CN104602600A - 设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种pH传感器，其适于插入诸如肌肉、脂肪的所有软组织中，或者例如心脏、肺、肾脏、肝脏、胰腺、肾上腺等的其他器官中，其包括以下中的一个或多个：a)提供传感器校准性能信息的装置；b)传感器移位警报，如果pH读数落在预定范围外则为用户提供指示；c)指示传感器超过其使用期限的警报；以及d)指示传感器超过其保存期限的警报。还提供了一种评估治疗方案的疗效的方法，包括确定治疗期间软组织的pH的任何变化的步骤，其中pH朝向该组织类型的优选范围的任何变化指示有效的治疗方案，而pH远离该组织类型的优选范围的任何变化指示组织状况恶化，由此指示无效的治疗方案。

Description

设备

本发明涉及pH传感器及其在体内软组织、体外生长的复合细胞和组织培养物(移植组织)、以及细胞培养物的健康或状况的评估中的应用。还提供了pH传感器在医疗状况诊断中的应用。特别地，本发明提供了pH计，其包括用于在使用之前立即评估传感器的精度的装置，和/或用于当pH传感器在使用期间从身体移位时警告用户的装置。

背景技术

pH传感器在特定状况的诊断、特别是局部缺血的诊断中的应用是公知的。US 7813781披露了一种用于利用pH传感器确定与局部缺血相关的信息的方法和设备。能够确定有关局部缺血的信息，局部缺血由许多因素引起，包括急性筋膜室综合征，血管疾病，影响包括手术过程的组织灌注的疾病或状况，以及普遍的疾病或状况，例如败血症、例如由于皮肤烧伤而导致的大量失血和大量体液流失。

US 6600941和US 6567679都披露了用作控制诊断和/或手术过程的系统的组织pH测量。还披露了用于进行组织pH测量的设备。实时组织pH测量能够用作确定组织局部缺血片段以及在手术过程期间和之后为用户提供传导过程的方法。当发现组织中存在局部缺血时，用户能够使保存液最理想地输送至感兴趣部位和/或利用药理学方法来改善组织灌注和/或在手术过程进行中产生变化以使感兴趣部位内的pH正常化。

一般来说，pH传感器在使用前几个月制造。pH传感器和相关探头应当在适宜条件(-5至40摄氏度，30％至80％湿度)下储存和使用。然而，如果储存或使用的条件不当，pH传感器的精度就会受到不利影响。

从当前设计中公知的是在使用前立即校准pH传感器。特别地，公知的是利用覆盖相当大部分范围的待测pH值的至少两种标准缓冲溶液(例如，pH 4和pH 10的缓冲液)来校准pH传感器。然而，pH传感器可用于威胁生命的状况的诊断，例如局部缺血。对于这样的应用，pH传感器必须能够立即使用，此时患者正在经历有可能致命的或严重的状况，在使用前没有足够的时间用于复杂的校准过程。此外，复杂的校准过程增加了污染的可能性，并且会危及传感器的无菌性。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种pH传感器，其适于插入诸如肌肉、脂肪的所有软组织中，或者例如心脏、肺部、肾脏、肝脏、胰腺、肾上腺等其他器官中，其包括以下中的一个或多个：

a)提供传感器校准性能信息的装置；

b)传感器移位警报，如果pH读数超出预定范围则为用户提供指示；

c)指示传感器超过其使用期限的警报；以及

d)指示传感器超过其保存期限的警报。

根据本发明的第二方面，提供一种确定软组织中的pH的方法，包括将上文披露的pH传感器插入感兴趣软组织中的步骤。

根据本发明的第三方面，提供一种确定有关感兴趣软组织状况的信息的方法，包括利用如上所述的pH传感器确定软组织的pH(优选在长时间内，例如70至100小时)的步骤。

根据本发明的第四方面，提供一种评估治疗方案的疗效的方法，包括确定治疗期间软组织pH的任何变化的步骤，其中pH朝向组织类型的优选范围的任何变化指示有效的治疗方案，而pH远离该组织类型的优选范围的任何变化指示组织状况恶化，由此指示无效的治疗方案。

