(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の中の気泡（１４）の検出方法であって、該液体が測定室（１２）内に入れられており且つ該液体中の特定ガスの分圧を測定するためのセンサーと接触させられている方法であって、
該測定室（１２）内において第１圧力で該液体中の該特定ガスの分圧の第１測定を行い、
該測定室（１２）内の該圧力を第２圧力に変化させ、
該測定室（１２）内において該第２圧力で該液体中の前記ガスの分圧の第２測定を行い、
該第１測定に基づいて、且つ気泡が該測定のいずれの間にも該測定室（１２）内に存在しないと仮定して、該第２測定の予期される結果を提供し、そして、
該第２測定の現実の結果を該予期される結果と比較して、該比較に基づき該液体中のガス気泡の存在への結論を引き出す
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
少なくとも該第１測定が、一定測定期間にわたり行われることを特徴とする、請求項１による方法。
【請求項３】
該予期される結果が、該ガス測定センサーからの該第１測定の間の信号を表す測定曲線のパラメーターであることを特徴とする、請求項１又は２による方法。
【請求項４】
該パラメーターが、該測定曲線の傾きであることを特徴とする、請求項３による方法。
【請求項５】
該パラメーターが、該測定曲線のレベルであることを特徴とする、請求項３による方法。
【請求項６】
該予期される結果が、該ガス測定センサーからの該第１測定の間の信号を表す測定曲線への曲線あてはめの手段により予測されることを特徴とする、請求項１又は２による方法。
【請求項７】
少なくとも該第１測定が、該測定期間にわたる数回の別個の測定、又は前記測定期間にわたる連続的追跡を含んでなることを特徴とする、請求項２〜６のいずれか１項による方法。
【請求項８】
該第１測定と該第２測定との間の該圧力変化が、５〜１００％、好ましくは１０〜３０％である、請求項２〜７のいずれか１項による方法。
【請求項９】
液体の中の特定ガスの含有量を測定するための装置であって、測定室（１２）、該液体中の前記ガスの分圧を測定するため及び少なくとも第１測定と第２測定を提供するための該測定室（１２）に接続されるセンサー、及び該液体中の気泡を検出するための手段を含んでなる装置であって、
該液体中の該気泡を検出するための手段が、
該測定室（１２）内の該圧力を変化させる手段、
該第１測定に基づいて、気泡（１４）が該測定のいずれの間にも該測定室（１２）内に存在しないと仮定して、第２測定の予期される結果を提供する手段、及び、
該第２測定の現実の結果を、該予期される結果と比較する手段
を含んでなる装置。
【請求項１０】
該装置が血液ガス分析のための装置であることを特徴とする、請求項９による装置。
【請求項１１】
該測定室（１２，１３）内の特定ガスの含有量の測定のためのセンサーが、ｐＯ2電極又はｐＣＯ2電極を含んでなることを特徴とする、請求項９又は１０による装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、液体の中の気泡の検出方法であって、その液体が測定室内に入れられて且つ該液体中の特定ガスの含有量を測定するためのセンサーと接触させられる方法に関する。
また、本発明は、液体の中の特定ガスの含有量を測定するための装置であって、測定室；液体中の前記ガスの含有量を測定するための及び少なくとも第１測定と第２測定を提供するための該測定室と接続されるセンサー；及びその液体中の気泡を検出するための手段を含んでなる装置に関する。
本発明は、血液ガス分析のための装置と関係する使用に特に適するが、特定ガスの分圧を２つの異なる圧力で測定することができる測定室内に入れられるあらゆる液体の中の気泡の検出にも使用することができる。
