DE69932125T2

DE69932125T2 - Vorrichtung zur untersuchung von körperflüssigkeiten

Info

Publication number: DE69932125T2
Application number: DE69932125T
Authority: DE
Inventors: Motokazu Kadoma-shi Watanabe; Shin Katano-shi Ikeda; Toshihiko Hirakata-shi Yoshioka
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2019-04-02
Also published as: DE69932125D1; US6349229B1; CN1263448A; JP3382853B2; EP0988828A4; WO1999052433A1; EP0988828B1; JPH11347018A; EP0988828A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Untersuchungssystem, durch welches Körperflüssigkeiten auf eine Hautoberfläche austreten und welches die ausgetretenen Flüssigkeiten sammelt und dann die Flüssigkeiten mit einem Sensor untersucht.
Stand der Technik
Wenn Blutzucker in einer herkömmlichen Weise untersucht wird, wird eine Austrittsvorrichtung für Körperflüssigkeiten wie zum Beispiel eine Lanzette verwendet, um Haut einzustechen, um die Körperflüssigkeiten hier austreten zu lassen. Dann wird eine Untersuchungsvorrichtung für Körperflüssigkeiten hier verwendet, um eine Probe zu sammeln. Dieses Verfahren erfordert eine Anzahl von Vorgängen, bevor die Untersuchung vollständig ist, und daher ist ein automatisiertes Untersuchungssystem erforderlich, welches sequentiell diese Vorgänge ausführt.
Eines der automatisierten Untersuchungssysteme ist in der japanischen nicht geprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. H10-33508 offenbart. Dieses System umfasst einen straffenden Riemen, in welchen ein Finger eingeführt wird, eine Nadel zum Einstechen der Fingerspitze und einen Sensor, der nahe der Nadel vorgesehen ist. Nachdem er mit der Nadel eingestochen wurde, wird der Finger mit dem Riemen festgezogen, so dass Körperflüssigkeiten austreten und in Kontakt mit dem Sensor kommen.
Wenn jedoch die Körperflüssigkeiten über die Hautoberfläche austreten, erreichen die Flüssigkeiten manchmal nicht den Sensor, und dieses System kann daher nicht die Untersuchung ausführen.
Da weiterhin die Körperflüssigkeiten bis zu einem Grad verdampfen, bevor sie den Sensor erreichen, ist eine genaue Untersuchung, speziell wenn die Körperflüssigkeiten in einer geringen Menge austreten, nicht zu erwarten.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die oben diskutierten Probleme, und zielt darauf ab, ein Untersuchungssystem für Körperflüssigkeiten zur Verfügung zu stellen. Dieses System der vorliegenden Erfindung kann die Körperflüssigkeiten frei von Fehlern durch einen Probensammler eines Sensors bereitstellen, auch wenn die Körperflüssigkeiten, die durch das Untersuchungssystem austreten, gering sind.
Die WO 98/24366 A2 (Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPÜ) offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gewinnen einer Blutprobe von einem Patienten für nachfolgende Diagnosetests, wie einer Glukoseüberwachung. Das Verfahren umfasst Schritte vorbestimmter Zeitabschnitte, wie ein Ausbilden einer Öffnung in der Haut und ein Extrahieren einer Blutprobe mit Hilfe eines Vakuums und durch Dehnen der Haut. Die Vorrichtung umfasst eine Vorrichtung (zum Beispiel eine Lanzette) zum Ausbilden der Öffnung und eine Vakuumpumpe. Ein geeignetes Erfassungselement zum Bestimmen der Menge von Analyt in dem Blut kann in Verbindung mit einem Messgerät verwendet werden, das das elektrische Signal misst, das durch das Erfassungselement erzeugt wird. Eine Anzeige wird verwendet, um die gemessenen Ergebnisse anzuzeigen.
Die EP 0 555 554 A1 offenbart eine einfache Vorrichtung zum Gewinnen einer Blutprobe von einem Patienten. Die Vorrichtung ist klein und leicht, preisgünstig und kann als eine Wegwerfvorrichtung verwendet werden. Die Vorrichtung umfasst eine Vakuumkammer, einen Hautansaugbereich und ein Stech- oder Schneidemittel. Der Vakuumansaugbereich wird in einem lokalen Bereich der Haut angewendet, so dass hier die Haut mit Blut anschwillt, die Epidermis sich ausdehnt und nach oben ansteigt. Der erhöhte Bereich der Haut kommt in Kontakt mit dem Stech- oder Schneidemittel, das an einer vorbestimmten Position vorgesehen ist. Es wird keine Anzeige verwendet.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Untersuchungssystem der vorliegenden Erfindung dient dazu, die Probleme, die oben diskutiert wurden, zu lösen. Der Gegenstand von Anspruch 1 stellt eine Lösung zur Verfügung. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen angesprochen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Querschnitt, der einen schematischen Aufbau eines Untersuchungssystems für Körperflüssigkeiten gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Querschnitt eines wesentlichen Teils einer dekompressionsaufhebenden Vorrichtung des Untersuchungssystems, das in 1 gezeigt ist.
