[发明专利]利用氧气和惰性气体在肺部与血液进行交换测量肺部血流的方法和装置

说明书

本发明涉及到受验者体内血流进行测量，特别是应用分割的呼吸系统，通过氧气和惰性气体在肺部与血液进行交换测量肺部血流的方法和装置。本发明特别适合于在普通的麻醉状态下对患者的肺部血流/心血输出量进行监视，因此，与其应用联系起来地描述本发明更方便一些。但是，也可以理解，本文所述的方法和装置也可用于测定受验者在有意识状态下的肺部血流或心输出量。

把受验者心输出量与更直接测量的参数连接起来的等式如下： U · gas = Q · c λ ( F Agas - F Vgas ) ]]>

其中，F_Agas表示肺部肺泡气体混合物中惰性可溶气体的浓度，该浓度可由其局部压力对表压(Bp)的比值表示；

F_Vgas表示在混合静脉血液中可溶性惰性气体的百分比，该静脉血液可表示为其局部压力对总体压力的比值；

λ表示血液中可溶性惰性气体的Ostwald可溶性系数；

表示在含有气体的肺泡壁内流过肺部毛细管的心输出量；

_gas表示每单位时间内，在体温和表压下，单位容积内从所测量的肺泡进入血液的摄入量。

该等式仅对于惰性气体是正确的。在此方面溶解在血液中的惰性气体与其局部压力成正比，即遵守Henry定律。与此相反，由于与血液的组份进行化学反应的原因，活性气体就不遵守Henry定律。氧气和二氧化碳就是典型的活性气体。

本文所使用的术语心输出量表示在肺泡壁内每单位时间流过肺部毛细管的血液总量。如果受验者的血红蛋白O₂的饱和度为100％，那么所有心输出量就等于肺部血流，即在肺泡壁内流过肺部毛细管的血液氧化量。如果该饱和度小于100％，所有心输出量除肺部血流外还包括分流的血液。分流的血液不把O₂从肺部输送到组织，因此可以忽略不计。可通过脉冲氧化测定法计算分流百分比。

目前所采用的或者用文字描述的大多数方法都表示为上述等式，或者以上述等式为依据，但是，如果不能得到混合静脉血液的样品，就不能精确测量这样会牺牲大量带有导管的血管无损伤的优点，有必要更广泛采用目前应用的测量心输出量的方法，即热溶法。

已试验的用于测量心输出量的大多数气体交换方法都遇到“再循环”问题，把这些方法仅限定成由相对较长的间隔分隔的不连续的测定值这些间隔用于清除由先前的测定引入的气体。读取Q_c频率的这种限制有必要确保在另一测定过程执行之前把恢复到接近于零。使用活性气体的方法也受到同样的限制。术语“再循环”是指先前在动脉血液中从肺部带走的气体混合静脉血液再返回到肺部。

本发明的一个目的就是为了克服或者至少缓解一个或者多个现有技术中的上述困难，或者至少为公众提供一种有用的选择。

因此，本发明的第一个方面就是提供测量受验者体内肺部血流的方法，包括：

把呼吸系统分割成两个或多个部分，所述分割部分包括所述呼吸系统的完整气体交换部分，

用独立的气体混合物为每一所述分割部分通气，至少其中一种所述气体混合物包括一种可溶性惰性气体，

在至少两个所述分割部分测定可溶性惰性气体的摄入量，

在每一所述分割部分测定氧气的摄入量，

在其中至少两个分割部分测定可溶性惰性气体结束潮汐的浓度，

以及根据摄入量的测定值、可溶性惰性气体结束潮汐的浓度值以体混合物向第三部分通气。

一种对两个或多个呼吸系统分隔的方法利用了多腔套箍支气管内导管。

因此，本发明的第二方面，在于提供一种用于测量受验者体内肺部血流的装置，包括：