【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、経皮ガス分圧測定
センサ用スペーサーに関する。さらに詳しくは、本発明
は、電解質溶液の吸収速度が大きく、安定応答時間が短
く、病院の作業者、看護婦、救急作業従事者などが使用
する際に、標準ガスによる較正の手数と待機時間を格段
に縮小し、測定に際して患者の状態の変化に対応する応
答時間の短い経皮ガス分圧測定センサ用スペーサーに関
する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a spacer for a transcutaneous gas partial pressure measuring sensor. More specifically, the present invention has a high absorption rate of an electrolyte solution, a short stable response time, and when used by a hospital worker, a nurse, an emergency worker, etc., the time and the waiting time for calibration with a standard gas. The present invention relates to a spacer for a transcutaneous gas partial pressure measuring sensor, which has a short response time in response to changes in the patient's condition during measurement.
【0002】[0002]
【従来の技術】血液中の酸素ガス、炭酸ガス又は両者の
混合ガスの分圧を、継続的且つ経皮的に苦痛を伴わずに
測定することは、患者の状態を把握する上で診察上非常
に重要な項目となっている。特に、血液を採取して測定
する代わりに皮膚にセンサを当接し、皮膚温を上昇させ
ることにより、皮膚の血流及び酸素ガスと炭酸ガスの分
圧を上昇せしめ、ガス拡散に対する皮膚の透過性を高
め、センサ内に介在せしめた電解質溶液にガスを吸収さ
せて、電気化学的にガス分圧を測定するヒーティングパ
ワー方式は、近年大いに定着した手法である。この手法
の測定装置は、皮膚に当接するガス透過性のプラスチッ
ク製のメンブレンと電極との間に電解質溶液を充填し、
皮膚から発散してメンブレンを透過した酸素ガスと炭酸
ガスを溶解捕捉し、電極間に加電することによって、電
解質溶液に電気化学的変化を起こさしめ、その継続的変
化を読みとり、それぞれを血中ガス分圧、即ち血中ガス
濃度の目安とするものである。経皮測定は、その特質と
して測定が連続的であることにより、治療の効力が即座
にフィードバックできるという特徴を有している。上記
の経皮ガス測定用モニターは、主として未熟児の状態管
理のためのNICU(Neonatal Intens
ive Care Unit、未熟児集中管理室)や、手
術中の状態管理などの医療現場において使用されてい
る。例えば、酸素ガス濃度の低下から、急性循環不全状
態の危険を早期に知ることができる。経皮ガス測定用モ
ニターの継続管理に要求される基本的な条件は、(1)
患者の状態変化に際して可及的速やかに変化を捕捉して
信号を送ること(応答時間が迅速であること)、(2)
測定開始までの諸操作が極めて簡易であり、しかも速や
かに何人でも誤操作なく測定を開始し得ること、(3)
継続測定中電解電流の変動や電圧のドリフトが少なく、
従ってメンブレンの貼替え作業を長時間にわたって必要
としないこと、(4)モニターが表示するガス分圧値
が、できる限り血中ガスの分圧値に近似していることな
どであるが、残念なことに、従来の経皮モニターにおい
ては上記項目の何れの点に関しても充分に満たされてい
るとはいい難い。これらの項目を改良する鍵となるもの
は、メンブレンの材質(ガス透過性)と厚み、電解質溶
液の組成及び電解質溶液含浸用有孔スペーサーである。
特に、スペーサーはメンブレンと電極の間に介在して、
所定量の電解質溶液を含浸保持することを司るものであ
るが、近年この経皮ガス測定手法が従来主流であった未
熟児の代謝状態管理から更に進んで、およそ血流の診断
及び監視を必要とするあらゆる症状の管理に広く使用さ
れつつある今日に到って、とりわけ重要な位置を占める
ものとなってきた。即ち、近年の医療分野に於いては、
経皮測定手法は、周術診断(麻酔下に於ける手術前後に
亙る患者の循環の管理)、血栓或いは浮腫部を挟む前後
の血流の診断による患部の探索、歯・鼻腔部の手術の際
に於ける呼気ガス測定法への代替、救急車に於ける患者
搬送時の呼吸管理などへの応用が定着するにつれて、よ
り応答が速く、より精度の良い経皮測定技術の確立が要
求されている。そして、これらの要求を満たすためには
電気分解反応の場所を提供するスペーサーの改良がもっ
とも焦眉であることも事実である。更にこれを詳述する
ならば、例えば救急車内や摩酔科手術現場に於いて、従
来行われている呼気ガス管理法は、赤外線によって呼気
ガス中の炭酸ガスを検出し得るので、その迅速な応答の
ために広く使用されているが、呼吸に伴うガス吐出圧の
変動が大きく、測定精度の点からは極めて信頼性に乏し
い方法である。これに対し、従来の経皮測定法はメンブ
レン・スペーサーなどの取付けに時間を要し、更に基準
ガス(較正用ガス)によって、基準値を設定するのにも
15分程度の時間を必要とし、加えて患者の皮膚に貼設
した後に測定値が安定するまでに更に3分以上を待たね
ばならないので、救急車が出勤してから現場へ到着し、
患者を収容するまでに測定可能な状態にすることは困難
なものであった。この測定開始時間(キャリブレーンヨ
ンによる較正及び測定の立上り)の短縮の鍵となるもの
は応答時間であり、更にこの応答時間を支配するもの
は、メンブレンとスペーサーである。スペーサーについ
て言うならば、その厚み、空隙率に適性範囲の存在する
ことが本発明者らによって既に報告されている。従っ
て、従来の経皮測定よりも更に速い応答と測定精度が要
求される分野に適応したスペーサーを供給することが本
件発明の目的であるが、このことは従来の経皮測定法に
とっても無用なことではなく、更に望ましい改良である
ので、従来の経皮ガス測定法の改良として提案されるこ
とも本件発明の目的であることは勿論である。これまで
の未熟児分野を含むより広範囲な医療分野に適応するス
ペーサーに要求される特性は、(1)応答速度が大きい
こと、(2)空隙率が大きく且つ連続空間であること、
(3)スペーサーの厚みが可能な限り薄いこと、(4)
電解質溶液の浸透が速やかであること、(5)電解質溶
液によって膨潤しないこと(空隙率が変化しないこ
と)、(6)電解質溶液と接触したときや、取扱いに際
してカーリングしないこと、などが挙げられる。上述し
たような諸特性の中で、特に電解質溶液の浸透が速やか
であることと、応答時間の速いことは重要である。これ
にはスペーサーの表面を形成するスキン層の構成と、空
隙の大きさとその連続性、ポリマーの界面張力の効果が
大きい。一例として従来のスペーサーへの電解質溶液の
浸透は大変に時間を要するものであって、これは上記の
特性を考慮していない材質であると言える。即ち、従来
法に於いては、まず第一に、スペーサーを電極に載置す
る前に予め電解質溶液を含浸する作業が必要であるこ
と、つまり、その都度採り出した電解質溶液の中にピン
セットで挟んだスペーサーを浸し、電解質溶液がスペー
サー中に浸透し、スペーサーが充分な電解質溶液を吸収
するまで、作業者が次の動作に移れず、ただ専らに待つ
しかないということである。メーカーの取扱い基準書に
よれば、少なくとも60秒は待つように指示している説
明もある。この待機時間は、病棟の忙しい集中管理室従
事者にとっては耐え難い貴重な時間のロスであって、こ
の点改良が強く要望されている。しかし、従来スペーサ
ーとして好ましい構造や材質に対する知見は、例えば上
記未熟児の代謝管理に関しては、如何にして連続観察の
ための永続機能を持たせるか、経皮ガスの放出の変化に
対応するための嵌合精度を持たせるかなどの観点から、
本発明者らによるスペーサー組合式アタッチメント方式
が提案されたり(特許第2729579号公報)、また
電気分解反応の立上がりが円滑に行われることを目的と
して電解質溶液に銀化合物を添加する方法が提案され
(特公平3−50号公報)、更には本発明者らの一軸方
向に一様に配向されたスペーサーとメンブレンとの組合
せが報告されてはいる(特開平7−23936号公報)
が、スペーサーのより細部に亙った構造や空隙率、多軸
方向品などに関する報告はない。本発明者らの発明であ
る特許第2729579号公報には、スペーサーの面積
がアタッチメントの開口部の面積の1.2〜16倍であ
り、スペーサーの空隙率が20〜80%であり、厚みが
5〜40μmである経皮ガス分圧測定センサが提案され
ている。また、この経皮ガス分圧測定センサには、同じ
く本発明者らによる発明である特開平7−23936号
公報に於いて、電解質溶液含浸用有孔スペーサーとし
て、フィルムを貫通して幅0.1〜30μm、長さ0.3
〜50μmの細長い微細孔が一軸延伸方向に配向された
天然又は合成高分子フィルムや、その他の連続気泡又は
独立気泡を含む天然又は合成高分子の発泡体などが使用
されている。この経皮ガス分圧測定センサは、経皮ガス
分圧測定中に、スペーサーに電解質溶液が微量ずつ還流
することによってドリフトの上昇が少なく、長期間にわ
たって安定に測定を継続することができる。しかし、測
定に際して患者の状態の変化に迅速に対応することがで
きる応答時間の短い経皮ガス分圧測定センサが、さらに
求められるようになった。2. Description of the Related Art Continuous measurement of the partial pressure of oxygen gas, carbon dioxide gas, or a mixed gas of both of them in blood without pain is a useful way to understand the patient's condition. It is a very important item. In particular, instead of collecting and measuring blood, a sensor is brought into contact with the skin to raise the skin temperature, thereby increasing the blood flow in the skin and the partial pressure of oxygen gas and carbon dioxide gas, and the permeability of the skin to gas diffusion. The heating power method, in which the gas is absorbed by the electrolyte solution interposed in the sensor to measure the gas partial pressure electrochemically, has become a well-established technique in recent years. The measuring device of this technique fills the electrolyte solution between the electrode and the gas-permeable plastic membrane that comes into contact with the skin,
 Oxygen gas and carbon dioxide gas that diffused from the skin and passed through the membrane were dissolved and trapped, and an electrochemical change was caused in the electrolyte solution by applying an electric charge between the electrodes, and the continuous change was read, and each of them was read in the blood. It is used as a measure of the gas partial pressure, that is, the blood gas concentration. The transcutaneous measurement has a characteristic that the efficacy of treatment can be immediately fed back because the measurement is continuous. The above-mentioned monitor for measuring transcutaneous gas is mainly used for managing the condition of a premature infant.