3 ist ein Blockdiagramm, das einen Schaltkreis des Untersuchungssystems gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Funktion des Untersuchungssystems zeigt.
5 ist ein Querschnitt, der einen Teil eines schematischen Aufbaus eines Untersuchungssystems gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Blockdiagramm, das einen Schaltkreis eines Untersuchungssystems gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Funktion des Untersuchungssystems zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden im Hinblick auf die zugehörigen Zeichnungen dargelegt.
(Ausführungsbeispiel 1)
1 zeigt einen Aufbau eines Untersuchungssystems für Körperflüssigkeiten gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Eine Untersuchungseinheit 1 weist einen Zylinder 2 mit einer Bodenplatte und einer Kappe 3 auf, die lösbar an die Öffnung des Zylinders 2 geschraubt ist. Eine Öffnung der Einheit, die an der Spitze der Kappe 3 ausgebildet ist, ist beispielsweise eine ovale Öffnung mit einem längeren Durchmesser von 15 mm und einem kürzeren Durchmesser von 10 mm. Diese Öffnung ist mit einem Adapter 4 aus Gummi ausgestattet, um die Haut zu schützen und um eine festere Haftung auf der Haut zu erreichen.
Ein Sensorhalter 5 und eine Körperflüssigkeitsaustrittsvorrichtung 6 sind innerhalb der Einheit 1 vorgesehen. Der Sensorhalter 5 ist mit einem Sensor 19 an seiner Spitze montiert und umfasst einen Klemmkontakt mit einer Elektrodenklemme des Sensors und eine Drahtkopplung dieser Klemme mit einem Untersuchungsabschnitt (nicht gezeigt). Die Austrittsvorrichtung 6 umfasst einen Nadelhalter 8, an welchem eine Nadelstütze 7 montiert ist, während eine Nadel an der Spitze der Nadelstütze 7 befestigt ist, ein Rohr 9, das den Nadelhalter führt, eine Feder 10, die den Nadelhalter 8 vorstößt, und einen Schalter 11.
Der Nadelhalter 8 ist einheitlich mit einem Stopper 12 ausgebildet, welcher nach links in der Zeichnung durch die Eigenelastizität des Stoppers verdrängt wird. Dieser Stopper 12 kommt mit einer Stufe 13 in Eingriff, die in dem Rohr 9 vorgesehen ist, so dass der Nadelhalter 8 in dem Rohr 9 bleibt. Wenn der Schalter 11 den Stopper 12 nach rechts drückt und den Eingriff mit der Stufe 13 löst, stößt der Nadelhalter 8 nach vom zu der Öffnung der Einheit durch die Elastizität der Feder 10. Ein geschlossener oberer Abschnitt der Einheit 1 ist mit einem elektromagnetischen Dreiwegeventil 15 durch eine Rohrleitung 14 gekoppelt. Das elektromagnetische Ventil 15 ist mit einer Dekompressionspumpe 18 über eine Rohrleitung 17 und mit einer Aufheberohrleitung 16 gekoppelt. In dieser Ausführungsform ist der Sensorhalter 5 mit einem Sensor 19 zum Messen von Blutzucker ausgestattet. Ein Probenbereitstellungsausgang an der Spitze des Sensors 19 wirkt als ein Probensammler. Der Probenbereitstellungsausgang saugt Blut durch eine Kapillarwirkung an.
Eine Spitze der Austrittsvorrichtung 6 ist im Vergleich zu dem Probensammler des Sensors 19 weg von der Haut 20. Die Körperflüssigkeiten, die ausgetreten sind, haben daher keine Chance, mit der Spitze der Vorrichtung 6 in Kontakt zu kommen, wenn das Innere der Einheit 1 dekomprimiert ist. Wie in 1 gezeigt, ist es bevorzugt, eine Stelle fest zulegen – die durch die Nadel der Austrittsvorrichtung 6 einzustechen ist – an oder nahe dem Zentrum der Öffnung der Einheit, da die Körperflüssigkeiten 21 in einem oberen Bereich der Haut, die anschwillt, wie es mit 60 gekennzeichnet ist, gesammelt werden. Es ist auch bevorzugt, den Probensammler des Sensors nahe dem Zentrum der Öffnung der Einheit anzuordnen, da ein Freiraum zwischen dem Sammler und der Haut kürzer wird.
