DE3113797C2 - Verfahren und Anordnung zur Messung des Säure-Basen-Status von Blut - Google Patents

Verfahren und Anordnung zur Messung des Säure-Basen-Status von Blut

Info

Publication number
DE3113797C2
DE3113797C2 DE3113797A DE3113797A DE3113797C2 DE 3113797 C2 DE3113797 C2 DE 3113797C2 DE 3113797 A DE3113797 A DE 3113797A DE 3113797 A DE3113797 A DE 3113797A DE 3113797 C2 DE3113797 C2 DE 3113797C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
blood
value
pco
acid
measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3113797A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3113797A1 (de
Inventor
Hans Uwe Prof. Dr.rer.nat. 7910 Neu-Ulm Wolf
Rolf Prof. Dr.med. 6500 Mainz Zander
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE3113797A priority Critical patent/DE3113797C2/de
Priority to GB8209424A priority patent/GB2096767B/en
Priority to US06/364,665 priority patent/US4454229A/en
Priority to FR8205715A priority patent/FR2503372B1/fr
Priority to CA000400492A priority patent/CA1183018A/en
Priority to AU82399/82A priority patent/AU550069B2/en
Priority to JP57056148A priority patent/JPS585662A/ja
Publication of DE3113797A1 publication Critical patent/DE3113797A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3113797C2 publication Critical patent/DE3113797C2/de
Priority to US06/882,638 priority patent/US5041387A/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49—Blood
    • G01N33/4925—Blood measuring blood gas content, e.g. O2, CO2, HCO3
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/84—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving inorganic compounds or pH
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/20—Oxygen containing
    • Y10T436/204998—Inorganic carbon compounds

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

Um die Bestimmung des Säure-Basen-Status, bestehend aus den Werten für pH, pC02 und der Basenabweichung BE in der Handhabung zu vereinfachen, wird die Konzentration der Basenabweichung BE durch Messung des pH-Wertes bei einem pC02 von etwa 0-mm Hg bestimmt.

Description

zur Messung des aktuellen Blut-pH: «
eine wäßrige Lösung aus 40 Mlkromol/1 Bromthymolblau plus 0,2 Gramm/l Natrlumdodecylsulfat plus 1% Äthanol,
zur Messung des Blut-pH bei pCO2 = 0 Pa
eine wäßrige Lösung aus 65 Mlkromol/1 Naphtholphtaleln plus 0,2 Gramm/l Natrlumdodecylsulfat plus 15% Dlmethylsulfoxld
verwendet wird und daß die photometrischen Messungen bei einer Wellenlänge von 635 nm erfolgen.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Indlkatorlösung zur Messung des aktuellen Blut-pH sowie des Blut-pH .bei pCO2 = 0 eine wäßrige Lösung aus: «
16 Mlkromol/1 Bromthymolblau plus 34 Mlkromol/1 Naphtholphtaleln plus 0,15 Gramm/l Natrlumdodecylsulfat
45
verwendet wird und die photometrische Messung bei 615 nm Wellenlänge erfolgt.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Polyamid überzogenes magne- 5« tlsches Rührstäbchen (11) von etwa 6 mm Durchmesser und 10 mm Länge vorgesehen 1st, das in einer Rührwanne (10) von etwa 15 mm Durchmesser drehbar Ist, wobei die Rührwanne (10) In einer mit 0,1 M NaOH getränkten Schaumstoffmanschette (40) angeordnet Ist und Insgesamt gegen die Atmosphäre durch eine Kammer (50) abgeschlossen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührwanne eine Polyfluoräthan-Schälfolle von etwa 40 Mikrometer Dicke Ist, die In <><> zwei Plexiglasringe eingespannt Ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Rührstab (11) In einem Reagenzglas vorgesehen Ist, wobei der Motor (60) In kurzen Intervallen einschaltbar Ist. fts
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Säure-Basen-Status des Blutes, bestehend aus den Werten pH, pCO2 und der Basenabweichung (BE), durch Messung des pH-Wertes einer Blutprobe.
Die StoffwechselvorgSinge Im menschlichen Organismus können störungsfrei nur Innerhalb eines relativ eng begrenzten pH-Bereiches ablaufen. Zur Stabilisierung dieses pH-Bereiches, der beispielsweise Im Blutplasma etwa zwischen 7,37 und 7,43 liegt, steht dem Organismus eine Reihe von Regelmechanismen auf der Basis elektrolytisch wirksamer StofTsysteme zur Verfügung, die durch Mengenregelung ihrer jeweiligen Tellchenfraktlon den Norm-pH-Wert gegen Störungen aus dem normalen Stoffwechsel oder aus pathologischen Vorgängen zu erhalten suchen.
Die beiden wichtigsten elektrolytisch wirksamen Stoffsysteme sind das CO2-System einerseits und das aus Phosphaten und Protelnaten bestehende System nichtflüchtiger Basen andererseits, die im Blut als pH-bestlmmende Fraktionen wirksam sind. Beide Systeme sind über das aus dem CO2 entstehende Blcarbonat (HCO]~, der flüchtigen Base, gekoppelt, das die größte Teilchenfraktion bildet.
Nun 1st es zwar ohne weiteres möglich, den pH-Wert des Blutplasmas, der repräsentativ für den pH-Wert des Organismus Ist, meßtechnisch zu erfassen. Es Ist aber sehr aufwendig, die Elnzelbelträge zum pH-Wert zu bestimmen, die aus dem Protelnat-Phosphat-System (Im folgenden »PP-System« genannt), dem CO2-System oder dem Blcarbonatsystem stammen. Entsprechend schwierig Ist es, die Meßgrößen pH, pCO2 und die Pufferbasenkonzentration (BB) oder die damit im Zusammenhang stehende Basenabweichung (BE), üblicherweise als »Säure-Basen-Status« bezeichnet, zu bestimmen.
Durch die fundamentale Bedeutung des pH-Wertes für den gesamten Stoffwechsel Ist der Säure-Basen-Status eine wichtige Größe für Diagnose und Therapieangriff.
Die bisherigen Verfahren zur Bestimmung des Säure-Basen-Status gehen vom Massenwirkungsgesetz für das Untersystem Blcarbonat-Kohlensäure aus. Es lautet:
(H^)(HCO3 ) (H2CO.,)
·= K
pH = pK + log
(HCO3 -) 0,03 · pCO2
nach Hendcrson-Hasselbalch, wenn anstelle der undlssozllerten Kohlensäure der CO2-Partlaldruck pCO2 eingesetzt Ist.
Damit Ist eine (bei logarithmischer Teilung der Koordinaten) lineare Funktion gewonnen, die zweidimensional darstellbar Ist. Hieraus kann entweder ein pH-HCOi-Dlagramm mit PCO2 als Parameter, ein pCOi-HCOj-Dlagramm mit pH als Parameter oder ein pH-pCO2-Dlagramm mit HCOr als Parameter ausgewählt werden.
Wählt man beispielsweise das pH-pCOj-Dlagramm. dann ergibt sich aus zwei pH-pCOj-Wertepaaren jeweils eine Cicrude, der ein Tester llCOi-Wcrt /nkomnit
In der Praxis wird das Hlciirhonai meist nicht alkine betrachtet, sondern zusammen mit dem Protelnat-
Phosphai-System (PP). Beide Fraktionen zusammen werden üblich als »Pufferbasen« (BB) bezeichnet.
