CH665345A5 - Sonde zum bestimmen des sauerstoffpartialdruckes. - Google Patents

Sonde zum bestimmen des sauerstoffpartialdruckes. Download PDF

Info

Publication number
CH665345A5
CH665345A5 CH6521/83A CH652183A CH665345A5 CH 665345 A5 CH665345 A5 CH 665345A5 CH 6521/83 A CH6521/83 A CH 6521/83A CH 652183 A CH652183 A CH 652183A CH 665345 A5 CH665345 A5 CH 665345A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
dye
oxygen
porous
probe according
light
Prior art date
Application number
CH6521/83A
Other languages
English (en)
Inventor
John Ivan Peterson
Raphael Vincent Fitzgerald
Original Assignee
Us Commerce
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Us Commerce filed Critical Us Commerce
Publication of CH665345A5 publication Critical patent/CH665345A5/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/7703—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator using reagent-clad optical fibres or optical waveguides
    • 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
    • A61B5/1455—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 using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
    • A61B5/1459—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 using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters invasive, e.g. introduced into the body by a catheter
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N2021/6484—Optical fibres
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/7703—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator using reagent-clad optical fibres or optical waveguides
    • G01N2021/7706—Reagent provision
    • G01N2021/772—Tip coated light guide
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N2021/7769—Measurement method of reaction-produced change in sensor
    • G01N2021/7786—Fluorescence

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Description

BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sonde gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die physiologische Sauerstoffmessung ist in vielen Fällen wichtig, wie folgt:
Die Übertragungsfunktion (Fig. 1) ist die fundamentalste Determinante für den Sauerstofftransport und dessen Verteilung.
Die Adsorption von O2 durch das Häm ist der am meisten verwendete Mechanismus zur Lagerung von Sauerstoff und dessen Transport im Bereich aller Lebewesen. Der entsprechende Proteinwechsel (Globin), in welchen das Häm eingeschlossen ist, steuert seine Adsorptionscharakteristik und bestimmt die Form der Übertragungsfunktion, daraus folgt, dass das Häm eine besondere Spezies sein muss.
Die Globinkette ist auch ein Teil der Steuerschleife, um die Kurve der biochemischen Signale einzustellen, hauptsächlich pH, 2,3-Diphosphoglycerat und CO2. Im Menschen kennt man ungefähr 200 genetische Varianten von Hämoglobin, die meisten sind unschädlich, einige sind pathologisch bedenklich wegen der Änderung der Übertragungsfunktion (Sichelzellenkrankheit).
Die direkte Messung des Sauerstoffparitaldruck Po2 ist deshalb zum Beobachten des Verhaltens des Sauerstofftransportes im einzelnen bei allen physiologischen Untersuchungen notwendig. Überdies ist eine ausreichende Versorgung des Gewebes mit Sauerstoff eine der wichtigsten Sofortmass-nahmen während chirurgischen Operations- und Intensivbe-handlungssituationen, um den Po2-Wert sofort zu erkennen oder kontinuierlich zu überwachen.
Eine Anzahl von Techniken und Systemen sind bekannt, aber keine von diesen ist völlig zufriedenstellend. Zum Beispiel
Die Clark-Elektrode (Membran-Diffusion) ist nicht genügend klein.
Die.Diffusionsabhängigkeit ist abhängig von den Kali-brierungs- und Abwanderungsproblemen.
Eine genaue potentiometrische (redox) Elektrode ist mit arteigenen Unzulänglichkeiten behaftet.
In der US-Patentschrift Nr. 4 201 222 ist ein optischer Katheter beschrieben, der ein Lichtleiterbündel aufweist, das zum Einführen in ein Blutgefäss eines lebenden Körpers bestimmt ist, zum Messen des Partialdruckes des Sauerstoffgases im Blutstrom. Der Katheter umfasst eine halbdurchlässige Wand, die das Eintreten der Blutflüssigkeit in diesen verhindert, aber das Eintreten des Blutgases gestattet. Die Intensität eines reflektierten sichtbaren Lichtstrahles, verglichen mit der Intensität des einfallenden Lichtstrahles, entspricht genau dem Partialdruck des Sauerstoffgases im Blutstrom. In der US-Patentschrift Nr. 3 814 081 ist ein optischer Katheter zum Messen des prozentualen Gehaltes von Sauerstoff im gesättigten Blutstrom eines Lebewesens beschrieben. Ein Beleuchtungslichtleitersystem und ein lichtempfangendes System sind nahe benachbart beieinander angeordnet. Die Spitze des Katheters wird in ein blutenthaltendes Organ des Lebewesens eingeführt. Der Sättigungsgrad an Sauerstoff wird gemessen durch eine lichtabsorbierende
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
3
665 345
spektrometrìsche Bestimmung der Lichtwellen, die vom Blutstrom reflektiert und durch ein optisches Lichtleiterbündel empfangen werden.
In der US-Patentschrift Nr. 3 807 390 ist ein fieberoptisches Katheter zum Überwachen der Sättigung des Blutsauerstoffes in einem menschlichen Blutstrom in vivo durch Einführen der Katheterspitze in das kardiovaskulare System des lebenden Körpers.
Die US-Patentschrift Nr. 4 033 330 ist von allgemeinem Interesse bezüglich einer den pH-Wert durch die Haut messenden Vorrichtung zum Bestimmen des pH-Wertes des Blutes und der Kohlendioxydkonzentration im Blut. Die US-Patentschrift Nr. 4 041 932 stellt eine Einrichtung vor, die zum Messen und Überwachen der Konzentration und des Partialdruckes von Gasen vor, wie Sauerstoff und Kohlendioxyd in arteriellen Blutgefässen und des pH-Wertes des Blutes während verschiedenen Zeitperioden.
Die Literatur über die Po2-Elektrode ist enorm vielfaltig, aber es ist dennoch keine geeignete Elektrode erhältlich.
Sauerstoffbestimmungen mittels Lumineszenzstrahlungslöschungen wurden ebenfalls schon vorgeschlagen. Die ursprüngliche Idee existiert seit 1930, aber war bisher von relativ kleinem Nutzen, weil die Sauerstoffbestimmung durch Löschung von fluoreszierender Strahlung weltweit als Unfug erkannt wurde. In der US-Patentschrift 3 612 866 ist eine Einrichtung zum Messen der Konzentration des Sauerstoffgehaltes von Flüssigkeiten oder Gasen beschrieben, die auf dem molekularen Lumineszenzstrahlungseffekt von gasförmigem Sauerstoff in aromatischen Molekülen, Derivaten von solchen Aromaten und aliphatischen Ketonen basieren.
Andere Anwendungen von Lumineszenzstrahlungslöschung für die Bestimmung von Sauerstoff umfassen:
1. Das Beobachten des Effektes des Adsorbierens von Farbstoffen in Silikagel durch H. Kautsky und A. Hirsch zum Beginn des Jahres 1930, publiziert durch H. Kautsky und A. Hirsch in der Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie 222, Seiten 126—134, Ausgabe 135.
2. Messung von 02 erzeugt durch die Beleuchtung von Algen: publiziert durch M. Pollack, P. Pringsheim und
D. Terwood im Journal Chem. Phys., 12, Seiten 295 — 299, Ausgabe 1944.
3. Publikation von Sauerstofflöschungsempfindlichkeiten von organischen Molekülen im Hinblick auf Szintillati-on: I.B. Berlman, «Handbuch über die Fluoreszenzspektren von aromatischen Molekülen», Academic Press, 1965.
4. 02-Messung bis hinunter zu einem Druck von 1,33 mal 10~3 Pa mit Akliflavin auf einem Acrylblatt: Gy. Orban,
Zs. Szentirmay und J. Patko, veröffentlicht während der internationalen Konferenz für Lumineszenz, 1966, Ausgabe I, Seiten 611 bis 613, 1968.