Die Öffnung der Einheit ist vorzugsweise rund oder oval, eher als quadratisch, ausgebildet, um die Öffnung mit der Haut luftdicht abzuschließen. Die Einheit ist per se vorzugsweise aus einem transparenten Material wie zum Beispiel Glas oder Kunststoff ausgebildet, Kunststoff ist vom Standpunkt eines geringen Gewichtes und der Sicherheit eher zu bevorzugen. Als Dekompressionsmittel ist eine Dekompressionspumpe mit einem Elektroantrieb zu bevorzugen, da sie eine starke Dekompressionskraft hat. Eine Vakuumpumpe ist im Vergleich zu anderen aufgrund ihrer geringen Größe noch mehr zu bevorzugen.
Eine Funktion und eine Wirkung dieses Untersuchungssystems wird im Folgenden dargelegt.
Zuerst ist die Öffnung der Einheit 1 gegen die Haut 20, wie zum Beispiel einem Finger, zu drücken, wodurch die Öffnung blockiert wird. Als nächstes ist die Haut mit der Austrittsvorrichtung 6 einzustechen, so dass Körperflüssigkeiten austreten und angesaugt werden. Mit dieser Ausführungsform wird beispielsweise Blut abgenommen und angesaugt. Die Nadel, die durch die Nadelstütze 7 gestützt wird, wird durch die Feder 10 gespannt und erreicht die Haut und sticht dann leicht in die Hautoberfläche. Daher tritt Blut aus der Hautoberfläche aus. In diesem Moment verringert die Dekompressionspumpe 18, die mit der Einheit gekoppelt ist, den Innendruck der Einheit von Atmosphärendruck. Die Haut schwillt an bis zu dem Inneren der Einheit durch diese Dekompression, und das Blut an der Hautoberfläche kommt in Kontakt mit dem Probensammler des Sensors, dann wird das Blut dem Sensor zur Verfügung gestellt. Die Fingerspitze schwillt bis zu einem Grad; jedoch hebt das Dekompressionsmittel die Haut so an, dass das Blut mit dem Probensammler des Sensors in Kontakt kommen kann, daher haben individuelle Differenzen in der Höhe der Haut, die angehoben wird, keine Wirkung auf den Probensammler. Wenn weiterhin beispielsweise ein Zuckerkranker, der schwache Augen durch Komplikationen hat, dieses Untersuchungssystem verwendet, werden Körperflüssigkeiten dem Sensor fehlerfrei zur Verfügung gestellt. Da die Untersuchungseinheit 1 beliebig bewegt werden kann, kann der Anwender jeden Punkt des Körpers, wie zum Beispiel einen Finger, eine Handfläche, einen Handrücken, einen Arm, den Bauch, ein Ohrläppchen und dergleichen, einstechen.
In dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet die Körperflüssigkeitsaustrittsvorrichtung 6 die Nadel, die durch die Feder 10 vorgespannt ist; jedoch kann ein Laserstrahl und dergleichen, welcher leicht die Hautoberfläche einsticht, mit der gleichen Wirkung verwendet werden.
Der Sensor ist in der Einheit vorgesehen; jedoch solange der Probensammler in der Einheit vorgesehen ist, kann der Sensor per se außerhalb der Einheit vorgesehen sein.
Die Körperflüssigkeitsaustrittsvorrichtung ist nicht immer mit der Einheit 1 vorgesehen. Wenn die Vorrichtung nicht mit der Einheit vorgesehen ist, wird eine Austrittsvorrichtung, die auf dem Markt verfügbar ist, wie zum Beispiel eine Lanzette, verwendet, um die Körperflüssigkeiten austreten zu lassen. Dann wird die Einheit an dem Punkt angewendet, wo die Körperflüssigkeiten austreten, und das Dekompressionsmittel dekomprimiert das Innere der Einheit, wodurch die Haut für ein Bereitstellen der Körperflüssigkeiten für den Sensor angehoben wird.
