肺癌是全球惡性腫瘤中最常見的惡性腫瘤之一,它是惡性腫瘤中死亡率最高的,近年來由于諸多因素導(dǎo)致發(fā)病率有逐年上升的趨勢。此外,潰瘍性結(jié)腸炎、腸癌、消化道出血、腸易激綜合征、腸梗阻等腸道疾病也隨著人們生活壓力的增大而頻頻出現(xiàn)。傳統(tǒng)的肺癌和腸道疾病檢測方法往往費(fèi)用昂貴、檢測不方便且對人體有一定的傷害。利用呼出氣體檢測人體疾病是一種快速、無創(chuàng)、便捷的疾病檢查方法。本論文的工作主要包括呼出氣體檢測肺癌電子鼻儀器的硬件及軟件開發(fā)和檢測呼出氣體氫和甲烷儀器的軟件開發(fā)。本論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括:1、完成了呼出氣體檢測肺癌的電子鼻陣列式傳感器的優(yōu)化設(shè)計本論文針對呼出氣體中具有特定VOCs的肺癌標(biāo)志物,提出了氣體傳感器陣列的優(yōu)化設(shè)計方法,根據(jù)傳感器陣列優(yōu)化設(shè)計了檢測氣室以及特殊的氣路結(jié)構(gòu)。提高了傳感器對于呼出氣體中VOCs的敏感性和特異性。2、完成了基于呼出氣體檢測肺癌的電子鼻儀器硬件及軟件設(shè)計設(shè)計了氣體檢測電路與控制電路、電子鼻儀器以及數(shù)據(jù)分析上位機(jī)軟件。該電子鼻儀器對呼出氣體中的肺癌標(biāo)志物檢測下限達(dá)到2ppb;使用電子鼻儀器對醫(yī)院門診的8例肺癌患者和22例健康人的呼氣樣本進(jìn)行檢測,使用上位機(jī)軟件診斷... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．?３傳感器實物照片??

第二章檢測肺癌標(biāo)志物的ＭＯＳ傳感器陣列設(shè)計??選擇好傳感器后，需要將傳感器焊接至ＰＣＢ板上后再和放入氣室。傳感器的??ＰＣＢ如圖２．?２所示，實物圖如圖２．?３所示。??．�！瓘V一，』ｓｓｐｍａ??靈翻ｊ??圖２．?２傳感器測試電路的ＰＣＢ圖??將１０個ＭＯＳ傳感器分別焊接至ＰＣＢ上，得到如圖２．?３所示的傳感器陣列實??物圖。??…奪丄??…“龜??圖２．?３傳感器實物照片??以上這些Ｍ０Ｓ氣體傳感器，不同的型號之間敏感特性不同，而且每個傳感器??對于不同種類的敏感氣體敏感特性也有較大的差異。下面以ＴＧＳ２６００為例，介紹??這些Ｍ０Ｓ傳感器的敏感特性。ＴＧＳ２６００的加熱阻抗為８３Ｑ，理想的檢測范圍１？??３０ｐｐｍ。下圖給出了它在氫氣、乙醇、異丁烷、一氧化碳、甲烷氣體下的特性曲??線。Ｙ軸是待測氣體下的傳感器阻值（Ｒｓ）和空氣中傳感器的阻值（Ｒｏ）的比值。??相同濃度氣體下，傳感器的這個值越小表明該傳感器對于該氣體敏感性越好。由??圖２．４可知ＴＧＳ２６００對于ｌＯｐｐｔｒｉ濃度以上的氫氣、乙醇、異丁烷、一氧化碳、甲??烷氣體均有較好敏感性；對于ｌＯｐｐｍ以下濃度的甲烷敏感性則不如另外４種氣體??的敏感性。另外，需要說明的是圖２．?４只測了這幾種氣體，并不代表該傳感器只??對這幾種氣體敏感。??１４??

?１００??Ｇａｓ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?（ｐｐｍ）??圖２．?４?ＴＧＳ２６００的特性曲線??２．２．２氣室模塊設(shè)計??設(shè)計好傳感器陣列后需要設(shè)計一個能裝載傳感器的氣室，氣室的作用是讓被??測氣體與傳感器敏感材料表面接觸反應(yīng)的。本電子鼻儀器在設(shè)計的前期使用了許??多的氣室方案，發(fā)現(xiàn)影響儀器性能的兩個關(guān)鍵因素是氣室的氣密性和氣室的體??積。氣室的氣密性好壞對于傳感器的響應(yīng)有著很大影響：若傳感器氣密性不好一??方面會影響整個氣路的流速控制，而流速的控制又傳感器的響應(yīng)；另一方面氣室??的氣密性不好可能導(dǎo)致待測氣體被稀釋以致測不出響應(yīng)。因此氣室的設(shè)計要求需??要滿足氣室腔體積盡量小、密封性好、安裝方便等要求。??下圖是我們實驗室之前的定制的？款片狀組合氣室，它采用５塊聚四氟乙烯??板制作而成。將它們依次拼接后的結(jié)構(gòu)圖如圖２．?５所示。??暑遂，??圖２．?５片狀結(jié)構(gòu)氣室正面圖（左）；背面圖（右）??１５??


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