FI101428B - Pienikokoinen ei-dispersiivinen kaasunmittausanturi - Google Patents

Description

101428

Pienikokoinen ei-dispersiivinen kaasunmittausanturi - Liten icke-dispersiv gasmätningsgivare 5 Keksintö koskee mittausanturijärjestelyä, jossa mittausanturi potilaan hengityskaa-sun ainakin jonkin kaasukomponentin analysoimiseksi asetetaan yhteyteen tutkittavan hengityskaasun kanssa, jolloin anturista saadaan sähköinen signaali tai signaaleja vietäväksi mittaustuloksen antavaan laitteeseen, mittausanturin käsittäessä: infrapunasäteilylähteen; ainakin yhden kapeakaistaisen suodattimen ja detektorin 10 yhdistelmän; ja tämän säteilylähteen ja suodatin-detektori-yhdistelmän välisen mit-tausraon kaasuseosta varten ei-dispersiivisen mittausjärjestelyn aikaansaamiseksi.

Hengityskaasujen ja muiden potilaskaasujen analysointi tapahtuu siis infrapunasätei-lyn spesifistä absorptiota mittaamalla ja säteilyn aallonpituudet ovat yleensä pitkä-aaltoisella infrapuna-alueella 3000 - 10 000 nm ja tyypillisimmillään alueella noin 15 3800-5000 nm eli selvästi näkyvää aluetta suuremmilla aallonpituuksilla.

Ei-dispersiivinen infrapuna-absorptioon perustuva kaasujen analysointi, kuten anestesia-ja hengityskaasujen komponenttien tunnistus ja niiden pitoisuuksien määrääminen potilasympäristössä tehdään tällä hetkellä paljon tilaa vaativilla antureilla. Mittausantureita on periaatteessa kahta tyyppiä, potilaan hengityspiirissä päävirta-20 uksessa suoraan mittaavat (mainstream) ja hengityspiiristä otetussa pienessä sivuvir-tauksessa mittaavat (sidestream).

Sivuvirtausanturit sijaitsevat yleensä potilasmonitorin sisällä, johon kaasunäyte viedään ohuella letkulla. Näin ollen mittaus tehdään kaukana potilaasta, mistä on seurauksena kaasun virtausajasta johtuva aikaviive sekä peräkkäisinä ajankohtina otettu-25 jen näytteiden sekoittuminen toisiinsa, mikä myös hidastaa muutosten havaitsemista. Yhtenä etuna on kuitenkin mittausanturin koon pieni merkitys ja koko mittauselekt-roniikan ja anturin pieni välimatka. Tällöin erilaiset korjaukset anturin signaaliin on helppo tehdä, mistä syystä pitoisuuslukemat yleensä ovat sinänsä hyvin tarkkoja ja luotettavia, mutta siis viivästyneinä saatuja. Normaalisti sivuvirtausanturin kaasu-30 letku liitetään nk. Luer-liittimellä suoraan intubaatioputkeen tai sen välittömään läheisyyteen. Kuitenkin kaasunäytteen kuljettaminen monitoriin asti voi kestää muu- 101428 2 tämän sekunnin ja myös signaalin nousuaika voi mainitun sekoittumisen takia pidentyä. Lähinnä tästä syytä päävirtausanturi on yleistymässä.

Päävirtausanturit taas on kytketty potilaan hengityksen päävirtaukseen erityisellä liitäntäkappaleella. Tällainen päävirtausanturi on kuvattu esim. julkaisussa US-4 914 5 720. Anturi käsittää päävirtauskanavan osuuden muodostavan mittauskammion tai liitäntäputken, jossa on toisiaan vastapäätä kaksi ikkunaa. Ikkunoiden ulkopuolelle sijoitetaan varsinainen anturi siten, että anturiin kuuluva infrapunasäteilylähde kohdistuu toiseen näistä ikkunoista sen ulkopuolelta ja suuntaa säteilyn päävirtauskanavan läpi toista ikkunaa kohti, jonka ulkopuolelle on sijoitettu ainakin yksi detektori 10 kapeakaistasuodattimineen. Tyypillisesti käytetään kuitenkin kahta detektoria, joista toinen mittaa hiilidioksidia ja toinen toimii referenssinä korjaamalla esim. säteilyn intensiteetissä esiintyviä häiriöitä. Tästä mittausanturista sähköiset signaalit johdetaan mittaustuloksen laskevaan ja tulostavaan laitteeseen sähköjohtoja pitkin.

Päävirtauksen yhteyteen sijoitettu mittausanturi, kuten edellä mainitussa patenttijul-15 kaisussa kuvattu, taas on kooltaan suhteellisen suuri ja painava, jolloin se häiritsee intubaatioputken käyttöä, erityisesti potilaiden ollessa lapsia. Päävirtausanturilla on vakavana haittapuolena se, että näytteenottokammion ikkunoiden likaantuessa joudutaan päävirtaus eli hengitys virtaus katkaisemaan ja näytteenottokammio kokonaisuudessaan vaihtamaan tai irrottamaan ja puhdistamaan. Tätä ei esim. leikkauksen 20 aikana mielellään tehdä, jolloin on tyydyttävä virheelliseen mittaustulokseen, jonka vaikutukset saattavat olla vakavia. Jos päävirtausanturia halutaan käyttää nenäadap-terin kanssa, esim. US-patentissa 5 291 897 kuvatun nenäadapterin kanssa, joudutaan käyttämään erillistä pumppua kaasuvirtauksen synnyttämiseksi kulkemaan erillisen näytteenottokammion ja siinä olevan mittausanturin kautta. Koska tällaisen 25 anturin vaatima kaasuvirtaus on suuri ja mittausanturin koko on suuri, joudutaan käytännön toiminnassa ongelmiin. Tällä tavoin mitattaessa päivirtausanturin tarkkuus myös näistä syistä on huono.

Toinen edellä kuvatun päävirtausanturin tapainen päävirtaukseen sijoitettava mittausanturi on kuvattu julkaisussa HEWLETT-PACKARD JOURNAL, September 30 1981. Kuvatussa anturikonstruktiossa mittaustarkkuutta parannetaan ja erityisesti mittausarvon ryömintää vähennetään moduloimalla mittauskammion läpäisevää infrapunasäteilyä pyörivällä suodatinkiekolla, jossa suodattimet koostuvat suljetuista kennoista, jotka sisältävät täsmälleen tunnetut kaasuseokset. Tällainen anturi vaatii äärimmäisen tiukkoja toleransseja ja tarkkaa ohjausta ja se on painava ja erittäin 35 herkkä kolhuille ja vastaaville. Tällainen mittausanturi on näistä syistä vielä hanka- lakäyttöisempi kuin edellä kuvattu yksinkertaisempi päävirtausanturi.

