JPH08254513A - 導電率利用容器成分同定装置 - Google Patents
導電率利用容器成分同定装置Info
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- JPH08254513A JPH08254513A JP7342931A JP34293195A JPH08254513A JP H08254513 A JPH08254513 A JP H08254513A JP 7342931 A JP7342931 A JP 7342931A JP 34293195 A JP34293195 A JP 34293195A JP H08254513 A JPH08254513 A JP H08254513A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/023—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance where the material is placed in the field of a coil
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １対の電極を利用して非電導性容器内で液体
と協働する成分を同定する装置を提供する。 【解決手段】 容器は、第１電極が容器の外面に隣接し
かつ少なくとも１つの第２電極が第１電極からの間隔を
置いて容器の外面に隣接し容器の特定な寸法に沿って配
置されるように、その特定な寸法に沿って伸張する。生
じた出力信号が第１電極によって液体の中に結合され
る。出力信号は液体成分を通過した後で第２電極に結び
付けられる。出力波形は容器中で成分を同定識別するた
めに液体の電気特性を決定するために分析される。
と協働する成分を同定する装置を提供する。 【解決手段】 容器は、第１電極が容器の外面に隣接し
かつ少なくとも１つの第２電極が第１電極からの間隔を
置いて容器の外面に隣接し容器の特定な寸法に沿って配
置されるように、その特定な寸法に沿って伸張する。生
じた出力信号が第１電極によって液体の中に結合され
る。出力信号は液体成分を通過した後で第２電極に結び
付けられる。出力波形は容器中で成分を同定識別するた
めに液体の電気特性を決定するために分析される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、容器の中で液体と
協働する成分を非侵入的に同定する新規かつ有用な装置
に関する。
協働する成分を非侵入的に同定する新規かつ有用な装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】化学的実在は容器及び導管によってしば
しば保存され、液体媒体で送られる。例えば、腸栄養、
腸管外栄養、その他の栄養のような医学溶液は材料の純
粋な源から導かれた別の管体によって供給された静脈の
袋で調合され、あるいは混ぜられる。特に、７０％ブド
ウ糖注射液アメリカ合衆国薬局方(70% dextrose inject
ion U.S.P)、１０％トラバソル（アミノ酸注射液)（10%
Travasol （amino acidinjection))、イントラリピド
２０％I.V. 脂質乳濁液(Intralipid 20% I.V. Lipid em
ulsion)、殺菌水、カリウム塩化物などはこの方法で結
合される。管体中にある特定な成分の電気特性を使って
容器中にある又は通過する液体と協働する成分の同一性
を決定するために多くのシステムが提案されている。例
えば、このようなシステムは、特定な探索機又はプロー
ブ電極が容器又は管体の中で液体と接触するという点
で、一般に侵入的である。この型の侵入的な測定は患者
に静脈内に処方される薬液体のようなある特定分野で好
ましくない。
しば保存され、液体媒体で送られる。例えば、腸栄養、
腸管外栄養、その他の栄養のような医学溶液は材料の純
粋な源から導かれた別の管体によって供給された静脈の
袋で調合され、あるいは混ぜられる。特に、７０％ブド
ウ糖注射液アメリカ合衆国薬局方(70% dextrose inject
ion U.S.P)、１０％トラバソル（アミノ酸注射液)（10%
Travasol （amino acidinjection))、イントラリピド
２０％I.V. 脂質乳濁液(Intralipid 20% I.V. Lipid em
ulsion)、殺菌水、カリウム塩化物などはこの方法で結
合される。管体中にある特定な成分の電気特性を使って
容器中にある又は通過する液体と協働する成分の同一性
を決定するために多くのシステムが提案されている。例
えば、このようなシステムは、特定な探索機又はプロー
ブ電極が容器又は管体の中で液体と接触するという点
で、一般に侵入的である。この型の侵入的な測定は患者
に静脈内に処方される薬液体のようなある特定分野で好
ましくない。
【０００３】例えば、アメリカ合衆国特許第３,７７４,
２３８号は、材料の誘電体の特性を決定するために３つ
のコンデンサーを利用してパイプライン材料の侵入的な
測定方法を開示する。アメリカ合衆国特許第４,０７４,
１８４号は、蒸気液体相比率を決定するために管体で非
伝導性液体の侵入的な静電容量測定方法を開示する。
２３８号は、材料の誘電体の特性を決定するために３つ
のコンデンサーを利用してパイプライン材料の侵入的な
測定方法を開示する。アメリカ合衆国特許第４,０７４,
１８４号は、蒸気液体相比率を決定するために管体で非
伝導性液体の侵入的な静電容量測定方法を開示する。
【０００４】アメリカ合衆国特許第４,２２７,１５１号
は、容器内で液体の電気導電率を決定する使用のために
侵入的な測定細胞を示している。アメリカ合衆国特許第
４,９２４,７０２号は、容器の液体レベルを決定する侵
入的な静電容量センサーを開示する。アメリカ合衆国特
許第４,９２８,０６５号は、非水溶性低導電率懸濁液の
特性を決定するために電極から電界を供給する侵入的な
測定装置を示す。
は、容器内で液体の電気導電率を決定する使用のために
侵入的な測定細胞を示している。アメリカ合衆国特許第
４,９２４,７０２号は、容器の液体レベルを決定する侵
入的な静電容量センサーを開示する。アメリカ合衆国特
許第４,９２８,０６５号は、非水溶性低導電率懸濁液の
特性を決定するために電極から電界を供給する侵入的な
測定装置を示す。
【０００５】アメリカ合衆国特許第４,９３５,２０７号
は、液体容器で検体イオンを検出する侵入的な容量性セ
ンサーを採用している。アメリカ合衆国特許第５,０６
８,６１７号は、容器の中で複合液体の混合比率を測る
侵入的な容量性装置を教示している。アメリカ合衆国特
許第５,２０８,５４４号は、導管で流れている高温度溶
融重合体合成物について誘電体測定をなす侵入的センサ
ーを開示する。
は、液体容器で検体イオンを検出する侵入的な容量性セ
ンサーを採用している。アメリカ合衆国特許第５,０６
８,６１７号は、容器の中で複合液体の混合比率を測る
侵入的な容量性装置を教示している。アメリカ合衆国特
許第５,２０８,５４４号は、導管で流れている高温度溶
融重合体合成物について誘電体測定をなす侵入的センサ
ーを開示する。
【０００６】アメリカ合衆国特許第５,２５５,６５６号
は、容量性素子の使用によって燃料管内のメタノールガ
ソリン混合を侵略的に測る電子センサーを描いている。
アメリカ合衆国特許第５,２６６,８９９号は、誘導非接
触によって塩性溶液の導電率を測る侵入的塩分析器を開
示する。アメリカ合衆国特許第５,２９６,８４３号は、
容器の中で蒸気液体比率を決定するために、容器を通し
て検出器へ透過させる光ビームを生み出す侵入的探知器
を採用している流動的又は蒸気診断装置を示している。
は、容量性素子の使用によって燃料管内のメタノールガ
ソリン混合を侵略的に測る電子センサーを描いている。
アメリカ合衆国特許第５,２６６,８９９号は、誘導非接
触によって塩性溶液の導電率を測る侵入的塩分析器を開
示する。アメリカ合衆国特許第５,２９６,８４３号は、
容器の中で蒸気液体比率を決定するために、容器を通し
て検出器へ透過させる光ビームを生み出す侵入的探知器
を採用している流動的又は蒸気診断装置を示している。
【０００７】導管又は容器内の液体特性を非侵入的に決
定するシステムがいくつか提案されている。例えば、ア
メリカ合衆国特許第５,２３９,８６０号は、ガソリンア
ルコール混合による相互作用の後に、管体を通して送ら
れ検出される光ビームを利用する。周波数伝達特性は管
体の中でその時の実際のアルコールガソリン混合を決定
する。
定するシステムがいくつか提案されている。例えば、ア
メリカ合衆国特許第５,２３９,８６０号は、ガソリンア
ルコール混合による相互作用の後に、管体を通して送ら
れ検出される光ビームを利用する。周波数伝達特性は管
体の中でその時の実際のアルコールガソリン混合を決定
する。
【０００８】アメリカ合衆国特許第５,２６０,６６５号
は、共振空洞を通して液体線の中で泡の存在を決定する
ために、その中に１対のプローブが配置された非侵入的
共振セルを利用する。その中の液体の電気導電率特性を
使って容器の中で液体と協働する成分を非侵入的に同定
できる能力がある装置は、医学の分野で顕著な前進であ
るであろう。
