用于测量单元的加热系统技术方案

一种用于测量液体样品特别地血液的至少一种成分的测量单元(3)包括用于接纳样品的接纳空间(9)，并且包括：测量系统(8)，该测量系统具有暴露在接纳空间内的至少一个传感器电极(10)；第一供热设备(12)，该第一供热设备延伸跨过第一区域(91)；第二供热设备(14)，该第二供热设备延伸跨过第二区域(93)，第一供热设备和第二供热设备设置成对位于接纳空间(9)内的样品进行加热，其中，第二区域(93)比第一区域(91)大。本发明专利技术提供了用于测量单元的加热系统。

A heating system for a measuring unit

A measurement unit for at least one component measuring liquid samples especially of the blood (3) for receiving accept samples (9), and includes: (8) measurement system, the measurement system has exposed at least one sensor electrode in the receiving space (10) in the first heating device (12;), the first heating device extends across the first region (91); second (14) of the heating equipment, heating equipment second extends across the second regions (93), the first second heating equipment and heating equipment arranged in the receiving space (9) samples, among them, second areas (93) than the first region (91) large. The invention provides a heating system for a measuring unit.

【技术实现步骤摘要】
用于测量单元的加热系统
本专利技术涉及用于测量液体样品中的至少一种成分的测量单元、涉及用于制造测量单元的方法、涉及用于测量液体样品中的至少一种成分的方法并且涉及包括测量单元的测量装置。
技术介绍
为了测量血液样品——比如血气、电解质和代谢物——的参数，可能需要精确控制待检查的样品的温度。样品可以在不同的温度例如4℃至41℃之间供给到常规的测量装置中。然而，血液参数的测量需要在固定温度下进行，例如37℃。可能例如需要这样的温度来测量氧气的分压、二氧化碳的分压，以测量pH值或测量电解质浓度，比如钙、钠、钾或氯离子。将样品的温度调节到预期的测量温度会需要一些时间。此外，测量时间受将样品供给至测量装置中的测量单元内所需的时间的影响。此外，测量时间可以取决于最大可能泵速。此外，测量精度可取决于由于滞后效应(carry-overeffect)(即稀释)而导致的样品在从外部样品源到测量传感器的过程中的可能变化。另外，可能的气泡截留(entrapment)可能导致错误的测量。滞后效应以及气泡截留最可能发生在样品路径的材料变化的位置。因此，在供给至测量装置期间或测量本身期间可能与样品接触的不同材料(例如钢、塑料、橡胶、传感器(壳体)的材料等)会影响测量结果，并且因此影响测量精度。温度调节或温度控制的所需精度可以例如为37℃+/-0.2℃。由于气体在血液和水溶液中的溶解度的温度依赖性、以及例如pH值的温度依赖性，因此可能需要所述温度调节的精度。此外还期望在保持测量精度的同时尽可能少地使用样品。为此，测量单元以及样品供给路径的不同材料的润湿特性并且以及测量单元的结构设计可能是相关的。在常规测量系统中，样品可以沿着集成在测量装置内的预热路径被加热。现有技术的其他布置或概念通过将测量单元或测量室定位在温度受控加热块上或温度受控加热块之间来直接地加热测量室内的样品。现有技术的其他系统使用具有在其上印刷有电阻迹线的传感器基板的测量单元以及用于改变和控制样品的温度的印制型温度传感器，测量单元以固定位置直接附接至测量装置。EP1674866A1公开了一种用于控制测量单元的温度的装置，其中测量单元包括其中布置有传感器元件的测量通道和具有可温度受控的表面的分析仪。测量单元可以可替换地插入分析仪中，并且可以与可温度受控的表面相接触。导热的弹性的或塑料的层附着在测量单元壁或可温度受控的表面上。EP2199792A1公开了一种用于检查测量单元的热耦合质量的方法，其中测量单元可替换地插入到分析仪中并且测量单元包括测量通道内的至少一个传感器元件。测量通道填充有校准液体，并且将快速的温度变化施加于可温度受控的元件和与其机械接触的测量单元。此外，获取至少一个传感器元件的信号的时间过程，并且基于对信号的时间过程的分析来确定热耦合的质量。