(57)【要約】【課題】医療診断機器において、試験片に点着した血液が試験片の反応領域で十分に拡散していない状態で血液成分の特性値を算出した場合、誤った特性値を算出してしまうという問題があった。【解決手段】試験片に点着された血液量を検出する点着検出手段と、試験片の反応領域の血液に励起光を照射する光源と、その励起光によって発光された蛍光を検出し蛍光量の測定値として取得する光検出手段と、その取得した蛍光量の測定値から血液成分の特性値を算出する演算処理手段を有する医療診断機器において、血液の点着量をモニタリングしながら、血液の点着直後の蛍光値と、点着して所定時間経過したときの蛍光値を比較し、その比較結果より、試験片の反応領域に血液が十分に拡散しているか否かを判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液と反応し、血液成分に関連した光学的に検出可能な要素を生成する試薬が塗布された反応領域を有する試験片と、
前記試験片に点着された血液の点着量を電気的に検出する点着検出手段、前記試験片の反応領域に対し光照射して該反応領域内の血液を発光させ、該血液の発光量を検出する光検出手段、及び前記光検出手段で検出した前記血液の発光量に基づいて前記血液成分の特性値を算出する演算処理手段を有する医療診断機器とを用いて、血液成分の測定を行う血液成分測定方法において、
前記試験片に血液が点着されたことを検出した後に所定時間が経過した第１の所定時間に前記血液の発光量を測定し、
前記第１の所定時間を基準としてさらに所定時間経過した第２の所定時間に前記血液の発光量を測定し、
前記第１の所定時間から前記第２の所定時間までの前記血液の発光量の変化量を算出し、
前記算出した変化量から前記試験片に点着された血液が前記試験片の反応領域で適切な範囲に拡散されているか否かを判定する、
ことを特徴とする血液成分測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の血液成分測定方法において、
前記第２の所定時間は、前記血液成分の特性反応が起こる前の時間に設定されている、
ことを特徴とする血液成分測定方法。
【請求項３】
請求項１に記載の血液成分測定方法において、
前記血液が前記試験片の反応領域で適切な範囲に拡散されていると判定した後、前記医療診断機器の点着検出手段によって血液の点着量が十分であるか否かを判定し、前記血液成分の特性値を算出する、
ことを特徴とする血液成分測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液成分測定方法に関し、特に、血液成分の特性反応が起こると、発光体、あるいはその他の信号を生成する試薬を含んでいる試験片を用いた血液点着量の検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の血液点着量の検出方法について、図３から図８を用いて説明する。
図３は、試験片２０の構成例で、（ａ）は試験片の上面図で、（ｂ）は細実線Ｘ−Ｙの断面をＡ方向から見た図である。
【０００３】
試験片２０は、血液を点着するための点着穴２２を有する。また、内部には、図３（ｂ）に示すように、血液成分と特性反応を起こると、発光体あるいはその他の信号を生成する試薬が塗布されている反応領域２１と、一対の導通板２３、２４とを備える。導通板２３、２４は、試験片２０の下面に、互いに非接触の状態で設けられている。
【０００４】
このような構成の試験片２０に対して、血液が試験片２０の上面の点着穴２２に点着されると、血液は、反応領域２１で拡散され、試薬と混合される。このとき、以下のようにして、血液の点着量を検出する。
【０００５】
図４は、従来の医療診断機器１００の点着検出部の構成例を示す図である。
図４に示す医療診断機器１００は、電極３１、３２を試験片２０の導電板２３、２４と接触させて、試験片２０の反応領域２１の電流変化を検出するＡ／Ｄ変換器１０１と、Ａ／Ｄ変換で検出した電流変化量から血液の点着量を取得する該Ａ／Ｄ変換器１０１を制御するマイクロコンピュータ（マイコン）１０２とを備えている。
【０００６】
電極３１は、グランドに接続され、電極３２は、抵抗Ｒ１を介して電源ＶＤＤに接続されているため、試験片２０に血液が点着していない状態での電極３２にかかる電圧、つまり、Ａ／Ｄ変換器１０１への入力は、電源電圧ＶＤＤとなる。また、電極３１、３２はそれぞれ、医療診断機器１００に試験片２０が装着されると、導通板２３、２４と接触する構成になっている。
