支气管内环境微型无创pH值监测系统技术方案

一种支气管内环境微型无创ｐＨ值监测系统，由气体导管和微型ｐＨ值探头构成，微型ｐＨ值探头固定设置在气管导管前端的管壁内，微型ｐＨ值探头的信号输出端连接有导线，导线设置在气管导管的管壁内，导线的一端在气管导管的尾端引出，数据采集装置将微型ｐＨ值探头的信号传递给数据处理装置，实现对人体支气管内环境中的ｐＨ值的即时、动态直接监测。同时，微型ｐＨ值探头随气管导管置入人体，可以避免监测系统本身带来的额外损伤，并且，微型ｐＨ值探头直接设置在气管导管的管壁内，对气管导管管径截面积的影响小，不会增加通气的气道阻力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械，尤其涉及医疗监测系统，特别涉及气道内pH值的传感装置，具体的是一种支气管内环境微型无创pH值监测系统。
技术介绍
临床医学中，监测气道内pH值的连续变化对于病理生理过程的准确把握和呼吸参数的调整具有重要的意义。肺泡上皮细胞表面覆盖着一层很薄的肺泡液，肺泡液由两部分构成表面活性物质构成的血/气界面、水相界面(Aqueous SubpHase)，水相界面作为肺泡液的一部分具有非常重要的作用，研究显示，肺泡的水相界面具有较低的pH值(6.27)，并且当胸膜腔和血液中pH值和PCO2在一定范围内改变时，pHe保持恒定，且与检测部位关系不大，这提示pHe的调节与H+/HCO3-离子转运有关。较低ALF的pHe能够影响酶的活性、表面活性物质的再循环、肺泡巨噬细胞的功能，并能够限制细菌的粘附和生长，还可能影响气道的防御功能，影响表面活性物质在气/水界面的的性质，另外，ALF的pH值能够调节酶的活性，从而影响表面活性物质在肺泡液内的循环，酸性磷酸酶能够降解肺的表面活性物质和游离板层小体中的磷酸，它在pH值＝6.9时活性最大，而pH值＝7.4时活性只有70％；ALF的pH值改变对肺泡内的巨噬细胞的功能有影响，在pH值＝6.9时与pH值＝7.4时功能明显不同。pH值的改变影响肺内巨噬细胞分泌TNF-a。因此研究表明，维持肺泡液水相中pH值(pHe)、可维持肺泡上皮细胞屏障的完整性，表面活性物质的代谢，肺泡液的动态转运平衡。肺泡粘膜上皮受损导致离子转运功能障碍，引起肺泡液pH值的改变，表面活性物质的合成和分泌，肺泡屏障功能的破坏，而这些改变构成了ARDS早期特征。同时更为重要的是在急性肺损伤(以SARS为代表)早期出现肺内和气道内pH值的变化，且随病程动态演变。因而监测气道内pH值的变化对于急性肺损伤的早期诊断和病程观察具有重要意义。现有技术中，临床上采用光导纤维、光化学敏感膜、pH值电极等装置监测pH值，但是目前没有任何pH值监测系统能够直接测定气道局部的pH值及其动态变化。目前肺泡液pH值的研究局限于支气管肺泡灌洗手段，但是灌洗会引起FEV1、FVC、FEV1/FVC的显著下降和PaO2、PaCO2、SaO2的改变，特别是对于有肺功能缺陷的病人影响更大，同时，在灌洗过程中生理盐水稀释肺泡液，因此支气管肺泡灌洗不能测定肺泡液内原有pH值，因此不能实现连续动态监测，不能反映疾病的动态演变。本专利技术的目的是提供一种支气管内环境微型无创pH值监测系统，所述的这种支气管内环境微型无创pH值监测系统要解决现有技术不能直接测定气道局部的pH值及其动态变化的技术问题。本专利技术的这种支气管内环境微型无创pH值监测系统由气体导管和微型pH值探头构成，其中，所述的微型pH值探头固定设置在所述的气管导管前端的管壁内，微型pH值探头的信号输出端连接有导线，所述的导线设置在气管导管的管壁内，导线的一端在气管导管的尾端引出。进一步的，所述的气管导管的尾端边缘处固定设置有数据采集装置，所述的数据采集装置与所述的导线连接。进一步的，所述的数据采集装置通过电缆与一个数据处理装置连接。或者，所述的数据采集装置中设置有无线信号发射装置，所述的数据采集装置通过无线信号通道与一个无线信号接受装置相连，所述的无线信号接受装置通过电缆与一个数据处理装置连接。进一步的，所述的数据处理装置是计算机。进一步的，所述的气管导管是双腔气管导管或者单腔气管导管。进一步的，所述的气管导管的外侧设置有至少一个气管套囊。进一步的，所述的微型pH值探头的体部嵌合在所述的气管导管的管壁中，所述的微型pH值探头的头部设置在所述的气管导管的外侧。