DE1919655B2 - Einrichtung zur Bestimmung des pH-Wertes einer Blutprobe - Google Patents

Description

pH-Wertes enthält in einem Glasrohr jeweils zwischen Kontakt zwischen der Blutprobe und dem Elektroly-

Isolierstoffen eine die Pufferlösung enthaltende au- ten an dieser Stelle ergibt. Selbstverständlich führt

ßere Kammer, die von einem in Quecksilber eingebet- dies zu sehr präzisen, von individuellen Einflüssen

teten Platindraht gebildete Bezugselektrode und eine freien Meßergebnissen.

über eine Öffung mit der Bezugselektrode in Verbin- 5 Die aufeinanderfolgende Ermittlung der drei, für dung stehende Elektrolytkammer mit einer Einlaß- die nomographische Auswertung der Messung maß- und einer Auslaßöffnung. In die Auslaßöffnung ragt geblichen pH-Werte der zu untersuchendn Blutprobe das innere Ende des die Probe enthaltenden und die bei verschiedenen COvKonzentrationen erfolgt in ein genannten Kammern in axialer Richtung durchsetzen- und demselben Meßkopf, wie dies auch bei den beden Kapillarrohres hinein. Dadurch entsteht eine io kannten Geräten der Fall ist. Der gesamte Zeitauf-Elektrolytverbindung zwischen dem inneren Ende des wand für die dreimalige Messung einschließlich der Kapillarrohres und der Bezugselektrode über die da- erforderlichen Zwischenoperationen (Anreicherung zwischenliegende Elektrolytkammer und den Verbin- des CO.,-Gehaltes der Blutprobe mittels Eichgasen verdungskanal. Hier besteht die Möglichkeit, über den schiedenen CO_o-Gehaltes vor der zweiten und dritten Flüssigkeitsein- und -auslaß die verbrauchte durch 15 Messung) ist durch die vereinfachte Bedienung und neue Elektrolytflüssigkeit zu ersetzen. Allerdings die sofortige Betriebsbereitschaft des Gerätes nach jebleibt es dem Benutzer des Gerätes überlasten, ob und dem Umschaltevorgang auf einen Bruchteil der Meßin weichen Zeitabständen dieser Austausch voree- dauer bei den bekannten Geräten reduziert,
nommen wird. Somit unterliegt die Meßempfindlich- Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfinkeit des Gerätes individuellen Einflüssen. 20 dung ist der Schaltkörper des Dreiwegventils als Glas-

Es ist nun das Ziel der vorliegenden Erfindung, kolben ausgebildet, der mit einem konisch verjüngten eine verbesserte Meßeinrichtung zur Bestimmung des Endabschnitt, an dessen Mantelfläche sich die AuspH-Wertes zu schaffen, bei der einerseits die von laßöffnung der Elektrolytkammer befindet, in eine Hand durchzuführenden Arbeiten auf ein Minimum den Behälter quer durchsetzende konische Aufnahmebeschränkt und andererseits die bei den bekannten 25 bohrung eingeschliffen ist, in welche die seitliche Öff-Geräten vorhandenen Fehlerquellen, insbesondere nung der Meßkapillare sowie der Elektrolytauslaßkader Empfindlichkeitsverlust während des laufenden nal münden, und ist der gegenüberliegende, gleichfalls Meßbetriebes, weitgehend beseitigt sind. Die Meßein- konische Endabschnitt des Glaskolbens, an dessen richtung soll weiters auch beim Einsatz nicht geschul- Mantelfläche sich die Einlaßöffnung der Elektrolytten Personals ein rasches Arbeitstempo gestatten. Die- 30 kammer befindet, in eine konische Lagerbohrung einses Ziel wird bei einer Meßeinrichtung der oben be- geschliffen, in die der Elektrolyteinlaßkanal einmünzeichneten Gattung gemäß der Erfindung dadurch er- det. Diese Ausführung zeichnet sich nicht nur durch reicht, daß der Absperrhahn als Dreiwegeventil aus- ihre bauliche Einfachheit sondern auch durch ihre gebildet ist, in dessen Schaltkörper sich die das meß- Übersichtlichkeit aus, die mit einem Blick den Geempfindliche Ende der Bezugselektrode enthaltende, 35 samtzustand des Gerätes erkennen läßt. Die Bauweise in an sich bekannter Weise eine Einlaß- und eine Aus- entspricht im übrigen weitgehend den gebräuchlichen laßöffnung aufweisende Elektrolytkammer befindet. Konstruktionsprinzipien des medizinischen Apparate- und daß diese öffnungen in einer ersten Endstellung baues und trägt außerdem den Erfordernissen einer des Schaltkörpers geschlossen, in einer Zwischenstel- wirtschaftlichen Serienfertigung der Einrichtung lung desselben je mit einem korrespondierenden Ein- 40 Rechnung.

