一種呼出氣檢測辨識裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種呼出氣檢測辨識裝置，屬于醫療器械技術領域。其包括氣體獲取裝置及辨識裝置，所述氣體獲取裝置包括呼吸氣采集罩(1)，以及分別與所述呼吸氣采集罩(1)連通的標準氣罐(2)及采集氣罐(3)，所述標準氣罐(2)用于提供標準呼吸氣體，所述采集氣罐(3)用于獲取呼出氣，所述標準氣罐(2)與所述呼吸氣采集罩(1)之間設有單向閥，所述呼吸氣采集罩(1)與所述采集氣罐(3)之間設有抽真空裝置，所述辨識裝置連接所述采集氣罐(3)。上述呼出氣采集辨識裝置可以準確地獲取呼出氣信息包括氣體成分、氣體理化性質、氣體中微生物及蛋白等物質檢測，輔助醫生診斷治療。
【專利說明】
一種呼出氣檢測辨識裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及醫學檢測裝置，特別涉及一種呼出氣檢測辨識裝置。
【背景技術】
[0002]中醫診斷疾病的方法中，望診是觀察病人的發育情況、面色、舌苔、表情等；聞診是聽病人的說話聲音、咳嗽、喘息，并且嗅出病人的口臭、體臭等氣味；問診是詢問病人自己所感到的癥狀，以前所患過的病等;切診是用手診脈或按腹部有沒有痞塊。其中，聞診中嗅氣味可以分析人體氣機的升降出入、體質類型、臟腑氣血的盛衰、病邪所在的臟腑及病情的變化，對中醫處方用藥和判斷疾病預后有重要參考意義。嗅味診傳統上一般采用醫生感官評價的方法，但人的感覺器官易受環境、個體差異以及主觀因素的干擾，從而降低了聞診結果的準確性。以色譜類為代表的儀器分析方法雖可定性和定量分析氣味成分，但該方法普遍存在耗時長、成本高、設備昂貴、有毒害等不足，不適合現場檢測的需要。為此，提供一種能夠準確判斷呼出氣成分的檢測裝置成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種能夠根據獲取呼出氣信息的辨識裝置，用于輔助醫生診斷病情。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型提供一種呼出氣檢測辨識裝置，包括氣體獲取裝置及辨識裝置，所述氣體獲取裝置包括呼吸氣采集罩，以及分別與所述呼吸氣采集罩連通的標準氣罐及采集氣罐，所述標準氣罐用于提供標準呼吸氣體，所述采集氣罐用于獲取呼出氣，所述標準氣罐與所述呼吸氣采集罩之間設有單向閥，所述呼吸氣采集罩與所述采集氣罐之間設有抽真空裝置，所述辨識裝置連接所述采集氣罐。
[0005]作為優選，呼出氣檢測辨識裝置中，所述采集氣罐包括互相連通的第一采集氣罐以及第二壓縮氣罐，所述第一采集氣罐與所述第二壓縮氣罐之間設有氣體壓縮裝置，所述氣體壓縮裝置將所述第一采集氣罐內的呼出氣壓縮后導入所述第二壓縮氣罐內，所述辨識裝置連接所述第二壓縮氣罐。
[0006]作為優選，呼出氣檢測辨識裝置中，所述氣體壓縮裝置為設置于所述第一采集氣罐內的活塞，所述活塞在氣壓力的驅動下在所述第一采集氣罐相對的兩端之間移動將氣體導入所述第二壓縮氣罐。
[0007]作為優選，呼出氣檢測辨識裝置中，所述呼吸氣采集罩與所述第一采集氣罐之間還設有膜氣室，所述膜氣室與所述第一采集氣罐之間設有開關閥。
[0008]作為優選，呼出氣檢測辨識裝置中，所述膜氣室與所述呼吸氣采集罩之間設有顆粒物檢測柵，所述顆粒物檢測柵上涂敷有生物活性酶。
[0009]作為優選，呼出氣檢測辨識裝置中，所述膜氣室與所述呼吸氣采集罩之間的導氣管上設有流量傳感器。
[0010]作為優選，呼出氣檢測辨識裝置中，所述膜氣室內設有壓力傳感器。
[0011]作為優選，呼出氣檢測辨識裝置中，所述辨識裝置為氣相色譜質譜聯用儀。
