四方光电呼气末二氧化碳传感器在临床监测中的关键作用
ETCO2监测的临床应用
在医学临床监测中,呼气末二氧化碳(ETCO2)是一项十分重要的生理参数,可以反映病人的代谢、通气和循环状态,被认为是除体温、呼吸、脉搏、血压、动脉血氧饱和度以外的第六个基本生命体征。2017年,国内急诊/重症相关专家小组制定了《急诊呼气末二氧化碳监测专家共识》,总结了ETCO2监测在气道定位、呼吸监测、循环监测、辅助诊断和病情评估5个方面的临床应用,具体可以监测患者呼吸功能、帮助评估人工通气和心肺复苏效果和辅助进行麻醉管理等。相较血氧饱和度指标,呼气末二氧化碳的反应更加迅速,且安全无创,国内各大医院的手术室、ICU、麻醉等科室为了方便患者的日常检查和病情诊断已经把ETCO2监测列为日常监护项目,也是ASA、EUSA各国麻醉诊疗常规监测指标。
图1 ETCO2临床应用总结
ETCO2的产生和正常波形
人体的组织细胞在新陈代谢的过程中产生CO2,经由人体的体循环静脉血流经肺动脉经过气体交换弥散到肺泡气,之后通过人体的呼气排出体外,CO2的流经方向就是其气体分压从高到低的一个弥散过程。ETCO2浓度或者分压的检测,主要用于肺通气功能的评估,也可以反映肺血流情况。在平原地区其正常值为5%,相当于5KPa即38mmHg,但是随着海拔高度的上升,正确的CO2读数也会发生变化。
图2 5%CO2在不同海拔下分压数据
正常的ETCO2波形图如下,A-B为吸气基线,是呼吸道内死腔气,基本不含CO2,数值为0。B-C是肺泡和无效腔的混合气,曲线快速上升。C-D为肺泡气,CO2曲线水平或者轻微向上倾斜,D点值称为ETCO2值。D-E重新开始吸气,新鲜气体进入气道,CO2曲线迅速下降到基线水平。
图3 正常的CO2浓度波形图
ETCO2监测的技术原理
临床上最常用的ETCO2监测方法是非分光红外技术(NDIR),基于CO2分子在红外光谱4. 26μm波长处有一个特征吸收峰,在此特定波长下,根据所吸收CO2光强的大小、红外吸收光谱进行计算,即确认当前CO2的浓度,并根据波形的特征检测来进一步计算呼吸率、吸入和呼出CO2浓度。
图4 NDIR技术原理
四方光电ETCO2传感器
基于非分光红外技术(NDIR),四方光电自主研发了呼气末二氧化碳传感器模块CM2201,用于测定ETCO2浓度,可应用于呼吸机、麻醉机、监护仪等医疗设备中,具有读数精确,安全可靠,使用便捷和安装灵活等优点,且四方光电可根据客户需求提供多种ODM定制方案,适用不同应用场景。☞精确监测:利用NDIR原理,具有高选择性,不受到其他气体的干扰。采用EMI系统,避免电磁干扰,实现高信噪比,全温度保证测量范围内的精度。☞安全可靠:结构紧凑,坚固耐用,无易耗易损件☞使用便捷:快速插拔、即插即用,无需占用主机空间,只需一个串口连接。适用成人、小儿及新生儿各种适配器。☞ODM方案:20年NDIR检测二氧化碳技术积累,可根据客户需求进行主流、旁流ETCO2传感器和二氧化碳检测仪整机的定制,提供多种协议,使客户产品快速升级装配。
图5 ETCO2监测主流与旁流取样示意图
图6 四方光电ETCO2传感器CM2201
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红外传感器和超声波传感器哪个好 在选择红外传感器和超声波传感器时,有几件事需要考虑。这两种传感器都有其优点和缺点,因此,正确的选择取决于它们的使用环境。 红外传感器通过发射红外辐射并测量波的反射来检测物体的存在。这些传感器在检测近距离内的不透明物体方面工作良好。它们通常用于自动门、电梯和照明系统等。此外,它们相对便宜,易于使用。 另一方面,超声波传感器使用声波来测量物体或表面的距离。这些传感器在检测透明或反射表面以及有灰尘和烟雾的环境中的物体方面非常有效。它们对小物体也有很高的灵敏度,可以从远处探测到它们。它们通常用于机器人、停车传感器和避障系统等应用。 在性能方面,很难确定哪种传感器更好,因为两者各有优缺点。然而,当涉及到更复杂和变化的环境时,超声波传感器往往比红外传感器表现更好。这是因为超声波传感器依赖声波而不是反射光,使其受不断变化的照明条件和表面特性的影响较小。 在成本方面,红外传感器通常比超声波传感器便宜。然而,情况并非总是如此,因为成本因传感器的品牌和具体应用而异。在比较定价差异时,考虑其他因素,如准确性、范围和耐用性,这一点很重要。 红外和超声波传感器都有其优点和局限性,它们之间的选择在很大程度上取决于具体的应用。红外传感器可靠且价格低廉,但最适合近距离检测不透明物体。另一方面,超声波传感器可以检测透明和反射表面,以及来自更远距离的小物体,使其非常适合更复杂和不断变化的环境。www.eptsz.com ——深圳市能点科技有限公司
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