(57)【要約】【課題】チャージ動作の作業効率を向上可能な生体情報処理装置を提供すること。【解決手段】センサ及び針部材を備える交換具と、前記交換具が交換可能に装着され、前記センサ及び前記針部材を生体内に挿入可能なセンサ挿入装置と、前記センサ挿入装置により生体内に留置された前記センサから得られる生体情報を処理可能な処理装置と、を備え、前記センサ挿入装置は、前記針部材の挿入方向及び抜去方向に移動可能な可動部材と、前記可動部材の移動により変形し、前記センサ及び前記針部材を生体内へ挿入可能な挿入位置まで移動させる弾性エネルギーを蓄積可能な弾性部材と、を備え、前記弾性部材は、前記可動部材を前記処理装置に押し付けて前記可動部材を前記抜去方向に移動させることにより、前記弾性エネルギーを蓄積可能である。【選択図】図１
2017131542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体情報を検出可能なセンサと、前記センサと共に生体内に挿入される針部材と、を備える交換具と、
前記交換具が交換可能に装着され、前記センサ及び前記針部材を生体内に挿入可能なセンサ挿入装置と、
前記センサ挿入装置により生体内に留置された前記センサから得られる生体情報を処理可能な処理装置と、を備え、
前記センサ挿入装置は、前記針部材の挿入方向及び抜去方向に移動可能な可動部材と、前記可動部材の移動により変形し、前記センサ及び前記針部材を生体内へ挿入可能な挿入位置まで移動させる弾性エネルギーを蓄積可能な弾性部材と、を備え、
前記弾性部材は、前記可動部材を前記処理装置に押し付けて前記可動部材を前記抜去方向に移動させることにより、前記弾性エネルギーを蓄積可能であることを特徴とする生体情報処理装置。
【請求項２】
前記センサ挿入装置は、前記可動部材及び前記弾性部材を収容するハウジングを備え、
前記ハウジングの内壁には、前記可動部材が前記抜去方向に移動する際に前記可動部材の移動方向をガイドするレール部が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の生体情報処理装置。
【請求項３】
前記可動部材は、前記交換具を保持する保持部材と、前記処理装置に押し付けられ、前記保持部材を支持した状態で前記抜去方向に移動可能な支持部材と、を備え、
前記レール部は、前記支持部材を前記抜去方向に向かうにつれて前記抜去方向と直交する方向における前記保持部材との距離が遠ざかるようにガイドし、
前記支持部材は、前記弾性部材が前記弾性エネルギーを蓄積した状態で前記保持部材と離間し、前記針部材は、前記弾性エネルギーによって前記挿入位置まで移動することを特徴とする、請求項２に記載の生体情報処理装置。
【請求項４】
前記センサ挿入装置は、前記支持部材を前記処理装置に向かって付勢する付勢部材を備えることを特徴とする、請求項２又は３に記載の生体情報処理装置。
【請求項５】
前記支持部材は複数設けられており、
前記保持部材は、前記複数の支持部材により複数の位置で支持されることを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか１つに記載の生体情報処理装置。
【請求項６】
前記レール部は、前記支持部材が前記抜去方向に移動する際に移動方向をガイドする第１ガイド部と、前記第１ガイド部と連続し、前記支持部材が前記挿入方向に移動する際に移動方向をガイドする第２ガイド部と、を備えることを特徴とする、請求項２乃至５のいずれか１つに記載の生体情報処理装置。
【請求項７】
前記弾性部材を第１弾性部材とし、前記弾性エネルギーを第１弾性エネルギーとした場合に、
前記センサ挿入装置は、前記針部材を前記挿入位置から生体外へ抜去可能な抜去位置まで移動させる第２弾性エネルギーを蓄積可能な第２弾性部材を備え、
前記第２弾性部材は、前記可動部材を前記処理装置に押し付けて前記抜去方向に移動させることにより、前記第２弾性エネルギーを蓄積可能であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１つに記載の生体情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、患者などの被測定者の体内にセンサを挿入あるいは埋め込み、患者の体液中のアナライト（例えば、グルコースやｐＨ、コレステロール、たんぱく質等）を該センサによって検出することが行われている。この場合、患者の皮膚を貫通してセンサを迅速且つ容易に配置するためにセンサ挿入装置が使用される（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、センサとともに挿入される鋭利部材（針部材）と、該センサ及び鋭利部材を移動させて穿刺するプランジャと、が記載されている。特許文献１に記載の構成によれば、取付けユニットを、生体内に挿入されたセンサと共に生体側へと留置することができる。そして、この取付けユニットには、取得したグルコース値の生体情報を格納する身体装着用電子装置が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１３−５２３２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種のセンサ挿入装置では、生体内に挿入される部分等の一部を使い捨ての交換具として、その他の部分を再利用できるようにすることが求められている。かかる場合には、使用済みの交換具を取り外した後に、センサ及び針部材の生体内への挿入時や針部材の生体外への抜去時に利用される弾性部材の弾性エネルギーを蓄積させる動作（以下、単に「チャージ動作」と記載する場合がある。）を行い、その後、使い捨ての交換具を新たに装着する一連の作業が発生するが、この一連の作業は、センサ挿入装置を使用する被測定者や医療従事者にとって手間となる。
【０００６】
特許文献１に記載されたセンサ挿入装置は、生体内に挿入される部分等の一部以外を再利用するものではなく、センサ及び針部材を生体内に挿入する際に弾性部材のチャージ動作を必要としない。そのため、上述したチャージ動作に関わる一連の作業の効率を改善するものではない。
【０００７】
本発明は、チャージ動作の作業効率を向上可能な生体情報処理装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様としての生体情報処理装置は、生体情報を検出可能なセンサと、前記センサと共に生体内に挿入される針部材と、を備える交換具と、前記交換具が交換可能に装着され、前記センサ及び前記針部材を生体内に挿入可能なセンサ挿入装置と、前記センサ挿入装置により生体内に留置された前記センサから得られる生体情報を処理可能な処理装置と、を備え、前記センサ挿入装置は、前記針部材の挿入方向及び抜去方向に移動可能な可動部材と、前記可動部材の移動により変形し、前記センサ及び前記針部材を生体内へ挿入可能な挿入位置まで移動させる弾性エネルギーを蓄積可能な弾性部材と、を備え、前記弾性部材は、前記可動部材を前記処理装置に押し付けて前記可動部材を前記抜去方向に移動させることにより、前記弾性エネルギーを蓄積可能であることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の１つの実施形態として、前記センサ挿入装置は、前記可動部材及び前記弾性部材を収容するハウジングを備え、前記ハウジングの内壁には、前記可動部材が前記抜去方向に移動する際に前記可動部材の移動方向をガイドするレール部が設けられていることが好ましい。
【００１０】
本発明の１つの実施形態として、前記可動部材は、前記交換具を保持する保持部材と、前記処理装置に押し付けられ、前記保持部材を支持した状態で前記抜去方向に移動可能な支持部材と、を備え、前記レール部は、前記支持部材を前記抜去方向に向かうにつれて前記抜去方向と直交する方向における前記保持部材との距離が遠ざかるようにガイドし、前記支持部材は、前記弾性部材が前記弾性エネルギーを蓄積した状態で前記保持部材と離間し、前記針部材は、前記弾性エネルギーによって前記挿入位置まで移動することが好ましい。
【００１１】
本発明の１つの実施形態として、前記センサ挿入装置は、前記支持部材を前記処理装置に向かって付勢する付勢部材を備えることが好ましい。
【００１２】
本発明の１つの実施形態として、前記支持部材は複数設けられており、前記保持部材は、前記複数の支持部材により複数の位置で支持されることが好ましい。
