JPS596064A - 濃度測定装置 - 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】 本発明は、流路系統を経て互いに連通ずる透析器と酵素
反応器と測定ユニットとを具備する複合媒質内の紙分７
−子量化合物の濃度測定装置に関する。

とくに本発明は、患者の血液内のグルコースの濃度測定
装置に関する。

とくに血液内のグルコースの濃度を測定するための、開
示された種類の装置は、なかんずく米国特許第４，２２
９，５４２号によって周知さｎているが、それによれば
、血液が透析器を通過してグルコースを含んだ透析物を
形成し１次いでこれが酵素反応器を通過しその中で前記
グルコースがよシ容易に測定できる化合物に転化され、
その濃度が血液内のグルコース濃度の間接測度として次
に続く測定ユニットで測定される。

同様な装置が英国特許第１，５８１，３５４号と米国特
許第４，２６６，０２１号とによっても周知されている
。米国特許第１，５６４，７８８号には、血液内のグル
コース濃度を測定するための透析器を含°まない同様な
装置が説述されている。

こ扛ら周知の装置にとっての主要且つ重大な問題点は、
こ扛らが、包含される構成要素を結合する流路系統とし
て多数の別々の管を使用していることである。この問題
点は製造および取付けに対してのみならず、輸送および
取扱いにも影響を及ぼす。管は非常に小さく、完全な測
定値を得るためには正確な寸法を必要とする。遺憾なが
ら、この要求が常に達成される程度にまでその製造を標
準化することは極めて困難である。それぞれの管が互い
に異なった寸法を有し、しかもこの差がそれ自体非常に
小さいので、不適当な管寸法のものが取付は体の間違っ
た場所に用いられる危険性が大である。例えば、血液を
導くようにされた管を、透析液の管に連結するようにさ
れた場所に用い。

またそれと逆にすることは極めて容易であろう。

直ぐ使用できる管の一式が無菌状態で供給さ扛貯蔵され
るが、管はその小さい寸法の故に、例えば輸送途次の不
注意な取扱い中の外部的な影響に極度に敏感なので、こ
れらが損傷して無菌状態が失われる結果となる危険性が
大である。管が小さくて柔軟であるという事実による更
に重大な障害は、液体の確定的な流れ通路が得られるよ
うに、使用中、管を確定的な型に固定さ゛・せることか
非常に困難で、そのためにしばしば測定精度の乱れを伴
う。

ということである。測定結果の乱れは、血液がその流れ
通路、とくに継手部分で乱された時に凝固する傾向を有
し、それによシ、使い古した継手の数が増加した場合に
凝固の危険性が増大する。という事実によっても生じ得
る。

したがって本発明の目的は、製造および取付けが工９答
易で、従来よシも非常に高い再現性のある測定精度を以
て複合媒質内の低分子量化合物の濃度の測定を可能とす
る改良装置を提供することにある。

この目的は、特許請求の範囲に限定され且つ次に説明さ
扛る装置によって達成さ扛る。

本発明によれば、流路系統を経て互いに連通ずる透析器
と酵素反応器と測定ユニットとを具備する複合媒質内の
低分子量化合物の濃度測定装置が得られる。本装置は、
前記流路系統が底部プレートの片側に配置さｎ且つ互い
に積み重ねられた１枚以上のプレートによって被覆され
たみそから成ることを特徴とする。

底部プレートは、なるべくなら１例えば前記グレートの
成形に関連して設けられた前記みぞｔ備える硬質材料で
作られることが望ましい。それによって、大規模生産に
おいてさえも、一つのグレートから他に至るみその形状
の高い精度を確保することが可能である。さらにまた、
製造を自動化することも可能であるが、これは既知の装
置の対げ 応する管については、逆に、光分に可能では゛なかった
。

底部プレート上のみそはこれに対応する。なるべくなら
軟質材料の、プレートによって都合良く被覆され、それ
によって、軟質プレート上に積み重ねられた硬質材料製
の頂部プレートが適当な圧力の下で底部プレートと頂部
プレートとの間に軟質プレートをしつか９とクランプす
るようにされた時に、形成された流路間に良好な締付け
が達成される。このクランプは１例えば底部プレートと
頂部グレートとの間のリベット接合、ねじ接合。

