以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法.pdf

上传人:Y948****062 文档编号:1533040 上传时间:2018-06-22 格式:PDF 页数:16 大小:843.39KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN200880115130.2

申请日:

2008.11.04

公开号:

CN101854858A

公开日:

2010.10.06

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):A61B 5/145申请日:20081104|||公开

IPC分类号:

A61B5/145; A61B5/00

主分类号:

A61B5/145

申请人:

欧姆龙健康医疗事业株式会社

发明人:

菅屋润壹; 中濑雄三; 中嶋聪; 时田宗雄

地址:

日本京都府

优先权:

2007.11.09 JP 2007-292407

专利代理机构:

隆天国际知识产权代理有限公司 72003

代理人:

向勇;浦柏明

PDF下载: PDF下载
内容摘要

提供一种以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法。测定装置中的测定运算装置(30),在第一成分检测部(303)和第二成分检测部(303)从汗中分别检测出第一成分和第二成分,并在浓度计算部(307)计算汗中的各个成分的浓度。在转换运算部(309),利用汗中的第二成分浓度来修正第一成分浓度后,转换成血中第一成分的浓度。

权利要求书

1: 一种血中成分浓度测定装置, 具有 : 发汗促进部 (10), 其促进测定部位即生体表面的发汗 ; 第一计测部 (303、 307), 其计测出自上述测定部位的汗中所包含的第一成分的汗中浓 度; 第二计测部 (305、 307), 其计测出自上述测定部位的汗中所包含的第二成分的汗中浓 度, 上述第二成分与上述第一成分不同 ; 修正部 (309), 其利用上述第二成分的上述汗中浓度, 修正上述第一成分的上述汗中浓 度; 以及, 转换部 (309), 其将通过上述修正部来修正的结果转换为在上述生体的血中的上述第 一成分的浓度。
2: 根据权利要求 1 所述的血中成分浓度测定装置, 其中, 上述第二成分是在汗管中被 再吸收的比率小于规定值的成分。
3: 根据权利要求 1 所述的血中成分浓度测定装置, 其中, 上述第二成分是汗中的浓度 变化与血中的上述第一成分的浓度变化之间的关联性小于规定的相关系数的成分。
4: 根据权利要求 1 所述的血中成分浓度测定装置, 其中, 上述第二成分是血中的浓度 变化率小于上述第一成分的血中的浓度变化率的成分。
5: 根据权利要求 1 所述的血中成分浓度测定装置, 其中, 上述第一成分为糖即葡萄糖, 上述第二成分是谷氨酸、 赖氨酸、 谷氨酰胺、 天冬氨酸、 钙和钾中的至少一种。
6: 一种血中成分浓度测定方法, 利用血中成分浓度测定装置来进行测定, 该血中成分 浓度测定装置包括取得出自测定部位的汗的取得装置 (32)、 检测上述汗中的成分的检测装 置 (303、 305) 和利用从上述成分得到的数值进行运算的运算装置 (307、 309), 其中, 上述血 中成分浓度测定方法包括 : 在上述检测装置中, 从上述汗检测第一成分的步骤 (S301) ; 在上述运算装置中, 计算上述第一成分的汗中浓度的步骤 (S301) ; 在上述检测装置中, 从上述汗检测与上述第一成分不同的第二成分的步骤 (S303) ; 在上述运算装置中, 计算上述第二成分的汗中浓度的步骤 (S303) ; 在上述运算装置中, 利用上述第二成分的上述汗中浓度来修正上述第一成分的上述汗 中浓度的步骤 (S305) ; 在上述运算装置中, 将通过上述修正单元来修正的结果转换为在生体的血中的上述第 一成分的浓度的步骤 (S307) ; 以及, 在上述运算装置中, 执行用于输出上述第一成分的血中的浓度的处理的步骤 (S309)。