 It is used in the medical field such as IVE Care Unit, centralized control room for premature babies, and condition management during surgery. For example, the risk of acute circulatory insufficiency can be known early from a decrease in oxygen gas concentration. The basic conditions required for continuous management of a monitor for transcutaneous gas measurement are (1)
 When the patient's condition changes, capture the change as quickly as possible and send a signal (quick response time), (2)
 Various operations up to the start of the measurement are extremely simple, and moreover, any person can start the measurement promptly without erroneous operation, (3)
 During continuous measurement, fluctuation of electrolytic current and voltage drift are small,
 Therefore, it is not necessary to replace the membrane for a long time, and (4) the partial pressure of gas displayed by the monitor is as close as possible to the partial pressure of blood gas. In particular, it is hard to say that the conventional transdermal monitor satisfies all of the above points. The key to improving these items is the material (gas permeability) and thickness of the membrane, the composition of the electrolyte solution, and the perforated spacer for impregnating the electrolyte solution.
 In particular, the spacer is interposed between the membrane and the electrode,
 It is responsible for impregnating and holding a predetermined amount of electrolyte solution, but in recent years this transcutaneous gas measurement method has advanced further from the metabolic state management of premature babies, which has been the mainstream in the past, and it is necessary to diagnose and monitor the blood flow. Nowadays, it has become a particularly important position for its widespread use in the management of all symptoms. That is, in the medical field in recent years,
 Percutaneous measurement methods include perioperative diagnosis (management of circulation of patients before and after surgery under anesthesia), search for affected area by diagnosis of blood flow before and after sandwiching thrombus or edema area, and operation of tooth / nasal cavity. With the establishment of alternatives to the breath gas measurement method in the case and the application to the respiratory control during the patient transportation in the ambulance, the establishment of the transcutaneous measurement technology with faster response and higher accuracy is required. There is. And, in order to satisfy these requirements, it is a fact that the improvement of the spacer that provides the place of the electrolysis reaction is the most urgent. To further explain this in detail, for example, in an ambulance or in a surgical operation site, the conventional exhaled gas management method can detect carbon dioxide gas in exhaled gas by infrared rays, so Although widely used for response, this method is extremely unreliable from the viewpoint of measurement accuracy because the gas discharge pressure varies greatly with breathing. On the other hand, the conventional transdermal measurement method requires time to attach the membrane / spacer and the like, and it also takes about 15 minutes to set the reference value by the reference gas (calibration gas). In addition, after putting it on the patient's skin, it is necessary to wait for more than 3 minutes before the measured value becomes stable, so the ambulance arrives at the site after arriving,
 It was difficult to get measurable by the time the patient was admitted. The key to shortening the measurement start time (calibration by calibration and the rise of measurement) is the response time, and the ones that control this response time are the membrane and the spacer. Regarding the spacer, the present inventors have already reported that the thickness and the porosity have suitable ranges. Therefore, it is an object of the present invention to supply a spacer adapted to a field that requires a response and measurement accuracy faster than the conventional transdermal measurement, but this is also unnecessary for the conventional transdermal measurement method. It is a matter of course that it is an object of the present invention that it is proposed as an improvement of the conventional transcutaneous gas measurement method because it is a desirable improvement. The properties required for spacers applicable to a wider range of medical fields including premature babies are (1) high response speed, (2) large porosity and continuous space,
 (3) The thickness of the spacer is as thin as possible, (4)
 The electrolyte solution permeates quickly, (5) does not swell with the electrolyte solution (the porosity does not change), and (6) does not curl upon contact with the electrolyte solution or during handling. Among the various characteristics described above, it is important that the electrolyte solution penetrates quickly and that the response time is fast. This is largely influenced by the constitution of the skin layer forming the surface of the spacer, the size and continuity of the voids, and the interfacial tension of the polymer. As an example, permeation of an electrolyte solution into a conventional spacer requires a very long time, and it can be said that this is a material that does not take the above characteristics into consideration. That is, in the conventional method, first of all, it is necessary to pre-impregnate the spacer with the electrolyte solution before placing it on the electrode, that is, with tweezers in the electrolyte solution taken each time. It means that the operator cannot move to the next operation, only wait until the electrolyte solution has penetrated into the spacer and the spacer has absorbed sufficient electrolyte solution by immersing the sandwiched spacer. According to the manufacturer's standard of handling, some instructions instruct the user to wait at least 60 seconds. This waiting time is a valuable loss of time that is unbearable for workers in a busy central control room in the ward, and improvement of this point is strongly demanded. However, the knowledge about the structure and material preferable as a conventional spacer is, for example, regarding metabolic control of the above-mentioned premature infant, how to provide a permanent function for continuous observation, or to respond to changes in transdermal gas release. From the viewpoint of whether to provide mating accuracy,
 The present inventors have proposed a spacer combination type attachment method (Japanese Patent No. 2729579), and also proposed a method of adding a silver compound to an electrolyte solution for the purpose of smoothly starting the electrolysis reaction ( (Japanese Patent Publication No. 3-50), and further, a combination of a spacer and a membrane uniformly oriented in the uniaxial direction of the present inventors has been reported (JP-A-7-23936).