【００１３】
本発明の１つの実施形態として、前記レール部は、前記支持部材が前記抜去方向に移動する際に移動方向をガイドする第１ガイド部と、前記第１ガイド部と連続し、前記支持部材が前記挿入方向に移動する際に移動方向をガイドする第２ガイド部と、を備えることが好ましい。
【００１４】
本発明の１つの実施形態として、前記弾性部材を第１弾性部材とし、前記弾性エネルギーを第１弾性エネルギーとした場合に、前記センサ挿入装置は、前記針部材を前記挿入位置から生体外へ抜去可能な抜去位置まで移動させる第２弾性エネルギーを蓄積可能な第２弾性部材を備え、前記第２弾性部材は、前記可動部材を前記処理装置に押し付けて前記抜去方向に移動させることにより、前記第２弾性エネルギーを蓄積可能であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、チャージ動作の作業効率を向上可能な生体情報処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態としての生体情報処理装置の要部の概略を示す図であり、図１（ａ）〜図１（ｄ）は、生体情報処理装置の要部の形態変化を模式的に示している。
【図２】本発明の一実施形態としての生体情報処理装置を示す図であり、交換具が装着されたセンサ挿入装置と処理装置とを別々に示す図である。図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）側面図である。
【図３】図２に示すセンサ挿入装置における弾性部材が処理装置により圧縮されて弾性エネルギーを蓄積した状態を示す図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）側面図である。
【図４】交換具の形態変化を示す図である。
【図５】処理装置の内部の構成を示す図である。
【図６】図２に示すレール部の変形例としてのレール部を示す図である。
【図７】図６に示すレール部を用いた例を示す図である。
【図８】図２に示すレール部の変形例としてのレール部を示す図である。
【図９】付勢部材の動作を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る生体情報処理装置の実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
【００１８】
図１は、本発明に係る生体情報処理装置の１つの実施形態としての生体情報処理装置１の要部の概略を示す図である。具体的に、図１（ａ）〜図１（ｄ）は、生体情報処理装置１の要部の形態変化を模式的に示している。図１に示すように、本実施形態の生体情報処理装置１は、交換具１０と、センサ挿入装置２０と、処理装置５０と、を備えている。
【００１９】
交換具１０は、生体情報を検出可能なセンサ１１と、このセンサ１１と共に生体内に挿入される針部材１２と、を備えている。
【００２０】
センサ挿入装置２０は、交換具１０が交換可能に装着され、センサ１１及び針部材１２を生体内に挿入することができる。また、本実施形態のセンサ挿入装置２０は、センサ１１の先端側を生体内に留置した後に針部材１２を生体外へ抜去することができる。
【００２１】
具体的に、センサ挿入装置２０は、針部材１２の挿入方向Ａ及び抜去方向Ｂに移動可能な可動部材２１と、この可動部材２１の移動により変形し、センサ１１及び針部材１２を生体内へ挿入可能な挿入位置まで移動させる弾性エネルギーを蓄積可能な弾性部材２２と、可動部材２１及び弾性部材２２を収容するハウジング２３と、を備えている。
【００２２】
処理装置５０は、センサ挿入装置２０により生体内に留置されたセンサ１１から得られる生体情報を処理可能である。
【００２３】
センサ挿入装置２０には、センサ１１及び針部材１２を備える交換具１０が装着され、装着された交換具１０のセンサ１１及び針部材１２が、センサ挿入装置２０により、患者等の被測定者の生体内に挿入される。そして、処理装置５０とセンサ１１とを生体側に残し、センサ１１以外の交換具１０を構成する部材及びセンサ挿入装置２０は、生体表面から離間される。生体側に残された処理装置５０は、センサ１１から得られる生体情報を処理する。
【００２４】
一方で、センサ１１以外の交換具１０の部材は、センサ挿入装置２０から取り外されて処分され、センサ挿入装置２０は再利用される。つまり、センサ挿入装置２０に新たな交換具１０を装着することにより、上述したセンサ１１及び針部材１２の挿入を行うことができる。
【００２５】
ここで、図１に示すように、センサ挿入装置２０の弾性部材２２は、可動部材２１を処理装置５０に押し付けて、可動部材２１をセンサ挿入装置２０内でハウジング２３に対して相対的に抜去方向Ｂに移動させることにより、センサ挿入装置２０に装着された交換具１０におけるセンサ１１及び針部材１２を挿入位置まで移動させる弾性エネルギーを蓄積可能である。
【００２６】
具体的に、図１（ａ）では、交換具１０が装着されているセンサ挿入装置２０の挿入方向Ａに処理装置５０が位置し、センサ挿入装置２０と処理装置５０とが離間している状態を示している。図１（ａ）に示す状態から、センサ挿入装置２０を処理装置５０に向かって挿入方向Ａに近づけていくと、センサ挿入装置２０の可動部材２１が処理装置５０の天面の当接部５０ａと当接する。そして、更にセンサ挿入装置２０を挿入方向Ａに向かって移動させると、可動部材２１が処理装置５０に押圧されて、可動部材２１は、弾性部材２２を圧縮変形させながらセンサ挿入装置２０内でハウジング２３に対して相対的に抜去方向Ｂに移動する（図１（ｂ）参照）。これにより、弾性部材２２に所定の弾性エネルギーを蓄積させることができる。
【００２７】
つまり、生体情報処理装置１は、交換具１０が装着されたセンサ挿入装置２０を、センサ１１を生体内に留置した後に本来利用される処理装置５０に対して押し付けることによって、弾性部材２２に弾性エネルギーを蓄積するものである。従来、生体内に留置されたセンサから得られた生体情報を処理する処理装置は、センサ挿入装置によりセンサを生体内に留置し、かつ、センサ挿入装置を生体表面から離間した後に、生体表面上のセンサ近傍に設置されるものであるが、生体情報処理装置１によれば、生体表面上に予め処理装置５０を設置しておき、その処理装置５０の形状を利用することにより、センサ挿入装置２０の弾性部材２２での弾性エネルギーの蓄積を容易に行うことができる。すなわち、弾性部材２２のチャージ動作をより容易に行うことが可能となる。
【００２８】
なお、本実施形態では、図１（ｂ）に示す状態から更にセンサ挿入装置２０を挿入方向Ａに向かって移動させると、弾性部材２２に蓄積された所定の弾性エネルギーを解放する解放機構が設けられている（図１（ｃ）参照）。そして、この解放機構により弾性部材２２に蓄積された弾性エネルギーが解放されると、センサ１１及び針部材１２は、この弾性エネルギーによって挿入方向Ａに移動し、生体内に挿入される挿入位置へと移動する（図１（ｄ）参照）。この詳細は後述する。
【００２９】
上述の説明では、センサ挿入装置２０を処理装置５０に向かって挿入方向Ａに近づけていく場合について記載したが、処理装置５０をセンサ挿入装置２０に向かって抜去方向Ｂに近づけていくことにより、弾性部材２２をチャージすることも可能である。また、センサ挿入装置２０及び処理装置５０を互いに近づける方向に移動させることによって、弾性部材２２をチャージすることも可能である。但し、弾性部材２２をチャージした後のセンサ１１及び針部材１２の生体内への挿入操作を考慮すれば、生体上に設置された処理装置５０に対してセンサ挿入装置２０を近づける動作により弾性部材２２をチャージすることが好ましい。
【００３０】
以下、生体情報処理装置１の各構成や特徴部について詳細に説明する。
【００３１】
図２、図３は、図１で概略を示した生体情報処理装置１の詳細を示す図である。具体的に、図２は、交換具１０が装着されたセンサ挿入装置２０と、処理装置５０とが離間した状態を示しており、図３は、交換具１０が装着されたセンサ挿入装置２０における弾性部材２２が処理装置５０により圧縮されて弾性エネルギーを蓄積した状態を示している。そして、図２（ａ）、図３（ａ）は、生体情報処理装置１の正面図であり、図２（ｂ）、図３（ｂ）は、生体情報処理装置１の側面図である。なお、生体情報処理装置１の「正面」とは、センサ挿入装置２０の正面を意味しており、センサ挿入装置２０のうち、ハウジング２３の側壁開口２３ａが形成されている面を意味する。また、生体情報処理装置１の「側面」とは、センサ挿入装置２０の側面を意味しており、センサ挿入装置２０の正面に向かって左右に位置する面を意味する。また、図２、図３では、説明の便宜上、センサ挿入装置２０のハウジング２３の内壁及び外壁を二点鎖線により示している。
