DE2952480A1 - Vorrichtung und verfahren zur aufnahme und lagerung fluessiger umsetzungsstoffe - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur aufnahme und lagerung fluessiger umsetzungsstoffe

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DE2952480A1 DE19792952480 DE2952480A DE2952480A1 DE 2952480 A1 DE2952480 A1 DE 2952480A1 DE 19792952480 DE19792952480 DE 19792952480 DE 2952480 A DE2952480 A DE 2952480A DE 2952480 A1 DE2952480 A1 DE 2952480A1
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Description

Anmelderin: Corning Glass Works
Corning, N.Y., USA
Vorrichtung und Verfahren zur Aufnahme und Lagerung flüssiger Umsetzungsstoffe
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufnahme und Lagerung flüssiger Umsetzungsstoffe, insbesondere für die Qualitätskontrolle von Blutgasanalysatoren.
Die Blutgasanalyse ist im medizinischen Labor von zunehmender Bedeutung. Die Messung des Teildrucks im Blut enthaltener Gase, insbesondere Sauerstoff und Kohlendioxid (Pn und PCO0) erlaubt
U2 ά Rückschlüsse auf den Metabolismne und das Herz-Lungensystem des
Patienten.
Dies hat aber zur Bedingung, daß die Meßwerte genau und zuverlässig sind. Da der Blutgasgehalt druck- und temperaturabhängig ist, müssen die entnommenen Blutproben bei konstanter Temperatur und vor Außenluft geschützt aufbewahrt werden; vgl. A. van Kessel, in American Society of Clinical Pathologists, No. 20, 1975.
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Die zur Blutgasanalyse verwendete Meßvorrichtung muß häufig, mindestens einmal täglich, geeicht und nachgestellt werden, um genaue Meßwerte des Sauerstoff- und Kohlendioxidteildrucks der Blutproben zu ergeben; vgl. hierzu A. Runck, Calibration of Blood Gas Analyzers, National Bureau of Standards (USA) No. 450.
Selbst bei genauester Eichung können Ungenauigkeiten entstehen, wenn die Blutprobe nach Entnahme mit der Außenluft in Berührung gelangt, oder wenn Meßelektroden eine andere als die Körpertemperatur haben. Daher ist eine Meßgenauigkeitsprüfung oder Qualitätskontrolle vonnöten; s. Sorensen, Malenfant, Gambino und Noonan, National Bureau of Standards (USA), No. 450. Die hierzu bevorzugte Tonometrie ist aber zeitraubend und umständlich und für den Einsatz in medizinischen Labors mit stark beschäftigtem Personal nicht geeignet. Geeigneter wäre eine Qualitätskontrolle nach der sogenannten Ampullenmethode. Hierbei wird eine Probe, bestehend z.B. aus gepuffertem Bikarbonat oder Vollblut, mit bekannter Gasmenge in einer Ampulle versiegelt. Verschiedene Ampullen werden von Zeit zu Zeit in den Blutgasanalysator eingeführt und die Meßwerte mit Standardwerten verglichen. Abweichungen deuten auf eine Fehlerquelle hin.
Nachteilig ist die nur einmalige Verwendbarkeit einer Ampulle, weil der Gasgehalt nach Öffnung von Druck und Temperatur abhängig wird und schwankt. Ungünstig ist ferner die Aufbewahrung des Ampulleninhalts in teils flüssiger, teils gasförmiger Phase. Bei Temperaturschwankungen ändert sich die Menge der gelösten Gase
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entsprechend. Vor Gebrauch muß die Ampulle daher auf eine Standardtemperatur gebracht werden. Auch dies ist umständlich und wird im Labor oft unterlassen oder vergessen.
Die Erfindung hat eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufnahme und Lagerung flüssiger Umsetzungsstoffe, insbesondere für die Blutgasanalyse zur Aufgabe, welche einfacher, wirtschaftlicher und genauer arbeiten, und von der Umgebungstemperatur weitgehend unabhängig sind.
Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung der Erfindung zur Aufnahme flüssiger Umsetzungsstoffe dadurch gelöst, daß ein erster, gasundurchlässiger Behälter variablen Volumens für die anschließlich in flüssiger Phase befindlichen Umsetzungsstoffe in einem Auslaß ein Ventil enthält und zumindest teilweise in einem einen Raum bildenden Abstand von einem zweiten Behälter umgeben ist, wobei ein komprimiertes Gas in dem Raum bei öffnen des Ventils den ersten Behälter verformt und flüssige Umsetzungsstoff· aus dem Behälter treibt.
Nach dem Verfahren wird der erste Behälter mit den flüssigen Umsetzungsstoffen bis zu einem in die Einlaßöffnung reichenden Flüssigkeitsstand tiberfüllt und sodann unterhalb des Flüssigkeiteatandes versiegelt bzw. abgedichtet und unter Außendruck gesetzt.
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Da das Umsetzungsmittel im ersten Behälter ausschließlich in flüssiger Phase gelagert wird, ist dessen Zusammensetzung dem "Einfluß der Außentemperatur entzogen. Nach Öffnen des Ventils wird die Flüssigkeit durch das den Behälter zusammendrückende, komprimierte Gas ausgetrieben. Das bedeutet, daß die Vorrichtung wiederholt einsetzbar ist, denn der Behälterinhalt kommt mit der Außenluft nicht in Berührung. Mit einer Füllung können daher z.B. mehrere Qualitätskontrollen der Blutgasanalyse vorgenommen werden, was eine erhebliche Vereinfachung und Kosteneinsparung bedeutet und die ungenaue Ergebnisse verursachenden Konzentrationsabweichungen des Inhalts mehrerer einzelner Ampullen ausschließt.
Anhand der Zeichnungen sei die Erfindung näher erläutert.
Die Figur 1 »eigt in perspektivischer Ansicht einen Blutgasanalysator, mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Aufnahme der zur Qualitätskontrolle benötigten Flüssigkeit.
Die Figur 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung, teilweise aufgeschnitten.
Die Figur 3 zeigt im Längsschnitt eine Düse für die Vorrichtung nach Figur 2.
Die Figuren 4A - 4B zeigen schematiaoh das Verfahren zur Aufbewahrung der Flüssigkeit für die Qualitätikontrolle.
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■Λ
Der Blutgasanalysator bekannter Bauart 10 der Figur 1, beispielsweise zum Messen des Teildruckes von Sauerstoff und Kohlendioxid,
(Pn , Pnn ), gegebenenfalls auch des pH-Wertes einer Flüssigkeit, ü2 Oüg
ist mit einem Eingabeanschluß 14 für die zu analysierende Flüssigkeiten, z.B. Blutproben, versehen.
Die in der Figur 2 dargestellte Vorrichtung 16 zur Aufnahme der Flüssigkeit für die Qualitätskontrolle enthält einen gasundurchlässigen Behälter 18 veränderlichen Volumens, vorzugsweise aus Metall, z.B. Aluminium, der innen mit einer mit der aufzunehmenden Flüssigkeit nicht in Umsetzung tretenden Schicht überzogen ist, beispielsweise einem Epoxyharz. Der Behälter ist so dünnwandig, daß er durch Druckbeaufschlagung zusammengedrückt werden kann. Die aufzunehmende Flüssigkeit für die Qualitätskontrolle besteht z.B. aus einer gepufferten Bikarbonatlösung, etwa nach US-PS 4,001,142, oder chemisch konserviertem Vollblut. Der Behälter 18 ist am einen Ende mit einer bei 22 abgekröpften Kappe 20, xind gegebenenfalls einer Abdichtmasse an der Abknüpfstelle abgedichtet. Durch die Endkappe 20 führt ein Auslaß 24 mit einem Ventil 26 oder einer anderen geeigneten, wiederholbaren Abdichtung.
Das Ventil 26 ist ein Einwegventil, welches durch die Feder 28 in Schließstellung vorgespannt ist.
