JP3983816B2 - 光学素子を支持するためのアセンブリ - Google Patents

Description

発明の背景
１．技術分野
本発明は、レンズ、光学フィルタ等の１個又はそれ以上の光学素子を安全に支持するためのアセンブリに関する。
２．背景技術
光学素子は種々の応用に使用されている。例えばレンズは、双眼鏡、望遠鏡、カメラおよび顕微鏡に広く使用されている。別の例として、光学フィルタは、カメラと同様にある波長の光を希望しない光学回路に於いて、広く使用されている。
光学デバイスはまた血液パラメーターをリアルタイムで検出するために使用されている。例えば、Lubbers等に与えられた米国再発行特許第31,897号およびBentsen等に与えられた米国特許第5,403,746号では、酸素の分圧に従って光に応答する蛍光センサについて記載している。このようなセンサは、往々にして血液パラメーターの測定デバイスに光学的に結合され、センサからの光を分析し重要なパラメーターの測定値を視覚的にディスプレイする。
血液パラメーター測定デバイスは往々にして、センサに向かう光を検出するための少なくとも一個の光源と、センサからの光を受光するための少なくとも一個の光検出器を有している。このようなデバイスは更に、光源とセンサおよび光検出器の間に延びる光ガイド用のオプティカルファイバを、意図する経路に沿って光を集束させる一個又はそれ以上のレンズと共に、有している。更に、血液パラメーター測定デバイスは往々にして、通常ある波長を有する光のみがセンサに到達することを許し、かつ通常別の波長の光が光検出器に到達するのを許すための、光学フィルタを有している。
レンズ及び／又は光学ブィルタを含む多くの従来の光学デバイスでは、フィルタ又はレンズの直径にほぼ等しい直径を有する円筒形の空洞を備えた管状容器を有している。例えば望遠鏡は通常、レンズを特定の場所に支持するための内部ワッシャ、スペーサ又はガスケットを有する金属の円筒形管状容器を有している。この様なデバイスは往々にして、正しい順序でレンズ、ワッシャ、スペーサ及び／又はガスケットを挿入し、その後これらの部品を所定の場所に支持するために容器にキャップ又は支持リングを固着させることによって、組み立てられる。
従来の光学デバイスのための上述のアセンブリおよび組み立て方法はある程度十分である一方、このようなアセンブリおよび方法は往々にして効率が悪くしかも比較的高価なデバイスの製造に対して最も適していると見なされている。更に、このアセンブリおよび方法は、光学素子のための多くの空洞が並んで設けられる小さなデバイスに簡単に適用することはできない。
発明の要約
本発明は、その一態様において、一個またはそれ以上の光学素子を支持するためのアセンブリに関する。このアセンブリは、空洞を有するブロック、空洞内に収容された第１のリテーナおよび空洞内に収容された第２のリテーナを有している。この空洞は、第１のリテーナと第２のリテーナが第１のリテーナを第２のリテーナに強固に結合するために空洞内に収容された場合、これらの全体形状を補充する形状を有している。第１のリテーナと第２のリテーナは共に、一個またはそれ以上の光学素子を収容するための中心軸を有するチャンバを形成している。第１のリテーナと第２のリテーナは、一個またはそれ以上のリブの第１のセットと一個またはそれ以上のリブの第２のセットを形成する。それぞれが外側の変形可能な先端部分を有する一個またはそれ以上のリブの第１のセットは、少なくとも一部分において中心軸に向かう方向において、少なくとも一個の光学素子上に力を向ける様に配置されている。それぞれが外側の変形可能な先端部分を有する一個またはそれ以上のリブの第２のセットは、少なくとも一部分において中心軸に平行な方向において、少なくとも一個の光学素子上に力を向ける様に配置されている。
本発明の他の態様は、一個またはそれ以上の光学素子を支持するためのアセンブリであって、かつ円筒形空洞、この空洞内に収容された第１のリテーナおよびこの空洞内に収容された第２のリテーナを具備するアセンブリを目的とする。第１のリテーナと第２のリテーナはそれぞれ、円筒形空洞の直径にほぼ等しい直径を有する通常半円筒形の形状を有している。第１のリテーナと第２のリテーナは共に、一個またはそれ以上の光学素子を支持するための中心軸を有するチャンバを形成する。第１のリテーナと第２のリテーナはそれぞれ、少なくとも一個の光学素子の光学軸をチャンバの中心軸に整列させるための少なくとも一個のリブを形成する。
上述した種々の実施例において、本光学アセンブリは、例えばレンズ、フィルタ、光源、検出器、プリズム、ビーム分割器等の光学素子を支持するための、単純ではあるが優雅な形状を提示する。このリテーナは、選択的に、高価でないプラスティック材料によって一体にモールドされていても良い。リテーナが空洞内に挿入される前に、光学素子をリテーナ中に簡単に配置することが可能であり、それによってアセンブリが容易となり、かつ光学素子がリテーナ内に正しく配置されていることを視覚的に確認するすることができる。
本発明の更なる詳細は、請求の範囲の特徴によって定義される。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の較正および流体パラメーター測定カセットを流体パラメーター測定デバイスと共に示す透視図で、このカセットと測定デバイスが共に結合される前に互いにどの様に配置されるかの一例を示すものであり、
図２は、図１に示すカセットのみの縦方向断面拡大図であり、
図３は、異なる参照面に沿った図２に類似する図面であり、
図４は、図２及び図３に示すカセットの部分断面を示す拡大正面図で、カセットと図１１のデバイスとが共に結合された場合測定デバイスに面するカセットの一面に向かって見た図であり、
図５は、共に結合して示された、図１に示すカセットと測定デバイスの一部分の拡大側断面図で、更に心肺バイパス回路の様な流体回路にカセットを結合するためのコネクタとチューブを示すものであり、
図６は、測定デバイスが示されておらずかつ付加的な素子がカセットのセンサの較正のためにカセットに接続されている点を除いて、図５に類似の図であり、
図７は、図１に示すカセットのみの、異なる視点からの分解透視図で、例示の目的でカセットの２部品構成を示すものであり、
図８は、デバイス中の光学ファイバを示していない点を除いて、図１に示す測定デバイスの拡大側断面図であり、
図９は、図１に示す測定デバイスの分解透視図であり、
図１０は、測定デバイスの容器が取り除かれた点を除いて、図１に示す測定デバイスの拡大、分解透視図であり、
図１１は、デバイス容器の縦軸に平行な方向から見た図１の測定デバイスの部分的拡大端面図で、特に、ファイバターミナルブロックアセンブリを示すものであり、
図１２は、図１１に示すファイバターミナルブロックアセンブリの拡大底面図であり、
図１３は、図１１に示すファイバターミナルブロックアセンブリの一部分の拡大側断面図であり、
図１４は、図１１に示すファイバターミナルブロックアセンブリの一部である挿入プレートの拡大透視図であり、
図１５は、特に、図１１に示す測定デバイスの光学ファイバの種々の経路を示す模式図であり、
図１６は、図１の測定デバイスの光学アセンブリの一部分を部分的に分解した形状における拡大透視図であり、
図１６ａは、図１６に示す光学アセンブリのレンズの拡大側面図であり、
図１７は、図１６に示す光学アセンブリの一個の光学リテーナの縦軸に沿って得た拡大断面図であり、
図１７ａ、１７ｂおよび１７ｃは、図１７に示す光学リテーナの種々の部分の拡大図であり、
図１８は、図１７に示す光学リテーナの平面図であり、
図１９は、リテーナの縦軸に垂直な参照面に沿って得た、図１６および１７に示すリテーナの断面図であり、
図１９ａは、図１９に示すリテーナの一部分の拡大図であり、
図２０は、図１６に示す光学アセンブリの別の光学リテーナの拡大図であり、
図２１は、図２０に示す光学リテーナの縦軸に沿って得た断面図であり、
図２２は、図１に示す測定デバイスの電気光学的結合プレートの拡大正面図であり、
図２３は、モニタの一部と同様に図１のデバイスの電気アセンブリの回路ブロック図であり、
図２４は、モニタの回路ブロック図で、更にその他のデバイスへの接続と共に図１のデバイスの接続を示すものであり、
図２５は、図１のカセットとデバイスを使用した心肺バイパス回路の回路図であり、
図２６は、本発明の別の実施例の図１に類似する図であり、
図２７は、本発明の別の実施例の図２５に類似する図であり、
図２８は、本発明の別の実施例によって形成された血液パラメーター測定カセットの本体の、拡大透視図であり、
図２９は、本体に向かって別の方向から見た点を除いて、図２８に類似する図であり、
図３０は、図２８および２９に示すカセット本体に取り外し可能に接続されたカセットケーシングの一例の拡大透視図であり、
図３１は、図２８および２９のカセット本体に取り付けられた物として示される図３０のカセットケーシングの拡大端部断面図で、付加的にカセットに結合された図１の血液パラメーター測定デバイスの結合を示すものであり、
図３２は、血液流に対して少し大きな断面面積を形成することを望む場合に図２８および２９に示すカセット本体に取り付け可能な、別のカセットケーシングの、部分的に分解した形状の拡大透視図であり、
図３３は、カセットケーシングに向かって別の方向から得たことおよびケーシングの別の部分を分解した形状で示す点を除いて、図３２に類似する図であり、
図３４は、図３０のカセットケーシングに代わって図３２および３３のカセットケーシングを示す点を除いて、図３１に類似する図であり、
図３５は、図３２および３３に使用される運送用キャップの拡大透視図であり、
図３６は、キャップに向かって別の方向から見た点を除いて、図３５に類似の図であり、
図３７は、本発明の別の実施例にかかるカセット本外に接続された別のカセットケーシングを示す点を除いて、図３４に類似する図であり、
図３８は、本発明の更に別の実施例にかかるカセット本体に結合された別のカセットケーシングを示す点を除いて、図３４に類似する図である。
発明を実施するための最良の形態
血液のような流体の一つまたはそれ以上の特性またはパラメータを計測するためのシステム１０を図１に示す。システム１０は概して測定装置１４と共に流体を受領するカセット１２を有し、この測定装置１４はカセット１２内の流体のパラメータを計測する。
カセット１２の詳細を図２〜図６に示し、カセット１２は細長いケーシング１６を有し、このケーシング１６は流通型の細長い内側の流体チャンバ１８を形成する壁部分を有し、流体チャンバ１８はケーシング１６の長手軸線に沿って延びる。図５および図６に示したように、流体チャンバ１８は流体を流体チャンバ１８に流し込む第一のまたは”流入”ポートを有する第一の部分２０と、流体チャンバから流体を流し出すことができる第二のまたは”流出”ポートを有する第二の部分２２と、第一の部分２０と第二の部分２２との間に位置する中央部分２４とを備える。（以下の説明において第一の部分２０を通ってチャンバ１８に流れ込み、第二の部分２２を通ってチャンバ１８から流れ出す流体を参照するが、所望によりチャンバ１８を通って逆方向に流体が流れてもよい、すなわち流体が第二の部分を通ってチャンバ１８に入って第一の部分から出てもよいことは明らかである。）
流体チャンバ１８は中心部分２４と第二の部分２２との間に位置する円錐台形状の拡大領域または拡大部分２５を有する。拡大部分２５はケーシング１６の長手軸線に垂直な参照表面において中央部分２４の流通面積（free area）より広い流通面積を有し、この流通面積は第二の部分２２に近づくにつれてサイズが大きくなる。部分２０、２２、２４および２５は互いに連通しており、カセット１６の長手軸線に垂直な参照表面において円形の断面を有する。好ましくは、少なくとも中心部分２４を形成する壁部分は親水性の表面を有し、特に部分２０、２２、２４および２５全てを形成する壁部分は親水性の表面を有する。随意ではあるが、親水性の表面はヘパリンでコーティングされる。
ケーシング１６の外側面は概して長円形の凹部２６を備えた中央部を有する。チャンバ１８内の流体の少なくとも一つまたはそれ以上のパラメータを決定するためのセンサがケーシング１６により保持される。図示した実施例において、一連の４つのセンサは凹部２６と流体チャンバ１８の中心部分２４との間に位置し、これらセンサはケーシング１６の長手軸線に沿って互いに離間した関係で一列に配設される４つのキャビティに配置される。図４に示したように、センサはイオン（カリウム）センサ２８、ｐＨセンサ３０、二酸化炭素センサ３２および酸素センサ３４を有し、それぞれのセンサはキャビティ２７，２９，３１，３３に受領される。
所望により、後述するように追加センサを採用してもよい。本発明の装置に有用なセンサはカセットのケーシング１６に接着により取付けられる多層組立体を具備する。
イオンセンサ２８は好ましくは以下の層、すなわち（ｉ）裏当て膜（ii）裏当て膜上にコートされた感圧接着剤（PSA）、（iii）母材に結合されたイオン検知混合物を有する検知要素、母材は（例えば非干渉接着剤により）裏当て膜に取付けられる、（iv）母材の露出表面上の最も外側の不透明化オーバーコート層、を具備する。
有効な感圧接着剤は、シリコーン接着剤及びポリウレタン接着剤並びに膜（以下に記載）をカセットに結合することのできる他のものを含む。好ましくは、この接着剤は、本発明のカセットの検知に用いる光の波長に本質的に透過性であり、有効なイオンセンサーと化学的に干渉しない。有効なシリコーン接着剤は、米国特許第5,508,509号の実施例２に記載されているPSA-518（商標）（General Electric Co., NY）を含む。有効なポリウレタン接着剤は、米国特許第5,591,400号の実施例３に記載されているFLEXOBOND 431（商標）（Bacon Co., Irvine, CA）を含む。
接着層の露出面を保護するためにイオンセンサーを製造する場合には剥離ライナーが有効であろう。このライナーはこの目的のために産業において通常用いられているどのようなものであってもよく、それが剥離される接着剤に応じて選択される。有効な剥離ライナーの例は、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）を含み、これは接着剤からの剥離を容易にするために、例えばシリコーンもしくはフルオロポリマーでコートしてもよい。有効なライナーの１つは、米国特許第5,508,509号の実施例２に記載されているScotch Pack 1022（商標）（3M Company, St.Paul, MN）、すなわちパーフルオロポリエーテルでコートしたＰＥＴフィルムである。
裏打ち膜は多層構造体の基材（例えば剛性及び取扱性）を与える。好ましくは、この裏打ち膜は透明でありかつ標的とするイオンが存在する溶液、例えば血液もしくは検量溶液に対して本質的に不透過性であり又は検知物質よりも透過性が低い。この膜は好ましくは検知素子及び基材からの信号、好ましくは光信号を通過させる。この裏打ち膜の構成の特に有効な材料は、高分子材料、例えばポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン（限定するものではないがポリエーテルスルホン及びポリフェニルスルホンを含む）、ポリフッ化ビニリデン、ポリメチルペンテン等を含む。イオンセンサー28の好ましい態様においては、この裏打ち膜はポリカーボネートである。
カリウムセンサー28として用いることができる好適なイオンセンサーは、米国特許第5,474,743号（Trendら）、5,176,882号（Grayら）、5,136,033号、及び5,162,525号（Masilamaniら）、米国特許出願番号08/521,869号及び米国特許出願Docket No. 52630USA7A（本発明の譲渡人に譲渡された日に出願）に記載されている。
好ましいセンサー28は、イオン及び蛍光発光部分を結合するための錯体形成部分を含む蛍光イオン透過化合物（イオノホア）を含む。この化合物は少なくとも約350nmの最大吸収波長を有する。好適な蛍光発光部分は、好ましくは近接して存在するｎπ^*及びππ^*励起状態を含む。好適な蛍光発光部分は、適当な錯体形成部分に結合した場合、好ましくはイオンに応じた平坦でない収縮（out-of-plane puckering）をすることができる。また、好適な蛍光発光部分のππ^*状態は、好ましくはイオンに応じた混合が基底状態に非放射性カップリングを行うに十分高いエネルギーを有する。特に好ましい蛍光発光部分はクマリン部分を含むが、他の芳香族カルボニルもしくはニトロ芳香族又はN-複素環部分も用いてよい。好適なイオン錯体形成部分は、イオンを結合することのできる環式「ケージ」部分を含む。好ましくは、このケージはイオンの結合を検知することができる。好ましいイオン錯体形成部分は、クリプタンド及びクラウンエーテル部分を含み、クリプタンド部分が特に好ましい。
イオノホアを用いて検知されるイオンは、例えばＡｇ⁺、Ｂａ²⁺、Ｃａ²⁺、Ｃｅ⁺、Ｃｄ²⁺、Ｆｒ⁺、Ｈｇ²⁺、Ｋ⁺、Ｌｉ⁺、Ｍｇ²⁺、Ｍｎ²⁺、Ｎａ⁺、Ｐｂ²⁺、Ｒｕ⁺、Ｓｒ²⁺、Ｔｉ⁺及びＺｎ²⁺を含む。所望により、このイオノホアーはイオン選択性膜と共に用いてよい。好ましいセンサーはＫ⁺、Ｎａ⁺及びＣａ²⁺を検知するイオノホアを含む。
好適な蛍光イオノホア化合物は、下式（式Ａ）を有する化合物を含む。

上式中、ＴはＯ又はＮであり、ただしＴがＯである場合、ｑは０でありかつｎは０〜２であり、ＴがＮである場合、ｑは１でありかつｎは独立に０もしくは１である。
各Ｒ²は独立に立体的に干渉しない基であり、例えば水素、ハロゲン、炭化水素含有基、ヘテロ非環基、又は式（ＣＨ₂Ｘ）_aＥ（式中、ＸはＯ、ＮＨ又は単結合であり、Ｅは活性水素を含む官能基であり、ａは１〜100の数である）を有する基のような部分を含む。
Ｒ³は好ましくは非電子求引性であり、水素、炭化水素含有基、ヘテロ非環基、ヘテロ環基、又は式（ＣＨ₂Ｘ）_bＥ（式中、Ｘ及びＥは上記基底と同じであり、ｂは０〜100の数である）を有する基のような非電子求引基を含む。
Ｒ¹は電子求引基又は偏光性基であり、カルボキシ、カルボキシアミド、スルホニルアリール、エステル、ケトアルキルエステル、複素環部分及び芳香族基（好ましくは１以上の部位において置換している）のような部分を含み、最も好ましいＲ¹基は下式（式Ｃ）を有する置換複素環部分を含む。

上式中、Ｙ及びＹ’は独立にＯ、Ｓ、ＮＨ_x又はＣＨ_yであり、ここでｘは０又は１であり、ｙは１又は２であり、ただしＹ及びＹ’の少なくとも１つはＯ、Ｓ又はＮＨ_xでなくてはならず、各Ｒ⁴基は独立に水素、ハロゲン、炭化水素含有基、ヘテロ非環基、複素環基、又は式（ＣＨ₂Ｘ）_cＥ（式中、Ｘ及びＥは上記基底と同じであり、ｃは０〜100の数である）を有する基であり、又は２つのＲ⁴基はそれが結合している炭素原子と一緒になって５もしくは６員環を形成し、この環には所望によりさらに１以上のＲ⁴基が結合している。
