DK150843B - Elektrodeindretning til transcutan maaling af en blodgasparameter - Google Patents
Elektrodeindretning til transcutan maaling af en blodgasparameter Download PDFInfo
- Publication number
- DK150843B DK150843B DK268183A DK268183A DK150843B DK 150843 B DK150843 B DK 150843B DK 268183 A DK268183 A DK 268183A DK 268183 A DK268183 A DK 268183A DK 150843 B DK150843 B DK 150843B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- electrode device
- measuring electrode
- temperature
- electrochemical measuring
- thick film
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/16—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/14542—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring blood gases
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1468—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using chemical or electrochemical methods, e.g. by polarographic means
- A61B5/1477—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using chemical or electrochemical methods, e.g. by polarographic means non-invasive
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1491—Heated applicators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/16—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
- G01K1/165—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element for application in zero heat flux sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/20—Compensating for effects of temperature changes other than those to be measured, e.g. changes in ambient temperature
Description
150843 i
Den foreliggende opfindelse angår elektrokemiske måleelektrodeindretninger til transcutan måling af en blodparameter såsom partialtrykket af en blodgas og med et legeme af et varmeledende materiale og med en fladedel, der er indrettet til at blive anbragt på en hudflade i 5 varmeledende forbindelse med denne, hvilket legeme indeholder føleor-ganer, der i brug er indrettet til at reagere på den nævnte blodparameter, og første termostateringsorganer til termostatering af legemet til en forudbestemt temperatur. Denne transcutane måleteknik er velkendt inden for teknikken.
10 En elektrokemisk måleelektrodeindretning af den ovenfor angivne art kendes fra dansk patentskrift nr. 143.246. I overensstemmelse med den transcutane måleteknik anbringes en elektrodeindretning til måling af den pågældende blodparameter på en hudflade af en person, hvis blodparameter skal bestemmes. Elektrodeindretningen termostateres til 15 en forudbestemt temperatur, som normalt (når den blodparameter, der skal måles, er f.eks. partialtrykket af en blodgas, såsom oxygen) er en temperatur over normal hudtemperatur, så at der frembringes lokal hyperæmi i hudfladen i kontakt med elektroden.
Over visse minimumsniveauer af perfusionen i hudarealet, hvor den 20 transcutane måling udføres, afspejler parametre, der måles transcu-tant, f.eks. blodgaspartialtryk, de tilsvarende arterielle værdier, der er de værdier, som normalt benyttes til kliniske formål. Under disse minimumsniveauer -kan de transcutant målte parametre ikke længere betragtes som afspejlende de arterielle værdier.
25 Af denne grund er det vigtigt at overvåge den lokale kapillære blodgennemstrømning samtidigt med den lokale transcutane måling af en blodparameter. Desuden er der blevet foreslået beregningsmetoder, der omsætter de transcutant målte værdier til beregnede værdier, som i højere grad korrelerer med virkelige arterielle værdier, når det 30 metaboliske oxygenforbrug, kapillærtemperaturen og huddiffusionsgradienten kendes eller estimeres foruden perfusionen.
Det er blevet foreslået (se f.eks. Journal of Chemical Engineering, 6,
No. 1, januar/marts 1981, side 41 - 47 (Reference 1), Birth Defects, 150843 2
Original Article Series Vol. XV, No. 4, side 167-182, 1979 (Reference 2), og Critical Care Medicine, October 1981, Vol. 9, no. 10 side 736-741 (Reference 3) at overvåge den lokale kapillære blodgennemstrømning ved måling af den effekt, der tilføres de transcutane 5 elektrokemiske måleelektrodeindretninger for at holde indretningerne på konstant temperatur.
I overensstemmelse med reference 1 er imidlertid kun ca. 10-15% af den totale følereffekt perfusion’safhængig. Reference 2 foreslår en indretning, hvor varmevekslingen med omgivelserne begrænses ved 10 hjælp af en varmekappe, der anbringes over elektrodeindretningen, og gennem hvilken vand med elektrodetemperaturen bringes til at cirkulere, men anfører, at kun ca. 30% af den fra elektroden og til huden overførte varme er strømningsrelateret. Reference 3 foreslår en kombineret C^/CI-^- og gennemstrømningsføler, der er indrettet til at 15 blive monteret på en forsøgspersons underarm. Ud over et første servostyret opvarmning/termistorelement, der er anbragt i varmele-dende kontakt med et første opvarmningsaggregat, og som tjener det ovenfor beskrevne formål til frembringelse af lokal hyperæmi i hudfladen i kontakt med føleren, indeholder føleren et andet servostyret 20 opvarmning/termistorelement, der er anbragt i varmeledende kontakt med et andet opvarmningsaggregat, der er anbragt på ydersiden af føleren. Det andet servostyrede opvarmning/termistorelement er indrettet til at holde temperaturen i det -andet opvarmningsaggregat på en temperatur på 0,5°C under temperaturen i det første opvarmnings-25 aggregat. Det andet opvarmningsaggregat, der ikke er i kontakt med hudfladen, tjener således kun termiske isolationsformål. Når denne føler benyttes i forbindelse med en okklutionsindretning, . der er indrettet til at blive anbragt omsluttende hele forsøgspersonens eller patients underarm, og som derved yderligere forøger isolationsegen-30 skaberne, angives føleren at være i stand til at registrere en perfu-sionsafhængig varmeoverførsel til huden på ca. 50% af den totale følereffekt.
Opfindelsen tilvejebringer en elektrokemisk måleelektrodeindretning af den indledningsvis angivne art, hvilken måleelektrodeindretning i 35 overensstemmelse med opfindelsen er ejendommelig ved, at den har en 150843 3 beholderlignende kappe af et varmeledende materiale og med en ringformet fladedel, der afgrænser en åbning i kappen, at legemet er monteret inden i kappen i afstand fra og termisk isoleret fra kappen, at den nævnte fladedel af legemet i alt væsentligt flugter med den 5 ringformede fladedel, så at den ringformede fladedel er i varmeledende forbindelse med hudfladen, når den nævnte fladedel af legemet er i varmeledende forbindelse med hudfladen, og at kappen indeholder andre termostater!ngsorganer til termostater!ng af kappen til en sådan temperatur, at varmetransporten eller varmefluxen fra legemet er i alt 10 væsentligt ensrettet, idet den indbyrdes afstand og termisk isolerende relation mellem legemet og kappen er således indrettet, at kappen i brug etablerer en virtuel varmekappe i huden under den ringformede fladedel, så at i alt væsentligt al varmestrøm fra legemet ledes til et hudlag direkte under legemet.
15 Normalt vil den indbyrdes afstand og den termiske isolering mellem legemet og kappen være således indrettet, at der afgrænses et i alt væsentligt smalt rum mellem legemets yderperiferi og kappens tilgrænsende indre flade.
Kappen kan i princippet opvarmes til en temperatur, der er forskellig 20 fra legemstemperaturen, men det foretrækkes sædvanligvis, at legemet og kappen er indrettet til at blive opvarmet til den samme temperatur, så at der opnås en nulvarmeflux mellem legemet og kappen.
Ligesom i konventionelle elektrodeindretninger vil konstruktionen normalt være mest velegnet, når legemet har en i alt væsentligt cirkulær 25 symmetrisk form, og kappen vil derefter passende have en i alt væsentligt cirkelformet vægdel, som er placeret koaksialt i forhold til legemet.
For at opnå en høj grad af følsomhed over for og en hurtig reaktion på perfusionsændringer skal termostateringstidskonstanten og den 30 termiske tidskonstant for legemet begge være små. Termostateringstidskonstanten (som er forbundet med legeméts aktive opvarmningsfunktion) skal være så lille som muligt for at tillade, at systemet reagerer øjeblikkeligt på effekttransport fra legemet og opretholder en 150843 4 konstant temperatur. Termostateringstidskonstanten er proportional med systemets opvarmningsresistans, der udgøres af legemet og de opvarmningsorganer, som opvarmer legemet, og følgelig skal den effektive varmeledende kontakt mellem legemet og de første termo-5 stateringsorganers opvarmningsorganer være så god som muligt. Den termiske tidskonstant (som er forbundet med den passive afkølingsfunktion) skal være lille for at tillade, at systemet øjeblikkeligt føler et stort effektforbrug ved blodgennemstrømning. Den termiske tidskonstant vil være proportional med blodets termiske kapacitet, hvilket 10 betyder, at legemets volumen skal være så lille som muligt for at opnå en lav termisk kapacitet. Samtidigt skal det varmeledende kontaktareal mellem legemet og hudfladen være så stort som muligt. Alle disse o-vervejelser opfyldes bedst, når legemet er skiveformet, hvilket tillader en optimal varmeledende kontakt mellem de første termostate-15 ringsorganers opvarmningsorganer og det mindst mulige volumen for et givet varmeledende hudkontaktareal.
