血气分析仪相关知识培训

1血气分析仪相关知识培训一般而言，血气是指血液中所含的O₂和CO₂气体。血气分析是评价病人呼吸，氧化及酸碱平衡状态的必要指标。它包括血液的pH、PO₂、PCO₂的测定值，还包括经计算求得如TCO₂、AB、BE、SatO₂、ContO₂等参数。血气分析的有关数据对临床疾病的诊断和治疗发挥重要的作用。1.血气分析仪基本结构血气分析仪一般包括电极（pH、PO₂、PCO₂）、进样室、CO₂空气混合器、放大器元件、微机处理器、数字运算、显示屏和打印机等部件。1.1电极系统电极是血气分析仪信号拾取部分。一般血气分析仪使用四只电极，他们是pH电极、pH参比电极、二氧化碳分压电极（PCO₂）和氧分压电极（PO₂）。电极部件十分贵重，工作时对其要加倍小心，并注意对电极的保养，以延长其寿命。1.1.1pH电极和pH参比电极血气分析仪中所受用的pH电极和pH参比电极与酸度计中所使用的电极基本一致，它们共同完成对pH值的测量。pH电极是利用电位法原理测量溶液的血浓度。其电极是一个对应敏感的玻璃电极，同时必须用另一电位值已知的参比电极配套，通常与甘汞电极保持点接触。血样中的H+与玻璃电极膜中的金属离子进行交换，产生电位差，并与血样的H+浓度成正比，二者之间存在2着对数关系。在电极内部有pH恒定的溶液，与玻璃膜接触。玻璃电极内部还有Ag/ACl参比电极，浸在pH恒定液中，电极线连接伏特计。测量血样中的氢离子浓度所产生的电位差，然后将其转化为pH值，并以数字显示再打印结果。参比电极里的KCl溶液通过它逸出于标本接触而形成接触面。因为KCl浓度是饱和的，所以血标本中离子组成的差异不会改变参比电极上的恒定电位。pH电极要去pH测定范围在6.8~8.0之间，并能读出小数点以下3位，精密度达0.002pH单位，准确性达到±0.09pH单位。pH电极稳定性好，计数不漂移。血气分析仪上所用的电极有平头型和毛细管型两种，但多数为平头型的。因为在血气分析仪中，为了一次进样获得多项参数，一份样品要经过好几个电极，采用平头型电极可以方便样品流动。甘汞电极的形状因其生产的厂家不同而形状各不相同，但是，甘汞电极的端部都会有个渗透孔，目的是允许微量的KCl溶液通过毛细孔流入待测溶液起所谓的“盐桥”作用，即传导电流的作用。为了向甘汞电极内及时补充KCl溶液并使其容易向外渗漏，有些仪器还配有一个氯化钾泵，通过一个习惯连接到一个盛装KCl溶液的瓶子里。当泵转动时，可使甘汞电极里的KCl循环并保持有一定的渗透压。1.1.2PCO₂电极PCO₂电极是一个气敏电极。电极前端有一层半透膜，它只允许CO₂气体分子通过，而阻止其他气体分子和离子通过。薄膜的材料多用高分子有机化合物制成。PCO₂电极内有玻璃电极和参比电极（Ag-AgCl）,这两电极被封3装在充满碳酸氢钠、蒸馏水和氯化钠溶液的外电机壳里，壳的端部为半透膜。当电极的端部插到样品室壁时，溶解在血液样品中的CO₂通过半透膜扩散进入电极壳内。扩散一直进行到样品和电极壳里的CO₂浓度相同为止。碳酸又会分解成氢离子和碳酸氢根离子，从而改变了电极内溶液的酸碱度。样品液中二氧化碳含量越高扩散到电极壳里的二氧化碳越多，生成的碳酸越多，从而使溶液的pH值下降也越大。电极壳里的玻璃电极和参比电极将此pH的变化测量出来，这样就间接地测得了PCO₂的高低。反之，当样品中PCO₂降低时，电极壳中的H2CO3分解，CO₂气体通过扩散出去，使得pH值升高。溶液pH值的变化和PCO₂分压成负对数关系。所以，测得的pH值经过反对数变换就可以得到PCO₂值。由于pH和PCO₂之间一种比例关系，在使用前，必须使用两种已知PCO₂气体对仪器进行校准。一般是采用大气中的空气和纯CO₂两种气体，按一定比例混合产生。1.1.3氧电极PO₂电极也是个气敏电极，氧的测量是基于电解氧的原理而实现的。