JPS6157767B2 - - Google Patents
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- JPS6157767B2 JPS6157767B2 JP54075504A JP7550479A JPS6157767B2 JP S6157767 B2 JPS6157767 B2 JP S6157767B2 JP 54075504 A JP54075504 A JP 54075504A JP 7550479 A JP7550479 A JP 7550479A JP S6157767 B2 JPS6157767 B2 JP S6157767B2
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Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は動脈血中の酸素濃度又は分圧を経皮的
に測定する装置のセンサーの改良構造に関する。
血液特に動脈血液中の酸素濃度又は分圧を知る事
は新生児並びに人工呼吸を必要とする重症患者の
呼吸管理等の処置を行なう上で極めて重要であ
る。動脈血液中の酸素濃度又は分圧を測定する方
法として従来の動脈血管中の血液を抜き取つて直
接測定する方法とは異なり、血液から皮下組織を
通して拡散された酸素を皮フ表面で捕捉し、患者
に苦痛を与える事なく、かつ経時的に連続測定を
可能とした経皮酸素測定法は既に知られている。
に測定する装置のセンサーの改良構造に関する。
血液特に動脈血液中の酸素濃度又は分圧を知る事
は新生児並びに人工呼吸を必要とする重症患者の
呼吸管理等の処置を行なう上で極めて重要であ
る。動脈血液中の酸素濃度又は分圧を測定する方
法として従来の動脈血管中の血液を抜き取つて直
接測定する方法とは異なり、血液から皮下組織を
通して拡散された酸素を皮フ表面で捕捉し、患者
に苦痛を与える事なく、かつ経時的に連続測定を
可能とした経皮酸素測定法は既に知られている。
該方法に用いられている在来のセンサーの機構
は第1図に示すように、だいたい金または白金よ
りなる円筒状の陰極1と、該陰極1より絶縁材2
を介して上記陰極1とほぼ同心状に配置された円
筒状の銀陽極3と、両電極1,3を組立状態にて
保持する電極ホルダー4と、電極1,3の先端部
を被覆するごとく配置された電極膜5と、該電極
膜5の外周部を固着支持する円筒状の電極膜ホル
ダー6と、電極膜ホルダー6と電極ホルダー4と
の間に設けられた円環状のパツキン7と、電極膜
5と電極先端部との間に薄層状に形成せしめられ
た電解液層8と、ヒーター9を含む伝熱性の良い
アルミニウム等からなる加熱部本体10とからな
り前記電極膜5は疎水性で、かつ酸素ガス透過性
の合成樹脂材よりなり、前記電解液はKClを主体
とする電解液よりなり、これを被験者の皮フ表面
にあてがうと加熱部本体10の接触部付近の皮下
組織はヒーター9からの伝熱により加熱されて局
部的に動脈化され、皮下組織内の酸素は皮フ表面
より拡散して電極膜5を通過し、さらに電解液層
8中を拡散して陰極1に到達するが、この際両電
極間に酸素の還元に必要な電圧を加えておくと陰
極1では酸素の還元反応が、また陽極3では銀の
酸化反応がそれぞれ行なわれ、この結果両電極間
に電解電流が流れ、該電流を測定する事により皮
下組織、したがつて動脈血内の酸素濃度又は分圧
が近似的に測定できるようになつている。
は第1図に示すように、だいたい金または白金よ
りなる円筒状の陰極1と、該陰極1より絶縁材2
を介して上記陰極1とほぼ同心状に配置された円
筒状の銀陽極3と、両電極1,3を組立状態にて
保持する電極ホルダー4と、電極1,3の先端部
を被覆するごとく配置された電極膜5と、該電極
膜5の外周部を固着支持する円筒状の電極膜ホル
ダー6と、電極膜ホルダー6と電極ホルダー4と
の間に設けられた円環状のパツキン7と、電極膜
5と電極先端部との間に薄層状に形成せしめられ
た電解液層8と、ヒーター9を含む伝熱性の良い
アルミニウム等からなる加熱部本体10とからな
り前記電極膜5は疎水性で、かつ酸素ガス透過性
の合成樹脂材よりなり、前記電解液はKClを主体
とする電解液よりなり、これを被験者の皮フ表面
にあてがうと加熱部本体10の接触部付近の皮下
組織はヒーター9からの伝熱により加熱されて局
部的に動脈化され、皮下組織内の酸素は皮フ表面
より拡散して電極膜5を通過し、さらに電解液層
8中を拡散して陰極1に到達するが、この際両電
極間に酸素の還元に必要な電圧を加えておくと陰
極1では酸素の還元反応が、また陽極3では銀の
酸化反応がそれぞれ行なわれ、この結果両電極間
に電解電流が流れ、該電流を測定する事により皮
下組織、したがつて動脈血内の酸素濃度又は分圧
が近似的に測定できるようになつている。
このようなセンサーを組立てるには、先ず電極
先端部に電解液を滴下させておき、予め電極膜5