根据本发明的第五方面，提供一种诊断患者医疗状况、特别是局部缺血的方法，包括利用如上所述的pH传感器确定患者的软组织的pH，以及将该pH与指示医疗状况的预定范围进行比较的步骤。应当指出，基于特定的状况或者由于药物摄取或特定的药物治疗，代谢性酸中毒或碱中毒也会发生。

根据本发明的第六方面，提供如上所述的传感器用于治疗或诊断。

根据本发明的第七方面，提供如上所述的传感器用于影响软组织的医疗状况，特别是局部缺血的诊断。

具体实施方式

pH传感器

溶液的pH指示它的酸性或碱度(碱性)。术语pH将通常范围为约1至10×-14克当量每升的氢离子浓度值转化为0至14之间的数字。

pH传感器是测量液体的pH的电子仪器。通常通过测量阳离子从试样到pH传感器中电极的流动而产生的电压来测量pH。一般而言，pH传感器连接至将电压测量转换为以pH单位表示的pH读数并显示该pH读数的仪表。

pH传感器通常包括：

轴杆，

位于轴杆的一端处的尖端，包括具有内表面和外表面的感测薄膜，

参考电极，其在传感器内部，即非常接近传感器的尖端，或在传感器外部，即远离传感器的尖端，

内部溶液，其接触感测薄膜的内表面，

测量电极，其延伸到内部溶液中，以及

连接装置，用于将传感器连接至仪表。

在使用中，pH传感器的尖端和参考电极浸入待测样品中，待测样品通常为存在于所有生物组织中的液体(外部液体)或由液体培养基包围的细胞，或者维持体外生长的培养的复合细胞和组织培养物(移植组织)、以及细胞培养物的液体培养基的形式。在一些实施方式中，样品可以是气体。分别通过来自内部溶液和外部液体的H+离子使感测薄膜的内和外表面质子化，直到达到平衡。感测薄膜的内和外表面通过吸附质子而带电，在感测薄膜的两个表面之间形成电势，其与内部溶液和外部液体之间的pH差值成正比。在使用中，pH传感器连接至以pH单位转换并显示这一电势的仪表。对于每个pH传感器，pH单位和电压之间的转换是公知的。例如，对于一些pH传感器，pH单位等于约0.06伏特。然而，不同的pH传感器可具有不同的转换。

pH传感器通常还包括提供稳定电势的参考电极，测量电极能够与之比较。参考电极由已知pH的参考溶液包围。参考溶液通常能够通过与测试液体形成低电阻连接的多孔分离器与内部溶液进行离子交换。可替换地，内部参考电极不能与内部溶液进行离子交换，但是尽管如此，它可非常接近pH传感器的尖端。

可替换地，参考电极可在pH传感器的外部。

感测薄膜形成离子选择性屏障，从外部液体的所有其他离子中筛选出氢离子。感测薄膜通常由pH敏感玻璃或塑料(特别是，基于环氧树脂或聚合物的塑料)形成。感测薄膜通常为由pH敏感玻璃形成的膜管的形式。

内部溶液和参考溶液的pH通常是已知的，并且通常约为约pH 6到7。根据一个实施方式，内部溶液和参考溶液的pH为约6.4。然而，不同的pH传感器在这方面可以不同。内部溶液和/或参考溶液可以是氯化钾溶液(通常为0.1mol/L)。然而，可以使用本领域公知的其他适宜溶液。

优选地，内部溶液的pH为约pH 6.2至6.6，通常为约6.4。

测量电极和/或参考电极是H+离子敏感的，并且通常由银形成，通常为涂覆有氯化银的银。

多孔分离器提供参考溶液和内部溶液之间的接合，并且通常由陶瓷、石棉或石英纤维形成或者包括陶瓷、石棉或石英纤维。

可替换地，可以根据本发明使用其他形式的pH传感器。这些pH传感器的其他族包括：锑、离子敏感场效应晶体管(ISFET)、或离子选择性电极。特别地，可以使用诸如以商品名Oakfield器械(锑)、Biocontrol(ISFET)售卖的pH传感器。

