JP2005534909A - 電気化学センサの調製装置及び調製方法 - Google Patents

Abstract

電気化学センサ（２）の調製装置（１）はセンサヘッド（２ａ）に電解質（３）及び膜（４）を形成し得る。装置は電解質供給手段（７）と、膜供給手段（８）とに加えてセンサ（２）の保持手段（６）を有する。

Description

本発明は、請求項１の前提部分に係る電気化学センサの調製装置に関する。本発明は更に、請求項１９の前提部分に係る電気化学センサの調製方法に関する。

電気化学センサは周知のものである。電気化学センサの測定原理はイオン拡散に基づいている。このイオン拡散は適切な電解質を使用して、通常は半透膜、例えばＨ⁺に対して
はガラスを、またＣＯ₂に対してはテフロンを介して行なわれる。このような電気化学セ
ンサによって第一にＨ⁺濃度が測定され、またＨ⁺濃度の測定を介して間接的に例えばＣＯ₂又はＯ₂濃度が決定される。Ｈ⁺の測定はｐＨ電極を用いて実施される。ｐＨ電極はガラ
ス電極とも呼ばれている。

ｐＨ電極の改良物はｐＯ₂電極である。ｐＯ₂電極はクラーク電極とも呼ばれており、Ｏ₂濃度を測定する。
ｐＨ電極の更なる改良物はｐＣＯ₂電極である。ｐＣＯ₂電極はセヴェリングハウス電極とも呼ばれており、ＣＯ₂濃度を測定する。セヴェリングハウス電極では、ＣＯ₂は膜（テフロン）を貫通してＮａＨＣＯ₃水溶液の電解質まで拡散する。この場合、ＣＯ₂＋Ｈ₂Ｏ
＜−＞Ｈ₂ＣＯ₃＜−＞Ｈ⁺＋ＨＣＯ₃と作用する。Ｈ⁺濃度はｐＨ電極によって測定され、
そこからＣＯ₂値が導き出される。

このような電気化学センサは、特に血液中におけるＣＯ₂濃度又はＯ₂濃度等の血液ガス値を測定するために使用される。電気化学センサは生体の血液循環が良い部位に適用され、経皮二酸化炭素分圧（ｔｃｐＣＯ₂）又は経皮酸素分圧（ｔｃｐＯ₂）を測定する。これら一般的に周知な測定方法に関するたくさんの情報は、例えば非特許文献１に記載されている。

また、同時にパルスオキシメトリー測定を実行するために、例えばＬＥＤセンサ及び光電センサ等の付加的なセンサを伴う電気化学センサが提供されていることは周知である。動脈血液中におけるヘモグロビンの酸素飽和度測定及び動脈二酸化炭素分圧測定を組み合わせたこの種の結合センサは、特許文献１により知られている。この結合センサは電気化学センサとして経皮ＣＯ₂分圧を測定するセヴェリングハウス電極を含むとともに、パル
スオキシメトリーによって酸素飽和度（ＳｐＯ₂）を測定する装置を含む。

電気化学センサの問題点としては、調製及び維持管理に大変な労力がかかるとともに、訓練された専門家を必要とする。セヴェリングハウス電極においては、半透膜と膜及びセンサ間に配置される電解質とを、例えば問題なく作用するように定期的に交換しなければならない。この修理作業は大変な労力を必要とする。なぜならば、測定精度は電解質層の厚さ及び膜の精確な配置に左右されるからである。血液中におけるＣＯ₂含有量等の生命
パラメータは電気化学センサによって測定されることから、測定精度の再現性は最重要点である。このパラメータの誤測定は、患者にとって致命的となりかねない。また電気化学センサは病院の集中治療ステーション等、緊急を有する状況で使用されることが頻繁にある。しかしながら、電気化学センサはまた、患者を自宅で監視するために自宅（在宅治療）で使用されることも多くなってきている。
欧州特許出願公開第０２６７９７８ 号明細書 総論「最先端の血液ガスの非侵襲的評価法」Ｊ．Ｓ．クラーク等、Ａｍ Ｒｅｖ Ｒｅｓｐ Ｄｉｓ ｌ４５巻、１９９２、第２２０頁〜第２３２頁

