RU2114648C1

RU2114648C1 - Ph-probe

Info

Publication number: RU2114648C1
Application number: RU96114201A
Authority: RU
Inventors: Григорий Анатольевич Яковлев
Original assignee: Григорий Анатольевич Яковлев
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1996-07-16
Publication date: 1998-07-10

Abstract

FIELD: medical instrumentation. SUBSTANCE: this device can be used for determining concentration of hydrogen ions (pH) in biological media and particularly for gastroenterological pH measurements. PH-probe has comparison electrode located in non-metal individual casing, measuring circular anemonic electrodes which are rigidly secured in bushes. Pulled over bushes is hermetic elastic sheathing in the form of hose. Also provided are wires which connect electrodes with plug-socket connecting unit. Chlorine-silver comparison electrode is coupled to plug-socket connecting unit by separate wire. Probe is provided with polymeric tube passing inside hose. One end of tube protrudes outside through sealed around hole in hose before connecting unit. Other end of tube is hermetically attached to head-piece inside hose. Head-piece is hermetically connected with hose and has through-hole which transfers into hollow of internal tube. Wires which connect measuring electrodes with plug-socket connecting unit are located in hermetic space between internal surface of hose and external surface of internal tube. Application of probe allows for free introduction of standard irritants or medicines into stomach at level of measuring electrode, and also for taking out content from stomach when needed. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для определения концентрации водородных ионов (pH) биологических сред, в основном, для гастроэнтерологической pH-метрии, т.е. pH-метрии в пищеводно-желудочном тракте человека. The invention relates to medical equipment and can be used to determine the concentration of hydrogen ions (pH) of biological media, mainly for gastroenterological pH meter, i.e. pH metrics in the human esophagus

Известен pH-зонд, содержащий на рабочем конце каломельный (Hg/Hg Cl) электрод сравнения, два измерительных сурьмяных электрода, закрепленных в эластичной трубке, и проводники, соединяющие электроды с разъемом и проходящие внутри трубки [1]. Недостатком такого зонда является наличие в негерметичном корпусе электрода сравнения ядовитых веществ: ртути и хлористой ртути (каломели). Known pH probe containing at the working end calomel (Hg / Hg Cl) reference electrode, two measuring antimony electrodes fixed in an elastic tube, and conductors connecting the electrodes to the connector and passing inside the tube [1]. The disadvantage of this probe is the presence in the leaky housing of the reference electrode of toxic substances: mercury and mercury chloride (calomel).

Известен pH-зонд, содержащий каломельный электрод сравнения, два измерительных сурьмяных электрода, проводники, соединяющие эти электроды с разъемом и проходящие внутрь эластичной оболочки - шланга с дополнительным сквозным каналом для ввода стандартных раздражителей (щелочи и др.) в желудок [2] . Дополнительный канал в виде отверстия диаметром менее 1 мм выполнен в стенке эластичной оболочки-шланга и имеет вход в виде отрезка трубки, расположенный перед разъемом, и выходное отверстие, расположенное перед вторым измерительным электродом на расстоянии примерно 150 мм от каломельного электрода сравнения. Недостатком данного зонда является очень маленький диаметр дополнительного канала, что приводит к засорению его в процессе эксплуатации зонда, а также препятствует качественной стерилизации этого канала и возможности его использования для забора содержимого желудка в процессе pH-метрии. Большое удаление выходного отверстия дополнительного канала от нижнего измерительного электрода, т.е. от конца pH-зонда, также не является оптимальным. Кроме того, наличие в концентрации pH-зонда каломельного электрода сравнения резко снижает безопасность его эксплуатации. Так, при хранении такого зонда с негерметичным корпусом каломельного электрода сравнения в помещении большую опасность представляют пары ртути, которые оказывают даже более токсическое действие, чем ртуть, попавшая в организм через рот. К ртутному яду особенно чувствительны дети. В результате ртутной интоксикации, развивающейся незаметно, в первую очередь поражаются дыхательные пути, нервная система, а затем почки и т.д. Known pH probe containing calomel reference electrode, two measuring antimony electrodes, conductors connecting these electrodes to the connector and passing into the elastic sheath - hose with an additional through channel for the introduction of standard irritants (alkali, etc.) into the stomach [2]. An additional channel in the form of an opening with a diameter of less than 1 mm is made in the wall of the elastic sheath-hose and has an inlet in the form of a tube segment located in front of the connector and an outlet located in front of the second measuring electrode at a distance of about 150 mm from the calomel reference electrode. The disadvantage of this probe is the very small diameter of the additional channel, which leads to its clogging during the operation of the probe, and also prevents high-quality sterilization of this channel and the possibility of its use for sampling the contents of the stomach during pH metering. Large distance of the outlet of the additional channel from the lower measuring electrode, i.e. from the end of the pH probe is also not optimal. In addition, the presence of a calomel reference electrode in the concentration of the pH probe sharply reduces the safety of its operation. So, when storing such a probe with an unpressurized case of the calomel reference electrode in a room, mercury vapors are more dangerous, which have even more toxic effects than mercury that enters the body through the mouth. Children are especially sensitive to mercury poison. As a result of mercury intoxication, which develops imperceptibly, the respiratory tract, nervous system, and then the kidneys, etc. are primarily affected.