一般来说，pH传感器在使用前利用已知pH的缓冲液来校准。然而，利用我们的新技术，校准可在工厂进行并将校准信息存储在传感器中，例如传感器可包括详述这些信息的芯片。pH传感器的性能可根据使用传感器时的温度和湿度条件而不同。优选地，根据相同的说明书同时制造的许多传感器在各种预定温度和湿度条件下进行校准。然后可以形成关于属于同一个“族”的多个传感器的性能的算法。该算法可以与传感器相关联地存储，例如，它可包含在构成传感器的一部分的芯片上，或者它可存储在与传感器相关联的仪表上。可替换地，有益的是将每个探头的关于温度和湿度的各个参数存储在构成每个传感器的一部分的芯片上。

用于提供传感器校准性能信息的装置

根据一个实施方式，本发明的pH传感器包括用于提供传感器校准性能信息的装置。pH传感器可包括校准指示剂成分，和这一成分的pH指示。在使用之前，本发明的pH传感器可与校准指示剂成分接触，并且所提供的读数能够与pH传感器关联地提供的校准指示剂成分的pH指示进行比较。从而提供了精确校准pH传感器的快速直接的提前检查，保证了储存过程中的校准不会漂移或者不会受损。

校准检查既快速又简便，在使用前提供了pH传感器是否精确的指示。检查本身非常快速，通常需要5分钟或更短时间，典型地为1分钟或更短时间。正是如此，本发明的pH传感器在紧急状况下特别有用。由于它非常简便，校准检查还适合未经医疗训练的用户使用，其对于家庭用户特别有用。

典型地，pH传感器被插入仪表中，进行校准检查，如果校准检查示出pH传感器是精确的，随后就使用该pH传感器。通常在使用pH传感器之前进行5分钟或更短时间的校准检查。

根据一个实施方式，从无菌环境中移除pH传感器到使用之间的时间期间为五分钟或更短时间，在这段时间内进行校准性能检查。

校准指示剂成分可以是pH传感器组件的集成部分，或者可以独立于pH传感器。优选地，校准指示剂成分构成pH传感器组件的一部分。

本发明的pH传感器通常仅包括一个校准指示剂成分。如此，本发明的pH传感器通常不会进行pH传感器的全面校准，并且那些针对校准指示剂成分未提供精确pH读数的pH传感器将会被舍弃，或被搁置以进行全面校准。一般来说，会舍弃那些未提供精确pH读数的pH传感器。

在pH传感器包括提供校准性能信息的装置的情形中，pH传感器可包括整体或部分覆盖感测薄膜的涂层，所述涂层包括已知pH的校准指示剂成分。

根据一个实施方式，校准指示剂成分可以是水凝胶的形式，其有效地捕获靠近感测薄膜的已知pH的水的薄层。

在pH传感器包括提供校准性能信息的装置的情形中，传感器可以是传感器组件的形式，包括如上所述的pH传感器，其由适于维持pH传感器无菌的封闭外壳围绕，外壳通常包括已知pH的校准指示剂成分，其中校准指示剂成分接触pH传感器的感测薄膜，并且传感器组件包括校准指示剂成分的pH的指示。

作为制造过程的一部分，pH传感器能够在封装和灭菌之前进行校准。一般来说，利用现代传感器技术，所制造的传感器中大约80％至90％精确地遵循严格的制造工艺工作并且进行校准检查以确认传感器的精确性。然而，当进行校准检查时，所制造的全部传感器的10％至20％不能以足够精度操作。哪些传感器不具有足够精度，并且需要在使用前进一步校准的指示对于使pH传感器精度最高是非常有用的。根据一个实施方式，根据校准性能检查而舍弃未提供精确pH读数的pH传感器。

此外，pH传感器的精度在制造后会受到影响。一般来说，pH传感器在使用前储存几个月。即使那些精确遵循制造工艺操作的传感器在最后使用时也可能不以足够精度操作。在储存时，pH传感器的精度可能从精确值漂移，特别是那些没有在最优条件下储存的传感器。特别地，在错误的温度或湿度条件下储存pH传感器可能影响它们的精度。校准性能检查提供了哪些pH传感器没有以足够的精度操作的指示。通常将这些传感器舍弃。然而，根据一个实施方式，这些传感器可以进行进一步校准以改善它们的精度。