ＺはＯ又はＮＲ⁵であり、Ｒ⁵は水素又は炭化水素含有基であり、より好ましくはＲ⁵はＨ又はＣ₁〜Ｃ₄アルキル基であり、最も好ましくはＲ⁵はＨである。
通常、式Ａの化合物は少なくとも約350nmの励起波長及び約500nm以下の発光波長を有する。好ましい化合物（例えばＲ¹が式Ｃの一般式を有する複素環部分であるもの）は少なくとも約380nmの励起波長及び約500nm以下の発光波長を有する。特に好ましい態様において、クマリン環上の置換基及びその位置は、本発明のイオノホアの励起（例えば吸収）最大が380nmより大きい波長において集中するように選ばれる。これは本発明のイオノホアを固体状態光源、例えばブルーＬＥＤ及びレーザーにより用いることを可能にする。これらの化合物の励起及び発光の波長は好ましくは少なくとも約10nm離れており、これはこれらの化合物を蛍光をベースとするカチオン濃度測定法において有効なものとする。置換基及びその位置は好ましくは、発光波長を500nm以下に保つように選ばれ、これによりこの種の指示薬に対するイオノホア応答を保持する。結局、置換基及びその位置は好ましくは物質への共有結合の選択を与えるよう選ばれる。好ましくは、指示薬が結合する物質は均一なかつ再現可能なイオノホア応答を支持しかつイオノホア応答に対する生理的ｐＨ変化の影響を最小にするよう選ばれる。好適な共有結合用の結合剤は、米国特許第5,053,520号に記載されている。ホモ二官能性及び／又はヘテロ二官能性結合剤は国際特許No. WO96/07268及びWO96/10747に記載されている。
好ましくは、イオノホアは、以下に記載のように、裏打ち膜に結合した好適な基材に共有結合している。この基材は好ましくは水膨潤性でありかつ対象のイオン種に対して透過性であり、かつ好ましくは検知しようとする媒体中に不溶である高分子材料である。特に有効な基材ポリマーは、例えばイオン透過性セルロース材料、高分子量もしくは架橋したポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、デキストラン、架橋したデキストラン、ポリウレタン、４級化ポリスチレン、スルホン化ポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリヒドロキシアルキルアタリレート、ポリビニルピロリドン、親水性ポリアミド、ポリエステル及びこれらの混合物を含む。特に有効な態様において、この基材はセルロース、特にイオン透過性の架橋したセルロースである。好ましい態様において、この基材は、米国特許第5,591,400号の実施例４に記載されているような、ブタンジオールジグリシジルエーテルのようなエポキシドにより架橋され、さらにジアミンと反応されてセルロールポリマーにアミン側鎖官能基を与えた再生セルロース膜（CUPROPHAN（商標），Enka AG, Ohderstrasse, Germany）を含む。
上記イオノホアは好ましくは有効な反応法（これはイオノホアの官能性によって異なる）によりアミン官能性セルロース基材に共有結合される。
イオノホア官能化セルロース基材は所望により、非干渉接着剤により上記裏打ち膜に結合させてもよい。好ましくは、この接着剤は、イオノホアの励起に用いられる光及びそれより発光した光に対して本質的に透過性である。そのような有効な接着剤の１つはFLEXOBOND 431（商標）ウレタン接着剤（Bacon Co.,Irvine, CA）である。
また、官能化基材を熱により膜に融着させてよいが、熱結合に必要な条件はイオノホア・センサー及び裏打ち膜の機能を損なわないものとする。
多層検知装置の最外層、すなわち検知しようとする流体と直接接触している層は、好ましくはイオノホアを検知装置から分離する不透明層を含む。米国特許第5,081,041号及び5,081,042号に記載されているようにイオノホア−基材成分を裏打ち膜に結合させる前に、又は基材に検知成分を結合させた後に、不透明化剤を加えてもよい。これは検知成分に直接結合させてもよく、又は検知成分とは分離していてもよい。好ましい態様において、これは検知成分を裏打ち膜に結合させた後に加えられる。
オーバーコートは好ましくは、カーボンブラック、カーボンをベースとする不透明化剤、酸化鉄、金属フタロシアニン等のような不透明化剤を含む、上記の高分子材料のような、対象とする分析物に対して透過性である材料である。そのような不透明化剤は好ましくは、所望の光学分離を与えるために所望の透明度を与えるに有効な量でポリマー中に実質的に均一に分布している。特に有効な不透明化剤はカーボンブラックである。オーバーコートは、インクジェット法又はインクスクリーニング法のような様々な方法を用いて検知素子上に被覆されたインクコーティングであってもよい。このオーバーコートは検知素子を保持するカセットにステープルで留められたもしくは熱により固定された黒い膜であってもよい。例えば、これは米国特許第5,508,509号及び5,591,400号に記載のように、黒いDURAPORE（商標）膜（これは白い膜としてMilliporeより入手可能であり、これを黒色インクで処理したものである）であってよく、カセットに熱でシールしてもよい。好ましい態様は、米国特許第4,919,891号に記載のような、エポキシ架橋したデキストランのマトリックスに分散したカーボンブラックを含む。
センサー28の好ましい態様は、架橋したアミン官能性セルロース膜に共有結合した6,7-［2.2.2］-クリプタンド-3-［2”-（5”-カルボキシル）フリル］クマリン（CUPROPHANE（商標），Enka AG, Ohderstrasse, Germany）を含み、その検知層はFLEXOBOND 430（商標）ウレタン接着材によりポリカーボネート裏打ち膜に結合しており、この裏打ち膜は剥離ライナー上にCW 14（商標）感圧接着剤がコートされている。
好適なｐＨセンサー30は、米国再発行特許第31,879号（Lubbers）、米国特許第4,798,738号（Yafuso）、4,824,789号（Yafuso）、4,886,338号（Yafuso）、4,999,306号（Yafuso）、5,081,041号（Yafuso）、5,081,042号（Yafuso）、5,127,077号（Lyer）、5,132,057号（Tomisaka）、5,403,746号（Bentsen）、5,508,509号（Yafuso）、及び5,591,400号（Dektarら）に記載されている。
ｐＨセンサー30は好ましくは、以下の層を含む。（i）裏打ち層、（ii）裏打ち層上にコートされた感圧接着剤（ＰＳＡ）、（iii）基材に結合されたｐＨ検知成分を含む検知素子、この基材は例えば非干渉接着剤により膜に結合されている、及び（iv）基材の露出面上の最外不透明化オーバーコート層。ｐＨセンサーを除き、これらの層及び多層構造体はカリウムイオンセンサー28についての上記記載と本質的に同じである。
好適なｐＨ検知成分は多くの公知のｐＨ指示薬及び／又はその指示薬の官能化誘導体を含む。有効なｐＨ検知成分以下のものを含む。ヒドロキシピレネトリスルホン酸（HPTS）及び誘導体（例えばその塩）、フェノールフタレイン、フルオレセイン、フェノールレッド、クレゾールレッド、パラローザニリン、マゼンタレッドキシレノールブルー、ブロモクレゾールパープル、ブロモフェノールブルー、ブロモチモールブルー、メタクレゾールパープル、チモールブルー、フロモフェノールブルー、ブロモチモールブルー、テトラブロモフェノールブルー、ブロモクロロフェノールブルー、ブロモクレゾールグリーン、クロロフェノレッド、ｏ−クレゾールフタレイン、チモールフタレイン、メタニルイエロージフェニルアミン、N,N-ジメチルアニリン、インディゴブルー、アリザリン、アリザリンイエローＧＧ、アリザリンイエローＲ、コンゴレッド、メチルレッド、メチルバイオレット６Ｂ、2,5-ジニトロフェノール、及び／又は上記の種々の官能化誘導体。他のイオン種用の検知成分は、フルオレセイン、ジヨードフルオレセイン、ジクロロフルオロセイン、フェノサフラニン、ローズベンガル、コシン１ブルーイッシュ、コシンイエローイッシュ、マグネソン、タルトラジン、エリオクロームブラックＴ、クマリン、アリザリン等を含む有機物質より製造することができる。好ましいｐＨ検知成分は、ヒドロキシピレネトリスルホン酸（ＨＰＴＳ）、ヒドロキシピレネトリスルホン酸の誘導体、及びこれらの混合物である。
本発明に用いるための他の好適な指示薬は以下のものを含む。9-アミノ-6-クロロ-2-メトキシアクリジン、2',7'-ビス-（2-カルボキシエチル）-5-（及び-6）-カルボキシフルオレセイン、2',7'-ビス-（2-カルボキシエチル）-5-（及び-6）-カルボキシフルオレセインアセトキシメチルエステル、5-（及び-6）-カルボキシ-2',7'−ジクロロフルオレセイン、5-（及び-6）-カルボキシ-2',7'−ジクロロフルオレセインジアセテート、5-（及び-6）-カルボキシ-4',5'−ジメチルフルオレセイン、5-（及び-6）-カルボキシ-4',5'−ジメチルフルオレセインジアセテート、5-カルボキシフルオレセイン、6-カルボキシフルオレセイン、5-（及び-6）-カルボキシフルオレセイン、5-カルボキシフルオレセインジアセテート、6-カルボキシフルオレセインジアセテート、5-カルボキシフルオレセインジアセテートアセトメチルエステル、5-（及び-6）-カルボキシフルオレセインジアセテート、5-（及び-6）-カルボキシナフトフルオレセイン、5-（及び-6）-カルボキシナフトフルオレセインジアセテート、5-（及び-6）-カルボキシSNAFL-1スクシンイミジルエステル｛5'（及び-6'）-スクシンイミジルエステル-3,10-ジヒドロキシ-スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンテン-7,1'（3'H）-イソベンゾブラン］-3'-オン｝、5-（及び-6）-カルボキシSNAFL-2スクシンイミジルエステル｛5'（及び-6'）-スクシンイミジルエステル-9-クロロ-3,10-ジヒドロキシ-スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンテン-7,1'（3'H）-イソベンゾフラン］-3'-オン｝、カルボキシSNAFL-1｛5'（及び-6'）-カルボキシ-3,10-ジヒドロキシ-スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンテン-7,1'（3'H）-イソベンゾフラン]-3'-オン｝、カルボキシSNAFL-1ジアセテート｛5'（及び-6'）-カルボキシ-3,10-ジヒドロキシ-スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンテン-7,1'（3'H）-イソベンゾフラン］-3'-オン｝、カルボキシSNAFL-2｛5'（及び-6'）-カルボキシ-9-クロロ-3,10-ジヒドロキシ-スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンテン-7,1'（3'H）-イソベンゾフラン］-3'-オン}、カルボキシSNAFL-2ジアセテート｛5'（及び-6'）-カルボキシ-9-クロロ-3,10-ジアセトキシ-スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンテン-7,1'（3'H）-イソベンゾフラン］-3'-オン｝、カルボキシSNAFL-1｛5'（及び-6'）-カルボキシ-10-ジメチルアミノ-3-ヒドロキシ-スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンテン-7,1'（3'H）-イソベンゾフラン］-3'-オン｝、カルボキシSNAFL-1 AMアセテート（3-アセトキシ-5'-アセトキシメトキシカルボニル）-10-ジメチルアミノ-スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンテン-7,1'（3'H）-イソベンゾフラン］-3'-オン｝、カルボキシSNAFL-2｛5'（及び-6'）-カルボキシ-10-ジエチルアミノ-3-ヒドロキシ-スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンテン-7,1'（3'H）-イソベンゾフラン］-3'-オン｝、カルボキシSNAFL-2 AMアセテート｛3-アセトキシ-5'-アセトキシメトキシカルボニル-10-ジエチルアミン-3-ヒドロキシ-スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンテン-7,1'（3'H）-イソベンゾフラン］-3'-オン｝、カルボキシSNARF-6｛5'（及び-6'）-カルボキシ-10-ジエチルアミノ-3-ヒドロキシ-スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンテン-7,1'（3'H）-イソベンゾフラン］-3'-オン｝、カルボキシSNARF-X｛5'（及び-6'）-カルボキシ-3-ヒドロキシテトラヒドロキノリジノ［1,9-hi］スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンテン-7,1'（3'H）-イソベンゾフラン］-3'-オン｝、5-クロロメチルフルオレセンジアセテート、4-クロロメチル-7-ヒドロキシクマリン、Cl-NERF｛4-［2-クロロ-6-（エチルアミノ）-7-メチル-3-オキソ-3H-キサンテン-9-イル］-1,3-ベンゼンジカルボン酸｝、デキストラン，BCECF，10000MW，アニオン｛デキストラン2'7'-ビス（2-カルボキシエチル）-5-（及び6）-カルボキシフルオレセン，アニオン｝、デキストラン，BCECF，40000MW，アニオン、デキストラン、BCECF，70000MW，アニオン、デキストラン，Cl-NERF，10000MW，アニオン、デキストラン，Cl-NERF，70000MW，アニオン、デキストラン，Cl-NERF，10000MW，アニオン，リシン定着可能、デキストラン，DM-NERF，10000MW，アニオン｛デキストラン，4-（2,7-ジメチル-6-（エチルアミノ）-3-オキソ-3H-キサンテン-9-イル］-1<3-ベンゼンジカルボン酸，アニオン｝、デキストラン，DM-NERF，70000MW，アニオン、デキストラン，DM-NERF，10000MW，アニオン，リシン定着可能、デキストラン，7-ヒドロキシクマリン，10000MW，中性、デキストラン，7-ヒドロキシクマリン，70000MW，中性、デキストラン，b-メチルウンベリフェロン，10000MW，中性、デキストラン，b-メチルウンベリフェロン，70000MW，中性、デキストラン，SNAFL-2，10000MW，アニオン｛デキトラン，9-クロロ-3,10-ジヒドロキシ-スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンテン-7,1'（3'H）-イソベンゾフラン］-3'-オン，アニオン｝、デキストラン，SNAFL-2，70000MW，アニオン｛デキトラン，10-メチルアミノ-3-ヒドロキシ-スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンテン-7,1'（3'H）-イソベンゾフラン］-3'-オン，アニオン｝、デキストラン，SNARF-1，10000MW，アニオン、デキストラン，SNARF-1，70000MW，アニオン、1,4-ジヒドロキシフタロニトリル、DM-NERF｛4-［2,7-ジメチル-6-エチルアミノ）-3-オキソ-3H-キサンテン-9-イル］-1,3-ベンゼンジカルボン酸｝、フルオレセンジアセテート、8-ヒドロキシピレン-1,3,6-トリスルホン酸三ナトリウム塩、ナフトフルオレセン、ナフトフルオレセンジアセテート、SNAFL-1｛3,10-ジヒドロキシ-スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンテン-7,1'（3',H）-イソベンゾフラン｝-3'-オン｝、及びSNAFL-1，ジアセテート｛3,10-ジアセトキシ-スピロ［7H-ベンゾ［c］キサンタン-7,1'（3'H）-イソベンゾフラン］-3'-オン｝。
現在の好ましい態様において、ＨＰＴＳ指示薬はアミン官能CUPROPHAN（商標）基材に共有結合しており、この基材はFLEXOBOND 431（商標）ポリウレタン接着剤によりポリカーボネート支持膜に結合している。この検知基材は、カーボンブラックが分散しているエポキシ架橋されたデキストランマトリックスによりオーバーコートされている。
適切な二酸化炭素センサー３２は米国再発行特許第３１，８７９号（Lubbers）明細書、米国特許第４，５５７，９００号（Heitzmann）明細書、同第４，８２４，７８９号（Yafuso）明細書、同第４，８４９，１７２号（Yafuso）明細書、同第４，８６７，９１９号（Yafuso）明細書、同第４，９１９，８９１号（Yafuso）明細書、同第５，１２７，０７７号（Iyer）明細書、同第５，１７５，０６１号（Yafuso）明細書、同第５，２７２，０８８号（Morlotti）明細書、同第５，４０３，７４６号（Bentsen）明細書、同第５，４５３，２４８号（Olstein）明細書および同第５，５０８，５０９号（Yafuso）明細書に記載されている。
二酸化炭素センサー３２は多層アセンブリーの形であってもよい。現在、好ましい１つの態様において、センサー３２の検知基材層は二酸化炭素検知指示薬を有する複数の親水性粒子もしくはビーズが分散されている疎水性マトリックスを含む。指示薬は有効な様式でビーズに結合しているか、または、ビーズ中に含まれることができる。
ビーズは親水性であるから、指示薬の水溶液を受け入れそして含むようになっている。「親水性」とは構造中に高い割合の（例えば、２０重量％を超える）水を保持するが、水中に溶解しない材料、例えば、ポリマー物質を意味する。二酸化炭素センサー中のビーズとして有用な親水性材料は、ガラスビーズまたはヒドロゲル、ポリアクリルアミド、架橋されたデキストラン、アガロース、ポリ（ヒドロキシアルキルメタクリレート）、スルホン化ポリスチレン等を含む。現在、好ましい親水性ビーズ材料はSEPHADEX 75G（商標）架橋デキストラン（Pharmacia Biotech, Inc., Piscataway, NJ）である。
