JP2735302B2 - 血管内血液ガス検出装置 - Google Patents

血管内血液ガス検出装置

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JP2735302B2
JP2735302B2 JP1204542A JP20454289A JP2735302B2 JP 2735302 B2 JP2735302 B2 JP 2735302B2 JP 1204542 A JP1204542 A JP 1204542A JP 20454289 A JP20454289 A JP 20454289A JP 2735302 B2 JP2735302 B2 JP 2735302B2
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
    • A61B5/1459—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters invasive, e.g. introduced into the body by a catheter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S128/00—Surgery
    • Y10S128/13—Infusion monitoring

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は患者の血液の成分パラメータを測定するのに
有用な組立体に関するものである。
［従来技術と問題点］ 血圧や血温といつた血液の種々のパラメータ（parame
ter:ある条件下ではある一定値をとり、他の条件下では
また別の値をとるような量）及び血液の成分パラメータ
即ち血液中のガス、水素イオン（pH）、他の電解質、ぶ
どう糖、赤血球などといつた血液成分の存在及び／又は
濃度を測定することがしばしば必要とされたり望まれた
りする。血液の成分パラメータを測定することは蛍光セ
ンサを使用してリアルタイムで達成できる。このこと
は、例えば、生体外の血液ループではクーパ（Cooper）
の米国特許第4,640,820号に示されるように、又生体内
ではラバ（Rubber）等の再発行特許31,879号に示される
ように達成できる。このクーパ特許に開示された装置
は、１種又はそれ以上の血液成分に対して透過性の膜に
よつて部分的に画定される流体（血液）通路を含んでい
る。生体内での検出のためには、適当なセンサを保持し
ている探針又はカテーテルが患者の血管に挿入される。
血管は極めて細いので、血管に挿入するように設計され
ているこのようなセンサは非常に小さい。この寸法上の
制約はセンサによつてなされる測定の精度に対して悪影
響を有している。
［発明の構成］ 本発明は正確且つ確実な血液分析を得るには少量の血
液が必要とされるだけだという認識及び発見に一部基づ
いている。このように、例えば、患者から比較的限られ
た量の血液を採取するよう構成した装置により良好な測
定を得ることができる。更に、血液流路をより高価な分
析装置から隔離することにより、流体通路を含んでいる
コンポーネントを、使用後に経済的且つ効果的に処分す
ることができ、それにより患者相互間血液汚染が防止さ
れる。本発明による検出素子は好適には患者の体外にお
かれ、検出素子を保持するハウジングは患者の身体、例
えば腕、に取付けられるように十分コンパクトであるこ
とが望ましい。
一つの広い見地においては、本発明は患者の血液の成
分パラメータを測定するのに有用な組立体の提供に係わ
つている。この組立体は、流体通路とこの通路内又はそ
の近くに位置する検出素子とを含んでいるハウジングを
包含する。ハウジングは患者の体外に設けられるように
されていると共にそのような寸法にされているのが好ま
しい。流体通路はハウジングを貫通して延在している。
患者の血管と流体連通している中空管からの血液はこの
流体通路の中に流し込まれたりそれから流し出されたり
する。流体通路はこの通路内の血液に対して実質的に不
透過性の壁によつて画成されている。従つて、流体通路
及びハウジングは信号伝送ワイヤ、光フアイバーなどの
如き他のコンポーネントから効果的に隔離することがで
き、その結果、一人の患者による使用後にこのようなコ
ンポーネントを処分する必要なしにハウジングを容易に
処分できる。この特徴によりかなりのコスト面の経済性
が得られると共に患者相互間血液汚染から個々の患者を
保護することができる。検出素子は流体通路におかれた
