SE439068B

SE439068B - TRANSCUTANIC ACID CONCENTRATION METHOD SENSOR

Info

Publication number: SE439068B
Application number: SE7904172A
Authority: SE
Inventors: T Fukai; K Nomura; K Yoshida; I Isshiki
Original assignee: Sumitomo Electric Industries
Priority date: 1978-05-12
Filing date: 1979-05-11
Publication date: 1985-05-28
Also published as: GB2020819B; FR2430218B1; DE2919118A1; GB2020819A; FR2430218A1; DE2919118B2; JPS54175388U; JPS5613933Y2; SE7904172L; DE2919118C3

Description

79oh172-9 _syret vid katoden 1, medan en oxidationsreaktion av silvret sker vid anoden 3. Som följd härav flyter en elektrolytisk ström mellan anoden och katoden, och strömintensiteten är proportionell mot antalet syremolekyler, som passerar genom membranet. Mätningen av denna ström anger approximativt kon- centrationen av syre i-den subkutana vävnaden och följaktligen i det artäriella blodet. 79oh172-9 - the oxygen at the cathode 1, while an oxidation reaction of the silver takes place at the anode 3. As a result, an electrolytic current flows between the anode and the cathode, and the current intensity is proportional to the number of oxygen molecules passing through the membrane. The measurement of this current approximately indicates the concentration of oxygen in the subcutaneous tissue and consequently in the arterial blood.

Den ovan beskrivna konventionella avkännaren är emel- lertid ofördelaktig vad gäller följande punkter: Såsom fram- går av fig. 1 har värmeanordningskroppen 10 en öppning 11, som frilägger elektrodmembranet, varvid dock öppningen 11 är relativt stor. Då sålunda avkännaren föres i beröring med hud- ytan, höjer sig denna in i öppningen 11 och skjuter elektrod- membranet 5. Som följd härav förändras elektrolytskiktets 8 tjocklek. Det blir sålunda svårt att mäta på stabilt sätt.However, the above-described conventional sensor is disadvantageous with respect to the following points: As can be seen from Fig. 1, the heating device body 10 has an opening 11, which exposes the electrode membrane, however, the opening 11 is relatively large. Thus, when the sensor is brought into contact with the skin surface, it rises into the opening 11 and pushes the electrode membrane 5. As a result, the thickness of the electrolyte layer 8 changes. It thus becomes difficult to measure in a stable manner.

Vidare befinner sig periferikanten hos öppningen 11, som frilägger elektrodmembranet, på avsevärt avstånd från katoden 1. Härigenom blir temperaturen hos den mot katoden 1 vända huden avsevärt lägre än temperaturen hos huden i direkt beröring med värmeanordningskroppen 10, d.v.s. hudytan värmes på icke likformigt sätt. Det blir sålunda svårt att utföra en stabil mätning av det artäriella blodet.Furthermore, the peripheral edge of the opening 11, which exposes the electrode membrane, is at a considerable distance from the cathode 1. As a result, the temperature of the skin facing the cathode 1 is considerably lower than the temperature of the skin in direct contact with the heating device body 10, i.e. the skin surface is heated in a non-uniform manner. Thus, it becomes difficult to perform a stable measurement of the arterial blood.

Föreliggande uppfinning syftar till att erbjuda en transkutan blodsyrekoncentrationsmätningsavkännare, som icke är behäftad med den tidigare kända teknikens ovan beskrivna nackdelar. Avkännaren skall kunna mäta med hög noggrannhet.The present invention aims to provide a transcutaneous blood acid concentration measurement sensor which does not suffer from the above-described disadvantages of the prior art. The sensor must be able to measure with high accuracy.

Dessa syften nås med avkännaren enligt patentkraven.These objects are achieved with the sensor according to the claims.

Uppfinningen förklaras närmare i det följande med hän- visning till bifogad ritning.The invention is explained in more detail in the following with reference to the accompanying drawing.

Fig. 1 visar ett vertikalsnitt genom en konventionell avkännare, och fig. 2 ett vertikalsnitt genom en avkännare enligt uppfinningen.Fig. 1 shows a vertical section through a conventional sensor, and Fig. 2 a vertical section through a sensor according to the invention.