二酸化炭素濃度を検知するときに、使用できる吸光指示薬の例はクロロフェニルレッド、ブロモクレゾールパープル、ニトロフェノール、ブロモチモールブルー、ペナクロローム、フェノールレッド等を含む。二酸化炭素のための有用な蛍光指示薬はｐＨ検知のために有用である上記のセンサー、β−メチルウンベリフェロン、フルオレセイン等を含む。特に有用な二酸化炭素センサーはＨＰＴＳまたはヒドロキシピレントリスルホン酸とも呼ばれるヒドロキシピレン３，６，８−トリスルホン酸およびその誘導体、例えば、ＨＰＴＳの塩である。より好ましい検知成分、特に血液中の二酸化炭素の濃度を検知するための検知成分は、ＨＰＴＳ、ＨＰＴＳ誘導体およびそれらの混合物から選ばれる。ＨＰＴＳのアルカリ金属およびアルカリ土類金属塩は有用なＨＰＴＳ誘導体である。
適切な指示薬を有するビーズが分散されている疎水性マトリックス材料は好ましくは、本発明の検知カセットにおいて有用な光の励起波長および発光波長に対して透明であり、そして、それ以外に、二酸化炭素、吸光または蛍光指示薬およびビーズに対して不活性である。疎水性マトリックスは二酸化炭素をこのマトリックスを通して拡散させることができながら、指示薬を分離させるように機能する。適切な疎水性マトリックス材料は、種々のシリコーン、例えば、シリコーンエラストマー、室温で加硫可能な（RTV）シリコーンゴム、熱加硫可能なシリコーンゴム、ポリジメチルシロキサン、ポリ（ビニルシロキサン）、シリコーン−ポリカーボネートコポリマー等、並びに、過フッ素化（ポリエーテル）ウレタンを含む。特に好ましいシリコーンマトリックス材料はPS443（商標）ビニル末端ジメチルシロキサンおよびPE1055（商標）ポリジメチルシロキサンを含み、これらは両方ともPetrarch Systems, Inc.から市販されている。
現在の好ましい態様において、二酸化炭素センサー３２は、ポリカーボネート支持膜に結合しており、そしてシリコーンマトリックス中に分散されている酸化鉄顔料を含む不透明層によりオーバーコートされているシリコーンマトリックス中のSEPHADEX75G（商標）架橋デキストラン上にＨＰＴＳ検知染料を含む検知層を含む。
別の態様において、適切な指示薬染料の溶液は水性バッファーの形で形成されることができ、そしてこの溶液は疎水性ポリマーマトリックスの液体前駆体とともに乳化されうる。この前駆体の重合時に、乳化された指示薬はポリマーマトリックス全体に本質的に均質に分散されている。上記の指示薬染料およびシリコーンポリマーはこの態様において有用であることができる。
適切な酸素センサー３４は米国特許第４，５５７，９００号（Heitzmann）明細書、同第４，８４９，１７２号（Yafuso）明細書、同第４，８６７，９１９号（Yafuso）明細書、同第４，９１９，８９１号（Yafuso）明細書、同第５，０４３，２８５号（Surgi）明細書、同第５，１２７，０７７号（Iyer）明細書、同第５，２９６，３８１号（Yafuso）明細書、同第５，４０９，６６６号（Negelら）明細書、同第５，４５３，２４８号（Olstein）明細書、同第５，４６２，８７９号（Bentsen）明細書、同第５，４６２，８８０号（Kane）明細書、第５，４８０，７２３号（klainer）明細書、第５，４９８，５４９号明細書（Nagelら）および同第５，５０８，５０９号（Yafuso）明細書並びに欧州特許出願（EP）第５８５，２１２号明細書に記載されている。
酸素センサー３４は多層検知アセンブリーの形であってよい。特に、酸素センサー３４の構造は、検知層が通気性（例えば、シリコーン）マトリックス中に検知染料もしくは指示薬を含み、そしてオーバーコート層がシリコーンマトリックス中に顔料を含む点で、二酸化炭素センサー３２と非常に似ていることができる。酸素センサー３４に有用な通気性マトリックス材料は好ましくは上記のものと同一であることができる。
有用な酸素検知指示薬は１種以上の多核芳香族化合物、多核芳香族化合物の誘導体等を含む蛍光指示薬を含む。このような多核芳香族化合物の例はデカシクレン、ベンゾー（ghi）−ペリレン（benzo-ghi-perylene）およびコロネンを含む。酸素指示薬はこのような多核芳香族化合物の第三級ブチル誘導体の混合物を含むことができる。このような指示薬は、Yafusoらの米国特許第４，８４９，１７２号明細書により詳細に記載されている。
さらなる有用な酸素指示薬はルテニウム（II）、オスミウム（II），イリジウム（III）、ロジウム、レニウムおよびクロム（III）と２，２’ビピリジン、１，１０−フェナントロリン、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、４，７−ジメチル−１，１０−フェナントロリン、４，７−ジスルホン化ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、２，２’ビ−２−チアゾリン、２，２’ビチアゾール、５−ブロモ−１，１０−フェナントロリンおよび５−クロロ−１，１０−フェントロリンとの錯体、および、Co（II）、Cu（II）、Pt（II）、Pd（II）およびZn（II）とポルフィリン、エチオポルフィリン、テトラフェニルポルフォリン、テトラフルオロフェニルポルフィリン、テトラベンズポルフィリン、テトラフルオロベンズポルフィリン、テトラクロロベンズポルフィリン、メソポルフィリンIXジエステル、プロトポルフィリンIXジメチルエステルおよびオクタエチルポルフォリンとの錯体を含む。ルテニウム錯体は金属錯体の中で好ましい。
酸素指示薬は検知組成物中に含まれるポリマー材料またはマトリックス材料に共有結合していてよい。このような共有結合は、好ましくは、酸素指示薬成分を反応性基を含むものとし、この反応性基が、ポリマーマトリックス材料の前駆体の成分のうちの１つの成分の中に存在する反応性基、好ましくは異なる反応性基と反応することができるものとすることにより達成される。このように、ポリマーマトリックス材料の形成の間に、上記の反応性基は、また、マトリックス材料に酸素指示薬を共有結合するように反応する。特に有用な酸素指示薬成分は、反応性基、例えば、官能性炭素−炭素不飽和と反応性の基を含むように誘導化された上記の多核芳香族化合物を含む。このような化合物のビニル誘導体は特に好ましい。
または、酸素センサーは検知要素、励起手段および検知手段を含むことができ、ここで、検知手段は、１種以上の、好ましくは１種または２種のモノマー指示薬成分を含み、これらの成分は好ましくは固体のマトリックス材料であるマトリックス材料中に好ましくは存在し、より好ましくはマトリックス材料に共有結合している。これらのモノマー指示薬成分の各々は、第一の励起シグナルに対する暴露に応答して、ある波長の第一の放出シグナルを提供することができる。さらに、この検知要素は、第二の励起シグナルに応答して、第二の放出シグナル（励起状態の錯体による放出による）を提供することができ、好ましくはこのシグナルは第一の放出シグナルよりも長い波長を有する。
特に有用な態様において、指示薬成分は流体中の酸素の濃度に感受性であり、そして１種以上の多核芳香族化合物および／または１種以上のその誘導体を含む。多核芳香族化合物は、好ましくは、多核芳香族クラスの蛍光もしくは吸光、より好ましくは蛍光の光学指示薬である。指示薬成分が得られる多核芳香族化合物は、さらにより好ましくは、ペリレン、デカシクレン、ベンゾペリレン（例えば、ベンゾ［ghi］ペリレン（benzo［ghi］perylene）、コロネン、ピレン、ポルフェイン、ポルフィリン、クロリン、フタロシアニンおよびそれらの誘導体並びにそれらの混合物である。ペリレンおよびペリレン誘導体は酸素に対して比較的に抑制された感受性を有するので、アナライトが酸素であるときには、明細書中に記載されているような他の多核芳香族化合物が好ましくは用いられる。エキサイマー成分を使用しようとするときに、モノマー指示薬成分は、好ましくは、１種の多核芳香族化合物、同一の１種の多核芳香族化合物の誘導体およびそれらの混合物から選ばれる。多核芳香族化合物がベンゾ［ghi］ペリレンであるならば、優れた結果が得られる。
所望ならば、基本多核芳香族化合物は１つ以上の他の基、例えば、アルキルのような無官能置換基により誘導化されてよく、但し、このような誘導化は、励起状態の錯体の放出シグナル発生を実質的に阻害しない。このような誘導体はNagelらの米国特許第５，４０９，６６６号明細書において議論されている。例えば、付加硬化シリコーンポリマーにビニルベンゾ［ghi］ペリレンを共有結合させることにより誘導化された検知要素のモノマー指示薬成分はベンゾ［ghi]ペリレンの誘導体であると言われる。
センサー３４において有用なモノマー成分は、例えば、２種以上の同様のモノマー指示薬成分を含むか、２種以上の異なるモノマー指示薬成分を含むか、または、１種以上の、好ましくは１種のモノマー指示薬成分と、１種以上の、好ましくは１種のモノマー非指示薬成分を含むことができる。好ましくは、このようなモノマー成分は、検知要素、センサーシステム、アナライト、または検知要素がさらされる媒体に対して実質的な悪影響を及ぼさない。
より好ましい酸素検知成分を生じるモノマー成分の例は、（１）多核芳香族モノマー成分、（２）脂肪族もしくは芳香族アミン含有または芳香族エーテル含有モノマー成分、および（３）芳香族ニトリルモノマー成分を含む。より好ましいエキサイプレックス成分は群（１）から選ばれた少なくとも１種のモノマー成分、および、群（２）から選ばれた少なくとも１種のモノマー成分を含む。または、別のより好ましい成分は、群（３）から選ばれた少なくとも１種のモノマー成分、および、群（１）または（２）から選ばれた少なくとも１種のモノマー成分を含む。
有用な芳香族モノマー成分（群１）の例は、ビフェニル、ナフタレン、フェナントレン、ｐ−ターフェニル、クリセン、ベンズピレン、ピレン、ジベンズアントレン、ベンズアントレン、アントラセン、ペリレン、ベンズペリレン、フルオランテン、コロネン、キノリン、フェニルキノリン、ベンズキノリン、キノキサリン、ジベンズキノキサリン、ベンズキノキサリン、フタルイミド、ピリジン、フェナジン、ジベンズフェンジンク、アクリジン、ベンズアクリジンおよびこれらの化合物の誘導体を含む。有用な脂肪族もしくは芳香族アミン含有または芳香族エーテル含有モノマー成分（群２）はテトラメチル−ｐ−フェニレンジアミン、ジメトキシジメチルアニリン、メトキシジメチルアニリン、ジエチルアニリン、ジフェニルメチルアミン、トリエチルアミン、インドール、ジメチルトルイジン、トリ−ｐ−アニシルアミン、ジトリルメチルアミン、トリトリルアミン、トリフェニルアミン、エチルカルバゾール、トリメトキシベンゼン、テトラメトキシベンゼンおよびこれらの化合物の誘導体を含む。芳香族ニトリルアクセプターモノマー成分（群３）はベンゾニトリル、シアノナフタレン、ジシアノベンゼンおよびこれらの化合物の誘導体を含む。
これらのモノマー成分のペアのいずれも、マトリックス材料、例えば、シリコーンに拘束されおよび／または共有結合していることができる。
現在の好ましい態様において、酸素センサー３４は、架橋したポリアルキル（アリール）ヒドロシロキサンを含むシリコーンマトリックスに共有結合しているビニルベンゾ［ghi］ペリレンを含む検知層であって、ポリカーボネート支持膜に結合しており、そしてカーボンブラックが分散しているシリコーンマトリックスによりオーバーコートされている検知層を含む。
特に現在好ましい態様において、センサー２８はキャビティー２７中においてカセット１２に結合した多層ラミネートとして提供される。イオンセンサー２８およびｐＨセンサー３０は好ましくは流体チャンバー１８の第一「インレット」部分２０付近に配置され、それにより、これらはキャリブレーションの間にカセットの下側半分に配置されるであろう。これは、センサー２８および３０がキャリブレーションの間に液体に暴露されることを確保する。センサー３２および３４はキャリブレーションの間の液体中の浸漬の要求に対して感受性がより低い。
または、カセット１２はカリウム、ナトリウム、カルシウムおよびグルコースのためのセンサーを含むことができ、これらのセンサーは上記に記載したのと本質的に同一の化学原理を用いる。例えば、カリウム、ナトリウムおよびカルシウムイオン検知は式Ａによる適切なイオノホア性のクマロクリプタンドを用いることができ、このクリプタンドケージのサイズは各イオンに特異的である。適切なグルコースセンサーは、グルコースオキシダーゼの存在により変性された、上記の酸素センサーのいずれかを含む。グルコース検知は、例えば、米国特許第５，５１８，６９４号明細書に記載されている通り、グルコースの酵素酸化の間の酸素の欠乏を基礎とすることができる。下記に記載する光学トレインに対する若干の変更を伴って、測定装置１４はこれらの交互のセンサーを収容するようになっていることができる。ある用途において、例えば、心臓／血管血液パラメータのモニタリングにおいて、両方のタイプの測定装置を使用することが有利であることがある。
カセット１２において有用であることができる他のセンサーは、例えば、ポリ（メチルメタクリレート）のような酸素不透性マトリックス中において、ルテニウムをベースとする指示薬、例えば、ルテニウム（II）（ジフェニルフェナントロリン）₃（ジメチルシリルプロパンスルホネート）₂ ^-を固定化することにより調製できるような、蛍光をベースとする温度センサーを含むことができる。
ケーシング１６中のホールはｐＨセンサー３０と二酸化炭素センサー３２との間にある。サーミスタ−レシービングウェル３６はケーシング１６に固定され、そしてホールを越えて延びている。ウェル３６は、流体チャンバー１８の中央部分２４に面するケーシング１６の壁セクションに接着剤により結合されているツバをもった帽子型形状を有する。適切な接着剤はアクリルウレタン接着剤、例えば、Loctite Corporationの“ＵＶ Cure”ブランドの接着剤である。ウェル３６は、好ましくは、金属、例えば、０．００４インチ（０．１ｍｍ）の厚さのチタンと同様の熱伝導率を有する耐腐蝕性材料から形成されている。例えば、図５および６に例示されているように、ウェル３６は流体チャンバー１８の中央部分２４に突き出しており、その中の流体との親密な熱接触を行う。
ケーシング１６はまた、凹所２６を囲み、ケーシング１６の長軸から離れた方向に外側に延びる一般に長円形のリム４０を有する。図４を参照するとわかるように、長円形の凹所２６とそれを囲むリム４０の主軸は一致し、センサ２８、３０、３２、３４、及びウエル（well）３６の中心を横切って延び、ケーシング１６の長軸と液体チャンバ１８と平行である。
半円筒形のアラインメントキー４２は、完全にリム４０の内側壁に結合されている。好ましくは、アラインメントキー４２は、ケーシング１６の長軸に直角で、センサ３２とセンサ３４の間を等距離に延びている基準面が、その中心の直径の平面に沿ってキー４２を２分するように方向付けられている。
カセット１２はさらに、測定装置１４にケーシング１６を取り外しできるように結合するための第１の雄結合４４を有する。結合４４は、図２及び図３に示されているような、ケーシング１６の長軸１６に直角な方向に凸状で、一般的にＵ形の形状の構成を有している。結合４４はケーシング１６の前記中央部分、及びケーシング１６から外側にリム４０の外側の延長の方向が離れる方向に延びる対向する脚部４６を有している。各脚部４６は、各脚部４６の外側に平行である、平らな同じ平面にある外側の表面４７（例えば、図２、３及び７参照；図４では省略）を持った一対の支持部分を有する。好ましくは、ケーシング１６として集まる対向する脚部４６の外側表面４７はアプローチされ、互いに約２８度から３２度の範囲の角度で方向付けられたそれぞれの基準面に沿って延びる。特に好ましくは、外側表面４７は、互いに約３０度の角度に方向付けられている基準面にそれぞれ沿っている。
フランジ４８は各脚部４６の外側端に完全に結合されている。フランジ４８は、ケーシング１６の長軸に平行な共通の基準面に置かれている。脚部４６はフレキシブルであり、指圧の影響下で互いの方に少し動くことができるが、一度指圧が解除されると図に示されているように、すぐに且つ繰り返しその当初の通常の方向に戻るに十分な記憶を持っている。
各脚部４６の外側の中央端領域は、支持部間に設けられた楔形タブ５０に完全に結合されている。タブ５０は、互いに離れ、各々の基準面に沿ったそれぞれの脚部４６から外側に延び、それらは互いに約８０度の角度を向いている。加えて、各タブ５０の末端のエッジは、フランジ４８の延長方向に対して２５度の角度で方向付けられた基準面に延びている。タブ５０の最外部のエッジはそれぞれの脚部４６の隣接領域に対して外側に離れており、ケーシング１６の長軸とフランジ４８を含む前記基準面との間の共通の基準面に設けられている。
好ましくは、ケーシング１６は医学的等級のポリカーボネートのような比較的クリアなプラスティックよりなり、射出成形された当初は別々の１つ又はそれ以上の片から構成され、それから結合される。適当な２つの片の構成の例は図７に示されている。図７において、ケーシング１６の１片は凹部２６とリム４０を有し、４つのセンサ２８、３０、３２、３４を持っており、第２の片は脚部４７、インレットとアウトレット部分及び図示のような他の要素を有している。片は超音波溶接、溶剤溶接、接着ボンディングにより結合される。もちろん、他の構成（一体の１片の構成、又は３片の構成のような）も可能である。
図１及び図４〜図６に描かれているように、ケーシング１６は第１の部分２０のインレットポートを囲う第１の外側の突起部分を持っている。第１の突起部分は、好ましくはカセット１２がチャンバ１８を通って流れる流体のパラメータを測定するために用いられる時、図５に示されているような雄ルエル（Ｌｕｅｒ）コネクタ５２のような内部に突起のあるルエル型コネクタに交合して結合される構成である。コネクタ５２は、チャンバ１８に対して流体を向けるフレキシブルなチューブ５４の部分にインターフェアレンス−フィットカップリングを提供するため強化された部分を持っている。
第２の外側に突起部分は、第２の流体チャンバ部分２２のアウトレットポートを囲っている。図５に示されているように、部品（Ｆｉｔｔｉｎｇ）５６は第２の突起部分を交合して受ける内側の突起部分を持っている。部品５６は、半径方向に内側に延びているリブ５８を持った後方に延びるカラーを選択的に有している。ケーシング１６は、第２の突起部分に隣接し周囲を囲んだ、半径方向外側に延びるリブ６０を持っており、第２の突起部分はストップとして機能し、部品５６が部分的にケーシングから抜け出ないときはいつでも、通常の状態において部品５６の取り外しを妨げるため、リブ５８に物理的干渉を行う。
部品５６は、カセット１２がチャンバ１８を通って流れる流体のパラメータを測定するために測定装置１４で用いられるとき、雌ルエルコネクタ６２（図５）を交合して受けるように構成されている。フレキシブルチューブ６４の部分は、チャンバ１８に存在する流体の流れを方向付けるため、コネクタ６２の強化された部分に対してインターフェアレンス−フィット関係に結合される。