血液の成分パラメータに応答して信号を信号伝送装置又
は系へ与える作用をする。
一実施例において、本発明の組立体は好適には流体通
路を壊さずにハウジングが信号伝送装置から取り除かれ
得るように構成されている。この実施例においては、流
体流路は信号伝送装置から完全に隔離され、その結果例
えば信号伝送装置はハウジングから分離され、例えば所
望通りにハウジングを容易に処分することを可能にす
る。ここに用いられているように「信号伝送装置又は
系」なる用語は検出素子から直接に信号を与えられるコ
ンポーネントを包含している。例えば、もしセンサがそ
の性質において電気化学的なものであるならば信号伝送
装置はセンサに直接取付けられたワイヤを含んでおり、
もし検出素子が光検出素子であるならば信号伝送装置又
は系は検出素子から直接に信号を受け取る光フアイバを
含んでいる。
別の実施例は、流体通路の幾何学的形状変化を含んで
いる。この実施例においては、流体通路の幅は、検出素
子の配置個所又はその近くで、深さの少なくとも２倍で
ある。この「深さ」方向は検出素子から直接外方に延在
する。「幅」方向は流体通路内の流体流の全体的方向と
深さ方向との両方に対して実質的に直角な方向である。
この特徴により、検出素子にさらされる血液の有効な量
又は部分が好適に増大する。従つて、流体通路のこの幾
何学的形状は流体通路内の血液、例えば比較的制限され
た量の血液、の使用を非常に効果的なものにする。
流体通路の寸法と形状は、血液が中空管を通して患者
から分析のため流体通路内に都合よく引き抜かれ分析後
に血液が中空管を通して実質上完全に流体通路から患者
に戻され得るようにされているのが好ましい。換言すれ
ば、流体通路の寸法と形状は、例えばやはり患者へと流
される普通のフラツシユ流体の作用によつて、血液が流
体通路から実質上完全に除去されて患者へ戻されるよう
にされているのが好ましい。流体通路内には凝血したり
患者や本装置に悪影響を及ぼす血液は実質上残存しな
い。検出素子の配置個所又はその近くにおける流体通路
の横断面積は、患者と流体通路との間の流体流に対して
役立つ中空管の最大横断面積の約10倍未満好適には約３
倍未満であるのが好ましい。検出素子の配置個所又はそ
の近くにおける流体通路の横断面積は中空管の最大横断
面積とほぼ同じであつても良い。この特徴により、患者
から引き抜く血液の量が減少される。流体通路内のこの
比較的限られた量の血液を用いて確実に正確な測定を行
うことできることが判つた。引き抜かれる血液の量を減
少させることは、血液を流体通路内に流すことにより生
ずる患者への有害な影響を減少させる。
或る実施例においては、ハウジングは第１ハウジング
コンポーネントと第２ハウジングコンポーネントとを含
んでいるのが好ましい。従つて、例えば、第１ハウジン
グコンポーネントは第１の凹部を有し、第２ハウジング
コンポーネントは第２の凹部を有している。この第１及
び第２ハウジングコンポーネントはそれぞれの第１及び
第２の凹部が流体通路の一部分を形成するように配置さ
れる。２つのハウジングコンポーネント間に形成される
実質的に環状のスペースには２つのハウジングコンポー
ネントを一体に接着すべく接着剤が少なくとも局部的に
満たされる。このハウジング構造はきわめて有益である
と共に製作するのが比較的容易である。
別の有益な構成は、流体通路の一部分を画成し且つ第
１及び第２の中空配管セグメントをそれぞれハウジング
に固定する働きをする第１及び第２の配管取付具を有す
る第１ハウジングコンポーネントを包含している。第１
ハウジングコンポーネントはそれぞれ流体通路に終端す
る第１及び第２のチヤンネルの第１部分も含んでいる。
第２ハウジングコンポーネントも流体通路の一部分を画
成し且つ第１及び第２のチヤンネルの第２部分を含んで
いる。この構造は、中空配管セグメントと流体通路との
間に比較的スムーズな血液流の移行部を提供するように
第１及び第２のチヤンネルを用いるのに便利な且つ有利
である。更に、上記の如く構成されたハウジングコンポ
ーネントを製作して組立てることは特に構成材料がポリ
マー材の場合にコスト面で効果的である。
ハウジングは、流体通路の両端近くに配置され且つ中
空配管の第１及び第２セグメントをそれぞれハウジング
に保持するようにされている第１及び第２の配管取付具
を含んでいるのが好ましい。これら配管取付具は、中空
配管の第１及び第２セグメントが流体通路内の流れの全
体的方向に実質上直角に、相互にほぼ反対方向に配向さ
れるように構成されることが望ましい。相互にほぼ反対