Zur Erläuterung Ist in Flg. 1 ein Diagramm nach ASTRUP dargestellt. Hler sind, durch Äquilibrierung einer Blutprobe mit zwei, den Punkten A und B entsprechenden COj-Partlaldrucken und durch Messung der zugehörigen pH-Werte die Punkte A und B Im Diagramm ermittelt worden. Die dadurch bestimmte Titriergerade oder auch »Äqulllbrlergerade« schneidet die (durch Eichung) gewonnene Kurve (BB). An dem Schnittpunkt kann abgelesen werden, daß- In der Blutprobe außer dem (längs der Äqulllbräergeraden veränderlichen), den pH-Wert bestimmenden pCOj eine Konzentration von 37 Mllliäqulvalent pro Liter an Pufferbasen vorlag. (Normwert: etwa 48,0 Mllliäqulvalent pro Liter; ändert sich der Gehalt an Pufferbasen, werden die Äquilibrlergeraden etwa parallel verschoben).
Aus der Titriergeraden läßt sich außerdem noch der
Durchbrechung des logarithmischen Zusammenhangs von pH und PCO2 die meßtechnisch notwendige Stabilisierung der Endwerte ein. Ein ebenfalls meßtechnlsch wirkender Vorteil besteht darin, daß die BE-Messung nunmehr respiratortsch neutral erfolgt, weil nur die nlcliiflüchtige PP-Fraktlon gernessen wird. Dadurch ist die Unbestimmtheit ausgeschaltet, die durch das Bicarbonat als physiologisches Regel- und Koppelglied zwischen der PP-Fraktlon und
ic der COi-Fraktlon gegeben Ist.
Zur Erläuterung Ist eine Schar von Titrierkurven Im pH-pCO2-Dlagramm In Flg. 2 dargestellt. Die Tltrlerkurve A ist zunächst eine Gerade, biegt dann aber Im unteren Bereich relativ früher, also bei höherem pCO2
is nach unten ab als die Titrierkurve B, und diese biegt früher ab als die Titrierkurve C. Die pH-Differenzen sind also vergrößert und es 1st außerdem deutlich erkennbar, daß sich der pH-Wert bei CO2-PartIaldrukken zwischen 0 und etwa 0,1 kPa nicht mehr ändert.
aktueile'oCO,durch Messung des aktuel'-.n pH-Wertes 20 Dadurch 1st auch die Einstellung des pH-Wertes unkrl-
ft den tlSCh-
Der' meßtechnische Aufwand zur Gewinnung des Anstelle der Konzentration von Pufferbasen wird der Wertes für die Pufferbasen 1st also recht hoch: Es Wert der Basenabweichung (BE) angegeben. Er stellt
müssen zwei genau bestimmte CO2-GasgemIsche bereit- die Differenz von tatsächlichem Wert der Pufferbasen
gestellt werden die Blutprobe muß unter physlologl- 25 (BB) und Normwert dar. (Norm: etwa 48,0 Mlllläqui-
schen Bedingungen gehalten, also zur Vermeidung von pH-Thermodrlft des Blutes thermostatlsiert werden. Die Hämolyse muß ausgeschlossen werden, well sonst die In Ihrem pH-Wert um etwa 0,2 pH-Einheiten unterhalb des Plasma-pH-Wertes liegenden Erythrocyten den Plasma-pH-Wert und damit den Meßwert ändern.
Ähnlich aufwendig 1st das sogenannte »direkte Verfahren« (Slggaard-Andersen, The Acld-Base Status of the Blood. Munksgaard, Kopenhagen 1974).
Es stellt sich somit die Aufgabe, ein Verfahren zur Bestimmung des Säure-Basen-Status von Blut zu entwickeln, das einfacher in der Handhabung als die bisher bekannten Verfahren Ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Ermittlung der Basenabweichung (BE) der pH-Wert bei einem pCO2-Wert von etwa 0 Pa gemessen wird.
Ein solches Verfahren hat mehrere Vorteile: Eine Thermostatlsierung Ist nicht erforderlich, well keine Meßsonden mit Thermodrlft verwendet werden müssen.
Die bei der Äquilibrierung der Probe auftretende Hämolyse setzt zwar den pH-Wert herab, jedoch ergibt sich daraus keine Änderung des pCO2 mehr, da keine CO2 mehr vorhanden Ist. Es wird lediglich der Absolut- so wert des pH verschoben (was sich rechnerisch ausschalten läßt), well in den Erythrocyten ein um 0,2 Einheiten geringerer pH-Wert vorliegt.
Die Bedingung pCO2 = 0 bei Sauerstoffsättigung (Standardisierung) des Blutes Hegt In der Laboratmo- <5 Sphäre praktisch bereits vor und muß nicht erst mit entsprechenden Gasgemischen hergestellt werden.
Aber auch die Meßfehler lassen sich um einen Faktor 3 verringern: Die Titriergeraden verlieren Ihre Linearität bei kleinen pCOj-Werten und krümmen sich ab etwa 2,5 kPa pCO2 zunehmend gegen die Abszisse. Diese Krümmung erfolgt umso früher, je weniger Pufferbasen Im Blut gelöst sind. Das führt bei verschwindendem COj-Partlaldruck zu einer Auffächerung der Titriergeraden und einer Vergrößerung der pH-Differenz für unterschiedliche Konzentrationen an Pufferbasen um etwa das Dreifache gegenüber den pH-Differenzen Im Dhvsloloelschen Bereich. Außerdem tritt mit dieser va!ent/l; bei 150 g/l Hämoglobin, voller Ü2-Sättlgung, 38 Grad C). Wie Flg. 2 zeigt entspricht bei pCO2 = 0 beispielsweise einem BE-Wert von 0 der pH-Wert von etwa 8,2.
Die Messung erfolgt In der Welse, daß eine Blutprobe von etwa 60 Mlkrollter entnommen und diese In 3 gleiche Teile von 20 Mlkrollter geteilt wird. Ein Teil wird zur Bestimmung des aktuellen pH, ein Teil zur Bestimmung des BE-Wertes nach CO2-Entgasung, ein Teil zur Hb-Bestlmmung verwendet. Aus dem aktuellen pH-Wert, dem BE-Wert sowie dem Hb-Wert läßt sich sodann aus einem der bekannten Monogramme oder durch Eichung des Photometers selbst der pCO2-Wert, damit also der Säure-Basen-Status einer Blutprobe ermitteln.
