CN110678121B - 用于分析呼出空气的分析装置 - Google Patents
用于分析呼出空气的分析装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110678121B CN110678121B CN201880033302.5A CN201880033302A CN110678121B CN 110678121 B CN110678121 B CN 110678121B CN 201880033302 A CN201880033302 A CN 201880033302A CN 110678121 B CN110678121 B CN 110678121B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- exhaled air
- analysis device
- signal pulse
- analyte
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 33
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 239000003193 general anesthetic agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003444 anaesthetic effect Effects 0.000 abstract description 12
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 5
- OLBCVFGFOZPWHH-UHFFFAOYSA-N propofol Chemical compound CC(C)C1=CC=CC(C(C)C)=C1O OLBCVFGFOZPWHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229960004134 propofol Drugs 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
- G01N27/622—Ion mobility spectrometry
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
- A61B5/082—Evaluation by breath analysis, e.g. determination of the chemical composition of exhaled breath
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/48—Other medical applications
- A61B5/4821—Determining level or depth of anaesthesia
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/497—Physical analysis of biological material of gaseous biological material, e.g. breath
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
- H05H7/22—Details of linear accelerators, e.g. drift tubes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
- A61B2560/02—Operational features
- A61B2560/0223—Operational features of calibration, e.g. protocols for calibrating sensors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
- A61B2560/02—Operational features
- A61B2560/0242—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution
- A61B2560/0247—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution for compensation or correction of the measured physiological value
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/029—Humidity sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
- H05H1/2443—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the plasma fluid flowing through a dielectric tube