101428 3

Nesteiden spektrofotometrisessä mittauksessa on tunnettua käyttää nesteen sisään työnnettävää mittausanturia, joka muodostuu kahdesta rinnakkaisesta kuitukimpusta ja pienen välimatkan päässä kuitukimppujen ulkopäästä niitä kohti osoittavasta peilipinnasta. Tämä anturi sijoitetaan niitattavaan nesteeseen, jonka jälkeen tuleva sä-^ teily kulkee yhtä kuitukimppua myöten, lähtee kuitukimpun päästä peiliä kohti, kulkee yhden kerran nestekerroksen läpi, heijastuu peilistä, kulkee uudelleen saman nestekerroksen läpi toiseen suuntaan ja palaa toisen kuitukimpun kautta spektrometriin. Kuitukimpun siitä päästä, joka osoittaa poispäin peilistä, tuodaan siis säteily sisälle ja analysoitava säteily ulos. Ulostullut säteily analysoidaan siis dispersiivisesti. *0 Tällainen anturi ei sovellu esim. potilaan hengityskaasun analysointiin, koska tässä anturissa sekä kuitukimppujen peiliä kohti osoittavat päät että niitä vastapäätä oleva peili ovat kylmiä, jolloin hengitysilmassa oleva kosteus voi kondensoitua niille tehden halutut mittaukset, kuten C02-kaasun tunnistuksen ja pitoisuuden mittauksen, mahdottomaksi. Tällaista kondenssiongelmaa ei lainkaan esiinny tälle rakenteelle *5 ominaisessa nesteisiin kohdistuvassa mittauksessa. Toisena ongelmana on se, että normaalit optiset kuidut eivät läpäise potilaskaasujen analysoinnissa ehdottomasti tarvittavaa aallonpituuskaistaa 3800-5000 nm eivätkä varsinkaan käytettävää vielä pidemmän aallonpituuden aluetta 10 000 nimiin saakka. Näitä nesteantureita käytetäänkin tyypillisesti aallonpituusalueella n. 190-2200 nm, ts. alueella, johon kuuluu 20 väli lyhytaaltoinen ultraviolettisäteily - näkyvää valoa lähellä oleva infrapunasäteily. Kuitukimpun käyttö säteilyn johteena ei myöskään millään tavoin eliminoi peilin tai kuitukimpun ja mitattavan väliaineen rajapinnan likaantumisen aiheuttamaa virhettä, jos tämä anturityyppi ajateltaisiin sovellettavaksi ei-dispersiiviseen kaasujen analysointiin. Lisäksi tämän tyyppiset tunnetut anturit ovat nykyisessäkin asussa liian suuria, niiden koon ollessa lähellä muita edellä kuvattuja päävirtausantureita.

Keksinnön tavoitteena on siten saada aikaan ei-dispersiivinen infrapuna-absorptioon perustuva kaasukomponenttien analysointiin soveltuva mittausanturi, joka on sijoitettavissa esim. hengityksen päävirtauskanavaan ja jolla saadaan aikaan sekä nykyisten sivuvirtausantureiden että päävirtausantureiden edut. Tavoitteena on siten, 30 että keksinnön mukainen mittausanturi voidaan helposti kiinnittää intubaatioput-keen, esim. siinä olevaan Luer-liittimeen, jonka halkaisija on suuruusluokkaa 4 mm, tai edellä mainitussa US-patentissa 5 291 897 kuvattuun nenäadapteriin tai käyttää muissa kaasunmittausanturin pientä kokoa edellyttävissä lääketieteellisissä mittaus-kohteissa, kuten ruokatorvi- ja rektaalimittauksissa. Keksinnön toisena tavoitteena 35 on anturi, joka voidaan tarvittaessa vaihtaa tai puhdistaa käytön aikana ilman, että esim. potilaan hengitysvirtaus häiriintyy millään tavoin. Keksinnön kolmantena tavoitteena on tällainen anturi, jossa yksinkertaisesti ja tehokkaasti sekä laitteen kokoa 101428 4 kasvattamatta estyy hengitysilmassa olevan vesihöyryn kondensoituminen säteilyä läpäiseville pinnoille ja joka muutoinkin tarkkuudeltaan ja luotettavuudeltaan vastaa kaikkia tällaiselle mittausanturille asetettavia vaatimuksia. Keksinnön neljäntenä tavoitteena on tällainen anturi, jonka paino on niin pieni, ettei se häiritse intuhaatio-5 putken tai nenäadapterin käytettävyyttä lainkaan, ts. mittausanturin paino ja koko ovat epäoleellisia verrattuna näiden komponenttien painoon. Keksinnön viidentenä tavoitteena on tällainen anturi, jonka käyttö ei edellytä minkään lisäkomponentin, kuten pumpun, käyttämistä mitattavan kaasun saamiseksi mittauskohtaan. Keksinnön kuudentena tavoitteena on tällainen anturi, joka kestää hyvin esim. kolhuja ja 10 joka on hinnaltaan edullinen.

Edellä kuvatut haittapuolet eliminoidaan ja edellä määritellyt tavoitteet saavutetaan keksinnön mukaisella mittausanturijäijestelyllä, jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaisen mittausanturin ja sen käytön tärkeimpänä etuna on se, että kaa-15 suseoksen komponentit saadaan analysoitua suoraan kaasukomponentin päävirtauk-sesta, jolloin mittaus on erittäin nopeaa, ja kuitenkin anturi on niin pieni ja kevyt, että se ei missään olosuhteissa häiritse intubaatioputken tai nenäadapterin käyttöä edes lapsipotilaan kyseessä ollen. Keksinnön toisena etuna on se, että mittausanturi on helppo vaihtaa ja puhdistaa samalla, kun potilaan hengitysvirtaus pysyy kontrol-20 lissa ja häiriintymättömänä. Koska anturi on edullisesti liitettävissä Luer-liittimeen, voidaan tarvittaessa samaan liittimeen vaihtaa esim. sivuvirtausletku muuta mittausta varten. Koska keksinnön mukainen mittausanturi on nopea, se ilmaisee esim. intubaatioputken oikean asettelun välittömästi. Myös nenäadapterin kanssa keksinnön mukainen mittausanturi on helppokäyttöinen, koska näytteenottopumppua ei 25 tarvita.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti oheisiin kuvioihin viittaamalla.

Kuva 1 esittää pitkittäisleikkausta keksinnön mukaisen mittausanturin eräästä edullisesta toteutusmuodosta.

Kuva 2 esittää pitkittäisleikkausta eräästä toisesta keksinnön mukaisen mittausantu-30 rin edullisesta toteutusmuodosta.

Kuva 3 esittää keksinnön mukaisen anturin tyypillistä sijoitusta suoraan potilaan hengitysputken ns. näytteenottoadapteriin Luer-liittimellä.

101428 5

Kuva 4 esittää keksinnön mukaisen mittausanturin toista käyttökohdetta, jossa se on liitetty sieraimeen asetettavaan nenäadapteriin.

