JPH02112750A - 血液ガス・イオン測定用電極の同時調整法およびその対照液 - Google Patents

血液ガス・イオン測定用電極の同時調整法およびその対照液

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JPH02112750A
JPH02112750A JP26580288A JP26580288A JPH02112750A JP H02112750 A JPH02112750 A JP H02112750A JP 26580288 A JP26580288 A JP 26580288A JP 26580288 A JP26580288 A JP 26580288A JP H02112750 A JPH02112750 A JP H02112750A
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blood
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Yasushi Niiyama
也寸志 新山
Mitsuo Hattori
服部 充雄
Kenji Sugawara
菅原 研之
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Hitachi Ltd
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Hitachi Instruments Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電極法を用いて血液中のガス・イオン濃度を
測定する装置にあって、数種の電極を同時に較正または
定量的調整をするのに好適な血液ガス・イオン測定用電
極の同時調整法及びその対照液に関する。
〔従来の技術〕
従来、電極法を用いて血液ガス・イオン濃度を測定する
装置は、pH電極とpco□+POz各電極を有し、血
液中のpH1炭酸ガス分圧及び酸素ガス分圧を測定する
ことができるもの、あるいはナトリウム、カリウム、塩
素の各イオン選択電極を有し、血清中のN a +、 
K+、 CQ+の活量を測定することができるものとい
ったように、測定目的を限定した装置としてそれぞれ単
独に構成されているものである。したがって、それぞれ
の装置に用いられている各電極を較正または定量的調整
する対照液もその装置専用に開発されたものが用いられ
、他の装置に用いられる対照液との間に互換性をもたな
いものである。(ジャーナル・オブ・クリニカル・ケミ
ストリー・クリニカルバイオケミストリーVo1.16
.1978年、No、3の175頁から185頁(J、
 Cl1n、Chem、C11n、Bicchem、V
ol、16.1978/No、3 p175−185、
米国特許第4001142号、特開昭61−23145
3号公報参照))。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら近年、血液中の各成分濃度の測定値から、
患者の病態を判断し、治療を行なっていく際に従来のよ
うに、血液ガス項目のみ、あるいは、電解質項目のみと
いった測定ではなく、それらを同時に測定し、より多く
の情報を用いて総合的に判断していこうという気運が高
まってきている。それに伴い、従来装置のわくをこえて
、血液中のpH,pco2.p02.Na+、に+、C
Q−等の多項目成分濃度を一台で同時に測定できる機能
をもつ装置に対する需要が年々増大してきているが、こ
の種の装置を構成する場合、各成分濃度を測定する電極
は既存のものを使用できるものの、各電極を同時に較正
、または、定量的調整可能な対照液は現在市販されてお
らず、新たな対照液及びそれを用いた各電極同時調整法
の開発が求められてきた。
すなわち、他の電気化学的測定電極を有する装置と同様
、血液中のpH1各種ガス成分及びイオン成分濃度を同
時に測定する装置において、各電極は、一定間隔で当該
電極に対し一定の既知値を示す対照液によって較正する
必要がある。通常。
電極の較正には2種の対照液に対し、検量が行なわれる
が、この検量線の作成に際し、従来技術による対照液を
使用して装置を構成する場合、pH1各ガス成分濃度測
定電極に対し2種、各イオン成分測定用電極に対して2
種の合計4種の較正用対照液を使用する必要がある。し
かしながら、この場合、pH1各ガス成分濃度測定電極
用対照液は。
各イオン成分濃度測定用電極を汚染し、また反対に各イ
オン成分濃度測定電極用対照液は、pH1各ガス成分濃
度測定用電極を汚染し、電極にキャリーオーバーによる
測定誤差を生ぜさせるため、一定の装置性能を確保する
には、流路置換えのための各対照液の量をより多くする
必要が生じ、試薬量の増大をまねくことになる。また、
各電極が設置される流路へ、対照液を導入する機構、及
びシーフェンスが複雑になり、較正時間の長大化をまね
くことにより、検体処理能力の低下、メインテナンスの
煩雑化といった問題を引き起こす。さらに、これら電気
化学的電極較正に用いられる対照液は、基準電極系の電
解液として使用される強KCQ溶液との間に生じる液間
電位差に再現性があることが必要があり、特に血液の非
稀釈による測定においては、血液中におけるものと同一
であることが好ましいが、上記従来技術による対照液は
、この要求に合致しないものであった。
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであ
り、数種の電極を同時に較正および定量的調整ができ、
装置流路の簡易化を図った、血液ガス・イオン測定用電
極の同時調整法およびその対照液を提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