公知的是在使用前立即校准pH传感器。特别地，公知的是用覆盖待测pH值范围的至少两种标准缓冲溶液(例如，pH 4和pH 10的缓冲液)来校准pH传感器。然而，pH传感器可用于例如局部缺血的威胁生命或严重的状况的诊断。对于这样的应用，pH传感器必须能够立即使用，此时患者正在经历有可能致命的状况，在使用前没有时间进行复杂的校准过程。复杂的校准过程增加了污染的可能性，并且进而增加了危及传感器无菌性的可能性。

目前的发展趋向于允许患者尽可能在家进行治疗。这使得患者自己向远程医疗专业人员提供读数。患者通常没有自己校准诸如pH传感器的科学仪器的手段或经验。

本发明的传感器在使用前立即提供传感器的精度指示。传感器在从封闭外壳移除后直接连接至仪表。初始pH读数被记录并与校准指示剂成分的pH指示相比较，校准指示剂成分由传感器组件提供，通常作为传感器组件的一部分。如果初始读数与预定值大致相同，传感器就可以有把握地使用。如果初始读数与预定值相比未提供精确读数，通常舍弃该传感器。通常能够容忍预定值的10％的差值，典型地为5％，有益地是1％或更小。

本发明的传感器在使用前立即提供传感器的精度指示。不但允许pH传感器有把握地使用，还促进了缺乏经验的用户使用pH传感器。校准科学仪器是昂贵且耗时的，并且本发明的pH传感器使得这些努力最小化，或者在保留而非舍弃不精确的传感器的情形中，对于那些需要校准的传感器将校准减至最低限度。优选地，如果没有以足够精度进行，则舍弃该pH传感器。

校准指示剂成分通常适于维持pH传感器的感测薄膜的水合作用。对于目前可用的pH传感器的一些型号，感测薄膜必须储存在流体中，特别是包含氢离子的流体中，以避免脱水，脱水可能会改变感测薄膜的孔隙率。这会导致pH传感器运行不当或者有可能完全停止作用。

其它目前可用的pH传感器不需要维持在水合形式的感测薄膜。对于这些实施方式，校准指示剂成分不需要维持感测薄膜的水合作用。

校准指示剂成分通常为液体、溶液、悬浮液、糊状、凝胶、或泡沫的形式。有利的是，校准指示剂成分为凝胶形式。

根据一个实施方式，校准指示剂成分的pH为6至7.5，典型地为6至6.5，适宜地为6.3至6.5，优选为约6.4。

校准指示剂成分的pH与pH传感器的内部溶液的pH大致相同。在校准指示剂成分的pH与内部溶液的pH大致相同的情形中，跨越pH感测薄膜的阳离子移动是中性的，也就是说，阳离子从内部溶液向校准指示剂成分的移动与阳离子从校准指示剂成分向内部溶液的移动大致相同。正是如此，对于精确校准的pH传感器，跨越感测薄膜的相关电势约为0。如果pH传感器的校准不精确，这在校准指示剂成分的pH约等于内部溶液的pH(通常pH约为6.4)的情形中特别明显，因为对于这样的实施方式，跨越感测薄膜的电势应当约为0。储存与校准指示剂成分接触的感测薄膜提供了pH传感器的校准是否精确的有效指示，其中校准指示剂成分的pH与pH传感器的内部溶液的pH大致相同。

提供校准性能信息的装置通常集成至传感器组件。校准指示剂成分通常处于封闭外壳内，并且通常在储存期间接触感测薄膜。校准指示剂成分的pH指示可以在封闭外壳上或封闭外壳内提供。

