[实用新型]一种呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置

说明书

[技术领域]

本实用新型涉及呼吸成分检测技术领域，具体是一种呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置。

[背景技术]

癌症是全球人口致死率最高的疾病，很多癌症都是很难在早期的时候查出，一般等到其中、晚期的时候，往往错过了最佳治疗时机。因此，全面的癌症早期诊断显得格外重要。

癌症早期诊断是一种专门针对癌症早期患者的诊疗方法，其目的在于早发现早治疗，从而减轻患者痛苦、精神和经济负担，让癌症患者早日康复。

现在的癌症检测手段主要有：B超、CT、核磁共振成像及活检。由于存在对人体组织有损伤、检测周期长、成本高等问题，导致大人群的早期诊断门槛较高，绝大多数癌症的发现都处于中晚期，对癌症治疗极为不利。

最近研究发现，癌症病人的呼吸气与正常人相比含有更大量的苯系物及其他一些气态烃等挥发性有机物。利用基于光成像原理的传感器阵列技术，根据多个传感器对样本响应的特性图谱进行识别分析，可以进行癌症诊断。

然而目前基于呼吸气挥发性有机物检测的系统，因为其自动化程度低，导致操作复杂、不宜长期使用、数据重复性差等问题。使得检测存在误差，系统难以应用、普及。

[实用新型内容]

本实用新型的目的在于提供一种呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置及其方法，以便作为一种快速、准确、低成本的呼吸气挥发性有机物检测仪器进行普及，为癌症及其他疾病的早期诊断提供一种手段。

为达上述目的及其他目的，本实用新型提供的一种呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置及其方法，包括用于存储呼吸气样本的样本袋，其特征在于还包括气源，等离子发生器、光子采集单元、注射器、光通道切换单元和若干气体传感器，每个气体传感器的入口处均设有与其一一对应连接的进气管道，所述的气源连接等离子发生器入口端，所述的样本袋出口连接注射器一端，注射器的另一端与等离子发生器的出口端共同连接至若干进气管道，每根进气管道上均设有气阀，所述的光通道切换单元内设有光路通道，光路通道的一端为入光口，该入光口的位置对应气体传感器的设置位置，光路通道的另一端为出光口，该出光口的位置对应光子采集单元的位置，光通道切换单元底部连接步进电机。光通道切换单元通过螺钉夹持在步进电机输出轴上，步进电机驱动器输出一个与角度关联的脉冲，驱动步进电机带动光通道切换单元旋转到设定角度。

所述的气体传感器包括壳体，壳体上设有起导流和透光作用的石英管，壳体内为中空结构，壳体内底部设有恒温控制器，恒温控制器连接电加热器和温度传感器。

每个气体传感器的电加热器表面均具有不同的催化涂层。

所述的催化涂层为Cu²⁺/TiO₂或Mn²⁺/ZrO₂或Cu²⁺/Al₂O₃或Cu²⁺/MgO或Zn²⁺/SiO₂或Zn²⁺/TiO₂或Cu²⁺/ZrO₂或Cu²⁺/ZnO或Mn²⁺/ZrO₂或Zn²⁺/ZrO₂或Ni²⁺/ZnO或Ni²⁺/TiO₂。上述斜杠“/”表示两种物质的混合，混合比例根据实际情况选择，且不局限于所列出的物质。

所述的电加热器与壳体内的两侧壁、顶壁之间具有空隙，气体传感器的入气口设在气体传感器一侧上部，出气口设在气体传感器一侧下部。

所述的光路通道内设有反射镜片。

所述的呼吸气挥发性有机物成分自动检测装置的检测方法为：载气由气源输入等离子发生器，产生等离子体，样本袋内的呼吸气样本经由注射器输出，载气与呼吸气样本混合注入气体传感器；打开相应通路的气阀，光通道切换单元的步进电机驱动反射镜片对准开启的气体传感器，混合气进入开启的气体传感器，由气体传感器内部的温度控制器控制电加热器恒温，温度传感器将温度信息反馈给温度控制器，达到闭环控制；电加热器表面涂有催化物质，与混合气作用产生光信号；光信号经由光通道切换单元的反射镜片，将光信号传输给光子采集单元；光子采集单元为通用的光电倍增管组件；光子采集单元将光信号转化为数据信号。