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JP6952046B2 - Component measuring device, component measuring method and component measuring program - Google Patents
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JP6952046B2 - Component measuring device, component measuring method and component measuring program - Google Patents

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Description

本開示は、成分測定装置、成分測定方法及び成分測定プログラムに関し、特に、体液中の被測定成分を測定する成分測定装置、成分測定方法及び成分測定プログラムに関する。 The present disclosure relates to a component measuring device, a component measuring method and a component measuring program, and more particularly to a component measuring device, a component measuring method and a component measuring program for measuring a component to be measured in a body fluid.

従来から、生化学分野や医療分野において、検体としての体液中に含まれる目的成分(被測定成分ともいう)を測定する手法として、体液を被測定成分が含まれる部分と、被測定成分が含まれない部分とに分離し、被測定成分の量や濃度を測定する方法が知られている。例えば、血液(全血)の血漿中のグルコース濃度(mg/dL)を測定するため、フィルタ等を用いて、血液から血漿成分を分離する工程を行い、血漿中のグルコース濃度を測定する方法がある。 Conventionally, in the fields of biochemistry and medical care, as a method of measuring a target component (also referred to as a component to be measured) contained in a body fluid as a sample, the body fluid contains a portion containing the component to be measured and a component to be measured. There is known a method of measuring the amount and concentration of the component to be measured by separating it into a part that cannot be measured. For example, in order to measure the glucose concentration (mg / dL) of blood (whole blood) in plasma, a method of separating plasma components from blood using a filter or the like and measuring the glucose concentration in plasma is performed. be.

また、体液から被測定成分が含まれる部分を分離することなく、体液中の被測定成分を測定する一手法として、吸光光度法を用いた測定が知られている。この手法によれば、上述した被測定成分の分離工程を含む手法と比較して、被測定成分の測定に要する時間を短縮することができる。ただし、体液中に被測定成分と異なる別の成分が多く含まれる場合、この別の成分が光吸収・光散乱等の光学的現象を引き起こし、その結果、測定上の外乱因子として作用することがある。そこで、被測定成分の測定精度を維持すべく、この外乱因子の影響を除去することが必要であり、外乱因子の影響を除去する手法が種々提案されている。 Further, as a method for measuring the component to be measured in the body fluid without separating the portion containing the component to be measured from the body fluid, measurement using the absorptiometry is known. According to this method, the time required for the measurement of the component to be measured can be shortened as compared with the above-mentioned method including the step of separating the component to be measured. However, if the body fluid contains a large amount of another component different from the component to be measured, this other component may cause optical phenomena such as light absorption and light scattering, and as a result, act as a disturbing factor in measurement. be. Therefore, in order to maintain the measurement accuracy of the component to be measured, it is necessary to remove the influence of this disturbance factor, and various methods for removing the influence of the disturbance factor have been proposed.

このような外乱因子の影響を除去する装置及び方法として、特許文献2には、血液中のグルコース濃度の測定において、外乱因子の影響を除去する成分測定装置及び成分測定方法が記載されている。具体的に、特許文献2の記載の成分測定装置及び成分測定方法は、測定波長よりも長波長側の長波長域の測定値から、測定波長における外乱因子を推定し、測定波長における測定値を推定した外乱因子を用いて補正した後、ヘマトクリット値を用いて測定波長における測定値を更に補正することにより、血漿成分におけるグルコース濃度を測定するものである。 As an apparatus and method for removing the influence of such a disturbing factor, Patent Document 2 describes a component measuring device and a component measuring method for removing the influence of the disturbing factor in measuring the glucose concentration in blood. Specifically, the component measuring device and the component measuring method described in Patent Document 2 estimate the disturbance factor at the measurement wavelength from the measured value in the long wavelength region on the longer wavelength side than the measurement wavelength, and obtain the measured value at the measured wavelength. After correction using the estimated disturbance factor, the glucose concentration in the plasma component is measured by further correcting the measured value at the measurement wavelength using the hematocrit value.

特公平7−34758号公報Special Fair 7-34758 Gazette 国際公開第2015/137074号International Publication No. 2015/137704

特許文献2に記載の成分測定装置及び成分測定方法によれば、体液としての血液に含まれる被測定成分としてのグルコースのグルコース濃度を高い精度で測定することができるが、本願発明者は、被測定成分の測定精度を更に向上させるべく鋭意検討を重ねた結果、体液と試薬との呈色反応により生じる発色成分を含む混合物がその光学的特性を測定するために収容されている測定空間の位置や、この測定空間を区画する部材の製造上の寸法公差等により、測定空間の光路長にばらつきや変動が生じ、これにより被測定成分の測定精度が低下するという知見を得るに至った。 According to the component measuring device and the component measuring method described in Patent Document 2, the glucose concentration of glucose as a component to be measured contained in blood as a body fluid can be measured with high accuracy. As a result of diligent studies to further improve the measurement accuracy of the measurement components, the position of the measurement space in which the mixture containing the color-developing components generated by the color-developing reaction between the body fluid and the reagent is housed for measuring its optical characteristics. In addition, it has been found that the optical path length of the measurement space varies or fluctuates due to the manufacturing dimensional tolerance of the member that divides the measurement space, which reduces the measurement accuracy of the component to be measured.

そこで本開示は、測定空間の光路長のばらつきや変動による被測定成分の測定精度の低下を抑制可能な成分測定装置、成分測定方法及び成分測定プログラムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a component measuring device, a component measuring method, and a component measuring program capable of suppressing a decrease in measurement accuracy of a component to be measured due to variations or fluctuations in the optical path length of the measurement space.

本発明の第1の態様としての成分測定装置は、体液中の被測定成分と試薬との呈色反応により生じる発色成分を含む混合物の光学的特性に基づいて前記体液中の前記被測定成分を測定する成分測定装置であって、内部に流路を区画し、前記流路内で、前記流路を閉塞しないように対向する内壁との間に間隙を隔てた状態で配置された前記試薬を有する成分測定チップが装着可能であり、前記間隙の位置で前記混合物に照射される、近赤外領域以上の長波長域で水に固有の吸収帯域に属する所定波長の測定光、により測定された吸光度の測定値に基づいて、前記被測定成分を導出する。 The component measuring device as the first aspect of the present invention measures the component to be measured in the body fluid based on the optical characteristics of the mixture containing the color-developing component generated by the color-developing reaction between the component to be measured in the body fluid and the reagent. A component measuring device for measuring, wherein a flow path is partitioned inside, and the reagent is arranged in the flow path with a gap between the flow path and an opposing inner wall so as not to block the flow path. The component measuring chip to have is mountable, and the mixture is irradiated with the measurement light having a predetermined wavelength belonging to the absorption band peculiar to water in the long wavelength region above the near infrared region, which is irradiated at the position of the gap. The component to be measured is derived based on the measured value of absorbance.

本発明の1つの実施形態としての成分測定装置は、前記所定波長を第1波長とし、前記測定光を第1測定光とし、前記測定値を第1測定値とした場合に、前記間隙の位置で前記混合物に照射される、前記長波長域に属し、かつ、前記水に固有の吸収帯域又は前記水に固有の吸収帯域の近傍の第2波長の第2測定光、により測定された、前記第1測定値よりも小さい吸光度である第2測定値を取得し、前記第1測定値と前記第2測定値との差分に基づいて、前記被測定成分を導出する。 In the component measuring device as one embodiment of the present invention, when the predetermined wavelength is the first wavelength, the measurement light is the first measurement light, and the measurement value is the first measurement value, the position of the gap. Measured by a second measurement light of a second wavelength belonging to the long wavelength region and in the vicinity of the water-specific absorption band or the water-specific absorption band, which is irradiated to the mixture. A second measured value having an absorbance smaller than that of the first measured value is acquired, and the component to be measured is derived based on the difference between the first measured value and the second measured value.

本発明の1つの実施形態としての成分測定装置は、前記体液と接触する前の前記試薬に照射される前記第1波長の第3測定光により測定された吸光度である第3測定値と、前記体液と接触する前の前記試薬に照射される前記第2波長の第4測定光により測定された吸光度である第4測定値と、を取得し、前記第1測定値と前記第2測定値との差分と、前記第3測定値と前記第4測定値との差分と、の間の差分である補正差分値に基づいて、前記被測定成分を導出する。 The component measuring device as one embodiment of the present invention includes a third measured value which is an absorbance measured by a third measurement light of the first wavelength irradiated to the reagent before contact with the body fluid, and the above. The fourth measurement value, which is the absorbance measured by the fourth measurement light of the second wavelength, which is irradiated on the reagent before contacting with the body fluid, is obtained, and the first measurement value and the second measurement value are obtained. The component to be measured is derived based on the correction difference value which is the difference between the difference between the third measurement value and the fourth measurement value.

本発明の1つの実施形態としての成分測定装置は、前記間隙の位置で前記混合物に照射される、前記水に固有の吸収帯域とは異なる波長域に属する測定波長の第5測定光、により測定された吸光度である第5測定値を取得し、前記第5測定値を、前記補正差分値に基づいて、補正する。 The component measuring device as one embodiment of the present invention measures by the fifth measurement light having a measurement wavelength belonging to a wavelength range different from the absorption band peculiar to water, which is irradiated to the mixture at the position of the gap. The fifth measured value, which is the measured absorbance, is acquired, and the fifth measured value is corrected based on the corrected difference value.

本発明の1つの実施形態として、前記測定波長は、前記第1波長及び前記第2波長よりも短波長域に属する。 As one embodiment of the present invention, the measurement wavelength belongs to a wavelength region shorter than the first wavelength and the second wavelength.

本発明の1つの実施形態として、前記測定波長は、前記発色成分の吸光度スペクトルにおけるピーク波長域の半値全幅域に対応する波長範囲に属する。 As one embodiment of the present invention, the measurement wavelength belongs to the wavelength range corresponding to the full width at half maximum of the peak wavelength region in the absorbance spectrum of the color-developing component.

本発明の1つの実施形態として、前記測定波長は、可視領域に属する。 As one embodiment of the present invention, the measurement wavelength belongs to the visible region.

本発明の1つの実施形態として、前記間隙に位置する前記混合物に照射される光で得られる吸光度スペクトルにおいて、前記第1波長は、前記水に固有の吸収帯域で水の吸光度がピーク値となる又は前記ピーク値の近傍となる波長であり、前記第2波長は、前記水に固有の吸収帯域の裾部近傍の波長である。 As one embodiment of the present invention, in the absorbance spectrum obtained by the light irradiating the mixture located in the gap, the first wavelength has a peak value of the absorbance of water in the absorption band peculiar to the water. Alternatively, it is a wavelength near the peak value, and the second wavelength is a wavelength near the hem of the absorption band peculiar to water.

本発明の第2の態様としての成分測定方法は、体液中の被測定成分と試薬との呈色反応により生じる発色成分を含む混合物の光学的特性に基づいて前記体液中の前記被測定成分を測定する成分測定方法であって、流路内で、前記流路を閉塞しないように対向する内壁との間に間隙を隔てた状態で配置された前記試薬と、前記間隙に供給された前記体液と、により生成された前記間隙に位置する前記混合物に対して、近赤外領域以上の長波長域で水に固有の吸収帯域に属する所定波長の測定光を照射して吸光度を測定するステップと、測定された吸光度の測定値に基づいて、前記被測定成分を導出するステップと、を含む。 In the method for measuring a component as a second aspect of the present invention, the component to be measured in the body fluid is measured based on the optical characteristics of the mixture containing the color-developing component generated by the color-developing reaction between the component to be measured in the body fluid and the reagent. A component measuring method for measuring, wherein the reagent is arranged in a flow path with a gap between the inner wall facing the flow path so as not to block the flow path, and the body fluid supplied to the gap. And, the step of irradiating the mixture located in the gap generated by the above with a measurement light having a predetermined wavelength belonging to the absorption band peculiar to water in a long wavelength region equal to or higher than the near infrared region to measure the absorbance. , A step of deriving the component to be measured based on the measured value of the measured absorbance.

本発明の第3の態様としての成分測定プログラムは、体液中の被測定成分と試薬との呈色反応により生じる発色成分を含む混合物の光学的特性に基づいて前記体液中の前記被測定成分を測定するための成分測定プログラムであって、流路内で、前記流路を閉塞しないように対向する内壁との間に間隙を隔てた状態で配置された前記試薬と、前記間隙に供給された前記体液と、により生成された前記間隙に位置する前記混合物に対して、近赤外領域以上の長波長域で水に固有の吸収帯域に属する所定波長の測定光を照射して吸光度を測定するステップと、測定された吸光度の測定値に基づいて、前記被測定成分を導出するステップと、を成分測定装置に実行させる。 The component measurement program as a third aspect of the present invention measures the component to be measured in the body fluid based on the optical characteristics of the mixture containing the color-developing component generated by the color-developing reaction between the component to be measured in the body fluid and the reagent. It is a component measurement program for measurement, and is supplied to the gap with the reagent arranged in the flow path with a gap between the inner wall facing the flow path so as not to block the flow path. The absorptivity is measured by irradiating the body fluid and the mixture located in the gap generated by the body liquid with a measurement light having a predetermined wavelength belonging to an absorption band peculiar to water in a long wavelength region equal to or higher than the near infrared region. The component measuring device is made to perform the step and the step of deriving the component to be measured based on the measured value of the measured absorbance.

本開示によれば、測定空間の光路長のばらつきや変動による被測定成分の測定精度の低下を抑制可能な成分測定装置、成分測定方法及び成分測定プログラムを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a component measuring device, a component measuring method, and a component measuring program capable of suppressing a decrease in measurement accuracy of a component to be measured due to variations or fluctuations in the optical path length of the measurement space.

一実施形態としての成分測定装置に成分測定チップが装着された成分測定装置セットの上面図である。It is a top view of the component measuring apparatus set which attached the component measuring chip to the component measuring apparatus as one Embodiment. 図1のI-I断面図のうち、成分測定チップが装着されている箇所近傍の拡大断面図である。Of the I-I cross-sectional views of FIG. 1, it is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the portion where the component measurement chip is mounted. 図1に示す成分測定チップ単体の上面図である。It is a top view of the component measurement chip alone shown in FIG. 図3のII-II断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 図3のIII-III断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 図1に示す成分測定装置の電気ブロック図である。It is an electric block diagram of the component measuring apparatus shown in FIG. 図6に示す演算部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the arithmetic unit shown in FIG. 血液検体と試薬とを呈色反応させることにより得られる混合物の吸光度スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the absorbance spectrum of the mixture obtained by color-reacting a blood sample and a reagent. 2種の血液検体それぞれの吸光度スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the absorbance spectrum of each of two kinds of blood samples. 図3に示す成分測定チップのうち試薬を取り除いた状態の空チップの近赤外領域における吸光度スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the absorbance spectrum in the near-infrared region of the empty chip in the state which removed the reagent from the component measurement chip shown in FIG. 図3に示す成分測定チップの近赤外領域における吸光度スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the absorbance spectrum in the near infrared region of the component measurement chip shown in FIG. 成分測定装置により実行される、一実施形態としての成分測定方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the component measurement method as one Embodiment executed by the component measuring apparatus. 測定時の間隙の高さによる、グルコース濃度の測定値への影響についての検証実験の実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result of the verification experiment about the influence on the measured value of glucose concentration by the height of the gap at the time of measurement. 測定時の間隙の高さによる、グルコース濃度の測定値への影響についての検証実験の実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result of the verification experiment about the influence on the measured value of glucose concentration by the height of the gap at the time of measurement. 測定時の間隙の高さによる、グルコース濃度の測定値への影響についての検証実験の実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result of the verification experiment about the influence on the measured value of glucose concentration by the height of the gap at the time of measurement. 間隙の高さと、近赤外領域での水に固有の吸収帯域に属する光を間隙に位置する混合物に対して照射することにより得られる吸光度と、の間の相関関係を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation between the height of a gap and the absorbance obtained by irradiating a mixture located in the gap with light belonging to an absorption band peculiar to water in the near infrared region. 図17(a)は、図13に示す「補正なし」について、測定波長における吸光度のばらつき示すグラフであり、図17(b)は、図13に示す「測定時補正あり」について、測定波長における吸光度のばらつき示すグラフである。FIG. 17A is a graph showing the variation in absorbance at the measurement wavelength with respect to “without correction” shown in FIG. 13, and FIG. 17B is a graph showing variation in absorbance at the measurement wavelength with respect to “with correction at the time of measurement” shown in FIG. It is a graph which shows the variation of the absorbance.

以下、成分測定装置、成分測定方法及び成分測定プログラムの実施形態について、図1〜図17を参照して説明する。各図において共通の部材には、同一の符号を付している。 Hereinafter, the component measuring device, the component measuring method, and the embodiment of the component measuring program will be described with reference to FIGS. 1 to 17. The common members in each figure are designated by the same reference numerals.

