DE2606991A1

DE2606991A1 - Geraet zur bestimmung des gehaltes von stoffwechselprodukten im blut

Info

Publication number: DE2606991A1
Application number: DE19762606991
Authority: DE
Inventors: Nils Dr Med Kaiser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-20
Filing date: 1976-02-20
Publication date: 1977-08-25
Also published as: GB1531375A; JPS52102094A; BE851606A; SE7701901L; IT1071579B; CH612271A5; CA1084300A; LU76810A1; NL7701778A; US4169676A; FR2341866A1

Description

ΡΛΤΞΝΤΑΝν'Α'-ΤΕ Α. GRÜNECKER

H. KINKELDEY

Da-ING

W. STOCKMAIR

DR-ING-ArflCAOTCH j

K. SCHUMANN ;

DR BER. NAT. · DtPL-PHYS t

P. H. JAKOB '

DIPL-ING ₍

G. BEZOLD j

DaBERNAT-DlPL-CHEM-- ^:

MÜNCHEN ·; E. K. WEIL

LINDAU

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

PH 10 21? - Wf i
20. Februar 1976

Dr. Nils KAISEE

8Ο35 Gauting

Germeringer Strasse 36

"Gerät zur Bestimmung des Gehaltes
von Stoffwechselprodukten im Blut"

Die Erfindung "betrifft ein Gerät zur Bestimmung .des
Gehaltes von Stoff Wechselprodukt en im Blut mit einer
Strahlungsquelle und einer Strahlungsnachweiseinrichtung, die ein Ausgangssignal liefert, das von der Intensität der von der Strahlungsquelle erzeugten

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TELEFON (089)2228 62 TELEX 05-29 380 TELEGRAMME MONAPAT

Strahlung nach, daen Beeinflussung durch, das die Stoffwechselprodukte enthaltende Blut abhängt.

TJm den Gehalt an Stoffwechs eiprodukt en, wie etwa Polypeptiden, Harnstoff, Cholesterin, Glukose, CO₂ oder Äthylalkohol im Blut feststellen zu können, wird "bisher im allgemeinen so vorgegangen, daß das Blut dem Körper entnommen wird und chemisch untersucht wird. Die Zeit, die für die Feststellung des jeweiligen Gehaltes notwendig ist, ist jedoch verhältnismäßig lang und liegt im Bereich von einigen Minuten "bis zu einer Stunde. Bei diesen langen Zeiten "besteht zum einen die Gefahr, daß sich das Blut während dieser Zeit verändert, so daß die Werte verfälscht werden, und zum anderen macht sie eine kontinuierliche Untersuchung der Stoffwechselprodukte, wie sie etwa "bei.der Untersuchung des Glukose-Gehaltes unter Belastung bei Verdacht auf Diabetes oder bei der Feststellung des COp-Gehaltes während der künstlichen Beatmung während einer Operation ¹WUnsehenswert wäre, unmöglich. Ebenso ist eine Erkennungkurzzeitig auftretender, unbekannter Stoffwechselzwischenprodukte nicht möglich.

Es ist auch bekannt, daß die Stoffwechselprodukte im Blut Infrarotstrahlung absorbieren, so daß man sie im Prinzip durch Absorptionsmessungen nachweisen kann. Die Schwierigkeit derartiger Infrarot-Absorptionsmessungen besteht jedoch darin, daß das Blut als Lösungsmittel für die Stoffwechselprodukte selbst eine wässrige Lösung darstellt, die bekanntermaßen sehr stark im infraroten Spektralbereich absorbiert. Bei Messungen mit den bisher bekannten IR-Spektrometern, mit denen eine Messung in Transmission durchgeführt wird, müssen deshalb, um

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überhaupt auswertbare Meßsignale zu erhalten, sehr geringe Schichtdicken verwandt werden. Das bedeutet aber andererseits, daß die zu messenden, gelösten Stoffe in hoher Konzentration vorhanden sein müssen, um überhaupt eine relative Absorptionsänderung messen zu können- Mit den bisher bekannten IR-Spektrometern können deshalb nur Konzentrationen von mehr als 1 Prozent tatsächlich festgestellt werden.

