JPH0253055B2 - - Google Patents
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- JPH0253055B2 JPH0253055B2 JP54037651A JP3765179A JPH0253055B2 JP H0253055 B2 JPH0253055 B2 JP H0253055B2 JP 54037651 A JP54037651 A JP 54037651A JP 3765179 A JP3765179 A JP 3765179A JP H0253055 B2 JPH0253055 B2 JP H0253055B2
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-
- 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
- A61B5/14539—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring pH
-
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- A61B5/1491—Heated applicators
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/4162—Systems investigating the composition of gases, by the influence exerted on ionic conductivity in a liquid
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は電極装置、特に体重が1kgまでの新生
児に対する経皮的Pco2測定に適する小型軽量化
された電極装置に関する。
児に対する経皮的Pco2測定に適する小型軽量化
された電極装置に関する。
（従来の技術）
血液中の酸素ガスおよび炭素ガス濃度を経皮的
に測定する装置として電極装置を用いることが提
案されている。
に測定する装置として電極装置を用いることが提
案されている。
本発明の対象とするPco2電極を用いる二酸化
炭素分圧Pco2の直接測定についてはストウ
（Stow）およびランダル（Randall）により最初
に文献に発表された（Am.J.Physiol.179，678，
1954およびArch.Phys.Med.38，646，1957参照）。
炭素分圧Pco2の直接測定についてはストウ
（Stow）およびランダル（Randall）により最初
に文献に発表された（Am.J.Physiol.179，678，
1954およびArch.Phys.Med.38，646，1957参照）。
即ち、その測定原理は次の通りである。
CO2浸透膜とPH感応性ガラス電極間の電解質は
ヘンリーの法則により規定され、それ故に上記膜
の外側における二酸化炭素分圧に比例する二酸化
炭素濃度と平衡となる。ガラス電極で測定される
PHはガラス電極と上記膜間の電解質層中の二酸化
炭素と重炭酸塩の比率に依存するであろうから、
測定されるPHは上記膜の外側における測定される
サンプルのPco2の関数となる。電解質中の重炭
酸塩濃度が正しい範囲で、すなわち１０-3〜１０
-1モル間で選ばれるとき、重炭酸塩濃度は当該目
的のためには一定と考えられることができる。こ
れら条件下に、次の関係が適用される（これは電
極の100％感度に対応する。）。
ヘンリーの法則により規定され、それ故に上記膜
の外側における二酸化炭素分圧に比例する二酸化
炭素濃度と平衡となる。ガラス電極で測定される
PHはガラス電極と上記膜間の電解質層中の二酸化
炭素と重炭酸塩の比率に依存するであろうから、
測定されるPHは上記膜の外側における測定される
サンプルのPco2の関数となる。電解質中の重炭
酸塩濃度が正しい範囲で、すなわち１０-3〜１０
-1モル間で選ばれるとき、重炭酸塩濃度は当該目
的のためには一定と考えられることができる。こ
れら条件下に、次の関係が適用される（これは電
極の100％感度に対応する。）。
logPco2＝const.−PH
最近のPco2電極装置の設計は主としてJ.W.
