JPS6329620A - 流体中の気体成分の濃度を吸収によって測定するためのセンサ− - 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） 本発明は流体中の気体成分の濃度を吸収により測定する
ためのセンサーに関し、好ましい実施態様においては、
血液中の二酸化炭素の分圧を生体内で測定するためのフ
ァイバーオプティックスプローブに関する。

血液ガスの分析はほとんど総ての病院患者について手術
中及び手術後の両方で行なわれる。その分析は主として
３種のパラメーター、即ち酸素及び二酸化炭素の分圧（
ＰＯ２及びＰＣＯｚ）、及び水素イオン活性度の負の対
数（ｐＨ）に関する。

これらの３種のパラメーターは患者の心１ｉｉｉ能、呼
吸機能及び循環機能並びに代謝の良好な指標を与える０
代謝の老廃物である二酸化炭素は循環系を通って移動し
、そして呼吸系を通して排除されるので、血液中の二酸
化炭素の水準の監視のみでこれらの総ての系における適
切な機能の良好な指標を与える。

（従来の技術） 血液を患者から抜き取った後に（生体外で）血液サンプ
ルを分析するための幾種類かの高性能な血液ガス分析器
は商業的に入手できる。血液サンプルの抜き取り及びそ
の後の分析は厄介であり且つ時間を浪費し、また患者の
血液中に溶解しているガスの濃度を連続的に監視するこ
とを考慮に入れていない、血液ガスの測定が患者で直接
に（生体内で）行なわれ、そのことによって生体外技術
に固有の諸々の困難や浪費３避けることな可能にするシ
ステムが多年にわたって必要とされてきている。

従来技術での提案の中には、血液ガスを連続的に監視す
るために留置ｔｉプローブを使用することがあった。そ
の生体内電極プローブはまだ容認されていない、電極プ
ローブの２つの主要な不利益は体内に電流を通すことの
危険及び電極を適当に基準化することにおける困難であ
る。

また、生体内測定について提案された技術の中には、フ
ァイバーオプティックスシステムを使用することがある
。ファイバーオプティックスシステムにおいては、適切
な光源がらの光が光伝送性繊維に沿ってその遠位端に移
動し、その遠位端において、プローブの挿入されている
媒質の成分と光との間の相互作用によって、又はプロー
ブチップ中に収容されており且つ媒質中の成分に感応す
る（即ち、媒質中の成分によって変性される）物質との
相互作用によって引き起こされる何かの変化を受ける。

その変性された光は同一の又は他の繊維に沿って戻って
、帰還光信号を解明する光測定器に入る。

ファイバーオプティックスセンサーは幾つかの潜在的な
利益を提供すると思われる。ファイバーオプティックス
センサーは安全であり、体内に電流を通さない、光学繊
維は非常に小さく且つ可撓性であり、それで心臓の非常
に小さな血管中に配置することができる。用いられる物
質（即ち、プラスチック、金属、及びガラス）は長期の
移植に適している。ファイバーオプティックス検出に関
しては、現存する光学測定技術は高度に局所化された測
定を提供するのに適合できるだろう、光強度の測定値は
標準のアナログ及びディジタルの電気回路構成要素又は
マイクロプロセッサ−による直接の読み出しのために処
理できるであろう、しかしながら、留置ファイバーオプ
ティックスセンサーの潜在的利益は長らく認識されてき
ているけれども、それらはまだ実行可能な商業的製品と
して実現されていない、その主要な諸困難の１つとして
、使捨てにできるように比較的簡単に且つ経済的に製作
できる十分に小さい大きさのセンサーの開発にあった。

従来技術で提案された１つのタイプの生体内ファイバー
オプティックス血液ガスセンサーは光を直接に血液中に
伝送することを伴っている。光はその繊維を伝わり、そ
してその遠位端でその繊維から離れて血液と直接に相互
作用し且つ血液の何かの特徴的な分光特性を帰還信号に
よって逆戻りに伝えるままにされる。このタイプの吸収
センサーはＭａｎｕｃｃｉａ　等の米国特許第４，５０
９．５２２号に記載されており、その場合に、２つのチ
ョツプドファイバーの端と端との間を流れる血液を通っ
て入射光線が伝わる際に、又は繊維の遠位端と、間隔を
置いて配置された鏡との間を流れる血液を通って入射光
線が伝わる際に、吸収が生じる。これらの装置は複雑で
あり、しかも製作が困難である。

血液中のビリルビン濃度を測定するための同様なファイ
バーオプティックスセンサーはＣｏ　ｌ　ｅｍａｎ等に
より“Ｆｉｂｅｒ　　０ｐｔｉｃ　　Ｂａ５ｅｄ　　５
ｅｎｓｏｒ　　ＦｏｒＢｉｏａｎａｌｙｔｉｃａｌ　　
＾ｂｓｏｒｂａｎｃｅ　　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ”
、　５６＾ｎａ１．　Ｃｈｅｗ、　２２４６〜２２４９
　（１９８４）に記載されている。その著者は、真の吸
光度値を得るためには適切に限定された光路長をもつサ
ンプル室が必要であると述べており、また彼等は非常に
小さい大きさを達成するために単一光学繊維をもつセン
サーを提案している。そのＣｏ　ｌ　ｅｍａｎ　等のセ
ンサーは社中に且つその針の遠位端から間隔を置いて配
置されている光学繊維、その針の端に配置されたアルミ
ニウム箔反射鏡、及びその繊維の遠位端と反射鏡との間
で針内に定められた室中に血液を流入させることのでき
る社中の穴からなる。その針及び繊維のアセンブリーを
次いで大きな寸法の社中に挿入する。この装置もまた構
成することが困難であり、また硬質針を使用しているの
で、針が血管を通って前進することが妨げられる。

他のタイプの提案された血液ガスセンサーにおいては、
測定すべきガス成分を血液から分離し、その間に分光測
定を行っている。繊維の遠位端に室を形成するためにガ
ス透過性膜が用いられる。

分光測定はその室内でその拡散成分に関して直接に又は
その室に収容されている中間試薬に関してのいずれかで
行なわれる０例えば、ｌ′１ａａｓｅの米国特許第４．
２０１．２２２号には、円柱形ハウジング及び膨張性半
透膜によって形成された吸収室（この室内で直接の吸光
度測定が行なわれる）を遠位端にもっている光学カテー
テルが記載されている。その半透膜は酸素及び二酸化炭
素を室中に拡散させるシリコーン［ｓｉｃ］ゴムである
。光が逃げないようにするために真空蒸着された金又は
アルミニウムの反射性被膜を半透膜の内面に付与する。

