成都华西华科研究所分析糖尿病早期无创检测诊断方法

1、 一种糖尿病快速检测装置，其特征在于：它由一氧化碳传感器信号放大电路、反 应气室、电场控制器、模数转换器、单片机和液晶显示屏构成，反应气室内设有电极板、 紫外光灯和一氧化碳传感器，电场控制器的输出电极连接反应气室的电极板，一氧化碳 传感器信号放大电路输出端与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端与单片机 的输入端连接；单片机的输出端连接液晶显示屏。

2、 根据权利要求1所述的糖尿病快速检测装置，其特征在于：所述的一氧化碳传感 器信号放大电路由气敏传感器（S)、限流电阻（R1)、电阻（R2、R3、R4、R5)和放大器

(F)组成；限流电阻（R1)的两端分别与电源正极和传感器（S)连接；传感器（S)的 两端分别与限流电阻（R1)和模拟地连接；放大电阻（R2)的两端分别与传感器（S)和 放大器（F)的反相输入端连接；放大电阻（R4)的两端分别与传感器（S)和放大器（F) 的同向输入端连接；放大电阻（R5)的两端分别与放大器（F)的同向输入端和模拟地连 接；放大电阻（R3)的两端分别与放大器（F)的反向输入端和输出端（U。）连接；放大 器（F)的反向输入端与电源负极连接；放大器的输出端（U_Q)与模数转换器的输入口相 连接；模数转换器的输出端与单片机的输入口连接。

3、 根据权利要求1所述的糖尿病快速检测装置，其特征在于：所述的电场控制器由 振荡器（A)、升压变压器（B)、整流管（Z)和输出电极（El、E2)组成，其中：振荡器

(A)输出U1至变压器（B)的原边；升压变压器（B)的一个输出端连接整流管（Z)， 升压变压器（B)的另一端连接电场电极；接整流管（Z)的两端分别连接升压变压器（B) 的输出端和电场电极。

4、 一种糖尿病快速检测方法，其特征在于：电场控制器的输出电极连接电极板，电 极板、紫外光灯、和一氧化碳传感器安装在一个气体反应容器内，当糖尿病人含有丙酮 的呼气进入反应容器内，通过紫外光灯和电场控制器，使丙酮在紫外光的照射及电场作 用下发生分解，同时，由设在反应容器内的一氧化碳传感器检测出由丙酮分解出来的一 氧化碳的含量，检测结果经过放大再送至单片机程序运算和处理后，通过与单片机相连 的液晶显示屏显示出进入反应容器内呼气中丙酮的含量和对应的血糖含量。

一种糖尿病快速检测装置方法与糖尿病早期无创检测诊断方法

技术领域

本发明涉及一种医用检测装置及方法，尤其是一种适用于糖尿病人快速诊断的糖尿 病快速检测装置及方法。

背景技术

糖尿病的快速诊断可以通过检测患者呼气中的丙酮含量来完成，目前检测丙酮的方 法主要是化学分析方法，最常用的是气相色谱法，但气相色谱法过程较慢，操作复杂， 不能实时对丙酮进行快速检测分析。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种操作简单的糖尿病快速检测的装置及方法。

技术方案：本发明检测丙酮含量的装置，它由一氧化碳传感器信号放大电路、反应 气室、电场控制器、模数转换器、单片机和液晶显示屏构成，反应气室内设有电极板、 紫外光灯和一氧化碳传感器，电场控制器的输出电极连接反应气室的电极板，一氧化碳 传感器信号放大电路输出端与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端与单片机 的输入端连接；单片机的输出端连接液晶显示屏。

所述的一氧化碳传感器信号放大电路由气敏传感器、限流电阻、电阻和放大器组成； 限流电阻的两端分别与电源正极和传感器连接；传感器的两端分别与限流电阻和模拟地 连接；放大电阻的两端分别与传感器和放大器的反相输入端连接；放大电阻的两端分别 与传感器和放大器的同向输入端连接；放大电阻的两端分别与放大器的同向输入端和模 拟地连接；放大电阻的两端分别与放大器的反向输入端和输出端连接；放大器的反向输 入端与电源负极连接；放大器的输出端与模数转换器的输入口相连接；模数转换器的输 出端与单片机的输入口连接。所述的电场控制器由升压变压器、振荡器、整流管和电场 电极组成，其中：升压变压器的初级电压与振荡器连接，升压变压器的输出端通过整流 管，连接电场电极。

本发明快速检测丙酮含量的方法：电场控制器的输出电极连接电极板，将紫外光灯、 电极板和一氧化碳传感器安装在一个反应容器内，当含有丙酮的气体进入反应容器内， 通过紫外光灯和电场控制器，丙酮在紫外光的照射和电场作用下分解，同时通过设在反 应容器内的一氧化碳传感器，检测出由丙酮分解出来的一氧化碳的含量，检测结果经过

