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WO2016000756A1 - Messvorrichtung zur ammoniakdetektion in magensaft - Google Patents

Messvorrichtung zur ammoniakdetektion in magensaft Download PDF

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WO2016000756A1
WO2016000756A1 PCT/EP2014/063923 EP2014063923W WO2016000756A1 WO 2016000756 A1 WO2016000756 A1 WO 2016000756A1 EP 2014063923 W EP2014063923 W EP 2014063923W WO 2016000756 A1 WO2016000756 A1 WO 2016000756A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
measuring
silver chloride
chloride layer
measuring electrode
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2014/063923
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Patrick Fröse
Erhard Magori
Roland Pohle
Angelika Tawil
Oliver von Sicard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to PCT/EP2014/063923 priority Critical patent/WO2016000756A1/de
Publication of WO2016000756A1 publication Critical patent/WO2016000756A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • A61B2562/0215—Silver or silver chloride containing
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    • A61B5/6847—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive mounted on an invasive device
    • A61B5/6852—Catheters

Definitions

  • the invention relates to a measuring device for ammonia detection in gastric juice.
  • a common cause of discomfort in the upper gastrointestinal tract is a bacterial infestation of its organs.
  • Helicobacter pylori infestation is believed to be responsible for a whole range of gastric disorders associated with increased gastric acid secretion. These include, for example, type B gastritis, about 75% of gastric ulcers, and almost all twelve-finger gut ulcers.
  • the investigation of the hollow organs of the gastrointestinal tract on colonization with bacteria, in particular on colonization with Helicobacter pylori, is therefore an important part of the diagnosis of gastric diseases.
  • stomach for colonization with Helicobacter pylori One possibility for examining the stomach for colonization with Helicobacter pylori is the so-called gastroscopy ("gastroscopy”)
  • WO 2010/094650 Al described, a gastroscope used at the end of which are two electrodes with which a measurement for the detection of Helicobacter pylori is made possible.
  • Endoscopy capsule as shown in more detail in WO 2009/127528, for example.
  • the endoscopy capsule is guided to a point to be examined in the gastrointestinal tract and a determination for Helicobacter pylori is carried out "on site.”
  • WO 2010/094649 describes another method for the determination of Helicobacter pylori.
  • a disadvantage of the known in-vivo measuring devices is that the intensity and timing of the characteristic signal which arises when the AgCl layer is detached by ammonia can be unfavorable at very low ammonia concentrations or very high ammonia concentrations. For example, with thinly selected AgCl layers, a signal may unfavorably occur immediately when contact with the gastric juice is made. The actual signal is disadvantageously superimposed by the other effects of immersion on the sensor. If the AgCl layer is made thicker, at low ammonia concentrations the signal may be delayed significantly.
  • the measuring device is in particular a gastric capsule, a catheter, a gastroscope or a biopsy forceps and comprises a sensor which has a reference electrode, a first measuring electrode and at least one second measuring electrode.
  • the reference electrode comprises a noble metal which is not attackable by gastric acid.
  • the first measuring electrode comprises a silver chloride layer.
  • the second measuring electrode likewise comprises a silver chloride layer.
  • the silver chloride layer of the second measuring electrode has one and the silver chloride layer of the first measuring electrode mutually different thicknesses and / or
  • the sensor comprises means for determining a first electrical variable between the first measuring electrode and the reference electrode and a second electrical variable between the second measuring element Electrode and the reference electrode, wherein the electrical quantities are influenced by the presence of ammonia in the region of the electrodes.
  • the method according to the invention for ammonia detection in gastric juice comprises the following steps:
  • a measuring device in particular capsule, catheter, gastroscope or biopsy forceps, with a sensor, the sensor comprising:
  • a first measuring electrode with a silver chloride layer at least one second measuring electrode with a
  • the invention is based on the finding that an improvement of the detection with respect to greatly varying ammonia concentrations can be achieved by using at the location of only one measuring electrode a plurality of measuring electrodes in which a different functionalization is present.
  • the functionalization i. the silver chloride layer is different so that the time until dissolution of the entire layer by the ammonia is different. This can be achieved by different thicknesses of AgCl layers, but also by a different microstructure.
  • the measuring device allows in a simple manner, during the examination directly in Gastrointestinal tract of a patient and without taking a tissue sample to detect ammonia (NH3).
