第九章医学气体监测PPT文档格式.ppt
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l1.呼气末二氧化碳监测避免了频繁动脉血气l检查给患者带来的创伤；
l2.吸入麻醉气体浓度监测避免了深麻醉的危l险，防止了麻醉中觉醒；
l3.吸入气体氧浓度监测可以提前发现氧气供l应错误，避免恶性事故发生；
l4.呼气末氧气浓度逐渐降低可以在患者发l生紫绀以前提示医生进行必要的处理；
l5.吸入气中出现二氧化碳说明存在异常复l吸入，可能是麻醉回路故障的早期表现；
l6.医学气体监测可以提高麻醉管理的科学l性和安全性。
l一些发达国家已将气体监测列为基本麻醉一些发达国家已将气体监测列为基本麻醉监测项目。
监测项目。
第一节第一节检测气体的采集检测气体的采集l#最能反映患者生理状态和麻醉管理水平的气体采集部位采集部位是患者的呼气末气体呼气末气体和和肺泡气体肺泡气体。
l#呼吸气体的采集方法呼吸气体的采集方法（主流式主流式、旁流式旁流式、截流截流式式）l1.主流式气体采集:
检测传感器位于患者气道口处，直接测量通过的呼吸气流。
l2.旁流式气体采集：
气体采集检测传感器位l于监测仪内，在患者气道出口处接采气三l通管，采气泵持续采集患者的呼吸气体送l入监测仪完成检测。
l3.截流式气体采集：
在旁流采集技术的基础上于l呼气末阻断麻醉回路与患者气道的联系，采集l患者肺泡气体完成检测。
l#目前普遍采用的是旁流采集技术目前普遍采用的是旁流采集技术l截流式气体采集检测结果最接近动脉血气分析结果，但截流式气体采气只能间断进行，不能连续监测。
第二节第二节气体检测技术简介气体检测技术简介l目前，常见医用气体监测仪主要采用电化学、红外线、顺磁三种检测技术。
l一、电化学分析技术l电化学分析技术原理：
氧化还原反应存在着电子传递过程，其电量变化与参加反应的氧气含量成比例，可据此原理分析混合气体中的氧气浓度。
l1.燃料电池测氧仪：
燃料电池测氧仪：
反应的速度慢，不l能随呼吸进行实时监测，主要用来监l测麻醉回路中的平均氧浓度平均氧浓度。
l2.极谱电极测氧仪极谱电极测氧仪：
反应的时间也比较l慢，也不能随呼吸进行实时监测。
l电化学测氧仪是麻醉机上可以发现氧电化学测氧仪是麻醉机上可以发现氧气供应错误的监视仪器。
气供应错误的监视仪器。
二、顺磁分析技术二、顺磁分析技术l1.顺磁物质：
能够传导磁力并增强周围磁场的物l质，称之为顺磁物质。
l2.与临床麻醉相关的医用气体中，只有氧气氧气属于l顺磁气体顺磁气体，使得顺磁测氧测氧技术具有较大的特异l性。
l3.顺磁测氧仪特点：
不需要更换传感器，性能稳l定，反应速度快，可以连续观察呼吸气体的氧l气浓度曲线。
顺磁氧气分析原理示意顺磁氧气分析原理示意三、红外线分析技术l1.红外线分析仪工作原理：
l具有两个以上不同元素的气体分子（如N2O、CO2以及卤素麻醉气体）都具有特定的红外线吸收谱，吸光度与吸光物质的浓度成比例，即特定红外线透射强度与相关气体含量成反比。
医学气体的红外线吸收特性医学气体的红外线吸收特性l#2.红外线分析技术临床应用红外线分析技术临床应用：
l
（1）通常采用4.3m波长的红外线检测lCO2；
l
（2）采用3.3m波长的红外线检测吸l入麻醉药；
l（3）而无极性的O2、N2、He不吸收l红外线，不能采用红外技术测量。
l
（一）主流式红外线二氧化碳检测仪
（一）主流式红外线二氧化碳检测仪l1.结构特点：
为防止水汽干扰，传感器附有l恒温加热功能。
l2.将吸收的光能转换为电信号。
l3.缺点：
l精确度低；
l传感器易跌落损坏，还可能造成脱管，气管导管扭曲等危险。
主流式二氧化碳监测原理主流式二氧化碳监测原理
（二）旁流式红外线检测仪
（二）旁流式红外线检测仪l1.结构特点：
采用积水器吸收水蒸汽；
