JP3325673B2 - 呼気中の成分濃度補正方法及び呼気分析装置 - Google Patents
呼気中の成分濃度補正方法及び呼気分析装置Info
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は被検者が呼出した呼気を
ガスクロマトグラフその他の分析装置で分析する際に、
測定した成分濃度を補正する方法と、そのような方法を
実現する分析装置に関するものである。
ガスクロマトグラフその他の分析装置で分析する際に、
測定した成分濃度を補正する方法と、そのような方法を
実現する分析装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】呼気も疾病に関する情報を含んでいるこ
とが知られるようになったことから、病気の診断、治療
又は予防のために行なわれる臨床検査で呼気を分析する
ことが検討されている。
とが知られるようになったことから、病気の診断、治療
又は予防のために行なわれる臨床検査で呼気を分析する
ことが検討されている。
【０００３】呼気を分析装置の試料とする場合、呼息に
より吐き出される呼気のうち、初めに出てくる部分は死
腔からのものを含んでいるので、その部分を除外し、息
を吐き切った時点での終末呼気と呼ばれるものが試料と
して最も適している。終末呼気は肺胞気のみを含み、呼
気成分の濃度が均一となっているので、検体として優れ
ている。したがって、呼気検査では終末呼気を測定する
ことが最も被検者の状態を表わすものとして信頼性が高
いが、終末呼気を採取するには特別な装置が必要にな
る。
より吐き出される呼気のうち、初めに出てくる部分は死
腔からのものを含んでいるので、その部分を除外し、息
を吐き切った時点での終末呼気と呼ばれるものが試料と
して最も適している。終末呼気は肺胞気のみを含み、呼
気成分の濃度が均一となっているので、検体として優れ
ている。したがって、呼気検査では終末呼気を測定する
ことが最も被検者の状態を表わすものとして信頼性が高
いが、終末呼気を採取するには特別な装置が必要にな
る。
【０００４】また、種々の理由で終末呼気を供試するこ
とが不可能であるか、あるいは不可能ではないとしても
困難な場合がある。例えば乳児、幼児、昏睡者、意識不
明者などのような被検者からは終末呼気を採取するのは
困難である。健常者であっても、例えば老人の場合な
ど、体力的に終末呼気を供試するのに困難を伴う場合が
ある。
とが不可能であるか、あるいは不可能ではないとしても
困難な場合がある。例えば乳児、幼児、昏睡者、意識不
明者などのような被検者からは終末呼気を採取するのは
困難である。健常者であっても、例えば老人の場合な
ど、体力的に終末呼気を供試するのに困難を伴う場合が
ある。
【０００５】被検者に苦痛を与えず、また容易に呼気を
採取する方法としては、被検者に採取マスクやフードを
あててバッグにいったん捕集したり、分析装置に直接導
いたりする。その際、採取マスクとして、例えば患者に
酸素を供給するのに使用されるマスクを流用することが
できるが、そのようなマスクは被検者に気密を保って密
着できるようになっているものではなく、マスク自体に
外気と通ずる穴があけられている。そのような採取マス
クを用いて呼気を採取した場合、外気が混合してくるの
は避けられない。また、呼吸器にマスクやフードをあて
たり、呼吸器を被って吸引することによって呼気を採取
することもできるが、その場合も呼吸器を密閉すること
はできないので、どうしても外気の混入は避けられな
い。このように、特別な方法で採取するのでなければ、
採取した呼気は肺胞気だけではなく、死腔からの呼気や
外気が混入している。
採取する方法としては、被検者に採取マスクやフードを
あててバッグにいったん捕集したり、分析装置に直接導
いたりする。その際、採取マスクとして、例えば患者に
酸素を供給するのに使用されるマスクを流用することが
できるが、そのようなマスクは被検者に気密を保って密
着できるようになっているものではなく、マスク自体に
外気と通ずる穴があけられている。そのような採取マス
クを用いて呼気を採取した場合、外気が混合してくるの
は避けられない。また、呼吸器にマスクやフードをあて
たり、呼吸器を被って吸引することによって呼気を採取
することもできるが、その場合も呼吸器を密閉すること
はできないので、どうしても外気の混入は避けられな
い。このように、特別な方法で採取するのでなければ、