US5,342,498公开了一种改进的电子布线板，该电子布线板具有热敏电阻和至少一个血气传感器，所述热敏电阻和所述至少一个血液传感器在板的一侧以紧密的关系相互支承，以及加热器支承在板的另一侧，以响应于由热敏电阻感测的温度来提供热量至少至热敏电阻和血液气体传感器位于板上的区域，以在较窄的温度分布范围内控制板的该区域的温度。US5,916,425公开了一种用于形成在超小型通孔上方的传感器的电子布线基板，其中填充每个通孔的仅少量的导电材料与每个相关联的电极相接触。相对大量的传感器可以形成在基板的相对较小的流体流动单元内的表面上。该文献还公开了一种加热器，该加热器布置在基板内并且能够将血液样品和传感器阵列加热至已知的稳定温度，并在样品被分析时保持该温度，并且热敏电阻位于基板的正面的样品路径中。可以使用多个传感器和可独立控制的加热器(每个加热器由热敏电阻控制)来调节每个传感器的温度和沿着流动路径的不同位置处的分析物的局部温度。加热器覆盖至少样品路径的区域。常规的在传感器基板中或传感器基板上具有单个加热器的系统和方法的一个问题在于不能在可接受的时间内、在所有情况下达到样品的所需温度。特别地，当样品例如血液、血浆、血清具有例如介于4℃至41℃之间的不同的温度时，在可接受的时间内不可能在所有情况下都能将调节样品温度至目标温度(例如37℃)并将其保持在该温度。现有技术的其他测量系统和方法具有下述缺点：使用温度受控加热块和/或预调节温度路径和/或加热的测量室来满足在测量期间温度控制的要求。由于成本的问题，加热块或预调节温度路径被布置在测量装置内并且不能以消耗品的方式放入。此外，加热块与实际测量单元之间的热耦合是未知的并且需要检查。热耦合的质量强烈地影响到达测量所需的样品温度的速率或速度。通常将样品加热至所需目标温度的常规时间为约10至15秒。使用预热路径可以减少达到期望目标温度的时间，然而需要更长的管道。本领域技术人员已知，由于滞后效应，这需要更大的样品体积并且延长了用于将样品供给至测量单元的时间。现有技术的另一测量系统和方法具有下述缺点：具有加热的传感器基板的测量单元将被放置在分析仪处的固定位置。这种布置需要延长的管道路径，导致更大的样品体积，更高的校准液体需求和更多的供给这些液体的时间。在现有技术的解决方案中，测量单元的位置固定在测量装置内或测量装置上。因此必须使用延长的管道来执行样品的供给，这可能导致在供给管道内的样品的变化/改变。此外，所需的最小样品体积会受到消极地影响。由于延长的管道路径，最低可实现的测量时间也受到下限(例如35秒)的限制，因此降低了生产量。可能需要特别是用于测量液体样品中的至少一种成分的可动的测量单元、用于测量液体样品中的至少一种成分的测量系统、用于制造测量单元的方法以及用于测量液体样品中的至少一种成分的方法，其中减弱、减少甚至避免了现有技术的上述缺点中的至少一者。特别地，可能需要提供一种测量单元，其允许精确且快速地调节样品的温度，并且同时能够对样品进行精确的测量，以便测量至少一种成分。测量单元应该很便宜而以消耗品的方式放入，并且应该独立于任何其他外部加热装置被放置在允许最小可能采样路径长度的位置。上述需要可以被本专利技术的主题满足。本申请指明了本专利技术的具体实施方式。
技术实现思路
根据本专利技术的实施方式，提供了一种用于测量液体样品中的至少一种成分特别是血液、血浆或血清的测量单元，所述测量单元包括：接纳空间，该接纳空间用于接纳样品；测量系统，该测量系统具有暴露于接纳空间内的至少一个传感器电极；第一供热设备，该第一供热设备延伸跨过第一区域；第二供热设备，该第二供热设备延伸跨过第二区域，所述第一供热设备和第二供热设备被布置成加热接纳空间内的样品，其中，第二区域大于第一区域。测量单元特别地可以是可动的测量单元，表现为测量装置的频繁更换的消耗品。测量单元、特别是测量系统可适于确定成分的至少一种特性，例如浓度、分压等。因此，测量系统可以特别地包括用于测量样品的不同特性或用于测量样品的不同成分的多个传感器电极。测量系统可以特别地适于测量至少一种离子的浓度，例如K+、Ca++、Na+、Cl-，和/或pH和/或O2、CO2的分压，和/或葡萄糖、乳酸、尿素、肌酐的浓度等。对于每个特定分析物，可以设置至少一个单独的相应的敏感区域。当设置有用于测量液体的不同成分的多个敏感区域时，敏感区域可以沿着接纳空间的纵向方向并排布置。测量系统可以适本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于测量液体样品特别地血液、血清、血浆或者尿液的至少一种成分的测量单元(3)，所述测量单元包括：接纳空间(9)，所述接纳空间(9)用于接纳所述样品；测量系统(8)，所述测量系统(8)具有暴露在所述接纳空间内的至少一个传感器电极(10)；第一供热设备(12)，所述第一供热设备(12)延伸跨过第一区域(91)；第二供热设备(14)，所述第二供热设备(14)延伸跨过第二区域(93)，所述第一供热设备和所述第二供热设备设置成对位于所述接纳空间(9)内的所述样品进行加热，其中，所述第二区域(93)比所述第一区域(91)大。

