CN205246533U - 糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置，包括壳体以及设置在壳体上的进气口和出气口，所述壳体内包括气体容器、红外光源、光检测器、AD转换器、微控制器和存储器。所述红外光源和光检测器通过光纤管连接至所述气体容器上构成光通路，所述光检测器通过信号线连接至所述AD转换器上，该AD转换器和存储器分别通过数据线连接至所述微控制器上，所述进气口和出气口分别通过所述导气管连接至所述气体容器上构成气流通路。本实用新型所述丙酮检测装置能够快速准确地测量出糖尿病患者呼吸气中的丙酮含量，不仅设计简单、体积小、重量轻、方便携带，而且操作简单方便使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及一种糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置。
背景技术
糖尿病是一个在世界范围内越来越严重的问题，糖尿病是糖、蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱综合征。从医学角度上看，糖尿病是由胰岛素绝对或相对缺乏导致复杂的代谢紊乱，主要表现为葡萄糖含量增加或密集脂肪组织增生。在缺乏胰岛素的情形下，人体直接的能量来源已不再是葡萄糖，取而代之的是酮类，例如丙酮，其产生于血液当中，并能通过尿液和呼吸系统等渠道排出体外。呼吸气中丙酮浓度在某种程度上反映了糖尿病患者的代谢情况。在健康人体的血液中，丙酮的含量始终保持一定的水平，但糖尿病患者体内的丙酮含量水平会有显著增加，这种由糖尿病导致的丙酮含量升高是一种最常见的病理现象。
目前，主要采用气相色谱与质谱仪、火焰电离测量仪器等对糖尿病患者的呼吸气丙酮含量进行测量，但这些测量设备制作成本高、设计复杂、体积大重量大，不方便携带使用。此外，这些测量设备需要熟练的专业操作人员，并且样品的采集、运输、储存和分离非常复杂耗时，且测量结果并不准确，因此这些测量设备不适用于实验室外的测量与应用，例如糖尿病的日常监测和预诊断。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置，旨在解决现有丙酮检测装置对糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测结果不准确且不方便携带使用的产品缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置，包括壳体以及设置在壳体上的进气口，所述壳体内包括气体容器、红外光源、光检测器、AD转换器、微控制器以及存储器，所述红外光源和光检测器通过光纤管连接至所述气体容器上构成光通路，所述光检测器通过信号线连接至所述AD转换器上，该AD转换器和存储器分别通过数据线连接至所述微控制器上，所述进气口通过导气管连接至所述气体容器上，其中：
所述气体容器用于从所述进气口收纳糖尿病患者的呼出气体；
所述红外光源用于发射红外光并照射在所述气体容器内的呼出气体上；
所述光检测器用于从所述气体容器内的呼出气体中检测出光吸收信号；
所述AD转换器用于将所述光吸收信号转换成光吸收数据；
所述微控制器用于从所述存储器中读取预先存储的丙酮吸收光谱数据，并将所述光吸收数据与读取的丙酮吸收光谱数据进行比较得出所述糖尿病患者呼出气体中的丙酮含量。
优选地，所述壳体内还包括一个通过所述数据线连接至微控制器上的显示屏，该显示屏用于显示所述糖尿病患者呼出气体中的丙酮含量。
优选地，所述壳体内还包括一个通过所述数据线连接至微控制器上的通信单元，该通信单元用于将所述糖尿病患者呼出气体中的丙酮含量发送至糖尿病患者的智能终端或者发送至健康管理中心的云健康管理平台。
优选地，所述壳体内还包括电源开关以及锂电池，所述锂电池通过所述电源开关电连接至所述红外光源上，用于为所述红外光源产生红外光提供发光电源。
优选地，所述光检测器、AD转换器、微控制器、存储器、显示屏和通信单元通过所述电源开关电连接至所述锂电池上。
优选地，所述壳体上还设置有出气口。
优选地，所述进气口和出气口通过所述导气管分别连接至所述气体容器上构成气流通路。
优选地，所述壳体上还设置有手柄。
优选地，所述进气口和出气口采用可拆卸结构设置在所述壳体上。
优选地，所述壳体采用硬质塑料、硬质皮革或者轻质不生锈金属制成。
相较于现有技术，本实用新型所述糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置采用了上述技术方案，达到了如下有益效果：不仅快速准确地测量出糖尿病患者呼吸气中的丙酮含量，设计简单、体积小、重量轻、方便携带，而且糖尿患者不需要学习专业医学知识即可自行进行自身呼吸气中的丙酮含量检测，操作简单方便使用。
附图说明
图1是本实用新型糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置较佳实施例的平面结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成上述目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效进行详细说明。应当理解，本实用新型所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，图1是本实用新型糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置较佳实施例的平面结构示意图。在本实施例中，所述的丙酮检测装置包括壳体1以及设置在壳体1上的进气口2和出气口3。所述壳体1采用硬质塑料、硬质皮革或者轻质不生锈金属制成，所述进气口2和出气口3采用可拆卸结构设置在所述壳体1上，在未使用所述丙酮检测装置进行呼吸气中的丙酮检测时，所述进气口2和出气口3可从所述壳体1上拆卸下来，从而减少所述丙酮检测装置的体积，因此便于糖尿病患者携带。
在本实施例中，所述壳体1内包括，但不仅限于，气体容器11、红外光源12、光检测器13、AD转换器14、微控制器15、存储器16、显示屏17以及通信单元18。所述红外光源12和光检测器13通过光纤管连接至所述气体容器11上构成光通路。所述光检测器13通过信号线连接至AD转换器14上，所述AD转换器14、存储器16、显示屏17和通信单元18分别通过数据线连接至微控制器15上。
在本实施例中，所述壳体1内还包括电源开关19以及锂电池20，所述锂电池20通过所述电源开关19电连接至所述红外光源12上，用于为所述红外光源12产生红外光提供发光电源。所述光检测器13、AD转换器14、微控制器15、存储器16、显示屏17和通信单元18通过所述电源开关19电连接至所述锂电池20上，该锂电池20为上述每一个元件提供工作电源。所述电源开关19可以控制所述红外光源12开启与关闭，也可以控制所述光检测器13、AD转换器14、微控制器15、存储器16、显示屏17和通信单元18的开启与关闭。
所述进气口2和出气口3通过导气管分别连接至所述气体容器11上构成气流通路。在使用所述的丙酮检测装置对呼吸气中的丙酮进行检测时，糖尿病患者将口部对准所述进气口2进行呼吸气以使呼出气体通过所述气体容器11后再由所述出气口3排出。
所述气体容器11用于从所述进气口2收纳糖尿病患者的呼出气体，所述红外光源12用于发射出红外光并照射在所述气体容器11内的呼出气体上，所述光检测器13用于从所述气体容器11内的呼出气体中检测出光吸收信号，并将所述光吸收信号发送至AD转换器14。在本实施例中，由于利用所述红外光源12发射的红外光直接照射在糖尿病患者的呼出气体上，并通过所述光检测器13从被红外光照射的呼出气体中检测出光吸收信号来直接获得糖尿病患者呼吸气中的丙酮含量，从而能够快速准确地测量出糖尿病患者呼吸气中的丙酮含量。
所述AD转换器14可以为一种模数转换电路，用于将所述光吸收信号转换成光吸收数据，并将所述光吸收数据发送至所述微控制器15。
所述微控制器15可以为一种微控制单元(MCU)、数据处理芯片、或者具有数据处理功能的信息处理单元。所述微控制器15用于从所述存储器16中读取预先存储的丙酮吸收光谱数据，并将所述光吸收数据与丙酮吸收光谱数据进行比较，得出所述糖尿病患者呼出气体中的丙酮含量。在本实施例中，所述微控制器15将所述光吸收数据与丙酮吸收光谱数据进行比较得出所述糖尿病患者呼出气体中的丙酮含量通过一个比较电路来实现。
所述的存储器16可以为一种只读存储器ROM，也可以为一种电可擦写存储器EEPROM，该存储器16用于存储预先定义的丙酮吸收光谱数据。所述显示屏17为一种LED显示器或LCD，用于显示所述糖尿病患者呼出气体中的丙酮含量，以便糖尿病患者实时了解自身呼吸气中的丙酮含量。
所述的通信单元18可以为一种具有无线通讯功能的无线通讯接口(例如蓝牙、WIFI等近距离通信接口或者远程通信接口)。所述通信单元18用于将所述糖尿病患者呼出气体中的丙酮含量发送至糖尿病患者的智能终端(例如手机)或者发送至设置在健康管理中心的云健康管理平台，以便远程的医生实时监控糖尿病患者呼吸气中的丙酮含量。