说明书


以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法

    技术领域 本发明涉及一种测定血中成分的浓度的装置以及方法, 特别是, 涉及一种利用汗 来测定血中成分的浓度的装置以及方法。
     背景技术 作为在无需抽血的情况下测定血糖等血液中成分的浓度的方法, 已知由汗中所包 含成分的浓度进行测定的方法。例如, 在美国专利第 5036861 号说明书 ( 以下, 称作 “专利 文献 1” ) 和日本特开昭 62-72321 号公报 ( 以下, 称作 “专利文献 2” ) 中, 已公开了该方法 和装置。
     具体地讲, 作为强制性地发汗的方法, 在专利文献 1 中公开了向被测定部位导入 药剂的方法即药剂导入方法, 在专利文献 2 中则公开了加热被测定部位的方法即加温法。 另外, 在专利文献 2 中公开了汗糖和血糖之间有关联。
     专利文献 1 : 美国专利第 5036861 号说明书
     专利文献 2 : 日本特开昭 62-72321 号公报
     发明内容 发明要解决的课题
     然而, 汗中糖浓度的浓度变化未必一定与血糖值的浓度变化相互关联。这一点也 可以从专利文献 2 中的表示汗糖与血糖之间的相互关系的图表中看出。发明人等发现尤其 在强制发汗的初期没有相互关联。 而且, 汗糖与血糖之间的相互关系并不是始终恒定的, 当 经过某种程度的时间后, 例如, 随着时间的流逝会发生变化。因此, 当利用汗中的糖浓度来 推测血中的糖浓度时, 存在着有时未必能得到准确的血中糖浓度的问题。 另外, 即使血中成 分为糖以外的其他成分, 也存在同样的问题。
     本发明是鉴于上述问题而完成的, 其目的在于, 提供一种利用汗能够以良好的精 度测定血中成分的浓度的装置以及方法。
     解决课题的方法
     为了达成上述目的, 根据本发明实施方式的血中成分浓度测定装置, 具有 : 发汗促 进部, 其促进测定部位即生体表面的发汗 ; 第一计测部, 其计测来自测定部位的汗中所包含 的第一成分的汗中浓度 ; 第二计测部, 其计测来自测定部位的汗中所包含的、 与第一成分不 同的第二成分的汗中浓度 ; 修正部, 其利用第二成分的上述汗中浓度, 修正第一成分的上述 汗中浓度 ; 以及, 转换部, 其将通过修正部来修正的结果转换为生体的血中的第一成分的浓 度。
     根据本发明的另一实施方式, 血中成分浓度测定方法是血中成分浓度测定装置中 的测定方法, 该血中成分浓度测定装置包括取得来自测定部位的汗的取得装置、 检测汗中 的成分的检测装置和利用从上述成分得到的数值进行运算的运算装置, 其中, 血中成分浓 度测定方法具有 : 在检测装置中, 从汗检测第一成分的步骤 ; 在运算装置中, 计算第一成分
     的汗中浓度的步骤 ; 在检测装置中, 从汗检测与第一成分不同的第二成分的步骤 ; 在运算 装置中, 计算第二成分的汗中浓度的步骤 ; 在运算装置中, 利用第二成分的汗中浓度来修正 第一成分的汗中浓度的步骤 ; 在运算装置中, 将通过修正单元来修正的结果转换为生体的 血中的第一成分的浓度的步骤 ; 以及, 在运算装置中, 执行用于输出第一成分的血中的浓度 的处理的步骤。
     发明效果
     根据本发明, 利用汗能够以良好的精度测定血中成分的浓度。 附图说明 图 1 是表示实施方式中的测定装置外观的具体例的图, (A) 部分是表示发汗装置 外观的具体例的图, (B) 部分是表示测定运算装置 30 外观的具体例的图。
     图 2A 是表示从正面观察的实施方式中发汗装置机械结构的具体例的图。
     图 2B 是表示实施方式的发汗装置机械结构的、 图 2A 的箭头 A 所示位置的剖面的 图。
     图 3A 是从正面观察的实施方式中测定运算装置机械结构的图。
     图 3B 是表示实施方式的测定运算装置的机械结构的、 图 3A 的箭头 B 所示位置的 剖面的图。
     图 4 是说明在测定运算装置中将汗从集汗区域输送至废液储存部的方法之一例 的图。
     图 5 是表示测定运算装置的机械结构的其他具体例的图。
     图 6 是表示实施方式的发汗装置的功能结构的具体例的框图。
     图 7 是表示实施方式的测定运算装置的功能结构的具体例的框图。
