JP2004045171A

JP2004045171A - 呼気捕集具

Info

Publication number: JP2004045171A
Application number: JP2002202162A
Authority: JP
Inventors: Shoji Kawai; 河井　昭治; Hidetaka Fukuyama; 福山　秀孝; Kyoichi Sekine; 関根　恭一
Original assignee: Mitsubishi Kagaku Bio-Clinical Laboratories Inc; Teramecs Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Kagaku Bio-Clinical Laboratories Inc; Teramecs Co Ltd
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】小型、軽量、安価で、且つ液化した成分も無駄なく簡単に回収できる呼気捕集具を提供する。
【解決手段】パイプ、本体、冷媒、脚部から構成されるものであって、該パイプのほとんどは本体内の冷媒内に位置し、該本体は該脚部上に位置し、該脚部内には液体捕集用容器が載置可能であるもの。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、呼気捕集具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
呼気中には、酸素、窒素、水分、二酸化炭素以外に、いわゆる代謝成分等が微量に含まれている。
これは、肺胞毛細血管を流れる混合静脈中の微量の揮発成分がガス交換により呼気中に移動するため、呼気中の成分と血液中の成分とは、何らかの相関関係があると考えられる。
最近では、呼気中の種々の物質について、その疾病との関係が研究されグラフや異常とされる値等が公表されている。
【０００３】
この呼気採取は、血液採取等のように苦痛を伴わず、且つ肉体（血管）を傷つけることもない。よって、患者にとっては比較的楽な検査であるといえる。
しかし、検査すべき成分が通常は非常に微量であり、呼気を数百ｍｌ程度採取しただけでは検査が難しい。呼気としては相当の量が必要となる。この呼気全体を採取して検査することは現実問題としては不可能である。よって、濃縮することが行なわれている。
【０００４】
濃縮は通常冷却して、液化するものを液化させて採取する。呼気のほとんどは窒素ガスと酸素ガスであり、通常の冷却（−８０℃以上）では液化せず捕集できないため、検査に不要なガスが多量に採取されてしまうということはない。
また、液化しない成分であっても、液化した水等に溶解して捕集されるものも存在する。
【０００５】
従来の濃縮装置は、比較的簡単な冷却装置（特開平７−１０３９７４号）と、非常に高価な装置で、種々の制御装置や移送装置を有するものが特許出願されたり、市販されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した比較的簡単な冷却装置（特開平７−１０３９７４号）では、チューブが固定されているため、冷媒の中に浸漬されたチューブ内壁についた液が下方の回収びんに落下しないこと、回収びんもすべて冷媒内に浸漬されているため回収が手間である、冷媒を氷水にした場合チューブが固定であり氷が入りにくく使用しずらい等の欠点がある。
また、前記した高価な装置では、一般の医院では採用が難しく、簡易に非侵襲で行なうという趣旨にも沿わない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上のような状況に鑑み、本発明者は鋭意研究の結果本発明呼気捕集具を完成したものであり、その特徴とするところは、パイプ、本体、冷媒、脚部から構成されるものであって、該パイプのほとんどは本体内の冷媒内に位置し、該本体は該脚部上に位置し、該脚部内には液体捕集用容器が載置可能である点にある。
【０００８】
ここでパイプとは、呼気が通過する管であり、液化する（その温度で）成分はこの中で液化する。太さは、熱交換を考えれば細い方が良いが、吹き込み易さを考えれば太い方がよい。両者の兼ね合いで決めればよく、発明者の実験では、内径が５〜１５ｍｍが好適であった。これは１本の管でもよいが、吹き込み易いように、吹き込み部にはマウスピースを装着してもよい。
【０００９】
パイプは金属のような柔軟性のないものでも、プラスチックやゴムのような柔軟なものでもよい。長さは、後述する冷媒内にそのほとんどが浸漬される程度が好ましい。
また、パイプ内壁で液化したものが下方に迅速に落下するためには、内壁が撥水性を有していることが望ましい。例えば、内壁をフッ素コートする等である。勿論、他のコーティングでもよいし、素材自体を撥水性のものにしてもよい。
【００１０】
パイプの一部（吹き込み側）に簡単な流量計を設けて呼気の総量を測っておいてもよい。濃度等を調べるには便利である。
パイプは後述する本体部に固定筒部を設けて、それに着脱自在に設けてもよい。着脱自在とは、ネジ式、ユニオン式、いわゆるカチット式等自由である。このようにしても、本体部もすべて貫通する１本のチューブタイプでもよい。
パイプは１回の使い捨てでもよいが、その都度洗浄してもよい。洗浄は、水やアルコールでよい。洗浄液が通過、落下しやすい単純螺旋型等の形状にすることが望ましい。
【００１１】
本体とは、冷媒を収納しておく容器であり、蓋があり、全体として断熱されているものが望ましい。冷媒が大気によって昇温されないためである。通常の検査成分であれば、この本体は２００ｍｌ〜１０００ｍｌで十分である。勿論、時間を早くするため、より大きくしてもよい。
