DE3234172A1 - Aufsetzsonde zur bestimmung von p0(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-histogrammen - Google Patents

Aufsetzsonde zur bestimmung von p0(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-histogrammen

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Peter Prof. Dr.rer.nat. 4400 Münster Sorger
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Description

  • Aufsetzsonde zur Bestimmung von pO2-[Iistogrammen.
  • Die Erfindung betrifft eine Aufsetzsonde der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.
  • Derartige Aufsetzsonden sind im Stand der Technik in einer Ausführungsform bekannt, die unter anderem beschrieben ist in dem Buch "Messung des Cewebesauerstoffdruckes bei Patienten", Verlag Gerhard Witzstrock, 1981, und zwar auf den Seiten 66 (Abbildung) sowie Seite 16, rechte Spalte oben (Angaben zur Konstruktion).
  • Mit Aufsetzsonden lassen sich pO2-Histogramme an Gewebeoberflächen ermitteln. Die Sonde wird mit der Aufsetzfläche auf die freipräparierte Gewebeoberfläche (z. B.
  • Muskeloberfläche) aufgesetzt. Die Meßstellen ermitteln dann über Sauerstoffdiffusion den Sauerstoffdruck (PO2) im unterliegenden Gewebe. Aus den gewonnenen pO2-Meßwerten wird nach statistischer Berechnung das Histogramm erstellt, das Aussagen über die Sauerstoffversorgung des Gewebes zuläßt.
  • Die bekannte Aufsetzsondenkonstruktion weist als Elek- troden Platindrähte auf, die in einem Glasisolierkörper eingeschmolzen sind. Daraus ergibt sich eine Reihe erheblicher Nachteile.
  • Zunächst ist die Herstellung derartiger Sonden mit Nachteilen behaftet. Es ist zur llerstellung ein außerordentlich kunstfertiger Glasbläser erforderlich. Dennoch gelingt es nur selten, mehr als etwa acht Platindrähte in einer Sonde vorzusehen. Bei einmaligem Aufsetzvorgang können also nur wenige Meßorte erfaßt werden. Da zu einem pO2-Histogramm aus statistischen Gründen wenigstens etwa 100 Meßorte erfaßt werden müssen, muß zur Erstellung eines kompletten Histogrammes mehr als zehnmal in unterschiedlichen Stellungen aufgesetzt werden.
  • Die bekannte Sondenkonstruktion ist zwar relativ leicht, komprimiert aber, wenn sie auf die Organoberfläche aufgelegt ist, das unterliegende Gewebe, wodurch die Sauerstoffversorgung verfälscht würde, wenn nicht gemäß zitierter Literaturstelle Seite 46 (Abbildung) Halterungen vorgesehen wären, mit denen die bekannte Sonde druckentlastet auf der Oberfläche gehalten wird. Beim mehrfachen Umsetzen sind folglich erhebliche Umrüstzeiten erforderlich. Die Messung am (offenliegenden!) Organ dauern daher sehr lange.
  • Bei der bekannten Sonde ist weiterhin ein den Isolierkörper umgebender Aufsetzring vorgesehen, der die spezifische Flächenbelastung verringert. An bewegten Organoberflächen, z. B. des schlagenden Herzens, sind wegen der zusätzlichen Massenkräfte sehr große Aufsetzflächen erforderlich.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Aufsetzsonde der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfacher Handhabung die Ermittlung exakter Histogramme innerhalb kurzer Zeit ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst.
  • Der erfindungsgemäß verwendete Elektrodenaufbau mit auf Isolierfasern aufgebrachten Metall filmen ist aus dem Gebiet der Einstichsonden bekannt, wo eine Sonde jeweils nur eine derartige Elektrode aufweist. Erfindungsgemäß werden derartige Elektroden in einem Isolierkörper aus hochisolierender Vergußmasse eingegossen. Daraus ergibt sich die Möglichkeit einer wesentlich höheren Integrationsdichte. Es können ohne weiteres 50 oder sogar 100 Elektroden auf relativ enger Fläche von beispielsweise unter einem Quadratzentimeter angeordnet werden. Dadurch verringert sich das Gewicht der Sonde so weit, daß diese Sonde ohne Kompressionsbeeinflussung des Organes auf dessen Oberfläche aufgelegt werden kann. Ferner können bei einmaligem Aufsetzen bzw. mit nur sehr wenigen Aufsetzvorgängen die Meßwerte für ein Histogramm erhalten werden. Durch die Summe dieser Merkmale wird die Zeit zur Bestimmung eines kompletten ltistogrammes gegenüber dem Stand der Technik erheblich verkürzt. Da die Sonde wesentlich leichter ist, sind erheblich kleinere Aufsetzflächen möglich, wodurch sich die erforderliche Präparationsfläche insbesondere auf bewegten Organen verringern läßt, beispielsweise beim Herzen von ca. 50 auf ca.