方向とは、好ましくはほぼ同一平面上にある及び／又は
当該組立体が取付けられる患者の身体の部分の表面とほ
ぼ平行であることを意味する。かかる配向は配向セグメ
ントが当該組立体の使用中にもつれたり、ちぢれたりさ
もなければ邪魔になつたりするリスクを減少させる。従
つて、血液はよどまずに自由に配管セグメントの中に流
入したりそこから流出したりすることができる。
ハウジングは、信号伝送装置がハウジングに着脱可能
に取付けられる時に信号伝送装置の一部分、例えば末
端、を受け入れるようにされていると共にそのような寸
法にされている凹部を有しているのが好ましい。ハウジ
ングでこの凹部付き構造によりハウジングを使用上きわ
めて容易且つ好都合に信号伝送装置に「組合わせる」こ
とができる。信号伝送装置は、ハウジングを信号伝送装
置に着脱可能に取付けるべく作動できる解除可能の結合
装置を含んでいるのが好ましい。かかる結合装置は必要
に応じてハウジングを信号伝送装置に都合よく取付けた
りそれから取外したりするのを可能にする。
更に別の実施例においては、流体通路は第１壁と、実
質的に対向する第２壁とを有しており、そして信号伝送
装置は解除可能の結合装置を含んでいる。ハウジング
は、結合装置が第２壁近くの個所でハウジングに接触し
てハウジングを信号伝送装置に着脱可能に取付けるよう
に構成することが望ましい。特に有用な実施例において
は、ハウジングは流体通路の第１壁を備えている第１ハ
ウジング部分と、この第１ハウジング部分に固定される
と共に流体通路の第２壁を備えている第２ハウジング部
分とを含んでいる。第２ハウジング部分は、ハウジング
を着脱可能に保持する結合装置によつて、信号伝送装置
に接続されるようにされている。第１ハウジング部分は
検出素子を含んでいるのが望ましい。この特徴により、
ハウジングを信号伝送装置に着脱可能に取付ける効果的
な方法が得られる。ハウジングと信号伝送装置は、検出
素子及び信号伝送装置間での効果的信号伝送が得られる
ような態様で着脱可能に構成されるのが好ましい。
以上に述べた個々の特徴は、必要に応じて特定の用途
に応えるべく単独で或いは組合せて用いることができ
る。
本発明のシステムにおいて有益な検出素子は光検出素
子例えば蛍光又は吸光度に基づく検出素子であるのが望
ましい。より望ましくは、検出素子は蛍光検出素子であ
る。光検出素子が用いられる場合には、当該組立体は検
出素子からの信号を伝送するための、特に光フアイバー
を含む信号伝送装置を更に包含する。光検出素子が用い
られている有用な一実施例においては、ハウジングは実
質的に透明な即ち関与する信号波長において光学的に透
き通つた第１ハウジングコンポーネントと、流体通路の
一部分を形成する実質的にガス不透過性の第２ハウジン
グコンポーネントとを含んでおり、上記第１ハウジング
コンポーネントを通して流体通路内におかれた血液の成
分パラメータに応答して光学信号が信号伝送装置に与え
られる。このことは、１種又はそれ以上の血液ガスを検
出すべき場合に特に有用であり、且つハウジングを通つ
て浸透して逃れ出る血液ガスの量が減少するので検出精
度を高める。この実施例においては、第１及び第２ハウ
ジングコンポーネントは異なつた材料から作られるのが
特に望ましい。
検出素子は、流体通路内の血液の関心のある成分パラ
メータを実質的に正確に測定できるように配置される。
検出素子はハウジングに直接接触するように、或いはハ
ウジングから物理的に分離されるように配置される。こ
の「物理的分離」の実施例は、検出素子が酸素や二酸化
炭素といつた血液ガスの濃度を測定するのに用いられる
場合に特に有用であると共に一層正確な測定を与える。
このような物理的分離は、例えば、それ自体物理的にハ
ウジングと接触する（例えばハウジングに取付けられ
て）支持要素上に検出素子を配置することにより達成さ
れる。ガラスやそれと同様の材料から作られるこの支持
要素は血液ガスに対して実質的に不透過性で且つ実質的
に透明であるのが好ましい。
有益な一実施例においては、本発明の組立体は複数個
の検出素子を、それぞれの検出素子が流体通路内にある
血液の種々の成分パラメータに応答して信号を信号伝送
装置に与える状態で包含しているのが好ましい。
本発明の組立体は流体通路と流体連通する容積変動装
置を更に含んでいる。この容積変動装置は患者からの血
液を流体通路内に流入させる。容積変動装置はこの装置
を往復動させても血液に対する正味のポンプ作用が生じ
ないように構成及び配置されるのが望ましい。
本発明はその特徴及び利点と共に添付図面についての
下記説明によりもつとも良く理解される。
