專利名稱：模塊化的傳感器盒的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種可被置入到分析器(Analysator)中的傳感器盒 (Sensorkassette)，帶有用于接收流體介質的連續的(durchgehenden)測量通 道(Messkanal)并帶有用于測定流體介質的化學的和/或物理的參數的傳感元件 (sensorischen Elementen)0
背景技術：
用于測定在體液中的多個參數的測量系統表現為臨床上意義重大的分析方法的 重要組成部分。在此尤其地，所謂的緊急情況參數(Notfallparameter)的快速且精確的測 量處于突出的地位。在醫學中，人們利用“重點護理即時檢驗”(Point-of-Care-Testing或者縮寫為 P0CT)來表示這樣的診斷檢驗，即，其不是在中心實驗室中，而是在醫院中直接在病房中，在 重癥監護室中，在麻醉狀態中，然而還有在門診部中，在透析中，在開業醫生的門診中，或者 在患者運送期間被進行。POCT具有如下優點，即，結果在很短的時間后就已可得到，因為一 方面，試樣的至專門的實驗室的運送被省去，并且另一方面，不必考慮實驗室的時間安排。其通常涉及所謂的緊急情況參數的測定，例如血液氣體(Blutgase) (02, CO2)的 值，PH值，電解質(Li+，Na+, K+，Mg++，Ca++，Cl-)的濃度，代謝物(Metabolite)(葡萄糖，乳酸 鹽，尿素，肌酸酐)的濃度，膽紅素和血紅蛋白衍生物(02Hb，HHb，COHb，MetHb)的值，血細胞 比容值，腎功能值的測定，血液凝固值，心臟疾病的標記物(Marker)和其它測量值。但是， 尿檢，血細胞計數的生成或者病原體的快速檢測同樣可借助于重點護理即時法來實現。許多重點護理即時檢驗被設計成試條。然而，如果多個參數須同時地或者相關聯 地被測定，那么優選地幾乎完全自動化的測量器械或分析器(Analysator)被應用，其能夠 同時地測定整個參數組(Parameterpanel)。相當普遍地，人們將參數組的測定理解為在測 量的范圍中的多個單獨參數的一并測定。在此優選地，這樣的參數被一起測定——這些參 數要么可基于共同的測量原理而簡單地一起被測定(例如血紅蛋白衍生物(借助于測量 譜)，不同的電解質或者代謝物(借助于類似的電化學或者光學的檢測方法))、要么對于分 析結果的診斷評價而言相關聯(例如用于心臟疾病的鑒別診斷的不同的與心臟相關的標 記物的濃度或者用于在出現氣體新陳代謝異常(GasstoffWechselstdmngen)時的鑒別診 斷的不同的血紅蛋白衍生物的濃度)。測量通常地在可互換的測量室中進行，這些測量室大多裝備有電化學傳感 元件(電極)和/或光學的傳感元件(光極(Optoden))。此外，光度法/光譜法 (photometrische/spektroskopische Methoden)在此同樣被應用，其中，顯色反應或者待 測定的試樣的光學特性被使用以用于檢測。在這種情況下于試樣通道中存在有特殊的區 域，其例如構造成光學的透明小容器(KUvetten)(光學的測量窗)，其在本發明申請的意義 中同樣可被視作為傳感元件。本發明尤其地涉及這種裝置，在這種裝置中測量室構造成測量通道，待檢驗的介質(如舉例而言血液)被引入到該測量室中。在此，在該測量室中待檢驗的介質與傳感元 件形成接觸，以便使得實際上的測量過程成為可能。在此可將多個不同的傳感元件組合成 傳感元件的組(傳感器陣列(Sensorarray))，這些傳感元件布置在共同的殼體中或者布置 在共同的支架上。就此而論，由文件US 5,074, 157 A (Marsoner)可知一種分析器的測量室塊，其可 模塊化地進行擴建。通過其它模塊的接合(Ankopplimg)，該器械的應用范圍可被擴大。為 了保證各個模塊的連接部位的所必需的密封性，模塊的聯接件具有密封環。支路通道可從 將各個測量室相連接的測量通道導出到模塊的聯接件處，其它的測量室可被插接在這些聯 接件處。由此實現測量途徑的擴大，通過這種擴大在需要時可擴大參數組。為了能確保維 持預定的試樣溫度，建議，將模塊置入到可恒溫的接收塊中。各個模塊可分離地彼此相連 接，并且通過模塊而形成的測量室塊無法以可互換的傳感器盒的形式被置入到分析器的容 納部(Aufnahme)中。