[0012]作為優選，呼出氣檢測辨識裝置中，所述呼吸氣采集罩包括面罩本體以及密封連接于所述面罩本體上的進氣接口和出氣接口，所述進氣接口及所述出氣接口上分別設有開關閥。
[0013]作為優選，呼出氣檢測辨識裝置中，所述第一采集氣罐的容量為潮氣量的標準值，所述第二壓縮氣罐的容積是所述第一采集氣罐的1/10。
[0014]本實用新型的有益效果在于:
[0015]本實用新型的呼出氣檢測辨識裝置包括用于獲取受試者呼出氣的氣體獲取裝置，以及將呼出氣進行分析的辨識裝置，其中氣體獲取裝置包括呼吸氣采集罩以及分別與呼吸氣采集罩連通的標準氣罐及采集氣罐，所述標準氣罐用于提供標準呼吸氣體，所述采集氣罐用于獲取呼出氣，所述標準氣罐與所述呼吸氣采集罩之間設有單向閥，所述呼吸氣采集罩與所述采集氣罐之間設有抽真空裝置，所述辨識裝置連接所述采集氣罐。呼出氣檢測辨識裝置前，首先通過抽真空裝置將所述采集氣罐內的氣體排出，使用時，受試者通過將呼吸氣采集罩罩設于口鼻處正常呼吸一次，將標準氣罐內的氣體呼入，采集氣罐采集到受試者的呼出氣，并通過辨識裝置辨識氣體成分及狀態信息等。通過上述裝置可以準確地獲取呼出氣信息，輔助醫生診斷治療。
[0016]進一步地，呼吸氣采集罩與采集氣罐之間還設有膜氣室，所述膜氣室內設有壓力傳感器。所述膜氣室與所述呼吸氣采集罩之間的導氣管上設有流量傳感器。呼出氣在導氣管前段經過設置有流量傳感器和有壓力傳感器的部位時，當呼出氣被所述流量傳感器檢測到之后，計時器便開始計時，整個導氣管及其后端聯通的膜氣室內部的壓力與肺構成了連通腔，所以求內部的壓力值等于肺部排氣壓力，利用壓力傳感器傳感器對呼氣I秒、2秒、3秒后的壓力變化情況，描記出時間肺活量，提高了該檢測辨識裝置的實用性。
[0017]進一步地，本實用新型的呼出氣檢測辨識裝置還設有顆粒物檢測柵，顆粒物檢測柵上涂敷有生物活性酶。這些酶的檢測是通過與特定的微生物相結合，然后在一定時間內與生物酶發生化學反應導致仿生鼻毛上的電抗發生改變，在短時間內10-20分鐘通過微生物反應產生的代謝物與MEMS串聯式壓電傳感器相連接，得到微生物的代謝活性以及含量。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的呼出氣檢測辨識裝置的結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型的呼吸氣體采集裝置結構示意圖；
[0020]圖中附圖標記說明:
[0021]1-呼出氣采集罩，11-面罩本體，12-進氣接口，13-出氣接口，2-標準氣罐，3-采集氣罐，31-第一采集氣罐，32-第二壓縮氣罐，4-膜氣室，5-顆粒物檢測柵。
【具體實施方式】
[0022]以下將結合附圖，使用以下實施例對本實用新型進行進一步闡述。
[0023]圖1所示為本實用新型的呼出氣檢測辨識裝置，其包括氣體獲取裝置及辨識裝置，所述氣體獲取裝置包括呼吸氣采集罩I，以及分別與所述呼吸氣采集罩I連通的標準氣罐2及采集氣罐3，所述標準氣罐2用于提供標準呼吸氣體，所述采集氣罐3用于獲取呼出氣，所述標準氣罐2與所述呼吸氣采集罩I之間設有單向閥，所述呼吸氣采集罩I與所述采集氣罐3之間設有抽真空裝置，所述辨識裝置連接所述采集氣罐3。
[0024]其中，上述標準氣罐2為溫度為25°C，標準大氣壓條件下的氣體。使用上述呼出氣檢測辨識裝置前，首先通過抽真空裝置將所述采集氣罐3內的氣體排出，使用時，受試者通過將呼吸氣采集罩I罩設于口鼻處正常呼吸一次，將標準氣罐2內的氣體呼入，采集氣罐3采集到受試者的呼出氣，并通過辨識裝置辨識氣體成分及狀態信息等。