 However, there are no reports on the more detailed structure of the spacer, the porosity, or the multiaxial product. In Japanese Patent No. 2729579, which is the invention of the present inventors, the area of the spacer is 1.2 to 16 times the area of the opening of the attachment, the void ratio of the spacer is 20 to 80%, and the thickness is A transcutaneous gas partial pressure measuring sensor having a size of 5 to 40 μm has been proposed. Further, this transcutaneous gas partial pressure measuring sensor has a width of 0.1 mm through the film as a perforated spacer for impregnating an electrolyte solution in JP-A-7-23936, which is an invention by the present inventors. 1-30 μm, length 0.3
 A natural or synthetic polymer film in which elongated micropores of ˜50 μm are oriented in a uniaxial stretching direction, or a foam of a natural or synthetic polymer containing other open or closed cells is used. This transcutaneous gas partial pressure measurement sensor is capable of stably continuing the measurement for a long period of time with little increase in drift due to a slight amount of the electrolyte solution refluxing into the spacer during the transcutaneous gas partial pressure measurement. However, a transcutaneous gas partial pressure measuring sensor having a short response time and capable of quickly responding to changes in the patient's condition during measurement has been further demanded.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電解質溶液
の吸収速度が大きく、安定応答時間が短く、病院の作業
者、看護婦、救急作業従事者などが使用する際に、標準
ガスによる較正安定のための手数と、待機時間を格段に
縮小し、且つ測定に際して患者の状態の変化に対応する
応答速度の大きい(応答時間の短い)経皮ガス分圧測定
センサ用スペーサーを提供することを目的としてなされ
たものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has a high absorption rate of an electrolyte solution, a short stable response time, and is calibrated with a standard gas when used by a hospital worker, a nurse, an emergency worker, or the like. To provide a spacer for a transcutaneous gas partial pressure measurement sensor that has a large number of steps for stabilization and a significantly reduced waiting time, and has a high response speed (short response time) that responds to changes in the patient's condition during measurement. It was done for the purpose.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、多軸延伸により
製造された連続する空隙を有する疎水性合成樹脂の蜘蛛
の巣状の空隙体がスペーサーとして良好な特性を有し、
特に、厚み7〜30μm、空隙率40〜69%、垂直投
影の平均孔径0.6μm以下のスペーサーが、電解質溶
液の吸収速度、較正速度及び経皮ガス分圧の変動に対す
る応答速度が大きいことを見いだし、この知見に基づい
て本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
(1)ヒーティングパワー方式経皮ガス分圧測定センサ
において、メンブレンと電極表面の間に介在して、所定
量の電解質溶液を保持するスペーサーであって、多軸延
伸により製造された連続する空隙を有する疎水性合成樹
脂の蜘蛛の巣状の空隙体であり、厚みが7〜30μmで
あり、空隙率が40〜69%であり、垂直投影の平均孔
径が0.6μm以下であることを特徴とする経皮ガス分
圧測定センサ用スペーサー、及び、(2)スペーサーの
材質が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリ弗化ビニリデン、テトラフルオロ
エチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体又はテト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体である第1項記載の経皮ガス分圧測定セン
サ用スペーサー、を提供するものである。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a hydrophobic synthetic resin cobweb-shaped hydrophobic synthetic resin having continuous voids produced by multiaxial stretching. The void body of has good characteristics as a spacer,
 In particular, a spacer having a thickness of 7 to 30 μm, a porosity of 40 to 69%, and a vertical projection average pore diameter of 0.6 μm or less has a large response speed to the fluctuation of the electrolyte solution absorption rate, the calibration rate, and the transdermal gas partial pressure. The present invention has been completed and the present invention has been completed based on this finding. That is, the present invention is
 (1) In a heating power type transcutaneous gas partial pressure measurement sensor, a spacer interposed between a membrane and an electrode surface for holding a predetermined amount of an electrolyte solution, which is a continuous void produced by multiaxial stretching. It is a cobweb-like void body of a hydrophobic synthetic resin having a thickness of 7 to 30 μm, a porosity of 40 to 69%, and an average pore diameter of vertical projection of 0.6 μm or less. The material for the transdermal gas partial pressure measurement sensor, and (2) the spacer are polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer or tetrafluoroethylene. A spacer for a transcutaneous gas partial pressure measuring sensor according to claim 1, which is a perfluoroalkyl vinyl ether copolymer It is intended to provide.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】本発明の経皮ガス分圧測定センサ
用スペーサーは、ヒーティングパワー方式経皮ガス分圧
測定センサにおいて、メンブレンと電極表面の間に介在
して、所定量の電解質溶液を保持するスペーサーであっ
て、多軸延伸により製造された連続する空隙を有する疎
水性合成樹脂の蜘蛛の巣状の空隙体であり、厚みが7〜
30μmであり、空隙率が40〜69%であり、垂直投
影の平均孔径が0.6μm以下である経皮ガス分圧測定
センサ用スペーサーである。図1は、経皮ガス分圧測定
センサの一例の断面図である。あらかじめ電解質溶液を
含浸したスペーサー1が、電極を埋設したヒーティング
ブロック2上に載置され、アタッチメント3をハウジン
グ4に嵌合し、アタッチメントに内設されたメンブレン
5をスペーサーに積層し、メンブレンと電極の間に電解
質溶液を介在させる。このセンサを患者の皮膚に当接す
ると、皮膚から発散してメンブレンを透過した酸素ガス
や炭酸ガスが電解質溶液に溶解する。電極に電圧を印加
して、電解質溶液に電気化学的変化を生じさせ、その連
続的変化を読み取ることにより、血中ガス濃度の目安と
することができる。本発明のスペーサーは、多軸延伸に
より製造された連続する空隙を有する疎水性合成樹脂の
蜘蛛の巣状の空隙体である。本発明に用いる疎水性合成
樹脂に特に制限はなく、例えば、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニ
リデン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロ
ピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合体などを挙げることが
できる。経皮ガス分圧測定センサに用いられる電解質溶
液は、水又は炭素数5以下の1価若しくは2価のアルコ
ールと水の混合溶剤に電解質を溶解した溶液である。天
然の材質又は親水基を有する材質よりなるスペーサー
は、電解質溶液の吸収速度は大きいが、溶剤による膨潤
のためにスペーサー中の細孔が縮小し、その結果電気分
解に際してイオンの泳動が防害されるので、応答速度が
遅くなる傾向がある。スペーサーの材質として、疎水性
合成樹脂を用いることにより、電解質溶液によってスペ
ーサーが膨潤することがないので、速い応答速度を維持
することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The spacer for a transcutaneous gas partial pressure measuring sensor of the present invention is used in a heating power type transcutaneous gas partial pressure measuring sensor and is interposed between a membrane and an electrode surface to provide a predetermined amount of electrolyte solution. Which is a spacer for holding, is a cobweb-like void body of a hydrophobic synthetic resin having continuous voids produced by multiaxial stretching, and has a thickness of 7 to 7
 A spacer for a transcutaneous gas partial pressure measurement sensor having a diameter of 30 μm, a porosity of 40 to 69%, and an average vertical projection diameter of 0.6 μm or less. FIG. 1 is a sectional view of an example of a transcutaneous gas partial pressure measuring sensor. The spacer 1 previously impregnated with the electrolyte solution is placed on the heating block 2 in which the electrodes are embedded, the attachment 3 is fitted into the housing 4, and the membrane 5 provided inside the attachment is laminated on the spacer to form a membrane. An electrolyte solution is interposed between the electrodes. When this sensor is brought into contact with the skin of a patient, oxygen gas and carbon dioxide gas that have diffused from the skin and have permeated through the membrane are dissolved in the electrolyte solution. By applying a voltage to the electrode to cause an electrochemical change in the electrolyte solution and reading the continuous change, it can be used as a measure of the blood gas concentration. The spacer of the present invention is a cobweb-like void body of a hydrophobic synthetic resin having continuous voids produced by multiaxial stretching. The hydrophobic synthetic resin used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer. Examples thereof include polymers. The electrolyte solution used for the transcutaneous gas partial pressure measurement sensor is a solution prepared by dissolving the electrolyte in water or a mixed solvent of water and a monovalent or divalent alcohol having 5 or less carbon atoms and water. A spacer made of a natural material or a material having a hydrophilic group has a high absorption rate of an electrolyte solution, but the pores in the spacer are reduced due to swelling by a solvent, and as a result, migration of ions during electrolysis is prevented. Therefore, the response speed tends to be slow. By using a hydrophobic synthetic resin as the material of the spacer, the spacer does not swell with the electrolyte solution, so that a high response speed can be maintained.