まず、成分測定装置の1つの実施形態について説明する。図1は、本実施形態における成分測定装置1に成分測定チップ2が装着された成分測定装置セット100を示す上面図である。図2は、図1のI-I線に沿う断面のうち、成分測定チップ2が装着されている箇所近傍の拡大断面図である。 First, one embodiment of the component measuring device will be described. FIG. 1 is a top view showing a component measuring device set 100 in which a component measuring chip 2 is mounted on the component measuring device 1 in the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the cross section along the line I-I of FIG. 1 in the vicinity of the portion where the component measuring chip 2 is mounted.

成分測定装置セット100は、成分測定装置1と、成分測定チップ2と、を備えている。本実施形態の成分測定装置1は、血液中の被測定成分としての血漿成分中のグルコース、の濃度(mg/dL)を測定可能な血糖値測定装置である。また、本実施形態の成分測定チップ2は、成分測定装置1としての血糖値測定装置の先端部に装着可能な血糖値測定チップである。ここで言う「血液」とは、成分毎に分離されておらず、すべての成分を含む全血を意味する。 The component measuring device set 100 includes a component measuring device 1 and a component measuring chip 2. The component measuring device 1 of the present embodiment is a blood glucose level measuring device capable of measuring the concentration (mg / dL) of glucose in a plasma component as a component to be measured in blood. Further, the component measuring chip 2 of the present embodiment is a blood glucose level measuring chip that can be attached to the tip of the blood glucose level measuring device as the component measuring device 1. The term "blood" as used herein means whole blood containing all the components without being separated for each component.

成分測定装置1は、例えば樹脂材料からなるハウジング10と、このハウジング10の上面に設けられたボタン群と、ハウジング10の上面に設けられた液晶又はLED(Light Emitting Diodeの略)等で構成される表示部11と、成分測定装置1に装着された状態の成分測定チップ2を取り外す際に操作される取り外しレバー12と、を備えている。本実施形態のボタン群は、電源ボタン13と、操作ボタン14とにより構成されている。 The component measuring device 1 is composed of, for example, a housing 10 made of a resin material, a group of buttons provided on the upper surface of the housing 10, and a liquid crystal or LED (abbreviation of Light Emitting Video) provided on the upper surface of the housing 10. The display unit 11 and the removal lever 12 that are operated when removing the component measurement chip 2 mounted on the component measurement device 1 are provided. The button group of this embodiment is composed of a power button 13 and an operation button 14.

ハウジング10は、上述したボタン群及び表示部11が上面(図1参照)に設けられている、上面視の外形が略矩形の本体部10aと、本体部10aから外方に突設され、上面(図1参照)に取り外しレバー12が設けられたチップ装着部10bと、を備えている。図2に示すように、チップ装着部10bの内部には、チップ装着部10bの先端面に形成された先端開口を一端とするチップ装着空間Sが区画されている。成分測定装置1に対して成分測定チップ2を装着する際は、外方から先端開口を通じてチップ装着空間S内に成分測定チップ2を挿入する。成分測定チップ2が所定位置まで押し込まれると、成分測定装置1のチップ装着部10bが成分測定チップ2を係止した状態となる。この係止した状態とすることにより、成分測定チップ2の成分測定装置1への装着が完了する。成分測定装置1による成分測定チップ2の係止は、例えば、チップ装着部10b内に成分測定チップ2の一部と係合可能な爪部を設ける等、各種構成により実現可能である。 The housing 10 has a main body portion 10a having a substantially rectangular outer shape in terms of top view, in which the above-mentioned button group and display portion 11 are provided on the upper surface (see FIG. 1), and the housing 10 is projected outward from the main body portion 10a and has an upper surface. (See FIG. 1) is provided with a chip mounting portion 10b provided with a removal lever 12. As shown in FIG. 2, a chip mounting space S having a tip opening formed on the tip surface of the chip mounting portion 10b is partitioned inside the chip mounting portion 10b. When the component measuring chip 2 is mounted on the component measuring device 1, the component measuring chip 2 is inserted into the chip mounting space S from the outside through the tip opening. When the component measuring chip 2 is pushed to a predetermined position, the chip mounting portion 10b of the component measuring device 1 is in a state of locking the component measuring chip 2. By setting the locked state, the mounting of the component measuring chip 2 on the component measuring device 1 is completed. Locking of the component measuring chip 2 by the component measuring device 1 can be realized by various configurations such as providing a claw portion that can engage with a part of the component measuring chip 2 in the chip mounting portion 10b.

逆に、成分測定装置1に装着されている成分測定チップ2を成分測定装置1から取り外す際は、ハウジング10の外部から上述した取り外しレバー12を操作する。その操作により、成分測定装置1のチップ装着部10bによる成分測定チップ2の係止状態が解除されると共に、ハウジング10内のイジェクトピン26(図2参照)が連動して移動し、成分測定チップ2を成分測定装置1から取り外すことができる。 On the contrary, when the component measuring chip 2 mounted on the component measuring device 1 is removed from the component measuring device 1, the above-mentioned removal lever 12 is operated from the outside of the housing 10. By this operation, the locked state of the component measuring chip 2 by the chip mounting portion 10b of the component measuring device 1 is released, and the eject pin 26 (see FIG. 2) in the housing 10 moves in conjunction with the component measuring chip. 2 can be removed from the component measuring device 1.

本実施形態のハウジング10は、上面視(図1参照)で略矩形の本体部10aと、本体部10aから外方に突設されているチップ装着部10bと、を備える構成であるが、成分測定チップ2を装着可能なチップ装着部を備える構成であればよく、本実施形態のハウジング10の形状に限られない。したがって、本実施形態のハウジング10の形状の他に、例えば、ユーザにとって片手で把持し易くするための形状を種々採用することも可能である。 The housing 10 of the present embodiment has a configuration including a substantially rectangular main body portion 10a in a top view (see FIG. 1) and a chip mounting portion 10b projecting outward from the main body portion 10a. The configuration is not limited to the shape of the housing 10 of the present embodiment as long as it is configured to include a chip mounting portion on which the measuring chip 2 can be mounted. Therefore, in addition to the shape of the housing 10 of the present embodiment, it is possible to adopt various shapes, for example, to make it easier for the user to hold the housing 10 with one hand.

表示部11は、例えば、成分測定装置1により測定された被測定成分の情報を表示する。本実施形態では、成分測定装置1としての血糖値測定装置により測定されたグルコース濃度(mg/dL)を表示部11に表示することができる。表示部11には、被測定成分の情報のみならず、成分測定装置1の測定条件やユーザに所定の操作を指示する指示情報等、各種情報を表示できるようにしてもよい。ユーザは、表示部11に表示された内容を確認しながら、ボタン群の電源ボタン13や操作ボタン14を操作することができる。 The display unit 11 displays, for example, information on the component to be measured measured by the component measuring device 1. In the present embodiment, the glucose concentration (mg / dL) measured by the blood glucose level measuring device as the component measuring device 1 can be displayed on the display unit 11. The display unit 11 may be capable of displaying not only information on the component to be measured but also various information such as measurement conditions of the component measuring device 1 and instruction information for instructing a user to perform a predetermined operation. The user can operate the power button 13 and the operation button 14 of the button group while checking the contents displayed on the display unit 11.

次に、成分測定チップ2単体について説明する。図3は、成分測定チップ2を示す上面図である。また、図4は、図3のII-II線に沿う断面図である。図5は、図3のIII-III線に沿う断面図である。図3〜図5に示すように、成分測定チップ2は、内部に流路23を区画している。また、成分測定チップ2の流路23内には、この流路23を閉塞しないように対向する内壁との間に間隙28を隔てた状態で試薬としての発色試薬22が配置されている。 Next, the component measurement chip 2 alone will be described. FIG. 3 is a top view showing the component measuring chip 2. Further, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. As shown in FIGS. 3 to 5, the component measuring chip 2 has a flow path 23 internally partitioned. Further, in the flow path 23 of the component measurement chip 2, a color-developing reagent 22 as a reagent is arranged with a gap 28 separated from an inner wall facing the flow path 23 so as not to block the flow path 23.

より具体的に、本実施形態の成分測定チップ2は、略矩形板状の外形を有するベース部材21と、このベース部材21を覆うように対向して配置されたカバー部材25と、ベース部材21とカバー部材25との間の距離を所定間隔に維持する2つのスペーサ部材27と、を備えている。本実施形態の成分測定チップ2の流路23は、ベース部材21、カバー部材25及び2つのスペーサ部材27に囲まれることにより形成されている。また、本実施形態の試薬としての発色試薬22は、流路23を区画する内壁としてのベース部材21の上面に塗布されることにより配置されている。この塗布された発色試薬22と、流路23を区画する内壁としてのカバー部材25の下面と、の間に間隙28が形成されている。 More specifically, the component measuring chip 2 of the present embodiment includes a base member 21 having a substantially rectangular plate-like outer shape, a cover member 25 arranged so as to cover the base member 21, and a base member 21. It includes two spacer members 27 that maintain a predetermined distance between the cover member 25 and the cover member 25. The flow path 23 of the component measurement chip 2 of the present embodiment is formed by being surrounded by a base member 21, a cover member 25, and two spacer members 27. Further, the color-developing reagent 22 as the reagent of the present embodiment is arranged by being applied to the upper surface of the base member 21 as the inner wall for partitioning the flow path 23. A gap 28 is formed between the applied color-developing reagent 22 and the lower surface of the cover member 25 as an inner wall for partitioning the flow path 23.

流路23は、成分測定チップ2の厚み方向と直交する方向に延在しており、成分測定チップ2の1つの側端から別の側端まで貫通している。流路23の一端が形成されている成分測定チップ2の1つの側端は、外方から血液を流路23内に供給可能な供給部24を構成している。外方から供給部24に供給された血液は、例えば毛細管現象によって流路23に沿って移動し、流路23の間隙28まで到達し、発色試薬22と接触する。血液と発色試薬22とが接触すると、血液中の被測定成分としてのグルコースと発色試薬22とが呈色反応を引き起こす。この呈色反応により発色成分が生成される。そのため、発色試薬22が保持されている保持位置及び間隙28の位置で、血液と、上述の呈色反応で生成された発色成分と、を含む混合物が生成される。 The flow path 23 extends in a direction orthogonal to the thickness direction of the component measuring chip 2, and penetrates from one side end to the other side end of the component measuring chip 2. One side end of the component measuring chip 2 on which one end of the flow path 23 is formed constitutes a supply unit 24 capable of supplying blood into the flow path 23 from the outside. The blood supplied from the outside to the supply unit 24 moves along the flow path 23 due to, for example, a capillary phenomenon, reaches the gap 28 of the flow path 23, and comes into contact with the color-developing reagent 22. When the blood comes into contact with the color-developing reagent 22, glucose as a component to be measured in the blood and the color-developing reagent 22 cause a color reaction. A color-developing component is generated by this color reaction. Therefore, at the holding position where the color-developing reagent 22 is held and the position of the gap 28, a mixture containing blood and the color-developing component produced by the above-mentioned color reaction is produced.

本実施形態の流路23は、ベース部材21、カバー部材25及び2つのスペーサ部材27により区画されているが、流路を区画する部材数や流路の形状は、本実施形態の構成に限られない。例えば、厚み方向の一方側の面に溝が形成されたベース部材と、この溝が形成された一方側の面を覆うように取り付けられたカバー部材と、の2つの部材のみで流路を形成することも可能である。このように、成分測定チップの流路は、3つ以下の部材により区画される構成であってもよい。また、5つ以上の部材により区画される流路であってもよい。本実施形態の流路23は、上面視(図3参照)や図5に示す断面視で直線状に延在しているが、例えば、上面視や図5と同様の断面視において、折れ曲がって延在していてもよく、一様に湾曲して延在していてもよい。 The flow path 23 of the present embodiment is partitioned by a base member 21, a cover member 25, and two spacer members 27, but the number of members for partitioning the flow path and the shape of the flow path are limited to the configuration of the present embodiment. I can't. For example, a flow path is formed only by two members, a base member having a groove formed on one surface in the thickness direction and a cover member attached so as to cover the one surface on which the groove is formed. It is also possible to do. As described above, the flow path of the component measurement chip may be partitioned by three or less members. Further, the flow path may be partitioned by five or more members. The flow path 23 of the present embodiment extends linearly in the top view (see FIG. 3) and the cross-sectional view shown in FIG. 5, but is bent, for example, in the top view and the same cross-sectional view as in FIG. It may be extended, or it may be uniformly curved and extended.

ベース部材21およびカバー部材25の材質としては、光の透過のために透明な素材を用いることが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン(PS)、環状ポリオレフィン(COP)や環状オレフィンコポリマー(COC)、ポリカーボネード(PC)等の透明な有機樹脂材料;ガラス、石英等の透明な無機材料;が挙げられる。 As the material of the base member 21 and the cover member 25, it is preferable to use a transparent material for transmitting light. For example, transparent organic resin materials such as polyethylene terephthalate (PET), polymethylmethacrylate (PMMA), polystyrene (PS), cyclic polyolefin (COP), cyclic olefin copolymer (COC), polycarbonate (PC); glass, quartz and the like. Transparent inorganic materials;

また、スペーサ部材27は、透明か不透明かを問わず、ベース部材21およびカバー部材25と同様の材料により形成することができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン(PS)、環状ポリオレフィン(COP)や環状オレフィンコポリマー(COC)、ポリカーボネード(PC)等の有機樹脂材料;ガラス、石英等の無機材料;が挙げられる。これらの材料から形成されたスペーサ部材27は、接着剤を用いて、ベース部材21及びカバー部材25に接着されるが、このような構成に代えて、上述の材料から形成された基材を有する両面テープを用いてもよい。 Further, the spacer member 27 can be formed of the same material as the base member 21 and the cover member 25 regardless of whether the spacer member 27 is transparent or opaque. For example, organic resin materials such as polyethylene terephthalate (PET), polymethylmethacrylate (PMMA), polystyrene (PS), cyclic polyolefin (COP), cyclic olefin copolymer (COC), and polycarbonate (PC); inorganic materials such as glass and quartz. ; Can be mentioned. The spacer member 27 formed of these materials is adhered to the base member 21 and the cover member 25 using an adhesive, but instead of such a configuration, it has a base material formed of the above-mentioned materials. Double-sided tape may be used.

試薬としての発色試薬22は、血液中の被測定成分と反応して、被測定成分の血中濃度に応じた色に呈色する呈色反応を引き起こすものであり、本実施形態の発色試薬22は、ベース部材21上に塗布されている。本実施形態の発色試薬22は、血液中の被測定成分としてのグルコースと反応する。本実施形態の発色試薬22としては、例えば、(i)グルコースオキシダーゼ(GOD)と(ii)ペルオキシダーゼ(POD)と(iii)1−(4−スルホフェニル)−2,3−ジメチル−4−アミノ−5−ピラゾロンと(iv)N−エチル−N−(2−ヒドロキシ−3−スルホプロピル)−3,5−ジメチルアニリン,ナトリウム塩,1水和物(MAOS)との混合試薬、あるいはグルコースデヒドロゲナーゼ(GDH)とテトラゾリウム塩及び電子メディエーターとの混合試薬などが挙げられる。さらに、リン酸緩衝液のような緩衝剤が含まれていてもよい。発色試薬22の種類、成分については、これらに限定されない。 The color-developing reagent 22 as a reagent reacts with a component to be measured in blood to cause a color reaction in which a color is developed according to the blood concentration of the component to be measured. Is applied on the base member 21. The color-developing reagent 22 of the present embodiment reacts with glucose as a component to be measured in blood. Examples of the color-developing reagent 22 of the present embodiment include (i) glucose oxidase (GOD), (ii) peroxidase (POD), and (iii) 1- (4-sulfophenyl) -2,3-dimethyl-4-amino. A mixed reagent of -5-pyrazolone and (iv) N-ethyl-N- (2-hydroxy-3-sulfopropyl) -3,5-dimethylaniline, sodium salt, monohydrate (MAOS), or glucose dehydrogenase. Examples thereof include a mixed reagent of (GDH), a tetrazolium salt, and an electronic mediator. In addition, a buffer such as a phosphate buffer may be included. The types and components of the color-developing reagent 22 are not limited to these.

但し、本実施形態の発色試薬22としては、血液中のグルコースと発色試薬22との呈色反応により生じる発色成分の吸光度スペクトルにおけるピーク波長が、血球中のヘモグロビンの光吸収特性に起因するピーク波長と異なるものを使用している。本実施形態の発色試薬22は、血液中のグルコースと発色試薬22との呈色反応により生じる発色成分の吸光度スペクトルが650nm付近にピーク波長を有するが、ピーク波長が650nm付近になるものに限られない。この詳細は後述する。 However, in the color-developing reagent 22 of the present embodiment, the peak wavelength in the absorbance spectrum of the color-developing component generated by the color reaction between glucose in blood and the color-developing reagent 22 is the peak wavelength due to the light absorption characteristics of hemoglobin in blood cells. I am using something different from. The color-developing reagent 22 of the present embodiment has a peak wavelength in the vicinity of 650 nm in the absorbance spectrum of the color-developing component generated by the color reaction between glucose in blood and the color-developing reagent 22, but is limited to those having a peak wavelength in the vicinity of 650 nm. No. The details will be described later.