[0025]具體地，所述呼吸氣采集罩I包括面罩本體11以及密封連接于所述面罩本體11上的進氣接口 12和出氣接口 13，所述進氣接口 12及所述出氣接口 13上分別設有開關閥。當完成一次呼吸后，受試者手動將所述進氣接口 12及所述出氣接口 13開關閥關閉，避免采集氣罐3或標準氣罐I內的氣體流出。
[0026]為了使檢測結果更加準確，作為優選，上述呼出氣檢測辨識裝置中，所述采集氣罐3包括互相連通的第一采集氣罐31以及第二壓縮氣罐32，所述第一采集氣罐31與所述第二壓縮氣罐32之間設有氣體壓縮裝置，所述氣體壓縮裝置將所述第一采集氣罐31內的呼出氣壓縮后導入所述第二壓縮氣罐32內，所述辨識裝置連接所述第二壓縮氣罐32。
[0027]由于每次呼吸的過程真正進行氣體交換的氣體體積僅有潮氣量的六分之一。呼出的氣體中能夠代表機體代謝的成分濃度就比較低，加上人體有許多氣體代成分代謝都是PPb級的，所以檢測起來，尤其是針對氣體所占比重的方面就容易產生誤差。因此將氣體壓縮，可以提高檢測的精度，優選的，所述第一采集氣罐的容量為潮氣量的標準值，即為600ml，所述第二壓縮氣罐32的容積是所述第一采集氣罐31的1/10，由于第二壓縮氣罐32內部氣體的成分與比例不變化，與同等倍數壓縮標準氣室氣體進行比較，便可以得出呼出氣體的成分以及比例。
[0028]所述氣體壓縮裝置的結構不唯一，作為一種實施方式，其可以為設置于所述第一采集氣罐31與所述第二壓縮氣罐32之間的空壓機，這種方式結構復雜，成本較高。因此，本實施方式中，所述氣體壓縮裝置為設置于所述第一采集氣罐31內的活塞，所述活塞在氣壓力的驅動下在所述第一采集氣罐31相對的兩端之間移動將氣體導入所述第二壓縮氣罐32。
[0029]所述呼吸氣采集罩I與所述第一采集氣罐31之間還設有膜氣室4，所述膜氣室4與所述第一采集氣罐31之間設有開關閥。所述膜氣室(10內設有壓力傳感器。所述膜氣室4與所述呼吸氣采集罩I之間的導氣管上設有流量傳感器。呼出氣在導氣管前段經過設置有流量傳感器和有壓力傳感器的部位時，當呼出氣被所述流量傳感器檢測到之后，計時器便開始計時，整個導氣管及其后端聯通的膜氣室內部的壓力與肺構成了連通腔，所以求內部的壓力值等于肺部排氣壓力，流量傳感器能夠計算出當下時間的氣體流量，整個球體的體積為700ml，略大于氣體采集罐的體積，在膜氣室未完全張開之前，連通腔氣壓幾乎上等于大氣壓，呼吸的外部阻力幾乎為零。當呼出氣體超過700ml時，由于膜氣室的彈性擴張，腔內的壓力與膜氣室本身的彈性張力產生的壓力一致并同步呈現線性關系，通過對壓力的測量，就可以得出最大呼氣狀態下呼出氣體的體積，從而計算出在給定阻力情況下呼出氣體的量以及其他相關參數。利用壓力傳感器傳感器對呼氣I秒、2秒、3秒后的壓力變化情況，描記出時間-壓力-呼氣量曲線，也就是時間肺活量。實現對單次呼出氣體的量的變化以及機體呼吸功能的檢測。
[0030]所述膜氣室4與所述呼吸氣采集罩I之間設有顆粒物檢測柵5，所述顆粒物檢測柵5上涂敷有生物活性酶。這些酶的檢測是通過與特定的微生物相結合，然后在一定時間內與生物酶發生化學反應導致仿生鼻毛上的電抗發生改變，在短時間內10-20分鐘通過微生物反應產生的代謝物與MEMS串聯式壓電傳感器相連接，得到微生物的代謝活性以及含量。同時，一些顆粒性的物質伴隨著呼出氣中的水分對仿生鼻毛的撞擊與黏附作用也會導致部分仿生鼻毛的電抗值發生漂移。對漂移量的曲線變化模式的判斷可以分辨出肺部呼出氣的顆粒的數量以及粘度。在設計過程中，考慮到呼氣顆粒物質與仿生鼻毛的粘附率，在本專利設計的結構中，顆粒物為PMl 0-PM2.5的范圍內等效濾過率為10%。
