同时监测呼出气中丙泊酚和六氟化硫离子迁移谱仪及应用
【技术领域】
[0001]本发明基于离子迀移谱技术，设计了一种同时监测呼出气中丙泊酚和六氟化硫的离子迀移谱仪，用于术中病人麻醉深度与心血排出量的在线的监测。
【背景技术】
[0002]丙泊酚是一种常用的静脉麻醉剂，已广泛地应用于麻醉诱导、麻醉维持以及ICU为重病人的镇静。手术过程中，病人血液里的丙泊酚浓度往往与其麻醉深度存在密切的相关性，因此术中监测病人体内的丙泊酚浓度对于麻醉监测来说具有重要的意义。然而，对于血液中丙泊酚的测定来说，通常采用高效液相色谱和气质联用等方法；血液作为一个复杂的生物样品，在其进行色谱分离之前必须进行样品预处理，耗时较长且不易实现在线分析。近年来，已有诸多报道证明了呼出气中的丙泊酚浓度与其在血液中的浓度之间存在紧密的相关性，因此，可以通过呼出气中丙泊酚的在线测定来为麻醉监测提供有效的信息。
[0003]手术过程中，若能实现麻醉病人心血排出量的在线监测，将为病人的护理提供了一个重要的生命体征，具有重要的临床意义。外源性气体再呼吸技术是一种无创测定人体心血排出量的方法，具有安全、简单和设备完善等优点。外源性气体通常包含六氟化硫，对其测定采用较多的是质谱技术，但是由于质谱仪往往体积较大且价格昂贵，不易在临床上推广。
[0004]离子迁移谱(1n Mobility Spectrometry, IMS)技术20世纪70年代出现的一种分离检测技术，与质谱、色谱等传统技术相比，其具有结构简单、灵敏度高、分析速度快等特点，已被广泛地应用于爆炸物筛查、毒品稽查和VOCs的在线监测等。本发明基于离子迀移谱技术，采用顶空进样的方法，设计了一种血液中丙泊酚的在线监测仪。
【发明内容】
[0005]本发明设计了一种同时监测呼出气中丙泊酚和六氟化硫的离子迀移谱仪。离子迀移谱仪的核心部件为离子迀移管，包括壳体内依次同轴设置的电离源、离子门、迀移区、栅网和离子接收极；靠近离子接收极的壳体侧壁上设有漂气入口，漂气入口与漂气气源相连通；离子门与电离源之间的壳体侧壁上设有样品气入口 ；靠近电离源的壳体的侧壁上设有尾气出口，尾气出口与抽气栗的进气口相连通，抽气栗的出气口放空。
[0006]六氟化硫添加装置是一个中空的箱体，左右两侧分别设有气体通孔，气体通孔通过气体导管分别与人体的呼出气气源和麻醉机气口相连通。
[0007]离子迀移管的样品气入口通过采样管与人体的呼出气气源和六氟化硫添加装置相连通。
[0008]六氟化硫添加装置的箱体顶部设有由橡胶塞密封的通孔，橡胶塞将箱体内部与外接环境隔开。
[0009]在单向气流模式下运行，电离源内的气流方向与漂气的气流方向一致。
[0010]抽气栗的抽速大于漂气的流速。
[0011]采样管外部采用加热布或加热带进行加热，温度控制在37?50°C。
[0012]本发明基于离子迀移谱技术，设计了一种同时监测呼出气中丙泊酚和六氟化硫的离子迀移谱仪，用于术中病人麻醉深度与心血排出量的无创在线监测。
【附图说明】
[0013]图1为本发明中血液中丙泊酚的在线监测仪的结构示意图。
[0014]其中，I为抽气栗的出气口，2为抽气栗，3为抽气栗的进气口，4为尾气出口，5为电离源，6为样品气入口，7为采样管，8为人体的呼出气气源，9为六氟化硫添加装置，10为橡胶塞，11为麻醉机，12为离子门，13为迀移区，14为绝缘环，15为导电环，16为栅网，17为离子接收极，18为漂气入口。