laß- bzw. Auslaßkanal für den Elektrolyten verbun- Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in

den sind, wogegen in der zweiten Endstellung des der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfüh-

Schaltkörpers die Einlaßöffnung der Elektrolytkam- rungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

mer geschlossen und die Auslaßöffnung mit einer an F i g. 1 einen Schnitt einer Meßeinrichtung nach

der Meßkapillare seitlich angebrachten öffnung ver- 45 der Erfindung,

bunden ist. Fig. 2 einen Schnitt dieses Gerätes nach der Linie

Der Hauptvorteil dieser Konstruktion isi darin ge- 1I-II in Fig. 1 und

legen, daß sich durch bloße Betätigung des Dreiweg- F i g. 3 einen weiteren Schnitt gemäß der Linie

ventils nicht nur eine absolut zuverlässige Elektrolyt- IN-III in Fig. 1;

brücke einstellt, sondern auch bei jedem Umschalt- 5° F i g. 4 und 5 bzw.

Vorgang, bei dem der Schaltkörper des Dreiwegventils F i g. 6 und 7 zeigen den Darstellungen der F i g. 2 von seiner ersten Endstellung (Ruhestellung), in der und 3 entsprechende Teilschnitte des Gerätes in undie Elektrolytkammer nach außen hin geschlossen ist, terschiedlichen Betriebsstellungen,
in die zweite Endstellung (Meßstellung) in der die Auf dem Meßtisch! ist der Meßkopf 2 des Gerätes Elektrolytverbindung entstehen soll, die Zwischen- 55 befestigt, welcher aus einem hohlzylindrischen Glasstellung des Schaltkörpers durchlaufen wird, in wel- behälter 3 besteht, der an seinen beiden Enden durch eher der von der vorhergehenden Messung in der Kappen 4 dicht verschlossen ist. Der Behälter 3 ent-Elektrolytkammer noch vorhandene verbrauchte hä!^f eine Meßkapillare 5 zur Aufnahme der zu unter-Eleklrolyt abgelassen und durch eine die vorhandenen suchenden Blutprobe. Die beiden aufgebogenen En-Hohlräume vollständig ausfüllende Menge unver- 60 den der Meßkapillare 5 münden mit je einer trichterbrauchten Elektrolyts ersetzt wird. Auf diese Weise ist fö^rmigen Erweiterung 6 an der Oberseite des Glasbegewährleistet, daß sich auch nach längeren Betriebs- hälters 3.

Unterbrechungen und bei Bedienung des Gerätes Der Innenraum des Glasbehälters 3 ist mit einer durch ungeschultes Personal zu Beginn der Messung Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, gefüllt, deren stets unverbrauchter Elektrolyt in der Kammer befin- 65 Temperatur durch thermostatische Regelung auf Kördet und außerdem die Bildung von Luftblasen im Be- pertemperatur (etwa 37° C) gehalten wird. Der Überreich der seitlichen Austrittsöffnung der Meßkapillare sichtlichkeit halber ist die thermostatische Regelansicher vermieden wird, so daß sich ein einwandfreier ordnune samt den Anschlüssen des Behälters 3 in der

Zeichnung nicht dargestellt. In die Kapillare 5 sind Eichung der Bezugselektrode 22 durch Einbringen

