氧傳感器用于測量和監測氧氣濃度水平，即連接呼吸機或麻醉機的患者吸入和呼出的氧氣。

呼吸氣體監測器（RGM）中的氧傳感器用于測量呼吸氣體混合物中的氧濃度（或）氧分壓。

氧傳感器也稱為FiO2傳感器或O2電池，吸入氧氣的分數（FiO2）是混合氣體中氧氣的濃度。大氣室內空氣中的氣體混合物的吸入氧氣分數為21%，這意味著室內空氣中的氧氣濃度為21%。

為什么RGM需要氧傳感器？

所有呼吸氣體監測旨在將空氣和氧氣的混合物移入和移出患者的肺部，以協助呼吸，或在某些情況下，為呼吸不足或身體無法呼吸的患者進行機械呼吸。

在通風過程中，需要精確測量呼吸氣體的混合物。特別是，由于氧氣在新陳代謝中的重要性，在通氣期間測量氧氣是關鍵的。

在這種情況下，氧傳感器用于控制和檢測患者的計算氧氣供應。

主要要求是提供高精度的呼吸氣體含氧量測量。

醫用氧傳感器的不同機構

電化學傳感器

熒光氧傳感器

1.電化學氧傳感器

電化學氧傳感元件主要用于測量環境空氣中的氧含量。這些傳感器集成在RGM機器中，用于測量氧氣供應的濃度。它們將化學變化留在傳感元件中，從而產生與氧氣水平成比例的電輸出。電化學傳感器通過氧化和還原過程將化學能轉換為電能。它向設備提供與陰極和陽極中氧氣百分比成正比的電輸出。氧傳感器充當電流源，因此通過負載電阻器進行電壓測量。氧傳感器的輸出電流與氧傳感器消耗的氧氣速率成比例。

電化學傳感器的輸出電流通常以微安（μa）為單位。當電子從陽極的氧化過程中通過，離子從陰極的氧還原過程中擴散到電解質溶液中時，就會產生這種電流。

2.熒光氧傳感器

光學氧傳感器基于氧的熒光猝滅原理。它們依靠使用光源、光檢測器和對光起反應的發光材料。在許多領域，基于發光的氧氣傳感器正在取代電化學氧氣傳感器。

分子氧熒光猝滅的原理早已為人所知。一些分子或化合物在暴露于光時會發出熒光（即發射光能）。然而，如果存在氧分子，光能會轉移到氧分子，從而產生較少的熒光。通過使用已知光源，檢測到的光能量與樣品中氧分子的數量成反比。因此，檢測到的熒光越少，樣氣中必須存在越多的氧分子。

在某些傳感器中，熒光在已知的時間間隔內檢測兩次。不是測量總熒光，而是測量熒光隨時間的下降（即熒光猝滅）。這種基于衰減的時間方法允許更簡單的傳感器設計。

管道式熒光氧傳感器LOX-02-F是一種利用氧的熒光猝滅來測量環境氧氣水平的傳感器。雖然它與傳統的電化學傳感器具有相同的柱狀結構、4系大小，但它不吸收氧氣，并且具有壽命更長的優勢（5年）。這使得它對于諸如房間氧氣耗盡安全警報之類的設備非常有用，這些設備可以監控室內空氣中儲存的壓縮氣體中氧氣含量的突然下降。

審核編輯：符乾江