CN103293125A - 亚硝酸乙酯气血交换率检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉一种亚硝酸乙酯气血交换率检测装置，包括气血交换腔和傅里叶红外光谱仪；所述气血交换腔被透气膜分隔成两个腔室，分别容纳血液的血液腔和容纳亚硝酸乙酯标准气体的气体腔，所述亚硝酸乙酯标准气体可透过所述透气膜而进入所述血液腔中的血液进行气血交换；所述傅里叶红外光谱仪的样品池与所述气体腔的出气口相接，从而对被交换后的亚硝酸乙酯标准气体进行光谱分析。本发明及能够通过透气膜先对血液同时渗入亚硝酸乙酯标准气体，经过气血交换而提高血液的含氧量，同时采用傅里叶红外光谱仪在线对血液进行检测，确定亚硝酸乙酯的交换率。

Description

亚硝酸乙酯气血交换率检测装置
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，更具体地说，涉及一种亚硝酸乙酯气血交换率检测装置。
背景技术
红细胞(也成血红球，英文简称RBC)变形能力是保持微循环有效灌注的主要因素之一，其好坏不仅影响器官的供氧，而且可以影响RBC通过毛细血管时的破坏程度，影响输血的质量，而RBC的这些变化与一氧化氮(NO)的缺失有关。向输血血液中定量补充亚硝酸乙酯气体，可以在血液中形成亚硝基硫醇(RSNO)，从而释放NO，不仅可以改善输血血液的质量，而且还可以使形成的RSNO及释放的NO发挥一定的生理学功效。
亚硝酸乙酯是NO的同类物，亚硝酸乙酯共价键主要以异裂的方式的断裂，产生NO+，具有许多类似NO的生物活性，易于与亲核物质(生物体内主要是含巯基的多肽、蛋白质)通过转硝基作用产生亚硝基硫醇(RSNO)。因此，在心血管、呼吸和血液疾病中具有广泛的应用。可以用于抗血栓形成；肺动脉高压的治疗；改善镰状细胞贫血患者的症状；还具有支气管扩张、促进纤毛摆动、调节上皮细胞钠、氯转运、保护上皮细胞氧化损伤的作用。
对亚硝酸乙酯浓度测定的方法有气相色谱法，这种方法具有检测灵敏度高，检测限低等特点，但是气相色谱不合适于亚硝酸乙酯的在线检测。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种亚硝酸乙酯气血交换率检测装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种亚硝酸乙酯气血交换率检测装置，包括气血交换腔和傅里叶红外光谱仪；所述气血交换腔被透气膜分隔成两个腔室，分别容纳血液的血液腔和容纳亚硝酸乙酯标准气体的气体腔，所述亚硝酸乙酯标准气体所述透气膜而进入所述血液腔中的血液进行气血交换；所述傅里叶红外光谱仪的样品池与所述气体腔的出气口相接，从而对被交换后的亚硝酸乙酯标准气体进行光谱分析。
在本发明所述的装置中，所述血液腔上设有血液入口和血液出口，所述血液入口上通过管道连接有为所述血液腔提供血液的血袋。
在本发明所述的装置中，所述血袋与血液入口之间的管道上设置有控制流量的阀门。
在本发明所述的装置中，所述血液出口接有与人体静脉连接的软管，所述软管上设置有测定血液流量的流量计和调节流量的阀门。
在本发明所述的装置中，所述气体腔的出气口与所述傅里叶红外光谱仪之间连接的管道上设置有测定气流量的流量计。
在本发明所述的装置中，所述傅里叶红外光谱仪包括红外光源、迈克尔逊干涉仪、样品池、光学接口、检测器和计算机。
在本发明所述的装置中，所述迈克尔逊干涉仪包括相互垂直的动镜和定镜，还包括与所述动镜成45度的分束器。
在本发明所述的装置中，所述气体腔还连接有氮气罐，所述氮气罐的氮气可进入所述气体腔并进入样品池。
在本发明所述的装置中，所述氮气罐与所述气体腔的进气口之间连接有控制流量和开关的阀门。
在本发明所述的装置中，所述样品池通过所述光学接口与所述检测器连接，所述检测器将检测到的信号输入所述计算机中进行亚硝酸乙酯标准气体的光谱分析。
实施本发明的装置，具有以下有益效果：能够通过透气膜先对血液同时渗入亚硝酸乙酯标准气体，经过气血交换而提高血液的含氧量，同时采用傅里叶红外光谱仪在线对血液进行检测，确定亚硝酸乙酯的交换率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明优选实施例的亚硝酸乙酯气血交换率检测装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明涉及一种亚硝酸乙酯气血交换率检测装置，主要包括气血交换腔和傅里叶红外光谱仪。
如图1所示，气血交换腔被透气膜3分隔成两个腔室，其中一个腔室为血液腔10，用来容纳血液的，其上设有血液入口和血液出口，血液入口上通过管道连接有为所述血液腔提供血液的血袋1，且该管道上设置有控制血液流量的阀门F1。血袋1中的血液可能会由含氧量不足等问题，因此需要气血交换来提高血液质量。而经过气血交换后的血液则从血液出口流出，血液出口接有与人体静脉连接的软管，通过软管接入人体静脉中为患者输血。所述软管上设置有测定血液流量的流量计S1和调节流量的阀门F2。
另一个腔室为气体腔20，用来容纳气体，设有两个进气口、一个出气口，两个进气口中一个与亚硝酸乙酯标准气体罐2连接，另一个与装有高纯度氮气的氮气罐201连接。所述亚硝酸乙酯标准气体是由氮气和亚硝酸乙酯气体构成，其中亚硝酸乙酯气体的体积比浓度在70～100ppm之间，具体含量根据实际情况而调整；氮气罐内的氮气纯度在98％以上。两个气罐与各自的进气口之间分别用管道连接，两个管道上设置有流量阀F3、F6，用于控制两种气体的流量。
上述的透气膜3是一种气体可以通过、而液体无法通过的薄膜，现有技术中是非常常见和公知的，例如细胞膜就是其中一类透气膜。本发明中，透气膜选用TPE(热塑性弹性体，Thermoplastic Elastomer)，厚度优选在0.05～0.15mm之间，本实施例中为0.1mm。亚硝酸乙酯标准气体透过透气膜3而进入血液中进行气血交换，提高血液质量。
为了检测亚硝酸乙酯标准气体的气血交换率，从而测定交换的血液血氧含量，本发明的监测装置还包括傅里叶红外光谱仪4，如图1所示。
所述傅里叶红外光谱仪4包括红外光源5、迈克尔逊干涉仪6、样品池7、光学接口8、检测器9和计算机10。
其中，迈克尔逊干涉仪6包括相互垂直的动镜和定镜，还包括与动镜成45度的分束器。红外光源5发出红外光，照射到与光线成45度的分束器上，一部分红外光直接透过分束器入射到定镜上，另一部分反射到动镜上。两部分光反射后分别透过分束器、在分束器上反射而合成一束光，射入样品池中。
样品池为一空腔，其一端与气体腔的出口连接，在样品池与气体腔出口之间的管道上还设有流量计S2和压力计S3，可以用来检测气体的流量和压力。样品池的入口端设有阀门F4，出口端接有管道，管道上装有控制开关和流量的阀门F5，则气体可以进入样品池内通过关闭阀门F4、F5而被密封，需要排出时打开阀门F5即可。
样品池通过光学接口与检测器连接，此处的连接是指光路上的连接，即入射到样品池的由两束光合成的一束光，透过样品池后进入光学接口而被检测器接收，检测器将光信号转化为电信号，该电信号所述检测器将检测到的信号输入计算机中进行亚硝酸乙酯标准气体的光谱分析。
整个检测步骤如下：
1、检查各连接管道和腔体的气密性；
2、调整好红外光源5与迈克尔逊干涉仪6之间的光路，使样品池内所能检测的能量达到最大，固定迈克尔逊干涉仪6；
3、打开阀门F6，使高纯氮气进入气体腔20，确保气体腔20内的空气被排空，样品池7内充满氮气；检测器9检测氮气，通过计算机10计算处理，得到氮气的峰面积A1；
4、关闭阀门F6，打开阀门F3，使气体腔20、样品池7内充满亚硝酸乙酯标准气体；检测器9检测亚硝酸乙酯标准气体，得到该标准气体的峰面积A2；
5、除去氮气背景，得到亚硝酸乙酯标准气体中的亚硝酸乙酯的峰面积A3；
6、打开阀门F1、F2，保持阀门F3打开，使亚硝酸乙酯标准气体与血液进行充分交换；
7、检测器9检测交换后的亚硝酸乙酯气体的峰面积A4；
8、利用恒定进样条件双点法计算出交换后气体中亚硝酸乙酯的浓度，然后通过与交换前亚硝酸乙酯标准气体中亚硝酸乙酯的浓度的比值，计算机算出亚硝酸乙酯的交换率。
采用本发明的亚硝酸乙酯气血交换率检测装置，能够通过透气膜先对血液同时渗入亚硝酸乙酯标准气体，经过气血交换而提高血液的含氧量，同时采用傅里叶红外光谱仪在线对血液进行检测，确定亚硝酸乙酯的交换率。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种亚硝酸乙酯气血交换率检测装置，其特征在于，包括气血交换腔和傅里叶红外光谱仪；
所述气血交换腔被透气膜分隔成两个腔室，分别容纳血液的血液腔和容纳亚硝酸乙酯标准气体的气体腔，所述亚硝酸乙酯标准气体可透过所述透气膜而进入所述血液腔中的血液进行气血交换；
所述傅里叶红外光谱仪的样品池与所述气体腔的出气口相接，从而对被交换后的亚硝酸乙酯标准气体进行光谱分析。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述血液腔上设有血液入口和血液出口，所述血液入口通过管道连接有为所述血液腔提供血液的血袋。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述血袋与血液入口之间的管道上设置有控制流量的阀门。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述血液出口接有与人体静脉连接的软管，所述软管上设置有测定血液流量的流量计和调节流量的阀门。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体腔的出气口与所述傅里叶红外光谱仪之间连接的管道上设置有测定气流量的流量计。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述傅里叶红外光谱仪包括红外光源、迈克尔逊干涉仪、样品池、光学接口、检测器和计算机。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述迈克尔逊干涉仪包括相互垂直的动镜和定镜，还包括与所述动镜成45度的分束器。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述气体腔还连接有氮气罐，所述氮气罐的氮气可进入所述气体腔并进入样品池。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述氮气罐与所述气体腔的进气口之间连接有控制流量和开关的阀门。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述样品池通过所述光学接口与所述检测器连接，所述检测器将检测到的信号输入所述计算机中进行亚硝酸乙酯标准气体的光谱分析。
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