(57)【要約】【課題】センサ上面の皮膚が傷付かず、所定の深さにセンサを埋め込むセンサ皮下埋込装置を提供することを目的とする。【解決手段】センサ40を挿入するための針32が、皮膚表面に対して所定の角度で挿入され、皮膚表面から所定の深さで前記針32が挿入されたときに、前記針32内の前記センサ40を押し出す押し出し棒21を具備する。【選択図】図１
2013176437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサが内部を通る穴と、前記センサを前記穴中に保持するためのセンサ保持手段とを備える針と、前記センサを前記針の先端から押し出す押し出し手段と、前記針の末端に取り付けられ前記針を保持する針保持部と、前記押し出し手段の末端に取り付けられ前記押し出し手段を保持する押し出し手段保持部と、前記針保持部と前記押し出し手段保持部により、前記針と、前記押し出し手段を保持するプランジャと、前記プランジャ内をスライドして前記針を所定の距離まで移動し、所定の距離で前記針を保持する針誘導手段と、前記プランジャ内をスライドして前記押し出し手段を所定の距離まで移動し所定の距離で前記押し出し手段を保持する押し出し手段誘導手段と、前記プランジャが挿入されるシリンダと、前記シリンダと所定の角度で取り付けられ、前記針が通る穴を有し、皮膚に接触する皮膚接触部と、前記針と前記押し出し手段を、皮膚から引き抜き前記プランジャ内に固定する引き抜き固定手段と、埋込の成否を判定する埋込判定手段とを備えるセンサ皮下埋込装置。
【請求項２】
前記皮膚接触部を前記皮膚に取り付けるための皮膚取付手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のセンサ皮下埋込装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的技法を用いて生体内において分析対象物を測定するか又はモニターするために使用するセンサを生体内に埋め込むための装置に関するものである。
【０００２】
該センサ皮下埋込装置は、経皮的にセンサに光を照射し、検出する場合のセンサ皮下埋込装置として使用するのに特に適している。
【背景技術】
【０００３】
従来より、生体外から生体に対して、光を照射し、その反射光や透過光を検出し、グルコース等の被検物質の濃度を計測する方法が提案されてきた。
【０００４】
例えば、グルコースと反応することで蛍光特性が変化する試薬を含んだ微粒子をセンサとして皮膚上層に埋め込み、生体外から光を微粒子センサに照射し、微粒子センサで発生した蛍光を経皮的に検出することにより、グルコース濃度を計測する方法が開示されている。（特許文献１参照）。
【０００５】
また、生体内に埋め込んだセンサを用いて、表面増強ラマン分光法や、他の表面励起増感分光法を利用してグルコース濃度をモニタリングする方法が提案されている。(非特許文献１)。
【０００６】
上述の方法を用いて、生体外から光を照射し、発生する光を経皮的に検出する際には、センサを埋め込む深さが重要である。皮膚は、生体表面にある0.2〜0.5mm程度の厚さの表皮組織と表皮組織の下層に位置する0.5〜2mm程度の厚さの真皮組織からなる。生体外から照射された光が、皮下では、拡散、散乱、吸収されるため、センサが皮膚の深い位置に位置するほど、センサに届く光強度が弱くなるとともに、センサから発生した光も弱くなる。よって、グルコース濃度計測の最適感度を得るために、センサを可能な限り皮膚表面に近づける必要がある。
【０００７】
しかしながら、表皮組織には、血管が通っておらず、表皮組織中のグルコース濃度を計測しても、血液グルコース濃度と相関させることができない。
【０００８】
また、表皮の上面の角質層の細胞は徐々に死滅し、継続的に磨耗し、表皮の下層にある基底層が新しい表皮細胞作るため、表皮は常に入れ替わる。よって、表皮細胞中にセンサを埋め込んだ場合、センサは徐々に皮膚表面に移動し、最終的には、皮膚外へ排出される。
【０００９】
一方で、真皮組織中では、多数の毛細血管が存在し、真皮組織中の細胞間は、細胞間質液に浸った状態にある。細胞間質液には、毛細血管中の成分が浸透しており、特にグルコースは、血管浸透性が高い。よって、細胞間質液中のグルコース濃度は、血液グルコース濃度との相関が高い。
【００１０】
更に、真皮組織中に埋め込まれたセンサは、皮膚外に排出されることがない。
【００１１】
また、センサを埋め込む際に皮膚中に針が刺しこまれることにより、皮膚は傷つく。この傷により、生生体外から照射された光が、皮膚中で、拡散、散乱されるため、センサに届く光強度が弱くなるとともに、センサから発生した光も弱くなる。