図2に示すように、成分測定装置1により被測定成分を測定する際には、成分測定チップ2をチップ装着部10b内に装着する。そして、成分測定チップ2の一端に設けられている供給部24に血液を供給すると、血液は、例えば毛細管現象により流路23内を移動し、流路23の間隙28まで到達し、上述したように、発色試薬22の保持位置及び間隙28の位置で、血液と、血液と発色試薬22との呈色反応で生じる発色成分と、を含む混合物が生成される。 As shown in FIG. 2, when the component to be measured is measured by the component measuring device 1, the component measuring chip 2 is mounted in the chip mounting portion 10b. Then, when blood is supplied to the supply unit 24 provided at one end of the component measurement chip 2, the blood moves in the flow path 23 due to, for example, a capillary phenomenon, reaches the gap 28 of the flow path 23, and is as described above. At the holding position of the color-developing reagent 22 and the position of the gap 28, a mixture containing blood and a color-developing component generated by a color reaction between the blood and the color-developing reagent 22 is produced.

いわゆる比色式の成分測定装置1は、発色試薬22の保持位置及び間隙28の位置に生成される混合物に向かって光を照射し、その透過光量(又は反射光量)を検出し、血中濃度に応じた発色の強度に相関する検出信号を得る。そして、成分測定装置1は、予め作成された検量線を参照することにより、被測定成分を測定することができる。本実施形態の成分測定装置1は、血液中の血漿成分におけるグルコース濃度(mg/dL)を測定する。 The so-called colorimetric component measuring device 1 irradiates light toward the mixture generated at the holding position of the color-developing reagent 22 and the position of the gap 28, detects the amount of transmitted light (or the amount of reflected light), and detects the blood concentration. A detection signal that correlates with the intensity of color development corresponding to the above is obtained. Then, the component measuring device 1 can measure the component to be measured by referring to the calibration curve created in advance. The component measuring device 1 of the present embodiment measures the glucose concentration (mg / dL) in the plasma component in blood.

図6は、図1及び図2に示す成分測定装置1の電気ブロック図である。図6には、説明の便宜上、成分測定装置1に装着された状態の成分測定チップ2の断面(図4と同じ断面)を併せて示している。また、図6では、成分測定チップ2の近傍を拡大したものを左上に別途示している。以下、成分測定装置1の更なる詳細について説明する。 FIG. 6 is an electric block diagram of the component measuring device 1 shown in FIGS. 1 and 2. For convenience of explanation, FIG. 6 also shows a cross section (same cross section as in FIG. 4) of the component measuring chip 2 mounted on the component measuring device 1. Further, in FIG. 6, an enlarged view of the vicinity of the component measuring chip 2 is separately shown in the upper left. Further details of the component measuring device 1 will be described below.

図6に示すように、成分測定装置1は、上述したハウジング10(図1参照)、表示部11、取り外しレバー12(図1参照)、電源ボタン13及び操作ボタン14の他に、演算部60と、メモリ62と、電源回路63と、測定光学系64と、を更に備えている。 As shown in FIG. 6, the component measuring device 1 includes a calculation unit 60 in addition to the housing 10 (see FIG. 1), the display unit 11, the removal lever 12 (see FIG. 1), the power button 13, and the operation button 14 described above. A memory 62, a power supply circuit 63, and a measurement optical system 64 are further provided.

演算部60は、MPU(Micro-Processing Unit)又はCPU(Central Processing Unit)で構成されており、メモリ62等に格納されたプログラムを読み出し実行することで、各部の制御動作を実現可能である。メモリ62は、揮発性又は不揮発性である非一過性の記憶媒体で構成され、ここで示す成分測定方法を実行するために必要な各種データ(成分測定プログラムを含む)を読出し又は書込み可能である。電源回路63は、電源ボタン13の操作に応じて、演算部60を含む成分測定装置1内の各部に電力を供給し、又はその供給を停止する。 The arithmetic unit 60 is composed of an MPU (Micro-Processing Unit) or a CPU (Central Processing Unit), and can realize control operations of each unit by reading and executing a program stored in a memory 62 or the like. The memory 62 is composed of a non-transient storage medium that is volatile or non-volatile, and can read or write various data (including a component measurement program) necessary for executing the component measurement method shown here. be. The power supply circuit 63 supplies or stops the supply of electric power to each unit in the component measuring device 1 including the arithmetic unit 60 in response to the operation of the power button 13.

測定光学系64は、血液と試薬としての発色試薬22との呈色反応により生じる発色成分を含む混合物の光学的特性を取得可能な光学システムである。測定光学系64は、具体的には、発光部66と、発光制御回路70と、受光部72と、受光制御回路74と、を備えている。 The measurement optical system 64 is an optical system capable of acquiring the optical characteristics of a mixture containing a color-developing component generated by a color reaction between blood and a color-developing reagent 22 as a reagent. Specifically, the measurement optical system 64 includes a light emitting unit 66, a light emitting control circuit 70, a light receiving unit 72, and a light receiving control circuit 74.

本実施形態の発光部66は5種類の光源67a、67b、67c、67d及び68を備えている。光源67a〜67d及び68は、分光放射特性が異なる光(例えば、可視光と近赤外光)を放射することができる。以下、説明の便宜上、光源67aを「第1光源67a」、光源67bを「第2光源67b」、光源67cを「第3光源67c」、光源67dを「第4光源67d」、光源68を「第5光源68」と記載する。 The light emitting unit 66 of the present embodiment includes five types of light sources 67a, 67b, 67c, 67d and 68. The light sources 67a to 67d and 68 can emit light having different spectral radiation characteristics (for example, visible light and near-infrared light). Hereinafter, for convenience of explanation, the light source 67a is the "first light source 67a", the light source 67b is the "second light source 67b", the light source 67c is the "third light source 67c", the light source 67d is the "fourth light source 67d", and the light source 68 is " The fifth light source 68 ”is described.

以下、第1光源67aから発光される光の波長を第1波長λ1とする。また、第2光源67bから発光される光の波長を第2波長λ2とする。更に、第3光源67cから発光される光の波長を第3波長λ3とする。また更に、第4光源67dから発光される光の波長を第4波長λ4とする。第5光源68から発光される光の波長を第5波長λ5とする。本実施形態では、第1波長λ1及び第2波長λ2が、近赤外領域に属し、第3波長λ3、第4波長λ4及び第5波長λ5が、可視領域に属する。第1波長λ1〜第5波長λ5の具体的な値やその特性については後述する。 Hereinafter, the wavelength of the light emitted from the first light source 67a is referred to as the first wavelength λ1. Further, the wavelength of the light emitted from the second light source 67b is defined as the second wavelength λ2. Further, the wavelength of the light emitted from the third light source 67c is defined as the third wavelength λ3. Further, the wavelength of the light emitted from the fourth light source 67d is set to the fourth wavelength λ4. The wavelength of the light emitted from the fifth light source 68 is defined as the fifth wavelength λ5. In the present embodiment, the first wavelength λ1 and the second wavelength λ2 belong to the near infrared region, and the third wavelength λ3, the fourth wavelength λ4, and the fifth wavelength λ5 belong to the visible region. Specific values of the first wavelength λ1 to the fifth wavelength λ5 and their characteristics will be described later.

本実施形態の第1光源67a、第2光源67b、第3光源67c、第4光源67d及び第5光源68としては、LED素子、有機EL(Electro−Luminescenceの略)素子、無機EL素子、LD(Laser Diodeの略)素子を含む種々の発光素子を適用することができる。近赤外領域の光を発光する光源としては、例えば、LED素子、白熱電球、ハロゲンランプなどを使用することができる。また、本実施形態では、第1波長λ1〜第5波長λ5それぞれの波長の光を別々の光源により発光しているが、例えば、可視領域における複数の波長の光を発光可能な1つの光源を利用することも可能である。更に、図6では、模式的に、第1光源67a、第2光源67b、第3光源67c、第4光源67d及び第5光源68を一列に並べて描いているが、このような配置に限られない。 The first light source 67a, the second light source 67b, the third light source 67c, the fourth light source 67d, and the fifth light source 68 of the present embodiment include an LED element, an organic EL (abbreviation of Electro-Luminescence) element, an inorganic EL element, and an LD. (Abbreviation of Light Source) Various light emitting elements including an element can be applied. As a light source that emits light in the near infrared region, for example, an LED element, an incandescent light bulb, a halogen lamp, or the like can be used. Further, in the present embodiment, the light having each wavelength of the first wavelength λ1 to the fifth wavelength λ5 is emitted by different light sources. For example, one light source capable of emitting light of a plurality of wavelengths in the visible region is used. It is also possible to use it. Further, in FIG. 6, the first light source 67a, the second light source 67b, the third light source 67c, the fourth light source 67d, and the fifth light source 68 are schematically drawn side by side in a row, but the arrangement is limited to such an arrangement. No.

図2、図6に示すように、本実施形態の受光部72は、発光部66と成分測定チップ2を挟んで対向して配置された1個の受光素子により構成されている。受光部72は、発光部66の第1光源67a〜第5光源68から成分測定チップ2の発色試薬22の保持位置及び間隙28の位置の両方を透過するように照射され、成分測定チップ2を透過した透過光を受光する。受光部72としては、PD(Photo Diodeの略)素子、フォトコンダクタ(光導電体)、フォトトランジスタ(Photo Transistorの略)を含む種々の光電変換素子を適用することができる。 As shown in FIGS. 2 and 6, the light receiving unit 72 of the present embodiment is composed of one light receiving element arranged so as to face each other with the light emitting unit 66 and the component measurement chip 2 interposed therebetween. The light receiving unit 72 is irradiated from the first light source 67a to the fifth light source 68 of the light emitting unit 66 so as to pass through both the holding position of the color-developing reagent 22 of the component measuring chip 2 and the position of the gap 28, and causes the component measuring chip 2 to pass through. Receives transmitted transmitted light. As the light receiving unit 72, various photoelectric conversion elements including a PD (abbreviation of Photo Diode) element, a photoconductor (photoconductor), and a phototransistor (abbreviation of PhotoTransistor) can be applied.

発光制御回路70は、第1光源67a〜第5光源68それぞれに駆動電力信号を供給することで、第1光源67a〜第5光源68を点灯させ、又は消灯させる。受光制御回路74は、受光部72から出力されたアナログ信号に対して、対数変換及びA/D変換を施すことでデジタル信号(以下、検出信号という)を取得する。 The light emission control circuit 70 turns on or off the first light source 67a to the fifth light source 68 by supplying a drive power signal to each of the first light source 67a to the fifth light source 68. The light receiving control circuit 74 acquires a digital signal (hereinafter referred to as a detection signal) by performing logarithmic conversion and A / D conversion on the analog signal output from the light receiving unit 72.

図7は、図6に示す演算部60の機能ブロック図である。演算部60は、測定光学系64による測定動作を指示する測定指示部76、及び、各種データを用いて被測定成分の濃度を測定する濃度測定部77の各機能を実現する。 FIG. 7 is a functional block diagram of the calculation unit 60 shown in FIG. The calculation unit 60 realizes each function of the measurement instruction unit 76 that instructs the measurement operation by the measurement optical system 64 and the concentration measurement unit 77 that measures the concentration of the component to be measured using various data.

濃度測定部77は、吸光度取得部78と、吸光度補正部84と、を備えている。 The concentration measuring unit 77 includes an absorbance acquisition unit 78 and an absorbance correction unit 84.

図7では、メモリ62には、測定光学系64により測定された第1波長λ1〜第5波長λ5それぞれにおける吸光度の測定値データ85と、この測定値データ85又はこの測定値データ85に基づいて算出される二次データと相関する一群の補正係数等を含む補正データ86と、測定波長で実測された混合物の吸光度の測定値又はこの測定値を補正データ86により補正して得られる補正測定値と各種物理量(例えば、グルコース濃度)との関係を示す検量線や、混合物中のヘモグロビンの吸光度とヘマトクリット値との関係を示す検量線などの、検量線データ90と、が格納されている。「ヘマトクリット値」とは、血液中の血球成分の血液(全血)に対する容積比を百分率で示したものである。 In FIG. 7, the memory 62 is stored in the memory 62 based on the measurement value data 85 of the absorbance at each of the first wavelength λ1 to the fifth wavelength λ5 measured by the measurement optical system 64, and the measurement value data 85 or the measurement value data 85. Correction data 86 including a group of correction coefficients that correlate with the calculated secondary data, and the measurement value of the absorbance of the mixture measured at the measurement wavelength or the correction measurement value obtained by correcting this measurement value with the correction data 86. It stores calibration curve data 90 such as a calibration curve showing the relationship between and various physical quantities (for example, glucose concentration) and a calibration curve showing the relationship between the absorbance of hemoglobin in the mixture and the hematocrit value. The "hematocrit value" is a percentage of the volume ratio of blood cell components in blood to blood (whole blood).

以下、体液中の被測定成分としての血液中のグルコースと、発色試薬22と、の呈色反応を、グルコースを含む血漿成分を血液から分離することなく、血液(全血)と発色試薬22とにより実行し、この呈色反応により生じる発色成分を含む混合物の光学的特性に基づいて、血液中のグルコース濃度を測定する成分測定方法について説明する。 Hereinafter, the coloration reaction of glucose in blood as a component to be measured in body fluid and the color-developing reagent 22 is carried out with blood (whole blood) and color-developing reagent 22 without separating the plasma component containing glucose from blood. A component measuring method for measuring the glucose concentration in blood based on the optical properties of the mixture containing the color-developing component generated by this color-developing reaction will be described.

まず、図8及び図9を参照しつつ、血液中の被測定成分を、血液(全血)を用いた吸光度測定に基づいて推定しようとする際の問題点について言及する。以降の実施例では、発色試薬22としてグルコースデヒドロゲナーゼ(GDH)とテトラゾリウム塩(WST−4)及び電子メディエーターとの混合試薬を用いた。 First, with reference to FIGS. 8 and 9, the problem in trying to estimate the component to be measured in blood based on the absorbance measurement using blood (whole blood) will be mentioned. In the following examples, a mixed reagent of glucose dehydrogenase (GDH), tetrazolium salt (WST-4) and an electron mediator was used as the coloring reagent 22.

図8は、ヘマトクリット値及びグルコース濃度が既知である血液検体を発色試薬22と呈色反応させることにより得られる混合物の吸光度スペクトルを示している。ここで用いている血液検体は、ヘマトクリット値が40%で、グルコース濃度が400mg/dL(図8中では「Ht40 bg400」と表記)のものである。 FIG. 8 shows an absorbance spectrum of a mixture obtained by color-reacting a blood sample having a known hematocrit value and glucose concentration with a color-developing reagent 22. The blood sample used here has a hematocrit value of 40% and a glucose concentration of 400 mg / dL (denoted as "Ht40 pg400" in FIG. 8).

また、図9は、ヘマトクリット値及びグルコース濃度が既知である2種の血液検体それぞれの吸光度スペクトルを示している。この2種の血液検体を第1血液検体、第2血液検体とする。第1血液検体は、ヘマトクリット値が20%で、グルコース濃度が400mg/dL(図9中では「Ht20 bg400」と表記)のものである。第2血液検体は、ヘマトクリット値が40%で、グルコース濃度が400mg/dL(図9中では「Ht40 bg400」と表記)のものである。第2血液検体は、図8に示す血液検体と同じものである。実際は、図9に示す第1血液検体及び第2血液検体に加えて、ヘマトクリット値が20%で、グルコース濃度が0mg/dLの第3血液検体、ヘマトクリット値が20%で、グルコース濃度が100mg/dLの第4血液検体、ヘマトクリット値が40%で、グルコース濃度が0mg/dLの第5血液検体、及び、ヘマトクリット値が40%で、グルコース濃度が100mg/dLの第6血液検体についても、吸光度スペクトルを求めているが、ヘマトクリット値が等しい血液検体の吸光度スペクトルは略一致するため、図9ではヘマトクリット値が異なる2つの血液検体の一例として、第1血液検体(ヘマトクリット値が20%)の吸光度スペクトル、及び第2血液検体(ヘマトクリット値が40%)の吸光度スペクトルのみを示している。 In addition, FIG. 9 shows the absorbance spectra of each of the two blood samples whose hematocrit value and glucose concentration are known. These two types of blood samples are referred to as a first blood sample and a second blood sample. The first blood sample has a hematocrit value of 20% and a glucose concentration of 400 mg / dL (denoted as "Ht20 pg400" in FIG. 9). The second blood sample has a hematocrit value of 40% and a glucose concentration of 400 mg / dL (denoted as "Ht40 bg400" in FIG. 9). The second blood sample is the same as the blood sample shown in FIG. Actually, in addition to the first blood sample and the second blood sample shown in FIG. 9, a third blood sample having a hematocrit value of 20% and a glucose concentration of 0 mg / dL, a hematocrit value of 20%, and a glucose concentration of 100 mg / The absorbance of the 4th blood sample of dL, the 5th blood sample having a hematocrit value of 40% and a glucose concentration of 0 mg / dL, and the 6th blood sample having a hematocrit value of 40% and a glucose concentration of 100 mg / dL Although the spectra are obtained, the absorbance spectra of blood samples with the same hematocrit value are substantially the same. Therefore, in FIG. 9, the absorbance of the first blood sample (hematocrit value is 20%) is taken as an example of two blood samples having different hematocrit values. Only the spectrum and the absorbance spectrum of the second blood sample (hematocrit value is 40%) are shown.