Техническим результатом изобретения является повышение безопасности pH-зонда и обеспечение возможности беспрепятственного ввода стандартных раздражителей или лекарств в желудок на уровне измерительного электрода, расположенного около рабочего конца зонда, а также возможности забора содержимого желудка для повышения точности измерений. The technical result of the invention is to increase the safety of the pH probe and to allow unhindered entry of standard irritants or drugs into the stomach at the level of the measuring electrode located near the working end of the probe, as well as the possibility of taking the contents of the stomach to improve measurement accuracy.

Данный технический результат достигается тем, что в известном pH-зонде, содержащем электрод сравнения, размещенный в неметаллическом корпусе, измерительные кольцевые сурьмяные электроды, жестко закрепленные на втулках, проводники, соединяющие электроды с разъемом, и натянутую на втулки герметичную эластичную полимерную оболочку - шланг с дополнительным сквозным каналом, имеющим вход в виде трубки перед разъемом и выход в виде отверстия около одного из измерительных электродов, pH-зондов содержит хлорсеребряный электрод сравнения, размещенный в автономном корпусе и соединенный отдельным проводником с разъемом, а дополнительный сквозной канал выполнен в виде отдельной полимерной проходящей внутри шланга трубки, один конец которой выходит наружу через герметизированное отверстие в шланге перед разъемом, а второй конец герметично прикреплен внутри шланга к наконечнику, который герметично соединен со шлангом и имеет сквозное отверстие, переходящее в полость внутренней трубки, причем проводники, соединяющие измерительные электроды с разъемом, находятся в герметичной полости между внутренней поверхностью шланга и наружной поверхностью внутренней трубки. This technical result is achieved by the fact that in a known pH probe containing a reference electrode placed in a non-metallic casing, measuring ring antimony electrodes rigidly fixed on the bushes, conductors connecting the electrodes to the connector, and a sealed elastic polymer shell stretched on the bushes - a hose with an additional through channel with an entrance in the form of a tube in front of the connector and an outlet in the form of an opening near one of the measuring electrodes, pH probes contains a silver chloride comparison electrode, size connected in a standalone housing and connected by a separate conductor with a connector, and an additional through channel made in the form of a separate polymer tube passing inside the hose, one end of which extends through a sealed hole in the hose in front of the connector, and the second end is hermetically attached inside the hose to a nozzle that is hermetically sealed connected to the hose and has a through hole passing into the cavity of the inner tube, and the conductors connecting the measuring electrodes to the connector are sealed in spine between the inner surface of the hose and the outer surface of the inner tube.

Суть изобретения заключается в следующем. В качестве электрода сравнения использован электрод сравнения, размещенный в автономном корпусе и соединенный отдельным проводником с разъемом. Кроме того, pH-зонд содержит внутри герметичной оболочки-шланга полимерную трубку, наружный диаметр которой меньше внутреннего диаметра шланга. Причем, один конец этой внутренней трубки выходит наружу через герметизированное отверстие в шланге перед разъемом, а второй конец внутренней трубки герметично прикреплен внутри шланга к наконечнику, который имеет сквозное отверстие, плавно переходящее в полость внутренней трубки. Проводники, связывающие измерительные электроды с разъемом, находятся в герметичной полости между внутренней поверхностью шланга и наружной поверхностью внутренней трубки. The essence of the invention is as follows. As a reference electrode, a reference electrode is used, located in an autonomous housing and connected by a separate conductor to the connector. In addition, the pH probe contains a polymer tube inside the sealed hose-shell, the outer diameter of which is smaller than the inner diameter of the hose. Moreover, one end of this inner tube goes outside through a sealed hole in the hose in front of the connector, and the second end of the inner tube is hermetically attached inside the hose to a tip that has a through hole that smoothly passes into the cavity of the inner tube. The conductors connecting the measuring electrodes to the connector are located in a sealed cavity between the inner surface of the hose and the outer surface of the inner tube.

