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摘要哮喘是一种常见的呼吸道炎症疾病，全球已确诊的哮喘患者有近3亿人，除此之外，还有大量潜伏期病人。医疗上还没有哮喘的根治方法，只能在病人病发过程中加以干预和控制，因此，简单、方便、高效的哮喘诊断方法对于哮喘早期防治具有重要意义。<br>　　目前，临床诊断哮喘的方法可分为侵入类和非侵入类诊断方式。侵入类诊断方式包括过敏原检测、支气管镜、胃食道PH检测等，这类检测方式需要外界药物或者器械进入病人体内，给病人带来身体和精神的双重压力。非侵入性诊断方式又被称为无创检测，包括肺活量检测、呼出气一氧化氮(FractionalexhaledNitricOxide,FeNO)检测等，这类诊断方式对病人身体不会带来痛苦。其中，FeNO已经被认为是哮喘等呼吸道炎症疾病的标志性生物分子，在哮喘的早期诊断与后期治疗过程中应用广泛。<br>　　波长调制吸收光谱(WavelengthModulationAbsorptionSpectroscopy,WMAS)技术在痕量气体检测领域中具有灵敏度高、特异性强、响应速度快等优点，在大气环境检测、医学诊断、生化分析等痕量气体分子检测领域有着大量应用。量子级联激光器(QuantumCascadeLaser,QCL)的发展为中红外吸收光谱技术的应用提供了理想的光源。量子级联激光吸收光谱(QuantumCascadeLaserAbsorptionSpectroscopy,QCLAS)是QCL与WMAS技术的结合，本文的主要目的是基于中红外QCLAS技术，开发一套高灵敏度、特异性强、响应速率快的FeNO检测样机。<br>　　本文的主要工作内容如下，(1)选用中心波长在5262.96nm的NO气体吸收谱线，搭建一套基于中红外QCLAS技术的NO测量系统。系统主要部件包括中心波长为5263nm的中红外QCL作为光源，光程约为26m的多通池作为气体反应室，以及集成扫描、调制、解调一体的WMAS电路板；通过测量NO标气对系统进行性能分析，得到系统检测NO的探测极限为2.9ppb，满足FeNO检测的需求。(2)针对FeNO产生的生理特征以及NO测量系统的技术特点提出一套适用于FeNO在线测量的呼气采样方案，并将呼气采样结构与NO测量系统集成为一台FeNO检测样机。(3)通过直接吸收光谱技术与WMAS技术同步测量的方法，实现了NO二次谐波信号峰值的标定，并得到了FeNO浓度随呼气时间变化曲线。(4)FeNO检测样机后续被应用到人体呼出气体测量，探究了呼气流速、饮食、以及空气中的少量NO对FeNO测量结果的影响。(5)该样机的一致性分析试验得到志愿者多次呼气测量的相对误差率为12.6%，测量结果相对稳定；随后不同志愿者的FeNO测量结果验证了该样机用于诊断哮喘的能力。<br>　　本文基于中红外QCLAS技术成功研制了一套应用于FeNO在线测量的试验样机，可实时、快速测量人体呼出气体中NO浓度的变化，为高精度的便携式FeNO检测设备的研发提供了新思路。