Kuva 5 esittää jäijestelyä keksinnön mukaisen mittausanturin liittämiseksi sähköisesti potilasmonitoriin.

5 Kuva 6 esittää pitkittäisleikkausta kolmannesta keksinnön mukaisen mittausanturin toteutusmuodosta, joka on muunnos kuvassa 2 esitetystä toteutusmuodosta.

Kuva 7 esittää pitkittäisleikkausta eräästä neljännestä keksinnön mukaisen mittausanturin edullisesta toteutusmuodosta.

Kuvista 1 ja 2 on nähtävissä keksinnön mukaisen mittausanturin yksityiskohtainen 10 rakenne ja sijoitus eräässä käyttötilanteessa. Mittausanturi käsittää liitinosan 26 anturin kiinnittämiseksi kaasuseoksen G virtauskanavan 25 seinämän 27 yhteen aukkoon 16. Lääketieteellisissä sovellutuksissa, joihin keksinnön mukainen mittari on ensisijaisesti tarkoitettu, tämä virtauskanavan 25 seinämän 27 aukko 16 muodostuu Luer-liittimen aukosta, jolloin reiän 16 läpimitta on suuruusluokkaa 4 mm. Siten 15 mittausanturin liitinosan 26 ulkohalkaisija on tätä vastaava. Tästä liitinosasta 26 työntyy kanavan 25 sisälle keksinnön mukainen mittauspuikko 2, jonka ulkohalkaisija on koko mitaltaan enintään yhtä suuri kuin seinämäaukon 16 halkaisija. Tämä mittauspuikko 2 sisältää infrapunasäteilylähteen 1 ja erityisesti sen kuumenevat osat, kuten henkulangan 31 tai vastaavan. Siten infrapunasäteilylähteenä 1 on termi-20 nen säteilylähde, jonka kuumat osat ovat virtauskanavan 25 seinämän 27 rajaaman alueen tai poikkipinnan A3, A4 sisäpuolella, kuten on nähtävissä kuvista 3 ja 4.

Mittausanturin runko 5 sijaitsee edullisesti virtauskanavan 25 seinämän 27 ulkopuolella, ts. toiseen suuntaan liitinosasta kuin mittauspuikko 2. Mittausanturin rungon sisälle on järjestetty ainakin yksi detektori, esim. detektori 9a siten, että sen herkkä 25 pinta on suunnattu kanavan sisällä olevaa infrapunalähdettä 1 kohti. Tämän detektorin 9a infrapunalähdettä kohti osoittavalla puolella on suodatin 1 la, joka on edullisesti kapeakaistainen interferenssisuodatin, jonka läpäisykaista on sijoitettu mitattavan kaasukomponentin absorptiopiikin aallonpituuden kohdalle.

Suodatin-detektori-yhdistelmän 9, Ilja infrapunalähteen 1 väliin virtauskanavan 25 30 seinämän 27 sisäpuolelle, ts. seinämän rajaaman poikkipinnan A3, A4 alueelle, on järjestetty mittausrako 4, jonka kautta virtaava kaasu G kanavassa 25 pääsee vapaasti kulkemaan. Mittausraon 4 mittausvälimatka H, jolla pituudella virtaava kaasu G absorboi säteilylähteestä tulevaa säteilyä R, on järjestetty infrapunasäteilylähteen 1 ja suodatin-detektori-yhdistelmän 9, 11 yhdysjanan suuntaiseksi, ja tämä suunta H

101428 6 on pääasiassa mittauspuikon 2 pituuden L suuntainen. Tällä tavoin syntyy mittaus-anturi, josta saadaan sähköinen signaali tai signaaleja sen detektorista tai detektoreista 9, jotka signaalit viedään mittausanturin rungosta 5 lähtevää johtoa 6 myöten mittaustuloksen laskevaan ja näyttävään laitteeseen 22.

5 Käytännössä mittausanturi käsittää lisäksi toisen suodatin-detektori-yhdistelmän 9b, 1 Ib ensimmäisen yhdistelmän 9a, 1 la vieressä, ts. poikittaisessa suunnassa detektorin ja infrapunasäteilylähteen 1 välistä yhdysjanaa vastaan rinnakkain ja infrapuna-lähdettä kohti suunnattuina. Yksi ilmaisin-suodatinpari saattaa riittää, jos mittaustarkkuus ei ole kriittinen ja kalibrointi on helppo suorittaa, mutta yleensä tässä ei-10 dispersiivisessä mittauksessa on tarpeen referenssisignaalin samanaikainen käyttö.

Jos suodattimien 1 la ja 1 Ib kaistat ovat lähellä toisiaan ja ilmaisimet 9a ja 9b ovat samanlaisia, voidaan tunnetun tekniikan mukaisesti helposti kompensoida esim. lampun intensiteettivaihtelut ja likaantumisesta johtuvat säteilyvarjostukset. Jos mitataan hiilidioksidia, niin suodattimen 1 la kaista voi olla 4260 nm kohdalla ja 15 referenssisuodattimen 1 Ib kaista aallonpituudella, joka on tämän välittömässä läheisyydessä, missä hiilidioksidi ei absorboi säteitä R. Näin mahdollisen lian spektriset vaikutukset eivät pääse vaikuttamaan kompensointiin. Detektorit 9a ja 9b ovat edullisesti esim. PbSe-tyyppiä hyvän herkkyyden ja nopeuden saamiseksi, mutta myös muuntyyppiset, kuten termiset ilmaisimet, ovat mahdollisia. Detektori-suoda-20 tinparit 9a, 1 la ja 9b, 1 Ib on edullisesti optisesti erotettu toisistaan väliseinällä 12, jotta ylikuuluminen ei haittaisi. Välittömästi detektorien 9a, 9b takana olevalla kyt-kentälevyllä 13 on ilmaisimien esivahvistimet, jotta signaalit saataisiin muotoon, joka ei häiriinny syöttöjohdossa 6.

Kuvatussa keksinnön mukaisessa rakenteessa siis mittausrakoa 4 rajaa säteilylähteen 25 puoleinen pinta 3 ja suodatin-detektori-yhdistelmien puoleinen pinta 30, jotka molemmat pinnat ovat kaasuseoksen ympäröimiä ja kanavan poikkipinnan A3, A4 sisällä. Tämä mittausraon mittaus välimatka H on tyypillisesti suuruusluokkaa 2-5 mm, kun mitataan hiilidioksidia, mutta se voidaan valita sopivaksi aina kaasuab-sorption mukaan. Mittausvälimatka riippuu oleellisesti päävirtauskanavan koosta.

