эндоскопический ph-зонд

Формула изобретения

Эндоскопический рН-зонд, содержащий измерительный сурьмяной электрод, вплотную соединенный с концом полимерной герметичной трубки посредством тонкостенной металлической втулки, частично закрепленной внутри полимерной трубки полимерным клеем, и выполненный в виде цилиндрического кольца с наружным диаметром, близким к наружному диаметру полимерной трубки, накожный хлорсеребряный электрод сравнения и проводники, соединяющие электроды с разъемом, отличающийся тем, что выступающая из отверстия конца полимерной герметичной трубки меньшая часть втулки имеет длину меньше длины сурьмяного электрода и закреплена в нем пайкой, внутренние полости сурьмяного электрода, втулки и на глубину не более 2-5 мм от конца полимерной герметичной трубки герметизированы диэлектрическим полимерным влагостойким материалом, а торец сурьмяного электрода снабжен выпуклым выступом из влагостойкого электроизоляционного полимера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для определения кислотности (рН) на поверхности слизистой оболочки верхних отделов желудочно-кишечного тракта человека.

Известен эндоскопический рН-зонд [1] для внутрижелудочной рН-метрии в процессе эзофагогастродуоденоскопии, состоящий из измерительного торцевого электрода в виде сурьмяного цилиндрического штабика, закрепленного во внутреннем диаметре конца полимерной трубки, и защечного ртутно-каломельного электрода сравнения в виде капсулы, соединенных с разъемом отдельными проводниками. После эндоскопического осмотра верхних отделов пищеварительного тракта электрод сравнения помещается в ротовую полость к слизистой оболочке щеки, а измерительный торцевой электрод вводится через биопсийный канал эндоскопа в желудок. Основным недостатком этого рН-зонда является наличие в негерметичной капсуле защечного электрода сравнения таких ядовитых и опасных для человека материалов, как ртуть и хлористая ртуть.

Известен пероральный рН-зонд [2] для внутрижелудочной рН-метрии, содержащий несколько измерительных сурьмяных электродов в виде колец, припаянных в средней части тонкостенных металлических втулок, на выступающие концы которых надеты и приклеены полимерные трубки, составляющие оболочку зонда, торцевой измерительный электрод в виде цилиндрического сурьмяного штабика, закрепленного на дистальном конце полимерной оболочки рН-зонда, накожный хлорсеребряный электрод сравнения и проводники, соединяющие электроды с разъемом рН-зонда. Данный зонд имеет несколько измерительных электродов, последовательно расположенных на оболочке рН-зонда, поэтому его нецелесообразно применять для эндоскопической рН-метрии. Реально для измерения кислотности слизистой оболочки внутренних отделов желудка можно использовать только торцевой электрод, расположенный на конце рабочей части полимерной трубки рН-зонда. Основным недостатком торцевого сурьмяного электрода является то, что при надавливании его торцом на слизистую оболочку желудка измеряемые значения кислотности быстро (в течение нескольких секунд) возрастают от 1-2 до 6-7 ед. рН. Это объясняется тем, что торцевая поверхность сурьмяного электрода проникает вглубь слизистого геля, обладающего кислотным градиентом, и измерение кислотности происходит в глубине слоя слизистого геля над поверхностью эпителиального пласта, где кислотность среды приближается к нейтральным значением.

Известен эндоскопический рН-зонд (прототип) [3], содержащий измерительный сурьмяной электрод, вплотную соединенный с концом полимерной герметичной трубки посредством тонкостенной металлической втулки, частично закрепленной внутри полимерной трубки полимерным клеем, и выполненный в виде цилиндрического кольца с наружным диаметром, близким к наружному диаметру полимерной трубки, накожный хлорсеребряный электрод сравнения и проводники, соединяющие электроды с разъемом. После проведения эндоскопического осмотра верхних отделов пищеварительного тракта через биопсийный канал эндоскопа в желудок вводится первый измерительный сурьмяной электрод рН-зонда посредством перемещения полимерной оболочки (трубки) последнего по биопсийному каналу, а накожный электрод сравнения присоединяют к запястью пациента. Преимуществом данного рН-зонда по сравнению с первым эндоскопическим рН-зондом [1] является полная безопасность для человека производства и эксплуатации зондов, которая обеспечивается за счет замены в электроде сравнения ядовитых компонентов (ртути и хлористой ртути) на серебро и хлористое серебро. Кроме того, электрод сравнения, который крепится к запястью руки пациента, лучше переносится пациентом, чем защечный электрод сравнения. Недостатком данного рН-зонда является то, что измерение кислотности на поверхности слизистой оболочки желудка можно осуществлять только касанием к ней кольцевой цилиндрической поверхностью первого измерительного сурьмяного электрода. А в ряде мест желудочно-кишечного тракта кислотность слизистой оболочки желудка можно измерять только торцевой поверхностью конца рН-зонда, выступающего из биопсийного канала эндоскопа. Расстояние от торца конца рН-зонда до измерительного сурьмяного электрода больше 2÷3 мм из-за наличия на конце зонда наконечника и отрезка полимерной трубки, находящейся между последним и измерительным электродом.

Поэтому при погружении в слой слизистого геля конца рН-зонда цилиндрическая поверхность сурьмяного электрода не касается поверхности слизистого слоя толщиной не более 0,5÷1,5 мм, в результате чего резко снижается точность измерения кислотности поверхности слизистой оболочки.

Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения кислотности на поверхности слизистой оболочки верхних отделов пищеварительного тракта, преимущественно в зонах расположения кислотообразующих желез.

Данный технический результат достигается тем, что в известном эндоскопическом рН-зонде, содержащем измерительный сурьмяной электрод, вплотную соединенный с концом полимерной герметичной трубки посредством тонкостенной металлической втулки, частично закрепленной внутри полимерной трубки полимерным клеем, и выполненный в виде цилиндрического кольца с наружным диаметром, близким к наружному диаметру полимерной трубки, накожный хлорсеребряный электрод сравнения и проводники, соединяющие электроды с разъемом, выступающая из отверстия конца полимерной герметичной трубки меньшая часть втулки имеет длину меньше длины сурьмяного электрода и закреплена в нем пайкой, внутренние полости сурьмяного электрода, втулки и, на глубину не более 2÷5 мм от конца, полимерной герметичной трубки герметизированы диэлектрическим полимерным влагостойким материалом, а торец сурьмяного электрода снабжен выпуклым выступом из влагостойкого электроизоляционного материала.

Суть изобретения заключается в следующем. Данный измерительный сурьмяной электрод эндоскопического рН-зонда повышает точность измерения кислотности на поверхности слизистого слоя оболочки верхних отделов желудочно-кишечного тракта благодаря тому, что рабочей поверхностью сурьмяного электрода является кольцевая цилиндрическая поверхность вместо торцевой поверхности, а также благодаря созданию на торцевой поверхности сурьмяного кольцевого электрода электроизоляционного полимерного выпуклого выступа с высотой, близкой к толщине слизистого слоя. Поэтому несмотря на то что в зонах расположения кислотообразующих желез слой слизи на оболочке желудка обладает кислотным градиентом, то есть изменением кислотности по толщине слоя слизи от 1÷2 ед. рН на поверхности последнего до 6÷7 ед. рН в глубине слоя слизи у поверхности эпителия, точность измерения кислотности на поверхности слизистой оболочки обеспечивается тем, что в процессе эндоскопической рН-метрии при контакте торцевой поверхности сурьмяного электрода рН-зонда со слизистой оболочкой происходит погружение полимерного выступа электрода в слой слизи до упора в поверхность эпителиального пласта и измерение кислотности поверхности слизистого слоя, обращенной в просвет желудка, рабочей цилиндрической поверхностью кольцевого сурьмяного электрода. В этом случае время измерения кислотности может быть увеличено до 5÷10 сек.

По мере продвижения эндоскопа по пищеварительному тракту от дуоденума к пищеводу в зависимости от расположения поверхности слизистой оболочки желудка по отношению к оси кольцевого сурьмяного электрода кислотность можно измерять и касанием цилиндрической поверхности последнего к слизистой оболочке благодаря близости наружных диаметров измерительного электрода и полимерной трубки (оболочки) рН-зонда.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид конструкции эндоскопического рН-зонда.

Эндоскопический рН-зонд содержит измерительный сурьмяной кольцевой электрод, выполненный в виде цилиндрического кольца 1 с наружным диаметром, близким к наружному диаметру полимерной герметичной трубки (оболочки) 2, который соединен с концом этой трубки посредством тонкостенной металлической, например никелевой, втулки 3.

Сурьмяные кольцевые электроды имеют наружный диаметр от 1,7 до 2,4 мм в зависимости от внутреннего диаметра биопсийного канала эндоскопа.

Наружный диаметр сурьмяного электрода и соответственно полимерной трубки (оболочки) рН-зонда должен быть меньше диаметра биопсийного канала. Для изготовления сурьмяных электродов можно использовать поликристаллическую сурьму, ее монокристаллы, а также сурьму, полученную методом порошковой металлургии путем прессования порошка сурьмы с последующим спеканием.

В качестве материала полимерной трубки в основном используется фторопласт (политетрафторэтилен).

Большая часть тонкостенной металлической втулки 3 соединена полимерным клеем с поверхностью внутреннего отверстия полимерной трубки 2, а на меньшей части втулки 3, выступающей из отверстия трубки 2 и имеющей длину (˜1÷1,5 мм) меньше длины сурьмяного электрода (˜2 мм), закреплен пайкой низкотемпературным припоем сурьмяной электрод. С противоположной стороны втулки 3 к ее внутренней поверхности припаян проводник 4, соединяющий сурьмяной электрод с разъемом 5. Внутренние полости сурьмяного электрода, втулки 3 и частично трубки (на глубину не более 2÷5 мм) герметизированы диэлектрическим полимерным влагостойким материалом 6, например элоксидным клеем. Торец сурьмяного электрода 1 снабжен выпуклым гладким выступом 7 из влагостойкого электроизоляционного полимера с высотой, близкой к толщине слизистого слоя (˜0,5÷1,0 мм). Пластиковый выступ 7 обеспечивает измерение кислотности на поверхности слизистой оболочки кольцевой цилиндрической поверхностью 8 сурьмяного кольцевого электрода 1.

Хлорсеребряный накожный электрод сравнения 9 соединен проводником 10 с разъемом рН-зонда. При эндоскопической внутрижелудочной рН-метрии электрод сравнения крепится на кожу, например, запястья пациента.

Таким образом, предлагаемая конструкция эндоскопического рН-зонда обеспечивает повышение точности измерения кислотности на поверхности слизистой оболочки сурьмяным электродом, преимущественно в зонах расположения кислотопродуцирующих желез, например, в теле желудка, что повышает точность клинической оценки кислотообразующей функции желудка. Кроме того, возможность увеличения времени измерения кислотности в одной точке с 1÷2 до 5÷10 сек облегчает работу врача-эндоскописта при проведении внутрижелудочной эндоскопической рН-метрии.

Медицинские испытания таких рН-зондов подтвердили их эффективность.

Источники информации

1. Ю.М.Панцырев, С.А.Чернякевич, И.В.Бабкова. рН-метрия верхних отделов пищеварительного тракта в хирургической практике (пособие для врачей), МЗ РФ, РГМУ, М., 1999, с.22.

2. Патент РФ №2068710, кл. А 61 N 1/04,1994 г., опубликованный в БИ №31, 1996 г.

3. Патент РФ №2100955, кл. А 61 B 1/005, A 61 N 1/04, опубликованный в БИ №1, 1998 г. (прототип).