Man kann also mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durch zwei, mittels unkritischer Meßverfahren gewonnener Meßwerte bereits zum Ziele kommen. Der Zeltaufwand beträgt etwa 3 Minuten einschließlich der Äqulllbrlerungszelt.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt die Messung des pH photometrisch.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß auf problemlose photometrische Anordnungen zurückgegriffen werden kann. Sie erfolgt aber gegen den Rat der Fachwelt, die photometrische Verfahren bei der Bestimmung des Säure-Basen-Status bisher Im wesentlichen als zu ungenau beurteilt hat. Diese Betrachtungswelse trifft jedoch für die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens nicht mehr zu.
Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die Indikatorlösung
zur Messung des als pH (a) bezeichneten aktuellen Blut-pH:
eine wäßrige Lösung aus 40 Mlkromol/1 Bromthymolblau plus 0,2 g/l Natriumdodecylsulfat plus 1% Äthanol,
zur Messung des als pH (0) bezeichneten Blut-pH bei pCO; =0, der die Basenabweichung (BE) ergibt: eine wäßrige Lösung aus 65 Mlkromol/I Naphtholphtalein plus 0,2 g/l Natriumdodecylsulfat plus 15% Dlmethvlsulfoxld
Ist, die bei einer Wellenlänge von 635 nm vermessen werden.
Soll eine einzige Indikatorlösung für beide Messungen verwendet werden, dann besteht die Lösung vorteilhaft aus:
16 Mlkromol/I Bromthymolblau plus 34 Mlkromol/l Naphtholphtaleln plus 0,15 g/l Natrlumdodecylsulfat
10
und wird bei 615 nm Wellenlänge vermessen.
Die Vorteile dieser Indikatoren bestehen darin, daß die Extlnktlonsmaxlma weit oberhalb von 600 nm liegen und deshalb die - auch bei großer Verdünnung außerordentlich hohe Extinktion des Blutes nicht mehr stört. Die Empfindlichkeit Ist so groß, daß bei guter Auflösung der Meßwerte nur geringe Blutmengen erforderlich sind. Der Umschlagpunkt liegt Im Meßbereich. Der Zusammenhang zwischen Extinktion und pH-Wert 1st angenähert linear. Die Pufferwirkung der Indikatoren 1st klein gegenüber der Pufferkapazität des Blutes, die Eiweißfehler und die Temperaturabweichungen sind vernachlässigbar. Auch sind die Indikatoren gut wasserlöslich.
Die Äquilibrierung der Probe muß bei den bekannten Verfahren mit großer Sorgfalt vorgenommen werden. Im Gegensatz dazu Ist die Äquilibrierung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren unproblematisch. Sie Ist bereits dadurch erleichtert, daß die normale Atmosphäre einen CO2-Partlaldruck von nur etwa 30 Pa aufweist. Da die Atmosphäre für diesen Partlaidruck praktisch ein unendlich großes Reservoir darstellt, führen diejenigen Maßnahmen zu einer ausreichenden CO2-Äquillbrlerung, die eine ausreichende Diffusionsgeschwindigkeit für das CO2 zur Folge haben. «
So ist es von besonderem Vorteil, wenn die Äquilibrierung des Blutes durch Trocknen In dünner Schicht an der Atmosphäre erfolgt, well dadurch der apparative und zeitliche Aufwand zur Äquilibrierung drastisch reduziert werden kann.
Darüber hinaus sind auch alle Vorrichtungen zweckmäßig, bei denen Mittel zur Verkürzung der Diffusionsstrecken In der Blutprobe Innerhalb eines Raumes mit zusätzlichen Bindemitteln für CO2 vorgesehen sind.
Beispielsweise ist eine Vorrichtung von Vorteil, die ein mit Polyamid überzogenes magnetisches Rührstäbchen von etwa 6 mm Durchmesser und 10 mm Lunge aufweist, das in einer Rührwanne von etwa 15 mm Durchmesser drehbar Ist, wobei die Rührwanne in einer etwa 2 bis 3 mm starken, mit 0,1 M NaOH getränkten 5« Sehaunsstcffrnar.schette angeordnet ist und insgesamt gegen die Atmosphäre durch eine Kammer abgeschlossen 1st.
Bei dieser Vorrichtung 1st eine gute CO2-Absorptlon bei gleichzeitig guter Oxygenlerung des Blutes gegeben, ohne daß dabei die Blutprobe austrocknen kann, sie wird also teilweise physiologisch behandelt.
Anstelle der Rührwanne kann eine Polyfluoräthan-Schälfolle von etwa 40 Mikrometer Dicke In zwei Plexiglasringe eingespannt werden. Eine solche Folie ist *° selbst CO1-durchlässig, so daß der Kontakt zur Atmosphäre nach allen Selten besteht.
Hs 1st aber auch möglich, die Probe unphysiologisch /u behandeln. Dazu werden der Blutprobe Glaskugeln beigegeben. Diese vergrößern die Oberfläche für den ft<i Blutfilm sehr stark, so daß die Probe unter Schütteln schnell austrocknet und oxygeniert werden kann. Sie Klbt dabei das gesamte CO2 ab.