これらの問題点を鑑みると、センサは、真皮組織中の所定の深さに埋め込み、かつ、センサ上面の皮膚に傷がない状態で埋め込む必要がある。
【００１２】
センサを皮膚中に埋め込む方法として、微粒子センサを塗布した短針のアレイを使用して、浅い埋込深さを達成する方法が提案されている。しかしながら、この短針アレイを用いると、皮膚表面から、針の最大浸透深さまでのあらゆる深さにセンサが堆積するため、センサが部分的に皮膚外に排出されるとともに、センサ埋込部に傷が発生するため、グルコース濃度を計測するための感度を得ることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特表2004-510527号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Ｊ．Ｍ．Ｙｕｅｎ，  Ｎ．Ｃ．Ｓｈａｈ  ｅｔ．ａｌ．，Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．（２０１０）８２：８３８２-８３８５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、センサ上面の皮膚が傷付かず、所定の深さにセンサを埋め込むセンサ皮下埋込装置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】
【００１６】
本発明は、センサが内部を通る穴と、前記センサを前記穴中に保持するためのセンサ保持手段とを備える針と、前記センサを前記針の先端から押し出す押し出し手段と、前記針の末端に取り付けられ前記針を保持する針保持部と、前記押し出し手段の末端に取り付けられ前記押し出し手段を保持する押し出し手段保持部と、前記針保持部と前記押し出し手段保持部により、前記針と、前記押し出し手段を保持するプランジャと、前記プランジャ内をスライドして前記針を所定の距離まで移動し、所定の距離で前記針を保持する針誘導手段と、前記プランジャ内をスライドして前記押し出し手段を所定の距離まで移動し所定の距離で前記押し出し手段を保持する押し出し手段誘導手段と、前記プランジャが挿入されるシリンダと、前記シリンダと所定の角度で取り付けられ、前記針が通る穴を有し、皮膚表面に接触する皮膚接触部と、前記針と前記押し出し手段を、皮膚から引き抜き前記プランジャ内に固定する引き抜き固定手段と、埋込の成否を判定する埋込判定手段とを備えるセンサ皮下埋込装置を提供する。
【００１７】
前記皮膚接触部は、皮膚に取り付ける皮膚取付手段を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のセンサ皮下埋込装置によれば、センサを埋め込む際に、所定の深さで埋め込むことができ、またセンサ上面の皮膚を傷つけることがないため、経皮的にセンサに光を照射し、検出する場合のセンサ皮下埋込装置として使用するのに特に適している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態におけるセンサ皮下埋込装置の構成を示す分解図
【図２】本発明の実施の形態におけるセンサ皮下埋込装置の平面図
【図３】本発明の実施の形態におけるセンサ皮下埋込装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態におけるセンサ皮下埋込装置の構成について、図1を用いて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態におけるセンサ皮下埋込装置の構成を示す分解図である。図1示すように、本装置は、プランジャユニット８０、シリンダユニット５０、本体ユニット６０及び検出器７０から構成されている。
【００２２】
プランジャユニット８０は、押し出し棒ユニット２０、針ユニット３０及びプランジャ１０から構成されている。プランジャ１０は、左右対称位置の２箇所に押し出し棒ユニットセット穴１１を備えている。押し出し棒２１と押し出し棒２１末端に設けられた押し出し棒ユニット保持ツメ２２と針ユニット連結面２３からなる押し出し棒ユニット２０は、押し出し棒保持ツメ２２を押し出し棒ユニットセット穴１１にはめ込むことにより、プランジャ１０内に固定される。
【００２３】
また、プランジャ１０は針ユニットガイドスリット１４と、左右対称位置の２箇所に針ユニットセット穴１２と針ユニット引き戻し用解除スリット１３を備えている。
【００２４】
