DE3708031A1 - Measurement device or induction device with measurement device, or device for material recovery for a measurement device for metabolic states in the blood by puncturing under reduced pressure in a suction cup with displacement of the measurement zone outside the tip region of the puncturing device - Google Patents

Measurement device or induction device with measurement device, or device for material recovery for a measurement device for metabolic states in the blood by puncturing under reduced pressure in a suction cup with displacement of the measurement zone outside the tip region of the puncturing device

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Abstract

A measurement device, even in conjunction with an injector, for determining metabolic states in the blood, especially for determination of blood glucose, by puncturing the skin which is lifted in a suction cup under the action of reduced pressure, with binding of metabolic products at the passage site of the puncturing device through the skin and away from the tip of the puncturing device or by draining blood or blood components from the injury or passage site, preferably into a collection chamber in the carrier member of a mandrel or into a cannula body - that is to say in the puncturing device - and preferably with measurement at this site. The principal puncture is to be preceded where possible by an optical check for tolerability of puncturing at this site by comparison of the transparency.

Description

Meßeinrichtung oder Injektionseinrichtung mit Meßein­ richtung oder Vorrichtung zur Materialgewinnung für eine Meßvorrichtung für Stoffwechselzustände im Blut mittels Punktion unter Anwendung von Unterdruck in­ nerhalb einer Saugglocke bei Verlagerung der Meß­ zone außerhalb des Spitzenbereiches des Punktions­ gerätes möglichst unter optischer Kontrolle der Punktionsstelle durch Transparenzvergleich zur Ver­ meidung der Punktion krankhaft veränderter Haut.Measuring device or injection device with measuring device direction or device for material extraction for a measuring device for metabolic states in the blood by puncture using negative pressure in within a suction cup when shifting the measuring zone outside the tip area of the puncture device if possible under visual control of the Puncture site by comparing transparency to ver avoid puncture of diseased skin.

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Medi­ zintechnik, genauer auf den Bereich der Blutdia­ gnostik und Injektionstherapie; vor allem aber soll sie der Bestimmung des Blutzuckers zur Erkennung und Behandlung von Diabetikern dienen.The invention relates to the field of medi tin technology, more precisely in the field of blood slide gnostics and injection therapy; but above all should the determination of blood sugar for detection and treatment of diabetics.

Die Blutzuckerbestimmung wird derzeit aus Venen­ blut, in der Form der häufig anzuratenden Selbst­ bestimmung durch die Kranken aber durch Anstechen der Fingerbeere und Blutstropfenauftrag auf einen Teststreifen mit nachfolgendem Farbänderungsver­ gleich häufig schon reflexfotometrisch vorgenommen.Blood glucose is currently determined from veins blood, in the form of the frequently advisable self determination by the sick but by piercing the fingertip and drop of blood on one Test strips with the following color change ver the same number of times already done by reflex photometry.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Blutab­ nahme entbehrlich oder doch einfacher und völlig schmerzfrei zu gestalten, indem sie sich des Vortei­ les bedient, welchen der Einstich einer feinen Ka­ nüle oder auch nur (bei Verwendung eines elektri­ schen Meßverfahrens) einer Sensorborste in eine kurz nach Anhebung der Haut unter Sogwirkung blut­ leer gewordenen Haut bietet. Die der Blutleere nachfolgende länger anhaltende Blutfülle begünstigt die Aufnahme von Blutbestandteilen an der Kontakt­ stelle zum eingedrungenen Kanülenschaft bzw. der Mantelschicht um eine Art Sensorborste dort wo keine Injektionsbehandlung erforderlich ist. Durch Miniaturisierung der Meßanordnung muß dabei der Blutbedarf gering gehalten werden; es ergibt sich dafür zusätzlich der Vorteil, daß die Abläufe vor der Messung automatisiert werden können, was die Anwendung auch durch weniger Geschickte und Behinderte erleichtert. Wünschenswert ist der Aus­ schluß von krankhaft veränderten Hautstellen (Pigment­ nävi, Pickel etc.) von der Punktion, was durch licht­ optische Transparenzvergleiche möglich ist.The invention has as its object the Blutab take unnecessary or simpler and completely to be painless by taking advantage of the advantage les serves which the puncture of a fine Ka or only (when using an electri measuring method) of a sensor bristle in a shortly after lifting the skin under suction blood skin that has become empty. The bloodless subsequent prolonged fullness of blood favors the uptake of blood components at the contact place to the penetrated cannula shaft or the Sheath layer around a kind of sensor bristle where no injection treatment is required. By miniaturizing the measuring arrangement the blood requirement is kept low; it  there is the additional advantage that the Processes can be automated before the measurement, what the application also through less skill and Relief for the disabled. The end is desirable closure of pathologically altered skin areas (pigment nevi, pimples, etc.) from the puncture, what by light optical transparency comparisons is possible.

