一種全自動(dòng)呼氣采集裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種全自動(dòng)呼氣采集裝置，包括溫度傳感器、控制系統(tǒng)、氣泵、集氣系統(tǒng)、進(jìn)氣管以及連接氣管，溫度傳感器設(shè)置在進(jìn)氣管與受試者的鼻腔或口腔接觸一端，氣泵的進(jìn)氣口連接于進(jìn)氣管且出氣口通過連接氣管連接于集氣系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)溫度傳感器探測受試者呼吸時(shí)的氣體溫度，啟動(dòng)氣泵抽取氣體至集氣系統(tǒng)或關(guān)閉氣泵?？刂葡到y(tǒng)還用于自動(dòng)采集環(huán)境空氣。本實(shí)用新型利用人體呼氣和吸氣時(shí)的溫度變化來控制氣泵工作從而實(shí)現(xiàn)呼氣的自動(dòng)化采集，同時(shí)利用環(huán)境空氣自動(dòng)采集程序?qū)崿F(xiàn)環(huán)境空氣的自動(dòng)采集。對任何人群，該裝置都可實(shí)現(xiàn)呼氣和環(huán)境空氣樣本的自動(dòng)采集。
【專利說明】
一種全自動(dòng)呼氣采集裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全自動(dòng)呼氣采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]人呼出的氣體如同血液、尿液一樣，包含很多能反映健康狀況的信息。有人預(yù)測，呼氣試驗(yàn)對疾病診斷的意義將會與血液等檢查一樣重要。
[0003]目前臨床醫(yī)學(xué)上有各種各樣的呼氣試驗(yàn)進(jìn)行疾病診斷，采集樣本方式以主動(dòng)意識呼氣(即受試者有意識地往采氣裝置中吹氣)采集為主。這一采集方法適合于有一定認(rèn)知能力、能有意識的人群，不適宜于嬰兒和無意識的危重病人，因此需要一種能對人體呼氣進(jìn)行自動(dòng)采集的裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種全自動(dòng)呼氣采集裝置以實(shí)現(xiàn)對人體呼氣的自動(dòng)米集。
[0005]本實(shí)用新型為了解決上述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是:一種全自動(dòng)呼氣采集裝置，包括溫度傳感器、控制系統(tǒng)、氣栗、集氣系統(tǒng)、進(jìn)氣管以及連接氣管，
[0006]所述溫度傳感器設(shè)置在所述進(jìn)氣管與受試者的鼻腔或口腔接觸一端，所述氣栗的進(jìn)氣口連接于所述進(jìn)氣管且出氣口通過所述連接氣管連接于所述集氣系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述溫度傳感器探測所述受試者呼吸時(shí)的氣體溫度，啟動(dòng)所述氣栗抽取氣體至所述集氣系統(tǒng)或關(guān)閉所述氣栗。
[0007]優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)還用于啟動(dòng)所述氣栗抽取環(huán)境空氣至所述集氣系統(tǒng)；
[0008]所述集氣系統(tǒng)包括通過所述連接氣管連接于所述氣栗的所述出氣口的采氣袋，用于采集所述受試者呼出的氣體或環(huán)境空氣。
[0009]優(yōu)選地，所述集氣系統(tǒng)還包括電連接于所述控制系統(tǒng)的壓力傳感器，用于探測所述采氣袋內(nèi)的氣體壓力，當(dāng)所述氣體壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述壓力傳感器送來的信號發(fā)出停止采集信號，控制所述氣栗停止呼氣采集或環(huán)境空氣采集。
[0010]優(yōu)選地，所述全自動(dòng)呼氣采集裝置還包括電連接于所述控制系統(tǒng)的語音提示系統(tǒng)，在所述控制系統(tǒng)發(fā)出所述停止采集信號時(shí)，所述控制系統(tǒng)控制所述語音提示系統(tǒng)發(fā)出語音提示以提示采氣結(jié)束拔掉所述采氣袋。
