(57)【要約】【課題】較正用構造体を用いて較正を行うことによって血液成分測定装置の測定誤差をより一層低減し、測定精度の向上を図る。【解決手段】較正用構造体１０は、内部に光散乱体２２を有した本体部２４と、較正液２６の充填されたフローセル２８とを備え、前記フローセル２８は、血液成分測定装置１２の発光部１８から照射される近赤外光を透過させる透過体４０と、該透過体４０に接続されるチューブ４２とからなる。そして、透過部は、近赤外光の光路長が短い第１透過部４４と、前記第１透過部４４と接合され前記近赤外光の光路長が長い第２透過部４６とを備え、較正用構造体１０スライド変位させることによって発光部１８に対する透過体４０の位置を切り換える。【選択図】図１
2012071036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外光を身体に透過させて血液成分の測定を行う血液成分測定装置に用いられ、該血液成分測定装置の較正を行うための較正用構造体において、
内部に所定濃度の前記血液成分を含む較正液が満たされ前記赤外光が透過する透過体と、
前記赤外光を発光する発光部と前記赤外光を受光する受光部との間で、前記発光部と前記受光部の間の光路上に前記透過体を移動させる移動手段と、
を有し、
前記透過体が、前記赤外光の前記透過体における光路長が異なる少なくとも２つ以上の透過部、又は、前記光路長が連続的に変化する透過部を備えると共に、前記透過部は、前記移動方向に沿って前記光路長が異なるように形成されることを特徴とする血液成分測定装置に用いられる較正用構造体。
【請求項２】
請求項１記載の較正用構造体において、
前記透過体の光路上には、前記赤外光の入射側及び該透過体を透過した出射側の少なくともいずれか一方に光散乱体が設けられることを特徴とする血液成分測定装置に用いられる較正用構造体。
【請求項３】
請求項１又は２記載の較正用構造体において、
前記移動手段には、前記透過部を前記発光部に臨む位置に位置決めする位置決め機構を備えることを特徴とする血液成分測定装置に用いられる較正用構造体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の較正用構造体において、
前記較正液が循環する循環路と、前記較正液を流動させるポンプとを備えることを特徴とする血液成分測定装置に用いられる較正用構造体。
【請求項５】
赤外光を患部に透過させて血液成分の測定を行う血液成分測定装置に対して較正用構造体を用いて較正を行うための較正方法であって、
前記較正用構造体において、赤外光の光路長が異なる少なくとも２つ以上の透過部のいずれか１つを前記赤外光を発光する発光部と前記赤外光を受光する受光部との間に配置し、前記赤外光を前記透過部に対して透過させて透過スペクトルを得る工程と、
前記較正用構造体を前記血液成分測定装置に対して移動させ、光路長の異なる別の透過部を前記発光部と前記受光部との間で位置決めし、前記赤外光を前記別の透過部に対して透過させて透過スペクトルを得る工程と、
得られた少なくとも２つ以上の前記透過スペクトルから差分解析によって信号強度を算出し、該信号強度に基づいた検量線を得る工程と、
を有することを特徴とする血液成分測定装置の較正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体における血液成分を透過光によって測定するための血液成分測定装置に用いられ、該血液成分測定装置を較正するために用いられる較正用構造体及びその較正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
糖尿病患者は、日常的に血糖値の変動を自分自身で測定することが推奨されており、例えば、従来から患者自身が手指等を穿刺して血液を採取し、測定装置を用いて血糖値を測定することが行われていた。しかしながら、上述した測定方法は、患者に対して多大な負担を強いることとなるため、近年、近赤外光を患者に照射して血液中に含まれる血液成分を測定可能な非侵襲技術を用いた血液成分測定装置が開発されている。
【０００３】
この血液成分測定装置を用いた測定方法では、例えば、血液中に含まれるグルコースが近赤外光の一部を吸収することを利用し、患者の身体の一部（例えば、手指等）に近赤外光を照射して前記身体を透過した近赤外光を受光し、その透過率又は吸光度を測定することにより血糖値（グルコース濃度）を算出している。また、この血糖値を測定する際、測定された透過率又は吸光度が、血液中のグルコース濃度か体組織に含まれたグルコース濃度であるかを判断することが困難であるため、血管の拍動を利用して周期的に変化するグルコース量に基づいて血液のグルコース濃度を算出している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、上述したような血液成分測定装置では測定精度が要求されるため、その測定誤差を小さくするために較正作業が行われる。この較正作業は、例えば、装置の工場出荷時や定期的なメンテナンス時及び血糖値の測定前に行われ、所定の較正体を用いて行われる。較正体は、近赤外光を透過し、且つ、内部に所定濃度のグルコースを含む水溶液の充填されたものである。そして、異なる濃度のグルコース水溶液が充填された複数の較正体に対して近赤外光を順に透過させ、その透過率又は吸光度に基づいて得られる信号強度から検量線を作成して血液成分測定装置においてデータベース化する。この検量線に基づいて血糖値を算出することにより、血糖値の測定において精度向上が図られる（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９０３３４０号公報
