FI104461B

FI104461B - Tonometrinen mittapää ja mittausmenetelmä

Info

Publication number: FI104461B
Application number: FI980560A
Authority: FI
Inventors: Tor Boerje Rantala
Original assignee: Instrumentarium Oy
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 2000-02-15
Also published as: FI980560A0; EP0941693A1; US6432051B1; FI980560A

Description

104461

Tonometrinen mittapää ja mittausmenetelmä

Keksintö koskee tonometrista mittapäätä analysoitavan mittausväliaineen koostu-5 muksen saamiseksi tutkittavaa yksilöä vastaavaksi ja non-invasiivisesti uloimman kudoskerroksen kautta, mittapään käsittäessä: pääasiassa suljetun kammion, jonka vaipan eri suuntiin osoittavat sivut pääosin koostuvat taipuisista kalvomateriaaleista, joista materiaaleista ainakin yksi on analysoitavaa kaasua läpäisevää, mutta vähintään kiinteitä aineita ja nesteitä ei-läpäisevää, taipuisaa ensimmäistä kalvomateriaa-10 lia; mittausväliainetta kammion vaipan sisäpuolisessa kammiotilassa; vähintään yhden johdinelimen, joka ulottuu mainitun kammion ja ulkopuolisen laitteen välille, johdinelimen ja kammion vaipan ollessa tiiviisti toisiinsa liitettynä. Lisäksi keksintö koskee menetelmää synnytyksen aikana lapsen prenataalin ja nataalin fyysisen kunnon seuraamiseksi non-invasiivisesti, joka menetelmä käsittää vaiheina: viedään pit-15 känomainen ja litteä mittausväline, jossa on aktiivinen puoli ja ei-aktiivinen puoli, synnytyskanavan ja lapsen väliin; järjestetään mainitun viemisen aikana mittausvälineen aktiivinen puoli lapsen puolelle ja ei-aktiivinen puoli synnytyskanavan seinämän puolelle; sijoitetaan mittausväline kohtaan, jossa sen pituus ulottuu kohdunkaulan alueelle.

20 ... Tämän tyyppisiä näytteenottoelimiä on kuvattu julkaisuissa US-4 643 192, US- ’ ‘; 5 526 809 ja US-5 479 923. Näissä kaikissa julkaisuissa on kuvattu tonometrisia / ·;' mittapäitä, joissa on yksi tai useampia pallomaisia kammioita, joiden seinämät ovat : tutkittavaa kaasua läpäiseviä. Tutkittavana kaasuna näissä julkaisuissa on hiilidiok- :‘ 25 sidi ja lisäksi kahdessa ensinmainitussa julkaisussa edellytetään bikarbonaattipitoi- suuden mittausta. Tällainen tonometrinen näytteenottoelin työnnetään julkaisujen :T: mukaan tutkittavan potilaan kehon onteloon, kuten mahalaukkuun tai suolistoon, jolloin tonometrisen näytteenottoelimen seinämän läpi diffundoituu potilaasta tutkit-;y; tavaa kaasua näytteenottoelimen kammiossa olevaan nesteeseen. Tämän jälkeen 30 näytteenottoelimen kammion sisällä olevan nesteen koostumus tutkitaan joko toimit-tamalla se laboratorioon, kuten kahdessa ensin mainitussa julkaisussa, tai kierrättä- • « « • ·* mällä se yhtä tai kahta näytteenottoelimen ja ulkopuolisen analyysilaitteen välistä • · · putkea pitkin tämän analyysilaitteen sisältämille detektoreille. Näille kaikille tono-:·.·. metrisille mittapäille on tyypillistä juuri edellä kuvattu periaate, että ne järjestetään ....: 35 mittausta varten potilaan kehon ontelon sisälle.

Syntyvän lapsen fyysisen tilan, kuten hapen saannin seuranta on tunnetusti erittäin vaikeaa, koska syntymättömään tai syntyvään lapseen on hankala liittää mitään mit- 104461 2 tausantureita. Tällä hetkellä syntyvää lasta voidaan seurata joko erittäin vanhaan tapaan kuuntelemalla sydänääniä synnyttäjän vatsanpeitteiden läpi tai vaihtoehtoisesti lapsen päähän ruuvattavalla EKG-elektrodilla, josta saadaan sydämen lyöntitaajuus, joka karkeasti kuvastaa lapsen hapen saantia. Nämä ovat melkoisen epätarkkoja ja 5 epäluotettavia keinoja. Julkaisuissa EP-0 135 840, EP-0 575 737 ja EP-0 509 310 on kuvattu pelkkiä pulssioksimetriantureita, joilla on tarkoitus seurata syntyvän lapsen tilaa sijoittamalla ne lapsen pään viereen ja pyrkimällä suoraan infrapuna-absorptiolla mittaamaan lapsen veren hapetusastetta. Nämä anturit siis sisältävät säteilylähteen ja detektorin siten, että säteily kulkee lapsen pään kudoksen kautta. 10 Pulssioksimetrinen mittaus on kuitenkin artefaktalle erittäin herkkä laite ja menetelmä. Toimintaolosuhteet pulssioksimetriaa varten ovat siis synnytyksen aikana erittäin epäedulliset sekä lapsen että synnyttäjän liikkeiden takia. Tämän vuoksi pulssioksimetrisen laitteen todellinen käyttökelpoisuus synnytyksessä on hyvin kyseenalaista. Nämä julkaisut eivät käsittele lainkaan tätä ongelmaa, vaan pääasiassa 15 nämä mainitut julkaisut kohdistuvat keinoihin tämän anturijärjestelyn paikallaanpi-tämiseksi ja pitämiseksi syntyvän lapsen päätä vasten. Julkaisussa EP-0 135 840 on kuvattu sekä yksinkertainen laattamainen anturi, jonka toivotaan pysyvän mittaus-kohteessa ilman erityistoimenpiteitä, sekä alipaineella lapseen tartutettava imukup-pimainen anturi. Julkaisussa EP-0 575 737 on kuvattu pitkänomainen anturi, jota 20 pyritään pitämään mittauskohteessa teräksisellä taivutetulla jousielimellä. Julkaisus-... sa EP-0 509 310 taas pyritään pitämään pitkänomainen anturi mittauskohteessa sen "! ääripäässä olevalla puhallettavalla tyynyllä, jonka tarkoituksena on paksunnoksen ’ '; ’ ominaisuudessa estää anturia luistamasta syntyvän lapsen ja synnytyskanavan välistä : ulos.

:...: 25

Julkaisuissa EP-0 440 741 ja WO-91/07910 on kuvattu anturit, jotka sisältävät sekä : pulssioksimetrianturin että EKG-anturin. Julkaisussa EP-0 440 741 on ainoana an turin kiinnitystapana kuvattu alipaineella toimiva imukuppimainen rakenne, kun taas :y. julkaisussa WO-91/07910 on kuvattu pitkänomaisen anturin ääripäähän sijoitettu 30 puhallettava tyyny, jonka tarkoituksena on estää anturin liukuminen pois paikaltaan syntyvän lapsen ja synnytyskanavan välistä.

• · · • · • · • · ·

Julkaisussa US-4 197 853 taas on kuvattu mittausanturi hapen ja hiilidioksidin osa-paineiden mittaamiseksi potilaan ihon läpi eli transkutaanisti. Tämän julkaisun an- « « ....: 35 turi sisältää itsessään kaikki detektointielimet, jotka tässä tapauksessa ovat sähkö kemiallisia kennoja. Tällainen transkutaani mittausanturi on varsin suurikokoinen, joten se soveltuu ainoastaan potilaan tutkimiseen kehon ulkopuolelta, mutta ei esim. sikiön tai syntyvän lapsen fyysisen tilan mittaamiseen. Tähän tarkoitukseen julkai- 3 104461 sussa kuvattu anturi on aivan liian iso ja kova kappale. Julkaisussa ei ole myöskään kuvattu mitään keinoa sen kiinnittämiseksi mittauskohteeseen tai pitämiseksi muuten paikallaan mittauskohteessa. Mittauksen kohdistaminen vapaassa tilassa olevaan ja siten täysin luoksepäästävään potilaaseen transkutaanilla menettelyllä ei edellytä 5 mitään kiinnityselimiä, vaan anturi voidaan yksinkertaisesti painaa käsin ihoa vastaan. Mittauksen kohdistaminen sikiöön ja syntyvään lapseen tällä tavoin ei ole mahdollista

Keksinnön tavoitteena on saada aikaan mittausväline, jolla voitaisiin mitata tai seu-10 rata esimerkiksi syntyvän lapsen fyysistä tilaa. Erityisesti tavoitteena on seurata syntyvän lapsen hapen saannin riittävyyttä synnytyksen aikana. Keksinnön toisena tavoitteena on tällainen mittausväline, jolla voitaisiin luotettavasti mitata nimenomaan syntyvän lapsen tilaa ilman, että synnyttäjä vaikuttaa mittapään kautta mittaustulokseen. Keksinnön kolmantena tavoitteena on tällainen mittausväline, jonka 15 antamaan tulokseen syntyvän lapsen ja äidin liikkeet vaikuttavat mahdollisimman vähän. Keksinnön neljäntenä tavoitteena on tällainen mittausväline, joka olisi rakenteeltaan sellainen, ettei se ainakaan missään olosuhteissa vahingoita enempää syntyvää lasta kuin äitiäkään ja että se haittaisia synnytyksen kulkua mahdollisimman vähän. Keksinnön viidentenä tavoitteena on tällainen mittausväline, jolla voidaan mita-20 ta paitsi syntyvää lasta synnyttäjästä riippumatta myös tarvittaessa synnyttäjää syn-... tyvästä lapsesta riippumatta. Keksinnön kuudentena tavoitteena on tällainen mit- tausväline jolla yleisesti ottaen voidaan mitata yhden yksilön, kuten ihmisen tai eläimen fyysistä tilaa riippumatta toisesta yksilöstä, kuten ihmisestä tai eläimestä : : : näiden kahden yksilön ollessa kontaktissa toistensa kanssa. Erityisesti tässä tarkoite- ‘' 25 taan sitä, että mittauksia tulee voida suorittaa niiltä kohdilta tai alueelta, joilla yksi-

• I

v.; löt ovat kosketuksissa toisiinsa. Keksinnön seitsemäntenä tavoitteena on tällainen :T: mittausväline, joka pysyisi mahdollisimman hyvin paikallaan esimerkiksi synnytys- kanavassa lapsen ulointa solukerrosta vasten tai muiden yksilöiden kontaktiolosuh-teissä kulloinkin mitattavaa yksilöä vasten. Keksinnön kahdeksantena tavoitteena on • · 30 tällainen mittausväline, joka olisi helppokäyttöinen, helposti steriloitavissa ja sterii- ^ linä pidettävissä. Keksinnön yhdeksäntenä tavoitteena on mittausväline, joka tarvit- • · · ' taessa olisi suunniteltavissa ja valmistettavissa mittaamaan kohteesta eri väliaine- • · · komponenttien yksittäisiä pitoisuuksia tai useampien eri väliainekomponenttien pi-. toisuuksia.

Edellä kuvatut haittapuolet saadaan eliminoitua ja edellä määritellyt tavoitteet toteutettua keksinnön mukaisella mittapäällä, jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa ja keksinnön mukaisella menetelmällä, ·:··': 35 4 104461 jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 15 tunnusmerkki-osassa.

Keksinnön tärkeimpänä etuna on se, että sen mukaisella mittapäällä voidaan mitata 5 ja seurata syntyvän lapsen fyysistä tilaa lapsen ihon läpi ilman, että lapseen tarvitsee erityisesti kiinnittää mitään. Keksinnön mukaisella mittapäällä on toisena etuna se, että se pysyy erittäin luotettavasti paikallaan synnytyskanavassa lapsen ja synnytys-kanavan seinämän välissä ja että mittapää voidaan lääkärin tai hoitajan toimesta kulloinkin sijoittaa tarkoituksenmukaiseen paikkaan mittausta ja synnytyksen ete-10 nemistä ajatellen. Keksinnön mukaisen mittapään kolmantena etuna on, että sillä voidaan luotettavasti mitata lapsen tilaa, ilman että äidin keho, ts. synnytyskanavan seinämä oleellisesti vaikuttaa mittaustulokseen. Keksinnön mukaisen mittapään viidentenä etuna on se, että laite on erittäin tunnoton mittauskohteen liikkeille, joten mittapäällä saadaan lapsen tai synnyttäjän liikkeistä huolimatta luotettava mittaustu-15 los. Keksinnön mukaisen mittapään kuudentena etuna on se, että laitteella sen eri toteutusmuotoja käyttämällä voidaan mitata ainakin hiilidioksidipitoisuutta ja/tai happipitoisuutta mittauskohteesta ja valitsemalla mittapään materiaalit ja/tai detek-tointielimet sopivasti mahdollisesti muitakin pitoisuuksia. Vielä keksinnön etuna on se, että sen mukaisella mittapäällä voidaan mitata ja seurata myös muitakin kohteita, 20 kuten ihmisiä tai eläimiä niiden kosketustilanteessa.

'·· Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti oheisiin piirustuksiin viittaa- '.:.' maila.

:.,.: 25 Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen mittapään ensimmäistä toteutusmuotoa ulkoa : V: päin nähtynä kuvion 2 suunnasta I.

• · · • · · • · ·

Kuvio 2 esittää poikkileikkausta kuvion 1 mittapäästä pitkin kuvion tasoa II-II.

· • · · • · · 30 Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen mittapään toista toteutusmuotoa päältäpäin • · · nähtynä kuvion 4 suunnasta III.

• · · • * · • · • · : _, _: Kuvio 4 esittää poikkileikkausta kuvion 3 mittapäästä pitkin kuvion tasoa IV-IV.

' \ 35 Kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen mittapään kolmatta toteutusmuotoa päältä päin nähtynä kuvion 6 suunnasta V.

5 104461

Kuvio 6 esittää pitkittäisleikkausta kuvion 5 mittapäästä pitkin kuvion tasoa VI-VI.

Kuvio 7 esittää yksityiskohtaa johdinelimien liittämisestä mittapäähän kuvion 3 5 kohdasta VII, mutta suuremmassa mittakaavassa.

Kuvio 8 esittää keksinnön mukaisen mittapään neljättä toteutusmuotoa ulkoapäin nähtynä toiselta sivulta kuvion 10 suunnasta VIII.

