DE2943958A1

DE2943958A1 - Polarographic catheter probe for determn. of partial pressure of gas - esp. oxygen in living tissue or vessel, has several measuring points

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Publication number: DE2943958A1
Application number: DE19792943958
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 2300 Kiel Fleckenstein; Prof. Dr.med. R. 4005 Meerbusch Kaufmann
Original assignee: TESSMER KLAUS
Current assignee: TESSMER KLAUS
Priority date: 1979-10-31
Filing date: 1979-10-31
Publication date: 1981-05-14

Abstract

Polarographic catheter probe for the oetermn. of gas partial pressures gives a polarographic current at more than one measuring point (660). These points pref. are breaks in the (thin film) insulation on a (thin film) metallic probe support, which can be activated polarographically, at least in the surface area of the points. A metal film outside the insulating film acts as reference electrode. The measuring points are on (pref. along the length of) the shaft of the probe near its tip, which has a radius of curvature of 1 to over 500 microns. The probe is esp. useful for measuring the O2 pressure in living tissues and vessels. It has a low gas consumption with a high response rate, can be mass produceo and allows routine testing without danger to the patient.

Description

" Polarografische Makroeinstichsonde bzwv "Polarographic macro puncture probe or

Kathetersonde für die Bestimmung von Gaspartialdrücken" Die Erfindung betrifft eine Makroeinstichsonde bzwv Kathetersonde zur Messung von GaspartialdrUcken, insbesondere des Sauerstoffdruckes im lebenden Gewebe und in Gefäßen. Catheter probe for the determination of gas partial pressures "The invention relates to a macro puncture probe or catheter probe for measuring gas partial pressures, in particular the oxygen pressure in living tissue and in blood vessels.

Solche Sonden.sind aus der DE-PS 2401399, aus der DE-PS 2655318 und aus zahlreichen wissenschaftlichen Veröffentlichungen wie z.B.: "Measurement of Intramyocardial Oxygen Tension during cardiae Surgery in Man" aus Res e;ptMed 159, 231-238 (1973) Springer-Verlag, bekannt. Solche Meßsonden finden beispielsweise bei medizinischen Untersuchungen Anwendung, insbesondere bei der Messung des Sauerstoffpartialdruckes in Blutgefäßen und in lebendem Gewebe Bei Messungen in Blutgefäßen mit Sauerstoffkathetersonden erhält man z.B. Aussagen über Kreislauf- und Lungenfunktionen; Sauerstoffgewebemeßsonden dagegen können bei geeigneter Auswertung des Sondenstromsignales einen Hinweis auf die Stoffwechselaktivität und die Versorgungsbedingungen des lebenden Gewebes geben. Derartige Sondenmessungen wurden bisher an fast allen Organen des tierischen und einigen des menschlichen Körpers durchgeführt. Such probes are from DE-PS 2401399, from DE-PS 2655318 and from numerous scientific publications such as: "Measurement of Intramyocardial Oxygen Tension during cardiac Surgery in Man" from Res e; ptMed 159, 231-238 (1973) Springer-Verlag, known. Such measuring probes are used, for example, in medical examinations, in particular when measuring the oxygen partial pressure in blood vessels and in living tissue. Oxygen tissue measuring probes, on the other hand, can give an indication of the metabolic activity and the supply conditions of the living tissue with a suitable evaluation of the probe current signal. Such probe measurements have so far been carried out on almost all organs of the animal and some of the human body.

Bekannte Sauerstoffmeßsonden dieser ArtfDE-PS 2655318ph W. Baumgart, D.W. Lübbers: "Platinum Needle Electrode for Polarografie Measurement of Oxygen and Hydrogen" aus Oxygen Suppy; Eds.Kessler et al.; Urban u. Schwarzenberg 1973 bestehen aus im allgemeinen spitz zulaufenden Metallkörpern, die von einem isolierenden Mantel umgeben sind, der zur Bildung einer polarografisch aktiven Meßstelle an einer Stelle zum auszumessenden Medium hin unterbrochen ist, wobei diese Meßstelle im allgemeinen von einer Diffusionsmembr überzogen ist. Andere Ausführungen bestehen aus einem isolierenden Trägerkörper, auf dem sich ein Metallfilm befindet, der von einer isolierenden Schicht abgedeckt ist, beispielsweise einem Isolatordünnfilm, auf dem sich ein weiterer Metallfilm befinden kann, wobei im allgemeinen der dem Trägerkörper anliegende Metallfilm aus einem polarografisch aktiven Material besteht und als different Elektrode beschaltet wird, der außenliegende Metallfilm dagegen aus einem als Bezugselektrode geeigneten Material besteht und als indifferente Elektrode beschaltet wird, sind wobei die polarografisch aktive Meßstelle durch Schnitt oder Bruch durch alle Schichten bzw Filme in einer im wesentlichen senkrecht zur Filmausbreitungsebene lie.geneen Ebene entsteht. Es finden hier auch Diffusionsmembranen vor der Meßstelle Anwendung. Bei den bekannten Meßsonden dieser Art unterscheidet man im wesentlichen Makrosonden mit einer Meßstelle, deren Durchmesser So bis ca 3oo µm beträgt, und Mikrosonden, deren Meßstellendurchmesser kli incr als 5 Am ist.Known oxygen measuring probes of this kind fDE-PS 2655318ph W. Baumgart, D.W. Lübbers: "Platinum Needle Electrode for Polarography Measurement of Oxygen and Hydrogen "from Oxygen Suppy; Eds. Kessler et al .; Urban and Schwarzenberg 1973 consist of generally pointed metal bodies, which are of an insulating Sheath are surrounded, the formation of a polarographically active measuring point at a Point to the medium to be measured is interrupted, this measuring point in the is generally covered by a diffusion membrane. Other designs exist from an insulating support body on which there is a metal film, the is covered by an insulating layer, for example an insulator thin film, on which another metal film can be located, generally the dem Carrier body adjacent metal film consists of a polarographically active material and is wired as a different electrode, the external metal film on the other hand consists of a material suitable as a reference electrode and as an indifferent electrode is connected, are the polarographically active measuring point by cutting or Break through all layers or films in an essentially perpendicular to the plane of film propagation lie.geneen level arises. There are also diffusion membranes in front of the measuring point Use. In the case of the known measuring probes of this type, a distinction is made essentially Macro probes with a measuring point, the diameter of which is So up to approx. 300 µm, and Microprobes whose measuring point diameter is kli incr than 5 Am.

Wie aus DE-PS 240 1399 und US-PS 3, 530, o46 bekannt, kann ein wesentliches Problem der Gaspartialdruckmessung im Gewebe, und zwar der das Gasdiffusionsfeld verzerrende Eigenverbrauch der Sonde, durch die Ausbildung der polar(7-grafierenden Elektrode als Dünnfilmschnittkante gelöst wercisen Bei derartigen Sonden kann nämlich die Membran so dünn ( z.B. o,5 im) ausgefUhrt werden, daß schnelle Messungen (Tgo<loo ms) rühreffektfrei auch an Meßstellen mit einem Durchmesser von einigen joylm möglich werden Makrosonden dieser Bauart sind von ihren mechanischen Eigenschaften her geeignet, auch derbes Gewebe zu durchstechen; allerdings kann der hinsichtlich seines Gaspartialdruckes analysierte Bereich nicht wesentlich über 300 Fm in seiner circulären oder longitudinalen Ausdehnung vergrößert werden, ohne daß der Einstich einer solchen Sonde das biologische Gewebe zu stark zerstört. Es ist aber wesentlfch,die Destruktion von Gewebe zu minimieren, da sonst die Durchblutung arbiträr beeinfluß wird, was die Messung sinnlos macht, oder weil beispielsweise bei Anwendung am Gehirn eine stärkere Gewebeschädigung nicht zugelassen werden kann.As known from DE-PS 240 1399 and US-PS 3, 530, o46, an essential Problem of gas partial pressure measurement in tissue, namely the gas diffusion field distorting consumption of the probe, due to the formation of the polar (7-graphing Loosen the electrode as a thin-film cut edge With such For probes, the membrane can be made so thin (e.g. 0.5 µm) that rapid Measurements (Tgo <loo ms) without stirring effect even at measuring points with a diameter Macro probes of this type are possible because of their mechanical properties Properties suitable for piercing even tough tissue; however can the area analyzed with regard to its gas partial pressure is not significantly above 300 Fm can be enlarged in its circular or longitudinal extent without that the puncture of such a probe destroys the biological tissue too much. It but it is essential to minimize the destruction of tissue, otherwise the blood flow is influenced arbitrarily, which makes the measurement pointless, or because, for example if used on the brain, greater tissue damage cannot be permitted.

Eine Aussage über die regionale Versorgung setzt voraus, daß die hinsichtlich ihres Gasdruckes analysierte Gewebestrecke einige Millimeter lang ist. Diesemmethodischen Erfordernis bei der Messung des regionalen Blutflusses/ Versorgung kann eine ortsfest implantierte Makrosonde aus oben genannten Gründen nach dem Stand der Technik nicht genügen. Eine Mikrosonde ist zwar in der Lage, ein genaues der Bild/räumlichen Verteilung der Sauerstoffversorgung - mit ihren Implikationen für den regionalen Blutfluß - zu ermitteln, allerdings nur dann, wenn sie mittels eines Motors, im allgemeinen eines Schrittmotors, durch das Gewebe getrieben wird und das sich hierbei verändernde Sauerstof signal statistisch analysiert wird. (Siehe z.B. "Oxygen Pressure In Ischemic Musele Tissue of Patients With Chronic Occlusive Arterial Disease"; Ehrly und Schröder; aus Angiology Vol 28 No 2 Febr. 1977). Nur eine solche Messing liefert eine verwertbare Aussage Diese Methode wurde bisher auf Grund technisch apparativer Schwierigkeiten, wenn überhaupt im klinischen Bereich, nur zu Forschungszweck(n selten eingesetzt. Folgende Gründe sprechen heute noch engen den Einsatz dieser Mikrosondentechnik: 1. Mikrosonden sind nach wie vor fraglich; Bleibt ein Sondenfragment im Gewebe zurück, kann ein Fremkörpergranulom z.B. ein Quarzgranulom entstehen, das beispielsv weise zum Verlust eines ganzen Nerbenstranges führen könnte, wenn ein solches Fragment wenigen mm von einen NerveW entfernt liegen bleibt.A statement about the regional supply assumes that with regard to the stretch of tissue analyzed by their gas pressure is a few millimeters long. This methodical A fixed location may be required when measuring regional blood flow / supply implanted macroprobe for the reasons mentioned above according to the prior art not suffice. A microprobe is able to provide an accurate the Image / spatial distribution of oxygen supply - with its implications for the regional blood flow - to be determined, but only if it is by means of a Motor, generally a stepper motor, is driven through the tissue and the changing oxygen signal is statistically analyzed. (Please refer e.g. "Oxygen Pressure In Ischemic Musele Tissue of Patients With Chronic Occlusive Arterial Disease "; Ehrly and Schröder; from Angiology Vol 28 No 2 Febr. 1977). Only Such a brass provides a usable statement This method has been used so far due to technical equipment difficulties, if at all in the clinical area, only for research purposes (n rarely used. The following reasons still speak today narrow the use of this micro-probe technology: 1. Micro-probes are still questionable; If a probe fragment remains in the tissue, a foreign body granuloma can, for example, be a Quartz granuloma develop, for example, leading to the loss of an entire nerular strand if such a fragment are a few mm away from a nerve remain.

