BRPI0611288A2 - sonda para mediÇço do teor de oxigÊnio em material biolàgico, cateter - Google Patents

Abstract

SONDA PARA MEDIÇAO DO TEOR DE OXIGENIO EM MATERIAL BIOLàGICO, CATETER Uma sonda (1) serve para a medição do teor de oxigênio em tecido biológico. A sonda tem pelo menos uma fibra ótica (2), que na extremidade proximal, é acoplável oticamente por um lado a uma fonte de luz e por outro lado a um sensor de luz. Em uma face de extremidade distal da fibra (2) é oticamente acoplado um corante sensível a oxigênio (5) Uma seção distal de fibra (6) incluindo a sua superfície de extremidade distal é envolvida juntamente com o corante (6) por uma membrana permeável a oxigênio, impermeável a líquido (7), que define, na região envolvida, um recinto para gás (8) que envolve a superfície de extremidade distal com o corante (5) . A sonda (1) é um componente de um cateter (14) queapresenta ainda um sensor de temperatura (30) e de preferência um sensor de pressão (28) . Resulta uma sonda, em que é reduzida a sensibilidade da fibra no ponto de medição em relação às influências perturbadoras do meio ambiente e em que são melhoradas as possibilidades de interpretação dos resultados da medição.

Description

SONDA PARA MEDIÇÃO DO TEOR DE OXIGÊNIO EM MATERIAL BIOLÓGICO,CATETER

A presente invenção se refere a uma sonda para a mediçãodo teor de oxigênio em material biológico. A presenteinvenção se refere ainda a um cateter dotado com uma talsonda.

A medição de oxigênio é especialmente interessante naárea da medicina. Neste caso, é especialmente significativa acaptação in vivo do oxigênio dissolvido, não ligado àhemoglobina para se avaliar o suprimento do materialbiológico, especialmente do tecido. Outros exemplos dematerial biológico a serem examinados no tocante ao teor deoxigênio consistem em liquidos corporais, tais como sangue eliquido. Uma grandeza decisiva neste caso é a pressão parcialde oxigênio que reina no tecido examinado. A pressão parcialdo oxigênio fisicamente dissolvido no liquido intersticialcorresponde à disponibilidade de oxigênio a nivel celular. Éa especialmente na área da aplicação cardiovascular assim comona neurocirúrgica, mas também na área da medicina detransplantes que encontra aplicação na captação do oxigêniotecidual. Neste caso para a medição são empregadosprincipalmente cateteres que abrangem sistemas de sensores ousondas que reagem especificamente a oxigênio.

Uma sonda do tipo citado acima é conhecida de WO93/05702 Al. Outras sondas que medem com fibras óticasparâmetros de oxigênio de tecidos são conhecidas de US5.673.694, de US 5.995.208, de US 5.579.774 assim como depublicações citadas nelas. Uma outra sonda de oxigênio defibra ótica é conhecida de J.I. Peterson et al., Anal. Chem.1984, 56, 62-67. Outras sondas de fibras óticas sãoconhecidas de US 4.752.115 A, US 5.142.155 A e de US4.861.727 A.

Uma técnica de medição conhecida para a medição comfibras óticas da pressão parcial do oxigênio fisicamentedissolvido, portanto livre, consiste na extinção dinâmica dooxigênio. Neste caso, é aplicado um corante fluorescenteinserido em uma matriz, tal como, por exemplo, em um complexode platina na extremidade distai da fibra ótica. 0 corantefluorescente é excitado oticamente através da fibra,principalmente por emissão de raios laser que são ajustadosàs faixas de absorção do corante. As moléculas de corantedeste modo excitadas se convertem, com o retardo no tempo, nafaixa de 1 a 60 ias, por exemplo, por emissão de luz de mesmocomprimento de onda ou de comprimento deslocado noinfravermelho, no estado básico. Na presença de oxigênio,esta conversão no estado básico pode produzir também semirradiação por processos de choque. Deste modo é reduzida aintensidade da luz devolvida pela fibra. Esta redução éproporcional ao oxigênio livre no ambiente imediato ao redordo corante de fluorescência. Os sensores de fibra óticaconhecidos são extremamente sensíveis à luz dispersa e afatores que influenciam a intensidade, tais como fissurascapilares ou uma torção de fibra. Esta sensibilidade pode serreduzida, quando se mede o deslocamento de fases da luzdevolvida pelo corante fluorescente em comparação com a luzemitida com a ajuda de uma técnica de lock-in. Neste caso,aproveita-se o fato de que os estados de fluorescência delonga duração são mais predispostos aos processos de choquesem irradiação da extinção dinâmica do oxigênio. Umasensibilidade, embora menor, de sensores de fibra óticaconhecidos à luz dispersa e a fatores que influenciam aintensidade, ocorre, aliás, quando se faz as medições com atécnica de lock-in. Além disso, foi constatado, com ossensores de fibra ótica conhecidos, que na mesma regiãotecidual resultam valores de medição muito diferentes de teorde oxigênio livre, o que torna a interpretação de uma mediçãoindividual praticamente impossível.