     图 8 是表示发汗后的血中糖浓度和汗中糖浓度的时间变化的图。
     图 9 是表示发汗后汗中的谷氨酸浓度的时间变化的图。
     图 10 是表示实施方式的发汗装置的发汗动作流程的流程图。
     图 11 是表示实施方式的测定运算装置的测定运算动作流程的流程图。
     图 12 是表示修正后的汗中浓度与血糖值的时间变化的图。
     附图标记的说明
     1 测定装置 2A、 2B 带
     10 发汗装置 11 导入电极
     12A、 12B 药剂区域 13 参照电极
     15 控制电路 17 显示器
     19 框体 30 测定运算装置
     31 第一成分检测器 32 集汗区域
     33 第二成分检测器 34 输送通路
     35 控制电路 36 废液储存部
     37 显示器 39 框体
     41、 42、 43 海绵 100 皮肤
     101 操作输入部 103 控制部
     105 电流发生部 303 第一成分检测部 307 浓度计算部 311 显示部301 输送部 305 第二成分检测部 309 转换运算部具体实施方式
     下面, 参照附图说明本发明的实施方式。 在以下的说明中, 对相同的部件和结构要 素赋予了相同的附图标记。它们的名称和功能也相同。
     图 1 是表示本实施方式的血中成分浓度测定装置 ( 以下, 简称为 “测定装置” )1 的 外观的具体例的图。 测定装置 1 包括发汗装置 10( 图 1 的 (A) 部分 ) 和测定运算装置 30( 图 1 的 (B) 部分 )。发汗装置 10 和测定运算装置 30 是分别用带 2A、 2B 装戴在手腕、 脚等的测 定部位而使用的。
     详细地讲, 参照图 2A, 发汗装置 10 在框体 19 内部具有作为阳极的导入电极 11 和 作为阴极的参照电极 13, 它们与控制电路 15 连接。在框体 19 上的、 在用带 2A 装戴于测定 部位的状态下能够观察到的位置上, 例如, 在图 1 的 (A) 部分的上方所示的面等上, 配置显 示器 17。显示器 17 也与控制电路 15 连接。图 2A 是从图 1 的 (A) 部分中上方所示的面观 察发汗装置 10 的示意图。将图 2A 所示的面作为发汗装置 10 的框体 19 的正面。另外, 在 框体 19 的正面配置有未图示的按钮等操作部。操作部也与控制电路 15 连接。
     图 2B 是表示图 2A 中用箭头 A 表示的位置的发汗装置 10 的剖面的机械结构的示 意图。参照图 2B, 导入电极 11 和参照电极 13 配置在框体 19 内部中与远离框体 19 的正面 的一侧的面相近的位置, 即配置在用带 2A 将发汗装置 10 装戴在测定部位的状态下离作为 测定部位的皮肤 100 相近的位置上。在框体 19 的从导入电极 11 到皮肤 100 之间以及从 参照电极 13 到皮肤 100 之间, 分别设置有药剂区域 12A、 12B。在药剂区域 12A 设置有海 绵 41 等用于使发汗促进剂与皮肤接触的单元, 该单元含有包含如毛果芸香碱 ( 匹鲁卡品, pilocarpine) 液等促进发汗的药剂 ( 发汗促进剂 ) 的液体。在药剂区域 12B 设置有含有缓 冲液的海绵 42 等缓冲单元。药剂区域 12A、 12B 可以采用直接注入药剂的结构, 也可以采用 设置有凝胶化的药剂的结构, 还可以采用设置有被吸收在脱脂棉等中的药剂的结构。作为 药剂区域 12A、 12B 的结构, 只要是在将发汗装置 10 装戴于测定部位的状态下设置在药剂区 域 12A、 12B 内的药剂能够与皮肤 100 接触的结构, 可以采用任意的结构。
     在控制电路 15 中预先存储有电流值。当从操作部接收开始发汗的控制信号时, 控 制电路 15 根据该控制信号, 以规定的电流值从导入电极 11 向参照电极 13 产生直流电流。