2. Selbst dann, wenn es gelingt, Mirkosonden mechanisch hinreichend stabil auszuführen - etwa durch Ausbildung als Federstahl- oder Platin-Iridiumnadel - ist die Messung mit solchen Nadeln häufig zu aufwendig Zum einen fehlt während einer Operation oft die Zeit, mehrere Minuten lang einen Mikromanipulator zu positionieren, die Vorschubs zeit abzuwarten und die ganze Aufmerksamkeit auf die Messung zu verwenden, Zum anderen schränkt der hierbei erforderliche apparative Aufwand in vielen wünschenswerten operativen Anwendungsfällen das Operationsgebiet in unzulässiger Weise ein.2. Even if it succeeds, microprobes mechanically sufficient stable - for example through training as spring steel or Platinum-iridium needle - the measurement with such needles is often too time-consuming one often lacks the time during an operation, a micromanipulator for several minutes to position, to wait for the advance time and all the attention to To use the measurement, on the other hand, the equipment required here restricts Effort in many desirable operational use cases the area of operation in an inadmissible manner.

3. Der Umgang mit Mikrospitzensonden ist derzeit noch nicht Bestandteil der praktisch-medizinischen Kunst, insbesondere auch deshalb, weil es noch keine marktreifen Mikrospitzensonden gibt. Die wenigen bisher angebotenen Sonden erwiesen sich in der medizinischen Praxis als untauglich, besonders hinsichtlich ihrer elektrochemischen Parameter.3. Dealing with microtip probes is not yet part of the process the practical medical art, especially because there is still none micro-tip probes ready for the market. The few probes offered so far proved turned out to be unsuitable in medical practice, especially with regard to their electrochemical properties Parameter.

Es ist jedoch heute schon abzusehen, daß sich Mikrospitzensonden in Vorschubtechnik als Meßinstrumente zur Klärung besonderer intraoperativer Fragestellungen eines Tages durchsetzen werden, wie z.B. zur Nierenfunktionsprüfung in der Transplantatchirurgie, zur Hirnversorgungsüberwachung in der cerebralen Angiochirurgie oder zur vaskulären bzw, neurologischen Diagnostik am peripheren Muskel. Bei einer Vielzahl medizinischer Manipulationen und Diagnostiken ist eine Aussage über die Sauerstoffversorgung von Gewebe außerordentlich wünschenswert. Dabei ist allerdings die Mikrospitzensondenmessung der oben geschilderten Art zu aufwendig bzw. von ihrem Gefährdungspotential beim Stand der Technik her nicht zu verantworten. In der Mehrzahl der denkbaren Indikationen zur p02 Messung ist dabei allerdings die hohe Aussagekraft der Mikrospitzensondenmessung irrelevant, da häufig eine Aussage über den mittleren regionalen Sauerstoffdruck - räumliche Mitteilung über mehrere Millimeter - oder eine Messung an wenigen (z.B. 10) Mikromeßorten als Diagnostikum ausreicht.However, it is already foreseeable that microtip probes will be in Feed technology as measuring instruments to clarify special intraoperative questions will be enforced one day, e.g. for kidney function testing in transplant surgery, for brain supply monitoring in cerebral angiosurgery or for vascular or, neurological diagnostics on the peripheral muscle. With a multitude more medical Manipulations and diagnostics is a statement about the oxygen supply of Tissue extremely desirable. Here, however, is the microtip probe measurement of the type described above too costly or of their potential risk when Not responsible for the state of the art. In the majority of the possible indications For the p02 measurement, however, the high significance of the microtip probe measurement is here irrelevant, as it is often a statement about the mean regional oxygen pressure - Spatial communication over several millimeters - or a measurement on a few (e.g. 10) micromeasurement is sufficient as a diagnostic tool.

Der mittlere Sauerstoffdruck könnte am bequemsten, und insbesondere für das Gewebe am schonensten, mittels spitzer, ortsfest implantierter Sonden gemessen werden, die einerseits eine mehrere mm lange Geweberegion ausmessen - in Abstimmung auf die jeweiligen Organmikroanat<rniQ und deren unmittelbare Spitze zwar nur wenige pm dick un: somit maximal gewebeschonend ist, deren Zuspitzung jedoch bei Verwendung von Quarz- oder Glasträgern so steil ist, daß keine Bruchgefahr besteht. Solche Sonden gibt es nach dem Stand der Technik jedoch nicht.The mean oxygen pressure might be the most comfortable, and in particular for the tissue most gently, measured by means of pointed, stationary implanted probes which on the one hand measure a tissue region several mm long - in coordination on the respective organ microanat <rniQ and its immediate tip only a few pm thick un: is therefore maximally gentle on the tissue, but its tapering at The use of quartz or glass supports is so steep that there is no risk of breakage. However, there are no such probes according to the prior art.

Polarografische Meßsonden eignen sich nicht nur, wie oben beispielhaft dargestellt, zur Messung der Sauerstoffversorgung des Gewebes, sondern auch zur Messung der Durchblutung von Gewebe. Hierzu kann nach einer von Lübbers, Wodick et al. an Mikrospitzensonden entwickelten Wasserstoffclearancemethode die Messung der Ein- bzw. Aufwaschgeschwindigkeit von Wasserstoff herangezogen werden ("Measurement of local hydrogen washout curves in tissue of isolated perfused rat li ver" Oxygen supply; Eds.Kessler et al.; Autoren: Thermann und Kessler ; Urban und Schwarzenberg 1973 sowie "Determination of Local Blood Flow ....", Stosseck, Lübbers, Cottin in Pflügers Arch. 348, 225-238, Springer Verlag 1974).Polarographic measuring probes are not only suitable, as exemplified above shown, for measuring the oxygen supply to the tissue, but also for Measurement of blood flow to tissue. According to one of Lübbers, Wodick et al. Hydrogen clearance methods developed the measurement on microtip probes the washing-in and washing-up speed of hydrogen can be used ("Measurement of local hydrogen washout curves in tissue of isolated perfused rat li ver "Oxygen supply; Eds. Kessler et al .; Authors: Thermann and Kessler; Urban and Schwarzenberg 1973 and "Determination of Local Blood Flow ....", Stosseck, Lübbers, Cottin in Pflügers Arch. 348, 225-238, Springer Verlag 1974).

Voraussetzung hierfür allerdings ist eine geringe Ansprechzeit der Sonde im Bereich von weit unter einer Sekunde. Daneben gelten für letztere Methode die für die Sauerstoffmikrospitzenmessung ausgeführten praktisch medizinischen Einschränkungen. Nach dem Stand der Technik ist die erforderliche Ansprechgeschwindigkeit nur mit Mirkosonden oder durch die Polarografie an Metalldünnfilmkanten erreichbar. Polarografische H2-Gewebesensoren, die eine ganze Geweberegion ausmessen können, gering destruktiv und hinreichend schnell sind, sind nach dem Stand der Technik jedoch nicht verfügbar.The prerequisite for this, however, is a short response time Probe in the range of well under a second. In addition, apply to the latter method the practical medical limitations outlined for oxygen microtip measurement. According to the prior art, the required response speed is only with Micro-probes or through polarography on metal thin-film edges. Polarographic H2 tissue sensors, which can measure an entire tissue region, are slightly destructive and are sufficiently fast, however, are not available in the prior art.

Im Bereich der intravasalen Kathetermessung des p02 ist der Stand der medizinischen Technik vom praktischen Staridpunkt aus noch nicht optimal entwickelt Es kann die Faustregel aufgestellt werden, daß der Durchmesser eines Kathetersensors um so größer ist, je geringer seine Anslrcci zeit ist. Es gibt Indikationen, be denen die Geschwindigkei des Sensors eine Rolle spielt, beispielsweise bei der Diagnostik kindlicher Herzmißbildungen oder bei der pulmonologischen Diagnostik. Allerdings wird die weitere Entwicklung des Standes der Technik bei Verwendung von Dnnfilmmeßköpfen die Indikationsbereiche erheblich erweitern, insbesondere deshalb, weil bei Verwendung derartiger Meßköpfe schnelle und zugleich dünne, selbst bei Frühgeborenen einsetzbare Kathetersonden gebaut werden können. Solche dünnen und schnellen Katheter werden darSiberhinaus Anwendungsmöglichkeiten eröffnen für die ~auerstoLfbilanzmessung von Organen bei Vorschub in die arteriell(>n und venösen Gefäßstämme von Organen oder gar einzelnen Organarterien bzw. Venen, etwa zur pulmonologischen Anwendung oder zur Nierenfunktionsdiagnostik oder zur Dia(laosti (z.B. peripherer) Gefäßerkrankungen. Ein solches, den medizinischen diagnostischen Spielraum erweiterndes Meßkonzept kann dann verwirklicht werden, wenn ein Meßkathtier aufgrund seiner Beschaltung, seiner Elektrodeneigenschaft und seiner Schnelligkeit sowohl für die 02-Druckmessung als auch für die H2-Druckmessung verwendet werden kann.In the area of the intravascular catheter measurement of the p02, the status medical technology has not yet been optimally developed from the practical starting point The rule of thumb can be that the diameter of a catheter sensor the greater, the shorter its time. There are indications be where the speed of the sensor plays a role, for example in diagnostics childhood cardiac deformities or in pulmonological diagnostics. However is the further development of the state of the art when using thin film measuring heads expand the areas of indication considerably, especially because when used Such measuring heads are fast and at the same time thin, which can be used even in premature babies Catheter probes can be built. Such thin and fast catheters will be In addition, possible applications open up for the impulse balance measurement of organs as they advance into the arterial (> n and venous vascular trunks of organs or even individual organ arteries or veins, for example for pulmonological use or for kidney function diagnostics or for dia (laosti (e.g. peripheral) vascular diseases. Such a measurement concept that expands the medical diagnostic scope can then be realized when a measuring cat because of his Wiring, its electrode properties and its speed both for the 02 pressure measurement as well as for H2 pressure measurement can be used.

Bei Verwendung von Dünnfilmmeßköpfen treten allerdings - wie auch bei Meßköpfen anderer Bauart - Positionierungsprobleme des messenden Katheters auf; wird die Meßstelle gefäßwandnahe bzw. anliegend positioniert, führt dies zu einer groben Verfälschung des Meßergebnisses.When using thin-film measuring heads, however, occur - as well as with measuring heads of other types - positioning problems of the measuring catheter; if the measuring point is positioned close to or adjacent to the vessel wall, this leads to a gross falsification of the measurement result.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, Meßsonden der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei hoher Ansprechgeschwindigkeit einen geringen Gasverbrauch aufweisen, sich zur Serienherstellung eignen und routinemäßig ohne Gefahr für den Patienten und vor allem ohne unzumutbaren apparativen oder zeitlichen Aufwand Routinemessungen des ortsabhängigen Gasdruckes und der regionalen Durchblutung von Gewebe bzw.The object of the present invention is therefore to provide measuring probes of the type mentioned to create the one with a high response speed have low gas consumption, are suitable for series production and are routine without danger to the patient and, above all, without unreasonable equipment or time Expenditure of routine measurements of the location-dependent gas pressure and the regional blood flow of tissue or

innerhalb eines Gefäßlumens ermögliche g ie/Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der polarografische Strom an mehr als einer Meßstelle entsteht.The invention makes it possible to achieve / object within a vessel lumen solved in that the polarographic current is generated at more than one measuring point.

Wie in der Problemstellung der Erfindung bereits ausführlich dargelegt, bietet die Bestimmung des Gaspartialdruckes an mehreren Stellen im Gewebe mittels mehrerer Meßstellen nur einer Sonde gegenüber der Messung mit Mikrosonden in Vorschubtechnik den Vorteil, daß die;e Messung einfacher und schneller vor sich geht und daß somit zum einen die bei medizinischen operativen Manipulationf häufig stark beanspruchte Aufmerksamkeit des Operateurs nicht abgelenkt ist, die Sonde als Implantatsonde darüb<'r hinaus auch tagelang peri- und post-operativ noch Werte liefern kann, wie z.B. nach Implantation in einen Herzm<tskel G während einer Herzoperation oder im Xehirn nach einer H.irnoperation oder einem Hirntrauma, weiterhin daß der Pati<nt nicht gefährdet ist durch die Fragilität von Mikrosonderi, die zu Fremdkörpergranulonen Anlaß geben können, weil due stabilere Makrosonde erheblich weniger bruchgefährdet 1:t.As already detailed in the problem of the invention, offers the determination of the gas partial pressure at several points in the tissue by means of several measuring points with only one probe compared to the measurement with micro-probes in feed technology the advantage that the; e measurement is easier and faster and that on the one hand, the often heavily used in medical operative manipulationf The surgeon's attention is not distracted, the probe as an implant probe in addition, it can still deliver values peri- and post-operatively for days, such as after implantation in a heart muscle G during heart surgery or in the Xehirn after a brain operation or a brain trauma, furthermore that the The patient is not endangered by the fragility of microsonderi that lead to foreign body granulons Can give cause, because the more stable macro probe is significantly less prone to breakage 1: t.

Gegenüber Gewebe-Makrosonden nach dem Stand der Technik - auch wenn diese als polarografierende Dünnfilmsonden ausgeführt sind und somit eine besonders geringe Ansprechzeit haben - ergibt sich der Vorteil, daß durch die Ausführung mehrerer polarografierender Oberflächen im spitzennahen Schaftbereich, die Meßsonde ein Einzugsgebiet der Gaspartialdruckmessung hat, das in der Größenordnung einer Strecke von mehreren mm Länge bzw. einer Fläche von mehreren mm² liegt und dennoch die Ausführung ihrer Spitze als Mikrospitze eine quasi unblutige Messung erlaubt. Ueber dies gewährleistet nur die Ausführung der Spitze als verdrängend invasive - und nicht als schneidend invasive -eine hinreichend geringe Beeinflussung der zu messenden Gewebeparameter wie Sauerstoffpartialdruck bzw. Durchblutung.Compared to tissue macro probes according to the state of the art - even if these are designed as polarographic thin-film probes and are therefore a special one have a short response time - there is the advantage that by executing several polarographic surfaces in the shaft area near the tip, the measuring probe a catchment area the gas partial pressure measurement has that on the order of a distance of several mm length or an area of several mm² and still the Execution of its tip as a micro-tip allows a virtually bloodless measurement. Above this only guarantees the execution of the tip as displacingly invasive - and not as cutting invasive - a sufficiently small influence on the to be measured Tissue parameters such as oxygen partial pressure or blood flow.

Überdies waren nach dem Stand der Technik schnelle Wasserstoffmessungen nach dem H2-Clearanceprinzip nur mit Mikroelektroden möglich (solche Mikroelektrodenmessungen jedoch sind nur aussagekräftig hinsichtlich des analysierten Raumes 3 von einigen ,u und damit für die klinische Praxis der Gewebedurchblutungsmessung irrelevant).In addition, the prior art has been rapid hydrogen measurements according to the H2 clearance principle only possible with microelectrodes (such microelectrode measurements however, 3 of some are only meaningful with regard to the analyzed room , u and thus irrelevant for the clinical practice of measuring tissue blood flow).

Ein weiterer Vorteil der multiplen Meßstellenausbildung ergibt sich bei der Kathetermessung, da positionierungsbedingte Meßwertverzerrungen fast vollständig entfallen.Another advantage of the multiple measuring point design results in catheter measurement, since positioning-related measurement value distortions are almost complete omitted.

Erst hierdurch wird der besondere Vorteil der Anwendung von Dünnfilmpolarografiesensoren bei der Kathetermessung voll wirksam, nämlich ihre enorme Schnelligkeit bei kleinsten Katheterabmessungen (Katheterdurchmessung nur noch begrenzt vom kleinst verfügbaren Kabel), so daß sich für die Kathetermessung neue und interessante Perspektiven durch Vorschub in kleinste Gefäße eröffnen, wie etwa bei der Sauerstoffbilanzmessung von Organen oder gar von Organteilen oder bei der Vitiendiagnostik oder bei der pulmonologischen Diagnostik.Only then does the particular advantage of using thin-film polarography sensors become available fully effective in catheter measurement, namely its enormous speed with the smallest Catheter dimensions (catheter diameter only limited to the smallest available Cable), so that new and interesting perspectives emerge for the catheter measurement Open up feed into the smallest of vessels, such as when measuring the oxygen balance from Organs or even parts of organs or in vital diagnostics or in pulmonological diagnostics Diagnosis.

Aber auch für Multimeßstellengewebssensoren sind neue diagnostische Perspektiven zu eröffnen: Als billige Massenartikel in Dünnfilmtechnik wird es möglich sein, derartige Sensoren in die chirurgische Routine eillzuführen. So wurde auf einer Sitzung führender klinisch und theoretischer Mediziner am 24.11.78 in Düsseldorf darauf hingewiesen, daß es noch keine unkomplizierten, klinisch einsetzbaren Gewebeimplantatsonden gäbe zur Obrwachung der Gehirnsauerstoffsättigung, zur Implantation ins frisch operierte Herz, zur Diagnostik der peripherell t Durchblutungsstörungen und neben anderen Gebieten zur intraoperativen Diagnostik bei der Versorgung groß traumatisierter Gebiete, wie sie etwa nach Verkehrsunfä1len auftreten. Es sei nur darauf hingewiesen, daß die Entsct,eidung über die Amputation eines Gliedes nach einem Trauma im wesentlichen neben der Angiographie (in tabila nur in wenigen hoch spezialisierten OP's möglich) von der klinisch subjektiven Einschätzung des Operateurs abhängt weil bekannte Verfahren der Durchblutungs- bzw. Sauerstoffversorgungsmessung wie etwa die Ein/AuswaschmethodeX für radioaktive Tracer oder die p02 Mikrokathodenmessung in Vorschubtechnik zu aufwendig und insbesondere zu zeitraubend sind, insbesondere wenn vitale Indikationen zur Eile drängen. Ähnliche medizinische Überlegungen wie sie zuletzt für das Trauma angestellt wurden, können zu diversen anderen denkbaren Indikationen unternommen werden Weiterhin ist das Herstellungsverfahren für Multimeßstellensonden um ein Vielfaches einfacher gegenüber jenem für Mikrosonden, man muß sogar sagen, daß die Herstellung von Dünnfilmmikrosonden heute im großen Maßstab noch nicht beherrscht wird. So sind einerseits die extremen Isolationswerte wie sie für Mikrosondenrohlinge gefordert werden müssen, für Makrosonden und in noch größerem Maße für Multimeßstellensonden nicht notwendig und zum anderen entfallen die besonderen elektrischen und thermischen vakuumverfahrenstechnischen Schwierigkeiten, wie sie bei der Mikrosondenherstellung im sehr langen und spitzen Bereich der Sonde auftreten. Des weiteren können isolierende Schichten bei Makro/Multimeßstellensensoren beliebig dick gemacht werden, da ein Spitzenschliffdurchmesser im Bereich von wenigen Kapillarabständen nicht erforderlich ist.But there are also new diagnostic tools for multi-measuring point tissue sensors Opening up perspectives: As a cheap, mass-produced item using thin-film technology, it becomes possible be to introduce such sensors into the surgical routine. So was on a meeting of leading clinical and theoretical physicians on November 24th, 1978 in Düsseldorf noted that there are still no straightforward, clinically applicable tissue implant probes would be used to monitor cerebral oxygen saturation, for implantation in the freshly operated Heart, for the diagnosis of peripheral circulatory disorders and among others Areas for intraoperative diagnostics in the care of heavily traumatized Areas such as those that occur after traffic accidents. It should only be noted that the decision about the amputation of a limb after trauma is essential in addition to angiography (in tabila only possible in a few highly specialized operating theaters) depends on the clinically subjective assessment of the surgeon because known procedures the blood flow or oxygen supply measurement such as the wash-in / wash-out methodX for radioactive tracers or p02 microcathode measurement in feed technology are too complex and, in particular, too time-consuming, especially if there are vital indications urge to hurry. Similar medical considerations as they last for the trauma were employed, can be undertaken for various other conceivable indications Furthermore, the manufacturing process for multi-measuring point probes is around a Much easier than that for microprobes, one must even say that the Production of thin-film microprobes on a large scale has not yet been mastered will. On the one hand, there are the extreme insulation values as they are for microprobe blanks must be required for macro probes and to an even greater extent for multi-measuring point probes not necessary and on the other hand the special electrical and thermal ones are omitted vacuum process difficulties, such as those encountered in the manufacture of micro-probes occur in the very long and pointed area of the probe. Furthermore, insulating Layers in macro / multi-measuring point sensors can be made as thick as you want because one Tip diameter in the range of a few capillary distances not required is.

Schließlich liegt der Meßstrom einer Multimeßstellensonde im Bereich von über 10 8 bis hin zu lo Ampere, Eine Dünnfilmmakrosonde nach dem Stand der Technik zieht im Bereich von 10 -9 A, eine Mikrosonde im Bereich von 10 -10 A. Es liegt auf der Hand, daß die Multimeßstellensonde, besonders wenn man an die sicherheitstechnisch notwendige galvanische Abtrennung von Stromkreisen, die durch den Patienten gehen, denkt, vergleichsweise am billigsten, zuverlässigsten und mit der gering;L-en Ansprechzeit beschaltet werden kann.After all, the measuring current of a multi-measuring point probe is in the range from over 10 8 up to lo amps, A thin film macro probe after the prior art draws in the range of 10 -9 A, a microprobe in the range of 10 -10 A. It is obvious that the multi-point probe, especially if you to the safety-related galvanic separation of electrical circuits, that go through the patient thinks comparatively cheapest, most reliable and with the low; L-en response time can be connected.

Weiterhin vorteilhaft ist die Erfindung durch die Merkmale des Anspruches 2 gekennzeichnet. Wenn die einzelnen Meßzelle mit einem Durchmesser im Bereich von wenigen ßu ausgeführt sind, ist der Gasverbrauch, z.B. der Sauerstoffverbraucll der einzelnen Meßstellen hinreichend gering - noch dazu wcni die Meßstelle am Boden eines rezessartigen Kanales liegt -um das Gasiffusionsfeld im Gewebe nicht zu beeinflussen.The invention is also advantageous due to the features of the claim 2 marked. If the individual measuring cells have a diameter in the range of a few ßu are carried out, the gas consumption, e.g. the oxygen consumption of the individual measuring points sufficiently small - in addition, the measuring point on the ground There is a recess-like channel in order not to influence the gas diffusion field in the tissue.

Dieser Vorteil, der nach dem Stand der Technik der metallischt Sondenträger nur für die Mitkosonde gilt, kann somit auch erfindungsgemäß auf Makrosonden mit metallischen Trägerl umgesetzt werden. Nach dem Stand der Einstich-Makrosond.n-Technik messen nämlich nur Dünnfilmanordnungen auf isolierenden Trägerkörpern schnell und gassparend zugleich. Eine metallische Sonde kann in ihrem Schaftteil ohne Gefährdung des Patienten durch abgebrochene SpitzenstUcke erheblich dünner ausgeführt werden, als eine solche ittit isolierendem Trägerkörper.This advantage, according to the state of the art of the metallic probe carrier only applies to the mitko probe, can thus also be used according to the invention on macro probes metallic support be implemented. According to the state of the Einich-Makrosond.n-Technik namely only measure thin-film arrangements on insulating substrates quickly and gas-saving at the same time. A metallic probe can in its shaft part without endangering of Due to broken tips, patients are made considerably thinner than such an ittite insulating support body.

Weiterhin vorteilhaft ist die Erfindung durch die Merkmale des Anspruches 3 gekennzeichnet. Diese Verwendung eines isolierenden Trägerkörpers garantiert eine schnelle Einführung der Multimeßstellensonde in die Praxis, da die bisherigen Herstellungsverfahren für Dünnfilmsonden im Hinblick auf isolierende Trägerkörper optimiert sind.The invention is also advantageous due to the features of the claim 3 marked. This use of an insulating support body guarantees a rapid introduction of the multi-measuring point probe into practice because of the previous manufacturing processes are optimized for thin-film probes with regard to insulating carrier bodies.

Des weiteren liegt die Domäne des isolierenden Trägerkörpers beim verrundeten oder sonstwie beliebig formbaren Sondenkopf, da Gläser Keramiken und Ouarzgläser sehr viel leichter als metallische Trägerkörper in diesem Mikrobereich zu formen sind. Für die Ausbildung von Kathetermeßköpfen ist also der isolierende Trägerkörper vorzuziehen, für die Verwendung als Gewebsmeßkopf ist nach dem Stand der Technologie mit einer schnelleren Einführung zu rechnen.The domain of the insulating support body is also included rounded or any other formable probe head, since glasses are ceramics and Ouarz glasses are much lighter than metallic substrates in this micro range are to be shaped. For the formation of catheter measuring heads is the insulating one Carrier body to be preferred, for use as tissue measuring head is according to the state Expect the technology to be introduced more quickly.

Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Sonde durch die Merkmale des Anspruches 4 gekennzeichnet, Eine ortsfest implantierte Gewebeeinstichsonde mit mehreren Meßstellen mittelt die Gasdrücke, die sich vor den einzelnen Meßstellen ergeben und bietet so ein Bild der regionalen Gewebeversorgung, wenn die Stromwerte der einzelnen Meßstellen Aber den gleichen Stromkreis abfließen Gegenliber der ortsfesten Mikrosondenmessung bzw, Makrosondenmessung ist eine solche Messung hiologisch bereits erheblich relevanter.The probe according to the invention is also advantageous due to the features of claim 4, a stationary implanted tissue puncture probe with several measuring points averages the gas pressures in front of the individual measuring points result and thus provides a picture of the regional tissue supply, if the current values of the individual measuring points But drain the same circuit Opposite to the stationary micro-probe measurement or macro-probe measurement, there is one Measurement is already considerably more relevant from a hiological point of view.

Wenn allerdings die Stromwerte einzelner Meßstellen getrennt registriert werden können, nähert sich die Aussagekraft dieser Methode einer Messung mit Mikrosonden in Vorschul,-technik, es kann nämlich dann auch eine Aussage über die Gasverteilung im Gewebe und damit über die Mikroversorgllng gemacht werden, was nach statistischer Auswertung der Einzelmeßwerte die nach dem Stand der Wissenschaft sicherste Aussage über die Lebensbedingungen von Zellen im Organv<'rbanc darstellt. Mit einer einzigen, noch dazu fest implantierten Gewebesonde lassen sich somit folgende Parameter messen: 1.) mittlerer p02 bei Zusammenschaltung aller Meßstellen.However, if the current values of individual measuring points are registered separately can be, the informative value of this method approximates a measurement with microprobes in preschool technology, namely it can then also be a statement about the gas distribution in the tissue and thus via the micro-supply, which is based on statistical Evaluation of the individual measured values is the most reliable statement according to the state of the art about the living conditions of cells in the organv <'rbanc. With a single In addition, the permanently implanted tissue probe can be used to measure the following parameters: 1.) Average p02 when all measuring points are interconnected.

In diesen Wert geht nicht differenzierbar die regiotiale 02-Versorgung und die Mikroversorgung ein. The regional 02 supply cannot be differentiated into this value and the micro supply.

2.) mittlere Durchblutung bei Anwendung der H2-Clearanct Methode und Umschaltung der Sonde.2.) Average blood flow when using the H2-Clearanct method and Switchover of the probe.

3.) p02-Verteilung im Gewebe; Aussage ueber den Mirkokreislauf und den 02-Verbrauch des Gewebes (bei getrennt Ableitung der Ströme, die an den Meßstellen entstehebn).3.) p02 distribution in tissue; Statement about the microcircuit and the 02 consumption of the tissue (with separate discharge of the currents at the measuring points arise).

4.) Mikro-Flußverteilung bei Anwendung der H2-clearance-Methode und Umschaltung der Sonde (bei getrennter Ableitung der Ströme, die an den Meßstellen entstehen).4.) Micro-flow distribution when using the H2-clearance method and Switchover of the probe (with separate derivation of the currents at the measuring points develop).

5.) Aus den Meßwerten Nr. 1 - 4 kann die Stoffwechselgröße des untersuchten Gewebes ermittelt werden, und zwar insbesondere deshalb, weil die pO2-Einzelwerte und die Flußeinzelwerte ihren jeweiligen Meßpunkten zugeordnet werden können.5.) From the measured values no. 1 - 4, the metabolic size of the examined Tissue can be determined, in particular because the individual pO2 values and the individual flow values can be assigned to their respective measuring points.

Eine erfindungsgemäße Sonde erhält durch die Einzelableitung der Meßstellen somit eine neue Dimension.A probe according to the invention is obtained from the individual derivation of the measuring points thus a new dimension.

Man kann sie als Gewebe-Energieumsatz-Meßsonde bezeichnen.It can be referred to as a tissue energy conversion measuring probe.

Sonden, die Derartiges messen, sind bis heute auch nach anderen als polarografischen Funktionsprinzipien nicht bekannt.To this day, probes that measure such things are also based on other than polarographic functional principles not known.

Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Sonde durch die Merkmale des Anspruches 5 gekennzeichnet. Bei Aufbringung der Referenzelektrode direkt auf einen Multimeßstellensensor fallen sämtliche Abschirmungs- und Gegenelektrodenpositionierungsprobl'eme weg, was für die Praxis von unschätzbarem Wert ist.The probe according to the invention is also advantageous due to the features of claim 5 characterized. When applying the reference electrode directly on a multi-point sensor eliminates all shielding and counter electrode positioning problems away what is of inestimable value in practice.

Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Meßsonde durch die Merkmale des Anspruches 6 gekennzeichnet. Wenn die Meßstellen möglichst weit vorne auf der Sonde angeordnet sind, sind Störungen des lebenden Gewebes durch die Sonde weniger störend für den aufgenommenen Meßwert.The measuring probe according to the invention is also advantageous by the Features of claim 6 characterized. if the measuring points if possible are placed far in front of the probe, disturbances of the living tissue are caused by the probe is less disturbing for the measured value.

Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Meßsonde durch die Merkmale des Anspruches 7 gekennzeichnet. Die Positionierung eines Kathetermeßkopfes ist problematisch, besonders in sehr kleinen Gefäßen; liegt die Meßstelle nämlich der Gefäßwand an, werden zu niedrige Gasdrücke gemessen und Gasdruckveränderungen zu spät erkannt. Um diesem Dilemma abzuhelfen, bietet sich die Anordnung der Meßstellen auf dem Umfang - besonders im Halsbereich -eines Kugelkopfes geradezu an. Da Gefäße rund sind, kann der Kugelkopf - solange sein Durchmesser kleiner ist, al; der des Gefäßes - nur an einem Punkt aufliegen. Die nicht: anliegenden Meßpunkte bleiben ungestört.The measuring probe according to the invention is also advantageous by the Features of claim 7 characterized. The positioning of a catheter measuring head is problematic, especially in very small vessels; is the measuring point namely the vessel wall, excessively low gas pressures are measured and gas pressure changes recognized too late. To remedy this dilemma, the arrangement of the measuring points offers itself on the circumference - especially in the neck area - of a ball head. There vessels are round, the ball head can - as long as its diameter is smaller, al; the des Vessel - rest on only one point. The not: adjacent measuring points remain undisturbed.

Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Sonde durch die Merkmale des Anspruches 8 gekennzeichnet. Durch die Ausführung der Meßstellen als lochförmige, bis auf den Sondenträgerkörper hinabreichende Unterbrechungen des Schichtaufbaues ergeben sich methodische Vorteile für die Polarografie, denn hierdurch wird der Gasdiffusionss(:rofl vor der polarografierenden Oberfläche quasi - eindimensi)nal.The probe according to the invention is also advantageous due to the features of claim 8 characterized. By designing the measuring points as hole-shaped, interruptions in the layer structure reaching down to the probe carrier body there are methodological advantages for polarography, because this makes the Gas diffusion (: rofl in front of the polarographic surface quasi - one-dimensional).

Dies führt zum einen zum Rückgang des Sauerstoffverbrauches, was vorteilhaft für die Messung ist Zum anderen ergibt sich hierdurch die Möglichkeit einer Gasdruck-Absolutwertmessung ohne vorherige Eichung, wenn die Dimensionen des Loches ungefähr und die Löslichkeit des Gases im Membranmaterial genau bekannt sind. Das Zeitverhalten des Sondenstromimpulses wird dann zum Maß des Gaspartialdruckes.On the one hand, this leads to a decrease in oxygen consumption, which is advantageous On the other hand, this results in the possibility of a gas pressure absolute value measurement without prior calibration, if the dimensions of the hole are approximate and the solubility of the gas in the membrane material are precisely known. The time behavior of the probe current pulse then becomes the measure of the gas partial pressure.

Weiterhin vorteilhaft ist eine erfindungsgemäße Meßsonde durch die Merkmale des Anspruches 9 gekennzeichnet. Beim Dauerbetrieb einer polarografischen Sonde wird die Gegenelektrode in ihrem Aufbau verändert. So wachsen z.B.A measuring probe according to the invention is also advantageous due to the Features of claim 9 characterized. With continuous operation of a polarographic Probe, the structure of the counter-electrode is changed. E.g.

auf Silberanoden AgCl-Kristalle, die dann den 02-unabhängigen Stromanteil des Sondenstromes bis hin zum Kurzschluß verändern, wenn die Elektrodenentfernung an einer MIM-Sandwich-Schnittkante nur ca 1 em beträgt. Eine derartige Signaldrift tritt nicht auf, wenn der Elektrodenabstand einige em beträgt.on silver anodes AgCl crystals, which then the 02-independent current component of the probe current up to a short circuit when the electrodes are removed at a MIM sandwich cut edge is only about 1 em. Such a signal drift does not occur if the electrode gap is a few em.

Weiterhin vorteilhaft ist die Erfindung durch die Merkmale des Anspruches 10 gekennzeichnet. Die Ausführung der Sonde als MIM Sandwich auf isolierendem Trägerkörper bietet erhebliche verfahrenstechnische Vorteile.The invention is also advantageous due to the features of the claim 10 marked. The design of the probe as a MIM sandwich on an insulating support body offers considerable procedural advantages.

Weiterhin vorteilhaft ist die Erfindung durch die Merkmale des Anspruches 11 gekennzeichnet. Wenn der Trägerkörper selbst oder dessen Oberfläche nach einer entsprechenden Behandlung/Beschichtung polarografisch aktiv ist, vereinfacht sich der Anschlußteil des Meßkopfes. Des weiteren sei noch einmal darauf hingewiesen, daß eine Metallnade]-Trägerkörper-Makrosonde nach dem Stand der Technik nur cinn in der Lage ist, über einen kleinen Bereich räumlich zu mitteln, wenn diese Makromeßstelle (Durchmesser z.B. 5o um) mit einer so dicken Membran überzogen ist (um das Gasdiffusionsfeld nicht zu stören), daß sie für schnelle Registrierungen, z.B. zur H2-Clearance-Messung ungeeignet ist (Tgo er1 s). Um schnelle Sonden auf einem metalliscllon Trägerkörper aufzubauen, die räumlich mitteln können, ist die Multimeßstellentechnik (wobei jede Meßstelle einen Durchmesser von nur wenigen um hat und diese damit als Mikromeßstelle anzusehen ist) die erfindungsgemäße Lösung.The invention is also advantageous due to the features of the claim 11 marked. If the carrier body itself or its surface after a corresponding treatment / coating is polarographically active, is simplified the connection part of the measuring head. Furthermore, it should be pointed out again, that a metal needle] carrier body macro probe according to the prior art only cinn is able to spatially average over a small area if this macro measuring point (Diameter e.g. 50 µm) is covered with such a thick membrane (around the gas diffusion field not to be disturbed) that they are used for quick registrations, e.g. for H2 clearance measurement is unsuitable (Tgo er1 s). To fast probes on a metallic support body multi-measuring point technology (whereby each Measuring point has a diameter of only a few .mu.m and this is therefore a micro-measuring point is to be seen) the solution according to the invention.

Um die besonderen Stabilitätsvorteile von Metallnadelmakrosonden etwa für derbes Gewebe auszunutzen, um gleichen zeitig die stückkostengünstige Dünnfilmtechnik auszunutzen, um mit hoher Ansprechgeschwindigkeit rühreffektfrei meSt2n zu können, bietet sich somit eine einfache Möglichkeit.About the particular stability advantages of metal needle macro probes, for example for coarse tissue, at the same time using the low-cost thin-film technology to be able to use it in order to be able to measure without stirring effects with a high response speed, There is thus a simple possibility.

Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Sonde durch die Merkmale des Anspruches 12 gekennzeichnet.The probe according to the invention is also advantageous due to the features of claim 12 characterized.

Aus der Vielzahl der fUr die Polarografe verwendbaren Materialien stechen die Genannten hervor. So liefert Gold einen von Gegenelektrodenspannungsschwankungen wenig beeinflußten polarografischen Strom, was beim Vorschieben im Gewebe dann besonders wichtig ist, wenn die biologischen Polarisationsgrenzen, die hierbei über die Gegenelektrode hinweglaufen, im Zusammenhang mit etwaigen Konzentrationsänderungen für Jonen, deren Potential beeinflussen. Bei Verwendung von Platin oder Iridium oder einer Legierung dieser beiden Metalle kann der Sondenträger selbst aus polarografierendem Material bestehen, weil seine mechanische Stabilität dann hinreichend ist. Man erspart sich so einen Dünnfilmarbeitsgang. Bei Verwendung von Gold-Palladium-Legierungen ist sowohl eine Sauerstoff- als auch eine Wasserstoffpolarografie gut möglich. Dies gilt auch für Platin-Paladium-Legierungen bzw. Schichtsysteme (Diffusibilität!) . Die Verwendung yon Edelstahl als Sondenträger, insbesondere eines Stahles mit Federeigenschaften, ergibt einen sehr billigen und besonders robusten Sensor, der insbesondere auch billig ist, weil die Edelstahlanspitztechnik keine besonderen Schwierigkeiten bereitet im Hinblick auf die Erzeugung hochreiner und rasterelektronenmikroskopisch glatter Sondenträgeroberflächen.From the multitude of materials that can be used for polarographs the named stand out. Thus gold provides one of counter electrode voltage fluctuations little influenced polarographic current, which is particularly important when advancing in the tissue is important when the biological polarization limits, which are here over the counter electrode run away, in connection with any changes in concentration for Jonen, their Affect potential. When using platinum or iridium or an alloy The probe carrier itself can be made of polarographic material of these two metals exist because its mechanical stability is then sufficient. You save yourself such a thin film operation. When using gold-palladium alloys is both oxygen and hydrogen polarography are possible. this also applies to platinum-palladium alloys or layer systems (diffusibility!) . The use of stainless steel as a probe carrier, in particular a steel with Spring properties, results in a very cheap and particularly robust sensor that In particular, it is also cheap because the stainless steel sharpening technique is not special Difficulties arise with regard to the production of high purity and scanning electron microscopy smooth probe carrier surfaces.

Im übrigen ist die Sauerstoffpolarografie auch an Edelstahl selbst möglich.In addition, the oxygen polarography is also on stainless steel itself possible.

Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Sonde durch die Merkmale des Anspruches 13 gekennzeichnet.The probe according to the invention is also advantageous due to the features of claim 13 characterized.

Die Praxis der Dünnfilmtechnologie hat erwiesen, daß dii genannten Materialien am besten geeignet sind, im Dauerbetrieb hohe Feldstärken auszuhalten, die an Isolierfilmen im wässrigen System besonders destruktiv sind. Dieser Vorteil kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn verschiedene Filme übereinander aufgetragen sind. Am ehest(n hat sich die Tantaloxydschicht in Kombination mit dünner Aluminiumoxydauf- und -unterlagerungen bewährt.The practice of thin film technology has shown that the above Materials are best suited to withstand high field strengths in continuous operation, which are particularly destructive on insulating films in the aqueous system. This advantage is particularly important when different films are applied one on top of the other are. Most likely (n the tantalum oxide layer in combination with thin aluminum oxide and underlayers have been tried and tested.

Weiterhin ist die Erfindung vorteilhaft durch die Merkmale des Anspruches 14 gekennzeichnet, wobei vorteilhaft ein Ausgangsmetall gemäß Anspruch 15 verwendet wird. Wenn zur Herstellung von erfindungsgemäßen Sonden Isolationsfil (li(s Art verwendet werden, reduziert sich das technologische Isolationsproblem und zwar deshalb, weil auch ein Durch£r.uct des Isolators, wie er als staubbedingte Fertigungstoleranz oder als schichtbildungsparameterabhängige Störung leichlauftreten kann, dann keine polarografisch aktive Schicht, sondern eine sich im wässrigen System innerhalb weniger Sekunden passivierende Oberfläche freilegt. Desweiteren können hierfür einfachste kostengünstige Beschichtungsapparaturen, wie sie aus der Dünnfilmtechnik aktiver und passiver Schaltungsbausteine bekannt sind, eingesetzt werden.Furthermore, the invention is advantageous due to the features of the claim 14 characterized, wherein a starting metal according to claim 15 is advantageously used will. If insulation film (left to right, see Art are used, the technological insulation problem is reduced, namely, because there is also a through £ r.uct of the isolator, as seen as a dust-related manufacturing tolerance or can easily occur as a layer formation parameter-dependent disorder, then none polarographically active layer, but one in the aqueous system within a few Seconds passivating surface is exposed. Furthermore you can use the simplest Inexpensive coating equipment, such as those used in thin-film technology, is more active and passive circuit components are known to be used.

Weiterhin vorteilhaft ist die Erfindung durch die Merkmale des Anspruches 16 gekennzeichnet. Die Praxis des Betriebes erfindungsgemäßer Sonden hat erwiesen, daß ein symmetrischer Aufbau um den Isolatorfilm diesen im wässrigen System stabilisiert. Eine solche Symmetrie sollte sich im besonderen auf die dem Isolator unmittelbar anliegendem Metallfilme beziehen. Um nun eine Gegenelektrode mit günstigen Langzeiteigenschaften für das biologische Milieu zu schaffen und gleichzeitig eine annähernde Symmetriebedingung zu erfüllen, gibt die Verwendung mehrerer der genannten Materialien die Voraussetzung. Desweiteren gewährleistet die Unterlegung eines Silberfilmes mit einem beim polarografischen Prozeß an der Gegenelektrode nicht salzbildenden Metall einen sicheren Schutz gegen Abscheidungen von Salzen in den Isolator hinein, was zu Störströmungen für das Sondensignal Anlaß sein kann.The invention is also advantageous due to the features of the claim 16 marked. The practice of operating probes according to the invention has shown that a symmetrical structure around the insulator film stabilizes it in the aqueous system. Such symmetry should in particular affect that of the isolator directly refer to attached metal films. A counter electrode with favorable long-term properties for the biological milieu and at the same time an approximate symmetry condition the use of several of the materials mentioned is a prerequisite for fulfilling this requirement. Furthermore, the underlay of a silver film with a polarographic film Process on the counter electrode non-salt-forming metal provides reliable protection against Deposits of salts into the insulator, which lead to interfering currents for the probe signal Can be an occasion.

Weiterhin vorteilhaft ist die Erfindung durch die Merkmale des Anspruches 17 gekennzeichnet. Der Überzug der polarografis aktiven Meßflächen mit einer Membranschicht schützt" diese yor der unerwünschten Umsetzung diverser polarografierbarer Substanzen im biologischen Mileu, was einem Störsignal gleichkäme. Auch schützt sie die polarografierenden Oberflächen zusätzlich gegen Vergiftung und Belegung durch schlecht lösliche Reaktionsprodukte, wie sie bei der Polarografi im biologischen Mileu ebenfalls auftreten.The invention is also advantageous due to the features of the claim 17 marked. The coating of the polarografis active measuring surfaces with a membrane layer protects "this y against the undesired conversion of various polarographable substances in the biological milieu, which would be tantamount to an interfering signal. It also protects the polarographers surfaces additionally against poisoning and occupation by bad Soluble reaction products, as they are in the Polarografi in the biological Mileu as well appear.

Weiterhin ist die Erfindung vorteilhaft durch die Merkmale des Anspruches 18 gekennzeichnet. Diese Ausführung der Sonde ist der Standardtypus, der sowohl von den technis<hen als auch von den biologischen Anforderungen an eine Mul imeßstellensonde her gesehen die günstigste Ausführung einer Multimeßstellensonde auf einem isolierenden Trägerkörpei darstellt. Diese Ausführung hat sich in Versuchen bewähit.Furthermore, the invention is advantageous due to the features of the claim 18 marked. This version of the probe is the standard type, which has both the technical as well as the biological requirements for a multi-point probe From the point of view of this, it is the cheapest version of a multi-measuring point probe on an insulating one Represents carrier body. This design has proven itself in tests.

Weiterhin ist die erfindungsgemäße Sonde vorteilhaft durch1 die Merkmale des Anspruches 19 gekennzeichnet. Diese Sondenausführung hat besondere Vorteile für derbes Gewebe und darüberhinaus ermöglicht sie nach dem Stand der Technik eine konkurrenzlos billige Methode der Sondenherstellung.Furthermore, the probe according to the invention is advantageous due to the features of claim 19 characterized. This type of probe has particular advantages for coarse tissue and beyond, it enables one according to the state of the art unrivaled cheap method of probe production.

Wenn jedoch der Anwendungszweck besondere Spitzenformen verlangt, die sich nicht aus der Reihe der durch elektrolytische Anspitzungspolitur möglichen Formgebung ableitelz, ist auf den isolierenden Trägerkörper wegen seiner besseren Formbarkeit zurückzugreifen.However, if the application requires special tip shapes, which are not out of the range of those made possible by electrolytic sharpening polishing Shaping ableitelz, is on the insulating support body because of its better To fall back on malleability.

Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung erfindungsgemäß er Sonden ist durch die Merkmale des Anspruches 20 gekennzeichnet. Unter den divers-en Möglichkeiten der Dünnfilmbearbeitung erwies sich das Anbohren der Schichten mit einem mikrofokusaerten Laserstrahl, wie er zum Beispiel bei der LAMMA (Laser-Mikro-Massen-Analyse nach Hillenkamp, Kaufmann, Remy et al) Anwendung findet, als Methode der Wahl.An advantageous method for producing probes according to the invention is characterized by the features of claim 20. Among the various options The thin-film processing proved to be the drilling of the layers with a microfocus device Laser beam, as it is, for example, in LAMMA (laser micro-mass analysis according to Hillenkamp, Kaufmann, Remy et al) as the method of choice.

Wird der Bohrvorgang im Vakuum am Eingang eines Massenspektrometers durchgeführt, kann das Massenspektrum, das sein Bild im Verlauf des Bohrvorganges ändert, zur Steuerung der Bohrtiefe herangezogen werden bzw. zur Festlegung der Laserparameter für den Bohrprozeß an Luft bzw. unter Flüssigkeit.The drilling process is carried out in a vacuum at the entrance of a mass spectrometer carried out, the mass spectrum, which his image in the course of the drilling process changes, can be used to control the drilling depth or to define the Laser parameters for the drilling process in air or under liquid.

Eine in ihrer Tiefe definierbare Bohrung ist von besonderem Vorteil, wenn sich unter dem polarografisch aktivierbaren Film noch weitere Filme befinden, die nicht freigelegt werden dürfen. Bei der Fabrikation von Sonden der genannten Art, insbesondere von Dünnfilmsonden besteht die Schwierigkeit der Reproduktion des polarografischen Stromwertes. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vereinfacht sich dessen Reproduktion bereits bei der Herstellung der Meßstellen; die Sonde kann beim Laserbohren in einer Lösung genau auf einen gewünschten Stromwert eingetrimmt werden und zwar durch Variation der Anzahl der Meßstellen. Da es auf diese Weise möglich wird, Sonden mit gleichen Stromwerten einfach herzustellen, erübrigt sich ein großer Teil des elektronischen Aufwandes der getrieben werden müßte, um Sonden mit unterschiedlichen polarografischen Ströme für die klinische Praxis brauchbar zu machen. Im übrigen ist es so möglich, Sonden herzustellen, die unmittelbar vor ihrer Anwendung am Patienten nicht mehr geeicht werden müssen; dies reduziert ganz erheblich die Infektionsgefahr für den Patienten.A drill hole that can be defined in terms of its depth is particularly advantageous, if there are further films under the polarographically activatable film, which must not be exposed. In the manufacture of the probes mentioned Kind, especially of thin-film probes, there is a difficulty in reproduction of the polarographic current value. Simplified by the method according to the invention its reproduction already during the production of the measuring points; the probe can trimmed to a desired current value when laser drilling in a solution by varying the number of measuring points. Because it's that way it becomes possible to simply manufacture probes with the same current values, is unnecessary a lot of the electronic Effort to be driven would have to use probes with different polarographic currents for the clinical To make practice useful. In addition, it is possible to produce probes that do not need to be calibrated immediately before use on the patient; this considerably reduces the risk of infection for the patient.

Schließlich ist ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Sonde durch die Merkmale des Anspruches 21 vorteilhaft gekennzeichnet. Bei der Herstellung spitz ausgezogener isolierender Trägerkörper ergeben sich häufig Fertigungstoleranzen der Achsenmittigkeit der Spitzen, die eine herkömmliche Fotoätztechnik, die wegen der nicht planen Oberfläche des Rundsubstrates ohnehin fast unmölic ist, gänzlich unmöglich machen. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von Multimeßstellensonden, wobei die MP-stellen den Leiterbahnen zugeordnet werden können.Finally, there is a method of making one according to the invention Probe characterized by the features of claim 21 advantageously. In the preparation of Insulating carrier bodies drawn out to a point often result in manufacturing tolerances the axis centricity of the tips, which is a conventional photo-etching technique, which because of the uneven surface of the round substrate is almost impossible anyway, completely to make impossible. The process enables the production of multi-measuring point probes, whereby the MP points can be assigned to the conductor tracks.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt einer Multimeßstellensonde auf isolierendem Trägerkörper, wobei zur Verdeutlichung die Filmdicke und der Meßstellendurchmesser im Vergleich zum Sondenträger um den Faktor ioo vergrößert dargestellt sind, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Multimeßstellensonde auf Metallträger, Fig. 3 eine Anordnung von Meßstellen zur Messung des mittleren Sauerstoffdruckes im Gewebe, Fig. 4 eine denkbare Anordnung der Meßstellen auf einem intravasal anwendbaren Katheterkopf, Fig. 5 eine rasterelektronenmikroskopische fotografische Aufnahme eines Kathetersondenkopfes gemäß Fig. 4 vor der Aufbringung der Meßstellen, Fig. 6 einen Schnitt durch eine Meßstelle, Fig. 7 das rasterelektronenmikroskopische Bild einer Meßstelle und Fig. 8 eine Anordnung für die Herstellung von Fotolacksensitivierungsbahnen zur fotoätztechnischen Trennung eines Metallfilmes auf einem nicht rotationssymmetrischen, spitz isolierenden Trägerkörper in einzelne Leiterbahnen Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eisen isolierenden Trägerkörper 110, der beispielsweise aus Quarzglas oder Duranglas gezogen sein kann, mit einem darauf liegenden Film 120 aus polarografisch aktivem Material, z.B. für die Sauerstoffpolarografie aus Gold, wobei anliegende Haft- und Passivierungsschichten aus beispielsweise Tantal oder Chrom nicht dargestellt sind. Auf diesem FiLm, dcr L 621 (siehe Fig. 6) im Meßstellenboden eine Dünnfilmschnlttkante bildet, liegt ein Isolationsfilm 130, der als aluminiumoxydgesandwichter Tantaloxydfilm aufgebaut isl hierauf ein Gegenelektrodenfilm 140, dessen Substruktur bestehend aus Tantal oder Chrom, Gold oder Platin und Silber nicht dargestellt ist. Durch die Filme 140 und 130, fakultativ durch den Film 120 sind die Meßstellen 16o hindurch aufgebracht worden mittels eines mikrofokussitt:en Laserstrahles. Als Überzug erhält die gesamte Anordnung( Lirt' Membran 150, welche beispielsweise aus einem porösen salzdotierten Aluminiumoxyd gesputtert sein kann, wobei bispielsweise als letzte Schicht obenauf eine Kunststoff.-schicht 151 getaucht wurde.In the drawing, the invention is exemplified and schematic shown. 1 shows a longitudinal section of a multi-measuring point probe insulating support body, with the film thickness and the measuring point diameter for clarity in comparison shown enlarged by a factor of 100 in relation to the probe carrier Fig. 2 is a longitudinal section through a multi-measuring point probe on a metal carrier, 3 shows an arrangement of measuring points for measuring the mean oxygen pressure in the tissue, FIG. 4 shows a conceivable arrangement of the measuring points on an intravascularly applicable one Catheter head, FIG. 5 a scanning electron microscope photograph of a catheter probe head according to FIG. 4 before the application of the measuring points, FIG. 6 shows a section through a measuring point, FIG. 7 shows the scanning electron microscope Image of a measuring point and FIG. 8 an arrangement for the production of photoresist sensitization tracks for photo-etching separation of a metal film on a non-rotationally symmetrical, pointed insulating carrier body in individual conductor tracks figure 1 shows a longitudinal section through iron insulating support body 110, which for example can be drawn from quartz glass or duran glass, with a film on top 120 made of polarographically active material, e.g. for oxygen polarography Gold, with adjacent adhesive and passivation layers made of, for example, tantalum or chrome are not shown. On this film, the L 621 (see Fig. 6) in the The bottom of the measuring point forms a thin-film cutting edge, there is an insulation film 130, The tantalum oxide film built up as a sandwiched aluminum oxide film is then a counter-electrode film 140, whose substructure consists of tantalum or chromium, gold or platinum and silver is not shown. Through films 140 and 130, optionally through film 120 the measuring points 16o have been applied through by means of a microfocusing device Laser beam. The entire arrangement (Lirt 'membrane 150, which can for example be sputtered from a porous salt-doped aluminum oxide, For example, a plastic layer 151 is dipped on top as the last layer became.

Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Filmaufbau einer metallgetragenen Multimeßstellensonde (ohne Darstellung von Meßstellen).Auf einem Metallträger 21o, etwa einer Wolframnadel, wurde eine polarografisch aktive Schicht 220 aufgetragen, die zur gleichzeitigen Sauerstoff- und Wasserstoffpolarografie als Gold-Paladium oder Platin-Paladiumlegierung oder als entsprechender Doppelschichtaufbau zusammengesetzt sein Rann. Hierauf befindet sich der Rest einer Tantalschicht 231 aus der eine isolierende Tantaloxysschicht 230 erzeugt wurde. Hierauf befindet sich ein dünner Tantalfilm 241, der zusammen mit einem Goldfilm 242 und einem Silberfilm 243 das Funktionsgefüge einer langzeitstabilen Gegenelektrode im wässrigen System darstellt. Zur Herstellung einer solchen Sonde genügt eine einfache Diodensputteranlage in Verbindung mit einem Metallträgerzubereitungs stand, wobei auch auf staubfreies Arbeiten höchster Güte verzichtet werden kann.Figure 2 shows a longitudinal section through the film structure of a metal-supported Multi-measuring point probe (without representation of measuring points). On a metal support 21o, for example a tungsten needle, a polarographically active layer 220 was applied, those for simultaneous oxygen and hydrogen polarography as gold palladium or Platinum-palladium alloy or as a corresponding double-layer structure composed his Rann. The remainder of a tantalum layer 231 is located on this from which an insulating tantalum oxide layer 230 was produced. This is located a thin tantalum film 241 which, together with a gold film 242 and a silver film 243 the functional structure of a long-term stable counter electrode in an aqueous system represents. A simple diode sputtering system is sufficient to produce such a probe in connection with a metal carrier preparation stand, also being dust-free Work of the highest quality can be dispensed with.

Figur 3 zeigt im Übersichtsbild die Spitze einer Gaspartialdrücke räumlich mittelnden Gewebsmeßsonde 310, auf der sich die Meßstellen 360 in einem Abstand, der etwas kleiner als der mittlere Arteriolar- bzw Venolarabstand gehalten ist, befindet. Im Beispiel sind die als Punkte ## dargestellten Meßpunkte im Wesentlichen auf einer Schra##enlinie angeordnet.FIG. 3 shows the peak of a gas partial pressure in the overview spatially averaging tissue measuring probe 310, on which the measuring points 360 are in one Distance that is kept slightly smaller than the mean arteriolar or venolar distance is located. In the example, the measuring points shown as points ## are essentially arranged on a helix line.

Figur 4 zeigt die Draufsicht auf einen Kathetersondenkopf 410, auf dem die Meßstellen 460 derart angebracht sind, daß ein Kontakt mit der Gefäßwand unmöglich ist, nämlich auf einer Umfangslinie um die Schafteinschnürung hinter dem Kugelkopf der Sonde.FIG. 4 shows the top view of a catheter probe head 410 which the measuring points 460 are attached in such a way that a contact with the vessel wall is impossible, namely on a circumferential line around the shaft constriction behind the Ball head of the probe.

Figur 5 zeigt die rasterelektronenmikroskopische Fotografie eines solchen Kopfes gemäß Fig. 4 vor Anbringung der Meßstellen.FIG. 5 shows the scanning electron microscope photograph of a such a head according to FIG. 4 before attaching the measuring points.

Figur 6 zeigt die Rekonstruktion einer Meßstelle, wic sie sich aus einem rasterelektronenmikroskopischen Bild ergibt.FIG. 6 shows the reconstruction of a measuring point from what it is a scanning electron microscope image.

as Die Meßstelle besteht aus einem Loch 660, d## einen Gegenelektrodenfilm 640, eine Isolationsschicht 630 und eine polarografierende Schicht 620 bis auf den isolierenulen Trägerkörper 610 hin durchbricht. Dieses behindert di(} Sauerstoffdiffusion zur Dünnfilmschnittkante 621, reduirt dadurch den Sauerstoffverbrauch der Meßstelle ganz erhebLic! und führt überdies zu einer quasi eindimensionalen Sauerstoffdiffusion, was bei der Beschaltung der Sonde als impulspolarografierende Sonde eine Berechnung der Sauerstoffkonzentration des Meßgutes anhand der Abfallycschwilltl iclkc des Sondenstromes ermöglicht, wenn die Gaslöslichkeit im Loch bekannt ist, desweiteren sind derartige Meßstellen wie das rasterelektronenmikroskopische Bild einer solchen Meiistellt gemäß Figur 7 zeigt, durch Laserbeschuß eines Sonslnrohlings mit konzentrischem Filmaufbau möglich.The measuring point consists of a hole 660, d ## a counter electrode film 640, an insulation layer 630 and a polarographic layer 620 except for the isolating column Carrier body 610 breaks through. This hinders the oxygen diffusion to the thin-film cut edge 621, thereby reducing the oxygen consumption of the measuring point quite considerably and, moreover, leads to a quasi one-dimensional oxygen diffusion, which, when the probe is connected as a pulse polarographing probe, enables the oxygen concentration of the material to be measured to be calculated on the basis of the decrease in the probe current, If the gas solubility in the hole is known, furthermore such measuring points as the scanning electron microscope picture of such a point according to FIG. 7 are possible by laser bombardment of a sonic blank with a concentric film structure.

In Figur 7 zeigen 710 den Boden der Meßstelle mit dejn isolierenden Trägerkörper, 720 die polarografierende Dünnfilmschnittkante, 730 den abgeschmolzenen Rand des isolierenden Filmes und 740 die Oberfläche der Gegenelektrode. Auf diesem Bild ist erkennbar, daß es zum einen keinerlei Schwierigkeiten bereitet, auf diese Weise auch eine 5 zum dicke Schicht zu durchschießen und zum anderen, daß durch den sich hierbei aufwerfenden Kraterrand aus geschmolzenem Isolationsmaterial ein wirksamer Schutz gegen Kurzschlüsse, wie sie etwa durch wachsendes Silberchlorid von der Gegenelektrode aus entstehen können, gegeben ist.In Figure 7, 710 show the bottom of the measuring point with the insulating Carrier body, 720 the polarographic one Thin film cut edge, 730 the melted edge of the insulating film and 740 the surface of the counter electrode. On this picture it can be seen that on the one hand it does not cause any difficulties in this way also to shoot through a 5 to the thick layer and to the other, that by the crater rim, which is thrown up here, made of molten insulation material effective protection against short circuits, such as those caused by growing silver chloride can arise from the counter electrode is given.

Figur 8 zeigt eine schematisch dargestellte Anordnung zur erstellung von Fotolacksensitivierungsbahnen zur fotoätztechnischen Trennung eines Metallfilmes auf einem nicht rotationssymmetrisch, spitz ausgezogenen isolierenden Trägerkörper in einzelne Leiterbahnen. Ein Sondenträgerkörper 810 mit aufgebrachtem polarografisch aktivierbarem Film (nicht dargestellt) und mit aufgebrachtem Fotolack (nicht dargestellt) ist in einer Sondenhalterung 811 fixiert. Diese ist in der X-, Y- und Z-Richtung und ggfs.FIG. 8 shows a schematically illustrated arrangement for creating of photoresist sensitization tracks for the separation of a metal film by photo-etching on a non-rotationally symmetrical, pointed, insulating support body into individual conductor tracks. A probe carrier body 810 with applied polarographic activatable film (not shown) and with applied photoresist (not shown) is fixed in a probe holder 811. This is in the X, Y and Z directions and possibly

# in der Rotationsrichtung r beweglich. Am stumpfen Ende des Trägerkörpers 810 ist ein Lichtleiteradapter 812 das Verbindungsstück zu einem Lichtleiter 813, dessen Lichtweg sich in den durchsichtigen Trägerkörper 81o hinein fortsetzt. Das eingestrahlte, nicht fotolacksensitivierende Licht kann nur an der angeschliffenen Spitze 820 austreten. Dieser Leuchtpunkt ist nun mittels einer Visiereinrichtung 822, auf der Fixationsmarkierungen 82 in der Längsachse der Anordnung 821 angebracht sind, immer in der Längsachse 821 entweder durch menschliche Augenkontrolle 824 oder durch eine fotoelektronische Rasteranordnung per Handsteuerung bzw. per elektronischer Steuerung der X- und Y-Bewegung der Sondenhalterung zu halten, wenn der Trägerkörper 81o in Z- oder #-Richtung bewegt wird. Die einfachst brauchbare Ausführung eler Bewegungsapparatur ist ein in Z/SeRichtung fußpedalgesteuerten Motor, der auf einem Mikromanipulator mit einem X/Y Stelierknüppel angebracht ist, dessen Handbedienung vom Auge 824 kontrolliert wird. # movable in the direction of rotation r. At the blunt end of the carrier body 810 is a light guide adapter 812 the connector to a light guide 813, whose light path continues into the transparent support body 81o. That irradiated, non-photoresist sensitizing Light can only be on emerge from the ground tip 820. This light point is now by means of a Sighting device 822, on the fixation markings 82 in the longitudinal axis of the arrangement 821 are attached, always in the longitudinal axis 821 either by human eye control 824 or by a photo-electronic grid arrangement by hand control or by electronic controls to keep the X and Y movement of the probe holder when the carrier body 81o is moved in the Z or # direction. The easiest to use The design of the movement apparatus is a motor controlled by a foot pedal in the Z / Se direction, which is attached to a micromanipulator with an X / Y stick, whose Manual operation is controlled by the Augen 824.

Aus einer UV-Strahlenerzeugenden Apparatur 830 treten Einzelstrahlen 831 hervor; sie sind so justiert, daß die Achse 821 von jedem der Strahlen 831 getroffen ist. Bei Anordnung der Strahlen in einer Reihe, wie dargestellt, muß die w-Bewegung ausgeführt werden. Ublicherweise jedoch (nicht dargestellt) wird die UV-Strahlenerzeugende Apparatur als Ring, dessen Ebene senkrecht auf der Achse 821 stcht, konzentrisch um die Achse 821 angeordnet, wobei die Einzelstrahlen von dem inneren Umfang des Ringes aus auf die Achse 821 zu fokusiert sind. Eine solche Ringanordnung Xieteçgenügend Platz für die Objektive zur Fokuierung der UV-Strahlen. Ein W-Filter 825 schützt das Auge vor Schädigung bzw. eine fotoelektronische Rasterausgenanordnung vor Fehlinformationen durch UV-Streulicht. Bei einer Ringanordnung der Strahlen wird der Sondenträger bis zur Halterung 811 in den UV-Strahlenfokus eingebracht und unter Achsenkontrolle des Punktes 820 auf 821 solange in Z-Richtung zurückgezogen, bis sich bei Negativtechnik die Strahlenspuren 832 im Fotolack an der Spitze treffen; bei Positivtechnik solang bis sie sich gerade nicht treffen. Bei den Z-Bewegungen kann eine }-Bewegung durchgeführt werden, wenn die später anzubringenden Meßstellen in einer Reihe in Längsrichtung des Sondenschaftes liegen und dennoch voneinander elektrisch isoliert sein sollen. Sind die W-Strahlen, wie in der Zeichnung dargestellt, in Reihe angeordnet, muß zur Z-Bewegung eine s=Bewegung stattfinden um den Me-Film in # Einzelbahnen zu trennen. Das Verhältnis von Z zu > muß so gewählt werden, daß die Steigerung der Schraubenbewegung mindestens so groß ist, wie der Abstand des ersten zum letzten UV-Strahles zuzüglich eines Strahlenabstandes zweier benachbarter UV-Strahlen.Individual rays emerge from an apparatus 830 which generates UV rays 831 emerges; they are adjusted so that the axis 821 is struck by each of the beams 831 is. If the beams are arranged in a row, as shown, the w-motion must be are executed. Usually however (not shown) the UV radiation generator is used Apparatus as a ring, the plane of which sticks perpendicular to the axis 821, concentric arranged around the axis 821, the Single rays from the inside The circumference of the ring is focused on the axis 821 too. Such a ring arrangement Xieteç enough space for the lenses to focus the UV rays. A W filter 825 protects the eye from damage or a photoelectronic grid arrangement against misinformation due to UV scattered light. With a ring arrangement of the rays the probe carrier is brought into the UV radiation focus up to holder 811 and under axis control of point 820 to 821 retracted in Z-direction, until, in the case of negative technology, the ray traces 832 in the photoresist meet at the tip; with positive technique until they do not meet. In the Z movements a} movement can be carried out if the measuring points to be attached later lie in a row in the longitudinal direction of the probe shaft and yet apart from one another should be electrically isolated. Are the W-rays, as shown in the drawing, arranged in a row, an s = movement must take place around the Me film for the Z movement to be separated into # individual lanes. The ratio of Z to> must be chosen so that the increase in screw motion is at least as great as the distance of the first to the last UV ray plus a ray distance between two neighboring ones UV rays.

