本发明专利技术公开了一种利用呼出气体ＣＯ↓［２］分压监测估算动脉血ＣＯ↓［２］分压的方法和装置，属于临床呼吸监测技术领域，其技术要点包括利用二氧化碳分析监测仪对呼气流速、时间和二氧化碳分压ＰａＣＯ↓［２］进行实时采集，并输入计算机；通过对输入的数据进行处理，当瞬时流速为峰流速的（２２．２５±０．０８）％或流速／时间曲线的瞬时斜率为０．１３±０．１９时，（ａ）并且其相对应的ＣＯ↓［２］分压相差在±５％范围内时，对应的ＣＯ↓［２］分压的平均值与动脉血ＣＯ↓［２］分压基本相同；（ｂ）其对应的ＣＯ↓［２］分压相差超过±５％范围内时，则对ＣＯ↓［２］分压／时间曲线进行数学模型拟合，估算出相应的动脉血ＣＯ↓［２］分压。本发明专利技术可用于临床无创监测ＣＯＰＤ患者，特别是重度ＣＯＰＤ患者的ＰａＣＯ↓［２］。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种临床呼吸监测技术，更具体地说，它涉及一种利用呼出气体C02分压 监测估算动脉血C02分压的方法，本专利技术还涉及实现上述方法的装置。
技术介绍
慢性阻塞性肺病(COPD)是一种具有气流受限特征的疾病，气流受限不完全可逆、 呈进行性发展，与肺部对有害气体或有害颗粒的异常炎症反应有关。随着COPD的进展， 外周气道阻塞、肺实质破坏及肺血管的异常等减少了肺气体交换容量，产生低氧血症，以 后可出现高呼吸型酸血症。血气分析检查对COPD急发及晚期病人十分重要。但其操作的 有创性不但增加了病人的痛苦、医护人员的工作量，而且其结果欠缺快速性和 直观性，并且不能实现适时动态监测。无创的血氧饱和度监测等技术已广泛应用于临床，大大地方便了临床医 疗的工作。呼气末二氧化碳分压(end-tidal C02 pressure, PETC02)作为重要 的无创呼吸监护指标亦已在临床中广泛应用。呼气末二氧化碳分压通常是指潮气 呼气末呼出气的二氧化碳分压。这部分气体主要来源于肺泡，所以PetC02主要反映所有 通气的肺泡气二氧化碳分压(PAC02)的平均值。组织细胞在代谢过程中产生的二氧 化碳(C02)由体循环静脉血经肺动脉弥散到肺泡气，而后随呼气排出。其弥散方向取决 于二氧化碳分压(PC02)的高低。正常生理时，组织细胞内PC02的最高， 一般不致> 10.9 13.3kPa，混合静脉血和肺动脉血PC02的一般< 8.0kPa，后者在与肺泡气弥散平衡 的历程中，最后PAC02和动脉血二氧化碳分压(Arterial C02 P r e s s u r e ， PaC02) 常常几乎相等。每个肺泡的PAC02不一样，血流少，通气多的PAC02较低；而通气少， 血流多的PAC02相应较高。PaC02反映有血流灌注的PAC02平均值。正常人，肺泡气 与肺毛细血管的血液的PC02达到充分平衡，所以PETC02与动脉血二氧化碳分压 (PaC02)非常接近，PETCO2PACO2PaC02,为5.1土0.2kPa。许多学者研究表明， 心肺功能正常的病人，只要不产生肺泡死腔增大，血流动力学保持稳定，则PETC02与 PaC02密切相关，临床以PETC02来估计PaC02，从而达到无创监测PaC02的目的。但 在病理状态下，肺泡通气与肺血流(V/Q)失调及分流(Qs/Qt)的变化，PETC02就不能 代表PaC02。影响气体弥散的各项因素，包括无效腔量/潮气量(VD/VT)、通气/血流比 (V/Q)、右到左分流(Qs/Qt)以及肺顺应性等，均影响PaC02与PaC02之间的梯度 (A-aDC02)。在正常人，呼出气C02曲线可分为I 、 II、 m三个部分(参阅图16中所 示)第一部分是吸气末解剖死腔(包括检测仪器的机械死腔)内的气体，不含的C02, 组成呼出气初期二氧化碳分压(PaC02)接近0的部分；第二部分是死腔与肺泡气的混和 气体，此时PaC02急剧上升，形成陡直升高的斜坡；第三部分是肺泡C02，其变化甚小， PC02形成平段，正常人基本与PaC02相重合。