FR2591747A1 - Analyseur medical a electrodes enzymatiques ou a selectivite ionique et procede d'utilisation - Google Patents

Abstract

L'invention concerne le matériel d'analyse médicale. L'invention procure un analyseur médical automatique, multicanal et modulaire qui utilise la combinaison d'une électrode enzymatique ou à sélectivité ionique et d'une cellule de lavage 18 permettant d'analyser rapidement diverses substances intéressantes contenues dans des fluides physiologiques. L'électrode est montée sur une sonde qui accomplit automatiquement un mouvement axial entre une cellule de lavage et de référence à extrémité ouverte et un réceptable contenant l'échantillon de fluide à analyser. Application à l'instrumentation médicale. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention concerne de façon générale des dispositifs cliniques

d'analyse sanguine, et elle porte plus particulièrement sur un dispositif analyseur médical

multicanal, modulaire et automatisé, caractérisé par l'uti-

lisation d'un système comprenant une électrode à sélectivité ionique et/ou une électrode enzymatique, et une cellule de lavage, qui permet une analyse rapide du potassium, du

sodium, du lithium, du calcium, du glucose, des triglycéri-

des, du cholestérol, de la créatinine et d'autres substances présentant un intérêt, dans des fluides physiologiques non

dilués, tels que le sang complet, le sérum et/ou le plasma.

Comme il est bien connu, dans le traitement clini-

que professionnel de patients, il est souvent nécessaire de

déterminer la concentration de diverses substances métalli-

ques et non métalliques intéressantes dans des fluides phy-

siologiques (c'est-à-dire le sang, le sérum ou le plasma), comme par exemple le sodium, le potassium et le glucose. Le sodium, qui est le principal cation présent dans le fluide

extracellulaire, est une substance d'une importance primor-

diale pour permettre au corps humain de maintenir des niveaux appropriés d'hydratation et de pression osmotique; et parmi les conditions physiques qui modifient le niveau de sodium dans le sang figurent la déshydratation, la diarrhée et des troubles du fonctionnement des reins. De façon similaire, le potassium, qui est le principal cation présent dans le fluide intracellulaire, est un indicateur important de l'équilibre des électrolytes dans le sang

humain, et des variations des niveaux de potassium entra;-

nent des perturbations des systèmes cardiaque et neuromuscu-

laire. De plus, le glucose est une substance importante dans le maintien du métabolisme du corps, et des niveaux anormaux de glucose dans le sang sont des indicateurs d'hypoglycémie ou de maladies graves telles que les diabètes, qui doivent être rapidement traitées. De ce fait, l'analyse rapide et

sure de ces substances ainsi que d'autres substances présen-

tant un intérêt dans des fluides physiologiques,est absolu-

ment nécessaire pour des traitements médicaux professionnels

appropriés et efficaces.

La pratique habituelle en médecine pour obtenir une analyse du sang et/ou du sérum consistait jusqu'à pré-

sent à envoyer un échantillon du fluide considéré à un labo-

ratoire d'analyses possédant l'équipement technique néces-

saire et des techniciens de laboratoire expérimentés, indis-

pensables pour une analyse précise. En ce qui concerne spé-

cialement la détermination des niveaux de concentration du sodium et du potassium, on effectuait habituellement des

mesures par des techniques de photométrie à la flamme, tan-

dis qu'on effectuait de façon caractéristique la détermina-

tion de la concentration en glucose par des techniques com-

plexes et longues de préparation et d'analyse d'échantil-

lons. II est bien connu que la photométrie à la flamme

exige que l'échantillon de sang initial soit dilué, vapori-

sé et ensuite brûlé dans un environnement air/gaz dans lequel les molécules intéressantes excitées émettent une lumière qu'on peut détecter, traiter et comparer, pour déterminer une concentration résultante de sodium et de potassium. De façon similaire, les diverses techniques de préparation et d'analyse de laboratoire utilisées dans

l'art antérieur pour déterminer des concentrations de glu-

cose et de substances qui lui sont liées, font appel à des procédures de test complexes et élaborées. Bien que de

telles techniques de mesure et d'analyse médicales en labo-

ratoire se soient avérées extrêmement sûres, le coût global de l'équipement de test nécessaire, ainsi que la nécessité d'employer des opérateurs techniques qualifiés pour mettre

en oeuvre les procédures de test, font que de telles éva-

luations médicales en laboratoire sont extrêmement coûteu-

ses. En outre, du fait du délai caractéristique qui est

nécessaire pour prélever un échantillon de fluide physiolo-

gique sur un patient, pour l'envoyer à un laboratoire d'ana-

lyse et pour renvoyer ensuite les résultat de l'évaluation au praticien, on aboutit couramment à des délais extrêmement longs qui, dans certaines situations,ne sont absolument pas satisfaisants. Face aux défauts inhérents à de telles techniques d'analyse en laboratoire de l'art antérieur, divers systèmes d'analyseurs ont été récemment introduits sur le marché. La

réalisation de la plupart de ces systèmes récents a été ren-

due possible par l'introduction relativement récente d'une catégorie spéciale de matières ionophores à sélectivité ionique, qu'on appelle des "ionophores à porteurs neutres", qui ont été incorporés dans des électrodes à sélectivité

ionique. Fondamentalement, de telles électrodes à sélecti-

vité ionique comprennent un dispositif électro-chimique qui, en contact avec une solution contenant un ion détecté,

développe un potentiel électrique qui est lié de façon -

logarithmique à la concentration de l'ion dans la solution.

Ainsi, en mesurant ce potentiel électrique, on peut obtenir

mathématiquement une détermination précise de la concentra-

tion d'un ion dans le fluide. On a en outre introduit récemment des systèmes d'électrodes enzymatiques dans

lesquels on peut utiliser un catalyseur organique pour con-

vertir une quantité d'une substance désirée à mesurer en

une matière polarographique telle que le peroxyde d'hydro-

gène ou une substance analogue, ce peroxyde ou cette subs-

tance convertie similaire pouvant ensuite être mesuré par l'utilisation de techniques de mesure faisant intervenir

des électrodes ampèremétriques.

Les systèmes analyseurs de l'art antérieur

récents qui utilisent la technologie des électrodes enzyma-

tiques ou à sélectivité ionique, peuvent être classés

jusqu'à présent dans deux catégories: la première corres-

pondant à des systèmes à sonde manuelle et la seconde cor-

respondant à des systèmes à circulation. Dans les systèmes

à sonde manuelle à sélectivité ionique, on étalonne manuel-

lement une électrode à sélectivité ionique dans un système de solutions de référence à deux points, et on place ou on plonge ensuite manuellement l'électrode dans un tube à essais ou un flacon contenant un échantillon d'un fluide physiologique à analyser. Lorsque l'analyse est terminée, on doit laver manuellement la sonde et on doit ensuite la

réétalonner manuellement pour permettre de répéter l'analy-

se. L'analyseur de calcium et de potassium fabriqué par Ionetics, Inc., Costa Mesa, Californie est un exemple d'un

tel système de sonde manuelle de l'art antérieur.

Les systèmes à électrode à sélectivité ionique de

l'art antérieur du type à circulation comprennent fondamen-

talement une électrode à sélectivité ionique qui est main-

tenue dans une chambre d'électrode à circulation dans laquelle on fait circuler séquentiellement par pompage deux

solutions de concentration de référence, au moyen d'un sys-

tème complexe de conduits de fluide, de valves et de pompa-

ge, pour permettre l'étalonnage de l'électrode. On aspire

ensuite de façon interne un échantillon de fluide physiolo-

gique dans le système de conduits de fluide, de valves et

de pompage et on le fait pénétrer dans la chambre d'élec-

trode, pour effectuer la mesure au moyen de l'électrode à sélectivité ionique. Après la mesure, on doit purger et

rincer soigneusement la chambre d'électrode et les con- -

duits, pour effectuer d'autres analyses. L'analyseur de sodium/potassium, modèle 1020, fabriqué par Orion Research, Inc., Cambridge, Massachussets, et l'analyseur Nova 1 fabriqué par Nova Biomedical, Newton, Massachussets, sont

des exemples de systèmes de l'art antérieur pour cette caté-

gorie d'analyseurs à circulation. On a utilisé en outre des

analyseurs à circulation de type similaire pour des électro-

des enzymatiques, comme l'Analyseur de Glucose fabriqué par YSI Scientific, Yellow Springs, Ohio. Bien que les systèmes de l'art antérieur à électrode enzymatique et à électrode à

sélectivité ionique, du type manuel comme du type à circula-

tion, aient constitué une amélioration importante par rapport aux techniques de laboratoire d'analyses, ils présentent des défauts inhérents qui ont nui à leur acceptation générale dans la profession médicale. En ce qui concerne les systèmes à sonde manuelle de l'art antérieur, le principal défaut consiste en ce que les électrodes ont tendance à s'endommager au moment o on

introduit manuellement ces électrodes dans le tube à échan-

tillon et o les retire du tube, ainsi que pendant des pro-

cédures de nettoyage, ce qui entraîne des erreurs dans les

données d'analyse résultantes ou exige un remplacement répé-

té de l'électrode à sélectivité ionique. De plus, le princi-

pal défaut des systèmes à circulation consiste dans les structures de pompage et de valves relativement complexes et

perfectionnées qui sont nécessaires pour purger l'échantil-

lon et pour aspirer l'échantillon dans le dispositif, et il est apparu que ces structures exigent des procédures de

maintenance très strictes, entraînant des coûts de mainte-

nance élevés. En outre, du fait que des mesures par sélec-

tivité ionique sont extrêmement sensibles à la température,

les systèmes antérieurs à sonde manuelle comme à circula-

tion ont utilisé jusqu'à présent un appareillage thermosta-

tique coûteux pour les solutions de référence et l'échan-

tillon de fluide physiologique, cet appareillage exigeant

en outre une maintenance constante.

Il existe donc dans la technique un besoin consi-

dérable portant sur un dispositif analyseur de fluide phy-

siologique économique et perfectionné, qu'on puisse faire fonctionner de façon automatique sans systèmes complexes de valves et de pompage, et qui puisse être utilisé par des

techniciens non qualifiés, en fournissant des données d'ana-

lyse exactes.

L'invention vise spécialement à atténuer les défauts précités qui sont associés à l'art antérieur, en

procurant un dispositif analyseur médical automatisé, multi-

canal et modulaire, qui utilise un système à électrode à sélectivité ionique et à électrode enzymatique, avec cellule

de lavage à extrémité ouverte, qui permet d'analyser rapi-

dement des substances intéressantes, à savoir le potassium,

le sodium et le glucose, ainsi que des métaux et des susbs-

tances liés tels que le calcium, le lithium, les triglycéri-

des, le cholestérol, la créatinine et l'acide urique, dans des fluides physiologiques non dilués, comme le sang complet,

le sérum et/ou le plasma.

En ce qui concerne l'électrode à sélectivité ioni-

que, l'invention fait appel à l'utilisation d'une matière de type ionophore à porteurs neutres, en solution dans une

couche de membrane, et placée au-dessus d'une sonde qui com-

prend en outre une électrode de cellule de référence placée en position coaxiale à l'intérieur de la sonde. La sonde est

déplacée automatiquement en direction axiale, avec un mouve-

ment alternatif, entre un récipient creux à extrémité

ouverte qu'on appelle une "cellule de lavage", et un récep-

tacle d'échantillon qui contient l'échantillon de fluide physiologique à analyser. On fait circuler périodiquement dans la cellule de lavage une solution aqueuse ayant une concentration connue de la substance à mesurer, et un ou plusieurs orifices d'aspiration sont formés à des extrémités

opposées de la cellule de lavage pour extraire périodique-

ment de la cellule de lavage une certaine quantité de la

solution aqueuse, à des intervalles de temps sélectionnés.

La solution aqueuse procure une matière d'étalonnage de référence ainsi qu'une matière de lavage pour l'électrode à sélectivité ionique. En outre, l'ensemble cellule de lavage/ sonde est spécialement conçu pour empêcher que la solution aqueuse ne fuie ou ne bave dans le réceptacle d'échantillon à partir de la cellule de lavage à extrémité ouverte,

pendant toute la manipulation de la sonde.

En fonctionnement, on étalonne de façon caracté-

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ristique la sonde à un point d'étalonnage de base dans la

cellule de lavage et on fait ensuite descendre automatique-

ment la sonde en direction axiale, directement dans une quantité ou un échantillon de fluide physiologique non dilué qui est contenu dans le réceptacle d'échantillon. Pendant que la sonde est descendue dans le réceptacle d'échantillon, l'orifice d'aspiration qui se trouve à la partie inférieure de la cellule de lavage extrait toute solution aqueuse restant sur la sonde et il sèche ainsi la

sonde avant son introduction dans le réceptacle d'échantil-

lon. La sonde est formée de façon à comporter une gaine métallique extérieure qui a une inertie thermique et des propriétés de conductivité thermique supérieures à cellesde la quantité relativement faible de fluide physiologique contenue dans le réceptacle d'échantillon, de façon que

l'échantillon et la sonde atteignent rapidement une tempe-

rature d'équilibre nécessaire pour une analyse exacte, sans qu'il soit nécessaire de commander la température au

moyen d'un thermostat auxiliaire.

L'analyse s'effectue rapidement par la mesure du potentiel que développe l'électrode à sélectivité ionique dans l'échantillon, et le résultat de la mesure est ensuite

traité par un microprocesseur pour déterminer la concentra-

tion de l'ion mesuré dans l'échantillon. La valeur de con-

centration est ensuite affichée sur un afficheur à cristaux liquides classique. Après l'analyse, la sonde est remontée

axialement dans la cellule de lavage, dans laquelle l'ori-

fice d'aspiration inférieur de la cellule de lavage élimi-

ne rapidement toute fraction de l'échantillon de fluide physiologique restant sur la sonde. La sonde poursuit son mouvement axial ascendant à l'intérieur de la cellule de lavage, dans laquelle la circulation de solution aqueuse lave ou nettoie la sonde et établit un nouveau milieu d'étalonnage. On peut ensuite utiliser le dispositif pour

des opérations d'analyse supplémentaires répétées.

Dans le mode de réalisation préféré, les électro-

des à sélectivité ionique pour deux ions métalliques distincts tels que le potassium et le sodium sont disposées sur une seule sonde et la solution aqueuse qui est contenue dans la cellule de lavage comprend une concentration connue à la fois d'ions sodium et d'ions potassium, ce qui permet

de déterminer simultanément des niveaux précis de concen-

tration de sodium et de potassium dans l'échantillon. De façon similaire, on peut utiliser d'autres électrodes à

sélectivité ionique pour des concentrations d'ions métalli-

ques associés comme le lithium, le calcium, etc, en faisant circuler dans la cellule de lavage des solutions aqueuses

analogues de concentration connue.

Pour la mesure de substances ioniques non métalli-

ques telles que le glucose, la créatinine, les triglycéri-

des, le cholestérol, les acides aminés, le lactose, le

galactose, l'acide ascorbique et l'acide urique, l'inven-

tion utilise une électrode enzymatique qui est placée sur la sonde et qui est soumise à un mouvement alternatif en direction axiale, d'une manière analogue, entre la cellule de lavage et le réceptacle d'échantillon. Fondamentalement, l'électrode enzymatique comprend un système formé par une électrode détectrice consistant en une tige de verre ou de

matière plastique, et par une électrode de référence.

L'électrode de référence est disposée à l'intérieur d'un milieu consistant en un gel fluide, ou dans un électrolyte, et elle est séparée de l'électrode détectrice. Une membrane

est placée de façon à s'étendre sur l'extrémité de l'élec-

trode détectrice. Un catalyseur organique est dissous dans la membrane et est porté par celle-ci, et ce catalyseur convertit, par réaction chimique, le glucose et d'autres substances non métalliques associées qu'on désire mesurer, en une matière polarographique détectable, par exemple du peroxyde d'hydrogène, qu'on peut alors mesurer à l'aide de techniques de mesure ampèremétriques classiques. Les

valeurs de courant mesurées que génère l'électrode enzymati-

que sont ensuite converties en signaux de tension qui sont ensuite traités par le microprocesseur pour déterminer une valeur de concentration de glucose ou d'une autre substance ionique non métallique, qui est affichée sur l'afficheur à

cristaux liquides.

Avec la sonde de l'invention, équipée

d'électrodes à sélectivité ionique ou d'électrodes enzymati-

ques qui plongent directement dans un échantillon de fluide physiologique non dilué, par un mouvement de manipulation simple, au lieu d'exiger que l'échantillon soit introduit à l'intérieur d'une cellule à circulation, on élimine des structures complexes de valves et de transport d'échantillon à l'intérieur du système. En outre, l'invention permet d'effectuer des mesures sur de très faibles quantités de fluide physiologique non dilué, telles que 50 mm3,tandis qu'un système d'électrode caractéristique du type à cellule à circulation exige un minimum de 150 mm3 de sérum qui est

de façon caractéristique dilué. De plus, du fait que la son-

de de l'invention est constituée de façon à comprendre une gaine métallique extérieure qui a une bonne conductivité thermique et une inertie thermique notablement supérieure à

celle de la quantité relativement faible de fluide physiolo-

gique contenue dans le réceptacle d'échantillon, la sonde

établit rapidement une température d'équilibre entre la son-

de, la solution aqueuse et l'échantillon de fluide physiolo-

gique, pour réaliser des mesures exactes sans utiliser une

commande de température nécessitant des moyens thermostati-

ques coûteux.

Dans le mode de réalisation actuellement préféré, on envisage l'utilisation de systèmes à sondes ou canaux multiples, c'est-à-dire de plusieurs sondes à électrodes

enzymatiques et/ou à sélectivité ionique, dans l'analyseur.

Dans ces conditions, pour réaliser des économies en fabrica-

tion, l'invention utilise une structure originale de module

analytique/circuits électroniques de traitement avec multi-

plexage, dans laquelle une seule unité centrale de traite-

ment est utilisée pour commander le fonctionnement et trai-

ter les données pour chacun des canaux ou modules de sonde multiples, l'analyse ne pouvant s'effectuer que pour une seule sonde à la fois. En outre, cette structure modulaire permet de développer les possibilités de test de l'analyseur en fonction des besoins croissants d'un praticien, et elle

permet également une maintenance et/ou un remplacement rapi-

des de modules de l'analyseur.

L'analyseur médical de l'invention est spéciale-

ment conçu de façon à constituer un dispositif analyseur fiable et économique pouvant ainsi être utilisé directement

dans le cabinet d'un praticien, par opposition à des appli-

cations destinées uniquement à des laboratoires d'analyses médicales. De plus, du fait du fonctionnement automatisé du dispositif, un opérateur inexpérimenté peut aisément le

faire fonctionner et obtenir des résultats de mesure fia-

bles. L'invention sera mieux comprise à la lecture de

la description qui va suivre de modes de réalisation, et en

se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective montrant

l'analyseur médical de l'invention dans lequel sont dispo-

sées plusieurs sondes; la figure 2 est une vue en perspective éclatée de l'analyseur de l'invention, représentant son coffret et l'un des modules analytiques ou postes de test qu'on peut introduire dans le coffret; la figure 2A est une vue en élévation latérale de l'un des modules analytiques de l'invention; la figure 2B est une vue en perspective partielle agrandie du réservoir de stockage qui est utilisé dans le système de pompage et d'aspiration de l'invention; il

la figure 3 est une vue en perspective de la struc-

ture de sonde de l'invention; la figure 4 est une vue en perspective éclatée de la structure de sonde, orientée axialement par rapport à la structure de cellule de lavage de l'invention;

la figure 5 est une vue en perspective de la struc-

ture de sonde montée dans la cellule de lavage de l'inven-

tion; la figure 5A est une vue en perspective agrandie de la douille de guide en étoile extraite de la cellule de lavage;

la figure 6 est une coupe de l'électrode à sélec-

tivité ionique à deux canaux de l'invention;

la figure 7 est une coupe de l'électrode enzymati-

que de l'invention; la figure 8 est une vue en perspective éclatée

représentant la structure de réceptacle d'échantillon/porte-

réceptacle, la plaque de montage de la cellule de lavage et le chariot de déplacement de sonde de l'invention; la figure 8A est une vue en perspective arrachée du réceptacle d'échantillon de l'invention; la figure 9 est une vue en perspective montrant la structure de porte- réceptacle d'échantillon et le chariot de déplacement de sonde assemblés sur la plaque de montage de la cellule de lavage; la figure 10 est une vue en perspective montrant l'orientation à l'état assemblé de la structure de réceptacle d'échantillon, de la cellule de lavage et du chariot de

déplacement de cellule, sur la plaque de montage de la cel-

lule de lavage; la figure 11 est une coupe selon les lignes 11-11 de la figure 10; la figure 12 est une coupe selon les lignes 12-12 de la figure 11; la figure 13 est un schéma électrique des circuits électroniques de traitement et de commande de l'invention;

la figure 14A est un schéma électrique d'un ampli-

ficateur de sonde pour une seule électrode à sélectivité ionique; la figure 14B est un schéma électrique d'un ampli- ficateur pour une sonde à deux électrodes à sélectivité ionique;

la figure 14C est un schéma électrique d'un ampli-

ficateur pour une sonde enzymatique; la figure 15 est un organigramme du programme d'ordinateur principal de l'invention; les figures 16 à 25 sont des représentations schématiques illustrant les opérations séquentielles de la sonde pendant une procédure d'étalonnage et/ou de test la figure 26 représente un mode de réalisation supplémentaire de la cellule de lavage de l'invention; et la figure 27 est une coupe du mode de réalisation

de la cellule de lavage de la figure 26.

En considérant les figures 1 et 2, on voit le dispositif analyseur médical à électrodes enzymatiquesou à

sélectivité ionique, 10, conforme à l'invention, qui com-

prend de façon générale un coffret 12 qui supporte ou reçoit de façon coulissante un ou plusieurs postes de test, qu'on

appelle également des modules analytiques, 33a, 33b et 33c.

Chacun des modules analytiques 33a, 33b et 33c comprend les principaux sous-ensembles et sous-composants de l'analyseur , à savoir une structure de sonde 14, un mécanisme de déplacement de sonde 16, une structure de cellule de lavage

18, une structure de réceptacle d'échantillon/porte-récepta-

cle 20, et un système de pompage et d'aspiration 22. Le fonctionnement de chacun des modules 33a, 33b et 33c, et donc de leurs sous-ensembles et sous-composants respectifs

14, 16, 18, 20 et 22, est commandé par un circuit électroni-

que de traitement et de commande commun, désigné de façon générale par la référence 24, qui se trouve sur une carte de

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circuit principale 25 placée près de l'arrière du coffret

12. Chacun des modules 33a, 33b et 33c est connecté électri-

quement par des connecteurs à broches classiques au circuit électronique de traitement et de commande commun 24, avec multiplexage, de façon qu'il soit avantageusement possible

de faciliter la commande du fonctionnement de tous les modu-

les 33a, 33b et 33c en n'utilisant qu'un seul microproces-

seur. Cette conception modulaire permet en outre d'utiliser dans l'analyseur 10 des sondes multiples ou des sondes à canaux multiples, de façon à pouvoir accomplir des mesures avec des électrodes à sélectivité ionique multiples et/ou des électrodes enzymatiques multiples, et elle permet en outre d'ajouter aisément des modules 33 à l'analyseur 10, pour le remplacement ou pour développer périodiquement la

capacité de l'analyseur 10, de la manière désirée.

