一种用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置的制作方法

1.本发明涉及医疗检查设备技术领域，尤其是一种用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置。


背景技术：

2.人体呼出的气体包含：氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气、稀有气体，还有vocs(挥发性有机物)，肺癌患者体内，由于细胞色素p450混合酶系统以及编码该酶的多家族基因的改变，会导致氧化应激的代谢产物如烷烃类和单甲基烷烃类的降解，改变人体的vocs组成，因此通过检验人体呼出气体中vocs的组成，成为肺癌早期筛查的重要方法，此方法无需血液、组织等样本，患者可自行操作，顺应个体化医疗的趋势，现已使用于广泛筛查。
3.目前普遍用气袋进行呼吸气体的采样，采样结束后在需再对气袋中的vocs进行萃取和富集后再进行检测，期间气袋可能会被污染，导致检测结果有误；每进行一次呼吸采集需要更换一次收集袋或收集管等，费时费力，影响检查的效率；因环境温度与人体体温并不总是相等，当人体呼出气体后，温度的变化可能会影响vocs的形态，进而影响检测结果；针对现有的不足，本发明提供一种用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的是通过提出一种用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置，以解决上述背景技术中提出的缺陷。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.提供一种用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置，包括支撑装置，所述支撑装置包括底座，所述底座的上方设有恒温干燥机构和收集机构，所述恒温干燥机构包括外部的加温筒，所述加温筒的内部设有干燥筒；
7.所述收集机构包括固定连接的上壳体和下壳体，所述上壳体的中部开设有u形储存道，所述上壳体的上端的左右两端均开设有消毒间，两个所述消毒间内均安装有消毒灯；
8.所述下壳体的中部开设有斜道，所述斜道的上端口与所述u形储存道的下端口相连通，所述斜道与所述u形储存道之间设有自动更换机构，所述自动更换机构包括两个对称设置的伸缩管，两个所述伸缩管之间设有吸附筒，所述吸附筒的两端口处均设有橡胶封，两个所述伸缩管的内侧管口内壁均固定连接有封板，两个所述封板的中部均固定连接有针头，两个所述伸缩管的内侧管口外部均固定连接有u形挡块，两个所述伸缩管的内侧管口外部均套有限位环，两个所述u形挡块的外壁分别与两个所述限位环的外壁固定连接。
9.作为本发明的一种优选技术方案：两个所述伸缩管的后侧设有第一主动齿轮和两个对称设置的被动齿轮，两个所述被动齿轮均与所述第一主动齿轮相啮合。
10.作为本发明的一种优选技术方案：所述第一主动齿轮的中心处固定连接有转动轴，两个所述被动齿轮的中心处均固定连接有丝杆，两个所述限位环的后侧壁上均固定连接有移动板，两个所述移动板分别穿过两个所述丝杆并分别两个所述丝杆之间螺纹连接。
11.作为本发明的一种优选技术方案：所述干燥筒的左端口固定连接有换气机构，所述换气机构包括三通管，所述三通管的右端口固定连接有第一单向阀，所述三通管的下端口固定连接有第二单向阀。
12.作为本发明的一种优选技术方案：所述下壳体的左右两端通过若干个螺栓均固定连接有封盖，两个所述伸缩管的外侧管口分别穿过两个所述封盖。
13.作为本发明的一种优选技术方案：所述干燥筒的内侧壁上均匀开设有若干个通孔，所述干燥筒的内侧壁与外侧壁之间设有若干干燥剂，所述干燥筒的右端口固定连接有第三单向阀。
14.作为本发明的一种优选技术方案：所述第三单向阀的右端口与左侧所述伸缩管的左端口通过保温软管连通。
15.作为本发明的一种优选技术方案：所述上壳体的下端右侧开设有长滑槽，所述长滑槽与所述u形储存道的下端相连通，所述长滑槽内设有控制机构，所述控制机构包括第二主动齿轮、对称设置的第一u形齿板和第二u形齿板，所述第二u形齿板的后侧壁、所述第一u形齿板的前侧壁分别与所述第二主动齿轮的前后两侧啮合。
16.作为本发明的一种优选技术方案：所述上壳体的右侧外壁中部开设有侧道，所述侧道内安装有第二电机，所述第二电机的输出轴可转动地穿过所述上壳体后与所述第二主动齿轮的中心处固定连接。
17.作为本发明的一种优选技术方案：所述收集机构的右方设有质量流量控制器和真空泵。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设有的恒温干燥机构、自动更换机构和控制机构等，即呼出气体首先进入恒温干燥机构，干燥筒将气体中的水蒸气去除，加温筒保证气体内的vocs不会冷凝在管壁上，经干燥后的气体经过保温软管进入收集机构中，吸附筒富集气体中的vocs，除去vocs的气体通过连接管进入质量流量控制器，质量流量控制器可监控气体流量，气体流量足够后，停止收集；
19.收集完成后，开启第一电机，第一电机的输出轴带动第一主动齿轮转动，第一主动齿轮带动两个被动齿轮转动，两个被动齿轮转动的方向相反，两个丝杆同时转动，使两个移动板带动两个限位环相背移动，两个u形挡块相背移动，左侧所述伸缩管的右端口向左移动，右侧所述伸缩管的左端口向右移动，两个针头逐渐处两个橡胶封中心处脱出，直至吸附筒无法再被u形挡块挡住，关闭第一电机，吸附筒从斜道落下，即可取出收集了患者呼出的vocs的吸附筒；重新启动第一电机，使两个u形挡块相向运动一小段距离后，关闭第一电机；
20.开启第二电机，所述第二电机的输出轴带动第二主动齿轮转动，第二主动齿轮带动第一u形齿板向左移动，第二u形齿板向右移动，直至第一u形齿板的后侧壁和第二u形齿板的前侧壁之间的吸附筒可通过u形储存道的下端口，下落至两个u形挡块之间，关闭第二电机，重新启动第二电机，使第二电机的输出轴向反方向转动，第二主动齿轮带动第一u形齿板向右移动，第二u形齿板向左移动，直至第一u形齿板的前侧壁无法挡住后方的吸附筒，第二u形齿板的后侧壁挡住的下端出口，关闭第二电机，后方的吸附筒向前移动被第二u形齿板的后侧壁挡住；开启第一电机，第一电机带动两个针头插入吸附筒的左右两端的橡胶封，关闭第一电机，即完成更换；
21.上述技术方案中，恒温干燥机构保证患者呼出气体中水蒸气被去除，同时保证气
体保持与人体体温相近温度，保证后期检测的准确性；
22.吸附筒直接对气体中的vocs进行富集然后收集，避免先收集大量气体，再进行后期的萃取检测，使后期检测更方便；
23.收集机构中自带消毒系统，对空的吸附筒进行消毒，避免污染，其中自动更换机构，在收集完成后，可直接控制收集机构更换吸附筒，更方便快捷。
附图说明
24.图1为本发明优选实施例的整体结构示意图；
25.图2为本发明优选实施例中换气机构的剖视图；
26.图3为本发明优选实施例中恒温干燥机构的剖视图；
27.图4为本发明优选实施例的局部结构示意图之一；
28.图5为本发明优选实施例的局部结构示意图之二；
29.图6为本发明优选实施例的局部结构剖视图；
30.图7为本发明优选实施例中上壳体的剖视图之一；
31.图8为本发明优选实施例中上壳体的剖视图之二；
32.图9为本发明优选实施例中下壳体的剖视图；
33.图10为本发明优选实施例的局部结构示意图之三；
34.图11为本发明优选实施例的局部结构示意图之四。
35.图中各个标记的意义为：
36.1、支撑装置；11、底座；12、升降柱；13、支撑柱；14、吊耳；15、托架；
37.2、一次性咬嘴；
38.3、换气机构；31、三通管；311、内螺纹；32、第一单向阀；33、第二单向阀；
39.4、恒温干燥机构；41、加温筒；411、通道；42、干燥筒；421、通孔；43、干燥剂；44、连接套；45、第三单向阀；
40.5、收集机构；51、上壳体；511、侧道；512、消毒间；513、u形储存道；514、长滑槽；515、保护盖；52、下壳体；521、斜道；53、封盖；54、玻璃板；55、自动更换机构；551、第一电机；552、转动轴；553、第一主动齿轮；554、被动齿轮；555、移动板；5551、限位环；556、伸缩管；5561、u形挡块；5562、封板；5563、针头；557、丝杆；558、吸附筒；5581、橡胶封；56、控制机构；561、第二主动齿轮；562、第一u形齿板；563、第二u形齿板；564、第二电机；57、机盖；571、铰链；572、把手；58、消毒灯；
41.6、质量流量控制器；61、连接管；
42.7、真空泵；
43.8、万向轮；
44.9、保温软管。
具体实施方式
45.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
46.参照图1-11，本发明优选实施例提供了一种用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置，包括支撑装置1，支撑装置1包括底座11，底座11的上方设有恒温干燥机构4和收集机构5，恒温干燥机构4包括外部的加温筒41，加温筒41的内部设有干燥筒42，加温筒41的右侧内部设有通道411，保温软管9位于通道411内，干燥筒42通过左右两端的连接套44与左右两端的第一单向阀32和保温软管9之间连通；该技术方案中的恒温干燥机构4保证患者呼出气体中水蒸气被去除，同时保证气体保持与人体体温相近温度，保证后期检测的准确性。
47.收集机构5包括固定连接的上壳体51和下壳体52，上壳体51的中部开设有u形储存道513，上壳体51的上端的左右两端均开设有消毒间512，两个消毒间512内均安装有消毒灯58，对空的吸附筒558进行消毒，避免污染。
48.下壳体52的中部开设有斜道521，斜道521的上端口与u形储存道513的下端口相连通，斜道521与u形储存道513之间设有自动更换机构55，自动更换机构55包括两个对称设置的伸缩管556，两个伸缩管556之间设有吸附筒558，吸附筒558的两端口处均设有橡胶封5581，两个伸缩管556的内侧管口内壁均固定连接有封板5562，两个封板5562的中部均固定连接有针头5563，两个伸缩管556的内侧管口外部均固定连接有u形挡块5561，两个伸缩管556的内侧管口外部均套有限位环5551，两个u形挡块5561的外壁分别与两个限位环5551的外壁固定连接，两个伸缩管556的后侧设有第一主动齿轮553和两个对称设置的被动齿轮554，两个被动齿轮554均与第一主动齿轮553相啮合。
49.第一主动齿轮553的中心处固定连接有转动轴552，两个被动齿轮554的中心处均固定连接有丝杆557，两个限位环5551的后侧壁上均固定连接有移动板555，两个移动板555分别穿过两个丝杆557并分别两个丝杆557之间螺纹连接。
50.干燥筒42的左端口固定连接有换气机构3，换气机构3包括三通管31，三通管31的右端口固定连接有第一单向阀32，三通管31的下端口固定连接有第二单向阀33，下壳体52的左右两端通过若干个螺栓均固定连接有封盖53，两个伸缩管556的外侧管口分别穿过两个封盖53，干燥筒42的内侧壁上均匀开设有若干个通孔421，干燥筒42的内侧壁与外侧壁之间设有若干干燥剂43，干燥筒42的右端口固定连接有第三单向阀45，第三单向阀45的右端口与左侧伸缩管556的左端口通过保温软管9连通，该技术方案中第一单向阀32防止患者呼出的气体再被吸出，第二单向阀33保证患者可吸入外部空气，进行换气。
51.上壳体51的下端右侧开设有长滑槽514，长滑槽514与u形储存道513的下端相连通，长滑槽514内设有控制机构56，控制机构56包括第二主动齿轮561、对称设置的第一u形齿板562和第二u形齿板563，第二u形齿板563的后侧壁、第一u形齿板562的前侧壁分别与第二主动齿轮561的前后两侧啮合，上壳体51的右侧外壁中部开设有侧道511，侧道511内安装有第二电机564，第二电机564的输出轴可转动地穿过上壳体51后与第二主动齿轮561的中心处固定连接，该技术方案用于控制u形储存道513内的吸附筒558下落。
52.底座11的顶端固定连接有升降柱12和支撑柱13，支撑柱13的顶端固定连接有两个吊耳14，两个吊耳14之间设有托架15，两个吊耳14与托架15底端铰接，托架15顶端与加温筒41固定连接，支撑柱13的顶端与收集机构5的底端固定连接，用于支撑。
53.三通管31的左端内侧壁设有内螺纹311，换气机构3的左侧设有一次性咬嘴2，一次
性咬嘴2的一侧端口设有外螺纹，方便一次性咬嘴2与三通管31之间配合连接，方便更换一次性咬嘴2。
54.两个消毒间512与u形储存道513之间均固定连接有玻璃板54，该技术方案保证消毒灯58可对u形储存道513内的若干个吸附筒558消毒，同时保证消毒间512与u形储存道513之间隔开。
55.上壳体51的顶端的左右两侧均通过螺栓固定连接有保护盖515，方便检查消毒间512和更换消毒灯58。
56.u形储存道513的上端口处设有机盖57，机盖57与上壳体51之间设有铰链571，机盖57顶端固定连接以后把手572，防止吸附筒558被污染，方便补充吸附筒558。
57.收集机构5的右方设有质量流量控制器6和真空泵7，右方伸缩管556与质量流量控制器6之间通过连接管61连通，质量流量控制器6与真空泵7相连通，真空泵7用于控制使用者呼出气体的流通方向。
58.底座11的底端四角处均固定连接有万向轮8，方便对整个装置进行移动。
59.本发明的用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置，患者使用鼻夹将鼻子夹住，通过嘴呼吸，调整恒温干燥机构4的高度，使之与患者身高或坐着的高度匹配，患者含住一次性咬嘴2不停呼吸，呼出气体首先进入恒温干燥机构4，干燥筒42将气体中的水蒸气去除，加温筒41保证气体内的vocs不会冷凝在管壁上，经干燥后的气体经过保温软管9进入收集机构5中，吸附筒558富集气体中的vocs，除去vocs的气体通过连接管61进入质量流量控制器6，质量流量控制器6可监控气体流量，气体流量足够后，停止收集；
60.收集完成后，开启第一电机551，第一电机551的输出轴带动第一主动齿轮553转动，第一主动齿轮553带动两个被动齿轮554转动，两个被动齿轮554转动的方向相反，两个丝杆557同时转动，使两个移动板555带动两个限位环5551相背移动，两个u形挡块5561相背移动，左侧伸缩管556的右端口向左移动，右侧伸缩管556的左端口向右移动，两个针头5563逐渐处两个橡胶封5581中心处脱出，直至吸附筒558无法再被u形挡块5561挡住，关闭第一电机551，吸附筒558从斜道521落下，即可取出收集了患者呼出的vocs的吸附筒558；重新启动第一电机551，使两个u形挡块5561相向运动一小段距离后，关闭第一电机551；
61.开启第二电机564，第二电机564的输出轴带动第二主动齿轮561转动，第二主动齿轮561带动第一u形齿板562向左移动，第二u形齿板563向右移动，直至第一u形齿板562的后侧壁和第二u形齿板563的前侧壁之间的吸附筒558可通过u形储存道513的下端口，下落至两个u形挡块5561之间，关闭第二电机564，重新启动第二电机564，使第二电机564的输出轴向反方向转动，第二主动齿轮561带动第一u形齿板562向右移动，第二u形齿板563向左移动，直至第一u形齿板562的前侧壁无法挡住后方的吸附筒558，第二u形齿板563的后侧壁挡住的下端出口，关闭第二电机564，后方的吸附筒558向前移动被第二u形齿板563的后侧壁挡住；开启第一电机551，第一电机551带动两个针头5563插入吸附筒558的左右两端的橡胶封5581，关闭第一电机551，即完成更换。
62.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
63.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置，包括支撑装置(1)，其特征在于：所述支撑装置(1)包括底座(11)，所述底座(11)的上方设有恒温干燥机构(4)和收集机构(5)，所述恒温干燥机构(4)包括外部的加温筒(41)，所述加温筒(41)的内部设有干燥筒(42)；所述收集机构(5)包括固定连接的上壳体(51)和下壳体(52)，所述上壳体(51)的中部开设有u形储存道(513)，所述上壳体(51)的上端的左右两端均开设有消毒间(512)，两个所述消毒间(512)内均安装有消毒灯(58)；所述下壳体(52)的中部开设有斜道(521)，所述斜道(521)的上端口与所述u形储存道(513)的下端口相连通，所述斜道(521)与所述u形储存道(513)之间设有自动更换机构(55)，所述自动更换机构(55)包括两个对称设置的伸缩管(556)，两个所述伸缩管(556)之间设有吸附筒(558)，所述吸附筒(558)的两端口处均设有橡胶封(5581)，两个所述伸缩管(556)的内侧管口内壁均固定连接有封板(5562)，两个所述封板(5562)的中部均固定连接有针头(5563)，两个所述伸缩管(556)的内侧管口外部均固定连接有u形挡块(5561)，两个所述伸缩管(556)的内侧管口外部均套有限位环(5551)，两个所述u形挡块(5561)的外壁分别与两个所述限位环(5551)的外壁固定连接。2.