5. Diffusionskoeffizient von 02 in Acrylen gemessen durch Beobachten des Phosphorselbstleuchtens auf Stäben: G. Shaw, Trans. Faraday Soc. 63, Seiten 2181—2189,1967.
6. CK-Durchlässigkeit von Acrylfilmen, gemessen durch Löschraten gegen Po2: PF. Jones, Polymerbriefe 6, Seiten 487-491, 1968.
7. Po2-Messinstrument, basierend auf von Kunststoffil-men und porösen Vycor adsorbiertem Fluoranthen: J. Bergman, Nature 218, Seite 396, 1968.
8. Pyrenbuttersäure verwendet als Sonde zum Messen von interzellularem 02: J.A. Knopp und I.A. Longmuir, Biochimica et Biophysica Acta, 279, Seiten 393 bis 397,
1972.
9. Physiologische Po2-Messung unter Verwendung von DMF-Lösungen von Pyrenbuttersäure in verschiedenen Membranen eingeschlossenen Formen: D.W. Lubber und N. Opitz, Z. Naturf. 30c, Seiten 532—533,1975.
Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte P02 — in vivo-Messung zu schaffen.
Die Sonde gemäss der Erfindung ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.
Eine typische Lichtleitsonde zum Messen des Partialdruckes von Sauerstoff kann auf dem Prinzip der Fluoreszenzlöschung basieren, und umfasst 250 Mikrometer dicke Bündel von Kunststofflichtleitfasern, die in einem Abschnitt eines porösen Polymerrohres von etwa 5 mm Länge und 0,6 mm Durchmesser enden. Das Rohr ist zusammen mit einem Farbstoff auf einem adsorbierenden, aus Partikeln bestehenden Träger verpackt. Der allgemeine Aufbau ist ähnlich jenem einer physiologischen pH-Sonde, welche in der US-Patentschrift Nr. 4 200 110 beschrieben ist.
Die Entwicklung der erfindungsgemässen Sonde erforderte die Lösung von drei bisher nicht in Berücksichtigung gezogene Probleme in der Anwendung des oben genannten Löschungsprinzipes:
1. Es musste ein Farbstoff gefunden werden mit den kombinierten Eigenschaften einer geeigneten Sauerstofflöschempfindlichkeit (lange Lebenszeit des aktivierten Zu-standes), Fluoreszenzstrahlung mit sichtbarem Licht und Widerstandsfähigkeit gegenüber Verfärbung. Lichtleiter aus Kunststoff mit ausreichender Übertragung von Licht mit Wellenlängen kürzer als 450 nm sind nicht erhältlich. Anorganische Phasern, die ultraviolett zu übertragen vermögen, sind für diese Verwendung nicht wünschenswert wegen ihrer Zerbrechlichkeit.
2. Eine geeignete wasserabstossende und den Sauerstoff gut durchlassende Umhüllung war notwendig.
3. Es wurde ein adsorbierender Träger benötigt, welcher den Farbstoff unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit aktiviert. Der traditionelle Siliciumoxydfarbstoffträger ist für diesen Zweck, d.h. für die Verwendung in einem wässrigen Medium, nicht geeignet.
Bei der Schaffung der Sonde nach der Erfindung wurden kleine Abmessungen und niedrige Kosten angestrebt. Die Sonde soll geeignet sein für die Gewebe- und Blutgefässim-plantation durch eine hypodermatische Nadel.
Lichtleitersonden besitzen wesentliche Vorteile, eingeschlossen die folgenden:
a. So klein wie möglich, im Durchmesser weniger als 0,5 mm.
b. Sie sind flexibel, so dass sie durch kleine Blutgefässe hindurchgeführt werden können oder in einer Vielzahl von Geweben angeordnet werden können.
c. Sie sind billig in der Herstellung, wegwerfbar und leicht herzustellen.
d. Sie stellen keine elektrische Gefahr dar.
e. Sie sind gleichermassen geeignet für statische und dynamische Messungen.
Die Wahl der Lumineszenzlöschung als Mechanismus zum Bestimmen des Sauerstoffes wurde aufgrund der folgenden Faktoren getroffen:
1. Es wird ein reversibler Indikator für eine Po2-Sonde benötigt. Ein reversibler farbmetrischer (Saugfähigkeit) Indikator für Sauerstoff ist nicht verfügbar. Die Ubergangsme-tallkomplex-Sauerstoffabsorbierer besitzen nicht die notwendige Stabilität.
2. Aromatische Moleküle bilden Ladungsübertragungs-komplexe mit Sauerstoff aufgrund durch Aktivierung durch Absorbieren von Licht. Dies ergibt einen Mechanismus für die Entaktivierung des fluoreszierenden Zustandes, der für Sauerstoff spezifisch ist. Eine hohe Aktivierungsenergie des
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
4
Moleküls, die ausreicht um die Bildung von aktiviertem Sauerstoff durch Aufprallübertragung, ist nicht notwendig, d.h., das Löschphänomen kann beobachtet werden, weil durch die Lumineszenzaktivierung sichtbares Licht entsteht.
Fluoreszenz- (und Phosphoreszenz-) Löschung ist das Resultat einer nicht lumineszierenden Zerfallserscheinung, die gleichzeitig mit dem lumineszierenden Zerfall eines aktivierten Moleküls auftritt, wodurch die Lebenszeit des aktivierten Zustandes und die Leuchtintensität abnimmt (siehe Fig. 2).
Bei konstanter Beleuchtung ist die Zerfallsrate des erregten Zustandes die Summe der Raten von verschiedenen Zerfallserscheinungen; die Kollisionszerfallrate ist proportional zur aktivierten Zustandslebenszeit (angenähert der Fluoreszenzlebenszeit) und der Kollisionsrate, die ihrerseits zum Druck des Löschgases proportional ist. Diese kompetente Zerfallsrate ergibt sich aus der Stern-Volmer-Beziehung für die Beziehung zwischen der Intensität I und dem Druck Po2 von Sauerstoff;
P'
(O. Stern und M. Volmer, Physikalische Zeitschrift 20, Seiten 183—188, 1919), wobei I0 die Intensität ohne Löschwirkung und P' eine Konstante ist, des Druckes bei halber Löschung. Die Konstante besitzt eine Proportionalität zwischen entsprechender Löschung zur Hauptfluoreszenzlebenszeit, so dass die gleiche Formel mit Hämen der beobachteten Lumineszenzlebenszeit T0 und T geschrieben werden kann:
= 1
Eine gute Löschempfindlichkeit erfordert eine lange Hauptlebenszeit des erwägten Zustandes. Phosphoreszenz mit sehr langer Lebenszeit (Sekunden) ist sehr löschempfindlich, aber schwach in der Intensität. Fluoreszenz ist weniger löschempfindlich, hat aber eine hohe Helligkeit (hoher Wirkunsgrad). P' sollte in der Grössenordnung des Druckes sein, der als bester Kompromiss zwischen der Helligkeit und der Empfindlichkeit ermittelt worden ist (siehe Fig. 3).
Weitere Vorteile sind ersichtlich aus der folgenden Beschreibung, den Ansprüchen und aus den beiliegenden Zeichnungen, wobei:
Fig. 1 eine graphische Darstellung der klassischen Konzentration in Funktion der Druckbeziehung von Sauerstoff im menschlichen Blut ist,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Entaktivierung eines optisch erregten Moleküls ist,
P'
Fig. 3 eine graphische Darstellung ist, welche die Beziehung zwischen P' und Po2 zeigt,
Fig. 4 die schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemässen Sonde ist,
s Fig. 5 eine graphische Darstellung ist, welche die theoretischen Werte von Stern-Volmer vergleichsweise mit typischen beobachteten Werten gemäss der Erfindung zeigt,
und Fig. 6 und 7 zeigen in schematischer Weise das optische System und die elektronische Rechneranlage eines ein-io fachen analogen Gerätes zum Verwenden mit der erfindungsgemässen Sonde.