１つは酸素による吸収のための可視赤色光であり、そし
てらう１つは二酸化炭素による吸収のための赤外線であ
る２つの光源を交互に繊維にパルスする。その弾性的に
変形できる半透膜もまた血圧及びパルス繰返数の監視を
可能にする。しかしながら、これもまた、硬質サンプル
室は小さな大きさで構成することが困難である。

中間試薬を収容しているファイバーオプティックスＰＣ
○２センサーはＧ、　Ｖｕｒｅｋ等により“＾Ｆｉｂｅ
ｒ　０ｐｔｉｃ　ＰＣＯ２５ｅｎｓｏｒ’、１１＾ｎｎ
ａｌｓ　ｏｆＢｉｏｍｅｄｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
ｉｎｇ　４９９〜５１０　（１９８３）に記載されてい
る。そのセンサーはプラスチック繊維製て゛ありそして
フェノールレッド−Ｋ　ＨＣＯｓ　２容液の充填された
シリコーンゴム管をその遠位端にもっている０周囲のＰ
ＣＯ□は、フェノールレッドの光学的伝送性に影響を及
ぼす炭酸水素塩Ｋｍ液のｐＨを謝罪する。その得られる
電気信号はある範囲にわたってＰＣＯ２に直線的に関連
していると言われている。しかしながら、検量線におけ
るシフトに関しての問題は可撓性シリコーンゴムの変形
に起因して知られている。

蛍光中間試薬を利用するＰｏ２センサープローブはＰｅ
ｔｅｒｓｏｎ等の米国特許第４，４７６．８７０号に記
載されている。染料蛍光を酸素で消滅させるという原理
で作用するそのプローブは、繊維用のジャケットとして
役立つ多孔質ポリマー管部分で終わっている２つのプラ
スチック繊維を含む。

その管には吸着性ポリマービーズ上に置かれた光励起性
蛍光染料が充填されている。そのポリマー吸着剤は、シ
リカゲルのような無機吸着剤で見いだされている湿度感
応性の問題を避けると言われている。これも又、このジ
ャケット及びビーズの形状を小さな大きさで構成するこ
とが困難である。

更に池のアプローチはＢｕｃｋｌｅｓ　　の米国特許第
４．３９９，０９９号及び第４，３２１．０５７号に提
案されている。生化学分析用のＢｕｃｋｌｅｓ　の装置
においては、光学繊維自体が、分光変化が生じる媒質と
して役立つ、繊維（これは関心のある血液ガスを透過さ
せる）はガスを吸収する。その吸収されたガスは、繊維
の出口端から出てくる光に対して、繊維と接触している
サンプル流体中のガスの濃度に比例して影響を及ぼす、
しかしながら、繊維はガスを透過させるので、吸収が生
じる範囲の光路長を調節する方法がない、たとえ非透過
性被膜が繊維の固定された部分以外の総てを被覆したと
しても、被分析物が所定長さのｍ維に沿って浸透する（
このことによって不定長さの測定を引き起こす）ことを
防止する方法がない。光路長の知識なしでは、正確な吸
光度測定は行うことができない、その他の実施態様にお
いては、分光変化は、光学繊維を取り囲んでいる１個又
は２個以上のさや（これは中間試薬を含有していてもよ
い）中で生じる。

（発明が解決しようとする問題点） このように、生体内ファイバーオプティックスセンサー
に対する大きな要求にも拘わらずに、提案されたセンサ
ーはいずれも商業的な成功と収めていない、一般的には
、それらは信頼性がないか又は製品製作技術に適合しな
いかのいずれかである。サンプル室を伴う装置は、血管
中での使用に必要とされる小型に作ることが不可能では
ないにしても困難である。その他のセンサープローブは
狭い血管中に通すのに十分なようには可撓性ではない。

本発明の目的は、体液中の気体成分の濃度（例えば、血
液の二酸化炭素濃度）の連続した実時間監視のための生
体内センサーを提供することにある。

本発明の他の目的は、小さな血管及び体腔中に容易に進
入することのできる非常に小さくて可撓性のファイバー
オプティックスカテーテルを提供することにある。

更に他の目的は、信頼性があり且つ製品製作技術に適合
するファイバーオプティックスセンサーを提供すること
にある。

更にその上の目的は、信頼性のある吸光度測定を得るた
めに吸収のための固定光路長をもつセンサーを提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明に従って、流体中の気体成分の濃度を吸収によっ
て測定するための装置が提供され、この場合にその気体
成分は所定の波長範囲内にエネルギー吸収ピークをもっ
ている。その装置は導波路手段、例えば光学繊維又は中
空又は液体充填導波路を含んでいる。導波路手段は所定
の波長範囲内の入射エネルギー信号を受けるための入口
開口、及び放射エネルギー信号を放射するための放射開
口をもっている。導波路手段は所定の波長範囲内のエネ
ルギーを実質的に通過させる。導波路手段の一部セグメ
ントは、気体成分を透過させる固体物質で作られた固定
長さの本体からなる。導波路手段の残りの部分は気体成
分念実質的に透過させない、導波路手段は、そのセグメ
ントが流体に暴露されてガス成分がそのセグメントにし
み込みそれで固定長さの本体に沿った入射エネルギー信
号を吸収し、そのことによって放射エネルギー信号の強
度を流体中の気体成分の濃度に比例して減少させること
ができるように構成され、配置される。入射エネルギー
信号と放射エネルギー信号との強度の差は流体中の気体
成分の濃度３求めるのに用いられる。

好ましい実施態様においては、センサー装置は可撓性カ
テーテル中に配置され、それで体液中の気体成分濃度の
連続した生体内監視のために、体腔（例えば血管）中に
挿入できる。好ましくは、導波路手段は、カテーテルか
非常に小さな直径に作られることを可能にする単一光学
繊維である。

好ましくは、そのセグメントは、その光学繊維の遠位端
に直接に付着している固体ポリマー物質の同軸円柱から
なる１反射性被膜が、エネルギー信号３又射してセグメ
ントを通して戻し、光学繊維に沿って検知器に行かせる
ために、そのセグメントの遠位端を被覆している。−層
好ましくは、光学ｌａ維に１寸着した表面を除いてセグ
メントの総ての外面はセグメントの導光特性を維持する
ために反射性金属被膜で少なくとも部分的に被覆される
が、それにもかかわらずにガスをその被膜を通してセグ
メント中に透過することを可能にする。