10 Kuvio 9 esittää kuvion 8 mittapäätä sen vastakkaiselta puolelta kuvion 10 suunnasta IX nähtynä.

Kuvio 10 esittää pitkittäisleikkausta kuvioiden 8 ja 9 mittapäästä pitkin kuvioiden tasoa X-X.

15

Kuviot 1 IA ja 1 IB esittävät keksinnön mukaisen mittapään vaipan kahden eri materiaalin liitosta toisiinsa kuvion 6 kohdasta XI, mutta suuremmassa mittauskanavassa.

20 Kuviot 12A - 12C esittävät keksinnön mukaisessa mittapäässä läpäisevän ja ei-.«· ·. läpäisevän vaippamateriaalin liitosta toisiinsa poikkileikkauksena kuvion "! 6 kohdasta XII, mutta suuremmassa mittauskanavassa.

« · · :;;t: Kuvio 13 esittää johdinelimien vaihtoehtoisia tyyppejä verrattuna kuvioon 7 pitkit- · · ·' 25 täisleikkauksena pitkin kuvion 5 tasoa XIII-XIII.

• · « • · · v : Kuvio 14 esittää johdinelimien vaihtoehtoisia liitoksia verrattuna kuvioon 7 pitkit täisleikkauksena pitkin kuvion 1 tasoa XIV-XIV.

• « • · · • · · • · 30 Kuviot 15A- 15C esittävät kaaviomaisesti syntyvää lasta synnytyskanavassa eri kohdissa ja keksinnön mukaisen mittapään erilaisia mahdollisia sijainteja • · · : synnytyksen eri vaiheissa.

I

Kuvio 16 esittää keksinnön mukaisen mittapään yhtä tarkempaa asettumista ja pai-....: 35 kallaanpysymistä kahden yksilön kohtaktitilanteessa, kuten synnytykses sä, ja samassa kuvannossa kuin kuvioissa 15A-15C.

6 104461

Kuvio 17 esittää keksinnön mukaisen mittapään toista tarkempaa asettumista ja paikallaanpysymistä kahden yksilön kohtaktitilanteessa, kuten synnytyksessä, ja vastaavassa kuvannossa kuin kuvioissa 15A-15C.

5 Kuviot 18A ja 18B esittävät keksinnön mukaisen mittapään sisälle sijoitettavia anturielimiä kuvion 5 kohdista XVIII, mutta suuremmassa koossa.

Kuvio 19 esittää keksinnön mukaisen mittapään viidettä toteutusmuotoa, joka mahdollistaa erityisen litteyden, osittain poikkileikkauksena ja osittain ulkoa-10 päin nähtynä aksonometrisessä kuvannossa.

Kuvio 20 esittää keksinnön mukaisen mittapään kuudetta toteutusmuotoa, joka mahdollistaa erityisen litteyden, osittain poikkileikkauksena ja osittain ulkoapäin nähtynä aksonometrisessä kuvannossa.

15

Keksintö perustuu uudentyyppiseen tonometriseen mittapäähän 100, joka on epäsymmetrinen erityisesti analysoitavan kaasun läpäisevyyden suhteen. Siten keksinnön mukainen tonometrinen mittapää läpäisee analysoitavaa kaasua yhdeltä sivultaan 8a ja on tätä analysoitavaa kaasua ei-läpäisevä vastakkaiselta sivultaan 8b. Tä-20 män lisäksi tämä uusi epäsymmetrinen tonometrinen mittapää on yleisesti ottaen litteä tai ohut näitä kahta vastakkaista läpäisevää ja ei-läpäisevää vastapäätä toisiaan olevaa sivua 8a, 8b vastaan kohtisuorassa suunnassa siinä määrin, kuin mittapään .:.: paikalleen sijoittaminen mittauspaikkaan edellyttää. Tämä tonometrinen mittapää si- , · · sältää analysoitavaa kaasua vastaanottavan mittausväliaineen 20 näiden mainittujen 25 vastakkaisten sivujen tai pintojen välissä, jolloin analysoitavan kaasun pitoisuus mittauskohteessa saadaan analysoimalla mittapäässä 100 olevan mittausväliaineen • · .·:*. 20 koostumus ainakin mielenkiinnon kohteena olevan kaasukomponentin suhteen.

• _ Tämän jälkeen tehdään tarvittaessa ennalta suunnitellut ja ennalta määritellyt lasku- ..... toimitukset, joiden avulla saadaan mittausväliaineesta 20 saatua pitoisuutta vastaava • · · M 30 pitoisuus mittauskohteessa Xl tai Xl ja X2. Tällä tavoin saadaan tutkittavasta yksi-*\ ’ löstä non-invasiivisesti yksilön uloimman kudoskerroksen kautta hänessä kulloinkin j vallitseva kaasukomponentin pitoisuus, jonka perusteella voidaan tehdä johtopää- töksiä yksilön fyysisestä tilasta, kuten hapen saannista. Tätä varten keksinnön mu-.. ’. _ kainen analysoitavaa kaasua oleellisesti läpäisevä mittapään sivu 8a asetetaan tutkit- ' ‘. 35 tavan yksilön Xl ulointa kudoskerrosta, kuten ihoa, limakalvoa tai muuta kulloinkin tarkoituksen mukaista luoksepäästävää ulointa kudoskerrosta vasten, jolloin yksilöstä analysoitava kaasu diffundoituu näiden läpäisevien pintojen läpi mittapään sisällä olevaan analysoitavaan mittausväliaineeseen 20, josta tämän kaasun tai kaasukom- 7 104461 ponentin pitoisuus mitataan sopivalla mittausmenetelmällä. Keksinnön mukaisen to-nometrisen mittapään oleellisesti ei-läpäisevä sivu 8b taas asettuu toisen yksilön puolelle tai toista yksilöä X2 vasten, jolloin tästä toisesta yksilöstä ei pääse diffun-doitumaan mitään kaasua tai vastaavaa mittapään sisällä olevaan analysoitavaan 5 mittausväliaineeseen. Tällöin on ymmärrettävää, että tämä toinen yksilö X2 sen enempää kuin samalla puolella oleva muukaan ympäristö ei pääse vaikuttamaan mittaustulokseen. Tämän lisäksi keksinnön mukainen uusi tonometrinen mittapää 100 on kokonaisuudessaan pääasiassa taipuisa, jolloin se asettuu tutkittavan yksilön uloimman kudoskerroksen pinnan muodon mukaan mahdollisimman hyvin.

10 Tämä keksinnön mukainen tonometrinen mittapää 100 käsittää pääasiassa suljetun kammion 1, jonka vaipan 7 eri suuntiin osoittavat sivut 8a ja 8b pääosin koostuvat taipuisista kalvomateriaaleista. Näistä kalvomateriaaleista ainakin yksi on analysoitavaa kaasua Gl, G2 ja joissain toteutusmuodoissa, joissa on toinen kammio 2, 15 analysoitavaa kaasua G3, G4 läpäisevää, mutta vähintään kiinteitä aineita ja nesteitä ei-läpäisevää ja erityisesti taipuisaa ensimmäistä kalvomateriaalia 11 tai vastaavasti taipuisaa neljättä kalvomateriaalia 14. Tämä kaasu tai nämä kaasut G1-G4, jota/joita kalvomateriaali 11, 14 läpäisee on tyypillisesti hiilidioksidia tai happea, mutta voi olla myös jotain muuta, kuten vettä kaasumuodossa, hiilimonoksidia jne. Tyypilli-20 sesti jokainen yksi läpäisevä kalvomateriaali 11, 13, 14, 15 läpäisee hyvin vain yhtä kaasua, mikä on tämän hetkisen käsityksen mukaan edullinen ratkaisu. Jos halutaan, että mittausväliaineeseen diffundoituu tehokkaasti useita kaasuja järjestetään kam-';' mion 1 vaippa 7 koostumaan vierekkäin sijoitetuista kalvomateriaaliosuuksista, ku- . : : ten kalvomateriaalikaistaleista, joista jokainen läpäisee hyvin ainakin yhtä analysoi- ,,. ’ 25 tavaa kaasua. Mikään ei estä käyttämästä kammion vaipan 7 osana sellaista kalvo- V.*· materiaalia, joka läpäisee kahta tai useampaa analysoitavaa kaasua. Oletetaan, että :T: on tarkoituksenmukaista käyttää sellaisia läpäiseviä kalvomateriaaleja 11, 13, 14, 15, jotka eivät läpäise ainakaan huomattavasti esimerkiksi mittausta häiritseviä kaa-suja, koska tällöin mittausväliaineen 20 pitoisuusmittaus todennäköisesti on yksin- • · 30 kertaisempaa saada tarkaksi ja luotettavaksi. Se, että nämä läpäisevät kalvomateri- ]· aalit päästävät läpi sellaisia kaasukomponentteja, jotka eivät haittaa analysoitavien i V kaasujen pitoisuusmittausta, on täysin sallittua. Läpäisevien kalvomateriaalien 11, • · · 13, 14, 15 tulee kuitenkin olla mahdollisimman hyvin kaikkia muita aineita, kuten : ‘.1. nesteitä, liuoksia, niihin liuenneita suoloja ja kiinteitä aineita ei-läpäiseviä.

ί..!: 35 4 · Tämän lisäksi keksinnön mukaan kammion 1 ja vastaavasti kammion 2 mainittu vaippa 7 koostuu osittain taipuisasta toisesta kalvomateriaalista 12, joka on sekä analysoitavaa kaasua että vähintään kiinteitä aineita ja nesteitä ei-läpäisevä. Yleensä 8 104461 on tarkoituksen mukaista järjestää toinen kalvomateriaali mahdollisimman vähän mitään mittauskohteessa tai sen ympärillä mahdollisesti esiintyviä aineita läpäiseväksi. Mittapään suljetun kammion 1, 2 vaippa/vaipat 7 siten koostuu/koostuvat kalvomateriaaleista, jotka eivät läpäise haitallisia väliaineita, ts. kiinteitä aineita ja 5 nestemäisiä aineita eivätkä suoloja. Vaippa 7 kuitenkin koostuu osittain vähintään yhdestä kalvomateriaalista 11 tai 14, joka läpäisee analysoitavaa kaasua ja osittain toisesta kalvomateriaalista 12, joka ei läpäise tätäkään ainetta eli kaasua. Ensimmäinen kalvomateriaali 11 ja/tai neljäs kalvomateriaali 14 toisaalta sekä toinen kalvo-materiaali 12 toisaalta muodostavat vaipan 7 ja siten kammion 1 eri suuntiin, yleen-10 sä pääasiassa vastakkaisiin suuntiin osoittavat sivut 8a ja 8b.

Tämän lisäksi tonometrinen mittapää sisältää kammiossa 1, 2 mittausväliainetta 20 kammion vaipan 7 muodostamassa sisäpuolisessa kammiotilassa 9. Tällöin on ymmärrettävissä, että mitattava kaasu diffundoituu tutkittavasta yksilöstä ensimmäisen 15 kalvomateriaalin 11 tai esimerkiksi neljännen kalvomateriaalin 14 läpi kammiossa olevaan mittausväliaineeseen 20. Mittausväliaineena 20 voi olla jokin puhdas kaasu, kuten typpi tai jalokaasu, tai sopiva kaasuseos, kuten ilma, tai vaihtoehtoisesti jokin geeli, kuten vesiperustainen geeli, tai vaihtoehtoisesti jokin puhdas neste, nesteseos tai suolaliuos, joita kaikkia sanotaan tässä nesteiksi. Mittausväliaineen tulee olla sitä 20 tyyppiä, että se vastaanottaa analysoitavaa kaasua. Geelin ja nesteen tapauksessa tämä tarkoittaa sitä, että analysoitavan kaasun on oltava ainakin jossain määrin liukoi-.,.' nen mittausväliaineeseen 20. Geelin ja nesteen muodossa olevalla mittausväliaineel-la lienee helpompi ylläpitää mittapään 100 litteää muotoa kuin kaasumaisella mit-: tausväliaineella. Analysoitava kaasu taas siirtyy aina kaasumaiseen mittausväliai- :"': 25 neeseen, joten kaasumaista mittausväliainetta pidetään tällä hetkellä edullisempana.

• · a a a a

Edelleen tämä tonometrinen mittapää 100 käsittää vähintään yhden johdinelimen 3, joka ulottuu kammion 1 ja ulkopuolisen laitteen 10 välille. Siinä tapauksessa, että . . mittapäässä on toinenkin kammio 2, käsittää mittapää vähintään yhden toisen johdi- 30 nelimen 5, joka myös ulottuu kammion 2 ja ulkopuolisen laitteen 10 välille. Tällä aa· ’·[ * yhdellä johdinelimellä 3, 5 tai kuten jäljempänä selostetaan useammalla johdineli-mellä 3, 5 siirretään joko mittausväliainetta 20 kammiotilan 9 ja ulkopuolisen lait-teen 10 välillä tai siirretään kammiotilassa 9 mittausväliaineesta 20 tehdyn analy- « i i soinnin mittaustulos ulkopuoliseen laitteeseen 10. Vaihtoehtoisissa toteutusmuo- • ·' 35 doissa mittapää 100 käsittää lisäksi toisen johdinelimen 4, 6. Jokainen johdinelin 3, 4, 5, 6 ja kammion vaippa 7 ovat tiiviisti toisiinsa liitettyjä niin, ettei tämän liitoksen kautta mittausväliaineeseen 20 joudu mitään haitallisia aineita tutkittavasta yksilöstä Xl, toisesta yksilöstä X2 tai ympäristöstä. On selvää, että johdinelin 3, 4, 5, 6 ja 9 104461 erityisesti sen vaippa on valmistettu materiaalista, joka ei myöskään läpäise mittaus-väliaineessa 20 haitallisesti vaikuttavia aineita tai johdinelintä pitkin siirtyvään tietoon haitallisesti vaikuttavaa ainetta.

