呼出气体检测设备及检测方法技术

本发明专利技术提供了一种呼出气体检测设备，包括呼吸入口端；开关阀，用于控制呼出气体流入；第一管路，所述第一管路的入口端与所述开关阀的出口端相连通，其出口端与大气相连通；气体传感器，用于检测呼出气体中待检测气体的浓度；动力装置，所述动力装置与气体传感器连接，用于将由呼吸入口端呼入的气体按第二流量持续输送至气体传感器；控制装置，所述控制装置对所述气体传感器、开关阀、动力装置进行控制，并进行信息的收集、处理、存储和通讯。本发明专利技术还提供了一种使用上述检测设备对呼出气体进行检测的方法。本发明专利技术提供的检测设备和检测方法不仅减小了设备体积，而且缩短了使用者的呼气时间、提高了设备的检测精度。

【技术实现步骤摘要】
呼出气体检测设备及检测方法
本专利技术涉及呼出气体分析
，具体涉及一种呼出气体检测设备及检测方法。
技术介绍
人体新陈代谢的部分产物由血液运送至肺部，在肺泡通过气体交换出现在呼出气体中。现有研究表明，人的呼出气体包括氧气、二氧化碳、一氧化氮等多种化合物，通过对呼出气体进行定性或定量分析检测，能够反映机体的代谢或病理状况，一些物质甚至可能成为某种疾病的生物标记物，如：呼出一氧化氮可用于哮喘等呼吸疾病检测；呼出气一氧化碳可用于慢阻肺等呼吸系统疾病检测；呼出气氢、呼出气甲烷可用于消化系统疾病检测；呼出气氨可用于幽门螺杆菌检测；呼出气醛可用于氧化应激检测；呼出气硫化物可用于肺功能检测。在一些发达国家，对部分气体检测技术已制定相应标准，如欧洲和美国分别在1997年与1999年制定了呼出气NO检测推荐标准，并在2005年联合制定公布了该项标准（“ATS/ERSRecommendationsforStandardizedProceduresfortheOnlineandOfflineMeasurementofExhaledLowRespiratoryNitricOxideandNasalNitricOxide，2005”，ATS为美国胸科学会缩写，ERS为欧洲呼吸学会缩写，以下简称《标准》）。因此，呼出气体的分析和检测，作为一种新型的临床辅助诊断手段，在医疗诊断领域具有广阔的应用前景。现有的呼出气体检测技术存在不能兼顾便携性与准确性的不足。瑞典艾罗克林公司和无锡尚沃公司气检设备的技术方案是通过气容先将呼出气体收集起来，再使用泵以更小的流量将收集的气体持续输送至气体传感器，这种技术虽然能够保证检测结果的精确性，但由于增加了气容结构，因此使得检测设备体积增大，并且需要较长的时间来排除干扰气。英国Bedfont公司检测设备采用的技术方案是在呼气时将大部分呼出气排入大气，小部分气体通过泵输送至气体传感器进行检测，呼气停止则检测过程结束，这一方案虽然大大提高了检测设备的便携性，但是检测过程中需要较长的呼气采样时间，对儿童、老人及呼吸存在障碍者，严重降低了检测结果的准确性。针对现有技术的不足，本专利技术提出一种呼出气体检测设备和方法，该设备不仅减小了设备体积，而且缩短了使用者的呼气时间、提高了设备的检测精度。
技术实现思路
本专利技术提供了一种呼出气体检测设备及检测方法，用于解决现有呼出气体检测设备体积大、呼气时间长的问题。本专利技术的一个目的在于提供一种呼出气体检测设备，包括：呼吸入口端，使用者由呼吸入口端呼出的为第一压强和第一流量的气体；开关阀，用于控制呼出气体流入；第一管路，所述第一管路的入口端与所述开关阀的出口端相连通，其出口端与大气相连通；气体传感器，用于检测呼出气体中待检测气体的浓度；动力装置，所述动力装置与气体传感器连接，用于将由呼吸入口端呼入的气体按第二流量持续输送至气体传感器；控制装置，所述控制装置对所述气体传感器、开关阀、动力装置进行控制，并进行信息的收集、处理、存储和通讯。进一步地，所述第一管路的内径为D，长度为L，其中L/D＞50。进一步地，所述第二流量小于第一流量。进一步地，所述呼出气体检测设备还包括流量调节装置，所述流量调节装置设于呼吸入口端和开关阀之间的气路中，用于控制呼出气体的流量。进一步地，所述呼出气体检测设备还包括压力传感器和流量传感器，所述压力传感器用于检测从呼吸入口端呼出的气体压力，所述流量传感器用于检测从呼吸入口端呼出的气体流量。进一步地，所述呼出气体检测设备还包括第二管路和第一过滤单元，所述第二管路的一端与所述呼吸入口端相连通，另一端与大气相连通，所述第一过滤单元设于所述第二管路上，用于过滤大气中存在的待检测气体。进一步地，所述呼出气体检测设备还包括第二过滤单元，所述第二过滤单元设于呼吸入口端和第二管路之间的气路中，用于过滤呼出气体中的杂质。进一步地，所述呼出气体检测设备还包括显示终端，用于向用户显示数据以及接收用户的命令和设定。进一步地，所述待检测气体包括但不限于呼出气一氧化氮、呼出气一氧化碳、呼出气二氧化碳、呼出气氧气、呼出气氢、呼出气甲烷、呼出气氨、呼出气醛和呼出气硫化物。本专利技术的另一个目的在于提供一种呼出气体检测方法，适于如上所述的呼出气体检测设备，包括以下步骤：S1、从呼吸入口端呼吸气，呼出的为第一压强和第一流量的气体；S2、打开开关阀，动力装置以第二流量抽取气体至气体传感器进行检测；S3、达到呼气时间要求后，关闭第一阀门，动力装置继续以第二流量抽取第一管路内残留的呼出气体至气体传感器进行检测，从而获得待检测气体的浓度。本专利技术提供的呼出气体检测设备及检测方法具有以下优点：1、减少了使用者的呼气时间，可缩短至《标准》推荐的最少呼气时间，降低了检测难度；2、增加了整体的检测时间，提高了设备的检测精度；3、减小了设备体积，便于携带。附图说明图1是本专利技术第一实施例中呼出气体检测设备的结构框图。图2是本专利技术第二实施例中呼出气体检测设备的结构框图。图3是本专利技术一具体实施例中呼出气体检测方法的步骤框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。如图1所示，本专利技术第一实施例提供了一种呼出气体检测设备，包括呼吸入口端1，使用者由呼吸入口端1呼出的为第一压强和第一流量的气体；开关阀2，用于控制呼出气体流入；第一管路3，所述第一管路3的入口端与所述开关阀2的出口端相连通，其出口端与大气相连通；气体传感器5，用于检测呼出气体中待检测气体的浓度；动力装置4，所述动力装置4与气体传感器5连接，用于将由呼吸入口端4呼入的气体按第二流量持续输送至气体传感器5；控制装置6，所述控制装置6对所述气体传感器5、开关阀2、动力装置4进行控制，并进行信息的收集、处理、存储和通讯。本实施例中，所述动力装置4为风扇或泵。通过调节控制动力装置4的动力大小可以调节第二流量大小。其中，待检测气体包括但不限于呼出气一氧化氮、呼出气一氧化碳、呼出气二氧化碳、呼出气氧气、呼出气氢、呼出气甲烷、呼出气氨、呼出气醛和呼出气硫化物。使用者呼气过程中，呼出的气体一部分通过动力装置4以第二流量持续输送至气体传感器5，另一部分气体通过第一管路3排出大气；达到呼气时间要求后，停止呼气，关闭开关阀2，动力装置4继续以第二流量抽取第一管路3内的残留的呼出气体至气体传感器5，从而获得待检测气体的浓度。本方案不存在气容，因而减小了设备的体积；当呼气结束后，动力装置可以继续抽取残留在第一管路内的呼出气体进行检测，因而可相对缩短使用者的呼气时间，降低检测的难度，本技术方案可以将呼出气采样时间缩短至《标准》推荐的最小呼气时间（儿童4秒，成人6秒）；增加了整体检测时间，因而可提高设备的检测精度。在第一实施例的基础上，本专利技术提出第二实施例，如图2所示，本实施例中待检测的气体为呼出气一氧化氮，其中气体传感器为NO传感器。需要说明的是，欧洲和美国于2005年联合制定的《标准》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和疗效评价。由于NO传感器的检测精度问题，在呼出气一氧化氮检测过程中，呼出气体的量通常需要满足一定需求。本专利技术采用《标准》推荐的呼气压力和呼气流速，第一流量应不小于45ml本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种呼出气体检测设备，其特征在于，包括：呼吸入口端，使用者由呼吸入口端呼出的为第一压强和第一流量的气体；开关阀，用于控制呼出气体流入；第一管路，所述第一管路的入口端与所述开关阀的出口端相连通，其出口端与大气相连通；气体传感器，用于检测呼出气体中待检测气体的浓度；动力装置，所述动力装置与气体传感器连接，用于将由呼吸入口端呼入的气体按第二流量持续输送至气体传感器；控制装置，所述控制装置对所述气体传感器、开关阀、动力装置进行控制，并进行信息的收集、处理、存储和通讯。

