ETCO2模塊核心功能是實(shí)時(shí)監(jiān)測患者呼氣末的CO?濃度,其技術(shù)原理主要基于紅外吸收光譜法,部分設(shè)備采用化學(xué)熒光法或質(zhì)譜法,以下是詳細(xì)解析:
ETCO2模塊核心技術(shù)原理
(1)紅外吸收光譜法
原理:CO?分子對(duì)特定波長的紅外光(4.26μm)有強(qiáng)吸收性,通過測量紅外光通過氣體后的衰減程度計(jì)算CO?濃度。
關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn):
雙光束補(bǔ)償:減少環(huán)境干擾(如水蒸氣、其他氣體)。
溫度補(bǔ)償:避免傳感器漂移。
氣室設(shè)計(jì):短光路(主流式)vs.長光路(旁流式)。
(2)化學(xué)熒光法
原理:CO?與化學(xué)試劑(如酚紅)反應(yīng),導(dǎo)致顏色變化(紫色→黃色),通過光學(xué)傳感器檢測顏色。
應(yīng)用:主要用于一次性CO?檢測器(如氣管插管確認(rèn))。
優(yōu)點(diǎn):低成本、便攜。
缺點(diǎn):精度低,僅定性/半定量。
(3)質(zhì)譜法
原理:氣體分子電離后按質(zhì)荷比(m/z)分離,檢測CO?(m/z=44)信號(hào)。
優(yōu)點(diǎn):超高精度,可測多種氣體。
缺點(diǎn):昂貴,僅用于高端實(shí)驗(yàn)室或科研。
2.ETCO2模塊的核心組件
(1)傳感器
紅外光源:通常為微型電熱絲或LED。
探測器:熱電堆或光電二極管。
氣室:氣體流經(jīng)的光學(xué)腔體。
(2)氣體采樣系統(tǒng)
采樣泵:以50-200 mL/min流量抽取氣體。
采樣管:抗凝結(jié)、防堵塞設(shè)計(jì)。
水阱:過濾水蒸氣,防止干擾檢測。
過濾器:阻擋分泌物/灰塵。
(3)信號(hào)處理單元
模數(shù)轉(zhuǎn)換:將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)。
算法處理:
波形平滑
基線校正
計(jì)算PetCO?
(4)校準(zhǔn)系統(tǒng)
自動(dòng)校準(zhǔn):部分高端設(shè)備使用內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)氣體。
手動(dòng)校準(zhǔn):需使用外部校準(zhǔn)氣瓶。
(5)輸出與顯示
數(shù)字顯示:ETCO?數(shù)值。
波形顯示:實(shí)時(shí)CO?濃度-時(shí)間曲線。
報(bào)警功能:高/低ETCO?、無信號(hào)、堵塞等。
ETCO2模塊的核心是紅外吸收技術(shù),關(guān)鍵組件包括傳感器、采樣系統(tǒng)、信號(hào)處理單元。主流式適合固定場景,旁流式更靈活但需維護(hù)。未來發(fā)展方向是更小、更快、更智能的CO?監(jiān)測方案。