[发明专利]一种用于肝病快速筛查的便携式检测设备及检测方法

说明书

本发明公开了一种用于肝病快速筛查的便携式检测设备及其检测方法，包括样品气体采样袋、惰性气体载气瓶、微型电磁阀集成模块、富集器、色谱柱、传感单元和单片机单元，微型电磁阀集成模块将流经微通道的样品气体和惰性气体分别流经富集器和色谱柱，进行通道切换后进入富集器或色谱柱；传感单元将进入的样品气体感应并进行电信号提取；通过单片机单元控制各模块对信号进行传递、交互，依据不同程度肝病特征气体的指纹特征，利用单片机单元中的模式识别算法进行肝病的快速筛查诊断。本发明具有智能化、检测成本低、简单安全、检测时间短、易携带等特点，可以用于家庭、社区、诊所等更广泛的场合进行初步的疾病筛查。

技术领域

本发明涉及一种肝病检测领域，尤其涉及一种肝病初筛的便携式检测设备及其检测方法。

背景技术

近些年肝病在全球范围内快速发展，发达及新兴国家均受影响。截至2015年12月底，欧洲、中国、美国分别有约1.88亿个、4.31亿个、1.01亿个主要慢性肝病病例。这其中中国的慢性肝病患者中乙型肝炎、丙型肝炎、酒精性脂肪性肝病、非酒精性脂肪性肝病患者人数分别约为：9314万人、2431万人、24635万人、6827万人。而根据2018年国际癌症研究中心的一份最新报告，中国的肝癌发病率已位居第九，根据人口规模估计中国的肝癌患者人数是全球最多的。据估计，中国有多达700万人患有肝硬化，乙肝和丙肝则分别影响着9000万人和1000万人，非酒精性脂肪肝病则影响着约1.73～3.38亿人，酒精性肝病估计至少影响6200万人。据专业研究机构预测，伴随着人们的物质生活愈来愈丰富，未来肝脏疾病在人口患病率方面仍有进一步扩大的态势。由此可见，我国乃至世界在肝病早期发现、诊断治疗等方面面临巨大挑战。

肝病具有动态演变的特点，通常正常人约20～30％患有非酒精性脂肪肝病，这其中约有7～30％会发展成非酒精性脂肪肝炎，这部分肝炎中又约有10～20％会发展为肝纤维化，直至到肝硬化、肝癌。如果能早期进行肝病的精准分型检测，就可以及时对高危患者进行早期干预，又可缓解肝病检测医疗资源紧张这一现状。目前，肝活检是临床上对肝纤维化分级的金标准。这种侵入性手术约有5.9％的并发症几率以及令人担忧的出血风险。所以说，活检这种创伤大、高成本、复杂且专业的检测手段并不适合对人群进行大范围的肝病筛查。因此寻求一种无创、简单、低成本、安全的检测手段尤为必要。

与传统的活检相比，呼气分析是一种非侵入性的诊断方法，其具有无创、低成本低、简单安全等优点。研究显示：人体呼气中包含有3000多种挥发性有机气体(VOCs)。当人体脏器或组织损伤或病变导致功能变化时，会相应地引起很多代谢VOCs浓度的改变，通过检查这些呼气VOCs浓度即可诊断脏器损伤与病变程度。

有研究表明肝脏病人的疾病发展和多种生理代谢特征VOCs气体的浓度密切相关(如异戊二烯、二硫化碳、乙烷等)。尤其是异戊二烯气体用于晚期肝病的诊断效果显著，具有明显的统计学意义。异戊二烯是人类内源性产生的反应性脂族烃。它是人类呼吸中发现的主要碳氢化合物，被认为是胆固醇合成的副产物，因此也作为胆固醇生物合成的标志。在晚期肝纤维化患者中，该合成途径可能会受到损害，而这种低血浆胆固醇水平则就是晚期肝病患者的特征。由此可见，通过检测呼气排出的这些特征气体的浓度水平，可以及早且快速地对肝病进行分级诊断。

以非酒精性脂肪肝病为例。通常情况下，正常人约20～30％患有非酒精性脂肪肝病，这其中约有7～30％会发展成非酒精性脂肪肝炎，这部分肝炎中又约有10～20％会发展为肝纤维化，直至到肝硬化、肝癌。如果能早期进行肝病的精准分型检测，就可以及时对高危患者进行早期干预，做到早发现早治疗。目前，肝活检是临床上对肝纤维化分级的金标准。这种侵入性手术创伤大、成本高、操作复杂，不适合作为对人群进行大范围肝病筛查的检测手段。