従って、本発明の目的は、電気化学センサを確実及び簡易に調製することにある。

本目的は、請求項１の構成を有する電気化学センサの調製装置によって達成される。請求項２乃至１４の従属請求項は、更に有利に構成された装置に関する。本目的はまた、請求項１５乃至１８の構成を有する装置用共通キャリヤによって達成される。本目的は更に、請求項１９の構成を有する電気化学センサの調製方法によって解決される。請求項２０乃至２２の従属請求項は更に有利な方法工程に関する。

本発明は特に、センサヘッドに電解質及び膜を設けるための電気化学センサの調製装置により解決される。本装置はセンサ保持手段と、電解質供給手段と、膜供給手段とを含む。

保持手段、電解質供給手段及び膜供給手段は同一の装置に連帯的に配置されており、センサヘッドには再現可能且つ非常に精確に電解質が供給されるとともに膜が備えられるという効果が得られる。本装置は好適には、先ず電解質が供給され、その後にセンサヘッドに膜が装備されるように、本センサの調製手順が強制的に案内される。

保持手段、電解質供給手段及び膜供給手段は有利には共通のハウジング内に配置されており、センサを調製する間において、外側からこれら手段への接近が不能とされる。
膜供給手段及び膜のセンサヘッドへの配置手段はばねを有する。ばねは、膜が再現可能な押圧力によってセンサヘッドに供給及び固定されるように構成されている。また、膜供給手段は有利には押圧体を有する。押圧体は押圧面を備えており、押圧面は膜が供給される間に膜と面接触して、膜に接続されたセンサが再現可能な電解質層厚さ、特に均一な電解質層厚さをセンサヘッド及び膜の間に備えるように、膜及びセンサヘッド間に配置されている電解質を再現可能に移動させる。本装置は、膜を備えた全てのセンサが本質的に同一の電解質層厚さを備えるという決定的な効果を有する。これにより、測定の信頼性が向上するとともに、誤測定が低減する。本発明の装置によれば、電気化学センサの調製は装置の特性によって本質的に決定されるのであって、専門家の経験及び能力によって決定されるのではない、という効果が得られる。従って、例えば集中治療ステーションにおける結果等の緊急を有する状況であっても、信頼性の高い電気化学センサの調製が確実に行なわれる。また、未経験者であっても例えば自宅内等において確実にセンサを調製することが可能となる。

本発明の装置はまた好適な実施形態において、センサヘッド洗浄手段及び古い膜の除去手段を有する。従って、既に使用済みのセンサは本発明の装置に投入されると、先ず古い膜がセンサから取り外され、その後にセンサヘッドが洗浄され、センサヘッドに電解質が供給され、最後にセンサに新しい膜が供給されるように強制的に案内される。

有利な構成において、電気化学センサの調製に必要な全消耗部品は共通キャリヤに配置されており、このキャリヤは交換可能な部品、好適には処分可能又は使い捨て部品として構成される。これに関連して、各電気化学センサの調製に先立ち、先ず新しい共通キャリヤが本発明の装置に配置される。

しかしながら、共通キャリヤを交換する必要がないように、本発明の装置全体を処分可能な部品又は使い捨て部品とすることも可能である。本装置は電気化学センサの調製に必要な全手段を含み、それ故開放する必要がない。従って、本装置は特に操作が簡単である。

以下の記載において、同様の構成には同様の符号が付されている。
図１ａの縦断面図は電気化学センサ２を示す。センサ２はセンサヘッド２ａと、ガラス電極２ｂと、保持溝２ｃと、内空間２ｄと、ケーブル２ｅとを備える。センサ２の内部に配置されている構成要素については図示されていない。図１ｂの縦断面図は、図１ａに図示するセンサ２において測定のために調製が行なわれた状態を示す。図１ｂにおいて、センサヘッド２ａは電解質３で被覆されているとともに、保持リング４ａを備えた膜４がセンサヘッド２ａに固定されている。図１ｂに示す電気化学センサは例えばクラーク電極又はセヴェリングハウス電極を含む。