を張設せしめた電極膜ホルダー6を上記電解液を
先端に滴下された電極上に嵌合させ、これに加熱
部本体10を嵌合した後、該加熱部本体10と電
極ホルダー4とをねじ等により締付固定すること
によつて行なわれる。
先端部に電解液を滴下させておき、予め電極膜5
を張設せしめた電極膜ホルダー6を上記電解液を
先端に滴下された電極上に嵌合させ、これに加熱
部本体10を嵌合した後、該加熱部本体10と電
極ホルダー4とをねじ等により締付固定すること
によつて行なわれる。
従来のセンサーにおいては電極膜5は加熱部本
体10の板状突出部11の上内面と電極部先端と
で張力を加えられ、膜内面と電極部先端との間に
電極室を形成し、この部分に電解液8が保持され
るが、電極ホルダー4が後退しているため、上記
電極室の容量が大きくなる。このため電極室に空
気を残さないよう大量の電解液を用いる必要があ
る。
体10の板状突出部11の上内面と電極部先端と
で張力を加えられ、膜内面と電極部先端との間に
電極室を形成し、この部分に電解液8が保持され
るが、電極ホルダー4が後退しているため、上記
電極室の容量が大きくなる。このため電極室に空
気を残さないよう大量の電解液を用いる必要があ
る。
一方本センサーは原理的に測定状態において
は、陰極1近傍における電解液8中の溶存酸素は
殆んど零に近い。
は、陰極1近傍における電解液8中の溶存酸素は
殆んど零に近い。
又電極膜5は、4〜10日毎に取り替える必要が
あるが、その度に前述の如くセンサーを組立てる
ことになる。新たに滴下した電解液中には空気中
の酸素分圧と平衡を保つだけの酸素が溶解してお
り、センサーの陰極1と陽極4との間に電圧を加
えると、陰極1で酸素が還元消費されながら減少
し、遂には陰極1での消費量と電極膜5を通過し
て、外部より供給される酸素量が釣り合つた安定
状態に達する。こうなつてはじめて測定可能な状
態になる。今電極膜5と電極先端部との間隙は非
常に小さく電解液8の厚みは非常に薄いので、本
来は陰極近傍の電解液8中の酸素濃度は速やかに
減少し迅速に安定状態になるが、前述のように電
極ホルダー4と電極膜5とで構成される空間が大
きく、大量の電解液を必要とする従来のセンサー
では、元々溶けこんでいる酸素の量も多く、周辺
部に酸素の補給源を有することになる。従つて円
周方向の周辺より陰極1に向つて拡散により酸素
が長時間にわたつて補給され安定状態に達するま
での時間が非常に長くなる。又このように空間が
大きいため、各センサーごと、或は同一センサー
の組立てごとに電解液8の層の厚みや液量が変動
しやすく、一定したセンサー性能を得ることを困
難にしている。
あるが、その度に前述の如くセンサーを組立てる
ことになる。新たに滴下した電解液中には空気中
の酸素分圧と平衡を保つだけの酸素が溶解してお
り、センサーの陰極1と陽極4との間に電圧を加
えると、陰極1で酸素が還元消費されながら減少
し、遂には陰極1での消費量と電極膜5を通過し
て、外部より供給される酸素量が釣り合つた安定
状態に達する。こうなつてはじめて測定可能な状
態になる。今電極膜5と電極先端部との間隙は非
常に小さく電解液8の厚みは非常に薄いので、本
来は陰極近傍の電解液8中の酸素濃度は速やかに
減少し迅速に安定状態になるが、前述のように電
極ホルダー4と電極膜5とで構成される空間が大
きく、大量の電解液を必要とする従来のセンサー
では、元々溶けこんでいる酸素の量も多く、周辺
部に酸素の補給源を有することになる。従つて円
周方向の周辺より陰極1に向つて拡散により酸素
が長時間にわたつて補給され安定状態に達するま
での時間が非常に長くなる。又このように空間が
大きいため、各センサーごと、或は同一センサー
の組立てごとに電解液8の層の厚みや液量が変動
しやすく、一定したセンサー性能を得ることを困
難にしている。
本発明は上記従来の欠点を解消して、より安定
化時間が短かく、且つ再現性のよい経皮血中酸素
濃度測定用センサーを提供することを目的とす
る。以下添付図に従つて本発明の好適な実施例を
説明する。
化時間が短かく、且つ再現性のよい経皮血中酸素
濃度測定用センサーを提供することを目的とす
る。以下添付図に従つて本発明の好適な実施例を
説明する。
第2図は本発明の具体例の一つであつて、1は
金または白金等の貴金属よりなる円筒状の陰極、
2はガラスまたは合成樹脂等の絶縁物、3は絶縁
物2を介して陰極1と同心状に配置された銀陽
極、4は両電極1,3を組立状態に保持する電極
ホルダー、5は電極1,3の先端を被覆する如く
張設された電極膜、6は該電極膜5の外周部を固
着支持せる電極膜ホルダー、7は該電極膜ホルダ
ー6と電極ホルダー4との間を密封する円環状の
パツキン、8は電極1,3及び絶縁物2の先端と
電極膜6との間に保持された電解液層、10はヒ
ーター9を埋設された加熱部本体で、上記組立て
られた電極1,3、電極ホルダー4及び電極膜ホ
ルダー6のまわりを取囲み且つその板状突出部1
