[實用新型]一種呼氣氨氣分析儀

有效

• 申請號: 201320638533.3
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN203561606U
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 曹青;謝雷;韓杰
• 申請（專利權）人: 無錫市尚沃醫療電子股份有限公司
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及呼氣氣體檢測領域。?

背景技術

血液中氨氣含量的變化與多種生理疾病（如肝臟、胃、肺功能障礙等）有關，而當血液中的氨氣過高時，可以通過呼氣排出，這意味著呼出氣氨氣可以作為多種疾病和代謝過程的生物標記物，為臨床提供一種無創診斷手段。?

近年來，關于呼氣氨氣檢測的研究很多，如D.J.?Kearney于2002年在《Digestive?Diseases?and?Sciences》上發表的關于呼出氨氣測量用于幽門纏繞桿菌感染診斷的研究；P.?Gouma于2010年在《Ieee?Sensors?Journal》上報道了采用基于金屬氧化物的微型傳感器進行呼出氨氣檢測研究可以達到ppb量級的檢測靈敏度；Giovanni?Neri于2012年在《Nephrology?Dialysis?Transplantation》發表了采用IMS和CRDS技術實時分析血液透析患者呼出氨氣含量，研究了透析過程中呼出氨氣濃度的變化情況以及BUN與Kt/V之間的關系。?

US?2004/0077965?A1中也公布了一種氨氣傳感器和一種通過用此氨氣傳感器來測量呼氣氨氣以診斷幽門螺桿菌感染的方法，該發明中的氨氣傳感器直接與口呼氣連接，該氨氣傳感器的表面材料是聚四氟乙烯，是一個無水的酸堿傳感器；該發明在使用時，記錄受試者口呼氣的基底氨氣濃度水平和氨氣水平的變化值，與陰性/陽性幽門螺桿菌感染者的數值進行比較確定該受試者的幽門螺桿菌的感染狀態。?

但是上述研究中提到的口呼氣氨氣的基準值范圍很寬，即使在控制實驗（如禁食）的條件下測試值也有從0.1-3ppm不等，這不利于疾病的特異性診斷。造成這種現象的原因可能是：?

1）氨氣極易溶于水，氨分子跟水分子通過氫鍵結合成一水合氨(NH₃H₂O)，一水合氨能小部分電離成銨離子（NH₄⁺）和氫氧根離子（OH^-），溶液中NH₃和NH₄⁺的相對量取決于溶液的pH，在酸性溶液中，H⁺可將全部NH₃轉化成NH₄⁺，將溶液堿化，NH₄⁺失去H⁺又轉化為NH₃，溶液pH=9.3時，NH₃和NH₄⁺的相對量對半。所以在呼氣的整個過程中，氨氣參與氣道氣體交換，氨氣濃度在通過肺，氣道和口腔的過程中會不斷改變；

2）口呼氣濕度將近100%，一旦呼出很快冷凝成飽和水氣，大量氨氣溶解于水中，造成結果的偏低；

3）氨氣分子的化學性質很活潑，管路壁及分析儀器內部的表面很容易會為氣相氨分子提供結合位點，造成吸附-脫附平衡：如果氣相氨氣濃度增大超過氣壁平衡濃度，就會吸附，而如果氣相濃度下降，氨分子就會脫附。極性分子水的存在，會與氨分子競爭相同的結合位點，從而導致氨氣濃度變化的響應時間更加的長。表面材料、面積、流速、樣品濕度及設備的使用情況，響應時間甚至能以小時計。

目前氨氣檢測的化學測定方法相對較成熟的主要有納氏試劑比色法、靛酚藍比色法等，其中納氏試劑比色法因操作簡便，顯色快速，一般多被采用；靛酚藍比色法靈敏度高，顯色較穩定，干擾少，但操作條件要求嚴格，顯色時間長是影響快速測定的主要原因，國標GB/T18204.25《公共場所空氣中氨測定方法》規定以靛酚藍比色法為測定空氣中的氨氣。采樣方式為：吸收管內裝10ml吸收液，以0.5ml/min流量，采氣5L。這種方法顯色時間較長，樣品量較大，不適用于檢測人體呼氣。?

精確測量ppb濃度范圍內的氨氣濃度的方法和儀器仍是研究者探索的目標。目前市場上直接用于檢測呼氣氨氣濃度的儀器很少，大多處于實驗室研究階段，傳感器選擇性很難滿足要求，呼氣中的許多組分，尤其是濕度對測量的干擾較大。如何提高測量的選擇性是呼氣氨測量的一項關鍵技術。目前美國Pranalytica公司的nephrolux型呼氣氨氣分析儀采用氣體光聲傳感器，日產Oral?Ammonia?Analyzer為光學傳感器，但是由于其儀器昂貴，且分析周期較長，使用麻煩，而不適于呼氣檢測領域使用。?