De første termostatenngsorganer kan i princippet omfatte en vilkårlig kombination af opvarmningsorganer og temperaturføleorganer, der er velegnede til formålet under hensyntagen til de ovennævnte overve-20 jelser. En kombination, der har vist sig velegnet i praksis, omfatter en NTC-modstand og en opvarmningsmodstand.
Der opnås en kompakt og flad konstruktion, når de første termosta-teringsorganer anbringes på et første tykfilmsubstrat, og i overensstemmelse med en foretrukken udførelsesform for opfindelsen konstru-25 eres de første termostateringsorganer som tykfilmkomponenter på dette første tykfilmsubstrat, idet tykfilmsubstratet fortrinsvis udgør legemet.
I overensstemmelse med, hvad der er blevet anført ovenfor, har tykfilmssubstratet fortrinsvis en plan eller plankonveks form. Tykfilms-30 substratet vil fortrinsvis have en tykkelse på ca. 0,2 - 1,5 mm, specielt på ca. 0,3 - 0,8 mm. Diameteren af tykfilmsubstratet vil normalt være ca. 5 - 12 mm.
/ 150843 5 /
Tykfilmsubstrater, som er specielt velegnede til formål for opfindelsen som følge af deres fordelagtige kombination af elektrisk isolerende egenskaber og specifikke varmekapacitetsegenskaber, er tykfilmssub-" strater, som er fremstillet af aluminiumoxid eller berylliumoxid.
5 Legemet kan også være fremstillet ved brug af tyndfilmteknik. I dette tilfælde vil føleorganerne og termostateringsorganerne normalt være påført legemet ved hjælp af tyndfilmteknik. Tyndfilmsubstratet kan f.eks. være fremstillet af et keramisk materiale såsom alumiumoxid eller berylliumoxid, eller af silicium. Ved brug af tyndfilmteknik til le-10 gemet (og eventuelt også til andre komponenter i elektrodeindretningen, specielt også kappetermostateringsorganerne) kan dimensionerne af legemet være de samme som de ovenfor anførte til tykfilmlegemer, men tyndfilmteknikken tillader også brugen af tyndere og/eller mindre legemer, eventuelt med flere følere anbragt på ét og samme legeme.
15 Kappens termostateringstidskonstant skal være så lille som muligt for at tillade, at kappen svarer så hurtigt som muligt under termostate-ring. Kappens termiske tidskonstant, som er forbundet med passiv afkøling af kappen, skal på den anden side være så stor som muligt.
Kappen kan således være fremstillet af et vilkårligt materiale, der har 20 en passende specifik varmekapacitet til formålet, f.eks. et metal såsom kobber eller sølv. De termostateringsorganer, som termostaterer kappen, kan passende omfatte komponenter svarende til de termostateringsorganer, som termostaterer legemet. Disse andre termostateringsorganer omfatter således passende en NTC-modstand og en op-25 varmningsmodstand og er passende anbragt på et tykfilmsubstrat i varmeledende forbindelse med kappen. Disse andre termostateringsorganer er på tilsvarende måde passende konstrueret som tykfilmskomponenter på tykfilmsubstratet, der passende er et cirkulært substrat, som fortrinsvis har en plan eller plankonveks form. Substratet er og-30 så fortrinsvis fremstillet af aluminiumoxid eller berylliumoxid.
Den termiske resistans mellem legemet og kappen skal være tilstrækkelig stor til i alt væsentligt at eliminere termisk overhøring (eng. "crosstalk") mellem legemet og kappen. Af denne grund skal den termiske resistens mellem kappen og legemet fortrinsvis være mindst 150843 6 én størrelsesorden (potens af 10) større end den termiske resistans mellem legemet og kapillærlejet under hudfladen. Med et cirkulært legeme af aluminiumoxid med en diameter på ca. 10,5 mm opfyldes denne betingelse, når afstanden mellem legemets yderperiferi og 5 kappens tilgrænsende indre flade er 2 mm, og afstanden mellem legemets overside og kappens underside er 3 mm.
Den elektrokemiske måleelektrodeindretnings føleorganer kan være føleorganer, der er indrettet til måling af en vilkårlig blodparameter, som kan måles ved hjælp af en elektrokemisk måleelektrode, f.eks. pH 10 eller partialtrykket af en blodgas. Føleorganerne kan være af en vilkårlig passende diameter, der er indrettet til at blive indføjet i den udvalgte type af legeme. Eksempler på føleorganer, der er velegnede til det foreliggende formål, fremgår af f.eks. dansk patentansøgning nr. 1650/81 og 1676/81 og kan omfatte f.eks. føleorganer til måling af 15 partialtrykket af oxygen og/eller carbondioxid. Når føleorganerne er indrettet til målingen af partialtrykket af oxygen, kan de passende omfatte en katode af et ædelmetal, der er i stand til elektrokemisk reduktion af oxygen, samt en anode, der samarbejder med katoden, og som fortrinsvis er en sølvanode.
20 I overensstemmelse med velkendte principper til konstruktionen af elektrokemiske måleelektrodeindretninger vil indretningen ifølge opfindelsen normalt have en membran og en elektrolytopløsning, hvilken membran er anbragt grænsende op til legemets overfladedel på en sådan måde, at der afgrænses et rum, i hvilket elektrolytopløsningen 25 indesluttes.
Målingen af den aktuelle blodparameter udføres på normal måde, passende ved brug af normale forstærknings- og/eller registreringsorganer.
Legemet og kappen termostateres fortrinsvis til den samme temperatur 30 for opnåelse af en nul-varmeflux mellem legemet og kappen.
Ved måling af partialtrykket af oxygen i blod kan den effekt, som /fjernes ved perfusion under elektroden, udtrykkes på følgende måde: 150843 7 Q= FxCxiTxA / hvor Q er den fjernede effekt, F er blodgennemstrømningen, C er varmekapaciteten i blodet, ΔΤ er temperaturforøgelsen i blodet, dvs. forskellen mellem kapillærtemperatur T^, og den arterielle temperatur 5 T^, og A er arealet af elektrodeindretningen. Denne ligning kan om skrives på følgende måde: F = Q/(C x ΔΤ x A) idet Q kan måles ved måling af effekten, før okklusion Pp, og ved måling af effekten under okklusion Py, eftersom 10 Q = PF- Py .
A og C er konstanter, medens ΔΤ kan måles. Som nævnt ovenfor er:
ΔΤ = TC " TDBT
hvor Tpg-y kan estimeres til tilnærmelsesvis 34 - 35°C for et anbringelsessted på underarmen. kan beregnes ud fra elektrodetempera-15 turen fra Pp og thermiske resistans R, fra elektroden og til kapil-larvævet, eftersom
te ~ Tc ” pf x R
som kan omskrives til: TC = TE - PF x R · 20 Py, dvs. den under okklusion frembragte effekt, kan bestemmes i løbet af en enkelt okklusion, hvorefter F kan registreres kontinuerligt.
Dersom temperaturen inden i vævet, den såkaldte "deep body temperature", Tygj, estimeres, lider den ovenfor beskrevne fremgangsmåde til måling af blodgennemstrømningen F, imidlertid af én ulempe, 25 eftersom måleresultatet kan påvirkes af en ændring i Tpg-p. En sådan 150843 8 ændring i T^gy kan medføre en større ændring i den effekt Q, som elimineres, og dermed en større ændring i det virkelige måleresultat for blodgennemstrømningen.
I en artikel af Fox og Sullivan i Journal of Physiology 1970, 212, s.
5 8-10 er der beskrevet en fremgangsmåde til måling af "deep body temperature" T^gy på hudoverfladen. I en artikel af Kobayashi,
Nemoto, Kaniya og Togawa i Medical and Biological Enginering, maj 1976, s. 361-363 er der beskrevet en forbedring af den ovenfor beskrevne fremgangsmåde til måling af "deep body temperature". En 10 sonde til udøvelse af målefremgangsmåden er også beskrevet og omfatter to termistorer, der er anbragt oven på hinanden inden i en kappeformet indkapsling, der er fremstillet af et varmeledende materiale og forsynet med opvarmningsorganer. Den øverste termistor er anbragt i varmeledende kontakt med den kappeformede indkapsling, 15 som er indrettet til at blive placeret i kontakt med en forsøgspersons eller patients hudflade, så at den nederste termistor, der er placeret inden i indkapslingen også er i kontakt med hudfladen. Det er beskrevet, hvorledes "deep body temperature", T^gy kan måles ved styring af varmen i indkapslingen på en sådan måde, at temperatur-20 forskellen mellem de to termistorer bliver 0, dvs. så at varmestrøm-men på tværs af sonden er 0. Når varmeforskellen mellem de to termistorer er 0, er den temperatur, som bestemmes af en vilkårlig af de to termistorer, identisk med "deep body temperature", Tpgy.
I overensstemmelse med et specielt træk ved den foreliggende opfin-25 delse kan den elektrokemiske måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen benyttes til måling af "deep body temperature". Som følge af den specielle udformning af kappen, som er i kontakt med hudfladen, er den elektrokemiske måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen i en alternativ funktionsmåde indrettet til at udøve denne målefremgangs-30 måde og dermed på en meget elegant måde tilvejebringe "deep body temperature"-måleresultater til den ovenfor beskrevne blodgennemstrømningsmålefremgangsmåde.
I denne alternative funktionsmåde termostateres kappen til en sådan /temperatur, at den temperatur, som registreres af de første termosta- 150843 9 teringsorganers temperaturføleorgan, og den temperatur, som registreres af de andre termostateringsorganers temperatu rføleorgan, er identiske og dermed identisk med "deep body temperature", T^g-p.
Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret under henvis-5 ning til tegningen, på hvilken fig. 1 skematisk viser et lodret snit gennem en første udførelsesform for en elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge den foreliggende opfindelse anbragt på en hudflade, fig. 2 delvis i lodret snit en anden udførelsesform for en elektroke-10 misk måleelektrodeanordning ifølge opfindelsen, fig. 3 den i fig. 2 viste anden udførelsesform for en elektrodeindretning ifølge opfindelsen, vist adskilt, fig. 4 delvis i lodret snit en tredje udførelsesform for en elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen, 15 fig. 5 delvis i lodret snit en fjerde udførelsesform for en elektrokemisk måleelektrodeanordning ifølge opfindelsen, fig. 6 delvis i lodret snit en femte udførelsesform for en elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen, fig. 7 en detalje ved endnu en udførelsesform for en elektrokemisk 20 måleelektrodeanordning ifølge opfindelsen, fig. 8 en kurve, der viser termostateringseffekten, som frembringes henholdsvis i en konventionel måleelektrodeindretning og i en elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen under forskellige forsøgsbetingelser, 25 fig. 9 en kurve, der viser temperatursvaret, dvs. temperaturstigningen og temperaturfaldet for en konventionel elektrokemisk måleelektrodeindretning og for en elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen, fig. 10 en kurve, der samtidigt viser et signal, som indikerer det ved 30 hjælp af en elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen målte oxygenpartialtryk og et signal, der indikerer den i denne elektrodeindretning frembragte effekt, fig. 11 en kurve, der viser blodgennemstrømningsmåleresultater, som er frembragt ved hjælp af den elektrokemiske måleelektrodeindretning 35 ifølge opfindelsen, sammenlignet med måleresultater frembragt samtidigt ved tælling af ϊ-emissionen fra en Xe-133 dosis, og 150843 ίο fig. 12 en kurve, der viser forsøgsresultater frembragt ved hjælp af den elektrokemiske måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen i et forsøg, der simulerer målingen af "deep body temperature", T^gy.
I fig. 1 er der vist en første udførelsesform for en elektrokemisk må-5 leelektrodeindretning ifølge opfindelsen, i hvilken elektrodeindretningens hovedkomponenter er vist. Måleelektrodeindretningen, som under ét er angivet med henvisningsbetegnelsen 1, er placeret på en hudflade, der er vist skematisk i fig. 1, og som er angivet med henvisningsbetegnelsen 2. Elektrodeindretningen 1 omfatter et elektrodehus 10 3, der er fremstillet af plast, f.eks. acrylonitril-butadien-styren.
Elektrodehuset 3 er forbundet til et metallegeme 4, der er af et materiale, der har stor varmeledningsevne, f.eks. kobber, og betydningen heraf vil blive forklaret mere detaljeret nedenfor. Elektrodeindretningen omfatter desuden et ringformet legeme 5, der også er 15 fremstillet af plast, f.eks. acrylonitril-butadien-styren. Elektrodehuset 3 er forsynet med en studs 6, der er indrettet til at samarbejde med et flerlederkabel 7, hvis kappe er vist i fig. 1, og som er indrettet til at forbinde elektrodeindretningen til eksternt måleudstyr. På metallegemet 4 er der placeret et tykfilmsubstrat 8, af f.eks. alumi-20 niumoxid, i termisk ledende forbindelse med metallegemet. Substratet 8 er forsynet med termostateringsorganer, dvs. temperaturmåleorganer og temperaturreguleringsorganer, f.eks. en NTC-modstand og en opvarmningsmodstand, der kan være fremstillet i tykfilmteknik på substratet eller udformet som diskrete komponenter, hvilket vil blive 25 forklaret mere detaljeret nedenfor. Elektrodehuset 3 er desuden forsynet med et ikke vist låg modsat metallegemet 4 og tykfilmsub-stratet 8. Det indre rum, der således afgrænses i elektrodehuset 3, er fyldt med et passende fyldmateriale eller udstøbning, f.eks. en epoxyudstøbning.
30 I en reces i det ovenfor nævnte ringformede legeme 5 er der monteret et tykfilmsubstrat 10 af f.eks. aluminiumoxid, hvilket substrat udgør følersubstratet i måleelektrodeindretningen ifølge opfindelsen i overensstemmelse med de principper, der er beskrevet i dansk patentansøgning nr. 1650/81. Substratet 10, der er et i alt væsentligt cirku-35 / lært substrat, har en i alt væsentligt plan overside ligesom substratet 150843 11 8, der er et i alt væsentligt cirkulært substrat, som har to mock-stående plane sider, samt en hvælvet underside, der er forsynet med et centralt fremspring 10a. Substraterne 8 og 10 kan i stedet være identiske, dvs. af den ovenfor beskrevne type med en plan og en 5 hvælvet side, der er forsynet med et centralt fremspring. Det indre rum som afgrænses inden i det ringformede legeme 5 mellem metallegemet 4's underside og substratet 10's overside er også fyldt med et passende fyldmateriale eller udstøbning, f.eks. en epoxyudstøbning.
Før fyldningen af de indre rum inden i elektrodehuset 3 og inden i 10 det ringformede legeme 5 tilsluttes termostateringsorganerne, der er placeret på det øverste substrat 8 og komponenterne på følersubstratet 10 via lodningsforbindelser til hver sin ledning i flerlederkablet 7.
Den i fig. 1 viste udførelsesform for opfindelsen er en polarografisk elektrodeindretning, der omfatter et anodelag 11 og en ikke vist ka-15 tode, der er placeret i en gennemgående passage i substratet 10's centrale fremspring 10a på en måde, der er beskrevet i den danske patentansøgning nr. 1650/81. Anodelaget 11, der er et tykfilmsølvlag, er desuden forbundet til et loddefelt på den modsatte side af substratet 10 ved hjælp af en gennemgående forbindelse på en måde, der 20 også er beskrevet i den ovennævnte danske patentansøgning.
