[發明專利]一種糖尿病患者呼出氣體丙酮監測裝置

在審

• 申請號: 202011385633.0
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112394172A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 梁慶成;鄧蕊;王艷平;趙曼;蔣大勇;高尚
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G01N33/66
• 分類號: G01N33/66;A61B5/08;A61B10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種糖尿病患者呼出氣體丙酮監測裝置，其特征在于，由親膚層、呼吸氣體吸附層、最外層以及呼吸頻率監測儀組成；氣體通過親膚層進入呼吸氣體吸附層，氣體吸附層吸附呼吸氣體；呼吸氣體具有一定的濕度，濕度與呼氣頻率之間存在一定的關系；最外層的丙酮傳感器測試呼吸氣體的丙酮度，并將丙酮度值通過藍牙模塊傳送至呼吸頻率監測儀；該發明可以同時收集呼吸氣體與監測呼吸頻率，提高了工作效率；所述呼吸頻率監測儀為安裝有APP軟件的手機用于接收呼吸氣體中丙酮含量數據。

技術領域

本發明涉及糖尿病檢測，屬于醫療檢測領域。

背景技術

丙酮是一種人體被迫使用存儲脂肪作為主要能量來源時產生的酮。糖尿病與丙酮之間存在緊密聯系，因為出現丙酮是胰島素不能正常把葡萄糖傳輸到細胞的跡象。丙酮水平高會導致叫做酮酸中毒的疾病，這種情況發生在大量丙酮積聚在血液并通過尿液排出體外時。懷疑酮酸中毒的人應看醫生做檢查，以確保糖尿病和丙酮水平處于控制狀態，因為這種疾病會導致嚴重健康問題。目前最常見的糖尿病診斷方式是血糖檢測，但血液采集過程會對患者造成一定痛苦，且該檢測方法較為耗時。而呼吸氣體分析作為一種便捷、非侵入式的疾病檢測手段，近年來已經引起了研究人員的關注。人呼出氣體中的一些物質可以作為特定疾病的生物標志物，其中呼出的丙酮被認定為I型糖尿病的生物標志物。據研究，在正常人呼出氣體中丙酮濃度為0.3～0.9 ppm，而I型糖尿病患者的呼出氣體中丙酮濃度超過1.8 ppm。因此，檢測亞ppm濃度丙酮的氣體傳感器有望用于I型糖尿病的呼吸氣體分析。然而在實際應用中，呼吸氣體分析面臨著多重挑戰。首先，呼出氣體中對應特定疾病的生物標志物的濃度往往很低，需要氣體傳感器對于超低濃度的目標氣體有高的靈敏度；其次，考慮到呼出氣體中組分的多樣性和敏感材料對不同氣體的交叉敏感性，還要求器件對特定目標氣體有足夠高的選擇性；此外，人呼出氣體中含有大量的水蒸氣，水分子的存在會嚴重影響器件的氣敏性能；最后，器件的可靠性和長期穩定性也是實際檢測中重要的考量因素。總之，面對呼吸氣體分析中遇到的各種困難，開發一種針對超低濃度丙酮具有良好敏感性能的氣體傳感器并用于血糖檢測，具有十分重要的研究價值。有鑒于上述問題，以下提出本發明及其實施例。

發明內容

本發明的目的是提供一種糖尿病患者呼出氣體丙酮監測裝置，可以直接檢測糖尿病患者體內的血糖含量。本發明的技術方案如下：

一種糖尿病患者呼出氣體丙酮監測裝置，由親膚層、呼吸氣體吸附層、最外層以及呼吸頻率監測儀組成；氣體通過親膚層進入呼吸氣體吸附層，氣體吸附層吸附呼吸氣體；呼吸氣體具有一定的濕度，濕度與呼氣頻率之間存在一定的關系；最外層的丙酮傳感器測試呼吸氣體的丙酮度，并將丙酮度值通過藍牙模塊傳送至呼吸頻率監測儀；該發明可以同時收集呼吸氣體與監測呼吸頻率，提高了工作效率；所述呼吸頻率監測儀為安裝有APP軟件的手機用于接收呼吸氣體丙酮含量數據。

進一步地，其中，所述親膚層和最外層采用單層聚苯烯材料。

進一步地，其中，所述呼吸氣體吸附層富集了氣體吸附材料Tenax，對呼吸氣體進行吸附。

進一步地，其中，所述最外層集成有丙酮傳感器、電源、藍牙模塊以及開關。

進一步地，其中，所述丙酮傳感器檢測呼吸氣體丙酮濃度的變化，丙酮傳感器有內層和外層結構組成，內層用于吸附丙酮氣體，外層用于去除濕度。

進一步地，其中，所述丙酮傳感器為采用簡單的靜電紡絲方法合成的SnO2納米纖維。

進一步地，其中，所述電源采用紐扣電池，對丙酮傳感器進行供電。

進一步地，其中，所述藍牙模塊實現數據的傳輸。

進一步地，其中，所述開關控制控制丙酮傳感器的開啟和關閉。

相比現有技術,本發明提供的一種糖尿病患者呼出氣體丙酮監測裝置能夠通過檢測呼吸氣體的丙酮濃度從而檢測糖尿病患者體內血糖的含量,有助于對人體的健康進行監測。