図２の側面図は概略的に図示されている電気化学センサ２の調製装置１を示す。装置はハウジング５を含み、ハウジング５はハウジング上側部５ａ及びハウジング下側部５ｂにより構成される。２個のハウジング部５ａ、５ｂは、移動方向ｔへ相互に移動するように配置されている。ハウジング下側部５ｂは開口５ｍを有し、開口５ｍの後部にはセンサ２の保持手段６が配置される。ハウジング上側部５ａには、電解質供給手段７及び膜供給手段８が配置されている。これら２手段７、８は駆動手段５ｃに結合されており、駆動手段５ｃは手段７、８を移動方向ｓへ移動させることにより、電解質３又は膜４を保持手段６に固定されたセンサ２へ供給する。手段７、８はハウジング５の内部に配置されている。

図３の縦断面図は保持手段６に保持されたセンサ２を示す。保持手段６は当接部６ａと、第１保持部６ｂと、突出部６ｃとを含む。センサ２は、突出部６ｃが押し下げられて第１保持部６ｂがセンサ２との係合から解放されることにより、保持手段６から解放される。図２に示す開口５ｍを第２保持部６ｄに接近させ、この保持部６ｄがセンサ２上に位置して付加的にセンサ２を固定するように構成すれば有利である。

図４の縦断面図は電解質３の供給手段７を示す。手段６は閉鎖装置７ｆ（例えばボールを備える）を有する容器７ｄを含む。容器７ｄには電解質７ｅが充填されている。容器７ｄは流出口及び保持部７ａに取り付けられている。流出口及び保持部７ａはウェブ７ｃを介して共通キャリヤ１１に接続されてもよい。駆動手段５ｃに対して下方に作用する圧力が円柱状突部５ｄを介して手段７へ伝達されると、まず手段７が下方へ移動して、スペーサ７ｂがセンサヘッド２ａと接触する。その後、容器７ｄが流出口及び保持部７ａまで押圧されて、付随する高い内圧によって閉鎖装置７ｆが開口するとともに、電解質７ｅが流出口及び保持部７ａの通路を介してセンサヘッド２ａの表面へ流出する。駆動手段５ｃから圧力が取り去られた直後に手段７は再度上方へ移動して、スペーサ７ｂがセンサヘッド２ａ上に存在しなくなる。

図５の縦断面図は膜４の供給手段８を示す。手段８は保持具８ａを含み、保持具８ａは膜４の保持リング４ａに対する突出部８ｂを備えている。手段８は更にピストン８ｄを含む。ピストン８ｄは案内部５ｅを介して移動可能に取り付けられるとともに、ばね８ｆを介して可動ハウジング上側部５ｃと結合されており、更にその下側には接触圧面８ｇを備えた押圧体８ｅを有する。接触圧面８ｇは膜４と均一に接触する。手段８は保持部８ｃを介して共通キャリヤ１１に接続されてもよい。駆動手段５ｃに対して下方へ作用する圧力が円柱状突部５ｄを介してばね８ｆに作用すると、ピストン８ｄは下方へ移動する。この移動の間に、突出部８ｂはセンサ２と接触するようになり、離間するように広がる。その結果、膜４は解放され、その後にセンサ２に固定される。膜４をセンサ２に取り付ける間に、膜全体４には押圧体８ｅによって引き起こされる比較的均一な面押力が存在する。その結果、センサヘッド２ａ及び膜４の間に位置する電解質３は、膜４が保持手段４ａを介してセンサ２へ固定接続される前に、均一に外方へ移動させられる。手段８によれば、押圧体８ｅの最大押圧力がばね８ｆによって基本的に決定されるという効果が得られる。ば
ね８ｆにより、膜４は好適には可動ハウジング部５ｃに作用する力から独立して、或いは殆ど左右させられることなくセンサ２に接続される。ばね８ｆによって引き起こされる力は再現可能であり、これによりセンサ２は膜４によって均一に被覆される。センサ２は特に、均一且つ再現可能な電解質３の層厚さを備える。

図２に示す装置は図３乃至図５に示す手段６、７、８を有しており、手段６はハウジングの下側部５ｂに配置されるとともに、手段７及び８はハウジングの上側部５ａに配置される。

