CN1277545A - 呼吸测试分析仪 - Google Patents
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Abstract
一种呼吸分析仪,对病人的呼气呼吸进行在病人摄入同位素示踪物质之后病人身体中产生的同位素示踪产物的分析,其中这些同位素示踪产物的存在提供对病人医学状况的指示。该分析仪使用非常灵敏的红外分光计,使之能够连续地收集和分析多个病人呼吸样本,并在病人仍在与该分析仪相联结的同时对输出进行实时处理,从而在短时间内,例如在几分钟数量级的时间内获得确定的结果。该呼吸测试分析仪足够小,使之容易被安装在医生办公室里。根据病人摄入的同位素示踪物质和在病人呼吸中所探测到的气体,该呼吸测试分析仪可以用于若干种诊断性呼吸测试中。
Description
发明领域
本发明涉及病人呼吸分析仪领域，用于对各种疾病和感染的胃的副产物进行探测。
发明背景
自五十年代初期以来，己知在胃肠系统中细菌生物体的存在伴随有高浓度的尿素酶，这种尿素酶将尿素水解以形成二氧化碳和氨。如果受验者已服用了同位素示踪尿素，则这些气体会在受验者的血流中并最终在受验者的呼吸中被探测到。这一早期的结果发表在R.W.VonKorff等人于Am.J.Physiol.，Vol.165，pp.688-694，1951出版的述评中，并发表在H.L.Kornberg和R.E.Davies于Physiol.Rev.，Vol.35，pp.169-177，1955出版的述评中。
由于这些早期的实验，已发现除最初所研究的细菌感染之外，还存在与胃肠系统失调或新陈代谢失调或器官机能失常有关的大量医学状况，通过这样简单的呼吸测试可以探测这些状况。这些呼吸测试建立在摄入同位素示踪样本的基础上，这种样本通过要寻找的特定细菌或酶的作用被分解，或者由于所测试的新陈代谢功能的结果，产生示踪的气态副产物。这些副产物被吸收在血流中，并且在病人的呼吸中被呼出，在那里通过外部仪器被探测到。
尽管早期的实验是使用放射性碳-14原子进行的，但现在在这种测试过程中最常用的原子是碳-13原子，它是在自然存在的碳中按约1.1％的比例存在的稳定的非放射性同位素。示踪物质含有在测试中要使用的功能性化合物，其几乎全部的12C原子被13C原子所取代。一般使用浓度高达99％的13C。在胃吸收期间，或者在胃肠过渡期间，或者在身体的其它器官的新陈代谢期间，这种化合物在正被测试的特定条件下被酶促分解。所产生的分解产物是13CO2，该13CO2在血流中被吸收，并在病人的呼吸中与自然存在的CO2一起被呼出。然后通常在质谱仪或非色散红外分光计中呼吸样本被分析。在与所预期的在健康人呼吸中占总CO2的1.1％的比例相比较时，确定13CO2的增加量，所述预期的1.1％的比例是由于碳化合物的代谢的结果，该碳化合物具有约1.1％的碳-13的自然存在水平。
尽管在这种呼吸测试中碳-13是最常用的同位素置换原子，但其他已采用的原子包括氮-15和氧18。此外，在某些方法中仍然使用碳14，但是由于它是放射性的，因而对于病人摄入和由于在测试场所所需的存放、处理和清理措施都是非常不利的。
存在数目不断增加的代谢障碍、细菌感染和器官机能失常，这些可以利用使呼吸测试能够进行的这种示踪物质来加以诊断。不断有新的应用被提出，但是在目前较常用的有：
(a)通过13C示踪尿素的摄入以及对13CO2的增加水
平的呼吸探测来进行胃和十二指肠系统中幽门螺旋菌
(Helicobacter Pylori)感染的探测。使用15N示踪尿素并探
测呼吸中的氮-15氨15NH3也是可行的，但目前没有使用这
种测试形式。胃和十二指肠溃疡，非溃疡性消化不良以及
胃炎已经被证明与幽门螺旋菌感染的存在有关。
(b)通过13C示踪三油酸甘油酯或三棕榈酸甘油酯
的摄入以及对13CO2增加水平的呼吸探测，来进行诸如存在
于脂肪痢和局限性回肠炎中的脂肪吸收障碍的探测。
(c)通过13C示踪氨基比林(aminopyrin)麦撒汀或
咖啡碱柠檬酸的摄入(取决于所测试的特定功能)以及对
13CO2增加水平的呼吸探测，来评价肝脏功能(通过监测P450
酶的活性)，肝脏疾病严重程度和去毒活性。
(d)通过13C示踪辛酸的摄入以及对13CO2增加水平
的呼吸探测，来测量肝的线粒体活性。
(e)通过13C示踪酮异己酸的摄入以及对13CO2增加
水平的呼吸探测，来检验肝的线粒体的功能效率。
(f)通过13C示踪半乳糖的摄入以及对13CO2增加水
平的呼吸探测，来鉴定起作用的肝脏质量(functional liver
mass)。
(g)通过用于固体排空速率的13C示踪辛酸的摄入，
或者用于液体排空速率的13C示踪乙酸钠的摄入，以及对
13CO2增加水平的呼吸探测，来测试胃的排空功能。
(h)通过用于检验脂肪酶功能的13C示踪混合甘油
三酯样本，例如辛醇(octanoil)-1，3-甘油二硬酯酸酯的
摄入，或者用于检验液化酶功能的玉蜀黍淀粉13C示踪样
本的摄入，以及对13CO2增加水平的呼吸探测，来确定外分
泌腺胰功能不全。对混合甘油三酯的测试是用于探测囊性
纤维变性的各种测试之一。为评价中链脂肪酸甘油三酯的
消化和吸收，13C示踪三辛醇(trioctanoin)优先于混合甘
油三酯而被采用。
(i)通过13C示踪乙醇酸或木糖的摄入，以及对13CO2
增加水平的呼吸探测，来探测在小肠中的细菌生长过速。
(j)通过13C示踪乳糖或葡萄糖的摄入，以及对呼
吸中13CO2增加水平的出现速度的测量，来对乳糖或葡萄糖
不耐症进行测试。
对于这些疾病以前可以实行的测试一般涉及到更激烈的有侵害性的过程，并因此与上述简单的呼吸测试相比顺从的病人要少得多。这些过程包括同时具有或没有进行组织活体检查的切除的胃内窥镜检查、被怀疑机能障碍的器官的活组织检查，用以探测被怀疑的细菌抗体的血液测试、在摄入合适的化合物之后进行的血液生化测试，以及或者是利用在摄入或注射合适的伽马发射器之后进行的脏器功能的伽马成像，或者是直接的X射线成像或CT扫描进行的放射测试。此外，以前所使用的测试还有其它缺点，例如他们很少能给出有关脏器功能或所观察的状态的实时信息。在某些情况下，例如在对细菌感染的抗体的血液测试的情况下，它们给出的是历史的结果，而该结果在当前可能与治疗无关，因为一种特定细菌的抗体在身体里存在的时间可以自消除这种感染之日起长达2年。
上述呼吸测试完全是非侵害性的，并且是相对来说实时地进行的，因而与以前可行的测试相比他们非常有优势，并且正如目前可以由若干种商业来源获得合适的同位素示踪物质这一事实所表明的那样，在医疗社区中它们的应用正在日益流行。
