CN109001445A - 一种用于肺癌的呼出气体检测反应装置 - Google Patents

一种用于肺癌的呼出气体检测反应装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于肺癌的呼出气体检测反应装置，属于医疗设备技术领域，所述检测反应装置主要包括气体采集装置、气体除杂装置、气体控温装置、气体分析装置和配电仓；所述气体采集装置进气处内壁设有温湿度传感器，气体采集装置通过采集装置泵与气体除杂装置连接，所述储气仓a和储气仓b分别通过气仓泵与气体采集装置连接，所述气体控温装置前端通过气仓连接管与储气仓a和储气仓b连接，所述气体分析装置通过分析装置泵与气体控温装置右端连接，所述配电仓位于检测反应装置内上端。总之，本发明可同时进行两组检测分析，检测精确性更高，并改进了气体的除杂和气体的温度处理等问题。

Description

一种用于肺癌的呼出气体检测反应装置
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，具体是涉及一种用于肺癌的呼出气体检测反应装置。
背景技术
VOCs的主要成分为烃类、氧烃类、含卤烃类、氮烃类及硫烃类等，在人及动物的呼吸气体中普遍存在。最开始在20世纪70年代，国外研究者便在人呼气中检测到了200多种VOCs成分，并且慢慢发现其中的一些成分与不同的病理状态有关。不少研究者用改进的方法对人呼气中的VOCs进行检测，结果都显示呼气中的烷烃等VOCs与肺癌相关。
通过呼出气体检测肺癌，已经越来越被人所接受和应用，在运用气体检测肺癌具有很多的好处，比如，能较早的发现肺癌并及时治疗，检测简单便捷等等，现如今也产生了很多的相关的呼出气体检测反应装置来检测肺癌等疾病。
在使用现有肺癌检测装置时我们发现了一些问题，气体检测时仍存在一定影响检测准确性的问题，比如气体的除杂、气体的温度处理等等，同时，传统的检测装置，检测时只能进行一组检测，这往往会产生一定的偶发性，如进行多组进行有大量的浪费了人力物力财力，因此现需要一种新型用于肺癌的呼出气体检测反应装置来解决这些问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于肺癌的呼出气体检测反应装置。
本发明的技术方案是:一种用于肺癌的呼出气体检测反应装置，所述检测反应装置主要包括气体采集装置、气体除杂装置、气体控温装置、气体分析装置和配电仓；
所述检测反应装置上顶面左上方设有状态指示灯，检测反应装置上顶面右下方设有电源开关，检测反应装置上顶面右侧设有分析舱门；
所述气体采集装置进气处内壁设有温湿度传感器，气体采集装置通过采集装置泵与气体除杂装置连接，所述温湿度传感器与采集装置泵电性连接；通过温湿度传感器和采集装置泵的配合，根据人体呼出气体温度变化对采集呼出气体进行自动化采集，简单方便。
所述气体除杂装置包括进气分选板、吸附管、控压装置和气体净化装置，所述进气分选板通过控制电机组与气体除杂装置内壁固定连接，所述吸附管设有多个，等量分布于气体除杂装置内上下两侧并与其左右两侧固定连接，所述控压装置穿套在吸附管的左端，控压装置与每个吸附管接触面处均设有一个压力阀，控压装置下端与气体净化装置连接，所述气体净化装置位于检测反应装置的前侧面上；通过进气分选板对气体分选至上下两侧吸附管内进行单独处理，进行两组检测的进行，提高检测的准确度。
所述气体除杂装置的尾端依次设有气仓泵a和气仓泵b，所述气仓泵a和气仓泵b分别与储气仓a和储气仓b通过管道连接，所述储气仓a和储气仓b出口处分别设有仓门a和仓门b；通过两个气仓存储分选的气体，对检测气体进行两次检验，提高检验准确度的同时，且不影响检测的时间和工作效率。
所述气体控温装置前端通过气仓连接管与储气仓a和储气仓b连接，所述气仓连接管上设有控温装置泵，气体控温装置内包括限气圆台块、加热套管、气体管道、温度传感器、回气管、回气泵和转动电机，所述限气圆台块左端与气仓连接管连接，所述加热套管左侧通过内部中心的转动电机与限气圆台块连接，加热套管截面呈圆环形，加热套管内等间距设有多个所述气体管道，所述温度传感器位于加热套管右端出口内壁上，加热套管的尾端通过回气管与气仓连接管连接，所述回气管上设有回气泵，所述回气泵与温度传感器电性连接；