または溶接接合（よって得られる。

なるべくなら、底部プレートは透明な材料で作られるこ
とが望ましく、それにより、装置、が次に使用される時
に色のついた液体の流れを視覚的に監視することができ
る。

透析器と酵素反応器と測定ユニットとは、なるべくなら
、硬質材料製の頂部プレートの上側に配置され、軟質プ
レートと頂部プレートとの貫通孔を経由して底部プレー
ト内のそれぞれのみそに接続されることが望ましい。

さらにまた、軟質の中間プレートラ経て形成される流路
に良好な締付けを確保するため、この中間プレートは、
なるべくなら、硬質頂部グレートのそれぞれの孔に締シ
ばめされて延在する貫通枠を備えることが望ましい。

なるべくなら、本装置は透析器から流れる透析物の温度
を測定する温度感知器を具備することが望ましい。好都
合なことに、前記温度感知器は前記透析物に接触して頂
部プレートと中間プレートとの間にそなえられ、それに
よって温度感知器内のあらゆる電線の良好な絶縁が得ら
れる。

さらにまた、流路系統は各プレートを貝くポ／ゾ孔の上
に配置されたポンプの一部または管によってこれ全遮断
することができ、それによって流路系統内のそれぞれの
液体をポンプ圧送する簡単な装置が作シ出される。

さらにまた１本装置は、なるべくなら、中間プレートと
頂部プレートとを貫く孔から成シ、疎水性の膜でおおわ
れ、透析器からの透析物に連通ずる脱気器をも具備する
ことが望ましい。

酵素反応器はいわゆる腐敗し易い品物であシ。

従って長時間貯蔵することができないので、頂部プレー
ト（その上に酵素反応器が配置されるよりな）は、なる
べくなら、その上に酵素反応器を使用直前に取シ付は得
るような装置を備えることが望ましい。

透析器は中空ファイバ、プレート、または管の透析器で
あっても良いが、なるべくならプレートの透析器であっ
て、流路系統とほぼ同様な方法で。

即ち、例えばそれぞれ複合媒質と透析液との耐密性の流
れ通路を半透膜の各側に設けるため、上に半透膜を配設
した流路を備えた軟質の中間プレートラその間に有する
硬質の底部プレートと硬質の頂部プレートとで作シ上け
られることが望ましい。

なるべくなら、硬質の底部プレートは部分的に。

流路系統を形成し且つその上に透析器が配設されるよう
にされた硬質の頂部グレートから成るものであることが
望ましい。

第１図に示すように、本発明による装置は、管４，５．
６の形で第１図に部分的にのみ示す流路系統を通じて互
いに連通ずる透析器１と、酵素反応器２と、測定ユニッ
ト３とを具備する。さらに本装置は、脱気器Ｉと、流れ
切換え装置８と、温度感知器９とを具備する。最後に本
装置は、カニユーレ１０と、管１１．１２と、後で説明
するように流路系統と連通する第一接続部１４に連結さ
れた切換え弁１３とを包含する管一式を具備する。

第二接続部１５は第一のそれと対向して設けられ。

それによシ、これらの間に管４，５，６が、ボ／プ装置
（図示せず）によって矢印の方向に作用するようにプレ
ート１６，１γ、１８の積重ねを貫く孔Ｐの上に配置さ
れる。

前述の構成要素、即ち、酵素反応器と、測定ユニットと
、流れ切換え装置とは、開示された種類の装置の中では
本質的に周知のものであり、従ってここで更に詳細には
説明しない。その代りに。

これ以上の情報については、前述の一つ以上の特許が参
考となる。

第６図ないし第５図に示す板は、第１図および第２図に
示す積重ねを形成するように、シレー１１８を底部に、
プレート１１をその次に、そしてプレート１６を頂部に
して順次積み上げられるようにされる。なるべくなら、
底部プレート１８と頂部プレート１６とを硬質材料で作
シ、一方中間プレート１γを軟質材料で作ることが望ま
しく、それによシ頂部プレートと底部グレートとが、例
えば、溶接接合、ねじ接合、またはリベット接合によっ
て互いにしつかシとクランプされた時に。

