DE2906208C2 - Einrichtung zum transkutanen Messen des Partialdrucks des Sauerstoffs im Blut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum transkutanen Messen des Partialdrucks des Sauerstoffs im Blut des Menschen oder des Tieres, mii einem auf die Haut anzulegenden Meßkopf mit mindestens einer Meßzelle, der mit einem Strommeßgerät verbunden ist und mindestens eine Meßelektrode und eine Referenzelektrode enthält, die sich in einem Raum befinden, der eine Elektrolytlösung enthält und von dem eine im Betriebszustand der Haut zugekehrte Wand durch eine für Sauerstoff durchlässige Membrane gebildet wird.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-AS 55 879 bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung ist die eigentliche Meßzelle von einer Rille umgeben, die mit einer Vakuumpumpe verbunden werden kann, um den Meßkopf sich auf der Haut festsaugen zu lassen. Diese Maßnahme dient zum Herabsetzen der Möglichkeit des Einströmens von Luftsauerstoff zwischen dem Rand des Meßkopfs und der Haut. Ein derartiges Leck könnte den Partialdruck des Sauerstoffs an der Stelle der Meßzelle über dem Sauerstoffdruck durch die Diffusion des Sauerstoffs aus den peripheren Blutgefäßen durch die Haut hindurch zur Meßzelle erhöhen.

Die Praxis hat ergeben, daß die bekannte Einrichtung keine absolute Sicherheit gegen Einlecken bzw. Einströmen von Luftsauerstoff bietet, und außerdem ist der Anschluß des Meßkopfs an eine Vakuumpumpe aufwendig und für den Patienten beschwerlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der aus der Luft einströmender Sauerstoff das Meßergebnis nicht verfälschen kann und die keine Vakuumpumpe erforderL Diese Aufgabe wird bei der Einrichtung nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Meßzelle durch eine im wesentlichen ringförmige zweite Meßelektrode und eine im wesentlichen ringförmige zweite Referenzeiektrode umgeben ist, die sich ebenfalls in einem eine Elektrolytlösung enthaltenden Raum befinden und Teile einer die Meßzelle umgebenden Abschirmzelle bilden.

Die Abschirmzelle verbraucht den möglich einleckenden Sauerstoff, so daß er die Meßzelle nicht erreichen kann.

Eine Ausführung der Einrichtung nach der Erfindung, die sich durch einen gedrängten Aufbau auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzelle und die Abschirmzelle einen gemeinsamen, mit Elektrolytlösung gefüllten Raum aufweisen.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der Abschirmzelle und der Meßzelle eine zweite, ebenfalls im wesentlichen ringförmige Abschirmzelle befindet, die wie die Meßzelle mit einem Strommeßgerät verbunden ist.

Die innere Abschirmzelle kann den möglicherweise von der äußeren Abschirmzelle nicht verbrauchten Luftsanerütoff noch verbrauchen. Außerdem ist der Strom durch die innere Abschirmzelle ein Maß für die Sauerstoffmenge, die die äußere Abschirmzelle passiert. Dadurch gibt die innere Abschirmzelle einen Hinweis auf die mögliche Anwesenheit größerer Lecks.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Meßkopfs für eine Einrichtung nach der Erfindung und

Fig.2 ein Schema der Schaltung einer Einrichtung, die mit dem in Fig. 1 dargestellten Meßkopf ausgerüstet ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Meßkopf enthält ein zylinderförmiges Metallgehäuse 1 mit einem Flansch 3, der auf der Haut angebracht und darauf mittels eines Klebestreifens befestigt werden kann. Im Gehäuse 1 befindet sich ein isolierender Körper 5, beispielsweise aus Glas oder Kunststoff, an dessen Unterseite eine Anzahl von Elektroden mit Hilfe einer bekannten Technik zum Anbringen dünner Metallschichten angebracht sind. Die Elektroden bilden ein konzentrisches Muster mit einer ersten Meßelektrode 7 in der Mitte und darum herum eine Anzahl ringförmige/ Elektroden, und zwar nacheinander eine erste Referenzelektrode 9, eine zweite Meßelektrode 11, eine zweite Referenzelektrode 13 und eine dritte Meßelektrode 15. Die Referenzelektroden bestehen aus chloriertem Silber und die Meßelektroden aus Platin oder Gold.
Die Elektroden befinden sich in einem Raum 17, der mit einer Elektrolytlösung, vorzugsweise KCI, gefüllt ist. Die im Betriebszustand der Haut zugekehrte Wand des Raums 17 wird durch eine für Sauerstoff durchlässige Membrane 19 gebildet, beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen, die von einem Klemmring 23 flüssigkeitsdicht an den Körper 5 geklemmt ist.

