RU92317U1

RU92317U1 - HUMAN EXHAUST DEVICE

Info

Publication number: RU92317U1
Application number: RU2009138284/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Эдуардович Быков; Елена Александровна Корниенко
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное Агентство по науке и инновациям; Общество с ограниченной ответственностью "Ассоциация Медицины и Аналитики"
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2009-10-07
Publication date: 2010-03-20

Abstract

1. Устройство для отбора пробы воздуха, выдыхаемого человеком, содержащее мундштук, емкость для сбора выдыхаемого воздуха, первую соединительную трубку, один из концов которой закреплен на входе емкости для сбора выдыхаемого воздуха через первый обратный клапан, отличающееся тем, что в него дополнительно введено средство подачи выдыхаемого воздуха, вход которого через второй обратный клапан соединен посредством второй соединительной трубки с мундштуком, а выход - со вторым концом первой соединительной трубки, при этом емкость для сбора воздуха снабжена датчиком давления и имеет полость, снабженную запорным клапаном для размещения в ней чувствительной части датчика для анализа выдыхаемого воздуха, при этом стенки емкости для сбора выдыхаемого воздуха выполнены жесткими. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость для сбора выдыхаемого воздуха имеет цилиндрическую форму и выполнена из пластического материала. ! 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство подачи выдыхаемого воздуха выполнено в виде сильфона, или вакуумной помпы, или поршня.1. A device for sampling air exhaled by a person, containing a mouthpiece, a container for collecting exhaled air, a first connecting tube, one of the ends of which is fixed to the inlet of the container for collecting exhaled air through the first non-return valve, characterized in that it is additionally introduced means supply of exhaled air, the inlet of which through the second check valve is connected via the second connecting tube to the mouthpiece, and the output to the second end of the first connecting tube, while the collection tank ozduha provided with a pressure sensor and has a cavity equipped with a shut-off valve for receiving the sensitive part of the sensor for analyzing the exhaled air, wherein the exhaled air collecting vessel walls are rigid. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the container for collecting exhaled air has a cylindrical shape and is made of plastic material. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that the means for supplying exhaled air is made in the form of a bellows, or a vacuum pump, or a piston.

Description

Полезная модель относится к устройствам, использующимся при медицинских диагностических исследованиях, в частности к устройствам для отбора пробы воздуха, выдыхаемого человеком. Устройство может быть использовано в составе аппаратурных средств для определения инфекции Helicobacter Pylori.The invention relates to devices used in medical diagnostic tests, in particular to devices for sampling air exhaled by a person. The device can be used as part of hardware to determine Helicobacter pylori infection.

Потребность в таких устройствах проявляется прежде всего в области медицины при диагностике заболеваний по выдыхаемому воздуху.The need for such devices is manifested primarily in the field of medicine in the diagnosis of diseases by exhaled air.

Пробоотбор для диагностики по выдыхаемому воздуху имеет ряд проблем, таких, например, какExhaled air sampling has a number of problems, such as, for example

- взятие пробы воздуха в фазе выдоха человека;- taking an air sample in the expiratory phase of a person;

- накопление и сохранение выдыхаемого воздуха в течение периода обследования;- accumulation and preservation of exhaled air during the examination period;

- формирование потока выдыхаемого воздуха с физическими характеристиками, оптимальными для сенсора устройства диагностики;- the formation of a stream of exhaled air with physical characteristics optimal for the sensor of the diagnostic device;

- сокращение длительности проведения обследования.- reducing the duration of the survey.

В патенте RU №2363381 «Способ обнаружения онкологического заболевания легких», опуб. 10.08.09 описано следующее устройство для отбора выдыхаемого воздуха. Пациент в течение 6 минут выдыхает воздух в специальный полиэтиленовый пакет-баллон емкостью 5 литров, находящийся в сжатом состоянии с соском, перекрываемым краном-клапаном. После заполнения пакета-баллона выдыхаемым воздухом кран перекрывается, пакет-баллон в течение 10 минут находится в статическом состоянии, позволяющем произойти гравитационной дифференциации газов по высоте с накоплением в верхней части наиболее легкого газа, через кран-клапан отбирается проба газа из верхней части баллона и методом газовой хроматографии анализируется газ на наличие атомов гелия. Наличие атомов гелия в смеси выдыхаемого воздуха более 0,0005% по объему свидетельствует о протекании в легких онкологического процесса.In patent RU No. 2363381 "Method for the detection of lung cancer", publ. 08/10/09 described the following device for the selection of exhaled air. The patient exhales air for 6 minutes into a special plastic bag-container with a capacity of 5 liters, which is in a compressed state with a nipple blocked by a valve-valve. After filling the balloon package with exhaled air, the valve closes, the balloon package is in a static state for 10 minutes, allowing gravitational differentiation of gases in height with accumulation in the upper part of the lightest gas, and a gas sample is taken from the upper part of the cylinder through the valve valve and gas chromatography analyzes the gas for the presence of helium atoms. The presence of helium atoms in a mixture of exhaled air of more than 0.0005% by volume indicates the oncological process in the lungs.

Устройство по патенту US 5140993 «Device for collecting a breath sample», опубл. 08-25.08.92 содержит гибкий надувной пакет, в котором на входе установлен шланг с мундштуком и запорным клапаном, а на выходе шланг с закрепленной внутри иглой для передачи отобранного воздуха для анализа и запорным клапаном для сохранения отобранного воздуха.The device according to patent US 5140993 "Device for collecting a breath sample", publ. 08-25.08.92 contains a flexible inflatable bag, in which a hose with a mouthpiece and a shut-off valve is installed at the inlet, and a hose with a needle fixed inside for the transfer of selected air for analysis and a shut-off valve for storing the selected air is installed at the outlet.

Для отбора пробы воздуха пациент глубоко вдыхает, размещает мундштук во рту, медицинский работник вручную открывает запорный клапан, и пациент раздувает пакет полностью или до требуемого объема. После заполнения закрывают вручную запорный клапан на выходе пакета. Для анализа собранный воздух отбирают через специальную иглу.To take an air sample, the patient inhales deeply, places the mouthpiece in the mouth, the medical worker manually opens the shut-off valve, and the patient inflates the bag completely or to the required volume. After filling, manually close the shut-off valve at the outlet of the bag. For analysis, the collected air is taken through a special needle.

В представленных выше устройствах предусматривается форсированное (с глубоким вдохом) дыхание пациента для преодоления пневматического сопротивления емкости сбора выдыхаемого воздуха, что приводит к увеличению объема воздуха в пробе, а следовательно к снижению концентрации исследуемой газовой компоненты. При малых исходных концентрациях, такое разбавление приводит к потере чувствительности устройства диагностики в целом.In the above devices, forced (with a deep breath) breathing of the patient is provided to overcome the pneumatic resistance of the exhaled air collection container, which leads to an increase in the volume of air in the sample and, consequently, to a decrease in the concentration of the studied gas component. At low initial concentrations, such dilution leads to a loss of sensitivity of the diagnostic device as a whole.

Накопление пробы выдыхаемого воздуха в отдельной емкости приводит к необходимости использования дополнительных средств (аспираторов, шприцов и т.п.) для транспортировки воздуха к анализирующей части устройства диагностики, что приводит к конструктивному усложнению прибора и увеличению его стоимости.The accumulation of exhaled air samples in a separate container leads to the need to use additional means (aspirators, syringes, etc.) for transporting air to the analyzing part of the diagnostic device, which leads to a constructive complication of the device and an increase in its cost.

