本發(fā)明涉及一種微量混合氣體檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)技術(shù)類，特別是一種用于人體呼吸氣可揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)組分的檢測(cè)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(jì)算機(jī)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(jìn)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(duì)呼吸氣中VOC組分進(jìn)行檢測(cè)用于肺癌的診斷的方法?，F(xiàn)階段對(duì)呼吸氣中VOC組分進(jìn)行檢測(cè)一般采用的實(shí)驗(yàn)室色譜分析，采用專用氣相色譜儀利用手動(dòng)注射器取樣、雙柱并連、分流進(jìn)樣、雙檢測(cè)器同時(shí)檢測(cè)的檢測(cè)系統(tǒng)。檢測(cè)器通常采用氫火焰離子化檢測(cè)器。

以上儀器系統(tǒng)能夠應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，然而，如果將上述手動(dòng)取樣、雙柱并連、分流進(jìn)樣，雙檢測(cè)器同時(shí)檢測(cè)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(cè)器分析的技術(shù)，其中氫離子檢測(cè)器需要?dú)錃恻c(diǎn)火，氫氣本身屬于危險(xiǎn)氣體，不能隨便帶到醫(yī)院住院部等重要場(chǎng)所。

為了解決上述問題，如何在簡(jiǎn)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(zhǔn)確性和靈敏度符合國家標(biāo)準(zhǔn)，且滿足現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)要求，適合于醫(yī)療行業(yè)大規(guī)模推廣的檢測(cè)方法就成為儀器科研工作者的一個(gè)課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)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(cè)器分析系統(tǒng)的氣源多、硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自動(dòng)化程度不高、體積龐大、質(zhì)量重等缺點(diǎn)，提供一種單一載氣(高純空氣)、自動(dòng)進(jìn)樣、單檢測(cè)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(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，體積小、重量輕，重復(fù)性、準(zhǔn)確性和靈敏度滿足要求，有利于醫(yī)療行業(yè)進(jìn)行規(guī)模推廣的分析檢測(cè)方法。

這種用于人體呼吸氣中VOC組分的檢測(cè)方法，包括便攜式手提箱，手提機(jī)箱內(nèi)設(shè)置自動(dòng)進(jìn)樣機(jī)構(gòu)、氣體分離機(jī)構(gòu)、氣體檢測(cè)機(jī)構(gòu)、自動(dòng)進(jìn)樣機(jī)構(gòu)、氣體分離機(jī)構(gòu)、氣體檢測(cè)機(jī)構(gòu)之間通過3mm不銹鋼管連接，氣體分離機(jī)構(gòu)將自動(dòng)進(jìn)樣機(jī)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(jìn)入氣體檢測(cè)機(jī)構(gòu)，氣體檢測(cè)機(jī)構(gòu)將各氣體濃度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。

進(jìn)一步，所述自動(dòng)取樣進(jìn)樣機(jī)構(gòu)能同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取樣和切換，分析過程為：基線狀態(tài)時(shí)，定量環(huán)一端通過一個(gè)電磁閥連接待測(cè)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(dá)檢測(cè)器，進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)，先對(duì)取樣定量環(huán)抽真空，待真空度達(dá)到10Kpa時(shí)，關(guān)閉真空泵端電磁閥，打開樣品氣端電磁閥，然后轉(zhuǎn)動(dòng)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(cè)器檢測(cè)。

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

進(jìn)一步，所述自動(dòng)取樣進(jìn)樣機(jī)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(shí)現(xiàn)真空壓力差法進(jìn)樣。

進(jìn)一步，所述混合氣分離機(jī)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(cè)方法，跟目前現(xiàn)有的方法相比，有以下的優(yōu)點(diǎn)：

首先，采用微型熱導(dǎo)檢測(cè)器安全便利、操作簡(jiǎn)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(cè)器分析的技術(shù)，其中氫離子檢測(cè)器需要?dú)錃恻c(diǎn)火，氫氣本身屬于危險(xiǎn)氣體，氫氣瓶隨車隨時(shí)移動(dòng)存在極大的危險(xiǎn)隱患，更不能隨便帶到醫(yī)院等重要場(chǎng)所。

其次，采用自動(dòng)取樣及自動(dòng)進(jìn)樣的方式，傳統(tǒng)的分析方法由于采用雙檢測(cè)器結(jié)構(gòu)，樣品氣進(jìn)樣方式一般為“手動(dòng)分流”進(jìn)樣，由于步驟繁多，對(duì)操作人員有較高的要求，不同人員手法不同可導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的差異，本發(fā)明采用壓力差法自動(dòng)取樣，六通閥自動(dòng)進(jìn)樣，所有的動(dòng)作均是通過計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行控制，提高了儀器的自動(dòng)化水平，保證了進(jìn)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(dòng)取樣流程圖

圖3為進(jìn)樣狀態(tài)及進(jìn)樣氣路流程圖

具體實(shí)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(cè)方法，包括箱體1，箱體1內(nèi)設(shè)置自動(dòng)取樣進(jìn)樣機(jī)構(gòu)3、樣氣分離機(jī)構(gòu)4和半導(dǎo)體檢測(cè)機(jī)構(gòu)2，自動(dòng)取樣進(jìn)樣機(jī)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(jī)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(cè)機(jī)構(gòu)主要包括半導(dǎo)體檢測(cè)器10及輔助的管道。

如圖2所示，基線狀態(tài)時(shí)，載氣通過六通閥5直接進(jìn)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(cè)器10的輸入端，半導(dǎo)體檢測(cè)器的輸出端直接放空，此時(shí)打開電磁閥6，真空泵7對(duì)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(jìn)入到定量管8中，取樣動(dòng)作完成，等待基線平穩(wěn)后進(jìn)樣。

如圖3所示，進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)六通閥5，則載氣經(jīng)過定量管8時(shí)將樣品氣帶入到色譜柱9中，H2，CH4依次通過色譜柱9進(jìn)行分離，其中載氣為99.999的高純氦氣，毛細(xì)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(cè)器10中進(jìn)行檢測(cè)，并以電信號(hào)的形式輸出色譜峰，并最終檢測(cè)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(cè)方法，不僅符合國內(nèi)醫(yī)療行業(yè)實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)各組分氣體具有優(yōu)異的靈敏度，在提高檢測(cè)分析儀整機(jī)可靠性、測(cè)量數(shù)據(jù)的重復(fù)性和準(zhǔn)確性的同時(shí)簡(jiǎn)化了硬件結(jié)構(gòu)，縮小了體積，提高了自動(dòng)化水平和整機(jī)性能，并同時(shí)降低了成本，能夠進(jìn)行大規(guī)模的推廣和應(yīng)用，此檢測(cè)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(shí)也由于具有優(yōu)良的性價(jià)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(shí)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。