[0011]優(yōu)選地，在所述控制系統(tǒng)控制所述氣栗停止采集以及拔掉所述采氣袋時(shí)，所述控制系統(tǒng)控制所述氣栗抽取環(huán)境空氣清洗所述進(jìn)氣管和所述連接氣管。
[0012]實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例，具有如下有益效果:本實(shí)用新型提供的全自動(dòng)呼氣采集裝置，利用人體呼氣和吸氣時(shí)的溫度變化來控制氣栗工作從而實(shí)現(xiàn)呼氣的自動(dòng)化采集。首先通過溫度傳感器探測人體呼氣和吸氣時(shí)的溫度變化，然后根據(jù)這種溫度變化來控制氣栗將人體呼氣收集進(jìn)采氣袋，最后根據(jù)壓力傳感器的信號結(jié)束呼氣采集并發(fā)出提示信息。在采集呼氣樣品后，還自動(dòng)開啟采集環(huán)境空氣的程序以自動(dòng)采集環(huán)境空氣樣本，采集環(huán)境空氣時(shí)可由所述進(jìn)氣管進(jìn)氣也可由控制系統(tǒng)電控關(guān)閉進(jìn)氣管通道而打開另外孔道進(jìn)氣。由此，對于任何人群，特別是對于嬰兒、無意識的危重病人等不能有意識的進(jìn)行呼氣的人群，都實(shí)現(xiàn)呼氣樣本和環(huán)境空氣樣本的自動(dòng)采集，以滿足呼氣試驗(yàn)的需求。
【附圖說明】
[0013]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，在附圖中:
[0014]圖1所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的全自動(dòng)呼氣采集裝置的原理圖。
[0015]圖2所示為本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供的全自動(dòng)呼氣采集裝置的原理圖。
[0016]圖3所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的全自動(dòng)呼氣采集裝置的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0018]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的全自動(dòng)呼氣采集裝置的原理圖。如圖1所示，全自動(dòng)呼氣采集裝置100包括溫度傳感器110、控制系統(tǒng)120、氣栗130和集氣系統(tǒng)140，還包括進(jìn)氣管150和連接氣管160。其中，控制系統(tǒng)120電連接于溫度傳感器110、氣栗130和集氣系統(tǒng)140，溫度傳感器110設(shè)置在進(jìn)氣管150與受試者的鼻腔或口腔接觸的一端，氣栗130的進(jìn)氣口連接于進(jìn)氣管150，氣栗130的出氣口通過連接氣管160連接于集氣系統(tǒng)140。
[0019]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，設(shè)置在進(jìn)氣管與受試者的鼻腔接觸的一端的溫度傳感器110用于探測受試者呼吸時(shí)的氣體溫度。由于人體呼氣和吸氣時(shí)產(chǎn)生的氣體溫度不同，呼氣時(shí)的氣體溫度高于吸氣時(shí)的氣體溫度，因此，如果溫度傳感器第N+1次探測的氣體溫度與第N次探測的氣溫溫度之差大于預(yù)設(shè)值，則表示受試者進(jìn)行的是呼氣運(yùn)動(dòng)，如果溫度傳感器第N+1次探測的氣體溫度與第N次探測的氣溫溫度之差小于預(yù)設(shè)值，則表示受試者進(jìn)行的是吸氣運(yùn)動(dòng)，因此，通過氣體溫度變化可以反映出受試者是在呼氣還是吸氣。具體地，溫度傳感器110根據(jù)氣體溫度變化發(fā)送呼氣信號或吸氣信號至控制系統(tǒng)120，如果氣體溫度升高，表明受試者進(jìn)行了呼氣運(yùn)動(dòng)，則發(fā)送呼氣信號至控制系統(tǒng)120;如果氣體溫度降低，表明受試者進(jìn)行了吸氣運(yùn)動(dòng)，則發(fā)送吸氣信號至控制系統(tǒng)120。