正確な吸光度測定を得るためには、エネルギーが気体成
分によって吸収される範囲の光路長が知られ且２固定さ
れるようにセグメントが固定長さをもつことが必須であ
る。光学ｍ維は気体成分を透過させないので、それは吸
収の生じる範囲の光路長に寄与しない、濃度の変化に対
して容易に検知できる強度変化を獲得するために、測定
すべき濃度及び気体成分の吸収係数に基づいて光路長が
選択される。

好ましい実施Ｒ様においては、センサーは二酸化炭素濃
度の測定に適合する。二酸化炭素はその他の生理学的気
体（例えば、酸素及び水蒸気）との関連で赤外線領域に
スペクトル的に孤立した吸収ピークをもっている。従っ
て、このセンサーは血液の二酸化炭素濃度の生体内測定
のためのような生理学的環境で特に有用である。二酸化
炭素についての所定の吸収波長範囲は約４．１〜４．４
μ論であり、−層特定的には約４．１６〜４．３６μｍ
である。この波長範囲で実質的に透過性であり且つ二酸
化炭素を透過させない赤外線伝送性繊維は入手できる。

二酸化炭素を透過させ且つ吸収波長範囲に対して実質的
に透過性であるガス透過性セグメントを定めるのに適し
たポリマー物質もまた入手できる。

生体内ＣＯ２センサーの特に好ましい実施態様において
は、重金属弗化物ガラスのような皐−の赤外線伝送性繊
維が用いられる。ポリマー物質製固体円柱体は繊維の遠
位端に直接に結合され且つそれと同軸である。好ましい
ポリマーはシリコーンであり、これは高い二酸化炭素透
過度値をらち且つその吸収波長範囲で実質的に透過性で
ある。

反射性金属被膜がその円柱体の遠位端に、−層好ましく
は円柱体の導光特性を維持するために円柱体の外面の大
部分に設けられている。その複合した繊維及びセンサー
は、狭い血管のような体腔内にセンサーを位１させるた
めに可撓性カテーテル内に挿入することができる。

本発明は更に、流体中の気体成分の濃度を吸収によって
測定する方法を包含する。その方法はポリマー本体を気
体成分含有流体と接触させ、その本体を赤外線に暴露し
、そしてその本体中での気体成分による赤外線吸収を測
定することからなる。その本体は、気体成分に対してか
なりの親和性をもち且つ気体成分の吸収波長での赤外線
に対して実質的に透過性である総ての種々の天然又は合
成の高重合体製であり得る。その方法は二酸化炭素、水
蒸気、亜酸化窒素、ハロゲン化炭化水素、エチルアルコ
ール、又は麻酔ガスのような気体の濃度を測定するのに
有用である。

本発明の好ましい実施態様は体液（例えば、血液）中の
二酸化炭素の濃度を生体内で個宛するためのセンサーか
らなり、この場合に、そのセンサーは単一の光学繊維導
波路を含んでおり、その−端にはガス吸収領域を定める
固定長さのポリマー物質製円柱状本体が付着している。

その光学繊維及び本体は両方共二酸化炭素についてのエ
ネルギー吸収ピークに対して実質的に透過性である。そ
の本体は二酸化炭素を透過させるが、一方その光学繊維
は二酸化炭素を実質的に透過させない、その本体の遠位
端には反射性被膜が設けられている。入射エネルギー信
号は光学繊維の近位端中に向けられ、そして光学繊維に
沿って遠位端にそして次いで本体中に伝送される。その
入射エネルギー信号は固定長さの本体に沿って第一の通
過を行い、その反射性被膜で反射され、そして戻って固
定長さの本体に沿って第二の通過を行い、次いで光学繊
維に伝送されて光学繊維の近位端に戻されそして検知器
に向けられる。このようにしてセンサーは固定長さの本
体の２倍に等しい既知の固定吸収路長を提供する。この
路長を知り、二酸化炭素に対するその本体の吸収係数を
知り、そして入射エネルギー信号に関連しての放射エネ
ルギー信号の強度ご測定することで、二酸化炭素の分圧
を計算することができる。

好ましい実施態様は生体内用のファイバーオプティック
スＣＯ２センサーに向けられるが、本発明は生体内セン
サーに限定されるものではなく、二酸化炭素センサーに
限定されるものでもなく、ファイバーオプティックス導
波路手段に限定されるものでもない０例えば、中空又は
液体充填導波路のような非繊維導波路手段を用いてもよ
い、主要な要件は、導波路手段が被測定ガスを透過させ
ないことである。もしも光学繊維を用いるならば、束に
された多数の繊維を用いることができる０代わりうる他
の方法としては、ガス透過性セグメントを２つのガラス
繊維の隣接端間に挿入し、一方の繊維を入射エネルギー
源に導きそして第二の繊維を検知器に導くことができる
。従って、ガス透過性セグメントを非透過性導波路手段
の遠位端又はその長さに沿ったその他の任意の点のいず
れかに配置することができ、そしてセグメントを通過し
て部分的に吸収された信号を検知器に戻すために反射性
被膜よりはむしろ第二の光学繊維を用いることができる
。加えて、スペクトル的に孤立した吸収ピークをもつそ
の他のガスも本発明のセンサーで測定することができる
。

本発明の好ましいファイバーオプティックスセンサー及
び関連した装置を第１図に示す、センサーは、近位端１
２及び遠位端１４をもつ光学繊維１０を含む、更にセン
サーは第一端１８及び第二端２０によって限定された所
定長さの固体本体１６を含む、その第一端１８は光学繊
維の遠位端に隣接して配置され、また第二端２０は内側
方向に反射する表面２２をもっている。

第１図においてセンサー繊維の左にある装置は放射線源
３０、検知器３２、及び種々の光学要素からなる。好ま
しくは、黒体放射体のような不可干渉性エネルギー源は
広帯域放射線を作り、これがレンズ３４によって部分的
に集められ、平行にされる。そのレンズからの平行にさ
れた信号は狭帯域フィルター３６によって受け取られ、
このフイルターは、測定すべき気体成分が選択的に吸収
する所定の波長範囲の一部又は全部を含む狭いセグメン
ト以外は、源からの殆ど全部の放射線を排除する。この
狭帯域の信号は第二レンズ３８によって繊維の近位端で
面に像が遣られる。その放射線は繊維の遠位端に伝わり
、その場所でその放射線は本体１６によって限定された
ガス吸収性領域中に直接に入る０次いでその放射線は鏡
化された逆行反射鏡２２にぶつかりそしてその経路を後
戻りして繊維１０及びレンズ３８を通って部分的反射鏡
４０にそし゛ζ第三レンズに行く、この第三レンズは放
射線を検知器３２の活性領域に集める。