über einen in die linke trichterförmige Erweiterung 6 einer Eichlösung in die Meßkapillare 5 vorgenommen

eingesetzten Umschalthahn 7 und Anschlußleitun- werden kann. Nach neuerlicher Reinigung und Trock-

gen8 wahlweise Eichgase verschiedener CO₂-Konzen- nung der Meßkapillare 5 in bekannter, hier nicht nä-

trätion einleitbar. 5 her erläuterten Weise befindet sich der Glaskolben 11,

Der Glasbehälter 3 weist eine querverlaufende ko- welcher die Funktion des Schaltkörpers eines Dreinische Aufnahmebohrung 9 auf, in welche das ko- wegventils ausübt, in der aus F i g. 6 und 7 ersichtlinisch verjüngte Ende 10 eines Glaskolbens 11 einge- chen einen Endstellung (Ruhestellung). Die Einlaßschliffen ist. Das andere gleichfalls konische Ende 12 und die Auslaßöffnung 16 und 17 der Elektrolytkamdieses Glaskolbens 11 ist in eine entsprechende Lager- io mer 15 sind hierbei geschlossen. Die aus der Fingerbohrung 13 eines am Meßtisch 1 befestigten Lager- beere des Patienten gewonnene, in einem Röhrchen körpers 14 eingeschliffen. aufbewahrte und mit einem gerinnungshemmenden

Der Glaskolben 11 enthält eine längsverlaufende Mittel versetzte Blutprobe wird nun über die freie Kammer 15, welche im Bereich des konischen Endab- trichterförmige Erweiterung 6 in die Meßkapillare 5 schnittes 12 eine radiale Einlaßöffnung 16 und am ge- 15 eingebracht. Hierauf wird die Bezugselektrode 22 eingenüberliegenden Endabschnitt eine radiale Auslaß- geschaltet und der Glaskolben 11 entgegen dem Uhröffnung 17 aufweist. In die Lagerbohrung 13 des zeigersinn um seine Längsachse geschwenkt. Er pas-Lagerkörpers 14 mündet ein Einlaßkanal 18, über den siert dabei die Zwischenstellung gemäß F i g. 4 und 5, die Kammer 15 in einer korrespondierenden Lage des in welcher die Kanäle 16 und 18 bzw. 17 und 19 mit-Einlaßkanals 18 mit der Einlaßöffnung 16 des Glas- 20 einander korrespondieren. Dabei tritt der in der Kamkolbens 11 (vgl. Fig. 5) mit einem flüssigen Elektto- mer 15 von der vorhergehenden Messung allenfalls lyt auffüllbar ist. Von der konischen Aufnahmeboh- vorhandene Elektrolyt über den Auslaßkanal 19 aus, rung 9 des Glasbehälters 3 geht ein seitlicher Auslaß- und über den Einlaßkanal 18 strömt unverbrauchter kanal 19 aus, welcher in der aus Fi g. 4 ersichtlichen Elektrolyt in die Kammer 15 nach und füllt dabei die Stellung des Glaskolbens 11 mit der Auslaßöffnung 35 Hohlräume des Kolbens 11 zur Gänze aus. Nach Pas-17 der Elektrolytkammer 15 korrespondiert. Über sieren dieser Zwischenstellung gelangt der Glaskolben diesen Auslaßkanal 19 ist die Elektrolytkammer 15 11 in die aus F i g. 1 bis 3 ersichtliche zweite Endlage, entleerbar. welche der Meßstellung entspricht. In dieser Lage

Die Meßkapillare 5 weist eine seitliche öffnung 20 deckt sich die Auslaßöffnung 17 der Kammer 15 mit

auf, welche in der aus F i g. 1 bis 3 ersichtlichen Stel- 30 der seitlichen Öffnung 20 der Meßkapillare 5. Der

lung des Kolbens 11 mit der Auslaßöffnung 17 der Elektrolyt tritt somit an der seitlichen öffnung 20 der

Elektrolytkammer 15 korrespondiert. Meßkapillare 5 mit der darin befindlichen Blutprobe

Der Glaskolben 11 ist mit einem seitlichen Hohl- in Kontakt. Damit ist die erforderliche Elektrolytverstutzen 21 versehen, in dem sich eine Bezugselektrode bindung zwischen der Blutprobe und der Bezugselek-22 befindet, deren meßempfindliches Ende 23 in die 35 trode 22 hergestellt.