  • the measuring device thus makes it possible to examine the gastric acid and the tissue of the gastric mucosa for Helicobacter pylori only to a low degree.
  • the measuring device can be designed to apply a voltage before a measurement which is suitable for preventing the formation of a silver chloride layer on the measuring electrodes in the gastric juice. As a result, it is achieved particularly advantageously that even in gastric juice the measuring electrodes remain largely unchanged and a well-defined initial state of the sensor is maintained for the measurement.
  • precious metals that are not attacked by hydrochloric acid and thus are suitable for the reference electrode, for example, platinum (Pt) and gold (Au) come into question.
  • the measuring device may be configured to apply no voltage during a measurement. Thus no current flows between the measuring electrodes and the reference electrode. Between the measuring electrodes and the reference electrode, the potential, that is to say without current, is thus advantageously measured. This hardly causes ion migration in the stomach acid.
  • the measuring device may be configured to apply a DC electrical voltage during a measurement for a predeterminable time.
  • the predeterminable time for which a voltage can be applied by the user between the first electrode and the second electrode can be between zero seconds and continuously, wherein the user-selected electrical voltage can be zero volts or higher.
  • Time of zero seconds or a voltage of zero volts is a passive measurement.
  • an active measurement is available.
  • potentials, electrical currents or electrical resistances or their changes or quantities derived from the electrical variables (for example electrical conductivity or impedance) or changes thereof can be measured as the electrical variable.
  • the measuring device may have a single reference electrode, so that pairs of electrodes are formed with this reference electrode.
  • the measuring device may comprise a plurality of, preferably exactly two, reference electrodes, so that a separate reference electrode is available for each measuring electrode.
  • FIG. 1 shows a gastroscope 1, which is a flexible endoscope and is used to examine the upper gastrointestinal tract.
  • the gastroscope 1 comprises an insertion tube, in which a working channel 2 is arranged, and a sensor 4, which is guided over a guide wire 3 in the working channel 2.
  • the sensor 4 comprises a first electrode 5 (reference electrode) made of gold.
  • the sensor 4 comprises a first measuring electrode 6 and a second measuring electrode 7.
  • the first measuring electrode 6 is a silver electrode with an overlying silver chloride layer 61.
  • the second measuring electrode 7 is also a silver electrode with an overlying silver chloride layer 71.
  • the measuring electrodes 6, 7 have the same and constant distance from the reference electrode 5.
  • FIG. 2 shows the measuring electrodes 6, 7 and the reference electrode in a highly schematic and not to scale side view for clarification The different structure of the silver chloride layers 61, 71.
  • a separate electrical voltage can be applied to the pairs of the first measuring electrode 6 and reference electrode 5 and the second measuring electrode 7 and reference electrode 5 , whereby in the presence of ammonia in the region of the first Electrode 6 and the second electrode 7, a change in electrical size, such as potential, electrical current or electrical resistance, can be measured.
  • Abwinkelungsus (running in the flexible outer casing of the gastroscope) may be arranged.
  • the other elements the arrangement of which is known per se, are not shown in the drawing for reasons of clarity.
  • the gastroscope 1 can have a supply line for urea.
  • Urea is converted from Helicobacter pylori to ammonia.
  • urea By targeted addition of urea, therefore, an amplification of the measured effect can be achieved.
  • the sensor 4 detects ammonia (NH3) present in the stomach acid and in the tissue of the gastric mucosa on the stomach inner wall. This results in an infection of the tissue (gastric mucous membrane) with Helicobacter pylori by the detection of ammonia (NH3). knows. This is done without biopsy and is thus much less stressful for the patient.
  • NH3 ammonia
  • the detection of ammonia is a very strong indication of the presence of Helicobacter pylori, since ammonia is produced by the Helicobacter pylori bacteria by a cleavage of urea by urease to the acidic environment of the gastrointestinal tract, in particular the high acid concentration in the stomach , to protect.
  • the salt AgCl silver chloride
  • the salt AgCl is split by ammonia into the silver-diamine complex [Ag (NH3) 2] + and chlorine Cl-.
  • [Ag (NH3) 2] + is highly soluble in water as a cation and is absorbed by the stomach acid.
  • two electrical variables are measured and logged.
  • These electrical variables relate to the first measuring electrode 6 and the reference electrode 5 as well as the second measuring electrode 7 and the reference electrode 5.
  • the electrical voltage between the first measuring electrode 6 and the reference electrode 5 are recorded and stored as a first electrical quantity.
