[发明专利]在线监测血液中异丙酚浓度的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种异丙酚血药浓度的检测技术，尤其涉及一种在线监测血液中异丙酚浓度的系统及方法。

背景技术

异丙酚（propofol）药物有很强的成瘾性，并可代替部分毒品使人产生迷幻。而使用该药物的安全范围较小，若用量过大会使心动过缓、免疫抑制、低血压、认知功能受损，严重时发生呼吸、循环系统抑制导致死亡；为防止该药物的不规范使用，提供一种在线、快速、无创或微创的检测人体血液中异丙酚浓度的系统和方法具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对目前人体血液中异丙酚浓度实时监测的缺乏，提供一种在线监测血液中异丙酚浓度的系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种在线监测血液中异丙酚浓度的系统，它包括：载气发生器、干燥过滤瓶、数控质量/流量计、微型热解析装置、加热六通阀、快速毛细管分离柱、加热抽气进样器、气泵、不涂膜声表面波传感器和带有触控屏的嵌入式微系统。载气发生器的出口接干燥过滤瓶的入口，干燥过滤瓶的出口接数控质量/流量计的入口；加热六通阀的六个端口分别接快速毛细管分离柱的入口、质量/流量计的出口、微型热解析装置的两端、加热抽气进样器的出气口和气泵；快速毛细管分离柱的出口和不涂膜声表面波传感器相连，带有触控屏的嵌入式微系统分别和气泵、微型热解析装置、加热六通阀、快速毛细管分离柱、加热抽气进样器、数控质量/流量计和不涂膜声表面波传感器电连接。

进一步地，所述微型热解析装置可以为长10-20厘米，内径2-3毫米，壁厚0.5-1毫米的薄壁金属管，其内填加100-200毫克Tenax-TA吸附剂所构成，其在室温下吸附，脱附采用闪蒸方式，即通过直流或交流电加热薄壁金属管，使其在10毫秒内从室温上升到200摄氏度。

所述快速毛细管分离柱是由5米长的内径为0.1~0.15毫米的石英毛细管柱DB-5外套壁厚1-1.5毫米薄壁金属毛细管柱和绝缘薄膜构成。

一种应用上述系统的检测人血液样品中异丙酚血药浓度的方法，包括以下步骤：

（1）如图3所示，采集含有异丙酚的血液样品入采样管，并放置在温度设定为25摄氏度的恒温摇床上摇晃5-20分钟后，静置于恒温摇床上10-15分钟。将采样针头的进气口置于采样管内血液液面上1cm处，并把采样针头的出气口接入本发明在线监测血液中异丙酚浓度的系统。

（2）开始检测时，加热六通阀切换为采气模式，即加热抽气进样器和微型热解析装置的一端通过加热六通阀连接，气泵和微型热解析装置的另一端通过加热六通阀连接；气泵开始工作，把采样管中的顶空气体抽取到微型热解析装置中进行吸附，经过10至20秒的采样后，气泵停止工作，加热六通阀切换到进样模式，即数控质量/流量计和微型热解析装置的一端通过加热六通阀连接，微型热解析装置的另 一端和快速毛细管分离柱的进口 通过加热六通阀连接；载气发生器产生的氮气载气把微型热解析装置经过闪蒸后脱附的样品气体吹入声表面波检测单元的毛细管分离柱中，在不涂膜声表面波传感器中检测到血液顶空气体的异丙酚浓度信号的响应值。

（3）带有触控屏的嵌入式微系统根据内嵌的血药浓度和血液顶空气体浓度相关性标准曲线方程，计算并显示出血液样品中异丙酚的浓度。血药浓度和血液顶空气体浓度相关性标准曲线方程如下：                                                ；

其中，是血液样品中的异丙酚浓度，是不涂膜声表面波传感器的响应值。  应用本发明的方法，血液样本中异丙酚浓度的检测误差范围≤5%。

应用上述系统的另一种在线监测人血液中异丙酚浓度的方法，包括以下步骤：

（1）人的气管插管通过呼吸导管连接到呼吸机上后进行被动呼吸；过滤器分别安置在呼吸机的呼气阀和吸气阀上，呼气阀通过过滤器直接和呼吸导管呼气端的螺纹管的一端相连，吸气阀通过过滤器和加湿加温器后和呼吸导管相连。在线监测血液中异丙酚浓度的系统的加热抽气进样器接加热三通导气管的采气口，加热三通导气管的两端分别接入呼吸导管的呼气端活动连接处及螺纹管的另一端后和人的呼吸通路相连。呼吸机和二氧化碳浓度传感器的信号传输端和在线监测血液中异丙酚浓度的系统内的带有触控屏的嵌入式微系统电相连。在触控屏上输入人的年龄、身高、体重、肺功能的弥散系数、通气百分比和气管插管到加热三通导气管之间的导气管体积。