專利名稱：支氣管內環境微型無創pH值監測系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及醫療器械，尤其涉及醫療監測系統，特別涉及氣道內pH值的傳感裝置，具體的是一種支氣管內環境微型無創pH值監測系統。
背景技術：
臨床醫學中，監測氣道內pH值的連續變化對于病理生理過程的準確把握和呼吸參數的調整具有重要的意義。肺泡上皮細胞表面覆蓋著一層很薄的肺泡液，肺泡液由兩部分構成表面活性物質構成的血/氣界面、水相界面(Aqueous SubpHase)，水相界面作為肺泡液的一部分具有非常重要的作用，研究顯示，肺泡的水相界面具有較低的pH值(6.27)，并且當胸膜腔和血液中pH值和PCO2在一定范圍內改變時，pHe保持恒定，且與檢測部位關系不大，這提示pHe的調節與H+/HCO3-離子轉運有關。較低ALF的pHe能夠影響酶的活性、表面活性物質的再循環、肺泡巨噬細胞的功能，并能夠限制細菌的粘附和生長，還可能影響氣道的防御功能，影響表面活性物質在氣/水界面的的性質，另外，ALF的pH值能夠調節酶的活性，從而影響表面活性物質在肺泡液內的循環，酸性磷酸酶能夠降解肺的表面活性物質和游離板層小體中的磷酸，它在pH值＝6.9時活性最大，而pH值＝7.4時活性只有70％；ALF的pH值改變對肺泡內的巨噬細胞的功能有影響，在pH值＝6.9時與pH值＝7.4時功能明顯不同。pH值的改變影響肺內巨噬細胞分泌TNF-a。因此研究表明，維持肺泡液水相中pH值(pHe)、可維持肺泡上皮細胞屏障的完整性，表面活性物質的代謝，肺泡液的動態轉運平衡。肺泡粘膜上皮受損導致離子轉運功能障礙，引起肺泡液pH值的改變，表面活性物質的合成和分泌，肺泡屏障功能的破壞，而這些改變構成了ARDS早期特征。同時更為重要的是在急性肺損傷(以SARS為代表)早期出現肺內和氣道內pH值的變化，且隨病程動態演變。因而監測氣道內pH值的變化對于急性肺損傷的早期診斷和病程觀察具有重要意義。
現有技術中，臨床上采用光導纖維、光化學敏感膜、pH值電極等裝置監測pH值，但是目前沒有任何pH值監測系統能夠直接測定氣道局部的pH值及其動態變化。目前肺泡液pH值的研究局限于支氣管肺泡灌洗手段，但是灌洗會引起FEV1、FVC、FEV1/FVC的顯著下降和PaO2、PaCO2、SaO2的改變，特別是對于有肺功能缺陷的病人影響更大，同時，在灌洗過程中生理鹽水稀釋肺泡液，因此支氣管肺泡灌洗不能測定肺泡液內原有pH值，因此不能實現連續動態監測，不能反映疾病的動態演變。
本發明的目的是提供一種支氣管內環境微型無創pH值監測系統，所述的這種支氣管內環境微型無創pH值監測系統要解決現有技術不能直接測定氣道局部的pH值及其動態變化的技術問題。
本發明的這種支氣管內環境微型無創pH值監測系統由氣體導管和微型pH值探頭構成，其中，所述的微型pH值探頭固定設置在所述的氣管導管前端的管壁內，微型pH值探頭的信號輸出端連接有導線，所述的導線設置在氣管導管的管壁內，導線的一端在氣管導管的尾端引出。
進一步的，所述的氣管導管的尾端邊緣處固定設置有數據采集裝置，所述的數據采集裝置與所述的導線連接。
進一步的，所述的數據采集裝置通過電纜與一個數據處理裝置連接。
或者，所述的數據采集裝置中設置有無線信號發射裝置，所述的數據采集裝置通過無線信號通道與一個無線信號接受裝置相連，所述的無線信號接受裝置通過電纜與一個數據處理裝置連接。
進一步的，所述的數據處理裝置是計算機。