Die Erfindung setzt die Anmeldung WO 86/01728 fort dort vorallem die Beispiele der Fig. 49 bis 56 verbessernd. Für die reflexoptische Glukosebestimmung war dort vorgeschlagen worden, unter Glukosewirkung farbveränderliche Indikatorsubstanzen in die Kanülen­ spitze einzubringen und die Messung dort über Licht­ leitfasern durch den Kanülenschaft hindurch vorzu­ nehmen. Diese Lösung stößt aber auf technische Schwie­ rigkeiten im Hinblick auf die optische Koppelung zwischen einzelnen Lichtleitfasern und der Meß­ vorrichtung. Auch sind die erforderlichen Reagentien als hochtoxisch und Allergie erregend bekannt. Bei der Lösung der Glukosebestimmung über einen "passiven" Sensor als "Wegwerfsensor" wurden besonders vorgesehene elektrisch isolierte Leitzonen auf dem Kanülenschaft vorgesehen, was kostspielig ist. Außerdem bestand der Nachteil einer Verlet­ zungserhöhung infolge Querschnittvergrößerung der Kanüle durch den Sensorbelag. Die "Stapelkanüle" kann wegen ihrer gestreckten Formvorgabe zu geräte­ bautechnischen Schwierigkeiten Anlaß geben, so ein­ fach sie sonst in der Handhabung ist; auch die Ge­ währleistung absoluter Sterilität ist problematisch. Hinsichtlich der lichtoptischen Hautkontrolle auf krankhafte Veränderungen stützt sich die Schilderung auf Angaben in der noch unveröffentlichten Anmeldung in Japan No 2 11 352/86, welche eine Ergänzung der noch unveröffentlichten Europäischen Patentanmeldung No 85904428.1 ist. The invention continues the application WO 86/01728, especially improving the examples of FIGS . 49 to 56. For the reflex-optical glucose determination it was proposed there to introduce color-changing indicator substances into the tips of the cannula under the effect of glucose and to carry out the measurement there via optical fibers through the cannula shaft. However, this solution encounters technical difficulties with regard to the optical coupling between individual optical fibers and the measuring device. The necessary reagents are also known to be highly toxic and allergenic. When solving the glucose determination using a "passive" sensor as a "disposable sensor", specially provided electrically insulated guiding zones were provided on the cannula shaft, which is expensive. In addition, there was the disadvantage of an increase in injury as a result of the cross-sectional enlargement of the cannula through the sensor covering. The "stacking cannula" can give rise to structural difficulties due to their elongated shape, so that they are otherwise easy to use; Ensuring absolute sterility is also problematic. With regard to light-optical skin control for pathological changes, the description is based on information in the as yet unpublished application in Japan No 2 11 352/86, which is a supplement to the as yet unpublished European patent application No 85904428.1.

Die Aufgabe, den in die Haut eindringenden Dorn oder die Kanüle im Durchmesser klein zu halten, den Hautkontakt mit giftigen Stoffen zu vermeiden, den technischen Aufwand insbesondere für den Bereich der optischen Koppelung zu verkleinern und die Gefahr der Punktion krankhafter Hautstellen - gerade im Hin­ blick darauf, daß die Punktionsstelle innerhalb der Saugglocke versteckt liegt - zu verringern, wird dadurch gelöst, daß die Meßzone außerhalb des Spit­ zenbereiches des Punktionsgerätes verlagert ist und die zur Punktion vorgesehene Hautstelle durch Transparenzmessung überprüft wird.The task, the thorn penetrating the skin or to keep the cannula small in diameter, to avoid skin contact with toxic substances, the technical effort especially for the area to reduce the optical coupling and the risk the puncture of pathological skin areas - especially in the back look that the puncture site within the Suction cup is hidden - will decrease solved that the measuring zone outside the Spit zenbereiches of the puncture device is shifted and through the skin area intended for puncture Transparency measurement is checked.

Die Nutzung der Blutfülle kleinster Kapillaren der Haut unter Sogeinwirkung erlaubt - im kapillären Mengenbereich - eine Art Blutabnahme an fast belie­ bigen Körperstellen, ohne die Fertigkeit des Auf­ suchens größerer Blutgefäße und die Auffindbarkeit solcher Gefäße voraussetzen zu müssen. Neben der kapillären Ansaugungkraft kann noch die des Soges genutzt werden, wenn hinter den Sammelräumen für das Blut ein Druckausgleichskanal mit dem Sog für die Hautanhebung in Verbindung steht, während die Kanülenöffnung selbst im Unterhautgewebe, einem schwächeren Vakuum, steht. Als kapilläre Leitele­ mente kommen außer Kapillaren - auch spaltförmige - auch Baumwollfäden, Watte und Docht sowie Lösch­ papier in Frage. In einem Sammelraum können Chemi­ kaliensätze (beispielsweise als Wandbeschlag, Fig. 4 xxxx) bereitgestellt sein, wie etwa NADH und Gluco­ seoxydase, nach Abfilterung störender korpuskulä­ rer Elemente kann eine diaphanische UV-Licht-Be­ stimmung durchgeführt werden. Zur exakten Kammer­ füllung gehört eine poröse Trennwand zum Druckaus­ gleichkanal, welche Gas zwar nicht aber Flüssigkeit durchläßt. Ein chromatographisches Testfeld kann nach Berührung mit Blut durch Herausziehen des "Dochtes" z.B. aus dem Kanülenspitzenbereich (Fig. 2) abgewischt werden; Flüssigkeitsspülung (insbesondere bei Injektoren) oder ein Luftstrom (Fig. 6, 7) bewirken das Nämliche. Die vorübergehende Arretierung der Kanülenspitze in der Haut bedeutet natürlich einen Aufwand beim Gerät, mit etwas mehr Aufwand bei der Kanüle (oder bei einer Borste beim ausschließlichen Diagnosegerät) kann eine Art Docht hinter dem Schaft folgen, so daß dieser saugende Bereich vorschiebbar ist, sobald die Schaftspitze und der Schaft selbst die Haut passiert hat. Vor einer Injektion durch eine Kanüle, muß ein in dieser liegender "Docht" zurückgezogen bzw. herausgezogen werden. Abweichung des Kanülenquerschnittes von der Kreisform gestatten eine feste Winkelzuordnung zu den Meßstrahlen (bei Diaphanie genügt die ovaläre Form, bei Reflexphoto­ metrie ist die Festlegung in eine Art ungleichschen­ keligem Dreieck zweckmäßiger, Fig. 4, 1). Da die Kanülen­ spitze zu Injektionszwecken völlig die Haut durchsto­ chen haben muß, ist die Anordnung einer elektrisch sensiblen Kanülenmanschette als Hüllring der Basis ausreichend; der Strom wird über einen Berührungs­ punkt der Hautkuppe in der Saugglocke in Kanülennähe zugeführt (oder über die Kanüle abgeleitet). Sepharo­ se-Concanavallin-A hat sich bisher als Zuckerabsor­ bens bewährt, wobei der Zucker als elektrischer Iso­ lator wirkt. Dickere Isolatorschichten können auch um einen feinen Leitungsdraht dem Schaft nachfolgen, dessen äußere Kontur und Querschnitt fortsetzend. Der Vorteil eines zeitlich streng definierbaren Hautkon­ taktes bei der Saug"injektion" wird als bekannt vorausgesetzt. In Fig. 6 wird erstmals und sehr schematisch ein reines "Saugdiagnostikgerät" vorge­ stellt, welches sich in den Baueinzelheiten an den Injektor Fig. 82 aus WO 86/01728 ableitet. Das Vakuum wird nach Erzeugung in einer oder mehreren Heizkam­ mern gespeichert. Fig. 5 zeigt eine Lösung in einem Vakuum"speicher"töpfchen als Wegwerfgerät. Natür­ lich kommen alle Wege der Unterdruckerzeugung für diagnostische Zwecke in Frage. The use of blood in the smallest capillaries of the skin under suction allows - in the capillary volume range - a kind of blood withdrawal from almost any part of the body, without having to assume the ability to find larger blood vessels and the ability to find such vessels. In addition to the capillary suction force, that of the suction can also be used if a pressure equalization channel is connected to the suction for lifting the skin behind the collecting rooms for the blood, while the cannula opening itself is in the subcutaneous tissue, a weaker vacuum. In addition to capillaries - including slit-shaped ones - cotton threads, cotton wool and wick as well as blotting paper can also be used as capillary guide elements. In a collection room chemical sets (for example as wall fittings, Fig. 4 xxxx) can be provided, such as NADH and glucose seoxidase, after filtering out disturbing corpuscular elements, a diaphanic UV light determination can be carried out. The exact chamber filling includes a porous partition to the pressure equalization channel, which gas does not let liquid through. A chromatographic test field can be wiped off after contact with blood by pulling out the "wick", for example from the tip area of the cannula ( FIG. 2); Liquid flushing (in particular in the case of injectors) or an air flow ( FIGS. 6, 7) do the same. The temporary locking of the cannula tip in the skin means of course an effort with the device, with a little more effort with the cannula (or with a bristle with the exclusive diagnostic device) a kind of wick can follow behind the shaft, so that this absorbent area can be pushed as soon as the Shaft tip and the shaft itself has passed through the skin. Before an injection through a cannula, a "wick" lying in it must be withdrawn or pulled out. Deviation of the cannula cross-section from the circular shape allow a fixed angle assignment to the measuring beams (in the case of diaphanous the oval shape is sufficient, in reflex photometry the definition in a kind of uneven triangular triangle is more appropriate, Fig. 4, 1). Since the tip of the cannula must have completely pierced the skin for injection purposes, the arrangement of an electrically sensitive cannula sleeve as an enveloping ring of the base is sufficient; the current is supplied via a point of contact to the top of the skin in the suction cup near the cannula (or discharged via the cannula). So far, Sepharo se-Concanavallin-A has proven itself as a sugar absorber, with the sugar acting as an electrical insulator. Thicker layers of insulator can also follow the shaft around a fine conductor wire, its outer contour and cross-section continuing. The advantage of a strictly definable skin contact with suction "injection" is assumed to be known. In Fig. 6 a pure "suction diagnostic device" is presented for the first time and very schematically, which is derived in the construction details from the injector Fig. 82 from WO 86/01728. The vacuum is saved in one or more heating chambers after generation. Fig. 5 shows a solution in a vacuum "storage" potty as a disposable device. Of course, all ways of generating negative pressure are possible for diagnostic purposes.