図６は、センサ２８、３０、３２及び３４の較正の間のカセット１２を例示的に描いたものである。較正の間、ガスフィルタアセンブリ６６は、図５に描かれたコネクタ５２に取って代わり、第１の流体チャンバ部分２０のインレットポートを囲む突起部分を交合して受ける内部の突起部分を持っている。ガスフィルタアセンブリアセンブリ６６の反対の部分は、部分的ねじ山で構成されたコネクタを備えているガスインレット開口を持っている。このコネクタはチューブコネクタ（図示なし）と結合されるように適合され、チューブは代わりに較正ガス源に結合される。ガスフィルタアセンブリ６６は、フィルタリング膜７０のディスク形の部分を含む。好ましくは、膜７０は消毒により殺菌された疎水性の材料（ポリテトラフルオロエチレンのような）又は放射線により殺菌された材料（変性アクリル樹脂のような）より作られる。適当に変性されたアクリル材料は、ゲルマンサイエンスからのVERSAPORE”Ｈ”ブランド膜である。ネストされた（ｎｅｓｔｅｄ）ネットワーク、同心の円形チャンネル及び交差する放射チャンネルは、膜７０の種々の領域の全てを実質的に通る較正ガスの通過を促進するため、膜７０の両側に面するすべての壁に設けられる。
ガスフィルタアセンブリ６６は、スパージャーチューブ７２を受けるアウトレットを有する。適当なチューブ７２の例は、ゼウスプロダクトからのポリエチレンステルクトンからできており、内径０．００３インチ（０．０７５ｍｍ）及び外径０．０１２インチ（０．３ｍｍ）である。プラグ７４はスパージャーチューブ７２を囲んでおり、スパージャーチューブ７２をシールしてフィルタアセンブリ６６のアウトレットに固定している。プラグ７４のための適当な材料の例は、もしカセット１２が放射線で殺菌されるならポリカーボネートを有し、もしカセット１２が消毒により殺菌されるなら、アクリル樹脂を有する。末端ユーザに出荷するためパッケージされるとき、カセット１２は好ましくはキャップ７８（図６）及び流体チャンバ１８が受ける較正流体８０の量と同様にフィルタアセンブリ６６が備えられる。出荷のため、キャップ７８はシールされた部品５６のアウトレット部分にしっかりと固定され、部品５６は、部品５６とケーシング１６の間の流体シールを提供するため、ケーシング１６に対してしっかり締められている（図５で描かれた方向に示されているように）。図には示されていないが、出荷キャップはフィルタアセンブリ６６の外側端部にしっかりと結合され、移動や当初の取扱の間に汚染菌がインレット開口６８に入ることを実質的に妨げる。
較正の間、カセット１２は右上、好ましくは図６に示されているように垂直に向いており、部品５６は、後者の長軸の回りの円弧でケーシング１６に対して部品５６を回転することにより、部分的に抜け出さない。
このような動作の間、部品５６はガスアウトレット部分を閉じる第１の位置からガスアウトレット部分を開く又は出口を与える第２の位置に動かされる。リブ５８、６０は、ケーシング１６から部品５６が不注意に分離することを妨げる。ケーシング１６に対して部品５６をゆるめることは、第２の流体チャンバ部分２２から図６に示されているガスアウトレット部分を通った雰囲気にガスを流すのを可能にする。代わりにリブ６０の外側周辺壁が、流体チャンバ１８の上側アウトレット部分からガスが放出するのを促進するため、ケーシング１６の長軸に平行な方向に延びる１つ又はそれ以上のチャンネル５９（図１及び７参照）に設けられる。
較正流体８０の量は、好ましくは較正の間チャンバ１８の流体８０のレベルが、図６に示す拡張領域部分２５の下側部分を横切って延びるように選択される。このようなレベルは、較正流体８０の一部が上部アウトレットポートを通って漏れる可能性を減らし、そして流体８０が十分にセンサ２８、３０、３２、３４をカバーすることを確かにする。都合の良いことに、拡張領域部分２５のフラストコニカル（ｆｒｕｓｔｏｃｏｎｉｃａｌ）構成は、チャンバ１８から流体８０が漏れる可能性を減らすため、流体を通過させる較正ガスバブルの破裂を促進する。加えて、チャンバー部分２４の壁部分の親水性の表面は、センサ２８、３０、３２、３４を通る較正ガスバブルのスムーズな通過を促進する。選択的に、発砲防止剤を親水性の表面に加え、又は代えて用いてもよい。
較正段階を以下に詳しく述べる。較正が完了すると、フィルタアセンブリ６６は、ケーシング１６から取り除かれ、図５に示すコネクタ５２と置き換えられる。加えて、部品５６は、部品５６とケーシング１６の間の耐流体漏れシールを提供するため、図５に示された方向にしっかり締められる。図６に示されたキャップ７８も取り除かれ、コネクタ６２（図５）に置き換えられ、コネクタ６２の外側端はチューブ６４の部分に結合される。以下に、より詳細に記載するように、チューブ５４、６４の部分は、流体のパラメータを測定するため（血液のように）チャンバ１８に、そしてチャンバ１８から流体が流れるのを可能にする。
図１及び図５に示されている測定装置１４は、図８−２０においてより詳細に描かれている。装置１４は、図９のアセンブリに表されたように、２つの部分の延長するハウジング２００を有している。２つの部分は、内側のあごのあるコネクタ（スナップを伴ったアセンブリ）又はネジにより保持できる。好ましくは、ハウジング２００は、ポリカーボネート及びアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（”ＡＢＳ”）ポリマーの混合のような耐インパクトプラスティック材料からできており、消毒を促進するためスムーズな外側表面を持っている。代わりに、ハウジング２００の内側表面は、電気磁気的に両立できるシールド材料でコートされる。
測定装置１４は、選択的に陽極処理されたアルミニウムのような金属材料から作られた第２の雌のカップリング、２０２を有する。カップリング２０２は、ハウジング２００の長軸方向に直角な方向に一般的にＵ形構成の窪んだ凹部を有している。凹部は中央の屈曲部分２０６（図１参照）で相互に結合された２つの平らな、対向する側壁部分２０４を有する。好ましくは、屈曲部分２０６に集まる対向した側壁部分２０４は、互いに約２８度から３２度の範囲の角度を方向付けされているそれぞれの基準面にアプローチし、または延長されている。より好ましくは、側壁部分２０４は、互いに約３０度の角度に方向付けされているそれぞれの基準面に沿って延びている。各側壁部２０４の外側エッジ部分は、ハウジング２００の長軸にに平行な方向に延びる延長した溝２０８を持っている。
測定装置１４は、ファイバー端子ブロックアセンブリ２１０（図９参照）を有している。ファイバー端子ブロックアセンブリ２１０は、図１０に示されているような一対の機械ネジにより結合されたファイバーブロック挿入プレート２１２とファイバーブロック端プレート２１４を有している。好ましくは、挿入プレート２１２はポリカーボネートから作られており、プレート２１４はアルミニュウムから作られている。
挿入プレート２１２の下側は、図１０に描かれている４つの機械ネジによりカップリング２０２のトップに固定されている。挿入プレート２１２の下側は、一般にハウジング２００の長軸に平行な主軸を持った長円形の突起２１６（例えば、図１２参照）を有している。突起２１６はカセットキー４２の直径より僅かに大きい直径を有する半円筒形のキー溝２１８を有している。好ましくは、キー溝２１８は中心の直径面に沿った面に沿ってキー溝を２分する基準面がハウジング２００の長軸に直角となるように方向付けられる。
突起２１６は、交合して受け、そしてカップリング２０２の屈曲部分の中心に位置する長円形開口を通って延びる側壁を有している。突出２１６の外側壁は、カセット１２（例えば、図４参照）のリム４０の内側側壁の長円形構成に形状で相補的である底面が長円形の構成を持っている。
図５は、結合された時のカセット１２と測定装置１４の一部を描いている。測定装置１４がカセット１２に結合されたとき、カセット１２のタブ５０は測定装置１４のそれぞれの溝に受けられる。さらに、カセット支持部分の外側表面４７は、それぞれの平らな面に平らに接し、測定装置側壁部分２０４の表面に面している。予測できるように、カセットケーシング１６に結合された第１のカップリング４４とハウジング２００に結合された第２のカップリング２０２は、測定装置１４にカセット１２を解除可能に結合するためのコネクタを表している。
測定装置１４へのカセット１２の組み立ての間、ケーシング１６は突起２１６の方向に押圧され、この押圧動作の間、楔形タブ５０の外側表面はカムとして機能し、各タブ５０の外側エッジがそれぞれの溝２０８に隣接する時間まで、脚部４６を内側及び外側に互いに偏向させる。タブ５０の外側エッジが溝２０８に隣接すると、脚部４６の固有のバイアスは後者を広げ、そしてタブ５０の外側エッジが溝２０８で受けられ、それによりカセット１２を測定装置１４に結合するスナップのように通常の構成に戻るようにする。
突起２１６は、測定装置１４とカセット１２が結合されたとき、凹部２６内に交合しうまくフィットする外側端部を有する。加えて、測定装置１４とカセット１２が結合されたとき、カセット１２のキー４２は測定装置１４の交合キー溝内にフィットする。都合の良いことに、キー４２は、反対のやり方で測定装置１４にカセット１２を結合する試みがされた時、カセット１２が測定装置１４に結合することを実質的に妨げる（即ち、カセット１２が図５に示すように、その方向から垂直の基準軸の回りに１８０度方向付けられているように）。
カセット１２は、脚部４６を圧搾し、そしてタブ５０が溝２０８をクリアするまでカセット１２を装置１４から離すことにより、測定装置１４から取り外すことができる。図示されていないが、カップリング２０２の外側は好ましくは、カセット１２を測定装置１４から取り外す間、カセットのフランジ４８の外側エッジにユーザのグリップを高めるため、指先サイズの凹部を備えている。凹部は、タブ５０に近い位置で、フランジ４８の中心をとなる位置にユーザの指を案内するのを助ける。
ファイバー端子ブロックアセンブリ２１０は、挿入プレート２１２に溶剤溶接され、サーミスタアゼンブリを受けるまっすぐなポリカーボネートチューブ２２０を有する。図５及び図１０に示されているように、サーミスタアセンブリは中央の通路と、ネックダウンした下面部を持ったサーミスタ支持２２２を有する。サーミスタ２２４は、サーミスタ支持２２２の下面部の空洞内に部分的に取り付けられており、通路を通って延びる一対のリードを持っている。適当なサーミスタの例は、サーモメトリックスの部品番号ＳＣ３０ＢＦ１０３Ａ−Ｌ８である。
ステンレス鋼のような材料からなるキャップ２２６（図５参照）はサーミスタ２２４を被い、支持部２２２の下端部外接側壁に陶器製混合物により固定されている。キャップ２２６は隣接プラスチッ材料の熱伝導率より高い熱伝導率を有する。（Epo-tekから得られるNo.H20のような）陶器製混合物はキャップ２２６の内部表面とサーミスタ２２４の外部表面との間のスペースを実質的に充たし、キャップ２２６とサーミスタ２２４との間の熱輸送を促進する。
支持部２２２は管２２０の通常円筒形の通路内に収容され、支持部２２２の周囲の溝内に配置されるＯリングは流体抵抗シール（密封）性を提供する。支持部２２２は管２２０の通路内に容器２３０により保持される。この容器２３０は管２２０のはめあいネジ山部にネジ込まれる上部ネジ山部を有する。
管２２０の通路は下端部近傍で幾分か小さい直径に狭められており、図５に記された環状ショルダ２３２を呈する。支持部２２２はショルダ２３２下方領域において管通路の内径より大きい外径を有する上部外接円筒状リブ２３４を含む。さらに、螺旋状の圧縮スプリング２３６（同様に図１０参照）は、リテーナ（収容部）２３０の下端とリブ２３４の上方に面する環状壁部との間に伸び、かつリテーナ２３０の下端を支えている。スプリング２３６は、測定装置１４がカセット１２に結合されていないときリブ２３４がショルダ２３２に対して載せられるように図５を見て下方に支持部２２２に屈してバイアスする。
カセット１２と測定デバイス（装置）１４とが互いに結合されていないとき、サーミスタキャップ２２６の下端は、図５を見たとき凹所２６の上部表面に対するカセット１２の井戸３６の深さより大なる距離だけプレート２１２の底の下方に突き出ている。このようなものとして、カセット１２が測定装置１４に結合されているとき、キャップ２２６は井戸３６の底部に接触し、スプリング２３６のバイアスに対抗する上方向に支持部２２２を駆りたてる。カップリング４４と２０２とが互いに一度結合すると、スプリング２３６はキャップ２２６と井戸３６間の有効接触領域を増加させるため井戸３６の底部と密に接触した位置でキャップ２２６の底部を保持する傾向にあり、熱抵抗を減少する。井戸３６の内部構成は好ましくは幾分か補足的なものであり、より好ましくは井戸３６とキャップ２２６との間の接合部を、最終的にはサーミスタ２２４を横断するチャンバ１８の中央部２４内の流体から通路に沿った熱転送を改善するためキャップ２２６の外部構成と密に相補的なものである。
図１２を参照すると、挿入プレート２１２は楕円形状突出部２１６の長軸に沿って間隔をもって配置され、突出部２１６を介して伸びる４つの穴２３８、２４０、２４２および２４４を有する。さらに、底部プレートは突出部２１６に間隔をもって、挿入プレート２１２の上部外側端部に位置する持ち上がったプラットフォーム２５２（図１０と図１３参照）を介して伸びる３つの穴２４６、２４８および２５０を有する。図１３に示すように、光学レファレンス材料からなるディスク２５４は穴２４８上に置かれ穴２４８のショルダに対して穴２４８の下部ネジ山部にネジ込まれる止めネジ２５６により固定されている。光学レファレンスディスク２５４は好ましくは（ポリカーボネート内の０．００２重量％蛍光性材料のような）蛍光性材料からなる。好ましい蛍光性材料は、BayerからのMACROLUX 10GNブランド材料のような高quantum（分量）効率蛍光性dye（染料）である。
穴２４６、２５０は穴２４８と同等であり、各穴は止めネジ２５６と同様な止めネジと光学レファレンスディスク２５４ａ、２５４ｂ（図１５にのみ番号が示される）を収容する。穴２５０内の光学レファレンスディスク２５４ｂは光学レファレンスディスク２５４と同様であるが、代わりに好ましくはポリカーボネート内に溶解した０．００３５の重量％の蛍光性材料からなる。
ファイバterminal（端子）ブロックアセンブリ２１０の端部プレート２１４は図１４に番号が示される９つの穴２５８〜２７４を有する。穴２５８〜２７４は各列に３つの穴が設けられ３列に配置される。穴２５８〜２７４は穴２３８〜２５０同様、各々が１束の光ファイバの端部を囲むferrule（金環）を受容するように適合されている。例としての金環は図１３において番号２７６で示されている。穴２４６〜２５０内に収容された金環用の適切な材料の例には真鍮またはステンレス鋼があり、穴２５８〜２７４内に収容された金環用の適切な材料の例には真鍮またはアルミニウムがある。付加的に、底部プレートのプラットフォームは３つの小さなネジ山の開口部（図１０、図１３参照）を含み、各小さな開口部は穴２４６、２４８および２５０の何れか１つに交差している。これらの小さな開口部は各々アセンブリを容易にするためプラットフォームに隣接する穴２４６、２４８および２５０内の金環を固定する小さな止めネジ（図示せず）がネジ込まれて収容されるよう適合される。
ファイバ端子ブロックアセンブリ２１０は数個の光ファイバの束を有する。光ファイバの束は、典型的な束のネットワーク（正確に示されていない）が説明のため図９に示されていることを除いて全図において省略されている。種々の光ファイバの束の概略が図１５に示され、穴２３８〜２５０と穴２５８〜２７４との間の光ファイバの束の真に好ましい種々の経路が示されている。
より詳しくは、図１５を参照すると、ファイバ端子ブロックアセンブリ２１０は、穴２４０と穴２６０との間に伸びる第１光ファイバ束２８０、穴２４０と穴２７０との間に伸びる第２光ファイバ束２８１、穴２４６と穴２７０との間に伸びる第３光ファイバ束２８２、穴２４２と穴２７０との間に伸びる第４光ファイバ束２８３、穴２４２と穴２５８との間に伸びる第５光ファイバ束２８４、穴２４６と穴２６４との間に伸びる第６光ファイバ束２８５、穴２４４と穴２６２との間に伸びる第７光ファイバ束２８６、穴２４４と穴２７４との間に伸びる第８光ファイバ束２８７、穴２５０と穴２７４との間に伸びる第９光ファイバ束２８８、穴２５０と穴２６６との間に伸びる第１０光ファイバ束２８９、穴２４８と穴２２６との間に伸びる第１１光ファイバ束２９０、穴２４８と穴２７２との間に伸びる第１２光ファイバ束２９１、穴２３８と穴２７２との間に伸びる第１３光ファイバ束２９２、および穴２３８と穴２６８との間に伸びる第１４光ファイバ束２９３を含む。
種々の束２８０〜２９３の各々に対する好適な光ファイバは、僅かな外径０．００２２インチ（５６ミクロン）のファイバであり、Schott LF5またはF2のcorcガラス、Schott 8250 Corning 7056または7052のクラッドガラス、および0.00008〜0.00012インチ（２〜３ミクロン）のクラッド厚さを有するファイバである。好ましくは、必須ではないが、種々の束２８０〜２９３の全光ファイバは同等である。もちろん、他の形式のファイバと束２８０〜２９３の各々におけるファイバ数は上述したものと異なってもよい。
好ましくは、Epo-tekブランド光学エポキシＮｏ．３０１または３０１−２のような光学adhesive（粘着剤）が光学開口部を提供するため（金環２７６のような）金環にファイバの束の終端部を固定するため使用される。束２８０〜２９３は、好ましくは非蛍光性で光学的にopaqueな（光を通さない）堅いプラスチックまたはゴム材料でコーティングされている。束２８０〜２９３の内数個の束の端部は、図１５に概略が示されるように、１つの金環内に収容された光ファイバがそのファイバの反対側の端部で異なる金環に導かれるように、二股に分かれた部分を呈するように混合される。さらに、各光学開口部の光ファイバはランダム化される（すなわち、各光開口部のファイバはファイバが二股部を通過した場合でさえもスペース内でよく混合される）。例えば、穴２４０内の光学開口部のファイバは、束２８０、２８１の何れかから来た３つのファイバより小さい０．０２０インチ（０．５ｍｍ）以上の直径を有する円形領域が存在しないようにランダム化される。
各束２８０〜２９３の中央領域に対する光ファイバの適切な数の例が下記のテーブルＩに示されている（ここでの目的のため、“中央領域”はその端部間かつ二股分岐部である位置でその長さに沿った束の中央部を意味する）。テーブルIIは光ファイバの目標数および穴２３８〜２５０および２５８〜２７４の各々に置かれる金環における（１以上の束から発するファイバを含むことのできる）光学開口部の全直径を同一視する。テーブルＩとテーブルIIにおける値は上述したように５６ミクロンの外径を有する光ファイバと７０％のパッキング部分（すなわち、光学開口部の全円形領域によって分割されたファイバにより占有された領域）とに基づく。小さい光ファイバはアセンブリ中にカウントが困難なので、製造者は代わりに束内の光ファイバ数を見積もることによってより早くに決定するため束の直径を測定することを好む。

