《血气分析仪》PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,血气分析仪,济宁市中医院设备科,科室业务学习,血气分析仪（,blood gas analyzer,）是利用电极对人全血中的酸碱度（,pH,）、二氧化碳分压（,P,CO,2,）和氧分压（,P,O,2,）进行测定的仪器。,根据所测得的,pH,、,P,CO,2,、,P,O,2,参数及输入的血红蛋白值，血气分析仪可进行计算而求出血液中的其它参数，如：,实际碳酸氢根浓度（,AB,）,标准碳酸氢根浓度（,SB,）,血液缓冲碱（,BB,）,血浆二氧化碳总量（,T-,CO,2,）,血液碱剩余（,BE,blood,）,细胞外液碱剩余（,BE,ECF,）,血氧饱和度（,S,O,2,）,血液气体运输,血液中,O,2,、,CO,2,运输是通过以血红蛋白（,Hb,）作为载体来进行的。,O,2,、,CO,2,的等氢运输,人体血气酸碱生理指标常用参数,一、工作结构原理,电极系统,管路系统,电路系统,血气分析仪种类型号很多，其基本结构均可分为三大部分：,键 盘,参比电极,pH,电极,前置放大,放大,样品室,PCO,2,电极,前置放大,反对数放大,PO,2,电极,前置放大,放大,模,数,转,换,测量管,打印输出,输出显示,温度控制,微 机,管路,系统,血气分析仪的工作原理图,测量室必须是一个恒温系统。通常测量室的温度被恒定在,370.1,。,在血气分析仪中，为了完成对样品的自动定标、自动测量和自动冲洗等功能，装有一套比较复杂的管路系统以及配合管路工作的泵体和电磁阀。,泵和电磁阀的转、停、开、闭、温度的高低；定标气及定标液的有、无、供、停等，均由微机进行控制或监测。,血气分析方法是一种相对测量方法。在测量样品之前，需用标准液及标准气体确定,pH,、,P,CO,2,和,P,O,2,三套电极的工作曲线。,通常把确定电极系统工作曲线的过程叫做定标或校准（,Calibration,）。,每种电极都要有两种标准物质来进行定标，以便确定建立工作曲线最少需要的两个工作点。,使用,7.383,和,6.840,两种标准缓冲液进行定标。,pH,系统：,氧和二氧化碳系统：,用两种混合气体来进行定标。,5,CO,2,和,20,O,2,10,CO,2,定 标,二、仪器结构,（一）电极系统,电极是血气分析仪的电化学传感器。,离子极,-,主要有,K,+,、,Na,+,、,Li,+,、,Ca,2+,、,Cl,-,、,pH,和,pCO,2,电极,伏安型传感器,-,主要是,PO,2,电极,电化学传感器主要包括两大类：,一般的血气分析仪使用四支电极：,pH,电极,PCO,2,电极,PO,2,电极,pH,参比电极。,1,pH,电极和,pH,参比电极,血气分析仪使用毛细管,pH,玻璃电极和甘汞电极测量溶液的酸碱度。,血液,饱和,KCl,甘汞,电极,PBS,Ag/AgCl,电极,放大器,PH7.38,液体界面,PH,敏感玻璃膜,液体界面,pH,测量系统示意图,甘汞电极,屏蔽电线,循环水,入口,出口,玻璃电极,吸收泵,聚乙烯管,恒温水浴,连接管,饱和,KCl,Ag/AgCl,气泡,缓冲液,PH,敏感玻璃膜,毛细管玻璃,pH,电极与甘汞电极结构示意图,此种电极的标本用量为,2,l,，,pH,测定范围为,0,10,。,罗氏公司使用的参比电极,1958,年使用的第一个三功能血气分析仪及其电极。,2,PCO,2,电极,PCO,2,电极是根据,J.Severinghaus,原理设计的，故也称为,“,Severinghaus,”,电极。,PCO,2,测量系统示意图,玻璃电极壁,电极外套,参比电极,Ag/AgCl,PBS,缓冲液,内电极,Ag/AgCl,NaHCO,3,外缓冲溶液,“O”,形圈,尼龙网,PH,敏感玻璃膜,PCO,2,电极的基本组成部分,-,玻璃电极。