FI80202C - Foerfarande och anordning foer bestaemning av deltryck av koldioxid i pulsblod av en narkotiserad patient. - Google Patents

Description

1 80202

Menetelmä ja laite, joilla määritetään hiilidioksidin osa-paine nukutetun potilaan valtimoveressä Tämä keksintö koskee yleisesti lääkintäkojeita ja 5 erityisesti menetelmää ja laitetta, joilla määritetään hiilidioksidin osapaine nukutetun potilaan valtimoveressä. Menetelmässä hiilidioksidipitoisuus ilmaistaan potilaan uloshengityksen loppuosassa mittaamalla absorboitunut in-frapunaenergia ennalta määrätyllä ensimmäisellä aallonpi-10 tuusalueella, joka osuu hiilidioksidin absorptiopiikin aallonpituudelle.

Monissa kliinisissä puitteissa on suotavaa valvoa hiilidioksidipitoisuutta potilaan valtimoveressä nukutuksen aikana. Tätä varten on suunniteltu loismenettelyjä, 15 joihin sisältyy jaksoittainen näytteenotto valtimoverestä ja potilaan sisällä olevan katetrin käyttö, jolla voidaan suoraan valvoa hiilidioksidipitoisuutta. Näiden menetelmien loisluonne merkitsee, että niihin liittyvät kaikki ne ongelmat, jotka yleensä liittyvät tällaisiin menetel-20 miin, mm. lisääntyviä tartunta-, tukos- ym. vaaroja.

On tunnettua, että normaalihengityksessä keuhkoista viimeiseksi poistuvan kaasun hiilidioksidipitoisuudet liittyvät valtimoveren kaasun hiilidioksidin osapainee-seen. Tämän valvonnan toteuttamiseksi suunnitellut lääkin-25 täkojeet eivät kuitenkaan ole olleet niin tarkkoja tai niin monipuolisia kuin on suotavaa. Osa vaikeudesta johtuu siitä, että leikkaushuoneessa voi typpioksiduuli, jota on yleensä hyvin suurina määrinä nukutetun potilaan ulos-hengityksessä, aiheuttaa huomattavan virheen hiilidioksi-30 dipitoisuuden mittauksessa. Lisäksi voivat hengitysnopeu-det vaihdella merkittävästi potilaiden välillä - tyypillisestä nopeudesta, joka on 10 hengitystä minuutissa lepäävän aikuisen osalta jopa 120 hengitykseen minuutissa, kun kysymyksessä ovat hengityshäiriöstä kärsivät vastasyn-35 tyneet. Toinen vaikeus on se, että kaasuvolyymi, joka on 2 80202 käytettävissä potilaan hengitystiestä analyysiä varten, voi olla hyvin pieni - jopa vain 300 ml minuutissa.

Po. keksinnön eräänä tavoitteena on kehittää parannettu menetelmä ja laite, joilla määritetään hiilidioksi-5 dipitoisuus potilaan valtimoveressä.

Lisäksi keksinnön tavoitteena on kehittää menetelmä ja laite, joilla määritetään uloshengityksen viimeisen osan hiilidioksidipitoisuus nukutetun potilaan uloshengi-tyksessä.

10 Keksinnön toinen ja yleisempi tavoite on kehittää kaasun parannettu analysaattori, joka kykenee tarkasti mittaamaan uloshengityksen hiilidioksidipitoisuuden suurten typpioksiduulipitoisuuksien esiintyessä samanaikaisesti .

15 Keksinnön mukaisella menetelmällä edellä kuvatut tavoitteet saavutetaan siten, että typpioksiduulipitoisuus ilamistaaan potilaan uloshengityksen loppuosassa mittaamalla absorboitunut infrapunaenergia ennaltamäräätyllä toisella aallonpituusalueella, joka osuu typpioksiduulin 20 absorptiopiikin aallonpituudelle, ja että ilmaistu hiilidioksidipitoisuuden arvo korjataan typpioksiduulipitoisuu-den ilmaistun arvon mukaisesti.

Keksinnön muut tavoitteet käyvät ilmi alan asiantuntijoille seuräavasta kuvauksesta, joka liittyy oheisiin 25 piirustuksiin, joissa: kuvio 1 esittää kaaviomaista, osittain hajotettua perspektiivikuvantoa keksinnön mukaisen rakenteen omaavasta laitteesta; ja kuvio 2 esittää kaaviomaista lohkokaaviota kuvion 30 1 laitteen elektronisesta osasta.