は、共振空洞を通して液体線の中で泡の存在を決定する
ために、その中に１対のプローブが配置された非侵入的
共振セルを利用する。その中の液体の電気導電率特性を
使って容器の中で液体と協働する成分を非侵入的に同定
できる能力がある装置は、医学の分野で顕著な前進であ
るであろう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】発明の目的は、供給さ
れた容器内で成分を非侵入的に同定する新規かつ有用な
装置及び方法を提供することにある。
れた容器内で成分を非侵入的に同定する新規かつ有用な
装置及び方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の装置及び方法
は、電気的に伝導性でない管体のような容器内で液体と
協働する成分を同定することにおいて特に有用である。
装置は容器の外面に隣接して置かれかつ容器の寸法に沿
ってお互いから間隔を置かれた位置に配置された少なく
とも１対の電極を含んでいる。細長い流れ導管の場合、
このような寸法はこのような細長い導管の長さであるで
あろう。第１の電極は入力された波形を生み出す信号手
段に連結する。容器の寸法に沿って間隔を置かれた第２
の電極は、容器内での液体と協働する成分との相互作用
の後に、電気信号を外部結合する受信又は獲得用の電極
として働く。ある特定の場合、各々が第１又は信号伝搬
電極から大きい、そしてより大きい距離において置かれ
て、容器内での液体と協働する成分との相互作用の後
に、波形を確かめるために、多数の受信電極は、容器に
沿って採用されことができる。本質的には、伝搬及び受
信電極は、誘電体の容器壁と容器内の液体とで容量性抵
抗性回路を形成する。生じた信号は、コンダクタンス、
分極率及び誘電体の定数を含めた容器中での液体の電気
特性によって変化を受ける。セル又は管体に介入するコ
ンダクタンスは、流動容器に沿って伝搬電極から間隔を
置いた受信電極における結果としての信号で見いだされ
る。ここに「コンダクタンス」が「電気のコンダクタン
ス」を意味するために使われる。もちろん、受信電極に
よって獲得された結果として生じている信号も特定のセ
ル形状、即ち、セル及び電極寸法の関数であるセル定数
に依存している。さらに、液体の極性又はイオン性の種
は、非極性化合物から極性の区別を許す信号変化に導く
ことができる電荷密度を含み、時間電圧プロットの上に
異なった信号曲線で自ら明らかにする。
は、電気的に伝導性でない管体のような容器内で液体と
協働する成分を同定することにおいて特に有用である。
装置は容器の外面に隣接して置かれかつ容器の寸法に沿
ってお互いから間隔を置かれた位置に配置された少なく
とも１対の電極を含んでいる。細長い流れ導管の場合、
このような寸法はこのような細長い導管の長さであるで
あろう。第１の電極は入力された波形を生み出す信号手
段に連結する。容器の寸法に沿って間隔を置かれた第２
の電極は、容器内での液体と協働する成分との相互作用
の後に、電気信号を外部結合する受信又は獲得用の電極
として働く。ある特定の場合、各々が第１又は信号伝搬
電極から大きい、そしてより大きい距離において置かれ
て、容器内での液体と協働する成分との相互作用の後
に、波形を確かめるために、多数の受信電極は、容器に
沿って採用されことができる。本質的には、伝搬及び受
信電極は、誘電体の容器壁と容器内の液体とで容量性抵
抗性回路を形成する。生じた信号は、コンダクタンス、
分極率及び誘電体の定数を含めた容器中での液体の電気
特性によって変化を受ける。セル又は管体に介入するコ
ンダクタンスは、流動容器に沿って伝搬電極から間隔を
置いた受信電極における結果としての信号で見いだされ
る。ここに「コンダクタンス」が「電気のコンダクタン
ス」を意味するために使われる。もちろん、受信電極に
よって獲得された結果として生じている信号も特定のセ
ル形状、即ち、セル及び電極寸法の関数であるセル定数
に依存している。さらに、液体の極性又はイオン性の種
は、非極性化合物から極性の区別を許す信号変化に導く
ことができる電荷密度を含み、時間電圧プロットの上に
異なった信号曲線で自ら明らかにする。
【００１１】信号手段は、さらに伝搬電極を駆動するた
めに採用されている電気波形発生器としても記載されて
いる。分析手段も、容器中成分での入力波形の相互作用
の後に受信電極から出力波形を受信するために使われ
る。かかる分析手段も時間を合わせる手段（タイミング
手段）の使用によって入力及び出力波形を同期させ、タ
イミング手段は波形発生器に受信電極で受信した信号を
同期させるものである。かかるタイミング手段は分析手
段を作動するために採用されている。分析手段は、電圧
量に変換され得るデータであって、容器内の特定な液体
を示すか又は容器内の特定な液体の時間電圧曲線を構成
するデータを獲得する。従って、最高点電圧又は時間電
圧曲線は、容器の中で確かに液体を識別して、そして数
量化する。
めに採用されている電気波形発生器としても記載されて
いる。分析手段も、容器中成分での入力波形の相互作用
の後に受信電極から出力波形を受信するために使われ
る。かかる分析手段も時間を合わせる手段（タイミング
手段）の使用によって入力及び出力波形を同期させ、タ
イミング手段は波形発生器に受信電極で受信した信号を
同期させるものである。かかるタイミング手段は分析手
段を作動するために採用されている。分析手段は、電圧
量に変換され得るデータであって、容器内の特定な液体
を示すか又は容器内の特定な液体の時間電圧曲線を構成
するデータを獲得する。従って、最高点電圧又は時間電
圧曲線は、容器の中で確かに液体を識別して、そして数
量化する。
【００１２】入力波形を発生させる信号手段は、ステッ
プ関数、即ち、矩形波として知られている励起電圧型と
することができる。それで、ステップ関数の使用は、電
圧の時間関数と特性づけられている容器中での液体の特
性へ容易に変換する。さらに、受信電極によって獲得さ
れた応答電圧が励起、ピーク、減衰時間中に増加するの
で、種々の化合物がこの基礎の上に見分けられることが
できる。例えば、異なった水溶液が励起の後に異なった
時に最高点電圧に届いて、そして異なった減衰特性を有
することが観察された。
プ関数、即ち、矩形波として知られている励起電圧型と
することができる。それで、ステップ関数の使用は、電
圧の時間関数と特性づけられている容器中での液体の特
性へ容易に変換する。さらに、受信電極によって獲得さ
れた応答電圧が励起、ピーク、減衰時間中に増加するの
で、種々の化合物がこの基礎の上に見分けられることが
できる。例えば、異なった水溶液が励起の後に異なった
時に最高点電圧に届いて、そして異なった減衰特性を有
することが観察された。
【００１３】また、伝搬電極から所定の距離への受信電
極又は獲得電極の分離は応答波形を発生させ、これはさ
らに容器中の液体媒体中成分の同定についてで断定的で
ある。種々の電極分離で獲得された最大のピークの信号
は、かかる容器中の種々の成分についてを見分けること
を容易にする。さらに、この構成は、低い導電率の溶液
内の場合より大きい距離にわたって伝搬信号が探知可能
である高い導電率溶液で、好都合である。
極又は獲得電極の分離は応答波形を発生させ、これはさ
らに容器中の液体媒体中成分の同定についてで断定的で
ある。種々の電極分離で獲得された最大のピークの信号
は、かかる容器中の種々の成分についてを見分けること
を容易にする。さらに、この構成は、低い導電率の溶液
内の場合より大きい距離にわたって伝搬信号が探知可能
である高い導電率溶液で、好都合である。
【００１４】誘電体の容器内で液体と協働する成分を同
定する新規かつ有用な装置及び方法が記述されること
は、明白である。本発明の目的は、容器中で成分が流れ
ている間に操作できる、誘電体の容器内で液体と協働す
る成分を同定する新規かつ有用な装置及び方法を提供す
ることである。
定する新規かつ有用な装置及び方法が記述されること
は、明白である。本発明の目的は、容器中で成分が流れ
ている間に操作できる、誘電体の容器内で液体と協働す
る成分を同定する新規かつ有用な装置及び方法を提供す
ることである。
【００１５】もう１つの本発明の目的は、使うことが簡
単で、そして正確である、誘電体の容器内で液体と協働
する成分を同定する新規かつ有用な装置を提供すること
である。もう１つの本発明の目的は、非侵入的で、そし
て腸管外、腸の成分のような医学溶液で容易に採用でき
る、誘電体の容器内で液体と協働する成分を同定する新
規かつ有用な装置を提供することである。
単で、そして正確である、誘電体の容器内で液体と協働
する成分を同定する新規かつ有用な装置を提供すること
である。もう１つの本発明の目的は、非侵入的で、そし
て腸管外、腸の成分のような医学溶液で容易に採用でき
る、誘電体の容器内で液体と協働する成分を同定する新
規かつ有用な装置を提供することである。
【００１６】本発明のそれ以上の目的は、誤って医学の
溶液を調合する危険を解消する、誘電体の容器内で液体
と協働する成分を同定する新規かつ有用な装置を提供す
ることである。さらにもう１つの本発明の目的は、静脈
容器の充填で有用であって、その中に電解液の最大内容
を決定するために採用され得る、誘電体の容器内で液体
と協働する成分を同定する新規かつ有用な装置を提供す