Eine jede der Elektroden ist über einen in F i g. 1 nicht sichtbaren Leiter, der beispielsweise in den Körper 5 eingebettet ist, mit einer der Adern eines Anschlußkabels 25 verbunden, das den Meßkopf mit weiteren Teilen der Einrichtung verbindet. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind die erste Meßelektrode 7 und die erste Referenzelektrode 9 über Leiter 27 bzw. 29 mit einer Gleichspannungsquelle 31 und einem ersten Strommeß-

gerät 33 verbunden. Diese Elektroden sind Teile einer Meßzelle, die einen vom Strommeßgerät 33 aufzuzeichnenden elektrischen Strom erzeugt, der proportional dem Partialdruck des Sauerstoffs an der Stelle der Mitte der Membrane 19 ist. Die Meßzelle verbraucht Sauerstoff, der durch eine Diffusion von Sauerstoff aus den peripheren Unterhautblutgefäßen nachgefüllt wird.

Um zu verhindern, daß Sauerstoff, der aus der Luft zwischen dem Flansch 3 und der Haut durchleckt, ebenfalls die Meßzelle beeinflußt, bilden die Elektroden 11, 13 und 15 Teile zweier Abschirmzellen. Die äußere Abschirmzelle enthält die Elektroden 13 und 15, die über entsprechende Leiter 35 und 37 mit einer Gleichspannungsquelle 39 verbunden sind. Die innere Abschirmzelle hat die zweite Referenzelektrode 13 mit der äußeren Abschirmzelle gemeinsam. Sie enthält weiterhin die zweite Meßelektrode 11, die über einen Leiter 41 und einem zweiten Strommeßgerät 43 ebenfalls mit der Gleichspannungsquelle 39 verbunden ist.

Sauerstoff, der zwischen dem Flansch 3 und der Haut oder über die Oberhaut unter dem Flansch hineinleckt, wird im wesentlichen von der ersten Abschirmzelle verbraucht Der Rest, der die erste Abschirmzelle passiert, wird von der zweiten Abschirmzelle verbraucht, wobei das zweite Strommeßgerät 43 angibt, wie groß dieser Rest Ul Ein zu großer Wert des von diesem Meßgerät angegebenen Stroms deutet auf ein großes Leck hin, das beispielsweise dadurch verursacht sein kann, daß der Klebestreifen, mit dem der Meßkopf auf der Haut befestigt ist, stellenweise nicht gut haftet

Selbstverständlich kann eine jede der beiden Abschirmzellen nach Bedarf mit einem eigenen Elektrodensatz ausgerüstet sein. Die Verwendung einer gemeinsamen Referenzelektrode 13 arbeitet jedoch raum- und kostenersparend. Statt de/ Referenzelektrode kann auch die Meßelektrode für die beiden Abschirmzellen gemeinsam sein. Weiter ist es möglich, eine oder beide Abschirmzellen als eine gesonderte ringförmige Einheit auszuführen, die um eine übliche Meßzelle angeordnet werden kann.

Der beschriebene Aufbau der Meßzelle und der Abschirmzellen dient nur als Beispiel. Andere Beispiele des Aufbaus derartiger Zellen (sogenannte Clarksche Normalelemente) sind u. a. in der DE-AS 22 55 879, in der FR-PS 22 45 248 und in der NL-OS 152 084 beschrieben. Nach Bedarf können mehrere Meßzellen von einer gemeinsamen Abschirmzelle umgeben sein.

Die Strommeßgeräte 33 und 43 können aus einfachen Zeigerinstrumenten oder aus Schaltungen bestehen, die beispielsweise ein aufzeichnendes Meßgerät steuern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1
Patentansprüche:

1: Einrichtung zum transkutanen Messen des Partialdrucks des Sauerstoffs im Blut des Menschen oder des Tieres, mit einem auf die Haut anzulegenden Meßkopf mit mindestens einer Meßzelle, die mit einem Strommeßgerät verbunden ist und mindestens eine Meßelektrode und eine Referenzelektrode enthält, die sich in einem Raum befindet, der eine Elektrolytlösung enthält und von denen eine im Betriebszustand der Haut zugekehrte Wand durch eine für Sauerstoff durchlässige Membrane gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzelle (7, 9) durch eine im wesentlichen ringförmige zweite Meßelektrode (11) und eine im wesentlichen ringförmige zweite Referenzelektrode (13) umgeben ist, die sich ebenfalls in einem eine Elektrolytlösung enthaltenden Raum befinden und Teile einer die Meßzelle (7, 9) umgebenden Abschirmzelle bilden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzelle (7,9) und die Abschirmzelle (11, 13) einen gemeinsamen, mit Elektrolytlösung gefüllten Raum (17) aufweisen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der Abschirmzelle und der Meßzelle eine zweite, ebenfalls im wesentlichen ringförmige Abschirmzelle befindet, die wie die Meßzelle mit einem Strommeßgerät (43) verbunden ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Abschirmzellen eine Elektrode (13) gemeinsam haben.