氨气传感器用于医疗领域肾病患者呼吸氨检测

2024-01-05 17:23

随着科技的发展，呼吸氨检测作为一种无创、无痛、无辐射的检测手段，正逐渐受到医疗领域的重视。在慢性肾脏病的诊断中，呼吸氨检测作为一种新的检测手段，展现出了其独特的优势和应用前景。

慢性肾脏病（CKD）是一种常见的慢性疾病，早期诊断和治疗对于延缓病情进展、改善患者生活质量具有重要意义。然而，传统的肾功能检测方法如血肌酐、尿素氮等，在肾脏损伤早期可能无明显异常，且受多种因素影响，导致诊断准确性受限。而呼吸氨检测作为一种新的检测手段，能够更早、更准确地反映肾脏损伤情况。

呼吸氨检测的原理是基于肾脏代谢过程中产生的氨。肾脏损伤时，肾小管上皮细胞中的谷氨酰胺酶活性增强，导致氨的产生增多。这些氨通过肾脏排泄进入尿液，同时部分氨通过呼吸排出。因此，通过检测呼吸中的氨含量，可以间接反映肾脏损伤的情况。相较于传统检测方法，呼吸氨检测具有无创、无痛、无辐射等优势，且能够更早地发现肾脏损伤，为早期治疗提供依据。

在实际应用中，呼吸氨检测可以用于慢性肾脏病的早期筛查、病情监测以及治疗效果评估。对于高危人群，如糖尿病患者、高血压患者等，定期进行呼吸氨检测有助于及早发现肾脏损伤，及时采取干预措施。在病情监测方面，呼吸氨检测能够动态观察肾脏损伤的进展情况，为调整治疗方案提供依据。此外，治疗效果评估也是呼吸氨检测的重要应用场景。通过比较治疗前后的呼吸氨含量变化，可以判断治疗的有效性，有助于医生制定更合理的治疗方案。

人体器官的某些病变会导致代谢异常，进而使某些呼出气体的浓度升高。例如，糖尿病患者呼出的丙酮气体、肺癌患者呼出的乙烷气体以及肾病患者呼出的氨气浓度都明显高于正常人。通过检测这些与特定疾病相关联的标志性气体浓度，可以实现相应疾病的初步诊断。然而，目前的呼出气体组分检测手段存在成本高、过程复杂等问题，难以发挥快速“呼气诊病”的优势。随着传感器技术的不断成熟，利用气体传感器检测人体呼出的某种气体浓度对人体疾病的早期无创诊断是气体传感器领域研究的热点问题。近年来，研究者们不断尝试将具有低成本、智能化、易于集成等优势的半导体气体传感器应用在人体呼出气体检测上。

用于人体呼气检测的氨气传感器要求检测灵敏度高、选择性强以及高湿抗干扰。因为人体呼出气体浓度低，一般在百十个ppb或者几个ppm的量级，这要求传感器的灵敏度高；呼气成分复杂，目前发现气体种类达三千余种之多，这要求传感器的选择性强；呼出气体伴随着90% RH以上的湿度，常温工作的传感器不可避免的产生敏感层表面结露的现象，这要求传感器抗湿度干扰。常用的表面修饰、器件封装等抗湿手段在面向高湿环境下低浓度气体选择性检测时，通常效果很差。

原文标题 : 氨气传感器用于医疗领域肾病患者呼吸氨检测