JP2017138303A - 呼気サンプルを捕集して分析する方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】呼気サンプルを捕集してさまざまな呼気成分の正確で反復可能な検出をするセンサを提供することができる呼気サンプリング及び分析システムを提供する。【解決手段】ガスサンプルを分析する方法であって、ガスサンプルをサンプル缶に供給するステップと、センサを所定の抵抗に加熱するステップと、ファンを所定の速度で動作させるステップと、前記ファンが、前記センサを前記ガスサンプルに晒すために弁を通じて前記ガスサンプルの一部を引き出すように、前記弁を測定流位置に動かすステップと、を含む、方法。【選択図】図1
Description
吐き出された人間の呼気は、代表的には、約78%の窒素と、15〜18%の酸素と、4〜6%の二酸化炭素とを含む。吐き出された呼気の残りのごく一部は、一般的に、飽和水蒸気と、パーツ・パー・トリリオン(pptv)からパーツ・パー・ミリオン(ppmv)の範囲に及ぶ濃度である微量レベルの1000を超える揮発性有機化合物(VOC)とからなる。
人の呼気の特定の組成は、さまざまな健康状態を示すことができる。例えば、アセトンは、吐き出された人間の呼気中のVOCであり、糖尿病、心臓病、てんかん及び他の健康状態を示すことができる。ケトーシスの状態である人は、体でのケトン体の生成に起因してアセトンの呼気濃度が増加している。アセトンも、カロリー制限による減量や運動プログラムに起因するケトーシスによって生成される。このアセトンの生成は、脂肪の物質代謝の結果である。したがって、呼気のアセトンの含有量測定は、病状や食事中の脂肪燃焼の表示やプログラムの有効性を示すためのプログラムとして使用されることができる。
呼気サンプル中のアセトンを検出するためのこのようなセンサは、センサがテストされるサンプルに晒されるやり方に対して特に感度がよい。制御されたやり方でサンプルにセンサを晒すことによって、ラボの設定で反復可能で正確な結果が得られることができるが、しばしば、ラボの設定外で呼気サンプルを分析することが望まれる。
呼気サンプルをテストするためのコンシューマー向け装置やポータブル装置は、代表的には、制御されたラボの設定外で使用される。このような装置は、一般的に、実際の呼気サンプルをとり、吐き出された人間の呼気にセンサを直接晒し、これは、反復可能でも正確でもない計器表示をもたらす。特に多数の対象から実際の呼気サンプルを収集すると、ファクタの変化が生じるが、これは、そうでなければ、上に説明されたラボのガスのセットアップで比較的一定に保持されることができるものである。これらのファクタは、吐き出された呼気の速度、動的な蒸気圧、吐き出しの継続時間、吐き出された飛沫(ドロップレット)の全体積及び個々のサイズ、吐き出された呼気の一部がどこ(すなわち、口の空気、深い肺の空気、あるいは間のどこか)でサンプリングされたかによって決まる可変酸素及びアセトン濃度を含む。集団的かつ個々に、これらの変数は、再現性に乏しく不正確な測定を与える。
既知のセンサも、制御され一貫した呼気サンプルのフローに晒されたときさえも、設計上精度及び再現性の制限を受ける。既知のアセトンセンサの一例は、アルミナ又は陽極の酸化アルミニウム(AAO)基板に配置された三酸化タングステン(WO3)を含む。この、及び同様のセンサは、代表的には、標準TO−5ヘッダー602などの円筒状の有鉛の構成要素で包まれている。TO−5及び同様のヘッダーは容易に入手可能であるが、これらは製造量が多くても高価である。さらに、TOタイプヘッダーに収容されたガスセンサは、代表的には、メッシュスクリーンとケースのスロットとのいずれかを通って、拡散によって空気サンプルに晒される。結果として、このようなセンサは、代表的には、制御された質量流を有するサンプルを含むアプリケーションに十分に適していない。
アセトンセンサは、さまざまな健康状態を検出したり、食事及び運動プログラムの有効性を監視したりするのに有用である。食事及び運動に対するアセトンレベルは、糖尿病によってもたらされるものよりも低い。したがって、食事及び運動によってもたらされるアセトンレベルの増加を監視するために、より感度がよく、正確で、反復可能なセンサが必要である。アセトンセンサの例示的な実施形態及びその動作は、2014年6月13日に出願された米国特許出願公開第2014/0366610号公報、及び、2014年6月13日に出願された米国特許出願公開第2014/0371619号公報に開示されており、その開示内容が参照としてここに組み込まれる。
