AT398694B

Device for determining the concentration of at least one substance in organic tissue

Abstract

A device for determining the concentration of at least one substance in organic tissue includes a subcutaneous needle for insertion into the tissue and a pumping and suction unit which is controlled by a microprocessor and is used for delivering a perfusion fluid and draining it after its partial equilibration with the tissue. The device further includes a sensing unit connected to the microprocessor for determining the concentration of the substance to be analyzed and one or more marker variables. The perfusion fluid, a calibrating solution and at least one drug are provided in replaceable metering ampoules sealed with membranes, whose metering plungers can be actuated by a drive unit controlled by the microprocessor. The metering ampoules communicate with a master capillary leading from the pumping and suction unit to the subcutaneous needle; communication is established via capillary tubes piercing the membranes.

AT398694B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 3

Term

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11 claims: 11 independent, 0 dependent

  1. 1
    Patentansprüche claims 1. Device for determining the concentration of at least one substance present in organic tissue with a single-lumen subcutaneous needle that can be introduced into the tissue, wherein a microprocessor-controlled pumping and suction device is provided in a housing for supplying a perfusion fluid and for removing it after its partial equilibration with the tissue, with a sensor unit connected to the microprocessor for detecting the concentration of the substance to be determined, and at least one marker size, and with containers for the perfusion fluid, for a calibration solution and at least one drug, characterized, that the perfusion fluid, the calibration solution and the drug each in exchangeable, known, with dosing vials (3, 3 ', 12, 13) closed with membranes (14), the metering pistons (15) of which can be actuated by means of a drive unit (7) controlled by the microprocessor (5), and that the metering ampoules (3, 3 ', 12 13) via the membranes (14) penetrating capillary tubes (11) with one of the pumping and suction device (8, 8 ') to the subcutaneous needle (4) leading collecting capillary (10) are in communication. 1. Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration von zumindest einer in organischem Gewebe vorliegenden Substanz mit einer ins Gewebe einbringbaren einlumigen Subcutannadel, wobei in einem Gehäuse eine von einem Mikroprozessor gesteuerte Pump- und Saugeinrichtung zur Zufuhr einer Perfusionsflüssigkeit und zur Abfuhr nach deren teilweisen Equilibration mit dem Gewebe vorgesehen ist, mit einer mit dem Mikroprozessor in Verbindung stehenden Sensoreinheit zur Erfassung der Konzentration der zu bestimmenden Substanz, und zumindest einer Markergröße, sowie mit Behältern für die Perfusionsflüssigkeit, für eine Kalibrierlösung und zumindest ein Medikament, dadurch gekennzeichnet, daß die Perfusionsflüssigkeit, die Kalibrierlösung und das Medikament jeweils in austauschbaren, an sich bekannten, mit Membranen (14) verschlossenen Dosierampullen (3,3',12,13) vorliegen, deren Dosierkolben (15) mittels einer vom Mikroprozessor (5) gesteuerten Antriebseinheit (7) betätigbar sind, sowie daß die Dosierampullen (3, 3', 12, 13) über die Membranen (14) durchdringende Kapillarröhrchen (11) mit einer von der Pump- und Saugeinrichtung (8;8') zur Subcutannadel (4) führenden Sammelkapillare (10) in Verbindung stehen.
  2. 2
    Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Einmündungsstellen (16) der Kapillarröhrchen (11) in die Sammelkapillare (10) Rückschlagventile (17) angeordnet sind, welche bei definiertem Überdruck in den Kapillarröhrchen (11) öffnen. Second Apparatus according to claim 1, characterized in that check valves (17) are arranged at the points of confluence (16) of the capillary tubes (11) into the collecting capillary (10), which valves open at defined excess pressure into the capillary tubes (11).
  3. 3
    Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Rückschlagventile (17) ein in die Sammelkapillare (10) eingesetztes, elastisches Schlauchstück (24) aufweist, welches an der Einmündungsstelle (16) des Kapillarröhrchens (11) angeordnet ist, dieses verschließt und bei Überdruck im Kapillarröhrchen dieses (11) freigibt. Third Apparatus according to claim 2, characterized in that each of the check valves (17) has an elastic hose piece (24) inserted into the collecting capillary (10), which is arranged at the point of confluence (16) of the capillary tube (11), closes it and closes it Overpressure in the capillary tube releases this (11).
  4. 4
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung im wesentlichen vierteilig aufgebaut ist, bestehend aus:4th Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the device is constructed substantially in four parts, consisting of: dem Gehäuse (1) beinhaltend den Mikroprozessor (5) samt einer daran angeschlossenen Kommunikationseinheit (6), die Antriebseinheit (7) für die Dosierampullen (3,3’,12,13) und die Pump- und Saugeinrichtung (8;8'), eine Aufnahmeposition (9) für zumindest eine Dosierampulle (3, 3') für das Medikament sowie die Energieversorgung, einer in das Gehäuse (1) einsetzbaren, austauschbaren Einheit (2), welche die Sensoreinheit (19), die Sammelkapillare (10) sowie die davon abzweigenden Kapillarröhrchen (11) und die Dosierampullen (12, 13) für die Perfussionsflüssigkeit und die Kalibrierlösung aufnimmt, zumindest einer in die Aufnahmeposition (9) des Gehäuses (1) einsetzbaren, mit dem dafür vorgesehenen Kapillarröhrchen (11) in der austauschbaren Einheit (2) in Kontakt bringbaren Dosierampulle (3, 3') für das Medikament, sowie einer auf die austauschbare Einheit (2) aufsteckbaren Subcutannadel (4). the housing (1) containing the microprocessor (5) together with a communication unit (6) connected thereto, the drive unit (7) for the metering ampoules (3, 3 ', 12, 13) and the pumping and suction device (8, 8'), a receiving position (9) for at least one metering ampoule (3, 3 ') for the drug and the energy supply, one in the housing (1) usable, exchangeable unit (2), which the sensor unit (19), the collecting capillary (10) and the capillary tubes (11) branching off from it and the metering ampoules (12, 12) 13) for the perfusion fluid and the calibration solution, at least one insertable into the receiving position (9) of the housing (1), with the provided capillary tube (11) in the replaceable unit (2) can be brought into contact dosing ampoule (3, 3 ') for the drug, and a subcutaneous stylus (4) attachable to the replaceable unit (2).
  5. 5
    Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pump- und Saugeinrichtung als Kolbenpumpe (8) ausgeführt ist, welche samt Antrieb (20) im Gehäuse (1) der Vorrichtung angeordnet ist, wobei deren Koibenraum (22) über eine Kupplung (28) mit der Sammelkapillare (10) in der austauschbaren Einheit (2) in Verbindung steht. 5th Apparatus according to claim 4, characterized in that the pumping and suction device is designed as a piston pump (8), which together with the drive (20) in the housing (1) of the device is arranged, wherein the Koibenraum (22) via a coupling (28). communicates with the collecting capillary (10) in the replaceable unit (2). AT 398 694 Β AT 398 694 Β
  6. 6
    Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Pump- und Saugeinrichtung (8) ein vom Mikroprozessor (5) gesteuertes Ventil (18) zur Belüftung der Sammelkapillare (10) vorgesehen ist. 6th Device according to Claim 5, characterized in that a valve (18) controlled by the microprocessor (5) for ventilating the collecting capillary (10) is provided in the region of the pumping and suction device (8).
  7. 7
    Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Belüftungsventil (18) ein vorzugsweise elektromagnetisch in zwei Endstellungen bringbares bewegliches Element (25) aufweist, wobei die Pump- und Saugeinrichtung (8) in einer Endstellung des beweglichen Elementes (25) mit der Subcutannadel (4) und in der anderen Endstellung mit der Umgebungsluft in Verbindung steht. 7th Apparatus according to claim 6, characterized in that the ventilation valve (18) has a preferably electromagnetically movable into two end positions movable element (25), wherein the pumping and suction device (8) in an end position of the movable element (25) with the subcutaneous needle ( 4) and in the other end position with the ambient air is in communication.
  8. 8
    Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (25) des Belüftungsventiles (18) und zumindest ein das bewegliche Element (25) betätigender Elektromagnet (26) im Gehäuse (1) der Vorrichtung angeordnet sind. 8th. Apparatus according to claim 7, characterized in that the movable element (25) of the ventilation valve (18) and at least one electromagnet (26) actuating the movable element (25) are arranged in the housing (1) of the device.
  9. 9
    Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pump- und Saugeinrichtung als Schlauchpumpe (8') ausgeführt ist, welche samt Antrieb (20) im Gehäuse (1) der Vorrichtung angeordnet ist, wobei ein Ende des über die Schlauchpumpe (8') geführten Schlauches (31) über eine Kupplung (28) mit der Sammelkapillare (10) in der austauschbaren Einheit (2) und das andere Ende mit einer filterbedeckten Öffnung (29) zur Umgebungsluft in Verbindung steht. 9th Apparatus according to claim 4, characterized in that the pumping and suction device is designed as a peristaltic pump (8 ') which is arranged together with drive (20) in the housing (1) of the device, one end of the hose pump (8') guided hose (31) via a coupling (28) with the collecting capillary (10) in the replaceable unit (2) and the other end with a filter-covered opening (29) communicates with the ambient air.
  10. 10
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (7) pro Dosierampulle (3,3',12,13) einen vom Mikroprozessor (5) gesteuerten Motor samt Getriebe und einen auf den Dosierkolben (15) in der Ampulle wirkenden Antriebsstempel (23) aufweist 10th Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the drive unit (7) per Dosierampulle (3,3 ', 12,13) ​​controlled by the microprocessor (5) engine including gear and one on the metering piston (15) in the Ampul acting drive stamp (23)
  11. 11
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, zur Bestimmung der Glucosekonzentration und automatischer Verabreichung von Insulin, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sensoreinrichtung (19) Sensoren zur Messung der Glucosekonzentration und zur Messung der Leitfähigkeit der Perfusionsflüssigkeit vorgesehen sind sowie daß Dosierampullen (3, 3') zur Aufnahme von Insulin Alt und/oder von Insulin NPH vorhanden sind. 11th Device according to one of claims 1 to 10, for determining the glucose concentration and automatic administration of insulin, characterized in that sensors for measuring the glucose concentration and for measuring the conductivity of the perfusion fluid are provided in the sensor device (19) and that metering ampoules (3, 3 ') are present for the absorption of insulin Alt and / or insulin NPH.