本发明专利技术涉及设备检定技术领域，公开了一种近红外脑氧仪标准化检定系统及方法，系统包括：血液循环模型，由氮氧浓度调节器、氧合器、测量器和血泵依次循环连接而成；血气分析仪。方法包括：由氮氧浓度调节器切换氧气和氮气，并以氮、氧浓度比来定量FiO2含量，使FiO2含量从100％逐步降低至0％后再逐步上升至100％；再反复进行脱氧和氧合，并在期间通过血气分析仪记录不同FiO2含量值下的血样液的参考氧饱和度值，及对应的测量器上所连接的近红外脑氧仪的传感器的测量氧饱和度值；再将获取的不同时段的参考氧饱和度值和测量氧饱和度值用线性模型来表征，并计算血气R值来检定近红外脑氧仪。本发明专利技术能够标准化的校准和验证不同的近红外脑氧仪。红外脑氧仪。红外脑氧仪。
【技术实现步骤摘要】
一种近红外脑氧仪标准化检定系统和方法
[0001]本专利技术属于设备标准化检定
，涉及一种近红外脑氧仪标准化检定系统和方法。
技术介绍
[0002]脑血氧饱和度(regional cerebral oxygen saturation，rSO2)测定是一种利用近红外光谱(Near infrared spectroscopy，NIRS)估计局部脑血氧饱和度(regional tissue oxygen haemoglobin saturation，rStO2)的无创技术，多项研究表明，在手术期间表现出大量脑氧饱和度降低的患者中，围手术期不良结果的发生率增加。这些负面结果包括神经心理功能障碍、住院时间延长、主要器官发病率和死亡率。
[0003]事实上，即使是rSO2的低基线测量也证明了与不良结果的关系。尽管脑血氧饱和度在许多临床环境中得到越来越多的应用，但设备间的技术差异表明，准确获取脑氧信号的能力可能存在差异，由于不同血氧仪提供的组织氧血红蛋白饱和度读数不一致，同时，由于没有参考标准，近红外血氧饱和度的校准和验证很困难。另外，在体内，目前的文献通常通过比较脑氧饱和度与静脉血氧饱和度和动脉血氧饱和度的加权平均值来验证。这种方法有局限性，因为它包括近红外光谱技术重新定位的不精确性、静脉血氧饱和度和动脉血氧饱和度的测量误差、动脉与静脉的容积比可能会随着氧合水平的变化而变化。
[0004]因此，为了建立血氧仪的可比性，需要建立一种标准化的性能测试，便于国内市场上市的近红外脑氧仪的验证及校准。
专利技术内容
[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种近红外脑氧仪标准化检定系统和方法，旨在解决不同商业的近红外脑氧仪之间的准确性差异化的问题，并对此建立一种标准化的性能测试。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]本专利技术提供一种近红外脑氧仪标准化检定系统，包括：血液循环模型，由氮氧浓度调节器、氧合器、测量器和血泵依次循环连接而成，测量器用于盛装血液循环模型中的血样液以及设置待检定近红外脑氧仪的传感器，氮氧浓度调节器用于向氧合器供给氧气和氮气，并按氧合器对血样液进行反复氧合及脱氧过程中所需氧气和氮气比例需求进行调整，血泵用于提供血样液在血液循环模型中循环的动力；血气分析仪，用于检测测量器内血样液的采集样本的氧饱和度值。
[0008]进一步，还包括连接在氮氧浓度调节器与氧合器之间管路上的二氧化碳传送器。
[0009]进一步，氧合器采用带有加热功能的膜式氧合器。
[0010]进一步，测量器采用遮光材料制成，或者，所述测量器上设置遮光布或遮光涂层；所述测量器上设置1
‑
6个不同型号的商用近红外脑氧仪。
[0011]进一步，测量器上设置用于对其内血样液抽取采集样本的封闭采样接头，所述封
闭采样接头上设置用于穿刺的橡胶封头。
[0012]进一步，测量器底部设置磁力搅拌器。
[0013]本专利技术还基于上述的近红外脑氧仪标准化检定系统提出的检定方法，包括如下步骤：
[0014]步骤1).将血样液注入测量器中，并与测量器依次循环连接的血泵、氮氧浓度调节器和氧合器建立血液循环模型；
[0015]步骤2).由氮氧浓度调节器向氧合器输入纯氧，以对血样液进行氧合，并达到理论基线的血红蛋白饱和度100％；
[0016]步骤3).再由氮氧浓度调节器关闭氧气，改为输入纯氮，并以氮、氧浓度比来定量FiO2含量，使FiO2含量从100％逐步降低至0％；
[0017]步骤4).再由氮氧浓度调节器关闭氮气，改为输入纯氧，并以氮、氧浓度比来定量FiO2含量，使FiO2含量从0％逐步上升至100％；
