JPH02177941A - 物質濃度測定装置 - Google Patents

物質濃度測定装置

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JPH02177941A
JPH02177941A JP1285979A JP28597989A JPH02177941A JP H02177941 A JPH02177941 A JP H02177941A JP 1285979 A JP1285979 A JP 1285979A JP 28597989 A JP28597989 A JP 28597989A JP H02177941 A JPH02177941 A JP H02177941A
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hypodermic needle
suction
container
analysis means
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    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
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    • A61M5/32Needles; Details of needles pertaining to their connection with syringe or hub; Accessories for bringing the needle into, or holding the needle on, the body; Devices for protection of needles
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    • A61B5/14532Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
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    • A61M5/3291Shafts with additional lateral openings

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、生体&lIwA内に入れられる皮下針を備え
、生体組織に存在する少なくとも1つの物質の濃度、好
ましくはグルコーゼ濃度を測定するための装置であって
、潅流体の送り出しと組織との部分的な平衡化の後の排
出のためのポンプ・吸引手段が備えられ、組織との相互
作用度が潅流体の内因性又は外因性マーカ値によって検
出され、さらに測定すべき物質の濃度とマーカ値を測定
するための測定手段を有する分析手段が備えられている
ものに関する。
[従来技術] 医学の分野では、ホメオスターゼの障害を検出し、これ
を取り除くために体液の頻繁な又は連続的な分析の必要
性がよく生じる。頻繁な血液採取を不必要とするため、
長年、患者の体内にセンサを配置する試みが行われてき
た。
これに関して、特に需要の多いものは組織体のグルコー
ゼWrM、の連続的な測定である0例えば米国特許42
21567号、4253456号、4516580号か
ら透析のための装置と方法が知られており、そこでは少
なくとも1つのカニユーレ又はカテーテルが血管に差し
込まれる。透析膜を介して測定流体と血液との完全な平
衡化が達成され、これは続いて目的の物質、例えばグル
コーゼに関して分析される。その−方の側面は測定流体
によりその他方の側面は体液、例えば血液により圧力が
かけられるとともに十分な平衡化のために十分に大きく
しなければならない膜の場合、生体物質によって膜の目
詰まりや汚れがすぐに生じ、目的の物質の交換がすぐに
妨げられる。血管内にカニユーレやカテーテルなどの異
物が差し込まれた場合、さらに伝染、血栓症、塞栓症の
危険が常につきまとう。その他、長期にわたる治療では