电极前端为一允许O₂分子通过的透气膜。电极壳内由一个铂电极和一个银-氯化银（Ag-AgCl）电极浸在电解溶液中。内充电解质溶液由磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、氯化钾和蒸馏水组成。磷酸二氢钾和磷酸二氢钠可稳定电解液的pH值。氯化钾可增加电解液的电导，并参与离子导电。在两极之间加有0.7V左右4的极化电压。在极化电压的作用下，进入内充液的氧被电解。此电解电流的大小正比于氧分压氯化钾PO₂的高低。即通过电极的转换，PO₂的高低便转换成了电流的大小。PO₂电极产生的电流很小，通常只有几十纳安(10-9安)。所以PO₂电极所配的放大器应为高输入阻抗、低噪声的微电流放大器。当PO₂的值为零时，电路中电流并不为零，也有一个微小的电流值，通常称其为基流。校准PO₂电极时，也采用两种气体。先用不含氧的纯CO₂气体通过测量管，将电路中的基流调为零。然后，用第二种气体去测定PO₂，便可得出PO₂和电流的标准曲线。1.2管路系统管路系统是血气分析仪测量样品的通路，它在微机的控制下，能够自动完成气体和液体的定标，自动完成样品的测量，以及自动完成对电极和通道的清洗过程。管路系统比较复杂，它通常是有气瓶、液瓶、管道、电磁阀、泵、以及转换装置等部分组成。恒温测量室是整个一期的心脏，也是管路系统的中心，四只测量电极就安装在上面。为保证仪器的准确性，测量室严格恒温，保证电极、管道及所有进入的液体、气体均恒温在37±0.1℃，其内部设有温度传感器、加热器、过温开关盒液位检测器。为了向测量室抽吸样品盒定标液，一般血气分析仪均采用蠕动泵来吸液。在参比电极冲有KCl溶液，当套内的KCl溶液挥发或被污染后，就需要更换。冲洗泵通常采用真空泵产生的强大负压，使冲洗液快速冲洗管道。转换器完成各种液，气路转换。它是在微机的控制下，使不同的电磁阀通5或断，从而让不同的液体或气体按预先设置好的程序进入测量室。它的一边接有各种气体和液体管路，另一边是液体或气体的出口。缓冲液I、II用于pH定标，定标气1、2用于PCO₂、PO₂定标。每种气体中含有不同比例的氧和二氧化碳。一种含有5%的二氧化碳和20%的氧；另一种含10%的二氧化碳，不含氧。气体经过减压阀减压后，首先经过湿化器，饱和湿化后（同时也起净化作用），再经过预热器将定标气体加热到37℃，在经转换器送到测量室中，对PO₂和PCO₂电极进行定标。湿化器的结构通常是一个带有进气和出气孔的小容器，容器里装有一半左右的蒸馏水。定标气体从容器的下部输入，以气泡的形式从水中冒出。这样容器上方的定标气体中的水蒸汽便是饱和水蒸汽了，且水蒸汽产生的压力位恒定值。这样，定标时，只要从总的压力中减去饱和水蒸汽的分压，再乘以某种气体的含量，便是该气体的分压值。2工作原理被测量样品在管路系统的抽吸下，被抽进样品室内的测量管。测量管的管壁上开有四个孔里面插有pH、PCO₂和PO₂三只测量电极和一只参比电极。待测液进入测量管后，同时被四个电极所感测。被电极转换成pH、PCO₂和PO₂三项参数所对应的电信号。这些电信号分别经放大、模数转换后，送给仪器的微机单元。经微机处理运算后，再分别送到各自的显示单元显示，或打印机打出测量结构。微机还控制测量室温度的高低和管道系统的动作。为了减少样品量，测量毛细管做得很细，测量过程中，如果操作不当，很容易引起毛细管的堵塞，6因此要注意正确的使用方法和维护保养。因电极的转换稳定性随温度变化非常敏感，所以测量室处于一个恒温系统中。恒温系统通常是将一块铝块开槽、打孔后，装入温度加热器、温度感测装置和透明的测量毛细管。由于是靠金属导热的，整个金属块就是一个横问题。所以固体恒温的加热速度快，热均匀性好。测量室的温度通常恒定在37℃。