根据一个实施方式，校准指示剂成分为缓冲凝胶的形式，举例来说，诸如以商品名Friskolyte售卖的包含钾的缓冲凝胶。

传感器移位警报

如上面所提到的，本发明的pH传感器可包括传感器移位警报，当pH读数落在预定范围外时为用户提供指示。

在使用中，通常将pH传感器的尖端插入感兴趣组织中，pH传感器的轴杆通常延伸到患者外部，并且用绷带或其它形式的敷料将pH传感器保持就位。一般来说，pH传感器用于进行数小时或数天的连续测量，从而提供pH随时间的变化或趋势的指示。这能够提供所测组织的健康或状况的指示，并进而提供治疗效果的测量。在pH由执业医师测量的情形中，执业医师通常在间隔的时间区间查看所收集的pH测量值。由于pH传感器进入患者身体的进入点通常被敷料覆盖，pH传感器可能从身体移位而未观察到。在这样的情况下，pH传感器可能在敷料下面而在身体之外。pH读数继续读取但处于从人类/哺乳动物组织中预期的范围之外。执业医师可能能够识别到pH读数异常并调查pH传感器是否移位。然而，执业医师通常只在间隔的时间区间查看pH读数，并且从pH传感器移位到重新插入患者体内的读数将毫无意义。pH的趋势更难识别，并且测量所提供的治疗的效果所需的时间就会增加。

本发明的传感器可由未经训练的人士使用，包括患者本人。这些用户一般都不理解异常读数的意义，并且无法立即调查传感器是否移位。

本发明的传感器可提供传感器移位警报，允许执业医师在移位发生后很快就能调查到。如果pH读数落在预定范围外则提供警报。

预定范围取决于pH传感器插入的组织的类型。例如，脂肪的pH范围与肾脏的pH范围完全不同。此外，与肾脏或胃肠道相关的pH范围相比与诸如肌肉或脂肪的组织相关的pH范围而言非常宽。

如上面提到的，预定pH范围取决于感兴趣组织。然而，一般来说，预定pH范围为5至8，典型地为6.0至7.2。

如上面提到的，pH传感器提供跨越感测薄膜的电势的指示。随后，pH计将其转换成pH读数。每个pH传感器具有用于将跨越感测薄膜的电势转换成pH读数的关联比率，并且对于每个pH传感器，转换率是已知的。一些目前已知的pH传感器将约0.06V的电势转换成一个pH单位。然而，pH传感器之间的转换率可以不同。启动警报时的电势取决于pH传感器和它的转换率。根据一个实施方式，在跨越感测薄膜的电势小于0.3V的情形，或者电势大于0.48V的情形中，启动警报。

警报可以是视觉的或听觉的，或者视觉的和听觉的。一般来说，在pH读数落在pH范围外的1分钟或更短时间内，典型地在30秒或更短时间内，适宜地在10秒或更短时间内，警报启动。

警报通常持续5至10分钟。对于这样的持续时间，警报的听觉和视觉方面可以是连续的。在警报是视觉的和听觉的情形中，警报的听觉方面可以在这段持续时间后停止，而视觉方面可以持续直到pH读数处于预定范围内为止。

警报可以重复，典型地是当pH读数保持在预定范围外时每隔一段时间重复。

指示传感器超过其使用期限的警报

如上面提到的，本发明的pH传感器可包括指示传感器超过或即将超过其使用期限的警报。

pH传感器可以在很长一段时间内保持插入至感兴趣组织中。如果pH传感器保持在患者体内过长时间，则传感器穿刺皮肤处周围发生感染的机会就会极大地增加。一般来说，在使用有效期结束后，新的传感器应当被插入不同但相邻的部位以力图使局部感染的风险最小化。pH传感器可用于进行连续读数，从而提供pH随时间的变化或趋势的指示。执业医师常常在间隔的时间区间查看读数。不同的执业医师在pH传感器插入的时间内查看读数，而对于执业医师来说不容易意识到各个pH传感器已经插入患者多长时间。正是如此，pH传感器插入患者的时间可能远远长于最理想时间，这相应地增加了感染的风险。

本发明的传感器可包括指示传感器超过其使用期限的警报。使传感器插入患者内的时间段最小化，从而使感染的风险最小化。

一般来说，使用期限是100小时，典型地为90小时，适宜地为80小时。根据一个实施方式，使用期限是72小时。

使用期限一般从pH传感器在插入感兴趣组织之前与仪表连接的时间点开始测量。一般来说，在pH传感器连接至仪表的2分钟内，典型地在连接的1分钟内，优选地在连接的30秒内，将pH传感器插入至感兴趣组织。