【特許文献２】特開２０００−２５８３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した方法で血液成分測定装置の較正を行う場合、最初の較正体に近赤外光を透過させた後、次の較正体と交換して前記近赤外光を透過させる作業を行うこととなる。しかしながら、容器の材質や形状、内部に充填された較正液中の血液成分の濃度、温度、不純物の含有量等のばらつきや、較正体の交換による測定装置の環境変化等が複数の較正体間にあった場合、近赤外光を透過させた際の透過率又は吸光度に基づいた信号強度に誤差が生じることが懸念される。その結果、信号強度から得られる検量線を基礎とした血液成分濃度の算出を高精度に行うことができないという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、血液成分測定装置における測定誤差をより一層低減し、測定精度の向上を図ることが可能な血液成分測定装置に用いられる較正用構造体及びその較正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】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、赤外光を身体に透過させて血液成分の測定を行う血液成分測定装置に用いられ、該血液成分測定装置の較正を行うための較正用構造体において、
内部に所定濃度の前記血液成分を含む較正液が満たされ前記赤外光が透過する透過体と、
前記赤外光を発光する発光部と前記赤外光を受光する受光部との間で、前記発光部と前記受光部の間の光路上に前記透過体を移動させる移動手段と、
を有し、
前記透過体が、前記赤外光の前記透過体における光路長が異なる少なくとも２つ以上の透過部、又は、前記光路長が連続的に変化する透過部を備えると共に、前記透過部は、前記移動方向に沿って前記光路長が異なるように形成されることを特徴とする。
【０００９】
これにより、発光部と受光部との間に、透過部を移動手段によって確実且つ容易に配置することができ、しかも、透過体は、少なくとも２つ以上の透過部が一体的に形成されているため、別体からなる複数の透過体を用いて較正作業を行う従来技術と比較し、前記透過体の材質や形状、予め含まれる血液成分の濃度及び較正体の交換等に起因した測定結果のばらつきを回避することができる。その結果、透過部によって得られた透過スペクトルに基づいて高精度な検量線を作成することが可能となり、該検量線を利用して血液成分の測定を行うことによって該血液成分の測定誤差をより一層低減し、測定精度の向上を図ることができる。
【００１０】
また、透過体の光路上には、赤外光の入射側及び該透過体を透過した出射側の少なくともいずれか一方に光散乱体を設けることにより、実際に身体の血液成分を測定する際に生じる血管周辺の生体組織での散乱を再現することが可能となり、より高精度な較正を行うことができる。
【００１１】
さらに、移動手段には、透過部を発光部に臨む位置に位置決めする位置決め機構を備えることにより、少なくとも２つ以上設けられた透過部をそれぞれ発光部に臨む位置に確実且つ簡便に配置し、血液成分測定装置の較正作業を行うことが可能となる。
【００１２】
またさらに、較正液が循環する循環路及び該較正液を流動させるポンプとを備えることにより、血液の血球成分や該血球成分に模した散乱粒子を含ませた溶液を用いて、該溶液を流動させながら測定を行うことができるため、前記血液の自然な状態により近い状態で較正を行うことができる。
【００１３】
また、本発明は、赤外光を患部に透過させて血液成分の測定を行う血液成分測定装置に対して較正用構造体を用いて較正を行うための方法であって、
前記較正用構造体において、赤外光の光路長が異なる少なくとも２つ以上の透過部のいずれか１つを前記赤外光を発光する発光部と前記赤外光を受光する受光部との間に配置し、前記赤外光を前記透過部に対して透過させて透過スペクトルを得る工程と、
前記較正用構造体を前記血液成分測定装置に対して移動させ、光路長の異なる別の透過部を前記発光部と前記受光部との間で位置決めし、前記赤外光を前記別の透過部に対して透過させて透過スペクトルを得る工程と、
得られた少なくとも２つ以上の前記透過スペクトルから差分解析によって信号強度を算出し、該信号強度に基づいた検量線を得る工程と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
