からの光を、電気コネクタに投光するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の方法において、投光するステップは、発光ダイオードを発光させることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１１記載の方法において、投光するステップは、非赤色光を投光することを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法において、投光するステップは、青色光を投光することを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１２記載の方法において、投光するステップは、発光ダイオードを発光させることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１２記載の方法において、投光するステップは、非赤色光を投光することを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法において、投光するステップは、青色光を投光することを特徴とする方法。
【請求項１９】
人間の利用者の利用と、第一端部に電気的接続点を有し第二端部に電気化学セルを有する細長い検査棒の利用とのために、検査装置を利用する方法であって、検査装置は、細長い検査棒の電気的接続点との電気的接続を形成するように構成された電気コネクタを含み、さらに、検査装置は、光源を含み、
細長い検査棒の電気的接続点を電気コネクタに挿入する前にともに実行される、
人間の利用者からの第一入力を、検査装置に与えるステップと、
第一入力に応じて、検査装置の光源からの光を、電気コネクタに投光するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法は、さらに、
第一入力を与えた後と、第一入力に応じて投光した後で実行される、
細長い検査棒の電気的接続点を、検査装置の電気コネクタに挿入するステップであって、コネクタは、細長い検査棒の電気的接続点との電気的接続を形成することを特徴とするステップと、
人間の利用者からの第二入力を、検査装置に与えるステップと、
第二入力に応じて、検査装置の光源からの光を、細長い検査棒の電気化学セルに投光するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１９記載の方法において、投光するステップは、発光ダイオードを発光させることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１９記載の方法において、投光するステップは、非赤色光を投光することを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法において、投光するステップは、青色光を投光することを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２０記載の方法において、投光するステップは、発光ダイオードを発光させることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２０記載の方法において、投光するステップは、非赤色光を投光することを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の方法において、投光するステップは、青色光を投光することを特徴とする方法。
【請求項２７】
第一端部に電気的接続点を有し第二端部に電気化学セルを有する細長い検査棒であって、該検査棒は、さらに、第一端部から第二端部に伸長した光導波路を含み、第一端部において光導波路に投光された光は、第二端部において光導波路から発光されることを特徴とする細長い検査棒。
【請求項２８】
請求項２７記載の細長い検査棒は、さらに、検査装置を含み、該検査装置は、細長い検査棒の電気的接続点との電気的接続を形成するように構成された電気コネクタとを含み、さらに、検査装置は、第一端部において光導波路に光を投光するように構成された光源を含むことを特徴とする細長い検査棒。
【請求項２９】
請求項２８記載の検査棒において、光源は、発光ダイオードであることを特徴とする検査棒。
【請求項３０】
請求項２８記載の検査棒において、光源は、非赤色であることを特徴とする検査棒。
【請求項３１】
請求項３０記載の検査棒において、光源は、青色であることを特徴とする検査棒。
【請求項３２】
請求項２８記載の検査棒は、さらに、利用者の入力に応じて、光源から光を投光させるための、入力手段を含むことを特徴とする検査棒。
【請求項３３】
請求項２７記載の検査棒において、導波路は実質的に透明であることを特徴とする検査棒。
【請求項３４】
請求項２７記載の検査棒において、導波路は蛍光体であることを特徴とする検査棒。
【請求項３５】
請求項２７記載の検査棒において、導波路は発光体であることを特徴とする検査棒。
【請求項３６】
請求項２７記載の検査棒において、細長い検査棒は、長さを有し、第一端部において光導波路に投光された光は、さらに、その長さ方向に沿って、光導波路から発光されることを特徴とする検査棒。
【請求項３７】
第一端部に電気的接続点を有し第二端部に電気化学セルを有する細長い検査棒を利用する方法であって、該検査棒は、さらに、第一端部から第二端部に伸長した光導波路を含み、第一端部において光導波路に投光された光は、第二端部において光導波路から発光され、第一端部において光導波路に光を投光するステップと、第二端部において光導波路から発光させるステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項３８】
請求項３７記載の方法は、さらに、
発光された光により、血液滴を照らすステップと、
電気化学セルを、血液滴に導くステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項３９】
請求項３７記載の方法において、光の投光は、発光ダイオードを発光させることを含むことを特徴とする方法。
【請求項４０】
請求項３８記載の方法において、光の投光は、非赤色光を投光することを含むことを特徴とする方法。
【請求項４１】
請求項４０記載の方法において、光の投光は、青色光を投光することを含むことを特徴とする方法。
【請求項４２】
請求項３７記載の方法において、光の投光は、利用者によって実行される、利用者入力を与えるステップに応じたものであり、さらに、利用者の入力に応じて、光源から光を投光させるための、入力手段を含むことを特徴とする方法。
【請求項４３】
請求項３７記載の方法において、細長い検査棒は、長さを有し、光を発光するステップは、さらに、その長さ方向に沿って、光導波路から発光することを含むことを特徴とする方法。
【請求項４４】
人間の利用者の利用のために、検査装置を利用する方法であって、該検査装置は、低解像度領域の矩形配列を含むディスプレーを含み、該配列は、第一および第二の軸を含み、
人間の利用者の人体血液に関して、少なくとも１つの電気化学検査を実行するステップと、
対象となる第一情報を、矩形配列によって人間の利用者に図示するステップであって、該情報は、第一の棒グラフにより図示され、該第一の棒グラフは、水平方向の棒を有し、各水平方向の棒は、矩形配列の行内で与えられ、
対象となる第二情報を、矩形配列によって人間の利用者に図示するステップを含み、該情報は第二の棒グラフによって図示され、該第二の棒グラフは垂直方向の棒を有し、各垂直方向の棒は矩形配列の列内で与えられることを特徴とする方法。
【請求項４５】
請求項４４記載の方法において、低解像度領域の矩形配列は、６行と１５列を含むことを特徴とする方法。
【請求項４６】
人間の利用者への利用のための検査装置であって、該検査装置は、低解像度領域の矩形配列を含むディスプレーを含み、該配列は、第一および第二の軸を含み、
人間の利用者の人体血液に関して、少なくとも１つの電気化学検査を実行する手段と、
対象となる第一情報を、矩形配列によって人間の利用者に図示する手段であって、該情報は、第一の棒グラフにより図示され、該第一の棒グラフは、水平方向の棒を有し、各水平方向の棒は、矩形配列の行内で与えられることを特徴とする手段と、
対象となる第二情報を、矩形配列によって人間の利用者に図示する手段であって、該情報は、第二の棒グラフにより図示され、該第二の棒グラフは、垂直方向の棒を有し、各垂直方向の棒は、矩形配列の列内で与えられることを特徴とする手段とを含むことを特徴とする検査装置。
【請求項４７】
請求項４６記載の方法において、低解像度領域の矩形配列は、６行と１５列を含むことを特徴とする方法。
【請求項４８】
請求項４６記載の方法において、ディスプレーは、液晶ディスプレーであり、各低解像度領域は、ディスプレーから他の回路に対する接続点への各接続線を有することを特徴とする方法。
【請求項４９】
人間の利用者の体液を受け入れるように構成された電気化学セルを有する手持ち型検査装置であり、電子回路を含む装置の利用方法であって、
電子回路の自動制御のもとで、セルの外部の電流源により、セル中に電流を供給し、前記電流を測定するステップと、
その後、電子回路の自動制御のもとで、セルの外部の電流源からの電流供給を中止するステップと、
