亞硝酸乙酯氣血交換率檢測裝置的製作方法

2023-05-09 16:59:16 5

本發明涉及醫療器械領域，更具體地說，涉及一種亞硝酸乙酯氣血交換率檢測裝置。

背景技術：
紅細胞(也成血紅球，英文簡稱RBC)變形能力是保持微循環有效灌注的主要因素之一，其好壞不僅影響器官的供氧，而且可以影響RBC通過毛細血管時的破壞程度，影響輸血的質量，而RBC的這些變化與一氧化氮(NO)的缺失有關。向輸血血液中定量補充亞硝酸乙酯氣體，可以在血液中形成亞硝基硫醇(RSNO)，從而釋放NO，不僅可以改善輸血血液的質量，而且還可以使形成的RSNO及釋放的NO發揮一定的生理學功效。亞硝酸乙酯是NO的同類物，亞硝酸乙酯共價鍵主要以異裂的方式的斷裂，產生NO+，具有許多類似NO的生物活性，易於與親核物質(生物體內主要是含巰基的多肽、蛋白質)通過轉硝基作用產生亞硝基硫醇(RSNO)。因此，在心血管、呼吸和血液疾病中具有廣泛的應用。可以用於抗血栓形成；肺動脈高壓的治療；改善鐮狀細胞貧血患者的症狀；還具有支氣管擴張、促進纖毛擺動、調節上皮細胞鈉、氯轉運、保護上皮細胞氧化損傷的作用。對亞硝酸乙酯濃度測定的方法有氣相色譜法，這種方法具有檢測靈敏度高，檢測限低等特點，但是氣相色譜不合適於亞硝酸乙酯的在線檢測。