Mit Bezugnahme auf die Zeichnung und insbesondere auf die Fig. 4 ist eine Sonde gemäss der Erfindung generell mit dem Bezugszeichen 8 versehen. Die Sonde 8 ist entspre-15 chend der schon vorher benützten pH-Sonde (siehe US-PS Nr. 4 200 110) geformt. In der Sonde 8 ist ein Farbstoff 15 auf einem absorbierenden Träger 16 innerhalb eines Abschnittes eines Rohres 10 aus porösem Polyäthylen angeordnet, das einen schnellen Ausgleich mit dem umgebenden 20 Sauerstoff ermöglicht und eine Verunreinigung des Farbstoffes 15 verhindert. Das Rohr 10 ist an einem Ende verschlossen, welches Ende eine sich verjüngende abschliessende Spitze 9 bildet. Zwei flexible Kunststofflichtleiter 12 und 14, z.B. 115 Mikrometer dicke Bündel aus Kunststofflicht-25 leitfasern, sind entsprechend im anderen Ende des Rohres 10 befestigt, wobei die Enden der Lichtleiter optisch mit dem Farbstoff 15 im Träger 16 verbunden sind. Das Rohr 10 kann einen rohrförmigen Abschnitt aus porösem Polymer von etwa 5 mm Länge und einem Durchmesser von 0,6 mm 30 aufweisen.
Blaues Licht gelangt über den Lichtleiter 12 zum Farbstoff 15, um diesen zur Fluoreszenz anzuregen. Das grüne fluoreszierende Licht zusammen mit dem gestreuten blauen Licht tritt in den Lichtleiter 14 ein und wird zu einem Mess-35 gerät (siehe Fig. 6 und 7) geführt. Die Intensität I0 des blauen Lichtes wird als Bezugswert für die optische Kompensation verwendet und die Intensität I des grünen Lichtes ist ein Mass für die Sauerstofflöschung. Die Stern-Volmer-Bezie-hung liefert eine lineare quantitative Basis zum Messen des 40 P0, durch Löschung (siehe Fig. 5). Die allgemein beobachtete Kurve ist gekrümmt (die Literatur über die von Stern-Volmer aufgenommenen Daten ist vielfältig) und ein Exponent wird öfters dem Sauerstoffdruck beigegeben, um die Werte einer Gleichung zuzuordnen.
45 Eine theoretische Interpretation der exponentiellen Beziehung ist schwer zu verstehen; gekrümmte Werte können gleichgut zugeordnet sein durch eine Neigungskonstante zu den Intensitätsmessungen, welche als geräteabhängig oder als nicht löschbare Lumineszenz erklärt werden kann. Für so den Geräteentwurf werden entweder ein Exponent m für das Intensitätsverhältnis oder ein Exponent n für die mit eckiger Klammer bezeichnete Differenz verwendet:
I, . \ m blau grun
- 1
n
Ein einfaches analoges Gerät (siehe Fig. 6 und 7) wurde für die Auswertung der gemessenen Werte entwickelt. Zur Messung des P02 des nächstliegenden ImmHg Po2 muss der Messfehler besser als 0,1 % sein. Gerätemässig wird der Be- 65 grenzungsfaktor durch die Lichtquellenstabilität bestimmt.
Wie vorangehend beschrieben ist es notwendig, drei Merkmale genau zu beachten, mämlich: den Farbstoff 15,
den Farbstoffträger 16 und das die Umhüllung bildende Rohr 10.
Ein geeigneter Farbstoff hat die folgenden Eigenschaften:
a. Er muss durch sichtbares Licht erregbar sein und soll sichtbares Licht erzeugen, das durch Kunststofflichtleiter übertragen werden kann, welche Lichtleiter hochflexibel sind
und nicht brechen, wenn sie scharfen Biegungen ausgesetzt werden, und die zum Bilden von optischen Kupplungen, mit leuchtenden Enden, formbar sind.
b. Er muss bezüglich des Lichtes stabil sein und gegenüber der Alterung beständig sein.
c. Er darf nicht giftig sein.
d. Er muss eine genügende Sauerstoff-Löschempfindlichkeit (lange Hauptlebenszeit des erregten Zustandes) aufweisen, wie sie zum Erhalten von Messungen von am nächsten bei ImmHg liegenden Werten benötigt wird.
Eine Schwierigkeit bei der Auswahl des Farbstoffes 15 besteht darin, dass viele UV-erregte Farbstoffe eine hohe Löschempfindlichkeit aufweisen (Benzol besitzt eine der höchsten), aber die Forderung der Erreger durch sichtbares Licht ergibt viele Schwierigkeiten, um einen Farbstoff zu finden, der alle Forderungen erfüllt. Ein geeigneter Farbstoff ist Perylendibutyrat. Ein anderer geeigneter Farbstoff ist das Produkt «Pylam LX7878». Weniger geeignete aber brauchbare Farbstoffe sind Terasil Brilliant Flavin 8GFF; Nylosan Brilliant Flavin; Acridingeld; Brilliant Sulfaflavin; 2,7-Di-chlorofluorescein; Acridinorange; Coumarin 34; Coumarin 6; Natriumfluorescein (Auranin) und einige Rhodamine. Andere sind in der vorstehend angegebenen Literatur angeführt.
Im Hinblick auf einen geeigneten Farbstoffträger 16 wurde der Löscheffekt in klassischer Weise an Silikagel beobachtet und eine hohe Empfindlichkeit ist mit diesem Träger erreicht worden. Ein hochdurchlässiger Träger ist notwendig, um die einzelnen Farbstoffmoleküle der Korrosion mit dem Sauerstoff auszusetzen. Eine Lösung des Farbstoffes in Flüssigkeiten oder festen Stoffen ist unempfindlich wegen der niedrigen Sauerstoffdurchlässigkeit solcher Materialien.
Die Schwierigkeit mit anorganischen Adsorptionsmitteln besteht darin, dass die Löschung feucMgkeitsempfindlich ist; die Löschung und/oder Fluoreszenz wird unterbunden bei 100% Feuchtigkeit, welche Bedingung aber vorliegt bei physiologischen Messungen.
Organische Adsorptionsmittel, wie poröse Polymere, vermeiden das Feuchtigkeitsproblem auf Kosten der Löschempfindlichkeit und diese Polymere können durch Versuche im Hinblick auf die Beschreibung bestimmt und ausgewählt werden. Als bevorzugter Farbträger 16 ist das «Amberlite XAD 4» von Rohm und Haas geeignet, das ein nichtionisches hydrophobisches Polymer ist. Andere Beispiele sind Gas Chrom Q, Amberlite XAD2, XAD8; Dow XFS4022; Johns-Manville Chromosorb, Nos. 101, 102,103,104,105, 106,107,108; Waters Porapak Nos. N, P, PS, Q, R, S, QS, T; Hamilton Co. PRP-1.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Sonde 8 wird ein für flüssiges Wasser undurchlässiger Behälter mit
665 345
grosser Sauerstoffdurchlässigkeit benötigt als Umhüllung 10. Eine poröse, zu dem Rohr 10 zusammengeschweisste Polypropylenfolie aus Celanese «Celgard» wurde als geeignet gefunden.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel arbeitet in wässri-gen Medien ebensogut wie in gasförmigen Systemen und hat sich in Tierversuchen zufriedenstellend verhalten.