一般的に、測定対象となる発色成分以外の成分が試料中に含まれるとき、光学的現象の発生によって発色成分の測定結果に影響を与えることがある。例えば、血液中の血球成分等による「光散乱」や、発色成分とは別の成分(具体的には、ヘモグロビン)による「光吸収」が発生することで、真の値よりも大きい吸光度が測定される傾向がある。 Generally, when a component other than the color-developing component to be measured is contained in the sample, the occurrence of an optical phenomenon may affect the measurement result of the color-developing component. For example, "light scattering" due to blood cell components in blood and "light absorption" due to a component other than the color-developing component (specifically, hemoglobin) are generated, so that the absorbance larger than the true value is measured. Tends to be.

具体的に、図9に示す2つの血液検体の吸光度スペクトルは、波長が長くなるにつれて吸光度が次第に小さくなるトレンド曲線を有し、且つ、540nm付近及び570nm付近を中心とする2つのピークを有する。この2つのピークは、主に、赤血球中のヘモグロビンの光吸収に起因する。また、図9に示す2つの血液検体の吸光度スペクトルでは、600nm以上の波長域において、波長が長くなるにつれて、吸光度が略直線状になだらかに減少している。この略直線状の部分は、主に、血球成分等による光散乱に起因する。 Specifically, the absorbance spectra of the two blood samples shown in FIG. 9 have a trend curve in which the absorbance gradually decreases as the wavelength becomes longer, and have two peaks centered around 540 nm and 570 nm. These two peaks are mainly due to the light absorption of hemoglobin in erythrocytes. Further, in the absorbance spectra of the two blood samples shown in FIG. 9, in the wavelength range of 600 nm or more, the absorbance gradually decreases in a substantially linear manner as the wavelength becomes longer. This substantially linear portion is mainly caused by light scattering by blood cell components and the like.

換言すれば、600nm付近より長波長側の波長域における血液検体の吸光度は、血球成分等による光散乱の影響が支配的であり、600nm付近より短波長側の波長域における血液検体の吸光度は、血球成分等による光散乱の影響よりも、ヘモグロビンによる光吸収の影響が大きい。 In other words, the absorbance of the blood sample in the wavelength range on the longer wavelength side than around 600 nm is dominated by the influence of light scattering by blood cell components and the like, and the absorbance of the blood sample in the wavelength range on the shorter wavelength side than around 600 nm is dominant. The effect of light absorption by hemoglobin is greater than the effect of light scattering by blood cell components and the like.

一方、図8に示す混合物の吸光度スペクトルでは、図9に示す血液検体の吸光度スペクトルと同様、波長が長くなるにつれて吸光度が次第に小さくなるトレンド曲線を有しているが、図9に示す曲線と比較して、可視領域である600nm〜700nm辺りにわたって吸光度が増加していることがわかる。この600nm〜700nm辺りにわたって増加している吸光度は、主に、血液中のグルコースと発色試薬22との呈色反応により生じた発色成分の吸光特性に起因する。 On the other hand, the absorbance spectrum of the mixture shown in FIG. 8 has a trend curve in which the absorbance gradually decreases as the wavelength becomes longer, similar to the absorbance spectrum of the blood sample shown in FIG. 9, but is compared with the curve shown in FIG. As a result, it can be seen that the absorbance increases over the visible region of 600 nm to 700 nm. The absorbance increasing from around 600 nm to 700 nm is mainly due to the absorbance characteristics of the color-developing component generated by the color reaction between glucose in blood and the color-developing reagent 22.

このように、測定対象となる発色成分の他に、図9に示す吸光特性を有する血液を含む混合物を用いて、色素成分由来の発色成分の吸光度を正確に測定する場合には、所定の測定波長(例えば650nm)における吸光度の測定値から、血球成分等による光散乱やヘモグロビンによる光吸収などの影響(ノイズ)を除去する必要がある。 In this way, when the absorbance of the color-developing component derived from the dye component is accurately measured by using a mixture containing blood having the absorption characteristics shown in FIG. 9 in addition to the color-developing component to be measured, a predetermined measurement is performed. It is necessary to remove the influence (noise) such as light scattering by blood cell components and light absorption by hemoglobin from the measured value of absorbance at a wavelength (for example, 650 nm).

より具体的には、測定対象となる発色成分の光吸収率が高い所定の測定波長(例えば650nm)における、血球成分等による光散乱やヘモグロビンによる光吸収などの影響(ノイズ)を推定し、同測定波長における吸光度の測定値を補正することが必要となる。 More specifically, the influence (noise) of light scattering by blood cell components and light absorption by hemoglobin at a predetermined measurement wavelength (for example, 650 nm) where the light absorption rate of the color-developing component to be measured is high is estimated and the same. It is necessary to correct the measured value of absorbance at the measurement wavelength.

ここで、混合物が位置する間隙28の高さhは、流入する検体量を反映するものである。すなわち、検体に含まれる測定対象の量(濃度)を求めるためには、間隙28の高さhを成分測定チップの種類等に応じて定まる一定値(定数)として捉えた上で、混合物における発色成分の吸光度を導出する必要がある。しかしながら、既存の成分測定装置は、間隙28の高さhの変動を考慮していない。さらに、間隙28の高さhは、例えば、自然環境下における発色試薬22の水分吸収の有無や、呈色反応による発色試薬22の膨潤又は溶解の影響や、成分測定チップの製造上の寸法公差などにより、変動する。間隙28の高さhが変動すると、間隙28に位置する血液の量も変動する。そのため、間隙28の高さhの変動を考慮しない場合には、例えば、血液中のグルコース濃度の測定など、血液中の被測定成分の測定において測定精度が低下し、正確な血液中のグルコース濃度を測定することができない。 Here, the height h of the gap 28 where the mixture is located reflects the amount of sample flowing in. That is, in order to obtain the amount (concentration) of the measurement target contained in the sample, the height h of the gap 28 is regarded as a constant value (constant) determined according to the type of the component measurement chip, and then the color is developed in the mixture. It is necessary to derive the absorbance of the component. However, the existing component measuring device does not consider the fluctuation of the height h of the gap 28. Further, the height h of the gap 28 is, for example, the presence or absence of water absorption of the color-developing reagent 22 in the natural environment, the influence of swelling or dissolution of the color-developing reagent 22 due to the color reaction, and the dimensional tolerance in manufacturing the component measurement chip. It fluctuates due to such factors. When the height h of the gap 28 fluctuates, the amount of blood located in the gap 28 also fluctuates. Therefore, when the fluctuation of the height h of the gap 28 is not taken into consideration, the measurement accuracy is lowered in the measurement of the component to be measured in the blood, for example, the measurement of the glucose concentration in the blood, and the accurate glucose concentration in the blood is reduced. Cannot be measured.

図10は、流路23の高さH(図5参照)の相違に基づく水の吸光度の相違を示すグラフである。具体的に、図10では、図3〜図5に示す成分測定チップ2のうち発色試薬22を取り除いた状態の空チップの近赤外領域における吸光度スペクトルを示している。より具体的に、図10では、流路23の高さHが30μmであって、流路23内に水がない状態の第1空チップでの吸光度スペクトル(図10では「30μm no water」と表記)と、流路23の高さHが50μmであって、流路23内に水がない状態の第2空チップでの吸光度スペクトル(図10では「50μm no water」と表記)と、流路23の高さHが60μmであって、流路23内に水がない状態の第3空チップでの吸光度スペクトル(図10では「60μm no water」と表記)と、流路23の高さHが30μmであって、流路23内が水で満たされた状態の第4空チップでの吸光度スペクトル(図10では「30μm water」と表記)と、流路23の高さHが50μmであって、流路23内が水で満たされた状態の第5空チップでの吸光度スペクトル(図10では「50μm water」と表記)と、流路23の高さHが60μmであって、流路23内が水で満たされた状態の第6空チップでの吸光度スペクトル(図10では「60μm water」と表記)と、示している。流路23の幅W(図3参照)は第1空チップ〜第6空チップで同じである。また、図10に示す吸光度スペクトルは、流路23の延在方向における一部の測定空間において、流路23の高さ方向(空チップの厚み方向と同じ方向)において流路23を貫通するように照射した光による吸光度を示している。 FIG. 10 is a graph showing the difference in the absorbance of water based on the difference in the height H (see FIG. 5) of the flow path 23. Specifically, FIG. 10 shows the absorbance spectrum in the near-infrared region of the empty chip in the state where the color-developing reagent 22 is removed from the component measurement chips 2 shown in FIGS. 3 to 5. More specifically, in FIG. 10, the height H of the flow path 23 is 30 μm, and the absorbance spectrum at the first empty chip in the state where there is no water in the flow path 23 (in FIG. 10, “30 μm no water”). (Notation), the absorbance spectrum of the second empty chip in the state where the height H of the flow path 23 is 50 μm and there is no water in the flow path 23 (denoted as “50 μm no water” in FIG. 10), and the flow. The absorptivity spectrum (denoted as "60 μm no water" in FIG. 10) of the third empty chip in a state where the height H of the road 23 is 60 μm and there is no water in the flow path 23, and the height of the flow path 23. The absorbance spectrum of the fourth empty chip in a state where H is 30 μm and the inside of the flow path 23 is filled with water (denoted as “30 μm water” in FIG. 10) and the height H of the flow path 23 is 50 μm. The absorbance spectrum of the fifth empty chip (denoted as "50 μm water" in FIG. 10) in a state where the inside of the flow path 23 is filled with water, and the height H of the flow path 23 is 60 μm, and the flow It is shown as an absorbance spectrum (denoted as "60 μm water" in FIG. 10) at the sixth empty chip in a state where the inside of the road 23 is filled with water. The width W of the flow path 23 (see FIG. 3) is the same for the first empty chip to the sixth empty chip. Further, the absorbance spectrum shown in FIG. 10 penetrates the flow path 23 in the height direction of the flow path 23 (the same direction as the thickness direction of the empty chip) in a part of the measurement space in the extending direction of the flow path 23. It shows the absorbance by the light irradiated to.

図10に示すように、流路23内に水がない状態の第1空チップ〜第3空チップの吸光度スペクトルは、流路23の高さHにかかわらず、同様の形状を有している。また、第1空チップ〜第3空チップの吸光度スペクトルはいずれも、水に固有の吸収帯域の1つである1820nm〜2000nmにおいて吸光度のピーク値を有していない。「水に固有の吸収帯域」とは、吸光度スペクトルにおいて、水の吸光度が特異なピークとして現れるピーク波長域を意味しており、例えば、近赤外領域(800nm〜2500nm)における1820nm〜2000nmの波長域や、近赤外領域における1300nm〜1650nmの波長域、などが挙げられる。 As shown in FIG. 10, the absorbance spectra of the first empty chip to the third empty chip in the state where there is no water in the flow path 23 have the same shape regardless of the height H of the flow path 23. .. Further, none of the absorbance spectra of the first empty chip to the third empty chip has a peak value of absorbance at 1820 nm to 2000 nm, which is one of the absorption bands peculiar to water. The "absorption band peculiar to water" means a peak wavelength region in which the absorbance of water appears as a peculiar peak in the absorbance spectrum. For example, a wavelength of 1820 nm to 2000 nm in the near infrared region (800 nm to 2500 nm). Examples thereof include a region and a wavelength region of 1300 nm to 1650 nm in the near infrared region.

一方で、流路23内が水で満たされている状態の第4空チップ〜第6空チップの吸光度スペクトルは、全体としては同様のトレンドを示しているが、いずれも水に固有の吸収帯域である1820nm〜2000nmにおいて吸光度のピーク値を有している。そして、流路23内が水で満たされている状態の第4空チップ〜第6空チップは、流路23の高さHに応じて水の吸光度のピーク値が異なる吸光度スペクトルとなる。具体的に、第4空チップ〜第6空チップを比較すると、流路23の高さHが高くなるほど、水の吸光度のピーク値が高くなることがわかる。 On the other hand, the absorbance spectra of the 4th to 6th empty chips in the state where the flow path 23 is filled with water show the same trend as a whole, but all of them have an absorption band peculiar to water. It has a peak value of absorbance at 1820 nm to 2000 nm. The fourth to sixth empty chips in a state where the inside of the flow path 23 is filled with water have an absorbance spectrum in which the peak value of the absorbance of water differs depending on the height H of the flow path 23. Specifically, when the fourth empty chip to the sixth empty chip are compared, it can be seen that the higher the height H of the flow path 23, the higher the peak value of the absorbance of water.

このように、流路23中の測定空間の光路長が異なると、光路長を満たす水分量も異なるため、水に固有の吸収帯域での水の吸光度についても、水分量に応じて異なる値を示すことがわかる。 In this way, if the optical path length of the measurement space in the flow path 23 is different, the amount of water that satisfies the optical path length is also different. Therefore, the absorbance of water in the absorption band peculiar to water also has a different value depending on the amount of water. It can be seen that it shows.

図11は、発色試薬22を有する成分測定チップ2の近赤外領域における吸光度スペクトルを示す図である。具体的に、図11には、検体としてグルコースが含まれていない水を使用した場合の間隙28の位置での吸光度スペクトル(図11では「bg0」と表記)と、検体としてグルコース濃度が100mg/dLのグルコース水を使用した場合の間隙28の位置での吸光度スペクトル(図11では「bg100」と表記)と、検体としてグルコース濃度が400mg/dLのグルコース水を使用した場合の間隙28の位置での吸光度スペクトル(図11では「bg400」と表記)と、流路23内に検体を入れない状態(間隙28は空隙の状態)での、成分測定チップ2における発色試薬22の吸光度スペクトル(図11では「ini」と表記)と、の4つの吸光度スペクトルを示している。 FIG. 11 is a diagram showing an absorbance spectrum in the near infrared region of the component measuring chip 2 having the color-developing reagent 22. Specifically, FIG. 11 shows the absorbance spectrum at the position of the gap 28 when water containing no glucose was used as the sample (denoted as “bg0” in FIG. 11), and the glucose concentration as the sample was 100 mg / mg /. The absorbance spectrum at the position of the gap 28 when dL glucose water was used (denoted as “bg100” in FIG. 11) and the position of the gap 28 when glucose water having a glucose concentration of 400 mg / dL was used as the sample. (Indicated as "bg400" in FIG. 11) and the absorbance spectrum of the color-developing reagent 22 in the component measuring chip 2 in a state where no sample is placed in the flow path 23 (the gap 28 is a void state) (FIG. 11). In the above, it is expressed as "ini") and four absorbance spectra.

図11に、高さH=50μmのチップを用い、検体として水及びグルコース水を使用している3つの吸光度スペクトルを示した。図11に示すように、検体として水及びグルコース水を使用している3つの吸光度スペクトルは、略一致している。そして、これら3つの吸光度スペクトルはいずれも、水に固有の吸収帯域である1820nm〜2000nmの波長域において同程度の吸光度のピークを有している。すなわち、水に固有の吸収帯域でのピーク値(水に固有の1つの吸収帯域での極大吸光度)は、グルコースの有無や、グルコースの濃度の相違にかかわらないことがわかる。また、図11に示すように、検体を入れない発色試薬22の吸光度スペクトルは、上述した3つの吸光度スペクトルとは一致していない。但し、検体を入れない状態での発色試薬22の吸光度スペクトルであっても、水に固有の吸収帯域において小さいピークを有することがわかる。これは、発色試薬22自体に多少の水分が含まれているためである。 FIG. 11 shows three absorbance spectra using a chip having a height of H = 50 μm and using water and glucose water as samples. As shown in FIG. 11, the three absorbance spectra using water and glucose water as the sample are substantially in agreement. All of these three absorbance spectra have similar absorbance peaks in the wavelength range of 1820 nm to 2000 nm, which is an absorption band peculiar to water. That is, it can be seen that the peak value in the absorption band peculiar to water (maximum absorbance in one absorption band peculiar to water) is not related to the presence or absence of glucose and the difference in glucose concentration. Further, as shown in FIG. 11, the absorbance spectra of the color-developing reagent 22 containing no sample do not match the three absorbance spectra described above. However, even in the absorbance spectrum of the color-developing reagent 22 without a sample, it can be seen that it has a small peak in the absorption band peculiar to water. This is because the color-developing reagent 22 itself contains some water.

