CS252077B1 - Tranekutánní eonda pro měření krevníoh plynů - Google Patents

Abstract

Tranekutánní eonda slouží v lékařsrví ve «pojení e vyhodnocovacím zařízením k měření parciálního tlaku krevníoh plynů bezbolestným neínvaaivním způeobem. Sonda využívá tři polovodičově čipy s P-N přeohody, tvořící kompaktní celek s anodou měřioího systému, přičemž Jeden čip vyhřívá anodu na pracovní teplotu, druhý Je využit Jako teplotní čidlo regulátoru teploty a třetí elouží jako teplotní čidlo pro účely oohrany eyetému proti přehřátí, popřípadě též pro účely indikace teploty. Sonda má za provotu zvýšenou funkční spolehlivost a maximálně zvýšenou ochranu pacientů proti popáleninám při havarii teplotně regulačního systému. Volba součástí, meohanioké uspořádání a technologie výroby zaručují menší pracnost a nižší materiálové náklady ve srovnání s Jinými konkurenčními provedeními.

Description

Vynález ββ týká tranekutánnlch membránových sond, které ee používají v lékařství k měřeni parciálního tlaku krevních plynů, zejména kyslíku a kysličníku uhličitého v kapilární krvi.

Tranekutánni eondy se aplikuji neinvaeivnlm způsobem, t.j. přikládají se např. na kůži pacienta. Sonda je obecně tvořena ayatémem elektrod ponořených do elektrolytu a překrytých aemlpermaabilni membránou, propustnou pro plyny a nepropustnou pro vodil a ionty. Ke zvýěení účinnosti přestupu měřeného plynu ž kapilární krve k elektrodám je kůža na etyčné ploše se sondou vyhřívána na konstantní teplotu v rozmez! asi 40 až 45°C. Teplo vyvolá lokální rozšířeni kapilární šitě v kůži a plyny difunuji z kapilární krva přes kůži a membránu k měřícím elektrodám. Proto bývá jedna z elektrod (vztažná elektroda-anoda) provedena jako·rovinná o ploše řádově 100 mm a na ni je tepelně vodivě navázán elektrický vyhříyaci prvek a teplotní čidlo. Oba tyto prvky jsou součásti elektrického regulačního obvodu, který stabilizuje teplotu na předem stanovené hodnotě.

Známá provedeni transkutánnlch sond jsou většinou konstruována tak, že plošná elektroda přechází na vnitřní straně do válcového trnu, na kterém je navinut odporový drát, který slouží jako vyhřivaci prvek. 3ako čidlo teploty bývá v těle plošné elektrody umístěn termistor. V Jiných případech se jako čidlo teploty využívá samotné vyhřivaci vinuti, které je vyrobeno z materiálu β tepelně závialým odporovým koeficientem.

Tato uspořádáni transkutánních sond mají jisté nevýhody, k nimž patři v prvé řadě provozní nespolehlivost,. způsobená bu9 přerušením křehkých kontaktů k odporovým drátům nebo zkraty ve vinuti odporového drátu. Oe-li toto vinutí použito zároveň jako teplotní čidlo, dochází tak při částečném jeho zkratu k přehřívání eondy a tim jednak k chybnému měření, jednak k nebezpečí popáleni pacientů. K přehřátí může dojit též při poruše termistoru, přívodního kabelu nebo při havárii elektrických obvodů regulátoru teploty, který je umistěn mimo sondu. K dalším nevýhodám patři pracnost výroby velmi tenkého a křehkého odporového drátu s mechanicky málo odolnou isolacl. Vztažná plošná elektroda bývá zhotovena jako jeden celek β válcovým trnem ze stříbra, což zvyšuje náklady na výrobu sondy.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje provedeni transkutánni sondy dle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že montážní základ a zároveň anodu tvoři kovové mezikruží vlisované čelně do pouzdra a opatřené na vnější straně vrstvou stříbra, přičemž ve vnitřním otvoru anody je umístěna skleněná průchodka se zataveným drátem tvořícím katodu & ne vnitřní straně nese anoda nejméně tři polovodičová čipy, které jsou od nl elektricky izolovány, zatímco v pouzdru je rovnoběžně s anodou umístěno dolní kontaktní mezikruží a ned ním horní kontaktní mezikruží, přičemž vývody anody, katody a nejméně tři polovodičových čipů jsou připojeny vždy nejméně dvěma paralelními vodiči ke kontaktům dolního kontaktního mezikruží_r které je spojeno drátovými spojkami s horním kontaktním mezikružím, ke kterému jsou připojeny vodiče přívodního kabelu a pouzdro je vyplněno izolační hmotou a uzavřeno čepičkou, zatímco na vnější straně anody je vytvořena vrstva elektrolytu, fcterá je pokryta polopropustnou membránou.

