AT376117B

AT376117B - Fluessigkeits- und/oder gasuntersuchungsvorrichtung

Info

Publication number: AT376117B
Application number: AT0133782A
Authority: AT
Original assignee: Prohaska Otto
Priority date: 1982-04-05
Filing date: 1982-04-05
Publication date: 1984-10-10
Also published as: ATA133782A

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeits- und/oder Gasuntersuchungsvorrichtung, in Form einer Injektionsspritze, vorzugsweise zur Untersuchung von Blut oder andern Flüssigkeitsproben und/oder Gasen, bestehend aus einem nach einer Seite offenen Gefäss, wobei die Öffnung vorzugsweise durch einen Rohransatz am Gefäss oder durch eine aufsteckbare Kanüle bestimmt wird, sowie einem in das Gefäss eingepassten Kolben mit Kolbenstange.

In der Literatur ebenso wie im Handel ist eine grosse Zahl an Blutanalysegeräten bekannt (z. B. US-PS Nr. 4, 127, 111). In die Analysesektion der Geräte werden die zu untersuchenden Flüssigkeiten meist injiziert und müssen nach der Analyse wieder ausgewaschen werden. Zum Gerät werden die Proben - meist sogar über längere Zeit - an der Luft transportiert, nachdem sie vorher dem Probanden mittels einer Blutentnahmevorrichtung abgenommen wurden. Es ist auch eine Vielzahl an Blutentnahmevorrichtungen bekannt (z. B. US-PS Nr. 3, 874, 367 sowie DE-AS 2439218).

Durch die Verzögerung zwischen Probenentnahme und der Analyse werden verschiedene Messparameter einer Veränderung ausgesetzt-z. B. Einfluss der Temperatur auf die Messwertamplitude, Luftgase äquilibrieren bzw. diffundieren in das Messgut, usw. - die durch aufwendige Verfahren unter Messung zusätzlicher Parameter wie Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, usw. wieder rückgerechnet werden müssen, um eine Absolutwertangabe bei den Messungen zu ermöglichen.

Durch die GB-OS 2025065 ist eine Blutanalysevorrichtung bekanntgeworden, die aus einem hohlen, zylindrischen Körper besteht, in dem ein Kolben dicht anliegend verschoben werden kann, wobei im Frontteil des Kolbens ein oder mehrere Sensoren enthalten sind, die auf pH, p02, PCO2, PCI, pCa oder pNO3 ansprechen können. Zudem weist der hohle Zylinder an einer Seite eine halsförmige Verengung auf, die mit einem Mehrweghahn verbunden ist oder für eine Verbindung mit einem solchen vorhanden ist. Die Sensoren sind aus glas- (Kapillaren) oder drahtförmigen Elektroden aufgebaut, die unter Verwendung dünner Glaskapillaren und Drähte miniaturisiert werden.

Ein Nachteil dieser Vorrichtung liegt darin, dass beim Ansaugen der Flüssigkeitproben, insbesondere bei einem zu raschen Ansaugprozess, die Frontseite des Kolbens schlecht bis gar nicht benetzt wird, was eine erhebliche Störung der Messung zur Folge hat. Ausserdem muss, für den Fall, dass eine zusätzliche Flüssigkeitszu-oder-abfuhr zu erfolgen hat, ein Mehrweghahn aufgesetzt werden, wird dieser zusätzliche Arbeitsschritt übersehen, bevor die Probe entnommen wird, so wird die Probenentnahme wertlos.

Ein weiterer Nachteil der derzeitigen Vorrichtungen besteht darin, dass sie nach jedem Messschritt neu gereinigt werden müssen.

Die Fortschritte in der Mikrotechnologie erlauben es, miniaturisierte Sensoren und/oder Geber etwa aus Halbleitern und/oder im Dünnschichtaufbau, versehen mit miniaturisierten Messkammern, herzustellen (Österreichisches Patent Nr. 369254), wodurch eine Vielzahl von verschiedenen Sensoren und/oder Gebern auf einem kleinen Raum untergebracht werden können, die sich durch die Kammer-Ausführung gegenseitig nicht beeinflussen und ausserdem eine gleichzeitige Messung aller gewünschten Parameter ermöglichen.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung (Sonde) werden die Nachteile dadurch beseitigt, dass das Gefäss und/oder das dem ansaugseitigen Ende des Kolbens gegenüber liegende Ende und/oder der Rohransatz und/oder die Kolbenstange und/oder die Kanüle mindestens einen Sensor und/oder Geber in Dünnschichtform beinhalten, wobei vorzugsweise in an sich bekannter Weise Sensoren an der ansaugseitigen Seite des Kolbens angebracht sind.