  • 2 1 cm . Die auf dem Gebiet der Einstichsonden bewährte Elektrodenanordnung bietet ferner die Möglichkeit der besseren Meßwertstabilität, was weiterhin zu einer insgesamt wesentlich überlegenen Konstruktion führt.
  • Mit den Merkmalen des Anspruches 2 ergibt sich weiterhin eine unter Ausnutzung von in der Elektronik bewährter Herstellungstechnik besonders einfach und kostengünstig herstellbare, insbesondere günstig kontaktierbare Konstruktion. Die verwendete hochflexible Mehrleiterfolie kann beispielsweise nur 25 pm dick und somit extrem leicht sein. Auf spezielle Haltevorrichtungen zur Entlastung der Kabelzugkräfte kann verzichtet werden. Die flächenstarre Anordnung der Leiterbahnen auf der Leiterfolie ermöglicht ferner hohe Mikrophonieunempfindlichkeit.
  • Mit den Merkmalen des Anspruches 3 ergibt sich weiterhin eine Konstruktion, bei der die erfindungsgemäß ringförmige Elektrodenfrontfläche einer jeden Elektrode gegenüber der Aufsetzfläche vertieft am Boden eines Rezeßkanales angeordnet ist, der beispielsweise durch Wegätzen des Elektrodenmetalles auf einfache Weise erhalten werden kann.
  • Die Elektrodenfrontfläche ist bei dieser Ausbildung über den Rezeßkanal mit im wesentlichen eindimensionaler Diffusionsgeometrie mit der Aufsetzfläche verbunden.
  • Daraus ergeben sich zunächst Vorteile hinsichtlich der Rühreffektfreiheit sowie der Ansprechgeschwindigkeit der Sonde auf p02-Anderungen. Von im vorliegenden Falle besonderem Interesse ist dabei die Verringerung der Druckempfindlichkeit der Meßwertanzeige. Ein wesentliches Problem bei Aufsetzsonden ist die Druckbeeinflussung der Aufsetzfläche durch die Auflagekraft. Es ändert sich dabei die Diffusionsgeometrie an der Aufsetzfläche beispielsweise durch Kompression oder Verschiebung des Raumes unter der Diffusionsmembran. Bei in der Aufsetzfläche liegenden Elektroden spielen sich diese geometrischen Anderungen in unmittelbarer Nähe der Elektroden ab. Über eine geometrisch bedingte Veränderung der Diffusionsstrecken ergeben sich starke Veränderungen des Meßwertes, die diesen verfälschen. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung mit Rezeßkanal überwiegt der Diffusionswiderstand in diesem, so daß über der Aufsetzfläche auftretende Anderungen der Diffusionsgeometrie von geringem Einfluß sind und den Meßwert nur wenig verfälschen.
  • Mit den Merkmalen des Anspruches 4 ergibt sich dabei eine Konstruktion, bei der die Tiefe des Rezeßkanales im Sinne dessen vorerwähnter Eigenschaften optimiert ist.
  • Mit den Merkmalen des Anspruches 5 ist eine Konstruktion angegeben, bei der die Membran nur den Rezeßkanal ausfüllt und daher gegen Druckeinflüsse geschützt ist. Diese Konstruktion zeichnet sich durch besondere Druckunabhängigkeit aus.