放大再送至单片机程序运算和处理后，即可在液晶屏上显示出人体呼气中的丙酮及所对 应的血糖含量。

有益效果：本发明通过人体呼气中的丙酮含量的测量来实现糖尿病的快速检测。采 用紫外线作用对糖尿病人呼气中的丙酮进行分解，使其转化为一氧化碳，再通过一氧化 碳的检测，实现传统传感器对丙酮的间接检测和分析，再通过糖尿病呼气中的丙酮和血 糖含量关系，显示糖尿病人的血糖含量。为了实现快速检测。对进入反应气室内的人体 呼气（丙酮混合气体）同时施加电场催化，使基态丙酮分解产生一氧化碳的过程在短时 间内完成，并利用一氧化碳传感器对分解产生的一氧化碳混合气进行检测，测出其含量 后将信息放大再传送到单片机，单片机将检测信息进行处理后，得出人体呼气中丙酮及 对应的血糖含量，并将分析结果显示在液晶显示屏上。本发明可通过人体呼气中的丙酮 检测，快速实现糖尿病的快速诊断。其操作简单，能实时检测，速度快（小于15秒)， 具有较好的实用性。

附图说明

图1是本发明的糖尿病快速检测装置的原理框图；

图2是本发明的一氧化碳传感器信号放大电路图；

图3是本发明的电场控制器结构示意图；

图4是本发明的反应容器结构示意图；

图5是本发明的单片机主程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述：

图1所示，一氧化碳传感器信号放大电路输出端与模数转换电路的输入端连接，模 数转换电路的输出端与单片机的输入端连接；单片机的输出端还连接有液晶显示屏，通 过单片机输出控制信号，使一氧化碳传感器信号放大电路和模数转换器工作。单片机电 路为传统的电路，将检测信号进行模数转换，进行数据处理，最后输出取得信号，在液 晶显示屏上显示出分析结果。模数转换器的型号为ADC0809;单片机的型号为AT89S51; 液晶显示屏的型号为NH12864C。

图2所示，一氧化碳传感器信号放大电路采用型号为MC01000气敏半导体传感器。 一氧化碳传感器信号放大电路由传感器S、限流电阻R1、放大电阻R2、R3、R4、R5和放 大器F组成。工作时，+5V电源通过限流电阻R1向传感器供电，传感器将一氧化碳的浓 度信息转换为微小电压信号，通过R2、R3 R4、R5和放大器F将微小电压信号进行运算 放大，放大后的电压信号对应着一氧化碳的浓度信息，并通过输出口 U。送入模数转换器。

图3所示，电场控制器由振荡器A、升压变压器B整流管Z和输出电极El、E2组成， 首先由振荡器A产生交流信号U1到变压器B的初级线圈端，通过变压器B的升压和整流 管D的整流，可输出高压脉动信号至输出电极E1和E2。

图4所示，反应容器是一个有进气口的容器，进气口设在反应容器的前端，内部上 下两侧安装电极板P1和P2,紫外光灯Y和传感器S安装在反应容器内，一氧化碳传感 器的输出通过信号线引出至一氧化碳传感器信号放大电路。

本发明是基于糖尿病人呼气中的丙酮含量的检测方法，将紫外光灯、电场控制器的电极板 和一氧化碳传感器安装在一个反应容器内，当糖尿病人含有丙酮的呼气进入反应容器内，通过 紫外光灯和电场控制器，使丙酮在紫外光的照射下分解，而电场控制器产生电场起到催化的作 用，可以使分解过程在短时间内完成；同时，由设在反应容器内的一氧化碳传感器检测出由丙 酮分解出来的一氧化碳的含量，检测结果经过放大再送至单片机程序运算和处理后，通过与单 片机相连的液晶显示屏显示出进入反应容器内呼气中丙酮的含量和对应的血糖含量。

当检测仪器接通电源，人体呼气通入反应气室后，呼气中的丙酮分解产生一氧化碳 时，单片机控制模数转换器对一氧化碳传感器信号放大电路的输出电压进行采集、转化 和处理，单片机将连续采集的数据进行比较，取得最大信号进行处理。

信号处理的流程主要分两个方面，第一是将一氧化碳的信号通过单片机内储存的丙 酮和一氧化碳的对应数据，利用查表方法，得到丙酮的检测结果；第二是通过单片机存 储的糖尿病呼气丙酮与血糖指标的对应数据，通过查表的方法，得到对应的血糖含量。

将计算出的丙酮及血糖含量信息输出，显示在液晶显示屏上。

单片机程序运算和处理如图5所示：

[1]  初始化，清空单片机内存单元，赋丙酮含量和血糖含量数据；

[2]  延时，给外围设备通电；

[3]  采集数据，控制一氧化碳传感器信号放大电路输出测量数据；

[4]  模数转换，控制模数转换器，将所测量的数据转换成数字信号；

[5]  最大数值判断，判断当前数据是否一氧化碳浓度的最大值；

[6]  否（N)，返回延时步骤；

[7]  是（Y)，继续下步，丙酮含量查表，根据得到的一氧化碳浓度最大值查出对应的 丙酮含量值；

[8]  显示丙酮的含量；

[9]  血糖含量查表，根据得到的丙酮含量值查出对应的血糖含量值；

[10]     显示血糖含量。

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