但是，尽管同位素示踪呼吸测试有优点，目前的仪器以及用于进行这种测试的方法仍然有一些严重的缺点，这些缺点仍在限制它的使用。当进行现有呼吸测试性能技术以及仪器的评述时会变得明显的一种主要缺点是，没有一种目前所使用的技术快到足以允许立刻测量所要求的参数，使得能够在单次短暂的去医生办公室就诊的过程中对病人进行诊断。
早期提出的呼吸测试中的一种是用于通过口服同位素示踪尿素，以及在病人的呼吸中探测同位素示踪二氧化碳或氨的存在，从而探测出上胃肠系统中的幽门螺旋菌的存在，其中二氧化碳或氨的存在是由于总是伴随着幽门螺旋菌(H.Pylori)感染的尿素酶所引起的尿素水解。这种方法在U.S.专利No.4830010中由Marshall进行了描述。在该测试的实施中，优选在服用所述物质后10到120分钟里将受验者的呼吸收集在气瓶中，该气瓶因该受验者而膨大，并从那里将其传送到存储和传输容器里，该容器例如是Becton-Dickenson Inc.销售的Vacutainer。
根据Marshall所提出的方法，之后利用质谱仪或者红外或核磁共振分光计对样本进行由尿素的水解引起的同位素示踪CO2的存在的分析。如果将放射性的碳-14用于对尿素进行示踪，，则借助于通过闪烁液使其冒泡来分析呼吸样本，其中该样本被传送到闪烁计数器中以便确定在呼气呼吸的样品中贝它辐射的存在。由于该分析仪器的成本及复杂性，在Marshall所描述的优选方法中都没有建议在从病人那里采集样本的地点现场进行呼吸的分析。因此受验者必须等候至少10分钟以便提供样本，并且然后必须等待实验室返回结果。很明显该方法不能被用于在单次到医生办公室就诊的过程内提供测试结果。
在近期Am.J.Gastroenterol.，Vol.88，pp.1865-1869，1993中出版的P.D.Klieg和D.Y.Graham的标题为“Minimum Analysis Requirementsfor the Detection of Helicobacter pylori Infection by the 13C-Urea BreathTest”的论文中，提出了对于进行这种测试的可靠性和最低标准的统计研究。呼吸测试仍然是通过在远地的气体同位素比例质谱仪进行的。在他们的研究中有这样的结论，即，在摄入尿素后30分钟时进行呼吸采样比起在20分钟之后进行采样有可能带来明显较少的假阳性和假阴性结果，并因此在30分钟之后采样是他们建议的约定时间。他们还总结出“在目前的临床研究和病人护理的环境中，CO2同位素丰度测量的成本和周转时间仍然是13C-尿素呼吸测试在商业上普及的主要障碍。
在描述的进行尿素呼吸测试的另一种现有技术的方法中，Koletzko和同事们描述了利用同位素选择性非色散红外分光计的呼气呼吸分析[Koletzko等，Lancet，345：961-2，1995]。即便是使用这样先进的仪器，病人也仍然需要等待15到30分钟以便相继的呼吸样本可以被采集。这种为获得呼吸样本而长时间的延迟，以及在样品之间长时间的等待是不方便的并且可能降低病人的顺从性。
此外，象在前面所提到的现有技术中那样，一个或多个样品是从病人那里收集，并然后送到实验室以便分析的，这引起确定结果的延迟，以及迫使受验者返回医生的办公室以获得该结果。如果测试没有产生有意义的结果，则整个处理必须再次重复。需要多次到办公室就诊可能会进一步降低病人的顺从性。病人顺从性可能的降低可造成严重的后果，因为除了其在胃和十二指肠溃疡中的作用外，幽门螺旋菌被世界卫生组织指出可能引起胃癌。
目前所提出的最快速的呼吸测试，即来自Tri-Med Specialties，Charlottesville，N.C.，USA的“Pytest”，需要约10-15分钟来完成，但使用了放射性碳-14同位素示踪尿素[D.A.Peura等，Am.J.Gastro.，91：233-238，1996]。在受验者的呼气呼吸中14CO2的存在通过直接的贝它计数而被探测到。因此这种测试具有使用放射性材料的全部缺点。不仅放射性材料的摄入可能造成危害，而且它还将测试限制在可以处理这种材料的大的测试中心。这样，这种测试不能在一般的医生办公室进行，因而还是需要多次去诊所就诊。
另一种讨论13C-尿素呼吸测试的实现的近期的现有技术的方法在PCT申请No.WO97/14029中示出，标题为“Method forSpectrometrically Measuring Isotopic Gas and Apparatus thereof”，由Otsuka Pharmaceutical Company of Tokyo，Japan申请。在该申请中，也是将呼气呼吸样本以在样本袋中的方式从病人那里传送给分光计，该分光计由于其费用、复杂性和尺寸而必须安装在中心样本收集实验室中，而不是安装在医生办公室中或病人的床边。实际上，该发明人提出了“这种呼吸样本的测量一般以专业的方式于在短时间内处理大量样本的测量机构中进行。”这一现有技术提出了使用服用尿素之前的一个呼吸样本，和在时间过去10分钟到15分钟之后的另一个呼吸样本。
另一种现有技术描述了用于测量气体样本中13CO2与12CO2同位素比例的灵敏的分析系统，其中所述气体样本例如是在呼气呼吸分析仪中所需的用于进行上述呼吸测试的气体样本，该灵敏的分析系统包括授权给W.Fabinski和G.Bernhardt的U.S.专利No.5077469，该专利描述了双参考路径非色散红外气体分析仪。在欧洲专利申请No.EP0584897A1中描述的对这种仪器的进一步发展可以用来比较呼气呼吸中两个同位素CO2浓度，这通过在充有来自同一呼吸样本的气体的两个IR室上进行红外吸收测量来进行。
在授权给P.S.Lee，R.F.Majkowski和D.L.Partin的U.S.专利No.4684805和RE33493中，所描述的红外吸收分光计用于区别用于呼吸测试的两种同位素CO2分子。它们的分光计设计使用了铅盐激光二极管作为辐射源。这种激光二极管具有在4μm到5μm波长区域的红外光谱中的发射线，在该区域有最强的CO2吸收线。结果，除了这种激光二极管缺乏温度稳定性，并且它们必须工作在液氮温度下，它们的使用使分光计能够获得呼吸测试分析所需要的高选择性和灵敏度。
授权给D.E.Cooper，C.B.Carlisle和H.Riris的U.S.专利No.5317156描述了一种FMS(频率调制分光学)激光吸收分光计，用于区分1.6μm红外区域中微弱的12CO2和13CO2吸收线，在该区域中可获得高稳定的激光二极管。尽管在该区域中CO2线非常微弱，但被用做该范围内的源的GaAs激光二极管的稳定性以及所使用的先进的TTFMS(双音调频分光学)技术使得发明人能够在CO2的两种同位素之间提供足够的差异，使分光计能够被用于呼吸测试分析中。