5 Aluksi selostetaan keksinnön yksinkertaisia toteutusmuotoja, joissa on vain yksi kammio 1 ja joissa on vain yksi analysoitavaa kaasua G1 läpäisevä kalvomateriaali. Kuvioiden 1-2 toteutusmuodossa on yksi tällainen kammio. Edellä kuvattu keksinnön mukaisen tonometrisen mittapään yhtenäinen vaippa 7 muodostuu siten vähintään kahdesta alueesta, joista vaipan ensimmäinen alue AI koostuu mainitusta en-10 simmäisestä kalvomateriaalista 11 ja vaipan toinen alue A2 koostuu mainitusta toisesta kalvomateriaalista 12. Nämä vaipan 7 alueet AI ja A2 ovat vaipan 7 pinnan suuntaisia ja sijaitsevat edullisesti kammion toisiaan vastapäätä olevilla vastakkaisilla sivuilla 8a ja vastaavasti 8b. Tällöin yhdellä sivulla 8a oleva ensimmäinen alue asettuu pelkästään yhden tutkittavat yksilön Xl kehon ulointa kudoskerrosta vasten 15 ja vastakkaisella sivulla 8b oleva toinen alue A2 asettuu ensimmäisen yksilön Xl kehon kanssa kosketuksissa olevan toisen yksilön X2 ulointa kudoskerrosta vasten. Kahden yksilön Xl ja X2 kontaktiolosuhteissahan näiden yksilöiden uloimmat ku-doskerrokset ovat ainakin paikoitellen kontaktissa ja siten toisiaan vasten, jolloin keksinnön mukaisen tonometrinen mittapää 100 asettuu näiden yksilöiden väliin ja 20 erottaa ne toisistaan. Mittapään vastakkaiset sivut 8a ja 8b asettuvat vastaavasti kumpaakin yksilöä Xl ja X2 vasten. Koska ensimmäinen alue AI muodostui analy-soitavaa kaasua läpäisevästä kalvomateriaalista 11 ja toinen alue A2 muodostui sitä ei-läpäisevästä toisesta kalvomateriaalista 12 on ymmärrettävää, että analysoitavan : kaasun diffundoituminen ensimmäisestä yksilöstä Xl on mahdollista, mutta ei toi- 25 sesta yksilöstä X2. Kuvioiden 8 ja 10 toteutusmuodossa yksi kammioista on tätä sa- ;y. maa tyyppiä sillä erotuksella, että tämän ensimmäisen kammion 1 sivu 8b ja siten • · toinen alue A2 ei asetu välittömästi toista yksilöä X2 vasten, vaan välillisesti toista yksilöä vasten, koska tämän toisen sivun 8b muodostava toinen kalvomateriaali . . muodostaa seinämän toiseen kammioon 2 nähden, jonka toisen kammion ulomman *y* 30 sivun 8a kolmas alue A3 asettuu tätä toista yksilöä vasten. Rakenteellisesti kuvioi-• » · ’** den 8 ja 10 toteutusmuodossa ensimmäinen kammio 1 on samaa tyyppiä kuin kuvi- :*·*: oiden 1-2 toteutusmuodossa ensimmäinen kammio 1. Muutoin tätä kaksikammioista • · :"': mittapäätä selostetaan yksityiskohtaisesti jäljempänä.

« · ·

Il k : **35 Yhdellä suljetulla kammiolla 1 varustettuja erilaisia tonometrisia mittapäitä on esitetty kuvioissa 1-4. Nämä yksikammioiset mittapäät 100 ovat siis sekä ulkoisesti epäsymmetrisiä, ts. ensimmäinen kalvomateriaali 11 ja toinen kalvomateriaali 12 muodostavat mittapään ulkopinnat, että sisäisesti, eli toiminnallisesti epäsymmetri- 10 104461 siä. Siten kuvioiden 1, 2 ja 3, 4 toteutusmuodoissa mittauskammiolla 1 voidaan sopivalla jäljempänä selostettavalla mittausjärjestelyllä mitata vain yhdenkin diffun-doituvan kaasun G1 pitoisuutta silloin kun ensimmäinen kalvomateriaali 11 on vain yhtä analysoitavaa kaasua tehokkaasti läpäisevää, mutta toisenlaisella mittausjärjes-5 telyllä usemmankin diffundoituvan kaasun pitoisuuksia.

Kuvioiden 5-6 hieman täydennetyssä toteutusmuodossa on ensimmäisen kammion 1 vaipan 7 ensimmäinen alue AI järjestetty käsittämään kaksi osa-aluetta Alaja Alb, joista ensimmäinen osa-alue Ala muodostuu edellä mainitusta ensimmäisestä kal-10 vomateriaalista 11 ja toinen osa-alue Alb muodostuu kolmannesta kalvomateriaalis-ta 13. Tällaisessa toteutuksessa ensimmäinen kalvomateriaali 11 on oleellisesti yhtä analysoitavaa kaasua G1 hyvin läpäisevää ja kolmas kalvomateriaali 13 on toista analysoitavaa kaasua G2 hyvin läpäisevää. Nämä molemmat kalvomateriaalit ovat tietenkin kiinteitä aineita, liuenneita suoloja ja nesteitä ei-läpäiseviä häiritsevien ai-15 neiden diffuusion välttämiseksi, kuten edellä on selostettu. Ensimmäinen kalvomateriaali 11 ja kolmas kalvomateriaali 13 on sijoitettu tyypillisesti toistensa jatkeiksi muodostamaan kammion 1 vaipan 7 yhtä sivua 8a. On myös mahdollista, että niiden välissä on jokin muu osuus, kuten liitos 21, mutta siinäkin tapauksessa nämä kaksi eri kaasuja Gl, G2 tehokkaasti läpäisevät kalvomateriaalit 11 ja 13 joka tapauksessa 20 sisältyvät vaipan sivuun 8a ja erityisesti niiden osa-alueet Ala ja Alb muodostavat yhdessä (ts. Al=Ala+Alb) ensimmäisen alueen AI, joka sisältyy mainittuun sivuun 8a. Toinen kalvomateriaali 12 muodostaa kammion vaipan toisen sivun 8b alueen : :': A2. Kuvioiden 9 ja 10 toteutusmuodon toinen kammio 2 vastaa rakenteeltaan edellä • selostettu sillä erotuksella, että tämän toisen kammion 2 sivu 8b ja siten toinen alue ;···. 25 A2 ei asetu välittömästi ensimmäistä yksilöä Xl vasten, vaan välillisesti ensimmäis- tä yksilöä vasten, koska tämän toisen sivun 8b muodostava toinen kalvomateriaali muodostaa seinämän ensimmäiseen kammioon 1 nähden, jonka ensimmäisen kammion ulomman sivun 8a ensimmäinen alue AI asettuu tätä ensimmäistä yksilöä vasten. Rakenteellisesti kuvioiden 9 ja 10 toteutusmuodossa toinen kammio 2 on • · · *·*·* 30 samaa tyyppiä kuin kuvioiden 5-6 toteutusmuodossa ensimmäinen kammio 1.

Muutoin tätä kaksikammioista mittapäätä selostetaan yksityiskohtaisesti jäljempänä.

«· · • · · « « • · .··*. Tällainen vaipan alueen AI ja A3 järjestäminen muodostumaan kahdesta osa-alueesta Alaja Alb sekä vastaavasti A3a ja A3b, joista kukin koostuu erityyppises-: ·* 35 tä taipuisasta kalvomateriaalista, on yksinkertainen tapa muodostaa mittapään : ’ kammio 1 tai 2, jolla voidaan mitata vähintään kahta analysoitavaa kaasukompo-nenttia. Kuvioiden 9-10 kammion 2 nämä kaksi eri kaasuja hyvin läpäisevät kalvo-materiaalit 14 ja 15 joka tapauksessa sisältyvät ko. kammion vaipan sivuun 8a ja 11 104461 erityisesti niiden alueet A3a ja A3b muodostavat yhdessä (ts. A3=A3a+A3b) kolmannen alueen A3, joka sisältyy mainittuun sivuun 8a. On tietenkin mahdollista järjestää vaipan nämä alueet AI ja A3 koostumaan sellaisesta yhdestä materiaa-liosasta, joka läpäisee kahta tai useampaa analysoitavaa kaasukomponenttia. Näin 5 ollen keksintö kohdistuu myös sellaisiin tonometrisiin mittapäihin, joissa ensimmäinen alue AI ja/tai kolmas alue A3 koostuvat ainakin kahta analysoitavaa kaasua hyvin läpäisevästä materiaalista tai mahdollisesti useampia analysoitavia kaasuja läpäisevästä materiaalista. Tässä edellisessä lauseessa mainitussa tapauksessa tämä alue AI, A3 siis koostuu vain yhdestä osa-alueesta, joka on mainittua materiaali-10 tyyppiä, mutta tämä läpäisevä materiaali voi tietenkin itsessään olla muodostettu esim. laminaatiksi tai muutoin epähomogeeniseksi haluttujen kaasun läpäisevyyso-minaisuuksien aikaansaamiseksi.

Kuvioissa 8-10 on esitetty keksinnön mukainen tonometrinen mittapää 100, jossa on 15 kaksi kammiota, ensimmäinen kammio 1 ja toinen kammio 2, jotka kumpikin toimivat toisistaan erillään ja toisistaan riippumattomina samalla tavalla kuin edellä selostettu mittapään kammio 1. Tämä toinen kammio 2 sijaitsee mainittuun ensimmäiseen kammioon 1 nähden sen toisesta kalvomateriaalista 12 eli sivusta 8b lähtien tämän toisen kalvomateriaalin vastakkaisella puolella kuin ensimmäinen kammio 1. 20 Näin ollen toinen kalvomateriaali 12 tavallaan muodostaa väliseinän ensimmäisen kammion ja toisen kammion 2 väliin, kuten on ymmärrettävissä kuviosta 10. Tämä :: mittapään toinenkin kammio sisältää mittausväliainetta 20 ja tämä toinen kammio 2 on liitetty vähintään yhteen toiseen johdinelimeen 5, joka on yhteydessä jo mainit-: : : tuun ulkopuoliseen laitteeseen 10 aivan vastaavalla tavalla kuin ensimmäinen 25 kammio 1. Tämän toisen kammion vaippa 7 koostuu ainakin mainitusta toisesta kal-vomateriaalista 12, joka on sekä analysoitavaa kaasua että vähintään kiinteitä ainei-ta, liuenneita suoloja ja nesteitä ei-läpäisevää. Lisäksi tämän toisen kammion vaippa 7 käsittää kammion vaipan pinnan suuntaisen mittapään kolmannen alueen A3, joka . ^ koostuu neljännestä kalvomateriaalista 14, joka on analysoitavaa kaasua läpäisevää, 30 mutta nesteitä ja kiinteitä aineita ei-läpäisevä. Toisella kammiolla 2 on vaipan pin- • · · ’·) * nan suuntainen kolmas alue A3, joka on vastapäätä toisen kalvomateriaalin muodos- tamaa toista aluetta A2 ja tämä kolmas alue A3 koostuu mainitusta neljännestä kal-vomateriaalista 14, joka on ainakin analysoitavaa kaasua G3 hyvin läpäisevää. Tämä

I · I

toinen mittauskammio 2 mittausväliaineineen 20 toimii vastaavalla tavalla kuin : ·’ 35 edellä kuvatun mittapään yksi kammio 1. Toisin sanoen analysoitava kaasu diffun-doituu tutkittavan yksilön Xl tai X2 uloimman kudoskerroksen läpi sitä vasten sijoitetun toisen kammion kolmannen alueen A3 neljännen kalvomateriaalin 14 läpi mittausväliaineeseen 20. Tästä mittausväliaineesta 20 analysoidaan tutkittavan kaa- 12 104461 sun pitoisuus ja laskutoimitusten avulla määritetään sen pitoisuus mittauskohteessa. Kuvioiden 8-9 ensimmäinen mittauskammio 1 toimii aivan kuten edellä on kuvattu ja sen rakenne on aivan sama kuin mitä edellä on kuvattu. Näin ollen näiden kuvioiden toteutusmuodossa keksinnön mukainen mittapää mittaa molemmista toistensa 5 kanssa kontaktissa olevasta yksilöstä Xl ja X2 toisistaan riippumatta ja toisiaan häiritsemättä joko saman kaasun pitoisuutta tai eri kaasujen pitoisuutta tai eri pitoisuuksia.

Kuvioiden 8-10 toteutusmuodossa koostuu ensimmäisen kammion 1 vaipan 7 en-10 simmäinen alue AI vain yhdestä ensimmäisestä kalvomateriaalista 11. Tässä toteutusmuodossa koostuu toisen kammion 2 vaipan kolmas alue A3 osittain neljännestä kalvomateriaalista 14, joka on yhtä analysoitavaa eli kolmatta kaasua G3 hyvin läpäisevää ja lisäksi kolmas alue A3 osittain koostuu viidennestä kalvomateriaalista 15, joka on neljättä analysoitavaa kaasua G4 hyvin läpäisevää. Näin ollen toisella 15 kammiolla 2 voidaan tässä tapauksessa mitata esimerkiksi kolmannen analysoitavan kaasun G3 ja neljännen analysoitavan kaasun G4 pitoisuuksia. Kahden mittaus-kammion tapauksessa voidaan molemmat kammiot 1 ja 2 järjestää mittaamaan vain yhtä analysoitavaa kaasua, jolloin kammioiden ensimmäinen alue AI ja kolmas alue A3 tyypillisesti sisältävät kumpikin vain yhdentyyppistä ensimmäistä ja neljättä kal-20 vomateriaalia 11 ja vastaavasti 14. Kuvioissa onkin esitetty toteutusmuoto, jossa ensimmäisen kammion 1 vaipan ensimmäinen alue AI sisältää vain ensimmäistä Γ ”: kalvomateriaalia 11 ja toisen kammion 2 kolmas alue A3 sisältää neljättä ja viidettä : kalvomateriaalia 14 ja 15. Lisäksi voidaan ensimmäisen kammion 1 ensimmäinen « · · : alue järjestää muodostumaan kahdesta eri kaasuja hyvin läpäisevästä kalvomateri- .···. 25 aalista 11 ja 13.

