第六章血?dú)夥治鰞x演示文稿

第六章血?dú)夥治鰞x演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)第六章血?dú)夥治鰞x目前二頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)主要內(nèi)容血?dú)夥治鰞x的原理Pco2分壓電極的工作原理P02分壓電極的工作原理血?dú)夥治鰞x的結(jié)構(gòu)目前三頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)血?dú)夥治鰞x血?dú)夥治鰞x（bloodgasanalyzer）是利用電極對(duì)人全血中的酸堿度（pH）、二氧化碳分壓（PCO2）和氧分壓（PO2）進(jìn)行測(cè)定的儀器。目前四頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)

根據(jù)所測(cè)得的pH、PCO2、PO2參數(shù)及輸入的血紅蛋白值，血?dú)夥治鰞x可進(jìn)行計(jì)算而求出血液中的其它參數(shù)，如：實(shí)際碳酸氫根濃度（AB）標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫根濃度（SB）血液緩沖堿（BB）血漿二氧化碳總量（T-CO2）血液堿剩余（BEblood）細(xì)胞外液堿剩余（BEECF）血氧飽和度（SO2）

目前五頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)人體血?dú)馑釅A生理指標(biāo)常用參數(shù)正常生理指標(biāo)非正常生理指標(biāo)pH7.35~7.45<7.35>7.45酸血癥堿血癥pCO24.655~5.985kPa(均值5.32kPa)<4.655kPa>5.985kPa低碳酸血癥高碳酸血癥pO210.64~13.3kPa<7.3kPa<4kPa呼吸衰竭有生命危險(xiǎn)Hb男女120~160g.L-1110~150g.L-1目前六頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)血?dú)夥治鰞x的工作原理血?dú)夥治鰞x種類型號(hào)很多，其基本結(jié)構(gòu)均可分為三大部分：電極系統(tǒng)管路系統(tǒng)電路系統(tǒng)目前七頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)鍵盤參比電極pH電極前置放大放大樣品室PCO2電極前置放大反對(duì)數(shù)放大PO2電極前置放大放大模數(shù)轉(zhuǎn)換測(cè)量管打印輸出輸出顯示溫度控制微機(jī)管路系統(tǒng)血?dú)夥治鰞x的工作原理圖目前八頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)被測(cè)血液樣品在管路系統(tǒng)的抽吸下，進(jìn)入樣品室內(nèi)的測(cè)量毛細(xì)管中。測(cè)量毛細(xì)管的管壁上開(kāi)有四個(gè)孔，孔內(nèi)分別插有pH、PCO2和PO2三支測(cè)量電極和一支pH參比電極。其中，pH和pH參比電極共同組成對(duì)pH的測(cè)量系統(tǒng)。血液樣品進(jìn)入樣品室的測(cè)量管后，管路系統(tǒng)停止抽吸，樣品同時(shí)被四個(gè)電極所感測(cè)。電極產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于pH、PCO2和PO2三項(xiàng)參數(shù)的電信號(hào)。這些電信號(hào)分別經(jīng)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后送到微處理機(jī)。經(jīng)微處理機(jī)系統(tǒng)處理、運(yùn)算后，再分別被送到各自的顯示單元顯示或打印機(jī)打印出測(cè)量結(jié)果。目前九頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)

測(cè)量室必須是一個(gè)恒溫系統(tǒng)。通常測(cè)量室的溫度被恒定在37℃±0.1℃。

在血?dú)夥治鰞x中，為了完成對(duì)樣品的自動(dòng)定標(biāo)、自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)沖洗等功能，裝有一套比較復(fù)雜的管路系統(tǒng)以及配合管路工作的泵體和電磁閥。

泵和電磁閥的轉(zhuǎn)、停、開(kāi)、閉、溫度的高低；定標(biāo)氣及定標(biāo)液的有、無(wú)、供、停等，均由微機(jī)進(jìn)行控制或監(jiān)測(cè)。目前十頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)

血?dú)夥治龇椒ㄊ且环N相對(duì)測(cè)量方法。在測(cè)量樣品之前，需用標(biāo)準(zhǔn)液及標(biāo)準(zhǔn)氣體確定pH、PCO2和PO2三套電極的工作曲線。

通常把確定電極系統(tǒng)工作曲線的過(guò)程叫做定標(biāo)或校準(zhǔn)（Calibration）。

目前十一頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)