このような目的を達成するために、本発明は、基本的に
は、pH電極と、pCO□またはPO2のガス電極と、
ナトリウム、カリウム、塩素の各イオン選択電極を有し
、血液中のガス分圧、イオン濃度測定を行なう装置の較
正または定量的値調整をするにあたって、前記pH電極
、ガス電極およびイオン選択電極を、一定温度で一定の
ナトリウム、カリウム、クロルイオン活量を有し、一定
の炭酸ガス、酸素ガスにより飽和され、かつそのときの
pHが約37℃で、6.0〜9.0の範囲内で調整され
たpH緩衝液を用いて行なうことを特徴とするものであ
る。
〔作用〕
このように構成した対照液は、pH緩衝液として、測定
対象となるイオン種を含む無機酸及びその塩(特に、リ
ン酸系1重炭酸系)と中性塩を用いていることから、イ
オン選択電極を汚染し、電極膜中のイオン選択性物質を
溶出させることなく、安定な性能を長期間保持させるこ
とができる。
また、本対照液を用いた装置の測定対象となる血液のp
Hは約7.4であることから、血液pHの測定に用いる
対照液は、7.4付近で強い緩衝力をもつものが好まし
いが、リン酸系はPKが6.86 (25℃)重炭酸系
は6.34 (25℃)であり、pH7,4付近のpH
をもつ対照液を構成するのに最適となる。
さらに、これらのpH緩衝液は、空気中の炭酸ガス分圧
の影響をうけやすく炭酸ガスのとけこみにより容易にp
Hを変化させるが、一定の炭酸、ガス及び酸素ガスを含
む混合ガス(特に炭酸ガス0〜15%、酸素ガス5〜3
0%を含むもの)を本pH緩衝液に飽和させることによ
り、常に一定のpHを容易に確保できることになるとと
もに、上記混合ガスを飽和により、本対照液をpH電極
だけでなく p CO2、POz各電極の較正及び定量
的調整に対し、共用することが可能となる。
なお、血液のイオン強度は約0.16であるが、対照液
の組成及びイオン強度を測定対象となるイオン種を含み
かつ、イオン強度を0.15〜0.17とすることによ
り、本対照液をナトリウム、カリウム、クロル各イオン
選択電極の較正及び定量的調整に対しても、共用できる
ことに加え、対照液と、基準電極系の電解液として使用
される強KCQ液との間に生じる液間電位差をほぼ一定
(0,5mVのオーダー)に保つことができるため、常
に安定した測定データを得ることが可能となる。
これにより、本発明による対照液は最低種類によりpH
1各ガス電極、及び各イオン選択電極性能を劣化させる
ことなく、同時に較正あるいは定量的調整を行なえるの
で、試薬消費量の低減、装置の簡便化、較正時間の短縮
による測定能力の向上を容易にはかることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図を用いて説明する。同
図は本発明に係る対照液を用いてなる血液のpH、ガス
分圧、およびイオン活量の測定装置の一実施例を示す流
路概略図である6まず、試料恒温バブラ12があり、こ
の中には容器12Aないし12Dが配置され、このうち
容器12A。
12Bは、それぞれ対照液A1.対照液B2が、残りの
容器12C,12Dには水が収容されている。
一方、前記試料恒温バブラ外からはガスボンベAからの
ガスが、前記水の容器12C内にバブリングを生ぜしめ
、これを経て、前記対照液A1が収容されている容器1
2Aへ導かれるようになっている。また、ガスボンベB
からのガスは前記水の容器12Dにバブリングを生ぜし
ぬ、これを経て、前記対照液A2が収容されている容器
12Bへ導かれるようになっている。
前記容器12A、12Bのそれぞれの対照液A1、A2
はそれぞれ電磁弁16を介して、CQ−電極10、K+
電極9、Na十電極8、p Oz 11極7、pH電極
および比較電極11を経る流路内へ導かれるようになっ
ている。この流路内への導入は、図中に示すペリスタポ
ンプ15の能動によってなされるようになっている。
なお、前記CQ−電極10.に+電極9・・・への流路
は試料を流入させるための試料注入口4が設けられてい
る。
このような構成において、試料恒温バブラ12内の容器
12A、12B内に導かれた対照液Al。
対照液B2は、ガスボンベA、ガスボンベBからの混合
ガスによって飽和されるようになっている。
この混合ガスによって飽和された対照液A1、対照液B
2は、一定の間隔でpH電極5ないしCQ−電極10が
配置されている流路中へ導かれて、前記pHff1極5
ないしCQ−電極10の各電極の較正を同じに行なうよ
うになっている。なお、前記対照液A1、対象液B2の
各電極への導入は電磁弁16.ペリスタポンプ15によ
ってなされる。
また、装置外部にて調整された、同様の対象液(通常ガ
ラスアンプルに封入)を、試料注入口4から前記各電極
が配置された流路内へ注入し、前記各電極の定量的調整
を同時に行なうようにする。
この各電極の定量的調整は日々の装置の性能の確認のた
めに行なうものである。
ここで、前記対照液について詳述する。該対照液は、一
定温度で一定の測定対象となるイオン種を含む無機酸お
よびその塩(特に重炭酸系のもの)と中性塩を含むpH
緩衝液に、一定の炭酸ガス。
酸素ガス(0〜15%)を含む混合ガス(5〜30%゛
)を飽和し、その際のpHが37℃で6.0〜9.0に
なるように調整したものである。
次に、前記対照液の各成分濃度は、一般には、血液中の
各成分濃度の近傍に設定され、その標準値は次の第1表
のように定められている。
しかし、再現性、相関性を向上させるため、あるいはイ
オン強度を0.16付近(望ましくは0.15〜0.1
7)に設定するために、本実施例では、対象液A、対象
Bを次の第2表に示すようにそれぞれの組成を決定した
ものである。
そして、具体的には、まず、pH緩衝液として。
リン酸系にNa2HPO4,NaH2PO4,重炭酸系
にNaHCO,を用い、所定の炭酸ガスを飽和させたと
きのpHが、それぞれ前記第2表に示したように、6.
84,7.38となるようにする。
その後、測定対照となる各イオン種濃度およびイオン強
度の調整用として中性塩として、NaCQ。
KCQ、Li(11等を適宜加える。
このようにして調整された対照液A、対照液Bは、各成
分濃度の経時的変化がなく、各成分濃度測定用電極の較
正、および定量的調整を長期間安定に行なうことができ
る。
したがって、上述した実施例によれば、最小の種類によ
る対照液により、pHf!!極、pco、、PO2各ガ
ス電極、及びナトリウム、カリウム、クロル各イオン選
択電極を同時に較正あるいは定量的調整できる。このた
め、装置使用試薬種、量の半減化、較正時間の低減によ
る検体処理能力の増大(12検体/ 1hr−+ 18
検体/1hr)装置流路の単純化による、小型化及び故
障の低減を容易にはかり得る。
〔発明の効果〕
以上説明したことから明らかなように、本発明による血
液ガス・イオン測定用電極の同時調整法およびその対照
液によれば、数種の電極を同時に較正および定量的調整
ができ、装置流路の簡易化を図ることができるようにな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による血液ガス・イオン測定用電極の同
時調整法および対照液の一実施例を示す構成図である。 1・・・対照液A、2・・・対照液B、3・・・比較電
極液、4・・・試料注入口、5・・・pH1!!極。 6・・・pco、電極、7・・・PO2電極、8・・・
Na+電極、9・・・K十電極、10・・・CQ−電極
、11・・・比較電極、12・・・試薬恒温バブラー、
13・・・ガスボンベ1.14・・・ガスボンベ2.1
5・・・ペリスタポンプ。 16・・・電磁弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、pH電極と、pCO_2またはpO_2のガス電極
    と、ナトリウム、カリウム、塩素の各イオン選択電極を
    有し、血液中のガス分圧、イオン濃度測定を行なう装置
    の較正または定量的値調整をするにあたって、前記pH
    電極、ガス電極およびイオン選択電極を、一定温度で一
    定のナトリウム、カリウム、塩素イオン活量を有し、一
    定の炭酸ガス、酸素ガスにより飽和され、かつそのとき
    のpHが約37℃で、6.0〜9.0の範囲内で調整さ
    れたpH緩衝液を用いて行なうことを特徴とする血液ガ
    ス・イオン測定用電極の同時調整法。 2、該pH緩衝液が、測定対象となるイオン種を含み、
    かつpKが37℃で6.0〜9.0の範囲にある無機酸
    及びその塩と中性塩よりなることを特徴とする請求項第
    1記載の血液ガス・イオン測定用電極の同時調整法。 3、該pH緩衝液が、炭酸ガス濃度0〜15%、酸素ガ
    ス濃度5〜30%よりなる混合ガスにより飽和されてい
    ることを特徴とする請求項第1記載の血液ガス・イオン
    測定用電極の同時調整法。 4、一定温度で一定のナトリウム、カリウム、塩素イオ
    ン活量を有し、一定の炭酸ガス、酸素ガスにより飽和さ
    れ、かつその時のpHが約37℃で6.0〜9.0の範
    囲になるように調整されたpH緩衝液であることを特徴
    とする血液ガス・イオン測定用電極の較正または定量的
    調整用の対照液。 5、該pH緩衝液が、測定対象となるイオン種を含み、
    かつpKが37℃で6.0〜9.0の範囲にある無機酸
    及びその塩と中性塩よりなることを特徴とする請求項第
    4記載の血液ガス・イオン測定用電極の較正または定量
    的調整用の対照液。 6、該pH緩衝液が、炭酸ガス濃度0〜15%、酸素ガ
    ス濃度5〜30%よりなる混合ガスにより飽和されてい
    ることを特徴とする請求項第4記載の血液ガス・イオン
    測定用電極の較正または定量的調整用の対照液。 7、該無機酸及びその塩が、リン酸系、炭酸系からかる
    群より選ばれたことを特徴とする請求項第5記載の血液
    ガス・イオン測定用電極の較正または定量的調整用の対
    照液。 8、イオン濃度が0.15〜0.17であることを特徴
    とする請求項第4記載の血液ガス・イオン測定用電極の
    較正または定量的調整用の対照液。 9、ガラスアンプル中に封入されていることを特徴とす
    る請求項第4記載の血液ガス・イオン測定用電極の較正
    または定量的調整用の対照液。
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