Portanto, a presente invenção tem o objetivo deaperfeiçoar uma sonda do tipo citado acima de modo tal, queseja reduzida a sensibilidade da fibra, no local de medição,a influências ambientais perturbadoras e sejam melhoradas aspossibilidades de interpretação dos resultados de medição.Este objetivo é atingido de acordo com a presente invençãocom uma sonda com as características dadas a seguir.

De acordo com a presente invenção, foi reconhecido que acriação de um recinto para gás envolvendo a seção distai dafibra por meio de uma membrana permeável a oxigênio esimultaneamente impermeável a liquido, aumenta o volume demedição ao redor do corante. 0 volume de medição é agora nãomais reduzido ao ambiente que envolve imediatamente omaterial, ou o tecido ao redor do corante, mas é ampliado atéo ambiente externo da membrana que define o recinto para gás.A pressão parcial de oxigênio que se acumula no recinto paragás é, portanto, uma medida para o meio do teor de oxigêniolivre na superfície externa da membrana que define o recintopara gás. A ampliação do volume sensivel leva, portanto, auma expressão bem utilizável do ponto de vista médico sobre osuprimento de oxigênio local, porém não em pontos, no tecidobiológico que envolve a sonda. Deste modo, o estado do tecidopode ser mais bem avaliado do que no caso de uma mediçãopuramente por pontos, que é proporcionada pelo processo demedição por fibras óticas da técnica anterior. A membranaprotege ao mesmo tempo a seção distai da fibra no recintopara gás, de modo que é evitado o risco de uma perturbação damedição. Aumenta-se ainda mais a robustez do sensor de fibraótica de acordo com a presente invenção por emprego datécnica de lock-in já citada. Com o sensor de fibra óticapode ser medido o teor de oxigênio do tecido, mas também deum outro material biológico, de liquidos corporais tais comosangue ou liquido, por exemplo. No caso de um corantesensivel a oxigênio, pode se tratar, por exemplo, de umcomplexo de platina ou de um complexo de rutênio. 0 corantesensivel a oxigênio é empregado em forma de um revestimentoou pelo menos em alguns trechos inserido na parede damembrana. A disposição do corante deve naturalmente ser nocaso tal, que exista um caminho ótico o mais direto possivelentre as moléculas de corante e a superfície de extremidadedistai da fibra. É preferível, portanto, que o corante sejaaplicado como um revestimento direto sobre a superfície deextremidade distai da fibra. Em comparação com umpreenchimento total de um volume predeterminado da superfíciede extremidade distai da fibra com corante, a disposição deacordo com a presente invenção do corante em forma derevestimento ou de componente da parede da membrana tem avantagem de que a resposta à luz do corante não éindesejavelmente absorvida por uma outra molécula de corantecontida no volume e seja deste modo perdida.

Uma espessura uniforme da membrana impede umaindefinição no tempo do sinal de medição da pressão parcial,uma vez que as moléculas de oxigênio livre têm um tempo dedifusão uniforme através da membrana. Resulta umacaracterística homogênea do sensor. Uma espessura uniforme damembrana não significa que a espessura da membrana sejaexatamente constante em toda a superfície da membrana. Podemser tolerados ligeiros desvios de uma espessura média demembrana que não influenciam na prática a característicahomogênea citada do sensor. Tais desvios toleráveis seencontram, por exemplo, na faixa de 200 ^im. Um corantesensível a oxigênio com uma vida fluorescente mais prolongadapode equilibrar os efeitos perturbadores que os desvios daespessura da membrana produzem. Portanto, para umacaracterística homogênea de sensor é vantajoso o emprego deum complexo de platina com uma vida fluorescente de até 60xs, por exemplo.

Um recinto para gás pode ser realizado com uma membranade produção econômica. Quando o eixo longitudinal do recintopara gás é paralelo ao eixo da fibra e tem um afastamentodesta, o recinto para gás pode ser projetado tendo umaconfiguração com um grande volume livre associado, que sepresta para a disposição de outros componentes da sonda,especialmente de sensores. Quando os eixos coincidem, resultauma construção simétrica em relação à rotação que apresentavantagens especiais de fabricação. Com os eixos coincidentesé especialmente permitida uma configuração, na qual asuperfície de extremidade distai da fibra com o corante estáposicionada no centro do recinto para gás, de modo que notocante ao oxigênio livre, que se difunde através damembrana, ocorre uma simetria longitudinal de difusão, o queeleva a qualidade da medição.

Uma membrana pode ser produzida de modo simples, uma vezque o tubo flexível da membrana pode ser produzido poralongamento de um tubo flexível sem-fim.

Os materiais provaram, no tocante às qualidades depermeabilidade a oxigênio e de impermeabilidade a líquidos,ser bem apropriados para serem empregados na sonda.

Uma membrana se adapta bem ao tecido que a envolve, demodo que é impedido um falseamento da medição.

Um enchimento com ar impede que seja alterada acomposição do gás durante uma armazenagem da sonda antes doseu emprego. Alternativamente, é possível encher com um gásou com uma mistura de gases antes do emprego da sonda, gáseste que consistiria em moléculas tão grandes que nãopoderiam atravessar para fora a membrana permeável aoxigênio. Neste caso, também o enchimento do recinto para gásvisa uma armazenagem da sonda antes do seu emprego, durante aqual não deve ocorrer nenhuma alteração.

Uma permeabilidade a vapor d'água permite, devido àcapacidade maior de aquecimento do gás no recinto para gáspelo vapor d'água, que pode penetrar ali, uma adaptação maisrápida dos sensores que se encontram no recinto para gás àtemperatura ambiente. Deste modo, no interior do recinto paragás é possível uma medição confiável da temperatura, sem quese deva esperar muito tempo pelo equilíbrio térmico.Portanto, quando se deseja uma grande permeabilidade a vapord'água, a membrana pode ser produzida especialmente docopolímero de tetraflúor-etileno/hexaflúor-propileno (FEP) .Uma membrana de polietileno (PE) também apresentapermeabilidade a vapor d'água, que, no entanto, é menor emcomparação com o FEP.

Um outro objetivo consiste em propor um cateter com oqual é possível uma medição eficiente pela sonda de acordocom a presente invenção.

Este objetivo é atingido de acordo com um cateter com ascaracterísticas dadas a seguir.

0 sensor de temperatura permite uma compensação de umadependência térmica da medição do teor de oxigênio. 0 sensorde pressão, de preferência presente, permite adicionalmenteuma medição de pressão que em combinação com a medição doteor de oxigênio fornece informações valiosas no tocante aotecido. Com uma tal medição combinada, com a qual é medido oteor de oxigênio e a pressão, pode-se determinar, porexemplo, até que ponto o teor de oxigênio e o curso depressão são correlacionados em sua dinâmica. Pode também serdeterminada, portanto, uma correlação entre a pressão detecido e a pressão parcial do oxigênio. A captação dediferentes parâmetros fisiológicos através de um únicocateter reduz o risco de infecção e hemorragia em comparaçãocom a aplicação de uma multiplicidade de cateteresindividuais através de pontos de acesso a cateteresseparados. A ponta de cateter, de preferência parcialmentemetálica, permite o seu reconhecimento em processos deimageamento, no caso de tomografia computadorizada, porexemplo. Deste modo, é permitido um posicionamentodirecionado na área desejada. Isto é especialmente necessáriopara diferenciar entre uma situação local ou global no casode fenômenos patofisiológicos com baixos valores de pressãoparcial de oxigênio, tal como, por exemplo, no caso dehemorragias no canal da punção, edema na região da posição docateter ou no caso de uma isquemia local. Outras vantagens docateter são aquelas que já foram citadas acima em conexão coma sonda.

Um sensor de temperatura permite uma boa compensação dadependência da temperatura da medição de oxigênio por meio defibra ótica, uma vez que a temperatura é medida exatamenteonde também ocorre a medição do teor de oxigênio. Com acorreção permanente da temperatura da medição do teor deoxigênio, os valores são confiáveis, mesmo em caso dehipotermia e hipertermia.

Uma ponta de cateter leva a uma redução dos componentesindividuais do cateter.

Os exemplos de modalidades da presente invenção serão emseguida explicados com mais detalhes com referência aosdesenhos. Neles:

a Figura 1 mostra em seção longitudinal esquemática umasonda para a medição do teor de oxigênio em tecido biológico;

a Figura 2 mostra uma representação semelhante à daFigura 1 da sonda, em que uma seção distai de fibra de umafibra ótica ainda é empurrada para dentro de um recinto paragás definido por uma membrana;

a Figura 3 mostra uma seção tirada ao longo da LinhaIII-III na Figura 2;

a Figura 4 mostra uma seção semelhante à da Figura 3tirada através de uma outra modalidade de uma sonda;

a Figura 5 mostra uma seção longitudinal tirada atravésde um cateter com uma outra modalidade de uma sonda para amedição do teor de oxigênio em tecido biológico;

a Figura 6 mostra esquematicamente uma seção tirada aolongo da linha VI-VI na Figura 5;

a Figura 7 mostra uma seção semelhante à da Figura 5tirada através de uma outra modalidade de um cateter; e

a Figura 8 mostra uma vista dianteira consoante a setaVIII na Figura 7.

As Figuras 1 a 3 mostram uma primeira modalidade de umasonda para a medição do teor de oxigênio em tecido biológico.A sonda 1 pode ser um componente de um cateter, do tipodaquele ilustrado na Figura 5, por exemplo.

A sonda 1 apresenta uma fibra ótica 2. Uma extremidadeproximal 3, que não é voltada ao tecido biológico a sermedido, é oticamente acoplável a uma fonte de luz por um ladoe a um sensor de luz por outro lado. A fibra ótica 2 podeconsistir em uma única fibra ou em um feixe de fibras.

Na superfície de extremidade distai 4 da fibra 2, que évoltada ao tecido biológico a ser medido, é disposto umcorante 5 sensivel a oxigênio. 0 corante 5 é oticamenteacoplado na superfície de extremidade distai 4 da fibra ótica2. A superfície de extremidade distai 4 é revestida com ocorante 5. Uma seção distai de fibra 6, inclusive asuperfície de extremidade distai 4 juntamente com o corante5, é envolvida por uma membrana 7 permeável a oxigênio eimpermeável a liquido. A membrana 7 é construída de modo aser permeável a vapor d'água. Esta membrana define na regiãoenvolvida um recinto para gás 8, que envolve a superfície deextremidade distai 4 com o corante 5. Como alternativa a umrevestimento da superfície da extremidade distai 4 com ocorante 5, é possível revestir a parede interna da membrana 7pelo menos em algumas partes com o corante 5. Como regiõesrevestidas, são escolhidas aquelas que são "visíveis" dasuperfície de extremidade distai 4, às quais, portanto, éproporcionado um caminho ótico direto a partir da superfíciede extremidade distai 4. Em uma outra variante, é possívelinserir o corante 5 na parede da membrana 7.

A membrana 7 tem, no trecho onde ela define o recintopara gás 8, uma espessura uniforme. O desvio permissivel daespessura de membrana de um valor dado depende da dinâmica demedição desejada da pressão parcial de oxigênio. Paramedições no tecido cerebral, por exemplo, verificou-se queeram toleráveis desvios da ordem de 200 ym. No caso da sondade acordo com as Figuras 1 a 3, o recinto para gás 8 tem aconfiguração de um cilindro. Um eixo longitudinal de recintopara gás 9 coincide com um eixo de fibra 10 pelo menos naseção distai de fibra 6.