Bien que le coffret 12 soit représenté sur la figure 1 avec seulement trois modules 33a, 33b et 33c, on

envisage actuellement que le circuit électronique de trai-

tement et de commande commun 24 facilitera la commande de modules séparés en un nombre allant jusqu'à huit. Dans de tels cas, on utilisera des coffrets 12 supplémentaires,

disposés côte à côte et connectés électriquement en guir-

lande à la carte de circuit principal 25, par exemple au moyen d'un plus grand nombre de connecteurs multibroches

classiques ou d'accès d'entrée/sortie de données 27 (repré-

sentés schématiquement sur la figure 2).

Comme les figures 1 et 2 le montrent le mieux, le coffret 12 comprend un afficheur à cristaux liquides 26 et

un commutateur d'étalonnage 28, qui sont montés sur un pan-

neau d'affichage incliné 30. Un interrupteur marche/arrêt ou d'alimentation 29 est en outre monté sur la carte de circuit 25 de façon à être accessible par l'arrière du coffret 12. Un couvercle amovible 32 est placé sur le

* coffret 12 pour permettre d'accéder sélectivement à l'inté-

rieur de celui-ci, et un volet d'accès 34, monté sur char-

nières, est placé en position adjacente à la surface avant du coffret 12. Dans le mode de réalisation préféré, le coffret à des dimensions approximatives de

23 cm x 38 cm x 30 cm, et il comprend une source d'alimenta-

tion continue constituée par une paire de batteries de six volts, 31, de façon à pouvoir être aisément transportable,

afiin de constituer un analyseur de table commode pour l'uti-

lisation aussi bien dans des laboratoires d'analyses médica-

les que dans des cabinets de médecins.

Comme il apparaîtra plus clairement ci-après, l'interaction des divers sous-ensembles et sous-composants

14, 16, 18, 20, 22 et 24 mentionnés ci-dessus permet au dis-

positif analyseur 10 de l'invention de réaliser une détermi-

nation automatique, fiable et précise de la concentration de substances intéressantes, à savoir le sodium, le potassium et des ions métalliques associés tels que le calcium et le lithium, etc, ainsi que du glucose et des substances non

métalliques associées telles que la créatinine, les trigly- cérides, le cholestérol, l'acide ascorbique, les acides aminés, le

lactose, le galactose et l'acide urique, contenus dans des échantillons d'un fluide physiologique non dilué

comme le sang complet, le sérum ou le plasma.

De façon générale, l'analyse de l'échantillon est

accomplie par la structure de sonde 14 d'un module sélec-

tionné 33a qui porte soit une électrode à sélectivité. ioni-

que soit une électrode enzymatique, et la structure de sonde

est soumise à un mouvement axial alternatif, par le mécanis-

me de déplacement de sonde 16, entre la structure de cellule de lavage 18 et la structure de réceptacle d'échantillon/

porte-réceptacle 20. Ce mouvement alternatif axial du méca-

nisme de déplacement de sonde 16 est commandé par le circuit électronique de traitement et de commande 24 qui traite en

outre des signaux électriques générés par l'électrode conte-

nue dans la structure de sonde 14, au moment de l'immersion

de la sonde dans la cellule de lavage ainsi que dans l'échan-

tillon, et qui émet vers l'afficheur 26 le niveau de concen-

tration de la substance qu'on désire mesurer. On introduit ou on fait circuler périodiquement dans la cellule de lavage,

par l'intermédiaire du système de pompage et d'aspi-

ration, 22, une solution aqueuse contenant des

substances avec des concentrations connues, et cette solu-

tion constitue à la fois un milieu d'étalonnage et un milieu de lavage pour la structure de sonde 14. Après cet exposé général du fonctionnement, on décrira ci-après en détail la

structure de chacun des principaux sous-ensembles et sous-

composants de l'analyseur 10.

STRUCTURE DE SONDE

En considérant les figures 3 et 4, on voit la construction détaillée de la structure de sonde désignée de

façon générale par la référence 14 qui, comme mentionné pré-

cédemment, est montée dans chacun des modules analytiques 33a, 33b, 33c, etc. Fondamentalement, la structure de sonde 14 comprend un tube creux allongé, ou sonde, 40, qui est de

préférence en acier inoxydable et qui a une longueur appro-

ximative de 13 cm et un diamètre extérieur compris entre

3,8 mm et 6,3 mm, et qui est de préférence de 4,8 mm.

L'extrémité supérieure de la sonde 40 comporte un connec-

teur électrique 42 se présentant sous la forme d'une fiche qui présente une cavité de jonction 44 dans laquelle s'étendent des extrémités de trois broches de connecteur électrique classiques, 46a, 46b et 46c. Le connecteur-42 comporte une partie de tige cylindrique 48 qui comporte un passage cylindrique 52 (représenté sur la figure 11) qui débouche dans la cavité de jonction 44, ainsi qu'une partie en saillie 50 qui s'étend vers l'extérieur, en direction pratiquement perpendiculaire, à partir de l'axe de la partie de tige 48. La partie en saillie 50 comporte une cavité intérieure 54 (représentée sur la figure 11) dans laquelle s'étendent des extrémités opposées 56a, 56b et 56c des trois broches de connecteur 46a, 46b et 46c. Le diamètre du

passage cylindrique 52 est dimensionné de façon à être pra-

tiquement égal ou légèrement inférieur au diamètre extérieur de la sonde 40, afin que l'extrémité supérieure de la sonde puisse être introduite dans le passage cylindrique 52, avec un accouplement rigide entre les parois du passage et

la sonde 40, par friction et/ou par un adhésif approprié.

L'épaisseur de paroi de la sonde 40 est de préfé-

rence d'environ 1,3 mm, de façon que l'inertie thermique résultante de la sonde 40 soit notablement supérieure à

l'inertie thermique de l'échantillon de fluide physiologi-

que à mesurer. Du fait de la grande différence entre

l'inertie thermique de la sonde 14 et celle de l'échantil-

lon à mesurer, ainsi que des bonnes propriétés de conducti-

vité thermique de l'acier inoxydable, lorsque la sonde 40 entre dans l'échantillon, toute différence de température entre la sonde 40 et l'échantillon est rapidement éliminée, et la température de l'échantillon s'égalise rapidement

avec la température de la sonde 40, sans qu'il soit néces-

saire d'employer une commande de température par des

moyens thermostatiques auxiliaires.

Une ou plusieurs électrodes désignées de façon générale par la référence 70 sont disposées en position adjacente à l'extrémité inférieure de la sonde 40 et, selon la substance particulière qu'on désire mesurer, ces électrodes comprennent soit une électrode à sélectivité

ionique 70a, soit une électrode enzymatique 70b (représen-

tées respectivement sur les figures 6 et 7). On utilise l'électrode à sélectivité ionique 70a lorsqu'on désire mesurer des concentrations d'ions métalliques, comme le potassium ou le sodium ou des métaux associés comprenant, de façon non limitative, des concentrations de lithium et de calcium, tandis qu'on utilise l'électrode enzymatique b lorsqu'on désire mesurer des concentrations d'ions non

métalliques, comme des concentrations de glucose, de cho-

lestérol, d'acide urique, de triglycérides, d'acide ascor-

259 1747

bique, d'acide aminés, de lactose, de galactose et de créa-

tinine. En considérant plus particulièrement la figure 6, on voit une représentation de l'électrode à sélectivité ionique 70a qui est utilisée dans l'invention. Fondamenta- lement, l'électrode à sélectivité ionique 70a consiste en un dispositif électrochimique qui, lorsqu'il est en contact avec

une solution contenant un ion métallique à détecter, dévelop-

pe un potentiel qui est lié de façon logarithmique à la con-

centration de cet ion dans la solution. Cette relation logarithmique s'exprime dans le cas idéal par l'équation de Nernst:

= E0 RT

E = E + 2,3 R log (pC) dans laquelle: E est égal au potentiel développé par l'électrode à sélectivité ionique dans la solution; E est égal au potentiel développé par l'électrode à sélectivité

ionique dans des conditions d'étalonnage normalisées (c'est-

à-dire qu'il s'agit d'une constante); est égal à la "pente" qui comprend la température absolue T et la charge, avec signe, que porte l'ion (n), tandis que R et F sont des constantes thermodynamiques; p est égal au coefficient d'activité de l'ion dans la solution et C est égal à la

concentration de cet ion.

Ainsi, en connaissant les diverses constantes et le potentiel constant E de l'équation de Nernst, on peut déterminer la concentration d'un ion métallique en solution par une mesure du potentiel électrique E que développe

l'électrode à sélectivité ionique 70a dans la solution.

Dans le mode de réalisation préféré, l'invention utilise une paire d'électrodes à sélectivité ionique 70a sur une seule sonde 40, pour permettre la mesure simultanée de la concentration de deux ions métaliques,tels que les ions sodium et potassium, dans l'échantillon. Comme la figure 6 le montre le mieux, l'électrode à sélectivité ionique 70a

comprend un élément rapporté cylindrique 80 en poly (chloru-

re de vinyle) qui comporte une partie d'extrémité 82 de dia-

mètre réduit, dimensionnée de façon à se loger avec serrage

à l'intérieur de la sonde 40, et à être fixée à cette der-

nière par friction ou par un adhésif approprié. L'extrémité distale inférieure de l'élément rapporté 80 présente un chanfrein tronconique annulaire 87 qui facilite l'entrée de l'électrode 70a dans le réceptacle d'échantillon 244, tandis que la partie centrale de l'élément rapporté 80 comprend une

partie 81 de diamètre réduit. Une paire de cavités annulai-

res 84 et 86 sont formées à la périphérie de la partie cen-

trale 81, et ces cavités sont séparées axialement l'une de l'autre. Un passage axial 88 traverse toute la longueur de l'élément rapporté 80 et est dimensionné de façon à recevoir avec serrage un élément rapporté tubulaire allongé 90, de

préférence en poly (chlorure de vinyle), qui s'étend axiale-

ment vers le haut sur toute la longueur de l'élément rappor-

té 80 et dans la sonde 40. Une paire d'ouvertures 92 et 94 s'étendent radialement vers l'intérieur à partir des cavités annulaires respectives 84 et 86, et ces ouvertures changent

de direction pour s'étendre axialement vers le haut à tra-

vers l'extrémité supérieure de l'élément rapporté 80.

Une matière ionophore à porteurs neutres ayant une sélectivité élevée pour un ion métallique particulier, tel

que l'ion sodium, est disposée dans une membrane 100 appro-

priée qui est montée de façon rigide à l'intérieur de la

cavité annulaire 84. De façon similaire, une matière iono-

phore à porteurs neutres appropriée, ayant une sélectivité élevée pour un autre ion métallique, comme l'ion potassium, est disposée dans une membrane 102 qui est montée de façon rigide de façon à être logée à l'intérieur de la cavité annulaire 86 de l'élément rapporté 80. Des exemples de telles matières ionophores appropriées et de structures de membranes qu'on peut utiliser pour les membranes 100 et 102, pour le sodium, le potassium et d'autres métaux associés tels que le calcium et le lithium, sont bien connus dans la technique, et sont indiqués par exemple dans les brevets des

E.U.A. no 3 562 129 et 3 957 607.

Des conducteurs appropriés 104 et 106 se présen-

tant sous la forme de fils sont connectés électriquement aux membranes respectives 100 et 102 et ils traversent les ouvertures respectives 84 et 86 à l'intérieur de la sonde 40. Une électrode de référence 110 comprenant un fil argent/ chlorure d'argent, est placée à l'intérieur de l'ouverture axiale 89 formée dans l'élément rapporté tubulaire allongé , qui comprend en outre un fil conducteur 112 qui s'étend vers le haut à l'intérieur de la sonde 40. L'électrode de référence 110 est de préférence enrobée dans une substance consistant en un gel, telle que l'Agarous, qui est placée à l'intérieur de l'élément rapporté tubulaire 90. Les trois

conducteurs électriques 104, 106 et 112 pénètrent à l'inté-

rieur du connecteur sous forme de fiche 42 et ils sont ser-

tis et soudés à l'une respective des broches de bornes 46a, 46b et 46c. Comme on l'expliquera ci-après de façon plus détaillée, lorsque les membranes à ionophore à porteurs neutres 100 et 102 sont immergées dans la solution aqueuse contenue dans la structure de cellule de lavage 18 et dans l'échantillon de fluide physiologique contenu dans la structure de réceptacle d'échantillon 20, elles génèrent un potentiel électrique qui est lié à la concentration d'un ion détecté particulier dans les solutions (c'est-à-dire la

solution aqueuse et l'échantillon de fluide physiologique).

En considérant la figure 7, on voit une représen-

tation de l'électrode enzymatique 70b de la présente inven-

tion qu'on utilise pour mesurer diverses substances non métalliques présentant un intérêt, comme le glucose, la

créatinine, les triglycérides, le cholestérol, l'acide uri-

que, l'acide ascorbique, les acides aminés, le lactose, le

galactose, etc, toutes substances qui peuvent être conver-

ties par une réaction enzymatique en une matière détectable par polarographie, telle que le peroxyde d'hydrogène, qu'on peut ensuite mesurer par des techniques ampèremétriques classiques. Comme l'électrode à sélectivité ionique 70a, l'électrode enzymatique 70b est de préférence formée sous la forme d'un élément rapporté cylindrique 120 ayant un diamètre extérieur maximal égal au diamètre extérieur de la sonde 40, c'est-à-dire compris entre 3,8 mm et 6,3 mm, avec une partie d'extrémité de diamètre réduit 121 qui est

dimensionnée de façon à avoir un diamètre égal ou légère-

ment inférieur au diamètre intérieur de la sonde 40, de façon que la partie d'extrémité puisse être retenue par friction ou par un adhésif dans la sonde 40. Dans le mode de réalisation préféré, l'élément rapporté 120 est en poly (chlorure de vinyle) et il comporte une ouverture axiale interne 122 qui le traverse sur toute sa longueur. Comme pour l'élément rapporté 80 de l'électrode à sélectivité ionique, l'extrémité inférieure de l'élément rapporté 120 présente un chanfrein annulaire 123 qui facilite l'entrée de l'électrode dans le réceptacle d'échantillon 244, tandis que la partie centrale de l'élément rapporté comprend une

partie de diamètre réduit, 125.

Un tube creux 130, en verre ou en poly (chlorure de vinyle) est monté de façon coaxiale à l'intérieur de l'ouverture centrale 122 et est fixé hermétiquement à un chapeau d'extrémité 129 de l'élément rapporté 120, et il s'étend axialement vers l'extrémité inférieure de l'élément

rapporté 120. Le tube de verre creux 130 porte une électro-

de en platine, c'est-à-dire une électrode de détection, 132,

et un conducteur ou un fil électrique approprié 127, connec-

té à l'électrode de détection 132, s'étend vers le haut en traversant le chapeau d'extrémité 129. Une électrode de référence en argent/chlorure d'argent, 124, est montée dans la chambre annulaire 138 qui est formée entre le tube 130 et l'ouverture centrale 123, et cette électrode comprend de façon similaire un fil conducteur 131 qui s'étend axialement

259 1 747

vers le haut en traversant le chapeau d'extrémité 129. Les

fils conducteurs 127 et 131 pénètrent à l'intérieur du con-

necteur en forme de fiche 42 de la sonde 40, et ils sont

sertis et soudés sur les extrémités de deux broches respec-

tives parmi les broches de connecteur électrique 46a, 46b

et 46c.

L'extrémité inférieure de l'élément rapporté 120 comporte une gorge annulaire 133 et une membrane mince 140 s'étend sur l'extrémité inférieure de l'élément rapporté 120, en étant maintenue sur celle-ci par un joint torique

ou un élément analogue, 142, disposé dans la cavité 133.

Comme on l'expliquera ci-après de façon plus détaillée, la membrane 140 est perméable aux liquides et elle ne laisse

passer à travers elle que les matières ayant un poids molé-

culaire relativement faible. L'espace annulaire qui est défini entre l'extérieur du tube 130 et l'ouverture 123 est empli par un électrolyte approprié qui vient en contact

avec les deux électrodes 124 et 132 et qui établit un che-

min électrique entre ces électrodes. Parmi des électrolytes caractéristiques figurent des solutions tampons de chlorure de sodium ou de potassium, comprenant des carbonates, des phosphates, des bicarbonates, des acétates ou des sels de métaux alcalins ou de terres rares, ou d'autres solutions tamponsou mélanges organiques. Le solvant utilisé pour un

tel électrolyte peut être de l'eau, des glycols, de la gly-

cérine et des mélanges de ces substances. La membrane 140

contient uneou plusieurs enzymes pour convertir, par réac-

tion chimique, la substance qu'on désire mesurer en une substance active au point de vue polarographique. A titre

d'exemple, la membrane 140 peut contenir une enzyme consis-

tant en glucose oxydase, qui convertit le glucose en acide

gluconique et en peroxyde d'hydrogène, le peroxyde d'hydro-

gène étant détectable par des techniques polarographiques.

Dans ce cas, le glucose qui est une matière à faible poids

moléculaire traverse la membrane 140 et réagit avec l'enzy-

me consistant en glucose oxydase qui est contenue dans la

membrane 140, en présence d'oxygène, pour former de la glu-

conolactone et du peroxyde d'hydrogène. La gluconolactone en présence d'eau s'hydrolyse spontanément pour former de l'acide gluconique, et en pratique, la réaction est la sui- vante: glucose + 02' glucose oxydase, acide gluconique

+ H202.

L'acide gluconique et le peroxyde d'hydrogène étant des matières à poids moléculaire relativement faible,

en comparaison avec la glucose oxydase, traversent la mem-

brane tandis que les molécules d'enzyme, qui sont plus grosses, sont retenues du côté inférieur de la membrane. Au

bout d'une certaine durée, on atteint une condition de régi-

me permanent dans laquelle la concentration de H202 d'un côté de la membrane est directement proportionnelle à la concentration de glucose de l'autre côté de la membrane. Le temps nécessaire pour atteindre cet état permanent est réduit au minimum en réduisant au minimum le volume des

fluides respectifs situés de part et d'autre de la membrane.

Le peroxyde d'hydrogène qui est produit est direc-

tement proportionnel à la concentration de glucose dans l'échantillon mesuré. En outre, le peroxyde d'hydrogène dépolarise aisément l'anode polarographique, c'est-à-dire l'électrode de détection 132, et le courant qui circule, pour une tension appliquée donnée (habituellement environ 0, 6 volt) entre l'électrode de détection 132 et l'électrode

de référence 124, est directement proportionnel à la con-

centration de peroxyde d'hydrogène qui est produite par la réaction chimique enzymatique au voisinage de la membrane 140. Fondamentalement, cette proportionnalité correspond à une relation linéaire définie par l'équation y = mx + b (équation des enzymes), dans laquelle y est égal à la valeur du courant que produit l'électrode dans la solution; x est égal à la valeur du courant que produit l'électrode dans des conditions d'étalonnage normalisées; m est égal au terme de pente et b est une constante. Ainsi, en mesurant le courant qui circule entre les électrodes 132 et 124, dans une solution aqueuse ayant une concentration en glucose connue, et le courant qui circule entre les électrodes 132 et 124 dans l'échantillon qu'on désire mesurer, on peut obtenir

une détermination précise de la concentration en glucose.

Dans le mode de réalisation actuellement préféré de l'invention, les signaux de courant que génère 'la sonde enzymatique 70b sont convertis en signaux de tension par des

techniques classiques bien connues, et ces signaux de ten-

sion sont ensuite traités par le circuit électronique de traitement et de commande 24. Des exemples de diverses structures pour la membrane 140, d'enzymes e.t de structures d'électrode enzymatique, ainsi que de substances mesurables, sont bien connus dans la technique, et sont indiqués par

exemple dans le brevet des E.U.A n 3 539 455.

On voit qu'on peut utiliser l'électrode enzymati-

que 70b pour mesurer diverses substances présentant un inté-

rêt dans un échantillon de fluide physiologique, en modi-

fiant simplement la membrane qui contient le catalyseur approprié, pour provoquer la génératioh de peroxyde

d'hydrogène ou d'autres substances détectables par polaro-

graphie, à partir de substances intéressantes telles que les triglycérides, le cholestérol, la créatinine, l'acide ascorbique, les acides aminés, le lactose, le galactose et

l'acide urique, et en utilisant une solution aqueuse appro-

priée contenant une concentration connue de telles substan-

ces, pour l'étalonnage de l'électrode 70b.

STRUCTURE DE CELLULE DE LAVAGE

En considérant les figures 4, 5, 8, 10 et 11, on voit la structure de cellule de lavage, désignée de façon générale par la référence 18, qui assure le montage de la structure de sonde 14 sur l'analyseur 10 et qui remplit la fonction d'interface avec le système de pompage et d'aspiration, 22. La structure de cellule de lavage 18 comprend une cellule de lavage 150, une pince de retenue de sonde 152, un joint de sonde replié 154 et une

plaque de montage de cellule de lavage 156. Comme il appa-

raitra plus clairement ci-après, la cellule de lavage 150 et la pince de retenue de sonde 152 assurent le montage de la sonde 40 et du joint de sonde replié 154 de façon qu'ils accomplissent un mouvement axial alternatif à l'intérieur de la cellule de lavage 150, tandis que la plaque de montage de

cellule de lavage 156 est montée de façon rigide sur la sur-

face avant de chacun des modules analytiques 33a, 33b, 33c,

etc. -

La cellule de lavage 150 est de préférence formée par une matière plastique acrylique transparente ayant une plaque de base plane 160 et une enceinte ou un récipient 162, de forme générale semi-circulaire, formé d'un seul tenant avec la plaque de base. L'enceinte 162 comprend une ouverture axiale 164 qui s'étend vers le haut à partir de

son extrémité inférieure, et dont le diamètre est dimen-

sionné de façon à être légèrement supérieur (c'est-à-dire supérieur d'environ 25 pm à 250 pm, et de préférence de pm) au diamètre extérieur de la sonde 40. Une ouverture axiale agrandie 166, ayant un diamètre approximativement égal au double de la taille de l'ouverture 164 définit une chambre de lavage et d'étalonnage qui s'étend axialement sur toute la partie restante de l'enceinte 162, et qui est

placée de façon coaxiale par rapport à l'ouverture 164.