- H05H1/2465—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the plasma fluid flowing through a dielectric tube the plasma being activated by inductive coupling, e.g. using coiled electrodes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Surgery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Physiology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明涉及一种分析装置(2)，用于分析患者(8)的呼出空气，优选地用于在医学干预期间监测患者的麻醉状况，其中，所述分析装置(2)配置为测定所述呼出空气中含有的分析物在所述呼出空气中的比例，其包括：优选为一个多毛细管柱(4)，其适于用于预分离所述待分析的呼出空气；以及离子迁移光谱仪(6)，在所述离子迁移光谱仪(6)中将所述呼出空气中的气体成分电离并朝检测装置(20)的方向加速，其中，所述分析装置(2)输出信号脉冲(28，30)，所述信号脉冲(28，30)由所述呼出空气的撞击到所述检测装置(20)上的、已电离的气体成分产生，其中通过所述分析物的信号脉冲(30)相对通过呼出空气的空气湿度引起的信号脉冲(28)的校准测定在所述待分析的呼出空气中包含的、待测定的分析物的比例。
Description
技术领域
本发明涉及一种分析装置，用于分析患者的呼出空气，优选地用于在医学干预期间监测患者的麻醉状况，其中，所述分析装置配置为测定所述患者的呼出空气中含有的分析物在所述呼出空气中的比例，其包括：优选为一个多毛细管柱，用于预分离所述待分析的呼出空气；以及离子迁移光谱仪，在所述离子迁移光谱仪中将所述呼出空气中的气体成分电离并朝检测装置的方向加速，其中，所述分析装置输出信号脉冲，所述信号脉冲由所述呼出空气的撞击到所述检测装置上的、已电离的气体成分产生。
背景技术
从现有技术中已知离子迁移光谱仪，其用于检测化学物质，战剂，爆炸物，药物等。例如，从文件DE 20 2013 105 685 U1中还已知在医学中该种离子迁移光谱仪，例如在医学干预期间用于监测麻醉状况使用这种离子迁移光谱仪。其中，对在患者的呼吸空气中的麻醉药，例如异丙酚，持续进行分析。
另外，从现有技术已知分析装置，其具有与前置的多毛细管柱结合的离子迁移光谱仪。多毛细管柱是一种气相色谱柱，其由多个捆绑的单个毛细管组成，这些毛细管使得不同的分析物具有不同的长度。换句话说，所述呼出空气的气体成分为通过所述多毛细管柱的通道需要不同的长度，从而可以借助所述多毛细管柱对呼出空气样本进行预分离(第一分离)。通过所述多毛细管柱的通过时间长度称为保留时间。
在所述多毛细管柱中进行预分离后，所述气体成分进入所述离子迁移光谱仪，即首先进入所述离子迁移光谱仪的电离室部，在所述电离室部中将所述呼出空气的气体成分进行电离。这是借助于离子源，例如借助于放射性镍来完成的。在进行所述电离之后，所述离子穿过屏障光栅，并在所述离子迁移光谱仪的漂移室部中逆着所述漂移气体的流动方向朝向检测装置加速。在此，具有不同质量或者不同结构的离子达到不同的漂移速度，从而彼此分离(第二分离)，并时间先后地撞击所述检测装置。通过所述漂移室部的通过时间长度被称为漂移时间。所述离子在所述离子迁移光谱仪中的加速是通过电场实现的。所述分析装置输出信号脉冲，所述信号脉冲是由所述呼出空气的撞击到所述检测装置上的、已电离的气体成分产生的。
在现有技术中，试图提供在医学干预期间用于患者的该种分析装置，但其未能充分应对呼出空气的高的相对湿度。到目前为止，呼出空气的高的湿度一直被认为不利于测量结果。现有技术仅提供关于如何减少/应对与湿气有关的影响的解决方案，并且尽管呼出空气的湿度很高，仍可实现可用的测量结果。此外，现有技术的缺点在于，在接通所述分析装置之后，所述分析装置只有在几天的时间之后才能用于定量测量，以分析呼出空气，因为在这段时间内，所述的输出脉冲持续增加，然后才达到恒定值。
发明内容
在这种背景下，本发明的目的是提供一种紧凑的、应用优化的分析装置，用于分析患者的呼出空气，优选地用于在医学干预期间监测患者的麻醉状况，借助所述分析装置可以可靠、准确且可重复地、并在接通所述分析器械之后，可以立即进行较长时间的/连续的测量。
该目的通过根据本发明的分析装置得到实现。有利的进一步改进和实施方式在下面进行说明。
本发明涉及一种分析装置，用于分析患者的呼出空气，优选地用于在医学干预期间监测患者的麻醉状况，其中，所述分析装置配置为测定所述患者的呼出空气中含有的分析物在所述呼出空气中的比例，其包括：优选为一个多毛细管柱，用于预分离所述待分析的呼出空气；以及离子迁移光谱仪，在所述离子迁移光谱仪中将所述呼出空气中的气体成分电离并朝检测装置的方向加速，其中，所述分析装置输出信号脉冲，所述信号脉冲由所述呼出空气的撞击到所述检测装置上的、已电离的气体成分产生。通过所述分析物的信号脉冲相对通过呼出空气的空气湿度引起的信号脉冲的校准测定在所述待分析的呼出空气中包含的、待测定的分析物的比例。
有利的是，设定与由呼出空气的空气湿度引起的信号脉冲的最大信号脉冲成比例的所述分析物的最大信号脉冲，并在假设呼出空气的相对空气湿度是已知的且恒定的情况下，特别是假设相对空气湿度为95％或假设预先确定的患者特定的相对空气湿度的情况下，来测定所述分析物在所述呼出空气中的比例。
有利地，所述分析装置配置为通过所述分析物的所述信号脉冲相对通过所述呼气空气的空气湿度引起的信号脉冲的校准在绝对信号脉冲持续增加时进行所述分析物在所述呼出空气中的比例测量，并因此在接通所述分析装置后立即执行所述比例测量。