In einer bevorzugten Aueführung befindet sich an dem dem Auslaß 24 gegenüberliegenden Ende des Behälters 18 ein Haieteil 30 mit einer Einlaßöffnung 32 mit einem abgedichteten Stöpsel 34
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(Figur 4E). Wie der Behälter besteht der Halsteil aus einem relativ trägen und gasundurchlässigen Material, z.B. Glas oder Metall. Der Stöpsel 34 kann mit einer als Dichtungsmasse wirkenden Manschette aus Kunststoff oder dergleichen überzogen sein.
In dem gefüllten Behälter befindet sich keinerlei Luftraum, sodaß das Material für die Qualitätskontrolle gänzlich in flüssiger Phase gehalten wird. Um einen Bruch des Behälters zu verhindern, besonders bei starken Temperaturschwankungen, sind Einkehlungen oder Vertiefungen in der Behälterwand 36 vorgesehen, die bei Ausdehnung der Flüssigkeit nach außen verformbar sind.
Der erste Behälter 18 ist von einem zweiten Behälter umgeben, mit Ausnahme eines Halsteils 40, an welchem der erste Behälter 18, der zweite Behälter 38 und die Manschette 20 miteinander verbunden sind. Ein Raum 42 zwischen den beiden Behältern ist mit einem komprimierten Gas, z.B. Luft gefüllt. Dieses Gas kann durch eine öffnung im Boden des zweiten Behälters 38 eingeführt werden, der mit einem Stöpsel 44 wieder verschlossen wird. Im Auslaß 24 ist nach bevorzugter Ausgestaltung eine weiter unten näher erläuterte Düse 46 angebracht.
Diese in der Figur 3 näher dargestellte Düse 46 enthält eine dem Auslaß 24 angepaßte und diesen umgebende Manschette 48 mit einer mittleren Durchführung 50, von der mehrere öffnungen 52 radial ausstrahlen. Die Manschette endet in einem bei 56 konisch zulaufenden Zylinder 54. Dieser wird, zusammen mit den Öffnungen 52 von einer
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/ Α.
den Rückfluß ausgestoßenen Flüssigkeit verhindernden elastomeren Röhre 58 und einem verjüngt zulaufenden Körper 60 umgeben, welcher mit der Röhre 58 und der Manschette 48 eine über die Öffnung 64 mit der Umgebung verbundene Auslaßkamraer 62 bildet.
Das durch die Auslaßöffnung 24 tretende Mittel fließt bei geöffnetem Ventil 26 weiter durch die mittleren Durchführungen 50 und darial durch die Öffnungen 52, wobei der Behälter 58 nach außen expandiert. Die Flüssigkeit strömt dann in die Auslaßkammer 62 und durch die Öffnung 64 in eine (nicht gezeigte) Spritze, zur Injektion in die Eingabeöffnung 14. Die öffnung 64 befindet sich dabei entweder in einer zur Aufnahme der Injektionsnadel geeigneten Vertiefung, oder in einem Vorsprung für die unmittelbare Einführung der Flüssigkeit über die Eingabeöffnung 14. Durch entsprechende Ausbildung des Rohres 58 wird ein Rücklauf der Flüssigkeit in den Behälter 16 und damit eine Verunreinigung der in diesem noch enthaltenen flüssigen Substanz vermieden.
Pur die meisten Vorrichtungen zur Blutgasanalyse soll die Eingabegesohwindigkeit der Flüssigkeit für die Qualitätskontrolle etwa 0,5 ccm/Sek. nicht überschreiten. In dem Auslaß 24 kann daher eine Strömungsbegrenzung, z.B. in Form eines porösen Körpers 66 in der mittleren Durchführung 50 der Figur 3 angebracht werden.
Die Figuren 4A - 4E erläutern das Verfahren zum Einfüllen und lagern der Flüssigkeit in der Vorrichtung nach Pigur 2. Der Behälter 18 ist am Ende 68 und am Halsteil 30 offen. Auf das offene
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Ende 68 wird die Endkappe 20 mit der Durchführung 24 und dem dort befindlichen Ventil 26 aufgesetzt und durch die Abkröpfung 22 abgedichtet.