本体内には冷媒の温度を測る温度計を設けておくのが便利である。
更に、冷媒の交換等のためのドレイン（水抜き）を設けておくこともよい。
【００１２】
本体は断熱構造にすることが望ましい。これは、内部が大気によって昇温されるのをできるだけ防止し、後述する冷媒がながく使用できるようにするものである。また、表面に大気中の水分が結露することも軽減できる。
【００１３】
冷媒とは、呼気を冷却するための低温物質であり、通常は液体、又は固体と液体の混合物である。最も、簡単なものは氷と水である。また、効率をよくするには、エタノールとドライアイス等も考えられる。
更に、吸熱反応によって周囲を冷却する使い捨てタイプの冷却剤、冷凍庫に入れることによって繰り返し使用できるタイプのもの等も好適である。
冷媒の温度は、測定物（アセトン等）の沸点や含有量によっても異なるもので自由に決めればよい。測定物が液化し、さらに凝固しても問題はない。パイプが柔軟性を有するものであれば、垂直に持ち上げてまっすぐにすれば固形物も落下して下方容器に入る。また、少し加熱して液化して落下させてもよい。
【００１４】
脚部とは、液化しパイプから出できた液を溜める液体捕集用容器を、パイプ出口の下方に置くための空間を作るものである。形状的には、単に下方に空間のある載置台のようなものである。
この脚部の材質はなんでもよいが、加工の容易性、安定度等から金属性が普通である。金属の場合、伝熱係数が大きいため、冷媒からの冷熱を脚部全体から逃がしてしまう（熱量的には、脚部から熱を吸収し、冷媒を加熱する）。
よって、本体と脚部との間に断熱材を挟持することが望ましい。シート状の不織布等である。
【００１５】
本体や脚部はプラスチックで一体成型してもよい。これは、製造コストを下げるためであり、もともと高価なものが不要であるためである。
【００１６】
高齢者や重病人等では、ただ息を吹き込むだけでも疲れるし、多量に吐くことができないため非常に時間がかかるものである。特に非常に含有量の少ない成分を調べるときには呼気も多く必要となる。このため、真空ポンプを使用する例もある。
これは、液体捕集用容器に真空ポンプを接続し、ゆっくりと吸引するのである。このようにすると、患者への負担が少なく、長時間行なうことができる。この場合、大気を吸引することがないようにすることが望ましい。例えば、マウスピースに簡単な弁を設ける、マウスピースに口が接していない限り吸引しないようにするスイッチを設ける等である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図面に示す実施の形態に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明呼気捕集具１の１例を示す側面図である。本体２に冷媒（ここでは、氷水）が充填されている。本体２の上部には、蓋３が設けられ、その貫通孔にパイプ４が貫通している。パイプ４の先端部には、マウスピース５が取り付けられている。
この例では、パイプ４はナイロン製で、内壁にはフッ素コーティングがなされている。パイプ４の内径は、約１０ｍｍである。このパイプ４は、本体２内で何重にも旋回して先端部７が底部６の貫通孔から外部に突出している。
【００１８】
本体２は脚部８上に設けられている。また、本体２と脚部８の間に断熱材としてゴムシート９が挟持されている。脚部８にもゴムシート９にも貫通孔が設けられている。
先端部７は、液体がこぼれないように、液体捕集用容器１０の真上に位置している。
【００１９】
この例の呼気捕集具１の使用法について説明する。
マウスピース５に口を当てて、息を吹き込むだけである。呼気中に含まれている成分が、冷媒によって冷却され、パイプ内壁に結露し、徐々におおきな液滴になる。互いに混ざるものであれば一緒になってより大きな粒になる。大きくなるとそのまま留まっていることができなくなるため、パイプに沿って落下し、液体捕集用容器１０内に入る。
【００２０】
図２は、液体捕集用容器１０の他の例を示す。蓋１１が設けられ、貫通孔が２つあり、１つには前記したパイプの先端部７が気密に挿入され、他方には真空ポンプからのパイプ１２が気密に挿入されている。
これで、真空ポンプ（図示せず）を駆動すると、液体捕集用容器１０内が減圧され、その結果パイプ４内が減圧され、被験者の肺内の空気（呼気）が吸い込まれてくる。これによって、楽にしているだけで、呼吸ができる。よって、長時間であっても苦にならない。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明には次のような大きな効果がある。
（１）　構造が簡単で、且つ確実に目的物を捕集できる。
（２）　パイプが柔軟なものの場合、中の液体又は固体を落下させやすい。
（３）　冷媒を自由に選べるため、測定対象物を効率よく液化又は固化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明呼気捕集具の１例を示す側面図である。
【図２】液体捕集用容器の他の例を示す側面図である。
【符号の説明】
１　本発明呼気捕集具
２　本体
３　蓋
４　パイプ
５　マウスピース
６　底部
７　先端部
８　脚部
９　ゴムシート
１０　液体捕集用容器

Claims

パイプ、本体、冷媒、脚部から構成されるものであって、該パイプのほとんどは本体内の冷媒内に位置し、該本体は該脚部上に位置し、該脚部内には液体捕集用容器が載置可能であることを特徴とする呼気捕集具。
該本体と該脚部との間に断熱シートを挟持したものである請求項１記載の呼気捕集具。
該液体捕集用容器に蓋を設け、その蓋に２つの貫通孔を設け、１つは該パイプに接続し、他方は真空ポンプに接続するものである請求項１又は２記載の呼気捕集具。