换句话说，根据本发明，首先确定由呼出空气的空气湿度产生的信号脉冲的绝对的、定量的最大值。由于呼出空气的高湿度，该值可以相对容易地被确定，因为仅需要找到由所述分析装置输出的最大信号脉冲。最后假设，该绝对值对应于患者呼出空气的已知且恒定的水分含量。例如，该水分含量可以总是设置为固定值，例如95％，或者可以在相应的医学干预之前通过患者特性确定。如果现在想要确定特定分析物在所述呼出空气中的比例，则只还需确定所述分析物的信号脉冲的绝对的、定量的最大值。然后可以通过三律法关系计算所述分析物在所述呼出空气中的比例。在本发明中，对于所述分析物的比例的如此描述的逆计算(Zurückrechnen)称为校准。
因此，本发明旨在将患者的呼出空气的已知且恒定的水分含量用于确定特定分析物的比例。此外，本发明还旨在，为了测定所述分析物的比例，仅需要测定所述分析物的最大信号脉冲与由湿度引起的最大信号脉冲之间的关系。因此，根据本发明的分析装置也可以在绝对值持续增加的情况下工作，即在接通所述分析装置之后立即开始工作。
优选地，所述待测定的分析物是麻醉剂，优选异丙酚。如果测定了麻醉剂在患者的呼出空气中的比例，则可以得出有关麻醉深度的结论，因此可以在医学干预期间监测患者的麻醉状况。
有利的是，所述分析装置被配置为以预定的短时间间隔，特别是至少每五分钟，优选地每两分钟，更优选地每分钟，确定所述麻醉剂在所述呼出空气中的比例，并在显示器上显示所得到的测量值。
一个有利的实施例的特征在于，所述呼出空气的所述气体成分为了通过所述多毛细管柱的通道需要不同的长度，并且通过所述多毛细管柱的通过时间长度被称为保留时间；所述离子迁移光谱仪具有电离室部，在所述电离室部中所述呼出空气的气体成分被电离，以及漂移室部，在所述漂移室部中所述被电离的气体成分朝所述检测装置的方向加速，而通过所述漂移室部的通过时间长度称为漂移时间；以及所述分析装置根据所述保留时间以及所述漂移时间在色谱图中输出所述信号脉冲。
优选地，所述通过呼出空气的空气湿度引起的信号脉冲基本上与所述保留时间无关地在一定的漂移时间之后出现在所述色谱图中，并且其是在所述色谱图中的最大信号脉冲。
有利的是，由所述呼出空气的空气湿度引起的信号脉冲通过在对所述呼出空气进行电离时产生的、撞击到所述检测装置上的试剂离子产生，特别是通过H+(H2O)n-离子或O2 -(H2O)n-离子产生，所述试剂离子的特征在所述色谱图中通过具有特性的信号脉冲表现。
优选地，所述分析装置具有数据库，在所述数据库中针对不同的分析物分别为所述漂移时间和所述保留时间各储存两个值，其中，通过在所述数据库中储存的这四个值在所述色谱图中定义了一个区域，而为测定的分析物的所述信号脉冲位于所述区域中，其中所述漂移时间轴优选在通过呼出空气的空气湿度引起的信号脉冲处作为基准。
附图说明
下面将借助于附图进一步解释本发明。其中：
图1示出了根据本发明的分析装置的示意图，
图2示出了色谱图的三维视图，在所述色谱图中示出了根据漂移时间和保留时间的信号脉冲，
图3示出了色谱图的二维视图，在所述色谱图中示出了根据所述漂移时间和所述保留时间的信号脉冲，
图4示出了根据本发明的分析装置的显示器，以及
图5示出了直到根据本发明的分析装置准备进行测量之前待执行的步骤的流程图。
附图本质上仅是示意性的，并且仅用于理解本发明。相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的分析装置2的示意图。所述分析装置2具有多毛细管柱4和离子迁移光谱仪6。所述多毛细管柱4由多个捆扎的单毛细管(未示出)组成。呼出空气的不同气体成分为了穿过所述多毛细管柱4的通道需要不同的长度。从患者8呼出的以及如图1所示的输送至所述多毛细管柱4的呼出空气，会因此借助所述多毛细管柱分离成单独的气体成分。气体成分用于通过所述多毛细管柱4的通道所需的时间称为保留时间tR。
在借助所述多毛细管柱4的第一分离之后，将所述呼出空气或所述气体成分本身输送到所述离子迁移光谱仪6。所述离子迁移光谱仪6包括电离室部10以及与所述电离室部10邻接的、通过布拉德伯里-尼尔森光栅12与所述电离室部10隔开的漂移室部14。在所述电离室部10中，所述呼出空气的气体成分借助电离源16(例如，放射性镍)进行电离。所述布拉德伯里-尼尔森光栅12控制在所述电离室部10中产生的离子渗透至所述漂移室部14中。通过借助于高压环18产生的电场，所述离子朝法拉第板20方向加速，所述法拉第板20用于检测所述离子。紧接在所述法拉第板20之前提供了孔径光栅22作为屏蔽栅，用于所述离子的电容去耦。所述漂移室部14的在所述具有法拉第板20的一侧上设置有用于漂移气体的入口开口24，所述漂移气体逆着所述离子的漂移方向流过内部空间26，并防止不带电荷的分子或颗粒进入到所述漂移室部14中。
不同质量或者不同结构的离子在所述漂移室部14中达到不同的漂移速度，由此彼此分离(第二分离)，并时间先后地撞击所述法拉第板20。所述离子通过所述漂移室部14的通过时间长度被称为漂移时间tD。
所述分析装置2被配置为，用于测定所述呼出空气中包含的分析物在所述呼出空气中的比例。所述待测定的分析物在本发明中优选是麻醉剂，更优选是异丙酚，其已经静脉内注射到患者8体内且患者8在麻醉状况下通过所述呼出空气将其呼出。
将参照图2说明根据本发明如何精确地测定所述呼出空气中所含的分析物的比例。图2示出了色谱图，所述色谱图例如具有两个信号脉冲，所述信号脉冲是由撞击所述法拉第板20的、已电离的气体成分产生的，并根据所述保留时间tR和所述漂移时间tD由所述分析装置2输出。