Die Kombination der Verwendung der Lumineszenzlöschung zur Bestimmung von Sauerstoff zusammen mit Lichtleiter wird als neu und höchst vorteilhaft betrachtet. Wie oben angeführt umfassen die wichtigsten Merkmale der Erfindung die Verwendung eines porösen polymeren Trägers, die saubere Auswahl des Farbstoffes und das Benützen einer porösen Umhüllung. Die Verwendung eines porösen Polymers als Farbstoffträger 16 ist sehr wesentlich für die beste Ausführungsform. Wie oben angeführt, kann eine geeignete Umhüllung 10 durch Celgard geformt werden, ebenso können andere poröse Materialien eingesetzt werden.
Variationen sind möglich. Dementsprechend kann die Sonde auf alternativen Wegen hergestellt werden, z.B. kann ein einzelner Lichtleiter oder es können zwei Lichtleiter mit entsprechend modifizierten Geräten verwendet werden, um die Grösse der Sonde zu reduzieren.
In dem in der Fig. 7 dargestellten typischen optischen System wird das optische Ausgangssignal des Lichtleiters 14 durch eine Kollimatorlinse 18 auf ein 45° geneigtes dichroiti-sches Filter 19 geleitet. Eine der übertragenen Lichtkomponenten gelangt durch ein Blaufilter 20 zu einer ersten Photo-vervielfacherröhre 21. Eine andere übertragene reflektierte Lichtkomponente gelangt durch ein Grünfilter 22 zu einer zweiten Photovervielfacherröhre 23.
Wie in der Fig. 6 gezeigt werden die Ausgangsströme der Photovervielfacherröhren 21 und 23 Strom/Spannungs-Umsetzerstromkreisen 24 bzw. 25 zugeführt und die resultierenden Spannungssignale gelangen danach über aktive Filter 26 bzw. 27 zu den Eingängen eines Teilerstromkreises 28, der mit Mitteln versehen ist, um einen Exponenten m dem Quotienten (Ibiau geteilt durch Igrün, wie oben angegeben) hinzuzufügen. Der dem Po2 entsprechende analoge Wert wird danach berechnet, indem das Ausgangssignal des Teilerstromkreises 28 einem Rechnerstromkreis 29 zugeführt wird, der die Grösse 1 von seinem Eingangssignal subtrahiert und den Koeffizienten P' anlegt, wie dies in der Fig. 6 angegeben ist.
Dem Fachmann ist es klar, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne dass der Bereich der Erfindung verlassen wird und dass die Erfindung nicht durch das, was in den Zeichnungen dargestellt und in der Beschreibung beschrieben ist, eingeschränkt ist.
5
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
S
3 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

  1. 665 345
    2
    PATENTANSPRÜCHE
    1. Sonde zum Bestimmen des Sauerstoffpartialdruckes im Blut oder Gewebe eines Lebewesens, gekennzeichnet durch eine sauerstoffdurchlässige und an einem Ende geschlossene Umhüllung von ausreichend kleiner Grösse, damit sie in ein Blugefäss einführbar ist; einen porösen Farbstoffträger, der in der genannten Umhüllung angeordnet ist und eine hohe Durchlässigkeit aufweist, um einzelne durch den Farbstoffträger getragene Farbstoffmoleküle der Kollision mit den Sauerstoffmolekülen auszusetzen; einen nicht giftigen Farbstoff, der durch den genannten porösen Farbstoffträger gehalten ist; wobei der genannte Farbstoff eine sichtbare Lumineszenz zeigt, eine Stabilität gegenüber Licht und Alterung aufweist und Sauerstofflöschempfindlich ist; und Lichtleitmittel zum Leiten des Erregerlichtes zu dem genannten Farbstoff innerhalb der genannten Umhüllung und zum Auffangen der Lumineszenzstrahlung des Farbstoffes.
  2. 2. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbstoff Perylendibutyrat ist, d.h. Color Index 59075.
  3. 3. Sonde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Farbstoffträger ein poröses organisches Polymer ist.
  4. 4. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Farbstoffträger Silikagel enthält.
  5. 5. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Farbstoffträger ein poröses, adsorbierendes, korpuskulares polymeres Material umfasst.
  6. 6. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Farbstoffträger mikrovernetzte adsorbierende Polystyrenkörner enthält.
  7. 7. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sauerstoffdurchlässige Umhüllung einen rohrförmigen Mantel aus porösem Material umfasst.
  8. 8. Sonde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Mantel aus porösem Polypropylen geformt ist.
  9. 9. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sauerstoffdurchlässige Umhüllung ein aus einer porösen Propylenfolie gebildetes und verschweisstes Rohr umfasst, dass das eine Ende des Rohres verschlossen ist und dass das geschlossene Ende des Rohres zu einer Spitze verjüngt ist.
  10. 10. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitmittel wenigstens ein Bündel von transparenten Kunststoffasem umfassen, und dass ein Ende des Bündels sich in die genannte Umhüllung erstreckt und optisch mit dem genannten Farbstoff in Verbindung steht.
  11. 11. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitmittel zwei Bündel von transparenten flexiblen Kunststoffasem umfassen und dass die einen Enden der Bündel sich in die genannte Umhüllung erstrecken und optisch mit dem genannten Farbstoff in Verbindung stehen.
  12. 12. Sonde nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitmittel (12,14) dicht in die Umhüllung (10) eingeführt und mit ihr gesichert sind.
  13. 13. Gerät zum Bestimmen des Sauerstoffpartialdruckes mit einer Sonde nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des anderen Endes des geannten Bündels optische Strahlteilmittel zum Aufteilen des über das genannte Bündel übertragenen Lichtes in zwei Teilstrahlen angeordnet sind, dass im Weg der beiden Teilstrahlen je ein Mittel zum Erzeugen je eines photoelektrischen Signals vorhanden ist und dass eine Rechneranlage zum Berechnen des Sauerstoffpartialdruckes mit den Ausgängen der Signalerzeugungsmittel verbunden ist.
  14. 14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Farbfiltermittel in den Wegen der beiden Teilstrahlen zwischen den Strahlteilmitteln und den Signalerzeugungsmitteln angeordnet sind.
  15. 15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Farbfiltermittel nur Licht durchlässt, das der Lumineszenzwellenlänge des Farbstoffes entspricht, und dass das andere Farbfiltermittel nur Licht mit einer Farbe durchlässt, die jener des streuenden einfallenden Lichts entspricht, welches dem Farbstoff ausgesetzt und vom Farbstoff reflektiert wird.
