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ETCO2模塊核心技術原理及組件
發(fā)布時間:2025-05-16

  ETCO2模塊核心功能是實時監(jiān)測患者呼氣末的CO?濃度,其技術原理主要基于紅外吸收光譜法,部分設備采用化學熒光法或質(zhì)譜法,以下是詳細解析:

     ETCO2模塊核心技術原理

  (1)紅外吸收光譜法

  原理:CO?分子對特定波長的紅外光(4.26μm)有強吸收性,通過測量紅外光通過氣體后的衰減程度計算CO?濃度。

  關鍵技術點:

  雙光束補償:減少環(huán)境干擾(如水蒸氣、其他氣體)。

  溫度補償:避免傳感器漂移。

  氣室設計:短光路(主流式)vs.長光路(旁流式)。

  (2)化學熒光法

  原理:CO?與化學試劑(如酚紅)反應,導致顏色變化(紫色→黃色),通過光學傳感器檢測顏色。

  應用:主要用于一次性CO?檢測器(如氣管插管確認)。

  優(yōu)點:低成本、便攜。

  缺點:精度低,僅定性/半定量。

  (3)質(zhì)譜法

  原理:氣體分子電離后按質(zhì)荷比(m/z)分離,檢測CO?(m/z=44)信號。

  優(yōu)點:超高精度,可測多種氣體。

  缺點:昂貴,僅用于高端實驗室或科研。

  2.ETCO2模塊的核心組件

  (1)傳感器

  紅外光源:通常為微型電熱絲或LED。

  探測器:熱電堆或光電二極管。

  氣室:氣體流經(jīng)的光學腔體。

  (2)氣體采樣系統(tǒng)

  采樣泵:以50-200 mL/min流量抽取氣體。

  采樣管:抗凝結(jié)、防堵塞設計。

  水阱:過濾水蒸氣,防止干擾檢測。

  過濾器:阻擋分泌物/灰塵。

  (3)信號處理單元

  模數(shù)轉(zhuǎn)換:將模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號。

  算法處理:

  波形平滑

  基線校正

  計算PetCO?

  (4)校準系統(tǒng)

  自動校準:部分高端設備使用內(nèi)置標準氣體。

  手動校準:需使用外部校準氣瓶。

  (5)輸出與顯示

  數(shù)字顯示:ETCO?數(shù)值。

  波形顯示:實時CO?濃度-時間曲線。

  報警功能:高/低ETCO?、無信號、堵塞等。

  ETCO2模塊的核心是紅外吸收技術,關鍵組件包括傳感器、采樣系統(tǒng)、信號處理單元。主流式適合固定場景,旁流式更靈活但需維護。未來發(fā)展方向是更小、更快、更智能的CO?監(jiān)測方案。
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