すぐに血栓するわずかな血液組織しか利用できないので
、この方法は継続使用することができない。
このため、国際特許W08 B105643から上記の
欠点を解消した冒頭部で記載された形式の装置が知られ
ている。“グルコーズーペン”と名付けられた実施形態
は、筆記具に似た形状のハウジングを備えており、その
端部に皮下針を備えている。ハウジングの内部には、潅
流体用容器を備えたピストンポンプが配設され、ここか
らピストンの作用により、ピストン室から押しやられる
ことにより潅流体が吐出され、そしてピストンの後ろ側
の自由になっている回収容器に吸い込まれる。レバー手
段を用いて、いずれにしても必要な伝動機構を介してピ
ストンが手動で動かされ、潅流体が皮下針の第1腔を介
してその壁面の孔に送られ、同時に同心上に配置された
第2腔を通って吸引作用により回収容器に集められる。
その場合、皮下針のできるだけ近くに測定されるべき物
質とマーカ値のための測定毛細管を有する分析手段が設
けられる。
従って、短時間に、例えば約1分以下のオーダで、流体
が皮下針を通って吐出され、その部分的な平衡化の後再
び収集される。短時間の後、光学的表示または、音響的
表示によって目的の物質の真の濃度、例えば血糖値が得
られる。これはマーカ物質と目的の物質から分析手段に
よって算出される0組織潅流の必要な時間の間−定の流
量値を保つために多(の方法が考えられている0例えば
、レバー手段によりレバーが潅流期間の間ずっと動作さ
せられ一定の潅流率が達成される。レバーは、例えばバ
ネやエネルギ蓄積手段によって常にホームポジションに
戻される。収集期間の間潅流率は1〜10マイクロリツ
ターの間のオーダとなっている。この“グルコーゼーペ
ン”の複雑な構造が欠点であり、特に多肢皮下針の製造
が技術的に難しく、コスト高となっている。
[発明が解決しようとする課題] 木発明の課題は、冒頭部で述べた形式の装置を改善し、
より簡単で低コストで製造可能でありながらもその木質
的な長所を失わないものを提供することである。
〔課題を解決するための手段1 上記課題は、本発明によれば、その腔が分析手段に接続
される単粒状の皮下針が備えられ、かつ分析手段がポン
プ・吸引手段の出力側に接続されており、かつ皮下針の
腔内の・潅流体の流れ方向がポンプ動作と吸引動作の切
り換え時に反転することによって解決される。
[作 用] この簡単な装置によれば皮下針を差し込んだ後数ミリリ
ッターの潅流体が皮下針に送り出され、その際潅流体は
分析手段を通りゼロ点較正を行うことができる。潅流体
の皮下針が接している組織との平衡化の後・潅流体は針
から吸い込まれ、再び分析手段のセンサと接触し、測定
すべき物質とマーカ値例えば導電性が測定され、この値
から実際の濃度例えばグリコーゼ濃度が算定される。ゼ
ロ点較正のため潅流体は説明される実施例では実質的に
無イオン、無グルコーゼとなっている。
〔効 果〕
上記課題が達成されるだけではなく、本発明による他の
利点として、例えば毎日数度に及ぶ組織糖分分析におい
て患者にあまり痛みを与えないように単粒状の皮下針を
細く形成することができるということが挙げられる。
〔その他の特徴1 皮下針の交換面積を大きくするために、本発明によれば
、皮下針が針の軸に沿ってスリット状の拡張部を備えた
り、皮下針が前端開口部の近傍に少なくとも1つの別な
開口をその壁領域に備えたりすることができる。好まし
くは針の周囲に複数列で複数の開口が設けられるとよい
、さらに木発明の実施態様によれば、前記分析手段がそ
の両側に円錐状の差込み接続手段を備えており、この接
続手段でもって分析手段はその一端を前記皮下針にそし
てその他端を接続管路を介して前記ポンプ・吸引手段に
Ffi t>”Eされ、その際前記差込み接続手段が取
り外し可能な接点を介して評価ユニントと分析手段との
間の電気的接続を作り出すものがある。この差込み接続
手段は針や分析手段の簡単な交換を可能にする。
部分的に平衡化された潅流体がピストンポンプ内の潅流
体と混ざり合わないように配慮するために、本発明の実
施態様では、前記ポンプ・吸引手段と前記分析手段との
間に多方向弁が設けられ、この弁を介して前記ポンプ・
