DE2451513A1

DE2451513A1 - Blutgasmessgeraet

Info

Publication number: DE2451513A1
Application number: DE19742451513
Authority: DE
Inventors: Alan Key
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1973-10-30
Filing date: 1974-10-30
Publication date: 1975-05-28
Also published as: FR2248855A1; GB1494474A; JPS5080187A; US3952730A

Description

Augsburg, den 22. Oktober 1974

National Research Development Corporation, Kingsgate House, .66-74 Victoria Street, London S₀W, 1, England

Blut gas me ßge rät

Die Erfindung betrifft ein Blutgasmeßgerät mit einem flexiblen, gasundurchlässigen Katheter, dessen distales Ende mit einer gasdurchlässigen, von einem porösen Substrat unterstützten Membran verschlossen ist. Ein derartiges Gerät findet bei einem bekannten Verfahren zur kontinuierlichen

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Messung von Blutgasen am lebenden körper Anwendung und wird in das betreffende Blutgefäß eingeführt» Das Innere des Katheters wird unter Vakuum .gesetzt und mit dem Einlaß eines Massenspektrometers verbunden. Im Blut gelöste Gase diffundieren durch die Membran hindurch und gelangen durch den Katheter in das Massenspektrometer, in welchem sie analysiert v/erden« Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in einer Veröffentlichung von Wald in "Medical and Biological Engineering", Band 8, Seiten 111 bis 128, beschrieben, wobei auch eine mögliche Aus füh rungs form des Geräts angegeben ist. Bei dieser bekannten Aus füh rungs form ist die Membran an den Katheter angeschweißt und Wird mittels eines am Katheterende angeordneten porösen Substrats mechanisch unterstützt.

Bei der Konstruktion eines solchen Geräts bietet sich zunächst Nylon als Werkstoff für den Katheter an, da dieser Werkstoff im wesentlichen undurchlässig für atmosphärische Gase" und in Form von Röhren geeigneter Größen leicht erhältlich ist. Unglücklicherweise absorbiert Nylon sehr leicht Wasser, so daß im Gebrauch des Katheters eine so starke Entgasung aus dem Nylon heraus auftreten würde, daß eine Aufrechterhaltung sicherer Betriebsbedingungen für das Massenspektrometer schwierig wäre. Außerdem ist es schwierig,

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eine zufriedenstellende Verbindung zwischen einem Nylonkatheter und einer aus geeignetem Werkstoff, beispielsweise Silikongummi, bestehenden Membran herzustellen»

Durch die Erfindung sollen die eben genannten Schwierigkeiten ausgeräumt werden.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist ein Blutgasmeßgerät der eingangs dargelegten Art gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des aus Nylonrohr hergestellten Katheters mit einem überzug aus einem Werkstoff versehen ist, der das Auftreten von im Nylon absorbiertem Wasserdampf unter Vakuum in das Katheterinnere verhindert, und daß die Membran ein einstückiger Teil einer das Nylonrohr eng umschließenden Umhüllung aus ni chttroiribogenem polymerem Werkstoff ist»

Der genannte polymere Werkstoff ist vorzugsweise Silikongummi und bei dem Material, mit welchem die Innenfläche des Nylonrohres ausgekleidet ist, handelt es sich entweder um Polyurethan oder Silikongummi«,

Eine bevorzugte Aus füh rungs form der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung bei-

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spielsweise beschrieben, welche einen Längsschnitt durch einen Katheter nach der Erfindung zeigt.

Das Gerät weist einen flexiblen Katheter in Form eines Nylonrohres 1 auf, das beispielsweise einen Innendurchmesser von 1 mm und einen Außendurchmesser von 1,3^ mm hat_o Die Länge beträgt vorzugsweise etwa 50 cm, Die Innenwandung des Rohres 1 ist mit einer Schicht 2 aus Polyurethan ausgekleidet, die etwa 25 LUn dick ist. An einem Ende des Rohres 1 ist ein Stopfen 3 aus poröser, gesinterter Bronze vorgesehen, deren maximale Teilchengröße zwischen 3 Um und 6 ßrn liegt. Der Stopfen 3 weist einen vom Ende des Rohres 1 vorstehenden Teil auf, der als Zylinder mit einer Länge von 0,35 mm" und eine darauf aufgesetzte Halbkugel ausgebildet ist. Der Durchmesser des Zylinders und der Halbkugel ist gleich dem Außendurchmesser des Rohres 1.

Außerdem weist der Katheter eine Umhüllung 4 aus Silikongummi auf, die etwa 75 /JLMi dick ist und aus einem rohrartigen Teil 5, der das Nylonrohr 1 eng umschließt, und einem eine gasdurchlässige, den vorstehenden Teil des Stopfens 3 bedeckende Membran 6 darstellenden Teil besteht,. Am anderen Ende weist der Katheter ein nicht dargestelltes Verbindungsstück zum Anschluß an ein Massenspektrometer auf.

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Der in der Zeichnung dargestellte Katheter wird zweckmäßig folgendermaßen hergestellt:

Man läßt ein Stück iJylonrohr, welches das Rohr 1 darstellt, sich mit so viel Polyurethanlack vollsaugen, daß der größte' Teil des Rohrinneren gefüllt ist, und hält es dann senkrecht, so daß der Lack aufgrund der Schwerkraft ausfließen kann« Danach läßt man das Rohr etwa eine Woche lang liegen, damit der an der Rohrinnenfläche entstandene überzug trocknen und aushärten kann« Nach dem Zurichten der Enden des Nylonrohres wird dieses an beiden Enden mit abnehmbaren Stopfen verschlossen und mit einem Silikongummischlauch umhüllt, welcher dann den rohrförmigen Abschnitt 5 der "Umhüllung 4 bildete Der Silikongummischlauch besitzt anfänglich einen Innendurchmesser von 1 mm und "einen Außendurchmesser von 1,15 nun β Der Silikongummischlauch wird in Tetrachlorkohlenstoff eingetaucht und beginnt infolge der Absorption dieses Lösungsmittels durch den Silikongummi zu quellen. Danach wird das Nylonrohr in den Silikongummischlauch eingeführt und man läßt dann das Lösungsmittel aus dem Silikongummi ausdampfen, so daß der Schlauch auf das Nylonrohr aufschrumpft,, Anschließend werden die Stopfen an den Enden des IJylonrohres entfernte

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An demjenigen Ende, an welchem der Stopfen 3 anzubringen ist, wird der Silikon gummi schlauch um etwa 5 n:ia zurückgerollt und das' freigelegte Nylon mit einem Vorbehandlungsmittel geätzt. Nach einer Trocknung von etwa einer halben Stunde wird auf die freigelegte Nylon oberfläche ein kalthärtender Silikongummiklebstoff aufgebracht und der Silikongummischlauch zurückgerollt, so daß er nach dem Aushärten des Klebstoffes fest mit dem Nylonrohr verbunden ist. Danach wird der Bronzestopfen 3 in das Rohrende eingesetzt und mit Silikongummiklebstoff befestigt,

Die Umhüllung 4 wird anschließend in der nachfolgend erläuterten Weise fertiggestellt. Der überstehende Teil des Stopfens 3 und ein knapp 5 mm langer Abschnitt des sich anschließenden Rohres in eine Dispersion von Silikongumni mit einem Katalysator in Toluin eingetaucht und dann langsam wieder aus der Dispersion herausgezogen. Man läßt das Toluin verdampfen und danach wird der ganze Vorgang wiederholt. Dadurch bildet sich ein Überzug auf dem überstehenden Teil des Stopfens 3 und dem eingetauchten Abschnitt des Siliicongummischlauches. Die sich ergebende Anordnung wird in einem Ofen etwa 30 Minuten lang auf eine Temperatur von etwa 150⁰C erwärmt, um das Dispersionsmittel und den Katalysator auszutreiben und den Silikongummi des Überzugs zu polymerisieren.

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Die so gebildete Membran 6 weist eine im gleichen Größenbereich wie diejenige des Abschnittes 5 liegende Dicke auf. Während dieser Polymerisation verbindet sich der Überzugswerkstoff mit dem Silikongummi des Schlauches. Bei einem alternativen Verfahren zur Herstellung der' Umhüllung k ' kann eine aus Silikongummi bestehende Membran Anwendung finden, welche zuerst gesondert aus der Basiskomponente hergestellt worden ist, die sich nach den oben bis zum Einsetzen des Stopfens 3 beschriebenen Herstellungsschritten ergibt» Diese Membran wird durch Eintauchen einer Schablone aus rostfreiem Stahl etwa 1 cm tief in eine Silikongummidispersion, die die oben beschrieben zusammengesetzt ist, hergestellte Die Schablone besitzt "die gleiche Form, jedoch etwas kleinere Abmessungen als die Basiskompönente«, Beim langsamen Herausziehen der Schablone aus der Dispersion kann das Toluin verdampfen und danach wird die Anordnung während etwa 30 Minuten auf eine Temperatur von' etwa 150 C erwärmt, Die entstandene Membran wird sorgfältig von der Schablone abgelöst, auf eine Lange von etwa 5 mm gekürzt, sodann durch Eintauchen in Tetrachlorkohlenstoff quellen gelassen und anschließend vorsichtig auf die Basiskomponente aufgebracht, so cit-f sie den Stopfen 3 und ein kurzes Stück des sich anschließenden Silikon gummi Schlauches überdeckt. Der Tetrachlorkohlenstoff dampft dann aus, so daß die

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Membran aufschrumpft und gasdicht auf der vorgesehenen Stelle sitzte Das freie Ende der Membran wird bis fast zum Schlauchende zurückgerollt und eine kleine Menge eines kalt aushärtenden Silikongummiklebstoffes auf die Schlauchaußenseite aufgebracht» Danach wird die Membran zurückgerollt und der größte Teil des Klebstoffes zwischen der Membran und dem Si lik on gummi schlauch wird herausgedrückt«, Die verbleibende dünne Klebstoffschicht zwischen der Membran und dem Silikongummischlauch ergibt beim Aushärten des Klebstoffes eine feste Verbindung zwischen diesen beiden Komponenten. Der Aushärtvorgang ist nach etwa zwölf Stunden beendet» Bei diesem letzteren Verfahren zur Herstellung der Membrann kann gewünschtenfalls eine Glattung der Verbindung zwischen der Membran und dem Si likon gummi schlauch hergestellt werden, indem ähnlich wie oben beschrieben ein weiteren Silikongummiüberzug aufgebracht wird, wozu jedoch eine schwächer viskose Silikongummidispersion benützt wird.

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Claims

Patentansprüche

J Blutgasmeßgerät mit einem flexiblen, gasundurchlässigen Katheter, dessen distales Ende mit einer gasdurchlässigen, von einem porösen Substrat unterstützten Membran verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des aus Hylonrohr (1) hergestellten Katheters mit einem überzug (2) aus einem Werkstoff versehen ist, der das Austreten von im Nylon absorbiertem Wasserdampf unter Vakuum in das Katheterinnere verhindert, und daß die Membran (6) ein einstückiger Teil einer das Nylonrohr eng umschließenden Umhüllung (4) aus nichttrombogenem polymerem Werkstoff ist*

2β Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Umhüllung (4) aus Silikongummi besteht,

3· Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Innenfläche des Nylonrohres (1) aufgebrachte überzug (2) aus Polyurethan oder Silikongummi besteht«

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