EP2872043A1 - Verfahren zur herstellung eines sensorinstruments und sensorinstrument - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines sensorinstruments und sensorinstrument

Info

Publication number
EP2872043A1
EP2872043A1 EP13755986.0A EP13755986A EP2872043A1 EP 2872043 A1 EP2872043 A1 EP 2872043A1 EP 13755986 A EP13755986 A EP 13755986A EP 2872043 A1 EP2872043 A1 EP 2872043A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
wire
wires
matrix
electrode
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.)
Withdrawn
Application number
EP13755986.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan FÖRTSCH
Rainer Kuth
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2872043A1 publication Critical patent/EP2872043A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/273—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the upper alimentary canal, e.g. oesophagoscopes, gastroscopes
    • A61B1/2736—Gastroscopes
    • 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
    • A61B5/1473—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 invasive, e.g. introduced into the body by a catheter
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/42—Detecting, measuring or recording for evaluating the gastrointestinal, the endocrine or the exocrine systems
    • A61B5/4222—Evaluating particular parts, e.g. particular organs
    • A61B5/4233—Evaluating particular parts, e.g. particular organs oesophagus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/42—Detecting, measuring or recording for evaluating the gastrointestinal, the endocrine or the exocrine systems
    • A61B5/4222—Evaluating particular parts, e.g. particular organs
    • A61B5/4238—Evaluating particular parts, e.g. particular organs stomach
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/42—Detecting, measuring or recording for evaluating the gastrointestinal, the endocrine or the exocrine systems
    • A61B5/4222—Evaluating particular parts, e.g. particular organs
    • A61B5/4255—Intestines, colon or appendix
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/681—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C70/683—Pretreatment of the preformed part, e.g. insert
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/74—Moulding material on a relatively small portion of the preformed part, e.g. outsert moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/88—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced
    • B29C70/882—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced partly or totally electrically conductive, e.g. for EMI shielding
    • B29C70/885—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced partly or totally electrically conductive, e.g. for EMI shielding with incorporated metallic wires, nets, films or plates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/12—Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/12—Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements
    • A61B2562/125—Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements characterised by the manufacture of electrodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
    • A61B2562/164—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors the sensor is mounted in or on a conformable substrate or carrier
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2009/00—Layered products
    • B29L2009/005—Layered products coated
    • B29L2009/008—Layered products coated metalized, galvanized
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/753—Medical equipment; Accessories therefor

Definitions

  • a possible cause of discomfort for a patient in the upper gastrointestinal tract is infection with Helicobacter pylori bacteria.
  • the object of the invention is to specify a simple method for producing a sensor instrument and a corresponding sensor instrument.
  • the ammonia-sensitive sensor comprises at least two wires or wires each embedded in a nonconductive matrix, with the two embedded wires being adhesively bonded to one another, for example, for setting a fixed distance from one another.
  • two electrically conductive wires or wires are embedded at a predetermined distance in the non-conductive matrix and subsequently one end of the wires is exposed by grinding. So instead of embedding the wires individually in the matrix and then attaching them together in a second manufacturing step to form the sensor, the
  • Wires in this case in a manufacturing step with a predetermined distance from each other embedded in the matrix are wires in this case in a manufacturing step with a predetermined distance from each other embedded in the matrix.
  • the sensor instrument and in particular the sensor is preferably deburred.
  • the wires used for the sensor preferably consist of a relatively simple and inexpensive stainless steel or copper alloy and are expediently coated in one process step, in particular galvanically. The coating is preferably made only at the exposed ends. Coating minimizes the use of high quality and expensive materials.
  • a wire for forming an electrode is coated with silver and a wire for forming a reference electrode with gold or platinum for each sensor.
  • the materials used here may be biocompatible. should be tibel and even on contact with gastric acid should not dissolve substances that could cause an intolerance to the patient or even a poisoning phenomenon. For this reason as well, polymethyl methacrylate, for example, is used for the non-conductive matrix.
  • Polyoxymethylene, polycarbonate or a thermosetting plastic used from an epoxy resin and a hardener used from an epoxy resin and a hardener.
  • a sensor instrument manufactured with the aid of the method described here has, at the end of the production process, an ammonia-sensitive sensor which is used to examine the
  • FIG 4 shows in an enlarged view the unfinished sensor after coating one of the ends of the wires with silver, in an enlarged view the unfinished sensor after coating the other end with gold, in an enlarged view the finished sensor after passivation of one of the ends of the wires and in FIG an enlarged view of the finished sensor after coating one of the ends of the wires with a protective varnish.
  • the method described below serves as an example for producing a sensor instrument 2, as shown in FIG. This is constructed from an evaluation unit 4 with an optical display A and a catheter probe 6 with an ammonia-sensitive sensor 8.
  • the coating is carried out by means of a galvanic process, during which the second, not to be coated in this sub-process stainless steel wire 10 is coated with a protective lacquer. After the galvanic coating and the removal of the protective lacquer, a state of the catheter probe 6 is then given, as indicated in FIG. In addition, a production step is provided, in which, analogously to the preceding process step, the second stainless steel wire 10 is provided with a gold layer 22 for forming a reference electrode 20, again providing the electrode 16, which is not to be coated in the context of this process step, with a protective lacquer.
  • the electrode 16 is passivated by immersion in a hydrochloric acid bath, thereby forming a silver chloride layer 24 on the surface of the electrode 16. This situation is shown in FIG.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