每種電極都要有兩種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來(lái)進(jìn)行定標(biāo)，以便確定建立工作曲線最少需要的兩個(gè)工作點(diǎn)。

目前十二頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)使用7.383和6.840兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液進(jìn)行定標(biāo)。

pH系統(tǒng)：氧和二氧化碳系統(tǒng)：用兩種混合氣體來(lái)進(jìn)行定標(biāo)。5％CO2和12％O2

10％CO2

定標(biāo)目前十三頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)二、儀器結(jié)構(gòu)（一）電極系統(tǒng)電極是血?dú)夥治鰞x的電化學(xué)傳感器。

離子極----主要有K+、Na+、Li+、Ca2+、

Cl-、pH和pCO2

電極

伏安型傳感器----主要是PO2

電極電化學(xué)傳感器主要包括兩大類：目前十四頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)

一般的血?dú)夥治鰞x使用四支電極：

pH電極

PCO2電極

PO2電極

pH參比電極。目前十五頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)1．pH電極和pH參比電極

血?dú)夥治鰞x使用毛細(xì)管pH玻璃電極和甘汞電極測(cè)量溶液的酸堿度。血液飽和KCl甘汞電極PBSAg/AgCl電極放大器PH7.38液體界面PH敏感玻璃膜液體界面pH測(cè)量系統(tǒng)示意圖目前十六頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)甘汞電極屏蔽電線循環(huán)水入口出口玻璃電極吸收泵聚乙烯管恒溫水浴連接管飽和KClAg/AgCl氣泡緩沖液PH敏感玻璃膜毛細(xì)管玻璃pH電極與甘汞電極結(jié)構(gòu)示意圖

此種電極的標(biāo)本用量為2l，pH測(cè)定范圍為010。目前十七頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)羅氏公司使用的參比電極1958年使用的第一個(gè)三功能血?dú)夥治鰞x及其電極。目前十八頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)2．PCO2電極PCO2電極是根據(jù)J.Severinghaus原理設(shè)計(jì)的，故也稱為“Severinghaus”電極。PCO2

測(cè)量系統(tǒng)示意圖玻璃電極壁電極外套參比電極Ag/AgClPBS緩沖液內(nèi)電極Ag/AgClNaHCO3外緩沖溶液“O”形圈尼龍網(wǎng)PH敏感玻璃膜目前十九頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)PCO2電極的基本組成部分----玻璃電極。pH敏感的薄層玻璃膜----厚約0.1mm電極內(nèi)充溶液----含有KCl的磷酸鹽緩沖液，其中浸有桿狀A(yù)g/AgCl電極內(nèi)參比電極----環(huán)狀A(yù)g/AgCl電極，位于玻璃電極桿的近側(cè)端。

玻璃電極與參比電極外面充滿PCO2電極外緩沖液，它的pH值隨血液的PCO2而改變。

玻璃電極膜與其有機(jī)玻璃外套一端的滲透膜之間放一片尼龍網(wǎng)或擦鏡紙，使兩者之間保證有一薄層電極溶液間隔。目前二十頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)作用原理：它將測(cè)量室內(nèi)的血液與玻璃電極及其外面的HCO3-溶液分隔開(kāi)，血液與玻璃電極及其外面的HCO3-溶液分隔開(kāi)，只允許血液樣品中CO2分子通過(guò)，讓其溶解、水化，并建立電離平衡，使溶液中氫離子（H+）增加，因而使膜內(nèi)溶液pH值下降。由二氧化碳分壓電極的工作原理可知，待測(cè)溶液中pH值的變化與lgPCO2有線性關(guān)系。由pH電極測(cè)得pH值的變化量，經(jīng)反對(duì)數(shù)放大器轉(zhuǎn)換為PCO2，再用數(shù)字顯示。滲透膜---聚四氟乙烯膜、聚丙烯膜或硅橡膠膜目前二十一頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)3．PO2電極PO2電極是一種氣敏電極。O2滲透膜用約20m的聚丙烯膜或聚四氟乙烯膜，也有用聚乙烯、聚酯作電極膜。

玻璃柱鉑絲陰極=-0.65V電極外套陽(yáng)極Ag/AgCl=0.0V磷酸鹽緩沖液“O”型圈磨砂玻璃表面O2滲透膜（聚丙烯膜）PO2電極測(cè)量系統(tǒng)示意圖