Die wesentlichen, neuen Effekte werden dadurch erzielt, dass die Analyse sofort in der Kanüle und/oder dem Rohransatz und/oder dem Gefäss erfolgen kann und somit nicht den erwähnten Messwertverfälschungen unterliegt. Zudem ergibt sich eine grosse Zeitersparnis, die besonders in der Unfallsituation für den Menschen von lebensrettender Bedeutung sein kann, und ausserdem erhält die untersuchende Person die Messwerte unmittelbar am Blutentnahmeort.

Ein entscheidender Vorteil ist, dass die Vorrichtung mit Hilfe der modernen Mikrotechnologie und Giesstechnologie derartig billig hergestellt werden kann, dass sie als Einweggerät ausführbar ist und nach der Verwendung nicht mehr gereinigt zu werden braucht. Bei geeigneter Ausführung des Gefässes, vorzugsweise durch Ergänzung mit Zusatzbehältern und/oder der vorzugsweise flüssig-
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ten sein, die unmittelbar vor der Messung eine rasche und exakte Eichung der Vorrichtung ermöglichen oder die für spezielle Parameteruntersuchungen nötigen Reaktionskomponenten beinhalten.

Ausserdem können etwa für gezielte medizinische Untersuchungen die relevanten Parameter durch eine ausgewählte Gruppe von Sensoren und/oder Gebern, die in der erfindungsgemässen Vorrichtung geeignet untergebracht ist, bestimmt werden.

Bezugnehmend auf die Figuren wird die Erfindung im folgenden beschrieben : Fig. 1 zeigt schematisch in Querschnittdarstellung eine bekannte Ausführung der Flüssigkits- und/oder Gasuntersuchungsvorrichtung, wobei im Kolben --4--, der in einer an sich bekannten Blutent-
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Ende die Sensoren --6-- und/oder Geber --6-- angebracht sind. Nach dem Ansaugen der Blutoder Gasprobe können die Messwerte am Mess- und Gebergerät --12-- abgelesen werden, an dem die Vorrichtung mittels Stecker --7-- in der Kolbenstange --5-- angeschlossen werden kann.

Die erfindungsgemässe Anbringung der Sensoren --6-- und/oder Geber --6-- hat demgegenüber den besonderen Vorteil, dass sie gut benetzt werden. Bei der Messung kann es aber auch von Vorteil sein, dass in der dynamischen Phase, d. h. an an den Sensoren --6-- und/oder Ge-
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dieser geführt werden. Die Sensoren --6-- und/oder Geber --6-- können aber auch mittels der elektrisch leitenden Verbindungen --8-- direkt mit dem Mess- und Gebergerät --12-- verbunden sein. Die elektrisch leitenden Verbindungen --8-- wurden in allen Fig. 1 bis 4 schematisch durch eine Linie dargestellt ; tatsächlich können, entsprechend dem Sensor- und/oder Geberaufbau auch mehrere elektrisch leitende Verbindungen --8-- von oder zu dem Sensor --6-- und/oder Ge- ber --6-- führen.

Fig. 2 zeigt schematisch in Querschnittsdarstellung mögliche Sensor- und/oder Geberanordnungen in einer Darstellung zusammengefasst. Es ist daraus zu ersehen, dass die Sensoren --6-und/oder Geber --6-- sowie die elektrischen Zuleitungen --8-- sowohl in und/oder auf der Innenwand und/oder Aussenwand der Kanüle --3-- und/oder des Rohransatzes --2-- und/oder des Gefässes --1-- und/oder der Kolbenstange --5-- und/oder des Kolbens --4-- angebracht werden können. Auch auf und/oder in der ansaugseitigen und/oder dieser gegenüber liegenden Seite des Kolbens --4-- können die Sensoren --6-- und/oder Geber --6-- angebracht werden.

Die Steckver- bindungen --7-- können sich in und/oder auf der Kanüle --3-- und/oder dem Rohransatz --2-und/oder dem Gefäss --1-- und/oder dem Kolben --4-- und/oder der Kolbenstange --5-- befinden.

In Fig. 2 ist auch die mögliche Ausführungsform dargestellt, in der der Kolben --4-- und die Kolbenstange --5-- mit Hohlräumen --13-- ausgerüstet sind, die mit einem Verbindungska- nal --14-- untereinander verbunden sind und durch die Zuführungsmöglichkeit --9-- vorzugsweise mit Kühlflüssigkeiten und/oder -gasen gefüllt werden können, etwa um Temperaturstabilisierungen zu ermöglichen.

