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JP5498084B2 - Flow rate fluctuation monitoring device and biological component measuring device - Google Patents

Flow rate fluctuation monitoring device and biological component measuring device Download PDF

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JP5498084B2 JP2009180469A JP2009180469A JP5498084B2 JP 5498084 B2 JP5498084 B2 JP 5498084B2 JP 2009180469 A JP2009180469 A JP 2009180469A JP 2009180469 A JP2009180469 A JP 2009180469A JP 5498084 B2 JP5498084 B2 JP 5498084B2
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Description

この発明は、流量変動監視装置及び生体成分測定装置に関し、詳しく言うと、流量変動を生じ得る流体が流通する流路において、流体の流量変動を確実にかつ精度良く監視することのできる流量変動監視装置と、前記流量変動監視装置を備えた生体成分例えば血糖の値すなわち血糖値を測定することのできる生体成分測定装置例えば人工膵臓装置とに関する。   The present invention relates to a flow rate fluctuation monitoring device and a biological component measurement device, and more specifically, a flow rate fluctuation monitoring capable of reliably and accurately monitoring a flow rate fluctuation of a fluid in a flow path through which a fluid that may cause a flow rate fluctuation flows. The present invention relates to a device and a biological component equipped with the flow rate fluctuation monitoring device, such as a biological component measuring device capable of measuring a blood sugar level, that is, a blood sugar level, such as an artificial pancreas device.

特許文献1には、「液体を送出する液体送出ラインに一定容積量の前記液体を連続して送出させる回転子を収容した送出器を設け、前記送出器を介して前記液体を前記液体送出ラインに送出し、前記送出器における前記液体の単位時間における流量の変化を監視し、前記流量の変化が生じたとき、前記単位時間における前記液体の流量が基準となる流量に一致するように前記液体の送出制御を行うことを特徴とする液体送出方法」が記載されており、この「液体送出方法」を実現する「液体送出装置」も記載されている(特許文献1の請求項1及び10並びに図1参照)。   In Patent Document 1, “a liquid delivery line for delivering a liquid is provided with a delivery unit that contains a rotor for continuously delivering a certain volume of the liquid, and the liquid is delivered to the liquid delivery line via the delivery unit. And the change in the flow rate of the liquid in the delivery unit in the unit time is monitored, and when the change in the flow rate occurs, the liquid flow rate in the unit time matches the reference flow rate. And a “liquid delivery device” for realizing the “liquid delivery method” (claims 1 and 10 of Patent Document 1 and (See FIG. 1).

前記「液体送出方法」を実現する「液体送出装置」では、「回転子駆動モータ1Mの回転速度に応じた周波数のパルスを発生するパルスエンコーダ1Sからなるシロップ流量調整器1と、希釈水Wの流量に応じた周波数のパルスを発生する希釈水流量計21と、希釈水流量計21と同様に形成されて炭酸水Wの流量に応じた周波数のパルスを発生する炭酸水流量計26と、・・・予め定められたパルスのサンプリング周期においてパルスエンコーダ1S、希釈水流量計21、および炭酸水流量計26から入力する各液体の流量に応じたパルスに基づいて希釈比率とのずれを監視する流量監視部4と」を設けている(特許文献1の段落番号0013欄及び図1参照)。しかしながら、特許文献1に記載の発明のように多数の部材を設けると、全ての部材が正常にかつ正確に作動して初めて、正確な結果を得られるので、装置が複雑化し易い。 Wherein the "liquid delivery method" and realizing "fluid delivery device", a syrup flow regulator 1 including a pulse encoder 1S for generating a pulse having a frequency corresponding to the rotational speed of the "rotor drive motor 1M, dilution water W A the dilution water flow meter 21 which generates a pulse having a frequency corresponding to the flow rate, the carbonated water flow meter 26 for generating pulses of a frequency corresponding to the formed similarly to the dilution water flow meter 21 flow carbonated water W C ... Monitoring the deviation from the dilution ratio based on the pulse corresponding to the flow rate of each liquid input from the pulse encoder 1S, the dilution water flow meter 21 and the carbonated water flow meter 26 in a predetermined pulse sampling period. And a flow rate monitoring unit 4 (see paragraph No. 0013 in Patent Document 1 and FIG. 1). However, when a large number of members are provided as in the invention described in Patent Document 1, an accurate result can be obtained only after all the members are normally and correctly operated, so that the apparatus is likely to be complicated.

流体の流量変動を監視する必要のある装置としては、特許文献1に記載の飲料用の装置以外に、医療機器を挙げることができる。医療機器においては、流体の流路としてチューブ回路を用いることが多く、衛生面を考慮してチューブ回路を含む接液品の大部分がディスポーザブルである。流量変動を監視する医療機器において多数の部材を設けると、多数のディスポーザブルの接液品を廃棄することとなるので、装置の製造及び保守に必要な原料及び工程が増加してしまう。   In addition to the beverage device described in Patent Document 1, medical devices can be cited as devices that need to monitor fluid flow fluctuations. In medical devices, a tube circuit is often used as a fluid flow path, and most of the wetted parts including the tube circuit are disposable in consideration of hygiene. If a large number of members are provided in a medical device that monitors flow rate fluctuations, a large number of disposable wetted parts are discarded, which increases raw materials and processes necessary for manufacturing and maintaining the apparatus.

したがって、接液する部品点数が少なく、液体の流量変動を正確にかつ確実に検知することのできる流量変動監視装置が望まれていた。また、そのような流量変動監視装置を備えている生体成分測定装置も望まれていた。   Therefore, there has been a demand for a flow rate fluctuation monitoring apparatus that has a small number of parts that come into contact with liquid and that can accurately and reliably detect liquid flow rate fluctuations. In addition, a biological component measuring device provided with such a flow rate fluctuation monitoring device has also been desired.

特開2003−118796号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-118796

この発明が解決しようとする課題は、流量変動を生じ得る液体が流通する流路において、液体の流量変動を確実にかつ精度良く監視することができ、かつ接液する部品点数が少ない流量変動監視装置と、前記流量変動監視装置を備えた生体成分を測定する生体成分測定装置、例えば血糖値を測定することのできる人工膵臓装置とを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to monitor the flow fluctuation of the liquid in the flow path through which the liquid that may cause the flow fluctuation can be reliably and accurately monitored, and to monitor the flow fluctuation with a small number of parts in contact with the liquid. An apparatus and a biological component measuring apparatus that measures a biological component including the flow rate fluctuation monitoring apparatus, for example, an artificial pancreas apparatus that can measure a blood glucose level are provided.

前記課題を解決するための手段として、
請求項1は、
流体Aが流通する第1流路と、
前記第1流路内を流通する前記流体Aの流量よりも少ない流量で前記流体Aが流通する第2流路と、
前記第1流路と前記第2流路との結合部で分岐して設けられる分岐流路であって、前記流体Aに対して界面を形成することのできる界面形成流体Bと前記流体Aとが、前記流体Aが前記界面形成流体Bに分割された状態で、流通する分岐流路と、
前記分岐流路のみに設けられると共に、流通する前記界面形成流体Bと流体Aとの界面を検知する検知部と、
前記検知部から出力される検知データにより、流量変動を算出する演算部を備え、
前記第2流路と前記分岐流路とは、前記結合部のみで接続されることを特徴とする流量変動監視装置であり、
請求項2は、
前記流体Aが液体Aであり、前記界面形成流体Bが気体Bである請求項1に記載の流量変動監視装置であり、
請求項3は、
前記気体Bは、(1)前記第1流路に設けられた、若しくは、前記分岐流路に設けられた界面形成流体供給部により、又は、(2)前記第1流路の途中から前記結合部を経由して前記検知部までの流路のいずれかの部位に設けられた、液体Aの一部を気体Bに変換する流体変換部により、形成されてなる前記請求項2に記載の流量変動監視装置であり、
請求項4は、
前記第1流路は、
前記液体Aを形成するに必要な第1液体を前記第1流路内に供給する第1液体供給部と、
前記第1液体供給部の下流側に設けられ、前記第1流路内に前記気体Bを供給する界面形成流体供給部と、
前記界面形成流体供給部の下流側に設けられ、前記第1液体とで液体Aを形成する第2液体を供給する第2液体供給部とを備え、
前記結合部には、前記第1液体と前記第2液体とが混合してなる液体Aと気体Bとの気液混合物と気体Bを含まない液体Aとに分離する分離器を備え、
前記第2流路は、前記分離器で分離された、かつ気体Bを含まない流体Aを流通させ、
前記分岐流路は、前記第1液体と前記第2液体とが混合してなる液体Aと気体Bとの気液混合物を流通させることを特徴とする前記請求項2に記載の流量変動監視装置であり、
請求項5は、
前記第1流路と第2流路との結合部に、界面形成流体B及び流体Aの混合物と、界面形成流体Bを含まない流体Aとに分離する分離器が設けられている請求項1に記載の流量変動監視装置であり、
請求項6は、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の流量変動監視装置を備える生体成分測定装置である。
As means for solving the problems,
Claim 1
A first flow path through which fluid A circulates;
A second flow path through which the fluid A flows at a flow rate less than the flow rate of the fluid A flowing through the first flow path;
A branch channel provided by branching at a coupling portion between the first channel and the second channel, the interface forming fluid B capable of forming an interface with the fluid A, and the fluid A; Is a branch channel that circulates in a state where the fluid A is divided into the interface-forming fluid B;
A detection unit that is provided only in the branch flow path and detects an interface between the interface forming fluid B and the fluid A that circulates;
The detection data output from the detecting unit, and an arithmetic unit for calculating the flow rate variation,
The second flow path and the branch flow path are flow rate fluctuation monitoring devices characterized by being connected only by the coupling portion,
Claim 2
The flow rate fluctuation monitoring device according to claim 1, wherein the fluid A is a liquid A and the interface forming fluid B is a gas B.
Claim 3
The gas B is (1) provided by the interface forming fluid supply section provided in the first flow path or provided in the branch flow path, or (2) the coupling from the middle of the first flow path. The flow rate according to claim 2, wherein the flow rate is formed by a fluid conversion unit that converts a part of the liquid A into a gas B provided in any part of the flow path to the detection unit via the unit. A fluctuation monitoring device,
Claim 4
The first flow path is
A first liquid supply section for supplying a first liquid necessary for forming the liquid A into the first flow path;
An interface-forming fluid supply unit that is provided on the downstream side of the first liquid supply unit and supplies the gas B into the first flow path;
A second liquid supply unit that is provided downstream of the interface forming fluid supply unit and supplies a second liquid that forms liquid A with the first liquid;
The coupling portion includes a separator that separates a gas-liquid mixture of the liquid A and the gas B obtained by mixing the first liquid and the second liquid and the liquid A not containing the gas B,
The second flow path distributes the fluid A separated by the separator and not containing the gas B,
The flow rate fluctuation monitoring device according to claim 2, wherein the branch flow channel distributes a gas-liquid mixture of a liquid A and a gas B obtained by mixing the first liquid and the second liquid. And
Claim 5
The separator for separating the mixture of the interface forming fluid B and the fluid A and the fluid A not including the interface forming fluid B is provided at a coupling portion between the first channel and the second channel. The flow rate fluctuation monitoring device described in
Claim 6
It is a biological component measuring apparatus provided with the flow volume fluctuation | variation monitoring apparatus of any one of Claims 1-5.

この発明によると、第1流路、第2流路及び分岐流路のいずれかの流路で流通する流体の流量が変動しても、特に第1流路を流通する流体の流量が変動しても、その流量変動を確実にかつ精度良く監視することができ、更に接液する部品点数が少ない流量変動監視装置を提供することができる。   According to the present invention, even if the flow rate of the fluid flowing through any one of the first flow channel, the second flow channel, and the branch flow channel varies, the flow rate of the fluid flowing through the first flow channel in particular varies. However, it is possible to provide a flow rate fluctuation monitoring device that can reliably and accurately monitor the flow rate fluctuation and that has a smaller number of parts in contact with liquid.

また、この発明によると、前記流量変動監視装置を備えることにより、測定すべき生体成分、例えばグルコース等を含む液体の流量変動が生じても、その流量変動を確実にかつ精度良く監視することができ、更に接液する部品点数が少ない生体成分測定装置を提供することができる。   In addition, according to the present invention, by providing the flow rate fluctuation monitoring device, even when a flow rate fluctuation of a liquid containing a biological component to be measured, such as glucose, occurs, the flow rate fluctuation can be reliably and accurately monitored. In addition, it is possible to provide a living body component measuring apparatus having a smaller number of parts in contact with liquid.

図1は、この発明に係る流量変動監視装置の一例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention. 図2は、この発明に係る流量変動監視装置の他の例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing another example of the flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention. 図3は、この発明に係る流量変動監視装置の他の例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing another example of the flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention. 図4は、この発明に係る流量変動監視装置の他の例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing another example of the flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention. 図5は、この発明に係る流量変動監視装置の他の例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing another example of the flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention. 図6は、この発明に係る血糖値測定ユニットの一例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a blood sugar level measuring unit according to the present invention. 図7は、この発明に係る血糖値測定ユニットの他の例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing another example of the blood sugar level measuring unit according to the present invention. 図8は、この発明に係る血糖値測定ユニットのさらに他の例を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory view showing still another example of the blood sugar level measuring unit according to the present invention.

以下にこの発明に係る流量変動監視装置の一実施態様を、図1を参照しつつ説明する。   An embodiment of a flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIG.

図1に示される流量変動監視装置1Aは、第1流路2、第2流路3、分岐流路4、気体混入器5、検知部6、演算部7を備えている。   A flow rate fluctuation monitoring device 1A shown in FIG. 1 includes a first flow path 2, a second flow path 3, a branch flow path 4, a gas mixer 5, a detection unit 6, and a calculation unit 7.

前記第1流路2は、流体Aが流通する流路である。   The first flow path 2 is a flow path through which the fluid A flows.

前記流体Aとしては、流体である限り特に制限されることは無く、例えば水、油、生理食塩水、ゾル及び種々の溶液などの液体A並びに気体等を挙げることができる。   The fluid A is not particularly limited as long as it is a fluid, and examples thereof include liquid A such as water, oil, physiological saline, sol and various solutions, and gas.

