[发明专利]呼吸式检测系统

说明书

本发明提供了一种呼出式气体检测系统，其中，所述系统包括：气体采样单元、气体感应单元、光谱检测单元、存储单元以及分析单元，其中，所述气体采样单元用于收集受测人体的呼出气体；所述气体感应单元中包括感应器件；所述光谱检测单元包括量子点光谱检测器件，以对所述感应器件进行光谱检测；所述存储单元存储有数据库和/或算法模型。

技术领域

本发明属于医疗设备领域，具体涉及一种对人体代谢呼出气体的成分的 鉴别和分析的检测系统，尤其地，涉及一种通过对人体代谢呼出气体的分析 而对心肺系统、呼吸系统健康状况进行评估的检测系统。

背景技术

对于人体状况的检测，尤其是对于人体病态状况的分析检测一直以来都 是健康、医疗研究或实践的重点和热点。并且，相对于有创式、人体或器官 介入式的检测或监测方式，无创式或无介入式的检测方式以便利性、舒适性、 规模性以及高效性等优点越来越成为受欢迎的医疗或非医疗的处置方式。

对于无创式检测或监测方式，最常见的可以针对人体呼出的气体进行检 测以判断特定的人体状态。例如，已经很成熟的呼出式酒精检测器，通过对 人体呼出气体的进行，能够快速获得呼出气体中酒精的相对含量并计算出人 体血液酒精含量。

进一步，现有的研究在健康、医疗领域中已经尝试通过针对人体呼出的 气体成分进行检测并对此结果进行分析，进而将分析结果与人体健康状态或 疾病建立可能的联系。例如近年来，针对人体呼出的气体中TVOCs的相关研 究已经成为一个新的热点，例如引用文献1与引用文献2对相关研究做出了综 述。

人体呼吸分为吸气和呼气过程，吸气使外部环境空气与肺泡内血液空气 屏障处的内部环境交换，外源性化合物扩散到血液后几乎与人体的每个组织 接触；呼气过程中，外源性化合物和反映内部身体状况的内源性化合物从血 液扩散到呼吸中，通过呼气排出体外。并且，人体的呼出气主要包括氮气、 氧气、二氧化碳、水蒸气、惰性气体和数千种微量挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)和无机分子(例如NO、NH₃和CO等)。

人体中持续发生的代谢、分解代谢和外源性暴露过程的产物，大多数物 质都是外源性的，源于环境污染物吸入、食物摄入、皮肤接触和药物代谢等， 其可反映外界因素对人体健康的影响；来源于人体生理和病理反应随着呼出 气体而排出体外的代谢产物VOCs包含丰富的生物特征信息，呼吸可作为代 谢组学的媒介，呼吸代谢组学可以深入了解人体的所有代谢过程，提供更加 全面的身体状况信息。通过呼出气分析可以检测人体呼出气中的代谢产物并 监控其变化，用于人体的健康状况评估以及疾病诊断。

人体代谢产物(如VOCs)通过血液到达肺部，在肺部进行物质交换后 通过呼吸道以呼出气的方式排出体外，人体代谢的异常会导致呼出气中某些 成分的变化，进而可通过呼出气诊断的方法来分析判断病情。人体呼出气中 的VOCs可以揭示各种人体健康状况，相比于传统有创取血检测，呼出气分 析诊断具有无创、快速、准确等优点。