本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)源性呼出氣體檢測(cè)領(lǐng)域使用的手持式潮氣采樣裝置。

背景技術(shù)：

呼出氣NO作為國(guó)際公認(rèn)的無(wú)創(chuàng)性氣道炎癥標(biāo)志物，已經(jīng)用于呼吸系統(tǒng)疾病常規(guī)檢測(cè)。美國(guó)胸科學(xué)會(huì)（ATS）與歐洲呼吸學(xué)會(huì)（ERS）于2005年聯(lián)合制定了呼出氣NO測(cè)定的國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，要求受試者使用一次性細(xì)菌病毒過(guò)濾器，首先吸入NO含量低于5ppb的空氣，然后保持5-20cmH₂O的壓力恒速呼氣，同時(shí)在整個(gè)呼氣與吸氣過(guò)程中防止漏氣，保障呼氣測(cè)試的安全有效性。

由于呼氣NO與呼氣流速有關(guān)，且容易受到鼻腔氣的干擾，因而ATS/ERS推薦的標(biāo)準(zhǔn)化呼氣一氧化氮測(cè)量方法用于測(cè)量下呼吸道的炎癥，要求在至少5cmH₂O的呼氣壓力下，在50ml/s 的固定呼氣流速下進(jìn)行單次持續(xù)呼氣10秒（或兒童6秒）。

以恒定流速呼氣最直接的方法是通過(guò)測(cè)量呼氣流速并指示，然后呼氣者通過(guò)指示的反饋信號(hào)自主調(diào)節(jié)呼氣力度來(lái)實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，要將呼氣流速在２～３秒時(shí)間內(nèi)持續(xù)控制在45～55ml/s范圍內(nèi)還是有一定難度的。

對(duì)于不能自主控制呼吸的低齡兒童和重病患者，必須采樣潮式呼吸的方法進(jìn)行采樣分析，相比標(biāo)準(zhǔn)呼氣一氧化氮采樣分析方法，潮式呼吸涉及到更高呼氣流速、更淺的呼吸，更短的呼吸時(shí)間周期，在這種條件下是否能獲得重復(fù)可靠且具有臨床指導(dǎo)意義的數(shù)據(jù)一直是該行業(yè)關(guān)心的熱點(diǎn)。

目前關(guān)于潮氣呼氣一氧化氮測(cè)定的產(chǎn)品采用的大都是ATS與ERS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)推薦的技術(shù)。該技術(shù)由一個(gè)呼吸端、呼氣端與吸氣端的三通結(jié)構(gòu)構(gòu)成，呼吸端通過(guò)一個(gè)一次性細(xì)菌病毒過(guò)濾器連接到受試者的口部，用于吸氣與呼氣，防止交叉感染；吸氣端通過(guò)吸氣單向閥連接一個(gè)過(guò)濾NO的高錳酸鉀濾盒，受試者由此吸入空氣；呼氣端通過(guò)一個(gè)呼氣單向閥連接到分析NO的儀器，進(jìn)行呼氣測(cè)試。這種裝置實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是滿足ATS與ERS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)呼氣測(cè)試安全有效性的量化要求。但這種三通結(jié)構(gòu)存在手握不便、T型結(jié)構(gòu)存在的死腔體積大、NO過(guò)濾裝置的過(guò)濾效率不佳等問(wèn)題，無(wú)法滿足ATS與ERS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。因而，有必要針對(duì)以上提到的三通結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行的重新設(shè)計(jì)方案，提出一種新的潮氣采樣裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有潮氣采樣裝置存在的結(jié)構(gòu)缺陷問(wèn)題，提出了一種手持式潮氣采樣裝置的方案。吸氣過(guò)濾裝置集成于手持式潮氣采樣裝置結(jié)構(gòu)內(nèi)部，呼氣裝置口部面罩內(nèi)部增加細(xì)菌過(guò)濾棉有效的防止交叉感染，通過(guò)一個(gè)呼氣單向閥連接到采樣氣袋，吸氣過(guò)濾裝置環(huán)繞于呼氣裝置周邊，提升了測(cè)試操作的便利性、安全性和有效性。

本實(shí)用新型涉及了一種手持式潮氣采樣裝置，包括：外殼（2）、下蓋（1）、以及濾腔一（12）和濾腔二（13）、中隔板（3）、支撐套（4），其中下蓋（1）的底部有一個(gè)開(kāi)口（11），外殼（2）前端包括一個(gè)空腔（18）。開(kāi)口（11）確保大于中隔板（3）上通風(fēng)孔（16）、口部吹嘴（22）上通風(fēng)孔面積。