ることである。
溶液を調合する危険を解消する、誘電体の容器内で液体
と協働する成分を同定する新規かつ有用な装置を提供す
ることである。さらにもう１つの本発明の目的は、静脈
容器の充填で有用であって、その中に電解液の最大内容
を決定するために採用され得る、誘電体の容器内で液体
と協働する成分を同定する新規かつ有用な装置を提供す
ることである。
【００１７】発明は特に他の目的及び利点を有し、その
特定な特性及び特徴に関係する利点は、以下の記載か
ら、明白になるであろう。
特定な特性及び特徴に関係する利点は、以下の記載か
ら、明白になるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に本発明による実施例を図面
を参照しつつ説明する。発明は全体として参照符号１０
によって図画で示されて、図３で概略的に示される。装
置１０は管体、大樽、バットなどの誘電体の容器内で流
体成分を識別するために採用されている。特に、機構及
び本発明の方法は適切な医学溶液の組成物で採用されて
いる腸管外及び腸の成分の検出に特に適用できる。
を参照しつつ説明する。発明は全体として参照符号１０
によって図画で示されて、図３で概略的に示される。装
置１０は管体、大樽、バットなどの誘電体の容器内で流
体成分を識別するために採用されている。特に、機構及
び本発明の方法は適切な医学溶液の組成物で採用されて
いる腸管外及び腸の成分の検出に特に適用できる。
【００１９】図１に関して、従来技術の誘電体のセル１
２が示され、そしてセル１２の中で溶液１４の誘電体定
数を測るために通常採用されている。電極１６及び１８
はセル１２の外に通常置かれる。電極１６及び電極１８
が共振回路２１内でコンデンサーを形成する。回路２１
の共振周波数は、反対する電極１６及び１８の静電容量
に比例している。共振周波数は溶液１４の電気特性、す
なわち誘電体定数を決定するために使われる。理想的電
極１６及び１８は、高誘電体液体ための従来の侵入的測
定技術を示すべくセル１２の壁２４のすぐ内部に配置さ
れている。セル１２の特性は、固定駆動周波数でRC回路
に展開された平均電圧を測ることによって決定される。
セル１２が高導電率の溶液１４の誘電体定数を測ること
はできない。この欠点は溶液１４の導電率の支配のため
であると信じられている。図１に示されるように電極１
６及び１８はお互にセル１２にわたって反対側に単に置
かれ、距離d1だけ離れた平行平板コンデンサーを形成す
る。
２が示され、そしてセル１２の中で溶液１４の誘電体定
数を測るために通常採用されている。電極１６及び１８
はセル１２の外に通常置かれる。電極１６及び電極１８
が共振回路２１内でコンデンサーを形成する。回路２１
の共振周波数は、反対する電極１６及び１８の静電容量
に比例している。共振周波数は溶液１４の電気特性、す
なわち誘電体定数を決定するために使われる。理想的電
極１６及び１８は、高誘電体液体ための従来の侵入的測
定技術を示すべくセル１２の壁２４のすぐ内部に配置さ
れている。セル１２の特性は、固定駆動周波数でRC回路
に展開された平均電圧を測ることによって決定される。
セル１２が高導電率の溶液１４の誘電体定数を測ること
はできない。この欠点は溶液１４の導電率の支配のため
であると信じられている。図１に示されるように電極１
６及び１８はお互にセル１２にわたって反対側に単に置
かれ、距離d1だけ離れた平行平板コンデンサーを形成す
る。
【００２０】図２は本発明の装置１０を示している理論
的機械的電子的概略図である。電極Elは波形発生器３２
から受信した波形（Ｖ＋）を伝搬する。用語「電極」は
電子を発し、集めるか、又はその動きを制御するその要
素又は素子としての最も広い意味でここに採用されてい
る。電極ENは、図２で概略的に示した誘電体の容器２６
の外壁２５上の１以上の電極を表す。電極El、Enは、誘
電体の容器２６中で感じられている材料又は液体２８の
中へ又はそれから、誘電体の容器２６の壁２５を通して
の波形（Ｖ＋）を結合し（主に電界によって）又は誘導
（主に磁界によって）する。
的機械的電子的概略図である。電極Elは波形発生器３２
から受信した波形（Ｖ＋）を伝搬する。用語「電極」は
電子を発し、集めるか、又はその動きを制御するその要
素又は素子としての最も広い意味でここに採用されてい
る。電極ENは、図２で概略的に示した誘電体の容器２６
の外壁２５上の１以上の電極を表す。電極El、Enは、誘
電体の容器２６中で感じられている材料又は液体２８の
中へ又はそれから、誘電体の容器２６の壁２５を通して
の波形（Ｖ＋）を結合し（主に電界によって）又は誘導
（主に磁界によって）する。
【００２１】図１のセル１２の横切って又はお互いから
の正反対よりむしろ、容器２６の外壁２５に沿って（距
離d1）、受信電極Enのどれも置くことによって、容量性
効果が最小にされる。受信電極Enは非侵入的に配置さ
れ、誘電体の容器２６の外壁２５に対して横たわるか、
又は誘電体の容器２６の壁２５の中で埋め込まれる。そ
れと対照的に、図１の誘電体のセル１２においては、容
量性の効果は最大にされる。本発明の装置１０では、多
数の電極Enは、誘電体の容器２６の外壁２５に沿って測
られた種々の距離において採用されている。加えるに、
主要なコンデンサーの容量は、図２で概略的に示すよう
に外部セル壁２５をわたりそれぞれの電極El、Enから溶
液への電界に関連づけられる。内部の壁３０の間のサン
プル液体２８の電荷集中は、誘電体の容器２６の内部壁
３０に沿った（＋）及び（−）シンボルによって示され
る。サンプルの抵抗は”Ｒ”によって示される。また、
介入するサンプル２８のコンダクタンスは、公式:ｌ／
Ｒで示される。
の正反対よりむしろ、容器２６の外壁２５に沿って（距
離d1）、受信電極Enのどれも置くことによって、容量性
効果が最小にされる。受信電極Enは非侵入的に配置さ
れ、誘電体の容器２６の外壁２５に対して横たわるか、
又は誘電体の容器２６の壁２５の中で埋め込まれる。そ
れと対照的に、図１の誘電体のセル１２においては、容
量性の効果は最大にされる。本発明の装置１０では、多
数の電極Enは、誘電体の容器２６の外壁２５に沿って測
られた種々の距離において採用されている。加えるに、
主要なコンデンサーの容量は、図２で概略的に示すよう
に外部セル壁２５をわたりそれぞれの電極El、Enから溶
液への電界に関連づけられる。内部の壁３０の間のサン
プル液体２８の電荷集中は、誘電体の容器２６の内部壁
３０に沿った（＋）及び（−）シンボルによって示され
る。サンプルの抵抗は”Ｒ”によって示される。また、
介入するサンプル２８のコンダクタンスは、公式:ｌ／
Ｒで示される。
【００２２】図２は、誘電体の壁部分３０間に流動サン
プル２８のコンダクタンス、分極率、イオン可動性、誘
電体定数及び他の電気特性によって修正された電気特性
で抵抗性の容量性の回路を表す。V（−）で示される電
極Enの上の結果の信号は、介入している液体のコンダク
タンス、分極率及び誘電体定数と同様、容器２６によっ
て形成された特定のセル形状、に依存していることに注
意すべきである。本質的には、図２は、容器２６の外面
壁２５の上で電極を使用することによって、異なった信
号曲線が時間電圧変化として得られることを表す。
プル２８のコンダクタンス、分極率、イオン可動性、誘
電体定数及び他の電気特性によって修正された電気特性
で抵抗性の容量性の回路を表す。V（−）で示される電
極Enの上の結果の信号は、介入している液体のコンダク
タンス、分極率及び誘電体定数と同様、容器２６によっ
て形成された特定のセル形状、に依存していることに注
意すべきである。本質的には、図２は、容器２６の外面
壁２５の上で電極を使用することによって、異なった信
号曲線が時間電圧変化として得られることを表す。
【００２３】図３に示す実用本位のブロック図のよう
に、装置lOは、シヌソイド、方形波、鋸歯形波などの変
形である周期的な信号を発生させる電気波形発生器３２
を含む。波形発生器３２は、波形信号をセル３４周りに
電極Elを伝搬するように通過させる。セル３４は管体、
樽などの容器の形式をとることができる。液体がセル３
４を通して流れ出ているか、又は静止させることができ
る。Elが単数形の形で示されるけれども、追加の伝搬電
極（図示せず）が採用され得、セル３４のセル定数を修
正するために追加の電気シールド又は波形の場整形を供
給する。収集、獲得又は受信電極E2及びE3は、図３でも
示される。受信しているかかる複数の受信電極が本発明
の装置１０に採用されていることに注意すべきである。
収集又は受信電極E2及びE3は、伝搬電極Elから間隔を置
かれて、そしてセル３４の寸法に沿って配置されてい
る。 セル３４が管体である場合、このような特定な寸
法はその管体の長さであるであろう、そしてそれは以下
に詳細に示されるであろう。
に、装置lOは、シヌソイド、方形波、鋸歯形波などの変
形である周期的な信号を発生させる電気波形発生器３２
を含む。波形発生器３２は、波形信号をセル３４周りに
電極Elを伝搬するように通過させる。セル３４は管体、
樽などの容器の形式をとることができる。液体がセル３
４を通して流れ出ているか、又は静止させることができ
る。Elが単数形の形で示されるけれども、追加の伝搬電