Keksinnön mukainen laite on kaasun ei-dispergoiva infrapuna-analysaattori, joka infrapunalähteen avulla kehittää ja ohjaa infrapunaenergiaa näytekennossa olevan, tuntemattoman kaasuseoksen läpi. Näytekennon läpi kulkeva 35 energia mitataan ja sitä edustavia sähkösignaaleja kehi- 3 80202 tetään. Näitä signaaleja käsitellään lähtösignaalin saamiseksi, joka osoittaa näytekennossa olevan kaasun yhden tai useamman aineosan vastaavat pitoisuudet.

Tällaiset kaasun analysaattorit toimivat sillä pe-5 riaatteella, että eri kaasuilla on huomattavasti suuremmat absorptio-ominaisuudet määrätyillä aallonpituuksilla in-frapunasäteilykirjossa. Eräs tällainen kaasun analysaattori on näytetty ja esitelty McClatchien ja muiden US-pa-tentissa nro 4 013 260, annettu 22.3.1977, jonka omistus-10 oikeus on po. keksinnön oikeudenomistajalla. Toisenlainen kaasun ei-dispergoiva infrapuna-analysaattori on näytetty ja esitelty Dimeffin US-patentissa nro 3 953 734, annettu 27.4.1976, jonka omistusoikeus kuuluu Yhdysvalloille.

Kuviossa 1 kaaviomainen, osittain hajotettu pers-15 pektiivikuvanto esittää kaasun ei-dispergoivaa infrapuna-analysaattoria. Kaasun analysaattori sisältää sopivan mallisen infrapunalähteen, joka saa voiman ei-näytetystä voimanlähteestä. Infrapunalähde 11 on asennuskannattimen 13 varassa, joka on asennettu lämpökosketukseen rivoilla va-20 rustetun lämmönsäteilijän 15 kanssa pyöreän asennuslevyn 16 avulla. Infrapunaenergiaa lähetetään lähteestä 11 tuelle 19 asennetun kaasunäytekennon 17 kautta ilmaisimeen 21, joka on asennettu tukilevylle 20 ja sijoitettu tuen 19 aukkoon 23. Ilmaisin 21 sisältää välineet (ei näytetty), 25 jotka pitävät sen tarkassa lämpötilassa. Näytekennossa 17 on potilaan uloshengityksen tuloaukko 25 ja lähtöaukko 27 ja ikkunoita 29, joiden kautta infrapunaenergia lähetetään. Potilaan uloshengitys siirretään näytekennon tulo-aukkoon potilaan ilmatiestä sopivan naamariliitoksen kaut-30 ta, jota ei näytetä tässä.

Pyörivä suodatinpyörä 31 on sijoitettu osittain infrapunasädekimpun tielle lähteen ja näytekennon välille. Suodatinpyörä 31 sisältää ohjauslaite-piirturin (ei näytetty) sen tarkan lämpötilan ja vakionopeuden (k/min) yl-35 läpitämiseksi. Pyörää 31 pyörittää moottori 33 käyttöak-selin 35 välityksellä suodattimien 37, 38 ja 39 sijoitta- 4 80202 miseksi jaksoittain kaasunäytekennon läpi kulkevan infra-punaenergian tielle. Pyörällä 31 on kaksi lisäasentoa 40 ja 41, joiden nimet ovat vastaavasti "vara-asento" ja "tumman tason" asento. Kotelo 43 sulkee sisälleen suoda-5 tinpyörän 31 ja kannattaa sitä pyörimisliikettä varten ja kotelossa 43 on aukko 45, niin että infrapunaenergia voi kulkea näytekennoon kuljettuaan suodattimien läpi. Katkoviiva 44 näyttää optisen radan.