I en udvendig periferisk udsparing i det ringformede legeme 5 er der placeret en O-ring 13, der fastgør en gaspermeabel og væskeimper-meabel membran 14 i forhold til følersubstratet 10's hvælvede underside. Membranen 14 kan være fremstillet af f.eks. polypropylen eller 25 tetrafluorethylen. Substratet 10's ovennævnte centrale fremspring 10a danner sammen med membranen 14 et elektrolytreservoir 15 til en elektrolytopløsning i den elektrokemiske måleelektrodeindretning.
Metallegemet 4 er forsynet med udvendigt gevind, der er indrettet til at samarbejde med et tilsvarende indvendigt gevind i et ringformet 30 metallegeme 16, der fortrinsvis også er fremstillet af et materiale, der har stor varmeledningsevne, f.eks. kobber. Metallegemet 16 forbindes således termisk til substratet 8 via metallegemet 4. Som man vil forstå, udgør de to metallegemer 4 og 16 en metalkappe, der omslutter følersubstratet i elektrodeindretningen. Kappe- og følersubstraterne 12 150843 er indrettet til at blive termostateret ved hjælp af henholdsvis termostater! ngsorganer på substratet 8 og termostater!ngsorganer på substratet 10. Som vist i fig. 1 er det ringformede metallegeme 16 monteret inden i en ringformet fikseringsring 17, der er fremstillet af et 5 materiale, der har fortrinlige termiske isolationsegenskaber, f.eks. plast, herunder acrylonitril-butadien-styren.
I brug opvarmes følersubstratet 10 og dermed den elektrokemiske måleelektrodeindretnings aktive flade og kappen, dvs. substratet 8, der er anbragt i varmeledende forbindelse med metallegemet 4 og det 10 ringformede metal legeme 16, termostateret til den samme temperatur, f.eks. 45°C. Opvarmningen af følersubstratet 10 og kappen- til den samme temperatur medfører, at der i alt væsentligt ikke er nogen net-tovarmestrøm mellem følersubstratet 10 og kappen. Derfor bliver var-mefluxen fra følersubstratet 10 ensrettet, dvs. den har en retning 15 nedefter mod hudfladen under følersubstratets aktive følerflade. Ud over total virtuel isolering af følersubstratet 10 i forhold til omgivelserne bidrager kappen desuden til opvarmningen af hudfladen under elektrodeindretningen på en sådan måde, at en eventuel varmeflux fra følersubstratet 10 til en vilkårlig del af hudfladen uden for kappens 20 dimensioner virtuelt elimineres. Derfor danner kappen en virtuel varmekappe i forhold til den hudflade, som opvarmes af følersubstratet 10, så at varmestrømmen fra følersubstatet 10 ud over at være ensrettet bliver virtuel endimensional. Dette aspekt er vist i fig. 1 ved en kurve 18 (a, b, c), som indikerer en isoterm, dvs. en kurve, der er 25 trukket gennem steder, som har identisk temperatur. Som det fremgår af fig. 1 forøges bredden af den ensartet opvarmede hudflade meget, som det er angivet ved ydergrenene af kurven (18a, 18b) i forhold til en situation, hvor kun følerfladen, dvs. substratet 10, opvarmes termostateret til en temperatur over hudtemperaturen (18c). Denne 30 kraftigt forøgede og ensartet opvarmede hudflade, hvor der frembringes hyperæmi, og som opnås ved hjælp af det ringformede metallegeme 16 i varmeledende forbindelse med substratet 8, der opvarmes termostateret til den samme temperatur som følersubstratet 10, giver de fortrinlige måleresultater, der kan opnås ved hjælp af den elektro-35 kemiske måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen, som det vil blive '^beskrevet mere detaljeret nedenfor.
150843 13 I fig. 2 er der vist en anden udførelsesform for den elektrokemisl^e måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen. Den i fig. 2 viste udførel-sesform adskiller sig kun lidt fra den i fig. 1 viste udførelsesform, og derfor benyttes der identiske henvisningsbetegnelser til identiske 5 dele. Således er elektrodehuset 3 forsynet med en udragende ringformet del, der er angivet med henvisningsbetegnelsen 3a, og den ringformede fikseringsring 17 er forsynet med en afdækningsdel 17a, der afdækker det ringformede metallegeme 16, som er monteret inden i fikseringsringen 17. I den i fig. 2 viste udførelsesform er det ring-10 formede metallegeme 16 forsynet med en indvendig ringformet udsparing, i hvilken der er placeret et termisk isolerende ringlegeme 19, der er fremstillet af f.eks. plast omfattende acrylonitril-butadien-sty-ren. I fig. 2 er der vist flere enkeltledere 20a, 20b, 20c, 22a, 22b, 22c, 22d og 22e i flerlederkablet 7, af hvilke lederne 20a, 20b og 20c 15 er forbundet til komponenter på substratet 8 via lodningsforbindelser henholdsvis 21a, 21b og 21c. Lederne 22a, 22b, 22c, 22d og 22e er ført gennem et hul i substratet 8 og et hul i metallegemet 4 og forbundet til komponenter på substratet 10 via lodningsforbindelser henholdsvis 23a, 23b, 23c, 23d og 23e.
20 I fig. 3 er den ovenfor beskrevne anden udførelsesform for den elektrokemiske måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen vist adskilt. Oppefra er der vist et låg 24, der er blevet nævnt ovenfor, men som ikke er vist i fig. 1 og 2. Derefter er der vist flerlederkablet 7, e-elektrodehuset 3, substratet 8, metallegemet 4, det ringformede lege-25 me 5, substratet 10 og den ringformede fikseringsring 17. I fig. 3 er substraterne 8 og 10 vist mere detaljeret i sammenligning med fig. 1 og 2. Således er termostateringsorganerne vist, dvs. substraterne 8's og 10's temperaturmåleorganer og temperaturreguleringsorganer. På substratet 8 er der i tykfilmteknik påført en NTC-modstand 25 og en 30 opvarmningsmodstand 26. På tilsvarende måde er substratet 10 forsynet med en NTC-modstand 27 og en opvarmningsmodstand 28 samt desuden et terminalfelt 29 til tilslutning af en elektrode på den elektrokemiske måleelektrodeindretnings følersubstrat. Konstruktionen og udformningen af elektroden lige så vel som hele følersubstratet om-35 fattende termostateringsorganer er vist i den ovennævnte danske patentansøgning nr. 1650/81.
14 150843
Medens de to ovenfor beskrevne udførelsesformer for den elektrokemiske måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen, dvs. de udførelsesformer, der er vist henholdsvis i fig. 1 og i fig. 2 og 3, er indrettet til at blive monteret i den ringformede fikseringsring 17, er den i 5 fig. 4 viste udførelsesform for opfindelsen indrettet til at blive monteret i en konventionel fikseringsring. Derfor er elektrodehuset 3, metallegemet 4, det ringformede legeme 5, det ringformede metallegeme 16, som er vist i fig. 1-3, udeladt i fig. 4 og erstattet med andre komponenter for at muliggøre montering af den i fig. 4 viste elek-10 trodeindretning i den nævnte konventionelle fikseringsring. I stedet for metallegemet 4 og det ringformede metal legeme 16, der udgør kappen i de ovenfor beskrevne udførelsesformer, omfatter den i fig. 4 viste udførelsesform et hætteformet metallegeme eller en kappe 30, der er monteret i et elektrodehus 31, der udgør begge de i fig. 1-3 15 viste komponenter 3 og 5. Den i fig. 4 viste udførelsesform omfatter desuden et ringformet legeme 32, der er monteret i en indvendig udsparing i det hætteformede metallegeme 30, og i en udsparing i dette ringformede legeme er følersubstratet 10 monteret. Ud over de ovenfor nævnte ledere 20a, 20b, 20c, 22a, 22b, 22c, 22d og 22e og de 20 ovenfor nævnte tilsvarende lodningsforbindelser 21a, 21b, 21c, 23a, 23b, 23c, 23d og 23e er der i fig. 4 vist en fjerde leder 20d og en tilhørende lodningsforbindelse 21d til en komponent på substratet 8.