,pH,敏感的薄层玻璃膜,-,厚约,0.1mm,电极内充溶液,-,含有,KCl,的磷酸盐缓冲液，,其中浸有杆状,Ag/AgCl,电极,内参比电极,-,环状,Ag/AgCl,电极，位于玻璃,电极杆的近侧端。,玻璃电极与参比电极外面充满,PCO,2,电极外缓冲液，它的,pH,值随血液的,PCO,2,而改变。,玻璃电极膜与其有机玻璃外套一端的渗透膜之间放一片尼龙网或擦镜纸，使两者之间保证有一薄层电极溶液间隔。,作用原理：它将测量室内的血液与玻璃电极及其外面的,HCO,3,-,溶液分隔开，只允许血液样品中,CO,2,分子通过，让其溶解、水化，并建立电离平衡，使溶液中氢离子（,H,+,）增加，因而使膜内溶液,pH,值下降。由二氧化碳分压电极的工作原理可知，待测溶液中,pH,值的变化与,lgP,CO,2,有线性关系。由,pH,电极测得,pH,值的变化量，经反对数放大器转换为,P,CO,2,，再用数字显示。,渗透膜,-,聚四氟乙烯膜、聚丙烯膜或硅橡胶膜,3,PO,2,电极,PO,2,电极是一种气敏电极。,O,2,渗透膜用约,20,m,的聚丙烯膜或聚四氟乙烯膜，也有用聚乙烯、聚酯作电极膜。,玻璃柱,铂丝阴极,=-0.65V,电极外套,阳极,Ag/AgCl,=0.0V,磷酸盐缓冲液,“O”,型圈,磨砂玻璃表面,O,2,渗透膜（聚丙烯膜）,PO,2,电极,测量系统示意图,PO,2,电极电流信号的产生原理见第一节所述。,电流的大小通常只有几十纳安（,10,-9,A,），故,PO,2,电极所配的放大器为高输入阻抗、低噪声的微电流放大器。,当,PO,2,的值为零时，电路中电流并不为零，存在一个微小的电流值，通常称其为基流。在校准,PO,2,电极时，需采用两种气体。先用不含氧的,CO,2,气体通过测量管，将电路中的基流调为零；用第二种标准气体去测定,PO,2,，便可得出,PO,2,和电流的标准曲线。,（二）管路系统,血气分析仪的管路系统比较复杂，是血气分析仪很重要的组成部分。,功能有完成自动定标、自动测量、自动冲洗等。,管路系统结构，通常由气瓶、溶液瓶、连接管道、电磁阀、正压泵、负压泵和转换装置等部分组成。,血气分析仪的管路系统示意图,蠕动泵,测量室,参比,进样口,冲洗液,湿化器,缓冲液,缓冲液,废液,湿化器,泵,KCl,溶液,定标气,G,1,定标气,G,2,空气压缩机,CO,2,气瓶,空气混合器,阀或转换装置,1,气路系统,气路系统用来提供,PCO,2,和,PO,2,两种电极定标时所用的两种气体。每种气体中含有不同比例的氧和二氧化碳。,压缩气瓶供气方式，又叫外配气方式,气体混合器供气方式，又叫内配气方式,气路系统的类型,（,1,）压缩气瓶供气方式,由两个压缩气瓶供气，一个含有,5,的二氧化碳和,20,的氧；另一个含,10,的二氧化碳，不含氧。,经过减压后输出的气体，首先经过湿化器饱和湿化后，再经阀或转换装置送到测量室中，对,PCO,2,和,PO,2,电极进行定标。,湿化器是用水蒸气将定标气体饱和湿化的装置。,经饱和湿化后的水蒸气产生的压力为恒定值。,（,2,）气体混合器供气方式,这种供气系统用仪器本身的气体混合器产生定标气。,加到气体混合器上来的空气压缩机产生的压缩空气和气瓶送来的纯二氧化碳气体，二氧化碳的纯度要求大于,99.5,，气体混合器将上述两种气体进行配比、混合，最后产生类似于上述气瓶内气体比例的两种不同浓度的气体。同气瓶预混的供气方式一样，这两种气体也要经湿化器后，才送给测量毛细管。,A,B,C,D,压力调节器,已调压力相同,“,四通”,1065,孔,55,孔,945,孔,8935,孔,C,1,C,2,C,3,“,三通”,空气,CO,2,4,6 atm,4,6 atm,过滤器,气体混合器工作原理示意图,2,液路系统,液路系统具有两种功能，一是提供,pH,值电极系统定标用的两种缓冲液，二是自动将定标和测量时停留在测量毛细管中的缓冲液或血液冲洗干净。,需要四个盛放液体的瓶子，其中两个盛放缓冲液,1,和缓冲液,2,，第三个盛装冲洗液，第四个盛放废液。,血气分析仪内部具有两个泵，一为真空泵，另一为蠕动泵。