Yksi suodatin 37, jota nimitetään tarkistussuodat-10 timeksi, valitaan päästämään läpi energiaa aallonpituudella (esim. nimellisesti 3.690 mikronia), jolla millään potilaan uloshengityksessä normaalisti olevista kaasuista ei ole merkittävää absorptiota. Näin ollen voidaan valoa, joka kulkee näytekcnnon läpi tällä aallonpituudella, joka 15 on tarkistusaallonpituus, käyttää infrapunaenergian sen vaimennuksen määrittämiseksi, joka on tulos muista tekijöistä kuin ko. kaasun absorptiosta. Tällaisia tekijöitä voivat olla mm. lähteen antaman infrapunaenergian muutokset, näytekennon ikkunoiden himmeys ja ilmaisimen tulos-20 tuksen huononeminen. Tarkistussuodattimen 37 kaistan leveys on mieluiten kapea, esim. noin 0,112 mikronia, niin että varmistetaan kanava, joka ei reagoi mihinkään kaasuun, joka on kennossa. Tämä kanava toimii valvojana, joka valvoo optisen radan "suoritustehoa" lähteestä ilmaisimen 25 kautta esivahvistimeen.

Suodatinpyörän 31 toinen suodatin 38 valitaan päästämään läpi energiaa hiilidioksidin absorptioaallonpituu-della.

Nukutettu potilas hengittää yleensä sisään erikois-30 koostumuksen omaavan kaasuseoksen, jossa on 20 % happea, 1-4 % nukutusainetta (kuten halotaania, etraania ja pen-taania), 20-80 % typpioksiduulia ja loput typpeä. Näin ollen poistuva kaasu, jossa hiilidioksidipitoisuus on mitattava, sisältää suuren typpioksiduulipitoisuuden.

35 Tällaiset suuret typpioksiduulipitoisuudet voivat osaltaan johtaa virheiden kahteen syyhyn hiilidioksidipi- 5 80202 toisuuden mittauksessa. Ensimmäinen näistä virheiden syistä, jota kutsutaan kirjohäiriöksi, johtuu siitä, että typ-pioksiduulin infrapuna-absorptiokirjo sisältää vahvan ab-sorptiokaistan hyvin lähellä hiilidioksidisuodattimen ab-5 sorptiokaistaa. Toista virheiden syytä kutsutaan kirjovii-van leviämiseksi ja se johtuu siitä, että hiilidioksidin absorptiokirjo leviää typpioksiduulin ollessa mukana ja voi johtaa siihen, että analysaattori reagoi suuremmassa määrin C02:n ja N20:n tyypilliseen kaasuseokseen.

10 Jotta voitaisiin nopeasti mitata hiilidioksidimäärä pienessä hengitysnäytteessä käyttäen verraten halpoja in-frapunalähteitä ja ilmaisinta (kuten lyijyselenidiä), käytetään hiilidioksidin absorptiokaistaa, joka absorboi säteilyn hyvin voimakkaasti ja jossa lisäksi ei ole vesihöy-15 ryhäiriötä. 4,25 μπ»:η kaista täyttää nämä vaatimukset.

Tarkistussuodatin 37 sijaitsee kirjoalueella, jossa ei ole häiriöitä muiden kaasujen taholta. Po. keksinnön mukaisessa laitteessa tarkistussuodattimen absorptiokaista sijaitsee mahdollisimman lähellä hiilidioksidisuodattimen 20 38 absorptiokaistaa, niin että kojeen herkkyys lähteen lämpötilan muutoksille on mahdollisimman pieni. Tämä läheisyys suhteessa hiilidioksidin aallonpituuteen vähentää kertoimella 3 lähteen lämpötilan muutosten vaikutusta nol-lavaihteluun.

25 Tarkistussuodattimen 37 ja hiilidioksidisuodattimen 38 lisäksi po. keksinnön laite sisältää optisella radalla olevan lisäsuodattimen 39, jolla määritetään typpioksiduu-lipitoisuus näytteessä. Joten kun on määritetty typpioksi-dyylipitoisuus, voidaan korjata kirjoviivan leviämisvir-30 heen vaikutusta hiilidioksidin mittaukseen typpioksiduulin mukanaollessa käyttämällä mitattua typpioksiduulipitoi-suutta sopivassa korjauskaavassa. Esim. seuraavanlaisella kaavalla saadaan aikaan korjaus typpioksiduulipitoisuuden osalta: CC - CM (1 + KCB20) 35 6 80202 jossa: Cc = korjattu C02-pitoisuus, CH - mitattu C02-pitoisuus, CN20 = mitattu N2O-pitoisuus ja K = kirjoviivan leviämisvakio, joka voidaan määrittää kokemuksen perusteella.

