專利名稱：一種用于肺癌呼出氣體檢測的氣體反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療設(shè)備，尤其涉及一種用于肺癌呼出氣體檢測的氣體反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
肺癌是目前世界上最常見的惡性腫瘤之一。近三十年以來，盡管人們對肺癌的診斷及治療有了很大的提高，但肺癌仍是嚴重威脅人們健康和生命的疾病。傳統(tǒng)的肺癌檢測方法主要有1.使用大型儀器X片、CT、PET等，價格昂貴，普通人
難以接受；2.痰檢準確率很低；3.活檢有創(chuàng)、一般是CT等大型儀器檢測疑似后才考慮；4.常規(guī)呼出氣體檢測臨床還未見應(yīng)用，還在實驗階段，需使用氣相色譜(GC)、氣一質(zhì)聯(lián)用等技術(shù)，且操作復(fù)雜、耗時較長，設(shè)備也很昂貴，誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提供了一種用于肺癌呼出氣體檢測的氣體反應(yīng)裝置。該氣體反應(yīng)裝置用于肺癌呼出氣體檢測成本較低，操作簡單，檢測快速，靈敏度高，能有效提高檢測的準確度。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案
一種用于肺癌呼出氣體檢測的氣體反應(yīng)裝置，包括電機I、氣體反應(yīng)室、反應(yīng)臺、旋轉(zhuǎn)軸、葉啉傳感器片子、氣泵和驅(qū)動電機I水平移動的驅(qū)動機構(gòu)；所述反應(yīng)臺位于氣體反應(yīng)室內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸穿過氣體反應(yīng)室的底部并與其轉(zhuǎn)動、且密封配合，所述反應(yīng)臺固定在旋轉(zhuǎn)軸的端部，旋轉(zhuǎn)軸由電機I驅(qū)動；所述卟啉傳感器片子可拆卸的設(shè)置在反應(yīng)臺上，所述卟啉傳感器片子上均布設(shè)有數(shù)個與旋轉(zhuǎn)軸等距離的卟啉傳感器；所述氣體反應(yīng)室的底部和氣體反應(yīng)室的頂蓋均由透明材料制成，氣體反應(yīng)室上設(shè)有進氣口和出氣口，所述氣泵與進氣口連接。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述驅(qū)動機構(gòu)包括電機II、底座、滑塊、螺母塊、導(dǎo)向桿和絲桿；所述導(dǎo)向桿固定設(shè)置在底座的上方，絲桿可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在底座的上方并由電機II驅(qū)動轉(zhuǎn)動，導(dǎo)向桿與絲桿平行，所述滑塊和螺母塊固定在電機I的基座的下方并與底座滑動配合，滑塊套在導(dǎo)向桿上并與其滑動配合，所述螺母塊旋套在絲桿上。作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述電機I安裝在滑動工作臺上，所述滑塊和螺母塊固定在滑動工作臺的下方；在底座的一側(cè)邊上設(shè)有三個激光二極管，所述滑動工作臺的側(cè)邊上設(shè)有光電管，所述光電管在滑動工作臺移動過程中可與三個激光二極管依次對應(yīng)。作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選方案，所述氣體反應(yīng)室的頂蓋通過磁鐵吸附在氣體反應(yīng)室上并與氣體反應(yīng)室的頂部密封配合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種用于肺癌呼出氣體檢測的氣體反應(yīng)裝置具有如下優(yōu)點
I、卟啉傳感器片子上的卟啉傳感器是專門針對肺癌呼出標志性氣體設(shè)計的多種卟啉，這些卟啉與肺癌標志氣體反應(yīng)后會反生相應(yīng)的熒光及可見光的改變。卟啉傳感器片子上使用不同的敏感材料(葉啉傳感器)可用于檢測不同的氣體，并不限于肺癌呼出氣體，也可以是氨氣、二氧化硫、甲醛等工業(yè)、環(huán)境安全等其它的揮發(fā)性氣體檢測，系統(tǒng)檢測氣體濃度可達ppb級。2、氣體反應(yīng)裝置中采用電機驅(qū)動反應(yīng)臺轉(zhuǎn)動，可以使待測的肺癌呼出氣體在氣體反應(yīng)室中均勻分布，而無需像其他的一些氣體檢測裝置那樣設(shè)計復(fù)雜的反應(yīng)室來控制氣體的流速、平流等進而使氣體能均勻分布在反應(yīng)室中。3、該氣體反應(yīng)裝置檢測快速，靈敏度高，大大提高了檢測的準確度，而且價格便宜，操作簡單。