［実施例］ 第１図は血液の種々の成分パラメータ特に血液のpH値
並びに酸素及び二酸化炭素濃度を測定するための組立体
11を示す。組立体11は種々の構造のものとすることがで
きるが、本実施例においては溶液導入装置13及びセンサ
組立体15を含んでいる。
一般に、溶液導入装置13は、適切なフラツシユ（洗い
流し）溶液（例えば、ヘパリンが添加された食塩溶液の
如き抗凝血剤溶液）をセンサ組立体15の種々のコンポー
ネントを通して導入して患者に通じている配管を開いて
いる状態に保持する。このことはさまざまな態様で達成
ができるが、第１図に概略図示せる実施例においては、
溶液導入装置13はヘパリンが添加された食塩溶液の与圧
源19と、この与圧源からセンサ組立体15に通ずる第１導
管21と、点滴コントロール兼急速フラツシユバルブ23
と、ストツプコツク25と、容積変動器27と、圧力変換器
28と、圧力モニター29とを含んでいる。溶液導入装置13
の多くのコンポーネントは在来のもので良く、またこの
装置は必要ならその他のコンポーネントを含むこともで
きる。
図示実施例においては、与圧源19からの溶液は２〜5m
l/hourといつた比較的遅い流量でバルブ23を流れる。こ
の溶液は第１導管21を流れ容積変動器27を通り更にセン
サ組立体15の種々のコンポーネントを通過して患者に送
られる。例えば始動注入に際しての如く、もつと早い流
量が望まれるならばバルブ23を手動で開いて比較的大き
い溶液流量を得ることができる。
容積変動器27は多くの異なつた構造及び形状のいずれ
か一つとすることができる。図示実施例はシリンダ・ピ
ストン型の注射器であつて、ピストン31をストツプコツ
ク25から遠ざけるように手動で動かすことにより第１導
管21内に真空を引くことができる。この真空はピストン
31をストツプコツク25を向けて手動で動かすことにより
解除できる。ピストン31を往復動させても、血液に対す
る正味の流動即ちポンプ作動はいずれの方向にも存在し
ない。
ストツプコツク25は、容積変動器27が溶液導入装置13
から事実上脱している位置（１）或いは容積変動器27が
第１導管21の、ストツプコツク25より下流（与圧源19か
らのフラツシユ流体の流れの全般的方向に基づいて）に
ある部分と直接に連通しているが第１導管21の、ストツ
プコツク25より上流にある部分は溶液導入装置13の残部
から遮断されている位置（２）へと動かすことができ
る。
圧力変換器28は第１導管21と連通しておりその中の圧
力を測定することができる。従つて、患者の血管系と流
体連通している第２導管33によつて圧力変換器28は血圧
の読みを与えることができる。ストツプコツク25を位置
（１）におくことにより、容積変動器27が圧力変換器28
によつて与えられる血圧の読みに影響を及ぼすことはな
い。
第２図から第８図はセンサ組立体15の種々のコンポー
ネントを示している。ハウジングベース35が第１導管21
と第２導管33との間に位置している。ハウジングベース
35は、第１導管21に直接固定される第１配管取付具37と
第２導管33に直接固定される第２配管取付具39とを有し
ている。流体通路41がハウジングベース35とハウジング
トツプ45との間に設けられている。第１及び第２配管取
付具37及び39は、第１及び第２導管21及び33が流体通路
41を通る流れの全体的方向に直角な互いに反対の方向で
同一平面内においてハウジングベース35から外方に配向
されるように形成されている。第１図に見られるよう
に、この互いに反対の方向は、センサ組立体15が設けら
れる患者の腕の面と大体平行である。ハウジングベース
35は、底壁46と第１凹部側壁50と第２凹部側壁52とによ
つて画成される第１凹部を含んでいる。ハウジングトツ
プ45は、トツプ壁47と第１側壁49と第２側壁51とによつ
て画成される第２凹部を含んでいる。流体通路41は、第
７図に最も良く示されるように、ハウジングトツプ45を
ハウジングベース35の底壁46に接触させた状態に配置す
ることにより形成される。接着剤53がハウジングトツプ
45とハウジングベース35との間の実質的に環状のスペー
ス内におかれる。底壁46、トツプ壁47、第１側壁49及び
第２側壁51は流体通路41を画成する。
縁36がハウジングベース35の下側周囲に延在して凹部
38を形成している。
ハウジングベース35は、第１配管取付具37及び第２配
管取付具39とそれぞれ流体連通する第１の孔54と第２の
孔56とを含んでいる。ハウジングトツプ45は、第１タブ