【００３２】
＜センサ挿入装置２０＞
まず、センサ挿入装置２０の詳細について説明する。センサ挿入装置２０は、上述した弾性部材２２と、上述したハウジング２３と、針部材１２を挿入位置から生体外へ抜去可能な抜去位置まで移動させる弾性エネルギーを蓄積可能な弾性部材２４と、上述した可動部材２１を含む弾性エネルギー可変機構２５と、保持機構２６と、付勢部材２７と、を備えている。以下、説明の便宜上、弾性部材２２を「第１弾性部材２２」と記載し、弾性部材２４を「第２弾性部材２４」と記載する。また、第１弾性部材２２に蓄積される、センサ１１及び針部材１２を挿入位置まで移動させる弾性エネルギーを「第１弾性エネルギー」と記載し、第２弾性部材２４に蓄積される、針部材１２を挿入位置から生体外へ抜去可能な抜去位置まで移動させる弾性エネルギーを「第２弾性エネルギー」と記載する。
【００３３】
［ハウジング２３］
ハウジング２３は、中空部を区画する、センサ挿入装置２０の外装部材である。図２、図３に示すように、ハウジング２３は、側壁開口２３ａを区画する筒状の側壁部２３ｂと、この側壁部２３ｂの抜去方向Ｂの一端に一体で形成された天壁部２３ｃと、を備えている。なお、ハウジング２３は、天壁部２３ｃと対向する位置に底壁部を有していない。換言すれば、ハウジング２３は、天壁部２３ｃと対向する位置に開放部２３ｄを区画しており、ハウジング２３の中空部は、開放部２３ｄを通じて、外方と連通している。
【００３４】
なお、センサ挿入装置２０の内部構造は、上述した開放部２３ｄを通じてハウジング２３内へと入れられる。また、ハウジング２３内に入れられたセンサ挿入装置２０の内部構造は、例えば、その一部（例えば後述する支持台部２８ｂ）にハウジング２３の側壁部２３ｂに形成された凹部又は貫通孔に嵌合する突起が設けられており、センサ挿入装置２０の内部構造は、突起と凹部又は貫通孔とを嵌合することにより、ハウジング２３に対して係止される。このように、センサ挿入装置２０の内部構造とハウジング２３との間に、凹凸形状などの係止部を設けることにより、センサ挿入装置２０の内部構造がハウジング２３の開放部２３ｄから抜け落ちることを防止可能である。
【００３５】
また、センサ１１及び針部材１２の生体内への穿刺は、ハウジング２３の開放部２３ｄを通じて行われる。上述したように、センサ挿入装置２０によりセンサ１１及び針部材１２を生体内に挿入する際は、まず、処理装置５０が開放部２３ｄからハウジング２３内に入り込むように可動部材２１を処理装置５０の当接部５０ａに押し付け、可動部材２１を抜去方向Ｂに移動させることにより、第１弾性部材２２のチャージを行う（図１（ａ）〜図１（ｃ）、図２、図３参照）。そして、第１弾性部材２２に第１弾性エネルギーが蓄積されると、解放機構により、第１弾性部材２２の第１弾性エネルギーが解放され、ハウジング２３内に処理装置５０が入り込んだ状態のまま、開放部２３ｄのうち処理装置５０が位置しない空間、又は処理装置５０に形成された挿入方向Ａに貫通する貫通孔を通じて、センサ１１及び針部材１２が挿入位置まで移動する（図１（ｄ）参照）。
【００３６】
すなわち、本実施形態では、生体上の所定の位置に予め設置された処理装置５０の形状を利用して第１弾性部材２２に第１弾性エネルギーを蓄積するチャージ動作を行うことができる（図１（ａ）〜図１（ｃ）、図２、図３参照）のみならず、処理装置５０を生体上の所定の位置に予め設置した状態のまま、センサ１１及び針部材１２を生体内に挿入することができる（図１（ｄ）参照）。なお、本実施形態の解放機構の詳細は後述する。
【００３７】
なお、ハウジング２３の材料としては、例えば樹脂材料が挙げられる。この樹脂材料としては、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、熱可塑性ポリウレタン、ポリメチレンメタクリレート、ポリオキシエチレン、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、アセタール樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の射出成形で用いられる熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
【００３８】
［第１弾性部材２２］
第１弾性部材２２は、上述したように、交換具１０のセンサ１１及び針部材１２を生体内へ挿入可能な挿入位置まで移動させる第１弾性エネルギーを蓄積することが可能であり、本実施形態では、第１弾性部材２２として１つの発射バネ２２ａを用いており、発射バネ２２ａは、コイルバネにより構成されている。なお、ここでいう「挿入位置」とは、少なくとも針部材の先端が生体内に挿入可能となる位置を意味している。また、図２は、第１弾性部材２２が第１弾性エネルギーを蓄積していない状態を示しており、図３は、第１弾性部材２２に第１弾性エネルギーが蓄積されている状態を示している。
【００３９】
［第２弾性部材２４］
第２弾性部材２４は、交換具１０の針部材１２を挿入位置から生体外へ抜去可能な抜去位置まで移動させる第２弾性エネルギーを蓄積することが可能であり、本実施形態では、第２弾性部材２４として１つの戻しバネ２４ａを用いており、戻しバネ２４ａは、コイルバネにより構成されている。なお、ここでいう「抜去位置」とは、針部材が生体外に抜去可能となる位置を意味している。また、図２は、第２弾性部材２４が第２弾性エネルギーを蓄積していない状態を示しており、図３は、第２弾性部材２４に第２弾性エネルギーが蓄積されている状態を示している。
【００４０】
［弾性エネルギー可変機構２５］
弾性エネルギー可変機構２５は、第１弾性部材２２及び第２弾性部材２４を弾性変形させることにより、第１弾性部材２２が第１弾性エネルギーを蓄積し、かつ、第２弾性部材２４が第２弾性エネルギーを蓄積したエネルギー蓄積状態とすることができる。なお、図３は、エネルギー蓄積状態にあるセンサ挿入装置２０を示している。また、本実施形態の弾性エネルギー可変機構２５は、第１弾性部材２２及び第２弾性部材２４を同時に弾性変形させることにより、エネルギー蓄積状態を実現するものである。ここでいう「第１弾性部材２２及び第２弾性部材２４を同時に弾性変形させることにより、エネルギー蓄積状態とする」とは、エネルギー蓄積状態とするまでに、第１弾性部材２２及び第２弾性部材２４を同時に弾性変形させる過程を有することを意味しており、いずれか一方のみが弾性変形する過程を一部に有していてもよい。
【００４１】
まず、図２、図３を参照して、本実施形態の弾性エネルギー可変機構２５を構成する各部材について説明する。図２、図３に示すように、本実施形態の弾性エネルギー可変機構２５は、ハウジング２３に対して位置が固定される固定部材２８と、この固定部材２８に対して移動可能な可動部材２１と、を備えている。
【００４２】
固定部材２８は、挿入方向Ａ（又は抜去方向Ｂ）に延在する棒状のガイド部２８ａと、このガイド部２８ａの挿入方向Ａの一端に設けられた支持台部２８ｂと、ガイド部２８ａの抜去方向Ｂの一端に設けられた移動規制部２８ｃと、を備えている。
【００４３】
ガイド部２８ａは、支持台部２８ｂと移動規制部２８ｃとの間に設けられており、ガイド部２８ａの周囲に、第１弾性部材２２としての発射バネ２２ａが装着されている。換言すれば、第１弾性部材２２としての発射バネ２２ａが区画する中空部にガイド部２８ａが延在している。
【００４４】
また、ガイド部２８ａは、可動部材２１が区画する貫通孔を貫通した状態で、その両端が支持台部２８ｂ及び移動規制部２８ｃに連結されている。
【００４５】
本実施形態の支持台部２８ｂは、ガイド部２８ａの延在方向（挿入方向Ａ及び抜去方向Ｂ）が厚み方向となる板状の形状を有しており、針部材１２の挿入時には、挿入方向Ａに位置する底面２８ｂ１が、生体表面と当接する。
【００４６】
なお、図２、図３に示すように、支持台部２８ｂの天面２８ｂ２には、抜去方向Ｂに突出する突起部２８ｂ３が設けられている。この突起部２８ｂ３は、後述する保持機構２６の可動部材３１における係止爪部３１ｃと係合するものである。この詳細は後述する。
【００４７】
