Sauerstoffsensoren werden verwendet, um die Sauerstoffkonzentration zu messen und zu überwachen, den Sauerstoff, der von einem an ein Beatmungs- oder Anästhesiegerät angeschlossenen Patienten ein- und ausgeatmet wird.
Der Sauerstoffsensor in einem Atemgasmonitor (RGM) misst die Sauerstoffkonzentration (bzw. den Sauerstoffpartialdruck) im Atemgasgemisch.
Sauerstoffsensoren werden auch als FiO2-Sensoren oder O2-Batterien bezeichnet, und der Anteil des eingeatmeten Sauerstoffs (FiO2) ist die Sauerstoffkonzentration im Gasgemisch.Der eingeatmete Sauerstoffanteil des Gasgemisches in der atmosphärischen Raumluft beträgt 21 %, was bedeutet, dass die Sauerstoffkonzentration in der Raumluft 21 % beträgt.
Warum brauchen RGMs einen Sauerstoffsensor?
Die gesamte Atemgasüberwachung dient dazu, ein Luft-Sauerstoff-Gemisch in und aus der Lunge eines Patienten zu befördern, um die Atmung zu unterstützen, oder in einigen Fällen, um einen Patienten, dessen Atmung unzureichend ist oder dessen Körper nicht atmen kann, mechanisch zu beatmen.
Während der Beatmung ist eine genaue Messung des Atemgasgemisches erforderlich.Insbesondere die Messung des Sauerstoffs während der Beatmung ist aufgrund seiner Bedeutung für den Stoffwechsel von entscheidender Bedeutung.In diesem Fall wird ein Sauerstoffsensor verwendet, um die berechnete Sauerstoffversorgung des Patienten zu kontrollieren und zu erfassen.Die Hauptanforderung besteht darin, eine hochgenaue Messung des Sauerstoffgehalts in Atemgasen bereitzustellen.Unterschiedliche Mechanismen medizinischer Sauerstoffsensoren
Elektrochemische Sensoren
Fluoreszierender Sauerstoffsensor
1. Elektrochemischer Sauerstoffsensor
Elektrochemische Sauerstoffmesselemente werden hauptsächlich zur Messung des Sauerstoffgehalts in der Umgebungsluft verwendet.Diese Sensoren sind in das RGM-Gerät integriert, um die Konzentration des zugeführten Sauerstoffs zu messen.Sie hinterlassen chemische Veränderungen im Sensorelement, was zu einer elektrischen Ausgabe führt, die proportional zum Sauerstoffgehalt ist.Elektrochemische Sensoren wandeln chemische Energie durch Oxidations- und Reduktionsprozesse in elektrische Energie um.Es liefert eine elektrische Leistung an das Gerät, die proportional zum Sauerstoffanteil in der Kathode und Anode ist.Der Sauerstoffsensor fungiert als Stromquelle, daher erfolgt die Spannungsmessung über den Lastwiderstand.Der Ausgangsstrom des Sauerstoffsensors ist proportional zur Sauerstoffverbrauchsrate des Sauerstoffsensors.
2. Fluoreszierender Sauerstoffsensor
Optische Sauerstoffsensoren basieren auf dem Prinzip der Fluoreszenzlöschung von Sauerstoff.Sie beruhen auf dem Einsatz von Lichtquellen, Lichtdetektoren und Leuchtstoffen, die auf Licht reagieren.Lumineszenzbasierte Sauerstoffsensoren ersetzen in vielen Bereichen elektrochemische Sauerstoffsensoren.
Das Prinzip der Fluoreszenzlöschung mit molekularem Sauerstoff ist seit langem bekannt.Einige Moleküle oder Verbindungen fluoreszieren (dh emittieren Lichtenergie), wenn sie Licht ausgesetzt werden.Wenn jedoch Sauerstoffmoleküle vorhanden sind, wird die Lichtenergie auf die Sauerstoffmoleküle übertragen, was zu einer geringeren Fluoreszenz führt.Durch die Verwendung einer bekannten Lichtquelle ist die detektierte Lichtenergie umgekehrt proportional zur Anzahl der Sauerstoffmoleküle in der Probe.Je weniger Fluoreszenz also detektiert wird, desto mehr Sauerstoffmoleküle müssen im Messgas vorhanden sein.
Postzeit: 05.08.2022