[发明专利]主流式多种呼吸气体浓度实时监测方法

说明书

技术领域：

本发明属于生物医学工程领域，涉及一种主流式人呼吸气体中二氧化碳、一氧化二氮和醚氛类麻醉气体浓度实时同步监测方法。

背景技术：

临床监测过程中对人呼吸二氧化碳浓度实时监测可以准确掌握人体新陈代谢情况，另外在手术过程中，对一氧化二氮和醚氛类麻醉气体等麻醉气体浓度实时监测可以为医生施加麻醉提供重要信息指导。目前，由于传感器的限制，少数能够实现多种呼吸气体浓度实时监测的设备主要通过抽取呼吸气体到旁流式监测模块中进行，因而存在延时和波形失真。另外在浓度测量过程中，旁流式监测利用电动机带动滤光轮旋转，使单通道传感器在不同时间接收不同波长的红外信号。由于该种监测方法存在机械振动，因而测量精度差且难以小型化。随着传感器技术的发展，多通道热释电传感器为高性能主流式多种呼吸气体浓度实时监测提供可能。

发明内容

本发明目的是克服现有旁流式多种呼吸气体浓度监测方法中存在延时失真，并且测量精度差且难以小型化等问题，提供一种方便准确地实现多种呼吸气体浓度实时监测的方法。本发明提出的方法，实现直接在病人呼吸管道上对呼吸气体中二氧化碳、一氧化二氮和醚氛类麻醉气体浓度实时监测，并能从浓度波形中分析出病人新陈代谢和麻醉状况，为施加麻醉和重症监护提供准确可靠的信息指导。本发明的技术方案如下：

一种主流式多种呼吸气体浓度实时监测方法，所采用的监测模块将适配器置于呼吸管道上，红外光源与四通道热释电传感器分别固定在适配器的两端，四通道热释电传感器的四个通道分别为参考通道、二氧化碳通道、一氧化二氮通道、醚氛类麻醉气体通道，分别对无气体吸收的3.95um，被二氧化碳吸收的4.26um，被一氧化二氮吸收的4.5um和被醚氛类麻醉气体吸收的8.3um波段的红外光强度进行测量，监测方法为：

（1）利用脉冲信号控制红外光源亮灭，使四通道热释电传感器输出周期固定的调制信号；

（2）对各个通道的波峰电压或波谷电压进行采集；

（3）利用各个通道的波峰和波谷电压差值获取各个通道的交流分量，得到参考通道交流分量V_ar、二氧化碳通道交流分量V_ac、一氧化二氮通道交流分量V_an、醚氛类麻醉气体通道交流分量V_am；

（4）利用校正方程对三个测量通道的测量数据进行调整，得到二氧化碳通道调整后的数值D_c=a₁₁·V_ar+a₁₂·V_ac+a₁₃·V_an+a₁₄·V_am；一氧化二氮通道调整后的数值D_n=a₂₁·V_ar+a₂₂·V_ac+a₂₃·V_an+a₂₄·V_am；醚氛类麻醉气体通道调整后的数值D_m=a₃₁·V_ar+a₃₂·V_ac+a₃₃·V_an+a₃₄·V_am，其中a_ij为通过标定实验确定的系数。