     参照图 3A, 测定运算装置 30 在框体 39 的内部具有用于检测汗中第一成分的第一 成分检测器 31 和用于检测第二成分的第二成分检测器 33, 它们与控制电路 35 连接。在框 体 39 上的、 在用带 2B 装戴于测定部位的状态下能够观察到的位置上, 例如, 在图 1 的 (B) 部分中上方所示的面等上, 配置显示器 37。显示器 37 也与控制电路 35 连接。图 3A 是从图 1 的 (B) 部分中上方所示的面观察测定运算装置 30 的示意图。将图 3A 所示的面作为测定 运算装置 30 的框体 39 的正面。另外, 在框体 39 的正面配置有未图示的按钮等操作部。操 作部也与控制电路 35 连接。
     图 3B 是表示图 3A 中用箭头 B 表示的位置的测定运算装置 30 的剖面的机械结构的示意图。参照图 3B, 集汗区域 32 配置在框体 39 内部中与远离框体 39 的正面的一侧的面 相近的位置, 即配置在用带 2B 将测定运算装置 30 装戴在测定部位的状态下离作为测定部 位的皮肤 100 相近的位置上。在集汗区域 32 设置有集汗用海绵 43 等用于从皮肤 100 收集 汗的单元。集汗区域 32 可以采用直接从皮肤 100 集汗的结构, 也可以采用设置有用于使汗 凝胶化的药剂的结构。作为集汗区域 32 的结构, 只要是在将测定运算装置 30 装戴于测定 部位的状态下能够从皮肤 100 收集汗的结构, 可以采用任意的结构。进而, 在测定运算装置 30 的框体 39 内设置有用于储存成分检测后的废液的废液储存部 36。从集汗区域 32 经过 第一成分检测器 31 和第二成分检测器 33 到废液储存部 36, 设置有用于输送汗的输送通路 34。
     在输送通路 34 内输送汗的方法不限于特定的方法, 例如, 可采用如图 4 所示地通 过从包含集汗区域 32 的输送通路 34 的一侧注入空气等流体, 将内部的汗挤出至另一侧的 方法等。
     另外, 示于图 2A、 2B、 3A、 3B 中的机械结构是具体例, 发汗装置 10 和测定运算装置 30 的结构并不限定于图示的结构。例如, 作为测定运算装置 30 的结构的其他具体例, 用于 在输送通路 34 中输送汗的单元也可以如图 5 所示地具有液体传感器 38, 该液体传感器 38 用于检测被收集在集汗区域 32 并到达输送通路 34 的汗量。此时, 当控制电路 35 根据来自 液体传感器 28 的检测信号来检测出所收集的汗量达到规定值时, 向未图示的用于将压缩 空气等流体注入输送通路 34 的机构输出控制信号, 使集汗区域 32 的汗输送至第一成分检 测器 31 和第二成分检测器 33 中。进而, 在第一成分检测器 31 和第二成分检测器 33 中进 行成分检测后, 将第一成分检测器 31 和第二成分检测器 33 中的汗输送至废液储存部 36。 另外, 作为测定装置 1 的结构的其他具体例, 可采用将图 1 所示的相互独立的装置 即发汗装置 10 和测定运算装置 30 交替安装在一个带 2 上而使用的结构。此时, 例如, 也可 以在发汗装置 10 和测定运算装置 30 中共用控制电路和显示器。通过采用这种结构, 将发 汗装置 10 和测定运算装置 30 装戴在相同的测定部位, 因此, 测定运算装置 30 能够从与发 汗装置 10 促进发汗的部分相同的位置有效地收集汗。另外, 作为其他结构, 也可以是如下 结构 : 若在发汗装置 10 中开始发汗动作, 则在显示器 17 上显示自发汗动作开始后经过的时 间。
     第一成分是成为计算血中浓度的对象的成分, 汗中的浓度变化和血中的浓度变化 之间有相互关联的成分符合该第一成分。具体地讲, 糖 ( 葡萄糖 ) 符合该第一成分, 在本实 施方式中, 第一成分为糖。
     第二成分是第一成分以外的汗中成分。 优选第二成分为汗中的浓度变化和血中的 浓度变化之间没有关联的成分, 或者关联性低于规定的相关系数的成分。更优选第二成分 是在从汗腺到达皮肤的过程中在汗管被再吸收的比率小于规定值的物质。 作为在汗管中被 再吸收的比率大的物质, 可举出水和钠, 优选第二成分不是这样的成分。 作为满足这些条件 的第二成分, 具体地讲, 当第一成分为糖的情况下, 可举出谷氨酸, 除此之外例如还可以举 出赖氨酸、 谷氨酰胺、 天冬氨酸等其他氨基酸, 以及钙、 钾等, 在本实施方式中, 第二成分为 谷氨酸。
     测定运算装置 30 的第一成分检测器 31 和第二成分检测器 33 采用检测汗中成分 的结构, 并不限定于特定的结构。例如, 可以是通过测定放射光的波长来检测成分的结构,
     也可以是利用酶电极法的结构。 另外, 还可以是对应第一成分和第二成分的结构。 通过将第 一成分检测器 31 和第二成分检测器 33 做成利用酶电极法的结构, 与测定放射光的波长的 结构等其他结构相比, 能够实现测定运算装置 30 的小型化。为了检测作为第一成分的糖, 在本实施方式中将第一成分检测器 31 做成利用酶电极法将葡萄糖氧化酶与电极加以组合 的结构。 为了检测作为第二成分的谷氨酸, 将第二成分检测器 33 做成利用酶电极法将 L- 谷 氨酸氧化酶与电极加以组合的结构。
     图 6 及图 7 是表示如下功能结构的具体例的框图 : 在由发汗装置 10 和测定运算装 置 30 组成的测定装置 1 中, 使皮肤 100 发汗, 从而收集汗, 并利用汗中的第一成分和第二成 分的浓度来计算血中第一成分的浓度。图 6 表示发汗装置 10 的具体例。图 7 表示测定运 算装置 30 的功能结构的具体例。图 6 和图 7 所示的各功能分别是通过使发汗装置 10 的控 制电路 15 和测定运算装置 30 的控制电路 30 执行规定的控制程序而实现的功能。这些功 能中的至少一部分功能, 也可以通过图 2A、 2B 或图 3A、 3B 所示的机械结构来实现。另外, 图 6 和图 7 中的实线箭头表示电信号的流动。图 7 中的点线箭头表示汗的输送。
     参照图 6, 发汗装置 10 的上述功能包括 : 接收来自未图示在图 1 和图 2A、 图 2B 的 操作部的操作信号的操作输入部 101 ; 控制部 103 以及电流发生部 105。 控制部 103 主要由控制电路 15 构成, 其根据来自操作输入部 101 的操作信号来 开始发汗动作。控制部 103 根据上述操作信号将用于产生规定值的电流的控制信号输入 至电流发生部 105, 由此开始上述发汗动作。电流发生部 105 也主要由控制电路 15 构成, 其根据上述控制信号, 进行用于在导入电极 11 和参照电极 13 之间产生规定值的电流的处 理。通过该处理, 直流电流从导入电极 11 通过海绵 41 经皮肤 100 流向参照电极 13, 其中, 上述海绵 41 包含含有发汗促进剂的液体即毛果芸香碱液。因此, 导入电极 11 的物质即毛 果芸香碱液渗透并导入到皮下而作用于汗腺。这种物质的导入方法被称作 “离子电渗疗 (iontophoresis) 法” 。
     从发汗动作开始起经过规定时间后, 导入电极 11 附近的汗腺发汗。如果在自发汗 装置 10 开始发汗动作起经过规定时间后使毛果芸香碱液渗透, 则控制部 103 根据来自操 作输入部 101 的用于终止发汗动作的操作信号, 向电流发生部 105 输出用于停止电流发生 的控制信号, 从而结束发汗动作。也可以如下所述地结束发汗动作, 即, 控制部 103 检测出 自发汗动作开始起经过了一定时间后, 向电流发生部 105 输出用于停止电流发生的控制信 号。
     根据图 7, 测定运算装置 30 的上述功能, 包括 : 输送收容于集汗区域 32 中的汗的 输送部 301 ; 检测汗中的第一成分的第一成分检测部 303 ; 检测第二成分的第二成分检测部 305 ; 根据来自第一成分检测部 303 和第二成分检测部 305 的检测信号, 计算汗中的第一成 分浓度和第二成分浓度的浓度计算部 307 ; 利用该计算结果, 进行用于得到血中第一成分 浓度的运算的转换运算部 309 ; 以及进行用于显示计算结果的处理的显示部 311。
     输送部 301 由上述输送机构构成, 其将收容于集汗区域 32 的汗经过第一成分检测 器 31 和第二成分检测器 33 输送至废液储存部 36。当测定运算装置 30 采用通过将压缩空 气等流体注入输送通路 34 来输送收容于集汗区域 32 中的汗的结构时, 输送部 301 包括用 于将流体注入输送通路 34 的机构。具体地讲, 当通过使泵等机械结构运转来注入流体的情 况下, 输送部 301 包括上述机械结构和输出用于使该结构运转的控制信号的结构等。
     第一成分检测部 303 主要包括第一成分检测器 31。 第二成分检测部 305 主要包括 第二成分检测器 33。它们的功能分别是, 使用第一成分检测器 31 和第二成分检测器 33, 从 由输送部 301 输送过来的汗中检测出第一成分和第二成分, 并将对应于该检测量的检测信 号输入至浓度计算部 307。
