Quantitative continuous measurement of pO₂ and pCO₂ in artery and vein

Abstract

A technique using a quadrupole mass spectrometer has been developed for the continuous measurement of partial pressures of physiological blood gases. The depletion phenomenon is eliminated with a new sampling cannula equiped with a polyethylene membrane for velocities greater than 1 cm per second. The importance of this development resides in the fact that this phenomenon, which is due to a sampling rate around the cannula in excess of the remplacement by the medium of the molecules withdrawn, leads to an under-estimation of the real partial pressure which increases as the blood velocity falls. Thanks to the new cannula, accurate measurements can now be made in both arteries and veins; moreover, continuous observation of physiological phenomena can be carried out with a time constant of under 1 minute resulting from the thinness of the membrane.

Sommaire

La spectrometrie de masse a été adaptée à la mesure continue, quantitative, rapide (constante de temps inférieure à 1 minute) des pressions partielles des gaz dans le sang. Les caractéristiques de la membrane en polyéthylène ainsi que la géométrie de la canule sont telles que la mesure est indépendante de la vitesse du flux sanguin, ce qui permet pour la première fois l’expression en mm Hg des pressions partielles des gaz aussi bien dans le milieu artériel que dans le milieu veineux.

Zusammenfassung

In einem früher veröffentlichten Artikel (Seylaz u.a., 1974) beschrieben wir technische Verbesserungen, die im Vergleich mit anderen bekannten Verfahren zu einer Verringerung der sogenannten Verarmungserscheinung führten. Diese Verbesserung beruht auf der Entwicklung einer asymmetrischen Kanüle und einer silastischen Membran, die so in der Arterie angeordnet werden können, daß die sensitiven Saugzonen dem Lumen zugewandt sind, wo der Blutdurchfluß am schnellsten ist. Mit dieser asymetrischen Kanüle wurde die Verarmung in der Arterie auf ein geringfügiges maß beschränkt und in der Vene, wo das Blut viel langsamer fließt, auf 10–15% herabgesetzt. In diesem Artikel berichten wir über die weiters Entwicklung der Probekanüle, welche, durch Verinfachung der Meßtechnik, die Verarmungserscheinung für schneller als 1 cm pro Sekunde fließendes Blut ganz ausschaltet. Dies führt zu einer höheren Zuverlässigkeit der Messungen, so daß quantitative Messungen in einem beliebigen Blutmedium, einschließlich der Vene, durchgeführt werden können und doch eine gute Zeitkonstante beibehalten wird.