不能l吸入红外线的气体在参比室。
l2.旁流式红外线检测仪的特点：
该传感器远离患者，安装在主机内，工作环境稳定，有有利于精确测量利于精确测量。
反应速度快反应速度快，可连续测量连续测量呼吸气体中的二氧化碳和各种麻醉气体的浓度。
但检测气体要经过较长的采气道才能到达传感器，所以有一定延迟时间有一定延迟时间。
旁流式红外线气体测量原理旁流式红外线气体测量原理（三）声光气体分析仪（三）声光气体分析仪l1.应用较少。
l2.结构特点：
遮光轮转动频率接近微波时，信号l发生器开始接收这种频率。
l3.气体分子吸收紫外线后会体积膨胀，引起气压l升高，根据气压升高多少，分析为何种气体。
l4.每种红外线激活一种气体，引起检测室内气体l规律胀缩，当红外脉冲频率达到音频范围时，l气路中的微音器可以检测到三种不同频率的音l频信号，不同音频信号的强度与相对应的气体l含量成比例。
声光气体分析原理声光气体分析原理四、其他气体分析技术四、其他气体分析技术l
（一）气相色谱分析技术l1.分析方法：
气体样品注入载气流过色谱柱时，由于色谱柱内的固定相与不同气体分子的粘滞力不同，相似者相容，粘滞力强，流过速度慢，反之流过速度快。
这样，混合气体中的不同成分被分离，分别先后通过检测器进行定量分析。
l2.色谱柱内填充不同的固定相可以分析不同的l气体成分：
l
（1）色谱柱内填充活性炭分析N2O和CO2；
（2）分子筛分析O2和N2;
l（3）担体上涂覆聚乙二醇等极性固定液可以分析多种挥发性吸入麻醉药。
l3.常用检测器：
l
（1）热导池检测器
（2）氢焰离子检测器：
lO2+H2点燃（3）电子捕获检测器：
用电l磁电离捕获电子个数l4.气相色谱通用性好，是最早用于麻醉气体研究的分析技术。
但该方法分析速度慢速度慢，不同理化性质的气体不能同时测定不能同时测定，难以满足难以满足临床监测连续快速监测连续快速的要求。
l气相色谱原理示意气相色谱原理示意l
（二）质谱分析技术l1.根据离子选择原理分为两种类型：
l四极质谱仪四极质谱仪和磁选择质谱仪磁选择质谱仪l2.质谱仪具有多种气体多种气体分析功能，反应时反应时间快间快，敏感度高敏感度高。
专用质谱仪仅能检测预设的气体，使用前需要较长时间的余热和抽真空过程。
磁选择质谱气体分析原理示意磁选择质谱气体分析原理示意（三）拉曼光谱分析技术（三）拉曼光谱分析技术l1.拉曼光谱属于光散射分析技术。
l2.散射：
激光作用于气体分子，分子内的一部分电子吸收光子能量进入震荡或旋转状态，跃迁到较高能量级轨道。
随后被吸收的能量以不同的波长再发射出来，气体分子能量恢复到原来水平，这种现象称之为散射。
l3.不同的气体分子具有特定的散射光谱，散射光强度与该气体的含量成比例。
l4.这种分析技术可以鉴别并检测几乎所有与麻醉有关的气体，但单原子单原子气体没有没有拉曼散射现散射现象。
象。
拉曼散射气体分析原理拉曼散射气体分析原理（四）压电晶体分析技术（四）压电晶体分析技术l1.压电晶体传感器原理：
在晶体板上涂复脂质层，当脂质层与麻醉药蒸汽接触时会吸附麻醉药蒸汽使之质量发生变化，引起晶体振荡频率偏移，频率偏移量与混合气体中麻醉蒸气浓度成比例。
采用两个压电晶体传感器，一个有脂质涂层的测量晶体，另一个无脂质涂层作为参比晶体，可以补偿气压和温度变化的影响。
l2.压电晶体传感器应用特点：
这种技术反应时反应时间快间快。
但不能检测生理气体不能检测生理气体，只能检测一种只能检测一种麻醉气体。
麻醉气体。
压电晶体麻醉气体监测原理压电晶体麻醉气体监测原理（五）光干涉分析技术（五）光干涉分析技术l光干涉分析技术的应用：
l1.国外报告光干涉分析技术只能用于麻醉蒸发器的校正，不能用于临床气体检测。
l2.国内应用改良的光干涉分析仪检测呼吸气体中的O2和CO2和挥发性麻醉气体浓度，但不能不能跟随呼吸连续监测连续监测，不能在N2O吸入麻醉中完成气体检测。
