JPH01229940A - Cuvet for optical analysis - Google Patents
Cuvet for optical analysisInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、光源部から照射された光を試料を介して受光
部で受けとり、その透過光の強さに応じた前記受光部の
出力により前記試料の光分析を行なう分析装置に用いら
れる光分析用キュベツトに関する。詳しくは、上記分析
装置は例えばパルスオキシメータのように試料の内圧か
脈動することを利用し、試料層の厚さの変化に応じた透
過光量の変化から光学的分析を行なう装置であり、ある
いは、内圧が脈動しない試料において試N槽の厚さを変
えることでその透過光量を変化させ、その試料の透過光
量の変化から光学的分析を行なう装置である。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention is directed to receiving light emitted from a light source section through a sample to a light receiving section, and detecting the above-mentioned light according to the intensity of the transmitted light. The present invention relates to a cuvette for optical analysis used in an analyzer that performs optical analysis of the sample based on the output of a light receiving section. Specifically, the above-mentioned analyzer is a device such as a pulse oximeter that uses pulsations in the internal pressure of the sample and performs optical analysis based on changes in the amount of transmitted light according to changes in the thickness of the sample layer, or This is an apparatus that changes the amount of transmitted light by changing the thickness of the sample N tank for a sample whose internal pressure does not pulsate, and performs optical analysis based on the change in the amount of transmitted light of the sample.
(従来の技術〉
パルスオキシメータは、生体組織に相異なる複数個の波
長の光を照射し、その動脈血の血液層の厚さが脈動によ
り変化することにより変化する各波長の透過光の弓を測
定し、これらから動脈血の酸素飽和度を求めるものであ
る。このようなパルスオキシメータの校正は、実際に用
いる上で是非必要なことである。その校正は、例えば生
産者がその生産するパルスオキシメータの性能を評価す
るために必要であり、使用者が使用前に精度を確認する
為に必要であり、また故障、修理の際に ′必要であ
る。このパルスオキシメータの校正は、パルスオキシメ
ータを生体に適用して得られた測定値と、その生体の動
脈血を採取して求めた値とを比較することにより行なう
ことができる。しかし、上記のように校正が必要となる
場合が多くおり、任意の場所、時、に任意の回数行なう
必要があり、また、充分広い範囲の酸素飽和度値におい
て行なう必要がおるため、このような校正方法では不便
である。これに代えて、光透過性の平行2平板を壁部の
一部とする試料槽に血液を入れ、弾i生部月を使用して
上記2平板間の距離が血液内圧の脈動によって変化する
ようにしたキュベツトを用いることができる。(Prior art) A pulse oximeter irradiates living tissue with light of multiple different wavelengths and detects the arc of transmitted light of each wavelength that changes as the thickness of the blood layer of arterial blood changes due to pulsation. The oxygen saturation level of arterial blood is determined from these measurements.Calibration of such a pulse oximeter is absolutely necessary for actual use.The calibration is performed by the manufacturer, for example, on the pulse oximeter produced by the pulse oximeter. It is necessary to evaluate the performance of the oximeter, it is necessary for the user to check the accuracy before use, and it is necessary in the event of failure or repair. This can be done by comparing the measured values obtained by applying an oximeter to a living body and the values obtained by collecting arterial blood from that living body.However, as mentioned above, calibration may be required. This type of calibration method is inconvenient because it requires a large number of tests, and it must be performed at any location and time any number of times, and over a sufficiently wide range of oxygen saturation values.Alternatively, Blood is placed in a sample tank whose walls are made up of two parallel, light-transmitting plates, and a cuvette is constructed in which the distance between the two plates is changed by the pulsation of the blood internal pressure using an elastic tube. Can be used.
しかし、校正すべき装置のプローブをそのようなキュベ
ツトに直接装着すると、試料層を脈動させたときに、発
光部と受光部との間の位置関係が変動するため、測定上
の誤差が生じる。例えば、発光部、受光部間の光軸の周
期的なずれ、また、夫々の平板に装置された発光部、受
光部の装着位置の周期的なずれが生じ、このため種々の
誤差が生じてくる。However, if the probe of the device to be calibrated is directly attached to such a cuvette, the positional relationship between the light emitting part and the light receiving part changes when the sample layer is pulsated, resulting in measurement errors. For example, periodic deviations in the optical axes between the light emitting part and the light receiving part, as well as periodic deviations in the mounting positions of the light emitting part and the light receiving part installed on each flat plate, occur, resulting in various errors. come.
一方、一般に試料の成分の光学的分析においては、2枚
の透明平板を有する試料槽に試料を入れ、これら透明平
板とその間に介在する試料に光を透過させ、その減光度
を測定することにより試料の分析を行っている。この種
の従来の一般的方法では、2平板間の距離は予め正しく
測定されていることが必要であり、また、2平板に光吸
収がある場合にはそれを補正することが必要である。し
かし、パルスオキシメータの原理で試料の分析を行なう
ならば、2平板間の距離は必ずしも正しく測定しなくと
もよく、また2平板自身が減光特性を持つものでも良い
のである。ところがこの方法で分析を行なう場合、用い
られるキュベツトに適当なものがなかった。On the other hand, in general, optical analysis of the components of a sample involves placing the sample in a sample tank with two transparent flat plates, transmitting light through these transparent plates and the sample interposed between them, and measuring the degree of light attenuation. Analyzing samples. In this type of conventional general method, it is necessary that the distance between the two plates be accurately measured in advance, and if there is light absorption in the two plates, it is necessary to correct it. However, if a sample is analyzed using the principle of a pulse oximeter, the distance between the two plates does not necessarily need to be measured correctly, and the two plates themselves may have light attenuation characteristics. However, when conducting analysis using this method, there were no suitable cuvettes to be used.
