JP2784949B2 - 検体等の被検液の計測装置 - Google Patents

検体等の被検液の計測装置

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JP2784949B2 JP1317353A JP31735389A JP2784949B2 JP 2784949 B2 JP2784949 B2 JP 2784949B2 JP 1317353 A JP1317353 A JP 1317353A JP 31735389 A JP31735389 A JP 31735389A JP 2784949 B2 JP2784949 B2 JP 2784949B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、血液や体液等を被検液として、そこに含ま
れる各種成分をフィルタを介して吸引ろ過してキャリヤ
液を流したフロー流路中でセンサにより計測して医療分
野等における各種検査や連続的なモニタリングに適用さ
れる、検体等の被検液の計測装置に関する。
[従来の技術] 上述のように、フィルタを介して計測対象成分を被検
液より吸引ろ過する方式のものは従来より知られてお
り、この場合には、計測中キャリヤ液をポンプ給送によ
って、フロー流路中を常時流しておいて、当該ポンプの
吸引動作によりフィルタを介して吸引ろ過した成分を順
次キャリヤ液とともにセンサの計測位置まで移送し、こ
こでセンサにより計測を行なう、いわゆるフローによる
ろ過方式が採用されていた。
[発明が解決しようとする課題] 上述のようなろ過方式においては、ろ過速度は急激に
上げられず、ろ過される成分量も極めて微量であるた
め、フィルタでろ過された成分がセンサの計測位置に達
するまでの時間遅れが大きいとともにセンサに触れる成
分量もキャリヤ液と混じって極めて希薄となり、また計
測すべき成分として、たとえばPCO2などのように相当に
長い反応時間を要するものなどに特に顕著であるが、セ
ンサに対する成分の接触時間も充分にとれないなどの不
具合があり、このために、迅速かつ正確な計測をなし得
ないという問題があった。
また、フィルタを介してなされる吸引ろ過は、計測時
に継続して行なわれるため、キャリヤ液や較正液の消費
量が大となるとともに検体量、すなわち、被検液からの
ろ過量のロスが多くなり、例えば検体量を多くとれない
脳間液等の計測には特に適しないといった問題があっ
た。
そこで、本出願人は、先に、センサによる計測の時間
遅れを実質的に解消するとともにセンサに触れる計測対
象成分の濃度を充分に確保し、かつ、極力わずかのろ過
量で、より迅速で正確な計測をなし得る、検体等の被検
液の計測方法を提案した(特願平1−148111)。
本発明はコンパクトで、使い捨て部分を容易に装着さ
せることが可能であり、上記計測方法に用いて好適な検
体等の被検液の計測装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明の検体等の被検液
の計測装置は、フロー流路内に、検体等の被検液中に臨
ませたフィルタ部を介して計測対象成分をろ過吸引する
とともにフロー流路中をキャリヤ液とともに移送して計
測部位に配したセンサにより計測するものであって、前
記フロー流路が形成されるとともに、そのフロー流路内
のキャリア液の移送動作ならびに前記フィルタにより濾
過した計測対象成分の吸引動作をなすポンプ、および前
記フロー流路の開閉制御をなす開閉弁がそれぞれ一体に
設けられたユニット本体を備え、このユニット本体に、
センサ取付け用のセンサ取付部を設けるとともに前記開
閉弁の上流側および下流側に対応してキャリア液導入端
およびキャリア液供給端、センサ取付部の上流側にキャ
リア液とともに被検液を供給する被検液供給端、センサ
取付部の下流側に廃液回収端をそれぞれ一体に設けたこ
とを特徴とするもので、より具体的には、廃液回収端に
廃液回収容器を接続し、この廃液回収容器をユニット本
体とともに同一筐体に組み込み、またユニット本体のセ
ンサ取付部の上流側にさらに較正液供給端を設けてな
