一種在線監(jiān)測異丙酚麻醉藥的系統(tǒng)技術(shù)方案

本實用新型專利技術(shù)公開了一種在線監(jiān)測異丙酚麻醉藥的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：載氣發(fā)生器、干燥過濾瓶、數(shù)控質(zhì)量/流量計、微型熱解析裝置、加熱六通閥、加熱抽氣進(jìn)樣針和氣泵；載氣發(fā)生器的出口接干燥過濾瓶的入口，干燥過濾瓶的出口接數(shù)控質(zhì)量/流量計的入口；加熱六通閥的六個端口分別接聲表面波檢測單元、質(zhì)量/流量計的出口，微型熱解析裝置的兩端，加熱抽氣進(jìn)樣針的出氣口和氣泵；本實用新型專利技術(shù)采用涂敷不同敏感材料的聲表面波氣體傳感器陣列，或由無涂敷敏感材料的聲表面波氣體傳感器結(jié)合快速毛細(xì)管分離技術(shù)構(gòu)成的敏感部件，結(jié)合氣流控制實現(xiàn)對氣態(tài)異丙酚的痕量檢測；對異丙酚的檢測靈敏度高、檢測下限低、工作安全穩(wěn)定。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

一種在線監(jiān)測異丙酚麻醉藥的系統(tǒng)
本技術(shù)涉及一種新的快速、靈敏、高效、可靠的異丙酚麻醉藥檢測技術(shù)，尤其涉及一種手術(shù)中在線監(jiān)測異丙酹(Propofol)麻醉藥的系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
異丙酚(propofol)于1977年在英國首次進(jìn)入臨床試驗，目前在超過50個國家中得到認(rèn)可，并被廣泛應(yīng)用于臨床上的麻醉誘導(dǎo)、維持和鎮(zhèn)靜。在國內(nèi)隨著舒適化醫(yī)療的開展，麻醉鎮(zhèn)靜過程的安全和舒適性越來越受到重視。異丙酚由于其麻醉起效快、誘導(dǎo)平穩(wěn)、持續(xù)時間短，蘇醒快而完全，沒有咳嗽、呃逆等特點，越來越多的用于全憑靜脈麻醉，在中國其年用量每年快速遞增。然而臨床中使用該鎮(zhèn)靜藥物的安全范圍較小，不論鎮(zhèn)靜過深或過淺都會對患者造成相應(yīng)的生理或精神的傷害，所以在麻醉鎮(zhèn)靜過程中監(jiān)測鎮(zhèn)靜深度非常重要。目前由于靜脈血藥濃度的不可實時監(jiān)測，全憑靜脈麻醉鎮(zhèn)靜深度也很難直觀的確定。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于針對目前異丙酚麻醉藥血藥濃度實時監(jiān)測的缺乏，提供一種在線監(jiān)測異丙酚麻醉藥濃度的系統(tǒng)，本技術(shù)可以在線快速檢測術(shù)中病人的呼出氣異丙酚濃度，為動態(tài)比較呼出氣異丙酚濃度和血液異丙酚濃度，以及今后通過呼出氣監(jiān)測異丙酚麻醉藥血藥濃度和麻醉鎮(zhèn)靜深度提供了一種新的方法。本技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種在線監(jiān)測異丙酚麻醉藥的系統(tǒng)，它包括:載氣發(fā)生器、干燥過濾瓶、數(shù)控質(zhì)量/流量計、微型熱解析裝置、加熱六通閥、加熱抽氣進(jìn)樣針和氣泵。載氣發(fā)生器的出口接干燥過濾瓶的入口，干燥過濾瓶的出口接數(shù)控質(zhì)量/流量計的入口 ；加熱六通閥的六個端口分別接聲表面波檢測單元、質(zhì)量/流量計的出口，微型熱解析裝置的兩端，加熱抽氣進(jìn)樣針的出氣口和氣泵。進(jìn)一步地，所述聲表面波檢測單元可以為聲表面波傳感器陣列，也可以由快速毛細(xì)管分離柱和不涂膜聲表面波傳感器相連組成。所述加熱六通閥由金屬六通閥和加熱模塊固定連接組成。所述載氣發(fā)生器是由空氣氮氣發(fā)生器和壓力調(diào)節(jié)閥相連組成，壓力調(diào)節(jié)閥的出口接干燥過濾瓶的入口。所述微型熱解析裝置可以為長10-20厘米，內(nèi)徑2-3毫米，壁厚0.5-1毫米的薄壁金屬管，其內(nèi)填加100-200毫克Tenax-TA吸附劑所構(gòu)成，其在常溫下吸附，脫附采用閃蒸方式，即通過直流或交流電加熱薄壁金屬管，使其在10毫秒內(nèi)上升到200攝氏度。