【技术特征摘要】
2016.06.01 DE 102016110106.01.用于测量液体样品特别地血液、血清、血浆或者尿液的至少一种成分的测量单元(3)，所述测量单元包括：接纳空间(9)，所述接纳空间(9)用于接纳所述样品；测量系统(8)，所述测量系统(8)具有暴露在所述接纳空间内的至少一个传感器电极(10)；第一供热设备(12)，所述第一供热设备(12)延伸跨过第一区域(91)；第二供热设备(14)，所述第二供热设备(14)延伸跨过第二区域(93)，所述第一供热设备和所述第二供热设备设置成对位于所述接纳空间(9)内的所述样品进行加热，其中，所述第二区域(93)比所述第一区域(91)大。2.根据权利要求1所述的测量单元，其中，所述第二区域(93)是所述第一区域(91)的两倍到十倍特别地三倍到五倍大。3.根据权利要求1或2所述的测量单元，其中，所述第一供热设备(12)比所述第二供热设备(14)更靠近于所述接纳空间(9)布置。4.根据前述权利要求中的一项所述的测量单元，其中，所述接纳空间(9)的至少在其中设置所述至少一个传感器电极(10)的区域中的截面的形状(18)与所述第一区域(91)的形状相似。5.根据前述权利要求中的一项所述的测量单元，其中，所述接纳空间(9)的至少在其中设置所述至少一个传感器电极(10)的区域中的截面范围的面积是所述第一区域的面积的0.3倍到5倍。6.根据前述权利要求中的一项所述的测量单元，其中，所述第一供热设备(12)包括形成为呈曲折形状并且大致在第一平面(63)中延伸的至少一个第一传导路径(60)和/或其中所述第二供热设备(14)包括形成为呈曲折形状并且大致在第二平面(64)中延伸的至少一个第二传导路径(62)，所述第二平面(64)大致平行于所述第一平面(63)并且在与所述第一平面正交的方向上偏离所述第一平面。7.根据前述权利要求中的一项所述的测量单元，其中，所述测量系统包括大致布置在比距所述第二平面(64)更靠近于所述第一平面(63)的传感器电极平面(70)中的多个传感器电极(10)。8.根据前述权利要求中的一项所述的测量单元，还包括：温度传感器(60)，所述温度传感器(60)设置成对与所述样品相关的温度进行测量，其中，所述温度传感器的感测区域特别地位于所述接纳空间内或者靠近于所述接纳空间。9.根据前述权利要求中的一项所述的测量单元，还包括：参照温度传感器(90)，所述参照温度传感器(90)的参照标称电阻大于所述温度传感器(60)的标称电阻，特别地是所述温度传感器(60)的标称电阻的10倍到10000000倍。10.根据前述权利要求中的一项在从属于权利要求6和权利要求8时所述的测量单元，其中，所述温度传感器的感测区域由所述第一传导路径(60)形成，所述第一传导路径选择性地特别是交替性地能够操作为进行产热或者温度测量。11.根据前述权利要求中的一项所述的测量单元，其中，所述测量系统的所述传感器电极(10)、所述第一传导路径特别地第一铜迹线、以及所述第二传导路径特别地第二铜迹线形成在不同的绝缘层(68、65、64)上或者形成在不同的绝缘层(68、65、64)中，所述不同的绝缘层(68、65、64)彼此附接以形成层叠置部分(5)，所述绝缘层特别地由聚合物形成，其中，所述聚合物特别地包括纤维强化聚合物，所述纤维强化聚合物的纤维特别地包括玻璃、碳、芳族聚酰胺、玄武岩、纸、木材、石棉中的至少一者，其中，所述聚合物特别地包括环氧树脂、乙烯基树脂、聚酯热固性塑料、苯酚甲醛中的至少一者。12.根据前述权利要求中的一项所述的测量单元，还包括：温度控制器(74)，所述温度控制器(74)适于：接收来自所述温度传感器的温度测量信号(76)，调节所述第一供热设备(12)的加热功率和所述第二供热设备(14)的加热功率，其中，所述温度控制器能够选择性地以第一操作模式和第二操作模式进行操作，其中，在所述第一操作模式中，至少基于所述温度测量信号(76)对所述第二供热设备进行反馈控制使得位于所述接纳空间(9)中的所述样品达到目标温度，而不给所述样品供给来自所述第一供热设备(12)的加热功率，其中，在所述第二操作模式中，响应于由所述温度传感器表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃纳·绍尔布赖，约瑟夫·欣丁格，
申请(专利权)人：埃克西亚斯医药有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT