一种手持式潮气采样装置.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201620927439.3 (22)申请日 2016.08.24 (73)专利权人 无锡市尚沃医疗电子股份有限公 司 地址 214028 江苏省无锡市新吴区长江路7 号科技园一区103室 (72)发明人 汪振胜 韩杰 (51)Int.Cl. A61B 5/08(2006.01) (54)实用新型名称 一种手持式潮气采样装置 (57)摘要 本实用新型涉及了一种手持式潮气采样装 置， 包括： 外壳 （2） 、 下盖 （1） 、 滤腔一 （12） 、 滤腔二 （13） 、 中隔板 （

2、3） 、 支撑套 （4） ， 中隔板 （3） 上安装 有一组进气单向阀 （5） ， 外壳 （2） 的前置部分包括 可以贴合口腔的口部吹嘴 （22） 也可匹配标准呼 吸面罩 （23） ， 装置吸气时气流从下盖 （1） 的底部 开口 （11） 进入， 经过滤腔一 （12） 、 滤腔二 （13） 、 中 隔板 （3） ， 通过中隔板 （3） 上的一组进气单向阀 （5） 、 外壳 （2） 前端所接的口部吹嘴 （22） ， 吸入人 体， 呼气时气流从口部吹嘴 （22） 进入中隔板 （3） 通过管腔一 （15） 、 支撑套 （4） ， 通过支撑套 （4） 上 出气单向阀 （6） ， 通过下盖 （1） 内部

3、管腔二 （14） 呼 气进入采样气袋 （24） 接口。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 206526042 U 2017.09.29 CN 206526042 U 1.一种手持式潮气采样装置， 外壳 （2） 、 下盖 （1） 、 以及滤腔一 （12） 和滤腔二 （13） 、 中隔 板 （3） 、 支撑套 （4） ， 其特征在于： 所述装置分为吸气通路和呼气通路， 吸气通路由下盖 （1） 的 开口 （11） 、 滤腔一 （12） 、 滤腔二 （13） 、 中隔板 （3） 、 外壳 （2） 及口部吹嘴 （22） 组成； 呼气通路由 口部吹嘴 （22） 、 中隔板 （3） 、 管腔一 （

4、15） 、 管腔二 （14） 组成， 吸气通路与呼气通路彼此独立； 中隔板 （3） 上平均分布一组进气单向阀膜片 （5） ， 支撑套 （4） 上安装出气单向阀膜片 （6） ； 吸 气时气流能够有效的开启进气单向阀膜片 （5） ， 气流能够有效的关闭出气单向阀膜片 （6） ， 保证气袋(24)中气体不进入管腔一 （15） 中； 呼气时气流能够有效的关闭进气单向阀膜片 （5） ， 开启出气单向阀膜片 （6） 。 2.根据权利要求1所述的手持式潮气采样装置， 其特征在于： 可以有效的控制呼气阻力 2-3 cmH2O， 吸气阻力3-4 cmH2O。 3.根据权利要求1所述的手持式潮气采样装置， 其特征

5、在于： 口部吹嘴 （22） 为软质硅橡 胶材质， 贴合人脸面部设计， 保证呼气与吸气的密封性。 4.根据权利要求1所述的手持式潮气采样装置， 其特征在于： 所述滤腔一 （12） 、 滤腔二 （13） 中填充过滤材料分为滤料一 （25） 和滤料二 （26） ， 滤料一 （25） 用于氧化和吸收吸入气体 中的氮氧化物， 滤料二 （26） 用于过滤和吸收滤料一 （25） 氧化的产物以及滤料一 （25） 未能吸 收的空气污染物， 从吸气通道到达口部吹嘴 （22） 的空气中一氧化氮浓度小于5ppb。 5.根据权利要求1所述的手持式潮气采样装置， 其特征在于： 外壳 （2） 、 下盖 （1） 打开后， 可

6、方便更换滤料一 （25） 和滤料二 （26） 。 6.根据权利要求1所述的手持式潮气采样装置， 其特征在于： 外壳 （2） 、 下盖 （1） 卡扣连 接或螺纹连接， 连接组合成套筒状一体式流线型结构， 符合人体工程学， 方便手持， 外壳 （2） 前端连接口部吹嘴 （22） 接口设计为标准内孔径15mm外孔径22mm的标准接口， 可匹配呼吸面 罩 （23） 。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 206526042 U 2 一种手持式潮气采样装置 技术领域 0001 本实用新型涉及一种内源性呼出气体检测领域使用的手持式潮气采样装置。 背景技术 0002 呼出气NO作为国际公认的无创性气道炎

7、症标志物， 已经用于呼吸系统疾病常规检 测。 美国胸科学会 （ATS） 与欧洲呼吸学会 （ERS） 于2005年联合制定了呼出气NO测定的国际技 术标准， 要求受试者使用一次性细菌病毒过滤器， 首先吸入NO含量低于5ppb的空气， 然后保 持5-20cmH2O的压力恒速呼气， 同时在整个呼气与吸气过程中防止漏气， 保障呼气测试的安 全有效性。 0003 由于呼气NO与呼气流速有关， 且容易受到鼻腔气的干扰， 因而ATS/ERS推荐的标准 化呼气一氧化氮测量方法用于测量下呼吸道的炎症， 要求在至少5cmH2O的呼气压力下， 在 50ml/s 的固定呼气流速下进行单次持续呼气10秒 （或儿童6秒）

8、 。 0004 以恒定流速呼气最直接的方法是通过测量呼气流速并指示， 然后呼气者通过指示 的反馈信号自主调节呼气力度来实现， 在实际应用过程中发现， 要将呼气流速在 秒时 间内持续控制在4555ml/s范围内还是有一定难度的。 0005 对于不能自主控制呼吸的低龄儿童和重病患者， 必须采样潮式呼吸的方法进行采 样分析， 相比标准呼气一氧化氮采样分析方法， 潮式呼吸涉及到更高呼气流速、 更浅的呼 吸， 更短的呼吸时间周期， 在这种条件下是否能获得重复可靠且具有临床指导意义的数据 一直是该行业关心的热点。 0006 目前关于潮气呼气一氧化氮测定的产品采用的大都是ATS与ERS技术标准推荐的 技术。

9、 该技术由一个呼吸端、 呼气端与吸气端的三通结构构成， 呼吸端通过一个一次性细菌 病毒过滤器连接到受试者的口部， 用于吸气与呼气， 防止交叉感染； 吸气端通过吸气单向阀 连接一个过滤NO的高锰酸钾滤盒， 受试者由此吸入空气； 呼气端通过一个呼气单向阀连接 到分析NO的仪器， 进行呼气测试。 这种装置实现的关键是满足ATS与ERS技术标准对呼气测 试安全有效性的量化要求。 但这种三通结构存在手握不便、 T型结构存在的死腔体积大、 NO 过滤装置的过滤效率不佳等问题， 无法满足ATS与ERS技术标准的要求。 因而， 有必要针对以 上提到的三通结构缺陷进行的重新设计方案， 提出一种新的潮气采样装置。

10、 发明内容 0007 本实用新型针对现有潮气采样装置存在的结构缺陷问题， 提出了一种手持式潮气 采样装置的方案。 吸气过滤装置集成于手持式潮气采样装置结构内部， 呼气装置口部面罩 内部增加细菌过滤棉有效的防止交叉感染， 通过一个呼气单向阀连接到采样气袋， 吸气过 滤装置环绕于呼气装置周边， 提升了测试操作的便利性、 安全性和有效性。 0008 本实用新型涉及了一种手持式潮气采样装置， 包括： 外壳 （2） 、 下盖 （1） 、 以及滤腔 一 （12） 和滤腔二 （13） 、 中隔板 （3） 、 支撑套 （4） ， 其中下盖 （1） 的底部有一个开口 （11） ， 外壳 （2） 前端包括一个空腔

11、 （18） 。 开口 （11） 确保大于中隔板 （3） 上通风孔 （16） 、 口部吹嘴 （22） 上 说 明 书 1/3 页 3 CN 206526042 U 3 通风孔面积。 0009 所述装置分为吸气通路和呼气通路， 吸气通路由下盖 （1） 的开口 （11） 、 滤腔一 （12） 、 滤腔二 （13） 、 中隔板 （3） 、 外壳 （2） 及口部吹嘴 （22） 组成； 呼气通路由口部吹嘴 （22） 、 中 隔板 （3） 、 管腔一 （15） 、 管腔二 （14） 组成， 吸气通路与呼气通路通过O型圈 （9） 、（10） 进行密 封， 彼此独立。 中隔板 （3） 上平均分布一组进气单向阀膜