In einem Verfahren zur Herstellung eines Sensorinstruments (2) mit einem Ammoniak-sensitiven Sensors (8), der zur Untersuchung der Schleimhaut von Speiseröhre, Magen und Zwölffingerdarm eines Patienten auf einen Befall mit Bakterien ausgebildet ist, wird zumindest ein elektrisch leitender Draht (10) in eine nichtleitende Matrix (12) eingebettet und nachfolgend ein Ende des Drahtes (10) durch Schleifen freigelegt.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung eines Sensorinstruments und Sensorinstrument
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sensorinstruments sowie ein entsprechendes Sensorinstrument.
Eine mögliche Ursache für Beschwerden eines Patienten im Be- reich des oberen Gastrointestinaltraktes ist eine Infektion mit Helicobacter pylori Bakterien.
Aus der auf die Anmelderin zurückgehenden Offenlegungsschrift DE 10 2010 006 969 AI ist ein Testverfahren bekannt, mit des- sen Hilfe ein Patient auf eine derartige Infektion hin untersucht werden kann. Verwendet wird hierzu ein Gastroskop mit einem Einführschlauch, an dessen distalen Ende ein Sensor angeordnet ist, welcher sensitiv auf Amoniak reagiert. Dabei wird der Umstand ausgenutzt, dass Helicobacter pylori Bakte- rien Harnstoff mittels des Urease-Enzyms in Kohlendioxid und Amoniak aufspalten und dass Amoniak typischerweise nur bei einem Befall mit Helicobacter pylori Bakterien im Magen eines Patienten in relevanter Menge nachweisbar ist. Somit lässt sich bei einer entsprechenden Reaktion des Sensors, der im Magen eines Patienten positioniert wird, auf das Vorhandensein einer erhöhten Menge an Amoniak und infolgedessen auch auf einen Befall mit Helicobacter pylori Bakterien schließen.
Das grundlegende Funktionsprinzip des Sensors wurde unter an- derem im Rahmen des Vortrages „Immediate detection of
Helicobacter infection with a novel electrochenmical System" (Gastroenterology, Volume 138, Issue 5, Supplement 1, Pages S-114, May 2010) von Helmut Neumann, Stefan Foertsch, Michael Vieth, Jonas Mudter, Rainer Kuth und Markus F. Neurath wäh- rend der „DIGESTIVE DISEASE WEEK 2010" vorgestellt. Danach wird eine Änderung einer elektrischen Größe messtechnisch er- fasst, wenn ein Elektrodenpaar mit Ammoniak in Berührung kommt, wobei eine Elektrode des Elektrodenpaars chemisch mit dem Ammoniak reagiert .
Bei einem Gastroskop handelt es sich um ein spezielles Endo- skop für die Untersuchung der Schleimhaut von Speiseröhre, Magen und Zwölffingerdarm und somit um ein relativ komplexes medizinisches Instrument, welches mit einem relativ hohen technischen und finanziellen Aufwand hergestellt wird. Insbesondere auch aufgrund der stetig steigenden Kosten im Gesund- heitssystem ist es vorteilhaft, Sensorinstrumente für den Medizinbereich derart zu gestalten, dass deren Fertigung möglichst einfach und preiswert zu bewerkstelligen ist.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines Sensorinstruments sowie ein entsprechendes Sensorinstrument anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst . Die rückbezogenen An- Sprüche beinhalten teilweise vorteilhafte und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen dieser Erfindung. Die Aufgabe wird außerdem erfindungsgemäß durch ein Sensorinstrument mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Das Verfahren dient zur Herstellung eines Sensorinstruments, wobei zur Fertigung eines