文件US 6，960，466 A(Pamidi等)描述了一種傳感器盒，其包含一定數量的用于 測定不同的重點護理即時參數(例如血液氣體，電解質，以及代謝物)的單獨的測量電極， 其被安裝在共同的支架上。文件EP 0 846 947 Bl (Huber等)描述了一種傳感器盒，帶有平坦地構造而成的 電化學的和/或光學的傳感器，其存在于共同的傳感器部件上。在最后所引述的這兩種已知的實施的情形下不利的是，例如要求不同的運行條件 (例如不同的運行溫度)的、不同的傳感元件存在于單個的支架件或傳感器部件上。同樣不 利的是，當單個傳感元件有缺陷時，帶有所有傳感元件的整個傳感器盒成為廢件。此外，當 涉及參數組的減小或增大時已知的匣盒的較小的靈活性是不利的。因此，為了更靈活的參 數組必須尋求新的解決方案。
發明內容
所提出的任務的解決方案導致一種傳感器盒，其包括至少兩個固定地 (fest)彼此相連接但是單獨地被制造的模塊，這些模塊各具有殼體和測量通道截段 (Messkanalabschnitt)，其中，相鄰模塊的測量通道截段通過流體聯結(Kopplimg)而連接 成連續的測量通道，并且其中，彼此相連接的模塊中的至少一個作為傳感器模塊來實施且 具有帶有至少兩個優選為平坦狀的傳感元件的傳感器陣列。因此，至少該模塊、然而優選地 每個模塊都具有多個傳感元件。另外，為根據本發明的傳感器盒關聯有存儲元件，在這個存儲元件上，尤其針對傳 感器盒的由相應的模塊組成的結構，存儲了對于傳感器盒而言特定的信息。通過該共同的 存儲元件，傳感器盒的單獨的模塊組合成整體的單元。在將根據本發明的傳感器盒置入到分析器中時，該對于傳感器盒而言特定的信息 被傳遞到分析器處，例如通過特別的在分析器中現有的讀取裝置。對于傳感器而言特定的 信息的讀入可自動地(例如在傳感器盒置入時通過集成在分析器中的讀取器)或者甚至手 動地(例如通過用輸入裝置來輸入信息)來實現，并且對于傳感器盒而言特定的信息如此 地傳送至分析器處。原則上，每個這樣的裝置都可作為存儲元件來應用，即，其可存儲信息且可將信息提供給分析器。優選地，這樣的裝置作為存儲元件來應用，即，其可將對于傳感器盒而言特 定的信息自動地提供給分析器的相應的讀取裝置。這種優選的裝置可尤其地為電子存儲元 件，例如存儲芯片，優選可重復寫的存儲芯片，或者存儲卡(例如閃存)，或甚至RFID-發送 應答器(RFID-Transponder)或者磁條，其在根據本發明的傳感器盒置入到分析器中時將 對于傳感器盒而言特定的信息傳輸給分析器中的相應的讀取裝置。其它可能的存儲元件是光學編碼，例如一維或二維的條形碼，其借助于條形碼掃 描器同樣可自動地被讀取。另外還可能的是，除了自動的傳遞可能性以外，同樣設置有對于傳感器盒而言特 定的信息的手動輸入，例如，這種信息的手動輸入可通過分析器的輸入單元(鍵盤)來實 現。根據本發明，為每個根據本發明的傳感器盒關聯有存儲元件，該存儲元件包含對 于該相應的傳感器盒而言特定的信息。這種關聯優選地由此地來實現，即，使存儲元件與傳 感器盒固定地相連接，從而保證了明確的關聯。這可例如由此地來實現，即，將存儲元件固 定在傳感器盒上或者集成到傳感器盒中，舉例而言，通過在組裝傳感器盒時將存儲元件一 并裝入(miteinbauen)到傳感器盒中或將存儲元件粘上。原則上同樣可能的是，將存儲元 件與傳感器盒分離地布置，其中，在這種情況下必須通過其它措施、例如通過在傳感器盒和 存儲元件上的一致的編碼(例如數字編碼)來保證，傳感器盒和存儲元件的關聯是明確的， 以便將正確的特定的信息與相應的傳感器盒相關聯。通常地，所有的這樣的信息可被視作對于相應的傳感器盒而言特定的信息，S卩，該 信息至少描述了由單獨的模塊構成傳感器盒的方式。描述了傳感器盒的模塊化的結構的信息例如為關于所使用的模塊的類型的信息 (例如，傳感器模塊或者偽模塊(Dummymodul)；必要時還有其它的關于模塊的種類(例如電 化學的、光學的或者光度的/光譜的測量模塊)或者測量模塊的用途(例如血液氣體模塊、 電解質模塊、代謝物模塊、氧含量測定模塊)的信息)以及關于各個模塊在傳感器盒內的布 置或位置的信息，例如，各個模塊以何種順序沿著該連續的測量通道而布置。在一種優選的實施形式中，對于相應的傳感器盒而言特定的信息還包括這種信 息，即，其描述了各個傳感元件的(或者甚至模塊內的留空區域的)在相應的模塊中的布置 的方式和/或它們的用途和操控。