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检测口气?用于呼出气体口臭检测的MEMS气体传感器

口气是指从口腔或其他充满空气的空腔中如鼻、鼻窦、咽,所散发出的臭气,它严重影响人们的社会交往和心理健康,WHO已将口臭作为一种疾病来进行报道。调查显示,中国口臭患病率为27.5%。而在西方国家,则为50%。全球约有10%~65%的人曾患有口臭。



什么是口腔异味?


相信绝大多数人都曾经被口腔异味的问题困扰过,那么口腔异味都有什么表现呢?

口腔异味指的是呼气中含有令人不愉快气味的一种症状,具体表现为呼吸时有明显气味,刷牙、漱口均难以消除,使用清洁剂亦难以掩盖,严重时会影响到个人心理和身体健康。所以,一旦患有口腔异味,积极的治疗是很有必要的。

市面上常见的一些便携式口气检测仪

口腔异味成因是什么?


知道了口腔异味的表现,那你是否了解口腔异味的原因呢?


01口源性口臭

据统计,80%~90% 的口臭是来源于口腔。口腔中有未治疗的龋齿、残根、残冠、不良修复体、不正常解剖结构、牙龈炎、牙周炎及口腔粘膜病等都可以引起口臭。

其中龋齿和牙周疾病又是最常见的相关疾病。深龋窝洞内、不良修复体悬突下常残存食物残渣和菌斑,细菌经过发酵分解,产生臭味。牙髓坏死或化脓性牙髓炎,未经治疗也可发出臭味;牙周病患者常伴有大量的牙石、菌斑,牙周袋内细菌发酵产生硫化氢、吲哚和氨类,因而产生臭味。另外,牙周脓肿和牙周袋溢脓,多为金黄色葡萄球菌合并牙周致病菌感染,也会发出臭味。

唾液的质和量也起到重要作用。唾液量的减少、 蛋白质等有机成分的增多降低了唾液的冲刷作用和缓冲作用, 使细菌大量繁殖,分解唾液、 龈沟液及食物残渣中的有机成分, 产生大量的挥发性硫化物、 吲哚等物质,引起口臭。


02非口源性口臭

口腔邻近组织疾病如化脓性扁桃体炎、慢性上颌窦炎、萎缩性鼻炎等,可产生脓性分泌物而发出臭味;临床上常见的内科疾病如急慢性胃炎、消化性溃疡出现酸臭味;幽门梗阻、晚期胃癌常出现臭鸭蛋性口臭;糖尿病酮症酸中毒患者可呼出丙酮味气体,尿毒症患者呼出烂苹果气味。另外白血病、维生素缺乏、重金属中毒等疾病均可引起的口臭。


03生理性口臭

饥饿、食用了某些药物或洋葱、大蒜等刺激性食物、抽烟、睡眠时唾液分泌量减少所致的细菌大量分解食物残渣等都可能引起短暂的口臭。

而健康人的口臭可能由于不良的口腔习惯和口腔卫生造成舌背的菌斑增多、增厚所引起。由于舌背的表面积大,有许多乳头、沟裂和凹陷,有利于细菌、口腔粘膜脱落上皮、食物残渣等的滞留,充当“细菌储藏室”,有利于口臭的产生。

有研究表明,口臭程度、挥发性硫化物的量与舌苔厚度及面积均存在正相关关系,其中与舌苔厚度的关系更为密切,清除舌苔后挥发性硫化物减少。这可能因为舌苔越厚,越易形成厌氧环境,越利于厌氧菌的生长,从而也越利于挥发性硫化物的产生,导致口臭。

口腔中的细菌大多数是革兰氏阴性厌氧菌这种微生物,可分解多种含硫的多肽类和氨基酸如甲硫氨酸、胱氨酸、半胱氨酸,最终可生成多种化合物的代谢产物,包括会挥发性的巯基复合物(VSC)、吲哚及粪臭素等,VSC又包括硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、硫酸二甲酯,造成口腔异味的主要气体是硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)。简单理解就是,口腔疾病的主要罪魁祸首是革兰氏阴性厌氧菌,它的代谢产物引起了口腔异味。


MEMS传感器探测口腔异味的原理


通过以上描述可以知道,口腔异味往往都有标志性气体,正所谓“病出有因”。比如口腔疾病异味的标志性气体往往都含有硫元素,主要特征气体是硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH),糖尿病患者口腔标志性气体是丙酮,如果我们想知道患者口腔异味的原因,则需要找出相对应的传感器来探测特征气体,从而为口腔异味的病因提供科学的诊断依据。


MEMS传感器正是基于以上需求而设计,它通过内部气体选择性极强的敏感材料与特征气体相互作用,将特征气体浓度转换成相应电信号传输至芯片,芯片数据处理单元将采集到的信号值与芯片内部设定的特征气体浓度阈值进行比对,通过判断病人口腔特征气体浓度是否超出阈值范围来确定病人是否患有相关疾病。这样的检测过程,简单而高效,既方便了患者,也方便了医生。

MEMS传感器探测口腔异味的优点

气体传感器目前市面上常见使用一系列不同的气敏传感器,包括金属氧化物半导体、光离子、电化学、红外、声表面波等类型的气敏传感器,MEMS传感器在应用中有其特定的优势:

1、体积小。更容易集成到电路板上,从而使传感器的整体体积小型化,更加轻便,便于手持使用。

2、功耗小。其正常工作时功耗小于50mW,可以大大延长传感器的工作时间。

3、探测灵敏度高。其探测核心采用了高灵敏度的敏感材料,响应快速,恢复快速,精度高,效率高,更加可靠。

4、气体选择性好。传感器只针对某一种特征气体有响应,特异性强,客观上保证了数据的准确性、科学性。

5、使用寿命长。传感器长期使用,信号基本无衰减,可长期使用。

SMD1007 硫化氢气体传感器是慧闻科技基于特定半导体气敏材料开发的 MEMS 微型气体传感器,可用于检测不同场景下的硫化氢气体含量


该传感器是将自主研发的硫化氢气体敏感材料涂布于电极上,当 H2S 气体接触敏感材料时,敏感材料的电导率会发生变化,使用特定的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。

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