No caso da modalidade de acordo com as Figuras 1 a 3, amembrana 7 é produzida de borracha de silicone.

Alternativamente, a membrana 7 pode ser produzida também deum dos materiais de polietileno (PE), teflon (PTFE) oucopolimeros de tetraflúor-etileno/hexaflúor-propileno (FEP).

A membrana 7 é de tal modo flexível, que, sob a influência deuma pressão de gás existente no recinto para gás 8, ela édeformável. 0 formato do recinto para gás 8 pode, portanto,se adaptar à pressão de gás ali reinante, dependendo dapressão ambiente.

Dependendo do seu emprego, a sonda 1 pode ocorrer comdiferentes posições relativas da fibra 2 em relação àmembrana 7. Na posição de acordo com a Figura 1, um trechocurto da fibra 2 é inserido no recinto para gás 8, de modoque a seção de fibra 6 distai envolvida pela membrana 7 sejamais curta do que o comprimento do recinto para gás 8. Naposição de acordo com a Figura 2, a fibra 2 é inserida norecinto para gás 8 mais profundamente, de modo que a seçãodistai de fibra 6 tenha um comprimento que é a metade dorecinto para gás 8. Na posição de acordo com a Figura 2, asuperfície de extremidade distai 4 é disposta simetricamenteno centro do recinto para gás 8, de modo que em relação aooxigênio livre que se difunde através da membrana 7, ocorreuma simetria longitudinal de difusão.

A sonda 1 é empregada do seguinte modo:

Inicialmente a sonda 1, eventualmente em conjunto com umcateter, em que a porta é colocada in vivo em pacientes naposição de medição. Enche-se o recinto para gás 8 com arantes de se inserir a sonda 1. Tanto a fonte de luz como osensor de luz na fibra 2 são acoplados à sua extremidadeproximal. A membrana 7 é de dentro para fora envolvida pelotecido biológico do paciente. O oxigênio livre, isto é, nãoligado à hemoglobina, pode atravessar a membrana 7 de forapara dentro, podendo, portanto, penetrar no recinto para gás8. Como o recinto para gás 8 é vedado para fora, impermeávela liquido, nem liquido nem tecido podem penetrar no recintopara gás 8.

O corante 5 é de tal modo adaptado ao comprimento deonda da luz acoplada, que como resultado da luz acoplada aocorante 5, sob influência da molécula de oxigênio que existeno interior do recinto para gás 8, a luz reacoplada docorante 5 à fibra ótica 2 depende, em sua quantidademensurável pelo sensor de luz, da concentração do oxigêniolivre no recinto para gás 8. Devido à espessura uniforme damembrana 7 que define o recinto para gás 8 fica assegurado,conseqüentemente, um tempo de penetração uniforme do oxigêniolivre do tecido biológico envolvido pela membrana 7 norecinto para gás 8. Não podem, portanto, ocorrer erros namedição devido a tempos de penetração diferentes.

Com a ajuda do sensor de luz, a quantidade de luzreacoplada do corante 5 à fibra 2 é medida como resposta àluz acoplada da fonte à fibra 2. Esta quantidade de luzreacoplada é uma medida do teor de oxigênio no recinto paragás 8 e, conseqüentemente uma medida do oxigênio não ligado àhemoglobina, isto é, livre, que se encontra no tecidobiológico que envolve a membrana 7. Alternativamente, épossivel medir o desvio de fase da luz reacoplada em funçãoda fase da luz acoplada com a ajuda de técnica de lock-in,por exemplo. Como estados de vida longa do corante 5 seprestam estatisticamente melhor para uma transição para oestado básico produzida sem irradiação pelo oxigênio por meiode um processo de choque, desloca-se a vida média dos estadosde fluorescência que concorrem para a luz reacoplada, o quepor sua vez, leva a um deslocamento de fase mensurável emrelação ao sinal irradiado que pode ser usado como referênciade lock-in.

No caso da modalidade de acordo com as Figuras 1 a 3, amembrana 7 é projetada em uma única peça. 0 material damembrana 7 é vedado na região da entrada da fibra no recintopara gás 8 contra a fibra ótica 2.

Em uma variante da sonda 1, que será descrita emseguida, e por motivos de simplicidade fazendo-se referênciatambém às Figuras 1 a 3, a membrana 7 abrange um tuboflexivel 11 que define a parede de manto do recinto para gáscilíndrico 8. Uma extremidade dianteira não voltada para afibra do tubo flexivel 11 apresenta uma tampa de vedação 12.

A tampa de vedação 12 pode ser fabricada do mesmo materialque o tubo flexivel de membrana 11. Alternativamente épossivel produzir a tampa de vedação 12 de um outro material,especialmente de um material totalmente impermeável aliquidos, como o tubo flexivel 11, uma vez que basta que otubo flexivel da membrana 11 seja permeável a oxigênio. Naface voltada à fibra, o tubo flexivel de membrana 11 é vedadocontra a fibra 2, por meio de um anel de vedação 13 que podeser fabricado do mesmo material que a tampa de vedação 12.

A concretização da sonda 1 de acordo com a Figura 4 sedistingue das Figuras 1 a 3 somente pelo fato de que no casoda Figura 4, o eixo longitudinal do recinto para gás 9 nãocoincide com o eixo da fibra 10 no interior do recinto paragás 8, mas é paralelo a ele. Deste modo, o recinto para gás 8com a concretização de acordo com a Figura 4 apresenta umvolume livre associado maior, dentro do qual podem serdispostos outros componentes, outros sensores, por exemplo.

As Figuras 5 e 6 mostram um cateter 14 dotado com umaoutra modalidade de uma sonda 1. O cateter 14 será descritoabaixo na medida em que ele se distingue do que já foiexplicado acima em associação com as Figuras 1 a 4. Oscomponentes que correspondem aos que já foram descritos nasFiguras 1 a 4 receberam os mesmos números de referência eserão somente descritos nos pontos em que se distinguem pelaconstrução e função dos componentes de acordo com as Figuras1 a 4. O cateter 14 tem uma carcaça 15. Esta é produzida namodalidade ilustrada de titânio, podendo, no entanto, tambémconsistir em um outro material. A carcaça 15 é constituída emuma só peça e se divide estruturalmente em uma seção distaide carcaça 16, uma seção mediana de carcaça 17 e uma seçãoproximal de carcaça 18. Na sua extremidade distai, a seçãodistai de carcaça 16 é coberta por uma ponta de cateter 19atraumática. A ponta de cateter 19 passa na periferia daseção distai de carcaça 16 para o tubo flexivel de membranaII da membrana 7.

A ponta de cateter 19 representa uma tampa de vedação damembrana 7. Uma seção de extremidade periférica proximal 20da membrana 7 é empurrada sobre um degrau periférico 21 daseção mediana de carcaça 17. O diâmetro externo do degrauperiférico 21 é maior do que o diâmetro interno do tuboflexivel de membrana 11.

Entre o tubo flexivel de membrana 11 e a seção distai decarcaça 16 se encontra um espaço anular 22 que constitui umaparte do recinto para gás 8 que está em comunicação atravésde passagens 23 com um espaço cilindrico interno na seçãodistai de carcaça 16 que também faz parte do recinto para gás8. Neste espaço interno é inserida a seção distai de fibra 6da fibra ótica 2 juntamente com o corante 5. Em seguida, afibra 2 atravessa primeiro um elemento impermeável 24, que éintroduzido na seção mediana de carcaça 17 e pode serfabricado, por exemplo, de borracha de silicone. Em seguida,a fibra 2 atravessa um espaço interno cilindrico da seçãoproximal de carcaça 18, assim como um tubo flexivel decateter 25. Este último é empurrado sobre um degrauperiférico 2 6 que é praticado na seção proximal de carcaça 18.