描述了單獨的模塊的結構和用途的信息舉例而言為關于在相應的模塊內的單獨 的傳感元件的布置、操控和/或用途的信息。在電化學傳感器模塊的情況下，其可例如為這樣的信息，S卩，該信息描述了在傳感 器模塊的量取區域/窗(Abgreifbereich/Fenster)內的各個(電)觸點的布置和/或占 用情況(Belegimg)，并且舉例而言描述了這種觸點是否被連接以及與哪個電化學傳感元件 相連接，以及應如何使用該觸點。在光學傳感器模塊的情況下，其可例如為這樣的信息，S卩，該信息描述了傳感器模 塊的量取區域/窗內的各個信號量取區域(signalabgreifenden Bereiche)的布置和/或 占用情況，并且舉例而言描述了這種信號量取區域是否被連接以及與哪個光學傳感元件相 連接，以及應如何使用該信號量取區域。在光度的/光譜的傳感器模塊的情況下，其可例如為這樣的信息，即，該信息描述了測量通道內的各個光學的測量窗或透明小容器的布置和/或它們的在相應的模塊內的 用途。除了關于在相應的模塊中的各個傳感元件的布置的方式和/或它們的用途和操 控的這些信息以外，還可包含這樣的模塊特定的信息，即，該信息描述了在相應的模塊內的 各個流體接口(fIuidischerAnschlUsse)的布置和用途。那么，可例如包含這樣的關于相應的模塊的信息，即，其描述了各個流體的接口的 類型或用途(例如測量通道的流體接口(傳感器盒的入口接口，傳感器盒的出口接口，各個 模塊間的連接接口)或者流體的旁路接口或者輔助接口(例如在電化學測量模塊的情形下 用于輸送參比電解質的，或者用于輸送為了分析物測定(Analytbestimmimg)而所需的試 劑的)或甚至空接口或者盲接口(例如在偽模塊的情形下))。此外同樣可包含這樣的模塊特定的信息，S卩，其描述了在相應的模塊內的確定的 熱接觸區的布置和用途。那么，可例如包含這樣的關于相應的模塊的信息，S卩，其描述了通過分析器來進行 的各個熱接觸區的操控，例如如下信息，即，哪些熱接觸區須被恒溫到何種的溫度上。備選 地，溫度控制器同樣可位于模塊本身內。在這種情況下可包含這樣的關于相應的模塊的信 息，即，其描述了為模塊的操控所必需的模塊側的電觸點的布置和/或它們的相應的用途。另外同樣可包含這樣的模塊特定的信息，S卩，其描述了在相應的模塊內的確定的 流體控制元件(例如泵或者閥)的布置和用途。那么，例如可包含這樣的關于相應的模塊的信息，S卩，其描述了通過分析器側或者 模塊側的執行器(Aktuatoren)來實現的各個流體控制元件的用途和操控。這種指向相應的模塊的信息優選地至少部分地被存儲在存儲元件上，并且可如此 地與對于傳感器盒而言特定的信息一起被傳送到分析器處。備選地同樣可能的是，與模塊 相關的信息的全部或者一部分已經保存在分析器的存儲器中，從而使得，在該至少包含在 存儲元件上且可被從存儲元件傳遞到分析器處的信息(該信息描述了傳感器盒的模塊化 的結構)的認識中，可實現這些信息的相對應的聯系且因此該對于傳感器盒的正確的運行 而言所必需的信息于分析器中存在。在一種進一步優選的實施形式中，這種對于相應的傳感器盒而言特定的信息進一 步地包括這樣的信息，即，其描述了各個傳感元件的類型和/或它們的用途和操控。這種信息例如包括所有這樣的信息，即，其被需要以用于傳感元件的運行和/或 被使用以用于獲取待利用傳感元件來測定的參數。這種信息經常標準化地以所存儲的數據 的形式被提供給可互換的傳感元件，并且例如包含關于傳感元件的類型的信息，制造信息 (例如批號)，特性曲線數據和/或校準信息或者相應的傳感元件的耐久性信息(例如使用 壽命、到期日期，可能的測量的數量)。這種指向相應的傳感元件的信息優選地至少部分地被存儲在存儲元件上，并且可 如此地與對于傳感器盒而言特定的信息、且可選地還與其它指向相應的模塊的信息一起被 傳送到分析器處。備選地同樣可能的是，與相應的傳感器元件相關的信息的全部或者一部 分已經保存在分析器的存儲器中，從而使得，在該至少包含在存儲元件上且可被從存儲元 件傳遞到分析器處的、描述了傳感器盒的模塊化的結構的信息(且可選地，還帶有其它的 指向相應的模塊的信息)的認識中，可實現這些信息的相對應的聯系且因此該對于傳感器盒的正確的運行而言所必需的信息于分析器中存在。