【0006】本発明のスペーサーは、疎水性合成樹脂の
フィルムを多軸延伸することにより得られる、微細にし
て且つ均一であり、従って毛細管吸引力に富んだ高空隙
率の蜘蛛の巣状の空隙体からなる。しかも、この空隙
は、複数方向に引っ張られることによって、複数方向に
延伸破裂した側壁を有するので、フィルム平面に垂直な
投影でみると、空隙の平均孔径が小さく、側壁は随所で
引きちぎられつつ三次元的に連結する連続にして且つ微
細な空隙を形成する。すなわち、空隙は細かい蜘蛛の巣
状であり、連続する糸状物が随所で破断している連続気
泡体が形成されている。換言すれば、壁が薄く、破断し
た細管の集合体であって、しかも多軸延伸のために、方
向性のない空間の連結体となっている。フィルムを一軸
延伸すると、各所に湖状の引裂孔が形成され、引裂孔を
無数に形成することによって、隧には湖状の引裂孔が連
絡した空隙率の高い皮膜が得られる。この皮膜は、電解
質溶液の浸透性と応答性の適度な細孔体であるが、迅速
な浸透性と応答性を達成するにはなお不充分である。例
えば、ポリテトラフルオロエチレンなどのフィルムを延
伸によって引き裂いて湖状の間隙を作った場合に生成す
る空隙は、部分的な破裂孔である。更にこれを同じ方向
に延伸すると、随所に湖状の破裂孔の林立した空隙率の
高い細孔シートとなる。この空隙率の高いシートからな
るスペーサーは、その空隙の多いために、電解質溶液中
に浸漬した場合、最終的には電解質溶液の浸透量がそれ
なりに多いものとなるが、スペーサーとしては未だ充分
ではない。すなわち、電解質溶液の浸透速度が遅く、空
隙率の高い割には含浸した後の液の保有量は充分ではな
い。従って、経皮ガス分圧測定センサの準備作業時間の
短縮は達成されず、較正完了時間も速くない。The spacer of the present invention is obtained by polyaxially stretching a film of a hydrophobic synthetic resin, is a fine and uniform, and therefore has a high porosity and a high porosity cobweb-like void. It consists of a body. Moreover, this void has side walls that are stretched and ruptured in multiple directions by being pulled in multiple directions, so when viewed in a projection perpendicular to the film plane, the average pore diameter of the voids is small, and the sidewalls are torn off everywhere, and the tertiary The continuous and fine voids that are originally connected are formed. That is, the voids are in the form of fine cobwebs, and open cells are formed in which continuous filaments are broken everywhere. In other words, it is an aggregate of broken thin tubes with thin walls, and, because of the multiaxial stretching, it is a joint body of nondirectional spaces. When the film is uniaxially stretched, lake-shaped tear holes are formed at various places, and by forming a large number of tear holes, a film having a high porosity in which lake-like tear holes are connected to each other can be obtained. Although this film is a porous body having a suitable permeability and responsiveness to the electrolyte solution, it is still insufficient to achieve rapid permeability and responsiveness. For example, the voids that are created when a film of polytetrafluoroethylene or the like is torn by stretching to create a lake-like void are partial burst holes. When it is further stretched in the same direction, it becomes a porous sheet having lake-like rupture holes everywhere and high porosity. Since a spacer made of a sheet having a high porosity has many voids, when it is immersed in an electrolyte solution, the permeation amount of the electrolyte solution will eventually become relatively large, but it is still insufficient as a spacer. Absent. That is, the permeation rate of the electrolyte solution is slow, and the amount of the liquid retained after impregnation is not sufficient despite the high porosity. Therefore, the preparation work time of the transcutaneous gas partial pressure measurement sensor is not shortened, and the calibration completion time is not fast.
【0007】一軸方向の延伸による破裂のような引裂孔
の作成手法によると、大小様々な細長い引張方向に直角
に走る亀裂が生じる。その湖状の亀裂は、延伸軸の方向
に長さ数μmから直角方向に長さ50μmに及ぶもので
あり、時には延伸方向についても30μmにも亙って引
離された大きな開口部からなるものである。ところで、
ポリテトラフルオロエチレンは疎水性であるので、この
ような大きな間隙の部分に於いては毛細管現象は発生せ
ず、従って電解質溶液は浸透せず、最終的に未浸透の部
分が存在する状態で電解質の保有率は頭打ちとなって浸
透は停止する。つまり、空隙率の高い割には電解質溶液
の含浸量は向上しない。本発明のスペーサーは、多軸延
伸により製造されるので、一軸延伸の場合とは全く異な
り、大型の無効空隙がなく、微細な蜘蛛の巣状の破裂空
隙のみを有する。しかも、残りの樹脂壁がネット状に交
絡することによって、折れ曲りやカーリングのない作業
性の良好なスペーサーとなる。また、延伸する軸の数が
多いほど、破裂空隙の形状は四角形から多角形に近い形
態となる上に、極端な長径もなくなって均一な大きさの
小空隙が得られるので、延伸軸数は多い方が望ましい。
しかし、生産に際しては延伸する軸の数が多くなるほど
機構が複雑となり、設備費も嵩むので、多くの場合二軸
又は三軸の延伸装置を採用することが好ましい。本発明
のスペーサーは、厚みが7〜30μmであり、より好ま
しくは10〜25μmである。経皮ガス分圧測定時の応
答時間が緩慢になるのを防ぎ、且つ電解質溶液の浸透速
度を増すことは、スペーサーの厚さを減ずることによっ
て達成される。しかし、スペーサーの厚さが7μm未満
であると、スペーサーの強度が低く、乾燥時の帯電やカ
ーリングなどにより取扱いが容易でなくなり、取扱い中
に破損するおそれもある。スペーサーの厚さが30μm
を超えると、経皮ガス分圧測定時の応答が緩慢になる。According to the method of creating a tear hole such as a burst by stretching in a uniaxial direction, a crack running at a right angle in a slender tension direction of various sizes occurs. The lake-shaped crack extends from a few μm in the direction of the stretching axis to a length of 50 μm in the perpendicular direction, and sometimes consists of a large opening separated by 30 μm in the stretching direction. Is. by the way,
 Since polytetrafluoroethylene is hydrophobic, capillarity does not occur in such a large gap portion, so that the electrolyte solution does not permeate and finally the electrolyte does not permeate in the presence of the non-permeated portion. The holding rate of the will reach the ceiling and the penetration will stop. That is, although the porosity is high, the impregnated amount of the electrolyte solution is not improved. Since the spacer of the present invention is manufactured by multiaxial stretching, unlike the case of uniaxial stretching, the spacer does not have large ineffective voids, and has only fine cobweb-like burst voids. Moreover, since the remaining resin walls are entangled in a net shape, the spacer has good workability without bending or curling. In addition, as the number of axes to be stretched increases, the shape of the rupture voids becomes a shape closer to a polygon from a quadrangle, and a small void having a uniform size without an extremely long diameter is obtained. The larger the number, the better.
 However, in production, the more the number of stretching axes is, the more complicated the mechanism is, and the equipment cost is increased. Therefore, in many cases, it is preferable to employ a biaxial or triaxial stretching device. The spacer of the present invention has a thickness of 7 to 30 μm, more preferably 10 to 25 μm. Preventing a slow response time during transcutaneous gas partial pressure measurement and increasing the permeation rate of the electrolyte solution is achieved by reducing the thickness of the spacer. However, when the thickness of the spacer is less than 7 μm, the strength of the spacer is low, the handling becomes difficult due to electrification and curling during drying, and the spacer may be damaged during handling. Spacer thickness is 30 μm
 When it exceeds, the response becomes slow when measuring the transdermal gas partial pressure.
