SE434437B - Anordning for transkutan metning av det arteriella syrepartialtrycket - Google Patents
Anordning for transkutan metning av det arteriella syrepartialtrycketInfo
- Publication number
- SE434437B SE434437B SE7714832A SE7714832A SE434437B SE 434437 B SE434437 B SE 434437B SE 7714832 A SE7714832 A SE 7714832A SE 7714832 A SE7714832 A SE 7714832A SE 434437 B SE434437 B SE 434437B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- membrane
- electrode
- holder
- anode
- cathode
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/404—Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1491—Heated applicators
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
77114832-8 2 inom vilket den icke brännes, kommer den subkutana vävnaden invid elektroden att lokalt arterialiseras. Syrepartial- Lrycket, som uppmätes hos vävnaden med denna metod, är därför nïra syrepartialtrycket hos arteriellt löst syre. Graden av överensstämmelse mellan de ovan angivna båda värdena, det transkutant uppmätta värdet och det verkliga arteriella värdet beror i stor utsträckning på arterialiseringen av den subkuta- na vävnaden och delvis på egenskaperna hos elektrodmembranen, formen och storleken hos katoden och andra delar av elektrod- enheten. Två typer av transkutana arteriella syreelektrod~ enheter är tidigare kända. Båda dessa elektrodanordningar har emellertid inneboende olägenheter i elektrodstrukturen, i syn- nerhet vad beträffar upphettningsmekanismen för huden, stor- leken och formen av katoden samt stödmekanismen för elektrod- membranen. g I en elektrodanordning för transkutan arteriell syremätning av en tidigare känd första typ utgöres katoden av en tunn platinatråd, vars diameter är av storleksordningen 0,015 mm, och denna katod tillsammans med en silveranod anord- nad förenad med katoden är täckt med en syrepermeabelmembran (polytetrafluoretenfilm med tjockleken 12 mikron), som uppbär en elektrolytlösning på ytan av de båda elektroderna. Denna elektrodmembran är fästad vid en elektrodbärarkropp med en o-ring av gummi. Vid denna elektrodanordning genomföres upp- hettning av huden med silveranoden, som upphettas till en _konstant temperatur (43 eller 44°C). Vid denna upphettnings- mekanism är arterialiseringen av den subkutana vävnaden icke tillräcklig, eftersom det upphettade området av huden är begränsat av den ringa ytan hos anoden. Dessutom är signal- -till-brus-förhållandet (S/N-förhållandet) hos denna elektrod- anordning mycket lågt på grund av att elektroderna är ytterst små. Eftersom den plana membranen är fästad med en o-ring, är dessutom membranen benägen att bli skrynklad vid fästdelen, varför det är svårt att åstadkomma likformig kontakt mellan elektrodytan och membranen varför elektrodaktiviteten blir instabil.
En transkutan arteriell syreelektrodanordning av en andra känd typ är tillgänglig på marknaden. I denna elektrod- 771l+832-8 3 anordning användes en förhållandevis stor (3 mm i diameter) guldkatod och katoden samt anoden är täckta med en elektrod- membran (polyesterfilm med tjockleken 6 mikron), som är fästad till elektrodhillaren med en hylsa. I denna elektrodanordning àstadkommes upphettning av huden medelst guldkatoden, som hal- les vid konstant temperatur (42 eller 44“C). ï denna upphett- ningsmekanism är arterialiseringen av subkutan vävnad icke tillräcklig av samma skäl som angivits för den förstnämnda tidigare kända typen. Även om katoden har förhållandevis stor dimension (3 mm i diameter) enligt denna andra utföringsform, är storleken fortfarande alltför ringa för att ge tillräcklig arterialisering. En andra väsentlig olägenhet med denna elektrodanordning är att eftersom katodytan måste utföras stor för upphettning och eftersom mängden förbrukat syre blir stor, är det uppmätta syrevärdet mycket lägre än det verkliga arte- riella värdet. För att minska denna olägenhet har man försökt att använda en membran med mycket låg syrepermeabilitet såsom elektrodmembran. Denna metod medför emellertid långsamt gen- svar hos elektroden. Åtföljande den stora syrereduktionen vid katoden erhålles alltför stor förbrukning av elektrolyt och driften av elektrodens känslighet blir förhållandevis stor.
Vidare har den perifera delen av katoden annan reaktivitet än den centrala delen, eftersom dessa två delar skiljer sig från varandra ifråga om avstånd från anoden och ifråga om tillfö- ring av jonkomponenter i elektrolyten.
Liksom ifråga om den förstnämnda tidigare kända an- ordningen har även den andra tidigare kända anordningen den olägenheten, att elektrodens aktivitet varieras med förändring av kontakttrycket mot huden, vilket medför oexakta mätningar, eftersom kontakten mellan membranen och elektrodytan blir instabil.
Föreliggande uppfinning har till uppgift att elimi- nera de i det föregående angivna olägenheterna, som utmärker konventionella anordningar för transkutana arteriella syre- elektroder.