形成された流路の間に良好な締付けが達成される。

透析器はなるべくならプレート透析器であって、流路系
統とほぼ同様な方法で構成されることが望ましい。従っ
て透析器は、上に透析器が配置されるようにされた硬質
の頂部プレートの一部であっても良い硬質の底部プレー
トと、硬質の頂部プレート１′と、これら２枚のプレー
ト間にクランプされ且つそれぞれ複合媒質と透析液とに
対して半透膜の各側に耐密性の流れ通路を設けるため上
に半透膜を配設したみぞ１“全備えた軟質の中間プレー
ト１′ａとを具備する。

例示のために１本装置が血液内のグルコースの濃度の測
定に適用され、それに次の液体、即ち血液と透析液とヘ
パリンと校正液とが使用される場合につき、第１図ない
し第５図に関して流路系統全説明する。

（１１血液流路 血液はカニユーレ１０によって患者から引き出され、管
１２と頂部プレートの入口開口部１９に連接する第一接
続部１４内の図示されていない流路とを経由して流路系
統内に送られる。入口開口部１９は、中間プレート１１
内の対応する孔２２を経由して底部プレート１８のみぞ
２１の一端２０に連通する。みぞ２１の他端２３は、中
間プレートの孔２４と頂部プレート内の対応する孔２５
と第二接続部１５内の対応する図示されていない流路と
を経由して管６の左端に連通ずる。管６の他端は、第一
接続部１４内の図示されていない流路と頂部プレート１
６の孔２８と中間プレート１７内の対応する孔２９とを
経由して底部プレート内のみぞ２１の一端２６に連通す
る。みぞ２γの他端３０は、中間プレート１１の孔３：
’１と頂部プレート１６内の対応する孔３２とを経て。

なるべくなら第６図に関して前述したような種類の、透
析器１の血液側への入口に連通ずる。透析器の血液側の
出口は、頂部プレートの孔３５と中間プレート内の対応
する孔３６とを経由して底部プレート内のみぞ３４の一
端３３に連通し、一方、みぞ３４の他端３γ゛は、中間
プレート１Ｔの孔３９と頂部プレート１６内の対応する
孔４０と第二接続部１５内の対応する図示されていない
流路とを経由して、第二接続部１５内の出口３８に接続
できる廃棄物容器（図示せず）に連通ずる。

（２）透析液の流路 透析液の流路は、第二接続部１５内の図示されていない
対応する流路を経て管５の左端に連通する第二接続部１
５内の入口４１を具備する。管５の他端は、第一接続部
１４内の図示されていない流路と頂部プレート内の対応
する孔４４と中間プレート内の対応する孔４５とを経て
底部プレート１８内のみぞ４３の一端４２に連通する。

みぞ４３の他端４６は、中間プレートの孔４γと頂部プ
レート内の対応する孔４８とを経て透析器１の透析液側
への入口に連通ずる。透析器の透析液側からの出口は、
底部プレート内のみぞ５０の一端４９と、頂部プレート
内の対応する孔５１と中間プレート内の対応する孔５２
とを経て連通する。

みぞ５０の他端５３は、底部プレート内のみぞ５５の一
端５４または底部プレート内のみぞ５１の一端５６のい
ずれかと選択自在に連通できる。

前者の場合、連通は、中間プレート１γの孔５８と、頂
部プレート１６内の対応する孔５９と、流れ切換え装置
８内の流路が頂部プレートの孔６０と更にみぞ５５の前
記一端５４に連通ずる中間プレート内の対応する孔６１
とに連通ずるような位置に簡単な制御によってセットで
きる流れ切換え装置８内の対応する図示されていない流
路とを経て得られる。

第二の場合には、その代シに流れ切換え装置８がその流
路を、一方では、上記に説明のごとくみぞ５０の端５３
に連通ずるように、また他方では、頂部プレートの孔６
２と更にみぞ５１の前記一端５６に連通する中間プレー
ト内の対応する孔６３とを経てみぞ５γの端５６と連通
させるようにセットされる。