Elektrolytkammer 15 ragt. Die Bezugselektrode 22 ist Nach Rückstellung des Glaskolbens 11 in die ur-

durch eine Dichtung 24 gegenüber dem Hohlstutzen sprüngliche Endlage nach F i g. 6 und 7 und Vor-

21 abgedichtet. Die Bezugselektrode 22 ist in bekann- nähme der jeweils vorgesehenen Zwischenoperatio-

ter, nicht dargestellter Weise mit einem elektrischen nen kann der Meßvorgang sofort in gleicher Weise wie

Meß- und Anzeigegerät verbunden. 40 oben beschrieben wiederholt werden.

Die Bestimmung des pH-Wertes einer Blutprobe Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargemit Hilfe des dargestellten Gerätes geht nun fol- stellte und beschriebene Ausführungsform. So ist insgendermaßen vor sich. Wenn die Messung nach einer besondere auch eine bauliche Vereinigung der Meßlängeren Betriebspause aufgenommen werden soll, anordnung zur pH-Wertbestimmung mit anderen tür bedarf es zuerst einer Reinigung und nachfolgenden 45 die Mikrogasanalyse erforderlichen Meßanordnungen Trocknung der Meßkapillare 5, worauf allenfalls eine möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Für routinemäßige Untersuchungen wurden Mi-Patentansprüche: kroverfahren entwickelt, welche die Bestimmung der erwähnten Werte aus kleinsten Blutmengen gestatten.

1. Meßeinrichtung zur Bestimmung des In der Regel erfordern diese Untersuchungen nur pH-Wertes einer innerhalb eines thennostatisier- 5 etwa zwei Tropfen aus der Fingerbeere des Patienten ten Behälters in einer Meßkapillare befindlichen gewonnenen Blutes.

Blutprobe mittels einer mit der Blutprobe unmit- Im Rahmen einer exakten Blutgasanalyse ist eine

telbar in Kontakt stehenden Elektrode und einer dreimalige Bestimmung des pH-Wertes bei verschiemit der Blutprobe über eine Elektrolytbrücke and denen CiX-Konzentrationen derselben Blutprobe ereinen Absperrhahn verbindbaren Bezugselektrode io forderlich. Die erste Messung wird an der unveränder- und mit einem an die Elektrodenanordnung ange- ten Blutprobe vorgenommen und liefert somit den schlossenen elektrischen MeS- und Anzeigegerät, pH-Wert der Blutprobe bei ihrem natürlichen CO₂-Gedadurch gekennzeichnet, daß der Ab- halt. Für die beiden anderen Messungen muß die Blutsperrhahn als Dreiwegeventil ausgebildet ist, in probe jeweils mit einem Eichgas mit genau definierdessen Schaltkörper (11) sich die das meßemp- 15 tem CO,-Gehalt ins Gleichgewicht gebracht werden, findliche Ende (23) der Bezugselektrode (22) ent- Die Eintragung der Ergebnisse erfolgt in einem Nohaltende, in an sich bekannter Weise eine Einlaß- mogramm, aus dem dann der CO^-Patialdruck, der

(16) und eine Auslaßöffnung (17) aufweisenden Bikarbonatgehalt und gegebenenfalls weitere cha-Elektrolytkammer (15) befindet, und daß diese rakteristische Werte der Blutprobe entnommen wer-Öffnungen in einer ersten Endstellung des Schalt- 20 den können.

körpers (11) geschlossen, in einer Zwischenstel- Bei bekannten Meßeinrichtungen zur Bestimmung

lung desselben je mit einem korrespondierenden des pH-Wertes, die wegen ihrer schwierigen Handha-Einlaß-(18) bzw. Auslaßkanal (19) für den Elek- bung und großen Störungsempfindlichkeit zur Vertrolyten verbunden sind, wogegen in der zweiten meidung von Fehlmessungen mit ihren mögli-Endstellung des Schaltkörpers (11) die Einlaßöff- 25 cherweise schwerwiegenden Folgen den Einsatz vernung (16) der Elektrolytkammer (15) geschlossen sierter Fachkräfte verlangen, besteht die hauptsäch- und die Auslaßöffnung (17) mit einer an der Meß- liehe Schwierigkeit in der Herstellung einer offenen kapillare (5) seitlich angebrachten öffnung (20) Elektrolytverbindung zwischen der Blutprobe und der verbunden ist. Bezugselektrode. An der Kontaktstelle der Blutprobe

