DE3040544A1

DE3040544A1 - Haltevorrichtung fuer die messflaechenmembran eines messaufnehmers zur transcutanen bestimmung der konzentration von stoffen, insbesondere des parialdrucks von gasen im blut und im koerpergewebe

Info

Publication number: DE3040544A1
Application number: DE19803040544
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. Leist; Hermann Ing.(Grad.) Moll; Karl-Heinz Pomorin; Georg J. Dipl.-Phys. 7800 Freiburg Ullrich
Original assignee: Hellige GmbH
Current assignee: GE Medical Systems Information Technologies GmbH
Priority date: 1980-07-04
Filing date: 1980-10-28
Publication date: 1982-05-27
Also published as: DE3040544C2

Description

!#eschreibung
Gegenstand der Erfindung ist eine Haltevorrichtung zur leicht lösbaren klemmenden Ilalterung einer insbesondere gasdurchlässigen Membran an der Meßfläche eines Meßauinehmers zur transcutanen Bestimmung der Konzentration von Stoffen, insbesondere zur Bestimmung des Partialdrucks von Gasen, wie °2 und C02, im Blut und im K6rpergewebe In der Patentschrift des Hauptpatents (der Patentanme3.-dung P 30 25 4c9.2) sind die Schwierigkeiten erläutert, die sich in der klinischen Routine beim Wechsel einer Membran eines transcutanen Meßaufnehmers, beispielsweise eines polarographischen Meßaufnehmers, ergeben. Schwierig ist vor allem das Zentrieren der üblicherweise aus einen etwa pfenniggroßen, dünnen, durchsichtigen Häutchen bestehenden Membran an der Meßfläche des Meßaufnehmers. Gegenstand#des Hauptpatents (der Patentanmeldung P 30 25 409.2) ist im wesentlichen ein Klemmring, an dem die Membran vor dem Aufziehen auf die Meßfläche des Meßaufnehmers nlittels eines in den Ringraum des Klemmrings eingesetzten kunststoffscheibchens fixiert ist, so daß beim Aufdrücken de Klemmrings die Membran automatiscll der Meßfläche zentriert und straff gespannt wird. Der Anwender des polarographischen Meßaufnehmers muß jetzt bei den vorbereitenden Arbeiten die verschiedenen Teile Membran, Klemmlring, Meßaufnehmer) nicht mehr zueinander zentrisch ausrichten.
Es ist lediglich notwendig, den Klemmring mit der an ihm fixierten Membran als vorgefertigtes Verbundelement auf den vorbereiteten Aufnehmer aufzusetzen und nach dem Aufsetzen das lose aufgeklebte Schaumstoffteil zu entfernen.
Obwohl diese vorgeschlagene Lösung einen raschen und einwandfreien Wechsel der Meßflächenmembran auch durch wenig geschultes Personal zuläßt, zeigen sich in der Praxis und insbesondere für die Herstellung der Haltevorrichtung einige wünschenswerte Verbesserungen. Zum einen ist die für den zu erfassenden Stoff (z. B. #2 oder C02) durchlässige Membran außerordentlich empfindlich gegen Verunreinigungen. Es ist nicht nur aus hygienischen Gründen, sondern# auch zur Vermeidung irgendwelcher Verfälschungen des Meßergebnisses unbedingt erforderlich, daß die Membran einwandfrei saubergehalten wird. Nach dem Vorschlag des Hauptpatents (der Patentanmeldung P 30 25 409.2) ist das in den Ringraum des Klemmrings eingesetzte Schaumstoffscheibchen mit einer selbsthaftenden Kleberschicht versehen wodurch die Membran ausreichend fixiert wird. Die heute bekannten selbsthaftenden Kleberschichten, wie sie in der Medizin vielfältig verwendet werden, sind chemisch neutral, so daß keine unerwünschten Reaktionen an der der Haut des Probanden zugewandten Oberfläche der Me,mbran zu befürchten sind. Es soll jedoch in jedem Fall eine Beeinflussung der burchlässigkeitskennwerte der Membran vermieden werden, die unter Umständen durch Langzeitveränderungen der Kleberschicht eintreten könnten.
Ein anderer Gesichtspunkt ist die günstige Fertigung der Haltevorrichtung. Das Einsetzen eines kleberbeschichteten Kunststoffscheibchens mit der daran befestigten Membran in den Ringraum des Klemmrings erfordert einen relativ hohen Fertigungsaufwand.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, die Haltevorrichtung für die Meßflächenmembran eines transcutanen Meßaufnehmers nach dem Gegenstand des ~Hauptpatents (der Patentanmeldung P er 25 409.2) so zu verbessern', ~daß eine Beeinträchtigung der charakteristischen Kennwerte der Membran, insbesondere hinsichtlich -der Durchlässigkeit des messend zu erfassenden Stoffs (z. B. O 2 oder CO2) mit Sicherheit auszuschließen sind und gleichzeitig' soll eine weitere Vereinfachung des Membranwechsels am, Meßwertaufnehmer mit einer Vorrichtung möglich sein, d'ie sich kostengünstig herstellen läßt.
Die erfindungsgemäße Verbesserung einer' Haltevorrichtun<'j mit Klemmring für die Meßflächenmembran eines transuctaf nen Meßaufnehmers ist in kurzer Zusammenfassung im PatenL-anspruch 1 angegeben.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Durch den erfindungsgemäßen Haltering, welcher die'Membran lose gespannt am Klemmring der Haltevorrichtung festhält, läßt sich ein zusätzliches Schaumstoffscheibchen mit selbsthaftender Kleberschicht vermeiden, so daß eine Beeintr#"chtigung der Durchlässigkeitswerte der Membran nicht mehr befürchtet zu werden braucht.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die den offenen Ringraum des Klemmrings überspannende Membran noch durch eine weitere Schutzfolie überdeckt, welche kurz vor dem Membranwechsel abgezogen wird. Eine Mehrzahl solcher mit Schutzfolie versehener Klemmringe mit bereits zentrierter Membran wird zur leichteren Handhabung und Lagerhaltung mit der Schutzfolie gegen ein selbstklebendes Schutz- und Halteband gedrückt.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch den Gehäusegrundkörper eines Meßaufnehmers der hier in Rede stehenden Art mit durch einen Klemmring zentrierter und gespannter Membran und Fig. 2 einen Schnitt durch den als Auswechselteil gefertigten Klemmring mit Membran, die durch den erfindungsgemäßen Haltering am Klemmring fixiert wird.
Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet.
Die Fig. 1 zeigt einen Gehäusegrundkörper' 2 eines Meßaufnehmers mit seitlicher Signalabführung über ein Kabel 11.
Der Aufbau des Meßfühlers entspricht herkömmlicher Technik und bedarf hier keiner weiteren Erläuterung. Die durch einen nach unten vorspringenden umlaufenden Rand 2' des Gehäusegrundkörpers 2 festgelegte Meßfläche 5 des Meßaufnehmers ist mit einer aus einer dünnen Folie, beispielsweise äbs dem unter dem Handelsnamen "Teflon" bekannten Kunststoffmaterial Polytetrafluoräthylen, aus Polypropylen oder Polyäthylen bestefhenden kreisrunden Membran 4 überspannt, welche in der zeichnerischen Darstellung wesentlich dicker.
erscheint als es der tatsächlichen Ausführung entspricht.
Die Zeichnung zeigt den Meßaufnehmer in etwa 1o-fach vergrößerter Darstellung.
Die Fig. 1 zeigt die die Meßfläche 5 überspannende Membran 4, welche durch den Klemmring 1 hauptsächlich an der Paßfläche 6 gespannt gehalten wird. Der Klemmring selbst ist durch einen an seinem Außenrand geringfügig nach innen gebiogenen Halterand 10 fixiert, der in der umiaufenden Nut 7 am unteren Außenrand des Grundkörpers 2 eingreift und den Klemmring 1 ortsfest fixiert. Am Außenrand des Klemmrings 1 kann eine Grifflasche oder -zunge 8 angesetzt sein, an der sich der Klemmring 1 bei einem erforderlichen Membranwechsel leicht abziehen läßt. In der Darstellung der Fig. 2 ist die Grifflasehe oder -zunge 8 nicht vorhanden.
Die Fig. 2 zeigt den als-Austauschteil gefertigten Klemglring 1, dessen freier innerer Ringraum oberseitig durch die Membran 4 überspanr.t ist. Die Membran 4 wird am Kleminring 1 durch einen Haltering 12 lose fixiert, der von der, Oberseite in eine ringförmige Vertiefung 15 zwischen dem nach innen gebogenen lialterand 1o und der klemmenden Wand-' fläche des Halterings 1 eingelegt ist. Der haltering 12 bedeckt den umlaufenden Außenrand der Membran 4;'sein Außendurchmesser ist so bemessen, daß er unter geringem Druck hinter dem'Halterand lo auf der Innenseite einrastet und die Membran 4 lose fixiert und gespannt hält. Oberseitig ist die Membran durch eine Schutzfolie 13 abgedeckt, welcise als rundes Scheibchen aus steifem Papier mit einem Außendurchmesser gefertigt ist, der ebenfalls geringfügig größer ist als der Durchmesser der Klemmrings an der oberen umlaufenden Innenkante des Halterand 10. Die Schutzfolie 13 rastet also ebenfalls unter dem Halterand 10 ein, so daß die hauchdünne Folie der Membran 4 oberseitig geschützt ist.
Zur besseren Handhabung und Aufbewahrung mehrerer mit Memw bran versehener Halteringe dient ein mit einer selbstklebenden Schicht versehenes Schutz- und Halteband 14, in das - wie Fig. 2 erkennen läßt - der Haltering 1 mit der Schutzfolie 13 leicht einyedrückt ist, so daß die selbsthaftende Klebeschicht des Schuj.z- und Haltebands an der Oberkante des Halterands 1o und außerdem an der äußeren Oberfläc1#c' der Schutzfolie 13 unter relativ geringe klebewirkung festhaftet.
Zum Wechseln einer Membran 4 am Meßwertaufnehmer 2 wird wie folgt vorgegangen: Der Klemmring 1 mit durch den Haltering 12 fixierter und bereits zentrierter Membran 4 wird, vom Schutz- und Halteband 14 abgenommen, wobei die Schutzfolie 13 am Schutz-und Halteband 14 haften bleibt. Sodann wird der Klemmring mit der bereits zentrierten Membran 4 über die Paßfläche 6' aufgezogen, wobei sich die Membran 4 straff über die Meßfläche 5 spannt und an der Paßfläche 6 eingespannt wird.
Der Klemmring 1 wird im Bereich seines Außenrandes 1' gegen die Unterfläche des Aufnehmergehäuses 2 gedrückt, so daß der umgebogene oder umgestülpte Halterand 1o in die umlaufende Nut 7 einrastet. Eine zusätzliche Spann- und Klemmwirkung ergibt sich dadurch, daß der Ringflansch 1' des Klemmrings im nicht aufgespannten Zustand von innen nach außen geringfügig geneigt ist (Winkel Z), wodurch sich, wenn der Halterand 1o in die umlaufende Nut 7 eingreift, eine Andruckspannung an der Unterfläche 9 des Meßwertauf-' nehmergrundkörpers ergibt. Zur weiteren Verbesserung und Erhöhung der Klemmwirkung des. klemmenden. Teils des Klemmrings an der konischen Paßfläche 6 kann die Anlagefläche 9 für den Klemmring 1 am Grundkörper 2 von innen nach außen in einem Winkel ß von 2 bis ~60, ~vorzugsweise von etwa 49 abgeschrägt sein, wie dies bereits in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels des Hauptpatents (der Patentanmeldung P 30 25 409.2) erläutert ist.
Der erfindungsgemäße Klemmring als Austauschteil mit der darübergespannten Membran 4, die durch den Haltering 12 lose fixiert und durch die Schutzfolie 13 geschützt ist, läßt sich in einer Serienfertigung günstig herstellen. Beeinträchtigungen der charakteristischen Durchlässigkeitswerte der Membran 4 sind nicht mehr zu befürchten.

