[實用新型]呼吸氣體采樣標準化溫度控制裝置

有效

• 申請號: 201220269013.5
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN202583915U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 羅小剛;張佳佳;侯長軍;霍丹群;法煥寶;楊眉;雷靳燦
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G05D23/22
• 分類號: G05D23/22
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 穆祥維

技術領域

本實用新型涉及一種醫療設備，尤其涉及一種基于生化傳感器的無創肺癌檢測裝置，應用于患者呼出氣體采集及標準化過程。

背景技術

肺癌是目前世界上最常見的惡性腫瘤之一。近三十年以來，盡管人們對肺癌的診斷及治療有了很大的提高，但肺癌仍是嚴重威脅人們健康和生命的疾病。肺癌患者就診時多已屬中晚期，失去手術機會。有資料表明：早期診斷和治療的肺癌，其5年生存率由20%（Ⅲ期）提高至70%（Ⅰ期），進步十分顯著。因此肺癌的早期診斷和高危人群的篩選是降低死亡率的關鍵。

理想的早期診斷工具應具有敏感性和特異性皆良好、設備簡單、操作方便、可重復性、檢測費用低等的優點。過去肺癌的篩查（尤其在高危人群中）所使用的篩選技術，如傳統的X線、痰脫落細胞檢查等并沒有降低被篩選人群肺癌死亡率。近年出現了一些新技術和新方法，比如胸部X線的計算機輔助圖像分析(?computer-assisted?image?analysis?of?chestradiographs)、基于聚合酶鏈反應(polymerase?chainreaction,?PCR?)的痰檢、熒光支氣管鏡檢(fluorescence?bronchoscopy)和螺旋CT(spiral?CTscanning)、正電子發射體層成像(positron?emissiontomography,PET)，以及分子損傷檢測技術等，應用于肺癌早期診斷及分期、動態監測病情方面取得一定進步，但由于其費用昂貴、方法較復雜，技術要求高，目前難以作為常規的肺癌早期診斷及動態監測手段。

呼吸氣體診斷（breath?test）通過檢測人體呼吸氣體改變，反映相應組織細胞代謝改變，逐漸成為一種極具發展前景的診斷方法。肺癌檢測最大的困難在于肺癌病人呼出氣體中VOCS含量?。▋H為PPb數量級）。傳統的氣象色譜質譜聯用技術和滴定或者紫外吸收比色法受儀器及檢測周期限制，應用受到很大限制。與基于氣敏傳感器的電子鼻類似的生化傳感器技術因其能夠實現快速、連續、在線和原位測量而受到廣泛關注。

在基于生化傳感器的無創肺癌呼吸氣體檢測中，需要對患者呼出氣體進行采集及標準化。這是由于每個人呼出氣體溫度不同，而生化傳感器反應的本質就是化學反應，根據化學反應動力學，反應需要一定的溫度，在室溫下的反應顯然較慢；而反應所處環境溫度過高時，則可能導致生化傳感器中的生化材料分解失活而喪失功能。同時，如果要保證生化傳感器對不同受測對象反應結果的特異性，也需要傳感器工作在相對一致的溫度（一般為60攝氏度）。

實用新型內容

針對現有技術中的不足之處，本實用新型的目的在于提供了一種可以對待測者呼出氣體進行實時定溫加熱，保證受測氣體溫度相對精確的呼吸氣體采樣標準化溫度控制裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下技術方案：

呼吸氣體采樣標準化溫度控制裝置，包括溫控器和單片機；

所述溫控器包括密封腔以及設置在密封腔內的耐熱黏土棒、氣體通道和電加熱絲；所述密封腔為圓柱狀，耐熱黏土棒沿密封腔的軸線設置，所述電加熱絲呈螺旋結構纏繞在耐熱黏土棒上，所述氣體通道呈螺旋結構繞在耐熱黏土棒外并與電加熱絲間隙配合；所述密封腔的一端上設有與氣體通道的一端內連通的進風口，所述密封腔的另一端上設有與氣體通道的另一端內連通的出風口；所述密封腔的中部設有檢測氣體通道所在環境溫度的熱電偶Ⅰ，所述進風口內設有檢測輸入氣體通道的氣體溫度的熱電偶Ⅱ，所述出風口內設有檢測輸出氣體通道的氣體溫度的熱電偶Ⅲ；

所述熱電偶Ⅰ、熱電偶Ⅱ和熱電偶Ⅲ檢測的溫度信號輸入單片機，所述電加熱絲由單片機控制。

作為本實用新型的一種優選方案，所述溫控器至少為兩個或兩個以上，兩個或兩個以上的溫控器依次串聯。

作為本實用新型的另一種優選方案，所述單片機采用16F877單片機，16F877單片機與上位機通訊。

與現有技術相比，本實用新型的呼吸氣體采樣標準化溫度控制裝置具有如下優點：

1、本實用新型采用熱電偶測溫配對密封腔內置氣體通道，對受測者呼出氣體進行定溫加熱；在溫度控制方面，通過單片機控制密封腔內的溫度達到控制待測氣體的最終溫度，保證溫度控制的準確性。同時，該裝置實時性好，可控性好，可為后續的生化傳感器提供定溫受測氣體，保證其反應所需溫度條件和結果的一致性。

2、該裝置結構簡單，易實現模塊化，可有效的與呼吸氣體檢測系統的其他部分無縫銜接工作，從而保證整個呼吸氣體檢測系統的穩定及快速檢驗。

附圖說明