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      一種呼吸氣中與肺癌相關(guān)的可揮發(fā)性有機物的檢測方法與流程

      文檔序號:12119155閱讀:380來源:國知局
      一種呼吸氣中與肺癌相關(guān)的可揮發(fā)性有機物的檢測方法與流程

      本發(fā)明涉及一種微量混合氣體檢測設(shè)備和檢測技術(shù)類,特別是一種用于人體呼吸氣可揮發(fā)性有機物(VOC)組分的檢測方法。



      背景技術(shù):

      目前,用于肺癌診斷的檢查手段主要有胸部X線片、計算機斷層掃描和肺活檢等。盡管目前在肺癌診斷和治療策略方面有很大進展,肺癌患者的預(yù)后仍然很差,而根本原因上是由于缺乏早期診斷。本專利涉及到一種通過對呼吸氣中VOC組分進行檢測用于肺癌的診斷的方法?,F(xiàn)階段對呼吸氣中VOC組分進行檢測一般采用的實驗室色譜分析,采用專用氣相色譜儀利用手動注射器取樣、雙柱并連、分流進樣、雙檢測器同時檢測的檢測系統(tǒng)。檢測器通常采用氫火焰離子化檢測器。

      以上儀器系統(tǒng)能夠應(yīng)用于實驗室檢測,然而,如果將上述手動取樣、雙柱并連、分流進樣,雙檢測器同時檢測的分析技術(shù)應(yīng)用于快速分析,則存在諸多問題。由于上述分析系統(tǒng)采用氫離子火焰檢測器分析的技術(shù),其中氫離子檢測器需要氫氣點火,氫氣本身屬于危險氣體,不能隨便帶到醫(yī)院住院部等重要場所。

      為了解決上述問題,如何在簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、降低硬件成本的基礎(chǔ)上提出一種便攜度好,重復(fù)性、準確性和靈敏度符合國家標準,且滿足現(xiàn)場快速檢測要求,適合于醫(yī)療行業(yè)大規(guī)模推廣的檢測方法就成為儀器科研工作者的一個課題。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明的目的是克服上述雙檢測器分析系統(tǒng)的氣源多、硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自動化程度不高、體積龐大、質(zhì)量重等缺點,提供一種單一載氣(高純空氣)、自動進樣、單檢測器分析的人體呼吸氣中VOC組分分析法,即一種硬件結(jié)構(gòu)簡單,自動化程度高,體積小、重量輕,重復(fù)性、準確性和靈敏度滿足要求,有利于醫(yī)療行業(yè)進行規(guī)模推廣的分析檢測方法。

      這種用于人體呼吸氣中VOC組分的檢測方法,包括便攜式手提箱,手提機箱內(nèi)設(shè)置自動進樣機構(gòu)、氣體分離機構(gòu)、氣體檢測機構(gòu)、自動進樣機構(gòu)、氣體分離機構(gòu)、氣體檢測機構(gòu)之間通過3mm不銹鋼管連接,氣體分離機構(gòu)將自動進樣機構(gòu)送入的人體的呼吸混合氣中含有的VOC組分(丙酮、2-丁酮、苯、庚烷、甲苯、間二甲苯、1,3,5-三甲基苯)分離,并依次進入氣體檢測機構(gòu),氣體檢測機構(gòu)將各氣體濃度信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枴?/p>

      進一步,所述自動取樣進樣機構(gòu)能同時實現(xiàn)自動取樣和切換,分析過程為:基線狀態(tài)時,定量環(huán)一端通過一個電磁閥連接待測量的樣品氣,另一端連接微型真空泵和電磁閥,載氣經(jīng)色譜柱直接到達檢測器,進樣狀態(tài)時,先對取樣定量環(huán)抽真空,待真空度達到10Kpa時,關(guān)閉真空泵端電磁閥,打開樣品氣端電磁閥,然后轉(zhuǎn)動六通閥,定量取樣環(huán)接入載氣回路,并接入色譜柱的前端。VOC組分在經(jīng)色譜柱分離后流入檢測器檢測。

      進一步,所述檢測器系統(tǒng)采用微型熱導(dǎo)檢測器,單檢測器能人體呼吸氣中VOC組分的檢測。

      進一步,所述自動取樣進樣機構(gòu)包含六通閥、電磁閥,真空泵、定量管,前端設(shè)有樣氣隔斷電磁閥,后端設(shè)有微型真空泵和抽真空電磁閥,從而實現(xiàn)真空壓力差法進樣。

