JPH0484750A - イオンメータの検出装置 - Google Patents

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） 本発明は医学などの分野で利用され、イオン電極を応用
した電極電位測定法に基づき生体試料中のナトリウム（
Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、塩素（（１）などのイオン活
量を測定するイオンメータにおけるイオン電極を含む検
出装置に関するものである。

（従来の技術） 医学分野で用いられるイオンメータでは、血液。

尿、透析液その他の体液をイオン電極に送り、ナトリウ
ム、カリウム、塩素の３種類のイオン活量を主として測
定している。ナトリウム、カリウム。

塩素などを含む溶液にそれぞれのイオンに選択的に感応
するイオン電極を作用させ、それらのイオン電極の電位
を測定することにより各イオンの活量が求められる。

生体試料中の各測定物質に対して１個ずつのイオン電極
が備えられている０例えば、ナトリウム・測定用にガラ
ス電極、カリウム測定用にパリノマイシン電極、塩素測
定用にイオン交換膜電極というように備えられている。

イオン電極の組合わせとしては、他にナトリウム測定用
とカリウム測定用にそれぞれクラウンエーテル膜電極を
備え、塩素測定用にイオン交換膜電極を備えたものもあ
る。

（発明が解決しようとする課題） 生体試料中には多くのイオン化物質が存在する。

イオン電極は目的とする測定物質に対して選択的に感応
するものが選ばれるが、それでも干渉を与えるイオン化
物質が存在する。例えばナトリウムを検出するイオン電
極に対してはアンモニウムイオンが干渉を与えやすいの
で、アンモニウムイオンを多量（例えば１００μｇ／ｄ
　Ｑ程度）に発生させる疾病患者からの試料を測定する
と、本来のナトリウム測定値以外にアンモニアの干渉値
が加算されて測定される。

しかし、従来のように１つの測定物質に対して１種類の
イオン電極を対応させていると、干渉がどの程度である
のかを判定することはできない。

本発明は干渉量も測定することのできるイオンメータの
検出装置を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 第１図は本発明において１つの目的とする測定物質に関
する部分を示している。

２は生体試料が導かれる流路であり、その流路２には少
なくとも１つの測定物質に関して第１のイオン電極４と
第２のイオン電極６が設けられている。第１のイオン電
極４はその測定物質に対して選択性の高い電極であり、
第２のイオン電極６はその測定物質に対して選択性の低
い電極である。

８は第１のイオン電極４の検出出力によりその測定物質
のイオン活量を測定するイオン活量測定部、１０は第１
のイオン電極４の検出出力と第２のイオン電極６の検出
出力との差からその測定物質に対する干渉量を測定する
干渉量測定部である。

干渉物質に対する測定物質の感度の比を選択定数とする
と、第１のイオン電極４の選択定数は第２のイオン電極
６の選択定数の少なくとも１０倍、好ましくは２０〜５
０倍程度である。

（作用） 本発明で１つの目的物質を測定する動作を第２図により
説明する。

生体試料が導かれると、第１のイオン電極４と第２のイ
オン電極６でそれぞれイオン活量が計測される。第１の
イオン電極４によるイオン活量はほとんど干渉のない計
測値であり、第２のイオン電極６によるイオン活量は干
渉を含んだ計測値である。第２のイオン電極６の計測値
から第１のイオン電極４の計測値を引くことにより、そ
の目的物質に対する干渉イオンの干渉量が算出される。

第１のイオン電極４による計測値はその目的物質のイオ
ン活量として表示され、算出された干渉量も表示される
。

（実施例） 第３図は一実施例を表わす。

２は生体試料が導かれる流路の試料導入管であり、各種
イオン電極に導かれている。イオン電極としては、塩素
電極１２、カリウム電極１４、ナトリウム電極１６−１
．１６−２が試料流路に沿って直列に配置されている。

塩素電極１２としてはポリ塩化ビニールを母材とするイ
オン交換膜電極、カリウム電極１４としてはポリ塩化ビ
ニールを母材とするパリノマイシン膜電極、ナトリウム
電極の第１のイオン電極１６−１としてはポリ塩化ビニ
ールを母材とするクラウンエーテル膜電極、第２のイオ
ン電極１６−２としてはガラス電極が用いられている。

これらのイオン電極を経た試料は比較電極１８を経て例
えばペリスタ−ポンプで送液されて廃液出口に導かれる
ようになっている。

比較電極１８には例えば他のペリスタ−ポンプにより比
較電極液が供給される。

試料導入管２を経て生体試料をイオン電極に導くために
、試料導入管２の先端にはサンプリングノズル（図示略
）が設けられており、検体カップ内の生体試料を吸入す
ることができるようになっている０図には現われていな
いが、サンプリングノズルにはまた。試料導入管２やイ
オン電極１２゜１４．１６−１．１６−２を洗浄したり
、検量線の作成や測定の基準に用いられる標準液や検量
線用の校正液、さらには洗浄液や洗浄用空気が選択され
て供給されるようになっている。

各イオン電極１２，１４．１６−１．１６−２の電位と
比較電極１８の電位との電位差を検出するためにアナロ
グ回路２０が設けられており、アナログ回路２０の信号
をデジタル信号に変換してマイクロコンピュータ２４に
取り込むためにＡ／Ｄコンバータ２２が設けられている
。２６は試料導入のための機構やその他の機構を叩動す
る制御回路、２８は動作の指示を与える制御パネル、３
０は表示装置、３２はプリンタである。