【０００２】
血液試料への信頼性のある測定を実行可能とするのに基本的に要求されることの１つは、その測定を制御された条件下で行うことである。従って、血液ガス分析装置は、多くの自己制御装置をしばしば備えるので、あらゆるエラーをそれら装置のユーザーに知らせることができる。血液測定において、非常に重大なエラーの源は、血液試料中の気泡、特に空気の泡である。なぜなら、これらの気泡は測定結果に悪影響を与え得るからである。もし血液試料が気泡を含有するならば、ガスの交換が気泡と血液との間で起こるであろう。従って、例えば、血液中のＯ2又はＣＯ2の含有量が変化し得るので、その後に続く測定は、そのような場合に血液試料中のそれらガスの現実の含有量を反映しないであろう。その問題は、気泡が測定室自体の中に存在すると特に深刻であり、そして、測定は、血液試料へ行われず、その気泡へ行われる。
大部分の血液ガス分析装置では、幾つかの液体センサーが装置の試料通路内にしばしば配置されている。これらの液体センサーは、導入された試料が通路内をどの程度移動した否か、そして、血液試料中に何らかの気泡が存在するか否かを追跡するものがある。しかし、先行技術装置では、何らかの気泡が測定の間に測定室内に存在するか否かについて現実的な追跡は行われておらず、従って、ユーザーは、測定の間に、気泡の存在について概して目視可能な測定室を確認することが推奨される。
【０００３】
US-A-4 358 423は、測定用及び参照用電極が設けられた毛細管を含んでなる血液ガス分析のための測定装置を開示する。その毛細管中のあらゆる空気泡を検出するのに、毛細管中の好ましくは３つの位置間で、電気抵抗を２箇所ずつ追跡する。これらの位置は、例えば、毛細管の各端部とそれら電極間の中間位置でよい。電気抵抗は、その中間位置とそれら各端部位置とのそれぞれの間で測定される。中間位置といずれかの端部との間の気泡の如何なる存在も、その抵抗を実質的に増大させるであろう。それら位置の１箇所が参照電極であり得る。
US-A-5 631 552は、液体の伝導性を追跡することにより、液体の中、主として透析と関係する血液の中の空気泡の存在の検出のための方法及び装置を開示する。
US-A-5 026 348は、静脈カテーテル内の異常、例えば、そのカテーテル内の空気泡を追跡するためのシステムであって、圧電性振動器及び圧電性検知器を含んでなるシステムを開示する。検知器により記録される信号は、振動器の入力信号と比較され、そして、その結果は、カテーテルの状態を示す。
US-A-5 284 568は、空気泡が気泡感知素子と接地素子との間のインピーダンスを測定することにより検出される流路を含んでなるイオン測定装置についての交換自在カートリッジを開示する。
WO 96/41156は、患者に送られる液体中に何らかの気泡が存在するか否かを追跡しながら、患者への静脈流の流れを制御するためのデバイスを開示する。その液体は各端部にバルブを持つダイアフラムを通り抜ける。気泡は、液体を含有し且つバルブが閉じられたダイアフラムを圧力変化に曝し、次いで、その中にダイアフラムが配置されているボックスを占める測定ガスの何らかの容量変化を音波共鳴により測定することにより検出される。測定ガスの何らかの容量変化は、ダイアフラム内の液体の容量変化を示し、かくして何らかの気泡が存在するか否かを示す。
【０００４】
本発明の目的は、測定室内の液体中の気泡の存在を検出する方法を提供することにある。
本発明の更なる目的は、本方法を行うための装置を提供することにある。
その目的は、測定室内において第１圧力で液体中の特定ガスの含有量の第１測定を行うこと、その測定室内の圧力を第２圧力に変化させること、その測定室内において第２圧力で該液体中の前記ガスの含有量の第２測定を行うこと、その第１測定に基づいて、且つ気泡がそれら測定のいずれの間にも測定室内に存在しないと仮定して、第２測定の予期される結果を提供すること、及びその第２測定の現実の結果をその予期される結果と比較することを特徴とする方法により達成される。