[0031]所述辨識裝置為氣相色譜質譜聯用儀，其可以完成對氣體成分、氣體理化性質、氣體中微生物及蛋白等物質檢測；并與標準氣室進行比較分析;得到受試者的代謝生成的各種氣體與正常值之間的差異與變化趨勢。
[0032]上述呼出氣檢測辨識裝置的使用過程如下:
[0033]首先，通過抽真空裝置將采集氣罐3及膜氣室4進行抽真空處理;受試者將呼吸氣采集罩I上進氣接口及出氣接口的開關閥打開，正常呼吸一次后關閉所述開關閥;將膜氣室4的氣體導入第一采集氣罐31內后將兩者之間的開關閥關閉，控制第一采集氣罐31的活塞從一端移動至另一端使氣體壓縮至第二壓縮氣罐32中；通過氣相色譜質譜聯用儀對呼出氣進行辨識;再次打開呼吸氣采集罩I上的開關閥，用力呼出氣直至膜氣室4發生彈性變形，保證呼出氣時間不小于5s，呼吸完成之后將上面的開關閥關閉，然后受試者便可以移去面罩，完成時間肺活量的測試。
[0034]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創造的保護范圍之中。
【主權項】
1.一種呼出氣檢測辨識裝置，其特征在于，包括氣體獲取裝置及辨識裝置，所述氣體獲取裝置包括呼吸氣采集罩(I)，以及分別與所述呼吸氣采集罩(I)連通的標準氣罐(2)及采集氣罐(3)，所述標準氣罐(2)用于提供標準呼吸氣體，所述采集氣罐(3)用于獲取呼出氣，所述標準氣罐(2)與所述呼吸氣采集罩(I)之間設有單向閥，所述呼吸氣采集罩(I)與所述采集氣罐(3)之間設有抽真空裝置，所述辨識裝置連接所述采集氣罐(3)。2.根據權利要求1所述的呼出氣檢測辨識裝置，其特征在于，所述采集氣罐(3)包括互相連通的第一采集氣罐(31)以及第二壓縮氣罐(32)，所述第一采集氣罐(31)與所述第二壓縮氣罐(32)之間設有氣體壓縮裝置，所述氣體壓縮裝置將所述第一采集氣罐(31)內的呼出氣壓縮后導入所述第二壓縮氣罐(32)內，所述辨識裝置連接所述第二壓縮氣罐(32)。3.根據權利要求2所述的呼出氣檢測辨識裝置，其特征在于，所述氣體壓縮裝置為設置于所述第一采集氣罐(31)內的活塞，所述活塞在氣壓力的驅動下在所述第一采集氣罐(31)相對的兩端之間移動將氣體導入所述第二壓縮氣罐(32)。4.根據權利要求2或3所述的呼出氣檢測辨識裝置，其特征在于，所述呼吸氣采集罩(I)與所述第一采集氣罐(31)之間還設有膜氣室(4)，所述膜氣室(4)與所述第一采集氣罐(31)之間設有開關閥。5.根據權利要求4所述的呼出氣檢測辨識裝置，其特征在于，所述膜氣室(4)與所述呼吸氣采集罩(I)之間設有顆粒物檢測柵(5)，所述顆粒物檢測柵(5)上涂敷有生物活性酶。6.根據權利要求4所述的呼出氣檢測辨識裝置，其特征在于，所述膜氣室(4)與所述呼吸氣采集罩(I)之間的導氣管上設有流量傳感器。7.根據權利要求4所述的呼出氣檢測辨識裝置，其特征在于，所述膜氣室(10)內設有壓力傳感器。8.根據權利要求1所述的呼出氣檢測辨識裝置，其特征在于，所述辨識裝置為氣相色譜質譜聯用儀。9.根據權利要求1所述的呼出氣檢測辨識裝置，其特征在于，所述呼吸氣采集罩(I)包括面罩本體(11)以及密封連接于所述面罩本體(11)上的進氣接口( 12)和出氣接口( 13)，所述進氣接口( 12)及所述出氣接口( 13)上分別設有開關閥。10.根據權利要求2所述的呼出氣檢測辨識裝置，其特征在于，所述第一采集氣罐(31)的容量為潮氣量的標準值，所述第二壓縮氣罐(32)的容積是所述第一采集氣罐(31)的I/10。
【文檔編號】A61B5/093GK205484228SQ201620286002
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月8日
【發明人】吳曉亮
【申請人】吳曉亮