在授权给D.E.Mumick的U.S.专利No.5394236中，所描述的用于CO2同位素分析的装置利用激光激发分光学，使用光电效应来在不同波长的光之间进行区分。
由于需要提供高灵敏度和良好的质量识别力，上述所有分析系统实际上是复杂的。因此，制造它们是昂贵的，而且他们通常具有大的尺寸，使它们仅仅适合于大而高的样本容量设施的商业操作。
一些商业公司提供用于进行呼吸测试的完整的系统，以便使用在市场上可买到的同位素示踪物质探测和研究前面所述的各种胃肠病。
Alimenterics Company of Morris Plains，New Jersey销售用于与其LARATM系统一起使用的Pylori-Chek 13C-Urea呼吸测试的成套部件，用于探测胃肠系统中幽门螺旋菌的存在。该公司正在研制用于上述其它呼吸测试的临床使用的成套部件。呼吸被收集在独特设计的呼吸收集装置中，该装置还用于将样本传送给LARATM系统。代替激光辅助比例分析仪(Laser Assisted Ratio Analyzer)的该系统是一种先进的红外分光计，被设计成可提供探测病人呼气呼吸中13CO2水平的微小的百分比变化所需的灵敏度。由于LARATM系统的复杂性，它是一个大的设备，重量超过300kg，并且非常昂贵。因此，该系统也是只适合于非常大的研究所以及中心实验室，在那里所进行的大量测试证明其费用是合算的。
Meretek Diagnostics Incorporated of Nashville，Tennessee也已研制了这种13C-Urea呼吸测试诊断系统，并且使用由Europa ScientificLimited，of Crewe，Cheshire，U.K.制造的被称为ABCA(自动呼吸13C分析仪)的同位素比例质谱仪，用于分析呼吸样本。在该系统中，分析仪设备也较大、昂贵而且复杂，并因此通常设置在距收集地点遥远的地方。
Wagner Analysen Technik GmbH of Worpswede，Germany提供了一种被称为IRIS-红外同位素分析仪(Infra Red Isotope Analyser)的基于红外非色散分光光度计的系统，该系统基于上述的欧洲专利申请No.EP0584897A1。尽管主要使用模式是利用在样本袋中将呼吸样本从收集地点传送到分析仪中，但根据制造商的销售说明，该系统也具有样本端口，借助该端口可以进行与呼吸面具、培养器或呼吸机的直接连接。但是在与分析仪一起的技术指南中没有给出这种连接管附件的细节，制造商也没有提供与系统的操作软件一起的使这种附件能被用于进行在线分析的任何程序。该分析仪的尺寸是510×500×280mm，重量是12kg.，此外，需要PC用于控制。尽管比起上述那些来说较小而且较不昂贵，但它仍然太大而且太重，以至不能将其描述为真正的便携式装置。此外，尽管显著地少于上述的两种商业性的系统，但其几万美元的报价仍然使其不适合于护理点或医生办公室使用。
在上述的全部现有技术所描述的优选方法中，主要由于除背景样本以外只收集一个样本，因而在收集有效样本之前病人一般必须等候20-30分钟。为使同位素示踪呼出气体的水平能够达到一个接近其最终值的相对较高的值，以使分析仪能够以足够的置信水平测量气体，该时间是必要的。然而这种以单个点来进行确定的方法可能降低测试的精确度，以及增加摸棱两可结果的风险。
就我们所知，在现有技术中没有记载过足够小，产生可靠的结果快，生产成本低，便携并且灵敏，从而使其能被用于在医生办公室或在另一个护理点进行实时测试的呼吸测试分析仪系统。
发明概要
本发明寻求提供一种改进的呼吸测试分析仪，该分析仪克服了现有分析仪的不利方面和缺陷，在几分钟的时间内现场提供精确的结果，并且能够以低成本、小体积和小重量以及便携式仪器的方式实现。本发明的呼吸分析仪足够灵敏，使之能够从测试开始起连续地收集和分析病人呼吸的多个样本，并对输出进行实时处理，从而可在一个短的时间例如在几分钟数量级的时间内得到确定的结果。
这种呼吸测试分析仪适合于探测各种胃肠系统的病症或感染，或新陈代谢或器官的失常，并且由于它可实时地提供结果而不需要将样本送到特定的测试中心或中心实验室，因而可被用于在病人单次去医生办公室或保健诊所的任何其它护理点就诊的过程中向病人提供诊断信息。
根据本发明的优选实施例，提供一种呼吸测试分析仪，包括一个非常灵敏的气体分析仪，能够测量两种在化学性质上相同但分子量不同的气体之比，分子量的不同是由于用不同同位素值的相同原子置换气体分子的至少一个原子的结果。由于要测量的病人呼吸中的同位素示踪气体可能仅以非常微少的量存在，并且，由于通常它的红外吸收光谱与非同位素示踪气体非常接近，因此气体分析仪必须能够有非常高的选择性和灵敏度，以使探测和测量可低至在每百万份主要气体中占几份的数量级。
同时，呼吸测试分析仪足够小，从而容易将它放在医生例如胃肠病学家的办公室里，并且该仪器的费用也足够低，因而在这样的环境里使用该仪器在经济上是合算的。
这种呼吸分析仪有用于每种测试类型的一些不同的工作模式，其共同特性(common denometer)是在病人仍在为随后的分析提供呼吸的同时实时进行分析。在最常见的工作模式中，呼吸测试分析仪检测在摄入同位素示踪物质之前病人的呼气呼吸，对病人的呼气呼吸进行该组合物的总呼出气体中同位素示踪气体所占百分比的分析，从而获得一个原始读数，在摄入同位素示踪物质之后至少进行一次类似的分析，并在最后一次检测之后少于首次检测病人的呼气呼吸与第二次检测之间的时间差的时间段内，提供对医学状况的指示。这使它不同于以前的呼吸分析仪，以前的呼吸分析仪由于一般位于距给出样本的地点远的位置而不能在这样的时限内提供这种指示。
在另一种工作模式中，在摄入同位素示踪物质之后，以及在该物质的同位素示踪副产物的产生结束之前，不时相继地进行分析，并且分析仪一个样本一个样本地对该组合物的总呼出气体中同位素示踪气体所占百分比的变化进行比较，并由此，当所探测的气体组合物百分比的变化使得刚一有可能，并在该物质的同位素示踪副产物的产生结束之前，就提供对医学状况的指示。
还存在两种分析呼吸样本的模式。分析仪可以对于个别的呼气呼吸进行分析，或者如上所述，它可以对于从病人那里连续收集的病人呼吸的多个样本进行分析。对病人呼吸的多个样本进行收集和随后进行分析的方法已在同时待审的以色列专利申请No.121793中描述，该申请在此被作为参考文件编入。该申请描述了这样一种分析仪，其中病人的呼吸呼出到一个在本申请中称为呼吸收集箱的用于收集的容器中，并从那里通过各种不同的方法之一被传递到样本测量箱中。其中描述的方法的一个优点是分析仪提取平均呼吸样本而不是个别呼吸样本用于测量，因而提高了精确度。另一个优点是借助合适的阀门装置有可能只收集多个呼吸的平稳部分(plateauparts)用于分析。
根据本发明的再一个优选实施例，提供一种呼吸测试分析仪，该仪器通过进行对病人第一个呼吸的第一次分析和对病人第二个呼吸的第二次分析，对病人第一个呼气呼吸和该病人第二个呼气呼吸进行在病人摄入同位素示踪物质之后病人身体中产生的同位素示踪产物的分析，至少第二个呼吸是在病人摄入该物质之后呼出的，在第二个呼吸呼出之后的少于首次呼吸呼出与第二个呼吸呼出之间的时间差的时间段内，分析仪提供医学状况的指示。
根据本发明的又一个优选实施例还提供一个呼吸测试分析仪，该分析仪如上所述，并包括一个呼吸分析箱、用于将来自病人的呼出气体传送到呼吸分析箱中的呼吸入口导管、以及一个气体分析仪，该分析仪用于分析呼吸分析箱中的气体，并进行对病人第一个呼吸所呼出的气体的第一次分析和对病人第二个呼吸的第二次分析，至少第二个呼吸是在病人摄入同位素示踪物质之后呼出的。
此外，对于那些分析从病人的呼气呼吸所收集的样本而不是个别呼吸的优选实施例，应理解分析仪还装有呼吸收集箱，该箱可以是单独的箱或者是呼吸入口导管的一部分，或者是呼吸分析箱的一部分。在后一种情况下，对气体样本的分析可在呼吸收集箱中有效地进行。
根据本发明的另一个优选实施例，提供一种上述的呼吸测试分析仪，并且其中病人的第一个呼吸是在摄入同位素示踪物质之前呼出的，而病人的第二个呼吸是在摄入同位素示踪物质之后呼出的。
根据本发明的再一个优选实施例，提供一种上述的呼吸测试分析仪，并且其中病人的第一个呼吸和第二个呼吸都是在摄入同位素示踪物质之后呼出的。
根据本发明的另一个优选实施例还提供一种呼吸测试分析仪，该分析仪对病人的呼吸进行在病人摄入同位素示踪物质之后病人身体中产生的同位素示踪产物的分析，该分析仪通过分析病人呼吸的至少两个相继的样本，提供对病人目前医疗情况的指示，其中，所述病人呼吸的至少两个相继的样本包括在分析至少一个较早的样本之后呼出的至少一个后来的样本。
根据本发明的另一个优选实施例再提供一种上述的呼吸测试分析仪，该分析仪包括一个呼吸分析箱、用于将来自病人的呼出气体传送到呼吸分析箱中的呼吸入口导管、一个气体分析仪，该分析仪用于分析呼吸分析箱中的气体，并进行对病人呼吸的至少两个相继的样本的分析，其中，所述病人呼吸的至少两个相继的样本包括在分析至少一个较早的样本之后呼出的至少一个后来的样本。
根据本发明的又一个优选实施例，提供一种呼吸测试分析仪，在能够在病人的呼吸中探测到病人所摄入的同位素示踪物质的产物之前和之后，该分析仪对病人的呼气呼吸进行分析，对病人呼气呼吸的第一次分析发生在可在病人的呼吸中探测到该产物之前，而一旦可在病人的呼吸中探测到该产物，则进行对病人呼气呼吸的第二次分析，在第二个呼吸呼出之后少于首次呼吸呼出与第二个呼吸呼出之间的时间差的时间段内，分析仪提供对医学状况的指示。
根据本发明的其它优选实施例还提供一种呼吸测试分析仪，该分析仪在病人与该装置相联结的同时对病人的第一个呼气呼吸和病人的第二个呼气呼吸进行病人所摄入的同位素示踪物质的产物的分析，或者在病人与该装置相联结或向该装置中呼吸的同时分析上述呼气呼吸，并提供对医学状况的指示。从分析第一个呼气呼吸到分析第二个呼气呼吸，其呼吸被分析的病人可以连续地与该装置相联结。
根据本发明的另一个优选实施例再提供一种上述的呼吸测试分析仪，该分析仪包括一个呼吸分析箱、用于将来自病人的呼出气体传送到呼吸分析箱中的呼吸入口导管、以及一个气体分析仪，该分析仪用于在病人与该装置相联结的同时分析呼吸分析箱中的气体。
根据本发明的另一个优选实施例再提供一种上述的呼吸测试分析仪，该分析仪包括一个呼吸分析箱、用于将来自病人的呼出气体传送到呼吸分析箱中的呼吸入口导管、以及一个气体分析仪，该分析仪用于在病人与该装置相联结的同时分析呼吸分析箱中的气体并提供对医学状况的指示。
根据本发明的另一个优选实施例再提供一种上述的呼吸测试分析仪，该分析仪包括一个呼吸分析箱、用于将来自病人的呼出气体传送到呼吸分析箱中的呼吸入口导管、以及一个气体分析仪，该分析仪用于在病人向该装置中呼吸的同时分析呼吸分析箱中的气体并提供对医学状况的指示。
根据本发明的再一个优选实施例，提供一种如上所述的呼吸测试分析仪，并且其中病人与一次性呼吸输入装置相联结。
根据本发明的再一个优选实施例，提供一种医疗样本分析仪，该分析仪对取自病人的样本进行分析，并且其中样本的采集或分析在由样本的分析结果所确定的一个时间点自动地终止。
根据本发明的再一个优选实施例，还提供一种呼吸测试分析仪，该分析仪对病人的呼吸样本进行在病人摄入同位素示踪物质之后病人身体中产生的同位素示踪产物的分析，并且其中样本的采集或分析在由样本的分析结果所确定的一个时间点自动地终止。
根据本发明的再一个优选实施例，还提供一种如上所述的医疗样本分析仪，该分析仪对取自病人的样本进行分析，并包括用于接收取自病人的样本的样本输入口，以及一个用于分析样本的分析装置，并且其中分析是在由样本的分析结果所确定的一个时间点自动地终止。
根据本发明的再一个优选实施例，还提供一种如上所述的呼吸测试分析仪，该分析仪包括一个呼吸分析箱、用于将来自病人的呼出气体传送到呼吸分析箱中的呼吸入口导管、以及一个气体分析仪，该分析仪用于分析呼吸分析箱中的气体，并且其中对来自病人的样本的分析是在由样本的分析结果所确定的一个时间点自动地终止。
根据本发明的另一个优选实施例，还提供一种如上所述的呼吸测试分析仪，并且其中气体分析仪包括一个气体放电管气体分析仪，或者发射不连续光谱的红外源。
根据本发明的再一个优选实施例，还提供一种如上所述的呼吸测试分析仪，并且其中相继的样本的分析结果被拟合成曲线，并且对病人的医学状况的指示是通过检查该曲线的导数来确定的。
根据本发明的再一个优选实施例，还提供一种呼吸测试的方法，该方法对病人的第一个呼气呼吸和病人的第二个呼气呼吸进行在病人摄入同位素示踪物质之后病人身体中产生的同位素示踪产物的分析，并且包括下列步骤：进行病人第一个呼吸的第一次分析，随后进行对病人第二个呼吸的第二次分析，至少第二个呼吸是在病人摄入该物质之后呼出的，并且在第二个呼吸呼出之后的少于首次呼吸呼出与第二个呼吸呼出之间的时间差的时间段内，提供对医学状况的指示。
根据本发明的再一个优选实施例，还提供一种呼吸测试的方法，该方法对病人的呼气呼吸进行病人所摄入的同位素示踪物质的产物的分析，并且包括下列步骤：可在病人呼吸中探测到该产物之前进行对病人的呼气呼吸的第一次分析，一旦可在病人呼吸中探测到该产物，就进行对病人呼气呼吸的第二次分析，并且在第二个呼吸呼出之后的少于首次呼吸呼出与第二个呼吸呼出之间的时间差的时间段内，提供对医学状况的指示。