所述快速毛細(xì)管分離柱是由2米長的石英毛細(xì)管柱DB-5外套壁厚1-1.5毫米薄壁金屬毛細(xì)管柱和絕緣薄膜構(gòu)成。所述聲表面波傳感器陣列是由4個以128度切型的鈮酸鋰壓電材料為基地的，中心工作頻率在500MHz的聲表面波氣體傳感器分別涂上不同有機(jī)薄膜所構(gòu)成，有機(jī)薄膜選自三乙醇胺薄膜、Pd薄膜、W03薄膜和酞氰薄膜。本技術(shù)的有益效果，本技術(shù)采用以128度切型的鈮酸鋰壓電材料為基地的，中心工作頻率在500MHz的聲表面波氣體傳感器結(jié)合毛細(xì)管快速分離技術(shù)以及有機(jī)薄膜涂敷技術(shù)構(gòu)成的異丙酚檢測模塊，可以快速有效的檢測痕量異丙酚氣體，達(dá)到最小檢測限0.3ppb,檢測線性范圍Ippb-1OOOppb的指標(biāo)。結(jié)合系統(tǒng)自動化設(shè)計，可有效實現(xiàn)對術(shù)中病人在線異丙酚麻醉藥呼出氣的監(jiān)測，和血液中異丙酚麻醉藥的檢測，并用于推斷呼出氣異丙酚濃度和血藥濃度的實時定量關(guān)系。由于使用采樣和檢測分離的方法，避免了麻醉病人呼出氣中的飽和水蒸氣對檢測的干擾。該系統(tǒng)體積小(20cm*20cm*40cm)、重量輕(10kg)、監(jiān)測間隔短(最短可設(shè)置為20秒檢測一次)、全自動工作、靈敏度高、可靠性好。以上優(yōu)點和功能可以滿足在線監(jiān)測異丙酚麻醉藥的呼出氣濃度，可用于不同病人異丙酚氣血相關(guān)性研究，并可通過臨床研究的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，開發(fā)出對不同類型病人的精確麻醉控制，為臨床麻醉醫(yī)生提供便捷、無創(chuàng)、高效的麻醉用藥方案和設(shè)備支持，為廣大手術(shù)病人提供有效的麻醉監(jiān)護(hù)以減少麻醉副作用。附圖說明圖1是本技術(shù)在線監(jiān)測異丙酚麻醉藥的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是本技術(shù)在線監(jiān)測異丙酚麻醉藥的系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)原理圖；圖3是加熱六通閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是一次檢測循環(huán)中系統(tǒng)對異丙酚的響應(yīng)圖譜；圖5是定性、定量標(biāo)定時的系統(tǒng)響應(yīng)圖譜；圖6是系統(tǒng)對異丙酚氣體濃度(呼氣濃度范圍內(nèi))的標(biāo)定曲線；圖7是系統(tǒng)應(yīng)用于全憑靜脈麻醉病人在線呼出氣監(jiān)測的示意圖；圖8是系統(tǒng)在線監(jiān)測手術(shù)中麻醉病人呼出氣中隨時間變化的異丙酚濃度變化圖；圖中，載氣發(fā)生器1、干燥過濾瓶2、數(shù)控質(zhì)量/流量計3、微型熱解析裝置4、加熱六通閥5、聲表面波傳感器陣列6、加熱抽氣進(jìn)樣針7、氣泵8、快速毛細(xì)管分離柱9、不涂膜聲表面波傳感器10、空氣氮氣發(fā)生器11、壓力調(diào)節(jié)閥12、金屬六通閥13、加熱模塊14、氣管插管15、呼吸機(jī)16、過濾器17、呼氣閥18、吸氣閥19、呼吸導(dǎo)管20、加濕加溫器21、異丙酚麻醉藥監(jiān)測系統(tǒng)22。具體實施方式下面詳細(xì)介紹所使用的在線監(jiān)測異丙酚麻醉藥的系統(tǒng)監(jiān)測異丙酚呼出氣的基本原理。在手術(shù)麻醉過程中，異丙酚鎮(zhèn)靜藥通過經(jīng)脈注射的方式進(jìn)入人體的血液循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)含有異丙酚的血液流經(jīng)肺部時，在氣體交換過程中，由于異丙酚氣體分壓梯度的存在，異丙酚分子會從血液中擴(kuò)散到肺泡中，并由呼出過程從氣管中排出體外。排出體外的異丙酚分子以氣體形態(tài)存在呼出氣導(dǎo)管中。所述異丙酚監(jiān)測系統(tǒng)，通過氣泵的工作，把存于氣管導(dǎo)管中的異丙酚氣體吸入微型熱解析裝置中在常溫下進(jìn)行預(yù)濃縮。