  • An dieser Stelle sei noch bemerkt, daß es bei Aufsetzsonden der hier gattungsgemäßen Art wesentlich auf-die Anzeigeparallelität der einzelnen Meßstellen ankommt, daß diese also bei über die Aufsetzfläche konstantem PO2 alle denselben Meßwert liefern. Diese Aufgabe wird bereits mit den Merkmalen des Anspruches 1 durch die Ausbildung der Elektroden als letallfilme vorteilhaft gelöst, da diese bei der Herstellung auf einfache Weise auf gleichen Querschnitt gebracht werden können. Mit den die Ausbildung eines Rezeßkanales betreffenden Merkmalen ergibt sich eine weitere wesentliche Verbesserung des Parallelitätsproblemes, da bei der Herstellung des Rezesses, z. B. durch Atzen, die Oberflächen vergleichmäßigt und im wesentlichen auf die Querschnittsfläche des Metallfilmes reduziert werden. Die Rezeßgeometrie kann durch die Herstellung der Metallfilme mit gleichem Querschnitt sowie durch gemeinsames Atzen auf gleiche Tiefe für alle Meßstellen mit hoher Übereinstimmung hergestellt werden. Gemäß Anspruch 5 wird auch das Membranmaterial bei allen Meßstellen exakt gleich aufgetragen, wodurch sich insgesamt völlig übereinstimmende und meßwertgleiche Meßstellen ergeben. Dies insbesondere dann, wenn gemäß dem Merkmal des Anspruches 6 die Membran nur in den Rezeßkanälen angeordnet ist, also beispielsweise nach Aufbringen auf die Aufsetzfläche und Eindringen in die Rezeßkanäle von der Aufsetzfläche gleichmäßig entfernt wird.
  • Gemäß den Ansprüchen 7 bis 10 ist die erfindungsgemäße Sonde vorteilhaft als Sonde vom Clark-Typ ausgebildet.
  • Die Clark-Sonde zeichnet sich prinzipiell dadurch aus, daß unter der Diffusionsmembran, also zwischen dieser und den Elektroden ein Elektrolyt vorgesehen ist. Die Membran muß bei diesem Sondentyp nicht wasser- bzw. elektrolytdurchlässig, sondern nur sauersto ffdiffusionsdurchläss ig sein. Daraus ergibt sich bereits eine höhere Driftfreiheit, da Quellungsgleichgewichte nicht abgewartet werden müssen. Ferner ergibt sich aus dem Vorsehen eines Elektrolytvorrates eine besondere Langzeitkonstanz. Die Nachteile dieser Konstruktion dürfen allerdings nicht unerwähnt bleiben. Diese liegen darin, daß die auf flüssigem Elektrolyt schwimmende Membran prinzipiell druckempfindlich ist. Die im vorliegenden klinischen Anwendungsfall wichtige Sterilität der Sonde führt weiterhin zu Nachteilen, da eine Clark-Typ-Sonde dem zum Sterilisieren erforderlichen Vakuum fertigmontiert nicht standhält.
  • Mit den Merkmalen des Anspruches 8 ergibt sich eine Konstruktion, bei der die Druckempfindlichkeit der Clark-Sonde wesentlich verringert ist, da die Elektrolyträume in den Rezeßkanälen druckgeschützt sind.
  • Gemäß den Merkmalen des Anspruches 9 ergibt sich eine fast völlig von Druckeinflüssen unabhängige Konstruktion.
  • Schließlich ergibt sich mit den Merkmalen des Anspruches 10 eine Konstruktion, bei der die Elektrolyträume mit einem druckfesten, elektrolytdurchlässigen Stützkörper gefüllt sind, der die Elektrolyträume bei weitgehend beliebiger geometrischer Ausbildung von Druckeinflüssen freihält. Diese Sonde ist meßbereit sterilisierbar und weist dennoch die dem Clark-Typ eigenen Vorteile auf.
  • In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Aufsetzsonde in schematischer Darstellung sowie mit Auschnittsvergrößerung einer Meßstelle, Fig. 2 die teilweise geschnittene Darstellung einer kompletten Ausführungsform der Sonde mit Anschlußkabel und Fig. 3a bis d vergrößerte Schnittdarstellungen unterschiedlicher Ausführungsformen der Meßstelle.
  • In Fig. 1 ist die Grundkonstruktion der erfindungsgemäßen Aufsetzsonde schematisch dargestellt. In einem Isolierkörper 1 ist eine Anzahl von Elektroden, den Körper durchsetzend angeordnet, die in Meßstellen 2 mit ihren Frontflächen in einer Aufsetzfläche 3 freiliegen.
  • Eine der Meßstellen innerhalb des Kreises 4 ist in einer Ausschnittsvergrößerung mit sehr starker Vergrößerung teilgeschnitten dargestellt.