• · · M Vaipan 7 ensimmäinen alue AI ja toinen alue A2 muodostavat yhdessä eli yhteen- *** * laskettuna kammion 1 vaipan koko pinta-alan A1+A2. Mainittu toinen alue A2 muodostaa vähintään 40 % ja tyypillisesti vähintään 50 % tästä kammion koko vai- 30 pan alueesta A1+A2. Ei-läpäisevästä toisesta kalvomateriaalista koostuva toinen : alue A2 on kuitenkin enintään 80 % ja tyypillisesti enintään 70 % kammion vaipan koko alasta A1+A2. Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty toteutusmuoto, jossa toinen alue A2 • · _ .···. muodostaa likipitäen 45 % kammion koko pinta-alasta A1+A2. Tässä tapauksessa tämä on toteutettu siten, että ensimmäisen kalvomateriaalin 11 pituus ja/tai leveys : .· 35 ovat hieman pienemmät kuin toisen kalvomateriaalin 12 pituus ja/tai leveys ensim- mäisen ja toisen kalvomateriaalin väliseen liitosreunaan 19 saakka mitattuna. Kuviosta 1 tätä ei ole selvästi nähtävissä, mutta kuviosta 2 tämä on todettavissa siitä, että liitosreunan 19 yläpuolella oleva osuus (= alue AI) kuvassa on liitosreunaa vastaan 13 104461 kohtisuorassa pystysuunnassa hieman matalampi, jolloin tämän kalvo-osuuden pinta-ala myös on pienempi kuin siitä alaspäin ulottuva osuus (= alue A2) ja siten pinta-ala. Kuvioissa 5 ja 6 on esitetty toteutusmuoto, jossa toinen alue A2 on likipitäen yhtäsuuri kuin ensimmäinen alue, jolloin toinen alue A2 muodostaa likipitäen 50 % 5 koko vaipan pinta-alasta A1+A2. Kuvioissa 3 ja 4 on esitetty toteutusmuoto, jossa toinen alue A2 muodostaa 70-80 % vaipan koko pinta-alasta A1+A2, jolloin toinen alue A2 ulottuu ensimmäisen sivun 8a puolelle, kuten kuvioista on todettavissa. Tällä toteutusmuodolla saadaan mittausväliaine 20 erittäin tehokkaasti suojattua toisen yksilön X2 ja ympäristön vaikutuksilta. Periaatteessa voidaan edelleen suurentaa 10 toisen alueen A2 kokoa samalla kuin alueen AI suhteellinen osuus pienenee, mutta tällöin se pinta-ala, jonka kautta analysoitava kaasu diffundoituu ensimmäisen ja mahdollisen kolmannen, neljännen ja viidennen kalvomateriaalin läpi, pienenee useinkin liikaa, jolloin vaste mittauskohteen muutokseen hidastuu ja sitä kautta mittaustarkkuus voi alentua. Mittauskohteesta riippuen tällainenkin toteutusmuoto 15 saattaa kuitenkin joskus olla käyttökelpoinen. Nämä edellä määritellyt raja-arvot pätevät myös kuvioista 8-10 ilmenevään toteutusmuotoon, jossa on kaksi kammiota 1 ja 2. Tällöin ensimmäisen kammion 1 vaipan 7 pinta-ala muodostuu ensimmäisen kammion läpäisevän kalvomateriaalin 11 muodostamasta ensimmäisestä alueesta AI ja toisesta kalvomateriaalista 12 koostuvasta toisesta alueesta A2, jolloin ensimmäi-20 sen kammion vaipan pinta-ala on A1+A2 aivan, kuten edellä on kuvattu. Toisen kammion 2 vaipan 7 pinta-ala koostuu ei-läpäisevästä toisesta kalvomateriaalista 12 ja kaasuja läpäisevästä neljännestä ja viidennestä kalvomateriaalista 14 ja 15, joiden •,:. muodostama kolmas alue A3 synnyttää kaasuja läpäisevän osuuden. Tällöin toisen : kammion koko pinta-ala A2+A3 muodostuu toisesta alueesta ja kolmannesta aluees- : ": 25 ta yhteensä. Tällöin siis toinen alue A2 muodostaa osan kummastakin kammiosta ja se lasketaan kahteen kertaan ensin ensimmäisen kammion yhdeksi osuudeksi ja sit- • · ten toisen kammion yhdeksi osuudeksi. Kuvioiden 5-6 toteutusmuodossa ensimmäinen läpäisevä alue AI muodostuu kahden läpäisevän kalvomateriaalin osuudesta eli . ^ ensimmäisestä kalvomateriaalista 11 ja kolmannesta kalvomateriaalista 13, jotka • « « ‘.l 30 yhdessä muodostavat tämän ensimmäisen alueen. Vastaavasti kuvioiden 8-10 toteu-• · » ’ tusmuodossa kolmas läpäisevä alue A3 muodostuu kahden läpäisevän kalvomateri-: *]: aalin osuudesta eli neljännestä kalvomateriaalista 14 ja viidennestä kalvomateriaalis- :***: ta 13, jotka yhdessä muodostavat tämän kolmannen alueen.

’ *. 35 Analysoitavaa kaasua G1, G2, G3 tai G4 hyvin ja nopeasti läpäisevä ensimmäinen ja kolmas sekä neljäs ja viides kalvomateriaali 11, 13 ja 14, 15 koostuvat kukin yleensä yhdestä materiaalilajista eli tavallisesti yhdestä muovityypistä ainakin tämän hetken tietämyksen perusteella. On tietenkin mahdollista, että joihinkin sovellutuksiin 14 104461 eli jotakin tiettyä kaasua tehokkaasti läpäisemään on löydettävissä sopiva seosmate-riaali tai laminaatti. Ei-läpäisevä toinen kalvomateriaali 12 koostuu joko yhdestä materiaalilajista tai vaihtoehtoisesti eri materiaalia olevien kalvojen muodostamasta laminaatista. Varsinkin tällä viimeksi mainitulla laminaattivaihtoehdolla saadaan 5 toisen kalvomateriaalin 12 muodostama toinen alue A2 erittäin hyvin kaikkia ympäristössä olevia aineita läpäisemättömäksi ja kuitenkin toisen kalvomateriaalin 12 kokonaispaksuus pysyy ohuena. Ensimmäisen, kolmannen, neljännen ja viidennen kalvomateriaalin 11, 13, 14, 15 materiaalivalinnassa on tietenkin ensisijassa huomioitava se, että kalvomateriaali läpäisee vähintään haluttua analysoitavaa kaasua mah-10 dollisimman hyvin, mutta mahdollisimman vähän muita kiinteitä tai nestemäisiä aineita, näihin sisältyen liuenneet suolat.

Tämän lisäksi on keksinnön mukaisessa mittapäässä pyrittävä valitsemaan edellä todetuissa rajoissa sellaisia kalvomateriaaleja 11-15, joiden elastisuus on mahdolli-15 simman pieni, ts. kimmomoduli mahdollisimman suuri. Voimakkaasti elastomeeri-tyyppisiä kalvomateriaaleja olisi pyrittävä välttämään, koska nämä venyvät kalvon pinnan suunnassa ja pullistuvat kimmoisasti kammiossa 1, 2 olevan nesteen tai kaasun paineen vuoksi. Tämä ei kuitenkaan estä sitä, etteikö keksinnön mukaisessa mittapäässä voitaisi käyttää kaasua läpäisevänä kalvomateriaalina 11, 13-15 elasto-20 meerista materiaalia, varsinkin jos ei-läpäisevä toinen kalvomateriaali 12 on selvästi ei-elastomeeri. Silloin tämä ei-elastisen kalvomateriaalin 12 muodostama toinen ;"' alue A2 pitää koko mittapään muodon riittävän oikeana. Elastomeerisia läpäiseviä . . ·. kalvomateriaaleja voidaan käyttää varsinkin kuvioiden 3-4 toteutuksessa, jossa toi-;”· nen alue A2 on yli 50% koko mittapään alasta. Myös kuvioiden 5-6 ja 9-10 toteu- ‘/ 25 tusmuodoissa voidaan helposti ainakin yhtenä läpäisevänä kalvomateriaalina 11 tai ;·; 13 tai 14 tai 15 käyttää elastomeerista materiaalia. Tällä kalvomateriaalien suurella • · · **!*' kimmomodulilla, eli tavallaan ’’kovuudella” estetään mittapään kammion vaipan 7 • · · ’·* ' kimmoisa venyminen ja yleensä kaikkinainen venyminen mahdollisimman suuressa määrin. Koska kuitenkin keksinnön mukaan mittapään 100 tulee olla taipuisa eli • · v.: 30 koostua taipuisasta kalvomateriaalista saadaan tämä taipuisuus aikaan käyttämällä materiaaleja hyvin ohuina kalvoina. Tällöin siis mittauskammion 1, 2 seinämät muodostavat kalvomateriaalit eivät muuta mittojaan kammion vaipan 7 pinnan • · suunnassa, mutta kalvomateriaalit taipuvat helposti vaipan 7 pintaan nähden kohti-‘y suorassa suunnassa eli tulevat kaareviksi. Tällä tavoin saadaan mittapää pysymään : 35 käytön aikana litteänä tai levymäisenä ilman oleellista pyrkimystä pullistua ja kui- :··· tenkin samalla saada aikaan se, että mittapää on mahdollisimman taipuisa. Tätä varten kaikkien mainittujen kalvomateriaalien 11-15 paksuus S on enintään 0,2 mm ja edullisesti enintään 0,1 mm ja tyypillisesti enintään 0,05 mm. Yleensä on tarkoi- 15 104461 tuksen mukaista riittävän kaasun läpäisevyyden saamiseksi ensimmäiseen, kolmanteen, neljänteen ja viidenteen kalvomateriaaliin järjestää niiden paksuus hieman pienemmäksi eli enintään arvoon 0,1 mm, edullisesti enintään 0,05 mm ja tyypillisesti alueelle 0,03-0,01 mm. Tällöin siis toinen kalvomateriaali 12 voi olla hieman pak-5 sumpi. Tällaisilla kalvomateriaalin paksuuksilla keksinnön mukaisen mittapään kammio 1 tai kammiot 1 ja 2 ja samalla koko mittapää saadaan taipuisiksi ja analysoitavaa kaasua läpäisevien kalvomateriaalien läpäisykyky hyväksi. Kalvomateriaalin mahdollisen elastisuuden vaikutusta mittapään muotoon voidaan rajoittaa lami-noimalla tällaiseen kalvomateriaaliin esimerkiksi kammiotilan puolelle sopivaa ma-10 teriaalia oleva verkko 36, jollaisen osa on kaaviomaisesti esitetty kuviossa 1. Kun verkko on ei-elastinen, mutta kuitenkin taipuisa, se estää elastomeerisen kalvomateriaalin venymisen. Muita keinoja mittapään muodon hallintaa varten on kuvattu jäljempänä.

15 Siinä tapauksessa, että vaipan ensimmäinen alue AI tai kolmas alue A3 muodostuu kahdesta kaasua läpäisevästä eli ensimmäisestä ja kolmannesta kalvomateriaalista 11, 13 on niiden välillä oltava tiivis liitos 21. Tiivis liitos voidaan tehdä liittämällä toistensa jatkeeksi vaipassa 7 tulevat kalvomateriaalit toisiinsa liimalla 16, kuten on esitetty kuviossa 11A tai ne voivat olla toisiinsa hitsattuna sulaliitoksella 18, kuten 20 on esitetty kuviossa 1 IB. Tämä sulaliitos voidaan tehdä joko kuumasaumaamalla tai ultraäänihitsaamalla. Aivan vastaavalla tavalla läpäisevät kalvomateriaalit 11, 13 tai tietenkin vastaavasti kalvomateriaalit 14 ja 15 voidaan liittää toiseen kalvomateri- : aaliin 12 joko liimalla 16, kuten on esitetty kuvioissa 12A ja 12C tai hitsatulla sula- : .·. liitoksella 18, kuten on esitetty kuviossa 12B. Läpäisevät kalvomateriaalit 11, 13-15 .···. 25 on liitetty toisiinsa liitoksella 19, joka voi olla reunaliitos 19, kuten kuvioissa 1-2, 5- '·[’·' 6 ja 8-10, tai mittapään reunasta vaipan 7 pinnan suunnassa välimatkan päässä oleva • · · L*. liitos 19, kuten kuvioissa 3-4.

• · · • · · Näistä kuvioista 12A-12C on nähtävissä myöskin toisen kalvomateriaalin 12 erilai- :.v 30 siä rakennevaihtoehtoja. Kuviossa 12A toinen kalvomateriaali 12 koostuu yhtä • · · : muovilaatua olevasta kalvo-osuudesta. Kuviossa 12B koostuu toinen kalvomateri- aali 12 kahden eri muovilaadun 26 ja 29 laminaatista, jolloin tämän laminaatin yksi !···. muovilaatu 26 voidaan valita esim. tehtävän hitsatun sulaliitoksen 18 kannalta edul- • · liseksi ja toinen muovilaatu 29 pelkästään keksinnön mukaisen diffuusion estokyvyn : 35 kannalta. Kuviossa 12C on kuvattu kolmesta eri kerroksesta muodostuva laminaatti, jota käytetään toisena kalvomateriaalina 12. Tämän laminaatin reuna on lisäksi taivutettu kammion sisälle päin, jotta keskimmäisen kerroksen 27 muodostava materiaali ei ole paljaana mittapään ulkopuolella. Tällainen ratkaisu voi olla tarpeen esim.

ie 104461 silloin, kun tarvitaan tietyn ja/tai riittävän tehokkaan diffuusioeston aikaansaamiseksi juuri tiettyä materiaalia 27, mutta tämä materiaali on tyyppiä, joka joko ei kestä mittauskohteessa tai aiheuttaa komplikaatioita tutkittavaan yksilöön tai aiheuttaa esim. liukenemisen kautta mittausvirheitä tai muita ongelmia. Kuvion 12C toteu-5 tusmuodossa toisen kalvomateriaalin 12 uloimman kerroksen 28 laatu on järjestetty soveltumaan liimausta 16 varten, kun taas molemmat sisemmät kerrokset 27 ja 28 voidaan valita pelkästään tehokkaan diffuusion eston tai muun läpäisevyyden eston kannalta. Tässä tapauksessa esim. uloin ja sisin kerros 28, 26 voivat olla erilaisia muovilaatuja ja keskimmäinen laminaatin kerros 27 voi olla taipuisa metallifolio. 10 Joka tapauksessa kaikki liitokset 16, 18 sekä läpäisevien kalvomateriaalien 11, 13-15 välillä että läpäisevien kalvomateriaalien ja ei-läpäisevän kalvomateriaalin 12 välillä on liitetty toisiinsa sellaisella liitoksella 19, 21, joka ei muodosta jäykkiä tai kovia kohtia mittapäähän. Keksinnön mukainen mittapää ei myöskään sisällä minkäänlaisia jäykisteitä, vaan mittapään 100 taipuisuus kokonaisuudessa on oleellisesti 15 yhtä suuri kuin mittapään kammio 1 ja/tai 2 muodostavien kalvomateriaalien taipuisuus yhdessä.