5 Typpioksiduulisuodattimen 39 absorptiokaistan va linnassa on typpioksiduulin neljä absorptiokaistaa, joissa ei ole häiriötä nukutuksessa yleensä käytettyjen muiden kaasujen taholta ja jotka siksi esiintyvät nukutetun potilaan uloshengityksessä. Nämä kaistat sijaitsevat vastaa-10 vasti kohdissa 3,6, 3,9, 4,08 ja 4,55 pm. 4,55 pm kaista absorboi lähes kaiken säteilyn nukutetun potilaan uloshengityksessä yleensä esiintyvien typpioksiduulipitoisuuk-sien yhteydessä. 3,6 ja 4,07 pm kaistat absorboivat vähemmän kuin muutaman prosentin säteilystä. Vain 3,9 pm kaista 15 absorboi riittävästi säteilyä (8 % pulssista), jotta sitä voidaan käyttää typpioksiduulin mittaamiseksi näytekaasus-ta. Näin ollen suodatin 39, jolla mitataan typpioksiduuli po. keksinnössä, sijaitsee kohdassa 3,875 mikronia ja kaistan leveys on noin 0,155 mikronia. Edellä olevan seli-20 tyksen mukaisesti tämä aallonpituus valitaan siten, että ei esiinny mitään merkityksellistä absorptiota muista kaasuista kennossa kuin typpioksiduulista.

Vara-asennon 40 avulla tehdään mahdolliseksi ylimääräisen kaasun ilmaisu. Tumman tason asento 41 on suoda-25 tinpyörän tyhjä osa, joka toimii absoluuttisen säteilyn tarkistuksena. Suodatinpyörän 31 lämpötila on mieluiten säädettävissä tämän absoluuttisen säteilyn tarkistustason aikaansaamiseksi.

Jotta selvittäisiin hengitysnopeuksien vaihtelusta 30 alueella 10 hengitystä minuutissa - 120 hengitystä minuutissa, on keksinnön laitteella oltava nopea reaktioaika. Lisäksi potilaan ilmatiestä käytettävissä oleva kaasun tyypillinen virtausnopeus voi olla niinkin pieni kuin 50 ml/min. Näiden tekijöiden huomioimiseksi käytetään po.

35 keksinnössä 150 millisekunnin tai lyhyempää reaktioaikaa. Tätä varten käytetään hyvin pientä kaasunäytekennoa, jonka 11 7 80202 tilavuus on alle noin 25 μΐ ja mieluiten noin 20 μΐ. Kun virtausnopeus on 50 ml/min, tapahtuu 20 μΐ näytekennon läpivirtaus 24 millisekunnissa. Teoriassa pneumaattinen reaktioaika 10-90 % esiintyy 2,3 läpivirtausajassa eli 55 5 millisekunnin kokonaisajassa. Suunnittelemalla elektroniikka noin 50 millisekunnin reaktioajalla saavutetaan kokonaisreaktioaika, joka on juuri yli 100 millisekuntia, mikä on selvästi suotavan ajan sisällä.

Keksinnön laite liitetään yleensä potilaan ilmatie-10 hen näytteenottokatetrin kautta, joka koostuu 0,914-2,438 m letkusta, jonka halkaisija on 1,016 mm. Katetrin tuloau-kon kohdalla tapahtuvan kaasun väkevyyden äkillisen muutoksen aiheuttamaa huononemista tapahtuu ainakin jonkin verran pitoisuusgradientin jatkaessa laitteeseen. Kaikki 15 nämä reaktioaikaan vaikuttavat tekijät antavat yhdessä kokonaisreaktioajan, joka on alle 150 millisekuntia virtausnopeuden ollessa 50 ml/min.

Kuviossa 2 näytetään kaaviomainen lohkokaavio, joka näyttää keksinnön signaalinkäsittelypiirin toiminnan. Sig-20 naalit syytetään ilmaisimen lähtöpuolesta kondensaattorin 101 kautta AGC-vahvistimeen 105. Vahvistimen 103 lähtö-signaali syötetään vastuksen 105 kautta esivahvistimen 106 negatiiviseen tulopuoleen. Positiivinen tulokohta on maadoitettu ja takaisinkytkentävastus 107 on kytketty vahvis-25 tlmen 103 lähtöpuolesta sen negatiiviseen tulopuoleen. Esivahvistimen lähtösignaali syötetään kondensaattorin 109 kautta vahvistimen 111 positiiviseen tulopuoleen. Vah-. . vistimen 111 negatiivinen tulopuoli on kytketty vahvisti men lähtöpuoleen. Tumman tason katkaisin 110 liittää vah-30 vistimen positiivisen tulopuolen maahan silloin, kun in- frapunasädekimpun edessä on este, kuten on tunnettua alalla.