  • the electrical voltage between the second measuring electrode 7 and the reference electrode 5 is used.
  • the two measured electrical variables can reflect the different structure of the two measuring electrodes 6, 7.
  • the immersion in the stomach acid can influence the structure of the measuring electrodes.
  • a countervoltage can be applied to the second measuring electrode in the gastroscope 1 shown, which prevents further buildup of an AgCl layer together with the stomach acid.
  • the initial state of the measuring electrodes 6, 7 is obtained and the accuracy of the measurement is improved.
  • the advantages of the sensor show.
  • the thick silver chloride layer 61 which generates a signal only delayed, allows a much more accurate measurement that is unaffected by the immersion process.
  • An analogous effect can be achieved if the silver chloride layers 61, 71 also have a different microstructure instead of or in addition to the different thickness. For example, a higher porosity can lead to an increased reaction with the ammonia and thus to an accelerated degradation of the silver chloride layer 61, 71.
  • a third or fourth or further measuring electrodes are used in which there are further different thicknesses and / or morphologies.
  • further ranges of ammonia concentration can be tapped for accurate measurement.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Ammoniakdetektion in Magensaft, insbesondere Kapsel, Katheter, Gastroskop oder Biopsiezange, mit einem Sensor, wobei der Sensor umfasst : - eine Referenz-Elektrode mit einem Edelmetall, das nicht durch im Magensaft vorhandene Säure angreifbar ist, - eine erste Mess-Elektrode mit einer Silberchloridschicht, - wenigstens eine zweite Mess-Elektrode mit einer Silberchloridschicht, wobei die Silberchloridschicht der zweiten Messelektrode eine und die Silberchloridschicht der ersten Messelektrode voneinander verschiedene Dicken und/oder Schichtmorphologie aufweisen, - Mittel zur Bestimmung einer ersten elektrischen Größe zwischen der ersten Mess-Elektrode und der Referenz-Elektrode sowie einer zweiten elektrischen Größe zwischen der zweiten Mess-Elektrode und der Referenz -Elektrode, wobei die elektrischen Größen durch Vorhandensein von Ammoniak im Bereich der Elektroden beeinflusst werden.

Description

Beschreibung
Messvorrichtung zur Ammoniakdetektion in Magensaft Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Ammoniakdetektion in Magensaft.
Eine häufige Ursache für Beschwerden des oberen Gastroin- testinaltraktes ist ein bakterieller Befall seiner Organe. Beispielsweise wird ein Befall mit Helicobacter pylori für eine ganze Reihe von Magenerkrankungen verantwortlich gemacht, die mit einer verstärkten Sekretion von Magensäure einhergehen. Darunter fallen beispielweise die Typ B- Gastritis, in etwa 75% der Magengeschwüre, und beinahe alle Zwölf-Fingerdarm-Geschwüre . Die Untersuchung der Hohlorgane des Gastrointestialtraktes auf Besiedelung mit Bakterien, insbesondere auf Besiedelung mit Helicobacter pylori, ist daher ein wichtiger Bestandteil der Diagnostik von Magenerkrankungen .
Eine Möglichkeit zur Untersuchung des Magens auf eine Besiedelung mit Helicobacter pylori ist die sogenannte Gastroskopie („Magenspiegelung") . Hierbei wird, wie bspw. in
WO 2010/094650 AI beschrieben, ein Gastroskop eingesetzt, an dessen Ende sich zwei Elektroden befinden, mit denen eine Messung zur Detektion des Helicobacter pylori ermöglicht wird .
Eine Alternative zur Gastroskopie ist ein Einsatz einer
Endoskopiekapsel , wie beispielsweise in WO 2009/127528 näher dargestellt. Hierbei wird die Endoskopiekapsel an eine zu untersuchende Stelle im Gastrointestinaltrakt geführt und eine Bestimmung auf Helicobacter pylori „vor Ort" durchgeführt. In der WO 2010/094649 ist ein weiteres Verfahren zur Bestimmung des Helicobacter pylori beschrieben. Nachteilig an den bekannten in-vivo-Messgeräten ist, dass Intensität und Zeitpunkt des charakteristischen Signals, das bei Ablösen der AgCl -Schicht durch Ammoniak entsteht, bei sehr geringen Ammoniakkonzentrationen oder sehr hohen Ammoni - akkonzentrationen ungünstig ausfallen können. So kann beispielsweise bei dünn gewählten AgCl -Schichten ein Signal ungünstigerweise sofort auftreten, wenn der Kontakt zum Magensaft hergestellt ist. Dabei wird das eigentliche Signal nachteilig durch die sonstigen Wirkungen des Eintauchens auf den Sensor überlagert. Wird die AgCl-Schicht dicker ausgelegt, kann bei geringen Ammoniakkonzentrationen das Auftreten des Signals stark verzögert stattfinden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Messvorrich- tung sowie ein Verfahren anzugeben, mit denen eine verbesserte Bestimmung eines bakteriellen Befalls, wie bspw. des
Helicobacter pylori, in-vivo ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Messvorrichtung mit den Merkma- len des Anspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 5 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Die erfindungsgemäße Messvorrichtung ist insbesondere eine Magenkapsel, ein Katheter, ein Gastroskop oder eine Biopsie- zange und umfasst einen Sensor, der eine Referenz -Elektrode , eine erste Mess-Elektrode und wenigstens eine zweite Mess- Elektrode aufweist. Dabei umfasst die Referenz-Elektrode ein Edelmetall, das nicht durch Magensäure angreifbar ist. Die erste Mess-Elektrode umfasst eine Silberchloridschicht. Die zweite Mess-Elektrode umfasst ebenfalls eine Silberchloridschicht. Dabei weisen die Silberchloridschicht der zweiten Messelektrode eine und die Silberchloridschicht der ersten Messelektrode voneinander verschiedene Dicken und/oder
Schichtmorphologie auf. Schließlich umfasst der Sensor Mittel zur Bestimmung einer ersten elektrischen Größe zwischen der ersten Mess-Elektrode und der Referenz-Elektrode sowie einer zweiten elektrischen Größe zwischen der zweiten Mess- Elektrode und der Referenz -Elektrode, wobei die elektrischen Größen durch Vorhandensein von Ammoniak im Bereich der Elektroden beeinflusst werden Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ammoniakdetektion in Magensaft umfasst die folgenden Schritte:
- Bereitstellen einer Messvorrichtung, insbesondere Kapsel, Katheter, Gastroskop oder Biopsiezange, mit einem Sensor, wobei der Sensor umfasst:
-- eine Referenz -Elektrode mit einem Edelmetall, das nicht durch Magensäure angreifbar ist,
-- eine erste Mess-Elektrode mit einer Silberchloridschicht, -- wenigstens eine zweite Mess-Elektrode mit einer
Silberchloridschicht, wobei die Silberchloridschicht der zweiten Messelektrode eine und die Silberchloridschicht der ersten Messelektrode voneinander verschiedene Dicken und/oder Schichtmorphologie aufweisen,
- Bestimmen von wenigstens einer ersten elektrischen Größe zwischen der ersten Mess-Elektrode und der Referenz-Elektrode sowie einer zweiten elektrischen Größe zwischen der zweiten Mess-Elektrode und der Referenz-Elektrode, wobei die elektrischen Größen durch Vorhandensein von Ammoniak im Bereich der Elektroden beeinflusst werden. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Verbesserung der Detektion bezüglich stark unterschiedlicher Ammoniakkonzentrationen zu erreichen ist, indem an der Stelle von nur einer Mess-Elektrode mehrere Mess-Elektroden verwendet werden, bei denen eine unterschiedliche Funktionalisie- rung vorliegt. Dabei ist die Funktionalisierung, d.h. die Silberchloridschicht dergestalt unterschiedlich, dass die Dauer bis zum Auflösen der gesamten Schicht durch das Ammoniak unterschiedlich ist. Das kann durch unterschiedliche Dicken der AgCl -Schichten erreicht werden, aber auch durch eine unterschiedliche Mikrostruktur.
Vorteilhaft ermöglicht die Messvorrichtung auf einfache Weise, während der Untersuchung unmittelbar im Gastrointestinaltrakt eines Patienten und ohne Entnahme einer Gewebeprobe Ammoniak (NH3) nachzuweisen. Die Messvorrichtung ermöglicht somit eine den Patienten nur gering belastende Untersuchung der Magensäure sowie des Gewebes der Magenschleim- haut auf Helicobacter pylori.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind:
- Die Messvorrichtung kann ausgestaltet sein, vor einer Mes- sung eine Spannung anzulegen, die geeignet ist, die Bildung einer Silberchloridschicht auf den Mess-Elektroden im Magensaft zu verhindern. Dadurch wird besonders vorteilhaft erreicht, dass auch im Magensaft die Mess-Elektroden weitgehend unverändert erhalten bleiben und für die Messung ein gut de- finierter Ausgangszustand des Sensors erhalten bleibt.