進一步的，所述的氣管導管是雙腔氣管導管或者單腔氣管導管。
進一步的，所述的氣管導管的外側設置有至少一個氣管套囊。
進一步的，所述的微型pH值探頭的體部嵌合在所述的氣管導管的管壁中，所述的微型pH值探頭的頭部設置在所述的氣管導管的外側。
進一步的，所述的微型pH值探頭的頭部外側表面呈拋物面狀。
進一步的，所述的氣管導管是雙腔氣管導管，所述的雙腔氣管導管的前端管壁中設置有兩個微型pH值探頭，其中一個微型pH值探頭設置在雙腔氣管導管的左側前端的管壁中，另一個微型pH值探頭設置在雙腔氣管導管的右側前端的管壁中。
本發明的工作原理是微型pH值探頭隨插入的氣管導管一并置入人體氣管，微型pH值探頭即時直接測定氣道局部的pH值及其動態變化，并通過導線傳遞到外部的數據采集和處理裝置，實現了人體支氣管內環境中的pH值的即時、動態直接監測。同時，微型pH值探頭隨氣管導管置入人體，可以避免監測系統本身帶來的額外損傷，并且，微型pH值探頭直接設置在氣管導管的管壁內，對氣管導管管徑截面積的影響小，不會增加通氣的氣道阻力。
具體的，本發明中所述的微型pH探頭、氣管導管包括雙腔氣管導管和單腔氣管導管、數據采集裝置、數據處理裝置、無線信號接受裝置、無線信號發射裝置和氣管套囊均采用現有技術中的公知技術，有關微型pH探頭、氣管導管包括雙腔氣管導管和單腔氣管導管、數據采集裝置、數據處理裝置、無線信號接受裝置、無線信號發射裝置、表面封裝膜和氣管套囊在現有技術中的公知技術方案，本領域的普通技術人員均已熟知，所以在此不再贅述。例如，所述的微型pH探頭和數據采集裝置采用臨床醫學中現有的微型pH值傳感器或者pH值電極及其相連的數據采集裝置，所述的無線信號接受裝置和無線信號發射裝置均采用藍牙模塊，所述的數據處理裝置采用計算機。
本發明與已有技術相對照，其效果是積極和明顯的。本發明的支氣管內環境微型無創pH值監測系統將pH值微傳感器嵌合到氣管導管技術，可以實現對氣道黏膜pH值的動態、連續和實時測定，避免了由于肺泡灌洗所造成的氣道內液稀釋對測定結果所造成的影響，同時避免由于肺泡灌洗對于肺功能的進一步惡化，包括FEV1、FVC、FEV1/FVC的顯著下降和PaO2、PaCO2、SaO2的改變，特別是對于有肺功能缺陷的病人。同時也解決了肺泡灌洗不能連續監測氣道內pH值變化的問題，對于肺損傷的監測和肺功能的調整具有重要指導意義，并且可以實現動態、連續和實時監測。本監測系統對氣管導管管徑截面積的影響小，數據可以通過無線信號傳遞和接受。


圖1是本發明的支氣管內環境微型無創pH值監測系統的結構示意圖。
圖2是本發明的支氣管內環境微型無創pH值監測系統中的氣管導管前端部分的剖面結構示意圖。
圖3是本發明的支氣管內環境微型無創pH監測系統的工作原理示意圖。
具體實施例方式如圖1、圖2和圖3所示，本發明的支氣管內環境微型無創pH值監測系統，由氣體導管1和微型pH值探頭2構成，其中，所述的微型pH值探頭2固定設置在所述的氣管導管1前端的管壁內，微型pH值探頭2的信號輸出端連接有導線4，所述的導線4設置在氣管導管1的管壁內，導線4的一端在氣管導管1的尾端引出。
進一步的，所述的氣管導管1的尾端邊緣處固定設置有數據采集裝置3，所述的數據采集裝置3與所述的導線4連接。
進一步的，所述的數據采集裝置3通過電纜與一個數據處理裝置6連接。
或者，所述的數據采集裝置3中設置有無線信號發射裝置31，所述的數據采集裝置3通過無線信號通道與一個無線信號接受裝置61相連，所述的無線信號接受裝置61通過電纜與一個數據處理裝置6連接。