Das Wesen der Erfindung wird aus der nachfolgenden Beschreibung von Einzelbeispielen deutlicher, welche durch die Fig. 1 bis 9 erläutert werden. Dabei sind vielfältige Kombinationen der Einzellösungen - angereichert auch mit Elementen aus früheren An­ meldungen - denkbar, welche allesamt unter Schutz gestellt werden sollen.The essence of the invention is clearer from the following description of individual examples, which are illustrated by FIGS. 1 to 9. A variety of combinations of the individual solutions - enriched with elements from previous applications - are conceivable, all of which should be protected.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt in der Vergrößerung (Maßstab 2 : 1) eine Sensorkanüle bestehend aus Kanülenkörper (1) mit in eine zentrale Bohrung ver­ schieblich bis zu einem Anschlag eingefügtem Schaft (2); oberhalb desselben befindet sich in dieser zen­ tralen Bohrung des Kanülenkörpers mit dem Schaftende fest verbunden ein Docht als eine Art kapilläre Leit­ elemente (3) und eine Meßzone (5) für die Reflexfoto­ metrie, wobei das freie aus dem Kanülenkörper heraus­ ragende Ende des Dochtes an eine Querplatte (4) be­ festigt ist, welche zur Docht- und Kanülenverschiebung dient. Stadium A stellt den Zustand der Kanüle vor und während des Einstiches in die Haut dar, die vom Kanülenschaft durchdrungene Haut ist durch eine Wellen­ linie deutlich gemacht. Der horizontale Pfeil von rechts gibt die Eintrittsstelle von Arznei oder Spül­ flüssigkeit (6) für die Abspülung von Blutbestandtei­ len vor der Messung an. Letzteres erfolgt im Stadium B nachdem die Querplatte (4) mit Docht und Kanüle ge­ senkt und dadurch der Docht mit der hyperämischen Haut in Berührung gebracht wurde. In diesem Falle wurde zur Demonstration ihrer Beweglichkeit die Meßzone innerhalb des Hautverletzungsringes liegend darge­ stellt. Zur Messung wird an der Querplatte der Docht wieder zurückgezogen, so daß das unter A dargestell­ te Stadium wiedererreicht wird. Man erkennt den Strahlenweg des Lichtes, während Lichtquelle (7) und -empfänger (8) rechts im Stadium B eingezeichnet sind. Das freie untere Ende des Dochtes kann eine besondere gegen Flüssigkeitsdurchtritt dichtende Abschlußschicht aufweisen. Die Injektion erfolgt bei Bedarf über die Eintrittsstelle (6). Fig. 1 shows in longitudinal section in enlargement (scale 2: 1) a sensor cannula consisting of cannula body ( 1 ) with a central bore ver pushed up to a stop inserted shaft ( 2 ); Above it is in this central bore of the cannula body with the shaft end firmly connected to a wick as a kind of capillary guiding elements ( 3 ) and a measuring zone ( 5 ) for the reflex photo metry, the free end of the wick protruding from the cannula body a cross plate ( 4 ) be fastened, which is used for wick and cannula displacement. Stage A represents the condition of the cannula before and during the puncture into the skin, the skin penetrated by the cannula shaft is indicated by a wavy line. The horizontal arrow from the right indicates the entry point of medication or rinsing liquid ( 6 ) for rinsing off blood components before the measurement. The latter takes place in stage B after the transverse plate ( 4 ) with the wick and cannula has been lowered and the wick has thus been brought into contact with the hyperemic skin. In this case, the measuring zone was shown lying within the skin injury ring to demonstrate their mobility. For the measurement, the wick is pulled back on the cross plate, so that the stage shown under A is reached again. The beam path of the light can be seen, while the light source ( 7 ) and receiver ( 8 ) are shown on the right in stage B. The free lower end of the wick can have a special sealing layer that seals against liquid penetration. If necessary, the injection is made via the entry point ( 6 ).