Wie aus dem Aufsatz "Infrared Absorption Spektroscopy of Aqueous Solutions with a COp Ijaser" in der Zeitschrift "Applied Physics" 7, 287 - 293 (1975) hervorgeht, konnte inzwischen die Meßempfindlichkeit bei Infrarot-Absorptionsmessungen in der Transmission durch Verwendung von Lasern mit einer wesentlich höheren Intensität als der Intensität der bisher bekannten Lichtquellen wesentlich verbessert werden. Bei der Verxiendung von Lasern mit wesentlich erhöhter Intensität tritt allerdings als meist unerwünschte Nebenerscheinung eine erhebliche Erwärmung der zu untersuchenden Substanz aufgrund der starken Absorption einer wässrigen Lösung auf. Dieses Problem ist verhältnismäßig einfach zu lösen, wenn wässrige Lösungen von anorganischen Stoffen untersucht werden, von denen eine ausreichende Menge an Lösung- zur Verfügung steht. Die Untersuchungen gestalten sich jedoch bedeutend schwieriger, wenn die gleichen Transmissionsmessungen am Blut durchgeführt werden sollen, das zum einen nur in geringer Menge zur Verfugung steht und das zum anderen bereits bei einer Erwärmung auf 45°C denaturiert.

Wie nun von dem Anmelder in einem Aufsatz in dem Buch "Modern Technics in Physiological Sciences", herausgegeben im Verlag Academic Press, London und New York, 1973 gezeigt werden konnte, können auch Untersuchungen an

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Blut in vivo mit Laserstrahlen durchgeführt werden. Bei diesem Versuch wurde venöses Blut in einem extrakorporalen Shunt durch eine Küvette in einer Schichtdicke von 0,1 "mm mit einer Strömungsmenge von 30 cm pro Minute geführt und mit einer COp -Laser-Strahlung von 2 ¥att untersucht. Es ergab sich, daß aufgrund der hohen Fläsßgeschwindigkeit des Blutes die Temperatur des untersuchten Blutes unter der kritischen Temperaturgrenze gehalten werden konnte, und daß Konzentrationsänderungen von Äthanol; oder Glukose von -r 0,5 % gut nachgewiesen werden konnten. ■ Der Nachteil dieses Verfahrens "besteht jedoch darin, daß die Unter sucht ung äußerst aufwendig ist und sich deshalb _fpraktisch nur für die Verwendung bei größeren Operationen eignet. Zum anderen besteht ein wesentlicher Nachtei des Verfahrens in den Problemen, die sich aus der gleichmäßigen Durchströmung sehr dünner Küvetten und der Reinigung solcher dünnen Küvetten ergeben.

Ifür spektroskopische Untersuchungen wurde auch bereits die ATR-Methode (Attenuated-Total-Heflectance). angewandt, wie sie von J. Fahrenfort, Molecular Spectroscopy, Proceerdings of a Conference at Brighton, 1968, published by the Elsevier Publishing Company, Amsterdam, Seite 111-130, beschrieben ist. Bei diesem Verfahren wird die Strahlung, mit der eine Probe untersucht werden soll, derart in eine geeignete Platte eingestrahlt, daß die Strahlung mehrmals an einander gegenüberliegenden Flächen der Platte total reflektiert wird, bevor die Strahlung wieder aus dieser Platte ausgekoppelt und auf ihre Intensitätsveränderungen untersucht wird. Die zu untersuchende Probe liegt dabei auf der Außenseite einer oder beider Flächen der Platte an, an der die Strahlung jeweils total reflektiert wird.

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\ Λ·

Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Gerät anzugeben, mit dem der Gehalt an Stoff Wechselprodukt en im Blut einfach, schnell und genau angegeben werden kann.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Gerät der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Strahlungsquelle ein Infrarot-Laser ist, und daß von dem Laser erzeugte Strahlung durch eine ATR-Platte leitbar ist, in deren Grenzflächenbereich das die Stoffwechselprodukte enthaltende Blut bringbar ist.

Wie sich in überraschender Weise gezeigt hat, läßt sich zum ersten Mal mit einer derartigen Anordnung eine äußerst scharfe Trennung der einzelnen Stoffwechselprodukte vornehmen-, was die Grundvoraussetzung für eine quantitative Bestimmung des Gehaltes der einzelnen StoffWechselprodukte ist. So läßt sich zum Beispiel, wie vielter unten noch im einzelnen erläutert werden soll, ein Gehalt an Äthanol neben einem Gehalt an Glukose einwandfrei nachweisen, was mit den bisher bekannten Spektrometern nicht möglich war. Als völlig überraschend und revolutionierend angesehen werden muß aber die Tat- · sache, daß gefunden wurde, daß mit dem erfindungsgemäßen Gerät zum ersten Mal auch eine Bestimmung des Gehaltes an Stoffwechselprodukten im Blut möglich ist, ohne daß überhaupt das Blut dem Körper entnommen wird. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die ATR-Platte direkt an die Haut und insbesondere an die Zunge angelegt wird. Es war daher völlig überraschend, daß sich bei der quantitativen Messung keine Schwierigkeiten aufgrund der Zellstruktur des Gewebes oder aufgrund einer Überhitzung bei der lokalen Anwendung von Laser-Strahlen ergeben.

