呼出气体采集装置及采集方法与流程

本公开涉及医疗器械领域，特别是涉及一种呼出气体采集装置及方法。

背景技术：

1、人体呼出气主要由两部分构成，一部分是来自上呼吸道没有与血液发生气体交换的气体，另一部分是来自肺泡深处与血液发生了气体交换的气体。肺泡深处的挥发性有机化合物含量与相关疾病有一定的相关性,呼出气检测可以用于疾病筛查，其最大的优点是无创伤检查。

技术实现思路

1、发明人发现，人体呼出气体中有机化合物浓度很低，需要尽可能收集到肺泡深处的气体样本；同时，人体呼出的气体中含有水气影响到后续气体分析仪器分析，比如色谱柱对样品中的水分十分敏感；因此，需要优化呼出气体的采集以及后续处理，其关系到后续样品分析的效果。

2、基于此，本公开提供一种呼出气体采集方案，能够获得肺泡理想样本气体。

3、根据本公开实施例的一方面，提供一种呼出气体采集装置，包括：

4、传感器，所述传感器用于检测气体收集状态；

5、口腔气收集容器，所述口腔气收集容器中气体收集状态被传感器检测；

6、肺深部气体采样容器；

7、呼气部件，所述呼气部件用于被测者呼气，并与所述口腔气收集容器和所述肺深部气体采样容器连接；

8、进气通路，为所述呼气部件与所述肺深部气体采样容器的连接部分，且和所述呼气部件与所述口腔气收集容器的连接部分不存在公用部分；

9、所述进气通路根据传感器的信号进行连通/断开。

10、在一些实施例中还包括：充气单元，用于提供外部气体，并连接至所述进气通路。气体采集完成后，使用充气单元充气，即可将环境空气等通入进气通路，完成呼出气体采集装置中连接管路的清洗。

11、在一些实施例中还包括：除湿处理单元，对进入肺深部气体采样容器的气体进行除湿处理；

12、在一些实施例中，除湿处理单元在气体进入肺深部气体采样容器前进行除湿。

13、在一些实施例中，除湿处理单元包括干燥管、热风吹扫设备，热风吹扫设备对干燥管进行热风吹扫带走干燥管中气体的水气实现气体的除湿处理。

14、在一些实施例中，传感器为压力传感器，压力达到预定值时传递信号，对进气通路进行连通；传感器还可以为流量传感器，或其他可以检测口腔气体收集状态的传感器。

15、在一些实施例中，口腔气收集容器、肺深部气体采样容器、传感器通过星形连接方式连接。该星形连接方式为口腔气收集容器、肺深部气体采样容器、传感器分别位于“y”形的三个方向。

16、在一些实施例中，口腔气收集容器为口腔气收集袋，肺深部气体采样容器为肺深部采样袋。

17、在一些实施例中还包括：采样箱，所述肺深部气体采样容器位于所述采样箱内；气体分析单元；所述充气单元，通过与所述采样箱连接并且所述采样箱连接所述进气通路，实现充气单元连接至所述进气通路；

18、所述采样箱包括：第一接口，所述第一接口，在采样箱内部与肺深部气体采样容器连接，在采样箱外部连接气体分析单元。

19、在一些实施例中，所述采样箱还包括：第二接口，所述第二接口，在采样箱内部与肺深部气体采样容器连接，在采样箱外部连接所述进气通路；第三接口，所述第三接口，在采样箱内部连通采样箱内，在采样箱外部连接充气单元；第四接口，所述第四接口，连通采样箱内外，能够打开或关闭；所述第一接口与所述气体分析单元的连接部分为第一连接段，所述第一连接段还包括第一出口；所述第一出口能够打开/关闭；所述第一连接段中第一出口所在位置与所述气体分析单元之间的连接部分为第二连接段，所述第二连接段能够连通/断开。

20、在一些实施例中，装置清洗时，充气单元充气，气体经过采样箱、进气通路以及呼气部件与口腔气收集容器、肺深部气体采样容器之间的连接部件等，实现呼出气体采集装置中呼出气体经过路线的管路的清洗。

21、在一些实施例中，进气通道的连通/断开、和/或所述第一出口的打开/关闭、和/或所述第二连接段的连通/断开通过阀门实现。装置清洗时，关闭第二连接段阀门，打开第一出口，充气单元充气，即可实现第一接口与气体分析单元之间部分连接段的清洗。

