專利名稱：血液傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及血液傳感器、以及使用該血液傳感器進(jìn)行血液檢查的血液檢查裝置。
技術(shù)背景
糖尿病患者需要定期測量血糖值，并基于測量出的血糖值注射胰島素，以維持血 糖值正常。為了維持該血糖值正常，需要經(jīng)常測量血糖值，為此使用血液檢查裝置從患者的 指尖等采集少量的血液。為了從采集到的血液檢測血糖值而使用血液傳感器。
使用圖1至圖3說明以往的血液傳感器(參照專利文獻(xiàn)1)。圖1所示的血液傳 感器1包括板狀的基板2 ；基板孔加，其形成在基板2上；多個檢測電極3，其形成在基板 2上；墊片4，其安裝在基板2的上表面；墊片孔如，其形成在墊片4上且與基板孔加連接； 蓋罩5，其安裝在墊片4的上表面；蓋罩孔fe，其形成在蓋罩5上且與墊片孔如連接；血液 存儲部6，其由基板孔加、墊片孔如以及蓋罩孔fe構(gòu)成；供給路徑7，其一端與血液存儲部 6連接；空氣孔8，其設(shè)置在供給路徑7的另一端；檢測部9，其由檢測電極3構(gòu)成；以及試劑 10，其裝載在檢測部9。
血液傳感器1的血液存儲部6由貫穿板狀的血液傳感器1的上下的孔構(gòu)成。也就 是說，使基板孔2a、墊片孔如以及蓋罩孔fe的各自的內(nèi)徑相等且將它們的中心點配置在同 一軸上。
參照圖2和圖3，對上述的血液傳感器1的動作進(jìn)行說明。如圖2A所示，首先使安 裝在血液檢查裝置上的血液傳感器1與患者的皮膚11抵接。接著，沿箭頭13的方向發(fā)射 穿刺針12。其結(jié)果，穿刺針12貫穿血液傳感器1的血液存儲部6而對皮膚11進(jìn)行穿刺。
如圖2B所示，從被穿刺后的皮膚11流出血液15，通過流出的血液15的表面張力 而形成血液滴15a。血液滴1 隨著血液15的流出而變大到與供給路徑7相接。血液滴 15a與供給路徑7相接后，如圖2C所示，血液滴1 裂開，血液15流入血液存儲部6的內(nèi) 部。然后，通過供給路徑7的毛細(xì)管現(xiàn)象，血液15被一下子引導(dǎo)到檢測部9。
在檢測部9中，血液15與試劑10發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生與血糖值成比例的電流。這里 為了實現(xiàn)適合的測量，需要使血液15流入供給路徑7的速度一定(即為，“速控狀態(tài)”)，從 而使其與試劑10的反應(yīng)穩(wěn)定。在血液檢查裝置中，通過測量與所述血糖值成比例的電流來 測量血糖值。基于該測量值，例如獲得給予患者的胰島素量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
專利文獻(xiàn)1 (日本)特開2001-515377號公報
在以往的血液傳感器1中，考慮會發(fā)生如下的現(xiàn)象，即，如圖3所示，在血液滴1 膨脹而與供給路徑7相接之前，例如與處于供給路徑7的相反側(cè)的血液存儲部6的壁6a相 接時，血液滴1 裂開，血液15流出到蓋罩5的上表面證。此時，血液15沒有被提供給供給路徑7，從而不能測量血糖值。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供血液傳感器，其防止上述現(xiàn)象的發(fā)生且將足夠量的血液可 靠地提供給供給路徑。
也就是說，本發(fā)明的第一方面是有關(guān)以下所述的血液傳感器。
[1]、本發(fā)明的血液傳感器包括基板；墊片，其安裝在所述基板的上表面；蓋罩， 其安裝在所述墊片的上表面；血液存儲部，其由基板孔、墊片孔的一部分以及蓋罩孔構(gòu)成， 所述基板孔形成在所述基板上，所述墊片孔形成在所述墊片上且與所述基板孔連接，所述 蓋罩孔形成在所述蓋罩上且與所述墊片孔連接；供給路徑，其由所述墊片孔的另一部分構(gòu) 成且與所述血液存儲部連通；以及多個檢測電極，其形成在所述供給路徑內(nèi)。在此，其特征 在于，使所述蓋罩從所述供給路徑側(cè)朝向所述血液存儲部的內(nèi)側(cè)突出且突出得超過所述基 板和墊片。
另外，優(yōu)選的是，蓋罩的突出長度(超過基板和墊片的突出長度)大于基板厚度與 墊片厚度的總和。進(jìn)而，能夠通過蓋罩孔對本發(fā)明的血液傳感器的血液存儲部施加負(fù)壓。
另外，本發(fā)明的血液傳感器根據(jù)蓋罩孔的開孔面積、開孔形狀等而包括以下的五 種形態(tài)(A)至(E)。
(A)在第一種形態(tài)中，通過使蓋罩孔的開孔面積為基板孔的開孔面積以下且小于 墊片孔的開孔面積，從而使蓋罩從供給路徑側(cè)朝向血液存儲部的內(nèi)側(cè)突出且突出得超過基 板、墊片。
(B)在第二種形態(tài)中，使基板孔、墊片孔以及蓋罩孔為圓形。另外，使蓋罩孔的直徑 為基板孔的直徑以下且小于墊片孔的直徑。然后，通過將基板孔、墊片孔以及蓋罩孔的各自 的中心配置在同一軸上，從而使蓋罩從供給路徑側(cè)朝向血液存儲部的內(nèi)側(cè)突出且突出得超 過基板或墊片。
(C)在第三種形態(tài)中，使基板孔、墊片孔以及蓋罩孔為圓形。另外，使蓋罩孔的直徑 為基板孔的直徑以下且小于墊片孔的直徑。然后，將墊片孔和蓋罩孔的各自的中心配置在 同一軸上，并且相對于所述墊片孔的中心，將基板孔的中心配置在所述供給路徑的相反側(cè)， 由此，使蓋罩從供給路徑側(cè)朝向血液存儲部的內(nèi)側(cè)突出且突出得超過基板或墊片。
(D)在第四種形態(tài)中，使基板孔、墊片孔以及蓋罩孔為圓形。另外，使基板孔的直徑 大于所述蓋罩孔的直徑且與所述墊片孔的直徑相等。進(jìn)而，將所述基板孔和所述墊片孔的 各中心配置在同一軸上，并且相對于所述基板孔的中心，將所述蓋罩孔的中心配置在所述 供給路徑的相反側(cè)。由此，使蓋罩從供給路徑側(cè)朝向血液存儲部的內(nèi)側(cè)突出且突出得超過 基板或墊片。
(E)在第五種形態(tài)中，通過在蓋罩上形成從供給路徑側(cè)朝向血液存儲部的內(nèi)側(cè)的 突起部，從而使蓋罩從供給路徑側(cè)朝向血液存儲部的內(nèi)側(cè)突出且突出得超過基板或墊片。 通過設(shè)置突起部而僅使蓋罩的一部分突出時，與使蓋罩從血液存儲部的四周突出相比，血 液存儲部內(nèi)的血液很難被引導(dǎo)到供給路徑周邊以外。因此，能夠減少所需采血量。
進(jìn)而，優(yōu)選的是，本發(fā)明的血液傳感器的基板從供給路徑側(cè)朝向血液存儲部的內(nèi) 側(cè)突出且突出得超過墊片。但是，優(yōu)選的是，基板的突出長度小于蓋罩的突出長度。通過使基板和蓋罩雙方都突出而形成的、基板與蓋罩之間的間隙與供給路徑連通。因此，如果在該 間隙產(chǎn)生毛細(xì)管力，則能夠?qū)⒀捍鎯Σ康难焊煽康匾龑?dǎo)到供給路徑。
另外，對本發(fā)明的血液傳感器而言，也可以由基板、墊片和蓋罩形成多邊形(優(yōu)選 的是正多邊形)的基體，并在該多邊形的各個頂部設(shè)置電極。然后，使在各個頂部設(shè)置的電 極與檢測電極的任一個連接，并且使在各個頂部設(shè)置的電極中的兩個電極與同一檢測電極 連接。將與同一檢測電極連接的兩個電極中的一方作為基準(zhǔn)，能夠確定在多邊形的各個頂 部設(shè)置的電極是與哪個檢測電極連接。另外，基體也可以是六邊形(優(yōu)選的是正六邊形)。
對本發(fā)明的血液傳感器而言，也可以調(diào)整各個部件表面的撥水性或疏水性，由此 能夠?qū)⒀喉樌匾龑?dǎo)到供給路徑處的檢測部。
例如，在本發(fā)明的血液傳感器中，能夠使所述蓋罩的上表面具有撥水性而使所述 供給路徑的內(nèi)表面具有親水性，并且使所述血液存儲部的頂面具有比所述供給路徑的內(nèi)表 面弱的親水性或比所述蓋罩的上表面弱的撥水性。另外，也可以使本發(fā)明的血液傳感器的 基板的下表面具有撥水性。
本發(fā)明的第二方面是有關(guān)以下所述的具備血液傳感器的血液檢查裝置。本發(fā)明的 血液檢查裝置根據(jù)穿刺單元可大致分為以下兩種形態(tài)[2]和[3]。
