[发明专利]呼吸气体中丙酮的量热检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于糖尿病诊断的呼吸气体中丙酮的量热检测装置，属于医用检测领域。

背景技术

糖尿病已成为危害人体健康的第二大疾病，实现糖尿病的早期诊断，对于提高临床治疗效果和改善糖尿病患者生活质量及延长生存寿命具有重大意义。糖尿病临床检测以血液中葡萄糖含量检测技术为代表，需要采集被测者血液，易造成被测者痛苦，同时测试周期较长，不便于快速临床诊断和大人群糖尿病的普查。

糖尿病患者呼吸中的丙酮气体浓度明显高于正常人水平，人的呼吸气体中的丙酮含量是检测糖尿病的最好标记物（童敏明等. 糖尿病呼气快速诊断方法及应用前景. 淮阴工学院学报，2005，03（14）：43-47），利用这一特征可以通过采集呼气样本丙酮的含量以检查是否患有糖尿病，对确诊的糖尿病患者来说，可以在家中通过测量呼气丙酮的含量，测定自己是否需要增加胰岛素用量。已有专利（一种丙酮气敏传感器检测装置，ZL 201120494048.4；糖尿病无损呼吸气味诊断的柔性电子鼻，ZL 99258923.3）利用丙酮气敏元件进行检测，但未涉及量热方法。

量热法通用性强，检测原理简单、可靠，有利于快速和移动场合应用以及微小型系统的开发。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种量热方法检测丙酮含量的糖尿病快速检测装置，集合量热方法简单、可靠的优点，使用无创伤、测量快速、可微小型化。

本发明的技术方案是一种呼吸气体中丙酮的量热检测装置，包括载气、呼吸气体收集单元、吸附室、参比室、热传感器、恒温块、信号采集处理单元、专家系统和微机。载气携带呼吸气体收集单元采集的呼吸气体流经吸附室和参比室，吸附室和参比室为孪生结构，吸附室中放置丙酮敏感吸附材料，参比室空置，吸附室和参比室分别与热传感器一测温端面接触并被热传感器包围，热传感器的另一测温端面与恒温块接触并被恒温块包围，吸附室和参比室的热传感器的信号差作为系统响应信号，系统响应信号经信号采集处理单元连接微机，微机安装有专家系统，对系统响应信号进行对比分析，确定丙酮含量。

所述的载气是氮气或氩气，优选是氮气。

所述的丙酮敏感吸附材料是丝状、网状和多孔状的活性炭、聚二甲硅氧烷、聚四氟乙烯等能吸附丙酮并产生吸附热的材料。

所述的热传感器是热电堆，由多组热电偶串接组成，可以是片状和环状。

所述的恒温块由热容大且导热性良好的铜、铝等金属制成。

使用本发明的呼吸气体中丙酮的量热检测装置进行糖尿病诊断的方法，包括如下步骤：

（1）吸附室中放置丙酮敏感吸附材料，参比室空置；

（2）载气作为清洗气冲洗系统流路、吸附室和参比室，以达到基准状态；

（3）呼吸气体收集单元将被检测人员的呼吸气体引入系统，载气携带呼吸气体流入并通过吸附室和参比室，吸附室中存在丙酮吸附的热效应，热传感器监测热信号；

（4）信号采集处理单元记录吸附室和参比室的热传感器的热信号差作为系统响应信号，进行处理后送至微机，通过微机安装的专家系统数据库中存储的丙酮含量与糖尿病的关联数据进行比对、分析，以确定丙酮气体含量，并进行糖尿病判定，诊断结果实时显示。

本发明的有益效果是，具备量热法优点，简单、可靠、测量快速和移动场合应用以及开发微小型系统；结合专家系统分析丙酮含量并判定糖尿病，结果准确；非侵入式、无创伤、无痛苦、可用于医院的临床诊断和监护及家庭康复和监护，并可实现远程医疗。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的呼吸气体中丙酮的量热检测装置示意图。

图2是本发明的量热模块结构示意图。

图3是本发明的量热模块结构示意图。

图4是本发明的空白信号曲线图。

图5是本发明的不同浓度丙酮的输出信号曲线图。

1吹气管，2单向阀，3缓冲气囊，4气体处理单元，5吸附室，6参比室，7热传感器，8恒温块，9信号采集处理单元，10专家系统，11微机，12气体泵，13截止阀

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详述，籍由以下结合具体实施例来说明本发明之内容，而非限制本发明之范围。