DK146985B - Fremgangsmaade til topunktskalibrering af en maalesonde, og maalesonde til anvendelse ved fremgangsmaaden - Google Patents

Description

146985

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til topunktskalibrering af en målesonde, omfattende en polarografisk måleelektrode og en referenceelektrode til partialtrykmåling af luftarter i legemsvæsker, hvor måleelektroden på sin målespids har 5 en luftgennemtrængelig membran, ved hvilken fremgangsmåde målesonden kalibreres ved at dyppe de til en måleanordning tilsluttede elektroder i to medier med forskellige, kendte partialtryk.

Pra amerikansk patentskrift nr. 3.791.376 kendes allerede 10 målesonder til måling af pC>2-partialtryk i blod, hvilke sonder indeholder en polarografisk måleelektrode (katode) og en referenceelektrode (anode), som står i forbindelse med en elektrolyt. Elektrolytten er over for målemediet afdækket med en for måleluftarten gennemtrængelig membran.

15 Ved brug tilsluttes målesonden en måleanordning med digital eller analog visning og eventuelt en skriver.

For at kunne sætte de fra måleanordningen kommende resultater i relation til de målte partialtrykværdier for gasarterne, kræves, under den tilnærmede antagelse af en lineær kali-20 breringskurve,mindst to kalibreringspunkter. Ved en kendt anordning til kalibrering af pC^-målelektroder og målesonder anvendes to måleopløsninger med definerede koncentrationer for kalibreringsluftarten, i hvilke elektroderne eller målesonderne neddyppes efter hinanden. Visningerne på målean-25 ordningen i forbindelse med de kendte størrelser for kalibreringsluftarten i måleopløsningen bestemmer da begge kalibreringspunkter på den rette linie.

Ved transkutane oxygen-måleelektroder er forløbet af kalibreringskurven for gasformige medier, og i flydende me-30 dier for Clark-elektroder med store overflader undersøgt tidligere, se f.eks. P. Eberhard, K. Hammacher, W. Mindt, "Methode zur kutanen Messung des Sauerstoffpartialdruckes" Biomedizinische Technik 18 (1973), side 216-221. Det har 2 146985 vist sig, at der såvel ved kalibrering i luftatmosfære som ved kalibrering i væsker opstår næsten lineære kalibreringskurver, som inden for de til biologiske målinger givne fejlgrænser kan betragtes som næsten overensstemmende.

5 Formålet med opfindelsen er at anvise, hvorledes topunktskalibreringen af en målesonde af den i krav l's indledning angivne art vil kunne forenkles væsentligt. Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved, at målesonden med membranen neddyppes i en måleopløsning, der er i ligevægt med kali-10 breringsluftarten, hvorefter den fugtede elektrode udsættes for en luftartsfase, indeholdende kalibreringsluftarten i en bestemt koncentration, indtil der for den fugtede elektrode optræder et minimum i måleanordningens visning. På denne måde kan en topunktskalibrering udføres særdeles en-15 kelt, hvorved der desuden opnås et kalibreringspunkt i nærheden af nulpunktet. Der kræves udelukkende en enkelt måle-opløsning, som er i ligevægt med kalibreringsluftarten. Målingen kan dermed udføres på relativ kort tid, dvs. inden for få minutter.

20 Den nye fremgangsmåde beror på, at en til gaspartialtrykket svarende øvre måleværdi først vises på måleanordningen, når målesonden neddyppes i måleopløsningen. Efter at målesonden er trukket op fra måleopløsningen bliver måleelektrodens eget forbrug af målegas virksom, og denne gasart er i løbet 25 af kort tid fuldstændigt opbrugt i de væskerester, som omvier målespidsen. Eftersom der ud fra gasfasen ikke kan ske en tilstrækkelig efterlevering af kalibreringsgas til den på sensoren hængende rest af måleopløsning, falder visningen fra det øverste kalibreringspunkt og når endelig 30 et minimum i umiddelbar nærhed af nulværdien.