Ein elektromagnetisches Dreiwegeventil wird als Dekompressionsaufhebemittel in der ersten Ausführungsform verwendet; jedoch kann das Dekompressionsaufhebemittel getrennt von dem Dreiwegeventil der Einheit zur Verfügung gestellt werden. Wie in 2 gezeigt, ist beispielsweise eine Rohrleitung 22, die mit dem Inneren der Einheit in Verbindung ist, an einem oberen Abschnitt der Einheit 1 vorgesehen, und ein Drehschieber 23 ist an dieser Rohrleitung montiert. Der Drehschieber 23 wird manuell gedreht, um ein Luftloch 25 in Verbindung mit einem luftdurchlässigen Loch 24, das in die Rohrleitung 22 eingestanzt ist, zu bringen, so dass der dekomprimierte Status in der Untersuchungseinheit 1 abgebaut werden kann.
Wenn die Einheit 1 von der Haut entfernt wird, die in dem dekomprimierten Status gelassen wird, fließt die Luft abrupt in die Einheit 1, wodurch die ausgetretenen Körperflüssig keiten zerstäubt werden. Dies kann die Umgebung verschmutzen. Das Dekompressionsaufhebemittel hebt den dekomprimierten Zustand so auf, dass der Druck innerhalb der Einheit auf Atmosphärendruck wieder hergestellt wird, und die Körperflüssigkeiten haben keine Chance zu zerstäuben. Weiterhin erlaubt diese Anordnung einem Anwender, die Einheit von der Haut leicht, ohne Kraftanwendung zu entfernen. Wenn die Haut so stark gedehnt wird, dass ein Anwender einen Schmerz durch das Dekomprimieren fühlt, wird der Drehschieber gedreht, wodurch schnell der dekomprimierte Zustand aufgehoben wird, um die Einheit leichter von der Haut zu entfernen.
Die Körperflüssigkeiten – welche dieses Untersuchungssystem untersucht – umfassen Blut, Lymphflüssigkeit, interzelluläre Flüssigkeit und Schweiß, welche von der Hautoberfläche gesammelt werden können.
(Ausführungsbeispiel 2)
3 ist ein Blockdiagramm, das einen Schaltkreis eines Untersuchungssystems gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.
Ein Diabetespatient misst seinen eigenen Blutzucker selbst als eine Routinearbeit. Der Patient leidet manchmal an einer Entfernung der Netzhaut, einer der Komplikationen bei Diabetes, und der Patient verliert im schlimmsten Fall sein Augenlicht. Gerade wenn der Patient eventuell schwache Augen hat, muss er den Blutzucker routinemäßig messen. Wenn ein Patient mit schwachen Augen sein eigenes Blut untersucht, ist es für den Patienten nicht einfach, zu bestimmen, ob das Blut auf der Haut austritt oder nicht.
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann ein Patient mit schwachen Augen sein eigenes Blut frei von Fehlern unter Verwendung eines Sensors mit einer Autostartfunktion und einem Dekomprimiermittel zum Dekomprimieren des Inneren der Einheit untersuchen. In dieser zweiten Ausführungsform wird eine Nadel als Körperflüssigkeitsaustrittsvorrichtung wie in der ersten Ausführungsform und eine Vakuumpumpe als Dekomprimiermittel verwendet. Blut wird als ein Beispiel von zu untersuchenden Körperflüssigkeiten verwendet. Die Vakuumpumpe ist mit der Einheit, wie in 1 gezeigt, gekoppelt und kann das Innere der Einheit dekomprimieren.
In 3 ist die Untersuchungseinheit 1, an welcher ein Sensor für ein Sammeln und Untersuchen der Körperflüssigkeiten montiert ist, mit einem elektromagnetischen Ventil 55 und einer Vakuumpumpe 56 über Rohrleitungen verbunden. Ein Computer 51 steuert das elektromagnetische Ventil 55 und die Vakuumpumpe 56, wodurch das Innere der Einheit dekomprimiert wird oder der dekomprimierte Zustand abgebaut wird. Der Computer 51 legt weiter eine Spannung an ein Elektrodensystem 57 an, das an dem Sensor vorgesehen ist, und erhält ein elektrisches Signal von dem Elektrodensystem 57. Er gibt auch eine nächste Anweisung basierend auf dem elektrischen Signal ab, bestimmt einen gemessenen Wert durch Berechnen des elektrischen Signals und gibt die Anweisung als auch den gemessenen Wert auf einer Anzeige 54 aus.
Der Computer 51 wird durch Anschalten eines Hauptschalters 52 initialisiert und wird mit einem Programm geladen, welches die Vakuumpumpe 56 durch Aktivieren der Körperflüssigkeitsaustrittsvorrichtung antreibt.