吸引手段が弁の第1位置において皮下針に、そして第2
位置において外気の供給のだめの開口と接続されるもの
がある。弁を介して吸い込まれた気泡は両流体を円柱体
状に分離する。
本発明の実施態様の一つに、前記ポンプ・吸引手段がそ
のピストン室が潅流体容室として形成されたピストンポ
ンプを備えており、かつ吸引行程のためにポンプ行程の
間に蓄積されるエネルギー蓄積手段が設けられているも
のがある。
好ましくは手動で操作されるピストンポンプの場合患杆
は刺し込んだ後レバー手段を押し込みその後それを放つ
だけでよく、これにより分析過程が自動釣に行われる。
エネルギ蓄積手段として例えばバネが用いられる。平衡
化過程の間のわずかなポンプ運動により皮下針の腔内の
・潅流体の流れ方向が何度も反転し、このことにより高
い平衡化度が達成される。
さらに好ましい本発明の実施態様において、ポンプ駆動
系には、ポンプ行程と吸引行程との間で潅流体の平衡化
過程においてピストンポンプのピストンの小さなポンプ
・吸引運動を作り出す機構を備えることができる。従っ
て平衡化過程でのポンプの運動がこの機構によって行わ
れ、この機構に必要なエネルギーがポンプ行程を作動さ
せるレバー手段を介して伝達される。
本発明のさらに別な実施態様によれば、潅流体容器と投
与されるべき薬品のための少なくとも1つの容器が備え
れ、かつ前記ポンプ・吸引手段が前記多方向弁の第3位
置において前記潅流体容器に、そして少なくとも1つの
他の位置において前記薬品のための容器に接続される。
その際、本発明によれば、速効性インシュリン用容器と
持続性インシュリン用容器と血糖値上昇ホルモン用容器
を備えることができる。
本発明によるさらに別な実施態様によれば、前記潅流容
器と薬品用容器はfrJNLに変形可能な人工材料製の
袋であり、多方向弁や相応な接続管路と一緒になって交
換可能なユニットを形成しているものがある。従って、
測定されるべき物質の濃度の測定値に基づいて検出可能
な必要薬品量がさらに患者に針の痛さを強いることなく
すでに刺し込まれている皮下針を介して投与されること
ができる。潅流体容器ないしは薬品用容器が空になった
後これらは多方向弁と必要な接続管路とともに一体品と
して新しいものと交換される。
その際、本発明によるひとつの実施態様では、前記交換
可能なユニットが気密な接続手段、好ましくは突き刺し
隔壁又は0−リング密封材を介して前記ポンプ・吸引手
段と接続しており、その際前記多方向性弁と前記気密接
続手段の間に位置している接続管路の管路部分が少な(
とも−吸引行程容積に対応している。隔壁ないしは0−
リング密封材と多方向弁との間に設けられれている管路
部分がその容量でもって完全に吸い込みストローク分を
受は入れることができ、このことによって接続されてい
るポンプ・吸引手段の汚染が防止される。その必要な容
積は巻線状にされた毛細管または相応な管路における空
間的拡張部によって得ることができ、その場合毛細管は
、毛細管内の柱状流体が意図しなくとも空気と混ざり合
わないのでこの装置の機能がその姿勢にかかわらず保証
されるという利点を持つ。
ポンプ・吸引手段の汚染を確実に防ぐために、本発明で
は、前記交換可能なユニットが前記気密接続手段と前記
多方向弁との間に、加えられた圧力によって弾性変形す
る膜を備えているものが提案されている。また、この膜
の代わりに流体に対して非透過性であるガス透過バクテ
リアフィルタを用いることもできる。
患者に長期間付けっばなしとなる装置の場合、もし前記
多方向弁に対する円誰状の差込み接続手段と前記分析手
段との間に変形可能な接続管路と電気接続手段が備えら
れると好都合である。
ここでは、分析手段を含み皮下針が一体品を形成し、こ
れが装置の他の部材を収納するハウジングと自由動作可
能に接続されている。
全ての使用された潅流体が組織に導入されない場合、も
し潅流体のための回収容器が備えられ、この回収容器が
前記多方向弁の1つの位置において前記ポンプ・吸引手
段と接続されるならば、好都合である。
これで、ポンプ・吸引手段が洗浄や保守なしで長期間装
置のハウジング内に入れて置くことができ、それによっ