根據本發明的匣盒可具有至少一個傳感器模塊和至少一個偽模塊，該偽模塊除了 缺少的傳感元件之外基本上與相應的傳感器模塊結構相同地被實施。因此，偽模塊與傳感 器模塊的區別在于，偽模塊不具有傳感元件，然而，在其他方面大致上相同地來構造，并且 例如地在與傳感器模塊類似的位置處具有流體的和電的接口。傳感器盒的外尺寸由此可被 保持恒定。特別有利地，由不同的模塊來構造的、在一種分析器類型中被使用的匣盒具有兼 容的尺寸和接口區。模塊化的構造保證了高的靈活性。例如，新的參數和參數組同樣可在 分析器投入市場后被開發，而不必對市場上已經存在的器械的硬件進行改裝。另外，可測定 不同的參數或參數組的不同的模塊可以不同的配置來裝配，從而使得，可以簡單的方式為 使用者提供不同的、與其需求相協調的傳感器盒。通過這種模塊化的結構可明顯地降低這 種不同的傳感器盒的制造成本。此外同樣可能的是，為了測定相同的參數而使用帶有用于 測定這些參數的不同的傳感元件的傳感器模塊，這些不同的傳感元件例如可以不同的傳感 原理為基礎或者可覆蓋分析物的不同的濃度范圍。作為對通過位于分析器中的裝置來進行的試樣輸入的備選，試樣輸入同樣可通過 一種特殊的與模塊化的匣盒相連接的模塊(試樣輸入模塊)來實現。根據本發明的傳感器盒的傳感器模塊例如包括a)支架件，也就是說，這樣的傳感器構件，即，在其上安裝了一個傳感元件或者甚 至一系列的傳感元件(傳感器陣列)，b)覆蓋件，在其中成型有連續的測量通道或測量通道截段，其用于流體介質的通 流。c)可選地，用于測量通道的密封的密封元件，其中，密封元件存在于支架件和覆蓋 件之間或者模制(anformen)在覆蓋件處。d)用于連結另一模塊的測量通道的一端部處的第一開口，e)用于連結至分析器械或者另一模塊的測量通道的另一端部處的第二開口。傳感器構件和覆蓋件之間的連接例如·利用密封元件·通過粘合·通過焊接(以熱的方式或者借助于超聲波)來實現。在各個模塊的測量通道截段的連接部位處可存在有其它密封元件，或者，密封通 過焊接來形成。模塊的固定的結合可通過機械的咬合部，焊接或者粘合來實現。模塊的固定 的結合尤其地理解為，各個模塊在傳感器盒制造時以這樣的方式進行連接，即，使得模塊無 法利用簡單的手段、優選地無法在不破壞傳感器盒的情況下被傳感器盒的使用者所分離。 因此，對使用者而言，模塊化地構造的傳感器盒在功能上表現為單個的待被置入到分析器 中的構件(消耗品)。模塊化的傳感器盒具有至少兩個用于分析器以用于試樣介質和功能流體(例如 校準流體，QC流體和洗滌流體)的進入或排出的流體連接點且必要時具有用于分析器以用 于輔助流體(例如用于參比電極的內電解質或者試劑)的其它的流體連接點。
原則上，用于各個待測定的參數值的傳感元件可被分配到不同的傳感器模塊上。 然而優選地，對于血液氣體、電解質、代謝物等等參數集或者甚至其它的參數組中的每個而 言各存在有獨立的傳感器模塊。可得出各個傳感器模塊的多種變型。那么，舉例而言，用于測定電解質值的模塊的 第一變型包含用于測量完整的電解質組(Li+，Na+, K+，Ca2+，Cl_，Mg2+)的傳感元件。第二變 型例如包含用于測量最經常需要的電解質組(Na+，K+，Ca2+，CD的傳感元件。類似地，用于測定代謝物值的模塊的第一變型包含用于測量廣泛的代謝物組(葡 萄糖，乳酸鹽，尿素，肌酸酐)的傳感元件。模塊的第二變型包括用于測量最經常需要的代 謝物組(葡萄糖，乳酸鹽)的傳感元件。這具有如下優點，S卩，在工廠方面僅須加工這些傳感元件，S卩，其在實際上同樣被 使用。尤其地在傳感元件——這些傳感元件如尤其化學傳感器元件由不同的材料制成且以 許多加工工序來制造——的加工中，當所有傳感元件被集成到單個的傳感器構件中時，一 般來說廢品率是高的。一般來說一傳感元件的加工帶有一定的廢品率。在單個傳感器構件 上加工多個傳感元件時廢品率相應地升高。如果傳感器盒包含許多不同的參數，那么各帶 有一個傳感元件的大量傳感器構件的加工和組裝同樣是成本高昂的。所以將傳感元件組合 成盡可能少許幾個傳感器構件上的傳感元件集被表明是特別有利的。在此特別有利的是， 相似地被構造且可利用相同的加工工序和加工方法被制造的傳感元件，如舉例而言血液氣 體電極的集、離子選擇性電極(ionenselektiven Elektroden)的集、計量安培法生物傳感 器(amperometrischen Biosensoren)的集等，各在一基底上被加工。