一种呼气氨气分析仪的利记博彩app
【专利摘要】一种呼气氨气分析仪，由分析模块对所采集的呼出气体进行测量分析，所述分析模块由样品室、三通阀、氨气过滤器、氨气传感器和泵组成；由控制模块对所述分析模块进行控制，并进行信息的收集、处理、存储与通讯等。利用该分析仪对口呼气氨气浓度进行分析计算。
【专利说明】一种呼气氨气分析仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及呼气气体检测领域。
【背景技术】
[0002]血液中氨气含量的变化与多种生理疾病(如肝脏、胃、肺功能障碍等)有关，而当血液中的氨气过高时，可以通过呼气排出，这意味着呼出气氨气可以作为多种疾病和代谢过程的生物标记物，为临床提供一种无创诊断手段。
[0003]近年来,关于呼气氨气检测的研究很多，如D.J.Kearney于2002年在《DigestiveDiseases and Sciences》上发表的关于呼出氨气测量用于幽门缠绕杆菌感染诊断的研究；P.Gouma于2010年在《Ieee Sensors Journal》上报道了米用基于金属氧化物的微型传感器进行呼出氨气检测研究可以达到PPb量级的检测灵敏度；Giovanni Neri于2012年在《Nephrology Dialysis Transplantation》发表了米用IMS和CRDS技术实时分析血液透析患者呼出氨气含量，研究了透析过程中呼出氨气浓度的变化情况以及BUN与Kt/V之间的关系O
[0004]US 2004/0077965 Al中也公布了一种氨气传感器和一种通过用此氨气传感器来测量呼气氨气以诊断幽门螺杆菌感染的方法，该发明中的氨气传感器直接与口呼气连接，该氨气传感器的表面材料是聚四氟乙烯，是一个无水的酸碱传感器；该发明在使用时，记录受试者口呼气的基底氨气浓度水平和氨气水平的变化值，与阴性/阳性幽门螺杆菌感染者的数值进行比较确定该受试者的幽门螺杆菌的感染状态。
[0005]但是上述研究中提到的口呼气氨气的基准值范围很宽，即使在控制实验(如禁食)的条件下测试值也有从0.l-3ppm不等，这不利于疾病的特异性诊断。造成这种现象的原因可能是:
O氨气极易溶于水，氨分子跟水分子通过氢键结合成一水合氨(νη3.η2ο),—水合氨能小部分电离成铵离子(NH4+)和氢氧根离子(0Η—)，溶液中NH3和NH4+的相对量取决于溶液的pH,在酸性溶液中，H+可将全部NH3转化成NH4+,将溶液碱化，NH4+失去H+又转化为NH3,溶液pH=9.3时，NH3和NH4+的相对量对半。所以在呼气的整个过程中，氨气参与气道气体交换，氨气浓度在通过肺，气道和口腔的过程中会不断改变；
2)口呼气湿度将近100%，一旦呼出很快冷凝成饱和水气，大量氨气溶解于水中，造成结果的偏低；
3)氨气分子的化学性质很活泼，管路壁及分析仪器内部的表面很容易会为气相氨分子提供结合位点，造成吸附-脱附平衡:如果气相氨气浓度增大超过气壁平衡浓度，就会吸附，而如果气相浓度下降，氨分子就会脱附。极性分子水的存在，会与氨分子竞争相同的结合位点，从而导致氨气浓度变化的响应时间更加的长。表面材料、面积、流速、样品湿度及设备的使用情况，响应时间甚至能以小时计。
[0006]目前氨气检测的化学测定方法相对较成熟的主要有纳氏试剂比色法、靛酚蓝比色法等，其中纳氏试剂比色法因操作简便，显色快速，一般多被采用；靛酚蓝比色法灵敏度高，显色较稳定，干扰少，但操作条件要求严格，显色时间长是影响快速测定的主要原因，国标GB/T18204.25《公共场所空气中氨测定方法》规定以靛酚蓝比色法为测定空气中的氨气。采样方式为:吸收管内装IOml吸收液，以0.5ml/min流量，采气5L。这种方法显色时间较长，样品量较大，不适用于检测人体呼气。