その戻りの信号は、ガス吸収性領域中で気体成分の濃度
に比例して、所定の波長範囲にわたって強度の減少とな
る。その検知器は放射信号の強度を測定する。その検知
器の出力をそのシステムについての検量線と比較するこ
とによって、気体成分の濃度を決定することができる。

検量線は、既知濃度の気体成分についてそのシステムで
少なくとも２個の測定を行い、そしてこれらの点によっ
て決定される線を作図することによって決定される。気
体成分が存在しない場合の検知器の出力は（入射信号）
−（システムの何かの損失）の強度を構成する。この最
初の一回限りの検量線の作成の後に、操作中のシステム
の光学整合及びシステム損失を連続的に監視するために
、所定の波長範囲の外の参照エネルギー信号を吸収信号
と共に送りそして別個に検知することができる。

好ましいセンサー本体１６は第２図に示されている。ガ
ス吸収性領域６０は固体ポリマーの円柱形本体からなり
、この円柱形本体はその近位端６２において光学繊維１
０の遠位端の出口面に直接に結合している。その領域６
０は光学繊維と実質的に等しい直径をもっている。ガス
透過性ポリマー物質は対象とする気体成分に対しての高
い溶解度値をもっており且つその気体成分の吸収ピーク
によって限定される所定の波長範囲で光学的に透過性で
ある。その領域６０はその遠位端６４において平らな反
射性金属被膜６６で被覆されており、好ましくは、本体
の導光特性を維持するために、近位端６２を除いて本体
の全外表面を非常に薄い反射性被膜６８で部分的に被覆
する。金属（例えば、アルミニウム、金、銀又はニッケ
ル）のそのような部分的且つ非常に薄い（例えば、２〜
５μ）被膜は電気めっき又は真空蒸着によって、反射性
でありしかもガス透過性でもあるように形成するこ、と
ができる。

本発明のファイバーオプティックスセンサーは第４〜６
図に示されているように、可撓性カテーテルによって血
管又は体腔中に挿入することができる。そのカテーテル
は細長い可撓性本体１０２で作られており、例えば、ポ
リウレタン又はポリ塩化ビニルのような適切なプラスチ
ック物質から押し出すことができる。その本体１０２は
、センサーの光学繊維１１０を閉じ込めている第一内腔
１０４及び液体注入用の第二内腔１０６をもっている。

内腔１０４及び１０６の両方共それらの遠位端で開口し
ている。

カテーテルの近位端は、カテーテル本体１０２にしっか
りと固定されている成形継手１２０を含んでいる。一対
の可撓性管１２２及び１２４が継手１２０の近位端から
突き出している。管１２２は光学繊維１１０を受け入れ
るのに適しており、光学繊維は継手１２０を通過して延
びている。管１２２の近位端には連結器１２６が設けら
れており、この連、結器は光学繊維１１０の近位端に連
結している。光学繊維１１０の近位端が放射エネルギー
を受け取りそしてそれを光学繊維の長さに沿って光学繊
維の遠位端に伝送することができるように、連結器１２
６はく１２７で図式的に示されている）レーザー又は黒
体放射体のような放射エネルギー源の装備に適している
。

小さな内腔１０４はカテーテル本体１０２の遠位端から
後方に削りとられており、そして大きな内腔（１０６）
は小さな内腔の開口がら遠位的に延びたままにされてい
る。光学繊維１１０は小さな内腔の開口端を僅かに越え
て延び、そして適所でエポキシ樹脂で接着されている。

このことは光学センサーが血液と接触することを可能に
する。

カテーテルの近位端にあるその池の管１２４は継手１２
０３通してカテーテル本体１０２の第二内腔１０６と連
結しており、そして好ましくは慣びカテーテル本に１０
２の間に定められた経路は患者の血管又は体腔の遠位領
域（この場所にカテーテルの遠位端がＩｉ置している〉
との連結を提供する。それは流体が遠位領域へ並びに遠
位領域から流れる通路を提供し、又圧力測定並びに種々
の流体の注入又は排出を行うための手段を提供する。

本発明のセンサーは流体サンプル中の二酸化炭素濃度を
決定するのに特に有用である。二酸化炭素は、気相状怒
において、２．３４９ｃｍ−’　（４，２５７μＩＩＩ
）に集中した強烈な且つスペクトル的に孤立した吸収包
路線をもっている。その包路線は第３図に示されている
ように実質的に約４．１６〜約４．３６μｍの波長範囲
内にある。この包路線は何百かの分離している相接した
間隔の狭いバンド又は線でｆｔられている。非減圧でそ
の池の生理学的に重要なガスと混合する時には、衝突及
び相互１を用に起因してその分離している線はある程度
は広がり且つ混じり合う、しかしながら、その包路線は
、約半分程度の、即ち約０１μｍのスペクトル幅をもつ
入射信号によって容易に検知できるように、約０．２μ
…の十分に狭いバンドの範囲内に留どまる。黒体放射体
のような広帯域源の出力は濾過してそのようなスペクト
ル幅を作ることができる。

個々の二酸化炭素吸収線の１つの周波数と一致するよう
に入射信号を作ることのできるレーザー源く例えば、同
調可能な鉛塩ダイオードレーザ−）がある、しかしなが
ら、そのような狭いバンドのための周波数調整を維持す
ることは困難である。

それ故に、周波数調整を保持することが容易であるとい
う理由で且つ源が一層安価であるという理由で、全包絡
線をカバーするために０．１μｍ０以上のスペクトル幅
をもつ広帯域源を用いることは多くの場合に好ましい。

その最大において、ＣＯ２吸収包絡線の吸収係数は約１
００ｃｍ−’ａｔｉ＋−’である。この値はＣＯ２ノ路
長２１１分圧４０ｍｍ）Ｉｇで輩−光学吸光度をもたら
すであろう。血液中の二酸化炭素の分圧は典型的には４
Ｑ＋ｍｎＨｇである。

二酸化炭素はこのスペクトル的に孤立した、大きな吸収
係数？もった吸収包絡線をもっているので、二酸化炭素
はその池の生理学的ガスの存在下でも吸収技術によって
首尾よく検知することができる。第３図に示されている
ように、二酸化炭素は、約４．２６μｍに集中し且つ約
４，１６μ論から約４．３６μｍに広がっている吸収波
長範囲をもっている。

二酸化炭素を透過させるがしかしこの波長範囲では実質
的に非吸収性である本体物質が選択される。適した物質
はシリコーン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチ
レン、セルロース、ポリブタジエン、ポリ（メタクリル
酸メチル）、及びポリカーボネートのような合成又は天
然の高重合体である。好ましい物質はシリコーンである
。