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch 30 mit der elektrolytischen Flüssigkeit allfällig auftregekennzeichnet, daß der Schaltkörper des Dreiwe- tende Luftblasen sowie eine Mischung der beiden geventils als Glaskolben (11) ausgebildet ist, der Flüssigkeiten führen nämlich unweigerlich zu untragmit einem konisch verjüngten Endabschniit (10), baren Meßfehlern. Die Ausschaltung dieser Fehleran dessen Mantelfläche sich die Auslaßöffnung quellen ist bei den bekannten Meßanordnungen des-

(17) der Elektrolytkammer (15) befindet, in eine 35 halb besonders schwierig, weil dies nur auf optischem den Behälter (3) quer durchsetzende konische Wege, d. h. durch laufende Beobachtung der kriti-Aufnahmebohrung (9) eingeschliffen ist, in welche sehen Berührungszone zwischen Blutprobe und Elekdie seitliche öffnung (20) der Meßkapillare (5) so- trolyt, erfolgen kann.

wie der Elektrolytauslaßkanal (19) münden, und Bei einer älteren bekannten Meßanordnung ist ein

daß der gegenüberliegende, gleichfalls konische 40 die Blutkapillare enthaltender, abnehmbarer, thermo-Endabschnitt (12) des Glaskolbens (11), an dessen statisierter Meßkopf vorgesehen, welcher über entMantelfläche sich die Einlaßöffnung (16) der sprechende Schlauchverbindungen an die Wasserver-Elektrolytkammer (15) befindet, in eine konische sorgung des Gerätes angeschlossen ist. Zur Herstel-Lagerbohrung (13) eingeschliffen ist, in die der lung der erforderlichen Elektrolytbrücke zwischen der Elektrolyteinlaßkanal (18) einmündet. 45 Blutprobe und der Bezugselektrode muß hierbei das

aus dem Meßkopf vorragende Ende der Blutkapillare in die Elektrolytlösung einer Bezugskapillare eingetaucht werden, was nicht nur umständlich sondern auch zeitraubend ist. Außerdem bedarf es einer stän-50 digen visuellen Kontrolle zur Vermeidung von Feh-

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur lerquellen, wie das Auftreten von Luftblasen an der Bestimmung des pH-Wertes einer innerhalb eines Kontaktstelle.

thermostatisierten Behälters in einer Meßkapillare be- Es ist auch schon eine als Durchfluß-Meßkette ausfindlichen Blutprobe mittels einer mit der Blutprobe gebildete Einrichtung zur Bestimmung des pH-Wertes unmittelbar in Kontakt stehenden Elektrode und einer 55 für die Blutanalyse bekannt, bei welcher das am Kamit der Blutprobe über eine Elektrolytbrücke und nülenkopf aus der unmittelbar aufgesetzten Entnaheinen Absperrhahn verbindbaren Bezugselektrode mespritze eingefüllte Blut durch die Kapillare hin- und mit einem an die Elektrodenanordnung ange- durchgedrückt wird, bis es an einem Überlauf erschlossenen elektrischen Meß- und Anzeigegerät. scheint. Die Herstellung des Elektrolytkontaktes er-Die Bestimmung des pH-Wertes einer Blutprobe 60 folgt dabei durch öffnen eines im Bereich des Überist Bestandteil einer als Blutgasanalyse bezeichneten iaufes vorgesehenenen Absperrhahnes. Obwohl sich klinischen Untersuchungsmethode, welche auch die dadurch eine Vereinfachung in der Handhabung des Bestimmung des Sauerstoffpartialdruckes, des CO.,- Gerätes ergibt, bedarf es dennoch einer visuellen Kon-Partialdruckes sowie des Bikarbonatgehaltes des trolle und eines relativ umständlichen Austausches Blutes umfaßt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen 65 der Elektrolytflüssigkeit in regelmäßigen Zeitabstänsind für die Beurteilung von Erkrankungen des Her- den, um gleichmäßige Meßeigenschaften aufrechtzuzens, der Lunge und des Stoffwechsels von großer Be- erhalten,
deutung. Ein weiteres bekanntes Gerät zur Bestimmune des