Wie von Lübbers u.a. an Aufsetzsensoren ermittelt wurde, z.B. Hydrogen clearance meas-urements on th liver surface in sitze with the multiwire electrode" Krumme, Stehlau, Kessler aus Drug Research; 25; 1670; (1975) reichen für eine Aussage über die Mikrostruktur des Kreislaufes in Organen bereits 8 - 10 getrennt ableitbare Meßpunkte aus, somit sollte die Filmtrennapparatur mit 7 - 9 UV-Strahlen ausgestattet sein, es si denn, eine exakte elektronische Programmsteuerung der Bewegungen gestattet eine sequentielle Fotolacksensibilisierung, so daß die Anzahl der Leiterbahnen auch bei Verwendung nur eines UV-Strahles bis in den Bereich dtr durch die Anschlußtechnik der Sonde limitierten Anzahl erh(jlat werden kann.As was determined by Lübbers, among other things, on touchdown sensors, e.g. Hydrogen clearance meas-urements on the liver surface in sitze with the multiwire electrode " Krumme, Stehlau, Kessler from Drug Research; 25; 1670; (1975) are sufficient for one statement 8-10 separately derivable via the microstructure of the circulation in organs Measuring points, so the film separator should be equipped with 7 - 9 UV rays unless an exact electronic program control of the movements is permitted a sequential photoresist sensitization, so that the number of conductor tracks also if only one UV beam is used up to the dtr range due to the connection technology the probe limited number can be increased (jlat.

Claims

"Polarographic macro-puncture probe or catheter probe for the determination of gas partial pressures "Claims: 1) Polarographic macro-puncture probe or catheter probe for the determination of gas partial pressures, characterized in that the polarographic Electricity is generated at more than one measuring point (660, 360, 460).

2) measuring probe according to claim 1, characterized in that the measuring points as interruptions of an insulation material on a metallic, at least in the area of the measuring point surface polarographically activatable probe carrier body are trained.

3) measuring probe according to claim 1, characterized in that <jit measuring points as interruptions of an isolation thin five and one polarographic Activatable metal thin films are formed, which films on an insulating Probe carrier bodies are arranged.

4) measuring probe according to claim 3, characterized in that the polarographic activatable metal thin film made of several, electrically isolated conductor tracks exists, which can be contacted separately in the connection area of the probe, which up to in reach the tip area of the probe and those in the same thin-film cladding plane are arranged around the insulating support body.

5) measuring probe according to one of the preceding claims, characterized in that that an outer metal film is arranged on the insulation thin film, the serves as a reference electrode.

6) measuring probe according to one of the preceding claims, characterized in that that the measuring points on the shaft of a puncture probe near its tip, whose The radius of curvature is between 1 μm and over 500 μm, preferably in the longitudinal direction of the shaft are arranged.

7) measuring probe according to one of the preceding claims, characterized in that that the measuring points are arranged on the circumference of a catheter measuring head

8) measuring probe according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring points as hole-shaped interruptions of the Layer structure are provided.

9) Measuring probe according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the interruptions in the counterelectrode metal layer is a few to a few 10 FL larger as the interruptions of the insulating and the polarographically activatable layer.

10) measuring probe according to claim 8, characterized in that the layer structure consists of a metal-insulator-metal sandwich film and is placed on an insulating ' Carrier body is applied.

11) measuring probe according to one of claims 1, 2, 5, 6, 7, 8 uiid 9, characterized characterized in that the layer structure au a metallic support body is applied, the surface of which either by its material property or is polarographically active by applying a suitable metal film, whereby if necessary, such a suitable metal film is limited to the measuring point surface can be, and that the layer structure consists of at least one insulating surface of the carrier body adjacent film and a metal film covering it.

12) measuring probe according to one of the preceding claims, characterized in that that the polarographically active surface is made of gold, platinum, palladium or stainless steel or an alloy of these components.

13) measuring probe according to one of the preceding claims, characterized in that that the insulating layer made of tantalum oxides and / or aluminum oxides and / or silicon oxides and / or silicon nitrides, these materials also being layered one on top of the other can be applied.

14) Measuring probe according to one of claims 1 to 12, characterized in that that the insulating layer consists of a thermal or electrolytic or vacuum electrolytic There is a grown film, the starting metal on the side of the carrier body can apply.

15) measuring probe according to claim J4, characterized in that the starting metal is a valve metal, in particular tantalum, tungsten, titanium, aluminum or molybdenum or an alloy of these components

16) measuring probe according to one of claims 5 to 15, characterized in that the outer metal film made of chrome and / or Tantalum and / or gold and / or platinum and / or silver or an alloy of these Components consists, these materials also being applied in layers on top of one another could be.

17) measuring probe according to one of the preceding claims, characterized in that that the polarographically active measuring surfaces and optionally the counter electrode metal film are covered with a diffusion membrane.

18) measuring probe according to one of claims 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 16 and 17, characterized in that the pointed probe carrier body, dessert tip has a radius of curvature between 1 μm and eliiitn a hundred jum can, made of quartz glass or glass or a ceramic mass, on which Probe carrier body a chrome or tantalum adhesive layer with a Thickness of a few lo i +) is applied, whereupon a several 100 R thick polarographically Active metal layer made of one or more of the materials gold, palladium, platinum or stainless steel is applied in layers or alloyed, whereupon a few loo i thick passivating metal layer made of one or more of the materials chromium, Tantalum, titanium, aluminum, molybdenum or tungsten is applied, which latter is the case three metal films, namely the adhesive layer, the polarographic active layer and the passivating layer of several electrically isolated from each other Conductor tracks may exist, which may be separated in the connection area of the probe can be contacted and in the same thin film cladding level up to the tip area the probe can be arranged around the insulating support body, on which the latter three metal films an insulating layer several 1000 to over 50000 thick one or more of the materials aluminum oxides, tantalum oxides, silicon oxides, Silicon nitrides are optionally applied in layers one above the other, whereupon a counter electrode layer made of one or more of the materials chromium, tantalum, Titanium, +) Å = angstrom Gold, platinum or silver as a thin film in layers or alloyed is applied that the adhesive layer, the polarographically active layer, the passivating layer, the insulating layer and the counter electrode layer at more than one point except for the probe carrier body for the formation of measuring points interrupted at a die cut edge of the polarographically active material are, with these measuring points either starting from the probe tip in coordination on the microanatomy of an organ a few millimeters in the direction of the shaft the probe or the circumference of the probe in coordination with the flow behavior of blood in vessels distributed over an area of up to a few square millimeters are, these interruptions of the films to form measuring points a distance of a few 10 µm up to a few 100 µm, with the execution of the dtr r adhesive layer, the polarographically active layer and the passivating layer as electrical mutually isolated conductor tracks the measuring points are arranged so that a Biologically meaningful assignment of the measuring points - such as one measuring point for a Leitcratii is given to these interruptions of the films by treating the films with a microlaser beam or Micro electron beam or micro ion beam apparatus or by mikrofotoätztechnischem way, and these measuring points from a diffusion membrane made of possibly salt-doped plastics such as PTFE or Polyacrylates and / or of inorganic material, which consists of a light and a Difficult to hydrate components may consist, is coated, with the layers and, if necessary, the membrane in a vacuum process such as sputtering or by pyrolytic or electrolytic processes or by precipitation from the gas phase are and where the measuring points can be used for oxygen polarography and optionally additionally through wiring measures for the probe in conjunction with a suitable one Choice of material for the polarographic layer suitable for hydrogen polarography are.

19) measuring probe according to one of claims 1, 2, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 15, 16 and 17, characterized in that optionally electrolytically pointed metallic support body made, for example, of spring steel or platinum-iridium a polarographically active surface either through its own material properties or through the application of a closed or substantial Metal film limited to the measuring points arises on which probe body an electrolytically or thermally or vacuum electrolytically passivable metal layer made of a valve metal such as tantalum, tungsten, aluminum, molybdenum or titanium, applied can be, on top of which an insulating layer, either from the optionally existing latter passivatable metal layer was produced or from a or more of the materials aluminum oxide, tantalum oxide, silicon oxide, silicon nitride if necessary layer catfish. ^ | with a suitable method e.g. sputtering, electiolytic Deposition, pyrolysis, vapor deposition or CVD is applied to which insulation layer one, ec, enelectrode made of one or more of the materials chromium, tantalum, titanium, Aluminum, gold, platinum or silver can be applied, with the probe at least in the area of the measuring points from a diffusion membrane possibly doped with salt Plastic such as PTFE or polyacrylic and / or inorganic material made from one item and one component that is difficult to hydrate, coated is, the polarographically active measuring points by treating the layers with a Microlaser beam ~ Microelectron beam or Mf: crown beam apparatus or by means of microfoto etching as interruptions in the layers are some, these interruptions either seen from the probe tip Millimeters in the direction of the shaft of the probe or in the circumference of the Probe or in the tip area in coordination with the microanatomy of an organ or in coordination with the flow behavior of blood in vessels over an area up to are distributed to a few square millimeters, these interruptions of the films for Formation of the measuring points have a distance of a few 10 / µm to a few Ioo em and the layers or films in a vacuum process such as sputtering or by pyrolytic Process or by deposition from the gas phase and wherein the Measuring points for oxygen polarography can be used and, if necessary, by the Wiring of the probe, the connection with a suitable choice of material, the polarographic active metal surface additionally or exclusively for hydrogen polarography are suitable.

2c) Method for the production of measuring points on probes according to a of the preceding claims, characterized in that a probe blank, consists from a Carrier body with optionally arranged thereon polarographic active metal layers, with passivation layers optionally arranged thereon, with an insulating layer arranged thereon and optionally with an insulating layer arranged thereon Counter electrode metal film from a microfocused laser beam in multiple places is pierced, after drilling in a suitable solution such as a glycerine / water / Salt solution the probe is polarized for trimming and the trimming current value generated serves as the equivalent of the desired polarographic current value.

21) Method for producing a measuring probe according to one of the claims 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 1 (,, 17 and 18, characterized by that the polarographically activatable metal film in several photo-etching technology mutually electrically isolated conductor tracks is shared, which in the connection area the probe can be contacted separately and extend into the tip area of the probe and which are arranged in the same thin-film jacket plane around the insulating support body sinu, where the probe carrier on which at least the polarographically activatable Film is located, for light exposure of the Photoresist in a possibly is fixed by electronic control movable bracket and the probe carrier in its holder iom essentially in its longitudinal axis and possibly rotating so passed one or more light beams bundled to a few lo u is that all exposure traces with negative technique are only in a point near to the point Meet the center, or in the case of positive technique converge on a center near the tip, but without touching, and the exposure tracks to the end of the probe carrier range in the connection area, with the movement of the probe at a point near the apex can be oriented and this point close to the tip by means of a human Eye or electronically scannable optical sighting device for controlling the Probe carrier movement is used, with the point near the tip as a point of light can be made particularly recognizable by the fact that the polarographically activatable Film to form a window is interrupted, from which window light that not suitable for sensitizing photoresist that leaks into the shaft area the probe is irradiated.