Amoniak- sensitiven Sensors zumindest ein elektrisch leitender Draht, oder eine elektrisch leitende Ader, in eine nicht leitende Matrix eingebettet und nachfolgend ein Ende des Drahtes durch Schleifen freigelegt wird. Der Amoniak- sensitive Sensor ist hierbei zur Untersuchung der Schleimhaut von Speiseröhre, Magen und Zwölffingerdarm eines menschlichen oder auch tierischen Patienten auf einen Befall mit Bakterien, welche aufgrund einer entsprechenden Stoffwechselreaktion Ammoniak an ihre Umgebung abge- ben, also auch Bakterien der Gattung Helicobater, wie zum Beispiel Helicobacter pylori, Helicobacter heilmannii oder Candidatus Helicobacter suis, ausgebildet. Diese Vorgehensweise hat sich für die Fertigung als besonders günstig erwie- sen, da mit ihr die Anforderungen an das Sensorinstrument ohne größeren technischen Aufwand erfüllen lassen.
Die Einbettung des Drahtes bzw. der Ader in die nicht leiten- de Matrix erfolgt dabei bevorzugt derart, dass die nicht leitende Matrix den Draht fest umschließt, so dass bei einem Eintauchen des freigelegten Endes in eine Flüssigkeit diese nicht zwischen Matrix und Draht eindringen kann. Der Amoniak- sensitive Sensor umfasst am Ende des Herstellungsverfahrens zumindest zwei jeweils in eine nicht leitende Matrix eingebettete Drähte bzw. Adern, wobei die beiden eingebetteten Drähte zur Vorgabe eines festen Abstandes zueinander beispielsweise aneinandergeklebt werden. Alternativ wer- den zwei elektrisch leitende Drähte bzw. Adern in einem vorgegebenen Abstand in die nicht leitende Matrix eingebettet und nachfolgend wird je ein Ende der Drähte durch Schleifen freigelegt. Anstatt also die Drähte einzeln in die Matrix einzubetten und dann in einem zweiten Fertigungsschritt zur Ausbildung des Sensors aneinander zu befestigen, werden die
Drähte in diesem Fall in einem Fertigungsschritt mit vorgegebenem Abstand zueinander gemeinsam in die Matrix eingebettet .
Gemäß einer vorteilhaften Verfahrensvariante wird zumindest einer der Drähte an einem Ende senkrecht zur Adermittelachse des Drahtes plan geschliffen und bevorzugt werden beide Drähte auf diese Art und Weise nachbearbeitet. Durch das Planschleifen wird eine Oberfläche, typischerweise eine kreisförmige Stirnfläche, vorgegeben, was sich günstig auf die nach- folgenden Verfahrensschritte bei der Herstellung des Sensorinstruments sowie auf die Funktion des Sensors auswirkt.
Bevorzugt wird desweiteren das Sensorinstrument und insbesondere der Sensor entgratet. Dabei gilt es unter anderem sicher zu stellen, dass das Sensorinstrument, welches zum Einführen in den Gastrointestinaltraktes eines Patienten vorgesehen ist, keine scharfen Kanten, Ecken etc. aufweist, durch welche der Patient eine Verletzung erleiden könnte. Die für den Sensor verwendeten Drähte bestehen bevorzugt aus einer verhältnismäßig einfachen und preiswerten Edelstahloder Kupferlegierung und werden zweckmäßigerweise in einem Verfahrensschritt beschichtet, insbesondere galvanisch. Die Beschichtung wird dabei bevorzugt lediglich an den freigelegten Enden vorgenommen. Durch das Beschichten wird die Verwendung von hochwertigen und teuren Materialien auf ein Minimum beschränkt. Dabei wird für jeden Sensor ein Draht zur Ausbildung einer Elektrode mit Silber und ein Draht zur Ausbildung einer Referenzelektrode mit Gold oder Platin beschichtet.
