可監測血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓的熒光光纖傳感器制造技術

本實用新型專利技術涉及一種可檢測血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓的熒光光纖傳感器，包括計算機，計算機通過USB連線連接光譜儀的輸出端，光譜儀的輸入端連接Y形光纖的一個頭端，Y形光纖的另一個頭端連接光源，Y形光纖的尾端形成探頭，其特征在于，所述的探頭包括去除有機包層后的Y形光纖的尾端，所述的去除有機包層后的Y形光纖的尾端外側設有溶氧分壓感受膜和二氧化碳分壓感受膜，所述的溶氧分壓感受膜和二氧化碳分壓感受膜的外側設有生物相容膜。本實用新型專利技術可同時感知溶氧分壓和二氧化碳分壓的變化，兩個信號互不干擾。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種可檢測血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓的熒光光纖傳感器，用于同時、持續監測血液溶氧分壓和二氧化碳分壓的實時變化。
技術介紹
溶液的氧分壓和二氧化碳分壓的測定在各類科學研究和實際應用中是很重要的。 在臨床醫學危重病人的搶救中，血氣的快速和連續測定至關重要。尤其是機械通氣病人，血氣水平是判定患者呼吸狀態的非常關鍵的指標，呼吸機的各項參數主要根據患者血液的溶氧分壓和二氧化碳分壓來設定。目前醫學上使用最廣泛的溶氧分壓和二氧化碳分壓檢測儀是血氣分析儀，它以 Clark電極和改進過的玻璃電極法為基本原理，但存在需要采集血樣、不能連續檢測、檢測報告滯后等缺陷。也有一些小型化的電極可連續測量血液溶氧分壓和二氧化碳分壓，但存在易受電磁干擾的缺點，檢測結果不穩定。光學傳感器可以實現連續實時檢測，其包括分光光度法和熒光法。其中，熒光法的靈敏性優于分光光度法。然而，現有的光學多參數血氣傳感器是由多根光纖探頭組裝而成的，其中，一根光纖負責感知一個參數，其不僅直徑較粗， 在體應用時易阻塞血流，而且易相互干擾，嚴重影響傳感器在體應用時的準確性。
技術實現思路
本技術的目的是克服上述現有技術的不足，利用熒光淬滅原理，將溶氧分壓和二氧化碳分壓感受膜涂覆在同一根光纖的末梢，表面做生物相容修飾，所得熒光光纖傳感器可同時、實時監測血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓。為了達到上述目的，本技術提供了一種可檢測血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓的熒光光纖傳感器，包括計算機，計算機通過USB連線連接光譜儀的輸出端，光譜儀的輸入端連接Y形光纖的一個頭端，Y形光纖的另一個頭端連接光源，Y形光纖的尾端形成探頭， 其特征在于，所述的探頭包括去除有機包層后的Y形光纖的尾端，所述的去除有機包層后的Y形光纖的尾端外側設有溶氧分壓感受膜和二氧化碳分壓感受膜，所述的溶氧分壓感受膜和二氧化碳分壓感受膜的外側設有生物相容膜。優選地，所述的溶氧分壓感受膜設于二氧化碳分壓感受膜的上側。本技術的優點是1、本傳感器同時感知溶氧分壓和二氧化碳分壓的變化，二個信號互不干擾。2、本技術實現一根光纖同時傳輸兩個信號，體積小，探頭纖細，生物相容性好，可插入血管內，用于血液溶氧分壓和二氧化碳分壓連續測定。3、本傳感器可長期存放在室溫干燥環境中，性能穩定。4、本傳感器對0-150mmHg范圍內氧分壓及15-150mmHg 范圍內二氧化碳分壓，反應靈敏、快速、線性關系良好，重復性和可逆性良好。5、血液中易波動的PH、無機離子、有機物及膠體和晶體滲透壓在病理生理范圍內幾乎不干擾測定。該傳感器具有分別對溶氧分壓和二氧化碳分壓特異敏感性，可以準確測定血液溶氧分壓和二氧化碳分壓的快速變化。附圖說明圖1為可檢測血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓的熒光光纖傳感器結構示意圖；圖2為探頭剖面結構示意圖。具體實施方式下面結合實施例來具體說明本技術。 實施例如圖1所示，為可檢測血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓的熒光光纖傳感器結構示意圖，所述的可檢測血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓的熒光光纖傳感器包括計算機4，計算機4通過USB連線3連接光譜儀2的輸出端，光譜儀2的輸入端連接Y形光纖5的一個頭端，Y形光纖5的另一個頭端連接光源1，Y形光纖5的尾端7形成探頭6。