本開示は、呼気サンプルを捕集してさまざまな呼気成分の正確で反復可能な検出をするセンサを提供する呼気サンプリング及び分析システムに関する。説明される実施形態は、呼気サンプル中のアセトンの検出に関するが、他のサンプル成分が感知される代わりの実施形態も可能であり、このような実施形態が本開示の範囲内で考慮されるべきであることが理解される。
ガスサンプルを分析する方法の第1の代表的な実施形態は、ガスサンプルをサンプル缶に供給するステップと、センサを所定の抵抗に加熱するステップとを含む。本方法は、ファンを所定の速度で動作させるステップと、弁を測定流位置に動かすステップとをさらに含む。弁が測定流位置にあるとき、センサをガスサンプルに晒すために、ファンが弁を通じてガスサンプルの一部を引き出す。
呼気分析装置を動作させる方法の他の代表的な実施形態は、ベースステーションからサンプル缶を取り外すステップと、前記サンプル缶へ呼気サンプルを送り届けるステップとを含む。本方法は、前記ベースステーションに前記サンプル缶を置くステップと、測定サイクルを開始するステップと、をさらに含む。
この概要は、詳細な説明で以下にさらに説明される簡略化された形式における概念の選択を取り入れて与えられる。この概要は、主張される主題のキーとなる特徴を識別することを意図したものではないし、主張される主題の範囲を決定する際の助けとして使用されることを意図したものでもない。
本発明の先の態様及び付随的な多くの効果が、添付図面と共に、以下の詳細な説明を参照してよりよく理解されることができるとともに、より容易に認識されるようになる。
詳細な説明が添付図面と関連付けて以下に述べられ、同じ参照符号の同じ要素は開示される主題のさまざまな実施形態を説明することを意図しており、ただ一つの実施形態を表すことを意図していない。本開示に説明される各実施形態は、単に例示するために与えられるものであり、他の実施形態を超える好ましいもの又は効果的なものとして解釈されるべきでない。ここに与えられる実例は、徹底的(網羅的)であることを意図しておらず、あるいは要求された主題を開示される正確な形態に限定することを意図していない。
同様に、ここに説明されるいかなるステップも、同じ又は実質的に同じ結果を達成するために、他のステップ又は複数のステップの組み合わせと交換可能であることができる。以下の説明では、多数の特定の詳細が、本開示の例示的な実施形態についての完全な理解を与えるために述べられる。しかしながら、本開示の多くの実施形態が特定の詳細のうちのいくつか、あるいは全てなしで実行されることができることが当業者に明らかである。いくつかの例では、周知のプロセスのステップは、本開示の種々の態様を不必要に不明瞭にしないために詳細には述べられていない。さらに、本開示の実施形態がここに述べられる特徴のいかなる組合せを使用してもよいことが理解される。
本開示の種々の態様の詳細を説明する前に、以下の説明が、通常の電子部品によって行われることができる論理及び動作に関して主に示されるセクションを含むことが理解されるべきである。これら電子部品は、単一位置でグループ化されてもよいし、広域一帯に分散されてもよいし、一般的に、プロセッサ、メモリ、記憶装置、入力/出力回路構成などを含むことができる。ここに述べられる論理が、限定的でないが、ハードウェア、ソフトウェア及びこれらの組合せを含むさまざまな適用形態で実行されることができることが当業者に理解される。構成要素が分散されている状況において、構成要素は、通信リンクを介して互いにアクセス可能である。
図1並びに図2は、それぞれ、本開示による呼気サンプリング分析装置50の代表的な実施形態の、正面上方斜視図並びに後方底側斜視図である。装置50は、ベース60を含み、ベースにはハウジング70が装着されている。ベース60は、表面に置かれたときに装置50に安定性を与えるために、ベースの底部に配置された複数の脚62を有する。脚62は、表面からベース60の底部を持ち上げており、ベースに形成された通気孔64からの気流の経路を与えるために装置50に設けられている。ベース60はまた、ユーザが装置50の内部の構成要素にアクセスすることを可能にするために、1以上のアクセスパネル66を有する。
ふた72は、ヒンジ74によってハウジング70の上部に回転可能に連結されている。ヒンジ74は、好ましくは、ばね負荷ヒンジであり、開いた位置に向かってふた72を付勢する。装置50は、さらに、閉じた位置でふた72を選択的に固定するラッチ76を有する。ハウジング70は、装置50の構成要素を収容するようにサイズを設定されて形成されており、美感的な外観を与えることができる。ハウジング70、ベース60及びふた72は、装置50を自給式で容易に持ち運び可能にするために協働する。
ユーザに装置の操作(動作)に関する情報を提供するために、ディスプレイ80がハウジングの面に位置している。図示される実施形態では、ディスプレイ80は、バッテリーが充電中かどうか、バッテリーの充電状態、呼気サンプルを収集する装置の準備ができていること、呼気サンプルの収集成功、運転モード、あるいはユーザによって望まれる他の情報などの動作状態を示すために選択的に点灯されることができる複数のライトを含む。ライトの色、表示継続時間、及びパターンは、さまざまな状態を示すために変えられることができる。さらに、開示される実施形態が、LCD画面、LED画面、音響信号、触覚信号、あるいは表示と信号との他のタイプの組合せを含む、ユーザに情報を伝達するための任意の適切なタイプの表示及び信号を組み込むことができることが理解される。ディスプレイ80に表示されて示される情報のタイプは、変わってもよく、開示される実施形態に限定されない。さらに、ディスプレイ80の位置及び外観は、本開示の範囲内で変わってよい。
情報は、さまざまなやり方で装置50からユーザに伝達されることができる。図示されるディスプレイに加えて、あるいはそれに代わって、装置は、Wi−Fi、USB、イーサネット(登録商標)ケーブル、Bluetooth(登録商標)、移動体通信、あるいは他の適切な適用形態を使用して、パーソナルコンピュータ、ネットワーク、携帯電話、あるいは他の電子機器に接続されることができる。さらに、情報は、視覚的な表示器、音声信号、触覚反応、あるいはユーザに情報を伝える他の適切な方法で表示されることができる。熟考される他の実施形態では、プロセッサ/制御装置102は、データをローカルに格納するか、あるいは、データをホームコンピュータ、タブレット、スマートフォンなどのような遠隔格納先又はプロセッサに転送するために利用可能である。これら、及び診断データを受信したり、処理したり、格納したり、表示したりするのに適した他の機能が熟考され、本開示の範囲内で考慮されるべきである。
図3並びに図4を参照すると、トレイ90は、ハウジング70の上端部に装着され、ふた76の下に配置されている。トレイ90は、ハウジング70の上部を横切って延び、取り外し可能な呼気サンプル缶300を受けるようにサイズを設定されて形成された2つのアパーチャ92を含む。ユーザが装置50のさまざまな特徴を操作することを可能にするために、1以上のボタン94がトレイに設けられている。ボタンの数及び位置が変わってよいことが理解され、開示される実施形態は限定的なものとして考慮されるべきでない。ふた76が閉じているとき、ボタン94、アパーチャ92及びサンプル缶300はアクセス可能でない。したがって、ふた76は、清潔で、美感的な外観を提供しながら、缶300を保護し、装置50の不注意な駆動を防ぐ。ふた76が開いているとき、サンプル缶300は、装置50から取り外されることができ、ボタン94は、装置50を操作するためにアクセス可能である。
図5ないし図9は、ハウジング70及びふた76が取り除かれた装置50を示している。装置70の内部の構成要素は、装置50の操作の種々の態様の制御のために、プロセッサ/制御装置102を備えたプリント回路基板(PCB)100を含む。PCB及び装置の他の構成要素に電力を供給するために、電力供給部120は、PCB100に動作可能に接続されている。電力供給部120は、装置50に電力を供給するために電源コードが利用されることを可能にするICEカプラのような相互接続カプラ78を含む。電力供給部120はまた、装置50がプラグを抜かれているときに電力を供給するための1以上のバッテリー122を含む。