技術實現要素：
本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述缺陷，提供一種亞硝酸乙酯氣血交換率檢測裝置。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：構造一種亞硝酸乙酯氣血交換率檢測裝置，包括氣血交換腔和傅立葉紅外光譜儀；所述氣血交換腔被透氣膜分隔成兩個腔室，分別容納血液的血液腔和容納亞硝酸乙酯標準氣體的氣體腔，所述亞硝酸乙酯標準氣體所述透氣膜而進入所述血液腔中的血液進行氣血交換；所述傅立葉紅外光譜儀的樣品池與所述氣體腔的出氣口相接，從而對被交換後的亞硝酸乙酯標準氣體進行光譜分析。在本發明所述的裝置中，所述血液腔上設有血液入口和血液出口，所述血液入口上通過管道連接有為所述血液腔提供血液的血袋。在本發明所述的裝置中，所述血袋與血液入口之間的管道上設置有控制流量的閥門。在本發明所述的裝置中，所述血液出口接有與人體靜脈連接的軟管，所述軟管上設置有測定血液流量的流量計和調節流量的閥門。在本發明所述的裝置中，所述氣體腔的出氣口與所述傅立葉紅外光譜儀之間連接的管道上設置有測定氣流量的流量計。在本發明所述的裝置中，所述傅立葉紅外光譜儀包括紅外光源、麥可遜幹涉儀、樣品池、光學接口、檢測器和計算機。在本發明所述的裝置中，所述麥可遜幹涉儀包括相互垂直的動鏡和定鏡，還包括與所述動鏡成45度的分束器。在本發明所述的裝置中，所述氣體腔還連接有氮氣罐，所述氮氣罐的氮氣可進入所述氣體腔並進入樣品池。在本發明所述的裝置中，所述氮氣罐與所述氣體腔的進氣口之間連接有控制流量和開關的閥門。在本發明所述的裝置中，所述樣品池通過所述光學接口與所述檢測器連接，所述檢測器將檢測到的信號輸入所述計算機中進行亞硝酸乙酯標準氣體的光譜分析。實施本發明的裝置，具有以下有益效果：能夠通過透氣膜先對血液同時滲入亞硝酸乙酯標準氣體，經過氣血交換而提高血液的含氧量，同時採用傅立葉紅外光譜儀在線對血液進行檢測，確定亞硝酸乙酯的交換率。附圖說明下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：圖1是本發明優選實施例的亞硝酸乙酯氣血交換率檢測裝置的結構示意圖。具體實施方式本發明涉及一種亞硝酸乙酯氣血交換率檢測裝置，主要包括氣血交換腔和傅立葉紅外光譜儀。如圖1所示，氣血交換腔被透氣膜3分隔成兩個腔室，其中一個腔室為血液腔10，用來容納血液的，其上設有血液入口和血液出口，血液入口上通過管道連接有為所述血液腔提供血液的血袋1，且該管道上設置有控制血液流量的閥門F1。血袋1中的血液可能會由含氧量不足等問題，因此需要氣血交換來提高血液質量。而經過氣血交換後的血液則從血液出口流出，血液出口接有與人體靜脈連接的軟管，通過軟管接入人體靜脈中為患者輸血。所述軟管上設置有測定血液流量的流量計S1和調節流量的閥門F2。另一個腔室為氣體腔20，用來容納氣體，設有兩個進氣口、一個出氣口，兩個進氣口中一個與亞硝酸乙酯標準氣體罐2連接，另一個與裝有高純度氮氣的氮氣罐201連接。所述亞硝酸乙酯標準氣體是由氮氣和亞硝酸乙酯氣體構成，其中亞硝酸乙酯氣體的體積比濃度在70～100ppm之間，具體含量根據實際情況而調整；氮氣罐內的氮氣純度在98％以上。兩個氣罐與各自的進氣口之間分別用管道連接，兩個管道上設置有流量閥F3、F6，用於控制兩種氣體的流量。上述的透氣膜3是一種氣體可以通過、而液體無法通過的薄膜，現有技術中是非常常見和公知的，例如細胞膜就是其中一類透氣膜。本發明中，透氣膜選用TPE(熱塑性彈性體，ThermoplasticElastomer)，厚度優選在0.05～0.15mm之間，本實施例中為0.1mm。亞硝酸乙酯標準氣體透過透氣膜3而進入血液中進行氣血交換，提高血液質量。為了檢測亞硝酸乙酯標準氣體的氣血交換率，從而測定交換的血液血氧含量，本發明的監測裝置還包括傅立葉紅外光譜儀4，如圖1所示。所述傅立葉紅外光譜儀4包括紅外光源5、麥可遜幹涉儀6、樣品池7、光學接口8、檢測器9和計算機10。其中，麥可遜幹涉儀6包括相互垂直的動鏡和定鏡，還包括與動鏡成45度的分束器。紅外光源5發出紅外光，照射到與光線成45度的分束器上，一部分紅外光直接透過分束器入射到定鏡上，另一部分反射到動鏡上。兩部分光反射後分別透過分束器、在分束器上反射而合成一束光，射入樣品池中。樣品池為一空腔，其一端與氣體腔的出口連接，在樣品池與氣體腔出口之間的管道上還設有流量計S2和壓力計S3，可以用來檢測氣體的流量和壓力。樣品池的入口端設有閥門F4，出口端接有管道，管道上裝有控制開關和流量的閥門F5，則氣體可以進入樣品池內通過關閉閥門F4、F5而被密封，需要排出時打開閥門F5即可。樣品池通過光學接口與檢測器連接，此處的連接是指光路上的連接，即入射到樣品池的由兩束光合成的一束光，透過樣品池後進入光學接口而被檢測器接收，檢測器將光信號轉化為電信號，該電信號所述檢測器將檢測到的信號輸入計算機中進行亞硝酸乙酯標準氣體的光譜分析。整個檢測步驟如下：1、檢查各連接管道和腔體的氣密性；2、調整好紅外光源5與麥可遜幹涉儀6之間的光路，使樣品池內所能檢測的能量達到最大，固定麥可遜幹涉儀6；3、打開閥門F6，使高純氮氣進入氣體腔20，確保氣體腔20內的空氣被排空，樣品池7內充滿氮氣；檢測器9檢測氮氣，通過計算機10計算處理，得到氮氣的峰面積A1；4、關閉閥門F6，打開閥門F3，使氣體腔20、樣品池7內充滿亞硝酸乙酯標準氣體；檢測器9檢測亞硝酸乙酯標準氣體，得到該標準氣體的峰面積A2；5、除去氮氣背景，得到亞硝酸乙酯標準氣體中的亞硝酸乙酯的峰面積A3；6、打開閥門F1、F2，保持閥門F3打開，使亞硝酸乙酯標準氣體與血液進行充分交換；7、檢測器9檢測交換後的亞硝酸乙酯氣體的峰面積A4；8、利用恆定進樣條件雙點法計算出交換後氣體中亞硝酸乙酯的濃度，然後通過與交換前亞硝酸乙酯標準氣體中亞硝酸乙酯的濃度的比值，計算機算出亞硝酸乙酯的交換率。採用本發明的亞硝酸乙酯氣血交換率檢測裝置，能夠通過透氣膜先對血液同時滲入亞硝酸乙酯標準氣體，經過氣血交換而提高血液的含氧量，同時採用傅立葉紅外光譜儀在線對血液進行檢測，確定亞硝酸乙酯的交換率。上面結合附圖對本發明的實施例進行了描述，但是本發明並不局限於上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬於本發明的保護之內。