12、片 （5） ， 支撑套 （4） 上安装出气单向 阀膜片 （6） ； 吸气时气流能够有效的开启进气单向阀膜片 （5） ， 气流能够有效的关闭出气单 向阀膜片 （6） ， 保证气袋(24)中气体不进入管腔一 （15） 中； 呼气时气流能够有效的关闭进气 单向阀膜片 （5） ， 开启出气单向阀膜片 （6） 。 吸气时过滤棉 （7） 、 过滤棉 （8） 过滤空气中的粉尘 和细菌等； 呼气时口部吹嘴 （22） 内含细菌过滤棉过滤呼出气体中唾液、 飞沫、 食物残渣、 细 菌。 呼气时通过直通管腔一 （15） 大口径来实现呼气小阻力， 保证呼气阻力在2-3cmH2O， 来确 保呼气时减轻患者呼气不适。 00

13、10 所述手持式潮气采样装置中的滤腔一 （12） 和滤腔二 （13） 填充滤料二 （26） 和滤料 一 （25） 用于过滤吸入气体中的待测组分， 当进行呼气一氧化氮测试时， 滤料二 （26） 的过滤 材料为高锰酸钾KMnO4或与适量级碳结合的高锰酸钾KMnO4； 滤料一 （25） 为柱状活性炭。 滤腔 体积与寿命、 吸气阻力息息相关。 滤腔体积越大， 寿命越长； 滤料颗粒越大， 阻力越小； 根据 患者能够适应的阻力范围， 吸气阻力范围在3-4cmH2O柱最为适应。 滤腔体积设计为100mL左 右， 手持部分最大外径为505 mm， 方便患者手持， 滤腔高度设计为755mm， 滤料高锰酸钾 KM

14、nO4选用直径为3-5mm， 柱状活性炭规格为2-3mm。 内部也可增加支撑架确保吸气阻力范围 在3-4cmH2O。 并且保证在通常的城市环境下， 从吸气通道到达口部吹嘴 （22） 的空气中一氧 化氮浓度小于5ppb。 0011 外壳 （2） 、 下盖 （1） 采用扣合连接或螺纹连接， 外壳 （2） 、 下盖 （1） 打开后， 其中的滤 料一 （25） 与滤料二 （26） 可以更换。 外壳 （2） 、 下盖 （1） 连接后组合成套筒状一体式流线型结 构， 符合人体工程学， 方便手持。 0012 背景中所述的三通结构存在的问题：（a） 受试者没有手持地方， 只能用手指头夹持 三通区域， 亦或手握

15、滤盒， 使用不便；（b） 三通结构的T型中存在较大的死腔体积。 本实用新 型针对性的提出了上下分流板的方案进行解决， 保证气流垂直作用于单向阀表面， 受试者 不需要用力呼气和吸气， 即可开关闭或开启单向阀； 滤腔垂直于单向阀下方， 气流经过吸气 通路直接作用于单向阀， 没有死腔体积， 过滤效果最佳。 0013 背景中所述的问题 （c） 其中所用的高锰酸钾滤盒过滤NO的效果不佳， 过滤通道短， 过滤不充分。 本装置针对性提出了滤腔设计为长圆形的方案， 吸气通道拉长， 过滤效率增 加， 可完全过滤和吸附污染物， 确保吸入人体没有刺激有害的气体。 0014 本实用新型结构简单， 外壳加下盖的设计使其

16、可以拆卸更换滤料等部件， 延长了 使用寿命， 他们组合成一套筒状式结构， 人体工程学设计， 方便手持， 制造方便， 易于推广实 施， 长期使用。 附图说明 0015 图1. 手持式潮气采样装置的概要图。 0016 图2. 手持式潮气采样装置剖视图。 0017 图3. 图2中底部开口示意图。 说 明 书 2/3 页 4 CN 206526042 U 4 0018 图4. 实施方式的变形例中底部开口示意图。 具体实施方式 0019 图1概要图显示了手持式潮气采样装置 （27） ， 以及前置部分包括可以贴合口腔的 口部吹嘴 （22） ， 后端可连接的采样气袋 （24） 。 图2显示了手持式潮气采样装