図10及び図11より、間隙28に位置する混合物に対して水に固有の吸収帯域に属する波長の光を照射すれば、混合物に含まれる被測定成分の量によらず、混合物に含まれる水分量に応じて、異なる吸光度を測定することができることがわかる。 From FIGS. 10 and 11, if the mixture located in the gap 28 is irradiated with light having a wavelength belonging to the absorption band peculiar to water, the water content contained in the mixture is not limited to the amount of the component to be measured contained in the mixture. It can be seen that different absorbances can be measured depending on the amount.

但し、1つ1つの成分測定チップ2の間隙28の高さhを、例えば膜厚計等により実測し、その測定値に応じた補正値を個別の成分測定装置1に校正情報として取り込ませることは、患者や医療従事者などの使用者に多大な手間をかけることや、成分測定値の大型化につながり、使用者の利便性を損なう。また、成分測定チップ2の間隙28の高さhの許容される寸法公差を、測定空間の光路長について補正不要なほど極めて小さくすることも、製造上容易なことではない。更に、検体としての体液が試薬に接触し、間隙28に混合物が生成されている状態での測定空間の光路長としての間隙28の高さhを反映していない。 However, the height h of the gap 28 of each component measuring chip 2 is actually measured by a film thickness meter or the like, and the correction value corresponding to the measured value is taken into the individual component measuring device 1 as calibration information. Causes a great deal of time and effort for users such as patients and medical staff, and leads to an increase in the size of measured component values, which impairs the convenience of the user. Further, it is not easy in manufacturing to make the allowable dimensional tolerance of the height h of the gap 28 of the component measurement chip 2 extremely small so that the optical path length of the measurement space does not need to be corrected. Further, it does not reflect the height h of the gap 28 as the optical path length of the measurement space in the state where the body fluid as a sample is in contact with the reagent and a mixture is formed in the gap 28.

そこで、成分測定装置1では、上述した特性を利用して、混合物における発色成分の吸光度を測定する際(以下、単に「測定時」と記載する。)の、測定空間の光路長としての間隙28の高さhを推定する。具体的には、血液の血漿中には水分が含まれるため、水に固有の吸収帯域に属する光を間隙28に位置する混合物に照射すれば、測定時において間隙28に位置する混合物に含まれる水分量に応じた、換言すれば、測定時において間隙28に位置する血液量に応じた、水の吸光度の測定値を取得することができる。そのため、例えば水の吸光度と、間隙28の高さhと、の相関を示す検量線を使用すれば、測定時の測定空間の光路長としての測定時の間隙28の高さhを推定することが可能となる。成分測定装置1では、測定時の間隙28の高さhを推定し、この推定に基づいて、体液中の被測定成分の測定値を補正する。これにより被測定成分の測定精度を向上させることができる。 Therefore, in the component measuring device 1, when measuring the absorbance of the color-developing component in the mixture by utilizing the above-mentioned characteristics (hereinafter, simply referred to as “at the time of measurement”), the gap 28 as the optical path length of the measurement space 28 Estimate the height h of. Specifically, since blood plasma contains water, if the mixture located in the gap 28 is irradiated with light belonging to the absorption zone peculiar to water, it is contained in the mixture located in the gap 28 at the time of measurement. It is possible to obtain a measured value of water absorbance according to the amount of water, in other words, according to the amount of blood located in the gap 28 at the time of measurement. Therefore, for example, by using a calibration curve showing a correlation between the absorbance of water and the height h of the gap 28, the height h of the gap 28 at the time of measurement as the optical path length of the measurement space at the time of measurement can be estimated. Is possible. The component measuring device 1 estimates the height h of the gap 28 at the time of measurement, and based on this estimation, corrects the measured value of the component to be measured in the body fluid. This makes it possible to improve the measurement accuracy of the component to be measured.

以下、成分測定装置1により実行される、一実施形態としての成分測定方法について詳細に説明する。 Hereinafter, a component measuring method as an embodiment, which is executed by the component measuring device 1, will be described in detail.

成分測定装置1は、体液中の被測定成分と試薬との呈色反応により生じる発色成分を含む混合物の光学的特性に基づいて、体液中の被測定成分を測定可能である。具体的に、本実施形態では、体液中の被測定成分としての血液中のグルコースと、試薬としての発色試薬22と、により生じる発色成分を含む混合物の光学的特性を利用し、血液中の血漿成分に含まれるグルコースの濃度を測定する。 The component measuring device 1 can measure the component to be measured in the body fluid based on the optical characteristics of the mixture containing the color-developing component generated by the color reaction between the component to be measured in the body fluid and the reagent. Specifically, in the present embodiment, plasma in blood is utilized by utilizing the optical properties of a mixture containing glucose in blood as a component to be measured in body fluid and a color-developing reagent 22 as a reagent. Measure the concentration of glucose contained in the component.

図12は、成分測定装置1により実行される成分測定方法を示すフローチャートである。図12に示すように、成分測定装置1により実行される成分測定方法は、流路23(図5等参照)内で、流路23を閉塞しないように内壁との間に間隙28(図5等参照)を隔てた状態で配置された発色試薬22と、間隙28に供給された体液としての血液と、により生成された間隙28に位置する混合物に対して、近赤外領域以上の長波長域で水に固有の吸収帯域に属する第1波長λ1の第1測定光を照射して吸光度を測定するステップS1と、ステップS1で測定された吸光度の測定値に基づいて、被測定成分の導出として、血液中のグルコース濃度を導出するステップS2と、を含む。 FIG. 12 is a flowchart showing a component measuring method executed by the component measuring device 1. As shown in FIG. 12, the component measuring method executed by the component measuring device 1 is a gap 28 (FIG. 5) in the flow path 23 (see FIG. 5 and the like) between the flow path 23 and the inner wall so as not to block the flow path 23. Etc.), and the mixture located in the gap 28 produced by the color-developing reagent 22 arranged at a distance from the gap 28 and the blood as a body fluid supplied to the gap 28, has a long wavelength longer than the near infrared region. Derivation of the component to be measured based on step S1 in which the absorbance is measured by irradiating the first measurement light of the first wavelength λ1 belonging to the absorption band peculiar to water in the region and the measured value of the absorbance measured in step S1. The step S2 for deriving the glucose concentration in the blood is included.

ステップS1では、成分測定装置1が、成分測定装置1に装着された成分測定チップ2における測定時の測定空間の光路長としての測定時の間隙28の高さhを推定する。具体的に、成分測定装置1は、間隙28に位置する混合物に対して、近赤外領域以上の長波長域であり水に固有の吸収帯域に属する所定波長の測定光を照射し、この測定光による吸光度の測定値を取得する。 In step S1, the component measuring device 1 estimates the height h of the gap 28 at the time of measurement as the optical path length of the measuring space at the time of measurement in the component measuring chip 2 mounted on the component measuring device 1. Specifically, the component measuring device 1 irradiates the mixture located in the gap 28 with measurement light having a predetermined wavelength which is a long wavelength region equal to or higher than the near infrared region and belongs to an absorption band peculiar to water, and this measurement is performed. Obtain the measured value of absorbance by light.

本実施形態の成分測定装置1では、第1波長λ1の第1測定光が、演算部60の指示により発光制御回路70を介して、第1光源67aから発光される。第1波長λ1は、近赤外領域で、かつ、水に固有の吸収帯域に属する所定波長であり、本実施形態では、水に固有の吸収帯域で水の吸光度がピーク値となる波長としている。具体的に、本実施形態では、水に固有の吸収帯域として、水の吸光度のピークが顕著に現れる1820nm〜2000nmを利用している。そして、この吸収帯域で水の吸光度がピーク値となる波長は、1940nmである。 In the component measuring device 1 of the present embodiment, the first measurement light having the first wavelength λ1 is emitted from the first light source 67a via the light emission control circuit 70 according to the instruction of the calculation unit 60. The first wavelength λ1 is a predetermined wavelength in the near-infrared region and belongs to an absorption band peculiar to water, and in the present embodiment, it is a wavelength at which the absorbance of water reaches a peak value in the absorption band peculiar to water. .. Specifically, in the present embodiment, 1820 nm to 2000 nm, in which the peak of water absorbance is prominent, is used as the absorption band peculiar to water. The wavelength at which the absorbance of water reaches its peak value in this absorption band is 1940 nm.

図2、図6に示すように、第1波長λ1の第1測定光は、成分測定チップ2の間隙28の位置で、成分測定チップ2の厚み方向に、成分測定チップ2を透過する。そして、成分測定チップ2を透過した透過光は、受光部72により受光される。これにより、間隙28に位置する混合物の、水に固有の吸収帯域に属する第1波長λ1での吸光度を測定することができる。以下、説明の便宜上、ここで測定される吸光度の測定値を「第1測定値」と記載する。 As shown in FIGS. 2 and 6, the first measurement light having the first wavelength λ1 passes through the component measurement chip 2 at the position of the gap 28 of the component measurement chip 2 in the thickness direction of the component measurement chip 2. Then, the transmitted light transmitted through the component measuring chip 2 is received by the light receiving unit 72. Thereby, the absorbance of the mixture located in the gap 28 at the first wavelength λ1 belonging to the absorption band peculiar to water can be measured. Hereinafter, for convenience of explanation, the measured value of absorbance measured here will be referred to as “first measured value”.

例えば、水の吸光度と間隙28の高さhとの相関を示す検量線を利用することにより、第1測定値から、測定時の測定空間の光路長としての測定時の間隙28の高さhを推定することができる。そして、後述するステップS2では、第1測定値に基づいて、血液中のグルコース濃度を導出する。 For example, by using a calibration curve showing the correlation between the absorbance of water and the height h of the gap 28, the height h of the gap 28 at the time of measurement as the optical path length of the measurement space at the time of measurement is obtained from the first measured value. Can be estimated. Then, in step S2, which will be described later, the glucose concentration in blood is derived based on the first measured value.

ここで、本実施形態では、測定時の間隙28の高さhの推定精度をより高めるために、間隙28の位置で混合物に対して、近赤外領域以上の長波長域に属し、かつ、水に固有の吸収帯域又は水に固有の吸収帯域の近傍の第2波長λ2の第2測定光を照射することにより、第1測定値よりも小さい吸光度である第2測定値を取得する。そして、ステップS2では、第1測定値と第2測定値との差分に基づいて、グルコース濃度を導出する。図12では、上述の第2測定値を取得する工程を、ステップS1−2として示している。 Here, in the present embodiment, in order to further improve the estimation accuracy of the height h of the gap 28 at the time of measurement, the mixture belongs to the long wavelength region equal to or larger than the near infrared region with respect to the mixture at the position of the gap 28, and By irradiating the second measurement light of the second wavelength λ2 in the vicinity of the absorption band peculiar to water or the absorption band peculiar to water, the second measurement value having an absorbance smaller than the first measurement value is acquired. Then, in step S2, the glucose concentration is derived based on the difference between the first measured value and the second measured value. In FIG. 12, the step of acquiring the above-mentioned second measured value is shown as step S1-2.

このような差分値を利用すれば、例えば血球散乱等による影響など、水以外の成分による吸光度への影響を除去することができるので、測定時の測定空間の光路長としての測定時の間隙28の高さhをより精度よく推定することが可能となる。 By using such a difference value, it is possible to remove the influence on the absorbance by components other than water, such as the influence due to blood cell scattering, etc., so that the gap 28 at the time of measurement as the optical path length of the measurement space at the time of measurement The height h can be estimated more accurately.

更に、本実施形態では、間隙28に位置する混合物に照射される光で得られる吸光度スペクトルにおいて、第1波長λ1は、水に固有の吸収帯域で水の吸光度がピーク値となる又はピーク値の近傍となる波長とし、第2波長λ2は、水に固有の吸収帯域の裾部近傍の波長としている。このようにすれば、水以外の成分による吸光度への影響を除去しつつ、水分量に応じた吸光度の相違をより明確に識別することができるようになる。本実施形態では、第1波長λ1を1940nmとし、第2波長λ2を水に固有の吸収帯域の裾部に相当する1820nmとしている。第2波長λ2としては、水に固有の吸収帯域の裾部近傍であってもよいため、例えば、1760nmなどを利用してもよい。 Further, in the present embodiment, in the absorbance spectrum obtained by the light irradiating the mixture located in the gap 28, the first wavelength λ1 has a peak value or a peak value of the absorbance of water in the absorption band peculiar to water. The wavelength is set to be in the vicinity, and the second wavelength λ2 is set to the wavelength near the hem of the absorption band peculiar to water. In this way, it becomes possible to more clearly identify the difference in absorbance depending on the amount of water while removing the influence of components other than water on the absorbance. In the present embodiment, the first wavelength λ1 is set to 1940 nm, and the second wavelength λ2 is set to 1820 nm, which corresponds to the hem of the absorption band peculiar to water. As the second wavelength λ2, since it may be near the hem of the absorption band peculiar to water, for example, 1760 nm may be used.

また更に、本実施形態では、測定時の測定空間の光路長としての測定時の間隙28の高さhの推定精度をより一層高めるために、体液としての血液と接触する前の発色試薬22に照射される第1波長λ1の第3測定光により測定された吸光度である第3測定値と、血液と接触する前の発色試薬22に照射される第2波長λ2の第4測定光により測定された吸光度である第4測定値と、を取得する。そして、ステップS2では、第1測定値と第2測定値との差分と、第3測定値と第4測定値との差分と、の間の更なる差分である補正差分値に基づいて、グルコース濃度を導出する。図12では、上述の第3測定値及び第4測定値を取得する工程を、ステップS1−0として示している。 Furthermore, in the present embodiment, in order to further improve the estimation accuracy of the height h of the gap 28 at the time of measurement as the optical path length of the measurement space at the time of measurement, the color-developing reagent 22 before contact with blood as a body fluid is used. It is measured by the third measurement value which is the absorbance measured by the third measurement light of the first wavelength λ1 to be irradiated and the fourth measurement light of the second wavelength λ2 which is irradiated to the coloring reagent 22 before contacting with blood. The fourth measured value, which is the absorptivity, is obtained. Then, in step S2, glucose is based on a corrected difference value which is a further difference between the difference between the first measured value and the second measured value and the difference between the third measured value and the fourth measured value. Derivation of concentration. In FIG. 12, the step of acquiring the above-mentioned third measured value and the fourth measured value is shown as step S1-0.

このようにすれば、試薬自体に含まれていた水分による吸光度への影響を除去することができ、測定時の測定空間の光路長としての測定時の間隙28の高さhの推定精度をより一層高めることが可能となる。 By doing so, it is possible to remove the influence of the water content contained in the reagent itself on the absorbance, and to improve the estimation accuracy of the height h of the gap 28 at the time of measurement as the optical path length of the measurement space at the time of measurement. It will be possible to further increase it.

成分測定装置1の吸光度取得部78は、上述した第1波長λ1及び第2波長λ2それぞれでの測定値を取得する。具体的には、発光部66の第1光源67a及び第2光源67bから第1波長λ1及び第2波長λ2の照射光が混合物に対してそれぞれ照射される。そして、受光部72は、それぞれの照射光のうち成分測定チップ2を透過する透過光を受光する。そして、演算部60は、照射光と透過光との関係から算出される各波長における吸光度の測定値を、測定値データ85としてメモリ62に格納させる。また、成分測定装置1の吸光度取得部78は、メモリ62から測定値データ85を取得することができる。吸光度取得部78が上述の測定値を取得する手段は、上述した手段に限られず、各種公知の手段により取得することが可能である。 The absorbance acquisition unit 78 of the component measuring device 1 acquires the measured values at the first wavelength λ1 and the second wavelength λ2 described above, respectively. Specifically, the mixture is irradiated with the irradiation light of the first wavelength λ1 and the second wavelength λ2 from the first light source 67a and the second light source 67b of the light emitting unit 66, respectively. Then, the light receiving unit 72 receives the transmitted light transmitted through the component measurement chip 2 among the respective irradiation lights. Then, the calculation unit 60 stores the measured value of the absorbance at each wavelength calculated from the relationship between the irradiation light and the transmitted light in the memory 62 as the measured value data 85. Further, the absorbance acquisition unit 78 of the component measuring device 1 can acquire the measured value data 85 from the memory 62. The means for the absorbance acquisition unit 78 to acquire the above-mentioned measured value is not limited to the above-mentioned means, and can be acquired by various known means.

以下、ステップS2において、グルコース濃度を導出する方法を詳細に説明する。 Hereinafter, in step S2, a method for deriving the glucose concentration will be described in detail.