[2]、第一種形態(tài)為，血液檢查裝置包括殼體；筒體，其形成在殼體的一端；柱塞， 其在筒體內(nèi)往復(fù)移動；穿刺針具，其一端裝卸自由地被柱塞保持，在另一端安裝有穿刺針； 血液傳感器，其與穿刺針相向地被設(shè)置；以及電路部，其與血液傳感器連接，在所述血液檢 查裝置中，使血液傳感器為[1]中記載的所述血液傳感器。
[3]、第二種形態(tài)為，血液檢查裝置包括殼體；筒體，其形成在殼體的一端；激光 發(fā)射裝置，其設(shè)置在殼體內(nèi)；血液傳感器，其與激光發(fā)射裝置的激光發(fā)射口相向地被設(shè)置； 以及電路部，其與血液傳感器連接，在所述血液檢查裝置中，使血液傳感器為[1]中記載的 所述血液傳感器。
在本發(fā)明的血液檢查裝置中，也可以將血液傳感器筒式化。也就是說，將血液傳感 器安裝到筒狀的支架上而構(gòu)成采血管，并且將采血管插拔自由地安裝在本發(fā)明的血液檢查 裝置的筒體。采血管的支架也可以由可透視內(nèi)部的透明或半透明的部件形成。
在本發(fā)明的血液檢查裝置中也可以設(shè)置負(fù)壓單元，所述負(fù)壓單元對血液傳感器的 附近施加負(fù)壓。負(fù)壓單元能夠?qū)ρ簜鞲衅鞯母浇┘迂?fù)壓。
優(yōu)選的是，相對于形成在血液傳感器上的蓋罩孔的中心，本發(fā)明的血液檢查裝置 的穿刺單元對偏向供給路徑側(cè)的位置進(jìn)行穿刺。如上所述，穿刺單元既可以是穿刺針，也可 以是激光。
本發(fā)明的血液傳感器能夠?qū)⒉杉窖捍鎯Σ康纳倭康难嚎煽康匾龑?dǎo)到配置 在供給路徑上的檢測部。因此，通過具備本發(fā)明的血液傳感器的血液檢查裝置，能夠進(jìn)行更 合適的血液檢查。
另外，由于在本發(fā)明的血液傳感器的蓋罩上設(shè)置有構(gòu)成血液存儲部的蓋罩孔，所 以在穿刺時不需要刺破蓋罩的力量。因此，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行穿刺。進(jìn)而，因為也能夠通過該 蓋罩孔提供負(fù)壓，所以能夠促進(jìn)負(fù)壓的供給。


圖1是以往的血液傳感器的剖面圖。
圖2A是圖1的血液傳感器的剖面圖，表示進(jìn)行針穿刺之前的狀態(tài)；圖2B是圖1的 血液傳感器的剖面圖，表示從穿刺部位流出的血液的液滴膨脹的情形；圖2C是圖1的血液 傳感器的剖面圖，表示血液從血液存儲部流入供給路徑的狀態(tài)。
圖3是圖1的血液傳感器的剖面圖，表示血液未從血液存儲部流入供給路徑的異 常使用狀態(tài)。
圖4是實施方式1的血液傳感器的剖面圖。
圖5是實施方式1的血液傳感器的透視平面圖。
圖6是構(gòu)成實施方式1的血液傳感器的各個結(jié)構(gòu)要素的分解平面圖，圖6A是蓋罩 的平面圖，圖6B是墊片的平面圖，圖6C是基板的平面圖。
圖7是實施方式1的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖。
圖8A是實施方式1的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示從穿刺后的皮膚流 出的血液形成了液滴的狀態(tài)；圖8B是實施方式1的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表 示從穿刺后的皮膚流出的血液的液滴變大而與蓋罩孔的突出部相接觸的狀態(tài)；圖8C是實施 方式1的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示血液從血液存儲部流入供給路徑的狀態(tài)。
圖9A是實施方式2的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖；圖9B是實施方式2的 血液傳感器的血液存儲部的透視平面圖。
圖IOA是實施方式2的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示從穿刺后的皮膚 流出的血液的液滴與蓋罩孔的突出部相接觸的狀態(tài)；圖IOB是實施方式2的血液傳感器的 血液存儲部的剖面圖，表示血液從血液存儲部流入供給路徑的狀態(tài)；圖IOC是實施方式2的 血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示血液存儲部的血液流入供給路徑后的狀態(tài)。
圖IlA是實施方式3的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖；圖IlB是實施方式3 的血液傳感器的血液存儲部的透視平面圖。
圖12A是實施方式3的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示從穿刺后的皮膚 流出的血液的液滴與蓋罩孔的突出部相接觸的狀態(tài)；圖12B是實施方式3的血液傳感器的 血液存儲部的剖面圖，表示血液從血液存儲部流入供給路徑的狀態(tài)；圖12C是實施方式3的 血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示血液存儲部的血液流入供給路徑后的狀態(tài)。
圖13是實施方式3的血液傳感器的血液存儲部的透視平面圖，表示血液存儲部的 血液流入供給路徑后的狀態(tài)。
圖14A是實施方式4的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖；圖14B是實施方式4 的血液傳感器的血液存儲部的透視平面圖。
圖15A是實施方式4的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示從穿刺后的皮膚 流出的血液形成了液滴的狀態(tài)；圖15B是表示實施方式4的血液傳感器的血液存儲部的剖 面圖，表示從穿刺后的皮膚流出的血液的液滴與蓋罩孔的突出部相接觸的狀態(tài)；圖15C是 實施方式4的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示血液存儲部的血液流入供給路徑后 的狀態(tài)。
圖16A是實施方式5的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖；圖16B是實施方式5 的血液傳感器的血液存儲部的透視平面圖。
圖17A是實施方式5的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示從穿刺后的皮膚 流出的血液形成了液滴后的狀態(tài)；圖17B是表示實施方式5的血液傳感器的血液存儲部的 剖面圖，表示從穿刺后的皮膚流出的血液的液滴與蓋罩孔的突出部相接觸的狀態(tài)；圖17C 是實施方式5的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖，表示血液存儲部的血液流入供給路徑 后的狀態(tài)。
圖18是實施方式6的以穿刺針為穿刺單元的血液檢查裝置的剖面圖。
圖19是安裝構(gòu)成實施方式6的血液檢查裝置的采血管時的、安裝部的示意圖。
圖20是構(gòu)成實施方式6的血液檢查裝置的電路部的方框圖。
圖21是使用實施方式6的血液檢查裝置來進(jìn)行血液檢查的流程圖。
圖22是實施方式6的血液檢查裝置中的血液傳感器的血液存儲部的剖面圖且表 示穿刺位置的圖。
圖23是表示患者使用實施方式6的血液檢查裝置的狀態(tài)的圖。
圖M是實施方式7的以激光為穿刺單元的血液檢查裝置的分解立體圖。
具體實施方式
1、關(guān)于本發(fā)明的血液傳感器
本發(fā)明的血液傳感器包括蓋罩、墊片以及基板。各個部件優(yōu)選為板狀，并且將它 們相互層疊。也就是說，將墊片層疊在基板上，再將蓋罩層疊在墊片上。并不特別限制蓋罩、 墊片以及基板的材質(zhì)，例如為聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate =PET) 即可。
