肺癌VOCs靜態(tài)配氣系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、肺癌是目前人類發(fā)病率與致死率最高的惡性腫瘤之一。對(duì)高危人群的篩查以及肺癌的早期診斷可以提高患者的生存率。目前利用呼出氣體檢測(cè)方法已受到研究人員的廣泛關(guān)注，有望成為繼CT、MRI等大型檢測(cè)儀器與穿刺活檢等方式之后又一有效的肺癌診斷手段。如何得到痕量級(jí)別的肺癌標(biāo)志物VOCs是呼出氣體檢測(cè)方法的關(guān)鍵之一。
　　本文在分析系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上，基于靜態(tài)體積法配氣原理，設(shè)計(jì)并加工了一套配氣系統(tǒng)，用于直接將常溫下呈液態(tài)的肺癌標(biāo)志物VOCs配制成指

2、定低濃度的VOCs氣體。在文中，具體介紹了相關(guān)的配氣原理、配氣方案、系統(tǒng)硬件與軟件設(shè)計(jì)過程，以及裝置的檢測(cè)分析等，具體研究工作如下：
　?、俜椒ㄟx?。罕疚脑诜治鰧?duì)比目前已有的各種配氣方法的優(yōu)勢(shì)與不足，選取了適合本文要求的靜態(tài)體積法，用于將常溫下呈液態(tài)的VOCs配制為痕量級(jí)別低濃度的混合氣體?；陟o態(tài)體積法的配氣原理構(gòu)建了一套合理的配氣系統(tǒng)方案，并給出了明確的配氣步驟。
　?、谀Ｐ蜆?gòu)建：針對(duì)不同種類的肺癌標(biāo)志物VOC，本文根據(jù)

3、實(shí)際加工條件，設(shè)計(jì)一個(gè)合理的配氣系統(tǒng)多參數(shù)模型。在理論條件的基礎(chǔ)上得出了這一模型在實(shí)際情況下適用的計(jì)算公式，推算出不同的目標(biāo)濃度與汽化室恒溫溫度、混勻室混勻次數(shù)、注射泵注射器規(guī)格和抽氣行程等參量之間的關(guān)系。
　　③儀器設(shè)計(jì)：本文利用模塊化設(shè)計(jì)思路，將整個(gè)配氣系統(tǒng)分作汽化室、混勻室和注射泵三部分。在總結(jié)關(guān)鍵部件選型、明確硬件系統(tǒng)框圖的基礎(chǔ)上，得到了系統(tǒng)的氣路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與硬件電路設(shè)計(jì)，并給出了配氣系統(tǒng)的整體硬件設(shè)計(jì)與加工實(shí)物。與此同時(shí)，

4、本文明確了系統(tǒng)軟件的功能模塊，并詳述了PIC16F877的PID溫度控制、氣泵與電磁閥組控制以及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制等模塊的程序以及PC端VB語言控制軟件的設(shè)計(jì)。
　　④系統(tǒng)測(cè)試：本文以苯氣作為肺癌標(biāo)志物VOCs的樣本，使用本文的靜態(tài)配氣系統(tǒng)配制了多組超低濃度的苯-氮?dú)饣旌蠚怏w，并使用Agilent7890A型氣相色譜儀進(jìn)行氣相色譜檢測(cè)。通過針對(duì)性地分析氣相色譜圖，并對(duì)比出峰時(shí)間、峰面積與單位濃度響應(yīng)值等參量，驗(yàn)證了本文配氣系統(tǒng)的有效