DE102016200816A1

DE102016200816A1 - Apparatus and method for recovering respiratory gas condensate

Info

Publication number: DE102016200816A1
Application number: DE102016200816.1A
Authority: DE
Inventors: Harald Bauer; Torsten Trossmann; Alexander Eifert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2017-07-27

Abstract

Bei einer Vorrichtung (10) zur Gewinnung von Atemgaskondensat umfasst die Vorrichtung einen Sammelbehälter (11) für das Atemgaskondensat (18) und wenigstens ein Mittel (12), vorzugsweise einen Verdrängungskolben, zur Verdrängung des gewonnenen Atemgaskondensats aus dem Sammelbehälter (11) in eine Analyseeinrichtung für das Atemgaskondensat.In a device (10) for obtaining respiratory gas condensate, the device comprises a collecting container (11) for the respiratory gas condensate (18) and at least one means (12), preferably a displacement piston, for displacing the recovered respiratory gas condensate from the collecting container (11) into an analysis device for the respiratory gas condensate.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung von Atemgaskondensat, das für eine Analyse vorgesehen ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Gewinnung von Atemgaskondensat.The present invention relates to a device for obtaining respiratory gas condensate, which is provided for an analysis. Furthermore, the invention relates to a process for the production of respiratory gas condensate.

Stand der TechnikState of the art

Die Analyse der Bestandteile des Atemgases ist zur Diagnose des Gesundheitszustandes des Menschen bekannt. Es handelt sich hierbei um eine nicht-invasive, schmerzfreie, robuste und kostengünstig einsetzbare Methode, mit der beispielsweise bestimmte Markersubstanzen, die diagnostische Rückschlüsse erlauben, nachzuweisen. Zur Gewinnung der Atemluftprobe werden in der Regel sogenannte Absorptionsröhrchen verwendet, in die der Patient über einen längeren Zeitraum ausatmen bzw. einblasen muss. The analysis of the constituents of the respiratory gas is known for the diagnosis of the state of health of humans. It is a non-invasive, painless, robust and cost-effective method of detecting, for example, certain markers that allow diagnostic inference. To obtain the breathing air sample so-called absorption tubes are usually used, in which the patient must exhale or inject over a longer period.

Zwischen 400 und 600 flüchtige organische Substanzen sind in den Atemgasen nachweisbar. Auch das Atemgaskondensat kann für eine Analyse herangezogen werden. Die Untersuchung des Kondensats hat gegenüber einer Untersuchung der gasförmigen Atemluft den Vorteil, dass die schwankende Luftfeuchtigkeit im Atem, die bei der Analyse der Atemgase zu Signalverfälschungen führen kann, keine Probleme bereitet. Für die Gewinnung von Atemgaskondensaten werden üblicherweise Wärmetauscher eingesetzt, um durch eine Kühlung des Atemgases eine Kondensierung zu bewirken (Kühlfallen). Between 400 and 600 volatile organic substances are detectable in the respiratory gases. The respiratory gas condensate can also be used for an analysis. The investigation of the condensate has the advantage over a study of the gaseous respiratory air that the fluctuating air humidity in the breath, which can lead to signal distortions in the analysis of the respiratory gases, no problems. For the recovery of breathing gas condensates usually heat exchangers are used to effect by cooling the breathing gas condensation (cold traps).

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Gewinnung von Atemgaskondensat bereit, wobei die Vorrichtung einen Sammelbehälter für das Atemgaskondensat und wenigstens ein Mittel zur Verdrängung des gewonnenen Atemgaskondensats aus dem Sammelbehälter in eine Analyseeinrichtung für das Atemgaskondensat umfasst. Bei dem Mittel zur Verdrängung des gewonnenen Atemgaskondensats handelt es sich vorzugsweise um einen Verdrängungskolben. In alternativen Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Atemgaskondensat beispielsweise auch mittels der Schwerkraft, über eine Kapillarwirkung oder durch Einleitung von Spülgasen oder Spülflüssigkeiten in die Analyseeinrichtung überführt werden. Herkömmliche Vorrichtungen zur Sammlung von Atemgas und insbesondere zur Sammlung von Atemgaskondensat haben das Problem, dass zwar durch moderne, empfindliche Sensoren die Atemgassensorik in platzsparender und für eine mobile Anwendung geeigneter Form bereitgestellt werden kann. Entsprechend kleine Sammelvorrichtungen, in denen das Atemgas entweder zuverlässig entfeuchtet wird oder Kondensat gewonnen wird, waren bisher jedoch nur schwer zu realisieren, da sich beispielsweise kleine Wärmetauscher, die hierfür erforderlich sind, durch enge Querschnitte auszeichnen, die sehr schnell von dem anfallenden Kondensat geflutet werden und aufgrund der Kapillarkräfte nur sehr schwer wieder freigespült werden können. Eine Beschichtung mit beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE, Handelsname z.B. Teflon^®) würde die Kondensate zwar besser ablaufen lassen, jedoch würde die isolierende PTFE-Oberfläche einen Wärmeübergang verschlechtern und damit die Wirkung eines Wärmeaustausches schmälern. Darüber hinaus sind derartige Oberflächen in der Regel hydrophob bis superhydrophob, so dass die energetische Barriere für das Kondensat erhöht ist und dadurch eine Kondensation erschwert wird. Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem, indem der Bereich für eine Kondensation des Atemgases und der Analysebereich, der eine oder mehrere Atemgassensoren enthält, räumlich entkoppelt werden. Die Überführung des gewonnenen Atemgaskondensates in die Analyseeinrichtung erfolgt erfindungsgemäß mit einem Mittel zur Verdrängung des gewonnenen Atemgaskondensats aus dem Sammelbehälter, wobei hierfür mit besonderem Vorteil ein Verdrängungskolben eingesetzt wird, mit dem in sehr effektiver Weise auch kleine Mengen Kondensat aus dem Sammelbehälter gewissermaßen herausgeschoben werden können und der zudem sehr einfach in der Handhabung ist. Durch die räumliche Entkopplung der Kondensatgewinnung von der Analyse und durch die effektive Überführung von auch kleinen Kondensatmengen in die Analyseeinrichtung ist es möglich, den Sammelbehälter für das Atemgaskondensat verhältnismäßig klein bzw. mit einem kleinen Volumen zu realisieren. Die Kombination mit kleinen Sensoren für die Atemgasanalyse, beispielsweise in Form eines Lab-on-Chip, erlaubt die Integration der Analyseeinrichtung beispielsweise in ein mobiles Gerät, wobei die verhältnismäßig kleine Menge des Atemgaskondensats ausreichend ist, um Analysen durchzuführen. Auf große Systeme, die mit aufwendigen Kühlfallen arbeiten, kann erfindungsgemäß verzichtet werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es auch nicht erforderlich, dass ein Patient über längere Zeit in das System hinein ausatmet. Gerade dieses längere Ausatmen, das bei herkömmlichen Geräten vor allem auch kontinuierlich erfolgen sollte, ist gerade bei Patienten mit Atemwegserkrankungen oder auch bei Kindern in der Regel schwierig. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die effektive Überführung des gewonnenen Atemgaskondensats insbesondere in Kombination mit kleinen und sensitiven Sensoren auf größere Probenmengen verzichten kann, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung für viele Anwendungen sehr geeignet, da die Probennahme im Vergleich mit herkömmlichen Vorrichtungen für den Patienten oder Anwender sehr einfach und unproblematisch ist. Weiterhin entfällt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch das „Durchpusten“ von kleinen Kanälen, das bei herkömmlichen Vorrichtungen oftmals erforderlich ist und insbesondere für bereits erkrankte Patienten sehr anstrengend ist. The invention provides a device for obtaining respiratory gas condensate, the device comprising a collecting container for the respiratory gas condensate and at least one means for displacing the recovered respiratory gas condensate from the collecting container into an analysis device for the respiratory gas condensate. The means for displacing the recovered breathing gas condensate is preferably a displacement piston. In alternative embodiments of the device according to the invention, the respiratory gas condensate can be transferred, for example, also by means of gravity, via a capillary action or by introducing purge gases or rinsing liquids into the analysis device. Conventional devices for the collection of breathing gas and in particular for the collection of breathing gas condensate have the problem that, although modern, sensitive sensors, the breathing gas sensor can be provided in a space-saving and suitable for mobile application form. Correspondingly small collecting devices in which the respiratory gas is either reliably dehumidified or condensate is recovered, but so far have been difficult to realize because, for example, small heat exchangers required for this purpose are characterized by narrow cross-sections, which are flooded very quickly by the resulting condensate and due to the capillary forces it is very difficult to rinse them off again. A coating with, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE, trade name eg ^Teflon® ) would allow the condensates to run better, however, the insulating PTFE surface would deteriorate heat transfer and thus reduce the effect of heat exchange. In addition, such surfaces are usually hydrophobic to superhydrophobic, so that the energy barrier for the condensate is increased and thereby condensation is difficult. The present invention solves this problem by spatially decoupling the area of condensation of the breathing gas and the analysis area containing one or more breathing gas sensors. The transfer of the recovered Atemgaskondensates in the analysis device is carried out according to the invention with a means for displacement of the recovered Atemgaskondensats from the sump, for this purpose a displacement piston is used with the very effective way, even small amounts of condensate from the sump can be pushed out to some extent and which is also very easy to use. Due to the spatial decoupling of condensate recovery from the analysis and the effective transfer of even small amounts of condensate in the analysis device, it is possible to realize the collecting container for the respiratory gas condensate relatively small or with a small volume. The combination with small sensors for the respiratory gas analysis, for example in the form of a lab-on-chip, allows the integration of the analyzer, for example in a mobile device, wherein the relatively small amount of the respiratory gas condensate is sufficient to perform analyzes. On large systems that work with complex cold traps, can be dispensed with according to the invention. In the device according to the invention, it is also not necessary for a patient to exhale into the system for a long time. Especially this prolonged exhalation, which should also be continuous in conventional devices, especially in patients with respiratory diseases or even in children usually difficult. Since the device according to the invention can do without large amounts of sample through the effective transfer of the recovered Atemgaskondensats especially in combination with small and sensitive sensors, the device of the invention for many applications is very suitable because the sampling in comparison with conventional devices for the patient or user very easy and is not a problem. Furthermore, the device according to the invention also eliminates the "blowing through" of small channels, which is often required in conventional devices and is very tiring, in particular, for already ill patients.