目前二十二頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)氧分壓（PO2）電極的工作原理PO2

電極是氧化還原電極，對(duì)氧的測(cè)量是基于電解氧的原理實(shí)現(xiàn)的。

目前用得最多的氧電極是電解式的Clark氧電極，Clark氧電極是由鉑陰極、Ag/AgCl陽(yáng)極、KCl電解質(zhì)和透氣膜所構(gòu)成。目前二十三頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)

在測(cè)定時(shí)，O2在鉑陰極表面發(fā)生的反應(yīng)如下：外加直流電壓<0.4V進(jìn)入電極內(nèi)O2不反應(yīng)0.4V~0.8V在鉑陰極表面被還原O2+2H2O→H2O2H2O2+2e-→2OH-

目前二十四頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)

當(dāng)陰極表面附近的氧被消耗后，陰極表面氧氣分壓：PO2=0.00kPa/mmHg

樣品中的氧將通過(guò)滲透膜向陰極發(fā)生濃度擴(kuò)散。

當(dāng)氧濃度擴(kuò)散梯度相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的電解電流，稱之為極限擴(kuò)散電流

I0

。

I0∝PO2(樣本）

通過(guò)測(cè)定電流變化即可測(cè)定血液標(biāo)本中的氧氣分壓。目前二十五頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)在外加電壓超過(guò)0.8V時(shí)，即使PO2=0mmHg，水本身也會(huì)被電解而產(chǎn)生電流。外加在PO2電極上的工作電壓通常為0.65V。電流的大小通常只有幾十納安（10-9A），故PO2電極所配的放大器為高輸入阻抗、低噪聲的微電流放大器。當(dāng)PO2的值為零時(shí)，電路中電流并不為零，存在一個(gè)微小的電流值，通常稱其為基流。在校準(zhǔn)PO2電極時(shí)，需采用兩種氣體。先用不含氧的純CO2氣體通過(guò)測(cè)量管，將電路中的基流調(diào)為零；用第二種標(biāo)準(zhǔn)氣體去測(cè)定PO2，便可得出PO2和電流的標(biāo)準(zhǔn)曲線。目前二十六頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)有些血?dú)夥治鰞x還增加了測(cè)量血紅蛋白的項(xiàng)目，其中血紅蛋白是利用光電比色法進(jìn)行測(cè)量的。目前二十七頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)目前二十八頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)（二）管路系統(tǒng)

血?dú)夥治鰞x的管路系統(tǒng)比較復(fù)雜，是血?dú)夥治鰞x很重要的組成部分。

功能有完成自動(dòng)定標(biāo)、自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)沖洗及抽取標(biāo)本血樣。

管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通常由氣瓶、溶液瓶、連接管道、電磁閥、正壓泵、負(fù)壓泵、測(cè)量毛細(xì)管和轉(zhuǎn)換裝置等部分組成。目前二十九頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)血?dú)夥治鰞x的管路系統(tǒng)示意圖蠕動(dòng)泵測(cè)量室參比進(jìn)樣口沖洗液濕化器緩沖液Ⅱ緩沖液Ⅰ廢液濕化器泵KCl溶液定標(biāo)氣G1定標(biāo)氣G2空氣壓縮機(jī)CO2氣瓶空氣混合器閥或轉(zhuǎn)換裝置目前三十頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)1.測(cè)量室測(cè)量室是一固定鋁塊，測(cè)量毛細(xì)管位于測(cè)量室內(nèi)，是一根透明的細(xì)塑料管，管壁上有四個(gè)孔，分別用于漏出參比電極、PCO2電極、PO2電極、pH電極的端部。測(cè)量室內(nèi)還有加熱器和溫度傳感器，即為一熱敏電阻，以便測(cè)量室內(nèi)保持370c,一旦溫度超出37℃±0.1℃的規(guī)定范圍，傳感器立即反饋信號(hào)到溫控電路，使停止或開(kāi)始加熱。目前三十一頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)2.轉(zhuǎn)換裝置（轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換器為上面有七個(gè)圓孔的塑料圓盤，它將所有的管路和測(cè)量毛細(xì)管連接起來(lái)，以便使定標(biāo)液、沖洗液、定標(biāo)氣體、標(biāo)本能進(jìn)入測(cè)量毛細(xì)管。在微機(jī)的控制下，電機(jī)驅(qū)動(dòng)圓盤可以正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)。目前三十二頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)3．氣路系統(tǒng)

氣路系統(tǒng)用來(lái)提供PCO2和PO2兩種電極定標(biāo)時(shí)所用的兩種氣體。每種氣體中含有不同比例的氧和二氧化碳。壓縮氣瓶供氣方式，又叫外配氣方式氣體混合器供氣方式，又叫內(nèi)配氣方式氣路系統(tǒng)的類型目前三十三頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)（1）壓縮氣瓶供氣方式

由兩個(gè)壓縮氣瓶供氣，一個(gè)含有5％的二氧化碳和20％的氧；另一個(gè)含10％的二氧化碳，不含氧。

經(jīng)過(guò)減壓后輸出的氣體，首先經(jīng)過(guò)濕化器飽和濕化后，再經(jīng)閥或轉(zhuǎn)換裝置送到測(cè)量室中，對(duì)PCO2和PO2電極進(jìn)行定標(biāo)。

濕化器是用水蒸氣將定標(biāo)氣體飽和濕化的裝置。

經(jīng)飽和濕化后的水蒸氣產(chǎn)生的壓力為恒定值。目前三十四頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)（2）氣體混合器供氣方式

這種供氣系統(tǒng)用儀器本身的氣體混合器產(chǎn)生定標(biāo)氣。

加到氣體混合器上來(lái)的空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣和氣瓶送來(lái)的純二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳的純度要求大于99.5％，氣體混合器將上述兩種氣體進(jìn)行配比、混合，最后產(chǎn)生類似于上述氣瓶?jī)?nèi)氣體比例的兩種不同濃度的氣體。同氣瓶預(yù)混的供氣方式一樣，這兩種氣體也要經(jīng)濕化器后，才送給測(cè)量毛細(xì)管。目前三十五頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)4．液路系統(tǒng)

液路系統(tǒng)具有兩種功能，一是提供pH值電極系統(tǒng)定標(biāo)用的兩種緩沖液，二是自動(dòng)將定標(biāo)和測(cè)量時(shí)停留在測(cè)量毛細(xì)管中的緩沖液或血液沖洗干凈。

需要四個(gè)盛放液體的瓶子，其中兩個(gè)盛放緩沖液1和緩沖液2，第三個(gè)盛裝沖洗液，第四個(gè)盛放廢液。目前三十六頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)

血?dú)夥治鰞x內(nèi)部具有兩個(gè)泵，一為真空泵，另一為蠕動(dòng)泵。利用這兩個(gè)泵來(lái)完成儀器的定標(biāo)、測(cè)量和沖洗。

真空泵用來(lái)產(chǎn)生負(fù)壓，使廢液瓶?jī)?nèi)維持負(fù)壓，靠此負(fù)壓去吸引沖洗液和干燥空氣，用于沖洗和干燥測(cè)量毛細(xì)管。真空泵還用于濕化器的快速充液。

蠕動(dòng)泵用于抽吸樣品和定標(biāo)液。在定標(biāo)時(shí)用來(lái)抽取緩沖液到測(cè)量室。在測(cè)血樣時(shí)用來(lái)抽樣品。目前三十七頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)（三）電路系統(tǒng)

將儀器測(cè)量信號(hào)進(jìn)行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換、對(duì)儀器實(shí)行有效控制、顯示和打印出結(jié)果，并通過(guò)鍵盤輸入指令。作用：

某一血?dú)夥治鰞x的電路系統(tǒng)原理如下圖所示：目前三十八頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)顯示打印系統(tǒng)固化程序及故障診斷系統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)選擇電極訊號(hào)空氣檢測(cè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)恒溫控制血?dú)夥治鰞x電路原理框圖目前三十九頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)

電極測(cè)量系統(tǒng)有選擇地檢測(cè)各種樣品成分，并轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電極信號(hào)，這些信號(hào)經(jīng)各種的頻道被放大，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后變成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)微機(jī)處理、運(yùn)算后，由熒光屏顯示出來(lái)或從打印機(jī)打印出結(jié)果。目前四十頁(yè)\總數(shù)四十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)四、血?dú)夥治鰞x的維護(hù)、保養(yǎng)與故障排除

血?dú)夥治鰞x作為一種精密的分析儀器，操作比較簡(jiǎn)單，關(guān)鍵是日常的維護(hù)和出現(xiàn)問(wèn)題后故障的排除。（一）電極的保養(yǎng)

電極是一種十分貴重