Введение такой внутренней трубки в конструкцию pH-зонда обеспечивает возможность беспрепятственного ввода стандартных раздражителей или лекарств в желудок обследуемого благодаря достаточно большому внутреннему диаметру (2±0,5 мм) этой трубки. Причем жидкий раздражитель или лекарство попадает в желудок через отверстие в наконечнике, который закреплен на рабочем конце pH-зонда около нижнего измерительного электрода. The introduction of such an inner tube into the design of the pH probe allows for the unhindered entry of standard irritants or drugs into the stomach of the subject due to the sufficiently large inner diameter (2 ± 0.5 mm) of this tube. Moreover, a liquid irritant or medicine enters the stomach through an opening in the tip, which is fixed to the working end of the pH probe near the lower measuring electrode.

pH-зонд данной конструкции является полностью безопасным благодаря исключению из конструкции ядовитых веществ (ртути и т.д.) за счет использования хлорсеребряного электрода сравнения, а также расширяет диагностические возможности внутрижелудочной pH-метрии благодаря обеспечению возможности забора содержимого желудка и беспрепятственному вводу лекарств или раздражителей. Это позволяет повысить точность определения pH содержимого желудка. The pH probe of this design is completely safe due to the elimination of toxic substances (mercury, etc.) from the design due to the use of a silver chloride reference electrode, and also extends the diagnostic capabilities of intragastric pH metering by providing the possibility of taking the contents of the stomach and unhindered administration of drugs or irritants . This improves the accuracy of determining the pH of the contents of the stomach.

На чертеже изображен pH-зонд предлагаемой конструкции. pH-зонд содержит измерительные кольцевые сурьмяные электроды 1, жестко закрепленные на тонкостенных втулках 2, натянутую на втулку эластичную полимерную оболочку-шланг 3, рабочий конец которого герметизирован посредством закрепления наконечника 4, хлорсеребряный электрод сравнения 5, размещенный в автономном неметаллическом корпусе, и проводники 6, соединяющие электроды 1 и 5 с разъемом 7. Внутри шланга 3 pH-зонд содержит отдельную полимерную трубку 8, один конец которой выходит наружу через герметизированное отверстие в шланге перед разъемом, а второй конец внутренней трубки герметично прикреплен внутри шланга 3 к наконечнику 4, который герметично соединен со шлангом и имеет сквозное отверстие, проходящее в полость внутренней трубки 8. Проводники 6, соединяющие измерительные электроды 1 с разъемом 7, находятся в герметичной полости между внутренней поверхностью шланга 3 и наружной поверхностью внутренней трубки 8. Все клеевые соединения pH-зонда и герметизации выполнены посредством полимерных клеев 9, стойких к воздействию различных биологических сред с pH 1...10. The drawing shows a pH probe of the proposed design. The pH probe contains antimony ring measuring electrodes 1, rigidly mounted on thin-walled bushings 2, an elastic polymer shell-hose 3 stretched over the sleeve, the working end of which is sealed by fixing the tip 4, a silver-silver comparison electrode 5 placed in a self-contained non-metallic case, and conductors 6 connecting the electrodes 1 and 5 with the connector 7. Inside the hose 3, the pH probe contains a separate polymer tube 8, one end of which extends through a sealed hole in the hose in front of the connector and the second end of the inner tube is hermetically attached inside the hose 3 to the tip 4, which is hermetically connected to the hose and has a through hole extending into the cavity of the inner tube 8. The conductors 6 connecting the measuring electrodes 1 with the connector 7 are in a sealed cavity between the inner surface hose 3 and the outer surface of the inner tube 8. All adhesive joints of the pH probe and sealing are made using polymer adhesives 9, resistant to various biological environments with a pH of 1 ... 10.

Шланг 3 и внутренняя трубка 8 выполнены из пластиката поливинилхлоридного медицинского. Наконечник 4 может быть изготовлен из пластмассы или металлического сплава, например из нержавеющей стали. Hose 3 and inner tube 8 are made of plastic compound of medical polyvinyl chloride. The tip 4 may be made of plastic or a metal alloy, for example stainless steel.