17、置的剖面， 装置 由外壳 （2） 、 下盖 （1） 、 以及滤腔一 （12） 和滤腔二 （13） 、 中隔板 （3） 、 支撑套 （4） ， 其中下盖 （1） 的底部有一个开口 （11） ， 外壳 （2） 前端包括一个空腔 （18） 。 0020 具体实施例一 0021 利用该装置连接采样气袋 （24） ， 进行吸气时， 支撑套 （4） 上出气单向阀膜片 （6） 承 受负压完全关闭， 气流从下盖 （1） 的底部有一个开口 （11） 进入， 经过滤腔一 （12） 、 细菌过滤 棉 （8） 、 滤腔二 （13） 、 细菌过滤棉 （7） ， 进入中隔板 （3） 上通风孔 （16） 到达中隔板 （3）

18、 开启一组 进气单向阀 （5） ， 通过中隔板 （3） 上通风孔 （17） ， 经过外壳 （2） 前端空腔 （18） 所接的口部吹嘴 （22） 上的细菌过滤棉， 空气中一氧化氮等干扰气体被滤腔一 （12） 、 滤腔二 （13） 中的滤料二 （26） 、 滤料一 （25） 高锰酸钾和活性炭过滤后， 无一氧化氮等干扰气体的空气被吸入人体。 0022 进行呼气时呼出气气流从口部吹嘴 （22） ， 此时呼出气中的唾液、 飞沫、 余痰、 食物 残渣、 细菌等被通过细菌过滤棉过滤后， 气体通过中隔板 （3） 上通风孔 （17） ， 气流作用于一 组进气单向阀膜片 （5） ， 将进气单向阀膜片 （5） 完全

19、关闭， 气流进入管腔一 （15） ， 通过支撑套 （4） 上的空腔 （19） ， 气流作用于出气单向阀膜片 （6） ， 出气单向阀膜片开启， 气流通过空腔 （20） 通过接口与采样气袋 （24） 连接， 气体进入气袋采样完成。 0023 为了保证一组进气单向阀膜片 （5） 的有效开启和关闭， 中隔板 （3） 上平均分布一组 单向阀膜片 （5） ， 下盖 （1） 的底部开口 （11） 见图3所示， 开口位置与进气单向阀膜片 （5） 对应。 此结构保证吸气时进气单向阀膜片 （5） 直接对应于开口 （11） 处， 开启阻力最小； 呼气时气流 通过中隔板 （3） 的通风孔 （17） 作用于进气单向阀膜

20、片 （5） ， 将进气单向阀膜片 （5） 完全关闭， 保证呼气通道和吸气通道完全隔绝。 如图3所示， 但进气单向阀膜片 （5） 和开口 （11） 位置不 限于此数量。 0024 细菌过滤棉 （7） 、（8） 为带静电的超细聚丙烯纤维薄膜， 采用超声焊接工艺安装。 潮 气采样装置中的滤腔一 （12） 和滤腔二 （13） 填充滤料二 （26） 和滤料一 （25） 用于过滤吸入气 体中的待测组分， 当进行呼气一氧化氮测试时， 滤料二 （26） 为高锰酸钾KMnO4或与适量级碳 结合的高锰酸钾KMnO4； 滤料一 （25） 为柱状活性炭， 且滤料二 （26） 与滤料一 （25） 的体积比为 3:1。

21、另外滤料二 （26） 与滤料一 （25） 的体积比也可以为2:1。 0025 以上， 对于本实用新型进行了实施说明， 但本实用新型不局限于上述实施方式， 能 在不脱离本实用新型的要求下加以各种变更。 0026 变形实施例一： 见图4， 如果吸气通道过于冗长， 可进行变更， 下盖 （1） 处底部开口 （11） 可变换为图4所示， 这样吸气通道进行减小， 吸气阻力也会相应降低。 0027 变形实施例二： 外壳 （1） 变化为整体式， 在滤料寿命到期后及时更换整个装置。 加 工和装配更加方便， 外观更加简洁美观。 0028 本实用新型不限于显示和描述的实施例， 但是任何变化和改进都在所附权利要求 书的保护范围内。 说 明 书 3/3 页 5 CN 206526042 U 5 图1 说 明 书 附 图 1/3 页 6 CN 206526042 U 6 图2 说 明 书 附 图 2/3 页 7 CN 206526042 U 7 图3 图4 说 明 书 附 图 3/3 页 8 CN 206526042 U 8