CN102802507B - 用于体内测量的传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于体内测量的传感器，包括一基片(1)，该基片呈平面状并且构成承载着多个电极(2)的传感器柄(1b)以及用来使所述传感器进行连接的传感器头(1a)，其中所述传感器头(1a)承载着金属化的表面作为接触区(4)用来形成接触，所述接触区通过导体电路(3)与电极(2)相连。按照本发明，传感器头(1a)从传感器柄(1b)侧面伸出，从而使得接触区(4)排列在传感器柄(1b)侧面，并且在传感器头(1a)上的导体电路(3)并排地横向于传感器柄(1b)的纵向方向延伸。本发明还涉及一种具有这种传感器和与此相配的插接器的系统。

Description

用于体内测量的传感器
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分所述特征的用于体内测量的传感器。US 5,390,671就公开了一种这样的传感器。
这类传感器可用来对于人或动物体内的分析物(例如葡萄糖或乳酸盐)进行电化学测量。为此可将布置在基片的的构成为传感器柄的远端区域中的电极系统装入到患者体内，从而能够电化学地执行经皮的测量，经常将该过程称作“插入传感器”。通常利用一根开槽的套管将传感器柄穿入到患者体内，可在插入之后从患者体内拔出该套管，使得具有电极的传感器柄留插在患者体内。基片的近端在插入之后从体内向外伸出，并且构成用来将传感器连接到测量仪上的传感器头。该传感器头承载着包括接触区的金属化表面，并且大多被设计成插件，因此将具有适当槽口的耦联器或插口插在该插件上，以便将传感器连接到测量仪或分析仪上。接触区的排列结构在这种情况下规定出插入方向，沿着该插入方向将一种插接器插装在传感器头上以便连接该传感器。
与所有医疗器械一样，用于体内测量的传感器必须满足极高的可靠性要求。除此之外，传感器还应当尽可能易于操作，即使是医疗外行也能完美地使用。此外，使用传感器给患者带来的痛感还应当尽可能地小。
本发明的任务在于：阐述一种能够更好满足这些要求的方法。
采用具有在权利要求1中所述特征的一种传感器以及采用根据权利要求15所述的一种系统，即可解决这一任务。从属权利要求的主题是本发明的有益的改进实施方式。
在按照本发明的一种传感器中，传感器头从传感器柄侧面地向外伸出，从而使得接触区排列在传感器柄侧面。由接触区的排列结构所确定的插入方向最好横向于传感器柄的纵向方向。
通过横向于由套管所产生的刺入通道并且沿着患者皮肤表面延伸的插入运动完成一种插接，从而将传感器连接到测量仪或分析仪上。例如可以将具有与传感器头相配的槽口的耦联件插装在传感器头上，但也可以将传感器头布置在与传感器头共同构成电的插接器的支撑件之中。
在按照本发明的一种传感器中，因此不需要在插入通道的纵向方向上用力，即可将其连接到测量仪或分析仪上。这样就能避免这种危险：由于为了完成插接所需的力而意外地将套管或传感器更深地压入到患者的身体之中，从而引起不必要的疼痛。因此有利的是，使用根据本发明的传感器给患者带来的疼痛比较少。
此外，患者对于将根据本发明的传感器连接到测量仪上的过程也会由于心理原因而感到更加舒服。将力沿着插在自己体内的传感器的刺入方向施加，直观感觉就很恐惧，并且因此会觉得不舒服。使用根据本发明的传感器就能避免这个问题。这样就会使得自己将传感器连接到测量仪上的患者在这种情况下不会有心理障碍，并且从而能够更容易地进行插接，而不会发生错误。根据本发明的传感器因此也有提高测量结果可靠性的优点。
根据本发明的传感器的重要优点尤其在于：不必弯曲基片即可将传感器连接到测量仪上。由于使得传感器的触点连接不受弯曲力的作用，也能提高插接的可靠性，并且可以使得容纳着所述插件的耦联件的结构得以简化。
根据本发明的传感器的基片可以具有柔性，例如可以通过冲切塑料薄膜而制成该基片。柔性的基片具有能够使得传感器在患者体内适应其运动的优点。有关“根据本发明的传感器的基片呈扁平状”的描述涉及的是没有弯曲力作用于其基片上的、未使用的新传感器。以相应的方式，有关“所述插件确定了与套管的纵向方向形成锐角的插入方向”的描述涉及的也是无作用力状态下的未使用的新传感器。
可以将根据本发明的传感器的传感器头设计成一种插件。使用者将该传感器头插入到插口或耦联器的槽口之中，并且以这种方式完成一种插接，从而将传感器连接到测量仪上。但制造商也可以将传感器头与插件相相连，使用者将该插件同与此相配的插接件相互插在一起，用来连接所述传感器。
在未使用的传感器的情况下，所述基片最好竖立在套管的槽口之中。利用套管在患者体内产生一种刺入通道。可以在刺入之后移去所述套管，而基片则留插在刺入通道之中。由最好是插件形式的传感器头所确定的插入方向因此就会在插入之后在无作用力的状态下横向于刺入通道。
在按照本发明的一种传感器中，最好使用一种扁平的基片，例如可以用很少的费用将塑料片冲切成该基片以将其生产出来。在垂直于基片窄边的观察方向的侧视图中，所述基片就具有呈直线的条带的形状。可以按照插入卡片的原理，以低廉成本形成一种由基片构成为传感器头的插件。为此可以在插件上或者在构成插件的这段基片上布置一些金属化的表面来作为接触区以便进行接触，通过导体电路将这些接触区与所述电极之一相连接。
可以如同在印刷电路板中一样，将电极和接触区布置在基片的顶面或底面上。在这种情况下，所有的电极和接触区可以位于基片的唯一一个侧面上，通常将这一侧面称作“顶面”。但是也可以将电极和/或者接触区不仅布置在顶面上，而且也布置在底面上。这时适宜地将顶面上的接触区与底面上的接触区导电地相连，以改善所述接触连接。但也可以将顶面和底面上的接触区各自与不同的电极相连，从而可以通过充分利用顶面和底面，来实现一种特别紧凑的设计。
最好将根据本发明的传感器的传感器头设计成纵长形，并且传感器头的纵向方向横向于传感器柄的纵向方向。还适宜使得传感器头宽于传感器柄。
传感器头可以垂直于传感器柄的纵向方向延伸，从而使得传感器头上的导体电路垂直于传感器柄的纵向方向延伸。以这种方式可以形成一种插件，该插件规定出一种垂直于传感器柄的纵向方向延伸的插入方向。当然，通常并非垂直于皮肤表面、而是倾斜于皮肤表面地将用于体内测量的传感器刺入到患者体内。因此传感器头适宜倾斜于传感器柄的纵向方向延伸，并且确定了一种倾斜于传感器柄的纵向方向的插入方向。为此最好使得传感器头上的导体电路倾斜于传感器柄的纵向方向延伸。如果将传感器倾斜于皮肤表面地插入到患者体内，就能有利地以符合人体工程学的方式完成所述插接，方法是近似平行于皮肤表面地移动一种插接器，从而接触所述传感器头。
以下依据一种实施例并且参考附图对于本发明的其它细节和优点进行解释。在这里使用一致的附图标记标识出相同的或者相对应的部件。附图示出：
附图1根据本发明的传感器；
附图2没有套管的在附图1中所示的传感器；
附图3附图2的侧视图；
附图4附图1的横断面视图；
附图5套管尖端的视图；
附图6根据本发明的传感器的另一种实施例；
附图7具有支撑件的在附图2中所示出的实施例；
附图8附图7的剖视图；
附图9对于在附图7中所示出的实施例的插接器；
附图10在附图7中所示出的实施例连同支承单元。
附图1至4所示的用于体内测量的传感器具有扁平的基片1，该基片构成传感器头1a以及起始于该传感器头1a的传感器柄1b。该传感器柄1b具有用于电化学测量的电极2，这些电极各自通过导体电路3与排列在传感器头1a上的接触区4相连。
基片1呈平面状。因此传感器柄1b和传感器头1a具有共平面的表面，更为准确地说是两个共平面的表面，也就是基片1的顶面和底面，因为基片1是从塑料片冲切而成的。在垂直于传感器窄边观察的侧视图中，传感器因此呈现为直线的条带，如在附图3中所示的那样。
传感器头1a从传感器柄1b侧面伸出，从而使得接触区4排列在传感器柄1b的侧面，并且传感器头1a上的导体电路3并排地横向于传感器柄1b的纵向方向延伸。
可将具有接触区4的传感器头1a插入到适当的插口之中，用来将该传感器连接到测量仪上。在此所需要的插入运动最好因为接触区4的排列构造而横向于传感器柄1a的纵向方向。对于使用者来说很容易执行这种运动。在这种情况下，尤其可避免将传感器压入到体内比较深而引起不必要的疼痛的危险。