Til forskellige anvendelsesformål kan minimumsværdien for visningen på måleanordningen umiddelbart ligestilles med 146985 3 nulværdien. Kræves større nøjagtighed, gennemføres først for de tilsvarende elektroder en sædvanlig topunktskalibrering med to væsker med tilsvarende gaspartialtryk, hvoraf den ene væske giver den ægte nulværdi for gaspartial-5 trykket. Ud fra forskellen mellem den i den sædvanlige kalibrering opnåede nulværdi og den gennem væske-gaskalibre-ring opnåede tilnærmede nulværdi fås en korrektionsstørrelse, f.eks. 10 torr, som der kan tages hensyn til ved senere kalibreringer. Da sådanne elektroder og sonder må kalibreres flere gange under brugen, og i mange tilfælde for hver eneste måling, er der sket et væsentlig teknisk fremskridt for væske-luft kalibreringen.

En yderligere forenkling kan opnås, når kalibreringsfremgangsmåden skal anvendes til en pC^-målesonde. I dette til-15 fælde neddyppes målesonden med fordel i en luftækvilibreret opløsning, der ligner legemsvæske eller blod til opnåelse af det øverste kalibreringspunkt, og udsættes efter udtagelsen fra måleopløsningen for den med måleopløsningen i luftartudveksling stående luft.

20 Da oxygenindholdet i luften med 20,9 volumen% O 2 kan antages at være meget konstant, fås ved en opløsning i ligevægt med luften et C^-partialt-tryk på nær ved 140 torr, der kan benyttes som et øvre kalibreringspunkt.

Efter sondens udtagelse af måleopløsningen falder visningen på 25 måleanordningen til det nedre kalibreringspunkt. Dette ligestilles enten umiddelbart med nulværdien eller som ovenfor angivet med en ekstra korrektionsværdi, f.eks. med 10 torr.

Den angivne fremgangsmåde til kalibrering egner sig til 30 målesonder til subkutan, transkutan og overintravasal kateteranvendelse .

146985 4

Ved pO2-målingen anvendes som måleopløsning en isotonisk elektrolytopløsning svarende til en blodvæskeerstatning. Anvendelsen af Ringer-opløsninger, f .eks. fysiologiske kogsaltopløsninger ,synes ligeledes mulige under bestemte forud-5 sætninger. Måleopløsningen leveres fortrinsvis i sterile ampuller. Efter åbningen af ampullen er der, trods en vis afhængighed af det omgivende lufttryk, ingen væsentlig ændring af p02_koncentrationen.

Por at opnå en gunstig langtidsstabilitet kan det være for-10 målstjenligt, at pakke elektrodespidserne i et lufttæt kam mer, som er fyldt med måleopløsningen, og med en i pakningen indesluttet galvanisk celle med en lille driftsspænding, holde et partialtryk nær ved det nederste kalibreringspunkt.

En sådan målesonde udviser en særdeles god langtidsstabili-15 tet på grund af den krybestrømsdrift, der opnås igennem lang tid ved hjælp af den galvaniske celle og forekomsten af uønsket afdrift undgås. Målesonden med det med måleop-løsning fyldte kammer bliver ve'd brug først tilsluttet måleanordningen til kalibrering af nulværdien. Den viste 20 værdi svarer med stor nøjagtighed til den som det nederste kalibreringspunkt fornødne nulværdi. Det øverste kalibreringspunkt bliver som beskrevet opnået ved neddypning i en gas- eller luftækvilibreret opløsning, hvorefter målespidsen frilægges ved åbning af kammeret.

25 Da det ved den angivne kalibreringsfremgangsmåde er væsentligt, at måleluftasten i elektroden, der er trukket op fra måleopløsningen, bruges helt op, kan man med fordel ved elektroder med et lille eget forbrug, f.eks. impulsaf-følte elektroder, kortvarigt forhøje dette eget forbrug 30 under udførelsen af kalibreringen f.eks. ved påtrykning af en jævnstrøm.

For at undgå, at den på målespidsen nødvendige væskerest tørrer ind for tidligt, inden måleanordningens minimums- 146985 5 visning er nået, kan man med fordel udforme en målesonde således, at den i området omkring sin målespids og membran har en geometrisk udformning, som muliggør dannelsen og fastholdelsen af en tilstrækkelig væskehinde. Opfindelsen 5 angår således også en målesonde af den i krav 4's indledning angivne art, der er ejendommelig ved det i kravets kendetegnende del anførte. Til opnåelse af den ønskede væskehinde kan med fordel anvendes gitterstrukturer, men også enkle eller flerdelte hulsystemer med ringe kapacitet er formåls-10 tjenlige. I en foretrukken udførelsesform er området omkring målespidsen udformet som et kammer, der er åbent til den ene side og fastholder den luftgennemtrængelige membran, som en væg- og/eller bundflade.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen forenkles den gentagne 15 kalibrering af målesonder, især ved p02“målingen betydeligt. Fremgangsmåden egner sig såvel til måleelektroder, ved hvilke membranen udelukker en supplerende elektrolyt, som til sådanne udførelsesformer, i hvilke indre hulrum af den hydrofile membran optager elektrolytten. Sidstnævnte 20 udførelsesform er især fordelagtig med henblik på en gunstig lagringsevne og en meget lille tidsforsinkelse for visningen.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, som viser en foretrukken udførelsesform for en målesonde, der er velegnet til den angivne kalibre-25 ringsfremgangsmåde.

En målesonde 1 indeholder en polarografisk måleelektrode (katode) 2, som er indesluttet i en afrundet glasstift 3. Glasstiften 3 ligger i en som kateter benyttet kunststofslange 4. Som referenceelektrode (anode) tjener en tråd-30 vikling 5 på glasstiften 3. Den i referenceelektrodens vindinger indesluttede målespids er afdækket med en hydrofil cellofanmembran 6, som optager den nødvendige elektrolyt.

Claims (2)

148985 Måleelektroden 2 og referenceelektroden 5 er forbundet over loddesteder med tilsvarende isolerede ledninger 7 og 8. Glasstiften i en pC^-føler kan være ca. 5 mm lang og 1 mm tyk. I denne er som måleelektrode 2 indsmeltet en ca. 100 5 im tyk platintråd. Referenceelektroden 5 udgøres af en lige ledes ca. 100 μπι tyk sølvtråd, der inden for membranen har ca. 5 vindinger. Membranens tykkelse andrager ca. 10 til 25 pm. Den er gennemtrukket med AgCl som elektrolyt. På målespidsen er der et kopformet endestykke 9, som tjener 10 til, at fastholde en tilstrækkelig væskerest på målespidsen, når målesonden trækkes ud. Størrelsen af pakningen med den indesluttede elektrolyt er antydet med den punkterede linie 10. En galvanisk celle 11 til jævnstrømsbelastning af målesonden 15 i lagringstilstanden er på tegningen ligeledes vist punkteret. Patentkrav.

1. Fremgangsmåde til topunktskalibrering af en målesonde, omfattende en polarografisk måleelektrode og en referenceelektrode til partialtrykmåling af luftarter i legemsvæsker, 20 hvor måleelektroden på sin målespids har en luftgennemtrænge-lig membran, ved hvilken fremgangsmåde målesonden kalibreres ved at dyppe de til en måleanordning tilsluttede elektroder i to medier med forskellige, kendte partialtryk, kendetegnet ved, at målesonden (1) med membranen 25 (6) neddyppes i en måleopløsning, der er i ligevægt med kalibreringsluftarten, og den fugtede elektrode derefter udsættes for en luftartfase, indeholdende kalibreringsluftarten i en bestemt koncentration, indtil der for den fugtede elektrode optræder et minimum i måleanordningens vis-30 ning.