[发明专利]用于确定血样的至少一个参数的测量装置

说明书

本发明涉及一种用于确定血样的至少一个参数的测量装置，该测量装置包括：流通测量池，至少一个发光—光传感器元件设置在该流通测量池中，该发光—光传感器可与血样接触；至少一个光源，用于激发该发光—光传感器元件；以及至少一个光检测器，用于接收该发光—光传感器元件所发射的发光辐照，该光源和光检测器位于流通测量池的相反两侧。

根据EP 0 175 352 B1，已知一种用于快速确定样本介质的参数的方法和装置。该装置设置有用于气体和流体的流通测量池，其适用于对多个参数的同时确定，流通池中的透明、发光传感器层与样本接触。要测量的变量是氧浓度和温度，所测得的发光辐照分别具有650nm和720nm的波长，而激发辐照具有较短的波长。通过LED实现激发，且通过光电二极管实现辐照检测，这些元件位于流通测量池的相反两侧。由于发光传感器层被置于检测器侧，所以激发辐照在去往发光层的途中必须通过样本介质。在诸如血液之类的吸收性流体的情况下，存在的缺点为，激发辐照被要测量的介质明显衰减。

根据EP 1 130 382 B1，还已知一种用于确定流体样本中的多种分析物的光传感器，其中多个光传感器与流体样本接触。该装置包括提供激发辐照的光源和用于确定传感器的光相互作用的检测器，且具有根据所测得光相互作用来评估流体样本中的每种分析物的浓度的处理器。传感器用于测量血液中葡萄糖并随之确定O₂浓度和温度，以及用于其他用途。

还存在已知的测量装置(EP 1 106 987 B1)，其中光学部件(光源和检测器)接触流通测量池中位于同一侧的传感器层，测量池的部分是透明的，且充当测量辐照和激发辐照的导光体。

根据WO 2002/059585 A2，已知用于确定气体(例如呼吸气)的氧含量的测量装置。该测量装置包括流通测量池，在该流通测量池中设置了与气流接触的发光—光学传感器元件。描述了两种反射几何结构作为可能的测量几何结构，其中用于激发辐照的辐照源和接收发光辐照的检测器位于流通测量池的同一侧。还描述了一种透光几何结构，其中发光—光学传感器元件被放置在流通测量池的检测器侧。

本发明的目标是实现用于确定血样的至少一个参数的测量装置中的信号质量的提高，其中该测量装置应当易于制造和低成本。

本发明通过以下手段实现该目标：将至少一个发光—光传感器元件定位在流通测量池的激发侧，该发光—光学传感器元件面向光源；规定光源发射小于600nm(例如425nm)波长的激发辐照；且进一步规定发光—光传感器元件的发光辐照处于大于600nm的波长范围内，从而使血样对激发辐照的吸收比对发光辐照的吸收强得多。

本发明利用了血液对辐照的吸收很大程度上取决于波长的事实，如同图5的曲线图所示。该曲线图示出了氧合血液(实线)和缺氧血液(虚线)的吸收μ_a与波长λ的关系。该曲线图取自Faber等人的“血液的氧饱和相关的吸收和散射(Oxygen Saturation-Dependent Absorption and Scattering of Blood)”(Physical Review Letters，2004)，并论述了氧合血液和缺氧血液的吸收特性中的差异。例如，可从该曲线图中看出，约425nm波长区域中的激发辐照λ_a在血液中的吸收远强于光传感器所发射的约780nm波长区域中的发光辐照λ_L在血液中的吸收。在所示示例中，激发光相对发光光被衰减100倍。如本发明所提出的，通过将发光—光传感器元件放置在流通测量池的激发侧，血样将充当激发辐照的过滤器，且传感器元件所发射的发光辐照将优先到达光检测器。

根据本发明，光传感器元件沿流通测量池的激发侧的轴按线性阵列放置，每个传感器元件分配有光源和位于流通测量池相反侧的光检测器。

本发明相比于EP 0 175 352 B1中作为示例给出的现有技术的另一优点在于，流通测量池被可互换地插入两部分测量套筒中，该两部分测量套筒的激发部分包含光源(优选为LED)以及激发电子电路，且该两部分测量套筒的测量部分包含光电检测器(优选为光电二极管)以及测量电子电路。因此光源和检测器位于空间上分离的电路中，且避免了各个部件之间的电子干扰。血样仅对大于600nm的波长足够透明，而激发辐照具有较短波长，例如425nm。

在本发明的有利实施例中，流通测量池的激发侧在发光—光传感器的区域中具有镜面层，该镜面层对激发辐照透明，但反射发光辐照。通过该镜面层，光源方向中发射的发光辐照的辐照分量被重定向至光检测器，从而增强了净信号。