58と第２タブ60がそれぞれ第１の孔54と第２の孔56に嵌
まり込んで第１及び第２のチヤンネル62及び64を形成し
ている。これらチヤンネル62及び64により第１導管21及
び第２導管33から流体通路41への血液通路が得られる。
流体通路41は第１導管21又は第２導管33のいづれかの
流体流に対して有効な最大横断面積の約2.2倍の横断面
積を有している。又、第７図に示すように流体通路41の
第１側壁49と第２側壁51との間の距離は流体通路41のト
ツプ壁47と底壁46との間の最小距離の約4.8倍である。
流体通路41の底壁46には隆起域55と、３個所の円形く
ぼみ57,59及び61とが設けられている。ハウジングトツ
プ45のトツプ壁47には対応する隆起域55aが形成されて
いる。隆起域55及び55aは信号伝送ブロツク65に配置し
たサーミスタ63の末端を受け入れるように構成されてい
る。通常の使用時には、ハウジングベース35は、サーミ
スタ63の末端が隆起域55内に達するように、信号伝送ブ
ロツク65のごく近くに保持されている。この位置におい
て、サーミスタ63は流体通路41内の血液温度の正確な読
みを与えることができる。
くぼみ57,59及び61の各々はそれぞれ異なつたセンサ6
7,69及び71と連携している。この実施例においては、セ
ンサ67,69及び71の各々は異なつた蛍光光学インジケー
タを含んでいる。センサ67,69及び71内のインジケータ
は患者の血液中の二酸化炭素濃度、pH値及び酸素濃度に
それぞれ応答して、検出された成分パラメータを示す光
学信号を発生する。
一般に、センサ67,69及び71は光学インジケータがマ
トリツクス材（例えばポリマーマトリツクス材）と組合
わされるか又はその中に混ぜ合されるように構成するこ
とができる。特に、センサ69は第５図に示すように構成
される。センサ69はくぼみ59内におかれた親水性ポリマ
ー73に埋め込まれた、血液のpHに感応する光学インジケ
ータを含んでいる。親水性ポリマー73は検出すべき血液
中の成分、水素イオン、に対して透過性である。不透明
被覆75がポリマー73の上面におかれ、センサ69を外界か
ら光学的に遮断するのに役立つている。被覆75は検出す
べき成分に対して透過性である。
第６図にはセンサ67の構造が示されている。センサ71
もセンサ67と同様に構成されるものと理解されたい。セ
ンサ67はガラスデイスク72を含んでおり、このガラスデ
イスクはセンサ67に送られ且つこれによつて伝送される
信号に対して実質的に透明即ち光学的に透き通つてお
り、またくぼみ57にぴつたり嵌まると共に流体通路41の
底壁46より上にほんの僅か突出するような寸法にされて
いる。センサ67は血液中の二酸化炭素濃度に感応する光
学インジケータを含んでいるポリマー74をガラスデイス
ク72上におくことにより構成される。ポリマー74は血液
中の検出すべき成分、二酸化炭素、に対して透過性であ
る。不透明被覆76がポリマー74の上面におかれ、センサ
67を外界から光学的に遮断するのに役立つている。被覆
76は検出すべき成分に対して透過性である。更に、ガラ
スデイスク72がくぼみ57に置かれて例えば接着剤で所定
位置に固定される。この構造は、親水性ポリマー74及び
被覆76がハウジングベース35から物理的に分離されその
結果ハウジングベース35からの干渉が減少して一層正確
な濃度測定が得られるので二酸化炭素センサ67及び酸素
センサ71にとつて好ましい。更に、このような構造は比
較的製作が容易である。
信号伝送ブロツク65は、サーミスタ63のほかに、セン
サ67,69及び71からの信号をそれぞれ励起して伝送する
ように設計及び構成されている光フアイバー77,79及び8
1を保持している。光フアイバー77,79及び81はそれぞれ
センサ67,69及び71からの信号を、デイスプレイ装置84
を有する計器83へ伝送する。計器83はセンサ67,69及び7
1からの信号を処理して患者の血液中の現在の二酸化炭
素濃度、pH値及び酸素濃度のデイスプレーを与える。
ハウジングトツプ45は２つの外方に突出するウイング
78,80を有しており、これらウイングはハウジングトツ
プ45とハウジングベース35とからハウジングを製作する
際にハウジングトツプ45を効果的に保持するのに有用で
ある。更に、ウイング78及び80はセンサ組立体15を使用
する際に有益な機能を発揮する。かくて、ウイング78及
び80は流体通路41内の血液の温度変化を小さくする断熱
材として作用する。流体通路41内に比較的一定の温度を
維持することは成分パラメータ又は関心のあるパラメー