In der Zeichnung, anhand derer die Erfindung näher erläutert wird, zeigt
Flg. 1 ein Diagramm nach ASTRUP,
Flg. 2 ein pH-pCOj-Dlagramm für kleine pCO2-Werte,
Flg. 3 eine Anordnung zur Äquilibrierung auf pCOj = 0,
Flg. 4 eine Meßanordnung zur Bestimmung des Säure-Basen-Status von Blut,
Flg. 5 eine Seltenansicht des Küvettenhalter.
Die Diagramme Flg. 1 und Flg. 2 sind bereits erläutert worden.
In Flg. 3 Ist ein Glasgefäß 10 mit einem mit Polyamid beschichteten Rührer U versehen, der durch einen von einem Motor 60 angetriebenen Magneten 20 In Drehung versetzt Ist. Die Blutprobe 30 wird durch die Fliehkraft bei Bewegung des Rührers 11 an der Wandung des Glasgefäßes hochgetrieben und bietet dabei der Atmosphäre In einer Kammer SO eine große Oberfläche dar. Durch eine mit NaOH vollgesogene Manschette 40 aus elastischem Schaumstoff wird die Atmosphäre der Kammer 50 sowohl feucht, als auch von CO2 freigehalten, so daß sich die große Oberfläche der an der Glaswandung befindlichen Blutprobe leicht mit dieser Ins Gleichgewicht setzen kann.
Wird der Motor 60 In kurzen Zeltintervallen geschaltet, erfolgt außerdem eine Intensive Mischung der Blutprobe und damit Insgesamt eine schnelle Äquilibrierung.
Die Anordnung gestattet die Äquilibrierung des Blutes unter teilweise physiologischen Bedingungen.
Die Äquilibrierung unter unphysiologischen Bedingungen Ist einfacher: Beispielsweise werden In ein Probenglas etwa 0,3 ml Glaskugeln von etwa 2 mm Durchmesser und eine Blutprobe von etwa 20 Mlkrollter gegeben und das Blut unter Schütteln getrocknet. Dabei entsteht ein dünner Blutfilm auf den Glaskugeln, der In etwa 1 bis 3 Minuten vollständig von CO2 befreit und oxygeniert 1st.
Flg. 4 stellt schematisch eine Anordnung für die vollständige Bestimmung des Säure-Basen-Status sowie der Hämoglobinkonzentration dar. Sie kann auch ohne die Vorrichtung zur Bestimmung des Hämoglobins aufgebaut sein, wenn der Hämoglobinwert regelmäßig bereits aus anderen Messungen vorliegt.
Das beschriebene Beispiel umfaßt In der Draufsicht eine aus einem Netzteil 111 gespeiste Lichtquelle 110 mit einem Photoempfänger 120, in deren Strahlengang ein Küvettenhalter 130 mit Küvettenöffnungen 1305, 1306, 1307 für Küvetten 1350, 1360, 1370 und einem Filter !301 für 575 nm Wellenlänge zur Messung der Hämoglobinkonzentration, sowie einem Filter 1302 von 635 nm zur Bestimmung des Säure-Basen-Status vorgesehen ist. Ein Schüttelmotor 140 1st auf einer verschieblichen Basisplatte 150 angeordnet, die durch das Betätigungsmittel 1500 Im Strahlengang bewegbar Ist. Der Schüttelmotor schüttelt den Küvettenhalter mitsamt den In den Küvettenöffnungen eingestellten Rundküvetten.
In Fig.5 ist zur Erläuterung eine Seltenansicht des Küvettenhalters 130 sowie der zugehörigen Küvetten 1350, 1360, 1370 und 1372 dargestellt.
Ein Analysengang beispielsweise, unter Verwendung getrennter Lösungen für die pH- und die BE-Mcssung, hat den folgenden Ablauf: Drei heparinislcrtc geeichte Kapillaren 1380 von je 20 Mlkroliter Blut werden:
a) In eine mn etwa 0,3 ml Glaskugeln von etwa 2 mm Durchmesser gefüllte Küvette 1370,
b) In eine mit 1,5 ml einer Lösung A gefüllte Küvette 1360,
c) In eine mit 3,0 ml einer Lösung C gefüllte Küvette 1350 entleert.
d) Die Küvette 1372 wird mit 1,5 ml Lösung B gefüllt.
Die Lösung A hat die folgende Zusammensetzung:
eine wäßrige Lösung aus 40 Mlkromol/1 Bromthymolblau plus 0,2 g/l Natrlumdodecylsulfat plus 1% Äthanol.
Die Lösung B hat die folgende Zusammensetzung:
eine wäßrige Lösung aus 65 Mlkromol/I Naphtholphtaleln plus 0,2 g/l Natrlumdodecylsulfat plus 15% Dlmethylsulfoxld
Die Lösung C hat die folgende Zusammensetzung:
0,1 M NaOH plus 2,5% TRITON X-100 (Decaäthylenglycol-p-t-octylphenyläther)
Die Anordnung wird nun etwa 20 sek geschüttelt. Dabei trocknet das Blut in Küvette 1370 auf den Glaskugeln 1371 zu einem sehr dünnen Film ein, der durch die lebhafte Bewegung der Kugeln In der Atmosphäre zu einer schnellen Äquilibrierung mit dem Kohlensäureparttaldruck der Atmosphäre führt. Der Kohlensäurepartlaldruck der Atmosphäre von etwa 30 Pa zusammen mit dem (fjr die Messung) unbegrenzten Reservoir sowie der Sauerstoffpartlaldruck von 20 kPa sind Ideale Standardbedingungen zur Äquilibrierung.
Nach etwa 3 Min. wird die mit der Lösung B gefüllte Küvette 1372 In die die Glaskugeln und das Blut enthaltende Küvette 1370 entleert. Der auf den Glaskugeln befindliche Blutfilm wird, vorteilhaft mit Unter-Stützung durch Schütteln, aufgelöst und die erforderlichen drei Messungen von Hb. Be und pH können rasch Innerhalb weniger Sekunden durchgeführt werden. Die dabei gefundenen Extinktionswerte werden bei Bestimmung des aktuellen Blut-pH-Wertes mit E1, bei Bestlmmung des Blut-pH bei pCO2 = 0 mit E1 und bei Bestimmung des Hb-Wertes mit Ei bezeichnet.