極（図示せず）が採用され得、セル３４のセル定数を修
正するために追加の電気シールド又は波形の場整形を供
給する。収集、獲得又は受信電極E2及びE3は、図３でも
示される。受信しているかかる複数の受信電極が本発明
の装置１０に採用されていることに注意すべきである。
収集又は受信電極E2及びE3は、伝搬電極Elから間隔を置
かれて、そしてセル３４の寸法に沿って配置されてい
る。 セル３４が管体である場合、このような特定な寸
法はその管体の長さであるであろう、そしてそれは以下
に詳細に示されるであろう。
【００２４】セル３４中の液体と協働する成分による修
正の後に、電極E2及びE3によって受信した出力波形（電
流（I）又は電圧（V））は第１及び第２の増幅手段３６
及び３８へ送られる。増幅手段３６及び３８の出力は、
電圧の信号の形式で分析手段４０へ送られる。タイミン
グ手段４２は波形発生器３２の出力と、増幅手段３６及
び３８から分析手段４０への入力と、を同期させる。タ
イミング手段４２は分析手段４０も作動する。タイミン
グ手段信号は図３において”ｔ”で示される。分析手段
４０は、タイミング信号を処理し、そして第１及び第２
の増幅手段３６及び３８は、伝搬電極E1及びE2又はE3間
に容量性のセル３４内の液体を表す。それで、セル内の
液体の電圧時間曲線が確かにプロットでき、流動サンプ
ル２８の特定な成分を識別して、そして数量化すること
ができる。このような同定は医学溶液で特に重要であ
る。
正の後に、電極E2及びE3によって受信した出力波形（電
流（I）又は電圧（V））は第１及び第２の増幅手段３６
及び３８へ送られる。増幅手段３６及び３８の出力は、
電圧の信号の形式で分析手段４０へ送られる。タイミン
グ手段４２は波形発生器３２の出力と、増幅手段３６及
び３８から分析手段４０への入力と、を同期させる。タ
イミング手段４２は分析手段４０も作動する。タイミン
グ手段信号は図３において”ｔ”で示される。分析手段
４０は、タイミング信号を処理し、そして第１及び第２
の増幅手段３６及び３８は、伝搬電極E1及びE2又はE3間
に容量性のセル３４内の液体を表す。それで、セル内の
液体の電圧時間曲線が確かにプロットでき、流動サンプ
ル２８の特定な成分を識別して、そして数量化すること
ができる。このような同定は医学溶液で特に重要であ
る。
【００２５】図４に示すように、液体が反対の方角で流
れ出ることができるけれども、誘電体の管体４４が、液
体を矢印方向４６及び４６に案内するよう採用されてい
ることが分かる。伝搬電極El、受信電極E2及びE3は管体
４４の外壁５０に隣接して示される。もちろん、他の受
信電極がこの点に関して電極E2及びE3に加え使われるこ
とができる。電極E1、E2及びE3はステンレススチールの
ような一般に金属の材料であって、そして図４に概略的
に示された電気導体５２の複数を含む。電極E1及びE2が
距離dlをおいて管体４４に沿ってお互いから離れている
ことは注意されるべきである。同じく、電極E1及びE3は
距離d2によって離されている。この分離の意義は以下に
詳細で論じられ、次の例で示される。
れ出ることができるけれども、誘電体の管体４４が、液
体を矢印方向４６及び４６に案内するよう採用されてい
ることが分かる。伝搬電極El、受信電極E2及びE3は管体
４４の外壁５０に隣接して示される。もちろん、他の受
信電極がこの点に関して電極E2及びE3に加え使われるこ
とができる。電極E1、E2及びE3はステンレススチールの
ような一般に金属の材料であって、そして図４に概略的
に示された電気導体５２の複数を含む。電極E1及びE2が
距離dlをおいて管体４４に沿ってお互いから離れている
ことは注意されるべきである。同じく、電極E1及びE3は
距離d2によって離されている。この分離の意義は以下に
詳細で論じられ、次の例で示される。
【００２６】波形発生器３２からの励起電圧の形式は、
好ましくは周期的な波であって、そして方形波のような
「ステップ」関数である。ステップ関数を源として利用
することによって、上記の如くセル３４中へ介入する流
体の特性が電圧時間関数として記載できることは見いだ
された。図５に示すように、この現象は、入力方形波５
４が図４の電極Elに送られた場合に、実証される。１０
％アミノ酸注射液、ブドウ糖及び水に対する応答信号
は、図５のグラフ５６に示される。グラフ５６で示され
た応答電圧が入力信号５４による励起中に速く増加する
が、ピーク及び減衰時間は図３のが容量性セル３４にあ
る特定な成分に頼っている時間にわたって変化する。例
えば、アミノ酸注射液、ブドウ糖及び水の値は時点
「a」及び「ｂ」において全く異なる。換言すれば、分
析手段検出エレクトロニクスは、特定な時点における時
間対応答電圧又は時間間隔上の平均応答電圧の振幅のよ
うに見える。いずれかの事例においても、セル３４に存
在している化合物は容易に識別可能である。さらに、図
５のグラフ５６において、アミノ酸注射液は、ブドウ糖
溶液の前に約（１００）ナノ秒で最大ピーク強度に達し
た。しかしながら、ブドウ糖が１０％アミノ酸注射液よ
りずっとより遅い信号増加及び減衰を示した。それで、
異なった応答信号結果は時点「a」及び「ｂ」において
達成される。およそ２００キロヘルツにおける方形波入
力５４が図５の成分（５-１０マイクロ秒の応答時間）
に応答して相違を特性づけるために十分なスピードを有
することが、見いだされた。換言すれば、（１０）ナノ
秒及び数マイクロ秒の間の入力信号上昇時間は、セル形
状に頼って、たいていの普通の腸管外の栄養、ほんのわ
ずか要素溶液及び種々の電解液での応答を見分けること
に十分である。加えるに、方形波入力５４のような容量
的に結合した周期的信号が長期のイオン移動、並びに電
極El、E2及びE3においてかその近くにおける濃度勾配を
最小になすことに有効である。それで、時間の上の応答
信号の不安定性又はドリフトが大いに最小にされる。波
形発生器３２によって生み出された他の周期的な波形が
図５で示された結果を強めるために採用されていると理
解されるべきである。例えば、ランプ波形及びランプ波
形の積分などが、この点に関して採用され得る。
好ましくは周期的な波であって、そして方形波のような
「ステップ」関数である。ステップ関数を源として利用
することによって、上記の如くセル３４中へ介入する流
体の特性が電圧時間関数として記載できることは見いだ
された。図５に示すように、この現象は、入力方形波５
４が図４の電極Elに送られた場合に、実証される。１０
％アミノ酸注射液、ブドウ糖及び水に対する応答信号
は、図５のグラフ５６に示される。グラフ５６で示され
た応答電圧が入力信号５４による励起中に速く増加する
が、ピーク及び減衰時間は図３のが容量性セル３４にあ
る特定な成分に頼っている時間にわたって変化する。例
えば、アミノ酸注射液、ブドウ糖及び水の値は時点
「a」及び「ｂ」において全く異なる。換言すれば、分
析手段検出エレクトロニクスは、特定な時点における時
間対応答電圧又は時間間隔上の平均応答電圧の振幅のよ
うに見える。いずれかの事例においても、セル３４に存
在している化合物は容易に識別可能である。さらに、図
５のグラフ５６において、アミノ酸注射液は、ブドウ糖
溶液の前に約（１００）ナノ秒で最大ピーク強度に達し
た。しかしながら、ブドウ糖が１０％アミノ酸注射液よ
りずっとより遅い信号増加及び減衰を示した。それで、
異なった応答信号結果は時点「a」及び「ｂ」において
達成される。およそ２００キロヘルツにおける方形波入
力５４が図５の成分（５-１０マイクロ秒の応答時間）
に応答して相違を特性づけるために十分なスピードを有
することが、見いだされた。換言すれば、（１０）ナノ
秒及び数マイクロ秒の間の入力信号上昇時間は、セル形
状に頼って、たいていの普通の腸管外の栄養、ほんのわ
ずか要素溶液及び種々の電解液での応答を見分けること
に十分である。加えるに、方形波入力５４のような容量
的に結合した周期的信号が長期のイオン移動、並びに電
極El、E2及びE3においてかその近くにおける濃度勾配を
最小になすことに有効である。それで、時間の上の応答
信号の不安定性又はドリフトが大いに最小にされる。波
形発生器３２によって生み出された他の周期的な波形が
図５で示された結果を強めるために採用されていると理
解されるべきである。例えば、ランプ波形及びランプ波
形の積分などが、この点に関して採用され得る。
【００２７】図６は本発明の装置１０を使った信号獲得
回路の電気概略図を表現する。ICタイマーU1は入力方形
波を発生する。C１、C2及びC3はノイズをバイパスする
電源供給フィルターとして働く。集積回路（IC）タイマ
ーU1が発振器６６として安定した操作のために配置され
る。R1、R2及びC4はU1のピン３の上にほぼ５０％デュー
ティサイクルの方形波を発生させるよう選ばれる。R3が
U1に追加電源駆動能力を提供する。分析すべき成分を含
むセル又は管体３４は、図４に示すように電極El、E2及
びE3によって囲まれる。信号伝搬電極Elは、セル３４に
見いだされた成分を通して波形を発振器６６から送る。
獲得電極E2及びE3は、出力信号をアンプU2及びU3に、そ
れぞれ送る。U2はトランスインピーダンスアンプ（電流
から電圧への）である。利得及び応答時間はR6及びC5に
よって決定される。これらの素子のためのRC定数は０.