進一步的，所述的數據處理裝置6是計算機。
進一步的，所述的氣管導管1是雙腔氣管導管或者單腔氣管導管。
進一步的，所述的氣管導管1的外側設置有至少一個氣管套囊5。
進一步的，所述的微型pH值探頭2的體部嵌合在所述的氣管導管1的管壁中，所述的微型pH值探頭2的頭部設置在所述的氣管導管1的外側6。
進一步的，所述的微型pH值探頭2的頭部外側表面呈拋物面狀。
進一步的，所述的氣管導管1是雙腔氣管導管，所述的雙腔氣管導管的前端管壁中設置有兩個微型pH值探頭2，其中一個微型pH值探頭2設置在雙腔氣管導管的左側前端的管壁中，另一個微型pH值探頭2設置在雙腔氣管導管的右側前端的管壁中。
權利要求
1.一種支氣管內環境微型無創pH值監測系統，由氣體導管和微型pH值探頭構成，其特征在于所述的微型pH值探頭固定設置在所述的氣管導管前端的管壁內，微型pH值探頭的信號輸出端連接有導線，所述的導線設置在氣管導管的管壁內，導線的一端在氣管導管的尾端引出。
2.如權利要求1所述的支氣管內環境微型無創pH值監測系統，其特征在于所述的氣管導管的尾端邊緣處固定設置有數據采集裝置，所述的數據采集裝置與所述的導線連接。
3.如權利要求2所述的支氣管內環境微型無創pH值監測系統，其特征在于所述的數據采集裝置通過電纜與一個數據處理裝置連接。
4.如權利要求2所述的支氣管內環境微型無創pH值監測系統，其特征在于所述的數據采集裝置中設置有無線信號發射裝置，所述的數據采集裝置通過無線信號通道與一個無線信號接受裝置相連，所述的無線信號接受裝置通過電纜與一個數據處理裝置連接。
5.如權利要求3或4所述的支氣管內環境微型無創pH值監測系統，其特征在于所述的數據處理裝置是計算機。
6.如權利要求1所述的支氣管內環境微型無創pH值監測系統，其特征在于所述的氣管導管是雙腔氣管導管或者單腔氣管導管。
7.如權利要求1所述的支氣管內環境微型無創pH值監測系統，其特征在于所述的氣管導管的外側設置有至少一個氣管套囊。
8.如權利要求1所述的支氣管內環境微型無創pH值監測系統，其特征在于所述的微型pH值探頭的體部嵌合在所述的氣管導管的管壁中，所述的微型pH值探頭的頭部設置在所述的氣管導管的外側。
9.如權利要求8所述的支氣管內環境微型無創pH值監測系統，其特征在于所述的微型pH值探頭的頭部外側表面呈拋物面狀。
10.如權利要求1所述的支氣管內環境微型無創pH值監測系統，其特征在于所述的氣管導管是雙腔氣管導管，所述的雙腔氣管導管的前端管壁中設置有兩個微型pH值探頭，其中一個微型pH值探頭設置在雙腔氣管導管的左側前端的管壁中，另一個微型pH值探頭設置在雙腔氣管導管的右側前端的管壁中。
全文摘要
一種支氣管內環境微型無創pH值監測系統，由氣體導管和微型pH值探頭構成，微型pH值探頭固定設置在氣管導管前端的管壁內，微型pH值探頭的信號輸出端連接有導線，導線設置在氣管導管的管壁內，導線的一端在氣管導管的尾端引出，數據采集裝置將微型pH值探頭的信號傳遞給數據處理裝置，實現對人體支氣管內環境中的pH值的即時、動態直接監測。同時，微型pH值探頭隨氣管導管置入人體，可以避免監測系統本身帶來的額外損傷，并且，微型pH值探頭直接設置在氣管導管的管壁內，對氣管導管管徑截面積的影響小，不會增加通氣的氣道阻力。
文檔編號A61B5/00GK1923146SQ200510029198
公開日2007年3月7日 申請日期2005年8月29日 優先權日2005年8月29日
發明者王祥瑞, 鄭擁軍, 王震虹 申請人:上海第二醫科大學附屬仁濟醫院