[0015]图2为采用本发明同时测定六氟化硫和丙泊酚的离子迀移谱图。
【具体实施方式】
[0016]本发明设计了一种同时监测呼出气中丙泊酚和六氟化硫的离子迀移谱仪。离子迀移谱仪的核心部件为离子迀移管，包括壳体内依次同轴设置的电离源、离子门、迀移区、栅网和离子接收极；靠近离子接收极的壳体侧壁上设有漂气入口，漂气入口与漂气气源相连通；离子门与电离源之间的壳体侧壁上设有样品气入口 ；靠近电离源的壳体的侧壁上设有尾气出口，尾气出口与抽气栗的进气口相连通，抽气栗的出气口放空。离子迀移谱仪在单向气流模式下运行，电离源内的气流方向与漂气的气流方向一致，且抽气栗的抽速大于漂气的流速。
[0017]六氟化硫添加装置是一个中空的箱体，顶部设有橡胶塞，橡胶塞将箱体内部与外接环境隔开；左右两侧分别设有气体通孔，气体通孔通过气体导管分别与人体的呼出气气源和麻醉机相连通。手术病人麻醉之后，采用注射器将六氟化硫通过橡胶塞注入该装置，即可实现六氟化硫在病人呼吸回路里的循环。
[0018]离子迀移管的样品气入口通过采样管与人体的呼出气气源和六氟化硫添加装置相连通；采样管外部采用加热布或加热带进行加热，温度控制在37?50°C。通过抽气栗的作用，病人的呼出气连续地进入离子迀移谱仪内进行实时的检测。
[0019]实施例1
[0020]采用本发明同时测定丙泊酚和六氟化硫，其离子迀移谱图如图2所示。
【主权项】
1.同时监测呼出气中丙泊酚和六氟化硫离子迀移谱仪，其特征在于: 离子迀移谱仪的核心部件为离子迀移管，包括壳体内依次同轴设置的电离源(5)、离子门(12)、迀移区(13)、栅网(16)和离子接收极(17);靠近离子接收极的壳体侧壁上设有漂气入口(18)，漂气入口与漂气气源相连通；离子门与电离源之间的壳体侧壁上设有样品气入口(6);靠近电离源的壳体的侧壁上设有尾气出口(4)，尾气出口与抽气栗(2)的进气口(3)相连通，抽气栗的出气口(I)放空； 六氟化硫添加装置(9)是一个中空的箱体，左右两侧分别设有气体通孔，气体通孔通过气体导管分别与人体的呼出气气源(8)和麻醉机(11)气口相连通； 离子迀移管的样品气入口通过采样管(7)与人体的呼出气气源(8)和六氟化硫添加装置相连通。2.根据权利要求1所述的六氟化硫添加装置，其特征在于: 六氟化硫添加装置的箱体顶部设有由橡胶塞(10)密封的通孔，橡胶塞将箱体内部与外接环境隔开。3.—种权利要求1或2所述的同时监测呼出气中丙泊酚和六氟化硫离子迀移谱仪的应用，其特征在于: 在单向气流模式下运行，电离源内的气流方向与漂气的气流方向一致。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于:抽气栗的抽速大于漂气的流速。5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于:采样管外部采用加热布或加热带进行加热，温度控制在37?50 °C。
【专利摘要】本发明基于离子迁移谱技术，设计了一种同时监测呼出气中丙泊酚和六氟化硫的离子迁移谱仪，用于术中病人麻醉深度与心血排出量的无创在线监测。
【IPC分类】G01N27/64
【公开号】CN105572214
【申请号】CN201410589453
【发明人】李海洋, 周庆华, 王新, 彭丽英, 刘骥巍
【申请人】中国科学院大连化学物理研究所
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月28日