Provedeni transkutánni sondy dle vynálezu objasní obr. 1, kde je uveden přiklad provedeni v příčném řezu a obr. 2, kde je totéž provedení v řezu rovnoběžném s čelem sondy. Základ sondy tvoři anoda _1, v jejímž středu je zatmelena skleněná průchodka 4, v niž je zatavena drátová katoda £>.. Anoda má

- 3 tvar mezikruží zhotoveného z mosazi nebo mědi a na vnějěi straně je pokryta vrstvou 2 stříbra. Anoda _i je čelně umístěna dó válcového dutého pouzdra 2 z izolační hmoty. Na vnitřní sfraně anody JL, jsou umístěny elektricky izolovaně tři polovodičové čipy J5, 7, 8 s P-N přechody. Tři polovodičové čipy 2» Ζ» fi jsou mechanicky spojeny s anodou JL tepelně vodivým tmelem. Nad anodou 1, je na vnitřní straně umístěno dolní kontaktní mezikruží (3 a nad nim horní kontaktní mezikruží 10. Dolní kontaktní mezikruží 2 ^θ horní kontaktní mezikruží 10' jsou vyrobena z izolantu a opatřena kontaktními kovovými segmenty. Na dolni kontaktní mezikruží 9 jaou připojeny přívody tři polovodičových čipů 6, J7, 8. Oednotlivé přívody ke třem polovodičovým čipům jeou provedeny vždy nejméně dvěma paralelními vodiči. Na horní- kontaktní mezikruží 10 jsou připojeny vodiče přívodního kabelu 11. Stejnolehlé kontakty dolního kontaktního mezikruží 2 ® horního kontaktního mezikruži 10 jsou vzájemně elektricky propojené drátovými epoji. Pouzdro 2 je až po úroveň horního kontaktního mezikruží 10 vyplněno izolační hmotou 12, například silikonovým kaučukem. Pouzdro 2 je shora uzavřeno čepičkou 13, kterou prochází přívodní kabel 11. Anoda J. spolu s katodou 5 je na vnější etraně potažena polopropustnou membránou 15, která je držena pryžovým fixačním kroužkem 16. Mezi čelní plochou anody 1, a polopropustnou membránou 15 je měřicí elektrolyt 14.’ fbuzdro 2 je na vnější straně opatřeno závitem (metrickým nebo bajonetovým), na který je našroubováno fixační mezikruži 17, se samolepícím kroužkem 18, který drží sondu na těle pacienta.

Za provozu pracuje sonda v popisovaném uspořádáni takto: Systém meřících elektrod, t.j. anoda JL a katoda 2 pracuje běžně známým způsobem a není třeba jej zde popisovat. Anoda JL, je vyhřívána na konstantní hodnotu teploty v rozmezí 40 až 45°C, čímž jé dosaženo účinnějšího převodu měřeného plynu z kapilární krve přes pokožku pacienta a polopropustnou membránu 15 do měřicího elektrolytu 14 ke katodě 5· Vyhřátí anody JL na pracovní teplotu je provedeno prvním polovodičovým čipem 6, který je napájen elektrickým proudem z elektrického regulačního okruhu umístěného mimo sondu. Teplota anody 2 je pro účely regulace snímána druhým .polovodičovým čipem 7 a pro účely ochrany sondy proti přehřátí, popřípadě též pro účely přímé indikace teploty je snímána třetím polovodičovým čipem 8. Spojením druhého polovodičového čipu 7 a třetího polovodičového čipu 8 s vhodným elektrickým ochranným obvodem je možno vyloučit přehřát! sondy jako důsledek havárie kterékoliv Části teplotně regulačního systému včetně přívodního kabelu sondy. Současným využitím druhého polovodičového Čipu 2 ® třetího polovodičového čipu 8, které jsou na sobě nezávislé, ke snímání teploty je tedy možno, žnáeobit provozní spolehlivost sondy. Zaliti vnitřku sondy izolační hmotou 12 snižuje tepelné ztráty sondy, zlepšuje teplotní regulaci a zvyšuje mechanickou odolnost sondy a jeji provozní spolehlivost. K větší spolehlivosti přispívá též několikanásobné spojeni přívodů k třem polovodičovým čipům 6, 7, J3.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   Transkutánní sonda pro měření krevních plynů,vyznačená tim, 'že montážní základ a zároveň anodu (1) tvoři kovové mezikruží, vlisované čelně do pouzdra (2) a opatřené na vnější straně vrstvou (3) stříbra, přičemž ve vnitřním otvoru anody (1) je umístěna skleněná průchodka (4) se zataveným drátem tvořícím katodu (5) a na vnitřní straně nese anoda (1) nejméně tři polovodičové čipy (6, 7, 8), které jsou od ni elektricky izolovány, zatímco v pouzdru (2) je rovnoběžně s anodou (1) umístěno dolní kontaktní mezikruží (9) a nad ním horní kontaktní mezikruží (10), přičemž vývody anody (1), katody (5) a nejméně tří polovodičových čipů (6, 7, 8) jsou připojeny vždy nejméně dvěma paralelními vodiči ke kontaktům dolního kontaktního mezikruží (9), které je spojeno drátovými spojkami s horním kontaktním mezikružím (10) , ke kterému jsou připojeny vodiče přívodního kabelu (11) a pouzdro (2) je vyplněno izolační hmotou (12) a uzavřeno čepičkou (13), zatimco na vnější straně anody (1) je vytvořena vrstva elektrolytu (14), která je pokryta polopropustnou membránou (15).