Severinghausの研究（Appl.Physiol.13515，
1958）を基礎としている。
Severinghausの研究（Appl.Physiol.13515，
1958）を基礎としている。
このPco2電極装置はCO2浸透膜を有し、該膜の
背後にPH感応性測定電極が配置されている。該測
定電極の測定域は電解質と接触しており、その電
解質PHはそのPco2の関係であつて、実際には電
解質として例えば重炭酸ナトリウム溶液のような
重炭酸塩溶液が使用される。また、該電解質に接
触する参照電極はカロメル電極であるかまたは電
解質が塩化物を含む場合は塩化銀電極であつてよ
い。また、好ましい浸透膜材料はゴムおよびシリ
コンゴムであり、両者は特に二酸化炭素を浸透可
能であるが、特にテフロン膜がPco2電極装置に
好んで使用されている。テフロン膜は厚さ6μmま
で使用可能である。テフロンの二酸化炭素浸透率
は本測定目的には充分である。
背後にPH感応性測定電極が配置されている。該測
定電極の測定域は電解質と接触しており、その電
解質PHはそのPco2の関係であつて、実際には電
解質として例えば重炭酸ナトリウム溶液のような
重炭酸塩溶液が使用される。また、該電解質に接
触する参照電極はカロメル電極であるかまたは電
解質が塩化物を含む場合は塩化銀電極であつてよ
い。また、好ましい浸透膜材料はゴムおよびシリ
コンゴムであり、両者は特に二酸化炭素を浸透可
能であるが、特にテフロン膜がPco2電極装置に
好んで使用されている。テフロン膜は厚さ6μmま
で使用可能である。テフロンの二酸化炭素浸透率
は本測定目的には充分である。
経皮的Pco2電極装置については既に1960年文
献に記載されている（J.W.Severinghaus，
Anesthesiology21，717，1960参照）。
献に記載されている（J.W.Severinghaus，
Anesthesiology21，717，1960参照）。
この文献において、著者は経皮的測定のために
通常のPco2電極の使用について開示しており、
電極装置中の測定電極（ガラス電極）は自動調温
用水の流れのためのジヤケツトにより取囲まれ、
ウオータ・ジヤケツトから測定電極を介して皮膚
に熱が伝達される。1973年には、A.Huch等は経
皮的Pco2測定用加熱型Pco2電極を発表している
（Anaesthesist22，379，1973参照）。ここでは電
極装置中のセンサー電極（ガラス電極）は電熱加
熱型銀ジヤケツトにより取囲まれ、比較電極は自
動調温されていず、測定域の皮膚において充血を
起させるために必要な熱は銀ジヤケツトから直接
皮膚に伝達されるにすぎない。
通常のPco2電極の使用について開示しており、
電極装置中の測定電極（ガラス電極）は自動調温
用水の流れのためのジヤケツトにより取囲まれ、
ウオータ・ジヤケツトから測定電極を介して皮膚
に熱が伝達される。1973年には、A.Huch等は経
皮的Pco2測定用加熱型Pco2電極を発表している
（Anaesthesist22，379，1973参照）。ここでは電
極装置中のセンサー電極（ガラス電極）は電熱加
熱型銀ジヤケツトにより取囲まれ、比較電極は自
動調温されていず、測定域の皮膚において充血を
起させるために必要な熱は銀ジヤケツトから直接
皮膚に伝達されるにすぎない。
さらに、1977年（The Lancet.5／79821977）
において、この電極は比較電極（Ag／Agcl電
極）も測定域の皮膚に対し局部充血を起させるた
めに必要な熱を配達する電熱加熱型銀ジヤケツト
により取囲まれるように修正される。また、ドイ
ツ国発行特許出願第2305049号および第5423441号
には上記原理にもとずいて設計された経皮的
Pco2電極装置を開示しているが、 血液サンプルと接触させる代わりに患者の皮膚
に対しPco2電極のCO2浸透膜を接触させる目的の
ためには、37−45℃、すなちち通常の皮膚温度以
上に自動調温がなされる必要がある。この自動調
温は２つの目的を存する。すなわち、１つは局部
的血管拡張を行わせ、それによつて測定域の皮膚
の血液流れの熱的刺激のために充血させることに
あるとともに、もう１つは、正確なPco2測定値
を得るために明確かつ正確な測定温度に電極装置
を保つことにあるが、かかる自動調温を正確に行
える装置は末だ提供されるに至つていない。
において、この電極は比較電極（Ag／Agcl電
極）も測定域の皮膚に対し局部充血を起させるた