[0020]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，控制系統(tǒng)120根據(jù)來自溫度傳感器110的信號來控制氣栗130的工作。具體地，如果控制系統(tǒng)120收到的是呼氣信號，則控制系統(tǒng)120發(fā)送啟動(dòng)信號至氣栗130以控制氣栗130開始工作并抽取氣體;如果控制系統(tǒng)120收到的是吸氣信號，則控制系統(tǒng)120發(fā)送停止信號至氣栗130以控制氣栗130停止工作。
[0021]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，氣栗130在控制系統(tǒng)120的控制下開啟或關(guān)閉。具體地，開啟時(shí)，氣栗130抽取來自進(jìn)氣管150的氣體，通過連接氣管160輸送至集氣系統(tǒng)140;關(guān)閉時(shí)，氣栗130停止抽取氣體，同時(shí)防止集氣系統(tǒng)140內(nèi)的氣體被吸入人體。
[0022]本實(shí)用新型提供的全自動(dòng)呼氣采集裝置，利用人體呼氣和吸氣時(shí)氣體溫度不同，通過溫度傳感器采集受試者的氣體溫度，根據(jù)氣體溫度變化發(fā)送控制信號至控制系統(tǒng)，再由控制系統(tǒng)控制氣栗的工作，以實(shí)現(xiàn)對受試者呼氣的自動(dòng)化采集。
[0023]圖2所示是本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供的全自動(dòng)呼氣采集裝置的示意圖。如圖2所示，集氣系統(tǒng)140包括采氣袋142和壓力傳感器144，其中，采氣袋142連接于連接氣管160的一端，壓力傳感器144電連接于控制系統(tǒng)120。
[0024]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，在采集完受試者的呼氣樣本后，控制系統(tǒng)120還用于啟動(dòng)氣栗130抽取環(huán)境空氣至集氣系統(tǒng)140，以取得環(huán)境空氣樣本，方便進(jìn)行后續(xù)的呼氣試驗(yàn)分析。
[0025]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，通過連接氣管160連接于氣栗130的出氣口的采氣袋142，用于在氣栗130開啟時(shí)，采集受試者呼出的氣體或環(huán)境空氣。隨著呼吸次數(shù)的增加，采氣袋142內(nèi)的氣體越來越多，因此，壓力傳感器144用于探測采氣袋142內(nèi)的氣體壓力，在該氣體壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，發(fā)送信號至控制系統(tǒng)120提示采氣袋142內(nèi)的氣體已滿，控制系統(tǒng)120根據(jù)該信號發(fā)出停止采集信號控制氣栗130停止呼氣采集或環(huán)境空氣采集。其中，氣體壓力大于預(yù)設(shè)值可以表示采氣袋內(nèi)的氣體已滿，可以停止采集。
[0026]進(jìn)一步地，如圖2所示，全自動(dòng)呼氣采集裝置100還包括語音提示系統(tǒng)170。具體地，該語音提示系統(tǒng)170電連接于控制系統(tǒng)120，在控制系統(tǒng)120發(fā)出停止采集信號時(shí)，控制系統(tǒng)120發(fā)送控制信號至語音提示系統(tǒng)170，控制語音提示系統(tǒng)170發(fā)出語音提示以提示采氣結(jié)束拔掉采氣袋142，提示工作人員呼氣采集已完成，可以取下或更換采氣袋。其中，語音提示系統(tǒng)170發(fā)出的語音提示可以是“呼氣采集結(jié)束、請將進(jìn)氣管口移離開鼻腔或口腔20cm以上后拔掉采氣袋”或“環(huán)境空氣采集結(jié)束，請拔掉采氣袋”或同樣含義的其他語音提示，本實(shí)用新型并不以此為限。