Наружный диаметр шланга pH-зонда может составлять 5...7 мм. Хлорсеребряный электрод сравнения 5 соединен с разъемом 7 отдельным проводником 6. The outer diameter of the pH probe hose can be 5 ... 7 mm. Silver chloride reference electrode 5 is connected to connector 7 by a separate conductor 6.

Работа зонда. The work of the probe.

При введении рабочей части pH-зонда, а именно шланга 3, в пищеводно-желудочный тракт человека и последующем погружении в исследуемую жидкую биологическую среду измерительных электродов 1, расположенных на шланге, образуется разность потенциалов (ЭДС) между каждым измерительным сурьмяным электродом 1 и хлорсеребряным электродом сравнения 5, который крепят, например, к руке обследуемого. Величина разности потенциалов (ЭДС) определяется концентрацией водородных ионов (pH) в жидкой среде, в которой находится соответствующий измерительный электрод. Посредством проводников 6 разность потенциалов подается через разъем 7 на ацидогастрометр для дальнейшего преобразования сигнала. В процессе pH-метрии врач вводит через внутреннюю трубку 8 стандартный жидкий раздражитель и следит за изменением pH. Жидкий раздражитель попадает через отверстие в наконечнике 4 в область желудка, расположенную рядом с самым нижнем измерительным электродом 1. Через отверстие в наконечнике и полость внутренней трубки врач может производить также забор содержимого желудка для более полного обследования. With the introduction of the working part of the pH probe, namely the hose 3, into the human esophagus, and then immersing the measuring electrodes 1 located on the hose into the studied biological fluid, a potential difference (EMF) is formed between each measuring antimony electrode 1 and silver chloride electrode comparison 5, which is attached, for example, to the hand of the subject. The potential difference (EMF) is determined by the concentration of hydrogen ions (pH) in the liquid medium in which the corresponding measuring electrode is located. By means of conductors 6, the potential difference is supplied through connector 7 to the acidogastrometer for further signal conversion. In the process of pH-measurement, the doctor introduces a standard liquid stimulus through the inner tube 8 and monitors the change in pH. The liquid stimulus enters through the hole in the tip 4 into the stomach area located next to the lowest measuring electrode 1. Through the hole in the tip and the cavity of the inner tube, the doctor can also take the contents of the stomach for a more complete examination.

Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает не только безопасность применения зонда, но и возможность беспрепятственного ввода стандартных раздражителей или лекарств в желудок, а также возможность забора содержимого желудка в процессе pH-метрии. Благодаря достаточно большому внутреннему диаметру внутренней трубки облегчается также его промывка и стерилизация, что улучшает качество стерилизации pH-зонда в целом. Испытания таких зондов подтвердили их эффективность. Thus, the proposed design provides not only the safety of the probe, but also the possibility of unhindered entry of standard irritants or drugs into the stomach, as well as the possibility of taking the contents of the stomach during pH metering. Due to the sufficiently large inner diameter of the inner tube, its washing and sterilization is also facilitated, which improves the quality of sterilization of the pH probe as a whole. Tests of such probes have confirmed their effectiveness.

Источник информации:
1. Патент РФ N 2005409 C 1, кл. A 61 B 5/03, A 61 M 25/09 с приоритетом от 25.04.91.Sourse of information:
1. RF patent N 2005409 C 1, cl. A 61 B 5/03, A 61 M 25/09 with priority from 04.25.91.

Панцырев Ю. М., Агейчев В.А., Климинский И.В. и др. Изучение кислотообразующей функции желудка методом внутрижелудочной pH-метрии. Клиническая медицина, 1972, вып. 7, с.43-44. Pantsyrev Yu.M., Ageichev V.A., Kliminsky I.V. et al. Study of acid-forming function of the stomach by intragastric pH metering. Clinical Medicine, 1972, no. 7, p. 43-44.

Claims

A pH probe containing a reference electrode housed in a non-metallic casing, measuring ring antimony electrodes rigidly fixed to the bushings, conductors connecting the electrodes to the connector, and a sealed elastic polymer shell stretched over the bushings — a hose with an entrance in front of the connector and an outlet in the form of an opening characterized in that the pH probe contains a silver chloride reference electrode located in an autonomous housing and connected by a conductor to the connector, and a polymer tube passing inside the hose, one end of which is out it is led out through a sealed hole in the hose in front of the connector, and the second end is hermetically attached inside the hose to a nozzle that is hermetically connected to the hose and has a through hole passing into the cavity of the inner tube, the conductors connecting the measuring electrodes to the connector being in the sealed cavity between the inner surface of the hose and the outer surface of the inner tube.