CH6521/83A 1982-03-30 1982-10-15 Sonde zum bestimmen des sauerstoffpartialdruckes. CH665345A5 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US36342582A 1982-03-30 1982-03-30
US06/396,055 US4476870A (en) 1982-03-30 1982-07-07 Fiber optic PO.sbsb.2 probe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH665345A5 true CH665345A5 (de) 1988-05-13

Family

ID=27002060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH6521/83A CH665345A5 (de) 1982-03-30 1982-10-15 Sonde zum bestimmen des sauerstoffpartialdruckes.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4476870A (de)
EP (1) EP0091390B1 (de)
AU (1) AU565949B2 (de)
CA (1) CA1187386A (de)
CH (1) CH665345A5 (de)
DE (1) DE3381613D1 (de)
WO (1) WO1983003344A1 (de)

Families Citing this family (185)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4626693A (en) * 1980-10-06 1986-12-02 The Regents Of The University Of California Remote multi-position information gathering system and method
US4577109A (en) * 1980-10-06 1986-03-18 Regents Of The University Of California Remote multi-position information gathering system and method
US4586819A (en) * 1982-07-09 1986-05-06 Hitachi, Ltd. Laser Raman microprobe
CA1261717A (en) * 1982-12-23 1989-09-26 John R. Bacon Method and apparatus for oxygen determination
US5030420A (en) * 1982-12-23 1991-07-09 University Of Virginia Alumni Patents Foundation Apparatus for oxygen determination
DE3476915D1 (en) * 1983-05-17 1989-04-06 Elf Uk Plc Optical fibre probe
US4553034A (en) * 1983-12-02 1985-11-12 Westinghouse Electric Corp. Ion exchange resin intrusion monitor
US4622974A (en) * 1984-03-07 1986-11-18 University Of Tennessee Research Corporation Apparatus and method for in-vivo measurements of chemical concentrations
GB2159620A (en) * 1984-05-29 1985-12-04 Norman Barrie Jones Photoelectric pressure transducer without elastic diaphragm
EP0175352B1 (de) * 1984-09-19 1991-06-12 Siemens-Elema AB Verfahren und Anordnung zur schnellen Bestimmung der Parameter eines Probenmediums
EP0187283B1 (de) * 1984-12-26 1989-04-26 Nivarox-FAR S.A. Vorrichtung zum Auffinden in situ der Querbohrungen eines im Markkanal implantierten hohlen Stiftes für das Zusammenhalten der Fragmente eines gebrochenen Knochens
EP0190830A3 (de) * 1985-02-04 1988-04-27 Gould Inc. Optischer Einzelfasersensor zur Sauerstoffpartialdruckmessung
US4752115A (en) * 1985-02-07 1988-06-21 Spectramed, Inc. Optical sensor for monitoring the partial pressure of oxygen
WO1986005589A1 (en) * 1985-03-20 1986-09-25 Monash University Fibre optic chemical sensor
US4666672A (en) * 1985-04-08 1987-05-19 University Of California Optrode for sensing hydrocarbons
US5354825A (en) * 1985-04-08 1994-10-11 Klainer Stanley M Surface-bound fluorescent polymers and related methods of synthesis and use
US4801655A (en) * 1985-06-21 1989-01-31 Gould, Inc. Fiber optic pH sensor having low drift rate
US4810655A (en) * 1985-07-03 1989-03-07 Abbott Laboratories Method for measuring oxygen concentration
US5043286A (en) * 1985-07-03 1991-08-27 Abbott Laboratories Method and sensor for measuring oxygen concentration
EP0227815A4 (de) * 1985-07-03 1988-06-23 Internat Biomedics Inc Messverfahren für die sauerstoffkonzentration.
US4613237A (en) * 1985-08-22 1986-09-23 United Technologies Corporation Method for determining the temperature of a fluid
US5034189A (en) * 1985-08-27 1991-07-23 The Regents Of The University Of California Fluorescent probe for rapid measurement of analyte concentration
AT387860B (de) * 1985-09-16 1989-03-28 Optical Sensing Technology Verfahren und vorrichtung zur tumordiagnose mittels sera
US4936679A (en) * 1985-11-12 1990-06-26 Becton, Dickinson And Company Optical fiber transducer driving and measuring circuit and method for using same
US4737343A (en) * 1986-01-21 1988-04-12 The Regents Of The University Of California Gas-sensing optrode
US5019350A (en) * 1986-02-13 1991-05-28 Pfizer Hospital Products, Inc. Fluorescent polymers
US4710623A (en) * 1986-02-27 1987-12-01 Eli Lilly And Company Optical fiber catheter with fiber-contained reactive element
US5006314A (en) * 1986-04-18 1991-04-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Sensor and method for sensing the concentration of a component in a medium
US4927222A (en) * 1986-06-16 1990-05-22 Shiley Incorporated Dual optical fiber device
US4822127A (en) * 1986-06-16 1989-04-18 Shiley Incorporated Multi-channel optical transmission system
US4854321A (en) * 1986-06-18 1989-08-08 Medex, Inc. Integrated optic system for monitoring blood gases
US5001054A (en) * 1986-06-26 1991-03-19 Becton, Dickinson And Company Method for monitoring glucose
US4981779A (en) * 1986-06-26 1991-01-01 Becton, Dickinson And Company Apparatus for monitoring glucose
US4895156A (en) * 1986-07-02 1990-01-23 Schulze John E Sensor system using fluorometric decay measurements
US4800886A (en) * 1986-07-14 1989-01-31 C. R. Bard, Inc. Sensor for measuring the concentration of a gaseous component in a fluid by absorption
US4929562A (en) * 1986-08-20 1990-05-29 The Regents Of The University Of California Method and apparatus for detecting gem-polyhalogenated hydrocarbons
US4861727A (en) * 1986-09-08 1989-08-29 C. R. Bard, Inc. Luminescent oxygen sensor based on a lanthanide complex
US4900933A (en) * 1986-09-08 1990-02-13 C. R. Bard, Inc. Excitation and detection apparatus for remote sensor connected by optical fiber
US4760250A (en) * 1986-09-29 1988-07-26 Spectramed, Inc. Optoelectronics system for measuring environmental properties having plural feedback detectors
US5120510A (en) * 1986-10-10 1992-06-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Sensor and method for sensing the concentration of a component in a medium
US5012809A (en) * 1986-10-10 1991-05-07 Shulze John E Fiber optic catheter system with fluorometric sensor and integral flexure compensation
US4886338A (en) * 1986-10-10 1989-12-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical fiber event sensor
US4934369A (en) * 1987-01-30 1990-06-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Intravascular blood parameter measurement system
US5462052A (en) * 1987-01-30 1995-10-31 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Apparatus and method for use in measuring a compositional parameter of blood
US4989606A (en) * 1987-01-30 1991-02-05 Minnesota Mining And Manufactoring Company Intravascular blood gas sensing system
US4830013A (en) * 1987-01-30 1989-05-16 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Intravascular blood parameter measurement system
US4951669A (en) * 1987-01-30 1990-08-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Blood parameter measurement system
US5048525A (en) * 1987-01-30 1991-09-17 Minnesota Mining And Manufacturing Company Blood parameter measurement system with compliant element
US4833091A (en) * 1987-02-06 1989-05-23 Shiley Incorporated Sensor system
US5093266A (en) * 1987-02-06 1992-03-03 Shiley Inc. Sensor system