Unter dem Längsschnitt ist ein Querschnitt durch den Kanülenkörper im Bereich der Reagentien tra­ genden Meßzone (5) angegeben, welcher garantiert, daß die Meßzone sich in bestimmter Winkellage zur Photometeranordnung befindet.Below the longitudinal section is a cross section through the cannula body in the area of the reagents-carrying measuring zone ( 5 ), which guarantees that the measuring zone is in a certain angular position to the photometer arrangement.

Fig. 2 zeigt - wiederum im Längsschnitt und im Maß­ stab 2 : 1 - eine andere Lösung einer aus Fig. 48, 49 aus WO 86/01728 abgewandelten Kanüle mit seitlicher Eintrittsstelle (6) für die Arznei. Der Kanülenschaft ist im Kanülenkörper festmontiert, und die kapillä­ ren Leitelemente (3) reichen vorn im Stadium A bis zur Kanülenspitze, deren seitliche schräge Öffnungsflä­ che innerhalb der Haut festgehalten werden muß für die Aufnahme von Blut in die kapillären Leitelemente. Im Stadium B wird der Docht als kapillären Leitele­ mente zurückgezogen, wobei dessen blutgetränktes Ende über der Meßzone (5) sich abstreift. Es kann nach bestimmter Einwirkungzeit der Blutbestandteile auf die Meßzone von oben über die den Docht eine Frei­ spülung erfolgen, oder aber der Docht kann nach unten geschoben und spitzenwärts aus der Kanüle herausgezo­ gen werden, wobei das nicht blutgetränkte Ende die Meßzone abstreift und säubert. Zur etwaigen Injektion muß der obere Teil der zentralen Bohrung des Kanülen­ körpers natürlich verschlossen werden. Fig. 2 shows - again in longitudinal section and in the rod 2: 1 dimension - another solution of a cannula modified from Fig. 48, 49 from WO 86/01728 with a side entry point ( 6 ) for the medicament. The cannula shaft is firmly mounted in the cannula body, and the capillary guide elements ( 3 ) reach the front in stage A to the tip of the cannula, the lateral oblique opening surface of which must be held within the skin for the absorption of blood in the capillary guide elements. In stage B , the wick is withdrawn as capillary Leitele elements, the blood-soaked end stripping above the measuring zone ( 5 ). It can take place after a certain exposure time of the blood components on the measuring zone from above via the wick, or the wick can be pushed down and pulled out of the tip of the cannula, the non-blood-soaked end stripping and cleaning the measuring zone. For any injection, the upper part of the central bore of the cannula body must of course be closed.