在檢測過程中，異丙酚氣體分子被加熱后從解析裝置中脫離出來，并且被送到聲表面波傳感器檢測單元中進(jìn)行分析。由于涂敷在傳感器上的有機(jī)膜會選擇性的吸附異丙酚分子，并導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)以及膜質(zhì)量的改變；在聲表面波傳感器上的毛細(xì)管起著和有機(jī)敏感薄膜一樣的作用，即用于對異丙酚在時域上的選擇。聲表面波傳感器通過檢測其表面?zhèn)鞑ヂ暡ㄋ俣鹊母淖兇_定是否有異丙酚氣體分子，其頻率的變化和到達(dá)其表面的異丙酚分子總質(zhì)量線性相關(guān)。因此我們可以通過檢測傳感器的頻率變化來確定異丙酚的氣體濃度。如圖1、2所示，本技術(shù)在線監(jiān)測異丙酚麻醉藥的系統(tǒng)，包括:載氣發(fā)生器1、干燥過濾瓶2、數(shù)控質(zhì)量/流量計3、微型熱解析裝置4、加熱六通閥5、加熱抽氣進(jìn)樣針7和氣泵8。載氣發(fā)生器I的出口接干燥過濾瓶2的入口，干燥過濾瓶2的出口接數(shù)控質(zhì)量/流量計3的入口 ；加熱六通閥5的六個端口分別接聲表面波檢測單元、質(zhì)量/流量計3的出口，微型熱解析裝置4的兩端，加熱抽氣進(jìn)樣針7的出氣口和氣泵8。聲表面波檢測單元可以為聲表面波傳感器陣列6，也可以由快速毛細(xì)管分離柱9和不涂膜聲表面波傳感器10相連組成。如圖3所示，加熱六通閥5由金屬六通閥13和加熱模塊14固定連接組成。載氣發(fā)生器I是由空氣氮氣發(fā)生器11和壓力調(diào)節(jié)閥12相連組成，壓力調(diào)節(jié)閥12的出口接干燥過濾瓶2的入口。微型熱解析裝置4可以為長10-20厘米，內(nèi)徑2-3毫米，壁厚0.5-1毫米的薄壁金屬管，其內(nèi)填加100-200毫克Tenax-TA吸附劑所構(gòu)成，其在常溫下吸附，脫附采用閃蒸方式，即通過直流或交流電加熱薄壁金屬管，使其在10毫秒內(nèi)上升到200攝氏度。快速毛細(xì)管分離柱9是由2米長的石英毛細(xì)管柱DB-5外套壁厚1_1.5毫米薄壁金屬毛細(xì)管柱和絕緣薄膜構(gòu)成。聲表面波傳感器陣列6是由4個以128度切型的鈮酸鋰壓電材料為基地的，中心工作頻率在500MHz的聲表面波氣體傳感器分別涂上不同有機(jī)薄膜所構(gòu)成，有機(jī)薄膜選自三乙醇胺本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種在線監(jiān)測異丙酚麻醉藥的系統(tǒng)，其特征在于，它包括：載氣發(fā)生器（1）、干燥過濾瓶（2）、數(shù)控質(zhì)量/流量計（3）、微型熱解析裝置（4）、加熱六通閥（5）、加熱抽氣進(jìn)樣針（7）和氣泵（8）；其中，所述載氣發(fā)生器（1）的出口接干燥過濾瓶（2）的入口，干燥過濾瓶（2）的出口接數(shù)控質(zhì)量/流量計（3）的入口；加熱六通閥（5）的六個端口分別接聲表面波檢測單元、質(zhì)量/流量計（3）的出口，微型熱解析裝置（4）的兩端，加熱抽氣進(jìn)樣針（7）的出氣口和氣泵（8）。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種在線監(jiān)測異丙酚麻醉藥的系統(tǒng)，其特征在于，它包括:載氣發(fā)生器(I)、干燥過濾瓶(2)、數(shù)控質(zhì)量/流量計(3)、微型熱解析裝置(4)、加熱六通閥(5)、加熱抽氣進(jìn)樣針(7)和氣泵(8);其中，所述載氣發(fā)生器(I)的出口接干燥過濾瓶(2)的入口，干燥過濾瓶(2)的出口接數(shù)控質(zhì)量/流量計(3)的入口 ；加熱六通閥(5)的六個端口分別接聲表面波檢測單元、質(zhì)量/流量計(3)的出口，微型熱解析裝置(4)的兩端，加熱抽氣進(jìn)樣針(7)的出氣口和氣泵(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述在線監(jiān)測異丙酚麻醉藥的系統(tǒng)，其特征在于，所述聲表面波檢測單元為聲表面波傳感器陣列(6)，或由快速毛細(xì)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張馮江，陳星，嚴(yán)敏，王平，王鏑，
申請(專利權(quán))人：浙江大學(xué)，
類型：實用新型
國別省市：