[实用新型]自标定呼气一氧化氮分析仪

说明书

技术领域

本发明涉及呼气气体检测领域。 

背景技术

呼气一氧化氮作为气道炎症的标志物用于哮喘等呼吸病的检测分析已经获得医疗界充分肯定。美国胸腔协会和欧洲呼吸协会在2005年联合制定与公布了进行该测量的标准化方法《ATS/ERS Recommendations for Standardized Procedures for the Online and Offline Measurement of Exhaled Low Respiratory Nitric Oxide and Nasal Nitric Oxide, 2005》，2011年提出了其临床应用指南（An Official ATS Clinical Practice Guideline: Interpretation of exhaled Nitric Oxide Level( F_eNO) for Clinical Applications）, 这些标准与指南用来指导如何进行检测与将检测结果用于哮喘等呼吸病的诊断与疗效评价。 

《标准》对呼气检测提出了高灵敏度与高选择性要求，例如：对一氧化氮检测的精度和下限必须低于5ppb，检测必须在控制的气流与压力范围内进行，检测的结果不得受到温度、湿度与其它气体的干扰。通常能够满足这一要求的是按此标准开发的化学发光分析仪，为了达到上述要求，除了精密的仪器设计之外，仪器使用过程还需频繁的标定与专业维护，因此在临床应用与推广上受到了极大限制。 

美国专利申请号US20040082872公布了一种便携式呼气一氧化氮检测仪。该发明主要利用采用电化学气体传感技术进行测量，通过对传感器灵敏度进行预标定（以下将该方法称为标定方法），通过的恒温、恒压、恒流和恒湿等控制装置减少温、湿度的影响来保证传感器的稳定性，并假定其灵敏度在一定时间内保持稳定，相比上述化学发光分析仪在使用便利性上有了较大的提升，但这些控制装置使得检测仪结构十分复杂，而且只能在规定的室内温度与湿度条件下实现有效的控制。这种假设的可靠性是值得怀疑的，当传感器发生漂移时，客户无法及时发觉并进行校准。 

实际上，气体传感器在使用过程中其响应信号会受到包括气流速率、压力、温度、湿度以及其它气体组分的影响，且传感器灵敏度也会由于老化、失活、活化或中毒等影响而发生变化，因而从计量的角度来说，所有传感器的使用都要求在与使用条件接近的气流速率、压力、温度、湿度以及气体组分、条件下进行标定，而且标定时间与测量时间尽可能接近以避免上述干扰。 

中国专利 2012 1020 7872.6公开了一种利用电化学气体传感器进行自标定测量的装置及方法，尚沃医疗电子根据该技术设计制造的纳库仑一氧化氮分析仪并用其进行了三年的稳定性测试，结果表明尽管仪器中传感器的灵敏度会上下波动，但只要修正好零点，纳库仑一氧化氮分析仪的测量结果基本保持稳定，与外界温湿度的变化及传感器的灵敏度无关，这大大提高了气体测量的准确性与可靠性。 

但上述仪器在实际应用过程中还存在需要进一步改进的地方： 

1)上述方法利用循环气路对样品气进行两次循环测量，根据两次测量结果及法拉第定律通过求解联立方程组计算样品气浓度。当气体浓度较低、传感器灵敏度较低或分析时气体流速较快导致两次测量间电流响应信号差距不大时，由于测量误差的传递会导致较大的计算偏差；

2)ＮＯ传感器对湿度较为敏感，样品气每次流经传感器时会与传感器内的电解质进行湿度交换，样品气湿度会发生改变，两次测量的差值就不能完全扣除湿度的干扰，此时需要对湿度变化的影响进行修正，否则也会引起较大的测量偏差，由于该湿度的变化与传感器内电解质浓度、环境温度、样品气湿度及流速均有关系，因而该修正系数也是变化的。尽管这种影响可通过零点气测量进行修正，但过于频繁的修正在实际应用过程中并不方便。

发明内容

本发明呼气一氧化氮分析仪由取样模块、分析模块及控制模块组成，分别用于对测试者进行呼气的排放与取样，对所采集的呼气气体进行测量分析，对所述取样模块、分析模块进行控制，并进行信息的收集、处理、存储与通讯，其中：所述取样模块（100）由气体流量传感器或压力传感器（101）、第一阀门（102）、样品室（103）、第二阀门（104）串联组成，在流量范围为20~100ml/s时，整个气路阻力为5~25cmH₂O；优选呼气流量为45~55ml/s，气路阻力为10cmH₂O；其中样品室结构为复杂细长管路，体积为10~200ml。