前記第2流路3は、前記第1流路2内を流通する流体Aの流量よりも少ない流量で流体Aが流通する流路である。すなわち、第1流路2内を流通している流体Aは、結合部8を経由して第2流路3と分岐流路4とに分割されて流入していく。   The second flow path 3 is a flow path through which the fluid A flows at a lower flow rate than the flow rate of the fluid A flowing through the first flow path 2. That is, the fluid A flowing in the first flow path 2 is divided into the second flow path 3 and the branch flow path 4 via the coupling portion 8 and flows in.

前記分岐流路4は、第1流路2と第2流路3との結合部8で分岐して設けられると共に、流体Aに対して界面を形成することのできる界面形成流体Bと流体Aとが、流体Aが界面形成流体Bで分割された状態で流通する流路である。換言すると、この分岐流路4の中で、流体A、界面形成流体B、流体A、界面形成流体B、流体A、及び界面形成流体Bの順に流体Aが界面形成流体Bにより分割されて流通して行く。このように流体Aと界面形成流体Bとが分割されて流通するためには、分岐流路4はその流路の任意の軸線に直交する断面における内部輪郭は円形である。なお、「結合部」は、第1流路の端部と第2流路の端部とを結合することにより形成することもできるが、流路の途中に分岐流路を分岐させることにより、流通方向において分岐流路の結合点よりも上流側を第1流路とし、分岐流路の結合点よりも下流側を第2流路とする場合には、第1流路が第2流路と分岐流路とに分岐する部位が結合部となる。   The branch flow path 4 is provided by being branched by a joint 8 between the first flow path 2 and the second flow path 3, and an interface forming fluid B and a fluid A capable of forming an interface with the fluid A. Is a flow path through which the fluid A flows in a state of being divided by the interface forming fluid B. In other words, in this branch channel 4, the fluid A is divided by the interface forming fluid B in order of the fluid A, the interface forming fluid B, the fluid A, the interface forming fluid B, the fluid A, and the interface forming fluid B. Go. In this way, in order for the fluid A and the interface forming fluid B to divide and circulate, the branch channel 4 has a circular inner contour in a cross section perpendicular to an arbitrary axis of the channel. Note that the “joining portion” can be formed by joining the end of the first flow path and the end of the second flow path, but by branching the branch flow path in the middle of the flow path, In the flow direction, when the upstream side of the junction point of the branch channel is the first channel and the downstream side of the junction point of the branch channel is the second channel, the first channel is the second channel. And a portion branched into the branch flow path becomes a coupling portion.

前記界面形成流体Bとしては、流体Aに対して界面を形成することができ、形成した界面を保持しつつ流体Aと共に流路内を流通することのできる流体である限り、特に制限されることは無く、流体Aが、水、水溶液、及び生理食塩水と生体から採取した体液試料との混合液などのように水を主体とする液体並びにゾル溶液である場合には、界面形成流体Bとして例えば空気、種々のガスなどの気体B、油、前記流体Aと界面を形成することのできる種々の溶液及びゾルなどの液体を挙げることができる。このとき、界面形成流体Bとして特に好ましいのは、気体Bである空気である。空気は液体及びゾル溶液に短時間で溶解し難いので、界面形成流体Bは種々の流体Aに対して界面を形成し易い。更に言うと、この発明に係る流量変動監視装置においては、流体Aの種類に応じて界面形成流体Bを決定すれば良い。例えば流体Aとして水、生理食塩水、生理食塩水と生体から採取した体液例えば血液との混合液を用いる場合には、界面形成流体Bとして油、又は、水又は生理食塩水に溶解しない種々の気体例えば空気等を用いることができる。また、例えば流体Aとして油を用いる場合には、界面形成流体Bとして水、生理食塩水等の液体又は、油に溶解しない種々の気体例えば空気等を用いることができる。流体Aが空気又は種々のガス等の気体である場合には、界面形成流体Bとして例えば水、水溶液、油及び種々の溶液、ゾル並びにゲル等を挙げることができる。
また、この発明においては、界面形成流体Bが、流体Aの気化により形成される気泡であることもある。つまり、分岐流路4内を流通する液体である流体Aを気体混入器5により、その一部を気化させ、又はその流体Aに溶存する気体を気化させ、これによって生じた気泡を流体Bとしてもよい。液体Aの一部が気化して生じた、又は液体Aに溶存するガスが気化して生じた気泡を流体Bとするためには、前記気体混入器5は、分岐流路4の外部から分岐流路4内に気体を導入せず、分岐流路4を流通する流体Aである液体Aを加熱する加熱手段例えばニクロム線ヒータを備えていることが望ましい。この場合、前記加熱手段は、この発明に係る流量変動監視装置における流体変換部の一例である。
前記分岐流路4内で流体Aと界面形成流体Bとが界面を形成するためには、流体Aが液体Aであるときには、界面形成流体Bは液体Aと混和しない物質、或いは相互に溶解しない物質であればよく、例えば流体Aが水、水溶性アルコール、これらに生体成分等を溶解してなる水性溶液等の水性液体Aであるときには、界面形成流体Bとしては油性液体Bを挙げることができる。
The interface-forming fluid B is particularly limited as long as it is a fluid that can form an interface with the fluid A and can flow through the flow path together with the fluid A while maintaining the formed interface. If the fluid A is a water-based liquid or sol solution such as water, an aqueous solution, or a mixture of physiological saline and a body fluid sample collected from a living body, the interface forming fluid B Examples thereof include air, gas B such as various gases, oil, and various solutions and liquids such as sol that can form an interface with the fluid A. At this time, air as the gas B is particularly preferable as the interface forming fluid B. Since air is difficult to dissolve in a liquid and a sol solution in a short time, the interface forming fluid B easily forms interfaces with various fluids A. Furthermore, in the flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention, the interface forming fluid B may be determined according to the type of the fluid A. For example, when water, physiological saline, or a mixture of physiological saline and a body fluid collected from a living body such as blood is used as fluid A, various fluids that do not dissolve in oil, water, or physiological saline as interface forming fluid B A gas such as air can be used. For example, when oil is used as the fluid A, a liquid such as water or physiological saline, or various gases that do not dissolve in the oil, such as air, can be used as the interface forming fluid B. When the fluid A is air or a gas such as various gases, examples of the interface forming fluid B include water, aqueous solutions, oils, various solutions, sols, and gels.
In the present invention, the interface forming fluid B may be bubbles formed by vaporization of the fluid A. That is, a part of the fluid A, which is a liquid flowing in the branch channel 4, is vaporized by the gas mixer 5, or a gas dissolved in the fluid A is vaporized, and bubbles generated thereby are defined as fluid B. Also good. In order to use as a fluid B bubbles generated by vaporizing part of the liquid A or gas dissolved in the liquid A, the gas mixer 5 is branched from the outside of the branch channel 4. It is desirable to provide a heating means such as a nichrome wire heater for heating the liquid A, which is the fluid A flowing through the branch flow path 4 without introducing gas into the flow path 4. In this case, the heating means is an example of a fluid conversion section in the flow rate fluctuation monitoring device according to the present invention.
In order for the fluid A and the interface forming fluid B to form an interface in the branch channel 4, when the fluid A is the liquid A, the interface forming fluid B is not miscible with the liquid A or does not dissolve in each other. For example, when the fluid A is an aqueous liquid A such as water, a water-soluble alcohol, or an aqueous solution obtained by dissolving a biological component in the fluid A, the interface-forming fluid B may be an oily liquid B. it can.

図1に示される流量変動監視装置1Aを生体成分測定装置例えば人工膵臓装置に組み込む場合には、流体Aは水性液体A例えば生理食塩水と生体から採取された体液例えば血液との混合液であり、界面形成流体Bは気体であるのが、好ましい。   When the flow rate fluctuation monitoring apparatus 1A shown in FIG. 1 is incorporated into a biological component measuring apparatus such as an artificial pancreas apparatus, the fluid A is a mixed liquid of an aqueous liquid A such as physiological saline and a body fluid collected from a living body such as blood. The interface forming fluid B is preferably a gas.

前記気体混入器5は、前記分岐流路4内に界面形成流体Bを供給する部材であり、この発明における界面形成流体供給部の一例である。この場合、分岐流路4内に界面形成流体Bを供給する態様として、分岐流路4内に分岐流路4以外の外部から界面形成流体Bを供給する態様、及び、流体Aが液体Aである場合に、分岐流路4内を流通する液体Aの一部を流体変換部により気化させ、又は前記液体Aに溶存するガスを流体変換部によって気化させることにより分岐流路4に界面形成流体Bである気泡を発生させる態様を、挙げることができる。前記したように、液体Aの一部を気化させ、又は液体Aに溶存するガスを気化させるには、この気体混入器5は加熱手段であるヒータを備える。   The gas mixer 5 is a member that supplies the interface forming fluid B into the branch flow path 4, and is an example of the interface forming fluid supply unit in the present invention. In this case, as an aspect of supplying the interface forming fluid B into the branch channel 4, an aspect of supplying the interface forming fluid B from the outside other than the branch channel 4 into the branch channel 4, and the fluid A is the liquid A In some cases, a part of the liquid A flowing in the branch flow path 4 is vaporized by the fluid conversion section, or the gas dissolved in the liquid A is vaporized by the fluid conversion section, thereby causing the interface formation fluid in the branch flow path 4. A mode of generating bubbles as B can be mentioned. As described above, in order to vaporize a part of the liquid A or vaporize the gas dissolved in the liquid A, the gas mixer 5 includes a heater that is a heating unit.

気体混入器5が分岐流路4外から分岐流路4内に供給する界面形成流体Bの好適例としては、空気を挙げることができる。空気を送出することのできる気体混入器5の具体例としては、例えば遠心ポンプ、往復動ポンプ、ネジポンプ、回転ポンプ又はローラポンプ等を用いることができる。もっとも、界面形成流体Bが空気以外である場合にも、界面形成流体供給部として、上述のポンプを用いることができる。   As a suitable example of the interface forming fluid B supplied from the outside of the branch channel 4 into the branch channel 4 by the gas mixer 5, air can be mentioned. As a specific example of the gas mixer 5 that can send out air, for example, a centrifugal pump, a reciprocating pump, a screw pump, a rotary pump, a roller pump, or the like can be used. However, even when the interface forming fluid B is other than air, the above-described pump can be used as the interface forming fluid supply unit.

前記検知部6は、分岐流路4の気体混入器5の下流側に設けられると共に、流通する界面形成流体Bと流体Aとの界面を検知するセンサー部材である。   The detection unit 6 is a sensor member that is provided on the downstream side of the gas mixer 5 in the branch channel 4 and detects an interface between the flowing interface forming fluid B and the fluid A.

この発明に係る流量変動監視装置における検知部は、流体Aと界面形成流体Bとの界面が検知部を通過することにより、その界面を検知することができるように形成されていれば良く、例えば光センサ又は超音波センサ等を採用することができる。なお、好適な検知部は、装置の簡素化及び操作性等を考慮して光センサを有する。図1に示される検知部6は、発光素子及び受光素子を有する光センサの一例である。   The detection unit in the flow rate fluctuation monitoring device according to the present invention may be formed so that the interface between the fluid A and the interface forming fluid B can be detected by passing through the detection unit. An optical sensor, an ultrasonic sensor, or the like can be employed. A suitable detection unit includes an optical sensor in consideration of simplification of the apparatus and operability. The detection unit 6 shown in FIG. 1 is an example of an optical sensor having a light emitting element and a light receiving element.

前記演算部7は、前記検知部6から出力される検知データにより、流量変動を算出するように形成されて成る。   The calculation unit 7 is configured to calculate a flow rate variation based on detection data output from the detection unit 6.

この発明に係る流量変動監視装置における演算部としては、流体Aの流量変動を算出することのできる演算機能を有していれば適宜の部材を採用することができ、例えば電子計算機等を用いることができる。   As the calculation unit in the flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention, any appropriate member can be adopted as long as it has a calculation function capable of calculating the flow rate fluctuation of the fluid A. For example, an electronic computer or the like is used. Can do.

ここで、この発明に係る流量変動監視装置が流体A又は界面形成流体Bの流通を監視する方法としては、2つの好ましい方法を挙げることができる。   Here, as a method for monitoring the flow of the fluid A or the interface forming fluid B by the flow rate fluctuation monitoring device according to the present invention, there are two preferable methods.

流体A又は界面形成流体Bの流通を監視する第1の方法では、先ず、検知部で得られる吸光度等の測定値が、検知データとして演算部に出力される。次いで、演算部において、入力された測定値と予め設定しておいた閾値との差分を算出する。前記測定値が前記閾値を超える場合には界面形成流体Bが流通していると判別し、前記測定値が前記閾値に達しない場合には流体Aが流通していると判別することにより、流体A又は界面形成流体Bの流通を監視することができる。   In the first method for monitoring the flow of the fluid A or the interface forming fluid B, first, a measured value such as absorbance obtained by the detection unit is output to the calculation unit as detection data. Next, the calculation unit calculates a difference between the input measurement value and a preset threshold value. When the measured value exceeds the threshold value, it is determined that the interface forming fluid B is in circulation, and when the measured value does not reach the threshold value, it is determined that the fluid A is in circulation. The flow of A or interface forming fluid B can be monitored.

流体A又は界面形成流体Bの流通を監視する第2の方法では、先ず、検知部で得られる吸光度等の測定値が、検知データとして演算部に出力される。次いで、演算部において、入力された測定値を微分処理することにより、前記測定値の変化率を算出する。前記変化率と、予め設定しておいた閾値との差分を算出する。前記変化率が前記閾値を超える場合には流体Aの流通から界面形成流体Bの流通に切り替わったと判別し、前記変化率が再度前記閾値を超える場合には界面形成流体Bの流通から流体Aの流通に切り替わったと判別することにより、流体A又は界面形成流体Bの流通を監視することができる。   In the second method of monitoring the flow of the fluid A or the interface forming fluid B, first, a measured value such as absorbance obtained by the detection unit is output to the calculation unit as detection data. Next, the calculation unit calculates a change rate of the measured value by differentiating the input measured value. A difference between the change rate and a preset threshold value is calculated. When the change rate exceeds the threshold value, it is determined that the flow of the fluid A is switched to the flow of the interface forming fluid B. When the change rate exceeds the threshold value again, the flow of the interface A fluid B The flow of the fluid A or the interface forming fluid B can be monitored by determining that the flow has been switched.