めに必要な熱を配達する電熱加熱型銀ジヤケツト
により取囲まれるように修正される。また、ドイ
ツ国発行特許出願第2305049号および第5423441号
には上記原理にもとずいて設計された経皮的
Pco2電極装置を開示しているが、 血液サンプルと接触させる代わりに患者の皮膚
に対しPco2電極のCO2浸透膜を接触させる目的の
ためには、37−45℃、すなちち通常の皮膚温度以
上に自動調温がなされる必要がある。この自動調
温は２つの目的を存する。すなわち、１つは局部
的血管拡張を行わせ、それによつて測定域の皮膚
の血液流れの熱的刺激のために充血させることに
あるとともに、もう１つは、正確なPco2測定値
を得るために明確かつ正確な測定温度に電極装置
を保つことにあるが、かかる自動調温を正確に行
える装置は末だ提供されるに至つていない。
他方、酸素分圧を測定する電極装置をにおいて
も電極装置を加熱する構造は知られている（例え
ば、特開昭51−25190号参照）。ここでは、皮膚の
正常温度に対して高められた電極温度は測定を安
定化し、そして皮膚に必要な充血を生じさせるた
めに、電極及び皮膚の加熱をするため、加熱巻線
１６を貴金属線８を貫挿した円形の絶縁担体７の
周りを取囲む比較電極１１を加熱するようにして
いるが、正確な温度制御をする必要性は示唆され
ていない。というのは、Po2測定とPco2測定間の
基本的な電気化学的異差によつて当業者はPco2
電極装置における熱伝達手段の機能を比較電極に
もたせることを考えないであろうからである。詳
しくは、Po2測定はポーラログラフ的測定であつ
て、測定される対象のPo2値の表示として測定さ
れるパラメータは電流である。これに対し、前述
したようにPco2測定は電位差測定（PH測定）で
あつて、測定量は電圧である。この電圧の大きさ
は電解質中のPHによつて変化するとともに比較電
極の温度を含む電極温度にともなつてかなりの量
変化する。ちなみに、約６〜８PHの充分な間隔に
おいて拡大されたスケールを有するPH計を用いる
と、血液サンプルのPco2は４〜６％／℃のオー
ダで変化するので、血液サンプル中のPco2測定
時１％より良好な精度を得るために、自動調温化
測定セル内の温度は、0.2％を越えない精度で調
整されなければならない。それ故に、比較電極が
皮膚における血液流の熱的刺激のためにエネルギ
ーを伝える場合、比較電極を同時に非常に正確に
自動調温化してその温度を比較電極として必要と
される精度内、すなわち0.2℃以内に保持するこ
とは最初から不可能であると考えられていた。こ
れは上述した経皮的Pco2電極の発達史によつて
も明らかである。
も電極装置を加熱する構造は知られている（例え
ば、特開昭51−25190号参照）。ここでは、皮膚の
正常温度に対して高められた電極温度は測定を安
定化し、そして皮膚に必要な充血を生じさせるた
めに、電極及び皮膚の加熱をするため、加熱巻線
１６を貴金属線８を貫挿した円形の絶縁担体７の
周りを取囲む比較電極１１を加熱するようにして
いるが、正確な温度制御をする必要性は示唆され
ていない。というのは、Po2測定とPco2測定間の
基本的な電気化学的異差によつて当業者はPco2
電極装置における熱伝達手段の機能を比較電極に
もたせることを考えないであろうからである。詳
しくは、Po2測定はポーラログラフ的測定であつ
て、測定される対象のPo2値の表示として測定さ
れるパラメータは電流である。これに対し、前述
したようにPco2測定は電位差測定（PH測定）で
あつて、測定量は電圧である。この電圧の大きさ
は電解質中のPHによつて変化するとともに比較電
極の温度を含む電極温度にともなつてかなりの量
変化する。ちなみに、約６〜８PHの充分な間隔に
おいて拡大されたスケールを有するPH計を用いる
と、血液サンプルのPco2は４〜６％／℃のオー
ダで変化するので、血液サンプル中のPco2測定
時１％より良好な精度を得るために、自動調温化
測定セル内の温度は、0.2％を越えない精度で調
整されなければならない。それ故に、比較電極が
皮膚における血液流の熱的刺激のためにエネルギ
ーを伝える場合、比較電極を同時に非常に正確に
自動調温化してその温度を比較電極として必要と
される精度内、すなわち0.2℃以内に保持するこ
とは最初から不可能であると考えられていた。こ
れは上述した経皮的Pco2電極の発達史によつて
も明らかである。
（発明の概略）
そこで、本発明の目的は公知経皮的Pco2電極