图2示出了第一信号脉冲28和第二信号脉冲30。所述第一信号脉冲28是通过所述呼出空气的空气湿度引起的，特别是通过由在所述呼出空气的电离过程中产生的、撞击到所述法拉第板20上的试剂离子引起的，特别是通过H+(H2O)n-离子或O2 -(H2O)n-离子引起的。该第一信号脉冲28基本上与所述保留时间无关地在一定漂移时间之后出现在所述色谱图中，并在分析呼出空气时由于呼出空气的超过95％的高的相对湿度，总是提供所述色谱图中最大的特性的信号脉冲。
所述第二信号脉冲30是由分析物(例如麻醉剂，优选是异丙酚)引起的，其在所述呼出空气中的比例待测定。
根据本发明，首先测定所述第一信号脉冲28的第一最大值(绝对值，量值)32。随后，测定所述第二信号脉冲30的第二最大值(绝对值，量值)34。为了获得在所述呼出空气中的所述分析物的比例，例如确定第二最大值34和第一最大值32之间的比率，并将其乘以患者8的所述呼出空气的已知且恒定的空气水分含量。换句话说，根据本发明，所述第二信号脉冲30的所述第二最大值34与所述第一信号脉冲30的所述第一最大值32校准。
在图2中，还以虚线示出了所述第一信号脉冲28的第一最大值32'和所述第二信号脉冲30的第二最大值34'。如果将相同的呼出空气样品在之后的时间点重新输送给所述分析器械2，则将获得所述第一最大值32'和所述第二最大值34'。换句话说，原则上在接通所述分析装置2之后随着时间持续增加，会得到所述信号脉冲28，30的增加的最大值32'，34'。本发明使得有可能应对持续增加的绝对信号脉冲，因为根据本发明，总是仅需确定第二最大值34、34'与第一最大值32、32'之间的比例。
图3示出了所述得到的色谱图的二维视图，其中再次示出了不同的得到的信号脉冲，例如图2中所示的信号脉冲28和30。正如前面已经解释的，所述信号脉冲28是为了描述湿度特性的信号脉冲，并且可以以简单的方式被获取，因为它只要经过一定的漂移时间tD就会存在，而不取决于所述保留时间。
所述分析装置2包含数据库36，在所述数据库36中针对不同的待确定的分析物分别为所述漂移时间tD和所述保留时间tR各储存两个值。通过这四个值在所述色谱图中定义了一个矩形区域38，而为特定的分析物的信号脉冲位于所述矩形区域38中。在这种情况下，所述为所述漂移时间tD的值优选在所述第一特征信号脉冲28处作为基准(normiert)。
如果现在要确定所述第二信号脉冲30的所述第二最大值34，则通过在所述数据库36中包含的值定义所述色谱图中的所述矩形区域38，并且仅还须确定在所定义的矩形区域38中的所述最大值/所述最大绝对值。
如图4所示，所述分析装置2例如每分钟测量/计算/确定分析物，优选麻醉剂在患者的所述呼出空气中的比例ppb(十亿分之一)，并将各个得到的比例输出在显示器上。这将使医生能够连续分析麻醉药(异丙酚)在所述呼出空气中的比例，并在医学干预期间监测患者的麻醉状况。例如，如果如图4所示医生在6分钟或者7分钟后注意到，所述麻醉剂在所述呼出空气中的比例正在降低，则可以将麻醉剂再次静脉内注射到患者8体内。
图5示出了直到根据本发明的分析装置2准备进行测量之前待执行的步骤的流程图。接通设备电源后，将进行初始化，加热阶段，冲洗以及零位测量。这些步骤持续不到30分钟。如果上面提到，在接通所述分析装置2之后可以立即进行所述呼出空气中分析物的比例测量，那么这意味着可以在最迟30分钟之后进行比例测量。
附图标记列表
2 分析装置
4 多毛细管柱
6 离子迁移光谱仪
8 患者
10 电离室部
12 布拉德伯里-尼尔森光栅
14 漂移室部
16 电离源
18 高压环
20 法拉第板
22 孔径光栅
24 入口开口
26 内部
28 第一信号脉冲
30 第二信号脉冲
32,32 第一最大值
34,34 第二最大值
36 数据库
38 矩形区域
40 显示器
Claims (8)
1.一种分析装置(2)，其适于用于分析患者(8)的呼出空气，其中，所述分析装置(2)配置为测定患者(8)的所述呼出空气中含有的分析物在所述呼出空气中的比例，其包括：至少一个多毛细管柱(4)，其适于用于预分离待分析的呼出空气；以及离子迁移光谱仪(6)，在所述离子迁移光谱仪(6)中将所述呼出空气中的气体成分电离并朝检测装置(20)的方向加速；其中，所述分析装置(2)适于输出信号脉冲(28，30)，所述信号脉冲(28，30)通过所述呼出空气的撞击到所述检测装置(20)上的、已电离的气体成分产生，
其特征在于，所述分析装置(2)还包括
测定单元(CPU)，其适于通过所述分析物的信号脉冲(30)相对通过呼出空气的空气湿度引起的信号脉冲(28)的校准测定在所述待分析的呼出空气中包含的、待测定的分析物的比例，其中，设定与由呼出空气的空气湿度引起的信号脉冲(28)的最大信号脉冲(32，32')成比例的所述分析物的最大信号脉冲(34，34')，并在假设呼出空气的相对空气湿度是已知的且恒定的情况下，来测定所述分析物在所述呼出空气中的比例。
2.根据权利要求1所述的分析装置(2)，其特征在于，所述分析装置(2)配置为，通过所述分析物的所述信号脉冲(30)相对所述通过所述呼出空气的空气湿度引起的信号脉冲(28)的校准在绝对信号脉冲(32，32'，34，34')持续增加时进行所述分析物在所述呼出空气中的比例测量，并因此在接通所述分析装置(2)后立即执行所述比例测量。
3.根据权利要求1所述的分析装置(2)，其特征在于，所述待测定的分析物是麻醉剂。
4.根据权利要求3所述的分析装置(2)，其特征在于，所述分析装置(2)被配置为以预定的短时间间隔，确定所述麻醉剂在所述呼出空气中的比例，并在显示器(40)上显示所得到的测量值。
5.根据权利要求1所述的分析装置(2)，其中