- Als Edelmetalle, die nicht durch Salzsäure angegriffen werden und damit für die Referenz -Elektrode geeignet sind, kommen zum Beispiel Platin (Pt) und Gold (Au) in Frage.
- Die Messvorrichtung kann ausgestaltet sein, bei einer Messung keine elektrische Spannung anzulegen. Damit fließt zwischen den Mess-Elektroden und der Referenz-Elektrode kein Strom. Zwischen den Mess-Elektroden und der Referenz- Elektrode wird somit in vorteilhafter Weise das Potential, also stromlos, gemessen. Damit findet kaum Ionenwanderung in der Magensäure statt.
- Die Messvorrichtung kann ausgestaltet sein, bei einer Mes- sung für eine vorgebbare Zeit eine elektrische Gleichspannung anzulegen. Die vorgebbare Zeit, für die zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode vom Benutzer eine elektrische Spannung anlegbar ist, kann zwischen null Sekunden und dauernd liegen, wobei die vom Benutzer gewählte elektrische Spannung hierbei null Volt oder höher sein kann. Bei einer
Zeit von null Sekunden bzw. einer Spannung von null Volt handelt es sich um eine passive Messung. Bei hiervon abweichenden Werten liegt eine aktive Messung vor. - Als elektrische Größe können beispielsweise Potentiale, elektrische Ströme oder elektrische Widerstände bzw. deren Änderungen oder aus den elektrischen Größen abgeleitete Grö- ßen (z.B. elektrische Leitfähigkeit oder Impedanz) bzw. deren Änderungen gemessen werden.
- Die Messvorrichtung kann eine einzige Referenz -Elektrode aufweisen, sodass Elektrodenpaare mit dieser Referenz- Elektrode gebildet werden. Alternativ kann die Messvorrichtung mehrere, zweckmäßig genau zwei, Referenz-Elektroden aufweisen, sodass für jede Mess-Elektrode eine eigene Referenz- Elektrode zur Verfügung steht . Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen schematisch dargestellt Figur 1 ein Gastroskop mit einem Ammoniaksensor,
Figur 2 den Ammoniaksensor.
Figur 1 zeigt ein Gastroskop 1, bei dem es sich um ein flexibles Endoskop handelt und das zur Untersuchung des oberen Gastrointestinaltraktes dient. Das Gastroskop 1 umfasst einen Einführschlauch, in dem ein Arbeitskanal 2 angeordnet ist, sowie einen Sensor 4, der über einen Führungsdraht 3 im Arbeitskanal 2 geführt ist. Der Sensor 4 umfasst eine erste Elektrode 5 (Referenz- Elektrode) aus Gold. Daneben umfasst der Sensor 4 eine erste Mess-Elektrode 6 und eine zweite Mess-Elektrode 7. Die erste Mess-Elektrode 6 ist eine Silberelektrode mit einer darüber liegenden Silberchloridschicht 61. Die zweite Mess-Elektrode 7 ist ebenfalls eine Silberelektrode mit einer darüber liegenden Silberchloridschicht 71. Die Mess-Elektroden 6, 7 weisen im gezeigten Ausführungsbeispiel einen gleichen und konstanten Abstand zur Referenz -Elektrode 5 auf. Dabei ist die Dicke der Silberchloridschicht 61 der ersten Mess-Elektrode 6 etwa doppelt so dick wie die Dicke der Silberchloridschicht 71 der zweiten Mess-Elektrode 7. Figur 2 zeigt die Mess-Elektroden 6, 7 und die Referenzelektrode in einer stark schematisierten und nicht maßstabsgetreuen Seitenansicht zur Verdeutlichung des unterschiedlichen Aufbaus der Silberchloridschichten 61, 71. An die Paare aus erster Mess-Elektrode 6 und Referenz- Elektrode 5 sowie zweiter Mess-Elektrode 7 und Referenz- Elektrode 5 ist jeweils eine separate elektrische Spannung anlegbar, wodurch bei vorhandenem Ammoniak im Bereich der ersten Elektrode 6 und der zweiten Elektrode 7 eine Änderung einer elektrischen Größe, z.B. Potential, elektrischer Strom oder elektrischer Widerstand, messbar ist.