1の中央部に上記電極膜5の一部を露出する穴1
2を有する。
金または白金等の貴金属よりなる円筒状の陰極、
2はガラスまたは合成樹脂等の絶縁物、3は絶縁
物2を介して陰極1と同心状に配置された銀陽
極、4は両電極1,3を組立状態に保持する電極
ホルダー、5は電極1,3の先端を被覆する如く
張設された電極膜、6は該電極膜5の外周部を固
着支持せる電極膜ホルダー、7は該電極膜ホルダ
ー6と電極ホルダー4との間を密封する円環状の
パツキン、8は電極1,3及び絶縁物2の先端と
電極膜6との間に保持された電解液層、10はヒ
ーター9を埋設された加熱部本体で、上記組立て
られた電極1,3、電極ホルダー4及び電極膜ホ
ルダー6のまわりを取囲み且つその板状突出部1
1の中央部に上記電極膜5の一部を露出する穴1
2を有する。
以上の構成において、本発明の特徴をなすの
は、電極ホルダー4と加熱部本体10の板状突出
部11の上内面との位置関係である。
は、電極ホルダー4と加熱部本体10の板状突出
部11の上内面との位置関係である。
本発明では、第1図と第2図とを比べて明らか
なように、電極ホルダー4の下端面が加熱部本体
10の板状突出部11の上内面に強く押しつけら
れるように、該電極ホルダーの長さを設定してあ
る。こうすることによつて、センサー組立ての
際、電極ホルダー4を加熱部本体10にねじなど
で締付固定したとき、上述のように電極ホルダー
4の下端面が加熱部本体10の底面部11の上内
面に強く押しつけられて密着するため、該底面部
の上内面と電極ホルダー4の下端面との間には空
間ができる少量の電解液を用いるのみでよい。
なように、電極ホルダー4の下端面が加熱部本体
10の板状突出部11の上内面に強く押しつけら
れるように、該電極ホルダーの長さを設定してあ
る。こうすることによつて、センサー組立ての
際、電極ホルダー4を加熱部本体10にねじなど
で締付固定したとき、上述のように電極ホルダー
4の下端面が加熱部本体10の底面部11の上内
面に強く押しつけられて密着するため、該底面部
の上内面と電極ホルダー4の下端面との間には空
間ができる少量の電解液を用いるのみでよい。
従つて安定化に要する時間が非常に短縮され、
従来のセンサーでは2〜4時間かかつたものが、
本発明によるセンサー構成では10〜30分になる。
又空間部の変動も小さくなるため、センサーごと
或は同一サンサーでの組立ごとの再現性も改良さ
れる。
従来のセンサーでは2〜4時間かかつたものが、
本発明によるセンサー構成では10〜30分になる。
又空間部の変動も小さくなるため、センサーごと
或は同一サンサーでの組立ごとの再現性も改良さ
れる。
第3図は本発明を具体化した他の実施例であ
る。該実施例においては、加熱部本体10の板状
突出部11の上内面と銀陽極3の下端面とが殆ん
ど接し、且つ該板状突出部11の内径は絶縁物2
の外周に殆んど接する位置となるよう構成してあ
る。この図においては、加熱部本体10の板状突
出部11の下面は中心に向つて厚みが薄くなるよ
うに傾斜がつけてあり、皮フ面と電極膜5の面と
が密着しやすいようになつているが、これは必須
条件ではない。本例では第2図の例に比べ、更に
電極室空間は小さくできるが、安定化時間はほと
んど変らない。
る。該実施例においては、加熱部本体10の板状
突出部11の上内面と銀陽極3の下端面とが殆ん
ど接し、且つ該板状突出部11の内径は絶縁物2
の外周に殆んど接する位置となるよう構成してあ
る。この図においては、加熱部本体10の板状突
出部11の下面は中心に向つて厚みが薄くなるよ
うに傾斜がつけてあり、皮フ面と電極膜5の面と
が密着しやすいようになつているが、これは必須
条件ではない。本例では第2図の例に比べ、更に
電極室空間は小さくできるが、安定化時間はほと
んど変らない。
又これら実施例では円環状パツキン7によつて
外気の流通を断つているが、本発明では電極ホル
ダー4の下端面が加熱部本体10の底面部11の
上内面に強く押しつけられ、ここで外気の流入が
断たれるので、パツキン7はなくともよい。
外気の流通を断つているが、本発明では電極ホル
ダー4の下端面が加熱部本体10の底面部11の
上内面に強く押しつけられ、ここで外気の流入が
断たれるので、パツキン7はなくともよい。
尚上記いずれの実施例においても陰極1は円筒
状をなしているが、本発明のセンサーに用いる陰
極としてはこれに限らず、円柱状或は複数の針状
の陰極を使用しても全く同じ効果を発揮する。
状をなしているが、本発明のセンサーに用いる陰
極としてはこれに限らず、円柱状或は複数の針状
の陰極を使用しても全く同じ効果を発揮する。
以上のように本発明による構成を用いれば、電
解液層に生ずる余分の空間を排除することがで
き、再現性のよい、安定時間の短かいセンサーを
得ることができる。
解液層に生ずる余分の空間を排除することがで
き、再現性のよい、安定時間の短かいセンサーを
得ることができる。
尚第1図〜第3図において、電極ホルダー4と
