[发明专利]一种评价血液及其代用品携氧、释氧功能的分析方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定血液及其代用品携氧-释氧功能的方法及装置。具体涉及既可以用作临床分析、也可作为研究血液及其代用品评价其携氧功能的分析方法及装置。

背景技术

现有的测定血氧饱和度的分析方法及其装置根据其测试原理，大体可分为以下几种类型，如临床应用的血气分析法及仪器、红外吸收光谱分析法及临床监护仪等。

血气分析法主要依据电化学原理，由专门的气敏电极分别测出O₂、CO₂和pH三个数据，并推算出一系列参数。虽然在临床上已广泛应用，但仍存在不能及时地连续反应瞬间缺氧和氧合情况的难题。红外吸收光谱法已应用于临床生理监护仪为无创脉搏氧饱和度测量方法，其原理是根据血液中氧合血红蛋白和还原血红蛋白对红光和红外光的吸收光谱不同，计算比值。该方法测量的前提条件是要有脉动的动脉血流，虽然可以连续监测动脉血氧饱和度，但由于受到测试对象(病人)体征的复杂性，数据准确可靠受到影响，特别是对于体外实验、动物实验等，该方法难以用于分析血氧饱和度评价携氧-释氧功能。

在血液代用品研究，以及临床监护的实践中，对于血氧饱和的动力学分析研究，准确及时有效地采集不同血氧饱和度等数据至关重要。

发明的内容

本发明的目的之一是提供一种用于测定血液及其代用品溶液氧饱和度氧分压的方法；本发明的另一目的是提供一种用于测定血液及其代用品溶液氧饱和度氧分压的装置。

实现本发明第一目的而采用的技术方案是这样的，即一种用于测定血液及其代用品溶液氧饱和度氧分压的方法，该方法能够模拟出不同生理条件、特殊生理环境，完成在所述环境下对血液及多种血液代用品携氧能力的研究和分析，方法包括以下步骤：

1、建立模拟环境：包括设置氮气(N₂、氧气(O₂)和二氧化碳(CO₂)的不同气源、建立压力平衡仓，通过调节各气源流量按不同的比例由气体管路输送至压力平衡仓，模拟出不同的氧分压；通过真空泵及阀件模拟压力平衡仓内不同大气压，调节压力平衡仓内混合气体的总压；

2、测量电极的标定：在不同的氧分压条件下，测量电化学氧电极的响应值，压力平衡仓内的氧分压与氧饱和度之间应满足线性关系(参见附图3)；

3、在大气压强不变，模拟气源的不同配比关系的条件下，或在气源的配比关系不变，模拟不同的大气压强的条件下，向压力平衡仓内注入待测的样品，在35～38℃恒温条件下，通过电化学氧电极测量注入压力平衡仓内待测样品溶液的氧分压及氧饱和度值；

4、测试结果的分析：绘制待测样品在不同氧分压下氧饱和度与氧分压的关系曲线；在氧分压不变的条件下，每2～10分钟测量的氧饱和值，绘制待测样品的氧饱和度和给氧时间的关系曲线；通过氧饱和度与氧分压的关系曲线，及氧饱和度和给氧时间的关系曲线，以待测样品在50％氧饱和度时的氧分压或/和所需的时间值，作为评价待测样品携氧、释氧功能的参考指标。

在上述步骤1中，通过流量计和阀件调节各气源流量的比例，以获得所需的氧分压；压力平衡仓可以分成平衡仓和测量仓，在平衡仓内完成调节各气源流量按不同的比例由气体管路输送至压力平衡仓，模拟出不同的氧分压；或通过真空泵及阀件模拟压力平衡仓内不同大气压，调节压力平衡仓内混合气体的总压；测量仓的混合气体的总压与平衡仓内混合气体的总压相等，若有变化通过与该仓连接的真空泵和阀件进行调节。

在上述步骤3中采样单元吸入血液等待测样品到平衡仓，通过调节流量计，使氧气与二氧化碳气体的比值逐渐增大，血液及其代用品先通过增大氧分压提高血液的氧饱和度，然后再通过增大二氧化碳分压将氧气置换出来，完成一次交换过程后，再用氧气置换，又可使血液的氧达到饱和。

上述方法通过不同气源的流量的不同比例，模拟氧分压的改变，通过真空泵调节系统总压模拟出不同生理条件、特殊生理环境，如高原、航天及深海，完成在所述环境下对血液及多种血液代用品携氧能力的研究和分析。

与现有的分析方法相比，本发明由于通过建立模拟不同氧分压的压力仓，设计出体外氧气、二氧化碳置换模型，而形象地再现了生物体内的氧气、二氧化碳置换模式。可以模拟出不同生理条件、特殊生理环境下，完成在所述环境下对血液及多种血液代用品携氧能力的研究和分析。

本发明的另一目的是通过这样的技术方案实现的，即一种用于测定血液及血液代用品溶液氧饱和度或氧分压的装置，它包括血氧交换系统和由氧电极、时间控制器和数据处理器组成的血氧测试分析系统，其特征是血氧交换系统包括：