まず、本実施形態で用いる発色試薬22は、血液中のグルコースと呈色反応することにより生じる発色成分の吸光度が600nm付近にピークを有するものを使用しているが、本実施形態において発色成分の吸光度を測定する測定波長は650nmとしている。 First, the color-developing reagent 22 used in the present embodiment uses a reagent having a peak in the absorbance of the color-developing component generated by the color reaction with glucose in blood at around 600 nm. The measurement wavelength for measuring the absorbance is 650 nm.

測定対象となる発色成分の吸光度を測定するための測定波長は、発色成分の光吸収率が相対的に大きくなる波長であって、かつ、ヘモグロビンの光吸収による影響が比較的小さい波長を用いればよい。例えば、測定対象となる発色成分の吸光度スペクトルにおけるピーク波長域の半値全幅域に対応し、かつ、全吸光度に対するヘモグロビンの光吸収による吸光度の割合が比較的小さい波長範囲に属する波長とすればよい。「ピーク波長域の半値全幅域に対応する」波長範囲とは、吸光度スペクトルにおけるピーク波長域の半値全幅域を特定した際に、短波長側の半値を示す波長から、長波長側の半値を示す波長までの範囲を意味している。本実施形態の測定対象となる発色成分の吸光度スペクトルは、600nm付近がピーク波長となり、約500nm〜約700nmが半値全幅域に対応する波長範囲となる。また、全吸光度におけるヘモグロビンの光吸収による影響は、600nm以上の波長域で比較的小さくなる。したがって、本実施形態において、測定対象となる発色成分の吸光度スペクトルにおけるピーク波長域の半値全幅域に対応し、かつ、全吸光度に対するヘモグロビンの光吸収による吸光度の割合が比較的小さい波長範囲は、600nm以上、かつ、700nm以下である。そのため、測定波長としては、本実施形態の650nmに限られず、600nm〜700nmの範囲に属する別の波長を測定波長としてもよい。発色成分の吸光度を表すシグナルが強く、全吸光度に対するヘモグロビンの光吸収による吸光度の割合が非常に小さい波長範囲である方が、発色成分の吸光度をより正確に測定できるため、発色成分の吸光度スペクトルにおけるピーク波長となる630nm付近よりやや長波長となる650nm付近を測定波長とすることが好ましい。より具体的には、測定波長を630nm〜680nmの範囲に属する波長とすることが好ましく、640nm〜670nmの範囲に属する波長とすることがより好ましく、本実施形態のように650nmとすることが特に好ましい。このような色素成分の例としてはテトラゾリウム塩が好ましく、例えばWST−4が最も好ましい。 If the measurement wavelength for measuring the absorbance of the color-developing component to be measured is a wavelength at which the light absorption rate of the color-developing component is relatively large and the influence of the light absorption of hemoglobin is relatively small, the wavelength is used. good. For example, the wavelength may be a wavelength that corresponds to the full width at half maximum of the peak wavelength range in the absorbance spectrum of the color-developing component to be measured and that the ratio of the absorbance due to the light absorption of hemoglobin to the total absorbance belongs to a relatively small wavelength range. The wavelength range "corresponding to the full width at half maximum of the peak wavelength range" means the half value on the long wavelength side from the wavelength showing the half value on the short wavelength side when the half width full width range of the peak wavelength range is specified in the absorbance spectrum. It means the range up to the wavelength. The absorbance spectrum of the color-developing component to be measured in this embodiment has a peak wavelength of about 600 nm and a wavelength range of about 500 nm to about 700 nm corresponding to the full width at half maximum. In addition, the effect of light absorption of hemoglobin on the total absorbance is relatively small in the wavelength range of 600 nm or more. Therefore, in the present embodiment, the wavelength range corresponding to the full width at half maximum of the peak wavelength range in the absorbance spectrum of the color-developing component to be measured and the ratio of the absorbance due to the light absorption of hemoglobin to the total absorbance is 600 nm. It is more than 700 nm and less than 700 nm. Therefore, the measurement wavelength is not limited to 650 nm of the present embodiment, and another wavelength belonging to the range of 600 nm to 700 nm may be used as the measurement wavelength. In the wavelength range where the signal indicating the absorbance of the color-developing component is strong and the ratio of the absorbance by light absorption of hemoglobin to the total absorbance is very small, the absorbance of the color-developing component can be measured more accurately. It is preferable that the measurement wavelength is around 650 nm, which is a slightly longer wavelength than the peak wavelength of around 630 nm. More specifically, the measurement wavelength is preferably a wavelength belonging to the range of 630 nm to 680 nm, more preferably a wavelength belonging to the range of 640 nm to 670 nm, and particularly preferably 650 nm as in the present embodiment. preferable. As an example of such a pigment component, a tetrazolium salt is preferable, and for example, WST-4 is most preferable.

更に、本実施形態では、発色成分の吸光度スペクトルにおけるピーク波長域の半値全幅域が約500nm〜約700nmとなるような発色試薬22を使用しているが、ピーク波長域の半値全幅域がこの範囲と異なるような発色試薬を使用してもよい。但し、上述したとおり、ヘモグロビンの吸光特性を考慮し、ヘモグロビンの光吸収による吸光度が大きくなる波長域(600nm以下)と、発色成分の吸光度スペクトルにおける測定波長とが重ならないようにすることが望ましい。 Further, in the present embodiment, the color-developing reagent 22 is used so that the full width at half maximum of the peak wavelength region in the absorbance spectrum of the color-developing component is about 500 nm to about 700 nm, but the full width at half maximum of the peak wavelength region is in this range. You may use a color-developing reagent different from the above. However, as described above, in consideration of the absorbance characteristics of hemoglobin, it is desirable that the wavelength range (600 nm or less) in which the absorbance of hemoglobin due to light absorption increases and the measurement wavelength in the absorbance spectrum of the color-developing component do not overlap.

また、測定波長は、水に固有の吸収帯域に属しない波長とすることが望ましい。本実施形態の測定波長は、第1波長λ1及び第2波長λ2よりも短波長域に属している。具体的に、本実施形態では、水に固有の吸収帯域として近赤外領域(800nm〜2500nm)の波長域を用いており、測定波長としては、近赤外領域より短波長域である可視領域(380nm〜800nm未満)に属する波長を使用している。 Further, it is desirable that the measurement wavelength is a wavelength that does not belong to the absorption band peculiar to water. The measurement wavelength of the present embodiment belongs to a shorter wavelength region than the first wavelength λ1 and the second wavelength λ2. Specifically, in the present embodiment, a wavelength region in the near infrared region (800 nm to 2500 nm) is used as an absorption band peculiar to water, and the measurement wavelength is a visible region which is a shorter wavelength region than the near infrared region. Wavelengths belonging to (380 nm to less than 800 nm) are used.

以下、本実施形態の測定波長である650nmにおける発色成分の吸光度を推定するための方法について説明する。成分測定装置1は、測定波長(650nm)とは異なる2つの第3波長λ3及び第4波長λ4における混合物の吸光度をそれぞれ測定し、この2つの測定値と、予め定めた補正データ86とを用いて、測定波長における混合物の吸光度の測定値を補正し、測定波長における発色成分の吸光度を推定する。以下、説明の便宜上、測定波長を「第5波長λ5」と記載する。また、測定波長における混合物の吸光度の測定値を「第5測定値」と記載する。 Hereinafter, a method for estimating the absorbance of the color-developing component at the measurement wavelength of 650 nm of the present embodiment will be described. The component measuring device 1 measures the absorbance of the mixture at two third wavelengths λ3 and the fourth wavelength λ4, which are different from the measurement wavelength (650 nm), respectively, and uses these two measured values and predetermined correction data 86. Then, the measured value of the absorbance of the mixture at the measurement wavelength is corrected, and the absorbance of the color-developing component at the measurement wavelength is estimated. Hereinafter, for convenience of explanation, the measurement wavelength will be referred to as “fifth wavelength λ5”. Further, the measured value of the absorbance of the mixture at the measurement wavelength is described as "fifth measured value".

具体的に、成分測定装置1は、上述した2つの測定値として、測定波長である第5波長λ5よりも長波長側の第3波長λ3における混合物の吸光度の測定値と、測定波長である第5波長λ5よりも短波長側の第4波長λ4における混合物の吸光度の測定値と、を利用する。 Specifically, the component measuring device 1 has, as the above-mentioned two measured values, a measured value of the absorbance of the mixture at the third wavelength λ3 on the longer wavelength side than the fifth wavelength λ5, which is the measured wavelength, and the measured wavelength. The measured value of the absorbance of the mixture at the fourth wavelength λ4 on the shorter wavelength side than the fifth wavelength λ5 is used.

より具体的には、上述した2つの測定値として、測定波長である第5波長λ5よりも長波長側で、全吸光度において血球成分等の光散乱による影響が支配的な波長域に属し、水に固有の吸収帯域とは異なる波長域に属する第3波長λ3における混合物の吸光度の測定値と、測定波長である第5波長λ5よりも短波長側で、全吸光度においてヘモグロビンの光吸収による影響が大きい波長域に属する第4波長λ4における混合物の吸光度の測定値と、を利用する。 More specifically, as the above-mentioned two measured values, water belongs to a wavelength range in which the influence of light scattering such as blood cell components is dominant in the total absorbance on the longer wavelength side than the fifth wavelength λ5 which is the measurement wavelength. The measured value of the absorbance of the mixture in the third wavelength λ3, which belongs to a wavelength range different from the absorption band peculiar to The measured value of the absorbance of the mixture at the fourth wavelength λ4 belonging to the large wavelength region is used.

第3波長λ3における混合物の吸光度の測定値を利用することにより、測定波長である第5波長λ5における、血球成分等の光散乱による影響を推定することができる。また、第4波長λ4における混合物の吸光度の測定値を利用することにより、測定波長である第5波長λ5における、ヘモグロビンの光吸収による影響の推定や、ヘマトクリット値の算出が可能となる。本実施形態では、第3波長λ3として760nmを利用し、第4波長λ4として540nmを利用している。 By using the measured value of the absorbance of the mixture at the third wavelength λ3, it is possible to estimate the influence of light scattering of blood cell components and the like at the fifth wavelength λ5, which is the measurement wavelength. Further, by using the measured value of the absorbance of the mixture at the fourth wavelength λ4, it is possible to estimate the influence of the light absorption of hemoglobin at the fifth wavelength λ5, which is the measurement wavelength, and to calculate the hematocrit value. In this embodiment, 760 nm is used as the third wavelength λ3, and 540 nm is used as the fourth wavelength λ4.

成分測定装置1の吸光度取得部78は、上述した第3波長λ3及び第4波長λ4それぞれでの測定値と、第5波長λ5での第5測定値と、を取得する。具体的には、発光部66の第3光源67c、第4光源67d及び第5光源68から第3波長λ3、第4波長λ4及び第5波長λ5の照射光が混合物に対してそれぞれ照射される。そして、受光部72は、それぞれの照射光のうち混合物を透過する透過光を受光する。そして、演算部60は、照射光と透過光との関係から算出される各波長における混合物の吸光度の測定値を、測定値データ85としてメモリ62に格納する。成分測定装置1の吸光度取得部78は、メモリ62から測定値データ85を取得することができる。吸光度取得部78が上述の測定値を取得する手段は、上述した手段に限られず、各種公知の手段により取得することが可能である。 The absorbance acquisition unit 78 of the component measuring device 1 acquires the measured values at the third wavelength λ3 and the fourth wavelength λ4 described above, and the fifth measured value at the fifth wavelength λ5. Specifically, the mixture is irradiated with irradiation light of the third wavelength λ3, the fourth wavelength λ4, and the fifth wavelength λ5 from the third light source 67c, the fourth light source 67d, and the fifth light source 68 of the light emitting unit 66, respectively. .. Then, the light receiving unit 72 receives the transmitted light transmitted through the mixture among the respective irradiation lights. Then, the calculation unit 60 stores the measured value of the absorbance of the mixture at each wavelength calculated from the relationship between the irradiation light and the transmitted light in the memory 62 as the measured value data 85. The absorbance acquisition unit 78 of the component measuring device 1 can acquire the measured value data 85 from the memory 62. The means for the absorbance acquisition unit 78 to acquire the above-mentioned measured value is not limited to the above-mentioned means, and can be acquired by various known means.

そして、成分測定装置1の吸光度補正部84は、ステップS1で測定した第1測定値〜第4測定値並びにステップS2で測定した第3波長λ3及び第4波長λ4での吸光度の測定値に基づいて、血液中のグルコース濃度を導出する。より具体的に、成分測定装置1の吸光度補正部84は、ステップS1で導出した差分補正値と、ステップS2で導出した第3波長λ3での測定値及び第4波長λ4での測定値と、を用いて第5波長λ5での第5測定値を補正し、測定波長である第5波長λ5(本例では650nm)における発色成分の吸光度を推定する。 Then, the absorbance correction unit 84 of the component measuring device 1 is based on the first to fourth measured values measured in step S1 and the measured values of absorbance at the third wavelength λ3 and the fourth wavelength λ4 measured in step S2. To derive the glucose concentration in the blood. More specifically, the absorbance correction unit 84 of the component measuring device 1 includes the difference correction value derived in step S1, the measured value at the third wavelength λ3 derived in step S2, and the measured value at the fourth wavelength λ4. Is used to correct the fifth measurement value at the fifth wavelength λ5, and the absorbance of the color-developing component at the fifth wavelength λ5 (650 nm in this example), which is the measurement wavelength, is estimated.

以下、成分測定装置1の吸光度補正部84による補正手法について説明する。 Hereinafter, the correction method by the absorbance correction unit 84 of the component measuring device 1 will be described.

上述したように、成分測定装置1のメモリ62には、測定光学系64により測定された第1波長λ1〜第5波長λ5それぞれにおける吸光度の測定値である測定値データ85と、上記各測定値に対応する一群の補正データ86と、第5波長λ5で実測された混合物の吸光度を補正データ86により補正して得られる混合物中の発色成分の吸光度とグルコース濃度等の各種物理量との関係を示す検量線データ90と、が格納されている。 As described above, in the memory 62 of the component measuring device 1, the measured value data 85 which is the measured value of the absorbance at each of the first wavelength λ1 to the fifth wavelength λ5 measured by the measuring optical system 64, and each of the above measured values. The relationship between the group of correction data 86 corresponding to and the absorbance of the color-developing component in the mixture obtained by correcting the absorbance of the mixture measured at the fifth wavelength λ5 with the correction data 86 and various physical quantities such as glucose concentration is shown. The calibration curve data 90 and is stored.

吸光度補正部84は、吸光度取得部78が取得した、メモリ62に格納されている測定値データ85、補正データ86及び検量線データ90に基づき、測定波長である第5波長λ5における発色成分の吸光度を導出する。 The absorbance correction unit 84 has the absorbance of the color-developing component at the fifth wavelength λ5, which is the measurement wavelength, based on the measurement value data 85, the correction data 86, and the calibration curve data 90 stored in the memory 62 acquired by the absorbance acquisition unit 78. Is derived.

ここで、間隙28の高さhと、近赤外領域での水に固有の吸収帯域に属する光を間隙28に位置する混合物に対して照射することにより得られる吸光度と、の間の相関関係についての更なる詳細について説明する。図16は、間隙28の高さhと、近赤外領域での水に固有の吸収帯域に属する光を間隙28に位置する混合物に対して照射することにより得られる吸光度と、の間の相関関係を示すグラフである。具体的に、図16では、間隙28の高さhが異なる複数の成分測定チップ2それぞれについて、膜厚計により測定された間隙28の高さhの測定値と、水に固有の吸収帯域に属する光を間隙28に位置する混合物に対して照射することにより得られる吸光度の測定値と、を示している(図16においてプロットされている点を参照)。発色試薬22の塗布厚さについては、いずれの成分測定チップ2においても略一定である。また、図16において示す直線は、図16においてプロットされている点の近似直線である。図16に示すように、間隙28の高さhと、水に固有の波長の光を間隙28に位置する混合物に対して照射することにより得られる吸光度と、の間には相関関係があり、図16に示す近似直線のように、両者の関係式(グラフ、相関係数)を導出することができることがわかる。 Here, the correlation between the height h of the gap 28 and the absorbance obtained by irradiating the mixture located in the gap 28 with light belonging to the absorption band peculiar to water in the near infrared region. Further details will be described. FIG. 16 shows the correlation between the height h of the gap 28 and the absorbance obtained by irradiating the mixture located in the gap 28 with light belonging to the absorption band peculiar to water in the near infrared region. It is a graph which shows the relationship. Specifically, in FIG. 16, for each of the plurality of component measuring chips 2 having different heights h of the gap 28, the measured value of the height h of the gap 28 measured by the film thickness meter and the absorption band peculiar to water are set. The measured values of absorbance obtained by irradiating the mixture located in the gap 28 with the light to which it belongs are shown (see the points plotted in FIG. 16). The coating thickness of the color-developing reagent 22 is substantially constant in any of the component measuring chips 2. The straight line shown in FIG. 16 is an approximate straight line of the points plotted in FIG. As shown in FIG. 16, there is a correlation between the height h of the gap 28 and the absorbance obtained by irradiating the mixture located in the gap 28 with light having a wavelength peculiar to water. It can be seen that the relational expression (graph, correlation coefficient) between the two can be derived as shown by the approximate straight line shown in FIG.

