4.1. Общие характеристики зондов для внутрижелудочной рН-метрии.

Популярно о болезнях ЖКТ Лекарства при болезнях ЖКТ Если лечение не помогает Адреса клиник

Авторы: Рапопорт С.И. / Лакшин А.А. / Ракитин Б.В. / Трифонов М.М. / Комаров Ф.И.


Предыдущий разделК оглавлениюСледующий раздел

Глава 4.
Современные рН-зонды для внутрижелудочной рН-метрии

4.1. Общие характеристики зондов для внутрижелудочной рН-метрии


Важнейшим элементом любого прибора для проведения внутрижелудочной рН-метрии являются рН-метрические зонды, преобразующие электрохимическую характеристику среды – кислотность (активность ионов водорода Н+) – в электрический потенциал между измерительным электродом (датчиком) и электродом сравнения.

Основные требования, которым должны удовлетворять рН-зонды для внутрижелудочной рН-метрии, следующие:

– обеспечение точности и диапазона измерения рН, необходимых для функциональных гастроэнтерологических исследований;

– длительная надежная работа в крайне агрессивной среде ЖКТ;

– устойчивость рН-зондов к многократной стерилизации;

– безопасность пациента во время рН-метрии;

– безопасность медицинского персонала при подготовке рН-зондов к работе;

– правильное сочетание упругости-гибкости для введения рН-зонда в нужный отдел ЖКТ и пластичности для хорошей переносимости его пациентом и обеспечения физиологичных условий при измерении кислотности;

– приемлемое отношение цены рН-зонда к ресурсу работы.

Многолетний опыт создания и эксплуатации рН-зондов, как в нашей стране, так и за рубежом привел в итоге к примерно схожей конструкции многоразовых рН-зондов. Это рН-зонд из тонкой пластиковой трубки, на которой располагаются сурьмяные измерительные элементы, а электрод сравнения – накожный хлорсеребряный (Г.А. Яковлев, 1995, 2003). Схема измерения внутрижелудочного рН таким рН-зондом показана на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Схема измерения внутрижелудочного рН

Рис. 4.1. Схема измерения внутрижелудочного рН

В России рН-зонды выпускаются Научно-производственным предприятием «Исток-Система» (г. Фрязино, Московская обл.). Главным конструктором всех выпускаемых рН-зондов является Заслуженный изобретатель РФ Г.А. Яковлев.

Точности и диапазон измерения рН-зондов

В рН-метрии верхних отделов ЖКТ погрешность измерения кислотности должна быть порядка 0,2 ед. рН в диапазоне примерно от 1 до 9 рН. Возможно, это слишком высокая точность для верхней части диапазона рН, однако клинических исследований, на основании которых можно было бы снизить эти требования, не проводилось. Поэтому отечественные рН-зонды и ацидогастрометры традиционно выпускаются с учетом указанных требований.

Рис. 4.2. Усредненная электрохимическая характеристика рН-зонда с накожным электродом сравнения при температуре 37°С

Рис. 4.2. Усредненная электрохимическая характеристика рН-зонда с накожным электродом сравнения при температуре 37°С

На рис 4.2 приведена усредненная электрохимическая характеристика рН-зонда с накожным электродом сравнения, то есть зависимость электрического потенциала между измерительным электродом и электродом сравнения от рН раствора при температуре 37°С (Г.А. Яковлев, 1995). По этой усредненной характеристике можно проводить пересчет измеренных напряжений в величины рН. Однако при таком пересчете абсолютная погрешность определения рН будет составлять ±0,5 ед. рН (ТУ 9441-003-13306657-2003). Эта ошибка связана с неодинаковостью и нестабильностью характеристик рН-зондов.

Кроме того, необходимо учитывать, что электрохимическая характеристика рН-зонда зависит от температуры раствора. По данным Е.Ю. Линара (1964), при изменении температуры раствора с 37 до 25°С электрохимическая характеристика рН-зонда с сурьмяными электродами смещается на 0,3–0,8 ед. рН. Более того, при температуре 25°С она становится немонотонной в диапазоне рН = 1–1,5, что делает рН-зонд неработоспособным в этом диапазоне рН.

Для уменьшения ошибок определения рН в ацидогастрометрах предусматривается процедура, так называемой, калибровки (точнее сказать, градуировки) по буферным растворам с точно известными величинами рН при температуре 37°С. Температура буферных растворов при калибровке выбирается равной температуре тела человека, чтобы исключить ошибки, связанные с температурной зависимостью параметров сурьмяных измерительных электродов.

Для калибровки ацидогастрометров подходят буферные растворы (рабочие эталоны) 2-го или 3-го разряда, которые при постоянной температуре стабильно сохраняют собственные значения рН в пределах ±0,01 или ±0,03 ед. рН соответственно. Такие растворы могут быть легко приготовлены из имеющихся в продаже стандарт-титров для приготовления рабочих эталонов рН. Стандарт-титр обычно представляет собой порошок в герметичной емкости, который нужно растворить в 1 л дистиллированной воды. При этом получается буферный раствор (рабочий эталон) с известным значением рН.

Для ацидогастромеров используют четыре буферных раствора, которые при температуре 25°С имеют рН = 1,65, 4,01, 6,86 и 9,18, а при температуре 37°С рН = 1,65, 4,02, 6,83 и 9,07 (ГОСТ 8.134–98). В метрологии принято буферные растворы называть по их номиналу при 25°С. Поэтому указанные буферные растворы называются соответственно: «1,65», «4,01», «6,86» и «9,18». В настоящее время прорабатывается вариант калибровки ацидогастрометров по двум буферным растворам «4,01» и «9,18».

Процесс калибровки состоит в измерении показаний рН-зонда при погружении его в буферный раствор, нагретый до 37°С, с точно известным значением рН при этой температуре. По этим замерам усредненная электрохимическая характеристика (рис. 4.2), которая хранится в памяти ацидогастрометра, корректируется для каждого измерительного датчика данного рН-зонда. Использование откорректированной электрохимической характеристики уменьшает абсолютную погрешность измерения рН до ±0,2 ед. рН (Г.А. Яковлев, 1995, 2004).

Однако при этом возникает проблема качественных буферных растворов. Если прибор откалибровать по недостаточно качественным буферным растворам, то точность измерения рН при такой «калибровке» может ухудшиться. В крайней ситуации, если рН буферного раствора очень сильно отклонится от номинала, то напряжение на рН-зонде выйдет за установленные пределы, ацидогастрометр остановит процесс калибровки и рН-метрию провести будет невозможно. При этом не всегда сразу понятно, что явилось причиной остановки работы: плохие буферные растворы, выработка ресурса у рН-зонда или сбой в работе электронного блока ацидогастрометра.

Проблема качественных буферных растворов реально существует. За рубежом фирмы-производители ацидогастрометров решают эту проблему, самостоятельно изготавливая и поставляя буферные растворы. В России изготовитель ацидогастрометров, НПП «Исток-Система», отслеживает качество стандарт-титров разных производителей, отказываясь от поставщиков при ухудшении качества их продукции.



Предыдущий разделК оглавлениюСледующий раздел


Назад в раздел
Популярно о болезнях ЖКТ читайте в разделе "Пациентам"
Лекарства, применяемые при заболеваниях ЖКТ
Адреса клиник

Индекс цитирования
Логотип Исток-Системы

Информация на сайте www.gastroscan.ru предназначена для образовательных и научных целей. Условия использования.