Une douille de guide de sonde 168 (qui apparaît le mieux sur la figure 5A) , est disposée à l'intérieur de

l'ouverture agrandie 166 et est de préférence formée à par-

tir d'une matière plastique moulée. La douille 168 comprend une bague d'extrémité cylindrique inférieure 169 ayant une ouverture centrale 170 qui, comme l'ouverture 164, a un diamètre légèrement supérieur au diamètre extérieur de la

sonde 40, pour permettre un mouvement alternatif axial gui-

dé de la sonde 40 à travers cette bague. Plusieurs doigts 171 et 173, formés de préférence d'un seul tenant avec la bague d'extrémité 169, sont placés de façon symétrique sur la longueur de la bague d'extrémité 169, et les doigts 173 s'étendent axialement vers le haut au-delà de la bague d'extrémité 169, en se terminant par un élément transversal de forme courbe 175. Le diamètre effectif entre les doigts

171 et 173 est dimensionné de façon à être égal ou légère-

ment inférieur au diamètre de l'ouverture axiale agrandie 166, afin que la douille 168 soit retenue à l'intérieur de l'enceinte 162 par friction. La position axiale de la douille 168 à l'intérieur de l'ouverture axiale 166 est fixée par le fait que l'extrémité inférieure de la bague d'extrémité 169 bute contre un épaulement annulaire 177 qui

est formé dans l'ouverture axiale 166.

Une chambre annulaire 165 définissant une chambre à vide (représentée sur les figures 11 et 12), est en outre formée à l'intérieur de l'enceinte 162, en étant placée en position coaxiale par rapport à l'ouverture 164. Un flasque

167 ayant une ouverture centrale de taille approximative-

ment égale à celle de l'ouverture 164 est fixé de façon rigide à la partie inférieure de l'enceinte 162 et il forme

la limite inférieure de la chambre annulaire 165.

L'extrémité supérieure de l'ouverture agrandie 166 comprend une cavité annulaire 172 qui est dimensionnée de façon à recevoir un collet de montage 174 qui est formé

à l'extrémité inférieure du joint de sonde replié 154.

Comme il est représenté, le joint replié 154 qui est de préférence formé à partir d'un polymère ou d'un élastomère flexible et élastique, comprend une partie centrale 155 de forme tronconique à paroi mince, qui s'étend à partir du collet 174 et qui se termine par une section 176 de forme cylindrique et de diamètre réduit. La section de forme

cylindrique 176 est dimensionnée de façon à avoir un diamè-

tre intérieur légèrement inférieur au diamètre de la sonde 40, de façon que la section cylindrique 176 puisse être fixée sur la sonde 40, par friction ou par un adhésif, et puisse former un joint étanche autour de cette sonde. Le

collet annulaire 174 qui est formé sur le joint replié pré-

sente une épaisseur axiale légèrement supérieure à la pro-

fondeur de la cavité annulaire 172 qui est formée dans

l'enceinte 162, de façon que lorsque le collet 174 est dis-

posé à l'intérieur de la cavité 172, une petite partie du collet 174 s'étende légèrement au-dessus du bord supérieur 172 de l'enceinte 162. L'extrémité supérieure de l'enceinte 162 comporte en outre une bride de forme rectangulaire 180 qui s'étend vers l'extérieur à partir de l'enceinte pour

définir une paire d'épaulements de butée 182.

La pince de retenue de sonde 152 est formée avec

une configuration complémentaire de celle de la bride rec-

tangulaire 180, et elle comprend une plaquette supérieure 184 et une paire de branches 186 qui s'étendent vers le

bas, perpendiculairement à la plaquette. Une ouverture cen-

trale 188 traverse la plaquette 184, et le diamètre de cette ouverture est dimensionné de façon à être supérieur au diamètre de la sonde 40, pour permettre un mouvement alternatif axial de la sonde 40 à travers cette ouverture,

mais ce diamètre est néanmoins inférieur au diamètre exté-

rieur de la partie cylindrique 176 du joint replié 154,

pour éviter que ce dernier ne traverse l'ouverture 188.

Chacune des branches 186 comprend un rebord ou une languet-

te 190, séparé en direction verticale par rapport à la surface inférieure de la plaquette 184, d'une distance

légèrement supérieure à la hauteur de la bride rectangulai-

re 180.

Comme les figures 4 et 11 le montrent le mieux,

trois ouvertures 192, 194 et 196, espacées axialement, tra-

versent la plaque de base 160 de la cellule de lavage 150, et elles sont placées de façon que l'ouverture 192 débouche dans la chambre annulaire 165, tandis que les ouvertures 194 et 196 débouchent dans l'ouverture agrandie, ou chambre

de lavage, 166. Chacune des ouvertures 192, 194 et 196 com-

porte un bossage 198 de diamètre accru, qui est dimensionné de façon à comprimer un joint torique de compression de type classique (décrit ciaprès). La plaque de base comprend en outre une paire d'anneaux de montage 200 dans chacun desquels est formée une ouverture centrale 202 qui, comme il apparaîtra plus clairement par la suite, permet de monter

sélectivement la cellule de lavage 150 sur la plaque de mon-

tage de cellule de lavage 156.

En considérant plus particulièrement les figures

8 et 9, on note que la plaque de montage de cellule de lava-

ge 156 présente une configuration générale en L renversé, avec une partie avant 204 qui est montée de fagon rigide sur

un module analytique respectif 33a, 33b, 33c, etc (représen-

tés sur la figure 2), et une paire de branches 206 qui s'étendent dans une direction pratiquement perpendiculaire à partir de la partie avant. La partie avant 204 comporte un

bossage en saillie 208 qui a une configuration générale com-

plémentaire de la périphérie extérieure de la plaque de base 160 de la cellule de lavage 150. Trois passages 210, 212 et

214 partent du bord de la plaque de montage 156 et traver-

sent la partie avant 204 de cette plaque de montage, et les positions et les écartements relatifs de ces passages à

leur intersection avec le bossage en saillie 208 sont éta-

blis de fagon que les passages coincident avec les ouvertu-

res respectives 192, 194 et 196 qui sont formées dans la plaque de base160 de la cellule de lavage 150. Une cavité de réception de joint torique 222 est en outre formée dans

le bossage 208 pour chacun des passages 210, 212 et 214.

Une paire d'ouvertures de montage 224 traversent le bossage 208 ainsi que la partie avant 204. Les ouvertures 224 sont positionnées de fagon à coïncider avec les ouvertures 202

qui sont formées dans la plaque de base de cellule de lava-

ge 160.

On assemble la structure de sonde 14 à la structu-

259174 7

re de cellule de lavage 18 en positionnant l'extrémité infé-

rieure de la sonde 40 (portant une électrode 70), de façon qu'elle traverse la douille de guide de sonde 168 disposée dans l'ouverture centrale 164 formée dans l'enceinte 162, et en logeant le collet 174 du joint replié 154 dans la

cavité annulaire 172 qui est formée dans l'enceinte 162.

Sous l'effet d'un mouvement axial de descente de la sonde 40 à l'intérieur de l'enceinte 162, la partie centrale de forme tronconique, 175, du joint replié 154 se retourne sur elle-même à l'intérieur de la partie cylindrique 176, vers le collet 174 (comme le montre la figure 3). On peut alors faire descendre la pince de retenue de sonde 152, par un mouvement axial, sur la bride rectangulaire 180, et les branches 182 qui portent les languettes 190 subissent alors une flexion modérée vers l'extérieur, ce qui permet aux languettes 190 de passer sur la bride 180. Les branches 186 de la pince de retenue 152 sont formées de façon à avoir une élasticité suffisante pour revenir automatiquement de façon élastique vers l'intérieur lorsque les languettes 190 ont passé sur les épaulements de butée 182 formés sur la bride 180, pour retenir ainsi la pince de retenue 152 sur l'enceinte 162. Du fait que le collet 174 du joint replié 154 est dimensionné de façon à avoir une hauteur légèrement supérieure à la profondeur de la cavité annulaire 172 qui est formée dans l'enceinte 162, avec la pince de retenue

montée sur la bride rectangulaire 182, la surface inférieu-

re de la plaquette 184 de la pince de retenue provoque une légère compression du collet 174 contre la cavité 172, pour former un joint étanche entre le collet 174 et la cavité 172. De plus, à l'état assemblé, l'extrémité inférieure du

collet 174 du joint replié porte contre les éléments trans-

* versaux de forme courbe qui sont formés sur les doigts 173 de la douille 168 de la sonde, ce qui fait que la douille

168 est fixée axialement en position à l'intérieur de l'en-

ceinte 162, entre le collet 174 du joint replié 154 et l'épaulement annulaire 177 qui est formé dans l'ouverture axiale 166. Ainsi, le joint replié constitue un joint d'étanchéité dynamique entre la sonde et la cellule de

lavage, qui permet un mouvement axial alternatif de la son-

de à l'intérieur de la cellule de lavage. Bien qu'il soit

possible d'utiliser d'autres joints, telsqu'un joint tori-

que, à la place du joint replié 154, ce dernier est préfé-

rable du fait de ses propriétés de faible résistance au mouvement, par friction, ce qui réduit la charge imposée au moteur d'entraînement pour faire accomplir un mouvement

alternatif à la sonde dans la cellule de lavage 18.

Avec la structure de sonde montée sur la cellule de lavage 150, on monte la cellule de lavage sur la plaque

de montage de cellule de lavage 156, en appliquant la pla-

que de base 160 contre le bossage en saillie 208 qui est

formé sur la plaque de montage de cellule de lavage 156.

Ensuite, on aligne les ouvertures de montage 202 formées dans la plaque de base 160 avec les ouvertures de montage 224 formées dans la plaque de montage de cellule de lavage 156, et on peut faire passer à travers les ouvertures 202 et 204 alignées une paire d'éléments de fixation 230 pour accouplement rapide, du type à mandrin, ces éléments se déformant de façon à appliquer fermement la plaque de base contre le bossage en saillie 208. De tels éléments de fixation pour accouplement rapide du type à mandrin, 230, sont bien connus dans la technique, et on ne les décrira donc pas ici de façon plus détaillée. On note que lorsque

la plaque de base 160 de l'enceinte 162 est appliquée con-

tre le bossage en saillie 208, une légère compression des joints toriques 161 (représentés sur la figure 1), disposés à l'intérieur des cavités 222, 6tablit un accouplement étanche entre les ouvertures 192, 194 et 196 formées dans la plaque de base 160, et les passages respectifs 210, 212 et 214 qui sont formés dans la plaque de montage de cellule

de lavage 156.

STRUCTURE DE RECEPTACLE D'ECHANTILLON/PORTE-RECEPTACLE

La structure de réceptacle d'échantillon/porte-

réceptacle 20 est représentée sur les figures 8 à 11 et elle comprend une structure de plateau de support 240, une pince à déclic 242 et un réceptacle d'échantillon 244, qui sont tous de préférence formés en matière plastique. La structure de plateau de support 240 comporte une plaque de base 246 de

forme générale rectangulaire et un plateau 248, qui est for-

mé d'un seul tenant avec la plaque de base et qui s'étend en

direction perpendiculaire à partir de celle-ci. Une ouvertu-

re 250 est formée dans la partie centrale du plateau 248, tandis qu'une ouverture de montage 252 est en outre formée dans la partie inférieure de la plaque de base 246. Une paire de cavités en coincidence 254 sont en outre formées dans le bord supérieur de la plaque de base 246. Une petite cavité semi-circulaire 257 est formée dans la plaque de base 246 en position adjacente à l'intersection de la plaque de

base 246 avec le plateau 248. - -

La pince à déclic 242 est formée de façon à avoir une section transversale de forme générale en C, et elle

comprend un ergot ou une cheville central de forme cylin-

drique, 260, qui s'étend vers le haut à partir de sa surfa-

ce inférieure, perpendiculairement à cette dernière. Chacu-

ne des branches de la pince à déclic 242 comprend une par-

tie de tête agrandie 262 qui comporte une cavité en forme

de canal 264 qui s'étend sur sa longueur, ainsi qu'une sur-

face de butée 266 qui est formée en position adjacente à sa surface inférieure. La pince à déclic 242 est de préférence

formée à partir d'une matière plastique ayant une élastici-

té suffisante pour qu'on puisse monter la pince 242 sur le plateau 248, de façon que les surfaces de butée inférieures

266 viennent en contact avec la surface supérieure du pla-

teau 248 et que la cheville cylindrique 260 s'élève en tra-

versant l'ouverture centrale 250 qui est formée dans le

plateau 248, comme la figure 9 le montre le mieux. -

259 1747

Le réceptacle d'échantillon 244 présente une con-

figuration générale tubulaire et il comporte une partie de base cylindrique agrandie 270,.dont le diamètre est égal ou légèrement inférieur à l'écartement entre les cavités en forme de canaux, 264, de la pince à déclic 242. Comme la figure 8A le montre le mieux, une ouverture centrale 274 s'étend axialement vers le bas à l'intérieur du réceptacle

244. Un plus petit cylindre 275 est placé en position coa-

xiale à l'intérieur de l'ouverture 274 et il comprend une ouverture centrale 277 ayant une configuration légèrement conique, qui est dimensionnée de façon à être légèrement plus grande que le diamètre de la sonde 44 (c'est-à-dire avec un écart de 50 pm à 250 pm, et de préférence de 75 pm), de façon à constituer un réservoir pour l'échantillon de fluide physiologique à mesurer. L'extrémité supérieure de l'ouverture 277 se termine axialement au-dessous de

l'extrémité de l'ouverture 274, et elle comprend une surfa-

ce inclinée, tandis que l'extrémité inférieure de l'ouver-

ture 277 comprend une région annulaire chanfreinée -271 à

laquelle on donne une configuration tronconique complémen-

taire de celle des extrémités chanfreinées 87 et 123 des électrodes respectives 70a et 70b. Une rainure axiale 279

est formée dans l'ouverture 277 et elle part de son extré-

mité inclinée et se termine à son extrémité inférieure. La profondeur de l'ouverture 277 est de préférence choisie de façon qu'elle contienne une quantité relativement faible

de fluide physiologique (environ 40 à 75 mm3, et de préfé-

rence 50 mm3).

Lorsque la sonde 40 dans laquelle est montée une électrode 70a ou 70b est introduite dans l'ouverture 277, le déplacement vers le haut de l'échantillon de fluide physiologique qui en résulte, dans l'ouverture 277, fait déborder le fluide par dessus l'extrémité inclinée du cylindre 275 et dans la plus grande ouverture 274. De ce fait, l'électrode 70a ou 70b est à coup sûr complètement immergée dans l'échantillon de fluide physiologique. En

outre, du fait de l'extrémité supérieure inclinée du cylin-

dre 274, l'échantillon qui est déplacé déborde d'un seul

côté hors de l'ouverture 277, ce côté étant celui qui com-

prend en outre la rainure axiale 279, ce qui évite toute possibilité de formation d'un tampon d'air contre l'électrode a ou 70b et permet l'échappement vers l'atmosphère, par la rainure 279, des bulles d'air éventuelles qui s'accumulent

sur la sonde. De ce fait, un film mince d'échantillon (c'est-

à-dire environ 75 Pm) est maintenu sur les électrodes 70a et b lorsque la sonde est immergée dans le réceptacle d'échantillon. De plus, l'extrémité supérieure inclinée de

l'ouverture 277 retarde toute montée associée de l'échan-

tillon sur la longueur de la sonde 40, par capillarité.

La structure de plateau de support 240 est montée sur la plaque de montage de cellule de lavage 156 et est amenée en alignement avec l'enceinte 162 de la cellule de lavage par la venue en contact des cavités rectangulaires

254 formées à son bord supérieur, avec une paire de lan-

guettes de positionnement 280 qui s'étendent vers le bas à

partir du bord du bossage de montage 208. Lorsque les lan-

guettes 280 sont introduites dans les cavités 254, on peut ensuite introduire un élément d'assemblage similaire 230, à accouplement/désaccouplement rapide, du type à mandrin, à travers l'ouverture de montage 252 qui est formée dans la plaque de base 246, et le faire pénétrer dans une ouverture complémentaire 243 qui traverse la plaque de montage 156, pour fixer ainsi de façon rigide à la plaque de montage de cellule de lavage 156 l'ensemble formé par la structure de

plateau de support 240 et la pince à déclic 142.

En considérant plus particulièrement la figure 11, on note que la cheville cylindrique 260 de la pince à

déclic 242 s'élève normalement à travers l'ouverture cen-

trale 250 formée dans le plateau 248, et est positionnée de

façon à se trouver légèrement au-dessus de la surface supé-

rieure du plateau 248. On peut placer aisément le récepta-

cle d'échantillon 244 sur le plateau 248 en faisant simple-

ment glisser le collet 270 du réceptacle d'échantillon entre les cavités en forme de canaux, 264, qui sont formées sur la pince à déclic 242, ce qui fait que la surface inférieure du collet 270 vient en contact avec la cheville 260 et enfonce momentanément cette dernière, ce qui permet de faire glisser

manuellement le réceptacle d'échantillon 244 vers l'inté-

rieur, le long du plateau 248, jusqu'à ce que le bord péri-

phérique de son collet 270 soit complètement introduit dans la cavité semi-circulaire 257 qui est formée dans la plaque

de base 246. Dans une telle position, le collet 270 se trou-

ve légèrement au-delà de l'ouverture 250, vers l'intérieur, ce qui fait que la cheville 260 peut librement monter de façon élastique à travers l'ouverture 250, pour produire une force constante qui sollicite le réceptacle d'échantillon de façon à empêcher un positionnement incorrect et à maintenir le positionnement correct du réceptacle d'échantillon 244 sur la structure de plateau de support 240. On voit que

ceci assure un positionnement, une introduction et un main-

tien rapides du réceptacle d'échantillon dans le porte-

échantillon.

MECANISME DE DEPLACEMENT DE SONDE

La sonde 40 peut être déplacée d'un mouvement

axial alternatif entre la cellule de lavage 18 et le récep-

tacle d'échantillon 244 de chacun des modules analytiques

33a, 33b, 33c, etc, par le mécanisme de déplacement de son-

de 16 qui est représenté sur la figure 2A et les figures 8 à 11. Le mécanisme de déplacement de sonde comprend un chariot 300 qui comporte une partie centrale rectangulaire agrandie 302, comprenant une cavité de forme rectangulaire 304 qui loge un circuit amplificateur de sonde 450 (qu'on décrira ci-après), qui est représenté sur la figure 11

sous la forme d'une carte de circuit en pointillés.

L'extrémité avant du chariot 300 comporte un prolongement

rectangulaire 306 qui comprend une ouverture ou un récepta-

cle de connecteur 308, formé avec une configuration complé-

mentaire pour recevoir la partie en saillie 50 du connec-

teur 42 de la sonde. Trois douilles de réception de broches 310a, 310b et 310c sont disposées à l'intérieur de l'ouver- ture de réceptacle 308, et lorsque la partie en saillie 50

du connecteur 42 de la sonde est introduite dans le récepta-

cle, ces douilles connectent électriquement les broches de connecteur 46a, 46b et 46c de la sonde 40 à un amplificateur

de sonde respectif 450.

Un bras de montage 312 est placé à l'extrémité

opposée du chariot 300 et il comprend une encoche rectangu-

laire 314 adjacente à son extrémité distale. Une pièce rec-

tangulaire 316 est fixée au bras 312 au moyen d'un élément d'assemblage 318 et elle forme un élément de signalisation qui s'étend verticalement vers le bas. Une tige de guidage 320 s'étend à partir de la surface inférieure du chariot 300 et une vis de rappel 322 est montée de façon tournante sur la surface inférieure du chariot 300 et elle s'étend de

façon similaire vers le bas à partir de cette surface.

Comme les figures 10 et 11 le montrent le mieux,

le chariot 300 est assemblé à la plaque de montage de cel-

lule de lavage 156 et il est aligné avec cette dernière par la pénétration de la tige de guidage 320 dans une ouverture

axiale 324 qui est formée dans la plaque de montage de cel-

lule de lavage 156 et qui traverse cette dernière. A l'état assemblé, la vis de rappel coopère avec un actionneur

linéaire ou un moteur pas à pas 321 (représenté sur la figu-

re 2A), c'est-à-dire qu'elle est accouplée à cet élément, et ce dernier a pour fonction d'entraîner ou de faire tourner sélectivement la vis de rappel 322 en sens d'horloge et en

sens inverse d'horloge. Pendant la rotation ou l'entraîne-

ment de la vis de rappel 322 par le moteur pas à pas, le chariot 300 accomplit un mouvement alternatif en direction verticale qui l'approche ou qui l'éloigne de la plaque de

259 1747

montage 156, et ce mouvement alternatif est guidé par la

tige de guidage 320 qui se déplace dans l'ouverture 324.

Dans le mode de réalisation actuellement préféré, le moteur pas à pas 321 est constitué par un moteur pas à pas à quatre phases du type LP221-P2, fabriqué par Airpax, qui est une division de North American Phillips Corporation, mais on envisage ici la possibilité d'autres formes de réalisation

appropriées, analogues ou voisines.

Comme le montrent les figures 2A et 10, un système détecteur optique classique comprenant un émetteur optique 311 et un récepteur 313 est monté sur chacun des modules

analytiques 33a, 33b et 33c, etc, et ces éléments sont dis-

posés de part et d'autre de l'élément de signalisation 313

et ils ont pour fonction d'identifier, c'est-à-dire de con-

firmer,la position axiale correcte du chariot 300 aux posi-

tions supérieur et inférieure de son mouvement alternatif, respectivement indiquées par l'extrémité 330 de l'élément de signalisation 313 et par une ouverture 332 située en un

point sur la longueur de l'élément de signalisation 316.

Comme il est bien connu, lorsque le récepteur optique 313 reçoit le faisceau optique provenant de l'émetteur optique 311 (comme lorsque le faisceau est aligné avec l'ouverture

332 ou avec l'extrémité distale 330 de l'élément de signa-

lisation), il apparait un signal électrique de sortie qui

indique respectivement les positions supérieure et infé-

rieure désirées du chariot.

On notera qu'avec le chariot 300 monté sur la

plaque de montage de cellule de lavage 256, on peut assem-

bler la sonde 40 au chariot en introduisant la partie en saillie 50 du connecteur de sonde 42 dans l'ouverture de réceptacle 308. Le connecteur de sonde 42 et le réceptacle 308 forment ainsi à la fois une jonction électrique et une jonction d!accouplement mécanique entre la structure de sonde 14 et le mécanisme de déplacement de sonde 16, grâce à quoi un déplacement vertical du chariot 300 communique à la sonde 40 un mouvement axial alternatif entre la cellule

de lavage 18 et le réceptacle d'échantillon 244.