類似地適用于光學傳 感器。這種用于光學傳感器的布置例如在文件US5，351，563或者文件US 6，652，810中示 出ο最后，同樣可設置有用于光度的/光譜的分析方法的傳感器模塊。這種傳感器模 塊包括在試樣通道內(或者至少與試樣通道在流體上相連接，例如布置在側通道中)的特 殊的區域，其構造成光學的透明小容器(光學的測量窗)，其在本申請的意義上同樣可被視 作傳感元件。關于這類檢測方法和傳感原理的例子是血紅蛋白衍生物和膽紅素的測定或者 HbAlc的光度法。對此的示例性的布置尤其在文件EP 1 445020 Al，文件US 6，582，964或 者文件US 6，388，752中描述。此外可能的是，通過模塊處的其它的連接點添加試劑，由此觸發檢測反應，例如顯 色反應，并且相應的參數例如以光度的方式而被測定。例子是HbAlc的光度測定法。其它的傳感器模塊可包含基于免疫學方法的傳感元件，舉例來說用于一定的與心 臟相關的標記物如NTproBNP或者肌鈣蛋白等的測定。在這種免疫學的檢測方法中，為了分 析物測定，其它試劑(例如抗體、標記、洗滌液)的添加是必需的，其或者可通過附加的流體 接口(從流體的輔助接口的意義上講)被引入到相應的傳感器模塊中，或者已經存在于該 傳感器模塊中。這種傳感檢測原理在此可以是光度的或者光譜的檢測方法(例如借助于以 金標記的抗體或染料標記的抗體的檢測)，但是其它檢測方法原則上同樣是可設想的。此外同樣可設置有用于測定凝固參數的模塊。同樣地，在凝固參數的測定(其大 多以酶促反應為基礎)中，為了分析物測定，其它試劑(例如經標記的特定底物)的添加是 必需的，其或者可通過附加的流體接口(從流體輔助接口的意義上講)被引入到相應的傳 感器模塊中，或者已經存在于該傳感器模塊中。這種傳感檢測原理在此可以是光度的或者光譜的檢測方法(例如酶促反應的有色反應產物的檢測)，但是其它的檢測方法(例如借助 于電化學的檢測方法的酶促反應的電化學激活的反應產物的檢測)在原則上同樣是可設想的。
下面借助于圖紙對本發明作進一步的說明。其中圖1在示意性的平面圖中顯示了根據本發明的、帶有三個傳感器模塊的模塊化的 傳感器盒；圖2顯示了根據圖1的、帶有被組合成一個雙模塊(Doppelmodul)的兩個傳感器 模塊的傳感器盒的一種變型；圖3顯示了根據圖1的傳感器盒的一種變型，在這種變型的情形下一傳感器模塊 被偽模塊所代替；圖4顯示了根據圖2的傳感器盒的一種變型，在這種變型的情形下在雙模塊中實 施有一個沒有傳感器元件的區域D，圖5在三維圖示中顯示了一種模塊化的傳感器盒的具體的實施例。圖6在分解圖中顯示了根據圖5的模塊化的傳感器盒；以及圖7在三維圖示中顯示了模塊化的傳感器盒的另一種具體的實施例。
具體實施例方式在圖1中示意性地示出的傳感器盒1可置入到未進一步示出的分析器的容納部 中，并且具有連續的測量通道2(以虛線示出)，其用于接收流體介質，舉例來說如試樣液 體，校準介質，質量控制介質和洗滌介質。在傳感器盒1中布置有用于測定流體介質的化學 的和/或物理的參數的傳感元件3，4。根據圖1傳感器盒1包括三個固定地彼此相連接的， 外表大致上類似地被構造的模塊5，其各在殼體7中具有測量通道截段9，其中，相鄰的模塊 的測量通道截段通過流體的聯結11而連接成連續的測量通道2。模塊5中的每一個在示出 的例子中實施成用于不同類型的傳感元件的傳感器模塊，其中，前兩個模塊具有電化學傳 感器3，且帶有抓握元件(Griffelement) 12的最后一個模塊5例如具有光學傳感器4。在帶有電化學傳感器3的模塊5的情形下表示出了電觸點13，其可通過在模塊5 中的窗14而被分析器的相應的接觸銷所觸接。就此而論該事實大致上符合于開始時所引 用的文件EP 0 846 947 Bl的那些。傳感器盒1至分析器的流體接口利用15來標識。在 帶有抓握元件12的該最后的模塊5 (其包含光學傳感器4)中，在窗14(沒有明確地示出) 內構造有信號量取區域，其各與一光學傳感器4相連接并將其各自的響應傳輸給分析器以 用于參數測定。從根據圖1至圖4的傳感器盒1的實施變型的對比圖示中可辨認出，盡管傳感器 模塊不同，各個變型的外尺寸是兼容的，這尤其地同樣適用于流體接口 15的形狀和位置。 