  • Die Meßstellen sind untereinander identisch und bestehen jeweils aus einer Isolierfaser 5, z. B. einem Quarzfaden, auf dessen etwa zylindrischer Oberfläche ein Metallfilm 6 aufgebracht ist. Der Metallfilm ist aus geeignetem Material, beispielsweise Gold, gewählt, was sich für die polarografische Bestimmung von Sauerstoff eignet. Die Frontfläche 7 des die Elektrode bildenden Filmes 6 bildet daher einen Kreisring aus, dessen Dicke und somit der Frontflächenquerschnitt herstellungstechnisch gut beherrschbar sind.
  • Beispielsweise sind zweiunddreißig Meßstellen vorgesehen, bei denen jeweils die Isolierfaser 5 aus einem etwa 20 Um dicken Quarz faden besteht und wobei der o Metallfilm 6 als etwa 1500 A dicker Coldfilm ausgebildet ist. Der Durchmesser des mit beliebiger Geometrie der Aufsetzfläche 3 (z. B. kreisförmig oder rechteckförmig) ausbildbaren Isolierkörpers 1 kann beispielsweise bei 8 mm liegen bei einer Dicke des Isolierkörpers 1 senkrecht zur Aufsetzfläche 3 von beispielsweise 3 mm.
  • Die Elektroden können einzeln beispielsweise als Abschnitte von endlos bedampften Quarzfasern hergestellt, gebündelt und in die als Isolierkörper verwendete Vergußmasse eingegossen werden. Als Vergußmasse eignet sich hochisolierendes Kunstharz, gegebenenfalls mit den Isolationswiderstand verbessernden Beimischungen.
  • Die Aufsetzfläche 3 kann nach Merstellung des Isolierkörpers 1 durch die Vergußmasse und die Elektrodenanordnungen hindurch plangeschliffen werden.
  • Vorteilhaft ist gemäß Fig. 1 die Frontfläche 7 der Elektrodenfilme 6 vertieft unter der Aufsetzfläche 3 angeordnet, wie die Ausschnittvergrößerung der Fig. 1 zeigt. Es bildet sich dabei ein Rezeßkanal 8 aus, der vorzugsweise eine Tiefe in der Größenordnung der Filmdicke aufweist, beispielsweise das 2,5fache der Filmdicke. Letzteres Maß hat sich als vorteilhaft erwiesen.
  • Der Rezeßkanal 8 kann nach Fertigstellung der beispielsweise geschliffenen Aufsetzfläche 3 vorteilhaft durch Atzen des Metallfilmes 6 erhalten werden. Da die übrigen Materialien nicht geätzt werden, bildet sich ein Rezeßkanal 8 von der Breite der Metallfilmdicke und der gewünschten Tiefe aus, welche mit der Atzdauer für alle Meßstellen gleichmäßig einstellbar ist. Dadurch ergeben sich unter den Meßstellen konstante geometrische Ver- hältnisse hinsichtlich des Rezeßkanales 8 und der Frontfläche 7.
  • Der Rezeßkanal 8 ergibt den Vorteil eines zusätzlichen Diffusionswiderstandes zwischen seiner Uffnung in der Aufsetzfläche 3 und der polarografisch aktiven Frontfläche 7 des Elektrodenfilmes 6. Es findet im Kanal im wesentlichen eindimensionale Diffusion statt, die von äußeren Einflüssen an der Aufsetzfläche 3 frei ist.
  • Der zusätzliche Diffusionswiderstand im Rezeßkanal 8 verringert außerdem den Polarografierstrom und erhöht die Rühreffektfreiheit der Meßstellen und erlaubt dabei eine Optimierung der Ansprechgeschwindigkeit der lMeßstellen auf p02-A'nderungen.
  • Die Frontflächen 7 der Elektroden müssen gegenüber dem chemisch aggressiven biologischen Medium am Meßort mit einer in Fig. 1 nicht dargestellten Membran abgedeckt werden, die beispielsweise über die Oberfläche gespannt werden kann und Sauerstoff sowie gegebenenfalls Wasser durchläßt, jedoch störende Stoffe, wie beispielsweise Eiweiß, fernhält.