シリコーンは珪素原子に結合した種々の有機基をもつ交
互の珪素原子及び酸素原子からなる構造に基づいた広大
な且つ周知の群のオルガノシロキサンポリマーである。

シリコーンはガス透過性が大きいのでシリコーンが好ま
しい。例えば、ポリジメチルシロキサンは３０℃での二
酸化炭素透過度１”４０ＣＣ３゜（Ｓ　、Ｔ　、Ｐ　、
＞　／ａｍ２／ａｍ／ｓｅｃ／ｃｎＨｇＸ　１０　”を
もつと報告されている。シリコーンは接着性であり、そ
れで光学繊維の遠位端に直接に結合することができると
いう理由ででもシリコーンが好ましい。

好ましい物質は、Ｄａｌｌ−ＣｏｒｎｉｎｇＣｏｒｐ、
、　Ｍｉｄｌａｎｄ。

ＭｉｃｈｉＨａｎによって、名称ＭＤχ４２１０、ロッ
ト＃ＨＨ１２５４２９として販売されているシリコーン
接着剤である。第３図に示されているように、路長２Ｉ
ＩＩ＋１のこのシリコーン接着剤は二酸化炭素吸収波長
範囲全体にわたって６０％よりも大きい百分率透過率を
もっている。

シリコーン接着剤の本体は光学４！ＩｔＩｌｉの遠位端
で成形によって形成することができる。好ましくは、シ
リコーン本体は長さ１−であり、遠位端において反射性
被膜で被覆されて２１の吸収路長３作る。路長２１は４
Ｃ１ｍｓ＋ＨｇのＣＯ２で入射信号の約５０〜６０％分
吸収することが見いだされている。′ｉ４度測定を行う
時には、その百分率吸収範囲の中間で出力信号を発生さ
せることが好ましい。

何故ならば、そのような測定が一層正確であるからであ
る。従って、約２５〜７５％吸収の範囲内での測定が好
ましく、−層好ましくは３０〜７０％吸収である。

必要ではないが、二酸化炭素を透過させる本体は血液の
ような流体サンプル中に存在する総てのガスを多分透過
させるはずである。しかしながら、その他のガスがＣＯ
２吸収波長領域中の放射線を吸収しない限りは、それら
は戻り信号の適切な波長部分の強度に影響を及ぼさない
。

ＣＯ２による吸収がその本体の固定路長に沿ってのみ生
じ、ＣＯｉがその本体から光学繊維中に拡散している幾
らかの不定長さの光学ｍ維に沿っては生じないように光
学繊維は二酸化炭素を実質的に透過させてはならない、
更に、強度の減少がＣＯ２による吸収に起因し、そのシ
ステム内のその他の損失に起因しないように光学繊維は
所定の波長範囲で実質的に透過性である。適した光学繊
維としては弗化物ガラス、カルコゲン化物ガラス、塩化
物ガラス、ハロゲン化銀、及びハロゲン化カリウムがあ
る。好ましい光学繊維は、幾つかの点でシリカよりも優
れている光学特性及ぼ機械特性をもった重金属弗化物（
ＨＭ　Ｆ　）ガラスから成る弗化物ガラス製である。こ
れらのガラスは赤外線領域において非常に高い透過率を
もっている。そのようなＨＭＦガラスの説明については
、Ｔ、　　Ｃ。

Ｔｒａｎ　等の雑文″’ｄｅａｖｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｆｌ
ｕｏｒｉｄｅ　Ｇｌａｓｓｅｓ＾ｎｄ　Ｆｉｂｅｒｓ　
：＾Ｒｅｖｉｅｗ乙Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＬｉｇｈＬ
ｍａｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、　Ｖｏｌ、　ＬＴ−２
Ｎｏ、５．１９８４年１０月を参照のこと、好ましいＨ
ＭＦ光学繊維はＬｅ　ＶｅｒｒｅＦｌｕｏｒｅ、２．１
．Ｄｕ　Ｃｈａｗ＋ｐ　ＭａｒＬｉｎ、Ｖｅｒｎ−Ｓｕ
ｒ−Ｓｅｉｃｈｅ。

３５７７０　Ｓｔ、、Ｅｒｂｌｏｎ、Ｆｒａｎｃｅから
入手できる。その光学繊維は１５０μ−直径の心と２０
０μｍ直径のクラッドとからなり、その両者共弗化ジル
コニウムガラスで作られている。Ｕ■で硬化されたアク
リレート被膜がそのクラッドの回りに設けられている。

その光学繊維の損失は１〜４μ−の間では１ｄＢ／ｍ以
下であると報告されている。第３図に示されているよう
に、１ｍの長さのこの光学繊維はその最初の波長範囲に
おいて４０ｍｍＨｇのＣＯ２で７０％より大きい百分率
透過率をもっている。

赤外線源は、放射線の少なくとも一部が所定の波長領域
内にある該放射線を作ることができなければならない、
更に、エネルギーが二酸化炭素によって失われ且つエネ
ルギーが伝送で失われるにも拘わらずに、検知器が戻り
信号を識別できるように戻り信号が十分な強度となるよ
うにその源は十分なエネルギーを光学繊維にもたらすこ
とができなければならない。

適した赤外線検知器はセレン化鉛であり、これは４μ輪
近くにピーク検知性ともち、室温で用いることができ、
そして全く安価である。その検知器物質は典型的なＮＥ
Ｐ　（雑音等価パワー）１０−”Ｗをもっており、それ
で受信光学パワーレベル約１０−’Ｗは合理的な信号対
雑音の比を与える。

そのような検知器と一緒に用いるためには、約１０ｃｌ
ＢがＣＯ□によって失われ且つ少なくとも１０ｄＢが検
知器への戻りで失われるので、赤外線源は少なくとも約
１０−ｓＷを光学繊維にもたらすことができなければな
らない、このレベルの放射は不可干渉性源で可能であり
、また最小の１００μＷレーザーで容易に得られる。

適した不可干渉性源は、４μ−でのスペクトル放射輝度
１０５Ｗ　／　（ｍ　２・３「−μ１１）をもつ３００
０に黒体放射体である。この放射体に接触している典型
的な１００μ醜直径の繊維はその１０−’ｗ”面になス
ペクトルセグメントは二酸化炭素バンド（０゜１μ請）
のおよそ半値幅である。このバンドの外側の総ての放射
線を簡単なフィルター又は分散装置によって捨てると、
そのフィルターの損失が５ｄＢを超えないならば、フィ
ルターで約１０−５Ｗとなる。