Vahvistimen 111 lähtösignaali syötetään vastuksen 112 kautta toiseen vahvistimeen 113 sen negatiivisen tulo-35 puolen kohdalle. Takaisinkytkintävastus 114 yhdistää vahvistimen 113 lähtöpuolen sen negatiiviseen tulopuoleen.

8 80202 Kun on tapahtunut vahvistus esivahvistimessa 103 ja automaattisen vahvistuksen ohjaavassa vahvistimessa 111, syötetään ilmaisimen 21 lähtösignaali järjestyksessä kolmeen eri kanavaan, nimittäin tarkistuskanavaan 115, hiili-5 dioksodikanavaan 117 ja typpioksiduulikanavaan 119. Syöttö järjestyksessä oikeaan aikaan saadaan aikaan analogisilla katkaisimilla 123, 125 ja 127, joita ohjataan niin, että ne sulkeutuvat oikeina ajankohtina, jotka vastaavat ko. suodatinta, joka on sijoitettu infrapunaenergian radalle. 10 Lisäksi katkaisimella 110 on samanlainen ohjaus, niin että se sulkeutuu, kun infrapunaenergia on estetty.

Ajoitussignaaleja kehitetään kytkemällä ilmaisimen lähtösignaalit itsetoimiseen tahdistimeen 131. Itsetoimi-nen tahdistin 131 antaa lähtösignaaleja tumman tason kat-15 kaisimeen eli sulkukatkaisimeen 110, tarkistuskanavan katkaisimeen 123, hiilidioksidikanavan katkaisimeen 125 ja typpioksiduulikanavan katkaisimeen 127. Tässä yhteydessä on huomattava, että ylimääräinen kanava tai kanavia voidaan haluttaessa käyttää, jolloin tämä on samanlainen kuin 20 seuraavassa kuvattavat hiilidioksidin ja typpioksiduulin kanavat, jossa on valvottava ylimääräisiä kaasuja. Tällöin itsetoiminen tahdistin voidaan sovittaa sellaiseksi, että se antaa tarpeen mukaan ylimääräisiä tahdistussignaaleja. Itsetoiminen tahdistin voi olla mitä tahansa mallia, mutta 25 sen rakenne on mieluiten sellainen kuin on näytetty ja esitelty US-patentissa nro 4 241 309.

Jokainen kolmesta kanavasta 115, 117 ja 119 on varustettu vastaavalla vahvistimella 151, 153 ja 155, jonka kautta syötetään signaali analogisesta katkaisimesta. Vas-30 taava kondensaattori 167, 169 ja 171 kytkee vahvistimien positiiviset tulopuolet kussakin kanavassa maahan.

Vahvistin 151 on varustettu takaisinkytkentävastuk-sella 173, joka on kytketty jännitteenjakoverkon säädettävään väliottoon 176 vastuksen 175 kautta. Jännitteenjako-35 verkko sisältää sarjavastukset 177, 179 ja 181, jotka kytkevät positiivisen jännitteen lähteen 183 maahan. Säätä- 9 80202 mällä väliottoa 176 ohjataan kanavan 115 yhdistettyä vahvistusta ja tämän kanavan lähtöpuoli on kytketty takaisin automaattista vahvistusta ohjaavaan vahvistimeen 103. Säädettävän välioton 176 sopivan asetuksen avulla tarkistus-5 signaalin väliaikana säädetään järjestelmän vahvistus halutun tarkistustason mukaisesti, mikä on tunnettua kaasun infrapuna-analysaattorien alalla.

Hiilidioksidikanava 117 ja typpioksiduulikanava 119 ovat samanlaiset. Näin ollen niitä kuvataan lähemmin enää 10 vain hiilidioksidikanavan 117 yhteydessä. Typpioksiduuli-kanavan 119 osille, joiden toiminnat ovat samat kuin kanavan 117 osilla, on annettu samat viitenumerot yläpilkun kera.