  • Fig. 2 zeigt eine konkrete Ausführungsform der Sonde in leicht vergrößertem Maßstab. In der Schnittdarstellung ist ersichtlich, daß die Elektrodenfilme 6 von den Meßstellen 2 in der Aufsetzflächeausgehend den aus Vergußmasse bestehenden Isolierkörper 1 bis zur gegenüberliegenden Fläche durchlaufen. Dieser Fläche liegt eine hochflexible Leiterfolie 9 an und ist beispielsweise durch Verkleben befestigt. Auf ihrer dem Isolierkörper 1 anliegenden Fläche ist die Leiterfolie 9 mit Leiterbahnen 10 versehen, die zu Kontaktierungspunkten 11 führen, an denen die Metallfilme 6 in geeigneter Technik kontaktiert sind. Die Leiterbahnen 10 verlaufen auf der z. B. 25 um dicken Leiterfolie 9, die gleichzeitig als hochflexibles Anschlußkabel dient, bis zu Eingängen eines nicht dargestellten Meßverstärkers. Außerhalb des Isolierkörpers 1 ist die die Leiterbahnen tragende Seite der Leiterfolie 9 mit einer Isolierschicht 12 abgedeckt.
  • Über die (in der Fig. 2 unten gelegene) Aufsetzfläche des Isolierkörpers 1 ist eine Membran 13 gezogen, die am Rand mit Klemmringen 14 gehalten ist. Je nach Ausführungsform der Sonde kann die Membran auch beispielsweise klebend befestigt sein, wozu keine Randhalterung notwendig ist.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist eine Sonde vom Clark-Typ dargestellt. Diese Sondenkonstruktion zeichnet sich prinzipiell dadurch aus, daß unter der Membran 13, also zwischen dieser und den Elektrodenfrontflächen 7 ein Elektrolyt vorgesehen ist. Im Maßstab der Fig. 2 läßt sich dieser nicht erkennen. Er ist als Film auf der Aufsetzfläche 3 unter der membran 13 vorgesehen. Am Rand der Aufsetzfläche ist ein Elektrolytvorratsraum 15 mit Druckentlastungsbohrung 16 in einem Anodenring 17 angeordnet. Der Anodenring 17 ist über eine Leiterbahn 18 gepolt. Auf dem Silberring 17 ist über ein Gewinde 19 die Klemmringanordnung aufgeschraubt.
  • In den Fig. 3a bis 3d sind vier unterschiedliche Ausführungsformen der Meßstellen 2 dargestellt, und zwar in stark vergrößerter Schnittdarstellung durch die Meßstelle. Die dargestellten Meßstellen sind jeweils in größerer Anzahl und identischer Ausbildung gemäß Fig. 1 oder 2 in einem Isolierkörper 1 ausgebildet.
  • Gemeinsam ist den dargestellten Ausführungsformen der Aufbau der die einzelnen Meßstellen bildenden Elektroden.
  • Diese bestehen jeweils aus einer Quarzfaser 5, auf der ein Elektrodenmetallfilm 6 aufgebracht ist. In Weiterbildung der schematischen Anordnung gemäß Fig. 1 ist auf dem Elektrodenfilm 6 ein Chromfilm 20 von beispielso weise etwa 800 A angeordnet. Darüber ist ein Isolierfilm 21 vorgesehen. Der Chromfilm besitzt bei Angriff chemisch aggressiver, beim Polarografierprozeß entstehender Substanzen selbstheilende und eine Spaltbil dung verhindernde Eigenschaften. Der zusätzliche Isolierfilm 21 verbessert die Isolation der Meßstelle gegenüber dem Isolierkörper 1. Der Isolierfilm 21 kann beispielso weise aus Tantaloxyd von ca. 10000 A Dicke bestehen.
  • Gemeinsam ist den dargestellten Ausführungsformen der bereits in Fig. 1 erläuterte Rezeßkanal 8, an dessen Boden die polarografisch aktive Frontfläche 7 des Elektrodenfilmes 6 zur Aufsetzfläche 3 hin freiliegt.