本発明は、液体が実質的に非圧縮性であるが、ガス混合体がドルトンの法則（分圧の合計は全圧に等しい）に従うとの知見に基づくものである。
【０００５】
ガスセンサーは、一般的には、測定室内におけるセンサーと試料相（ガス又は液体）との間の界面で特定ガスの平衡分圧を測定するものである。かくして、気泡がセンサー付近に局在するならば、その気泡中の前記ガスの分圧は、センサー応答に影響し、そして、結果的には、その測定結果に影響し得る。他方、液体のみがセンサー付近に存在するならば、その液体中の前記ガスの平衡分圧が、センサー応答を決定し、そして、結果的には、その測定結果を決定するであろう。
液体中の特定ガスの平衡分圧は、その液体が非圧縮性であるので、測定室内の全圧の変化に影響されないであろう。結果的には、気泡がセンサー付近に存在しないならば、センサーと液体との間の界面での前記ガスの分圧は変化しないであろう。対照的に、ガスの、即ち気泡中の分圧は、ドルトンの法則に従って、測定室内の全圧の変化に影響されるであろう。従って、センサー付近の気泡の存在は、センサーとその流体物との間の界面での前記ガスの分圧の変化を生じさせるであろう。かくして、測定室内の流体物が圧力変化に曝されると、圧力変化前の第１測定と圧力変化後の第２測定との比較が、その測定の間に気泡が存在していたか否かを示すこととなる。
【０００６】
実際には、ガス相が液相の上に常に存在するであろう。このガス相は、測定室の外側に局在させ得る。加圧が設定される場合、そのガス相からのガスは、相境界を通じて液体中に拡散して、液体中のガスの平衡分圧を上昇させるであろう。しかし、この拡散は、加えられる圧力変化を提供するのにかかる時間と比べて比較的ゆっくりとしたプロセスである。
従って、そのガス相から液相へのガスの拡散は、ガスセンサーを非常に長い応答時間で使用しない限り、（気泡が存在しないならば）測定室内の測定に影響を与えないであろう。従って、測定室中の気泡の存在の検出は、圧力変化への過渡応答に基づくものである。
【０００７】
第１測定の間に存在する気泡は、上昇させられる分圧が第２測定の間にセンサーにより検出可能となる前に、その圧力変化に起因して測定室の外へ押し出され得る。また、この場合において、センサー応答は、不意に液体中のガスの平衡分圧がセンサーにより測定されてしまうので、有意に変化するであろう。例えば、気泡は、試料通路が測定室を貫通しており且つ圧力変化が測定室の一方の側から適用されると、測定室から押し出され得る。
【０００８】
本明細書に記載される気泡検出原理を、多くのタイプの装置において気泡を検出するのに使用することができる。唯一の要求は、特定ガスのためのセンサー／電極を十分に制御された状態に曝すこと、及び前記センサー／電極の測定室内に加圧又は負圧を設定可能にしなければならないことである。かくして、センサーは、電気化学的でも光学的でもよいあらゆる測定原理に基づくものであり得る。
電気化学的酸素センサーは、通常、測定室内のセンサーと試料相との間の界面での酸素の分圧に関連する、ガス透過膜を通る酸素の束を測定するものである。電気化学的二酸化炭素センサーは、通常、前記界面での二酸化炭素の分圧に関連する、センサー溶液中の重炭酸塩の平衡濃度を測定するものである。
光学的ガスセンサーは、通常、測定室内の膜と試料相との間の界面での前記ガスの分圧に関連する、光の吸収又は消滅のような前記ガスの作用を測定する。そのようなセンサー内の膜は、測定室の壁部上への発光原子団のコーティングでもよい。
上の方法において、感知されるガスは、例えば、酸素、二酸化炭素、又はアンモニアであり得るが、液体中のあらゆるガスを測定し得る。ガスセンサーを、他の分析物についての測定室内に、気泡の存在を検出するだけの目的で提供してもよい。
