一种双路红外光谱分析系统及其检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种基于"C呼气试验诊断疾病的分析系统，尤其设及一种双路红外 光谱分析系统及其检测方法。
【背景技术】
[0002] 呼气试验是一种将标记化合物引入体内代谢后W呼气的方式进行体外检测的无 创伤性测定方法。稳定同位素比值分析可在医学上用于诊断疾病，当受试者服用含同位 素的药物后，通过测定呼气中同位素浓度或浓度比的变化可W确定生物体的代谢功能。自 1987年Gr址am等人首次报道利用稳定同位素碳13("C〇2)标记尿素呼气试验（"C- UBT) 成功应用检测胃部化感染W来，呼气试验目前已经被广泛用于胃化感染、肝脏储备功能、 膜腺外分泌功能等各方面的临床检测和研究，该方法具有安全、简便W及高灵敏、高特异性 等特点，其无创、快捷、安全、精确、无放射性、无污染的优越性已成为世界公认的胃幽口螺 旋杆菌医学检验方法的黄金标准。
[0003] 早期稳定性同位素碳13("C02)呼气检测设备是W气体同位素比值质谱仪作为检 测平台，而该些设备多为进口且售价昂贵，因检测成本高昂和检测过程繁杂制约了 "C-UBT的普及和发展。在相当一段时间里我国很多医疗机构特别是基层医疗单位仍采用放射 性同位素碳14(1吃〇2)标记的尿素进行呼气试验。公知的，1吃〇2同位素是具有放射性且半衰 期较长化/2=5730年）的非稳定二氧化碳同位素，接触或服用1吃〇2标记过的药品会在 相当程度上对患者和使用者产生一定强度的核素福射；服用1吃〇2标记药物受试者的排泄 物对环境（地下水源）污染也很深远。另外，同一受检者也不宜短期多次使用，特别是该检 查对孕妇和儿童有严格使用禁忌限制，在发达国家1吃〇2是按放射药品进行严格管理的，已 经列为淘汰或禁用检测技术。毫无疑问，"C-UBT的方法是落后和有害的，其使用范围会越 来越小。
[0004] 在医学检验领域，快速即时检测（P0CT)和低成本运营是新型医疗技术普及与发 展的主要方向。目前，现有的对二氧化碳同位素"C做测试分析的红外光谱检测装置可W 用于临床幽口螺旋杆菌的医学检验。但是该种红外光谱分析技术只配备一路二气室检测 单元，在进行"C-UBT分析检测时，先要检测一组受试者未服用"C〇2尿素试剂之前的呼出气 (原气），然后再测试一组服用"C〇2尿素试剂后的呼出气（样气），分别将两组呼出气用红 外光谱检测系统进行分析，计算其服药前后呼出气体中的"C〇2变化量来判断受试者是否被 胃幽口螺旋杆菌感染。该种方法采用前后顺序测试，检测时间较长（3min/test)，且因时间 跨度还会带来时差漂移，而该种漂移对于痕量标本检测影响是很不利的，且因其规律性不 强很难做到通过数据后处理的方法来弥补而影响到测量的稳定性和精确度。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种测试性能稳定，精确度高，并 能同时对患者呼气样气样本和患者呼气原气样本进行快速即时检测的双路红外光谱分析 系统。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种双路红外光谱分析系统，包括双路四气室光源、第一 1古气室、第二1化气室、第 一 1古检测器、第二1古检测器、第一 "C气室、第二"C气室、第一 "C检测器、第二"C检测器、 信号处理装置、排气=通阀、第一标本吸入累、第二标本吸入累、第一标本吸入控制阀、第二 标本吸入控制阀、第一标本容器、第二标本容器W及排气双头累；所述双路四气室光源分别 为第一 1化气室、第二1化气室、第一 "C气室W及第二"C气室提供脉冲红外光信号；所述第 一 1化检测器、第二1古检测器、第一 "C检测器W及第二"C检测器分别用于一一对应地接 收通过第一 1化气室、第二1化气室、第一 "C气室W及第二"C气室的脉冲红外光信号，并将 接收到的脉冲红外光信号传输给所述信号处理装置；所述第一 "C气室上设有一第一气体 标本入口，所述第一标本吸入累的出气端通过第一气体标本入口与第一 "C气室相连通，所 