氣體感測器在肺功能檢測儀上的應用

一．肺功能試驗的臨床意義

肺功能檢測儀

肺功能檢查是臨床上胸肺疾病及呼吸生理的重要檢查內容，對於早期檢出肺、氣道病變，鑒別呼吸困難的原因，診斷病變部位，評估疾病的病情嚴重度及其預後，評定藥物或其它治療方法的療效，評估肺功能對手術的耐受力或勞動強度耐受力及對危重病人的監護等，肺功能檢查均是必不可少的內容。其結果判斷參考同種人群肺功能正常值。

肺功能檢查通常包括通氣功能、換氣功能、呼吸調節功能及肺循環功能，檢查項目繁多、臨床上最為常用的是通氣功能檢查，可對大多數胸肺疾病作出診斷，其它檢查如彌散功能測定、閉合氣量測定、氣道阻力測定、膈肌功能測定、運動心肺功能試驗、氣道反應性測定等可對通氣功能檢查作不同程度的補充。

二．肺功能儀的組成部分

肺功能的試驗儀器主要由肺量計、氣體分析儀及壓力計組成，通過它們的組合，可對肺功能的大多數指標，如肺容量、通氣、彌散、呼吸肌肉力量、氧耗量、二氧化碳產生量等作出測定，其中肺量計在肺功能檢測中最為常用。了解肺功能儀的結構組成及其工作原理，可對肺功能儀的技術故障有相應的了解，對檢查的偽差作出準確的判斷，使對病人的肺功能評價更為準確。因此，這對一個優秀的肺功能檢測者尤為必要。

三. 氣體分析儀

氣體分析儀主要用作測定氣體成分（定性）和氣體濃度或壓力（定量）。有收集呼出氣體於氣體收集袋（Douglars』 bag）然後作平衡氣體分析及氣體實時分析（breath by breath）兩種常用的方法。由於分析儀器的精度不斷提高和分析反應速度的加快，實時分析目前應用較為普遍。氣體分析儀可用於肺彌散功能、運動心肺功能、心排出量、氧耗量、二氧化碳產生量等肺功能測定。

常用的氣體分析儀，依其核心配件——氣體感測器的工作原理，可分以下數種：

1. 熒光猝滅氧氣原理

熒光氧感測器

熒光氧感測器基於熒光遇到氧分子猝滅原理，氧氣吸收光線中藍色部分的光譜。氧氣會使特殊釕化合物激發出的熒光產生猝滅效應，以致發出的光的光強發生變化，熒光強度變化時間跟氧氣濃度有關。光學氧原理每次檢測都不會對被測的環境氣體造成影響。檢測時不會消耗氧氣，這一點與傳統的氧氣感測器有很大區別，它們會消耗氧氣從而改變被測氣體的成分比例。光強變化時間可以進行標定從而得出準確的氧氣分壓值，該值不受氣壓變化的影響。在標定氧氣濃度獲得準確的氧氣測量值時，感測器是完全惰性且不消耗任何待測的氧氣。同時，感測器內置氣壓晶元，內置軟體已經算出氧氣濃度。使用時只需要通過發送命令即可讀取氧分壓值，大氣壓值以及氧濃度值。

2、非色散紅外原理

CO2感測器

利用氣體對紅外線的吸收原理檢測。常用的是CO2感測器。該法測定準確、響應迅速，當氣流量 >0.2L/min 時，CO2濃度響應值T90可達到1s。所以特別適用於肺功能檢測儀實時測定CO2濃度。

CO2濃度

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