所述气体分析装置通过分析装置泵与气体控温装置右端连接，气体分析装置包括电机环、卟啉传感器片、进气通口和出气通口，所述气体分析装置内分为上下两个分析舱室，均设有一个卟啉传感器片，所述卟啉传感器片通过连接块与电机环连接，所述进气通口和出气通口依次位于分析舱室的左端和右端；通过电机环带动卟啉传感器片的转动，使其充分与气体进行接触反应，提高检测准确度。
所述配电仓位于检测反应装置内上端，配电仓左外侧面设有电源接头。
进一步地，所述气体采集装置前端内设有控气装置，所述控气装置主体上等间距开有若干通气孔，控气装置上设有多个阻隔叶片，所述阻隔叶片中心处通过连接弹簧与压动阻片连接。通过风压触发压动阻片控制阻隔叶片的转动速度，不需要提供动能即可实现对通过气体速度控制的目的，且工作可靠，稳定性好。
进一步地，所述气体管道内设有远孔板和近孔板，所述远孔板和近孔板等间距交替分布在气体管道内。通过远孔板和近孔板穿插配合，可以有效地减缓气体通过气体管道的速度，提高气体滞留时间，进而提高气体加热控温的效果。
进一步地，所述限气圆台块右侧面开有多个气孔，所述气孔的孔位与气体管道位置对应，孔数为气体管道数量的二分之一。通过限气圆台块的转动，对通入气体管道的气体量进行限制，通过转动的快慢进行调整，方便高效，可有效地控制气体通过量，进而提高气体温度处理效果。
更进一步地，所述限气圆台块右侧面中心处设有连接凸头，所述转动电机上设有与连接凸头匹配的连接凹孔。连接方便有效，便于装拆。
进一步地，所述气体净化装置内填充有气体净化填料。
更进一步地，所述气体净化填料是由活性炭、硅藻土、海绵粒和硅胶粒按照质量比1.7:1.4:0.6:1.1的比例混合，活性炭和硅藻土可以有效的吸附气体的有害物质，海绵粒和硅胶粒可以使活性炭和硅藻土分布更加均匀，提高过滤效果。
本发明的工作方法为:
采集分气暂存待测:将气体采集装置前端伸入待测患者的鼻腔内，根据温湿度传感器监测患者呼出气体时产生的温湿度变化，进而控制采集装置泵进行辅助泵吸进入气体除杂装置，待测患者需要呼气两次，之间间隔时间最低5秒，通过进气分选板和控制电机组的配合对两次呼出气体进行分流，使两次呼出气体分别通过上端的吸附管和下端的吸附管，进而通过气仓泵a和气仓泵b的作用使待检测气体分别暂存在储气仓a和储气仓b中，期间控气装置可对进入气体除杂装置内气体速度进行控制，风速快慢会产生不同的风压，进而使其触动压动阻片控制阻隔叶片转动速度变慢，达到控制流速的目的，另一方面，控压装置通过吸附管上设置的压力阀对吸附管进行过压保护，多余气体通过控压装置的收集流入气体净化装置进行排放处理；
分组处理与分析:控温装置泵作用使暂存在储气仓a或储气仓b中的气体流入气体控温装置进行处理，转动电机带动限气圆台块转动，通过气孔与气体管道入口之间的错位和转动速度的快慢实现通过气体气量多少的控制，气体通过气体管道，利用远孔板和近孔板减缓气体的流过速度，增加在管道内滞留时间，之后通过温度传感器对气体温度进行判断，若不满足检测温度则通过回气泵和回气管进行再次控温处理，处理好的气体通过分析装置泵泵吸进气体分析装置的一个分析舱室中，通过电机环带动卟啉传感器片转动进行气体的充分接触，之后重复上述步骤进行第二组气体的处理，最后通过光谱仪、激发装置、摄像头等装置进行测定，得到检测结果。
本发明的有益效果是:
(1)本发明通过进气分选板、储气仓a、储气仓b和气体分析装置的两个检验舱室，可对检测气体进行两次检验，提高检验准确度的同时，且不影响检测的时间和工作效率。
(2)本发明的控气装置不需要提供动能即可实现对通过气体速度控制的目的，且工作可靠，可使气体平稳进入吸附管，提高除杂效果，稳定性好。
(3)本发明的气体管道通过远孔板和近孔板穿插配合，可以有效地减缓气体通过气体管道的速度，提高气体滞留时间，进而提高气体加热控温的效果。
(4)本发明通过限气圆台块的转动，对通入气体管道的气体量进行限制，通过转动的快慢进行调整，方便高效，可有效地控制气体通过量，进而提高气体温度处理效果。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明整体外观图。
图3是本发明控气装置结构示意图。
图4是本发明气体除杂装置A-A截面图。
图5是本发明控压装置剖视图。
图6是本发明限气圆台块右视图。
图7是本发明加热套管左视图。
图8是本发明气体管道结构示意图。
图9是本发明气体管道远孔板结构示意图。
图10是本发明气体管道近孔板结构示意图。
图11是本发明气体分析装置前侧视图。
其中，1-检测反应装置、11-采集装置泵、12-气仓泵a、13-气仓泵b、14-控温装置泵、15-分析装置泵、16-电源开关、17-状态指示灯、18-分析舱门、2-气体采集装置、21-温湿度传感器、3-气体除杂装置、31-控制电机组、32-进气分选板、33-吸附管、34-控压装置、341-压力阀、35-气体净化装置、4-气体控温装置、41-限气圆台块、411-气孔、412-连接凸头、42-加热套管、43-气体管道、431-远孔板、432-近孔板、44-温度传感器、45-回气管、46-回气泵、47-转动电机、471-连接凹孔、5-气体分析装置、51-电机环、52-连接块、53-卟啉传感器片、54-进气通口、55-出气通口、6-配电仓、61-电源接头、7-控气装置、71-压动阻片、72-通气孔、73-阻隔叶片、74-连接弹簧、8-储气仓a、81-仓门a、9-储气仓b、91-仓门b、10-气仓连接管。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示，一种用于肺癌的呼出气体检测反应装置，检测反应装置1主要包括气体采集装置2、气体除杂装置3、气体控温装置4、气体分析装置5和配电仓6；
如图2所示，检测反应装置1上顶面左上方设有状态指示灯17，检测反应装置1上顶面右下方设有电源开关16，检测反应装置1上顶面右侧设有分析舱门18；
如图1所示，气体采集装置2进气处内壁设有温湿度传感器21，气体采集装置2通过采集装置泵11与气体除杂装置3连接，温湿度传感器21与采集装置泵11电性连接；通过温湿度传感器21和采集装置泵11的配合，根据人体呼出气体温度变化对采集呼出气体进行自动化采集，简单方便。
气体除杂装置3包括进气分选板32、吸附管33、控压装置34和气体净化装置35，气体采集装置2前端内设有控气装置7，如图3所示，控气装置7主体上等间距开有若干通气孔72，控气装置7上设有多个阻隔叶片73，阻隔叶片73中心处通过连接弹簧74与压动阻片71连接。通过风压触发压动阻片71控制阻隔叶片73的转动速度，不需要提供动能即可实现对通过气体速度控制的目的，且工作可靠，稳定性好。如图4所示，进气分选板32通过控制电机组31与气体除杂装置3内壁固定连接，吸附管33设有多个，等量分布于气体除杂装置3内上下两侧并与其左右两侧固定连接，控压装置34穿套在吸附管33的左端，如图5所示，控压装置34与每个吸附管33接触面处均设有一个压力阀341，控压装置34下端与气体净化装置35连接，气体净化装置35位于检测反应装置1的前侧面上，气体净化装置35内填充有气体净化填料；通过进气分选板32对气体分选至上下两侧吸附管内33进行单独处理，进行两组检测的进行，提高检测的准确度。
气体除杂装置3的尾端依次设有气仓泵a12和气仓泵b13，气仓泵a12和气仓泵b13分别与储气仓a8和储气仓b9通过管道连接，储气仓a8和储气仓b9出口处分别设有仓门a81和仓门b91；通过两个气仓存储分选的气体，对检测气体进行两次检验，提高检验准确度的同时，且不影响检测的时间和工作效率。
气体控温装置4前端通过气仓连接管10与储气仓a8和储气仓b9连接，气仓连接管10上设有控温装置泵14，气体控温装置4内包括限气圆台块41、加热套管42、气体管道43、温度传感器44、回气管45、回气泵46和转动电机47，限气圆台块41左端与气仓连接管10连接，加热套管42左侧通过内部中心的转动电机47与限气圆台块41连接，如图6和7所示，限气圆台块41右侧面中心处设有连接凸头412，转动电机47上设有与连接凸头412匹配的连接凹孔471。连接方便有效，便于装拆。加热套管42截面呈圆环形，如图8-10所示，加热套管42内等间距设有多个气体管道43，气体管道43内设有远孔板431和近孔板432，远孔板431和近孔板432等间距交替分布在气体管道43内。通过远孔板431和近孔板432穿插配合，可以有效地减缓气体通过气体管道43的速度，提高气体滞留时间，进而提高气体加热控温的效果。温度传感器44位于加热套管42右端出口内壁上，加热套管42的尾端通过回气管45与气仓连接管10连接，回气管45上设有回气泵46，回气泵46与温度传感器44电性连接；限气圆台块41右侧面开有多个气孔411，气孔411的孔位与气体管道43位置对应，孔数为气体管道43数量的二分之一。通过限气圆台块41的转动，对通入气体管道43的气体量进行限制，通过转动的快慢进行调整，方便高效，可有效地控制气体通过量，进而提高气体温度处理效果。
如图1和11所示，气体分析装置5通过分析装置泵15与气体控温装置4右端连接，气体分析装置5包括电机环51、卟啉传感器片53、进气通口54和出气通口55，气体分析装置5内分为上下两个分析舱室，均设有一个卟啉传感器片53，卟啉传感器片53通过连接块52与电机环51连接，进气通口54和出气通口55依次位于分析舱室的左端和右端；通过电机环51带动卟啉传感器片53的转动，使其充分与气体进行接触反应，提高检测准确度。
配电仓6位于检测反应装置1内上端，配电仓6左外侧面设有电源接头61。
气体净化填料是由活性炭、硅藻土、海绵粒和硅胶粒按照质量比1.7:1.4:0.6:1.1的比例混合，活性炭和硅藻土可以有效的吸附气体的有害物质，海绵粒和硅胶粒可以使活性炭和硅藻土分布更加均匀，提高过滤效果。
本发明的工作方法为:
采集分气暂存待测:将气体采集装置2前端伸入待测患者的鼻腔内，根据温湿度传感器21监测患者呼出气体时产生的温湿度变化，进而控制采集装置泵11进行辅助泵吸进入气体除杂装置3，待测患者需要呼气两次，之间间隔时间最低5秒，通过进气分选板32和控制电机组31的配合对两次呼出气体进行分流，使两次呼出气体分别通过上端的吸附管33和下端的吸附管33，进而通过气仓泵a12和气仓泵b13的作用使待检测气体分别暂存在储气仓a8和储气仓b9中，期间控气装置7可对进入气体除杂装置3内气体速度进行控制，根据风速快慢会产生不同的风压，进而使其触动压动阻片71控制阻隔叶片73转动速度变慢，达到控制流速的目的，另一方面，控压装置34通过吸附管33上设置的压力阀341对吸附管33进行过压保护，多余气体通过控压装置34的收集流入气体净化装置35进行排放处理；
分组处理与分析:控温装置泵14作用使暂存在储气仓a8或储气仓b9中的气体流入气体控温装置4进行处理，转动电机47带动限气圆台块41转动，通过气孔411与气体管道43入口之间的错位和转动速度的快慢实现通过气体气量多少的控制，气体通过气体管道43，利用远孔板431和近孔板432减缓气体的流过速度，增加在管道内滞留时间，之后通过温度传感器44对气体温度进行判断，若不满足检测温度则通过回气泵46和回气管45进行再次控温处理，处理好的气体通过分析装置泵15泵吸进气体分析装置5的一个分析舱室中，通过电机环51带动卟啉传感器片53转动进行气体的充分接触，之后重复上述步骤进行第二组气体的处理，最后通过光谱仪、激发装置、摄像头等装置进行测定，得到检测结果。
临床应用情况：
1、病例选择:选择某医院收治的临床上需要进行肺癌检测的患者220例进行临床观察，将220例患者随机平分成两组，实验组:110人，对照组:110人，两组患者病历基本一致，无显著差异，均为初期肺癌患者，具有可比性。
2、检测方法：实验组患者使用本发明检测反应装置进行检测，呼气两次，间隔时间为5秒，对照组患者使用常规气体检测装置。
3、检测结果:统计检测准确性和漏检人数，计算漏检人数。
下面是本发明临床资料调查结果：
类别 总人数 确定人数 疑似人数 无效人数 漏检率
实验组 110 83 25 2 1.82％
对照组 110 65 36 9 8.18％
结论：通过上述装置检测可见，实验组的检测结果明显高于对照组，也就说明了本发明的用于肺癌呼出气体检测反应装置具有很低的漏检率，检测准确度高，能取到很准确的检测结果。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种用于肺癌的呼出气体检测反应装置，其特征在于，所述检测反应装置(1)主要包括气体采集装置(2)、气体除杂装置(3)、气体控温装置(4)、气体分析装置(5)和配电仓(6)；
所述检测反应装置(1)上顶面左上方设有状态指示灯(17)，检测反应装置(1)上顶面右下方设有电源开关(16)，检测反应装置(1)上顶面右侧设有分析舱门(18)；