基板的厚度優(yōu)選為75 μ m 250 μ m(例如為100 μ m)，墊片的厚度優(yōu)選為50 μ m 150 μ m (例如為50 μ m)，蓋罩的厚度優(yōu)選為50 μ m 250 μ m (例如為75 μ m)。
在蓋罩、墊片以及基板上分別形成孔(貫穿孔)并將其分別稱為蓋罩孔、墊片孔以 及基板孔。蓋罩孔、墊片孔的一部分以及基板孔相互連通而形成血液傳感器的血液存儲部。 優(yōu)選的是，血液存儲部的容積約為0. 2 6. 5 μ L。
另外，墊片孔的一部分形成血液存儲部，但其他的部分形成與血液存儲部連通的 供給路徑。供給路徑優(yōu)選是產(chǎn)生毛細(xì)管現(xiàn)象的微細(xì)路徑，所以墊片孔的其他的部分優(yōu)選是 狹縫狀。供給路徑的容積優(yōu)選約為0. 02 0. 75 μ L(例如為0. 072 μ L)。
進(jìn)而，所述血液存儲部的容積與所述供給路徑的容積的比率優(yōu)選為5 10 1。
將基板孔、墊片孔以及蓋罩孔連通而形成血液存儲部，所以基板側(cè)和蓋罩側(cè)也都 開孔(參照圖4等)。從墊片側(cè)，皮膚穿刺單元(穿刺針或激光)經(jīng)由血液存儲部，對皮膚 進(jìn)行穿刺，從皮膚流出的血液從基板側(cè)的開孔處流入血液存儲部。
這樣，對血液存儲部而言，由于基板側(cè)和蓋罩側(cè)都開孔，所以能夠經(jīng)由墊片孔對血 液存儲部的內(nèi)部施加負(fù)壓。通過對血液存儲部的內(nèi)部施加負(fù)壓，在穿刺之前吸引皮膚或?qū)?流出的血液高效率地引導(dǎo)到血液存儲部。
并不特別限定用于形成血液存儲部的各個孔的形狀，但是特征在于，蓋罩從血液 傳感器的具有供給路徑的一側(cè)朝向血液存儲部的內(nèi)側(cè)突出，并且比基板、墊片突出。也就是 說，在血液傳感器的血液存儲部中，蓋罩與基板、墊片相比，向血液存儲部的內(nèi)側(cè)突出。
蓋罩可以，(1)從整個蓋罩孔的四周朝向血液存儲部的內(nèi)側(cè)突出(參照圖7、圖9或圖11)，也可以( 從血液傳感器的具有供給路徑的一側(cè)選擇性地朝向血液存儲部的內(nèi) 側(cè)突出(參照圖14、圖16等)。
優(yōu)選的是，蓋罩從供給路徑存在的一側(cè)朝向血液存儲部的內(nèi)側(cè)，比基板、墊片突 出，比基板、襯墊突出的長度大于基板的厚度和墊片的厚度的總和。如后所述，通過使蓋罩 的突出部最先與從穿刺后的皮膚流出而積存在血液存儲部的血液相接，從而能夠可靠地將 血液引導(dǎo)到供給路徑。進(jìn)而，若使蓋罩與基板和墊片相比向血液存儲部內(nèi)側(cè)突出且比基板 和墊片突出的長度大于基板的厚度和墊片的厚度的總和，則血液存儲部內(nèi)的血液能夠更可 靠地與蓋罩的突出部接觸。另外，雖然蓋罩比基板和墊片突出即可，但其突出的長度的上限 優(yōu)選為2mm以下。
使蓋罩從供給路徑存在的一側(cè)突出到血液存儲部的內(nèi)側(cè)時可以考慮到，首先使蓋 罩孔的開孔面積小于基板孔的開孔面積、構(gòu)成血液存儲部的墊片孔的開孔面積(參照實施 方式1)。使各個孔的形狀為任意的相似形(例如為圓形、橢圓形、多邊形、星形等)，并將它 們的中心或重心配置在同一軸上時，只要使蓋罩孔的開孔面積較小，就能夠使蓋罩突出到 血液存儲部的內(nèi)側(cè)。
使蓋罩從供給路徑存在的一側(cè)突出到血液存儲部的內(nèi)側(cè)時可以考慮到，在蓋罩上 設(shè)置從供給路徑側(cè)朝向血液存儲部的內(nèi)側(cè)的突起部(參照實施方式幻。此時，能夠選擇性 地僅使供給路徑附近的蓋罩突出。
使蓋罩從供給路徑存在的一側(cè)突出到血液存儲部的內(nèi)側(cè)時可以考慮到，使基板 孔、墊片孔以及蓋罩孔為圓形，調(diào)整其內(nèi)徑、中心的配置(參照實施方式2至4)。
另外，也可以使蓋罩從供給路徑存在的一側(cè)突出到血液存儲部的內(nèi)側(cè)且基板也從 供給路徑存在的一側(cè)突出到血液存儲部的內(nèi)側(cè)。但是，蓋罩的突出長度大于基板的突出長 度。此時，在蓋罩與基板之間形成的間隙產(chǎn)生毛細(xì)管力，所以血液存儲部的血液被容易地引 導(dǎo)到該間隙。由于該間隙與供給路徑連通，所以能夠更可靠地將血液提供給供給路徑。
例如，使蓋罩孔的直徑與基板孔的直徑相等或小于基板孔的直徑，并且小于墊片 孔的直徑時，如果(1)將各個孔的中心配置在同一軸上(參照實施方式幻，或者( 將蓋罩 孔和墊片孔的各自的中心配置在同一軸上且將基板孔的中心配置在如下的位置，即，相對 于蓋罩孔的中心，遠(yuǎn)離供給路徑的位置(參照實施方式3)，則蓋罩從蓋罩孔的四周同等地 突出到血液存儲部的內(nèi)側(cè)。
在實施方式2中，由基板和蓋罩形成的溝槽同等地形成在血液存儲部的四周。另 一方面，在實施方式3中，由基板和蓋罩形成的溝槽偏向供給路徑側(cè)。
另外，在使基板孔的直徑大于蓋罩孔的直徑且與墊片孔的直徑相等時，將基板孔 和墊片孔的中心配置在同一軸上，而且相對于基板孔的中心，將蓋罩孔的中心配置在遠(yuǎn)離 供給路徑的位置。由此，能夠使蓋罩從供給路徑側(cè)突出到血液存儲部的內(nèi)側(cè)，同時消除或抑 制來自供給路徑的相反側(cè)的突出(參照實施方式4)。
另外，在由墊片孔的其他部分(狹縫狀的孔)構(gòu)成的供給路徑配置有兩個以上的 檢測電極，所述檢測電極用于檢測提供到供給路徑的血液的成分。檢測電極包括由有效極 和對極構(gòu)成的一對電極。“有效極”是指用于測量血液成分的電極，“對極”是指與上述有效 極成為一對的電極。進(jìn)而，優(yōu)選的是，檢測電極具有用于探測血液是否被提供給檢測部的電 極即“探測極”。檢測電極也可以具有用于測量血液中的血細(xì)胞比容(hematocrit)值的電極即“Hct極”等。
配置在供給路徑的檢測電極的各個電極與用于連接外部電路(血液測量裝置的 電路)的連接電極連接。只要能連接外部電路則不特別限制連接電極的配置方式，例如將 其配置在血液傳感器的端部。進(jìn)而，也可以使血液傳感器為多邊形(優(yōu)選為正多邊形)，將 連接電極配置在各個頂部。
另外，也可以將某一個檢測電極與兩個連接電極連接。與一個檢測電極連接的兩 個連接電極之間的電位差為“0”。由此，檢測連接電極之間的電位差為“0”的連接電極，以 檢測出的連接電極中的一個為基準(zhǔn)而能夠確定各個檢測電極。這樣，將用于確定各個檢測 電極的基準(zhǔn)的連接電極稱為基準(zhǔn)電極。
例如，血液傳感器也可以為正六邊形。此時，優(yōu)選的是，配置六個連接電極，配置四 個或五個檢測電極。配置四個檢測電極時的檢測電極優(yōu)選的是有效極、對極、探測極以及 Hct極，并且配置兩個基準(zhǔn)電極。配置五個檢測電極時的檢測電極優(yōu)選的是有效極、對極、兩 個探測極以及Hct極的檢測電極，并且配置一個基準(zhǔn)電極。
也可以在本發(fā)明的血液傳感器所包含的兩個以上的檢測電極的至少一部分電極 (例如，“有效極”和“對極”)之上配置與要檢測的血液成分進(jìn)行反應(yīng)的試劑。根據(jù)要檢 測的血液成分適當(dāng)選擇試劑，例如要測量血糖值時，試劑為添加酶(PQQ-GDH)和鐵氰化鉀 (potassium ferricyanide)的混合物等可。
本發(fā)明的血液傳感器可與血液檢查裝置組合而用于血液檢查。優(yōu)選的是，將血液 傳感器筒式化，可插拔自由地向血液檢查裝置安裝。例如，采血管由血液傳感器和安裝該血 液傳感器的筒狀支架構(gòu)成。在筒狀支架上設(shè)置用于向血液檢查裝置安裝的安裝機構(gòu)即可。 另外，較為理想的是，為了能夠目視(透視)內(nèi)部的血液傳感器而使筒狀支架至少一部分透 明或半透明，從而能夠觀察采血時的情形。
