[发明专利]呼气采集系统以及方法

说明书

本发明公开了一种呼气采集系统以及方法，系统包括：采气前端；呼气收集器，收集采气前端采集到的呼气；二氧化碳传感器单元，测试呼气中的二氧化碳浓度；可调速气泵，可调整流速以控制呼气的采集；三通电磁阀；输入输出单元；主控单元，根据受试者呼吸规律设置二氧化碳阈值，并根据实时测试到的二氧化碳浓度控制三通电磁阀的开关，使符合二氧化碳阈值要求的呼气进入呼气收集器，还可根据输入的受试者年龄和/或体重和/或其它体征设定可调速气泵的采气流量,本发明适用于不同年龄、不同体质的人群，本发明提高了采气效率，达到了自动采气方法在临床上的真正可行。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种呼气采集系统以及方法。

背景技术

通过检测呼气诊断疾病越来越受人们的重视，现在临床上有多种呼气诊断仪器，例如检测红细胞寿命的红细胞寿命呼气试验仪、检测幽门螺杆菌的HP测试仪等等，呼气诊断仪器的使用离不开呼气的采集，目前临床上使用的呼气诊断仪器所采用的呼气采集方法，均为主动意识呼气为主，主动意识呼气这一采集方法只适合于有一定认知能力、有主动意识的人群，不适宜于认知能力较低的婴幼儿和无主动意识或者有认知障碍的成人，因此需要一种能对人体呼气进行自动采集的装置和方法。

申请号为201610147517.2的发明公开了一种全自动呼气采集装置和方法，但是该方法和装置只能固定流速，而对于不同年龄的人群，呼气量是不一样的，固定流速势必造成该方法和装置只能适合某一特定的人群，因此造成受惠人群有限。另外通过在鼻腔或者口腔处设置采气管采集到的呼气并不是100％的肺泡气，或多或少都会混有腔道气和外界空气，但是真正有益于疾病诊断的信息是肺泡气的各种气体浓度信息，如果准确的获得肺泡气的各种浓度信息是当今现有技术的一大难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种呼气采集系统以及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种呼气采集系统，包括：

采气前端，采集受试者呼出的气体；

呼气收集器，连接所述采气前端，用于收集采气前端采集到的呼气；

二氧化碳传感器单元，设置在所述采气前端与呼气收集器之间的气路中，用于实时测试呼气中的二氧化碳浓度；

可调速气泵，设置在所述采气前端与呼气收集器之间的气路中，可基于脉冲宽度调制方式调整流速以控制所述呼气收集器对呼气的采集；

三通电磁阀，设置在可调速气泵和呼气收集器之间的气路中，通过开通不同通路以控制所述呼气收集器是否收集呼气；

主控单元，分别连接所述可调速气泵、二氧化碳传感器单元、三通电磁阀，用于根据受试者呼吸规律设置二氧化碳阈值，并根据实时测试到的所述二氧化碳浓度控制三通电磁阀的开关，使符合二氧化碳阈值要求的呼气进入所述呼气收集器；

输入输出单元，连接所述主控单元，作为整个系统的输入和输出，所述主控单元可根据输入的受试者年龄和/或体重和/或其它体征设定可调速气泵的采气流量。

优选地，所述系统的输入输出单元还包括：

语音提示单元，连接所述主控单元，用于发出语音或者提示音，提醒呼气采集进程。

优选地，所述主控单元包括STM32F103芯片，所述可调速气泵包括基于脉冲宽度调制的真空泵，所述二氧化碳传感器单元采用微型红外传感器，所述采气前端为采集人体鼻腔或者口腔的呼气的采气接口。

优选地，所述三通电磁阀具有三个接口，其中：第一个接口和第二个接口之间的通路属于外界环境通道，处于常开状态，第一个接口和第三个接口之间的通路属于呼气收集通道，处于常闭状态，第一个接口连接所述可调速气泵的出气口，第二个接口连通外界环境，第三个接口连接所述呼气收集器的进气口。