みぞ５５の他端６４は、中間グレート１γの孔６５と頂
部プレート内の対応する孔６６とを経て酵素反応器２へ
の入口に連通し、一方、酵素反応器２からの出口は、−
頂部プレートの孔６９と中間プレート内の対応する孔γ
０とを経て頂部プレート内のみぞ６８の一端６Ｔに連通
する。

第６図に示すように、底部プレートのみぞ６８は、接合
点７１に経由してみぞ５１に連通する。

みぞ５Ｔの他端Ｔ２は、中間プレートの孔１３と頂部プ
レート内の対応する孔γ３とを経て測定ユニット３への
入口に連通し、一方、測定ユニットからの出口は、頂部
プレートの孔Ｔγと中間プレート内の対応する孔Ｔ８と
を経て底部プレート内のみぞＴ６の一端１５に連通する
。

第６図に示すように、みぞγ６は、出口３８を経由して
前記の図示されていない廃棄物容器に連通ずるように前
述のみぞ３４の他端３γに連通する。

（３）　　ヘパリンの流路 ヘパリ／の流路は、第二接続部１５内の対応する図示さ
れていない流路を経て管４の左端に連通する入口γ９を
第二接続部１５内に具備する。管４の他端は第一接続部
内の対応する図示されていない流路に連通上、この流路
は更に、カニユーレ１０内の管１２に周知の方法で連通
する管１１に連通する。それによってヘパリンと１例え
ば患者からカニユーレ１０と管１２とによって引き出す
ようにされた血液との混合が得られる。管１２は。

後に説明するように切換え弁１３をセットすることによ
シ、第一接続部１４内の図示されていない。

流路を経由して入口開口部１９にこれを接続することが
できる。

（４）校正液の流路 校正液の流路は、頂部プレートの孔８３と中間グレート
内の対応する孔８４とを経て底面プレート内のみぞ８２
の一端８１に連通する第二接続部１５内の入口８０を具
備する。みぞ８２の他端８５は、中間プレートの孔８６
と頂部グレート内の対応する孔８γと第一接続部１４内
の対応する図示されていない流路とを経て頂部プレート
内の入口開口部１９にこれを接続することができ、それ
によシ、切換え弁１３を制御することによって第一接続
部内の対応する図示されていない血液の流路にこの流２
路を接続することができる。その後で校正液の流路が前
述の血液流路に従う。

本発明による装置は、これが患者の血液内のグルコース
の測定に用いられる場合、次のようにして作動する。

Ａ１校正 校正中、切換え弁１３は、管１１，１２と流路系統との
間の連通が遮断されるような位置にセットされる。校正
液は、第二接続部１５内の入口８０に連通ずる図示され
ていない容器から、みぞ８２を経て、第一接続部１４内
にポンプ圧送され、そこで校正液は、第二接続部１５内
の入口γ９に連通ずる図示されていない容器から、第一
接続部１４内の前記の図示されていない校正液の流路に
連通する管４を経て、同時にポンプ圧送されたヘパリン
と混合される。混合物は、接続部１４からみぞ２１と管
６とみぞ２Ｔとを経て透析器１へ、さらにまた透析器か
らみぞ３４を経由して第二接続部１５内の出口３８に連
通ずる図示されていない廃棄物容器へとポンプ圧送され
る。これと同時に、透析液が、第二接続部１５内の入口
４１に連通ずる図示されていない容器から管５を経てポ
ンプ圧送され、第一接続部１４を経由しみぞ４３（１−
経て透析器１に入シ、ここで、ヘパリフと校正液との混
合物からのグルコースの拡散が半透膜を通して発生し、
グルコースを含む透析物を形成する。形成された透析物
は、透析器１から、温度感知器９に接触し脱気器Ｔに通
ずるみぞ５０を通り、流れ切換え装置８を経由してみぞ
５５に入り、より’８易に測定できる化合物へのグルコ
ースの転化が得られる酵素反応器２を通ってポンプ圧送
される。次いで透析物は酵素反応器２からみぞ６Ｂ、５
１−経由して測定二ニット３に接触するためにポンプ圧
送され、そこで前記化合物の濃度が校正液内の血液の濃
度の間接測度として測定される。その後透析物は、測定
ユニット３からみぞ７６を経て、第二接続部１５内の出
口３８に連通ずる図示されていない廃棄物容器ヘボンゾ
圧送される。

