[发明专利]主流式多种呼吸气体浓度和呼吸气压同步监测装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医学工程领域，涉及一种主流式多种呼吸气体浓度和呼吸气压同步监测装置及方法。

背景技术

人呼吸气体浓度和呼吸气压监测是医疗监测的重要内容，为临床监测和疾病诊断提供重要信息。目前，呼吸气压监测主要是在监护病房中利用高档呼吸机完成，设备笨重、昂贵且难以应用在便携式监测设备中。呼吸气体浓度监测可分为主流式和旁流式，主流式直接在病人呼吸管道上进行监测，避免了旁流式的延时和失真的问题，然而易受呼吸中水蒸气和排泄物的干扰。呼吸气体浓度和呼吸气压能够从不同角度反映人生命体征状况，因此有必要实现同步监测。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种主流式多种呼吸气体浓度和呼吸气压同步监测装置及方法，克服现有技术中主流式呼吸气体浓度监测易受呼吸气流干扰、呼吸气压监测使用范围受限的问题。

本发明的技术方案是：一种主流式多种呼吸气体浓度和呼吸气压同步监测装置，由上位机、监测模块和呼吸管道组成，所述上位机为通用计算机或监护仪，所述监测模块包括差压式气压传感器、红外光源和四通道红外传感器三部分，所述呼吸管道中部设有两个取压孔，差压式气压传感器置于呼吸管道的两个取压孔之间，呼吸管道中部上方设有凸出的节流装置，节流装置下方为监测窗口，红外光源和四通道红外传感器置于监测窗口两侧。

所述四通道热释电传感器的四个通道分别为参考通道、二氧化碳通道、一氧化二氮通道、醚氛类麻醉气体通道。

所述节流装置为长方体结构，直角壁为圆倒角。

一种主流式多种呼吸气体浓度和呼吸气压同步监测方法，包括如下步骤：

(1)首先对整个系统进行一个上电预热过程，预热时间1分钟；

(2)利用脉冲信号控制红外光源亮灭，使四通道热释电传感器输出周期固定的调制信号；

(3)对各个通道的波峰电压或波谷电压进行采集；

(4)利用各个通道的波峰和波谷电压差值获取各个通道的交流分量，得到参考通道交流分量V_ar、二氧化碳通道交流分量V_ac、一氧化二氮通道交流分量V_an、醚氛类麻醉气体通道交流分量V_am；

(5)利用校正方程对三个测量通道的测量数据进行调整，得到二氧化碳通道调整后的数值

D_c＝a₁₁·V_ar+a₁₂·V_ac+a₁₃·V_an+a₁₄·V_am；一氧化二氮通道调整后的数值

D_n＝a₂₁·V_ar+a₂₂·V_ac+a₂₃·V_an+a₂₄·V_am；醚氛类麻醉气体通道调整后的数值

D_m＝a₃₁·V_ar+a₃₂·V_ac+a₃₃·V_an+a₃₄·V_am，其中a_ij为通过标定实验确定的系数；