上述した方法により流体A又は界面形成流体Bの流通を監視することができるのは、分岐流路内を流通する流体Aが界面形成流体Bに分割された状態で流通するからである。   The reason why the flow of the fluid A or the interface forming fluid B can be monitored by the method described above is that the fluid A flowing through the branch flow channel flows in a state of being divided into the interface forming fluid B.

流体Aの流量は、流体Aと界面形成流体Bとの界面が検知部を通過する回数を単位時間当たりで積算した値と相関する。前記演算部における流体Aの流量変動を算出する方法としては、上述した流体A又は界面形成流体Bの流通を監視する方法により、流体Aの流通が変動していると判別された場合に、単位時間当たりの界面通過回数の積算値を算出することにより、前記積算値を用いて流体Aの流量変動も算出することができる。なお、前記単位時間は、流量変動の検知を迅速に行う必要がある場合には秒単位で短く設定すれば良く、逆に流量変動の検知に時間的余裕がある場合には数分間程度に長く設定しても良い。   The flow rate of the fluid A correlates with a value obtained by integrating the number of times that the interface between the fluid A and the interface forming fluid B passes through the detection unit per unit time. As a method of calculating the flow rate fluctuation of the fluid A in the calculation unit, when it is determined that the flow of the fluid A is fluctuated by the above-described method of monitoring the flow of the fluid A or the interface forming fluid B, the unit By calculating the integrated value of the number of times of interface passage per time, the flow rate fluctuation of the fluid A can also be calculated using the integrated value. The unit time may be set short in seconds when it is necessary to quickly detect the flow rate fluctuation, and conversely, it may be as long as several minutes if there is a time allowance for detecting the flow rate fluctuation. May be set.

前記演算部における流体Aの流量変動を算出する別の方法としては、例えば流体Aの流量の経時変化を追跡する方法を挙げることができる。詳しく言うと、前記検知部で検知された界面形成流体Bと流体Aとの界面における任意の界面を検知した後に、その直近の界面を検知するまでの所要時間を測定し、測定した所要時間と予め測定しておいた流路径とを用いて単位時間毎の流体Aの流量を算出することができるので、算出した流体Aの流量の経時変化を追跡すれば良い。   As another method of calculating the flow rate fluctuation of the fluid A in the arithmetic unit, for example, a method of tracking a change with time of the flow rate of the fluid A can be cited. Specifically, after detecting an arbitrary interface in the interface between the interface forming fluid B and the fluid A detected by the detection unit, the time required to detect the nearest interface is measured, Since the flow rate of the fluid A per unit time can be calculated using the flow path diameter measured in advance, the change with time of the calculated flow rate of the fluid A may be tracked.

この発明に係る流量変動監視装置の第1流路、第2流路、結合部、分岐流路、検知部及び界面形成流体供給部において、各部材の材料としては、それぞれの内部を流通する流体A及び/又は界面形成流体Bが接することにより、変形及び変質しない材料を用いると良い。   In the first flow path, the second flow path, the coupling section, the branch flow path, the detection section, and the interface forming fluid supply section of the flow rate fluctuation monitoring device according to the present invention, the material of each member is the fluid that flows through the inside It is preferable to use a material that does not deform or change when A and / or the interface forming fluid B are in contact with each other.

また、この発明に係る流量変動監視装置は、演算部で算出される流体Aの流量及び流量変動を、操作者が視認することができるように、CRT等の表示部材に流体Aの流量及び流量変動を示すこととしても良い。更に、流体Aに流量変動が生じた場合には、警報の鳴動等により操作者に報知する報知部材を付設しても良い。   Further, the flow rate fluctuation monitoring device according to the present invention provides the flow rate and flow rate of the fluid A on a display member such as a CRT so that the operator can visually recognize the flow rate and flow rate fluctuation of the fluid A calculated by the calculation unit. It is good also as showing fluctuation. Further, when the flow rate of the fluid A varies, a notification member that notifies the operator by sounding an alarm or the like may be provided.

この発明に係る流量変動監視装置の他の実施態様を、図2に示す。図2に示す流量変動監視装置1Bには、気体混入器51及び分離器9が付設されている。流量変動監視装置1Bにおいて、流量変動監視装置1Aと相違する点は、気体混入器51を設ける位置、及び、結合点8に分離器9を設けた点である。流量変動監視装置1Bと流量変動監視装置1Aとは、この相違点以外は同一の部材を用いているので、共通の部材の詳細な説明を省略することがある。   Another embodiment of the flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention is shown in FIG. A gas mixing device 51 and a separator 9 are attached to the flow rate fluctuation monitoring device 1B shown in FIG. The flow rate fluctuation monitoring device 1B is different from the flow rate fluctuation monitoring device 1A in that a gas mixer 51 is provided and a separator 9 is provided at a connection point 8. Since the flow rate fluctuation monitoring device 1B and the flow rate fluctuation monitoring device 1A use the same members except for this difference, detailed description of the common members may be omitted.

気体混入器51は、第1流路2に設けられ、第1流路2内に界面形成流体Bを供給することができる。この気体混入器51は、この発明における界面形成流体供給部の一例である。気体混入器51が第1流路2内に供給する界面形成流体Bは、前記気体混入器5と同様に、空気である。気体混入器51の具体例としては、気体混入器5と同様に、例えば遠心ポンプ、往復動ポンプ、ネジポンプ、回転ポンプ又はローラポンプ等を用いることができる。   The gas mixer 51 is provided in the first flow path 2 and can supply the interface forming fluid B into the first flow path 2. The gas mixer 51 is an example of an interface forming fluid supply unit in the present invention. The interface forming fluid B supplied from the gas mixer 51 into the first flow path 2 is air, like the gas mixer 5. As a specific example of the gas mixer 51, as with the gas mixer 5, for example, a centrifugal pump, a reciprocating pump, a screw pump, a rotary pump, a roller pump, or the like can be used.

分離器9は、第1流路2と第2流路3との結合部に設けられ、界面形成流体B及び流体Aの混合物と、界面形成流体Bを含まない流体Aとに分離する部材である。この分離器9は、この発明における結合部の一例である。なお、流量変動監視装置1Bにおいては、分岐流路4に検知部6を設けているので、界面形成流体Bと流体Aとの混合物は分岐流路4に流通させ、界面形成流体Bを含まない流体Aは第2流路3に流通させるように分離器9で分離する。流体Aが液体であり、界面形成流体Bが気体である場合には、この分離器9は、液体Aと気体Bとの混合物を、分岐流路4に流入する液体A及び気体Bの混合物と、第2流路3に流入する、気体Bの除去された液体Aとに、分離する。   The separator 9 is a member that is provided at a joint between the first flow path 2 and the second flow path 3 and separates the mixture of the interface forming fluid B and the fluid A into the fluid A that does not include the interface forming fluid B. is there. The separator 9 is an example of a coupling portion in the present invention. In the flow rate fluctuation monitoring device 1B, since the detection unit 6 is provided in the branch channel 4, the mixture of the interface forming fluid B and the fluid A is circulated through the branch channel 4 and does not include the interface forming fluid B. The fluid A is separated by the separator 9 so as to flow through the second flow path 3. When the fluid A is a liquid and the interface forming fluid B is a gas, the separator 9 converts a mixture of the liquid A and the gas B into a mixture of the liquid A and the gas B flowing into the branch channel 4. The liquid A flowing into the second flow path 3 and separated from the gas B is separated.

なお、この発明に係る流量変動監視装置においては、検知部及び演算部が作動することにより流量変動を監視することができる限り、分離器を設ける必要は無い。換言すると、検知部及び演算部によって界面形成流体Bを含有する液体Aの流量変動を監視することができるのであれば、第2流路3に流体Aと界面形成流体Bとの混合物例えば液体Aと気体Bとの混合物が流通しても良い。第2流路3において、界面形成流体Bが流通していると不都合が生じる場合には、流量変動監視装置1Bにおけるように分離器を設ければ良い。   In the flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention, it is not necessary to provide a separator as long as the flow rate fluctuation can be monitored by operating the detection unit and the calculation unit. In other words, if the flow rate variation of the liquid A containing the interface forming fluid B can be monitored by the detection unit and the calculation unit, a mixture of the fluid A and the interface forming fluid B in the second channel 3, for example, the liquid A And gas B may be circulated. If inconvenience occurs in the second flow path 3 when the interface forming fluid B flows, a separator may be provided as in the flow rate fluctuation monitoring device 1B.

続いて、図2に示した流量変動監視装置1Bの変形例を図3に示す。図3には流量変動監視装置1Cが示されている。流量変動監視装置1Cは、流量変動監視装置1Bにおける第1流路2に、第1流体供給部201と第2流体供給部202とを付設して成る。流量変動監視装置1Cと流量変動監視装置1Bとは、付設した第1流体供給部201及び第2流体供給部202以外は同一の構成であるので、同一の構成についての詳細な説明を省略することがある。   Subsequently, a modification of the flow rate fluctuation monitoring apparatus 1B shown in FIG. 2 is shown in FIG. FIG. 3 shows a flow rate fluctuation monitoring device 1C. The flow rate fluctuation monitoring device 1C is configured by attaching a first fluid supply unit 201 and a second fluid supply unit 202 to the first flow path 2 in the flow rate fluctuation monitoring device 1B. Since the flow rate fluctuation monitoring device 1C and the flow rate fluctuation monitoring device 1B have the same configuration except for the attached first fluid supply unit 201 and second fluid supply unit 202, detailed description of the same configuration is omitted. There is.

前記第1流体供給部201は、第1流路2内に第1流体を供給する手段である。また、前記第2流体供給部202は、前記第1流体に第2流体を供給する手段である。第1流路2において、第1流体供給部201の下流側には、界面形成流体供給部の一例である気体混入器51が設けられ、更に気体混入器51の下流側には第2流体供給部202が設けられている。流量変動監視装置1Cにおいて、前記流体Aは、第1流体供給部201及び第2流体供給部202により供給される2種類の流体が混合されて成る。流量変動監視装置1Cでは、第1流路2の中で先ず第1流体が界面形成流体Bで分割されて、分割された第1流体、分割された界面形成流体B、分割された第1流体、及び分割された界面形成流体Bの順に従って第1流路内を流通し、次いでこのように分割されている第1流体中に第2流体が供給される。   The first fluid supply unit 201 is means for supplying a first fluid into the first flow path 2. The second fluid supply unit 202 is means for supplying a second fluid to the first fluid. In the first flow path 2, a gas mixer 51, which is an example of an interface forming fluid supply unit, is provided on the downstream side of the first fluid supply unit 201, and further, the second fluid supply is provided on the downstream side of the gas mixer 51. A unit 202 is provided. In the flow rate fluctuation monitoring device 1C, the fluid A is a mixture of two types of fluids supplied by the first fluid supply unit 201 and the second fluid supply unit 202. In the flow rate fluctuation monitoring device 1C, the first fluid is first divided by the interface forming fluid B in the first flow path 2, and the divided first fluid, the divided interface forming fluid B, and the divided first fluid are divided. , And in the order of the divided interface forming fluid B, the second fluid is supplied into the first fluid divided in this manner.

第1流体及び第2流体は、いずれも液体であるか、又はいずれも気体である。界面形成流体Bは液体又は気体である。更にいうと、界面形成流体Bは、第1流路2中で、第1流体及び第2流体に対して界面を形成する流体である。図3に示される流量変動監視装置1Cの好適な態様においては、第1流体及び第2流体は液体であり、界面形成流体Bが気体である。もっとも、界面形成流体Bが液体であるときには、第1流体及び第2流体が気体である。流体Aである液体を、液体である第1流体と液体である第2流体とに分けるのは、第1流体として希釈液を採用し、第2流体としてヘパリン含有生理食塩水及び血液を混合した混合液を採用することがあるからである。
第1流体と第2流体とが液体であるときには、分離器9に到達する前に十分に混合されるのが好ましい。例えば液体である第1流体が、気体である界面形成流体Bにより分割された状態で流通していると、第2流体供給部202は、第1流体と気体とが流通する第1流路2に液体である第2流体を供給するだけで、自動的に第2流体が第1流体に供給されることとなる。更に言うと、例えば第1流体及び第2流体が液体であり、かつ界面形成流体が気体であるときには、第1流体及び第2流体は気体により分割された状態で分離器に向って流通するので、第1流体と第2流体との混合効率が向上する。効率よく第1流路内で第1流体と第2流体とを混合するには、第2流体供給部202から分離器9に到る第1流路2の途中に、例えばコイル状流路を有する混合器を介装し、このコイル状の流路内を流通させることで流体同士の混合を促すようにするのが、好ましい。
The first fluid and the second fluid are both liquids, or both are gases. The interface forming fluid B is a liquid or a gas. Furthermore, the interface forming fluid B is a fluid that forms an interface with the first fluid and the second fluid in the first flow path 2. In the preferred embodiment of the flow rate fluctuation monitoring device 1C shown in FIG. 3, the first fluid and the second fluid are liquids, and the interface forming fluid B is a gas. However, when the interface forming fluid B is a liquid, the first fluid and the second fluid are gases. The liquid A is divided into a first fluid that is a liquid and a second fluid that is a liquid. A diluent is used as the first fluid, and heparin- containing physiological saline and blood are mixed as the second fluid. This is because a mixed solution may be employed.
When the first fluid and the second fluid are liquid, it is preferable that the fluid is sufficiently mixed before reaching the separator 9. For example, when the first fluid that is liquid flows in a state of being divided by the interface forming fluid B that is gas, the second fluid supply unit 202 causes the first flow path 2 in which the first fluid and the gas flow. The second fluid is automatically supplied to the first fluid only by supplying the second fluid which is liquid. Furthermore, for example, when the first fluid and the second fluid are liquids and the interface forming fluid is a gas, the first fluid and the second fluid flow toward the separator while being divided by the gas. The mixing efficiency of the first fluid and the second fluid is improved. In order to efficiently mix the first fluid and the second fluid in the first flow path, for example, a coiled flow path is provided in the middle of the first flow path 2 from the second fluid supply unit 202 to the separator 9. It is preferable that the mixing of the fluids be promoted by interposing a mixer having the fluid and passing through the coiled flow path.