Der Behälter 18 wird nun umgedreht (Figur 40) und die Flüssigkeit 19 über eine leitung 70 in die Eingangsöffnung 32 im Halsteil 30 eingeleitet. Hierbei wird der Behälter so weit überfüllt, daß der Flüssigkeitsstand bis in die Eingabeöffnung reicht. Die öffnung wird dann mit einem wenigstens bis zum Flüssigkeitsstand nach innen reichenden Stöpsel verschlossen, wobei keinerlei Luftraum verbleibt (Figur 4D). Anschließend werden die Wände der Eingabeöffnung 32 bis zum Stöpsel 34 zusammengedrückt. Der Einsatz eines Stöpsels 34 ist günstiger als eine bloße Abkröpfung, weil er Risse in der Innenbeschichtung des Behälters 18 vermeidet, an denen sich die Flüssigkeit 19 verunreinigende Roetstellen festsetzen könnten. Besonders verunreinigungsfrei ist ein Stöpsel aus Glas oder anderem trägen Material.
Der gefüllte Behälter 18 wird zuletzt in einen ihn umgebenden zweiten Behälter 38, z.B. nach Figur 2 eingesetzt, und der zwischen den Behältern verbleibende Raum mit einem Gas unter Druck angefüllt, Figur 4E.
Außer der Verwendung zur Aufnahme flüssiger Stoffe für die Qualitätskontrolle von Blutgasanalysatoren ist die Vorrichtung der Erfindung zur Lagerung anderer, im Labor benötigten Stoffe geeignet, deren Wirkung durch Kontakt mit der Umgebung beeinflußt werden könnte, wie beispielsweise Stoffe für die Chromatographie
«* mit flüssigen Stoffen.
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4.n /U ·
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Claims (13)

Patentansprüche
1.) Vorrichtung cur Aufnahme flüssiger Umsetzungsstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster, gasundurchlässiger Behälter (18) variablen Volumens für diean»schließlich in flüssiger Phase befindlichen Umsetzungsstoffe in einem Auslaß (24) ein Ventil (26) enthält und zumindest teilweise in einem einen Raum (42) bildenden Abstand von einem zweiten Behälter (38) umgeben ist, wobei ein komprimiertes Gas in dem Raum (42) bei Öffnen des Ventils (26) den ersten Behälter (18) verformt und flüssige Umsetzungsstoffe aus dem Behälter treibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (26) ein Einwegventil ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Behälter aus einem zusammendrückbaren Rohr aus Metall oder dergleichen besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit Auskehlungen oder Vertiefungen (36) versehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Durchflußbegrenzung (66) vorgesehen ist, welche den Ausfluß bei geöffnetem Ventil (26) auf 0,5 ccm/Sek. begrenzt.
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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Behälter (IS) eine Einlaßöffnung (32) für die Eingabe des Umsetzungsmittels enthält.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (32) einen Stöpsel(34), vorzugsweise aus Glas oder anderem chemisch trägem Material enthält.
8. Vorrichtung nach irgend einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (24) eine Düse (46) mit einem Rücklaufstau (58) enthält.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, gekennzeichnet durch die Verwendung bei der Blutgasanalyse.
10. Verfahren zur Einführung und Lagerung von Umsetzungsstoffen in ausschließlich flüssiger Phase in der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Behälter mit den flüssigen Umsetzungsstoffen bis zu einem in die Einlaßöffnung (32) reichenden Flüssigkeitsstand überfüllt und sodann unterhalb des Plussigkeitsstandes versiegelt bzw. abgedichtet und unter Außendruck gesetzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung abgekröpft wird.
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12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß vor Abkröpfung ein Stöpsel in die Einlaßöffnung gesetzt wird.
13. Verfahren nach Ansprüchen 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter durch Einführen eines Gases in den mit dem zweiten Behälter gebildeten Raum unter Druck gesetzt wird.
D3U030/06?
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