【０００９】
第１測定は、ほんの１回又は２回の別個の測定でよいが、通常は一定測定期間にわたり行われる。それら測定は、言及した測定期間内の数回の別個の測定を含んでなるものでもよいし、前記測定期間内の連続的追跡を含んでなるものでもよい。第１測定が測定期間にわたり行われるなら、これをセンサーの応答時間についての幾らかの情報を得るのに使用し得る。
第２測定も、ほんの数回の別個の測定でもよいし、一定測定期間にわたり行われてもよい。
【００１０】
予期される結果を提供するのに、気泡は存在しないと仮定される。上で言及したように液体は非圧縮性であるから、その予期される結果は、センサー信号の連続的推移であり、そして、第１測定が、第２測定の間の応答信号についての予測を提供する。
第１測定が、完全な平衡が得られるほど長い時間続けられるならば、その圧力変化後の傾きにもレベルにも実質的な変化は起きず、そして、その予期される結果は、その圧力変化前の当該パラメータ（傾き又はレベル）に等しいであろう。第１測定の間に平衡が得られなかったならば、その予期される結果は、その測定曲線の推移へのような先行記録に基づく曲線あてはめを用いて評価し得る。曲線あてはめは、例えば、直線への近似化、多項式又は指数関数等であり得る。最終的には、その予期される結果を、応答パラメーター及びセンサーパラメーターに基づく多変数分析／キャリブレーションにより評価することができる。
【００１１】
第２測定を予期される結果と比較するための比較基準は、その予期される結果、例えば、傾き若しくはレベルのような曲線のパラメーター又は近似化された曲線のシークエンスからの、例えば、最大限許容し得るずれであり得る。
そのパラメータは、センサーからの測定圧力、測定流速、又はそれ自体が公知である他の類似する表現により表され得る。
圧力変化は、加圧により構成してもよいし、負圧により構成してもよい。圧力変化は、気泡が測定室内に存在する場合、その圧力変化の結果としての応答の検出可能な変化を得るのに十分な大きさを持たねばならない。その圧力変化は、例えば５〜１００％でよい。その圧力変化は、１０〜３０％であることが好ましい。圧力変化は、好ましくは、作り出すのが容易である加圧により構成される。圧力変化は、センサーにダメージを引き起こすほど大きくするべきではない。しかし、圧力変化が大きければ大きいほど、気泡が存在する場合に予期される結果からのより大きなずれを観測することができる。
圧力変化が、気泡が存在しない場合にさえセンサー応答の変化をもらたすならば、このことについて、予期される結果の評価を補正するべきである。
【００１２】
更なる目的は、液体の中の気泡を検出する手段が、測定室内の圧力を変化させる手段、第１測定に基づいて且つ気泡が測定のいずれの間にも測定室内に存在しないと仮定して第２測定の予期される結果を提供する手段、及び第２測定の現実の結果をその予期される結果と比較する手段を含んでなることを特徴とする装置により達成される。
言及される装置は、血液ガス分析装置であり得る。
気泡の検出は、好ましくは、試料中のＯ2又はＣＯ2の含有量が測定される血液ガス分析装置の測定室内で行われる。
【００１３】
しかし、本明細書に記載される気泡検出原理は、血液ガス分析装置に限定されず、他のタイプの装置にも使用され得る。唯一の要求は、特定ガスのためのセンサー／電極が十分に制御された状態に曝されること、及び前記センサー／電極の測定室内に加圧又は負圧を設定可能でなければならないことである。
本システムにおいて、時間定数τ、すなわちセンサーの応答時間への一定の要求があることが分かった。τが大き過ぎると、その応答曲線の傾きは、本システムを当該測定時間内に安定させるには小さくなり過ぎ、そして、既に言及したように、気泡から液体へのガスの実質的拡散が起こり得る。τが小さすぎると、本システムは、ほとんど即座に平衡を得るであろうほど早く反応し、そして、傾きの変化の検出は非常に複雑化してしまう。