てポンプ・吸引手段がマイクロプロセッサによって制御
される精密ポンプを用いることができ、これは安全性と
再現性に関する高い仕様を約束する。このマイクロプロ
セッサは同時に多方向弁を制御し、適当なデイスプレィ
により患者に対して“針の設置”針の刺し込み”“針の
抜取り”などの情報を表示することができる。
徐々に作用するインシュリン、速効性のインシュリン及
び血糖上昇物質の投与が好都合にも評価ユニットのマイ
クロプロセッサによって制御されることができる。その
際、組繊血糖値と与えられたインシュリン量ができるだ
け長期にわたってメモリに保存され、インシュリン投与
の算定されたアルゴリズムが学習機能により時間経過と
ともに改善されることができるなら利点をもたらす。ま
たポンプ・吸引手段のポンプおよび吸引−の能力がマイ
クロプロセッサで制御され、マーカ値、例えば導電性が
実質的に一定に保たれることも可能である。
・mlss度の5〜20%の間の所望の平衡化が達成さ
れた後吸引手段は必要に応じてオフされる。
さらに本発明の実施形態には、潅流体の流れ方向を急速
に反転させるために、前記精密ポンプのポンプ動作の間
に負圧がかかっているポンプ室が吸引動作で弁のさらに
別な位置において接続管路を介して皮下針に接続されて
いるものがある。
まず、分析手段がフレキシブルな接続管路を介して装置
のハウジングと接続されており、長い信号線が設けられ
ている場合、前記接続手段にプリアンプを組み込むこと
も本発明により提寞される。
全ての実施形態において、分析手段は測定されるべき流
体の混合をよ(するためにその下流側に例えば突出片形
状の流れ断面変更手段を備えており、この突出片が・潅
流体の流れの中に突き出し潅流体に渦を生じさせる。
測定結果を確実なものとするため、分析手段によって、
最初マーカ量の濃度、つづいて目的の物質の濃度、そし
てもう−度マーカ量の濃度を測定することができ、ない
しは2回の独立した測定サイクルにおいてマーカ量と目
的の物質の濃度を同時にかつ連続的に測定され、この測
定から目的の物質、例えば組織#M質の実際の濃度が算
定される。
最後に本発明によれば、分析手段には統合されたイオン
センサ又は導電センサ及びグルコーゼセンサが備えられ
、この統合化されたセンサををする分析手段が約10マ
イクロリツターまたはそれ以下の容量を有している。
[実施例] 第1図で示された装置は、ハウジング1に取り付けられ
るとともに前端開口部2゛を有する端腔状皮下針2を備
えており、その皮下針の壁面には周囲を取り巻いている
組織4への孔3が設けられている。ハウジング1には、
潅流体をtS送するためにピストンポンプ5とレバー手
段6とから構成されるポンプ・吸引手段7が配設されて
いる。接続管路において、ピストンポンプ5のピストン
室9と皮下針2の腔10との間で皮下針2に入るところ
に、ここでは詳しく図示されていない測定すべき物質の
濃度と潅流体のマーカ値を検出するためのセンサを有す
る分析手段11が配設されている。
押しノブ12によってボンピング方向に移動するピスト
ンポンプ5のピストン13がピストン室9から数マイク
ロリッターの潅流体を押しだし、その潅流体はその皮下
針への路程においてゼロ点較正のために分析手段11を
通る。同時に、ハウジング1と押しノブ12に接当して
いるバネ14が圧縮される。レバー手段のボンピング移
動が小さいことにより、場合によっては付加的に潅流方
向の多数回の反転が皮下針2の腔10内で引き起こされ
る。このことによって十分な平衡化が達成される。レバ
ー手段6の押しノブ12を放すとバネ14によって吸引
行程が行われ、部分的に平衡化された潅流体が再び分析
手段11に接触され、測定される。
すでに平衡化された潅流体をピストン室9からの潅流体
が混合することを避けるために、接続管路8には多方向
弁15が配設されており、この弁によってハウジングの
開口部16を通って気泡17が異なる流体を分離するた
めに接続管路8に吸い込まれる。
分析手段】1に接続された評価ユニット18とデイスプ
レィ19によって測定値が表示される。
第2図で示された別実施例では、ポンプ・吸引装置7が
そのピストン13がステップモータ21によって動かさ