述第一标本吸入累的进气端通过第一标本吸入控制阀与第一标本容器相连，所述第一标本 吸入控制阀上还连接有一第一C〇2过滤器；所述第二"C气室上设有一第二气体标本入口， 所述第二标本吸入累的出气端通过第二气体标本入口与第二"C气室相连通，所述第二标 本吸入累的进气端通过第二标本吸入控制阀与第二标本容器相连，所述第二标本吸入控制 阀上还连接有一第二C〇2过滤器；所述第一 1化气室上设有一第一气体标本出口，所述排气 =通阀的一端通过第一气体标本出口与第一 1化气室相连通，所述第二1化气室上设有一第 二气体标本出口，所述排气=通阀的另一端通过第二气体标本出口与第二1化气室相连通， 所述排气=通阀的第=端与排气双头累相连。
[0008] 优选的，所述双路四气室光源包括光源基座、共轴斩光片、共轴斩光器电机、光源 恒流PWM驱动板W及安装在光源基座上的第一 "C光源、第一 1古光源、第二"C光源、第二 1化光源；所述共轴斩光片位于第一 "C光源、第一 1化光源、第二"C光源、第二1化光源的前 端，所述光源恒流PWM驱动板用于控制第一 "C光源、第一i2C光源、第二"C光源W及第二 1化光源的工作状态，所述共轴斩光电机用于驱动共轴斩光片从而将第一 "C光源、第一 1古 光源、第二"C光源W及第二1化光源发出的稳定红外光信号转换为脉冲红外光信号。
[0009] 优选的，所述信号处理装置包括用于接收脉冲红外光信号的前置放大滤波电路、 A/D信号输出端W及主控电路相连，所述前置放大滤波电路通过A/D信号输出端与主控电 路相连，所述主控电路还通过一串口连接线与上位机相连。
[0010] 优选的，所述双路四气室光源、第一 1化气室、第二1化气室、第一 1古检测器、第二 1化检测器、第一 "C气室、第二"C气室、第一 "C检测器、第二"C检测器、信号处理装置W及 排气S通阀均密闭安装于一密封屏蔽盒内。
[0011] 优选的，所述第一 1化气室、第二1化气室、第一 "C气室化及第二"C气室的内壁均 进行了高反射锻金处理。
[0012] 本发明还包括一种双路红外光谱分析系统的测试方法，其包括如下步骤：
[0013] 步骤1、第一标本吸入控制阀和第二标本吸入控制阀分别接通各自对应的第一 0)2 过滤器和第二C〇2过滤器，并分别通过第一标本吸入累W及第二标本吸入累吸入空气，所吸 入的空气分别通过第一C〇2过滤器和第二C02过滤器后均变为不含C02成分的零气；
[0014] 步骤2、零气依次被吸入第一 "C气室W及第一 1古气室，同理零气也依次被吸入第 二"C气室W及第二1化气室，第一标本吸入累和第二标本吸入累均低匀速循环N秒钟后，通 过第一 1化检测器、第一 "c检测器、第二1古检测器W及第二"C检测器同时对应地接收通过 第一 1化气室、第一 "C气室、第二1化气室W及第二"C气室的脉冲红外光信号，并将该分别 通过第一 1化气室、第一 "C气室、第二1古气室W及第二"C气室的各个脉冲红外光信号均 传输给信号处理装置，从而使得信号处理装置得出各个气室的12C和"C光谱强度值，即第一 零气1化光强1市、第一零气"C光强"Ri、第二零气12C光强1屯W及第二零气"C光强1市， 其中脉冲红外光信号由双路四气室光源提供；
[0015] 步骤3、关闭第一标本吸入控制阀和第二标本吸入控制阀后，打开排气=通阀，并 启动排气双头累W排出第一 1化气室、第二1化气室第一 "C气室、第二"C气室中的零气，排 气双头累运行一段时间之后，若各个气室的光谱强度值达到最大，则关闭排气S通阀和排 气双头累；
[0016] 步骤4、将装有患者呼气原气标本的第一标本容器和装有患者呼气样气标本的第 二标本容器分别对应地连接到第一标本吸入控制阀和第二标本吸入控制阀上；
[0017] 步骤5、第一标本吸入控制阀和第二标本吸入控制阀分别接通各自对应的第一标 本容器和第二标本容器，并通过第一标本吸入累和第二标本吸入累对应地将第一标本容器 中的患者呼气原气标本和第二标本容器中的患者呼气样气标本分别吸入第一 "C气室和第 二"C气室，其中患者呼气原气标本还通过第一 "C气室进入第一 1化气室，患者呼气样气标 本还通过第二"C气室进入第二1化气