Vahvistin 153 hiilidioksidikanavassa 117 on varus-15 tettu karkeanollauspiirillä, jossa on vastus 201, joka yhdistää vahvistimen 153 lähtöpuolen sen esijännitetulopuo-leen. Vastus 201 on lisäksi kytketty säädettävän potentiometrin 203 ja kiinteän vastuksen 205 kautta maahan. Säätämällä säädettävää potentiometriä 203 säädetään vahvistimen 20 153 lähtötehon taso halutulle tasolle tarkkaa toimintaa varten ja se voidaan säätää valmiiksi tehtaalla valmistuksen yhteydessä.

Vahvistimen 153 lähtösignaali syötetään säädettävän potentiometrin 207 ja kiinteän vastuksen 209 kautta vah-25 vistimen 211 negatiiviseen tulokohtaan. Vahvistimen 211 positiivinen tulokohta on maadoitettu ja negatiivinen tulokohta on kytketty kiinteän vastuksen 213 kautta negatiivisen jännitteen lähteeseen 215. Kaistan leveyttä rajoittava takaisinkytkentäverkko, joka sisältää kondensaat-30 torin 217 ja vastuksen 219 rinnan kytkettyinä, on kytketty vahvistimen 211 lähtöpuolesta sen negatiiviseen tulopuoleen. Säätämällä potentiometriä 207 säädetään kanavan lähtösignaali halutulle kalibrointitasolle.

Kun näytekennossa ei ole hiilidioksidia, on vahvis-35 timen 211 lähtösignaali nimellisesti nolla ja vahvistimen 153 lähtösignaali säädetään nimellistasolle, esim. 5 voi- 10 80202 tiksi. Jos tämä lähtöteho on 5 volttia, kun hiilidioksidia ei esiinny, niin määrätyn hiilidioksidipitoisuuden tuominen näytekennoon saa vahvistimen 153 lähtöjännitteen muuttumaan vastaavassa määrin. Poikkeavuudet kaasuanalysaat-5 torin sähköoptisessa järjestelmässä voivat saada vahvistimen 153 lähtösignaalin vaihtelemaan jonkin aikaa. Jos esim. vahvistimen lähtöjännite vaihtelee pisteeseen, jossa lähtötaso on 4 volttia, kun hiilidioksidia ei ole (ja kun vahvistimen 211 lähtösignaali on säädetty nollaksi), niin 10 määrätyn hiilidioksidimäärän esiintyminen näytekennossa muuttaa vahvistimen lähtösignaalia. Jotta varmistettaisiin, että prosentuaalinen muutos näissä olosuhteissa on sama kuin silloin, kun nimellislähtötaso on 5 volttia, on piiri suunniteltu niin, että se välttää säätöaluevirheen. 15 Säädettävä potentiometri 207 kompensoi yhdessä vah vistimiin 153 ja 211 liittyvän piirin kanssa säätöaluevirheen mahdollisuuden. Säädettävän vastuksen 207 säätö suoritetaan vahvistimen 211 nimellislähtöjännitteen säätämiseksi nollalähtötehoksi. Tämän lähtösignaalin prosentuaa-20 linen muutos, joka on tulos hiilidioksidin esiintymisestä näytekennossa, on sama riippumatta todellisesta jännitteestä vahvistimen 153 lähtökohdassa. Näin ollen järjestelmä on säätöaluestabiloitu.

Vahvistimen 211 lähtösignaali syötetään termistorin 25 221 kautta, joka kompensoi järjestelmän ympäristön lämpö tilan vaihteluja vastaan, erityisesti mitä tulee kaasun lämpötilaan näytekennossa, joka voi johtaa kaasuabsorption vaihteluun. Termistori 211 välittää lähtösignaalin vahvistimesta 211 vahvistimen 223 negatiiviseen tulopuoleen.

30 Vahvistimen 223 positiivinen tulopuoli on maadoitettu ja esijännitevastus 225 kytkee negatiivisen tulopuolen maahan. Vahvistimen 223 lähtöpuoli on kytketty säädettävän potentiometrin 227 ja kiinteän vastuksen 229 kautta sen negatiiviseen tulopuoleen kanavan säätöalueominaisuuksien 35 karkean säädön aikaansaamiseksi. Säätöalueen karkea säätö sopivan kalibrointikaasun ollessa mukana näytekennossa

II

11 80202 voidaan suorittaa tehtaalla. Hienosäätö on saatu aikaan sarjaelektrolyysikennon 231 avulla, joka on kytketty vahvistimen 223 lähtöpuoleen ja jota voidaan ohjata laitteen ohjauspaneelista, jota ei ole näytetty.