代わりに用い得る他の方法としては、赤外線源としてレ
ーザーを用いることができる。レーザー源を用いると狭
帯域フィルター３６の要求が排除されるが、エネルギー
を繊維にもたらすために集束レンズ３８はまだ必要とさ
れる。費用が是認される場合には、レーザー源は検知器
で一層高いパワーで一層少ない雑音の信号をもたらすの
で、レーザー源が好ましい。

鉛塩、又はカルコゲン化鉛のような半導体レーザーは赤
外線スペクトル全体にわたって動作するように製作する
ことができる。４．２５μｍ付近で５００μＷの出力で
動作するＰｂＳ１□Ｓｅｘの組成物は商業的に入手でき
る。これらのレーザーは約１０−’ａｍ−’の非常に狭
い線幅をもっている。しかしながら、その出力波長は高
度に温度感応性であり、十分に制御された低温環境を必
要とする。

従って、この源は制御された温度条件下でのみ有用であ
る。

その他の半導体レーザーとしては、Ｇ　ａ　Ｓ　ｂ基体
にマツチした格子であり得る４、３μ鴎に相当するバン
ドギャップをもっているダブルへテロ構造のＡ　Ｉ　Ｇ
　ａ　Ａ　ｓ　Ｓ　ｂのような第■〜■族合金がある。

同じく、そのような装置は多分室温未満で操作する必要
がある。

その他の適したレーザー源は、慣用の１０μ論ＣＯ□レ
ーザーの簡単な変型であるカスケードタイプのＣＯ２レ
ーザーである。これらの内で最も小さく且つ最も簡単な
ものは、１つ又は幾つかのこれらの近接して位置する線
で約１００ｍＷを引き渡すことができる。必然的に、そ
の利用できるレーザー周波数は、Ｃｏ２吸収バンドを構
成している周波数から僅かに中心が外れており且つその
周波数の間に入っている。実際上、レーザー出力のスペ
クトル包路線が大きく重複するとしても、レーザー出力
は実質的な長さの低圧ＣＯ□ガス中を損失なしで通過す
る。しかしながら、合計圧力で０．３気圧の血液ガス及
び水蒸気のサンプルは吸収線を十分に広くさせてその吸
収を評価できるレベルまでもっていく、従って、４．３
μ論ＣＯ２レーザーは、二酸化炭素が生体内での使用の
間のようなその他の血液ガス及び水蒸気の存在下で測定
されるべきである場合の適したエネルギー源を提供する
。

未知濃度のある種の成分を含有する固定長さの本体にエ
ネルギー信号を通すことによって引き起こされる強度の
変化を測定することにより、その本体の長さ及びその成
分についての吸収係数が知られている場合にはその成分
の濃度を決定することができる。ベールの法則として知
られている相互関係は次の式を提供する： （式中、■。は入射エネルギー信号の強度であり、■は
放射即ち戻り信号の強度であり、εは成分についての吸
収係数であり、ｌは本体を通るエネルギー信号の路長で
あり、そしてＣは容積当たりの分子数で表した成分の濃
度である。比Ｉ／ＩＯの逆数の対数は吸光度としても知
られている。）本発明の実施態様を例示するセンサーに
おいては、その路長は本体の長さの２倍である。Ｉ／Ｉ
。

の比は検知器によって決定される。その最大においては
、二酸化炭素の所定の波長範囲についての包路線の吸収
係数は約１００ｃｓ＋−’ａｔｅ−’である。

この値は二酸化炭素の路長２１、適切な分圧０゜０５気
圧で単一の光学吸光度をもたらす。路長はＣＯ２の生理
学的濃度で約０．３の強度比をもたらすように設定する
ことができる。もしも路長が短すぎるか又は濃度が低す
ぎるならば、適切な読み取りには不十分な吸収が起こる
ために、その強度比はほぼ１であろう、あるいは又、路
長が長すぎるか又は濃度が濃すぎるならば、完全な吸収
があるので、強度比は０に低下する。従って、強度比の
観察可能な変化を発生させるために濃度レベル及び路長
に基づいたこれらの外側限界の間のどこかに路長を設定
しなければならない、この範囲が０．２０〜０．８０の
間にあることが好ましく、−層好ましくは０．３０〜０
．７０の間である。

本発明のその他の態様に従って、液体又は気体媒体のよ
うな流体中の気体成分の濃度を測定する方法が提供され
る。その方法に従って、天然又は合成の高重合体製の固
体本体を気体成分含有流体に暴露し、その本体を赤外線
に暴露し、そして本体中でのガスによる赤外線吸収を測
定する。

そのポリマーは対象としている気体成分に対して高い親
和性をもたなければならず、又その気体成分によって吸
収される赤外線の波長に対して実質的に透過性でなけれ
ばならない、そのポリマーは１気圧当なりポリマー１ｃ
ｃ当たり少なくとも０゜０１ｃｅのガスとなる溶解度を
もたなければならない、適したポリマーとしてはシリコ
・−ンゴム、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレ
ン、セルロース、ポリブタジエン、ポリ（メタクリル酸
メチル）、及びポリカーボネートがある。その方法は、
赤外線範囲に吸収バンドをもつガス（例えば、二酸化炭
素、水蒸気、亜酸化窒素、ハロゲン化炭化水素、エチル
アルコール、及び種々の麻酔ガス〉の濃度を測定するの
に有用である。好ましい実施態様においては、１気圧当
たりポリマー１ｃｃ当たり２．０ｃｃのガスとなるＣ　
Ｏ２溶解度をもつシリコーンゴムを、血液中の二酸化炭
素濃度の測定に用いる。

