[發明專利]一種呼吸監測與呼氣分析系統

無效

• 申請號: 201410581940.4
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN104287735A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 李旺;劉洪英;皮喜田
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08;G01N33/497
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，特別是涉及呼吸動力學監測和呼氣成分分析裝置。

背景技術

隨著社會發展和技術進步，人類對健康水平監測與疾病檢查的需求越來越高。呼吸動力學參數和呼氣成分含有大量與人類健康有關的信息，而在臨床呼吸檢測方面，現有技術只對呼吸動力學參數進行測量，大量數據仍需要挖掘，因而能檢測更多呼吸/呼氣參數的檢測設備需求迫切。

目前，已有研究發現人類呼氣中有3000多種揮發性有機化合物(VOCs)，但絕大部分氣體含量極微，即使那些可作為疾病標志物的氣體也要使用高分辨力的氣象色譜/質譜才能檢測出來。因而，要在臨床中進行某些疾病標志物分析，呼氣VOCs富集方法迫在眉睫。

在人類呼氣中除了含有多種VOCs外，還存在大量溶膠顆粒物。這些顆粒物成分、濃度等也與人健康狀態息息相關。目前，研究中常采用冷凝法收集溶膠顆粒物，形成所謂呼氣冷凝物(EBC)的分析物。但是該方法對小顆粒物的收集能力有限；同時持續冷凝往往需要額外能量供給(如電能)造成裝置較大，降低了其臨床使用的靈活性。

已有的呼吸監測與呼氣分析系統相關專利有：

東南大學周斌、張小松、閆俊海申請的“一種人體呼吸性能參數檢測儀”(申請專利號：CN201120539128.7；公開公告號：CN202404092U；法律狀態：授權)中目的是得到人體呼吸基本性能參數，為空調系統新風量的優化選擇以及室內氣流組織的設計提供科學依據，采用冷凝法獲取人呼氣低揮發氣體物質。

香港理工大學張大鵬、郭東敏申請的“一種呼氣分析裝置和方法”(申請專利號：CN201110101083.X；公開公告號：CN102749415A；法律狀態：實質審查的生效)中，采用氣體采樣袋收集干燥過得呼出氣體并利用化學傳感器陣列進行分析氣體成分分析。

哈爾濱工業大學深圳研究生院的張大鵬、閆柯、盧光明申請的“一種呼出氣體的檢測系統”(申請專利號：CN201310160696.X；公開公告號：CN103245705A；法律狀態：實質審查的生效)中采用傳感器陣列檢測人呼出氣體，將數據傳送到計算機，用于與呼吸相關的身體狀況輔助分析。

松下電器產業株式會社的沖明男、岡弘章申請的“呼氣分析方法”(申請專利號：CN200880012109.X；公開公告號：CN101657710；法律狀態：授權)中，介紹了使用靜電法使呼氣成為帶電粒子進入化學物質檢測部進行揮發性有機化合物檢測的方法。

從上述介紹中可以看出，目前還沒有在獲得受試者呼吸動力學參數同時富集并檢測受試者呼氣中溶膠顆粒物和揮發性有機化合物的裝置或系統，也沒有利用明膠濾網或駐極體纖維網對呼氣溶膠顆粒物進行富集的裝置或方法，還沒有將獲得的上述參數存儲、顯示并無線遠程傳輸或共享的系統。

發明內容

技術問題：本發明提供一種呼吸監測和呼氣分析系統，能檢測人呼吸動力學參數，并能在人呼吸過程中收集人呼氣溶膠顆粒物和揮發性有機化合物，同時對其進行分析(呼氣溶膠顆粒物使用基因組學、蛋白組學分析平臺；揮發性有機化合物使用氣體分析傳感器或氣象色譜/質譜分析站)。

本發明所采用的技術方案是：本發明的呼吸監測和呼氣分析系統包括吹嘴、通氣管道、進氣口、高效空氣濾器、串聯或并聯連接在呼氣管道上的呼吸動力學參數檢測模塊和呼氣成分富集檢測模塊、數據處理模塊以及出氣口。

呼吸動力學參數檢測模塊包括溫濕度傳感器、氣流流向傳感器和流量傳感器，所述溫濕度傳感器、氣流流向傳感器和流量傳感器通過信號線接入數據處理與顯示模塊輸入端；所述流量傳感器為超聲波流量傳感器、渦輪式流量傳感器、熱線式流量傳感器或壓差式流量傳感器。

優選地，所述呼吸動力學參數檢測模塊還包括呼吸動力學參數輔助檢測部件，所述呼吸動力學參數輔助檢測部件包括粒子計數器、咳嗽音采集器、心肺音采集探頭或其組合；所述呼吸動力學參數輔助檢測部件通過信號線接入數據處理與顯示模塊輸入端。