[0001]【産業上の利用分野と従来の技術】様々な血液の特性パ<br/>ラメータ(以下、「血液パラメータ」という)のうちの1つ又は多くのものを検出することが必要とされ又は好ましいことが多い。H)、他の電解液、ぶどう糖、赤血球その他のような、血液構成要素の存在及び/又は濃度を含んでいる。血液パラメータは同時に検出と適当な測定とを行うことができ、そしてこれが例えばMaxwellの米国特許第4,830,013号に述べられているように生体内で、Cooperの米国特許第4,640,820号に記載されているように生体外で又は体外循環の血液回路で行われる。820.【0002】重要な多くの血液パラメータが光学的に検出されるのが有利であり、そしてこれは例えば、蛍光吸収又は伝送技術を用いて行うことができる。光学的検出作用は典型的には使い捨てできる装置と再使用可能な計器とを必要とする。この使い捨てできる装置は当該血液パラメータを検出するための光学センサを含んでいる。parameters.この光学センサは光入力信号に応答し当該血液パラメータに関する光出力信号を提供する。(connect)ことが必要である。これは例えば計器のヘッドを使い捨て可能な装置に結合することにより行われる。使い捨て可能な装置が取外されかつ計器ヘッドで取替えられた時に繰返し可能であることが重要である。head.【0004】今までは、計器ヘッドは浅い両端開放の凹所を含む使い捨て可能の装置の表面に向かってきっちりと押しつけられてきた。この計器ヘッドは、この凹所の外端と同一平面上にある光ファイバーの束の形式の光伝送部材を含んでいる。この構造により、使い捨て要素の浅い凹所は、公知の再現可能な光学的効率をもたらす空気の隙間を区画形成する。efficiency.【0005】この構造はこの凹所に水分が存在しない限り非常に具合良く作動する。光学的結合の損失が変化し、血液パラメータの読取りは乱され反復性が失われる。使い捨て装置の保管中又は手術室内の組立て操作の間の蒸気の凝縮の結果として、水分がこの凹所に形成される。水分は、使い捨て装置が測定後に取外され計器ヘッドに再び取り付けられた時凹所の中に入る。手術室における冷却配管と冷却器具からの凝縮が、使い捨て装置の使用中に水分を凹所に導入する可能性がある。optical結合をもたらすことにより、上記の問題を解決する。ある程度、水分が光学的接触面に蓄積することがあったとしても、この接触面を通過する光信号はこの水分から本質的に免れる。この結果、血液パラメータの読取りは極めて信頼できるものとなる。[0007]【課題を解決するための手段】本考案は、1つの表面と血液パラメータを検出する光学センサとを有する支持構造を含んでいる、少なくとも1つの血液パラメータを光学的に検出するのに用いる装置において具体化される。embodied.この光学サンサは好ましくは支持構造によって担持され光入力信号に応答し必要な血液パラメータに関する光出力信号をもたらす。moisture要素又は変形可能なシールがいくつかの信号のうちの少なくとも1つを受け取るため1つの位置の基材の表面上で、基材によって担持される。この光学的結合要素はそこを通過すべき光信号を伝送することができる。therethrough.【0009】使用時、この変形可能な光学的結合要素は1つ又は複数の光ファイバー又はロッドからなる光伝送部材の端面と支持構造の表面との間で圧縮荷重がかけられ、この光学的結合要素を変形させるようにする。Optics的結合要素が変形可能であるので、これを両光学的表面、すなわち光伝送部材の端面と支持構造の表面とに押しつけ、光伝送部材とこの表面との間の光学的通路から水分を排除するようにすることができる。imaging合要素は必要な波長に対して伝送性を有しそのため伝送部材と支持構造との間に光学的な結合が得られる。この光学的結合要素はこの光学的通路から液体を排除するためのシールとして作用する。passageway.【0010】この光学的結合要素はその性能を向上させる多くの特徴を有している。optical結合要素が変形されるにしたがって空気が光学的通路の中に閉じ込められる可能性を減少させるような形状を有する。光学的結合要素は好ましくは、凸面の外側表面を有し、そして例えばほぼドーム形状とすることができる。部分球面のような対称凸状表面が好ましいが、これは必須条件ではない。requirement.【0011】この変形可能な特性は光学的結合要素が液体とガスとの両方を光学的通路から排除するのを助ける。光学的結合要素は好ましくは低い接触角を有している。液滴の外側表面に接する角度である。約90度よりも大きくない接触角が好ましい。elementを有することが好ましいけれども、さらに一般的な要求はこれが結合されるべき光学的表面の間に位置することである。elementはこれらの表面のいずれかに固定されるか又はいずれにも固定されない。1つの表面への取付けが望まれる場合は、製造が容易となるので光学的結合要素をこの表面に結合することが好ましい。