     浓度计算部 307 主要由控制电路 35 构成, 其按照规定的运算程序, 根据从第一成 分检测部 303 接收到的检测信号, 计算出汗中第一成分的浓度。同样, 根据从第二成分检测 部 305 接收到的检测信号, 计算出汗中第二成分的浓度。表示算出的浓度的信号被输入至 转换运算部 309。
     转换运算部 309 主要由控制电路 35 构成, 其按照规定的运算程序, 进行使用汗中 的第二成分的浓度将汗中的第一成分的浓度转换成血中第一成分的浓度的运算。 运算结果 被输入至显示部 311, 在显示部 311 中, 进行将血中第一成分的浓度作为计算结果显示在显 示器 37 上的处理。
     在此, 说明转换运算部 309 中的运算原理。
     已知血中的成分浓度与汗中的成分浓度的变动大致成正比例。图 8 是表示发汗后 的血中糖浓度和汗中糖浓度随时间变化的图。图 8 所示的浓度变化表示的是, 在空腹状态 持续 40 分钟的时刻实施了糖耐量试验以使血糖值变化时的每 40 分钟的血中糖浓度 ( 血糖 值 ) 和汗中糖浓度 ( 称作 “汗糖值” ) 的时间变化。如图 8 所示, 第一成分为糖时, 血糖值和 汗糖值大致成正比例。其中, 如图 8 所示, 在发汗初期, 例如在图 8 中, 在发汗后的 40 分钟 内, 相对于血糖值的变动, 汗糖值以高浓度变动。然后, 随着血糖值上升, 汗糖值也上升。而 且, 汗中的糖浓度根据当天的皮肤状态 ( 汗腺的状态、 血流 ) 也受影响。 当将谷氨酸作为第二成分时, 图 9 表示的是图 8 所示的状况中发汗后的汗中谷氨 酸浓度随时间的变化。如上所述地, 第二成分是其浓度变化与血中的第一成分的浓度变化 之间没有关联的成分。因此, 如图 8 和图 9 所示, 发汗后经过 40 分钟后, 虽然血糖值和汗糖 值在上升, 但谷氨酸的浓度却显示恒定的值。另一方面, 在发汗初期, 例如在图 6 中在发汗 后的 40 分钟以内, 谷氨酸的浓度与汗糖值同样地, 与经过 40 分钟以后的浓度相比以高浓度 变动。
     关于汗中成分的浓度变化的详细变动和其机理, 现阶段还不明确。已知尤其在发 汗初期, 不仅是糖浓度, 其他成分的浓度也高于经过规定时间后的浓度。因此, 当利用汗中 成分的浓度来计算血中成分的浓度时, 若将发汗初期的汗中成分的浓度用于运算, 则所得 到的血中成分的浓度中存在误差的可能性高。
     作为在发汗初期汗中成分的浓度高的原因之一, 认为是在发汗初期汗腺膜的物质 透过特性暂时向透过率变高的方向变化, 即, 发汗初期的汗腺膜的透过性高于初期以后的 透过性。根据该说法, 第一成分和第二成分在发汗初期透过汗腺膜的量均大于发汗初期以 后透过汗腺膜的量, 因此, 汗中的各种成分的浓度变高。
     本实施方式的测定装置 1 利用该性质, 在测定运算装置 30 中同时对测定对象的成 分 ( 第一成分 ) 以外的成分 ( 第二成分 ) 进行测定。在转换运算部 309, 利用第二成分的浓 度变化, 对因所谓的汗腺膜透过性的影响而发生的变化即与血中浓度无关而取决于测定部 位状态的变化进行修正, 从而将汗中第一成分的浓度转换成血中第一成分的浓度。
     转换运算部 309 中的转换方法并不限定于特定的方法, 作为具体例, 可举出以下
     一例 : 在转换运算部 309 中, 采用以下所示方法以外的方法, 从汗中第一成分的浓度和第二 成分的浓度得到血中第一成分的浓度。
     转换运算部 309 记忆作为事先决定的系数的系数 α、 β、 γ, 并利用下述式 (1), 利 用从浓度计算部 307 接收到的、 作为汗中第二成分的谷氨酸的浓度 C1 修正作为第一成分的 糖 ( 葡萄糖 ) 的浓度 B1, 从而得到修正后的汗中糖浓度 B。
     B = B1-(αC1+β) 式 (1)
     接着, 利用下述式 (2), 将修正后的汗中糖浓度 B 转换成血中糖浓度 A。
     A = γB 式 (2)