Eine Funktion dieses Systems wird im Hinblick auf das Flussdiagramm, das in 4 gezeigt ist, dargelegt.
Zuerst ist die Öffnung der Einheit 1 auf die Haut aufzubringen und der Hauptschalter 52 des Computers 51 ist anzuschalten, um das System zu initialisieren, wie zum Beispiel um die Speicherwerte zu löschen (Schritt 101). Dann ist der Schalter 53 der Körperflüssigkeitsaustrittsvorrichtung anzuschalten, um die Haut mit der Nadel einzustechen (Schritt 102). In diesem Moment tritt, wenn die Nadel im wesentlichen die Haut erreicht hat, Blut aus.
Nachdem der Schalter 53 eine Weile an ist, leitet die Vakuumpumpe 56 die Luft aus der Einheit 1 ab, das heißt, die Dekompressionsfunktion startet (Schritt 103).
Mit dem Fortschreiten der Dekompressionsfunktion innerhalb der Einheit wird die Haut, die fest an die Einheit 1 gedrängt ist, angesaugt und schwillt innerhalb der Einheit 1 an und kommt schließlich mit dem Probensammler des Sensors in Kontakt. In diesem Moment wird das Blut, wenn das Blut ausgetreten ist, dem Probensammler zur Verfügung gestellt. Eine Spannung wurde zwischen wenigstens zwei Elektroden des Sensors angelegt, und der Computer 51 detektiert die Verfügbarkeit einer Probe durch die fluide Ver bindung zwischen den Elektroden, wenn das Blut an den Sensor bereitgestellt wird (Schritt 104) und startet die Messung (Schritt 105). Nach der Messung hebt das Dekompressionsaufhebemittel den dekomprimierten Zustand in der Einheit 1 auf (Schritt 106). Nachdem der Zustand innerhalb der Einheit wieder auf Atmosphärendruck wiederhergestellt ist, wird die Untersuchungseinheit 1 von der Haut entfernt, und die Untersuchung ist fertig.
Wenn der Computer 51 in Schritt 104 keine fluide Verbindung zwischen den Elektroden detektiert und dann bestimmt, dass kein Blut aus der Hautoberfläche nach einer vorgegebenen Zeit, wie zum Beispiel 15 Sekunden nach Starten der Dekompression, austritt, wird der dekomprimierte Zustand in der Einheit 1 aufgehoben (Schritt 107). Weiterhin wird dies auf der Anzeige 54 so dargestellt, dass ein Untersuchender wahrnehmen kann, dass das Blut nicht gesammelt wird. Da die Nadel unzureichend in den Finger einsticht, kann das System das Blut nicht sammeln. Daher ist der Finger gegen die Einheit 1 beispielsweise zu drücken, um den Abstand zwischen der Haut und der Nadel zu verkürzen und der Schritt 102 und folgende zu wiederholen.
Wenn ein anderer Sensor – welcher eine spezifische Komponente in den Körperflüssigkeiten mit der Höhe des Stroms misst, der zwischen den Elektroden des Elektrodensystems fließt – verwendet wird, würde ein starker Schock auf den Sensor einen Rauschstrom verursachen, welcher die Untersuchung ungünstig beeinflusst. Da ein Anwender mit schwachen Augen speziell den Fortschritt der Untersuchung nicht durch seine Augen überwachen kann, verhindert dieser ungünstige Einfluss manchmal einen normalen Ablauf der Untersuchung.
In dieser zweiten Ausführungsform wird daher das Innere der Einheit 1 dekomprimiert, bevor der Sensor zu messen beginnt, und der dekomprimierte Zustand wird nach dem Beenden der Messung aufgehoben. Mit anderen Worten, das Untersuchungssystem ist so programmiert, dass das Dekompressionsaufhebemittel zur gleichen Zeit oder nach einer Verzögerungszeit arbeitet, wenn die Untersuchung beendet ist. Diese Anordnung erlaubt es einem Anwender, zu fühlen, dass er noch untersucht wird, obwohl er nicht überwachen kann, ob die Nadel in seine Haut im Schritt 102 einsticht oder nicht. Da das Innere der Einheit 1 dekomprimiert wird, bevor der Sensor zu messen beginnt, kann der Anwender fühlen, dass er in Schritt 102 untersucht wird, wo die Dekompressionsfunktion startet, bis Schritt 106, wo der dekomprimierte Zustand aufgehoben wird.
