Page 97 - 《中国医疗器械杂志》2025年第2期

Chinese Journal of Medical Instrumentation 2025 年 第49卷 第2期

设 计 与 制 造

样管长度、气泵抽气速率有关，同时与主气路中标 新型传感器，简化气路结构，进一步减小应用系
准气体的流速有关。根据标准201.12.1.102规定的 统中的无效腔容积，从而减少系统总响应时间和
[10]
测试方法 ，为系统外接10 cm的采样短管（内径 信号上升时间，为实现呼气末CO 监测系统在临
2
1 mm），在30~200 mL/min的流量范围内设置5个 床中的高水平应用提供支撑。
数据记录点，循环采集体积分数为7%、主气路流速
最大为60 L/min的标准CO 气体20次，计算平均上 参考文献
2
[1] 刘春生, 朱彩兵, 宋艳涛, 等. 医用二氧化碳监测方法与
升时间和平均系统总响应时间。测试结果如表5
应用研究进展[J]. 中国医学物理学杂志, 2012, 29(5):
所示。 3672-3675, 3711.

表5 上升时间和系统总响应时间测试结果 [2] 马洁, 王琪, 陈佳, 等. 呼气末二氧化碳波形图监测在
Tab.5 Rise time and system total response time test results PICU中的应用效果[J]. 黑龙江中医药, 2021, 50(1): 29-
流量值/（mL/min） 上升时间/ms 系统总响应时间/ms 30.
30 184 832 [3] 刘珊珊, 赵威, 迟春杰, 等. 呼吸末二氧化碳监测在临床
50 181 708 中的应用[J]. 现代生物医学进展, 2016, 16(11): 2165-
100 176 592 2167, 2137.
150 178 584 [4] 王玲, 李忠翠, 夏晓琼. 呼气末二氧化碳分压监测在老
200 180 588 年患者全麻恢复期的应用[J]. 临床护理杂志, 2017,

16(5): 57-59.
市面上同类产品的上升时间一般小于200 ms， [5] 熊涛. 新型光室结构的主流式NDIR呼吸CO 2 监测系统
系统总响应时间一般小于1 s。由测试结果可知， 研究[D]. 西安: 西安工业大学, 2020.
本系统具备快速响应能力。 [6] 宋学东. 医用呼吸二氧化碳、笑气、氧气测量系统的

研制[D]. 深圳: 深圳大学, 2016.
5 总结与展望 [7] 刘亚男, 李明月, 康富豪, 等. 基于非分散红外法的呼气
末二氧化碳检测技术研究进展[J]. 中国医疗器械杂志,
本文基于非分散红外原理，采用一体化气路以 2024, 48(2): 203-207.
减少测量气路中的无效腔容积，研制了一套微流式 [8] ROBERT L, WALT K. Complete gas sensor circuit using
nondispersive infrared (NDIR)[Z/OL]. (2016-10)[2024-
呼气末CO 监测系统，该系统包括硬件、软件和算 07-11]. https://www.analog.com/media/en/analog-dialogue/
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法三部分。使用标准浓度的CO 气体和其他校准工 volume-50/number-4/articles/complete-gas-sensor-circuit.
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装设备对本系统进行定标实验，并参照相关标准对 pdf.
系统的各项指标进行测试与验证。结果表明，本系 [9] MARCOO Z. Simplifying power architectures with
统具备良好的气体检测性能。 low-noise power devices[Z/OL]. (2023-11)[2024-07-
11]. https://www.ti.com/lit/SLYY222.
在此基础上，后续工作应进一步提升系统在
[10] 国家药品监督管理局. 医用电气设备 第2-55部分:
不同环境下的适用性，如引入大气压力补偿算 呼吸气体监护仪的基本安全和基本性能专用要求: GB
法，以利于在不同海拔下使用。另外，可考虑采用 9706.255—2022[S]. 北京: 中国标准出版社, 2022.

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