この発明の一実施態様である流量変動監視装置1Cは、複数種類の流体が混合されて成る流体Aを第1流路中で作製する場合に有用である。なお、流体Aが1種類の流体から成る場合、又は予め複数種類の流体が十分に混合されて流体Aとして第1流路に供給される場合は、流量変動監視装置1A及び1B並びに後述の流量変動監視装置1D及び1Eを採用すれば良い。   The flow rate fluctuation monitoring device 1C according to one embodiment of the present invention is useful when a fluid A formed by mixing a plurality of types of fluids is produced in the first flow path. When the fluid A is composed of one type of fluid, or when a plurality of types of fluids are sufficiently mixed in advance and supplied to the first flow path as the fluid A, the flow rate fluctuation monitoring devices 1A and 1B and a flow rate described later are used. The variation monitoring devices 1D and 1E may be employed.

以下に、この発明に係る流量変動監視装置1A又は1Bの使用方法及びその作用について説明すると共に、この発明に係る流量変動監視装置1A又は1Bが流体A例えば液体の流量変動を監視する方法についても、説明する。   In the following, the method of using the flow rate fluctuation monitoring apparatus 1A or 1B according to the present invention and the operation thereof will be described, and the flow rate fluctuation monitoring apparatus 1A or 1B according to the present invention will also monitor the flow rate fluctuation of fluid A, for example, liquid. ,explain.

流量変動監視装置1A又は1Bを使用するには、先ず流体Aである液体Aを第1流路2、第2流路3及び分岐流路4に流通させる。このとき、界面形成流体形成部である気体混入器5又は51が作動している。すなわち、流量変動監視装置1Aにおける分岐流路4内、又は流量変動監視装置1Bにおける第1流路2内には、界面形成流体Bである気体Bが供給され続けている。好ましい態様では、気体混入器5又は51が、一定間隔で定量づつ気体Bとして空気を流路内に供給している。   In order to use the flow rate fluctuation monitoring device 1 </ b> A or 1 </ b> B, first, the liquid A as the fluid A is circulated through the first flow path 2, the second flow path 3, and the branch flow path 4. At this time, the gas mixer 5 or 51 which is the interface forming fluid forming portion is operating. That is, the gas B as the interface forming fluid B is continuously supplied into the branch flow path 4 in the flow rate fluctuation monitoring device 1A or the first flow path 2 in the flow rate fluctuation monitoring device 1B. In a preferred embodiment, the gas mixer 5 or 51 supplies air into the flow path as the gas B at a constant interval.

なお、液体Aを第1流路2、第2流路3及び分岐流路4に流通させるときに、気体混入器5又は51は作動せず、流量変動監視装置1Aにおける分岐流路4内又は流量変動監視装置1Bにおける第1流路2内には、界面形成流体Bを供給しないようにしても良い。   Note that when the liquid A is circulated through the first flow path 2, the second flow path 3 and the branch flow path 4, the gas mixer 5 or 51 does not operate, and in the branch flow path 4 in the flow rate fluctuation monitoring device 1A or The interface forming fluid B may not be supplied into the first flow path 2 in the flow rate fluctuation monitoring device 1B.

この発明に係る流量変動監視装置は、第1流路、第2流路及び分岐流路を備えているので、3種類の流量が存在する。例えば、流量変動を生じていない状態の流量は、図1及び2に示すように、第1流路2の流体Aの流量をfとし、第2流路3の流体Aの流量をfとし、分岐流路4の流体Aの流量をfとする。なお、図2に示す分岐流路4の流量fは、気体混入器51で供給される界面形成流体Bの流量は考慮しない流量、すなわち流体Aのみの流量である。 Since the flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention includes the first flow path, the second flow path, and the branch flow path, there are three types of flow rates. For example, as shown in FIGS. 1 and 2, the flow rate in a state where no flow rate variation occurs is defined as f A for the flow rate of fluid A in the first flow path 2 and f B for the flow rate of fluid A in the second flow path 3. and then, the flow rate of the fluid a branch channel 4 and f D. The flow rate f D of the branch flow path 4 shown in FIG. 2, the flow rate of interface formation fluid B supplied in the gas mixing device 51 is the flow rate of the flow rate is not taken into consideration, i.e. the fluid A only.

図1及び2に示される状態では、f、f及びfに流量変動が生じていない場合は、定常状態であるといえる。しかしながら、第1流路、第2流路及び分岐流路はいずれにも流量変動を生じる可能性がある。 In the state shown in FIGS. 1 and 2, it can be said that it is in a steady state when there is no flow rate fluctuation in f A , f B, and f D. However, the first flow path, the second flow path, and the branch flow path may all cause flow rate fluctuations.

この発明の流量変動監視装置における各流路の流量変動は、例えば流路が他の装置又は器具により挟み込まれることにより流路が押し潰され、所定の流量の流体Aが流通しなくなる等の状況によって生じる。流量変動が生じると、機械的には所定の流量が流通していると誤認した状態で流体Aを流通させ続けてしまうことにより、実際には流量変動が生じている流体Aの流量を正確に監視できていない状況が生じることがある。流量を誤認した状態で流体Aを流通させ続けると、例えば生体に接続される人工膵臓装置等の生体成分測定装置では、生体を危険に陥れる可能性がある。この発明に係る流量変動監視装置は、このような流量変動を確実にかつ精度良く検知できる。   The flow rate fluctuation of each flow path in the flow rate fluctuation monitoring apparatus of the present invention is, for example, a situation in which the flow path is crushed by being sandwiched between other devices or instruments, and the fluid A having a predetermined flow rate stops flowing. Caused by. When the flow rate fluctuation occurs, the fluid A continues to circulate in a state where it is mechanically mistaken that the predetermined flow rate is circulated, so that the flow rate of the fluid A in which the flow rate fluctuation actually occurs is accurately determined. An unmonitored situation may occur. If the fluid A is continuously circulated in a state where the flow rate is misidentified, for example, in a biological component measuring device such as an artificial pancreas device connected to a living body, there is a possibility that the living body may be in danger. The flow rate fluctuation monitoring device according to the present invention can detect such a flow rate fluctuation reliably and accurately.

流体Aの流量変動を算出する方法としては、上述したように、単位時間当たりの界面通過回数の積算値を算出することにより、前記積算値を用いて流体Aの流量変動も算出する方法を採用すれば良い。また、流体Aの流量変動を算出する別の方法として、同様に上述した流体Aの流量の経時変化を追跡する方法を採用しても良い。   As a method of calculating the flow rate fluctuation of the fluid A, as described above, the method of calculating the flow rate fluctuation of the fluid A using the integrated value by calculating the integrated value of the number of times of interface passage per unit time is adopted. Just do it. Further, as another method for calculating the flow rate fluctuation of the fluid A, a method of tracking the change with time of the flow rate of the fluid A described above may be employed.

第1流路、第2流路及び分岐流路における流量変動の態様としては、次の5通りを挙げることができる。
(1)fが変動しており、かつfが一定であると、fは変動する。
(2)fが一定であり、かつfが変動していると、fは変動する。
(3)fが一定であり、かつfが変動すると、fは変動する。
(4)fが変動しており、かつfがfの変動と同期して変動していると、fは一定である。
(5)fが変動しており、かつfがfの変動と同期せずに変動していると、fは変動する。
この発明に係る流量変動監視装置は、この5通りの流量変動の態様を監視することができれば良い。
Examples of flow rate fluctuations in the first channel, the second channel, and the branch channel include the following five types.
(1) f A has changed, and if the f B is constant, f D varies.
(2) f A is constant, and if the f B fluctuates, f D varies.
(3) When f A is constant and f D varies, f B varies.
(4) f A has changed, and if the f B fluctuates synchronously with the variation of f A, is f D is constant.
(5) f A has changed, and if the f B fluctuates without change and synchronization of f A, f D varies.
The flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention only needs to be able to monitor these five modes of flow rate fluctuation.

(1)fが変動しており、かつfが一定であると、fは変動する場合
図1に示される第1流路2の流量fは、第2流路3の流量fと分岐流路4の流量fとの和により算出される。すなわち、fは、fよりも小さい。流量変動が生じている場合、fが一定であるので、fの変動量はfの変動量に一致する。したがって、fにおける流量変動割合は、fにおける流量変動割合よりも大きくなる。換言すると、流量変動監視装置1A及び1Bは、第1流路2における流量変動割合を、分岐流路4で増幅して監視することができる。流量変動監視装置1A及び1Bは、分岐流路4において検知部6及び演算部7により流量変動を検知することができるので、仮に第1流路2においてfの流量変動が微小であっても、生じている流量変動を確実にかつ精度良く監視することができる。
(1) When f A fluctuates and f B is constant, f D fluctuates The flow rate f A of the first flow path 2 shown in FIG. B and is calculated by the sum of the flow rate f D of the branch flow path 4. That, f D is less than f A. When the flow rate fluctuation occurs, f B is constant, so the fluctuation amount of f A coincides with the fluctuation amount of f D. Accordingly, the flow rate variation ratio in f D is greater than the flow rate variation ratio in f A. In other words, the flow rate fluctuation monitoring devices 1 </ b> A and 1 </ b> B can amplify and monitor the flow rate fluctuation rate in the first flow path 2 using the branch flow path 4. Since the flow rate fluctuation monitoring devices 1A and 1B can detect the flow rate fluctuation by the detection unit 6 and the calculation unit 7 in the branch flow path 4, even if the flow rate fluctuation of f A is very small in the first flow path 2. Therefore, it is possible to reliably and accurately monitor the flow rate fluctuation that occurs.

(2)fが一定であり、かつfが変動していると、fは変動する場合
は、fとfとの和により算出されるので、fが一定である場合には、fが増加するとfは減少し、逆にfが減少するとfは増加することとなる。すなわち、fが一定であると、fの変動量はfの変動量の正負を逆転した値と一致する。流量変動監視装置1A及び1Bは、第2流路3の流量が変動していても、分岐流路4の流量を監視することにより、第2流路3の流量変動も監視することができる。つまり、流量変動監視装置1A及び1Bは、前記(1)の場合だけでなく、(2)の場合も流量変動を監視することができる。
(2) is f A is constant, and if the f B fluctuates, if f A of the f D varies, since it is calculated by the sum of the f B and f D, is f A constant in this case, f D is reduced when the f B increases, so that the increases f D when f B is reduced to the contrary. That is, when f A is constant, the amount of change of f B is consistent with the value obtained by reversing the sign of the variation of f D. The flow rate fluctuation monitoring devices 1A and 1B can monitor the flow rate fluctuation of the second flow path 3 by monitoring the flow quantity of the branch flow path 4 even if the flow rate of the second flow path 3 is fluctuated. That is, the flow rate fluctuation monitoring devices 1A and 1B can monitor the flow rate fluctuation not only in the case (1) but also in the case (2).

(3)fが一定であり、かつfが変動すると、fは変動する場合
は、fとfとの和により算出されるので、fが一定である場合には、fが増加するとfは減少し、逆にfが減少するとfは増加することとなる。すなわち、fが一定であると、fの変動量はfの変動量の正負を逆転した値と一致する。流量変動監視装置1A及び1Bは、分岐流路4の流量を監視することにより、第2流路3の流量変動も監視することができる。つまり、流量変動監視装置1A及び1Bは、前記(1)及び(2)の場合だけでなく、(3)の場合も流量変動を監視することができる。
(3) is f A is constant, and the f D varies, if f A where f B fluctuates, because it is calculated by the sum of the f B and f D, when f A is constant , f B decreases when f D is increased, f B becomes possible to increase the contrary, f D is reduced. That is, when f A is constant, the amount of change of f D is consistent with reversed values of the positive and negative variation of f B. The flow rate fluctuation monitoring devices 1 </ b> A and 1 </ b> B can monitor the flow rate fluctuation of the second flow path 3 by monitoring the flow rate of the branch flow path 4. That is, the flow rate fluctuation monitoring devices 1A and 1B can monitor the flow rate fluctuation not only in the cases (1) and (2) but also in the case (3).

(4)fが変動しており、かつfがfの変動と同期して変動していると、fは一定である場合
(4)の場合、図4に示す流量変動監視装置1Dを使用すると良い。図4に示す流量変動監視装置1Dは、図2に示される流動変動監視装置1Bにおける第1流路の、気体混入器51と分離器9との間に、第2検知部61が介装され、この第2検知部61から出力される検知信号を入力する第2演算部71が設けられていることの外は、図2に示される流量変動監視装置1Bと同じ構成を有する。流量変動監視装置1Dと流量変動監視装置1Bとが共通する構成については、その詳細な説明を省略することがある。
(4) When f A is fluctuating and f B is fluctuating in synchronization with f A , f D is constant. In the case of (4), the flow fluctuation monitoring device shown in FIG. It is good to use 1D. In the flow rate fluctuation monitoring device 1D shown in FIG. 4, a second detection unit 61 is interposed between the gas mixer 51 and the separator 9 in the first flow path in the flow fluctuation monitoring device 1B shown in FIG. The configuration is the same as that of the flow rate fluctuation monitoring device 1B shown in FIG. 2 except that the second calculation unit 71 for inputting the detection signal output from the second detection unit 61 is provided. The detailed description of the configuration common to the flow rate fluctuation monitoring device 1D and the flow rate fluctuation monitoring device 1B may be omitted.

前記第2検知部61は、前記検知部6と同一のセンサー部材であり、その作用も同一である。また、前記第2演算部71は、前記演算部7と同一の部材であり、その作用も同一である。流量変動監視装置1Dは、流体A例えば液体Aと界面形成流体B例えば空気などの気体Bとの界面を検知するセンサー部材、及び検知部から出力される検知データに基づいて流量変動を算出する演算手段を第1流路2にも設けているので、第1流路2の流量変動も検知することができる。演算部及び演算手段はいずれもコンピュータで実現することができる。   The second detection unit 61 is the same sensor member as the detection unit 6 and has the same function. Moreover, the said 2nd calculating part 71 is the same member as the said calculating part 7, The effect | action is also the same. The flow rate fluctuation monitoring device 1D calculates a flow rate fluctuation based on a sensor member that detects an interface between a fluid A, for example, a liquid A and an interface forming fluid B, for example, a gas B such as air, and detection data output from the detection unit. Since the means is also provided in the first flow path 2, fluctuations in the flow rate of the first flow path 2 can also be detected. Both the calculation unit and the calculation means can be realized by a computer.