LEDディスプレイ130は、ベース60の正面に装着されている。ディスプレイは、パネル132に配置された複数の点灯領域134を含む。点灯領域134は、ディスプレイ80の半透明領域に対応している。制御装置102は、さまざまな点灯領域134を選択的に点灯させるために、LEDディスプレイ130に動作的に接続されている。点灯領域134が点灯されると、ユーザに情報を提供するために対応する半透明領域が点灯される。半透明領域は、LEDディスプレイ130によって選択的に点灯される言葉、数字、記号、あるいは他の形状を有することができる。図示される実施形態では、ディスプレイ80は、言葉、及び複数の小さな円を含む円形メーターを含む。装置50の動作中、制御装置102は、ユーザに情報を提供するために、LEDディスプレイ130のさまざまな点灯領域134を選択的に点灯させる。ディスプレイ80は、図示される実施形態に限定されないことが理解される。これに関して、いかなる異なる数の半透明領域も、ユーザに異なる情報を提供するために組み込まれることができる。さらに、LEDパネル、LCDパネル、あるいは他の適切なディスプレイなどのさまざまなタイプのディスプレイが利用されることができ、このようなディスプレイが本開示の範囲内で考慮されるべきである。
なおも図5ないし図9を参照すると、サンプル容器300は、三方弁170と流体連通しており、それ自体、ブロワーアセンブリ140及びフィルタアセンブリ150と流体連通している。図示される実施形態では、弁170は既知の三方ソレノイド弁である。すなわち、弁170は、3つの連絡通路を含む。第1の通路は、ブロワーアセンブリ140につながっており、常に開いている。第2の通路及び第3の通路は、それぞれ、サンプル缶300及びフィルタアセンブリ150と流体連通している。ソレノイド172は、第2の通路か第3の通路のいずれかが、他の通路が開いたままで第1の通路と流体連通すると遮断されるように、プランジャを選択的に動かす。
弁170は、制御装置102に動作可能に結合されており、制御装置102は、第1の位置と第2の位置との間の弁を選択的に動かす。第1の位置(「測定位置」)では、弁170は測定流路を規定し、測定流路では、(1)ブロワーアセンブリ140がサンプル缶300と流体連通しており、(2)ブロワーアセンブリ140とフィルタアセンブリ150との間のフローが遮断されている。第2の位置(「排出位置」)では、弁170は、排出流路を規定し、排出流路では、(1)ブロワーアセンブリ140がフィルタアセンブリ150と流体連通しており、(2)ブロワーアセンブリ140とサンプル缶300との間のフローが遮断されている。
弁170は三方ソレノイド弁であるとして説明されているが、他の弁が利用されてもよいことが理解される。これに関して、測定流路と排出流路とを交互に提供するために選択的に往復運動することができる適切な弁が利用されることができ、このような交互の弁の使用が本開示の範囲内で考慮されるべきである。
ブロワーアセンブリ140は、鐘形ハウジング142内に配置されたファン(図示しない)を含む。タコメーターが、ファンに動作可能に接続され、ファンの速度を示すためにプロセッサ102に信号を送信する。ハウジング142は、ダクト254によって一端で弁アセンブリ170に接続されている。ブロワーアセンブリ140は、制御装置がブロワーアセンブリの運転中のみならずブロワーアセンブリ内のファンの速度を選択的に制御するように、制御装置102に動作可能に接続されている。動作時において、制御装置102は、ファンがファンの弁側に減じられた圧力を生成するために動作するように、ブロワーアセンブリ140を制御する。すなわち、ブロワーアセンブリ140が弁170からガスを引き出す。さらに詳細に説明されるように、制御装置102はまた、ガスが弁170から引き出される速度が特定の時に装置の動作のモードに対応するように、ファンの速度を制御する。
図10並びに図11は、それぞれ、装置50のスロット92に挿入された、及び、装置50のスロット92から取り外された、サンプル容器300の横断面図を示している。缶300には一般的に内部キャビティ304を含むほぼ円筒状の本体302を有する。マウスピース306が容器300の上端部に形成され、キャビティと流体連通する入口308を有する。第2のアパーチャ312が、サンプル容器300の底端部に形成されている。マウスピース306は、ユーザがその人の口にマウスピースを置いて、アパーチャ308を通じてキャビティへ呼気サンプルを吐出するようにサイズを設定されて形成される。フラップ310は、呼気サンプルがキャビティ304に入ることを可能にするように、マウスピースに一方向弁310を形成しているが、呼気サンプルの流れがアパーチャ308を通って外に出てしまうのを防ぐか最小にする。