４４マイクロ秒である。R4はU2入力に容量的につながれ
たE2のための高いインピーダンス接地バイアスである。
U2の出力はRS232連結によってオシロスコープ６８にそ
してそこからコンピューター７０まで送られる。コンピ
ューター７０はニューハンプシャー州(New Hampshire)
のセーラム（Salem）にある銀河系産業(Galactic Indus
tries)から得られた、８メガバイトのRAM搭載のアイビ
ーエムピーシー(IBM PC)／４８６DX2-６６とグラムス／
３８６(grams/386)、バージョン3.0lB、レベル１２のプ
ログラムとからなるシステムである。電極E3から出力を
受取るトランスインピーダンスアンプU3は、入力オシロ
スコープ６８によってU2に関して類似の機能を行う。R
5、C6及びR7はアンプU2に関してR4、C5及びR6素子に類
似している。
回路の電気概略図を表現する。ICタイマーU1は入力方形
波を発生する。C１、C2及びC3はノイズをバイパスする
電源供給フィルターとして働く。集積回路（IC）タイマ
ーU1が発振器６６として安定した操作のために配置され
る。R1、R2及びC4はU1のピン３の上にほぼ５０％デュー
ティサイクルの方形波を発生させるよう選ばれる。R3が
U1に追加電源駆動能力を提供する。分析すべき成分を含
むセル又は管体３４は、図４に示すように電極El、E2及
びE3によって囲まれる。信号伝搬電極Elは、セル３４に
見いだされた成分を通して波形を発振器６６から送る。
獲得電極E2及びE3は、出力信号をアンプU2及びU3に、そ
れぞれ送る。U2はトランスインピーダンスアンプ（電流
から電圧への）である。利得及び応答時間はR6及びC5に
よって決定される。これらの素子のためのRC定数は０.
４４マイクロ秒である。R4はU2入力に容量的につながれ
たE2のための高いインピーダンス接地バイアスである。
U2の出力はRS232連結によってオシロスコープ６８にそ
してそこからコンピューター７０まで送られる。コンピ
ューター７０はニューハンプシャー州(New Hampshire)
のセーラム（Salem）にある銀河系産業(Galactic Indus
tries)から得られた、８メガバイトのRAM搭載のアイビ
ーエムピーシー(IBM PC)／４８６DX2-６６とグラムス／
３８６(grams/386)、バージョン3.0lB、レベル１２のプ
ログラムとからなるシステムである。電極E3から出力を
受取るトランスインピーダンスアンプU3は、入力オシロ
スコープ６８によってU2に関して類似の機能を行う。R
5、C6及びR7はアンプU2に関してR4、C5及びR6素子に類
似している。
【００２８】次のリストは図６で採用された素子（Ite
m）及び指定,購入元（Designation source）を示す。
m）及び指定,購入元（Designation source）を示す。
【００２９】
【表１】 操作において、装置１０は、管体４４の外面表面５０に
隣接して第１の電極Elを置くことによって、誘電体の管
体４４のような容器の中で流れている又は静止している
成分の存在を決定する。さらに、電極E2及びE3は、管体
４４の外面表面５０に隣接して固定され、しかしお互い
離れ、管体４４に沿って電極Elから間隔を置いて配置さ
れる。かかる間隔は、管体４４の長さのような特定な寸
法に沿って起こる。例えば、電極El、E2及びE3は４ミリ
メートルOD管体に対して典型的に（１０-１３）ミリメ
ートル長であり、そして１０−１３ミリメートル間隔で
離れている。図６で示されるように、発振器３２、６６
によって波形が生み出されて、そして、図６の電気回路
を使って、伝搬電極Elへ供給される。管体４４中成分の
相互作用の後、電極E2及びE3は信号を獲得して、そして
これをオシロスコープ６８の形式の分析手段４０へ、さ
らにRS232通信によってパーソナルコンピューター７０
へ送る。オシロスコープ６８は単位時間当たり特有な出
力信号を示す。時間電圧ポイントはコンピューター７０
のRS232によって発振器６６にコンピューター７０によ
って尋ねられる。コンピューター７０でのソフトウェア
プログラムは、管体４４の中の成分の導電率等の特性を
決定する。図６のタイマーU1のようなタイミング手段４
２は、ある時間期間に沿って獲得された信号の特性につ
いてさらなる判別を引き起こすためのトリガ（同期）信
号として使用されるべき信号を発生させる。管体４４の
中の成分又は材料は、材料の電気特性によって修正され
るように、時間及び距離信号両方によって決定された特
性又は比較により容易に同定される。
隣接して第１の電極Elを置くことによって、誘電体の管
体４４のような容器の中で流れている又は静止している
成分の存在を決定する。さらに、電極E2及びE3は、管体
４４の外面表面５０に隣接して固定され、しかしお互い
離れ、管体４４に沿って電極Elから間隔を置いて配置さ
れる。かかる間隔は、管体４４の長さのような特定な寸
法に沿って起こる。例えば、電極El、E2及びE3は４ミリ
メートルOD管体に対して典型的に（１０-１３）ミリメ
ートル長であり、そして１０−１３ミリメートル間隔で
離れている。図６で示されるように、発振器３２、６６
によって波形が生み出されて、そして、図６の電気回路
を使って、伝搬電極Elへ供給される。管体４４中成分の
相互作用の後、電極E2及びE3は信号を獲得して、そして
これをオシロスコープ６８の形式の分析手段４０へ、さ
らにRS232通信によってパーソナルコンピューター７０
へ送る。オシロスコープ６８は単位時間当たり特有な出
力信号を示す。時間電圧ポイントはコンピューター７０
のRS232によって発振器６６にコンピューター７０によ
って尋ねられる。コンピューター７０でのソフトウェア
プログラムは、管体４４の中の成分の導電率等の特性を
決定する。図６のタイマーU1のようなタイミング手段４
２は、ある時間期間に沿って獲得された信号の特性につ
いてさらなる判別を引き起こすためのトリガ（同期）信
号として使用されるべき信号を発生させる。管体４４の
中の成分又は材料は、材料の電気特性によって修正され
るように、時間及び距離信号両方によって決定された特
性又は比較により容易に同定される。
【００３０】前述の如く本発明の実施例は本発明の完全
な開示を目的に詳細に述べられているが、本発明の精神
及び信条から離れることなく当業者が多数の変更をなす
ことができることは明白である。次の例は、具体例の目
的のために含まれるが、発明の範囲を制限するように意
図されない。実施例１−侵入的導電率測定 次の手順を使た侵入的な導電率測定は、通常調合させて
いる方法で利用可能な異なった腸管外の栄養を識別する
ために直接接触導電率測定が使われることができたかど
うか確かめるために行われた。マサチューセッツ州(Mas
sachusetts)ボストン(Boston)にあるオリオン(Orion In
c.)社によって生産された変形オリオンプローブ０１２
２１０を有するオリオンモデル１２６の導電率メータ
は、市販調合器を使う調合間に、導電率を測り、異なっ
た腸管外の栄養を同定するために採用された。使用され
たプローブは、正確な温度補償の熱電対と、０.６９／
センチメートルのセル定数でどんな分極化効果でも排除
するように設計された４黒鉛電極と、を有した。図７及
び８に示すように、プローブ５９が容器６１を形成する
ためにPVC管体５５を差し込むことによって変形され
た。PVC管体５７及び５８が容器６１の円筒状の空洞６
０の中で差し込まれた。分析される溶液は空洞又はチャ
ンバ６０を中に通りかつその中で保持され、同心オリオ
ンプローブ電極６４が流体に接触できるようになされ
た。この手順は容器６１の体積を減少させ、そして電極
６４に接触するチャンバ６０のナトリウム中でサンプル
混合時間を減らした。容器６１が０.９６４のセル定数
を有した。このような形状で、熱電対はテストされる液
体に接触しなかった。
な開示を目的に詳細に述べられているが、本発明の精神
及び信条から離れることなく当業者が多数の変更をなす
ことができることは明白である。次の例は、具体例の目
的のために含まれるが、発明の範囲を制限するように意
図されない。実施例１−侵入的導電率測定 次の手順を使た侵入的な導電率測定は、通常調合させて
いる方法で利用可能な異なった腸管外の栄養を識別する
ために直接接触導電率測定が使われることができたかど
うか確かめるために行われた。マサチューセッツ州(Mas
sachusetts)ボストン(Boston)にあるオリオン(Orion In
c.)社によって生産された変形オリオンプローブ０１２
２１０を有するオリオンモデル１２６の導電率メータ
は、市販調合器を使う調合間に、導電率を測り、異なっ
た腸管外の栄養を同定するために採用された。使用され
たプローブは、正確な温度補償の熱電対と、０.６９／
センチメートルのセル定数でどんな分極化効果でも排除
するように設計された４黒鉛電極と、を有した。図７及
び８に示すように、プローブ５９が容器６１を形成する
ためにPVC管体５５を差し込むことによって変形され
た。PVC管体５７及び５８が容器６１の円筒状の空洞６