Наиболее близким к заявляемому является техническое решение, представленное в патенте на полезную модель RU №81887 «Устройство для отбора пробы воздуха, выдыхаемого человеком», опубл. 10.04.09. Устройство содержит емкость из эластичного инертного материала, например, пленки фторопласта (металлизированного полиэтилена и др.), служащего для сбора выдыхаемого человеком воздуха. Емкость снабжена соединительной трубкой, соединяющей внутренний ее объем со ртом человека с помощью нагубника. К соединительной трубке подключен поглотитель паров влаги, выполненный в виде стеклянной трубки, имеющей форму спирали. На входе в емкость установлен обратный клапан, служащий для предотвращения утечки газовой пробы во время проведения анализа. Емкость снабжена двумя патрубками для соединения ее с газоанализатором через соответствующие запорные элементы. Газоанализатор снабжен побудителем расхода. Запорные клапаны могут быть выполнены в виде электромагнитных клапанов, управляемых от микропроцессорного блока или персонального компьютера или в виде ручных запорных элементов.Closest to the claimed is the technical solution presented in the patent for utility model RU No. 81887 "Device for sampling air exhaled by a person", publ. 04/10/09. The device contains a container of elastic inert material, for example, a fluoroplastic film (metallized polyethylene, etc.), which serves to collect air exhaled by a person. The tank is equipped with a connecting tube connecting its internal volume with the mouth of a person using a mouthpiece. A moisture vapor absorber made in the form of a spiral-shaped glass tube is connected to the connecting tube. A check valve is installed at the inlet of the tank, which serves to prevent leakage of the gas sample during the analysis. The tank is equipped with two nozzles for connecting it to the gas analyzer through the corresponding locking elements. The gas analyzer is equipped with a flow inducer. Shut-off valves can be made in the form of electromagnetic valves controlled from a microprocessor unit or personal computer or in the form of manual shut-off elements.

Устройство работает следующим образом. В начальный момент работы устройства запорные клапаны закрыты. Пациент с помощью нагубника выдыхает воздух в емкость из эластичного инертного материала. Пары влаги, содержащиеся в выдыхаемом воздухе оседают на внутренних стенках стеклянной трубки, а воздух, содержащий аммиак или другие контролируемые газовые компоненты заполняет внутренний объем емкости из эластичного инертного материала. По завершению процедуры выдоха обратный клапан запирает внутренний отдел емкости. По команде от микропроцессорного блока открываются запорные клапаны и включается побудитель расхода, который начинает прокачивать собранный в емкости воздух через газоанализатор. Сигнал газоанализатора пропорциональный концентрации контролируемого газового компонента воздуха, например, аммиака, поступает в микропроцессорный блок (или персональный компьютер) где обрабатывается и представляется на дисплее. По показаниям газоанализатора судят о наличии соответствующей инфекции.The device operates as follows. At the initial moment of operation of the device, the shutoff valves are closed. The patient exhales air into a container of elastic inert material using a bib. Vapors of moisture contained in the exhaled air settle on the inner walls of the glass tube, and air containing ammonia or other controlled gas components fills the internal volume of the tank of elastic inert material. At the end of the exhalation procedure, the check valve closes the inner compartment of the container. At the command of the microprocessor unit, the shut-off valves are opened and the flow inducer is turned on, which starts pumping the air collected in the tank through the gas analyzer. The gas analyzer signal is proportional to the concentration of the monitored gas component of the air, for example, ammonia, enters the microprocessor unit (or personal computer) where it is processed and presented on the display. According to the testimony of a gas analyzer, the presence of an appropriate infection is judged.

В этом устройстве также предусматривается форсированное дыхание пациента для преодоления пневматического сопротивления емкости сбора выдыхаемого воздуха, что приводит к избыточному объему воздуха в пробе, а следовательно к снижению концентрации исследуемой газовой компоненты. При малых исходных концентрациях, такое разбавление приводит к снижению надежности диагностического заключения. Кроме этого, такой вид пробоотбора ограничивает использование устройства для диагностики хеликобактериоза среди детей младшего возраста (3-5 лет).This device also provides for forced breathing of the patient to overcome the pneumatic resistance of the exhaled air collection container, which leads to an excess volume of air in the sample, and consequently to a decrease in the concentration of the studied gas component. At low initial concentrations, such dilution reduces the reliability of the diagnostic report. In addition, this type of sampling limits the use of a device for the diagnosis of helicobacteriosis among young children (3-5 years).