すなわち、透過体が、異なる光路長を有した少なくと２つ以上の透過部、又は、前記光路長が連続的に変化する透過部を備え、移動手段を介して前記透過部が赤外光を発光する発光部と前記赤外光を受光する受光部との間で移動可能とすることにより、前記透過部を移動手段によって確実且つ容易に発光部から受光部への光路上に配置することができ、しかも、透過体は、少なくとも２つ以上の透過部が一体的に形成されているため、別体からなる複数の透過体を用いて較正作業を行う従来技術と比較し、前記透過体の材質や形状、所定血液成分の濃度及び較正体の交換等に起因した測定結果のばらつきを回避することができる。その結果、透過部によって得られた透過スペクトルに基づいて高精度な検量線を作成することが可能となり、該検量線を利用して血液成分の測定を行うことによって該血液成分の測定誤差をより一層低減し、測定精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る較正用構造体を適用した血液成分測定装置の概略構成図である。
【図２】図１の血液成分測定装置の一部断面側面図である。
【図３】較正用構造体を構成するフローセルの外観斜視図である。
【図４】図１に示す血液成分測定装置において、較正用構造体を基端側へと移動させた場合を示す概略構成図である。
【図５】較正用構造体を用いて得られる近赤外光の信号強度と較正液の濃度との関係に基づいた検量線を示すグラフである。
【図６】異なる濃度を有した複数の較正液を用いて得られた信号強度と該較正液の濃度との関係に基づいた検量線を示すグラフである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る較正用構造体の外観斜視図である。
【図８】図８Ａは、図７に示すフローセルの縦断面図であり、図８Ｂは、図８Ａに示すフローセルの横断面図であり、図８Ｃは、変形例に係るフローセルの横断面図を示す。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る較正用構造体の外観斜視図である。
【図１０】図９に示す較正用構造体の上面図である。
【図１１】図９に示す較正用構造体を発光部及び受光部に対してガイド溝に沿って移動させた状態を示す外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る血液成分測定装置を較正するための較正用構造体及びその較正方法について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１８】
先ず、較正用構造体１０によって較正がなされる血液成分測定装置１２について図１及び図２を参照しながら簡単に説明する。
【００１９】
この血液成分測定装置１２は、血液中のグルコース濃度を非侵襲で測定するものであり、図１及び図２に示されるように、ベースボディ１４と、該ベースボディ１４の先端側の上部に設けられ、血液成分を測定する際に、例えば、被検者の手指が挿入されるソケット１６と、前記ベースボディ１４の内部に設けられ前記ソケット１６側に向けて発光可能な発光部１８と、該発光部１８から発光されて手指を透過した光が入射される受光部２０とを含む。なお、血液成分測定装置１２は、発光部１８および受光部２０を含めてコンピュータ（図示せず）によって統合的に制御されている。
【００２０】
なお、図１において、ソケット１６を有する血液成分測定装置１２の上側を「先端」側（矢印Ａ方向）、前記血液成分測定装置１２の下側を「基端」側（矢印Ｂ方向）と呼び、他の各図についても同様とする。
【００２１】
ベースボディ１４は、その上面が平面状に形成され、例えば、手指等を前記上面に沿ってソケット１６側（矢印Ａ方向）へと移動可能に形成される。
【００２２】
ソケット１６は、例えば、手指の先端を挿入可能な空間を内部に有したカバー状に形成され、前記空間及びベースボディ１４の上面に臨むように受光部２０が設けられている。この受光部２０は、例えば、フォトダイオードからなる。
【００２３】
発光部１８は、例えば、近赤外光を取り出す分光器を備えたハロゲンランプ、若しくは、近赤外光を発光可能なＬＥＤからなり、ベースボディ１４において受光部２０と対向する位置に設けられる。換言すれば、発光部１８及び受光部２０は、ソケット１６の空間を介してベースボディ１４及びソケット１６において上下方向に対向配置される。すなわち、血液成分測定装置１２では、下方に設けられた発光部１８から鉛直上方向に向かって発光され受光部２０で受光される（図２参照）。
【００２４】
そして、血液成分測定装置１２では、ソケット１６の内部に手指（例えば、人差し指）を挿入した後、作業者が図示しない測定ボタンを押すことにより、発光部１８から発光された近赤外光が前記手指において動脈、静脈及びその他の組織を透過し、受光部２０で受光される。コンピュータでは、脈拍に相当する期間において受光部２０から信号を受信し、スペクトル解析、差分解析を経て血糖値を求める。
【００２５】
次に、上述した血液成分測定装置１２を較正するために用いられる第１の実施の形態に係る較正用構造体１０について、図１〜図６を参照しながら説明する。