Pendant le mouvement alternatif axial de la sonde

entre la cellule de lavage 18 et le réceptacle d'échan-

tillon 44, le joint replié 154 se replie ou se retourne con-

tinuellement sur sa longueur, en formant un joint d'étan-

chéité dynamique entre la sonde 40 et l'extrémité supérieure de la chambre de cellule de lavage 166. On a trouvé que ce joint dynamique était très préférable à des joints toriques classiques en ce qui concerne la résistance à l'usure et, en

outre, il réduit notablement les forces résistantes de fric-

tion qui s'exercent sur la sonde 40 pendant le mouvement

alternatif, en comparaison avec des joints dynamiques tori-

ques classiques.

SYSTEME DE POMPAGE ET D'ASPIRATION

Le système de pompage et d'aspiration, désigné de façon générale par la référence 22, est représenté sur les figures 2, 2A et 2B. Le système de pompage et d'aspiration est monté sur chacun des modules analytiques 33a, 33b, 33c, etc, et il comprend un réservoir de stockage de fluide 350,

un réservoir de fluide usé 351, une pompe 352 et des con-

duits flexibles 216, 218 et 222 qui partent de la pompe 352 en direction de passages 210, 212 et 214 qui traversent la

surface arrière de la plaque de montage de cellule de lava-

ge 156. La pompe 352, représentée schématiquement sur les figures, peut avantageusement être constituée par une pompe péristaltique à canaux multiples, conçue de façon à exercer

une aspiration par les conduits 216 et 222, tout en produi-

sant un déplacement de fluide bien défini dans le conduit 218. On peut cependant également utiliser à la place des

pompes analogues.

Il est préférable que chaque réservoir comprenant le réservoir de stockage de fluide 350 et le réservoir de

stockage de fluide usé 351 soit constitué par une poche sou-

ple à jeter après usage qui est dimensionnée de façon que les réservoirs soient disposés côte à côte et soient logés dans un compartiment de réservoirs 354 formé à la partie arrière de chacun des modules analytiques 33a, 33b, 33c, etc. Le réservoir de stockage de fluide 350 est empli d'une solution aqueuse qui consiste de façon caractéristique en eau distillée ayant une concentration connue de la substance qu'on désire mesurer avec la sonde respective 40 qui est montée sur le module analytique 33a, 33b ou 33c, tandis que

le réservoir de stockage de fluide usé 351 est laissé ini-

tialement vide, pour constituer un réservoir pour le fluide aqueux usé qui a été employé dans l'analyseur 10. On notera

à cet égard que si on désire effectuer avec le module ana-

lytique 33a un test portant sur la concentration de sodium, la solution aqueuse contenue dans le réservoir de stockage de fluide 350 sera constituée par une solution aqueuse ayant une concentration connue en sodium, tandis que si on désire effectuer avec le module 33b un test portant sur la concentration en potassium, la solution aqueuse contiendra une concentration connue de potassium, etc. En outre, lorsqu'on utilise une électrode 70a de type multicanal, la solution aqueuse doit contenir une concentration connue de deux substances à mesurer, telles que le potassium et le sodium. On peut en outre ajouter à la solution aqueuse des agents anti-bactériens appropriés, pour augmenter la durée de stockage admissible de la solution aqueuse dans le

réservoir de stockage de fluide 350, mais on doit sélec-

tionner de tels agents de façon à ne pas diminuer les pro-

priétés de tension de surface de la solution aqueuse.

Dans le mode de réalisation actuellement préféré, le réservoir de stockage de fluide 350 (et de préférence également le réservoir de stockage de fluide usé) est formé sous la forme d'une poche souple multicouche, à jeter après utilisation. Comme la figure 2B le montre le mieux, les

parois extérieures du réservoir 350 sont de préférence for-

mées de façon à comporter une feuille ou un revêtement en polyéthylène mince 353, qui est inerte vis-à-vis du fluide aqueux qu'on désire stocker dans le réservoir 350. Une couche

métallique mince 354 est appliquée sur la feuille de polyé-

thylène 353 et a pour fonction de protéger la solution stockée contre l'action de la lumière et de la chaleur, susceptible d'affecter la concentration de la solution aqueuse qui est contenue dans le réservoir. De plus, du fait

que les matières plastiques en général, et plus particuliè-

rement le polyéthylène, sont poreux vis-à-vis de l'eau, l'application de la couche métallique 354 sur la feuille de polyéthylène 353 élimine toute dilution de la concentration de la solution aqueuse qui est contenue dans le réservoir 350. Une couche mince de papier 357 est de préférence appliquée sur la face extérieure de la couche métallique

354, pour faciliter le marquage ou l'impression d'inscrip-

tions (non représentées) sur le réservoir 350, pour identi-

fier le contenu, les précautions de stockage, etc, du réservoir. On forme de façon caractéristique le réservoir de stockage de fluide en réunissant ensemble des c8tés opposés

de parois extérieures du réservoir, et en formant un pre-

mier joint 341 (par exemple par des techniques de soudage à chaud) en position adjacente à l'extrémité supérieure du réservoir 350, pour définir une chambre intérieure 345 située au-dessous du premier joint 341. Pour permettre la sortie de la chambre 345 et/ou l'entrée dans la chambre, on prévoit un conduit flexible 347 qui traverse le premier joint 341 et descend à l'intérieur de la chambre 345. Le

conduit 347 traverse un élément rapporté en matière plasti-

que 349 qui est disposé au niveau du premier joint 341 et qui a pour fonction d'éviter l'étranglement ou l'obturation

du conduit 347 pendant la formation du premier joint 341.

La longueur du conduit 347 est de préférence choisie de façon que le conduit s'étende vers le haut sur environ 15 à 20 cm au-delà de l'élément rapporté, de façon à permettre la fixation à la pompe 353 d'un module analytique respectif 33a, 33b, 33c, etc. Cependant, pour éviter toute pénétration de chaleur ou de lumière dans le conduit, la longueur supérieure libre du conduit 347 est équipée d'un capuchon et est de préférence disposée à l'intérieur d'un couloir 358 qui est formé entre le premier joint 341 et un second joint 359, se trouvant au bord supérieur du réservoir 350. Comme

le premier joint 341, le second joint est de préférence for-

mé par des techniques de soudage à chaud, ayant pour action

de réunir les côtés opposés des parois extérieures du réser-

voir à un niveau vertical supérieur à celui du premier joint 341. Dans ces conditions, le conduit est enfermé dans le couloir (c'est-à-dire la zone ou la région comprise entre les premier et second joints 341, 359), ce qui élimine

ainsi toute diffusion d'eau à partir du réservoir, à tra-

vers le conduit 347, pendant le stockage du réservoir.

Pour installer le réservoir de stockage de fluide 350 sur un module analytique respectif 33a, 33b, 33c, etc, un utilisateur place le réservoir 350 dans le compartiment

de réservoirs 354 du module analytique et il déchire ou cou-

pe ensuite le joint supérieur 359 du réservoir, tout en con-

servant le premier joint 341 intact. Cette procédure de cou-

pure facilite l'accès manuel au couloir du réservoir 350, et on peut saisir manuellement la longueur d'extrémité libre du conduit 347. On peut ensuite enlever le capuchon se trouvant sur le conduit 347, et on peut étendre le conduit 347 et le brancher à l'orifice d'entrée de la pompe 352, de façon que pendant le fonctionnement de la pompe 352, une certaine

quantité de solution provenant de la chambre 345 du réser-

voir de fluide 350 passe par le conduit 347, la pompe 352 et

le conduit flexible 218 pour entrer dans la cellule de lava-

ge 18. De façon similaire, on peut brancher le conduit 347 du réservoir de fluide usé 351 à l'orifice d'évacuation de la pompe 352, pour permettre d'évacuer de la cellule de lavage 18 la solution usée qui est aspirée par les conduits 216 et 222 et qui est dirigée vers la chambre de fluide usé 345 du réservoir de fluide usé 351. Du fait que la solution usée qui retourne par les conduits 216 et 222 comprend de façon caractéristique un volume d'air relativement élevé qui est aspiré à partir de la chambre annulaire 165 et de la partie supérieure de la chambre de cellule de lavage de la cellule de lavage 18, un dispositif d'élimination de bulles 365 de type classique (représenté sur les figures 2 et 2A)

est de préférence incorporé entre le conduit 347 et l'orifi-

ce d'évacuation de la pompe 352, et ce dispositif permet le passage ou l'évacuation de l'air vers l'environnement avant

que le fluide usé soit rejeté dans le réservoir 351.

Du fait de considérations biologiques, l'ensemble du réservoir de fluide usé 351 (ainsi que le réservoir de stockage de fluide 350) peut être retiré rapidement du coffret 12, par exemple en enlevant le panneau d'accès 32

du coffret 12, et jeté dans un système d'évacuation sani-

taire et, en outre, il peut être remplacé rapidement d'une

manière analogue.

CIRCUIT ELECTRONIQUE DE TRAITEMENT ET DE COMMANDE

Les figures 13, 14A, 14B et 14C sont des représen-

tations schématiques du circuit qu'on utilise pour commander

et contrôler le fonctionnement de l'analyseur 10, et en par-

ticulier des modules analytiques 33a, 33b, etc. La-figure 15

représente l'organigramme fondamental du programme de fonc-

tionnement actuellement préféré, qui est enregistré dans le

microprocesseur 390. Le circuit de commande qui est repré-

senté sur la figure 13 est de préférence incorporé dans le circuit électronique de traitement et de commande 24 qui, comme le montre la figure 2, se trouve de préférence sur une carte de circuit principalequi est montée verticalement en position adjacente à la partie arrière ducoffret 12. Les amplificateurs de sonde 450, représentés sur les figures 14a, 14b et 14c, sont de préférence disposés sur une carte de circuit 450 qui est placée dans la cavité rectangulaire

259 1747

304 de chacun des chariots de sonde 300 (représentée en pointillés sur la figure 11), et ils sont conçus de façon à transmettre des signaux entre les électrodes 70a ou 70b (c'est-à-dire les éléments de détection) montées dans les sondes 40, et le circuit électronique de commande qui est

représenté sur la figure 13.

On notera que les circuits amplificateurs qui sont représentés sur les figures 14a, 14b et 14c peuvent être utilisés indifféremment pour appliquer des signaux au circuit électronique de commande qui est décrit. Comme décrit

ci-après, la sélection d'un amplificateur de sonde 450 par-

ticulier dépend des caractéristiques de fonctionnement de l'électrode/sonde 40 particulière qui est utilisée sur un module analytique particulier 33a, 33b, 33c, etc. On peut également mettre en oeuvre dans le cadre de l'invention d'autres versions du circuit amplificateur de sonde 450,

conformément aux caractéristiques des électrodes enzymati-

ques ou à sélectivité ionique 70a et 70b, simples ou dou-

bles, qui sont utilisées de façon spécifique sur la sonde

40 qui est employée.

En considérant la figure 13, on note que chaque

sonde 40 est connectée à un amplificateur de sonde spécia-

lisé 450a-450h, qui a pour fonction d'amener les signaux générés par une électrode de sonde respective entre des niveaux normalisés, compris de préférence entre plus et moins quatre volts. Chaque amplificateur de sonde 450 est conçu de façon à appliquer un signal à un multiplexeur 370, en fonction des caractéristiques de fonctionnement et des

conditions de test de la sonde particulière. Le multiple-

xeur 370 est de préférence réalisé sous la forme d'une pai-

re de multiplexeurs tels que les modèles MM74HC401 et

MMC4051, fabriqués par National Semiconductor Corporation.

Le multiplexeur 370 communique avec un microprocesseur 390 qui, dans le mode de réalisation préféré, est constitué par

un microprocesseur du type 8751, fabriqué par Intel Corpora-

tion.

Le signal de sortie du multiplexeur 370 est numéri-

sé par un convertisseur analogique-numérique 380 et l'infor-

mation numérique résultante est transmise au microprocesseur 390 par l'intermédiaire d'un bus de données, en vue de l'en-

registrement et de l'interprétation. Le convertisseur analo-

gique-numérique 380 peut être constitué par le convertis-

seur TSC7109, fabriqué par Teledyne. Le microprocesseur 390 applique des signaux de commande au convertisseur 380 pour L0 réguler le flux d'information entre le convertisseur et le microprocesseur. Le microprocesseur 390 assure également la commande d'un afficheur à cristaux liquides classique 400, pour la visualisation, et la transmission de l'information à cet afficheur. L'information qui est visualisée comprend de façon caractéristique l'identification du test effectué, les résultats du test et une information d'état concernant

les conditions de fonctionnement du système analyseur.

Le microprocesseur 390 commande un réseau de por-

tes à trois états 375, qui est constitué de préférence par un réseau de portes à trois états du type MM70C95, fabriqué par National Semiconductor Corporation, qui communique avec chacun des différents modules analytiques 33a, 33b, 33c, etc. Chacun des modules 33a, 33b, 33c, etc, est équipé d'un commutateur d'identification de test de module 377a-377h,

monté de préférence sur une carte de circuit 401 (représen-

tée sur la figure 2) qui se trouve sur chacun des modules

analytiques 33a, 33b, 33c, etc. Les commutateurs d'identi-

fication de test 377a-377h sont de préférence constitués par des dispositifs du type MHS-222, fabriqués par ALCO Switch Company, et ils permettent au microprocesseur 390

d'initialiser ou d'identifier l'analyse ou le test particu-

lier, c'est-à-dire les caractéristiques de fonctionnement et de performances des électrodes de sonde 70a ou 70b qui sont montées sur chacun des modules analytiques 33a, 33b, 33c, etc. Dans ce but, le microprocesseur 390 est programmé

(programme d'initialisation) de façon à scruter initiale-

ment de façon séquentielle les différents commutateurs d'identification de test 377a-377h, par l'intermédiaire du réseau de portes à trois états 375, pour lire le numéro du test à partir du commutateur d'identification de test 377a- 377h respectif, et cette information est renvoyée vers le

microprocesseur par un bus de données de retour, pour iden-

* tifier le test particulier qui est disponible dans chaque module analytique. Chaque test disponible est identifié par un numéro; par exemple le potassium correspond au test numéro 1, le sodium correspond au test numéro 2, etc, et

ces numéros de tests sont ensuite enregistrés dans la mémoi-

re du microprocesseur 390.

Le microprocesseur 390 adresse de façon similaire un multiplexeur 385 qui est constitué de préférence par un multiplexeur MM74HC4051 fabriqué par National Semiconductor Corporation, qui multiplexe des signaux générés par la manoeuvre des différents commutateurs de demande de test

440a à 440h, chacun d'eux se trouvant sur un module analy-

tique respectif 33a, 33b, 33c, etc. Après.sa scrutation d'initialisation des commutateurs d'identification de test, par l'intermédiaire du réseau de portes à trois états 375,

le microprocesseur 310, exécutant le programme d'arrière-

plan, scrute continuellement le multiplexeur 385 pour détecter l'activation de l'un des commutateurs de demande de test 440a à 440h. Lorsqu'un commutateur de demande de test 440a à 440h est actionné, c'està-dire basculé, le microprocesseur reconnaît cette condition et il reçoit directement un signal qui identifie le module particulier 33a, 33b, 33c, etc, qui est sélectionné pour une procédure de demande de test. De plus, sous l'effet de ce signal, le microprocesseur 390 valide une ligne de retour provenant de la pompe particulière 352a-352h et du moteur particulier 321a-321h du module sélectionné (on expliquera ceci ci-après

de façon plus détaillée).

259 1747

La manipulation des sondes 40 par l'intermédiaire de leurs moteurs pas à pas individuels 321a-321h et le fonctionnement des pompes associées 352a352h dans chacun des modules analytiques 33a, 33b, 33c, etc, s'effectuent sous la dépendance de signaux d'attaque de moteur et de pompe communs qui proviennent du microprocesseur 390 et qui sont transmis par un multiplexeur 360 connecté à chacune des pompes 352a-352h et à chacun des moteurs 321a-321h dans les modules. Le multiplexeur 360 est de préférence constitué par un multiplexeur du type MM74C906 fabriqué par National Semiconductor Corporation. Le microprocesseur 390 établit une configuration de mouvement prédéterminée pour les moteurs 321 et les pompes 352, pour faciliter des séquences de fonctionnement d'étalonnage et de test programmées pour les sondes. La configuration de mouvement particulière est

déterminée par un sous-programme qu'exécute le microproces-

seur 390, et elle est communiquée en commun à tous les moteurs 321a-321h et à toutes les pompes 352a-352h, par l'intermédiaire du multiplexeur 360. Les moteurs 321a-321h sont de préférence constitués par des moteurs pas à pas à quatre phases tels que le modèle LP221-P2, fabriqué par

Airpax, tandis que les pompes sont de préférence consti-

tuées par des pompes péristaltiques combinées, à refoule-

ment et à aspiration.

Dans le mode de réalisation actuellement préfeéré, toutes les pompes 352a352h et tous les moteurs 321a-321h dans chacun des modules analytiques reçoivent en commun des

signaux de commande provenant du microprocesseur 390.

Cependant, seul le module 33 particulier dont la ligne de

retour de pompe et de moteur est validée par le micropro-

cesseur 390, par l'intermédiaire du multiplexeur 385 (par exemple sous l'effet de la manoeuvre d'un commutateur de demande de test 440), est capable de réagir aux signaux qui proviennent du microprocesseur 390. Dans ces conditions, sous l'effet de la manoeuvre de l'un des commutateurs de demande de test 440a-440h, le microprocesseur reconnaît le module sélectionné particulier et il valide simultanément une ligne de retour provenant du moteur et de la pompe du module sélectionné, pour n'effectuer la manipulation de la sonde et de la pompe que dans le module sélectionné. Cette méthode particulière de validation par une ligne spécifique

permet de réaliser une économie dans les composants électro-

niques et les circuits de l'analyseur. Il faut en outre noter que l'invention peut accepter différentes configurations de

fonctionnement des moteurs et des pompes, obtenues en modi-

fiant les sous-programmes enregistrés dans le microproces-

seur 390. Le système global présente donc par nature une

grande souplesse qui lui permet d'accepter différentes pro-

cédures de test et différents types de modules analytiques.

Le basculement de l'un des différents commutateurs de demande de test 440 permet en outre au microprocesseur 390 de reconnaître le module sélectionné particulier et de recevoir des signaux provenant de l'un particulier des amplificateurs de sonde 450a à.450h, par l'intermédiaire du

multiplexeur 370, en correspondance avec le module sélec-

tionné. On notera que le microprocesseur 390 reconnaît la source de chaque signal de sonde par sa relation avec la séquence temporelle selon laquelle l'information provenant des amplificateurs de sonde 450 est multiplexée. Ensuite,

le microprocesseur 390 déclenche la séquence de test dési-

rée dans le module sélectionné. Après un contrôle des con-

ditions associées à la sonde ayant fait l'objet de la deman-

de (par exemple nécessité d'étalonnage, etc), l'information provenant de l'amplificateur de sonde sélectionné associé, 450, est enregistrée, analysée et visualisée conformément

aux exigences de test particulières.

Le commutateur d'étalonnage 28 permet de générer

une interruption pour le microprocesseur 390 et de déclen-

cher un programme d'étalonnage dans le microprocesseur 390.

Comme on le décrira ci-après de façon plus complète, le pro-

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gramme d'étalonnage permet à un ensemble de fonctions de déplacer une sonde 40 sélectionnée, au moyen de son moteur pas à pas 321, pour l'amener dans des positions axiales de

test appropriées, et il facilite l'accomplissement de mesu-

res électriques simultanées. Plus précisément, le programme d'étalonnage permet l'application d'une configuration de signaux par le microprocesseur aux pompes et aux moteurs

d'un module 33, pour faciliter la réalisation de la configu-

ration désirée de mouvements de la sonde dans un module 33a particulier. Le programme d'étalonnage provoque également la mesure du signal de sortie de l'amplificateur de sonde 450 à un ensemble de points pendant la séquence de mouvement de la sonde. Le microprocesseur compare ensuite ces mesures pour

déterminer les caractéristiques de fonctionnement de la son-

de et pour faire en sorte que ces caractéristiques soient comprises dans des limites prédéterminées, et en outre pour déterminer les constantes de pente pour la sonde, ces valeurs de pente étant enregistrées en mémoire pour des

calculs ultérieurs.

Un détecteur optique 460 est réalisé de préférence sous la forme de huit détecteurs redondants, avec l'un d'eux disposé sur chacun des modules analytiques. Chaque détecteur

460 est connecté au microprocesseur et il applique au micro-

processeur 390 un signal qui confirme que la position de la sonde est correcte, c'est-à-dire que la position de la sonde ne s'écarte pas de limites de mouvement prédéterminées. Si le détecteur optique d'un module analytique particulier ne confirme pas le positionnement correct de la sonde, le microprocesseur interrompt toute séquence de test en cours

dans ce module.

En considérant les figures 14A, 14B et 14C, on voit d'autres circuits amplificateurs capables d'accepter des signaux provenant de différents types de sondes. Le circuit amplificateur de sonde 450a qui est représenté sur la figure 14A est destiné à réaliser l'interface entre une sonde à une seule électrode à sélectivité ionique, et le multiplexeur 370. Comme dans le cas des amplificateurs 450b, 450c, etc, le signal de sortie de l'amplificateur 450a est normalisé de façon à varier entre des niveaux de tension désirés, de préférence entre +4 volts et -4 volts, sous

l'effet du signal d'entrée analogique provenant de la sonde.

Comme décrit précédemment, la validation de la connexion

entre la sortie d'un amplificateur particulier et le multi-

plexeur 370 provoque la reconnaissance d'un signal de sor-

tie d'amplificateur approprié par le microprocesseur 390.

L'amplificateur de sonde 450b, représenté sur la figure 14B, assure l'interface entre une sonde comportant

une double électrode à sélectivité ionique, et le multiple-

xeur 370. L'amplificateur de sonde 450b fonctionne d'une manière extrêmement similaire à celle de l'amplificateur de sonde 450a, à l'exception du fait que la sortie d'un seul des deux amplificateurs de sonde représentés sur la figure

14B est connectée au multiplexeur numérique 360.

L'amplificateur de sonde 450c, représenté sur la figure 15C, illustre un mode de réalisation dans lequel

l'amplificateur de sonde assure l'interface avec le multi-

plexeur 370 pour une sonde à électrode enzymatique. Comme mentionné précédemment, du fait que l'électrode enzymatique

b de l'invention utilise des techniques de mesure ampère-

métriques, les valeurs de courant analogiques obtenues à partir de l'électrode enzymatique 70b sont converties par des moyens classiques en signaux de tension et les signaux

de tension qui résultent de la conversion sont ensuite nor-

malisés par l'amplificateur 450c et transmis au multiple-

xeur 370.

