[发明专利]呼气检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及呼气检测领域，更具体地说，涉及一种个人用呼气检测装置，检测呼气中作为疾病标志物的气体分子，进行个人自检与监护。

背景技术

呼气检测是中国传统医学四珍中的“闻气辨病”的科学延伸。例如古人根据呼气烂苹果味(丙酮)判断糖尿病、霉臭味(氨气)判断肾脏问题等。这种过去仅凭嗅觉的经验方法借助于现代分析仪器，现在已经成为一门诊断科学。近年来采用微型气体传感器开发的便携式呼气氢气、硫化物与一氧化氮等检测仪已经分别用于胃肠病、口腔病和胃肠病的检测。然而目前它们并不像糖尿病血糖仪的应用那样普及，还未普及到社区诊所和家庭个人。呼气看起来比验血方便简单，但呼气的取样和检测却较为复杂困难，目前还必须由专业人员或经过培训后操作，而且检测仪需要利用钢瓶配气并按照严格的程序定期标定，通常要7天一次。

呼气成分来源于空气与体内通过血液中经肺泡弥散挥发的以及气道产生的气体分子，而气道又包括口腔、鼻腔、气管、支气管与肺泡等部分。呼气检测是测试其中体内由某一部分产生的作为疾病标志物的气体分子。因此首先要吸入除去该标志物分子的空气，然后排除不是该部分产生的呼气。胃肠病与口腔病检测的分别是肺泡气与口腔气，而哮喘病检测的则通常是排除了口腔和鼻腔气的气道气。检测装置需要测试者保持一定范围的呼气流量来划分呼气的时段，并按时段进行排空和取样。呼气的流量、压力、温度、湿度与其它气体均可能对测量产生干扰，必须控制或消除。其中的检测器或传感器受这些因素或环境的影响均会发生信号漂移，必须定期标定。只有解决呼气的取样与测试的标定问题，呼气检测仪才能像血糖检测仪那样获得广泛的应用，走进社区诊所与家庭。

申请号US2004/0082872的美国专利公开了一种哮喘呼气一氧化氮检测装置，采用流量与压力控制器、气泵与气体缓冲室等构成的反馈气路，通过与呼气压力测量值成正比的声光强弱信号，提醒测试者调节呼气的流量到规定的数值，分别排空与取样，并利用恒温、恒湿与恒流的条件下进行测量。申请号为2006/0195040的美国专利公布了一种更为复杂的呼气检测装置，包括了由更多的流量与压力控制器、气泵与缓冲室等构成的串并联气路，分别控制排放、取样与测量过程。

引入越来越多的先进的微流体机械与微电子信息处理的器件，固然解决了其中的一个或两个问题，但同时也带来了复杂度增加、可靠性下降与制造和使用成本的增加。而这些可能反而事与愿违地限制了呼气检测装置的推广使用。另外一个悬而未决的问题是必须的频繁标定。仅就这一点就足以使家庭甚至许多医院诊所用户望而止步。

发明内容

本发明针对目前呼气检测技术的不足提供了一种呼气检测装置，可以有效自动的控制呼气的排放、取样与检测而无需标定与任何专业维护。

本发明提供的呼气检测装置包括一个检测气路和一个控制单元。检测气路用于呼气的排放、取样与测量，而且可以对同一样品保持相同的流量与压力条件进行多次的测量。控制单元用来控制检测气路的功能与性能，并对测量信号进行处理、存储与显示。该检测装置使用方便、简单可靠，其中一个最重要的特征是不需要外部标定，而是通过对同一样品多次测量信号的处理确定被测气体的浓度，而且对测试者呼气、取样和测量的流量和压力等自动调节与控制，保证检测结果的可靠性和一致性。

本发明上述的以及其它的特征、性质和优势将通过下面结合附图、具体实施说明以及实施例的描述而变得更加明显。

附图说明

将参照附图结合在下面的具体实施说明、实施例与权利要求更加详细地描述本发明。在附图中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1是本发明的呼气检测装置的结构图；

具体实施方式

本发明的呼气检测装置如图1所示，其中检测气路包括：

1是呼气滤嘴，用来除去呼气中的病毒、细菌、微粒或水汽等，测试者由此呼气或吸气，开始检测；

2是一进二出型二位三通电磁阀，两个出口一个用于排空，另一个连接到3用于取样；

3是活塞气泵，其中活塞为电动马达驱动的线性传动杆(图中未标明)进行线性位移，位移的速度与行程由电动马达的转速与时间控制，由连接到2的管线进行取样，并由连接到4的管线输送样品进行测量，取样与测量的流量与压力由活塞恒速的线性位移调节与控制；

4是二位二通电磁阀，取样时关闭，测量时打开；

5是对被测气体电信号响应的气敏元件，优选的是电化学类型；

6是细长盘管形成的活塞流管，气体通过时前后气体不发生混合；

7是对呼气压力或流量电信号响应的压敏元件。