CN114431854A - 基于呼吸气的数字闻诊检测装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于呼吸气的数字闻诊检测装置及其检测方法，装置包括：控制器、呼吸气收集盒、电磁阀模块、开关模块、气体流速调节模块、传感器模块、导气管。开启所述开关模块，电磁阀模块开始工作，电磁阀模块用于控制所述呼吸气收集盒进行呼吸气的采样及呼吸气的排出。通过气体流速调节模块调节采样呼吸气的流速。通过传感器模块接收通过导气管传输呼吸气收集盒采集的呼吸气，同时对其分析，分别生成一氧化氮和丙酮的浓度。控制器，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时能够根据一氧化氮和丙酮的浓度，完成用户健康状态的评估。本发明提供的检测装置体积较小、精确度高、成本较低、易于解读。
Description
技术领域
本发明涉及呼吸气检测技术领域，具体涉及一种基于呼吸气的数字闻诊检测装置及其检测方法。
背景技术
人体呼吸气体的测试是一种无创的检测方法，可用于评估健康状态、检测疾病类型。古代希腊医生已经知道人类呼吸气体的气味可以用于疾病的诊断，糖尿病人的呼吸气味由于含有丙酮，具有恶臭。呼吸气具有尿骚味预示肾脏有毛病。肺脓肿病人的呼吸气具有下水道的气。有肝病的病人呼出气体具有臭鱼烂虾气味。
人体的呼吸中含有一系列关于自身健康的信息，以分子形态存在，其存在与否及浓度，可作为疾病检测的生物标记物。人体呼吸气体的测试是一种无损伤的检测方法，可用于评估健康状态、检测疾病类型。详细分析这些物质的组成，可以提供多种体内所发生的生理学过程的特征，以及摄取和吸收物质的途径。
我国传统中医通过闻气味诊断，得到了大量的临床经验和结论。但中医闻诊诊断技术主要是通过医生的目测观察、语言描述、经验辨析来判断病证，其诊断结果既受医生的知识水平、思维能力和诊断技能的限制，同时受光线、温度等外部环境条件的影响，缺乏客观、可数字表达的定量和定性的标准，使得辨证的精确性和重复性较差。在闻诊方面，闻气味是闻诊的一部分，临床可通过闻患者的身体气味来判断的疾病所在和性质。目前国内外已经开发了多种方法检测呼出气体，可以把它们分为几大类：基于气相色谱和质谱联用(GC-MS)、化学传感器、激光-吸收光谱等。但是仍存在体积庞大、价格昂贵、精准度低、数据专业化程度过高的问题。
发明内容
因此，本发明提供的基于呼吸气的数字闻诊检测装置及其检测方法，克服了现有技术中体积庞大、价格昂贵、精准度低、数据专业化程度过高的缺陷。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种呼吸气的数字闻诊检测装置，包括：控制器、呼吸气收集盒、电磁阀模块、开关模块、气体流速调节模块、传感器模块、导气管；
呼吸气收集盒、电磁阀模块、开关模块，开启所述开关模块，所述电磁阀模块开始工作，所述电磁阀模块用于控制所述呼吸气收集盒进行呼吸气的采样及呼吸气的排出；
气体流速调节模块，用于调节采样呼吸气的流速；
传感器模块，用于接收通过导气管传输呼吸气收集盒采集的呼吸气，同时进行气体检测分析，分别生成一氧化氮和丙酮的浓度；
控制器，所述控制器包括存储器和处理器，其中所述存储器存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时能够根据一氧化氮和丙酮的浓度，完成用户健康状态的评估。
在一实施例中，传感器模块，包括：一氧化氮气体传感器、丙酮气体传感器。
在一实施例中，电磁阀模块，包括：至少一个电磁阀。
在一实施例中，气体流速调节模块，包括：至少一个气泵，通过气泵调节采样呼吸气的流速。
第二方面，本发明实施例提供一种呼吸气的数字闻诊检测方法，基于第一方面的呼吸气的数字闻诊检测装置，所述检测方法包括：
采集用户的呼吸气气体；
根据呼吸气气体分析一氧化氮和丙酮的浓度；
根据气味判定规则、一氧化氮和丙酮的浓度，完成用户健康状态的评估。
在一实施例中，所述气味判定规则，包括：当呼吸气中的一氧化氮，和/或丙酮气体浓度超过第一预设阈值。