測定装置１４はまた、９つの光学サブアセンブリ３０４〜３１２（図１６にのみ示す）同様ブロック３０２を含む光学アセンブリを有する。ブロック３０２は各列に３つの空洞が設けられ３列に対称に配列された９つの円筒形空洞を有する。光学サブアセンブリ３０４〜３１２の内の１つは各空洞に収容されている。好ましくは、ブロック３０２は金属と同様な熱伝導率を有する材料からなる。適切な材料の例はアルミニウムである。ブロック３０２はまた適切な熱伝導率を有するセラミック材料からなる。
番号３１０、３１１および３１２の光学サブアセンブリは励起光学サブアセンブリであり、サブアセンブリ３１２を例として図１６に分解して示す。サブアセンブリ３１２は第１光学リテーナ３１４とそれと同等な第２光学リテーナ３１６とを含む。リテーナ３１４、３１６は図１０に示されるように互いに接続され、リテーナ３１４、３１６の内壁部は中央縦レファレンス軸３２０をもった幾分か円筒形の全体構成を有する互いに伸長したチャンバ３１８を呈する。
第１リテーナ３１４は図１７〜１９に単独に示される。リテーナ３１４は第１チャンバ部３２２（図１７および図１８）、第２チャンバ部３２４、第３チャンバ部３２６および第４チャンバ部３２８を規定する内壁部を有する。リテーナ３１４、３１６は図１０に示すように互いに接続されており、リテーナ３１４、３１６の第１チャンバ部３２２は通常、（以下により詳しく記すように）発光ダイオードを覆い隠す形状を有する円筒形光インレットポートを呈し、第２チャンバ部３２４は通常、光学フィルタを受容する円筒形サブチャンバを呈し、第３チャンバ部３２６は、光学レンズを受容するサブチャンバを呈し、第４チャンバ部３２８は、通常円筒形光アウトレットポートを呈する。小円筒形開口部は光インレットポートと光学フィルタサブチャンバとの間に伸びこの間を連絡し、第２小円筒形開口部は光学フィルタサブチャンバとレンズサブチャンバとの間を伸びこの間を連絡する。
チャンバ部３２４、３２６を規定するリテーナ３１４の壁部は、それぞれ１以上のリブ３３０の第１セットに接続される。図に示す実施例では、第１セットは中央軸３２０に平行な方向に伸びる２つの間隔をもって離れているリブ３３０を含む。各リブ３３０（図１８参照）は、好ましくは各チャンバ部３２４、３２６の全長に伸び、図１９ａにより詳細が示される最も遠い変形可能な先端部３３２を有する。変形可能な先端部３３２はelastomericである（すなわち、変形を引き起こす力が解除された後に原形状に戻る性質を有する）。
リテーナ３１４はまた１以上のリブの第２セットを有する。図に示す実施例では、リブ３３４の第２セットは第４チャンバ部３２８に直接隣接する第３チャンバ部３２６の放射壁部に沿って配置される単一のリブからなる。リブ３３４は図１７、図１７ａに示されるような側面から見て三角形の全体構成を有し、かつまた図１７ａと図１７ｂに拡大して示される最も遠くの変形可能な（elastomericまたはnon-elastomeric）先端部３３６を有する。
第２チャンバ部324および第３チャンバ部326は中心軸320に垂直な基準面内に伸びる１つ以上のリブ338の第３の組をも含んでいる。図17〜19に示された実施例では６つのリブ338が示されている。リブ338のうち４つは第２チャンバ部324に位置し、そのうち一対のリブ338が中心軸320に垂直な第１共通基準面内に伸び他の一対のリブ338が中心軸320に垂直な第２基準面内に伸びるといったように対向する形で配置されている。残りの２つのリブ338は第３チャンバ部326に位置し、中心軸320に垂直な他の共通基準面内に伸びる。１つの例示的なリブ338が図17cに拡大されて示されており、各リブ338は頂部に弾性体または非弾性体の変形可能なチップ部340を含んでいる。
リテーナ314は一対のペグ342と一対の嵌合穴344を有する対称な直径的な壁部を有する。一方のペグ342と一方の穴344は中心軸320に垂直な共通面内に伸びる平行な中心基準軸を有している。同様に、他方のペグ342と他方の穴344もまた中心軸320に垂直であるが他のペグ342と穴344の中心軸を含む前述の基準面から離れた共通面内に広がるそれぞれの中心基準軸を有している。
第３チャンバ部326を定める壁部は中心軸320のまわりの半環状の経路内に伸びる環状の面取りされた壁部346をも含んでいる。レンズサブチャンバは、結果として、中心軸320と一直線状にある共通基準軸を有する概略円柱状部と整列された部分円すい部とを含む全体形状を有している。リテーナ316はリテーナ314と同一であるから、リテーナ316の詳細な記述は不要である。
リテーナ314，316が図10に示す形で接続されると、リテーナ314のペグ342がリテーナ316の穴344と嵌合し、リテーナ316のペグ342がリテーナ314の穴344と嵌合する。好ましくは、ペグ342と穴344の少なくとも一方の嵌合対は他方よりもサブアセンブリ312の一端により近い。第１チャンバ部322が互いに対向せず両端に位置するように接続しようとすると、リテーナ314，316の端部が揃わず、リテーナ314，316が互いに不適切な向きにあることを組み立てる人に容易に明白に視覚的に指示する。
平面凸レンズ348（図16および図16a参照）は第３チャンバ部326に格納され、外側の周囲に円柱の壁350を有する円柱部と部分球面形状の外壁352を有するドーム形状部を含んでいる。ドーム形状部の中心直径軸と円柱部の中心軸とはレンズ348の光軸として知られる共通基準軸に沿っている。適切なレンズの一例はエドムンドサイエンティフィック社製の部品番号45078のような焦点距離６mm、直径６mmのものである。好ましくは、第３チャンバ部326の面取り壁部346の（中心軸320に対する）向きは、リテーナ314，316が組み立てられるときに部分346が外壁352と接する領域における外壁352の嵌合領域の（ドーム形状部の中心軸に対する）向きと幾分類似している。
組み立ての間、リテーナ314，316がレンズ348の周囲で閉じられると、円柱壁350がリブ330，334，338と干渉しながらぴったりと合う関係で接するようになる。リテーナ314，316が完全に閉じられ同じ向きで接続されると、レンズサブチャンバのチップ部332，336，340はレンズ348に或る方向にそれぞれ力を与えながらつぶれて変形する。特に、リテーナ314，316が閉じられると、リブ330，338の第１および第３の組のチップ部332，340は中心軸320に向かって直径方向に内側の方向にレンズ348へ力を及ぼし、リブ334の第２の組のチップ部336は中心軸320へ向かって直径方向に内側に伸びるベクトル成分とともに面取り壁部346に向かう方向に中心軸320に平行に伸びるベクトル成分を有する力をレンズ348に及ぼす。
第３チャンバ部326に位置するリブ330，334，338の向きは、レンズ348の光軸が中心軸320と平行に好ましくは正確に一直線上に揃うようにレンズ348を適切な同心関係に導くように選択される。リテーナ314，316が一緒に閉じられると、レンズ348の光軸はリブ330，334，338により必要なだけシフトされ中心基準軸320と一致する位置に置かれる。リブ334はドーム形状外壁352を面取り壁部346と心地良く接する位置に押し込める。リブ334はレンズ348を壁部346の上でねじってリテーナ314，316が閉じられたとき光出力ポート328に続く円柱レンズ部の平坦な後面が中心軸320に正確に垂直になるような向きに後面をシフトさせるのに充分な力をもレンズ348に加える。リブ330，338はリテーナ314，316が閉じられるとレンズ346の光軸が中心軸320に一致するようにレンズ348を横方向にシフトさせる機能を果たす。
リテーナ314，316が閉じられると、変形可能なチップ部332，336，340は低温塑性流れを起こしてレンズ348の形状（及びあらゆる表面不規則性）を吸収してレンズ348を固定する。このような変形可能なチップ部332，336，340は（プラスチックリテーナの他の領域とともに）光アセンブリ300または測定装置14が衝撃または振動にさらされたときにレンズ348を損傷から守る役も果たす。
リテーナ314，316の第２チャンバ部324は光フィルタ354を受け入れるために適合されている。例示の目的で図10に示されているフィルタ354は中心軸を有する円柱形状を有している。リテーナ314，316が接続される向きに閉じられるようとすると、第２チャンバ部324にあるリブ330のチップ部332と第２チャンバ部324にあるリブ338のチップ部340はつぶれて変形し、フィルタ354をフィルタの中心軸がサブアセンブリ312の中心軸320に一致するような向きに向ける。リテーナ314，316が完全に閉じられると、リブ330，338はフィルタ354の柱状側壁と心地良く噛み合いそれを固定する。
リテーナ314，316は閉じられるとサブアセンブリ312を受け入れるブロック302の穴の内径と好適には非常に近いかまたはそれと同じ直径を有する平滑な柱状外表面を形成する。より好適には、リテーナ314，316が形成する柱状外表面は、組み立てられると、ブロック302とサブアセンブリ312の間でわずかに干渉し合って嵌合するためにサブアセンブリ312を受け入れるブロック302の穴よりもわずかに大きい。サブアセンブリ312が穴に受け入れられると、リテーナ314，316は粘着材、留め金具等なしで組み合わさったままになる。しかし、リテーナ314，316をブロックに保持するために粘着材または機械的な留め金具を用いても良い。
リテーナ314，316の各々は好適には一体成型され、ABS樹脂またはABS樹脂とポリカーボネートの混合物のような比較的柔軟で変形可能なプラスチック材料でつくられる。適切なABS樹脂の例はTAITALAC社製の8540Hである。好適には、材料は制限された低温塑性を有しながら光部品にしかっりと固定するに充分な弾力性を有する。
場合によっては、チップ部332，336，340或いはリブ330，334，338全体はリテーナ314，316の他の部分のプラスチック材料の弾性率よりも高い弾性率を有するプラスチック材料からなる。リテーナ314，316の他の部分と異なる材料からなるチップ部332，336，340を設けるために例えば挿入成型が利用できる。いずれの場合でも、チップ部332，336，340及び／又はリブ330，334，338全体の材料は各チップ部332，336，340が繰り返しの温度変動サイクルの後でもレンズ348及び／又はフィルタ354に心地よく噛み合いそれに力を及ぼし続けるように選択される。好ましくは、リテーナ314，316は、ブロック302の温度変動サイクルの間でもそれぞれのサブアセンブリ304〜312のレンズ348とフィルタ354の温度が実質的に等しく保たれることを助けるため、ブロック302の材料の熱伝導度よりも小さい熱伝導度を有する材料からなる。
励起光サブアセンブリ310，311は光フィルタを除いて励起光サブアセンブリ312と同一である。特に、サブアセンブリ312の光フィルタ354は全体の直径が0.25インチ（６mm）で長さが0.145インチないし0.175（3.6ないし4.4mm）であり、398nmの中心波長の通過帯域を有し、385nmと410nmの波長においてピーク値の50％を透過させる。サブアセンブリ311の光フィルタは、それが410nmの中心波長の通過帯域を有し、波長400nmと425nmにおいてピーク値の50％を透過させる点を除いて光フィルタ354と同一である。サブアセンブリ310の光フィルタは、それが475nmの中心波長の通過帯域を有し、波長460nmと490nmおいてピーク値の50％を透過させる点を除いて光フィルタ354と同一である。サブアセンブリ310，311の他の点はサブアセンブリ312と同一であるから、サブアセンブリ310，311の詳細な記述は不要である。
しかしながら、光サブアセンブリ304〜309は放射光サブアセンブリであり、図16の分解図に示されるサブアセンブリ304と比較して認識されるように励起光サブアセンブリ310〜312とは幾分異なっている。サブアセンブリ304は、以下に説明される相違を除いてリテーナ314，316と本質的に類似した２つのリテーナ314a，316aを含んでいる。図20および図21にはリテーナ314aだけが示されている。リテーナ314a，316aは同一であるのでリテーナ314aを詳細に記述すればリテーナ316aについても記述したことになる。リテーナ314a，第１チャンバ部322a，第２チャンバ部324a，第３チャンバ部326a，第４チャンバ部328aおよび第５チャンバ329aを定める内壁部を有している。リテーナ314a，316aが互いに接続されたとき、第１チャンバ部322aは概括的には円柱状の光入力ポートを形成し、第４チャンバ部328aは概括的には円柱状の光出力ポートを形成する。さらにリテーナ314a，316aが閉じられたとき、第２チャンバ部324aはサブアセンブリ312のフィルタサブチャンバに類似した、光フィルタ354aを受け入れるための概括的には柱状のフィルタサブチャンバを形成し、第３チャンバ部326aはサブアセンブリ312のレンズサブチャンバに類似した、光レンズ348aを受け入れるための第１レンズサブチャンバを形成する。第５チャンバ部329aは、リテーナ314a，316aが閉じられたとき、サブアセンブリ304の第１レンズサブチャンバと類似した、光レンズ349aを受け入れるための第２レンズサブチャンバを形成するが、第２レンズサブチャンバはサブアセンブリ304の中心基準軸に関して第１レンズサブチャンバの向きとは180°対向する向きである。
リテーナ314aは第１，第２および第３組のリブ330a，334a，338aを有しており、それらは好適にはサブアセンブリ312の第１組のリブ330，第２組のリブ334および第３組のリブ338と同一である。したがって、リテーナ314a，316aが閉じられると、リブ330a，334a，338aはレンズ348a，349aの光軸とフィルタ354aの中心軸を平行にし好ましくは一度組み立てられたサブアセンブリ304の中心軸に一致させるに必要なだけレンズ348a，349a並びにフィルタ354aをシフトさせる。リテーナ314a，316aは各々がリテーナ314，316のペグ342と穴344に類似した２つのペグと２つの嵌合穴をも有している。しかしながら、好適には、各リテーナ314a，316aの両側のペグと穴は、リテーナ314，316の１つが誤ってリテーナ314a，316aの１つと接続される可能性を減らすため、中心軸320に平行な方向においてリテーナ314，316のペグ342と穴344の間隔とは幾分異なる間隔で互いに離れている。
放射光サブアセンブリ305〜309は光フィルタを除いて放射光サブアセンブリ304とそれぞれ同一である。特にサブアセンブリ304の光フィルタ354a並びにサブアセンブリ305，307の光フィルタの各々は、それらが550nmの中心波長の通過帯域を有し波長515nmと585nmにおいてピーク値の50％を透過させることを除いて前述のフィルタ354と同一である。光サブアセンブリ306はその光フィルタが485nmの中心波長の通過帯域を有し波長450nmと520nmにおいてピーク値の50％を透過させることを除いて前述のフィルタ354と同一の光フィルタを有している。サブアセンブリ308，309の光フィルタはそれが500nmの中心波長の通過帯域を有し波長465nmと535nmにおいてピーク値の50％を透過させることを除いて前述のフィルタ354と同一である。サブアセンブリ304のレンズ348a，349a並びにサブアセンブリ305〜309のそれぞれのレンズは各々が前述のレンズ348と同一である。
リテーナ314，314a，316，316aはレンズ348，348a，349，349aおよびフィルタ354，354aを整列させて固定するだけでなく以下に詳細に説明するように光放射ダイオードとフォトダイオードを受け入れるための組み込みのすき間を形成するので重要な利点を提供する。さらにリテーナ314，314a，316，316aは隣接した光学的すき間に適した大きさの成形された組み込みの光入力ポートと光出力ポートを提供する。リテーナ314，314a，316，316aは例えば、一体の立体からなる円筒形のチャンバにレンズ、フィルタおよびワッシャが順に落とし込まれる従来の光アセンブリのような他のアセンブリでは普通であるところのガスケットまたはワッシャを必要とせずに様々な部品の製造と組み立てを行なう安価でしかもシンプルで優秀な手段を提供する。
当業者は、接触リテーナ及び光学ブロックの概念が双眼鏡や望遠鏡等の他の光学アセンブリに使われることを認識するであろう。さらには、有用なアセンブリが、レンズを成型し及び／又は光ファイバを適宜配置したリテーナの１つと結合することによって提供可能である。他の態様としては、リテーナは、例えば、しばしば双眼鏡に与えられるような屈折又はオフセットされた光学軸を示すように構築される。アセンブリがブロックとリテーナとの間のすばやい熱伝達を期待するアプリケーションに使用されるならば（例えば、光学素子が加熱されるアセンブリにおいて）、リテーナはプラスチック以外の物質から成ってもよく、そして熱ポット化合物がリテーナとブロックとの間に置かれてもよい。
上述した光学アセンブリ３００は現在好適なものであり、別の光学アセンブリはブロック３０２を取り除いてもよく、リテーナと一緒に保持し望むならグループとしてサブアセンブリを保持する別の構成を与えることで構築される。例えば、リングやスナップアクションクリップが各リテーナの対を一緒に保持するように構築され、そしてフレームワーク、グリッド、スナッピング又は他の構成が組み立てられたリテーナの対を他の組み立てられたリテーナの対に保持するのに与えらる。オプションとして、各組み立てられたリテーナの対は、隣接するリテーナの対の間を平面、面対面で構成し空隙を回避するために（例えば、熱伝達を良くするため）、例えば六角形、正方形、長方形又は三角形のような円筒形以外の形状であってもよい。他のオプションとして、各リテーナは、他のリテーナのサブアセンブリと連動するか又は他のサブアセンブリと連動する（スナップアクションペグ又はタブ又はほぞ穴及びほぞ継ぎ構造のような）構成が与えられる。
付加的なオプションとして、異なるサブアセンブリの数に対するリテーナの数がアレー状に並んで集積形成され、独立に処理される部品数を減ずるためにアレーは光学素子が各サブアセンブリチャンバに配置された後に同様なアレーと結合される。例えば、図１６でリテーナ３１６と同様な３つのリテーナが集積して形成され、図１６のリテーナ３１４と同様な３つのリテーナとで組み立てられる（上述したように、各リテーナ３１４が各リテーナ３１６と同じであるオプションの場合）。さらに、１列のリテーナの後部は隣接する列のリテーナ後部に集積成型され、如何なる光学アセンブリにおける部品数をもさらに減少させる。また、そのようなリテーナの組み立てられた部分は、前述したように六角形、正方形、長方形、三角形等のような円筒形以外の形状であってもよい。
測定デバイス１４は、電気−光アセンブリ４０２、プリント回路ボード基板を含むプリント回路ボードサブアセンブリ４０４、及びその基板上に搭載された種種の電気素子からなる電気アセンブリ４００（例えば、図９参照）を有する。電気−光アセンブリ４０２は６個の少し楕円形状をした凹部４０8を有し、それらは各列が３個の凹部４０８からなる２列で配置される。結合プレート４０６は３個の円形状の凹部４１０を有し、それらは１列にそして凹部４０８とともに円柱状に配置され、その結果凹部４０８、４１０は３列が各々３個の凹部を有する９個の凹部からなるアレーを示す。
好適には、少なくとも結合プレート４０６の部分がエラストマー物質で作られる。一例として、結合プレート４０６は、ポリウレタンやシリコン等の弾性物質を有し、曲げられ又は部分的に曲げられたアルミニウム基板で作られる。オプションとして、基板は凹部４０８、４１０に対応する凹部を提示し、エラストマー物質の層が各凹部に与えられる。オプションとして、エラストマー物質は金属基板の４つ角を越えて広がり、光学アセンブリ３００から離れて面する金属基板の平坦後部表面の全ての範囲をカバーする。好適には、エラストマー物質は非導電性であり、電気リードに与えられる金属の穴よりやや小さい並べられた穴を有する。リードは、そのようにしてアルミニウム基板との非接触性を保つ。
電気−光アセンブリ４０２は、３個の発光ダイオード又は“ＬＥＤ”４１２を有し（図８又は１０参照）、その各々は各凹部４１０の１つにきっちりと収納される円形状のベースを有する。各ＬＥＤ４１２は、ドーム形状のポートを有し、反対のサブアセンブリ３１０−３１２における各リテーナのチャンバ部分に示される光インレットポートに収納される。サブアセンブリ３１０−３１２のリテーナは、残りの対応するＬＥＤの円形状ベースを収納する円形状の空洞を有する（例えば、図１７及び１８の空洞３２３を参照）。適合するＬＥＤの例としては、Ｎｉｃｈｉａの部品番号ＮＬＰＢ−５００のようなガリウム窒化ＬＥＤ、又はそれとは別のレーザダイオードが上げられる。
電気−光アセンブリ４０２は、６個の固体光検出器又はフォトダイオード４１４を有し、その各々は凹部４０８のそれぞれ１つに部分的に又はきっちりと収納されるボディを有する。フォトダイオード４１４は、シリコンフォトダイオード又はアバランシェフォトダイオードのいずれでもよい。適合するフォトダイオード４１４の例としては、Ｈａｍａｍａｔｓｕの部品番号Ｓ１１３３−１４が上げられる。フォトダイオード４１４と同様なＬＥＤ４１２は各々が一対のリードを有しており、それらは結合プレート４０６の各穴を通って、特に上述したような金属基及びエラストマー物質の穴を通って伸びる。
１対のネジ４１６（図１０参照）は、プリント回路ボード基板の折り重ねられた部分を通り、結合プレート４０６のそれぞれの穴４１８（図２２参照）を通り、ブロック３０２のそれぞれの穴４２０（図１６参照）を通り、そしてファイバブロック終端プレート２１４の片方向通し穴４２２（図１４参照）に通される。好適には、ブロック３０２には一対の突出して平行に配置されたポスト４２４が与えられ、それらはアセンブリを容易にする挿入プレート２１４のそれぞれの穴４２６（図１４参照）に収納される。一旦、ネジ４１６が挿入プレート２１４に締結されると、結合プレート４０６の基板を通して広がる弾性物質は、測定デバイス１４に生じる物理的な衝撃力が与えられるどんな時でも、例えば測定デバイス１４が偶発的に落下した時でも、電気アセンブリ４００の破損を回避する一助となる柔軟性のある層を提供する。
図９に示すように、結合プレート４０６の周辺エッジ部分は、プリント回路ボード基板サブアセンブリ４０４と同様に光ブロック３０２の近接領域から外部にはみ出している。結合プレート４０６の周辺エッジ部分はハウジング２００の２つの部分のチャネル４２８に収納される。チャネル４２８と結合するカップリング４０６のはみ出し周辺エッジ部分は光学アセンブリ３００及び電気アセンブリに対し安定した搭載支持を提供し、またそれがなければプリント回路ボードサブアセンブリ４０４の周囲のハウジング２００内の領域から光学アセンブリ３００及びファイバブロックアセンブリ２１０を含む他の素子の周辺のハウジング２００内の領域へ流出するであろう対流熱の量を減少させる。
プリント回路ボードサブアセンブリ４０４は、リモートモニタ４３２（図２４参照）からの電力、クロックタイミング、及び指令信号を受信するコントローラ４３０（図２３参照）を有する。フレキシブル電気ケーブル４３４（図８）はコントローラ４３０とモニタ４３２とを接続する作用をする。他のオプションとして、しかしながら、電気アセンブリ４００はハウジング２００の内部や近接して置かれたバッテリ、及び光ファイバの束又は無線周波数や光周波数の信号を提供するデバイスのような遠隔通信デバイスによって置きかえられる電気ケーブル４３４により給電されてもよい。
サブアセンブリ４０４のプリント回路ボード基板は、三角形、図８−１０に示すようなボックス状の構成に折り重ねられる。ボックス状の構成は４つの側面部と２つの終端部とを有し、基板上の電気素子が搭載される空間を取り囲む。そのような構成は電気素子に電気シールドと、その素子をＬＥＤからいくらかでも熱的に分離する利点とを提供する。
コントローラ４３０はドライバ４３６に電気的に接続され（接続は図面に示されていない）、その各々は順次ＬＥＤ４１２の対応する１つに電気的に接続される。ドライバ４３６はそれぞれのＬＥＤ４１２にある順序で給電する。
プリント回路ボード基板４０４は、図１５と同様、図２３に示すように３つのアナログ−デジタル変換器４３８，４３９，４４０を有する。好適なアナログ−デジタル変換器４３８，４３９，４４０はＢＵＲＲ−ＢＲＯＷＮのカタログ番号ＤＤＣ１０１である。図１５に図式的に示すように、変換器４３８は光学サブアセンブリ３０５及び３０６との関連でフォトダイオード４１４に電気的に接続され、変換器４３９は光学サブアセンブリ３０７及び３０８との関連でフォトダイオード４１４に電気的に接続され、そして変換器４４０は光学サブアセンブリ３０４及び３０９との関連でフォトダイオード４１４に電気的に接続される。さらに、信号増幅器又はオペアンプ４４２（Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓのカタログ番号ＡＤ７９５等）がサブアセンブリ３０９のフォトダイオード４１４と変換器４３９との間の電気リードに挿入される。
使用において、コントローラ４３０は、モニタ４３２からある信号を受信すると、ドライバ４３６の１つへの信号を検出し、ドライバは順次対応するＬＥＤ４１２の１つに給電する。光はそのＬＥＤ４１２からファイバブロックアセンブリ２１０の近接光ファイバを通ってそれを吸収する対応センサ２８−３４へ到達する。センサは、次に異なる波長で光を放射する。放射光量はカセット１２の流量チャンバ１８におけるアナリテ（analyte）濃度（較正流量又は血潮）によって決定される。そのようなセンサ２８−３４から放射された光は、ファイバブロックアセンブリ２１０の他の光ファイバを通ってフォトダイオード４１４の１つに導かれ、そのダイオード４１４に電気的に接続された変換器４３８−４４０は検出された光束量を表すデジタル出力信号を提供する。コントローラ４３０は、所定の時間遅延間隔に従って、適当な変換器４３８−４４０から受信したデータを読み出し、そのようなデータをケーブル４３４を介してモニタ４３２へ渡す。
各駆動中の光学サブアセンブリ３１０−３１２内の光ファイバ３５４は、実質的に通過帯域内の波長を有する全ての光を及び通過させ、実質的に通過帯域外の波長を有する全ての光を遮断する。各駆動中の光学サブアセンブリ３１０−３１２のレンズ３８４ほ光ファイバ３５４から放射された光を近接するファイバ光バンドルの光絞り上に集束させる。
センサ２８−３４から放射されそして放射光サブアセンブリ３０４−４０９に導かれた光は、近接するファイバ光バンドル（束）の光絞りから対応するレンズ３４８ａに与えられる。レンズ３４８ａは光を集束し、その光を光軸に沿って近接する光ファイバ３５４ａに導く。第２のレンズ３４９ａは、次にその光を対応する近接のフォトダイオード４１４上に集束させる。フィルタ３５４ａは通過帯域内の波長をもつほぼ全ての光を通過させ、そして実質的に通過帯域外の波長をもつ全ての光を遮断する。如何なる所定の光路に対しても、フィルタ３５４は対応するセンサ２８−３４の蛍光体を励起する光波長を選択し、実質的に他の全ての光を遮断する。フィルタ３５４ａは蛍光体が放射した光波長を選択し、実質的に他の全ての光（反射された励起光をも含む）を遮断する。
変換器４３８−４４０は、フォトダイオード４１４から受信したアナログ信号をフォトダイオード４１４が検出した光束量を示すデジタルデータストリームに変換する。デジタルデータはコントローラ４３０へと進み、コントローラはそのデータを順次モニタ４３２へ送出する。
図１５は、ＬＥＤから放射された光を示しており、それはサブアセンブリ３１０で受信され、同時にセンサ３０、センサ３２、及び穴２４６に近接する基準ディスク２５４に与えられる。センサ３０から放射された光は、サブアセンブリ３０５の次ぎのフォトダイオード４１４に導かれ、そして変換器４３８によってデジタル信号に変換される。穴２４６の次ぎの基準ディスク２５４から放射された光はサブアセンブリ３０７のフォトダイオード４１４に導かれ、変換器４３９によってデジタル信号に変換される。センサ３２からのサブアセンブリ３０４に近接するフォトダイオード４１４によって検出された光は、変換器４４０によってデジタルデータストリームに変換される。３個の変換器４３８−４４０からのデジタルデータストリームはコントローラ４３０で受信されモニタ４３２に与えられる。
多少類似した形式ではあるが、サブアセンブリ３１２のＬＥＤ４１２からの放射光は、穴２５０に近接する基準ディスク２５４と同様にセンサ３４に導かれる。センサ３４からの放射光はサブアセンブリ３０６の次ぎのフォトダイオード４１４によって検出され、フォトダイオード４１４のアナログ出力は変換器４３８によってデジタルデータストリームに変換される。同時に、穴２５０に近接する基準ディスク２５４からの放射光はサブアセンブリ３０８の次ぎのフォトダイオード４１４によって検出され、フォトダイオード４１４のアナログ出力は変換器４３９によってデジタルデータストリームに変換される。
サブアセンブリ３１１のＬＥＤ４１２が励起されると、光は同時にセンサ２８と穴２４８に近接する基準ディスク２５４とへ導かれる。穴２４８に近接する基準ディスク２５４からの放射光はサブアセンブリ３０８の次ぎのフォトダイオード４１４によって検出され、フォトダイオード４１４のアナログ出力は変換器４３９によってデジタルデータストリームに変更される。センサ２８からの放射光はサブアセンブリ３０９の次ぎのフォトダイオード４１４によって検出され、フォトダイオード４１４のアナログ出力は増幅器４４２によって増幅されてから変換器４４０に与えられ、変換器４４０はそのアナログ信号をデジタルデータストリームに変更する。
図１５の態様は、４個のセンサ（すなわち、センサ２８−３４）及び３個の基準ディスク２５４が使用されてはいるが、３個だけの変換器４３８−４４０の使用で可能であり、且つ３個だけのＬＥＤ４１２の使用で可能である。そのような時分割又は“多重”構成は、電気アセンブリ４００に必要な素子数及びスペースを保持し、その結果ハウジング２００は比較的小さくなり得る。さらに、そのような構成により、さもなければハウジング２００内部で発生するであろう熱量を減少させる。
モニタ４３２のブロック図を図２４に示す。モニタ４３２は電気的なサブアセンブリ４０４から導かれたケーブル４３４に接続されたインタフェースカード４５０を含む。インタフェース４５０は電気的に予備ボード４５２に接続され、また、１次コントローラ又は「ＳＢＣ」（単一ボードコンピュータ）４５４に接続される。インタフェースカード４５０はＬＥＤ４１２に電源を供給する。
ＳＢＣはＬＥＤ４１２を駆動するパルスの振幅及び期間を制御する。ＳＢＣ４５４は、ＬＥＤディスプレイのような表示部４５８と同様に、メモリカード４５６へ接続される。表示部４５８用の表示電源供給部４６０もＳＢＣ４５４に接続される。
モニタ４３２は、電圧源に接続される電源供給部４６２を含む。電源供給部４６２は、バッテリー４６６を充電状態に維持するチャージャ４６４に電気的に接続される。電源供給部４６２は、バッテリー４６６と同様に電源選択部４６８に接続される。モニタ４３２は、閉鎖しているときは，電源を３つのＤＣ−ＤＣ変換器４７２に電源を供給するスイッチ４７０を含む。ＤＣ−ＤＣ変換器４７２はプリンタ４７４と同様に、予備ボード４５２に電気的に接続される。
図２５は、上述の測定装置１４及びカセット１２を有利に使用する心肺バイパス回路５００の概略図である。回路５００は、開放心臓手術のような手術を受ける患者５０４の静脈の血管（好ましくは、大静脈）に接続されるインレットを持った第１の長さのチューブ５０２を含む。チューブ５０２はまた静脈袋貯蔵器５０６に接続されたアウトレットを含む。心臓切開貯蔵器５０８は第２の長さのチューブ５１０により静脈袋貯蔵器５０６に接続される。
回路５００は、静脈袋貯蔵器５０６のアウトレットに接続されたインレットを持った第３の長さのチューブ５１２を含む。第３の長さのチューブ５１２は、蠕動又は遠心ポンプ５１４に接続されたアウトレットを有する。
ポンプ５１４は第４の長さのチューブ５１６のインレットに結合されたアウトレットを有する。第４の長さのチューブ５１６は酸素付加機５１８のインレットポートに結合されたアウトレットを有する。酸素付加機５１８は第５の長さのチューブ５２０のインレットに接続されたアウトレットポートを有する。
第５の長さのチューブ５２０は、動脈フィルタ５２２のインレットポートに繋がったアウトレットを有する。動脈フィルタ５２２のアウトレットポートは第６の長さのチューブ５２３のインレットに接続される。第６の長さのチューブ５２３は患者５０４の動脈血管（好ましくは、大動脈）に接続されるアウトレットを有する。
心肺バイパス回路５００は、また分路した通路５２４を含む。図２５の実施形態において、分路した通路５２４は、動脈フィルタ５２２のアウトレットポートに接続されたインレットを有する第６の長さのチューブ５２６を含む。第６の長さのチューブ５２６は、図１乃至７に示すカセット１２のような血液パラメータ測定カセットのインレットポートに接続されたアウトレットを有する。例として、第６の長さのチューブ５２６は図５のチューブ５４と同じである。
分路した通路５２４は、カセット１２のアウトレットポートに接続されたインレットを有する第７の長さのチューブ５２８を含む。第７の長さのチューブ５２８は図５に示すチューブ８４と同様に任意である。第７の長さのチューブ５２８はサンプルポート５３０のインレットポートに接続されたアウトレットポートを有する。
分路した通路５２４は、さらにサンプルポート５３０のアウトレットポートに結合されたインレットを有する第８の長さのチューブ５３２を含む。第８の長さのチューブ５３２は、図２５に示す実施形態における静脈袋貯蔵器５０６のインレットポートに接続されアウトレットを有する。図示していないが、分路した通路５２４はチューブ５２６，５２８，５３２を流れる血液の通路を制限し又は遮るバルブを含む。
心臓切開貯蔵器５０８の内の通路と同様にフレキシブルチューブ５０２，５１０，５１２，５１６内の通路と、静脈袋貯蔵器５０６と、ポンプ５１４は、静脈通路を備える。動脈フィルタ５２２内の通路と同様にフレキシブルチューブ５２０，５２３内の通路は動脈の通路を表す。分路した通路５２４のアウトレット（即ち、図２５に示す実施形態における第８の長さのチューブ５３２のアウトレット）は静脈の通路にそっていくつかの異なる位置のいずれかに置くこともでき、簡素化のために静脈袋貯蔵器５０６のインレットポートに接続するように示されている。好ましくは、分路した通路５２４のアウトレットは、いかなる予備のポンプも必要なく分路した通路５２４を経て流れる血液を可能にするために、ポンプ５１４の上流の静脈通路に置かれる。
分路した通路５２４のインレット（即ち、図２５に示す実施形態の第６の長さのチューブ５２６のインレット）は、好ましくはいくつかの異なる位置において動脈通路につながって配置され、より好ましくは、図２５に示すような動脈フィルタ５２２のアウトレットポートに接続される。しかし、他の選択として、分路した通路５２４のインレットは静脈の通路にそって、より好ましくはポンプ５１４の下流に配置してもよい。
図２５に示す回路５００において、分路した通路５２４は、動脈通路を経て流れる患者の血液の一部を分流し、分流した部分を静脈の通路に戻すように指向する。利点として、分路の通路５２４に長手にそってセンサ２８乃至３４と共にカセット１２を配置することは、静脈の通路又は動脈の通路に関連してシリーズにカセット１２を置く必要性を回避し、血液が所望の時間にてセンサ２８乃至３４を連続的に通過することを可能にする。さらに、分路した通路５２４は、必要に応じて手術中に静脈又は動脈通路を、患者５０４へ静脈通路又は動脈通路を経て流れる血液を遮ることなく接続また遮断できる。
一方、血液ガス監視装置付きの従来の心肺バイパス回路は、静脈又は動脈通路に置かれたフロースルー(flow-through）カセット又はセルを一般的に含んでおり、セルを経て流れる血液流のパラメータを決定する１つ又はそれ以上のセンサを有する。しかしながら、フロースルーセルは静脈又は動脈通路とシリーズであるので、セルは、血液がバイパス回路を経て指向する以前に、静脈又は動脈通路に接続されねばならなず、ある瞬間では非常に不利である。このような配置は、例えば、もし１つ又はそれ以上のセンサが不良のときは、セルをチャージする可能性を効果的に除外してしまう。
好ましくは、分路した通路５２４は、血液の流れに対して垂直な面における静脈又は動脈の通路の平均的な断面積よりも小さいような、血液の流れに対して垂直な面において平均的な断面積を有することである。例えば、フレキシブルチューブ５２６，５２８，５３２を含む分路通路５２４は、内径が０．１２５インチ（３．２ミリメータ）を持ち、一方、フレキシブルチューブ５０２，５１２，５１６，５２０，５２３を含む静脈及び動脈通路は、平均的な内径が０.２５インチ（６．３ミリメータ）から０．５インチ（１２．７ミリメータ）の範囲である。分路の通路５２４のより小さい内部面積によって、比較的小さいチューブサイズの使用を可能にし、そのため、静脈及び動脈通路を経て流れる血液流を過度に遮断することなく、いつでも静脈又は動脈通路から容易に付着又は解除を可能となる。例えば、分路した通路５２４は、血液が流れ始めた後に幾度か静脈及び動脈通路に接続されることもあり、装着された静脈及び動脈通路及びその使用とともに、患者が手術控え室から到達した後に、手術室にて要求される。
さらに、分路通路５２４は、サンプルポート５３０がカセット１２に接近して配置され、サンプルポート５３０から取られた血液サンプルが、カセット１２及び測定装置１４により決められた血液特性の測定によりよく相関することを補償する。この配置によれば、従来の多くの心肺バイパス回路の場合のように、サンプルポートから血液サンプルを捨てるための注射器又は他の装置の必要性を回避する。
カセット１２及び装置１４は非心肺バイパス分路装置に使用できる。例えば、集中的なケアユニット又は他の臨界的なケアセット、動脈−静脈分路通路は、比較的小さな直径のフレキシブルチューブ（例えば、外径で、０．１２５インチ（３．１ミリメータ））から０．１９インチ（４．８ミリメータ）を、従来のカニュール技術を使用して、動脈の血管及び静脈の血管に接続することにより構成される。血液は動脈と静脈の圧力差によりチューブを流れる。チューブに接続されたカセット１２のようなカセットは１つ又はそれ以上の血液のパラメータを監視するために使用される。
利点として、測定装置１４の長手方向の軸、特にハウジング２００の長手方向の軸は、通常、平行であり、好ましくはカセット１２の液体チャンバ１８を経て流れる血液の方向に平行である。このような構成はコンパクトな組立を提供し、血液の固まりを容易にする傾向にある血液の流れにおける渦電流又は他の分裂の可能性を減少させる。平行な配置は、カセット１２及び測定装置１４が患者の近辺に配置されるときに特に効果的である。
図２６は、本発明の他の実施形態としての心肺バイパス回路５００ａの概略構成図である。図２５及び図２６において、同じ番号で与えられた要素は同じものであり、従って、これらの要素についての詳細な説明を省略する。しかしながら、図２６の心肺バイパス回路５００ａは、分路した通路５２４とは多少相違する分路した通路５２４ａを有する。
より特定的には、分路した通路５２４ａは、動脈フィルタ５２２に接続されたインレットと、サンプルポート５３０ａに接続されたアウトレットを有する第６の長さのチューブ５２６ａを含む。分路した通路５２４ａはさらに、サンプルポート５３０ａに接続されたインレットとカセット１２に接続されたアウトレットを有する第７の長さのチューブ５２８ａを含む。分路した通路５２４ａの第８の長さのチューブ５３２ａは、カセット１２に接続されたインレットと心臓切開貯蔵器５０８に接続されたアウトレットを有する。
心肺バイパス回路５００ａは、さらに静脈袋貯蔵器５０６のインレットに接続されたインレットとサンプルポート５３０ａに接続されたアウトレットを有する第９の長さのチューブ５３４ａを含む。ポンプ５３６ａは、第９の長さのチューブ５３４ａを経て静脈袋貯蔵器５０６からサンプルポート５３０ａに血液を指向する第９の長さのチューブ５３４ａの間に配置される。
サンプルポート５３０ａは、第６の長さのチューブ５２６ａ又は第９の長さのチューブ５３４ａからの血液の流れを選択的に遮るバルブを含む。例えば、サンプルポート５３０ａのバルブは、第６の長さのチューブ５２６ａを経てカセット１２へ流れる血液を可能にし、第９の長さのチューブ５３４ａにおける血液の流れを遮るように調整され、その結果、カセット１２のセンサ２８乃至３４は動脈の血液のパラメータを監視するために使用される。他の選択として、サンプルポート５３０ａのバルブは、第６の長さのチューブ５２６ａを経て流れる血液を遮り、第９の長さのチューブ５３４ａを経てカセット１２に流れる血液を可能にするように調整され、その結果、センサ２８乃至３４は静脈の血液のパラメータを監視するために使用される。このような配置は、２つのカセットと測定装置の必要性がなく、使用者が交互に静脈及び動脈の血液パラメータの両方を監視することを可能ならしめる。
本発明の他の実施形態を概略的に、心肺バイパス回路５００ｂとして図２７に示す。図２５及び図２７において、同じ番号で与えられた要素は同じものであり、従って、これらの要素についての詳細な説明を省略する。しかしながら、心肺バイパス回路５００ｂは、上述した分路した通路５２４及び５２４ａとは多少相違する分路した通路５２４ｂを有する。
特に、分路した通路５２４ｂは、動脈フィルタ５２２のアウトレットに接続されるインレットと、カセット１２に対するインレットに接続されるアウトレットとを有する第６の長さのチューブ５２６ｂを含んでいる。分路した通路５２４ｂの第７の長さのチューブ５２８ｂは、カセット１２のアウトレットコネクタ６２に接続されるインレットと、サンプリングポート５３０ｂのインレットポートに接続されるアウトレットとを有している。分路した通路５２４ｂの第８の長さのチューブ５３２ｂは、サンプリングポート５３０ｂのアウトレットポートに接続されるインレットと、心臓切開貯蔵器５０８に接続されるアウトレットとを有している。
さらに、分路した通路５２４ｂは、静脈袋貯蔵器５０６のインレットポートに接続されるインレットと、第２のカセット１２ａのインレット用器具に接続されるアウトレットとを有する第９の長さのチューブ５３４ｂを含んでいる。第２のカセット１２ａは第１のカセット１２と同じにすることは任意である。第２のカセット１２ａは、第１０の長さのチューブ５３８ｂのインレットに接続するアウトレットコネクタ（Ｆｉｇ．５に示されるようなルエル（Ｌｕｅｒ）コネクタ６２）を有している。第１０の長さのチューブ５３８ｂは、サンプリングポート５３２ｂのインレットに接続されるアウトレットを有している。ポンプ５３６ｂは、静脈袋貯蔵器５０６のインレットからサンプリングポート５３０ｂに血液を注ぐために、第１０の長さのチューブ５３８ｂに挿入される。
図２７に示される心肺バイパス回路５００ｂは、動脈と静脈の通路の両方で同時に血液の特性をモニターするために使用できる。図２６及び図２７にそれぞれ示された回路５００ａ、５００ｂに代えて、第９の長さのチューブ５３４ａ、５３４ｂのインレットが、第４の長さのチューブ５１６に接続されてもよく、そのような場合、ポンプ５１４によって供給される圧力は、好ましくは、ポンプ５３６ａ、５３６ｂを必要としないで、チューブ５３４ａ、５３４ｂを通る血液の流れを注ぐのに十分である。
血液の流れに直角な基準面を考慮すると、分路した通路５２４と同様に分路した通路５２４ａ、５２４ｂは、静脈又は動脈の通路のどちらかの断面積より小さい血液の流れに直角な基準面での平均断面積を有している。分路した通路５２４ａ、５２４ｂは、動脈と静脈の通路を通過する血液の流れを遮ることなく、回路５００ａ、５００ｂのそれぞれから都合よく取り付けたり又は取り外すことができる。
本発明の他の実施形態によるカセット１２ａは、図２８〜図３１に示されており、図２８と図２９に示されるカセットボディ１５ａと、図３０に示されるカセットケーシング１６ａとを概括的に含んでいる。ボディ１５ａは、血液のような流体中の１以上のパラメータを感知するために適合する１以上のセンサを据えつけるための中央支持部材１７ａを含んでいる。図２８と図２９に示される実施形態において、支持部材１７ａは、上記でカセット１２との接続について記述されたセンサ２８〜３４と同じ４つのセンサを保持するが、この点について異なるセンサ、又はより少ない又はより多い数のセンサが択一的に備えられてもよいと理解すべきである。
カセットボディ１５ａのセンサ２８−３４は、リム４０ａによって囲まれた長円形状の凹部２６ａに配置されている。キー４２ａは、図２８に示されるように、リム４０ａの側壁の一部に形成されている。望む場合には、凹部２６ａ、リム４０ａ及びキー４２ａは、測定装置１４の突出部２１６に交合的に及び解除可能に結合するために上記の凹部２６、リム４０及びキー４２と同じ形状である。
カセットボディ１５ａも、測定装置１４の雌型カップリング２０２に取り外しができるように接続するための雄型カップリング４４ａを含んでいる。カップリング４４ａは、４つのセンサ２８−３４の中心を通って延びる軸に対して直角な基準面内において、凸状で、概ねＵ型形状となっている。カップリング４４ａは、リム４０ａの外側に拡張して離れる方向にボディ１５ａから外側に延びて対向する脚部４６ａを含んでいる。各脚部４６ａは、カップリング２０２と接触して適合され、平らで同じ平面である外側表面４７ａを有する３つの支持部材を含んでいる。好ましくは、対向する脚部４６ａの外但帳面４７ａは、ボディ１５ａが近づいたとき互いに近寄るものであり、互いに対して約２８度から約３２度の範囲の角度で方向づけられる基準面に沿って延びている。特に、外側表面４７ａは、互いに対して約３０度の角度に方向づけられるそれぞれの基準面に沿って延びている。
フランジ４８ａは、各脚部４６ａの外側終端部全体に結合されている。フランジ４８ａは、４つのセンサ２８−３４の中心を通って延びる前記の軸に平行である共通平面に位置している。脚部４６ａは、幾分柔軟性があり、指圧の力を受けて互い方向に僅かに動かされることができるが、一旦指圧が取り除かれると、図に示される元の正規の位置に素早くかつ繰り返して復帰する十分な復元力を有している。
各脚部４６ａの外側の中央部位は、楔型形状のタブ５０ａに完全に結合される。タブ５０ａは、互いから離れて延び、そしてそれぞれの脚部４６ａから外方に、互いに対して約８０度の角度で方向づけられているぞれぞれの基準面に沿って延びている。加えて、各タブ５０ａの末端の縁は、フランジ４８ａの拡張方向に関連して２５度の角度に方向づけられる基準面内に延びている。タブ５０ａの最も外側の縁は、それぞれの脚部４６ａの隣接領域に対して外方に離れており、そしてボディ１５ａとフランジ４８ａを含む前記の基準面との間にある共通基準面内に位置している。
さらに、脚部４６ａのそれぞれは、ボデイ１５ａとタブ５０ａとの間に配置されそして好もしくはボディ１５ａに隣接して近接配置されている２つの矩形の開口を有している。さらに、カセットボディ１５ａは、図３１にだけ描かれているＯリング５１ａを受けるために、図２９に示されるように溝５１ａを有している。
図３０に示されるカセットケーシング１６ａは、チャンバ１８ａを規定する壁と、チャンバ１８ａに血液のような流体を受け入れるためのインレット５３ａと、チャンバ１８ａから流体を排出するためのアウトレット５５ａとを有している。ケーシング１６ａは、壁６１ａによって囲まれ、チャンバ１８ａに延びている側面開口１９ａを有している。ケーシング１６ａも、チャンバ１８ａから離れる方向で外方に延びる一対の延長する翼状部５７ａを含んでいる。突き出ており、楔型形状である２つのスナップ又は耳部５９ａは、チャンバ１８ａと並んだ位置で各翼状部５７ａに結合される。
翼状部５７ａは、幾分柔軟性があり、指圧の力を受けて互い方向に僅かに動かされることができるが、一旦指圧が取り除かれると、図に示される元の正規の位置に素早くかつ繰り返して復帰する十分な復元力を有している。好ましくは、カセットボディ１５ａとカセットケーシング１６ａは、比較的混ざり物のない医療用グレードのポリカーボネートのようなプラスチック材料によって最初は分離した部分としてそれぞれ射出成形される。
ケーシングの翼状部５７ａの耳部５９ａとカセットボディ１５ａの開口４９ａは、ケーシング１６ａをボディ１５ａに取り外せるように結合するコネクタを構成している。ボディ１５ａとケーシング１６ａは、Ｆｉｇ．３１において互いに結合されて示されており、そこで、ケーシング１６ａをボディ１５ａに確実に結合するために、耳部５９ａのそれぞれが開口４９ａのそれぞれの一つに受け入れられることが観察される。ケーシング１６ａがボディ１５ａに接続されると、開口１９ａを閉じ、そしてボディ１５ａとケーシング１６ａとの間における流体の耐漏出シールを提供するために、Ｏリング５１ａ（図３１）が、ケーシング１６ａの壁６１ａ（図３０）にかみ合わさる。
耳５９ａの楔状の形状は、ケーシング１６ａがボディ１５ａに結合されるとき、耳５９ａが脚部４６ａの内側表面上をスライドして、それぞれのウイング５７ａを、内側に向き合う方向に変形させるカムとして好都合に機能する。このように、ユーザは、液体チャンバ１８ａに隣接してケーシング１６ａ上に押し付けることにより、ボディ１５ａにケーシング１６ａをしっかりと結合することができ、ユーザは、ウイング５７ａを締めつける必要はない。一度、耳５９ａの外側エッジが開口４９ａの外側を越えて移動すると、ウイング５７ａが有する弾力性により、開口４９ａ内にスナップ作用によりはめ込まれる。しかしながら、希望により、耳５９ａの外側エッジが開口４９ａから外れるまでウイング５７ａを対向する方向に加圧して、ボディ１５ａからケーシング１６ａを引き離すことにより、ケーシング１６ａは、ボディ１５ａから取り外すことができる。
図３１は、また、カセット１２ａを上述の測定デバイス１４の雌係合部２０２に取り付けた状態を示す。カセット１２ａが測定デバイス１４に向けて動かされると、タブ５０ａは、雌係合部２０２のそれぞれの受け２０８にスナップ作用で噛み合う。この点において、タブ５０ａは、機能及び作用がタブ５０と同様であり、カセット１２ａを測定デバイス１４に分離可能に結合するためのスナップ作用による接続を与える。カセット１２ａを測定デバイス１４から外そうとするとき、フランジ４８ａが指により対向する内側に向けて、タブ５０ａが雌係合部２０２から外れるまで動かされると、カセット１２ａは、雌係合部２０２から引き離すことができる。
他の点では、カセット１２ａは、構造及び機能においてカセット１２と同様である。例えば、カセット１２ａは、較正を目的として使用され、更に、所望であれば、血液のパラメータのモニタのために使用され得る。他の例として、チャンバ１８ａを形成するカセット１２ａの内壁は、好適には、ヘパリンによるコーティングのような親水性の表面とされる。チャンバ１８ａは、更に、好適には、上述の部分２０，２２，２４及び２５と同様なチャンバ部分を含む。
加えて、種々の取付け具及びコネクタが、可撓チューブと接続するために、インレット５３ａとアウトレット５５ａに結合される。変形例として、キャップ５６のようなキャップがアウトレットポート５５ａに接続でき、フィルタアセンブリ６６と同様なガスフィルタアセンブリがインレット５３ａに結合できる。そのようなアセンブリは、上述のカセット１２ａの処置と同様に、ユーザがセンサ２８−３４を較正することを可能とする。
カセットケーシング１６ａは、比較的小さな内径を有し、較正の間に使用される。任意的事項として、ケーシング１６ａは、更に、カセット１２ａが図２５−２７の分路した通路５２４，５２４ａ，５２４ｂのような分路した通路の一部を形成するときに、使用することができる。カセット１２ａの１変形例が図３２及び３３に示され、これは、カセット１２ａが動脈又は静脈経路を探知するためのフロースルーセルとして使用される場合には有効なものである。例えば、ケーシング１６ｂは、１２．５ｍｍ（０．５インチ）の小さな内径を有する可撓チューブを受け入れるようにしたインレット５３ｂ及びアウトレット５５ｂを持つ。
ケーシング１６ｂは、長円形の開口１９ｂの対向する側部に沿って対で配置された４つの楔状のスナップ部材、即ち、耳５９ｂを含む。耳５９ｂは、上述の耳５９ａのように、互いに同様な配置関係を有し、そして、ケーシング１６ｂがボディ１５ａに取り付けられるとき、カセットボディ１５ａの開口４９ａにスナップ作用で適合する。しかしながら、耳５９ｂは、ウイング５７ａのようにウイングに結合されるものではないため、耳５９ｂは、ボディ１５ａにケーシング１６ｂを実質的に永久的に取り付けるように働く。そして、結果として、ケーシング１６ｂは、一度結合されると、簡単にはボディ１５ａから取り外すことができなくなる。
ケーシング１６ｂは、側面に開口１９ｂがある内部液体チャンバ１８ｂを持つ。長円形の浸透膜６１ｂが、開口１９ｂ上に延びて、長円形のランド６３ｂに取り付けられる。浸透膜６１ｂは、超音波溶接又は接着ボンドによりランド部６３ｂに取り付けられる。浸透膜６１ｂは、０．１２ｍｍ（０．００５インチ）のトラックエッチされた小さな連続した孔を有するポリカーボネイトのような材料から作られる。
浸透膜６１ｂを除いて、カセットケーシング１６ｂは、最初に２つに分けられた部分を使用して作られる。第１の部材６５ｂと第２の部材６７ｂが、図３３に示される。第１及び第２の部材６５ｂ，６７ｂは、例えば、超音波溶接又は接着ボンディングにより一体化される。
図３４は、測定デバイス１４のケーシング１６ｂ、ボディ１５ａ及び雌係合部２０２の断面図である。図３４に見られるように、センサ２８−３４の周辺の液体チャンバ１８ｂの形状は、ほぼ長円形であり、その利点として、幾分大きめのチャンバ領域が脚部４６ａが規定する範囲内に形成される。図３４に示す液体チャンバ１８ｂのほぼ長円形部分の断面積は、インレット５３ｂとアウトレット５５ｂの円形の断面積とほぼ等しい（等しいことが望ましい）。その上、液体チャンバ１８ｂを規定する壁部分は、更に好適には、チャンバ１８ｂを通る血液の流れを過度に乱さないように、円形の断面領域と中間のほぼ長円形領域との間でスムースに推移させる。
図３５と図３６は、ケーシング１６ｂと共に使用されるようにされたキャップ６９ｂを示す。キャップ６９ｂは、ケーシング１６ｂがボディ１５ａに取り付けられる以前に、浸透膜６１ｂの上に延びてそれを保護するために適用される中央のほぼ長円形部材７１ｂを含む。好適には、部材７１ｂは、浸透膜６１ｂがケーシング１６ｂに固定されるとき、浸透膜６１ｂの形状を補足する形状を有する。キャップ６９ｂは、更に、浸透膜６１ｂの密封シールを確実にするために、ケーシング１６ｂの結合部をシールをするためのＯリング（図示せず）を受ける溝７３ｂを有する。
キャップ６９ｂは、図３５に示すような、それぞれが一対の長方形の開口７７ｂを有する一対の可撓ウイング７５ｂを含む。キャップ６９ｂがケーシング１６ｂに押しつけられると、ウイング７５ｂは、楔状の耳５９ｂと係合し、そして、互いに離れる方向に外側に変形する。一度、耳５９ｂがそれぞれの開口７７ｂの近傍位置に動かされると、ウイング７５ｂが持つ弾力性は、キャップ６９ｂとケーシング１６ｂを確実に結合するために、ウイング７５ｂを、図３５と３６に示す、それらの定位に自己復帰させる。所望のとき、耳５９ｂが開口７７ｂから外れるまで、ウイング７５ｂを互いに向かう方向に押して、キャップ６９ｂをケーシング１６ｂから離れるように動かすことにより、キャップ６９ｂをケーシング１６ｂから容易に取り外すことができる。
図３７と３８は、ボディ１５ａと共に使用するための２つの他の例のケーシングを示す。例えば、図３７では、ケーシング１６ｃは、カセットボディ１５ａと共に液体チャンバ１８ｃを形成する第１の部分６５ｃと第２の部分６７ｃを含む。液体チャンバ１８ｃは、その全長に沿ったほぼ円形断面領域を有する。チャンバ１８ｃは、例えば図３４に示すチャンバ１８ｂの断面積より小さい面積であるから、チャンバ１８ｃの中間部分が長円形である必要はない。他の点では、ケーシング１６ｃはケーシング１６ｂと同様である。例えば、ケーシング１６ｃは浸透膜６１ｂと同様な浸透膜６１ｃを有する。