(発明が解決しようとする問題点)
従来のキュベツトを用いた光学的分析では、キュベツト
に分析装置のプローブが装着されたとき、その光源部と
受光部との間の距離及び相互の位置関係が変化するため
受光部の出力が正しい測定値とならず、分析結果に大き
な誤差が生じていた。本発明はこのような問題に鑑みな
されたもので、正しく光学的分析が行える光分析用キュ
ベツトを提供することを目的とする。(Problems to be Solved by the Invention) In optical analysis using a conventional cuvette, when the probe of an analyzer is attached to the cuvette, the distance between the light source section and the light receiving section and the mutual positional relationship are Because of this change, the output of the light receiving section was not a correct measurement value, causing a large error in the analysis results. The present invention was made in view of these problems, and it is an object of the present invention to provide a cuvette for optical analysis that allows accurate optical analysis.
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段)
そこで本出願の第1の発明では、試料を収容し、相互に
対向する所定の2箇所の壁部は光透過性を有する光透過
部とされ、かつ前記試料の出入口となる開口部が設けら
れた試料槽と、前記光源部と前記受光部との間を所定の
距離に保って夫々を支持すると共に前記光源部及び前記
受光部の間にそれらと前記2つの光透過部が対向する状
態として前記試料槽を支持する支持手段とを具備し、前
記試料槽は所定の力を与えられると前記2つの光透過部
の少なくとも一方がその隣接する前記光源部又は前記受
光部に対し接近又は離間する方向に移動するようにされ
ている構成とした。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) Therefore, in the first invention of the present application, the wall portions at two predetermined locations that accommodate the sample and face each other are light transmitting portions having light transmitting properties. and a sample tank provided with an opening that serves as an entrance and exit for the sample, and a sample tank that supports the light source section and the light receiving section while maintaining a predetermined distance between them, and the light source section and the light receiving section. A support means is provided between them and the sample tank in a state where the two light transmitting parts face each other, and when the sample tank is applied with a predetermined force, at least one of the two light transmitting parts It is configured to move in a direction toward or away from the adjacent light source section or light receiving section.
また、本出願の第2の発明では、上記第1の発明の構成
に、前記光源部又は前記受光部と、移動する前記光透過
部との間に配置されるコリメータを加えた構成とした。Furthermore, in a second aspect of the present application, a collimator is added to the configuration of the first aspect described above, which is disposed between the light source section or the light receiving section and the moving light transmitting section.
ここに、コリメータとは、平行光のみを通し、それ以外
の光を遮断する様にした導光路であって、具体的には、
光吸収性物質で作られた細長い管路、あるいは光ファイ
バなどで構成されるものである。Here, a collimator is a light guide path that allows only parallel light to pass through and blocks other light, and specifically,
It consists of a long and thin conduit made of light-absorbing material or an optical fiber.
更に、本出願の第3の発明では、上記第1の発明の構成
に、前記光源部と前記試料槽との間、又は、前記受光部
と前記試料槽との間に設けられるマスクを加えた構成と
した。Furthermore, in a third invention of the present application, a mask provided between the light source section and the sample tank or between the light receiving section and the sample tank is added to the configuration of the first invention. The structure is as follows.
更に、本出願の第4の発明では、上記第1の発明の構成
に、前記試料を所定の温度に保つ試料温度保持手段を加
えた構成とした。Furthermore, in a fourth invention of the present application, a sample temperature holding means for keeping the sample at a predetermined temperature is added to the structure of the first invention.
更に、本出願の第5の発明では、上記第1の発明におい
て、移動しない側の光透過部を光散乱性のものとした。Furthermore, in a fifth invention of the present application, in the first invention, the light transmitting portion on the non-moving side is made light scattering.
(作用)
第1の発明において、本キュベツトに装着されるプロー
ブの光源部、受光部は、支持手段によってその間が一定
に保たれるように支持される。(Function) In the first invention, the light source section and the light receiving section of the probe mounted on the present cuvette are supported by the supporting means so that the distance between them is maintained constant.
このため外部から与えられる所定の力により光透過部が
移動しても光源部、受光部はその間の距離は一定でおり
、またそれらの装着位置がずれることもない。Therefore, even if the light transmitting section moves due to a predetermined force applied from the outside, the distance between the light source section and the light receiving section remains constant, and the mounting positions thereof will not shift.
第2の発明において、第1の発明の作用の他に次のよう
な作用が得られる。光が散乱性である場合、コリメータ
に接する光源部に対して光透過部が移動するとこの間に
コリメータが無ければ光透過部に当たる単位面積当りの
光の強さが変化する。In the second invention, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first invention. When the light is scattering, when the light transmitting part moves relative to the light source part in contact with the collimator, the intensity of the light per unit area that hits the light transmitting part changes if there is no collimator during this period.