Система пробоотбора требует в составе основного устройства дополнительных конструктивных элементов: энергоемкого побудителя расхода и запорных клапанов для формирования потока газовоздушной смеси, воздействующего на сенсор, что приводит к усложнению и удорожанию диагностического устройства в целом, увеличению его габаритов и снижению надежности.The sampling system requires additional structural elements as a part of the main device: an energy-intensive flow inducer and shut-off valves to form a gas-air mixture flow acting on the sensor, which complicates and increases the cost of the diagnostic device as a whole, increases its dimensions and reduces reliability.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель является создание устройства для отбора пробы воздуха, выдыхаемого человеком, позволяющего достичь технический результат, заключающийся в:The problem to which the claimed utility model is directed is to create a device for sampling air exhaled by a person, which allows to achieve a technical result, which consists in:

сохранении процентного содержания исследуемой газовой компоненты в выдыхаемом воздухе за счет отсутствия разбавления избыточным количеством воздуха при форсированном дыхании;maintaining the percentage of the studied gas component in the exhaled air due to the absence of dilution with excess air during forced breathing;

расширении диапазона обследуемых, за счет упрощения процедуры отбора пробы выдыхаемого воздуха, а именно отсутствия форсированного выдоха (обследование может проводиться среди детей младшего возраста, а также среди лиц с пониженной функцией внешнего дыхания);expanding the range of subjects, by simplifying the procedure for sampling exhaled air, namely the absence of forced expiration (examination can be carried out among young children, as well as among people with reduced external respiration function);

упрощении конструкции диагностического устройства в целом, уменьшение его массо-габаритных характеристик, увеличение его надежности и уменьшение стоимости за счет отсутствия дополнительных конструктивных элементов, обеспечивающих формирование потока выдыхаемого воздуха, воздействующего на газовый сенсор;simplifying the design of the diagnostic device as a whole, reducing its weight and size characteristics, increasing its reliability and reducing cost due to the lack of additional structural elements that ensure the formation of a stream of exhaled air acting on the gas sensor;

в отсутствии необходимости использования сетевого питания диагностического устройства, так как конструкция пробоотбора обеспечивает режим работы устройства в целом без применения энергоемких комплектующих элементов.in the absence of the need to use the mains power of the diagnostic device, since the design of the sampling provides the operating mode of the device as a whole without the use of energy-intensive components.

Сущность полезной модели заключается в том, в устройство для отбора пробы воздуха, выдыхаемого человеком, содержащее мундштук, емкость для сбора выдыхаемого воздуха, первую соединительную трубку, один из концов которой закреплен на входе емкости для сбора выдыхаемого воздуха через первый обратный клапан, дополнительно введено средство подачи выдыхаемого воздуха, вход которого через второй обратный клапан соединен посредством второй соединительной трубки с мундштуком, а выход со вторым концом первой соединительной трубки, при этом емкость для сбора воздуха снабжена датчиком давления и имеет полость для размещения в ней чувствительной части датчика для анализа выдыхаемого воздуха, снабженную запорным клапаном, при этом стенки емкости для сбора выдыхаемого воздуха выполнены жесткими.The essence of the utility model lies in the fact that in the device for sampling air exhaled by a person, containing a mouthpiece, a container for collecting exhaled air, a first connecting tube, one of the ends of which is fixed to the inlet of a container for collecting exhaled air through a first non-return valve, additional means are introduced supply of exhaled air, the inlet of which through the second non-return valve is connected by means of the second connecting tube to the mouthpiece, and the output to the second end of the first connecting tube, while st to air collection is provided with a pressure sensor and a cavity for accommodating a sensitive part of the sensor for analyzing the exhaled air, equipped with a shutoff valve, the exhaled air collecting tank walls are rigid.

При этом емкость для сбора выдыхаемого воздуха может быть выполнена цилиндрической формы из пластического материала, а средство подачи выдыхаемого воздуха может быть выполнено например в виде сильфона или вакуумной помпы или поршня.In this case, the capacity for collecting exhaled air can be made of a cylindrical shape from a plastic material, and the means for supplying exhaled air can be performed, for example, in the form of a bellows or a vacuum pump or piston.

Устройство для отбора пробы выдыхаемого воздуха предусматривает накопление нескольких порций выдыхаемого воздуха в специальной емкости под давлением, большим, чем атмосферное и последующим кратковременным воздействием накопленной газовоздушной смеси на датчик диагностического устройства.A device for sampling exhaled air involves the accumulation of several portions of exhaled air in a special container under pressure greater than atmospheric and subsequent short-term exposure to the accumulated gas-air mixture on the sensor of the diagnostic device.

