(57)【要約】【課題】比較電極等の電極体としての機能や寿命を大きく損なうことなく変形させることができ、屈曲等により変形させた状態でもその形状を維持し続けることができ、単体でも体内等に固定しやすい比較電極を提供する。【解決手段】内部電極３と、前記内部電極３及び試料液を電気的に接続する内部液２と、を収容する支持管１を具備する比較電極１００であって、前記支持管１内に収容されており、前記内部電極３から前記支持管１の先端側又は基端側へ向かって延びる棒状の芯部材４を備え、前記支持管１が曲げを許容するものであるとともに、前記芯部材４が可塑性を有するものとした。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部電極と、前記内部電極及び試料液を電気的に接続する内部液と、を収容する支持管を具備する電極体であって、
前記支持管内に収容されており、前記内部電極から前記支持管の先端側又は基端側へ向かって延びる棒状の芯部材を備え、
前記支持管が曲げを許容するものであるとともに、前記芯部材が可塑性を有していることを特徴とする電極体。
【請求項２】
前記支持管の先端側に前記内部液と前記試料液とが接する液絡部が形成されており、前記内部電極が前記支持管の基端側に設けられ、前記内部電極から前記芯部材が前記支持管の先端側に向かって延びるように構成された請求項１記載の電極体。
【請求項３】
前記内部電極が、銀からなる電極本体と、前記電極本体を覆うように形成された塩化銀からなる電極膜部とを具備する銀／塩化銀電極であり、
前記電極本体及び前記芯部材が１本の銀線で形成されている請求項１又は２記載の電極体。
【請求項４】
前記内部電極及び前記芯部材の表面が絶縁体によりコーティングされており、前記内部電極の表面をコーティングする絶縁体には、微小穴が形成されている請求項１、２又は３記載の電極体。
【請求項５】
内部電極と、前記内部電極及び試料液を電気的に接続する内部液と、を収容する支持管を具備する電極体であって、
前記支持管が可塑性を有していることを特徴とする電極体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極電位の算出や電気化学測定の基準となる比較電極、ｐＨや各種イオン種を測定するために用いられる測定電極等を含む電極体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ｐＨ測定等において一定の基準電位を提示するために用いられる比較電極は、例えばガラス製の支持管の内部に、銀／塩化銀等からなる内部電極及び高濃度のＫＣｌ溶液からなる内部液を収容されており、前記内部液に前記内部電極が浸るように構成されている。そして、前記支持管の先端部に形成されており、セラミックスやガラス等の多孔質部材からなる液絡部を介して前記内部液が支持管の外側にある試料液体に接触するように構成されている。
【０００３】
このような比較電極において、特に人体内に留置可能であり、かつ洗浄等を行いやすくしたものとして、図６に示すような前記支持管１Ａがガラスではなくカテーテルにより形成されているものが特許文献１に開示されている。
【０００４】
より具体的には、特許文献１に記載の比較電極１００Ａは、支持管に相当する可撓性を有するカテーテル１Ａと、前記カテーテル１Ａの基端側から先端側へと挿入された内部電極に相当する銀―塩化銀電極３Ａと、前記カテーテル１Ａの先端を塞ぐように設けられた内部液２Ａを含むとともに液絡部に相当する多孔質糸５Ａと、前記カテーテル１Ａの基端から前記多孔質糸５Ａまでの間の内部空間を塞ぐように設けられ、前記銀―塩化銀電極と前記多孔質糸５Ａを前記カテーテル１Ａ内部に固定する樹脂１０Ａとから構成されている。このような基準電極１００Ａであれば、カテーテル１Ａによって支持管が形成されているので、医療用の用途に用いることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許公告平３−７４９５１
【０００６】
