血气分析仪的原理|类型|用途

　　血气分析仪是通过对人体血液及呼出气的酸碱度(pH)、二氧化碳分压(PCO2)、氧分压(PO2)进行定量测定，来分析和评价人体血液酸碱平衡(紊乱)状态的仪器。

　　根据血气分析的时代特点，大致可将其分为三个发展阶段：

　　1、50年代-60年代

　　20世纪50年代，西欧小儿麻痹症流行，为了抢救患儿的呼吸性麻痹症而进行人工换气ZL提供诊疗指标，丹麦哥本哈根传染病院化验室的负责人Poul Astrup博士和其他科学家通过了一系列血液的实验，建立了一套参数，并于1954年与雷度(Astrup)公司的工程技术人员共同研制出diyi台E50101型pH血液酸碱仪。此类仪器，以丹麦Radiometer公司的AME-I型血液酸碱仪为代表。

　　1957年Siggard-Andersen改进了毛细管pH电极，并随后发展为广泛使用的pH敏感的玻璃膜电极。同时Servinghaus研究出直接测量PCO2的气敏电极，加之运用Clark提出的氧分压(PO2)测量电极更进一步完善了血气参数的直接测量技术。

　　此后，用电极(pH电极、参比电极、PCO2电极、PO2电极)直接测量血样pH，PCO2和PO2值，再通过图表或计算得出HCO3-、TCO2、BE、O2Sat等众多参数的血气分析仪大量涌现，并改进更新。如Radiometer的BME系列逐步取代了AME-I型，并于1973年推出了ABL型血气分析仪。

　　2、70年代-80年代

　　70年代至80年代，计算机和电子技术的应用导致血气分析仪进入全自动时代，由于采用了集成电路，仪器结构得到重要改进，重量大大降低。传感器探头小型化使得所需样品量降至几百~几十ul，工作菜单日趋简单，操作可在提示下进行，可测量和计算的参数也不断增多。

　　各公司生产的血气分析仪均实现了自动定标、自动进样、自动清洗、自动检测仪器故障和电极状态，并自动报警，电极的使用

　　血气分析仪是急性呼吸衰竭诊疗、外科手术、抢救与监护过程能够发挥至关重要的仪器。血气分析仪利用血气酸碱分析仪直接测定血液的pH、PaCO2和PaO2等指标，从而对人体的呼吸功能和酸碱平衡状态作出评估。

　　血气分析仪通常是在管路系统的负压抽吸作用下，样品血液被吸人毛细管中，与毛细管壁上的pH参比电极、pH、PO2、PCO2四只电极接触，电极将测量所得的各项参数转换为各自的电信号，这些电信号经放大、模数转换后送达仪器的微机，经运算处理后显示并打印出测量结果，从而完成整个检测过程。

　　血气分析仪是通过对人体血液及呼出气的酸碱度(pH)、二氧化碳分压(PCO2)、氧分压(PO2)进行定量测定，来分析和评价人体血液酸碱平衡(紊乱)状态的仪器。

　　血气分析仪还可以利用血气分析仪直接测定血液的pH，PCO2、PO2等指标，由计算机按有关公式计算出相应的参数，如血液中的碳酸氢根的浓度AB、标准碳酸氢根的浓度SB、血液缓冲碱BB、血浆二氧化碳总量TCO2、血液碱超等BE等，根据这些参数可以了解人体呼吸功能和血液酸碱平衡状态，为分析和ZL方案提供科学的依据。

　　由于它在对休克、大面积烧伤或外科手术等造成的酸碱平衡紊乱，慢性阻塞性肺部疾患所致的呼吸衰竭以及内、外、妇产、儿科等危重病人的抢救中有十分重要的作用，成为检验医学领域发展Z快的仪器。

