專利名稱：呼氣氫檢測法胃腸疾病診斷儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)用診斷儀器，具體地說是通過測量人體呼出氣氫中含量無創(chuàng)傷診斷胃腸道疾病的儀器。
自從1968年國外有人首先將呼氣氫試驗(yàn)(HBT)用于診斷乳糖酶缺乏癥獲得成功后，HBT技術(shù)越來越被重視，并被日益廣泛地應(yīng)用于胃腸疾病的臨床診斷。但目前國外還多應(yīng)用氣相色譜儀或基于氣相色譜原理而設(shè)計(jì)的專用測氫儀，其最大缺點(diǎn)是所使用的電化學(xué)敏感器件壽命短，選擇性差，測量精度不高，操作不便，價格昂貴等缺點(diǎn)。國內(nèi)1990年已有該類新型儀器專利出現(xiàn)(90203438·3)。該儀器采用新型的物理變化敏感器件，其測量精度和使用壽命大為提高。但自動進(jìn)樣機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，機(jī)械傳動噪聲大，產(chǎn)生的干擾嚴(yán)重影響測量效果。機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)也使整機(jī)體積和重量增加，成本提高。所使用的采樣器(進(jìn)樣器)由工作人員操作直接接觸患者采集氣樣，從而增加了交叉感染的機(jī)會，不符合衛(wèi)生要求。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述已有技術(shù)的不足，提供一種無噪聲干擾，合乎衛(wèi)生要求，價格低廉和小型輕便的診斷裝置。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而設(shè)計(jì)的該呼氣氫檢測法胃腸疾病診斷儀的原理如附


圖1所示。它由采樣器1、進(jìn)樣器2、進(jìn)樣速率提示電路3、閥形檢測氣室4、溫控電路5、殘樣清洗泵6、放大及矯正電路7、峰值保持電路8及顯示器9等部分構(gòu)成。其中采樣器1為一按壓閥式進(jìn)氣儲氣袋，用來采取并儲存被檢者呼出氣體。閥形檢測氣室4由氣室和閥體兩部分構(gòu)成，氣室內(nèi)置高選擇性、高靈敏度氫敏管。當(dāng)氫敏管觸到由進(jìn)樣器2送入的含氫氣樣時，就有隨氫濃度變化的電壓輸出，經(jīng)放大矯正電路7處理后，由顯示器9讀出氣樣含氫量的數(shù)值。數(shù)據(jù)讀完后，閥形檢測氣室4的閥體可轉(zhuǎn)換到“清洗”位置，由一微量泵清洗氣室中的殘余氣樣。進(jìn)樣速率提示電路3的作用是通過時間顯示，可人為地控制氣樣注入的速率，使之保持恒定。進(jìn)樣畢，給出一脈沖信號，使數(shù)顯保持。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的內(nèi)容加以詳細(xì)描述。
圖2為本實(shí)用新型中采樣器1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型中閥形檢測氣室4的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型中檢測、放大及矯正電路原理圖。
圖5為本實(shí)用新型中進(jìn)樣速率提示電路原理圖。
參照附圖，本實(shí)用新型中的采樣器1具有一呈T室形管筒狀外殼10，在外殼10水平管筒部分的中間位置開有通孔11和通孔12，末端和Y形呼氣口罩22活動連接。外殼10的垂直管筒部分內(nèi)壁裝有單向呼氣活門13，端部固定有儲氣袋21。單向活門13由一個中心有軸，圍繞軸心有若干個通氣孔的園片45和套在其軸上的園形橡膠膜片46組成。園片固定在外殼10的垂直腔體內(nèi)壁。外殼10水平管筒部分內(nèi)壁插有可前后移動的活塞14，在活塞14端部開有水平通道15和垂直通孔16，通道15和通孔16相通。在活塞14的中部開有滑槽17，用限位銷18將活塞14與外殼10連接。外殼10水平管筒的前端裝有套在活塞14上的彈簧19。儲氣袋21上裝有采氣咀20。工作時，當(dāng)不按壓活塞14的端鈕時，通孔11和通孔16對齊，并通大氣。令被檢者將咀緊貼Y型呼氣口罩22向內(nèi)呼氣，鑒于檢測中所需氣樣為排除掉氣道死腔氣后的肺泡氣，所呼出的氣道死腔氣由通孔11排出。當(dāng)死腔排出后，立即按壓活塞14端鈕，通氣孔16和通孔12對齊，肺泡氣通過通孔12和呼氣單向活門13被充入儲氣袋21中(這時采氣咀20應(yīng)封死)，待儲氣袋21充足肺泡氣樣后，放開活塞14端鈕，氣樣儲于袋中備用。進(jìn)樣時，則由氣咀20抽取氣樣。
閥形檢測氣室4具有一倒T形腔體外殼23，外殼23垂直部分的腔體為檢測氣室。其內(nèi)腔有固定氫敏管的基座27及氫敏管28，中部開有排氣通孔29，頂端有端蓋30。外殼23的水平部分腔體為閥體，中部開有通孔24和通孔25與氣室內(nèi)腔相通，末端通孔26和大氣相通。閥體內(nèi)壁插有可繞其轉(zhuǎn)動的閥桿31，在閥桿31的兩端沿水平方向開有通氣道32和通氣道34。通氣道32上與通孔24對應(yīng)位置開有垂直孔23，在通氣道34上與通孔25相對應(yīng)位置上開有垂直孔36，在通氣道34的末端和殘樣清洗泵6管道相接，在閥體的末端固定有限位銷37。閥桿31末端外壁上還固定有園盤47，園盤的平面上開有90°孤度的限位槽48，限位槽48和限位銷37配合起閥桿31轉(zhuǎn)動90°的限位作用。工作時，通氣道34接上清洗泵6，有沖洗氣流通入閥內(nèi)。旋動閥桿31旋鈕，使通孔24與孔33，通孔26與36各自對齊。抽取的氣樣，用注射器從通氣道32注入，氣樣通過孔33和孔24進(jìn)入氣室，使氫敏管28感應(yīng)后并從通孔29排出。而由殘樣清洗泵6送入的沖洗氣流不進(jìn)入氣室則經(jīng)由孔36和孔26排出。旋動閥桿31，使孔35與孔25對齊，沖洗氣流通過孔35和孔25進(jìn)入氣室，沖洗掉氣室中的殘留氣樣。在本實(shí)施方案中，氫敏管28選用3DOH型鈀柵Mos場效應(yīng)管，使用時將管子的柵(G)極與漏(D)極短接，使之工作在飽和狀態(tài)，并用恒流源供電。同時，管子的感溫(N)極與加熱(RQ)極接入溫控電路5，漏極接入放大及矯正電路7，源(S)極接地(附圖4)。
本實(shí)用新型所述的放大及矯正電路7由一通用型放大電路38和一非線性函數(shù)產(chǎn)生電路39組成(附圖4)。由于氫敏管28對氫濃度反應(yīng)近乎呈非線性的指數(shù)關(guān)系變化，這就為測量及分析帶來不便。如果在輸出顯示級前插一個具有和氫敏管相反特性的非線性函數(shù)產(chǎn)生電路，即可實(shí)現(xiàn)對氫敏管非線性傳輸特性的矯直。為此，可采用分段線性化的方法，即用折線近地逼近出所需的非線性函數(shù)特性曲線。這種近似逼近法的精確度由所取的折線段數(shù)決定。折線段數(shù)越多，逼近的精確度越高。
在該儀器中所設(shè)置的溫控電路5是為了提高和穩(wěn)定氫敏管28的環(huán)境溫度，進(jìn)而提高其信號檢測速率。它由比較器及功率級40組成，電路中的加熱電阻RQ和測溫結(jié)DQ均封裝在氫敏管殼內(nèi)。
儀器中設(shè)置的進(jìn)樣速率提示電路3是通過光點(diǎn)的速率變化，令操作者按其變化均勻地控制進(jìn)樣速度，以達(dá)到提高測量精度的目的。它由時鐘脈沖源41、D觸發(fā)器42及延時控制電路43和44組成。進(jìn)樣前所有發(fā)光管LED全亮，進(jìn)樣時，按下指令按鈕，延時電路43控制由時鐘脈沖源41輸入的脈沖信號，在進(jìn)樣期間，LED跟隨時間的增長以次熄滅。當(dāng)進(jìn)樣完時，最后一個LED熄滅，并給出信號到電壓保持電路8，使顯示數(shù)據(jù)保持，保持時間由延時電路44決定。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1.所選用氫敏管與電化學(xué)敏感器件相比測量誤差小，特異性高，使用壽命長得多；2.氫敏管具有只對氫敏感的高選擇性，儀器使用環(huán)境要求不高；3.無機(jī)械噪聲干擾，測量效果好；4.采樣器由被檢者各自操作，交叉感染機(jī)會少，符合衛(wèi)生要求；5.由于無機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，除成本低外，體積小而重量輕，便于攜帶，可現(xiàn)場作群體檢查。
權(quán)利要求1.一種用于通過對人體呼出氣中氫含量測定來診斷胃腸疾病的裝置，由采樣器(1)、進(jìn)樣器(2)、進(jìn)樣速率提示電路(3)、閥形檢測氣室(4)、溫控電路(5)、殘樣清洗泵(6)、放大及矯正電路(7)、峰值保持電路(8)及顯示器(9)等部分構(gòu)成，其特征是1.1所述的采樣器(1)具有一呈T字形管筒狀外殼(10)，在外殼(10)的水平管筒部分中間位置開有通孔(11)和通孔(12)、末端與Y形呼氣口罩(22)活動連接，外殼(10)的垂直管筒部分內(nèi)壁裝有單向呼氣活門(13)，其端部固定有儲氣袋(21)，外殼(10)的水平管筒部分內(nèi)壁插有可前后移動的活塞(14)，在活塞(14)的端部開有水平通道(15)和垂直通孔(16)，通道(15)和通孔(16)相通，在活塞(14)中部開有滑槽(17)，用限位銷(18)將活塞(14)與外殼(10)連接，在外殼(10)水平管筒的前端裝有套在活塞(14)上的彈簧(19)，儲氣袋(21)適當(dāng)部位裝有采氣咀(20)；1.2所述的閥形檢測氣室(4)具有一個倒T形腔體外殼(23)，外殼(23)的垂直腔體為檢測氣室，其內(nèi)腔固定有氫敏管基座(27)和氫敏管(28)，中部開有排氣通孔(29)，頂端有端蓋(30)，外殼(23)的水平腔體為閥體，中部開有垂直通孔(24)和垂直通孔(25)分別和氣室相通，末端開有垂直通孔(26)和大氣相通，閥體內(nèi)壁插有可繞其轉(zhuǎn)動的閥桿(31)，在閥桿(31)的兩端沿水平方向開有通氣道(32)和(34)，通氣道(32)上與通孔(24)對應(yīng)位置開有垂直孔(33)，通氣道(34)上與通孔(25)對應(yīng)位置開有垂直孔(35)，與通孔(26)相對應(yīng)位置開有垂直孔(36)，在通氣道(34)末端接有殘樣清洗泵(6)，在閥體的末端還固定有限位銷(37)。
2.如權(quán)利要求1規(guī)定的測定裝置，其特征是在所述采樣器(1)的單向呼氣活門13，由一個中心有軸、圍繞軸心有若干個通氣孔的園片(45)和套在其軸上的園形橡膠膜片(46)所組成，園片(45)固定在外殼(10)的垂直腔體內(nèi)壁。
3.如權(quán)利要求1規(guī)定的裝置，其特征在于所述閥形檢測氣室(4)的限位銷(37)固定于閥體的末端，在閥桿(31)末端外壁上固定有園盤(47)，在園盤的平面上開有90°孤度的限位槽(48)、限位槽(48)和限位銷(37)配合起閥桿(31)轉(zhuǎn)動90°的限位作用。
4.如權(quán)利要求1規(guī)定的裝置，其特征在于所述的進(jìn)樣速率提示電路(3)由時鐘脈沖源(41)、D觸發(fā)器(42)、延時控制電路(43)和(44)等組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種依據(jù)呼氣氫檢測法診斷胃腸疾病的無創(chuàng)傷新型儀器。它由采樣器、閥形檢測氣室、微量氣泵以及有關(guān)電路組成。其特點(diǎn)是所采用的閥形檢測氣室，既可進(jìn)樣又可清洗殘氣；采樣器設(shè)計(jì)成按壓閥進(jìn)氣儲氣袋式結(jié)構(gòu)，患者可自行操作采氣。通過口罩(22)呼氣，控制活塞(14)，死腔氣從通孔(11)排出，肺泡氣則充入儲氣袋(21)中，由采樣嘴(20)采取氣樣。優(yōu)點(diǎn)是可減少或避免工作人員與患者、患者之間交叉感染的危險，符合衛(wèi)生要求。
文檔編號A61B5/00GK2167680SQ93207299
公開日1994年6月8日 申請日期1993年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月19日
發(fā)明者李志學(xué) 申請人:李志學(xué)