装置を上記精度の範囲内に自動調温できるように
改良し、特に一層コンパクトな構造を備える経皮
的Pco2測定用電極を提供することにある。
装置を上記精度の範囲内に自動調温できるように
改良し、特に一層コンパクトな構造を備える経皮
的Pco2測定用電極を提供することにある。
経皮的Pco2電極装置の場合、特に経皮的Pco2
測定が特に必要な１つの患者群が体重1kgまでの
非常に危険な生後１ケ月以内の新生児であること
を考慮すれば、患者の皮膚に適用されかつ比較的
長期間そこに保持すべき電極装置としてはコンパ
クト設計にすることができることは重要であるか
らである。
測定が特に必要な１つの患者群が体重1kgまでの
非常に危険な生後１ケ月以内の新生児であること
を考慮すれば、患者の皮膚に適用されかつ比較的
長期間そこに保持すべき電極装置としてはコンパ
クト設計にすることができることは重要であるか
らである。
この目的達成のための改良されかつ一層コンパ
クトな製品は、比較電極自身の機能に加えて、電
極の自動調温化ユニツトとしておよび被測定域の
皮膚の血液流れの熱的刺激に必要な熱を伝達する
手段としての機能を備える比較電極を本発明の電
極装置中に設けることにより達成することができ
る。電極を製造するに必要な構成品の数の減少は
別にして、これにより従来達成できなかつた電極
のコンパクト設計を非常に小寸法において実現す
ることができる。
クトな製品は、比較電極自身の機能に加えて、電
極の自動調温化ユニツトとしておよび被測定域の
皮膚の血液流れの熱的刺激に必要な熱を伝達する
手段としての機能を備える比較電極を本発明の電
極装置中に設けることにより達成することができ
る。電極を製造するに必要な構成品の数の減少は
別にして、これにより従来達成できなかつた電極
のコンパクト設計を非常に小寸法において実現す
ることができる。
したがつて、本発明は、皮膚に対する接触面と
して機能するCO2浸透可能な膜を有する皮膚表面
に適用するに適するカプセルと、上記膜とその測
定部との間に位置する電解質とその測定部が接触
状態にあるところの、上記膜背後に配置されたPH
感応性測定用電極と、上記電解質と導通する比較
電極と、被測定域の皮膚の血流を熱刺激により増
大させる加熱装置とを備える経皮的Pco3測定用
電極装置において、 上記加熱装置が電気加熱装置からなり、比較電
極に直接熱伝導接触するように配置されるととも
に温度センサーにより比較電極を自動調温するよ
うに制御され、 上記比較電極が測定用電極の自動調温のため、
測定電極の回りに配置され、測定用電極に直接熱
伝導接触するように取り囲み、更に、該比較電極
は局部血流の熱刺激増大のため、CO2浸透膜とも
熱伝導接触をしていることを要旨とする電極装置
を提供するものである。
して機能するCO2浸透可能な膜を有する皮膚表面
に適用するに適するカプセルと、上記膜とその測
定部との間に位置する電解質とその測定部が接触
状態にあるところの、上記膜背後に配置されたPH
感応性測定用電極と、上記電解質と導通する比較
電極と、被測定域の皮膚の血流を熱刺激により増
大させる加熱装置とを備える経皮的Pco3測定用
電極装置において、 上記加熱装置が電気加熱装置からなり、比較電
極に直接熱伝導接触するように配置されるととも
に温度センサーにより比較電極を自動調温するよ
うに制御され、 上記比較電極が測定用電極の自動調温のため、
測定電極の回りに配置され、測定用電極に直接熱
伝導接触するように取り囲み、更に、該比較電極
は局部血流の熱刺激増大のため、CO2浸透膜とも
熱伝導接触をしていることを要旨とする電極装置
を提供するものである。
本発明において、比較電極は銀／塩化銀電極、
いいかえれば銀体であるのが好ましい。これは比
較電極としての機能に関する電気化学的要求を最
善の条件で満すことができる一方、この材料は熱
伝導体としての特性に関し優れたものであるから
である。
いいかえれば銀体であるのが好ましい。これは比
較電極としての機能に関する電気化学的要求を最
善の条件で満すことができる一方、この材料は熱
伝導体としての特性に関し優れたものであるから
である。
また、本発明において最もコンパクトな構成を
得る同時に必要な熱伝達に対する要求を満すに
は、測定用電極を中心としてそれを取囲むように
配置される中空円筒形状に比較電極を形成するの
が好ましい。
得る同時に必要な熱伝達に対する要求を満すに
は、測定用電極を中心としてそれを取囲むように