圖I為一種用于肺癌呼出氣體檢測的氣體反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為反應(yīng)臺和旋轉(zhuǎn)軸配合的結(jié)構(gòu)示意 圖3為卟啉傳感器片子的結(jié)構(gòu)示意 圖4為氣體反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)示意 圖5為氣體反應(yīng)室頂蓋的結(jié)構(gòu)示意 圖6為底座、導(dǎo)向桿和絲桿配合的結(jié)構(gòu)示意 圖7為滑動工作臺的結(jié)構(gòu)示意 圖8為一種用于肺癌呼出氣體檢測的氣體反應(yīng)裝置處于使用時的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中I—電機I ; 2—氣體反應(yīng)室；3—反應(yīng)臺；4一旋轉(zhuǎn)軸；5—卟啉傳感器片子；6—氣泵；7—卟啉傳感器；8—進氣口； 9一出氣口； 10—電機II ; 11 一底座；12—滑塊；13—螺母塊；14 一導(dǎo)向桿；15—絲桿；16—滑動工作臺；17—激光二極管；18—光電管；19一頂蓋；20—磁塊；21—行星減速器；22—聯(lián)軸器；23—片子定位銷；24—定位孔；25—行星減速器；26—聯(lián)軸器；27—支撐板；28—電機III ;29—激發(fā)光源；30—光譜儀；31 — LED光源板；32 — LED燈；33—攝像頭。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細地描述。如圖I所示,一種用于肺癌呼出氣體檢測的氣體反應(yīng)裝置,包括電機I I、氣體反應(yīng)室2、反應(yīng)臺3、旋轉(zhuǎn)軸4、卟啉傳感器片子5、氣泵6和驅(qū)動電機I I水平移動的驅(qū)動機構(gòu)。反應(yīng)臺3位于氣體反應(yīng)室2內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸4穿過氣體反應(yīng)室2的底部并通過密封軸承與氣體反應(yīng)室2的底部轉(zhuǎn)動、且密封配合，反應(yīng)臺3固定在旋轉(zhuǎn)軸4的端部，反應(yīng)臺3和旋轉(zhuǎn)軸4連接的結(jié)構(gòu)如圖2所示。電機I I采用步進電機，該步進電機帶有行星減速器21，旋轉(zhuǎn)軸4的底部通過聯(lián)軸器22與行星減速器21的動力輸出軸連接，旋轉(zhuǎn)軸4由電機I I驅(qū)動。在反應(yīng)臺3的上表面上設(shè)有三個片子定位銷23，葉啉傳感器片子5的結(jié)構(gòu)如圖3所示，在卟啉傳感器片子5上設(shè)有與三個片子定位銷23配合使用的定位孔24，該卟啉傳感器片子5放置在反應(yīng)臺3上，三個片子定位銷23分別插入對應(yīng)的定位孔24中，進而使卟啉傳感器片子5可拆卸的設(shè)置在反應(yīng)臺3上，卟啉傳感器片子5上均布設(shè)有數(shù)個與旋轉(zhuǎn)軸4等距離的卟啉傳感器7。氣體反應(yīng)室2的底部和氣體反應(yīng)室的頂蓋19均由透明材料制成，氣體反應(yīng)室2的結(jié)構(gòu)如圖4所示，頂蓋19的結(jié)構(gòu)如圖5所示，在氣體反應(yīng)室2的側(cè)壁上設(shè)有進氣口 8和出氣口 9，氣泵6與進氣口 8連接。在該氣體反應(yīng)室2內(nèi)通入肺癌呼出氣體，步進電機驅(qū)動氣體反應(yīng)室2轉(zhuǎn)動，可以使待測的肺癌呼出氣體在氣體反應(yīng)室2中均勻分布，該氣體反應(yīng)裝置可使肺癌呼出氣體與B卜啉傳感器7發(fā)生充分反應(yīng)。驅(qū)動機構(gòu)包括電機II 10(采用步進電機)、行星減速器25、聯(lián)軸器26、底座11、滑塊
12、螺母塊13、導(dǎo)向桿14 (本實施例中，導(dǎo)向桿14為兩根)、絲桿15和滑動工作臺16。兩根導(dǎo)向桿14的兩端固定在底座11的兩端設(shè)置的支撐板27上，絲桿15的兩端通過軸承可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在底座11的兩端設(shè)置的支撐板27上，絲桿15位于兩根導(dǎo)向桿14之間，導(dǎo)向桿14與絲桿15平行，如圖6所示，電機II 10通過行星減速器25和聯(lián)軸器26驅(qū)動絲桿15轉(zhuǎn)動。滑塊12和螺母塊13固定在滑動工作臺16的下方，電機I I安裝在滑動工作臺16上，滑塊12和螺母塊13均與底座11滑動配合，兩根導(dǎo)向桿14上均套有滑塊12，滑塊12與導(dǎo)向桿14滑動配合，螺母塊13旋套在絲桿15上并與絲桿15螺紋配合。在底座11的一側(cè)邊上設(shè)有三個激光二極管17，滑動工作臺16的側(cè)邊上設(shè)有光電管18 (如圖7所示)，光電管18在 滑動工作臺16移動過程中可與三個激光二極管17依次對應(yīng)。在氣體反應(yīng)室2的頂部圓周上設(shè)有四個凹槽，凹槽內(nèi)安裝有磁鐵，在氣體反應(yīng)室2的頂蓋19上設(shè)有四個與凹槽內(nèi)安裝的磁鐵相吸的磁鐵20，氣體反應(yīng)室2的頂蓋19通過相互吸附的磁鐵20吸附在氣體反應(yīng)室2上并通過密封材料與氣體反應(yīng)室2的頂部密封配合。通過氣泵6將待檢測的肺癌呼出氣體抽入氣體反應(yīng)室2內(nèi)，電機I I帶動反應(yīng)臺3和卟啉傳感器片子5旋轉(zhuǎn)，使得待檢測的肺癌呼出氣體均勻分布于氣體反應(yīng)室2中并與卟啉傳感器片子5上的敏感點(即卟啉傳感器7)充分反應(yīng)。該一種用于肺癌呼出氣體檢測的氣體反應(yīng)裝置可與熒光檢測裝置和可見光檢測裝置配套使用，熒光檢測裝置和可見光檢測裝置與底座11上靠近兩端的兩個激光二極管17在豎直方向上對應(yīng),如圖8所不，首先將B卜啉傳感器片子5放入氣體反應(yīng)室2內(nèi)；電機II 10驅(qū)動絲桿15帶動滑動工作臺16及其上的部件從初始工位(即中間的激光二極管位置)移動到右側(cè)的熒光檢測工位(即最右側(cè)的激光二極管位置，并與熒光檢測裝置對應(yīng))；打開熒光檢測裝置中的激發(fā)光源29，激發(fā)光源29在電機III 28的帶動下運用多個激發(fā)光源29對反應(yīng)前的卟啉傳感器片子5上的各卟啉傳感器7進行激發(fā)，并使用光譜儀30將測得的反應(yīng)前的光譜數(shù)據(jù)送入ARM芯片；電機II 10驅(qū)動絲桿15帶動滑動工作臺16及其上的部件從熒光檢測裝置移動到左側(cè)的可將光檢測工位(即最左側(cè)的激光二極管位置，并與可見光檢測裝置對應(yīng))；打開可見光檢測裝置中的LED光源板31上的LED燈32，并開啟攝像頭33將測得的反應(yīng)前的圖像數(shù)據(jù)送入ARM芯片；電機I I帶動反應(yīng)臺3和卟啉傳感器片子5旋轉(zhuǎn)180度；使用攝像頭33將測得的反應(yīng)前的圖像數(shù)據(jù)送入ARM芯片，關(guān)閉LED燈；將已收集并標準化的待檢測的肺癌呼出氣體通過氣泵6送入氣體反應(yīng)室2 ;通過電機I I帶動反應(yīng)臺3和卟啉傳感器片子5旋轉(zhuǎn)數(shù)分鐘，使得待檢測的肺癌呼出氣體均勻分布于氣體反應(yīng)室2中并與卟啉傳感器片子5上的敏感點(即卟啉傳感器7)充分反應(yīng)；打開LED光源板31上的LED燈32，并開啟攝像頭33將測得的反應(yīng)后的圖像數(shù)據(jù)送入ARM芯片；電機I I帶動反應(yīng)臺3和卟啉傳感器片子5旋轉(zhuǎn)180度；使用攝像頭33將測得的反應(yīng)后的圖像數(shù)據(jù)送入ARM芯片，關(guān)閉LED燈32;電機II 10驅(qū)動絲桿15帶動滑動工作臺16及其上的部件從可見光檢測裝置移動到熒光檢測裝置；打開激發(fā)光源29，激發(fā)光源29在電機I 3的帶動下運用多個光源對反應(yīng)后的卟啉傳感器片子5上的敏感點(即葉啉傳感器7)進行激發(fā)，并使用光譜儀30將測得的反應(yīng)后的數(shù)據(jù)送入ARM芯片；關(guān)閉所有光源，氣泵6通氮氣清洗整個氣體反應(yīng)室2及氣路，回收廢氣；電機II 10驅(qū)動絲桿15帶動滑動工作臺16及其上的部件回到初始工位(即回到中間的激光二極管位置);ARM芯片對熒光和可見光雙信號進行分析處理，并給出檢測結(jié)果。 最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種用于肺癌呼出氣體檢測的氣體反應(yīng)裝置，其特征在于包括電機I (I)、氣體反應(yīng)室(2)、反應(yīng)臺(3)、旋轉(zhuǎn)軸(4)、卟啉傳感器片子(5)、氣泵(6)和驅(qū)動電機I (I)水平移動的驅(qū)動機構(gòu)；所述反應(yīng)臺(3)位于氣體反應(yīng)室(2)內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸(4)穿過氣體反應(yīng)室(2)的底部并與其轉(zhuǎn)動、且密封配合，所述反應(yīng)臺(3)固定在旋轉(zhuǎn)軸(4)的端部，旋轉(zhuǎn)軸(4)由電機I (I)驅(qū)動；所述卟啉傳感器片子(5)可拆卸的設(shè)置在反應(yīng)臺(3)上，所述卟啉傳感器片子(5)上均布設(shè)有數(shù)個與旋轉(zhuǎn)軸(4)等距離的卟啉傳感器(7);所述氣體反應(yīng)室(2)的底部和氣體反應(yīng)室的頂蓋(19)均由透明材料制成，氣體反應(yīng)室(2)上設(shè)有進氣口(8)和出氣口(9)，所述氣泵(6)與進氣口(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于肺癌呼出氣體檢測的氣體反應(yīng)裝置，其特征在于所述驅(qū)動機構(gòu)包括電機II (10)、底座(11)、滑塊(12)、螺母塊(13)、導(dǎo)向桿(14)和絲桿(15);所述導(dǎo)向桿(14)固定設(shè)置在底座(11)的上方，絲桿(15)可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在底座(11)的上方并由電機II (10)驅(qū)動轉(zhuǎn)動，導(dǎo)向桿(14)與絲桿(15)平行，所述滑塊(12)和螺母塊(13)固定在電機I (I)的基座的下方并與底座(11)滑動配合，滑塊(12)套在導(dǎo)向桿(14)上并與其滑動配合，所述螺母塊(13)旋套在絲桿(15)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于肺癌呼出氣體檢測的氣體反應(yīng)裝置，其特征在于所述電機I(I)安裝在滑動工作臺(16)上，所述滑塊(12)和螺母塊(13)固定在滑動工作臺(16)的下方；在底座(11)的一側(cè)邊上設(shè)有三個激光二極管(17)，所述滑動工作臺(16)的側(cè)邊上設(shè)有光電管(18)，所述光電管(18)在滑動工作臺(16)移動過程中可與三個激光二極管(17)依次對應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于肺癌呼出氣體檢測的氣體反應(yīng)裝置，其特征在于所述氣體反應(yīng)室(2)的頂蓋(19)通過磁鐵(20)吸附在氣體反應(yīng)室(2)上并與氣體反應(yīng)室(2)的頂部密封配合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于肺癌呼出氣體檢測的氣體反應(yīng)裝置，包括電機Ⅰ、氣體反應(yīng)室、反應(yīng)臺、旋轉(zhuǎn)軸、卟啉傳感器片子、氣泵和驅(qū)動電機Ⅰ水平移動的驅(qū)動機構(gòu)；反應(yīng)臺位于氣體反應(yīng)室內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸穿過氣體反應(yīng)室的底部并與其轉(zhuǎn)動、且密封配合，反應(yīng)臺固定在旋轉(zhuǎn)軸的端部，旋轉(zhuǎn)軸由電機Ⅰ驅(qū)動；卟啉傳感器片子可拆卸的設(shè)置在反應(yīng)臺上，卟啉傳感器片子上均布設(shè)有數(shù)個與旋轉(zhuǎn)軸等距離的卟啉傳感器；氣體反應(yīng)室上設(shè)有進氣口和出氣口，氣泵與進氣口連接。該氣體反應(yīng)裝置用于肺癌呼出氣體檢測成本較低，操作簡單，檢測快速，靈敏度高，能有效提高檢測的準確度。
文檔編號G01N21/01GK102798594SQ20121033185
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者侯長軍, 羅小剛, 雷靳燦, 霍丹群 申請人:重慶大學(xué)