本実施形態の移動規制部２８ｃは、第１弾性部材２２及び第２弾性部材２４に対して抜去方向Ｂに位置し、第１弾性部材２２及び第２弾性部材２４の抜去方向Ｂの端部が抜去方向Ｂへと移動することを規制する。また、本実施形態の移動規制部２８ｃは、ガイド部２８ａの延在方向（挿入方向Ａ及び抜去方向Ｂ）が厚み方向となる板状の形状を有している。なお、本実施形態の移動規制部２８ｃは、ハウジング２３とは別部材で構成されているが、例えば、ガイド部２８ａの抜去方向Ｂの一端をハウジング２３の天壁部２３ｃに固定し、ハウジング２３の天壁部２３ｃにより移動規制部を構成するようにしてもよい。
【００４８】
また、本実施形態の固定部材２８は、ガイド部２８ａを構成する棒状部材と、この棒状部材の一端に連結され、支持台部２８ｂを構成する底板部材と、棒状部材の他端に連結され、移動規制部２８ｃを構成する天板部材と、を備えているが、ガイド部、支持台部及び移動規制部を備える構成であればよく、この構成に限られるものではない。したがって、例えば、ガイド部、支持台部及び移動規制部を１つ又は２つの部材により構成することや、４つ以上の部材を組み合わせて構成することも可能である。
【００４９】
可動部材２１は、交換具１０を保持する保持部材２１ａと、処理装置５０の当接部５０ａに押し付けられ、保持部材２１ａを支持した状態で抜去方向Ｂに移動可能な支持部材２１ｂと、を備えている。
【００５０】
保持部材２１ａは、第１弾性部材２２及び第２弾性部材２４に対して挿入方向Ａに位置すると共に、固定部材２８の移動規制部２８ｃと支持台部２８ｂとの間を、ガイド部２８ａに沿って移動可能である。したがって、保持部材２１ａは、固定部材２８のガイド部２８ａに沿って、固定部材２８の移動規制部２８ｃとの対向距離が変化するように移動可能である。そして、このように保持部材２１ａを挿入方向Ａ及び抜去方向Ｂに移動させることにより、移動規制部２８ｃとの間で第１弾性部材２２及び第２弾性部材２４を同時に弾性変形させることができる。
【００５１】
換言すれば、本実施形態の第１弾性部材２２及び第２弾性部材２４はいずれも、可動部材２１を処理装置５０に押し付けて、可動部材２１をハウジング２３に対して相対的に抜去方向Ｂに移動させることによりチャージすることができ、これにより、第１弾性部材２２が第１弾性エネルギーを蓄積し、かつ、第２弾性部材２４が第２弾性エネルギーを蓄積したエネルギー蓄積状態を実現することができる。
【００５２】
本実施形態の保持部材２１ａは、基礎部２１ａ１と、この基礎部２１ａ１から抜去方向Ｂに向かって突設された円筒状の受け部２１ａ２と、を備えている。円筒状の受け部２１ａ２が区画する中空部は、挿入方向Ａにおいて基礎部２１ａ１をも貫通しており、この中空部内にガイド部２８ａが延在している。
【００５３】
基礎部２１ａ１には、交換具１０の後述するセンサハウジング１３を挟持可能な第１挟持部２９が設けられている。また、基礎部２１ａ１のうち挿入方向Ａと直交する方向の外縁の一部には、後述する別の可動部材３１に設けられた係止爪部３１ｃが引っ掛かる係止突部３０が形成されている。
【００５４】
受け部２１ａ２は、その抜去方向Ｂ側に位置する天面において、第１弾性部材２２としての発射バネ２２ａの挿入方向Ａの一端を受けている。そのため、保持部材２１ａをガイド部２８ａに沿って抜去方向Ｂに移動すると、受け部２１ａ２の天面と移動規制部２８ｃとの間で第１弾性部材２２が圧縮変形し、上述したように第１弾性部材２２に第１弾性エネルギーが蓄積された状態となる。また、第２弾性部材２４としての戻しバネ２４ａの挿入方向Ａの一端部は、受け部２１ａ２の外周面上に外嵌されている。そして、戻しバネ２４ａの挿入方向Ａの一端は、基礎部２１ａ１の天面で受けられており、戻しバネ２４ａの挿入方向Ａの一端近傍の螺旋状の一端部は、受け部２１ａ２の外周面で受けられている。第２弾性部材２４の抜去方向Ｂの一端部は、後述する別の可動部材３１により受けられており、保持部材２１ａをガイド部２８ａに沿って抜去方向Ｂに移動させると、基礎部２１ａ１の天面と可動部材３１との間で第２弾性部材２４が圧縮変形し、上述したように第２弾性部材２４に第２弾性エネルギーが蓄積された状態となる。
【００５５】
支持部材２１ｂは、保持部材２１ａを支持する支持状態と、保持部材２１ａから離間して保持部材２１ａを支持しない非支持状態と、の間で移動することができる。具体的に、本実施形態の第１弾性部材２２及び第２弾性部材２４は、可動部材２１の支持部材２１ｂを処理装置５０の天面の当接部５０ａに押し付けて、可動部材２１の支持部材２１ｂ及びこの支持部材２１ｂに支持された可動部材２１の保持部材２１ａを抜去方向Ｂに移動させることにより、エネルギー蓄積状態を実現するものであり、この過程において、支持部材２１ｂは、保持部材２１ａを支持した状態が維持される。
【００５６】
そして、第１弾性部材２２に第１弾性エネルギーが蓄積され、かつ、第２弾性部材２４に第２弾性エネルギーが蓄積されたエネルギー蓄積状態で、支持部材２１ｂは、保持部材２１ａから離間し、保持部材２１ａを支持しない状態となる。
【００５７】
具体的に、図２に示す状態は、第１弾性部材２２に第１弾性エネルギーが蓄積されておらず、かつ、第２弾性部材２４に第２弾性エネルギーが蓄積されていない状態である。この状態で、可動部材２１の支持部材２１ｂを処理装置５０に押し付けると、支持部材２１ｂ及びこの支持部材２１ｂに支持された保持部材２１ａがハウジング２３に対して相対的に抜去方向Ｂに移動する。これにより、第１弾性部材２２及び第２弾性部材２４がチャージされる。
【００５８】
第１弾性部材２２に第１弾性エネルギーが蓄積され、かつ、第２弾性部材２４に第２弾性エネルギーが蓄積されたエネルギー蓄積状態になると、後述する保持機構２６により、第２弾性部材２４の姿勢が保持される。その一方で、支持部材２１ｂが保持部材２１ａから離間し、保持部材２１ａが支持部材２１ｂにより支持されない状態となるため、第１弾性部材２２の第１弾性エネルギーが解放され、この第１弾性エネルギーによりセンサ１１及び針部材１２は挿入位置まで移動する（図１（ｄ）参照）。
【００５９】
つまり、本実施形態の生体情報処理装置１によれば、第１弾性部材２２のチャージ動作に連動させて、センサ１１及び針部材１２を挿入位置まで移動させる挿入操作を行うことができる。
【００６０】
本実施形態では、第１弾性部材２２の第１弾性エネルギーを解放させる解放機構として、ハウジング２３の内壁に設けられたレール部２３ｆを利用している。レール部２３ｆは、可動部材２１の保持部材２１ａ及び支持部材２１ｂが抜去方向Ｂに移動する際に可動部材２１の支持部材２１ｂの移動方向をガイドする。
【００６１】
図２、図３に示すように、レール部２３ｆは、支持部材２１ｂを、抜去方向Ｂに向かうにつれて抜去方向Ｂと直交する方向（挿入方向Ａと直交する方向と同じ方向）における保持部材２１ａとの距離が遠ざかるようにガイドする。そして、支持部材２１ｂは、第１弾性部材２２が第１弾性エネルギーを蓄積した状態で保持部材２１ａと離間する（図３参照）。これにより、センサ１１及び針部材１２は、第１弾性エネルギーによって挿入位置まで移動する。なお、支持部材２１ｂが保持部材２１ａと離間する際、第２弾性部材２４には第２弾性エネルギーが蓄積された状態となっている。
【００６２】
本実施形態のレール部２３ｆは、ハウジング２３の内壁に形成された、横断面形状がＣ形の長溝により構成されている。支持部材２１ｂのうち長溝内に位置する接続部８０は、長溝の延在方向に沿って長溝内を移動することができるが、接続部８０は、長溝の横断面形状がＣ形であるため、長溝から抜け落ちることはない。
【００６３】
なお、本実施形態では、ハウジング２３の側面側の内壁を抜去方向Ｂに向かうにつれて拡がるように傾斜させ、この傾斜面にレール部２３ｆを形成することにより、上述した第１弾性エネルギーの解放機構を実現しているが、支持部材２１ｂを、抜去方向Ｂに向かうにつれて抜去方向Ｂと直交する方向における保持部材２１ａとの距離が遠ざかるようにガイドするものであればよく、本実施形態の構成に限られるものではない。
【００６４】
また、本実施形態のレール部２３ｆは、ハウジング２３の側面側の内壁に設けられているが、この位置に限られるものではなく、例えば、ハウジング２３の背面側の内壁に設ける構成等、他の位置としてもよい。レール部２３ｆをハウジング２３の背面側の内壁に設ける構成については後述する（図８参照）。
【００６５】