【技术特征摘要】
1.一种呼出气体检测设备，其特征在于，包括：呼吸入口端，使用者由呼吸入口端呼出的为第一压强和第一流量的气体；开关阀，用于控制呼出气体流入；第一管路，所述第一管路的入口端与所述开关阀的出口端相连通，其出口端与大气相连通；气体传感器，用于检测呼出气体中待检测气体的浓度；动力装置，所述动力装置与气体传感器连接，用于将由呼吸入口端呼入的气体按第二流量持续输送至气体传感器；控制装置，所述控制装置对所述气体传感器、开关阀、动力装置进行控制，并进行信息的收集、处理、存储和通讯。2.根据权利要求1所述的呼出气体检测设备，其特征在于，所述第一管路的内径为D，长度为L，其中L/D＞50。3.根据权利要求2所述的呼出气体检测设备，其特征在于，所述第二流量小于第一流量。4.根据权利要求3所述的呼出气体检测设备，其特征在于，还包括流量调节装置，所述流量调节装置设于呼吸入口端和开关阀之间的气路中，用于控制呼出气体的流量。5.根据权利要求4所述的呼出气体检测设备，其特征在于，还包括压力传感器和流量传感器，所述压力传感器用于检测从呼吸入口端呼出的气体压力，所述流量传感器用于检测从呼吸入口端呼出的气体流量。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨书彬，吴阿新，覃正伟，杨小兵，陈洪彬，杨斌，潘成源，谭景霞，
申请(专利权)人：深圳市美好创亿医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44