シリコーンは1つの好適な実施態様では支持構造のための選択材料であるポリカーボネートに結合することができる。600nmの範囲にある当該波長範囲で光学的伝送性がある。light学的結合要素の屈折率を光学的に結合されている表面の屈折率に接近させることが望ましい。1.52の屈折率に近い約1.45とすることができる。光学的結合要素を屈折率約1.4とすることにより、接触面における光学的結合部の光伝送特性を接触面に閉じ込められるかも知れない水とは本質的に全く関係ないようにすることができるが、それは水の屈折率がまた1.4に近いからである。also.【0015】本考案の特徴は血液パラメータを光学的に検出するのに用いるための種々の異なった装置に使用することができることである。光学的結合要素は第1の面によって担持され光センサは第2の面によって担持される。支持構造はまた入口と出口を備えた流れ通路を有する流れ通過ハウジングを含むことができる。optical結合要素はこのハウジングによって担持される。housing.【0016】本考案は他の特徴と利点と共に、添付図面に関連する以下の記載を参照することにより最もよく理解することができる。[0017]【実施例】図1は、一般に流れ通過ハウジング13の形式の支持構造とこの流れ通過ハウジングに解放自在に結合された計器ヘッド15とを含む組立体11を示している。ケーブル17が計器ヘッド15を通常の計器19に連結する。ソフトウェアとを含んでいる。27と導体29とを有する成形プラスチック本体21(図2)を含んでいる。21によって担持されている。27はこの端部33と同一平面の端面34で終わっている。27と導体29とはケーブル17を通って延びまたケーブル17の一部を形成している。17.【0019】計器ヘッド15はまた、ほぼC字形のアーム37とこのアームに螺合して取付けられたねじ39とからなる締結具35(図1,3及び4)を含んでいる。4).【0020】流れ通過ハウジング13は本考案を実施することのできる1つの実例を示しているにすぎず、図示されたこの特定の流れ通過ハウジングは全く例示にすぎない。特許の開示は本明細書に参照例として記載されている。herein.【0021】流れ通過ハウジング13は一般に、ハウジング部分41と薄膜支持体43とセンサ支持体45(図2から図5)とからなっている。薄膜支持体43はハウジング部分41に接着され、センサ支持体45は薄膜支持体内部に受け入れられ、薄膜支持体の開口49の中に収容されている突起47(図3及び4)によってこれに取付けられている。このように組立てられた時、流れ通過ハウジング13は入口53と出口55とを備えた流れ通路51を有する。55.【0022】半透過薄膜57が薄膜支持体43によって担持され流れ通路51に沿って延びている。57は1枚の薄膜とすることができるが、図示の実施態様では2つの薄膜部分59と61とからなっている。5)の中に押し込み薄膜の端部分を薄膜支持体に機械的に固定することにより、薄膜支持体43に取付けられる。4,640,820号にさらに詳しく記載されている。特許に記載されているように薄膜支持体に接着される。patent.【0023】センサ支持体45は図3及び4に見られるように上方に向かって開口し底部69で終わっている空洞又は凹所67を区画形成している。71,73及び75とサーミスタ受け具77とは底部69によって担持される。センサ71、73及び75は通路51の中の血液パラメータを検出するよう選択される。様々の異なった血液パラメータを検出することができるが、本考案のこの実施態様では、センサ71は酸素の部分圧力を検出し、センサ73は水素イオン集団又はpHを検出し、センサ75は二酸化炭素の部分圧力を検出する。光学的検出は異なった方法で達成することができるが、この実施態様では蛍光技術を用いて行われ、そのためセンサ71、73及び75は蛍光センサである。sensor.【0024】センサ71、73及び75は公知の技術を用いて底部69に接着される。センサ71、73及び75が光を受け底部69を通って光を発することができるようにするため、これらセンサに近接する少なくとも底部69の領域は当該波長に対し光学的伝送性を有している。好適な構造においては、ハウジング部分41、薄膜支持体43及びセンサ支持体45は、他の材料も必要に応じ使用できるが、全て透明なポリカーボネートで構成される。71、73及び75に整列された表面81上の底部69によってそれぞれ担持されている。83が図6において変形されない状態で示されている。83は、ドーム形状のこの実施態様では部分球面である凸面の外側表面85を有する。83は好ましくは、液相の重合体の一滴の形で表面81に加えられる適当な重合体で構成される。83を形成するため硬化される。is.【0027】外側表面85の形状はその液相において図6に示される硬化された相又は固体相と本質的に同じである。結合要素が図6に示すように固体相であったとしても、図6において図示することができる。