在一实施例中，所述气味判定规则，包括：当呼吸气中的一氧化氮，和/或丙酮气体浓度低于第二预设阈值。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明公开了一种基于呼吸气的数字闻诊检测装置及其检测方法，基于呼吸气的数字闻诊检测装置，可以通过检测健康人和患者呼吸气体中的一氧化氮和丙酮等气体浓度，建立炎症和糖代谢异常等的呼吸气体数据库及相关疾病的判定规则，进而实现通过呼吸气对人体疾病进行初步的识别与检测。本发明提供的检测装置体积较小、精确度高、成本较低、易于解读、适用于家庭及社区的呼吸闻诊装置。实现传统闻诊手段的数字化、定量化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
图1为本发明实施例提供的一种呼吸气的数字闻诊检测装置的外观示意图；
图2为本发明实施例提供的一种呼吸气的数字闻诊检测装置的模块组成图；
图3为本发明实施例提供的一种呼吸气的数字闻诊检测装置的一个具体示例的组成图；
图4为本发明实施例提供的一种呼吸气的数字闻诊检测方法的一个具体示例的流程图；
图5为本发明实施例提供的一种呼吸气的数字闻诊检测方法的另一个具体示例的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本发明实施例提供的一种呼吸气的数字闻诊检测装置，检测装置的外观如图1所示，包括：主机本体，开关指示灯，开关，进气管，吹气口，用户通过吹气口将口，和/或鼻呼吸气呼入进气管，并进入主机中进行检测分析。最终分析结果可传输至有线或者无线的设备中进行展示。本发明实施例提供的呼吸气的数字闻诊检测装置应用于家庭及社区，从而使更多患病人群得到及时有效检测的检测。
如图2所示，呼吸气的数字闻诊检测装置，包括：控制器、呼吸气收集盒、电磁阀模块、开关模块、气体流速调节模块、传感器模块、导气管。其中，电磁阀模块，包括：至少一个电磁阀，仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际情况选择响应的数量，如图3所示，列举了三个电磁阀的例子。气体流速调节模块，包括：至少一个气泵，通过气泵调节采样呼吸气的流速，气泵的数量在此不作限制，根据实际情况进行响应的判断，如图3所示，列举了两个气泵的例子。
在本发明实施例中，如图3所示，开启开关模块，电磁阀模块开始工作。其中，电磁阀模块用于控制呼吸气收集盒进行呼吸气的采样及呼吸气的排出。
在本发明实施例中，如图3所示，气体流速调节模块，通过气泵调节采样呼吸气的流速。传感器模块，包括：一氧化氮气体传感器、丙酮气体传感器，仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际需求选择响应的传感器。传感器模块用于接收通过导气管传输呼吸气收集盒采集的呼吸气，同时进行气体检测分析，分别生成一氧化氮和丙酮的浓度。
在本发明实施例中，控制器包括存储器和处理器，其中所述存储器存储控制器的计算数据。所述程序被处理器执行时能够根据一氧化氮和丙酮的浓度，完成用户健康状态的评估。
在本发明实施例中，通过检测人体口鼻呼吸气的一氧化氮和丙酮浓度可以分别判断是否存在炎症和糖代谢异常的情况。此外，对于利用生酮饮食减肥的人群，设备检测到的呼吸气中的丙酮变化也可以作为有效的参考依据，进而对饮食结构进行合理调整。
本发明实施例提供的呼吸气的数字闻诊检测装置，检测装置包括：控制器、呼吸气收集盒、电磁阀模块、开关模块、气体流速调节模块、传感器模块、导气管。开启所述开关模块，电磁阀模块开始工作，电磁阀模块用于控制所述呼吸气收集盒进行呼吸气的采样及呼吸气的排出。通过气体流速调节模块调节采样呼吸气的流速。通过传感器模块接收通过导气管传输呼吸气收集盒采集的呼吸气，同时对其分析，分别生成一氧化氮和丙酮的浓度。控制器，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时能够根据一氧化氮和丙酮的浓度，完成用户健康状态的评估。本发明提供的检测装置体积较小、精确度高、成本较低、易于解读。实现传统闻诊手段的数字化、定量化。
实施例2
本发明实施例提供的一种呼吸气的数字闻诊检测方法，如图4所示，基于实施例1的呼吸气的数字闻诊检测装置，所述检测方法包括如下步骤：
步骤S1：采集用户的呼吸气气体。
步骤S2：根据呼吸气气体分析一氧化氮和丙酮的浓度。
在本发明实施例中，酮体包含：丙酮、β-羟基丁酸及乙酰乙酸，在脂肪大量分解的情况下，其在血液中和尿液中的含量会显著上升。酮体可以作为神经元和其他不能直接代谢脂肪酸的细胞的替代能源供能。其中丙酮因为具有挥发性，在血液经过肺部时，会通过肺泡气体交换进入气管，进而排出体外。酮体是一种人体被迫使用存储脂肪作为主要能量来源时产生的。糖尿病与酮体之间存在紧密联系，因为出现酮体是胰岛素不能正常把葡萄糖传输到细胞的迹象。