針ユニット保持ツメ３６、針３２と、押し出し棒固定解除ツメ３７、ガイド３５、スライドレバー３４からなる針ユニット３０は、針ユニット保持ツメ３６を針ユニットセット穴１２にはめ込むことにより、プランジャ１０内に固定される。針３２は、センサ４０が内部を通るためのチップガイド穴３１と、チップガイド穴３１内に挿入されたセンサ４０がチップガイド穴３１から自然脱落を防止するセンサセットツメ３３を備えている。さらに、プランジャ１０は、針ユニット戻防止穴１５を備えており、針ユニット３０の針３２を皮膚外に引き戻した際に、針ユニット保持ツメ３６が針ユニット戻り防止穴にはめ込まれることにより、針３２の再挿入を防止する。押し出し棒固定解除ツメ３７は、針ユニット３０を引き抜く動作において、針ユニット連結面２３が押し出し棒ユニット２０に連結する際に、押し出し棒保持ツメ２２の固定を解除する。
【００２５】
シリンダユニット５０は、皮膚接触面９０、針ユニット取付固定スリット５６、スリット５１、プランジャユニット８０を押し込む際の指かけ部５２、本体ユニット６０に取り付けるためのガイド凸部５３とロックツメ５４、シリンダ５７からなる。図2に示すように、針ユニット３０のスライドをとめるためのリブ５５がシリンダ内部に構成されている。
【００２６】
図３に示すように、シリンダ５７は、皮膚接触面９０に対して、１１．３度の角度となるように形成され、針３２の挿入長さは、１５．６mmとなるようにリブ５５が構成されている。本体ユニット６０は、シリンダユニット５０を取り付けるためのガイド溝６１、ロック溝６２、検出器取付セットツメ６３、埋込確認用窓６４からなる。
【００２７】
シリンダユニット５０は、ガイド凸部５３がガイド溝６１に、ロックツメ５４がロック溝６２にはめ込まれることにより、本体ユニット６０と連結する。
【００２８】
検出器７０は、上面にディスプレイ７３と確認ボタン７２が設けられ、側面に検出器セット溝７１が設けられている。検出器７０は、検出器セット溝７１に検出器取付セットツメ６３がはめ込まれることにより、本体ユニット６０と連結する。
【００２９】
皮膚接触面９０には、皮膚にセンサ皮下埋込装置を固定するために、カバーシートの付いた粘着部を有する（図示せず）。
【００３０】
使用に際して、プランジャ１０に、押し出し棒ユニット保持ツメ２２を側面に配置した押出し棒ユニット２０を、プランジャ１０の後方にある押し出し棒ユニットセット穴１１に、押し出し棒ユニット保持ツメ２２が架かるように挿入する。
【００３１】
次に針ユニット３０の針３２に空いているチップガイド穴３１へ、センサ４０を挿入し、針３２の途中にあるセンサセットツメ３３でセンサ４０が止まりセンサを保持する。
【００３２】
針ユニット３０のセンサガイド穴３１に、押出し棒ユニット２０の押出し棒２１を挿入し、針ユニット３０の側面に配置した針ユニット保持ツメ３６をプランジャ１０の前方にある針ユニットセット穴１２へ架けプランジャ１０が針ユニット３０を保持する。
【００３３】
押出し棒ユニット２０と針ユニット３０を保持したプランジャユニット１０を、シリンダ５７のプランジャ取付固定スリット５６に針ユニット３０のガイド３５を挿入しスリット５１まで入ったところで固定し、プランジャユニット１０を保持する。
【００３４】
プランジャユニット１０を保持したシリンダユニット５０を、本体ユニット６０にあるガイド溝６１とシリンダ５０のガイド凸部５３を合わせ、本体ユニット６０のロック溝６２とシリンダユニット５０のロックツメ５４が合うところまで押し込み連結する。
【００３５】
シリンダユニット５０と本体ユニット６０がを連結した後、検出器７０を本体ユニット６０の検出器セットツメ６３と検出器７０のセット溝７１を押し込み検出器を連結する。
【００３６】
図２に示すように、プランジャユニット８０、シリンダユニット５０、本体ユニット６０及び検出器７０が連結される。
【００３７】
本実施の形態におけるセンサガイド穴、センサセットツメは、それぞれ本発明の穴とセンサ保持手段に相当する。
【００３８】
本実施の形態における押し出し棒ユニットは、本発明の押し出し手段に相当する。
【００３９】
本実施の形態における針ユニット保持ツメは、本発明の針保持部に相当する。
【００４０】
本実施の形態における押し出し棒ユニット保持ツメは、本発明の押し出し手段保持部に相当する。
【００４１】
本実施の形態における皮膚接触面は、本発明の皮膚接触部に相当する。
【００４２】
本実施の形態におけるスライドレバー、ガイド、スリット、針ユニット戻防止穴は、本発明の引き抜き固定手段に相当する。
【００４３】
本実施の形態における検出器は、本発明の埋込判定手段に相当する。