図６はセンサヘッド２ａの洗浄手段９を示す縦断面図である。手段９は保持部９ａを含む。保持部９ａには、洗浄布９ｄを備えたロータリピストン９ｂが移動可能に取り付けられる。ロータリピストン９ｂはまた、ばね９ｃを介して保持部９ａに結合される。駆動手段５ｃに対して下方へ作用する圧力がハウジング上側部５ａ内を案内される円柱状突部５ｄを介して手段９へ伝達されると、手段９は下方へ移動する。この移動の間には、ロータリピストン９ｂが更に先へ移動すると、ロータリピストン９ｂが保持部９ａに押し入れられるように洗浄布９ｄはしばらくの間センサヘッド２ａと接触する。保持部９ａに対するロータリピストン９ｂの相対移動によって、図７に示すようにロータリピストン９ｂは回転移動させられる。図７の側面図はセンサヘッド２ａの洗浄手段９を示す。保持部９ａは斜めに延びる溝９ｅを有しており、溝９ｅには、ロータリピストン９ｂに固定接続されたカム９ｆが移動可能に取り付けられている。洗浄布９ｄがセンサヘッド２ａ上に位置し、次に保持部９ａが更に下方へ移動させられるならば、ロータリピストン９ｂは保持部９ａに押し入れられ、且つ溝９ｅ及びカム９ｆによってロータリピストン９ｂ、特に洗浄布９ｄの回転移動が引き起こされる。その結果、センサヘッド２ａは特に集中的に洗浄される。

図８はセンサ２に固定された膜４の除去手段１０を示す縦断面図である。手段１０は保持手段１０ａと、案内部１０ｂと、水平方向保持手段１０ｃとを含む。手段１０は弾性接続手段１１ａを介して共通キャリヤ１１に接続されてもよい。膜４を備えたセンサ２は、膜４が上方へ向けられた状態で手段１０へ導入され、膜４の保持リング４ａは水平方向保持手段１０ｃに保持される。その後、駆動手段５ｃを介して膜４へ力が作用させられる。駆動手段５ｃはハウジング上側部５ａの円柱状突部５ｄを介して案内部５ｅによって案内される。突部５ｄにより作用させられるこの力によって、保持リング４ａはセンサ２と離間させられる。この離間の間に、図３に示す保持手段６は好適には手段１０の下に配置されており、センサ２は保持リング４ａが解放された直後に保持手段６に保持される。

図３乃至図８に示す手段６、７、８、９、１０全ては、電気化学手段２を調製するように作用する。好適には、少なくとも手段６、７及び８は１個の装置１内に配置されて、図２に示すような電気化学センサ２を調製する。また、手段９及び１０等の更なる手段を設けると有利である。これらの手段６、７、８、９、１０全ては、センサ２を調製するために装置１内に多様な方法で配置され得る。

図９は共通キャリヤ１１を示す上面図である。共通キャリヤ１１には膜４の除去手段１０と、センサヘッド２ａの洗浄手段９と、電解質３の供給手段７と、膜４の供給手段８とが周縁方向に配置させられている。手段８は保持部８ｃのみが図示されている。

図１３の三次元図は共通キャリヤ１１の別の実施形態を示しており、手段１０、９、７及び８は周縁方向に配置されている。保持リング４ａを備えた透過膜４は膜供給手段８に取り付けられる。図１３に示すキャリヤ１１は、電気化学センサ２の調製に必要な全ての消耗部品を含む。キャリヤ１１は好適には処分可能な部品、即ち使い捨て部品として構成される。図１４は図１３のキャリヤ１１を下から見た図である。キャリヤ１１は弾性接続
手段１１ａ及び剛性接続手段１１ｂを含む。弾性接続手段１１ａには手段８及び１０が合わせて接続される。剛性接続手段１１ｂには手段７及び９が接続される。キャリヤ１１はまた第１接続部１１ｄと、カム１１ｃと、第２接続部１１ｅと、固定部１１ｆとを含む。