在本实施例中，所述壳体1上还设置有手柄4，当使用所述的丙酮检测装置检测自身呼吸气中的丙酮含量时，糖尿病患者可以单手或双手紧握所述手柄4，从而方便随身使用。
本实用新型所述糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置，利用红外光源12发射的红外光直接照射在糖尿病患者的呼出气体上，并通过光检测器13从被红外光照射的呼出气体中检测出光吸收信号来直接获得糖尿病患者呼吸气中的丙酮含量，从而能够快速准确地测量出糖尿病患者呼吸气中的丙酮含量。此外，所述丙酮检测装置不仅设计简单、成本低廉、体积小、重量轻、方便携带，而且糖尿患者不需要学习专业医学知识即可自行进行自身呼吸气中的丙酮含量检测，操作简单方便使用。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效功能变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置，其特征在于，所述丙酮检测装置包括壳体以及设置在壳体上的进气口，所述壳体内包括气体容器、红外光源、光检测器、AD转换器、微控制器以及存储器，所述红外光源和光检测器通过光纤管连接至所述气体容器上构成光通路，所述光检测器通过信号线连接至所述AD转换器上，该AD转换器和存储器分别通过数据线连接至所述微控制器上，所述进气口通过导气管连接至所述气体容器上，其中：
所述气体容器用于从所述进气口收纳糖尿病患者的呼出气体；
所述红外光源用于发射红外光并照射在所述气体容器内的呼出气体上；
所述光检测器用于从所述气体容器内的呼出气体中检测出光吸收信号；
所述AD转换器用于将所述光吸收信号转换成光吸收数据；
所述微控制器用于从所述存储器中读取预先存储的丙酮吸收光谱数据，并将所述光吸收数据与读取的丙酮吸收光谱数据进行比较得出所述糖尿病患者呼出气体中的丙酮含量。
2.如权利要求1所述的糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置，其特征在于，所述壳体内还包括一个通过所述数据线连接至微控制器上的显示屏，该显示屏用于显示所述糖尿病患者呼出气体中的丙酮含量。
3.如权利要求1所述的糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置，其特征在于，所述壳体内还包括一个通过所述数据线连接至微控制器上的通信单元，该通信单元用于将所述糖尿病患者呼出气体中的丙酮含量发送至糖尿病患者的智能终端或者发送至健康管理中心的云健康管理平台。
4.如权利要求1至3任一项所述的糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置，其特征在于，所述壳体内还包括电源开关以及锂电池，所述锂电池通过所述电源开关电连接至所述红外光源上，用于为所述红外光源产生红外光提供发光电源。
5.如权利要求4所述的糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置，其特征在于，所述光检测器、AD转换器、微控制器、存储器、显示屏和通信单元通过所述电源开关电连接至所述锂电池上。
6.如权利要求1至3任一项所述的糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置，其特征在于，所述壳体上还设置有出气口。
7.如权利要求6所述的糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置，其特征在于，所述进气口和出气口通过所述导气管分别连接至所述气体容器上构成气流通路。
8.如权利要求1至3任一项所述的糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置，其特征在于，所述壳体上还设置有手柄。
9.如权利要求8所述的糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置，其特征在于，所述进气口和出气口采用可拆卸结构设置在所述壳体上。
10.如权利要求1所述的糖尿病患者呼吸气中的丙酮检测装置，其特征在于，所述壳体采用硬质塑料、硬质皮革或者轻质不生锈金属制成。
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