突出部110が、スロット92の底部から上方に延びており、呼気サンプル缶300の第2のアパーチャ312によって受けられるようにサイズを設定されている。チャンネル112は、突出部110を通って延びている。サンプル缶300がスロット92に置かれたとき、チャンネル112の第1の端部が缶の内部キャビティ304と流体連通するように、突出部110は缶の第2のアパーチャ312と係合する。缶300がスロット92に挿入されたとき、缶の内部キャビティ304が弁と流体連通するように、チャンネル112の第2の端部がダクト250によって弁170に接続される。その結果、弁170が測定位置にあるとき、容器300の内部キャビティ304はブロワーアセンブリ140と流体連通している。
図5ないし図9を参照すると、フィルタアセンブリ150は、フィルタ材(図示しない)を収容しているフィルタハウジング152を含む。熟考される一実施形態では、フィルタ材は、粒状物質、VOC及び他の汚染物質、フィルタ材を通過した空気中の干渉物(interferent)を除去する活性炭フォームである。いかなる数の適切なフィルタ材も利用されてよく、このようなフィルタ材が本開示の範囲内で考慮されるべきであることが理解される。フィルタハウジング152の第1の側面は、ダクト252によって弁170に接続されている。フィルタハウジング152の第2の側面は、フィルタハウジングへの周囲空気の通路を提供する1以上のアパーチャを含む。弁170が排出位置にあるとき、フィルタアセンブリ150は、フィルタ処理された周囲空気を弁170を通じてブロワーアセンブリ140に供給する。
図12ないし図15を参照すると、弁170は、ブロワーアセンブリ140に放出される前にセンサモジュール200を通じてサンプル缶300及びフィルタアセンブリ150から受けたガスを導くマニホルド180を含む。センサモジュール200の図示される実施形態は、ハウジングベース202とハウジングカバー204との間に配置されたプリント回路基板210(PCB)を含む。センサモジュール200のPCB210は、センサモジュール200がPCB100に信号を送信したりPCB100から信号を受信したりすることができるように、装置50のメインPCB100に動作可能に接続されている。さらに、制御装置102は、センサモジュール200の動作を制御することができる。
入口206及び出口208は、ハウジングカバー204に形成されている。入口206がマニホルド180からガスを受けて、それらがマニホルドからブロワーアセンブリ140に放出される前に、出口208がマニホルドに戻すようにガスを放出する。図示される実施形態では、入口206及び出口208は、マニホルド180の開口と係合する切頭円錐状の突出部である。O−リング220が、マニホルドと入口及び出口との間にシールを提供するために、マニホルド180と入口206及び出口208との間に配置されている。
ガイド212は、ハウジングベース202とハウジングカバー204との間に配置され、センサモジュールの入口206と出口208との間の経路を規定するために、ハウジングベース202及びハウジングカバー204と協働する。アセトンセンサ214が、センサが経路にかかっているようにして、PCB210に装着されている。タブ216が、センサモジュール200を通ってセンサ214に向かって流れるガスを導くために、センサ214の上方にハウジングカバー204から下向きに延びている。ブロワーアセンブリ140又はサンプル缶300から受けたガスがブロワーアセンブリ140に向かって移動すると、ガスはセンサモジュール200の入口206に入り、センサ214を通過し、ブロワーモジュールに向かって出口208を出る。
図示される実施形態では、センサ214は、アルミナか陽極の酸化アルミニウム(AAO)基板に配置された平らな(薄い)三酸化タングステン(WO3)である。説明されるセンサ214は、呼気サンプルのアセトンを検出するのに適しているが、アセトンを感知するのに適した他のセンサが使用されてもよいことが熟考される。さらに、他のサンプル成分の存在、レベル、あるいは他の特性を感知するのに有用なセンサが利用されてよく、このようなセンサが本開示の範囲内で考慮されるべきである。
メモリチップ218は、PCB210に任意に装着されている。図示される実施形態では、メモリチップ218は、制御装置102と通信可能な、センサ214のパラメータ、認証データ及び他の情報に関してプログラムされたEEPROM(登録商標)である。センサユニット200及び呼気サンプリング分析装置50に全体として機能性を提供するために、いかなる数の他の構成要素もPCB210に装着されてよいことが理解される。