０の中で差し込まれた。分析される溶液は空洞又はチャ
ンバ６０を中に通りかつその中で保持され、同心オリオ
ンプローブ電極６４が流体に接触できるようになされ
た。この手順は容器６１の体積を減少させ、そして電極
６４に接触するチャンバ６０のナトリウム中でサンプル
混合時間を減らした。容器６１が０.９６４のセル定数
を有した。このような形状で、熱電対はテストされる液
体に接触しなかった。
【００３１】表Ｉは、この例のデータが示される。USP
はアメリカ合衆国薬局方を示す。以下同じ。
はアメリカ合衆国薬局方を示す。以下同じ。
【００３２】
【表２】表Ｉ 項目 導電率、mS/cm ２５度セル定数＝０.９４/cm ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ １０％トラバソル（アミノ酸）注射液 ６.６３ ７０％ブドウ糖注射液USP ０.０２ 殺菌した水 ０.００ イントラリピド２０％Ｉ.Ｖ. 脂肪乳濁液 ０.４３ ８.５％ トラバソル （アミノ酸）注射液 ５.０２ １０％フレアミンIII（FreAmine III）＊＊ アミノ酸 注射液 ５.３２ １０％ アミノシン（Aminocyn ）アミノ酸 注射液 ５.６７ ６％ トロフアミン（TrophAmine ）アミノ酸 注射液 ４.２１ カリウム リン酸塩 注射液 USP ； 3mM/ml P, 4.4. mEq/ml K150.80 MVI 小児科 ビタミン ０.２０ ヘパリンナトリウム 注射液 USP ；１０００ USP Units ／ ml ７.４２ 亜鉛硫酸塩 注射液 USP ； 1mg Zn/m1 3.07 MTE-5 トレースエレメントミクスチャ (MTE-5 Trace Element Mixture) ８.９２ カリウム 塩化物 注射液 コンセントレート(Concentrate） USP ； 2mEq ／ ml ２１０.００ カルシウム グルコン酸 注射液 USP ５.５３ カリウム 酢酸塩 注射液 USP ； ４ mEq.ml １４６.４０ リホライトマルチエレクトロライトコンセントレート (Lypholyte Multi - Electrolyte Concentrate） ４３.１０ ナトリウム 酢酸塩 注射液 USP ；４ mEq ／ ml ７４.６０ 動的テストが市販調合器で行われ、個々の管体が多数の
開始溶液ビンに接続されて、そして次に多岐管合流点に
おいて１つの管体の中に結合された。蠕動ポンプは管体
５７によって多岐管を通してそして容器６１の中に開始
溶液を強制して送った。テストされた溶液は殺菌水、７
０％ぶどう糖注射液、１０％のアミノ酸注射液溶液及び
２０％脂質乳濁液を含んだ。通常出口PVC管体５８は静
脈袋に導いたであろう、しかし本実施例では、プローブ
６４が円筒状空洞６０の中で合流点又は調合器の多岐管
と、PVC管体５８が最終容器（IV袋）に接続したところ
と、の間に挿入された。導電率メータは手動スケーリン
グにセットされ、アナログ電圧出力したメートルがつけ
られたパーソナルコンピューター内のアナログデジタル
ボードに接続された。結果として生じているカウントは
調合時間の関数として記録されて、コンピュータースプ
レッドシートプログラムに移されて、そしてプロットさ
れた。
開始溶液ビンに接続されて、そして次に多岐管合流点に
おいて１つの管体の中に結合された。蠕動ポンプは管体
５７によって多岐管を通してそして容器６１の中に開始
溶液を強制して送った。テストされた溶液は殺菌水、７
０％ぶどう糖注射液、１０％のアミノ酸注射液溶液及び
２０％脂質乳濁液を含んだ。通常出口PVC管体５８は静
脈袋に導いたであろう、しかし本実施例では、プローブ
６４が円筒状空洞６０の中で合流点又は調合器の多岐管
と、PVC管体５８が最終容器（IV袋）に接続したところ
と、の間に挿入された。導電率メータは手動スケーリン
グにセットされ、アナログ電圧出力したメートルがつけ
られたパーソナルコンピューター内のアナログデジタル
ボードに接続された。結果として生じているカウントは
調合時間の関数として記録されて、コンピュータースプ
レッドシートプログラムに移されて、そしてプロットさ
れた。
【００３３】図９に示すように、区別がアミノ酸及び脂
質溶液の間に検出された。低い導電率を持っている水及
びブドウ糖は図９のプロットの上に同定可能ではなかっ
た。図９上の測定された導電率に対してプロットされた
調合時間は調合器を通して奔流したそれぞれの溶液の体
積を含んだ。図１０に示すように、微細な導電率スケー
ルが採用されていて、そして殺菌水及び７０％のブドウ
糖溶液の間に測定可能な区別を示した。図１０のプロッ
トの始めの導電率での大きいスパイクは調合器管類５８
で予め存在していたアミノ酸の追放のためであったと信
じられる。図１１に示すように、異なったアミノ酸注射
液溶液が識別可能であるために示された。管類を通して
移っているガス泡が導電率における急激な減少としてプ
ロットされることもわかる。構内の電気の導電率の直接
接触測定が調合させている過程の間にそれらを識別する
ために使われ得ると結論された。実施例２−非侵入的容量的測定 溶液は、約６.３５ミリメートル及び約０.９ミリメート
ルの壁層の外径を持っている、典型的に使われるポリビ
ニル塩化物／PV酢酸塩管類型の市販調合器内に含まれ
た。静的測定がこれらの管体の上にてなされて、そして
確かに流れ条件下にて市販調合器を使っているいくつか
の主要な栄養を同定するために使われた。図４がこの例
で使用された装置の１部を表現する。伝搬電極El並びに
獲得電極E2及びE3は、ミネソタ州(Minnesota)セントポ
ール(St. Paul)のスリーエム社(3M Co.,)から利用可能
な伝導性テープから形成された。伝導性テープは１２.
７ミリメートル及び約０.０７５ミリメートルの層の幅
を持っていた。伝導性テープは図４の管類４４のような
管類の周りに完全に置かれて、そして１３ミリメートル
離れて間隔を置かれた。これらのテープは、管類の外面
表面に沿った形で機械にかけられたアルミニウム入れ物
内で休んだ。方形波信号が次の測定のために約２２０ｋ
Ｈｚの周波数で生み出された。この周波数は、他の周波
数が同様に使われたけれども、テストされた化合物の間
の良い区別が得られたから、選択された。サンプリング
ホールド手段と平均手段とは、電子の回路図即ち図６の
分析手段４０において採用された。伝導性テープで形成
された獲得電極によって受信した応答信号がアナログデ
ジタル（Ａ／Ｄ）変換器へ送られ、順にパーソナルコン
ピューターのパラレルポートへと接続された。コンピュ
ータープログラムはＡ／Ｄ変換器から信号を獲得し、そ
の値を表示して、そして調合器から出口管体に見いださ
れた特定な化学的な実存を同定するするために書かれ
た。このようなコンピュータープログラムはここに付録
として含まれる。表IIは上記の方法及び機構によって決
定されたある特定の腸管外の栄養のために値を示す。表
IIにおいて（Ａ／Ｄ）カウント毎に２.４４ミリボルト
あることは注意すべきである。分かるように、得られた
値は個々の化合物が容易に見分けられることを表す。さ
らに、管体中の液体の化合物の不存在が同じく空の管体
と比較して検出できたことが分かった。７０％ブドウ糖
が２６０のテスト計算と結び付けられ、殺菌水が１３０
のテスト計算と結び付けられる。この相違は、３５％ブ
ドウ糖のような他のブドウ糖溶液が容易に殺菌水からも
見分けがつくはずであることを表す。調合器の上に間違
って水とブドウ糖管体を取り替える間違いが示された発
明によって、すぐに同定されるはずであることを示して
いる。図２-４が本実施例で採用された装置の機械的、
電子的概略図を表現する。
質溶液の間に検出された。低い導電率を持っている水及
びブドウ糖は図９のプロットの上に同定可能ではなかっ
た。図９上の測定された導電率に対してプロットされた
調合時間は調合器を通して奔流したそれぞれの溶液の体
積を含んだ。図１０に示すように、微細な導電率スケー
ルが採用されていて、そして殺菌水及び７０％のブドウ
糖溶液の間に測定可能な区別を示した。図１０のプロッ
トの始めの導電率での大きいスパイクは調合器管類５８
で予め存在していたアミノ酸の追放のためであったと信
じられる。図１１に示すように、異なったアミノ酸注射
液溶液が識別可能であるために示された。管類を通して
移っているガス泡が導電率における急激な減少としてプ
ロットされることもわかる。構内の電気の導電率の直接
接触測定が調合させている過程の間にそれらを識別する
ために使われ得ると結論された。実施例２−非侵入的容量的測定 溶液は、約６.３５ミリメートル及び約０.９ミリメート
ルの壁層の外径を持っている、典型的に使われるポリビ
ニル塩化物／PV酢酸塩管類型の市販調合器内に含まれ
た。静的測定がこれらの管体の上にてなされて、そして
確かに流れ条件下にて市販調合器を使っているいくつか
の主要な栄養を同定するために使われた。図４がこの例
で使用された装置の１部を表現する。伝搬電極El並びに
獲得電極E2及びE3は、ミネソタ州(Minnesota)セントポ
ール(St. Paul)のスリーエム社(3M Co.,)から利用可能
な伝導性テープから形成された。伝導性テープは１２.
