Сензорите за кислород се използват за измерване и наблюдение на нивата на концентрация на кислород, кислородът, вдишван и издишван от пациент, свързан към вентилатор или машина за анестезия.
Сензорът за кислород в респираторен газов монитор (RGM) измерва концентрацията на кислород (или) парциалното налягане на кислорода в газовата смес за дишане.
Кислородните сензори са известни още като FiO2 сензори или O2 батерии, а фракцията на вдишания кислород (FiO2) е концентрацията на кислород в газовата смес.Вдишаната кислородна фракция на газовата смес в атмосферния въздух в помещението е 21%, което означава, че концентрацията на кислород във въздуха в помещението е 21%.
Защо RGM имат нужда от сензор за кислород?
Цялото наблюдение на дихателните газове е предназначено да придвижва смес от въздух и кислород към и извън белите дробове на пациента, за да подпомогне дишането или в някои случаи да осигури механично дишане за пациент, чието дишане е недостатъчно или чието тяло не може да диша.
По време на вентилация е необходимо прецизно измерване на дихателната газова смес.По-специално, измерването на кислород по време на вентилация е критично поради значението му за метаболизма.В този случай се използва кислороден сензор за контрол и откриване на изчисленото снабдяване с кислород на пациента.Основното изискване е да се осигури висока точност на измерване на съдържанието на кислород в дихателните газове.Различни механизми на медицински сензори за кислород
Електрохимични сензори
Флуоресцентен сензор за кислород
1. Електрохимичен сензор за кислород
Електрохимичните сензорни елементи за кислород се използват главно за измерване на съдържанието на кислород в околния въздух.Тези сензори са интегрирани в машината RGM за измерване на концентрацията на доставяния кислород.Те оставят химически промени в чувствителния елемент, което води до електрически изход, пропорционален на нивото на кислорода.Електрохимичните сензори преобразуват химическата енергия в електрическа чрез процеси на окисление и редукция.Той осигурява електрически изход към устройството, пропорционален на процента на кислород в катода и анода.Сензорът за кислород действа като източник на ток, така че измерването на напрежението се извършва през товарния резистор.Изходният ток на сензора за кислород е пропорционален на скоростта на консумация на кислород от сензора за кислород.
2. Флуоресцентен сензор за кислород
Оптичните сензори за кислород се основават на принципа на гасене на флуоресценцията на кислород.Те разчитат на използването на светлинни източници, светлинни детектори и луминисцентни материали, които реагират на светлина.Базираните на луминесценция кислородни сензори заменят електрохимичните кислородни сензори в много области.
Принципът на охлаждане на флуоресценцията на молекулен кислород е известен отдавна.Някои молекули или съединения флуоресцират (т.е. излъчват светлинна енергия), когато са изложени на светлина.Въпреки това, ако присъстват кислородни молекули, светлинната енергия се прехвърля към кислородните молекули, което води до по-малко флуоресценция.Чрез използване на известен източник на светлина, откритата светлинна енергия е обратно пропорционална на броя на кислородните молекули в пробата.Следователно, колкото по-малко флуоресценция се открива, толкова повече кислородни молекули трябва да присъстват в пробния газ.
Време на публикуване: 5 август 2022 г