Zweckmäßigerweise weist der Sammelbehälter der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Transportöffnung auf, über die das gewonnene Atemgaskondensat in die Analyseeinrichtung überführt wird. Bei der Transportöffnung handelt es sich beispielsweise um eine Öffnung zum Einsetzen einer Nadel oder eines Schlauches oder einer Kapillare (z.B. Kapillarröhrchen), wobei die Nadel oder der Schlauch oder die Kapillare eine Verbindung zu der Analyseeinrichtung herstellt. Die Transportöffnung befindet sich vorzugsweise an dem Ende des beispielsweise zylinderförmigen Sammelbehälters, das dem Ende zum Einsetzen des Mittels zur Verdrängung des Atemgaskondensates (z. B. Verdrängungskolben) entgegengesetzt ist. Bei der Analyseeinrichtung handelt es sich um eine herkömmliche Analyseeinrichtung, die je nach Anwendung mit verschiedenen Sensoren für die Analyse des Atemgases bzw. des Atemgaskondensats ausgestattet ist, und mit der verschiedene Analysen des Atemgases bzw. des Atemgaskondensates durchgeführt werden können. Expediently, the collecting container of the device according to the invention has a transport opening, via which the obtained respiratory gas condensate is transferred into the analysis device. The transport port is, for example, an opening for insertion of a needle or tube or capillary (e.g., capillary tube) with the needle or tube or capillary communicating with the analyzer. The transport opening is preferably located at the end of the, for example, cylindrical collecting container, which is opposite to the end for insertion of the means for displacing the respiratory gas condensate (eg displacement piston). The analysis device is a conventional analysis device which, depending on the application, is equipped with various sensors for the analysis of the respiratory gas or of the respiratory gas condensate, and with which various analyzes of the respiratory gas or of the respiratory gas condensate can be carried out.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich bei dem Sammelbehälter um den Spritzenkörper einer Spritze, beispielsweise um den Spritzenkörper einer üblichen Einwegspritze. Der Sammelbehälter kann im Prinzip auch anders gestaltet sein, wobei vorzugsweise der Sammelbehälter zylinderförmig ist. Die Verwendung des Spritzenkörpers einer üblichen Spritze erlaubt eine sehr einfache und kostengünstige Realisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Je nach Bedarf und geplanter Analyse können Spritzen mit variablem Volumen als Behälter eingesetzt werden, um gegebenenfalls unterschiedliche Probenvolumina bereitzustellen. Es ist besonders bevorzugt, dass es sich bei dem Sammelbehälter um einen Einwegartikel handelt. Es ist eine sehr einfache und kompakte Bauform der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, die beispielsweise für einen mobilen Einsatz sehr geeignet ist. In a particularly preferred embodiment of the device according to the invention, the collecting container is the syringe body of a syringe, for example the syringe body of a conventional disposable syringe. The collecting container can in principle also be designed differently, wherein preferably the collecting container is cylindrical. The use of the syringe body of a conventional syringe allows a very simple and cost-effective implementation of the device according to the invention. Depending on requirements and planned analysis, variable volume syringes may be used as containers to provide, if necessary, different sample volumes. It is particularly preferred that the collection container is a disposable article. It is a very simple and compact design of the device according to the invention possible, which is very suitable, for example, for mobile use.

Nachdem der Patient oder Anwender in den Sammelbehälter ausgeatmet bzw. eingehaucht hat, benetzt sich die Innenseite des Sammelbehälters mit dem Atemgaskondensat. Auch wenn es sich hierbei nur um eine kleine Menge handelt, kann das so gewonnene Atemgaskondensat insbesondere mit dem Verdrängungskolben in effektiver Weise (z.B. durch eine Drehbewegung des Verdrängungskolbens beim Verdrängen) in die Analyseeinrichtung überführt werden. Als Verdrängungskolben kann hierfür beispielsweise der übliche Kolben einer Einwegspritze verwendet werden. Die Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist hierbei extrem einfach. Zudem können sehr kostengünstige Einwegbauteile verwendet werden. Es ist keine regelmäßige Reinigung erforderlich, da die Bauteile vorzugsweise nur einmal verwendet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat damit auch im Hinblick auf die Hygiene große Vorteile. Dadurch, dass das gewonnene Atemgaskondensat durch Verdrängung in die Analyseeinrichtung eingeführt wird, ist kein Ablauf des Kondensats zum Sensor wie bei herkömmlichen Einrichtungen erforderlich. Es treten also keine Probleme mit verstopften Kanälen oder zu engen Kanälen auf. After the patient or user has exhaled or breathed into the collection container, the inside of the collection container wets with the respiratory gas condensate. Even if it is only a small amount, the breathing gas condensate thus obtained can be transferred to the analyzing means, in particular, with the displacement piston in an effective manner (for example, by a rotary movement of the displacement piston when displacing). As a displacement piston for this purpose, for example, the usual piston of a disposable syringe can be used. The handling of the device according to the invention is extremely simple. In addition, very inexpensive disposable components can be used. There is no regular cleaning required because the components are preferably used only once. The device according to the invention thus has great advantages in terms of hygiene. Characterized in that the recovered breathing gas condensate is introduced by displacement in the analysis device, no drain of the condensate to the sensor as in conventional devices is required. So there are no problems with clogged channels or too narrow channels.

Weiterhin ist eine ungewollte Überströmung eines Sensors ausgeschlossen, da die Gewinnung des Atemgaskondensats und die Analyse des Kondensats räumlich getrennt sind. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäß gewonnene Atemgaskondensat im Prinzip für jede mögliche Analyse verwendet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist also nicht auf bestimmte Sensoren beschränkt. Es ist dabei auch möglich, dass das Atemgaskondensat mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewonnen wird und anschließend zwischengelagert (z. B. gekühlt oder gefroren) wird, bevor es später für eine Analyse eingesetzt wird. Furthermore, an unwanted overflow of a sensor is excluded because the recovery of the Atemgaskondensats and the analysis of the condensate are spatially separated. In addition, the respiratory gas condensate obtained according to the invention can in principle be used for any possible analysis. The device according to the invention is therefore not limited to specific sensors. It is also possible that the respiratory gas condensate is recovered with the device according to the invention and then stored temporarily (eg cooled or frozen) before it is later used for an analysis.

Vorzugsweise ist der Sammelbehälter kühlbar. Durch die Kühlung des Sammelbehälters wird die Kondensation gefördert, sodass in besonders effektiver Weise die Ausbeute des Atemgaskondensats erhöht wird. Beispielsweise kann der Sammelbehälter vor der Verwendung in einem Kühlschrank oder in einem Tiefkühlschrank gekühlt werden. In einer anderen, besonders bevorzugten Ausgestaltung ist dem Sammelbehälter wenigstens ein Peltier-Element zugeordnet. Preferably, the collection container is coolable. The condensation of the collecting container is promoted, so that the yield of the respiratory gas condensate is increased in a particularly effective manner. For example, the collection container can be cooled before use in a refrigerator or in a freezer. In another, particularly preferred embodiment, the collecting container is assigned at least one Peltier element.

Zur Erhöhung der Ausbeute an Atemgaskondensat kann weiterhin die Innenseite des Sammelbehälters zumindest teilweise strukturiert sein, beispielsweise angeraut. Hierdurch wird die Anzahl an Kondensationskeimen erhöht, sodass die Ausbeute gesteigert wird. Durch eine Strukturierung kann weiterhin die innere Oberfläche des Sammelbehälters vergrößert werden, wodurch sich ebenfalls die Ausbeute an Kondensat erhöhen lässt. Darüber hinaus kann die Innenseite des Sammelbehälters beschichtet sein, insbesondere mit einer hydrophilen oder mit einer hydrophoben Beschichtung, wodurch ebenfalls die Kondensationsausbeute erhöht werden kann. To increase the yield of respiratory gas condensate, furthermore, the inside of the collecting container can be at least partially structured, for example roughened. As a result, the number of condensation nuclei is increased, so that the yield is increased. By structuring, furthermore, the inner surface of the collecting container can be increased, whereby the yield of condensate can likewise be increased. In addition, the inside of the collecting container may be coated, in particular with a hydrophilic or with a hydrophobic coating, whereby also the condensation yield can be increased.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in dem Sammelbehälter Substanzen vorgelegt, die insbesondere für die Durchführung von Analysen des Atemgaskondensats erforderlich bzw. vorgesehen sind. Medizinische Tests und eine entsprechende Diagnostik erfordern oftmals bestimmte Trägerlösungen oder Lösungsmittel oder beispielsweise reaktive Precursor oder Nährlösungen. Diese können vorteilhafterweise bereits in dem Sammelbehälter vorhanden sein, sodass eine anschließende entsprechende Analytik direkt nach Überführung des Kondensats in die Analyseeinrichtung vorgenommen werden kann, ohne dass die Probe noch mit weiteren Zusätzen versehen werden müsste. In dem Sammelbehälter kann darüber hinaus eine Trägerlösung vorgelegt werden, die für die Kondensatbildung und für die Kondensatausbeute vorteilhaft ist. In a further preferred embodiment of the device according to the invention, substances are provided in the collecting container which are required or provided in particular for carrying out analyzes of the respiratory gas condensate. Medical tests and appropriate diagnostics often require specific ones Carrier solutions or solvents or, for example, reactive precursors or nutrient solutions. These can advantageously already be present in the collecting container, so that a subsequent appropriate analysis can be made directly after transfer of the condensate in the analysis device, without the sample would still need to be provided with other additives. In addition, a carrier solution which is advantageous for condensate formation and for the condensate yield can be introduced into the collecting container.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann damit an eine große Palette von verschiedenen Untersuchungen angepasst werden, wobei das Verfahren zur Gewinnung der Atemgasprobe bzw. des Atemgaskondensats für den Anwender oder Patienten immer sehr einfach bleibt. Es kann beispielsweise bevorzugt sein, mehrere Sammelbehälter, die in unterschiedlicher Weise mit Substanzen bestückt sind, für verschiedene analytische Untersuchungen bereitzustellen, sodass die verschiedenen Sammelbehälter je nach der erforderlichen Analytik für die Atemgaskondensatgewinnung eingesetzt werden können. The device according to the invention can thus be adapted to a wide range of different examinations, the method for obtaining the respiratory gas sample or the respiratory gas condensate always remaining very simple for the user or patient. It may, for example, be preferred to provide a plurality of collection containers, which are equipped with substances in different ways, for different analytical examinations, so that the various collection containers can be used for the extraction of respiratory gas condensate, depending on the required analysis.

Bei dem Sammelbehälter der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich vorzugsweise um einen konditionierten Sammelbehälter, der zum einen im Hinblick auf die Gewinnung von Kondensat beispielsweise durch eine Beschichtung optimiert ist. Auf der anderen Seite kann der Sammelbehälter im Hinblick auf die durchzuführende Analyse des Atemgases konditioniert sein, indem beispielsweise geeignete Trägerflüssigkeiten oder Precursor in dem Sammelbehälter vorgelegt sind, oder indem die Innenseite des Sammelbehälters entsprechend beschichtet ist. Insgesamt kann die Form und die Oberflächenbeschaffenheit des Sammelbehälters an die jeweiligen Anwendungen insbesondere im Hinblick auf die Konditionierung und auch im Hinblick auf das Volumen angepasst werden. The collecting container of the device according to the invention is preferably a conditioned collecting container which, on the one hand, is optimized with regard to the recovery of condensate, for example by means of a coating. On the other hand, the collecting container may be conditioned with regard to the analysis of the respiratory gas to be carried out, for example by presenting suitable carrier liquids or precursors in the collecting container, or by coating the inside of the collecting container accordingly. Overall, the shape and the surface finish of the collection container can be adapted to the respective applications, in particular with regard to the conditioning and also with regard to the volume.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der Sammelbehälter ein Mundstück auf, über das der Patient in den Sammelbehälter ausatmet bzw. einbläst oder einhaucht. Das Mundstück kann beispielsweise trichterförmig sein. Das Mundstück kann fest mit dem Sammelbehälter verbunden sein oder es kann auswechselbar sein. Das Mundstück kann beispielsweise für ein Aufsetzen an dem einen oder dem anderen Ende des beispielsweise zylinderförmigen Sammelbehälters vorgesehen sein. Das Mundstück kann beispielsweise auf der Seite des beispielsweise zylinderförmigen Sammelbehälters aufgesetzt werden oder angefügt sein, an dem sich auch die Transportöffnung befindet. Andererseits ist es auch möglich, dass das Mundstück an der Seite des beispielsweise zylinderförmigen Sammelbehälters aufgesetzt wird, an der später auch der Verdrängungskolben oder ein anderes Mittel zur Verdrängung des gewonnenen Atemgaskondensats angesetzt wird. In a particularly preferred embodiment of the device according to the invention, the collecting container has a mouthpiece, via which the patient exhales, blows in or breathes into the collecting container. The mouthpiece may for example be funnel-shaped. The mouthpiece may be firmly connected to the collection container or it may be interchangeable. The mouthpiece may be provided, for example, for placement on the one or the other end of the example cylindrical collecting container. The mouthpiece can be placed, for example, on the side of the example cylindrical collecting container or attached, on which the transport opening is located. On the other hand, it is also possible that the mouthpiece is placed on the side of the example cylindrical collecting container, at the later also the displacement piston or other means for displacing the recovered Atemgaskondensats is recognized.

Vorzugsweise besteht das Mundstück zumindest teilweise aus thermisch wenig oder nicht leitendem Material, sodass der Mundbereich des Anwenders beim Kontakt mit dem Mundstück nicht festfrieren kann, sofern die Vorrichtung sehr kalt ist. Geeignet ist beispielsweise Silikon. Preferably, the mouthpiece is at least partially made of low thermal or non-conductive material, so that the mouth area of the user can not freeze on contact with the mouthpiece, if the device is very cold. For example, silicone is suitable.

Der Sammelbehälter und/oder das Mittel zur Verdrängung des Atemgaskondensats der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann mit wenigstens einer Druckausgleichsöffnung, beispielsweise einem Druckausgleichsventil, ausgestattet sein, um einen Druckausgleich zu ermöglichen, wenn der Anwender in den Sammelbehälter einbläst. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Einblasen der Ausatemluft nicht von der Seite des Sammelbehälters erfolgt, der der Transportöffnung entgegengesetzt ist. Wenn also beispielsweise der Verdrängungskolben bereits in dem Sammelbehälter eingeführt ist und von der entgegengesetzten Seite in den Sammelbehälter eingeblasen wird, kann beispielsweise in der Seitenwandung des Sammelbehälters und/oder auch im Bereich des Verdrängungskolbens ein Druckausgleichsventil vorgesehen sein. The collecting container and / or the means for displacing the respiratory gas condensate of the device according to the invention can be equipped with at least one pressure compensation opening, for example a pressure compensation valve, in order to allow pressure equalization when the user injects into the collecting container. This is particularly advantageous when the blowing of the exhaled air does not take place from the side of the collecting container, which is opposite to the transport opening. If, for example, the displacement piston is already introduced into the collecting container and is blown from the opposite side into the collecting container, a pressure compensating valve can be provided, for example, in the side wall of the collecting container and / or in the region of the displacement piston.

Die Materialien für die erfindungsgemäße Vorrichtung bestehen vorzugsweise aus Kunststoff, da hierdurch eine besonders kostengünstige und einfache Herstellung möglich ist. Es ist im Prinzip jedoch auch möglich, dass eine oder mehrere Bauteile aus anderen Materialien, wie beispielsweise Glas gefertigt sind.The materials for the device according to the invention are preferably made of plastic, since in this way a particularly cost-effective and simple production is possible. However, it is also possible in principle that one or more components are made of other materials, such as glass.

Die Erfindung umfasst weiterhin die Verwendung eines Spritzenkörpers einer Spritze, insbesondere einer Einwegspritze, als Sammelbehälter für die Gewinnung von Atemgaskondensat. Weiterhin umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Gewinnung von Atemgaskondensat, bei dem eine Vorrichtung gemäß der obigen Beschreibung zum Einblasen oder Einhauchen von Atemgas verwendet wird. Bezüglich weiterer Merkmale der Verwendung des Spritzenkörpers bzw. des Verfahrens zur Gewinnung von Atemgaskondensat wird auf die obige Beschreibung verwiesen. The invention further comprises the use of a syringe body of a syringe, in particular a disposable syringe, as a collecting container for the production of respiratory gas condensate. Furthermore, the invention comprises a method for obtaining respiratory gas condensate, in which a device according to the above description is used for the injection or inhalation of breathing gas. For further features of the use of the syringe body and the method for obtaining respiratory gas condensate, reference is made to the above description.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Hierbei können die einzelnen Merkmal jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklich sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments in conjunction with the drawings. Here, the individual feature can be realized individually or in combination with each other.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

In den Zeichnungen zeigt:In the drawings shows:

1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Gewinnung von Atemgaskondensat; und 1 a first embodiment of a device according to the invention for the production of respiratory gas condensate; and

2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Gewinnung von Atemgaskondensat. 2 a further embodiment of a device according to the invention for the production of respiratory gas condensate.

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments

1 zeigt eine erste bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 mit einem zylinderförmigen Sammelbehälter 11 und einem Verdrängungskolben 12, der als Mittel zur Verdrängung des mittels der Vorrichtung 10 gewonnenen Atemgasgaskondensats in eine Analyseeinrichtung für das Atemgaskondensat verwendet wird. An dem Ende des Sammelbehälters 11, das dem Verdrängungskolben 12 gegenüber liegt, befindet sich eine Transportöffnung 13, in die in dieser Ausgestaltung eine Einwegnadel 14 eingesetzt ist. Der Sammelbehälter 11 ist von einem Gehäuse 15 umgeben, wobei das Gehäuse 15 Peltier-Elemente 16 als Kühlelemente enthält. Die Peltier-Elemente 16 ummanteln den Sammelbehälter 11. Das Gehäuse 15 ist vorzugsweise an die hier nicht näher dargestellte Analyseeinrichtung angepasst, sodass nach der Gewinnung von Atemgaskondensat die Kondensatprobe in sehr einfacher Weise in die Analyseeinrichtung gewissermaßen eingespritzt werden kann. Der Pfeil auf der linken Seite der Darstellung deutet die Einblasrichtung an. Der Pfeil auf der rechten Seite deutet die Richtung des Transports des Kondensats zur Analyseeinrichtung an. 1 shows a first preferred embodiment of a device according to the invention 10 with a cylindrical collection container 11 and a displacement piston 12 as a means of displacement of the device 10 obtained Atemgasgaskondensats is used in an analysis device for the Atemgaskondensat. At the end of the collection container 11 that the displacement piston 12 is opposite, there is a transport opening 13 , in which in this embodiment, a disposable needle 14 is used. The collection container 11 is from a housing 15 surrounded, with the housing 15 Peltier elements 16 contains as cooling elements. The Peltier elements 16 encase the sump 11 , The housing 15 is preferably adapted to the analysis device not shown here, so that after the recovery of breathing gas condensate the condensate sample can be injected into the analysis device in a very simple manner in a very simple manner. The arrow on the left side of the illustration indicates the blowing direction. The arrow on the right indicates the direction of transport of the condensate to the analyzer.

Für die Verwendung der Vorrichtung 10 zur Gewinnung von Atemgaskondensat wird der Sammelbehälter 11 zunächst ohne den Verdrängungskolben 12 eingesetzt. Der Patient oder Anwender haucht vorzugsweise langsam in die Öffnung des Sammelbehälters 11, in die später der Verdrängungskolben 12 einzusetzen ist. An der Innenseite des Sammelbehälters 11 schlägt sich dabei das Atemkondensat 18 nieder. Zur Unterstützung der Kondensierung ist in dieser Ausgestaltung die Innenseite des Sammelbehälters 11 mit einer Beschichtung oder mit einer Trägerlösung 17 für das Kondensat 18 versehen. Der Vorgang des Einhauchens kann je nach Anwendung mehrmals durchgeführt werden. Durch die Kühlung des Sammelbehälters 11 mittels der Peltier-Elemente 16 wird die Kondensation verstärkt. Alternativ kann der Sammelbehälter 11 vor der Probennahme beispielsweise in einer Kühltruhe oder in einem Kühlschrank zur Kühlung gelagert werden, wobei in der Regel eine kurze Zeit hierfür ausreichend ist. Nachdem die Innenseiten des Sammelbehälters 11 mit Kondensat 18 benetzt sind, wird in die in dieser Darstellung links liegende Öffnung des Sammelbehälters 11 der Verdrängungskolben 12 eingeführt. Das gesammelte Kondensat wird über die Transportöffnung 13 und die Einwegnadel 14 in eine übliche, hier nicht dargestellte Analyseeinrichtung transportiert. Vorab kann der Sammelbehälter 11 mit dem darin enthaltenen Kondensat gegebenenfalls auch längere Zeit vorzugsweise unter Kühlung gelagert werden. Nach der Überführung des Kondensats in die Analyseeinrichtung kann der gebrauchte Sammelbehälter 11 zusammen mit der Einwegnadel 14 aus dem Gehäuse 15 entfernt und entsorgt werden. For the use of the device 10 to recover breathing gas condensate is the collection 11 initially without the displacement piston 12 used. The patient or user preferably breathes slowly into the mouth of the collection container 11 into which later the displacement piston 12 is to use. On the inside of the collection container 11 the respiratory condensate is knocked out 18 low. To assist the condensation in this embodiment, the inside of the collecting container 11 with a coating or with a carrier solution 17 for the condensate 18 Mistake. The process of inhaling can be performed several times depending on the application. By cooling the collection container 11 by means of the Peltier elements 16 the condensation is enhanced. Alternatively, the collection container 11 be stored before sampling, for example, in a freezer or in a refrigerator for cooling, usually a short time is sufficient for this. After the insides of the collection container 11 with condensate 18 are wetted, is in the left in this illustration opening of the collection container 11 the displacement piston 12 introduced. The collected condensate is transferred via the transport opening 13 and the disposable needle 14 transported in a conventional, not shown here analysis device. In advance, the collection container 11 optionally be stored for a long time preferably under cooling with the condensate contained therein. After the transfer of the condensate in the analysis device of the used collection container 11 together with the disposable needle 14 out of the case 15 be removed and disposed of.

2 zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 20, die ebenfalls einen Sammelbehälter 21, einen Verdrängungskolben 22 und eine Trägerlösung 27 für das zu gewinnende Kondensat 28 umfasst. Im Vergleich mit der anhand der 1 erläuterten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Vorrichtung 20 zusätzlich ein (z.B. trichterförmiges) Mundstück 31, das an dem Verdrängungskolben 22 entgegengesetzten Ende der Vorrichtung 20 aufgesetzt ist. Das Mundstück kann beispielsweise aus nicht leitfähigem Silikon gefertigt sein, damit der Anwender nicht festfriert, wenn die Vorrichtung vorab beispielsweise im Kühlfach lag. Anders als bei der unter 1 erläuterten Vorrichtung wird bei der Vorrichtung 20 auf der dem Verdrängungskolben 22 entgegengesetzten Seite des Sammelbehälters 21 in die Vorrichtung 20 eingeblasen bzw. eingehaucht. Die Pfeile deuten hierbei die Luftstromrichtung an. Der Verdrängungskolben 22 befindet sich während des Einblasens in dem Sammelbehälter 21. Die Ausatemluft gelangt durch eine in dieser Darstellung nicht sichtbare Öffnung, die sich innerhalb des Mundstücks 31 befindet, in das Innere des Sammelbehälters 21. Diese Öffnung kann mit der Transportöffnung identisch sein. Um bei dem Einblasen der Ausatemluft in die Vorrichtung 20 einen Druckausgleich zu gewährleisten, sind in der Vorrichtung 20 zwei Druckausgleichsventile 32 und 33 vorgesehen, die sich in der Wandung des Sammelbehälters 21 bzw. im Bereich des Verdrängungskolbens 22 befinden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Patient oder Anwender nicht gegen einem großen Widerstand in den Sammelbehälter blasen muss. Weiterhin ist ein gegebenenfalls kontinuierliches Durchströmen des Sammelbehälters 21 mit der Ausatemluft möglich. Nachdem sich das Kondensat 28 an der Innenwandung des Sammelbehälters 21 niedergeschlagen hat, wird die unterhalb des Mundstücks angeordnete Transportöffnung beispielsweise mittels einer Einwegnadel oder eines Schlauches mit einer Zuführeinrichtung einer Analyseeinrichtung verbunden. Das gewonnene Atemgaskondensat wird mittels einer Betätigung des Verdrängungskolbens 22 aus dem Sammelbehälter 21 verdrängt und in die Analyseeinrichtung überführt werden. 2 shows a further possible embodiment of the device according to the invention 20 also a collection container 21 , a displacement piston 22 and a carrier solution 27 for the condensate to be recovered 28 includes. In comparison with the basis of the 1 explained embodiment of the device according to the invention comprises the device 20 additionally a (eg funnel-shaped) mouthpiece 31 that on the displacement piston 22 opposite end of the device 20 is attached. The mouthpiece may be made of non-conductive silicone, for example, so that the user does not freeze when the device was in advance, for example, in the refrigerator compartment. Unlike the under 1 explained device is in the device 20 on the displacement piston 22 opposite side of the collection container 21 into the device 20 injected or breathed. The arrows indicate the airflow direction. The displacement piston 22 is located during the blowing in the reservoir 21 , The exhaled air passes through a not visible in this illustration opening, which is located within the mouthpiece 31 located in the interior of the collection container 21 , This opening may be identical to the transport opening. To when blowing the exhaled air into the device 20 to ensure pressure equalization are in the device 20 two pressure compensation valves 32 and 33 provided in the wall of the collection container 21 or in the region of the displacement piston 22 are located. In this way it is ensured that the patient or user does not have to blow into the collecting container against a large resistance. Furthermore, an optionally continuous flow through the collecting container 21 possible with the exhaled air. After the condensate 28 on the inner wall of the collecting container 21 has deposited, the arranged below the mouthpiece transport opening is connected, for example by means of a disposable needle or a hose with a feeder of an analysis device. The recovered breathing gas condensate is by means of an actuation of the displacement piston 22 from the collection container 21 displaced and transferred to the analysis device.

Die Zufuhr des Atemgases erfolgt in den in 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen axial. Es ist jedoch prinzipiell auch möglich, dass eine tangentiale Atemgaszufuhr vorgesehen ist.The supply of the respiratory gas takes place in the in 1 and 2 shown embodiments axially. However, it is also possible in principle that a tangential breathing gas supply is provided.

Claims

Contraption ( 10 ; 20 ) for the production of respiratory gas condensate, comprising a collecting container ( 11 ; 21 ) for the respiratory gas condensate ( 18 ; 28 ) and at least one means ( 12 ; 22 ) for displacing the recovered breathing gas condensate from the collecting container ( 11 ; 21 ) in an analysis device for the respiratory gas condensate.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the means for displacing the recovered breathing gas condensate a displacement piston ( 12 ; 22 ).

Apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that the collecting container ( 11 ; 21 ) a transport opening ( 13 ), in particular an opening for inserting a needle ( 14 ) or a hose or a capillary, for the transfer of the respiratory gas condensate ( 18 ; 28 ) in the analysis device.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting container ( 11 ; 21 ) is the syringe body of a syringe.

Device according to one of the preceding claims, that the collecting container ( 11 ; 21 ) is a disposable article.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting container ( 11 ; 21 ) is coolable, preferably the collecting container ( 11 ) at least one Peltier element ( 16 ) assigned.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inside of the collecting container ( 11 ; 21 ) is at least partially structured, in particular roughened, is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inside of the collecting container ( 11 ; 21 ) is provided with a coating, in particular a hydrophilic or a hydrophobic coating.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that substances which are provided in particular for carrying out analyzes of the respiratory gas condensate are presented in the collecting container.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting container ( 21 ) a mouthpiece ( 31 ) for the injection of breathing air.

Device according to claim 10, characterized in that the mouthpiece ( 31 ) consists at least partially of thermally little or non-conductive material.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting container ( 21 ) and / or the agent ( 22 ) for displacing the respiratory gas condensate at least one pressure equalization opening ( 32 . 33 ), in particular at least one pressure compensating valve.

Use of the syringe body of a syringe, in particular a disposable syringe, as a collecting container ( 11 ; 21 ) according to one of the preceding claims for the production of respiratory gas condensate ( 18 ; 28 ).

Process for recovering respiratory gas condensate ( 18 ; 28 ), characterized in that a device ( 10 ; 20 ) according to any one of claims 1 to 12 is used for blowing or breathe in breathing gas.