I den i fig. 4 viste udførelsesform for opfindelsen kan det hætteformede metallegeme 30 og substratet 8 erstattes med et enkelt hættefor-25 met legeme, der er fremstillet af f.eks. aluminiumoxid, og som udgør kappen i den elektrokemiske måleelektrodeindretning. Det hætteformede legeme kan således være forsynet med en tykfilmkomponent, der er konstrueret på substratet 8 i den i fig. 4 viste udførelsesform.
I fig. 5 er der vist en fjerde udførelsesform for en elektrokemisk 30 måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen. Den i fig. 5 viste udførelsesform adskiller sig primært fra den i fig. 4 viste udførelsesform ved, at den totale størrelse eller højde af elektrodeindretningen inklusiv fikseringsringen er kraftigt reduceret. Dette opnås ved integration af elektrodehuset og fikseringsringen.
/ 15 150843
Det hætteformede metallegeme eller kappen 30 er således monteret i en udsparing i et hætteformet legeme 33, der også udgør elektrodeindretningens låg. Det hætteformede legeme 33 kan være fremstillet af f.eks. acrylonitril-butadien-styren. Det hætteformede legeme 33 er 5 forsynet med en periferisk rende, der er indrettet til at samarbejde i en fjederlås med et indvendigt ringformet fremspring på en ring 34, der også er forsynet med et udvendigt ringformet fremspring, der er indrettet til at samarbejde i en anden fjederlås med en tilsvarende periferisk rende i en fikseringsring 35 af konventionel form. Ringen 10 34 og fikseringsringen 35 er fortrinsvis fremstillet af henholdsvis plastificeret polyvinylchlorid og polypropylen. I det hætteformede metallegeme 30 er monteret det ringformede legeme 32, der også er vist i fig. 4. Inden i den ovennævnte udsparing i det ringformede legeme 32 er følersubstratet 10 monteret. Den i fig. 5 viste elektrode-15 indretning omfatter også en membran 36, der er fastgjort til ringen 34 på passende måde, f.eks. ved svejsning. I forbindelse med følersubstratet 10's centrale fremspring 10a og anodelaget 11 danner membranen 36 det ovenfor beskrevne reservoir 15 for elektrodeindretningens elektrolytopløsning.
20 I den i fig. 5 viste udførelsesform for opfindelsen har studsen 6 og flerlederkablet 7 en elliptisk form, der også bidrager til den generelle reduktion af elektrodeindretningens højde.
I fig. 6 og 7 er der vist to alternative udførelsesformer for en elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen. De hidtil be-25 skrevne udførelsesformer for opfindelsen udnytter mekanisk fiksering af elektrodehuset i forhold til fikseringsringen. I de i fig. 6 og 7 viste udførelsesformer benyttes der magnetisk fiksering. I den i fig.
6 viste udførelsesform for opfindelsen, der kun adskiller sig fra den i fig. 2 viste udføreis es form for opfindelsen i henseende til dette 30 aspekt, er det i fig. 2 viste metallegeme 4 således erstattet af et magnetisk legeme 37. Tilsvarende er det i fig. 2 viste metallegeme 16 i fig. 6 erstattet af et ringformet magnetisk legeme 38, der har stor varmeledningsevne. Som det fremgår af fig. 6, er det magnetiske legeme 37 keglestubformet, ligesom det magnetiske legeme 38 har en 35 konisk overside, der er indrettet til at passe sammen med og samar- 150843 16 bejde med den koniske flade på det keglestubformede magnetiske legeme 37. Som man vil forstå, magnetiseres det magnetiske legeme 37 og det ringformede magnetiske legeme 38 med modsatte magnetiske poler vendende mod hinanden. Det magnetiske legeme 37 og det ring-5 formede magnetiske legeme 38 fremstilles fortrinsvis af et AINiCo-ma-teriale kendt som CROVAC® eller et CoRe-baseret materialet kendt som VACOMAX®, og udgør sammen kappen i denne udførelsesform.
I en alternativ udførelsesform for opfindelsen, der er vist i fig. 7, erstattes de ovenfor beskrevne magnetiske fikseringsorganer, som Ί0 omfatter det magnetiske legeme 37 og det ringformede magnetiske legeme 38, som er vist i fig. 6, henholdsvis af en metalplade 39 af et materiale, der har stor varmeledningsevne, såsom kobber, samt af en magnetisk ring 40 og af et ringformet metallegeme af et materiale, der har stor varmeledningsevne, såsom kobber, samt et ringformet magne-15 tisk legeme 42. Metalpladen 39 er monteret i termisk ledende forbindelse med substratet 8 i elektrodehuset 3 sammen med den magnetiske ring 40. Det ringformede metal legeme 41 og det ringformede magnetiske legeme 42 er monteret i fikseringsringen 17. Som man vil forstå, magnetiseres den magnetiske ring 40 og det ringformede mag-20 netiske legeme 42 med modsatte magnetiske poler vendende mod hinanden. Den magnetiske ring 40 og det ringformede magnetiske legeme 42 er desuden fortrinsvis også fremstillet af CROVAC eller VACOMAX og indrettet til at samarbejde på en sådan måde, at metalpladen 39 og det ringformede metallegeme 41 bringes i termisk ledende forbindelse, 25 når de magnetiske organer passes sammen, for dannelse af kappen.
Fig. 8-12 viser resultater, der kan opnås ved hjælp af en elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen.
I fig. 8 er der vist to kurver, en punkteret og en fuldt optrukken, som viser resultater opnået ved hjælp af henholdsvis en konventionel 30 transcutan oxygenmåleelektrodeindretning og en elektrodeindretning af den i fig. 2 viste type.
Den konventionelle elektrodeindretning (Radiometer E 5240 fra Radiometer A/S, København) omfatter et sølvlegeme med en diameter på ca.
17 150843 6 mm, som termostateres ved hjælp af en NTC-modstand og en zener-diode. Denne konventionelle elektrode indeholder ikke nogen termosta-teret kappe omkring legemet. Legemet er støbt i et hus af ABS med en diameter på ca. 20 mm og med en epoxyudstøbning mellem legemet 5 og huset. Sølvlegemet er således varmeisoleret fra omgivelserne alene ved hjælp af ABS-huset og epoxyudstøbningen. Elektrodeindretningen af den i fig. 2 viste type har et følerlegeme 10, der er fremstillet af aluminiumoxid, og som har en tykkelse på 0,635 mm og en diameter på 10,5 mm. Termostateringsorganerne omfatter en diskret NTC-modstand 10 og en opvarmningsmodstand, der er påført substratet i tykfilmteknik. Afstanden mellem følerlegemets yderperiferi og kappen 16's tilgrænsende indre flade er 2 mm, og afstanden mellem kappens underside og legemets overside er 3 mm. Kappen består af kobber, og det øverste substrat 8 er fremstillet af aluminiumoxid. Kappens ydre diameter er 15 16 mm. Rummet mellem legemet 10 og kappen er fyldt med epoxyud- støbningsmateriale (Scotchcast® 250). Huset 3 og den ringformede fikseringsring 17 er fremstillet af ABS.
Kurverne viser den effekt, der tilføres elementerne i elektrodeindretningerne til opvarmning af legemet og til fastholdelse af legemets tem-20 peratur på 45°C under forskellige forsøgsbetingelser, som funktion af tiden. Abscisseaksen er inddelt i afsnit henholdsvis A, B, C, D, E, F og G, der svarer til tidsperioderne for de ovenfor nævnte forskellige forsøgsbetingelser. Efter et tidsrum, der tjener til opnåelse af stabil tilstand, udsættes elektrodeindretningerne for kold luft ved 25 A. Efter et tidsrum B, der tjener til opnåelse af stabilitet, okkluderes blodgennemstrømningen i de forsøgspersoner, der bærer elektrodeindretningerne, ved C. Efter endnu en stabiliseringsperiode D udsættes elektrodeindretningerne for varm luft ved E. Efter en stabiliseringsperiode F løfter forsøgspersonen ved G sin arm. To hovedpunkter 30 skal bemærkes. For det første udgør ændringen i effekt ved okklusion kun 16,7% i den konventionelle elektrokemiske måleelektrodeindretning, medens ændringen i effekt under de samme forsøgsbetingelser udgør 50% i elektrodeindretningen ifølge opfindelsen. For det andet reduceres følsomheden over for omgiveisesændringer meget i elektrodeindret -35 ningen ifølge opfindelsen.