在本发明实施例中，呼出气一氧化氮测定是呼吸内科常用的检测手段，用于检测气道慢性炎症的指标。通过呼出气一氧化氮检查，了解肺部支气管对外界过敏的情况，反应气道慢性炎症的控制情况，指导临床医生是否需要调整治疗过敏性咳嗽、过敏性哮喘的用药。
因此，在本发明实施例中，需要在呼吸气气体中分析一氧化氮和丙酮的浓度。
步骤S3：根据气味判定规则、一氧化氮和丙酮的浓度，完成用户健康状态的评估。
在本发明实施例中，气味判定规则，包括：当呼吸气中的一氧化氮，和/或丙酮气体浓度超过第一预设阈值。当呼吸气中的一氧化氮，和/或丙酮气体浓度低于第二预设阈值。其中，第一预设阈值、第二预设阈值的数值在此不作限制，在实际应用中，根据实际情况进行响应的选取。
在一具体实施例中，气味判定规则如下表所示：
其中，a1、a2、a3分别为三种炎症情况下呼吸气中一氧化氮浓度的阈值下限，b1、b2、b3分别为三种炎症情况下呼吸气中一氧化氮浓度的阈值上限，c1为低脂肪代谢状态的呼吸气中丙酮浓度阈值上限和快速脂肪代谢状态丙酮浓度的阈值的下限，d1是快速脂肪代谢状态下呼吸气中丙酮浓度的阈值下限和高速脂肪代谢状态下呼吸气中丙酮浓度的阈值上限。
在另一具体实施例中，如图5所示，呼吸气的数字闻诊检测装置的工作流程如下：首先采集人体呼吸气，然后利用气体检测模块获取呼吸气中丙酮和一氧化氮气体的浓度，通过健康状态分析模块得出呼吸气相关疾病的分析结果，判断人体当前阶段的健康状态。此外，呼吸中的酮体检测还可以为生酮饮食者提供酮体变化情况，进而对饮食结构进行合理调整。
其中，生酮饮食：通常是指碳水化合物含量非常低、蛋白质含量适中、脂肪含量高的饮食，旨在诱导酮体的产生。“经典”生酮饮食通常是指医学监督下的极低碳水化合物的饮食，膳食脂肪与膳食蛋白质和碳水化合物的比例为4：1或3：1。生酮饮食在不限制脂肪(甚至是饱和脂肪)和总热量情况下，能显著减重、降糖、增加高密度脂蛋白胆固醇，降低甘油三酯、血压等。一些学者认为，生酮饮食有望作为肥胖和糖尿病患者的一线非药物治疗方案，或可成为减重药物、代谢性手术的理想替代。
本发明实施例中提供的呼吸气的数字闻诊检测方法，利用无创手段通过采集患者呼吸气并分析其中的气体成分，根据不同气体相关疾病判定规则得出健康状态评估。如果结果显示存在某些疾病风险，则可向医生咨询，采取适当的干预措施。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种呼吸气的数字闻诊检测装置，其特征在于，包括：控制器、呼吸气收集盒、电磁阀模块、开关模块、气体流速调节模块、传感器模块、导气管；
呼吸气收集盒、电磁阀模块、开关模块，开启所述开关模块，所述电磁阀模块开始工作，所述电磁阀模块用于控制所述呼吸气收集盒进行呼吸气的采样及呼吸气的排出；
气体流速调节模块，用于调节采样呼吸气的流速；
传感器模块，用于接收通过导气管传输呼吸气收集盒采集的呼吸气，同时进行气体检测分析，分别生成一氧化氮和丙酮的浓度；
控制器，所述控制器包括存储器和处理器，其中所述存储器存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时能够根据一氧化氮和丙酮的浓度，完成用户健康状态的评估。
2.根据权利要求1所述的呼吸气的数字闻诊检测装置，其特征在于，传感器模块，包括：一氧化氮气体传感器、丙酮气体传感器。
3.根据权利要求1所述的呼吸气的数字闻诊检测装置，其特征在于，电磁阀模块，包括：至少一个电磁阀。
4.根据权利要求1所述的呼吸气的数字闻诊检测装置，其特征在于，气体流速调节模块，包括：至少一个气泵，通过气泵调节采样呼吸气的流速。
5.一种呼吸气的数字闻诊检测方法，其特征在于，基于权利要求1-4任一所述的呼吸气的数字闻诊检测装置，所述检测方法包括：
采集用户的呼吸气气体；
根据呼吸气气体分析一氧化氮和丙酮的浓度；
根据气味判定规则、一氧化氮和丙酮的浓度，完成用户健康状态的评估。
6.根据权利要求5所述的呼吸气的数字闻诊检测方法，其特征在于，所述气味判定规则，包括：当呼吸气中的一氧化氮，和/或丙酮气体浓度超过第一预设阈值。
7.根据权利要求6所述的呼吸气的数字闻诊检测方法，其特征在于，所述气味判定规则，包括：当呼吸气中的一氧化氮，和/或丙酮气体浓度低于第二预设阈值。
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