Soll mit nur einer Lösung D gemessen werden, wird Lösung A und B durch Lösung D und Filter 1302 durch einen Filter für 615 nm ersetzt. Die Lösung D hat so die folgende Zusammensetzung:
16 Mlkromol pro Liter Bromthymolblau plus 34 Mlkromol pro Liter Naphtolphtaleln plus 0,15 g/l Natrlumdodecylsulfat und wird bei 615 nm vermessen.
Die Anordnung kann auch ohne einen Schüttelmotor ausgebildet sein, die Küvetten können ohne weiteres die wenigen Sekunden von Hand geschüttelt werden. *o
Mit der Basisplatte ISO 1st ein Schalter 160 verbunden, der die Verteilung der von dem Photoempfänger 120 ausgehenden Signale In den Meßpositionen 1611, 1612 und 1614 auf die elektrischen Funktionsverstärker 1601, 1602 und 1604 bewirkt.
Der Wert für die Hämoglobinkonzentration wird durch die Küvette 1350 vermittels der Funktion Fd = Fd (Et) aus der Extinktion £j bestimmt und durch tile Anzeige 1704 angezeigt.
Die Funktion Fd hat die folgende Form:
Fd: < Hb > = 34,95 £,
Ist der Hämoglobinwert regelmäßig aus anderen Messungen bekannt, kann er mit Hilfe eines Potentiometers 1605 eingestellt und als Hllfsspannung eingegeben, somit die Messung des Hb eingespart werden. Dann muß jedoch an dem Potentiometer 1605 eine dem jeweiligen Hb-Wert entsprechende Spannung eingegeben werden.
Der Funktionsverstärker 1601 bildet aus dem Extlnktlonswert £( der Küvette 1360 und dem Wert für die Hämoglobinkonzentration Hb vermöge der Funktion Fa = Fa (£,, Hb) den aktuellen pH-Wert des Blutes pH (a), der an der Anzeige 17Oi angezeigt wird.
Die Funktion Fa hat die folgende Form:
Fa: pH (a) = 6,2 + 0,0059 < Hb > + 1,6 £,.
Der Funktionsverstärker 1602 bildet aus dem Extlnktlonswert E2 der Küvette 1370 und dem Hb-Wert vermöge der Funktionen FbI = FbI (£2, Hb) den BE-Wert bei pCO2 = 0, als BE(O) bezeichnet, der durch die Anzeige 1702 angezeigt ist.
Die Funktionen FbI bilden eine Funktionenschar mit Hb als Parameter. Für die Parameterwerte Hb= 12 g/dl; 15 g/dl; 18 g/dl ergeben sich beispielsweise die folgenden Funktionen:
FbI: BE (0) = 0,929 £2 + 30,24 £2
-20,47 < Hb= 12 g/dl >
Fb2: BE (0) = -12,96 £2 + 48,82 £2
-22,72 < Hb= 15 g/dl >
Fb3: BE (0) = -26,84 E2 + 67,38 E2
-24,97 < Hb= 18 g/dl >
Weitere Funktionen FbI können bei Bedarf durch Interpolation aus diesen Werten bestimmt werden.
Aus den Werten pH (a), BE(O) und Hb bildet ein Funktionsverstärker 1603 nach der Funktion Fc = Fc (pH, Be, Hb) den aktuellen Kohlensäurepartlaldruck pCO2 (a) und zeigt Ihn durch die Anzeige 1703 an.
Die Werte für Fc sind einem der bekannten (pH-BE-Hb)-pCO2-Nomogramme zu entnehmen, und sind elektronisch Im Funktionsverstärker 1603 abgelegt.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Ermittlung des Säure-Basen-Status des Blutes, bestehend aus den Werten für pH, pCO2 und der Basenabweichung (BE) durch Messung des pH-Wertes einer Blutprobe, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Basenabweichung (BE) der pH-Wert bei einem pCOj-Wert von etwa 0 Pa gemessen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pCOj-Wert von etwa OPa durch Trocknen der Blutprobe In dünner Schicht an der Luft oder In einer CO2-frelen Atmosphäre eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Blutprobe Glaskugeln beigegeben werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert photometrisch gemessen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Indikatorlösung
DE3113797A 1981-04-06 1981-04-06 Verfahren und Anordnung zur Messung des Säure-Basen-Status von Blut Expired DE3113797C2 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3113797A DE3113797C2 (de) 1981-04-06 1981-04-06 Verfahren und Anordnung zur Messung des Säure-Basen-Status von Blut
GB8209424A GB2096767B (en) 1981-04-06 1982-03-31 Determination of the acid-base status of blood
FR8205715A FR2503372B1 (fr) 1981-04-06 1982-04-02 Procede et dispositif pour determiner l'etat acide-base du sang
US06/364,665 US4454229A (en) 1981-04-06 1982-04-02 Determination of the acid-base status of blood
CA000400492A CA1183018A (en) 1981-04-06 1982-04-05 Determination of the acid-base-status of blood
AU82399/82A AU550069B2 (en) 1981-04-06 1982-04-06 Determination of acid-base status of blood
JP57056148A JPS585662A (ja) 1981-04-06 1982-04-06 血液の酸−塩基状態の測定方法及び装置
US06/882,638 US5041387A (en) 1981-04-06 1986-07-07 Determination of the acid-base status of blood