所述呼出空气的所述气体成分为了通过所述多毛细管柱(4)的通道需要不同的长度，并且通过所述多毛细管柱(4)的通过时间长度被称为保留时间(tR)，其中
所述离子迁移光谱仪(6)具有电离室部(10)，在所述电离室部(10)中所述呼出空气的气体成分被电离，以及漂移室部(14)，在所述漂移室部(14)中所述被电离的气体成分朝所述检测装置(20)的方向加速，而通过该漂移室部(14)的通过时间长度称为漂移时间(tD)，其中
所述分析装置(2)根据所述保留时间(tR)以及所述漂移时间(tD)在色谱图中输出所述信号脉冲(28，30)。
6.根据权利要求5所述的分析装置(2)，其特征在于，所述通过呼出空气的空气湿度引起的信号脉冲(28)基本上与所述保留时间(tR)无关地在一定的漂移时间(tD)之后出现在所述色谱图中，并且其是在所述色谱图中的最大信号脉冲(32，32')。
7.根据权利要求5所述的分析装置(2)，其特征在于，由所述呼出空气的空气湿度引起的信号脉冲(28)通过在对所述呼出空气进行电离时产生的、撞击到所述检测装置(20)上的试剂离子产生，所述试剂离子的特征在所述色谱图中通过具有特性的信号脉冲(28)表现。
8.根据权利要求5所述的分析装置(2)，其特征还在于，所述分析装置(2)具有数据库(36)，在所述数据库(36)中针对不同的分析物分别为所述漂移时间(tD)和所述保留时间(tR)各储存两个值，其中，通过在所述数据库(36)中储存的这四个值在所述色谱图中定义了区域(38)，而为测定的分析物的所述信号脉冲(30)位于所述区域(38)中。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017111459.9 | 2017-05-24 | ||
| DE102017111459 | 2017-05-24 | ||
| PCT/EP2018/063720 WO2018215618A1 (de) | 2017-05-24 | 2018-05-24 | Analysevorrichtung zum analysieren von exspirationsluft |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110678121A CN110678121A (zh) | 2020-01-10 |
| CN110678121B true CN110678121B (zh) | 2022-07-26 |
Family
ID=64395376
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201880034219.XA Pending CN110662486A (zh) | 2017-05-24 | 2018-05-24 | 漂移管的电极排列 |
| CN201880033302.5A Expired - Fee Related CN110678121B (zh) | 2017-05-24 | 2018-05-24 | 用于分析呼出空气的分析装置 |
| CN201880034232.5A Pending CN110662959A (zh) | 2017-05-24 | 2018-05-24 | 具有集成集束毛细管柱的用于离子迁移谱仪的漂移管 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201880034219.XA Pending CN110662486A (zh) | 2017-05-24 | 2018-05-24 | 漂移管的电极排列 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201880034232.5A Pending CN110662959A (zh) | 2017-05-24 | 2018-05-24 | 具有集成集束毛细管柱的用于离子迁移谱仪的漂移管 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20200170571A1 (zh) |
| EP (4) | EP3629917B1 (zh) |
| CN (3) | CN110662486A (zh) |
| ES (1) | ES2890574T3 (zh) |
| RU (1) | RU2761078C2 (zh) |
| WO (4) | WO2018215621A1 (zh) |
Family Cites Families (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2217103B (en) * | 1988-04-06 | 1992-09-23 | Graseby Ionics Ltd | Ion mobility detector |
| DE4130810C1 (zh) * | 1991-09-17 | 1992-12-03 | Bruker Saxonia Analytik Gmbh, O-7050 Leipzig, De | |
| US6509562B1 (en) * | 1999-09-16 | 2003-01-21 | Rae Systems, Inc. | Selective photo-ionization detector using ion mobility spectrometry |