加熱部本体10の接する個所及び電極膜ホルダー
6の下端面と加熱部本体10の板状突出部11の
上内面との間は密着せず、間隙があるかの如く描
かれているが、これは図を見易くするために描い
たものであつて、実際には密着している。
加熱部本体10の接する個所及び電極膜ホルダー
6の下端面と加熱部本体10の板状突出部11の
上内面との間は密着せず、間隙があるかの如く描
かれているが、これは図を見易くするために描い
たものであつて、実際には密着している。
第1図は従来例のものの断面図、第2図及び第
3図は本発明による経皮血中酸素濃度センサーの
断面図をそれぞれ示す。 図において、1……陰極、2……円柱状絶縁
体、3……陽極、4……電極ホルダーーの円筒状
部分、5……電極膜、6……膜ホルダー、7……
Oリングパツキング、8……電解液、9……ヒー
ター、10……加熱部分、11……板状突出部、
12……皮膚。
3図は本発明による経皮血中酸素濃度センサーの
断面図をそれぞれ示す。 図において、1……陰極、2……円柱状絶縁
体、3……陽極、4……電極ホルダーーの円筒状
部分、5……電極膜、6……膜ホルダー、7……
Oリングパツキング、8……電解液、9……ヒー
ター、10……加熱部分、11……板状突出部、
12……皮膚。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 貴金属の陰極を埋設し、その端部を露出した
円柱状絶縁体、該円柱状絶縁物と同心状に配置さ
れた陽極と陽極に嵌着され、上記円柱状絶縁物と
陽極を固定保持する円筒状部分と該円筒状部の一
端に継続する基部とからなる電極ホルダー、 上記電極ホルダーの外周に空隙部を設けて、上
記陽極と同心的に配置された熱良導体からなる加
熱部本体の一端に板状突出部を設け、該板状突出
部は上記円柱状絶縁体を露出する開口を形成する
とともに拡張された加熱部面を形成し、上記加熱
部本体の他端を前記電極ホルダー基部に着脱可能
に固定され、上記電極ホルダーの円筒状部と加熱
部本体との間の空隙部に嵌合された円筒状の膜ホ
ルダーを配置し、該膜ホルダーの上記加熱部突出
部に面する端面に電極膜を貼着し、該電極膜は上
記電極ならびに陽極端面を潤す電解液を保持せし
めるようにした経皮血中酸素濃度測定用センサー
において、前記電極ホルダーの基部に加熱部を固
着した場合、前記電極ホルダーの円筒状部の下端
が前記加熱部の板状突出部に圧着するような構造
としたことを特徴とする経皮血中酸素濃度測定用
センサー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7550479A JPS55166141A (en) | 1979-06-14 | 1979-06-14 | Sensor for measuring oxygen concentration in percutaneous blood |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7550479A JPS55166141A (en) | 1979-06-14 | 1979-06-14 | Sensor for measuring oxygen concentration in percutaneous blood |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55166141A JPS55166141A (en) | 1980-12-25 |
JPS6157767B2 true JPS6157767B2 (ja) | 1986-12-08 |
Family
ID=13578136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7550479A Granted JPS55166141A (en) | 1979-06-14 | 1979-06-14 | Sensor for measuring oxygen concentration in percutaneous blood |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS55166141A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0814562B2 (ja) * | 1988-12-09 | 1996-02-14 | 松下電器産業株式会社 | バイオセンサ |
-
1979
- 1979-06-14 JP JP7550479A patent/JPS55166141A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55166141A (en) | 1980-12-25 |
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