30 Koska päävirtauskanavassa mittausanturin puikko-osa 2 ei saa mainittavasti rajoittaa virtausta, sen tulee olla pieni virtauskanavaan 25 verrattuna, ja kuten jäljempänä tarkemmin selostetaan, on mittausrako 4 myös pienempi kuin 'irtauskanavan halkaisija D. Jos säteilylähde on pääasiassa kaikkiin suuntiin säteilevä, rajoittaa myös mittausvälimatkan lisäämisen aiheuttama vastaanottavaan pintaan 30 osuvan sätei-35 lyn R väheneminen välimatkan H suurentamista. Tätä voidaan tietenkin kompensoida käyttämällä sinänsä tunnettua suunnattua säteilylähdettä, jolloin mittausväli- 101428 7 matka voidaan kasvattaa kymmeniin millimetreihin. Koska mittausrako 4 on suorassa kosketuksessa mitattavaan kaasuvirtaan G, niin viiveitä ei synny eikä mitään näytteenottopumppuja tarvita. Kun keksinnön mukaisesti käytetään termistä infra-punasäteilylähdettä, on tällä se vaikutus, että mittauspuikon 2 molemmat käytettyä 5 säteilyä R läpäisevät pinnat 3 ja 30 sisältävä päätyosuus 32 lämpenee, minkä tuloksena molemmat kaasuvirtaan G rajautuvat pinnat 3 ja 30 ovat sen verran lämpimämpiä kuin kaasuvirta, ettei mitään vesihöyryn kondensoitumista näille pinnoille pääse tapahtumaan. Tämän halutun lämpenemisen vuoksi ei yleensä ole edullista suurentaa mittausvälimatkaa ainakaan paljon mainitusta 2-5 mm:stä, joka mitta on 10 yleensä enintään suuruusluokkaa puolet ja usein vain suuruusluokkaa viidesosa vir- tauskanavan 25 halkaisijasta D.

Termisenä infrapunasäteilylähteenä voidaan käyttää edullisesti nk. subminiature-lamppua, joka on pienikokoinen kaupallinen hehkulamppu ja joka on halpa ja riittävän nopea. Tällaisen subminiature-lampun tyypillinen nousuaika pimeästä tilasta 15 täyteen säteilytehoon on välillä 5-50 ms, mikä riittää hengitystaajuuden ilmaisemi seen, jos lamppua ohjataan vaihtovirralla. Tasavirtaa voidaan myös käyttää, joskin hehkulampun elinikä silloin voi olla lyhyempi ja mittaussignaalin nollataso saattaa ryömiä. Tällainen kannaton lasikuvullinen lamppu, joka sisältää hehkulangan 31, liimataan tiiviisti mittauspuikon 2 uloimpaan liitinosasta 26 poispäin osoittavaan 20 päähän siten, että lampun lasikupuja hehkulanka on suuntautunut mittausaukon 4 suuntaan. Lamppu muodostaa samalla säteilylähteen puoleisen mittausraon 4 pinnan 3. Säteilylähteen tehonsyöttö tuodaan mittauspuikon 2 sisällä mittausraon 4 kohdalla raon sivun muodostavaa kannaketta 36 pitkin, joka liittää mittauspuikon säteilyjoh-teiden 14 tai 10 puoleisen osan säteilylähteen 1 puoleiseen osaan, anturin rungosta 5 25 ja siihen liitetystä syöttökaapelista 6. On selvää, että voidaan käyttää myös muunlaisia säteilylähteitä, kuten sellaista paksukalvosäteilylähdettä, joka on kuvattu julkaisussa US-4 914 720. Myös muunlaisia sinänsä tunnettuja termisiä säteilylähteitä, kuten ohutkalvosäteilylähteitä, jollainen on kuvattu julkaisussa HEWLETT-PACKARD JOURNAL, September 1981, voidaan käyttää. Myös toisenlaisia termi-30 siä säteilylähteitä voidaan käyttää, joten niitä ei tässä selosteta yksityiskohtaisemmin. Oleellista on, että säteilylähde on mekaanisilta mitoiltaan riittävän pieni, ts. läpimitaltaan yleensä pienempi kuin suuruusluokkaa 3 mm ja että kuumenevan osan lämpökapasiteetti on riittävän pieni, edullisesti mahdollisimman pieni, ja lämmön-siirtokerroin ympäristöön riittävän suuri, edullisesti mahdollisimman suuri, jotta 35 nousuaika saadaan riittävän pieneksi ja nopeus siten suureksi. Tällä tavoin taataan riittävän suuren taajuuden käyttömahdollisuus ja erityisesti riittävän suuren taajuuden omaavan vaihtovirran tai pulssivirran käyttö säteilylähtein: niin, että taajuus on 101428 8 riittävä detektorin ominaisuuksia ja kaasuvirrassa tapahtuvia muutoksia silmällä pitäen.

Keksinnön mukaisesti säteily R, johon on kohdistunut kaasun G aiheuttama absorptio mittausraossa 4, johdetaan mittausrakoon 4 nähden suljettua pitkää johdetta pit-5 kin suodatin-detektori-yhdistelmiin 11,9. Kuvan 1 toteutusmuodossa tämä johde muodostuu sisäpinnaltaan 7 heijastavasta putkesta 14, jonka pituus L on suuri suhteessa sen sisäpuolen halkaisijaan S. Tässä tapauksessa tämän putken 14 sisäpuolen ja mittausraon 4 rajapinta 30 muodostuu kaasutiiviin sulun aikaansaavasta ikkunasta 8. Edullisesti tämä ikkuna 8 on muodostettu linssiksi ja edullisimmillaan pallomai-10 seksi linssiksi, kuten kuvassa 1 on esitetty, joka on esimerkiksi liimattu putken 14 siihen päähän, joka rajautuu mittausrakoon. Linssin materiaalina on safiiri tai muu käytettyä säteilyä läpäisevä materiaali. Kuvan 2 toteutusmuodossa tämä johde muodostuu yhtenäisestä infrapunasäteilyä läpäisevästä tangosta, esim. safiiritangosta, joka on tiiviisti liitetty mittauspuikon 2 sisälle. Tämän optisen tangon 10 pituus L on 15 suuri verrattuna sen läpimittaan S ja sen ulkopinta on kokonaisheijastava, jolloin säteily kulkee sitä pitkin mittausraon 4 puoleisesta tangon pinnasta 30 suodattimiin 11 ja detektoreihin 9. Sekä sisältä heijastavan putken 14 että optisen tangon 10 pituus L on ainakin kaksinkertainen, edullisesti ainakin kolminkertainen, verrattuna putken ja vastaavasti tangon läpimittaan S. Tällä pitkänomaisella johteella on se 20 vaikutus, että mittausraon 4 eri puolien pinnoille 3 ja 30 mahdollisesti joutuneiden epäpuhtauskohtien vaikutus hajotetaan tasaisesti suodatin-detektori-yhdistelmän koko alueelle, ts. jokin yksittäinen tahra pinnassa 3 tai 30 aiheuttaa saman vaikutuksen kaikkiin detektoreihin 9a ja 9b. On selvää, että mittauspuikon ja siten heijastavan putken 14 ja tangon 10 pituus L suhteessa paksuuteen S voi olla paljon suu-25 rempikin kuin edellä on kuvattu. Tällöin voidaan saavuttaa sekin etu, että monien seinämistä tapahtuvien heijastusten vaikutuksesta säteily osuu suodattimiin varsin tarkasti kohtisuoraan, jolloin ei aiheudu absorptiokaistoihin virheitä, kuten tapahtuu, jos tulokulma poikkeaa oleellisesti suodattimen pintaa vastaan kohtisuorasta suunnasta. Kuvatuissa käyttökohteissa, näytteenottoadapterin tai nenäadapterin Luer-30 reiässä, on keksinnön mukaisen anturin säteilyjohteen 14, 10 tyypillinen pituus L suuruusluokkaa 10-20 mm ja läpimitta noin 3 mm.

Kuvatulla rakenteella saadaan mittauspuikon 2 pinta-ala AI, A2 kaasuseoksen vir-taussuuntaa G vastaan poikittain oleellisesti pienemmäksi kuin kanavan 25 poikkipinta-ala A3, A4. Kanavan poikkipinta-alalla A3, A4, jota kanavan seinämä 27 ra-35 jaa, tarkoitetaan niitä poikkipinta-aloja, jotka muodostuvat mittausraon 4 rajaamalle alueelle mittausanturin ollessa poistettuna. Poikkipinta-alat A3, A4 samoin kuin sei- 101428 9 nämä 27 ja kanavan halkaisija D kuvaavat siis kanavan rajoja ja kokoa mittausanturin ollessa poistettuna, mutta siltä kohtaa kanavaa, johon mittausanturi ja erityisesti sen mittausrako 4 tulee, kun anturi asetetaan paikoilleen kanavan sisälle. Kuvien 1-3 toteutusmuodossa on mittauspuikon 2 pinta-ala A2 sen poikkipinta-ala mittauspui-5 kon 2 pituuden L suunnassa, koska mittauspuikko 2 on työnnetty virtauskanavaan 25 pääasiassa siten, että mittauspuikon pituus L on likimain kanavan 25 halkaisijan D suunnassa. Koska mittauspuikko 2 on tyypillisesti pituuttaan L vastaan kohtisuorassa tasossa pyöreä, jolloin myös sisältä heijastava putki 14 samoin kuin optinen tanko 10 ovat poikkileikkauksessa pyöreitä, voidaan anturia kiertää aukon 16 keski-10 linjan ympäri ja on yleensä samantekevää, mihin näistä asennoista mittausanturi virtauskanavan aukossa 16 sijoitetaan. Kuvien 1-3 toteutusmuodossa ovat mittausra-on 4 säteilylähteen puoleinen pinta 3 samoin kuin suodatin-detektori-yhdistelmän puoleinen pinta 30 likimain kohtisuorassa virtauskanavan halkaisijaa D vastaan, jolloin nämä pinnat 3, 30 ovat likipitäen kaasuseoksen virtaussuunnan G kanssa 15 yhdensuuntaiset. Kuviossa 4 nenäadapteriin 18 sijoitetun mittausanturin mittauspuikon 2 pituus L on taas likipitäen yhdensuuntainen kaasuseoksen virtaussuunnan G kanssa. Koska kyseessä on nenäadapteri, virtaa hengityskaasuseos G molempiin suuntiin adapterin virtauskanavan 25 kautta, jonka kanavan poikkipinta-ala on A3. Tässä tapauksessa on mittausanturin mittauspuikon 2 pituutta L vastaan kohtisuora 20 poikkipinta-ala AI oleellisesti pienempi kuin tämä kanavan poikkipinta-ala A3 ja tällöin sijaitsevat mittausraon 4 pinnat 3, 30 kohtisuorassa tätä virtaussuuntaa G vastaan, ts. likimain virtauskanavan 25 poikkileikkaustason A3 suuntaisina. Koska kyse on hengityksessä ilmenevistä kaasuseoksen virtauksista G, joiden nopeus on suhteellisen pieni, ei mittausraon 4 asennolla suhteessa virtaussuuntaan ole oleellista 25 merkitystä, vaan kaikki tässä esitetyt asennot johtavat aivan yhtä nopeaan ja luotettavaan mittaustulokseen. Samoin riippumatta mittausraon 4 pintojen 3, 30 asennosta suhteessa virtauskanavaan 25 on mittauspuikon 2 poikkipinta-ala AI ja A2 enintään suuruusluokkaa 30 % virtauskanavan poikkipinta-alasta A3 ja vastaavasti A4. On kuitenkin edullista, että mittauspuikon kulloinkin tehollinen poikkipinta-ala AI, A2 30 on mahdollisimman pieni, ja siten tulee pyrkiä siihen, että tämä olisi enintään n. 10-20 % virtauskanavan 25 poikkipinta-alasta A3, A4.

Käytettäessä valon johtamiseen mittausraosta suodatin-detektori-yhdistelmään 11,9 sisäpinnaltaan 7 heijastavaa putkea 14 on edullista muodosta? sen sisätilaa mittaus-rakoon 4 rajaava ikkuna 8 linssiksi, jotta mittausraon 4 eri kohtia läpäisevien sätei-35 den R sekoittaminen olisi mahdollisimman tehokasta putken 14 pituuden L matkalla. Erityisen edullista on muodostaa tämä ikkuna pallomaiseksi tai kuulamaiseksi linssiksi, kuten kuvassa 1 on esitetty. Tällainen linssi 8 on sekoitus vaikutukseltaan te- ίο 101428 hokas ja se on erityisen helppo asentaa ja tiivistää läpimitaltaan S erittäin pieneen mittauspuikkoon 2. On selvää, että myös optisen tangon 10 mittausrakoa 4 kohti osoittava pää 30 voidaan muotoilla paitsi tasomaiseksi myös linssipinnaksi, kuten koveraksi tai kuperaksi pinnaksi 30.

5 Sellaisia käyttökohteita varten, joissa suuri mittausnopeus ei ole vaatimuksena, voidaan mittauspuikon 2 mittausrako 4 suojata vaihdettavalla kaasua läpäisevällä ja edullisesti hydrofobisella kalvolla 33, joka on tiiviisti liitetty toisaalta säteilylähteen 1 alueelle ja toisaalta ikkunan 8 tai optisen tangon 10 alueelle. Mitattava kaasuseos tunkeutuu silloin kalvon 33 läpi mittausrakoon 4, joka ikkunoineen on suojassa suo-10 raita likaantumiselta. Tällaisena kaasua läpäisevänä kalvona voisi toimia mikrohuo-koinen kalvo, jollaista on yleisesti saatavana esim. W.L. Gore & Associates Inc:n rekisteröidyllä tavaramerkillä "GORE-TEX" samoin kuin muilla tavaramerkeillä. Näitä kalvoja ei siten tässä selosteta tarkemmin.