| DE10121262A1 (de) * | 2001-04-30 | 2002-11-14 | Siemens Ag | Vorrichtung zur quantitativen Messung von Stickoxiden in der Ausatemluft und Verwendung |
| ITMI20011193A1 (it) * | 2001-06-06 | 2002-12-06 | Getters Spa | Metodo per la misura mediante spettroscopia di mobilita' ionica dellaconcentrazione di acqua in argon, idrogeno, azoto e elio |
| US6685803B2 (en) * | 2001-06-22 | 2004-02-03 | Applied Materials, Inc. | Plasma treatment of processing gases |
| US7155812B1 (en) * | 2002-09-05 | 2007-01-02 | Sandia Corporation | Method for producing a tube |
| DE102006006683B4 (de) * | 2006-02-14 | 2008-02-21 | Bruker Daltonik Gmbh | Driftröhre für ein Ionenmobilitätsspektrometer mit integriertem Gaskanal |
| CN101093211B (zh) * | 2006-06-21 | 2010-05-12 | 中国科学院电子学研究所 | 用于离子迁移率谱仪漂移管的瞬态漂移电场方法 |
| JP4677530B2 (ja) * | 2006-12-12 | 2011-04-27 | 国立大学法人大阪大学 | プラズマ生成装置およびプラズマ生成方法 |
| DE102007033906A1 (de) * | 2007-07-20 | 2009-01-29 | Gesellschaft zur Förderung der Analytischen Wissenschaften e.V. | Verfahren zur Analyse von Gasen, insbesondere zur Analyse der menschlichen Ausatemluft |
| US7880137B2 (en) * | 2007-12-28 | 2011-02-01 | Morpho Detection, Inc. | Electrode design for an ion spectrometer |
| US7709788B2 (en) * | 2007-12-31 | 2010-05-04 | Implant Sciences Corporation | Chemical calibration method and system |
| DE202008007748U1 (de) * | 2008-06-05 | 2008-09-18 | Filt Lungen- Und Thoraxdiagnostik Gmbh | Vorrichtung zur Konditionierung von Gasen |
| JP5473001B2 (ja) * | 2009-10-16 | 2014-04-16 | コリア・インスティテュート・オブ・マシナリー・アンド・マテリアルズ | 汚染物質除去用プラズマ反応器及び駆動方法 |
| EP2531825A4 (en) * | 2010-01-29 | 2014-04-02 | Univ Texas | EXCELLENT ANALYZER FOR RAMAN SPECTARS WITH HIGH INPUT TONE, HIGH RESOLUTION, HIGH TRANSMISSION RATE AND HIGH QUANTUM EFFICIENCY, AS WELL AS STRONG BACKGROUND REDUCTION |
| DE112011102013B4 (de) * | 2010-06-17 | 2016-09-29 | Step Sensortechnik Und Elektronik Pockau Gmbh | Verfahren für die lonenmobilitätsspektrometrie |
| EP2428797B1 (de) * | 2010-09-14 | 2016-05-18 | Airsense Analytics GmbH | Vorrichtung zur detektion und identifizierung von gasen mittels ionenmobilitätsspektrometrie |
| US8922219B2 (en) * | 2010-11-30 | 2014-12-30 | General Electric Company | Photo-ionization detectors and associated methods thereof |
| CN102539513A (zh) * | 2010-12-09 | 2012-07-04 | 苏州生物医学工程技术研究所 | 一种用于患者疾病的无创检测装置及其检测方法 |
| ITMI20110535A1 (it) * | 2011-03-31 | 2012-10-01 | Simone Cristoni | Sistema di analisi per l'analisi chimica quantitativa di campioni, in particolare in ambito medico, con calibrazione della risposta strumentale della strumentazione utilizzata per rilevare i dati quantitativi degli analiti presenti nei campioni anali |
| JP2014514574A (ja) * | 2011-04-27 | 2014-06-19 | インプラント サイエンシーズ コーポレイション | Ｆａｉｍｓセルを組み込んだイオン移動度分光分析装置 |
| US9089279B2 (en) * | 2011-12-29 | 2015-07-28 | General Electric Company | Ion-based breath analysis system |
| DE102013112921A1 (de) * | 2013-11-22 | 2015-05-28 | IMSPEX DIAGNOSTICS Ltd. | Verfahren zur Messung der menschlichen Ausatemluft mittels Gaschromatografie-Ionenmobilitätsspektrometrie |
| DE202013105685U1 (de) * | 2013-12-13 | 2015-03-17 | B & S Analytik Gmbh | Ionenbeweglichkeitsspektrometer |
| CN103776893B (zh) * | 2014-02-17 | 2016-09-21 | 哈尔滨工业大学（威海） | 一种介质阻挡放电电离源离子迁移谱仪 |
| CN105353023B (zh) * | 2014-08-20 | 2018-10-16 | 布鲁克道尔顿公司 | 离子迁移谱迁移轴校正方法和仪器 |
| CN107249708B (zh) * | 2014-12-24 | 2020-10-20 | 生物统计股份有限公司 | 微型护理点气相色谱测试条和测量分析物的方法 |
| CN104517799B (zh) * | 2014-12-31 | 2017-09-15 | 同方威视技术股份有限公司 | 检测设备和检测方法 |
| US20180172635A1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Rapiscan Systems, Inc. | Methods and devices for moisture-based calibration |
-
2018
- 2018-05-24 CN CN201880034219.XA patent/CN110662486A/zh active Pending
- 2018-05-24 WO PCT/EP2018/063723 patent/WO2018215621A1/de unknown
- 2018-05-24 EP EP18728562.2A patent/EP3629917B1/de active Active
- 2018-05-24 WO PCT/EP2018/063724 patent/WO2018215622A1/de unknown
- 2018-05-24 ES ES18728562T patent/ES2890574T3/es active Active
- 2018-05-24 EP EP18729604.1A patent/EP3631434A1/de not_active Withdrawn
- 2018-05-24 WO PCT/EP2018/063720 patent/WO2018215618A1/de unknown
- 2018-05-24 WO PCT/EP2018/063721 patent/WO2018215619A1/de unknown
- 2018-05-24 RU RU2019143086A patent/RU2761078C2/ru active
- 2018-05-24 CN CN201880033302.5A patent/CN110678121B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2018-05-24 US US16/616,057 patent/US20200170571A1/en not_active Abandoned
- 2018-05-24 EP EP18728563.0A patent/EP3631433A1/de not_active Withdrawn
- 2018-05-24 EP EP18728081.3A patent/EP3629916A1/de not_active Withdrawn
- 2018-05-24 CN CN201880034232.5A patent/CN110662959A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2761078C2 (ru) | 2021-12-03 |
| EP3629917B1 (de) | 2021-07-21 |
| WO2018215622A1 (de) | 2018-11-29 |
| RU2019143086A (ru) | 2021-06-24 |
| RU2019143086A3 (zh) | 2021-07-12 |
| EP3629917A1 (de) | 2020-04-08 |
| US20200170571A1 (en) | 2020-06-04 |
| EP3631434A1 (de) | 2020-04-08 |
| EP3629916A1 (de) | 2020-04-08 |
| CN110678121A (zh) | 2020-01-10 |
| CN110662959A (zh) | 2020-01-07 |
| WO2018215619A1 (de) | 2018-11-29 |
| WO2018215618A1 (de) | 2018-11-29 |
| CN110662486A (zh) | 2020-01-07 |
| EP3631433A1 (de) | 2020-04-08 |
| ES2890574T3 (es) | 2022-01-20 |
| WO2018215621A1 (de) | 2018-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8610057B2 (en) | Ion selection apparatus and method | |
| US11137380B2 (en) | Method and an apparatus for analyzing a complex sample | |
| US8145438B2 (en) | Method for quantitating substance to be measured | |
| US20130026357A1 (en) | Integrated ion mobility spectrometer | |
| US20070284519A1 (en) | Cross-flow ion mobility analyzer | |
| US20160266074A1 (en) | Multicomponent quantitative analysis method using chromatography | |
| US9945813B2 (en) | Chemical calibration process, system and device | |
| EP2428797A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Detektion und Identifizierung von Gasen mittels Ionenmobilitätsspektrometrie | |
| CN110678121B (zh) | 用于分析呼出空气的分析装置 | |
| JP2001028252A (ja) | 質量分析方法 | |
| CN110167659A (zh) | 利用基质辅助激光解吸/离子化飞行时间质谱仪进行时间对强度分布分析 | |
| Aguilera-Herrador et al. | Evaluation of a new miniaturized ion mobility spectrometer and its coupling to fast gas chromatography multicapillary columns | |
| CA2423993C (en) | Method and system for establishing the cleanliness of a device | |
| Kogan et al. | Small-size mass spectrometer for determining gases and volatile compounds in air during breathing | |
| Brophy et al. | Ion-neutral clustering of bile acids in electrospray ionization across UPLC flow regimes | |
| Hariharan | Implementation of multi capillary column ion mobility spectrometry (MCC-IMS) for medical and biological applications | |
| EP1609168A2 (en) | Method and system for establishing the cleanliness of a device | |
| RU2631613C1 (ru) | Способ определения топирамата в плазме крови | |
| Haghani et al. | Quantitative comparison of hormones in drinking water between MS/MS and Orbitrap technology | |
| DE202007010129U1 (de) | Vorrichtung zur Analyse von Gasen | |
| US10090139B2 (en) | Mass analysis device | |
| DE202007010128U1 (de) | Vorrichtung zur Analyse von Gasen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220726 |