Fig. 3 zeigt in teilweisem Längsschnitt etwa im Maßstab 3 : 1 einen Kanülenkörper (1) mit Schaft (2), welcher an seiner Basis eine Schlitzung (9) aufweist. Im Inneren der Kanüle kann sich hinter dem Schlitz ein Docht befinden, auch das Kanülenlumen selbst kann bei entsprechender Enge als Kapillare saugend zur Blutaufnahme aus dem Hautverletzungsring wirken. Fig. 4 zeigt wiederum in einem partiellen Längs­ schnitt (oben) einen Kanülenkörper (1). In einer Ein­ buchtung an der Basis des Kanülenschaftes (2) liegen Kapillaren als Leitelemente (3), welche sich in den Hautverletzungsring öffnen. Von dort steigt Blut über ein nicht dargestelltes Filter für Blutkörper­ chen in einen Sammelraum (11), dessen Wand mit Chemi­ kalien beschichtet ist (z.B. NADH und Glucoseoxydase). Die vollständige Sammelraumfüllung wird begünstigt durch die Unterdruckwirkung über den Druckausgleichs­ kanal (12), wobei Flüssigkeit in dem Sammelraum durch das nur für Gas durchlässige Filter (10) zurückgehal­ ten wird. Da die diaphanische optische Durchleuchtung des Sammelraumes zur Glukosebestimmung mittels U.V.- Lichtes (7, 8) in beiden Richtungen erfolgen kann, wurde ein ovalärer Kanülenquerschnitt gewählt (unten). Die Fig. 5 gibt einen Längsschnitt im Maßstabe 2 : 1 durch ein Unterdruckspeichertöpfchen an, wie es im Europatent No 01 03 664 (Fig. 3, 4) beschrieben ist. Der Kanülenkörper (1) mag eingesteckt oder fest ein­ gebaut sein. Die Außenkammer (13) für die Unterdruck­ bevorratung wird zentral von einer Röhre durchzogen, welche einen Docht als kapilläre Leitelemente (3) um­ schließt, der bis zur (nicht dargestellten) Fenste­ rung (gemäß Fig. 3) reicht. Ein Druckausgleichskanal (12) ist auch hier vorgesehen. Bei Andruck der ela­ stischen Zunge am Bodenende nimmt der Auslösestift (16), welcher innerhalb des Ventilrohres (16) gelagert ist, Spannung auf bis zum Durchbruch seines oberen Endes durch die Verschlußmembran des Ventilrohres. Während des jetzt erfolgenden Druckausgleiches zwi­ schen Vakuumspeicher und Saugglocke (14) wird die Haut in letztere angehoben und von dem Kanülenschaft durchdrungen. Der Docht innerhalb des Kanülenschaftes nimmt in der hyperämischen Phase Blut auf und kann nach Wiederbelüftung durch Abzug des Membrandeckels (17) mit diesem entfernt werden. Das gewonnene Blut kann bei dieser Anordnung innerhalb oder außerhalb des unterdruckbewahrenden Speichertöpfchens auf eine Meßzone gebracht oder in einem Reagenzglas (bei Standardisierung der Kontaktzeit) eluiert werden. Ein komplettes Glukose-Meßgerät auf Saugbasis wird oben im Längsschnitt und unten im Querschnitt auf der Höhe der (unvollständig wiedergegebenen) Kette der Kanülenhülsen (30) in den Grundzügen wiedergege­ ben. Das Gerät leitet sich von dem Injektorbeispiel Fig. 82, 83 aus WO 86/01728 ab, wo die Bauteile und deren Funktion näher erläutert sind. Durch Wegfall von Insulinbehälter und Dosiervorrichtung gestal­ tet sich das Gerät, dessen Größe in erster Linie durch das Reflexphotometer (18) bestimmt wird, hand­ licher. Der Saugglocke (14) für den Dauergebrauch ist ein Heißluftkessel (19) angelagert bei Verbin­ dung desselben zur Saugglocke über das Ventil (20). Die Aufheizung erfolgt über Heizdrähte im Kesselin­ neren über das Lichtnetz; nach Abkühlung bleibt der Unterdruck bis zur Geräteanwendung gespeichert. Abgebildet ist das Gerät während der Hautansaugung nach Senkung des Reflexfotometers aus der höheren (streich-punktiert gezeichneten) Position. Das Absen­ ken des Reflexphotometers gegen die Druckfeder (28), welche dem Vortrieb des Rohres mit dem Wiederbelüf­ tungskanal - zugleich Schiebestift (24) für die Kanülen­ dient, ist erst möglich, wenn über gleichmäßige Druckbetätigung der drei Auslösestifte (15) um die Saugglocke der Schaltring (16) gedreht wurde (dieser Mechanismus ist zu Fig. 84 in WO 86/01728 näher be­ schrieben). Die Druckfeder (28) bewirkt erst dann die Absenkung des Kanülenschaftes in die Haut, wenn der Raster (25) durch den Elektromagneten (21), welcher über den Kondensator (22) gespeist wird, betätigt wurde, dies geschieht über den Magnetstößel (27) über einen nicht dargestellten Bowdenzug. Letz­ terer führt einen Konusstift in die Bohrung der La­ melle des in die Achseneinkerbung des Schiebestiftes (24) einrastenden Sperrlamelle, welche die Bewegung des Schiebestiftes mit Wiederbelüftungskanal freigibt. Der Elektromagnet gibt seinen Hub mittelbar über einen Schaltstift weiter, dessen Querstift nach jedem Hub eine Winkeldrehung um die Achse durch­ führt (ein Mechanismus ähnlich wie in den Aufrol­ lungen der Fig. 26 und 84 I in WO 86/01728 darge­ stellt), so daß auch die Öffnung des Wiederbelüf­ tungsventiles (23) über denselben Hubmagneten (21) bewirkt werden kann, wobei zugleich der Sperraster für die Rückwärtsbewegung des Reflexphotometers von der Saugglocke weg unter Rückzug der Kanüle aus der Haut ausgelöst wird. Mit der Öffnung des Wiederbelüftungsventiles (23) tritt ein Luftstrom über die Meßzone im Kanülenkörper und reinigt diese von Blutbestandteilen. Die reflexphotometrische Mes­ sung erfolgt über das Lichtleitkabel (29), welches mit dem Reflexphotometer (18) verbunden ist (nicht dargestellt). Der Mechanismus des Kanülenwechsels durch Horizontalverschiebung der Kette der Kanülen­ hülsen (30, Fig. 7), welche zweckmäßigerweise in sich geschlossen ist, ist nicht dargestellt. Mittels des Schiebstiftes (24) kann die Kanüle nach Gebrauch wieder in die Kanülenhülse (30) zurückgezogen und dort abgestreift werden. Nach Weitertransport der Kette kommt eine unverbrauchte Kanüle über die Zentralbohrung in der Saugglocke zu liegen und verschließt diese Zentralbohrung nach Absenkung hermetisch. Die Neuerung im Verfahren des Kanülen­ wechsels ergibt sich aus der Zweckmäßigkeit, die Sensorkanüle mit den erfindungsmäßig neuen Eigenschaf­ ten auch am schaftabgewandten Ende für Manipulatio­ nen zugänglich zu halten, wo bei der "Stapelkanüle" aus WO 86/01728 der Schaft der nachfolgenden Kanüle gelagert ist. Fig. 3 shows in partial longitudinal section approximately on a scale of 3: 1 a cannula body ( 1 ) with shaft ( 2 ), which has a slit ( 9 ) at its base. Inside the cannula, there can be a wick behind the slit, and the cannula lumen itself can also act as a capillary, if the space is narrow enough, to absorb blood from the skin injury ring. Fig. 4 again shows in a partial longitudinal section (above) a cannula body ( 1 ). In an indentation at the base of the cannula shaft ( 2 ) are capillaries as guide elements ( 3 ) which open into the skin injury ring. From there, blood rises through a filter (not shown) for blood cells into a collecting space ( 11 ), the wall of which is coated with chemicals (eg NADH and glucose oxidase). The complete filling of the collecting space is favored by the negative pressure effect via the pressure equalization channel ( 12 ), liquid being retained in the collecting space by the filter ( 10 ) which is only permeable to gas. Since the diaphanic optical illumination of the collection room for glucose determination by means of UV light ( 7 , 8 ) can take place in both directions, an oval cannula cross-section was chosen (below). Figs. 5 is a longitudinal section in the scale 2: 1 by a vacuum reservoir pot to as the Euro Patent No 01 03 664 (Figures 3, 4.) Is described. The cannula body ( 1 ) may be inserted or a built-in. The outer chamber ( 13 ) for the negative pressure supply is pulled through centrally by a tube which closes a wick as capillary guide elements ( 3 ) which extends to the window (not shown) (according to FIG. 3). A pressure equalization channel ( 12 ) is also provided here. When pressing the ela-elastic tongue at the bottom end, the release pin ( 16 ), which is mounted within the valve tube ( 16 ), takes up tension until its upper end breaks through the sealing membrane of the valve tube. During the pressure equalization between the vacuum accumulator and the suction bell ( 14 ), the skin in the latter is raised and penetrated by the cannula shaft. The wick inside the cannula shaft takes up blood in the hyperemic phase and can be removed after re-ventilation by pulling off the membrane cover ( 17 ). With this arrangement, the blood obtained can be brought to a measuring zone inside or outside of the vacuum potty-keeping container or can be eluted in a test tube (with standardization of the contact time). A complete glucose measuring device on a suction basis is shown in the basic features above in longitudinal section and below in cross section at the level of the (incompletely reproduced) chain of cannula sleeves ( 30 ). The device is derived from the injector example Fig. 82, 83 from WO 86/01728, where the components and their function are explained in more detail. By eliminating the insulin container and dosing device, the device, the size of which is primarily determined by the reflex photometer ( 18 ), is easier to handle. The suction cup ( 14 ) for continuous use is a hot air boiler ( 19 ) attached to the same connection to the suction cup via the valve ( 20 ). Heating takes place via heating wires in the boiler via the lighting network; After cooling, the negative pressure remains stored until the device is used. The device is shown during the skin suction after lowering the reflex photometer from the higher (dash-dotted) position. The lowering of the reflex photometer against the compression spring ( 28 ), which serves to advance the pipe with the re-ventilation duct - at the same time pushing pin ( 24 ) for the cannulas, is only possible if the three trigger pins ( 15 ) are pressed evenly around the suction cup Switch ring ( 16 ) was rotated (this mechanism is described in Fig. 84 in WO 86/01728 be). The compression spring ( 28 ) only causes the cannula shaft to lower into the skin when the grid ( 25 ) has been actuated by the electromagnet ( 21 ), which is fed via the capacitor ( 22 ), this is done via the magnetic tappet ( 27 ) about a Bowden cable, not shown. The latter leads a conical pin into the hole in the plate of the locking lamella which engages in the notch in the axis of the sliding pin ( 24 ) and which releases the movement of the sliding pin with a ventilation channel. The electromagnet transmits its stroke indirectly via a switching pin, the transverse pin of which performs an angular rotation around the axis after each stroke (a mechanism similar to that shown in FIGS . 26 and 84 I in WO 86/01728), so that also the opening of the re-venting valve ( 23 ) can be effected via the same lifting magnet ( 21 ), the blocking grid for the backward movement of the reflex photometer being triggered away from the suction cup while the cannula is withdrawn from the skin. When the re-venting valve ( 23 ) is opened, an air flow passes over the measuring zone in the cannula body and cleans it of blood components. The reflex photometric measurement takes place via the light guide cable ( 29 ), which is connected to the reflex photometer ( 18 ) (not shown). The mechanism of the cannula change by horizontally shifting the chain of cannulas ( 30 , Fig. 7), which is expediently closed, is not shown. Using the push pin ( 24 ), the cannula can be pulled back into the cannula sleeve ( 30 ) after use and can be stripped off there. After the chain has been transported further, an unused cannula comes to rest over the central bore in the suction bell and hermetically seals this central bore after lowering. The innovation in the process of changing the cannula results from the expediency of keeping the sensor cannula with the new properties according to the invention also accessible at the end facing away from the shaft for manipulations, where the shaft of the subsequent cannula is stored in the "stacking cannula" from WO 86/01728 .