図１０の断面図は特に有利に構成された電気化学センサ１の調製装置１を示す。同様の装置１を図１１では側面図で、また図１２では平面図で示す。図１１に示すように、ハウジング５はハウジング上側部５ａ及びハウジング下側部５ｂを含み、それらは半殻を形成し、その中に共通キャリヤ１１及び別の構成要素が配置される。ハウジング上側部５ａは複数の保持手段５１を有しており、保持手段５１は周縁方向に配置される。保持手段５１は、２個のハウジング部５ａ、５ｂが相互に接続され且つ再度解放されることによってバイオネット接続が形成されるように、ハウジング下側部５ｂと係合する。２個のハウジング部５ａ、５ｂが相互に回転可能に取り付けられるようにバイオネット接続は更に構成されているとともに、保持手段５１は周縁方向に配置される。ハウジング５はまた、駆動手段とも称する可動ハウジング上側部５ｃを含む。可動ハウジング上側部５ｃはハウジング上側部５ａ及びハウジング下側部５ｂに対して、移動方向ｓへ移動可能に取り付けられる。センサ２の一部は開口５ｍへ突出し、ハウジング５の内部に位置させられる。図１２の平面図は同様に、ハウジング上側部５ａ及びその上側部５ａに移動可能に取り付けられた駆動手段５ｃを備えたハウジング５を示す。ハウジング上側部５ａはまた、ハウジング下側部５ｂに対して駆動手段５ｃと共に回転方向Ｄへ回転可能に取り付けられる。駆動手段５ｃはその表面にしるしＡ、Ｂ及びＣを有する。しるしＡが開口５ｍにあるならば、図示するようにセンサ２は装置１へ導入される。その後、駆動手段５ｃは移動方向ｓへ下方に押圧された後、再度上方へ弛緩させられる。その結果、駆動手段５ｃを備えたハウジング上側部５ａは回転方向Ｄへ回転させられ、且つ駆動手段５ｃは移動方向ｓへ再度下方に押圧されるとともに、再度上方へ弛緩させられる。この工程はしるしＢが開口５ｍに位置するようになるまで繰り返される。駆動手段５ｃがこの位置にある時には、センサ２の調製が完了して、装置１から取り出される。駆動手段５ｃが方向Ｄへ更に回転すると、しるしＣが開口５ｍへ到達する。この位置において、バイオネット接続がはずされるとともに、ハウジング５が開口する。その後、共通キャリヤがハウジング５から取り除かれて、新しい共通キャリヤ１１が代わりに置かれる。装置１によって更なるセンサ２が調製されるように、ハウジングは再度組み立てられるとともに、バイオネット接続が締結される。

図１０は駆動手段５ｃを示す。駆動手段５ｃはハウジング上側部５ａに対して移動方向ｓへ移動可能に取り付けられる。駆動手段５ｃはまた復帰ばね５ｈを備える。復帰ばね５ｈは中央に配置されており、常に駆動手段５ｃを下方への移動後に図示する基本位置へ戻す。駆動手段５ｃは複数のプランジャ５ｄを含む。プランジャ５ｄは円柱状突部として形成されており、手段７、８、９又は１０に作用する。図３に示す保持手段６はセンサ２を堅固に保持しており、ハウジング下側部５ｂに配置される。ハウジング下側部５ｂはまたピボット軸受５ｇを含む。ハウジング上側部５ａがハウジング下側部５ｂに対して回転方向Ｄへ回転可能に取り付けられるように、ハウジング上側部５ａの差口５ｆはピボット軸受５ｇ内に回転可能に取り付けられる。共通キャリヤ１１はハウジング５の内部空間に配置される。共通キャリヤ１１は第１接続部１１ｄを介して回転ベアリング１２に接続される。回転ベアリング１２はばね５ｉによって上方へ押圧される。キャリヤ１１はハウジング下側部５ｂに対して回転可能に取り付けられる。キャリヤ１１はまた、第２偏心接続部１１ｅを介してハウジング上側部５ａに接続されるとともに、方向Ｄへの回転に対してハウジング上側部５ａと結合される。ピボット軸受５ｇはその外側に溝５ｋを有する。溝５ｋは方向ｓへ延びており、カム１１ｃは方向ｓへ移動する間に溝５ｋと係合する。その結果、共通キャリヤ１１及びハウジング上側部５ａはこの方向Ｄへの回転移動の間には阻止される。

図３乃至図８に図示する全構成要素は、図１０の装置１に配置されており、図１０の図
示を簡易にするために、装置７及び９のみが明確に図示されている一方で、装置８及び１０は図示されていない。しかしながら、図１０に配置されているキャリヤ１１は図１３及び図１４に示すキャリヤ１１と略同一であることから、装置７、８、９及び１０を含む。