根据权利要求1所述的用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置，其特征在于：两个所述伸缩管(556)的后侧设有第一主动齿轮(553)和两个对称设置的被动齿轮(554)，两个所述被动齿轮(554)均与所述第一主动齿轮(553)相啮合。3.根据权利要求2所述的用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置，其特征在于：所述第一主动齿轮(553)的中心处固定连接有转动轴(552)，两个所述被动齿轮(554)的中心处均固定连接有丝杆(557)，两个所述限位环(5551)的后侧壁上均固定连接有移动板(555)，两个所述移动板(555)分别穿过两个所述丝杆(557)并分别两个所述丝杆(557)之间螺纹连接。4.根据权利要求1所述的用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置，其特征在于：所述干燥筒(42)的左端口固定连接有换气机构(3)，所述换气机构(3)包括三通管(31)，所述三通管(31)的右端口固定连接有第一单向阀(32)，所述三通管(31)的下端口固定连接有第二单向阀(33)。5.根据权利要求1所述的用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置，其特征在于：所述下壳体(52)的左右两端通过若干个螺栓均固定连接有封盖(53)，两个所述伸缩管(556)的外侧管口分别穿过两个所述封盖(53)。6.根据权利要求1所述的用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置，其特征在于：所述干燥筒(42)的内侧壁上均匀开设有若干个通孔(421)，所述干燥筒(42)的内侧壁与外侧壁之间设有若干干燥剂(43)，所述干燥筒(42)的右端口固定连接有第三单向阀(45)。7.根据权利要求6所述的用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置，其特征在于：所述第三单向阀(45)的右端口与左侧所述伸缩管(556)的左端口通过保温软管(9)连通。8.根据权利要求1所述的用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置，其特征在于：所述上壳体(51)的下端右侧开设有长滑槽(514)，所述长滑槽(514)与所述u形储存道(513)的下端相连通，所述长滑槽(514)内设有控制机构(56)，所述控制机构(56)包括第二主动齿轮(561)、对称设置的第一u形齿板(562)和第二u形齿板(563)，所述第二u形齿板(563)的后侧壁、所述第一u形齿板(562)的前侧壁分别与所述第二主动齿轮(561)的前后两侧啮合。9.根据权利要求8所述的用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置，其特征在于：所述上壳体
(51)的右侧外壁中部开设有侧道(511)，所述侧道(511)内安装有第二电机(564)，所述第二电机(564)的输出轴可转动地穿过所述上壳体(51)后与所述第二主动齿轮(561)的中心处固定连接。10.根据权利要求1所述的用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置，其特征在于：所述收集机构(5)的右方设有质量流量控制器(6)和真空泵(7)。

技术总结
本发明涉及医疗检查设备技术领域，尤其为一种用于肺癌诊断的呼吸气体采样装置，包括支撑装置，支撑装置包括底座，底座的上方设有恒温干燥机构和收集机构，恒温干燥机构包括外部的加温筒，加温筒的内部设有干燥筒；收集机构包括固定连接的上壳体和下壳体，上壳体的中部开设有U形储存道；恒温干燥机构保证患者呼出气体中水蒸气被去除，同时保证气体保持与人体体温相近温度，保证后期检测的准确性；吸附筒直接对气体中的VOCs进行富集然后收集，避免先收集大量气体，再进行后期的萃取检测，使后期检测更方便；收集机构中自带消毒系统，对空的吸附筒进行消毒，避免污染，其中自动更换机构，在收集完成后，可直接控制收集机构更换吸附筒，更方便快捷。更方便快捷。更方便快捷。


技术研发人员：汪敏 黄燕洁 钱丹
受保护的技术使用者：无锡市第五人民医院
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/7/20