[發明專利]一種用于人體健康連續自評的呼出氣VOCs檢測裝置及應用

在審

• 申請號: 201910634666.5
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110441351A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 陳曦;謝澤偉;任俊;白偉;郭順智;范蘊非
• 申請（專利權）人: 河北雄安綠研檢驗認證有限公司
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04;A61B5/08
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360
• 代理人: 李稚婷

本發明公開了一種用于人體健康連續自評的呼出氣VOCs檢測裝置及應用。該裝置包括主體呼出氣采集倉、疏水膜固定器、呼嘴、陣列傳感器、排風扇和信息處理模塊、閥門、顯示屏等電子組件，其中陣列傳感器測量呼出氣目標VOCs信號，信息處理模塊根據測得的VOCs水平計算不同目標VOCs相對上次測量結果的變化，反映健康狀態變化。本發明的呼出氣VOCs檢測裝置可在大范圍人群中實現綜合健康狀況的高頻率的連續評價，可用于亞健康狀態和患病程度的連續監測和自我評估、藥物治療效果檢驗、各種干預因素的有效性評價等。

技術領域

本發明涉及用于人體健康連續自評的呼出氣VOCs檢測裝置，具體涉及一種基于陣列傳感器，檢測呼出氣中多種疾病相關的共性揮發性有機物(VOCs)，進而進行人體健康綜合性評價的裝置及其應用，屬于醫療器械制造及應用技術領域。

背景技術

人體呼出氣中VOCs成分的分析被用于評價人體的健康狀態和患病情況。例如，丙酮、二甲基硫醚、異戊二烯、丁醇、硝酸甲酯以及一些長鏈烷烴和苯系物被發現在糖尿病患者的呼出氣中存在明顯的水平異常；苯、乙醇、苯乙烯、戊烷等在多個研究中均被識別為肺癌的潛在標志物；庚酮、戊酮等醛酮類以及丁烷、戊烷等烷烴被證明與體內氧化應激過程以及多種呼吸系統慢性疾病，如慢性肺阻、肺部纖維化、哮喘等存在顯著的關聯；氨氣和硫化氫的水平分別與慢性腎病和口臭等消化道疾病關系密切(Van Berkel,J.J.,et al.,Respir Med,2010.104(4):p.557-63；Saidi,T.,et al.,Sensors and Actuators B:Chemical,2017.257:p.178-188；Bajtarevic,A.,et al.,BMC cancer,2009:p.9:348；Yoon,J.Y.,et al.Lab on a chip,2017.17(21).)。相比于傳統有創、成本極高的體檢方法，呼出氣VOCs用于人體健康狀態評價的主要優勢在于對于人體基本沒有傷害、快速、成本低，未來很可能成為健康狀態連續監控以及健康干預行為效果評價的重要手段。除心血管疾病外，多數慢性疾病缺少有效的連續監控手段。

目前用于呼出氣VOCs檢測方法主要有兩類：大型儀器法和傳感器法。大型儀器法優勢在于可以同時分析多種疾病特異性的呼出氣VOCs準確濃度以判斷人體的健康狀態，但是成本和操作難度非常高(Pizzini,A.,et al.,J Breath Res,2018.12(3):p.15；Zou,X.,et al.,J Gastroen Hepatol,2016.31(11):p.1837-1843.)，一般應用在大型醫療機構。因為設備相對更為便攜，傳感器法分析人體呼出氣中目標VOCs濃度的成本和操作難度更低，相比于大型儀器，更利于發展成為商業化的小型健康評價產品，用于連續高頻率的健康監控場景(Jalal,A.H.,et al.,Acs Sensors,2018.3(7):p.1246-1263.)。