れる精密ポンプ20から構成されている。精密ポンプ2
0の個々の吸引・ポンプ動作及びその都度必要な多方向
弁15の弁操作はマイクロプロセッサ22によって制御
される。第1図による実施例では゛潅流化容器はピスト
ンポンプのピストン室9によって実現されたが、ここで
は別個になった潅流体容器23と投与されるべき薬品の
ための容器24が多方向弁15と一緒になって交換可能
なユニット25を構成し、これは接続管路8の管路部2
6を介して精密ポンプ20と接続されている。
精密ポンプ20を汚染から防ぐために、隔壁27の前に
弾性的に変形可能な膜43が設けられている。
所定のノイズを補正するために複数の薬品を使用する場
合、多くの薬品容器24を備えることができる0例えば
、糖測定の場合、即効性インシュリン用容器、長時間効
果のあるインシュリン用の容器、そしてさらにグルカゴ
ンなどの血w!!埴上昇用の薬品用容器を備えることが
できる。
接続管路8の管路部26が刺し込み隔壁27に接続され
ており、これを介してユニット25が計28を備えた精
密ポンプ20の動作室29につながっている。精密ポン
プは、マイクロリッターピペットとして知られているよ
うなものに似た構造とすることができ、例えばピストン
は1つまたは複数の0−リングによってハウジングに対
して密閉されている。
例えば、変形可能なホースを圧縮するローラポンプや膜
ポンプなどの他のポンプ、あるいは圧縮された媒体を有
する圧力容器を使用することもできる。ローラポンプ4
4を配設する適当な場所は、例えば変形可能に形成され
た管路部26が考えられるが、それはここでは、それと
は気づかずに流体を計2内に送り出すことなしに、ない
しは他の誤作用を引き起こすことなしに吸引・ポンプ動
作を行うことができるからである。
弁15と隔壁27との間の管路26の内部空間は、精密
ポンプ20がそのハウジング1内に残っている部分で搬
送すべき媒体の1つに汚染されることなしに、精密ポン
プの吸引行程の容積を収容することができるように寸法
設計される。弁15によって、精密ポンプ20は、所定
の動作位置において皮下針2と、潅流体容器23と、薬
品容器24と、あるいは外気の流入のために孔16とそ
れぞれ接続することができる。
−さらに、皮下針2は、弁1.5と第2図で点線で示さ
れた接続管路40”を介してピストン13の後ろ側に位
置するポンプ20のポンプ室41と接続することも可能
である。ボンピング行程の間にポンプ室41内に生じる
負圧は皮下針2における潅流体の流れ方向の急速な逆転
を引き起こす。
イオンまたは導電測定センサ31とグルコーゼセンサ3
2を備えた分析手段11は円錐状の差し込み接続具30
を介して、好ましくは気密接続を介して交換可能なユニ
ット25に接続している。同様な円錐状差し込牛接続具
30°を用いて皮下針2は分析手段11に接続されてい
る。
その際、グルコーゼセンサ32と導電性測定センサ31
を有する分析手段11と評価ユニツ)18との間の電気
的な接続34も自動的に行われ、そこでは例えばコネク
タまたは滑り接点35を用いることができる。マイクロ
プロセッサ22はケーブル40を介して評価ユニット1
8に接続されている。
投与されるべき薬品(インシュリン)のための少なくと
も1つの容器24又は別個の容器に測定すべき物!(グ
ルコーゼ)及びマーカ物質、(例えば塩化ナトリウム)
のわずかな量が添加され、その濃度が普通に観察される
濃度領域となる。
第3図は、さらに別な実施例を示しており、これは“人
工すい臓゛として患者と長(接続するためのものとして
特に考えられている。この実施例は、実質的には第2図
で示されたものと比べて、多方向弁15と接続している
差し込み接続具30と分析手段11との間にフレキシブ
ルな接続管路33が設けられていることに違いがあり、
これにより、例えばこの場合では柔らかなアトラウマ(
atraumatiach)な材料がら構成することが
できる針2が簡単に皮下!11織に収められることがで
き、その他の装置が体の他の場所に固定される。このこ
とは、装置の位置を変えても針に押したり引いたりする
作用が働かないという利点を生み出す。分析手段11は
