本发明专利技术提供一种实时荧光检测糖尿病患者呼出气体识别病理装置，涉及医疗检测设备技术领域，包括：激光脉冲发射装置、呼吸部、信号接收器、信号放大器、分光器、积分仪和光谱分析仪；激光脉冲发射装置向呼吸部发射激光脉冲，患者在呼吸部处呼出气体，激光脉冲与呼出的气体相互作用激发气体中的丙酮中电子跃迁，电子跃迁所产生的荧光由信号接收器接收，信号放大器放大信号，分光器将荧光分出并传输至积分仪，积分仪按时间累积微分型色谱检测系统并产生电信号输出至光谱分析仪中进行实时分析。另外，还可分出的另一束激光，经光电转换器转换成电信号后连接通信设备，用于远程诊断。本发明专利技术提供的方案检测效率高，且能够实时检测并识别。别。别。
【技术实现步骤摘要】
一种实时荧光检测糖尿病患者呼出气体识别病理装置
[0001]本专利技术涉及医疗检测设备
，特别是涉及一种实时荧光检测糖尿病患者呼出气体识别病理装置。
技术介绍
[0002]在微观病理探测领域中，目前最常见的糖尿病诊断方式是血糖检测，由于血液采集过程是破坏性的，会对患者造成一定痛苦，且该检测方法较为耗时。将分析呼吸气体作为一种检测诊断手段，是一种非侵入式的疾病检测方法，一直是科学家追逐的目标。人呼出气体中的一些物质可以作为特定疾病的生物标志物，其中呼出的丙酮被认定为I型糖尿病的生物标志物。在正常人呼出气体中丙酮浓度为0.3～0.9ppm，而I型糖尿病患者的呼出气体中丙酮浓度超过1.8ppm。因此，能够快速实时检测亚ppm浓度丙酮的气体装备有望用于I型糖尿病的呼吸气体分析实践应用中。
[0003]呼出气体中对应特定疾病的生物标志物的浓度往往很低，需要接收气体传传输信号的传感器对于超低浓度的目标气体有高的灵敏度；呼出气体中组分的多样性和敏感材料对不同气体的交叉敏感性，化学方法要求器件对特定目标气体有足够高的选择性；人呼出气体中含有大量的水蒸气，水分子的存在会严重影响器件的气敏性能；器件的可靠性和长期稳定性也是实际检测中重要的考量因素。面对呼吸气体分析中遇到的各种困难，针对超低浓度丙酮具有良好敏感性能的气体传感器。
[0004]现有技术中一般利用简单的两步化学浴沉积方法，直接在叉指电极表面依次生长了二维SnO2纳米片阵列和一维FeOOH纳米棒，经过退火处理，片上合成了α
‑
Fe2O3/SnO2复合纳米阵列。给出了叉指电极表面生长的纯SnO2纳米片阵列和α
‑
Fe2O3/SnO2复合纳米阵列的电镜图片。可以看出，在复合纳米阵列中，SnO2纳米片均匀附着在电极表面，大量超细直径的α
‑
Fe2O3纳米棒均匀散布在SnO2纳米片上。
[0005]然而上述现有技术属于化学方法，化学反应过时间较长，效率较低，不能够实时检测并识别，基于此，急需一种新型的方案来解决上述问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是提供一种实时荧光检测糖尿病患者呼出气体识别病理装置，以解决上述现有技术存在的问题，检测效率高，且能够实时检测并识别。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]本专利技术提供一种实时荧光检测糖尿病患者呼出气体识别病理装置，包括：依次设置的激光脉冲发射装置、呼吸部、信号接收器、信号放大器、分光器、积分仪和光谱分析仪；
[0009]所述激光脉冲发射装置能够向所述呼吸部发射激光脉冲，患者在所述呼吸部处呼出气体，所述激光脉冲与呼出的气体相互作用激发气体中的丙酮中的电子跃迁，丙酮中的电子跃迁所产生的荧光由所述信号接收器接收，所述信号接收器接收的荧光信号传输至所述信号放大器中进行信号放大，所述分光器将由丙酮电子跃迁所产生的荧光分出并传输至
所述积分仪，所述积分仪按时间累积微分型色谱检测系统并产生电信号输出至所述光谱分析仪中进行实时分析。
[0010]优选的，还包括光电转换器和通信设备，所述激光脉冲发射装置发射的激光脉冲分为主路和支路，所述主路的激光脉冲向所述呼吸部发射，所述支路的激光脉冲传输至所述光电转换器中转换为电信号，所述电信号传输至所述通信设备中，所述光谱分析仪和所述通信设备通信连接。
[0011]优选的，所述激光脉冲发射装置包括依次设置的光源发射装置、光电调制器、第一透射折射镜、延时振荡器、第二透射折射镜、反射镜和波片；
[0012]所述光源发射装置发射激光并射入所述光电调制器，所述光电调制器将激光调制成激光脉冲，已调制成的激光脉冲经所述第一透射折射镜后，折射到所述延时振荡器，所述延时振荡器调制脉冲数量、脉冲宽度、两个脉冲的间隔及延迟，调整好的激光脉冲入射到所述第二透射折射镜，再经所述反射镜，传输到所述波片后射出至所述呼吸部。
[0013]优选的，所述光电调制器和所述第一透射折射镜之间还设置有偏振分束器，所述光电调制器将激光调制成激光脉冲，已调制成的激光脉冲进入所述偏振分束器，所述偏振分束器将激光脉冲分成两束光，一束沿所述主路传输，另一束沿着所述支路传输，主路的光强I1占总激光脉冲的90％。