[0027]進(jìn)一步地，在控制系統(tǒng)120控制氣栗130停止采氣以及拔掉采氣袋時(shí)，控制系統(tǒng)120還發(fā)送清洗信號至氣栗130，控制氣栗130抽取環(huán)境空氣清洗進(jìn)氣管150和連接氣管160，以清洗掉進(jìn)氣管和連接氣管內(nèi)殘留的受試者呼出的氣體以方便下次呼氣采集或環(huán)境空氣采集的進(jìn)行。
[0028]進(jìn)一步地，在連接氣管160內(nèi)設(shè)置有連接氣管單向出氣閥，在氣栗130停止工作時(shí)，關(guān)閉連接氣管160內(nèi)的連接氣管單向出氣閥以避免受試者吸氣時(shí)，采氣袋142內(nèi)的氣體被受試者吸入體內(nèi)。
[0029]圖3所示是本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的全自動(dòng)呼氣采集裝置的工作流程圖。如圖3所示，該全自動(dòng)呼氣采集裝置的工作過程包括以下步驟:
[0030]步驟S1:將采氣袋安裝到集氣系統(tǒng)中。
[0031]步驟S2:將進(jìn)氣管安裝在受試者的鼻腔處。
[0032]步驟S3:在進(jìn)氣管端部探測氣體溫度。
[0033]具體地，在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，由溫度傳感器探測受試者呼吸時(shí)的氣體溫度，并根據(jù)氣體溫度變化發(fā)送控制信號至控制系統(tǒng)。當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，發(fā)送呼氣信號至控制系統(tǒng)；當(dāng)氣體溫度降低時(shí)，發(fā)送吸氣信號至控制系統(tǒng)。
[0034]步驟S4:根據(jù)氣體溫度變化判斷受試者的呼吸狀態(tài)，如果根據(jù)所述氣體溫度變化發(fā)現(xiàn)所述受試者在呼氣，則啟動(dòng)氣栗將所述進(jìn)氣管內(nèi)的氣體收集到所述集氣系統(tǒng);否則，停止所述氣栗工作。
[0035]具體地，在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，由控制系統(tǒng)根據(jù)控制信號控制氣栗開啟或關(guān)閉。如果控制信號為呼氣信號，則控制系統(tǒng)發(fā)送啟動(dòng)信號至氣栗以控制氣栗抽取氣體至集氣系統(tǒng)的采氣袋;如果控制信號為吸氣信號，則控制系統(tǒng)發(fā)送停止信號至氣栗以控制關(guān)閉氣栗。
[0036]步驟S5:判斷采氣袋內(nèi)的氣體是否收集滿了，如果收集滿了，則流程前進(jìn)到步驟S6;如果沒有，則流程返回至步驟S3。
[0037]具體地，在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，由壓力傳感器探測采氣袋內(nèi)的氣體壓力，當(dāng)氣體壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，發(fā)送停止呼氣采集信號至控制系統(tǒng)。
[0038]步驟S6:語音提示氣體收集已完成。
[0039]具體地，在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，在控制系統(tǒng)收到停止呼氣采集信號時(shí)，由控制系統(tǒng)控制所述語音提示系統(tǒng)發(fā)出語音提示，提示工作人員呼氣采集已完成。
[0040]步驟S7:拔下氣袋，移除進(jìn)氣管遠(yuǎn)離鼻腔或口腔20cm以上。
[0041 ]步驟S8:清洗氣路。
[0042]具體地，在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，在控制系統(tǒng)收到拔下氣袋，移除進(jìn)氣管遠(yuǎn)離鼻腔或口腔20cm以上時(shí)，由控制系統(tǒng)控制氣栗清洗進(jìn)氣管和連接氣管。
[0043]步驟S9:語音提示進(jìn)行環(huán)境空氣采集。
[0044]步驟S10:將環(huán)境空氣采氣袋安裝到集氣系統(tǒng)中。
[0045]步驟Sll:啟動(dòng)環(huán)境空氣采集程序進(jìn)行環(huán)境空氣采集。
[0046]步驟S12:判斷采氣袋內(nèi)的氣體是否收集滿了，如果收集滿了，則流程前進(jìn)到步驟S13;如果沒有，則繼續(xù)采集。