22、在一些实施例中，还包括：plc控制器，用于控制阀门、控制热风吹扫设备加热、控制肺深部气体采样、控制肺深部气体进入分析单元、控制呼出气体采集装置清洗、控制充气单元。

23、在一些实施例中，充气单元为泵或其他能够提供气源的设备，采样箱为具有密封性的采样箱。

24、根据本公开实施例的另一方面，呼出气体采集装置的采集方法，包括以下步骤：

25、(1)被测对象向呼气部件吹气，口腔气收集容器未收集满时，进气通路为断开状态；

26、(2)口腔气收集容器收集满时，传感器发出信号，根据传感器发出信号连通进气通路；

27、(3)吹气结束后，断开进气通路。

28、在一些实施例中，通过除湿处理单元对进入肺深部气体采样容器的气体进行除湿处理；

29、在一些实施例中，除湿处理单元包括干燥管、热风吹扫设备，通过热风吹扫设备对干燥管进行热风吹扫带走干燥管中气体的水气实现气体的除湿处理；

30、在一些实施例中，记录吹气开始到结束的时间，将时间关联至被测对象信息数据，用于后续对呼出气体采集装置及采集方法进行优化。

31、在一些实施例中，吹气结束后，取走肺深部气体采样容器或充气单元对采样箱充气，使采集到的肺深部气体进入气体分析单元，气体采集进程完成；

32、在一些实施例中，气体采集进程完成后，取出口腔气收集容器、肺深部气体采样容器，通过充气单元完成对呼出气体采集装置的通路中气体的更换实现呼出气体采集装置的清洗，装入新的口腔气收集容器、肺深部气体采样容器。

33、本公开所述的连接，可以是直接相连，也可以是通过与其他部件相连再由其他部件与目标物相连进而达到连接关系的间接连接。

34、通过实施本公开的上述方案，可以得到以下有益效果：

35、1、除去呼出气中口腔气体及肺上部至喉部气体获得肺泡理想样本气体；

36、2、肺泡气体经过干燥处理，解决湿度对传感器或后续气体分析仪器的影响；

37、3、密封采样箱与充气单元联动的设计解决了采样袋中气体样本自动给后续的气体分析进样的功能。

38、4、充气单元在装置中起到气体干燥吹扫、每次采样后对气体回路进行清洗的功能设计。

39、5、通过充气单元，在采样结束后向设备中通入气体，气体经过进气通道以及呼气部件与口腔气收集容器、肺深部气体采样容器之间的连接部件等，实现呼出气体采集装置中呼出气体经过路线的管路的清洗。

40、6、通过设置第一出口，使得采样箱与气体分析单元之间的连接部分能够得到清洗，提高了装置的清洗效果。

技术特征：

1.一种呼出气体采集装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的呼出气体采集装置，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的呼出气体采集装置，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的呼出气体采集装置，其特征在于，所述传感器为压力传感器或流量传感器，所述压力传感器检测的压力或所述流量传感器检测的容量达到预定值时传递信号，对所述进气通路进行连通；

5.根据权利要求2所述的呼出气体采集装置，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的呼出气体采集装置，其特征在于，

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的呼出气体采集装置，其特征在于：所述进气通道的连通/断开、和/或所述第一出口的打开/关闭、和/或所述第二连接段的连通/断开通过阀门实现。

8.根据权利要求7所述的呼出气体采集装置，其特征在于，还包括：plc控制器，用于控制阀门、和/或控制热风吹扫设备加热、和/或控制肺深部气体采样、和/或控制肺深部气体进入分析单元、和/或控制呼出气体采集装置清洗、和/或控制充气单元。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的呼出气体采集装置的采集方法，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的呼出气体采集装置的采集方法，其特征在于，还包括：

技术总结
本公开涉及呼出气体采集装置及采集方法。呼出气体采集装置包括：传感器，用于检测气体收集状态；口腔气收集容器，口腔气收集容器中气体收集状态被传感器检测；肺深部气体采样容器，根据传感器的信号对进气通路进行连通和/或断开。该装置能够除去呼出气中口腔气体及肺上部至喉部气体获得肺泡理想样本气体。

技术研发人员：唐慧锋
受保护的技术使用者：上海申源科学仪器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11