Ett huvudändamål med uppfinningen är att åstadkomma en syreelektrodanordning med ett system med upphettning av huden inom ett vidsträckt område, så att arterialiseringen av .-.....,.- ._......_ 7'?1lß832-8 4 den subkutana vävnaden åstadkommas tillräckligt likformigt vid en temperatur som icke orsakar bränning. Detta åstadkommes med en ny ringformig konstruktion vid katoden, varigenom reak- tionsgraden ökas i tillräcklig grad för att förbättra signal- -till-brus-förhållandet (S/N-förhållandet) med bibehållande av reaktionsaktiviteten likformig över katodytan.
Med anordningen enligt uppfinningen åstadkommas även belastning av elektrodmembranen, som ger likformig och stabil kontakt med katodytan.
Anordningen enligt uppfinningen definieras i patent- kraven. I det följande diskuteras vissa särdrag hos anord- ningen. (l) Till skillnad från de konventionella transkutana elektrodanordningarna åstadkommas enligt uppfinningen upphett- ningen av huden icke genom katoden eller anoden. I elektrod- anordningen enligt uppfinningen hålles en metallsektion som upptar en större del av elektrodanordningen vid konstant tem- peratur och denna del står i termisk kontakt med en metallplåt vid botten av elektrodanordningen och huden upphettas med denna plåt, som har mycket större area än arean hos ändytan av anoden eller katoden. I tidigare kända anordningar åstadkom- mes upphettning av huden från elektroderna genom elektrolyt- skiktet och elektrodmembranen, men i anordningen enligt upp- finningen finnes icke något sådant hinder som elektrolytskik- tet eller elektrodmembranen. Genom dessa två fördelar, stor upphettningsarea och frånvaro av störande skikt, åstadkommes upphettning på huden effektivare och noggrannare än med tidi- gare kända anordningar. (2) En rörformig_silveranod är anordnad koaxiellt med en ringformig ände av en platinakatod (eller guldkatod) med ett isolerande materia, så att katodytan har likformig reaktivitet i förhållande till anoden och elektrolyten. Eftersom änden av katoden är ringformig, har katoden stort ytomfång jämfört med en punktelektrod och elektrodens reaktivitet är tillräckligt stor för åstadkommande av ett högt S/N-förhållande. (3) Änden av katoden och den del som omger katoden stic- ker ut något från nivån av anodänden. Elektrodmembranen är nedsänkt med en täckplåt med en öppning, genom vilken en del 7714832-8 5 av elektrodmembranen, som täcker änden av katoden, är blott- lagd. På detta sätt kan membranen bildas i stabil kontakt med elektrodytan genom en sträckande kraft som utöva av membranen, Denna täckplåt är utförd av metall med god värmeledníngsför" måga och användes samtidigt för upphettning av huden såsom beskrivits i det föregående.
I de tidigare kända elektrodanordningarna har icke någon täckplåt använts för sträckning av elektrodmembranen, varför membranen är löst fästad eller anbringad på elektrod- ytan endast med en svag kraft. Det är därför svårt att bibe~ hålla ett stabilt skikt av elektrolyten mellan membranen och elektrodytan, som bestämmer elektrodkänsligheten. (4) Elektrodmembranen är bunden till den ringformiga ytan av plastsektionen hos elektrodhållaren, som är anbringad utanför det elektrolytlagringsbad som är lokaliserat utanför den ringformiga silveranoden. Därför blir, till skillnad från betingelserna vid användning av fastklämningsmekanismen med o-ring eller hylsa, membranen aldrig skrynklad och därför er~ hålles likformig kontakt med elektroden. Av ovan angivna skäl blir känsligheten hos anordningen enligt uppfinningen starkt stabiliserad och läckage av elektrolyt förhindras fullstän- digt. Om bindning av membranen åstadkommes med ett konesivt material (bindemedel), kan utbyte av elektrodmembranen lätt åstadkommas. (5) Elektrolytlagringsspåret är utformat i elektrodhål- laren runt ändytan av anoden och en tillräcklig mängd elektro- lyt lagras på detta ställe. Trycket i elektrolytlagringsspå- ret balanseras av atmosfärstrycket genom ett fint hål som står i förbindelse med luften. På detta sätt bibehålles kontaktbe~ tingelsen mellan elektrodmembranen och elektrodytan konstant oberoende av variationen av temperaturen och atmosfärstrycket.
En jämförelse av de huvudsakliga känneteckncn för den transkutana elektroden enligt uppfinningen med de två tidigare kända utföringsformerna är sammanställd i tabell 1.