タを一層正確に測定することを可能にする。この「断熱
材」という特徴はハウジングトツプ45が断熱材例えばポ
リマー材で作られている場合に特に適用できる。もし望
まれるならば、信号伝送ブロツク65は流体通路41内の温
度を維持するのを助けるべく熱を供給するようにするこ
ともできる。
有益な一実施例においては、ハウジングトツプ45は実
質的にガス不透過性の材料から作られる。この特徴によ
りハウジングトツプ45を通つての血液ガス、例えば酸素
や二酸化炭素、の脱出が減少して血液ガス測定の精度が
上がる。ハウジングベース35はハウジングトツプ45と同
じ又は異なる材料から作られる。然しながら、ハウジン
グベース35の少なくとも一部分は発信され信号伝送ブロ
ツク65により受信される光学信号に対して透明であるこ
とが肝要である。
使用に当たり、ハウジングベース35は信号伝送ブロツ
ク65の末端85上に取付けられる。末端85は独特な形状に
されており、また凹部38は光フアイバー77,79及び81と
センサ67,69及び71とのそれぞれの間における適正な整
合を保証するように末端85が凹部38内に嵌め込まれてぴ
つたり受けとめられるべく末端85と一致する形状にされ
ている。かかる整合は第５図と第６図に示されている。
ハウジングベース35は、全体的に87で示した可動固定組
立体により、信号伝送ブロツク65の末端85上に所定位置
に保持される。組立体87は信号伝送ブロツク65の両側に
取付けられる２つの揺動アーム89を含んでいる。アーム
89から外方に延在する固定部材91は、アーム89が第３図
に示す如く直立位置にある時にハウジングトツプ45の直
上におかれるねじ孔93を有している。
ねじ95が設けられ、これはねじ孔93のねじすじと係合
するねじすじを有している。ハウジングベース35を信号
伝送ブロツク65の末端85上の所定位置に置き且つアーム
89を直立位置にした状態で、ねじ95をねじ孔93にねじ込
んでハウジングトツプ45を押し付けることができる。ね
じ95をハウジングトツプ45に接触せしめ、ハウジングベ
ース35を信号伝送ブロツク65に対して適当な関係で所定
位置に取付ける。ハウジングベース35を信号伝送ブロツ
ク65から取外したい時には、単にねじ95をゆるめてアー
ム89を直立位置から下方に揺動させる。かくて、ハウジ
ングベース35は自由に信号伝送ブロツク65から取り除か
れる。
信号伝送ブロツク65は、第１図に示されるように、血
液が分析される患者の腕に容易かつ便利に「装着」でき
るような寸法のものである。この特徴は患者から抜きと
る血液量を減少させ、又所望の分析を得るために血液が
第２導管33に沿つて通過せねばならぬ距離を短くさせ
る。信号伝送ブロツク65はフツクとループから成るフア
スナー、例えばベルクロフアスナー、のストリツプ97に
より患者に固定することができる。勿論、その他普通の
手段を用いて信号伝送ブロツク65を患者に着脱自在に取
付けることもできる。
組立体11は次のように作用する。「通常」作動時に
は、ストツプコツク25は位置（１）にあつて与圧源19か
らのフラツシユ溶液を供給分は第１導管21を通して流さ
れ、流体通路41及び第２導管33を経て患者に送られる。
この配置を用いて患者の血圧をモニターすることができ
る。患者の血液を化学的に分析したい時にはストツプコ
ツク25が位置（２）におかれる。
次に、ピストン31がストツプコツク25から離れるよう
に上げられる。これにより第１導管21及び第２導管33内
に真空が発生し、このことは血液が患者から第２導管33
を通つて流体通路41の中更に一部は第１導管21の中に流
入するようにする。この時点で、光フアイバー77,79及
び81が作動させられて流体通路41内の血液の二酸化炭素
濃度、pH値及び酸素濃度に応答する信号がそれぞれセン
サ67,69及び71から得られる。
これらの信号が所定時間にわたつて計器83に伝送され
た後、ピストン31がストツプコツク25に向つて移動さ
れ、それにより第１導管21内に正圧を発生させて第１導
管21、流体通路41及び第２導管33内の血液を患者に戻
す。血液が戻されてしまうと、ストツプコツク25が位置
（１）に戻され、与圧源19からのフラツシユ溶液は第１
導管21、流体通路41及び第２導管33を経て患者へと流入
することができる。流体通路41内の実質上全量の血液が
患者に戻され、従つて凝血や他の渋滞が生じないことは
明らかである。この特徴は、患者に害を与える状態、例
えば血餅、を発生せずに患者の血液を確実且つ再現可能
な精度で幾度も分析することを可能にするので重要であ
