[發明專利]自給式可穿戴代謝分析儀

在審

• 申請號: 201980081705.1
• 申請日: 2019-10-08
• 公開（公告）號: CN113301844A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: X·冼;D·布里奇曼;F·陶;E·福爾扎尼;N·陶
• 申請（專利權）人: TF健康公司
• 主分類號: A61B5/083
• 分類號: A61B5/083;A61B5/097
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黃曉升

1.一種自給式可穿戴代謝分析裝置，包括：

裝置主體，包括用于同時測量氧氣和二氧化碳的集成比色傳感器芯片和用于測量流量的集成流量傳感器模塊；

一次性面罩，附接至所述裝置主體，適于使用戶通過無菌呼吸從環境空氣中吸入空氣并呼出到所述流量傳感器模塊中，從用戶的呼出氣中攝取一小部分導入集成化學傳感器模塊；

頭帶，適于將所述裝置主體附接在所述用戶的頭部上；和

數據傳輸電路及附件，集成于所述裝置中，適于與外部電子設備通信。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述集成化學傳感器模塊包括比色化學傳感器。

3.根據權利要求2所述的裝置，其中，所述比色化學傳感器，包括：

檢測腔室，包括將所述部分呼出氣導入所述檢測腔室的入口和將所述部分呼出氣導出所述檢測腔室的出口；

比色傳感器芯片，包括傳感區域陣列，其中，所述傳感區域陣列包括至少一個用于氧氣、一個用于二氧化碳和一個用于參照校正的傳感區域陣列；

發光二極管光源，位于所述檢測腔室的第一側，以照亮所述傳感器芯片；

光檢測單元，位于所述檢測腔室的第二側，與所述第一側相對，以收集來自傳感器芯片的光；和

電子電路，包括調理電路、功放電路和處理器，適于操作來自所述光檢測單元的電子信息，以確定氧氣和二氧化碳在單波長下的光吸收度。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述流量傳感器模塊，包括：

文丘里管，包括狹窄收縮段、位于所述狹窄收縮段一側的開口和位于所述狹窄收縮段另一側的開口；

連接器，用于將所述兩個開口連接至壓力傳感器；

呼氣流量傳感器，適于利用預校準公式從所述壓力傳感器的輸出信號確定呼氣流量；

溫度傳感器，附接至所述文丘里管的管壁，用于測量呼氣溫度；和

所述文丘里管上的出口，用以將所述用戶呼氣中的一小部分導入所述集成化學傳感器模塊。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述外部電子設備選自具有無線功能的移動電話、平板電腦、計算機或打印機。

6.根據權利要求1所述的裝置，進一步包括：編碼器，用于將所述權利要求2中的比色傳感器芯片的校準參數編碼為QR碼；QR碼讀取器；和QR碼處理器，適于通過所述QR碼確定測得的氧氣和二氧化碳濃度。

7.根據權利要求4所述的裝置，其中，所述一次性面罩，包括：

呼氣孔，具有單向閥，位于所述面罩的中部，使呼氣進入所述文丘里管；

至少兩個吸氣孔，具有單向閥，位于所述呼氣孔周圍；

向所述裝置主體提供氣密連接的裝置；和

向所述用戶面部提供氣密和舒適連接的裝置。

8.根據權利要求7所述的裝置，其中，所述呼氣孔的直徑在20-40mm之間。

9.根據權利要求7所述的裝置，其中，所述吸氣孔的總相交面積大于呼氣孔的相交面積。

10.根據權利要求2所述的裝置，其中，所述比色傳感模塊具有優化幾何形狀，以使呼氣樣本有效混合并使流量對稱分布。

11.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述裝置主體進一步包括濕度傳感器，用于監測環境濕度水平，以符合操作要求。

12.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述裝置主體進一步包括氣壓計，用于校正流量和符合操作要求。

13.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述裝置主體進一步包括陀螺儀，用于在測量期間檢測所述裝置主體的方位。