更に、本実施形態の支持部材２１ｂは、抜去方向Ｂと直交する方向において、より具体的には、正面視（図２（ａ）、図３（ａ）参照）における左右方向において、保持部材２１ａを挟んで対向する位置にそれぞれ設けられている。本実施形態のように、支持部材２１ｂを複数設け、保持部材２１ａを、複数の支持部材２１ｂにより複数の位置で支持する構成とすれば、単一の支持部材２１ｂにより保持部材２１ａの一部を局所的に支持する構成と比較して、保持部材２１ａの傾き等を抑制し易く、保持部材２１ａ及びこの保持部材２１ａに保持されている交換具１０に含まれる針部材１２が挿入方向Ａ及び抜去方向Ｂに移動する軌道を安定させることができる。
【００６６】
また更に、本実施形態では、可動部材２１の支持部材２１ｂをレール部２３ｆに沿って移動させる構成としているが、レール部２３ｆがなく、可動部材２１の支持部材２１ｂの移動方向をガイドするものがない構成としてもよい。但し、本実施形態のように、可動部材２１の支持部材２１ｂの移動方向をレール部２３ｆによってガイドする構成とすれば、チャージ動作時の可動部材２１の移動方向を安定させることができる。
【００６７】
弾性エネルギー可変機構２５を構成する固定部材２８及び可動部材２１の材料としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金等の金属材料や上述したハウジング２３に使用可能な樹脂材料を用いることができる。
【００６８】
［保持機構２６］
保持機構２６は、エネルギー蓄積状態において、及びエネルギー蓄積状態から第１弾性部材２２の第１弾性エネルギーが解放された後、センサ１１及び針部材１２が第１弾性エネルギーにより挿入位置まで移動する間、第２弾性部材２４の姿勢を保持するものである。
【００６９】
本実施形態の保持機構２６は、係止爪部３１ｃが設けられた可動部材３１を備えている。ここで、上述した弾性エネルギー可変機構２５における可動部材２１と、保持機構２６の可動部材３１とを区別するために、以下、説明の便宜上、弾性エネルギー可変機構２５における可動部材２１を「第１可動部材２１」と記載し、保持機構２６の可動部材３１を「第２可動部材３１」と記載する。
【００７０】
第２可動部材３１は、固定部材２８の移動規制部２８ｃと第２弾性部材２４との間を、ガイド部２８ａに沿って移動可能である。換言すれば、第２弾性部材２４は、第１可動部材２１の保持部材２１ａと、第２可動部材３１との間に延在しており、ガイド部２８ａの延在方向（挿入方向Ａ又は抜去方向Ｂ）における第１可動部材２１の保持部材２１ａと、第２可動部材３１との対向距離を変動させることにより、第２弾性部材２４の変形状態を変えることができる。
【００７１】
具体的に、第２可動部材３１は、基礎部３１ａと、この基礎部３１ａから挿入方向Ａに向かって突設された円筒状の受け部３１ｂと、基礎部３１ａの挿入方向Ａと直交する方向の外縁部から挿入方向Ａに向かって突出する係止爪部３１ｃと、を備えている。受け部３１ｂの中空部は、抜去方向Ｂにおいて基礎部３１ａをも貫通しており、この中空部内にガイド部２８ａ及び第１弾性部材２２が延在している。
【００７２】
基礎部３１ａには、交換具１０の針部材１２の針支持部１２ｂを挟持可能な第２挟持部３２が設けられている。
【００７３】
受け部３１ｂは、第２弾性部材２４の抜去方向Ｂ側の端部を受けている。具体的に、第２弾性部材２４としての戻しバネ２４ａの抜去方向Ｂの一端部は、受け部３１ｂの外周面上に外嵌されている。そして、戻しバネ２４ａの抜去方向Ｂの一端は、基礎部３１ａの底面で受けられており、戻しバネ２４ａの抜去方向Ｂの一端近傍の螺旋状の一端部は、受け部３１ｂの外周面で受けられている。つまり、第２弾性部材２４は、その挿入方向Ａの一端が第１可動部材２１の保持部材２１ａに受けられ、その抜去方向Ｂの一端が第２可動部材３１に受けられており、ガイド部２８ａの延在方向において保持部材２１ａと第２可動部材３１との対向距離を変動することにより、第２弾性部材２４の圧縮状態を変化させることができる。
【００７４】
なお、上述したように、第２弾性部材２４の挿入方向Ａの一端部は保持部材２１ａの受け部２１ａ２の外周面で受けられ、第２弾性部材２４の抜去方向Ｂの一端部は第２可動部材３１の受け部３１ｂの外周面で受けられている。そして、保持部材２１ａの受け部２１ａ２の中心軸線と、第２可動部材３１の受け部３１ｂの中心軸線とは略一致している。そのため、第２弾性部材２４の変形方向は、ガイド部２８ａの延在方向に制限される。
【００７５】
更に、本実施形態では、第１弾性部材２２としての発射バネ２２ａが、第２弾性部材２４としての戻しバネ２４ａが区画する中空部内に延在しており、第１弾性部材２２の中心軸線と第２弾性部材２４の中心軸線とが略一致している。また、第１弾性部材２２としての発射バネ２２ａは、ガイド部２８ａの周囲に装着されており、第１弾性部材２２の変形方向も、第２弾性部材２４の変形方向と同様、ガイド部２８ａの延在方向に制限されている。このように、第１弾性部材２２及び第２弾性部材２４の変形方向を略一致させると共に、第１弾性部材２２の中心軸線と第２弾性部材２４の中心軸線とを略一致させることにより、針部材１２の挿入時の軌道及び抜去時の軌道を安定させ、穿刺の痛みを軽減することができる。
【００７６】
係止爪部３１ｃは、保持部材２１ａと第２可動部材３１とのガイド部２８ａの延在方向における対向距離が所定値になった場合、すなわち、第２弾性部材２４が第２弾性エネルギー以上の弾性エネルギーを蓄積する状態において、保持部材２１ａの係止突部３０を乗り上げ、この係止突部３０に引っ掛かる。係止爪部３１ｃが係止突部３０に引っ掛かることにより、第２弾性部材２４の姿勢は、第２弾性エネルギーを蓄積した状態で保持される。
【００７７】
具体的に、第２弾性部材２４が第２弾性エネルギーを蓄積しない状態（図２参照）から第１可動部材２１を処理装置５０に押し付けることにより、第１可動部材２１をハウジング２３に対して相対的に抜去方向Ｂに移動させる。第２可動部材３１が移動規制部２８ｃに当接する状態であれば、第２可動部材３１はそれ以上、抜去方向Ｂに移動しない。したがって、第２可動部材３１の基礎部３１ａを移動規制部２８ｃに当接させた状態のまま、第１可動部材２１の保持部材２１ａを抜去方向Ｂに移動させると、保持部材２１ａと第２可動部材３１との間のガイド部２８ａの延在方向における対向距離が小さくなる。これにより、第２弾性部材２４は圧縮変形する。
【００７８】
そして、保持部材２１ａの基礎部２１ａ１の天面と第２可動部材３１の基礎部３１ａの底面との間のガイド部２８ａの延在方向における対向距離が所定値になった場合、すなわち、第２弾性部材２４が第２弾性エネルギー以上の弾性エネルギーを蓄積する状態になると、上述したように、第２可動部材３１の係止爪部３１ｃが、保持部材２１ａの係止突部３０を乗り上げ、この係止突部３０に引っ掛かる（図３参照）。
【００７９】
なお、図３に示すエネルギー蓄積状態で、上述した第１弾性エネルギーの解放機構によって第１弾性エネルギーが解放されると、第１弾性部材２２の第１弾性エネルギーによってセンサ１１及び針部材１２は挿入位置まで移動する（図１（ｄ）参照）が、この間、第２弾性部材２４は第２弾性エネルギーを蓄積した状態のままである。すなわち、係止爪部３１ｃは、センサ１１及び針部材１２が挿入位置まで移動する間、係止突部３０に引っ掛かっており、保持部材２１ａを係止した状態のままとなる。
【００８０】
そして、センサ１１及び針部材１２が挿入位置まで移動すると、支持台部２８ｂの天面２８ｂ２に設けられた突起部２８ｂ３が、第２可動部材３１の係止爪部３１ｃと係合し、係止爪部３１ｃを、正面視（図２（ａ）、図３（ａ）参照）において、左右方向に拡げるように弾性変形させ、係止爪部３１ｃと係止突部３０との係合を解除する。これにより、第２弾性部材２４の第２弾性エネルギーは解放され、針部材１２は挿入位置から抜去位置へと移動する。
【００８１】
換言すれば、本実施形態のセンサ挿入装置２０において、センサ１１及び針部材１２を挿入位置まで移動させる動作は、第１弾性部材２２に蓄積された弾性エネルギーにより実行され、この間、第２弾性部材２４に蓄積された弾性エネルギーは利用されない。そして、センサ１１及び針部材１２が挿入位置に到達した後に針部材１２を抜去位置まで移動させる動作は、第２弾性部材２４に蓄積された弾性エネルギーにより実行され、この間、第１弾性部材２２の弾性エネルギーは利用されない。
【００８２】
［付勢部材２７］