所述裝置分為吸氣通路和呼氣通路，吸氣通路由下蓋（1）的開(kāi)口（11）、濾腔一（12）、濾腔二（13）、中隔板（3）、外殼（2）及口部吹嘴（22）組成；呼氣通路由口部吹嘴（22）、中隔板（3）、管腔一（15）、管腔二（14）組成，吸氣通路與呼氣通路通過(guò)O型圈（9）、（10）進(jìn)行密封，彼此獨(dú)立。中隔板（3）上平均分布一組進(jìn)氣單向閥膜片（5），支撐套（4）上安裝出氣單向閥膜片（6）；吸氣時(shí)氣流能夠有效的開(kāi)啟進(jìn)氣單向閥膜片（5），氣流能夠有效的關(guān)閉出氣單向閥膜片（6），保證氣袋(24)中氣體不進(jìn)入管腔一（15）中；呼氣時(shí)氣流能夠有效的關(guān)閉進(jìn)氣單向閥膜片（5），開(kāi)啟出氣單向閥膜片（6）。吸氣時(shí)過(guò)濾棉（7）、過(guò)濾棉（8）過(guò)濾空氣中的粉塵和細(xì)菌等；呼氣時(shí)口部吹嘴（22）內(nèi)含細(xì)菌過(guò)濾棉過(guò)濾呼出氣體中唾液、飛沫、食物殘?jiān)⒓?xì)菌。呼氣時(shí)通過(guò)直通管腔一（15）大口徑來(lái)實(shí)現(xiàn)呼氣小阻力，保證呼氣阻力在2-3cmH₂O，來(lái)確保呼氣時(shí)減輕患者呼氣不適。

所述手持式潮氣采樣裝置中的濾腔一（12）和濾腔二（13）填充濾料二（26）和濾料一（25）用于過(guò)濾吸入氣體中的待測(cè)組分，當(dāng)進(jìn)行呼氣一氧化氮測(cè)試時(shí)，濾料二（26）的過(guò)濾材料為高錳酸鉀KMnO₄或與適量級(jí)碳結(jié)合的高錳酸鉀KMnO₄；濾料一（25）為柱狀活性炭。濾腔體積與壽命、吸氣阻力息息相關(guān)。濾腔體積越大，壽命越長(zhǎng)；濾料顆粒越大，阻力越小；根據(jù)患者能夠適應(yīng)的阻力范圍，吸氣阻力范圍在3-4cmH₂O柱最為適應(yīng)。濾腔體積設(shè)計(jì)為100mL左右，手持部分最大外徑為50±5 mm，方便患者手持，濾腔高度設(shè)計(jì)為75±5mm，濾料高錳酸鉀KMnO₄選用直徑為3-5mm，柱狀活性炭規(guī)格為2-3mm。內(nèi)部也可增加支撐架確保吸氣阻力范圍在3-4cmH₂O。并且保證在通常的城市環(huán)境下，從吸氣通道到達(dá)口部吹嘴（22）的空氣中一氧化氮濃度小于5ppb。

外殼（2）、下蓋（1）采用扣合連接或螺紋連接，外殼（2）、下蓋（1）打開(kāi)后，其中的濾料一（25）與濾料二（26）可以更換。外殼（2）、下蓋（1）連接后組合成套筒狀一體式流線型結(jié)構(gòu)，符合人體工程學(xué)，方便手持。

背景中所述的三通結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題：（a）受試者沒(méi)有手持地方，只能用手指頭夾持三通區(qū)域，亦或手握濾盒，使用不便；（b）三通結(jié)構(gòu)的T型中存在較大的死腔體積。本實(shí)用新型針對(duì)性的提出了上下分流板的方案進(jìn)行解決，保證氣流垂直作用于單向閥表面，受試者不需要用力呼氣和吸氣，即可開(kāi)關(guān)閉或開(kāi)啟單向閥；濾腔垂直于單向閥下方，氣流經(jīng)過(guò)吸氣通路直接作用于單向閥，沒(méi)有死腔體積，過(guò)濾效果最佳。

背景中所述的問(wèn)題（c）其中所用的高錳酸鉀濾盒過(guò)濾NO的效果不佳，過(guò)濾通道短，過(guò)濾不充分。本裝置針對(duì)性提出了濾腔設(shè)計(jì)為長(zhǎng)圓形的方案，吸氣通道拉長(zhǎng)，過(guò)濾效率增加，可完全過(guò)濾和吸附污染物，確保吸入人體沒(méi)有刺激有害的氣體。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外殼加下蓋的設(shè)計(jì)使其可以拆卸更換濾料等部件，延長(zhǎng)了使用壽命，他們組合成一套筒狀式結(jié)構(gòu)，人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，方便手持，制造方便，易于推廣實(shí)施，長(zhǎng)期使用。

附圖說(shuō)明

圖1. 手持式潮氣采樣裝置的概要圖。

圖2. 手持式潮氣采樣裝置剖視圖。

圖3. 圖2中底部開(kāi)口示意圖。

圖4. 實(shí)施方式的變形例中底部開(kāi)口示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1概要圖顯示了手持式潮氣采樣裝置（27），以及前置部分包括可以貼合口腔的口部吹嘴（22），后端可連接的采樣氣袋（24）。圖2顯示了手持式潮氣采樣裝置的剖面，裝置由外殼（2）、下蓋（1）、以及濾腔一（12）和濾腔二（13）、中隔板（3）、支撐套（4），其中下蓋（1）的底部有一個(gè)開(kāi)口（11），外殼（2）前端包括一個(gè)空腔（18）。