根据一个实施方式，警报在使用期限结束之前1小时，适宜地为30分钟，典型地在试用期限结束之前10分钟开始。

指示传感器超过其保存期限的警报

如上面所提到的，本发明的pH传感器可包括指示传感器超过或即将超过其保存期限的警报。

虽然pH传感器在制造期间被校准，但它们的校准精度在储存中降低，特别是如果pH传感器储存在未达最佳标准的条件下，可能会影响感测薄膜的孔隙率。根据一些设计，pH传感器的感测薄膜必须保持与流体，特别是包含氢离子的流体接触以正常工作。根据其他设计，感测薄膜的水合作用是不必要的。随着从制造到使用的时间段增加，传感器不精确的风险也随之增加。

传感器的保存期限通常为一年，适宜地为两年。根据一个实施方式，传感器的保存期限为三年。

保存期限通常从制造开始测量，特别地从传感器的灭菌开始测量。

根据一个实施方式，警报从保存期满的一周开始，典型地为3天，适宜地从保存期满的一天开始。

指示传感器超过其使用期限或其保存期限的警报可以是视觉的或听觉的，或者视觉的和听觉的。一般来说，警报在连接至仪表后开始。

在一个实施方式中，在超过保存期限后，传感器在连接至仪表后将不允许记录pH。

一般来说，当警报指示传感器超过其保存期限或使用期限时，警报为视觉的和听觉的。

警报一般持续5至10分钟。对于这样的持续时间，警报的听觉和视觉方面可以是连续的。在警报是听觉的和视觉的情形中，警报的听觉方面可以在这一持续时间后停止，而视觉方面可以持续直到警报撤销为止。可替换地，或者此外，警报可以每隔一段时间重复直到撤销为止。有益的是，在警报撤销的情形中，传感器提供指示并且仪表记录这一事件。

在传感器包括如上所述的指示传感器超过其使用期限或保存期限的警报的情形中，传感器通常包括时钟机构，以对使用期限/保存期限倒计时。时钟机构通常连接至警报。在时钟机构指示使用期限/保存期限结束的情形中，一旦pH传感器插入仪表中就启动警报。

优选实施方式

优选地，本发明的传感器包括提供校准性能信息的装置。

根据另一实施方式，本发明的传感器有益地包括传感器移位警报。

本发明的传感器可包括提供校准性能信息的装置，以及传感器移位警报。此外，本发明的传感器可包括指示使用期限、和/或保存期限结束或即将结束的警报。

根据一个实施方式，传感器还可包括记录信息的装置，该信息例如一个或多个患者详细资料、使用日期和时间、以及使用期间记录的最高和最低pH值。记录信息的装置可以是芯片的形式，特别地，用于将传感器连接至仪表的连接装置可包括芯片。

软组织的pH测量

根据本发明的一个方面，提供了如上所述的pH传感器在治疗或诊断方法中的应用。

诊断方法可以是体内或体外的。

根据本发明的一方面，提供一种确定软组织中的pH的方法，包括将上文披露的pH传感器插入感兴趣软组织内的步骤。

软组织一般是肌肉(骨骼肌或心肌)或脂肪，优选为肌肉，包括邻近骨折部位的肌肉或包含在四肢(骨骼肌)或心脏(心肌)内的肌肉，但是也可以监测其它器官，例如大脑、肺、肾脏、肝脏、胰腺、肾上腺等等。典型地，将传感器插入直到传感器的尖端包含在感兴趣软组织内为止。

软组织一般是人类或动物的软组织，特别是哺乳动物的软组织。

传感器的插入角度通常与皮肤或感兴趣组织的表面成约30-45度。

pH测量可以以规则的间隔时间进行，例如每几秒钟到一分钟进行一次。

确定软组织状况的方法

根据本发明的第三方面，提供了一种确定有关软组织状况的信息的方法，包括利用如上所述的pH传感器确定感兴趣软组织的pH(优选地在长时间内，例如70至100小时)的步骤。

典型地，评估长时间(例如数小时至5天)内pH的变化趋势。在pH趋于朝向所研究的特定类型软组织的优选范围改变的情况下，软组织的状况被认为正在改善。在pH趋于远离所测试的特定类型软组织的优选范围改变的情况下，软组织的状况被认为正在衰退。

