CN106814051A - 一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的系统和方法 - Google Patents

一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的系统和方法。本发明涉及一种检测病人呼气中氧气含量的系统和方法。本发明的目的是为了解决氧传感器技术测量氧气浓度时，稳定性差、误差大、成本高、灵敏度不高的问题。产品包括二极管激光器、二向色镜、第一透镜、光纤、样品及气体池、含金属卟啉的滤纸、半反半透镜、第一带通滤光片、第二透镜、第一光电二极管、反射镜、第二带通滤光片、第三透镜和第二光电二极管。本发明检测系统可增加测氧系统的稳定性，减小了误差；将传导激发光光纤和接收发光的光纤进行耦合，实现便携式激发和探测；利用两个滤光片和光电二极管对磷光和荧光进行探测，有效地降低了成本。

Description

一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的 系统和方法
技术领域
本发明涉及一种检测病人呼气中氧气含量的系统和方法。
背景技术
氧气不仅是大气中的重要组成物质，也是工业生产过程和医疗仪器中的重要气体，对氧气进行浓度监测对环境监测、工业过程控制等方面都有着重要作用。例如，航空航天中对氧气探测的需求达到10-9的量级；环境监控中可以通过测量水环境中氧浓度的变化来判断有没有污染物，这是因为一些有机污染物会消耗水中的溶解氧，造成水环境中氧浓度的下降；在生物医学中，对于各个组织的氧浓度检测对于判断病变有指导作用，尤其是对脑部、肺部等氧浓度的检测；在食品安全中，人们需要通过对包装袋中氧的含量来判断食物的保鲜程度；在临床医学中，可以通过病人呼出气体中氧的含量来判断病人的身体状况。现代生产生活对未来气体探测提出了更高的要求。在不同的需求下，需要高灵敏、高选择、响应快、在线、稳定、集成、低成本、易操作地实现气体的检测。
对病人呼出气体中的氧浓度进行测量，需要测量过程灵敏、快速、准确。正常人呼出的氧气含量大概为16％，但是当人处于生病的状态时，这一数值会发生微小的变化，对这一变化的测量需要较高的灵敏度。
如何能够采用小型、易操作的系统在大的气体浓度范围内得到高的灵敏度和信噪比？氧气测量方法可以分为两大类，化学方法和光学方法。目前最常用的氧气测量方法是化学方法中的Clark电极法和Winkler滴定法，但是这些法需要消耗待测环境中的氧气，而且，电极表面易被硫化氢等还原性气体、蛋白质、有机物的污染并且易受外磁场影响。光学方法可以分为两种，分别是基于氧气本身的吸收光谱以及基于氧气对指示剂发光的猝灭。吸收光谱法是最主流的光学方法。吸收光谱法是基于每种气体都有其独特的吸收，这种独特性就像人类的指纹一样。因此吸收光谱法是最准确的气体测量方法。但是，由于氧气是非极性分子，吸收截面小，直接测量时信号较弱，因此为提高灵敏度需要采用延长光程的办法。并且由于吸收是和气体浓度成正比的，在低浓度氧气测量中，由于气体吸收很小，为了提高信噪比，需要放大信号和抑制噪声来防止信号被噪声淹没。
基于指示剂发光的荧光法和室温磷光法可以克服吸收光谱法的这两个缺点。室温磷光法检测氧气是基于氧传感材料的磷光强度或寿命被氧气猝灭。室温磷光分析方法自1974年建立以来获得了人们广泛的青睐得以迅速发展。这是因为室温磷光法检测氧气有以下优点：第一，相对于荧光，磷光Stokes位移大，因此可以更有效地避免背景荧光的干扰；第二，磷光是不同电子组态之间跃迁产生的发光，寿命较长，在微秒、毫秒甚至秒量级，可以采用时间分辨方法进行测量；第三，磷光一般是三重态跃迁产生的发光，三重态寿命较长，很容易和周围的氧分子相互作用，灵敏度高。灵敏度高是磷光分析方法区别于其他方法的一个最主要的优势。另外，由于磷光在氧浓度较低的时候信号反而强，因此磷光法在低氧浓度检测中更具优势。常用的磷光材料是金属Pt和Pd的卟啉配合物，由于Pt和Pd属于贵金属，因此这两类材料价格较为昂贵，且目前的方法多用光谱仪进行。
因此，我们需要寻找新的价格低廉的磷光金属卟啉材料，并利用新的光学方法降低测氧系统的成本。
发明内容