【0008】本発明のスペーサーの空隙率は、40〜6
9%であり、より好ましくは45〜63%である。スペ
ーサーの空隙率は、スペーサーの材質の真密度をd
0(g/cm3)、スペーサーの見かけ密度をd1(g/c
m3)としたとき、空隙率(%)={(d0−d1)/d0}×100で表される値である。スペーサーに含浸される電解質溶
液の量には適切な範囲があり、電解質溶液の量が少なす
ぎる場合には、スペーサーの細孔部の壁面がイオンの泳
動を遅らせたり、電解によって局所的に生じた析出金属
が分極電解現象を起こして電気分解の進行を妨害する結
果、全体として測定値が不安定なドリフトを示す場合が
ある。また、逆にスペーサーの空隙が大きすぎる場合に
は、電解質溶液の量が多すぎる結果、患者の皮膚から発
散する酸素ガスや炭酸ガスの量が変動しても、電解質溶
液に溶解したガスの濃度匂配は極めて徐々にしか変化せ
ず、応答が遅くなる。スペーサーの有する空隙率を40
〜69%とすることにより、迅速にして且つ余白なく電
解質溶液を吸收し、経皮測定に於ける準備時間、較正時
間、測定開始の際の安定時間を短縮し、不安定なドリフ
トを示すことなく、患者の状態変化に対応して迅速に応
答するスペーサーを得ることができる。スペーサーの空
隙率が40%未満であると、電解質溶液の浸透が遅く、
かつ空隙の壁相を形成する疎水性合成樹脂の破裂も充分
ではないので、連続空隙の中をイオンが充分な速さで移
動するための障碍となる。また、スペーサーの空隙率が
69%を超えると、浸透後に含有する電解質溶液の量が
必要以上に多くなって、較正安定時間及び応答時間を充
分に短縮することが困難となる。また、空隙率が高過ぎ
る場合には、スペーサー自体の撓み剛性も減小するの
で、ピンセットで挟んだ状態での電解質溶液への浸漬作
業も行い難く、更にカーリングによってスペーサーが電
極上に展開できないという作業上致命的な結果を招くお
それがある。カーリングを防ぐためには、スペーサーの
厚みを大にするか、或いは薄いスペーサーを使用しなけ
ればならない場合には、空隙率を下げるか、連続空隙層
を減らすかのいずれかの手段に頼らざるを得ないので、
結果として過多量の電解質溶液による応答の遅延現象を
招来するか、或いは空隙の減少による泳動応答の障碍を
きたすことになる。The void ratio of the spacer of the present invention is 40 to 6
 It is 9%, more preferably 45 to 63%. The porosity of the spacer is the true density of the spacer material d
0 (g / cm3 ) and the apparent density of the spacer is d1 (g / c
 m3 ), the porosity (%) = {(d0 −d1 ) / d0 } × 100. There is an appropriate range for the amount of electrolyte solution impregnated into the spacer.If the amount of electrolyte solution is too small, the walls of the spacer pores may delay the migration of ions or may be locally generated by electrolysis. As a result of the deposited metal causing a polarization electrolysis phenomenon and hindering the progress of electrolysis, the measured value as a whole may show an unstable drift. On the contrary, if the space of the spacer is too large, the amount of the electrolyte solution is too large, and even if the amount of oxygen gas or carbon dioxide gas emitted from the patient's skin changes, the concentration of the gas dissolved in the electrolyte solution The scent changes only very gradually, slowing the response. Spacer has a porosity of 40
 By setting it to ~ 69%, the electrolyte solution can be absorbed promptly and with no blank space, and the preparation time, calibration time, and stabilization time at the start of measurement in transdermal measurement can be shortened and unstable drift can be shown. Instead, a spacer can be obtained that responds quickly to changes in the patient's condition. When the porosity of the spacer is less than 40%, the electrolyte solution permeates slowly,
 Moreover, since the rupture of the hydrophobic synthetic resin forming the wall phase of the void is not sufficient, it becomes an obstacle for the ions to move in the continuous void at a sufficient speed. Further, when the void ratio of the spacer exceeds 69%, the amount of the electrolyte solution contained after permeation becomes unnecessarily large, and it becomes difficult to sufficiently shorten the calibration stabilization time and the response time. Also, if the porosity is too high, the flexural rigidity of the spacer itself is also reduced, so it is also difficult to immerse it in the electrolyte solution while sandwiching it with tweezers, and furthermore, the spacer cannot be spread on the electrode by curling. May cause fatal work results. To prevent curling, one must resort to either increasing the spacer thickness or, if thinner spacers have to be used, either reducing the porosity or reducing the continuous void layer. Since there is no,
 As a result, a delay phenomenon of the response due to an excessive amount of electrolyte solution is caused, or the migration response is impaired due to the reduction of voids.
【0009】本発明のスペーサーは、電解質溶液の含浸
作業の際の取り扱い性に重点をおくと、厚みが15〜2
8μmであることが好ましく、空隙率が40〜65%で
あることが好ましく、45〜62%であることがより好
ましい。また、救急車内に於ける経皮測定や、麻酔手術
中などの特に応答速度の速いことが要求される場合や、
アタッチメントへ組合んで取扱い性を考慮することの少
ない現場に於いて使用する場合には、厚みが10〜23
μmであることが好ましく、空隙率が42〜69%であ
ることが好ましく、45〜65%であることがより好ま
しい。本発明のスペーサーの垂直投影の平均孔径は、
0.6μm以下であり、より好ましくは0.3μm以下で
あり、更に好ましくは0.15μm以下である。一軸延
伸破裂法によって引裂いたスペーサーは、空隙率30〜
40%であっても、幅0.1〜30μmから長さ0.3〜
50μmに及ぶ長大な孔が不特定に分布するので、疎水
性合成樹脂からなるスペーサーが、毛細管現象によって
電解質溶液を充分に吸い込むことができず、濡れるのに
は時間を要し、且つ応答も緩慢になる。但し、このよう
な一軸法によるスペーサーも、アタッチメントにメンブ
レン、スペーサー、ワッシャを組込んで電解質溶液の上
から圧着すれば、その圧力により空隙内に電解質溶液を
圧入することによって、使用することはできる。本発明
のごとく、疎水性合成樹脂のフィルムを多軸延伸し、連
続する空隙を有する蜘蛛の巣状の空隙体とし、形成され
る細孔を平均孔径0.6μm以下の毛細管とすることに
より、短時間で電解質溶液を吸収し、かつすべての細孔
が完全に電解質溶液で満たされるスペーサーを得ること
ができる。スペーサーの材質が疎水性である場合には、
本来は材質的に電解質溶液に濡れないが、スペーサーの
平均孔径を0.6μm以下とすることにより、スペーサ
ーの空隙による毛細管現象を利用し、電解質溶液自身の
凝集力に打ち克って、細孔の中へ電解質溶液を浸透させ
ることができる。The spacer of the present invention has a thickness of 15 to 2 when the ease of handling during impregnation with an electrolyte solution is emphasized.
 It is preferably 8 μm, the porosity is preferably 40 to 65%, and more preferably 45 to 62%. In addition, transcutaneous measurement in an ambulance, or when particularly fast response speed is required during anesthesia surgery,
 When used in the field where the handling is not considered in combination with the attachment, the thickness is 10-23.
 It is preferably μm, the porosity is preferably 42 to 69%, and more preferably 45 to 65%. The average pore size of the vertical projection of the spacer of the present invention is
 It is 0.6 μm or less, more preferably 0.3 μm or less, and further preferably 0.15 μm or less. The spacer torn by the uniaxial stretching burst method has a porosity of 30-
 Even if it is 40%, the width is 0.1 to 30 μm and the length is 0.3 to
 The long pores of 50 μm are distributed indefinitely, so the spacer made of hydrophobic synthetic resin cannot absorb the electrolyte solution sufficiently due to the capillary phenomenon, it takes time to get wet, and the response is slow. become. However, such a uniaxial spacer can also be used by incorporating a membrane, a spacer, and a washer in the attachment and press-bonding the electrolyte solution from above to press the electrolyte solution into the void due to the pressure. . As in the present invention, a hydrophobic synthetic resin film is polyaxially stretched to form a cobweb-shaped void body having continuous voids, and the pores formed are capillary tubes having an average pore diameter of 0.6 μm or less, It is possible to obtain a spacer which absorbs the electrolyte solution in a short time and in which all the pores are completely filled with the electrolyte solution. If the spacer material is hydrophobic,
 Originally, the material is not wet with the electrolyte solution, but by setting the average pore diameter of the spacer to be 0.6 μm or less, the capillary phenomenon due to the voids of the spacer is used to overcome the cohesive force of the electrolyte solution itself, and The electrolyte solution can be penetrated into the.