その後、電子回路の自動制御のもとで、電位をセルで測定するステップと、
測定された電流と、測定された電位の関係を評価し、体液の特性を評価するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項５０】
請求項４９記載の方法において、体液は、血液であることを特徴とする方法。
【請求項５１】
請求項５０記載の方法において、電気化学セルは、ブドウ糖と反応する試薬を含み、評価される血液の特性は、血糖値の濃度であることを特徴とする方法。
【請求項５２】
請求項４９記載の方法において、体液は、尿であることを特徴とする方法。
【請求項５３】
請求項４９記載の方法において、セルへの電流の供給は、セルへの一定値の電流の供給を含むことを特徴とする方法。
【請求項５４】
請求項５３記載の方法において、電流の測定は、電流の持続時間の測定を含むことを特徴とする方法。
【請求項５５】
請求項４９記載の方法において、セルへの電流の供給は、セルへの一定値の電流の供給を含むことを特徴とする方法。
【請求項５６】
請求項４９記載の方法において、セルへの電流の供給は、セルへの時間変化する電圧の印加を含むことを特徴とする方法。
【請求項５７】
請求項５６記載の方法において、セルに印加される電圧は、正弦波状の電位を含むことを特徴とする方法。
【請求項５８】
請求項５６記載の方法において、セルに印加される電圧は、ランプ状の電位を含むことを特徴とする方法。
【請求項５９】
請求項４９記載の方法において、検査装置はハウジングを含み、電気化学セルは、ハウジング外部の検査棒内に設けられており、該方法は、さらに、セルに電流を供給するステップの前に実施される、
ハウジングの接続点に試験棒を挿入するステップと、
電気化学セルに、体液を注入するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項６０】
請求項５９記載の方法は、さらに、セルの電位を測定するステップの前に実施される、ハウジングから試験棒を抜き取るステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項６１】
請求項４９記載の方法において、電気化学セルは、少なくとも一つの第一及び第二電極を含み、セル外部の電流源からの電流供給を中止するステップは、さらに、第一スイッチを開放し、少なくとも電気化学セルの第一電極を、セル外部の電流源から隔離することを含むことを特徴とする方法。
【請求項６２】
請求項６１記載の方法において、少なくとも電気化学セルの第一電極を、セル外部の電流源から隔離するステップは、さらに、第二スイッチを開放し、少なくとも電気化学セルの第二電極を、セル外部の電流源から隔離することを含むことを特徴とする方法。
【請求項６３】
請求項６１記載の方法において、第一電極は、作用電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項６４】
請求項６３記載の方法において、第二電極は、基準電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項６５】
請求項６３記載の方法において、第二電極は、対電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項６６】
請求項６１記載の方法において、第一電極は、基準電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項６７】
請求項６６記載の方法において、第二電極は、作用電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項６８】
請求項６６記載の方法において、第二電極は、対電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項６９】
請求項６１記載の方法において、第一電極は、対電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項７０】
請求項６９記載の方法において、第二電極は、基準電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項７１】
請求項６９記載の方法において、第二電極は、作用電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項７２】
請求項６３記載の方法において、セルの電位を測定するステップは、作用電極と基準電極との間の電位を測定することを含むことを特徴とする方法。
【請求項７３】
請求項６３記載の方法において、セルの電位を測定するステップは、作用電極と対電極との間の電位を測定することを含むことを特徴とする方法。
【請求項７４】
請求項６６記載の方法において、セルの電位を測定するステップは、基準電極と作用電極との間の電位を測定することを含むことを特徴とする方法。
【請求項７５】
請求項６６記載の方法において、セルの電位を測定するステップは、基準電極と対電極との間の電位を測定することを含むことを特徴とする方法。
【請求項７６】
請求項６９記載の方法において、セルの電位を測定するステップは、対電極と基準電極との間の電位を測定することを含むことを特徴とする方法。
【請求項７７】
請求項６９記載の方法において、セルの電位を測定するステップは、対電極と作用電極との間の電位を測定することを含むことを特徴とする方法。
【請求項７８】
人間の体液の構成物質と反応する試薬を含む電気化学セルと、
電気化学セルの外部の電圧測定回路と、
電子制御手段であって、該電子制御手段は、電流源と接続され、制御可能な状態で、電流源を電気化学セルに適用し、セル内に電流を供給することを特徴とする電子制御手段と、
電気化学セルに流れる電流を測定するための、電気化学セル外部の電流測定手段とを含む、手持ち型検査装置であって、
該電子制御手段は、電位差測定回路に接続され、電気化学セル内の電流供給を自動的に中止し、電流の供給がない状態で、電気化学セルの電位を測定することを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項７９】
請求項７８記載の手持ち型検査装置は、さらに、ハウジングと、ハウジング外部に設けられ、ハウジングの接続点と電気的に接続された検査棒とを含み、該ハウジングは、電流源と、電位差測定回路と、電子制御手段とを含み、該検査棒は、電気化学セルを含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項８０】
請求項７８記載の手持ち型検査装置において、電気化学セルは、少なくとも第一及び第二電極と、第一及び第二電極の電位を測定するように構成された電位差測定回路を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項８１】
請求項８０記載の手持ち型検査装置において、第一電極は、作用電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項８２】
請求項８１記載の手持ち型検査装置において、第二電極は、基準電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項８３】
請求項８１記載の手持ち型検査装置において、第二電極は、対電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項８４】
請求項８０記載の手持ち型検査装置において、第一電極は、対電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項８５】
請求項８４記載の手持ち型検査装置において、第二電極は、基準電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項８６】
請求項８４記載の手持ち型検査装置において、第二電極は、作用電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項８７】
請求項８０記載の手持ち型検査装置において、第一電極は、基準電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項８８】
請求項８７記載の手持ち型検査装置において、第二電極は、作用電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項８９】
請求項８７記載の手持ち型検査装置において、第二電極は、対電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項９０】
請求項８０記載の手持ち型検査装置は、さらに、電流源から第一電極を選択的に切断する第一スイッチを含み、電気化学セルへの電流供給の中止は、第一スイッチの開放を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項９１】
請求項９０記載の手持ち型検査装置は、さらに、電流源から第二電極を選択的に切断する第二スイッチを含み、電気化学セルへの電流供給の中止は、さらに、第二スイッチの開放を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項９２】