図16に示す各点の間隙28の高さhは、膜厚計としての、浜松ホトニクス株式会社製のOptical MicroGauge 厚み計(C11011−01)により測定している。また、図16に示す各点の吸光度の測定値は、水に固有の波長における吸光度を測定し、検体が発色試薬22に接触してから9秒後の吸光度である9秒値と、検体が発色試薬22に接触する前の吸光度であるイニシャル値と、の間で差分を算出することにより測定している。より具体的には、まず、1940nmでの9秒値としての上述した第1測定値と、1820nmでの9秒値としての上述した第2測定値と、の差分を算出する。次いで、1940nmでのイニシャル値としての上述した第3測定値と、1820nmでのイニシャル値としての上述した第4測定値と、の差分を算出する。そして、9秒値の差分とイニシャル値の差分と、の間の更なる差分を算出し、図16では、この差分値を、各点の吸光度の測定値としている。ここでは水に固有の吸収帯域の裾部近傍の波長として1820nmを使用しているが、これに代えて、1760nmを使用してもよい。 The height h of the gap 28 at each point shown in FIG. 16 is measured by an Optical MicroGauge thickness meter (C11011-01) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. as a film thickness meter. Further, the measured absorbance at each point shown in FIG. 16 is a 9-second value, which is the absorbance 9 seconds after the sample comes into contact with the color-developing reagent 22 by measuring the absorbance at a wavelength peculiar to water, and the sample is It is measured by calculating the difference between the initial value, which is the absorbance before contacting the color-developing reagent 22, and the difference. More specifically, first, the difference between the above-mentioned first measured value as a 9-second value at 1940 nm and the above-mentioned second measured value as a 9-second value at 1820 nm is calculated. Next, the difference between the above-mentioned third measured value as the initial value at 1940 nm and the above-mentioned fourth measured value as the initial value at 1820 nm is calculated. Then, a further difference between the difference of the 9-second value and the difference of the initial value is calculated, and in FIG. 16, this difference value is used as the measured value of the absorbance at each point. Here, 1820 nm is used as the wavelength near the hem of the absorption band peculiar to water, but 1760 nm may be used instead.

最後に、測定時の測定空間の光路長としての測定時の間隙28の高さhによる、グルコース濃度の測定値への影響の大きさについて、グルコースを含まない水及びグルコース水を用いて検証実験を行った。図13及び図14は、グルコースが含まれていない水、グルコース濃度が100mg/dLのグルコース水(図13及び図14では「bg100」と表記)、及びグルコース濃度が400mg/dLのグルコース水(図13及び図14では「bg400」と表記)について、測定空間の光路長についての補正を行わない場合(図13及び図14では「補正なし」と表記)、測定前の間隙28の高さhの測定値を用いて測定空間の光路長についての補正を行う場合(図13では「測定前補正あり」と表記し、図14では未掲載)、及び、本実施形態のように、測定時の間隙28の高さhを推定し、この推定値を用いて測定空間の光路長についての補正を行う場合(図13及び図14では「測定時補正あり」と表記)それぞれの、導出されたグルコース濃度の測定値のばらつきを示している。図13及び図14に示す測定値のばらつきは、グルコース濃度が含まれていない水については濃度の絶対値(mg/dL)の真値からのズレの標準偏差の2倍(2SD)により評価し、グルコース濃度が100mg/dL及び400mg/dLのグルコース水については、真値からのズレをグルコース濃度で割り返したものの標準偏差の2倍の値(2SD値)により評価している。また、測定前の間隙28の高さhの測定値は、浜松ホトニクス株式会社製のOptical MicroGauge 厚み計(C11011−01)により測定している。 Finally, a verification experiment was conducted using glucose-free water and glucose water to determine the magnitude of the effect of the height h of the gap 28 during measurement as the optical path length of the measurement space during measurement on the measured value of glucose concentration. Was done. 13 and 14 show glucose-free water, glucose water having a glucose concentration of 100 mg / dL (denoted as “bg100” in FIGS. 13 and 14), and glucose water having a glucose concentration of 400 mg / dL (FIG. 13 and 14). When the optical path length of the measurement space is not corrected (indicated as "no correction" in FIGS. 13 and 14) for 13 and FIG. 14 (indicated as "bg400"), the height h of the gap 28 before measurement When correcting the optical path length of the measurement space using the measured value (indicated as "pre-measurement correction" in FIG. 13 and not shown in FIG. 14), and as in the present embodiment, the gap at the time of measurement. When the height h of 28 is estimated and the optical path length of the measurement space is corrected using this estimated value (indicated as “corrected at the time of measurement” in FIGS. 13 and 14), the derived glucose concentration is obtained. It shows the variation of the measured value of. The variation in the measured values shown in FIGS. 13 and 14 was evaluated by doubling the standard deviation (2SD) of the deviation from the true value of the absolute value (mg / dL) of the concentration for water containing no glucose concentration. , Glucose water having a glucose concentration of 100 mg / dL and 400 mg / dL is evaluated by a value (2SD value) that is twice the standard deviation of the deviation from the true value divided by the glucose concentration. The measured value of the height h of the gap 28 before the measurement is measured by an Optical MicroGauge thickness gauge (C11011-01) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.

更に、図13は、許容される成分測定チップ2の間隙28の高さh(図5参照)のばらつきが大きい場合についての、グルコース濃度の測定値への影響を示している。具体的に、図13では、間隙28の高さhが20.4μm〜53.4μmの範囲でばらつきがある15個の成分測定チップ2を用いた実験の結果である。間隙28の幅はいずれも一定である。 Further, FIG. 13 shows the influence on the measured value of the glucose concentration in the case where the height h (see FIG. 5) of the gap 28 of the permissible component measurement chip 2 varies widely. Specifically, FIG. 13 shows the results of an experiment using 15 component measuring chips 2 in which the height h of the gap 28 varies in the range of 20.4 μm to 53.4 μm. The width of the gap 28 is constant.

図13に示すように、測定空間の光路長に関して補正しない場合は、導出されるグルコース濃度のばらつきが大きく、導出されるグルコース濃度の精度が低いことがわかる。これに対して、測定前の間隙28の高さhの測定値を利用して、測定空間の光路長に関して補正する場合は、導出されるグルコース濃度のばらつきが、補正しない場合と比較して、非常に小さくなることがわかる。更に、本実施形態のように、測定時の測定空間の光路長としての測定時の間隙28の高さhを推定し、この推定値を利用して測定空間の光路長に関して補正する場合は、導出されるグルコース濃度のばらつきが、補正しない場合及び測定前の間隙28の高さhの測定値を利用して補正する場合と比較して、更に小さくなり、導出されるグルコース濃度の精度が非常に高いことが確認できる。 As shown in FIG. 13, when the optical path length of the measurement space is not corrected, it can be seen that the derived glucose concentration varies widely and the accuracy of the derived glucose concentration is low. On the other hand, when the measured value of the height h of the gap 28 before the measurement is used to correct the optical path length of the measurement space, the deviation of the derived glucose concentration is compared with the case where the measurement is not corrected. It turns out to be very small. Further, as in the present embodiment, when the height h of the gap 28 at the time of measurement as the optical path length of the measurement space at the time of measurement is estimated and this estimated value is used to correct the optical path length of the measurement space, The variation in the derived glucose concentration is even smaller than when it is not corrected and when it is corrected using the measured value of the height h of the gap 28 before the measurement, and the accuracy of the derived glucose concentration is very high. It can be confirmed that it is expensive.

また、図17(a)は、図13に示す「補正なし」について、測定波長(ここでは650nmを使用)における吸光度のばらつき示すグラフである。具体的に、図17(a)の横軸は、測定波長における吸光度であり、縦軸は、検体のグルコース濃度である。図17(a)に示すように、検体のグルコース濃度が100mg/dLであっても、測定波長における吸光度に大きなばらつきが生じることがわかる。これは、間隙28の高さhの相違による影響である。同様に、検体のグルコース濃度が400mg/dLであっても、間隙28の高さhの相違によって、測定波長における吸光度に大きなばらつきが生じていることがわかる。このように、間隙28の高さhの相違により、間隙28に流入する検体の体積が異なってくるため、測定光路内で観察される発色成分量、すなわち、測定波長における吸光度にばらつきが生じることが確認できる。図17(a)に示す直線は強引に引いた近似直線であるが、グルコース濃度と測定波長における吸光度との間に相関関係(図17(a)において各点が1つの直線上に並ぶ直線性)がない。 Further, FIG. 17A is a graph showing the variation in absorbance at the measurement wavelength (here, 650 nm is used) for “without correction” shown in FIG. Specifically, the horizontal axis of FIG. 17A is the absorbance at the measurement wavelength, and the vertical axis is the glucose concentration of the sample. As shown in FIG. 17A, it can be seen that even if the glucose concentration of the sample is 100 mg / dL, the absorbance at the measurement wavelength varies greatly. This is due to the difference in height h of the gap 28. Similarly, even if the glucose concentration of the sample is 400 mg / dL, it can be seen that the absorbance at the measurement wavelength varies greatly due to the difference in the height h of the gap 28. In this way, the volume of the sample flowing into the gap 28 differs due to the difference in the height h of the gap 28, so that the amount of color-developing component observed in the measurement optical path, that is, the absorbance at the measurement wavelength varies. Can be confirmed. The straight line shown in FIG. 17A is an approximate straight line drawn forcibly, but there is a correlation between the glucose concentration and the absorbance at the measurement wavelength (the linearity in which each point is aligned on one straight line in FIG. 17A). ) Is missing.

これに対して図17(b)は、図13に示す「測定時補正あり」について、測定波長(ここでは650nmを使用)における吸光度のばらつきを示すグラフである。図17(b)の横軸は、図17(a)の横軸と同様、測定波長における吸光度であり、図17(b)の縦軸は、間隙28の位置での混合物のグルコース濃度である。図17(b)に示すように、間隙28の位置での混合物のグルコース濃度と測定波長における吸光度には相関関係がみられる(相関係数R=0.999)。この関係を用いれば、近赤外領域の水に固有の吸収を測定することで、間隙28の高さhを考慮した補正を行うことができる。換言すれば、近赤外領域の水に固有の吸収を測定し、間隙28の高さhを補正することにより、測定波長における吸光度から、間隙28の位置での混合物のグルコース量ひいては間隙28の位置でのグルコース濃度をより正確に算出することができる。 On the other hand, FIG. 17B is a graph showing the variation in absorbance at the measurement wavelength (here, 650 nm is used) for “with correction at the time of measurement” shown in FIG. Similar to the horizontal axis of FIG. 17 (a), the horizontal axis of FIG. 17 (b) is the absorbance at the measurement wavelength, and the vertical axis of FIG. 17 (b) is the glucose concentration of the mixture at the position of the gap 28. .. As shown in FIG. 17B, there is a correlation between the glucose concentration of the mixture at the position of the gap 28 and the absorbance at the measurement wavelength (correlation coefficient R = 0.999). By using this relationship, it is possible to make a correction in consideration of the height h of the gap 28 by measuring the absorption peculiar to water in the near infrared region. In other words, by measuring the absorption peculiar to water in the near infrared region and correcting the height h of the gap 28, the amount of glucose of the mixture at the position of the gap 28 and thus the gap 28 can be determined from the absorbance at the measurement wavelength. The glucose concentration at the position can be calculated more accurately.

また、図14は、許容される成分測定チップ2の間隙28の高さh(図5参照)のばらつきが非常に小さい場合についての、グルコース濃度の測定値への影響を示している。具体的に、図14では、間隙28の高さhが40±1μmの範囲でばらつきがある複数の成分測定チップ2を用いた実験の結果である。間隙28の幅はいずれも一定である。 Further, FIG. 14 shows the effect on the measured value of the glucose concentration when the variation in the height h (see FIG. 5) of the gap 28 of the permissible component measurement chip 2 is very small. Specifically, FIG. 14 shows the results of an experiment using a plurality of component measuring chips 2 in which the height h of the gap 28 varies within a range of 40 ± 1 μm. The width of the gap 28 is constant.

成分測定チップ2の間隙28の高さh(図5参照)のばらつきが非常に小さいため、図14に示すように、測定空間の光路長に関して補正しない場合であっても、導出されるグルコース濃度のばらつきを小さくすることができる。但し、本実施形態のように測定時の測定空間の光路長としての測定時の間隙28の高さhを推定し、この推定値を利用して測定空間の光路長に関して補正する場合であっても、導出されるグルコース濃度のばらつきを小さくできることがわかる。 Since the variation in the height h (see FIG. 5) of the gap 28 of the component measurement chip 2 is very small, the derived glucose concentration is derived even when the optical path length of the measurement space is not corrected as shown in FIG. Variation can be reduced. However, as in the present embodiment, the height h of the gap 28 at the time of measurement as the optical path length of the measurement space at the time of measurement is estimated, and this estimated value is used to correct the optical path length of the measurement space. However, it can be seen that the variation in the derived glucose concentration can be reduced.

したがって、本実施形態のように測定時の測定空間の光路長としての測定時の間隙28の高さhを考慮して、導出されるグルコース濃度の測定値を補正するようにすれば、許容される成分測定チップ2の間隙28の高さh(図5参照)のばらつきがたとえ非常に小さい場合であっても、導出されるグルコース濃度の精度を高い状態とすることができ、クリアランス量のばらつきが大きい場合には、導出されるグルコース濃度の精度を大きく向上させることができることが理解できる。 Therefore, it is permissible if the measured value of the derived glucose concentration is corrected in consideration of the height h of the gap 28 at the time of measurement as the optical path length of the measurement space at the time of measurement as in the present embodiment. Even when the variation in the height h (see FIG. 5) of the gap 28 of the component measuring chip 2 is very small, the accuracy of the derived glucose concentration can be made high, and the variation in the clearance amount can be achieved. When is large, it can be understood that the accuracy of the derived glucose concentration can be greatly improved.

次に、測定時の測定空間の光路長としての測定時の間隙28の高さhによる、グルコース濃度の測定値への影響の大きさについて、グルコース濃度が既知の血液を用いて検証実験を行った。図15は、グルコース濃度がゼロになるように調整した血液、グルコース濃度が100mg/dLとなるように調整した血液、及びグルコース濃度が400mg/dLとなるように血液について、測定空間の光路長についての補正を行わない場合、測定前の間隙28の高さhの測定値を用いて測定空間の光路長について補正を行う場合、及び、本実施形態のように、測定時の間隙28の高さhを推定し、この推定値を用いて測定空間の光路長について補正を行う場合それぞれの、導出されたグルコース濃度の測定値のばらつきを示している。図15に示す測定値のばらつきは、グルコース濃度が含まれていない水については濃度の絶対値(mg/dL)の真値からのズレの標準偏差の2倍(2SD)により評価し、グルコース濃度が100mg/dL及び400mg/dLのグルコース水については、真値からのズレをグルコース濃度で割り返したものの標準偏差の2倍の値(2SD値)により評価している。また、測定前の間隙28の高さhの測定値は、浜松ホトニクス株式会社製のOptical MicroGauge 厚み計(C11011−01)により測定している。 Next, a verification experiment was conducted using blood having a known glucose concentration to determine the magnitude of the effect of the height h of the gap 28 at the time of measurement as the optical path length of the measurement space at the time of measurement on the measured value of glucose concentration. rice field. FIG. 15 shows the optical path length of the measurement space for blood adjusted to have a glucose concentration of zero, blood adjusted to have a glucose concentration of 100 mg / dL, and blood adjusted to have a glucose concentration of 400 mg / dL. When the measurement value of the height h of the gap 28 before the measurement is used to correct the optical path length of the measurement space, and when the height of the gap 28 at the time of measurement is corrected as in the present embodiment. When h is estimated and the optical path length of the measurement space is corrected using this estimated value, the variation of the measured value of the derived glucose concentration is shown. The variation in the measured values shown in FIG. 15 is evaluated by doubling the standard deviation (2SD) of the deviation from the true value of the absolute value (mg / dL) of the concentration for water that does not contain the glucose concentration, and the glucose concentration. However, 100 mg / dL and 400 mg / dL of glucose water are evaluated by a value (2SD value) that is twice the standard deviation of the deviation from the true value divided by the glucose concentration. The measured value of the height h of the gap 28 before the measurement is measured by an Optical MicroGauge thickness gauge (C11011-01) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.