組合有本發(fā)明的血液傳感器的血液檢查裝置的具體例子在實施方式6和7進(jìn)行說 明，但優(yōu)選的是，作為用于對皮膚進(jìn)行穿刺而使血液流出的穿刺單元包括穿刺針或激光照 射裝置。穿刺單元貫穿血液傳感器的血液存儲部而對皮膚進(jìn)行穿刺，但是優(yōu)選的是，該穿刺 位置比蓋罩孔的中心更靠近供給路徑。通過使穿刺位置靠近供給路徑，血液更容易接觸到 從供給路徑側(cè)向血液存儲部的內(nèi)側(cè)突出的蓋罩突出部。因此，更可靠地將血液引導(dǎo)到供給 路徑。
本發(fā)明的血液檢查裝置也可以具有負(fù)壓單元，所述負(fù)壓單元對血液傳感器的附近 施加負(fù)壓。如果對血液傳感器的附近施加負(fù)壓，且通過蓋罩孔對血液存儲部內(nèi)施加負(fù)壓，則 能夠吸引要進(jìn)行穿刺的皮膚。血液容易從因吸引而隆起的皮膚流出，所以更可靠地進(jìn)行血 液檢查。
[實施方式1]
圖4至圖8表示本發(fā)明的血液傳感器的例子(實施方式1)。
圖4是實施方式1的血液傳感器20a的剖面圖。血液傳感器20a為板狀，由基板 21、貼合在基板21的上表面的墊片22以及貼合在墊片22的上表面的蓋罩23構(gòu)成。
血液存儲部M是將在基板21的大致中央處形成的基板孔21a、在墊片22的大致 中央處形成的墊片孔22a以及在蓋罩23的大致中央處形成的蓋罩孔23a連通而形成的空 間。血液存儲部M朝向下方或上方開孔。
使血液傳感器20a的基板21的下表面與皮膚抵接，對血液存儲部內(nèi)的皮膚進(jìn)行穿 刺，由此來自皮膚的血液積存在血液存儲部24。供給路徑25的一端與血液存儲部M連接， 另一端與在蓋罩上形成的空氣孔觀連接。積存在血液存儲部M的血液因毛細(xì)管現(xiàn)象而被 引導(dǎo)到在供給路徑25上形成的檢測部27 (參照圖5)。
優(yōu)選的是，使蓋罩23的上表面2 具有撥水性，從而抑制積存在血液存儲部M的 血液通過蓋罩孔23a而泄漏。而且，優(yōu)選的是，使供給路徑25的內(nèi)表面具有親水性，從而使 積存在血液存儲部M的血液容易地流入供給路徑25。
另外，優(yōu)選的是，使血液存儲部M的頂面2 具有比供給路徑25的內(nèi)表面弱的親 水性或者具有比蓋罩23的上表面2 弱的撥水性。由此，能夠進(jìn)一步防止積存在血液存儲 部M的血液從蓋罩孔23a泄漏并促使其流入供給路徑25。
此外，優(yōu)選的是，基板21的下表面(與皮膚接觸的面)具有撥水性。目的在于，使 從穿刺后的皮膚流出的血液不從血液存儲部24流出。
這里所謂的撥水性，優(yōu)選表面自由能量為43mN/m以下。并不特別限定使各個部件 的表面具有撥水性的方法或使各個部件的表面具有親水性的方法。例如可以使用撥水性材 料或親水性材料來形成該部件，或者也可以用撥水性處理劑或親水性處理劑等對其表面進(jìn) 行處理。
在檢測部27上裝載的試劑10根據(jù)作為測量對象的血液成分的種類適當(dāng)?shù)?選擇。例如在要測量血糖值時，試劑10為添加酶(PQQ-GDH)和鐵氰化鉀(potassium ferricyanide)等混合物即可。通過將試劑溶液滴在檢測電極31以及檢測電極33(參照 圖5)上并使其干燥，從而能夠形成試劑10，所述試劑溶液為使添加酶(PQQ-GDH)和鐵氰化 鉀(potassium ferricyanide)等溶解于CMC水溶液而調(diào)制出的，所述檢測電極31以及所 述檢測電極33形成在基板21上。
圖5是血液傳感器20a的透視平面圖。血液傳感器20a的平面形狀是正六邊形。 在正六邊形的六個頂部的各個頂部形成連接電極31a 3 及33c，連接電極33c作用為基 準(zhǔn)電極。也就是說，連接電極33a與33c相互電連接，由此連接電極33c成為基準(zhǔn)電極(以 下也稱為“基準(zhǔn)電極33c”)。在后面詳細(xì)地說明基準(zhǔn)電極。連接電極31a 3 及33c (基 準(zhǔn)電極)與后述的血液檢查裝置的連接器連接。
設(shè)置其一端與血液存儲部M連接的供給路徑25，所述血液存儲部M設(shè)置在血液 傳感器20a的大致中央處。供給路徑25從血液存儲部M朝向連接電極3 延伸，供給路 徑25的另一端與空氣孔觀連接。
在供給路徑25上，從血液存儲部M側(cè)開始依序設(shè)置“與連接電極3 連接的檢 測電極34”、“與連接電極3 連接的檢測電極35”、再次“與連接電極3 連接的檢測電極 34”、“與連接電極33a以及基準(zhǔn)電極33c連接的檢測電極33”、“與連接電極31a連接的檢 測電極31”、再次“與連接電極33a以及基準(zhǔn)電極33c連接的檢測電極33”以及“與連接電 極3 連接的檢測電極32”。
在檢測電極31和檢測電極33上裝載試劑10而成為檢測部27。
圖6是血液傳感器20a的分解平面圖。圖6C是構(gòu)成血液傳感器20a的正六邊形 的基板21的平面圖?；?1的尺寸21b為9mm?；?1的材質(zhì)為聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)，其厚度為100 μ m。10
在基板21的上表面配置從檢測電極31 35以及與檢測電極31 35的各個電 極引出的連接電極31a 3 和基準(zhǔn)電極33c。對通過濺射法(sputtering)或者蒸鍍法 而在基板21上形成的導(dǎo)電層進(jìn)行激光加工而一體地形成即可。導(dǎo)電層的材料例如為金、白 金、或者鈀等。而且，在基板21的大致中央處設(shè)置基板孔21a。
圖6B是墊片22的平面圖。墊片22的材質(zhì)為聚對苯二甲酸乙二醇酯，其厚度為 50 μ m0
墊片22是六個頂部的各個頂部具有半圓狀的切口 22f的正六邊形。正六邊形的 各個頂部的切口在與基板21的連接電極31a 3 和基準(zhǔn)電極33c對應(yīng)的位置形成。尺 寸22b為9mm。在墊片22上形成包含有墊片孔2 和狹縫孔22c的孔。墊片孔2 位于與 基板孔21a對應(yīng)的位置且設(shè)置在墊片22的大致中央處，構(gòu)成血液存儲部的一部分。
在墊片22上形成的狹縫孔22c與墊片孔2 連通，構(gòu)成血液15的供給路徑25。 因此，優(yōu)選的是，對狹縫孔22c的壁面和與其對應(yīng)的所述基板21的上表面進(jìn)行親水性處理。 使狹縫孔22c的寬度為0. 6mm,使其長度為2. 4mm。由此，供給路徑25的容積為0. 072 μ L。 因此，基于本發(fā)明的血液傳感器進(jìn)行的血液檢查能夠以小容量的血液15來實施，不會增加 患者的負(fù)擔(dān)，并且也不會使患者感到恐怖。
圖6Α是蓋罩23的平面圖。蓋罩23的材質(zhì)為聚對苯二甲酸乙二醇酯，其厚度為 75 μ m。蓋罩23的尺寸2 為9mm。在蓋罩23的大致中央處設(shè)置有蓋罩孔23a。對應(yīng)于供 給路徑25的前端部(相當(dāng)于圖6B中的狹縫孔22c的左端部)設(shè)置空氣孔28。使空氣孔 28的直徑^a為50 500 μ m(例如為50 μ m)。使空氣孔28的直徑較小的理由是抑制血 液15從空氣孔觀流出。
蓋罩23是六個頂部的各個頂部具有半圓狀的切口 23f的正六邊形。在與基板21 的連接電極31a 3 和基準(zhǔn)電極33c對應(yīng)的位置形成蓋罩23的正六邊形的各個頂部的 切口。
構(gòu)成血液傳感器20a的基板21、墊片22以及蓋罩23能夠通過將定型尺寸的主基 板分割為多個而分別形成。由于分割出的基板21、墊片22以及蓋罩23分別為正六邊形，所 以能夠在主基板上無縫隙地切割出它們。因此，能夠無浪費地從主基板獲得各個部件，對省 資源化作出貢獻(xiàn)。
圖7是實施方式1的血液存儲部M和其附近的剖面圖?；?1的厚度是100 μ m, 墊片22的厚度是50 μ m。此外，蓋罩23的厚度是75 μ m。
基板孔21a的直徑21d和墊片孔22a的直徑22d都為2. Omm,蓋罩孔23a的直徑 23d為1.5mm。基板孔21a、墊片孔22a以及蓋罩孔23a形成為同心圓狀。也就是說，基板孔 21a、墊片孔22a以及蓋罩孔23a的中心存在于血液存儲部M的中心處。