Dessa konstruktionssärdrag medför att elektroden enligt upp- finningen uppvisar mycket bättre noggrannhet (högre förhållan- de mellan uppmätt P02-värde och verkligt arteriellt P02), högre stabilitet och ett flertal andra fördelar jämfört med de båda tidigare kända utföringsformerna. '?“?1læ832-8 Aßv »WPQ ===u ppvßøpm ^.mv w;~,_m; ~_Tp =wv==@ Aßv gopm .m=P;¥ ^~_@. pm,@ :OO fiwmmgxvanogx >opm~mvwe AH .mflw mm mv m=?L m=w==w+QQ= wv=w@w«~w»@m xfcxwp vcmx mgmmvnwp :ua m=«==«»@Q= ww=«mmW~m»m+ pwmcw »mm_ Amwfzßv wLmmm@ wwa =w»WF .m>vxm cwvopmx gopm m>«¥m N fl=w¥ @;~@?vWP Qwmzw »mar m=WL|o uws =m~«~ .m=wL« zwwocm mmcvg pxczm ~ vcmx wLwm@u?H uvaxmcwgnsmz =wuoLp¥wPw »GE ¥u>L»cm>@ewz m:w=~Fm;»mm»:mLßEw: @p>mm=«=ppw;QQ= eozwm =wu=; >m m=T=u@@;@@= mmnmpävopmz mp>uo@m¥ mwLuLmmm=oT~¥:Lww=o¥ cmprms ww~mLmwEww .F 44wm 7714832-8 Både enligt den första av de tidigare kända utförings- formerna och föreliggande uppfinning har upphettningsytan ring- form och är försedd med en öppning i centrum. Genom att öppning- en utföres liten blir emellertid arterialiseringen av den sub- kutana vävnaden icke påverkad av närvaron av öppningen i upphett- ningsomrâdet eftersom blodströmmen sprides genom de subkutana kapillärerna. Detta är mycket betydelsefullt, av samma skäl, att om upphettningstemperaturen är densamma bör upphettningsarean vara så stor som möjligt för tillfredsställande arterialisering.
Uppfinningen beskrivs i det följande närmare under hän- visning till bifogade ritning.
Fig. l är en sektion som visar konstruktionen av ett exempel pâ en mätelektrodanordning enligt uppfinningen.
Fig. 2 är en sektion genom elementära delar av en annan utföringsform enligt uppfinningen.
Fig. 3 är en sektion genom en syremätelektrodanordning uppbyggd av de delar som visas på fig. 2.
Fig. 4 är en sektion genom en modifikation av anordningen enligt fig. l.
Fig. 5 är ett diagram som visar förändringen av elektro- lys-strömstyrkan i förhållande till gasutbyte hos den transkuta- na syreelektrodanordningen enligt uppfinningen.
Fig. 6 är ett diagram som visar tidsförloppet av elektro- lysströmstyrka som uppmätts med en transkutan syreelektrodanord- ning (44°C) på underarmshuden hos en person (kvinna, ålder 26 âr).
På Fig. l visas en utföringsform av en transkutan syre- mätelektrodanordning enligt uppfinningen. På fig. l visas en elek- trodhâllare l. av ett lämpligt isoleringsmaterial, exempelvis plast, och en cylindrisk silveranod 2., som uppbäres i hâllaren l. och vars nedre ände är blottlagd. En övre ände av anoden 2. är försedd med en fläns 2' vars periferi är exponerad till en yttre periferi av hâllaren l. En katod 3. finnes anordnad i form av ett tunt metallrör och anbringat koaxiellt i förhållande till ano- den och skilt frän denna med en glascylinder 4., som är fästad vid anoden 2. En periferikant av en exponerad ände av utsidan av katodstödcylindern 4. är rundad, och katodstödet är anordnat pä sådant sätt att dess ändyta skjuter ut från ändytan av anoden 2. ett stycke som är i huvudsak lika stort som krökningsradien hos den rundade kanten. Å andra sidan är den exponerade änden av ka- '?71¿1832-8 toden 3. be1ägen i samma p1an som änden av katodstödcy1indern 4.
En e1ektrodmembran 5. finnes anordnad över de exponera- de ändarna av e1ektroderna 2. och 3. samt g1ascy1indern 4. Mem- branen 5. utgöres av en syrepermeabe1 fi1m utförd av en hydro- fob po1ymer, exempe1vis po1yviny1idenk1orid, po1ytetraf1uor- eten e11er po1ypropen. Denna membran 5. är fästad vid omkrets- de1en av den nedre ändytan av hâ11aren 1. med ett 1ämp1igt bin- demede1. För âstadkommande av god kontakt me11an membranen 5 och katodändarna etc. och samtidigt ti11åta närvaron av ett e1ektro- 1ytskikt 12. me11an dessa är ändarna av anoden och hä11aren 1. anordnade i samma p1an.
Vidare är det omrâde av membranen 5. som täcker änden av anoden 2. och omkretsde1en av hå11aren 1. i 1ämp1ig grad samman- pressad med en meta11täckp1åt 7. med en centra1 öppning med mot- svarande stor1ek (motsvarande stor1eken av anodänden för åstad- kommande av intim kontakt av membranen 5. med dessa områden). 1 Täckp1âten 7 uppbäres med en yttre meta11krage 8. som är gängad på kragen 6. Därför kan membranen 5., som exponeras endast genom arean av öppningen i täckp1åten 7., bringas i kon- takt med ytan av en kropp som ska11 undersökas. Ändde1en av e1ektrodhâ11aren 1., som externt står i kon- takt med änden av anoden, är 1ämp1igen skuren såsom en sku1dra, som användes såsom e1ektro1ytbehå11aren 9. i form av ett runt omkretsen för1öpande spår. överskottet av en e1ektro1yt 12. som täcker ytorna av anoden 2. och katoden 3., bibehå11es vid- häftande ti11 spåret på si1veranodsidan. Ett 1uftevakueringshä1 10. är upptaget på överytan av p1astde1en 4. och sträcker sig genom hå11aren 1. från ett utrymme utanför den de1en av spåret där e1ektro1yten kvarhå11es. öppningen i detta hâ1 10. är p1ug- gad med ett 1ämp1igt gasgenomträng1igt (poröst) e1ement 11.