5 Säädettävä potentiometri 231 on sarjakytkennässä kiinteän vastuksen 233 kanssa vahvistimen 235 negatiiviseen tulopuoleen. Vahvistimen 235 positiivinen tulopuoli on maadoitettu ja takaisinkytkentävastus 237 on kytketty vahvistimen 235 lähtöpuolesta sen negatiiviseen tulopuo li) leen. Vahvistin 235 on tarkoitettu sellaisen ylikuulumis-signaalin summausta varten, joka syötetään siihen typpiok-siduulikanavasta 119 vastuksen 239 kautta. Vahvistimen 235 lähtöteho päätteen 252 kohdalla edustaa hiilidioksidisig-naalia, joka mittaa hiilidioksidipitoisuuden näytekennos-15 sa.

Ylikuulumiskompensaation aikaansaamiseksi typpiok-siduulikanavassa syötetään lisäksi vahvistimen 235 lähtö-signaali vastuksen 241 kautta yhteisen vahvistuksen inver-tointivahvistimeen 243. Vahvistimen 243 positiivinen tulo-20 kohta on maadoitettu ja takaisinkytkentävastus 245 yhdistää vahvistimen 243 lähtöpuolen sen negatiivisen tulopuolen kanssa. Vahvistimen 243 lähtösignaali syötetään potentiometriin 247, jonka päällä on säädettävä väliotto 249. Tehtaalla säädetään säädettävä väliotto halutulle tasolle 25 kanavien välisen ylikuulumisen saamiseksi mahdollisimman pieneksi.

Käytössä näytetty laite saa aikaan jatkuvan lähtö-signaalin jokaisessa kanavassa 117 ja 119 päätteiden 252 ja vastaavasti 254 kohdalla. Vaikka päätteen 254 kohdalla 30 N20 edustava signaali pysyy oleellisesti vakiona potilaan koko hengitysjakson aikana, vaihtelee C02-lukema päätteessä 252. Tämä saavuttaa yleensä huippukohdan potilaan ulos-hengityksen lopussa ja juuri tätä osaa signaalista käytetään jatkokäsittelyssä, kuten on kuvattu edellä.

35 Näin ollen on ilmeistä, että keksinnössä on kehi tetty parannettu menetelmä ja laite, joilla määritetään 12 80202 hiilidioksidin osapaine nukutetun potilaan valtimoveressä. Keksintö muodostaa ei-loisluontoisen menettelyn, jolla mitataan tarkasti ja nopeasti hiilidioksidipitoisuus potilaan uloshengityksen lopussa. Tässä on kehitetty keino, 5 jolla maksimoidaan signaalin ja melun välinen suhde ja alennetaan järjestelmän reaktioaika hyvin alhaisille tasoille. Lisäksi on kehitetty parannettu järjestely säätö-alueen stabilointia varten.

Keksinnön erilaiset muunnokset käyvät ilmi alan 10 asiantuntijoille edellä olevasta kuvauksesta ja oheisista piirustuksista. Nämä muunnokset on tarkoitettu olemaan oheisten patenttivaatimusten mukaisen suojapiirin asettamissa puitteissa.

Il

Claims (16)