Uma parede externa 27 do elemento impermeável 24 édisposta em uma janela de carcaça na seção mediana de carcaça17 e está alinhada com a parede externa da seção mediana decarcaça 17 que a envolve. No elemento impermeável 24 édisposto um sensor de pressão 28. Através de uma linha desinal 29 que se estende através do elemento impermeável 24,da seção proximal da carcaça 18, assim como do tubo flexivelde cateter 25, o sensor de pressão 28 está em comunicação comuma unidade central de comando e avaliação não ilustrada.

Tal como na modalidade de acordo com a Figura 4 no casoda sonda 1 de acordo com as Figuras 5 e 6, o eixolongitudinal do recinto para gás 9 não coincide com o eixo defibra 10, de modo que no espaço interno definido pela seçãodistai de carcaça há disponível um volume livre associadogrande. Neste espaço interno é disposto um sensor detemperatura 30. Uma extremidade proximal do sensor detemperatura 30 é inserida com estanqueidade no elementoimpermeável 24. Através de uma linha de sinal 31, o sensor detemperatura 30 está em comunicação com a unidade central decomando e avaliação. A linha de sinal 31 atravessa também oelemento impermeável 24, a seção proximal de carcaça 18,assim como o tubo flexivel de cateter 25.

A função do cateter 14 será agora descrita somente nospontos em que ocorre uma diferença quanto à utilização dasonda 1 de acordo com as Figuras 1 a 4. Depois do cateter 14ter sido colocado na posição de medição no paciente, mede-secom a sonda 1 conforme foi explicado acima em associação coma modalidade de acordo com as Figuras 1 a 4, o teor deoxigênio do tecido biológico que envolve o cateter 14.

Simultaneamente é medida, através do sensor de pressão 28, apressão que o tecido biológico exerce através da paredeexterna 27 sobre o sensor de pressão 28, e é medida atravésdo sensor de temperatura 30 a temperatura no recinto para gás8. As medidas são transmitidas através das linhas de sinal 29e 31 à unidade central de comando e avaliação, à qual sãotambém ligados a fonte de luz e o sensor de luz da sonda 1.Depois do ajuste do equilíbrio térmico, a temperatura norecinto para gás 8 que é medida pelo sensor de temperatura30, corresponde à temperatura do tecido biológico que envolvea seção distai de carcaça 16 do cateter 14. Com isso seproduz um equilíbrio térmico, e o motivo para uma rápidamedição da temperatura é o vapor d'água que atravessa o tuboflexivel de membrana 11 e penetra no recinto para gás 8.Devido à temperatura medida através do sensor de temperatura30, a dependência da temperatura da pressão parcial de vapord'água pode ser levada em consideração durante a medição dapressão parcial de oxigênio através da fibra ótica 2.

As Figuras 7 e 8 mostram uma outra modalidade de umcateter com uma sonda para a medição do teor de oxigênio notecido biológico. Os componentes, que já foram descritosacima com referência às Figuras 1 a 6, têm os mesmos númerosde referência e não serão mais descritos com detalhes.

O cateter 14 de acordo com as Figuras 7 e 8 se distinguedo das Figuras 5 e 6 essencialmente pela conformação damembrana 7 e da disposição dos sensores. Uma ponta de cateter32 é produzida na modalidade de acordo com as Figuras 7 e 8não em um material sólido como na modalidade de acordo com asFiguras 5 e 6, mas apresenta uma reentrância interna 33 que éparte do recinto para gás 8. Na extremidade distai, areentrância 33 é coberta por uma seção de membrana dianteira34 que é fabricada do mesmo material e que apresenta a mesmaespessura que o tubo flexivel de membrana 11. A seção demembrana 34 se transforma do lado da borda, sem emendas, nasseções da ponta de cateter 32 que a envolvem, de modo que aseção de membrana 34 em conjunto com as seções que a envolvemforma a ponta de cateter atraumática. A seção de membrana 34é indicada na vista de frente da Figura 8 por um hachureado.

A fibra ótica 2 juntamente com o corante 5 é introduzida namodalidade de acordo com as Figuras 7 e 8 até a reentrância33 da ponta de cateter 32.

Na modalidade de acordo com as Figuras 7 e 8 o eixolongitudinal do recinto para gás 9 também não coincide com oeixo de fibra 10, mas é paralelo e afastado dele.