Comme indiqué précédemment, le fonctionnement du.

microprocesseur 390 est commandé par une série de programmes d'ordinateur qui sont représentés schématiquement sur la figure 15. Fondamentalement, ces programmes comprennent un programme d'initialisation 500, un programme d'arrière-plan 502, un programme de lecture 508 et un programme de calcul

510. De façon générale, l'analyseur 10 de l'invention uti-

lise une logique de programmation CMOS, qui est avantageuse

du fait de sa très faible consommation d'énergie. L'analy-

seur 10 est prévu pour être mis en fonction et pour rester continuellement en fonction, de façon que l'information puis être enregistrée et mise à jour continuellement dans la

mémoire du microprocesseur 390. Fondamentalement, l'informa-

tion enregistrée dans le microprocesseur 390 comprend un répertoire de tests ou de sondes indiquant le numéro et le type du test disponible dans chacun des modules analytiques 33a, 33b, etc; un multiplet d'indicateur de nécessité d'étalonnage qui indique si chacun des modules analytiques a été réétalonné au cours d'une période prédéterminée qui est une période de 24 heures dans le mode de réalisation

préféré; huit compteurs d'étalonnage qui fonctionnent con-

tinuellement pour chacun des modules analytiques 33a, 33b,

33c, etc, et qui sont automatiquement décrémentés pour sui-

vre ou indiquer la durée qui reste avant l'instauration de

l'indicateur de nécessité d'étalonnage; un multiplet d'in-

dicateur de nécessité de purge qui indique si chacun des

modules analytiques a été purgé au cours d'une période pré-

déterminée qui est de 60 minutes dans le mode de réalisa-

tion préféré; et huit compteurs de nécessité de purge qui sont automatiquement décrémentés pour indiquer ou suivre la durée qui reste avant l'instauration de l'indicateur de

nécessité de purge.

Lorsque l'analyseur 10 est mis initialement en service par la manoeuvre de l'interrupteur d'alimentation principal 29, ce qui provoque la connexion de la source ou

batterie 31 au circuit électronique de traitement et de com-

mande 24, le programme d'initialisation 500 est lancé. Dans

le programme d'initialisation, le microprocesseur 390 ini-

tialise les deux multiplets d'indicateur de nécessité de

purge et de nécessité d'étalonnage, en instaurant ces mul-

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tiplets d'indicateur. Les accès du microprocesseur 390, le réseau de portes à trois états 375 et les multiplexeurs 370, 385 et 360 sont également initialisés, grâce à quoi les emplacements de chaque test disponible qui est identifié par un numéro, et une table de noms de tests pour chacun des

modules analytiques 33a, 33b et 33c,sont déterminés et enre-

gistrés dans la mémoire de table de commande de tests du microprocesseur 390. Comme on l'a indiqué précédemment, le

microprocesseur 390 effectue cette initialisation en scru-

tant séquentiellement le multiplexeur 385 et le réseau de portes à trois états 375, et en lisant séquentiellement les états des commutateurs d'identification de test de module 377 qui se trouvent sur chacun des modules analytiques 33a,

33b et 33c. Les commutateurs de test de module 377 identi-

fient le test disponible dans le module analytique particu-

lier par un nombre qui est ensuite enregistré dans le microprocesseur 390. On peut voir qu'avec cet enregistrement, le microprocesseur 390 détermine en outre la position de l'amplificateur de sonde 450 approprié qui est associé à chaque module analytique 33a, 33b, 33c, etc. Le microprocesseur 390 comprend avantageusement un temporisateur d'interruption interne qui, toutes les minutes, génère un signal qui décrémente automatiquement chacun des compteurs de purge et d'étalonnage pour les modules analytiques 33a, 33b, 33c, etc. Lorsqu'un compteur de nécessité d'étalonnage ou de purge particulier atteint

zéro, il restaure automatiquement les multiplets correspon-

dants d'indicateur de nécessité de purge ou de nécessité d'étalonnage. A l'achèvement du programme d'initialisation, le programme d'arrière-plan 502 est déclenché automatiquement, et ce programme constitue la procédure de fonctionnement normale pour le microprocesseur 390. Dans ce programme

d'arrière-plan 502, toutes les interruptions sont validées.

Ces interruptions comprennent l'interruption d'horloge,

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l'interruption du commutateur d'étalonnage 28, les interrup-

tions des commutateurs de demande de test 440a à 440h, et on

les décrira toutes ci-après de façon plus détaillée. On note-

ra à cet égard qu'il est nécessaire d'appliquer une inter-

ruption au microprocesseur 390 pour qu'il quitte le pro-

gramme d'arrière-plan 52.

Dans le programme d'arrière-plan 502, le micro-

processeur 390 scrute séquentiellement et continuellement-

chacun des modules analytiques 33a, 33b, etc, par l'intermé-

diaire du multiplexeur 385, pour détecter l'état instauré

d'un indicateur de nécessité de purge, ou un signal d'inter-

ruption, et il valide séquentiellement les lignes de retour pour les signaux de commande communs de moteur et de pompe,

pour chacun des modules 33a, 33b, 33c, etc. Si un indica-

teur de nécessité de purge est instauré pour un module par-

ticulier, le microprocesseur 390 met automatiquement en fonction la pompe 352 pour le module particulier, ce qui

effectue une purge de la cellule de lavage 18 pour le modu-

le particulier. On notera à cet égard qu'une purge de la cellule de lavage 18 provoque l'introduction d'une nouvelle quantité de solution aqueuse dans la cellule de lavage 18, par l'intermédiaire du système de pompage et d'aspiration 22 particulier du module 33. Ensuite, le microprocesseur restaure automatiquement l'indicateur de nécessité de purge et le compteur de purge pour le module particulier et il

redéclenche sa procédure de scrutation.

Comme mentionné précédemment, on utilise diverses

interruptions dans le logiciel de l'invention. Il y a fon-

damentalement deux niveaux d'interruptions, à savoir le

niveau le plus élevé (c'est-à-dire le niveau 1) qui provo-

que l'interruption de toute procédure déclenchée par une interruption de niveau inférieur, et un niveau inférieur, c'est-à-dire le niveau 2, qui ne provoque effectivement l'interruption du fonctionnement du microprocesseur 390 que

lorsque ce dernier est dans son mode de fonctionnement cor-

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respondant au programme d'arrière-plan 502. Le niveau d'in-

terruption le plus élevé de l'invention comprend l'interrup-

tion d'horloge et l'interruption de commutateur d'étalonnage.

Comme mentionné précédemment, l'interruption d'horloge est interne au microprocesseur 390 et elle décrémente automati-

quement les compteurs de purge et d'étalonnage. L'interrup-

tion de commutateur d'étalonnage est générée chaque fois

qu'on actionne manuellement le commutateur d'étalonnage 28.

La fonction de l'interruption de commutateur d'étalonnage varie selon le programme réel qu'exécute le microprocesseur 390 au moment considéré. Si le microprocesseur 390 est dans

le programme d'arrière-plan 502, l'activation de l'interrup-

tion de commutateur d'étalonnage instaure l'indicateur de nécessité d'étalonnage pour un module particulier 33a, 33b, 33c, etc, et elle présenteunmessage"NECESSITE D'ETALONNAGE"' sur l'afficheur. Cependant, si un test de mesure est en cours dans un module analytique particulier 33a, 33b, 33c,

etc, c'est-à-dire si le microprocesseur 390 est dans le pro-

gramme de lecture 508, le programme de procédure de test ou le programme de calcul 510, l'activation de l'interruption de commutateur d'étalonnage 28 remplit la fonction d'un "bouton d'arrêt d'urgence" qui interrompt automatiquement le test en cours et commande au microprocesseur de ramener à la

cellule de lavage 18 la sonde 40 particulière du module ana-

lytique activé 33a, 33b, 33c, etc, avec en outre l'émission

d'un message "PRET" vers l'afficheur.

L'interruption du second niveau ou niveau infé-

rieur est l'interruption de commutateur de test. On déclenche l'interruption de commutateur de test par la manoeuvre manuelle de l'un des commutateurs de demande de test 440a à 440h. Si l'un des commutateurs de demande de test est

manoeuvré pendant qu'un autre test est en cours, le micro-

processeur 390 ignorera cette action, du fait que pendant un test le microprocesseur ne scrute pas les modules 33a, 33b, 33c, etc, par l'intermédiaire du multiplexeur 385. Cependant,

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si le microprocesseur 390 est dans son programme d'arrière-

plan 502, la manoeuvre de l'un des commutateurs de demande

de test 440a à 440h générera une interruption que le micro-

processeur 390 reconnaîtra et sous l'effet de laquelle le microprocesseur quittera le programme d'arrière-plan 502 et

déclenchera un programme de procédure de test.

Dans le programme de procédure de test, le micro-

processeur 390 se réfère à la table de commande de tests enregistrée,qui a été établie précédemment au cours de son programme d'initialisation, et il place le numéro du test dans le registre de commande actif de sa mémoire. De plus, le microprocesseur 390 émet vers l'afficheur un message qui

indique le test particulier qui a été sélectionné, c'est-à-

dire "POTASSIUM", "SODIUM", "CALCIUM", "GLUCOSE", etc,et qui indique si le test initial déterminera la concentration d'une telle substance dans un échantillon inconnu ou dans le cadre d'un test d'étalonnage. Le microprocesseur 390 purge ensuite la cellule de lavage 18 du module particulier 33a, 33b, 33c, etc, de la manière décrite précédemment, pour garantir que la solution aqueuse (c'est-à-dire la solution d'étalonnage) contenue dans la cellule de lavage

du module n'a pas été concentrée par évaporation. A l'achè-

vement de la purge de la cellule de lavage 18 pour le modu-

le analytique particulier 33a, 33b, 33c, etc, le micropro-

cesseur 390 abandonne momentanément le programme de procé-

dure de test et il appelle ou il lance le programme de lec-

ture (qu'on décrira ci-après), dans lequel des signaux générés par l'amplificateur de sonde 450 particulier du

module analytique 33 sont prélevés et traités.

Au moment o le microprocesseur 390 retourne du programme de lecture 508 au programme de procédure de test, il active la pompe 321 du module analytique, ainsi que le

moteur 352 du même module analytique, ce qui déplace la son-

de 40 à partir de la cellule de lavage, pour l'introduire dans le réceptacle d'échantillon. Le microprocesseur 390

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effectue en outre un contrôle pour vérifier que la sonde

quitte la cellule de lavage (correspondant à ce qu'on appel-

le la position "de repos") et arrive également à la position appropriée dans le réceptacle d'échantillon (qu'on appelle la position "d'échantillon"). Ce contrôle des positions de

repos et d'échantillon est accompli au moyen de l'un respec-

tif des détecteurs optiques 460a à 460h, et si le détecteur optique 460 ne confirme pas le positionnement correct de la sonde aux positions de repos et d'échantillon, en appliquant un signal au microprocesseur 390, ce dernier émet vers l'afficheur un message d'erreur "BLOCAGE DE LA SONDE", et il actionne ensuite le moteur 352 du module analytique 33 et il

ramène la sonde à la position "de repos".

Si au contraire le détecteur optique confirme

effectivement la position correcte de la sonde, le micro-

processeur 390 manipule la sonde en actionnant le moteur

pas à pas 352 du module analytique 33 sélectionné, pour fai-

re accomplir à la sonde 40 un mouvement oscillant de montée et de descente dans le réceptacle d'échantillon, afin de mélanger l'échantillon 244, d'éliminer des bulles d'air qui

ont pu s'accumuler sur la sonde, et de contribuer à l'éta-

blissement d'un équilibre de température entre la sonde et

l'échantillon contenu dans le réceptacle d'échantillon.

Ensuite, la procédure de test appelle à nouveau

le programme de lecture 508 pour prélever des signaux pro-

venant des électrodes de sonde 70a ou 70b qui se trouvent dans le réceptacle d'échantillon, et lorsque le programme de lecture est achevé, la procédure appelle en outre le

programme de calcul 510 qu'on décrira ci-après. A l'achève-

ment du programme de lecture 508 et du programme de calcul

510, le programme de procédure de test commande au micro-

processeur 390 d'actionner à nouveau la pompe 352 du module 33 pour purger la cellule de lavage, et d'actionner en outre le moteur 321 du module 33 pour ramener la sonde à la position de repos. Comme dans la position correspondant au

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réceptacle d'échantillon, il est préférable que le proces-

seur 390 fasse osciller la sonde 40 dans la cellule de lava-

ge pour achever la procédure de test. Sous l'effet du programme de lecture 508, le microprocesseur 390 autorise

la communication entre lui-même

et l'amplificateur de sonde particulier 450a à 450h du modu-

le analytique sélectionné 33a, 33b, etc, par l'intermédiaire du multiplexeur 370. Plus précisément, dans le programme de

lecture, le multiplexeur 390 échantillonne des signaux mul-

tiples qui sont générés par l'amplificateur 450 pendant

différents intervalles de temps. Fondamentalement, ces lec-

tures ou échantillons de signal multiples sont mutuellement espacés de plusieurs secondes et chaque échantillon de signal est comparé avec une moyenne d'échantillons. Si

l'échantillon de signal est compris dans des tolérances pré-

déterminées, c'est-à-dire des tolérances programmées dans le microprocesseur 390 pour le module analytique particulier 33a, 33b, 33c, etc, un compteur de lecture est incrémenté et un nouvel échantillon de signal est combiné par un calcul de moyenne avec la moyenne précédente. Si le nouvel échantillon

de signal n'est pas compris dans les tolérances, il est pla-

cé dans un registre de moyenne, et le compteur de lecture est remis à zéro. Lorsque le compteur de lecture atteint une valeur prédéterminée, qui correspond à quatre échantillons

de signal dans le mode de réalisation préféré, ce qui indi-

que que les quatre échantillons de signal consécutifs sont

compris dans les tolérances, le programme de lecture sauve-

garde ou enregistre la moyenne des échantillons de signal dans la mémoire du microprocesseur 390. A cet égard, on a trouvé que l'obtention d'une moyenne mobile de quatre échantillons de signal compris dans les tolérances indique que la sonde s'est stabilisée dans son environnement et que les échantillons de signal sont donc valides. Cependant, si

la sonde n'a pas atteint la stabilité après un nombre prédé-

terminé d'échantillons de signal faisant l'objet d'un calcul

de moyenne mobile, le microprocesseur 390 émet vers l'affi-

cheur 400 un message "ERREUR DE LECTURE", et le test est interrompu. Dans les cas dans lesquels on utilise une sonde

à deux canaux, on accomplit deux séquences de lecture analo-

gues séparées pour chaque canal d'électrode de la sonde, et on les enregistre en mémoire. On notera que le programme de lecture 508 est appelé par le programme de procédure de test

lorsque la sonde 40 est à l'intérieur de la cellule-de lava-

ge 18, c'est-à-dire à la "position de repos", ainsi que

lorsqu'elle est dans le réceptacle d'échantillon, c'est-à-

dire la "position d'échantillon", et le déroulement du pro-

gramme de lecture est pratiquement identique dans les deux

positions. Cependant, dans la cellule de lavage 18, ou posi-

tion de repos, le microprocesseur 390 est programmé de façon à effectuer un contrôle supplémentaire pour préserver

l'exactitude de l'analyseur 10. Dans ce contrôle supplémen-

taire, le microprocesseur 390 compare la nouvelle moyenne d'échantillons de signal avec la moyenne précédente obtenue dans la cellule de lavage 18 au cours du test précédent. Si la nouvelle moyenne n'est pas comprise dans une tolérance

prédéterminée par rapport à l'ancienne moyenne, le micro-

processeur 390 émet vers l'afficheur un message "ERREUR DE PURGE". Des tolérances inadmissibles entre l'ancienne moyenne et la nouvelle indiquent de façon caractéristique un épuisement de la solution aqueuse dans la cellule de lavage, mais cette erreur pourrait cependant résulter de

n'importe quelle forme d'instabilité de la sonde. En pré-

sence d'une telle erreur, le microprocesseur 390 instaure

en outre automatiquement l'indicateur de nécessité d'étalon-

nage, ce qui fait que le module analytique 33 ne peut four-

nir aucun résultat avant que le problème qui est à l'origine

de l'erreur soit résolu.

Le programme de calcul 510 est lancé à l'achève-

ment du programme de lecture 508 lorsque ce dernier est uti-

lisé dans la position d'échantillon. Dans ce programme de calcul, le microprocesseur 390 utilise les échantillons de

signal qu'il a obtenus et enregistrés au cours de l'exécu-

tion du programme de lecture 508, ainsi que le numéro de test actif qui a été enregistré dans le microprocesseur 390 au cours du programme d'initialisation 500, pour calculer la

concentration de la substance qui se trouve dans le récepta-

cle d'échantillon. Dans le mode de réalisation actuellement

préféré, le programme de calcul 510 consiste en une manipula-

tion mathématique des données enregistrées dans le micropro-

* cesseur 390, obtenues au cours du programme de lecture 508, et des données enregistrées en mémoire, ayant pour but de déterminer un niveau de concentration de la substance qui

est mesurée au poste de sonde sélectionné.

Selon qu'on utilise une électrode à sélectivité ionique 70a ou une électrode enzymatique 70b au poste de

sonde particulier, le programme de calcul traitera les don-

nées en utilisant la relation physique exigée pour une élec-

trode à sélectivité ionique 70a, c'est-à-dire l'équation de Nernst, ou pour l'électrode enzymatique 70b, c'est-à-dire

l'équation des enzymes, indiquées toutes deux précédemment.

Le microprocesseur 390 interprète les données pour détermi-

ner le type de l'électrode qui est employée, c'est-à-dire une électrode à sélectivité ionique 70a, une électrode enzymatique 70b ou une électrode à sélectivité ionique à

deux canaux, et il déclenche la procédure de calcul appro-

priée. Lorsque le traitement est achevé, le microprocesseur 390 émet la valeur résultante vers l'afficheur 400 qui la présente visuellement à l'utilisateur. Dans le programme de

calcul, si le multiplet d'indicateur de nécessité d'étalon-

nage est instauré, on utilise de préférence un sous-program-

me spécial qui calcule la pente des équations de Nernst et des enzymes, en prenant des concentrations pour la cellule de lavage et pour la solution d'étalonnage qui se trouvent

dans les tables de pentes enregistrées dans le microproces-

seur 390. Cette nouvelle pente calculée est ensuite enregis-

9 1 747

trée de préférence dans la mémoire de tables de pentes du microprocesseur 390, et employéeau cours de l'utilisation

ultérieure du programme de calcul 510. De plus, les nouvel-

les pentes sont de préférence affichées. Si de telles pentes sont marginales, un message d'avertissement est de préféren- ce émis vers l'afficheur. Si elles sont à l'extérieur des tolérances, le microprocesseur 390 émet automatiquement

vers l'afficheur un message "SONDE DEFECTUEUSE", et le modu-

le analytique particulier ne peut fournir aucun résultat jusqu'à ce qu'un étalonnage soit effectué avec succès. A l'achèvement du programme de calcul 510, le programme d'arrière-plan 502 est automatiquement redéclenché de façon

que le microprocesseur 390 continue à scruter le multiple-

xeur 385, pour détecter l'activation d'une autre interrup-

tion de commutateur de sélection de test 440 ou d'une autre

interruption de programme.

FONCTIONNEMENT DETAILLE DU DISPOSITIF ANALYSEUR MEDICAL

Après avoir défini la structure du dispositif ana-

lyseur 10 de l'invention, on peut maintenant décrire son fonctionnement d'ensemble. De façon générale, chacun des postes de sonde, c'est-à-dire chacun des modules analytiques

33a, 33b, 33c, etc, doit être étalonné initialement (c'est-

à-dire à la mise en fonction initiale de l'analyseur), au moyen d'une procédure d'étalonnage à deux points, et les valeurs d'étalonnage obtenues sont enregistrées dans le microprocesseur 390. Ensuite, l'accomplissement répété

d'opérations d'analyse ou de test est facilité par l'utili-

sation d'une procédure d'étalonnage à un point qui est déclenchée par le programme de procédure de test et qui permet d'obtenir une réponse rapide et des résultats exacts,

jusqu'au moment o un étalonnage est demandé par les opéra-

tions de logiciel décrites ci-dessus. La séquence de mouve-

ments de la sonde pour l'étalonnage comme pour la procédure de test ultérieure pour chaque poste de l'analyseur 10 est pratiquement la même et est représentée schématiquement sur

les figures 16 à 25.

Pour déclencher la séquence initiale d'étalonnage

à deux points, on emplit manuellement un réceptacle d'échan-

tillon 244 avec une certaine quantité d'une solution ayant une concentration connue de la substance particulière qu'on désire mesurer au poste de sonde, comme par exemple le potassium, le sodium, le glucose, etc. La concentration de

cette solution d'étalonnage est de préférence proche et dif-

férente de la concentration de la même substance dans la solution aqueuse qui est conservée dans le réservoir de stockage 350 du module analytique respectif 33a du poste de sonde. On effectue le remplissage en plaçant environ 40 à

mm3 de la solution d'étalonnage dans l'ouverture centra-

le 277 du réceptacle d'échantillon 244. On peut ensuite

placer le réceptacle d'échantillon 244 plein sur la struc-

ture de réceptacle d'échantillon 20 du poste de sonde res-

pectif particulier, de la manière décrite précédemment, pour aligner le réceptacle 244 avec la sonde 40 du poste de sonde respectif. Ensuite, un utilisateur met simplement en

fonction l'analyseur 10 au moyen de l'interrupteur d'ali-

mentation manuel 29, et dans ces conditions le circuit électronique de traitement et de commande 24 exécute son

programme d'initialisation 500 et son programme d'arrière-

plan 502, de la manière décrite précédemment. Du fait qu'à l'activation initiale de l'analyseur tous les indicateurs de nécessité d'étalonnage sont instaurés, un message "NECESSITE D'ETALONNAGE" est automatiquement affiché sur l'afficheur à cristaux liquides 400 lorsqu'on actionne le commutateur de demande de test 440 respectif pour le poste de sonde particulier désiré sur un module analytique 33a, 33b, etc, et le microprocesseur actionne le moteur pas à pas 321 particulier du poste de sonde sélectionné, ce qui fait

monter axialement le chariot de sonde 300, et plus particu-

lièrement la sonde 40, vers la position "de repos" indiquée sur la figure 16, c'est-à-dire la position dans laquelle l'extrémité inférieure de la sonde 40 se trouve au niveau de la transition entre la chambre de lavage 166 et la chambre

d'aspiration 165 de la cellule de lavage -18.

Pour déclencher la procédure d'étalonnage, l'uti-

lisateur bascule manuellement le commutateur d'étalonnage 28 qui se trouve sur le panneau d'affichage incliné du coffret de l'analyseur 10, et le microprocesseur 390 émet alors un message "ETALONNAGE" vers l'afficheur 400. On doit alors actionner à nouveau manuellement le commutateur de demande de test 440 respectif pour le poste de sonde ou le module analytique 33 désiré particulier. La chambre de

lavage 166 est ensuite immédiatement purgée avec une certai-

ne quantité de la solution aqueuse ayant une concentration connue de la substance à mesurer, c'est-à-dire du sodium, du potassium, du glucose, etc, dans le module analytique 33a, 33b, 33c, etc, par la mise en fonction de la pompe 352 du poste de sonde, par l'intermédiaire de la commande de pompe commune, ce qui provoque le prélèvement de la solution

aqueuse dans le réservoir de stockage de fluide 350 parti-

culier correspondant au module, et l'application de cette solution à l'orifice d'entrée 194 de la chambre de lavage

166, par l'intermédiaire du conduit de pompe 218 et du pas-

sage 212 formé dans la plaque de montage de cellule de

lavage 156. Simultanément, la pompe 352 effectue une aspi-

ration par la paire de conduits 216 et 222 branchés aux

passages respectifs 210 et 214 qui sont formés dans la pla-

que de montage de cellule de lavage 156, et qui communi-

quent avec les orifices d'aspiration 192 et 196 de la eel-

lule de lavage. Cette aspiration a pour effet d'évacuer la

solution aqueuse usée qui se trouve dans la chambre d'aspi-

ration annulaire 165, et cette solution est renvoyée vers le réservoir de fluide usé 351 -du module 33 particulier,

par l'intermédiaire des conduits 216 et 222 et du disposi-

tif d'élimination de bulles 365. De cette manière, la cel-

lule de lavage 18 est purgée avec la quantité de solution aqueuse de concentration connue qui est mise en circulation de façon à traverser la chambre de lavage 166, à descendre à travers l'ouverture 164 et à traverser ensuite la chambre d'aspiration 165. Ainsi, grâce à la purge, la cellule de lavage 18 contient ou conserve une quantité ou une colonne suffisante de solution aqueuse après l'achèvement du cycle

de purge.

L'orifice d'aspiration supérieur 196 de la cellu-

le de lavage 18 élimine essentiellement l'air emprisonné susceptible de s'accumuler dans la région supérieure de la chambre de lavage 166, et la quasi-totalité de la solution aqueuse qui entre dans la chambre de lavage 166 descend par gravité en traversant l'ouverture 164 en direction de l'ouverture de la chambre d'aspiration 165, dans laquelle elle est aspirée vers l'extérieur, de façon périphérique, et elle traverse l'orifice d'aspiration 192. On notera à cet égard que la chambre d'aspiration 165 est conçue de

façon à extraire la solution aqueuse qui descend par l'ou-

verture 164 de la cellule de lavage avec un débit égal au

débit avec lequel la solution est introduite dans la cham-

bre de lavage 166, de façon à éviter le passage de la solu-

tion par l'ouverture inférieure 167 de la cellule de lava-

ge. En outre, bien que le mode de réalisation préféré com-

porte une paire d'orifices d'aspiration dans la cellule de

lavage, l'homme de l'art notera qu'un seul orifice d'aspira-

tion est nécessaire pour atteindre le but recherché.

En outre, une caractéristique extrêmement impor-

tante et originale de l'invention consiste en ce que, dans le but de déplacer rapidement la sonde 40 entre la cellule de lavage 18 et l'échantillon contenu dans le réceptacle d'échantillon, il est nécessaire dans la configuration

actuellement préférée de l'invention, d'employer une cellu-

le ou une enceinte de lavage ayant une extrémité supérieure fermée et une extrémité inférieure ouverte, et qui ne laisse pas goutter ou baver la solution aqueuse dans le

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réceptacle d'échantillon. On obtient ceci dans l'invention par la conception originale de la cellule de lavage 18 et de la structure de sonde 14, en combinaison avec le système de pompage et d'aspiration 22 de chaque module 33, de façon à profiter des caractéristiques naturelles de tension super-

ficielle d'une solution aqueuse. Plus précisément, on a trou-

vé qu'en limitant la taille de l'ouverture 164 à une valeur

comprise entre 1,27 mm et 6,35 mm, on peut utiliser les pro-

priétés de tension superficielle de la solution aqueuse de manière que cette dernière forme un ménisque inversé à l'extrémité ouverte ou à l'ouverture inférieure 167 de la cellule de lavage 18, lorsque la sonde est dans la cellule

de lavage. Le ménisque est formé par les propriétés de ten-

sion superficielle de la solution aqueuse, et lorsque la solution est maintenue dans la cellule de lavage ayant une extrémité supérieure fermée et une extrémité inférieure

ouverte, la pression atmosphérique agit en direction ascen-

dante sur la solution, à travers l'extrémité inférieure

ouverte, de façon à supporter le ménisque de fluide inversé.

En outre, le faible écart entre le diamètre de la sonde 40 et celui de l'ouverture 167 évite que le fluide aqueux ne bave pendant le mouvement alternatif de la sonde à travers

le ménisque; dans le mode de réalisation préféré, le dia-

mètre de la sonde est de 4,85 mm et celui de l'ouverture 167 est de 5,16 mm. En outre, pour ne pas perturber la formation

et le maintien du ménisque inversé lorsque la sonde se trou-

ve à l'intérieur de la cellule de lavage, la configuration annulaire de la chambre d'aspiration 165 a pour effet

d'extraire la solution en direction radiale, vers l'exté-

rieur, par l'ouverture 164 adjacente à l'ouverture 167.

Ensuite, le fonctionnement de la pompe 352 et du moteur pas à pas 321 est arrêté, et on mesure en sortie de l'amplificateur de sonde 450 des valeurs de tension qui sont

générées par l'électrode de sonde 70 dans la-solution aqueu-

se d'étalonnage qui est maintenue dans la cellule de lavage.

L'arrêt du fonctionnement du moteur 321 et de la pompe 352 élimine toute introduction de bruit transitoire dans les mesures faites par la sonde. Comme on l'a décrit ci-dessus de façon plus détaillée, les ordres du programme de lecture commandent le prélèvement de quatre échantillons de signal consécutifs, avec la conservation d'une valeur moyenne

d'échantillon dans la mémoire du microprocesseur 390.

Lorsque la séquence de mesure de l'électrode de sonde est terminée, la pompe 352 et le moteur 321 sont remis en marche et la sonde 40 est abaissée de la chambre de lavage 166 vers la chambre d'aspiration 165, comme le montre la figure 17. La poursuite du mouvement axial descendant de la sonde amène l'extrémité de la sonde à traverser le ménisque inversé M et à passer en outre au niveau de l'ouverture périphérique de la chambre d'aspiration 165, dans laquelle toute solution adhérant à la sonde 40 est complètement décollée et aspirée par l'orifice de sortie 192, comme le montre la figure 18. Du fait de la vitesse de l'air qui est aspiré par l'orifice de sortie, l'extrémité de la sonde 40 est en outre parfaitement séchée à l'air à la suite du passage par l'ouverture 167. La poursuite du mouvement

axial fait entrer l'extrémité de la sonde 40 dans la secon-

de solution d'étalonnage qui est maintenue dans le récepta-

cle d'échantillon 244, comme le montre la figure 19.

Comme le montre schématiquement la figure 19, l'entrée de l'extrémité de la sonde 40 dans l'ouverture centrale 277 du réceptacle d'échantillon 244 est facilitée par le chanfrein tronconique 87 ou 123 (représenté sur les

figures 6 et 7) qui est respectivement formé sur l'électro-

de à sélectivité ionique 70a et sur l'électrode enzymatique b. La poursuite du mouvement de descente de la sonde 40 a

pour effet de déplacer vers le haut la solution d'étalonna-

ge qui se trouve dans l'ouverture 277, ce qui fait que cette

solution déborde par-dessus l'extrémité inclinée de l'ou-

verture 277 et tombe dans l'espace annulaire qui est formé entre la paroi cylindrique extérieure 275 et la paroi cylindrique intérieure du réceptacle d'échantillon 244. Dans le mode de réalisation préféré, le diamètre de l'ouverture 277 est supérieur d'environ 50 pm à 250 pm, et de préférence de 75 pm au diamètre extérieur de la sonde, ce qui fait que la solution d'étalonnage qui est contenue dans l'ouverture 277 forme une pellicule mince recouvrant toute la longueur de l'électrode, assurant ainsi une immersion complète de l'électrode 70 dans la solution. On notera en outre que du fait que la configuration des électrodes 70a et 70b de l'invention maintient les membranes des électrodes sur une

partie de diamètre réduit des éléments rapportés d'électro-

de, un contact direct entre les membranes 100, 102 et 140 et les parois latérales de l'ouverture 277 du réceptacle

d'échantillon 244 est évité, et on a trouvé que ceci augmen-

tait considérablement la durée de vie des électrodes.-

Pour éviter la présence de bulles d'air sur l'électrode 70 dans le réceptacle d'échantillon 244, on fait osciller verticalement la sonde 40, c'est-à-dire qu'on la

fait monter et descendre sur une courte distance à l'inté-

rieur du réceptacle d'échantillon, en actionnant séquen-

tiellement le moteur de sonde 321 vers le haut et vers le bas (comme le montrent les figures 20 et 21), après quoi la sonde reste à sa position inférieure représentée sur la figure 21, à laquelle on arrête à nouveau le fonctionnement de la pompe 352 et du moteur 321. Pendant cette oscillation, les bulles d'air éventuellement présentes sur la sonde

migrent vers le canal axial 279 qui est formé dans l'ouver-

ture 277 du réceptacle d'échantillon et elles peuvent s'évacuer librement vers l'atmosphère. Avec l'électrode 70 disposée dans le réceptacle d'échantillon, on prélève quatre

échantillons de signal supplémentaires à la sortie de l'am-

plificateur 450 de la sonde 40, et on les traite et on les

enregistre dans la mémoire du microprocesseur 390.

On redéclenche ensuite le fonctionnement de la pompe 352 et du moteur pas à pas 321, ce qui fait monter la sonde 40 axialement à partir du réceptacle d'échantillon

244, pour la ramener dans la cellule de lavage 18, c'est-à-

dire à la position "de repos". Lorsque l'extrémité inférieu-

re de la sonde 40 traverse l'ouverture de la chambre d'aspi- ration 165, le ménisque inversé est automatiquement reformé par la tension superficielle de la solution, et la majeure partie de la quantité d'échantillon restant sur la sonde 40

est décollée de la sonde 40 et aspirée par l'orifice d'aspi-

ration 192, comme le montre la figure 22. La sonde 40 conti-

nue ensuite sa montée vers la position représentée sur la figure 23, dans laquelle elle est positionnée à l'intérieur de la chambre de lavage 166. Pour assurer un nettoyage correct de la sonde 40, cette dernière est ensuite soumise à une oscillation axiale vers le haut et vers le bas (comme le montrent les figures 24 et 25), ce qui réalise un lavage

très complet de l'électrode 70, toute fraction de l'échan-

tillon restant sur la sonde étant alors emportée par la solution aqueuse qu'on fait circuler simultanément dans la chambre de lavage 166. On voit donc que la solution aqueuse contenue dans la chambre de lavage 18 remplit à la fois la fonction de solution d'étalonnage et de milieu de lavage de

la sonde.

Sous l'effet des ordres du programme de calcul, les valeurs ou les signaux lus qui ont été obtenus et ont été enregistrés dans la mémoire du microprocesseur au cours de cet étalonnage initial à deux points (c'est-àdire dans la cellule de lavage 18 et dans le réceptacle d'échantillon 244) , sont ensuite traités par le microprocesseur 390 pour déterminer un terme de pente pour les équations de Nernst ou des enzymes {selon qu'on utilise sur le poste de sonde particulier une électrode à sélectivité ionique 70a ou une électrode enzymatique 70b), et ce terme de pente est ensuite enregistré dans la mémoire du microprocesseur 390 pour être utilisé ultérieurement dans des calculs de comparaison de

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pente et d'analyse. Ainsi, on réalise initialement un éta-

lonnage à deux points avec deux solutions d'étalonnage de concentration connue, le premier point étant à l'intérieur de la chambre de la cellule de lavage et le second point étant dans le réceptacle d'échantillon. Une fois qu'on a accompli l'étalonnage à deux points pour le poste de sonde

(et de façon similaire pour les autres postes de sonde res-

tants), on peut déclencher sélectivement des séquences de test réelles successives ou répétées, au poste de sonde

étalonné et, comme expliqué ci-après, ces séquences n'uti-

lisent qu'un système d'étalonnage à un seul point.

Pour déclencher une procédure de test ou de mesu-

re désirée dans l'analyseur 10, on doit extraire-d'un patient, d'une manière classique, un échantillon de fluide physiologique tel qu'un échantillon de sang, de sérum ou de plasma, et l'introduire dans un réceptacle d'échantillon supplémentaire 244, de la manière décrite précédemment. On place le réceptacle d'échantillon sur la structure de réceptacle d'échantillon 20 du poste de sonde désiré (c'est-à-dire du module analytique 33a, 33b, 33c, etc) qui doit être utilisé, et on l'aligne de façon similaire à ce poste, au moyen du mécanisme à déclic pour le réceptacle

d'échantillon. On bascule ensuite manuellement le commuta-

teur de demande de test 440 pour le poste de sonde particu-

lier, ce qui provoque le déclenchement de la procédure de

test dans le microprocesseur 390. Des opérations de manipu-

lation de la sonde 40 et des opérations de la pompe 352 et

du moteur pas à pas 321 identiques à celles décrites précé-

demment en relation avec la procédure d'étalonnage, et

représentées sur les figures 16 à 26, sont ensuite exécu-

tées séquentiellement, ce qui conduit à l'enregistrement dans la mémoire du microprocesseur des signaux de lecture

de l'électrode obtenus dans la cellule de lavage 166 (c'est-

à-dire des valeurs d'étalonnage à un seul point), ainsi qu'à l'enregistrement dans la mémoire du microprocesseur des signaux de lecture de l'électrode obtenus dans le réceptacle d'échantillon 244. Les signaux de lecture qui sont obtenus dans la cellule de lavage 166 procurent un étalonnage à un seul point pour la mesure relative qui est faite dans le réceptacle d'échantillon, et le microprocesseur 390 compare les mesures à des moyennes de mesures antérieures qui sont conservées dans la mémoire, pour la correction du signal d'étalonnage. Ensuite, le microprocesseur traite les valeurs

obtenues et enregistrées pour déterminer une valeur de con-

centration pour la substance qui est mesurée, et le micro-

processeur présente cette valeur en sortie sur l'afficheur

numérique 400.

La description qui précède permet de voir que

l'invention permet une détermination automatique de la con-

centration de substances contenues dans un échantillon,

d'une manière rapide et efficace, sans utiliser des structu-

res de valves complexes comme c'était le cas dans l'art

antérieur. De plus, une caractéristique importante de l'in-

vention consiste en ce qu'elle permet d'effectuer des mesu-

res précises sans utiliser des systèmes thermostatiques com-

plexes pour la régulation de température. Ceci est rendu possible par la manipulation rapide et simple de la sonde

entre la cellule de lavage et l'échantillon de fluide phy-

siologique inconnu, par un seul mouvement axial vertical, qui permet d'effectuer à des instants très proches les

mesures dans la cellule de lavage et dans le fluide physio-

logique. En outre, du fait de l'inertie thermique relative-

ment grande de la sonde 40, en comparaison avec le volume extrêmement faible de l'échantillon de fluide physiologique (c'est-à-dire d'environ 50 mm3), et du fait que la sonde 40 est normalement maintenue à la température ambiante dans la

solution aqueuse, dans la cellule de lavage, lorsque la son-

de est rapidement immergée dans le réceptacle d'échantillon, elle provoque une égalisation immédiate de la température de l'échantillon de fluide physiologique avec la température de la sonde, cette température étant pratiquement égale à la

température de la solution aqueuse dans la cellule de lavage. Du fait que la température de la solution d'étalonnage dans

la cellule de lavage est égale à la température de l'échan-

tillon de fluide physiologique, lorsque la sonde est rapide- ment immergée dans l'échantillon, les erreurs produites par une différence de température entre la solution d'étalonnage

et l'échantillon sont éliminées. Ainsi, l'invention intro-

duit une simplification importante dans l'instrumentation de l'art antérieur, du fait que l'inertie thermique élevée et les excellentes caractéristiques de conductivité thermique

de la sonde constituent un moyen simple pour établir un cou-

plage thermique entre la solution aqueuse de la cellule de lavage et l'échantillon qui est contenu dans le réceptacle

d'échantillon.

Il faut en outre noter que les seuls éléments mobiles de l'analyseur 10 de l'invention sont les moteurs

pas à pas de sonde 321 et les pompes 352, montés dans cha-

cun des modules analytiques 33a, 33b, 33c, etc. L'invention permet en outre d'utiliser aussi bien des électrodes à sélectivité ionique que des électrodes enzymatiques dans le même système analyseur, les seules différences importantes

dans l'utilisation de ces électrodes dans l'analyseur rési-

dant dans le programme de calcul 510 du logiciel de l'ordi-

nateur. L'invention dispose ainsi d'un très grand potentiel pour permettre une analyse précise de diverses substances présentant un intérêt. De façon similaire, l'homme de l'art notera que lorsqu'on aura développé de nouvelles matières ionophores et de nouvelles membranes enzymatiques, on pourra aisément les incorporer respectivement dans les électrodes à sélectivité ionique 70a et dans les électrodes enzymatiques

b, pour accroître encore le potentiel de mesure de l'ana-

lyseur 10 de l'invention.

En considérant les figures 26 et 27, on voit un mode de réalisation supplémentaire de la cellule de lavage à

extrémité ouverte 18 de l'invention. Dans ce mode de réali-

sation supplémentaire, la cellule de lavage 18a comprend une plaque de base 150a et une paire d'ouvertures de montage 202a qui permettent le montage de la cellule de lavage 18a sur le module analytique 33, d'une manière analogue à celle décrite précédemment. De façon similaire, la sonde 40 est

déplacée d'un mouvement alternatif axial sur toute la lon-

gueur de la cellule de lavage 18a, pour être placée séquen-

tiellement dans la cellule de lavage 18a et dans le récepta-

cle d'échantillon. Cependant, dans ce mode de réalisation,

l'enceinte 600 de la cellule de lavage consiste de préféren-

ce en une enceinte tubulaire cylindrique qui, comme le mon-

tre la figure 27, est de préférence divisée par des cloi-

sons radiales 602 et 604, pour définir trois chambres annu-

laires 606, 608 et 610. Chacune des chambres 606, 608 et 610 contient un bloc de mousse réticulée respectif 612, 614 et 616. Chacun des blocs de mousse 612, 614 et 616 présente une ouverture centrale qui le traverse axialement et qui

est de préférence formée de façon à avoir un diamètre légè-

rement inférieur au diamètre de la sonde 40, de façon que

pendant le mouvement alternatif axial de la sonde à l'inté-

rieur de la cellule de lavage 18a, les blocs de mousse réticulée 612, 614 et 616 frottent légèrement la surface de la sonde. Les cloisons 602 et 604 et des flasques 618 et 620 comprennent en outre une ouverture centrale qui les traverse axialement et qui est de préférence dimensionnée

de façon à avoir un diamètre légèrement supérieur au diamè-

tre de la sonde 40, et ces ouvertures agissent en combinai-

son mutuelle d'une manière analogue à la douille en étoile 168 de l'autre mode de réalisation de la cellule de lavage 18, de façon à guider la sonde 40 pendant son mouvement

alternatif axial à travers la cellule de lavage 18a.

Les chambres 606 et 608 comportent de préférence des ouvertures 626 et 628 qui sont reliées à un système de

pompage et d'alimentation analogue à celui décrit précédem-

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ment, pour introduire dans les chambres 606 et 608 une solu-

tion aqueuse ayant une concentration connue pour la substance qu'on désire mesurer. De façon similaire, les trois chambres

606, 608 et 610 comportent toutes de préférence des ouvertu-

res respectives 630, 632 et 634 qui sont reliées à un systè- me de pompage et d'aspiration, de façon à extraire du fluide

de chacune des chambres respectives 606, 608 et 610.

Dans cet autre mode de réalisation, une solution aqueuse séparée est de préférence introduite dans chacune des chambres 606 et 608, de façon que la chambre 606 puisse constituer une première zone d'étalonnage et la chambre 608 puisse constituer une seconde zone d'étalonnage. La sonde 40 peut ainsi être descendue axialement de la première chambre 606 vers la seconde chambre 608, en effectuant des mesures

dans chacune des chambres de la manière décrite précédem-

ment, pour obtenir constamment et rapidement un étalonnage de la sonde en deux points. La chambre inférieur 610 est utilisée de préférence en chambre de séchage, pour faire disparaître toute fraction de la solution aqueuse qui reste sur la sonde avant que cette dernière ne sorte de la cellule

en direction du réceptacle d'échantillon.

On voit que dans ce second mode de réalisation de la cellule de lavage 18a, les blocs de mousse réticulée 612, 614 et 616 font fonction de substrat ou de support pour la solution aqueuse qu'on fait circuler dans la cellule de lavage, et ils évitent ainsi que la solution aqueuse ne bave hors de la cellule de lavage 18a. On note en outre que, si on le désire, on peut utiliser ce même type de cellule de

lavage à mousse réticulée dans une configuration ne compor-

tant que deux cellules, au lieu de la configuration à trois cellules qui est représentée, auquel cas on n'utilise alors

qu'une seule chambre de lavage et d'étalonnage et une cham-

bre de séchage. Dans un tel mode de réalisation à deux

cellules, on effectuerait évidemment l'étalonnage de la son-

de de la manière décrite précédemment en relation avec le mode de réalisation de la cellule de lavage 18 qui est représenté sur la figure 4. L'homme de l'art notera en outre que dans le mode de réalisation supplémentaire 18a de la cellule de lavage, le système de pompage et d'aspiration décrit précédemment devra être modifié en conséquence, pour permettre le stockage et l'évacuation séparés des deux

solutions aqueuses séparées dans chaque module.

Il va de soi que de nombreuses modifications peu-

vent être apportées aux procédés et aux dispositifs décrits

et représentés, sans sortir du cadre de l'invention.