Fig. 7 zeigt im Maßstab 2 : 1 zwei der in Kette angeordneten Kanülen, die linke davon im Längsschnitt. Der Kanülenkörper mit Schaft und hier schräg ver­ laufendem Druckausgleichskanal (12) liegt innerhalb der Kanülenhülse (30), welche oben von einer dehnelastischen Membran (31) und unten von einem Haftdeckel (32) steril verschlossen wird. Diese sterile Lagerung bis unmittelbar vor dem Gebrauch ist ein wesentlicher Vorteil der neuen Ausgestal­ tung der Erfindung, ohne welche eine derartige Sen­ sorkanüle nicht allgemein eingesetzt werden kann. Die Vertikalbewegung der Kanüle mittels des Schiebe­ stiftes (24) und dessen Wiederbelüftungskanal im Zen­ trum in Schlauchverbindung mit dem Wiederbelüftungs­ ventil (23) wurden zu Fig. 6 bereits beschrieben. Fig. 8 zeigt in einem teilweisen Längsschnitt im Maßstab 3 : 1 einen Trägerkörper mit Sensorborste bzw. (wenn man sich die Borste durchbohrt vorstellt) einen Kanülenkörper mit Schaft, wobei Borste oder Schaft von einem Mantelring (34) umgeben sind, wel­ cher die Eigenschaften eines passiven elektrischen Sensors aufweist, wie er schon in WO 86/01728 beschrie­ ben wurde. Fig. 7 shows on a scale of 2: 1 two of the cannulas arranged in chain, the left one of them in longitudinal section. The cannula body with shaft and here obliquely running pressure equalization channel ( 12 ) lies within the cannula sleeve ( 30 ), which is sterile closed at the top by an elastic membrane ( 31 ) and below by an adhesive cover ( 32 ). This sterile storage until immediately before use is a significant advantage of the new embodiment of the invention, without which such a sensor cannula cannot be used in general. The vertical movement of the cannula by means of the sliding pin ( 24 ) and its re-ventilation channel in the center in hose connection with the re-ventilation valve ( 23 ) have already been described in relation to FIG. 6. Fig. 8 shows in a partial longitudinal section on a scale of 3: 1 a support body with sensor bristle or (if one imagines the bristle being pierced) a cannula body with a shaft, the bristle or shaft being surrounded by a jacket ring ( 34 ), which enhances the properties has a passive electrical sensor, as has already been described in WO 86/01728 ben.