慢性阻塞性肺病(COPD)患者第三部分 PC02不形成平段，(参阅图17中所示，为慢性阻塞性肺病合并II型呼衰患者)，同样分为I'、 II 、m三个部分，由图17可见，在有呼吸衰竭的COPD病人中，PetC02往往低估PaC02 水平，影响其临床上的应用。在我们的实验中发现COPD患者，特别是有C02潴留的 COPD患者，其呼出气PC02随着呼气时间的延长而逐渐增加，早期呼出气PC02低于 PaC02，而延长呼气后期呼出气PC02有可能超过PaC02。这与我们的预实验一致。随着计算机技术的不断发展，本申请的专利技术人利用二氧化碳分析仪监测呼吸周期中呼 气末二氧化碳分压变化，记录二氧化碳图形(Capnography)，显示呼气末二氧化碳分压， 并通过Origin、 Excel等软件对所测二氧化碳分压/时间曲线进行数据分析，曲线拟合，建 立数学模型，探讨平静呼气和延长呼气的二氧化碳分压/时间曲线的相似性及其分 别与PaC02的关系成为可能。并制造出简单便携的更能反映真正PaC02，特别是能真 正反映COPD病人的呼气末二氧化碳监测仪器，目前国内外文献无类似实验的报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种无创、可动态监测估算动 脉血C02分压，特别对有II型呼吸衰竭的COPD病人的无创性疾病检测的 一种利用呼出气体C02分压监测估算动脉血C02分压的方法。本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种实现上述方法的装置。本专利技术的前一目的是这样实现的 一种利用呼出气体C02分压监测估算动脉血C02 分压的方法，包括下述步骤(1)利用二氧化碳分析监测仪对呼气流速、时间和二氧化碳 分压PC02进行实时采集，并输入计算机；(2)计算机对输入的数据进行处理， 并分别记录流速/时间曲线、PC02/时间曲线、峰流速和流速/时间曲线的瞬时 斜率；(3)当瞬时流速为峰流速的(22.25±0.08) %或流速/时间曲线的瞬时斜率 为0.13士0.19时，(a)该瞬时流速所对应的C02分压和该瞬时斜率所对应的C02 分压相差在±5%范围内时，瞬时流速所对应的(:02分压和瞬时斜率所对应的C02 分压的平均值，即基本与动脉血C02分压相同；(b)该瞬时流速所对应的C02分压和该瞬时斜率所对应的<:02分压相差超过±5%范围内时，则对co2分压/时间曲线进行数学模型拟合，估算出相应的动脉血C02分压。上述的利用呼出气体C02分压监测估算动脉血C02分压的方法中，步骤(1)可采用平静呼气或者延长呼气法。:上述利用呼出气体C02分压监测估算动脉血C02分压的方法中，步骤(3) (b)中所 述的PC02/时间曲线拟合公式为y=y0+Alx[l—eWt]+A2x[l—e^t]，拟合时间x为5 秒，式中y为PC02，单位kPa; Al、 tl、 A2、 t2均为常数，y0为平静呼气末的PC02。 本专利技术的后一目的是这样实现的 一种利用呼出气体C02分压监测估算动脉血C02 分压的方法的装置，包括与计算机连接的二氧化碳分析监测仪；计算机有中心处理器、存 储器和数据存储器，二氧化碳分析监测仪与计算机的数据存储器连接，数据存储器与计算 机的中心处理器连接，其中所述计算机的存储器设有二氧化碳分析监测仪输入的数据 存储空间B、峰流速计算软件存储空间E、峰流速存储空间F、瞬时流速判定条件存储空 间G、瞬时流速和随后四点的平均流速计算软件存储空间H、依据瞬时流速判定求取的平均流速数值存储空间I、瞬时斜率计算软件存储空间J、瞬时斜率判定条件存储空间K、 依据瞬时斜率判定求取的平均流速数值存储空间L及依据瞬时流速和依据瞬时斜率求取 的平均流速值判定条件存储区间M。上述利用呼出气体C02分压监测估算动脉血C02分压的方法的装置也可以这样实现 包括与计算机连接的二氧化碳分析监测仪；计算机有中心处理器、存储器和数据存储器， 二氧化碳分析监测仪与计算机的数据存储器连接，数据存储器与计算机的中心处理器连 接，其中所述计算机的存储器设有二氧化碳分析监测仪输入的PC02/时间数据存储空间N、瞬时斜率计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用呼出气体ＣＯ↓［２］分压监测估算动脉血ＣＯ↓［２］分压的方法，其特征在于包括下述步骤：（１）利用二氧化碳分析监测仪对呼气流速、时间和二氧化碳分压ＰＣＯ↓［２］进行实时采集，并输入计算机；（２）计算机对输入的数据进行处理，并分别记录流速／时间曲线、ＰＣＯ↓［２］／时间曲线、峰流速和流速／时间曲线的瞬时斜率；（３）当瞬时流速为峰流速的（２２．２５±０．０８）％或流速／时间曲线的瞬时斜率为０．１３±０．１９时，（ａ）该瞬时流速所对应的ＣＯ↓［２］分压和该瞬时斜率所对应的ＣＯ↓［２］分压相差在±５％范围内时，瞬时流速所对应的ＣＯ↓［２］分压和瞬时斜率所对应的ＣＯ↓［２］分压的平均值，即基本与动脉血ＣＯ↓［２］分压相同；（ｂ）该瞬时流速所对应的ＣＯ↓［２］分压和该瞬时斜率所对应的ＣＯ↓［２］分压相差超过±５％范围内时，则对ＣＯ↓［２］分压／时间曲线进行数学模型拟合，估算出相应的动脉血ＣＯ↓［２］分压。
【技术特征摘要】
1.一种利用呼出气体CO2分压监测估算动脉血CO2分压的方法，其特征在于包括下述步骤(1)利用二氧化碳分析监测仪对呼气流速、时间和二氧化碳分压PCO2进行实时采集，并输入计算机；(2)计算机对输入的数据进行处理，并分别记录流速/时间曲线、PCO2/时间曲线、峰流速和流速/时间曲线的瞬时斜率；(3)当瞬时流速为峰流速的(22.25±0.08)％或流速/时间曲线的瞬时斜率为0.13±0.19时，(a)该瞬时流速所对应的CO2分压和该瞬时斜率所对应的CO2分压相差在±5％范围内时，瞬时流速所对应的CO2分压和瞬时斜率所对应的CO2分压的平均值，即基本与动脉血CO2分压相同；(b)该瞬时流速所对应的CO2分压和该瞬时斜率所对应的CO2分压相差超过±5％范围内时，则对CO2分压/时间曲线进行数学模型拟合，估算出相应的动脉血CO2分压。2. 根据权利要求1所上述的方法，其特征在于，步骤(1)可采用平静呼气或者延长 呼气法。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3) (b)中所述的PC02/时间 曲线拟合公式为:y-y0+Alx[1—e^]+A2x[1—eG一],拟合时间x为5秒，式中y为PC02， 单位kPa; Al、 tl、 A2、 t2均为常数，y0为平静呼气末的PC02。4. 一种实现权利要求1所述利用呼出气体C02分压监测估算动脉血C02分压的方法 的装置，包括与计算机(PC)连接的二氧化碳分析监测仪(1);计算机(PC)有中心处理 器(A)、存储器(DISK)和数据存储器(Z)， 二氧化碳分析监测仪(1)与计算机(PC) 的数据存储器(Z)连接，数据存储器(Z)与计算机(PC)的中心处理器(A)连接，其 特征在于所述计算机(PC)的存储器(DISK)设有二氧化碳分析监测仪(1)输入的数 据存储空.间B、峰流速计算软件存储空间E、峰流速存储空间F、瞬时流速判定条件存储 空间G、瞬时流速和随后四点的平均流速计算软件存储空间H、依据瞬时流速判定求取的 平均流速数值存储空间I、瞬时斜率计算软件存储空间J、瞬时斜率判定条件存储空间K、 依据瞬时斜率判定求取的平均流速数值存储空间L及依据瞬时流速和依据瞬时斜率求取 的平均流速值判定条件存储...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈荣昌，李德容，郑则广，罗群，李寅环，钟南山，田联房，魏栋，
申请(专利权)人：广州医学院第一附属医院，广州呼吸疾病研究所，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。