図１０に部分的に図示する装置１による電気化学センサ２の調製方法は、以下の工程を含む
・二個の半ハウジング５ａ、５ｂのバイオネット接続が開放され、共通キャリヤ１１が取り出され、図１３及び１４に示すような新しい共通キャリヤ１１が挿入され、二個の半ハウジング５ａ、５ｂのバイオネット接続が再度閉鎖され、駆動手段５ｃのしるしＡが開口５ｍへ回転させられる。
・膜４を備えた図１ｂに示すセンサ２はハウジング５の開口５ｍへ導入され、図８に示す膜４の除去手段１０は入口５ｍの後部に位置させられる。センサ２が手段１０へ導入された直後に駆動手段５ｃが下方へ押圧されて、円柱状突部５ｄはセンサ２を保持リング４ａから解放するとともに、センサ２は図１０に示す保持手段６へ供給される。保持リング４ａは膜４と共に手段１０に残される。そこで、駆動手段５ｃへの圧力が低減され、或いは駆動手段５ｃは完全に解放されて、駆動手段５ｃは図１０に示す基本位置まで再度上方へ移動する。
・その結果、センサヘッド２ａの洗浄手段９がセンサ２の上方に位置するようになるまで、ハウジングカバー５ａは方向Ｄへ回転させられる。次に図６及び図７について既に記載したように、駆動手段５ｃが下方へ押圧されて、センサヘッド２ａが洗浄される。その結果、センサヘッド２ａに最終的に存在していた電解質が除去される。そこで、駆動手段５ｃは再度解放されて上方へ移動させられる。
・その結果、電解質供給手段７がセンサ２上に位置させられるまで、ハウジングカバー５ａは方向Ｄへ回転させられる。次に駆動手段５ｃは下方へ押圧され、且つ図４について既に記載したようにセンサヘッド２ａに電解質３が供給される。その後、駆動手段５ｃは再度解放されて上方へ移動させられる。
・その結果、膜４の供給手段８がセンサ２上に位置させられるまで、ハウジングカバー５ａは方向Ｄへ回転させられる。次に駆動手段５ｃは下方へ押圧されて、図５について既に記載したように膜４がセンサ２に接続される。その後、駆動手段５ｃは再度解放されて上方へ移動させられる。
・その結果、しるしＢが開口５ｍの前方に位置するようになるまで、ハウジングカバー５ａは方向Ｄに回転させられて、新たに完全調製されたセンサ２はハウジングカバー５ａを再押圧及び解放することにより装置１から取りだされる。
・次にしるしＣが開口５ｍの前方に位置するようになるまで、ハウジングカバー５ａは更に回転させられる。従って、二個の半ハウジング５ａ、５ｂのバイオネット接続ははずされ、共通キャリヤ１１が取り出され、図１３及び図１４に示すような新しい共通キャリヤ１１が挿入され、二個の半ハウジング５ａ、５ｂのバイオネット接続が再度閉鎖される。・その時、装置１は更に電気化学センサ２を調製する準備が整えられる。

ハウジングカバー５ａの回転の間に、各手段７、８、９、１０を保持手段６に保持されたセンサ２に対して精確に位置させるために、図１１のＡ−Ａ線断面図である図１５に示すように、ハウジング下側部５ｂは内方に突出するカム５ｎを有する。共通キャリヤ１１の固定部１１ｆ各々はその舌部１１ｇによりカム５ｎと当接する。カム５ｎは周縁方向に配置されており、固定部１１ｆが当接する時に各手段７、８、９、１０はセンサ２に対して精確に配置させられており、駆動手段５ｃを下方へ押圧することにより、手段７、８、９、１０に対応する機能がセンサ２に作用させられる。固定部１１ｆの舌部１１ｇは、共通キャリヤ１１が完全に下方へ移動した後に再度上方へ移動することによりもはやカム５ｎと係合していないと同時に、カム５ｎの直後に存在するように構成される。従って、固定部１１ｆが次の突出カム５ｎと係合するまで、ハウジングカバー５ａは再度回転方向Ｄに自由に回転する。このような構成によれば、装置１の作動は、各工程に対して生じなけ
ればならない作用が前もって設定されているように強制的に案内される。ハウジングカバー５ａは当接するまで回転方向Ｄへ回転する。その後、駆動手段５ｃの移動、及び駆動手段５ｃの移動に関連する共通キャリヤ１１の移動は、必然的に方向ｓに生じる。ハウジング５が再度図１０に示す基本位置に位置させられた後、カバー５ａは次に当接するまで再度回転方向Ｄへ回転させられる。このように強制的に案内されることにより、センサ２を調製する間に作用が忘れられることがない。従って、装置１は例えば集中治療ステーション等の緊急性の高い環境での使用、又は電気化学センサ２の調製経験が殆ど無い在宅治療患者の使用に適している。

