Газовый анализатор крови: назначение и принцип действия

Газовый анализатор — это устройство, которое предназначено для определения смесей газов. Проанализируем особенности и разновидности этих приборов, а также их основные области применения. Отдельное внимание уделим использование газоанализаторов в медицинских целях (диагностика, оценка эффективности проводимой терапии).

Классификация

В настоящее время производители предлагают газовый анализатор ручного и автоматического вида. К первой группе относят абсорбционные модели, функционирующие на основе поглощения реагентами газовой среды.

Автоматические модели — это анализаторы газового состава крови. Существует подразделение подобных моделей на три группы анализаторов:

• химических реакций;

• физико-химических процессов;

• физических взаимодействий.

Первые основываются на анализе посредством химических реакций. В ассортименте предлагаются манометрические, объемные, химические аппараты. Благодаря мобильным приборам осуществляется измерение давления либо объема газовой смеси.

Предназначение

Газовый анализатор (химического типа) является одной из многочисленных конструкций аналогичных приборов, которые используются в разнообразных отраслях народного хозяйства. Подобные устройства помогают осуществлять контроль состояния окружающей среды.

Вторая группа устройств также поддерживает физическую методологию, но дополняется физико-химическим процессом. Среди них выделяют:

• хроматографию;

• фотоионизацию;

• фотоколориметрию;

• термическую химию;

• электрохимию.

В зависимости от конкретного процесса, можно рассчитывать на получение различных результатов. К примеру, газовый анализатор электрохимией позволяет определять концентрацию газов, используя его электрическую проводимость. Степень концентрации горючих газов можно определить, базируясь на тепловой отдаче каталитических окислительных взаимодействий.

К примеру, газовый анализатор бытовой серии «Колион» поддерживает технологию фотоионизационного анализа. Это переносная конструкция, которая удобна в использовании, дает качественные результаты.

Третья группа приборов строится на физической методике - она представлена оптическими, магнитными, денсиметрическими устройствами. К ней относятся термокондуктометрические приборы, при помощи которых можно получить определенный результат, проводя измерения теплопроводности веществ.

Что показывает прибор

Газовый анализатор крови применяют для оценки состояния здоровья пациента. Такое диагностическое мероприятие позволяет врачу своевременно выявить определенные патологии, которые связаны с нарушением деятельности мочеотделительной, сердечно-сосудистой, дыхательной системы.

Как работает газовый анализатор крови? Для чего нужен этот прибор? Анализ крови является самым популярным диагностическим методом, позволяющим определять разнообразные патологические состояния внутри человеческого организма. Помимо мочевины, белка, билирубина, также определяют содержание газов в крови. Врачу важно знать количественное содержание углекислого газа и кислорода, поскольку именно от этих газов зависит способность организма нормально дышать.

Газовый анализатор крови в блоке интенсивной терапии — важное звено. Проводится исследование в условиях стационара. Результаты позволяют доктору ставить точный диагноз, анализировать эффективность терапии.

Парциальное давление

В рамках анализа на газовый состав артериальной крови врача интересует больше парциальное давление газов, чем их объемный показатель. Это давление, при достижении которого начинается растворение газов в крови. К примеру, при его достижении в организме начинает полноценно работать кислород. Если показатель давления отклонен от нормального показателя, это является показателем наличия различных болезней.

Общий анализ крови

На базе полученных данных, воспользовавшись специальной формулой, осуществляется расчет процента насыщенности кислородом и иными газами крови. В рамках подобного исследования, доктора интересуют конкретные показатели:

• процентное содержание в крови кислорода (нормальный показатель 10,5-14,5 %);

• содержание углекислого газа (44,5-52,5 %);

• парциальное давление кислорода (80-110 мм рт. ст.);

• парциальное давление углекислого газа (35-45 мм рт. ст.);

• процент насыщения крови кислородом (94-100 %).