Wurden die beiden Drähte gemeinsam in die nichtleitende Matrix eingebettet, so wird zur Vermeidung einer unerwünschten Beschichtung derjenige Draht, der im Rahmen eines Beschich- tungsprozesses nicht beschichtet werden soll, zuvor mit einem Schutzlack überzogen. Hierdurch lassen sich die beide Drähte verschiedenartig beschichten, auch wenn Sie nur gemeinsam in ein elektrolytisches Bad getaucht werden können.
Je nach Messverfahren, welches letzten Endes realisiert wer- den soll, wird weiter zumindest die Elektrode, also der mit
Silber beschichtete Draht, zur Passivierung in Salzsäure eingetaucht, so dass sich auf der Oberfläche eine Silberclorid- schicht ausbildet, die bei einem Kontrakt mit Amoniak chemisch reagiert.
Zur Vermeidung einer unerwünschten Reaktion wird der Sensor zumindest teilweise, also insbesondere die Elektrode, mit einer Schutzschicht oder einem Schutzlack überzogen, die bzw. der wasser- oder magensäurelöslich ist. Hierdurch lässt sich der Sensor und damit das Sensorinstrument über einen längeren Zeitraum ohne weitere besondere Schutzvorkehrungen lagern. Eine durch Alterung hervorgerufene Verringerung der Effektivität des Sensorinstruments ist dann nicht zu erwarten. Ein entsprechender Schutzlack wird bevorzugt aus NaCl oder NaHC03 hergestellt.
Bei der Herstellung des Sensorinstruments gilt es zudem zu bedenken, dass die hierbei verwendeten Materialien biokompa- tibel sein müssen und sich auch bei Kontakt mit Magensäure keine Substanzen herauslösen sollen, die beim Patienten eine Unverträglichkeit oder gar eine Vergiftungserscheinung hervorrufen könnten. Auch aus diesem Grund wird für die nicht leitende Matrix beispielsweise Polymethylmethacrylat ,
Polyoximethylen, Polycarbonat oder ein duroplastischer Kunststoff aus einem Epoxidharz und einem Härter verwendet.
Ein mit Hilfe des hier beschriebenen Verfahrens gefertigtes Sensorinstrument weist am Ende des Fertigungsprozesses einen Amoniak- sensitiven Sensor auf, der zur Untersuchung der
Schleimhaut von Speiseröhre, Magen und Zwölffingerdarm eines Patienten auf einen Befall mit Bakterien ausgebildet ist, wobei der Sensor zwei in eine nicht leitende Matrix eingebette- te elektrisch leitende Drähte umfasst, deren Enden freigelegt sind und die entweder aus unterschiedlichen Materialien gefertigt oder unterschiedlich beschichtet sind. Die Enden dienen als Elektrode einerseits und Gegenelektrode andererseits und durch Eintauchen des Sensors in den Mageninhalt eines Pa- tienten, der als Elektrolyt wirkende Magensäure enthält, wird, je nachdem ob zudem eine relevante Menge Ammoniak vorhanden ist oder nicht, ein elektrochemischer Prozess gestartet, so dass mit Hilfe des Sensors und einer geeigneten Auswerteeinheit eine Änderung einer elektrischen Größe messbar ist.
Bevorzugt erfolgt dabei eine Messung des elektrischen Widerstandes am Sensor, wobei zunächst aufgrund der Silber- cloridschicht ein hoher Widerstand vorliegt. Ist nun eine In- fektion beispielsweise mit Helicobacter pylori Bakterien bei einem Patienten gegeben, so befindet sich infolge dessen im Mageninhalt des Patienten eine durch die Bakterien hervorgerufene erhöhte Konzentration an Amoniak, der mit dem wasserunlöslichen Silberclorid reagiert. Dabei entsteht ein wasser- löslicher Silber-Diamin-Komplex, wodurch die Silberclorid- schicht von der Elektrode abgetragen wird. Infolgedessen wird die darunter liegende Silberschicht freigelegt und der elektrische Widerstand des Sensors sinkt. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: FIG 1 in einer Seitenansicht ein Sensorinstrument mit einem Sensor,