Воздействие отобранной пробы выдыхаемого воздуха, находящимся под избыточным давлением, на чувствительную часть датчика, помогает преодолеть пневматическое сопротивление мембранных фильтров на входе датчика, увеличить скорость диффузии молекул аммиака и повысить быстродействие сенсора.The influence of a sample of exhaled air under excess pressure on the sensitive part of the sensor helps to overcome the pneumatic resistance of the membrane filters at the input of the sensor, increase the diffusion rate of ammonia molecules and increase the speed of the sensor.

В процессе обследования пациент дышит спокойно в режиме обычного для себя дыхания. Устройством пробоотбора предусмотрен захват газового содержимого ротовой полости на фазе выдоха и передача его на фазе вдоха в емкость для сбора пробы выдыхаемого воздуха. В режиме спокойного дыхания исключается поступление избыточного количества воздуха в респираторный тракт и, как следствие, сохранение процентного содержания исследуемой газовой компоненты в ротовой полости.During the examination, the patient breathes calmly in the usual breathing mode. The sampling device provides for the capture of the gas contents of the oral cavity at the exhalation phase and its transfer at the inspiratory phase to the container for collecting a sample of exhaled air. In the mode of calm breathing, the excess air is excluded from entering the respiratory tract and, as a result, the percentage of the studied gas component in the oral cavity is preserved.

Отсутствие форсированного выдоха обеспечивает возможность использование пробоотбора выдыхаемого воздуха среди детей младшего возраста (3-5 лет), для которых процесс направленного выдоха с усилием затруднен. Для людей с пониженной функцией внешнего дыхания (например, при бронхиальной астме) форсированный выдох также затруднен и может быть даже противопоказан.The absence of forced expiration makes it possible to use a sample of exhaled air among young children (3-5 years old), for whom the process of directed exhalation is difficult with effort. For people with reduced external respiration function (for example, with bronchial asthma), forced expiration is also difficult and may even be contraindicated.

Конструкция пробоотбора предполагает использование мышечных усилий пациента при взятии пробы, что позволяет, с одной стороны, синхронизировать фазы выдоха с захватом пробы воздуха, а с другой стороны, упростить конструкцию диагностического прибора в целом, за счет отказа от использования дополнительных комплектующих элементов (аспираторов, клапанов и т.п.), что приводит к повышению надежности устройства, снижению его себестоимости, уменьшению массо-габаритных характеристик, а также сокращению уровня энергопотребления. В отличие от прототипа, являющегося настольным прибором, требующим для своего функционирования сетевого источника питания, заявляемое средство пробоотбора позволяет выполнить устройство диагностики в виде ручного прибора с автономным батарейным питанием. Это позволяет использовать устройство диагностики не только в условиях медицинских учреждений, но и в любых бытовых условиях, в частности при проведении скрининговых обследованиях населения, а также при проведении прикроватной диагностики.The design of the sampling involves the use of the patient’s muscle efforts when taking the sample, which allows, on the one hand, synchronizing the exhalation phases with the capture of the air sample, and on the other hand, simplifying the design of the diagnostic device as a whole, by refusing to use additional components (aspirators, valves etc.), which leads to an increase in the reliability of the device, a decrease in its prime cost, a decrease in mass-dimensional characteristics, and also a reduction in the level of energy consumption. In contrast to the prototype, which is a desktop device that requires a network power source for its operation, the claimed sampling tool allows you to run a diagnostic device in the form of a hand-held device with autonomous battery power. This allows you to use the diagnostic device not only in medical institutions, but also in any living conditions, in particular when conducting screening examinations of the population, as well as when conducting bedside diagnostics.

Анализу подвергается не объем единичного выдоха, а газовоздушная смесь, содержащая серию выдохов, что обеспечивает более высокую вероятность присутствия исследуемого газа в анализируемом материале (содержание, например, аммиака в выдыхаемом воздухе колеблется за счет работы двух сфинкторов пищевого тракта, перекрывающих доступ газового содержимого желудка в ротовую полость).It is not the volume of a single exhalation that is analyzed, but the gas-air mixture containing a series of exhalations, which provides a higher probability of the presence of the test gas in the analyzed material (the content, for example, of ammonia in the exhaled air fluctuates due to the work of two sphincters of the food tract, blocking the access of the gas contents of the stomach to oral cavity).