請求項７８記載の手持ち型検査装置において、電流源は、一定値の電流源を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項９３】
請求項７８記載の手持ち型検査装置において、電流源は、時間変化する電流源を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項９４】
請求項９３記載の手持ち型検査装置において、電流源は、正弦波状の電流源を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項９５】
請求項９３記載の手持ち型検査装置において、電流源は、ランプ状の電流源を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項９６】
請求項９３記載の手持ち型検査装置において、電流源は、Ｄ／Ａ変換器を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項９７】
請求項９３記載の手持ち型検査装置において、電流源は、パルス幅変調信号を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項９８】
請求項９７記載の手持ち型検査装置において、パルス幅変調信号は、キャパシタに印加されることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項９９】
請求項７８記載の手持ち型検査装置は、さらに、電位測定結果を記録し、記録された測定結果の関係を導出する手段を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１００】
請求項７８記載の手持ち型検査装置において、体液は、血液であることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１０１】
請求項７８記載の手持ち型検査装置において、体液は、尿であることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１０２】
請求項１００記載の手持ち型検査装置において、試薬はブドウ糖と反応し、体液の構成物質はブドウ糖であることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１０３】
請求項９９記載の手持ち型検査装置において、手段は、ハウジングの内部に設けられていることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１０４】
請求項９９記載の手持ち型検査装置において、手段は、ハウジングの外部に設けられていることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１０５】
請求項９９記載の手持ち型検査装置は、さらに、導出手段と通信可能な状態で接続され、体液の構成物質の表示を人間の利用者に提示するためのディスプレー手段を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１０６】
請求項１０５記載の手持ち型検査装置において、ディスプレー手段は、ハウジングの外部に設けられていることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１０７】
請求項１０５記載の手持ち型検査装置において、ディスプレー手段は、ハウジングの内部に設けられていることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１０８】
ハウジングと、
ハウジングに設けられ、少なくとも第一及び第二接点を有するコネクタと、
電流源と、
ハウジングの内部に設けられた電圧測定回路と、
ハウジングの内部に設けられた電子制御手段であり、電流源に接続され、少なくとも第一及び第二接点に制御可能な状態で電流源を適用することを特徴とする電子制御手段と、
ハウジングの内部に設けられ、少なくとも第一及び第二接点を流れるＤ電流を測定する電流測定手段とを含む手持ち型検査装置であって、
電子制御手段は、電位差測定回路に接続され、少なくとも第一及び第二接点への電流供給を自動的に中止し、供給される電流を中止した状態で、少なくとも第一及び第二接点の電位を測定することを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１０９】
請求項１０８記載の手持ち型検査装置は、さらに、ハウジングの外部に設けられ、ハウジングのコネクタと電気的に接続された検査棒を含み、該検査棒は、電気化学セルを含み、該電気化学セルは、少なくとも第一及び第二接点と電気的に接続されていることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１１０】
請求項１０９記載の手持ち型検査装置において、電気化学セルは、少なくとも第一及び第二端子に各々電気的に接続された少なくとも第一及び第二電極を含み、電位差測定回路は、第一及び第二電極の電位を測定するように構成されていることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１１１】
請求項１１０記載の手持ち型検査装置において、第一電極は、作用電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１２】
請求項１１１記載の手持ち型検査装置において、第二電極は、基準電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１３】
請求項１１１記載の手持ち型検査装置において、第二電極は、対電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１４】
請求項１１０記載の手持ち型検査装置において、第一電極は、対電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１５】
請求項１１４記載の手持ち型検査装置において、第二電極は、基準電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１６】
請求項１１４記載の手持ち型検査装置において、第二電極は、作用電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１７】
請求項１１０記載の手持ち型検査装置において、第一電極は、基準電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１８】
請求項１１７記載の手持ち型検査装置において、第二電極は、作用電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１９】
請求項１１７記載の手持ち型検査装置において、第二電極は、対電極を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２０】
請求項１０８記載の手持ち型検査装置は、さらに、第一接点を電流源から選択的に切断する第一スイッチを含み、少なくとも第一及び第二接点への電流供給の中止は、第一スイッチの開放を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１２１】
請求項１２０記載の手持ち型検査装置は、さらに、第二接点を電流源から選択的に切断する第二スイッチを含み、少なくとも第一及び第二接点への電流供給の中止は、さらに、第二スイッチの開放を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１２２】
請求項１０８記載の手持ち型検査装置において、電流源は、一定値の電流源を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１２３】
請求項１０８記載の手持ち型検査装置において、電流源は、時間変化する電流源を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１２４】
請求項１２３記載の手持ち型検査装置において、電流源は、正弦波状の電流源を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１２５】
請求項１２３記載の手持ち型検査装置において、電流源は、ランプ状の電流源を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１２６】
請求項１２３記載の手持ち型検査装置において、電流源は、Ｄ／Ａ変換器を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１２７】
請求項１２３記載の手持ち型検査装置において、電流源は、パルス幅変調信号を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１２８】
請求項１２７記載の手持ち型検査装置において、パルス幅変調信号は、キャパシタに印加されることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１２９】