【００２６】
この較正用構造体１０は、図１〜図３に示されるように、光散乱体２２が内装された本体部２４と、その一部が前記本体部２４の内部に設けられ較正液２６の充填されたフローセル２８と、前記フローセル２８の端部に設けられ前記較正液２６が貯えられたリザーバタンク３０と、前記較正液２６を前記フローセル２８に沿って循環させるポンプ３２とからなる。なお、較正液２６としては、例えば、グルコース水溶液や散乱性粒子の含まれた粒子懸濁液が用いられる。
【００２７】
本体部２４は、例えば、手指を模して先端が円弧状となった断面長円状に形成され、光散乱体２２である寒天等が内部に充填されている。すなわち、較正用構造体１０では、光散乱体２２を内部に設けることによって被検者の手指に近赤外光を透過させた際に血管周辺の生体組織で生じる散乱を再現している。
【００２８】
また、本体部２４において幅方向に沿った側面には、２組の第１及び第２凹部３４、３６が該本体部２４の軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って互いに所定間隔離間して形成される。この第１及び第２凹部３４、３６は、例えば、断面三角形状に窪んで形成され、該第１凹部３４が本体部２４の基端側（矢印Ｂ方向）、第２凹部３６が前記本体部２４の先端側（矢印Ａ方向）に設けられ、較正用構造体１０がソケット１６の内部に挿入された際、前記第１及び第２凹部３４、３６のいずれか一方に対して前記ソケット１６の内壁面に形成された断面三角形状の凸部３８が係合される。これにより、ソケット１６に対して本体部２４を含む較正用構造体１０が位置決めされて固定されることとなる。
【００２９】
すなわち、第１及び第２凹部３４、３６と凸部３８とは、血液成分測定装置１２に対する較正用構造体１０の位置決めを行う位置決め機構として機能する。
【００３０】
フローセル２８は、例えば、近赤外光を透過可能な透明なガラス又は樹脂製材料からなり中空状に形成された透過体４０と、該透過体４０の両端部にそれぞれ接続されるチューブ４２とからなり、前記透過体４０及びチューブ４２の内部がそれぞれ連通し、較正液２６が充填されている。透過体４０は断面長方形状に形成され、本体部２４の幅方向に沿って幅広状に形成された第１透過部４４と、前記第１透過部４４の端部に接合され、前記本体部２４の幅方向と直交した高さ方向に沿って幅広状に形成された第２透過部４６とを有する（図３参照）。
【００３１】
第１及び第２透過部４４、４６は、図３に示されるように、中空且つ断面長方形状でほぼ同一形状に形成され、その端部同士が中央部分で互いに略直角に交差するように接合されると共に、本体部２４の内部において、第１透過部４４が基端側（矢印Ｂ方向）、第２透過部４６が先端側（矢印Ａ方向）となるように配置される。
【００３２】
換言すれば、チューブ４２の軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って見た第１透過部４４の水平断面の面積と第２透過部４６の縦断面の面積とが同一となるように形成されている。ここで、第１及び第２透過部４４、４６は容積が同一となるように形成されているので、較正液２６を透過体４０の内部に流通させる際に、その流速が変化することがなく好適である。
【００３３】
そして、透過体４０は、図１に示されるように、本体部２４の第１凹部３４が血液成分測定装置１２の凸部３８に係合された状態で、第１透過部４４が発光部１８及び受光部２０に臨む位置に配置され、一方、図４に示されるように、第２凹部３６が前記凸部３８に係合された状態では、第２透過部４６が前記発光部１８及び受光部２０に臨む位置に配置される。
【００３４】
チューブ４２は、透過体４０における第１透過部４４とリザーバタンク３０との間を接続する第１管路４８と、前記透過体４０における第２透過部４６と前記リザーバタンク３０とを接続する第２管路５０とを備え、前記第１管路４８は、前記第１透過部４４から本体部２４の基端側（矢印Ｂ方向）に向かって延在し、一方、前記第２管路５０は、第２透過部４６から本体部２４の先端側（矢印Ａ方向）に向かって延在した後、Ｕ字状に折曲されて前記基端側（矢印Ｂ方向）に向かって延在している。
【００３５】
そして、第１管路４８の途中にはポンプ３２が設けられ、リザーバタンク３０内の較正液２６を前記第１管路４８を通じて透過体４０へと流動させ、第２管路５０を通じて再び前記リザーバタンク３０へと循環させている。すなわち、フローセル２８とリザーバタンク３０は、較正液２６の循環路を構成している。
【００３６】
なお、ポンプ３２は、例えば、粒子懸濁液を較正液として用いる場合に、含有された粒子が沈降してしまわないように前記較正液を流動させるために用いられており、前記較正液２６を流動させる必要がない場合には、前記ポンプ３２を特に設けなくてもよい。
【００３７】
また、図１及び図４に示されるように、例えば、異なる濃度の較正液２６が貯えられた別のリザーバタンク３０ａを設け、図示しない切換手段を介して複数のリザーバタンク３０、３０ａとフローセル２８との接続状態を選択的に切換可能としてもよい。この場合、単一の較正用構造体１０において、異なる濃度の較正液２６を前記フローセル２８に対して供給して血液成分測定装置１２の較正作業を行うことが可能となる。
【００３８】
次に、血液成分測定装置１２の較正方法について説明する。なお、ここでは、較正液２６として同一濃度Ｑのグルコース水溶液が用いられると共に、較正用構造体１０を構成する透過体４０及びチューブ４２の内部に予め較正液２６が満たされ、ポンプ３２を介して常に循環している状態とする。
【００３９】
先ず、この準備状態にある較正用構造体１０を作業者が把持し、本体部２４の先端側から血液成分測定装置１２におけるソケット１６の内部に挿入していく。そして、図１に示されるように、ソケット１６の凸部３８に対して前記本体部２４の第１凹部３４を係合させることにより、透過体４０を構成する第１透過部４４が、血液成分測定装置１２の発光部１８及び受光部２０に対峙する位置で位置決めされて固定される。
【００４０】
次に、作業者が、血液成分測定装置１２の計測ボタン（図示せず）を押すことにより、発光部１８から照射された近赤外光が較正用構造体１０における本体部２４及び第１透過部４４を透過して受光部２０において受光される。この際、本体部２４は光散乱体２２を有しているため、近赤外光が散乱され、且つ、前記近赤外光が第１透過部４４を透過する際に較正液２６に含まれるグルコース分子によって該近赤外光の一部が吸収された後に受光部２０で受光される。詳細には、固有の波長を有する近赤外光の一部が、グルコース分子によって吸収される。
【００４１】
そして、受光部２０で受光した透過光の強度に基づいた出力信号が図示しないコンピュータへと出力され、該コンピュータにおいて行われるスペクトル解析を経て透過スペクトルＰＡが作成される。詳細には、コンピュータでは、発光部１８から較正用構造体１０に対して照射される光の強度と、受光部２０からの出力信号に基づいた透過光の強度とから吸光度が算出され、前記吸光度に基づいて透過スペクトルＰＡが作成される。
【００４２】
次に、作業者が、較正用構造体１０を血液成分測定装置１２のソケット１６から離間させる方向、すなわち、血液成分測定装置１２の基端側（矢印Ｂ方向）へと引っ張ることにより、第１凹部３４から凸部３８が離脱して第２凹部３６に係合される（図４参照）。これにより、図４に示されるように、血液成分測定装置１２の発光部１８及び受光部２０に対して較正用構造体１０の第２透過部４６が対峙した位置で位置決めされる。
【００４３】
そして、作業者が再び計測ボタンを押すことにより、発光部１８から発光された近赤外光が較正用構造体１０の本体部２４及び第２透過部４６を透過して受光部２０において受光される。この際、図３に示されるように、近赤外光の透過する第２透過部４６は、該近赤外光の照射方向に沿った光路長Ｌ２（断面積）が、第１透過部４４における光路長Ｌ１（断面積）に対して大きく形成されているため（Ｌ２＞Ｌ１）、前記近赤外光の較正液２６を透過する距離が長くなる。
【００４４】
その結果、第２透過部４６では、近赤外光を第１透過部４４に透過させた場合と比較し、較正液２６によって吸収される光が増加し、それに伴って、受光部２０において受光される近赤外光の光が減少することとなる。すなわち、近赤外光を較正用構造体１０に透過させる際、第２透過部４６を透過させた際の吸光度が、第１透過部４４を透過させた際の吸光度に対して大きくなる。
【００４５】
すなわち、光路長Ｌ１が短い第１透過部４４は、血管が拍動によって収縮して血液量が減少した場合における身体の透過スペクトルを再現するためのものであり、一方、光路長Ｌ２の長い第２透過部４６は、前記血管が拍動によって拡張して前記血液量が増加した場合における前記身体の透過スペクトルを再現するために設けられている。
【００４６】
そして、この受光部２０で受光した透過光の強度に基づいた出力信号が再び図示しないコンピュータへと出力され、該コンピュータでは、スペクトル解析を行い、吸光度に基づいて透過スペクトルＰＢが作成される。
【００４７】
最後に、較正用構造体１０における第１及び第２透過部４４、４６を透過させた際に得られた透過スペクトルＰＡ、ＰＢに基づいて差分解析を行い、較正液２６における信号強度Ｓを算出することにより、図５に示されるような前記信号強度Ｓと前記較正液２６の濃度Ｑとの関係に基づいた直線状の検量線Ｋが得られる。
【００４８】
そして、血液成分測定装置１２では、この検量線Ｋをデータベースとして保存し、血糖値を測定する際に参照することで高精度な測定を行うことができる。
【００４９】
また、上述した説明においては、所定濃度Ｑを有した単一の較正液２６を用いて血液成分測定装置１２の較正を行う場合について説明したが、例えば、図１及び図３に示されるように複数のリザーバタンクを較正用構造体１０に設け、異なる濃度Ｑ、Ｑ１〜Ｑ３の較正液２６を順番にフローセル２８へと送り込み、各較正液２６における信号強度Ｓ、Ｓ１〜Ｓ３を得るようにしてもよい。この場合、図６に示されるように、信号強度Ｓ、Ｓ１〜Ｓ３と較正液２６の濃度Ｑ、Ｑ１〜Ｑ３との関係からより高精度な検量線Ｋ１を作成することが可能である。その結果、血液成分測定装置１２において、より高精度に作成された検量線Ｋ１を用いて血糖値の測定精度を向上させることができる。
【００５０】
以上のように、第１の実施の形態では、血液成分測定装置１２の較正を行う較正用構造体１０において、内部に較正液２６が充填されるフローセル２８が、異なる光路長Ｌ１、Ｌ２を有した第１及び第２透過部４４、４６を備え、前記較正用構造体１０を前記血液成分測定装置１２に対して先端側又は基端側へとスライド変位させることにより、前記第１透過部４４又は第２透過部４６のいずれか一方を、近赤外光を照射する発光部１８と、較正用構造体１０を透過した前記近赤外光を受光する受光部２０とに対峙する位置に確実且つ容易に配置することができる。
【００５１】
このように、透過体４０は、その第１及び第２透過部４４、４６が一体的に形成され、且つ、同一の較正液２６が充填されているため、前記透過体４０を血液成分測定装置１２に対してスライドさせて較正作業を行うことにより、前記透過体４０の材質や較正液２６の濃度Ｑ、温度、不純物の含有量等のばらつきが生じることが回避され、前記第１透過部４４で得られた透過スペクトルＰＡと、前記第２透過部４６で得られた透過スペクトルＰＢとの間においてばらつきに起因する差異が生じることがない。
【００５２】
その結果、高精度に得られた透過スペクトルＰＡ、ＰＢに基づいた信号強度Ｓから検量線Ｋ、Ｋ１を作成し、例えば、血液成分測定装置１２内にデータベースとして保存し利用することにより、該血液成分測定装置１２で被検者の血糖値を測定する際に高精度な測定結果を得ることが可能となる。換言すれば、血液成分測定装置１２における血糖値の測定誤差をより一層低減することができる。
【００５３】
また、第１及び第２透過部４４、４６が一体的に形成されているため、透過体４０を含む較正用構造体１０を血液成分測定装置１２に対してスライド変位させるという簡便な作業で、前記較正用構造体１０をその都度血液成分測定装置１２から着脱させることなく、光路長Ｌ１、Ｌ２の異なる第１及び第２透過部４４、４６を介して連続的に較正作業を行うことができる。その結果、従来の較正方法と比較し、血液成分測定装置１２の較正作業を効率的に行うことが可能となる。
【００５４】
次に、第２の実施の形態に係る較正用構造体１００を図７及び図８に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る較正用構造体１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５５】
この第２の実施の形態に係る較正用構造体１００は、図７及び図８に示されるように、断面略長方形状の透過体１０２と該透過体１０２の両端部に接続されるチューブ１０４とからなるフローセル１０６と、該フローセル１０６を変位自在に保持するホルダ１０８とを備える。
【００５６】
透過体１０２は、例えば、近赤外光を透過可能な透明なガラス又は樹脂製材料からなり、幅広状の下面及び上面が、ホルダ１０８を介して血液成分測定装置１２における発光部１８及び受光部２０にそれぞれ対峙するように配置される。
【００５７】
この透過体１０２には、一端部にチューブ１０４の第１管路４８が接続され、他端部には前記チューブ１０４の第２管路５０が接続されており、前記第１及び第２管路４８、５０が、前記透過体１０２の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通した連通路１１０と連通している。
【００５８】
連通路１１０は、水平断面が略矩形状に形成され、血液成分測定装置１２に較正用構造体１００が設置された際、図８Ａに示されるように、発光部１８からの近赤外光の照射方向と直交した幅寸法が略一定に形成されると共に、図８Ｂに示されるように、前記照射方向に沿った前記連通路１１０の幅寸法は、フローセル１０６の基端側（矢印Ｂ方向）に形成された第１透過部１１２が最も大きく、該フローセル１０６の先端側（矢印Ａ方向）に向かって順に形成された第２透過部１１４、第３透過部１１６、第４透過部１１８が段階的に徐々に小さくなるように設定されている。
【００５９】
換言すれば、連通路１１０は、第１管路４８の接続される基端側（矢印Ｂ方向）の幅寸法が最も大きく、反対に、第２管路５０の接続される先端側（矢印Ａ方向）の幅寸法が最も小さく設定されている。
【００６０】
これにより、透過体１０２に対して発光部１８から近赤外光を照射して透過させる際、第１〜第４透過部１１２、１１４、１１６、１１８においてそれぞれ光路長Ｌ３〜Ｌ６が異なることとなる。そのため、近赤外光を第１〜第４透過部１１２、１１４、１１６、１１８に透過させることによって、単一の透過体１０２から複数の透過スペクトルが得られる。
【００６１】
また、透過体１０２には、その側面にスケール１２０が設けられ、該スケール１２０は前記透過体１０２の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って等間隔で刻まれている。そして、スケール１２０は、フローセル１０６がホルダ１０８に装着された際、開口した窓部１２２に臨んで視認可能に設けられている。
【００６２】
ホルダ１０８は、内部にフローセル１０６を挿通可能な中空状に形成され、該フローセル１０６の挿通される一組の開口部１２４を有すると共に、該開口部１２４の形成された側面と別の側面に窓部１２２が開口している。この窓部１２２の略中央部には、該スケール１２０の位置を確認する際に用いられるインジケータ１２６が設けられている。
【００６３】
そして、フローセル１０６が、ホルダ１０８の開口部１２４を通じて内部に挿入され、チューブ１０４が前記ホルダ１０８の外部に突出すると共に、前記ホルダ１０８の下面及び上面には、ホルダ１０８を貫通して設けられた光散乱体２２を含む本体部１２８を介して、発光部１８及び受光部２０がそれぞれプローブに連結されて設けられる。すなわち、発光部１８は、ホルダ１０８及びフローセル１０６の下方に配置され、受光部２０は、前記ホルダ１０８及びフローセル１０６を挟んで前記発光部１８の上方となる位置に設けられる。
【００６４】
なお、較正用構造体１００が血液成分測定装置１２に装着された際、ホルダ１０８の窓部１２２側から見てインジケータ１２６と発光部１８及び受光部２０とが一直線上となるように設けられる。
【００６５】
次に、このような較正用構造体１００を用いて血液成分測定装置１２の較正を行う場合には、先ず、作業者がホルダ１０８に対してフローセル１０６をスライドさせ、第１透過部１１２を発光部１８と受光部２０との間となる位置へと配置する。この場合、作業者は、例えば、フローセル１０６の透過体１０２に設けられたスケール１２０とホルダ１０８のインジケータ１２６とを目安にしながら前記フローセル１０６を移動させ、第１透過部１１２を発光部１８及び受光部２０に臨む位置へと配置する。
【００６６】
次に、発光部１８から照射され第１透過部１１２を透過した近赤外光を受光部２０で受光して透過スペクトルＰＡを作成した後、再びフローセル１０６をスライドさせて第２透過部１１４を発光部１８及び受光部２０に臨む位置に配置する。そして、発光部１８から照射され第２透過部１１４を透過した近赤外光を受光部２０で受光して透過スペクトルＰＢを作成する。このように、順番に、フローセル１０６における第３及び第４透過部１１６、１１８に対して発光部１８から近赤外光を照射して透過させ、受光部２０で受光して透過スペクトルＰＣ、ＰＤを作成していく。
【００６７】
この場合、第１〜第４透過部１１２、１１４、１１６、１１８は、それぞれ近赤外光が透過する際の光路長Ｌ３〜Ｌ６がそれぞれ異なるため、最大の光路長Ｌ３を有する第１透過部１１２を透過させた際の吸光度が最も大きく、最小の光路長Ｌ６を有する第４透過部１１８に向かって前記近赤外光の吸光度が段階的に小さくなる。
【００６８】
最後に、得られた透過スペクトルＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、ＰＤから差分解析によって較正液２６の信号強度をそれぞれ算出し、該信号強度に基づいた検量線Ｋを得ることができる。
【００６９】
これにより、較正用構造体１００を構成するフローセル１０６の透過体１０２をホルダ１０８に沿って安定的にスライド変位させることができると共に、前記透過体１０２のスケール１２０を目安に変位させることにより、光路長の異なる第１〜第４透過部１１２、１１４、１１６、１１８を発光部１８及び受光部２０に臨む位置へと確実に移動させて配置することが可能となる。
【００７０】
その結果、血液成分測定装置１２の較正作業を確実且つ高精度に行って血糖値の測定誤差を低減することが可能となる。
【００７１】
なお、透過体１０２における連通路１１０は、上述した第１〜第４透過部１１２、１１４、１１６、１１８のように幅寸法（光路長）が段付状に異なる場合に限定されるものではなく、例えば、図８Ｃに示されるフローセル１３８のように、透過体１４０の一端部から他端部側に向かって徐々に幅寸法（光路長Ｌ７）の小さくなる先細状の連通路１４２としてもよい。この場合には、フローセル１３８に設けられたスケール１２０及びホルダ１０８のインジケータ１２６を用いて該フローセル１０６を微小量ずつ変位させることによって透過体１４０における光路長Ｌ７を連続的に変化させることが可能となる。その結果、単一の透過体１４０で得られる透過スペクトルのサンプル数を飛躍的に増加させることができ、それに伴って得られる検量線Ｋの精度を向上させることができる。そのため、血液成分測定装置１２の較正作業をより一層高精度に行って血糖値の測定誤差をさらに低減することができる。
【００７２】
最後に、第３の実施の形態に係る較正用構造体１５０を図９〜図１１に示す。なお、上述した第１及び第２の実施の形態に係る較正用構造体１０、１００と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７３】
この第３の実施の形態に係る較正用構造体１５０では、図９〜図１１に示されるように、本体部１５２に対して発光部１８及び受光部２０をスライド可能な構成とし、且つ、フローセル１５４が管状に形成されている点で、第１及び第２の実施の形態に係る較正用構造体１０、１００と相違している。
【００７４】
本体部１５２は、内部に光散乱体２２を有した略円柱状に形成され、その軸線方向に沿ってフローセル１５４が設けられている。フローセル１５４は、内部に較正液２６が循環可能な管状であり、その一端部側となり、管路径Ｄ１の第１透過路（透過部）１５６と、他端部側となり該第１透過路１５６より大きな管路径Ｄ２の第２透過路（透過部）１５８とを有する（図１０参照）。第１及び第２透過路１５６、１５８は、互いに所定間隔離間して略平行に配置され、本体部１５２の一端部側において突出して図示しないリザーバタンク３０にそれぞれ接続される。また、第１及び第２透過路１５６、１５８は、本体部１５２の他端部から突出し、平面視で断面Ｕ字状に折曲されて連結している。この際、フローセル１５４の管路径は、第１透過路１５６から第２透過路１５８に向かって徐々に大きくなるように形成されている。
【００７５】
また、本体部１５２の外周面には、第１及び第２透過路１５６、１５８の軸線と直交し、該第１及び第２透過路１５６、１５８に臨む位置に一組のガイド溝１６０が形成される。ガイド溝１６０は、第１及び第２透過路１５６、１５８を挟むように配置され、該第１及び第２透過路１５６、１５８と直交方向に延在している。
【００７６】
そして、一方のガイド溝１６０には、血液成分測定装置１２を構成する発光部１８が挿入され、他方のガイド溝１６０には、前記血液成分測定装置１２の受光部２０が挿入され、それぞれガイド溝１６０に沿ってスライド変位自在に保持される。この場合、発光部１８及び受光部２０は、互いに対向した位置を維持しつつガイド溝１６０に沿って変位する。
【００７７】
このような較正用構造体１５０を用いて血液成分測定装置１２の較正を行う場合には、作業者が発光部１８及び受光部２０に結合したプローブ（図示せず）を把持してガイド溝１６０に沿って移動させ、発光部１８及び受光部２０をフローセル１５４の第１透過路１５６に臨む位置に配置する。そして、第１透過路１５６を透過させた近赤外光を受光部２０で受光して透過スペクトルＰＡを作成した後、再びプローブを把持してガイド溝１６０に沿って移動させ、発光部１８及び受光部２０をフローセル１５４の第２透過路１５８に臨む位置へと配置する。
【００７８】
そして、第２透過路１５８を透過させた近赤外光を受光部２０で受光して透過スペクトルＰＢを作成する。第２透過路１５８の管路径Ｄ２は、第１透過路１５６の管路径Ｄ１に比べて大きく設定されているため、その内部に充填された較正液２６による吸光度が大きくなる。そして、透過スペクトルＰＡ、ＰＢから差分解析によって較正液２６の信号強度を算出し、該信号強度に基づいた検量線を得ることができる。なお、本実施の形態では、本体部１５２に対して発光部１８及び受光部２０をスライドさせる構成としているが、前記本体部１５２をスライドさせるようにしてもよい。
【００７９】
これにより、較正用構造体１５０の構成を簡素化して製造コストを削減できると共に、血液成分測定装置１２の較正作業を確実且つ高精度に行って血糖値の測定誤差を低減することが可能となる。
【００８０】
なお、本発明に係る血液成分測定装置を較正するための較正用構造体及びその較正方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００８１】
１０、１００、１５０…較正用構造体  １２…血液成分測定装置
１６…ソケット                      １８…発光部
２０…受光部                        ２２…光散乱体
２４、１２８、１５２…本体部        ２６…較正液
２８、１０６、１３８、１５４…フローセル
３０、３０ａ…リザーバタンク        ３２…ポンプ
４０、１０２、１４０…透過体        ４２、１０４…チューブ
４４、１１２…第１透過部            ４６、１１４…第２透過部
４８…第１管路                      ５０…第２管路
１０８…ホルダ                      １１０…連通路
１１６…第３透過部                  １１８…第４透過部
１２０…スケール                    １２６…インジケータ
１５６…第１透過路                  １５８…第２透過路
１６０…ガイド溝
【図１】
2012071036.tif 000003
【図２】
2012071036.tif 000004
【図３】
2012071036.tif 000005
【図４】
2012071036.tif 000006
【図５】
2012071036.tif 000007
【図６】
2012071036.tif 000008
【図７】
2012071036.tif 000009
【図８】
2012071036.tif 000010
【図９】
2012071036.tif 000011
【図１０】
2012071036.tif 000012
【図１１】
2012071036.tif 000013