     另外, 也可以在转换运算部 309 进行运算等时求出系数 α、 β、 γ, 以此来代替上 述预先记忆系数 α、 β、 γ 的情况。例如, 可根据在空腹时等血糖值比较稳定时多次测定汗 糖值、 汗中谷氨酸浓度以及血糖值所得到的浓度, 由转换运算部 309 来决定系数 α、 β、 γ。 另外, 也可以采用以下方法 : 根据多数人的测定结果, 预先仅将用于修正汗糖值的 ( 上述式 (1) 用的 ) 系数 α、 β 决定为多数人用系数, 而针对个人, 根据在空腹时测定一次汗糖值、 汗中谷氨酸浓度以及血糖值所得到的浓度, 来决定用于将修正后的汗糖值转换成血糖值的 ( 上述式 (2) 用的 ) 系数 γ。
     另外, 若转换运算部 309 利用下述式 (3)、 (4) 来代替上述式 (1)、 (2) 而将修正后 的汗中糖浓度 B 转换成血中糖浓度 A, 则可根据在空腹时测定一次汗糖值、 汗中谷氨酸浓度 以及血糖值所得到的浓度来决定式 (3)、 (4) 中的系数 α、 γ。
     B = B1-αC1 式 (3)
     A = γB 式 (4)
     下面, 说明测定装置 1 中的处理流程。图 10 是表示发汗装置 10 中的发汗动作流 程的流程图。图 11 是表示测定运算装置 30 中的测定运算动作流程的流程图。通过进行如 下处理来实现在这些流程图中表示的处理 : 控制电路 15、 35 执行规定的运算程序, 并控制 图 2A、 2B、 3A、 3B 所示的各部分, 从而发挥图 6、 7 所示的功能。
     首先, 图 10 所示的发汗动作例如可通过进行以下动作而开始 : 在药剂区域 12A 安 装含有包含毛果芸香碱液等发汗促进剂的液体的海绵 41, 并以与海绵 41 接触的方式安装 导入电极 11 后, 通过带 2A 以海绵 41 与皮肤 100 接触的方式将发汗装置 10 装戴于测定部 位, 然后, 在操作部进行用于开始发汗动作的操作。当操作输入部 101 接收到来自操作部的 操作信号时, 控制部 103 进行处理, 以使电流发生部 105 产生用于使规定的直流电流从导入 电力 11 向参照电极 13 流动的电流, 从而使规定的电流流过电极之间 ( 步骤 S101)。而且, 当检测到自发汗动作开始起经过了规定时间时, 或者经过规定时间后在操作输入部 101 中 接收到表示动作结束操作的操作信号时, 控制部 103 停止在电流发生部 105 中的电流的产 生, 切断电极之间流动的电流 ( 步骤 S103)。
     通过以上操作, 结束在发汗装置 10 中的发汗动作。然后, 被测定者解除发汗装置 10 的装戴状态, 从测定部位即从皮肤 100 摘下海绵 41, 清洗皮肤 100。然后, 利用带 2B 在相 同的位置装戴测定运算装置 30。 从渗透有毛果芸香碱液的皮肤 100 发出的汗被收集在集汗 区域 32 的海绵 43 中。
     可在将测定运算装置 30 装戴于测定部位的状态下, 或者在装戴规定时间从而将 汗收集在海绵 43 后解除装戴的状态下, 根据操作部发出的用于开始测定运算动作的指示而开始测定运算装置 30 中的测定运算动作, 例如, 可在如图 5 所示的液体传感器 38 检测出 所收集的汗量达到规定量时开始测定运算装置 30 中的测定运算动作, 也可以在从第一成 分检测部 303 和第二成分检测部 305 向浓度计算部 307 输入与第一成分和第二成分的检测 量对应的检测信号时开始上述测定运算装置 30 中的测定运算动作。在从第一成分检测部 303 和第二成分检测部 305 向浓度计算部 307 输入与第一成分和第二成分的检测量对应的 检测信号时开始图 11 所示的测定运算装置 30 中的测定运算动作, 通过从操作部接收用于 结束运算的操作信号来停止上述图 11 所示的测定运算装置 30 中的测定运算动作。
     根据图 11, 浓度计算部 307 从第一成分检测部 303 和第二成分检测部 305 接收到 与第一成分和第二成分的检测量对应的检测信号时, 由这些检测信号分别算出汗中第一成 分的浓度和第二成分的浓度 ( 步骤 S301, S303)。接着, 转换运算部 309 通过上述式 (1), 利用在步骤 S303 中算出的汗中第二成分的浓度, 对在步骤 S301 中算出的汗中第一成分的 浓度进行修正, 从而得到修正后的第一成分的浓度 ( 步骤 S305)。然后, 进一步通过上述 式 (2), 将在步骤 S305 中得到的修正后的汗中第一成分的浓度转换成血中第一成分的浓度 ( 步骤 S307), 并将其输入到显示部 311。在显示部 311 中, 进行用于在显示器 37 上显示运 算结果的处理, 从而显示在步骤 S307 中得到的血中第一成分的浓度 ( 步骤 S309)。 将上述步骤 S301 ~ S309 的处理以规定的间隔重复进行, 直至进行用于结束转换 运算动作的操作, 并以规定的间隔显示血中第一成分的浓度。 然后, 当从操作部接收到用于 结束转换运算动作的操作信号时 ( 步骤 S309 中的 “是” ), 停止测定运算装置 30 中的转换 运算动作。