本发明的目的是为了解决氧传感器技术测量氧气浓度时，稳定性差、误差大、成本高、灵敏度不高的问题，而提供一种基于金属卟啉室温磷光的病人呼出中氧气含量的测量系统和方法。
本发明的一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的系统包括二极管激光器、二向色镜、第一透镜、光纤、样品及气体池、含金属卟啉的滤纸、半反半透镜、第一带通滤光片、第二透镜、第一光电二极管、反射镜、第二带通滤光片、第三透镜和第二光电二极管；
所述二极管激光器与二向色镜在同一水平线上；
所述二向色镜与水平方向呈45°角放置；
所述第一透镜、光纤和样品及气体池与二向色镜在同一轴线上，且由二向色镜向上依次为第一透镜、光纤和样品及气体池；
所述含金属卟啉的滤纸放置在样品及气体池内的样品台上；
所述二向色镜与水平方向呈45°角放置，且经二向色镜发射的激光经第一透镜汇聚进入光纤；
所述半反半透镜和反射镜与二向色镜在同一轴线上，且由二向色镜向下依次为半反半透镜和反射镜；
所述半反半透镜与二向色镜呈90°角放置；
所述第一带通滤光片、第二透镜和第一光电二极管与半反半透镜在同一水平线上，且沿着由二极管激光器到二向色镜的方向依次为第一带通滤光片、第二透镜和第一光电二极管；
所述反射镜与半反半透镜平行放置；
所述第二带通滤光片、第三透镜和第二光电二极管与反射镜在同一水平线上，且沿着由二极管激光器到二向色镜的方向依次为第二带通滤光片、第三透镜和第二光电二极管。
本发明的一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的方法按以下步骤进行：
一、二极管激光器发出激光，经过二向色镜发射，经过第一透镜汇聚进入光纤；
二、经光纤传导的激光射入样品及气体池内，激发含金属卟啉的滤纸，从样品及气体池的入气口向样品及气体池内吹气；
三、含金属卟啉的滤纸的发光经过光纤传导、经第一透镜汇聚至二向色镜并透过；
四、透过二向色镜的光经半反半透镜一半光被反射至第一带通滤光片，获得滤纸背景荧光，然后经第二透镜汇聚至第一光电二极管；
五、经半反半透镜另一半光被透过，经反射镜至第二带通滤光片，获得金属卟啉磷光，然后经第三透镜汇聚至第二光电二极管；
六、用计算机对第一光电二极管和第二光电二极管的数据信号进行处理，得到待测氧气的浓度，经计算得到病人呼气中氧气含量。
本发明的有益效果
稀土钆掺杂的金属卟啉具有三重态室温磷光发射，可被处于基态三重态的氧有效猝灭，具有较高的灵敏度；通过受氧影响的磷光信号和与氧无关的荧光进行比值，消除了激发光和探测器波动对测量结果的影响，提高了测氧系统的稳定性，减小了误差；将传导激发光光纤和接收发光的光纤进行耦合，实现便携式激发和探测；利用两个滤光片和光电二极管对磷光和荧光进行探测，有效地降低了成本。
附图说明
图1为本发明的一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的系统的结构示意图；
图2为试验一中滤纸上钆掺杂血卟啉单甲醚在纯氮和纯氧环境中的发光光谱图；其中a为步骤四中滤纸上钆掺杂血卟啉单甲醚的荧光光谱曲线，b为氧气的荧光光谱曲线，c为氮气的荧光光谱曲线；
图3为试验一中滤光片所采集的光谱范围示意图；其中d为滤纸的荧光光谱曲线，e为钆掺杂血卟啉单甲醚的荧光光谱曲线；
图4为光学参量OP与氧气浓度的标准关系曲线图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的系统包括二极管激光器1、二向色镜2、第一透镜3、光纤4、样品及气体池5、含金属卟啉的滤纸6、半反半透镜7、第一带通滤光片8、第二透镜9、第一光电二极管10、反射镜11、第二带通滤光片12、第三透镜13和第二光电二极管14；
所述二极管激光器1与二向色镜2在同一水平线上；
所述二向色镜2与水平方向呈45°角放置；
所述第一透镜3、光纤4和样品及气体池5与二向色镜2在同一轴线上，且由二向色镜2向上依次为第一透镜3、光纤4和样品及气体池5；
所述含金属卟啉的滤纸6放置在样品及气体池5内的样品台上；
所述二向色镜2与水平方向呈45°角放置，且经二向色镜2发射的激光经第一透镜3汇聚进入光纤4；
所述半反半透镜7和反射镜11与二向色镜2在同一轴线上，且由二向色镜2向下依次为半反半透镜7和反射镜11；
所述半反半透镜7与二向色镜2呈90°角放置；
所述第一带通滤光片8、第二透镜9和第一光电二极管10与半反半透镜7在同一水平线上，且沿着由二极管激光器1到二向色镜2的方向依次为第一带通滤光片8、第二透镜9和第一光电二极管10；
所述反射镜11与半反半透镜7平行放置；
所述第二带通滤光片12、第三透镜13和第二光电二极管14与反射镜11在同一水平线上，且沿着由二极管激光器1到二向色镜2的方向依次为第二带通滤光片12、第三透镜13和第二光电二极管14。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述二极管激光器1为发射出的激光的中心波长为405nm的二极管激光器。其他步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述二向色镜2为反短波透长波的二向色镜。其他步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述第一带通滤光片8为500nm带通滤光片。其他步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述第二带通滤光片12为745nm带通滤光片。其他步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述第一透镜3、第二透镜9和第三透镜13均为石英凸透镜。其他步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：所述样品及气体池5为六面体形气体池。其他步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：所述样品及气体池5内设有光学窗口、入气口和出气口。其他步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：所述样品及气体池5内的光学窗口位于样品及气体池5的端面上，入气口和出气口分别位于样品及气体池5的侧壁上，且水平相对设置。其他步骤及参数与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：所述光学窗口为石英窗口。其他步骤及参数与具体实施方式一至九之一相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十之一不同的是：所述样品及气体池5通过的氧气浓度不受限制。其他步骤及参数与具体实施方式一至十之一相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一至十一之一不同的是：所述含金属卟啉的滤纸6为用金属卟啉溶液浸泡过的滤纸。其他步骤及参数与具体实施方式一至十一之一相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一至十二之一不同的是：所述金属卟啉为稀土钆掺杂的金属卟啉。其他步骤及参数与具体实施方式一至十二之一相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式一至十三之一不同的是：所述稀土钆掺杂的金属卟啉为钆掺杂血卟啉单甲醚。其他步骤及参数与具体实施方式一至十三之一相同。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式一至十四之一不同的是：所述金属卟啉溶液的溶剂为甲醇，且金属卟啉溶液中金属卟啉的浓度为500μM，所述浸泡时间为20min～40min，浸泡后在空气中自然风干20min～40min。其他步骤及参数与具体实施方式一至十四之一相同。
具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式一至十五之一不同的是：第一光电二极管10和第二光电二极管14的数据信号输出端与计算机相连。其他步骤及参数与具体实施方式一至十五之一相同。
具体实施方式十七：本实施方式的一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的方法按以下步骤进行：
一、二极管激光器1发出激光，经过二向色镜2发射，经过第一透镜3汇聚进入光纤4；
二、经光纤4传导的激光射入样品及气体池5内，激发含金属卟啉的滤纸6，从样品及气体池5的入气口向样品及气体池5内吹气；
三、含金属卟啉的滤纸6的发光经过光纤4传导、经第一透镜3汇聚至二向色镜2并透过；
四、透过二向色镜2的光经半反半透镜7一半光被反射至第一带通滤光片8，获得滤纸背景荧光，然后经第二透镜9汇聚至第一光电二极管10；
五、经半反半透镜7另一半光被透过，经反射镜11至第二带通滤光片12，获得金属卟啉磷光，然后经第三透镜13汇聚至第二光电二极管14；
六、用计算机对第一光电二极管10和第二光电二极管14的数据信号进行处理，得到待测氧气的浓度，经计算得到病人呼气中氧气含量。
具体实施方式十八：本实施方式与具体实施方式十七不同的是：步骤一中所述二极管激光器1为发射出的激光的中心波长为405nm的二极管激光器。其他步骤及参数与具体实施方式十七相同。
具体实施方式十九：本实施方式与具体实施方式十七或十八不同的是：步骤一中所述二极管激光器1发射出中心波长为405nm、半波宽为10nm的激光。其他步骤及参数与具体实施方式十七或十八相同。
具体实施方式二十：本实施方式与具体实施方式十七至十九之一不同的是：步骤六中计算机对第一光电二极管10和第二光电二极管14的数据信号的处理过程为：第一光电二极管10得到滤纸处于480nm～520nm的背景荧光，该背景荧光为与激发光强度相关而与氧气浓度无关的光学参量OP1；第二光电二极管14得到金属卟啉处于710nm～780nm的磷光，该磷光为与氧气浓度和激发光强度相关的光学参量OP2，通过OP1和OP2的比值得到只与待测氧气浓度相关的光学参量OP，然后通过光学参量OP与氧气浓度的标准关系曲线计算，得到待测氧气的浓度，经计算得到病人呼气中氧气含量。其他步骤及参数与具体实施方式十七至十九之一相同。
试验一、本试验的一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的系统包括二极管激光器1、二向色镜2、第一透镜3、光纤4、样品及气体池5、含金属卟啉的滤纸6、半反半透镜7、第一带通滤光片8、第二透镜9、第一光电二极管10、反射镜11、第二带通滤光片12、第三透镜13和第二光电二极管14；
所述二极管激光器1与二向色镜2在同一水平线上；
所述二向色镜2与水平方向呈45°角放置；
所述第一透镜3、光纤4和样品及气体池5与二向色镜2在同一轴线上，且由二向色镜2向上依次为第一透镜3、光纤4和样品及气体池5；
所述含金属卟啉的滤纸6放置在样品及气体池5内的样品台上；
所述二向色镜2与水平方向呈45°角放置，且经二向色镜2发射的激光经第一透镜3汇聚进入光纤4
所述半反半透镜7和反射镜11与二向色镜2在同一轴线上，且由二向色镜2向下依次为半反半透镜7和反射镜11；
所述半反半透镜7与二向色镜2呈90°角放置；
所述第一带通滤光片8、第二透镜9和第一光电二极管10与半反半透镜7在同一水平线上，且沿着由二极管激光器1到二向色镜2的方向依次为第一带通滤光片8、第二透镜9和第一光电二极管10；
所述反射镜11与半反半透镜7平行放置；
所述第二带通滤光片12、第三透镜13和第二光电二极管14与反射镜11在同一水平线上，且沿着由二极管激光器1到二向色镜2的方向依次为第二带通滤光片12、第三透镜13和第二光电二极管14。
所述二极管激光器1为发射出的激光的中心波长为405nm的二极管激光器。
所述二向色镜2为反短波透长波的二向色镜。
所述第一带通滤光片8为500nm带通滤光片。
所述第二带通滤光片12为745nm带通滤光片。
所述第一透镜3、第二透镜9和第三透镜13均为石英凸透镜。
所述样品及气体池5为六面体形气体池。
所述样品及气体池5内设有光学窗口、入气口和出气口。
所述样品及气体池5内的光学窗口位于样品及气体池5的端面上，入气口和出气口分别位于样品及气体池5的侧壁上，且水平相对设置。
所述光学窗口为石英窗口。
所述样品及气体池5通过的氧气浓度不受限制。
所述含金属卟啉的滤纸6为用金属卟啉溶液浸泡过的滤纸。
所述金属卟啉为钆掺杂血卟啉单甲醚。
所述金属卟啉溶液的溶剂为甲醇，且金属卟啉溶液中金属卟啉的浓度为500μM，所述浸泡时间为30min，浸泡后在空气中自然风干30min。
所述滤纸直径为1cm。
第一光电二极管10和第二光电二极管14的数据信号输出端与计算机相连。
利用上述基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的方法按以下步骤进行：
一、二极管激光器1发出激光，经过二向色镜2发射，经过第一透镜3汇聚进入光纤4；
二、经光纤4传导的激光射入样品及气体池5内，激发含金属卟啉的滤纸6，从样品及气体池5的入气口向样品及气体池5内吹气；
三、含金属卟啉的滤纸6的发光经过光纤4传导、经第一透镜3汇聚至二向色镜2并透过；
四、透过二向色镜2的光经半反半透镜7一半光被反射至第一带通滤光片8，获得滤纸背景荧光，然后经第二透镜9汇聚至第一光电二极管10；
五、经半反半透镜7另一半光被透过，经反射镜11至第二带通滤光片12，获得金属卟啉磷光，然后经第三透镜13汇聚至第二光电二极管14；
六、用计算机对第一光电二极管10和第二光电二极管14的数据信号进行处理，得到待测氧气的浓度，经计算得到病人呼气中氧气含量。
步骤一中所述二极管激光器1发射出中心波长为405nm、半波宽为10nm的激光
步骤六中计算机对第一光电二极管10和第二光电二极管14的数据信号的处理过程为：第一光电二极管10得到滤纸处于480nm～520nm的背景荧光，该背景荧光为与激发光强度相关而与氧气浓度无关的光学参量OP1；第二光电二极管14得到金属卟啉处于710nm～780nm的磷光，该磷光为与氧气浓度和激发光强度相关的光学参量OP2，通过OP1和OP2的比值得到只与氧气浓度相关的光学参量OP，然后通过光学参量OP与氧气浓度的标准关系曲线计算，得到待测氧气的浓度，经计算得到病人呼气中氧气含量。
利用光谱仪获得了步骤四中滤纸的背景荧光谱，得到滤纸上钆掺杂血卟啉单甲醚在纯氮和纯氧环境中的发光光谱图如图2所示；其中a为步骤四中滤纸上钆掺杂血卟啉单甲醚的荧光光谱曲线，b为氧气的荧光光谱曲线，c为氮气的荧光光谱曲线，从图2可以看出，滤纸的背景荧光以及钆掺杂血卟啉单甲醚的相对磷光较弱的荧光均没有发生变化，而磷光随着氧浓度的增加收到明显的猝灭。为了避免单一发光收到激发光强度、激发光和探测器波动等因素的影响，本试验采用比值的方法。在本试验的系统中，我们采用滤光片代替光谱仪，得到如图3所示的滤光片所采集的光谱范围示意图，其中d为滤纸的荧光光谱曲线，e为钆掺杂血卟啉单甲醚的荧光光谱曲线，500nm的第一带通滤光片8获得滤纸背景荧光为与激发光强度相关而与氧气浓度无关的光学参量，745nm的第二带通滤光片12获得金属卟啉磷光为与氧气浓度和激发光强度相关的光学参量，通过二者比值，可除去激发光这一因素。
本试验中，根据病人吹入样品及气体池5中的气体引起的信号变化，得到病人呼出的气体所对应的OP值为0.54，通过如图4所示的光学参量OP与氧气浓度的标准关系曲线图及标准方程[O2]＝71.43OP-22.07，R2＝0.999，计算得出该病人呼出气体中氧含量为16.5％，与医学上通过其他方法给定的16.4％吻合，验证了系统的精确性。

Claims (10)

1.一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的系统，其特征在于该系统包括二极管激光器(1)、二向色镜(2)、第一透镜(3)、光纤(4)、样品及气体池(5)、含金属卟啉的滤纸(6)、半反半透镜(7)、第一带通滤光片(8)、第二透镜(9)、第一光电二极管(10)、反射镜(11)、第二带通滤光片(12)、第三透镜(13)和第二光电二极管(14)；
所述二极管激光器(1)与二向色镜(2)在同一水平线上；
所述二向色镜(2)与水平方向呈45°角放置；
所述第一透镜(3)、光纤(4)和样品及气体池(5)与二向色镜(2)在同一轴线上，且由二向色镜(2)向上依次为第一透镜(3)、光纤(4)和样品及气体池(5)；
所述含金属卟啉的滤纸(6)放置在样品及气体池(5)内的样品台上；
所述二向色镜(2)与水平方向呈45°角放置，且经二向色镜(2)发射的激光经第一透镜(3)汇聚进入光纤(4)；
所述半反半透镜(7)和反射镜(11)与二向色镜(2)在同一轴线上，且由二向色镜(2)向下依次为半反半透镜(7)和反射镜(11)；
所述半反半透镜(7)与二向色镜(2)呈90°角放置；
所述第一带通滤光片(8)、第二透镜(9)和第一光电二极管(10)与半反半透镜(7)在同一水平线上，且沿着由二极管激光器(1)到二向色镜(2)的方向依次为第一带通滤光片(8)、第二透镜(9)和第一光电二极管(10)；
所述反射镜(11)与半反半透镜(7)平行放置；
所述第二带通滤光片(12)、第三透镜(13)和第二光电二极管(14)与反射镜(11)在同一水平线上，且沿着由二极管激光器(1)到二向色镜(2)的方向依次为第二带通滤光片(12)、第三透镜(13)和第二光电二极管(14)。
2.根据权利要求1所述的一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的系统，其特征在于所述二极管激光器(1)为发射出的激光的中心波长为405nm的二极管激光器。
3.根据权利要求1所述的一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的系统，其特征在于所述二向色镜(2)为反短波透长波的二向色镜。
4.根据权利要求1所述的一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的系统，其特征在于所述第一带通滤光片(8)为500nm带通滤光片，所述第二带通滤光片(12)为745nm带通滤光片。
5.根据权利要求1所述的一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的系统，其特征在于所述第一透镜(3)、第二透镜(9)和第三透镜(13)均为石英凸透镜。
6.根据权利要求1所述的一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的系统，其特征在于所述样品及气体池(5)为六面体形气体池，且设有光学窗口、入气口和出气口。
7.根据权利要求1所述的一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的系统，其特征在于所述含金属卟啉的滤纸(6)为用金属卟啉溶液浸泡过的滤纸。
8.根据权利要求1所述的一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的系统，其特征在于第一光电二极管(10)和第二光电二极管(14)的数据信号输出端与计算机相连。
9.一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：
一、二极管激光器(1)发出激光，经过二向色镜(2)发射，经过第一透镜(3)汇聚进入光纤(4)；
二、经光纤(4)传导的激光射入样品及气体池(5)内，激发含金属卟啉的滤纸(6)，从样品及气体池(5)的入气口向样品及气体池(5)内吹气；
三、含金属卟啉的滤纸(6)的发光经过光纤(4)传导，经第一透镜(3)汇聚至二向色镜(2)并透过；
四、透过二向色镜(2)的光经半反半透镜(7)一半光被反射至第一带通滤光片(8)，获得滤纸背景荧光，然后经第二透镜(9)汇聚至第一光电二极管(10)；
五、经半反半透镜(7)另一半光被透过，经反射镜(11)至第二带通滤光片(12)，获得金属卟啉磷光，然后经第三透镜(13)汇聚至第二光电二极管(14)；
六、用计算机对第一光电二极管(10)和第二光电二极管(14)的数据信号进行处理，得到待测氧气的浓度，经计算得到病人呼气中氧气含量。
10.根据权利要求9所述的一种基于金属卟啉的室温磷光法检测病人呼气中氧气含量的方法，其特征在于步骤六中计算机对第一光电二极管(10)和第二光电二极管(14)的数据信号的处理过程为：第一光电二极管(10)得到滤纸处于480nm～520nm的背景荧光，该背景荧光为与激发光强度相关而与氧气浓度无关的光学参量OP1；第二光电二极管(14)得到金属卟啉处于710nm～780nm的磷光，该磷光为与氧气浓度和激发光强度相关的光学参量OP2，通过OP1和OP2的比值得到只与待测氧气浓度相关的光学参量OP，然后通过光学参量OP与氧气浓度的标准关系曲线计算，得到待测氧气的浓度，经计算得到病人呼气中氧气含量。
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