在圖1中示出的情況中，兩個外側模塊的流體接口 15構造成連續的測量通道2的傳感器盒 側的入口或出口，其使得至分析器的用于引入試樣液體和/或功能流體等的目的的流體接 口成為可能。中間的傳感器模塊的流體接口 15在這里可被用作流體的旁路接口或者輔助 接口(例如用于在電化學測量模塊的情形下輸送參比電解質或者用于輸送對于分析物測定而言所需要的試劑)。那么，舉例而言，根據圖2的實施變型，兩個單獨模塊可被組合成一個帶有殼體8 的較長的模塊6，其中，模塊6具有模塊5的雙倍的長度。在這里所顯示的布置中，模塊6的 兩個流體接口 15中的一個構造成連續的測量通道2的傳感器盒側的入口或出口，而另一個 流體接口在此處被構造成流體的旁路接口或者輔助接口(例如用于在電化學測量模塊的 情形下輸送參比電解質或者用于輸送對于分析物測定而言所需要的試劑)。—個模塊原則上同樣可包含以不同的檢測原理為基礎的傳感元件。例如，在圖2 中在左側被示出的模塊可在其左側區域中包含電化學傳感元件且在右側區域中包含其它 傳感元件，例如光學的傳感元件。此外，根據圖3中的實施變型，傳感器盒1可具有兩個傳感器模塊5和(在中間 的)偽模塊5'，該偽模塊5'除了缺少的傳感元件之外大致上與傳感器模塊5相符。在這 種情況中偽模塊5'的流體接口 15被構造成空接口或者盲接口。如在圖4中示出的那樣，同樣可能的是，在傳感器盒1中設置模塊6'，其具有帶有 傳感單元3和留空區域D的傳感器陣列，留空區域D不帶有傳感元件。通過這種結構類型， 即使在有所改變的以傳感元件來進行的裝備的情形下，同樣實現了相同的外尺寸。偽模塊 5'(圖3)或模塊6'的留空區域D(圖4)可具有流體接口 15，其作為空接口來實施。根據本發明，一傳感器盒1的傳感器模塊5，6和偽模塊5' ,6'共同地具有適合于 分析器的容納部的尺寸和流體接口 15。類似者同樣也適用于電觸點13或者其他的在窗14 內的信號量取區域。在圖5和圖6中示出了模塊化的傳感器盒1的具體的實施例，傳感器盒1包括單 模塊5 (帶有在此處固定地被連接的抓握件(Griffteil) 12)和帶有兩個流體接口 15的雙 模塊6。尤其地從圖6中可辨認出，在支架件16上安裝了一系列的電化學傳感器元件3，其 通過導體電路與觸點13相連接。電觸頭通過模塊5，6的窗14而被分析器量取。傳感器盒1的單獨的模塊5，6通過固定的機械咬合部，例如借助于卡接元件 17(在中間放入有密封件18的情形下)彼此相連接。固定的連接同樣可通過焊接或者通過 粘合來形成。在傳感器盒1的模塊5，6中的一個上布置有作為存儲芯片的存儲元件19，在其上 存儲了對于傳感器盒1而言特定的、尤其是關于傳感器盒1的由相應的模塊5，6構成的結 構的信息，該信息在傳感器盒1被置入到分析器中之后自動地被讀取。支架件16(例如其背面)可充當熱接觸區，通過該熱接觸區，分析器中的各個模塊 5，6可被恒溫到不同的運行溫度上。如從圖6中可辨認出的，傳感器盒1的相鄰的模塊5，6 的熱接觸區可為熱解耦的(thermisch entkoppelt)(例如通過支架件16的相應的間隔或 者通過隔熱的材料)。倘若于模塊中存在有光學傳感器4，則傳感器模塊5，6可具有用于激勵射束和測 量射束的光學的穿越區。額外地可為透射測量(Transmissionsmessungen)或者反射測量 而設置有光學的窗(透明小容器)。由此，舉例而言，血紅蛋白值可借助于光譜的方法來測定。偽模塊5' ,6'同樣可包含用于預熱或冷卻試樣和功能流體的熱接觸區，以便例 如將這些試樣和功能流體至少部分地預熱到對于隨后的傳感器模塊而言所必需的運行溫度上。備選地的，同樣可于模塊本身內存在有溫度控制器，其例如通過相應的電觸接而由分 析器相應地操控。因此，傳感器模塊5，6可在不同的運行溫度上被恒溫，例如，第一模塊的傳感器可 在體溫下(例如，血液氣體傳感器在37°C下)而第二模塊的傳感器可在較低的溫度下(例 如，代謝物傳感器或電解質傳感器在30°C下)運行。由此可在敏感的生物化學傳感器的情形下實現更高的運行穩定性。對于在不同的溫度下的運行而言特別有利的是，傳感器模塊5，6在接觸點處至少 部分地熱解耦，例如通過帶有較低的導熱性的材料。傳感器盒的各個模塊同樣可具有帶有集成在流體通路中的流控元件 (Fluidikelementen)或者流控功能的區域，其舉例而言包括閥功能或者泵功能。由此借助 于相應的執行器而作用到流過流體通路的流體上。那么舉例而言可使用閥，通過閥，流體通 路被接通或關閉。