DE19528158A1 - Vorrichtung zur Gewinnung der Inhaltsstoffe der Ausatemluft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung der In­ haltsstoffe der Ausatemluft nach dem Oberbegriff des 1. Patentanspruches.

Aus WO 91/ 05 255 A1 ist ein Verfahren zur Diagnose des Ge­ sundheitszustandes sowie zur Therapieüberwachung und zur Ver­ laufskontrolle von Krankheiten, speziell der Lunge und der Atemwege, bekannt, wonach nicht flüchtige Substanzen - gege­ benenfalls zusammen mit endogenen und exogenen flüchtigen Stoffen - in der menschlichen Ausatemluft analysiert werden.

Vorteilhafterweise erfolgt zuvor eine Anreicherung der Sub­ stanzen durch Kondensation auf gekühlten Oberflächen, die auf einer Temperatur unterhalb des Gefrierpunktes der gesuchten Substanzen gehalten werden. Zur Kühlung wird flüssiger Stick­ stoff verwendet.

Nachteilig ist der erhebliche apparative Aufwand und der Umgang mit flüssigem Stickstoff, der besondere Sicherheitsvor­ kehrungen verlangt.

Es ist weiterhin ein Verfahren zum Sammeln von ausgeatmetem Atemkondensat bekannt (Am. Rev. Repir. Dis. Vol. 148, 1993, 955-960) . Hierbei wird von der zu untersuchenden Person über ein Mundstück durch ein Rohr aus PVC ausgeatmet. Das Rohr wird mit Eis gekühlt, so daß sich ein Atemkondensat bildet, das in eine eisgekühlte Flasche tropft. Die Abkühlungstemperatur der Ausatemluft liegt bei 0°C.

Es ist Nachteil dieses Verfahrens, daß lediglich Stoffe der Ausatemluft gewonnen werden, die bei ca. 0°C kondensieren. Damit ist das Verfahren in seiner Verwendung erheblich einge­ schränkt.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einerseits eine apparativ einfache und andererseits eine vollständige Gewinnung der Inhaltsstoffe der Ausatemluft zu ermöglichen, wobei der Betriebszustand in kürzester Zeit erreichbar sein muß.

Erfindungsgemäß wird das Problem mit den im Kennzeichenteil der Patentansprüche geschützten Merkmalen gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Gewinnung der Inhalts­ stoffe der Ausatemluft durch Kondensation ermöglicht neben der Diagnose des Gesundheitszustandes und von Stoffwechselleistun­ gen der Lunge und der Atemwege sowie anderer Organe auch den Nachweis der Existenz von Tumoren, wobei bestimmte Stoffwechselprodukte über die Lunge abgeatmet werden, sowie den Nachweis der Schädigungen der Lunge und der Atemwege durch Umweltbelastungen (Ozon, NO_x) und den Beweis von Berufs­ erkrankungen der Lunge und der Atemwege durch Analyse der entsprechenden beruflichen Noxen.

Die Vorteile der Erfindung sind dadurch begründet, daß ein relativ geringer apparativer Aufwand erforderlich ist und die Betriebsfähigkeit bereits nach ca. einer halben Minute erreicht ist.

Im Gegensatz zum Stand der Technik wird bereits bei einer Arbeitstemperatur von vorzugsweise -30 bis -100°C eine voll­ ständige Kondensation der relevanten Inhaltsstoffe der Aus­ atemluft erreicht.

Von besonderer Bedeutung für objektive Meßwerte ist die Ver­ wendung nichtadsorptiver Folien. Es hat sich gezeigt, daß Glasoberflächen bzw. PVC zu einer erheblichen Verfälschung der Analysenwerte führt.

Die Erfindung soll nachstehend durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt den Aufbau der Vorrichtung.

Hauptelemente der Vorrichtung sind die Folie 5 und das Peltierelement 4.

Zu den weiteren Elementen gehören: Kühlwasserzulauf 8, Kühl­ wasserablauf 9, Kühlplatte 10, Halteplatte 11, Aufnahme 12, Platte 13, Schlauchanschluß 14 und Dichtung 15.

Über das Mundstück 3 gelangt die Ausatemluft 1 der zu untersuchenden Person auf die Folie 5, wodurch die Inhalts­ stoffe als Atemkondensat 6 kondensieren. Bevorzugt wird eine Temperatur von -30 bis -100°C eingestellt. Durch den Auf­ prall auf die Folie 5 wird die Ausatemluft 1 durchgewirbelt. Dadurch wird eine weitgehend vollständige Kondensation der In­ haltsstoffe auf der gekühlten Folie erreicht, wodurch quantitative Analysenwerte erreicht werden.

Die von den Inhaltsstoffen befreite Abluft 2 wird über ein Ausatemventil abgeleitet.

Bezugszeichenliste

1 Ausatemluft
2 Abluft
3 Mundstück
4 Peltierelement
5 Folie
6 Atemkondensat
7 Vakuum
8 Kühlwasserzulauf
9 Kühlwasserablauf
10 Kühlplatte
11 Halteplatte
12 Aufnahme
13 Platte
14 Schlauchanschluß
15 Dichtung

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Gewinnung von Inhaltsstoffen der Ausatem­ luft durch Kondensation an einer gekühlten Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensation auf einer nichtadsorpti­ ven und vorzugsweise elastischen sowie dünnen Folie (5), vorzugsweise mit einer Stärke von < 10 µm, die mittels Vakuum (7) auf einer eine Temperatur von vorzugsweise -30 bis -100°C aufweisenden Oberfläche eines Peltierelementes (4), das gege­ benenfalls eine zusätzliche Platte mit hoher Kälteleit­ fähigkeit aufweist, fixiert ist, erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (5) aus Polytetrafluoräthylen oder Polypropylen be­ steht.