しかしながら、このような人体内等に留置可能に構成された比較電極であっても、基準電極を大きく変形させたり、その変形させた状態を保ったりすることがしにくいので、例えば、口腔等のような内部が入り組んだ場所に用いられる場合等には使い勝手が悪い。より具体的には、この比較電極は、可撓性を有するカテーテルを支持管にしているとはいっても、その基端側から多孔質糸までは樹脂により内部が固められているため仕様態様に応じて曲げることができず、また、カテーテルの先端側は多孔質糸が封入されているだけなので曲げることはできるものの変形させられる長さはごく限られているため使い勝手が悪い。
【０００７】
仮にカテーテルの基端側を無理に曲げてしまうと、基端側にある銀―塩化銀電極の表面にある塩化銀膜が銀から剥離する恐れがあり、比較電極としての機能や寿命が低下してしまう恐れもある。
【０００８】
さらにカテーテルの先端側を変形させた形状も時間の経過や変形させていた外力がなくなること等により、その形状が元に戻ってしまうことがあるので、口腔内の電位の基準とするために例えば液絡部を唾液に浸していたとしても何らかの拍子に離れてしまうことがある。液絡部が唾液等の基準点から離れてしまうとその時点でｐＨの測定等が行えなくなってしまう、又は測定データに不連続な点が出てしまう等といった問題が発生してしまう。
【０００９】
また、この比較電極は単体では体内の液絡部の位置を固定しにくいので、例えば比較電極を体の表面にテープで固定する等されているが、そのようなテープの取り付け、取り外しは煩わしく、さらに使い勝手が悪くなってしまっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述したような問題点を鑑みてなされたものであり、比較電極等の電極体としての機能や寿命を大きく損なうことなく変形させることができ、屈曲等により変形させた状態でもその形状を維持し続けることができ、単体でも体内等に固定しやすい比較電極を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
すなわち、本発明の電極体は、内部電極と、前記内部電極及び試料液を電気的に接続する内部液と、を収容する支持管を具備する電極体であって、前記支持管内に収容されており、前記内部電極から前記支持管の先端側又は基端側へ向かって延びる棒状の芯部材を備え、前記支持管が曲げを許容するものであるとともに、前記芯部材が可塑性を有していることを特徴とする。ここで「電極体」とは電気化学測定において用いられる「比較電極」及び「測定電極」を総称するものである。また、「比較電極」とは、参照電極、照合電極、基準電極等とも呼ばれるものであり、基本的に同じものを指す。また「可塑性」とは、外力が取り払われた後でも歪みが残り、その変形形状が残る性質を言う。
【００１２】
このようなものであれば、前記支持管の内部に可塑性を有した芯部材があるので、前記支持管において前記内部電極よりも先側を曲げた際に、前記芯部材により前記支持管の変形した形状を保持し続けることができる。従って、口腔内などの狭く複雑な形状をした場所であってもその形に合わせて変形させたうえで、その状態を維持し続けることができるので、基準点から電極体が離れてしまうのを防ぎやすい。
【００１３】
さらに支持管を自由に変形させたうえでその形状を保持することができるので、前記支持管を例えばＵ字状に変形させた状態を維持させつづけることができ、例えば口の中に支持管の先端をひっかけておく等して単体でも電極体を固定しておくこともできるようになる。
【００１４】
前記支持管の外側にある試料液が支持管内に流入し、前記内部液が汚染される等しても電極電位や測定精度等に影響が表れにくくするには、前記支持管の先端側に前記内部液と前記試料液とが接する液絡部が形成されており、前記内部電極が前記支持管の基端側に設けられ、前記内部電極から前記芯部材が前記支持管の先端側に向かって延びるように構成されていればよい。また、このようなものであれば、試料液に接触させる液絡部が支持管の先端側にあり、前記内部電極が支持管の基端側にあるので、測定のために支持管を曲げる場合に、前記内部電極を曲げることなく、変形させやすい。
【００１５】
前記芯部材が曲げやすく、その形状を維持しやすいものであり、かつ曲げた際に内部液に前記内部電極から塩化銀が剥離しないようにして測定精度に影響を与えないようにするための具体的な態様としては、前記内部電極が、銀からなる電極本体と、前記電極本体を覆うように形成された塩化銀からなる電極膜部とを具備する銀／塩化銀電極であり、前記芯部材が、前記内部電極から前記支持管の先端に向かって延びる銀線であればよい。このようなものであれば、芯部材の表面には前記電極膜部が存在しないので、曲げた際に膜が剥離すると言った不具合を防ぐことができる。また、前記内部電極と前記支持管の先端側の間だけを変形させることにより、前記電極膜部が剥離するのを防ぐことがしやすい。
【００１６】
前記芯部材及び前記内部電極を一体のものとして製造を容易にすることができ、前記支持管内に芯部材を配置しやすくするには、前記内部電極が、銀からなる電極本体と、前記電極本体を覆うように形成された塩化銀からなる電極膜部とを具備する銀／塩化銀電極であり、前記電極本体及び前記芯部材が１本の銀線で形成されていればよい。
【００１７】
前記支持管の変形形状を固定しやすくするための前記芯部材の具体的な構成としては、前記芯部材が、前記内部電極から前記支持管の略先端まで延びるものであればよい。
【００１８】
前記内部液への芯部材及び内部電極の構成する材料の溶出を防ぎ、長期間にわたって電極体としての機能を保持できるようにするには、前記内部電極及び前記芯部材の表面が絶縁体によりコーティングされており、前記内部電極の表面をコーティングする絶縁体には、微小穴が形成されていればよい。
【００１９】
電極体を変形させた状態で外力を加え続けなくてもその形状を保持し続けることができ、狭い測定箇所でも使いやすくするための別の態様としては、内部電極と、前記内部電極及び試料液を電気的に接続する内部液と、を収容する支持管を具備する電極体であって、前記支持管が可塑性を有していることを特徴とする電極体であればよい。
【発明の効果】
【００２０】
このように本発明の電極体によれば、可撓性を有した前記支持管の内部に、可塑性を有した前記芯部材が内部電極にあるので、前記支持管を曲げる等して自由に変形させることができ、しかもその形状を維持し続けることができる。従って、電極体が測定点から離れてしまうのを防ぎやすくなる。さらに、測定する場所に合わせて支持管を変形させ、ひっかけておくなどできるので、電極体単体でも測定点の近傍で固定しておくことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る比較電極の構造を示す模式的断面図。
【図２】同実施形態における比較電極を曲げた状態を示す模式的断面図。
【図３】本発明の別の実施形態に係る比較電極の構造を示す模式的断面図。
【図４】別の実施形態における比較電極の使用状態の一例を示す模式図。
【図５】本発明の更に別の実施形態に係る比較電極の構造を示す模式的断面図。
【図６】従来のカテーテルを用いた比較電極を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の電極体は例えば、歯科等の医療現場において口腔内等のｐＨを測定する際において、ｐＨ測定電極（図示しない）とともに用いられる比較電極１００である。そして、この比較電極１００は、ｐＨを測定するための口腔内における基準電位を測定するために用いられるものである。この比較電極１００は、筒状の可撓性を有するとともに、内部電極３及び内部液２を収容する支持管１と、前記支持管１の基端を塞ぐように設けてあるキャップ部６と、前記支持管１の先端に設けてある多孔質セラミックスからなる液絡部５と、を備えたものである。
【００２４】
前記支持管１は、例えばシリコンチューブにより形成してあるものであり、外力が加えられた際に、その曲げを許容することができるものである。ただし、外力がかかっていない場合には、その変形形状は時間経過等によって元の形状に戻っていくものである。
【００２５】
前記内部電極３は、前記支持管１内において基端側に収容してあり、この内部電極３から前記キャップ部６に向かって、電気信号を外部に出力するための信号線８が延びており、当該内部電極３から支持管１の先端側に向かって、可塑性を有する棒状の芯部材４が延びている。この内部電極３は、いわゆる銀／塩化銀電極であり、図１（ｂ）に示すように線状の銀からなる電極本体３１と、電極本体３１の表面を覆うように設けてある塩化銀からなる電極膜部３２とから構成してある。
【００２６】
より具体的には、図１（ｂ）に示すように前記信号線８、前記電極本体３１、前記芯部材４は一本の銀線で構成してあり、前記支持管１内の基端部近傍にある一部のみを丸みを帯びた概略円筒状の塩化銀の塊で被膜しておくことにより、銀線の一部を内部電極３として構成してある。つまり、前記支持管１の基端側にある内部電極３から、前記液絡部５の手前まで延びており、当該液絡部５には接触しないようにしてある前記芯部材４の表面には、塩化銀による膜は存在しない。また、この実施形態においては、支持管１において芯部材４がある領域をいわゆる塩橋部と捉えることもできる。なお、前記内部電極３の構成について言い換えると、一本の銀線の少なくとも一部、特に側周面の少なくとも一部を概略円筒状に塩化銀の膜により覆うようにして形成しているともいえる。
【００２７】
さらに、前記内部電極３と前記芯部材４の表面には絶縁体であるフッ素樹脂により薄いコーティングが施してあり、前記内部電極３と内部液２との間では導通があるように、前記内部電極３の表面、すなわち塩化銀膜の表面を覆うフッ素樹脂には微小穴が形成してある。このようにすることで、内部液２への不要な銀イオンの流出を防ぐことができ、内部電極３及び芯部材４を保護して、長寿命化することができる。
【００２８】
また、内部電極３が銀／塩化銀電極に合わせて前記内部液２はＫＣｌの高濃度溶液（本実施形態では、３．３ｍｏｌ／ｌＫＣｌ溶液）にしてあり、その液位は、前記液絡部５を下にした際において、前記支持管１の基端部にある内部電極３が前記内部液２に浸るようにしてある。この内部液２が液絡部５から流出する等して減少した際には、図１（ａ）に示すように前記キャップ部６の側面に開口している内部液補充口７から支持管１内部へと補充できるようにしてある。この内部液補充口７は、普段はゴム栓により蓋がしてあり、液絡部５が詰まった場合等に開放して内部液２の流出量を大きくして詰まりを流すために使用されることもある。なお、比較電極１００を倒立して使用する場合、内部の気泡が移動して不都合が生じることもあるので、支持管１内を内部液２で充満させる、あるいは、内部液２にＣＭＣ（カルボキシルメチルセルロース）等を添加してゲル化してもよい。
【００２９】
このように構成された比較電極１００の先端側をＵ字状に曲げた場合の図２を参照しながらこの変形の状態について説明する。
【００３０】
図２に示すように、本実施形態では、前記支持管１における液絡部５と、前記内部電極３との間の部分のみを曲げるようにしてあり、例えばＵ字状に変形させることでフックのようにして使用することができる。このように外力を加えて前記支持管１を曲げると、銀線である芯部材４も併せて曲げられることになり、塑性変形が生じることにより芯部材４の形状は外力がなくなってもこのまま保ち続けられる。従って、芯部材４の外側にあるシリコンチューブである支持管１が元に戻ろうとしても芯部材４によってこのＵ次状の変形形状が保たれ続けることになる。
【００３１】
さらに、前記内部電極３が支持管１の基端側にあり、芯部材４のある部分だけを曲げることができるように構成してあるので、曲げた際に前記内部電極３に大きな力がかかることを防ぐことができる。このため、内部電極３を構成する電極膜部３２の厚さを大きくして長期間使用できるようにしたとしても、この膜部分が曲げた際に割れにくくすることができ、塩化銀が剥離し、内部液２内に不純物として散らばることを防ぎやすい。
【００３２】
また、前記信号線８、前記電極本体３１、前記芯部材４を一本の銀線で構成してあり、一部だけを塩化銀で被覆して電極膜部３２を形成することにより、内部電極３を形成してあるので、製造を非常に容易にすることができる。
【００３３】
次に、その他の実施形態について説明する。
【００３４】
図３に示すようにキャップ部６に内部液補充口７を設けずに使い切りの比較電極１００とするとともに、前記支持管１を鉛筆等と同じ程度の太さで細長く形成して、芯部材４が前記支持管１の内径よりも若干小さい程度にしても構わない。このようにすれば、非常に細く、小さい比較電極１００とすることができるとともに、先端部分の形状を自由に変形させてその形状を保持させつづけることができる。具体的な利用方法の一例としては、図４に示すように例えば、Ｕ字状に変形させておき、人の口腔内等にひっかけておくだけで、常に液絡部５が口腔内の唾液に接触するようにしておくことができ、新たなテープ等の固定具等を用いなくてもよくなる。また、比較電極１００を自由に曲げられるので、口腔内のような狭く複雑な形状をした空間内でも好適に用いることができる。
【００３５】
前記実施形態では、内部電極３は支持管１の基端側に設けてあったが、例えば図５に示すように前記内部電極３を支持管１の先端側に設けておき、前記芯部材４を支持管１の先端側へ向かって延ばすように構成しても構わない。この際、前記芯部材４は、前記実施形態での信号線８を兼ねるものであってもよい。また、内部電極３の位置は前記支持管１の先端側又は基端側に限られるものではなく、中央部等のその他の位置であっても構わない。要するに前記支持管１において自由に曲げたい領域に、前記内部電極３から芯部材４を延ばすようにすればよい。加えて、前記内部電極３は銀／塩化銀電極に限られるものではなく、カロメル電極等その他の電極であっても構わない。また、内部溶液もＫＣｌの高濃度溶液だけに限られるものではなく、例えばＮａＣｌ等その他の塩化物イオンを含む溶液であっても構わない。
【００３６】
前記実施形態では、前記芯部材と前記電極本体とは１本の銀線により形成してあったが、別体で形成しても構わない。例えば、前記芯部材だけ白金等の別の金属で形成しても構わない。また、芯部材により変形後の形状を保てるようにするのではなく、前記支持管自体が可塑性を有しており、芯部材を用いずに変形後の形状を保てるようにしても構わない。この場合、支持管の材質自体が可塑性を有するものであってもよいし、例えば、ストローに用いられているような蛇腹構造を支持管に形成しておき、任意に曲げた形状を保つことができるようにしてもよい。
【００３７】
加えて、液絡部としては、多孔質性セラミックに限られるものではなく、ピンホール型、スリーブ型等の様々な構造を用いてもよいし、例えばゲル化したイオン液体を支持管の先端部にはめ込んでおき、塩橋機能により試料液と内部液の電気的な接続が保つことができるようにしてもよい。また、液絡部の替わりに水素イオンに感応する応答膜を支持管に接続しておき、ｐＨ測定電極としてもよいし、各種イオンに応答する膜にすることで、各種イオン種測定に用いるイオン測定電極にしてもよい。すなわち、本発明は、比較電極以外の電極体として用いても構わない。イオン測定電極の具体例としては、前記実施形態における液絡部の代わりにＣｌ−応答性材料（ＡｇＣｌとＡｇ２Ｓ混合物等）の固体物により前記支持管の先端にはめ込んだ塩化物イオン電極が挙げられる。
【００３８】
また、本発明の比較電極は実施形態において説明したような人体内での測定にのみ用いるだけでなく、一般的なｐＨ測定、イオン種測定等といったその他の測定においても用いることができる。
【００３９】
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、様々な変形や実施形態の組み合わせを行っても構わない。
【符号の説明】
【００４０】
１００・・・比較電極（電極体）
１    ・・・支持管
２    ・・・内部液
３    ・・・内部電極
３１  ・・・電極本体
３２  ・・・電極膜部
４    ・・・芯部材
【図１】
2012115330.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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