FIG 2 in einer vergrößerten Ansicht den unfertigen Sensor nach einer Einbettung zweier Drähte in eine Matrix,
FIG 3 in einer vergrößerten Ansicht den unfertigen Sensor nach Freilegung je eines Drahtendes,
FIG 4 in einer vergrößerten Ansicht den unfertigen Sensor nach Beschichtung eines der Enden der Drähte mit Silber, m einer vergrößerten Ansicht den unfertigen Sensor nach Beschichtung des anderen Endes mit Gold, in einer vergrößerten Ansicht den fertigen Sensor nach Passivierung eines der Enden der Drähte und in einer vergrößerten Ansicht den fertigen Sensor nach Beschichtung eines der Enden der Drähte mit einem Schutzlack.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Das nachfolgend beschriebene Verfahren dient exemplarisch zur Herstellung eines Sensorinstruments 2, wie es in FIG 1 dargestellt ist. Aufgebaut ist dieses aus einer Auswerteeinheit 4 mit einer optischen Anzeige A und einer Kathetersonde 6 mit einem Amoniak- sensitiven Sensor 8.
Das der Auswerteeinheit 4 gegenüberliegende und als Sensor 8 fungierende Ende der Kathedersonde 6 ist in den Abbildungen FIG 2 bis FIG 7 vergrößert dargestellt, wobei die einzelnen Abbildungen den Zustand der Kathetersonde 6 nach verschiedenen Fertigungsprozessschritten zeigt. Zur Herstellung der Kathetersonde 6 werden zunächst, wie in FIG 2 angedeutet, zwei Edelstahldrähte 10 in eine Matrix 12 aus Polycarbonat derart eingebettet, dass einerseits der Abstand zwischen den Edelstahldrähten 10 vorgegeben wird und dass andererseits die Matrix 12 fest an den Edelstahldrähten 10 anliegt. Auf diese Weise wird verhindert, dass eine Flüssigkeit, in die die Kathetersonde 6 eingetaucht wird, in den Sensor 8 eindringen und sich zwischen der Matrix 12 und den Edelstahldrähten 10 ausbreiten kann. Als Edelstahldrähte 10 werden dabei zum Beispiel die zwei Adern eines zweiadrigen elektrischen Kabels mit Isolierung verwendet, wobei ein Ende des Kabels für die Einbettung abisoliert wird.
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt werden die Enden der beiden Edelstahldrähte 10 durch einen Schleifprozess freigelegt sowie senkrecht zur Mittelachse 14 der Edelstahldrähte 10 plangeschliffen und die Kathetersonde 6 wird insbesondere endseitig entgratet. Dabei gilt es unter anderem sicher zu stellen, dass die Kathetersonde 6, welche zum Einführen in den Gastrointestinaltraktes eines Patienten vorgesehen ist, keine Kanten, Ecken etc. aufweist, durch welche der Patient eine Verletzung erleiden könnte. Alternativ zur Darstellung gemäß FIG 3 schließt die plangeschliffene Oberfläche der Drähte 10 plan mit der Matrix 12 ab. In einem weiteren Teilprozess wird einer der Edelstahldrähte 10 zur Ausbildung einer Elektrode 16 mit einer Silberschicht 18 versehen. Die Beschichtung wird dabei mit Hilfe eines galvanischen Verfahrens vorgenommen, währenddessen der zweite, bei diesem Teilprozess nicht zu beschichtende Edelstahldraht 10 mit einem Schutzlack überzogen ist. Nach der galvanischen Beschichtung und dem Entfernen des Schutzlackes ist dann ein Zustand der Kathetersonde 6 gegeben, wie in FIG 4 angedeutet ist . Ergänzend ist ein Herstellungsschritt vorgesehen, bei dem analog zum vorangegangenen Prozessschritt der zweite Edelstahldraht 10 zur Ausbildung einer Referenzelektrode 20 mit einer Goldschicht 22 versehen wird, wobei wiederum die im Rahmen dieses Prozessschrittes nicht zu beschichtende Elektrode 16 mit einem Schutzlack versehen ist.