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Claims (89)

REVENDICATIONS

1. Dispositif analyseur destiné à mesurer la con-

centration d'une substance désirée contenue dans un échan-

tillon de fluide physiologique, caractérisé en ce qu'il comprend: une sonde (40) portant une électrode (70) desti- née à générer un signal électrique sous l'effet de la

détection de la substance désirée; un réceptacle d'échan-

tillon (244) dimensionné de façon à recevoir un échantillon de fluide physiologique; une enceinte (162) formée de

façon à recevoir la sonde (40) et à emmagasiner une certai-

ne quantité d'une solution présentant une concentration con-

nue de la substance qu'on désire mesurer; des moyens (16) destinés à déplacer la sonde (40) alternativement entre l'enceinte (162) et le réceptacle d'échantillon (244), pour générer un signal électrique à partir de l'électrode (70) à la fois dans la solution et dans l'échantillon de fluide physiologique; des moyens (24) destinés à traiter

les signaux électriques pour déterminer une valeur de con-

centration résultante de la substance désirée dans l'échan-

tillon de fluide physiologique; et des moyens (26) desti-

nés à afficher le niveau de concentration résultant.

2. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que l'enceinte (162) est placée au-dessus du réceptacle d'échantilion (244) et elle comporte à son extrémité distale inférieure une ouverture (167) que la

sonde traverse en accomplissant son mouvement alternatif.

3. Dispositif selon la revendication 2, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre des moyens qui coopèrent avec l'enceinte (162, 600), pour interdire le passage à travers l'ouverture de l'enceinte de la solution qui est

emmagasinée dans l'enceinte.

4. Dispositif selon la revendication 3, caracté-

risé en ce que les moyens d'interdiction comprennent des moyens destinés à former un ménisque de fluide inversé (M) qui s'étend transversalement à l'ouverture (167), ou

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bien un élément rapporté en mousse (612, 614, 616) qui est placé à l'intérieur de l'enceinte (600) et qui est conçu de façon à supporter à l'intérieur de l'enceinte la quantité

de solution qui est emmagasinée.

5. Dispositif selon la revendication 3, caractéri- sé en ce qu'il comprend en outre des moyens (192, 194, 352) destinés à faire circuler périodiquement une quantité de la solution à travers l'enceinte (162), sans que la solution

traverse l'ouverture (167) formée dans l'enceinte.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractéri-

sé en ce que les moyens de circulation de solution compren-

nent un orifice de sortie (192) formé dans l'enceinte (162)

en position adjacente à l'ouverture précitée (167); un ori-

fice d'entrée (194) formé dans l'enceinte à un niveau situé au-dessus de l'orifice de sortie; des moyens (352) destinés

à introduire une certaine quantité de la solution à l'orifi-

ce d'entrée et des moyens (352) destinés à extraire simulta-

nément la même quantité de solution par l'orifice de sortie.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractéri-

sé en ce qu'il comprend en outre un second orifice de sortie (196) formé dans l'enceinte (162) à un niveau supérieur à

celui de l'orifice d'entrée (194).

8. Dispositif selon la revendication 5, caractéri-

sé en ce que la sonde (40) est formée de façon à avoir une

inertie thermique notablement supérieure à l'inertie thermi-

que du fluide physiologique qui est contenu dans le récepta-

cle d'échantillon (244), afin que la température du fluide physiologique s'égalise avec la température de la sonde au

moment de l'immersion de la sonde dans le fluide physiolo-

gique.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractéri-

sé en ce que l'électrode se trouvant sur la sonde (40), con-

siste en une électrode à sélectivité ionique (70a) ou en une électrode enzymatique (70b), ou bien est constituée par une

paire d'électrodes (100, 102).

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O10. Un procédé pour mesurer la concentration d'une substance intéressante contenue dans un échantillon de fluide

physiologique, caractérisé en ce qu'il comprend les opéra-

tions suivantes: on étalonne une électrode (70) dans une enceinte ayant une extrémité inférieure ouverte et contenant

une colonne d'une solution présentant une concentration con-

nue d'une substance intéressante qu'on désire mesurer; on

déplace axialement cette électrode (70) à travers l'extrémi-

té ouverte de l'enceinte (162), pour l'introduire dans un

réceptacle d'échantillon (244) contenant une certaine quan-

tité de fluide physiologique; on génère un signal électri-

que à partir de l'électrode (70) sous l'effet de la détec-

tion de la substance intéressante dans la quantité précitée de fluide physiologique; on traite le signal électrique pour déterminer une valeur de concentration de la substance

intéressante dans la quantité précitée de fluide physiolo-

gique; et on affiche cette valeur de concentration.

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'opération consistant à interdire le passage de la colonne de solution à travers

l'extrémité ouverte de l'enceinte (162).

12. Procédé selon la revendication 11, caractéri-

sé en ce que l'opération d'interdiction comprend la forma-

tion d'un ménisque de fluide inversé (M) en position adja-

cente à l'extrémité ouverte de l'enceinte (162).

13. Procédé selon la revendication 12, caractéri-

sé en ce qu'il comprend l'opération supplémentaire qui con-

siste à sécher l'électrode (70) pour faire disparattre de celle-ci toute fraction de la colonne de solution, avant

que l'électrode vienne en contact avec le fluide physiolo-

gique contenu dans le réceptacle d'échantillon (244).

14. Procédé selon la revendication 13, caractéri-

sé en ce qu'il comprend l'opération supplémentaire qui con-

siste à déplacer axialement l'électrode (70) pour la ramener du réceptacle d'échantillon (244) vers l'enceinte (162),

259174?

après l'opération de génération de signal électrique.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération supplémentaire qui consiste

à sécher l'électrode (70) avant de la ramener dans l'encein-

te (162). 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'opération d'étalonnage comprend les opérations suivantes: on génère un signal électrique à partir de

l'électrode (70) sous l'effet de la détection de lasubs-

tance intéressante dans la colonne de solution contenue dans l'enceinte (162); on traite ce signal électrique pour déterminer une valeur de pente d'étalonnage pour l'électrode (70); et on enregistre cette valeur de pente d'étalonnage pour l'utiliser dans le traitement du signal électrique généré par l'électrode (70) lorsqu'elle est immergée dans

le fluide physiologique.

17. Procédé de mesure de la concentration d'une

substance contenue dans un échantillon de fluide physiolo-

gique, par l'utilisation d'une électrode (70), caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: on place une certaine quantité de fluide physiologique dans un réceptacle d'échantillon (244); on maintient dans une solution qui est pratiquement à la température ambiante et qui présente une concentration connue de la substance qu'on désire mesurer, une sonde (40) sur laquelle est montée une électrode (70), capable de générer un signal électrique proportionnel à la concentration de la substance qu'on désire mesurer et qui est en contact avec cette électrode, cette sonde (40) ayant une inertie thermique notablement supérieure à celle de la quantité précitée de fluide physiologique; on génère un premier signal électrique à partir de l'électrode (70) immergée dans la solution à la température ambiante; on transporte la sonde (40) de la solution à la température ambiante vers la quantité précitée de fluide physiologique se trouvant dans le réceptacle d'échantillon (244), pour

que la température de la quantité précitée de fluide physio-

logique s'égalise pratiquement avec la température de la solution à la température ambiante, par conduction thermique entre la sonde (40) et le fluide physiologique; on génère un second signal électrique à partir de l'électrode (40) immergée dans la quantité précitée de fluide physiologique, avec un faible écart de temps par rapport au premier signal

électrique; on traite les premier et second signaux électri-

ques pour déterminer une valeur de concentration de la substance à mesurer dans la quantité précitée de fluide physiologique; et on affiche la valeur de concentration qui

a été déterminée.

18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'opération de maintien de la sonde (40) comprend l'opération consistant à placer la sonde dans une enceinte

à extrémité ouverte (162) conçue pour emmagasiner une cer-

taine quantité de la solution à la température ambiante.

19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération supplémentaire, accomplie après l'opération de génération du second signal électrique, qui consiste à transporter la sonde (40) pour la ramener du

réceptacle d'échantillon (244) vers l'enceinte (162).

20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération supplémentaire qui consiste à laver la sonde (40) et l'électrode (70) à l'intérieur de l'enceinte (162), après le retour de la sonde (40) du

réceptacle d'échantillon (244) vers l'enceinte (162).

21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération supplémentaire qui consiste à étalonner l'électrode (70) dans l'enceinte (162), avant le transport de la sonde (40) de l'enceinte (162) vers le

réceptacle d'échantillon (244).

22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que les première et seconde opérations de transport consistent en un déplacement axial alternatif de la sonde (40) entre l'enceinte (162) et le réceptacle d'échantillon

(244).

23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'opération supplémentaire, accomplie entre la première opération de transport et la seconde opération de génération de signal électrique, qui consiste à sécher la sonde (40) et l'électrode (70), avant que l'électrode vienne en contact avec la quantité précitée

de fluide physiologique.

24. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération supplémentaire qui consiste à purger périodiquement de l'enceinte (162) la solution à la température ambiante, et à introduire dans l'enceinte une

quantité supplémentaire de solution à la température ambian-

te. 25. Cellule de lavage pour une sonde à électrode, caractérisée en ce qu'elle comprend: une enceinte (162)

traversée par un passage définissant des première et secon-

de chambres (166, 164) à travers lesquelles une sonde à électrode (40) se déplace avec un mouvement alternatif, la seconde chambre (164) étant placée verticalement au-dessous

de la première chambre (166) et se terminant par une ouver-

ture (167) à l'extrémité inférieure de l'enceinte (162); un orifice d'entrée (194) qui communique avec la première chambre et qui est conçu de façon à introduire une certaine

quantité de fluide dans la première chambre, ce fluide-

s'écoulant par gravité de façon à emplir les première et seconde chambres (166, 164); un orifice de sortie (165, 192) qui communique avec la seconde chambre (164) et qui

est conçu de façon à extraire du fluide de la seconde cham-

bre, en position adjacente à l'ouverture (167); et le passage précité est dimensionné par rapport à l'ouverture (167) et à la quantité de fluide emplissant les première et seconde chambres (166, 164), de façon à former un ménisque de fluide inversé (M) au niveau de l'ouverture (167), pour

empêcher le passage du fluide à travers l'ouverture pendant.

la présence et le déplacement alternatif de la sonde à

électrode (40) dans l'enceinte (162).

26. Cellule de lavage selon la revendication 25, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une seconde sortie (196) placée à l'extrémité supérieure de la première chambre (166) pour effectuer une aspiration sur la quantité

de fluide qui se trouve dans les première et seconde cham-

bres (166, 164).

27. Cellule de lavage selon la revendication 26, caractérisée en ce que l'orifice de sortie qui communique avec la seconde chambre (164) comprend une chambre annulaire

(165) qui est disposée de façon coaxiale en position adja-

cente à l'ouverture (167) à l'extrémité inférieure de

l'enceinte (162).

28. Cellule de lavage selon la revendication 27, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens qui

coopèrent avec la sonde (40) pour former un joint d'étan-

chéité dynamique (154) entre la sonde à électrode (40) et

la cellule de lavage (18) en position adjacente à l'extrémi-

té supérieure de l'enceinte (162).

29. Cellule de lavage selon la revendication 28,

caractérisée en ce que les moyens formant un jointd'étad-éité dyni-

que comprennent un joint replié (154) dont une extrémité est en contact avec la sonde à électrode (40) et dont

l'extrémité opposée est en contact avec l'extrémité supé-

rieure de l'enceinte (162).

30. Cellule de lavage selon la revendication 29,

caractérisée en ce que le passage précité comprend une pai-

re de passages de tailles différentes disposés de façon

coaxiale, et le plus grand de ces passages définit la pre-

mière chambre (166) tandis que le plus petit des passages

définit la seconde chambre (164).

31. Procédé de manipulation d'une sonde (40) portant une électrode (70), entre une enceinte (162) ayant

une extrémité inférieure ouverte et un réceptacle d'échan-

tillon (244) contenant un échantillon de fluide physiologi-

que, disposé verticalement au-dessous de l'enceinte (162), caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: on dispose une sonde à électrode (40) à l'intérieur d'une enceinte (162) définissant une chambre de fluide ayant une

extrémité inférieure ouverte (167); on introduit une cer-

taine quantité de fluide pour emplir la chambre de fluide, tout en empêchant le passage du fluide par l'extrémité ouverte (167) de la chambre; m déplae axialarr daslesede snsla sonde (40) à travers l'extrémité ouverte de l'enceinte (162), pour l'introduire dans le réceptacle d'échantillon (244), afin d'immerger la sonde à électrode (40) dans un

échantillon de fluide physiologique contenu dans le récep-

tacle d'échantillon (244), tout en effectuant une aspira-

tion au voisinage de l'extrémité ouverte (167) de la cham-

bre, pour éliminer de la sonde toute fraction du fluide;

et on déplace axialement dans les deux sens la sonde (40) à partir i récepta-

cle d'échantillon (244) vers l'enceinte (162), tout en effectuant une aspiration au voisinage de l'extrémité ouverte de la chambre, pour éliminer de la sonde toute fraction de l'échantillon de fluide 'physiologique restant

sur la sonde (40).

32. Procédé selon la revendication 31, caracté-

risé en ce qu'il comprend l'opération supplémentaire qui

consiste à faire osciller verticalement la sonde à électro-

de (40) à l'intérieur de l'échantillon de fluide physiolo-

gique, pour éliminer des bulles d'air éventuelles qui se

sont accumulées sur la sonde (40) immergée dans l'échantil-

ion de fluide physiologique.

33. Procédé selon la revendication 32, caracté-

risé en ce qu'il comprend l'opération supplémentaire qui

consiste à faire osciller verticalement la sonde à électro-

de (40) dans la chambre de fluide, pour laver la sonde à

l'intérieur de l'enceinte (162).

34. Porte-échantillon prévu pour l'utilisation

dans un dispositif analyseur de fluide physiologique compor-

tant une sonde (40) conçue pour être introduite dans ce porte-échantillon, caractérisé en ce qu'il comprend: un réceptacle ayant une extrémité supérieure ouverte et une extrémité inférieure fermée; une ouverture (277) formée dans le réceptacle et descendant axialement de l'extrémité supérieure vers l'extrémité inférieure, cette ouverture étant dimensionnée de façon à recevoir la sonde (40) et étant conçue pour emmagasiner un échantillon de fluide physiologique; et un réservoir formé autour de l'ouverture (277) et dimensionné de façon à recevoir la fraction de

l'échantillon de fluide physiologique qui déborde de l'ou-

verture lorsque la sonde (40) est introduite dans l'ouver-

ture.

35. Porte-échantillon selon la revendication 34, caractérisé en ce que l'ouverture (277) est formée avec une configuration cylindrique ayant un diamètre supérieur au

diamètre de la sonde (40).

36. Porte-échantillon selon la revendication 35, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure de l'ouverture

(277) est formée avec une configuration inclinée.

37. Porte-échantillon selon la revendication 36, caractérisé en ce que le réservoir consiste en une chambre

annulaire qui s'étend autour de l'ouverture (277).

38. Porte-échantillon selon la revendication 37,

caractérisé en ce que l'ouverture (277) et la chambre annu-

laire sont disposées de façon coaxiale dans le réceptacle

(244).

39. Porte-échantillon selon la revendication 34, caractérisé en ce que l'ouverture (277) comporte un canal

axial (279) à sa périphérie.

40. Porte-échantillon selon la revendication 39,

caractérisé en ce qu'il comprend en outre un collet annu-

laire (270) formé en position adjacente à l'extrémité infé-

rieure du réceptacle (244).

41. Porte-échantillon selon la revendication 40, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure de l'ouverture (277) est formée avec une configuration complémentaire de l'extrémité de la sonde (40) qui est introduite dans l'ou- verture. 42. Structure de sonde à électrode, caractérisée

en ce qu'elle comprend: une sonde (40) ayant une configura-

tion tubulaire allongée; un élément rapporté (80, 120) con-

gu de façon à être retenu sur une extrémité de la sonde

(40), cet élément rapporté consistant en une matière élec-

triquement isolante et ayant un diamètre pratiquement égal à celui de la sonde; une partie annulaire (81, 125) formée sur la longueur de l'élément rapporté (80, 120) et ayant un diamètre inférieur à celui de l'élément rapporté; une électrode de détection (100, 132) montée sur l'élément rapporté (80, 120) et disposée dans la cavité formée par la

partie annulaire; un passage (88, 123) formé dans l'élé-

ment rapporté (80, 120) et s'étendant jusqu'à la surface extérieure de l'élément rapporté; et une électrode de

référence (110, 124) placée dans ce passage.

43. Structure de sonde à électrode selon la revendication 42, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une seconde électrode de détection (102) montée dans

l'élément rapporté (80) et disposée dans la cavité préci-

tée. 44. Structure de sonde à électrode selon la revendication 42, caractérisée en ce que l'électrode de

détection consiste en une électrode à membrane à sélectivi-

té ionique (100).

45. Structure de sonde à électrode selon la revendication 43, caractérisée en ce que les première et seconde électrodes de détection consistent en électrodes à

membrane à sélectivité ionique (100, 102).

46. Structure de sonde à électrode selon la

259 1747

revendication 42, caractérisée en ce que l'électrode de détection consiste en une électrode à membrane enzymatique

(132).

47. Structure de sonde à électrode selon la reven-

dication 42, caractérisée en ce que l'extrémité distale de l'élément rapporté (80, 120) comporte un chanfrein annulaire

(87, 123).

48. Structure de sonde à électrode selon la reven-

dication 44, caractérisée en ce que l'électrode à membrane à

sélectivité ionique (100) présente une configuration annu-

laire et s'étend autour de la partie annulaire (81) de

l'élément rapporté (80).

49. Structure de sonde à électrode selon la reven-

dication 45, caractérisée en ce que chacune des première et seconde électrodes à membrane à sélectivité ionique (100, 102) est formée avec une configuration annulaire et s'étend autour de la partie annulaire (81) de l'élément rapporté (80).

50. Structure de sonde à électrode selon la reven-

dication 42, caractérisée en ce que le passage (88) contient un électrolyte sous forme de gel qui enrobe l'électrode de

référence (110) à l'intérieur du pasage.

51. Dispositif analyseur destiné à mesurer la concentration d'une substance désirée contenue dans un échantillon de fluide physiologique, caractérisé en ce qu'il comprend: une sonde (40); des moyens de détection (70) portés par la sonde et conçus de façon à produire un

signal sous l'effet de la détection de la substance dési-

rée; un réceptacle d'échantillon (244) dimensionné de façon à recevoir à l'intérieur un échantillon de fluide

physiologique; une enceinte (162) formée de façon à rece-

voir la sonde (40) et à emmagasiner une.quantité de fluide présentant une concentration connue de la substance qu'on

désire mesurer; des moyens (16) destinés à déplacer alter-

nativement la sonde (40) entre l'enceinte (162) et le réceptacle d'échantillon (244), pour générer un signal à partir des moyens de détection à la lois dans la quantité

précitée de fluide et dans l'échantillon de fluide physiolo-

gique; des moyens (24) destinés à traiter les signaux pour déterminer une valeur de concentration résultante de la

substance désirée dans l'échantillon de fluide physiologi-

que; et des moyens (26) destinés à afficher le niveau de

concentration résultant.

52. Dispositif selon la revendication 51, caracté-

risé en ce que les moyens de détection consistent en une électrode à sélectivité ionique (70a) ou en une paire

d'électrodes à sélectivité ionique (70a), ou en une élec-

trode enzymatique (70b); et en ce que l'enceinte (162) est formée de façon à permettre le lavage et l'étalonnage des

moyens de détection dans la quantité précitée de fluide.

53.-Réservoir de fluide prévu pour l'utilisation dans un dispositif analyseur médical, caractérisé en ce qu'il comprend: un récipient flexible (350); une paire de joints espacés (341, 359) formés en position adjacente à une extrémité du récipient et séparant l'intérieur du récipient en une première chambre (345) et une seconde chambre (358); une quantité de fluide aqueux présentant une concentration connue de la substance désirée, placée dans la première chambre (345); et un conduit (347) dont une extrémité communique avec la première chambre (345) et dont l'autre extrémité est placée dans la seconde chambre

(358); ce récipient flexible étant formé de façon à per-

mettre la rupture de l'un des joints de la paire de joints (341, 359), pour accéder à l'autre extrémité du conduit (358) afin de la relier au dispositif analyseur médical,

tout en maintenant intact l'autre joint (341) de la paire.

54. Réservoir de fluide selon la revendication 53, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un élément rapporté (349) qui est placé autour du conduit (347) et à l'intérieur de l'un des joints (341) de la paire de joints,

259 1747

* pour éviter l'écrasement du conduit (347) dans le récipient flexible. 55. Réservoir de fluide selon la revendication 54, caractérisé en ce que le réservoir flexible (350) est formé par une matière inerte vis-à-vis du fluide aqueux qui est

emmagasiné dans la première chambre (345).

56. Réservoir de fluide selon la revendication 55, caractérisé en ce que le récipient flexible (350) est en polyéthylène. 57. Réservoir de fluide selon la revendication 56, caractérisé en ce que le récipient flexible (350) est formé par une structure multicouche comprenant une feuille de polyéthylène et une feuille de métal, ou par une structure multicouche comprenant une feuille de polyéthylène, une

feuille de métal et une feuille de papier.

58. Procédé pour déterminer la concentration d'une substance désirée contenue dans un échantillon de fluide

physiologique, caractérisé en ce qu'il comprend les opéra-

tions suivantes: on applique des signaux d'alimentation de moteur communs à chaque mécanisme parmi un ensemble de mécanismes d'entraînement à moteur (16), chacun de ces mécanismes d'entraînement à moteur formant une partie d'un module de test associé (33a, 33b,...), on applique des signaux d'alimentation de pompe communs à chaque mécanisme parmi un ensemble de mécanismes de pompage (22) formant une partie d'un module de test associé (33a, 33b,...); on actionne un commutateur de sélection de test (440a-440h) monté dans un module de test sélectionné; on génère un signal de demande de test sous l'effet de la manoeuvre du commutateur de sélection de test (440a-440h); on applique le signal de demande de test à un dispositif de commande à microprocesseur (390) qui est connecté en commun à chacun des modules (33a, 33b,...), ce dispositif de commande à microprocesseur pouvant être associé à un module quelconque parmi un ensemble de modules; on établit un chemin de

259 1747

retour vers des mécanismes d'entraînement à moteur et des mécanismes de pompage sélectionnés, associés au module de

test sélectionné, sous l'effet de signaux de commande prove-

nant du microprocesseur (390), ce chemin de retour ayant pour effet de permettre à un mécanisme d'entraînement à moteur respectif (16) de déplacer axialement une sonde de détection (40) entre une cellule de lavage (18) et un

réceptacle d'échantillon (244); ce chemin de retour permet-

tant également à un mécanisme de pompage respectif (22) d'établir un écoulement de fluide autour de la sonde (40)

dans la cellule de lavage (18); on détermine les caracté-

ristiques de fonctionnement de la sonde (40) en mesurant séquentiellement le niveau de sortie de la sonde lorsqu'elle est

diposée dans deux solutions séparées, chacune de ces solu-

tions présentant une concentration connue de la substance à détecter; on génère une série de signaux d'attaque sous l'effet du signal de demande de test, ces signaux d'attaque

ayant pour effet de commander le fonctionnement du mécanis-

me d'entraînement à moteur respectif (16) et du mécanisme

de pompage respectif (22) conformément à une séquence pré-

déterminée qui correspond à la configuration de mouvement désirée pour la sonde (40), on contrôle le niveau de sortie de la sonde (40) lorsque cette dernière est déplacée axia-

lement entre la cellule de lavage (18) et le réceptacle d'échantillon (244), ce réceptacle d'échantillon contenant une concentration inconnue de la substance à détecter; et on détermine la concentration de la substance à détecter dans le réceptacle d'échantillon (244) sous la dépendance

du niveau de sortie contrôlé lorsque la sonde (40) est dis-

posée dans le réceptacle d'échantillon, et des caractéris-

tiques de fonctionnement de la sonde.

