[发明专利]一种光纤式CO2

说明书

本发明公开提供了一种光纤式CO2、O2浓度快速采集探头，包括发光部，受光部以及光纤主体；发光部包括第一发光元件和第二发光元件；光纤主体为中空圆柱形，内侧设有玻璃态导光柱，外侧设有保护套，受光部设于玻璃态导光柱内侧中部；受光部包括椭圆形载体，氧气荧光敏感膜以及二氧化碳荧光敏感膜；氧气荧光敏感膜与氧化碳荧光敏感膜贴附于椭圆形载体的两面。本发明本发明能够实现实时超快反应的O2和CO2测定信号采样；并且可以直接将超快反应的O2和CO2测定光敏感信号转换成电信号，减少测定时间延迟误差；同时直接避免了传统CO2、O2分析装置需要微量泵所产生的采样时间延迟，实现CO2、O2测定的反应时间和精准度。

技术领域

本发明涉及光电传感器技术领域，更具体的说是涉及一种光纤式CO2、O2 浓度快速采集探头。

背景技术

人体全身均需要依靠氧气，以燃烧体内储存的能量，让它们变成热能，器官及肌肉得到热能才能活动。氧气由肺部吸入，故肺部容量大小及活动次数便很重要；而心脏则负责把氧气，透过血液循环系统送到各个器官及部位，故心脏跳动的强弱会影响血液的流量。

因此，心肺功能是包括了血液的循环速度、心脏跳动的强弱、肺部的容量及次数。而要量度心肺功能，最好便是进行运动测试，因为人体运动时对氧气的需求量十分大，故最能考验心脏及肺部的活动能力。心肺功能指的是人的摄氧和转化氧气成为能量的能力。整个过程，牵涉心脏制血及泵血功能、肺部摄氧及交换气体能力、血液循环系统携带氧气至全身各部位的效率，以及肌肉使用这些氧气的功能。心肺运动试验是通过观察受试者运动时的各项反应诸如呼吸、血压、心率、心电图、气体代谢、临床症状与体征等，来判断其心、肺、骨骼肌等的储备功能和肌体对运动的实际耐受能力。心肺耐力可以表征人体持续身体活动的能力，体现出人体在一定运动强度下的心肺功能状况，是健康体适能评价指标体系中重要指标之一。在进行心肺耐力测试时，需要检测受试者的呼吸气体参数如呼吸气体的流量、呼吸气体的氧气浓度及二氧化碳浓度。

然而现有技术中对于呼吸气体的氧气浓度及二氧化碳浓度的测量均是由采样泵进行呼吸端采样，然后在进行分析，导致其分析结果延迟性较高，不能与流量曲线同步，且由于分子运动，采样后的气体混合，导致其结果不精确。

因此，如何提供一种能够对呼吸气体中的氧气及二氧化碳进行实时采样以保证检测结果精确的光纤式CO2、O2浓度快速采集探头是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

在现有的心肺运动测试仪中对呼吸气体的流量一般采用流量流传感器，能够实时检测出呼吸气体的流量输出电信号曲线图，但是进行氧气浓度和二氧化碳的浓度检测时，在对受试者的呼吸气体进行采样时，呼吸的气体要经过一个导气软管才能到达检测设备端，然后对氧气浓度和二氧化碳浓度进行检测，通过该方法采集的呼吸气体样本在检测时存在以下缺陷，第一，导气软管具有一定的长度，呼吸气体到达检测设备端需要一定的时间，那么检测出的氧气浓度和二氧化碳浓度的检测结果与呼吸气体流量的检测结果不同步，造成结果分析的滞后；第二，呼吸气体在导气软管流通过程中气体分子间会发生碰撞，同时导气软管的各部分直径也会存在差异，那么呼吸气体在导气软管中流通的先后顺序会发生变化，也就是说后呼吸出的气体有可能混杂到前呼吸的气体中，造成采样并不能按照呼吸的前后顺序进行采样，很难采集到同一呼吸时间上的样本，从而造成检测氧气和二氧化碳浓度的样本与检测呼吸气体流量的样本不是同一呼吸时间的样本，造成对受试者呼吸气体参数综合分析不精确，从而影响对受试者综合指标的判断结果。

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种光纤式CO2、O2浓度快速采集探头，以解决现有心肺运动试验中对氧气浓度及二氧化碳浓度不能进行实时采样，延迟性高，误差率大的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种光纤式CO2、O2浓度快速采集探头，包括发光部，受光部以及光纤主体；