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快速型氧氣傳感器和CO2在肺功能監(jiān)測儀中的應(yīng)用

2025年01月09日 09:29:25      來源:深圳市新世聯(lián)科技有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量:11

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應(yīng)用介紹

數(shù)據(jù)顯示,煙民11.5,每年約400萬人死于煙草引起的疾病。中國有3.16億煙民,1.8億吸煙者有煙癮,約有7.4億人被動吸煙。加之現(xiàn)在空氣污染日益嚴重,又伴隨病毒性流行。這些外部因素對肺功能的損害不容小覷。有關(guān)專家認為,將肺功能檢查列入常規(guī)體檢項目中,特別是那些長期吸煙和被動吸二手煙的人群、經(jīng)常接觸有害氣體或粉塵等危險因素的人群。

 

肺是人體的呼吸器官,也是人體重要的造血器官,肺主呼吸的功能,實際上是肺氣的宣發(fā)與肅降作用在氣體交換過程中的具體表現(xiàn),即氧氣和二氧化碳的交換。肺中氣體交換的位置在肺泡中,并遵循擴散原理,即氣體分子從高分壓通過肺泡毛細血管膜(血液氣體屏障)擴散到低分壓,直到膜兩側(cè)的氣體壓力平衡。分壓是指某種氣體的壓力占混合氣體中氣體總壓力的百分比。肺泡氣體中的氧分壓高于肺泡膜毛細血管中的氧分壓,因此氧從肺泡通過肺泡膜擴散到毛細血管中,并與紅細胞中的血紅蛋白結(jié)合。血液中二氧化碳的分壓高于肺泡中的分壓,因此二氧化碳從血液擴散到肺泡中。由于二氧化碳的擴散能力是氧氣的20倍,在擴散障礙的情況下,主要是氧氣擴散障礙,可能會出現(xiàn)氧氣缺乏。擴散功能降低主要見于肺間質(zhì)疾病,如彌漫性肺間質(zhì)纖維化,而在其他情況下,如肺氣腫,由于肺泡壁破壞導(dǎo)致擴散面積減少,或貧血導(dǎo)致血紅蛋白減少,均可降低肺擴散。

 

為了確認肺部的狀況,就需要進行肺功能檢查,用到。診斷慢性阻塞性肺疾?。ê喎Q慢阻肺)的金標準就是肺功能檢查。用于檢測肺功能的各種儀器主要分兩種,身形小巧易于攜帶的稱為小肺,體積較大功能全面的稱為大肺。


肺功能檢查對于早期檢出肺、氣道病變,鑒別呼吸困難的原因,診斷病變部位,評估疾病的病情嚴重度及其預(yù)后,評定藥物或其它治療方法療效,評估肺功能對手術(shù)的耐受力或勞動強度耐受力及對危重病人的監(jiān)護等。

 

肺功能的試驗儀器主要由肺量計、氣體分析儀及壓力計組成,通過它們的組合,可測出肺功能的大多數(shù)指標,如肺容量、通氣、彌散、呼吸肌肉力量、氧耗量、二氧化碳產(chǎn)生量等,其中肺量計在肺功能檢測中常用。

其中肺功能中的氣體傳感器主要用作測定氣體成分(定性)和氣體濃度或壓力(定量)。有收集呼出氣體于氣體收集袋(Douglars’ bag)然后作平衡氣體分析及氣體實時分析(breath by breath)兩種常用的方法。由于傳感器的精度不斷提高和反應(yīng)速度的加快,實時分析目前應(yīng)用較為普遍。實時分析則對傳感器的響應(yīng)時間要求比較高。


肺功能監(jiān)測儀中檢測檢測耗氧量,推薦使用SENSORE的離子流氧化鋯電解質(zhì)中電流的載體是氧離子,所以當(dāng)電壓施加到氧化鋯電解槽時,氧氣通過氧化鋯盤被抽到陽極。如果給電解槽陰極加上一個帶孔的蓋子,氧氣流向陰極的速率就會受到限制。受到這個速率的限制,隨著所施加的電壓逐漸增加,電解槽內(nèi)的電流會達到飽和。這個飽和電流被稱為極限電流,它與周邊環(huán)境中的氧氣濃度成正比,人體的呼吸頻率大概在3~5之間,SENSORE的離子流氧傳感器響應(yīng)T90可達2S。

 

肺功能檢測參數(shù)中的CO2產(chǎn)生量推薦GSSCO2傳感器SprintIR系列,其使用獲得的 NDIR 固態(tài) LED 光學(xué)技術(shù),使傳感器能夠在不影響參數(shù)性能的情況下響應(yīng)快速變化的二氧化。其中SprintIR-R 高速二氧化碳傳感器是一系列二氧化碳傳感器的一部分,旨在提供的高速測量能力。每秒最多可讀取 50 個讀數(shù),非常適合需要以高重復(fù)率進行單獨測量或二氧化碳濃度快速變化的應(yīng)用。


SprintIR-R利用氣體對紅外線的吸收原理檢測。常用的是CO2傳感器。該法測定準確、響應(yīng)迅速,當(dāng)氣流量>0.2L/min 時,CO2濃度響應(yīng)值T90可達到1s。所以特別適用于實時測定CO2濃度。


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