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3113797A DE3113797C2 (de) 1981-04-06 1981-04-06 Verfahren und Anordnung zur Messung des Säure-Basen-Status von Blut

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3113797A1 DE3113797A1 (de) 1982-10-21
DE3113797C2 true DE3113797C2 (de) 1985-01-31

Family

ID=6129448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3113797A Expired DE3113797C2 (de) 1981-04-06 1981-04-06 Verfahren und Anordnung zur Messung des Säure-Basen-Status von Blut

Country Status (7)

Country Link
US (2) US4454229A (de)
JP (1) JPS585662A (de)
AU (1) AU550069B2 (de)
CA (1) CA1183018A (de)
DE (1) DE3113797C2 (de)
FR (1) FR2503372B1 (de)
GB (1) GB2096767B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019122407A2 (de) 2017-12-22 2019-06-27 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Behandlungsaspekte zur reduzierung des kohlendioxidgehalts im blut

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3113797C2 (de) * 1981-04-06 1985-01-31 Hans Uwe Prof. Dr.rer.nat. 7910 Neu-Ulm Wolf Verfahren und Anordnung zur Messung des Säure-Basen-Status von Blut
US4803049A (en) * 1984-12-12 1989-02-07 The Regents Of The University Of California pH-sensitive optrode
DK163194C (da) * 1988-12-22 1992-06-22 Radiometer As Fremgangsmaade ved fotometrisk in vitro bestemmelse af en blodgasparameter i en blodproeve
US5564419A (en) * 1987-11-25 1996-10-15 Radiometer A/S Method of photometric in vitro determination of the content of oxygen in a blood sample
US5674190A (en) * 1995-08-28 1997-10-07 Organetics, Ltd. Extracorporeal whole body hyperthermia using alpha-stat regulation of blood pH and pCO2
US6745132B1 (en) * 2001-08-16 2004-06-01 University Of Maine System Board Of Trustees Method for determining the molecular weight of a substance contained in a solution
US20070207550A1 (en) * 2006-03-01 2007-09-06 Rana Amar P S Accuracy improvement in blood gas testing
US20070208515A1 (en) * 2006-03-02 2007-09-06 Rana Amar P S Accuracy improvement in strong ion difference for blood gas testing
WO2011103881A1 (en) 2010-02-26 2011-09-01 Aalborg Universitet Method for estimation of non-bicarbonate buffering, strong ion gap, corrected anion gap, plasma protein or albumin concentration
US8730460B2 (en) * 2011-04-08 2014-05-20 William Marsh Rice University Paper based spectrophotometric detection of blood hemoglobin concentration