しかし、本発明では光源部と光透過部の間にコリメータ
が設けられているのでその単位面積当りの光の強さがそ
の移動による影響をうけることはない。同様に、コリメ
ータに接する受光部に対して光透過部が移動してもその
間にコリメータが設けられているので受光部が受ける単
位面積当りの光の強さは、その移動による影響をうけな
い。However, in the present invention, since the collimator is provided between the light source section and the light transmitting section, the intensity of light per unit area is not affected by the movement of the collimator. Similarly, even if the light transmitting part moves relative to the light receiving part in contact with the collimator, the intensity of light per unit area received by the light receiving part is not affected by the movement because the collimator is provided between them.
第3の発明において、第1の発明の作用の他に、マスク
が光源部から照射された直後の光または受光部が受けと
る直前の光のうちから測定に都合の良い光のみを選択す
るという作用が得られる。In the third invention, in addition to the effect of the first invention, there is an effect of selecting only light convenient for measurement from among the light immediately after the mask is irradiated from the light source section or the light immediately before the light receiving section receives it. is obtained.
第4の発明において、キュベラ1〜内の試料は所定の温
度に保たれる。このため光学的分析装置の校正を正確に
行なうことができる。In the fourth invention, the sample inside the cubera 1 is maintained at a predetermined temperature. Therefore, the optical analysis device can be calibrated accurately.
第5の発明において、移動しない側の光透過部を透過し
た光は散乱光となる。In the fifth invention, the light transmitted through the light transmitting portion on the non-moving side becomes scattered light.
(実施例)
第2図は本発明のキュベツトの概念を示す斜視図であり
、第1図は第2図に示すA−A線断面図であり、第3図
は本発明のキュベツトの分解斜視図でおる。(Example) Fig. 2 is a perspective view showing the concept of the cuvette of the present invention, Fig. 1 is a sectional view taken along the line A-A shown in Fig. 2, and Fig. 3 is an exploded perspective view of the cuvette of the present invention. Illustrated.
これらの図に示すように、本キュベツトは複数の板状部
月をネジで固着して成るものである。図中1は1111
体板、2はマスク、3はスペーサ、4は弾性板、5はス
ペーサ、6はコリメータ、7は剛体板を夫々示す。これ
らは上記の順序に配置され、ネジ8とナツト9により密
接に重ねられた状態で固着される。As shown in these figures, this cuvette is made up of a plurality of plate-like parts fixed together with screws. 1 in the diagram is 1111
2 is a mask, 3 is a spacer, 4 is an elastic plate, 5 is a spacer, 6 is a collimator, and 7 is a rigid plate. These are arranged in the above order and secured by screws 8 and nuts 9 in a closely overlapping state.
剛体板1には2つの穴部が設けられており、これらの穴
部に夫々管10.11が嵌合する状態で植設されている
。剛体板1は光透過性かつ光散乱性であり、材質はアク
リル樹脂が用いられている。管10、11もアクリル樹
脂である。The rigid plate 1 is provided with two holes, into which tubes 10.11 are fitted and implanted, respectively. The rigid plate 1 is light-transmissive and light-scattering, and is made of acrylic resin. The tubes 10 and 11 are also made of acrylic resin.
マスク2は、その中央部と上記剛体板1の2つの穴部に
夫々対応する位置に穴部2a、 2bが設けられている
。マスク2は剛体板1の裏面側に光遮断性のペイントを
塗布したものでも良い。The mask 2 is provided with holes 2a and 2b at its center and at positions corresponding to the two holes in the rigid plate 1, respectively. The mask 2 may be one in which a light-blocking paint is applied to the back side of the rigid plate 1.
スペーサ3は試料槽となるべきもので、中央部から長手
方向にかけて穴部3aが設けられている。The spacer 3 is to serve as a sample tank, and has a hole 3a extending from the center in the longitudinal direction.
材質は合成ゴムである。The material is synthetic rubber.
弾性板4は弾性を有する部材のフィルム状のもので、材
質はプラスチックである。The elastic plate 4 is a film-like member having elasticity, and is made of plastic.
スペーサ5は弾性板4のたわみに必要な空間を確保する
ためのものであり、そのための穴部5aが設けられてい
る。The spacer 5 is for securing the space necessary for the bending of the elastic plate 4, and is provided with a hole 5a for this purpose.
コリメータ6は光吸収性の板状の部材に穴部6aを設け
たものである。材質はアクリル樹脂である。The collimator 6 is a light-absorbing plate-like member provided with a hole 6a. The material is acrylic resin.
剛体板7は剛体板1と同様に光透過性かつ光散乱性であ
る。材質はアクリル樹脂でおる。Like the rigid plate 1, the rigid plate 7 is light-transmissive and light-scattering. The material is acrylic resin.
このように構成されたHtlにおいて、剛体板1、マス
ク2、スペーサ3、及び弾性板4が試料槽15を形成し
、剛体板1の中央部及びこの中央部に対向する弾性板4
の部分が夫々試料槽15の光透過部16、17になる。In the Htl configured in this way, the rigid plate 1, the mask 2, the spacer 3, and the elastic plate 4 form a sample tank 15, and the central part of the rigid plate 1 and the elastic plate 4 opposite to this central part form a sample tank 15.
The portions become the light transmitting parts 16 and 17 of the sample tank 15, respectively.
また、管10.11の通路が夫々試料の出入口となる開
口部18.19である。尚、支持手段は剛体板1及び剛
体板7と、これら両者間の距離を一定に保つための手段
及び試料槽15を支持する手段から成るので、ここで用
いられている部材のうち管10.11を除いた全てによ
って構成されるものである。Moreover, the passages of the tubes 10.11 are openings 18.19 that serve as inlets and outlets for the sample, respectively. Incidentally, since the supporting means consists of the rigid plate 1 and the rigid plate 7, means for keeping the distance between them constant, and means for supporting the sample tank 15, among the members used here, the tube 10. It is composed of all except 11.
また、第2図に示すように切欠部21を有する構成とし
たのは、このキュベツトにプローブを装着した場合に、
その発光部、受光部を夫々剛体板1.7の中央部に位置
させるのを容易とするためであり、かつ、このキュベツ
トから試料が漏れないように各板状の部材の接触面積を
大きくとるためである。Furthermore, the structure with the notch 21 as shown in FIG. 2 is such that when a probe is attached to this cuvette,
This is to make it easier to position the light emitting part and the light receiving part in the center of the rigid plate 1.7, and to ensure that the contact area of each plate member is large so that the sample does not leak from the cuvette. It's for a reason.
次にこのように構成されたキュベツトの作用を使用方法
と共に説明する。このキュベツトを使用する場合には、
操作者はまず管io、 1iに対し、第4図に示すよう
に開閉コック22.23を介して管24゜25を取付け
、更に管25には開閉コック26を介して管27を取付
ける。そしてキュベツト30を垂直方向に立てた状態で
固定する。このようにキュベツト30を垂直方向に立て
るのは、試料槽15の内部の空気を除去し易いからであ
る。次に操作者は分析装置のプローブを第2図に示した
切欠部21に嵌合ざぜ、そのプローブの発光部31を剛
体板1の中央部、すなわち光透過部16に装着し、その
プローブの受光部32を上記光透過部16に対向する剛
体板7の中央部に装着する。このようにプローブをキュ
ベツト30に装着すると、発光部31から照射される光
は、第1図の矢印Xに示すように、剛体板1、マスク2
の穴部2a、スペーサ3の穴部3a、弾性板4、スペー
サ5の穴部5a、コリメータ6の穴部6a及び剛体板7
を経て受光部32に達する。Next, the function of the cuvette thus constructed will be explained along with how to use it. When using this cuvette,
The operator first attaches the tubes 24 and 25 to the tubes io and 1i via the open/close cocks 22 and 23 as shown in FIG. 4, and then attaches the tube 27 to the tube 25 via the open/close cock 26. Then, the cuvette 30 is fixed vertically. The reason why the cuvette 30 is set vertically in this way is that the air inside the sample tank 15 can be easily removed. Next, the operator fits the probe of the analyzer into the notch 21 shown in FIG. The light receiving section 32 is attached to the center of the rigid plate 7 facing the light transmitting section 16 . When the probe is attached to the cuvette 30 in this way, the light emitted from the light emitting section 31 is directed to the rigid plate 1 and the mask 2, as shown by the arrow X in FIG.
hole 2a of spacer 3, elastic plate 4, hole 5a of spacer 5, hole 6a of collimator 6, and rigid plate 7.
The light reaches the light receiving section 32 through the.
操作者は、第4図に示した開閉コック22.23゜26
を全て開として試料をキュベツト30に注入する。The operator operates the opening/closing cock 22.23°26 shown in Fig. 4.
The sample is injected into the cuvette 30 with all doors open.
そして第1図に示した試料槽15に試料が充填されると
開閉コック22と開閉コック26を閉とする。開閉コッ
ク23は開となっている。管25は弾力性を有する材質
のものが用いられており、操作者はこの管25を指先で
摘み圧迫する。このとき試料槽15は密閉された状態で
試料を圧迫されるから弾性板4は試料の圧力によりスペ
ーサ5の穴部5a側に撓む状態となる。そして操作者が
この圧迫を解除すると、弾性板4はその弾力によりもと
の状態となる。When the sample tank 15 shown in FIG. 1 is filled with a sample, the open/close cock 22 and the open/close cock 26 are closed. The opening/closing cock 23 is open. The tube 25 is made of an elastic material, and the operator pinches and compresses the tube 25 with his fingertips. At this time, the sample tank 15 is sealed and the sample is pressed against it, so that the elastic plate 4 is bent toward the hole 5a of the spacer 5 due to the pressure of the sample. When the operator releases this pressure, the elastic plate 4 returns to its original state due to its elasticity.
このような操作をくり返し行うならば、弾性板4が変動
し、試料槽15の厚さはあたかも脈動する動脈血による
如く変動する。この変動の間に受光部32に達した光は
そこで光電変換され電気信号とされ、その信号は分析装
置に至る。そして分析装置は試料の分析結果を表示する
。If such an operation is repeated, the elastic plate 4 will change, and the thickness of the sample tank 15 will change as if it were caused by pulsating arterial blood. The light that reaches the light receiving section 32 during this fluctuation is photoelectrically converted into an electrical signal, and the signal is sent to the analyzer. The analyzer then displays the analysis results of the sample.
ここで、パルスオキシメータの校正のためにキュベツト
を用いる場合について述べるならば、キュベツト30の
中の血液の酸素飽和度は例えばCOオキシメータ等によ
ってその値が正しく測定できるから、操作者はパルスオ
キシメータが表示する値とそのキュベツト30の血液の
酸素飽和度との関係を求めることにより、その校正を行
なうことができる。Here, if we talk about the case where a cuvette is used to calibrate a pulse oximeter, the oxygen saturation level of the blood in the cuvette 30 can be accurately measured using, for example, a CO oximeter. By determining the relationship between the value displayed by the meter and the oxygen saturation of the blood in the cuvette 30, the calibration can be performed.
本実施例によれば、剛体板1,7のいずれにも光散乱性
のものを用いているので、夫々に装着される発光部31
、受光部32の位置が測定中に多少ずれてもそのずれに
よる影響を少なくすることができる。According to this embodiment, since light-scattering materials are used for both the rigid plates 1 and 7, the light-emitting parts 31 attached to each
Even if the position of the light receiving section 32 shifts somewhat during measurement, the influence of the shift can be reduced.
また本実施例によれば、弾性板4と剛体板7との間にコ
リメータ6が配置されている。本実施例では発光部31
が取付けられる剛体板1が光散乱性であるから試料槽1
5の入射光は散乱光であり、また試料槽15の透過光も
散乱光である。弾性板4を透過した光はコリメータ6、
剛体板7を経て受光部32の受光面に至るが、ここでコ
リメータ6が無いとすると、受光面にあける光量は正確
に試料槽15の厚さに応じた変化を示さなくなる。なぜ
ならば、散乱光は距離と共に減衰するので散乱光の発生
源即ち弾性板4と、受光面との距離の変動の影響を受け
て受光する散乱光の量に誤差を生ずるのでおる。コリメ
ータ6はこの誤差を補正するために設けられたものでお
る。すなわち、弾性板4を透過した光はコリメータ6に
よって平行光のみ取り出され、剛体板7を介して受光部
32に至る。このようにすれば、弾性板4の透過光が散
乱光であっても、受光部32は試料槽15の試料の厚さ
に応じた光量を正確に受は取ることができる。Further, according to this embodiment, the collimator 6 is arranged between the elastic plate 4 and the rigid plate 7. In this embodiment, the light emitting section 31
Since the rigid plate 1 to which the sample tank 1 is attached is light-scattering,
The incident light of 5 is scattered light, and the transmitted light of sample tank 15 is also scattered light. The light transmitted through the elastic plate 4 is sent to a collimator 6,
The light reaches the light-receiving surface of the light-receiving section 32 via the rigid plate 7, but if there is no collimator 6, the amount of light that enters the light-receiving surface will not accurately change depending on the thickness of the sample tank 15. This is because the scattered light attenuates with distance, which causes errors in the amount of scattered light received due to variations in the distance between the source of the scattered light, that is, the elastic plate 4, and the light receiving surface. The collimator 6 is provided to correct this error. That is, from the light transmitted through the elastic plate 4, only parallel light is extracted by the collimator 6 and reaches the light receiving section 32 via the rigid plate 7. In this way, even if the light transmitted through the elastic plate 4 is scattered light, the light receiving section 32 can accurately receive the amount of light according to the thickness of the sample in the sample tank 15.
また、本実施例では剛体板1とスペーサ3との間にマス
ク2を設けている。このマスク2は、入射光が本キュベ
ツトの中央部を通過するように設けたもので、このマス
ク2により、弾性板4の撓みは中央で大きく、周辺にお
いて少ないがそのような不均一の影響を避け、中央部の
みを測定の対象とすることを可能ならしめる。Further, in this embodiment, a mask 2 is provided between the rigid plate 1 and the spacer 3. This mask 2 is provided so that the incident light passes through the center of the cuvette, and with this mask 2, the deflection of the elastic plate 4 is large at the center, and the influence of such non-uniformity is reduced at the periphery. This makes it possible to measure only the central part.
第5図は、本発明の他の実施例の分解図である。FIG. 5 is an exploded view of another embodiment of the invention.
この図に示すように本キュベツトはその構成が上記第1
の実施例と同じでおる。しかし、本キュベツトは剛体板
7側に発光部が取付けられ、剛体板1側に受光部が取付
けられるものである。従って発光部から照射された光は
、第5図の矢印Yに示すように、剛体板7、コリメータ
6、スペーサ5、弾性板4、スペーサ3、マスク2及び
剛体板1を経て受光部に至る。本実施例の場合、弾性板
4に入射する前の光がコリメータ6により平行光のみと
される。このようにすれば、弾性板4が変動してもその
弾性板4に当る光量は一定となる。尚、この実施例では
、マスク2は剛体板1の中央部を通る光のみが受光部に
至るようにするものである。As shown in this figure, the structure of this cuvette is similar to the first one above.
It is the same as the embodiment. However, in this cuvette, a light emitting section is attached to the rigid plate 7 side, and a light receiving section is attached to the rigid plate 1 side. Therefore, the light emitted from the light emitting section passes through the rigid plate 7, collimator 6, spacer 5, elastic plate 4, spacer 3, mask 2, and rigid plate 1, and reaches the light receiving section, as shown by arrow Y in FIG. . In the case of this embodiment, the light before entering the elastic plate 4 is converted into only parallel light by the collimator 6. In this way, even if the elastic plate 4 changes, the amount of light hitting the elastic plate 4 will remain constant. In this embodiment, the mask 2 allows only the light passing through the center of the rigid plate 1 to reach the light receiving section.
このキュベツトも試料槽の中に試料を充填し、この試料
の内圧を変化させて弾性板4を変動させ、試料槽の厚さ
を変化させるものである。In this cuvette as well, a sample is filled in a sample tank, and the internal pressure of the sample is changed to cause the elastic plate 4 to vary, thereby changing the thickness of the sample tank.
第6図に示す実施例は弾性板4を、この弾性板4に取付
けられた把手40によって変位させるようにしたもので
おる。この実施例において、第1図に示したものと同一
の構成要素には同一の番号を付してその説明は省略する
。この把手40はコの字型に形成された棒状の部材から
成り、その両端部は弾性板4に固着されている。そして
弾性板4に対し直角方向となっている部分は、コリメー
タ6及び剛体板7に穿設された2つの穴部旧を挿通され
た状態となっている。把手40の弾性板4と平行となっ
ている部分にはツマミ42が設けられている。In the embodiment shown in FIG. 6, the elastic plate 4 is displaced by a handle 40 attached to the elastic plate 4. In this embodiment, the same components as shown in FIG. 1 are given the same numbers and their explanations will be omitted. This handle 40 is made of a rod-like member formed in a U-shape, and both ends thereof are fixed to the elastic plate 4. The portion perpendicular to the elastic plate 4 is inserted through two holes bored in the collimator 6 and the rigid plate 7. A knob 42 is provided in a portion of the handle 40 that is parallel to the elastic plate 4.
本実施例を用いるには、まず試料槽15に試料を充填す
る。この場合も第4図に示した如く管10.11にコッ
ク、菅笠接続して垂直方向に立てて用いると試料槽15
内の空気を完全に追放できる。ただしこの場合試料槽1
5は管10、または管11を介して外部に開放された状
態として用いる。そして操作者は把手40のツマミ42
を持って把手40を弾性板4に対し直角方向に変動させ
ると弾性板4もこれに応じて変動する。このとき、試料
槽15の厚さは変化し、試料の内圧による変化と同じ変
化をする。To use this embodiment, first the sample tank 15 is filled with a sample. In this case as well, as shown in Figure 4, if the cock and sedge hat are connected to the tubes 10 and 11 and used vertically, the sample tank 15
You can completely expel the air inside. However, in this case, sample tank 1
5 is used in a state where it is opened to the outside via a pipe 10 or a pipe 11. The operator then turns the knob 42 on the handle 40.
When the handle 40 is moved in a direction perpendicular to the elastic plate 4 while holding the elastic plate 4, the elastic plate 4 is also moved accordingly. At this time, the thickness of the sample tank 15 changes in the same manner as the change due to the internal pressure of the sample.
第7図に示す実施例は、第1図に示した実施例における
弾性板4の代わりにピストン50を設けている。このピ
ストン50は光透過性でありかつ光散乱性である。この
実施例において、第1図に示したものと同一の構成要素
には同一番号を付してその説明は省略する。そして第1
図の実施例のスペーサ5の穴部5aはシリンダ51とさ
れている。そしてピストン50はこのシリンダ51内を
移動するようにされている。ピストン50は、第6図に
示したものと同様の把手40が、コリメータ6及び剛体
7に穿設された2つの穴部41を挿通された状態で取付
Cブられている。このような構造としても、第6図に示
した実施例と同様の作用、効果が得られる。In the embodiment shown in FIG. 7, a piston 50 is provided in place of the elastic plate 4 in the embodiment shown in FIG. This piston 50 is light-transmissive and light-scattering. In this embodiment, the same components as shown in FIG. 1 are given the same numbers and their explanations will be omitted. and the first
The hole 5a of the spacer 5 in the illustrated embodiment is a cylinder 51. The piston 50 is configured to move within this cylinder 51. The piston 50 is mounted with a handle 40 similar to that shown in FIG. 6 inserted through two holes 41 formed in the collimator 6 and the rigid body 7. Even with such a structure, the same operation and effect as the embodiment shown in FIG. 6 can be obtained.
尚、パルスオキシメータなど、生体の動脈血にもとづく
透過光の脈動を利用して血液中の光吸収物質の測定を行
なう装置の校正を行なうためには、試料槽内の血液には
高S度のアルブミン液を加える。それは次の理由による
。キュベツトにおける赤血球の光散乱に比して、生体組
織における赤血球の光散乱は弱い。その原因はおそらく
、生体組織中における赤血球は組織内に極めて稀薄に分
布しており、赤血球が組織と直接に接してその界面にお
ける光の反射屈折が少ないものが多いからである。この
状態をキュベツトで模擬する為に、血液中に屈折率の高
い流体を入れるのである。アルブミン液はその流体の一
例である。In addition, in order to calibrate devices such as pulse oximeters that measure light-absorbing substances in blood using the pulsations of transmitted light based on the arterial blood of a living body, the blood in the sample tank must have a high S degree. Add albumin solution. This is due to the following reason. Compared to the light scattering of red blood cells in a cuvette, the light scattering of red blood cells in living tissue is weaker. The reason for this is probably that red blood cells in biological tissues are extremely thinly distributed within the tissue, and many of the red blood cells are in direct contact with the tissue, causing little reflection and refraction of light at the interface. In order to simulate this condition in a cuvette, a fluid with a high refractive index is introduced into the blood. Albumin liquid is one example of such a fluid.