Tässä yhteydessä on todettava, että kalvomateriaalien hyvä läpäisevyys eri kaasuille ja vastaavasti diffuusion esto eli ei-läpäisevyys ovat suhteellisia arvoja. Mikään kal-20 vomateriaali ei läpäise mitään kaasua täysin vastuksetta vaan läpäisee eri kaasuja eri määriä aikayksikössä riippuen kyseisestä materiaalityypistä ja myös materiaalin esikäsittelystä. Esimerkiksi hiilidioksidin ja hapen läpäisevyydet etyleeni-. vinyyliasetaatti-kopolymeerilla suhtautuvat likipitäen kuten 7:1, LDPE:llä sekä po- : lyuretaanilla likipitäen kuten 5:1 ja silikonilla sekä polypropyleenillä likipitäen ku- ; 25 ten 3:1. Yleensä muovien kohdalla hiilidioksidin läpäisevyys on suurempi kuin ha- pen läpäisevyys. Erityisesti on todettava ionomeerit, joilla on erittäin hyvä hapen lä-päisevyys ja minimaalinen hiilidioksidin läpäisevyys. Numeroarvot voivat kuitenkin ♦ « ♦ vaihdella melkoisesti ja muuttua materiaalien kehityksen myötä, joten edellä olevaa . . ei tule pitää keksinnön aluetta rajaavana. On siis todettava, että keksinnön mukainen • · · 30 analysoitavaa kaasua, esim. Gl, läpäisevä kai vomateriaali läpäisee todennäköisesti • · · *·* * havaittavissa määrin myös jotain muuta kaasua. Koska näiden välillä on kuitenkin :*·*: läpäisevyysero, nousee kammion mittaus väliaineessa 20 analysoitavan kaasun pitoi- • · suus nopeammin ja lyhyemmässä ajassa stationääriarvoon kuin kyseinen muu kaasu. Kalvomateriaalihan on edellä selostetun mukaan valittu siten, että se läpäisee mah- • · · : ·* 35 dollisimman hyvin analysoitavaa kaasua. Jos kyseinen muu kaasu on sellainen, jon- ' * ka pitoisuutta ei ole tarpeen tietää, riittää, että detektointielimistä 40, 41 suunnitel laan ja valmistetaan sellaiset, ettei tämä muu kaasu aiheuta ainakaan liian suurta mittausvirhettä analysoitavan kaasukomponentin mittaamiseen. Tämän huonommin 17 104461 diffundoituvan muun kaasun pitoisuutta mittausväliaineessa voidaan pienentää syöttämällä mittauskammion läpi jatkuvasti puhdasta, ts. huomioitavia kaasuja ei-sisältävää mittausväliainetta 20 sopivalla tilavuusvirralla siten, että analysoitavan kaasun pitoisuus ehtii nousta luotettavan mittaustuloksen antavaan pitoisuuteen, 5 mutta häiritsevän muun kaasukomponentin pitoisuus jää oleellisen alhaiseksi, ts. suhteellisesti alemmaksi kuin analysoitavan kaasun pitoisuus. Tämä edesauttaa häiritsevän kaasun vaikutuksen eliminointia ja on helposti toteutettavissa esim. kuvioiden 3-4 ja 8-10 mittapäillä, joissa on kaksi virtauskanavaa 3b, 4b. Jos taas kyseinen muu kaasu on sellainen, jonka pitoisuus on tarpeen tietää, voidaan menetellä 10 eri tavoin. Ensinnäkin voidaan käyttää heikommin diffundoituvan kaasukomponentin läpäisevyyteen suhteutettua, ts. hidasta mittausväliaineen kiertoa FI, F2 putkia 3a, 4a pitkin tai ottamista mittaukseen edestakaisin putkea 3a pitkin, jolloin tämänkin kaasun pitoisuus mittausväliaineessa ehtii nousta luotettavalle tasolle. Vastaava tilanne saavutetaan kuvioiden 5-6 toteutusmuodossa, jossa mittausväliaine 20 pysyy 15 jatkuvasti kammiossa 1. Vielä eräänä mahdollisuutena on järjestää ensimmäiseksi kalvomateriaaliksi 11 ensimmäistä kaasua G1 hyvin läpäisevä materiaali, joka läpäisee heikommin toista kaasua G2, ja kolmanneksi kalvomateriaaliksi 13 toista kaasua G2 G1 hyvin läpäisevä materiaali, joka läpäisee heikommin ensimmäistä kaasua G2. Tällä voidaan saavuttaa molemmille kaasukomponenteille G1 ja G2 keskimäärin 20 sama kokonaisläpäisyaste, varsinkin hienosäätämällä läpäisyerot keskimäärin sa moiksi valitsemalla osa-alueiden Alaja Alb pinta-alat sopivasti.

I I

Ei-läpäisevistä kalvomateriaaleista on todettava, ettei mikään yksittäinen aine ole : :) äärimmäisen hyvä ja tehokas diffuusion estäjä. Kuitenkin parhaiden ei-läpäisevien 25 kalvomateriaalien läpäisevyys on suuruusluokkaa vain 1/1000 verrattuna huo- .*·*: noimpiin kenties tarvittaviin läpäiseviin kalvomateriaaleihin ja suuruusluokkaa vain • · 1/100 000 verrattuna parhaimpiin tarvittaviin läpäiseviin kalvomateriaaleihin. Käyttämällä edellä kuvatun tyyppisiä laminaatteja ei-läpäisevänä toisena kalvoma-. . teriaalina 12 voidaan saavuttaa niille läpäisevyys, joka on suuruusluokkaa 1/106 - 30 1/109, erityisesti käyttämällä metallifoliota yhtenä kerroksena.

• « · • · · :*·]: Aluksi mainitut johdinelimet käsittävät vähintään yhden virtauskanavan 3b sisältä- vän putken 3a, jonka putken seinämä 17 koostuu oleellisesti kaasuja, nesteitä ja • · « kiinteitä aineita ei-läpäisevästä materiaalista. Tämän putken 3a kanava 3b on yhdes-: ·* 35 tä päästään virtausyhteydessä kammiotilaan 9 ja toisesta päästään ulkoisessa lait-‘ * teessä 10 oleviin detektointielimiin 40. Tällainen yksinkertaisin toteutusmuoto on esitetty kuvioissa 1-2. Tällöin mittausväliainetta 20 siirretään ennalta määrätyin väliajoin tai tarvittaessa putken virtauskanavaa 3b pitkin virtauksena F1 kammiosta 1 18 104461 ulkoisen laitteen detektointielimiin 40, jossa analysoidaan mittaus väli aineesta 20 halutun kaasukomponentin pitoisuus tai haluttujen kaasukomponenttien pitoisuus. Tämän analysoinnin jälkeen palautetaan mittausväliaine 20 virtauksena F2 tätä samaa virtauskanavaa 3b pitkin ensimmäiseen kammioon 1. Vaihtoehtoisesti mittaus-5 kammion ja ulkoisen laitteen 10 välissä voi olla edellä mainitun ensimmäisen putken 3a lisäksi toisesta putkesta 4a muodostuva toinen johdinelin 4, jonka putken seinämä 17 koostuu myös kaasuja, nesteitä ja kiinteitä aineita ei-läpäisevästä materiaalista. Tämän toisen putken 4a kanava 4b on myös yhteydessä toisesta päästään kammiotilaan 9 ja toisesta päästään detektointielimiin 10. Tällöin mittausväliainetta 10 20 kammion 1 kammiotilasta 9 kierrätetään esim. ensimmäistä virtauskanavaa 3b pitkin virtauksena F1 ulkoisen laitteen detektointielimiin 40 ja sieltä edelleen toisen putken kanavaa 4b pitkin virtauksena F2 takaisin kammion 1 kammiotilaan 9. Koska tässä tulokanava detektointielimiin 40 ja paluukanava detektointielimistä kammioon ovat toisistaan erillisiä voidaan mittausta ja analysointia toteuttaa tarvittaessa jatku-15 vana prosessina, jolloin virtauskanavissa 3b, 4b tapahtuu jatkuvaa virtausta. Tällaisia toteutusmuotoja on esitetty kuvioissa 3-4, 7 ja 8-10. On selvää, että tässäkin tapauksessa analysointi voidaan tehdä jaksottain eli mittausväliaineen 20 kierrätystä kammiosta detektointielimien 40 kautta voidaan tehdä ajottaiseksi.

20 Edellä on kerrottu toteutusmuodosta, jossa detektointielimet ovat sijoitetut ulkoiseen ,,, laitteeseen. On myös mahdollista järjestää detektointielimet 41 suoraan kammioon 1 ' ·;' tai 2, kuten on esitetty kuvioissa 5-6. Nämä detektointielimet 41 voivat muodostua 1.: joko kammion sisään järjestetystä säteilylähteestä 44 ja detektorista 43 ja näiden väliin mahdollisesti järjestetystä kaistanpäästösuodattimesta tai kaistanpäästösuo- • 25 dattimista. Säteilylähde 44 ja detektori 43 ovat raon 45 päässä toisistaan, jolloin :Y: kammiossa oleva mittausväliaine leviää niiden väliseen rakoon, jolloin säteily R ab- :*·*: sorboituu antaen signaalin sähköisiin johtimiin 23b. On tietenkin selvää, että optinen signaali voidaan tuoda kammion 1 tai 2 sisälle myös valojohtimilla 23a, kuten valo-kuiduilla, ja järjestää näiden kulkureitille rako 45, jossa säteily R absorboituu. Tässä • · · l.m.m 30 tapauksessa säteilylähde ja detektorit sekä kaistanpäästösuodattimet ovat esim. ui-« · · *. koisessa laitteessa, vaikka mittausrako 45 onkin kammion sisällä. Nämä detektoin- • tielimien 41 toteutusmuodot on esitetty kuvioissa 18A, 18B. Ulkoiseen laitteeseen 10 järjestettyjen detektointielimien 40 rakennetta ei ole selostettu, koska se voi olla : v. mitä tahansa tarkoitukseen sopivaa tyyppiä, koska ulkoisessa laitteessa ei ole koon • · *t<*. 35 ja tehon ym. suhteen sellaisia vaatimuksia kuin kammion 1, 2 sisälle asetetuille de- tektointielimille 41. Kammion sisällähän detektointielimien 41 tulee olla mahdollisimman pieniä ja lisäksi mahdollisimman joustavia. Tässä tapauksessa kammion 1 kammiotila 9 ei ole yhdistetty ulkoiseen laitteeseen putkilla vaan esim. sähköisillä 19 104461 johteilla 23b tai optisilla johteilla 23a, jolloin johdinelimet 3 käsittävät optisen tai sähköisen kaapelin 3c. Detektointielimillä 40, 41 voidaan tunnistaa ja mitata eri kaa-sukomponenttien pitoisuudet käyttäen mitä tahansa tunnettua tai uutta tekniikkaa. Detektointielimissä voidaan myös soveltaa mitä tahansa kaasukomponenttien mitta-5 uksen erottelukykyä parantavia menetelmiä ja välineitä.

Keksinnön mukaisen mittapään mainittu yksi kammio 1 tai mainitut kaksi kammiota 1 ja 2 yhdessä ovat muodoltaan pitkänomainen ja litteä eli pussimainen sekä jäykis-teetön. Erityisesti mainitaan tämä viimeksi mainittu seikka, jolloin mittapäässä ni-10 menomaan ei ole ainakaan mainittavan tai oleellisen kokoisia jäykkiä tai kovia elimiä. Mieluiten mittapäässä 100 ei ole lainkaan jäykkiä elimiä, mutta jos sellaisia joudutaan käyttämään, tulee niiden olla mahdollisimman litteitä kammion paksuuden T suunnassa ja muutoinkin mahdollisimman pieniä. Tällaisia pieniä jäykkiä elimiä voivat olla detektointielimet 41 ja erilliset anturit 42. Tällöin keksinnön mu-15 kainen mittapää on käyttökohteen muotoon vapaasti asettuva, kuten jäljempänä tarkemmin selostetaan. Mittapäässä kammion pituus L on välillä 2-20 cm, leveys W on välillä 1-10 cm ja tällä pituudella L ja leveydellä W mittapää voi olla suorakaiteenmuotoinen, kuten on nähtävissä kuviosta 1, pitkänomainen pyöristetyillä päillä, kuten on nähtävissä kuviosta 3 tai soikio, kuten ellipsi, kuten on nähtävissä kuvioista 5 20 ja 8-9. Kuten näistä mittarajoista on arvattavissa, on keksinnön mukainen mittapää 100 yleensä edullisinta muodostaa ainakin hieman pitkänomaiseksi, jolloin sen :' ‘ ]: kammion pituus L on suurempi kuin leveys W. Edullisia leveyden W ja pituuden L

: suhteita voivat olla 1:2, 1:3 ja 1:5, mutta voidaan käyttää niinkin pitkää kammiota, < f 4 : ;'. että suhde on 1:10. Kovin kapea ja pitkä kammio ei kuitenkaan ole siitä syystä edul- ,· ·, 25 linen, että se helposti käyttökohteessa kiertyy, jolloin sen analysoitavaa kaasua lä- päisevä puoli 8a voi kiertyä väärään asentoon aiheuttaen mittausvirhettä. Näin ollen • ♦ · I.; oletetaan, että leveyden ja pituuden edullisimmat suhteet löytyvät väliltä 1:1,5- 1:5.