下記において、本発明は、血液ガス分析のための装置内の酸素を測定するための測定室に本方法を適用した実施例を用い、且つ添付図面への参照で、更に説明される。
【００１４】
図１は、本出願人のＡＢＬTM７００系の血液ガス分析装置の湿式区画を示す。その装置は、試料入口１；及びｐＨと血液ガス、電解質と代謝産物、酸素測定パラメータの測定のためのそれぞれの測定室を含んでなる分析モジュール２，３及び４を備える。これらのセンサーについての測定原理は、例えば、Tietz NW, Pruden EL, Siggaard-Andersen O. Electrolytes, Blood Gases, and Acid-Base Balance. In: Tietz NW, ed. Fundamentals of Clinical Chemistry. Philadelphia: W.B.Saunders Company, 1987: 614-668に記載されるものでよい。それら分析モジュール２，３，４は、図示されていない自動温度調節ブロック内に配置されるので、分析は、しっかりと定められた温度で行うことができる。また、本装置は、試料、洗浄液、キャリブレーション溶液、及び品質制御溶液を移送するのに、ポンプ５ａ〜ｄと種々の通路を装置内のそこかしこに含んでなる。それは、洗浄液容器６、排出液容器７、キャリブレーション及び洗浄液容器８、並びにフラッシュガス容器９を更に備える。液体センサー１０ａ及び１０ｂは、装置内の液体の流れを追跡する。バブル１１は、それら通路を遮断するのに使用される。ｐＨ／血液ガス分析モジュール２（特に図２〜４を見よ）は、液体センサー１０ａの１つ、ｐＯ2とｐＣＯ2のそれぞれの測定室１２と測定室１３を含む測定室、及び液体センサー１０ｂの１つを備える。
【００１５】
血液試料を分析する場合、その試料をポンプ５ａ〜ｄを用いて装置内に導入する。液体センサー１０ａは、試料中に何らかの大きな気泡が存在するか否か、即ち、その試料通路の全断面にわたり広がっている気泡が存在するか否かを追跡する。試料が液体センサー１０ｂに到達すると、これらが試料の供給を止めるよう信号を送るので、その血液試料が装置の一定区画内に保持される。測定室内の測定が終了すると、その血液試料は測定室の外へ送られて、排出液容器７へ導かれる。この後、最初に洗浄液での、次いでフラッシュガスでの洗浄処理が続き、その後、装置は次の試料のための準備に入る。インターバルでは、装置が適切に作動して正しくキャリブレーションされることを確実にするのに、様々な制御処理も行われる。
上記したように、それら装置及びその用途は、それ自体公知である。
【００１６】
重大なエラーの源は、例えば、空気泡又はフラッシュガスの気泡が血液試料中に存在するか否かである。これは測定におけるノイズを生じさせ、それら測定におけるインピーダンスが上昇し、そして、これがセンサーの過渡応答に悪影響を与え得るからである。そのエラーは、気泡がｐＯ2測定室１２又はｐＣＯ2測定室１３内にあると特に深刻であり、その結果、試料中のＯ2及びＣＯ2の分圧の測定ではなく、その気泡中のＯ2及びＣＯ2の測定がなされる。
試料が装置内へ導入されるとき、液体センサー１０ａは、上で言及したように試料中に何らかの大きな気泡が存在するか否かを追跡する。試料の内部に局在する小さな気泡は、これらのセンサーにより検出することはできない。更に、充填する際に試料が測定室内にスムーズに流れて拡がらない場合、空気又はフラッシュガスの圧迫が測定室内に起きたり、その試料中の微細気泡が大きな気泡へ蓄積さたりし得る。これらのタイプの気泡を、液体センサー１０ａにより検出することはできないであろう。