図示する電気化学センサ２の調製装置に係る実施形態は、複数の可能な構成からの実施形態を代表して、センサ２の調製に必要とされる作用を満たしている。
図１０に示す装置１はまた、最初にセンサ２を膜４で被覆するのに適している。膜４及び保持リング４ａを備えていないセンサ２は上記目的を達成するために、図１２に示すハウジング位置内においてハウジング５の入口５ｍに導入されるとともに、駆動手段５ｃを下方へ押圧することにより、手段１０の助力を得て保持手段６に固定される。その後、装置は図１０に記載するように更に作動して、センサ２には電解質及び膜が設けられる。しるしＢが入口５ｍに位置するようにハウジング上側部５ａ及び駆動手段５ｃが充分遠くへ回転させられた直後に、センサ２は完全に調製される。

手段７、８、９、１０は全部が共通キャリヤ１１に配置されていなくてもよく、別個に、或いはグループでハウジング５に直接接続されてもよい。
駆動手段５ｃは図示された装置１の配置に対して下方に押圧されると上記に数回記載している。装置１はまた、駆動手段５ｃがハウジング下側部５ｂに対して下方に押圧されるように、手中に保持されてもよい。下方という用語は地表に対する垂直方向だけでなく、ハウジング下側部５ｂへ向かう移動も意味する。

ａは膜が所定位置に設定されていない電気化学センサを示す縦断面図。ｂは膜が所定位置に設定された電気化学センサを示す縦断面図。 電気化学センサの調製装置を示す概略側面図。 保持手段に保持されたセンサを示す縦断面図。 電解質供給手段を示す縦断面図。 膜供給手段を示す縦断面図。 センサヘッド洗浄手段を示す縦断面図。 センサヘッド洗浄手段を示す側面図。 膜除去手段を示す縦断面図。 共通キャリヤを示す上面図。 電気化学センサの調製装置を示す断面図。 センサ調製装置のハウジングを示す側面図。 センサ調製装置のハウジングを示す上面図。 共通キャリヤを示す斜視図。 共通キャリヤを示す別の斜視図。 図１１のＡ−Ａ線部分断面図。

Claims (22)