採取した呼気は肺胞気だけではなく、死腔からの呼気や
外気が混入している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、被検者から採取した呼気試料が死腔からの呼気や外
気を含んでいる場合であっても、呼気の成分濃度を正し
く算出する方法を提供することである。本発明の第２の
目的は、そのような補正手段を備えた呼気分析装置を提
供することである。
は、被検者から採取した呼気試料が死腔からの呼気や外
気を含んでいる場合であっても、呼気の成分濃度を正し
く算出する方法を提供することである。本発明の第２の
目的は、そのような補正手段を備えた呼気分析装置を提
供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の補正方法は、終
末呼気中のＯ2濃度及びＣＯ2濃度が被検者にかかわりな
くほぼ一定であるという事実を前提にしている。呼気試
料が外気や死腔からの呼気で希釈されている場合であっ
ても、呼気試料中のＯ2濃度又はＣＯ2濃度を標準ガス濃
度として測定し、定数として与えられる終末呼気中のＯ
2濃度又はＣＯ2濃度を基準として、標準ガス濃度測定値
から呼気試料の希釈率を求め、それによって呼気成分測
定値を補正するものである。
末呼気中のＯ2濃度及びＣＯ2濃度が被検者にかかわりな
くほぼ一定であるという事実を前提にしている。呼気試
料が外気や死腔からの呼気で希釈されている場合であっ
ても、呼気試料中のＯ2濃度又はＣＯ2濃度を標準ガス濃
度として測定し、定数として与えられる終末呼気中のＯ
2濃度又はＣＯ2濃度を基準として、標準ガス濃度測定値
から呼気試料の希釈率を求め、それによって呼気成分測
定値を補正するものである。
【０００８】Ｏ2ガスを標準ガスに用いるときは、呼気
試料の対象成分測定値を〔Ａ〕、その呼気試料中のＯ2
濃度（単位は％）を〔ｂ1〕としたとき 〔Ａ'〕＝ｆ1・（２１−〔ａ1〕）〔Ａ〕／（２１−〔ｂ1〕） ……（１） として補正を行なう。ここで、〔Ａ'〕は補正された対
象成分測定値、〔ａ1〕は終末呼気中のＯ2濃度（単位は
％）で定数として与えられるもの、ｆ1は実験的に定め
られる係数である。
試料の対象成分測定値を〔Ａ〕、その呼気試料中のＯ2
濃度（単位は％）を〔ｂ1〕としたとき 〔Ａ'〕＝ｆ1・（２１−〔ａ1〕）〔Ａ〕／（２１−〔ｂ1〕） ……（１） として補正を行なう。ここで、〔Ａ'〕は補正された対
象成分測定値、〔ａ1〕は終末呼気中のＯ2濃度（単位は
％）で定数として与えられるもの、ｆ1は実験的に定め
られる係数である。
【０００９】ＣＯ2ガスを標準ガスに用いるときは、呼
気試料中のＣＯ2濃度を〔ｂ2〕としたとき 〔Ａ’〕＝ｆ2・〔ａ2〕〔Ａ〕／〔ｂ2〕 ……（２） として補正を行なう。ここで、〔ａ2〕は終末呼気中の
ＣＯ2濃度で定数として与えられるもの、ｆ2は実験的に
定められる係数である。
気試料中のＣＯ2濃度を〔ｂ2〕としたとき 〔Ａ’〕＝ｆ2・〔ａ2〕〔Ａ〕／〔ｂ2〕 ……（２） として補正を行なう。ここで、〔ａ2〕は終末呼気中の
ＣＯ2濃度で定数として与えられるもの、ｆ2は実験的に
定められる係数である。
【００１０】この補正方法を実現するために、本発明の
呼気分析装置は、呼気中の１又は２以上の成分を測定す
る第１のガス測定器を備え、肺胞気に死腔からの呼気と
外気の少なくとも一方が混合した呼気試料が導かれる第
１の試料測定流路と、Ｏ2ガスとＣＯ2ガスの少なくとも
一方を標準ガスとして測定する第２のガス測定器を備
え、第１の試料測定流路に並列に設けられて第１の試料
測定流路と同じ呼気試料が導かれる第２の試料測定流路
と、第２のガス測定器で測定した標準ガスと同じ標準ガ
スの終末呼気中での濃度を基準にして、第２のガス測定
器による呼気試料中の同標準ガス濃度により、第１のガ
ス測定器による同じ呼気試料中の成分測定値を補正する
演算器とを備えている。
呼気分析装置は、呼気中の１又は２以上の成分を測定す
る第１のガス測定器を備え、肺胞気に死腔からの呼気と
外気の少なくとも一方が混合した呼気試料が導かれる第
１の試料測定流路と、Ｏ2ガスとＣＯ2ガスの少なくとも
一方を標準ガスとして測定する第２のガス測定器を備
え、第１の試料測定流路に並列に設けられて第１の試料
測定流路と同じ呼気試料が導かれる第２の試料測定流路
と、第２のガス測定器で測定した標準ガスと同じ標準ガ
スの終末呼気中での濃度を基準にして、第２のガス測定