しかし、測定室内のそのような小さな気泡の存在も、圧迫された気泡の存在も、本発明による方法を用いて検出することができる。その方法の態様は、下に記載されており、試料中のＯ2の分圧の測定のための酸素センサーと接続されるｐＯ2測定室１２に適用されるであろう。
【００１７】
血液試料を入口１で装置へ導入する。ポンプ５ａ〜ｂを用いて、その試料を分析モジュール２，３及び４内の測定室へ導く。次いで、通常の測定を行う。ｐＯ2測定室内の酸素センサーの測定応答は、約３０秒間（図５でのｔ＝０から縦線ａまでの測定期間）連続的に記録される。次いで、休止を約６秒間行いながら、装置内の他の測定を終了させる。続けて、入口１を閉じて周囲に対して完全に気密にする。その測定室内の圧力を、ポンプ５ｂを用いて約１０〜３０％上昇させる。他のポンプは作動させずに、血液試料を、ポンプ５ａ〜ｄの間で、装置の通路及び測定室の内部へ圧力気密的に捕捉する。圧力の上昇を適用した数秒後（図５中の縦線ｂで）、酸素センサーの測定応答の記録を再開し、そして、その記録は、血液試料が装置内へ導入された時から約４５秒又はそれよりも遅い時点まで続けられる。
【００１８】
図２では、気泡のない血液試料の測定時の分析モジュール２が示される。酸素センサーについて対応する一連の測定応答は、図５中の曲線Ｉにより表される。図５に示されるように、第１測定は、ほとんど完全な平衡が得られるような時間（縦線ａまで）をかけて続けられる。その曲線は、圧力の上昇中もその後もほとんど変化しないので、気泡が測定室内に存在しないことが示される。
図３ａは、正常な測定の間に気泡１４がｐＯ2測定室１２内に存在するという事態を示す。圧力の上昇の間、図３ｂに示されるように、気泡１４はｐＯ2測定室１２内に残留する。図５中の曲線ＩＩは、この事態についての一連の測定応答を表す。その測定値は、かくしてその曲線ＩＩは、圧力の上昇後に有意に上昇することが見て取れる。先に記載したように、このことは、気泡中の分圧がその全圧と共に上昇するという事実に起因する。
【００１９】
図４ａは、正常な測定の間に、気泡１４がｐＯ2測定室１２内に存在するというもう１つ事態を示す。圧力の上昇（図４ｂ）で、気泡１４は、ｐＯ2測定室１２から押し出されてｐＣＯ2測定室１３内へ入る。図５中の曲線ＩＩＩは、この事態についての一連の測定応答を表す。その測定値は、かくしてその曲線ＩＩＩは、圧力の上昇後、すなわち気泡がｐＯ2測定室１２から出ていった後に有意に低下することが示される。このことは、その気泡中のＯ2の分圧が血液試料中よりも有意に高いという事実に起因する。
曲線ＩＩ及びＩＩＩの推移は、様々な状況から得られ得る。図３ａ〜ｂに関連して言及した状況の他に、図５中の曲線ＩＩにより示されるような曲線の推移は、気泡が図４ａ〜ｂに示されるように圧力の上昇の間に押し出されて、それが血液試料中よりも小さなＯ2の分圧を有する場合にも得られ得る。曲線ＩＩの推移は、血液試料中よりも高いＯ2の分圧を持つ気泡が、圧力の上昇の間に隣接する測定室からｐＯ2測定室内へ押し込まれるという状況からも得られ得る。
【００２０】
記録される測定応答の推移に従い、第１及び／又は第２測定の間に気泡がｐＯ2測定室内へ存在していたのでその測定結果を拒絶しなければならないという状況であるかを確かめるには、様々な基準を使用し得る。
１つの基準は、圧力の上昇前と、圧力の上昇後の記録期間の終了時とでの測定応答のレベルの比較である。そのレベルの有意な変化は、気泡がそれら測定の双方又は一方の間に存在していたことを示す。
他の基準は、圧力の上昇の前と後とで一連の測定応答についての曲線の傾きを比較することである。その傾きの有意な変化は、気泡がそれら測定の双方又は一方の間に存在していたことを示す。
第３の基準は、曲線あてはめに基づくものである。様々な関数を、第１測定について得られるデータへあてはめ得る。第２測定の間の測定ポイントの当該予期された曲線からのずれは、例えば、ずれの２乗の和により判断し得る。