O sensor de temperatura 30, é na modalidade de acordocom as Figuras 7 e 8, não se encontra no recinto para gás 8mas é disposto na seção proximal da carcaça 18.

A função do cateter 14 de acordo com as Figuras 7 e 8corresponde à do cateter de acordo com as Figuras 5 e 6. Nocaso do cateter 14 de acordo com as Figuras 7 e 8, atemperatura é medida na região da seção proximal de carcaça18, de modo que fica subentendida que se consideracorretamente a dependência da temperatura da pressão parcialdo vapor d'água, de modo que a temperatura do tecidobiológico na região da seção proximal de carcaça 18 coincidecom a temperatura na região da seção distai de carcaça 16.

Como corante 5 podem ser empregados complexos de platinaou de rutênio. Típicas durações de fluorescência de complexosde platina são 60 ys a 0% de saturação de ar e 20 ps a 100%de saturação do ar. Vidas de fluorescência tipicas doscomplexos de rutênio são de aproximadamente 6 ys a 0% desaturação de ar e aproximadamente 4 ys a 100% de saturação doar.

Claims (11)

1. Sonda para medição do teor de oxigênio em materialbiológico, contendo pelo menos uma fibra ótica (2), que naextremidade proximal é acoplável oticamente a uma fonte deluz por um lado e a um sensor de luz por outro lado; umcorante sensivel a oxigênio (5) que é disposto na superfícieda extremidade distai (4) da fibra (2) e é oticamenteacoplado a esta, caracterizada pelo fato de que uma seçãodistai da fibra (6) incluindo a superfície de extremidadedistai (4) juntamente com o corante (5), é envolvida por umamembrana (7) permeável a oxigênio, impermeável a liquido quena região envolvida define um recinto para gás (8) queenvolve a superfície de extremidade (4) com o corante (5),sendo o corante (5) previsto em forma de um revestimentosobre a superfície de extremidade distai (4) e/ou sobre amembrana (7) que limita o recinto para gás (8) ou, inseridopelo menos parcialmente em uma parede da membrana (7).

2. Sonda, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a espessura da membrana (7) é uniforme notrecho onde ela define o recinto para gás (8) .

3. Sonda, de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizada pelo fato de que o recinto para gás (8), pelomenos em alguns trechos, tem o formato de um cilindro, cujoeixo longitudinal (9) é paralelo ao eixo da fibra (10) naseção distai da fibra (6) ou então coincide com ele.

4. Sonda, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3,caracterizada pelo fato de que a membrana (7) envolve um tuboflexível de membrana (11), cujas extremidades (12, 13) sãovedadas contra a passagem de líquidos para a definição dorecinto para gás (8).

5. Sonda, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4,caracterizada pelo fato de que a membrana (7) é produzida deum dos materiais borracha de silicone, PE, PTFE ou FEP.

6. Sonda, de acordo com uma das reivindicações 1 a 5,caracterizada pelo fato de que a membrana (7) é tão flexível,que é deformável sob a influência de uma pressão de gás quereina no recinto para gás (8).

7. Sonda, de acordo com uma das reivindicações 1 a 6,caracterizada pelo fato de que o recinto para gás (8) épreenchido com ar antes do emprego da sonda (1).

8. Sonda, de acordo com uma das reivindicações 1 a 7,caracterizada pelo fato de que a membrana (7) é produzida demodo a ser permeável a vapor d'água.

9. Cateter, caracterizado pelo fato de que é dotado comuma sonda (1) como definida em uma das reivindicações 1 a 8,com um sensor de temperatura (30) para a medição datemperatura do material biológico que envolve o cateter, e,de preferência, com um sensor de pressão (28) para a mediçãoda pressão no material biológico que envolve o cateter (14) .

10. Cateter, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que o sensor de temperatura (30) édisposto pelo menos parcialmente no recinto para gás (8).

11. Cateter, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, comreferência à reivindicação 4, caracterizado pelo fato de queuma ponta de cateter (19; 32) constitui a vedação distai dotubo flexivel de membrana (11) da membrana (7).