【0010】経皮ガス分圧測定センサ用スペーサーは、
基材のフィルムに発泡剤或いは発泡助剤を練り込んで加
熱発泡させることによっても作製されている。このよう
な発泡フィルムは、他の多くの高分子発泡体と同じく、
大小の独立気泡を主体とし、その間に極めて少量の連続
気泡が存在する極めて通気性の低い発泡体である。これ
を生産する際の保圧条件を制御することによって、完全
独立気泡体であると称する耐引裂強度や、耐永久圧縮性
が良好で、圧縮に対するヘタリ現象の少ない微細孔シー
トを作製することはできるが、逆に連続気泡層が大部分
を占める空隙寸法の揃った細孔体を製造することは至難
であって、低沸点ガスを注入発散させることによって孔
径の極めて大きな不揃いな連続層の製品を作製すること
しかできない。独立気泡を主体とした製品は、その性質
上、電解質溶液の浸透性が悪く、較正安定時間の大幅な
遅延を伴う。本発明のスペーサーは、連続空間の間に細
かく引きちぎられた壁層片がネット状に結合し、その撓
み強度や、引裂き強度、引張り強度を保持しており、こ
のような中でこそイオンは速やかに泳動し得るので、空
隙の主体は連続空隙でなければならない。The spacer for the transcutaneous gas partial pressure measuring sensor is
 It is also prepared by kneading a foaming agent or a foaming auxiliary agent into the film of the base material and heating and foaming. Such foam films, like many other polymeric foams,
 It is a foam with extremely low air permeability, which is composed mainly of large and small closed cells, with very small amount of open cells between them. By controlling the pressure-holding conditions during the production of this, it is possible to produce a microporous sheet having a tear resistance called a completely closed-cell body, good permanent compression resistance, and a small settling phenomenon against compression. However, on the contrary, it is extremely difficult to manufacture a porous body with a uniform void size, in which the open-cell layer occupies the majority, and by injecting and diverging a low-boiling point gas, a product with an uneven continuous layer with an extremely large pore size. Can only be made. A product mainly composed of closed cells has a poor permeability of an electrolyte solution due to its nature and causes a significant delay in calibration stabilization time. In the spacer of the present invention, the wall layer pieces finely torn between the continuous spaces are connected in a net shape, and the flexural strength, tearing strength, and tensile strength thereof are retained, and in such a case, the ions rapidly The main body of the voids must be continuous voids because they can migrate to
【0011】本発明の経皮ガス分圧測定センサ用スペー
サーは、エチレングリコールと水の9:1(重量比)混
合液の液面に載置したとき、液が毛細管現象によってス
ペーサーの空隙に浸透し、通過して、表面に浸出する結
果、小液滴として表面に凝集散在するまでの浸透時間
が、通常は60秒以下である。スペーサーの重量は、直
径8mmの円形で0.001g程度に過ぎないので、浸透
圧に影響を与えるような重量ではない。また、スペーサ
ーの材料には、疎水性合成樹脂を採用しているので、液
とスペーサーの間には付着力は作用せず、ただ毛細管現
象による浸透速度だけに支配される。厳密に定義すれ
ば、表面に浸み出る以前に、スペーサー空隙への液体の
充填は完了しているので、この測定法はスペーサーの
“濡れによる浸透速度”自体を測定しているわけではな
い。しかし、浸透速度及び電解時のイオンの泳動のし易
さを測定しているものであることは確実である。この測
定法によれば、本発明のスペーサーは、液面上へ載置し
てから表面に凝集液滴の発生を観測するまで、60秒以
下であり、多くの場合20〜40秒であるが、一軸延伸
により製造されたスペサーは4分以上を要し、時には6
分以上経過しても液滴は現れず、衝撃を与え続けること
によって初めて液中に沈降するという状態である。な
お、従来のスペーサーを実際の現場で使用する場合に
は、ピンセットで挟んだスペーサーを、端の方から電解
質溶液に突込んで、両面から濡らしながら浸漬すること
が行われる。見掛上、スペーサーが濡れるのは上記の測
定法よりも速いが、それでも取扱い基準書に「少くとも
60秒」その状態を保つことと指示されているように、
浸透速度の遅いものである。When the spacer for a transcutaneous gas partial pressure measuring sensor of the present invention is placed on the liquid surface of a 9: 1 (weight ratio) mixture of ethylene glycol and water, the liquid penetrates into the voids of the spacer due to the capillary phenomenon. However, as a result of passing through and leaching on the surface, the permeation time until the particles are aggregated and scattered as small droplets on the surface is usually 60 seconds or less. Since the weight of the spacer is only about 0.001 g in a circular shape having a diameter of 8 mm, it does not affect the osmotic pressure. In addition, since the hydrophobic synthetic resin is used as the material of the spacer, the adhesive force does not act between the liquid and the spacer, but is governed only by the permeation rate by the capillary phenomenon. Strictly defined, this method does not measure the spacer's "wetting permeation rate" itself, since the spacer voids have been filled with liquid before leaching onto the surface. However, it is certain that the permeation rate and the ease of migration of ions during electrolysis are measured. According to this measuring method, the spacer of the present invention takes 60 seconds or less, and in most cases 20 to 40 seconds, from when the spacer is placed on the liquid surface until the generation of aggregated droplets is observed on the surface. , Spessers produced by uniaxial stretching require more than 4 minutes and sometimes 6
 The droplets do not appear even after a lapse of more than a minute, and are settled in the liquid only after continuous impact. When the conventional spacer is actually used in the field, the spacer sandwiched by tweezers is sunk into the electrolyte solution from the end and wetted from both sides. Apparently, the spacer gets wet faster than the above measurement method, but as the handling standard dictates that it should be kept "at least 60 seconds",
 It has a slow penetration rate.
【0012】経皮ガス分圧測定センサ用の電解質溶液の
溶剤としては、水、エチレングリコールと水の混合溶
剤、プロピレングリコールと水の混合溶剤、ブタンジオ
ールと水の混合溶剤、プロピルアルコールと水の混合溶
剤などが用いられるので、実際に使用する溶剤と同種の
溶剤を用いて浸透時間を測定することが好ましい。これ
らのアルコール類と水の混合溶剤は、通常はアルコール
と水の比率7:3〜10:0(重量比)程度の混合溶剤
が用いられる。浸透時間は、スペーサーが電解質溶液に
完全に濡れて、経皮分圧測定のための較正を始めるに到
るまでの準備期間を支配するものとして、重要な因子で
ある。多忙にして且つ同時に多種類の機器を管理する医
療現場にあっては、無用な待機時間を費やすことは禁物
である。この点で、スペーサーの浸透時間は、本発明の
簡易試験に於いては60秒以下であることが好ましい。
浸透時間は、蜘蛛の巣状の空隙体の孔径や、連続空隙層
の毛細管現象によって左右されるが、またスペーサーの
表面層の状態にも影響される。例えば、延伸処理時の雰
囲気の温度や、捲取りロールの温度が低い場合には、表
面にスキン層が生成することによって、内部層とは空隙
率及び空隙の状態が変わってくる。類似の厚みのスペー
サーであっても、浸透時間がスペーサーの空隙率と必ず
しも比例関係にないことは、これらに起因する。また、
空隙率の高いものが、必ずしも浸透時間が短いというこ
とでもない。必要以上に空隙率が高いスペーサーは、往
々にして孔径が過大であって、毛細管現象による浸透が
阻害される。As the solvent of the electrolyte solution for the transcutaneous gas partial pressure measuring sensor, water, a mixed solvent of ethylene glycol and water, a mixed solvent of propylene glycol and water, a mixed solvent of butanediol and water, a mixed solvent of propyl alcohol and water is used. Since a mixed solvent or the like is used, it is preferable to measure the permeation time using a solvent of the same kind as the solvent actually used. As the mixed solvent of these alcohols and water, a mixed solvent having an alcohol / water ratio of about 7: 3 to 10: 0 (weight ratio) is usually used. The permeation time is an important factor as it controls the preparation period before the spacer is completely wetted with the electrolyte solution and the calibration for transdermal partial pressure measurement is started. It is forbidden to spend unnecessary waiting time in a medical field that is busy and manages many kinds of devices at the same time. In this respect, the penetration time of the spacer is preferably 60 seconds or less in the simple test of the present invention.
 The permeation time depends on the pore size of the cobweb-shaped void body and the capillary phenomenon of the continuous void layer, but is also influenced by the state of the surface layer of the spacer. For example, when the temperature of the atmosphere during the stretching treatment or the temperature of the winding roll is low, the skin layer is formed on the surface, so that the void ratio and the state of the voids are different from those of the inner layer. It is due to these that the permeation time is not necessarily proportional to the porosity of the spacer even for spacers of similar thickness. Also,
 High porosity does not necessarily mean that the penetration time is short. Spacers with a porosity higher than necessary often have an excessively large pore size and impede permeation by capillary action.
【0013】経皮ガス分圧測定センサに電解質溶液を充
分に含浸したスペーサーを装填し、センサが稼動し始め
た後に、大切な要因となるのは応答時間である。即ち、
較正が完了するまでの測定待機時間、患者の皮膚へ当接
した後の分圧が飽和安定するまでの時間、そして患者の
容態の急変に対応した表示の迅速性など、すべてが応答
時間の如何に左右される。望ましい応答時間は、炭酸ガ
スに対しては、100秒以内である。しかし、厚く、空
隙率の高いスペーサーは、応答時間が遅い。これは、包
含する電解質溶液の量が多いために、患者の身体から発
せられる微量のガスを捕捉しても、電解質溶液全体のガ
ス濃度を、ひいては発生電圧を変化させるのに充分では
ないためである。空隙率が低い場合及び過度にスペーサ
ーの厚みが薄い場合には、包含する電解質溶液の量が少
ないために、微量のガスを捕捉しても敏感に変動する場
合がある。しかし、空隙率が過度に小さい場合には、連
続空隙層の間の連絡開通が不充分なために、イオンの泳
動が阻害される場合がある。また、スペーサーの厚みが
過度に薄い場合には、製膜の際にスキン層が生成し易い
ので、これまたガスの浸透に円滑を欠く。更に厚みが薄
い場合には、スペーサーの肉厚や空隙を均一に製造する
ことが困難であるので、部分的に再現性の乏しい製品と
なり易い。このような事実からも、40%未満又は69
%を超える空隙率は望ましくなく、7μm未満又は30
μmを超える厚みは望ましくない。従って、結論的に、
本発明の経皮ガス分圧測定センサ用スペーサーは、浸透
時間に於いて60秒以内、応答時間に於いて100秒以
内を示すような厚みと空隙率を有する、二軸以上の延伸
法で製造された蜘蛛の巣状の連続する空隙を有するスペ
ーサーである。After the spacer for percutaneous gas partial pressure measurement is fully impregnated with the electrolyte solution and the sensor starts to operate, the important factor is the response time. That is,
 The measurement wait time until the calibration is completed, the time until the partial pressure saturates after contact with the patient's skin, and the promptness of the display in response to a sudden change in the patient's condition are all factors such as the response time. Depends on. A desirable response time is within 100 seconds for carbon dioxide. However, thicker, higher porosity spacers have slower response times. This is because, since the amount of the electrolyte solution contained is large, even if a trace amount of gas emitted from the patient's body is captured, it is not enough to change the gas concentration of the whole electrolyte solution and thus the generated voltage. is there. When the porosity is low and the spacer is excessively thin, the amount of the electrolyte solution contained is small, so that even if a trace amount of gas is trapped, it may fluctuate sensitively. However, when the porosity is excessively small, the migration of ions may be hindered due to insufficient communication opening between the continuous void layers. Further, if the spacer is too thin, a skin layer is likely to be formed during film formation, which also impairs smooth gas permeation. Further, when the thickness is thin, it is difficult to uniformly manufacture the thickness of the spacers and the voids, so that the product tends to be partially reproducible. From these facts, less than 40% or 69
 % Porosity is undesirable, less than 7 μm or 30
 Thicknesses above μm are undesirable. So, in conclusion,
 The spacer for a transcutaneous gas partial pressure measuring sensor of the present invention is manufactured by a biaxial or more stretching method having a thickness and a porosity such that the permeation time is within 60 seconds and the response time is within 100 seconds. A spacer having continuous voids in the shape of a spider web.
【0014】[0014]
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。なお、実施例及び比較例におい
て、応答時間と浸透時間は下記の方法により測定した。(1)応答時間図2は、応答時間の測定に用いたセンサの断面図であ
る。あらかじめ電解質溶液(75重量%エチレングリコ
ール水溶液を溶媒とする20mmol/LのNaHCO3溶
液)に浸漬することにより電解質溶液を含浸させたスペ
ーサー6を、ピンセットで挟んで硝子電極・白金電極・
銀−塩化銀比較電極の三者が埋設されたセンサ7表面上
に載置し、厚み25μmのポリテトラフルオロエチレン
メンブレン8を被せて、アタッチメント9とワッシャー
10で固定する。次いで、酸素ガス21容量%、炭酸ガ
ス5容量%及び窒素ガス74容量%からなる較正ガス−
1と、酸素ガス0容量%、炭酸ガス10容量%及び窒素
ガス90容量%からなる較正ガス−2を用いて、センサ
の較正を行う。2種類の較正ガスについて、センサから
の電位が、例えば、炭酸ガスの場合、較正ガス−1では
3.33kPa、較正ガス−2では6.67kPaの分圧を示す
ように、モニター機器によって計算し修正する。較正ガ
ス−1気流中で発生する電位が決定し、続いて較正ガス
−2気流に切り替わると、センサから発せられる電位は
次第に上昇し、やがて飽和に達する。図3は、飽和に到
る状況を示す時間−電位曲線の一例である。電位上昇中
の直線と飽和に達したのちの直線の接線の交点を求め、
この交点までの時間tに0.9を乗じた90%応答時間
を応答速度の指標とする。90%応答時間の間は、時間
と電位の間に直線的な関係が成立する。(2)浸透時間エチレングリコールと水の9:1(重量比)混合液の液
面上に、直径8mmの円形のスペーサーを静かに載置し、
スペーサーの内部の空隙を浸透した液が、スペーサーの
上部表面に浸出して凝縮しはじめるまでの時間を測定す
る。The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, in Examples and Comparative Examples, the response time and the penetration time were measured by the following methods. (1) Response Time FIG. 2 is a sectional view of the sensor used for measuring the response time. The spacer 6 impregnated with the electrolyte solution by previously immersing it in the electrolyte solution (20 mMol / L NaHCO3 solution using a 75 wt% ethylene glycol aqueous solution as a solvent) is sandwiched with tweezers to sandwich the glass electrode / platinum electrode /
 The silver-silver chloride reference electrode is placed on the surface of the sensor 7 in which the three electrodes are embedded, covered with a polytetrafluoroethylene membrane 8 having a thickness of 25 μm, and fixed with an attachment 9 and a washer 10. Then, a calibration gas consisting of 21% by volume of oxygen gas, 5% by volume of carbon dioxide gas and 74% by volume of nitrogen gas-
 The sensor is calibrated using 1 and a calibration gas-2 composed of 0% by volume of oxygen gas, 10% by volume of carbon dioxide gas and 90% by volume of nitrogen gas. For the two kinds of calibration gas, when the potential from the sensor is, for example, carbon dioxide gas, a partial pressure of 3.33 kPa for the calibration gas-1 and 6.67 kPa for the calibration gas-2 is calculated by the monitor device. Fix it. When the potential generated in the calibration gas-1 stream is determined and then switched to the calibration gas-2 stream, the potential emitted from the sensor gradually rises and eventually reaches saturation. FIG. 3 is an example of a time-potential curve showing a situation of reaching saturation. Find the intersection of the tangent line of the straight line during the potential rise and the straight line after reaching saturation,
 The 90% response time obtained by multiplying the time t to this intersection by 0.9 is used as an index of the response speed. During the 90% response time, a linear relationship is established between time and potential. (2) Penetration time Gently place a circular spacer with a diameter of 8 mm on the liquid surface of a 9: 1 (weight ratio) mixture of ethylene glycol and water.
 The time taken for the liquid that has permeated the voids inside the spacers to seep out to the upper surface of the spacers and begin to condense is measured.
【0015】実施例1二軸延伸され、連続空隙を有する蜘蛛の巣状のポリテト
ラフルオロエチレンからなる厚み25μm、空隙率6
1.0%、平均孔径0.15μmのスペーサーについて、
90%応答時間と浸透時間を測定した。90%応答時間
は95.9秒であり、浸透時間は40秒であった。実施例2三軸延伸され、連続空隙を有する蜘蛛の巣状のポリテト
ラフルオロエチレンからなる厚み25μm、空隙率4
5.0%、平均孔径0.06μmのスペーサーについて、
90%応答時間と浸透時間を測定した。90%応答時間
は89.0秒であり、浸透時間は43秒であった。実施例3〜15第1表に示す13種のポリテトラフルオロエチレンから
なるスペーサーについて、90%応答時間と浸透時間を
測定した。比較例1二軸延伸され、連続空隙を有する蜘蛛の巣状のポリテト
ラフルオロエチレンからなる厚み30μm、空隙率7
1.5%、空隙の形状が0.3μm×0.9μmの長方形
であるスペーサーについて、90%応答時間と浸透時間
を測定した。90%応答時間は178秒であり、浸透時
間は94秒であった。比較例2〜4第2表に示す3種のポリテトラフルオロエチレンからな
るスペーサーについて、90%応答時間と浸透時間を測
定した。比較例5一軸延伸され、連続空隙を有する引裂状のポリエチレン
からなる厚み25μm、空隙率41.0%、空隙の形状
が0.2μm×0.8μmの長方形であるスペーサーにつ
いて、90%応答時間と浸透時間を測定した。90%応
答時間は101秒であり、浸透時間は300秒以上であ
った。比較例6〜8第2表に示す3種のポリエチレンからなるスペーサーに
ついて、90%応答時間と浸透時間を測定した。比較例9無延伸で、連続空隙を有する無定形のポリウレタンから
なる厚み57μm、空隙率49.0%、空隙の形状が平
均1.2μmの分布の広い径の集合体であり、且つ偏平
に押しつぶされた連続空隙であるスペーサーについて、
90%応答時間と浸透時間を測定した。90%応答時間
は240秒であり、浸透時間は277秒であった。比較例10第2表に示すポリウレタンからなるスペーサーについ
て、90%応答時間と浸透時間を測定した。実施例1〜
15の結果を第1表に、比較例1〜10の結果を第2表
に示す。Example 1 Biaxially stretched cobweb-shaped polytetrafluoroethylene having continuous voids, having a thickness of 25 μm and a porosity of 6
 For spacers with 1.0% and an average pore size of 0.15 μm,
 90% response time and permeation time were measured. The 90% response time was 95.9 seconds and the penetration time was 40 seconds. Example 2 Triaxially stretched and made of cobweb-shaped polytetrafluoroethylene having continuous voids, thickness 25 μm, porosity 4
 For a spacer with 5.0% and an average pore size of 0.06 μm,
 90% response time and permeation time were measured. The 90% response time was 89.0 seconds and the penetration time was 43 seconds. Examples 3 to 15 90% response time and permeation time were measured for the spacers composed of 13 kinds of polytetrafluoroethylene shown in Table 1. Comparative Example 1 Biaxially stretched, cobweb-shaped polytetrafluoroethylene having continuous voids, having a thickness of 30 μm and a porosity of 7
 The 90% response time and permeation time were measured for a spacer having a rectangular shape of 1.5% and a void shape of 0.3 μm × 0.9 μm. The 90% response time was 178 seconds and the penetration time was 94 seconds. Comparative Examples 2 to 4 90% response time and permeation time were measured for spacers composed of three types of polytetrafluoroethylene shown in Table 2. Comparative Example 5 A spacer having a thickness of 25 μm made of tear-shaped polyethylene having continuous voids, a void ratio of 41.0%, and a rectangular spacer having a void shape of 0.2 μm × 0.8 μm had a 90% response time. The penetration time was measured. The 90% response time was 101 seconds and the penetration time was 300 seconds or more. Comparative Examples 6 to 8 90% response time and permeation time were measured for spacers composed of three types of polyethylene shown in Table 2. Comparative Example 9 A non-stretched, non-stretched amorphous polyurethane having a thickness of 57 μm, a porosity of 49.0%, and a void shape having an average distribution of 1.2 μm and having a wide distribution, and being flatly crushed. For the spacers that are continuous voids,
 90% response time and permeation time were measured. The 90% response time was 240 seconds and the penetration time was 277 seconds. Comparative Example 10 With respect to the spacer made of polyurethane shown in Table 2, 90% response time and penetration time were measured. Example 1
 The results of No. 15 are shown in Table 1 and the results of Comparative Examples 1 to 10 are shown in Table 2.
【0016】[0016]
【表1】[Table 1]
【0017】[0017]
【表2】[Table 2]
【0018】第1表に見られるように、多軸延伸により
製造された連続する空隙を有するポリテトラフルオロエ
チレンの蜘蛛の巣状の空隙体であり、厚みが10〜26
μmであり、空隙率が44.0〜67.0%であり、平均
孔径が0.05〜0.2μmである実施例1〜15のスペ
ーサーは、90%応答時間、浸透時間ともに短い。これ
に対して、第2表に見られるように、二軸延伸により製
造された連続する空隙を有するポリテトラフルオロエチ
レンの蜘蛛の巣状の空隙体であっても、空隙率が大きす
ぎる比較例1〜2のスペーサーと、空隙率が小さすぎる
比較例3のスペーサーは、90%応答時間、浸透時間と
もに長い。また、一軸延伸により製造された連続する空
隙を有するポリテトラフルオロエチレンの配向孔の空隙
体からなる比較例4のスペーサーは、90%応答時間が
やや長く、浸透時間が極端に長い。一軸延伸又は無延伸
により製造されたポリエチレンの空隙体からなる比較例
5〜8のスペーサーは、90%応答時間が長く、浸透時
間が極端に長い。無延伸により製造されたポリウレタン
の空隙体からなる比較例9〜10のスペーサーも、90
%応答時間が長く、浸透時間が極端に長い。As shown in Table 1, it is a spider web-like void body of polytetrafluoroethylene having continuous voids produced by multiaxial stretching, and has a thickness of 10 to 26.
 The spacers of Examples 1 to 15 having a pore size of 4 μm, a porosity of 44.0 to 67.0%, and an average pore size of 0.05 to 0.2 μm have a short 90% response time and a short penetration time. On the other hand, as shown in Table 2, even in the spider-web type void body of polytetrafluoroethylene having continuous voids produced by biaxial stretching, the comparative example has a too large porosity. The spacers 1 and 2 and the spacer of Comparative Example 3 having a too small porosity have a long 90% response time and a long penetration time. In addition, the spacer of Comparative Example 4, which is formed by the uniaxially-stretched polytetrafluoroethylene having the oriented pores having continuous voids, has a 90% response time that is slightly long, and the penetration time is extremely long. The spacers of Comparative Examples 5 to 8 composed of polyethylene voids produced by uniaxial stretching or non-stretching have a 90% long response time and an extremely long penetration time. The spacers of Comparative Examples 9 to 10 composed of polyurethane voids produced by non-stretching were also 90
 % Response time is long and penetration time is extremely long.
【0019】[0019]
【発明の効果】本発明の経皮ガス分圧測定センサ用スペ
ーサーは、電解質溶液の吸収速度が大きく、安定応答時
間が短く、病院の作業者、看護婦、救急作業従事者など
が使用する際に、標準ガスによる較正安定のための手数
と、待機時間を格段に縮小し、且つ測定に際して応答時
間が短いので、患者の状態の変化に迅速に対応すること
ができる。EFFECTS OF THE INVENTION The spacer for a transcutaneous gas partial pressure measuring sensor of the present invention has a high absorption rate of an electrolyte solution and a short stable response time, and is suitable for use by hospital workers, nurses, emergency workers, etc. In addition, the number of steps for stabilizing the calibration with the standard gas and the waiting time are remarkably shortened, and the response time in the measurement is short, so that it is possible to quickly respond to changes in the patient's condition.
【図1】図1は、経皮ガス分圧測定センサの一例の断面
図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a transcutaneous gas partial pressure measurement sensor.
【図2】図2は、応答時間の測定に用いたセンサの断面
図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a sensor used for measuring response time.
【図3】図3は、時間−電位曲線の一例である。FIG. 3 is an example of a time-potential curve.
1 スペーサー2 電極を埋設したヒーティングブロック3 アタッチメント4 ハウジング5 メンブレン6 スペーサー7 センサ8 ポリテトラフルオロエチレンメンブレン9 アタッチメント10 ワッシャー1 spacer2 Heating blocks with embedded electrodes3 attachments4 housing5 membrane6 spacers7 sensors8 Polytetrafluoroethylene membrane9 attachments10 washers
─────────────────────────────────────────────────────フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−23936(JP,A) 特表 平9−505755(JP,A) 特許2729579(JP,B2) 実用新案登録2584904(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/145 G01N 27/26 381 G01N 27/404─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-23936 (JP, A) JP-A-9-505755 (JP, A) Patent 2729579 (JP, B2) Utility model registration 2584904 (JP, Y2) (58) Fields surveyed (Int.Cl.7 , DB name) A61B 5/145 G01N 27/26 381 G01N 27/404
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| US20040026245A1 (en)* | 2002-08-09 | 2004-02-12 | Vivek Agarwal | High temperature oleophobic materials | 
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