墊片孔2 的直徑22d大于蓋罩孔23a的直徑23d，墊片孔2 的直徑22d等于基 板孔21a的直徑21d。
由于蓋罩孔23a的直徑23d小于基板孔21a、墊片孔22a的直徑，所以蓋罩23向 血液存儲部M的內(nèi)部突出而形成突出部23c。血液傳感器20a的突出部23c的突出的長 度Q50 μ m)比基板21和墊片22的厚度的總和(150 μ m)大100 μ m。通過設(shè)置這樣的突出 部23c，采集到血液存儲部M內(nèi)的血液滴1 能夠在到達(dá)血液存儲部M與皮膚11的接觸 點(參照圖8B的虛線圓)之前流入供給路徑25。因此，優(yōu)選的是，蓋罩23上形成的突出部23c的突出長度大于基板21和墊片22的厚度的總和。
用圖8A 圖8C說明血液15流入供給路徑25的情況。如圖8A所示，血液存儲部 24內(nèi)的皮膚11被穿刺后，從穿刺孔Ila流出血液15而形成血液滴15a。
因血液15從穿刺孔Ila流出，血液滴1 變大，如圖8B所示，與突出部23c相接。 于是如圖8C所示，形成血液滴15a的血液15在血液存儲部M內(nèi)擴(kuò)展，一下子流入供給路 徑25。也就是說，積存在血液存儲部M內(nèi)的足量的血液15 —下子被提供給供給路徑25， 所以血液15在一定的速度(速控)的狀態(tài)下流入供給路徑25。其結(jié)果，不會出現(xiàn)以下的情 況，即，由于血液15不足，其與試劑10(參照4)的反應(yīng)在中途停止，或者血液15過多而將 試劑10從檢測部27沖走，在檢測部27以外的地方發(fā)生反應(yīng)。因此，在規(guī)定的位置總以一 定的反應(yīng)速度與試劑10發(fā)生反應(yīng)。因此，能夠獲得準(zhǔn)確且穩(wěn)定的測量結(jié)果。
[實施方式2]
圖9和圖10表示實施方式2的血液傳感器20b。
血液傳感器20b與實施方式1的血液傳感器20a的不同點在于在基板21與蓋罩 23之間形成有溝槽^^。以下，重點說明該不同點，對與實施方式1相同的部件附加相同的 標(biāo)號而對其簡單說明。
圖9A是血液傳感器20b的血液存儲部M和其附近的剖面圖，圖9B是其透視平面 圖。在基板21上形成的基板孔21a的直徑21e是1.6mm。在墊片22上形成的墊片孔22a 的直徑2 是2. 0mm。而且，在蓋罩23上形成的蓋罩孔23a的直徑2 是1. 0mm?；蹇?21a、墊片孔22a、蓋罩孔23a各自的中心在同一軸上。
血液傳感器20b的血液存儲部M與實施方式1相同，蓋罩23向血液存儲部M的 中心突出而形成突出部23c。突出部23c的突出長度QOO μ m)大于基板21與墊片22的厚 度的總和(150 μ m)。因此，與實施方式1相同，由于突出部23c，采集到血液存儲部M內(nèi)的 血液滴1 能夠在到達(dá)血液存儲部M與皮膚11的接觸點之前，流入供給路徑25。
如圖9A所示，在血液存儲部M的基板21與蓋罩23之間形成溝槽^a。如圖9B 所示，溝槽26a為環(huán)狀，內(nèi)徑為1. 6mm,外徑為2. Omm,寬度為200 μ m,高度為50 μ m(其厚度 與墊片22的厚度相同)。
基板孔21a、墊片孔22a以及蓋罩孔23a的中心位于血液存儲部M的中心處。基 板孔21a的直徑21e大于蓋罩孔23a的直徑23e，墊片孔22a的直徑2 大于基板孔21a的 直徑21e。
參照圖10說明血液傳感器20b的采血的動作。血液存儲部M的內(nèi)部的皮膚11 被穿刺后，從穿刺孔Ila流出血液15，從而形成血液滴15a。如圖IOA所示，血液滴15a變 大后與突出部23c的前端(用虛線表示)抵接。于是如圖IOB所示，血液滴1 在血液存 儲部M內(nèi)一下子擴(kuò)展開。擴(kuò)展的途中的血液15與基板孔21a的虛線所示的墊片側(cè)前端 (圖10B)抵接。由于溝槽^a內(nèi)產(chǎn)生毛細(xì)管力，所以如圖IOC所示，血液15—下子流入溝 槽^a，進(jìn)而流入溝槽的血液15在速控狀態(tài)下流入供給路徑25。
這樣，通過溝槽^a內(nèi)產(chǎn)生的毛細(xì)管力，能夠使血液15經(jīng)由供給路徑25更可靠地 流入檢測部27 (參照圖4)。而且，檢查后殘留在血液存儲部M內(nèi)的血液量與
[實施方式3]
圖11和圖12表示實施方式3的血液傳感器20c。
在血液傳感器20c的基板21與蓋罩23之間形成與實施方式2的血液傳感器20b 的溝槽26a類似的溝槽^b。但是，溝槽26b形成在供給路徑25側(cè)，而在供給路徑25的相 反側(cè)2 不形成溝槽，這一點與溝槽26a不同。以下，重點說明該不同點，對與實施方式2 的血液傳感器20b相同的部件附加相同的標(biāo)號而對其簡單說明。
圖IlA是血液傳感器20c的血液存儲部M和其附近的剖面圖，圖IlB是其透視平 面圖。在基板21上形成的基板孔21a的直徑21f是1.8mm。在墊片22上形成的墊片孔22a 的直徑22f是2. 0mm。而且，在蓋罩23上形成的蓋罩孔23a的直徑23f是1. 0mm。
墊片孔2 和蓋罩孔23a的中心在同一軸上，相對于該軸，基板孔21a的中心處于 遠(yuǎn)離供給路徑25的位置。因此，在供給路徑25的相反側(cè)Me，基板孔21a與墊片孔2 對 齊，在基板21和蓋罩23之間沒有形成溝槽。
這樣，墊片孔2 和蓋罩孔23a的中心存在于血液存儲部M的中心處，基板孔21a 的中心的位置偏向供給路徑25的相反側(cè)Me。在相反側(cè)Me，基板孔21a的壁面與墊片孔 22a的壁面對齊。而且，基板孔21a的直徑21f大于蓋罩孔23a的直徑23f，墊片孔22a的 直徑22f大于基板孔21a的直徑21f。
血液傳感器20c的血液存儲部M與實施方式1相同，蓋罩23向血液存儲部M的 內(nèi)部突出而形成突出部23c。供給路徑25附近的突出部23c的突出長度QOO μ m)大于基 板21與墊片22的厚度的總和(150 μ m)。因此，與實施方式1相同，由于突出部23c，采集 到血液存儲部內(nèi)的血液滴1 能夠在到達(dá)血液存儲部M與皮膚11的接觸點之前，流入供 給路徑25。
如圖IlB所示，溝槽^b的寬度在供給路徑25側(cè)最大QOO μ m)，并且隨著遠(yuǎn)離供 給路徑25而逐漸變細(xì)，在供給路徑的相反側(cè)2 沒有溝槽26b (溝槽^b的寬度為“0”)。 因此，與實施方式2的血液傳感器20b的溝槽26a相比，溝槽^b的容積更小。因此，檢查 后殘存在溝槽內(nèi)的血液的量減少，所以能夠降低檢查所需的血液15的采集量。
參照圖12A 圖12C說明血液傳感器20c的采血的動作。血液存儲部M內(nèi)的皮 膚11被穿刺后，從穿刺孔Ila流出血液15，從而形成血液滴15a。如圖12A所示，血液滴 1 變大后與突出部23c的前端(用虛線表示)抵接。于是如圖12B所示，血液滴1 在 血液存儲部M內(nèi)一下子擴(kuò)展開。擴(kuò)展的途中的血液15與虛線所示的基板孔21a的墊片側(cè) 前端(參照圖12B中的虛線圓內(nèi))抵接。與由突出部23c和皮膚11形成的空間相比，溝槽 26b內(nèi)產(chǎn)生較強的毛細(xì)管力。因此，如圖12C所示，血液15 —下子流入具有毛細(xì)管力的溝 槽^b，流入溝槽^b的血液15在速控狀態(tài)下流入供給路徑25。這樣，通過產(chǎn)生較強的毛 細(xì)管力的溝槽^b，能夠使血液15經(jīng)由供給路徑25而更可靠地流入檢測部27。
如上所述，在血液傳感器20c中，相對于蓋罩孔23a的中心，基板孔21a的中心偏 向供給路徑25的相反側(cè)2 側(cè)。另一方面，對皮膚的穿刺位置多在與蓋罩孔23a的中心位 置大致相同的位置。根據(jù)該位置關(guān)系，對皮膚的穿刺位置(從皮膚滲出的血液滴15a的中 心)自然而然地比基板孔21a的中心更靠近所述供給路徑25側(cè)。因此，如圖12C所示，血 液滴1 偏向供給路徑25側(cè)，形成空白部Mb。