При обследовании пациента, например, на наличие инфекции Helicobacter Pylori время проведения тестирования пациента сведено к двум сериям по 15-30 выдохов в каждой серии (имеется в виду первая серия - без приема карбамида, и вторая серия - после приема карбамида).When examining a patient, for example, for the presence of Helicobacter pylori infection, the time for testing the patient is reduced to two series of 15-30 exhalations in each series (this refers to the first series - without carbamide, and the second series after carbamide).

Заявляемую полезную модель поясняют следующая фигура:The claimed utility model is illustrated by the following figure:

Схематичное изображение устройства. для отбора воздуха, выдыхаемого человеком.Schematic illustration of the device. for taking air exhaled by a person.

Устройство состоит из двух основных частей: средство подачи выдыхаемого воздуха (4) и емкость для сбора выдыхаемого воздуха (8). Средство подачи выдыхаемого воздуха (4) предназначено для передачи выдыхаемого воздуха и может быть выполнено в виде сильфона, а емкость для сбора выдыхаемого воздуха (8) предназначена для накопления выдыхаемого воздуха и выполнена в виде полого цилиндра объемом 50-70 мл из пластического материала с жесткими стенками (для сохранения объема накопленного воздуха). Емкость выдерживает давление до 1.5 бар. Мундштук (1) соединен со средством подачи выдыхаемого воздуха (4) через второй соединительный шланг (2) и обратный клапан (3) сильфона (4). Выход сильфона (4) соединен с емкостью для сбора выдыхаемого воздуха (8) посредством первого соединительного шланга (5) через обратный клапан (6) емкости для сбора выдыхаемого воздуха. Емкость для сбора выдыхаемого воздуха (8) снабжена датчиком давления воздуха (7). На выходе емкости для сбора выдыхаемого воздуха (8) имеется полость (9) для размещения в ней чувствительной части электрохимического датчика (10). Полость (9) снабжена запорным клапаном (11).The device consists of two main parts: a means of supplying exhaled air (4) and a container for collecting exhaled air (8). The exhaled air supply (4) is designed to transfer exhaled air and can be made in the form of a bellows, and the exhaled air collection tank (8) is designed to accumulate exhaled air and is made in the form of a hollow cylinder with a volume of 50-70 ml of plastic material with rigid walls (to maintain the volume of accumulated air). The tank withstands pressure up to 1.5 bar. The mouthpiece (1) is connected to the exhaled air supply (4) through a second connecting hose (2) and a check valve (3) of the bellows (4). The outlet of the bellows (4) is connected to the tank for collecting exhaled air (8) through the first connecting hose (5) through the check valve (6) of the tank for collecting exhaled air. The tank for collecting exhaled air (8) is equipped with an air pressure sensor (7). At the outlet of the tank for collecting exhaled air (8) there is a cavity (9) for accommodating the sensitive part of the electrochemical sensor (10) in it. The cavity (9) is equipped with a shut-off valve (11).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Пациент в процессе обследования равномерно дышит в сменный мундштук (1), вручную сжимая и разжимая сильфон (4) в такт собственному вдоху и выдоху. Во время выдоха пациент разжимает сильфон, его объем увеличивается, внутреннее давление падает и выдыхаемый воздух попадает внутрь сильфона через клапан (3), Во время вдоха пациент сжимает сильфон, тем самым уменьшая его внутренний объем, давление в нем увеличивается и содержимое сильфона попадает в емкость для сбора выдыхаемого воздуха (8), раскрывая клапан (6). Таким образом, сильфон принимает каждый выдох и передает его в емкость для сбора выдыхаемого воздуха (8), где накапливается содержимое последовательности выдохов. Такое перемещение газовоздушной смеси обеспечивается двумя обратными клапанами (3) и (6), которые пропускают поток в прямом направлении и препятствуют его перемещению в обратном направлении. Объем емкости для сбора выдыхаемого воздуха (8) не меняется, поэтому каждая порция выдыхаемого воздуха увеличивает давление газовоздушной смеси внутри ее. Уровень достигнутого давления отслеживается датчиком давления (7). При достижении определенного значения вырабатывается сигнал, при появлении которого процесс отбора пробы заканчивается. Пациент прекращает сокращать сильфон. Далее вручную - нажатием специальной кнопки - открывается запорный клапан (11) полости (9). Газовоздушная смесь, находящаяся под давлением, воздействует на чувствительную часть датчика (10). При наличии, например, аммиака (при проведении диагностики на Helicobacter Pylori) в составе газовоздушной смеси, начинается быстрый (за счет избыточного давления) переходный процесс в датчике, сопровождающийся импульсным ростом величины тока. Ток усиливается с помощью операционных усилителей, входящих в систему управления прибором, и подается в виде аналогового сигнала на АЦП внутреннего контроллера. Далее полученный сигнал обрабатывается в соответствии с алгоритмом, реализованным программой микроконтроллера.During the examination, the patient breathes evenly into the removable mouthpiece (1), manually squeezing and unclenching the bellows (4) to the beat of his own inhalation and exhalation. During exhalation, the patient unclenches the bellows, its volume increases, internal pressure drops and exhaled air enters the bellows through the valve (3). During inhalation, the patient compresses the bellows, thereby reducing its internal volume, the pressure in it increases and the contents of the bellows enter the container to collect exhaled air (8) by opening the valve (6). Thus, the bellows receives each exhale and transfers it to the reservoir for collecting exhaled air (8), where the contents of the sequence of exhalations are accumulated. This movement of the gas-air mixture is provided by two check valves (3) and (6), which allow flow in the forward direction and prevent it from moving in the opposite direction. The volume of the tank for collecting exhaled air (8) does not change, so each portion of exhaled air increases the pressure of the gas-air mixture inside it. The level of pressure reached is monitored by a pressure sensor (7). When a certain value is reached, a signal is generated at the appearance of which the sampling process ends. The patient stops contracting the bellows. Then manually - by pressing a special button - the shut-off valve (11) of the cavity (9) opens. The gas-air mixture under pressure acts on the sensitive part of the sensor (10). In the presence of, for example, ammonia (during diagnostics on Helicobacter Pylori) in the gas-air mixture, a fast (due to overpressure) transient process begins in the sensor, accompanied by a pulsed increase in the current value. The current is amplified with the help of operational amplifiers included in the control system of the device, and is supplied as an analog signal to the ADC of the internal controller. Next, the received signal is processed in accordance with the algorithm implemented by the microcontroller program.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет сохранить процентное содержание исследуемой газовой компоненты в выдыхаемом воздухе, расширить диапазон обследуемых пациентов, упростить конструкцию диагностического устройства в целом, уменьшить его массо-габаритные характеристики, увеличить его надежности и уменьшить себестоимость. Кроме этого, заявляемое средство пробоотбора позволяет выполнить устройство диагностики в виде ручного прибора с автономным батарейным питанием.Thus, the inventive device allows you to save the percentage of the investigated gas component in the exhaled air, expand the range of examined patients, simplify the design of the diagnostic device as a whole, reduce its weight and size characteristics, increase its reliability and reduce cost. In addition, the inventive sampling tool allows you to run a diagnostic device in the form of a hand-held device with autonomous battery power.

Claims

1. A device for sampling air exhaled by a person, containing a mouthpiece, a container for collecting exhaled air, a first connecting tube, one of the ends of which is fixed to the inlet of the container for collecting exhaled air through the first non-return valve, characterized in that it is additionally introduced means supply of exhaled air, the inlet of which through the second check valve is connected via the second connecting tube to the mouthpiece, and the output to the second end of the first connecting tube, while the collection tank ozduha provided with a pressure sensor and has a cavity equipped with a shut-off valve for receiving the sensitive part of the sensor for analyzing the exhaled air, wherein the exhaled air collecting vessel walls are rigid.

2. The device according to claim 1, characterized in that the container for collecting exhaled air has a cylindrical shape and is made of plastic material.

3. The device according to claim 1, characterized in that the means for supplying exhaled air is made in the form of a bellows, or a vacuum pump, or a piston.