基準値（零値）°を得るため、みぞ５０からの透析物が
代９にみぞ５１を通シ酵素反応器２を過ぎて、この種の
基準値が得られる測定ユニット３へ直接にポンプ圧送さ
れるような位置に流れ切換え装置８がセットされる。

その後透析物は、みぞ７６を通υ第二接続部１５内の出
口３８を経由して、図示されていない廃棄物容器ヘボン
ゾ圧送される。

Ｂ、血液内のグルコースの測・定 この測定中、切換え弁１３は、管１１，１２が流路系統
に連通し、一方１校正液の管５と流路系統との間の連通
が遮断されるような位置にセットされる。容器から第二
接続部１５内の入口１９を経て管４内にポンプ圧送され
たへノ（リンは、第一接続部１４を経てカニューＶ１０
内で管１２に連通する管１１内にポンプ圧送され。

ソコテ、カニユーレ１０によって患者から引き出される
血液との混合が生起される。血液とヘパリンとの混合物
は、カニユーレ１０から管１２を通シ第−接続部ｉｎ通
ってみぞ２１内へ、また管６を通９第一接続部１４を経
由してみぞ２７ヘポンプ圧送される。混合物は、みぞ２
７から、透析器１とみぞ３４とを通υ、第二接続部１５
内の出口３８を経由して図示されていない廃棄物容器へ
ポンプ圧送される。それと同時に、透析液は５校正に関
連して前述したと全く同じようにしてポンプ圧送され、
それにより、透析器１内に半透膜を通して血液からのグ
ルコースの拡散が生起して、グルコースを含む透析物が
形成される。さらｖｃまた。透析物は。

透析器１からみぞ５０を経て、より容易に測定できる化
合物へのグルコースの転化が得られる酵素反応器２内の
みぞ５５へ、または酵素反・応益２からみぞ６８，５γ
を経由して前記化合物の濃度が血液内のグルコースの濃
度の間接測度として測定される測定ユニット３へ１選択
的にポンプ圧送される。その後透析物は、測定ユニット
３から第二接続部１５内の出口３８を経由して図示され
ていない廃棄物容器ヘボ／プ圧送される。あるいはまた
、透析物は、みぞ５０から流れ切換え装ｆｆＢを経由し
て直接にみぞ５１にポンプ圧送され、基準値を得るため
に酵素反応器２を過ぎみぞ５７を経由して測定ユニット
３に至る。次いで透析物は測定ユニット３からみぞ１６
を経由して第二接続部１５内の出口３８に連通ずる図示
されていない廃棄物容器ヘボ／プ圧送される。

廃棄物のほか、透析液とヘパリンと校正液との室を具備
する適切な容器の例がスウェーデン特許（スウェーデン
特許出願第 ８１０４１４６−７号）に説述される容器である。なる
べくなら、この容器には、スウエーデン特許　　　　（
スウエーデ／特許出願第８１０４１４７−７号）に説述
されるレベル・マークをそなえることが望ましい、好適
な切換え弁１３は本願と同日出願のスウェーデン特許出
願第８２０３６９６−３号に説述されるような弁であっ
てよい。

本発明による装置は、複合媒質内の低分子量化合物の濃
度の測定に適している。とくに１本装置は患者の血液の
濃度の測定に適しているが、血液以外Ω複合媒質１例え
ば微生物培養室、内の低分子量化合物の定量的および／
または定性的測定にもこれを用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の好適な実施例を示し、第２
図は第１図における装置の底面図で、第６図ないし第５
図は第１図および第２図の装置における流路系統を構成
するそれぞれのプレートの好適な実施例を示し、第６図
は透析器の１枚のプレートの好適な実施例を示す。 １：透析器　　　　　　　２：＃素灰応益３：測定ユニ
ット　　　　４：管 ５：管　　　　　　　　６：管 １：脱気器　　　　　　　９：温度感知器１６：頂部プ
レート　　　１１：中間プレート１８：底部グレート　
　　１′ａ：軟質プレート１“二流路　　　　　　　　
Ｐ：ボング孔代理人　浅　村　　　晧