[0007]精确测量ppb浓度范围内的氨气浓度的方法和仪器仍是研究者探索的目标。目前市场上直接用于检测呼气氨气浓度的仪器很少，大多处于实验室研究阶段，传感器选择性很难满足要求，呼气中的许多组分，尤其是湿度对测量的干扰较大。如何提高测量的选择性是呼气氨测量的一项关键技术。目前美国Pranalytica公司的nephrolux型呼气氨气分析仪采用气体光声传感器，日产Oral Ammonia Analyzer为光学传感器,但是由于其仪器昂贵，且分析周期较长，使用麻烦，而不适于呼气检测领域使用。
[0008]而呼气氨气浓度检测应用于临床诊断疾病并无明确切点值，肝肾功能障碍患者的呼气氨浓度一般在2ppm左右，健康人在300ppb左右，幽门螺杆菌感染的患者口服尿素前后呼气氨浓度的变化在500ppb左右，考虑到情况，呼气氨气分析仪器需要达到如下性能指标要求:
【权利要求】
1.一种呼气氨气分析仪，由分析模块和控制模块组成，分析模块对所采集的呼出气体进行测量分析，控制模块对所述分析模块进行控制，并进行信息的收集、处理、存储与通讯等，其特征在于:所述分析模块(100)由样品室(101)、三通阀(102)、氨气传感器(104)和泵(105)通过管路(106)串联组成；在所述三通阀(102)的一个出口与氨气传感器(104)之间连接一个氨气过滤器(103);所述氨气过滤器(103)由Nafion管置于一个封闭的套管中组成，Nafion管与套管之间的空隙中填充液态水、吸水的海绵或其他材料以维持该封闭空间的相对湿度为100%。
2.如权利要求1所述一种呼气氨气分析仪，其特征在于:针对不同的控制湿度要求，所述氨气过滤器(103)的Nafion管与套管之间的空隙可以填充干燥剂，包括分子筛、硅胶、活性氧化铝，也可以填充相应湿度的饱和盐水溶液。
3.如权利要求1所述一种呼气氨气分析仪，其特征在于:所述样品室(101)及管路(106)所选用材料为不吸附氨的惰性材料，包括聚四氟乙烯或其改性材料。
4.如权利要求1所述一种呼气氨气分析仪，其特征在于:所述样品室(101)装有恒温模块，保证样品室的温度不低于38°C。
5.一种呼气氨测量方法，该方法使用权利要求1所述设备，其过程包括采样、分析及计算三个步骤，其特征在于所述分析过程按如下步骤进行: 采样:将口呼气/鼻呼气呼至所述样品室(101)中；或用泵(105)将待测气体抽至样品室(101)中； 分析:第一步:控制三通阀(102)，通过泵(105)抽气，将气室(101)中的气体经过三通阀(102)、氨气过滤器(103)、氨气传感器(104)，泵(105)后排空，记录其稳态响应电流(I1);第二步=I1-稳定后，切换所述三通阀(102)使得样品室(101)中的气体经过三通阀(102)、管路(106)、氨气传感器(104)，泵(105)后排空，记录其稳态响应电流(I2); 计算:通过电流(I1)、电流(I2)及传感器灵敏度(k)计算样品室中气体浓度:C=(I2-I1)/k。
6.如权利要求5所述一种呼气氨测量方法，其特征在于:其中所述传感器(104)的灵敏度k可通过下述方法进行标定:首先将干燥的零点气及已知浓度的氨气分别通入样品室(101)中，然后控制三通阀(102)使得样品室(101)中的气体经过三通阀(102)、管路(106)、氨气传感器(104)，泵(105)后排空，记录其稳态响应电流(零点气稳态响应电流I。，标准气体稳态响应电流I。)，所述传感器的灵敏度通过下式计算Ik=(Ie-1tl)A^
【文档编号】G01N1/28GK103487481SQ201310482977
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】曹青, 韩杰, 谢雷 申请人:无锡市尚沃医疗电子股份有限公司