1. 電気化学センサ（２）の調製装置（１）において、装置（１）はセンサヘッド（２ａ）に電解質（３）及び膜（４）を供給するものであり、装置はセンサ（２）の保持手段（６）と、電解質供給手段（７）と、膜供給手段（８）とを含むことを特徴とする装置。
2. 保持手段、電解質供給手段（７）、膜供給手段（８）は共通のハウジング（５）内に配置されるとともに、電解質供給手段（７）及び膜供給手段（８）は保持手段（６）に対して移動可能に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 電解質供給手段（７）及び膜供給手段（８）は保持手段（６）に対して移動可能に取り付けられており、電解質供給手段（７）は、保持手段（６）に保持されたセンサ（２）へ電解質（３）が供給されるように保持手段（６）に対して配置され、且つ膜供給手段（８）は、膜（４）が保持手段（６）に保持されたセンサ（２）に接続されるように保持手段（６）に対して配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 膜（４）が再現可能な押圧力によってセンサヘッド（２ａ）に固定されるように膜供給手段（８）は構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
5. 膜供給手段（８）は押圧面（８ｇ）を備えた押圧体（８ｅ）を含み、押圧体（８ｅ）は膜（４）を供給する間に押圧面（８ｇ）が膜（４）と面接触するように構成されており、膜（４）に接続されたセンサが再現可能な電解質（３）層厚さ、特に均一な電解質（３）層厚さをセンサヘッド（２ａ）及び膜（４）間に備えるように、膜（４）及びセンサヘッド（２ａ）間に位置する電解質を移動させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
6. センサヘッド洗浄手段（９）を更に含み、洗浄手段（９）は保持手段（６）に対して移動可能に取り付けられており、洗浄手段（９）は保持手段（６）に保持されたセンサ（２）のセンサヘッド（２ａ）を機械的に洗浄するように、保持手段（６）に対して配置されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
7. 膜除去手段（１０）を更に含み、膜除去手段（１０）は保持手段（６）に対して移動可能に取り付けられており、膜除去手段（１０）は、使用後の膜（４）が除去された後にセンサ（２）が保持手段（６）へ供給されるように保持手段（６）に対して配置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置。
8. 少なくとも電解質供給手段（７）及び膜供給手段（８）は共通キャリヤ（１１）に固定されており、好適には洗浄手段（９）及び膜除去手段（１０）も共通キャリヤ（１１）に固定されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
9. ハウジング下部（５ｂ）及びハウジングカバー（５ａ）を備えたハウジング（５）を含み、センサ（２）の保持手段（６）はハウジング下部（５ｂ）に配置されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置。
10. ハウジング下部（５ｂ）及びハウジングカバー（５ａ）各々は半殻として構成されており、少なくとも電解質供給手段（７）及び膜供給手段（８）を収容するための共通の内空間を形成するとともに、好適には全手段（６、７、８、９、１０）を収容するための共通の内空間を形成することを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. ハウジング下部（５ｂ）及びハウジングカバー（５ａ）は特に相対回転によって相互に解
    放されるように接続されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. ハウジング（５）はまた駆動手段（５ｃ）を含み、駆動手段（５ｃ）はハウジングカバー（５ａ）に対して移動可能に配置されており、ハウジングカバー（５ａ）は手段（７、８、９、１０）の少なくとも一個と作用的に接続されることにより、駆動手段（５ｃ）を介して手段（７、８、９、１０）に力及び／又は移動が生じることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 駆動手段（５ｃ）はハウジングカバー（５ａ）に対して本質的に垂直方向へ移動可能に取り付けられることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 共通キャリヤ（１１）は交換可能な部品として、特に使い捨て部品として形成されることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 電解質（７ｅ）が充填された少なくとも１個の容器（７ｄ）と膜（４）とを含むことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の装置用共通キャリヤ（１１）。
16. 洗浄手段（９）及び膜除去手段（１０）を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の共通キャリヤ（１１）。
17. 回転軸が形成される第１接続部（１１ｄ）を有するとともに、容器（７ｄ）及び膜（４）、並びに特に洗浄手段（９）及び膜除去手段（１０）は前記回転軸に対して周縁方向に離間するように配置されることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の共通キャリヤ（１１）。
18. 膜除去手段（１０）、洗浄手段（９）、電解質供給手段（７）及び膜供給手段（８）は周縁方向に相互に続くように配置されることを特徴とする請求項１７に記載の共通キャリヤ（１１）。
19. 電解質（３）及び膜（４）を備えたセンサヘッド（２ａ）を供給するための電気化学センサ（２）の調製方法であって、センサ（２）は保持手段（６）に固定され、その後には、少なくとも電解質（３）がセンサヘッド（２ａ）に適用され、次にセンサヘッド（２ａ）に電解質（３）を被覆する膜（４）が供給されるように強制的に案内されることを特徴とする方法。
20. ばねによって決められた再現可能な押圧力によって膜（４）がセンサヘッド（２ａ）に供給されることにより、各場合において再現可能な電解質（３）層厚さが膜（４）及びセンサヘッド（２ａ）間に生じるように、膜（４）及びセンサヘッド（２ａ）間に存在する電解質（３）を再現可能に移動させることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 先ず元の膜がセンサヘッド（２ａ）から除去され、その後にセンサヘッド（２ａ）は洗浄され、その後に電解質（３）がセンサヘッド（２ａ）に載置され、その後に膜（４）がセンサ（２）に接続されるように強制的に案内されることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の方法。
22. センサ（２）がハウジング（５）内に固定されるように強制的に案内されるとともに、センサ（２）に対する各工程はハウジング（５）の一部を回転させることにより強制的に案内されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。

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