59. Procédé selon la revendication 58, caractéri-

sé en ce qu'il comprend l'opération supplémentaire qui con-

siste à afficher la concentration déterminée de la substance

à détecter.

259 1 7 4 7

60. Procédé pour mesurer la concentration d'une substance désirée contenue dans un échantillon de fluide

physiologique, caractérisé en ce qu'il comprend les opéra-

tions suivantes: on détermine les caractéristiques de fonctionnement d'une sonde de détection (40) en comparant le signal de sortie de la sonde lorsque cette dernière est immergée dans deux solutions, chacune de ces deux solutions étant approximativement à la même température et ayant une concentration connue d'une substance qu'on désire mesurer; on déplace la sonde (40) vers un réceptacle d'échantillon (44) pour immerger la sonde dans un échantillon de fluide physiologique ayant une concentration inconnue de la substance qu'on désire mesurer; on égalise pratiquement la température de l'échantillon de fluide physiologique avec la température de la sonde (40); on mesure le signal de sortie de la sonde lorsque celleci est immergée dans l'échantillon de fluide physiologique; et on détermine la concentration de la substance désirée à mesurer, sous la dépendance du signal de sortie mesuré de la sonde et des

caractéristiques de fonctionnement de la sonde.

61. Procédé selon la revendication 60, caractéri-

sé en ce que la sonde (40) a une inertie thermique notable-

ment supérieure à l'inertie thermique de l'échantillon de

fluide physiologique, et l'opération d'égalisation de tem-

pérature consiste en un transfert de chaleur de la sonde

(40) vers l'échantillon de fluide physiologique.

62. Procédé selon la revendication 60, caractéri-

sé en ce que l'opération consistant à déterminer les carac-

téristiques de fonctionnement de la sonde de détection (40) comprend les opérations suivantes: on mesure un premier signal de sortie de la sonde (40) lorsque cette dernière

est disposée dans une solution de lavage contenant une pre-

mière quantité connue de la substance à mesurer; on mesure

un second signal de sortie de la sonde lorsque cette der-

nière est disposée dans une solution d'étalonnage contenant une seconde quantité connue de la substance à mesurer; on détermine les caractéristiques de réponse de la sonde (40) à la présence de la solution à détecter, en comparant les premier et second signaux de sortie de la sonde; et on compare les caractéristiques de réponse de la sonde (40) à des tolérances de réponse prédéterminées pour la sonde, afin de déterminer si la réponse de la sonde est comprise

dans une plage de paramètres acceptable.

63. Procédé selon la revendication 62, caractéri-

sé en ce qu'il comprend en outre l'opération qui consiste à maintenir la solution d'étalonnage approximativement à la

même température que la solution de lavage.

64. Dispositif destiné à mesurer la présence d'un ensemble de substances dans des échantillons de fluide

physiologique, caractérisé en ce qu'il comprend: un ensem-

ble de modules de test pratiquement identiques (33a, 33b,...), chacun de ces modules comprenant: (a) une sonde de test (40) qui est sensible à la présence d'au moins une substance dans un échantillon de fluide physiologique; (b) une enceinte (162) formée de façon à recevoir la sonde (40) et à emmagasiner une certaine quantité de solution ayant une concentration connue de la substance à mesurer

dans l'échantillon de fluide physiologique; (c) un méca-

nisme d'entraînement à moteur (16) conçu de façon à commu-

niquer à la sonde (40) un mouvement axial alternatif entre l'enceinte (162) et un réceptacle d'échantillon (244), ce réceptacle d'échantillon contenant un échantillon de fluide physiologique ayant une concentration inconnue de la

substance à mesurer; (d) un mécanisme de pompage (22) con-

çu de façon à évacuer la solution de concentration connue qui se trouve dans l'enceinte (162) et à remplir à nouveau l'enceinte avec la solution de concentration connue; et un dispositif de commande à microprocesseur (390) qui commande séquentiellement le mouvement du mécanisme d'entraînement à moteur (16) et du mécanisme de pompage (22) montés sur n'importe quel module (33a, 33b,...), conformément à la procédure de test désirée à mettre en oeuvre dans le module à utiliser, ce dispositif de commande à microprocesseur (390) pouvant en outre échantillonner des signaux de sortie électriques de la sonde (40) au cours du mouvement axial

alternatif de la sonde, et interpréter les signaux de sor-

tie de la sonde pour mesurer la présence de la substance

intéressante particulière.

65. Procédé pour garantir l'exactitude des mesu-

res obtenues à partir d'une électrode disposée dans une solution, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: on échantillonne des signaux multiples générés par une électrode (70) se trouvant dans une solution, à des intervalles de temps discrets; on compare la valeur de chacun des signaux échantillonnés avec la valeur moyenne des deux signaux échantillonnés précédents, pour déterminer si des valeurs consécutives de signaux échantillonnés sont comprises dans des tolérances prédéterminées établies pour l'électrode considérée (70); on incrémente un compteur lorsque les valeurs comparées de signaux échantillonnés

consécutifs sont comprises dans des tolérances prédétermi-

nées; et on enregistre la valeur moyenne pour l'ensemble des valeurs des signaux échantillonnés lorsque le compteur

a été incrémenté un nombre de fois prédéterminé.

66. Procédé selon la revendication 65, caractéri-

sé en ce que l'opération d'échantillonnage comprend l'échantillonnage, à des intervalles de temps d'environ deux secondes, de quatre signaux générés par l'électrode (70), et l'opération d'enregistrement est effectuée

lorsque le compteur a été incrémenté quatre fois.

67. Dispositif analyseur médical destiné à mesu-

rer la concentration d'une substance désirée dans un échan-

tillon de fluide physiologique, caractérisé en ce qu'il comprend: un coffret (12); au moins un module de poste de test (33a, 33b,...) pouvant être introduit dans le coffret; une sonde (40) portée par le poste de test et sensible à la présence d'une substance désirée dans un échantillon de fluide physiologique; une enceinte (162) portée par le module de poste de test (33a, 33b,....) et formée de façon à recevoir la sonde (40) et à emmagasiner une certaine quantité de solution; un réceptacle d'échantillon (244) placé sur le module de poste de test à un niveau inférieur à celui de l'enceinte (162), et en position coaxiale par rapport à la sonde (40), ce réceptacle d'échantillon étant

dimensionné de façon à recevoir à l'intérieur un échantil-

lon de fluide physiologique; des moyens (22) montés sur

le module de poste de test de façon à faire circuler pério-

diquement dans l'enceinte (162) une solution de lavage et d'étalonnage; des moyens (16) montés sur le module de poste

de test pour déplacer axialement la sonde (40) avec un mou-

vement alternatif entre l'enceinte (162) et le réceptacle d'échantillon (244); des moyens (24) montés dans le coffret (12) pour commander le fonctionnement des moyens de circulation et de déplacement alternatif (22, 16), et pour traiter l'information reçue à partir de la sonde (40); et des moyens d'affichage placés sur le coffret (12) pour

afficher l'information traitée représentant la concentra-

tion de la substance désirée contenue dans l'échantillon de

fluide physiologique.

68. Dispositif selon la revendication 67, caracté-

risé en ce que les moyens de circulation comprennent: un premier réservoir (350) destiné à emmagasiner une certaine quantité de la solution de lavage et d'étalonnage; une pompe (352) destinée à fournir une quantité de la solution provenant du premier réservoir (350), à introduire cette solution dans l'enceinte (162), et à extraire la solution à partir de l'enceinte avec un débit égal au débit avec lequel la solution est introduite dans l'enceinte; et un second réservoir (351) destiné à recevoir la solution qui

est extraite de l'enceinte (162).

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69. Dispositif selon la revendication 68, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre des moyens (365) interca-

lés entre la pompe (352) et le second réservoir (351) pour évacuer l'air contenu dans la solution, avant l'introduction de la solution dans le second réservoir (351); et en ce que les moyens produisant un mouvement alternatif axial (16) comprennent: un chariot (300) monté sur la sonde (40) et conçu de façon à accomplir un mouvement alternatif dans le module de poste de test; et un moteur (321) associé au chariot (300) pour faire accomplir à ce dernier un mouvement alternatif dans une direction parallèle à l'axe de la sonde (40).

70. Dispositif selon la revendication 69, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre des moyens de détection (311, 313, 332) qui sont associés au chariot (300) pour vérifier la longueur de la course du mouvement alternatif

du chariot (300);etdes moyens (42, 50) formés à une extré-

mité de la sonde (40) pour assurer le montage de la sonde sur le chariot (300), ces moyens réalisant à la fois une

jonction mécanique et une jonction électrique entre la son-

de (40) et le chariot (300).

71. Dispositif selon la revendication 69, caracté-

risé en ce que la pompe consiste en une pompe péristaltique

multivoie (351).

72. Dispositif selon la revendication 69, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre des moyens (240, 242) qui

sont montés sur le module de poste de test de façon à per-

mettre un montage amovible du réceptacle d'échantillon (244) sur le module de poste de test; et ces moyens de montage de réceptacle d'échantillon comprennent des moyens permettant d'aligner le réceptacle d'échantillon (244) en position

coaxiale avec la sonde (40).

73. Dispositif selon la revendication 72, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre des moyens (242) formés

sur les moyens de montage de réceptacle d'échantillon, des-

tinés à établir un mécanisme à déclic pour assurer un posi-

tionnement correct du réceptacle d'échantillon (244) sur les moyens de montage de réceptacle d'échantillon; et en ce que les moyens de montage de l'enceinte (162) et du réceptacle d'échantillon (244) sont montés de façon amovible sur le

module de poste de test (33a, 33b,...).

74. Cellule de lavage pour une sonde à électrode (40), caractérisée en ce qu'elle comprend: une enceinte (600) comportant un passage à travers lequel une sonde à électrode (40) se déplace d'un mouvement alternatif; un orifice d'entrée (626, 628) qui communique avec l'enceinte et qui est dimensionné de façon à introduire une certaine quantité de fluide à l'intérieur de l'enceinte (600); un

orifice de sortie (630, 632, 634) qui communique avec l'en-

ceinte (600) de façon à extraire une certaine quantité de fluide à partir de l'intérieur de l'enceinte; et des moyens (612, 614, 616) disposés à l'intérieur de l'enceinte (600) de façon à supporter la quantité de fluide précitée à l'intérieur de l'enceinte et à empêcher que ce fluide ne traverse le passage pendant la présence et le mouvement

alternatif de la sonde à électrode dans l'enceinte (600).

75. Cellule de lavage selon la revendication 74,

caractérisée en ce que les moyens de support de fluide con-

sistent en un élément en.mousse (612, 614, 616) qui est

placé à l'intérieur de l'enceinte (600), et en ce que l'in-

térieur de l'enceinte est divisé en une première chambre (606, 608) et en une seconde chambre (610), chacune d'elles étant conçue de façon à emmagasiner une certaine quantité

de fluide.

76. Cellule de lavage selon la revendication 75,

caractérisée en ce que la première chambre (606, 608) con-

siste en une zone d'étalonnage pour la sonde à électrode (40), et la seconde chambre (610) consiste en une zone de

lavage pour la sonde à électrode (40); et la première cham-

bre est divisée en une paire de zones d'étalonnage (606, 608)

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pour la sonde à électrode (40).

77. Structure de sonde électrique prévue pour

l'utilisation dans un dispositif analyseur médical, caracté-

risée en ce qu'elle comprend: une sonde (40) ayant une con-

figuration tubulaire allongée; une électrode de détection

(100, 102, 132) portée par la sonde (40) en position adja-

cente à une extrémité de cette dernière; une électrode de référence (110, 124) portée par la sonde (40) en position adjacente à l'extrémité précitée de la sonde; des moyens (42, 50) portés par la sonde en position adjacente à l'extrémité opposée de la sonde, pour établir une jonction

mécanique et électrique entre la sonde (40) et un disposi-

tif analyseur médical; et des moyens (104, 106, 112; 127, 131) portés par la sonde pour connecter électriquement les

électrodes de détection et de référence aux moyens de jonc-

tion (42, 50).

78. Structure de sonde électrique selon la reven-

dication 77, caractérisée en ce que les électrodes de réfé-

rence et de détection (110, 124; 100, 102, 132) sont dis-

posées sur une partie électriquement isolée (80, 120) de la sonde (40), en position adjacente à une extrémité de la sonde; l'électrode de détection consiste en un élément de forme annulaire (100, 102) qui s'étend à la périphérie de la partie isolée (80); et la partie isolée comprend un passage axial (88) et l'électrode de référence (110) est

logée dans ce passage.

79. Structure de sonde électrique selon la reven-

dication 78, caractérisée en ce que l'électrode de détec-

tion consiste en une électrode à membrane à sélectivité

ionique (100, 102) ou en une électrode à membrane enzymati-

que (132); et en ce que la sonde (40) est en acier inoxy-

dable et la partie isolée consiste en un élément rapporté

(80, 120) qui est monté à ladite extrémité de la sonde.

80. Dispositif analyseur destiné à mesurer la concentration d'une substance intéressante contenue dans un échantillon de fluide physiologique, caractérisé en ce qu'il comprend: une sonde (40) portant une électrode (70) capable de générer un signal électrique sous l'effet de la détection de la substance intéressante; un réceptacle d'échantillon (244) dimensionné de façon à recevoir à l'intérieur un échantillon de fluide physiologique; une enceinte (162) formée de façon à recevoir la sonde (40) et à emmagasiner

une certaine quantité de solution présentant une concentra-

tion connue de la substance intéressante à mesurer; des moyens (16) destinés à communiquer à la sonde un mouvement

alternatif entre l'enceinte (162) et le réceptacle d'échan-

tillon (244), pour générer un signal électrique à partir de l'électrode (70) à la fois dans la quantité précitée de solution et dans l'échantillon de fluide physiologique; et des moyens (24) destinés à traiter ces signaux électriques pour déterminer une valeur de concentration résultante de la substance intéressante dans l'échantillon de fluide physiologique; la sonde (40) étant formée de façon à avoir

une inertie thermique et une conductivité thermique suffi-

santes pour amener la température de l'échantillon de fluide

physiologique à une valeur pratiquement égale à la tempéra-

ture de la quantité précitée de solution, au moment de

l'entrée de la sonde (40) dans le réceptacle d'échantillon.

81. Dispositif selon la revendication 80, caracté-

risé en ce que la sonde (40) est en acier inoxydable.

82. Dispositif selon la revendication 81, caracté-

risé en ce que l'enceinte (162) est placée à un niveau supé-

rieur à celui du réceptacle d'échantillon (244), et elle comporte à son extrémité inférieure une ouverture (167) à

travers laquelle la sonde (40) est déplacée avec un mouve-

ment alternatif.

83. Dispositif selon la revendication 82, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre des moyens (M, 612, 614, 616) qui coopèrent avec l'enceinte (162, 600) pour interdire le passage à travers l'ouverture dans l'enceinte, de la

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solution qui est emmagasinée dans l'enceinte; et ces moyens d'interdiction comprennent des moyens destinés à former un ménisque de fluide inversé (M) qui s'étend transversalement à l'ouverture (167), ou un élément rapporté en mousse (612, 614, 616) qui est placé à l'intérieur de l'enceinte (600) et est conçu de façon à supporter la quantité de solution qui

est emmagasinée dans l'enceinte.

84. Réservoir de fluide prévu pour l'utilisation dans un dispositif analyseur médical, caractérisé en ce qu'il comprend: un récipient flexible (350) formé par une feuille mince de matière plastique; une certaine quantité d'un fluide aqueux présentant une concentration connue d'une substance désirée, placée à l'intérieur du récipient; un

conduit (347) traversant le récipient pour permettre la sor-

tie du fluide contenu à l'intérieur du récipient (350); et

une feuille métallique mince entourant l'extérieur du réci-

pient (350) pour empêcher la diffusion du fluide à travers

le récipient flexible.

85. Réservoir selon la revendication 84, caracté-

risé en ce que la feuille métallique est appliquée à l'extérieur du récipient (350) pour former une structure multicouche.

86. Réservoir selon la revendication 85, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre une paire de joints espacés (341, 359) formés en position adjacente à une extrémité du récipient (350) et divisant l'intérieur du récipient en une première chambre (345) et une seconde

chambre (358); et une extrémité du conduit (347) communi-

que avec la première chambre (345),tandis que son autre

extrémité est disposée dans la seconde chambre (358).

87. Réservoir selon la revendication 86, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre un élément rapporté (349) qui est placé autour du conduit (347) et à l'intérieur de l'un des joints de la paire de joints, pour éviter

l'écrasement du conduit à l'intérieur du récipient (350).

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88. Dispositif analyseur destiné à mesurer la concentration d'une substance désirée contenue dans un échantillon de fluide physiologique, caractérisé en ce qu'il comprend: une sonde (40) portant une électrode (70) destinée à générer un signal électrique sous l'effet de la

détection de la substance désirée; des moyens (240) desti-

nés à supporter un réceptacle d'échantillon (244) dimension-

né de façon à recevoir à l'intérieur un échantillon de flui-

de physiologique; une enceinte (162) formée de façon à

recevoir la sonde (40) et à emmagasiner une certaine quanti-

té de solution présentant une concentration connue de la substance qu'on désire mesurer; des moyens (16) destinés à déplacerdrns les deux sens la sonde (40) de l'enceinte (162)-vers les moyens de support (240), pour placer la sonde dans l'échantillon

de fluide physiologique et pour générer un signal électri-

que dans l'échantillon de fluide physiologique; et des moyens (24) destinés à traiter le signal électrique pour déterminer une valeur de concentration de la substance

désirée qui est contenue dans l'échantillon de fluide phy-

siologique.

89. Dispositif selon la revendication 88, carac-

térisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (26) desti-

nés à afficher le niveau de concentration résultant et un

réceptacle d'échantillon (244) formé de façon à être sup-

porté par les moyens de support (240); et en ce que l'en-

ceinte (162) est placée à un niveau supérieur à celui du réceptacle d'échantillon (244) et comprend une ouverture

(167) adjacente à son extrémité distale inférieure, à tra-

vers laquelle on fait passer la sonde (40).

90. Dispositif selon la revendication 89, carac-

térisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (M) qui

coopèrent avec l'enceinte (162) pour empêcher que la solu-

tion emmagasinée dans l'enceinte ne passe à travers l'ou-

verture (167) de l'enceinte.

91. Procédé de mesure de la concentration d'une

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substance intéressante contenue dans un échantillon de flui-

de physiologique, caractérisé en ce qu'il comprend les opé-

rations suivantes: on étalonne une électrode (70) dans une

enceinte (162) contenant une colonne d'une solution qui pré-

sente une concentration connue d'une substance intéressante qu'on désire mesurer; on transporte axialement l'électrode

(70) d'une première position dans l'enceinte (162), ou cel-

lule de lavage, vers une seconde position située à l'exté-

rieur de l'enceinte, pour placer l'électrode (70) dans un échantillon de fluide physiologique; on génère un signal électrique à partir de l'électrode (70) sous l'effet de la détection de la substance intéressante dans l'échantillon de fluide physiologique; et on traite ce signal électrique pour déterminer une valeur de concentration de la substance

intéressante dans l'échantillon de fluide physiologique.

92. Procédé selon la revendication 91, caractérisé

en ce qu'il comprend les opérations supplémentaires qui con-

sistent à transporter axialement l'électrode de façon à la

ramener de l'échantillon de fluide physiologique vers l'en-

ceinte (162) et à laver l'électrode dans l'enceinte; et en ce que l'opération de lavage consiste à faire circuler dans

l'enceinte (162) une certaine quantité de la solution pré-

sentant une concentration connue d'une substance intéres-

sante qu'on désire mesurer.

93. Procédé selon la revendication 92, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération supplémentaire consistant à sécher l'électrode (70), entre l'opération d'étalonnage

et l'opération de transport axial.

94. Procédé selon la revendication 93, caractéri-

sé en ce qu'il comprend l'opération supplémentaire, accom-

plie avant l'opération de lavage, qui consiste à éliminer la majeure partie de l'échantillon de fluide physiologique

restant sur l'électrode (70).

95. Une cellule de lavage pour une sonde à élec-

trode (40), caractérisée en ce qu'elle comprend: une

enceinte (162) traversée par un passage définissant une cham-

bre de fluide (164, 166) dans laquelle une sonde à électrode (40) accomplit un mouvement alternatif; un orifice d'entrée (194) qui communique avec la chambre pour introduire une certaine quantité de fluide dans la chambre; et un orifice de sortie (192) qui communique avec la chambre pour extraire du fluide à partir de la chambre, en position adjacente à une extrémité de l'enceinte (162); et en ce que le passage est dimensionné par rapport à la sonde à électrode (40) et à la quantité de fluide contenue dans la chambre, de façon à

former un ménisque de fluide inversé (M) en position adja-

cente à l'extrémité précitée de l'enceinte (162), afin d'éviter que ladite quantité de fluide ne passe au-delà de l'extrémité précitée de l'enceinte pendant la présence et le déplacement alternatif de la sonde à électrode dans

l'enceinte (162).

96. Cellule de lavage selon la revendication 95, caractérisée en ce que la chambre de fluide est divisée en une première chambre (166) et une seconde chambre (164), la seconde chambre (164) étant placée verticalement au-dessous de la première chambre (166) et se terminant au niveau d'une ouverture (167) à l'extrémité précitée de l'enceinte; l'orifice d'entrée (194) est placé de façon à communiquer avec la première chambre (166) et l'orifice de sortie (192) est placé de façon à communiquer avec la seconde chambre (164); et il existe en outre un second

orifice de sortie (196) qui est placé de façon à communi-

quer avec la première chambre (166) à un niveau supérieur

à celui de l'orifice d'entrée (194).