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EP3631433A1 - Driftröhre mit modifizierter oberflächengüte zur verwendung in einem ionenbeweglichkeitsspektrometer - Google Patents

Driftröhre mit modifizierter oberflächengüte zur verwendung in einem ionenbeweglichkeitsspektrometer

Info

Publication number
EP3631433A1
EP3631433A1 EP18728563.0A EP18728563A EP3631433A1 EP 3631433 A1 EP3631433 A1 EP 3631433A1 EP 18728563 A EP18728563 A EP 18728563A EP 3631433 A1 EP3631433 A1 EP 3631433A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drift tube
molecules
wall surface
drift
ion mobility
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18728563.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gabriele SPRAVE-BAUMBACH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
B Braun Melsungen AG
Original Assignee
B Braun Melsungen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by B Braun Melsungen AG filed Critical B Braun Melsungen AG
Publication of EP3631433A1 publication Critical patent/EP3631433A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
    • G01N27/622—Ion mobility spectrometry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Measuring devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/082—Evaluation by breath analysis, e.g. determination of the chemical composition of exhaled breath
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4821—Determining level or depth of anaesthesia
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/497—Physical analysis of biological material of gaseous biological material, e.g. breath
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/22—Details of linear accelerators, e.g. drift tubes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02—Operational features
    • A61B2560/0223—Operational features of calibration, e.g. protocols for calibrating sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02—Operational features
    • A61B2560/0242—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution
    • A61B2560/0247—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution for compensation or correction of the measured physiological value
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/029—Humidity sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H05H1/2443—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the plasma fluid flowing through a dielectric tube
    • H05H1/2465—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the plasma fluid flowing through a dielectric tube the plasma being activated by inductive coupling, e.g. using coiled electrodes

Definitions

  • Drift tube with modified surface finish for use in one
  • the invention relates to a plastic drift tube for use in a
  • An ion mobility spectrometer for monitoring anesthesia of a patient during a medical procedure comprising: a
  • the invention relates to an ion mobility spectrometer with such a drift tube and a method for producing such a drift tube
  • Ion mobility spectrometers are known from the prior art which serve to detect chemical substances, warfare agents, explosives, drugs, etc. It is also known, for example, from DE 20 2013 105 685 U1 to use such ion mobility spectrometers in medicine, for example in the monitoring of narcosis during medical interventions. This is a
  • Anesthetic agents such as propofol, continuously analyzed in a patient's breathing air. To ion mobility measurements over a longer period of time
  • ion mobility spectrometer no exact, repeatable and reliable Measurements of a proportion of an anesthetic in the respiratory air of a patient can be measured. Furthermore, it has been shown that, at first glance, apparently identical ion mobility spectrometers have output different measurement results for identical samples.
  • Embodiments are subject of the dependent claims and / or explained below.
  • the invention relates firstly to a drift tube made of, in particular, thermoplastic, plastic for use in an ion mobility spectrometer, which is used to monitor anesthesia of a patient during a medical procedure, comprising: an ionization chamber section in which molecules from to
  • the drift tube is at one
  • Inner wall of the ionization chamber section and / or the Driftcrobitess which radially defines a passage region of the air to be analyzed, aftertreated by means of a smoothing finishing process, whereby an adhesion of the present in the ppb region molecules of the anesthetic at
  • Inner wall surface is at least greatly reduced, preferably completely prevented.
  • ion mobility spectrometer according to the invention is a device to understand in which chemical substances, in particular molecules of
  • analyzing breath are first ionized and then accelerated by an electric field to a detector and detected there.
  • the ionization preferably generated by irradiation, takes place in one
  • Drift chamber section / a drift space In the latter, the generated ionized particles drift against a gas flow. Particles / ions / molecules can both in the Drift frabites and in the ionisationscrobites with a
  • the drift tube according to the invention can be seen as the above-mentioned component.
  • the drift tube can only have one ionization chamber section, only one
  • Drift chamber section has.
  • the core of the present invention is that it has been found that a
  • the inner wall surface of the drift tube is a central parameter in order to detect propofol in the respiratory air of a patient which is preferably used because of its pharmaceutical properties. According to the invention, it has been found that not the plastic material used for the drift tube allows use thereof in an ion mobility spectrometer as described above, but rather
  • ion mobility spectrometer is crucial. It has been found that aftertreatment of the inner wall surface of the drift tube by means of a smoothing finishing process for the use of the drift tube in a
  • ion mobility spectrometer is indispensable. An adhesion of the present in the ppb region molecules of the anesthetic, in particular propofol, is thereby greatly reduced or - as extensive series of experiments have shown - mostly completely prevented. Cleaning the ion mobility spectrometer is not necessary after every single measurement. Reliable, exact,
  • At least one average roughness Rz of less than 2 ⁇ preferably an average roughness Rz of less than 1 ⁇ generated by the smoothing finishing process, creating a difference of peaks and valleys of the
  • Inner wall surface is reduced so that a mechanical stopping or stopping the molecules of the anesthetic on their way through the drift tube through the tips of the inner wall surface is greatly reduced.
  • the parameter of the averaged roughness Rz to a value less than 2 ⁇ , preferably less than 1 ⁇ , must be brought by the smoothing finishing process.
  • the Rz value is determined in such a way that one measuring section is divided into five individual measuring sections, one
  • the Rz value takes into account peaks and valleys of the surface responsible for mechanical sticking / stopping / stopping, thus better than others
  • Roughness characteristics such as the average roughness Ra and thus according to the invention is the decisive parameter to be taken into account. It has been found that, if the Rz value is less than 2 ⁇ m, the tips of the inner wall surface have been removed such that stopping or arresting the molecules of
  • Anesthetic is greatly reduced by the tips of the inner wall surface. Further, it has been found that when the Rz value is less than 1 ⁇ m, the tips of the inner wall surface have been removed such that stopping of the molecules of the anesthetic by the tips of the anesthetic
  • the average roughness Rz of less than 2 ⁇ by
  • polishing of the inner wall surface in particular has proven to be advantageous. Polishing generally creates a micro-roughness of a surface without activating the surface in any way and thus promoting specific adhesion of the molecules of the anesthetic.
  • mechanical polishing by means of diamond has proved to be advantageous as a polishing agent.
  • laser polishing has proved particularly advantageous for the application. In laser polishing, laser radiation is absorbed near the surface and the surface is smoothed by remelting (instead of material removal). Laser radiation is thereby by means of a
  • Deflection unit steered onto the inner wall surface to be polished.
  • polishing agents may be precluded during laser polishing.
  • Inner wall surface is achieved and is prevented by the deformation, leveling and / or rounding of the tips of the inner wall surface, a mechanical stopping or stopping the molecules of the anesthetic on their way through the drift tube. It has been found according to the invention that an inner wall surface produced by mechanical polishing or laser polishing not only reduces a difference between peaks and valleys of the surface but also deforms, levels and rounds the peaks. This deformation / flattening / rounding of the tips prevents the anesthetic molecules from being stopped or stopped by the tips of the inner wall surface as they pass through the drift tube.
  • drift tube is formed of a fluoroplastic, preferably polytetrafluoroethylene (PTFE) or perfluoroalkoxy (PFA), which is distinguished by antiadhesive properties.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA perfluoroalkoxy
  • Thermoplastic fluoroplastics such as PTFE or PFA are characterized by their non-polarity, their anti-adhesive properties, as well as their mechanical and chemical resistance. They have an extremely low surface tension, and hardly any near-surface functional groups, whereby specific
  • thermoplastic fluoroplastics PTFE and PFA lead to no / hardly any surface activation and thus reduced by the methods mentioned mechanical adhesion mechanisms due to the smoother surface / prevented and specific adhesion mechanisms are not reinforced / promoted by the selected pretreatment.
  • the fluoroplastics used to make the drift tube is highly pure and virginal, that is unprocessed and unprocessed, not sintered and not recycled, not chemically modified and not provided with fillers, thereby providing even a marginal outgassing of volatiles containing a measurement result of the in ppb Region of the present molecule
  • Fluoroplastic material PTFE or PFA
  • the drift tube is made by machining, in particular by turning or milling, whereby a high manufacturing accuracy and reproducibility, a suitable functional integration and a variety of processing options can be achieved.
  • machining the drift tube in particular a
  • an Rz value of about 8 ⁇ is first realized, which is reduced by the smoothing finishing process according to the invention to less than 2 ⁇ .
  • the invention further relates to an ion mobility spectrometer for monitoring anesthesia of a patient during a medical procedure with a drift tube as described above.
  • the invention relates to a method for producing a drift tube, in particular a drift tube as described above, for use in an ion mobility spectrometer, which serves to monitor anesthesia of a patient during a medical procedure, comprising the steps:
  • the method further comprises the step of machining the drift tube from a high-purity and virginal fluoroplastic, in particular
  • PTFE Polytetrafluoroethylene
  • PFA perfluoroalkoxy
  • Fig. 1 is a schematic representation of an ion mobility spectrometer
  • Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a drift tube according to the invention.
  • FIG. 3 shows a roughness profile of a machined inner wall surface of the drift tube
  • Fig. 4 is a roughness profile of the inner wall surface of the drift tube after a
  • Fig. 5 is a longitudinal sectional view of the drift tube, which by means of laser polishing
  • drift tube according to the invention, the ion mobility spectrometer according to the invention, as well as the method according to the invention for producing a drift tube.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an ion mobility spectrometer 2, which has an ionization chamber section 4 and an adjoining one, separated from the ionization chamber section 4 by a Bradbury-Nielsen grating 6
  • Drift chamber section 8 includes. Breathing air to be analyzed is optionally introduced into the ionization chamber section 4 together with a carrier gas and ionized there by means of an ionization source 10.
  • the Bradbury-Nielsen grating 6 controls penetration of the ions generated in the ionization chamber section 4 into the
  • Drift chamber section 8 About a generated by means of high-voltage rings 12
  • Intake port 18 is provided for a drift gas, which flows through an interior space 20 against a drift direction of the ions and prevents uncharged molecules or particles from entering the drift chamber section 8.
  • the drift tube 22 according to the invention is to be understood as a component which has a
  • the drift tube 22 has both the ionization chamber section 4 and the drift chamber section 8.
  • the drift tube 22 is shown simplified in FIG. 2 and has a substantially cylindrical, tubular or tubular shape.
  • the elements shown in FIG. 1 are preferably integrated in a wall 24 of the drift tube 22, the high-voltage rings 12 are accommodated, for example, in recesses (not shown) in an outer wall 26, the Bradbury-Nielsen grating 6, the ionization source 10, the Faraday plate 14 and the aperture grating 16 are received in an inner wall 28, for example, in not shown recesses.
  • the drift tube 22 shown in FIG. 2 is made of a thermoplastic, preferably of a fluoroplastic, preferably of polytetrafluoroethylene (PTFE) or perfluoroalkoxy (PFA), and preferably produced by machining, in particular by turning, milling and / or drilling.
  • the fluoroplastic used is highly pure and virginal, that is unprocessed and unprocessed, not sintered and not recycled, not chemically modified and not provided with fillers. Since the present invention provides an ion mobility spectrometer which is intended to detect molecules of anesthetic (propofol) present in the ppb (parts per billion) range, a measurement result can be falsified even by only marginal outgassing of volatiles such as gases. It has been found according to the invention that only when highly pure, virginal plastic material is used, exact and repeatable
  • a machining of the drift tube 22 enables a suitable functional integration, for example by the provision of recesses for the high-voltage rings 12, the Bradbury-Nielsen grating 6, the ionization source 10, the Faraday plate 14 and the aperture grating 16.
  • An inner wall surface 30 of the inner wall 26 is by means of a smoothing finishing process, in particular by mechanical polishing or
  • Inner wall surface 30 by means of a smoothing finishing process will be described below with reference to FIGS. 3 and 4.
  • Fig. 3 shows a roughness profile of a machined inner wall surface 30 of the drift tube 22.
  • Inner wall surface 30 about an average roughness Rz of 8 ⁇ on.
  • the roughness profile shown in FIG. 3 has a plurality of peaks 32 and valleys 34. If a molecule 36, in this case preferably a propofol molecule, is located inside (in an inner space 20) of the drift tube 22, it can be stopped or stopped mechanically by tips 32 of the roughness profile as shown in FIG. In other words, the molecule 36 adheres to the tips 32 of the roughness profile and adheres to them mechanically.
  • Fig. 4 shows a roughness profile of the inner wall surface 30 of the drift tube 22 after a post-treatment by means of a smoothing finishing process.
  • the tips 32 shown in FIG. 3 have been removed up to the line shown in FIG. 3, so that an average roughness depth Rz of the roughness profile in FIG. 4 has been reduced to less than 2 ⁇ .
  • the tips 32 in Fig. 4 have been deformed, flattened and rounded. In contrast to the not aftertreated
  • the inner wall surface 30 shown in Fig. 4 is preferably through
  • Inner wall surface 30 are particularly aftertreated by laser polishing in a simple manner.
  • a deflection unit 38 is along a longitudinal axis of Drift tube 22 translationally displaceable and rotatable about the longitudinal axis around.
  • a laser 40 and the drift tube 22 are spatially fixed / fixed in position.
  • a laser beam continuously impinges on the deflection unit 38 and is directed by this onto the inner wall surface 30.
  • Inner wall surface 30 to be aftertreated.
  • the drift tube is made of a high-purity and virginal
  • Fluoroplastic in particular PTFE or PFA produced by machining.
  • Subsequent treatment (S2) is followed by aftertreatment of the inner wall surface of the drift tube by means of a smoothing finishing process, in particular by means of mechanical polishing or by means of laser polishing.
  • S3 the generated average roughness Rz of the inner wall surface is checked. If this is not less than 2 ⁇ the process jumps back to S2 and the steps S2 and S3 must be performed again. If the roughness depth Rz (finally) is less than 2 ⁇ m, the drift tube is suitable for use in an ion mobility spectrometer, which serves to monitor anesthesia of a patient during a medical procedure (S4).

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Driftröhre (22) aus Kunststoff zur Verwendung in einem lonenbeweglichkeitsspektrometer (2), welches einer Überwachung einer Narkose eines Patienten während eines medizinischen Eingriffs dient, mit: einem lonisationskammerabschnitt (4), in welchem Moleküle (36) von zu analysierender Atemluft ionisiert werden, und/oder einem Driftkammerabschnitt (8), in welchem Moleküle (36) hin zu einer Detektionsvorrichtung (14) beschleunigt werden, wobei die zu analysierende Atemluft Moleküle (36) eines für die Narkose verwendeten Anasthetikums, insbesondere Propofol, im ppb-Bereich aufweist, wobei die Driftröhre (22) an einer Innenwandung (28) des lonisationskammerabschnitts (4) und/oder des Driftkammerabschnitts (8), welche einen Durchtrittsbereich (20) der zu analysierenden Atemluft radial begrenzt, mittels eines glättenden Feinbearbeitungsverfahrens nachbehandelt ist (Erzeugung einer gemittelten Rautiefe von kleiner 2μm), wodurch ein Anhaften der im ppb-Bereich vorliegenden Moleküle (36) des Anästhetikums an einer Innenwandungsoberfläche (30) zumindest in großem Maße reduziert, bevorzugt vollständig verhindert wird. Weiterhin betrifft die Erfindung ein lonenbeweglichkeitsspektrometer (2) mit einer solchen Driftröhre (22), sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Driftröhre (22).

Description

Beschreibung
Driftröhre mit modifizierter Oberflächengüte zur Verwendung in einem
lonenbeweglichkeitsspektrometer
Die Erfindung betrifft eine Driftröhre aus Kunststoff zur Verwendung in einem
lonenbeweglichkeitsspektrometer, welches einer Überwachung einer Narkose eines Patienten während eines medizinischen Eingriffs dient, mit: einem
lonisationskammerabschnitt, in welchem Moleküle von zu analysierender Atemluft ionisiert werden, und/oder einem Driftkammerabschnitt, in welchem die Moleküle hin zu einer Detektionsvorrichtung beschleunigt werden, wobei die zu analysierende Atemluft Moleküle eines für die Narkose verwendeten Anästhetikums, insbesondere Propofol, im ppb-Bereich aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein lonenbeweglichkeitsspektrometer mit einer solchen Driftröhre sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen
Driftröhre.
Stand der Technik
Es sind aus dem Stand der Technik lonenbeweglichkeitsspektrometer bekannt, welche einer Detektion von chemischen Substanzen, Kampfstoffen, Sprengstoffen, Drogen, etc. dienen. Auch ist es beispielsweise aus der DE 20 2013 105 685 U1 bekannt, solche lonenbeweglichkeitsspektrometer in der Medizin, beispielsweise in der Überwachung von Narkosen während medizinischer Eingriffe, einzusetzen. Dabei wird ein
Narkosemittel, beispielsweise Propofol, in der Atemluft eines Patienten kontinuierlich analysiert. Um lonenbeweglichkeitsmessungen über einen längeren Zeitraum
kontinuierlich, zuverlässig und störungsfrei am Patienten durchführen zu können, wird in der DE 20 2013 105 685 U1 unter anderem vorgeschlagen, ein Perfluoralkoxy-Polymer (PFA) für eine Driftröhre, insbesondere für eine Innenwandung der Driftröhre, zu verwenden.
Weitergehende Versuchsreihen des in der DE 20 2013 105 685 U1 gezeigten lonenbeweglichkeitsspektrometers haben jedoch aufgezeigt, dass mit diesem
lonenbeweglichkeitsspektrometer keine exakten, wiederholgenauen sowie verlässlichen Messungen eines Anteils eines Anästhetikums in der Atemluft eines Patienten gemessen werden können. Weiterhin hat sich gezeigt, dass auf den ersten Blick scheinbar identisch aufgebaute lonenbeweglichkeitsspektrometer unterschiedliche Messergebnisse bei identischen Proben ausgegeben haben.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompakt aufgebautes lonenbeweglichkeitsspektrometer zum Einsatz am Patienten während einer OP bereitzustellen, mittels welchem verlässliche, exakte, wiederholgenaue und über einen längeren Zeitraum/ kontinuierliche Messungen durchgeführt werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Driftröhre nach Anspruch 1 , ein
lonenbeweglichkeitsspektrometer nach Anspruch 8 und ein Verfahren zum Herstellen einer Driftröhre nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und
Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche und/oder nachfolgend erläutert.
Die Erfindung betrifft zunächst eine Driftröhre aus, insbesondere thermoplastischem, Kunststoff zur Verwendung in einem lonenbeweglichkeitsspektrometer, welches einer Überwachung einer Narkose eines Patienten während eines medizinischen Eingriffs dient, mit: einem lonisationskammerabschnitt, in welchem Moleküle von zu
analysierender Atemluft ionisiert werden, und/oder einem Driftkammerabschnitt, in welchem Moleküle hin zu einer Detektionsvorrichtung beschleunigt werden, wobei die zu analysierende Atemluft Moleküle eines für die Narkose verwendeten Anästhetikums, insbesondere Propofol, im ppb-Bereich aufweist. Die Driftröhre ist an einer
Innenwandung des lonisationskammerabschnitts und/oder des Driftkammerabschnitts, welche einen Durchtrittsbereich der zu analysierenden Atemluft radial begrenzt, mittels eines glättenden Feinbearbeitungsverfahrens nachbehandelt, wodurch ein Anhaften der im ppb-Bereich vorliegenden Moleküle des Anästhetikums an einer
Innenwandungsoberfläche zumindest in großem Maße reduziert, bevorzugt vollständig verhindert wird. Unter einem lonenbeweglichkeitsspektrometer ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung zu verstehen, in welcher chemische Substanzen, insbesondere Moleküle von zu
analysierender Atemluft, zunächst ionisiert werden und anschließend mittels eines elektrischen Feldes zu einem Detektor beschleunigt und dort detektiert werden. Die Ionisation, bevorzugt erzeugt durch Bestrahlung, erfolgt dabei in einer
Ionisationskammer/ einem lonisationskammerabschnitt einem lonisationsraum. Die Beschleunigung hin zu dem Detektor erfolgt in einer Driftkammer/ einem
Driftkammerabschnitt/ einem Driftraum. In letzterem driften die erzeugten ionisierten Partikel entgegen einen Gasstrom. Partikel/ Ionen/ Moleküle können sowohl in dem Driftkammerabschnitt als auch in dem lonisationskammerabschnitt mit einer
Innenwandung eines den Driftkammerabschnitt und/oder den
lonisationskammerabschnitt ausbildenden Bauteils in Kontakt kommen.
Die erfindungsgemäße Driftröhre ist als das voranstehend genannte Bauteil zu sehen. Die Driftröhre kann lediglich einen lonisationskammerabschnitt, lediglich einen
Driftkammerabschnitt oder bevorzugt sowohl einen lonisationskammerabschnitt als auch einen Driftkammerabschnitt aufweisen. Erfindungsgemäß ist es somit auch denkbar, dass in einem lonenbeweglichkeitsspektrometer zwei erfindungsgemäße Driftröhren vorgesehen sind, wobei die eine Driftröhre lediglich den
lonisationskammerabschnitt und die andere Driftröhre lediglich den
Driftkammerabschnitt aufweist.
Kern der vorliegenden Erfindung ist es, dass sich herausgestellt hat, dass eine
Ausbildung/ Beschaffenheit einer Innenwandungsoberfläche der Driftröhre für deren Verwendung in einem kompakt aufgebauten, zum Einsatz an einem Patienten während einer OP geeigneten, lonenbeweglichkeitsspektrometer, welches im ppb(parts per billion)-Bereich vorkommende Moleküle eines Anästhetikums verlässlich, exakt, wiederholgenau und über einen längeren Zeitraum/ kontinuierlich nachweisen soll, entscheidend ist. Insbesondere ist die Ausbildung/ Beschaffenheit der
Innenwandungsoberfläche der Driftröhre ein zentraler Parameter, um das aufgrund seiner pharmazeutischen Eigenschaften vorzugsweise eingesetzte Narkotikum Propofol in der Atemluft eines Patienten nachzuweisen. Erfindungsgemäß hat sich herausgestellt, dass nicht das Kunststoffmatenal, welches für die Driftröhre verwendet wird, eine Verwendung derselben in einem voranstehend beschriebenen lonenbeweglichkeitsspektrometer ermöglicht, sondern eine
Oberflächenbeschaffenheit einer Innenwandung der vorzugsweise zylinderförmigen/ tubulären/ röhrenförmigen Driftröhre für deren Verwendung in einem
lonenbeweglichkeitsspektrometer entscheidend ist. Es hat sich herausgestellt, dass eine Nachbehandlung der Innenwandungsoberfläche der Driftröhre mittels eines glättenden Feinbearbeitungsverfahrens für den Einsatz der Driftröhre in einem
lonenbeweglichkeitsspektrometer unabdingbar ist. Ein Anhaften der im ppb-Bereich vorliegenden Moleküle des Anästhetikums, insbesondere Propofol, wird dadurch in großem Maße reduziert bzw. - wie umfangreiche Versuchsreihen gezeigt haben - zumeist vollständig verhindert. Eine Reinigung des lonenbeweglichkeitsspektrometers ist nicht nach jeder einzelnen Messung notwendig. Verlässliche, exakte,
wiederholgenaue und kontinuierliche Messergebnisse können somit erreicht werden.
Bevorzugt wird durch das glättende Feinbearbeitungsverfahren zumindest eine gemittelte Rautiefe Rz von kleiner 2 μιτι, vorzugsweise eine gemittelte Rautiefe Rz von kleiner 1 μιτι erzeugt, wodurch eine Differenz von Spitzen und Tälern der
Innenwandungsoberfläche derart reduziert wird, dass ein mechanisches Aufhalten bzw. Stoppen der Moleküle des Anästhetikums auf ihrem Weg durch die Driftröhre durch die Spitzen der Innenwandungsoberfläche in großem Maße reduziert wird.
Es hat sich erfindungsgemäß herausgestellt, dass insbesondere der Parameter der gemittelten Rautiefe Rz auf einen Wert kleiner 2 μιτι, bevorzugt kleiner 1 μιτι, durch das glättende Feinbearbeitungsverfahren gebracht werden muss. Der Rz-Wert wird derart ermittelt, dass eine Messstrecke in fünf Einzelmessstrecken eingeteilt wird, eine
Differenz zwischen höchster Spitze und tiefstem Tal in jedem der fünf Segmente ermittelt wird und schließlich ein Mittelwert aus den fünf Werten gebildet wird. Der Rz- Wert berücksichtigt Spitzen und Täler der Oberfläche, welche für ein mechanisches Anhaften/ Aufhalten/ Stoppen verantwortlich ist, daher besser als andere
Rauheitskennwerte wie etwa die mittlere Rauheit Ra und stellt somit erfindungsgemäß den entscheidenden, zu berücksichtigenden Parameter dar. Es hat sich herausgestellt, dass, wenn der Rz-Wert kleiner als 2 μιτι ist, die Spitzen der Innenwandungsoberfläche derart abgetragen wurden, dass ein Stoppen bzw. Aufhalten der Moleküle des
Anästhetikums durch die Spitzen der Innenwandungsoberfläche in großem Maße reduziert wird. Weiter hat sich herausgestellt, dass, wenn der Rz-Wert kleiner als 1 μιτι ist, die Spitzen der Innenwandungsoberfläche derart abgetragen wurden, dass ein Stoppen bzw. Aufhalten der Moleküle des Anästhetikums durch die Spitzen der
Innenwandungsoberfläche nahezu vollständig verhindert wird.
In vorteilhafter Weise wird die gemittelte Rautiefe Rz von kleiner 2 μιτι durch
mechanisches Polieren, insbesondere mittels Diamant als Poliermittel, oder durch Laserpolieren, insbesondere mittels Laserstrahlung, welche über eine Umlenkeinheit auf die zu polierende Innenwandungsoberfläche gelenkt wird, erreicht.
Als glättendes Feinbearbeitungsverfahren hat sich insbesondere ein Polieren der Innenwandungsoberfläche als vorteilhaft herausgestellt. Mittels Polieren wird zumeist eine Mikrorauheit einer Oberfläche erzeugt, ohne die Oberfläche in irgendeiner Form zu aktivieren und somit eine spezifische Adhäsion der Moleküle des Anästhetikums zu fördern. Einerseits hat sich dabei erfindungsgemäß mechanisches Polieren mittels Diamant als Poliermittel als vorteilhaft herausgestellt. Besonders vorteilhaft hat sich für den Anwendungsfall jedoch Laserpolieren herausgestellt. Beim Laserpolieren wird Laserstrahlung oberflächennah absorbiert und die Oberfläche wird durch Umschmelzen (anstelle von Materialabtrag) geglättet. Laserstrahlung wird dabei mittels einer
Umlenkeinheit auf die zu polierende Innenwandungsoberfläche gelenkt. Ein
nachteilhaftes Einarbeiten von Poliermitteln in die Innenwandungsoberfläche kann beim Laserpolieren ausgeschlossen werden.
Bevorzugt wird sowohl mittels Laserpolieren als auch mittels mechanischem Polieren eine Verformung, Einebnung und/oder Abrundung der Spitzen der
Innenwandungsoberfläche erreicht und wird durch die Verformung, Einebnung und/oder Abrundung der Spitzen der Innenwandungsoberfläche ein mechanisches Aufhalten bzw. Stoppen der Moleküle des Anästhetikums auf ihrem Weg durch die Driftröhre verhindert. Es hat sich erfindungsgemäß herausgestellt, dass eine durch mechanisches Polieren oder Laserpolieren erzeugte Innenwandungsoberfläche nicht nur eine Differenz zwischen Spitzen und Tälern der Oberfläche reduziert sondern auch die Spitzen verformt, einebnet und abrundet. Durch diese Verformung/ Einebnung/ Abrundung der Spitzen wird verhindert, dass die Moleküle des Anästhetikums auf ihrem Weg durch die Driftröhre von den Spitzen der Innenwandungsoberfläche aufgehalten bzw. gestoppt werden.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Driftröhre aus einem sich durch antiadhäsive Eigenschaften auszeichnenden Fluorkunststoff, vorzugsweise Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Perfluoralkoxy (PFA), ausgebildet ist.
Thermoplastische Fluorkunststoffe, wie etwa PTFE oder PFA zeichnen sich durch ihre Unpolarität, ihre antiadhäsiven Eingeschaften, sowie ihre mechanische und chemische Beständigkeit aus. Sie weisen eine äußerst geringe Oberflächenspannung, sowie kaum oberflächennahe funktionelle Gruppen auf, wodurch spezifische
Adhäsionsmechanismen quasi ausgeschlossen sind. Es hat sich herausgestellt, dass glättende Feinbearbeitungsverfahren, wie etwa mechanisches Polieren oder
Laserpolieren, bei den thermoplastischen Fluorkunststoffen PTFE und PFA zu keiner/ kaum einer Oberflächenaktivierung führen und somit durch die genannten Verfahren mechanische Adhäsionsmechanismen aufgrund der glatter werdenden Oberfläche reduziert/ verhindert werden und spezifische Adhäsionsmechanismen durch die gewählten Vorbehandlungsverfahren nicht verstärkt/ gefördert werden.
Bevorzugt ist dabei der zur Herstellung der Driftröhre verwendete Fluorkunststoff hochrein und virginal, das heißt unbearbeitet und unverarbeitet, nicht durchgesintert und nicht wiederaufbereitet, nicht chemisch modifiziert und nicht mit Füllstoffen versehen, wodurch selbst ein marginales Ausgasen von flüchtigen Bestandteilen, welche ein Messergebnis des im ppb-Bereich vorliegenden Moleküls des
Anästhetikums verfälschen können, verhindert wird.
Erfindungsgemäß hat sich in einer Vielzahl von Versuchsreihen herausgestellt, dass es bei einer Verwendung von wiederaufbereitetem und/oder durchgesintertem und/oder chemisch modifiziertem und/oder mit Füllstoffen versehenem Kunststoffmaterial für die Driftröhre zu einem Ausgasen von Gasen/ flüchtigen Bestandteilen während des Einsatzes des lonenbeweglichkeitsspektrometers am Patienten kommt, wodurch die erhaltenen Messergebnisse in großem Maße verfälscht werden. Als
Fluorkunststoffmaterial (PTFE oder PFA) kommt somit erfindungsgemäß nur ein hochreines bzw. virginales Material in Frage.
In vorteilhafter Weise ist die Driftröhre spanend hergestellt, insbesondere durch Drehen oder Fräsen, wodurch eine hohe Fertigungsgenauigkeit sowie Reproduzierbarkeit, eine geeignete Funktionsintegration sowie vielfältige Bearbeitungsmöglichkeiten erreicht werden. Durch eine spanende Herstellung der Driftröhre, insbesondere einer
Innenwandung(soberfläche) der Driftröhre, wird zunächst ein Rz-Wert von etwa 8 μιτι realisiert, welcher durch das glättende Feinbearbeitungsverfahren erfindungsgemäß auf kleiner 2 μιτι verringert wird.
Die Erfindung betrifft ferner ein lonenbeweglichkeitsspektrometer, welches einer Überwachung einer Narkose eines Patienten während eines medizinischen Eingriffs dient, mit einer Driftröhre wie voranstehend beschrieben.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Driftröhre, insbesondere einer Driftröhre wie voranstehend beschrieben, zur Verwendung in einem lonenbeweglichkeitsspektrometer, welches einer Überwachung einer Narkose eines Patienten während eines medizinischen Eingriffs dient, mit den Schritten:
Nachbehandeln einer Innenwandungsoberfläche der Driftröhre mittels eines glättenden Feinbearbeitungsverfahrens, insbesondere mittels mechanischen Polierens oder mittels Laserpolierens; und Erzeugen einer gemittelten Rautiefe Rz von kleiner 2 μιτι, vorzugsweise einer gemittelten Rautiefe Rz von kleiner 1 μιτι.
Bevorzugt weist das Verfahren weiterhin den Schritt auf: Spanende Herstellung der Driftröhre aus einem hochreinen und virginalen Fluorkunststoff, insbesondere
Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Perfluoralkoxy (PFA). Kurzbeschreibung der Figuren
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Figuren weiter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines lonenbeweglichkeitsspektrometers;
Fig. 2 eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Driftröhre;
Fig. 3 ein Rauheitsprofil einer spanend hergestellten Innenwandungsoberfläche der Driftröhre;
Fig. 4 ein Rauheitsprofil der Innenwandungsoberfläche der Driftröhre nach einer
Nachbehandlung mittels eines glättenden Feinbearbeitungsverfahrens;
Fig. 5 eine Längsschnittansicht der Driftröhre, welche mittels Laserpolieren
nachbehandelt wird; und
Fig. 6 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figurenbeschreibung
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem
Verständnis der Erfindung. Gleiche Elemente sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen. Die nachfolgende Figurenbeschreibung betrifft gleichermaßen die
erfindungsgemäße Driftröhre, das erfindungsgemäße lonenbeweglichkeitsspektrometer, sowie das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Driftröhre.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines lonenbeweglichkeitsspektrometers 2, welches einen lonisationskammerabschnitt 4 sowie einen daran angrenzenden, durch ein Bradbury-Nielsen-Gitter 6 von dem lonisationskammerabschnitt 4 getrennten
Driftkammerabschnitt 8 umfasst. Zu analysierende Atemluft wird gegebenenfalls zusammen mit einem Trägergas in den lonisationskammerabschnitt 4 eingeleitet und dort mittels einer lonisationsquelle 10 ionisiert. Das Bradbury-Nielsen-Gitter 6 steuert ein Eindringen der in dem lonisationskammerabschnitt 4 erzeugten Ionen in den
Driftkammerabschnitt 8. Über ein mittels Hochspannungsringe 12 erzeugtes
elektrisches Feld werden die Ionen hin zu einer Faraday-Platte 14 beschleunigt, welche einer Detektion der Ionen dient. Unmittelbar vor der Faraday-Platte 14 ist ein Apertur- Gitter 16 als Abschirmgitter zur kapazitiven Entkopplung der Ionen vorgesehen. An der die Faraday-Platte 14 aufweisenden Seite des Driftkammerabschnitts 8 ist eine
Einlassöffnung 18 für ein Driftgas vorgesehen, welches einen Innenraum 20 entgegen einer Driftrichtung der Ionen durchströmt und verhindert, dass ungeladene Moleküle oder Partikel in den Driftkammerabschnitt 8 hinein gelangen.
Die erfindungsgemäße Driftröhre 22 ist als Bauteil zu verstehen, welches einen
Innenraum 20 bzw. einen Durchtrittsbereich von zu analysierender Atemluft radial begrenzt und den lonisationskammerabschnitt 4 und/oder den Driftkammerabschnitt 8 aufweist. In Fig. 2 weist die Driftröhre 22 sowohl den lonisationskammerabschnitt 4 als auch den Driftkammerabschnitt 8 auf. Die Driftröhre 22 ist in Fig. 2 vereinfacht dargestellt und weist eine im Wesentlichen zylinderförmige, tubuläre bzw. röhrenförmige Form auf. Die in Fig. 1 gezeigten Elemente sind bevorzugt in einer Wandung 24 der Driftröhre 22 integriert, die Hochspannungsringe 12 sind beispielsweise in nicht gezeigten Ausnehmungen in einer Außenwandung 26 aufgenommen, das Bradbury- Nielsen-Gitter 6, die lonisationsquelle 10, die Faraday-Platte 14 und das Apertur-Gitter 16 sind beispielsweise in nicht gezeigten Ausnehmungen in einer Innenwandung 28 aufgenommen.
Die in Fig. 2 gezeigte Driftröhre 22 ist aus einem thermoplastischen Kunststoff, bevorzugt aus einem Fluorkunststoff, vorzugsweise aus Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Perfluoralkoxy (PFA), ausgebildet und bevorzugt spanend, insbesondere durch Drehen, Fräsen und/oder Bohren, hergestellt. Der verwendete Fluorkunststoff ist hochrein und virginal, das heißt unbearbeitet und unverarbeitet, nicht durchgesintert und nicht wiederaufbereitet, nicht chemisch modifiziert und nicht mit Füllstoffen versehen. Da die vorliegende Erfindung ein lonenbeweglichkeitsspektrometer bereitstellt, welches im ppb(parts per billion)-Bereich vorliegende Moleküle eines Anästhetikums (Propofol) nachweisen soll, kann ein Messergebnis selbst durch ein lediglich marginales Ausgasen von flüchtigen Bestandteilen wie etwa Gasen verfälscht werden. Es hat sich erfindungsgemäß herausgestellt, dass nur wenn hochreines, virginales Kunststoffmaterial verwendet wird, exakte und wiederholgenaue
Messergebnisse über einen längeren Zeitraum erhalten werden können. Eine spanende Herstellung der Driftröhre 22 ermöglicht eine geeignete Funktionsintegration, beispielsweise durch das Vorsehen von Ausnehmungen für die Hochspannungsringe 12, das Bradbury-Nielsen-Gitter 6, die lonisationsquelle 10, die Faraday-Platte 14 und das Apertur-Gitter 16.
Eine Innenwandungsoberflache 30 der Innenwandung 26 ist mittels eines glättenden Feinbearbeitungsverfahrens, insbesondere durch mechanisches Polieren oder
Laserpolieren, nachbehandelt. Die Bedeutung einer Nachbehandlung der
Innenwandungsoberflache 30 mittels eines glättenden Feinbearbeitungsverfahrens wird nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 beschrieben.
Fig. 3 zeigt ein Rauheitsprofil einer spanend hergestellten Innenwandungsoberfläche 30 der Driftröhre 22. Bei der spanenden Herstellung der Driftröhre 22 weist die
Innenwandungsoberfläche 30 etwa eine gemittelte Rautiefe Rz von 8 μιτι auf. Das in Fig. 3 dargestellt Rauheitsprofil weist eine Vielzahl von Spitzen 32 und Tälern 34 auf. Befindet sich nun ein Molekül 36, hier bevorzugt ein Propofolmolekül, innerhalb (in einem Innenraum 20) der Driftröhre 22, kann dieses wie in Fig. 3 gezeigt von Spitzen 32 des Rauheitsprofils mechanisch aufgehalten bzw. gestoppt werden. Das Molekül 36 bleibt in anderen Worten an den Spitzen 32 des Rauheitsprofils hängen und haftet sich an diese mechanisch an.
Fig. 4 zeigt ein Rauheitsprofil der Innenwandungsoberfläche 30 der Driftröhre 22 nach einer Nachbehandlung mittels eines glättenden Feinbearbeitungsverfahrens. In Fig. 4 sind die in Fig. 3 gezeigten Spitzen 32 bis hin zu der in Fig. 3 dargestellten Linie abgetragen worden, so dass sich eine gemittelte Rautiefe Rz des Rauheitsprofils in Fig. 4 auf kleiner 2 μιτι verringert hat. Die Spitzen 32 in Fig. 4 sind verformt, eingeebnet und abgerundet worden. Im Gegensatz zu der nicht nachbehandelten
Innenwandungsoberfläche 30 von Fig. 3 werden die Moleküle 36 in Fig. 4 nicht durch die Spitzen 32 aufgehalten.
Die in Fig. 4 dargestellte Innenwandungsoberfläche 30 wird bevorzugt durch
mechanisches Polieren mit Diamant als Poliermittel oder Laserpolieren hergestellt. Wie gerade aus Fig. 5 hervorgeht, kann die nicht einfach zugängliche
Innenwandungsoberfläche 30 besonders durch Laserpolieren in einfacher Weise nachbehandelt werden. Eine Umlenkeinheit 38 ist entlang einer Längsachse der Driftröhre 22 translatorisch verschiebbar sowie um die Längsachse herum rotatorisch verdrehbar. Ein Laser 40 sowie die Driftröhre 22 sind räumlich fixiert/ lagefixiert. Ein Laserstrahl trifft kontinuierlich auf die Umlenkeinheit 38 und wird mittels dieser auf die Innenwandungsoberfläche 30 gelenkt. Durch Verschieben und Verdrehen der
Umlenkeinheit 38 wie in Fig. 5 durch Pfeile dargestellt kann die gesamte
Innenwandungsoberfläche 30 nachbehandelt werden.
Fig. 6 zeigt ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Schritt (S1 ) wird dabei die Driftröhre aus einem hochreinen und virginalen
Fluorkunststoff, insbesondere PTFE oder PFA spanend hergestellt. Anschließend (S2) erfolgt ein Nachbehandeln der Innenwandungsoberfläche der Driftröhre mittels eines glättenden Feinbearbeitungsverfahrens, insbesondere mittels mechanischen Polierens oder mittels Laserpolierens. In einem dritten Schritt (S3) wird die erzeugte gemittelte Rautiefe Rz der Innenwandungsoberfläche überprüft. Ist diese nicht kleiner als 2 μιτι springt das Verfahren zurück zu S2 und die Schritte S2 und S3 müssen noch einmal durchgeführt werden. Ist die Rautiefe Rz (schließlich) kleiner als 2 μιτι, ist die Driftröhre zur Verwendung in einem lonenmobilitätsspektrometer, welches einer Überwachung einer Narkose eines Patienten während eines medizinischen Eingriffs dient, geeignet (S4).
Bezugszeichenliste
2 lonenbeweglichkeitsspektrometer
4 lonisationskammerabschnitt
6 Bradbury-Nielsen-Gitter
8 Driftkammerabschnitt
10 lonisationsquelle
12 Hochspannungsring
14 Faraday-Platte
16 Apertur-Gitter
18 Einlassöffnung
20 Innenraum
22 Driftröhre Wandung
Außenwandung
Innenwandung
Innenwandungsoberfläche Spitze
Tal
Molekül
Umlenkeinheit
Laser

Claims

Ansprüche
1 . Driftröhre (22) aus Kunststoff zur Verwendung in einem
lonenbeweglichkeitsspektrometer (2), welches einer Überwachung einer Narkose eines Patienten während eines medizinischen Eingriffs dient, mit: einem
lonisationskammerabschnitt (4), in welchem Moleküle (36) von zu analysierender Atemluft ionisiert werden, und/oder einem Driftkammerabschnitt (8), in welchem
Moleküle (36) hin zu einer Detektionsvorrichtung (14) beschleunigt werden, wobei die zu analysierende Atemluft Moleküle (36) eines für die Narkose verwendeten
Anästhetikums, insbesondere Propofol, im ppb-Bereich aufweist, dadurch
gekennzeichnet, dass die Driftröhre (22) an einer Innenwandung (28) des
lonisationskammerabschnitts (4) und/oder des Driftkammerabschnitts (8), welche einen Durchtrittsbereich (20) der zu analysierenden Atemluft radial begrenzt, mittels eines glättenden Feinbearbeitungsverfahrens nachbehandelt ist, wodurch ein Anhaften der im ppb-Bereich vorliegenden Moleküle (36) des Anästhetikums an einer
Innenwandungsoberfläche (30) zumindest in großem Maße reduziert, bevorzugt vollständig verhindert wird.
2. Driftröhre (22) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass durch das glättende Feinbearbeitungsverfahren zumindest eine gemittelte Rautiefe Rz von kleiner 2 μιτι, vorzugsweise eine gemittelte Rautiefe von kleiner 1 μιτι erzeugt wird, wodurch eine Differenz von Spitzen (32) und Tälern (34) der Innenwandungsoberfläche (30) derart reduziert wird, dass ein mechanisches Aufhalten bzw. Stoppen der Moleküle (36) des Anästhetikums auf ihrem Weg durch die Driftröhre (22) durch die Spitzen (32) der Innenwandungsoberfläche (30) in großem Maße reduziert wird.
3. Driftröhre (22) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gemittelte Rautiefe Rz von kleiner 2 μιτι durch mechanisches Polieren, insbesondere mittels Diamant als Poliermittel, oder durch Laserpolieren, insbesondere mittels
Laserstrahlung, welche über eine Umlenkeinheit (38) auf die zu polierende
Innenwandungsoberfläche (30) gelenkt wird, erreicht wird.
4. Driftröhre (22) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl mittels Laserpolieren als auch mittels mechanischem Polieren eine Verformung, Einebnung und/oder Abrundung der Spitzen (32) der Innenwandungsoberfläche (30) erreicht wird und durch die Verformung, Einebnung und/oder Abrundung der Spitzen (32) der Innenwandungsoberfläche (30) ein mechanisches Aufhalten bzw. Stoppen der Moleküle des Anästhetikums auf ihrem Weg durch die Driftröhre verhindert wird.
5. Driftröhre (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einem sich durch antiadhäsive Eigenschaften auszeichnenden Fluorkunststoff, vorzugsweise Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Perfluoralkoxy (PFA), ausgebildet ist.
6. Driftröhre (22) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zur
Herstellung der Driftröhre (22) verwendete Fluorkunststoff hochrein und virginal, das heißt unbearbeitet und unverarbeitet, nicht durchgesintert und nicht wiederaufbereitet, nicht chemisch modifiziert und nicht mit Füllstoffen versehen ist, wodurch selbst ein marginales Ausgasen von flüchtigen Bestandteilen, welche ein Messergebnis des im ppb-Bereich vorliegenden Moleküls des Anästhetikums verfälschen können, verhindert wird.
7. Driftröhre (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese spanend hergestellt ist, insbesondere durch Drehen oder Fräsen, wodurch eine hohe Fertigungsgenauigkeit sowie Reproduzierbarkeit, eine geeignete Funktionsintegration sowie vielfältige Bearbeitungsmöglichkeiten erreicht werden.
8. lonenbeweglichkeitsspektrometer (2), welches einer Überwachung einer Narkose eines Patienten während eines medizinischen Eingriffs dient, mit einer Driftröhre (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
9. Verfahren zur Herstellung einer Driftröhre (22), insbesondere einer Driftröhre (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur Verwendung in einem
lonenbeweglichkeitsspektrometer (2), welches einer Überwachung einer Narkose eines Patienten während eines medizinischen Eingriffs dient, gekennzeichnet durch die Schritte:
Nachbehandeln einer Innenwandungsoberfläche (30) der Driftröhre (22) mittels eines glättenden Feinbearbeitungsverfahrens, insbesondere mittels mechanischen Polierens oder mittels Laserpolierens; und
Erzeugen einer gemittelten Rautiefe Rz von kleiner 2 μιτι, vorzugsweise einer gemittelten Rautiefe Rz von kleiner 1 μιτι.
10. Verfahren zur Herstellung einer Driftröhre (22) nach Anspruch 9,
gekennzeichnet durch den Schritt:
Spanende Herstellung der Driftröhre (22) aus einem hochreinen und virginalen Fluorkunststoff, insbesondere Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Perfluoralkoxy (PFA).
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