Kuvan 6 toteutusmuodossa mittauspuikon 2 pituus L on suurempi kuin kuvissa 1-4 15 esitetyissä toteutusmuodoissa. Käyttökohteen mukaan puikon pituus voi vaihdella huomattavasti ja joissain tapauksissa, mittausraon 4 viemiseksi haluttuun kohtaan, säteily R mittausraosta suodatin-detektori-yhdistelmään 11,9 voidaan viedä kokonaan tai osittain optisia kuituja pitkin, jolloin yhteys mittausraosta 4 suodatin-detek-tori-yhdistelmään saadaan todella pitkäksi, vaikkapa metrin pituiseksi, ja tarvittaessa 20 taipuisaksi. Nämäkin toteutusmuodot sisältyvät patenttivaatimuksissa määriteltyyn keksinnön alueeseen.

Kuvan 7 toteutusmuodossa säteilylähde 41 on sijoitettu anturin runkoon 5 säteilyn kulkusuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa suodatin-detektori-yhdistelmän tai -yhdistelmien 11,9 viereen. Tällöin säteilylähteestä 1 lähtevä säteily kulkee 25 mittauspuikon 2 pituuden L suuntaisesti ensin poispäin rungosta 5 mittauspuikon päätyosuutta 32 kohti ja läpäisee pinnan 30 siirtyen mittausrakoon 4. Mittauspuikon 2 pituuden L suunnassa mittausvälimatkan H päässä tästä pinnasta 30 on peili 40, jonka taso on kohtisuorassa mittauspuikon pituutta ja siten säteilyn kulkusuuntaa vastaan. Pinnasta 30 mittausrakoon tullut säteily R siten heijastuu tämän peilin 40 30 edellä mainittua läpäisevää pintaa 30 kohti osoittavasta pinnasta, ylittää uudelleen mittausraon 4 ja palaa rajapinnan 30 läpi takaisin mittauspuikkoon ja edelleen edellä selostetulla tavalla suodatin-detektori-yhdistelmään 11, 9. Keksinnön mukaan sätei-lyjohteena, jota pitkin säteily kulkee mitauspuikon 2 pituudella L säteilylähteestä 1 mittausrakoon 4 ja takaisin säteilylähteen viereiseen suodatin-detektori-yhdistel-35 mään 9, 11, voi olla joko aikaisemmin käsitelty optinen tanko 10, kuten kuviossa 7 on esitetty, tai sisäpinnaltaan 7 heijastava putki 14. Jälkimmäisessä tapauksessa on 101428 n putken 14 ja mittausraon rajapinta suljettava ikkunalla 8, kuten edellä on selostettu. Edullisesti yksi ja sama säteilyjohde johtaa säteilyn sekä säteilylähteestä mittaus-rakoon että mittausraosta detektoriin, kuten kuviossa on esitetty. Voidaan kuitenkin järjestää näille kummallekin säteilyn kulkumatkan osuudelle toisistaan erilliset sä-5 teilyjohteet, jotka voivat olla samaa tyyppiä tai eri tyyppiä ja sijoitettu mittauspui-kon pituudella rinnakkain ja edullisesti yhdensuuntaisiksi. Tässä tapauksessa rajapinta 30 jakautuu kahteen osuuteen, joista toisen kautta säteily tulee mittausrakoon 4 ja toisen kautta säteily lähtee mittausraosta detektoriin tai detektoreihin. Peilin 40 heijastava pinta voi olla taso tai se voi olla kupera tai kovera pinta, jolloin edullisin 10 muoto riippuu myös rajapinnan 30 ja esimerkiksi sen muodostavan ikkunan muotoilusta.

Keksinnön mukaan lämmitetään mittauspuikon päätyosuutta 32 ja siten säteilyä läpäisevää rajapintaa 30 samoin kuin peiliä lämmityselementillä 35 kondensoitumisen estämiseksi näille optisille pinnoille. Lämmityselementti on pieni sähkövastus, joka 15 on edullisesti sijoitettu mittauspuikon 2 ulkopäähän peilin 40 taakse mittausraosta 4 päin katsottuna. Johdot tähän lämmitysvastukseen tuodaan mittauspuikon 2 vartta pitkin ja mittausraon 4 kohdalla olevan kannaksen 36 kautta, joka liittää peiliosuu-den tai edellä kuvattujen toteutusmuotojen säteilylähdeosuuden, muuhun mittaus-puikkoon. Tämä rakenne vastaa siis aikaisempia toteutusmuotoja. Muutoin kuvassa 20 7 esitetyn mittausanturin mitoitus ja muotoilu samoin kuin sijoitus virtauskanavaan 25 on toteutettu keksinnön mukaisesti aivan kuten mittausanturin muidenkin toteutusmuotojen. Siten tässäkin mittausraon 4 molemmat pinnat, säteilylähteen ja detektorin puoleinen pinta 30 sekä peili 40 ovat virtauskanavan 25 seinämän 27 rajaaman poikkipinnan A3, A4 alueella, ts. virtauskanavan sisällä. Samoin nämä pinnat 30 ja 25 40 ovat joko kohtisuorassa virtauskanavan halkaisijaa D vastaan tai likimain vir tauskanavan poikkileikkaustasossa. Tämä mittauspuikko 2 kokonaisuudessaan, siinä olevat säteilyjohteet 10, 14 samoin kuin mittausraon 4 mitoitus ja sijoitus myös täyttävät edellä selostetut ehdot.

Vaikka edullista on käyttää säteilyjohteena edellä selostettua optista tankoa 10 tai 30 sisältä heijastavaa putkea 14, voidaan kaikissa toteutusmuodoissa tietenkin käyttää myös kuitukimpusta muodostuvaa säteilyjohdetta, ns. kuituoptiikkaa, kunhan kuitu on käytettyä aallonpituutta läpäisevä. Erityisesti sellaisessa peilillä 40 varustetussa toteutusmuodossa, jossa mittausrakoon tuleva säteilyjä mittausraosta detektoriin menevä säteily R kulkevat eri säteilyjohdetta pitkin, voidaan säteily viedä mittausra-35 koon kuitukimppua pitkin. Kuituoptiikka on edullinen myös silloin kun mittausraon ja suodatin-detektori-yhdistelmien välimatka on suuri. Kaikissa tapauksissa on usein 12

η n < a o o I U i s LO

edullista kuitenkin jäljestää ainakin osa säteilyn kulkumatkasta välillä mittausrako -detektori kulkemaan keksinnön mukaisessa sisältä heijastavassa putkessa tai optisessa tangossa, jolloin mittausraossa rajapintojen 3, 30 ja 40 eri kohdat läpäisseet säteet sekoittuvat yksinkertaistaen kalibrointia käytön aikana.

