ЭЛЕКТРОДНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ pН ЗУБНОГО НАЛЕТА Российский патент 1997 года по МПК A61B5/05 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для определения рН зубного налета в практике и научных исследованиях в стоматологии.

В настоящее время рН тест широко используют для оценки действия противомикробных средств на микрофлору полости рта, эффективности таких гигиенических процедур, как чистка зубов щеткой и зубными нитями, очищение спинки языка. При этом измеряют рН ротовой жидкости, применяя используемые в промышленности электродные системы. Однако при определении рН зубного налета для исследования степени кариесогенности продуктов питания, профилактики кариеса и др. выпускаемые промышленностью электродные системы не отвечают предъявляемым требованиям, в частности, по погрешности результатов измерения.

Известна электродная система для определения рН, содержащая стеклянные индикаторный электрод и электрод сравнения (1).

Стеклянный индикаторный электрод содержит стеклянную мембрану, выполненную в виде тонкой сферы-шарика диаметром 10-12 мм, припаяного к стеклянной трубке. Внутреннее заполнение трубки хлорид-ион, содержащий раствор с помещенным в него хлорсеребряным электродом, служит для токоотвода от поверхности стеклянной мембраны, потенциал которой зависит от внешнего раствора.

В отличие от всех остальных типов индикаторных рН-электродов стеклянный электрод может быть использован практически без ограничений для изучения любых жидких, газосодержащих, окислительно-восстановительных сред.

Недостатком этого электрода является то, что с его помощью невозможно измерить рН в тонких пленках, на поверхности сложной конфигурации, так как невозможно осуществить надежный контакт всей поверхности электрода с изучаемой поверхностью, например зубным налетом.

Известна электродная система для определения рН, содержащая хингидронный индикаторный электрод, представляющий собой инертный электрод (обычно золотой или платиновый), помещенный в раствор, содержащий растворенные хинон, гидрохинон и ионы водорода (2).

Конструктивно он может быть выполненным любым, удовлетворяющим запросы экспериментатора любого размера и формы.

Недостатком этого электрода является то, что он не может быть использован для исследования органических объектов, например зубного налета, так как наличие в изучаемой среде окислителей или восстановителей изменяет равновесие хинонгидрохинон, вследствие чего значение полученного потенциала уже не будет отвечать искомому рН.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемой является электродная система для определения рН, содержащая укрепленные в держателях индикаторный электрод и электрод сравнения, соединенный через диафрагму с солевым мостом.

Индикаторный электрод проволочного типа металлооксидный (окиснопалладиевый).

Электрод сравнения, выпускаемый промышленностью, насыщенный хлорсеребряный электрод, заключенный в стеклянный держатель. В верхней части держателя помещена серебряная проволока в виде спирали с кристаллами AgCl и токоотводом от серебряной проволоки. Держатель электрода заполнен насыщенным раствором КСl, который заливают через отверстие, затем закрываемое пробкой. Раствором КСl пропитана диафрагма, выполненная в виде асбестового фитиля, заключенного в трубке и соединенного с одной стороны с "телом" электрода, а с другой с солевым мостом, выполненным в виде асбестовой нити, помещенной в суженной капиллярной части стеклянного держателя. Насыщенный раствор КСl по асбестовому фитилю поступает в "тело" электрода, создавая скачок потенциала, значение которого является постоянным для заданной концентрации и табулировано в справочниках. Контакт с раствором, подлежащим изучению, в котором находится индикаторный электрод, осуществляется посредством асбестовой нити солевого моста.

Известный электрод сравнения является электродом проточного типа и надежный контакт через асбестовую нить, служащую солевым мостом, осуществляется лишь при его погружении в изучаемый раствор. В таком случае можно стандартизовать значение остаточного диффузионного потенциала, возникающего на границе контакта различных по составу растворов у индикаторного электрода и электрода сравнения.

Недостатком известной электродной системы является низкая воспроизводимость результата измерения при исследовании зубного налета in vivo, т. е. при контакте с изучаемой пленкой раствора на твердой поверхности. В этом случае невоспроизводимость границы раздела дает невоспроизводимость диффузионного потенциала, а следовательно, и ЭДС всей цепи, что дает колеблющиеся, не точные результаты значений рН.

Целью настоящего изобретения является повышение воспроизводимости результата измерения путем обеспечения надежного контакта при исследовании зубного налета.

Цель достигается тем, что в известной электродной системе для определения рН, содержащей укрепленные в держателях индикаторный электрод и электрод сравнения, соединенный через диафрагму с солевым мостом, согласно изобретению, корпус солевого моста заполнен гигроскопической ватой и установлен с возможностью плотного скольжения в держателе электрода сравнения, снабженном отверстием в боковой поверхности перед диафрагмой, а индикаторный электрод представляет собой набор сменных пластин различной конфигурации.

Выполнение солевого моста с собственным корпусом, заполненным гигроскопической ватой, и размещение его с возможностью плотного скольжения в держателе электрода сравнения, в боковой поверхности которого выполнено отверстие, позволяет выступающим комочком смоченной ваты осуществить надежный контакт с поверхностью исследуемого зуба и, с другой стороны, надежный контакт с электродом сравнения через плотно прижатую к диафрагме смоченную вату, возможные пузырьки воздуха из которой автоматически удалены через упомянутое отверстие.

Выполнение индикаторного электрода в виде набора сменных пластин различной конфигурации (иглообразные, плоские и др.) позволяет осуществить надежный контакт с любой частью поверхности исследуемого зуба.

Обеспечение надежного контакта позволяет снизить погрешность и в конечном счете повысить воспроизводимость результатов измерения.

Использование сменного солевого моста, представляющего собой заключенную в корпус гигроскопическую вату, пропитанную насыщенным раствором, например КСl, при измерениях рН зубного налета заявителю неизвестно. Также неизвестно использование сменных индикаторных электродов при измерениях рН зубного налета.

На фиг. 1 изображен индикаторный электрод; на фиг. 2 электрод сравнения с солевым мостом.

Индикаторный электрод содержит пластмассовый (или стеклянный) держатель 1, в котором в узле 2 крепления, например, вилочного типа установлен проволочный электрод 3, например, окиснопалладиевый. Узел 2 крепления при помощи проволоки 4, проходящего через отверстие держателя 1, соединен с измерительным прибором (не показано). Электрод 3 сменный, набор таких электродов в виде пластин различной конфигурации (в зависимости от особенностей рельефа исследуемого участка зуба) прилагается к электродной системе. Электрод сравнения содержит держатель 5, в котором с возможностью плотного скольжения установлен солевой мост, представляющий собой корпус в виде трубки 6 диаметром 2-5 мм с заключенной в ней гигроскопической ватой 7, выступающей за торцевые отверстия трубки 6 и пропитанной насыщенным раствором, например КСl.

С одного из торцевых отверстий вата 7 выступает за отверстие держателя 5, с другого находится в контакте с ограничительной диафрагмой 8, пропитанной насыщенным раствором КСl в части держателя 5, где в его боковой поверхности выполнено отверстие 9 для удаления остаточных пузырьков воздуха. Диафрагма 8 служит для контакта со смесью раствора КСl с кристаллами КСl и AgCl, находящихся в спирали 10 из чистого серебра, конец которой герметично соединен с токоотводящим шнуром 11 для подсоединения к измерительному прибору, например рН метру (не показано).

Электродная система снабжена несколькими сменными солевыми мостами. До использования набор их хранится в растворе той же концентрации, что и пропитывающий заключенную в корпус 6 гигроскопическую вату 7, возможно с добавками антисептика, например фурацилина.

Конструктивно возможно совмещение индикаторного электрода и электрода сравнения в одном держателе, однако для измерения рН зубного налета удобнее индикаторный электрод использовать отдельно, так как расстояние до электрода сравнения практически не сказывается на измерениях при условии влажной хорошо смоченной поверхности образца (зубов) и использовании для регистрации ЭДС промышленных рН рХ метров с большим входным отверстием.

Подготовка и работа электродной системы.

Держа за держатель 1 индикаторного электрода, в узел 2 крепления с помощью пинцета вставляют палладиевый электрод 3 с заранее выбранной конфигурацией, соответствующей профилю исследуемой поверхности зуба. С помощью соединительного проводника 4 электрод соединяют с гнездом "индикаторный электрод" измерительного прибора, например рН-метра мод.рН-121.

Из раствора (насыщенный КСl), в котором солевые мосты (заранее подготовленные) изымают один из них такой, чтобы вата 7, пропитанная раствором КСl и плотно впрессованная в корпус 6 моста, обязательно несколько выступала с обоих его концов. Повернув держатель 5 электрода сравнения отверстием вниз, вставляют корпус 6 солевого моста и продвигают его до упора с диафрагмой 8, обеспечив тем самым надежный электролитический контакт с собственно электродом сравнения спиралью 10, заполненный раствором КСl с кристаллами КСl и AgCl. При этом воздух, вытесняемый из держателя 5 электрода, выходит через отверстие 9 в его боковой поверхности. При вытекании через отверстие 9 избытка раствора КСl, последний необходимо убрать, обтерев держатель 5 салфеткой, фильтровальной бумагой или т.п. С помощью соединительного проводника 11 электрод сравнения соединяют с гнездом "вспомогательный электрод" измерительного прибора, например рН-метра мод. рН-121.

Собственно измерение рН- зубного налета производят посредством прикосновения выступающего из держателя 5 влажного комочка ваты 7 солевого моста к изучаемой поверхностной пленке зубного налета, желательно ближе к интересующему исследователя месту, и последующего прикосновения выступающим металлическим концом индикаторного электрода 3 к упомянутому месте. Взаимное расположение мест контакта электрода сравнения и индикаторного электрода с поверхностью изучаемой пленки жидкости значение не имеет. Необходима только неразрывность этой пленки раствора для обеспечения замкнутой электрической цепи.

Предлагаемая электродная система была использована для определения рН- зубного налета у 52 пациентов.

В качестве измерительного прибора использовали рН-метр мод. рН-121. При этом была достигнута стабильная воспроизводимость результатов с точностью± 0,1 мВ, что в единицах рН соответствует ± 0,002 ед. рН.

Использование: изобретение относится к медицине и может быть использовано для определения рН- зубного налета в практике и научных исследованиях в стоматологии. Сущность изобретения: устройство содержит индикаторный сменный электрод, включающий пластмассовый (или стеклянный) держатель, в котором в узле крепления, например, вилочного типа установлен проволочный электрод окисно-палладиевый, например, узел крепления при помощи проводника, проходящего через отверстие держателя, соединен с измерительным прибором. Электрод сравнения содержит держатель, в котором с возможностью плотного скольжения установлен солевой мост, представляющий собой корпус в виде трубки диаметром 2-5 мм с заключенной в ней гигроскопической ватой, выступающей за торцевые отверстия трубки и пропитанной насыщенным раствором. 2 ил.

Электродная система для определения рН зубного налета, содержащая укрепленные в держателях индикаторный электрод и электрод сравнения, соединенный через диафрагму с солевым мостом, отличающаяся тем, что корпус солевого моста заполнен гигроскопической ватой и установлен с возможностью плотного скольжения в держателе электрода сравнения, на боковой поверхности которого выполнено отверстие между солевым мостом и диафрагмой, а индикаторный электрод выполнен сменным из набора пластин различной конфигурации.