血气分析仪的发展和现状

一、血气分析仪的发展历史自五十年代末丹麦的Poul Astrup 研制出第一台血气分析仪四十多年来,医疗器械血气分析技术一直在急性呼吸衰竭诊疗、外科手术、抢救与监护过程中发挥着至关重要的作用。随着科学技术的迅猛发展,血气分析仪的各项性能也得到极大的提高。现将其总的发展历程作一简要回顾。
根据血气分析的时代特点,大致可将其分为三个发展阶段:
(一)  50年代末-60年代   这一时期血气分析仪发展和应用起步不久,一起处于手动时代,结构笨重(100kg),所需样品量大(约为2ml),可测定值较少,有PH、PCO2、PO2。以丹麦Radiometer公司的AME-1型为代表。
(二) 70年代-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,重量降至30kg左右。传感器探头小型化使得所需样品量降至几百—几十微升,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。各公司生产的仪器均实现了自动定标、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,电极的使用寿命和稳定性不断提高,仪器的预热和测量时间也逐步缩短。丹麦Radiometer公司的ABL系列、美国IL公司的1300系列、瑞士AVL公司的AVL系列、美国CORING的16、17系列都属于该类产品。
(三) 90年代-   90年代以来,计算机技术进一步渗透到血气分析领域,先进的界面帮助模式、图标模式使操作更为直观,许多厂家把血气和电解质等分析结合在一起,生产出了血气电解质分析仪。软件和硬件的进步使现代血气分析仪具有超级的数据处理、维护、贮存和专家诊断功能。为满足日益增长的POCT需要,血气分析仪正朝着便携式、免维护、易操作的方向发展。

二、POCT:
POCT(Point-Of-Care Testing),意为即时诊断,它起源于尿检测技术,近年来得到快速发展,现已应用于临床、食品卫生、环境保护、禁毒、法医检验等多个领域。在临床医学中它指在病人旁边进行的临床检测,主要标准是不需要固定的检测场所,便携式试剂和仪器,可由非专业检验人员即时操作。目前多应用于血糖监测、血气、电解质、血凝,乳酸及其它急诊项目分析。

三、POCT血气分析仪的临床应用: 
POCT代表的是当今医院在病人护理和成本管理方面的一种富有成效的方法,它的运用使得一部分原来由中心实验室承担的检测项目转移到需要的临床科室、病人床边进行。对于血气分析技术,POCT更显示出极大的优越性。由于检测参数的特殊性,血气分析要求样本在采出的最短时间内得到测定,以保证获得的数据有高的可信度,从而帮助临床医生进行快速准确的诊断并进而及时有效地采取治疗。现将POCT血气分析仪的临床应用情况做一简介:
1. 心血管外科: 心血管外科围手术期间,病人呼吸受呼吸机控制,体外循环期间心肺功能被人工心肺机所代替,血气酸碱稳态人为调控,加之低温的使用也深刻影响血气和酸碱稳态。因此,血气和酸碱稳态管理对保证心血管手术的安全有特殊意义。应用POCT血气分析仪进行动态监护血气和酸碱稳态,可准确、综合地反映机体心肺功能和组织代谢状况,对手术方案的制定、实施和修正有重要意义。
2. 麻醉病人:麻醉病人由于疾病、麻醉、手术以及术中出血和输血、输液的影响,很容易出现血气变化和酸碱失衡,而发生在麻醉中和麻醉恢复期间的心跳骤停约有60%与低氧血症和高碳酸血症有关,这一期间POCT血气分析仪的应用能全面了解病人的呼吸功能,及时发现和准确诊断低氧血症与高碳酸血症,为正确处理麻醉病人所出现的血气变化和酸碱失衡提供依据。从而可以避免由此造成的麻醉意外的发生,保证病人在麻醉和手术中的安全,降低手术风险,减少术中和术后的并发症的出现。
3. ICU: ICU中的危重病人因机体内环境紊乱,常伴有多脏器功能损害,特别是肺和肾功能障碍,极易并发动脉血气异常和酸碱平衡紊乱,严重的酸碱平衡紊乱又可影响重要脏器的功能,有时往往成为病人致死的直接原因,因此即使正确地识别和处理常是挽救危重病人的关键因素之一。抢救危重病人时不但应争分夺秒,而且在救治过程中动态检测动脉血气变化对危重病人的治疗更具有指导作用。

四、POCT血气分析仪的新发展:
POCT血气分析仪这一新的概念和相应的产品的应用,大大提高诊断和治疗的效率,正为越来越多的医院和医生所接受,成为危重病人监护室、心脏病人监护室、手术室和急诊等部门必不可少的装备,同时也成为实验诊断科室的良好工具。在繁琐的血气分析检验过程得以简化的基础上,可与中心实验室相媲美的参数测定结果也对分析设备提出了高于传统血气设备的新要求,主要有:
1. 快速、准确得出结果;
2. 最低的维护要求;
3. 集多种检测项目与一体;
4. 便携式设计,操作程序简易。
顺应这种需求,全球各大血气分析仪生产厂家都推出了各自的产品。其中美国IL公司推出的GEMPrimer3000型血气分析仪是集上述特点于一体的突出代表。GEMPrimer3000是一种用于全血样品的便携式诊断系统,它在秉承IL产品一贯品质优秀的同时,具备了引领POCT血气分析仪发展方向的独特设计:
● 采用传统的气液双重定标法,利用内置定标气和定标液进行有效定标,保证了测定结果的准确性; ● 采用专利微型平板感应技术:各种电极集成为一平板电极,具有面积小、免维护、可靠性高、无需气体钢瓶进行校正等特点;
● 一体化分析包设计:IL公司将所有的电极、定标气、定标液、废液包等都设计包含在一个可抛弃型的分析包内,当分析包使用完毕后这些元件也随之抛弃,中间无须更换任何元件,因此无需维护措施,做到了真正意义上的免维护,减少了操作者的工作量和维护所带来的不便。同时这种包含了废液池在内的抛弃型分析包设计也大大降低了血液样本对操作者的生物危害性。
● 快速的检测时间:90秒即可得到检测结果,数据精确度高,与传统血气分析仪有良好的相关性;● 具有多种全血检测项目:PH、PCO2、PO2、Na+、K+、Ca++、Hct、Glu、Lac等,并计算出HCO3-、TCO2、SO2等参数。如果医院想要增加电解质或代谢物的测试项目时,只要选择增加电解质或代谢物的分析包即可,无须更换机器或对原有机器进行升级。

五、展望:
    诊断和辅助技术的进步、对疾病的认识以及治疗水平的提高是POCT在临床医学应用加速增长的主要原因,血气分析作为一项重要的检测技术势必同样会加快发展。血气分析仪也将以适宜床边诊断的形式,与先进的计算机技术相结合,不断进行技术创新,相信在不久的将来POCT血气分析仪会有飞跃式的发展,为临床提供更好的辅助诊断服务。