• · *

Kuvioissa 19 ja 20 on esitetty erilaisia tapoja keksinnön mukaisen mittapään 100 v.: 30 pitämiseksi halutussa litteässä muodossa mahdollisimman tehokkaasti. Kuvion 19 • · · ; mukaisessa tonometrisen mittapään kammiotilassa 9 on vastakkaisia ja likimain yh- densuuntaisia sivuja yhdistävät ja niitä vastaan poikittaiset tai mahdollisesti kohti-.···. suorat väliseinät 38, jotka ovat jotakin sopivaa taipuisaa materiaalia, kuten samaa [ 1 * kalvomateriaalia kuin kammion muut osat. Näitä väliseiniä on yhdessä kammiossa 1 : 35 ja tietenkin myös mahdollisessa toisessa kammiossa 2 useita kammion vaipan 7 si- vujen 8a, 8b suuntaisten välimatkojen S päässä toisistaan, jolloin niiden väliin syntyy kammion sisäisten virtauskanavien 39 joukko. Vierekkäiset väliseinät 38 ulottuvat vuorotellen tiiviisti kammion päätyihin ja ovat vuorotellen pienen aukon 48 20 104461 päässä kammion päädystä, kuten on todettavissa kuviosta 19, jolloin virtauskanavien joukko muodostaa yhden sik-sak-muodossa edestakaisin kulkevan kanavan 39, jota pitkin mittausväliaine 20 pääsee kulkemaan kammion kautta. Näin mittausväliaine täyttää oleellisesti koko kammion ja analysoitavan kaasun diffuusio ensimmäisen ja 5 kolmannen alueen AI, A3 kautta tapahtuu tehokkaasti. Kuitenkin väliseinät 38 sitovat kammion vastakkaiset sivut 8a ja 8b toisiinsa estäen niitä etääntymästä silloinkin kun kammiossa olevaa kaasupainetta P tai nestemäärää tms. V lisätään ja samoin väliseinät vähentävät kammion kokoonpainumista puristuksen Q vaikutuksesta. Väliseinät voivat olla hitsattu tai liimattu reunoistaan kiinni kalvomateriaalien 11, 12 10 kammiotilan 9 puoleisiin sisäpintoihin tai kammio voidaan valmistaa esivalmistetusta taipuisasta ja litteästä letkuprofiilista tai muulla tavoin. Kuvion 20 toteutuksessa kammiotila 9 on täytetty avosoluisella sienimäisellä tai vaahtomaisella materiaalilla tai kuitumaton tapaisella kimmoisalla materiaalilla 49, joka materiaali on kiinni kammion vastakkaisten sivujen 8a, 8b sisäpinnoissa ja estää niitä etääntymästä sil-15 loinkin kun kammiossa olevaa kaasupainetta P tai nestemäärää tms. V lisätään ja samoin vähentää kammion kokoonpainumista puristusvoiman Q vaikutuksesta. Oletettavasti mittausväliaineen kierto käyttävissä kuvioiden 3-4 ja 8-10 mukaisissa mittapäissä ei tämä jälkimmäinen ratkaisu ole edullinen, mutta kylläkin kuvioiden 1-2 ja 5-6 mukaisissa mittapäissä, jolloin mittapää täytemateriaalin 49 kimmoisuuden 20 ansiosta painuu siksi aikaa kasaan kun mittausväliaine poistetaan analysointia varten ja palaa alkuperäiseen muotoon kun mittausväliaine palautetaan. Ensin mainittu kanavat 39 sisältävä ratkaisu taas oletettavasti on edullinen kuvioiden 3-4 ja 8-10 mukaisissa mittapäissä, mutta ei kuvioiden 1-2 ja 5-6 mukaisissa mittapäissä.

25 Mittauskammiossa 1, 2 kammiotilassa 9 oleva mittausväliaine 20 voi olla joko geeli, jolloin on käytettävä kuvioista 5-6 ilmeneviä kammion sisälle sijoitettuja detektoin- • · · M tielimiä 41. Mittausväliaineena voi myös olla neste, jolloin mittausväliaine voidaan » · v kierrättää putkea 3a tai putkia 3a ja 4a pitkin ulkoisen laitteen detektointielimien 40 kautta tai mittaus voidaan tehdä suoraan kammion sisällä detektointielimillä 41.

• · :.v 30 Tällä hetkellä oletetaan, että edullisinta on käyttää mittausväliaineena 20 kaasua tai t · t : kaasuseosta, jolloin mittaus voidaan tehdä kierrättämällä mittaus väliainetta 20 put- kea 3a pitkin tai putkia 3a ja 4a pitkin ulkoisen laitteen detektointielimien 40 kautta *<’, tai analysointi voidaan tehdä suoraan kammiossa 1 tai 2 siellä olevilla detektointie limillä 41. Riippuen siitä, ovatko läpäisevät taipuisat kalvomateriaalit järjestetty : 35 päästämään kammioon 1, 2 tehokkaasti yksi tai useampia analysoitavia kaasuja mi- tataan detektointielimillä 40, 41, joko yksi analysointiarvo tai useampia analysoin-tiarvoja kammiossa olevan mittausväliaineen 20 koostumuksesta ja erityisesti koos- 21 104461 tumukseen mahdollisesti sisältyvien ennalta määrättyjen yhden tai useamman kaa-sukomponentin pitoisuudesta.

Kammiossa 1, 2 on mittausväliainetta 20 järjestetty sellainen määrä V tai sellaisessa 5 paineessa P, että kammio/kammioiden vaipan 7 toisiaan vastapäätä sijaitsevien alueiden A1-A2 tai A2-A3 eli vastakkaisten sivujen 8a ja 8b keskimääräinen välimatka T on enintään 5 mm, edullisesti enintään 2 mm ja tyypillisesti suuruusluokkaa 1 mm. Tässä on nimenomaan määritelty vastakkaisten alueiden keskimääräinen välimatka T, joka on todettavissa silloin, kun keksinnön mukainen mittapää on vapaassa 10 tilassa havainnoitavissa, ts. ei mittauskohteessa. Mittauskohteessa mittapään vastakkaisiin seinämiin 8a ja 8b kohdistuu puristava voima Q, jonka suuruus vaihtelee mittapään pituuden L ja leveyden W eri kohdissa. Näin ollen mittauskohteessa mittapään vastakkaisten seinämien välimatka voi olla suurempi T’ tai pienempi T”, kuten on nähtävissä kuviosta 16. Mittausväliaineen 20 määrä V tai paine P on yleensä 15 edullista järjestää sellaiseksi, että mittauskohteessa pienin välimatka T” on suurempi kuin nolla, jolloin vastakkaisten sivujen 8a, 8b alueet eivät ole kosketuksissa toisiinsa kammion sisätilan 9 alueella. Mikään ei estä kuitenkaan sitä, etteivätkö vastakkaiset seinämät jossain kohdin kuitenkin saisi koskettaa toisiaan, mutta tämän kos-ketusalueen pitää olla erittäin pieni verrattuna koko ensimmäisen alueen AI pinta-20 alaan. Tämä johtuu siitä, että kohdissa, joissa kammion vastakkaiset sivut 8a ja 8b eli vastakkaiset alueet AI ja A2 tai A3 ja A2 ovat kosketuksissa toisiinsa, ei tapahdu : ; edellytettyä diffuusiota yksilöstä Xl mittausväliaineeseen 20 ainakaan huomattavas- , sa tai oleellisessa määrin. Ainakin sen alueen, jolla kammion paksuusmitta T” on nolla tulisi olla mahdollisimman pieni, koska muussa tapauksessa mittapään mit-25 tausherkkyys huononee. Edellä on kuvioiden 19 ja 20 avulla selostettu muita keinoja ;·; keksinnön mukaisen mittapään muodon hallitsemiseksi ja erityisesti mittapään pi- • · · tämiseksi kaikissa olosuhteissa mahdollisimman tasaisesti edellä kuvatulla tavalla • · · f < < *·* * litteänä. Kuvioiden 19 ja 20 keinoja voidaan tietysti käyttää myös muunlaisen muo don saamiseksi tarvittaessa mittapäälle.

:X: 30 :T: Keksinnön mukaan kammion vaipan ensimmäisen alueen AI osittain muodostavan ;v. ensimmäisen kalvomateriaalin 11 osuus Ala sijaitsee johdinelimien suhteen tarkas- « · teltuna mittapään proksimaalipäässä ja tämän ensimmäisen alueen osittain muodos-*;* tavan kolmannen kalvomateriaalin 13 osuus A Ib sijaitsee mittapään distaalipäässä.

j V 35 Vastaavasti neljännen kalvomateriaalin 14 osuus A3b sijaitsee toisen kammionjoh-*: · ·: dinelimien suhteen tarkasteltuna mittapään proksimaalipäässä ja viidennen kalvoma teriaalin 15 osuus A3a sijaitsee tämän toisen kammion distaalipäässä. Tällöin tietenkin johdinelimet 3, 4; 5, 6 ulkonevat kammiosta mittauskohteen C, D; X2, Xl 22 104461 suhteen tarkasteltuna sen distaalipäästä. Tällaisessa toteutuksessa varsinkin, jos mitataan hiilidioksidia ja happea on ensimmäinen kalvomateriaali 11 hiilidioksidia hyvin läpäisevää ja kolmas kalvomateriaali 13 on happea hyvin läpäisevää. Esimerkkeinä mahdollisista kaasuja hyvin läpäisevistä kalvomateriaaleista voidaan 5 mainita: polystyreeni, joka läpäisee hyvin hiilidioksidia ja heikosti happea; polysilo-xaanit yleisesti, joista on löydettävissä eri kaasuja läpäiseviä polymeerejä ja kopo-lymeerejä sekä erityisesti fluorosilikonit ja nitriilisilikonit, jotka läpäisevät tehokkaasti hiilidioksidia ja happea, sekä silikonielastomeerit, jotka läpäisevät äärimmäisen hyvin hiilidioksidia ja hyvin happea; polyeteeni (PE), joka läpäisee varsin hyvin 10 hiilidioksidia ja heikosti happea ja typpeä; polypropyleeni (PP), joka läpäisee hyvin hiilidioksidia ja heikosti happea eikä läpäise lainkaan typpeä; polybutadieeni, joka läpäisee erittäin hyvin hiilidioksidia ja jonkin verran happea ja typpeä; selluloosa-asetaatti, joka läpäisee erittäin hyvin vettä ja hiilidioksidia ja hyvin heikosti happea ja typpeä; polyuretaani, joka läpäisee erittäin hyvin vettä ja melko hyvin hiilidioksi-15 dia; etyleeni-vinyyliasetaatti-kopolymeeri, joka läpäisee erittäin hyvin hiilidioksidia ja jonkin verran happea; tietyt ionomeerit taas läpäisevät hyvin happea, mutta eivät juurikaan muita kaasuja. Tässä on vain suuntaa antavia tietoja, jolloin on huomioitava, että polymeerien läpäisevyyttä voidaan muutta modifioimalla niiden kemiallista rakennetta, joten edellä olevaa luetteloa ei ole pidettävä missään mielessä käytettä-20 via materiaaleja rajaavana. Vaikka aikaisemmin tässä selostuksessa on mainittu, että kaasuja läpäiseviksi kalvomateriaaleiksi 11, 13-15 olisi pyrittävä valitsemaan kalvoja, joilla olisi pieni elastisuus, ei tämä ole välttämätöntä, vaan ainakin yksi läpäisevä kalvomateriaali voi olla elastista, varsinkin jos ei-läpäisevä toinen kalvomateriaali on ei-elastista, kuten aikaisemmin on selostettu. Vaipan 7 ensimmäisen alueen AI, 25 A3 suunnittelu ja valmistaminen pienemmäksi kuin 50%, ts. esimerkiksi arvoksi SS' 20%, 25% tai 30% koko vaipan pinta-alasta A1+A2, A3+A2 mahdollistaa ja edistää • · · tätä. Toinen ei-läpäisevä kalvomateriaali on jotain mahdollisimman hyvin diffuusio- • · · *·’ * ta estävää ainetta, kuten erityisesti polyvinyylideenikloridia (PVDC), polyklooritet- rafluoreteeni (PCTFE), polyetyleenitereftalaatti (PTFE), polyvinyylialkoholi (PVA) « · 30 ja tietenkin laminaateissa metallifoliot, kuten alumiinifolio.

• · · • · 4 * · t Tämän lisäksi keksinnön mukainen mittapää voi käsittää johdinelimistä poispäin [··*, olevassa distaalipäässään mittapään itsestään muodostuvat paikallaanpitoelimet 25a tai erillisen paikallaanpitoelimen 25b. Itsestään muodostava paikallaanpitoelin 25a : 35 syntyy juuri edellä kuvatusta mittauskohteiden eri yksilöiden Xl ja X2 välisen kos- ketuksen voiman Q epätasaisesta jakautumisesta, joka saa aikaan johdinelimistä poispäin olevassa mittapään distaalipäässä laajentuman, jossa alueiden AI ja A2 välimatka Τ’ on kohtuullisen suuri. Laajentuman synty on ymmärrettävissä siten, että 23 104461 mittapään tiettyyn kohtaan kohdistuva suurempi voima Q siirtää mittausväliainetta 20 kammiossa 1, 2 toisiin kohtiin, jolloin distaalipäässä kammion paksuus T suurenee samalla kun leveys W distaalipäässä pienenee. Tällaiset muodonmuutokset eivät häiritse esim. synnytystä, koska mittausväliaine pääsee helposti siirtymään eri koh-5 tiin suurimman puristusvoiman kohdan muuttuessa. Mikäli ennakkoon tiedetään, että yksilöiden Xl ja X2 välinen puristus on erittäin tasainen, voidaan käyttää johdi-nelimistä poispäin olevassa distaalipäässä jotakin erillistä paikallaanpitoelintä 25b, joka estää mittapään luiskahtamisen pois paikaltaan. Tämän lisäksi keksinnön mukainen mittapää voi sisältää muita tonometriasta riippumattomia detektoreita 42, 10 kuten lämpötila-antureita, pH-antureita tai muita, jotka yleensä on yksinkertaisinta kiinnittää mittapään 100 vaipan 7 johonkin sopivaan kohtaan ja tuoda tämän detektorin 42 johtimet ulkoiseen laitteeseen samaa tietä kuin johdinelimet 3. Tällainen erillinen detektori 42 johtoineen on esitetty katkoviivalla kuvioissa 3-4.

15 Keksinnön mukaista tonometrista mittapäätä voidaan edullisesti käyttää sikiön tai syntyvän lapsen prenataalin ja nataalin fyysisen kunnon seuraamiseksi non- invasiivisesti. Edellä selostetussa keksinnön mukaisessa epäsymmetrisessä mitta- päässä on epäaktiivinen puoli 8b, joka koostui oleellisesti ei-läpäisevästä toisesta kalvomateriaalista 12 ja aktiivinen puoli 8a, joka ainakin osittain koostui vähintään 20 yhtä analysoitavaa kaasua hyvin ja useimmiten mahdollisimman hyvin läpäisevästä kalvomateriaalista 11, 13-15. Edelleen mittapää on hyvin litteä eli paksuus T tätä aktiivista puolta 8a ja ei-aktiivista puolta 8b vastaan kohtisuorassa suunnassa on hyvin pieni varsinkin verrattuna mittapään pituuteen L ja leveyteen W. Tällainen :' | ·, pitkänomainen ja litteä mittapää on helposti vietävissä synnyttäjän D synnytyskana- ';; / 25 van 30 ja synnytyskanavassa olevan lapsen C väliin siten, että mittausvälineen en- ;·; simmäisen alueen AI sisältävä aktiivinen puoli 8a tulee lapsen C puolelle ja kon- • · · *·[·/ taktiin lapsen kanssa. Mittapään toisen alueen A2 sisältävä ei-aktiivinen puoli A2

I I I

*·* ' taas järjestetään synnytyskanavan 30 seinämän puolelle, jolloin synnyttäjästä ei pää se mittapään mittausväliaineeseen 20 diffundoitumaan lapsen tarkkailutuloksiin vai-30 kuttavia tekijöitä. Kun on kyse synnytyksestä sijoitetaan mittapää tyypillisesti koh-taan, jossa sen pituus L ulottuu ainakin jossain määrin kohdunkaulan 31 alueelle.