进一步的，所述的微型pH值探头的头部外侧表面呈抛物面状。进一步的，所述的气管导管是双腔气管导管，所述的双腔气管导管的前端管壁中设置有两个微型pH值探头，其中一个微型pH值探头设置在双腔气管导管的左侧前端的管壁中，另一个微型pH值探头设置在双腔气管导管的右侧前端的管壁中。本专利技术的工作原理是微型pH值探头随插入的气管导管一并置入人体气管，微型pH值探头即时直接测定气道局部的pH值及其动态变化，并通过导线传递到外部的数据采集和处理装置，实现了人体支气管内环境中的pH值的即时、动态直接监测。同时，微型pH值探头随气管导管置入人体，可以避免监测系统本身带来的额外损伤，并且，微型pH值探头直接设置在气管导管的管壁内，对气管导管管径截面积的影响小，不会增加通气的气道阻力。具体的，本专利技术中所述的微型pH探头、气管导管包括双腔气管导管和单腔气管导管、数据采集装置、数据处理装置、无线信号接受装置、无线信号发射装置和气管套囊均采用现有技术中的公知技术，有关微型pH探头、气管导管包括双腔气管导管和单腔气管导管、数据采集装置、数据处理装置、无线信号接受装置、无线信号发射装置、表面封装膜和气管套囊在现有技术中的公知技术方案，本领域的普通技术人员均已熟知，所以在此不再赘述。例如，所述的微型pH探头和数据采集装置采用临床医学中现有的微型pH值传感器或者pH值电极及其相连的数据采集装置，所述的无线信号接受装置和无线信号发射装置均采用蓝牙模块，所述的数据处理装置采用计算机。本专利技术与已有技术相对照，其效果是积极和明显的。本专利技术的支气管内环境微型无创pH值监测系统将pH值微传感器嵌合到气管导管技术，可以实现对气道黏膜pH值的动态、连续和实时测定，避免了由于肺泡灌洗所造成的气道内液稀释对测定结果所造成的影响，同时避免由于肺泡灌洗对于肺功能的进一步恶化，包括FEV1、FVC、FEV1/FVC的显著下降和PaO2、PaCO2、SaO2的改变，特别是对于有肺功能缺陷的病人。同时也解决了肺泡灌洗不能连续监测气道内pH值变化的问题，对于肺损伤的监测和肺功能的调整具有重要指导意义，并且可以实现动态、连续和实时监测。本监测系统对气管导管管径截面积的影响小，数据可以通过无线信号传递和接受。附图说明图1是本专利技术的支气管内环境微型无创pH值监测系统的结构示意图。图2是本专利技术的支气管内环境微型无创pH值监测系统中的气管导管前端部分的剖面结构示意图。图3是本专利技术的支气管内环境微型无创pH监测系统的工作原理示意图。具体实施例方式如图1、图2和图3所示，本专利技术的支气管内环境微型无创pH值监测系统，由气体导管1和微型pH值探头2构成，其中，所述的微型pH值探头2固定设置在所述的气管导管1前端的管壁内，微型pH值探头2的信号输出端连接有导线4，所述的导线4设置在气管导管1的管壁内，导线4的一端在气管导管1的尾端引出。进一步的，所述的气管导管1的尾端边缘处固定设置有数据采集装置3，所述的数据采集装置3与所述的导线4连接。进一步的，所述的数据采集装置3通过电缆与一个数据处理装置6连接。或者，所述的数据采集装置3中设置有无线信号发射装置31，所述的数据采集装置3通过无线信号通道与一个无线信号接受装置61相连，所述的无线信号接受装置61通过电缆与一个数据处理装置6连接。进一步的，所述的数据处理装置6是计算机。进一步的，所述的气管导管1是双腔气管导管或者单腔气管导管。进一步的，所述的气管导管1的外侧设置有至少一个气管套囊5。进一步的，所述的微型pH值探头2的体部嵌合在所述的气管导管1的管壁中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支气管内环境微型无创ｐＨ值监测系统，由气体导管和微型ｐＨ值探头构成，其特征在于：所述的微型ｐＨ值探头固定设置在所述的气管导管前端的管壁内，微型ｐＨ值探头的信号输出端连接有导线，所述的导线设置在气管导管的管壁内，导线的一端在气管导管的尾端引出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王祥瑞，郑拥军，王震虹，
申请(专利权)人：上海第二医科大学附属仁济医院，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]