Ett anta1 små spår (icke visade) är anordnade i änden av anoden för stabi1isering av den mängd e1ektro1yt som 1agras pâ anodyt- an och för kommunicering av den e1ektro1yt, som ba1anseras med atmosfärstrycket, med e1ektro1ytskiktet på änden av katoden.
En upphettningsanordning och ett värmekäns1igt e1ement (termister) är anordnade vid en 1ämp1ig de1 av e1ektrodhâ11ar~ kragen 6. som är utförd av en meta11 med hög värme1edningsför- måga. En1igt detta exempe1 som visas pâ fig. 1 är upphettnings- anordningen 13. anordnad i ett runt omkretsen (e11er periferien) förlöpande spar l4., det att det värmekänsliga elementet l5. är infört i 7714832-8 som är utformat i hallarkragen 6., unde ett hal lö., som är borrat i hällarkragen 6.
En annan utföringsform visas på fig. 2 och 3 och har en struktur som är lätt att hopmontera och isärtaga. isärtaget tillstand. rör vars nedre ände i Pa fig. visas en annan syremätelektrodanordning i Hallardelen A har formen av ett cirkolä av hydrofobt syrepermiabelt material liksom enligt föregaend utföringsformer. Materialet i hàllardelen A är generellt av ma slag som membranen 5. branen 5. värmesvetsning. för att underlätta fästandet av men till den nedre änden av hàllaren A, exempelvis gen Olikartade material kan emellertid användas nallardelen. stal. till höljet. vid den nedre änden av höljet B finnes ett elas tiskt eftergivligt ringformigt lock 7.
Höljet 5. är utfört av en metall, exempelvis rostfri Emellertid kan även andra material än metall användas anordnat för sammar- pressning av elektrodmembranen 5. vid hopmontering. Den övre yttre änddelen av höljet 5. är utformad med en gängad del.
Elektroddelen C innefattar en katod 23. av exempelff platina eller guld, en anod 22. av silver som omger katoden, en isolerande del, exempelvis av glas, för att uppbära eller stöda elektroderna och en fasthâllningsdel som är fästad vid den övre änden tradar sträcker sig ut frän anordningen. Den övre elektrod=tc>« delen vis ett delen införes av elektroddelen C samt genom vilken ledning: D har formen en invändigt gängad del.
Vid nopmonteringen anbringas en ringa mängd, e empel antal droppar, av elektrolyt pa memhranen i hallar- A varefter hallardelen A införes i höljet B. Därefter elektroddelen Cni hällardelen A och täcklocket D str vas pa den yttre gängade delen av höljet.
Pâ fig. 3 visas syreelektrodanordningen i hopmontere tillstànd. Anordningen innefattar en hâllardel A med en ner- kran, yttre hölje B innehållande hallardelen A, som innehåller eie en elektrnddel C anordnad koaxiellt i hällardelen A. e troddelen C och en övre lockdel D som skall fastskruvas runt den övre yttre delen av höljet B. Höljet B motsvarar en kor- nination av den yttre kragen och membrantäckplâten enligt fi' I" FT.
E 33:.. Ü .T å' s u! L* o- I förväg försätts med en elektrodmemoran 5. ut l. 7714832-8 10 Pâ fig. 4 visas en modifierad utföringsform av en sy- remätelektrodanordning enligt uppfinningen. Denna anordning ' är mycket lik anordningen enligt fig. l, och endast en del av hàllaren (l.pä fig. l) är utformad annorlunda. Genom denna för- ändring blir emellertid laddningen eller belastningen av elet- trodmembranen mycket enklare och kontakten mellan membranen och elektroden blir i hög grad stabiliserad. Pâ fig. 4 visas en fast del l. av elektrodhällaren av ett lämpligt isolerande material, exempelvis plast. Vidare visas pä figuren en löstagbar del ll. av hâllaren i form av ett cirkulärt rör. Det löstagbara röret ll motsvarar delen A pâ fig. 2 och 3 och är vid den nedre änden försedd med en elektrodmembran 5. En cylindrisk silveranod 2. är anbringad nedsänkt i den fasta delen l. av hàllaren. En ka- tod 3. i form av ett tunt metallrör är anordnat koaxiellt med anoden 2. åtskilt från denna med en glascylinder 4., som är fäs- tad vid hâllaren l, En omkretskant hos en exponerad nedre ände av glascylindern 4., som stöder katoden 3., är rundad, och ka- toden 3. är anordnad på sådant sätt att den nedre änden av glas- cylindern skjuter ut nedät från änden av anoden 2. ett stycke som är huvudsakligen lika med krökningsradien hos den rundade kanten. Å andra sidan ligger den exponerade änden av katodstöd- cylindern 4. i samma plan som katodänden.