US4852579A (en) * 1987-04-20 1989-08-01 Karl Storz Endoscopy Gmbh And Company Photocharacterization and treatment of normal abnormal and ectopic endometrium
AT389590B (de) * 1987-05-27 1989-12-27 Avl Verbrennungskraft Messtech Verfahren zur kontinuierlichen, quantitativen bestimmung von schwefeldioxid und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
US5043285A (en) * 1987-07-09 1991-08-27 Allied-Signal Inc. Optical detection of oxygen
US4785814A (en) * 1987-08-11 1988-11-22 Cordis Corporation Optical probe for measuring pH and oxygen in blood and employing a composite membrane
JPS6463842A (en) * 1987-09-03 1989-03-09 Terumo Corp Method and apparatus for measuring concentration of optical material
US4842783A (en) * 1987-09-03 1989-06-27 Cordis Corporation Method of producing fiber optic chemical sensors incorporating photocrosslinked polymer gels
US4974929A (en) * 1987-09-22 1990-12-04 Baxter International, Inc. Fiber optical probe connector for physiologic measurement devices
EP0309214A3 (de) * 1987-09-22 1990-03-14 BAXTER INTERNATIONAL INC. (a Delaware corporation) Anschlussstück einer faseroptischen Sonde für physiologische Messgeräte
EP0312293A3 (de) * 1987-10-16 1990-03-14 O.C.T. Optical Chemical Technologies Limited Fühlervorrichtung für die Analyse
US5037615A (en) * 1987-10-30 1991-08-06 Cordis Corporation Tethered pair fluorescence energy transfer indicators, chemical sensors, and method of making such sensors
US5242835A (en) * 1987-11-03 1993-09-07 Radiometer A/S Method and apparatus for determining the concentration of oxygen
DK163194C (da) * 1988-12-22 1992-06-22 Radiometer As Fremgangsmaade ved fotometrisk in vitro bestemmelse af en blodgasparameter i en blodproeve
US4994396A (en) * 1987-12-14 1991-02-19 The Dow Chemical Company Method for measuring the concentration or partial pressure of oxygen
US4929049A (en) * 1988-01-29 1990-05-29 Fiberchem, Inc. Fiber optic refractive index sensor using a metal clad
US5217876A (en) * 1988-03-15 1993-06-08 Akzo N.V. Method for detecting microorganisms
US5518895A (en) * 1990-02-15 1996-05-21 Akzo N.V. Device for detecting microorganisms using piezoelectric means
US5000901A (en) * 1988-07-25 1991-03-19 Abbott Laboratories Fiber-optic physiological probes
US5127077A (en) * 1988-07-25 1992-06-30 Abbott Laboratories Fiber-optic physiological probes
US4925268A (en) * 1988-07-25 1990-05-15 Abbott Laboratories Fiber-optic physiological probes
US4889407A (en) * 1988-12-02 1989-12-26 Biomedical Sensors Limited Optical waveguide sensor and method of making same
US5047350A (en) * 1989-01-19 1991-09-10 Eastman Kodak Company Material and method for oxygen sensing
EP0381026A3 (de) * 1989-02-03 1991-05-02 F. Hoffmann-La Roche Ag Optischer Sauerstoffsensor
US4892383A (en) * 1989-02-17 1990-01-09 Fiberchem Inc. Reservoir fiber optic chemical sensors
US4906249A (en) * 1989-02-23 1990-03-06 Medtronic, Inc. Terpolymer composition with bound indicator dye for fiber optic probe
US5094959A (en) * 1989-04-26 1992-03-10 Foxs Labs Method and material for measurement of oxygen concentration
US5858769A (en) * 1989-05-15 1999-01-12 Akzo Nobel N.V. Device for detecting microorganisms
US5434084A (en) * 1989-09-06 1995-07-18 The Washington Research Foundation Flow optrode having separate reaction and detection chambers
CA2022558A1 (en) * 1989-09-11 1991-03-12 Richard Barner Optical oxygen sensor
JP2798450B2 (ja) * 1989-12-08 1998-09-17 株式会社日立製作所 生体計測装置
US5244810A (en) * 1990-01-12 1993-09-14 Gottlieb Amos J Analytical method
US5102625A (en) * 1990-02-16 1992-04-07 Boc Health Care, Inc. Apparatus for monitoring a chemical concentration
US5127405A (en) * 1990-02-16 1992-07-07 The Boc Group, Inc. Biomedical fiber optic probe with frequency domain signal processing
US5175016A (en) * 1990-03-20 1992-12-29 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for making gas sensing element
EP0447949A1 (de) * 1990-03-22 1991-09-25 F. Hoffmann-La Roche Ag Optischer Sauerstoffsensor
US5115133A (en) * 1990-04-19 1992-05-19 Inomet, Inc. Testing of body fluid constituents through measuring light reflected from tympanic membrane
US5115811A (en) * 1990-04-30 1992-05-26 Medtronic, Inc. Temperature measurement and compensation in a fiber-optic sensor
US5047627A (en) * 1990-05-18 1991-09-10 Abbott Laboratories Configuration fiber-optic blood gas sensor bundle and method of making
US5124130A (en) * 1990-05-22 1992-06-23 Optex Biomedical, Inc. Optical probe
US5271073A (en) * 1990-08-10 1993-12-14 Puritan-Bennett Corporation Optical fiber sensor and method of manufacture
US5186173A (en) * 1990-08-14 1993-02-16 Drexel University Method for in vivo measurement of oxygen concentration levels
US5152287A (en) * 1990-08-15 1992-10-06 Cordis Corporation Cross-linked fluorinated polymers for use in gas sensors
WO1992005441A1 (en) * 1990-09-17 1992-04-02 Baxter International Inc. Water insensitive tissue oxygen sensor
US5176882A (en) * 1990-12-06 1993-01-05 Hewlett-Packard Company Dual fiberoptic cell for multiple serum measurements
US5273716A (en) * 1991-01-14 1993-12-28 Electric Power Research Institute, Inc. pH optrode
US5142155A (en) * 1991-03-11 1992-08-25 Hewlett-Packard Company Catheter tip fluorescence-quenching fiber optic pressure sensor
US5435307A (en) * 1991-03-29 1995-07-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services Surface fluorescent monitor
US5119463A (en) * 1991-04-09 1992-06-02 Abbott Laboratories Compound optical probe employing single optical waveguide
DE4120688A1 (de) * 1991-06-22 1993-01-14 Wienert Volker Messvorrichtung zur quantitativen erfassung eines fluoreszierenden stoffes im menschlichen hautgewebe
US5241184A (en) * 1991-09-26 1993-08-31 Electric Power Research Institute Apparatus and method for quantizing remaining lifetime of transmission cable insulation
US5204922A (en) * 1991-10-22 1993-04-20 Puritan-Bennett Corporation Optical signal channel selector
US5335305A (en) * 1991-12-19 1994-08-02 Optex Biomedical, Inc. Optical sensor for fluid parameters
US5335658A (en) * 1992-06-29 1994-08-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Intravascular blood parameter sensing system
US5326531A (en) * 1992-12-11 1994-07-05 Puritan-Bennett Corporation CO2 sensor using a hydrophilic polyurethane matrix and process for manufacturing
US5515864A (en) * 1994-04-21 1996-05-14 Zuckerman; Ralph Method and apparatus for the in vivo measurement of oxygen concentration levels by the indirect determination of fluoescence lifetime
US5605152A (en) * 1994-07-18 1997-02-25 Minimed Inc. Optical glucose sensor
US5718842A (en) * 1994-10-07 1998-02-17 Joanneum Reserach Forschungsgesellschaft Mbh Luminescent dye comprising metallocomplex of a oxoporphyrin
US5706808A (en) * 1995-01-31 1998-01-13 Kleinerman; Marcos Y. Fiber optic system for measuring cardiac output
US5490490A (en) * 1995-04-27 1996-02-13 Ford Motor Company On-board gas composition sensor for internal combustion engine exhaust gases
US5902246A (en) * 1996-03-26 1999-05-11 Lifespex, Incorporated Method and apparatus for calibrating an optical probe