カセット１２ａの使用例として、ボディ１５ａは、好適にはケーシング１６ａと結合され、そして、そのような共に結合された状態でユーザに出荷される。加えて、アセンブリ６６（図５参照）のようなガスフィルタアセンブリは、取付け具５６とキャップ７８（図１６参照）のような取付け具とキャップによってカセット１２ａに接続される。ユーザは、そこで、ガスフィルタアセンブリを較正用ガス源に接続し、キャップを緩める。そこで、較正用ガスは、カセットの較正について上述したように、液体チャンバ１８ａを通して導かれる。
一度、較正が完了すると、ケーシング１６ａは、ウイング５７ａを互いに対向して締めつけることにより、ボディ１５ａから取り外される。その間、ボディ１５ａは、測定デバイス１４の係合部２０２に取り付けられたままであることが好ましい。次に、キャップ６９ｂが選択されたケーシング１６ｂ又は１６ｃから取り外される。もし、例えば、カセット１２ａが１２．５mm（０．５インチ）の小さな内径のチュービングの長さを持つ動脈又は静脈経路に使用されることを意図するならば、ケーシング１６ｃは、図３４に示すようにボディ１５ａに取り付けられる。一度、その処理が完了すると、ケーシング１６ｂとボディ１５ａは、結合２０２から取り除かれ、廃棄される。他方、もし、カセット１２ａがより小さい経路で使用されることが意図されるならば、ケーシング１６ｃは、図３７に示すようにボディ１５ａに結合される。
好都合な点としては、浸透膜６１ｂは、ボディ１５ａがケーシング１６ｂに結合されるより以前に、ユーザが、好適に、ケーシング１６ｂを動脈又は静脈経路に接続することを可能にする。結果として、ケーシング１６ｃは、モニタを開始するために血流を妨げることなく、動脈及び静脈経路に沿って液体を通すために使用されても良い。
図３８に示すカセットアセンブリは、上述のボディ１５ａを含むが、この例では、ボディ１５ａは、好適には、浸透膜６１ｂと同様な浸透膜を除いて、まとまった１つの要素であるケーシング１６ｄに結合される。図３８に示すカセット１２ａの液体チャンバ１８ｄの断面領域は、図３１に示した液体チャンバ１８ａの領域と実質的に同一であり、そして、ケーシング１６ｄと共に図３８に示されたカセット１２ａは、図２５−図２７の経路５２４のような分路した通路と共に、好都合に使用される。ケーシング１６ｄは、例えば、製造者が、較正及び血液モニタの両方に使用きれる単一のユニットを出荷すること及び、ボディ１５ａが使用中にケーシング１６ｄから取り外される可能性を防止するために（図３１のウイング７５ａのような）ウイングを欠くことを望むときは、実際に有効である。他の点では、ケーシング１６ｄは、ケーシング１６ｂ，１６ｃと同様であり、そして、他のものの中でも、ケーシング１６ｄをボディ１５ａに結合するための耳５９ｂと同様の耳を持つ。加えて、出荷用キャップ６９ｂは、所望により、ケーシング１６ｂ、１６ｃと共に使用されても良い。

Claims (35)

1. １つ又は複数の光学素子（３４８，３４８ａ，３５４，３５４ａ）を保持するアセンブリ（３００）であって、
   空洞を有するブロック（３０２）と、
   前記空洞中に収納される第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）と、
   前記空洞中に収納される第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）とを具備し、
   前記空洞は、前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）と前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）を強固に結合するために前記空洞中に収納されたときに、前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）と前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）の全体構成を補充する構成を有し、
   前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）は、組み合わされて、１つ又は複数の光学素子（３４８，３４８ａ，３５４，３５４ａ）を収納するための中心軸（３２０）を有するチャンバ（３１８）を形成し、
   前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）は、１つ又は複数のリブ（３３０，３３０ａ）の第１の組及び１又は複数のリブ（３３４，３３４ａ）の第２の組を形成し、
   前記１つ又は複数のリブ（３３０，３３０ａ）の第１の組の各リブは、少なくとも部分的に前記中心軸（３２０）に向かって少なくとも１つの光学素子（３４８，３４８ａ，３５４，３５４ａ）に力を印加するために配置された外側の変形可能な先端部分（３３２）を有し、
   前記１つ又は複数のリブ（３３４，３３４ａ）の第２の組の各リブは、少なくとも部分的に前記中心軸（３２０）と平行に少なくとも１つの光学素子（３４８，３４８ａ，３５４，３５４ａ）に力を印加するために配置された外側の変形可能な先端部分（３３６）を有するアセンブリ。
2. 請求項１に記載のアセンブリ（３００）であって、
   前記第１の組（３３０，３３０ａ）及び前記第２の組（３３４，３３４ａ）がプラスチック材料で製造されるアセンブリ。
3. 請求項１に記載のアセンブリ（３００）であって、
   前記空洞が円筒形状を有し、
   前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、組み合わされて結合されたときに、前記空洞の前記円筒形状を補充する円筒の外側形状を形成するアセンブリ。
4. 請求項３に記載のアセンブリ（３００）であって、
   前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、本質的に同一形状であるアセンブリ。
5. 請求項４に記載のアセンブリ（３００）であって、
   前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、少なくとも１つの穴（３４４）と少なくとも１つのペグ（３４２）を有し、
   前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、相互に結合されたときに、前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）の前記少なくとも１つのペグ（３４２）が前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）の前記少なくとも１つの穴（３４４）中に収納され、前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）の前記少なくとも１つのペグ（３４２）が前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）の前記少なくとも１つの穴（３４４）中に収納されるアセンブリ。
6. 請求項１に記載のアセンブリ（３００）であって、
   前記ブロック（３０２）が、前記空洞を定義する内部壁区画を有し、
   前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、前記内部壁区画と補充的に噛み合う外部壁区画を有するアセンブリ。
7. 請求項５に記載のアセンブリ（３００）であって、
   前記ブロック（３０２）が、所定の熱伝導率を有する材料で製造され、
   前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、前記所定の熱伝導率より小さい熱伝導率を有する材料で製造されるアセンブリ。
8. 請求項１に記載のアセンブリ（３００）であって、
   前記ブロッグ（３０２）が、金属材料で形成され、
   前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、プラスチック材料で形成されるアセンブリ。
9. 請求項１に記載のアセンブリ（３００）であって、
   前記ブロック（３０２）に結合されるプレート（４０６）と前記プレート（４０６）に結合される少なくとも１つの光源（４１２）を含み、
   前記少なくとも１つの光源（４１２）が、前記少なくとも１つの光学素子（３４８，３４８ａ，３５４，３５４ａ）上に光を照射するように配置されたアセンブリ。
10. 請求項９に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記ブロック（３０２）側に前記少なくとも１つの光源（４１２）を撓み可能に偏らせる手段を含むアセンブリ。
11. 請求項１０に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記ブロック（３０２）側に前記少なくとも１つの光源（４１２）を撓み可能に偏らせる前記手段が、前記少なくとも１つの光源に近接するプラスチック材料の層から成るアセンブリ。
12. 請求項１に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記ブロック（３０２）に結合されるプレート（４０６）と前記プレート（４０６）に結合される少なくとも１つの光検出器（４１４）を含み、
    前記少なくとも１つの光検出器（４１４）が、前記少なくとも１つの光学素子（３４８，３４８ａ，３５４，３５４ａ）によって受光される光に向けて配置されるアセンブリ。
13. 請求項１２に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記ブロック（３０２）側に前記少なくとも１つの光検出器（４１４）を撓み可能に偏らせる手段を含むアセンブリ。
14. 請求項１３に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記ブロック（３０２）に向けて前記少なくとも１つの光検出器（４１４）を撓み可能に偏らせる前記手段が、前記少なくとも１つの光検出器（４１４）に近接するプラスチック材料の層から成るアセンブリ。
15. 請求項１４に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記プラスチック材料の層が、本質的に前記プレート（４０６）を包囲するアセンブリ。
16. 請求項１に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、一体にプラスチック材料で成形されているアセンブリ。
17. 請求項１に記載のアセンブリ（３００）であって、
    液体のパラメータを計測するための計測装置（１４）を含み、
    前記計測装置（１４）が前記アセンブリ（３００）を含むアセンブリ。
18. 請求項１７に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記計測装置（１４）に取り外し可能に結合されるカセット（１２）を含み、
    前記カセット（１２）が所定量の血液を受け入れるチャンバ（１８）を含むアセンブリ。
19. １又は複数の光学素子（３４８，３４８ａ，３５４，３５４ａ）を保持するためのアセンブリ（３００）であって、
    円筒形状の空洞を有するブロック（３０２）と、
    前記空洞内に収納される第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）と、
    前記空洞内に収納される第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）を具備し、
    前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、それぞれ一般的に略半円筒構造を有し、前記空洞と嵌合させるために組み合わされて前記空洞の直径に略等しい直径の滑らかな円筒を形成し、
    前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、組み合わされて前記１つ又は複数の光学素子（３４８，３４８ａ，３５４，３５４ａ）を収納するための中心軸（３２０）を有するチャンバ（３１８）を形成し、
    前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）のそれぞれが、前記チャンバ内に少なくとも１つの光学素子を位置決めするための少なくとも１つのリブ（３３０，３３０ａ，３３４，３３４ａ，３３８，３３８ａ）を具備するアセンブリ。
20. 請求項１９に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、１つ又は複数のリブ（３３０，３３０ａ）の第１の組及び１又は複数のリブ（３３４，３３４ａ）の第２の組を具備し、
    前記１つ又は複数のリブ（３３０，３３０ａ）の第１の組のそれぞれが、少なくとも部分的に前記中心軸（３２０）に向かって前記少なくとも１つの光学素子（３４８，３４８ａ，３５４，３５４ａ）に力を印加するために配置された外側の変形可能な先端部分（３３２）を有し、
    前記１つ又は複数のリブ（３３４，３３４ａ）の第２の組のそれぞれが、少なくとも部分的に前記中心軸（３２０）と平行に前記少なくとも１つの光学素子（３４８，３４８ａ，３５４，３５４ａ）に力を印加するために配置された外側の変形可能な先端部分（３３６）を有するアセンブリ。
21. 請求項１９に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、本質的に同一形状であるアセンブリ。
22. 請求項１９に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）のそれぞれが、少なくとも１つの穴（３４４）及び少なくとも１つのペグ（３４２）を有し、
    前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）の前記少なくとも１つのペグ（３４２）が、前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）の前記少なくとも１つの穴（３４４）の収納され、
    前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）の前記少なくとも１つのペグ（３４２）が、前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）の前記少なくとも１つの穴（３４４）の収納されるアセンブリ。
23. 請求項１９に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、前記空洞に対して接触的に嵌合するアセンブリ。
24. 請求項１９に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記ブロックが、所定の熱伝導率を有する材料で製造され、
    前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、前記所定の熱伝導率より小さい熱伝導率を有する材料で製造されるアセンブリ。
25. 請求項２４に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記ブロックが、金属材料で形成され、
    前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、プラスチック材料で形成されるアセンブリ。
26. 請求項１９に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記ブロック（３０２）に結合されるプレート（４０６）及び前記プレート（４０６）に結合される少なくとも１つの光源（４１２）を含み、
    前記少なくとも１つの光源（４１２）が前記少なくとも１つの光学素子（３４８，３４８ａ，３５４，３５４ａ）上に光を照射するように配置されたアセンブリ。
27. 請求項２６に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記ブロック側に前記少なくとも１つの光源（４１２）を撓み可能に偏らせる手段を含むアセンブリ。
28. 請求項２７に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記ブロック側に前記少なくとも１つの光源（４１２）を撓み可能に偏らせる前記手段が、前記少なくとも１つの光源（４１２）に近接したプラスチック材料の層で成るアセンブリ。
29. 請求項１９に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記ブロック（３０２）に結合されるプレート（４０６）及び前記プレート（４０６）に結合される少なくとも１つの光検出器（４１６）を含み、
    前記少なくとも１つの光検出器（４１６）が前記少なくとも１つの光学素子（３４８，３４８ａ，３５４，３５４ａ）によって受光される光に向けて配置されるアセンブリ。
30. 請求項２９に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記ブロック側に前記少なくとも１つの光検出器（４１６）を撓み可能に偏らせる手段を含むアセンブリ。
31. 請求項３０に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記ブロック側に前記少なくとも１つの光検出器（４１６）を撓み可能に偏らせる前記手段が、前記少なくとも１つの光検出器（４１６）に近接したプラスチック材料の層で成るアセンブリ。
32. 請求項３１に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記プラスチック材料の層が、前記プレート（４０６）を包囲するアセンブリ。
33. 請求項１９に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記第１のリテーナ（３１４，３１４ａ）及び前記第２のリテーナ（３１６，３１６ａ）が、一体にプラスチック材料で成形されているアセンブリ。
34. 請求項１９に記載のアセンブリ（３００）であって、
    液体のパラメータを計測する計測装置（１４）を含み、前記計測装置（１４）が前記アセンブリを含むアセンブリ。
35. 請求項３４に記載のアセンブリ（３００）であって、
    前記計測装置（１４）に取り外し可能に結合されるカセット（１２）を含み、
    前記カセット（１２）は所定量の血液を受け入れるチャンバ（１８）を含むアセンブリ。

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