一种智能仿生人体呼吸道多部位吸入气体采样的方法技术

本发明专利技术涉及医用技术领域，具体为一种智能仿生人体呼吸道多部位吸入气体采样的方法，根据人体生理呼吸特征的呼吸状态与呼吸道各个部位的生理环境特征，设计并制造仿生人体呼吸道各个部位，仿生制造的呼吸道各个部位，收集仿生呼吸过程中吸入气体流经各部位时的气体样本，用于检测在呼吸道各部位气体的物理性状、化学成分和微生物种类及其含量、活性和功能状态，以人工智能的技术模拟出人体生理状态下呼吸时呼吸道各个部位的生理环境，与检测生物芯片表面接触，并产生生物反应后，对被检测信号做进一步的实验分析。本发明专利技术同现有技术相比，通过模拟人体的生理环境可实现对吸入空气中有害物质做有效测试，对维护生物环境、人类健康有间接的参考价值。健康有间接的参考价值。

【技术实现步骤摘要】
一种智能仿生人体呼吸道多部位吸入气体采样的方法


[0001]本专利技术涉及医用
，具体为一种智能仿生人体呼吸道多部位吸入气体采样的方法。

技术介绍

[0002]呼吸系统疾病已成为危害健康的主要疾病之一，空气污染则是导致呼吸系统疾病的重要因素，人们在呼吸的过程中，这些有害成分就会侵入人体呼吸系统，引起各种呼吸道疾病。
[0003]然而，还有更多的空气中对人类健康有害的物质需要通过大数据的定量何定性分析研究加以鉴别，随着对环境因素与基因在体内的相互作用对人类疾病的发生和发展的重要性的认识，目前急需要有智能化的设备，能够及时、并且精确地检测出吸入的空气中会对人体有害物质，并能测出在生理呼吸过程中、在呼吸道各部位的生理环境下的有害物质的含量和浓度，用于疾病的诊断与预防，然而目前所有的空气采用设备尚不具备如此与临床直接关联的功能。
[0004]因此，需要设计一种智能仿生人体呼吸道多部位吸入气体采样的方法，根据人体生理呼吸的特征，如：容量、压力、流量以及频率等参数设定的呼吸状态下，建立以收集仿生人体呼吸过程中的吸入气体样本，用以各种环境和医用测试的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供了一种智能仿生人体呼吸道多部位吸入气体采样的方法，根据人体生理呼吸的特征，如：容量、压力、流量以及频率等参数设定的呼吸状态下，建立以收集仿生人体呼吸过程中的吸入气体样本，用以各种环境和医用测试的方法。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供一种智能仿生人体呼吸道多部位吸入气体采样的方法，包括以下步骤：
[0007]S1：根据人体生理呼吸的特征的呼吸状态与呼吸道各个部位的生理环境特征，设计并制造仿生人体呼吸道各个部位；
[0008]S1的步骤包括以下：
[0009]S10：仿生制造的呼吸道各个部位；
[0010]S20：收集仿生呼吸过程中吸入气体流经各部位时的气体样本；
[0011]S30：用于检测在呼吸道各部位气体的物理性状、化学成分和微生物种类及其含量、活性和功能状态；
[0012]S2：以人工智能的技术模拟出人体生理状态下呼吸时呼吸道各个部位的生理环境；
[0013]S3：与检测生物芯片表面接触，并产生生物反应后，对被检测信号做进一步的实验分析；
[0014]呼吸道各个部位包括：鼻腔、口腔、咽喉、气管、支气管、肺泡；
[0015]呼吸状态的特征包括：容量、压力、流量以及频率。
[0016]本专利技术同现有技术相比，通过人工智能模拟人体呼吸状态、呼吸部位和呼吸的生理环境，通过收集仿生人体呼吸的气体样本，可实现对人体吸入空气中的有害物质的种类、含量和浓度的有效测试，提供更有临床意义的检测结果，对维护生物环境、人类健康和疾病的防治有间接的参考价值。
[0017][0018][0019]具体实施方式
[0020]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]本专利技术提供一种智能仿生人体呼吸道多部位吸入气体采样的方法，包括以下步骤：
[0022]S1：根据人体生理呼吸的特征的呼吸状态与呼吸道各个部位的生理环境特征，设计并制造仿生人体呼吸道各个部位；
[0023]S1的步骤包括以下：
[0024]S10：仿生制造的呼吸道各个部位；