請求項１０８記載の手持ち型検査装置は、さらに、電位測定結果を記録し、記録された測定結果の関係を導出する手段を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１３０】
請求項１２９記載の手持ち型検査装置において、体液は、血液であることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１３１】
請求項１２９記載の手持ち型検査装置において、体液は、尿であることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１３２】
請求項１３０記載の手持ち型検査装置において、体液の構成物質は、ブドウ糖であることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１３３】
請求項１２９記載の手持ち型検査装置において、記録手段は、ハウジングの内部に設けられていることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１３４】
請求項１２９記載の手持ち型検査装置において、記録手段は、ハウジングの外部に設けられていることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１３５】
請求項１２９記載の手持ち型検査装置は、さらに、導出手段と通信可能な状態で接続され、体液の構成物質の表示を人間の利用者に提示するためのディスプレー手段を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１３６】
請求項１３５記載の手持ち型検査装置において、ディスプレー手段は、ハウジングの外部に設けられていることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１３７】
請求項１３５記載の手持ち型検査装置において、ディスプレー手段は、ハウジングの内部に設けられていることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項１３８】
第一電極と第二電極とを有する反応セルを用いる装置であり、
制御可能な電圧を第一電極に与える電圧源と、
第一電極に与えられた電圧を検出する電圧センサと、
増幅器と、
第一及び第二位置の間を切換え可能なスイッチ手段であり、前記第一位置にある状態の前記スイッチ手段は、第二電極を流れる電流を測定し、反応セルを流れる電流を測定するように増幅器を構成し、前記第二位置にある状態の前記スイッチ手段は、第二電極に生じる電圧を測定するように増幅器を構成することを特徴とする装置。
【請求項１３９】
請求項１２８記載の装置において、スイッチ手段は、第一、第二及び第三アナログスイッチを含み、第一アナログスイッチは、第二電極と増幅器の反転入力とを接続し、第二アナログスイッチは、第二電極と増幅器の非反転入力とを接続し、第三アナログスイッチは、増幅器の非反転入力と基準電圧とを接続し、第一位置は、閉じられた第一及び第三スイッチと、開放された第二スイッチとにより定義され、第二位置は、開放された第一及び第三スイッチと、閉じられた第二スイッチとにより定義されることを特徴とする装置。
【請求項１４０】
人間の利用者の体液を注入するように構成された電気化学セルを有する検査装置であり、電子回路を含む装置の利用方法であって、
電子回路の自動制御のもとで、セルの外部の電流源により、セル中に電流を供給し、前記電流を測定するステップと、
その後、電子回路の自動制御のもとで、セルの外部の電流源からの電流供給を中止するステップと、
その後、電子回路の自動制御のもとで、電位をセルで測定するステップと、
測定された電流と、測定された電位の関係を評価し、体液の特性を評価するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１４１】
請求項１４０記載の方法において、体液は、血液であることを特徴とする方法。
【請求項１４２】
請求項１４１記載の方法において、電気化学セルは、ブドウ糖と反応する試薬を含み、評価される血液の特性は、血糖値の濃度であることを特徴とする方法。
【請求項１４３】
請求項１４０記載の方法において、体液は、尿であることを特徴とする方法。
【請求項１４４】
請求項１４０記載の方法において、セルへの電流の供給は、セルへの一定値の電流の供給を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４５】
請求項１４４記載の方法において、電流の測定は、電流の持続時間の測定を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４６】
請求項１４０記載の方法において、セルへの電流の供給は、セルへの一定値の電流の供給を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４７】
請求項１４０記載の方法において、セルへの電流の供給は、セルへの時間変化する電圧の印加を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４８】
請求項１４７記載の方法において、セルに印加される電圧は、正弦波状の電位を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４９】
請求項１４７記載の方法において、セルに印加される電圧は、傾斜電位を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５０】
請求項１４０記載の方法において、検査装置はハウジングを含み、電気化学セルは、ハウジング外部の検査棒内に設けられており、該方法は、さらに、セルに電流を供給するステップの前に実施される、
ハウジングの接続点に試験棒を挿入するステップと、
電気化学セルに、体液を注入するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１５１】
請求項１５０記載の方法は、さらに、セルの電位を測定するステップの前に実施される、ハウジングから試験棒を抜き取るステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１５２】
請求項１４０記載の方法において、電気化学セルは、少なくとも一つの第一及び第二電極を含み、セル外部の電流源からの電流供給を中止するステップは、さらに、第一スイッチを開放し、少なくとも電気化学セルの第一電極を、セル外部の電流源から隔離することを含むことを特徴とする方法。
【請求項１５３】
請求項１５２記載の方法において、少なくとも電気化学セルの第一電極を、セル外部の電流源から隔離するステップは、さらに、第二スイッチを開放し、少なくとも電気化学セルの第二電極を、セル外部の電流源から隔離することを含むことを特徴とする方法。
【請求項１５４】
人間の体液の構成物質と反応する試薬を含む電気化学セルと、
電気化学セルの外部の電位差測定回路と、
電子制御手段であって、該電子制御手段は、電流源と接続され、制御可能な状態で、電流源を電気化学セルに適用し、セル内に電流を供給することを特徴とする電子制御手段と、
電気化学セルに流れる電流を測定するための、電気化学セル外部の電流測定手段とを含む、検査装置であって、
該電子制御手段は、電位差測定回路に接続され、電気化学セル内の電流供給を自動的に中止し、電流の供給がない状態で、電気化学セルの電位を測定することを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願に関する言及］
本出願は、２００４年５月３０日出願の米国出願番号第６０／５２１，５９２号及び２００５年３月２５日出願の米国出願番号第６０／５９４，２８５号並びに、２００５年４月１５日出願の米国出願番号第１０／９０７，７９０号からの優先権を主張するものであり、各出願は、ここでは、すべての目的のために引用する参考文献として扱う。
【背景技術】
【０００２】
［発明の背景］
電気化学反応は、溶液中の質量及び濃度を測定するために用いられる。
【０００３】
図１は、ポテンショスタットの名でも知られている、標準的な３極構造を持つ電気化学インターフェース装置の回路図である。電気化学セル３９は、基準電極３７、対電極３６及び作用電極３８を有している。セル３９は、分析対象となる物資と、それを利用するために選択された試薬とを収めている。試薬は、電気化学反応の一部を形成するものである。ここで説明する機能を実現できるものであれば、他の回路を用いてもよく、本例は、それらの中の一実施例である。
【０００４】
入力３４に印加された入力電圧に応じた電圧が、対電極３６においてセルに与えられる。入力３４の電圧は、接地電位４０に対して相対的に定義されたものである。いくつかの実施例においては、これは既知の電圧となっている。より一般的には、３電極システムにおいては、電極３７と電極３８との間の電位差が、入力３４と電極４０との間の電位差と実質的に等しくすることができれば、入力３６での電圧はどのような値としてもよい。
【０００５】
増幅器３５は、好ましくは演算増幅器であり、必要とされるゲインを与え、入力３４と電極３６及び３７とを分離するためのものである。図１の構成では、ゲインは、値が１の電圧ゲインであり、増幅器３５の主要な機能は、高インピーダンス入力を入力３４に与えることと、電極３６の任意のインピーダンスに対して充分な駆動能力をもたらすことである。