      進一步,所述混合氣分離機構(gòu)采用外徑3mm的不銹鋼填充柱,填料組分為60-80目的5A分子篩,長度3米。

      根據(jù)以上技術(shù)方案的這種用于人體呼吸氣中VOC組分的檢測方法,跟目前現(xiàn)有的方法相比,有以下的優(yōu)點:

      首先,采用微型熱導(dǎo)檢測器安全便利、操作簡單和可攜帶性好,而目前國內(nèi)現(xiàn)有分析系統(tǒng)普遍采用氫離子火焰檢測器分析的技術(shù),其中氫離子檢測器需要氫氣點火,氫氣本身屬于危險氣體,氫氣瓶隨車隨時移動存在極大的危險隱患,更不能隨便帶到醫(yī)院等重要場所。

      其次,采用自動取樣及自動進樣的方式,傳統(tǒng)的分析方法由于采用雙檢測器結(jié)構(gòu),樣品氣進樣方式一般為“手動分流”進樣,由于步驟繁多,對操作人員有較高的要求,不同人員手法不同可導(dǎo)致測量結(jié)果的差異,本發(fā)明采用壓力差法自動取樣,六通閥自動進樣,所有的動作均是通過計算機程序進行控制,提高了儀器的自動化水平,保證了進樣的重復(fù)性。

      附圖說明

      圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)框圖

      圖2為本發(fā)明的基線狀態(tài)及自動取樣流程圖

      圖3為進樣狀態(tài)及進樣氣路流程圖

      具體實施方式

      如圖1所示,本發(fā)明的人體呼吸氣VOC組分快速分析儀及檢測方法,包括箱體1,箱體1內(nèi)設(shè)置自動取樣進樣機構(gòu)3、樣氣分離機構(gòu)4和半導(dǎo)體檢測機構(gòu)2,自動取樣進樣機構(gòu)3包括六通閥5、電磁閥6,真空泵7、定量管8,混合氣體分離機構(gòu)主要包括色譜柱9及輔助的管道和保溫棉,混合氣檢測機構(gòu)主要包括半導(dǎo)體檢測器10及輔助的管道。

      如圖2所示,基線狀態(tài)時,載氣通過六通閥5直接進入到色譜柱9,色譜柱9的另一端通過輔助管道連接到半導(dǎo)體檢測器10的輸入端,半導(dǎo)體檢測器的輸出端直接放空,此時打開電磁閥6,真空泵7對定量管8抽真空,然后關(guān)閉電磁閥6,樣氣在壓力差的作用下進入到定量管8中,取樣動作完成,等待基線平穩(wěn)后進樣。

      如圖3所示,進樣狀態(tài)時,轉(zhuǎn)動六通閥5,則載氣經(jīng)過定量管8時將樣品氣帶入到色譜柱9中,H2,CH4依次通過色譜柱9進行分離,其中載氣為99.999的高純氦氣,毛細色譜柱9料組分為60-80目5A分子篩,長度6米,分離后的樣品氣依次流入半導(dǎo)體檢測器10中進行檢測,并以電信號的形式輸出色譜峰,并最終檢測出兩種氣體的含量。

      根據(jù)以上技術(shù)方案的這種用于人體呼吸氣中VOC組分分析的快速微型氣相色譜檢測方法,不僅符合國內(nèi)醫(yī)療行業(yè)實驗室的檢測標準,同時對各組分氣體具有優(yōu)異的靈敏度,在提高檢測分析儀整機可靠性、測量數(shù)據(jù)的重復(fù)性和準確性的同時簡化了硬件結(jié)構(gòu),縮小了體積,提高了自動化水平和整機性能,并同時降低了成本,能夠進行大規(guī)模的推廣和應(yīng)用,此檢測方法不僅為醫(yī)療行業(yè)的疾病診斷提供了有力的技術(shù)支持,同時也由于具有優(yōu)良的性價比而為患者監(jiān)控自身身體狀況提供了技術(shù)保障。

      需要指出的是根據(jù)本發(fā)明的具體實施方式所做出的任何變形,均不脫離本發(fā)明的精神以及權(quán)利要求記載的范圍。

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