配置される中空円筒形状に比較電極を形成するの
が好ましい。
更に、本発明における最も好ましい設計におい
ては、比較電極が測定用電極の自動調温化のため
に測定用電極と直接、熱伝導接触するようにする
のがよい。
ては、比較電極が測定用電極の自動調温化のため
に測定用電極と直接、熱伝導接触するようにする
のがよい。
本発明においては、比較電極を加熱する電気的
加熱用装置はツエナー・ダイオードであるのが好
ましく、本発明の電極装置に使用するための典型
的なツエナー・ダイオードは５〜20Vオーダー
の、例えば約12Vのツエナー電圧を有するのがよ
い。ツエナー・ダイオードを使用する利点は、加
熱用装置として使用されるとき、ツエナー・ダイ
オードは実質的に電流と無関係の電圧降下を有
し、それはそのパワー消費量をワツトメータより
ずつと簡単なアンペアメータを使用して簡単にモ
ニターすることができることを意味する。電極装
置の熱消費は血液流の増加に伴なつて増加するの
で、ツエナー・ダイオードのパワー消費のモニタ
リングは電極装置と接触する皮膚における血液流
の表示を得るために利用することもできる。一般
に、経皮的血液ガス測定においては測定域の血液
流のモニタリングを同時に行うことが重要である
場合もあることが知られている。ツエナー・ダイ
オードの他の利点は例えば好ましい電流発生手段
により簡単でかつ信頼性の高い加熱調整を行なえ
ることにある。最後にツエナー・ダイオードは上
記電極構成に組込むための好ましい物理的形状を
有する。
加熱用装置はツエナー・ダイオードであるのが好
ましく、本発明の電極装置に使用するための典型
的なツエナー・ダイオードは５〜20Vオーダー
の、例えば約12Vのツエナー電圧を有するのがよ
い。ツエナー・ダイオードを使用する利点は、加
熱用装置として使用されるとき、ツエナー・ダイ
オードは実質的に電流と無関係の電圧降下を有
し、それはそのパワー消費量をワツトメータより
ずつと簡単なアンペアメータを使用して簡単にモ
ニターすることができることを意味する。電極装
置の熱消費は血液流の増加に伴なつて増加するの
で、ツエナー・ダイオードのパワー消費のモニタ
リングは電極装置と接触する皮膚における血液流
の表示を得るために利用することもできる。一般
に、経皮的血液ガス測定においては測定域の血液
流のモニタリングを同時に行うことが重要である
場合もあることが知られている。ツエナー・ダイ
オードの他の利点は例えば好ましい電流発生手段
により簡単でかつ信頼性の高い加熱調整を行なえ
ることにある。最後にツエナー・ダイオードは上
記電極構成に組込むための好ましい物理的形状を
有する。
（作用効果）
本発明によれば、比較電極体と他の好ましい形
状において、測定域の血液流の熱的刺激に必要な
熱入力を0.2℃よりよい自動調温化精度で得るこ
とができる。即ち、本発明においては、加熱装
置が比較電極に直接、熱伝導接触することおよび
比較電極が測定用電極の回りに配置され、測定
用電極に直接、熱伝導接触するように取り囲むこ
とによりコンパクトな小型経皮的Pco2測定電極
において、0.2℃で許容誤差の範囲に調温するこ
とが可能となる。
状において、測定域の血液流の熱的刺激に必要な
熱入力を0.2℃よりよい自動調温化精度で得るこ
とができる。即ち、本発明においては、加熱装
置が比較電極に直接、熱伝導接触することおよび
比較電極が測定用電極の回りに配置され、測定
用電極に直接、熱伝導接触するように取り囲むこ
とによりコンパクトな小型経皮的Pco2測定電極
において、0.2℃で許容誤差の範囲に調温するこ
とが可能となる。
これはモデルとして半径ａcm、長さｌcmのシリ
ンダを使用し、直接加熱することにより理論的に
証明される（Conduction of Heat in Solids，
２版、オツクスフオード1959年参照）。
ンダを使用し、直接加熱することにより理論的に
証明される（Conduction of Heat in Solids，
２版、オツクスフオード1959年参照）。
安定状態における軸方向および半径方向の温度
は次の式により与えられる。
は次の式により与えられる。
2K・νl／Ao・l2＝１（軸方向）
4K・νa／Ao・a2＝１（半径方向）
これより、
νl＝Ao・l2／2K、νa＝Ao・a2／4Kとなる。
問題の熱供給に対し0.2℃よりよい自動調温化
精度を得るためには次の式を満足しなければなら
ない。
精度を得るためには次の式を満足しなければなら