En elektrodmembran 5. av hydrofobt syrepermiabelt ma- terial är anbringad över de exponerade ändarna av elektroder- na 2. och 3. samt glascylindern 4. Membranen 5. är utförd av ett syrepermiabelt hydrofobt material och fästad vid den läg- re ändytan hos den löstagbara delen lt av hâllardelen med ett lämpligt bindemedel eller genom värmebindning. För åstadkom- mande av god kontakt mellan membranen 5. och de lägre ändytor- na av anoden med en samtidig närvaro av ett elektrolytskikt däremellan är den nedre ändytan av anoden 2. och den nedre änd- ytan av den löstagbara delen l' anordnade i samma plan. Arian av membranen 5. som täcker den nedre ändytan av anoden 2. är sammanpressad med en metalltäckplåt 7. med en central öppning vars storlek är något större än storleken av den nedre änden av katodstödcylindern 4. för att säkerställa intim kontakt av membranen 5. med dessa ytor.
Täckplaten 7. uppbäres med en krage 8. utförd av metall med god värmeledningsförmäga, som är gängad till kragen 6., vil- 7714832-'8 ii ten även är utförd av en metall med god värneledningsförmeça.
Genom närvaron av täckplâten 7. kan endast den del av memtra~ nen 5., som är efponerad genom öppningen i platen 7., komna kontakt med ytan av en kropp som skall undersökas. Änddelen av den fast anordnade delen l. av elektrodhel- laren som star i kontakt med anoden 2. är lämpligen anbrinfad pa visst avstand från ändytan av anoden sa att ett runt onfret- sen förlöpande utrymme bildas, vilket fungerar som elektroi¿ (H z-f benallaren 9. Enligt elektrolyt l2. hålles mellan memtranen ash ändytan av elektroderna, och överskottsdelen av elektr;l,- ten lagras i utrymmet 9.
En upphettningsanordning och ett värmekänsligt eleïert ltermister) är anordnad vid en lämplig del av elektrodnàlïar~ kragen 6., vilken är utförd av metall med god värmelednings- förmåga. Upphettningsorganet l3. är anordnad i ett runt onfrez- sen fbrlöpande (eller periferiellt) spår l4. i hällarkragen 5., nnder det att det värmekänsliga elementefl5. är anordnat i ett nall som är borrat i hallarkragen 6.
Eftersom elektrodhallaren innefattar den löstaçbara delen l' med elektrodmembranen bunden till denna är det lätt att erhålla en memoran med angiven spänning som i förväg till- verkats av en tillverkare under god kvalitetskontroll.
I den elektrodanordning som fig. 4 är flänsdelen 2' a; anoden 2 enligt fig. l eliminerad. Närvaron eller franvaron av denna flänsdel sasom komponent av styrelektrodanordningen red- fër icke någon väsentlig skillnad för användningsegenskaperna för transkutan mätning av arteriellt syrepartialt tryck.
Två exempel pa data som erhålles medelst transkutana arteriella syreelektrodanordningen enligt fig. l. beskrives i det följande. Tillverkningsbetingelserna för elektrodanordring- en som användes i dessa försök anges i det följande: Katod: Material: guld Yttre diameter hos ytan 2,0 mm Inre diameter hos ytan l,5 mm Anod: Material: silver Yttre diameter hos ytan 5 mm Inre diameter hos ytan 3 mm Elektrolyt: Vatten, glycerol,_KCl-buffertlösning 2%-li) .. .e ......__.~. .__._._..._.....__.__.. _. ._...._.. __... _ 77ili832-8 Elektrodmem- bran: Polyvinylidenkloridfilm, tjocklek l2 um. êensvarskurva för gasutbyte fkalibreringskur/a) Denna kurva visas pa fig. 6. Den i det föregaende angiv- ra elektrodenneten enligt uppfinningen anbringades i en kalibre- ringskammare (vilket är en gasutbytesbehàllare med en kapacitet av cirka 5 mm med ett litet hâl i den övre delen, som står i kon- takt med elektrodenheten). Elektrolysströmmen i elektrodanordning- en registrerades under det att kvävgas, luft och syre tillfördes elternerande till kammaren. Gensvarskarakteristika för elektrod- anordningen, lineariteten beträffande syrepartialtrycket (kon- centrationen) och andra egenskaper hos anordningen undersöktes med hjälp av denna kurva. Resultaten av denna undersökning visar följande karakteristiska egenskaper: (l) Restströmmen är lägre än d,2f vid 02-trycket l atm (760 mm Hg), (2) gensvarstiden för EG är 30 sekunder oçh 96? gensvarstiden är 70 sekunder (detta innebär att reaktionen i huvudsak överensstämmer med en kurva av första graden), (3) lineariteten för mätvärdena vad beträf- far 02-koncentrationen är i huvudsak proportionell, bedömt från jämförelse av strömstyrkorna för N2(O2=0), luft (02=20,99ï) och G _ q .
Vid det försök som äskâdliggöres med fig. 6 uppmättes även temperaturen hos elektrodanordningen (inställd till en tem- peratur av 74ÛC). Denna tidskurva visas på figuren säsom en vä- sentligen rak linje parallellt med abskissan. Fran denna linje tande fastställas att variationen av temperaturen under försö- ket var mindre än 0,02°C. ïranskutana mätvärden.
Den undersökta personen var en kvinna, alder 26 ar.
