[發明專利]一種醫用呼吸二氧化碳濃度測量方法及裝置

有效

• 申請號: 201810713152.4
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108732141B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 葉繼倫;葉南亭;劉春生;宋學東;張旭
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01N21/59
• 分類號: G01N21/59;G01N21/01
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 任葵;彭家恩

一種醫用呼吸二氧化碳濃度測量方法及裝置，包括：在測量光路上設置一測量盤，在測量盤上設置三個測量窗口，并在其中一個測量窗口中密封已知濃度的二氧化碳標準氣體；通過三個測量窗口將單通道光路分為三個測量通道；輸入已知濃度的二氧化碳氣體，設置預定數量的校準點，根據二氧化碳濃度和透光強度之間的關系，建立二氧化碳濃度值表格；查詢二氧化碳濃度值表格，并通過計算獲取醫用二氧化碳濃度的實時測量值。本申請進行零點校正時，可依據該已知的二氧化碳標準氣體濃度進行，而無需引入外界的空氣作為零參考點進行零點校正，避免了外部零參考氣體引起的零點偏移對測量的影響，實現無校零操作功能，提高了測量的穩定性。

技術領域

本申請涉及醫療領域，尤其涉及一種醫用呼吸二氧化碳濃度測量方法及裝置。

背景技術

醫用呼吸二氧化碳監測是現代臨床手術中、重癥監護中的關鍵參數之一，可以應用于多參數呼吸氣體監護儀，呼吸機，麻醉機和呼吸氣體專用監護儀中，其中醫用呼吸心二氧化碳監測技術是其中的關鍵核心技術，目前應用在上述系統中的醫用呼吸二氧化碳測量技術通常是采用紅外光譜吸收的技術，有旁流和主流的實現方式，都需要進行輸入零參考的校零操作才能實現準確的測量。

目前常見醫用二氧化碳氣體測量方法都是采用基于4.26微米處的光譜吸收和3.7微米出的無吸收(參考)的方法來實現的，其中4.26微米處存在一個顯著性光譜吸收峰，3.7微米處沒有吸收，表達式：其中，f(tCO₂)表示待測的二氧化碳氣體濃度，I_t表示測量通道的透射光強，I_r表示參考通道的透射光強，通過上述的比值，則消除初始入射光強的不定或變化的影響，通過上式的比值，以及適當的算法則能實現呼吸二氧化碳濃度的實時監測，在具體測量實現的過程中需要進行校零操作，其中I_z是校零時的信號強度，以消除系統基準的影響。

目前醫用呼吸二氧化碳測量是基于測量波長通道與參考波長通道的比值的計算方法，雙通道的差異性也會增加測量誤差，需要定時的校零操作，應用不方便。

發明內容

本申請提供一種醫用呼吸二氧化碳測量濃度方法及裝置。

根據本申請的第一方面，本申請提供一種醫用呼吸二氧化碳測量方法，包括：

在測量光路上設置一測量盤，在所述測量盤上設置三個測量窗口，并在其中一個測量窗口中密封已知濃度的二氧化碳標準氣體；

通過所述三個測量窗口將單通道光路分為三個測量通道，所述測量通道包括待測氣體光路、待測氣體+二氧化碳標準氣體光路和參考光路；其中，二氧化碳標準氣體密封在待測氣體+二氧化碳標準氣體光路所在的測量窗口中；

輸入已知濃度的二氧化碳氣體，設置預定數量的校準點，根據二氧化碳濃度和透光強度之間的關系，建立二氧化碳濃度值表格；

查詢所述二氧化碳濃度值表格，并通過計算獲取醫用二氧化碳濃度的實時測量值。

根據本申請的第二方面，本申請提供一種醫用呼吸二氧化碳測量裝置，包括：

密封標準氣體模塊，用于在測量光路上設置一測量盤，在所述測量盤上設置三個測量窗口，并在其中一個測量窗口中密封已知濃度的二氧化碳標準氣體；

設置測量通道模塊，用于通過所述三個測量窗口將單通道光路分為三個測量通道，所述測量通道包括待測氣體光路、待測氣體+二氧化碳標準氣體光路和參考光路；其中，二氧化碳標準氣體密封在待測氣體+二氧化碳標準氣體光路所在的測量窗口中；

處理模塊，用于輸入已知濃度的二氧化碳氣體，設置預定數量的校準點，根據二氧化碳濃度和透光強度之間的關系，建立二氧化碳濃度值表格；

查詢模塊，用于查詢二氧化碳濃度值表格，并通過計算獲取醫用二氧化碳濃度的實時測量值。