【００４４】
本実施の形態におけるリブ、針ユニットガイドスリットは本発明の針誘導手段に相当する。
【００４５】
本実施の形態における押し出し棒ユニットセット穴は、本発明の押し出し手段誘導手段に相当する。
【００４６】
センサの埋込を行うために、使用者は、カバーシートを除去し、皮膚接触面９０を皮膚表面に貼る。
【００４７】
次に、シリンダユニット５０の中間にある指掛け部５２に指を掛け親指でプランジャユニット１０の後端を押す。これにより、プランジャ１０がシリンダ５７内をスライドし、固定されている針ユニット３０と押出し棒ユニット２０も同時にスライドし、皮膚接触部の穴から針３２が突出して皮下に挿入される。
【００４８】
同時に、シリンダ５７内のリブ５５に針ユニット３０の針ユニット保持ツメ３６が乗り上げプランジャユニット１０から離脱し固定が解除される。
【００４９】
さらにプランジャ１０を押し込むと、固定されている押出し棒ユニット２０が針ユニット３０のセンサガイド穴３１内にセンサセットツメ３３で固定されているセンサ４０を押出していき、センサセットツメ３３を解除し、センサ４０をさらに先端へ押出していく。
【００５０】
プランジャユニット１０を動かなくなるまで押し切ったところでセンサ４０は皮下の埋込位置で止まる。
【００５１】
次に、シリンダユニット５０の指引掛け部５２から指を外し、針ユニット３０にあるスライドレバー３４を引き上げていく。それに伴い針３２が皮下から抜け押出し棒ユニット２０の針ユニット連結面２３に当たり固定される。
【００５２】
プランジャユニット１０内の押出し棒ユニット２０の押し出し棒ユニット保持ツメ２２は針ユニット３０後方にある押し出し棒固定解除ツメ３７により固定が解除される。
【００５３】
さらにスライドレバー３４を引き上げていくと針ユニット３０と押出し棒ユニット２０が引き上げられる。
【００５４】
スライドレバー３４を引き上げると針ユニット３０の針ユニット保持ツメ３６がプランジャ１０の針ユニット戻り防止穴１５に嵌り保持され、針３２と押出し棒２１がシリンダ５０内に格納される。
【００５５】
センサ４０が正しく埋め込まれているか確認する為に、検出器７０にある確認ボタン７２を押すとレーザーを照射し、レーザー光は確認窓６４を通過する。レーザー光が照射され、センサ４０の表面から反射した光が検出器７０によって検出された場合、埋込が成功したことを使用者に報知する。光が検出されなかった場合は、埋込が失敗したことを使用者に放置する。
【００５６】
埋込が終わるとセンサ皮下埋込装置を皮膚より外し、埋込を終了する。
【００５７】
以上のように、本実施の形態のセンサ皮下埋込装置を用いることにより、所定の深さで、センサ上面の皮膚が傷つくことなく、センサを埋め込むことが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明にかかるセンサ皮下埋込装置は、センサを埋め込む際に、所定の深さで埋め込むことができ、またセンサ上面の皮膚を傷つけることがないため、センサを皮下に埋め込み、光学的技法を用いて経皮的に、生体内の分析対象物を測定するか又はモニターする装置において有用である。
【符号の説明】
【００５９】
10  プランジャ
11  押し出し棒ユニットセット穴
12  針ユニットセット穴
13  針ユニット引き戻し用解除スリット
14  針ユニットガイドスリット
15  針ユニット戻防止穴
20  押出し棒ユニット
21  押出し棒
22  押し出し棒ユニット保持ツメ
23  針ユニット連結面
30  針ユニット
31  センサガイド穴
32  針
33  センサセットツメ
34  スライドレバー
35  ガイド
36  針ユニット保持ツメ
37  押し出し棒固定解除ツメ
40  センサ
50  シリンダ
51  スリット
52  指かけ部
53  ガイド凸部
54  ロックツメ
55  リブ
56  針ユニット取付固定スリット
57  シリンダユニット
60  本体ユニット
61  ガイド溝
62  ロック溝
63  検出器取付セットツメ
64  埋込確認窓
70  検出器
71  検出器セット溝
72  確認ボタン
73  ディスプレイ
80  プランジャユニット
90  皮膚接触面
【図１】
2013176437.tif 000003
【図２】
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【図３】
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