In dem in der Zeichnung dargestellten Gastroskop 1 können weitere Elemente, wie z.B. Lichtleiterbündel (mit einer
Lichtquelle gekoppeltes Faserbündel) und Bildleiterbündel (mit einer Kamera gekoppeltes Faserbündel) sowie
Abwinkelungszüge (im flexiblen Außenmantel des Gastroskops verlaufend) angeordnet sein. Die weiteren Elemente, deren Anordnung an sich bekannt ist, sind aus Gründen der Übersicht- lichkeit in der Zeichnung nicht dargestellt.
Weiterhin kann das Gastroskop 1 eine Zuführungsleitung für Harnstoff aufweisen. Harnstoff wird von Helicobacter pylori zu Ammoniak umgesetzt. Durch gezielte Zugabe von Harnstoff kann daher eine Verstärkung des zu messenden Effekts erzielt werden .
Nach dem Einführen des erfindungsgemäßen Gastroskops 1 detek- tiert der Sensor 4 in der Magensäure und im Gewebe der Magen- Schleimhaut an der Mageninnenwand vorhandenen Ammoniak (NH3) . Damit wird ein Befall des Gewebes (Magenschleimhaut) mit Helicobacter pylori durch den Nachweis von Ammoniak (NH3) er- kannt . Dies erfolgt ohne Biopsie und ist damit für den Patienten deutlich weniger belastend.
Der Nachweis von Ammoniak stellt ein sehr starkes Indiz für das Vorhandensein von Helicobacter pylori dar, da Ammoniak von den Helicobacter pylori -Bakterien durch eine Spaltung von Harnstoff durch Urease erzeugt wird, um sich vor der sauren Umgebung des Gastrointestinaltraktes , insbesondere der hohen Säurekonzentration im Magen, zu schützen. Das Salz AgCl (Sil- berchlorid) wird durch Ammoniak in den Silber-Diamin-Komplex [Ag(NH3)2]+ und in Chlor Cl- aufgespaltet. [Ag(NH3)2]+ ist als Kation hervorragend in Wasser löslich und wird von der Magensäure aufgenommen. Im gegebenen Ausführungsbeispiel werden zwei elektrische Größen gemessen und protokolliert. Diese elektrischen Größen (Potential, elektrischer Strom, elektrischer Widerstand) betreffen die erste Mess-Elektrode 6 und die Referenz-Elektrode 5 sowie die zweite Mess-Elektrode 7 und die Referenz- Elektrode 5. Beispielsweise kann die elektrische Spannung zwischen der ersten Mess-Elektrode 6 und der Referenz- Elektrode 5 als erste elektrische Größe aufgenommen und gespeichert werden. Als zweite elektrische Größe wird die elektrische Spannung zwischen der zweiten Mess-Elektrode 7 und der Referenz -Elektrode 5 verwendet.
Im Zustand vor der Messung können die beiden gemessenen elektrischen Größen den unterschiedlichen Aufbau der beiden Mess-Elektroden 6, 7 wiederspiegeln. Das Eintauchen in die Magensäure kann dabei den Aufbau der Mess-Elektroden beeinflussen. Ist eine Messung noch nicht gewünscht, da beispielsweise noch kein geeigneter Ort angesteuert ist, kann bei dem gezeigten Gastroskop 1 eine Gegenspannung an die zweite Mess- Elektrode angelegt werden, die einen weiteren Aufbau einer AgCl-Schicht mit der Magensäure zusammen verhindert. Dadurch wird der Ausgangszustand der Mess-Elektroden 6, 7 erhalten und die Genauigkeit der Messung verbessert. In den Extremfällen besonders geringer Ammoniakkonzentration oder bei völligem Fehlen von Ammoniak oder besonders hoher Ammoniakkonzentration zeigen sich die Vorteile des Sensors. Bei sehr geringer Ammoniakkonzentration müsste, wenn nur die dicke Silberchloridschicht 61 vorläge, eine geraume Zeit abgewartet werden, ob sich nicht das Signal zeigt, das bei vollständigem Auflösen der AgCl-Schicht auftritt. Dadurch, dass der Sensor 4 auch eine dünnere Silberchloridschicht 71 aufweist, kann die Wartezeit abgekürzt werden, da die dünnere Schicht 71 schneller ein Signal zeigen würde.