如圖2所示，為探頭剖面結構示意圖，所述的探頭6包括去除有機包層后的Y形光纖5的尾端7，所述的去除有機包層后的Y形光纖5的尾端7外側設有溶氧分壓感受膜8和二氧化碳分壓感受膜9，所述的溶氧分壓感受膜8設于二氧化碳分壓感受膜9的上側，所述的溶氧分壓感受膜8和二氧化碳分壓感受膜9的外側設有生物相容膜10。所述的探頭6的形成方法可為將8-羥基-1，3，6-芘三磺酸鈉1 g和四辛基溴化胺3 g溶于乙基三乙氧基硅烷20 mL，攪拌后涂覆于去除有機包層后的Y形光纖5的尾端7 外側，加熱固化，形成0.1-0. 5 mm厚的二氧化碳分壓感受膜9;將氧敏感的三聯吡啶釕1 g 加入到甲基丙烯酸磷酸膽堿酯與甲基丙烯酸丁酯的聚合液10 g中，攪拌后涂覆于去除有機包層后的Y形光纖5的尾端7外，二氧化碳分壓感受膜9的上側，室溫干燥，形成0. 1-0. 5 mm厚的溶氧分壓感受膜8 ；在二氧化碳分壓感受膜9和溶氧分壓感受膜8外側涂覆甲基丙烯酸磷酸膽堿酯與甲基丙烯酸丁酯的聚合液，室溫干燥，形成0.1 mm的生物相容膜10。所述的甲基丙烯酸磷酸膽堿酯與甲基丙烯酸丁酯的聚合液由將甲基丙烯酸磷酸膽堿酯4 g與甲基丙烯酸丁酯6 g加入到50 g乙醇溶液中，聚合得到。甲基丙烯酸磷酸膽堿酯是細胞膜擬似物，生物相容性極好。使用時，將探頭6插入血管內，以460-480nm的藍光激發，分別記錄615nm和520nm 熒光強度。計算機4同時計算出血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓。權利要求1.一種可檢測血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓的熒光光纖傳感器，包括計算機(4)， 計算機(4 )通過USB連線(3 )連接光譜儀(2 )的輸出端，光譜儀(2 )的輸入端連接Y形光纖 (5 )的一個頭端，Y形光纖(5 )的另一個頭端連接光源(1)，Y形光纖(5 )的尾端(7 )形成探頭(6)，其特征在于，所述的探頭(6)包括去除有機包層后的Y形光纖(5)的尾端(7)，所述的去除有機包層后的Y形光纖(5)的尾端(7)外側設有溶氧分壓感受膜(8)和二氧化碳分壓感受膜(9)，所述的溶氧分壓感受膜(8)和二氧化碳分壓感受膜(9)的外側設有生物相容膜(10)。2.如權利要求1所述的可檢測血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓的熒光光纖傳感器，其特征在于，所述的溶氧分壓感受膜(8)設于二氧化碳分壓感受膜(9)的上側。專利摘要本技術涉及一種可檢測血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓的熒光光纖傳感器，包括計算機，計算機通過USB連線連接光譜儀的輸出端，光譜儀的輸入端連接Y形光纖的一個頭端，Y形光纖的另一個頭端連接光源，Y形光纖的尾端形成探頭，其特征在于，所述的探頭包括去除有機包層后的Y形光纖的尾端，所述的去除有機包層后的Y形光纖的尾端外側設有溶氧分壓感受膜和二氧化碳分壓感受膜，所述的溶氧分壓感受膜和二氧化碳分壓感受膜的外側設有生物相容膜。本技術可同時感知溶氧分壓和二氧化碳分壓的變化，兩個信號互不干擾。文檔編號A61B5/1459GK202005754SQ20112008286公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月25日 優先權日2011年3月25日專利技術者宋元林, 白春學, 蔣進軍, 金偉中 申請人:復旦大學附屬中山醫院本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種可檢測血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓的熒光光纖傳感器，包括計算機（４），計算機（４）通過ＵＳＢ連線（３）連接光譜儀（２）的輸出端，光譜儀（２）的輸入端連接Ｙ形光纖（５）的一個頭端，Ｙ形光纖（５）的另一個頭端連接光源（１），Ｙ形光纖（５）的尾端（７）形成探頭（６），其特征在于，所述的探頭（６）包括去除有機包層后的Ｙ形光纖（５）的尾端（７），所述的去除有機包層后的Ｙ形光纖（５）的尾端（７）外側設有溶氧分壓感受膜（８）和二氧化碳分壓感受膜（９），所述的溶氧分壓感受膜（８）和二氧化碳分壓感受膜（９）的外側設有生物相容膜（１０）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：白春學，宋元林，蔣進軍，金偉中，
申請(專利權)人：復旦大學附屬中山醫院，
類型：實用新型
國別省市：31