Claims

Haltevorrichtung für die Meßflächenmembran eines Meßaufnehmers zur transcutanen Bestimmung der Xonzentr-ation von Stoffen, insbesondere des Partialdrucks von Gasen im Blut und im Körpergewebe P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Haltevorrichtung mit Klemmring für die Meßflächenmcmbran eines Meßaufnehmers zur transcutanen Bestimmung der Konzentration von Stoffen, insbesondere zur Messung des Partialdrucks von Gasen im Blut oder im Körpergewebe1 dct sen Neßfühlerteil auf der zur Berührung zwischen dem Aufnehmer und der Haut vorgesehenen Stirnfläche durch die für den messend zu erfassenden Stoff durchlässige Membran überspannt ist, weiche nach Patent (Patentanmeldung P 3o 25 409.2) auf der Meßfläche des Meßaufnehmers durch einen den Membranrand einklemme'nden'Kle,mmsitz des Klemmrings an einer umlaufenden Paßfläche des Meßaufnehmers fixiert ist'und bei der der Klemmring mit einem umlaufenden Halterand versehen ist, der,in eine ringförmige Nut an der äußeren Mantelfläche des Grundkörpers des Meßaufnehmers einrastet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Membran (4) am Klemmring (1) durch einen den Membranrand lose einspannenden Haltering (12) fixiert ist.
2. lialtevorrichtung nach Anspr#uch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Haltering (12) innerhalb des umlaufenden Rands ( wo) in eine ringförmige Vertiefung des Klemmrings (1) eingelegt ist.
5. tialtevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ., daß die Membran (4) auf' der der,'Meßfläche (5) zugekehrten Oberfläche durch eine beim Membranwechsel abzuziehende:. selbsthåftende Schutzfolie (13) abgedeckt ist.
4. Haltevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein selbstklebendes Schutz- und Halteband (14), an welchem die Haltevorrichtung über die Schutzfolie (13) leicht lösbar selbstklebend befestigt ist.