また、血液中の光吸収物質、例えばヘモグ。ビンは、温
度によってその光吸収特性が異なるから、各実施例にお
いて温度を体温と等しり37°Cに設定すれば、パルス
オキシメータなど血液の光学的分析を行なう装置の校正
を正確に行なうことができる。Also, light-absorbing substances in the blood, such as hemog. Since a bottle has different light absorption characteristics depending on its temperature, in each example, if the temperature is set to 37°C, which is equal to body temperature, it is possible to accurately calibrate a device that performs optical analysis of blood, such as a pulse oximeter. Can be done.
第8図に示す実施例は、試料の温度を保持する試料温度
保持手段が設けられたキュベツトを示す図である。この
実施例におけるキュベツト本体は第5図に示したものと
同様であるので各部に同一の番号を付してその説明は省
略する。この実施例の試料温度保持手段は、管10.1
1とプローブ装着に必要なスペースとを除いてキュベツ
ト本体の表面を覆うように設けられた熱交換部61と、
この熱交換部61の両端に接続され温水等の熱エネルギ
ー媒体62を導くための管63と、管63の途中に設け
られたポンプ64及び温度制御部65から成る。温度制
御部65は、ポンプ64から送られてくる熱エネルキー
媒体62を予め定められた温度にして熱交換部61に与
えるものである。The embodiment shown in FIG. 8 is a diagram showing a cuvette provided with sample temperature holding means for maintaining the temperature of the sample. Since the cuvette main body in this embodiment is similar to that shown in FIG. 5, each part is given the same number and a description thereof will be omitted. The sample temperature maintaining means in this embodiment is tube 10.1.
a heat exchanger 61 provided so as to cover the surface of the cuvette body except for 1 and the space necessary for mounting the probe;
It consists of a pipe 63 connected to both ends of the heat exchange part 61 for guiding a thermal energy medium 62 such as hot water, a pump 64 and a temperature control part 65 provided in the middle of the pipe 63. The temperature control section 65 controls the thermal energy key medium 62 sent from the pump 64 to a predetermined temperature and supplies it to the heat exchange section 61 .
この構成によれば、キュベツト本体は熱交換部61内に
おける熱エネルギー媒体62と同じ温度になり、更に試
料槽内の試料もその温度となる。従って本実施例を人体
の血液分析装置の校正に用いるならば、その温度を37
℃に設定する。このようにすればキュベツトの試料を人
体の血液に一層近似させることができ、装置の校正を正
確に行うことができる。According to this configuration, the cuvette body has the same temperature as the thermal energy medium 62 in the heat exchange section 61, and the sample in the sample tank also has the same temperature. Therefore, if this example is used to calibrate a human blood analyzer, the temperature should be set to 37
Set to ℃. In this way, the sample in the cuvette can more closely resemble human blood, and the device can be calibrated accurately.
尚、以上の実施例において、試料槽の光透過部く第1図
、第5図、第6図、第8図に示す実施例では弾性板4、
第7図に示す実施例ではピストン50)は手動によって
変位させるようにしたが、モータにより駆動するように
しても良い。例えば、第1図に示した実施例ではモータ
により駆動される拍動性ポンプで血液が循環する回路を
作成し、その回路に直列に、あるいは並列に本キュベツ
トを接続しても良い。In the above embodiments, in the light transmitting portion of the sample tank shown in FIGS. 1, 5, 6, and 8, the elastic plate 4,
In the embodiment shown in FIG. 7, the piston 50) is manually displaced, but it may also be driven by a motor. For example, in the embodiment shown in FIG. 1, a circuit in which blood circulates using a pulsating pump driven by a motor may be created, and the present cuvette may be connected in series or in parallel to the circuit.
[発明の効果〕
本発明によれば、光分析装置のプローブの光源部及び受
光部間の距離が一定に保たれるので安定した測定値が(
qられる。また、コリメータを用いたので試料槽の厚さ
を変化させたときに受光部が受取る光重は、正しく試料
槽の厚さに応じた値とすることができる。また、マスク
を設けたので本キュベツトの中央部の光のみが測定に用
いられるので、精度の高い測定を行なうことができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, since the distance between the light source section and the light receiving section of the probe of the optical analyzer is kept constant, stable measurement values can be obtained (
be qed. Further, since a collimator is used, when the thickness of the sample tank is changed, the light weight received by the light receiving section can be set to a value that corresponds to the thickness of the sample tank. Furthermore, since the mask is provided, only the light from the central part of the cuvette is used for measurement, making it possible to perform highly accurate measurements.
更に試料の温度を所定の温度の保つ手段を設けたので、
キュベツト内血液を生体組織内血液により一層似せるこ
とができ、光学的分析装置の校正を正確に行なうことが
できる。Furthermore, we provided a means to maintain the sample temperature at a predetermined temperature.
The blood in the cuvette can be made to more closely resemble the blood in living tissue, and the optical analyzer can be calibrated accurately.
本発明を用いるならば、内圧の脈動する試料の光学的分
析を正しく行うことができる。また、生体組織内の動脈
血の脈動を利用した動脈血の光学的分析装置の校正を行
うことができる。また、内圧の脈動しない試料に対して
も、その試料槽の厚みを外部からの力で変化させ、パル
スオキシメータと同様の原理を用いれば、その試料の光
学的分析を正確に行うことができる。Using the present invention, optical analysis of a sample with pulsating internal pressure can be performed correctly. Further, it is possible to calibrate an optical analyzer for arterial blood using the pulsation of arterial blood within a living tissue. In addition, even for samples whose internal pressure does not pulsate, optical analysis of the sample can be performed accurately by changing the thickness of the sample tank using an external force and using the same principle as a pulse oximeter. .