ない。
νl＋νa≦0.2℃
これに上記νlおよびνaの値を代入すると、
l2／2K／5Ao＋a2／4K／5Ao≦１ Ao（充血を起させるためおよび問題の温度にお
いて周囲への熱損失を補償するための熱供給量）
を代入すると、上記式を解くことができ、種々の
Ao値のための上記式の解は第１図から明らかに
なる。上記式において、次の記号は次の意味を有
する。
l2／2K／5Ao＋a2／4K／5Ao≦１ Ao（充血を起させるためおよび問題の温度にお
いて周囲への熱損失を補償するための熱供給量）
を代入すると、上記式を解くことができ、種々の
Ao値のための上記式の解は第１図から明らかに
なる。上記式において、次の記号は次の意味を有
する。
Ao：熱発生量（cal／sec・cm3）
ａ：シリンダの半径（cm）
Ｋ：熱伝導率（cal／cm・sec・℃）
ｌ：シリンダの長さ（cm）
ν：温度（℃）
νl：軸方向の温度（℃）
νa：半径方向の温度（℃）
例えば、シリンダの半径は0.5cmに固定するこ
とができる。そして、自動温調化精度への要求が
0.2℃であるとき、種々のAo値に対し銀比較電極
の最大許容長さを第１図から読し取ることができ
る。
とができる。そして、自動温調化精度への要求が
0.2℃であるとき、種々のAo値に対し銀比較電極
の最大許容長さを第１図から読し取ることができ
る。
Ao：0.2cal／sec.cm3 lmax＝1.37cm
0.4 0.93
0.67 0.69
0.80 0.61
1.07 0.51
なお、上記理論的計算は構成な自動調温化が事
実得られることを単に証明するにすぎないことに
留意すべきである。特定の現実的ケースにおいて
は、条件は上記計算より仮定されるより通常（電
極カプセル等内に組込まれるため）好ましいもの
である。したがつて、特定の場合、できるならガ
イドラインを得るために初期的計算をした後、そ
の組込み条件において電極の作動状態下に0.2℃
またはそれより良好な自動調温化精度を保持する
ように比較電極の設計を改造することができる。
実得られることを単に証明するにすぎないことに
留意すべきである。特定の現実的ケースにおいて
は、条件は上記計算より仮定されるより通常（電
極カプセル等内に組込まれるため）好ましいもの
である。したがつて、特定の場合、できるならガ
イドラインを得るために初期的計算をした後、そ
の組込み条件において電極の作動状態下に0.2℃
またはそれより良好な自動調温化精度を保持する
ように比較電極の設計を改造することができる。
比較電極に使用する温度センサーとして、サー
ミスタが非常に適している。
ミスタが非常に適している。
本発明の電極装置はCO2浸透膜が大気との連通
から遮断されるように患者の皮膚に適用される。
この装置は測定用に改造された測定用装備と電気
的に接続しており、かかる装備は増巾器および所
望の変換および記録ユニツトとともに比較電極の
電気的加熱および調温のための温度記録および調
整ユニツト（電流供給ユニツト）を備える。本発
明の電極装置はデンマーク国特許出願第727／78
号に開示の形式の患者血液PHの連続的モニタリン
グ装置と接続して用いることもできる。
から遮断されるように患者の皮膚に適用される。
この装置は測定用に改造された測定用装備と電気
的に接続しており、かかる装備は増巾器および所
望の変換および記録ユニツトとともに比較電極の
電気的加熱および調温のための温度記録および調
整ユニツト（電流供給ユニツト）を備える。本発
明の電極装置はデンマーク国特許出願第727／78
号に開示の形式の患者血液PHの連続的モニタリン
グ装置と接続して用いることもできる。
以下、添付図面に示す具体例に基づき、詳細に
説明する。
説明する。
（実施例）
第２図は本発明の電極装置の断面図を示す。電
気絶縁材料（例えば、ABS（アクリロブタジエン
スチレン）であつてよい。）製ハウジング１内に、
比較電極２が配置されている。該比較電極は中空
円筒（シリンダ）状銀体である。この銀体の円形
空洞部には、PH測定用電極である測定用電極３が
配置されており、その測定面４は電解質として機
能し、テフロン膜６によつて外側から分境された
電解質スペース内に位置する重炭酸ナトリウム溶
液を接触している。上記のようにして比較電極２
は測定電極３を包囲している。上記膜とPH測定用
電極の表面の間には、薄い多孔質層７（例えば、
ナイロンウエブ、セロフアンまたはヨセフペーパ
等）が設けられ、該層は上記重炭酸塩溶液に浸漬