器による呼気試料中の同標準ガス濃度により、第１のガ
ス測定器による同じ呼気試料中の成分測定値を補正する
演算器とを備えている。
【００１１】標準ガスのＯ2濃度基準値〔ａ1〕と、ＣＯ
2濃度基準値〔ａ2〕を求めるために、健常者２８名と患
者２６名について終末呼気を採取して測定を行った。表
１は健常者と患者それぞれについての呼気中ＣＯ2濃度
の測定結果である。ｎは人数、Ｘは呼気中ＣＯ2濃度平
均値（体積％；以下においては％は全て体積％であ
る）、ＳＤは測定データの分布の標準偏差である。健常
者の年令は１９歳から２３歳で、平均年令は２１.１
歳、患者の年令は１３歳から８０歳にわたり、平均年令
は５２.７歳であった。
2濃度基準値〔ａ2〕を求めるために、健常者２８名と患
者２６名について終末呼気を採取して測定を行った。表
１は健常者と患者それぞれについての呼気中ＣＯ2濃度
の測定結果である。ｎは人数、Ｘは呼気中ＣＯ2濃度平
均値（体積％；以下においては％は全て体積％であ
る）、ＳＤは測定データの分布の標準偏差である。健常
者の年令は１９歳から２３歳で、平均年令は２１.１
歳、患者の年令は１３歳から８０歳にわたり、平均年令
は５２.７歳であった。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１の結果から、終末呼気中のＣＯ2濃度
は個人差が小さく、健常者と患者の間でも大きな違いの
ないことが分かる。終末呼気中のＯ2濃度についても同
様の結果が得られ、個人差も健常者と患者の間の差も大
きくないことが確かめられた。
は個人差が小さく、健常者と患者の間でも大きな違いの
ないことが分かる。終末呼気中のＯ2濃度についても同
様の結果が得られ、個人差も健常者と患者の間の差も大
きくないことが確かめられた。
【００１４】そこで、健常者と患者を含む全体（５４
名）の終末呼気中のＯ2濃度〔ａ1〕と、ＣＯ2濃度
〔ａ2〕を算出した結果を表２に示す。この結果から、
Ｏ2濃度〔ａ1〕は１５.３％、標準偏差ＳＤは０.６４、
ＣＯ2濃度〔ａ2〕は４.９％、標準偏差ＳＤは０.５１で
あった。
名）の終末呼気中のＯ2濃度〔ａ1〕と、ＣＯ2濃度
〔ａ2〕を算出した結果を表２に示す。この結果から、
Ｏ2濃度〔ａ1〕は１５.３％、標準偏差ＳＤは０.６４、
ＣＯ2濃度〔ａ2〕は４.９％、標準偏差ＳＤは０.５１で
あった。
【００１５】
【表２】
【００１６】以上の結果に基づき、（１）式の終末呼気
中のＯ2濃度〔ａ1〕として１５.３を用い、（２）式の
ＣＯ2濃度〔ａ2〕として４.９を用いる。（１）式中の
（２１−〔ａ1〕）／（２１−〔ｂ1〕）と（２）式中の
ａ2／ｂ2はそれぞれ呼気試料が外気や死腔からのガスで
希釈されたことを補正するための係数である。また、
（１）式中の「２１」は空気中のＯ2濃度（％）を表わ
している。なお、この〔ａ1〕や〔ａ2〕は年令、人種や
生活様式により変わることがあるので、正確には対象群
により求め直すのが望ましい。
中のＯ2濃度〔ａ1〕として１５.３を用い、（２）式の
ＣＯ2濃度〔ａ2〕として４.９を用いる。（１）式中の
（２１−〔ａ1〕）／（２１−〔ｂ1〕）と（２）式中の
ａ2／ｂ2はそれぞれ呼気試料が外気や死腔からのガスで
希釈されたことを補正するための係数である。また、
（１）式中の「２１」は空気中のＯ2濃度（％）を表わ
している。なお、この〔ａ1〕や〔ａ2〕は年令、人種や
生活様式により変わることがあるので、正確には対象群
により求め直すのが望ましい。
【００１７】呼気試料を採取するためのガスバッグとし
て呼気成分ガスの吸着や分解の起こらない材質のものを
使用し、また呼気試料が流れる流路も加温して呼気中の
水分が凝縮することによって測定対象成分が減少するの
を防いでいるが、それでも測定値は終末呼気を直接測定
器に導入して測定した場合と比較して一定の割合に減少
することが見出された。（１）式中のｆ1と（２）式中
のｆ2はこの測定方法による減少分を補正するためのも
のである。ｆ1とｆ2を求めるために、被検者の呼吸器部
位をマスクで被ったりフードで被って、終末呼気もそれ
以外の呼気も含み外気も混入した呼気試料をガス吸着性
のないガスバッグに捕集した後に呼気試料を採取して測
定した場合と、終末呼気のみを直接分析装置に導く他の
測定方法により真の成分測定を行なった場合を比較し
た。その結果を表３に示す。
て呼気成分ガスの吸着や分解の起こらない材質のものを
使用し、また呼気試料が流れる流路も加温して呼気中の