る。
ハウジングベース35は透明材特に透明なポリマー材よ
り作られる。かかる透明性によりセンサ67,69及び71か
らの信号を容易に光フアイバー77,79及び81にそれぞれ
伝えることができる。更に、ハウジングベース35とハウ
ジングトツプ45はそれぞれ流体通路41内の液体血液に対
して実質的に不透過性の材料より作られる。この特徴に
より信号伝送ブロツク65が患者の血液にさらされること
から効果的に保護される。
使用後には固定組立体87が外されそれによりハウジン
グベース35を信号伝送ブロツク65の末端85から取外すこ
とができる。患者の血液にさらされた組立体11のコンポ
ーネント例えば第２導管33、ハウジングベース35、ハウ
ジングトツプ45及び第１導管21は処分されるのが望まし
い。患者の血液にさらされなかつた信号伝送ブロツク65
や計器83は繰返して使用できる。この特徴は本装置に対
する実質的な利点を示す。このように、センサ組立体15
の比較的安価なコンポーネントは一回限りの使用例えば
患者一人だけの使用後に経済的に廃棄することができ
る。センサ組立体15の非常に高価なコンポーネントは、
患者の血液にさらされないままに保持され、従つてのそ
のような血液にさらされないので患者相互間血液汚染な
しに繰返して使用できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は使用状態にある本発明組立体の一実施例を示す
概略図。 第２図は第１図に示される組立体のいくつかのコンポー
ネントの分解斜視図。 第３図は組立てられ使用状態におかれた、第２図に示さ
れるコンポーネントの斜視図。 第４図は第２図の線４−４に沿う断面図。 第５図は第２図の線５−５に沿う断面図。 第６図は第２図の線６−６に沿う断面図。 第７図は第４図の線７−７に沿う断面図。 第８図は第１図に示される組立体実施例のハウジングコ
ンポーネントの１つ（ハウジングトツプ）の底面図。 11……測定用組立体、15……センサ組立体、 21……第１導管、33……第２導管、 35……ハウジングベース、37……第１配管取付具、 39……第２配管取付具、41……流体通路、 45……ハウジングトツプ、46……底壁、 50……第１凹部側壁、52……第２凹部側壁、 47……トツプ壁、49……第１側壁、 51……第２側壁、38……凹部、 54……第１の孔、56……第２の孔、 62,64……第１と第２のチヤンネル、 55,55a……隆起域、63……サーミスタ、 65……信号伝送ブロツク、 67,69,71……センサ、73……ポリマー、 75……被覆、77,79,81……光フアイバー、 83……計器、78,80……ウイング、85……末端、 87……可動固定組立体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス グレン ハッカー アメリカ合衆国カリフォルニア州アーバ イン，バランカ ロード 2801，シーデ ィーアイ，３エム ヘルス ケアー気付 (56)参考文献 特開 昭63−40532（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】患者の血液の成分パラメータを測定するの
    に有用な組立体にして、 患者の体外に設けられるようにされていると共にそのよ
    うな寸法にされており且つ前記患者からの血液が該患者
    の血管と流体連通する中空管から流し込まれる流体通路
    を、貫通して有するハウジングであつて、前記流体通路
    は血液に対して実質的に不透過性の壁により画成されて
    おり、前記ハウジングでは、該ハウジングが前記流体通
    路を壊さずに信号伝送装置から取外しできるように該信
    号伝送装置に着脱可能に取付けられるようにされている
    ハウジングと、 前記ハウジング内の前記流体通路又はその近くに配置さ
    れ、前記流体通路内におかれた血液の成分パラメータに
    応答して信号を前記信号伝送装置に直接与えるための検
    出素子とを包含する組立体。
  2. 【請求項２】患者の血液の成分パラメータを測定するの
    に有用な組立体にして、 患者の体外に設けられるようにされていると共にそのよ
    うな寸法にされており且つ測定すべき血液が流し込まれ
    る流体通路を、貫通して有するハウジングと、 前記ハウジング内の前記流体通路又はその近くに配置さ
    れ、前記流体通路内におかれた血液の成分パラメータに
    応答して信号を信号伝送装置に直接与えるための検出素