本発明のある種の好ましい実施態様を前記したが、本発
明の変更が当業者によって了解されことは認識されるで
あろう、その変更は、やはり、特許請求の範囲によって
定義した本発明の範囲内にある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のファイバーオプティックスセンサー及
び関連計装の概略図である。 第２図はファイバーオプティックスセンサーの遠位端の
部分断面図である。 第３図は光学繊維、センサー本体、及び二酸化炭素につ
いてのエネルギー吸収曲線のグラフであり、グラフ中各
曲線Ａ、Ｂ及びＣはそれぞれＡ：二酸化炭素、分圧４Ｑ
ｍｍＨｇ、路長２■Ｂ＝典型的なシリコーン接着剤、路
長２１Ｃ：弗化物ガラス繊維、長さ１ｍ に起因する赤外線吸収を示している。 第４図はファイバーオプティックスセンサーを具体化し
ているカテーテルの分解図である。 第５図は、第４図の切断線５−５に沿って取った、カテ
ーテルの諸内腔を示す横断面図である。 第６図は、第４図の切断線６−６に沿って取った、カテ
ーテルの遠位端を示す部分断面図である。 図中、１０は光学繊維、１２は近位端、１４は遠位端、
１６はセンサー本体、２２は反射表面、３０は放射線源
、３２は検知器、３４はレンズ、３６は狭帯域フィルタ
ー、３８はレンズ、４ｏは部分的反射鏡、６ｏはガス吸
収性領域、１０２は二内腔、１１０は光学繊維、１２０
は継手、１２２及び１２４は可撓性管、１２６は連結器
、１２７は放射エネルギー源である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体中の気体成分（この気体成分は所定の波長範囲
   内にあるエネルギー吸収ピークをもっている）の濃度を
   吸収によつて測定するための装置であって、該装置は 所定の波長範囲内の入射エネルギー信号を受け入れるの
   に適した入口開口及び放射エネルギー信号を放射するた
   めの放射開口をもったエネルギー路を定めるための導波
   路手段を包含し、該導波路手段は所定の波長範囲内のエ
   ネルギーにたいして実質的に透過性であり； 該導波路手段のセグメントは固体物質から形成されてお
   り且つ気体成分を透過させる固定長さを定めており、該
   導波路手段の残りの部分は気体成分を実質的に透過させ
   ず； 該導波路手段は、該セグメントが流体に暴露されてガス
   成分が該セグメントにしみ込みそれで該固定長さに沿っ
   た入射エネルギー信号を吸収し、そのことによって放射
   エネルギー信号の強度を流体中の気体成分の濃度に比例
   して減少させることができるように構成され、配置され
   ており；そのことによって入射エネルギー信号の強度と
   放射エネルギー信号の強度との差が流体中の気体成分の
   濃度の指標を提供できる、 ことを特徴とする上記の装置。 ２、該導波路手段が、光学繊維の長さに沿つて配置され
   ており且つセグメントの遠位端で内側方向に反射する表
   面をもっている該セグメントをもつた単一の光学繊維を
   包含している、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、該セグメントが、該光学繊維の遠位端に配置された
   円柱体を包含している、特許請求の範囲第２項記載の装
   置。 ４、該円柱体が固体ポリマー物質を包含している、特許
   請求の範囲第３項記載の装置。 ５、該光学繊維及び該円柱体が所定の波長範囲約４．１
   〜約４．４μｍに対して実質的に透過性である、流体中
   の二酸化炭素の濃度を測定するのに適した特許請求の範
   囲第４項記載の装置。 ６、患者の体液中の気体成分（この気体成分は所定の波
   長範囲内にあるエネルギー吸収ピークをもっている）の
   濃度を生体内で測定するためのカテーテルであって、該
   カテーテルは カテーテル本体；及び 所定の波長範囲内の入射エネルギー信号を受け入れるた
   めの入口開口及び放射エネルギー信号を放射するための
   放射開口をもったエネルギー路を定めるための且つカテ
   ーテル本体によって保持されている導波路手段を包含し
   、該導波路手段は所定の波長範囲内のエネルギーにたい
   して実質的に透過性であり； 該導波路手段のセグメントは固体物質から形成されてお
   り且つ気体成分を透過させる固定長さを定めており、該
   導波路手段の残りの部分は気体成分を実質的に透過させ
   ず； 該導波路手段は、該セグメントを体液に暴露させてガス
   成分が該セグメントにしみ込みそれで該固定長さに沿っ
   た入射エネルギー信号を吸収し、そのことによって放射
   エネルギー信号の強度を流体中の気体成分の濃度に比例
   して減少させることができるように、該カテーテル本体
   によって保持されており； そのことによつて入射エネルギー信号の強度と放射エネ
   ルギー信号の強度との差が患者の体液中の気体成分の濃
   度の指標を提供できる、 ことを特徴とする上記のカテーテル。 ７、該導波路手段が光学繊維を包含している、特許請求
   の範囲第６項記載のカテーテル。 ８、該導波路手段が、該光学繊維の遠位端に配置された
   セグメントをもつている単一の光学繊維を包含している
   、特許請求の範囲第７項記載のカテーテル。 ９、血液中の二酸化炭素の濃度を測定するのに適してい
   る、特許請求の範囲第８項記載のカテーテル。 １０、該カテーテルがその遠位端に隣接した開口をもっ
   ており、又該セグメントが体液に接触するように該開口
   に隣接して配置されている、特許請求の範囲第６項記載
   のカテーテル。 １１、流体中の気体成分（この気体成分は所定の波長範
   囲内にあるエネルギー吸収ピークをもっている）の濃度
   を吸収によって測定するためのシステムであって、該シ
   ステムは 所定の波長範囲内の入射エネルギー信号を受け入れるの
   に適した入口開口及び放射エネルギー信号を放射するた
   めの放射開口をもったエネルギー路を定めるための導波
   路手段を包含し、該導波路手段は所定の波長範囲内のエ
   ネルギーにたいして実質的に透過性であり； 該導波路手段のセグメントは固体物質から形成されてお
   り且つ気体成分を透過させる固定長さを定めており、該
   導波路手段の残りの部分は気体成分を実質的に透過させ
   ず； 該導波路手段は、該セグメントが流体に暴露されてガス
   成分が該セグメントにしみ込みそれで該固定長さに沿っ
   た入射エネルギー信号を吸収し、そのことによって放射
   エネルギー信号の強度を流体中の気体成分の濃度に比例
   して減少させることができるように構成され、配置され
   ており；又入射エネルギー信号を該入口開口に向けるた
   めのエネルギー源手段； 検知手段；及び 放射エネルギー信号を該放射開口から該検知手段に向け
   るための手段、を包含し 該検知手段は、放射エネルギー信号の強度の指標を提供
   し、それによって流体中の気体成分の濃度の指標を該導
   波路手段の該セグメントの範囲内で吸収されたエネルギ