水分が凝縮することによって測定対象成分が減少するの
を防いでいるが、それでも測定値は終末呼気を直接測定
器に導入して測定した場合と比較して一定の割合に減少
することが見出された。（１）式中のｆ1と（２）式中
のｆ2はこの測定方法による減少分を補正するためのも
のである。ｆ1とｆ2を求めるために、被検者の呼吸器部
位をマスクで被ったりフードで被って、終末呼気もそれ
以外の呼気も含み外気も混入した呼気試料をガス吸着性
のないガスバッグに捕集した後に呼気試料を採取して測
定した場合と、終末呼気のみを直接分析装置に導く他の
測定方法により真の成分測定を行なった場合を比較し
た。その結果を表３に示す。
【００１８】
【表３】
【００１９】採取方法として被検者の呼吸器部位をフー
ドで被い呼気をいったんガスバッグに捕集する方法、被
検者の呼吸器部位をマスクで被い呼気をいったんガスバ
ッグに捕集する方法、被検者の呼吸器部位をフードで被
って分析装置に直接取り込む方法の３種類の採取方法で
測定を行なった。実測値の〔ＡＣ〕は測定対象成分とし
てアセトンを選んだときのそのアセトン濃度（ｐｐｍ）
である。実測値の〔ＣＯ2〕は呼気試料中のＣＯ2濃度
〔ｂ2〕（％）、〔Ｏ2〕は呼気試料中のＯ2濃度〔ｂ1〕
（％）である。真値は終末呼気中のアセトン濃度を別の
装置により直接測定した値である。
ドで被い呼気をいったんガスバッグに捕集する方法、被
検者の呼吸器部位をマスクで被い呼気をいったんガスバ
ッグに捕集する方法、被検者の呼吸器部位をフードで被
って分析装置に直接取り込む方法の３種類の採取方法で
測定を行なった。実測値の〔ＡＣ〕は測定対象成分とし
てアセトンを選んだときのそのアセトン濃度（ｐｐｍ）
である。実測値の〔ＣＯ2〕は呼気試料中のＣＯ2濃度
〔ｂ2〕（％）、〔Ｏ2〕は呼気試料中のＯ2濃度〔ｂ1〕
（％）である。真値は終末呼気中のアセトン濃度を別の
装置により直接測定した値である。
【００２０】補正値〔ＡＣ’〕1は、Ｏ2ガスを標準ガス
として、（１）式において５点の実測値〔ＡＣ〕が真値
に最も近づくように補正するときの補正係数ｆ1を定め
て、（１）式により補正した結果である。このときの補
正係数ｆ1はｆ1＝１.６７と求められた。
として、（１）式において５点の実測値〔ＡＣ〕が真値
に最も近づくように補正するときの補正係数ｆ1を定め
て、（１）式により補正した結果である。このときの補
正係数ｆ1はｆ1＝１.６７と求められた。
【００２１】同様にして、補正値〔ＡＣ’〕2は、ＣＯ2
ガスを標準ガスとして、（２）式において５点の実測値
〔ＡＣ〕が真値に最も近づくように補正するときの補正
係数ｆ2を定めて、（２）式により補正した結果であ
る。このときの補正係数ｆ2はｆ2＝１.２６と求められ
た。補正値の欄で（１０８），（９３）などとしてかっ
こ書きで示した数値は、真値を１００としたときの比で
ある。この結果から、（１)，(２）式において、補正係
数ｆ1とｆ2としてｆ1＝１.６７、ｆ2＝１.２６として演
算器に設定しておく。なお、このｆ1，ｆ2は、測定ガス
成分や機器の構造などで変化するので、正確には装置仕
様が変われば求め直すことが望ましい。
ガスを標準ガスとして、（２）式において５点の実測値
〔ＡＣ〕が真値に最も近づくように補正するときの補正
係数ｆ2を定めて、（２）式により補正した結果であ
る。このときの補正係数ｆ2はｆ2＝１.２６と求められ
た。補正値の欄で（１０８），（９３）などとしてかっ
こ書きで示した数値は、真値を１００としたときの比で
ある。この結果から、（１)，(２）式において、補正係
数ｆ1とｆ2としてｆ1＝１.６７、ｆ2＝１.２６として演
算器に設定しておく。なお、このｆ1，ｆ2は、測定ガス
成分や機器の構造などで変化するので、正確には装置仕
様が変われば求め直すことが望ましい。
【００２２】
【実施例】図１は本発明の呼気分析装置を概略的に表わ
したものである。呼気分析装置２は採取口４を有し、採
取口４にはガス吸着性のない材質のガスバッグが接続さ
れて、そのガスバッグに捕集された被検者の呼気試料が
採取口４から分析装置２に導入される。また採取口４に
は被検者の呼気を直接採取するために、先端に呼吸器に
あてるか呼吸器を被う器具６を有する呼気吹込み部８を
接続することができる。呼吸器を被う器具６はマスク、
フード又はマウスピースなどである。採取口４までの流
路はチューブにヒータを巻きつけた加熱パイプが好まし
く、そのチューブは呼気に含まれるガスが吸着したり反