US5863460A (en) * 1996-04-01 1999-01-26 Chiron Diagnostics Corporation Oxygen sensing membranes and methods of making same
US7335164B2 (en) 1996-07-15 2008-02-26 Ntc Technology, Inc. Multiple function airway adapter
US6325978B1 (en) 1998-08-04 2001-12-04 Ntc Technology Inc. Oxygen monitoring and apparatus
US6815211B1 (en) 1998-08-04 2004-11-09 Ntc Technology Oxygen monitoring methods and apparatus (I)
US6274086B1 (en) 1996-12-16 2001-08-14 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Apparatus for non-invasive imaging oxygen distribution in multi-dimensions
US5830138A (en) 1996-12-16 1998-11-03 Trustees Of The University Of Pennsylvania Intravascular catheter probe for clinical oxygen, pH and CO2 measurement
US6048359A (en) * 1997-08-25 2000-04-11 Advanced Photodynamic Technologies, Inc. Spatial orientation and light sources and method of using same for medical diagnosis and photodynamic therapy
US6306347B1 (en) 1998-01-21 2001-10-23 Bayer Corporation Optical sensor and method of operation
US6190612B1 (en) 1998-01-21 2001-02-20 Bayer Corporation Oxygen sensing membranes and methods of making same
US6254831B1 (en) 1998-01-21 2001-07-03 Bayer Corporation Optical sensors with reflective materials
CA2329783A1 (en) 1998-05-13 1999-11-18 Yellow Springs Optical Sensor Co. Pll. System and method for optical chemical sensing
US6107083A (en) * 1998-08-21 2000-08-22 Bayer Corporation Optical oxidative enzyme-based sensors
US6219566B1 (en) * 1999-07-13 2001-04-17 Photonics Research Ontario Method of measuring concentration of luminescent materials in turbid media
US6395555B1 (en) 1999-10-14 2002-05-28 David F. Wilson Method and apparatus for determining the effect of a drug on cells
US6701168B1 (en) 1999-10-14 2004-03-02 Trustees Of The University Of Pennsylvania Apparatus for measuring an oxygen concentration gradient and method of use thereof
US6925328B2 (en) 2000-04-20 2005-08-02 Biophan Technologies, Inc. MRI-compatible implantable device
US8527046B2 (en) 2000-04-20 2013-09-03 Medtronic, Inc. MRI-compatible implantable device
US6829509B1 (en) * 2001-02-20 2004-12-07 Biophan Technologies, Inc. Electromagnetic interference immune tissue invasive system
US20020116029A1 (en) 2001-02-20 2002-08-22 Victor Miller MRI-compatible pacemaker with power carrying photonic catheter and isolated pulse generating electronics providing VOO functionality
US6731979B2 (en) 2001-08-30 2004-05-04 Biophan Technologies Inc. Pulse width cardiac pacing apparatus
US7054686B2 (en) 2001-08-30 2006-05-30 Biophan Technologies, Inc. Pulsewidth electrical stimulation
US20030077205A1 (en) * 2001-10-24 2003-04-24 Xu Tom C. Diagnostic test optical fiber tips
AU2002360326A1 (en) 2001-10-31 2003-05-12 Biophan Technologies, Inc. Hermetic component housing for photonic catheter
US6968236B2 (en) * 2002-01-28 2005-11-22 Biophan Technologies, Inc. Ceramic cardiac electrodes
US6711440B2 (en) 2002-04-11 2004-03-23 Biophan Technologies, Inc. MRI-compatible medical device with passive generation of optical sensing signals
US6725092B2 (en) 2002-04-25 2004-04-20 Biophan Technologies, Inc. Electromagnetic radiation immune medical assist device adapter
JP3653536B2 (ja) * 2002-06-21 2005-05-25 独立行政法人航空宇宙技術研究所 光学的酸素濃度測定方法及び光学的酸素濃度測定用センサ
US6925322B2 (en) 2002-07-25 2005-08-02 Biophan Technologies, Inc. Optical MRI catheter system
US6999807B2 (en) * 2003-01-23 2006-02-14 Scimed Life Systems, Inc. pH measuring balloon
DE102005024578A1 (de) * 2005-05-25 2006-11-30 Raumedic Ag Sonde zur Messung des Sauerstoffgehaltes in biologischem Gewebe sowie Katheter mit einer derartigen Sonde
US7611621B2 (en) * 2005-06-13 2009-11-03 Nova Biomedical Corporation Disposable oxygen sensor and method for correcting oxygen effect on oxidase-based analytical devices
US20060289796A1 (en) * 2005-06-22 2006-12-28 Cryovac, Inc. UV-C sensitive composition and dosimeter
US7648624B2 (en) * 2005-07-26 2010-01-19 Nova Biomedical Corporation Oxygen sensor
DE102005036410A1 (de) * 2005-07-29 2007-02-01 Biocam Gmbh Verfahren zur Ermittlung der Sauerstoffpartialdruckverteilung in zumindest einem Gewebeflächenabschnitt, insbesondere Hautgewebeflächenabschnitt
EP2679155A1 (de) 2006-01-04 2014-01-01 The Trustees of The University of Pennsylvania Sauerstoffsensor zur internen In-vivo-Überwachung von Gewebesauerstoff
US8129105B2 (en) * 2006-04-13 2012-03-06 Ralph Zuckerman Method and apparatus for the non-invasive measurement of tissue function and metabolism by determination of steady-state fluorescence anisotropy
EP2989975B1 (de) 2007-02-06 2018-06-13 Medtronic MiniMed, Inc. Optische systeme und verfahren zur ratiometrischen messung der blutzuckerkonzentration
WO2008118042A1 (en) * 2007-03-23 2008-10-02 St. Jude Medical Ab Implantable medical device
WO2008133551A1 (en) * 2007-04-27 2008-11-06 St. Jude Medical Ab Implantable concentration sensor and device
CA2686065A1 (en) 2007-05-10 2008-11-20 Glumetrics, Inc. Equilibrium non-consuming fluorescence sensor for real time intravascular glucose measurement
WO2009067626A1 (en) 2007-11-21 2009-05-28 Glumetrics, Inc. Use of an equilibrium intravascular sensor to achieve tight glycemic control
WO2009129186A2 (en) 2008-04-17 2009-10-22 Glumetrics, Inc. Sensor for percutaneous intravascular deployment without an indwelling cannula
US10080499B2 (en) * 2008-07-30 2018-09-25 Medtronic, Inc. Implantable medical system including multiple sensing modules
JP2012508378A (ja) * 2008-11-07 2012-04-05 モコン・インコーポレーテッド 光学式酸素センサ用キャリブレーションカード
US8241911B2 (en) * 2008-11-07 2012-08-14 Mocon, Inc. Calibration card for photoluminescent oxygen sensors with zero point maintained with a metal-air battery
US9874520B1 (en) 2008-11-07 2018-01-23 Mocon, Inc. Epi-fluoresence confocal optical analyte sensor
US8323978B2 (en) * 2008-11-07 2012-12-04 Mocon, Inc. Calibration system and technique for photoluminescent oxygen sensors with zero point maintained with a metal-air battery
EP2373989A1 (de) 2008-12-11 2011-10-12 Luxcel Biosciences Limited Optochemisches sensoraktivelement, verfahren zur herstellung und verwendung davon
US20110077477A1 (en) 2009-09-30 2011-03-31 Glumetrics, Inc. Sensors with thromboresistant coating
US8467843B2 (en) 2009-11-04 2013-06-18 Glumetrics, Inc. Optical sensor configuration for ratiometric correction of blood glucose measurement
US20110136247A1 (en) 2009-12-07 2011-06-09 Dmitri Boris Papkovsky Photoluminescent oxygen probe with reduced cross-sensitivity to humidity
US8694069B1 (en) 2009-12-21 2014-04-08 Kosense, LLC Fiber-optic probe with embedded peripheral sensors for in-situ continuous monitoring
US9188536B2 (en) 2010-01-27 2015-11-17 Luxcel Biosciences, Ltd Photoluminescent pressure probe
US8647876B2 (en) * 2010-03-31 2014-02-11 Fujifilm Corporation Oxygen permeability measuring apparatus and method, and defect inspection apparatus and method
US8248612B2 (en) * 2010-07-26 2012-08-21 Ut-Batelle, Llc Oxygen concentration sensors and methods of rapidly measuring the concentration of oxygen in fluids