Elektrodanordningen enligt uppfinningen var säkert fästad vid huden vid insidan av handleden medan användning av en dubbel- sidig kontakthäftande tejp. Elektrodanordningen hölls vid en temperatur av 43,5 3 0,02°C. Under det att försökspersonen tilläts utföra rörelser med luftandning samt rörelser med sy- reandning alternerande registrerades elektrolytströmstyrke- värdena. Resultaten anges på fig. 7. Pilarna A, B, C och D pá figuren anger starttidpunkten för svag syreandning, luftand- ning, stark syreandning respektive luftandning. Såsom fram- gar av diagrammet pä fig. 7 är det transkutant uppmätta syre- 7'?1¿i832-8 l3 partialtrycket under luftandningsövningen cirka 90 mm Hg /iiret är nära standardvärdet för syrepartialtrycket i arteriellt blod för en normal vuxen person. lär måttlig syreandning uiförces var ï;reoartialtrycLet cirka F30. När kraftig syreandninn geni för» des var syrepartialtrycket %70. Dessa värden är väl överersst3n~ mande med värdena för de verkliga arteriella blodsyrenivaerna under de ovan angivna betingelserna. Gensvaren vid pahörjan och avslutande av syreinandningen är något làngsammare än de verkli- ga variationerna i artärerna, men gensvaren är tillräckligt has- tiga för verkliga kliniska behandlingsbetingelser.
I huvudsak samma (eller till och med nagot bättre, resul- tat erhölls med den transkutana syreelektrodanordning som /isas pa fig. 4 än när de i det föregående angivna försöken genomför- des med anordningen enligt fig. l.
Användningen av den konventionella transkutana arteriel- la syreelektrodanordningen är begränsad enbart till barn. Ted elektrodanordningen enligt uppfinningen är emellertid den gta om är avsedd för upphettning av huden väsentligt ökad oc* oli- ka förbättringar har utförts.I elektrodanordningen enligt app- v» finningen är emellertid den yta som är avsedd för upphettning av huden väsentligt ökad och olika förbättringar har utförts. Med elektrodanordningen enligt uppfinningen är därför arterialise- ringen tillfredsställande även för vuxna, och användbara sant noggranna mätningar kan genomföras. Detta är en väsentlig ef- fekt enligt uppfinningen.
Om de i det föregaende angivna mätningsvärdena och re- sultaten vid användning av elektrodanordningen enligt unofin- ningen beaktas kollektivt och jämföras med resultaten för elek~ trodanordningar som är tillgängliga på marknaden har uppfin- ningen följande meriter: Om formen och arian av katoden nos elektrodanordningen enligt uppfinningen är utformade pà lamp- ligt sätt förbättras både likformigheten i fråga om reaktionen pa elektrodytan samt S/N-förhållandet för elektrodanordningens reaktion. När dessutom hallarmekanismen för elektrodmembrënen och olika ytterligare komponenter för denna förbättras på oli- ka sätt blir stabiliteten i fraga om mätningen väsentligt för- bättrad. Dessa meriter bidrar till den stabila upphettninçs~ operationen och tillfredsställande värmetransmission till den ytan som skall undersökas och gör det möjligt att genomföra 77114832-3 14 transkutan arterieïï blodsyremätníng pà en vuxen vilket tidiga- re varit svårt att genomföra, i kombination med vaï av lämplig fíïm för elektrodanordníngen.
Claims (9)
1. l. Anordning för transkutan mätning av det arteriella syrepartialtrycket med en elektrodanordning, bestående av en katod och en från denna isolerad samt denna omgivande rör- formig anod, en anoden omgivande hållare av elektriskt och termiskt isolerande material, ett med den nedre änden av hâllaren förenat och den nedre änden av elektrodanordningen täckande membran, som mellan sig och elektrodanordningen innesluter en elektrolytlösning, samt en upphettnings- och temperaturregleringsanordning för uppvärmning av huden hos en patient, k ä n n e t e c k n a d därav, att den inne- fattar en ringformig del (6, 8) av värmeledande material med hög värmekapacitet, som stöder hållaren (l) och uppvisar upp- hettnings- och temperaturregleringsanordningen (13, 15), samt en i värmeledande förbindelse med den nedre änden av den ringformiga delen stående membrantäckplatta (7) för överföring av värme från den ringformiga delen till patientens hud, vilken platta uppvisar en öppning, vid vilken ett område av membranet, som motsvarar den nedre ytan av elektrodanordningen (2, 3, 4), är friiagt.
2. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att det isolerande materialet (4) mellan anoden (2) och katoden (3) är glas.
3. Anordning enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att i hållaren (l) finnes en ringformig elektrolyt (9) och en luftpassage (10), som förbinder elekt- rolyten med den yttre atmosfären.
4. Anordning enligt något av patentkraven l-3, k ä n - n e t e c k n a d därav, att membranet (5) täcker den nedre ändytan av elektroderna (2, 3) och att membrantäckplattan (7) hålles tryckt mot dessa på sådant sätt, att membranet hålles sträckt under en lämplig spänning.
5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, ..-_i,._.._.._......_....__<..._...-. ._ ......,.....~-. ,.,...«~v,---@~_....__.._.t.. .. 7714832-8 lb k ä n n e t e c k n a d därav, att membranet (5) är förenat med den nedre ändytan av hållaren (1) med ett bindemedel.