如果是纤薄的并且因此是柔软的基片，则对于某些使用者而言，可能难以将插口插装在传感器头1a上。为了解决这个问题，制造商可以将传感器头1a布置在支撑件之中，该支撑件与传感器头1a共同形成一种电的插接器，其连接方向、也就是插入方向——沿着该插入方向必须移动一种与其匹配的插接器以便进行插接——横向于传感器柄1b的纵向方向延伸。在附图7中所示的是具有这种支撑件7的传感器的实施例的侧视图，在附图8中所示的是其剖视图。在附图9中附加地示出了一插接器9，该插接器与由支撑件7和传感器头1a所构成的插接器相配，并且与传感器共同形成一系统。插接器9具有可以弹性运动的线触点10，这些线触点沿着插入方向延伸，并且可在结束所述插接时各自与传感器的接触区4之一相接触。传感器头1a可以单独地或者与支撑件7共同地构成插接器。
无论是否有支撑件，均可以通过插接方式将传感器头1a连接到测量仪。接触区在这种情况下如此地排列在传感器头上，从而只要通过横向于纵向方向延伸的插入运动，就能使得用来将传感器连接到测量仪上的插接器插装到传感器柄1b上。
通过接触区4在传感器头1a上的排列构造所规定的插入方向与传感器柄1b的纵向方向形成一种夹角α。接触区4并排地在插件1a上布置成排。所述插入方向横向于排的方向。接触区4的排列与条形的传感器柄1b的纵向方向形成了在附图2中所示的夹角β。
在所示出的实施例中，角度α与直角相差20°至70°，尤其相差30°至60°，即如果是锐角，则为20°至70°，尤其为30°至60°，或者如果是钝角，则为110°至160°，尤其为120°至150°。在附图所示的实施例中，角度α是锐角。但是传感器头1a也可以在对面一侧从传感器柄1b伸出，如在附图6中所示的那样。这种情况下的角度α是钝角。在附图所示的实施例中，角度β同样也与直角相差20°至70°，例如相差30°至60°。
传感器头1a具有侧面的引入斜面6，该引入斜面有助于使用者插装图中没有绘出的耦联件，或者有助于插装在附图7和8中所示的支撑件。这些引入斜面6均布置在传感器头1a的相对置的侧面边缘上。传感器头1a的宽度由于所述引入斜面6而朝向前端——为了连接所述传感器而将插接器插装在该前端上——逐渐变小。
可以像印刷电路板一样给基片1镀上金属，以便形成导体电路3和接触区4。接触区4适宜呈长条形，并且横向于传感器柄1b的纵向方向延伸，在附图所示的实施例中，接触区的纵向方向因此同时也是插入方向。这样能够有利于提高通过接触区4建立的电接触的可靠性。
在附图所示的实施例中存在工作电极、对应电极和参比电极，其中并非一定需要参比电极。在附图所示的实施例中将这些电极2布置在同一基片侧面上。但原则上也可以将一个或多个电极布置在相对置的基片侧面上，也就是布置在基片的背面上，从而例如实现一种特别紧凑的设计。基片1的背面也可以例如用来在那里布置其它的电极。除此之外，也可以将多个工作电极布置在基片1的一侧面上。以这种方式就能实现一种具有与不同浓度范围相匹配的测量敏感度的或者可以用来测量不同分析物的传感器。
电极2在附图中示例性地呈现矩形形状，但也可以具有任意一种构造。
可以用塑料以低廉成本制成基片1，例如用板片冲切。基片1因此呈平面状，并且具有矩形的横断面，正如在附图3的侧视图中所能看出的那样。在附图所示的实施例中，传感器头1a和传感器柄1b厚度相同。但也可以使得传感器头1a和/或者传感器柄1b的连接到传感器头1a的部分的厚度略微大于传感器柄的承载着电极2的部分。以这种方式就能提高传感器的稳定性，从而即使没有将传感器头1a包围住的支撑件7也能比较容易地完成一种插接。
最好将传感器头1a设计成长条形的，以便于插接用来将传感器连接到测量仪或分析仪上的耦联件或者插接支撑件7。在附图所示的实施例中，传感器头1a与直线延伸的传感器柄1b形成夹角α。
一套管5属于所述传感器，利用该套管可将布置于传感器柄1b上的用于经皮的测量的电极系统插入到患者体内。套管5具有在其纵向方向上延伸的槽口，将传感器柄1b竖立地布置在该槽口之中。正如尤其附图4所示出的那样，传感器柄1b在该示出的实施例中具有比套管5的内径更大的宽度，从而使得传感器柄1b从槽口向外伸出。但也可以使得传感器柄1b的宽度小于套管直径。
由于基片1竖立地布置在槽口之中，因此基片1的一窄边朝向套管的对置于在套管5内部中的槽口的内表面。基片1的(更准确地说是条形地设计的传感器柄1b的)对置的窄边则背向套管5。
附图5所示为套管5的远端。如在图中所示出的那样，套管5具有一汇聚成尖端的斜切末端。在这种情况下，将槽口布置在套管的与具有尖端的这一侧相对置的一侧上。