     图 12 表示对实际的汗中糖浓度进行上述步骤 S305 的处理从而利用作为第二成分 的谷氨酸的汗中浓度加以修正的、 修正后的汗中浓度和血糖值的时间变化。由图 12 可知, 通过进行上述修正, 从发汗初期到其后的阶段, 修正后的汗糖值显示出与血糖值几乎相同 的特性。因此, 与图 8 所示的实际测定的 ( 未修正的 ) 汗糖值与血糖值的变化关系相比较 时, 特别是在发汗初期这些特性变得相互有关联, 体现出修正的效果。
     即, 针对测定对象的成分 ( 第一成分 ) 的汗中浓度和血中浓度之间的变化偏差, 本 实施方式的测定装置 1, 从因汗腺膜透过性的影响而出现这样的偏差的观点出发, 除了检测 第一成分之外还检测其他成分 ( 第二成分 ), 并计算它们的浓度, 然后利用第二成分的浓度 对第一成分的浓度进行修正, 其中, 上述汗中浓度和血中浓度之间的变化偏差是指, 特别是 在发汗初期, 测定对象的成分 ( 第一成分 ) 的汗中浓度高, 而且汗中浓度和血中浓度未示出 在发汗初期以后可见的关联性的情形。其结果, 能够从所测定的第一成分的汗中浓度消除 汗腺膜透过性的影响。或者, 能够抑制汗腺膜透过性的影响。因此, 在测定装置 1 中, 通过 利用规定的系数将修正后的汗中的第一成分浓度转换成血中的第一成分, 能够得到偏差小 的高精度的血中第一成分的浓度。而且, 通过采用在测定装置 1 中使用的运算方法, 能够从 汗中第一成分的浓度得到偏差小的高精度的血中第一成分的浓度。
     在上述例中, 主要阐述了对发汗初期的高浓度的修正方法, 但汗腺膜的透过性会 根据每天的身体状况或皮肤状态的变化而变化, 所以本发明也能够适用于对这样的以日 ( 天 ) 为单位的长期的观点上的变化的修正中。
     另外, 在上述例中, 采用一种第二成分 ( 在上述具体例中的谷氨酸 ) 来作为第一成 分以外的成分, 但可以使用多个汗中成分来作为第二成分。例如, 当第一成分为糖的情况
     下, 可以使用谷氨酸、 赖氨酸、 谷氨酰胺和天冬氨酸等氨基酸中的至少一种, 或者这些氨基 酸、 钙和钾中的至少一种作为第二成分。
     本发明公开的实施方式均为例示, 本发明并不限定于这些实施方式。本发明的范 围并非由上述说明限定, 而是由请求保护的范围来表示, 包括与请求保护的范围同等的意 义以及其范围内的所有变更。

以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法.pdf_第1页
第1页 / 共16页
以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法.pdf_第2页
第2页 / 共16页
以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法.pdf_第3页
第3页 / 共16页
点击查看更多>>
资源描述

《以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法.pdf(16页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

提供一种以良好精度测定血中成分浓度的装置以及方法。测定装置中的测定运算装置(30),在第一成分检测部(303)和第二成分检测部(303)从汗中分别检测出第一成分和第二成分,并在浓度计算部(307)计算汗中的各个成分的浓度。在转换运算部(309),利用汗中的第二成分浓度来修正第一成分浓度后,转换成血中第一成分的浓度。。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 人类生活必需 > 医学或兽医学;卫生学


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1