[0014]优选的，所述波片包括依次设置的四分之一波片和半波片。
[0015]优选的，所述呼吸部包括样品腔、面罩连接管、面罩和开设于所述样品腔上的吹气口、荧光出射口和激光入射口，所述吹气口用于轻患者自我检测，所述荧光出射口朝向所述信号接收器连接，所述面罩通过所述面罩连接管与所述样品腔连通，所述面罩用于采集重度患者呼出气体。
[0016]优选的，所述激光脉冲波长为3μm，对应丙酮光谱线为3000cm
‑1。
[0017]优选的，所述光源发射装置是单模激光器构成的，所述光电调制器由普克尔盒或波导调制器构成，所述偏振分束器为尼克耳棱镜或偏振片或渥拉斯顿棱镜，所述延时振荡器由陶瓷晶体构成，所述第一透射折射镜和所述第二透射折射镜均由玻璃镀透射膜构成，所述反射镜由玻璃镀反射膜构成，所述信号接收器是CCD二极管列阵探测器或光电二极管或光电倍增管或多通道板数据采集器或示波器或计算机，所述信号放大器为半导体放大器或光纤放大器，所述分光器为棱镜或光栅或光波导，所述积分仪为光子积分或光束强度积分，所述光谱分析仪为棱镜光谱仪、衍射光栅光谱仪或干涉光谱仪，所述通信设备为连网计算机或手机，所述光电转换器为自适应光纤收发器或光敏半导体转换器。
[0018]优选的，所述四分之一波片由单轴晶体或双轴晶体或玻璃镀四分之一波长介质膜构成，所述半波片由单轴晶体或双轴晶体或玻璃镀二分之一波长介质膜构成。
[0019]优选的，所述激光入射口处设置有玻璃窗，所述样品腔为常压强空间，所述吹气口用食品级材料制成，所述荧光出射口处设置有玻璃窗，所述面罩为医用材料制成，所述面罩连接管为医用材料制成，所述样品腔上的面罩连接管入口由医用材料制成。
[0020]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0021]本专利技术利用不同物质中电子跃迁时所发射出的荧光波长不同的原理来对患者呼出气体中的丙酮进行检测，激光脉冲与呼出气体相互作用的物理反应迅速，能够实现实时检测分析。
[0022]另外，本专利技术还分出支路激光脉冲经光电转换器转换成电信号后连接通信设备，用于远程诊断。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术提供的实时荧光检测糖尿病患者呼出气体识别病理装置的结构示意图；
[0025]图2为标示物丙酮分子结构图；
[0026]图3为图2中丙酮分子中的电子受激后跃迁的原理示意图；
[0027]图4本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种实时荧光检测糖尿病患者呼出气体识别病理装置，其特征在于：包括：依次设置的激光脉冲发射装置、呼吸部、信号接收器、信号放大器、分光器、积分仪和光谱分析仪；所述激光脉冲发射装置能够向所述呼吸部发射激光脉冲，患者在所述呼吸部处呼出气体，所述激光脉冲与呼出的气体相互作用激发气体中的丙酮中的电子跃迁，丙酮中的电子跃迁所产生的荧光由所述信号接收器接收，所述信号接收器接收的荧光信号传输至所述信号放大器中进行信号放大，所述分光器将由丙酮电子跃迁所产生的荧光分出并传输至所述积分仪，所述积分仪按时间累积微分型色谱检测系统并产生电信号输出至所述光谱分析仪中进行实时分析。2.根据权利要求1所述的实时荧光检测糖尿病患者呼出气体识别病理装置，其特征在于：还包括光电转换器和通信设备，所述激光脉冲发射装置发射的激光脉冲分为主路和支路，所述主路的激光脉冲向所述呼吸部发射，所述支路的激光脉冲传输至所述光电转换器中转换为电信号，所述电信号传输至所述通信设备中，所述光谱分析仪和所述通信设备通信连接。3.根据权利要求2所述的实时荧光检测糖尿病患者呼出气体识别病理装置，其特征在于：所述激光脉冲发射装置包括依次设置的光源发射装置、光电调制器、第一透射折射镜、延时振荡器、第二透射折射镜、反射镜和波片；所述光源发射装置发射激光并射入所述光电调制器，所述光电调制器将激光调制成激光脉冲，已调制成的激光脉冲经所述第一透射折射镜后，折射到所述延时振荡器，所述延时振荡器调制脉冲数量、脉冲宽度、两个脉冲的间隔及延迟，调整好的激光脉冲入射到所述第二透射折射镜，再经所述反射镜，传输到所述波片后射出至所述呼吸部。4.根据权利要求3所述的实时荧光检测糖尿病患者呼出气体识别病理装置，其特征在于：所述光电调制器和所述第一透射折射镜之间还设置有偏振分束器，所述光电调制器将激光调制成激光脉冲，已调制成的激光脉冲进入所述偏振分束器，所述偏振分束器将激光脉冲分成两束光，一束沿所述主路传输，另一束沿着所述支路传输，主路的光强I1占总激光脉冲的90％。5.根据权利要求3所述的实时荧光检测糖尿病患者呼出...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷振东，
申请(专利权)人：雷振东，
类型：发明
国别省市：
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