CS273219B1 - Transcutaneous probe for blood gases measuring - Google Patents

Description

Vynález se týká transkutánníoh membránových, sond, které se používají v lékařství k měření parciálního tlaku krevních plynů, zejména kyslíku a kysličníku uhličitého v kapilární krvi.

Transkutánní sondy se aplikují neinvasivním způsobem, tj. přikládají se například na kůži pacienta. Sonda je obecně tvořena systémem elektrod ponořených do elektrolytu a překrytých semipermeabilní membránou propustnou pro plyny s nepropustnou pro vodu a ionty. Ke zvýšení účinnosti přestupu měřeného plynu z kapilární krve k elektrodám je kůže na styčné ploše se sondou vyhřívána na konstantní teplotu v rozmezí asi 40 až 45 °C. Teplo vyvolává lokální rozšíření kapilární sítě v kůži a plyny difundují z kapilární krve přes kůži a membránu k měřicím elektrodám. Proto bývá jedna z elektrod o

(vztažná elektroda-anoda) provedena jako rovinná o ploše řádově 20 až 100 mm a na ni je tepelně vodivě navázán elektrický vyhřívací prvek a teplotní čidlo spojené s elektrickým regulačním obvodem, který stabilizuje teplotu na předem stanovené hodnotě.

Známá provedení transkutánníoh sond jsou většinou konstruována tak, že jako vyhřívací prvek se používá vinutí z odporového drátu nebo polovodičový P-N přechod, jako teplotní čidlo se používá teplotně závislý prvek, což může být například kovový vodič, termistor nebo polovodičový P-N přechod, přičemž někdy je tentýž prvek současně využíván jako vyhřívací i jako teplotní čidlo.

Společnou nevýhodou všech známých konstrukcí je jejich velká výrobní pracnost a technologická náročnost daná tím, že jednotlivé elektrické prvky je třeba samostatně montovat, kontaktovat a připojovat k přívodnímu kabelu sondy, což je obtížné obzvláště u tenkých drátů z odporových slitin a u polovodičových P-N přechodů, které nelze připojovat běžným pájením.

Tyto dosavadní transkutánní sondy podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že sestává ze základního prstence z izolační hmoty, ve kterém je umístěna nejméně jedna izolační průchodka s katodou a nejméně jeden teplotně citlivý prvek, přičemž základní prstenec je vyplněn odporovou hmotou, například grafitem, která je opatřena na vnitřní straně kovovou vrstvou a na vnější straně anodou, přičemž na kovovou vrstvu přiléhá přívodní prstenec, tvořící svorkovnici pro připojení přívodního kabelu.

Provedení transkutánní sondy dle vynálezu objasní připojený výkres, kde je uveden příklad provedení v příčném řezu.

Základní prstenec 1_ je zhotoven z izolační hmoty, jako například z keramiky, nebo jej lze s výhodou zhotovit z materiálu pro tištěné spoje. Do vnitřního otvoru základního prstence 1_ je vložena izolační průchodka 2 s katodou 3. (což může být například platinový drát zatavený ve skle) a teplotně citlivý prvek 4 (což může být například perličkový termistor, jehož přívody jsou izolovány lakem). Zbývající prostor v otvoru základního prstence 1_ je vyplněn odporovou hmotou 5, například grafitem nebo směsí kovového nebo grafitového prášku s tvrdnoucím pojidlem. Odporová hmota Ř je opatřena na vnitřní straně kovovou vrstvou 6 a na vnější straně anodou 7. Kovová vrstva 6 i anoda 7 může být provedena například jako nátěr kovové vodivé suspenze nebo jako kovová folie spojená vodivým tmelem s odporovou vrstvou ju Anoda 2 může být na vnější straně tvarována mírně vypoukle a může být opatřena drážkou, která slouží jako zásobník elektrolytu. Na straně kovové vrstvy 6 je k základnímu prstenci 2 připevněn přívodní prstenec 8, který je tvořen potřebným počtem pájecích bodů na izolační podložce a s výhodou je možno jej zhotovit z materiálu pro výrobu tištěných spojů. Přívodní prstenec 8. slouží jako soustava pájecích bodů, kde jsou spojeny vývody katody 3, anody 7, teplotně citlivého prvku 4 a kovové vrstvy 6 s přívodním kabelem 9. Celek je po montáži a připojení opatřen pouzdrem 1.0, což může být provedeno například zalisováním do umělé hmoty nebo zalitím do epoxydové pryskyřice, přičemž je vhodné nejdříve vývody chránit proti mechanickému poškození zálivGS 273 219 Β1 kou 13 z izolační hmoty. Pouzdro 10 je na vnější straně tvarováno tak, aby umožňovalo mechanické spojení s držákem 11 membrány 12.

Za provozu pracuje sonda v popisovaném uspořádání takto: Systém měřicích elektrod, tj. anoda χ a katoda 2 spolu s membránou 12 a elektrolytem pracují běžně známým způsobem, který není třeba zde popisovat. Anoda χ je vyhřívána na pracovní teplotu pomocí odporové hmoty 5, která je napájena elektrickým proudem z regulátoru přes kovovou vrstvu 6. Teplotně citlivý prvek 4 snímá teplotu anody X a ve zpětné vazbě řídí regulátor tak, aby bylo dosaženo nominální teploty na anodě χ.

Claims (1)

1. Transkutánní sonda pro měření krevních plynů, vyznačující se tím, že sestává ze základního prstence (1) z izolační hmoty, ve kterém je umístěna nejméně jedna izolační průchodka (2) s katodou (3) a nejméně jeden teplotně citlivý prvek (4), přičemž základní prstenec (1) je vyplněn odporovou hmotou (5), například grafitem, která je opatřena na vnitřní straně kovovou vrstvou (6) a na vnější straně anodou (7), přičemž na kovovou vrstvu (6) přiléhá přívodní prstenec (8), tvořící svorkovnici pro připojení přívodního kabelu (9).