図９は、付勢部材２７の動作を模式的に示す図である。図９（ａ）は、支持部材２１ｂを処理装置５０（図９では不図示）の当接部５０ａに押し付ける前の状態を示す。また、図９（ｂ）は、支持部材２１ｂを処理装置５０の当接部５０ａに押し付け、第１弾性部材２２及び第２弾性部材２４（図９では不図示）をチャージしている途中の状態を示す。更に図９（ｃ）は、エネルギー蓄積状態を示す。
【００８３】
図９に示すように、付勢部材２７は、支持部材２１ｂを処理装置５０に向かって付勢するものである。具体的に、本実施形態の付勢部材２７は、ハウジング２３の天壁部２３ｃの底面と、支持部材２１ｂとの間に延在するコイルバネである。支持部材２１ｂは付勢部材２７により挿入方向Ａに付勢されているため、支持部材２１ｂと処理装置５０（図９では不図示）とを密着させた状態で、支持部材２１ｂ及びこの支持部材２１ｂに支持された保持部材２１ａを、第１弾性部材２２を圧縮変形させながら抜去方向Ｂに移動させることができる。これにより、抜去方向Ｂに移動する保持部材２１ａ及び支持部材２１ｂの挙動を安定させることができる。また、センサ挿入装置２０によりセンサ１１を生体内に留置した後、センサ挿入装置２０を処理装置５０から離間させる際には、支持部材２１ｂは、付勢部材２７の付勢力（本実施形態ではコイルバネの復元力）により、図２に示す初期位置に復帰する。なお、図２、図３は、説明の便宜上、付勢部材２７を省略して描いている。
【００８４】
＜交換具１０＞
次に、本発明の１つの実施形態としての交換具１０について説明する。図４は交換具１０の形態変化を示す図である。図４（ａ）は、センサ挿入装置２０に装着可能な形態を示している。図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態でセンサ挿入装置２０に装着された後、支持部材２１ｂを処理装置５０に押し付けて抜去方向Ｂに移動させることにより実現されるセンサ挿入装置２０のエネルギー蓄積状態での交換具１０の形態を示している。図４（ｂ）に示す交換具１０の形態は、センサ挿入装置２０よってセンサ１１及び針部材１２が挿入位置に移動するまで維持される。図４（ｃ）は、図４（ｂ）の状態からセンサ挿入装置２０によって針部材１２が抜去位置まで移動したときの交換具１０の形態を示している。なお、図４（ａ）に示す交換具１０の形態が、図２に示す交換具１０の形態と同じであり、図４（ｂ）に示す交換具１０の形態が、図３に示す交換具１０の形態と同じである。
【００８５】
図４に示すように、本実施形態の交換具１０は、上述したセンサ１１及び針部材１２に加えて、センサハウジング１３と、中空部材１４と、シート部材１５と、を備えている。
【００８６】
［センサ１１］
本実施形態のセンサ１１は、生体内に挿入及び留置され、生体情報を検出することが可能である。具体的に、本実施形態のセンサ１１は、先端側が生体内に留置され、基端側が生体外に延在する導光部材としての光ファイバ１５０と、この光ファイバ１５０の先端部１５０ｂに設けられ、生体内に留置されて生体情報を検出可能な検出部１５１と、を備えている。なお、導光部材としては、光導波路フイルムから構成される光導波路を用いることもできる。
【００８７】
本実施形態の検出部１５１は、励起光によって蛍光する蛍光色素を含む蛍光ゲルを備え、この蛍光ゲルは、アナライト量に応じた蛍光を発生する。
【００８８】
光ファイバ１５０は、検出部１５１に照射する励起光及び検出部１５１により検出された測定光を伝達する導光路である。具体的に、光ファイバ１５０の基端側には後述する処理装置５０が配置されており、光ファイバ１５０の基端側に配置された処理装置５０の発光部５１から発生する励起光は、光ファイバ１５０を通じて検出部１５１に照射される。また、励起光によって発生した検出部１５１の測定光は、光ファイバ１５０を通じて、処理装置５０の光学検出部５３における受光部５２により受光される。
【００８９】
また、本実施形態の光ファイバ１５０は、センサハウジング１３に保持されている。具体的に、光ファイバ１５０は、センサハウジング１３が区画する貫通孔１６内に延在する直線部１５０ａと、この直線部１５０ａの先端側に連続し、貫通孔１６から外方に突出する先端部１５０ｂと、直線部１５０ａの基端側に連続する湾曲部１５０ｃと、この湾曲部１５０ｃの基端側に連続する基端部１５０ｄと、を備えている。
【００９０】
図４（ａ）に示す状態の光ファイバ１５０は、針部材１２の針部１２ａ内に位置しておらず、センサハウジング１３内で延在している。なお、光ファイバ１５０の先端部１５０ｂ及びこの先端部１５０ｂに設けられた検出部１５１は、センサ挿入装置２０によって針部材１２と共に生体内に挿入され、その後生体内に留置される部分となる。
【００９１】
図４（ａ）の状態から図４（ｂ）に示す状態になると、光ファイバ１５０の直線部１５０ａ及び先端部１５０ｂは、針部材１２の針部１２ａ内に位置する。センサ１１及び針部材１２は、センサ挿入装置２０により、図４（ｂ）に示す位置関係を維持したまま、挿入位置まで移動する。なお、図４（ｂ）に示す状態では、先端部１５０ｂに設けられる検出部１５１も、針部材１２の針部１２ａに位置している。また、湾曲部１５０ｃは、直線部１５０ａの基端から、針部材１２の針部１２ａに形成された間隙を通じて針部１２ａの外方に延在している。
【００９２】
図４（ｂ）に示す状態から針部材１２を抜去位置まで移動させて図４（ｃ）に示す状態にすると、光ファイバ１５０は、図４（ａ）の状態と同様、針部材１２の針部１２ａ内に位置しない状態となる。つまり、図４（ｃ）に示す状態は、貫通孔１６から外方に突出する先端部１５０ｂが生体内に留置された状態を示している。
【００９３】
［針部材１２］
針部材１２は、センサ１１と共に生体内に挿入され、センサ１１の先端側（本実施形態では検出部１５１及び光ファイバ１５０の先端部１５０ｂ）を生体内に留置した後で生体外に抜去されるものである。具体的に、針部材１２は、中空部を区画し、横断面に間隙が形成されている断面Ｕ字型の針部１２ａと、この針部１２ａを支持する針支持部１２ｂと、を備えている。
【００９４】
針部１２ａは、センサハウジング１３の貫通孔１６内を移動可能である。具体的に、針部１２ａは、図４（ａ）に示す状態で貫通孔１６内に延在しておらず、図４（ｂ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態に移行する際に、センサハウジング１３に対して相対的に挿入方向Ａへと貫通孔１６内を移動する。そして、図４（ｂ）に示す状態から図４（ｃ）に示す状態へ移行する際に、センサハウジング１３に対して相対的に抜去方向Ｂへと貫通孔１６内を移動し、後述する中空部材１４内に収容される。なお、針部１２ａは、上述したように、図４（ｂ）に示す状態で、センサ１１の先端側を内部に収容している。
【００９５】
針支持部１２ｂは棒状の形状を有しており、先端部に針部１２ａの基端部が固定されている。より具体的に、針支持部１２ｂは、挿入方向Ａ及び抜去方向Ｂに延在しており、針部１２ａは、針支持部１２ｂの挿入方向Ａの端部に設けられたフランジ部１２ｂ１から挿入方向Ａに向かって突設されている。また、針支持部１２ｂは、その抜去方向Ｂの端部に、センサ挿入装置２０の第２可動部材３１に形成された第２挟持部３２が入り込む環状溝部１２ｂ２を有している。フランジ部１２ｂ１は、中空部材１４の中空部１４ａ内を移動可能である。また、フランジ部１２ｂ１は、中空部材１４の天壁部１４ｂが区画する貫通孔１４ｂ１よりも外径が大きく構成されている。そのため、フランジ部１２ｂ１が貫通孔１４ｂ１を通じて、中空部材１４の外方へ抜け落ちることが防止される。したがって、このフランジ部１２ｂ１から挿入方向Ａに突設されている針部１２ａについても、貫通孔１４ｂ１を通じて、中空部材１４の外方へ抜け落ちることが防止されている。
【００９６】
なお、針支持部１２ｂのフランジ部１２ｂ１は、後述する中空部材１４の爪部１４ｅと当接しないような外径を有している。具体的には、図４に示すように、挿入方向Ａと直交する方向におけるフランジ部１２ｂ１の最大幅は、中空部材１４の側壁部１４ｃの内壁に対向して設けられた爪部１４ｅ間の対向距離よりも小さく、フランジ部１２ｂ１は、対向して配置された爪部１４ｅの間を、挿入方向Ａ及び抜去方向Ｂに移動することができる。
【００９７】
［センサハウジング１３］
センサハウジング１３は、針部材１２がセンサ挿入装置２０により挿入位置から抜去位置へと移動可能な貫通孔１６を区画している。また、センサハウジング１３は、針部材１２の針部１２ａに形成された間隙から針部１２ａの外方に延在する光ファイバ１５０のため、貫通孔１６と連通するガイド路１７を区画している。