US20120129268A1 (en) 2010-11-19 2012-05-24 Mayer Daniel W Photoluminescent oxygen probe with reduced cross-sensitivity to humidity
ITFI20100237A1 (it) * 2010-12-03 2012-06-04 Consiglio Naz Delle Richerche "sonda a fibra ottica e sensore di misura utilizzante detta sonda"
US9274060B1 (en) 2011-01-13 2016-03-01 Mocon, Inc. Methods for transmembrane measurement of oxygen concentration and monitoring changes in oxygen concentration within a space enclosed by a membrane employing a photoluminescent transmembrane oxygen probe
US9121827B2 (en) 2011-06-30 2015-09-01 Mocon, Inc. Method of contemporaneously monitoring changes in analyte concentration in a plurality of samples on individual schedules
WO2013023697A1 (en) 2011-08-17 2013-02-21 Luxcel Biosciences Limited Tool and method for validating operational performance of a photoluminesence based analytical instrument
US20150177154A1 (en) 2011-09-06 2015-06-25 Dmitri Boris Papkovsky Dry laminated photoluminescent probe and method of manufacture and use
WO2013075736A1 (en) 2011-11-22 2013-05-30 Luxcel Biosciences Limited Device and method for rapid assay of multiple biological samples for oxygen consumption
US11293866B2 (en) 2012-03-22 2022-04-05 John EASTMAN Fiber optic analyte sensor
US9057687B2 (en) 2012-04-20 2015-06-16 Mocon, Inc. Calibration vial and technique for calibrating a fiber optic oxygen sensing needle
US8658429B1 (en) 2012-08-06 2014-02-25 Mocon, Inc. Photoluminescent oxygen probe tack
WO2014086411A1 (en) 2012-12-05 2014-06-12 Luxcel Biosciences Limited Individually and flexibly deployable target-analyte sensitive particulate probes and method of making and using
WO2014153428A1 (en) * 2013-03-19 2014-09-25 Surgisense Corporation Apparatus, systems and methods for determining tissue oxygenation
US9316554B1 (en) 2014-12-23 2016-04-19 Mocon, Inc. Fiber optic analyte sensor with integrated in situ total pressure correction
WO2017070046A1 (en) 2015-10-21 2017-04-27 A-Scan Llc Depth scanning oxygen sensor
EP3622299A1 (de) 2017-05-10 2020-03-18 Agilent Technologies, Inc. Zellulare oder perizellulare mikroumweltsauerstoffkontrolle in echtzeit
WO2018213275A1 (en) 2017-05-16 2018-11-22 Agilent Technologies, Inc. Headspace eliminating microtiter plate lid and method of optically measuring well oxygen concentration through the lid
KR102098942B1 (ko) * 2018-03-23 2020-04-08 재단법인 아산사회복지재단 생체 이식형 광학 부재, 의료용 내시경 및 광학 부재의 이식 방법
US11193916B2 (en) * 2019-05-02 2021-12-07 SciLogica Corp. Calibration of a gas sensor
US20220369968A1 (en) 2021-05-19 2022-11-24 Biosense Webster (Israel) Ltd. Catheter with blood o2/co2 concentration measurement
WO2023196546A1 (en) 2022-04-08 2023-10-12 Agilent Technologies, Inc. Headspace eliminating microtiter plate lid
WO2023196547A1 (en) 2022-04-08 2023-10-12 Agilent Technologies, Inc. Microtiter plate lid and magnetic adapter

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3612866A (en) * 1969-07-08 1971-10-12 Brian Stevens Instrument for determining oxygen quantities by measuring oxygen quenching of fluorescent radiation
US3814081A (en) * 1971-04-02 1974-06-04 Olympus Optical Co Optical measuring catheter
US3807390A (en) * 1972-12-04 1974-04-30 American Optical Corp Fiber optic catheter
DD106086A1 (de) * 1973-07-16 1974-05-20
DE2508637C3 (de) * 1975-02-28 1979-11-22 Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E.V., 3400 Goettingen Anordnung zur optischen Messung von Blutgasen
DE2632556C2 (de) * 1976-07-20 1984-09-20 Max Planck Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 3400 Göttingen Lichtzuführung für eine Vorrichtung zur optischen Messung von Stoffkonzentrationen
DE2632710C3 (de) * 1976-07-21 1979-11-08 Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E.V., 3400 Goettingen Anordnung zur optischen Messung von Stoffkonzentrationen
GB2003050B (en) * 1977-08-25 1982-02-10 Medishield Corp Ltd Apparatus for analysis of absorbed gases
US4201222A (en) * 1977-08-31 1980-05-06 Thomas Haase Method and apparatus for in vivo measurement of blood gas partial pressures, blood pressure and blood pulse
US4200110A (en) * 1977-11-28 1980-04-29 United States Of America Fiber optic pH probe
JPS54155682A (en) * 1978-05-29 1979-12-07 Sumitomo Electric Industries Sensor for measuring oxygen concentration in percutaneous blood
DE2833356A1 (de) * 1978-07-29 1980-02-14 Max Planck Gesellschaft Verfahren zur optischen messung von stoffkonzentrationen

Also Published As

Publication number Publication date
AU565949B2 (en) 1987-10-01
CA1187386A (en) 1985-05-21
AU9059282A (en) 1983-10-24
EP0091390A1 (de) 1983-10-12
US4476870A (en) 1984-10-16
WO1983003344A1 (en) 1983-10-13
DE3381613D1 (de) 1990-07-05
EP0091390B1 (de) 1990-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH665345A5 (de) Sonde zum bestimmen des sauerstoffpartialdruckes.
DE69736300T2 (de) Detektionsvorrichtung zur Messung des Sauerstoffgehaltes im Gewebe
DE2851138C2 (de)
DE4239016C2 (de) Verfahren zum Bestimmen der Konzentration von freien Ionen innerhalb einer Zelle unter Verwendung eines Fluoreszenzindikatorfarbstoffs
DE69913103T2 (de) Optischer sensor und funktionsmethode
DE1798423C3 (de)
DE19903506C2 (de) Verfahren, Gefäß und Vorrichtung zur Überwachung der Stoffwechselaktivität von Zellkulturen in flüssigen Medien
EP0215772A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tumordiagnose mittels Sera
DE8804014U1 (de) Sensorvorrichtung
CH684809A5 (de) Verfahren zur exakten Bestimmung der Konzentration eines Gases, eines Dampfs oder eines in einer Probe gelösten Gases sowie dafür verwendete Fluoreszenz-Messeinrichtung.
DE1673340A1 (de) Chemische Analysierungseinrichtung
DE2508637B2 (de) Verfahren und anordnungen zur optischen messung von blutgasen
DE3420947A1 (de) Verfahren zur fluorimetrischen bestimmung der konzentration von in einer substanz enthaltenen stoffen und anordnung zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE3346024A1 (de) Optischer sensor
DE102006001642B4 (de) Sauerstoffsensor und Messverfahren
EP0083703B1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration in Gasen, Flüssigkeiten und Geweben
DE3532563A1 (de) Anordnung zur fluoreszenzoptischen messung von stoffkonzentrationen in einer probe
EP0515623A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen und reversiblen messung der konzentration einer chemischen spezies
AT390145B (de) Verfahren zur bestimmung der konzentration von in einer substanz enthaltenen stoffen, insbesondere von sauerstoff
DE102020109901A1 (de) Optochemischer Sensor und Verfahren zur Messwertkorrektur
DE2550420A1 (de) Optische analyseneinrichtung und analysenverfahren
AT507994B1 (de) Messanordnung zur bestimmung zumindest eines parameters einer probenflüssigkeit
DE102019132525B3 (de) Verfahren und Optode zur Bestimmung der Konzentration eines Analyten in einer Probenflüssigkeit
EP0711124A1 (de) Vorrichtung zum bestimmen der konzentration von stoffen im blut
DD292084A5 (de) Verfahren zur rastermikroskopischen bestimmung von calciumionenkonzentration in zellen

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased