Анализ рН-зондов и аппаратуры

Размещено на http://www.allbest.ru/

рН-Зонды и аппаратура

Принцип электрометрического определения рН заключается в том, что химические процессы на электродах, погруженных в раствор, сопровождаются выделением электрической энергии так же, как в гальванических элементах [Линар Е.Ю., 1968]. Разница потенциалов между электродом измерения и электродом сравнения, опущенными в электролит, создает электродвижущую силу (ЭДС). Величина ЭДС зависит от концентрации водородных ионов в электролите. Эта разница потенциалов невелика, и для измерения ЭДС применяется усилитель постоянного тока, к которому подключен показывающий или регистрирующий прибор.

Следовательно, для определения рН в верхнем отделе желудочно-кишечного тракта надо вмонтировать в оливу зонда электроды измерения и сравнения. В качестве электрода измерения может использоваться стеклянный [Рачвелишвили Б.X. и др., 1975], который обладает высокой точностью, чувствительностью и стабильностью измерения. Точность измерения рН при работе с ним составляет 0,05...0,001. Отрицательными качествами стеклянного электрода являются его хрупкость и большое входное сопротивление, что влечет необходимость применения мощных усилителей. Сурьмяный электрод менее точен, но гораздо легче обрабатывается для монтажа в рН-зонд.

В качестве электрода сравнения (вспомогательного электрода) обычно используется каломельный электрод.

рН-зонды. Зонд с двумя сурьмяными электродами был изготовлен в лаборатории N. Henning (1951), но его конструкция не позволила регулярно применять зонд в клинической практике. Пионером изготовления рН-зондов в СССР является Е.Ю. Линар (А. с. № 178028, Бюлл. изобр. № 2 от 08.01.1966), его желудочный зонд был лишен этих недостатков. Зонд, разработанный Е.Ю. Линаром и соавт. в 1974 г., является основой используемых сейчас конструкций разных вариантов рН-зондов с сурьмяно-каломельными электродами. Мы коротко опишем принципиальное устройство тех зондов, применение которых в настоящее время считаем наиболее перспективным.

рН-зонды закрытого типа с несколькими оливами. Для исследования нескольких отделов желудка сейчас заводским способом изготавливается рН-зонд, имеющий концевую и промежуточную оливы с расстоянием между ними около 11 см.

Используя отмеченный принцип, можно изготовить рН-зонды не только с двумя, но и с несколькими оливами. Помимо датчиков рН, имеется возможность вмонтировать в оливы этих зондов датчики температуры, а для исследования двигательной деятельности желудка - присоединить к зонду баллон из тонкой резины. Другими словами, конструкция упомянутых рН-зондов зависит от требований предполагаемого исследования.

рН-зонды с системой для забора желудочного содержимого. Объем желудочного содержимого является существенным признаком для характеристики кислотообразующей функции желудка, поэтому в целях обеспечения наиболее полноценного исследования в рН-зонды монтируется система для его забора. Ведь только таким зондом возможно комплексное исследование кислотообразующей, нейтрализующей и секреторной функций желудка (см. гл. 7), а также получение желудочного содержимого для его детального исследования. Кроме того, практика показала, что рН-зонд с системой для забора желудочного содержимого помогает практическим врачам, непосредственно не контактирующим с рН-метрией желудка, но получающим лишь результаты этих исследований, понять сущность оценки непривычных для них результатов рН-метрии - они имеют возможность сопоставить ее результаты с одновременно полученными данными титрования у одного и того же пациента и убедиться в преимуществах первого метода.

Более 12 лет в нашем отделении используется зонд, который, кроме системы для забора желудочного содержимого - оливы с хлорвиниловой трубкой, - имеет две оливы для определения рН тела и антрального отдела желудка. Чтобы не увеличивать наружный диаметр зонда из-за хлорвиниловой трубки, в оливы вмонтированы только сурьмяные электроды, а каломельный электрод является общим и выведен наружу и в процессе исследования прикрепляется обычно к коже руки пациента.

Описанная конструкция зонда оказалась самой надежной, однако в местах прохождения хлорвиниловой трубки через оливы ее просвет нередко сужается, что мешает полному отсасыванию желудочного содержимого. Кроме того, при использовании этого зонда не обеспечивается точное исследование нейтрализующей функции желудка - забор желудочного содержимого производится на несколько сантиметров ниже места измерения рН антральной части. Наконец, имеется не меньше 5 соединений зонда с оливами, которые нередко являются причиной шероховатости поверхности зонда, что раздражает слизистую оболочку ротовой полости, глотки и пищевода пациента во время введения и извлечения зонда.

Помимо максимально гладкой наружной и внутренней поверхности зонда, современная медицина к конструкции рН-зонда с системой для забора желудочного содержимого предъявляет два основных и как будто противоположных требования - необходимость в минимальном наружном и максимальном внутреннем диаметре. Первое необходимо для облегчения процедуры зондирования, а второе - для осуществления по возможности полного забора секрета. Учитывая сказанное, нами [Лея Ю.Я., а. с. № 978826, Бюлл. изобр. № 45 от 07.12.1982] был сконструирован и прошел первичную клиническую апробацию новый зонд для исследования желудочно-кишечного тракта (рис. 3). Мы стремились упростить конструкцию и удлинить срок службы зонда.

В его стенку при ее изготовлении вмонтированы изолированные проводники. Полая антральная олива смонтирована на конце зонда и присоединена к одному из проводников. Корпусная олива выполнена в виде втулки с прилегающими к внешней поверхности зонда торцами, насажена на внешнюю поверхность зонда и соединена с проводником. Проводники электродов проходят через стенку зонда наружу, и их свободные концы присоединены к вилке штепсельного разъема.

Рис. 3. Схема зонда для исследования желудочно-кишечного тракта.

1 - изолированные проводники; 2 - полая антральная олива; 3 - корпусная олива; 4 - вилка штепсельного разъема; 5 - пространство для забора желудочного содержимого.

В одних зондах, выпускаемых Рижским заводом «Медтехника», оливы выполнены из химически чистой сурьмы, а в других - из пресс-композиции сурьма - полимер [Лея Ю.Я., Ирген Л. А., а. с. № 620390, Бюлл. изобр. № 31 от 25.08.1978]. В последнем варианте олива легко обрабатывается и хорошо приклеивается к полимерным и резиновым деталям зонда, не наблюдается растрескивания электродов, что имеет место как при обработке и очистке, так и в процессе эксплуатации олив с электродами из химически чистой сурьмы.

Описанная конструкция зонда не требует наличия отдельной оливы для забора желудочного содержимого и отдельных олив для сурьмяных электродов, а также специальной системы для забора желудочного содержимого и изолированного пространства для прохождения проводников. В результате объединения оливы для забора желудочного содержимого с антральным рН-датчиком повышается точность исследования нейтрализующей зоны желудка - рН антральной части этого органа определяется точно в месте забора желудочного содержимого. Так как корпусная олива смонтирована с наружной стороны зонда, исключаются сужения трубки для забора желудочного содержимого и обеспечивается более полный его забор. Наконец, размещение проводников внутри стенки зонда и монтаж корпусной оливы с наружной его стороны обеспечивает минимальное сечение зонда (5 мм) и гладкость его наружной поверхности, облегчающие для пациента процесс зондирования без ущерба для качества проводимого исследования.

рН-микрозонды. Ввиду настоятельной необходимости облегчения процедуры зондирования и улучшения качества ряда специальных исследований среды пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки, в диагностическо-эндоскопическом отделении ЦГЗД Латвийской ССР с 1970 г. применяются варианты рН-микрозондов с разным количеством олив. Учитывая целесообразность их применения, отсутствие серийного выпуска и сравнительную простоту изготовления, их устройство описано несколько более подробно.

Наружный диаметр рН-микрозонда - 2...3,5 мм. Достичь такого диаметра удалось благодаря изготовлению общего для всех сурьмяных электродов каломельного электрода и выведения его наружу. В микрозонд вмонтированы только сурьмяные электроды (рис. 4). К каждому из них припаян тонкий проводник, который через просвет лежащих выше сурьмяных электродов и соединяющей их трубки выводится наружу и соединяется с вилкой штепсельного разъема. Внешне рН-микрозонд выглядит ровным и тонким. Для изготовления сурьмяных электродов из химически чистой сурьмы в форме отливают слитки диаметром 4 мм и длиной 17...20 мм. Слитки обтачивают и просверливают срединные отверстия для прохождения проводников от нижележащих электродов. В конечном сурьмяном электроде отверстие не делается. После обтачивания концов для надевания соединяющей хлорвиниловой трубки и тонкой шлифовки работающей поверхности сурьмяные электроды готовы для монтажа зонда. Для обеспечения контраста зонда во время рентгенологического исследования при его монтаже в соединяющие хлорвиниловые трубки можно насыпать порошок сернокислого бария.

Рис. 4. Схема рН-микрозонда с четырьмя оливами.

1 - олива для нижнего отдела двенадцатиперстной кишки; 2 - олива для верхнего отдела двенадцатиперстной кишки; 3 - антральная олива; 4 - корпусная олива; 5 - соединяющая хлорвиниловая трубка; 6 - место припая проводника к сурьмяному электроду; 7 - вилка штепсельного разъема. Размеры даны в миллиметрах.

Опыт работы с рН-микрозондами показал, что самым слабым их местом являются концы промежуточных сурьмяных электродов, обточенные для надевания соединяющей хлорвиниловой трубки. В этих местах сурьма слишком тонка, поэтому электроды часто ломаются. Чтобы ликвидировать этот недостаток, можно пользоваться другим способом изготовления сурьмяных электродов для рН-микрозондов. Сначала изготавливают специальные втулки из термоустойчивого материала (тефлона), наружный диаметр которых соответствует наружному диаметру концов сурьмяных электродов, а внутренний - диаметру отверстия в электродах. Тефлоновые втулки помещают в специальную металлическую форму, состоящую из двух частей. Форму ставят вертикально и заливают расплавленной сурьмой. Последняя охватывает тефлоновые втулки, и в отличие от прежних монолитных слитков они получаются в виде цилиндра. Слитки вынимают, освобождают от тефлоновых втулок, шлифуют и припаивают к проводникам. В дальнейшем слитки наклеивают на другие втулки, например из полиэтилена или органического стекла. После высыхания клея сурьмяной электрод готов для монтажа в рН-микрозонд. Изготовленный таким образом микрозонд гораздо прочнее. Используя отмеченный принцип, мы сейчас делаем рН-микрозонды с четырьмя оливами, имеющие внутреннюю систему для капельного энтерального введения жидкости (рис. 5).

Рис. 5. Схема рН-микрозонда с четырьмя оливами с системой для капельного энтерального введения жидкости.

1 - олива для нижнего отдела двенадцатиперстной кишки; 2 - олива для верхнего отдела двенадцатиперстной кишки; 3 - антральная олива; 4 - корпусная олива; 5 - проводники от сурьмяных электродов; 6 - вилка штепсельного разъема; 7 - перекрывающая трубка; 8 - втулка промежуточного сурьмяного электрода; 9 - трубка для капельного энтерального введения жидкости; 10 - наконечник для присоединения шприца; 11 - эпоксидная смола. Размеры даны в миллиметрах.

Чтобы сделать диаметр рН-микрозонда меньше 3 мм, нами совместно с Дз. Б. Приедитис предложено их изготовление из суживающейся полиэтиленовой трубки. Вначале соответственно внутреннему диаметру этой трубки (3,9...4 мм) из химически чистой сурьмы изготавливают микрослитки. Ввиду их малого диаметра и хрупкости сурьмы отверстие в промежуточном электроде не высверливают, но на нем по оси делается желобок в соответствии с диаметром микропроводника. К сурьмяным электродам припаивают проводники, причем проводник от нижнего электрода выводят через желобок вышерасположенного электрода. Электроды фиксируют на необходимое расстояние, и желобок с микропроводником, а также наиболее слабые места - концы электродов покрывают эпоксидной композицией. После затвердения последней электроды полируют до внутреннего диаметра суживающейся полиэтиленовой трубки, на них наносят клей и электроды с проводниками вводят вовнутрь упомянутой трубки. Затем трубку вместе с электродами и проводниками 4...5 мин выдерживают в термостате при температуре 120°С. В этих условиях полиэтиленовая трубка сужается, плотно окружая электроды и проводники.

В течение 15...20 с микрозонду дают остывать в слегка натянутом положении, после чего производят его окончательную обработку. рН-электроды находятся внутри полиэтиленовой трубки. Их рабочую поверхность от полиэтилена освобождают путем шлифовки. Рабочей поверхностью конечного электрода является его сферический конец, а рабочей поверхностью промежуточного электрода, в отличие от вышеописанных рН-микрозондов, - боковая часть его цилиндрической поверхности. Оставшийся неотшлифованным при этом мостик из полиэтилена над желобком промежуточного электрода закрывает и изолирует эпоксидную композицию, а также стабилизирует соединение полиэтиленовой трубки с обоими концами этого электрода После тонкой полировки электродов проводники подсоединяют к вилке штепсельного разъема, и зонд стерилизуют в спирте. Описанный способ изготовления позволил уменьшить наружный диаметр рН-микрозонда до 1,7...2 мм, что значительно облегчает процедуру зондирования для пациента.

В настоящее время применяются рН-микрозонды с 1...5 сурьмяными электродами. Зонды с 1 электродом чаще всего используются для проведения рН-метрических исследований через эндоскоп и во время оперативных вмешательств; с 2 и 3 - для исследования кислотообразующей функции у пациентов, плохо переносящих процедуру зондирования, детей и для исследования желудочно-пищеводного рефлюкса; с 4 и 5 - для проведения продолжительных комплексных исследований кислотообразующей, нейтрализующей и эвакуаторной функций желудка.

Зонды для комплексного исследования желудка и двенадцатиперстной кишки. Обычно в настоящее время в клинике функциональное состояние желудка исследуют в первый, а дуоденальное зондирование производят во второй день. В целях объединения этих исследований - получения информации о функциональном состоянии желудка одновременно с получением желчи и секрета поджелудочной железы - автором совместно с П.Я. Берзиньш предложены зонды для комплексного исследования желудка и двенадцатиперстной кишки. Они, в сущности, двух- или трехканальные, только для обеспечения максимальной гладкости эти зонды построены так, что один канал проходит внутри другого.

Для осуществления комплексного исследования зонды имеют систему для забора содержимого двенадцатиперстной кишки и от трех до четырех рН-электродов. Введение раздражителей, забор желчи и секрета поджелудочной железы осуществляются через полую оливу, соединенную с хлорвиниловой трубкой. Если зонд имеет 3 сурьмяных электрода, они вмонтированы в зонд так, чтобы во введенном положении зонда дистальный находился в верхнем отделе двенадцатиперстной кишки, средний - в антральном отделе, а проксимальный - в области тела желудка. При использовании зонда с четырьмя оливами четвертый электрод расположен дистальнее полой оливы для забора желчи и секрета поджелудочной железы и во введенном положении зонда находится в нижнем отделе двенадцатиперстной кишки. В целях более быстрого прохождения зонда в двенадцатиперстную кишку дистальный его конец нередко соединен с мягким резиновым наконечником. Проводники от сурьмяных электродов к вилке штепсельного разъема проходят между внутренней хлорвиниловой трубкой и наружным зондом. Каломельный электрод в таких зондах выведен наружу.

Каломельный электрод. Электродом сравнения во всех вышеописанных зондах служит один общий каломельный электрод. Раньше каждая олива рН-зонда имела сурьмяный и каломельный электроды. В последующем было установлено, что каломельный электрод можно изготовить общим для нескольких сурьмяных электродов. Этот принцип использован в рН-зонде закрытого типа с двумя оливами заводского выпуска. Он имеет общий для корпусного и антрального сурьмяного электрода каломельный электрод, расположенный в антральной оливе.

Е. Ю. Линар (1968) провел специальные исследования, показывающие возможность применения наружного каломельного электрода. К регистрирующему аппарату параллельно с зондом, имеющим сурьмяный и каломельный электроды, подключали добавочный каломельный электрод, который прикрепляли к руке или ноге больного. Поочередное подключение к аппарату зондового и добавочного каломельного электродов показало, что ЭДС сурьмяного и наружного каломельного электродов на 2% меньше, чем ЭДС сурьмяного и внутреннего каломельного электродов. В 1972 г. у 30 больных мы провели 434 сопоставления показаний внутрижелудочного рН при расположении каломельных электродов в зонде, во рту и на коже руки пациента. При обработке полученных данных тестом для парных наблюдений установлено, что хотя различия между показаниями этих каломельных электродов статистически достоверны, но невелики.

При анализе полученных результатов эти различия легко учитываются, что дает возможность с успехом использовать преимущества наружного каломельного электрода. Именно последние позволяют применять в клинике рН-микрозонды и разные комплексные зонды без увеличения их наружного диаметра, что очень важно при обследовании больного.

Устройство внутреннего и наружного каломельных электродов, в сущности, одинаково. Для наглядности приводим схему конечной оливы (рис. 6).

Рис. 6. Схема конечной оливы.

1 - сурьмяной электрод; 2 - платиновая проволока; 3 - ртуть; 4 - каломельная паста; 5 - кристаллы КСl; 6 - фильтровальная бумага; 7 - полистироловый корпус; 8 - проводники от сурьмяного и каломельного электродов.

Наполнение каломельного электрода производится в вертикальном положении следующим образом: платиновую проволоку, впрессованную в корпус оливы зонда, тонкой пипеткой покрывают слоем чистой ртути. После этого туннель в оливе заполняют насыщенным раствором КС1. Слой ртути покрывают тонким слоем каломельной пасты, которая приготовляется из каломели, тщательно растертой с ртутью и КС1 [Линар Е. Ю., 1968]. Над каломельной пастой опускают несколько кристаллов КС1. В дальнейшем осторожно, чтобы не деформировать каплю ртути, остальную часть туннеля (над кристаллами калия хлорида) заполняют кусочками фильтровальной бумаги или химически чистым асбестом, пропитанным насыщенным раствором КС1.

Совместно с А. Я. Анцаном нами для заполнения туннеля каломельного электрода предложен также агаровый наполнитель, представляющий собой 2% раствор чистого агар-агара в насыщенном растворе КС1.

Раствор подогревается до температуры кипения и во время заполнения электродов держится в водяной бане при температуре 70...80°С. Заполнение туннеля электрода осуществляется шприцем. После введения в туннель агаровый наполнитель переходит в гелеобразное состояние.

При разрядке старого и наполнении фильтровальной бумагой или асбестом нового каломельного электрода удобно пользоваться тонкими стеклянными пипетками и инъекционными иглами с отогнутым острым концом. Каломельный электрод рекомендуется использовать только через 24 ч после наполнения [Линар Е. Ю., 1968].

Опишем простой и не требующий специальных инструментов способ изготовления наружного каломельного электрода. Для обеспечения его идеальной прозрачности, что облегчает качественное наполнение, и увеличения площади контактной поверхности с кожей пациента корпус электрода изготавливают из стеклянной трубки с внутренним диаметром 3,5...4 мм. Один торец трубки оплавляют (рис. 7, а).

Рис. 7. Стадии изготовления наружного каломельного электрода.

После припаивания платиновой проволоки к проводнику последний проводят через стеклянную трубку (рис. 7, б) и на свободный конец платиновой проволоки надевают специальный технологический стержень из тефлона, органического стекла или дерева, наружный диаметр которого соответствует внутреннему диаметру стеклянной трубки. На одном конце технологического стержня высверливают отверстие глубиной 2,5 мм для платиновой проволоки, на другом имеется рукоятка. Стеклянную трубку (корпус электрода) наполняют изоляционным материалом, имеющим свойство затвердевать, например эпоксидной шпаклевкой. Технологический стержень вместе с платиновой проволокой и проводником вводят в корпус электрода (рис. 7, в), выдавливая из него наполнитель. Технологический стержень вынимают во время затвердевания изоляционного материала. После его полного затвердения на корпус электрода надевают изоляционную (резиновую, хлорвиниловую) трубку, и свободный конец проводника присоединяют к вилке для подключения каломельного электрода. Наружный торец корпуса электрода оплавляют.а - платиновая проволока (2) припаяна к проводнику (1), оплавлен торец корпуса электрода стеклянной трубки (3); б - электрод проведен через стеклянную трубку, и надет технологический стержень (4); в - технологический стержень введен в корпус электрода, последний зафиксирован в корпусе изоляционным материалом (5).

Опишем простой и не требующий специальных инструментов способ изготовления наружного каломельного электрода. Для обеспечения его идеальной прозрачности, что облегчает качественное наполнение, и увеличения площади контактной поверхности с кожей пациента корпус электрода изготавливают из стеклянной трубки с внутренним диаметром 3,5...4 мм. Один торец трубки оплавляют (рис. 7, а). После припаивания платиновой проволоки к проводнику последний проводят через стеклянную трубку (рис. 7, б) и на свободный конец платиновой проволоки надевают специальный технологический стержень из тефлона, органического стекла или дерева, наружный диаметр которого соответствует внутреннему диаметру стеклянной трубки. На одном конце технологического стержня высверливают отверстие глубиной 2,5 мм для платиновой проволоки, на другом имеется рукоятка. Стеклянную трубку (корпус электрода) наполняют изоляционным материалом, имеющим свойство затвердевать, например эпоксидной шпаклевкой. Технологический стержень вместе с платиновой проволокой и проводником вводят в корпус электрода (рис. 7, в), выдавливая из него наполнитель. Технологический стержень вынимают во время затвердевания изоляционного материала. После его полного затвердения на корпус электрода надевают изоляционную (резиновую, хлорвиниловую) трубку, и свободный конец проводника присоединяют к вилке для подключения каломельного электрода. Наружный торец корпуса электрода оплавляют.

Описанный вариант наружного каломельного электрода удобен в работе, его легко наполнять и чистить, однако, как показывает практика, он имеет один немаловажный недостаток - непрочность. При механических манипуляциях, особенно если электрод снимает с руки сам пациент, возможна не только его порча, но и выделение из корпуса ртути.

Для ликвидации этого недостатка наружный каломельный электрод изготавливают прессованием из полистирола. После припаивания платиновой проволоки к проводнику конец платиновой проволоки вводится в отверстие технологического стержня пресс-формы, которая через отверстие под давлением заполняется горячей массой полистирола. Масса быстро твердеет. Поворачиванием вокруг оси технологические стержни вытягиваются на 1...2 см, пресс-форма открывается, и готовый корпус электрода с проводниками вынимается из нее. На проводник одевается перекрывающая трубка. Свободный конец проводника присоединяют к вилке, и электрод готов для наполнения и использования.

Наконец, экспериментальные и клинические испытания показали, что самым стабильным в работе является стационарный наружный каломельный электрод, принципиальная схема которого приведена на рис. 8. Сам каломельный электрод смонтирован на дне сосуда, наполненного насыщенным раствором КС1. Контакт электрода с кожей рук нескольких пациентов осуществляется при помощи так называемых мостиков, представляющих собой изолирующие трубки, через которые проходят, например, асбестовые шнуры. Эти трубки также наполнены насыщенным раствором КС1 и выведены через крышку сосуда. В нерабочем состоянии они (для предотвращения вытекания раствора КС1) пережаты зажимами.

Стационарный наружный каломельный электрод крепят стабильно, например к стене помещения. Он служит значительно дольше вышеописанных наружных каломельных электродов, что объясняется условиями его эксплуатации. Удобна также возможность его одновременного подключения к нескольким пациентам.

Рис. 8. Принципиальная схема стационарного наружного каломельного электрода.

1 - каломельный электрод; 2 - проводник к аппарату для определения рН; 3 - сосуд; 4 - крышка; 5 - насыщенный раствор KCI; 6 -  «мостики» к пациентам.

Аппаратура для определения рН. В настоящее время используются два основных принципа определения рН верхнего отдела желудочно-кишечного тракта:

- непрерывная регистрация рН с применением рН-зонда (микрозонда) с двумя и более оливами и регистрирующей аппаратуры (ацидомеханограф желудка, гастрополиграф, ацидополиграф); каждый из датчиков рН присоединен к отдельному усилителю-самописцу, непрерывно регистрирующему все изменения рН;

- поочередное подключение рН-датчиков зондов всех исследуемых пациентов к одному усилителю (рН-метру).

Последний способ был предложен Е.Ю. Линаром для массового обследования больных. Для исследования применяются рН-зонды с двумя оливами, и значения рН считываются со шкалы рН-метра.

Аппаратура для непрерывной регистрации рН. Ацидомеханограф желудка, гастрополиграф и образцы портативных рН-метров разработаны в Латвийском НИИ экспериментальной и клинической медицины МЗ ЛатвССР под руководством Е.Ю. Линара (1968). Ацидомеханограф желудка предназначен для определения рН одного из отделов желудка и двигательной деятельности этого органа. Когда в процессе разработки метода было установлено, что регистрация рН одного отдела желудка является недостаточной, в ацидомеханограф был включен второй канал для определения рН.

Гастрополиграф ПЖ-64, изготовленный заводом ВЭФ в 1964 г., четырехканальный, с четырьмя регистрирующими гальванометрами. Четыре канала позволяют одновременно определять показатели кислото- и теплообразования в нескольких отделах желудка. Гастрополиграф имеет батарею металлических капсул и манометр внутрижелудочного давления для регистрации двигательной деятельности желудка, а также три релейных отметчика: времени, раздражения и порога субъективной барорецепции у больного.

Ацидополиграф разработан под руководством автора настоящей книги и изготовлен Ю.П. Манеком и Э.Я. Казаком в 1976 г.

Аппарат создан с учетом требований клиники в основном к рН-метрическим исследованиям. Использование в ацидополиграфе одного гальванометра, подключаемого по желанию к любому из усилителей, и современная конструкция позволили значительно уменьшить (4...5 раз по сравнению с гастрополиграфом) габариты аппарата. Он имеет 10 каналов (усилителей) для определения рН, т. е. позволяет одновременно исследовать до 5 пациентов. На 2 самопишущих приборах типа Н3020-5 регистрируется рН, что позволяет: использовать стандартную диаграммную ленту и значительно экономить необходимое для исследования одного пациента количество ленты; ацидополиграф не требует ежедневной калибровки и по сравнению с гастрополиграфом менее требователен к уходу за самопишущими приборами.

При обработке ацидограмм гастрополиграфа и ацидополиграфа кривые рН необходимо превратить в цифровые значения. Для этого на ацидограмму накладывают специальную линейку из прозрачного материала (органическое стекло, отмытая рентгеновская пленка) с рН-шкалой. Для обработки ацидополиграмм самопишущего прибора Н3020-5 мы пользуемся линейкой, содержащей 5 одинаковых шкал, проградуированных от 1 до 8,1 (с ценой деления 0,1) рН в соответствии с показателями сурьмяно-каломельных электродов при температуре 37 °С. В начале и конце шкалы нанесены отметки «0»мВ и «500» мВ, которые позволяют правильно положить линейку на ацидограмму.

В настоящее время для осуществления качественного исследования оперированного желудка, специальных способов исследования среды пищевода, желудка, двенадцатиперстной кишки необходимо иметь возможность непрерывно регистрировать рН. Это легко осуществимо с помощью двух- или трехдорожечных стандартных самописцев с подключенными к ним соответственно 2 или 3 компактными усилителями, приспособленными для определения рН.

Портативные рН-метры. Эти аппараты созданы для одновременного исследования 5-10 пациентов. Во время работы имеющийся в таком приборе единственный усилитель поочередно переключают от одного пациента к другому и по показаниям шкалы определяют у каждого из них рН кислотообразующей и нейтрализующей зон желудка. Как и в аппаратуре для непрерывной регистрации рН, шкала гальванометра проградуирована в единицах рН при температуре 37 °С. Это значит, что при другой температуре жидкости показания рН не будут соответствовать цифрам на шкале.

Перед каждым исследованием необходимо проверить установку «О» гальванометра, при необходимости откорректировать положение стрелки потенциометром (после прогрева прибора) и проверить исправность рН-метра. Полученные результаты записывают на бланке исследования (см. исследование кислотообразования желудка). Для наглядности динамику изменения рН кислотообразующей и нейтрализующей зон желудка изображают также графически.

Накопленный в диагностически-эндоскопическом отделении ЦГЭД 17-летний опыт использования портативных рН-метров свидетельствует об их пригодности для изучения. желудочного кислотообразования в клинической практике.

Уход за рН-измерительной системой. Обращение с рН-зондами. Срок службы рН-зондов зависит от обращения с ними. Эти зонды имеют хрупкие сурьмяные электроды, каломельный электрод, проводники, контакты и др., поэтому требуют очень осторожного обращения. С течением времени стареют электроды, уменьшается прочность крепления рН-олив к зонду, нарушаются контакты. Поэтому, чем меньше времени прошло с момента изготовления рН-зонда, тем дольше он будет служить. В свою очередь, понятно, что эти зонды не должны долго храниться на складе. Согласно гарантии завода, рН-зонд должен работать 1 год, однако этот срок может значительно варьировать. Целостность деталей олив зонда часто нарушают удары, перегрузки, и зонд можно испортить уже при первом неумелом его использовании. Разрушение контакта проводников с электродами может вызвать вытягивание зонда во время вытирания и других манипуляций. При аккуратном обращении рН-зонды служат долго - 7 лет и более.

Причиной порчи зонда часто становятся старение и повреждение соединяющей трубки, в результате чего жидкость (желудочное содержимое, вода) попадает во внутреннюю часть зонда и нарушает изоляцию электродов. Для ликвидации этого дефекта рН-зонд необходимо разобрать, высушить и восстановить герметичность соединений и трубок. После работы слизь смывают теплым содовым раствором, затем рН-зонды тщательно промывают теплой водой.

рН-зонды нельзя стерилизовать кипячением или в автоклаве. Они стерилизуются в течение 20 мин в 70% растворе спирта, затем снова ополаскиваются водой и осторожно вытираются марлей. Окрашивание спирта для стерилизации рН-зондов оказалось нецелесообразным, так как приводит к нарушению деятельности каломельного электрода. Особое внимание следует обратить на то, что во избежание попадания жидкости во внутреннюю часть зонда вилку штепсельного разъема не следует мыть, ополаскивать или опускать в стерилизующий раствор; ее достаточно протереть спиртом. рН-зонды хранятся в вертикальном положении, концевой оливой вверх в сухом месте при температуре 10...25° С и относительной влажности воздуха не ниже 80%.

Каломельный электрод не должен высыхать, поэтому после работы на него надевают резиновый или пластмассовый колпачок, наполненный насыщенным раствором КС1 так, чтобы он покрывал наружную поверхность каломельного электрода и не позволял ему высыхать. Нередко каломельные электроды высыхают во время хранения зондов на складе. Для восстановления работоспособности таких рН-зондов их часто долго держат в воде. Наблюдения показывают, что такой способ неправилен, ибо ведет к вымыванию каломельного электрода. Необходимо после ополаскивания теплой водой надеть на каломельный электрод колпачок с насыщенным раствором КС1 и, как уже было указано, хранить рН-зонд со всем колпачком вертикально. Такое положение не позволяет ртути соскользнуть с платиновой проволоки. Правильно заполненный и хранимый каломельный электрод при аккуратном обращении служит долго.

Точному измерению концентрации водородных ионов препятствуют недостаточная гладкость, загрязнение и окисление (потемнение) сурьмяного электрода. Поэтому за сутки до исследования сурьмяные электроды необходимо зачистить мелкозернистой наждачной бумагой, ластиком или замшей. В день исследования эти электроды рекомендуется лишь протереть ластиком или фильтровальной бумажкой. Во время пользования рН-зондом к сурьмяным электродам прикасаться пальцами не следует.

Способы проверки исправности измерительной системы. При измерении рН могут возникнуть неточности в результате неисправности потенциометра (рН-метра), а также в цепи сурьмяного или каломельного электрода.

Проверка измерительной системы включает проверку изоляции электродов рН-зонда, токопроводности цепей электрод - вилка штепсельного разъема, а также проверку показаний зондов в буферных растворах. Для проверки изоляции и токопроводности можно использовать омметр или другой прибор, позволяющий измерять сопротивление. Проверяя рН-зонд закрытого типа, один провод омметра прикладывают к сурьмяному электроду антральной оливы, а второй - к каломельному электроду. Стрелка омметра при этом не должна двигаться. Подобным же образом проверяют изоляцию между сурьмяными электродами антральной и корпусной олив и между электродом корпусной оливы и каломельным электродом.

Далее проверяют целостность цепи электрод - вилка штепсельного разъема: один провод омметра прикладывают к контакту вилки, а второй - к соответствующему электроду. Стрелка должна показывать минимальное сопротивление.

Однако возможны и другие варианты неисправности рН-зонда, когда во время исследования наблюдаются резкие колебания стрелки рН-метра, ее зашкаливание с последующим возвращением в исходное состояние, но проверка описанными выше способами не показывает неисправности. В этом случае можно предполагать плохой контакт проводника с электродом или с вилкой штепсельного разъема.

Исправность и точность всей измерительной системы проверяют на растворах с известным рН. Для практической работы Е. Ю. Линар и соавт. (1974) предлагали использовать 2 раствора: 0,1 н. раствор НС1 (3,6468 г/л, рН 1,1), который можно приготовить с помощью фиксаналов, и 0,1 н. раствор натрия тетрабората декагидрата, или буры (19,07 г/л, рН 9,1). Буру растворяют в горячей воде, после охлаждения раствора до комнатной температуры прибавляют к нему свежеполученную дистиллированную воду и доводят общий объем раствора до 1 л. Растворы надо хранить в хорошо закрытой стеклянной посуде в темноте. Срок их годности - 3 мес. Перед опусканием в каждый из растворов рН-зонд тщательно моют в дистиллированной воде. Сперва его погружают в 0,1 н. раствор буры, потом - в 0,1 н. раствор НС1. Если поступить наоборот - сперва рН-зонд опустить в кислую, а потом в щелочную среду,- истинный рН установится только через определенное время. Вполне понятно, что соответствующую величину рН должны показать оба электрода.

Нередко выходит из строя каломельный электрод. Причина этого - соскальзывание ртути с платиновой проволоки и смешивание ее с наполнителем каломельного электрода. В результате этого, а также других причин нарушается контакт с платиновой проволокой. Поэтому рН-зонды с каломельным электродом требуют особенно внимательного обращения и хранения в вертикальном положении концевой оливой (каломельным электродом) вверх.

Наиболее часто, видимо, вследствие неблагоприятных условий работы, выходит из строя наружный каломельный электрод. О нарушении контакта в каломельном электроде при непрерывной регистрации рН нескольких отделов желудка свидетельствуют кратковременные и синхронные изменения этого показателя на всех каналах регистрации, а при использовании рН-зонда с двумя оливами и портативного рН-метра - на шкале прибора при измерении рН как кислотообразующей, так и нейтрализующей зоны желудка. Однако существует и специальный способ проверки. электрометрический желудочный кишечный каломельный

Оценка исправности каломельного электрода (авторы: А.Я. Анцанс, В.X. Сауле, Л.С. Гайлите, X.Л. Иргенсон. Удостоверение на рац. предлож. БРИЗ Рижского мед. ин-та № 697 от 11.03.76 г.) основана на определении разности потенциалов между изучаемым и стандартным (эталонным) каломельным электродом. Оба электрода соединяют в одну цепь с высокоомным потенциометром, с помощью которого измеряют величину ЭДС в милливольтах. Каломельный электрод считают неисправным и непригодным для определения внутрижелудочного рН, если отклонение его потенциала от потенциала стандартного электрода превышает 1,5 мВ. Неисправность каломельного электрода обычно удается устранить его перезарядкой.

Контроль исправности рН-измерительной системы (авторы: Э.Я. Казакс, А.Я. Анцанс, Ю.Я. Лея. Удостоверение на рац. предлож. БРИЗ Рижского мед. ин-та № 1376 от 16.01.80 г.) можно осуществлять во время исследования. Вход усилителя рН-метра в течение 10 с шунтируется сопротивлением в 5...10 МОм. При этом показания прибора не должны измениться более чем на 10 мВ. Если же имеется неисправность электродов или разрыв цепи (в зонде, в кабеле), изменения показаний превышают 10 мВ. Отмеченным способом проверяется состояние рН-зонда, каломельного электрода, а также выявляется плохой контакт в системе, например наружного каломельного электрода с кожей пациента.

Нами используются способ и устройство для автоматического контроля исправности рН-измерительной системы (авторы: Э.Я. Казакс, А.Я. Анцанс, Ю.Я. Лея. Удостоверение на рац. предлож. БРИЗ МЗ ЛатвССР № 1930 от 05.12.80 г.). Непрерывно и одновременно с определением рН во время исследования измеряется сопротивление рН-измерительной системы переменному току. При увеличении этого сопротивления (нарушения контактов в линиях зонда, каломельного электрода) компаратор через индикаторное устройство подает звуковой или световой сигнал неисправности.

Перед исследованием все используемые рН-зонды должны проверяться в растворах с известным рН. Устройство для автоматического контроля подключается ко входу рН-метра. Коммутационным переключателем к усилителю рН-метра и устройству для автоматического контроля поочередно подключаются корпусные и антральные электроды всех зондов. В работе с многоканальным рН-метром используется переключатель для поочередного подключения одного устройства для автоматического контроля ко всем рН-электродам или же по одному устройству для автоматического контроля на каждый канал рН-метра. Устройство для автоматического контроля исправности рН-измерителыюй системы оставляют подключенным ко входу рН-метра в течение всего исследования.

Размещено на Allbest.ru