DE2352417A1

DE2352417A1 - Endoskop-kombinierte ph-wert-messvorrichtung

Info

Publication number: DE2352417A1
Application number: DE19732352417
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Mori
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1973-10-19
Filing date: 1973-10-19
Publication date: 1975-06-12

Description

PATENTANWÄLTE F.W. H EM M E R ICH · G E R D M O L L E F, ■ D . G F. OSS3

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Olympus Optical CooLtd_ot Tokio (Japan)

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Endoskop-kombinierte pH-Wert-Meßvorrichtung

Diese Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung zum Messen des pH-Wertes, sie befaßt sich insbesondere aber mit einer Meßvorrichtung, die in der¹ Lage ist, den pH-Wert einer Flüssigkeit an einer ganz bestimmten Stelle im lebenden Körper zu messen.

Vorrichtungen zum Messen des pH-Wertes sind bereits in einer Vielzahl von Typen entwickelt worden, wobei eine dieser Typen, die mit einer Glaselektrode arbeitet, für eine sehr genaue Messung des pH-Wertes bekannt ist_o Zu dieser Glaselektrodenvorrichtung gehört eine dünnwandige Meßkugel zu Messen des pH-Wertes, die mit einer Flüssigkeit, die einen bestimmten pH-Wert hat, reagierte Diese Meßkugel sitzt nun auf dem Ende eines Glasrohres, dessen chemischer Widerstand so groß ist, daß zu keiner Reaktiom mit irgendeiner solchen Flüssigkeit kommen kann. In der Glaskugel befindet sich eine Elektrolytlösung mit einem sehr hohen Pufferwert«, In diese Glaskugel ist weiterhin auch noch eine Referenzelektrode, Bezugselektrode oder Meßelektrode untergebrachte Wird nun die Glaskugel in die zu messende Flüssigkeit eingesetzt, dann verändert sich das Potential oder die Spannung dieser Glaselektrode mit dem pH-Wert der zu messenden Flüssigkeit. Durch Messung der Spannungsänderung an der Glaselektrode wird der pH-Wert der Flüssigkeit angezeigt„

Bisher ist der pH-Wert einer im lebenden Körper vorhandenen Flüssigkeit, beispielsweis eines Magensaftes, der von den Innenwandungen des Magens aus austritt -, für gewöhnlich dadurch gemessen worden, daß der Magensaft vermittels eines in den Magen eingeführten Katheters abgezogen wurde. Dieser derart gesammelte Magensaft ist dann bisher durch eine pH-Meßvorrichtung gemessen worden, beispielsweise mit der vorerwähnten Glaselektrodenvorrich-

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Bei der Bestimmung des pH-Wertes eines von irgendeinem betroffenen oder erkrankten Teil des Magens austretenden Magensaftes verbunden, denn der aus dem Magen abgezogene Magensaft besteht im wesentlichen aus einem Gemisch von Magensäften, die von der erkrankten Stelle, aber auch von anderen Stellen des Magens, aus austreten. Hinzu kommt noch, daß das Einführen eines Katheters in den Magen - und dies für die Entnahme eines Magensaftes von dem Patienten für Längere Zeit eine erzwungene Haltung, die sehr große Schmerzen verursacht, verlangte Darüber hinaus konnten die Resultate der Diagnose solange nicht klar festgestellt werden, bis daß der pH-Wert des dem Magen entnommenen Magensaftes gemessen und bestimmt worden ist, so daß es sich bei dieser Diagnose um einen zeitraubenden Vorgang handelt.

Ziel dieser Erfindung ist somit die Schaffung einer pH-Meßvorrichtung, die den pH-Wert eines aus dem erkrankten Teil eines Patienten austretenden Sekretes durch einen einfachen Vorgang genau anzeigen kann, ohne daß dem Patienten dadurch Schmerzen züge fügt we rd en,

Die pH-Meßvorrichtung dieser Erfindung ist mit einem bekannten Endoskop, das mit einem Instrumentenkanal ausgerüstet ist, kombiniert. Diese pH-Meßvorrichtung setzt sich zusammen aus: einer Glaselektrode zum Messen des pH-Wertes, die mit dem Magensaft, dessen pH-Wert gemessen werden soll, in Kontakt gebracht wird; schließlich auch noch aus einem länglichen und biegsamen Element, daß, um die Glaselektrode zu dem betroffenen oder erkrankten Teil im lebenden Körper zu bringen, in den Instrumentenkknal des Endoskopes eingeführt wird.»

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Diese Erfindung wird nachstehend nun anhand des in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles (der in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert. Die Zeichnung zeigt inj-

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Fig, 1 Eine zum Teil im Schnitt wiedergegebene Seitenansicht einer pH-Meßvorrichtung dieser Erfindung»

Figo 2 Einen Längsschnitt durch die in einem Endoskop verwendete pH-Meßvorrichtung nach Fig. l_o

Fig. 3 Eine zum Teil im Schnitt wiedergegebene Seitenansicht einer anderen Ausführung des Erfindungsgegenstandes_o

Fig. k Seitenansichten betreffend geänderte und modifizierte ^13X1 Ausführungsbeispiele der pH-Meßvorrichtung dieser Erfindung»

Nachstehend soll nun unter* Verweisung auf Fig. 1 und Fig. 2 einte pH-Meßvorrichtung an einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung* dargestellt und beschrieben werden.

Wie aus Figo 1 zu erkennen ist, gehört zu der mit der allgemeinen Hinweiszahl 10 gekennzeichneten pH-Meßvorrichtung eine bekannte Glaselektrode 11 zum Messen des pH-Wertes. Diese Glaselektrode 11 setzt sich zusammen aus: einer pH-Meßkugel 12, die aus dünnwandigem Glas besteht und in der Lage ist, eine Spannung oder ein Potential abzugeben, die/das dem pH-Wert eines Magensaftes, mit der die Meßkugel in Kontakt gebracht wird, entspricht; schließlich auch noch aus einem mit der Meßkugel 12 verbundenem Glasrohr 13, dessen chemischer Widerstand so groß ist, daß es mit keinem der Magensäfte zu einer Reaktion kommt, der einen gegebenen pH-Wert aufweist. Dieses Glasrohr 13 ist mit einem Ende mit der Meßkugel 12 verbunden. In der Glaskugel 12 befindet sich eine Elektrolytlösung mit einem hohen Pufferungswert, beispielsweise eine Lösung aus Natriumchlorid« In der Glaskugel 12 ist

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weiterhin eine Referenzelektrode, Bezugselektrode oder Meßelektrode 15 derart angeordnet, daß sie von der vorerwähnten Elektrolytlösung Ik vollkommen umgeben ist· Das einen hohen chemischen Widerstand aufweisende Glasrohr 13 ist mit einem Schutzmantel 13a versehen, dessen Außenfläche aus Kunststoff oder aus Metall hergestellt ist, so daß auf diese Weise das Glasrohr 13 dann gegen alle Beschädigungen geschützt werden kann, wenn dieses Rohr 13 gegen die Innenwandung des Instrumentenkanals und den Instrumentenhebemechanismus eines Endoskopes anschlägt. Das hintere Ende des Glasrohres I3 ist flüssigkeitsdicht mit einem Ende eines schmalen und biegsamen Rohres l6 verbunden. Zu diesem biegsamen Rohr l6 gehören eine längliche und eng gewickelte Spirale 17 und ein dünnwandiges Kunststoffrohr 18, das koaxial über die Oberfläche der Spirale oder Wendel 17 gezogen ist. Durch das biegsame Rohr l6 ist koaxial ein Kabel 20 geführt, das das eine Ende der Referenzelektrode oder Meßelektrode 15 mit einer externen Anschlußklemme 19 am anderen Ende verbindet

Nachstehend soll nun anhand von Fig. 2 der Fall beschrieben werden, bei dem die pH-Meßvorrichtung 10 dieser Erfindung in der vorerwähnten Weise in den Körper, beispielsweise in den Magen, eingeführt wird, um dort den pH-Wert eines Verdauungssekretes, das aus einer erkrankten oder betroffenen Stelle an der Innenwandung des Magens austritt, zu messen und zu bestimmen.

In bekannter Weise gehören zu einem Endoskop 21: ein einführungsseitiges oder vorderes Ende 21a,ein biegsamer Teil 21b und ein biegsames Rohr 21c. Zunächst einmal wird der vordere Endteil 21a des Bndoskopes 21 in den gewünschten inneren Teil des Magens eingeführt. Dann wird die pH-Meßvorrichtung 10 durch den Instrumentenkanal 22 des Emdoskops 21 vom Steuerteil oder Bedienungsteil -(dieser ist nicht dargestellt)- aus derart eingeführt, daß sich

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die Glaselektrode 11 der pH-Meßvorrichtung 10 am vorderen Ende befindet. Durch. Betätigung des? Instrumentenhebemechanik 23» die sich im vorderen oder einführungsseitigen Ende 21a des Endoskopes 21 befindet, wird die Glaselektrode 11 durch das Instrumentenfenster 25 nach außen bewegt. Während der betroffene oder der erkrankte Teil 26 des Magens durch ein Beobachtungsfenster 27>a beobachtet und durch Inaugenscheinnahme untersucht wird, wird die Glaselektrode 11 gegen den betroffenen oder den erkankten Teil 26 gedruckt» Das Beleuchtungsfenster 25a ist in das einführungsseitige oder vordere Ende 21a des Endoskopes 21 eingearbeitet· Das Licht wird von einer externen Lichtquelle aus über einen Lichtleiter 25 zugeführt und durch das Beleuchtungsfenster 25a auf den erkrankten Teil oder den zu untersuchenden Teil 26 geworfen. Das Beobachtungsfenster 27a ist mit einem Bildleiter 28 aus einem Prisma und aus Linsen optisch verbunden, so daß das Beobachtungsfeld durch ein (hier nicht dargestelltes) Okular im Bedienungsteil des Endoskopes betrachtet werden kann.

Wenn die pH-Meßkugel 12 aus Glas am erkrankten oder an dem zu untersuchenden Teil 2ό anliegt, dann steht an der Referenzelek·» trode oder der Meßelekfcrode ein Potential an , das dem pH-Wert des an der betroffenen Stelle angesammelten Sekretes entspricht. Dieses Potential wird an der Klemme 19 über das Kabel 20 gernes·* sen. Wird nun an die Klemme ein entsprechendes (und hier· nicht dargestelltes) Meßinstrument angeschlossen, daß die sich ändernden Meßspannungen in der Form von pH-Werten, anzeigt» dann ist es möglich, den pH-Wert der an der gemessenen Stelle angesammelten Flüssigkeit direkt anzuzeigen, was eine direkte Ablesung ermöglicht»

Die pH^Meßvorrichtung in der zuvor beschriebenen Forui ermöglicht somit das Messen einer in der betreffenden Stelle angesammelten Flüssigkeit auf ihren pH-Wert, wobei sich diese Stelle in der

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Bauchhöhle eines lebenden Körpers befindet. Gemessen werden kann beispielsweise das Verdauungssekret, das aus der zu untersuchenden Stelle austritt, und dies ohne vorheriges Katheterisieren und unter Erzielung einer schnellen und genauen Bestimmung des ρΉ-Wertes des zu messenden Sekretes oder der zu messenden Flüssigkeit. Darüber hinaus ist die Glaselektrode dieser pH-Meßvorrichtung· auf das eine Ende eines biegsamen Elementes aufgesetzt, so daß diese Vorrichtung- selber wie ein Endo skopins t rutnent aussieht. Damit aber läßt sich diese Vorrichtung derart in die Bauchhöhle einführen, wie dies bei einer gewöhnlichen Endoskopzange der Fall ist, die in ein Endoskop eingeführt wird.

Bei der mit Fig. 3 dargestellten geänderten und modifizierten Ausführung der pH-Meßvorrichtung dieser Erfindung ist die Glaskugel 12, mit der die pH-Messung ausgeführt wird, von einem beutelartigem Netz aus Metalldraht in Gitterform umgeben.

Fig. k zeigte eine geänderte Ausführung des Erfindungsgegenstandes, bei der mehrere Metalldrähte derart längs der Glaselektro*- de 11 angeordnet sind , daß sie die Glaskugel 12 und. das Glasrohr 13 umgeben. Diese Metalldrähte konvergieren an einem Ende am Kopf der Glaskugel 12 und sind an dem anderen Ende mit einem Drahtring 31a, der um die Basis des Glasrohres 13 gelegt ist, verbunden, und zwar derart, daß sie als eine Schutzumhüllung 31 für den Schutz der Glaselektrode 11 wirksam

Nach Darstellung in Fig. 5 ist die geänderte und modifizierte Ausführung des Erfindungsgegenstandes so gehalten, d.iß die Glas elektrode 11 durch eine Umhüllung 32, die \riele Bohrungen oder Löcher aufweist, geschützt wird.

Die Umhüllungen, die mit Fxg. 3 bis Fig. 5 dargestelLt sind, befiindern auf keinen Fall die Bestimmung des pH-¥ertes an der

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Magenflüssigkeit, die dadurch, erfolgt, daß die Glaskugel 12 der Glaselektrode 11 mit der vorerwähnten Flüssigkeit oder mit dem Sekret in Kontakt kommt· Verhindert wird aber, daß die Glaskugel 12 zerbrechen kann, wenn sie gegen den Instrument enhebemechanismus anschlägt, desgleichen aber auch gegen die Innenwandung des Instrumentenkanales 22, der zum Endoskop gehört·

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gehören zum biegsamen Konstruktionselement eine eng gewickelte Spirale 17 und ein schmales Rmnststoffrohr 18, durch das ein Kabel 20 geführt ist. Wie dies in Fig. k der Fall ist, kann jedoch die en gewickelte Spirale 17 weggelassen werden, wobei dann der Draht oder das Kabel 20 durch das schmale Plastikrohr 1$ geführt wird. Andererseits, und dies geht aus Fig. 5 hervor, kann, das Kabel 20 in die eng gewickelte Spirale 17 gelegt werden, so daß das schmale Mantelrohr 18 aus Kunststoff wegfallen kann_o

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Claims

Olympus Optical Co_cLtd_t, Tokio (Japan) Patentansprüche;

Vorrichtung zum Messen des pH-Wertes, die in ein Endoskop mit einem Instrumentenkanal eingeführt werden kann. Diese Vorrichtung zum Messen des pH-Wertes dadurch gekennzeichnet, daß

zu ihr gehören: ein längliches und flexibles/biegsames Konstruktionselement, das in den Instrumentenkanal eingesetzt wird und ein Ende aufweist, das bis in die Bauchhöhle gebogen werden kann; eine Glaselektrode, die auf das vorerwähnte eine Ende des biegsamen und flexiblen Elementes aufgesetzt wird und zum Messen und Anzeigen eines Spannungspotentials, das dem pH-Wert der zu messenden und zu untersuchenden Flüssigkeit entspricht, mit dieser Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, schließlich auch noch eine elektrische Verbindung, die mit dem einen Ende an der Meß-< elektrode liegt, mit dem anderen Ende aber über das flexible und biegsame Konstruktionselement mit einer externen Spannungsmeßvorrichtung in Verbindung steht_o

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2c Vorrichtung zum Messen des pH-Wertes, nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem länglichen und flexiblen Konstruktionselement um ein aus weichem Material hergestelltes flexibles und biegsames Rohr handelt; die elektrische Verbindung schließlich durch ein Kabel hergestellt wird, daß durch das flexible oder biegsame Rohr geführt ist.

3· Vorrichtung zum Messen des pH-Wertes, nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß zum flexiblen und biegsamen Rohr eine um das Kabel gewickelte Metallspirale gehört.

h» Vorrichtung zum Messen des pH-Wertes, nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das längliche und flexible Konstruktionselement als eine längliche Spirale ausgeführt ist, wobei das Kabel durch die Spirale geführt ist.

5» Vorrichtung zum Messen des pH-Wertes, nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß, die Glaselektrode mit einer Schutzumhüllung versehen ist, in die eine große Anzahl von Löchern oder Bohrungen einge-» arbeitet ist.

6. Vorrichtung zum Messen des pH-Wertes, nach Anspruch 5»
dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzumhüllung als Metallnetz atisgeführt ist*

7ο Vorrichtung zum Messen des pH-Wertes,

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nach Anspruch. 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

xur Glaselektrode eine Glasmeßkugel zum Messen des pH-Wertes gehört; diese Glaskugel mit einer Elektrolytlösung gefüllt ist; ein Glasrohr mit dem einen Ende mit der vorerwähnten Glaskugel in Verbindung steht,mit dem anderen Ende aber mit dem länglichen und flexiblen Konstruktionselement verbunden ist; schließlich eine Referenzelektrode oder Meßelektrode derart in die Glaskugel eingesetzt ist, daß die Elektrode vom Elektrolyten umgeben ist und darüber hinaus auch noch mit dem Kabel in Verbindung steht.

8„ Vorrichtung zum Messen des pH-Wertes, nach Anspruch 7»
dadurch gekennzeichnet, daß

zu ihr weiterhin auch noch ein Schutzrohr gehört, daß zum Schutz des Glasrohres über dieses Glasrohr gezogen ist«

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