応したりせず、取扱いやすいように弾力性のある材質の
ものが好ましく、例えばポリ四フッ化エチレン製チュー
ブを用いることができる。ヒータはチューブの内壁に呼
気中の水分が凝縮しないように、チューブの内壁温度を
４０〜５０℃に加温するように温度調節されていること
が望ましい。
したものである。呼気分析装置２は採取口４を有し、採
取口４にはガス吸着性のない材質のガスバッグが接続さ
れて、そのガスバッグに捕集された被検者の呼気試料が
採取口４から分析装置２に導入される。また採取口４に
は被検者の呼気を直接採取するために、先端に呼吸器に
あてるか呼吸器を被う器具６を有する呼気吹込み部８を
接続することができる。呼吸器を被う器具６はマスク、
フード又はマウスピースなどである。採取口４までの流
路はチューブにヒータを巻きつけた加熱パイプが好まし
く、そのチューブは呼気に含まれるガスが吸着したり反
応したりせず、取扱いやすいように弾力性のある材質の
ものが好ましく、例えばポリ四フッ化エチレン製チュー
ブを用いることができる。ヒータはチューブの内壁に呼
気中の水分が凝縮しないように、チューブの内壁温度を
４０〜５０℃に加温するように温度調節されていること
が望ましい。
【００２３】ガスバッグ又は呼気吹込み部８から呼気を
吸引するために、吸引ポンプ１０が設けられ、採取口４
から吸引ポンプ１０に至る第１の試料測定流路１２には
第１のガス測定器１４が設けられている。第１のガス測
定器１４は呼気中成分を測定できる検出器であり、必要
に応じてガス処理ユニットを含む構造とすることができ
る。第１のガス測定器１４で測定される成分としては、
アセトン、ＣＯ、ＮＨ3、ＣＨ4などがある。また第１の
ガス測定器１４をガスクロマトグラフとしてもよい。吸
引ポンプ１０の流量は２００〜１０００ｍｌ／分程度が
望ましい。
吸引するために、吸引ポンプ１０が設けられ、採取口４
から吸引ポンプ１０に至る第１の試料測定流路１２には
第１のガス測定器１４が設けられている。第１のガス測
定器１４は呼気中成分を測定できる検出器であり、必要
に応じてガス処理ユニットを含む構造とすることができ
る。第１のガス測定器１４で測定される成分としては、
アセトン、ＣＯ、ＮＨ3、ＣＨ4などがある。また第１の
ガス測定器１４をガスクロマトグラフとしてもよい。吸
引ポンプ１０の流量は２００〜１０００ｍｌ／分程度が
望ましい。
【００２４】採取口４と吸引ポンプ１０の間には第１の
試料測定流路１２に並列に第２の試料測定流路１６が設
けられており、第２の試料測定流路１６には第２のガス
測定器１８が設けられている。第２のガス測定器１８は
Ｏ2測定器又はＣＯ2測定器である。Ｏ2測定器は測定原
理は問わないが、共存するＣＯ2ガスの干渉を受けない
形式のものである。そのようなＯ2測定器としては磁気
式又はジルコニア式Ｏ2測定器が適している。第２のガ
ス測定器１８としてＣＯ2測定器を用いる場合は、ＮＤ
ＩＲ式測定器が適している。
試料測定流路１２に並列に第２の試料測定流路１６が設
けられており、第２の試料測定流路１６には第２のガス
測定器１８が設けられている。第２のガス測定器１８は
Ｏ2測定器又はＣＯ2測定器である。Ｏ2測定器は測定原
理は問わないが、共存するＣＯ2ガスの干渉を受けない
形式のものである。そのようなＯ2測定器としては磁気
式又はジルコニア式Ｏ2測定器が適している。第２のガ
ス測定器１８としてＣＯ2測定器を用いる場合は、ＮＤ
ＩＲ式測定器が適している。
【００２５】第１の試料測定流路１２と第２の試料測定
流路１６は同時に呼気試料が流れる構成とし、ガス測定
器１４，１８で測定しようとする成分の濃度を測定でき
るようにしたものであればよい。また、採取口１４にガ
スバッグが接続されるときは、ガスバッグ中では呼気試
料は均一になっているので、試料測定流路１２と１６で
測定時間がずれても差支えがないため、試料測定流路１
２と１６の上流側と下流側の合流点にそれぞれ切換え弁
を設け、試料測定流路１２と１６に呼気試料を切り換え
て流すようにしてもよい。採取口４からガス測定器１４
に至る流路と採取口４からガス測定器１８に至る流路は
呼気中の水分が凝縮しないように、４０〜５０℃に加温
されている。
流路１６は同時に呼気試料が流れる構成とし、ガス測定
器１４，１８で測定しようとする成分の濃度を測定でき
るようにしたものであればよい。また、採取口１４にガ
スバッグが接続されるときは、ガスバッグ中では呼気試