７ミリメートル及び約０.０７５ミリメートルの層の幅
を持っていた。伝導性テープは図４の管類４４のような
管類の周りに完全に置かれて、そして１３ミリメートル
離れて間隔を置かれた。これらのテープは、管類の外面
表面に沿った形で機械にかけられたアルミニウム入れ物
内で休んだ。方形波信号が次の測定のために約２２０ｋ
Ｈｚの周波数で生み出された。この周波数は、他の周波
数が同様に使われたけれども、テストされた化合物の間
の良い区別が得られたから、選択された。サンプリング
ホールド手段と平均手段とは、電子の回路図即ち図６の
分析手段４０において採用された。伝導性テープで形成
された獲得電極によって受信した応答信号がアナログデ
ジタル（Ａ／Ｄ）変換器へ送られ、順にパーソナルコン
ピューターのパラレルポートへと接続された。コンピュ
ータープログラムはＡ／Ｄ変換器から信号を獲得し、そ
の値を表示して、そして調合器から出口管体に見いださ
れた特定な化学的な実存を同定するするために書かれ
た。このようなコンピュータープログラムはここに付録
として含まれる。表IIは上記の方法及び機構によって決
定されたある特定の腸管外の栄養のために値を示す。表
IIにおいて（Ａ／Ｄ）カウント毎に２.４４ミリボルト
あることは注意すべきである。分かるように、得られた
値は個々の化合物が容易に見分けられることを表す。さ
らに、管体中の液体の化合物の不存在が同じく空の管体
と比較して検出できたことが分かった。７０％ブドウ糖
が２６０のテスト計算と結び付けられ、殺菌水が１３０
のテスト計算と結び付けられる。この相違は、３５％ブ
ドウ糖のような他のブドウ糖溶液が容易に殺菌水からも
見分けがつくはずであることを表す。調合器の上に間違
って水とブドウ糖管体を取り替える間違いが示された発
明によって、すぐに同定されるはずであることを示して
いる。図２-４が本実施例で採用された装置の機械的、
電子的概略図を表現する。
【００３４】
【表３】表II 調合物 カウント ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 管体なし ０ 空の管体 １０ 殺菌水 １３０ ７０％ブドウ糖注射液 ２６０ １０％アミノ酸注射液 ３５０ ２０％脂質乳濁液 ６８０実施例３−全ピーク曲線及び多獲得電極使用の非浸入的
容量測定 図４で示されたような電極に電極E2と全く同じ電極E4及
びE5（図示されない）を加えた電極は、図６で示された
回路で採用された。修正された方形波入力信号は、タイ
マー集積回路U1を通して電極E1に送った波形として使わ
れた。入力信号は２２０ｋＨｚの近くの期間を持った。
電極E2は静脈袋と接続した内部直径（３）ミリメートル
のポリビニル塩化物（PVC）管体に沿って０.５（１２.
７ミリメートル）インチ間隔において続いて配置され
た。このような配置はE2、E3、E4及びE5として示され
る。電極は適宜ポリビニル塩化物管体の外面表面にはめ
られた。それぞれの電極E1及びE2は幅０.５インチであ
って、そして図６で示された回路に接続された。方形の
波形入力は発生されて、５５５の発振器から管体通し管
体内の溶液を通し、電極E2-E5、獲得電極に伝達され
た。応答波形は増幅され、獲得され、オシロスコープの
スコープメータ（Scopemeter)９７（ワシントン州(Wash
ington)のエベレット(Everett)のフルーク社(Fluke In
c.)によって生産されたもの）によって測定され、トリ
ガされ、入力波形に同期された。獲得された信号は、コ
ンピューターのシリアルポートに供給され、セーラム
（Salem）にある銀河系産業(Galactic Industries)によ
って生産されたグラムス／３８６(grams/386)、バージ
ョン3.0lB、レベル１２のソフトウェアプログラムを使
って分析のために集計された。入力と出力又は応答波形
がオシロスコープから集計された。腸管外の栄養のため
の市販調合器はイリノイ州(Illinois)のディアフィール
ド(Deerfield)のトレードマークのAutomix ３-３の下で
クリンテック栄養社(ClintecNutrition Company)によっ
て生産された調合器であり、これはポリビニル塩化物管
体によって源容器から静脈袋まで約６０ミリリットル溶
液を移すために使われた。波形がポンプサイクル間に集
められた。図１２は普通の腸管外の栄養のためのlO％ト
ラバソル、リホライト(Lypholyte)及び３０％ブドウ糖
の３つの特有な応答波形を表現する。図１２で示された
それぞれの栄養のための応答波形は約２.２マイクロ秒
に及ぶ。垂直軸はボルトで信号電圧を意味する。３つの
栄養のそれぞれが速く最大の信号に達して、そして時間
後に減衰する特有な応答曲線を持つことが分かった。図
１２のグラフの上に示される距離は波形伝搬電極El及び
単一電極E2の間に電極分離を表す。より広い最大限電圧
を示した3O％ブドウ糖注射溶液が１０％トラバソル又は
リホライトの最高点測定より遅れて、このような最大限
電圧に届いて、そして時間上に一層ゆっくりと減衰す
る。１０％トラバソル注射溶液はブドウ糖溶液によって
達したピークより以前の時においてもっと狭いピークを
示した。加えるに、lO％トラバソルが、ブドウ糖より一
層速く、減衰した。さらに、１０％トラバソルが最高点
電圧についてE1-E2距離の変更のためにブドウ糖より少
ない変化を示した。電解液の混合であるリホライトは１
０％トラバソルに類似の応答を示したが、より低い最大
の信号でかつEl-E2電極距離の変更で極めて少ししかピ
ークの電圧変化を見せなかった。図１３は、異なった距
離間隔ElからE2を示す伝搬電極及び獲得電極El、E2並び
に指定E3、E4及びE5を使用して、図１２でプロットされ
る栄養の最大ピーク信号の変更を示す。それで、１０％
トラバソル及びリホライトは図１２及び１３の結果を結
合することによって識別できる。第２のすなわちいくつ
かの受信すなわちE2のような信号獲得電極を加えること
は、ポリビニル塩化物管体を通過する溶液を見分け得る
と結論された。
容量測定 図４で示されたような電極に電極E2と全く同じ電極E4及
びE5（図示されない）を加えた電極は、図６で示された
回路で採用された。修正された方形波入力信号は、タイ
マー集積回路U1を通して電極E1に送った波形として使わ
れた。入力信号は２２０ｋＨｚの近くの期間を持った。
電極E2は静脈袋と接続した内部直径（３）ミリメートル
のポリビニル塩化物（PVC）管体に沿って０.５（１２.