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Es wurde gefunden, daß die Leistung der verwandten Laser lediglich durch, die Höhe der Absorption des verwandten ATR-Plättchens begrenzt wird.

Das Gerät eröffnet völlig neue Untersuchungsmöglichkeiten und vereinfacht die bereits bekannten Untersuchungen. So können nunmehr zum ersten Mal verlässliche Reihenuntersuchungen zur Früherkennung von Diabetes durchgeführt werden. Bei der Untersuchung auf Glukose unter Belastung ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß dem Patienten nicht in regelmäßigen Abständen Blut entnommen. zu werden braucht.

Für die Messung als besonders geeignet haben sich in der Wellenlänge durchstimmbare Laser erwiesen. Hierzu können Halbleiter-Dioden-Laser, parametrische Laser wie auch Gas-Laser verwandt werden. Besonders geeignet sind parametrische. Oszillatoren, die mit gepulsten Ueodym-Lasern gepumpt werden und je nach Kristall im Bereich von 1,4 bis 4- pn (LiITbO₅) und 1,22 bis 8,5 pm (Proustit) abstimmbar sind.

Weiterhin können sowohl Dauerstrahl-Laser wie auch Laser verwandt werden, die im Pulsbetrieb arbeiten. Diese letzteren Laser haben insbesondere den Vorteil, daß sie trotz ihrer hohen für die Untersuchung zur Verfugung stehenden Intensität nur eine geringe Belastung in Form einer Erwärmung des zu untersuchenden Blutes mit sich bringen.

Der Einfallswinkel der Laserstrahlung in Bezug auf die reflektierenden Flächen der ATR-Platte werden zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von dem Material der ATR-Platte gewählt. Vorzugsweise liegen sie jedoch im

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Bereich von 45 bis 60°.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand der Zeichnungen erläutert werden:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Vorganges einer Totalreflexion;

Fig. 2 schematisch eine ATR-Platte;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Gerätes;

Pig. 4 eine Darstellung der relativen Transmission in Abhängigkeit von der Wellenzahl für zwei verschiedene wässrige Lösungen mit einmal 10 Gew.% Glukose und zum anderen 10 Vol.% Äthanol im selben Maßstab der. relativen Transmission gemessen mit einem herkömmlichen Spektrometer, und

Fig. 5 eine Darstellung der relativen Transmission in Abhängigkeit von der Wellenzahl für zwei wässrige Lösungen, die einmal 0,4-5 Vol.% Äthanol und zum anderen 0,5 Gew.% Glukose enthielten,im selben Diagramm dargestellt.

Die Messung wurde mit einem erfindungsgemäßen Gerät durchgeführt.

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Die Pig. i zeigt lediglich schematisch das Prinzip der Totalreflexion, die auftritt, wenn das einfallende Licht von einem optisch dichteren Medium mit dem Brechungsindex m auf die Grenzschicht 1 zu einem optisch dünneren Medium mit dem Brechungsindex ni unter einei Winkel θ trifft, der größer ist als der Totalreflexionsgrenzwinkel, der sich nach den bekannten physikalischen Brechungsgesetzen ergibt. Das Phänomen der Totalreflexion ist im "wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß im Mittel kein Energietransport vom optisch dichteren Medium ni, in das optisch dünnere Medium iu (ja^ ^> ^) erfolgt. Das elektromagnetische Feld breitet sich jedoch in einer schmalen Grenzschicht im Optisch dünneren Medium aus. Wenn das dünnere Medium nicht transparent ist, dann ist das Gleichgewicht zwischen einfallender und reflektierter Lichtenergie durch Strahlungsabsorption in der Grenzschicht gestört. Diesen Torgang bezeichnet man als sogenannte gedämpfte Totalreflexion oder auch kurz entsprechend der Abkürzung des englischen Ausdruckes als ATR. Diese gedämpfte Totalrelexion wird bei der in der Fig. gezeigten allgemein mit 2 bezeichneten ATR-Platte zu spektroskopischen Zwecken ausgenutzt.

Die in Fig. 2 gezeigte ATR-Platte 2 weist einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt auf und besitzt zwei im wesentlichen parallel einander gegenüberliegende Flächen 6 und 7- Durch eine der stirnseitigen Trapezflächen der Platte 2 wird die für die untersuchung vorgesehene Strahlung 3 in die Platte eingekoppelt. Die Strahlung wird sodann mehrmals an den Flächen 6 und 7 total reflektiert, bevor sie an der gegenüberliegenden stirnseitigen Trapezfläche als Strahl 4 austritt. Die Intensität des

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aus der Platte 2 austretenden Strahles 4- kann nunmehr dadurch beeinflußt werden, daß an eine oder an beide der Grenzflächen 6 und 7 die zu untersuchende Substanz, die im vorliegenden Fall schematisch als 5 dargestellt ist, aufgebracht oder in Berührung hiermit gebracht wird. Der wesentliche Vorteil der Beeinflussung der Strahlung 3 durch die zu untersuchende Substanz 5 besteht darin, daß die Schichtdicke praktisch beliebig gewählt werden kann und auf das erhaltene Eesultat keine Einwirkung hat, wenn lediglich die Beziehung d ^> 3^ erfüllt ist, worin d die Schichtdicke bezeichnet und /1 die Wellenlänge der Untersuchungsstrahlung bedeutet. Es sind bereits mehrere für die Infrarot-Spektroskopie verwendbare ATR-Platten bekanntgeworden. Bevorzugt werden Platten aus den Materialien Germanium, Irtran -2, Irtran -6 oder KRS-5 verwandt. Wesentlich für das Verfahren ist lediglich, daß die betreffende ATR-Platte eine möglichst geringe Absorption für die verwendete Strahlung aufweist. Die Aussagekraft des die ATR-Platte verlassenden Strahles 4-ist natürlich umso größer, je mehr Reflexionen an der Grenzschicht stattgefunden haben, an der die zu untersuchende Substanz ,anlag. Natürlich muß die Zahl der Totalreflexion aber andererseits auch so gewählt werden, daß das durch den Strahl 4· erhaltenei-Signal eindeutig gemessen und weiterverarbeitet werden kann. Bei den durchgeführten Versuchen wurden ATR-Platten mit den Abmessungen 1 bis 2 mal 15 mal 40 bis 50 mm verwandt. Die Zahl der Totalreflexionen an der Grenzschicht zu der zu untersuchenden Substanz lag zwischen 3 uncL i4. Gute Ergebnisse wurden bereits mit solchen Anordnungen erhalten, bei denen 5 Totalreflexion an der Grenzschicht stattfanden, an der die zu untersuchende Substanz anlag.

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In Fig. 3 ist schematisch eine Ausführungsform eines nach, der Erfindung gestalteten Gerätes dargestellt. Bei diesem Gerät ist, wie es allgemein in der Spektroskopie bei der Messung von Absorptionen üblich, ist, ein Referenzstrahl-Verfahren angewandt. In Fig-. 3 ist mit 9 allgemein die Strahlungsquelle bezeichnet. Sie besteht aus · dem eigentlichen Laser 10, einer Ab stimmvorrichtung für die Wellenlänge 11, einem elektromechanischen Güteschalter 12 sowie einer Einrichtung für die Leistungs^- stabilisierung 13. Der durch den Laser 10 erzeugte Strahl 18 wird durch einen halbdurchlässigen Spiegel 23 in zwei Teilbündel 16 und 17 aufgeteilt, die durch die Meßzelle 27 geleitet werden, in der eine ATR-Meßplatte 14- sowie eine ATR-Referehzplatte 15 beide in Form eines Prismas vorgesehen sind. Nach dem Austritt der beiden Teilbündel 16 und 17 aus der Meßzelle werden diese wieder über Spiegel 22 und 24 zu einem gemeinsamen Strahl 19 vereinigt, der sodann über eine Linse 26 auf den Detektor 25 einer allgemein mit 8 bezeichneten Signalverarbeitungsvorrichtung fällt. Um eine empfindlichere Messung zu ermöglichen, werden die beiden Teilbündel 16 und 17 in bekannter Weise mit Hilfe eines Choppers 28 mit einem-Chopperrad 29 zerhackt. Das Chopperrad 29 weist dabei auf zwei verschiedenen zueinander konzentrischen Kreisen eine verschiedene Folge von Öffnungen und Durchlässen auf, so daß die beiden Teilbündel 16 und 17 in Wechsellicht mit voneinander verschiedenen Frequenzen umgesetzt werden. Die Rotationsfrequenz des Ghoppermotors kann varriert werden, um den für die Weiterverarbeitung des an dem Detektor 25 erhaltenen Signales günstigsten Frequenzbereich auszuwählen. Als Detektoren im Spektralbereich von 10 um können drei Typen von Detektoren verwandt werden:

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Die photoleitenden Germanium-Halbleiterdetektoren Ge : Gu, Ge : Hg oder Ge : Zn, die Thermistoren oder die pyroelektrischen Detektoren auf Triglycin-Sulfat (TGS) oder auf BaSr-TiO.-Basis. Die Weiterverarbeitung des von dem Detektor 25 erhaltenen Signals kann in an sich bekannter Weise derart erfolgen, daß die am Ausgang des Detektors erhaltene Spannung U (t) durch zwei selektive Verstärker synchron zur zugehörigen Chopperfrequenz f bzw. f in die den entsprechenden Lichtleistungen P des Eeferenzlichfbündels bzw. P des Meßlichtteilbündels proportionalen Spannungen TJ_r bzw. TJ aufgeteilt wird. Über einen Differenzverstärker wird sodann Zi U = TT - TJ gebildet. Bei identischen Bedingungen im Meß- und Seferenzkanal muß Δ TJ = 0 gelten. Die Steuereinheit übernimmt vor jeder Messsung die Einstellung des Nullpunktes durch automatischen Abgleich des Differenzverstärkers. Die während des Meßvorganges auftretende Spannungsdifferenz ^TJ ist der durch die Absorption des gemessenen Mediums hervorgerufenen Lichtleistungsdifferenz .

proportional. Fach der Normierung

Δ π Λρ

/ν»

steht ein Signal zur Verfugung, das der Absorptionskon.-stante H des gemessenen Mediums und damit seiner Konzentration in der Lösung, z.B. Blut, proportional ist·

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-Af.

Als Laser können im Prinzip alle Infrarot-Laser verwandt werden. Als besonders günstig werden in der !Frequenz durchstimmbare Laser angesehen. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wurden insbesondere Untersuchungen mit einem CO₂ -Laser mit 2 Vatt Leistung sowie mit einem Apollo-Laser-=-Mode3L XB 5 Watt der Firma Apollo-Lasers-Inc., USA, durchgeführt. Bei den Messungen hat sich herausgestellt, daß die Meßgenauigkeit in hohem Maße durch den Laser mit^beeinflußt wird. Zur Erzielung. hoher Meßgenauigkeiten muß deshalb darauf geachtet werden, daß ein Laser mit hoher Frequenz - Mode - und Leistungsstabilität verwandt wird. Diese Voraussetzungen werden im wesentlichen von dem genannten Apollo-Laser erfüllt.

Bei den mit dem in Fig. 3 beschriebenen Gerät durchgeführten Messungen wurde im Prinzip jeweils derart vorgegangen, daß auf eine Oberfläche des ATR-Meßprismas die zu untersuchende Lösung aufgebracht wurde, während auf die entsprechende Oberfläche des ATR-Referenzprismas eine Vergleichslösung ohne die zu untersuchenden Stoffe oder im Falle der Untersuchung von Blut destilliertes Wasser aufgebracht wurde-.

Am Vergleich der Fig. 4- und 5 soll im folgenden lediglich ein Beispiel der völlig unerwarteten Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Gerätes demonstriert werden. Die Kurven der Fig. 4- und 5 sind im selben Maßstab bezüglich der Abzisse, auf der die Wellenzahlen aufgetragen sind, gezeichnet. In Fig. 4- sind zwei verschiedene Absorptionskurven 30 bzw. 31 gezeigt, die mit einem der besten, bisher üblichen Infrarot-Spektrometer aufgenommen wurden. Die erste Kurve 30 zeigt die relative Transmission einer

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10 Vo 1.-% Äthanol enthaltenden wässrigen Lösung in Abhängigkeit von der Wellenzahl. Die zweite Kurve 31 zeigt die relative Transmission einer 10 Gew.-% Glukose enthaltenden wässrigen Lösung. Beide Kurven zeigen zwischen einer Wellenzahl von 1000 und 1050 einen ausgeprägten Peak in der Absorption. Aus den Kurven ist für einen Fachmann ohne weiteres ersichtlich, daß bei der Messung an einer wässrigen Lösung, die sowohl 10 1Γο1.-% Äthanol wie auch 10 Gew.-% Glukose gleichzeitig enthält, die beiden Absorptions-Peaks nicht mehr eindeutig unterschieden werden können, so daß weder eine einwandfreie qualitative noch eine einwandfreie quantitative Aussage aus einer entsprechenden Absorptionsmessung gemacht werden könnte.