Nach der galvanischen Beschichtung der beiden Edelstahldrähte 10 zur Ausbildung der Elektrode 16 einerseits und der Referenzelektrode 20 andererseits, wird die Elektrode 16 durch Eintauchen in ein Salzsäurebad passiviert, wodurch sich an der Oberfläche der Elektrode 16 eine Silberchloridschicht 24 ausbildet. Diese Situation ist in FIG 6 dargestellt.
Abschließend wird die Elektrode 16, zumindest im Bereich der Silberchloridschicht 24, mit einem Natriumchlorid-Schutzlack 26 überzogen, um unerwünschte Alterungseffekte während der Lagerung des Sensorinstruments 2 zu vermeiden.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Ins- besondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Sensorinstruments (2), wobei zur Fertigung eines Ammoniak- sensitiven Sensors (8) , der zur Untersuchung der Schleimhaut von Speiseröhre, Magen und Zwölffingerdarm eines Patienten auf einen Befall mit Bakterien ausgebildet ist, zumindest ein elektrisch leitender Draht (10) in eine nichtleitende Matrix (12) eingebettet und nachfolgend ein Ende des Drahtes (10) durch Schleifen freige- legt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei genau zwei elektrisch leitende Drähte (10) in einem vorgegebenen Abstand in die Matrix (12) eingebettet werden und wobei nachfolgend je ein Ende der Drähte (10) durch
Schleifen freigelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 ,
wobei zumindest ein Draht (10) an einem Ende plan geschliffen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei ein Entgraten des Sensors (8) vorgenommen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
wobei ein Draht (10) zur Ausbildung einer Elektrode (16) mit Silber und ein Draht (10) zur Ausbildung einer Referenzelektrode (20) mit Gold oder Platin beschichtet wird, insbesondere galvanisch .
6. Verfahren nach Anspruch 5,
wobei die Elektrode (16) zur Passivierung in Salzsäure eingetaucht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei der Sensor (8) zumindest teilweise mit einem Schutzlack (26) überzogen wird, der wasser- oder magensäurelöslich ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
wobei der Schutzlack (26) aus NaCl oder NaHC03 hergestellt wird .
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei für die Matrix (12) Polymethylmethacrylat ,
Polyoxymethylen, Polycarbonat oder ein duroplastischer Kunststoff aus einem Epoxidharz und einem Härter verwendet wird.
10. Sensorinstrument (2) mit einem Ammoniak- sensitiven Sensor (8) , der zur Untersuchung der Schleimhaut von Speiseröhre, Magen und Zwölffingerdarm eines Patienten auf einen Befall mit Bakterien ausgebildet ist, wobei der Sensor (8) zwei in eine nichtleitende Matrix (12) eingebettete elektrisch leitende Drähte (10) umfasst, deren Enden freigelegt sind.
EP13755986.0A 2012-08-21 2013-08-19 Verfahren zur herstellung eines sensorinstruments und sensorinstrument Withdrawn EP2872043A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012214801.9A DE102012214801A1 (de) 2012-08-21 2012-08-21 Verfahren zur Herstellung eines Sensorinstruments und Sensorinstrument
PCT/EP2013/067242 WO2014029736A1 (de) 2012-08-21 2013-08-19 Verfahren zur herstellung eines sensorinstruments und sensorinstrument