第１図におけるイオン活量測定部８と干渉量測定部１０
はアナログ回路２０．Ａ／Ｄコンバータ２２及びマイク
ロコンピュータ２４により実現される。

次に、本実施例の動作について説明する。

第３図の実施例では導入された患者試料中のナトリウム
イオンが性質の異なるクラウンエーテル膜電極１６−１
とガラス電極１６−２で計測され。

アナログ回路２０．Ａ／Ｄコンバータ２２を経てマイク
ロコンピュータ２４に取り込まれ、ナトリウムのイオン
活量が計測され、干渉量が計算される。これらのナトリ
ウムイオン活量と干渉量は表示され、プリンタに印字さ
れる。

実際の数値を挙げて説明すると、ナトリウムイオンを測
定する場合、試料中にＮＨ，ＣΩが１００＋ｍｏｌ／Ｑ
含まれているときは、ガラス電極ではナトリウムイオン
の５０　ｍｍｏｌ／　Ｑに相当する検出値を出力し、ク
ラウンエーテル膜電極ではナトリウムイオンの１〜２ｍ
ｍｏｌ／Ｑに相当する検出値を出力する。そこで、もし
ナトリウムイオンが１４０ｍｍｏｌ／Ｑ含まれていると
き、その試料にアンモニウムイオンが１００　ｇａｏｌ
／　Ｑ混入したときは。

ガラス電極からはナトリウムイオン１９０ｍｍｏｌ／Ｑ
に相当する出力が得られ、クラウンエーテル膜電極から
は１４１〜１４２　ｍｍｏｌ／　Ｑに相当する出力が得
られる。その結果、両ナトリウム電極の差を算出すると
約５０単位が得られる。これは干渉値、つまりアンモニ
ウムイオンのナトリウムイオンに換算したときのイオン
活量である。マイクロコンピュータ２４ではナトリウム
イオンのイオン活量として１４１〜ｌ　４２　ｍｍｏｌ
／　ｎを出力するとともに、干渉値として４８〜４９　
ｍｍｏｌ／　Ｑを出力する。

算出される干渉値のばらつきを防ぐためには、干渉値最
低値をマイクロコンピュータ２４にｆｆ定しておくのが
有効である。干渉値最低値として例えば±２ｍｍｏｌ／
Ｑを設定しておけば、算出された干渉値が±２ｍｍｏｌ
／！以下であるときは干渉なしとして表示することがで
きる。干渉値最低値は同時再現性のレンジを参考にして
設定すればよい。

イオン電極は寿命があるので、標準液を測定したときに
測定値のばらつきが例えば±３ｍｍｏｌ／Ｑ以上になっ
たときに寿命であるとマイクロコンピュータ２４に設定
しておけば、電極の寿命を表示したりプリンタに印字さ
せて確認できるようになる。

第３図ではナトリウム電極としてのクラウンエーテル膜
電極１６−１とガラス電極１６−２を試料の流路に対し
て直列に配置しているが、流路を分岐して両ナトリウム
電極を流路に並列に配置して試料が両ナトリウム電極に
同時に作用するようにしてもよい。

イオン電極のうちクラウンエーテル膜電極１６−１とガ
ラス電極１６−２の例を第４図と第５図にそれぞれ示す
。

クラウンエーテル膜電極１６−１ではポリ塩化ビニール
を母材とするクラウンエーテル膜３４の一方の面に流路
２の試料が接し、他方の面には電極液３６が接している
。電極液３６にはリード線３８が設けられ、リード線３
８の電位と比較電極の電位との電位差が測定される。

ガラス電極１６−２では、ガラス膜４０の一方に流路２
の試料が接し、他方に電極液４２が接する。電極液４２
にはリード線４４が設けられ、リード線４４と比較電極
の間で電位差が測定される。

ナトリウム電極１６−１と１６−２は試料の流路に対し
て直列又は並列に別個に配置してもよく、又は一体的に
形成し、膜電極に試料を直列に又は並列に作用させるよ
うにすることもできる。

実施例ではナトリウム電極に関して選択性の異なる２種
類のイオン電極を配置しているが、塩素電極１２、カリ
ウム電極１４に対して選択性の異なる２種類のイオン電
極を配置し、塩素やカリウムについても干渉量を測定で
きるようにすることができる。

（発明の効果） 本発明では生体試料が導かれる流路に少なくとも１つの
測定物質に関して選択性の高い第１のイオン電極と１選
択性の低い第２のイオン電極とを設けたので、真の値に
近いイオン活量が測定できるだけではなく、その目的イ
オンに対する干渉イオンも同時に測定することができる
。

また、干渉量は目的とするイオンに換算されたイオン活
量で測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部を示すブロック図、第２図は作用
を示すフローチャート図、第３図は一実施例を示すブロ
ック図、第４図は一実施例におけるナトリウム電極のク
ラウンエーテル膜電極を示す断面図、第５図はナトリウ
ム電極のガラス電極を示す断面図である。 ２・・・・・・試料導入流路、４・・・・・・第１のイ
オン電極。 ６・・・・・・第２のイオン電極、８・・・・・・イオ
ン活量測定部、１０・・・・・・干渉量測定部、１６−
１・・・・・・ナトリウム測定用のクラウンエーテル膜
電極、１６−２・・・・・・ナトリウム測定用のガラス
電極。 特許出願人　株式会社島津製作所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）生体試料が導かれる流路に少なくとも１つの測定
   物質に関しては第１と第２の２種類のイオン電極を設け
   、第１のイオン電極はその測定物質に対して選択性の高
   い電極とし、第２のイオン電極はその測定物質に対して
   選択性の低い電極とするとともに、第１のイオン電極の
   検出出力によりその測定物質のイオン活量を測定するイ
   オン活量測定部と、第１のイオン電極の検出出力と第２
   のイオン電極の検出出力との差からその測定物質に対す
   る干渉量を測定する干渉量測定部とを備えたイオンメー
   タの検出装置。