1. Menetelmä, jolla määritetään hiilidioksidin osapai-ne nukutetun potilaan valtimoveressä, jossa menetelmässä hiili-5 dioksidipitoisuus ilmaistaan potilaan uloshengityksen loppuosassa mittaamalla absorboitunut infrapunaenergia ennalta määrätyllä ensimmäisellä aallonpituusalueella, joka osuu hiilidioksidin absorptiopiikin aallonpituudelle, tunnettu siitä, että typpioksiduulipitoisuus ilmaistaan potilaan ulos- 10 hengityksen loppuosassa mittaamalla absorboitunut infrapunaenergia ennaltamäärätyllä toisella aallonpituusalueella, joka osuu typpioksiduulin absorptiopiikin aallonpituudelle, ja että ilmaistu hiilidioksidipitoisuuden arvo korjataan typpi-oksiduulipitoisuuden ilmaistun arvon mukaisesti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että mittaukset tehdään jokaisella hengitys-kerralla.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmaistu hiilidioksidipitoisuuden arvo 20 korjataan kertomalla se luvulla 1 plus vakio kertaa ilmaistu typpioksiduulipitoisuuden arvo.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiilidioksidipitoisuus ilmaistaan mittaamalla hiilidioksidin infrapuna-absorptio noin 4,7 mikro- 25 metrin nimellisaallonpituudella ja typpioksiduulipitoisuus ilmaistaan mittaamalla typpioksiduulin infrapuna-absorptio noin 3,9 mikrometrin nimellisaallonpituudella.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittauksia verrataan infra-puna-absorp- 30 tioon noin 3,75 mikrometrin nimellisallonpituudella.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaistaleveydet hiilidioksidin nimellisellä aallonpituudella ja typpioksiduulin nimellisellä aallonpituudella ovat pienemmät kuin noin 0,1 mikrometriä.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että kaistaleveydet nimellisellä vertailu-aallonpituudella ovat pienemmät kuin noin 0,12 mikrometriä. 14 80202

8. Laite, jolla määritetään hiilidioksidin osapaine nukutetun potilaan valtimoveressä, jossa laitteessa on elimet (11,17,21,38,117) hiilidioksidipitoisuuden määrittämiseksi potilaan uloshengityksen loppuosassa mittaamalla ab- 5 sorboitunut infrapunaenergia ennaltamäärätyllä ensimmäisellä aallonpituusalueella, joka osuu hiilidioksidin absorptio-piikin aallonpituudelle, ja mittaustulokseen verrannollisen signaalin tuottamiseksi, tunnettu siitä, että siinä on elimet (11,17,21,39,119) typpioksiduulipitoisuuden ilmai- 10 semiseksi potilaan uloshengityksen loppuosassa mittaamalla absorboitunut infrapunaenergia ennaltamäärätyllä toisella aallonpituusalueella, joka osuu typpioksiduulin absorptio-piikin aallonpituudelle, ja mittaustulokseen verrannollisen signaalin tuottamiseksi ja että siinä on elimet (235,239) 15 hiilidioksidipitoisuuden ilmaistun arvon korjaamiseksi ilmaistun typpioksiduulipitoisuuden mukaisesti.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että ilmaisuelimet käsittävät näytekennon (17), joka pitää sisällään potilaan uloshengityksen, elimet (11), infrapunasäteen viemiseksi näytekennon (17) läpi ja elimet 20 (38,117,-39,119), jotka ilmaisevat näytekennon (17) läpi kul kevan infrapunasäteilyn absorption sellaisilla aallonpituuksilla, joilla hiilidioksidi ja vastaavasti typpioksiduuli absorboivat tätä infrapunasäteilyä.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, t u n - 25. e t t u siitä, että se sisältää suodattimet (38,39), joilla mitataan hiilidioksidin infrapuna-absorptio 4,2 mikro-metrin nimellisaallonpituudella ja typpioksiduulin absorptio 3,9 mikrometrin nimellisaallonpituudella.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, t u n - 30. e t t u siitä, että se sisältää vertailusuodattimen (37), jolla mitataan infrapuna-absorptio 3,75 mikrometrin nimellis-aallonpituudella.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että suodattimien (38,39) kaistaleveydet 35 hiilidioksidia ja typpioksiduulia varten ovat pienemmät kuin noin 0,1 mikrometriä ja että kaistaleveydet vertailusuodatin-ta (37) varten ovat pienemmät kuin 0,12 mikrometriä. li 15 80202

13. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että näytekennon (17) tilavuus on pienempi kuin noin 25 mikrolitraa.

13 80202

14. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, t u n -5 n e t t u siitä, että se sisältää elimet (207) hiilidioksidipitoisuuden lähtösignaalin säätöalueen normalisointia varten.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laite, tunnettu siitä, että normalisointielimet sisältävät vah- 10 vistimen (223), ensimmäisen säädettävän vastuksen (227) , joka on kytketty takaisinkytkentään vahvistimen lähtöpuo-lesta sen tulopuoleen karkeaa säätöä varten ja toisen säädettävän vastuksen (231), joka on kytketty sarjaan vahvistimen lähtöpuolen kanssa hienosäätöä varten.

16 80202