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2872043A1 true EP2872043A1 (de) 2015-05-20

Family

ID=49084976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP13755986.0A Withdrawn EP2872043A1 (de) 2012-08-21 2013-08-19 Verfahren zur herstellung eines sensorinstruments und sensorinstrument

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150238129A1 (de)
EP (1) EP2872043A1 (de)
CN (1) CN104684476A (de)
DE (1) DE102012214801A1 (de)
WO (1) WO2014029736A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015180754A1 (de) * 2014-05-26 2015-12-03 Siemens Aktiengesellschaft Messelektrode für einen sensor zur überprüfung eines messmediums auf vorhandensein von helicobacter pylori

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT395915B (de) * 1991-06-27 1993-04-26 Avl Verbrennungskraft Messtech Innenelektrode einer polarographischen elektrode
US5507289A (en) * 1993-09-16 1996-04-16 Synectics Medical, Inc. System and method to diagnose bacterial growth
US8364229B2 (en) * 2003-07-25 2013-01-29 Dexcom, Inc. Analyte sensors having a signal-to-noise ratio substantially unaffected by non-constant noise
DE102009009291A1 (de) * 2009-02-17 2010-08-19 Siemens Aktiengesellschaft Gastroskop
CN102316787A (zh) * 2009-02-17 2012-01-11 西门子公司 胃镜
DE102010006969A1 (de) 2010-02-05 2011-08-11 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Gastroskop

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2014029736A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012214801A1 (de) 2014-02-27
US20150238129A1 (en) 2015-08-27
CN104684476A (zh) 2015-06-03
WO2014029736A1 (de) 2014-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60114159T2 (de) Messung von stoffen in flüssigkeiten
DE2121047C3 (de) Iridiumelektrode für pH-Wert-Messungen von Flüssigkeiten, insbesondere von Blut, und Verfahren zu ihrer Herstellung
US11925466B2 (en) Implantable devices using 2D metal carbides and nitrides (MXenes)
DE69631738T2 (de) Medizinische implantierbare Vorrichtung für elektrochemische Messungen von Bluteigenschaften
EP1878462B1 (de) Einführvorrichtung
EP1986733B1 (de) Vorrichtung mit flexiblem mehrschichtsystem zur kontaktierung oder elektrostimulation von lebenden gewebezellen oder nerven
EP2658444B1 (de) Verfahren zur bereitstellung eines effizienten biosensors, sowie entsprechende biosensor, substrat und insertionskit
CN112244839B (zh) 用于长期植入的柔性电极探针及其制备方法、设备
DE2502621A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur messung elastischer und dielektrischer eigenschaften der membran lebender zellen
Szymanski et al. Neuropathological effects of chronically implanted, intracortical microelectrodes in a tetraplegic patient
WO2010108759A1 (de) Helicobacter pylori-sensor
EP2398376A1 (de) Gastroskop
EP2544582B1 (de) Verfahren zur elektrochemischen Messung einer Analytkonzentration in-vivo und Brennstoffzelle hierfür
WO2010094649A1 (de) Diagnosegerät
DE2613355B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Kathoden für polaropraphische Messungen
WO2014029736A1 (de) Verfahren zur herstellung eines sensorinstruments und sensorinstrument
DE102004060742A1 (de) Mikrosensor
EP0867155A2 (de) Zahntechnische Vorrichtung und Verfahren sowie Referenzelektrode zum Feststellen des Zustandes einer Zahnkrone oder Zahnbrücke
WO2016000756A1 (de) Messvorrichtung zur ammoniakdetektion in magensaft
DE102021128427A1 (de) Elektrode mit geschütztem Randbereich
DE8502291U1 (de) Meßaufnehmer für biomedizinische Signale
DE102021131770A1 (de) Markierung aus porösem Material
DE102020118371A1 (de) Mehrlagige Ringelektrode mit mehreren Öffnungen
DE10164429B4 (de) Vorrichtung zur Messung enzymatischer Bestandteile im Körperinneren von Mensch oder Tier
DE29902216U1 (de) Gerät zur qualitativen und quantitativen Bewertung von Akupunkturpunkten

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20150212

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20170301