element83は、外側表面85に接する接線89と面81との間に形成される接触角87を有する。83を表面81に結合しそのためこの結合要素の材料が底部69の材料に結合されるようにすることが望ましい。これら結合要素もまた、どのような光信号もこれを通って伝送されるように光学的に透明とすべきである。これら要求の全てを満足させる1つの材料はシリコーンである。siliconeはジメチルシリコーンである。他の1つの適当な材料はメチルフェニルシリコーンである。silicone.【0029】組立体11の使用時、構成要素は図3に示す位置から図4に示す位置へと動かされる。reason,計器ヘッド15の一部は凹所67内部に受け入れられかつ締結具35によってその中に保持されるような大きさに作られる。274にそれぞれ連結しまたこれら端面34と底部69の表面81との間にある。231との間で圧縮荷重がかけられ光学的結合要素を図6に示す形状から図7のほぼ平坦な形状に変形させるようにする。光学的結合要素の材料は端面34の全面横にわたって半径方向に流れる。83と底部69とを通って光センサ71に伝送される。83及び光ファイバーの束23を通って信号処理のため計器19に戻るよう伝送される。81通路から液体とガスを排除するためのシールとしての作用をする。83との間の光学的通路から外に押し出されるようになる。83がこの液体を光学的通路から排除するためのシールとして作用する。83が半径方向外側に変形されているとき光学的通路から空気を排除することもまた重要である。光学的結合要素の軸方向寸法が圧縮力のため減少するにしたがって液体とガスとを半径方向外側に押し出すようにする外側表面85の凸面形状によって、高められる。83が図7に示す位置に向かって軸方向に圧縮されるとき空気又は液体の非常に小さい微小部分が端面34と外側表面85との間に閉じ込められる可能性を減少させる。83の全ては上記のように光学的連結と液体及びガスの各光学的通路からの排除との両方を行うよう作用する。above.【0032】センサ71、73及び75は種々の方法で、血液パラメータの存在するところに置くことができる。heart切開手術において起きるように体外の血液通路に結合され、それにより流れ通路51が体外の回路の一部を形成するようにしている。59と61に沿って流れる。薄膜部分59と61は半透過性であり当該血液成分を通過させ血液の他の成分に対する障壁としての作用をする。したがって、薄膜部分59は酸素を光センサ71へと通過させまた薄膜61は水素イオンと溶解された二酸化炭素とを光センサ73と75へと通過させる。19からの光入力信号によって励起された時入力信号とは異なる波長の蛍光の光出力信号を発する蛍光表示器を含んでいる。当該血液パラメータに対する量的な尺度が得られるようにすることができる。多くの異なった配置構造が可能であるが、この実施態様では励起用の光又は光入力信号が約380nmから約470nmの範囲の波長を有し、光出力信号は約500nmから600nmの範囲の波長を有している。have.【0033】本考案の典型的な実施態様が図示され説明されてきたが、多くの変更、変形及び代替が、本考案の精神と範囲から必然的に逸脱することなく、当該技術に通常の習熟度を有する者によってなされるものである。oneつの血液パラメータを光学的に検出するのに用いる組立体の、1つの好適な形式の側面図である。form.【図2】図1の組立体の破截軸方向断面図である。FIG.【図3】図1の3−3線に沿った拡大破截断面図で、計器ヘッドが光センサから光学的に分離されたところを示す図である。sensor,図3と同様の断面図である。FIG.【図5】図2の一部を示す拡大破截断面図である。FIG.【図6】計器ヘッドと光センサが光学的に分離されたところを示す拡大破截断面図である。isolated.【図7】光センサと計器ヘッドが光学的に結合された図6と同様な断面図である。血液パラメータを光学的に検出するのに用いる組立体。シリコーンで構成されている請求項1に記載の組立体。前記表面に結合されている請求項1に記載の組立体。約380nmから約600nmの範囲の光に対し伝送性を有している請求項1に記載の組立体。光学的結合要素の変形されないときの形状が凸面の外側表面を有している請求項1に記載の組立体。光学的結合要素の変形されないときの形状がほぼドーム型の形状を有している請求項1に記載の組立体。光学的結合要素の変形されていないときの形状がほぼドーム型の形状を有している請求項7に記載の組立体。光学的結合要素の屈折率が光伝送部材と基材の各屈折率に近い請求項7に記載の組立体。支持構造が、入口と出口を備えた流れ通路を有する流れ通過ハウジングを含み、前記光センサと光学的結合要素が前記ハウジングによって担持されている請求項1に記載の組立体。ハウジングによって担持されかつセンサとハウジングとの間に薄膜を含み、前記薄膜が前記血液パラメータに対し透過性を有している請求項10に記載の組立体。