In der Fig. 5 sind ebenfalls zwei Absorptionskurven 40 und 41 in ein und derselben Darstellung dargestellt. Die Kurve 40 zeigt die Absorptionskurve für eine wässrige Lösung,in der 0,45 "Vol-% Äthanol enthalten sind. Die Kurve 41 zeigt eine wässrige Lösung, in der 0,5 Gew.-$ Glukose enthalten sind. Die Messung der Absorptionskurve für die Glukose mußte leider bei einer Wellenzahl knapp über 1000 abgebrochen werden, da die Messung mit einem COp-Laser durchgeführt wurde. Aus beiden Kurven kann aber bereits deutlich gesehen werden, daß auch bei einer "Überlagerung der Kurven ein eindeutiger getrennter Nachweis des Äthanols wie auch der Glukose möglich ist.

Bei der Messung von Stoffwechselprodukten im Blut wurden sowohl Messungen durchgeführt, bei denen das dem Körper entnommene. Blut über die Messfläche des ATR-Meßprismas 14 laufengelassen oder aufgetrocknet wurde, wie auch solche Messungen, bei

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denen das A£R-Meßprisma 14- mit seiner Grenzfläche an die Zunge eines Patienten angelegt wurde. Bei den untersuchten Stoffwecns eiprodukt en, wie Glukose, Cholesterin und Harnsäure, konnten in allen Fällen quantitative Messungen mit einer Genauigkeit von 5 mg % "bzw. 50 ppm erhalten werden. Die Werte konnten durch entsprechende Messungen nach der "bisher üblichen Art verifiziert werden. Bei der Verwendung des genannten Apollo-Lasers mit "besonders stabilen Charakteristiken konnte eine weitere erhebliche Empfindlichkeitssteigerung erzielt werden, die bis zu dem Nachweis von einer Konzentration von 1 mg % bzw. 10 ppm ging.

Die Erfindung wurde im vorstehenden lediglich mit Bezug auf die Messungen des Gehaltes von Stoff Wechselprodukten im Blut beschrieben. Es dürfte aber leicht einzusehen sein, daß das erfindungsgemäße Gerät in gleicher Weise auch auf die Messung von geringsten Verunreinigungen in wässrigen Lösungen insgesamt angewendet werden kann. Hierbei ist insbesondere an den Einsatz zur Überwachung der Umweltverschmutzung, etwa der Überwachung von Industrieabwässern, und an den Einsatz zur Überwachung und Steuerung von Prozeßablaufen in der Industrie gedacht.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche :

\1. / Gerät zur Bestimmung des Gehaltes von Stoffwechselprodukten im Blut mit einer Strahlungsquelle und einer Strahlungsnachweis einrichtung, die ein Ausgangssignal liefert, das von der Intensität der von der Strahlungsquelle erzeugten Strahlung nach deren Beeinflussung durch das die Stoffwechselprodukte enthaltende Blut abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle ein Infrarot-Laser (10) ist, und daß von dem Laser (10) erzeugte Strahlung durch eine AiER-Platte (2; 14, 15) leitbar ist, in deren Grenzflächenbereich (6, 7) das die Stoffwechselprodukte enthaltende Blut bringbar ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Infrarot-Laser (10) ein Dauerstrahl-Laser ist.

5. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein Laser mit einer Leistung bis zu 4- Watt und bevorzugt mit 0,5 bis 2 Watt verwandt wird.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein pulsbetriebener Laser verwandt wird.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlung unter einem Einfallswinkel ( θ ) in Bezug auf die Fläche (6, 7) der ATR-Platte (2, 14, 15), in deren Grenzflächenbereich das Blut bringbar ist,

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von 45 "bis 60° und vorzugsweise von 50° einfällt.

6. Gerät nach, einem der Ansprüche 1 bis 5» d a durch gekennzeichnet, daß die ATE-Platte derart bemessen und gestaltet ist, daß die Laserstrahlung zwischen 2 und 14 und vorzugsweise zwischen 6 und 14 Reflexionen an der Fläche (6, 7) erfährt, in deren Grenzflächenbereich das Blut bringbar ist.

7. Verwendung des Gerätes nach einem der Ansprüche

1 bis 6 zur Bestimmung des Gehalts an Stoffwechs eiprodukt en im Blut durch Anlegen der ATE Platte an durchblutetes biologisches Gewebe.

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