5 Lämmön siirtymisen tehostamiseksi mittausraon 4 molempiin rajapintoihin, siis yhdessä tapauksessa säteilyä läpäiseviin rajapintoihin 3 ja 30 ja toisessa tapauksessa säteilyä heijastavaan ja läpäisevään rajapintaan 40 ja 30, on edullista muodostaa mittauspuikko 2 kokonaisuudessaan tai ainakin päätyosuudeltaan 32 hyvin lämpöä johtavasta mutta käytettyä säteilyä läpäisemättömästä materiaalista, jollaisia ovat 10 metallit. Edullisia metalleja ovat alumiiniseokset ja ruostumattomat teräkset.

Kuvassa 5 näytetään, kuinka mittaus tapahtuu sinänsä tunnetun näytteenottoadapte-rin 15 kautta. Adapteri 15 muodostaa virtauskanavan seinämän 27 ja on toisesta päästään kiinni potilaan intubointiputkessa 17 ja toisesta päästä hengityskoneen syöttöletkuissa 19 ja 20 Y-kappaleen 21 kautta. Keksinnön kohteena oleva mit-15 tausanturi on kiinnitetty adapterin 15 Luer-reikään 16 ja sähköisesti kytketty syöttö-kaapelilla 6 liittimen 24 kautta potilasmonitoriin 22. Mittausanturin esivahvistimes-sa 13 vahvistetut signaalit käsitellään tunnetulla tekniikalla mikroprosessorin avulla niin, että näytössä 23 on suoraan luettavissa halutun kaasukomponentin tyyppi ja/tai kaasukomponentin pitoisuus tai kaasun osapaine. Mahdolliset anturikohtaiset eroa-20 vaisuudet voidaan tunnetulla tavalla tallentaa EPROM-piiriin, joka sijaitsee joko esivahvistinlevyllä 13 tai liittimessä 24. Linearisointi sekä referenssin, paineen, lämpötilan ja seoskaasun kompensointi suoritetaan tunnetulla tavalla monitorin mikroprosessorilla. Tässä tapauksessa, kun virtauskanavan aukko 16 ja mittausanturin liitinosa 26 muodostavat Luer-liittimen, on aukko 16 sisäänpäin kapeneva kartio ja 25 mittausanturin liitinosa 26 vastaavalla tavalla kartiomainen, jolloin mittausanturin kiinnitys tapahtuu yksinkertaisesti painamalla paikalleen ja irrotus vetämällä ulospäin. On kuitenkin itsestään selvää, että myös jokin muu tarkoitukseen sopiva liitin-tyyppi on käyttökelpoinen aina mittauskohteen mukaan. Edellä olevan perusteella on selvästi todettavissa, että keksinnön mukaisen mittausanturin väliaikainen irrot-30 taminen kiinnitysaukostaan 16 ei mainittavasti häiritse potilaan hengityspiiriä, joten mittausanturi on koska tahansa puhdistettavissa tai vaihdettavissa. Keksinnön mukaisen anturin sisäiset osat voidaan helposti tehdä niin tiiviiksi, että anturi kestää kaikki tarvittavat puhdistustoimenpiteet ja esim. kaasusteriloinnin.

Vaikka edellä kuvattujen toteutusmuotojen yhteydessä on jatkuvasti mainittu vir-35 tauskanava ja kaasuseoksen virtaaminen, jotka esiintyvät tavallisimmissa käyttökoh teissa, joita siis ovat hengityskaasujen analysointi eri yhteyksissä, ei keksintö rajoitu 101428 13 näihin. Keksinnön mukaisella mittausanturilla voidaan analysoida kaasuseoksia missä tahansa kaasutilassa 25. Kaasutila 25 voi olla esimerkiksi mikä tahansa kaasua sisältävä kammio tai ihmisen tai eläimen kehon ontelo, joka sisältää kaasuseosta G. Kaasutilan 25 seinämä 27 on siten mikä tahansa kiinteä materiaali tai mahdollisesti 5 neste, joka rajaa kyseistä tilavuutta. Mitään virtausta ei kaasutilassa 25 ole tarpeen olla, vaan myös paikallaan pysyvää kaasua G voidaan analysoida keksinnön mukaisella anturilla. Kaasutiloina 25, joissa voidaan suorittaa lääketieteellisesti kiinnostavia mittauksia, ovat esimerkiksi peräsuoli ja mahalaukku (ts. rektaali-ja ruokatorvi-mittaukset), mutta myös muita kohteita voidaan todeta.

Claims (14)

101428 14

1. Mittausanturijärjestely, jossa mittausanturi potilaan hengityskaasun (G) ainakin jonkin kaasukomponentin analysoimiseksi asetetaan yhteyteen tutkittavan hengityskaasun kanssa, jolloin anturista saadaan sähköinen signaali tai signaaleja vietä- 5 vaksi mittaustuloksen antavaan laitteeseen, mittausanturin käsittäessä: - infrapunasäteily lähteen (1; 41); - ainakin yhden kapeakaistaisen suodattimen (1 la) ja detektorin (9a) yhdistelmänpä - tämän säteilylähteen ja suodatm-detektori-yhdistelmän välisen mittausraon (4) kaasuseosta varten ei-dispersiivisen mittausjärjestelyn aikaansaamiseksi, 10 tunnettu siitä, että mittausanturijäijestely käsittää lisäksi yhdistelmänä: - hengityskaasujärjestelmän päävirtausputken (17, 18) seinämässä (27) liitinreiän (16); - mittausanturissa: - liitinosan (26) anturin kiinnittämiseksi hengityskaasua (G) ympäröivän sei- 15 nämän (27) mainittuun aukkoon (16), - tästä liittimestä kaasutilaan (25) sisälle ulottuvan mittauspuikon (2), joka sisältää mainitun mittausraon (4) kohdassa, jossa sen molemmat joko säteilyä (R) läpäisevät tai heijastavat rajapinnat (30 ja 3 tai 30 ja 40) ovat kaasutilan seinämän (27) rajaaman poikkipinnan (A3, A4) alueella ja siten hengityskaa- 20 sun ympäröimiä ja suorassa kosketuksessa hengityskaasun kanssa, ja - lämpöä tuottavan elimen (1 tai 35) mittausraon alueella (32) säteilylähteestä (1; 41) detektoreille (9a, 9b; 9) kulkevaa säteilyä (R) heijastavien tai läpäisevien molempien kulloistenkin pintojen (3 ja 30; tai 30 ja 40) lämmittämiseksi korkeammiksi kuin analysoitavan hengityskaasun (G) lämpötila. 25