り、さらに較正液供給端に較正液容器を接続するととも
に廃液回収端に廃液回収容器を接続し、前記較正液容器
および廃液回収容器をユニット本体とともに同一筐体に
組み込んでなることを特徴とするものである。
[作用] 上記本発明に係る検体等の被検液の計測装置において
は、フィルタ部をなすフィルタを介して計測対象成分の
吸引動作を行なう際には、フロー流路をフィルタ部の下
流側で一旦、開閉弁を閉成しキャリヤ液の流れを止め、
ポンプの吸引動作によるろ過作用のみを行い、フロー流
路のフィルタ部の下流側、すなわちセンサの計測部位側
に、計測対象成分を集積させる。そして、計測対象成分
を一定の量、集積させた状態で、開閉弁を開成すること
により、集積された計測対象成分を濃い状態でセンサの
計測部位に、キャリヤ液により押出すようにして移送
し、そこでセンサによる計測を行う。
この計測装置では、ポンプおよび開閉弁をユニット本
体に一体に備えているので、コンパクトな構成となり、
さらにこのユニット本体に、センサを配設するととも
に、キャリア液供給端、廃液回収端等をそれぞれ一体に
設けているので、キャリア液容器、廃液回収容器等の使
い捨て部品の装着が容易になる。
またこれらのキャリア液容器、廃液回収容器等を同一
筐体内に組み込むようにすれば、全体がよりコンパクト
な構成となる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を具体的に説明
する。
第1図は本発明の一実施例に係る検体等の被検液の計
測装置を示し、また第2図は第1図のII−II線に沿う断
面構造を示すものである。
図中、1は本計測装置のユニット本体であり、このユ
ニット本体1は、たとえばガラス基板2とシリコン基板
3とガラス基板4とを順次接合して構成され、これらの
ガラス基板2、シリコン基板3およびガラス基板4の間
にキャリア液、較正液および被検液のフロー流路5が形
成されるとともに、このフロー流路5に臨ませて開閉弁
6、三方弁7およびマイクロポンプ8がそれぞれ一体に
設けられている。これらの開閉弁6、三方弁7およびマ
イクロポンプ8はそれぞれ制御回路27により後述のよう
に駆動されるようになっている。ここで、開閉弁6は常
時は閉成、三方弁7は常時は開成状態にある。またマイ
クロポンプ8において、8a,8bはそれぞれ逆止弁、8cは
ポンプ室である。
なお、マイクロポンプ8等は、公知文献(TECHNICAL
DIGEST OF THE 7TH SENSOR SYMPOSIUM,1988.pp217〜22
0)に開示されているので、その詳細な説明は省略す
る。
上記ガラス基板2には、開閉弁6の上流側にキャリア
液導入端9、開閉弁6の下流側にキャリア液供給端10、
また三方弁7の上流側には較正液供給端11、三方弁7の
下流側には被検液およびキャリア液の導入端12並びに供
給端13、さらにマイクロポンプ8の上流側に廃液導入端
14、マイクロポンプ8の下流側に廃液回収端15として複
数の開口が設けられている。
また三方弁7の下流側とマイクロポンプ8の上流側と
の間の計測部位にはセンサ取付部が設けられ、このセン
サ取付部にセンサ16が配設される。センサ16は、計測す
べき対象成分に応じて、化学センサ、バイオセンサ、ガ
スセンサ等を単一または並列して複数配置することがで
き、これら各センサの検出結果は測定回路17を介して記
録部18により目視可能に表示される。これらのセンサに
よりpH値、PCO2,PO2等のガス成分、ナトリウム、カリウ
ム等の電解質イオン、あるいはグルコース、尿素等の検
出を単独または同時的に行うことができる。
19はたとえば患者等の検体の血管を示し、その血管19
内を矢印で示すように流れる被検液としての血液を採取
し検査する状態が示されている。20は血管19に刺し込ま
れたフィルタ部を構成する留置針で、U字形に折曲され
た接液部に透析膜等で形成された多孔質のフィルタ21が
設けられている。このフィルタ21を介して血液中の測定
対象成分として、たとえば血漿成分がろ過され採取され
る。
22は留置針20に接続されフィルタ21に連通したチュー
ブ構成の配管で、22aはフィルタ21の上流側にあるキャ
リヤ液供給配管、22bはフィルタ21の下流側にあるサン
プリング計測配管である。
キャリヤ液供給配管22aは、その上流端がキャリア液
供給端10に接続され、他方キャリア液導入端9にはキャ
リヤ液導入配管23aを介してキャリヤ液容器23が接続さ
れる。他方、サンプリング計測配管22bの下流端は導入
端12に接続されている。また廃液回収端15には廃液配管
24aを介して廃液回収容器24が接続され、感染等の危険
のない閉鎖系のフロー流路が構成されている。
三方弁7の較正液供給端11には較正液配管25aを介し
て較正液容器25が接続され、三方弁7の切換操作に応
じ、較正液をフロー流路5に選択的に供給し得るように
なっている。なお、上記キャリア液供給端10等の開口と
キャリア液供給配管22a等の配管との接続部は接着剤に
より接着される。
上記構成の計測装置において計測を行なう場合には、
まず、計測準備工程において、開閉弁6を開成した状態
で、マイクロポンプ8を作動させ、キャリヤ液容器23よ
りキャリヤ液をフロー流路5全体に満たす。次いで、開
閉弁6を閉成し、フィルタ21の上流側のフロー流路5を
止めて、サンプリング工程に移行し、フィルタ21を介し
て被検液より測定対象成分をろ過し得るように所定のろ
過速度にポンプ吸引動作を合わせ、ろ過吸引動作を継続
する。
これによって、フィルタ21とセンサ16との間のフロー
流路5内には、ろ過された測定対象成分が集積される。
そして、この集積量がフロー流路5の流量よりフローセ
ンサ(図示せず)により検出され、この検出工程におい
て一定の集積量に対応した流量の検出時にフローセンサ
よりポンプ駆動源ならびに開閉弁6に検出信号が伝達さ
れる。この時、集積された成分はセンサ16の計測部位に
達する状態に調整されるのが望ましい。
上記検出信号をうけて開閉弁6は再び開成して、フロ
ー流路中にキャリヤ液を流し、これによって、集積した
ろ過成分は、キャリヤ液に押し出されるようにしてフロ
ー流路中をセンサ16の計測部位に移送する。すなわち成
分移送工程を遂行する。次いで、この計測部位において
計測対象成分がセンサ16により計測され、その結果が記
録部18により表示される。すなわち計測工程が実行され
る。
較正液によって計測値の較正を行う場合には、前述の
成分移送工程の前ないしは後に、三方弁7を切換えて、
フィルタ21とセンサ16との間の流路を閉成し、較正液容
器25からセンサ16への流路を開成し、センサ計測部位へ
較正液を供給する較正工程を、成分移送工程と交換して
行なう。これにより、より正確な計測結果を得ることが
できる。
計測を完了した後の廃液は、ポンプ室8cを介して廃液
回収容器24へドレンとして流し、ここで回収する。
このように本実施例の計測装置においては、サンプリ
ング工程においてフロー流路5を開閉弁6の閉成によ
り、一旦止めて、フロー流路5内にろ過吸引した計測対
象成分を集積させ、センサ16による計測開始時に、再び
開閉弁6を開成して集積した計測対象成分をキャリヤ液
によって押出すようにセンサの計測部位に移送すること
ができる。そして、この計測装置では、開閉弁6、三方
弁7およびマイクロポンプ8をユニット本体1に一体に
備えているので、コンパクトな構成となり、さらにこの
ユニット本体1に、センサ16を配設するとともに、キャ
リア液導入端9、キャリア液供給端10、較正液供給端1
1、廃液回収端15等をそれぞれ一体に設けているので、
キャリア液用容器23、廃液回収容器24等の使い捨て部品
の装着が容易になる。
またこれらのキャリア液容器23、廃液回収容器24、較
正液容器25、さらに測定回路17、記録部18、制御回路2
7、電源28等すべてを同一筐体内に組み込むようにすれ
ば、全体がよりコンパクトな構成となる。さらに、電源
28を電池とすれば、装置のポータブル化が可能となる。
上述した構成において、三方弁7を介して較正液容器
25より較正液を選択供給する較正工程も計測対象成分や
計測条件によっては該工程なしでも十分な計測結果を得
ることができるので、較正液供給端11および較正液容器