Fig. 9 zeigt in natürlicher Größe einen schemati­ schen Längsschnitt durch eine Hautglocke (strich­ punktierte Kurve) innerhalb einer Saugglocke (14). Durch Höhenbegrenzung der Bewegung der Hautglocke in der Saugglocke (durch deren Gestaltung) ist der (gestrichelt dargestellte) Meßstrahl zwischen Licht­ quelle (7) und Detektor (8) festgelegt. Eine Meßserie wird bei Erreichen der Lichtschranke durch die Haut­ kuppe durch Extinktionsanstieg der Messung ausge­ löst (I). Die Meßserie endet mit der dargestellten Messung (II). Die Extinktionswerte der Messung II werden - sofern keine zu starke Abweichung von früheren Messungen (II), die gespeichert wurden, eintritt - den Meßwertvergleichen zugrunde gelegt. Erfolgt zwi­ schen den Messungen (I) und (II) ein unverhältnismä­ ßiger Extinktionsanstieg (ein leichter Kurvengipfel wird bei tangentialem Hautanschnitt erzeugt), so wird die Saugglocke ohne Absenkung der Kanüle wiederbe­ lüftet. Pigmentgeschwülste, Warzen und Grützbeutel auf und in der Haut beispielsweise bewirken einen solchen unverhältnismäßigen Extinktionsanstieg, aber auch Venenansammlungen unter der Haut. Damit ist der Sicherungsvorgang gegenüber unbeabsichtigter Venenpunktion - wichtig besonders für die Injektions­ behandlung und in der Europäischen Patentanmeldung No 85904428.1 bereits ausgeführt - mit in die Kon­ trolle von krankhaften Hautveränderungen an der Punktionsstelle eingeschlossen. Die Genauigkeit der Methode erhöht sich, wenn zwei Lichtschranken sich im Bereich der Punktionsstelle kreuzen, wobei die Vergleichsmeßstrecke (II) mit schwächerer Extinktion bei starken Meßwertunterschieden für den Vergleich mit herangezogen wird. (Es besteht nämlich die Wahrscheinlichkeit, daß die stärkere Exstinktion dann durch Hautveränderungen außerhalb der Punktionsstelle hervorgerufen wurde). Bei vererblichen Hautpigmentverschiebungen, wie star­ ker Sommersprossung und Viteligo (Weißfleckigkeit) kann das Verfahren allerdings versagen. Im Hin­ blick auf durch die Hautkontrolle verursachten "Fehl­ starts" dürfte der Einsatz mehrerer Heißluftkessel zur Vakuumspeicherung zweckmäßiger sein. Hohe Sicher­ heit gegen gesundheitliche Schädigungen durch Dia­ gnostik oder Therapie sind Grundziele dieser Er­ findung. Fig. 9 shows in natural size a schematic longitudinal section through a skin bell (dash-dotted curve) within a suction bell ( 14 ). By limiting the height of the movement of the skin bell in the suction bell (by its design) the (shown in dashed lines) measuring beam between the light source ( 7 ) and detector ( 8 ) is fixed. A series of measurements is triggered by reaching the top of the light barrier through an increase in the extinction of the measurement (I). The measurement series ends with the measurement shown (II). The extinction values of measurement II are used as the basis for the measured value comparisons, provided there is no significant deviation from previous measurements (II) that have been saved. If there is a disproportionate increase in extinction between measurements (I) and (II) (a slight curve peak is created with a tangential cut of the skin), the suction bell is ventilated again without lowering the cannula. Pigment tumors, warts and groats bags on and in the skin, for example, cause such a disproportionate increase in extinction, but also vein accumulations under the skin. Thus, the securing process against unintentional venipuncture - important especially for the injection treatment and already stated in the European patent application No 85904428.1 - is included in the control of pathological skin changes at the puncture site. The accuracy of the method increases if two light barriers intersect in the area of the puncture point, the comparison measuring section (II) with weaker extinction being used for the comparison with strong measured value differences. (There is a probability that the higher extinction was then caused by skin changes outside the puncture site). However, the procedure can fail in the case of hereditary skin pigment shifts, such as strong freckles and viteligo (white spots). With regard to "false starts" caused by skin control, the use of several hot air boilers for vacuum storage should be more appropriate. The basic objectives of this invention are a high level of security against damage to health through diagnosis or therapy.

Claims (21)