されている。上記膜６はＯリング８によつて固定
されれている。銀体の切溝（Cutting）９は電解
質貯蔵所として働く。電気的加熱用装置としてツ
エナー・ダイオード１０が銀体に挿入され、温度
センサーとしてのサーミスタ１１が挿入されてい
る。
気絶縁材料（例えば、ABS（アクリロブタジエン
スチレン）であつてよい。）製ハウジング１内に、
比較電極２が配置されている。該比較電極は中空
円筒（シリンダ）状銀体である。この銀体の円形
空洞部には、PH測定用電極である測定用電極３が
配置されており、その測定面４は電解質として機
能し、テフロン膜６によつて外側から分境された
電解質スペース内に位置する重炭酸ナトリウム溶
液を接触している。上記のようにして比較電極２
は測定電極３を包囲している。上記膜とPH測定用
電極の表面の間には、薄い多孔質層７（例えば、
ナイロンウエブ、セロフアンまたはヨセフペーパ
等）が設けられ、該層は上記重炭酸塩溶液に浸漬
されている。上記膜６はＯリング８によつて固定
されれている。銀体の切溝（Cutting）９は電解
質貯蔵所として働く。電気的加熱用装置としてツ
エナー・ダイオード１０が銀体に挿入され、温度
センサーとしてのサーミスタ１１が挿入されてい
る。
このツエナーダイオード１０は比較電極２内
に、該比較電極２に対して直接に熱伝導できるよ
うに該比較電極２に接触して設けられる。
に、該比較電極２に対して直接に熱伝導できるよ
うに該比較電極２に接触して設けられる。
そして加熱装置としてのツエナーダイオード１
０は間接的に皮膚と接触し、かつ比較電極２に対
しては直接的に熱伝導可能に接触する。さらに比
較電極２は測定用電極３を定温度制御するために
直接に熱伝導可能に接触するように測定用電極３
を包囲するとともに、局部血液流の熱的刺激のた
めに上記膜６と熱伝導性接触状態にある。
０は間接的に皮膚と接触し、かつ比較電極２に対
しては直接的に熱伝導可能に接触する。さらに比
較電極２は測定用電極３を定温度制御するために
直接に熱伝導可能に接触するように測定用電極３
を包囲するとともに、局部血液流の熱的刺激のた
めに上記膜６と熱伝導性接触状態にある。
ハウジング１のカプセルは蓋１２で閉じられ、
その内部空間にはエポキシ樹脂１３が充填されて
いる。カプセル１が例えば、溝１５によつて螺着
されるようにして固定されたカラー１４は接触面
１６を備え、該接触面には皮膚に対し電極装置を
適用するためおよび大気とCO2浸透膜間の接触を
除去するために両面接着フイルムを設けてもい。
より良好な接触を得るためにCO2浸透膜と皮膚と
の間に接触ゲルまたは液を適用するのが好ましい
場合が多い。
その内部空間にはエポキシ樹脂１３が充填されて
いる。カプセル１が例えば、溝１５によつて螺着
されるようにして固定されたカラー１４は接触面
１６を備え、該接触面には皮膚に対し電極装置を
適用するためおよび大気とCO2浸透膜間の接触を
除去するために両面接着フイルムを設けてもい。
より良好な接触を得るためにCO2浸透膜と皮膚と
の間に接触ゲルまたは液を適用するのが好ましい
場合が多い。
電極装置を使用するとき、カラー部１４は電極
装置を調整すべき時には皮膚上に残ることができ
るのが好ましい。電極装置はカラー部から螺脱さ
れ、調整され、できれば新しい接触ゲルまたは液
を適用した後、再びカラー部に螺着される。
装置を調整すべき時には皮膚上に残ることができ
るのが好ましい。電極装置はカラー部から螺脱さ
れ、調整され、できれば新しい接触ゲルまたは液
を適用した後、再びカラー部に螺着される。
第２図に示される電極装置の寸法はおよそ次の
通りであるのが好ましい。
通りであるのが好ましい。
カラー部を除いた全電極装置の半径 0.8cm
全電極装置の高さ 1.4cm
銀体２の半径 0.45cm
銀体２の長さ 0.7cm
第１図は種々のAo値に対するシリンダ長さｌ
と半径ａとの関係を示すグラフで、１はAo＝
0.20cal／sec.cm3、２はAo＝0.40cal／sec.cm3、３
はAo＝0.67cal／sec.cm3、４はAo＝0.80cal／
sec・cm3、５は1.07cal／sec.cm3である。第２図は
本発明に係る電極装置の断面図である。 １……カプセル、２……比較電極、３……測定
用電極、５……電解質、６……CO2浸透膜、１４
……カラー部。
と半径ａとの関係を示すグラフで、１はAo＝
0.20cal／sec.cm3、２はAo＝0.40cal／sec.cm3、３