具體實(shí)施例一

利用該裝置連接采樣氣袋（24），進(jìn)行吸氣時(shí)，支撐套（4）上出氣單向閥膜片（6）承受負(fù)壓完全關(guān)閉，氣流從下蓋（1）的底部有一個(gè)開(kāi)口（11）進(jìn)入，經(jīng)過(guò)濾腔一（12）、細(xì)菌過(guò)濾棉（8）、濾腔二（13）、細(xì)菌過(guò)濾棉（7），進(jìn)入中隔板（3）上通風(fēng)孔（16）到達(dá)中隔板（3）開(kāi)啟一組進(jìn)氣單向閥（5），通過(guò)中隔板（3）上通風(fēng)孔（17），經(jīng)過(guò)外殼（2）前端空腔（18）所接的口部吹嘴（22）上的細(xì)菌過(guò)濾棉，空氣中一氧化氮等干擾氣體被濾腔一（12）、濾腔二（13）中的濾料二（26）、濾料一（25）高錳酸鉀和活性炭過(guò)濾后，無(wú)一氧化氮等干擾氣體的空氣被吸入人體。

進(jìn)行呼氣時(shí)呼出氣氣流從口部吹嘴（22），此時(shí)呼出氣中的唾液、飛沫、余痰、食物殘?jiān)⒓?xì)菌等被通過(guò)細(xì)菌過(guò)濾棉過(guò)濾后，氣體通過(guò)中隔板（3）上通風(fēng)孔（17），氣流作用于一組進(jìn)氣單向閥膜片（5），將進(jìn)氣單向閥膜片（5）完全關(guān)閉，氣流進(jìn)入管腔一（15），通過(guò)支撐套（4）上的空腔（19），氣流作用于出氣單向閥膜片（6），出氣單向閥膜片開(kāi)啟，氣流通過(guò)空腔（20）通過(guò)接口與采樣氣袋（24）連接，氣體進(jìn)入氣袋采樣完成。

為了保證一組進(jìn)氣單向閥膜片（5）的有效開(kāi)啟和關(guān)閉，中隔板（3）上平均分布一組單向閥膜片（5），下蓋（1）的底部開(kāi)口（11）見(jiàn)圖3所示，開(kāi)口位置與進(jìn)氣單向閥膜片（5）對(duì)應(yīng)。此結(jié)構(gòu)保證吸氣時(shí)進(jìn)氣單向閥膜片（5）直接對(duì)應(yīng)于開(kāi)口（11）處，開(kāi)啟阻力最小；呼氣時(shí)氣流通過(guò)中隔板（3）的通風(fēng)孔（17）作用于進(jìn)氣單向閥膜片（5），將進(jìn)氣單向閥膜片（5）完全關(guān)閉，保證呼氣通道和吸氣通道完全隔絕。如圖3所示，但進(jìn)氣單向閥膜片（5）和開(kāi)口（11）位置不限于此數(shù)量。

細(xì)菌過(guò)濾棉（7）、（8）為帶靜電的超細(xì)聚丙烯纖維薄膜，采用超聲焊接工藝安裝。潮氣采樣裝置中的濾腔一（12）和濾腔二（13）填充濾料二（26）和濾料一（25）用于過(guò)濾吸入氣體中的待測(cè)組分，當(dāng)進(jìn)行呼氣一氧化氮測(cè)試時(shí)，濾料二（26）為高錳酸鉀KMnO4或與適量級(jí)碳結(jié)合的高錳酸鉀KMnO4；濾料一（25）為柱狀活性炭，且濾料二（26）與濾料一（25）的體積比為3:1。另外濾料二（26）與濾料一（25）的體積比也可以為2:1。

以上，對(duì)于本實(shí)用新型進(jìn)行了實(shí)施說(shuō)明，但本實(shí)用新型不局限于上述實(shí)施方式，能在不脫離本實(shí)用新型的要求下加以各種變更。

變形實(shí)施例一：見(jiàn)圖4，如果吸氣通道過(guò)于冗長(zhǎng)，可進(jìn)行變更，下蓋（1）處底部開(kāi)口（11）可變換為圖4所示，這樣吸氣通道進(jìn)行減小，吸氣阻力也會(huì)相應(yīng)降低。

變形實(shí)施例二：外殼（1）變化為整體式，在濾料壽命到期后及時(shí)更換整個(gè)裝置。加工和裝配更加方便，外觀更加簡(jiǎn)潔美觀。

本實(shí)用新型不限于顯示和描述的實(shí)施例，但是任何變化和改進(jìn)都在所附權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍內(nèi)。