CN116019438A

CN116019438A - 一种动态呼出气一氧化氮监测仪

Info

Publication number: CN116019438A
Application number: CN202211672019.1A
Authority: CN
Inventors: 张蕾; 艾涛; 姚佳伟; 罗荣华; 廖惠玲; 段亚平; 陈铭佳; 徐慧; 周珈旭
Original assignee: Chengdu Womens and Childrens Central Hospital
Current assignee: Chengdu Womens and Childrens Central Hospital
Priority date: 2022-12-26
Filing date: 2022-12-26
Publication date: 2023-04-28

Abstract

本发明公开了一种动态呼出气一氧化氮监测仪，包括呼吸面罩和FeNO检测仪，FeNO检测仪内设有处理器和检测腔室，检测腔室分别连通有进气管和收集气囊，呼吸面罩上设有吸气通道和呼气通道，吸气通道和呼气通道内均设有单向阀，检测腔室顶面固定连接有荧光探测器，检测腔室内设有气压传感器，检测腔室侧壁连通有臭氧输送管，臭氧输送管上套设有电磁阀，电磁阀、气压传感器和荧光探测器均与处理器信号连接。佩戴者通过呼吸面罩上的呼气通道和吸气通道可以持续向FeNO检测仪呼出NO，无需一次性呼出一定量的NO，结合化学发光法，通过NO与臭氧反应的发光强度的变化，实现动态监测NO浓度变化，根据NO浓度的变化及时对佩戴者用药。

Description

一种动态呼出气一氧化氮监测仪

技术领域

本发明属于医用检测技术领域，具体是一种动态呼出气一氧化氮监测仪。

背景技术

慢性咳嗽、气喘及胸闷等均为门诊常见，通常误诊为哮喘。这些症状并不具有特异性，需要复杂的鉴别诊断才能得到确诊，实际上，慢阻肺(COPD)、胃食管反流(GORD)、焦虑伴随换气过度以及轻微的支气管扩张等也常被误诊为哮喘，肺功能检查、可逆性试验及呼气峰流量(PEF)等气道生理功能测试通常被用来帮助诊断，然而，获得正确的PEF数值不容易，病人配合也不容易，呼出气一氧化氮(Fractionalexhalednitricoxide,FeNO)由气道细胞产生，其浓度与炎症细胞数目高度相关联，作为气道炎症生物标志物，目前可通过口呼气一氧化氮测试和鼻呼气一氧化氮测试两种测试确定呼出气一氧化氮浓度。

例如中国专利，公告号为CN203416289U的专利公开了基于手机云加端物联网的FeNO监测和分析管理系统，包括为每个患者配备的患者智能移动终端，患者智能移动终端通过第一通信链路与智能信息分析系统建立连接，智能信息分析系统通过第二通信链路与为医生配备的医生智能移动终端建立连接，医生智能移动终端经由第三通信链路将信息反馈给智能信息分析系统，并通过第四通信链路将信息反馈给患者智能移动终端，其中，患者智能移动终端包括相互连接的无线FeNO传感器及移动终端，移动终端通过第一通信链路与智能信息分析系统建立连接。

该专利通过临床FeNO的监测和气道疾病的管理，实现患者和医生的实时互动，及时发现气道炎症的变化并调整临床用药，但是该专利的FeNO监测是瞬时的，在医护人员需要对患者的气道进行监测时才能得到患者气道炎症的指标，由于有些患者发病症状不太明显，该系统不能及时对患者进行用药调理，因此，我们提出了一种动态呼出气一氧化氮监测仪。

发明内容

为了解决现有技术中FeNO监测是瞬时的，在医护人员需要对患者的气道进行监测时才能得到患者气道炎症的指标，由于有些患者发病症状不太明显，该系统不能及时对患者进行用药调理的问题，本发明的目的是提供一种动态呼出气一氧化氮监测仪。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种动态呼出气一氧化氮监测仪，包括呼吸面罩和FeNO检测仪，FeNO检测仪内设有处理器和检测腔室，检测腔室的进气端和出气端分别连通有进气管和收集气囊，呼吸面罩上设有吸气通道和呼气通道，吸气通道和呼气通道内均设有单向阀，进气管与呼气通道可拆卸连接；

检测腔室顶面固定连接有荧光探测器，且检测腔室的顶面由透明材料所制，检测腔室内设有气压传感器，检测腔室侧壁连通有臭氧输送管，臭氧输送管上套设有电磁阀，电磁阀、气压传感器和荧光探测器均与处理器信号连接。

本方案的原理：本方案通过呼吸面罩上设置呼气通道和吸气通道，呼气通道与FeNO检测仪的检测腔室连通，由于呼气通道和吸气通道内均设有单向阀，佩戴者呼出的气体只能流向检测腔室，处理器根据检测腔室内的气压传感器传递的气压信号，控制臭氧输送管上电磁阀的开合，进而控制进入检测腔室内臭氧的量，臭氧与呼出气体中的NO发生反应产生化学发光信号被荧光探测器接收，并传递至处理器转换成数字信号，由于NO与臭氧发生反应产生的化学发光强度与NO浓度呈正相关，因此根据处理器转换的数字信号的变化曲形可以得到NO浓度变化的曲形。

采用上述方案后实现了以下有益效果：

1.相较于现有技术采用吹嘴需一次性呼出定量的FeNO，佩戴者通过呼吸面罩上的呼气通道和吸气通道可以持续向FeNO检测仪呼出NO，无需一次性呼出一定量的NO，结合化学发光法，通过NO与臭氧反应的发光强度的变化，实现动态监测NO浓度变化，根据NO浓度的变化及时对佩戴者用药；

2.本方案设计的呼出气一氧化氮检测仪适用范围较广，相较于现有技术中的在线测量和离线测量均只适用于在医院由医护人员进行操控检测，本方案中的FeNO检测仪由于没有呼气要求，通过呼吸口罩与化学发光法配合进行持续监测，佩戴者在家即可实现自我监测，同时将本方案中的FeNO检测仪与呼吸机结合使用，适用于术后患者的FeNO动态监测。

进一步，进气管与呼气通道的连接处粘接有滤膜，滤膜由负载锌铜镁的碳材料所制。

有益效果：负载锌铜镁的碳材料制成的滤膜可以过滤呼出气体中的VOC，减小NO与臭氧反应时VOC的干扰，提高NO浓度测量的准确性。

进一步，处理器信号连接有身份识别模块、流量传感器和减压阀，且流量传感器和减压阀均套设在进气管上。

有益效果：根据不同类别的患者设定不同的FeNO流速，避免不同佩戴者因呼吸频率不同而不适应固定呼气流速，影响呼出的NO浓度检测的准确性。

进一步，身份识别模块对佩戴者的类别判断包括孩童、成人和老人。

有益效果：身份识别模块将佩戴者的类别划分为孩童、成人和老人，避免不同佩戴者因呼吸频率不同而不适应固定呼气流速，影响呼出的NO浓度检测的准确性。

进一步，处理器基于身份识别模块识别的身份类别信息调节流量传感器和减压阀的参数值。

有益效果：处理器基于身份识别模块识别的身份类别信息调节流量传感器和减压阀的参数值，避免不同佩戴者因呼吸频率不同而不适应固定呼气流速，影响呼出的NO浓度检测的准确性。

进一步，FeNO检测仪上安装有显示屏和操控键盘。

有益效果：FeNO检测仪上安装显示屏和操控键盘，便于直观的观察NO浓度变化曲形，同时通过操控键盘可人工控制参数的设定。

进一步，呼吸面罩内壁粘接有鼻垫，鼻垫由硅胶材质所制。

有益效果：呼吸面罩内壁粘接鼻垫，增大佩戴者的换气空间，提高佩戴舒适性。

进一步，检测腔室的出气端与收集气囊之间设有与处理器信号连接的计时器。

有益效果：检测腔室的出气端与收集气囊之间安装计时器，便于定时更换收集气囊。

附图说明

图1为本发明实施例的轴测图。

图2为本发明实施例的FeNO检测仪的剖面图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：FeNO检测仪1、呼吸口罩2、处理器3、检测腔室4、进气管5、收集气囊6、吸气通道7、呼气通道8、荧光探测器9、气压传感器10、电磁阀11、流量传感器12、减压阀13、显示屏14、操控键盘15、计时器16。