更に、図15は、許容される成分測定チップ2の間隙28の高さh(図5参照)のばらつきが37.3μm〜40.6μmの場合についての、グルコース濃度の測定値への影響を示している。間隙28の幅はいずれも一定である。 Further, FIG. 15 shows the effect on the measured value of the glucose concentration when the variation in the height h (see FIG. 5) of the gap 28 of the permissible component measurement chip 2 is 37.3 μm to 40.6 μm. ing. The width of the gap 28 is constant.

図15に示すように、測定空間の光路長に関して補正しない場合は、導出されるグルコース濃度のばらつきが大きく、導出されるグルコース濃度の精度が低いことがわかる。これに対して、測定前の間隙28の高さhの測定値を利用して、測定空間の光路長に関して補正する場合は、導出されるグルコース濃度のばらつきが、補正しない場合と比較して、小さくなることがわかる。更に、本実施形態のように測定時の間隙28の高さhを推定し、この推定値を利用して測定空間の光路長に関して補正する場合は、導出されるグルコース濃度のばらつきが、補正しない場合及び測定前の間隙28の高さhの測定値を利用して補正する場合と比較して、更に小さくなり、導出されるグルコース濃度の精度を高めることができることがわかる。 As shown in FIG. 15, when the optical path length of the measurement space is not corrected, it can be seen that the derived glucose concentration varies widely and the accuracy of the derived glucose concentration is low. On the other hand, when the measured value of the height h of the gap 28 before the measurement is used to correct the optical path length of the measurement space, the deviation of the derived glucose concentration is compared with the case where the measurement is not corrected. It turns out that it becomes smaller. Further, when the height h of the gap 28 at the time of measurement is estimated and the optical path length of the measurement space is corrected by using this estimated value as in the present embodiment, the variation in the derived glucose concentration is not corrected. It can be seen that the size is further reduced and the accuracy of the derived glucose concentration can be improved as compared with the case and the case where the measurement value of the height h of the gap 28 before the measurement is used for correction.

本発明に係る成分測定装置、成分測定方法及び成分測定プログラムは、上述した実施形態の具体的な記載に限られず、請求の範囲の記載した発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The component measuring device, the component measuring method, and the component measuring program according to the present invention are not limited to the specific description of the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the invention described in the claims. be.

上述の実施形態では、被測定成分としてのグルコースの測定として、グルコース濃度を測定しているが、濃度に限られず、別の物理量を測定してもよい。また、上述の実施形態では、血液中の被測定成分として、血漿成分中のグルコースを例示しているが、これに限られず、例えば血液中のコレステロールを被測定成分とすることも可能である。更に、上述の実施形態では、血液中の被測定成分を測定しているが、血液に限られず、別の体液中の被測定成分を測定するものであってもよい。したがって、成分測定装置は、血糖値測定装置に限られない。 In the above-described embodiment, the glucose concentration is measured as the measurement of glucose as the component to be measured, but the concentration is not limited, and another physical quantity may be measured. Further, in the above-described embodiment, glucose in the plasma component is exemplified as the component to be measured in the blood, but the present invention is not limited to this, and for example, cholesterol in the blood can be used as the component to be measured. Further, in the above-described embodiment, the component to be measured in blood is measured, but the component to be measured is not limited to blood, and the component to be measured in another body fluid may be measured. Therefore, the component measuring device is not limited to the blood glucose level measuring device.

更に、上述の実施形態では、発光部66として、複数種類の第1光源67a〜第5光源68を例に挙げて説明したが、単一の光源と、該光源の前方に配置された複数種類の光学フィルタ(バンドパス型)を組み合わせて構成してもよい。あるいは、単一の光源と、複数種類の受光部を組み合わせて構成してもよい。また更に、上述の実施形態では、成分測定チップ2を透過する透過光を受光する受光部72としているが、成分測定チップ2から反射する反射光を受光する受光部としてもよい。 Further, in the above-described embodiment, as the light emitting unit 66, a plurality of types of the first light source 67a to the fifth light source 68 have been described as an example, but a single light source and a plurality of types arranged in front of the light source. It may be configured by combining the optical filters (bandpass type) of. Alternatively, a single light source and a plurality of types of light receiving units may be combined and configured. Further, in the above-described embodiment, the light receiving unit 72 receives the transmitted light transmitted through the component measuring chip 2, but the light receiving unit may receive the reflected light reflected from the component measuring chip 2.

本開示は、成分測定装置、成分測定方法及び成分測定プログラムに関し、特に、体液中の被測定成分を測定する成分測定装置、成分測定方法及び成分測定プログラムに関する。 The present disclosure relates to a component measuring device, a component measuring method and a component measuring program, and more particularly to a component measuring device, a component measuring method and a component measuring program for measuring a component to be measured in a body fluid.

1:成分測定装置
2:成分測定チップ
10:ハウジング
10a:本体部
10b:チップ装着部
11:表示部
12:取り外しレバー
13:電源ボタン
14:操作ボタン
21:ベース部材
22:発色試薬(試薬)
23:流路
24:供給部
25:カバー部材
26:イジェクトピン
27:スペーサ部材
28:間隙
60:演算部
62:メモリ
63:電源回路
64:測定光学系
66:発光部
67a〜67d:第1光源〜第4光源
68:第5光源
70:発光制御回路
72:受光部
74:受光制御回路
76:測定指示部
77:濃度測定部
78:吸光度取得部
84:吸光度補正部
85:測定値データ
86:補正データ
90:検量線データ
100:成分測定装置セット
H:流路の高さ
h:間隙の高さ
S:チップ装着空間
W:流路の幅
λ1〜λ5:第1波長〜第5波長
1: Component measuring device 2: Component measuring chip 10: Housing 10a: Main body 10b: Chip mounting part 11: Display part 12: Removal lever 13: Power button 14: Operation button 21: Base member 22: Coloring reagent (reagent)
23: Flow path 24: Supply unit 25: Cover member 26: Eject pin 27: Spacer member 28: Gap 60: Calculation unit 62: Memory 63: Power supply circuit 64: Measurement optical system 66: Light emitting unit 67a to 67d: First light source -Fourth light source 68: Fifth light source 70: Light emission control circuit 72: Light receiving unit 74: Light receiving control circuit 76: Measurement instruction unit 77: Concentration measurement unit 78: Absorbance acquisition unit 84: Absorbance correction unit 85: Measurement value data 86: Correction data 90: Calibration curve data 100: Component measuring device set H: Flow path height h: Gap height S: Chip mounting space W: Flow path width λ1 to λ5: 1st to 5th wavelengths

Claims (7)

体液中の被測定成分と試薬との呈色反応により生じる発色成分を含む混合物の光学的特性に基づいて前記体液中の前記被測定成分を測定する成分測定装置であって、
内部に流路を区画し、前記流路内で、前記流路を閉塞しないように対向する内壁との間に間隙を隔てた状態で配置された前記試薬を有する成分測定チップが装着可能であり、
前記間隙の位置で前記混合物に照射される、近赤外領域以上の長波長域で水に固有の吸収帯域に属する第1波長の第1測定光、により測定された吸光度の第1測定値と、前記間隙の位置で前記混合物に照射される、前記長波長域に属し、かつ、前記水に固有の吸収帯域又は前記水に固有の吸収帯域の近傍の第2波長の第2測定光、により測定された、前記第1測定値よりも小さい吸光度である第2測定値と、を取得し、
前記体液と接触する前の前記試薬に照射される前記第1波長の第3測定光により測定された吸光度である第3測定値と、前記体液と接触する前の前記試薬に照射される前記第2波長の第4測定光により測定された吸光度である第4測定値と、を取得し、
前記第1測定値と前記第2測定値との差分と、前記第3測定値と前記第4測定値との差分と、の間の差分である補正差分値に基づいて、前記被測定成分を導出し、
前記間隙の位置で前記混合物に照射される、前記水に固有の吸収帯域とは異なる波長域に属する測定波長の第5測定光、により測定された吸光度である第5測定値を取得し、前記第5測定値を、前記補正差分値に基づいて、補正する成分測定装置。
A component measuring device that measures the component to be measured in the body fluid based on the optical characteristics of the mixture containing the color-developing component generated by the color reaction between the component to be measured in the body fluid and the reagent.
A component measurement chip having the reagent can be mounted by partitioning the flow path inside and arranging the flow path in the flow path with a gap between the flow path and the facing inner wall so as not to block the flow path. ,
Is irradiated to the mixture at the location of the gap, a first measurement of the absorbance measured by the first measuring light, the first wavelength belonging to the inherent absorption bands of water in the long wavelength region of the above near-infrared region , The second measurement light of the second wavelength belonging to the long wavelength region and in the vicinity of the water-specific absorption band or the water-specific absorption band, which irradiates the mixture at the position of the gap. The measured second measured value, which has an absorbance smaller than that of the first measured value, is obtained.
The third measured value, which is the absorbance measured by the third measurement light of the first wavelength, which is irradiated to the reagent before contact with the body fluid, and the first, which is irradiated to the reagent before contact with the body fluid. Obtain the 4th measured value, which is the absorbance measured by the 4th measurement light of 2 wavelengths,
The component to be measured is determined based on a correction difference value which is a difference between the difference between the first measured value and the second measured value and the difference between the third measured value and the fourth measured value. Derived and
The fifth measurement value, which is the absorbance measured by the fifth measurement light having a measurement wavelength belonging to a wavelength range different from the absorption band peculiar to the water, which is irradiated to the mixture at the position of the gap, is obtained, and the said A component measuring device that corrects a fifth measured value based on the corrected difference value.
前記測定波長は、前記第1波長及び前記第2波長よりも短波長域に属する、請求項に記載の成分測定装置。 The measurement wavelength, the belonging to the short wavelength range than the first wavelength and the second wavelength, component measuring device according to claim 1. 前記測定波長は、前記発色成分の吸光度スペクトルにおけるピーク波長域の半値全幅域に対応する波長範囲に属する、請求項又はに記載の成分測定装置。 The component measuring apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the measurement wavelength belongs to a wavelength range corresponding to the full width at half maximum of the peak wavelength range in the absorbance spectrum of the color-developing component. 前記測定波長は、可視領域に属する、請求項乃至のいずれか1つに記載の成分測定装置。 The component measuring apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the measurement wavelength belongs to the visible region. 前記間隙に位置する前記混合物に照射される光で得られる吸光度スペクトルにおいて、前記第1波長は、前記水に固有の吸収帯域で水の吸光度がピーク値となる又は前記ピーク値の近傍となる波長であり、前記第2波長は、前記水に固有の吸収帯域の裾部近傍の波長である、請求項乃至のいずれか1つに記載の成分測定装置。 In the absorbance spectrum obtained by the light irradiating the mixture located in the gap, the first wavelength is a wavelength at which the absorbance of water reaches or is close to the peak value in the absorption band peculiar to water. The component measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the second wavelength is a wavelength near the hem of the absorption band peculiar to water. 体液中の被測定成分と試薬との呈色反応により生じる発色成分を含む混合物の光学的特性に基づいて前記体液中の前記被測定成分を測定する成分測定方法であって、
流路内で、前記流路を閉塞しないように対向する内壁との間に間隙を隔てた状態で配置された前記試薬と、前記間隙に供給された前記体液と、により生成された前記間隙に位置する前記混合物に対して、近赤外領域以上の長波長域で水に固有の吸収帯域に属する第1波長の第1測定光を照射して、第1測定値としての吸光度を測定し、
前記間隙に位置する前記混合物に対して、前記長波長域に属し、かつ、前記水に固有の吸収帯域又は前記水に固有の吸収帯域の近傍の第2波長の第2測定光を照射して、前記第1測定値よりも小さい、第2測定値としての吸光度を測定し、
前記体液と接触する前の前記試薬に対して、前記第1波長の第3測定光を照射して、第3測定値としての吸光度を測定し、
前記体液と接触する前の前記試薬に対して、前記第2波長の第4測定光を照射して、第4測定値としての吸光度を測定し、
前記第1測定値と前記第2測定値との差分と、前記第3測定値と前記第4測定値との差分と、の間の差分である補正差分値に基づいて、前記被測定成分を導出
前記間隙の位置で前記混合物に対して、前記水に固有の吸収帯域とは異なる波長域に属する測定波長の第5測定光を照射して、第5測定値としての吸光度を測定し、前記第5測定値を、前記補正差分値に基づいて、補正する成分測定方法。
A component measuring method for measuring the component to be measured in the body fluid based on the optical characteristics of a mixture containing a color-developing component generated by a color reaction between the component to be measured in the body fluid and a reagent.
In the gap generated by the reagent arranged in the flow path with a gap between the inner wall facing the flow path so as not to block the flow path, and the body fluid supplied to the gap. The located mixture is irradiated with the first measurement light of the first wavelength belonging to the absorption band peculiar to water in the long wavelength region equal to or higher than the near infrared region , and the absorbance as the first measurement value is measured .
The mixture located in the gap is irradiated with the second measurement light of the second wavelength belonging to the long wavelength region and in the vicinity of the absorption band peculiar to the water or the absorption band peculiar to the water. , The absorbance as the second measurement value, which is smaller than the first measurement value, is measured.
The reagent before contact with the body fluid was irradiated with the third measurement light of the first wavelength, and the absorbance as the third measurement value was measured.
The reagent before contact with the body fluid was irradiated with the fourth measurement light of the second wavelength, and the absorbance as the fourth measurement value was measured.
The component to be measured is determined based on a correction difference value which is a difference between the difference between the first measured value and the second measured value and the difference between the third measured value and the fourth measured value. Derived and
At the position of the gap, the mixture is irradiated with the fifth measurement light having a measurement wavelength belonging to a wavelength range different from the absorption band peculiar to the water, and the absorbance as the fifth measurement value is measured. 5 A component measuring method for correcting a measured value based on the corrected difference value.
体液中の被測定成分と試薬との呈色反応により生じる発色成分を含む混合物の光学的特性に基づいて前記体液中の前記被測定成分を測定するための成分測定プログラムであって、
流路内で、前記流路を閉塞しないように対向する内壁との間に間隙を隔てた状態で配置された前記試薬と、前記間隙に供給された前記体液と、により生成された前記間隙に位置する前記混合物に対して、近赤外領域以上の長波長域で水に固有の吸収帯域に属する第1波長の第1測定光を照射して、第1測定値としての吸光度を測定し、
前記間隙に位置する前記混合物に対して、前記長波長域に属し、かつ、前記水に固有の吸収帯域又は前記水に固有の吸収帯域の近傍の第2波長の第2測定光を照射して、前記第1測定値よりも小さい、第2測定値としての吸光度を測定し、
前記体液と接触する前の前記試薬に対して、前記第1波長の第3測定光を照射して、第3測定値としての吸光度を測定し、
前記体液と接触する前の前記試薬に対して、前記第2波長の第4測定光を照射して、第4測定値としての吸光度を測定し、
前記第1測定値と前記第2測定値との差分と、前記第3測定値と前記第4測定値との差分と、の間の差分である補正差分値に基づいて、前記被測定成分を導出
前記間隙の位置で前記混合物に対して、前記水に固有の吸収帯域とは異なる波長域に属する測定波長の第5測定光を照射して、第5測定値としての吸光度を測定し、前記第5測定値を、前記補正差分値に基づいて、補正する、ことを成分測定装置に実行させる成分測定プログラム。
A component measurement program for measuring the component to be measured in the body fluid based on the optical characteristics of the mixture containing the color-developing component generated by the color reaction between the component to be measured in the body fluid and the reagent.
In the gap generated by the reagent arranged in the flow path with a gap between the inner wall facing the flow path so as not to block the flow path, and the body fluid supplied to the gap. The located mixture is irradiated with the first measurement light of the first wavelength belonging to the absorption band peculiar to water in the long wavelength region equal to or higher than the near infrared region , and the absorbance as the first measurement value is measured .
The mixture located in the gap is irradiated with the second measurement light of the second wavelength belonging to the long wavelength region and in the vicinity of the absorption band peculiar to the water or the absorption band peculiar to the water. , The absorbance as the second measurement value, which is smaller than the first measurement value, is measured.
The reagent before contact with the body fluid was irradiated with the third measurement light of the first wavelength, and the absorbance as the third measurement value was measured.
The reagent before contact with the body fluid was irradiated with the fourth measurement light of the second wavelength, and the absorbance as the fourth measurement value was measured.
The component to be measured is determined based on a correction difference value which is a difference between the difference between the first measured value and the second measured value and the difference between the third measured value and the fourth measured value. Derived and
At the position of the gap, the mixture is irradiated with the fifth measurement light having a measurement wavelength belonging to a wavelength range different from the absorption band peculiar to the water, and the absorbance as the fifth measurement value is measured. 5 A component measurement program for causing a component measuring device to correct a measured value based on the correction difference value.
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