【００９８】
より具体的に、本実施形態のセンサハウジング１３は、外形が円柱状の胴部１３ａと、この胴部１３ａの挿入方向Ａ側に一体で形成された円盤状の台部１３ｂと、胴部１３ａの側壁から径方向外側に突出する円筒状の接続部１３ｃと、を備えている。なお、上述した貫通孔１６は、胴部１３ａ及び台部１３ｂにより区画されており、胴部１３ａの天面（図４における上面）から台部１３ｂの底面（図４における下面）まで貫通している。貫通孔１６には、ディスク状の弾性部材が配置される。この弾性部材の材料としては、ブチルゴム、イソプレンゴム、シリコーンゴム、天然ゴム等の加硫ゴム、スチレン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、オレフィン系エラストマー等の熱可塑性エラストマー等が用いられる。この弾性部材により、針部１２ａを抜去後もセンサハウジング１３内が密封されるため、感染を予防することができる。また、上述したガイド路１７は、胴部１３ａ及び接続部１３ｃにより区画されており、ガイド路１７内を光ファイバ１５０の湾曲部１５０ｃ及び基端部１５０ｄが延在している。
【００９９】
更に、胴部１３ａの天面には、中空部材１４の挿入方向Ａの端部が嵌め込まれる嵌合溝１８が形成されている。胴部１３ａを天面側から見た場合に、この嵌合溝１８は四角形状であり、その中央部に貫通孔１６が位置している。つまり、嵌合溝１８の底壁が、その中央部において、貫通孔１６の抜去方向Ｂの一端開口を区画している。なお、胴部１３ａを天面側から見た場合の嵌合溝１８の形状は、上述した四角形状に限られるものではなく、例えば、円形や四角以外の多角形状であってもよい。
【０１００】
接続部１３ｃは、励起光を発光する及び測定光を受光する処理装置５０に接続可能である。接続部１３ｃの先端面は、ガイド路１７の一端開口を区画しており、ガイド路１７は、この一端開口から接続部１３ｃ及び胴部１３ａ内を延在し、貫通孔１６に連通している。
【０１０１】
［中空部材１４］
本実施形態の中空部材１４は、外形が略直方体形状であって、図４（ａ）及び図４（ｃ）に示す状態で針部材１２の針部１２ａを収容する中空部１４ａを区画している。中空部材１４は、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、センサハウジング１３の胴部１３ａの天面に形成された嵌合溝１８に対して嵌め込み可能である。また、中空部材１４は、嵌合溝１８に嵌め込まれた状態から抜去方向Ｂに移動させることにより、容易に取り外し可能である。
【０１０２】
具体的に、本実施形態の中空部材１４は、角筒状の側壁部１４ｃと、この側壁部１４ｃの挿入方向Ａの一端に位置する底壁部１４ｄと、側壁部１４ｃの抜去方向Ｂの一端に位置する天壁部１４ｂと、を備えており、側壁部１４ｃ、底壁部１４ｄ及び天壁部１４ｂにより、中空部１４ａを区画している。
【０１０３】
ここで、中空部材１４内の底壁部１４ｄ上には、針部材１２の針支持部１２ｂにおけるフランジ部１２ｂ１が接続可能な接続部材６０が配置されている。
【０１０４】
接続部材６０は、中空部材１４の側壁部１４ｃの内壁に沿って、中空部１４ａ内を挿入方向Ａ及び抜去方向Ｂに移動することができ、その抜去方向Ｂ側の天面に、針支持部１２ｂのフランジ部１２ｂ１が嵌り込むことが可能な窪み部６１を区画している。
【０１０５】
図４（ａ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態に移行する際に（図４（ａ）の白抜き矢印参照）、針支持部１２ｂのフランジ部１２ｂ１が、接続部材６０の窪み部６１に嵌り込み、針部材１２と接続部材６０とが接続される。なお、図４に示す例では、窪み部６１を区画する内壁に、窪み部６１に嵌り込んだフランジ部１２ｂ１が窪み部６１から抜け出てしまうことを防ぐ係止爪部６２が設けられている。
【０１０６】
そして、接続部材６０は、図４（ｂ）に示す状態から図４（ｃ）に示す状態に移行する際に、針部材１２と共に中空部１４ａ内を抜去方向Ｂに移動する（図４（ｃ）の白抜き矢印参照）。
【０１０７】
また、中空部材１４は、針部材１２が挿入位置から抜去位置へと移動した後に、針部材１２が挿入位置へ再移動することを規制するワンウェイロック部を備えている。具体的に、本実施形態の中空部材１４における側壁部１４ｃの内面には、中空部１４ａ側に突出するワンウェイロック部としての爪部１４ｅが設けられている。図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、針部材１２が抜去位置まで移動する際に、針部材１２の針支持部１２ｂにおけるフランジ部１２ｂ１に接続された接続部材６０が、爪部１４ｅと摺動し、この爪部１４ｅを乗り越える。その結果、接続部材６０の挿入方向Ａ側の面（図４では下面）が爪部１４ｅの係止面１４ｅ１（図４では爪部１４ｅの上面）と当接し、針部材１２が挿入方向Ａへ戻ることが規制される。そして、針部１２ａの先端が底壁部１４ｄの貫通孔１４ｄ１から突出せずに、中空部１４ａ内にとどまった状態が維持される。そのため、図４（ｃ）の状態の交換具１０をセンサ挿入装置２０から取り外した後に、針部材１２及び中空部材１４を、センサ１１、センサハウジング１３及びシート部材１５から離間させるように移動させたとしても、針部材１２の針部１２ａは中空部材１４の中空部１４ａ内に位置するため、被測定者や医療従事者が、生体内に穿刺及び抜去された針部１２ａに触れることが抑制される。
【０１０８】
なお、上述した針部材１２の挿入位置への再移動を規制するため、挿入方向Ａと直交する方向における接続部材６０の最大幅は、中空部材１４の側壁部１４ｃの内壁に対向して設けられた爪部１４ｅ間の対向距離よりも大きく構成されている。
【０１０９】
また、本実施形態の爪部１４ｅは、側壁部１４ｃのうち対向する２つの壁部の内面に２つ設けられているが、針部１２ａが針部１２ａの中心軸線上を移動する際に接続部材６０が接続されていないフランジ部１２ｂ１の通過を許容するものであって、かつ、接続部材６０が接続されたフランジ部１２ｂ１が抜去方向Ｂに移動する際は摺動及び乗り越えを要する配置や個数であればよく、上述の配置や個数に限られるものではない。したがって、爪部１４ｅを、例えば、側壁部１４ｃのうち３つ又は４つの壁部にそれぞれ設ける構成や、１つの壁部のみに設ける構成としてもよい。
【０１１０】
底壁部１４ｄは、その中央部に貫通孔１４ｄ１を区画しており、中空部材１４の底壁部１４ｄをセンサハウジング１３の胴部１３ａの嵌合溝１８に嵌め込んだ際には、底壁部１４ｄの貫通孔１４ｄ１が、センサハウジング１３の貫通孔１６と連通する。したがって、中空部材１４の底壁部１４ｄを嵌合溝１８に嵌め込んだ状態において、針部材１２の針部１２ａを、センサハウジング１３の貫通孔１６及び底壁部１４ｄの貫通孔１４ｄ１を通じて、抜去位置となる中空部１４ａ内へと移動させることができる。嵌合溝１８と中空部材１４との嵌合力は、針支持部１２ｂを抜去方向に動かすときの摺動力よりも大きい。なお、針部材１２を生体外へ抜去可能な抜去位置まで移動させる動作（図４（ｃ）参照）により、針部材１２の針支持部１２ｂにおけるフランジ部１２ｂ１に接続された接続部材６０は、上述した側壁部１４ｃの爪部１４ｅと摺動し、爪部１４ｅを乗り越え、挿入方向Ａへの移動が規制される。嵌合溝１８と中空部材１４との嵌合力は、接続部材６０が爪部１４ｅを乗り越えるために必要な抵抗力よりも大きい。
【０１１１】
［シート部材１５］
シート部材１５は、挿入方向Ａ又は抜去方向Ｂが厚み方向となる薄肉部材であり、その挿入方向Ａに位置する面（図４では下面）は、生体表面上に当接した状態で、センサ１１及びセンサハウジング１３と共に生体側に留置されるものである。
【０１１２】
シート部材１５の下面には、生体表面に粘着可能な粘着剤が設けられていてもよい。このような構成とすれば、センサ挿入装置２０により針部材１２を挿入位置まで移動させた際にシート部材１５の粘着剤が生体表面と粘着する。そのため、生体側に留置されたセンサ１１及びセンサハウジング１３が体動等によって動いてしまうことを抑制可能である。シート部材１５の粘着面には剥離可能な剥離紙が設けられていてもよい。
【０１１３】
＜処理装置５０＞
次に、交換具１０のうち、生体側に留置されるセンサ１１、センサハウジング１３及びシート部材１５を用いて行う生体情報の測定について説明する。まず、センサハウジング１３の接続部１３ｃに処理装置５０を接続する。