　　目前血气分析仪正朝着自动化、便携式、连续检测、即时诊断、非损伤、免维护、易操作的方向发展。

　　血气分析仪主要由电极系统、管路系统和电路系统三大部分组成。

　　1、电极系统

　　血气分析仪的电极测量系统包括pH测量电极、PCO2测量电极、鹏测量电极。

　　①pH测量电极是一种玻璃电极，由Ag-AgCl电极和适量缓冲溶液组成，主要利用膜电位测定溶液中H+浓度，参比电极为甘汞电极，其作用是为pH电极提供参照电势

　　血气分析仪是指利用电极在较短时间内对动脉中的酸碱度、二氧化碳分压和氧分压等相关指标进行测定的仪器，具有自动定标、自动进样、自动检测及故障自诊断等功能，操作简便、分析速度快、准确度高等优点。

　　1、操作评估

　　①了解患者心理状况：对于清醒患者，给予必要的说明和安抚，避免情绪不稳定影响pH值、PaCO2、PaO2结果。呼吸急促时pH值、PaO2增加，PaCO2减少;瞬间憋气可使pH值、PaO2减少，PaCO2增加。啼哭患儿待呼吸平稳30分钟后再行采血，因患儿长时间啼哭可导致通气量加大，使PaCO2呈非病理性下降。

　　②评估环境，避免环境对血气影响。对CO2重复性呼吸的患儿，要通风30分钟，因婴幼儿可因衣物保暖太封闭导致通风较差，造成CO2的重复呼吸，出现PaCO2的现象。

　　③评估患者是否吸氧，避免吸氧及吸氧浓度对PaCO2影响。采血前，病情允许时应停氧30分钟。如病情不允许，采血时要记录给氧浓度。当改变吸氧浓度时，要经过15分钟以上的稳定时间再采血。对于机械通气患者取血前30分钟呼吸机设置应保持不变。

　　④评估患者使用药物及时间，血气分析应在患者用药前30分钟时行。碱性药物、大剂量青霉素G、氨苄西林等输入人体后短期内会引起酸碱平衡暂时变化;含脂肪乳剂的血标本会严重干扰血气电解质测定，还会影响血气分析仪测定的准确性和损坏血气分析仪，应尽量在输注乳剂之前取血，或在输注完脂肪乳剂12小时后、血浆中已不存在乳糜后才能送检，且血气申请单上须注明患者使用脂肪乳剂及输注结束时间。

　　2、操作步骤

　　血气分析仪操作方法简单，一般按血气分析仪操作手册进行取样、输入参数等，血气分析仪会自动运转并打印结果。

　　①采血：采血的理想部位是表浅易触及、穿刺方便、体表侧支循环较多、远离静脉和神经的动脉。常用桡动脉(痛觉敏感，对循环衰竭患者不易成功)，其次股动脉(粗大，对循环衰竭的患

　　血气分析仪生产厂家多、型号很多，血气分析仪结构一般包括电极、进样室、CO2空气混合器、放大器元件、数字运算显示屏和打印机等部件。可对血液样本进行自动化分析。

　　1、美国NOVA公司NOVA Stat Profile Ultra系列血气分析仪：

　　该血气分析仪有13种型号，分别为A-M型。其中M型，具有分析速度快、准确性和重复性好的特点。有13个测量参数，既PH、PCO2、PO2、Na+、K+、Ca2+、Cl-、Mg2+、BUN、Glu、Lact、Hct、sO2)。所以测定项目可关闭(或拆除)一个或多个电极测量开关，为适应这种多项目的测定，试剂亦相应增加到6瓶。采用人机对话菜单，又具有独立的定标系统和电极补偿功能。

　　2、美国NOVA系列血气分析仪：

　　Stat Profile Ultra(A-M型):PH、PO2、PCO2、SO2%、tHb、O2Hb、MetHb、Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、Urea、GLu、Lac、Hc、tCRT系列桌面式急诊常规分析系统：10种组合，13项测定，pH，TCO2，K+，Na+，Cl-，Ca2+，Mg2+，TCa，Li+Urea，GLu，Hct，Crea的急诊血气生化一体分析仪。