6. Anordning enligt något av patentkraven l-5, k ä n - n e t e c k n a d därav, att hållaren (l) och membranet (5) består av samma slags organiska material och att membranet är förenat med den nedre änden av hållaren med ett smältlim eller värmebindning.
7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att hållaren (1) omfattar en faststående, anoden (2) omgivande del (1) och en löstagbar del (l'), med vilken membranet (5) är förenat.
8. 1 Anordning enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den löstagbara delen (l') och membranet (5) är förenade med varandra med ett bindemedel.
9. Anordning enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den löstagbara delen (l') och membranet (5) består av samma slags organiska material och är förenade med varandra med ett smältlim eller värmebindning.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15811976A JPS53137590A (en) | 1976-12-29 | 1976-12-29 | Percutaneous oxygen measuring electrode |
JP1977072996U JPS5754048Y2 (sv) | 1977-06-04 | 1977-06-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE7714832L SE7714832L (sv) | 1978-08-23 |
SE434437B true SE434437B (sv) | 1984-07-23 |
Family
ID=26414131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE7714832A SE434437B (sv) | 1976-12-29 | 1977-12-28 | Anordning for transkutan metning av det arteriella syrepartialtrycket |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4185620A (sv) |
DE (1) | DE2758413C3 (sv) |
FR (1) | FR2376412A1 (sv) |
GB (1) | GB1587880A (sv) |
IT (1) | IT1090849B (sv) |
SE (1) | SE434437B (sv) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4296752A (en) * | 1976-09-24 | 1981-10-27 | Johnson & Johnson | Transcutaneous oxygen sensor with adjacent heater |
GB2003275B (en) * | 1977-08-24 | 1982-05-19 | Hagihara B | Oxygen measuring electrode assembly |
JPS5613933Y2 (sv) * | 1978-05-12 | 1981-04-01 | ||
JPS5613934Y2 (sv) * | 1978-05-12 | 1981-04-01 | ||
DE2823485C2 (de) * | 1978-05-30 | 1986-03-27 | Albert Prof. Dr. 3550 Marburg Huch | Trogelektrode |
DE2836868B2 (de) * | 1978-08-23 | 1980-06-19 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Meßwertaufnehmer, insbesondere zur Bestimmung des Partialdruckes von gelösten Gasen |
US4280505A (en) * | 1979-06-20 | 1981-07-28 | Novametrix Medical Systems, Inc. | Fixation ring for transcutaneous gas sensor probe |
US4259963A (en) * | 1979-07-03 | 1981-04-07 | Albert Huch | Multi-purpose transducer for transcutaneous blood measurements |
US4265250A (en) * | 1979-07-23 | 1981-05-05 | Battle Research And Development Associates | Electrode |
US4303076A (en) * | 1979-12-31 | 1981-12-01 | Air Shields, Inc. | Probe for transcutaneous sampling |
US4268370A (en) * | 1980-01-11 | 1981-05-19 | Beckman Instruments, Inc. | High temperature, CO2 interference free, electrochemical O2 sensor |
DK159838C (da) * | 1980-04-29 | 1991-04-29 | Sumitomo Electric Industries | Transkutan carbondioxidmaaleenhed |
US4367133A (en) * | 1980-07-02 | 1983-01-04 | Comsip, Inc. | Electrochemical gas analyzer |
DE3049592C2 (de) * | 1980-12-31 | 1987-02-26 | Elec Elektronische Bauteile und Geräte GmbH, 6200 Wiesbaden | Vorrichtung zum Messen des Sauerstoff-Partialdruckes |
DE3111190C2 (de) * | 1981-03-21 | 1983-04-07 | Drägerwerk AG, 2400 Lübeck | Elektrochemischer Meßaufnehmer mit auswechselbarer Membranhalterung |
DE3279860D1 (en) * | 1981-10-13 | 1989-09-14 | Radiometer As | Method for transcutaneous measurement of a blood parameter and an electrochemical measuring electrode device for carrying out the method |
GB2111215A (en) * | 1981-10-31 | 1983-06-29 | Alastair Sibbald | Electrochemical sensor assembly |
US4518477A (en) * | 1982-02-03 | 1985-05-21 | Orbisphere Corporation Wilmington | Thermal protection for electroanalytical cell and amperometric probe |
US4585542A (en) * | 1982-02-03 | 1986-04-29 | Orbisphere Corporation Wilmington, Succursale De Collonge-Bellerive | Thermal protection method for electroanalytical cell and amperometric probe |
DE3234172A1 (de) * | 1982-09-15 | 1984-03-15 | GMS, Gesellschaft für medizinische Sondentechnik mbH, 2300 Kiel | Aufsetzsonde zur bestimmung von p0(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-histogrammen |
US4539092A (en) * | 1983-11-07 | 1985-09-03 | Morgan Louis W | Plasma oxygen permeability meter |