できるだけ皮下針2に近づけて設けるべきであり、その
際分析手段11と針2との間の差し込み接続具30“は
分析手段11の交換を可能にし、その際も針をM線内に
入れたままにしておくことができる。他のケースでは、
分析手段11はもちろん直接針2に接続することも可能
である。
流体を送る接続管路33の側に評価ユニット18への電
気接続手段34を配設しなければならなく、例えばコネ
クタや滑り接点のような電気接点35が同時に差し込み
接続具30の接続部に接続される。もし分析手段11の
信号がたびたび大変弱くなったりノイズが発生したりす
る場合、分析手段11にプリアンプ36を備えることも
できる。測定前に゛潅流体をよく混合するために分析手
段11の入口に流れ断面積を変えるための突出片39を
設けることができる。
例えば人造すい臓として又は他の“閉鎖フィードバック
”システムとして使用の際体内に長期に装置を付ける場
合、測定後の使用済みの潅流体を収容する付加的な回収
容器37を形成すると好都合である。これにより体内で
送り出す必要はない、またこの回収容器は簡単に変形す
る材料から製造することができる。さらに38で示され
るO−リングが刺し込み隔壁27と針28の代わりに用
いられることができ、ここでは図示されていない閉鎖キ
ャップを装着することにより交換可能なユニット25の
装備の前に殺菌を行うことができる。この閉鎖キャップ
はまずユニット25の装Omのすぐ前に装置から取り外
される。
第4a図に詳細に示されているように、皮下針2はその
前端開口部2“の領域にスリット状の拡張部42を設け
ており、これによって皮下針2の交換面を拡大している
。第4b図によればその拡張部は直接前端開口部2゛に
達している。
次に本発明による装置の動作を実質的には自動的に行わ
れるステップでもって説明する;1、皮下針2を体内に
入れる前に、実際の測定時に予想されるところの、検出
すべき物質とマーカ物質の大体の量を含む溶液が分析手
段11を通って送られ、これによってセンサの直線性を
検出することができる。例えば、インシュリンなどの薬
品溶液に加え、グルコーゼなどの検出すべき物質、塩化
ナトリウムなどのマーカ物質が添加される。続いて、弁
15を介して空気が吸い込まれ、接続管路8及び分析手
段11が空気を放出することで洗浄される。続いて、検
出すべき物質とマーカ物質とに関係しない・潅流体が分
析手段11を通って送り出され、ゼロ点調整される。
2、皮下針を刺し込んだ後、潅流体は針に送り出され、
そして急速に皮下針のところで負圧が生じ、体内に送ら
れる前に再び針に送り出された潅流体を取り込む。場合
により、部分的な平衡化が行われるまで、付加的に小さ
なポンプ動作により皮下針の腔内で潅流体が往復運動さ
れる。続いての吸引行程において、目的の物質、例えば
グルコーゼの濃度及びマーカ値、例えば平衡化度を示す
世としての導電性が測定される。
3、不活性潅流体が続いて体内に又は第3図で示されて
いるように自己の回収容器に送り出される。
4、続いて、多方向弁が切り換えられ、インシュリンな
どの薬品又はグルコーゲンなどの血糖値を上げる物質の
必要な量が組織内に送り出される。その際、確認された
測定値に基づいて薬品の最適量が患者の操作無しでマイ
クロプロセッサ22によって算出され、患者は必要に応
じてボタンを押すことにより、薬品の提案された量を確
認することができる。
5、薬品の投与の後、弁15によりもう一度外気との接
続又は潅流体容器との接続が行われ、薬品の残りが潅流
体又は空気とともに皮下針から組織内へ洗い流されてい
く。
6、人工“すい臓”としてこの装置を使用する場合、こ
の針は体内に残され、測定行程とインシュリン投与が適
当な間隔で自動的に繰り返され、針は潅流体を用いて間
欠的に洗浄されることによって目詰まり防止され、この
潅流体には凝固抑制剤を添加することもできる。
実際的には、潅流体の組織との十分な平衡化をできるだ
け速く達成するために、次の量と時間間隔と圧力が適当
であることが実証されている; 一一約1秒以内で、10〜20m長さで約0.4m外径
の皮下針による約20〜150マイクロリック−(最適