料は均一になっているので、試料測定流路１２と１６で
測定時間がずれても差支えがないため、試料測定流路１
２と１６の上流側と下流側の合流点にそれぞれ切換え弁
を設け、試料測定流路１２と１６に呼気試料を切り換え
て流すようにしてもよい。採取口４からガス測定器１４
に至る流路と採取口４からガス測定器１８に至る流路は
呼気中の水分が凝縮しないように、４０〜５０℃に加温
されている。
【００２６】２０は演算器で、演算器２０にはガス測定
器１４と１８から検出信号が送られる。２２は測定の開
始や演算のためのＯ2濃度基準値〔ａ1〕やＣＯ2濃度
〔ａ2〕、係数ｆ1，ｆ2を入力する機能などを有する操
作キーをもつ操作盤であり、演算器２０と接続されてい
る。２４は演算器２０で補正処理された対象成分濃度な
どを記録する記録計である。
器１４と１８から検出信号が送られる。２２は測定の開
始や演算のためのＯ2濃度基準値〔ａ1〕やＣＯ2濃度
〔ａ2〕、係数ｆ1，ｆ2を入力する機能などを有する操
作キーをもつ操作盤であり、演算器２０と接続されてい
る。２４は演算器２０で補正処理された対象成分濃度な
どを記録する記録計である。
【００２７】第２のガス測定器１８がＯ2測定器である
場合には、演算器２０は図２（Ａ）示される機能を果た
す。演算器２０の演算処理内容は（１）式で示されたも
のであり、操作盤２２からＯ2濃度基準値〔ａ1〕として
１５.３を入力し、係数ｆ1として１.６７を入力する。
第１のガス測定器１４から対象成分実測値〔Ａ〕を取り
込み、第２のガス測定器１８からＯ2濃度（％）を取り
込んで、補正演算を行ない、記録計２４に出力する。
場合には、演算器２０は図２（Ａ）示される機能を果た
す。演算器２０の演算処理内容は（１）式で示されたも
のであり、操作盤２２からＯ2濃度基準値〔ａ1〕として
１５.３を入力し、係数ｆ1として１.６７を入力する。
第１のガス測定器１４から対象成分実測値〔Ａ〕を取り
込み、第２のガス測定器１８からＯ2濃度（％）を取り
込んで、補正演算を行ない、記録計２４に出力する。
【００２８】第２のガス測定器１８がＣＯ2測定器であ
る場合には、演算器２０は図２（Ｂ）示される機能を果
たす。演算器２０の演算処理内容は（２）式で示された
ものであり、操作盤２２からＣＯ2濃度基準値〔ａ2〕と
して４.９を入力し、係数ｆ2として１.２６を入力す
る。第１のガス測定器１４から対象成分実測値〔Ａ〕を
取り込み、第２のガス測定器１８からＣＯ2濃度（％）
を取り込んで、補正演算を行ない、記録計２４に出力す
る。
る場合には、演算器２０は図２（Ｂ）示される機能を果
たす。演算器２０の演算処理内容は（２）式で示された
ものであり、操作盤２２からＣＯ2濃度基準値〔ａ2〕と
して４.９を入力し、係数ｆ2として１.２６を入力す
る。第１のガス測定器１４から対象成分実測値〔Ａ〕を
取り込み、第２のガス測定器１８からＣＯ2濃度（％）
を取り込んで、補正演算を行ない、記録計２４に出力す
る。
【００２９】第２のガス測定器１８がＯ2とＣＯ2をとも
に測定できる測定器の場合には、（１）と（２）式をと
もに用いて補正結果の平均値を算出するなど、より正確
な補正演算を行うことができるようになる。
に測定できる測定器の場合には、（１）と（２）式をと
もに用いて補正結果の平均値を算出するなど、より正確
な補正演算を行うことができるようになる。
【００３０】図１の実施例では第２のガス測定器１８は
第１のガス測定器１４とは別の測定器であるが、第１の
ガス測定器１４が複数の成分を測定することができ、そ
の中にＯ2又はＣＯ2が含まれている場合には、第２のガ
ス測定器１８を省略することができる。その場合には試
料測定流路も符号１２で示される１本だけでよく、構成
が簡単になる。
第１のガス測定器１４とは別の測定器であるが、第１の
ガス測定器１４が複数の成分を測定することができ、そ
の中にＯ2又はＣＯ2が含まれている場合には、第２のガ
ス測定器１８を省略することができる。その場合には試
料測定流路も符号１２で示される１本だけでよく、構成
が簡単になる。
【００３１】
【発明の効果】本発明では希釈されて採取された呼気試
料であっても、終末呼気中のＯ2濃度又はＣＯ2濃度を基
準にして目的とする対象成分濃度の測定値を補正するよ
うにしたので、乳幼児や意識不明者に限らず、終末呼気
を供試することが困難な被検者の呼気試料に対しても目
的とする成分濃度を正しく得ることができる。終末呼気
のみを採取しようとすれば被検者にも負担をかけること