150843 18 I et andet forsøg fjernes kappens ringformede metaliegeme 16. I forhold til de ovenfor beskrevne resultater, forøges den effekt, som frembringes af elektrodeindretningens legeme, dvs. frembringes af følersubstratet 10's opvarmningsorganer, med ca. 80% i stationær 5 tilstand. I et andet eksperiment afbrydes kappen, og følgelig stiger den effekt, som frembringes af elektrodeindretningens legeme med ca.
150% i forhold til det ovenfor beskrevne resultat, dvs. når kappen benyttes i overensstemmelse med den foreliggende opfindelses principper.
10 I fig. 9 er der vist en væsentlig fordel ved et tykfilmslegeme sammenlignet med et konventionelt legeme. Den konventionelle elektrodeindretning og elektrodeindretningen ifølge opfindelsen er de samme som beskrevet i forbindelse med fig. 8. De to indretninger anbringes vendende mod hinanden med en indbyrdes afstand på 3 cm i stille luft 15 ved 25°C. Der tilføres 600 mW til organerne til opvarmning af legemet i hver elektrodeindretning, idet termostater!ngstemperaturen i hvert legeme forud er indstillet på 43°C. Temperatursvaret for hver af indretningerne måles ved hjælp af dens legemstermostateringstem-peraturføler. Der er vist to kurver, en punkteret og en fuldt op-20 trukken, som viser temperatursvaret for henholdsvis den konventionelle elektrodeindretning og elektrodeindretningen ifølge opfindelsen.
Af figuren fremgår det, at den initielle response hos elektrodeindretningen ifølge opfindelsen forøges meget, eftersom stigetiden reduceres, ligesom oversvinget ved den konventionelle elektrodeindretning 25 er næsten helt elimineret i den elektrokemiske måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen. Hendøningstiden for den elektrokemi ske måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen reduceres desuden sammenlignet med den konventionelle elektrokemiske måleelektrodeindretning, som det er angivet ved H i fig. 9. Derfor svarer den elektrokemiske 30 måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen med et tykfilmsubstrat, som udgør legemet, langt hurtigere på fremkaldte temperaturændringer og, hvad der er specielt vigtigt i den foreliggende sammenhæng, svarer hurtigere på temperaturændringer som følge af variationer i blodgennemstrømningen.
19 150843 '1 fig. 10 er der vist to kurver, en stiplet og en fuldt optrukken.
Den stiplede kurve og den fuldt optrukne kurve viser henholdvis den effekt, som tilføres til den elektrokemiske måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen (den i forbindelse med fig. 8 ovenfor beskrevne 5 indretning), når der måles på underarmen af en forsøgsperson, og et signal, der indikerer oxygenpartialtrykket på anbringelsesstedet på denne forsøgsperson. Efter stabiliseringsperioden, der er angivet med perioden I, når kurverne stabil tilstand, som angivet i perioden J, hvorefter der anbringes en manchet på forsøgspersonens underarm i 10 løbet af perioden K. Derefter okkluderes blodgennemstrømningen og kurverne viser samtidige fald i løbet af perioden L. Faldet i effekt frembragt i elektrodeindretningen udgør ca. 50%. Efter okklusionen når kurverne i løbet af perioden M de samme værdier for stabil tilstand som i perioden J.
15 I fig. 11 er der vist en kurve, som viser blodgennemstrømningsmåleresultater frembragt ved hjælp af den elektrokemiske måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen og blodgennemstrømningsmåleresultater frembragt samtidigt ved hjælp af en y-emissionstællingsfremgangsmåde.
Ved denne y-emissionstællingsfremgangsmåde. implanteres en dosis af 20 Xe-133 trancutant, og udtømningen af Xe-133 måles ved tælling af
Jf-emissionshenfaldet ved hjælp af en scintillationstæller, der er anbragt over implantationsstedet. Måleresultat frembragt samtidigt ved ' tælling af y-emissionen (X) og ved hjælp af den elektrokemiske måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen i overensstemmelse med den -25 ovenfor beskrevne blodgennemstrømningsmålefremgangsmåde (Y) er angivet med cirkler og prikker refererende til to forskellige forsøgspersoner. Måleresultaterne frembragt ved hjælp af den elektrokemiske måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen korrigeres for drift hidrørende fra okklusion og omregnet til volumenblodgennemstrømningsre-30 sultater ved multiplikation af de frembragte måleresultater med en faktor, som refererer til hudtykkelsen. Ved lineær regression bestemmes korrelationskoefficienterne. Regressionslinjen Y = 3,971 + 0,787 X, r = 0,932, som indicerer en næsten perfekt overensstemmelse mellem de i overensstemmelse med de to forskellige målefremgangsmå-35 der frembragte måleresultater, er vist i fig. 11.
150843 20 I fig. 12 er der vist en kurve, som viser måleresultater frembragt i et forsøg. I dette forsøg er den elektrokemiske måleelektrodeindretning ifølge opfindelsen indrettet til måling af "deep body temperature" simuleret ved hjælp af et vandbad med en forudbestemt temperatur.
5 Elektrodeindretningen er anbragt i en båd, der måler 80 x 120 mm, og som er fremstillet af polyvinylchlorid, PVC, med en tykkelse på 1,3 mm. Polyvinylchloridlag med en tykkelse på 1,3 mm svarer termisk til en hudtykkelse på ca. 3 mm. Ved måling af "deep body temperature" simuleret i vandbadet opvarmes den ringformede kappe på en 10 sådan måde styret af elektrodelegemets temperaturføleorganer, at en eventuel temperaturforskel mellem den temperatur, som måles af legemets temperaturføleorganer, og den temperatur, som måles af kappens temperaturføleorganer, i alt væsentligt elimineres. Vandbadets temperatur ændres og overvåges ved hjælp af et kalibreret termometer. Den 15 ved hjælp af elektrodelegemets temperaturføleorganer målt temperatur registreres, og de således frembragte måleresultater er angivet den følgende tabel:
Tabel 20 Vandets Temperatur målt ved temperatur hjælp af elektrodeindretning Forskel
35,72°C 35,7°C +0,02°C
37,12°C 37,05°C +0,07°C
25 38,02°C 37,9°C +0,12°C
39,82°C 39,8°C +0,02°C
41,62°C 41,55°C +0,07°C
42,87°C 42,75°C +0,12°C
44,17°C 44,05°C +0,12°C
30 - I fig. 12 ses, at elektrodeindretningen, når den benyttes til måling af "deep body temperature", Tgpy, tilvejebringer nøjagtige måleresultater inden for temperaturområdet 35°C-45°C. Måleresultaterne påvirkes ikke af omgivelsestemperaturen, der er ca. 25°C.
Claims (16)
1. Elektrokemisk mileelektrodeindretning til transcutan måling af en blodparameter og med et legeme (10) af et varmeledende materiale og med en fladedel, der er indrettet til at blive anbragt på en hudflade 5 (2) i varmeledende forbindelse med denne, hvilket legeme (10) inde holder føleorganer (11), der i brug er indrettet til at reagere på den nævnte blodparameter, og første termostateringsorganer til termosta-tering af legemet til en forudbestemt temperatur, kendetegnet ved, at den elektrokemiske måleelektrodeind-10 retning (1) har en beholderlignende kappe (16, 30, 38, 41) af et varmeledende materiale og med en ringformet fladedel, der afgrænser en åbning i kappen, at legemet (10) er monteret inden i kappen (16, 30, 38, 41) i afstand fra og termisk isoleret fra kappen, at den nævnte fladedel af legemet (10) i alt væsentligt flugter med den 15 ringformede fladedel, så at den ringformede fladedel er i varmeledende forbindelse med hudfladen (2), når den nævnte fladedel af legemet (10) er i varmeledende forbindelse med hudfladen, og at kappen (16, 30, 38, 41) indeholder andre termostateringsorganer til termostater!ng af kappen til en sådan temperatur, at varmetransporten eller varme-20 fluxen fra legemet er i alt væsentligt ensrettet, idet den indbyrdes afstand og termisk isolerende relation mellem legemet (10) og kappen (16, 30, 38 41) er således indrettet, at kappen i brug etablerer en virtuel varmekappe i huden under den ringformede fladedel, så at i alt væsentligt al varmestrøm fra legemet ledes til et hudlag direkte 25 under legemet.
2. Elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den indbyrdes afstand og den termiske isolering mellem legemet (10) og kappen (16, 30, 38, 41) er således indrettet, at der afgrænses et i alt væsentligt smalt rum 30 mellem legemets yderperiferi og kappens tilgrænsende indre flade.
3. Elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at legemet (10) og kappen (16, 30, 38, 41. er indrettet til at blive opvarmet til den samme temperatur, så at der opnås en nulvarmeflux mellem legemet og kappen. 150843
4. Elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge et hvilket som helst af kravene 1 - 3, kendetegnet ved, at legemet (10) har en i alt væsentligt cirkulær cylindrisk form, og at at kappen (16, 30 38, 41) har en i alt 5 væsentligt ringformet del, som er placeret koaksialt i forhold til legemet.
5. Elektrokemisfe måleelektrodeindretning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at de første termostateringsorganer om-10 fatter en NTC-modstand og en opvarmningsmodstand.
6. Elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at de første termostateringsorganer er anbragt på et første tykfilmsubstrat (10), at de første termostate-15 ringsorganer er konstrueret som tykfilmkomponenter på det første tykfilmsubstrat, og at det første tykfilmsubstrat udgør legemet.
7. Elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det første tykfilmsubstrat (10) har en plan eller plankonveks form.
8. Elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge krav 6 eller 7, kendetegnet ved, at det første tykfilmsubstrat (10) har en tykkelse på ca. 0,2 - 1,5 mm, specielt på ca. 0,3 - 0,8 mm, og at det første tykfilmsubstrat (10) har en diameter på ca. 5-12 mm.
9. Elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge et hvilket som helst af 25 kravene 6-8, kendetegnet ved, at det første tykfilmsubstrat (10) er fremstillet af aluminiumoxid eller berylliumoxid.
10. Elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, 30 kendetegnet ved, at de andre termostateringsorganer omfatter en NTC-modstand og en opvarmningsmodstand. 150843
11. Elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at de andre termostateringsorganer er anbragt på et andet tykfilmsubstrat (8) i varmeledende forbindelse 5 med kappen (16, 30 38, 41), og at de andre termostateringsorganer er konstrueret som tykfilmkomponenter på det andet tykfilmsubstrat (8).
12. Elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge krav 11, kendetegnet ved, at det andet tykfilmsubstrat (8) har en 10 plan eller plankonveks form og er fremstillet af aluminiumoxid eller berylliumoxid.
13. Elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at den termiske resistans mellem kappen 15 (16, 30, 38, 41) og legemet (10) er mindst én størrelsesorden (poten ser af 10) større end den termiske resistans mellem legemet (10) og kapillærlejet under hudfladen (2).
14. Elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, 20 kendetegnet ved, at føleorganerne er indrettet til at måle partialtrykket af en blodgas.
15. Elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge krav 14, kendetegnet ved, at følerorganerne er indrettet til at måle partialtrykket af oxygen i blod og omfatter en katode af et ædelmetal, 25 der er i stand til elektrokemisk reduktion af oxygen, samt en anode (11), der samarbejder med katoden, og som fortrinsvis er en sølvanode.
16. Elektrokemisk måleelektrodeindretning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, 30 kendetegnet ved, at den elektrokemiske måleelektrodeindretning (1) yderligere har en membran (14) og en elektrolytopløsning, og at membranen (14) er anbragt graensende op til legemets (10) 150843 overfladedel på en sådan måde, at der afgrænses et rum (15), i hvilket elektrolytopløsningen er indesluttet.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DK454681 | 1981-10-13 | ||
DK454681 | 1981-10-13 | ||
PCT/DK1982/000093 WO1983001510A1 (en) | 1981-10-13 | 1982-10-12 | Method for transcutaneous measurement of a blood parameter and an electrochemical measuring electrode device for carrying out the method |
DK8200093 | 1982-10-12 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DK268183A DK268183A (da) | 1983-06-10 |
DK268183D0 DK268183D0 (da) | 1983-06-10 |
DK150843B true DK150843B (da) | 1987-07-06 |
DK150843C DK150843C (da) | 1988-02-08 |
Family
ID=8134512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DK268183A DK150843C (da) | 1981-10-13 | 1983-06-10 | Elektrodeindretning til transcutan maaling af en blodgasparameter |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4539994A (da) |
EP (1) | EP0077073B1 (da) |
JP (1) | JPS58501659A (da) |
AT (1) | ATE45278T1 (da) |
DE (1) | DE3279860D1 (da) |
DK (1) | DK150843C (da) |
WO (1) | WO1983001510A1 (da) |
Families Citing this family (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4535778A (en) * | 1983-05-13 | 1985-08-20 | Ancet Corporation | Method and apparatus for detecting blood gas |
US4586149A (en) * | 1983-07-05 | 1986-04-29 | Sensormedics Corporation | Temperature control system for cutaneous gas monitor |
US4821733A (en) * | 1987-08-18 | 1989-04-18 | Dermal Systems International | Transdermal detection system |
US5220919A (en) * | 1991-08-23 | 1993-06-22 | Safety Technology Partners, Ltd. | Blood alcohol monitor |
DK95792A (da) * | 1992-07-24 | 1994-01-25 | Radiometer As | Sensor til non-invasiv, in vivo bestemmelse af en analyt og blodgennemstrømning |
EP0623001B1 (en) * | 1992-09-25 | 1998-01-14 | Alcohol Monitoring Systems LLC | Blood alcohol monitor |
DE69224075T2 (de) * | 1992-09-25 | 1998-07-23 | Alcohol Monitoring Systems Llc | Vorrichtung zur überwachung des blutalkoholgehaltes |
US6091975A (en) * | 1998-04-01 | 2000-07-18 | Alza Corporation | Minimally invasive detecting device |
US6311162B1 (en) * | 1998-07-25 | 2001-10-30 | Ernst F. Reichwein | Interactive symptomatic recording system and methods |
US6527711B1 (en) | 1999-10-18 | 2003-03-04 | Bodymedia, Inc. | Wearable human physiological data sensors and reporting system therefor |
ATE367117T1 (de) | 1999-12-17 | 2007-08-15 | Hove Jens | Verfahren und gerät zur messung von durchflussmengen |
US6458086B1 (en) | 2000-04-05 | 2002-10-01 | Kenneth Lawrence Franco | Implantable blood flow monitoring system |
US7689437B1 (en) | 2000-06-16 | 2010-03-30 | Bodymedia, Inc. | System for monitoring health, wellness and fitness |
US7261690B2 (en) * | 2000-06-16 | 2007-08-28 | Bodymedia, Inc. | Apparatus for monitoring health, wellness and fitness |
MXPA06002836A (es) * | 2000-06-16 | 2006-06-14 | Bodymedia Inc | Sistema para vigilar y administrar el peso corporal y otras condiciones fisiologicas, que incluyen la planeacion, intervencion y capacidad de reporte iterativa y personalizada. |
US20060122474A1 (en) | 2000-06-16 | 2006-06-08 | Bodymedia, Inc. | Apparatus for monitoring health, wellness and fitness |
BR0111918B1 (pt) * | 2000-06-23 | 2010-11-30 | aparelho para monitorar e reportar informação fisiológica humana. | |
US6773405B2 (en) | 2000-09-15 | 2004-08-10 | Jacob Fraden | Ear temperature monitor and method of temperature measurement |
