[发明专利]光纤传感的肺动脉血氧饱和度监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种医疗监测器械，具体涉及一种光纤传感的肺动脉血氧饱和度监测装置。

背景技术

人类机体细胞的生存主要依赖于充足的氧供应，从而满足其代谢需求，如果氧供应不足， 细胞的功能就会受到损害，甚至死亡。因此在处理危重病人时，仅仅重视血压等血流动力学 指标，是不能够保证充分的氧供应的。只有提供充分的氧供应，才能维持正常的细胞代谢功 能。而血氧的监测则可以很好地反映组织氧合功能，通过血氧监测我们会大大地提高对临床 麻醉和重危病人呼吸治疗的安全性。

目前在监测人体血氧的仪器中，主要有两类，一类是Swan-Ganz导管；由于这种导管需 插入肺动脉，对患者有一定的危险性，并产生一定的副作用。如：心律失常；肺梗阻；肺动脉 破裂和出血等。另一类是基于光电传感技术的指端透射式血氧监测和基于反射式光电传感技 术的耳端或额头的血氧监测；这个技术使用方便，操作简单，但因为都是在循环系统末端采 集血液中的血氧状态，一般都会产生一定的时延，不能同步反应监测到的血氧状态与人体氧 供状态。当前也有研究机构提出在气道内或食道内监测肺动脉的血氧饱和度，可以直接监测 人体肺部血氧交换状态。国内有上海交通大学医学院附属任济医院和四川华西医院提出并验 证了可行性。

中国发明专利：ZL 200410053642.4，公开了一种经气道无创监测血氧饱和度双腔气管导 管，导管上设有一个主套囊，左侧导管上设有一个副套囊。主套囊和副套囊表面分别设有一 个氧饱和度探头，血氧饱和度探头通过埋设在气管导管壁内的导线与血氧饱和度监测仪连接。 氧饱和度探头随气管导管一并置入气管。信号通过导线传递到血氧饱和度监测仪。这个专利 的主要缺点是把常用的反射式的光电检测装置，即两个发光二极管(660，940nm)和光敏二 极管或三极管通过导线连接到气管导管气囊位置，只是改变了原来装置的使用方式，而且电 源直接引入到气管导管中，存在安全隐患，探头由光源和光电探测器直接组成，这导致了探 头表面很容易被污染，且相对位置并不固定。

中国专利03234971.8，公开了一种肺动脉血氧饱和度或压力监测装置，也同样是把光电 传感探头引入到导管内实现血氧饱和度探测，缺点同上。

发明内容

本发明公开一种基于光纤传感的经气道肺动脉血氧饱和度监测装置，其目的在于克服现 有的利用多腔肺动脉导管测定混合静脉血氧饱和度技术，对患者产生明显的再创伤和可能的 诸多并发症，存在较大的风险；采用指端或耳垂等循环末梢的血氧饱和度测定既不能同步反 应机体氧供状态，而且结果的可靠性在临床也有待商榷等弊端。本发明利用光纤传感探头实 现光路的传输，没有电路进入人体器官，不但安全可靠，对人体无副作用，而且光纤探头体 积小，可以通过支气管镜等通道导引到监测部位，对人体无创伤；且光纤探头设计精确，保 证探测的重复性和可靠性。

光纤传感的肺动脉血氧饱和度监测装置，由光源系统、探头系统、信号转换及微电脑处 理系统组成；其特征在于：

A)所述的光源系统：驱动电路输入端与计算机连接，输出端与设置在抛物面反射镜焦点 位置的两个LED光源连接，LED光信号射入聚焦透镜；

B)所述的探头系统：包括两路光纤传感线路，第一路光纤的一端与宝石晶体探头连接， 另一端与聚焦透镜的光学焦点位置连接，聚焦透镜与光纤之间连接有光纤接口；第二路光纤 的一端与宝石晶体探头连接，另一端通过光信号与光电转换器连接，光纤端头连接有光纤接 口；两路光纤传感线路前后错位，其中一路将LED光源的能量经光纤、宝石晶体探头传输到 气道表面，穿透气道进入肺动脉，与血液作用的光子经漫反射后返回到气道内侧，被第二路 宝石晶体探头接收；经光纤传输后，光信号被光电转换器接收；

C)所述的信号转换及微电脑处理系统，由光电转换器、光电探测器、放大整形电路、数 据采集卡与计算机依次串联连接。

D)所述的两路光纤各自连接的宝石晶体探头平行排列。

E)所述的宝石晶体探头，端面上设有一个与光轴成45度角的球面，把光纤传输的光偏 折90度，平行地垂直入射到气道表面。

所述的两个LED光源的输出波长可以选择660nm，940nm；或选择735nm，805nm。