【０００７】
図５（ａ）は、血液点着状態における医療診断機器１００の点着検出部の構成例を示す図であり、図５（ｂ）は、その点着検出部の概略図であり、図６は、点着検出部の電極にかかる電圧のプロフィールである。
【０００８】
図５（ａ）に示すように、試験片２０が医療診断機器１００に装着され、その試験片２０に血液１０が点着されると、電源ＶＤＤ−抵抗Ｒ１−電極３２−導通板２４−血液１０−導通板２３−電極３１−グランドＧＮＤ間に電流が流れる。即ち、図５（ｂ）に示すように、試験片２０に血液１０が点着されると、電源電圧ＶＤＤが抵抗Ｒ１と血液１０の抵抗Ｒｂとで抵抗分圧された電圧Ｖｉが、Ａ／Ｄ変換器５１に入力される。血液１０を点着した直後の時間Ｔ０から約２０秒間は、図６の電圧プロフィール３５に示すように、電極３２にかかる電圧が著しく低下する。その後、点着された血液が十分な量の場合は、Ａ／Ｄ変換器５１に入力される電圧は、図６の電圧プロフィール３６に示すように、その電圧の低下状態を維持するが、点着された血液が不十分な量の場合は、図６の電圧プロフィール３７に示すように、Ａ／Ｄ変換器５１に入力される電圧は、時間が経過するにつれて上昇する傾向を示す。
【０００９】
このような特性を利用し、従来の医療診断機器１００は、血液１０の点着を検出した時間を基準にして、所定時間毎、例えば、１０秒毎に電極３２にかかる電圧をＡ／Ｄ変換器１０１で点着値として取得し、取得した点着値と、血液の点着量が十分か否かを判定する判定値Ｖｏとを比較する方法を用いて、血液の点着検出処理を行っている。
【００１０】
そして、上記血液の点着検出処理を行って点着量が十分であることを検出すると、次に、血液成分の特性値を算出する。
【００１１】
図７は、従来の医療診断機器２００の血液成分の特性値算出部の構成例を示す図である。
図７に示す従来の医療診断機器２００は、上記図４で示した構成に加え、光２０４を照射する光源２０３と、光源２０３の照射光２０４を試験片２０の反応領域２１に投光する投光フィルタ２０５と、光源２０３を制御するドライバ２０２と、照射光２０４により発生する血液１０の蛍光を集光するレンズ２０７と、レンズ２０７により集光された光を受光する受光フィルタ２０８と、受光フィルタ２０８の受光量を検出し、該受光量を電気信号２１０に変換するフォトダイオード２０９とを備える。なお、Ａ／Ｄ変換器１０１は、フォトダイオード２０９で求めた電気信号に基づいて、蛍光値を取得する。また、マイコン１０２は、Ａ／Ｄ変換器２１１で取得した蛍光値に基づいて血液成分の特性値を算出する。
【００１２】
以下に、従来の医療診断機器２００による血液成分測定方法について図８を用いて説明する。
図８は、従来の医療診断機器２００による血液成分測定方法を示すフローチャート図である。
【００１３】
まず、使用者が医療診断機器２００に試験片２０を装着した後、使用者が試験片２０に血液１０を点着するまで、血液の点着検出処理を行う（ステップＳ２１からステップＳ２２を繰り返す）。
【００１４】
使用者が試験片２０に血液１０を点着すると、血液１０が反応領域２１で十分に拡散し血液成分の特性反応が始まるまで、例えば、点着後２０秒間は待機する（ステップＳ２３）。
【００１５】
その後、所定時間毎、例えば、１０秒毎に血液１０の点着検出処理を行い（ステップＳ２４）、血液１０の点着量が十分か否かを判定する（ステップＳ２５）。
【００１６】
上記判定の結果、血液１０の点着量が不十分であると判定された場合、エラー処理を行い（ステップＳ２７）、測定処理を異常終了する。
【００１７】
一方、上記判定の結果、血液１０の点着量は十分であると判定された場合、蛍光の検出処理を行う（ステップＳ２６）。つまり、光源２０３から照射光２０４を試験片２０の反応領域２１内の血液１０に照射する。血液１０は、光源２０３からの照射光２０４により励起され、蛍光２０６を発光する。この蛍光２０６の光量をフォトダイオード２０９で検出して電気信号２１０に変換し、該電気信号２１０から蛍光値を取得する。
【００１８】
そして、所定時間毎に取得した蛍光値（蛍光量）から血液成分の特性値を算出できるかどうかを判定し（ステップＳ２８）、もし、血液成分の特性値を算出できれば、測定処理を正常終了し、そうでなければ、ステップＳ２３の工程に戻る。