[0025]S20：收集仿生呼吸过程中吸入气体流经各部位时的气体样本；
[0026]S30：用于检测在呼吸道各部位气体的物理性状、化学成分和微生物种类及其含量、活性和功能状态；
[0027]S2：以人工智能的技术模拟出人体生理状态下呼吸时呼吸道各个部位的生理环境；
[0028]S3：与检测生物芯片表面接触，并产生生物反应后，对被检测信号做进一步的实验分析；
[0029]呼吸道各个部位包括：鼻腔、口腔、咽喉、气管、支气管、肺泡；
[0030]呼吸状态的特征包括：容量、压力、流量以及频率。
[0031]实施例1：
[0032]采用一种智能仿生人体呼吸道多部位吸入气体采样的方法，实时检测吸入空气中各种病毒,如流感病毒和新冠病毒COVID
‑
19的含量和浓度：
[0033]1)采用根据呼吸道各个部位的生理环境特征，设计制造的仿生人体呼吸道各个部位，如：鼻腔、口腔、咽喉、气管、支气管、肺泡等部位的空气收集腔；
[0034]2)仿生人体呼吸道各个部位空气收集腔中的吸入气体可以单独，也可以合并导出到检测或生物反应室，单独或合并方式收集可以根据需要通过阀门相互切换，如模拟鼻腔和口腔进入的气体合并进入模拟上呼吸道，导出合并气体，进入测试；
[0035]3)采用模拟人体呼吸生理状态下节律性的主动吸气、被动呼气的过程，采集多次
节律性呼吸过程中累积的气体；
[0036]4)该装置能以人工智能的技术模拟出人体生理状态下呼吸时呼吸道各个部位的生理环境，如:温度、湿度、酸碱度等，以保持吸入气体中各种物质和微生物的活性状态尽可能的接近于在人体呼吸道生理状态下各部位的生理环境；
[0037]5)模拟出呼吸道各部位的气体在生理环境的情况下，与检测病毒基因生物芯片表面接触，并产生生物反应后，然后将被检测信号转换成可传输信号输出做进一步的实验分析；
[0038]6)各生物芯片也可以取出做进一步的实验分析；
[0039]7)应用场景如：在地铁站、商场、医院大厅等人群集中点，实时监测待测病毒的种类,浓度、含量、活性等，进行超标报警。
[0040]实施例2：
[0041]采用一种智能仿生人体呼吸道多部位吸入气体采样的方法，实时检测吸入空气中各种有害物质,如SO2、NO2、CO、O3、PM2.5、PM10等的含量和浓度：
[0042]1)采用根据呼吸道各个部位的生理环境特征，设计制造的仿生人体呼吸道各个部位，如：鼻腔、口腔、咽喉、气管、支气管、肺泡等部位的空气收集腔；
[0043]2)仿生人体呼吸道各个部位空气收集腔中的吸入气体可以单独，也可以合并导出到检测或生物反应室，单独或合并方式收集可以根据需要通过阀门相互切换，如模拟鼻腔和口腔进入的气体合并进入模拟上呼吸道，导出合并气体，进入测试；
[0044]3)采用模拟人体呼吸生理状态下节律性的主动吸气、被动呼气的过程，采集多次节律性呼吸过程中累积的气体；
[0045]4)该装置能以人工智能的技术模拟出人体生理状态下呼吸时呼吸道各个部位的生理环境，如:温度、湿度、酸碱度等，以保持吸入气体中各种物质和微生物的活性状态尽可能的接近于在人体呼吸道生理状态下各部位的生理环境；
[0046]5)模拟出呼吸道各部位的气体在生理环境的情况下，与检测模组表面接触，并产生生物反应后，然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能仿生人体呼吸道多部位吸入气体采样的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：根据人体生理呼吸的特征的呼吸状态与呼吸道各个部位的生理环境特征，设计并制造仿生人体呼吸道各个部位；所述S1的步骤包括以下：S10：仿生制造的呼吸道各个部位；S20：收集仿生呼吸过程中吸入气体流经各部位时的气体样本；S30：用于检测在呼吸道各部位气体的物理性状、化学成分和微生物种类及其含量、活性和功能状态；S2：以人工智能的技术模拟出...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈路一，谷辛稼，倪晨炜，王冰沁，李子煜，李春云，石钟玉，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：