25は本発明の必須の基本構成には含まれない。
なお、キャリヤ液としては測定対象成分との反応性の
低い、例えば蒸留水や極力薄めた生理食塩水等が用いら
れる。
以上説明したように、本発明の計測装置は、医療分野
において患者等の検体から血液や体液を採取して所要の
検査や連続モニタリングを行うのに好適であるが、該分
野以外に、例えば、酵素反応のモニタリングや制御、工
業用の処理液等の検査、分析、連続モニタリングにも適
用可能であり、実施例に限定されるものではない。
[発明の効果] 以上のように本発明に係る検体等の被検液の計測装置
によれば、ユニット本体に、フロー流路を形成するとと
もに、ポンプおよび開閉弁をそれぞれ一体に設け、さら
にセンサ取付部を設けるとともに前記開閉弁の上流側お
よび下流側に対応してキャリア液導入端並びに供給端、
センサ取付部の上流側にキャリア液とともに被検液を供
給する被検液供給端、センサ取付部の下流側に廃液回収
端をそれぞれ一体に設けるようにしたので、コンパクト
な構成となり、さらにキャリア液容器、廃液回収容器等
の装着が容易になる。
またこれらのキャリア液容器、廃液回収容器等をユニ
ット本体とともに同一筐体内に組み込むようにすれば、
全体がよりコンパクトな構成となりさらにはポータブル
化が可能であり、医療分野等に用いて好適な検体等の被
検液の計測装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る計測装置の斜視図、第
2図は第1図のII−II線に沿う断面図である。 1……ユニット本体、2,4……ガラス基板 3……シリコン基板、5……フロー流路 6……開閉弁、7……三方弁 8……マイクロポンプ、23……キャリア液容器 24……廃液回収容器、25……較正液容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−155240(JP,A) 特開 昭61−90642(JP,A) 特開 昭61−8029(JP,A) 実開 昭63−50057(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A61B 5/14 G01N 1/10

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フロー流路内に、検体等の被検液中に臨ま
    せたフィルタ部を介して計測対象成分をろ過吸引すると
    ともにフロー流路中をキャリヤ液とともに移送して計測
    部位に配したセンサにより計測するものであって、 前記フロー流路が形成されるとともに、そのフロー流路
    内のキャリア液の移送動作ならびに前記フィルタにより
    濾過した計測対象成分の吸引動作をなすポンプ、および
    前記フロー流路の開閉制御をなす開閉弁がそれぞれ一体
    に設けられたユニット本体を備え、このユニット本体
    に、センサ取付け用のセンサ取付部を設けるとともに前
    記開閉弁の上流側および下流側に対応してキャリア液導
    入端およびキャリア液供給端、センサ取付部の上流側に
    キャリア液とともに被検液を供給する被検液供給端、セ
    ンサ取付部の下流側に廃液回収端をそれぞれ一体に設け
    たことを特徴とする検体等の被検液の計測装置。
  2. 【請求項2】廃液回収端に廃液回収容器を接続し、この
    廃液回収容器をユニット本体とともに同一筐体に組込ん
    でなる請求項1に記載の検体等の被検液の計測装置。
  3. 【請求項3】ユニット本体のセンサ取付部の上流側にさ
    らに較正液供給端を設けてなる請求項1に記載の検体等
    の被検液の計測装置。
  4. 【請求項4】較正液供給端に較正液容器を接続するとと
    もに廃液回収端に廃液回収容器を接続し、前記較正液容
    器および廃液回収容器をユニット本体とともに同一筐体
    に組込んでなる請求項3に記載の検体等の被検液の計測
    装置。
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