Umgekehrt würde eine sehr hohe Ammoniakkonzentration nur ein schlechtes Signal erzeugen, wenn nur die dünne Silberchloridschicht 71 vorhanden wäre, da diese dann nahezu gleichzeitig mit dem Eintauchen in den Magensaft bereits aufgelöst wäre.
Hier erlaubt die dicke Silberchloridschicht 61, die erst verzögert ein Signal erzeugt, eine wesentlich genauere Messung, die unbeeinflusst vom Eintauchvorgang ist. Eine analoge Wirkung kann erzielt werden, wenn die Silberchloridschichten 61, 71 anstelle oder zusätzlich zur unterschiedlichen Dicke auch eine unterschiedliche Mikrostruktur erhalten. Eine höhere Porosität kann dabei beispielsweise zu einer verstärkten Reaktion mit dem Ammoniak führen und damit zu einem beschleunigten Abbau der Silberchloridschicht 61, 71.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn eine dritte oder vierte oder weitere Mess-Elektroden verwendet werden, bei denen wei- tere unterschiedliche Dicken und/oder Morphologien vorliegen. Damit können weitere Bereiche der Ammoniakkonzentration für eine genaue Messung erschlossen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Messvorrichtung (1) zur Ammoniakdetektion in Magensaft oder im Magen, insbesondere Kapsel, Katheter, Gastroskop (1) oder Biopsiezange , mit einem Sensor (4), wobei der Sensor (4) umfasst :
- eine Referenz-Elektrode (5) mit einem Edelmetall, das nicht durch im Magensaft vorhandene Säure angreifbar ist,
- eine erste Mess-Elektrode (6) mit einer
Silberchloridschicht (61) ,
- wenigstens eine zweite Mess-Elektrode (7) mit einer
Silberchloridschicht (71) , wobei die Silberchloridschicht (71) der zweiten Messelektrode (7) und die
Silberchloridschicht (61) der ersten Messelektrode (6) vonei- nander verschiedene Dicken und/oder Schichtmorphologie aufweisen,
- Mittel zur Bestimmung einer ersten elektrischen Größe zwischen der ersten Mess-Elektrode (6) und der Referenz- Elektrode (5) sowie einer zweiten elektrischen Größe zwischen der zweiten Mess-Elektrode (7) und der Referenz-Elektrode (5) , wobei die elektrischen Größen durch Vorhandensein von Ammoniak im Bereich der Elektroden (6, 7) beeinflusst werden.
2. Messvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprü- che, bei der der Sensor (4) Mittel zum Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen wenigstens einer der Mess-Elektroden (6, 7) und der Referenz -Elektrode (5) aufweist.
3. Messvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprü- che, bei der die Referenz-Elektrode (5) aus Platin oder aus
Gold besteht.
4. Messvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Sensor (4) wenigstens eine zweite Referenz- Elektrode aufweist.
5. Verfahren zur Ammoniakdetektion in Magensaft oder im Magen mit den Schritten: - Bereitstellen einer Messvorrichtung (1) , insbesondere Kapsel, Katheter, Gastroskop (1) oder Biopsiezange , mit einem Sensor (4), wobei der Sensor (4) umfasst:
-- eine Referenz-Elektrode (5) mit einem Edelmetall, das nicht durch Magensäure angreifbar ist,
-- eine erste Mess-Elektrode (6) mit einer
Silberchloridschicht (61) ,
-- wenigstens eine zweite Mess-Elektrode (7) mit einer
Silberchloridschicht (71) , wobei die Silberchloridschicht (71) der zweiten Messelektrode (7) und die
Silberchloridschicht (61) der ersten Messelektrode (6) voneinander verschiedene Dicken und/oder Schichtmorphologie aufweisen,
- Bestimmen von wenigstens einer ersten elektrischen Größe zwischen der ersten Mess-Elektrode (6) und der Referenz- Elektrode (5) sowie einer zweiten elektrischen Größe zwischen der zweiten Mess-Elektrode (7) und der Referenz-Elektrode
(5) , wobei die elektrischen Größen durch Vorhandensein von Ammoniak im Bereich der Elektroden (6, 7) beeinflusst werden.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010094649A1 (de) 2009-02-17 2010-08-26 Siemens Aktiengesellschaft Diagnosegerät
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