７ミリメートル）インチ間隔において続いて配置され
た。このような配置はE2、E3、E4及びE5として示され
る。電極は適宜ポリビニル塩化物管体の外面表面にはめ
られた。それぞれの電極E1及びE2は幅０.５インチであ
って、そして図６で示された回路に接続された。方形の
波形入力は発生されて、５５５の発振器から管体通し管
体内の溶液を通し、電極E2-E5、獲得電極に伝達され
た。応答波形は増幅され、獲得され、オシロスコープの
スコープメータ（Scopemeter)９７（ワシントン州(Wash
ington)のエベレット(Everett)のフルーク社(Fluke In
c.)によって生産されたもの）によって測定され、トリ
ガされ、入力波形に同期された。獲得された信号は、コ
ンピューターのシリアルポートに供給され、セーラム
（Salem）にある銀河系産業(Galactic Industries)によ
って生産されたグラムス／３８６(grams/386)、バージ
ョン3.0lB、レベル１２のソフトウェアプログラムを使
って分析のために集計された。入力と出力又は応答波形
がオシロスコープから集計された。腸管外の栄養のため
の市販調合器はイリノイ州(Illinois)のディアフィール
ド(Deerfield)のトレードマークのAutomix ３-３の下で
クリンテック栄養社(ClintecNutrition Company)によっ
て生産された調合器であり、これはポリビニル塩化物管
体によって源容器から静脈袋まで約６０ミリリットル溶
液を移すために使われた。波形がポンプサイクル間に集
められた。図１２は普通の腸管外の栄養のためのlO％ト
ラバソル、リホライト(Lypholyte)及び３０％ブドウ糖
の３つの特有な応答波形を表現する。図１２で示された
それぞれの栄養のための応答波形は約２.２マイクロ秒
に及ぶ。垂直軸はボルトで信号電圧を意味する。３つの
栄養のそれぞれが速く最大の信号に達して、そして時間
後に減衰する特有な応答曲線を持つことが分かった。図
１２のグラフの上に示される距離は波形伝搬電極El及び
単一電極E2の間に電極分離を表す。より広い最大限電圧
を示した3O％ブドウ糖注射溶液が１０％トラバソル又は
リホライトの最高点測定より遅れて、このような最大限
電圧に届いて、そして時間上に一層ゆっくりと減衰す
る。１０％トラバソル注射溶液はブドウ糖溶液によって
達したピークより以前の時においてもっと狭いピークを
示した。加えるに、lO％トラバソルが、ブドウ糖より一
層速く、減衰した。さらに、１０％トラバソルが最高点
電圧についてE1-E2距離の変更のためにブドウ糖より少
ない変化を示した。電解液の混合であるリホライトは１
０％トラバソルに類似の応答を示したが、より低い最大
の信号でかつEl-E2電極距離の変更で極めて少ししかピ
ークの電圧変化を見せなかった。図１３は、異なった距
離間隔ElからE2を示す伝搬電極及び獲得電極El、E2並び
に指定E3、E4及びE5を使用して、図１２でプロットされ
る栄養の最大ピーク信号の変更を示す。それで、１０％
トラバソル及びリホライトは図１２及び１３の結果を結
合することによって識別できる。第２のすなわちいくつ
かの受信すなわちE2のような信号獲得電極を加えること
は、ポリビニル塩化物管体を通過する溶液を見分け得る
と結論された。
【００３５】種々の変更及びここに記述された望ましい
実施例への修正が当業者に明白であるであろうと理解さ
れるべきである。かかる変化及び修正が本発明の範囲精
神とから外れることなしで、そしてその付随している利
点を減らすことなしでなされる。かかる変化及び修正が
従属請求項によって包含されることが意図される。
実施例への修正が当業者に明白であるであろうと理解さ
れるべきである。かかる変化及び修正が本発明の範囲精
神とから外れることなしで、そしてその付随している利
点を減らすことなしでなされる。かかる変化及び修正が
従属請求項によって包含されることが意図される。
【図１】 従来技術の誘電体セル測定システムの概略側
面図。
面図。
【図２】 本発明の理論的なシステムの機械的電気的に
示す概略平面図。
示す概略平面図。
【図３】 本発明の全体装置及び方法の概略ブロック
図。
図。
【図４】 誘電体導管上の単一波形伝搬電極及び多数の
受信電極を用いている本発明の部分的な機械の実施例の
斜視図。
受信電極を用いている本発明の部分的な機械の実施例の
斜視図。
【図５】 本発明が図２、３、４、６及び７で示した本
発明の装置及び方法で得られた模範的な非侵入的導電率
値を示している電気時間のグラフ。
発明の装置及び方法で得られた模範的な非侵入的導電率
値を示している電気時間のグラフ。
【図６】 本発明で使用された電気回路の図。
【図７】 実施例１で詳細にデータによって記述された
得る修正された導電率プローブの部分断面図。
得る修正された導電率プローブの部分断面図。
【図８】 図７の線Ｂ−Ｂに沿ってとられた部分断面
図。
図。
【図９】 図７及び図５のプローブを利用した実施例１
で詳細で記述されて行われた量的分析のグラフ。
で詳細で記述されて行われた量的分析のグラフ。
【図１０】 図７及び図５のプローブを利用した実施例
１で詳細で記述されて行われた量的分析のグラフ。
１で詳細で記述されて行われた量的分析のグラフ。
【図１１】 図７及び図５のプローブを利用した実施例
１で詳細で記述されて行われた量的分析のグラフ。
１で詳細で記述されて行われた量的分析のグラフ。
【図１２】 実施例３の分析的な成果の曲線を示すグラ
フ。
フ。
【図１３】 実施例３の分析的な成果の曲線を示すグラ
フ。
フ。
lO 導電率利用容器成分同定装置 En 電極 ２６ 容器 ２５ 容器外面壁 ２８ 流動サンプル ３０ 誘電体の壁部分 ３２ 電気波形発生器 ３４ セル ３６、３８ 増幅手段 ４０ 分析手段 ４２ タイミング手段 ４４ 誘電体の管体 El 伝搬電極 E2、E3 受信電極 ５０ 管体外壁 ５２ 電気導体 ５５、５７、５８ PVC 管体 ５９ プローブ ６０ 円筒状空洞 ６１ 容器 ６６ 発振器 ６８ オシロスコープ ７０ パーソナルコンピューター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン ウィルコックス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95630 フォルサム スウィート 521 グ リーンバックレーン 9477
Claims (15)
- 【請求項１】 誘電体容器内で液体と協働する成分を同
定する装置であって、 a.誘電体容器において液体の接触から離れて配置された
第１電極と、 b.誘電体容器において液体の接触から離れてかつ誘電体
容器に沿って前記第１電極からの間隔を置いて配置され
た第２電極と、 c.入力波形を発生しかつ前記第１電極に電気的に接続さ
れた信号手段と、 d.容器内の成分との前記入力波形の相互作用の後前記第
２電極から出力波形を受けかつ前記出力波形を容器内の
特定成分の存在に関連させる指示手段を含む分析手段か
らなることを特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記入力波形は周期波形であることを特
徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記入力波形は方形波形であることを特
徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項４】 前記入力波形は制御された上昇及び下降
特性で変形された方形波形であることを特徴とする請求
項１記載の装置。 - 【請求項５】 さらに接触から離れた第３電極を有し、
前記第３電極は容器の特定寸法に沿って前記第１電極か
ら前記第２電極までの前記距離よりも大なる距離で前記
第１電極からの間隔を置いて配置され、前記分析手段は
容器内成分との前記入力波形の相互作用の後前記第３電
極から出力波形を受ける能力があり、前記指示手段は前
記第３電極からの前記出力波形を容器内の特定成分の存
在に関連させることを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項６】 前記第１及び第２電極の各々は容器を少
なくとも部分的に回避することを特徴とする請求項１記
載の装置。 - 【請求項７】 前記分析手段は前記信号手段を前記分析
手段に同期させる前記信号手段にリンクしたタイミング
手段を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項８】 前記第１及び第２及び第３電極の各々は
容器を少なくとも部分的に回避することを特徴とする請
求項5記載の装置。 - 【請求項９】 前記入力波形は周期波形であり、前記第
１及び第２電極は容器を回避することを特徴とする請求
項１記載の装置。 - 【請求項１０】 誘電体容器内で液体と協働する成分の
存在を検出する方法であって、 a.第１電極を容器外面近傍に配置する行程と、 b.１つの第２電極を容器外面近傍にて容器の特定寸法に
沿って前記第１電極から離れた位置に配置する行程と、 c.波形を発生しかつ前記入力波形を前記第１電極へ供給
する行程と、 d.容器内の成分との前記入力波形の相互作用の後第２電
極からの出力波形を分析し容器内の特定成分の存在を示
す電気特性を検出する行程とを含むことを特徴とする方
法。 - 【請求項１１】 前記第３電極を容器外面近傍にて容器
の特定寸法に沿って前記第１電極から前記第２電極まで
の前記距離よりも大なる距離で前記第１電極からの間隔
を置いて配置する行程を含み、第３電極からの出力波形
を分析して容器内の成分との前記入力波形の相互作用の
後容器内の特定成分の存在を示す電気特性を検出する行
程を含むことを特徴とする請求項10記載の方法。 - 【請求項１２】 さらに前記第２及び第３電極の出力波
形を比較する行程を含むことを特徴とする請求項11記載
の方法。 - 【請求項１３】 腸外及び腸栄養物を同定する装置であ
って、 a.容器外面近傍に配置された第１電極と、 b.容器外面近傍に容器に沿って前記第１電極から間隔を
置いて配置された第２電極と、 c.入力波形を発生しかつ前記第１電極に電気的に接続さ
れた信号手段と、 d.容器内の成分との前記入力波形の相互作用の後前記第
２電極から出力波形を受け前記入力及び出力波形を比較
しかつ前記出力波形を容器内の特定成分の存在に関連さ
せる指示手段を含む分析手段からなることを特徴とする
装置。 - 【請求項１４】 誘電体移送管体内で液体と協働する成
分の存在を検出する装置であって、 a.容器外面近傍に配置された第１電極と、 b.容器外面近傍にて容器に沿って前記第１電極から間隔
を置いて配置された第２電極と、 c.入力波形を発生しかつ前記第１電極に電気的に接続さ
れた信号手段と、 d.容器内の成分との前記入力波形の相互作用の後前記第
２電極から出力波形を受け前記入力及び出力波形を比較
しかつ前記出力波形を容器内の特定成分の存在に関連さ
せる指示手段を含む分析手段からなることを特徴とする
装置。 - 【請求項１５】 移送管体内液体中で腸外及び腸栄養物
を同定する装置であって、 a.移送管体内で栄養物に接触して配置された第１電極
と、 b.移送管体内で栄養物に接触して配置された第２電極
と、 c.入力波形を発生しかつ前記第１電極に電気的に接続さ
れた信号手段と、 d.容器内の成分との前記入力波形の相互作用の後前記第
２電極から出力波形を受け前記入力及び出力波形を比較
しかつ前記出力波形を容器内の特定成分の存在に関連さ
せる指示手段を含む分析手段からなることを特徴とする
装置。
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| US08/365,908 | 1994-12-28 |
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