は約50〜100マイクロリツター)の潅流体の注入、 一200〜700ミリバール、好ましくは40ミリバー
ル(つまり300〜800ミリバール、好ましくは60
0ミリバールの絶対圧)の負圧の急速な発生、 m−20秒以内に、約10マイクロリツターの容量を有
するセンサの内部で5〜20%の平衡化が行われ、その
際正しい圧力を選ぶことにより空気を吸い込むことが避
けられる。
第5図は、センサにおける平衡化の近似的な指数的変化
を示しており、その際測定すべき物質の実際の濃度の算
出の観察された数学的組織液の5%および10%の平衡
化を示している。
ポンプ・吸引手段の制御によって、例えば細かい点線で
示されているように、平衡化度が一定に保つことができ
る。
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに番号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係わる生体組織に存在する少なくとも1
つの物質の濃度を測定するための装置の実施例を示し、
第1図は装置の概略を示す概略図、第2図と第3図は第
1図の変形例を示す概略図、第4a図と4b図は装置の
実施変形例を示す拡大図、第5図は測定グラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、生体組織内に入れられる皮下針を備え、生体組織に
    存在する少なくとも1つの物質の濃度、好ましくはグル
    コーゼ濃度を測定するための装置であって、潅流体の送
    り出しと組織との部分的な平衡化の後の排出のためのポ
    ンプ・吸引手段が備えられ、組織との相互作用度が潅流
    体の内因性又は外因性マーカ値によって検出され、さら
    に測定すべき物質の濃度とマーカ値を測定するための測
    定手段を有する分析手段が備えられているものにおいて
    、その腔(10)が前記分析手段(11)に接続される
    単腔状の皮下針(2)が備えられ、かつ 前記分析手段(11)が前記ポンプ・吸引手段(7)の
    出力側に接続されており、かつ 前記皮下針(2)の腔(10)内の潅流体の流れ方向が
    ポンプ動作と吸引動作の切り換え時に反転することを特
    徴とする装置。 2、前記皮下針(2)が針の軸に沿ってスリット状の拡
    張部(42)を備えていることを特徴とする請求項1に
    記載の装置。 3、前記皮下針(2)が前端開口部(2’)の近傍に少
    なくとも1つの別な開口(3)をその壁領域に備えてい
    ることを特徴とする請求項1に記載の装置。 4、前記分析手段(11)がその両側に円錐状の差込み
    接続手段(30、30’)を備えており、この接続手段
    でもって分析手段(11)はその一端を前記皮下針(2
    )にそしてその他端を接続管路(8)を介して前記ポン
    プ・吸引手段(7)に接続され、その際前記差込み接続
    手段(30)が取り外し可能な接点(35)を介して評
    価ユニット(18)・と分析手段(11)との間の電気
    的接続(34)を作り出すことを特徴とする請求項1〜
    3のいずれかに記載の装置。 5、前記ポンプ・吸引手段(7)と前記分析手段(11
    )との間に多方向弁(15)が設けられ、この弁を介し
    て前記ポンプ・吸引手段(7)が弁(15)の第1位置
    において皮下針(2)に、そして第2位置において外気
    の供給のための開口(16)と接続されることを特徴と
    する請求項1〜4のいずれかに記載の装置。 6、前記ポンプ・吸引手段(7)がそのピストン室(9
    )が潅流体容室として形成されたピストンポンプ(5)
    を備えており、かつ 吸引行程のためにポンプ行程の間に蓄積さ れるエネルギー蓄積手段(14)が設けられていること
    を特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の装置。 7、ポンプ駆動系には、ポンプ行程と吸引行程との間で
    潅流体の平衡化過程においてピストンポンプ(5)のピ