  • In Fig. 3a ist eine Meßstelle dargestellt, die nicht vom Clark-Typ ist. Da der Polarografierstrom an den sehr kleinen Frontflächen 7 der elektroden 6, bedingt durch die kleine Frontfläche und den Diffusionswiderstand des Rezeßkanales sehr gering ist, ist die Clark-Typ-Ausbildung nicht erforderlich. Es genügt die Ab deckung der Elektroden mit einer sauerstoff- sowie wasserdurchlässigen Membran, die beispielsweise aus Phenol- oder Akrylharzen bestehen kann. Vorzugsweise ist diese gemäß der Ausbildungsform der Fig. 3 nur im Rezeßkanal als diesen ausfüllender Membranring 22 vorgesehen. Dieser Membranring ist von äußeren Einflüssen, insbesondere Druckeinflüssen beim Auflegen der Aufsetzfläche auf die Organoberfläche geschützt. Der erwünschte Diffusionswiderstand der Membran wird durch die Anordnung im Rezeßkanal vergrößert. In anderer, nicht dar gestellter Ausführungsform kann die Membran sowohl im Rezeßkanal als auch über die Aufsetzfläche 3 ausgebildet sein.
  • Die Sonde der Ausführungsform der Fig. 3a zeichnet sich durch hohe Gleichförmigkeit der Meßstellen untereinander aus sowie dadurch, daß sie annähernd Festkörpereigenschaften aufweist, also weitgehend gegen Druckeinflüsse unempfindlich ist. Ferner ist sie auch vakuum- und temperaturbeständig und läßt sich somit nach gängigen Sterilisationsverfahren sterilisieren. Irgendwelche Montagevorgänge vor Ort entfallen völlig.
  • In Fig. 3b ist die Meßstelle einer Clark-Typ-Sonde dargestellt, die beispielsweise der Konstruktion der Fig. 2 entspricht. Unter einer geeigneten, beispielsweise aus Teflon bestehenden Membran 23 ist ein Elektrolytraum 24 vorgesehen, der sich als Spalt unter der Membran über die Aufsetzfläche und in den Rezeßkanal hinein erstreckt.
  • Eine derartige Sonde hat die typischen Vorteile der Clark-Sonde, nämlich geringe Drift, da Quellungsvorgänge in der Membran entfallen. Nachteilig ist, daß eine derartige Sonde nicht dem Vakuum ausgesetzt werden kann und daher nach dem Sterilisieren vor Ort montiert, also mit Elektrolyt versehen und mit der Membran bespannt werden muß. Die an sich bei Clark-Typ-Sonden zu beobachtende starke Druckempfindlichkeit wird durch das erfindungsgemäße Vorsehen des Rezeßkanales stark verringert. Geometrische Veränderungen beim Eindrücken der Membran 23 wirken sich nur im Bereich der Aufsetzfläche aus. Dort erzeugte geometrische Veränderungen, die zur Veränderung der Diffusionsstrecken führen, wirken sich nur gering aus, da der Diffusionswiderstand im Rezeßkanal, der konstant bleibt, überwiegt.
  • Fig. 3c zeigt eine weitere Ausführungsform der Sonde, die annähernd dem Clark-Typ entspricht. Es findet eine wasserdurchlässige Membran 25 Verwendung, die dem Materialtyp gemäß Fig. 3a entspricht, also beispielsweise aus Phenol- oder Akrylharz besteht. Unter dieser ist jedoch ein mit Elektrolyt gefülltes, elektroiytdurchlässiges Stützgitter 26 vorgesehen, das beispielsweise aus aufgegossenem Porenmaterial besteht. Dieses ist mit der Aufsetzfläche 3 fest verbunden, so daß sich wiederum annähernd Festkörpereigenschaften hinsichtlich Druckempfindlichkeit und guter Vakuumsterilisierbarkeit ergeben. Durch das Vorsehen eines Elektrolytraumes (elektrolytgefülltes Stützgitter 26) ergeben sich gleichzeitig Clark-Typ-Eigenschaften. Dieser Sondentyp stellt einen hervorragenden Kompromiß dar mit dem Vorteil relativ geringer Linlaufzeit (ähnlich Clark-Typ), geringer Druckabhängigheit, relativ geflinger Drift und guter Sterilisierbarkeit.
  • In Fig. 3d ist wiederum eine Sonde nach dem Clark-Typ dargestellt, bei der der Rezeßkanal als Elektrolytringraum 27 ausgebildet ist. Über die Aufsetzfläche 3 ist eine Stützgitterfolie 28 gemeinsam mit einer Teflonmembran 29 gespannt. Die Membranen können beispielsweise als Doppelmembran vorrätig gehalten werden.
