[实用新型]潮气末气体取样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及人体呼出气体取样分析的技术。

背景技术

已知通过人体呼出气体的成分及其浓度的测量可以辅助医生诊断患者所患疾病，监控疾病状态及观察治疗效果等。

内源性的CO由吡咯环分解产生，吡咯环来源于：血红蛋白，肌红蛋白，细胞色素，和其他含色素的血细胞。CO主要来源于血红素分解代谢，人体内内源性碳氧血红蛋白（COHb）大约是0.1-1.0%。但溶血性贫血能增加内源性CO的产生；而由某些药物引起的肝脏细胞色素的增加或是迟发性皮肤卟啉病，会使得肝脏成为CO产生的主要来源；而在血液病中，骨髓也会是CO的来源。这些CO将与血红蛋白进行可逆的结合，通过血液循环达到肺泡组织，再通过呼吸循环呼出人体。所以呼气一氧化碳是人体多种组织的信号分子，对其进行检测可在临床上诊断人体疾病存在的可能。

而对临床有意义的一氧化碳只能来自于肺泡气中，这就要求分析检测的气体是呼气末端气体。

呼气一氧化碳的检测产品，在国外已经少量存在，其中CareFusion公司的MicroCO应用于吸烟及煤气中毒的监测，它的使用方法是吸气后先憋气15秒再持续呼气到传感器进行检测，一般要求呼气时间大于10秒，这是因为呼气一氧化碳检测需要测量的目标气体来源于肺泡气，在测量时需要保证来自肺泡气的气体能在传感器达到稳态响应时持续通过（持续呼气）。对呼气末端气体的判断在实际应用过程中患者较难把握。Capnia的CoSenseETCO分析仪用于检测婴幼儿的黄疸病，所使用的方法为通过一次性鼻导管采集潮气呼吸中鼻呼出的气体中的一氧化碳，该方法通过监测二氧化碳浓度来判断每次呼吸中的呼气末的时间点，通过泵阀之间的切换，将呼气末端的气体抽入缓冲气室，对其进行分析。该方法缺点在于需要计算不同气路的死腔体积，同时根据不同的呼气流量调整泵流速和样品室体积，整个装置系统较复杂。

以上两种装置只适用于可以直接连接受试者本身的状况，对于处于手术中或是重症监护的受试者，他们通过呼吸机或麻醉机来维持呼吸状态，以上装置不可用。

发明内容

本实用新型的目的是提供潮气末端气体取样装置，以实现不同呼吸状态下潮气末气体的采样：一种是直接与受试者连接，此时在系统中通过分流气路的加入，减小系统的呼气阻力，使受试者更贴近于潮气呼吸状态，具体的说就是呼气流量在100~300ml/s时，系统呼气阻力小于2cmH₂O。满足受试者平静潮气呼吸时，通过对潮气呼出气达到末端时间的准确判断，切换气路组件，采集所需要的潮气末的气体；一种是与呼吸/麻醉机呼吸通路上人工鼻的鲁尔口连接，通过对潮气呼吸末端的判断，切换气路组件，采集所需气体。

本实用新型提供了一种潮气末气体的取样装置，包括：呼吸三通、四通组件、传感器、三通阀、分流气路、气袋及其控制模块，其中呼吸三通用于与受试者的呼吸通路连接，呼吸三通的吸气端和呼气端各有一个单向膜片，其呼气端连接一个四通组件，四通组件的其他三端分别通过管路连接传感器、三通阀和分流气路，其中三通阀受控制模块控制，一端连接直接排空大气，另一端与气袋连接，其中分流气路由连接管路与连接头组成。

受试者通过呼吸三通自由呼吸，呼吸三通的吸气端和呼气端各有一个单向膜片，保证在呼吸时是两个独立的通路，吸气时空气只通过吸气单向膜片进入口腔，呼气时口腔气体只通过呼气单向膜片进入装置的四通组件，与四通相连的传感器可以是CO₂传感器、压力传感器或是流量传感器，分别监测呼出气中CO₂浓度，呼出气体的流量变化或是呼出气的压力变化，将收集到的数据传输给控制模块，控制模块根据采集的数据判断呼气到达末端时的时间，其中CO₂浓度达到5%时，呼出气的压力从最大值减小时，呼出气的流量从最大值开始减小时均可认为呼气达到末端，在到达末端之前，呼出气通过三通阀直接排空大气，当到达末端时，三通阀切换至气袋端，采集所需要的口呼气，每次呼吸重复上述过程，直至气袋采集满。该装置中的分流气路一直与大气相连，保证在呼气时，受试者的呼气压力小于2cmH₂O。