实施例基本如附图1-图2所示：

一种动态呼出气一氧化氮监测仪，包括呼吸面罩和FeNO检测仪1，FeNO检测仪1上安装有显示屏14和操控键盘15，FeNO检测仪1内设有处理器3和检测腔室4，检测腔室4的进气端和出气端分别连通有进气管5和收集气囊6，呼吸面罩上设有吸气通道7和呼气通道8，吸气通道7和呼气通道8内均设有单向阀，进气管5与呼气通道8可拆卸连接，检测腔室4的出气端与收集气囊6之间设有与处理器3信号连接的计时器16；

检测腔室4顶面固定连接有荧光探测器9，且检测腔室4的顶面由透明材料所制，检测腔室4内设有气压传感器10，检测腔室4侧壁连通有臭氧输送管，臭氧输送管上套设有电磁阀11，电磁阀11、气压传感器10和荧光探测器9均与处理器3信号连接。

进气管5与呼气通道8的连接处粘接有滤膜，滤膜由负载锌铜镁的碳材料所制。

处理器3信号连接有身份识别模块、流量传感器12和减压阀13，且流量传感器12和减压阀13均套设在进气管5上，身份识别模块对佩戴者的类别判断包括孩童、成人和老人，处理器3基于身份识别模块识别的身份类别信息调节流量传感器12和减压阀13的参数值。

呼吸面罩内壁粘接有鼻垫，鼻垫由硅胶材质所制。

具体实施过程如下：

检测前：医护人员输入佩戴者的身份信息，身份识别模块根据输入的信息进行身份类别判断，处理器3根据识别的身份类别设定流量传感器12和减压阀13的参数，避免不同佩戴者因呼吸频率不同而不适应固定呼气流速，影响呼出的NO浓度检测的准确性，同时调节计时器16的参数，设定更换收集气囊6的时间。

检测时：佩戴者戴上呼吸口罩2，在FeNO检测仪1的进气管5的进气端粘接上滤膜，滤膜由负载锌铜镁的碳材料所制，可以过滤呼出气体中的VOC，减小NO与臭氧反应时VOC的干扰，提高NO浓度测量的准确性，再将呼吸口罩2的呼气通道8与FeNO检测仪1的进气管5连通，保持正常呼吸进行NO动态监测；

由于呼气通道8和吸气通道7内均设有单向阀，佩戴者呼出的气体只能流向检测腔室4，处理器3根据检测腔室4内的气压传感器10传递的气压信号，控制臭氧输送管上电磁阀11的开合，进而控制进入检测腔室4内臭氧的量，臭氧与呼出气体中的NO发生反应产生化学发光信号被荧光探测器9接收，并传递至处理器3转换成数字信号，由于NO与臭氧发生反应产生的化学发光强度与NO浓度呈正相关，因此根据处理器3转换的数字信号的变化可以得到NO浓度变化，NO浓度的变化通过显示屏14显示，便于直观的观察NO浓度变化曲形，进而便于医护人员对佩戴者进行用药调理。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims

1.一种动态呼出气一氧化氮监测仪，其特征在于：包括呼吸面罩和FeNO检测仪，FeNO检测仪内设有处理器和检测腔室，检测腔室的进气端和出气端分别连通有进气管和收集气囊，呼吸面罩上设有吸气通道和呼气通道，吸气通道和呼气通道内均设有单向阀，进气管与呼气通道可拆卸连接；

2.根据权利要求1所述的动态呼出气一氧化氮监测仪，其特征在于：进气管与呼气通道的连接处粘接有滤膜，滤膜由负载锌铜镁的碳材料所制。

3.根据权利要求2所述的动态呼出气一氧化氮监测仪，其特征在于：处理器信号连接有身份识别模块、流量传感器和减压阀，且流量传感器和减压阀均套设在进气管上。

4.根据权利要求3所述的动态呼出气一氧化氮监测仪，其特征在于：身份识别模块对佩戴者的类别判断包括孩童、成人和老人。

5.根据权利要求4所述的动态呼出气一氧化氮监测仪，其特征在于：处理器基于身份识别模块识别的身份类别信息调节流量传感器和减压阀的参数值。

6.根据权利要求5所述的动态呼出气一氧化氮监测仪，其特征在于：FeNO检测仪上安装有显示屏和操控键盘。

7.根据权利要求6所述的动态呼出气一氧化氮监测仪，其特征在于：呼吸面罩内壁粘接有鼻垫，鼻垫由硅胶材质所制。

8.根据权利要求7所述的动态呼出气一氧化氮监测仪，其特征在于：检测腔室的出气端与收集气囊之间设有与处理器信号连接的计时器。