はAo＝0.67cal／sec.cm3、４はAo＝0.80cal／
sec・cm3、５は1.07cal／sec.cm3である。第２図は
本発明に係る電極装置の断面図である。 １……カプセル、２……比較電極、３……測定
用電極、５……電解質、６……CO2浸透膜、１４
……カラー部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 皮膚に対する接触面として機能するCO2浸透
可能な膜を有する皮膚表面に適用するに適するカ
プセルと、上記膜とその測定部との間に位置する
電解質とその測定部が接触状態にあるところの、
上記膜背後に配置されたPH感応性測定用電極と、
上記電解質と導通する比較電極と、被測定域の皮
膚の血流を熱刺激により増大させる加熱装置とを
備える経皮的Pco2測定用電極装置において、 上記加熱装置が電気加熱装置１０からなり、比
較電極２に直接熱伝導接触するように配置される
とともに温度センサー１１により比較電極を自動
調温するように制御され、 上記比較電極２が測定用電極３の自動調温のた
め、測定電極３の回りに配置され、測定用電極３
に直接熱伝導接触するように取り囲み、更に、該
比較電極２は局部血流の熱刺激増大のため、CO2
浸透膜６とも熱伝導接触をしていることを特徴と
する電極装置。 ２ 上記比較電極２が測定用電極３の回りに同心
円配置される中空円筒体である請求項１記載の装
置。 ３ 上記比較電極２が銀／塩化銀電極である請求
項１または２記載の装置。 ４ 上記加熱装置１０がツエナー・ダイオードで
ある請求項１ないし３のいずれか１つに記載の装
置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK136178A DK143246C (da) | 1978-03-28 | 1978-03-28 | Elektrodeanordning til transcutan p(co2)-maaling |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54139286A JPS54139286A (en) | 1979-10-29 |
| JPH0253055B2 true JPH0253055B2 (ja) | 1990-11-15 |
Family
ID=8104012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3765179A Granted JPS54139286A (en) | 1978-03-28 | 1979-03-28 | Electrode device |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4324256A (ja) |
| JP (1) | JPS54139286A (ja) |
| CH (1) | CH639205A5 (ja) |
| DE (1) | DE2911343A1 (ja) |
| DK (1) | DK143246C (ja) |
| GB (1) | GB2021773B (ja) |
| IT (1) | IT1192771B (ja) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57500454A (ja) * | 1980-04-11 | 1982-03-18 | ||
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| US4534356A (en) * | 1982-07-30 | 1985-08-13 | Diamond Shamrock Chemicals Company | Solid state transcutaneous blood gas sensors |
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| US4536274A (en) * | 1983-04-18 | 1985-08-20 | Diamond Shamrock Chemicals Company | pH and CO2 sensing device and method of making the same |
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