【０００６】
電気化学反応が進むと、電流が流れる。作用電極３８は、この電流を供給する。セレクタスイッチ３１は、抵抗群３０の中から一つの抵抗を選択し、この電流の測定のための電流レンジを選択する。増幅器３２は、好ましくは演算増幅器であり、電極３８を流れる電流を示す出力３３での出力電圧を与える回路の一部を形成している。出力３３の出力電圧は、電極３８を流れる電流値と選択された抵抗値との積に比例した値となる。
【０００７】
一例として、人間の血液などの血液を、セルに注入する。セル内の試薬は、血糖に関する化学反応に寄与するものである。既知の一定値の電圧を、入力３４に印加し、印加状態を保持する。出力３３の出力電圧を記録し、その記録データを分析して、定義された測定時間の間に流れる全電流を測定する。（通常は、この測定時間は、化学反応の完了までの持続時間として定義するが、いくつかの実施例では、化学反応の完了を待たずに所定の測定を行なうための時間として定義することも可能である）このようにして、血液中の血糖値が測定される。
【０００８】
以下で説明するように、入力３４に印加される電圧は、一定値でなくともよい。例えば、入力３４に印加される電圧は、所定の測定に最適なものとなるように選択された波形を有する信号であってもよい。例えば、Ｄ／Ａ変換器からのアナログ出力波形を、入力３４に印加することも可能である。
【０００９】
このような測定法は、電流測定（ａｍｐｅｒｏｍｅｔｒｉｃ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）と呼ばれるものであり、測定対象が、反応セル中を流れる電流となっていることを表している。
【００１０】
いくつかの測定状況では、図２に示すように、対電極と基準電極とを組合せて、単一の電極４１で構成することも可能である。
【００１１】
従来技術の回路の一例として、１９９２年７月１６日発行、ドイツ特許出願番号ＤＥ４１  ００  ７２７  Ａ１に開示された“酵素電極センサのための分析方法”がある。しかし、この従来技術の回路では、反応セルで電流測定を行なうことは、明確には示されていない。この回路は、電圧値の読取りを行って、セルの基準電極の（セルの作用電極に対する）電圧を求める機能は有するものの、対電極の（セルの作用電極に対する）電圧を求める機能は有していないように思われる。
【００１２】
この従来技術の回路では、測定される電位は、（数ある中で）検体の濃度の関数となっている。この点について他の用語で表現するならば、本回路は、検体の濃度と独立した信号を与えるものではなく、その信号を与えることも不可能であると言える。
【発明の開示】
【００１３】
［発明の概要］
図３は、上記の装置に対する改良点を示す図である。図３では、電極４１と電極３８との間の電位を測定することが可能な、理想的な電圧計４２が設けられている。電位を測定する際に開放される、スイッチ４４が設けられている。このように、セル３９は、少なくとも一つの電極に対して浮遊状態にあり、増幅器３５の信号による影響を受けることのない電圧測定を可能としている。
【００１４】
スイッチ４４は、（例えば、リレーなどの）機械的なスイッチ、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）又は半導体スイッチである。単純な例として、本スイッチを開放すると、開回路が構成される。すなわち、一般的に言うと、本スイッチが開放されると、高抵抗値を形成するものとなる。
【００１５】
電流測定と電位差測定（ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｉｃ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）を随意に切換えることが可能となることにより、未知の物質を分析することに関して、極めて高い自由度が得られるものとなる。本手法の様々な利点に関しては、米国特許出願番号１０／９２４，５１０（２００４年、８月２３日出願）に詳細に開示されており、ここでは、すべての目的のために引用する参考文献として扱う。
【００１６】
測定方法については、出願済（日付）の米国特許出願番号（整理番号１５）及び出願済（日付）の米国特許出願番号（整理番号１６）に詳細に説明されており、すべての目的のために参照によりここに援用する。
【実施例】
【００１７】
［発明の詳細な説明］
構成に関する様々な例を、以下に説明する。
【００１８】
図４ａ及び４ｂは、図３に示す１つのスイッチではなく、２つのスイッチを用いた実施例を示すものである。各実施例において、２つのスイッチが開放されると、電圧計による電圧測定のために、セルを隔離する。
【００１９】
図４ａに示すように、スイッチ４５及び４６が開放されると、２電極セル３９を、増幅器３５の出力と、増幅器３５の反転入力へのフィードバック経路とから隔離する。
【００２０】
図４ｂに示すように、スイッチ４４及び４７が開放されると、電極４１と電極３８で、２電極セル３９を隔離する。
【００２１】
図４ｃ及び図４ｄは、１つのスイッチを用いて隔離の効果をもたらす実施例を示すものである。各実施例では、１つのスイッチが開放されると、電圧計４２による電圧測定のために、セルを隔離する。
【００２２】
図４ｃでは、スイッチ４６が開放されると、２電極セル３９を、増幅器３５の出力から隔離する。
【００２３】
図４ｄでは、スイッチ４７が開放されると、２電極セル３９を、電極３８で隔離する。
【００２４】
図４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄ、並びに、実質的に、以下に示す多くの例では、簡単化のために、一つのフィードバック抵抗４３を示してあるが、これは、セレクタ３１と電流レンジ抵抗３０を表すものである。
【００２５】
（例えば、図１に示す）３電極セルシステムでは、図５ａ、５ｂ及び５ｃに示すように、３つのスイッチを設けることにより電圧測定を行なうことが可能である。各実施例において、スイッチ４６は、増幅器３５の出力から電極３６を隔離し、スイッチ４５は、増幅器３５のフィードバック経路から電極３７を隔離し、さらに、スイッチ４７は、電流測定回路３２から電極３８を隔離する。このように、セル３９の３つの電極全てが、他の回路に対して“浮遊”した状態となっている。
【００２６】
また、電圧計を用いて、電圧を測定することが可能である。測定する電圧は、基準電極３７と作用電極３８との間の電圧（図５ａ）、又は、対電極３６と作用電極３８との間の電圧（図５ｂ）、又は、基準電極３７と対電極３６との間の電圧（図５ｃ）である。
【００２７】
いくつかの分析の応用では、セルの電極間の単一の電位差よりも多数の電位差を測定することが好ましい。
【００２８】
３電極システムでは、図６ａ、６ｂ及び６ｃに示すように、２つのスイッチを設けることにより電圧測定を行なうことが可能である。
【００２９】
図６ａ及び６ｃでは、スイッチ４５が、増幅器３５のフィードバック経路から電極３７を隔離する。
【００３０】
図６ａ及び６ｂでは、スイッチ４７が、電流測定回路３２から電極３８を隔離する。
【００３１】
図６ｂ及び６ｃでは、スイッチ４６が、増幅器３５の出力から電極３６を隔離する。
【００３２】
このようにして、セル３９の３つの電極のうち２つが、他の回路に対して“浮遊”した状態となっている。
【００３３】
さらに、電圧計を用いて、電圧を測定することが可能である。測定する電圧は、基準電極３７と作用電極３８との間の電圧（図６ａ）、又は、対電極３６と作用電極３８との間の電圧（図６ｂ）、又は、基準電極３７と対電極３６との間の電圧（図６ｃ）である。このような電位差の測定は、対象とする２点と電気的に等価な任意の２点に対して行なうことが可能となることに注目すべきである。従って、例えば、図７ａ又は７ｂにおいて、電圧計４２を、電極３８に接続する代わりに、（増幅器３２の入力の１つである）アース端子に接続することも可能である。これは、点３８の電位が、強制的に、増幅器の接地された入力の電位に等しいか極めて近い値になるように、増幅器３２が動作するためである。図７ｃ、８ａ及び８ｃでは、電圧計４２は、電極３７に接続する代わりに、（電位に関して）電気的に等価な点３４に接続されている。
【００３４】
３電極システムでは、図７ａ、７ｂ及び７ｃに示すように、１つのスイッチを設けることにより電圧測定を行なうことが可能である。各例では、スイッチ４６が、増幅器３５の出力から電極３６を隔離する。
【００３５】
さらに、電圧計を用いて、電圧を測定することが可能である。測定する電圧は、基準電極３７と作用電極３８との間の電圧（図７ａ）、又は、対電極３６と作用電極３８との間の電圧（図７ｂ）、又は、基準電極３７と対電極３６との間の電圧（図７ｃ）である。
【００３６】
３電極システムでは、図８ａ、８ｂ及び８ｃに示すように、１つのスイッチを設けることにより電圧測定を行なう、別の方法がある。各例では、スイッチ４７が、増幅器３２の電流測定回路から電極３８を隔離する。
【００３７】
さらに、電圧計を用いて、電圧を測定することが可能である。測定する電圧は、基準電極３７と作用電極３８との間の電圧（図８ａ）、又は、対電極３６と作用電極３８との間の電圧（図８ｂ）、又は、基準電極３７と対電極３６との間の電圧（図８ｃ）である。