  • Elektrolyt erfüllt also den Ringkanal sowie das Stützgitter 28 sowie gegebenenfalls zusätzlich einen geringen Kapillarspalt zwischen der Stützgitterfolie 28 und der Aufsetzfläche 3.
  • Die Konstruktion der Fig. 3d stellt ebenfalls einen Kompromißtyp, jedoch überwiegend mit Clark-Typ-Eigenschaften dar. Es überwiegen die Vorteile der Clark-Typspezifischen schnellen Einlaufzeit und Langzeitstabilität.
  • Es ist allerdings steriler Zusammenbau vor Ort erforder- lich. Durch das Vorsehen der Stützgitterfolie 28 ist jedoch in der Praxis völlige Druckunempfindlichkeit gegeben.
  • Zu dem in Fig. 2 dargestellten Sondenaufbau sei hier noch folgendes bemerkt: Die Leiterfolie 9 kann außerordentlich dünn sein, z. B.
  • 25 pm. Auch die Isolierschicht 12 kann entsprechend dünn ausgebildet sein. Der Kabelanschluß zum Sondenkopf ist daher extrem leicht und hochflexibel. Vom Kabel herrührende Störkräfte werden durch diese Ausbildung völlig beseitigt. Das Kabel haltende bzw. den Sondenkopf von Kabelzugeinflüssen freihaltende Halterungseinrichtungen sind entbehrlich.
  • Gegenüber bekannten Anordnungen ergibt sich ferner der Vorteil, daß durch die feste Lage der Leiterbahnen 10 auf der Folie 9 Ntikrophonieempfindlichkeit völlig beseitigt wird.
  • Zur Abschirmung gegen Störeinstrahlungen kann die gesamte in Fig. 2 dargestellte Anordnung (selbstverständlich ausschließlich der Membran 13) mit äußerer Abschirmung versehen sein, die beispielsweise aus einem außen aufgetragenen Leiterfilm besteht.
  • Leerseite

Claims (10)

  1. ANSPRUCHE: Aufsetzsonde zur Bestimmung von pO2-Histogrammen an Oberflächen lebender Organe, mit mehreren über die Aufsetzfläche verteilt angeordneten, an Meßverstärker angeschlossenen polarografischen Meßstellen, in denen jeweils die Frontflächen einen gemeinsamen Isolierkörper durchsetzender Elektroden von einer diffusionsdurchlässigen Membran abgedeckt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden als auf jeweils einer Isolierfaser (5) angeordnete Metallfilme (6) ausgebildet sind, welche zur Membran (22, 23, 25, 29) hin mit einer Ringfläche (7) freiligen, daß der Isolierkörper (1) aus hochisolierender Vergußmasse besteht und daß die Elektroden über flexible Kabel (9) an die Verstärkeranordnung angeschlossen sind.
  2. 2. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer der Aufsetzfläche (3) des Isolierkör pers (1) abgewandten Fläche endenden Metallfilme (6) dort mit Leiterbahnen (10, 11) einer dem Isolierkörper anliegenden Leiterplatte (9) kontaktiert sind, wobei die Leiterplatte als hochflexible Folie ausgebildet ist, die als Mehrleiteranschlußkabel (9, 12) dient.
  3. 3. Sonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontflächen (7) der Elektrodenfilme (6) gegenüber der Aufsetzfläche (3) vertieft am Boden eines Rezeßkanales (8) liegen.
  4. 4. Sonde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rezeßtiefe von der Größenordnung der Filmdicke ist und vorzugsweise etwa deren 2,5faches beträgt.
  5. 5. Sonde nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (22) den Rezeßkanal (8) ausfüllt.
  6. 6. Sonde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (22) nur im Rezeßkanal (8) angeordnet ist.
  7. 7. Clark-Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Membran (23, 25, 29) und Elektrodenfrontfläche (7) ein Elektrolytraum (24, 26, 27, 28) angeordnet ist.
  8. 8. Sonde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rezeßkanal als Elektrolytraum (26, 27) ausgebildet ist.
  9. 9. Sonde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nur der Rezeßkanal als Elektrolytraum (27) ausgebildet ist, wobei die Membran (28, 29) der Aufsetzfläche (3) des Isolierkörpers (1) unmittelbar anliegt.
  10. 10. Sonde nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyträume mit einem elektrolytdurchlässigen, druckfesten Stützkörper (26, 28) gefüllt sind.
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