    子とを包含し、前記検出素子の配置個所又はその近くに
    おける前記流体通路の幅は深さの少なくとも２倍であ
    り、前記流体通路の深さ方向は前記検出素子から直接外
    方に延在しまた前記流体通路の幅方向は前記流体通路内
    の流体流の全体的方向と前記深さ方向との両方に対して
    実質的に直角であることを特徴とする組立体。
  3. 【請求項３】患者の血液の成分パラメータを測定するの
    に有用な組立体にして、 患者の体外に設けられるようにされていると共にそのよ
    うな寸法にされており且つ前記患者からの血液が該患者
    の血管と流体連通する中空間から流し込まれる流体通路
    を、貫通して有するハウジングであつて該ハウジング
    は、前記流体通路の一部分を画成し且つ中空配管の第１
    及び第２セグメントを該ハウジングに固定するように作
    用する第１及び第２の配管取付具にしてその各々の第１
    及び第２流体チヤンネルの第１部分が前記流体通路に終
    端している第１及び第２の配管取付具を有している第１
    ハウジングコンポーネントと、前記流体通路の一部分を
    画成し且つ前記第１及び第２流体チヤンネルの第２部分
    を有している第２ハウジングコンポーネントとを含んで
    いるハウジングと、 前記ハウジング内の前記流体通路又はその近くに配置さ
    れ、前記流体通路内におかれた血液の成分パラメータに
    応答して信号を信号伝送装置に与えるための検出素子と
    を包含する組立体。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項から第３項までいず
    れか一つの項に記載の組立体にして、１つ又はそれより
    多くの前記検出素子を有し、該検出素子の各各は前記流
    体通路内におかれた血液の種々の成分パラメータに応答
    して信号を信号伝送装置に与え、前記検出素子の各々は
    蛍光検出素子であることを特徴とする組立体。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第１項から第４項までのい
    ずれか一つの項に記載の組立体にして、前記患者からの
    血液を前記流体通路内に流し込ませるための、前記流体
    通路と流体連通する容積変動装置を更に有し、該容積変
    動装置はそれを往復動させても血液に対する正味のポン
    プ作用が実質的に生じないように構成及び配置されてい
    ることを特徴とする組立体。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第１項から第５項までのい
    ずれか一つの項に記載の組立体にして、前記検出素子か
    ら前記信号を伝送するための信号伝送装置を更に有する
    ことを特徴とする組立体。
  7. 【請求項７】特許請求の範囲第６項に記載の組立体にし
    て、前記信号伝送装置は前記検出素子の各々に対して少
    なくとも１つの光フアイバーを有し且つ前記患者の身体
    に着脱可能に取付けられるようにされていると共にその
    ような寸法にされていることを特徴とする組立体。
  8. 【請求項８】特許請求の範囲第７項に記載の組立体にし
    て、前記ハウジングはそれが前記信号伝送装置に着脱可
    能に取付けられた時に該信号伝送装置の一部分を受け入
    れるようにされていると共にそのような寸法にされてい
    る凹部を有していることを特徴とする組立体。
  9. 【請求項９】特許請求の範囲第１項から第８項までのい
    ずれか一つの項に記載の組立体にして、前記ハウジング
    は前記流体通路に開口する１つ又はそれより多くのくぼ
    みを有し、該くぼみの各々は１つの前記検出素子の少な
    くとも一部分を含んでいることを特徴とする組立体。
  10. 【請求項１０】特許請求の範囲第１項から第９項までの
    いずれか一つの項に記載の組立体にして、１つの前記検
    出素子が上に置かれる１つ又はそれより多くの支持要素
    を更に有し、該支持要素は前記検出素子を前記ハウジン
    グから物理的に分離し、前記支持要素の各々は前記ハウ
    ジング内の支持くぼみ内に少なくとも部分的に置かれて
    いると共に血液ガスに対して実質的に不透過性であるこ
    とを特徴とする組立体。
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