【００３８】
この方法は、３つよりも多数の電極を用いたセルに一般的に適用することが可能である。
【００３９】
図１０は、本発明の測定システムの回路図の一例を、前掲の図よりも詳細に示すものであり、図３の実施例に極めて近いものである。
【００４０】
抵抗群３０は、増幅器３２のフィードバック抵抗値を、セレクタ３１によって選択できるように構成したものである。これにより、点３３の出力は、作用電極３８を流れる電流を示すものとなる。この構成は、図３の電流測定回路に相当するものである。本実施例でのセレクタ３１は、切換え元Ｓ１及びＳ２と切換え先Ｄを有する単極双投スイッチであり、制御線５３に接続された制御入力ＩＮによって制御される。
【００４１】
図１０に示した２電極セル３９は、対電極と基準電極の双方を提供する電極４１を有している。
【００４２】
図１０の集積回路５０は、４つのスイッチを含んでいる。回路５０のスイッチの１つは、ピン８、６及び７（各々、入力４、ソース４及びドレイン４）のスイッチ５５である。このスイッチ５５は、図３のスイッチ４４に相当し、電極４１を、増幅器３５のドライバから隔離するものである。スイッチ５５が開放されると、反転ピン２と非反転ピン３との間の電圧、すなわち、セル３９の２つの電極３８及び４１の間の電圧を測定するための電圧計として、増幅器５１を用いることが可能となる。出力５２の電圧は、増幅器５１の入力端子で測定される電圧に比例した値となる。
【００４３】
スイッチ５５の開閉動作は、制御線５４によって制御される。（以下に示すように、適切なスイッチの開閉動作により、少数の増幅器を用いて、電流測定回路と電位差測定回路の双方の機能を実現することが可能となっている）
【００４４】
このように、図１０には、ある時は、電気化学セルの電極間の電圧の測定を可能とし、またある時は、これらの電極間に流れる電流の測定を可能とする、強力で多目的な分析回路が示されている。これにより、これらの測定のモード間を切換える自動化手段を提供することが可能となる。このように、本装置は、ポテンシオスタット（ｐｏｔｅｎｔｉｏｓｔａｔ）（電流測定）モード又はガルバノスタット（電位差測定）モードで動作可能であるが、一方のモードと他方のモードを手作業で選択する人手操作を必要とする従来の電気化学分析装置とは異なるものとなっている。
【００４５】
さらに、図１０の装置は、所定のスイッチを閉じることにより、電流測定と並行して電圧を監視することも可能となっている。すなわち、電流測定と電位差測定を時間を分けて行なう必要がない。
【００４６】
また、電流測定モードと電位差測定モードとの間の切換えを、一定の予め定められた時間で行なう必要がなく、その代わりに、予め定められた基準に従って、その切換えを動的に行なうことが可能となっている。例えば、最初は、電流測定を行い、電流測定の間の特定のイベントを検知した際には、電位差測定に切換えることも可能である。
【００４７】
この回路を用いた強力な方法の一つとして、本来は電位差測定法によって測定可能な化学ポテンシャルを、電流測定モードを用いて生成する方法が考えられる。
【００４８】
図１３には、前述した図のいずれかの分析回路として用いることが可能な、機能ブロック６２が示されている。本図には、電圧入力３４と、電流測定で電流を示す出力３３とが示されている。機能ブロック６２は、前掲の図で説明した３端子反応セル３９又は２端子反応セル３９が含まれている。
【００４９】
オプションとして、簡単化のために図１３には図示を省略したが、電圧計４２によって測定された電圧を示す電圧出力５２を設けてもよい。この場合、（簡単化のために図１３には図示を省略した）１つ、２つ又は３つのスイッチを用いて、セル３９を隔離して、電位（電圧）測定が可能となる。
【００５０】
図１３で重要な点は、デジタル入力６１を受信するＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）６０に入力３４が接続されていることである。多くの一般的な場合、ＤＡＣは、高速で正確なＤＡＣであり、時間の関数として定義された複雑な波形を出力６３に与え、さらに、出力６３は、ブロック６２の入力３４に接続されている。
【００５１】
例えば、ＤＡＣが、離散化した複数の出力に接続された単純な抵抗のはしご（ｌａｄｄｅｒ）で構成される場合もある。他の例では、コントローラからのパルス幅変調された出力信号を用いて、キャパシタを充電、放電し、点６３に所望の信号を出力する、点３４への入力信号を与える。この回路は、例えば、同時系属の出願番号（整理番号１９）に示されており、すべての目的のために、参照によりここに援用する。
【００５２】
このように、例えば、ランプ波形や正弦波形などの時変波形を反応セル３９に与えることが可能である。
【００５３】
本発明は、例えば、電流測定と電位差測定のモード間の切換えを自動的に制御することを利用したり、電流測定のために時変電圧入力を利用することにより、上述したような血糖値測定を提供するだけでなく、血液の化学成分測定や尿の化学成分測定などの他の測定や、免疫測定、心臓モニタや凝固分析を可能とするという利点をもたらすものとなる。
【００５４】
図１１は、検査装置７０の斜視図である。ディスプレー７１は、利用者に情報を提供し、押しボタン７８、７９及び８０は、利用者による入力を可能とするものである。ディスプレー７１は、好ましくは、液晶ディスプレーであるが、他の技術を用いたディスプレーであってもよい。大きな７セグメント方式のデジタル表示７２によって血糖値のような重要な数値を視覚的に表示することができる。
【００５５】
ここで重要なのは、低解像度の円からなる矩形配列や他の表示領域では、定性的な情報を大まかに示すことが可能であるということである。この内容には、血中赤血球容積値、複数日に渡る経時トレンドグラフ、充填率、温度、バッテリ寿命あるいはメモリや音声メッセージの空き容量などが含まれる。この配列は、特定の分析の進捗度を利用者が把握できるような“進捗棒”を示すものとしても用いられる。この配列は、幅が１５個の円であり、高さ方向に、６行並ぶものである。
【００５６】
このように、ディスプレーを使う１つの方法としては、極めて大まかな棒グラフを表示して、横軸は、時間経過を表し、縦軸は、注目するパラメータの値を表すようになっている。各時間間隔では、配列の底部から順に、０個、１個、２個の円又は３個、４個、５個の円、さらに６個の円を点灯させる。
【００５７】
このディスプレーを使う他の方法としては、配列の左端から順に、９個から１５個の円を点灯させて、極めて大まかな棒グラフを表示するものがある。
【００５８】
このように、最小のコストで、適度な数の円（本例では、９０個の円を）多様な方法で利用し、定性的な情報を二つの異なる方法で示すことができる。円は、液晶ディスプレーの端部に付けたコネクタを介して、個別にアドレス指定可能となっていることが好ましい。また、行と列の電極によってアドレス指定することも可能である。
【００５９】
一行あたりの円の数は、１５である。
【００６０】
図９は、検査装置７０の側面図である。検査棒９０は、（簡単化のため図９では図示省略している）電気化学セル３９を含んでおり、図９の右方向へ動かして、検査装置７０内に挿入する。
【００６１】
検査装置７０の利用者は、検査棒９０を検査装置７０に挿入するのが難しい場合もある。これは、利用者が、視界と手先の位置関係を確保するために制限を受けたり、微調整モータによる制御が制限されたりするためである。また別の例として、例えば、夜間の野営地などで、十分な明るさが得られない場所に、利用者がいるために起こる場合もある。いずれの場合でも、液晶ダイオード（ＬＥＤ）９１を用いて、検査棒９０の近傍を照らすことにより、利用者にとって利点が得られる。棒９０を挿入するコネクタ９３があるが、棒９０を挿入する前に、ＬＥＤ９１を点灯しておくことが好ましい。
【００６２】
従来例の装置では、コネクタ９３に類似のコネクタを用いるＬＥＤがあるが、棒９０に類似の棒を挿入した後でのみＬＥＤが点灯するものとなっている。従って、従来例では、棒の挿入に際して、利用者をガイドするような仕掛けはない。
【００６３】
さらに、図９の装置で重要な点は、利用者は、棒を挿入する前に、ＬＥＤを点灯できるということである。これは、例えば、ボタンを押すことによって行うことが可能である。経路９２に沿って光を照らし、棒の先端を照らし出すことができる。また、コネクタ９３に光を照らしてもよいし、棒の先端とコネクタの両方を照らしてもよい。
【００６４】
さらに、棒の先端を照らし出すために、他の方法を使うことも可能である。図１２に示した棒９０は、（その一部あるいは全体が透明であるため）光導波路として機能することが可能である。例えば、この棒の製造段階では、利用可能な多くの接着剤は透明である。光は、図中で９５で示すように、棒の長さ方向に沿って進み、図中に９６で示すように、終端部で放出される。このように、先端領域（血液滴を得るために刺す場所）を照らし出し、棒９０の先端を、血液滴の場所まで容易に位置決めすることが可能となる。
【００６５】
棒９０の光透過部は、実質的に透明か、蛍光体又は発光体であり、棒自身が光を放ち、容易に認識できるようになっている。
【００６６】
利用者との経験により、目的に適したＬＥＤの色を選ぶことができる。例えば、利用者が、赤色の血液滴を見つけようとする際には、赤色のＬＥＤよりも良好に作用する青色のＬＥＤを用いることによって、良好なコントラストが得られる。
【００６７】
図１４は、２つの演算増幅器１２２及び１３７のみを必要とする回路を示したものである。回路の中央部には、作用電極１２０と対電極１２１を有する反応セル１３０が置かれている。演算増幅器１２２は、電圧Ｖ２を作用電極１２０に供給する、利得が１の増幅器（バッファ）として機能する。パルス幅変調された制御信号１２３によって、トランジスタ１２４及び１２５をオン／オフし、ローパスフィルタネットワーク１２６に所定の電圧を供給する。この電圧Ｖ２は、線１２７で測定され、図１４では簡単化のため図示を省略しているが、通常は、例えば、マイクロコントローラのＡ／Ｄ変換器に送られる。
【００６８】
パルス幅変調信号１２３の動作については、本発明と同時に出願された、同時系属の出願番号（整理番号ＡＧＡＭ．Ｐ０１９）の“分析システムへの安定化電圧の供給方法及び装置”において、より詳細に開示されており、ここでは、すべての目的のために参照によりここに援用する。
【００６９】
分析の電流測定の段階では、スイッチ１３３は開放され、スイッチ１３４及び１３２は閉じられている。点１３６の基準電圧ＶＲＥＦにより、電圧Ｖ１（１３５）を生成し、好ましくは、図１４では簡単化のために図示を省略されているＡ／Ｄ変換器によって、電圧Ｖ１が測定される。この電圧は、増幅器１３７の入力に与えられ、電極１２１に印加される電圧を定義する。この段階で、１２８に生じる電圧は、反応セル１３０に流れる電流を示すものとなる。
【００７０】
分析の電位差測定の段階では、スイッチ１３３は閉じられ、スイッチ１３４及び１３２は開放されている。これにより、電極１２１の電位は、増幅器１３７への入力となり、そこから、検出線１２８に続いている。線１２８に生じた電圧は、電極１２１の電圧を示すものであり、電極１２０の電圧は、点１２７の電圧によって定義される。このようにして、電極１２０と電極１２１との間の電位差を測定することが可能である。
本装置を、異なる観点で説明するとすれば、本装置は、第一電極と第二電極を有する反応セルを用いた装置ということになる。電圧源は、制御可能な電圧を第一電極に与え、電圧センサが、第一電極に与えられた電圧を検知する。増幅器が、スイッチ手段により、第二電極に接続されている。このスイッチ手段は、第一位置及び第二位置の間で切換え可能であり、第一位置にある場合のスイッチ手段は、第二電極を流れる電流を測定するように増幅器を操作し、これにより、反応セルを流れる電流を測定する。第二状態にある場合のスイッチ手段は、第二電極に生じる電圧を測定するように増幅器を操作する。一実施例において、このスイッチ手段は、第一及び第二並びに第三のアナログスイッチを含み、第一のアナログスイッチは、第二電極と増幅器の反転入力とを接続し、第二のアナログスイッチは、第二電極と増幅器の非反転入力とを接続し、さらに、第三のアナログスイッチは、増幅器の非反転入力と基準電圧とを接続する。第一位置は、閉じられた第一及び第三のスイッチと、開放された第二のスイッチとにより定義され、一方、第二位置は、開放された第一及び第三のスイッチと、閉じられた第二のスイッチとにより定義される。
【００７１】
図１４において、ローパスフィルタ１２９は、線１２８の信号を平滑化するために設けられている。
【００７２】
以上で述べたような分析に用いるのに適した増幅器が高価なものであり、１３２、１３３及び１３４で用いるのに適したアナログスイッチが廉価なものである場合には、必要となる増幅器の数を最小にすることが可能な回路構成を用いることが望ましい。
【００７３】
当業者であれば、本発明の実施例に対しては、本発明の主旨を逸脱しない限り、幾多の自明な変形や変更を思いつくことは容易であると思われる。これらの変形や変更は、クレームによって包含されている。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】電気化学インターフェース装置の回路図である。
【図２】対電極と基準電極とを組み合わせて構成した単一の電極４１の配置図である。
【図３】本発明の前述の装置に対する改良点を示した図である。
【図４ａ】図３に示す１つのスイッチではなく、２つのスイッチを用いた例を示す図である。
【図４ｂ】図３に示す１つのスイッチではなく、２つのスイッチを用いた例を示す図である。
【図４ｃ】隔離の効果をもたらすために、１つのスイッチを用いた例を示す図である。
【図４ｄ】隔離の効果をもたらすために、１つのスイッチを用いた例を示す図である。
【図５ａ】３つのスイッチを設けることにより電圧測定を可能とする３電極セルシステムを示す図である。
【図５ｂ】３つのスイッチを設けることにより電圧測定を可能とする３電極セルシステムを示す図である。
【図５ｃ】３つのスイッチを設けることにより電圧測定を可能とする３電極セルシステムを示す図である。
【図６ａ】２つのスイッチを用いた３電極セルシステムを示す図である。
【図６ｂ】２つのスイッチを用いた３電極セルシステムを示す図である。
【図６ｃ】２つのスイッチを用いた３電極セルシステムを示す図である。
【図７ａ】１つのスイッチを設けることにより電圧測定を可能とする３電極セルシステムを示す図である。
【図７ｂ】１つのスイッチを設けることにより電圧測定を可能とする３電極セルシステムを示す図である。
【図７ｃ】１つのスイッチを設けることにより電圧測定を可能とする３電極セルシステムを示す図である。
【図８ａ】１つのスイッチを設けることにより電圧測定を可能とするための他の方法による３電極セルシステムを示す図である。
【図８ｂ】１つのスイッチを設けることにより電圧測定を可能とするための他の方法による３電極セルシステムを示す図である。
【図８ｃ】１つのスイッチを設けることにより電圧測定を可能とするための他の方法による３電極セルシステムを示す図である。
【図９】検査装置７０の側面図である。
【図１０】本発明による測定システムの回路図の一例であり、上掲の図よりも詳細な図である。
【図１１】検査装置７０の斜視図である。
【図１２】光導波路として供することが可能な棒を示す図である。
【図１３】上掲の図の任意のものの分析回路となりうる機能ブロック６２を示す図である。
【図１４】アナログスイッチを適正に用いて、演算増幅器の数を２まで減らせる状況を示す図である。
【図１】
2008501115.tif 000003
【図２】
2008501115.tif 000004
【図３】
2008501115.tif 000005
【図４ａ】
2008501115.tif 000006
【図４ｂ】
2008501115.tif 000007
【図４ｃ】
2008501115.tif 000008
【図４ｄ】
2008501115.tif 000009
【図５ａ】
2008501115.tif 000010
【図５ｂ】
2008501115.tif 000011
【図５ｃ】
2008501115.tif 000012
【図６ａ】
2008501115.tif 000013
【図６ｂ】
2008501115.tif 000014
【図６ｃ】
2008501115.tif 000015
【図７ａ】
2008501115.tif 000016
【図７ｂ】
2008501115.tif 000017
【図７ｃ】
2008501115.tif 000018
【図８ａ】
2008501115.tif 000019
【図８ｂ】
2008501115.tif 000020
【図８ｃ】
2008501115.tif 000021
【図９】
2008501115.tif 000022
【図１０】
2008501115.tif 000023
【図１１】
2008501115.tif 000024
【図１２】
2008501115.tif 000025
【図１３】
2008501115.tif 000026
【図１４】
2008501115.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月3日(2006.7.3)
【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】
第一端部に電気的接続点を有し第二端部に電気化学セルを有する細長い検査棒であって、該検査棒は、さらに、第一端部から第二端部に伸長した光導波路を含み、第一端部において光導波路に投光された光は、第二端部において光導波路から発光されることを特徴とする細長い検査棒。
【請求項２】
請求項１記載の検査棒において、導波路は実質的に透明であることを特徴とする検査棒。
【請求項３】
請求項１又は２記載の検査棒において、導波路は蛍光体であることを特徴とする検査棒。
【請求項４】
請求項１又は２記載の検査棒において、導波路は発光体であることを特徴とする検査棒。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の検査棒において、細長い検査棒は、長さを有し、第一端部において光導波路に投光された光は、さらに、その長さ方向に沿って、光導波路から発光されることを特徴とする検査棒。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の細長い検査棒と検査装置との組合せであって、該検査装置は、細長い検査棒の電気的接続点との電気的接続を形成するように構成された電気コネクタとを含み、さらに、検査装置は、第一端部において光導波路に光を投光するように構成された光源を含むことを特徴とする組合せ。
【請求項７】
請求項６記載の組合せにおいて、光源は、発光ダイオードであることを特徴とする検査棒。
【請求項８】
請求項６又は７記載の組合せにおいて、光源は、非赤色であることを特徴とする組合せ。
【請求項９】
請求項６又は７記載の組合せにおいて、光源は、青色であることを特徴とする組合せ。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれかに記載の組合せは、さらに、利用者の入力に応じて、光源から光を投光させるための、入力手段を含むことを特徴とする組合せ。
【請求項１１】
第一端部に電気的接続点を有し第二端部に電気化学セルを有する細長い検査棒を利用する方法であって、該検査棒は、さらに、第一端部から第二端部に伸長した光導波路を含み、第一端部において光導波路に投光された光は、第二端部において光導波路から発光され、第一端部において光導波路に光を投光するステップと、第二端部において光導波路から発光させるステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法は、さらに、
発光された光により、血液滴を照らすステップと、
電気化学セルを、血液滴に導くステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２記載の方法において、該方法は、請求項６から１０のいずれかに記載の組合せとともに実行されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
人間の利用者の利用のために、検査装置を利用する方法であって、該検査装置は、低解像度領域の矩形配列を含むディスプレーを含み、該配列は、第一および第二の軸を含み、
人間の利用者の人体血液に関して、少なくとも１つの電気化学検査を実行するステップと、
対象となる第一情報を、矩形配列によって人間の利用者に図示するステップであって、該情報は、第一の棒グラフにより図示され、該第一の棒グラフは、水平方向の棒を有し、各水平方向の棒は、矩形配列の行を含み、
対象となる第二情報を、矩形配列によって人間の利用者に図示するステップを含み、該情報は第二の棒グラフによって図示され、該第二の棒グラフは垂直方向の棒を有し、各垂直方向の棒は矩形配列の列を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法において、低解像度領域の矩形配列は、６行と１５列を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
人間の利用者への利用のための検査装置であって、該検査装置は、低解像度領域の矩形配列を含むディスプレーを含み、該配列は、第一および第二の軸を含み、
人間の利用者の人体血液に関して、少なくとも１つの電気化学検査を実行する手段と、
対象となる第一情報を、矩形配列によって人間の利用者に図示する手段であって、該情報は、第一の棒グラフにより図示され、該第一の棒グラフは、水平方向の棒を有し、各水平方向の棒は、矩形配列の行を含むことを特徴とする手段と、
対象となる第二情報を、矩形配列によって人間の利用者に図示する手段であって、該情報は、第二の棒グラフにより図示され、該第二の棒グラフは、垂直方向の棒を有し、各垂直方向の棒は、矩形配列の列を含むことを特徴とする手段とを含むことを特徴とする検査装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の方法において、低解像度領域の矩形配列は、６行と１５列を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１６記載の方法において、ディスプレーは、液晶ディスプレーであり、各低解像度領域は、ディスプレーから他の回路に対する接続点への各接続線を有することを特徴とする方法。
【請求項１９】
人間の体液の構成物質と反応する試薬と少なくとも二つの電極とを含む電気化学セルと、
電極間に電位を印加する手段と、
電気化学セルに流れる電流を測定するための、電気化学セル外部の電流測定手段と、
電気化学セル内への電位の印加を自動的に中止し、電位の印加がない状態で、電気化学セルの電位を測定を可能にする手段とを含む手持ち型検査装置であって、
電気化学セル内への電位の印加を自動的に中止し、電気化学セルの電位を測定を可能にする手段は、少なくとも二つの電極のうちの第一電極と、電位を印加する手段との間に設けられたスイッチを含み、電位を印加する手段から第一電極を切断することを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の手持ち型検査装置において、電気化学セルは、使い捨て検査棒を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項２１】
請求項１９又は２０記載の手持ち型検査装置は、さらに、少なくとも二つの電極のうちの第二スイッチと、電位を印加する手段との間に設けられた第二スイッチを含み、電位を印加する手段から第二電極を選択的に切断することを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項２２】
請求項１９から２１のいずれかに記載の手持ち型検査装置において、電位を印加する手段は、少なくとも二つの電極の間に、一定の電位を生成することを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項２３】
請求項１９から２１のいずれかに記載の手持ち型検査装置において、電位を印加する手段は、少なくとも二つの電極の間に、時間で変化する電位を生成することを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項２４】
請求項２３記載の手持ち型検査装置において、時間で変化する電位は、正弦波状に変化することを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項２５】
請求項２３記載の手持ち型検査装置において、時間で変化する電位は、ランプ状に変化することを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項２６】
請求項２３記載の手持ち型検査装置において、電位を印加する手段は、Ｄ／Ａ変換器を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項２７】
請求項２３記載の手持ち型検査装置において、電位を印加する手段は、パルス幅変調信号を生成することを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項２８】
請求項２７記載の手持ち型検査装置において、パルス幅変調信号は、キャパシタに印加されることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項２９】
請求項１９から２８のいずれかに記載の手持ち型検査装置は、さらに、電位測定結果を記録し、記録された測定結果の関係を導出する手段を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項３０】
請求項１８から２９のいずれかに記載の手持ち型検査装置は、試薬はブドウ糖と反応し、体液の構成物質はブドウ糖であることを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項３１】
請求項１８から３０のいずれかに記載の手持ち型検査装置は、さらに、体液の構成物質の表示を人間の利用者に提示するためのディスプレー手段を含むことを特徴とする手持ち型検査装置。
【請求項３２】
第一電極と第二電極とを有する反応セルを用いる装置であり、
制御可能な電圧を第一電極に与える電圧源と、
第一電極に与えられた電圧を検出する電圧センサと、
増幅器と、
第一及び第二位置の間を切換え可能なスイッチ手段であり、前記第一位置にある状態の前記スイッチ手段は、第二電極を流れる電流を測定し、反応セルを流れる電流を測定するように増幅器を構成し、前記第二位置にある状態の前記スイッチ手段は、第一電極と第二電極との間の電圧を測定するように増幅器を構成することを特徴とする装置。
【請求項３３】
請求項２１記載の装置において、スイッチ手段は、第一、第二及び第三スイッチを含み、第一スイッチは、第二電極と増幅器の反転入力とを接続し、第二イッチは、第二電極と増幅器の非反転入力とを接続し、第三スイッチは、増幅器の非反転入力と基準電圧とを接続し、第一位置は、閉じられた第一及び第三スイッチと、開放された第二スイッチとにより定義され、第二位置は、開放された第一及び第三スイッチと、閉じられた第二スイッチとにより定義されることを特徴とする装置。
【国際調査報告】
2008501115.tif 000028
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2008501115.tif 000030
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