Im Ergebnis kann ein Anwender ein Ausüben von Schocks auf das Untersuchungssystem während der Untersuchung vermeiden und den ungünstigen Einfluss auf die Körperflüssigkeitsuntersuchung verhindern.
Wenn das Dekomprimieren und das Aufheben der Dekompression oft wiederholt werden, ist vorzugsweise eine motorbetriebene Pumpe für das Dekompressionsmittel zu verwenden, da sie ein Dekomprimieren sofort nach dem Anschalten startet.
(Ausführungsbeispiel 3)
5 zeigt einen Aufbau eines Untersuchungssystems für Körperflüssigkeiten gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
Die Untersuchungseinheit 31 weist eine Doppelzylinder mit einer Bodenplatte und einer Kappe 3 auf, die lösbar an eine Öffnung eines inneren Zylinders 32 geschraubt ist. Ein äußerer Zylinder 33 verschließt sein unteres Ende durch sich selbst. Eine Öffnung einer Einheit 31 ist an einer Spitze des Deckels 3 ausgebildet und ist mit einem Adapter 4 aus Gummi ausgestattet.
Der äußere Zylinder 33 ist mit dem inneren Zylinder 32 über ein Gebläse 38 und ein Luftloch 39 in Verbindung. Das Gebläse 38 weist eine Rohrleitung 41 und einen Ventilator 40 auf, der in der Rohrleitung 41 vorgesehen ist.
Ein Befeuchter weist das Gebläse 38, den äußeren Zylinder 33, ein Wasserbecken 34, das in dem Zylinder 33 vorgesehen ist, und eine Heizung 35 auf, die in dem Becken vorgesehen ist. Das Wasserbecken 34 ist mit Wasser 36 gefüllt. An der Außenwand des Zylinders 33 ist ein Wasserversorgungsausgang zum Bereitstellen von Wasser 36 in das Becken 34 vorgesehen. Wenn das Wasser zugeführt wird, wird ein Deckel 37 von dem Ausgang entfernt.
Der Sensorhalter 5, die Körperflüssigkeitsaustrittsvorrichtung 43 und ein Feuchtigkeitssensor 42 sind innerhalb des Zylinders 32 vorgesehen.
Der Feuchtigkeitssensor 42 hat eine Drahtverbindung des Sensors zu einer Steuerung (nicht gezeigt). Der Sensorhalter 5 ist mit einem Sensor 19 an seiner Spitze ausgestattet und hat einen Klemmkontakt mit einer Elektrodenklemme des Sensors als auch eine Drahtkopplung der Klemme zu einem Untersuchungsabschnitt (nicht gezeigt).
Die Körperflüssigkeitsaustrittsvorrichtung 43 weist einen Laserstrahlstrahler auf, welcher einen Laserstrahl durch Drücken eines Schalters 44 abstrahlt, und hat eine Drahtverbindung mit der Vorrichtung 43 zu einer Stromquelle (nicht gezeigt).
Der Laserstrahlstrahler 43 ist so angeordnet, dass ein Laserstrahl auf das Zentrum oder um das Zentrum der Öffnung der Einheit 31 auftrifft. Der Sensor 19 ist gegenüber dem Öffnungszentrum angeordnet, so dass eine Probenversorgung des Sensors nahe dem Öffnungszentrum der Einheit 31 angeordnet ist.
Die Funktion und die Wirkung dieses Untersuchungssystems wird im Folgenden dargelegt.
Zuerst ist Wasser 36 in dem Becken 34 durch die Heizung 35 zu erwärmen, um die Feuchtigkeit in dem Befeuchter zu erhöhen. Dann ist die Luft des Befeuchters in dem Zylinder 32 durch den Ventilator 40 zu blasen, um das Innere des Zylinders 32 zu befeuchten. In diesem Zustand ist die Öffnung der Einheit 31 gegen die Haut 20, zum Beispiel einen Finger, zu drücken, um die Öffnung zu blockieren. Dann ist die Feuchtigkeit innerhalb des Zylinders 32 bei ca. 65% mit dem Feuchtigkeitssensor 32 einzustellen.
Als nächstes ist der Schalter 44 zu drücken, um einen Laserstrahl abzustrahlen, welcher in die Hautoberfläche einsticht und in einem Austreten einer Körperflüssigkeit 21 resultiert. Dann ist das Innere des Zylinders 32 mit der Dekompressionspumpe 18, die mit dem Zylinder 32 gekoppelt ist, zu dekomprimieren. Die Haut schwillt zu dem Inneren der Einheit an und die Körperflüssigkeit kommt mit dem Probensammler in Kontakt. Schließlich wird die Körperflüssigkeit dem Sensor zur Verfügung gestellt.