   ーの関数として提供するように構成され、配置されてい
   る、 ことを特徴とする上記のシステム。 １２、流体中の気体成分（この気体成分は所定の波長範
   囲内にあるエネルギー吸収ピークをもっている）の濃度
   を吸収によつて測定するための方法であつて、該方法は 所定の波長範囲内の入射エネルギー信号を受け入れるの
   に適した入口開口及び放射エネルギー信号を放射するた
   めの放射開口をもったエネルギー路を定める導波路手段
   を提供すること、該導波路手段は所定の波長範囲内のエ
   ネルギーにたいして実質的に透過性であること； 該導波路手段のセグメントは固体物質から形成されてお
   り且つ気体成分を透過させる固定長さを定めており、該
   導波路手段の残りの部分は気体成分を実質的に透過させ
   ないこと； 該入射エネルギー信号を該入口開口に向けること； 該セグメントを流体に暴露させてガス成分が該セグメン
   トにしみ込みそれで該固定長さに沿つた入射エネルギー
   信号を吸収し、そのことによつて放射エネルギー信号の
   強度を流体中の気体成分の濃度に比例して減少させるこ
   とができること；該放射開口から放射された放射エネル
   ギー信号を検知して該流体中の気体成分の濃度の指標を
   提供すること、 を特徴とする上記の方法。 １３、赤外線領域にエネルギー吸収ピークをもつガスの
   濃度を測定するのに適した、特許請求の範囲第１２項記
   載の方法。 １４、二酸化炭素、水蒸気、亜酸化窒素、ハロゲン化炭
   化水素、エチルアルコール、及び麻酔ガスから成る群か
   ら選ばれたガスの濃度を測定するのに適した、特許請求
   の範囲第１３項記載の方法。 １５、該導波路手段が光学繊維であり、又該セグメント
   がポリマー物質の固体本体である、特許請求の範囲第１
   ４項記載の方法。 １６、該光学繊維が弗化物ガラス製であり、又該本体が
   シリコーン製である、特許請求の範囲第１５項記載の方
   法。 １７、流体中の気体成分（この気体成分は所定の波長範
   囲内にあるエネルギー吸収ピークをもっている）の濃度
   を吸収によって測定するためのファイバーオプティック
   スセンサーであって、該センサーは 該気体成分を透過させず且つ所定の波長範囲に対しては
   実質的に透過性である光学繊維を包含し、該光学繊維は
   近位端及び遠位端をもっていて、その近位端は所定の波
   長範囲内の入射エネルギー信号を受け入れ且つそこから
   放射エネルギー信号を放射するのに適しており； 所定の波長範囲に対して実質的に透過性であり且つ気体
   成分を透過させる物質の固体本体を包含し、該本体は固
   定長さをもつており、その第一端は該光学繊維の該遠位
   端に結合しておりそしてその第二端は内側方向に反射す
   る表面をもっており、この場合に、該本体は流体に暴露
   されてガス成分が該本体にしみ込みそれで該入射エネル
   ギー信号が該固定長さに沿って伝送する時に該入射エネ
   ルギー信号を吸収し、そのことによって放射エネルギー
   信号の強度を流体中の気体成分の濃度に比例して減少さ
   せることができ、 そのことによって入射エネルギー信号の強度と放射エネ
   ルギー信号の強度との差が流体中の気体成分の濃度の指
   標を提供できる、 ことを特徴とする上記のファイバーオプティックスセン
   サー。 １８、流体中の二酸化炭素の濃度を測定するのに適した
   、特許請求の範囲第１７項記載のファイバーオプティッ
   クスセンサー。 １９、該光学繊維及び該本体が所定の波長範囲約４．１
   〜約４．４μｍに対して実質的に透過性である、特許請
   求の範囲第１８項記載のファイバーオプティックスセン
   サー。 ２０、該光学繊維が弗化物ガラス、カルコゲン化物ガラ
   ス、塩化物ガラス、ハロゲン化銀、及びハロゲン化カリ
   ウムから成る群から選ばれたものであり；又 該本体がシリコーン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポ
   リエチレン、セルロース、ポリブタジエン、ポリ（メタ
   クリ酸メチル）、及びポリカーボネートから成る群から
   選ばれたものである、特許請求の範囲第１９項記載のフ
   ァイバーオプティックスセンサー。 ２１、該光学繊維が重金属弗化物ガラスであり、該本体
   がシリコーンである、特許請求の範囲第２０項記載のフ
   ァイバーオプティックスセンサー。 ２２、該本体が約０．５〜約２ｍｍの長さをもつている
   、約１０〜約１００ｍｍＨｇの二酸化炭素分圧を測定す
   るのに適した、特許請求の範囲第２１項記載のファイバ
   ーオプティックスセンサー。 ２３、該本体が約１ｍｍの長さをもつている、特許請求
   の範囲第２２項記載のファイバーオプティックスセンサ
   ー。 ２４、該本体の該第二端が反射性金属被膜で被覆されて
   いる、特許請求の範囲第１７項記載のファイバーオプテ
   ィックスセンサー。 ２５、該本体の該第一端以外の実質的に全外面が反射性
   金属被膜によって部分的に被覆されている、特許請求の
   範囲第１７項記載のファイバーオプティックスセンサー
   。 ２６、該本体が該光学繊維の遠位端に付着した同軸円柱
   を包含する、特許請求の範囲第１７項記載のファイバー
   オプティックスセンサー。 ２７、該本体が該光学繊維の遠位端に付着したシリコー
   ン製同軸円柱を包含する、特許請求の範囲第１７項記載
   のファイバーオプティックスセンサー。 ２８、該光学繊維及び該本体が、体液中の気体成分濃度
   の生体内測定を行うために体腔中に挿入するのに適した
   可撓性カテーテル内に配置されている、特許請求の範囲
   第１７項記載のファイバーオプティックスセンサー。 ２９、該光学繊維及び該本体が、血液中の気体成分濃度
   の生体内測定を行うために患者の血液流中に挿入するの
   に適した可撓性カテーテル内に配置されている、特許請
   求の範囲第１７項記載のファイバーオプティックスセン
   サー。 ３０、赤外線には実質的に透過性であり且つ気体成分を
   透過させる固体ポリマー本体を、気体成分含有流体と接
   触させ、その本体を赤外線に暴露し、そしてその本体中
   での気体成分による赤外線吸収を測定することを特徴と
   する、流体中の気体成分の濃度を吸収によって測定する
   方法。 ３１、二酸化炭素、水蒸気、亜酸化窒素、ハロゲン化炭
   化水素、エチルアルコール、及び麻酔ガスから成る群か
   ら選ばれたガスを測定するための、特許請求の範囲第３
   ０項記載の方法。 ３２、該本体がシリコーン、ポリスチレン、ポリウレタ
   ン、ポリエチレン、セルロース、ポリブタジエン、ポリ
   （メタクリ酸メチル）、及びポリカーボネートから成る
   群から選ばれたものである、特許請求の範囲第３０項記
   載の方法。 ３３、該本体がシリコーンである、特許請求の範囲第３
   ２項記載の方法。 ３４、血液中の二酸化炭素濃度を測定するための、特許
   請求の範囲第３０項記載の方法。