　　3、美国MEDICA公司EASYBLOODGAS血气分析仪：

　　这是目前国际市场品牌，可检测PH、PCO2、PO2、并可计算另外的呼吸指数等11个参数。能计算并储存30个质控结果，Z多可储存64位患者资料。以试剂包取代笨重的储气罐，机器设计精巧，可便携式移动。无需处理废液，而是将气体和液体放进试剂包里，避免了交叉感染。125s出结果，结果精确。自动校准。

　　4、美国IL公司推出的GEMPrimer 3000型血气分析仪：

　　该血气分析仪是一种用于全血样品的便携式诊断系统，采用传统的气液双重定标法;一体化分析包设计快速的检测时间;90s即可得到检测结果，

　　血气分析仪是应用微处理器控制的全自动分析系统，可对人体全血和血浆中的pH、二氧化碳分压及氧分压等血气参数进行定量计算分析，具有操作简便、快速准确、性能稳定等优点。

　　1、在定标或进样测试时，显示不能探测到定标液或样品

　　①蠕动泵管磨损老化或蠕动泵转速慢：

　　若血气分析仪泵管使用时间长导致磨损、弹力不足，不能吸取定标液或样品。

　　处理方法：取下泵管，用注射器注入10%次氯酸钠溶液冲洗，再用蒸馏水冲洗干净，装回。若磨损严重，应更换新泵管。

　　若血气分析仪蠕动泵转速不正常，可调节蠕动泵工作电压。

　　处理方法：打开血气分析仪后面板，在服务测试菜单中选择试剂测试，按“3”键使蠕动泵低速运转，在电源供应板上调节电位器P1使得TP1对TP2(地)电压为6.2V;按“2”键使蠕动泵高速运转，调节电位器P2使得TP1对TP2(地)电压为11.7V。

　　②样品探测器脏污或损坏：

　　处理方法：在服务菜单中选择传感器，屏幕显示空气通过样品传感器时的电压值应该为1.5～2.6V，不能小于1.0V;按测试键，清洗液通过样品传感器时显示电压应为0.2～0.3V，不能超过0.5V。若超出范围，则取出样品传感器，用10%次氯酸钠溶液冲洗，再用蒸馏水冲洗干净。装回后，打开血气分析仪右侧面板，调节电位器TR1，使空气通过样品传感器时电压值为2.0～2.3V;再按测试键，显示清洗液通过样品传感器的电压为0.2～0.5V，若超出范围，则应更换样品传感器。

　　2、血气分析仪定标后，氧电极、二氧化碳电极或pH电极显示电压范围错误或电极斜率错误

　　①氧电极电压范围为±3.0V、斜率范围为75%～230%。超出范围的原因通常是电极内充液蒸发产生气泡，或电极膜套脏污老化，导致灵敏度下降。

　　处理方法：取出氧电极，观察氧电极膜套内是否有气泡，若有，可更换新的内充液，用手指轻弹电极去除气泡，装回，执行定标

　　血气分析仪是用来测量血液中的酸碱度(pH)、二氧化碳分压(PaCO2)和氧分压(PaO2)的仪器，在检验设备中处于很重要的地位;由于其检测参数的特殊性，血气分析要求样本在采出的Z短时间内得到测定，以保证获得的数据有较高的可信度，从而帮助临床医生进行快速准确的临床分析以及制定ZL方案提供可靠、科学的依据。血气分析仪的无故障使用时间和寿命的长度离不开日常性的精心保养和维护。

　　1、血气分析仪应放置在通风、防潮、防晒、防尘、防酸碱、阴凉干燥的环境中使用。安装必须配备UPS稳压电源，应24小时通电，同时要接地线良好。标准气瓶应有两套，一套供使用，另一套备用，使用气体要纯，要符合国家标准。