(Ausführungsbeispiel 4)
6 ist ein Blockdiagramm, das einen Schaltkreis eines Untersuchungssystems für Körperflüssigkeiten gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt.
In 6 ist ein Sensor zum Sammeln und Untersuchen der Körperflüssigkeiten an der Untersuchungseinheit 31 montiert, welche mit einem elektromagnetischen Ventil 55 sowie einer Vakuumpumpe 56 über Rohrleitungen in Verbindung ist. Der Computer 51 steuert das Ventil 55 und die Pumpe 56, um das Innere der Einheit 31 zu dekomprimieren oder den dekomprimierten Zustand aufzuheben.
Der Computer 51 legt eine Spannung an das Elektrodensystem 57 an, das an dem Sensor vorgesehen ist, und empfängt ein elektrisches Signal von dem Elektrodensystem 57. Er gibt auch eine nächste Anweisung basierend auf dem elektrischen Signal ab, berechnet die elektrischen Signale und bestimmt dann einen gemessenen Wert, und gibt die Anweisung als auch den gemessenen Wert auf der Anzeige 54 aus.
Der Computer 51 empfängt auch das elektrische Signal bezüglich der Feuchtigkeit von dem Feuchtigkeitssensor 42, und basierend auf der Feuchtigkeitsinformation steuert er die An-Aus-Funktion des Ventilators des Gebläses 38 als auch die An-Aus-Funktion der Heizung 35.
Der Computer 51 wird initialisiert, wenn der Hauptschalter 52 angeschaltet wird, und dann erlaubt er der Heizung 35 und dem Gebläse 38, das Innere der Einheit 31 zu befeuchten. Wenn der Computer bestimmt, dass die Feuchtigkeit nicht geringer als 50% basierend auf der Feuchtigkeitsinformation von dem Sensor 42 ist, ist der Computer programmiert, um zuerst den Laserstrahlstrahler zu aktivieren und dann die Vakuumpumpe 56 anzutreiben.
Beispielsweise wenn der Feuchtigkeitssensor 42 eine Feuchtigkeit in einer Höhe von 80% detektiert, ist der Computer 51 programmiert, um den Ventilator des Gebläses 38 und die Heizung 35 auszuschalten.
Die Funktion dieses Systems wird im Hinblick auf das Flussdiagramm, das in 7 gezeigt ist, dargelegt.
Zuerst ist der Hauptschalter 52 des Computers 51 anzuschalten, um das System zu initialisieren, was ein Löschen der Speicherwerte umfasst (Schritt 101).
Zweitens ist die Heizung 35 anzuschalten, um Wasser in dem Becken zu erwärmen, dann ist das Gebläse 38 zu aktivieren, um das Innere der Einheit 31 zu befeuchten (Schritt 108). Dieses Befeuchten wird vorzugsweise sofort gestartet, nachdem das System initialisiert ist, da das Innere der Einheit 31 wünschenswert bei der Laserstrahlbestrahlung befeuchtet wurde, um ein Verdampfen der Körperflüssigkeiten zu vermeiden.
Drittens ist die Öffnung der Einheit 31 auf die Haut aufzubringen und der Schalter 44 des Laserstrahlstrahlers anzuschalten, um Körperflüssigkeiten aus der Haut austreten zu lassen (Schritt 109). Nachdem der Schalter 44 eine Weile an ist, startet die Pumpe 56 die Dekompression (Schritt 103). Dann sind die gleichen Vorgänge wie oben in der zweiten Ausführungsform beschrieben, welche in 4 dargestellt sind, zu wiederholen.
Entsprechend dem Untersuchungssystem für Körperflüssigkeiten, das oben beschrieben ist, dekomprimiert das Dekompressionsmittel das Innere der Einheit, um die Haut zu dem Probensammler anschwellen zu lassen, und auch wenn die ausgetretenen Körperflüssigkeiten in einer geringen Menge vorhanden sind, können die Flüssigkeiten an den Sensor frei von Fehlern bereitgestellt werden.
Da das Befeuchtungsmittel das Innere der Einheit befeuchtet, wird verhindert, dass eine geringe Menge an Körperflüssigkeit, die ausgetreten ist, verdampft, so dass die Dichteänderung der jeweiligen Flüssigkeitskomponente minimiert werden kann. Im Ergebnis ist eine genaue Untersuchung zu erwarten.