光干涉气体监测仪光学原理图光干涉气体监测仪光学原理图第三节第三节医学气体监测的影响因素医学气体监测的影响因素l医学气体监测可以及时发现临临床麻醉气体管理床麻醉气体管理方面的误差误差，具有良好的预警作用。
然而，许多因素的干扰会严重影响测量的准确度，可能误导误导医生做出错误的判断和处理。
一一、气样采集方法、气样采集方法l1.来自不同部位的气体监测结果具有不同的临床意义。
l
（1）麻醉回路内的氧气浓度表示麻醉机氧气供给情况，不能代表患者肺内的氧气水平；
l
（2）麻醉机共同出口输出气体的麻醉气体浓度可以检验麻醉蒸发器的精确度，但不一定等于患者的吸入浓度；
l（3）吸入气二氧化碳浓度可以判断有无不良复吸入但不能说明控制通气水平在正常范围。
l2.尽管技术上可以在患者和麻醉机的任何部位采集气体进行检测，但最能反映患者生理状态和麻醉管理水平的是患者的呼气末气体呼气末气体和肺泡气体肺泡气体。
l#3.检测气体的采集有三种方法：
l主流、旁流和截流主流、旁流和截流l#4.结果的偏差：
结果的偏差：
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（1）由于死腔气的影响，主流和旁流呼气末气体监测值总是低于动脉血气分析结果。
l
（2）在严重通气不足或呼吸道不全梗阻情况下，尽管患者肺内为二氧化碳蓄积状态，但由于肺内二氧化碳不能充分排出，主流和旁流采气的检测结果都会提示低二氧化碳，与临床情况完全相反。
l（3）而截流采气检测结果能够避免这种影响，检测值非常接近血气分析结果。
二二、海拔高度和大气压、海拔高度和大气压l大气压随海拔高度的上升而降低。
l一定浓度的二氧化碳在不同大气压下二氧化碳分压值不同；
一定二氧化碳分压的气体在不同大气压下浓度值不同。
l影响大气压的因素除海拔高度外，还有气温、湿度、季节等气象条件。
l医用二氧化碳监测仪应具备实时测量大气压的功能，否则难以保证FCO2-PCO2换算的准确度。
不同海拔高度下二氧化碳浓度及分压值不同海拔高度下二氧化碳浓度及分压值三、水蒸气三、水蒸气l1.患者呼出气体为37oC水蒸气饱和的湿润气l体，其饱和蒸气压为47mmHg（6.3kPa）。
l2.患者呼出气体水蒸气的影响：
l由于水蒸气红外线吸收带与CO2和麻醉气体部分重叠，会干扰测定，还会污染检测室，严重影响测量值。
l气体监测仪器都要对采集到的测定气体气体监测仪器都要对采集到的测定气体采取采取除水除水措施。
措施。
l3.主流采集检测方法采用传感器38oC恒温的方法减少水蒸气的影响。
l四、仪器漂移四、仪器漂移l1.仪器漂移的危害：
气体监测仪内的光学和l电子元件在长时间使用以后，会发生特性l改变，使仪器的准确度和稳定性降低，不l可避免地造成系统误差，会影响临床判断，l甚至误导医学决策。
l2.误差率：
长时间不校准的气体监测仪误差l可以超过50%.l3.减少误差的方法：
利用已知浓度的标准气l体定期进行仪器灵敏度的校准。
五、其他临床因素的影响五、其他临床因素的影响l旁流式气体检测仪采气流量通常150ml/min左右。
l1.采气管道积水、扭曲，过滤膜污染阻力增大l等因素都会造成采气流低，测量值偏低测量值偏低；
l2.呼吸频率过快（大于40次/min）吸呼比大于l1：
1，呼气时间短，影响呼期末气体的测量l值（偏低偏低）；
l3.使用MaplessonD系统回路时，由于新鲜气体接近采气口，会造成呼吸波及性和检测值偏低检测值偏低；
l4.高浓度氧可以展宽CO2的红外线吸收带，使l测量值降低测量值降低；
l5.N2O与CO2的红外吸收峰值有部分重叠，会l引起二氧化碳测量值偏高；
测量值偏高；
l6.N2O与CO2还会影响
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