    ストン(13)の小さなポンプ吸引運動を作り出す機構
    を備えていることを特徴とする請求項6記載の装置。 8、潅流体容器(23)と投与されるべき薬品のための
    少なくとも1つの容器(24)が備えれ、かつ 前記ポンプ・吸引手段が前記多方向弁(15)の第3位
    置において前記潅流体容器(23)に、そして少なくと
    も1つの他の位置において前記薬品のための容器(24
    )に接続されることを特徴とする請求項5に記載の装置
    。 9、速効性インシュリン用容器(24)と持続性インシ
    ュリン用容器と血糖値上昇ホルモン用容器が備えられて
    いることを特徴とする請求項8に記載の装置。 10、前記潅流容器(23)と薬品用容器(24)は簡
    単に変形可能な人工材料製の袋であり、多方向弁(15
    )や相応な接続管路(8、26)と一緒になって交換可
    能なユニット(25)を形成していることを特徴とする
    請求項8又は9に記載の装置。 11、前記交換可能なユニット(25)が気密な接続手
    段、好ましくは突き刺し隔壁(27)又はO−リング密
    封材(38)を介して前記ポンプ・吸引手段(7)と接
    続しており、その際前記多方向性弁(15)と前記気密
    接続手段(27;38)の間に位置している接続管路(
    8)の管路部分(26)が少なくとも一吸引行程容積に
    対応していることを特徴とする請求項10に記載の装置
    。 12、前記交換可能なユニット(25)が前記気密接続
    手段(27;38)と前記多方向弁(15)との間に、
    加えられた圧力によって弾性変形する膜(43)を備え
    ていることを特徴とする請求項11に記載の装置。 13、前記多方向弁(15)に対する円錐状の差込み接
    続手段(30)と前記分析手段(11)との間に変形可
    能な接続管路(33)と電気接続手段(34)が備えら
    れていることを特徴とする請求項4に記載の装置。 14、潅流体のための回収容器(37)が備えられ、こ
    の回収容器が前記多方向弁の1つの位置において前記ポ
    ンプ・吸引手段(7)と接続されることを特徴とする請
    求項8に記載の装置。 15、前記ポンプ・吸引手段(7)がマイクロプロセッ
    サ(22)によって制御される精密ポンプ(20)であ
    ることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の装
    置。 16、前記精密ポンプ(20)が10〜200マイクロ
    リッター/秒のポンプ能力を有し、吸引に関して1秒間
    で200〜700ミリバールの負圧を作り出すことを特
    徴とする請求項15に記載の装置。 17、潅流体の流れ方向を急速に反転させるために、前
    記精密ポンプ(20)のポンプ動作の間に負圧がかかっ
    ているポンプ室(41)が吸引動作で弁(15)のさら
    に別な位置において接続管路(40)を介して皮下針(
    2)に接続されていることを特徴とする請求項1に記載
    の装置。 18、前記分析手段(11)にはイオンセンサ又は導電
    センサ(31)とグルコーゼセンサ(32)が備えられ
    ていることを特徴とする請求項1に記載の装置。 19、前記分析手段(11)にはプリアンプ(36)が
    組み込まれていることを特徴とする請求項1に記載の装
    置。 20、前記分析手段(11)がその下流側に突出片(3
    9)形状の流れ断面変更手段を有していることを特徴と
    する請求項1に記載の装置。 21、統合化されたセンサ(31、32)を有する分析
    手段(11)が約10マイクロリッターの容量を有して
    いる特徴とする請求項18〜20のいずれかに記載され
    た装置。
JP1285979A 1988-10-31 1989-10-31 物質濃度測定装置 Granted JPH02177941A (ja)

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