第1図は本発明キュベツトの断面図、第2図はその斜視
図、第3図はその分解斜視図、第4図は本発明キュベツ
トの使用状態を示す図、第5図〜第8図は他の実施例を
示す図である。
1・・・剛体板 2・・・マスク3・・・スペー
サ 4・・・弾性板5・・・スペーサ 6・・
・コリメータ7・・・剛体板 15・・・試料槽
16、17・・・光透過部 18.19・・・開口部6
1・・・熱交換部 64・・・ポンプ65・・・温
度制御部
代理人 弁理士 本 1) 崇
第1図
第2図
第4図
第5図
第6図Fig. 1 is a sectional view of the cuvette of the present invention, Fig. 2 is a perspective view thereof, Fig. 3 is an exploded perspective view thereof, Fig. 4 is a view showing the cuvette of the present invention in use, and Figs. 5 to 8 are It is a figure which shows another Example. 1... Rigid plate 2... Mask 3... Spacer 4... Elastic plate 5... Spacer 6...
・Collimator 7...Rigid plate 15...Sample tanks 16, 17...Light transmission part 18.19...Opening part 6
1...Heat exchange section 64...Pump 65...Temperature control section agent Patent attorney Book 1) Takashi Figure 1 Figure 2 Figure 4 Figure 5 Figure 6
Claims (5)
受けとり、その透過光の強さに応じた前記受光部の出力
により前記試料の光分析を行なう分析装置に用いられる
光分析用キュベットにおいて、試料を収容し、相互に対
向する所定の2箇所の壁部は光透過性を有する光透過部
とされ、かつ前記試料の出入口となる開口部が設けられ
た試料槽と、 前記光源部と前記受光部との間を一定の距離に保つて夫
々を支持すると共に前記光源部及び前記受光部の間にそ
れらと前記2つの光透過部が対向する状態として前記試
料槽を支持する支持手段とを具備し、 前記試料槽は所定の力を与えられると前記2つの光透過
部の少なくとも一方がその隣接する前記光源部又は前記
受光部に対し接近又は離間する方向に移動して試料槽の
厚みが変化するようにされていることを特徴とする光分
析用キュベット。(1) For optical analysis used in an analyzer that receives light irradiated from a light source section through a sample at a light receiving section, and performs optical analysis of the sample based on the output of the light receiving section according to the intensity of the transmitted light. In the cuvette, a sample tank that accommodates a sample and has walls at two predetermined locations facing each other as light-transmitting sections having light-transmitting properties and is provided with an opening that serves as an entrance and exit for the sample; and the light source. a support that supports the sample tank while maintaining a constant distance between the light source section and the light receiving section, and supports the sample tank with the light source section and the light receiving section facing each other; means, when the sample tank is applied with a predetermined force, at least one of the two light transmitting parts moves toward or away from the adjacent light source part or the light receiving part, and the sample tank A cuvette for optical analysis, characterized in that the thickness of the cuvette is variable.
る光源部又は受光部との間には平行光のみを通過させる
コリメータが配置されていることを特徴とする請求項(
1)記載の光分析用キュベット。(2) A collimator that allows only parallel light to pass is disposed between the light transmitting section on the moving side and the light source section or light receiving section adjacent to the light transmitting section.
1) The cuvette for optical analysis described above.
間の少なくとも一方にはマスクが設けられ、前記光源部
または前記受光部から所定の距離にあつて前記光源部と
前記受光部とを結ぶ光軸に対し直交する平面における所
定の領域に当接する光のみを通過させるようにしたこと
を特徴とする請求項(1)又は(2)記載の光分析用キ
ュベット。(3) A mask is provided between the light source section and the sample tank and at least one between the light receiving section and the sample tank, and a mask is provided between the light source section and the sample tank at a predetermined distance from the light source section or the light receiving section. The cuvette for optical analysis according to claim 1 or 2, characterized in that only light that comes into contact with a predetermined area on a plane perpendicular to the optical axis connecting the light receiving section is passed through.
することを特徴とする請求項(1)乃至(3)いずれか
に記載の光分析用キュベット。(4) The cuvette for optical analysis according to any one of claims (1) to (3), further comprising sample temperature holding means for keeping the sample at a predetermined temperature.
ことを特徴とする請求項(1)乃至(4)いずれかに記
載の光分析用キュベット。(5) The cuvette for optical analysis according to any one of claims (1) to (4), wherein the light transmitting part on the non-moving side is light scattering.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18296088A JPH01229940A (en) | 1987-11-19 | 1988-07-22 | Cuvet for optical analysis |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29298087 | 1987-11-19 | ||
JP62-292980 | 1987-11-19 | ||
JP18296088A JPH01229940A (en) | 1987-11-19 | 1988-07-22 | Cuvet for optical analysis |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01229940A true JPH01229940A (en) | 1989-09-13 |
Family
ID=26501562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18296088A Pending JPH01229940A (en) | 1987-11-19 | 1988-07-22 | Cuvet for optical analysis |
Country Status (1)
Country | Link |
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