快速型氧氣傳感器和CO2在運(yùn)動(dòng)心肺功能測(cè)試儀中的應(yīng)用
應(yīng)用介紹
數(shù)據(jù)顯示,環(huán)球煙民11.5億,每年約400萬(wàn)人死于**引起的**。中國(guó)有3.16億煙民,1.8億吸煙者有煙癮,約有7.4億人被動(dòng)吸煙。加之現(xiàn)在空氣污染日益嚴(yán)重，又伴隨新冠病毒大流行。這些外部因素對(duì)肺功能的損害不容小覷。有關(guān)專家認(rèn)為，*好將肺功能檢查列入常規(guī)體檢項(xiàng)目中，特別是那些長(zhǎng)期吸煙和被動(dòng)吸二手煙的人群、經(jīng)常接觸有害氣體或粉塵等危險(xiǎn)因素的人群。
肺是人體的呼吸器官，也是人體重要的造血器官，肺主呼吸的功能，實(shí)際上是肺氣的宣發(fā)與肅降作用在氣體交換過(guò)程中的具體表現(xiàn)，即氧氣和二氧化碳的交換。肺中氣體交換的位置在肺泡中，并遵循擴(kuò)散原理，即氣體分子從高分壓通過(guò)肺泡****膜(血液氣體屏障)擴(kuò)散到低分壓，直到膜兩側(cè)的氣體壓力平衡。分壓是指某種氣體的壓力占混合氣體中氣體總壓力的百分比。肺泡氣體中的氧分壓高于肺泡膜****中的氧分壓，因此氧從肺泡通過(guò)肺泡膜擴(kuò)散到****中，并與紅細(xì)胞中的血紅蛋白結(jié)合。血液中二氧化碳的分壓高于肺泡中的分壓，因此二氧化碳從血液擴(kuò)散到肺泡中。由于二氧化碳的擴(kuò)散能力是氧氣的20倍，在擴(kuò)散障礙的情況下，主要是氧氣擴(kuò)散障礙，可能會(huì)出現(xiàn)氧氣缺乏。擴(kuò)散功能降低主要見(jiàn)于肺間質(zhì)**，如彌漫性肺間質(zhì)纖維化，而在其他情況下，如肺氣腫，由于肺泡壁破壞導(dǎo)致擴(kuò)散面積減少，或貧血導(dǎo)致血紅蛋白減少，均可降低肺擴(kuò)散。
為了確認(rèn)肺部的狀況，就需要進(jìn)行肺功能檢查，用到肺功能檢測(cè)儀。診斷慢性阻塞性肺**（簡(jiǎn)稱慢阻肺）的“金標(biāo)準(zhǔn)”就是肺功能檢查。用于檢測(cè)肺功能的各種儀器主要分兩種，身形小巧易于攜帶的稱為“小肺”，體積較大功能**的稱為“大肺”。
肺功能檢查對(duì)于早期檢出肺、氣道病變，鑒別呼吸困難的原因，診斷病變部位，評(píng)估**的病情嚴(yán)重度及其預(yù)后，評(píng)定**或其它**方法療效，評(píng)估肺功能對(duì)手術(shù)的耐受力或勞動(dòng)強(qiáng)度耐受力及對(duì)危重病人的監(jiān)護(hù)等。
肺功能的試驗(yàn)儀器主要由肺量計(jì)、氣體分析儀及壓力計(jì)組成，通過(guò)它們的組合，可測(cè)出肺功能的大多數(shù)指標(biāo)，如肺容量、通氣、彌散、呼吸肌肉力量、氧耗量、二氧化碳產(chǎn)生量等，其中肺量計(jì)在肺功能檢測(cè)中*為常用。
其中肺功能中的氣體傳感器主要用作測(cè)定氣體成分（定性）和氣體濃度或壓力（定量）。有收集呼出氣體于氣體收集袋（Douglars’ bag）然后作平衡氣體分析及氣體實(shí)時(shí)分析（breath by breath）兩種常用的方法。由于傳感器的精度不斷提高和反應(yīng)速度的加快，實(shí)時(shí)分析目前應(yīng)用較為普遍。實(shí)時(shí)分析則對(duì)傳感器的響應(yīng)時(shí)間要求比較高。
肺功能監(jiān)測(cè)儀中檢測(cè)檢測(cè)耗氧量，推薦使用美國(guó)Teledyne公司的氧氣傳感器UFO 130-2系列
肺功能檢測(cè)參數(shù)中的CO2產(chǎn)生量推薦GSS的CO2傳感器SprintIR系列，其使用獲得**的 NDIR 固態(tài) LED 光學(xué)技術(shù)，使傳感器能夠在不影響參數(shù)性能的情況下響應(yīng)快速變化的二氧化。其中SprintIR-R 高速二氧化碳傳感器是一系列二氧化碳傳感器的一部分，旨在提供****的高速測(cè)量能力。每秒*多可讀取 50 個(gè)讀數(shù)，非常適合需要以高重復(fù)率進(jìn)行單獨(dú)測(cè)量或二氧化碳濃度快速變化的應(yīng)用。
SprintIR-R利用氣體對(duì)紅外線的吸收原理檢測(cè)。常用的是CO2傳感器。該法測(cè)定準(zhǔn)確、響應(yīng)迅速，當(dāng)氣流量>0.2L/min 時(shí)，CO2濃度響應(yīng)值T90可達(dá)到1s。所以特別適用于肺功能檢測(cè)儀實(shí)時(shí)測(cè)定CO2濃度。