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2951689A (en) * 1958-03-24 1960-09-06 Halogen Insulator And Seal Cor Magnetic stirring bar
DK99380C (da) * 1959-07-04 1964-07-27 Radiometer Aagaard Nielsen & S Fremgangsmåde til equilibrering af en lille væskemængde, og apparat til udøvelse af denne fremgangsmåde.
DE1256919B (de) * 1961-02-22 1967-12-21 Voith Gmbh J M Verfahren und Einrichtung zum Bestimmen des Sauerstoffverbrauchs bei Oxydationsvorgaengen, insbesondere zur Bestimmung des biologischen Sauerstoffbedarfs
NL289281A (de) * 1962-02-28
DE1235038B (de) * 1962-10-24 1967-02-23 Eschweiler U Co L Verfahren und Einrichtung zur Ermittlung des Saeure-Basen-Zustandes in kleinen Fluessigkeitsproben
US3467582A (en) * 1965-12-29 1969-09-16 Gert Kokholm Petersen Method for the determination of acid-base status in biological fluids
US3492396A (en) * 1967-03-13 1970-01-27 Becton Dickinson Co Agglutinate separation method and apparatus
US3551109A (en) * 1967-12-13 1970-12-29 Harald Dahms Method and apparatus for the titration of chloride and bicarbonate in serum
BE754658A (fr) * 1969-08-12 1971-02-10 Merck Patent Gmbh Lamelle indicatrice, se composant d'une matiere capillaire impregnee, absorbante et gainee de feuilles
US3973915A (en) * 1971-04-09 1976-08-10 Instrumentation Laboratory, Inc. Blood equilibrator
DE2146127A1 (de) * 1971-09-15 1973-03-22 Comp Nat Amenagement Vorrichtung zum messen des biochemischen sauerstoffbedarfs
US3899295A (en) * 1973-11-23 1975-08-12 Bio Medical Sciences Inc Integrity indicator
IT1019866B (it) * 1974-08-09 1977-11-30 Biomedix Ag Apparecchiatura per la determinazio ne della concentrazione di emoglobi na totale ossigenata e risotta car bossiemoglobina del la capacita dell emoglobina per lo ossigeno della saturazione per centuale in ossigeno e in ossido di carbonio nel sangue o in solu zioni di emoglobina
GB1533661A (en) * 1976-03-08 1978-11-29 Corning Glass Works Method and apparatus for measuring carbon dioxide and oxygen in body fluids
US4126575A (en) * 1977-11-22 1978-11-21 Louderback Allan Lee Blood control standard
US4324556A (en) * 1980-03-25 1982-04-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Portable COHB analyzer
DE3113797C2 (de) * 1981-04-06 1985-01-31 Hans Uwe Prof. Dr.rer.nat. 7910 Neu-Ulm Wolf Verfahren und Anordnung zur Messung des Säure-Basen-Status von Blut
US4580895A (en) * 1983-10-28 1986-04-08 Dynatech Laboratories, Incorporated Sample-scanning photometer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019122407A2 (de) 2017-12-22 2019-06-27 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Behandlungsaspekte zur reduzierung des kohlendioxidgehalts im blut
DE102017131192A1 (de) 2017-12-22 2019-06-27 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Pufferlösung zur Reduzierung des Kohlendioxidgehaltes in extrakorporalem Blut

Also Published As

Publication number Publication date
GB2096767A (en) 1982-10-20
JPS585662A (ja) 1983-01-13
DE3113797A1 (de) 1982-10-21
GB2096767B (en) 1985-07-17
US4454229A (en) 1984-06-12
AU550069B2 (en) 1986-02-27
CA1183018A (en) 1985-02-26
FR2503372B1 (fr) 1985-08-09
JPH0225464B2 (de) 1990-06-04
FR2503372A1 (fr) 1982-10-08
US5041387A (en) 1991-08-20
AU8239982A (en) 1982-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60018537T2 (de) Teststreifen zur Bestimmung eines Analyts in eine flüssige Probe
DE19952215C2 (de) Testelement-Analysesystem
DE2613617C2 (de) Verfahren zur Analyse von Proben, z.B. Urin
DE2927048C2 (de) Vorrichtung zur Durchführung analytischer Messungen an einer Flüssigkeit
EP0064710B1 (de) Mehrschichtiges Testmittel zum Nachweis einer Komponente einer flüssigen Probe
DE2902776C2 (de)
DE3908831C2 (de)
DE3113797C2 (de) Verfahren und Anordnung zur Messung des Säure-Basen-Status von Blut
DE69732716T2 (de) Kalibriermittel für vorrichtungen zum messen von störsubstanzen in serum- und plasma-proben
EP0695805B1 (de) Verfahren zur Analyse einer medizinischen Probe unter Vermeidung von Störbeiträgen aufgrund von Hämolyse
DE60016551T2 (de) Verfahren zur Messung einer Proteinkonzentration
DE1240306B (de) Mittel zum Nachweis von Harnstoff im Blut
CH659527A5 (de) Verfahren zur bestimmung eines diagnostischen indikators des blutzuckerzustandes und fluessig-chromatographische saeulen hierfuer.
EP0349934B1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Ionenstärke oder des spezifischen Gewichts von wässrigen Flüssigkeiten
DE69736336T2 (de) Verfahren zur messung von blutersatzstoffen
DE2109918A1 (de)
DE3643263A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erkennung von stoffwechselstoerungen durch harnuntersuchung, insbesondere zur frueherkennung einer steinbildungsneigung des harnspenders
DE2265200C3 (de) Strömungszelle für Zwecke der elektrochemischen Analyse
DE69727542T2 (de) Verfahren zur Messung der Konzentration eines spezifischen Bestandteils
DE2309794C3 (de) Testreagens zur Bestimmung von Ascorbinsäure
DE60008159T2 (de) Trenn- und Analyseverfahren für Lipoproteine, Vorrichtung zur Durchführung desselben, sowie ein die Vorrichtung enthaltendes System
DE3129029A1 (de) Kompensierte referenzfluessigkeit zur verwendung in einem chemischen analysegeraet
DE2645736B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren von Meßanordnungen mit Meßauf nehmern zur Bestimmung der Konzentration von Gasen
DE3510992C2 (de)
WO2012045396A2 (de) Selektive proteinquantifizierung mittels multivariater auswertung von uv-absorptionsspektren

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee