CN107153060A - 一种呼气末co2浓度检测方法及装置 - Google Patents
一种呼气末co2浓度检测方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107153060A CN107153060A CN201610121397.9A CN201610121397A CN107153060A CN 107153060 A CN107153060 A CN 107153060A CN 201610121397 A CN201610121397 A CN 201610121397A CN 107153060 A CN107153060 A CN 107153060A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tidal
- concentration detection
- detection apparatus
- gas passage
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000002696 acid base indicator Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims abstract description 27
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 claims description 8
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 28
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 26
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract description 10
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 42
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 101100269850 Caenorhabditis elegans mask-1 gene Proteins 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006757 chemical reactions by type Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002685 pulmonary effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 238000001949 anaesthesia Methods 0.000 description 1
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000006012 detection of carbon dioxide Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 230000000474 nursing effect Effects 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 208000023504 respiratory system disease Diseases 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
- G01N21/80—Indicating pH value
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
本发明公开了一种呼气末CO2浓度检测方法及装置,装置包括呼吸装置,所述呼吸装置包括气体通道,所述气体通道用于通过人体呼出的CO2和人体吸入的气体,所述气体通道的内壁上设有酸碱指示剂涂层。本发明反应响应速度快及对水含量的容忍度较高,可以实现反复检测呼末二氧化碳,且降低了技术复杂性及设备的成本,更适用于临床使用。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种呼气末CO2浓度检测方法及装置。
【背景技术】
呼气末CO2浓度或分压(ETCO2)的检测可反映肺通气,还可反映肺血流,是一种检测肺功能(特别是肺通气功能)的无创技术,使医生能够在在床边连续、定量检测病人,为麻醉病人、ICU、呼吸科进行呼吸支持和呼吸管理提供明确指标。
目前,采用光谱技术对ETCO2进行检测的方法最为普遍,尤其以红外线吸收光谱技术最为常见。另外还有质谱分析法、罗曼光谱法、光声光谱法。它们有一个共同点:需要对病人呼出气体进行采样,并配以相关的模块进行分析,再通过相应的显示设备对ETCO2曲线进行显示。
此类技术对仪器要求较高,较为昂贵,且呼出气中水汽具有较大干扰,易产生高噪音。
二氧化碳的检测除了光谱吸收检测方法以外,还可以利用化学的方式进行检测。按其识别机理可分为三类:化学反应型、溶剂效应型、pH响应型。但这三类分别存在以下缺点:化学反应型——只能单次使用;溶剂效应型——反应响应速度慢;pH响应型——反向驱动需要氢氧根(例如加入碱性溶液),而呼吸气中不存在或只有极低含量的碱性气体,只能用于液相检测。因此,化学检测方式在临床应用上无法推广。
【发明内容】
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种方便的能够适应实时检测的呼气末CO2浓度检测方法及装置。
由于二氧化碳形成碳酸是一个可逆的化学平衡,因此,可以通过降低二氧化碳含量的方法使反应反向进行,驱动酸碱指示试剂的还原。在呼吸中,吸气时吸入空气中 大部分为氧气及氮气,二氧化碳含量较低(0.03%),因此吸入空气可以使得酸碱指示试剂二氧化碳含量迅速降低,驱动酸碱指示试剂的还原。
一种呼气末CO2浓度检测装置,包括呼吸装置,所述呼吸装置包括气体通道,所述气体通道用于通过人体呼出的CO2和人体吸入的气体,所述气体通道的内壁上设有酸碱指示剂涂层。
在一个实施例中,
所述气体通道内设有滤水装置。
在一个实施例中,
所述气体通道的通道壁是透明的,透明的通道壁用于供人透过所述通道壁观测所述酸碱指示剂涂层。
在一个实施例中,
所述呼吸装置的壳体上设有酸碱指示剂涂层的颜色与对应二氧化碳浓度的参考标识。
在一个实施例中,
所述参考标识设置在所述酸碱指示剂涂层旁。
在一个实施例中,
所述呼吸装置是呼吸面罩,所述通道壁为所述呼吸面罩的对准人脸的面罩壳部分。
在一个实施例中,
所述呼吸装置是气管插管,所述通道壁为所述气管插管的外部气体入口的通道壁。
在一个实施例中,
所述呼吸装置是人工鼻,所述人工鼻的过滤器设置在所述人工鼻外壳内壁上,所述酸碱指示剂涂层设置在所述过滤器的表面。
在一个实施例中,
所述过滤器是过滤棉。
本发明还提供了一种呼气末CO2浓度检测方法,采用所述的呼气末CO2浓度检测装置。
本发明选取pH响应型检测为设计基础,从原理上解决呼吸气中缺少反向驱动力的问题,反应响应速度快及对水含量的容忍度较高(相比起利用红外吸收检测二氧化碳的物理方法),可在不同含量水汽中对呼末二氧化碳进行准确测量,可以实现反复检测呼末二氧化碳,且降低了技术复杂性及设备的成本,更适用于临床使用。
【附图说明】
图1是本发明一种实施例的呼气末CO2浓度检测装置示意图
图2是本发明另一种实施例的呼气末CO2浓度检测装置示意图
图3是图2的呼气末CO2浓度检测装置局部示意图
图4是本发明另一种实施例的呼气末CO2浓度检测装置示意图
图5是图4的呼气末CO2浓度检测装置局部示意图
【具体实施方式】
以下对发明的较佳实施例作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示,一种呼气末CO2浓度检测装置,包括作为呼吸装置的呼吸面罩1,呼吸面罩1包括面罩壳11和气体通道,面罩壳11围成的空间即形成该呼吸面罩1的气体通道,所述气体通道用于通过人体呼出的CO2和人体吸入的气体,当病人吸入气体时,氧气或空气进入气体通道内,当病人呼出气体时,病人呼出的CO2经过气体通道排出呼吸面罩1外,所述气体通道的内壁上设有酸碱指示剂涂层12,对准人脸的面罩壳部分的气体通道的内壁设至酸碱指示剂涂层12更佳。
当病人呼出的CO2进入气体通道内时,CO2溶于湿润的酸碱指示剂涂层的水中形成碳酸,引起体系pH降低,酸碱指示剂涂层的酸碱指示剂结合碳酸中的氢离子,从而引起酸碱指示剂涂层的颜色变化,也即对外反射的光谱的变化,不同浓度导致酸碱指示剂涂层的颜色变化不一样,从而可以实时掌握病人呼出CO2的浓度。
当病人吸入空气或氧气时,气体通道内的CO2浓度迅速降低(在吸入空气时,吸气 时吸入空气中大部分为氧气及氮气,二氧化碳含量较低(0.03%),在吸入纯氧时二氧化碳的浓度下降幅度更大),化学平衡反向进行,即生成CO2和水,氢离子迅速降低,酸碱指示剂结合的氢离子消失导致酸碱指示剂还原,酸碱指示剂涂层恢复为原来的颜色,待病人再次呼出CO2到气体通道时,酸碱指示剂涂层即可以再次指示此时CO2的浓度。
在一个实施例中,所述气体通道的通道壁11是透明的,透明的通道壁11用于供人透过所述通道壁观测所述酸碱指示剂涂层12,这样可以方便医生实时观察酸碱指示剂涂层12的颜色变化,所述呼吸装置1的壳体上设有酸碱指示剂涂层12的颜色与对应二氧化碳浓度的参考标识13,所述参考标识优选地设置在所述酸碱指示剂涂层旁,这样可以方便医生实时判断病人呼出的CO2浓度值。
在一个实施例中,在气体通道内设置滤水装置,在吸气时使得气体通道内的水汽迅速下降,可以进一步加快化学平衡方向反应。
实施例2
如图2和3所示,一种呼气末CO2浓度检测装置,包括作为呼吸装置的气管插管2,气管插管2气体通道,所述气体通道用于通过人体呼出的CO2和人体吸入的气体,当病人吸入气体时,氧气或空气进入气体通道内,当病人呼出气体时,病人呼出的CO2经过气体通道排出气管插管2外,所述气体通道的内壁上设有酸碱指示剂涂层22,气管插管的外部气体入口21的内通道壁设至酸碱指示剂涂层22更佳,因为这一部分是露出病人体外,且外部气体入口21的透明壁可以使医生更容易观察酸碱指示剂涂层22的颜色变化。
本呼气末CO2浓度检测装置的工作原理与实施例的的呼气末CO2浓度检测装置相同。
实施例3
如图4和5所示,一种呼气末CO2浓度检测装置,包括作为呼吸装置的人工鼻3,气管插管2气体通道,所述气体通道用于通过人体呼出的CO2和人体吸入的气体,当病 人吸入气体时,氧气或空气进入气体通道内,当病人呼出气体时,病人呼出的CO2经过气体通道排出人工鼻3外,所述气体通道的内壁上设有酸碱指示剂涂层32。
在一个实施例中,所述人工鼻3的过滤装置(例如过滤棉)32设置在所述人工鼻3的外壳31的内壁上,所述酸碱指示剂涂层设置在所述过滤装置32的表面,且透明的外壳31可以使医生更容易观察酸碱指示剂涂层22的颜色变化。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (10)
1.一种呼气末CO2浓度检测装置,其特征是,包括呼吸装置,所述呼吸装置包括气体通道,所述气体通道用于通过人体呼出的CO2和人体吸入的气体,所述气体通道的内壁上设有酸碱指示剂涂层。
2.如权利要求1所述的呼气末CO2浓度检测装置,其特征是,所述气体通道内设有滤水装置。
3.如权利要求1或2所述的呼气末CO2浓度检测装置,其特征是,所述气体通道的通道壁是透明的,透明的通道壁用于供人透过所述通道壁观测所述酸碱指示剂涂层。
4.如权利要求3所述的呼气末CO2浓度检测装置,其特征是,所述呼吸装置的壳体上设有酸碱指示剂涂层的颜色与对应二氧化碳浓度的参考标识。
5.如权利要求3所述的呼气末CO2浓度检测装置,其特征是,所述参考标识设置在所述酸碱指示剂涂层旁。
6.如权利要求3所述的呼气末CO2浓度检测装置,其特征是,所述呼吸装置是呼吸面罩,所述通道壁为所述呼吸面罩的对准人脸的面罩壳部分。
7.如权利要求3所述的呼气末CO2浓度检测装置,其特征是,所述呼吸装置是气管插管,所述通道壁为所述气管插管的外部气体入口的通道壁。
8.如权利要求3所述的呼气末CO2浓度检测装置,其特征是,所述呼吸装置是人工鼻,所述人工鼻的过滤器设置在所述人工鼻外壳内壁上,所述酸碱指示剂涂层设置在所述过滤器的表面。
9.如权利要求8所述的呼气末CO2浓度检测装置,其特征是,所述过滤器是过滤棉。
10.一种呼气末CO2浓度检测方法,其特征是,采用如权利要求1所述的呼气末CO2浓度检测装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610121397.9A CN107153060A (zh) | 2016-03-03 | 2016-03-03 | 一种呼气末co2浓度检测方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610121397.9A CN107153060A (zh) | 2016-03-03 | 2016-03-03 | 一种呼气末co2浓度检测方法及装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107153060A true CN107153060A (zh) | 2017-09-12 |
Family
ID=59791621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610121397.9A Pending CN107153060A (zh) | 2016-03-03 | 2016-03-03 | 一种呼气末co2浓度检测方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107153060A (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5293875A (en) * | 1992-06-16 | 1994-03-15 | Natus Medical Incorporated | In-vivo measurement of end-tidal carbon monoxide concentration apparatus and methods |
CN2607950Y (zh) * | 2003-02-27 | 2004-03-31 | 马永健 | 带过滤器的二氧化碳吸收装置 |
CN201061531Y (zh) * | 2007-06-20 | 2008-05-21 | 维德世医学仪器系统(北京)有限公司 | 一种一体化co2浓度检测系统 |
CN202569135U (zh) * | 2012-05-24 | 2012-12-05 | 武汉大学 | 用于呼吸面罩的二氧化碳清除器 |
CN203587508U (zh) * | 2013-10-29 | 2014-05-07 | 江苏德威兰医疗器械有限公司 | 二氧化碳检测器 |
CN205562402U (zh) * | 2016-03-03 | 2016-09-07 | 深圳市安保科技有限公司 | 一种呼气末co2浓度检测装置 |
-
2016
- 2016-03-03 CN CN201610121397.9A patent/CN107153060A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5293875A (en) * | 1992-06-16 | 1994-03-15 | Natus Medical Incorporated | In-vivo measurement of end-tidal carbon monoxide concentration apparatus and methods |
CN2607950Y (zh) * | 2003-02-27 | 2004-03-31 | 马永健 | 带过滤器的二氧化碳吸收装置 |
CN201061531Y (zh) * | 2007-06-20 | 2008-05-21 | 维德世医学仪器系统(北京)有限公司 | 一种一体化co2浓度检测系统 |
CN202569135U (zh) * | 2012-05-24 | 2012-12-05 | 武汉大学 | 用于呼吸面罩的二氧化碳清除器 |
CN203587508U (zh) * | 2013-10-29 | 2014-05-07 | 江苏德威兰医疗器械有限公司 | 二氧化碳检测器 |
CN205562402U (zh) * | 2016-03-03 | 2016-09-07 | 深圳市安保科技有限公司 | 一种呼气末co2浓度检测装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10532174B2 (en) | Assistive capnography device | |
EP1425069B1 (en) | Face mask for gas monitoring during supplemental oxygen delivery | |
US8683998B2 (en) | Multipurpose cannula | |
US20180110951A2 (en) | Facial access oxygen face mask and component system | |
US9532731B2 (en) | Method and apparatus for measuring the concentration of a gas in exhaled air | |
CN105891459B (zh) | 一种多功能主流呼末二氧化碳传感器 | |
CN106139338A (zh) | 呼吸机 | |
CN111157480A (zh) | 一种人体呼出气体二氧化碳实时动态定量检测装置 | |
US20230011630A1 (en) | Ventilator system with multiple airflow control lumens | |
CN205562402U (zh) | 一种呼气末co2浓度检测装置 | |
WO2020103281A1 (zh) | 呼出气体检测设备及检测方法 | |
CN105496412B (zh) | 一种呼气炎症监护方法和装置 | |
JP2017505212A (ja) | 手動蘇生器およびカプノグラフのアセンブリ | |
CN116019438A (zh) | 一种动态呼出气一氧化氮监测仪 | |
CN107153060A (zh) | 一种呼气末co2浓度检测方法及装置 | |
US20220370748A1 (en) | Passive oxygen mask vacuum regulation system | |
CN108937938A (zh) | 旁流式呼末二氧化碳检测装置 | |
CN107456640A (zh) | 一种鼻咽吸氧管 | |
CN209661625U (zh) | 手持呼末二氧化碳血氧监测仪 | |
CN210277170U (zh) | 一种中医诊断检测呼吸装置 | |
LaValle et al. | Capnography: Assessing End-Tidal CO: 2: Levels | |
CN105168240B (zh) | 用于治疗人肺动脉高压的含no气体药物和给药系统 | |
CN221180471U (zh) | 一种无创套头式呼气收集分析装置 | |
Bilbrough | A practical guide to capnography | |
CN220530615U (zh) | 肺活量检测前用训练装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170912 |