[0047]步驟S13:語音提示環(huán)境空氣收集已完成。
[0048]有利地，本實(shí)用新型提供的全自動(dòng)呼氣采集裝置，利用人體呼氣和吸氣時(shí)的溫度變化來控制氣栗工作從而實(shí)現(xiàn)呼氣的自動(dòng)化采集。首先通過溫度傳感器探測人體呼氣和吸氣時(shí)的溫度變化，然后根據(jù)這種溫度變化來控制氣栗將人體呼氣收集進(jìn)采氣袋，最后根據(jù)控制系統(tǒng)根據(jù)壓力傳感器的信號結(jié)束呼氣采集并發(fā)出提示信息。由此，對于任何人群，都可實(shí)現(xiàn)呼氣樣本的自動(dòng)采集，以滿足呼氣試驗(yàn)的需求。
[0049]以上所揭露的僅為本實(shí)用新型一種較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種全自動(dòng)呼氣采集裝置，其特征在于，包括溫度傳感器(I 1)、控制系統(tǒng)(I 20)、氣栗(130)、集氣系統(tǒng)(140)、進(jìn)氣管(150)以及連接氣管(160)， 所述溫度傳感器(110)設(shè)置在所述進(jìn)氣管(150)與受試者的鼻腔或口腔接觸一端，所述氣栗(130)的進(jìn)氣口連接于所述進(jìn)氣管(I 50)且出氣口通過所述連接氣管(160)連接于所述集氣系統(tǒng)(140)，所述控制系統(tǒng)(120)根據(jù)所述溫度傳感器(110)探測所述受試者呼吸時(shí)的氣體溫度，啟動(dòng)所述氣栗(130)抽取氣體至所述集氣系統(tǒng)(140)或關(guān)閉所述氣栗(130)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)呼氣采集裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(120)還用于啟動(dòng)所述氣栗(130)抽取環(huán)境空氣至所述集氣系統(tǒng)(140); 所述集氣系統(tǒng)(I 40)包括通過所述連接氣管(160)連接于所述氣栗(130)的所述出氣口的采氣袋(142)，用于采集所述受試者呼出的氣體或環(huán)境空氣。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)呼氣采集裝置，其特征在于，所述集氣系統(tǒng)(140)還包括電連接于所述控制系統(tǒng)(120)的壓力傳感器(144)，用于探測所述采氣袋(142)內(nèi)的氣體壓力，當(dāng)所述氣體壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述控制系統(tǒng)(120)根據(jù)所述壓力傳感器(144)送來的信號發(fā)出停止采集信號，控制所述氣栗(130)停止呼氣采集或環(huán)境空氣采集。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動(dòng)呼氣采集裝置，其特征在于，所述全自動(dòng)呼氣采集裝置還包括電連接于所述控制系統(tǒng)(I20)的語音提示系統(tǒng)(I70)，在所述控制系統(tǒng)(120)發(fā)出所述停止采集信號時(shí)，所述控制系統(tǒng)(120)控制所述語音提示系統(tǒng)(170)發(fā)出語音提示以提示采氣結(jié)束拔掉所述采氣袋(142)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動(dòng)呼氣采集裝置，其特征在于，在所述控制系統(tǒng)(120)控制所述氣栗(130)停止采集以及拔掉所述采氣袋時(shí)，所述控制系統(tǒng)(120)控制所述氣栗(130)抽取環(huán)境空氣清洗所述進(jìn)氣管(150)和所述連接氣管(160)。
【文檔編號】G01N1/24GK205483711SQ201620199415
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月15日
【發(fā)明人】馬永健
【申請人】深圳市先亞生物科技有限公司