而且，由于在供給路徑25的相反側(cè)2 沒有溝槽^b，所以與實施方式2的血液傳感器20b相比，殘存在溝槽^b內(nèi)的血液量較少。因此，能夠減少血液15的采集量，從而減 輕患者的負(fù)擔(dān)。圖13是表示圖12C的狀態(tài)下的血液傳感器的透視平面圖。如圖12C和圖 13所示，在血液存儲部M內(nèi)形成不殘留血液15的空白部Mb。與實施方式2的血液傳感 器20b相比，用血液傳感器20c進(jìn)行檢查所需的血液15的量減少了相當(dāng)于空白部24b的容量的量。
[實施方式4]
圖14 圖15表示實施方式4的血液傳感器20d。
對于血液傳感器20d而言，蓋罩23的突出部23c形成在供給路徑25側(cè)，另一方 面，在供給路徑25的相反側(cè)2 不形成突出部，從而在這一點上與實施方式1的血液傳感 器20a不同。以下，重點說明該不同點，對與實施方式1相同的部件附加相同的標(biāo)號而對其 簡單說明。
圖14A是血液傳感器20d的血液存儲部M和其附近的剖面圖，圖14B是其透視平 面圖。在圖14A和圖14B中，在基板21上形成的基板孔21a的直徑21g、以及在墊片22上 形成的墊片孔22a的直徑22g都為1. 75mm。另一方面，在蓋罩23上形成的蓋罩孔23a的直 徑23g是1. 5mm。也就是說，基板孔21a的直徑21g與墊片孔22a的直徑22g相等；另一方 面，蓋罩孔23a的直徑23g小于墊片孔22a的直徑22g。
而且，基板孔21a與墊片孔22a的中心在同一軸上，相對于基板孔21a的中心，蓋 罩孔23a的中心遠(yuǎn)離供給路徑25的位置。也就是說，基板孔21a和墊片孔22a的中心存在 于血液存儲部M的中心處，蓋罩孔23a的中心位于供給路徑25的相反側(cè)。
因此，基板孔21a、墊片孔22a以及蓋罩孔23a的各自的壁面在供給路徑25的相 反側(cè)2 對齊，蓋罩23不突出。血液傳感器20d的蓋罩23從供給路徑25側(cè)向血液存儲部 24的內(nèi)部突出，形成突出部23c。另一方面，血液傳感器20d的蓋罩23沒有從供給路徑25 的相反側(cè)Me向血液存儲部M的內(nèi)部突出，從而沒有突出部。
另外，供給路徑25附近的蓋罩23的突出部23c的突出長度Q50 μ m)大于基板21 與墊片22的厚度的總和(150μπι)。因此，與實施方式1相同，由于突出部23c，采集到血液 存儲部M內(nèi)的血液滴1 能夠在到達(dá)血液存儲部M與皮膚11的接觸點之前，流入供給路 徑25。
參照圖15A 圖15C說明血液傳感器20d的采血的動作。如圖15A所示，血液存 儲部M內(nèi)的皮膚11被穿刺后，從穿刺孔Ila流出血液15而形成血液滴15a。血液滴1 變大后，如圖15B所示與突出部23c的前端(參照虛線)抵接。于是如圖15C所示，通過由 突出部23c和皮膚11產(chǎn)生的毛細(xì)管力，血液滴1 經(jīng)由供給路徑25在速控狀態(tài)下一下子 流入檢測部27。
在血液傳感器20d中，通過供給路徑25以及空氣孔觀(參照圖4)，在所述供給路 徑25以及其附近，蓋罩23與皮膚11之間形成間隙而產(chǎn)生毛細(xì)管力。另一方面，在供給路 徑25的相反側(cè)，蓋罩23與皮膚11之間沒有形成間隙。而且，在血液15填滿血液存儲部M 之前，血液15與設(shè)置在供給路徑25側(cè)的蓋罩23的突出部23c接觸。因此，血液15幾乎不 會流到供給路徑25側(cè)的相反側(cè)，能夠?qū)⒀?5經(jīng)由供給路徑25可靠地導(dǎo)入檢測部27。因 此，殘存在血液存儲部M內(nèi)的血液量比實施方式1 3的任何一個都少。因此，減少要采 集的血液15的量，從而減輕患者的負(fù)擔(dān)。14
[實施方式5]
圖16和圖17表示實施方式5的血液傳感器20e。
血液傳感器20e在供給路徑25的附近具有朝向血液存儲部M的內(nèi)部的蓋罩23 的突起部23c。也就是說，蓋罩23選擇性地在供給路徑25的附近突出，在其周圍的其他部 分不形成朝向血液存儲部M的內(nèi)部的突出部，在這一點上，與實施方式1的血液傳感器20a 不同。以下，重點說明該不同點，對與實施方式1的血液傳感器20a相同的部件附加相同的 標(biāo)號而對其簡單說明。
圖16A是血液傳感器20e的血液存儲部M和其附近的剖面圖，圖16B是其透視平 面圖。血液傳感器20e的基板孔21a與墊片孔22a的各自的壁面對齊。血液傳感器20e的 蓋罩23具有僅從供給路徑25側(cè)朝向血液存儲部M的內(nèi)部的突出部分，形成突出部23c。 另一方面，蓋罩23除了所述突起部23c以外沒有突出部分，并且其不從供給路徑25側(cè)以外 (包含相反側(cè)Me)的部分突出。在相反側(cè)Me，血液傳感器20e的蓋罩孔23a的壁面與基 板孔21a和墊片孔2 的壁面相比，距血液存儲部M較遠(yuǎn)。當(dāng)然，在相反側(cè)Me，蓋罩孔23 的壁面23a也可以與基板孔21a和墊片孔22a的壁面對齊。
另外，供給路徑25附近的蓋罩23的突出部23c的突出長度Q50 μ m)大于基板21 與墊片22的厚度的總和(150μπι)。因此，與實施方式1相同，由于突出部23c，采集到血液 存儲部M內(nèi)的血液滴1 能夠在到達(dá)血液存儲部M與皮膚11的接觸點之前，流入供給路 徑25。
參照圖17A 圖17C說明血液傳感器20e的采血的動作。如圖17A所示，血液存 儲部M內(nèi)的皮膚被穿刺后，從穿刺孔Ila流出血液15而形成血液滴15a。血液滴1 變大 后，如圖17B所示與突出部23c的前端(參照虛線)抵接。于是如圖17C所示，通過在突出 部23c和皮膚11之間的間隙產(chǎn)生的毛細(xì)管力，血液滴1 經(jīng)由供給路徑25在速控狀態(tài)下 一下子流入檢測部27。
這樣，血液傳感器20e選擇性地在供給路徑附近具有蓋罩23的突出部，與血液傳 感器20d同樣地在血液15填滿血液存儲部M之前，能夠使血液15經(jīng)由供給路徑25可靠 地流入檢測部27。
而且，血液傳感器20e的蓋罩23的在供給路徑25附近的一部分選擇性地向血液 存儲部M的內(nèi)部突出。因此，如上述的實施方式3和實施方式4那樣，血液15很難與血液 存儲部M的內(nèi)壁面的四周都接觸。血液滴1 僅與血液傳感器20e的蓋罩23的突出部 23c的部分接觸，通過毛細(xì)管力被導(dǎo)入供給路徑25。能夠無浪費地利用積存在血液存儲部 的血液，采集少量的血液即可，所以能夠減輕因檢查造成的痛疼。
2.本發(fā)明的血液檢查裝置
本發(fā)明的血液檢查裝置的特征為，具有所述的血液傳感器。而且，優(yōu)選的是，將血 液傳感器筒式化，可插拔自由地安裝到血液檢查裝置。以下，參照

本發(fā)明的血液檢 查裝置的例子。
[實施方式6]
圖18 圖23表示實施方式6的血液檢查裝置40。在血液檢查裝置40上安裝在 實施方式1 5進(jìn)行了說明的血液傳感器20 (可以是血液傳感器20a 20e中的任一個)。
圖18是血液檢查裝置40的剖面圖。由樹脂形成的殼體41的一端為圓筒形狀的筒體41a。在筒體41a的前端插拔自由地插入而安裝采血管42。
插拔自由地安裝的采血管42由圓筒形狀的支架39和安裝在支架39內(nèi)的血液傳 感器20構(gòu)成。優(yōu)選的是，構(gòu)成采血管42的支架39由透明部件形成，以能夠目視采血的情 況。而且，在與血液傳感器20的血液存儲部相向的支架39上形成穿刺部件(穿刺針47或 激光)貫穿用的窗口 39a。
在筒體41a的內(nèi)部滑動自由地設(shè)置與手柄44連接的柱塞45。柱塞45通過彈簧 46對采血管42的一側(cè)施力。而且，在柱塞45上裝卸自由地安裝有穿刺針具48，穿刺針具 48已安裝有穿刺針47。
手柄44延伸到殼體41的外部并卡止在卡止部49。通過解除卡止部49的卡止，穿 刺針47貫穿血液傳感器20的血液存儲部，對皮膚進(jìn)行穿刺。由手柄44、柱塞45、彈簧46、 穿刺針47以及穿刺針具48構(gòu)成穿刺單元。