手臂和腿部肌肉(骨骼肌)的优选pH范围为5.5-7.5。

心肌(心脏的)的优选pH范围为5.5-7.5。

脂肪的优选pH范围为5.5-7.5。

根据本发明的另一方面，提供一种评估治疗方案的疗效的方法，包括确定治疗期间感兴趣组织的pH变化的步骤，其中pH朝向该组织类型的优选范围的任何变化指示有效的治疗方案，而pH远离该组织类型的优选范围的任何变化指示组织状况恶化，由此指示无效的治疗方案。

治疗方案可包括组织的操纵、手术治疗或药剂的施加。

诊断方法

根据本发明的第五方面，提供了一种患者医疗状况、特别是局部缺血的诊断方法，包括利用如上所述的pH传感器确定患者软组织的pH、将该pH与指示医疗状况的预定范围进行比较的步骤。

如上面所提到的，心肌、骨骼肌和脂肪的正常pH范围相似，而其他器官的正常pH一般都不同。特别地，肾脏(特别是肾脏的中间部分)、以及胃肠道可具有宽的pH范围。

诊断方法可包括确定软组织的pH，以及确定该pH是否落在这一组织类型的正常pH范围外。

该方法可包括确定可以增加附加信息的几个其他参数，例如感兴趣软组织的压力和温度。

可以诊断的状况包括急性筋膜室综合征、血管功能不全、向感兴趣组织供血的创伤性或手术破裂、败血症、例如皮肤烧伤继发的大量失血或体液大量流失。

诊断方法可以是体内或体外的。

在本说明书的描述和权利要求中，单数包含复数，除非上下文有其它需要。特别地，在使用不定冠词的情形中，说明书应理解为考虑了复数和单数，除非上下文有其它需要。

结合本发明的特定方面、实施方式或实例描述的特征、整数、特性、混合物、化学组分或基团应理解为可用于本文描述的任意其它方面、实施方式或实例，除非与此矛盾。

在本说明书的描述和权利要求中，单词“包括”和“包含”以及这些单词的变形，例如“包括(comprising)”和“包括(comprises)”，意思是“包括但不限于”，而并不旨在(并且不)排除其它组分、添加物、组件、整数或步骤。

一般来说，术语“大约”旨在包含所使用的任意数值的10％或更小的范围。

本发明的其它方面和实施方式在下面的描述和权利要求中陈述。

虽然上文已经描述了本发明的各实施方式，但应当理解的是，它们仅以实例方式来呈现，而并非限制。因而，本发明的宽度和范围不应由上述示例性实施方式来限制，而是应当仅根据下面的权利要求书和它们的等同体来限定。本文引用的所有文献、包括网页的全部内容通过引用合并于此。

Claims (31)

1.一种pH传感器，其适于插入诸如肌肉、脂肪的软组织或其它器官中，所述pH传感器包括以下的一个或多个：

a)提供传感器校准性能信息的装置；

b)传感器移位警报，如果pH读数落在预定范围外则为用户提供指示；

c)指示所述传感器超过其使用期限的警报；以及

d)指示所述传感器超过其保存期限的警报。

2.根据权利要求1所述的pH传感器，其中所述校准性能信息包括校准指示剂成分和所述校准指示剂成分的pH指示。

3.根据权利要求2所述的pH传感器，其中所述pH传感器包括：

轴杆，

位于所述轴杆的一端处的尖端，包括具有内表面和外表面的感测薄膜，

参考电极，其在所述传感器的内部，即非常接近所述传感器的尖端，或在所述传感器的外部，即远离所述传感器的尖端，

内部溶液，其接触所述感测薄膜的内表面，

测量电极，其延伸到所述内部溶液中，以及

连接装置，适于将所述传感器连接至仪表；

其中所述pH传感器由适于保持所述pH传感器的无菌性的封闭外壳围绕，所述外壳包括已知pH的校准指示剂成分，其中所述校准指示剂成分接触所述pH传感器的感测薄膜，以及

所述校准指示剂成分的pH指示被提供。

4.根据权利要求3所述的pH传感器，其中所述校准指示剂成分适于维持所述感测薄膜的水合作用。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的pH传感器，其中所述校准指示剂成分为缓冲凝胶的形式。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的pH传感器，其中所述校准指示剂成分为水凝胶涂层的形式。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的pH传感器，其中所述校准指示剂成分的pH为6.3至6.5。