1. Meßeinrichtung oder Injektionseinrichtung mit Meßeinrichtung oder Vorrichtung zur Materialgewin­ nung für eine Meßvorrichtung für Stoffwechselzu­ stände im Blut mittels Punktion unter Anwendung von Unterdruck innerhalb einer Saugglocke, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzone außerhalb des Spitzenbereiches des Punktionsgerätes verlagert ist und wobei zusätzlich eine optische Meßeinrichtung für die Verhältnisse der Hauttransparenz an der Punktionsstelle vorhan­ den sein kann, um eine Punktion krankhaft verän­ derter Hautpartien unwahrscheinlicher zu machen.1. Measuring device or injection device with measuring device or device for material extraction for a measuring device for metabolic conditions in the blood by means of puncture using negative pressure within a suction cup, characterized in that the measuring zone is shifted outside the tip area of the puncturing device and in addition an optical measuring device for the conditions of skin transparency at the puncture site can be present to make a puncture of diseased skin areas less likely. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung von elektrischen Stromverände­ rungen unter dem Einfluß von Stoffwechselprodukten um einen Schaft wenigstens eine Hüllschicht mit geeigneten Chemikalien vorhanden ist, welche den Spitzenbereich des Schaftes nicht zu umschließen braucht (Fig. 8). 2. Device according to claim 1, characterized in that for measuring electrical current changes under the influence of metabolic products around a shaft there is at least one coating layer with suitable chemicals which does not have to enclose the tip region of the shaft ( Fig. 8). 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung von elektrischen Stromveränderungen Hüllschichten mit geeigneten Chemikalien in Fortsetzung eines Schaftes angeordnet sind (Fig. 1, 2).3. Device according to claim 1, characterized in that for measuring electrical current changes, cladding layers with suitable chemicals are arranged in continuation of a shaft ( Fig. 1, 2). 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sammelraum für Blutbestandteile außerhalb des Schaftes vorhanden ist, in welchen die Blutbestandteile während des Hautkontaktes des Schaftes unter Wanderung verbracht werden (Fig. 1, 2, 3, 4, 5).4. Device according to claim 1, characterized in that at least one collecting space for blood components is present outside the shaft, in which the blood components are moved during the skin contact of the shaft with migration ( Fig. 1, 2, 3, 4, 5). 5. Einrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beförderung der Wanderung der Blutbestand­ teile wenigstens ein kapilläres Leitelement in Fortsetzung des Schaftes vorhanden ist (Fig. 1-7).5. Device according to claim 1 and 4, characterized in that at least one capillary guide element in continuation of the shaft is present for the transport of the migration of the blood stock ( Fig. 1-7). 6. Einrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß derartige kapilläre Leitelemente teilweise innerhalb eines Kanülenschaftes liegen (Fig. 2, 3, 5).6. Device according to claim 1 and 5, characterized in that such capillary guide elements are partially within a cannula shaft ( Fig. 2, 3, 5). 7. Einrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß derartige kapilläre Leitelemente beweglich angeordnet sind (Fig. 2, 5).7. Device according to claim 1 and 6, characterized in that such capillary guide elements are movably arranged ( Fig. 2, 5). 8. Einrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß solche kapillären Leitelemente an einen Schaft anschließen (Fig. 1, 4).8. Device according to claim 1 and 5, characterized in that such capillary guide elements connect to a shaft ( Fig. 1, 4). 9. Einrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß solche kapillären Leitelemente in einer Art Nische einer Schaftbasis enden (Fig. 4). 9. Device according to claim 1 and 5, characterized in that such capillary guide elements end in a kind of niche of a shaft base ( Fig. 4). 10. Einrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kanülenschaftbasis wenigstens einen Schlitz aufweist (Fig. 3).10. Device according to claim 1 and 4, characterized in that a cannula shaft base has at least one slot ( Fig. 3). 11. Einrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Kanülenkörpers eine festste­ hende Meßzone ausgebildet ist (Fig. 2, 4, 6, 7).11. The device according to claim 1 and 4, characterized in that a fixed measuring zone is formed within a cannula body ( Fig. 2, 4, 6, 7). 12. Einrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanülenkörper in Fortsetzung des Schaftes eine Bohrung aufweist (Fig. 2, 7).12. The device according to claim 1 and 4, characterized in that a cannula body has a bore in continuation of the shaft ( Fig. 2, 7). 13. Einrichtung nach Anspruch 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß in diese Bohrung eine Art Stift eingeführt wird, um die Kanüle aus einer sie umgebenden Hülse in Richtung Saugglocke zu verschieben (Fig. 7).13. The device according to claim 1 and 12, characterized in that a type of pin is inserted into this bore to move the cannula from a surrounding sleeve in the direction of the suction cup ( Fig. 7). 14. Einrichtung nach Anspruch 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse vor Gebrauch beidseits luftdicht verschlossen ist.14. Device according to claim 1 and 13, characterized, that the sleeve is airtight on both sides before use is closed. 15. Einrichtung nach Anspruch 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Hülsen nebeneinander als Kette verbun­ den sind.15. Device according to claim 1 and 14, characterized, that several sleeves connected together as a chain that are. 16. Einrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß am schaftabseitigen Ende sich ein Druck­ ausgleichskanal befindet, um den Bluttransport zu fördern (Fig. 4, 5, 7). 16. The device according to claim 1 and 4, characterized in that there is a pressure compensation channel at the end of the shaft to promote the blood transport ( Fig. 4, 5, 7). 17. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wiederbelüftungskanal der Saugglocke der Meßzone vorgelagert ist, so daß dieselbe von Blutbestandteilen durch den Luftstrom gereinigt wird (Fig. 7).17. The device according to claim 1, characterized in that the re-ventilation channel of the suction bell is upstream of the measuring zone, so that the same is cleaned of blood components by the air flow ( Fig. 7). 18. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Schaftträgers oder Kanülenkörpers von der Kreisform abweicht (Fig. 1, 4).18. Device according to claim 1, characterized in that the cross section of the shaft support or cannula body deviates from the circular shape ( Fig. 1, 4). 19. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Sammelraum oder an kapilläre Leit­ elemente gebundenen Blutbestandteile aus dem Schaftträger oder Kanülenkörper entfernt und einer Messung außerhalb zugeführt werden.19. Device according to claim 1, characterized, that the in a collection room or at capillary control elements bound blood components from the Shaft holder or cannula body removed and be taken to a measurement outside. 20. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Hautkuppendurchstrahlung deren Transparenz an der Punktionsstelle mit der Hauttransparenz anderer Hautstellen verglichen wird, um die Punktion krankhafter Hautpartien unwahrscheinlicher zu machen (Fig. 9).20. Device according to claim 1, characterized in that the transparency of the skin at the puncture point is compared with the skin transparency of other skin areas in order to make the puncture of diseased areas of skin less likely ( Fig. 9). 21. Einrichtung nach Anspruch 1 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Überschreitung vorgespeicherter Schwellen­ werte der Meßextinktion, welche im Zwischenraum zwischen dem Hautkuppengipfel und einer durch Be­ grenzung des Hautkuppenanstieges festgelegten Meßstrecke im Vergleich zu dieser erhoben werden, die Sperrung der Punktion zur Folge hat.21. Device according to claim 1 and 20, characterized, that exceeding pre-stored thresholds values of the measurement absorbance, which in the space between the top of the skin and one by Be limit the increase in skin dome Measuring distance compared to this, the puncture is blocked.
DE19873708031 1986-03-20 1987-03-10 Measurement device or induction device with measurement device, or device for material recovery for a measurement device for metabolic states in the blood by puncturing under reduced pressure in a suction cup with displacement of the measurement zone outside the tip region of the puncturing device Withdrawn DE3708031A1 (en)

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