【００１９】
以上のように、従来の血液成分の測定方法では、測定している間、所定時間毎に血液の点着検出処理を行って血液の点着量が十分か否かを判定し、血液の点着量が十分であると判定すると、血液成分の特性値を算出し、血液の点着量は不十分であると判定すると、測定処理を異常終了している。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特表平８−５０８０９４（第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、上記従来の血液成分の測定方法では、血液１０の抵抗変化によって発生する電圧変化（図６に示す）を用いて、血液１０の点着量を判定することはできるが、試験片２０に点着された血液１０が反応領域２１で試薬と混ざり合うために拡散しているか否かは判定していない。そのため、使用者が試験片２０に十分な血液量を点着し、電圧変化が図６の電圧プロフィール３６に示すような正常プロフィールであったとしても、例えば、試験片２０の反応領域２１のメンブレンに血液が浸透しない異常があるなど、試験片２０に問題があって、点着した血液１０が反応領域２１で拡散しなかった場合、以下に示すように、正確な血液成分の測定を行うことができなくなる。
【００２１】
図９は、試験片の反応領域における血液の拡散具合を示す概略図であり、（ａ）は血液１０が反応領域２１で十分に拡散している状態の概略図であり、図９（ｂ）は血液が反応領域で十分に拡散していない状態の概略図である。
【００２２】
また、図１０は、血液の拡散具合に対する蛍光プロフィールと時間との関係を示す図である。図１０において、蛍光プロフィール６０は、血液が反応領域で十分に拡散している状態を示すもので、蛍光プロフィール６１は、血液が反応領域で拡散していない状態を示している。なお、両蛍光プロフィールは、同一人物の血液を用いて測定した値である。
【００２３】
図９（ｂ）に示すように、血液１０が反応領域２１で拡散しなかった場合、反応領域２１で血液と試薬が十分に混合されないため、発光される蛍光４６は小さくなってしまう。
【００２４】
その結果、図１０に示すように、同一人物の血液の蛍光プロフィールであっても、血液が反応領域２１で十分に拡散していない状態の蛍光プロフィール６１の変化量６２は、血液が十分に拡散している状態の蛍光プロフィール６０の変化量６３に比べて小さくなってしまい、拡散が不十分である蛍光プロフィール６１から血液成分の特性値を算出すると、誤った血液成分の特性値を算出してしまうという問題があった。
【００２５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、試験片に点着された血液が試験片の反応領域で十分に拡散しているか否かを判定することができる血液成分測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の請求項１にかかる血液成分測定方法は、血液と反応し、血液成分に関連した光学的に検出可能な要素を生成する試薬が塗布された反応領域を有する試験片と、前記試験片に点着された血液の点着量を電気的に検出する点着検出手段、前記試験片の反応領域に対し光照射して該反応領域内の血液を発光させ、該血液の発光量を検出する光検出手段、及び前記光検出手段で検出した前記血液の発光量に基づいて前記血液成分の特性値を算出する演算処理手段を有する医療診断機器とを用いて、血液成分の測定を行う血液成分測定方法において、前記試験片に血液が点着されたことを検出した後に所定時間が経過した第１の所定時間に前記血液の発光量を測定し、前記第１の所定時間を基準としてさらに所定時間経過した第２の所定時間に前記血液の発光量を測定し、前記第１の所定時間から前記第２の所定時間までの前記血液の発光量の変化量を算出し、前記算出した変化量から前記試験片に点着された血液が前記試験片の反応領域で適切な範囲に拡散されているか否かを判定する、ことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の請求項２にかかる血液成分測定方法は、請求項１に記載の血液成分測定方法において、前記第２の所定時間は、前記血液成分の特性反応が起こる前の時間に設定されている、ことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の請求項３にかかる血液成分測定方法は、請求項１に記載の血液成分測定方法において、前記血液が前記試験片の反応領域で適切な範囲に拡散されていると判定した後、前記医療診断機器の点着検出手段によって血液の点着量が十分であるか否かを判定し、前記血液成分の特性値を算出する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の血液成分測定方法によれば、血液の点着量をモニタリングしながら、血液の点着直後の蛍光値と、点着して所定時間経過したときの蛍光値とを比較し、その比較結果より、試験片の反応領域に血液が十分に拡散しているか否かを判定するようにしたので、試験片の反応領域に問題があって試験片の反応領域に血液が十分に拡散していない場合においても、血液が拡散していない状態であることを検知し測定処理を異常終了することで、誤った測定結果の算出を防止することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（実施の形態１）
以下、図１および図２を用いて、本発明の実施の形態１による、血液成分測定方法を説明する。なお、本実施の形態１の医療診断機器の構成は、従来の医療診断機器と同一のため、説明は省略する。
【００３１】
図１は、本実施の形態１による、血液成分の測定方法のフローチャートであり、図２は、本実施の形態１の医療診断機器における血液の拡散具合に対する蛍光プロフィールである。
【００３２】
図２において、蛍光プロフィール７０は、血液が反応領域で十分に拡散している状態の蛍光量を示し、蛍光プロフィール７１は、血液が反応領域で拡散していない状態の蛍光量を示すものである。両蛍光プロフィールは、同一人物の血液を用いた場合の蛍光量を示している。また、Ｄａは、血液が反応領域で十分に拡散しているか否かを判定するための蛍光変化量のしきい値で、Ｄ１、Ｄ２は、点着してＴ１時間（例えば、１５秒）経過した後の蛍光変化量であり、Ｄ１＝Ｆ１−Ｆ０、Ｄ２＝Ｆ２−Ｆ０である。
【００３３】
まず、使用者が医療診断機器１００に試験片２０を装着した後、使用者が試験片２０に血液１０を点着するまで、医療診断機器１００は血液の点着検出処理を行う（ステップＳ１〜ステップＳ２の処理を繰り返す）。
【００３４】
使用者が試験片２０に血液１０を点着すると、まず、血液１０が試験片２０の反応領域２１で十分に拡散しているか否かを判定するための基準値となる蛍光量を取得するため、蛍光の検出処理を行う。このとき取得した点着時の蛍光量は、図２におけるＦ０値である（ステップＳ３）。
【００３５】
次に、点着された血液１０が試験片２０の反応領域２１で十分に拡散していると予想される時間まで待機する。例えば、点着後１５秒間待機する（ステップＳ４）。
【００３６】
血液１０を点着してから１５秒が経過すると、血液の点着検出処理を行い（ステップＳ５）、血液１０の点着量が十分か否かを判定する（ステップＳ６）。
【００３７】
ステップＳ６において、血液１０の点着量が不十分であると判定した場合は、エラー処理を行い（ステップＳ１３）、測定処理を異常終了する。
【００３８】
一方、ステップＳ６において、血液１０の点着量は十分であると判定した場合、血液１０が試験片２０の反応領域２１で十分に拡散しているか否かを判定する際の比較対象となる蛍光量を取得するため、蛍光の検出処理を行う。このとき取得した蛍光量は、図２におけるＦ１値あるいはＦ２値である（ステップＳ７）。
【００３９】
そして、ステップＳ３で取得した蛍光量と、ステップＳ７で取得した蛍光量とを比較することで、血液１０が反応領域２１で十分に拡散しているか否かを判定する（ステップＳ８）。
【００４０】
ここで、ステップＳ８の判定処理について、図２および図９を用いて、詳細に説明する。
図９（ａ）に示すように、血液１０はレンズ２０７上面の反応領域２１で拡散し始めると、図２のＴ０時間からＴ１時間の区間に示すように、血液の赤血球（赤色素）がレンズ２０７上面に拡散していくため、蛍光量は減少する特性を示す。本実施の形態１では、血液１０の点着から所定時間経過後の蛍光変化量の差異により、血液１０が反応領域２１に十分に拡散しているか否かを、１０秒毎に判定する。つまり、図２に示すように、点着してＴ１時間経過した後の蛍光変化量Ｄ１がしきい値Ｄａより大きいな場合、血液が反応領域で十分に拡散していると判定し、点着してＴ１時間経過した後の蛍光変化量Ｄ２がしきい値Ｄａより小さい場合、血液１０が反応領域２１で十分に拡散していないと判定する。