【０１１４】
上述したように、本実施形態の生体情報処理装置１では、センサ挿入装置２０によりセンサ１１を生体内に留置する際に、処理装置５０を利用する。つまり、処理装置５０を生体表面上に配置した状態で、センサ挿入装置２０によりセンサ１１の生体内への留置を実行するため、センサ１１を留置した後にセンサ挿入装置２０を生体表面から離間させれば、センサ１１の生体外に延在する部分を収容するセンサハウジング１３と、処理装置５０とが近傍に位置する状態となる。そのため、本実施形態の生体情報処理装置１によれば、上述したセンサハウジング１３の接続部１３ｃと処理装置５０との接続をより容易に行うことができる。
【０１１５】
図５は、処理装置５０の内部の構成を簡単に示している。図５に示すように、本実施形態の処理装置５０は、センサ１１の検出部１５１に照射する励起光を発生する発光部５１と、アナライト量に応じて発生した検出部１５１の測定光（本実施形態では蛍光）を受光する受光部５２を備えた光学検出部５３と、この光学検出部５３から得られた信号を処理する処理部５４と、を備えている。
【０１１６】
なお、本発明に係る生体情報処理装置は、上述した実施形態で記載したものに限られるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本実施形態の第１可動部材２１の支持部材２１ｂが移動するレール部２３ｆは線状に延在しており、支持部材２１ｂが挿入方向Ａに移動する際の動線と、支持部材２１ｂが抜去方向Ｂに移動する際の動線とは同じであるが、挿入方向Ａに移動する際の動線と、抜去方向Ｂに移動する際の動線とを異ならせるようなレール部とすることも可能である。図６は、レール部２３ｆの変形例としてのレール部２３ｆ´を示す図である。図６は、レール部２３ｆ´を、ハウジング２３の正面側から見た模式図である。すなわち、図６の示すレール部２３ｆ´は、ハウジング２３の内壁のうち、ハウジング２３の正面側に面する壁面に形成されている。
【０１１７】
図６に示すように、レール部２３ｆ´は、支持部材２１ｂが抜去方向Ｂに移動する際に移動方向をガイドする第１ガイド部７１と、この第１ガイド部７１と連続し、支持部材２１ｂが挿入方向Ａに移動する際に移動方向をガイドする第２ガイド部７２と、を備えている。このように、支持部材２１ｂが挿入方向Ａに移動する際の動線、すなわち、支持部材２１ｂが初期位置に戻る際の動線と、支持部材２１ｂが抜去方向Ｂに移動する際の動線、すなわち、第１弾性部材２２（図２等参照）及び第２弾性部材２４（図２等参照）をチャージする際の動線と、を別々にすることにより、保持部材２１ａ（図２等参照）や支持部材２１ｂの形状等に合わせて、支持部材２１ｂの動線を最適化することができる。
【０１１８】
より具体的に、図６に示すレール部２３ｆ´は、第１ガイド部７１の挿入方向Ａの端部及び抜去方向Ｂの端部で、第２ガイド部７２と繋がっており、支持部材２１ｂのうちレール部２３ｆ´に収容された接続部８０は、第１ガイド部７１、第２ガイド部７２を順に移動する。
【０１１９】
図７（ａ）は、図６に示すレール部２３ｆ´において、第１ガイド部７１と第２ガイド部７２との接続箇所に、支持部材２１ｂが逆戻りせずに一方向に移動するように誘導する誘導部材を配置した構成を示す図である。具体的に、図７（ａ）は、第１ガイド部７１と第２ガイド部７２との接続箇所に、誘導部材として回動可能なフラップ７３を配置したものである。また図７（ｂ）は、第１ガイド部７１と第２ガイド部７２との接続箇所で、支持部材２１ｂが逆戻りせずに一方向に移動するように、レール部２３ｆ´内に収容される支持部材２１ｂの接続部８０の形状を、長軸が挿入方向Ａに対して傾斜した楕円柱形状としたものを示している。このように、接続部８０の形状を工夫することにより、支持部材２１ｂの逆戻りを抑制することができる。また、図７（ｃ）は、接続部８０がレール部２３ｆ´としての長溝内で回動するように、接続部８０から長溝外に向かって突出する軸部の周囲にバネ部材８１を配置したものである。バネ部材８１は、接続部８０が回動するように接続部８０を付勢している（図７（ｃ）の接続部８０近傍の矢印参照）。接続部８０をレール部２３ｆ´内で回動するようにすれば、第１ガイド部７１と第２ガイド部７２との接続箇所において、一方から他方のガイド部へと支持部材２１ｂを移動し易くすることができる。
【０１２０】
また、本実施形態のレール部２３ｆは、ハウジング２３の側面側の内壁に形成されているが、この構成に限られるものではなく、図８に示すように、ハウジング２３の背面側の内壁にレール部を設ける構成としてもよい。図８（ａ）は、交換具１０が装着されたセンサ挿入装置２０と、処理装置５０とが離間した状態を示しており、図８（ｂ）は、交換具１０が装着されたセンサ挿入装置２０における第１弾性部材２２及び第２弾性部材２４が処理装置５０からの力を受けて圧縮された状態、すなわち、エネルギー蓄積状態を示している。なお、図８では、説明の便宜上、支持部材２１ｂを処理装置５０に向かって付勢する付勢部材２７（図９参照）を省略して描いている。
【０１２１】
図８に示すレール部２３ｇは、ハウジング２３の背面側の内壁に形成されており、支持部材２１ｂは、このレール部２３ｇに沿って挿入方向Ａ及び抜去方向Ｂに移動可能である。レール部２３ｇは、上述したレール部２３ｆと同様、支持部材２１ｂを抜去方向Ｂに向かうにつれて抜去方向Ｂと直交する方向における保持部材２１ａとの距離が遠ざかるようにガイドする。レール部２３ｇがハウジング２３の背面側の内壁に形成されている点以外は、上述した生体情報処理装置１と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１２２】
更に、本実施形態の交換具１０では、センサ挿入装置２０に装着される形態（図４（ａ）参照）において、センサ１１の先端部を構成する検出部１５１及び光ファイバ１５０の先端部１５０ｂが、外部に露出した状態となっているが、センサ挿入装置２０に装着される形態において、センサ１１、及び針部材１２の針部１２ａの両方を中空部材１４内に収容しておく構成とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明は、生体情報処理装置に関する。
【符号の説明】
【０１２４】
１：生体情報処理装置
１０：交換具
１１：センサ
１２：針部材
１２ａ：針部
１２ｂ：針支持部
１２ｂ１：フランジ部
１２ｂ２：環状溝部
１３：センサハウジング
１３ａ：胴部
１３ｂ：台部
１３ｃ：接続部
１４：中空部材
１４ａ：中空部
１４ｂ：天壁部
１４ｂ１：貫通孔
１４ｃ：側壁部
１４ｄ：底壁部
１４ｄ１：貫通孔
１４ｅ：爪部（ワンウェイロック部）
１４ｅ１：係止面
１５：シート部材
１６：貫通孔
１７：ガイド路
１８：嵌合溝
２０：センサ挿入装置
２１：第１可動部材（可動部材）
２１ａ：保持部材
２１ａ１：基礎部
２１ａ２：受け部
２１ｂ：支持部材
２２：第１弾性部材（弾性部材）
２２ａ：発射バネ
２３：ハウジング
２３ａ：側壁開口
２３ｂ：側壁部
２３ｃ：天壁部
２３ｄ：開放部
２３ｆ、２３ｆ´、２３ｇ：レール部
２４：第２弾性部材
２４ａ：戻しバネ
２５：弾性エネルギー可変機構
２６：保持機構
２７：付勢部材
２８：固定部材
２８ａ：ガイド部
２８ｂ：支持台部
２８ｂ１：底面
２８ｂ２：天面
２８ｂ３：突起部
２８ｃ：移動規制部
２９：第１挟持部
３０：係止突部
３１：第２可動部材
３１ａ：基礎部
３１ｂ：受け部
３１ｃ：係止爪部
３２：第２挟持部
５０：処理装置
５０ａ：当接部
５１：発光部
５２：受光部
５３：光学検出部
５４：処理部
６０：接続部材
６１：窪み部
６２：係止爪部
７１：第１ガイド部
７２：第２ガイド部
７３：フラップ（誘導部材）
８０：接続部
８１：バネ部材
１５０：光ファイバ（導光部材）
１５０ａ：光ファイバの直線部
１５０ｂ：光ファイバの先端部
１５０ｃ：光ファイバの湾曲部
１５０ｄ：光ファイバの基端部
１５１：検出部
【図１】
2017131542.tif 000003
【図２】
2017131542.tif 000004
【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】
2017131542.tif 000009
【図８】
2017131542.tif 000010
【図９】
2017131542.tif 000011