Fig. 3 zeigt schematisch in der Querschnittdarstellung, dass der Rohransatz --2-- auch kanülenförmig ausgeführt sein kann und zeigt auch ein Beispiel einer Ausführung der erfindungsge-
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am Kolben --4-- und/oder in und/oder an der Kolbenstange --5-- existieren, um beispielsweise Eich-und/der Reaktionsflüssigkeiten und/oder Eich- und/oder Reaktionsgase in die Kanüle-3- und/oder den Rohransatz --2-- und/oder das Gefäss --1-- und/oder den Kolben --4-- und/oder die Kolbenstange --5-- leiten zu können. Die Reaktions- und/oder Eichmaterialien sind für spezielle Blutbestandteilsuntersuchungen nötig und können durch die Zuführungsmöglichkeiten --9-jederzeit zugegeben werden ; sie können aber auch schon in den Kammern der Dünnschichtsensoren --6-- und/oder -geber --6-- eingebracht sein.

Der besondere Vorteil bei der erfindungsgemässen Sonde besteht darin, dass die Flüssigkeitsund/oder Gaszuführungsmöglichkeiten --9-- in einem mit dem Gefäss --1-- konstruiert sind, so dass auf die zusätzliche Anbringung dieser Zuführungsmöglichkeiten --9-- nicht geachtet werden muss, was speziell bei Patienten in kritischen Notsituationen, die rasches Handeln erfordern, ein entscheidender Vorteil sein kann. Fig. 3 zeigt auch eine mögliche Ausführungsvariante des Kol- bens --4--, der hier zugleich auch die Funktion der Kolbenstange --5-- hat. Weiters ist in Fig. 3 auch die flüssigkeits- und/oder gasdichte Verpackung (10) schematisch dargestellt.

Fig. 3 zeigt auch schematisch die Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei der die Flüssigkeits- und/oder Gasprobe nach der Entnahme gegenüber der Umgebung durch einen flüssigkeits- und/oder gasdichten Verschluss --16-- am --16-- am Rohransatz --2-- abgeschlossen werden kann.

Fig. 4 zeigt schematisch im Querschnitt eine mögliche Ausführung der erfindungsgemässen
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der Verbindungskanäle --14-- können zu untersuchende Flüssigkeiten und/oder Gase mit Eichund/oder Reaktionsflüssigkeiten und/oder Eich-und/oder Reaktionsgasen beliebig gemischt werden.

In Fig. 4 ist auch die direkte, elektrisch leitende Verbindung --8-- zwischen den Sensoren --6-und/oder Gebern --6-- mit dem Mess- und/oder Gebergeräten --12-- schematisch dargestellt, wodurch man sich die Steckvorgänge während des Untersuchungsablaufes ersparen kann. Ebenso ist in Fig. 4 schematisch dargestellt, dass die Kanüle --3-- mit einem Verschluss --16-- ausgeführt werden kann, um die Flüssigkeits- und/oder Gasproben nach der Entnahme von der Umgebung abgetrennt halten zu können.

Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemässen Vorrichtung, die sich insbesondere für Blut- u. a. Körperflüssigkeitsuntersuchungen eignet, besteht darin, dass
1. durch ihre Anbringung die Sensoren --6-- und/oder Geber --6-- insbesondere am Gefäss --1-- und/oder am Rohransatz --2-- und/oder an der Kanüle --3-- gute Benetzung durch das Probenmedium erfahren und sogar dynamische Messungen ermöglichen,
2. eine Massenproduktion möglich ist, wodurch billige Einwegmessvorrichtungen herstellbar sind und
3. durch Kompaktausführungen (z.B. Gefäss --1-- und Flüssigkeitszufuhrmöglichkeit --9-in einem) der Einsatz der Messvorrichtung zuverlässiger und leichter wird.

Die Auswahl der Sensoren --6-- und/oder Geber --6-- bestimmt dabei die Art und Zahl der untersuchbaren Parameter. Bei geeigneter Material- und Herstellungsverfahrenauswahl (z. B. Sensoren --6-- in Dünnschicht-Kammer-Ausführung und Gefäss --1-- als Giessgut kann die Vorrichtung so preisgünstig gestaltet werden, dass sie als Einwegausführung konzipiert werden kann, die nach der Untersuchung weggeworfen oder einem Wiederverwertungsprozess unterworfen wird.

Ausserdem braucht der Benutzer der erfindungsgemässen Vorrichtung keine Eich-und/oder Reaktionsflüssigkeiten und/oder Eich-und/oder Reaktionsgase bereithalten, da diese, wenn sie nicht bereits in den Kammern der Dünnschichtsensoren --6-- und/oder -geber --6-- enthalten sind, in der flüssigkeits- und/oder gasdichten Verpackung --10-- und/oder in den Hohlräumen --13-und/oder den Zusatzbehältern --11-- vorbereitet sind und so die Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemässen Vorrichtung ausserordentlich erweitern.