上で言及したように、他の公知の基準を使用してもよい。
【００２１】
下記実施例では、上記ＡＢＬTM７００系に使用するのに適する酸素センサーについての応答モデルを具体的に説明する。曲線あてはめを、予期される結果を評価するのに選択した。この選択肢は、適用するのになかなか簡単であるが、それでも非常に信頼性があるからである。また、センサーの時間定数τを、そのような曲線あてはめから決定し得る。
更に、本方法に使用されるセンサーの時間定数τについて許容し得る限界が、前記システム（血液への測定を行う酸素センサー）について、並びにその測定結果の承認／拒絶の基準について評価される。
Ｏ2の分圧は、センサー電流からの個々の測定について、通常の方法（例えば、上で参照したTietzを見よ）で計算される。
【００２２】
得られた一連の測定応答は、次の指数関数的応答モデル：
p(t) = ps+(p0-ps)exp(-t/τ)   (1)
により近似され得る。
（式中、ｐ（ｔ）は時間ｔでの分圧の測定値であり、ｐ0は試料の分圧の初期値（時間＝０での値）であり、ｐsは試料の分圧の現実の測定値（時間→∞での値）であり、そして、τはセンサーについての時間定数である。）
そのモデルを適用するために、ｐ0及びｐsを決定しなければならない。
【００２３】
τ
使用される酸素センサーについてのτの値は、次の式２：
τ = -12sec./In([p(30)-p(18)]/[p(18)-p(6)])   (2)
から評価される。
それら測定ポイントは、その過渡応答の大部分を網羅するように選択される。この場、例えば、ｐ（６）、ｐ（１８）、及びｐ（３０）である（図５の曲線Ｉを見よ）。τは、好ましくは、装置をキャリブレ−ションするたびに評価されるが、その評価の頻度は、それより多くても少なくてもよい。
【００２４】
ｐ0
ｐ0は、本実施例では、１４０ｍｍＨｇであるフラッシュガス中の酸素の既知分圧である。
ｐs
酸素測定が行われるたびに、ｐsは、次の式３：
ｐs = [p(6)p(30)-p(18)2]/[p(6)+p(30)-2p(18)])  （３）
から評価される。
それら測定ポイントは、第１測定から取得され、且つその過渡応答の大部分を網羅するように選択される。この場合、例えば、ｐ（６）、ｐ（１８）、及びｐ（３０）である（図５の曲線Ｉを見よ）。
【００２５】
ｐsを式１中に代入し、そしてｐ0及びτについて上の値を使用して、予期されるレベル、つまり傾き又は曲線のシークエンスを得ることができる。第２測定を、このレベル、つまり傾き又は曲線のシークエンスと比較することができる。
測定の承認／拒絶の幾つかの基準は、下のように判断される。かくして、約３０％の圧力の上昇により構成される圧力変化について、＋／−５％のレベル差を使用し、及び／又は＋／−１．５ｍｍＨｇ／ｓｅｃ．の曲線の傾きの変化であり、測定は、それら限界範囲内にある場合に承認される。
承認されると、上で計算されるｐsは、試料中の酸素の測定分圧として許容される。
【００２６】
幾つかの承認／拒絶基準の評価
測定結果の承認／拒絶の適切な基準を選択するために、モデルは、予期された結果からの第２測定のずれを、気泡がセンサーの近くに存在するならば観察され得るｐsの関数として描写する構成にする。
使用される装置において、酸素の第１測定についての安定度基準は、
[p(30)-p(18)]/[p(18)-p(6)] < 0.6   (4)
により与えられる範囲にある。
これは、時間定数の最大値がτ＜２４秒であることを意味する。τの最小値は、センサーの構成における限界により決定される。かくして、その最小値はτ＝３である。実験から、使用されたシステムにおけるτは約１１秒であることが示された。