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）流路系統を経て互いに連通ずる透析器（１）と、酵
   素反応器（２）と、測定ユニット（３）とを具備する複
   合媒質内の低分子量化合物の、濃度測定装置において、
   前記流路系統がプレート（１８）の片側に配置され且つ
   互いに積み重ねられた１枚以上のプレー）（１６）、（
   １７）によって被覆されたみそから成ることを特徴とす
   る濃度測定装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前記
   プレート（１８）が硬質材料で作られ、一方、隣接の被
   覆プレート（１７）が軟質材料で作られることを特徴と
   する濃度測定装置。 ３）特許請求の範囲第２項に記載の装置において。 軟質のプレート（１７）が硬質材料で作ら牡たプレート
   （１８）と頂部プレート（１６）との間に配置さ扛るこ
   とを特徴とする濃度測定装置。 ４）特許請求の範囲第６項に記載の装置において、前記
   の透析器（１）と酵素反応器（２）と測定ユニット（３
   ）とが硬質材料製のプレー）（１６）の上側に配置され
   且つ軟質のプレート（１７）とその上に載る硬質材料製
   のプレー）（１６）とにある貫通孔とを経由して前記プ
   レート内のそれぞれのみそに連通ずることを特徴とする
   濃度測定装置。 ５）特許請求の範囲前記各項のいず牡かの一項に記載の
   装置において、積み重ねら扛たプレート（１６）、（１
   γ）％　（１８）がリベット接合、ねじ接合、または浴
   接接合によシ加圧してクランプされることを特徴とする
   濃度測定装置。 ６）特許請求の範囲第２項ないし第５項の何社か一項に
   記載の装置において、軟質のグレート（１１）が、その
   上に載る硬質材料製のプレート（１６）のそｎぞれの孔
   に、締シはめされる貫通栓の形で延在することを特徴と
   する濃度測定装置。 ７）特許請求の範囲前記各項のいずれかの一項に記載の
   装置において、本装置が、頂部プレート（１６）と中間
   プレート（Ｉ　Ｔ）との間に配置され透析器（１）から
   流れるようにされた透析液に接触する温度感知器を具備
   することを特徴とする濃度測定装置。 ８）特許請求の範囲前記各項のいずれかの一項に記載の
   装置において、流路系統が、前記プレート（１６ン、（
   １γ）％　（１８）を貫くポンプ孔（Ｐ）の上に配置さ
   れたポンプの一部または管（４）、（５）、（６）によ
   って遮断されることを特徴とする濃度測定装置。 ９）特許請求の範囲前記各項のいずれかの一項に記載の
   装置において５本装置が、中間プレート（１γ）と頂部
   プレート（１６）とを貫く孔から成り疎水性の膜でおお
   われた脱気器（Ｔ）を具備することを特徴とする濃度測
   定装置。 和）％許請求の範囲前記各項のいずれかの一項に記載の
   装置において、前記透析器（１）が、流路（１“）を備
   えた軟質プレート（１’ａ）と前記流路をおおう半透膜
   とを具備し、それによって軟質プレートと半透膜とが硬
   質の底部プレートと硬質の頂部プレートとの間にクラン
   プされると同時に膜の各側にそれぞれ複合媒質と透析液
   との耐密性の流れ通路を形成することを特徴とする濃度
   測定装置。 １１）特許請求の範囲第１０項に記載の装置において、
   硬質の底部プレートが硬質プレート（１６）の一部であ
   ることを特徴とする測度測定装置。 １２、特許請求の範囲前記各項のいずれかの一項に記載
   の装置において、酵素反応器が硬質プレート（１６）上
   に取外し自在に配設されることを特徴とする濃度測定装
   置。