は、fとfとの和により算出されるので、(4)の場合、fが一定であると、fの変動量はfの変動量に対応する。流量変動監視装置1Dは、第1流路2及び分岐流路4の流量を監視することにより、第1流路及び第2流路で生じる流量変動を監視することができる。この流量変動監視装置1Dは、前記(1)〜(3)の場合にも使用することができる。 Since f A is calculated by the sum of f B and f D , in the case of (4), if f D is constant, the fluctuation amount of f A corresponds to the fluctuation amount of f B. The flow rate fluctuation monitoring device 1D can monitor flow rate fluctuations occurring in the first flow path and the second flow path by monitoring the flow rates of the first flow path 2 and the branch flow path 4. This flow rate fluctuation monitoring device 1D can also be used in the cases (1) to (3).

(5)fが変動しており、かつfがfの変動と同期せずに変動していると、fは変動する場合
(5)の場合、図5に示す流量変動監視装置1Eを使用すると良い。図5に示す流量変動監視装置1Eには、判別部10が付設されている。流量変動監視装置1Eは、判別部10を有することのほかは、前記流量変動監視装置1Cと同様の構成を有する。流量変動監視装置1Eは、この判別部10以外の構成が流量変動監視装置1Dの構成と同一であるから、判別部10以外の構成についてはその詳細な説明を省略することがある。
(5) When f A fluctuates and f B fluctuates out of synchronization with f A , f D fluctuates In the case of (5), the flow rate fluctuation monitoring device shown in FIG. Use 1E. The flow rate variation monitoring device 1E shown in FIG. The flow rate fluctuation monitoring device 1E has the same configuration as that of the flow rate fluctuation monitoring device 1C except that it includes the determination unit 10. Since the configuration other than the determination unit 10 of the flow rate fluctuation monitoring device 1E is the same as the configuration of the flow rate fluctuation monitoring device 1D, the detailed description of the configuration other than the determination unit 10 may be omitted.

前記判別部10は、演算部7及び演算部71から出力される演算結果に基づいて、(5)の場合を判別する手段である。   The determination unit 10 is means for determining the case (5) based on the calculation results output from the calculation unit 7 and the calculation unit 71.

は、fとfとの和により算出されるので、(5)の場合、fがfの変動と同期せずに変動していると、fの変動量はfの変動量とfの変動量との差分となる。すなわち、fの流量変動は、fの流量変動に一致しない。よって、前記判別部10は、演算部7で算出される演算結果が演算部71で算出される演算結果に追従している場合は前記(1)の場合と判別し、演算部7で算出される演算結果が一定である場合は前記(4)の場合と判別し、演算部7で算出される演算結果が演算部71で算出される演算結果に追従していない場合は(5)の場合と判別するように設定されているのが好ましい。流量変動監視装置1Eは、第1流路2及び分岐流路4の流量を監視することにより、第1流路及び第2流路で生じる流量変動を監視することができる。もっとも、流量変動監視装置1Eは、前記(1)〜(4)の場合に使用しても良い。 f A, so is calculated by the sum of the f B and f D, case (5), when f B fluctuates without change and synchronization of f A, the fluctuation amount of the f D is f A And the difference between f B and f B. That is, the flow rate fluctuation of f D does not match the flow rate variation of f A. Therefore, when the calculation result calculated by the calculation unit 7 follows the calculation result calculated by the calculation unit 71, the determination unit 10 determines that the case is (1) and the calculation unit 7 calculates the calculation result. If the calculation result is constant, it is determined as the case of (4) above, and if the calculation result calculated by the calculation unit 7 does not follow the calculation result calculated by the calculation unit 71, the case of (5) It is preferable that it is set so as to discriminate. The flow rate fluctuation monitoring device 1E can monitor flow rate fluctuations occurring in the first flow path and the second flow path by monitoring the flow rates of the first flow path 2 and the branch flow path 4. But you may use the flow volume fluctuation | variation monitoring apparatus 1E in the case of said (1)-(4).

このようにして、この発明に係る流量変動監視装置は、様々な態様の流量変動を監視することができる。   Thus, the flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention can monitor the flow rate fluctuations in various modes.

この発明に係る流量変動監視装置は、流量変動を監視すべき流路を有する装置に組み込むことにより、正確にかつ精度良く流量変動を監視することができる。流量変動を監視すべき流路を有する装置としては、例えば生体成分測定装置を挙げることができる。以下、この発明に係る流量変動監視装置を備える生体成分測定装置を、本発明として説明することとする。   The flow rate fluctuation monitoring device according to the present invention can monitor the flow rate fluctuation accurately and accurately by being incorporated in a device having a flow path for monitoring the flow rate fluctuation. Examples of the device having a flow path for monitoring the flow rate variation include a biological component measuring device. Hereinafter, a biological component measuring apparatus including the flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention will be described as the present invention.

この発明に係る生体成分測定装置は、医療行為の実施をするに当り、測定すべき生体成分を測定する装置である。なお、この発明の生体成分測定装置は、医療行為を支援する医療支援装置に組み込まれても良い。   The biological component measuring apparatus according to the present invention is an apparatus for measuring a biological component to be measured when performing a medical practice. Note that the biological component measurement apparatus of the present invention may be incorporated in a medical support apparatus that supports medical practice.

前記生体成分としては、例えばグルコース、尿素、尿酸、乳糖、ショ糖、ラクテート(乳酸)、エタノール、グルタミン酸、アンモニア、クレアチニン、酸素等が挙げられる。なお、医療行為を実施する際には、場合により生体液中のpH値、酸素濃度等を測定する必要がある。この発明の生体成分測定装置においては、生体成分なる概念に生体液のpH値、酸素濃度等を含める。   Examples of the biological component include glucose, urea, uric acid, lactose, sucrose, lactate (lactic acid), ethanol, glutamic acid, ammonia, creatinine, oxygen, and the like. When performing medical practice, it is sometimes necessary to measure the pH value, oxygen concentration, etc. in the biological fluid. In the biological component measuring apparatus of the present invention, the concept of biological components includes the pH value, oxygen concentration, etc. of biological fluids.

前記生体成分測定装置としては、例えば測定血糖値に応じてインスリンを生体に供給する人工膵臓装置、透析を行う人工透析装置、生体の体液中に含まれる尿素の濃度を測定する尿素濃度計、生体の体液中に含まれる尿酸の濃度を測定する尿酸濃度計、生体の体液中に含まれる糖分例えば乳糖、蔗糖等を測定する糖分測定装置、ラクテート等を測定する乳酸測定装置、生体中のグルタミン酸濃度を測定するグルタミン酸濃度計、体液中のアンモニア濃度を測定するアンモニア濃度計、体液中のクレアチニンの濃度を測定するクレアチニン濃度計等を挙げることができる。   Examples of the biological component measurement device include an artificial pancreas device that supplies insulin to the living body according to the measured blood glucose level, an artificial dialysis device that performs dialysis, a urea concentration meter that measures the concentration of urea contained in the body fluid, A uric acid concentration meter that measures the concentration of uric acid contained in body fluids, a sugar content measuring device that measures sugar content such as lactose and sucrose in biological fluids, a lactic acid measurement device that measures lactate, and the glutamic acid concentration in the body A glutamic acid concentration meter that measures the concentration of ammonia, an ammonia concentration meter that measures the concentration of ammonia in body fluid, a creatinine concentration meter that measures the concentration of creatinine in body fluid, and the like.

これら各種の生体成分測定装置において、生体成分を測定する生体成分センサは、生体成分の種類に応じて各種のセンサを採用することができる。   In these various biological component measuring devices, various sensors can be adopted as the biological component sensor for measuring the biological component according to the type of the biological component.

前記生体センサ(以下において「バイオセンサ」と称することがある。)として、例えば、酵素を用いた酵素センサ、微生物を用いた微生物センサ、酵素と微生物とを用いたハイブリッド型センサ等が挙げられる。   Examples of the biological sensor (hereinafter also referred to as “biosensor”) include an enzyme sensor using an enzyme, a microorganism sensor using a microorganism, a hybrid sensor using an enzyme and a microorganism, and the like.

このようなバイオセンサにおいて固定化される酵素又は微生物は、測定される被測定対象物つまり生体成分に応じて選択される。例えば、被測定対象物がグルコースであるときにはβ−D−グルコースオキシダーゼ、Pseudomonas fluorecens、被測定対象物が尿素であるときにはウレアーゼ、被測定対象物が尿酸であるときにはウリカーゼ、被測定対象物がラクテートであるときにはラクテートオキシダーゼ、被測定対象物が乳糖であるときにはラクターゼ又はβ−ガラクトシダーゼ、被測定対象物がエタノールであるときにはアルコールオキシダーゼ、Trichosporon brassicaes、被測定対象物がグルタミン酸であるときにはグルタメートデヒドロゲナーゼ、Escherichia coli、被測定対象物がアンモニアであるときには硝化細菌等が選択される。   The enzyme or microorganism immobilized in such a biosensor is selected according to the object to be measured, that is, the biological component. For example, β-D-glucose oxidase and Pseudomonas fluorescens when the measurement target is glucose, urease when the measurement target is urea, uricase when the measurement target is uric acid, and lactate when the measurement target is lactate. Lactate oxidase in some cases, lactase or β-galactosidase when the measurement target is lactose, alcohol oxidase when the measurement target is ethanol, Trichosporon brassicaes, glutamate dehydrogenase when the measurement target is glutamic acid, Escherichia coli, When the object to be measured is ammonia, nitrifying bacteria or the like is selected.

この発明に係る生体成分測定装置においては、測定可能な生体成分は一種であっても二種以上であってもよい。測定する生体成分が二種以上であるときには、生体から採取した体液を移送する体液移送流路の途中に二種以上のバイオセンサを接続するとよい。また、複数の生体成分を測定するときには、前記体液移送流路を複数に分岐させ、各分岐流路に一つ又は二つ以上のバイオセンサを接続させることもできる。   In the biological component measuring apparatus according to the present invention, the measurable biological component may be one type or two or more types. When two or more types of biological components are measured, two or more types of biosensors may be connected in the middle of the body fluid transfer channel for transferring body fluid collected from the living body. Further, when measuring a plurality of biological components, the body fluid transfer channel can be branched into a plurality of channels, and one or more biosensors can be connected to each branch channel.

この発明の生体成分測定装置は、強制的又は積極的に一方向にかつ定量的に、体液を流体移送手段と流路とが協働して移送することのできる流路を搭載していると、好ましい。なお、この流路内を流通する流体は、前記流体A、前記流体Aと前記界面形成流体Bとの混合物、及びその他の流体である。流路で流通させようとする流体の種類によって、生体から採取したままの体液例えば血液、尿、リンパ液、髄液等、生体から採取した体液と他の液例えば生理食塩水、ヘパリン含有液等の体液希釈用液との混合液、バイオセンサを較正する較正液、体液移送流路を較正する第2較正液、バイオセンサと体液移送流路とにおける経時変化を同時に較正するための第2較正液、及び生体成分を測定し終わった後の廃液等を挙げることができる。更に言うと、この発明の生体成分測定装置における流路は、複数に機能分化した複数種の流路を総称することとし、かつこの発明に係る流量変動監視装置が組み込まれて成る。また、機能分化した複数種の流路のうち、ある流路は生体から採取した体液と他の液との混合液を流通させ、別の流路は較正液を流通させ、また別の流路は前記流量変動監視装置における非定量部の気体が混入された液体を流通させるようになっている。この発明に係る生体成分測定装置においては、これら各種の液体、流体A、界面形成流体B、及び流体Aと界面形成流体Bとの混合物を、一括して流体と総称することがあり、流体がどのような態様であるかは、以下の説明欄の文脈に応じて容易に理解される。   The biological component measuring apparatus of the present invention is equipped with a flow path capable of forcibly or positively transferring body fluid in one direction and quantitatively in cooperation with the fluid transfer means and the flow path. ,preferable. The fluid flowing in the flow path is the fluid A, the mixture of the fluid A and the interface forming fluid B, and other fluids. Depending on the type of fluid to be circulated in the flow path, body fluids collected from the living body such as blood, urine, lymph, and cerebrospinal fluid, and other body fluids collected from the living body such as physiological saline and heparin-containing liquid Mixed liquid with body fluid dilution liquid, calibration liquid for calibrating biosensor, second calibration liquid for calibrating body fluid transfer flow path, second calibration liquid for simultaneously calibrating changes with time in biosensor and body fluid transfer flow path And waste liquid after measurement of biological components. Further, the flow path in the biological component measuring apparatus of the present invention is a generic term for a plurality of types of flow paths that have been functionally differentiated, and the flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention is incorporated. In addition, among a plurality of types of functionally differentiated flow paths, one flow path circulates a mixed liquid of body fluid collected from a living body and another liquid, another flow path circulates a calibration liquid, and another flow path. Is configured to circulate a liquid mixed with the gas of the non-quantitative portion in the flow rate fluctuation monitoring device. In the biological component measuring apparatus according to the present invention, these various liquids, fluid A, interface forming fluid B, and mixtures of fluid A and interface forming fluid B may be collectively referred to as fluids. It is easy to understand what kind of mode it is according to the context of the following description column.

この発明に係る生体成分測定装置には、生体から生体成分を含有する体液を採取する部材、生体成分の測定に要する部材、及び、センサの較正に要する部材として接液品を付設することもできる。   The living body component measuring apparatus according to the present invention can be provided with a wetted product as a member for collecting a body fluid containing a living body component from a living body, a member required for measuring a living body component, and a member required for sensor calibration. .