所述气体采集装置(2)进气处内壁设有温湿度传感器(21)，气体采集装置(2)通过采集装置泵(11)与气体除杂装置(3)连接，所述温湿度传感器(21)与采集装置泵(11)电性连接；
所述气体除杂装置(3)包括进气分选板(32)、吸附管(33)、控压装置(34)和气体净化装置(35)，所述进气分选板(32)通过控制电机组(31)与气体除杂装置(3)内壁固定连接，所述吸附管(33)设有多个，等量分布于气体除杂装置(3)内上下两侧并与其左右两侧固定连接，所述控压装置(34)穿套在吸附管(33)的左端，控压装置(34)与每个吸附管(33)接触面处均设有一个压力阀(341)，控压装置(34)下端与气体净化装置(35)连接，所述气体净化装置(35)位于检测反应装置(1)的前侧面上；
所述气体除杂装置(3)的尾端依次设有气仓泵a(12)和气仓泵b(13)，所述气仓泵a(12)和气仓泵b(13)分别与储气仓a(8)和储气仓b(9)通过管道连接，所述储气仓a(8)和储气仓b(9)出口处分别设有仓门a(81)和仓门b(91)；
所述气体控温装置(4)前端通过气仓连接管(10)与储气仓a(8)和储气仓b(9)连接，所述气仓连接管(10)上设有控温装置泵(14)，气体控温装置(4)内包括限气圆台块(41)、加热套管(42)、气体管道(43)、温度传感器(44)、回气管(45)、回气泵(46)和转动电机(47)，所述限气圆台块(41)左端与气仓连接管(10)连接，所述加热套管(42)左侧通过内部中心的转动电机(47)与限气圆台块(41)连接，加热套管(42)截面呈圆环形，加热套管(42)内等间距设有多个所述气体管道(43)，所述温度传感器(44)位于加热套管(42)右端出口内壁上，加热套管(42)的尾端通过回气管(45)与气仓连接管(10)连接，所述回气管(45)上设有回气泵(46)，所述回气泵(46)与温度传感器(44)电性连接；
所述气体分析装置(5)通过分析装置泵(15)与气体控温装置(4)右端连接，气体分析装置(5)包括电机环(51)、卟啉传感器片(53)、进气通口(54)和出气通口(55)，所述气体分析装置(5)内分为上下两个分析舱室，均设有一个卟啉传感器片(53)，所述卟啉传感器片(53)通过连接块(52)与电机环(51)连接，所述进气通口(54)和出气通口(55)依次位于分析舱室的左端和右端；
所述配电仓(6)位于检测反应装置(1)内上端，配电仓(6)左外侧面设有电源接头(61)。
2.根据权利要求1所述的一种用于肺癌的呼出气体检测反应装置，其特征在于，所述气体采集装置(2)前端内设有控气装置(7)，所述控气装置(7)主体上等间距开有若干通气孔(72)，控气装置(7)上设有多个阻隔叶片(73)，所述阻隔叶片(73)中心处通过连接弹簧(74)与压动阻片(71)连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于肺癌的呼出气体检测反应装置，其特征在于，所述气体管道(43)内设有远孔板(431)和近孔板(432)，所述远孔板(431)和近孔板(432)等间距交替分布在气体管道(43)内。
4.根据权利要求1所述的一种用于肺癌的呼出气体检测反应装置，其特征在于，所述压动阻片(71)通过连接弹簧(74)与四个阻隔叶片(73)的中心处连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于肺癌的呼出气体检测反应装置，其特征在于，所述限气圆台块(41)右侧面开有多个气孔(411)，所述气孔(411)的孔位与气体管道(43)位置对应，孔数为气体管道(43)数量的二分之一。
6.根据权利要求4所述的一种用于肺癌的呼出气体检测反应装置，其特征在于，所述限气圆台块(41)右侧面中心处设有连接凸头(412)，所述转动电机(47)上设有与连接凸头(412)匹配的连接凹孔(471)。
7.根据权利要求1所述的一种用于肺癌的呼出气体检测反应装置，其特征在于，所述气体净化装置(35)内填充有气体净化填料。
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