專利名稱：可監(jiān)測(cè)血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓的熒光光纖傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可檢測(cè)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(shí)、持續(xù)監(jiān)測(cè)血液溶氧分壓和二氧化碳分壓的實(shí)時(shí)變化。
背景技術(shù)：
溶液的氧分壓和二氧化碳分壓的測(cè)定在各類科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用中是很重要的。 在臨床醫(yī)學(xué)危重病人的搶救中，血?dú)獾目焖俸瓦B續(xù)測(cè)定至關(guān)重要。尤其是機(jī)械通氣病人，血?dú)馑绞桥卸ɑ颊吆粑鼱顟B(tài)的非常關(guān)鍵的指標(biāo)，呼吸機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)主要根據(jù)患者血液的溶氧分壓和二氧化碳分壓來設(shè)定。目前醫(yī)學(xué)上使用最廣泛的溶氧分壓和二氧化碳分壓檢測(cè)儀是血?dú)夥治鰞x，它以 Clark電極和改進(jìn)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(xù)檢測(cè)、檢測(cè)報(bào)告滯后等缺陷。也有一些小型化的電極可連續(xù)測(cè)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(diǎn)，檢測(cè)結(jié)果不穩(wěn)定。光學(xué)傳感器可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)實(shí)時(shí)檢測(cè)，其包括分光光度法和熒光法。其中，熒光法的靈敏性優(yōu)于分光光度法。然而，現(xiàn)有的光學(xué)多參數(shù)血?dú)鈧鞲衅魇怯啥喔饫w探頭組裝而成的，其中，一根光纖負(fù)責(zé)感知一個(gè)參數(shù)，其不僅直徑較粗， 在體應(yīng)用時(shí)易阻塞血流，而且易相互干擾，嚴(yán)重影響傳感器在體應(yīng)用時(shí)的準(zhǔn)確性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)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(shí)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種可檢測(cè)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(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)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(gè)頭端，Y形光纖的另一個(gè)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(jī)包層后的Y形光纖的尾端，所述的去除有機(jī)包層后的Y形光纖的尾端外側(cè)設(shè)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(cè)設(shè)有生物相容膜。優(yōu)選地，所述的溶氧分壓感受膜設(shè)于二氧化碳分壓感受膜的上側(cè)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、本傳感器同時(shí)感知溶氧分壓和二氧化碳分壓的變化，二個(gè)信號(hào)互不干擾。2、本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)一根光纖同時(shí)傳輸兩個(gè)信號(hào)，體積小，探頭纖細(xì)，生物相容性好，可插入血管內(nèi)，用于血液溶氧分壓和二氧化碳分壓連續(xù)測(cè)定。3、本傳感器可長期存放在室溫干燥環(huán)境中，性能穩(wěn)定。4、本傳感器對(duì)0-150mmHg范圍內(nèi)氧分壓及15-150mmHg 范圍內(nèi)二氧化碳分壓，反應(yīng)靈敏、快速、線性關(guān)系良好，重復(fù)性和可逆性良好。5、血液中易波動(dòng)的PH、無機(jī)離子、有機(jī)物及膠體和晶體滲透壓在病理生理范圍內(nèi)幾乎不干擾測(cè)定。該傳感器具有分別對(duì)溶氧分壓和二氧化碳分壓特異敏感性，可以準(zhǔn)確測(cè)定血液溶氧分壓和二氧化碳分壓的快速變化。
圖1為可檢測(cè)血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓的熒光光纖傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為探頭剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例來具體說明本實(shí)用新型。 實(shí)施例如圖1所示，為可檢測(cè)血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓的熒光光纖傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，所述的可檢測(cè)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(jì)算機(jī)4，計(jì)算機(jī)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(gè)頭端，Y形光纖5的另一個(gè)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(jié)構(gòu)示意圖，所述的探頭6包括去除有機(jī)包層后的Y形光纖5的尾端7，所述的去除有機(jī)包層后的Y形光纖5的尾端7外側(cè)設(shè)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(shè)于二氧化碳分壓感受膜9的上側(cè)，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(cè)設(shè)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(jī)包層后的Y形光纖5的尾端7 外側(cè)，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(lián)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(jī)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(cè)，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(cè)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(xì)胞膜擬似物，生物相容性極好。使用時(shí)，將探頭6插入血管內(nèi)，以460-480nm的藍(lán)光激發(fā)，分別記錄615nm和520nm 熒光強(qiáng)度。計(jì)算機(jī)4同時(shí)計(jì)算出血液中溶氧分壓和二氧化碳分壓。
權(quán)利要求1.一種可檢測(cè)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(jì)算機(jī)(4)， 計(jì)算機(jī)(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(gè)頭端，Y形光纖(5 )的另一個(gè)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(jī)包層后的Y形光纖(5)的尾端(7)，所述的去除有機(jī)包層后的Y形光纖(5)的尾端(7)外側(cè)設(shè)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(cè)設(shè)有生物相容膜(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的可檢測(cè)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(shè)于二氧化碳分壓感受膜(9)的上側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可檢測(cè)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(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)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(gè)頭端，Y形光纖的另一個(gè)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(jī)包層后的Y形光纖的尾端，所述的去除有機(jī)包層后的Y形光纖的尾端外側(cè)設(shè)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(cè)設(shè)有生物相容膜。本實(shí)用新型可同時(shí)感知溶氧分壓和二氧化碳分壓的變化，兩個(gè)信號(hào)互不干擾。
文檔編號(hào)A61B5/1459GK202005754SQ20112008286
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者宋元林, 白春學(xué), 蔣進(jìn)軍, 金偉中 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院