;/.4 Sillä saadaan yleensä varmistettua mittapään paikallaanpysyminen. Periaatteessa • · \. * keksinnön mukainen mittapää voidaan tietenkin sijoittaa muuhunkin kohtaan synny- ' : ·' tyskanavassa, mutta tällöin tulee huomioida mittapään paikallaanpysyminen, koska i' V 35 näissä muissa tapauksissa lapsen ja esim. kohdun rungon 32 seinämän välinen puris-•: · · i tus ei välttämättä takaa mittapään riittävää paikallaanpysymistä. Tällöin on käytettä vä edellä selostettuja lisäelimiä 25b. Ainakin siinä tapauksessa, että mittausvälineen pituus L ulottuu ainakin jossakin kohdassaan kohdunkaulan 31 alueelle pysyy kek- 24 104461 sinnön mukainen tonometrinen mittapää 100 ainakin riittävällä tarkkuudella mit-tauspaikallaan synnytyskanavan 30 ja lapsen C keskinäisen puristusvoiman Q vaikutuksesta. Mittapään 100 sijaitessa tässä kohdassa ja asennossa aktiivisen puolen 8a läpäisevistä kalvomateriaaleista muodostuva aktiivinen ensimmäinen alue AI vas-5 taanottaa diffuusiolla lapsesta transkutaanisti tämän kalvomateriaalin läpi mittaus-väliaineeseen 20 vähintään yhtä analysoitavaa kaasua G1 tai G2. Kuten on ymmärrettävä estää mittapään ei-aktiivisen puolen 8b ei-läpäisevyys haitallisten aineiden pääsyn mittapään mittausväliaineeseen 20. Samoin ei-aktiivisen alueen toinen kal-vomateriaali 12 estää myös ulkoisten tekijöiden vaikutuksen mittausväliaineen 20 10 koostumukseen. Tämän keksinnön mukaisen mittapään 100 annetaan olla synnytys-kanavassa 30 sen seinämän ja lapsen C välissä. Tämän jälkeen analysoidaan kammion 1 sisältämästä mittausväliaineesta ennalta määrätyn kaasukomponentin pitoisuus joko määräajoin tai jatkuvasti, kuten edellä on selostettu, jolloin lapsen hapen-saantia voidaan seurata oleellisesti jatkuvana prosessina ja suurella tarkkuudella.

15

Kuten edellä on mainittu voi keksinnön mukainen tonometrinen mittapää 100 pysyä koko synnytyksen ajan samassa kohdassa tai sitä voidaan pitää samassa kohdassa. Tämän lisäksi on tietenkin mahdollista siirtää mittapään taipuisaa kammiota 1 synnytyksen edetessä eri kohtiin synnyttäjän D synnytyskanavaa 30. Siten voidaan mit-20 tapää 100 aluksi sijoittaa kohtaan, jossa se ulottuu juuri ja juuri kohdunkaulan 31 alueelta kohdun rungon 32 puolelle siten, että suurin osa mittapään pituudesta on kohdun rungon 32 ja lapsen C välissä, kuten on näytetty kuviossa 15A. Synnytyksen edetessä voidaan mittapäätä siirtää siten, että sen pituus L nyt ulottuu oleellisesti kohdunkaulan 31 kohdalta sekä kohdunrungon 32 suuntaan että kohdunsuun 33 25 suuntaan, kuten on esitetty kuviossa 15B. Edelleen voidaan tarvittaessa mittapäätä . . siirtää kohtaan, jossa sen pituus L ulottuu juuri ja juuri kohdunkaulan 31 alueelta ulospäin ja on pääosin kohdunsuun 33 ja lapsen C välissä, kuten on esitetty kuviossa • « · '·' ’ 15C. On ymmärrettävää, että keksinnön mukaisen mittapään 100 tarkempi sijoitus ja tarve mittapään siirtoon riippuu oleellisesti mittapään pituuden L suuruudesta. 30 Yleensä ei kuitenkaan ole tarkoituksenmukaista, että mittapään pituudesta L aina- • · · · kaan oleellinen osa ulottuisi kohdunsuusta 33 ulospäin, koska tällöin lisääntyy riski, että ympäröivä ilma aiheuttaisi mittausvirhettä. On selvää, että keksinnön mukaisen mittapään 100 taipuisasta kammiosta 1 lähtevät taipuisat johdinelimet 3, 4; 4, 6 jär-”* jestetään ulottumaan kammiosta 1 poispäin sen kohdunsuun puoleisesta kammion • 35 distaalipäästä, kuten kuvioissa 15A-15C on näytetty. Tällöin johdinelimet ovat il- man häiriöitä vietävissä ulkoiseen laitteeseen 10. Kuten jo itse mittapään 100 kohdalla on selostettu, voidaan kammion sisällä olevaa mittausväliainetta 20 siirtää aikavälein johdinelimiä 3 eli putkea 3a pitkin ulkopuoliseen laitteeseen 10 kaasujen 25 104461

Gl, G2 analysoimiksi detektointielimillä 40 ja taas takaisin johdinelimiä 3 pitkin kammion sisälle. Vaihtoehtoisesti voidaan mittausväliainetta 20 kierrättää johdine-limiä 3, 4 pitkin ulkopuolisen laitteen 10 kautta jatkuvana prosessina. Voidaan tietenkin aikaisemmin selostetulla tavalla analysoida mittausväliainetta 20 detektoin-5 tielimillä 41 mittauskammion 1 sisällä mitattavan kaasun Gl, G2 konsentraation saamiseksi.

Taipuisan mittapää 100 kammiotilassa 9 ylläpidetään tässä tapauksessa synnytyksen aikana sitä varten ennalta määrätyn tai muun harkinnanvaraisen ajan mittausväliai-10 neessa 20 sellaista geelimäärää tai nestemäärää V tai kaasunpainetta P, että siihen siirtyy transkutaanisti diffuusiolla lapsesta C mitattavan kaasun pitoisuus. Tarkasteltaessa kuviota 16 tämä tarkoittaa sitä, että mittauskammiossa 1 pidetään painetta tai mittausväliaineen tilavuutta, joka aikaansaa lapsen C eli ensimmäisen yksilön Xl ja synnyttäjän D synnytyskanavan seinämän eli toisen yksilön X2 välisen suurimman 15 puristusvoiman Q alueelle edullisesti ainakin pienen vastakkaisten sivujen 8a ja 8b välimatkan T”. Joka tapauksessa kammiossa 1 pidetään sellaista tilavuutta tai painetta, että pinta-ala, jolla kammion 1 vastakkaiset sivut ovat kosketuksissa keskenään, on mahdollisimman pieni riittävän diffuusion saamiseksi mittausväliaineeseen 20. Mikäli jossakin mittauskohteessa ensimmäisen yksilön Xl ja toisen yksilön X2 väli-20 nen kontakti eli puristusvoima on hyvin tasainen ja melko pieni, kuten on näytetty kuviossa 17 on kenties käytettävä muita mittapään paikallaanpitovälineitä.

Keksinnön mukaista mittapäätä 100 voidaan käyttää paitsi lapsen C fyysisen tilan seurantaan myös samanaikaisesti synnyttäjän D fyysisen tilan seurantaan, jolloin siis 25 molempia yksilöitä Xl ja X2 saadaan seurattua samanaikaisesti, jatkuvasti ja toisis-taan riippumattomasti. Tätä varten käytetään edellä selostettua keksinnön mukaista mittapäätä, joka käsittää myös toisen suljetun kammion 2, joka myös sisältää mit-tausväliainetta 20 ja jollainen on esitetty kuvioissa 8-10. Kun tällainen mittapää si-joitetaan synnytyskanavaan 30 siten, että tämän toisen kammion 2 aktiivisen sivun 30 8a aktiivinen kolmas alue A3, joka koostuu esim. neljännestä kalvomateriaalista 14 • · t φ·:·. ja mahdollisesti viidennestä kalvomateriaalista 15, sijoittuu synnyttäjän D puolelle.

• · · Tällöin synnyttäjän D kehon ulomman solukerroksen, tässä tapauksessa synnytyska- »· φ : ’.: navan 30 uloimman solukerroksen läpi diffundoituu analysoitavaa kaasua tässä toi- .. / sessa kammiossa 2 olevaan mittausväliaineeseen 20. Tästä mittausväliaineesta on : ·. ·. 35 haluttu kaasu tai halutut kaasut G3, G4 analysoitavissa, kuten edellä on selostettu.

Tässä ratkaisussa estää ensimmäisen kammion 1 ja toisen kammion 2 välissä olevan toisen kalvomateriaalin 12 ei-läpäisevä alue A2 ensimmäisen kammion 1 sisällön ja ensimmäisen yksilön Xl, tässä tapauksessa lapsen C puolella vaikuttavien tekijöiden 26 104461 merkityksen toiseen suljettuun kammioon 2 ja siinä olevan mittausväliaineen kannalta. Käänteisesti estää tämän välissä olevan toisen kalvomateriaalin 12 ei-läpäisevä alue A2 toisen kammion 2 sisällön ja toisen yksilön X2, tässä tapauksessa synnyttäjän D puolella vaikuttavien tekijöiden merkityksen ensimmäiseen suljettuun 5 kammioon 1.

On selvää, että tätä keksinnön mukaista mittapäätä 100 voidaan käyttää missä tahansa olosuhteissa minkä tahansa diffuusiokykyisen aineen eli yleensä kaasun tai kaasuuntuvan aineen pitoisuuden mittaamiseksi pinnan kautta siten, että samalla este-10 tään vastakkaisesta suunnasta tulevien häiritsevien komponenttien vaikutus. Periaatteessa siis keksinnön mukaista mittapäätä voidaan käyttää yhdenkin yksilön Xl fyysisen tilan seurantaan, kunhan mittapään aktiivisen sivun 8a ensimmäinen alue AI on tiiviisti vain tätä yhtä yksilöä vastassa. Tämä voidaan toteuttaa esim. siten, että keksinnön mukainen mittapää kiinnitetään tarralla reunojaan pitkin mitattavan yksi-15 lön pintaan. Tällöin mittapään ei-aktiivisen sivun 8b ei-läpäisevä ja siten ei-aktiivinen toinen alue A2 estää ympäristön vaikutuksen. Siten mitattavan yksilön Xl ympäristöä voidaan pitää toisena yksilönä, kyse on virtuaalisesta yksilöstä X2. Parhaan tehon keksinnön mukainen mittapää kuitenkin antaa kahden todellisen yksilön Xl ja X2 kontaktitilanteessa. Tällaisia kontaktitilanteita on ihmisyksilöiden ja 20 eläinyksiköiden välillä useita. Näitä on periaatteellisesti esitetty kuvioissa 16 ja 17. Lisäksi huomautetaan, että mittaus mittapään aktiivisen sivun 8a kautta voi tapahtua joko yksilön varsinaisen ihon läpi eli transkutaanisti, mutta myös limakalvojen tai minkä tahansa luoksepäästävissä olevan kudoksen pinnan läpi. Tällaisia muita ku-doskerroksia ovat ihmisissä ja eläimissä eri kohdissa esiintyvät limakalvot, kohdun 25 sisäpinta, ruoansulatuselimien eri kohtien erilaiset sisäpinnat ja myös leikkauksen ... aikana esille tulevat erilaiset kudospinnat. Näitä kaikkia voidaan tarvittaessa hyö- • · :.:.: dyntää käytettäessä keksinnön mukaista mittapäätä.

* · » • · · • · · • · · • · • · • · ·

Claims

27 104461

1. Tonometrinen mittapää analysoitavan mittausväliaineen koostumuksen saami-5 seksi tutkittavaa yksilöä vastaavaksi ja non-invasiivisesti uloimman kudoskerroksen kautta, mittapään (100) käsittäessä: - pääasiassa suljetun kammion (1), jonka vaipan (7) eri suuntiin osoittavat sivut (8a, 8b) pääosin koostuvat taipuisista kalvomateriaaleista, joista materiaaleista ainakin yksi on analysoitavaa kaasua läpäisevää, mutta vähintään kiinteitä aineita ja nesteitä 10 tehokkaasti ei-läpäisevää, taipuisaa ensimmäistä kalvomateriaalia (11); - mittausväliainetta (20) kammion vaipan sisäpuolisessa kammiotilassa (9); - vähintään yhden johdinelimen (3), joka ulottuu mainitun kammion ja ulkopuolisen laitteen (10) välille, johdinelimen ja kammion vaipan ollessa tiiviisti toisiinsa liitettynä, tunnettu siitä, että 15. lisäksi kammion (1) mainittu vaippa (7) osittain koostuu taipuisasta toisesta kal- vomateriaalista (12), joka on sekä analysoitavaa kaasua että vähintään kiinteitä aineita ja nesteitä tehokkaasti ei-läpäisevää siten, että vaipan pinnan suuntainen ensimmäinen alue (AI) koostuu mainitusta ensimmäisestä kalvomateriaalista (11) ja vaipan pinnan suuntainen toinen alue (A2) koostuu mainitusta toisesta kalvomateri-20 aalista (12); että - mittapää (100) kammioineen (1) on kokonaisuutena taipuisa; ja että - ensimmäinen ja toinen alue (AI, A2) sijaitsevat kammion toisiaan vastapäätä ' · 1 olevilla vastakkaisilla sivuilla (8a, 8b) analysoitavan mittausväliaineen koostumuk- :,i, sen saamiseksi epäsymmetrisesti ja pelkästään yhden yksilön (Xl) kehosta tai ke- . 25 honosasta kahden yksilön (Xl ja X2) kontaktiolosuhteissa. • φ • t • · · :V:

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tonometrinen mittapää, tunnettu siitä, että johdinelin on: - vähintään yhden virtauskanavan (3b) käsittävä putki (3a), jonka seinämä (17) 30 koostuu oleellisesti kaasuja, nesteitä ja kiinteitä aineita ei-läpäisevästä materiaalista, • » · ... ja joka kanava (3b) on yhdestä päästään virtausyhteydessä kammiotilaan (9) ja toi- *. sesta päästään ulkoisessa laitteessa (10) oleviin detektointielimiin (40), mittausväli- • · ;: aineen siirtämiseksi kammiotilan ja detektointielimien välillä; tai :,": - optinen tai sähköinen kaapeli (3c), joka yhdestä päästään kytkettynä kammiossa ‘;. 35 oleviin detektointielimiin (41) ja toisesta päästään ulkoiseen laitteeseen (10). • ·«·

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tonometrinen mittapää, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää toisen putken (4a), jonka seinämä (17) koostuu oleellisesti kaasuja, 4 * 28 104461 nesteitä ja kiinteitä aineita ei-läpäisevästä materiaalista ja jonka kanava (4b) on yhdestä päästään virtausyhteydessä kammiotilaan (9) ja toisesta päästään detektointi-elimiin (40), putken mainitun seinämän ja kammion vaipan (7) ollessa tiiviisti toisiinsa liitettynä, jolloin mittaus väliaine (20) kiertää putkien (3 a, 4a) kautta kam-5 miotilan ja ulkoisessa laitteessa (10) olevien detektointielimien välillä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tonometrinen mittapää, tunnettu siitä, että mittapään taipuisuus on oleellisesti yhtä suuri kuin mittapään kammion (1,2) muodostavien kalvomateriaalien taipuisuus ja että kammioon liitetyt johdinelimet (3, 4; 10 5,6) ovat myös taipuisia.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tonometrinen mittapää, tunnettu siitä, että mainittu ensimmäinen kalvomateriaali (11) on yhtä analysoitavaa kaasua (Gl) hyvin läpäisevää, ja että lisäksi kammion vaipan mainittu ensimmäinen alue (AI) osittain 15 koostuu taipuisasta kolmannesta kalvomateriaalista (13), joka on toista analysoitavaa kaasua (G2) hyvin läpäisevää, mutta vähintään kiinteitä aineita ja nesteitä tehokkaasti ei-läpäisevää.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tonometrinen mittapää, tunnettu siitä, että se 20 lisäksi käsittää toisen vastaavan kammion (2), joka sijaitsee mainitun toisen kalvo- materiaalin (12) vastakkaisella puolella kuin mainittu yksi kammio (1), joka toinen kammio sisältää mittausväliainetta (20) ja on liitetty vähintään yhteen toiseen johdi-' ·' nelimeen (5), ja että tämän toisen kammion vaippa (7) koostuu tästä toisesta kalvo- materiaalista ja neljännestä kalvomateriaalista (14), joka on analysoitavaa kaasua :, i · 25 (G3) läpäisevää, jolloin tämän toisen kammion vaipan pinnan suuntainen kolmas alue (A3), joka on vastapäätä toista aluetta (A2), koostuu mainitusta neljännestä : Y: kalvomateriaalista (14) ja vaipan pinnan suuntainen toinen alue koostuu mainitusta toisesta kalvomateriaalista (12). •

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tonometrinen mittapää, tunnettu siitä, että • · · mainittu neljäs kalvomateriaali (14) on oleellisesti yhtä analysoitavaa kaasua hyvin *. läpäisevää, ja että lisäksi kammion vaipan mainittu kolmas alue (A3) osittain koos- :. ',: tuu taipuisasta viidennestä kalvomateriaalista (15), joka on toista analysoitavaa kaa- : Y sua (G4) hyvin läpäisevää, mutta vähintään kiinteitä aineita ja nesteitä tehokkaasti 35 ei-läpäisevää. • » ·

8. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen tonometrinen mittapää, tunnettu siitä, että ei-läpäisevästä toisesta kalvomateriaalista (12) koostuva mainittu toinen alue 29 104461 (A2) muodostaa vähintään 40 % ja tyypillisesti vähintään 50 %, mutta enintään 80 % ja tyypillisesti enintään 70 % mainitun yhden kammion (1) vaipan tai vastaavasti molempien kahden kammion (1 ja 2) vaippojen erikseen yhteenlasketuista alueista (A1+A2; A3+A2). 5

9. Patenttivaatimuksen 1 tai 5 tai 6 tai 7 mukainen tonometrinen mittapää, tunnettu siitä, että: - ensimmäinen ja kolmas sekä neljäs ja viides kalvomateriaali (11, 13 ja 14, 15) koostuvat jokainen yhdestä materiaalilajista ja toinen kalvomateriaali (12) koostuu 10 joko yhdestä materiaalilajista tai vaihtoehtoisesti eri materiaaleja olevien kalvojen laminaatista; ja että - mainittujen kaikkien kalvomateriaalien paksuus (S) on enintään 0.2 mm, edullisesti enintään 0.1 mm ja tyypillisesti enintään 0.05 mm; ensimmäisen ja toisen sekä vastaavasti neljännen ja viidennen kalvomateriaalin paksuus on enintään 0.1 mm, edul- 15 lisesti enintään 0.05 mm ja tyypillisesti alueella 0.03 mm - 0.01 mm.

10. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen tonometrinen mittapää, tunnettu siitä, että mittapään mainittu yksi kammio (1) tai mainitut kaksi kammiota (1 ja 2) yhdessä on muodoltaan pitkänomainen, litteä ja pussimainen sekä jäykisteetön, jolloin se 20 on käyttökohteen muotoon vapaasti asettuva, että kammion pituus (L) on välillä 2 cm - 20 cm, leveys (W) on välillä 1 cm -10 cm, ja että kammiossa on mittausväliai-netta (20) sellainen määrä (V) tai sellaisessa paineessa (P), että kammion/kammioi-den vaipan toisiaan vastapäätä sijaitsevien alueiden (AI <-> A2; A2 <-> A3) keski-:, , määräinen välimatka (T) on enintään 5 mm, edullisesti enintään 2 mm ja tyypilli- I ( •,; 25 sesti suuruusluokkaa 1 mm. • · • · • · ·

11. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tonometrinen mittapää, tunnettu siitä, että • · mittausväliaineena (20) on neste tai geeli tai edullisesti kaasu tai kaasuseos, ja että detektointielimet (40, 41) on jäljestetty antamaan yksi tai useampi analysointiarvo 30 kammiossa olevan mittausväliaineen (20) koostumuksesta ja erityisesti koostumuk- • · · seen mahdollisesti sisältyvien ennalta määrättyjen yhden tai useamman kaasukom-ponentin (Gl, G2; G3, G4) pitoisuudesta. • · • · · • « · • ·

12. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen tonometrinen mittapää, tunnettu siitä, 35 että mainitun kammion vaipan muodostavat kalvomateriaalit (11-15) on liitetty toi- siinsa liimalla (16), hitsillä (18) tai muulla sulaliitoksella ilman jäykkiä ja kovia · ·’ kohtia olevan ja kaasunläpäisyn suhteen yhden epäsymmetrisen kammion (1) tai kahden epäsymmetrisen kammion (1 ja 2) saamiseksi. 30 1 0 4 4 61

13. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tonometrinen mittapää, tunnettu siitä, että kammion mainitun vaipan ensimmäisen alueen (AI) osittain muodostavan ensimmäisen kalvomateriaalin (11) osuus (Ala) sijaitsee johdinelimien suhteen tarkastel- 5 tuna mittapään proximaalipäässä ja tämän ensimmäisen alueen osittain muodostavan kolmannen kalvomateriaalin (13) osuus (Alb) sijaitsee mittapään distaalipäässä, että johdinelimet (3,4; 5, 6) ulkonevat kammiosta mittauskohteen (C, D) suhteen tarkasteltuna sen distaalipäästä, ja että ensimmäinen kalvomateriaali (11) on hiilidioksidia hyvin läpäisevä ja kolmas kalvomateriaali (13) on happea hyvin läpäisevä. 10

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tonometrinen mittapää, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää kammiotilassa (9) vastakkaisten sivujen (8a, 8b) kalvomateriaaleis-sa kiinni olevia väliseiniä (38) ja niiden välien muodostaman mutkittelevan jatkuvan kanavan (39), että se edelleen käsittää johdinelimistä poispäin olevassa distaalipääs- 15 sään mittapään itsestään muodostuvat tai erilliset paikallaanpitoelimet (25a, 25b) ja että mittapää lisäksi käsittää muita detektoreita (42).

15. Menetelmä synnytyksen aikana lapsen prenataalin ja nataalin fyysisen kunnon seuraamiseksi non-invasiivisesti, joka menetelmä käsittää vaiheina: 20 {a} viedään pitkänomainen ja litteä mittausväline, jossa on aktiivinen puoli ja ei- aktiivinen puoli, synnytyskanavan (30) ja lapsen (C) väliin; {b} järjestetään mainitun viemisen aikana mittausvälineen aktiivinen puoli (8a) lap-' sen puolelle ja ei-aktiivinen puoli (8b) synnytyskanavan seinämän puolelle; {c} sijoitetaan mittausväline kohtaan, jossa sen pituus ulottuu kohdunkaulan (31) 25 alueelle, tunnettu siitä, että mainittu mittausväline on tonometrinen mittapää (100), joka käsittää pääasiassa suljetun kammion (1), jonka vaippa (7) pääosin koostuu tai-puisista kalvomateriaaleista ja joka sisältää ensimmäistä mittausväliainetta (20), ja • ‘ . menetelmä edelleen käsittää vaiheina: • · · {d} annetaan mittapään mainitun taipuisan kammion (1) pysyä asetetetulla mittaus-30 paikallaan synnytyskanavan (30) ja lapsen (C) keskinäisen puristusvoiman (Q) vai- • · · kutuksesta; • · · 7 • · · *. {e} annetaan ensimmäisen mittausväliaineen (20) koostumuksen muuttua transku- • » v.: taanisti lapsesta diffuusiolla mittapään aktiivisen alueen (AI) ensimmäisen kalvoma- : ': teriaalin (11) läpi, joka on vähintään yhtä analysoitavaa kaasua (G1 tai G2) läpäise- 35 vää; ‘ !! {f} annetaan mittapään ei-aktiivisen alueen (A2) toisen kalvomateriaalin (12), joka on sekä analysoitavaa kaasua että vähintään kiinteitä aineita ja nesteitä tehokkaasti 31 104461 ei-läpäisevää, estää synnyttäjän (D) ja ulkoisten tekijöiden vaikutus ensimmäisen mittausväliaineen (20) koostumukseen; ja {g} analysoidaan kammion (1) sisältämästä ensimmäisestä mittausväliaineesta ennalta määrätyn kaasukomponentin pitoisuus. 5

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittapään mainittu taipuisa kammio (1) sijoitetaan ainakin kohtaan, jossa oleellinen osa sen pituudesta (L) ulottuu kohdunkaulasta (31) kohdunrungon (32) ja lapsen väliin sekä lisäksi ainakin vähän kohdunkaulasta kohdunsuun (33) suuntaan, ja että taipuisasta 10 kammiosta lähtevät taipuisat johdinelimet (3, 4; 5, 6) järjestetään ulottumaan poispäin kammion vaipasta kohdunsuun puoleisesta kammion distaalipäästä.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittapään mainittu taipuisa kammio sijoitetaan aluksi kohtaan, jossa sen pituus oleellisesti si- 15 jaitsee kohdunrungon (32) ja lapsen (C) välissä ja että synnytyksen edetessä mitta-päätä siirretään synnytyskanavassa (30) ulospäin siten, että sen pituus kohdunsuun (33) ulkopuolelle.

18. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittapään 20 mainitussa taipuisassa kammiossa (1) ylläpidetään vähintään synnytyksen aikaisen ennalta määrätyn tai harkinnanvaraisen ajan mittausväliaineessa (20) sellaista gee-limäärää tai nestemäärää (V) tai kaasunpainetta (P), että siihen transkutaanisti dif-' · ‘ fuusiolla siirtyy lapsesta mitattavan kaasun pitoisuus, joka on analysoitavissa. '25

19. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kammion si- :...i säilä olevaa mittausväliainetta (20): : V: - aikavälein siirretään johdinelimiä (3) pitkin ulkopuoliseen laitteeseen (10) ja :*·*: taas takaisin kammion sisälle; tai - jatkuvasti kierrätetään johdinelimiä (3, 4) pitkin kammion ulkopuoliseen 30 laitteen (10) kautta ja takaisin kammioon, jolloin • · · ..... mainitussa ulkopuolisessa laitteessa analysoidaan mittausväliaineesta mitattavaa \ kaasua (G 1; G2).

20. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittausväli- !:. 35 aineesta analysoidaan mitattavaa kaasua (Gl; G2) mittauskammion (1) sisällä. « M ( | • ( ·

21. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä lisäksi: - annetaan mittausväliaineen (20) koostumuksen muuttua transkutaanisti lapsesta 32 104461 diffuusiolla mittapään aktiivisen alueen (A2) kolmannen kalvomateriaalin (13) läpi, joka on toista analysoitavaa kaasua (G2 tai Gl) läpäisevää; ja - analysoidaan kammion sisältämästä mittausväliaineesta (20) ennalta määrätyn toisen kaasukomponentin pitoisuus. 5

22. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä käytetään mittapäätä (100), joka lisäksi käsittää toisen pääasiassa suljetun kammion (2), jonka vaippa (7) myös koostuu taipuisista kalvomateriaaleista ja joka sisältää toista mittausväliainetta (20), ja menetelmä edelleen käsittää vaiheina: 10 {h} annetaan toisen mittausväliaineen (20) koostumuksen muuttua synnyttäjästä (D) kehon solukerroksen läpi diffuusiolla mittapään tämän toisen aktiivisen alueen (A3) neljännen kalvomateriaalin (14) läpi, joka on vähintään yhtä analysoitavaa kaasua läpäisevää; {i} annetaan toisen kammion (2) ei-aktiivisen alueen (A2) toisen kalvomateriaalin 15 (12), joka on sekä analysoitavaa kaasua että vähintään kiinteitä aineita ja nesteitä ei- läpäisevää, estää sikiön/lapsen (C) ja ulkoisten tekijöiden vaikutus toisen mittausväliaineen koostumukseen; ja {j} analysoidaan kammion sisältämästä mittausväliaineesta (20) ennalta määrätyn kaasukomponentin pitoisuus. 20