Bei dem Analysevorgang ist darauf zu achten, dass mindestens ein Sensor --6-- und/oder Geber --6-- von der Flüssigkeit und/oder vom Gas bedeckt ist. Wenn für empfindliche Messungen auch die Kenntnis der Umgebungsparameter, wie z.B. Luftdruck, -feuchtigkeit, Raumtemperatur usw., nötig ist, so ist dies durch Integration von Sensoren --6-- und/oder Gebern --6-auf und/oder in der aussenseitigen Wand des Gefässes-l-und/oder des Rohransatzes --2-und/oder der Kanüle --3-- und/oder des Kolbens --4-- und/oder der Kolbenstange --5-- zu erreichen.

Die Möglichkeit, direkt während des Entnahmevorganges messen zu können oder durch einen Verscluss --16-- an der Kanüle --3-- und/oder dem Rohransatz --2-- die Flüssigkeits- und/oder Gasproben gegenüber der Umgebung unmittelbar nach oder während der Entnahme abtrennen zu können, machen derartige Zusatzmessungen allerdings weitgehend unnötig.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Flüssigkeits- und/oder Gasuntersuchungsvorrichtung, in Form einer Injektionsspritze, vorzugsweise zur Untersuchung von Blut oder andern Flüssigkeitsproben und/oder Gasen, bestehend aus einem nach einer Seite offenen Gefäss, wobei die Öffnung vorzugsweise durch einen Rohransatz am Gefäss oder durch eine aufsteckbare Kanüle bestimmt wird, sowie einem in das Gefäss eingepassten Kolben mit Kolbenstange, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss (Jl) und/oder das dem ansaugseitigen Ende des Kolbens (4) gegenüber liegende Ende und/oder der Rohransatz (2) und/oder die Kolbenstange (5) und/oder die Kanüle (3) mindestens einen Sensor (6) und/oder Geber (6) in Dünnschichtform beinhalten, wobei vorzugsweise in an sich bekannter Weise Sensoren (6) an der ansaugseitigen Seite des Kolbens (4)

angebracht sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (6) und/oder Geber (6) auf und/oder in der innenseitigen Wand des Gefässes (l) und/oder des Kolbens (4) angebracht ist (Fig. 2). EMI4.1 und/oder Geber (6) auf und/oder in der aussenseitigen Wand des Gefässes (JL) angebracht ist (Fig. 2).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (6) und/oder Geber (6) auf und/oder in der aussenseitigen und/oder innenseitigen Wand des Rohr- EMI4.2 lenförmig ausgeführt ist (Fig. 3).

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanüle (3) und/oder in an sich bekannter Weise der Rohransatz (2) einen flüssigkeits- und/oder gasdichten Verschluss (16) aufweisen (Fig. 3 und 4).

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in Dünnschichtform ausgeführten Sensoren (6) und/oder Geber (6) mit Dünnschichtkammern überdacht sind, wobei in an sich bekannter Weise direkte, elektrisch leitende Verbindungen (8) zwischen den Sensoren (6) und/oder Gebern (6) sowie den Mess- und/oder Gebergeräten (12) bestehen (Fig. 4).

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Steckverbindung (7) an und/oder in der Gefässwand (15) und/oder an und/oder in dem Rohransatz (2) und/oder an und/oder in der Kanüle (3) sowie in an sich bekannter Weise an und/oder in dem Kolben (4) und/oder an und/oder in der Kolbenstange (5) angebracht ist (Fig. 3 und 4).

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss (1) mindestens einen Zusatzbehälter (11), insbesondere Nebenkammer aufweist, in der mindestens eine Eich-und/oder Reaktionsflüssigkeit und/oder Eich-und/oder Reaktionsgas enthalten ist (Fig. 4).

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) und/oder die Kolbenstange (5) mit mindestens einem Hohlraum (13) versehen ist und die Hohlräume (13) vorzugsweise durch Verbindungskanäle (14) untereinander und/oder mit dem Gefäss (JJ direkt und/oder über Zusatzbehälter (11) untereinander und/oder mit dem Gefäss () indirekt verbunden sind (Fig. 3 und 4).

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im und/oder am Gefäss (l) und/oder im und/oder in an sich bekannter Weise, am Rohransatz (2) und/oder im und/oder am Kolben (4) und/oder in und/oder an der Kolbenstange (5) und/oder in und/oder an der Kanüle (3) mindestens eine, vorzugsweise verschliessbare Zuführungsmöglichkeit (9) von Flüssigkeiten und/oder Gasen in das Gefäss (JU und/oder den Rohransatz (2) und/oder den Kolben (4) und/oder die Kolbenstange (5) und/oder die Kanüle (3) vorgesehen ist (Fig. 3 und 4).

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hülle (10) vorgesehen ist, in welcher das Gefäss (1) und/oder der Rohransatz (2) und/oder die Kanüle (3) <Desc/Clms Page number 5> und/oder der Kolben (4) und/oder die Kolbenstange (5) aufbewahrt sind und in der mindestens eine Eich-und/oder Reaktionsflüssigkeit und/oder ein Eich-und/oder Reaktionsgas enthalten sind (Fig. 3).