Avkännaren enligt uppfinningen, fig. 2,kan erhållas genom en modifiering av den ovan beskrivna, konventionella avkännaren, varvid elektrodaggregatet göres avsmalnande. När- mare bestämt har elektrodaggregatet en konisk yta 12, som är utformad på änddelen av isolatorn 2 mellan katoden 1 och ano- 7904172-9 den 3. Vidare formas en konisk yta 13 av samma konicitetsvin~ kel som den koniska ytan 12 på insidan av värmeanordnings~ kroppens 10 elektrodmembranfriläggande öppning 11. Öppningens 11 kant är placerad intill katoden 1, och elektrodmembranets 5 friläggande yta är reducerad. Vidare är katodens ände i när- heten av den nedre änden av en cirkulär, stympad kon, som bil- das av den komiska ytan 13. Elektrodmembranet 5 sträcker sig genom det smala gapet mellan de båda koniska ytorna 12 och 13.The sensor according to the invention, Fig. 2, can be obtained by a modification of the above-described conventional sensor, whereby the electrode assembly is made tapered. More specifically, the electrode assembly has a conical surface 12, which is formed on the end portion of the insulator 2 between the cathode 1 and the anode 3. Furthermore, a conical surface 13 is formed by the same conicity angle as the conical surface 12 on the inside of the electrode membrane exposing opening 11 of the heating device body 10 is located next to the cathode 1, and the exposing surface of the electrode membrane 5 is reduced. Furthermore, the end of the cathode is near the lower end of a circular, truncated cone formed by the comic surface 13. The electrode membrane 5 extends through the narrow gap between the two conical surfaces 12 and 13.

Såsom framgår av ovanstående beskrivning är arean av värmeanordningskroppens 10 elektrodmembranfriläggande öppning 11 reducerad så, att den frilägger väsentligen endast katoden 1. Sålunda kan hudytan värmas likformigt, vilket medför stabil mätning med hög noggrannhet. Arean för beröring mellan hud- ytan och elektrodmembranet 5 är mindre, d.v.s. huden kan täckas av värmeanordningskroppen 10, som är utdragen till nära katoden 1. Huden kommer därför icke att i avsevärd mån höjas in i den elektrodmembranfriläggande öppningen 11. Följ- aktligen förskjutes icke elektrodmembranet 5, d.vÄs. tjock- leken av elektrolytens 8 skikt förblir väsentligen oförändrad, vilket ger mätning med hög noggrannhet.As can be seen from the above description, the area of the electrode membrane exposing opening 11 of the heating device body 10 is reduced so that it exposes substantially only the cathode 1. Thus, the skin surface can be heated uniformly, which results in stable measurement with high accuracy. The area of contact between the skin surface and the electrode membrane 5 is smaller, i.e. the skin can be covered by the heating device body 10, which is extended to near the cathode 1. The skin will therefore not be significantly raised into the electrode membrane exposing opening 11. Consequently, the electrode membrane 5 is not displaced, i.e. the thickness of the layers of the electrolyte 8 remains essentially unchanged, which gives measurement with high accuracy.

Eftersom elektrodaggregatets änddel är konisk, kan elektrodmembranet 5 likformigt spridas över elektrodaggregat- ets änddel. Följaktligen kan svårigheten med att endast en del eller delar av elektrodmembranet 5 sprides elimineras. I en- lighet härmed förblir elektrodmembranets syrepermeabilitet likformig, vilket leder till stabil mätning.Since the end portion of the electrode assembly is conical, the electrode membrane 5 can be uniformly spread over the end portion of the electrode assembly. Consequently, the difficulty of spreading only a part or parts of the electrode membrane 5 can be eliminated. Accordingly, the oxygen permeability of the electrode membrane remains uniform, leading to stable measurement.

Den beskrivna utföringsformen av uppfinningen kan på många sätt modifieras och varieras inom ramen för denna.The described embodiment of the invention can be modified and varied within the scope thereof in many ways.

Claims

7904172-9 PATENT CLAIMS

Transcutaneous blood oxygen concentration measuring sensor with an electrode assembly with a cathode (1) and an anode (3), enclosing the cathode, separated by an insulator (2), an oxygen-permeable electrode membrane (5), which is arranged to hold a electrolyte between the electrode membrane and the end part of the electrode assembly, and a heating device body (10), which is arranged to enclose the outside of the electrode membrane and which is provided with an electrode membrane exposing, central opening (11), characterized by that the end part of the electrode assembly has a conical surface (12) which tapers towards the end, that the edge of the electrode membrane exposing opening (11) of the heating device body (10) is arranged next to the cathode (1), and that the heating device body within the electrode membrane (5) exposes the opening has a circular, frustoconical surface (13) of substantially the same conicity angle as the conical surface of the electrode assembly.

Sensor according to claim 1, characterized in that the membrane (5) extends between the conical surface (12) of the electrode assembly and the conical surface (13) of the heating device body (10).

Sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the electrode membrane exposing opening (11) is so dimensioned that it only exposes the cathode (1).

Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the anode (3) is made of silver and the cathode (1) is made of gold or platinum.

Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode membrane (5) is made of hydrophobic and oxygen-permeable synthetic resin.