【００４１】
ステップＳ８において、血液１０が反応領域２１内で十分に拡散していないと判定したときは、エラー処理を行い（ステップＳ１３）、測定処理を異常終了する。
【００４２】
一方、ステップＳ８において、血液１０が反応領域２１内で十分に拡散していると判定したとき、血液成分の特性反応が始まるまで所定時間毎に、点着量の処理を行う。例えば、点着量の処理を、１０秒毎に２４０秒間行う（ステップＳ９、Ｓ１０）。そして、血液の点着量が十分であるかどうかを判定する（ステップＳ１１）。
【００４３】
ステップＳ１１において、血液１０の点着量は十分ではないと判定した場合、エラー処理を行い（ステップＳ１３）、測定処理を異常終了する。
【００４４】
一方、ステップＳ１１において、血液１０の点着量は十分であると判定した場合、血液成分の特性値を算出するために蛍光の検出処理を行って、蛍光量を取得する（ステップＳ１２）。そして、所定時間毎に取得した蛍光（蛍光量）から血液成分の特性値を算出できるかどうかを判定し（ステップＳ１４）、もし、血液成分の特性値を算出できれば、測定処理を正常終了し、そうでなければ、ステップＳ９の工程に戻る。
【００４５】
以上のように、本実施の形態１による血液成分測定方法によれば、試験片２０に血液１０が点着された直後の蛍光量と、点着して所定時間経過した後の蛍光量とを比較することにより、点着された血液１０が試験片２０の反応領域２１で十分に拡散し、試薬と混ざり合っているか否かを判定するようにしたので、試験片の反応領域に問題があって試験片の反応領域に血液が十分に拡散していない場合においても、血液が拡散していない状態であることを検知し測定処理を異常終了することで、誤った測定結果の算出を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明にかかる血液成分測定方法は、血液成分の特性反応が起こると、蛍光又は他の可視信号を生成する試薬を含んでいる試験片を用いた医療診断機器の血液の点着量の検出方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１による血液成分測定方法のフローチャート図である。
【図２】上記実施の形態１の医療診断機器における、血液の拡散具合に対する蛍光プロフィールを示す図である。
【図３】試験片の構成例を示す図である。
【図４】血液未点着状態における医療診断機器の点着検出部の構成例を示す図である。
【図５】血液点着状態における医療診断機器の点着検出部の構成例を示す図である。
【図６】点着検出部の電極にかかる電圧のプロフィールを示す図である。
【図７】従来の医療診断機器におけるシステム構成例を示す図である。
【図８】従来の血液点着量の検出方法のフローチャート図である。
【図９】試験片の反応領域における血液の拡散具合の概略図である。
【図１０】従来の医療診断機器における、血液の拡散具合に対する蛍光プロフィールを示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  血液
２０  試験片
２１  反応領域
２２  点着穴
２３  導通板
２４  導通板
３１  電極
３２  電極
３５  点着直後の電圧プロフィール
３６  血液の点着量が十分な場合の電圧プロフィール
３７  血液の点着量が不十分な場合の電圧プロフィール
６０  血液の拡散が十分な場合の蛍光プロフィール
６１  血液の拡散が不十分な場合の蛍光プロフィール
６２  血液の拡散が不十分な場合の蛍光変化量
６３  血液の拡散が十分な場合の蛍光変化量
７０  血液の拡散が十分な場合の蛍光プロフィール
７１  血液の拡散が不十分な場合の蛍光プロフィール
１００  医療診断機器
１０１  Ａ／Ｄ変換器
１０２  マイコン
２０２  ドライバ
２０３  光源
２０４  照射光
２０５  投光フィルタ
２０６  蛍光
２０７  レンズ
２０８  受光フィルタ
２０９  フォトダイオード
２１０  電気信号
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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