[發明專利]一種檢測呼出氣體的裝置及其用途

在審

• 申請號: 201410465430.0
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN105403615A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 廖潔瑩;周輝;李鵬;汪小知
• 申請（專利權）人: 蘇州孝慈醫療科技有限公司
• 主分類號: G01N27/68
• 分類號: G01N27/68
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李敏

技術領域

本發明涉及一種檢測呼出氣體的裝置及其用途，屬于檢測的技術領域。

背景技術

由于環境問題日益凸顯，特別是城市霧霾等的加劇，使得城市人口的肺部疾病(如肺癌、支氣管哮喘、慢性阻塞性肺部疾病等)的發病率急劇升高。僅以慢性阻塞性肺部疾病(COPD)為例，目前，全球已有6億人患有慢阻肺，其患病率仍在持續上升，預計到2020年，慢阻肺將成為全球第三大致死疾病。

對于肺部疾病的檢測，目前臨床主要使用的方法有胸部CT、核磁共振成像和血液檢測。胸部CT、核磁共振成像均有輻射，血液檢測也需要采用創傷性取樣方式，對于檢測者均存在一定的傷害。而采用呼出氣體對肺部疾病進行檢測可以實現無創檢測，但是，若想實現檢測呼出氣體，并達到檢測出肺部疾病的程度，則面臨以下問題：由于呼出氣體的濃度較低，檢測需在復雜的背景中分辨出痕量的物質，因此，對檢測裝置的靈敏度和特異性要求極高，通常不僅需要分辨出混合氣體中的單一氣體，還需要實現對呼出氣體的成分進行定性和定量分析，檢測手段上存在極大的技術難度。

現有技術中，對于氣體的檢測主要采用氣相色譜儀和電子鼻。但是，基于氣相色譜分離技術的氣相色譜儀以及由傳感器陣列形成的電子鼻，兩者的檢測限遠遠達不到檢測如呼出氣體中痕量物質的程度。

FAIMS是依據不同物質的離子在高電場下離子遷移率的非線性變化不同的特性，在物質離子前進方向的縱向加上一個高低不對稱波形高頻電場，利用該電場對物質離子不同差分作用而實現不同物質離子的分離及檢測的技術。目前，FAIMS譜儀相較于氣相色譜儀和電子鼻靈敏度高，其檢測限可達到10ppm乃至10ppb，但對于更高的檢測精度則仍然無法達到。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于現有的檢測氣體的裝置的檢測精度不高、無法實現氣體中痕量物質檢測的問題，進而提供一種檢測精度高、可檢測呼出氣體中痕量物質的裝置。

為解決上述問題，本發明提供的檢測呼出氣體的裝置，包括連接樣品入口端的檢測呼出氣體的FAIMS譜儀以及與所述FAIMS譜儀串聯為回路的載氣循環系統；所述載氣循環系統包括：提供載氣循環動力的泵、質量流量控制器以及過濾器；所述FAIMS譜儀的芯片遷移溝道的寬度為35μm。

所述過濾器包括活性炭過濾器、分子篩過濾器以及活性炭/分子篩過濾器。

所述質量流量控制器設有2個。

所述FAIMS譜儀的芯片為在硅片上通過等離子體深刻蝕形成溝道。

本發明還提供了所述的裝置在檢測1-辛烯、葵醛、苯乙酮、1，3-雙(1，1-二甲基乙基)-苯、2-乙基-1-己醇、1，3-二甲基-苯、1，3-雙(1，1-二甲基乙基)、苯乙烯、1-甲基-2-(1-甲基乙基)-苯、丁基羥基甲苯、2，4-二甲基-1-庚烯、丙基苯、3，7-二甲基-丙酸乙酯(E)-2，6-辛二烯-1-醇、(1-甲基乙基)苯、(1-甲基丙基)環辛烷、2，2-二甲基丙酸、2-乙基己基十四烷基酯草酸、2-丁基-1-辛醇、十二烷、1-氯十九烷、3-乙基-2，2-二甲基戊烷、1，1′-氧雙辛烷、一氧化氮等氣體中的應用。

進一步的，所述應用為：檢測呼出氣體中，所述葵醛、苯乙酮、1，3-雙(1，1-二甲基乙基)-苯的含量以指征肺癌。

所述應用為：所述2-乙基-1-己醇、1，3-二甲基-苯、1，3-雙(1，1-二甲基乙基)的含量以指征肺腺癌與肺鱗癌。

所訴應用為：檢測呼出氣體中，所述1-辛烯的含量以指征良性肺癌與轉移性肺癌。

所述應用為：檢測呼出氣體中，所述苯乙烯、1-甲基-2-(1-甲基乙基)-苯、丁基羥基甲苯、2，4-二甲基-1-庚烯、丙基苯、3，7-二甲基-丙酸乙酯(E)-2，6-辛二烯-1-醇、(1-甲基乙基)苯、(1-甲基丙基)環辛烷、2，2-二甲基丙酸、2-乙基己基十四烷基酯草酸、2-丁基-1-辛醇、十二烷、1-氯十九烷、3-乙基-2，2-二甲基戊烷、1，1′-氧雙辛烷、一氧化氮的含量以指征慢性肺阻塞與哮喘。

需要說明的是，本發明的檢測呼出氣體的裝置還可應用于其他痕量氣體的檢測，例如，環境空氣中的氣體成分、空氣中特定成分的含量等。當然，對于非痕量的氣體的檢測也是可以實現的。

本發明的技術方案具有以下優點：