Weiterhin kann ein Anwender mit schwachen Augen fühlen, dass seine Haut während der Messung gedehnt wird, und daher kann das System die Untersuchung frei von irgendwelchen Schocks und dergleichen, welche den Sensor negativ beeinflussen, ausgeführt werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung stellt ein Untersuchungssystem für Körperflüssigkeiten zur Verfügung. Das System weist eine behälterähnliche Untersuchungseinheit mit einer Öffnung, einem Sensor zum Untersuchen der Körperflüssigkeiten und einer Körperflüssigkeitsaustrittsvorrichtung auf. Die vorliegende Erfindung stellt dieses System auch mit einer Pumpe zum Dekomprimieren des Inneren der Einheit und einem elektromagnetischen Dreiwegeventil zum Aufheben des dekomprimierten Zustandes zur Verfügung, oder stellt weiter dieses System mit einem Befeuchtungsmittel zum Bereitstellen eines Dampfes innerhalb der Einheit, zusätzlich zu der Pumpe und dem Ventil, zur Verfügung. Im Ergebnis erzeugt das System eine genaue Messung bei einer geringen Menge an Körperflüssigkeit.

1: Untersuchungseinheit
2: Zylinder
3: Deckel
4: Adapter
5: Sensorhalter
6: Körperflüssigkeitsaustrittsvorrichtung
7: Nadelstütze
8: Nadelhalter
9: Rohr
10: Feder
11: Schalter
12: Stopper
13: Stufe
14: Rohrleitung
15: elektromagnetisches Dreiwegeventil
16: Aufheberohrleitung
17: Rohrleitung
18: Dekompressionspumpe
19: Sensor
20, 60: Haut
21: Körperflüssigkeiten
22: röhrenförmiger Abschnitt
23: Drehschieber
24: luftdurchlässiges Loch
25: Luftloch
31: gesamtes System
32: innerer Zylinder
33: äußerer Zylinder
34: Wasserbecken
35: Heizung
36: Wasser
37: Deckel
38: Gebläse
39: Luftloch
40: Ventilator
41: Rohrleitung
42: Feuchtigkeitssensor
43: Laserstrahlstrahler
44: Schalter
51: Computer
52: Hauptschalter
53: Schalter
54: Anzeige
55: elektromagnetisches Ventil
56: Vakuumpumpe
57: Elektrodensystem

Claims

System zum Untersuchen von Körperflüssigkeiten, das umfasst: eine gefäßartige Untersuchungseinheit (1), die eine Öffnung aufweist; Dekompressionsmittel (18, 56) zum Dekomprimieren eines Innenraums der Einheit (1); einen Sensorhalter (5) zum Halten eines Sensors (19), der eine Probensammeleinrichtung aufweist; eine Körperflüssigkeitsaustrittsvorrichtung (6, 43) und eine Anzeige (54), dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (19) so eingerichtet ist, dass er eine Verfügbarkeit von gesammelter Körperflüssigkeit erfasst, und Mittel (15, 55) zum Aufheben einer Dekompression, wenn erfasst wird, dass innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer der Dekompression keine Körperflüssigkeit gesammelt worden ist, vorgesehen sind, und die Anzeigevorrichtung (54) so eingerichtet ist, dass sie anzeigt, dass keine Körperflüssigkeit gesammelt worden ist.
System zum Untersuchen von Körperflüssigkeiten nach Anspruch 1, das des Weiteren umfasst: Befeuchtungsmittel zum Befeuchten eines Innenraums der Einheit.
System zum Untersuchen von Körperflüssigkeiten nach den Ansprüchen 1 oder 2, das des Weiteren Dekompressionsaufhebemittel (15, 55) zum Wiederherstellen eines dekomprimierten Zustandes in der Einheit auf atmosphärischen Druck aufweist.
System zum Untersuchen von Körperflüssigkeiten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Körperflüssigkeitsaustrittsvorrichtung Körperflüssigkeit austreten lässt, indem sie unter Verwendung einer Nadel, die an der Austrittsvorrichtung angebracht ist, oder eines von der Austrittsvorrichtung ausgestrahlten Laserstrahls in die Hautoberfläche sticht.
System zum Untersuchen von Körperflüssigkeiten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Sensor ein Elektrodensystem (57) hat, das mit einer von der Probensammeleinrichtung zugeführten Probe in Kontakt kommt.
System zum Untersuchen von Körperflüssigkeiten nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Dekompressionsmittel den dekomprimierten Zustand aufhebt, wenn die vorgegebene Zeit abgelaufen ist.