　　2、血气分析仪不测样品应处于休眠模式，目的是保证电极的工作状态，有利于延长电极的使用寿命，节省昂贵试剂的消耗。

　　3、保持电极与流通池的清洁。坚持每天工作前选择二点定标后执行清洁程序一次，每周除执行清洁程序外，还要执行去蛋白程序一次，样品测定完毕及时执行清洁程序，目的是不让微小血凝块附在电极与流通池内，始终使电极与流通池之间保持通畅。

　　4、血气分析仪标本采集与保存

　　①病人应处于安静、呼吸稳定的状态取样，取样时尽量减少病人疼痛感，以免病人因紧张暂时屏吸或呼吸急促。除特殊情况均采集动脉血，Z适抗凝比例为肝素与动脉血1：20，肝素含量大，可使PH、PO2升高，PCO2降低。取样后立即隔绝空气，因为空气中的氧分压高于动脉血，二氧化碳分压低于动脉血，标本暴露空气会造成PO2结果升高，PCO2结果降低而无测定价值。

　　②收到标本后应及时测定，测定前标本一定要反复混匀。如特殊原因不能及时测定，应放在4℃冰箱不能超过1h，因为血细胞离体后尤其是白细胞及网状红细胞还在继续新陈代谢，产生乳酸等酸性代谢产物使PH、ABE下降。存放超过1h标本通过注射器管壁与外界气体发生交换可影响结果。放在

　　血气分析仪是临床上判断动脉血酸碱平衡的重要的实验室检查仪器。由于急危重病人均有不同程度代谢失衡，因此，急诊科医生在抢救病人时都希望在Z短的时间内能获取病人血液值为救治病人纠正酸碱失衡提供实验室依据。

　　1、检测新生儿胃肠功能

　　新生儿胃肠功能障碍是新生儿重症监护室(PICU)的常见疾病之一，是多器官功能障碍的一个始发部位。而新生儿胃粘膜pH的改变是造成新生儿胃肠功能障碍的重要原因之一。及时了解新生儿的胃粘膜pH，能及时指导临床的诊断和ZL，对抢救新生儿的生命有重大意义。应用血气分析仪检测新生儿胃粘膜pH值，方法简便，准确可靠，值得推广应用。

　　2、在婴幼儿肺炎中的临床应用

　　肺炎是婴幼儿时期小儿亡率Zgao的常见病，严重威胁小儿健康。肺炎患儿极易发生缺氧及酸碱平衡紊乱，临床上即使发现与正确处理酸碱平衡紊乱常常依赖快速准确地测定动脉血中的氧分压，二氧化碳分压和酸碱度。

　　血气分析仪对临床医生及时掌握和纠正婴幼儿肺炎患儿的酸碱平衡紊乱，判断婴幼儿重症肺炎患儿的呼吸衰竭情况有着十分重要的指导意义。

　　3、对新生儿窒息的诊断

　　胎儿娩出时，如产前、产时存在一定的高危因素，以致可能出现新生儿窒息的情况。

　　新生儿出生时往往表现出混合性酸中毒(呼吸性及代谢性)，但出生后随着呼吸的建立，呼吸性酸中毒迅速消除，代谢性酸中毒持续较久，呈代偿性。用血气分析仪对脐带血气分析可以客观灵敏地反映新生儿窒息程度，即反映新生儿出生1min以后的状态有利于新生儿科医生对窒息新生儿正确ZL。

　　4、呼吸系统重症患者的临床应用

　　随着临床医学的不断发展，动脉血气分析已成为危重患者监测的重要内容之一。呼吸系统疾病尤其是危重患者常伴有酸碱失衡等动脉血气变化，而不同的疾病酸碱失衡的类型具有本质的不同。呼吸系统疾病可导致酸碱失衡和低氧血症。用血气分析仪进行动脉血气分析对其临床诊断、ZL及预后判断均