ここで、前記接液品としては、例えば留置針、カテーテル、生理食塩水槽、その生理食塩水槽から生理食塩水を導出する生理食塩水導出流路の一例である生理食塩水導出パイプ、生理食塩水導出パイプから導出される生理食塩水をカテーテルに導入する流路の一例であるパイプ、採取した体液に必要に応じて添加する各種の希釈液例えば緩衝液を貯留する希釈液収容槽、希釈液収容槽から希釈液を導出する希釈液導出流路の一例である希釈液導出パイプ、希釈液を前記流体移送手段に供給する希釈液移送流路、生体成分センサの一例であるバイオセンサを較正する較正液を貯留する較正液収容槽、較正収容槽から較正液を導出する較正液導出流路の一例である較正液導出パイプ、較正液を前記流体移送手段に供給する較正液移送流路、カテーテル及び流路を洗浄するフラッシング液を貯留するフラッシング液収容槽、フラッシング液収容槽からフラッシング液を導出するフラッシング液導出パイプ、フラッシング液を前記流体移送手段に供給するフラッシング液移送流路、バイオセンサから排出される廃液を貯留する廃液収容槽、場合によってはバイオセンサその他の流体と接することのある器具等を挙げることができる。要するに、前記接液品は、この発明に係る生体成分測定装置を稼働可能な状態にさせる部材を全て含む。   Here, as the wetted product, for example, an indwelling needle, a catheter, a physiological saline tank, a physiological saline outlet pipe that is an example of a physiological saline outlet channel for extracting physiological saline from the physiological saline tank, and physiological saline Pipe that is an example of a flow path for introducing physiological saline derived from the outlet pipe into the catheter, various diluents added to the collected body fluid as necessary, for example, a diluent storage tank for storing a buffer solution, and diluent storage Calibration for calibrating a diluent outlet pipe that is an example of a diluent outlet passage that extracts the diluent from the tank, a diluent transfer passage that supplies the diluent to the fluid transfer means, and a biosensor that is an example of a biological component sensor Calibration liquid storage tank for storing the liquid, calibration liquid outlet pipe as an example of the calibration liquid outlet flow path for extracting the calibration liquid from the calibration storage tank, calibration liquid transfer passage for supplying the calibration liquid to the fluid transfer means, A flushing liquid storage tank for storing flushing liquid for cleaning the flow path and the flow path, a flushing liquid outlet pipe for extracting the flushing liquid from the flushing liquid storage tank, a flushing liquid transfer channel for supplying the flushing liquid to the fluid transfer means, and a biosensor Examples include a waste liquid storage tank for storing waste liquid discharged from the apparatus, and in some cases, an instrument that may come into contact with a biosensor or other fluid. In short, the liquid contact product includes all the members that make the biological component measurement apparatus according to the present invention operable.

以下に、この発明に係る生体成分測定装置の一例である人工膵臓装置について説明する。この人工膵臓装置は、人工膵臓装置本体と、この人工膵臓装置本体に着脱自在に装着されるグルコース測定ユニット(なお、以下において「血糖値測定ユニット」と称する。)とを有する。   Hereinafter, an artificial pancreas device which is an example of a biological component measurement device according to the present invention will be described. This artificial pancreas device has an artificial pancreas device body and a glucose measurement unit (hereinafter referred to as “blood glucose level measurement unit”) that is detachably attached to the artificial pancreas device body.

図6に示されるように、血糖値測定ユニット11Aは、流量変動監視装置1Aと、基板12と、生理食塩水用タンク13と、希釈液用タンク14と、較正液用タンク15と、廃液用タンク16と、グルコースセンサ17と、カテーテル18と、混合部19と、各種流路とを備えている。前記各種流路としては、グルコース測定流路20と、較正液移送流路21と、希釈液移送流路22と、第2希釈液移送流路23と、廃液移送流路24と、血液移送流路25と、生理食塩水移送流路26と、測定液導入路27と、測定液導出路28とを挙げることができる。また、上述の流路の途中には、各種流路中の流体の流通を切り替えることのできる第1流路切替部29及び第2流路切替部30が付設されている。各種流路は、コネクタ31により着脱自在に接続されている。   As shown in FIG. 6, the blood glucose level measurement unit 11A includes a flow rate fluctuation monitoring device 1A, a substrate 12, a physiological saline tank 13, a diluent tank 14, a calibration liquid tank 15, and a waste liquid container. The tank 16, the glucose sensor 17, the catheter 18, the mixing part 19, and various flow paths are provided. The various channels include a glucose measurement channel 20, a calibration solution transfer channel 21, a diluent transfer channel 22, a second diluent transfer channel 23, a waste solution transfer channel 24, and a blood transfer flow. A path 25, a physiological saline transfer flow path 26, a measurement liquid introduction path 27, and a measurement liquid discharge path 28 can be exemplified. Moreover, the 1st flow-path switching part 29 and the 2nd flow-path switching part 30 which can switch the distribution | circulation of the fluid in various flow paths are attached in the middle of the above-mentioned flow path. Various flow paths are detachably connected by a connector 31.

前記基板12には、強制的又は積極的に一方向にかつ定量的に、流路内の流体を流通させる流体移送部材(図示せず)を、各種流路に作用させるための開口部32が開設されている。血糖値測定ユニット11Aにおいては、流体移送部材としてローラポンプにおけるローラ(図示せず)を基板12の裏側から各種流路に当接させ、前記開口部32に設置される各種流路を前記ローラでしごくようにして、流体を流通させる。基板12は、流量変動監視装置1A及び種々の液体を貯留可能なタンクと接続され、前記各種流路が配置され、かつ適宜の接液品に接続されている。
なお、基板12は、血糖値測定ユニット11Aが設置される環境に応じて、その形状、材料及び大きさを適宜に決定すれば良い。例えば、基板が、柔軟性を有する薄いシートで形成されている場合に、その基板の厚みは、通常0.01〜3mm、好ましくは0.05〜0.5mmである。基板の硬さとしては、10度以上90度以下(JIS K 6253、デュロメータタイプA(ショアA))であることが好ましい。基板の材料としては特に限定されず、例えば、軟質PVC、各種エラストマー、シリコーン樹脂、フッ素樹脂(PTFE、ETFE、PFA、FEP等)及びゴム類(天然ゴム、NBR、CR、FKM、FFKM、VQM等の合成ゴム等)等を挙げることができる。
The substrate 12 has an opening 32 for allowing a fluid transfer member (not shown) that circulates a fluid in the flow path in a unidirectional and quantitative manner to act on the various flow paths. It has been established. In the blood glucose level measurement unit 11A, a roller (not shown) in a roller pump as a fluid transfer member is brought into contact with various flow paths from the back side of the substrate 12, and the various flow paths installed in the opening 32 are formed by the rollers. The fluid is circulated like a squeeze. The substrate 12 is connected to the flow rate fluctuation monitoring device 1A and a tank capable of storing various liquids, the various flow paths are disposed, and connected to an appropriate liquid contact product.
In addition, what is necessary is just to determine the shape, material, and magnitude | size of the board | substrate 12 suitably according to the environment where the blood glucose level measurement unit 11A is installed. For example, when the substrate is formed of a thin sheet having flexibility, the thickness of the substrate is usually 0.01 to 3 mm, preferably 0.05 to 0.5 mm. The hardness of the substrate is preferably 10 degrees or more and 90 degrees or less (JIS K 6253, durometer type A (Shore A)). The material of the substrate is not particularly limited. For example, soft PVC, various elastomers, silicone resins, fluororesins (PTFE, ETFE, PFA, FEP, etc.) and rubbers (natural rubber, NBR, CR, FKM, FFKM, VQM, etc.) Synthetic rubber, etc.).

前記生理食塩水用タンク13には生理食塩水を貯留可能であり、希釈液用タンク14には採取した血液を希釈する希釈液を貯留可能であり、較正液用タンク15にはセンサを較正する較正液を貯留可能であり、廃液用タンク16には測定後の流体及び較正後の較正液等の廃液を貯留可能である。   The physiological saline tank 13 can store physiological saline, the diluent tank 14 can store a diluted solution for diluting the collected blood, and the calibration solution tank 15 calibrates the sensor. Calibration liquid can be stored, and waste liquid tank 16 can store waste liquid such as fluid after measurement and calibration liquid after calibration.

グルコースセンサ17は、血液と希釈液とが混合されて得られる測定液に含まれるグルコース濃度を測定する部材である。   The glucose sensor 17 is a member that measures the concentration of glucose contained in a measurement liquid obtained by mixing blood and a diluent.

カテーテル18は、血液を採取する部材であり、生体に留置して使用する。なお、図6に示す実施態様においては、前記カテーテル18としてダブルルーメンカテーテルを採用している。   The catheter 18 is a member that collects blood, and is used by being placed in a living body. In the embodiment shown in FIG. 6, a double lumen catheter is adopted as the catheter 18.

混合部19は、前記カテーテル18が採取した血液と前記希釈液用タンク14に貯留されている希釈液とを混合する部材である。   The mixing unit 19 is a member that mixes the blood collected by the catheter 18 and the diluent stored in the diluent tank 14.

グルコース測定流路20は、血液と希釈液とが混合部19により混合されて得られる測定液が流通する流路である。なお、グルコース測定流路20は、流量変動監視装置1Aにおける第2流路3に該当する。較正液移送流路21は、グルコースセンサ17を較正する較正液が流通する流路である。希釈液移送流路22及び第2希釈液移送流路23は、血液又は較正液を希釈する希釈液が流通する流路である。廃液移送流路24は、測定後の測定液及びセンサ較正後の較正液が流通する流路である。血液移送流路25は、カテーテル17において採取された血液が流通する流路である。生理食塩水移送流路26は、カテーテル17に導入される生理食塩水が流通する流路である。測定液導入路27は、測定前の測定液をグルコースセンサ17に導入する流路であり、測定液導出路28は、測定後の測定液をグルコースセンサ17から導出する流路である。   The glucose measurement channel 20 is a channel through which a measurement solution obtained by mixing blood and a diluent with the mixing unit 19 flows. The glucose measurement channel 20 corresponds to the second channel 3 in the flow rate fluctuation monitoring device 1A. The calibration solution transfer channel 21 is a channel through which a calibration solution for calibrating the glucose sensor 17 flows. The diluent transfer channel 22 and the second diluent transfer channel 23 are channels through which a diluent for diluting blood or calibration solution flows. The waste liquid transfer flow path 24 is a flow path through which the measurement liquid after measurement and the calibration liquid after sensor calibration flow. The blood transfer channel 25 is a channel through which blood collected by the catheter 17 flows. The physiological saline transfer channel 26 is a channel through which physiological saline introduced into the catheter 17 flows. The measurement liquid introduction path 27 is a flow path for introducing the measurement liquid before the measurement into the glucose sensor 17, and the measurement liquid lead-out path 28 is a flow path for deriving the measurement liquid after the measurement from the glucose sensor 17.

なお、希釈液について言うと、好ましくは、グルコースセンサ17に供給される測定液のpHを一定に維持することのできる液であれば良く、例えばリン酸緩衝液を例示することができる。リン酸緩衝液を一例とする液は緩衝液とも称される。したがって、図6に示される一実施形態においては、希釈液は緩衝液であるとも言える。希釈液として緩衝液を使用すると、緩衝液により測定液のpHが一定に維持されるので、pHに対する感度の鋭敏なグルコースセンサで、患者に依存することなく、安定した血糖値測定を行うことができる。   As for the diluted solution, it is preferable that the solution can maintain the pH of the measurement solution supplied to the glucose sensor 17 at a constant level, and examples thereof include a phosphate buffer solution. A solution such as a phosphate buffer is also referred to as a buffer. Therefore, in one embodiment shown in FIG. 6, it can be said that the diluent is a buffer. When a buffer solution is used as a diluent, the pH of the measurement solution is kept constant by the buffer solution, so that a stable glucose level measurement can be performed without depending on the patient with a glucose sensor sensitive to pH. it can.

この発明に係る流量変動監視装置が組み込まれて成る生体成分測定装置の実施態様としては、図6に示されるように、前記混合部19で混合された測定液、すなわち流体Aつまり液体Aの流路がこの発明における第1流路となり、かつ前記グルコース測定流路20が上述したようにこの発明における第2流路となり、かつ結合部8において分岐している流路がの発明における岐流路となる。また、図6に示されるように、分岐流路4に流通する流体A又は流体Aと界面形成流体Bとの混合物は、気体混入器5及び検知部6を経て廃液を貯留する廃液用タンク16に移送される。図6では、結合部8が混合部19の下流側でかつ第1切替部29の上流側に位置しているが、この発明に係る生体成分測定装置の目的を達成することができ、かつこの発明に係る流量変動監視装置の作用を発揮することができる限り、適宜の設計変更を採用することができ、例えば混合部19の内部で分岐させても良い。 As an embodiment of the biological component measuring apparatus in which the flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention is incorporated, as shown in FIG. 6, the measurement liquid mixed in the mixing unit 19, that is, the flow of the fluid A, that is, the liquid A road becomes the first flow path in the present invention, and the glucose measurement channel 20 is a second flow path in the present invention as described above, and branch flow path that branches in the invention of this the coupling portion 8 It becomes a flow path. Further, as shown in FIG. 6, the fluid A or the mixture of the fluid A and the interface forming fluid B flowing in the branch flow path 4 is stored in the waste liquid tank 16 that stores the waste liquid through the gas mixer 5 and the detection unit 6. It is transferred to. In FIG. 6, the coupling unit 8 is located downstream of the mixing unit 19 and upstream of the first switching unit 29, but the object of the biological component measuring apparatus according to the present invention can be achieved, and this As long as the operation of the flow rate fluctuation monitoring device according to the invention can be exerted, an appropriate design change can be adopted, and for example, it may be branched inside the mixing unit 19.

図6に示される混合部19は、血液移送流路25から供給される血液と、希釈液移送流路22から供給される希釈液例えば緩衝液とを混合することができる限り様々の構造を採用することができる。この発明の生体成分測定装置の一実施態様である人工膵臓装置における血糖値測定ユニット11Aにおいては、混合部19からグルコースセンサ17迄の流路が短いので、グルコースセンサ17に至るまでに血液と希釈液とを十分に混合する機構を採用するのが好ましい。   The mixing unit 19 shown in FIG. 6 adopts various structures as long as the blood supplied from the blood transfer channel 25 and the diluent such as a buffer supplied from the diluent transfer channel 22 can be mixed. can do. In the blood sugar level measuring unit 11A in the artificial pancreas device which is one embodiment of the biological component measuring device of the present invention, the flow path from the mixing unit 19 to the glucose sensor 17 is short, so that blood and dilution before reaching the glucose sensor 17 are performed. It is preferable to employ a mechanism for sufficiently mixing the liquid.

以下に、この発明の生体成分測定装置の一実施態様である血糖値測定ユニット11Aの使用方法及びその作用について、図6を参照しつつ説明する。   Hereinafter, a method of using the blood glucose level measurement unit 11A, which is an embodiment of the biological component measurement apparatus of the present invention, and its operation will be described with reference to FIG.