上のτの下限及び上限について、気泡がセンサーの近くに存在しない場合のｐsの関数としての第２測定の予期された結果は、上記のようにそれぞれτ＝３又はτ＝２４を使用するだけで評価され得る。
【００２７】
気泡がセンサーの近くに存在する場合の約３０％の圧力の上昇でｐsの関数として観測され得る第２測定の結果をモデル化するのに、式１の応答モデルを使用してもよい。この場合だけは、ｐ0は圧力の上昇の時点で測定される分圧であり、そして、この新たなｐsは、ドルトンの法則に従い、気泡が存在しない場合に測定される値のｐsの１．３倍に等しい。
ｐsについての有意味な測定間隔で、気泡が存在しない場合の第２測定の予期される結果からの、気泡が存在する場合の第２測定のずれをｐsの関数としてプロットし得る。
圧力変化の約５秒後に気泡があるレベルと気泡がないレベルとのパーセンテージ差をｐsに対してプロットする場合、測定の承認／拒絶の許容し得る基準は、＋／−５％のレベル差である。圧力変化の約５秒後に気泡がある傾きと気泡がない傾きとの差をｐsに対してプロットする場合、測定の承認／拒絶の許容し得る基準は、曲線の傾きの＋／−１．５ｍｍＨｇ／ｓｅｃの平均的変化である。かくして、測定は、それら限界範囲内にある場合に承認される。
【００２８】
それら基準の下限には、第１測定の間に測定室に位置していた気泡が、圧力の上昇の間に低い分圧を持つ液体と入れ代わったという事態、或いは血液試料中よりも低いＯ2の分圧を持つ気泡が、圧力の上昇の間に隣接する測定室からｐＯ2測定室内へ押し込まれたという事態を検出することが包含される。これらの事態は、図５中の曲線ＩＩＩに類似する測定応答の推移を示すであろう。
上の応答モデルの選択は、使用される酸素センサーに基づくものである。選択される測定センサーに適した他のモデルを、対応する比較基準で使用してもよい。他のガスセンサー及び試料液体について、応答モデル、τの限界値、及び比較基準を類似の方法で判断してもよい。
本発明による検出方法は、圧力の差の設定に基づくものである。従って、装置は、必要とされる圧力の差を測定の間に現実に設定でき且つ維持できるほど十分に圧力気密性であることが確実であることが重要である。
【００２９】
実験では、全気泡の約９５％が本発明による方法で検出されたこと、及び現実に気泡が存在しないのに気泡を検出するという事態がほとんどゼロであることが分かった。本方法が気泡の存在を検出しなかった事態の大部分では、気泡中のＯ2の分圧は、試料中のＯ2の分圧と非常に近かった。気泡の存在の検出の見逃しは、気泡中のＯ2の分圧と血液試料中のＯ2の分圧との間の有意な差が存在する場合には見られなかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、先行技術血液ガス分析装置の湿式区画を示す。
【図２】  図２は、ｐＨ及び血液ガス分析モジュールを示す図１の区画を拡大して示す。
【図３】  図３ａ，３ｂは、図２と同じ部分であるが、様々な状況にある気泡を持つ部分を示す。
【図４】  図４ａ及び４ｂは、図２と同じ部分であるが、様々な状況にある気泡を持つ部分を示す。
【図５】  図５は、測定室内に気泡がある液体、及び気泡が無い液体への測定を行った場合の応答を表す曲線を示す。
【符号の説明】
１４  気泡
１２，１３  測定室
Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ  曲線
【図１】
0003769230.tif 000002
【図２】
0003769230.tif 000003
【図３ａ】
0003769230.tif 000004
【図３ｂ】
0003769230.tif 000005
【図４ａ】
0003769230.tif 000006
【図４ｂ】
0003769230.tif 000007
【図５】
0003769230.tif 000008