[0018]步骤5).如此反复进行步骤3)的脱氧和步骤4)的氧合，并在期间通过血气分析仪检测不同FiO2含量值下的血样液的参考氧饱和度值，及对应的测量器上所连接的近红外脑氧仪的传感器的测量氧饱和度值；
[0019]步骤6).将获取的不同时段的参考氧饱和度值和测量氧饱和度值用线性模型来表征，并计算出血气R值来检定近红外脑氧仪。
[0020]优选的，在1000ml的去离子蒸馏水中溶有20
±
1g的磷酸氢二甲和2.9
±
0.1g的磷酸二氢钠，以制备缓冲液；再将制备好的缓冲液取900ml并加入27
±
1ml新鲜血液和34
±
2ml脂肪乳注射液，以配制血样液。
[0021]优选的，氧合器控制血样液保持在36.2
‑
37.8℃的温度；血泵的流量为0.8
‑
1.2升/分钟。
[0022]优选的，血样液中滴定碳酸氢钠，使血样液的初始pH值在7.35
‑
7.45。
[0023]本专利技术的技术效果在于：本专利技术提及的近红外脑氧仪标准化检定系统，采用血液模型的体外验证方法，具有光学性质可控、变化较小的优点，能够用于校准和验证不同近红外光谱技术测量脑氧饱和度，并通过对光学特性与目标人体组织相似的液体模型依次进行脱氧和氧化(即脑组织氧饱和度从100％到0％再回到100％)，同时通过不同的NIRS设备同时测量脑组织氧饱和度，与co
‑
oximetry血气分析仪的参考氧饱和度值做对比，比较不同商用近红外脑氧仪在血脂液体模型上改变血红蛋白血氧饱和度的效果，再用线性相关性模型计算R值来比较不同近红外脑氧仪和co
‑
oximetry血气分析仪测量脑氧饱和度的相关性。
附图说明
[0024]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0025]图1为本专利技术的近红外脑氧仪标准化检定系统结构示意图；
[0026]图2
‑
图5为不同近红外脑氧仪的检定线性相关性图及所计算的R值；
[0027]附图标记：氮氧浓度调节器1，氧合器2，测量器3，血泵4，封闭采样接头5，磁力搅拌器6，血气分析仪7；窗口31。
具体实施方式
[0028]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0029]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0030]本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种近红外脑氧仪标准化检定系统，其特征在于，包括：血液循环模型，由氮氧浓度调节器(1)、氧合器(2)、测量器(3)和血泵(4)依次循环连接而成，测量器用于盛装血液循环模型中的血样液以及设置待检定近红外脑氧仪的传感器，氮氧浓度调节器用于向氧合器供给氧气和氮气，并按氧合器对血样液进行反复氧合及脱氧过程中所需氧气和氮气比例需求进行调整，血泵用于提供血样液在血液循环模型中循环的动力；血气分析仪(7)，用于检测测量器内血样液的采集样本的氧饱和度值。2.根据权利要求1所述的近红外脑氧仪标准化检定系统，其特征在于，还包括连接在氮氧浓度调节器与氧合器之间管路上的二氧化碳传送器(8)。3.根据权利要求1所述的近红外脑氧仪标准化检定系统，其特征在于，所述氧合器采用带有加热功能的膜式氧合器。4.根据权利要求1所述的近红外脑氧仪标准化检定系统，其特征在于，所述测量器采用遮光材料制成，或者，所述测量器上设置遮光布或遮光涂层；所述测量器上设置1
‑
6个不同型号的商用近红外脑氧仪。5.根据权利要求1所述的近红外脑氧仪标准化检定系统，其特征在于，所述测量器上设置用于对其内血样液抽取采集样本的封闭采样接头(5)，所述封闭采样接头上设置用于穿刺的橡胶封头。6.根据权利要求1所述的近红外脑氧仪标准化检定系统，其特征在于，所述测量器底部设置磁力搅拌器(6)。7.一种近红外脑氧仪标准化检定方法，其特征在于，采用如权利要求1
‑
6任一项所述的近红外脑氧仪标准化检定系统，所述方法包括如下步骤：步骤1).将血样液注入测量器中，并与测量器依次循环连接的血泵、氮氧浓度调节器和氧合器建立血液循环模型；...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭滔滔，李洪，任玉坤，左都坤，刘华为，段振馨，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军军医大学第二附属医院，
类型：发明
国别省市：
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