可以在使用时将传感器固定在一粘贴在患者身体上的支承单元8上，在附图10中所示出的即为这种支承单元8的一个示例。最好也可以将通过一种插塞连接机构给传感器供电的测量单元固定在这样一种支承单元上。
附图标记列表

Claims (1)

1.用于体内测量的传感器，具有基片(1)，所述基片是扁平的并且构成了一承载着多个电极(2)的传感器柄(1b)以及一传感器头 (1a)，该传感器头能与电插接器(9)相接触以便连接所述传感器，并且承载着金属化的表面作为接触区(4)以形成接触，所述接触区通过导体电路(3)与电极(2)相连，并且其排列构造确定了用来将所述电插接器插装到传感器头(la)上的一种插入方向，
其中当没有弯曲力作用到未使用过的传感器中的基片上时，传感器头(la)从传感器柄(lb)侧面伸出，从而使得接触区(4)排列在传感器柄(lb侧面，并且其中，将传感器头(la)布置在支撑件(7)之中，该支撑件与传感器头(la)共同构成所述电插接器(9)，其特征在于，
所述电插接器(9)的插接方向横向于传感器柄(lb)的纵向方向地延伸。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，传感器头(la) 上的导体电路( 3)并排地横向于传感器柄(1b)的纵向方向地延伸。
3.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，传感器头(la)具有引入斜面( 6 )。
4.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，传感器头(la)与传感器柄(lb)的纵向方向形成一种第一夹角(α)，该第一夹角与直角相差 20°至 70°。
 5.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述第一夹角(α)与直角相差 30°至60°。
6.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，传感器头( la )与传感器柄( 1b)的纵向方向形成锐角(α)。
7.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，接触区(4)呈长条形地构成，并且横向于传感器柄(1b)的纵向方向延伸。
8.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，接触区(4)并排地排成一列，该列与传感器柄(lb)的纵向方向形成一种第二夹角(β)，该第二夹角与直角相差 20°至70°。
9.根据权利要求8所述的传感器，其特征在于，所述第二夹角(β)与直角相差30°至60°。
10.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，传感器柄(lb)成条带状，其宽度人于基片( l)的厚度。
11.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，传感器头(1a)呈纵长形，并且其纵向方向横向于传感器柄( lb )地进行定向。
12 .根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，基片(1)由塑料片冲切而成。
13.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，电极(2)排列在基片(1)的顶面和/或者底面上。
14.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，基片插在开槽的套管之中。
15.根据权利要求 13 所述的传感器，其特征在于，套管( 5)具有斜切的末端，该末端汇聚成尖端，其中将槽口布置在与具有尖端的一侧相对置的套管(5)这一侧上。
16.具有一按照上述权利要求中任一项所述的传感器和一电插接器(9)的系统，所述电插接器为了连接传感器而能插装在传感器头(la)上，并且在这种情况下完成一种电插塞连接，其特征在于，能仅仅通过横向于传感器柄( lb)的纵向方向延伸的插入运动将所述电插接器( 9)插装到传感器头( la )上。
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