此外，尽管对所有上述优选实施例的描述都是针对分析病人第一个呼气呼吸和病人第二个呼气呼吸的呼吸分析仪进行的，但应理解，对于对至少从病人的第一个呼气呼吸收集的第一样本和至少从病人的第二个呼气呼吸收集的第二样本进行分析的呼吸分析仪来说，这些优选实施例的工作是同样有效的。
附图的简要说明
根据以下结合附图所做的详细描述可以更全面地理解和体会本发明，其中：
图1是根据本发明的优选实施例构制和工作的呼吸分析仪的示意图，示出了其包括呼吸入口导管和呼吸分析箱在内的主要部件。
图2A是借助鼻腔插管而与呼吸测试分析仪相连的病人的示意图，并示出了小尺寸的分析仪及与其相关的用于控制分析仪的袖珍型PC。
图2B与图2A类似，除了在需要样本呼吸时病人借助于他放入自己嘴中的吹气管与分析仪相连以外。
图3A到3D示意地示出了一个完整的呼吸测试周期的各步骤。所示出的该测试周期是利用用于呼吸取样的鼻腔插管进行的，但这一步骤可以借助于由嘴管收集的样本来进行。
在图3A中，示出了病人在服用适合于进行特定测试的同位素示踪物质之前，在t0时刻提供一个参考呼吸。
图3B示出了病人在t1时刻摄入同位素示踪物质，在本例中所示出的该物质是杯中的液体。
图3C是在t2时刻病人提供连续的呼吸样本以便分析仪通过鼻腔插管或呼吸管进行收集的示意图。该分析仪本身以规则的间隔测量同位素示踪气体样本的水平，并在PC控制下，对于每一个呼吸样本计算同位素示踪气体水平与同一物种的自然存在的气体的水平的比值，并从原始参考呼吸水平中减去该比值。这些比值，已知是作为原始值以上的增量值，被拟合成随时间而变化的比值曲线，由该曲线可以推导出测试的结果。
图3D示出了时刻t3时的情况，在该时刻，由于已达到所希望的同位素示踪气体的百分比水平，或者由于在尚未达到气体原始百分比以上的确定的增量的情况下就已达到了时间限制，因而已完成了测试并结束了分析。该PC准备好在打印输出之前显示分析结果。由于完成了测试，病人已拿掉了采样设备。
图4A到4C示出了根据本发明另一个优选实施例的一个完整的呼吸测试周期的各阶段，其中在摄入同位素示踪物质之后不时地进行采样分析，而无需进行原始测量。
在图4A中，示出了病人在t0时刻摄入同位素示踪物质，在本例中该物质是杯中的液体。
图4B示出了在t1时刻病人提供连续的呼吸样本以便分析仪通过鼻腔插管或呼吸管进行收集。该分析仪本身以规则的间隔测量同位素示踪气体样本的水平，并在PC控制下连续地计算同位素示踪气体水平与前面进行的测量相比的比值，以便随着呼吸测试的进行而一个读数一个读数地获得同位素示踪气体的百分比水平的变化的比较数据。
图4C示出了时刻t3时的情况，在该时刻，由于已达到所希望的同位素示踪气体水平的百分比增量，或者由于在尚未探测到确定的百分比改变的情况下就已达到了时间限制，因而已完成了测试并结束了分析。该PC的显示屏在打印输出之前示出分析结果。由于完成了测试，病人已拿掉了采样设备。
图5是在图3A到3D以及图4A到4C中所描述的测试过程的示意流程图。
图6示出了在进行呼吸测试时若干个不同病人的同位素示踪气体比值的增长随时间而变化的典型曲线。
优选实施例的详细描述
现在参看图1，该图是根据本发明的优选实施例而构制和工作的一个小型高灵敏度呼吸分析仪。呼吸分析是由灵敏的非色散红外分光计进行的，该分光计能够区分被分析的呼吸样本中的同位素示踪CO2和普通CO2。
使病人通过进气管10与呼吸分析仪相连，该进气管10可以是鼻腔插管或者呼吸管。这种插管包括通常为塑料的具有两个管脚的一段管道。每个管脚被插到一个鼻孔中，然后将插管与测量仪器连接起来。随着病人通过鼻子呼气，所呼出的空气样本通过插管流动到分析仪中。呼吸管的一种优选的类型是由含于病人口中的中空的管构成的，通过该管病人吹出若干次呼吸。在该管的中心有一个小的管，该小管的开口这样定位，使得它对通过主管而流动的呼吸进行采样，并将其通过小的软塑料管输送到呼吸分析仪中。
病人的呼吸被输入到呼吸入口导管11中，该导管11也可装有一个呼吸收集箱以便积累若干次呼吸，从那里将呼吸样本输送到非色散红外分光计的呼吸分析箱14、15中。呼吸分析箱也可以是呼吸收集箱的一部分，从而可在呼吸收集箱中进行分析。分光计最好使用气体放电灯源12、13，诸如由Spegas Industries of Jerusalem，Israel所提供的那些灯源。这些灯分别封入了浓缩的并且几乎是纯的12CO2或13CO2填充物。通过RF场的激发，气体放电产生了发射，该发射一般是封闭在灯中的CO2的发射。来自这些灯的发射线的平均宽度只有0.006cm-1，因而几乎没有交叉灵敏度。探测百万分之几的数量级的同位素气体浓度的变化是可能的。
为获得呼吸样本的13CO2/12CO2之比，以12CO2灯和13CO2灯作为光源对样品的吸收进行测量。这种灯已被用于在此作为参考文件引入的US专利No.5063275所描述的分光光度计中。在红外探测器16上测量输出信号。利用分析仪的电子单元17对来自该探测器的信号进行电子处理，并且所获得的比值输出信号被传送给PC18，以便按照测量程序的要求，借助系统软件进行分析。
图2A是病人通过鼻腔插管22与根据本发明优选实施例构制和工作的呼吸测试分析仪21相连的示意图。袖珍型PC23被用于控制分析仪。当与位于其上的袖珍型PC的大小相比时，该分析仪的小型尺寸是显然的。除了在需要样本呼吸时病人20借助于他放入自己嘴中的吹气管24与呼吸分析仪21相连以外，图2B与图2A类似。
图3A到3D示意地示出了最常见的工作模式中的一个完整呼吸测试周期的各步骤。所示出的该测试周期是利用用于呼吸取样的鼻腔插管30进行的，但这一过程也可以借助由嘴管收集的样本来进行。在该最常见的工作模式中，呼吸测试分析仪检测病人在摄入同位素示踪物质之前的呼吸，对病人呼气呼吸进行该组合物中总呼出气体中同位素示踪气体的百分比的分析，以便获得一个原始读数，在摄入同位素示踪物质之后至少进行一次类似的分析，并在最后一次检测之后的少于首次检测和最后一次检测之间的时间差的一个时间段内，提供对同位素示踪副产物的增加的存在量的指示，该增加的存在量代表了医学状况。对病人呼气呼吸的分析可以直接进行，或者对于在呼吸收集箱中收集的呼气呼吸的样本进行。
在图3A中，示出了病人31在服用适合于进行特定测试的同位素示踪物质之前，在t0时刻提供一个参考呼吸。该参考呼吸使分析仪能够建立没有附加任何摄入的同位素示踪物质的产物的该病人呼吸中同位素示踪气体百分比的原始水平。
图3B示出了病人在t1时刻饮用同位素示踪物质32，在本例中该物质是杯中的液体。
图3C是在t2时刻病人通过鼻腔插管或呼吸管给分析仪提供连续的呼吸样本的示意图。该分析仪本身以规则的间隔测量同位素示踪气体样本的水平，并在PC控制下对于每一个呼吸样本计算同位素示踪气体水平与同一物种的自然存在的气体的水平的比值，并从原始参考呼吸水平中减去该比值。这些比值，已知是原始值以上的增量值，被拟合成随时间而变化的比值的曲线，由该曲线可以推导出测试的结果。每个测量要花费若干秒，从而使对呼气呼吸的分析在准连续的基础上有效地进行。这是区分可利用按照本发明构制和工作的呼吸分析仪的过程与所有现有技术的过程的主要特征之一。
这里所提出的在测量仪器本身的控制下进行大量分析或测量的技术可广泛应用于医疗仪器中。该技术允许构制这样的分析仪或测量仪器，其中所进行的测试过程的终止点是根据实时获得的分析或测试结果而自动确定的。测试过程的终止不仅可以参照从病人那里采集样本的终止，而且可以参照对先前从病人那里采集的这种样本的分析的终止。
在根据本发明优选实施例的呼吸分析仪中，对基本上每次相继的呼吸或者对所收集的呼吸的常见样本(frequent samples)的大量分析，使分析仪能够根据实时获得的结果确定测试过程的终止点。在该最常见的工作模式中，对于每个呼吸样本，测量系统都获得同位素示踪气体水平与被分析的自然存在的气体的水平的比值。然后将该比值与在t0时刻获得的原始比值进行比较，以确定是否获得了阳性的结果。被选择用来限定阳性结果的原始水平以上的增量取决于特定的测试及其灵敏度。通过利用标准的数字曲线拟合方法之一将结果拟合成一个曲线，并在每个新的测量点确定该曲线的导数，或者通过简单的重复的差分测量，可以优选地进行将一个呼吸样本与前一个呼吸样本的测量进行比较的方法。
图3D示出了时刻t3时的情况，在该时刻，由于已达到所希望的同位素示踪气体水平的百分比增量，或者由于在尚未达到确定的原始值以上的气体增量百分比的情况下就已达到了时间限制，因而已完成了测试并结束了分析。该PC33的显示屏在打印输出之前显示分析结果。由于完成了测试，病人31已拿掉了采样设备，并且病人的医生34一般能够立即给他一个诊断，或者至少将测试结果给他。
图4A到4C示出了根据本发明另一个优选实施例的一个完整的呼吸测试周期的各阶段，其中在摄入同位素示踪物质之后不时地进行采样分析，而无需进行原始测量。仅仅因为本发明具有在线测量的特性，就使得该工作模式成为可能。同样，通过利用标准的数字曲线拟合方法之一将结果拟合成一个曲线，并在每个新的测量点确定该曲线的导数，可以优选地进行将一个呼吸样本与前一个呼吸样本的测量进行比较的方法。
在图4A中，示出了病人41在t0时刻摄入同位素示踪物质，在本例中该物质是杯中的液体。
在图4B中，示出了在t1时刻病人提供连续的呼吸样本以便分析仪通过鼻腔插管或呼吸管进行收集。该分析仪本身以规则的间隔测量同位素示踪气体样本的水平，并在PC控制下连续地计算同位素示踪气体水平与前面的测量水平相比的比值，以便随着呼吸测试的进行而一个读数一个读数地获得同位素示踪气体的百分比水平的变化的比较数据。在本发明的优选实施例中，如上所述，由分析程序完成数字曲线拟合分析，以便监测测试进程。
图4C示出了时刻t2时的情况，在该时刻，由于同位素示踪气体水平已达到所希望的百分比增量，或者由于在尚未探测到确定的百分比变化的情况下就已达到了时间限制，因而已完成了测试并结束了分析。该PC43的显示屏在打印输出之前显示分析结果。由于完成了测试，病人已拿掉了采样设备。与前面一样，病人的医生44能够立刻将测试结果告知病人。
在图5所示的流程图中，功能性地示出了上述呼吸分析的工作模式及它们的终止方法，所示的该图5用于在病人摄入同位素示踪物质之前进行原始测量的情况。如果不进行原始测量，则省略该流程图的起始阶段1。并且在阶段4的位置必须采用另一种计算，如计算相继的读数之间的差值。
图6示出了在进行呼吸测试时若干个不同病人的同位素示踪气体的比值增量随时间而变化的曲线。所示出的实际结果是使用按照本发明的优选实施例构制和工作的呼吸分析仪探测病人在摄入13C-示踪尿素之后的呼吸中的13CO2而获得的，用于探测上胃道中的幽门螺旋菌。在所示的曲线中，选择数值5作为确定阳性结果的原始水平以上的增量。因此1号病人的结果是阴性。病人2和3的测量曲线相似，并且在约3分钟之后就可以确定他们的结果都是阳性的。4号病人对于摄入同位素示踪物质的反应如此之强，以致于有可能在1分钟之内提供有关他的医学状况的阳性指示，并且如果使用导数方法可以在更短的时间内提供指示。
在本发明中所提出的呼吸分析仪还可以以若干种不同的测试模式工作，每种模式有自己的软件包，用于进行任何呼吸测试，在呼吸测试中病人摄入同位素示踪物质，该物质在病人的呼吸中产生可探测的同位素示踪副产物。在以上的发明背景部分中提到了若干这种呼吸测试的实例。
显然，在所有上述的优选工作模式中，本发明提供了一些明显优于利用以前可得到的呼吸分析仪所进行的测量方法的优势。首先，受验者的呼气呼吸可以被实时地分析，从而在发生对于同位素示踪物质的特殊胃肠反应的时间和测量这种活性的时间之间的延迟相对较小。其次，快速获得呼气呼吸的样本，并且以显著提高结果精确度的方式立刻对其进行分析。第三，由于获得了多个样本，因而增加了测试精确度。第四，由于在得出阳性的结论之前收集了许多样本，因而统计误差较小。第五，由于优选地进行样品收集，直到达到预定的精确度水平为止，因而可以基本上避免含糊的结果，防止了对重复测试的需要。第六，由于分析仪自己对于何时已分析了足够的样本以便提供清楚的医学状况指示作出判定，因而可以补偿不同人对于各种呼吸测试的反应之间的生理差异。
使用在本发明中所描述的呼吸分析仪的另一个明显的优点是使病人的顺从性增加到这样的水平，即使得预防医学测试非常容易接受。另外，由于这些测试的费用明显降低，使得对于卫生部门来说用于一些常见的胃肠病症的集群筛选程序变得更可接受，并因此更普遍采用。
本领域的普通技术人员将可以理解本发明并不局限于上文所特别示出和描述的。相反，本发明的范围包括上文所述各特征的结合和变形，以及在阅读上述说明时本领域普通技术人员可想到的在现有技术中没有的对所述各特征的变更和修改。
Claims (46)
1.一种呼吸测试分析仪，该仪器对于由病人的至少一个第一呼气呼吸所收集的第一样本以及由病人的至少一个第二呼气呼吸所收集的第二样本，进行在病人摄入同位素示踪物质之后病人身体中产生的同位素示踪产物的分析，这通过进行第一样本的第一次分析和第二样本的第二次分析来完成，至少所述第二样本是由病人摄入所述物质之后呼出的至少一个呼吸而收集的，在收集所述第二样本之后的少于所述第一样本的收集和所述第二样本的收集之间的时间差的时间段内，所述分析仪提供对医学状况的指示。
2.如权利要求1的呼吸测试分析仪，包括：
呼吸分析箱；
用于将来自病人的呼出气体传送到所述呼吸分析箱中的呼吸入口导管；以及
气体分析仪，该分析仪用于分析所述呼吸分析箱中的气体，并进行对病人第一个呼吸所呼出的气体的所述第一次分析，和病人的第二个呼吸的所述第二次分析，至少所述第二个呼吸是在病人摄入所述同位素示踪物质之后呼出的。
3.如权利要求1的呼吸测试分析仪，包括：
呼吸收集箱；
呼吸分析箱；
用于将来自病人的呼出气体传送到所述呼吸收集箱中的呼吸入口导管；
用于将来自所述呼吸收集箱的气体样本传送到所述呼吸分析箱中气体导管；以及
气体分析仪，该分析仪用于分析所述呼吸分析箱中的气体样本，并进行对所述第一样本的所述第一次分析，和所述第二样本的所述第二次分析，至少所述第二样本是由病人摄入所述同位素示踪物质之后呼出的至少一个呼吸收集的。
4.如前面任意一项权利要求的呼吸测试分析仪，其特征在于，所述第一样本是在病人摄入同位素示踪物质之前收集的，并且所述第二样本是在病人摄入所述同位素示踪物质之后收集的。
5.如权利要求1到3中任意一项的呼吸测试分析仪，其特征在于，病人呼吸的第一和第二样本都是在病人摄入所述同位素示踪物质之后收集的。
6.一种呼吸测试分析仪，该分析仪对病人的呼吸进行在病人摄入同位素示踪物质之后病人身体中产生的同位素示踪产物的分析，所述分析仪通过分析病人呼吸的至少两个相继的样本，提供对病人目前的医疗情况的指示，其中，病人呼吸的所述至少两个相继的样本包括在分析至少一个较早的样本之后呼出的至少一个后来的样本。
7.如权利要求6的呼吸测试分析仪，包括：
呼吸分析箱；
用于将来自病人的呼出气体传送到所述呼吸分析箱中的呼吸入口导管；
气体分析仪，该分析仪用于分析所述呼吸分析箱中的气体，并进行对病人呼吸的所述至少两个相继的样本的分析，其中，所述病人呼吸的所述至少两个相继的样本包括在分析至少一个较早的样本之后呼出的至少一个后来的样本。
8.一种呼吸测试分析仪，在能够在病人的呼吸中探测到所述病人所摄入的同位素示踪物质的产物之前和之后，该分析仪对由一个病人的至少各一次呼气呼吸所收集的样本进行分析，对所述样本的第一次分析发生在可在所述病人的呼吸中探测到所述产物之前，而一旦可在所述病人的呼吸中探测到所述产物，则进行对所述样本的第二次分析，在收集所述第二样本之后的少于收集所述第一样本和收集所述第二样本之间的时间差的时间段内，所述分析仪提供对医学状况的指示。
9.如权利要求8的呼吸测试分析仪，包括：
呼吸收集箱；
呼吸分析箱；
用于将来自病人的呼出气体传送到所述呼吸收集箱中的呼吸入口导管；
用于将来自所述呼吸收集箱的气体样本传送到所述呼吸分析箱中的气体导管；以及
气体分析仪，该分析仪用于分析所述呼吸分析箱中的气体样本，并在接收所述病人呼出的、可能含有病人摄入的同位素示踪物质的产物的气体之前，进行对所述第一样本的所述第一次分析，和在接收所述病人呼出的、可能含有病人摄入的同位素示踪物质的产物的气体之后，进行对所述第二样本的所述第二次分析。
10.一种呼吸测试分析仪，该分析仪在病人与该装置相联结的同时，对由病人的至少一个第一呼气呼吸所收集的第一样本以及由所述病人的至少一个第二呼气呼吸所收集的第二样本，进行所述病人摄入的同位素示踪物质的产物的分析。
11.一种呼吸测试分析仪，该分析仪在病人与该装置相联结的同时，对由病人的至少一个第一呼气呼吸所收集的第一样本以及由所述病人的至少一个第二呼气呼吸所收集的第二样本，进行所述病人摄入的同位素示踪物质的产物的分析，并提供对医学状况的指示。
12.如权利要求10或11的呼吸测试分析仪，其特征在于，从分析所述第一样本到分析所述第二样本，病人连续地与该装置相联结。
13.如权利要求10到12的任意一项的上述的呼吸测试分析仪，包括：
呼吸收集箱；
呼吸分析箱；
用于将来自病人的呼出气体传送到所述呼吸收集箱中的呼吸入口导管；
用于将来自所述呼吸收集箱的气体样本传送到所述呼吸分析箱中的气体导管；以及
气体分析仪，该分析仪用于在病人与该装置相联结的同时分析所述呼吸分析箱中的气体样本。
14.如权利要求10到12中任一项的呼吸测试分析仪，包括：
呼吸收集箱；
呼吸分析箱；
用于将来自病人的呼出气体传送到所述呼吸收集箱中的呼吸入口导管；
用于将来自所述呼吸收集箱的气体样本传送到所述呼吸分析箱中的气体导管；以及
气体分析仪，该分析仪用于在病人与该装置相联结的同时分析呼吸分析箱中的气体样本并提供对医学状况的指示。
15.一种呼吸测试分析仪，该分析仪在病人向该装置中进行呼吸的同时，对所述病人的呼吸进行病人所摄入的同位素示踪物质的产物的分析，并提供对医学状况的指示。
16.如权利要求15的呼吸测试分析仪，包括：
呼吸收集箱；
呼吸分析箱；
用于将来自病人的呼出气体传送到所述呼吸收集箱中的呼吸入口导管；
用于将来自所述呼吸收集箱的气体样本传送到所述呼吸分析箱中的气体导管；以及
气体分析仪，该分析仪用于在所述病人向该装置中呼吸的同时分析所述呼吸分析箱中的气体样本并提供对医学状况的指示。
17.如前面任意一项的权利要求的呼吸测试分析仪，其特征在于，所述病人与一次性呼吸输入装置相联结。
18.一种医疗样本分析仪，该分析仪对取自病人的样本进行分析，并且其特征在于，对来自所述病人的样本的分析在由样本的所述分析结果所确定的一个时间点自动地终止。
19.一种医疗样本分析仪，该分析仪对取自病人的样本进行分析，并且其特征在于，对来自所述病人的所述样本的采集在由样本的所述分析结果所确定的一个时间点自动地终止。
20.一种呼吸测试分析仪，该分析仪对病人呼吸的样本进行在病人摄入同位素示踪物质之后所述病人身体中产生的同位素示踪产物的分析，并且其中对来自所述病人的样本的分析在由所述样本分析的结果所确定的一个时间点自动地终止。
21.一种呼吸测试分析仪，该分析仪对病人呼吸的样本进行在病人摄入同位素示踪物质之后所述病人身体中产生的同位素示踪产物的分析，并且其中对来自所述病人的样本的收集在由所述样本分析的结果所确定的一个时间点自动地终止。
22.根据权利要求18或19的医疗样本分析仪，该分析仪对取自病人的样本进行分析，并包括用于接收取自所述病人的样本的样本输入口，以及一个用于分析所述样本的分析装置，并且其中分析是在由所述样本分析的结果所确定的一个时间点自动地终止。
23.根据权利要求20或21的呼吸测试分析仪，该分析仪包括：
呼吸收集箱；
呼吸分析箱；
用于将来自病人的呼出气体传送到所述呼吸收集箱中的呼吸入口导管；
用于将来自所述呼吸收集箱的气体样本传送到所述呼吸分析箱中的气体导管；以及
气体分析仪，该分析仪用于分析所述呼吸分析箱中的气体样本，并且其中对来自所述病人的样本的分析是在由所述样本分析的结果所确定的一个时间点自动地终止。
24.如权利要求20或21的呼吸测试分析仪，包括：
呼吸收集箱；
呼吸分析箱；
用于将来自病人的呼出气体传送到所述呼吸收集箱中的呼吸入口导管；
用于将来自所述呼吸收集箱的气体样本传送到所述呼吸分析箱中的气体导管；以及
气体分析仪，该分析仪用于分析所述呼吸分析箱中的气体样本，并且其中对来自所述病人的样本的收集是在由所述样本分析的结果所确定的一个时间点自动地终止。
25.一种呼吸测试方法，该方法对由病人的至少一个第一呼气呼吸所收集的第一样本以及由病人的至少一个第二呼气呼吸所收集的第二样本，进行在病人摄入同位素示踪物质之后病人身体中产生的同位素示踪产物的分析，该方法包括下列步骤：
进行病人第一样本的第一次分析；
随后进行对病人第二样本的第二次分析，至少所述第二样本是由病人摄入所述物质之后呼出的至少一个第二呼吸收集的；并且
在收集所述第二样本之后的少于收集所述第一样本与收集所述第二样本之间的时间差的时间段内，提供对医学状况的指示。
26.一种呼吸测试方法，该方法对病人的呼气呼吸进行病人所摄入的同位素示踪物质的产物的分析，并且包括下列步骤：
在可在所述病人呼吸中探测到所述产物之前，对由至少一个呼气呼吸所收集的第一样本进行第一次分析；
一旦可在病人呼吸中探测到所述产物，就对至少一个第二呼气呼吸所收集的第二样本进行第二次分析；
在收集所述第二样本之后的少于收集所述第一样本和收集所述第二样本之间的时间差的时间段内，提供对医学状况的指示。
27.如权利要求3，9，13，14，16，23或24的呼吸测试分析仪，其中所述呼吸分析箱和所述呼吸收集箱被结合起来，从而使对所述气体样本的分析在所述呼吸收集箱内进行。
28.一种呼吸测试分析仪，该仪器对病人的第一呼气呼吸以及病人的第二呼气呼吸，进行在病人摄入同位素示踪物质之后病人身体中产生的同位素示踪产物的分析，这通过进行病人的第一呼吸的第一次分析和病人的第二呼吸的第二次分析来完成，至少所述第二呼吸是在病人摄入所述物质之后呼出的，在所述第二呼吸呼出之后的少于所述第一呼吸呼出和所述第二呼吸呼出之间的时间差的时间段内，所述分析仪提供医学状况的指示。
29.如权利要求28的呼吸测试分析仪，其中病人的第一呼吸是在病人摄入同位素示踪物质之前呼出的，而病人的第二呼吸是在病人摄入所述同位素示踪物质之后呼出的。
30.如权利要求28的呼吸测试分析仪，其中病人的第一呼吸和第二呼吸都是在病人摄入所述同位素示踪物质之后呼出的。
31.一种呼吸测试分析仪，在能够在病人的呼吸中探测到所述病人所摄入的同位素示踪物质的产物之前和之后，该分析仪对病人的呼气呼吸进行分析，对所述病人呼气呼吸的第一次分析发生在可在所述病人的呼吸中探测到所述产物之前，而一旦可在所述病人的呼吸中探测到所述产物，则进行对所述病人呼气呼吸的第二次分析，在所述第二呼吸呼出之后的少于所述第一呼吸呼出和所述第二呼吸呼出之间的时间差的时间段内，所述分析仪提供对医学状况的指示。
32.如权利要求31的呼吸测试分析仪，包括：
呼吸分析箱；
用于将来自病人的呼出气体传送到所述呼吸分析箱中的呼吸入口导管；以及
气体分析仪，该分析仪用于分析所述呼吸分析箱中的气体，并在接收所述病人呼出的、可能含有病人所摄入的同位素示踪物质的产物的气体之前，进行所述第一次分析，和在接收所述病人呼出的、可能含有病人所摄入的同位素示踪物质的产物的气体之后，进行所述第二次分析。
33.一种呼吸测试分析仪，该分析仪在病人与该装置相联结的同时，对病人的第一呼气呼吸以及所述病人的第二呼气呼吸进行所述病人所摄入的同位素示踪物质的产物的分析。
34.一种呼吸测试分析仪，该分析仪在病人与该装置相联结的同时，对病人的第一呼气呼吸以及所述病人的第二呼气呼吸进行所述病人所摄入的同位素示踪物质的产物的分析，并提供对医学状况的指示。
35.如权利要求33的呼吸测试分析仪，其中从分析所述第一呼气呼吸到分析所述第二呼气呼吸，病人连续地与该装置相联结。
36.如权利要求34的呼吸测试分析仪，其中从分析所述第一呼气呼吸到分析所述第二呼气呼吸，病人连续地与该装置相联结。
37.如权利要求33的呼吸测试分析仪，包括：
呼吸分析箱；
用于将来自病人的呼出气体传送到所述呼吸分析箱中的呼吸入口导管；以及
气体分析仪，该分析仪用于在病人与该装置相联结的同时分析所述呼吸分析箱中的气体。
38.如权利要求34的呼吸测试分析仪，包括：
呼吸分析箱；
用于将来自病人的呼出气体传送到所述呼吸分析箱中的呼吸入口导管；以及
气体分析仪，该分析仪用于在病人与该装置相联结的同时分析所述呼吸分析箱中的气体并提供对医学状况的指示。
39.如权利要求15的呼吸测试分析仪，包括：
呼吸分析箱；
用于将来自病人的呼出气体传送到所述呼吸分析箱中的呼吸入口导管；以及
气体分析仪，该分析仪用于在所述病人向该装置中呼吸的同时分析所述呼吸分析箱中的气体并提供对医学状况的指示。
40.如权利要求20的呼吸测试分析仪，包括：
呼吸分析箱；
用于将来自病人的呼出气体传送到所述呼吸分析箱中的呼吸入口导管；以及
气体分析仪，该分析仪用于分析所述呼吸分析箱中的气体，并且其中对来自所述病人的样本的分析在由所述样本分析的结果所确定的一个时间点自动地终止。
41.如权利要求21的呼吸测试分析仪，包括：
呼吸分析箱；
用于将来自病人的呼出气体传送到所述呼吸分析箱中的呼吸入口导管；以及
气体分析仪，该分析仪用于分析所述呼吸分析箱中的气体，并且其中对来自所述病人的样本的分析在由所述样本分析的结果所确定的一个时间点自动地终止。
42.一种呼吸测试方法，该方法对病人的第一呼气呼吸以及病人的第二呼气呼吸，进行在病人摄入同位素示踪物质之后病人身体中产生的同位素示踪产物的分析，并且包括下列步骤：
进行病人第一呼吸的第一次分析；
随后进行对病人第二呼吸的第二次分析，至少所述第二呼吸是在病人摄入所述物质之后呼出的；并且
在所述第二呼吸呼出之后的少于所述第一呼吸呼出与所述第二呼吸呼出之间的时间差的时间段内，提供对医学状况的指示。
43.一种呼吸测试方法，该方法对病人的呼气呼吸进行病人所摄入的同位素示踪物质的产物的分析，并且包括下列步骤：
在可在所述病人呼吸中探测到所述产物之前，进行对病人呼气呼吸的第一次分析；
一旦可在病人呼吸中探测到所述产物，就进行对病人呼气呼吸的第二次分析；以及
在所述第二呼吸呼出之后的少于所述第一呼吸呼出和所述第二呼吸呼出之间的时间差的时间段内，提供对医学状况的指示。
44.如权利要求2，3，7，9，13，14，16，23、24、32和37到41中任意一项的呼吸测试分析仪，其中所述气体分析仪包括气体放电管气体分析仪。
45.如权利要求2，3，7，9，13，14，16，23、24、32和37到41中任意一项的呼吸测试分析仪，并且其中所述气体分析仪包括发射不连续光谱的红外源。
46.如前面任意一项权利要求的呼吸测试分析仪，其中对相继的样本的分析结果被拟合成曲线，并且对病人医学状况的指示是通过检查所述曲线的导数而确定的。
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