(i)グルコースを測定する方法及びその作用
先ず、基板12の各流路を、それぞれ、前記生理食塩水用タンク13、前記カテーテル18、前記希釈液用タンク14、前記較正液用タンク15、前記廃液用タンク16及び分岐流路4に接続すると共に、各流路をローラポンプ(図示せず)が作用するように配置し、第1流路切替部29及び第2流路切替部30が流体の流通を切替可能なように設置する。各流路の接続は、各流路におけるコネクタ31と各接液品のコネクタ31とを接続することにより行われる。なお、コネクタ同士の接続は極めて簡単な操作である。このようにして、生体成分測定装置11Aの配管接続作業が終了し、生体成分測定装置が駆動可能な状態となる。
(I) Method for Measuring Glucose and Its Action First, the respective flow paths of the substrate 12 are respectively connected to the physiological saline tank 13, the catheter 18, the diluent tank 14, the calibration liquid tank 15, and the like. While being connected to the waste liquid tank 16 and the branch flow path 4, each flow path is arranged so that a roller pump (not shown) acts, and the first flow path switching unit 29 and the second flow path switching unit 30 are fluids. It is installed so that the distribution of can be switched. Connection of each flow path is performed by connecting the connector 31 in each flow path and the connector 31 of each wetted product. The connection between the connectors is an extremely simple operation. In this way, the pipe connection work of the biological component measuring device 11A is completed, and the biological component measuring device is ready to be driven.

次に、カテーテル18を生体内に留置する。続いて、生理食塩水用タンク13からカテーテル18へとヘパリン含有生理食塩水が送液される。また、このカテーテル18により採取された血液は、カテーテル18内でヘパリン含有生理食塩水と混合される。これにより、カテーテル18内のヘパリン含有血液が、開口部32を介して各種流路に当接するローラポンプにしごかれることにより、血液移送流路25内を強制的に移送され、混合部19に到達する。   Next, the catheter 18 is placed in the living body. Subsequently, heparin-containing physiological saline is sent from the physiological saline tank 13 to the catheter 18. Further, the blood collected by the catheter 18 is mixed with heparin-containing physiological saline in the catheter 18. As a result, the heparin-containing blood in the catheter 18 is forcedly transferred through the blood transfer channel 25 by reaching the mixing unit 19 by being squeezed by the roller pump that contacts the various channels via the opening 32. To do.

一方、ローラポンプにしごかれて、希釈液用タンク14から、希釈液が希釈液移送流路22内を送液される。送液された希釈液は、混合部19に到達する。この混合部19の混合により測定液、すなわちこの発明における流体Aすなわち液体Aが調製される。   On the other hand, the diluting liquid is fed from the diluting liquid tank 14 through the diluting liquid transfer passage 22 by the roller pump. The sent dilution liquid reaches the mixing unit 19. By mixing in the mixing unit 19, the measurement liquid, that is, the fluid A in the present invention, that is, the liquid A is prepared.

なお、図6に示される血糖値測定ユニット11Aでは、カテーテル18から採血された血液は定量であるが、希釈液移送流路22が希釈液用タンク14から垂れ下がって他の装置に挟まれる等して押し潰されることにより、移送される希釈液が所定の流量に満たなくなることがあり、そうすると流量変動を生じ得る。更に、他の流路、例えば分岐流路4、グルコース測定流路20及び廃液移送流路24等においても、流量変動を生じ得る。仮に、様々の流路において流量変動を生じたとしても、血糖値測定ユニット11Aは、この発明の一実施態様である流量変動監視装置1Aを備えているので、操作者は流量変動を監視することができる。   In the blood glucose level measurement unit 11A shown in FIG. 6, the blood collected from the catheter 18 is quantitative, but the diluent transfer channel 22 hangs down from the diluent tank 14 and is sandwiched between other devices. By being crushed, the diluted liquid to be transferred may not reach a predetermined flow rate, which may cause flow rate fluctuations. Further, flow rate fluctuations may occur in other channels, for example, the branch channel 4, the glucose measurement channel 20, the waste liquid transfer channel 24, and the like. Even if flow rates fluctuate in various flow paths, the blood glucose level measurement unit 11A includes the flow rate fluctuation monitoring device 1A that is one embodiment of the present invention, so that the operator can monitor the flow fluctuations. Can do.

図6に示される状態では、第1流路切替部29は、グルコース測定流路20に対して較正液移送流路21を不通状態にし、血液移送流路25と第1流路2とを流通状態にしている。また、分岐流路4は、第1流路切替部29よりも上流側に配置されているので、第1流路切替部29の動作に依らず、常に流通可能状態である。したがって、測定液は、第1流路2内を流通してコネクタ31を介してグルコースセンサ17内に注入される。なお、混合部19で調製された測定液は、流量変動監視装置1Aにおける第2流路3に該当するところのグルコース測定流路20と、分岐流路4とに分かれて流通することとなる。グルコースセンサ17内では、測定液中のグルコースが測定される。なお、測定されたグルコースの量のデータは、操作者が認識することができるように、図示しない表示部材等に転送される。   In the state shown in FIG. 6, the first flow path switching unit 29 disconnects the calibration liquid transfer flow path 21 from the glucose measurement flow path 20 and circulates between the blood transfer flow path 25 and the first flow path 2. It is in a state. In addition, since the branch flow path 4 is arranged on the upstream side of the first flow path switching unit 29, the branch flow path 4 is always in a flowable state regardless of the operation of the first flow path switching unit 29. Therefore, the measurement liquid flows through the first flow path 2 and is injected into the glucose sensor 17 via the connector 31. In addition, the measurement liquid prepared in the mixing part 19 will be distribute | circulated by dividing into the glucose measurement flow path 20 and the branch flow path 4 corresponding to the 2nd flow path 3 in the flow volume fluctuation | variation monitoring apparatus 1A. In the glucose sensor 17, glucose in the measurement liquid is measured. The measured glucose amount data is transferred to a display member (not shown) so that the operator can recognize it.

測定液が流通する前記分岐流路4は、上述した前記流量変動監視装置の分岐流路4と同様に作用する。詳しく言うと、前記分岐流路4に流通する測定液は、気体混入部5において一定間隔で定量の気体、例えば空気等を混入される。すなわち、測定液が前記流体Aであり、気体が界面形成流体Bである。この気体の混入は、測定液が気体で分割された状態を保持しつつ流通するように実行される。次に、気体が混入された測定液は、検知部6を通過する。ここでは、検知部6として発行素子及び受光素子を備えた光センサが用いられ、液体と気体との吸光度の差により、気液界面が通過したことを検知するようになっている。続いて、前記検知部6で検知された検知データを演算部7に出力し、測定液の流量を算出する。前記検知部6を通過した測定液は、廃液用タンク16に送液され、廃液用タンク16内に貯留される。   The branch flow path 4 through which the measurement liquid flows acts in the same manner as the branch flow path 4 of the flow rate fluctuation monitoring apparatus described above. More specifically, the measurement liquid flowing through the branch flow path 4 is mixed with a fixed amount of gas, such as air, at a predetermined interval in the gas mixing section 5. That is, the measurement liquid is the fluid A, and the gas is the interface forming fluid B. The mixing of the gas is executed so that the measurement liquid flows while maintaining the state divided by the gas. Next, the measurement liquid mixed with gas passes through the detection unit 6. Here, an optical sensor including an issuing element and a light receiving element is used as the detection unit 6, and the passage of the gas-liquid interface is detected based on the difference in absorbance between the liquid and the gas. Subsequently, the detection data detected by the detection unit 6 is output to the calculation unit 7 to calculate the flow rate of the measurement liquid. The measurement liquid that has passed through the detection unit 6 is sent to the waste liquid tank 16 and stored in the waste liquid tank 16.

一方、測定の終わった測定液は、測定液導出路28、廃液移送流路24を通ってローラポンプにより、廃液移送流路24内を送液される。送液された測定液は、廃液用タンク16に達し、廃液用タンク16に貯留される。   On the other hand, the measurement liquid after measurement passes through the measurement liquid outlet path 28 and the waste liquid transfer flow path 24 and is sent through the waste liquid transfer flow path 24 by the roller pump. The sent measurement liquid reaches the waste liquid tank 16 and is stored in the waste liquid tank 16.

したがって、図6に示される実施形態においては、流量変動監視装置1Aにより確実にかつ精度良く流量変動を監視することができるので、機械的に誤認したまま液体が流通することがなく、結果として、血糖値測定の正確さが向上することにより、医療支援装置に対する安全性が高い血糖値測定ユニット11Aを提供することができるのである。   Therefore, in the embodiment shown in FIG. 6, the flow rate fluctuation can be reliably and accurately monitored by the flow rate fluctuation monitoring device 1 </ b> A, so that the liquid does not circulate while being misidentified mechanically. By improving the accuracy of blood glucose level measurement, it is possible to provide the blood glucose level measurement unit 11A that is highly safe for the medical support device.

図6に示される血糖値測定ユニット11Aは、血液中のグルコースを測定しているが、血液以外の体液を測定してもよい。このような体液としては、例えば、尿、汗、細胞間質液等を挙げることができる。   The blood glucose level measurement unit 11A shown in FIG. 6 measures glucose in blood, but may measure body fluids other than blood. Examples of such body fluid include urine, sweat, and interstitial fluid.

更に、生体成分測定装置11Aにおけるカテーテル18は、生体成分測定装置11Aとは別体的に外部から接続されているが、この発明に係る生体成分測定装置においては、例えばカテーテル等の採血手段は、この生体成分測定装置に予め搭載されていてもよい。この場合には、前記採血手段における導入管に取り付けられたコネクタを前記生理食塩水移送流路26の他端のコネクタ31に結合すればよい。   Furthermore, the catheter 18 in the biological component measuring apparatus 11A is connected to the living body component measuring apparatus 11A separately from the outside, but in the biological component measuring apparatus according to the present invention, for example, a blood collection means such as a catheter is used. You may mount beforehand in this biological component measuring apparatus. In this case, a connector attached to the introduction tube in the blood collecting means may be coupled to the connector 31 at the other end of the physiological saline transfer channel 26.

以上のようにして、この発明に係る生体成分測定装置は、グルコース等の生体成分を測定することができるだけでなく、この発明に係る流量変動監視装置を備えているので、各種流路に生じ得る流量変動を確実にかつ精度良く監視することができる。仮に、生体成分を測定するセンサに流入する液体に流量変動が生じている場合には、正確な生体成分の測定を行うことができないので、正確でない測定結果に基づいて治療を生体に施す可能性がある。しかしながら、この発明に係る流量変動監視装置により、流量変動を確実にかつ精度良く監視することができるので、生体成分の測定結果の正確さが向上することとなり、更にこの発明に係る生体成分測定装置を医療支援装置に組み込んでも安全性を担保することができる。   As described above, the biological component measuring apparatus according to the present invention can not only measure biological components such as glucose but also includes the flow rate fluctuation monitoring apparatus according to the present invention, and thus can occur in various flow paths. Flow rate fluctuations can be reliably and accurately monitored. If the flow rate of fluid flowing into the sensor that measures biological components is fluctuating, accurate measurement of biological components cannot be performed, so the possibility of applying treatment to the living body based on inaccurate measurement results. There is. However, since the flow rate fluctuation monitoring device according to the present invention can reliably and accurately monitor the flow rate variation, the accuracy of the measurement result of the biological component is improved, and the biological component measurement device according to the present invention is further improved. Even if it is incorporated into a medical support device, safety can be ensured.

以下に、図6に示した血糖値測定ユニット11Aの変形例を、図7に示す。   FIG. 7 shows a modification of the blood glucose level measurement unit 11A shown in FIG.

図7に示す血糖値測定ユニット11Bにおいて、前記血糖値測定ユニット11Aとの相違点は、流量変動監視装置1Aに代えて流量変動監視装置1Bを使用した点と、血液と希釈液とを混合する混合部19において、気体を用いて混合効率を向上させた点との2つであり、この相違点以外の構成及び作用は血糖値測定ユニット11Aと同様である。血糖値測定ユニット11Aと共通する部材、使用方法及び作用については、説明を省略することがある。   In the blood glucose level measurement unit 11B shown in FIG. 7, the difference from the blood glucose level measurement unit 11A is that the flow rate fluctuation monitoring device 1B is used instead of the flow rate fluctuation monitoring device 1A, and the blood and the diluent are mixed. In the mixing part 19, it is two points which improved the mixing efficiency using gas, and the structure and effect | actions other than this difference are the same as that of the blood glucose level measurement unit 11A. Description of members, usage methods, and actions that are common to the blood glucose level measurement unit 11A may be omitted.

図7に示す血糖値測定ユニット11Bにおいては、混合部19は、希釈液と血液との混合効率を向上させる方法として、希釈液及び血液に対して不活性な気体、例えば、空気を導入して、希釈液と血液とを混合するようにしてもよい。図7に示されるように、流量変動監視装置1Bにおける気体混入器51は、混合効率を向上させる部材を兼ねている。また、基板12上に気体流路33を設けている。気体流路33は、血液移送路18等と同様に弾力性のあるチューブであり、気体流路33が開口部32においてローラポンプ(図示せず)によりしごかれて流路内の気体例えば空気を混合部19側に供給できるようになっている。混合部19で又は混合部19の上流側で、希釈液と空気とが混合され、更にこれに血液が混合される。混合部19の下流側には、前記分離器9を設けて、測定液と気体で分割された状態の測定液とを分離する。このように、気体混入器51から混合部19へと送気することにより、血液と希釈液との混合効率を向上でき、また混合部19及びグルコース測定流路20内の血液の滞留時間を短くできるので、採血した血液を迅速に測定できる。更に言うと、気体混入器51が混入する気体は、流量変動監視装置1Bの界面形成流体Bでもあるので、生体測定の効率が向上するだけでなく、装置全体の部品点数を現ずることもでき、好ましい。   In the blood glucose level measurement unit 11B shown in FIG. 7, the mixing unit 19 introduces a gas inert to the diluent and blood, for example, air, as a method for improving the mixing efficiency of the diluent and blood. The diluent and blood may be mixed. As shown in FIG. 7, the gas mixer 51 in the flow rate fluctuation monitoring device 1B also serves as a member that improves the mixing efficiency. A gas flow path 33 is provided on the substrate 12. The gas flow path 33 is a tube having elasticity similar to the blood transfer path 18 and the like, and the gas flow path 33 is squeezed by a roller pump (not shown) in the opening 32 so that gas in the flow path, for example, air Can be supplied to the mixing unit 19 side. In the mixing unit 19 or on the upstream side of the mixing unit 19, the diluent and air are mixed, and blood is further mixed therewith. The separator 9 is provided on the downstream side of the mixing unit 19 to separate the measurement liquid and the measurement liquid in a state divided by gas. In this way, by supplying the gas from the gas mixer 51 to the mixing unit 19, the mixing efficiency of the blood and the diluent can be improved, and the residence time of the blood in the mixing unit 19 and the glucose measurement channel 20 can be shortened. As a result, the collected blood can be measured quickly. Furthermore, since the gas mixed in the gas mixing device 51 is also the interface forming fluid B of the flow rate fluctuation monitoring device 1B, not only the efficiency of biological measurement is improved but also the number of parts of the entire device can be revealed. ,preferable.