設(shè)置在殼體41內(nèi)部的電路部50與六個連接器43 03a 43f)連接。從電池51 向電路部50供給電源。負(fù)壓單元52能夠?qū)ρ簜鞲衅?0的附近施加負(fù)壓，并經(jīng)由蓋罩孔 對血液存儲部的內(nèi)部施加負(fù)壓。
圖19是表示在筒體41a上安裝有采血管42的狀態(tài)的圖。
在采血管42的支架39的內(nèi)側(cè)形成凸形狀的導(dǎo)片39b，且在筒體41a的外側(cè)形成凸 形狀的導(dǎo)片41b。圖19表示下述的狀態(tài)，即，導(dǎo)片39b與導(dǎo)片41b相互咬合，采血管42被安 裝到筒體41a時的狀態(tài)。將采血管42安裝到筒體41a時，導(dǎo)片39b沿著箭頭53a被引導(dǎo)， 因此以安裝方向為旋轉(zhuǎn)軸的采血管42的旋轉(zhuǎn)角度被調(diào)整。因此，在安裝采血管42時，即使 不調(diào)整以其安裝方向為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度，在采血管42的血液傳感器20上形成的連接電 極31a 35a以及基準(zhǔn)電極33c也能夠與在筒體41a上形成的連接器43 (43a 43f)可靠 地連接。
在筒體41a上安裝采血管42時，設(shè)置在筒體41a上的定位凹部41c (參照圖18) 與設(shè)置在支架39上的定位凸部39c咬合。由此，采血管42被固定在筒體41a的規(guī)定的位 置。因此，能夠?qū)⑼ㄟ^穿刺部件對皮膚進(jìn)行穿刺的深度保持為恒定。
圖20是電路部50的方框圖。在圖20中，血液傳感器20的連接電極31a 35a以 及基準(zhǔn)電極33c分別通過連接器43a 43f與切換電路55連接。切換電路55的輸出與電 流/電壓變換器56的輸入連接。電流/電壓變換器56的輸出通過模擬/數(shù)字變換器(以 后，稱為A/D變換器)57與運算部58的輸入連接。運算部58的輸出與由液晶形成的顯示 部59連接?；鶞?zhǔn)電壓源60與切換電路55連接?；鶞?zhǔn)電壓源60也可以是零電位。
控制部61的輸出與切換電路55的控制端子、運算部58、計時器63、負(fù)壓單元52 以及皮膚探測傳感器65連接。控制部61的輸出也與信號發(fā)送部62的輸入連接。若皮膚 探測傳感器65探測到與皮膚的接觸，則能夠使穿刺單元M自動地進(jìn)行穿刺。當(dāng)然，在沒有 配置皮膚探測傳感器65時，也可以通過手動的按鈕使穿刺單元M進(jìn)行穿刺。與血液傳感 器20的血液存儲部M相向地設(shè)置穿刺單元M。
接著，說明電路部50的動作。
在進(jìn)行血液檢查時，首先，確定血液傳感器20的連接電極31a 35a以及基準(zhǔn)電 極33c已與連接器43a 43f中的哪個連接器連接。根據(jù)控制部61的指令，確定連接器 43a 43f中相互相鄰的連接器間電阻為“0”的連接器。與電阻為“0”的連接器連接的電極為基準(zhǔn)電極33c，決定出與所述基準(zhǔn)電極33c連接的連接器43。以與基準(zhǔn)電極33c連接 的連接器為基準(zhǔn)，依序確定分別與連接電極;Ma、35a、31a、32a、33a連接的連接器43。這樣， 分別確定與連接電極31a 35a以及基準(zhǔn)電極33c連接的連接器43a 43f。
接著，采集血液進(jìn)行檢查。對切換電路55進(jìn)行切換，將用于測量血液成分量的有 效極即檢測電極31與電流/電壓變換器56連接。而且，將作為用于探測血液15的流入的 探測極的檢測電極32與基準(zhǔn)電壓源60連接。另外，在檢測電極31與檢測電極32之間施加 一定的電壓。在該狀態(tài)下，若血液流入，則在檢測電極31與檢測電極32之間有電流流過。 該電流通過電流/電壓變換器56被變換為電壓，該電壓值通過A/D變換器57被變換為數(shù) 字值。然后，該數(shù)字值被輸出到運算部58。運算部58基于該數(shù)字值檢測到已流入足夠的血 液15。在該時刻停止負(fù)壓單元52的動作。
接下來，測量血液成分(例如，葡萄糖)。在測量葡萄糖量時，首先，根據(jù)控制部61 的指令對切換電路陽進(jìn)行切換，用于測量葡萄糖量的有效極即檢測電極31與電流/電壓 變換器56連接。而且，用于測量葡萄糖成分量的對極即檢測電極33與基準(zhǔn)電壓源60連接。
使血液中的葡萄糖與葡萄糖氧化還原酶反應(yīng)一定時間時，在該反應(yīng)中，關(guān)閉電流/ 電壓變換器56和基準(zhǔn)電壓源60。經(jīng)過一定時間(1秒 10秒)后，根據(jù)控制部61的指令， 在檢測電極31與檢測電極33之間施加一定的電壓(0. 2V 0. 5V)。這樣，在檢測電極31 與檢測電極33之間有電流流過。該電流通過電流/電壓變換器56被變換為電壓，該電壓 值通過A/D變換器57被變換為數(shù)字值，該數(shù)字值被輸出到運算部58。運算部58基于該數(shù) 字值換算出葡萄糖量。
在測量完葡萄糖量后，測量Hct值。為了測量Hct值，首先，根據(jù)來自控制部61的 指令，對切換電路陽進(jìn)行切換。然后，用于測量Hct值的有效極即檢測電極35與電流/電 壓變換器56連接。而且，用于測量Hct值的對極即檢測電極31與基準(zhǔn)電壓源60連接。
接著，根據(jù)控制部61的指令，由電流/電壓變換器56以及基準(zhǔn)電壓源60在檢測 電極35與檢測電極31之間施加一定的電壓(2V 3V)。在檢測電極35與檢測電極31之 間流過的電流通過電流/電壓變換器56被變換為電壓，該電壓值通過A/D變換器57被變 換為數(shù)字值。數(shù)字值被輸出到運算部58，運算部58基于該數(shù)字值換算出Hct值。
利用由測量而獲得的Hct值和葡萄糖量，參照預(yù)先求得的校準(zhǔn)曲線或校準(zhǔn)曲線 表，以Hct值對葡萄糖量進(jìn)行校正，并在顯示部59顯示校正后的結(jié)果。而且，從信號發(fā)送部 62將校正后的結(jié)果發(fā)送到注射胰島素的注射裝置。雖然也可以利用電波進(jìn)行該發(fā)送，但是 最好利用對醫(yī)療儀器無妨礙的光通信進(jìn)行發(fā)送。
通過從信號發(fā)送部62發(fā)送這樣校正后的測量數(shù)據(jù)，若注射裝置自動地設(shè)定胰島 素的劑量，則不需要患者自己對注射裝置設(shè)定應(yīng)注射的胰島素量，從而消除了麻煩。另外， 因為能夠不經(jīng)由人為的手段對注射裝置設(shè)定胰島素的量，所以能夠防止設(shè)定差錯。
將實施方式5的血液檢查裝置作為葡萄糖測量裝置進(jìn)行了說明，但也能夠適合地 應(yīng)用于葡萄糖以外的血液成分，例如乳酸值或者膽固醇的測量。
接著，用圖21說明由血液檢查裝置40進(jìn)行的檢查流程。
在步驟71，穿刺針具48安裝在柱塞45上，所述穿刺針具48安裝有穿刺針47。接 著在步驟72，將安裝有血液傳感器20的采血管42安裝在筒體41a的前端開孔部。
在步驟73，通過手動操作或通過安裝采血管42自動地接通血液檢查裝置40的電源開關(guān)。從電池51向電路部50供給電源。電源提供給電路部50后，首先探測血液傳感器 20的基準(zhǔn)電極33c。基于探測到的基準(zhǔn)電極33c確定檢測電極31 35。
在步驟74，直至血液檢查裝置40的采血管42適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在應(yīng)穿刺的皮膚11上 為止進(jìn)行待機。若采血管42的皮膚探測傳感器65探測到與皮膚11的接觸，則轉(zhuǎn)移到步 驟75使負(fù)壓單元52動作。在沒有配置皮膚探測傳感器65時，也可以手動地操作負(fù)壓按鈕 64 (未圖示)，從而控制部61使負(fù)壓單元52動作。負(fù)壓單元52能夠?qū)ρ簜鞲衅?0的附 近施加負(fù)壓。
