科创中国

本发明提供了一种呼出气体中挥发性有机物分子的检测系统及方法，所述检测系统包括肺泡气分离系统和气体测量系统；所述肺泡气分离系统包括衰荡腔、脉冲激光器、光电探测器和信号处理和控制系统；所述气体测量系统包括气体测量腔、发射器、探测器、太赫兹透镜和信号处理系统。本发明利用近红外光腔衰荡光谱测量系统，实现死腔气和肺泡气的在线实时分离，肺泡气中内源性VOCs浓度比混合有死腔气的呼出气体样本中的浓度要高出两到三倍，并且肺泡气更能反映人体生理代谢状况，因此排除死腔气或者其他无效气体的干扰，有助于提高特征分子测量精度，大大提升系统检测灵敏度。

本发明的目的之一在于提供一种呼出气体中挥发性有机物分子的检测系统，以解决现有装置光谱特征识别较难，检测灵敏度低的问题。本发明的目的之二在于提供一种呼出气体中挥发性有机物分子的检测方法。 本发明的目的通过以下技术方案实现的：一种呼出气体中挥发性有机物分子的检测系统，包括肺泡气分离系统和气体测量系统；所述肺泡气分离系统包括：衰荡腔，为密闭腔体，腔体的两端为高反射率反射镜，在所述腔体上设有供呼出气体进入的吹气口、供死腔气排出的第一出气口、供肺泡气排出的第二出气口以及压力监测口，在所述吹气口、第一出气口和第二出气口处均设有单向阀，在第一出气口和第二出气口处均设有真空泵；

在医学领域有广泛的应用前景。其优点在于无创、快捷、可重复采样，适用于大规模的疾病筛查。具体而言，这种检测系统及方法可以用于以下方面：

• 疾病诊断：呼出气体中挥发性有机物分子的成分和浓度水平会因疾病状态的不同而发生显著变化，因此可以作为特定病理生理状况的生物标志物。
• 疾病筛查：呼出气体中挥发性有机物分子的检测可以用于大规模的疾病筛查，例如肺癌、糖尿病、乳腺癌等疾病的筛查。
• 疾病早期诊断：呼出气体中挥发性有机物分子的检测具有无创、便捷的特点，可以减少患者的痛苦，在肺癌等肿瘤性疾病的早期诊断中具有广阔的应用前景。

娄存广，男，1985年生，博士，副教授，硕士研究生导师。主要从事生物医学传感仪器与应用，智能医疗设备及信号处理，生物分子太赫兹光谱与检测，新型光声信号探测技术等方面研究。以第一作者/通讯作者在Physical Review Letters, Applied Physics Letters, Optics Express, Optics Letters等杂志发表SCI论文二十余篇；授权及公开国家发明专利十余项。

与现有技术相比，此技术产生的效益如下：

本发明专利采用一种新的呼出气体中挥发性有机物分子的检测方法，包括以下步骤：a、设置呼出气体中挥发性有机物分子的检测系统，所述检测系统包括肺泡气分离系统和气体测量系统；使气体测量更准确；启动检测系统，将衰荡腔抽至真空，受试者通过吹气口将肺部气体呼入衰荡腔，在线实时检测进入衰荡腔气体的衰荡时间；信号处理和控制系统根据衰荡时间同步运算得到气体中二氧化碳浓度随时间变化的波形图，并根据波形图自动判定进入气体所处阶段，然后通过控制对应真空泵，将死腔气排出，将肺泡气抽入气体测量腔内；气体控制精确，气体测量准确。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地保定，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。