になるし、そのために特別な採取装置が必要になること
もあるが、本発明によりそのような負担や特別な装置を
用いなくても正しい呼気分析を行なうことができるよう
になる。
料であっても、終末呼気中のＯ2濃度又はＣＯ2濃度を基
準にして目的とする対象成分濃度の測定値を補正するよ
うにしたので、乳幼児や意識不明者に限らず、終末呼気
を供試することが困難な被検者の呼気試料に対しても目
的とする成分濃度を正しく得ることができる。終末呼気
のみを採取しようとすれば被検者にも負担をかけること
になるし、そのために特別な採取装置が必要になること
もあるが、本発明によりそのような負担や特別な装置を
用いなくても正しい呼気分析を行なうことができるよう
になる。
【図１】一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の実施例における演算器の機能を示したも
のであり、（Ａ）は第２のガス測定器１８がＯ2測定器
の場合、（Ｂ）は第２のガス測定器１８がＣＯ2測定器
の場合である。
のであり、（Ａ）は第２のガス測定器１８がＯ2測定器
の場合、（Ｂ）は第２のガス測定器１８がＣＯ2測定器
の場合である。
２ 呼気分析装置 ４ 採取口 ８ 呼気吹込み部 １０ 吸引ポンプ １２ 第１の試料測定流路 １４ 第１のガス測定器 １６ 第２試料測定流路 １８ 第２のガス測定器 ２０ 演算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−184757（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−63472（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−59969（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−9291（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−9085（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−19592（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−58919（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−137789（ＪＰ，Ａ) 特表 平７−507943（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 33/497 A61B 5/08
Claims (4)
- 【請求項１】 肺胞気に死腔からの呼気と外気の少なく
とも一方が混合した呼気試料を分析して対象成分測定値
を得、Ｏ2ガス又はＣＯ2ガスを標準ガスとしてその呼気
試料中の標準ガス濃度を測定し、肺胞気中の標準ガス濃
度を基準にしてその呼気試料中の標準ガス濃度により前
記対象成分測定値を補正することを特徴とする呼気中の
成分濃度補正方法。 - 【請求項２】 呼気試料の対象成分測定値を〔Ａ〕、そ
の呼気試料中のＯ2濃度（単位は％）を〔ｂ1〕としたと
き 〔Ａ'〕＝ｆ1・（２１−〔ａ1〕）〔Ａ〕／（２１−〔ｂ1〕) として補正を行なう請求項１に記載の成分濃度補正方
法。ここで、〔Ａ'〕は補正された対象成分測定値、
〔ａ1〕は終末呼気中のＯ2濃度（単位は％）で定数、ｆ
1は実験的に定められる係数である。 - 【請求項３】 呼気試料の対象成分測定値を〔Ａ〕、そ
の呼気試料中のＣＯ2濃度を〔ｂ2〕としたとき 〔Ａ’〕＝ｆ2・〔ａ2〕〔Ａ〕／〔ｂ2〕 として補正を行なう請求項１に記載の成分濃度補正方
法。ここで、〔Ａ’〕は補正された対象成分測定値、
〔ａ2〕は終末呼気中のＣＯ2濃度で定数、ｆ2は実験的
に定められる係数である。 - 【請求項４】 呼気中の１又は２以上の成分を測定する
第１のガス測定器を備え、肺胞気に死腔からの呼気と外
気の少なくとも一方が混合した呼気試料が導かれる第１
の試料測定流路と、 Ｏ2ガスとＣＯ2ガスの少なくとも一方を標準ガスとして
測定する第２のガス測定器を備え、第１の試料測定流路
に並列に設けられて第１の試料測定流路と同じ呼気試料
が導かれる第２の試料測定流路と、 第２のガス測定器で測定した標準ガスと同じ標準ガスの
終末呼気中での濃度を基準にして、第２のガス測定器に