另一方面可將用于輸送流體的泵集成在各個模塊中。在此并不一定必須 將流控元件或流控功能的所有組成部分包含在該模塊中。該流控元件或流控功能的一定的 組成部分同樣可布置在分析器側且然后作用到相應的模塊側的部分元件中，以便在相互作 用中引起流體的作用。對此的例子有，帶有分析器側的轉子和模塊側的軟管的蠕動泵或甚 至帶有布置在分析器側的推桿和相應的布置在模塊側的可擠壓的軟管截段的止回閥。優選地，模塊化的傳感器盒在工廠中被組裝，并且以對于使用者而言可即用的方 式被包裝在合適的容器中。示例性的傳感器盒的描述例 1 用于測定血液值(Blutwert)的模塊化的傳感器盒1 (見圖5和圖6)利用兩個傳 感器模塊5，6來實現，其在工廠方面通過咬合連接而不可分離地相連接。傳感器盒的第一 模塊5包含用于測定血液氣體參數(p02，pC02)，pH值和血細胞比容的傳感元件，第二模塊6 包含用于測定代謝物值(葡萄糖，乳酸鹽)和電解質濃度(Na+，K+，Ca2+，Cl—.)的傳感元件。 此外模塊6包含參比電極(在此處通過安裝在模塊6的支架16上的在左側的兩個導體電 路來描繪)，其通過模塊6的右側的流體接口 15而被分析器供給以功能流體(=內電解質 液體)。傳感器模塊5，6在該例子中具有不同的幾何尺寸。在本圖中沒有明確地示出的是位于支架件16和相應的模塊的相對應的殼體上部 之間的密封元件。密封元件在與相應的支架和殼體上部的相互作用中限定了在相應的模塊 內的流體通道，尤其地還有該測量通道。第二模塊6幾乎為第一模塊5 (扣除抓握件12)的雙倍那么長。兩個模塊以不同 的溫度(37°C或30°C)來運行。例2 備選地，出自例1的第二模塊6被兩個短的模塊5所代替(見圖7)，其中，一個模 塊包含電解質傳感器且另一模塊包含代謝物傳感器。據此，人們獲得了根據本發明的帶有 血液氣體模塊(帶有抓握件12)，電解質模塊(在中間)和代謝物模塊的模塊化的傳感器盒 1。流體接口 15的位置和使用在此處僅僅示意性地示出。原則上在傳感器盒內的模塊的類型和布置不受限制。因此，除了傳感器模塊和偽模塊以外，原則上還可插入可承擔特殊的功能的其它模塊。那么舉例而言，特殊的試樣輸入 模塊可被置入，其具有特別的裝置(例如用于校準或注射的接口)，借助于該裝置待檢驗的 試樣液體可被引入到傳感器盒中。另外，特殊的試樣入口模塊和/或試樣出口模塊同樣可 被置入，其在端部處地布置在傳感器盒中并且促使試樣液體或其它功能流體被運向在傳感 器盒內布置在中間的其它模塊或被從這些模塊運走。因此這種特殊的試樣入口模塊和/或 試樣出口模塊可充當可普遍地被置入的至分析器的流體的接觸點，其將傳感器盒的試樣通 道與分析器中的相應的流控部相連接，從而使得，所有其它的(內部的)模塊原則上可配備 有相同的尺寸和接口，據此，這些模塊可原則上不受限制地被組合。
權利要求
一種可被置入到分析器中的傳感器盒(1)，帶有用于接收流體介質的連續的測量通道(2)并帶有用于測定所述流體介質的化學的和/或物理的參數的傳感元件(3，4)，其特征在于，所述傳感器盒(1)包括至少兩個固定地彼此相連接但是單獨地被制造的模塊(5，5′，6，6′)，其各具有殼體(7，8)和測量通道截段(9，10)，其中，相鄰的模塊的測量通道截段(9，10)通過流體聯結(11)而連接成所述連續的測量通道(2)，并且其中，彼此相連接的模塊(5，6)中的至少一個實施成傳感器模塊且具有帶有至少兩個傳感元件(3，4)的傳感器陣列，并且，為所述傳感器盒(1)關聯有存儲元件(19)，在該存儲元件(19)上存儲了對于所述傳感器盒(1)而言特定的、尤其是關于該傳感器盒(1)的由相應的模塊(5，5′，6，6′)組成的結構的信息。
2.根據權利要求1所述的傳感器盒(1)，其特征在于，所述傳感器盒(1)具有至少一個 傳感器模塊(5，6)和至少一個偽模塊(5‘，6')，所述偽模塊(5'，6')除了所缺少的傳 感元件之外基本上與相應的傳感器模塊(5，6)實施成結構相同的。
3.根據權利要求1或2所述的傳感器盒(1)，其特征在于，所述傳感器盒(1)具有至少 一個傳感器模塊(6')，其具有帶有至少兩個傳感元件(3，4)的傳感器陣列并具有留空區 域(D)，該留空區域(D)無傳感元件。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的傳感器盒(1)，其特征在于，傳感器盒(1)的所 述傳感器模塊(5，6)和所述偽模塊(5‘ ,6')共同地具有適合于分析器的容納部的尺寸和 流體接口(15)。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的傳感器盒(1)，其特征在于，所述傳感器盒(1) 的單獨的模塊(5，5' ,6,6')通過固定的機械的咬合部，例如借助于卡接元件(17)，通過 焊接或者通過粘合而彼此相連接。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的傳感器盒(1)，其特征在于，所述單獨的模塊 (5,5' ,6,6')具有熱接觸區，通過所述接觸區所述模塊(5，5' ,6,6')可被恒溫到不同 的運行溫度上。
7.根據權利要求6所述的傳感器盒(1)，其特征在于，傳感器盒⑴的相鄰的模塊(5， 5' ,6,6')的熱接觸區是熱解耦的。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的傳感器盒(1)，其特征在于，所述傳感器盒(1) 的邊緣側的模塊(5，5' ,6,6')具有抓握件(12)。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的傳感器盒(1)，其特征在于，存儲在所述存儲 元件(19)上的信息是對于所述傳感器盒(1)而言特定的信息，其描述了所使用的模塊(5， 5' ,6,6')的類型和它們在所述傳感器盒(1)內的布置或位置。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的傳感器盒(1)，其特征在于，在所述存儲元件 (19)上進一步地存儲有這樣的信息，S卩，這些信息描述了在相應的模塊(5，5' ,6,6')內 的單獨的傳感元件(3，4)或留空區域(D)的布置的方式和/或它們的用途，并且尤其地包 含關于在所述單獨的模塊內的電氣觸點或其它的信號傳遞區域，流體接口，熱接觸區和/ 或流體控制元件的布置和/或用途的信息。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的傳感器盒(1)，其特征在于，在所述存儲元件 (19)上進一步地存儲有這樣的信息，即，這些信息描述了所述單獨的傳感元件(3，4)的類 型和/或它們的用途和操控，并且尤其地包含相應的傳感元件(3，4)的耐久性信息或制造信息，特性曲線數據和/或校準信息。
12.根據權利要求1至11中任一項所述的傳感器盒(1)，其特征在于，所述存儲元件 (19)為電子存儲元件，尤其是存儲芯片或者存儲卡，RFID-發送應答器，磁條，或光學編碼， 尤其是一維或二維的條形碼。
13.根據權利要求1至12中任一項所述的傳感器盒(1)，其特征在于，所述存儲元件 (19)與所述傳感器盒(1)固定地相連接，尤其是通過在組裝所述傳感器盒(1)時將存儲元 件(19) 一并裝入到所述傳感器盒(1)中或將所述存儲元件(19)安裝到所述傳感器盒(1) 上。
全文摘要
本發明涉及一種可置入到分析器中的傳感器盒(1)，帶有用于接收流體介質的連續的測量通道(2)并帶有用于測定流體介質的化學的和/或物理的參數的傳感元件(3，4)。根據本發明，傳感器盒(1)包括至少兩個固定地彼此相連接但是單獨地被制造的模塊(5，5′，6，6′)，其各具有殼體(7，8)和測量通道截段(9，10)，其中，相鄰的模塊的測量通道截段(9，10)通過流體的聯結(11)而連接成連續的測量通道(2)連接，并且其中，彼此相連接的模塊(5，6)中的至少一個實施成傳感器模塊，并且具有帶有至少兩個傳感元件(3，4)的傳感器陣列。另外，為傳感器盒關聯有存儲元件(19)，在存儲元件(19)上存儲了對于傳感器盒(1)而言特定的，尤其關于其由相應的模塊(5，5′，6，6′)組成的結構的信息。
文檔編號B01L3/00GK101970112SQ200880116587
公開日2011年2月9日 申請日期2008年11月12日 優先權日2007年11月13日
發明者B·沙法爾, C·里特, F·J·克里斯爾, H·奧芬巴克, H·康特希德, J·哈伯, M·J·-P·萊納, M·-L·希納爾, W·休伯 申請人:霍夫曼-拉羅奇有限公司