Проведение забора

Как функционирует анализатор кислотно-щелочного и газового состава крови? Проводят анализ при нормальной температуре тела - порядка 36,6 градусов. Чтобы получить точный результат, проба не должна иметь воздушных пузырьков. В противном случае возможен газообмен с окружающей средой. Проба аккуратно перемешивается, не допуская оседания эритроцитов. В противном случае по гемоглобину в анализе крови могут быть серьезные отклонения.

Смесь с гепарином

Поскольку водородный показатель гепарина стремится к 7, в случае неправильного соотношения его с пробой, кислотность ее моет оказаться ложной. Именно поэтому применяют специальные шприцы с сухим гепарином, сбалансированным электростатически. Выполняется на газовый состав анализ артериальной крови в течение 15 минут после забора крови. При необходимости более длительной транспортировки, проба охлаждается в ледяной бане.

Калибровка анализатора

Взятие пробы должно полностью соответствовать калибровке прибора, учитывая возраст пациента. У здорового человека водородный показатель составляет диапазон 7,35-7,45. При более низких значениях врач констатирует избыточное процентное содержание в крови углекислого газа. Если рН больше нормы, следовательно, накапливаются в крови бикарбонаты.

Важные моменты

Устройство и принцип работы любого газоанализатора дают возможность проводить анализ многокомпонентных смесей, определяя уровень конкретного компонента, который есть в смеси.

В зависимости от технологических и конструктивных деталей, выделяют функциональные возможности приборов. Чаще всего применяют устройства, которые имеют электрохимические и оптические конструкции. Привлекательность их обусловлена возможностью сохранять результаты многокомпонентного анализа в памяти прибора.

Оптические анализаторы газовой смеси, которые характеризуются повышенной точностью измерений, незаменимы для промышленных сфер (проведение постоянного контроля выбросов с целью анализа экологической ситуации). Газоанализаторы нужны также и в бытовых целях. При подборе прибора профессионалы рекомендуют сначала определиться с той целью, для которой он приобретается, и только после этого переходить к подбору. Чем меньшее количество деталей предлагается в комплектации, тем меньше будет стоимость изделия.

Подведем итоги

Газоанализаторы различных моделей незаменимы в современной медицине. Новые модели легко размещаются в руке - они мобильны (можно провести анализ вне условий стационара). Среди отличительных характеристик можно отметить высокую точность анализа, быстроту его проведения, продолжительный эксплуатационный срок службы, длительность хранения при обычных условиях (2 месяца) картриджа.

Во многих моделях предполагается сенсорный цветной экран, достаточно внушительный объем памяти. Даже при отсутствии специальной лаборатории, можно в любое время провести анализ крови, не применяя расходных дополнительных материалов: электродов, баллонов с газом, мембран (нужен только картридж). Вооружившись таким прибором, можно определить рН крови, содержание катионов кальция, натрия, калия, процентное содержание кислорода, углекислого газа. Продолжительность проведения анализа — 165 с.

К примеру, портативный экспресс прибор для выявления в крови газов, гематокрита, электролитов, метаболитов EPOC (Epocal Inc.) необходим для быстрой и качественной диагностики в критических ситуациях. Он мобилен благодаря применению канадскими инженерами технологии SmartCard (установлена карта со специальным чипом биосенсеров). Полученную информацию можно передавать по Wi-Fi и Bluetooth.

Подобный газоанализатор предполагает применение одноразовых измерительных карт, в которых есть чип биосенсоров, калибровочные растворы. Информация сделана в виде штрих-кода. Электрохимические сигналы считываются измерительной системой прибора. Благодаря этому можно проводить анализы в любом температурном режиме, в требуемом месте. Измерение проводится по тем же параметрам, что и исследования в рамках клинической стационарной лаборатории.

Все эти достоинства прибора (при его вполне приемлемой стоимости) уже оценили по достоинству не только медицинские работники, но и сами пациенты.