8.根据权利要求3至6中任一项所述的pH传感器，其中所述校准指示剂成分的pH指示与传感器组件集成地提供。

9.根据前述权利要求中任一项所述的pH传感器，包括用于存储与所述传感器在制造时的校准性能相关的信息的装置。

10.根据权利要求9所述的pH传感器，其中用于存储与所述校准性能相关的信息的装置为芯片的形式，所述芯片包括包含所述pH传感器在制造时在不同的温度和湿度下的性能信息的算法。

11.根据权利要求1所述的pH传感器，包括传感器移位警报，如果pH读数落在预定范围外则为用户提供警报。

12.根据权利要求11所述的pH传感器，其中所述预定pH范围取决于所述pH传感器插入的组织，优选地其中，所述预定pH范围为6.0至7.2。

13.根据权利要求11和12中任一项所述的pH传感器，其中所述警报是视觉的和听觉的。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的pH传感器，其中所述警报在所述pH读数落在所述预定pH范围外的1分钟或更短时间内启动。

15.根据权利要求1所述的pH传感器，包括指示所述传感器超过或即将超过其使用期限的警报。

16.根据权利要求15所述的pH传感器，其中所述使用期限从所述pH传感器与仪表连接开始为80小时。

17.根据权利要求15和16中任一项所述的pH传感器，其中所述警报在所述使用期限结束前30分钟开始。

18.根据权利要求1所述的pH传感器，包括指示所述传感器超过或即将超过其保存期限的警报。

19.根据权利要求18所述的pH传感器，其中所述保存期限从制造开始为1年。

20.根据权利要求18所述的pH传感器，其中所述保存期限从制造开始为3年。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的pH传感器，其中如果所述pH传感器的保存期限已经超过或即将超过其保存期限，所述警报在连接至仪表后立即启动。

22.根据权利要求15至21中任一项所述的pH传感器，其中所述警报是视觉的和听觉的。

23.根据权利要求1所述的pH传感器，包括提供校准性能信息的装置、和传感器移位警报。

24.根据权利要求1至23中任一项所述的pH传感器在诊断或治疗方法中的应用。

25.一种确定软组织的pH的方法，包括将根据权利要求1至23中任一项所述的pH传感器插入感兴趣的软组织的步骤。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述软组织为肌肉(骨骼肌或心肌)或脂肪，优选为肌肉，包括邻近骨折部位的肌肉或包含在四肢(骨骼肌)或心脏(心肌)内的肌肉。

27.根据权利要求26所述的方法，其中所述软组织为大脑、肺、肾脏、肝脏、胰腺或肾上腺组织。

28.一种确定有关软组织状况的信息的方法，包括利用根据权利要求1至23中任一项所述的pH传感器确定感兴趣软组织的pH(优选在长时间，例如70至100小时)的步骤。

29.根据权利要求28所述的方法，其中通过在长时间内以规则的间隔时间计算pH来确定pH趋势，并将所述pH趋势与所研究软组织的优选范围进行比较，在所述pH趋于朝向所研究的特定类型软组织的优选范围改变的情况下，所述软组织的状况被认为正在改善，而在所述pH趋于远离所测试的特定类型软组织的优选范围改变的情况下，所述软组织的状况被认为正在衰退。

30.一种评估治疗方案的疗效的方法，包括确定治疗期间感兴趣组织的pH的任何变化的步骤，其中所述pH朝向组织类型的优选范围的任何变化指示有效的治疗方案，而所述pH远离该组织类型的优选范围的任何变化指示组织状况恶化，由此指示无效的治疗方案。

31.一种患者医疗状况、特别是局部缺血的诊断方法，包括利用根据权利要求1至23中任一项所述的pH传感器确定患者软组织的pH、将该pH与指示医疗状况的预定范围进行比较的步骤。