利用这两个泵来完成仪器的定标、测量和冲洗。,真空泵用来产生负压，使废液瓶内维持负压，靠此负压去吸引冲洗液和干燥空气，用于冲洗和干燥测量毛细管。真空泵还用于湿化器的快速充液。,蠕动泵用于抽吸样品和定标液。在定标时用来抽取缓冲液到测量室。在测血样时用来抽样品。,（三）电路系统,将仪器测量信号进行放大和模数转换、对仪器实行有效控制、显示和打印出结果，并通过键盘输入指令。,作用：,某一血气分析仪的电路系统原理如下图所示：,显示,打印,系统,固化程序及,故障诊断系统,机械驱动,模数转换,信号选择,电极讯号,空气检测,计算机,系统,恒温控制,血气分析仪电路原理框图,电极测量系统有选择地检测各种样品成分，并转化成相应的电极信号，这些信号经各种的频道被放大，再经模数转换后变成数字信号，经微机处理、运算后，由荧光屏显示出来或从打印机打印出结果。,四、血气分析仪的维护、保养与故障排除,血气分析仪作为一种精密的分析仪器，操作比较简单，关键是日常的维护和出现问题后故障的排除。,（一）电极的保养,电极是一种十分贵重的部件，应注意保养，尽量延长其寿命。,电极的保养一般是仪器自动进行。,1.,参比电极保养,参比电极套需要定期更换。如果一天作,100,个样品，每周应更换一次；一般情况下两周可更换一次；在样品较少时，可视具体情况延长更换时间。当发现电极不再渗参比液，或渗漏孔处变成黄色或棕色时，应随时更换。,更换盐桥或电极内的,KCl,溶液时，除加入饱和的,KCl,溶液外，还需加入少许的,KCl,结晶，使其在,37,恒温条件下也达到饱和。,2.pH,电极的保养,不管是否使用,pH,电极，其使用寿命一般都为,1,2,年。,如果,pH,电极在空气中暴露,2h,以上，应将其放在缓冲液中浸泡,6h,24h,才能使用。,按血液缓冲液（或生理盐水）水空气的顺序进行清洗。,蛋白质粘附在电极表面：,或用随机附送的含蛋白水解酶的清洗液或自配的,0.1%,胃蛋白酶盐酸溶液浸泡,30,分钟以上，用生理缓冲液洗净后浸泡备用。,3.PCO,2,电极保养,电极要经常用专用清洁剂清洗，如果经清洗、更换缓冲液后仍不能正常工作时，应更换半透膜。,电极用久后，阴极端的磨砂玻璃上会有,Ag,或,AgCl,沉积。可用滴有外缓冲液的细砂纸磨去沉积物，再用外缓冲液洗干净。,清洗沉积物、半透膜和电极的更换应定期进行。,4.PO,2,电极的保养,PO,2,电极中干净的内电极端部和四个铂丝点应该明净发亮。,每次清洗时，都应该用电极膏对,PO,2,电极进行研磨保养。,PCO,2,电极和,PO,2,电极在保养后，均需重新二点定标，才能使用。,(,二,),仪器的日常保养,1.,每天检查大气压力、钢瓶气体压力；,2.,每天检查定标液、冲洗液是否过期，检查气泡室是否有蒸馏水；,3.,每周更换一次内电极液，定期更换电极膜；,4.,每周至少冲洗一次管道系统，擦洗分析室；,5.,若电极使用时间过长，电极反应变慢，可用电极活化液对,pH,、,PCO,2,电极活化，对,PO,2,电极进行轻轻打磨，除去电极表面氧化层；,6.,仪器避免测定强酸强碱样品，以免损坏电极。若偏酸或偏碱液测定时，可对仪器进行几次一点校正；,7.,保持环境温度恒定，避免高温，以免影响仪器准确性和电极稳定性。,（三）常见故障及其排除方法,蠕动泵管老化、漏气或泵坏。需要更换管道或维修蠕动泵。,1,样品吸入不良,2,样品输入通道堵塞,一般用强力冲洗程序将血块冲出排除。如冲不走，可换上假电极，使转换盘处于进样位置，用注射器向进样口中注蒸馏水，便可将血块冲走。,（,1,）血块堵塞,如毛细管断在进样口内等，可将样品进样口取下来，将玻璃碎片捅出即可。,（,2,）玻璃碎片堵塞,3.pH,定标不正确,pH,定标液过期,两种定标液接反,仪器接地不好。,原因,4.PCO,2,定标不正确,PCO,2,电极老化或损坏，应更换电极。,钢瓶中气体压力过低，应更换气瓶；,气体管道破裂、脱落或气路连接错误，应更换或重新连接管道；,PCO,2,内电