US4790925A (en) * | 1987-09-18 | 1988-12-13 | Mine Safety Appliances Company | Electrochemical gas sensor |
CS844488A1 (en) * | 1988-12-20 | 1990-10-12 | Jan Rndr Krejci | Symmetrical electrode for enzyme measuring |
CH684852A5 (de) * | 1991-06-07 | 1995-01-13 | Mettler Toledo Ag | Temperaturfühler für potentiometrische Messketten und Verfahren zu seiner Herstellung. |
US5535744A (en) * | 1994-11-03 | 1996-07-16 | Dinino; Patricia C. | Method and apparatus for blood chemistry analysis |
DE19515065A1 (de) * | 1995-04-27 | 1996-02-01 | Kurt Schwabe Inst Fuer Mes Und | Elektrochemischer Gassensor |
JP2014010046A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Seiko Epson Corp | 物質検出装置、腕時計型体脂肪燃焼測定装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3445369A (en) * | 1966-10-31 | 1969-05-20 | Beckman Instruments Inc | Electrolytic sensor with improved membrane support |
US3659586A (en) * | 1969-05-20 | 1972-05-02 | Univ Johns Hopkins | Percutaneous carbon dioxide sensor and process for measuring pulmonary efficiency |
CH530006A (de) * | 1970-10-01 | 1972-10-31 | Hoffmann La Roche | Elektrodenanordnung |
US3785948A (en) * | 1972-02-14 | 1974-01-15 | Dudley Wright H | Electrochemical oxygen detector |
DE2255879B2 (de) * | 1972-11-15 | 1976-05-26 | L. Eschweiler & Co, 2300 Kiel | Vorrichtung zur percutanen bestimmung der perfusionseffizienz |
GB1509174A (en) * | 1974-04-05 | 1978-04-26 | Searle & Co | Device for measuring blood gases |
DE2423441C2 (de) * | 1974-05-14 | 1982-07-08 | Huch, Albert, Prof. Dr., 3550 Marburg | Die Messung des arteriellen Perfusionsdruckes |
GB1506048A (en) * | 1974-06-28 | 1978-04-05 | Siemens Ag | Electrode assembly for polarographic investigation |
DE2640987C3 (de) * | 1976-09-11 | 1982-06-09 | Drägerwerk AG, 2400 Lübeck | Meßwertaufnehmer zur transkutanen Messung von Gasen im Blut |
-
1977
- 1977-12-20 GB GB9008/79A patent/GB1587880A/en not_active Expired
- 1977-12-22 US US05/863,561 patent/US4185620A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-12-27 IT IT5237777A patent/IT1090849B/it active
- 1977-12-28 FR FR7739450A patent/FR2376412A1/fr active Granted
- 1977-12-28 DE DE2758413A patent/DE2758413C3/de not_active Expired
- 1977-12-28 SE SE7714832A patent/SE434437B/sv not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2376412B1 (sv) | 1983-08-05 |
FR2376412A1 (fr) | 1978-07-28 |
GB1587880A (en) | 1981-04-08 |
DE2758413C3 (de) | 1986-01-09 |
DE2758413B2 (de) | 1979-11-22 |
IT1090849B (it) | 1985-06-26 |
DE2758413A1 (de) | 1978-07-06 |
US4185620A (en) | 1980-01-29 |
SE7714832L (sv) | 1978-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE434437B (sv) | Anordning for transkutan metning av det arteriella syrepartialtrycket | |
US4311151A (en) | Oxygen measuring electrode assembly | |
US4265250A (en) | Electrode | |
US5425868A (en) | Sensor for non-invasive, in vivo determination of an analyte and blood flow | |
JPS60881Y2 (ja) | 血液状態検出装置 | |
JPH0781984B2 (ja) | センサー構造 | |
JPS61122846A (ja) | Po↓2,pco↓2電気化学的検出器 | |
JPH0450009B2 (sv) | ||
EP0100463B1 (en) | Electrochemical measuring electrode device for simultaneously measuring the partial pressures of two gasses | |
Beran et al. | Electrochemical sensor for continuous transcutaneous PCO2 measurement | |
US4407291A (en) | Transcutaneous blood oxygen measuring device | |
JPS6111095B2 (sv) | ||
JPH031817Y2 (sv) | ||
JPS5931325B2 (ja) | 経皮酸素測定用電極装置 | |
CA1153794A (en) | Transcutaneous carbon dioxide measuring sensor | |
JPS6157768B2 (sv) | ||
JPS6157772B2 (sv) | ||
JP3778680B2 (ja) | 酸素電極用陰極 | |
JPS5940844A (ja) | 経皮血中酸素ガス及び炭酸ガス同時測定用センサ− | |
GB2025057A (en) | Percutaneous Blood-oxygen- concentration Measuring Sensor | |
JPS5931327B2 (ja) | 炭酸ガス経皮計測電極装置 | |
JPS6157767B2 (sv) | ||
DK167550B1 (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af en elektrokemisk maaleelektrodeanordning og saadan maaleelektrodeanordning | |
Harsányi et al. | Low cost ceramic sensors for biomedical use: a revolution in transcutaneous blood oxygen monitoring? | |
Vogel et al. | Continuous recording of PO2 in respiratory air by a rapid platinum electrode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAL | Patent in force |
Ref document number: 7714832-8 Format of ref document f/p: F |
|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 7714832-8 Format of ref document f/p: F |