以下に、図6に示した血糖値測定ユニット11Cの変形例を、図8に示す。図8に示される血糖値測定ユニット11Cの構成は図7に示した血糖値測定ユニット11Cの構成と共通するところがあるので、血糖値測定ユニット11Cにおける血糖値測定ユニット11Bの構成と同じ構成についてはその説明を省略する。
図8に示される血糖値測定ユニット11Cはその気体混入器51によって気体例えば空気が希釈液用タンク14から混合部19に到る流路であって、混合部19の上流側かつ開口部32の下流側の流路途中に送り出される構造を有するに対し、図7に示される血糖値測定ユニット11Bはその気体混入器51bによって気体例えば空気が混合部19に送り出される構造を有する点において、血糖値測定ユニット11Cと血糖値測定ユニット11Bとがその構造を異にする。
A modification of the blood glucose level measurement unit 11C shown in FIG. 6 is shown in FIG. Since the configuration of the blood glucose level measurement unit 11C shown in FIG. 8 is in common with the configuration of the blood glucose level measurement unit 11C shown in FIG. 7, the same configuration as the configuration of the blood glucose level measurement unit 11B in the blood glucose level measurement unit 11C is used. The description is omitted.
The blood glucose level measurement unit 11C shown in FIG. 8 is a flow path through which gas, for example, air reaches the mixing unit 19 from the diluent tank 14 by the gas mixer 51, and is upstream of the mixing unit 19 and at the opening 32. The blood glucose level measurement unit 11B shown in FIG. 7 has a structure in which gas, for example, air is sent out to the mixing unit 19 by the gas mixer 51b, whereas the blood glucose level measurement unit 11B shown in FIG. The measurement unit 11C and the blood glucose level measurement unit 11B have different structures.

図8に示される血糖値測定ユニット11Cにあっては、希釈液用タンク14中の希釈液に浸漬する一端開口部から分離器9を経由し分離器9に到る流路が、この発明における第1流路に相当し、前記希釈用タンク14がこの発明における第1液体供給部に相当し、希釈液がこの発明における第1液体に相当し、気体混入器51と、気体混入器51から、混合部19の上流側かつ開口部32の下流側となる流路に結合する合流部Aまでに到る流路とが、この発明における界面形成流体供給部に相当し、気体混入器51から流路に混入される空気がこの発明における界面形成流体であり、カテーテル18がこの発明における第2液体供給部に相当し、カテーテル18で採取された体液と生理食塩水との混合液つまり採取試料液が第2液体に相当する。   In the blood glucose level measurement unit 11C shown in FIG. 8, the flow path from the one end opening immersed in the diluent in the diluent tank 14 to the separator 9 via the separator 9 is used in the present invention. It corresponds to the first flow path, the dilution tank 14 corresponds to the first liquid supply unit in the present invention, the dilution liquid corresponds to the first liquid in the present invention, and the gas mixer 51 and the gas mixer 51 The flow path to the merging section A connected to the flow path upstream of the mixing section 19 and downstream of the opening section 32 corresponds to the interface forming fluid supply section in this invention. The air mixed in the flow path is the interface forming fluid in the present invention, and the catheter 18 corresponds to the second liquid supply unit in the present invention. The mixed liquid of the body fluid collected by the catheter 18 and physiological saline, that is, the collected sample. The liquid corresponds to the second liquid .

この血糖値測定ユニット11Cにあっては、開口部32の下流側かつ混合部19の上流側に位置する第1流路2に、合流部Aから空気が注入されると、合流部Aから混合部19までの流路内では、空気と希釈液とが分離された状態となって空気によって分割された希釈液と希釈液を分割する空気とが交互に存在する状態で、希釈液と空気とが混合部19に移送されて行く。   In this blood glucose level measurement unit 11C, when air is injected from the merging portion A into the first flow path 2 located downstream of the opening 32 and upstream of the mixing portion 19, mixing occurs from the merging portion A. In the flow path up to the section 19, the dilution liquid and the air are separated in the state where the air and the dilution liquid are separated and the dilution liquid divided by the air and the air that divides the dilution liquid exist alternately. Is transferred to the mixing section 19.

混合部19では、カテーテル18から送り出されてきた採取試料液が混合部19内に供給されて前記最終試料液と希釈液とが混合される。なお、混合部19内における空気に採取試料液が供給されることがあっても、空気に隣接する希釈液に採取試料液が混合される。   In the mixing unit 19, the collected sample solution sent out from the catheter 18 is supplied into the mixing unit 19 and the final sample solution and the diluted solution are mixed. Even if the sampled sample solution is supplied to the air in the mixing unit 19, the sampled sample solution is mixed with the diluent adjacent to the air.

この混合部19を、血液移送流路と空気及び希釈液が分割された状態でこれらを移送する第1流路との合流点から分離器9までに到る螺旋状流路に、してもよい。螺旋状流路、換言するとコイル状流路をもって混合部19とすると、コンティニュアスフロー方式により液体を送液することができ、移送途上において希釈液と採取試料液とを混合することができる。   The mixing unit 19 may be a spiral channel that extends from the junction point between the blood transfer channel and the first channel that transfers air and diluent in a state where the air and diluent are divided to the separator 9. Good. If the mixing section 19 has a spiral flow path, in other words, a coil-shaped flow path, the liquid can be fed by the continuous flow method, and the diluting liquid and the collected sample liquid can be mixed during the transfer.

図8に示される血糖値測定ユニット11Cにあっては、分離器9は気液分離器である。この発明おける第2流路であるグルコース測定流路には、気体を含まず、希釈液と採取試料液との混合液である測定液が、押し流されて行く。分離器9から液体が押出されて行くもう一つの流路は分岐流路4である。この分岐流路4には、液体Aに相当する測定液と気体Bに相当する空気とが分節又は分割された状態で、流れて行く。分岐流路4には検知部6が介装されているので、分岐流路4を分割されて流通する測定液と空気との界面が検知部6により検知され、演算部7において流量変動が算出される。   In the blood glucose level measurement unit 11C shown in FIG. 8, the separator 9 is a gas-liquid separator. In the glucose measurement channel, which is the second channel in the present invention, the measurement liquid that does not contain gas and is a mixed liquid of the diluent and the collected sample liquid is pushed away. Another channel through which the liquid is extruded from the separator 9 is a branch channel 4. The branch channel 4 flows in a state where the measurement liquid corresponding to the liquid A and the air corresponding to the gas B are segmented or divided. Since the detection unit 6 is interposed in the branch flow path 4, the interface between the measurement liquid and the air divided and flowing through the branch flow path 4 is detected by the detection unit 6, and the flow rate fluctuation is calculated in the calculation unit 7. Is done.

1A、1B、1C、1D、1E 流量変動監視装置
2 第1流路
201 第1流体供給部
202 第2流体供給部
3 第2流路
4 分岐流路
5、51 気体混入器
6 検知部
61 第2検知部
7 演算部
71 第2演算部
8 結合部
9 分離器
10 判別部
11A、11B 血糖値測定ユニット
12 基板
13 生理食塩水用タンク
14 希釈液用タンク
15 較正液用タンク
16 廃液用タンク
17 グルコースセンサ
18 カテーテル
19 混合部
20 グルコース測定流路
21 較正液移送流路
22 希釈液移送流路
23 第2希釈液移送流路
24 廃液移送流路
25 血液移送流路
26 生理食塩水移送流路
27 測定液導入流路
28 測定液導出流路
29 第1流通路切替器
30 第2流通路切替器
31 コネクタ
32 開口部
33 気体流路
51 気体混入器
61 第2検知部
71 第2演算部
201 第1流体供給部
202 第2流体供給部
1A, 1B, 1C, 1D, 1E Flow rate fluctuation monitoring device 2 1st flow path 201 1st fluid supply part 202 2nd fluid supply part 3 2nd flow path 4 Branch flow path 5, 51 Gas mixing device 6 Detection part 61 1st 2 Detection unit 7 Calculation unit 71 Second calculation unit 8 Coupling unit 9 Separator 10 Discrimination unit 11A, 11B Blood glucose level measurement unit 12 Substrate 13 Saline tank 14 Diluent tank 15 Calibration solution tank 16 Waste solution tank 17 Glucose sensor 18 Catheter 19 Mixing unit 20 Glucose measurement channel 21 Calibration solution transfer channel 22 Diluent transfer channel 23 Second Diluent transfer channel 24 Waste solution transfer channel 25 Blood transfer channel 26 Saline transfer channel 27 Measuring liquid introduction flow path 28 Measuring liquid outlet flow path 29 First flow path switch 30 Second flow path switch 31 Connector 32 Opening 33 Gas flow path 51 Gas mixing 61 the second detecting unit 71 and the second calculation unit 201 first fluid supply part 202 and the second fluid supply portion

Claims (6)

流体Aが流通する第1流路と、
前記第1流路内を流通する前記流体Aの流量よりも少ない流量で前記流体Aが流通する第2流路と、
前記第1流路と前記第2流路との結合部で分岐して設けられる分岐流路であって、前記流体Aに対して界面を形成することのできる界面形成流体Bと前記流体Aとが、前記流体Aが前記界面形成流体Bに分割された状態で、流通する分岐流路と、
前記分岐流路のみに設けられると共に、流通する前記界面形成流体Bと流体Aとの界面を検知する検知部と、
前記検知部から出力される検知データにより、流量変動を算出する演算部を備え、
前記第2流路と前記分岐流路とは、前記結合部のみで接続されることを特徴とする流量変動監視装置。
A first flow path through which fluid A circulates;
A second flow path through which the fluid A flows at a flow rate less than the flow rate of the fluid A flowing through the first flow path;
A branch channel provided by branching at a coupling portion between the first channel and the second channel, the interface forming fluid B capable of forming an interface with the fluid A, and the fluid A; Is a branch channel that circulates in a state where the fluid A is divided into the interface-forming fluid B;
A detection unit that is provided only in the branch flow path and detects an interface between the interface forming fluid B and the fluid A that circulates;
The detection data output from the detecting unit, and an arithmetic unit for calculating the flow rate variation,
The flow rate fluctuation monitoring apparatus, wherein the second flow path and the branch flow path are connected only by the coupling portion.
前記流体Aが液体Aであり、前記界面形成流体Bが気体Bである請求項1に記載の流量変動監視装置。   The flow rate fluctuation monitoring apparatus according to claim 1, wherein the fluid A is a liquid A and the interface forming fluid B is a gas B. 前記気体Bは、(1)前記第1流路に設けられた、若しくは、前記分岐流路に設けられた界面形成流体供給部により、又は、(2)前記第1流路の途中から前記結合部を経由して前記検知部までの流路のいずれかの部位に設けられた、液体Aの一部を気体Bに変換する流体変換部により、形成されてなる前記請求項2に記載の流量変動監視装置。   The gas B is (1) provided by the interface forming fluid supply section provided in the first flow path or provided in the branch flow path, or (2) the coupling from the middle of the first flow path. The flow rate according to claim 2, wherein the flow rate is formed by a fluid conversion unit that converts a part of the liquid A into a gas B provided in any part of the flow path to the detection unit via the unit. Fluctuation monitoring device. 前記第1流路は、
前記液体Aを形成するに必要な第1液体を前記第1流路内に供給する第1液体供給部と、
前記第1液体供給部の下流側に設けられ、前記第1流路内に前記気体Bを供給する界面形成流体供給部と、
前記界面形成流体供給部の下流側に設けられ、前記第1液体とで液体Aを形成する第2液体を供給する第2液体供給部とを備え、
前記結合部には、前記第1液体と前記第2液体とが混合してなる液体Aと気体Bとの気液混合物と気体Bを含まない液体Aとに分離する分離器を備え、
前記第2流路は、前記分離器で分離された、かつ気体Bを含まない流体Aを流通させ、
前記分岐流路は、前記第1液体と前記第2液体とが混合してなる液体Aと気体Bとの気液混合物を流通させることを特徴とする前記請求項2に記載の流量変動監視装置。
The first flow path is
A first liquid supply section for supplying a first liquid necessary for forming the liquid A into the first flow path;
An interface-forming fluid supply unit that is provided on the downstream side of the first liquid supply unit and supplies the gas B into the first flow path;
A second liquid supply unit that is provided downstream of the interface forming fluid supply unit and supplies a second liquid that forms liquid A with the first liquid;
The coupling portion includes a separator that separates a gas-liquid mixture of the liquid A and the gas B obtained by mixing the first liquid and the second liquid and the liquid A not containing the gas B,
The second flow path distributes the fluid A separated by the separator and not containing the gas B,
The flow rate fluctuation monitoring device according to claim 2, wherein the branch flow channel distributes a gas-liquid mixture of a liquid A and a gas B obtained by mixing the first liquid and the second liquid. .
前記第1流路と第2流路との結合部に、界面形成流体B及び流体Aの混合物と、界面形成流体Bを含まない流体Aとに分離する分離器が設けられている請求項1に記載の流量変動監視装置。   The separator for separating the mixture of the interface forming fluid B and the fluid A and the fluid A not including the interface forming fluid B is provided at a coupling portion between the first channel and the second channel. Flow rate fluctuation monitoring device described in 1. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の流量変動監視装置を備える生体成分測定装置。   A biological component measuring apparatus provided with the flow volume fluctuation | variation monitoring apparatus of any one of Claims 1-5.
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