よる呼気試料中の同標準ガス濃度により、第１のガス測
定器による同じ呼気試料中の成分測定値を補正する演算
器と、を備えたことを特徴とする呼気分析装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29013193A JP3325673B2 (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 呼気中の成分濃度補正方法及び呼気分析装置 |
| CA002134134A CA2134134A1 (en) | 1993-10-25 | 1994-10-24 | Method of correcting componential concentration in expiration and expiration analyzer |
| DE69420513T DE69420513T2 (de) | 1993-10-25 | 1994-10-24 | Verfahren zum Korrigieren der relativen Konzentration bei der Ausatmung und Ausatmunganalysevorrichtung |
| EP94116761A EP0653186B1 (en) | 1993-10-25 | 1994-10-24 | Method of correcting componential concentration in expiration and expiration analyzer |
| US08/327,909 US5495744A (en) | 1993-10-25 | 1994-10-24 | Method of correcting componential concentration in expiration and expiration analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29013193A JP3325673B2 (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 呼気中の成分濃度補正方法及び呼気分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07120463A JPH07120463A (ja) | 1995-05-12 |
| JP3325673B2 true JP3325673B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=17752202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29013193A Expired - Lifetime JP3325673B2 (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 呼気中の成分濃度補正方法及び呼気分析装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5495744A (ja) |
| EP (1) | EP0653186B1 (ja) |
| JP (1) | JP3325673B2 (ja) |
| CA (1) | CA2134134A1 (ja) |
| DE (1) | DE69420513T2 (ja) |
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| EP1155318A1 (en) | 1999-02-25 | 2001-11-21 | Metasensors, Inc. | Methods and apparatus for real time fluid analysis |
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| ATE515229T1 (de) | 1999-11-08 | 2011-07-15 | Univ Florida | Vorrichtung zur erfassung eines markers zur überwachung der befolgung einer arzneimitteltherapie |
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