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittausanturijäijestely, tunnettu siitä, että kaasutila (25) on kaasun (G) virtauskanava, että mittauspuikon (2) pinta-ala (AI, A2) kaasuseoksen virtaussuuntaa (G) vastaan poikittain on oleellisesti pienempi kuin kanavan (25) poikkipinta-ala (A3, A4), että mittausraon (4) molemmat joko 30 säteilyä läpäisevät tai heijastavat pinnat (3 ja 30; 40 ja 30) ovat joko likimain kohtisuorassa virtauskanavan halkaisijaa (D) vastaan tai vaihtoehtoisesti likimain virtaus-kanavan poikkileikkaustasossa ja että mittausraon (4) mittausvälimatka (H) on oleellisesti pienempi kuin virtauskanavan halkaisija (D).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittausanturijärjestely, tunnettu siitä, että suodatin-detektori-yhdistelmä (11,9) sijaitsee edullisesti mittausanturin rungossa (5), joka ulottuu liittimestä (26) päinvastaiseen suuntaan kuin mittauspuikko (2), ja että mittausanturi käsittää lisäksi ainakin toisen suodatin-detektori-yhdistelmän 101428 15 (lib, 9b) ensimmäisen yhdistelmän (1 la, 9b) vieressä, jonka suodattimen läpäisy-kaista on toinen kuin ensimmäisen yhdistelmän suodattimen läpäisykaista.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittausanturijärjestely, tunnettu siitä, että 5 infrapunasäteilylähde (1) on sinänsä tunnettu subminiature-hehkulamppu, paksukal-vosäteilylähde, ohutkalvosäteilylähde tai muu terminen miniatyyrisäteilylähde, joka on sijoitettu liittimestä (26) poispäin olevalle mittauspuikon (2) päätyosuudelle (32) ja pääasiassa suunnattu säteilemään mittauspuikon pituuden (L) suunnassa sen ja suodatin-detektori-yhdistelmien (11, 9) välissä olevan mittausraon (4) yli detektore-10 ja kohti ja samalla lämmittämään molempia säteilyä läpäiseviä rajapintoja (3, 30).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittausanturijärjestely, tunnettu siitä, että mittauspuikon (2) päätyosuudessa (32) on liitinosasta (26) poispäin olevalla mittaus-raon (4) puolella peili (40), jonka heijastava pinta on likimain kohtisuorassa mit- 15 tauspuikon pituutta (L) vastaan ja suunnattu heijastamaan runkoa (5) kohti, että infrapunasäteilylähde (41) on sinänsä tunnettu subminiature-hehkulamppu, paksu-kalvosäteilylähde, ohutkalvosäteilylähde tai muu terminen miniatyyrisäteilylähde, joka on sijoitettu mittausanturin runkoon (5), joka ulottuu liittimestä (26) päinvastaiseen suuntaan kuin mittauspuikko (2) ja on suunnattu säteilemään mittauspuikon 20 pituuden (L) suunnassa senja suodatm-detektori-yhdistelmien (11,9) välissä olevan mittausraon (4) yli ja peilin (40) kautta detektoreja kohti.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen mittausanturijärjestely, tunnettu siitä, että peili (40) on vaihtoehtoisesti tasopeili, kupera peili, kovera peili tai pinnanmuodol- 25 taan muuntyyppinen peili.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen mittausanturijärjestely, tunnettu siitä, että mittauspuikko (2) sisältää päätyosuudessaan (32) ja edullisesti mittausraosta (4) poispäin olevalla peilin (40) sivulla lämmityselimen, tyypillisesti lämmitysvastuksen 30 (35), joka ei tuota oleellisesti mitattavaa säteilyä, säteilyä heijastavan peilin (40) ja ·’ säteilyä läpäisevän rajapinnan (30) lämmittämiseksi.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittausanturijärjestely, tunnettu siitä, että kaasuabsorption vaikutuksen alaisen säteilyn (R) johtamiseksi mittausraosta (4) suo- 35 dattimeen ja detektoriin tai suodattimiin (1 la, 1 Ib) ja detektoreihin (9a, 9b), koostuu mittauspuikko (2) ainakin pituutensa (L) osalta joko sisäseinämältään (7) heijastavasta putkesta (14) tai vaihtoehtoisesti käytettyä säteilyä läpäisevästä ulkopinnaltaan kokonaisheijastavasta optisesta tangosta (10) tai vastaavasta, ja että putken (14) 16 10" / f'> p t G ! ^ z. U ja tangon (10) pituus (L) on ainakin kaksinkertainen, edullisesti ainakin kolminkertainen verrattuna putken ja vastaavasti tangon läpimittaan (S).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen mittausanturijärjestely, tunnettu siitä, että 5 mittausraon säteilyä vastaanottava aukko on suljettu säteilyä läpäisevällä ikkunalla (8, 10), joka muodostuu joko mainitusta optisesta tangosta (10), jonka mittausra-koon rajoittuva pinta (30) on tasomainen, kupera tai kovera, tai vaihtoehtoisesti säteilyä läpäisevästä linssistä (8), joka edullisesti on pallomainen linssi.

10. Patenttivaatimuksen 5 mukainen mittausanturijäijestely, tunnettu siitä, että säteily säteilylähteestä (41) mittausrakoon (4) ja säteily mittausraosta anturi-detek-tori-yhdistelmään (11, 9) johdetaan joko yhtä ja samaa säteilyjohdetta (10) pitkin tai vaihtoehtoisesti säteily säteilylähteestä (41) mittausrakoon johdetaan toista säteily-johdetta pitkin, joka on sisältä heijastava putki, säteilyä läpäisevä optinen tanko, 15 valokuitukimppu tai vastaava ja on sijoitettu säteilyä (R) mittausraosta anturi-detek-tori-yhdistelmään (11, 9) vievän säteilyjohteen (10, 14) rinnalle ja edullisesti sen kanssa yhdensuuntaiseksi mittauspuikkoon (2).

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittausanturijäijestely, tunnettu siitä, että 20 mittausraon (4) mittausvälimatka (H) on tyypillisesti enintään noin puolet ja edullisesti enintään noin viidesosa kaasuseoksen (G) kaasutilavuuden (25), kuten virtaus-kanavan, halkaisijasta (D) ja että mittauspuikon (2) mainittu poikkipinta-ala (AI, A2) on enintään suuruusluokkaa 30 % ja edullisesti enintään noin 10-20 % kaasutilavuuden (25), kuten virtauskanavan, poikkipinta-alasta (A3, A4). 25

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittausanturijärjestely, tunnettu siitä, että mittausrako (4) on ympäröity kaasuseoksen (G) kaasukomponentteja läpäisevällä kalvolla (33), joka on tiiviisti liitetty mittauspuikossa (2) päätyosuudella (32) mittausraon (4) rajapintojen (3, 30, 40) alueelle tai mittausraosta päin katsottuna näiden 30 rajapintojen (3, 30, 40) ulkopuolelle mittauspuikon ulkopintaan.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen mittausanturijärjestely, tunnettu siitä, että läpäisevä kalvo (33) on vaihdettava ja että se on hydrofobinen.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittausanturijärjestely, tunnettu siitä, että lii- tinreikä (16) sijaitsee potilaan käyttämässä nenäadapterissa (18) tai intubaatioput-kessa (17) tai vastaavassa mahdollisimman lähellä potilasta olevassa hengityskaasu-järjestelmän muutoin edellyttämässä komponentissa. 101428 17