[发明专利]一种血液中麻醉剂的检测控制装置

说明书

技术领域

本发明公开了一种血液中麻醉剂的检测控制装置，该检测控制装置包括：麻醉病人的血液接收器（BR）；该血液由离子迁移谱（IMS）、质谱（MS）或离子迁移谱和质谱联用系统（IMS-MS）检测分析获得测量检测限和定量分析浓度以满足人体血液给药浓度分析范围，建立了快速检测血液中麻醉剂的分析方法；同时分析结果通过微机软件系统精确显示，包括药代动力学模型以及药物输注有关的参数；此输出结果直接指导医用靶控输注系统（TCI），其硬件包括医用输注泵、控制输注泵运转的微机（PC）以及当微机发生错误时关闭的安全系统机制；本检测装置使用简便、快速、高效、可靠性好，能够实现自动化控制，可广泛用于临床给药深度分析，指导医生在线、精准用药。

背景技术

血液是流动在心脏和血管内的不透明红色液体，主要成分为血浆、血细胞。属于结缔组织，即生命系统中的结构层次。血液中含有各种营养成分，如无机盐、氧、以及细胞代谢产物、激素、酶和抗体等，有营养组织、调节器官活动和防御有害物质的作用。

多年来，科学家们一直在对麻醉药物的副作用进行研究，大多数还停留在动物实验和细胞培养阶段，在麻醉药物对人类健康的影响方面很难得出肯定的结论，但零零散散的实验结果表明麻醉药物确实对人类健康会产生不良影响，比如有的实验表明使用全身麻醉的病人麻醉用药过量容易得帕金森病等神经萎缩性疾病，将细胞培养的神经元暴露在氯仿等麻醉药中很短时间，就会引起蛋白质凝集等异常反应，而蛋白质凝集会增加神经萎缩性疾病的发生。还有的实验表明，麻醉药物会对免疫系统造成伤害，体内的麻醉药物能诱导白细胞中的程序性细胞凋亡。美国FDA发出一项最新警告称：使用麻醉剂药物过量将产生致命的副作用。这些产品所含有的药物如：利多卡因、丁卡因、苯佐卡因和丙胺卡因，有处方药，也有非处方药。芬太尼是1960年人工合成的强效麻醉性镇痛药，广泛应用于各种外科手术，尤其是心血管手术。如果将预定量的芬太尼在体外循环前全部滴注人体内，体外循环期间和其后血浆芬太尼浓度低于镇痛/麻醉浓度，病人出现心率增快，血压升高，心肌缺氧增加，甚至病人清醒，自主反射增强等不良反应。

总之，病人注射麻醉药后，如果麻醉用药过浅会导致病人神智清醒，能感觉到手术带来的痛苦。病人体内产生很高的麻醉药血药浓度，可能会导致心跳不规则、癫痫发作，以及昏迷，甚至死亡。而临床医学麻醉深度的判断仅仅依靠多年用药经验，人体差异带来的影响很难用药精准。因此，指导麻醉师临床用药量，检测麻醉深度已经成为迫不及待需要解决的问题。

为避免麻醉过程中的病发症，70-80年代初采用放射免疫法（RIA）和气相色谱法（GC）测定血浆芬太尼浓度。但是GC测定相当困难，RIA法缺乏选择性，且获得药盒也有困难。1988年开始探讨采用高效液相色谱法（HPLC），至今也在用，但结果准确性很差。

离子迁移谱（Ion Mobility Spectrometry，IMS）技术是20世纪70年代出现的一种分离检测技术，与传统的质谱、色谱仪器相比，具有结构简单，灵敏度高，分析速度快，结果可靠的特点。离子迁移谱主要由离子化室、离子门、漂移区和检测器组成。样品气体在离子化室电离产生分子、离子。离子在电场的驱使下通过周期性开启的离子门进入漂移区。在与逆流的中性漂移气体分子不断碰撞的过程中，由于这些离子在电场中各自迁移速率不同，使得不同的离子得到分离，先后到达收集极被检测。因此通过迁移时间就可确定分析目标物质的存在，而应用峰面积或峰高可确定相应物质的浓度。能够在大气环境中对微量物质进行检测，适于现场使用。目前我们研究的IMS已经广泛应用在化学战剂、毒品、爆炸物探测、环境监测、有毒气体监测、火灾监测、水污染监测和食品检测等领域。