GB0103886D0 (en) * | 2001-02-16 | 2001-04-04 | Baumbach Per L | Temperature measuring device |
US6595929B2 (en) * | 2001-03-30 | 2003-07-22 | Bodymedia, Inc. | System for monitoring health, wellness and fitness having a method and apparatus for improved measurement of heat flow |
US6952604B2 (en) | 2001-12-21 | 2005-10-04 | Becton, Dickinson And Company | Minimally-invasive system and method for monitoring analyte levels |
AT411400B (de) * | 2002-05-31 | 2003-12-29 | Hoffmann La Roche | Verfahren und vorrichtung zur messung von blutgasparametern |
US7020508B2 (en) | 2002-08-22 | 2006-03-28 | Bodymedia, Inc. | Apparatus for detecting human physiological and contextual information |
ES2562933T3 (es) * | 2002-10-09 | 2016-03-09 | Bodymedia, Inc. | Aparato para detectar, recibir, obtener y presentar información fisiológica y contextual humana |
US7182738B2 (en) | 2003-04-23 | 2007-02-27 | Marctec, Llc | Patient monitoring apparatus and method for orthosis and other devices |
US7938783B2 (en) * | 2003-08-19 | 2011-05-10 | Advanced Monitors Corporation | Medical body core thermometer |
US7785266B2 (en) | 2003-08-19 | 2010-08-31 | Advanced Monitors Corporation | Medical thermometer for determining body core temperature |
EP2319410A1 (en) * | 2003-09-12 | 2011-05-11 | BodyMedia, Inc. | Apparatus for measuring heart related parameters |
DK1734858T3 (da) * | 2004-03-22 | 2014-10-20 | Bodymedia Inc | Ikke-invasiv temperaturovervågningsindretning |
ES2401647T3 (es) * | 2004-05-18 | 2013-04-23 | Radiometer Basel Ag | Procedimiento para la medición de la presión parcial transcutánea de CO2 en un lóbulo de oreja |
US8275635B2 (en) | 2007-02-16 | 2012-09-25 | Bodymedia, Inc. | Integration of lifeotypes with devices and systems |
ES2385432T5 (es) * | 2007-04-27 | 2022-09-06 | Sentec Ag | Dispositivo y procedimiento para la determinación transcutánea de gases en sangre |
RU2521734C2 (ru) * | 2009-03-13 | 2014-07-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Датчик измерения температуры нулевого теплового потока |
EP2419004B1 (en) * | 2009-04-15 | 2017-07-19 | 3M Innovative Properties Company | Deep tissue temperature probe constructions |
EP2942003A3 (en) * | 2009-04-15 | 2016-03-23 | 3M Innovative Properties Company of 3M Center | Deep tissue temperature probe constructions |
US8226294B2 (en) * | 2009-08-31 | 2012-07-24 | Arizant Healthcare Inc. | Flexible deep tissue temperature measurement devices |
US8292502B2 (en) * | 2010-04-07 | 2012-10-23 | Arizant Healthcare Inc. | Constructions for zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement devices |
US8292495B2 (en) * | 2010-04-07 | 2012-10-23 | Arizant Healthcare Inc. | Zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement devices with thermal sensor calibration |
US9354122B2 (en) | 2011-05-10 | 2016-05-31 | 3M Innovative Properties Company | Zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement system |
DE102013005900A1 (de) * | 2013-04-05 | 2014-10-09 | Dräger Medical GmbH | Körperkerntemperatursensor |
WO2016008840A1 (en) * | 2014-07-15 | 2016-01-21 | Radiometer Basel Ag | Intermittent measuring of the partial pressure of an analyte in the skin tissue |
JP6657220B2 (ja) * | 2014-12-15 | 2020-03-04 | ラディオメーター・バーゼル・アクチェンゲゼルシャフト | 二酸化炭素分圧の非侵襲測定のための装置用のセンサヘッド |
GB201505018D0 (en) * | 2015-03-25 | 2015-05-06 | Epitherm Ltd | Improvements in or relating to measurement of blood pressure |
JP6409980B2 (ja) * | 2015-09-14 | 2018-10-24 | 株式会社村田製作所 | 加温型オキシメータ |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3518179A (en) * | 1968-03-11 | 1970-06-30 | Beckman Instruments Inc | Temperature compensated electrochemical cell |
CH530006A (de) * | 1970-10-01 | 1972-10-31 | Hoffmann La Roche | Elektrodenanordnung |
DE2628288A1 (de) * | 1976-06-24 | 1977-12-29 | Draegerwerk Ag | Messaufnehmer fuer die bestimmung des gehaltes von gasen in fluessigkeiten, insbesondere fuer die transcutane blutgasbestimmung |
GB1587880A (en) * | 1976-12-29 | 1981-04-08 | Hagihara B | Oxygen measuring electrode assembly |
GB2003275B (en) * | 1977-08-24 | 1982-05-19 | Hagihara B | Oxygen measuring electrode assembly |
NL7801869A (nl) * | 1978-02-20 | 1979-08-22 | Philips Nv | Inrichting voor transcutane elektrochemische bepaling van de partieele zuurstofdruk in het bloed. |
DK143246C (da) * | 1978-03-28 | 1981-11-30 | Radiometer As | Elektrodeanordning til transcutan p(co2)-maaling |
JPS5613933Y2 (da) * | 1978-05-12 | 1981-04-01 | ||
DE2836868B2 (de) * | 1978-08-23 | 1980-06-19 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Meßwertaufnehmer, insbesondere zur Bestimmung des Partialdruckes von gelösten Gasen |
US4290431A (en) * | 1979-06-21 | 1981-09-22 | Novametrix Medical Systems, Inc. | Transcutaneous oxygen and local perfusion measurement |
-
1982
- 1982-10-12 US US06/509,441 patent/US4539994A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-10-12 EP EP82109436A patent/EP0077073B1/en not_active Expired
- 1982-10-12 DE DE8282109436T patent/DE3279860D1/de not_active Expired
- 1982-10-12 AT AT82109436T patent/ATE45278T1/de not_active IP Right Cessation
- 1982-10-12 JP JP57503151A patent/JPS58501659A/ja active Pending
- 1982-10-12 WO PCT/DK1982/000093 patent/WO1983001510A1/en unknown
-
1983
- 1983-06-10 DK DK268183A patent/DK150843C/da not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE45278T1 (de) | 1989-08-15 |
US4539994A (en) | 1985-09-10 |
JPS58501659A (ja) | 1983-10-06 |
DK150843C (da) | 1988-02-08 |
DK268183A (da) | 1983-06-10 |
EP0077073B1 (en) | 1989-08-09 |
WO1983001510A1 (en) | 1983-04-28 |
EP0077073A2 (en) | 1983-04-20 |
EP0077073A3 (en) | 1985-10-23 |
DK268183D0 (da) | 1983-06-10 |
DE3279860D1 (en) | 1989-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK150843B (da) | Elektrodeindretning til transcutan maaling af en blodgasparameter | |
JP2642517B2 (ja) | 分析物および血流についての非侵襲性の生体内での決定のためのセンサ | |
JP4751386B2 (ja) | 温度測定装置 | |
US3795239A (en) | Electrochemical electrode with heating means | |
JP3962333B2 (ja) | 温度測定装置 | |
CN109855755A (zh) | 生物数据测量装置 | |
TWI351941B (en) | Thermal tympanic thermometer | |
US7841767B2 (en) | Thermal tympanic thermometer | |
JP3400438B2 (ja) | テストエレメント分析システム | |
Sund‐Levander et al. | Time for a change to assess and evaluate body temperature in clinical practice | |
EP2459976B1 (en) | Sensor and method for determining a core body temperature | |
JPH09509584A (ja) | 人体部分におけるグルコース濃度の非侵襲的測定のための方法及び装置 | |
JPH0565090B2 (da) | ||
JPH0450009B2 (da) | ||
WO2020109119A1 (en) | Core body temperature sensor system based on flux measurement | |
CN109008989A (zh) | 腹部核温的测量方法和设备 | |
JPS61120026A (ja) | 簡易型深部体温計 | |
EP1005289A1 (en) | Skin blood flow measurement | |
JP2015169551A (ja) | 深部温度計 | |
US4296752A (en) | Transcutaneous oxygen sensor with adjacent heater | |
US11696694B2 (en) | Method and device for calibration of a capillary blood flow meter | |
WO2023161998A1 (ja) | 温度測定装置 | |
CN212807338U (zh) | 一种温度检测装置及穿戴设备 | |
US11701005B2 (en) | Temperature measurement | |
JPS62207433A (ja) | 血中酸素濃度と血流量の同時測定装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PBP | Patent lapsed |