若形成負(fù)壓單元52的真空泵的電流發(fā)生變化或經(jīng)過了由計時器63預(yù)先設(shè)定的時 間，則判斷為通過負(fù)壓已使血液存儲部M內(nèi)的皮膚充分地隆起，轉(zhuǎn)移到步驟76。
在步驟76，在顯示部59顯示可以穿刺的意旨。接著在步驟77，按照該顯示，患者解 除手柄44的卡止部49的卡合，由穿刺針47對皮膚11進(jìn)行穿刺。從穿刺后的皮膚11流出 血液15。流出的血液15積存在血液存儲部M，進(jìn)而被引導(dǎo)到血液傳感器20的檢測部27。 在步驟79，測量血液15的血糖值。
在步驟79測量血糖值后轉(zhuǎn)移到步驟80，停止負(fù)壓單元52的負(fù)壓施加。在步驟81， 在顯示部59顯示測量出的血糖值。在步驟79進(jìn)行測量之前的、血液15到達(dá)檢測電極32的 時刻，停止步驟76中的顯示部59的顯示(“可以穿刺”的意旨的顯示)(步驟78)。此外， 也可以在停止顯示的同時，停止負(fù)壓施加。
在使用了血液檢查裝置40的皮膚11的穿刺中，通過穿刺單元M的穿刺針進(jìn)行穿 刺的皮膚的位置如圖22所示，優(yōu)選的是位于比血液存儲部M內(nèi)的蓋罩孔23a的中心2 更靠近供給路徑25的位置。這樣，通過對相對于蓋罩孔23a的中心2 更靠近供給路徑25 處進(jìn)行穿刺，使血液滴1 與血液存儲部M的相反側(cè)2 抵接之前與突出部23c抵接。因 此，能夠使血液15可靠且高效率地流入供給路徑25。
圖23是表示以下狀態(tài)的圖，患者為了檢查血糖值，右手拿著血液檢查裝置40，要 從左手的食指采集血液15的狀態(tài)。筒體41a與殼體41的一端連接。在筒體41a上安裝采 血管42，在采血管42的一端安裝血液傳感器20。而且，在殼體41的另一端設(shè)置顯示部59。
[實施方式7]
圖M是表示實施方式7的血液檢查裝置100的分解立體圖。血液檢查裝置100 使用激光發(fā)射裝置133作為穿刺單元，這一點與在實施方式6說明了的血液檢查裝置40不 同，但其他方面與實施方式6相同。因此對該不同點進(jìn)行說明，對同一部件附加相同的標(biāo)號 而對其簡單說明。
在圖M中，下盒132內(nèi)收納有作為穿刺單元的激光發(fā)射裝置133、構(gòu)成負(fù)壓單元 134的吸引泵134a、泵閥組件134b、大氣釋放開關(guān)134c、將電力提供給電氣部件的電池135、 安裝在這些部件之上的電路部136以及安裝在電路部136之上且由液晶構(gòu)成的顯示部59。 將上盒138蓋在安裝有這些部件的下盒132上而形成主體139。在上盒138上與顯示部59 對應(yīng)的位置設(shè)置透明的顯示窗138a。
電路部136的動作與血液檢查裝置40所使用的電路部50相同。但是，在血液檢 查裝置100中，穿刺按鈕和通過按下穿刺按鈕來發(fā)射激光的激光發(fā)射裝置133與控制部61 連接，在這一點上，與電路部50不同。
適配器140用于連接主體139與采血管42，其一端安裝在主體139上。適配器140的另一端成圓筒狀的筒體，可插拔自由地安裝采血管42。在采血管42的內(nèi)部安裝有血液 傳感器20。窗口 39a被設(shè)置在構(gòu)成采血管42的支架39的中央處，并處于從激光發(fā)射裝置 133發(fā)射的激光的激光照射軸上。
實施方式7的血液檢查裝置100的穿刺單元不是穿刺針而是激光發(fā)射裝置133， 所以無需更換穿刺單元。因此不需要更換作業(yè)，血液檢查變得很容易。而且，激光發(fā)射裝置 133不是使用與患者的皮膚直接接觸的穿刺針，而是能夠非接觸性地對患者的皮膚進(jìn)行穿 刺，所以較衛(wèi)生。進(jìn)而，沒有機械性地運動的可動部件，所以故障較少而提高可靠性。另外， 由于是非接觸，所以能夠容易地實施防水，從而可以對整個血液檢查裝置100進(jìn)行清洗。
使用激光發(fā)射裝置133的血液檢查裝置100中的采血管42也可以與實施方式6 的使用穿刺針47的血液檢查裝置40的采血管通用。也就是說，采血管42能夠用于血液檢 查裝置40以及血液檢查裝置100。
工業(yè)實用性
通過本發(fā)明的血液傳感器，能夠以少量的血液進(jìn)行準(zhǔn)確的檢查。因此，使用了本發(fā) 明的血液傳感器的血液檢查裝置在醫(yī)療設(shè)備等中極為有用。
本申請主張基于2006年9月19日申請的JP2006-252075號日本專利申請的優(yōu)先 權(quán)。該申請說明書以及附圖中所記載的內(nèi)容全部被引用于本申請。
權(quán)利要求
1.一種血液傳感器，包括 基板；墊片，其安裝在所述基板的上表面； 蓋罩，其安裝在所述墊片的上表面；血液存儲部，其由基板孔、墊片孔的一部分以及蓋罩孔構(gòu)成，所述基板孔形成在所述基 板上，所述墊片孔形成在所述墊片上且與所述基板孔連接，所述蓋罩孔形成在所述蓋罩上 且與所述墊片孔連接；供給路徑，其由所述墊片孔的另一部分構(gòu)成且與所述血液存儲部連通；以及 多個檢測電極，其形成在所述供給路徑上，所述蓋罩和所述基板朝向所述血液存儲部的內(nèi)側(cè)突出且突出地超過所述墊片，形成所 述蓋罩和所述基板之間的溝槽。
2.如權(quán)利要求1所述的血液傳感器，在所述溝槽內(nèi)產(chǎn)生毛細(xì)管力。
3.如權(quán)利要求1所述的血液傳感器，所述蓋罩具有與所述供給路徑連通的空氣孔。
4.如權(quán)利要求1所述的血液傳感器，所述蓋罩突出地超過所述墊片的長度大于所述基 板的厚度和所述墊片的厚度的總和。
5.如權(quán)利要求1或4所述的血液傳感器，所述蓋罩突出地超過所述墊片的長度大于 150 μ m0
6.一種血液傳感器，包括 基板；墊片，其安裝在所述基板的上表面； 蓋罩，其安裝在所述墊片的上表面；血液存儲部，其由基板孔、墊片孔的一部分以及蓋罩孔構(gòu)成，所述基板孔形成在所述基 板上，所述墊片孔形成在所述墊片上且與所述基板孔連接，所述蓋罩孔形成在所述蓋罩上 且與所述墊片孔連接；供給路徑，其由所述墊片孔的另一部分構(gòu)成且與所述血液存儲部連通；以及 多個檢測電極，其形成在所述供給路徑上， 所述蓋罩在所述供給路徑的附近具有突出部，所述突出部從所述供給路徑側(cè)朝向所述血液存儲部的內(nèi)側(cè)突出且突出地超過所述墊片。
7.如權(quán)利要求6所述的血液傳感器，所述蓋罩具有與所述供給路徑連通的空氣孔。
8.如權(quán)利要求6所述的血液傳感器，所述突出部突出地超過所述墊片的長度大于所述 基板的厚度和所述墊片的厚度的總和。
9.如權(quán)利要求6或8所述的血液傳感器，所述突出部突出地超過所述墊片的長度大于 150 μ m0
全文摘要
本發(fā)明提供一種血液傳感器。該血液傳感器(20a)包括基板(21)；墊片(22)，其安裝在所述基板(21)的上表面；蓋罩(23)，其安裝在所述墊片(22)的上表面；血液存儲部(24)，其由形成于所述基板(21)上的基板孔(21a)、形成于所述墊片(22)上且與所述基板孔(21a)連接的墊片孔(22a)的一部分以及形成于所述蓋罩(23)上且與所述墊片孔(22a)連接的蓋罩孔(23a)構(gòu)成；供給路徑(25)，其由所述墊片孔(22a)的另一部分構(gòu)成且與所述血液存儲部(24)連通；多個檢測電極，其形成在所述供給路徑(25)上，其中，所述蓋罩(23)從所述供給路徑(25)側(cè)朝向所述血液存儲部(24)的內(nèi)側(cè)突出且突出得超過所述基板(21)和墊片(22)。
文檔編號G01N33/49GK102033132SQ20111000997
公開日2011年4月27日 申請日期2007年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月19日
發(fā)明者濱中健一, 秋山敏博, 藤原雅樹 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社