既知のセンサは、センサの精度に負の影響を及ぼしうる汚染物質や干渉物の堆積に弱い。したがって、ユーザによって容易に交換可能なセンサモジュール200は、既知のセンサに対する利点を与える。図示される実施形態では、センサモジュール200は、ねじによる固定あるいは他の適切な適用形態を使用してアクセスドア66に装着されている。装置50のベース60に配置されたアクセスドア66が閉じた位置にあるとき、センサモジュール200はセンサモジュールをPCB100と動作可能に接続するコンタクトと係合する。アクセスドア66が開いたとき、センサモジュール200は、コンタクトを解放する。アクセスドア66がそのように配置されたとき、センサモジュール200は、アクセスドアにセンサモジュールを固定する固定部材を取り外すことによって、アクセスドアから取り外されることができる。そして、新しいセンサモジュール200がアクセスドア66に装着されることができる。アクセスドア66が閉じられたとき、新しいセンサモジュール200は、PCB100に新しいモジュールを動作的に接続するためにコンタクトと係合する。
説明される呼気サンプリング分析装置50は、ユーザの呼気のアセトンレベルの測定に適している。ユーザが開示される呼気サンプリング分析装置50を動作させるための代表的な方法600が、図16に示される。方法600を開始するために、ユーザは、ステップ602に進み、装置に動力を供給するために制御ボタン94を押し、センサ50の動作を準備する。
ステップ604に移り、ユーザは、装置50から呼気サンプル缶300を取り外す。そして、方法600は、ステップ606に進み、ユーザが、呼気サンプルがより正確でより反復可能な測定を提供する「深い肺空気」であることを確実にするために、呼気準備ルーチンを実行する。代表的な呼気準備ルーチンは、深く息を吸い、5〜10秒間呼気を続けることを含む。
呼気準備ルーチンが完了すると、方法600は、ステップ608に移り、ユーザが5〜10秒間、マウスピース306に呼気を与えることによって、呼気サンプル缶300へ呼気サンプルを送り届ける。図示される缶300に関して、サンプルは一方向逆止め弁として機能するフラップ310を通過し、缶のキャビティ304へ達する。ユーザがマウスピース306に呼気を吐き続けると、超過した呼気が缶出口312を通って缶300を出る。
缶300内に呼気サンプルを含んだ状態で、方法600は、ステップ610に移り、ユーザが、スロット92に缶300を置き、すなわち、ベースステーションに缶を戻す。そして、方法600は、ステップ612に進み、ユーザが測定を開始するために制御ボタン94を押す。
ステップ614において、ユーザは、装置による測定が終わるのを待ち、その後、方法600は、ステップ616に進み、ユーザが測定の結果を見る(検討する)。ステップ616の後、方法600が終了する。
正確な計器表示を確実にするために、センサ214の初期較正を実行し、追加の較正を定期的に実行する必要がある。ユーザによる較正を容易にするために、較正方法の代表的な一実施形態は、既知のアセトンレベルである擬態呼気サンプルで充填されたエアゾール容器(「較正容器」)を利用する。図17は、説明された装置50のセンサ214を較正する代表的な方法700を示している。開始後のステップ702では、ユーザは、装置50を較正モードにするために制御ボタン94を押す。
ステップ704に進み、ユーザは、較正容器のカバーを取り外し、ステップ706において、装置50から呼気サンプル缶300を取り外す。ステップ708に進み、ユーザは、呼気サンプル缶300に隣接して較正容器を配置し、ステップ710において、ユーザは、呼気サンプル缶300に較正サンプルを送り届ける。
そして、方法700は、ステップ712に進み、ユーザはスロット92に呼気サンプル缶300を戻す。ステップ714において、ユーザは、較正測定を開始するために制御ボタン94を押す。較正測定中、装置50は、較正サンプルのアセトン含有量を測定する。較正サンプルのアセトン含有量は既知であるから、装置50は、アセトン含有量を感知して、感知したアセトン含有量が既知の、すなわち、実際のアセトン含有量に対応するように、装置を較正する。
ステップ716において、ユーザは、較正測定が終わるのを待ち、ステップ718において、ユーザは、較正が成功したことを確認するために較正結果を検討する。
図18は、呼気サンプル測定中に装置50によって実行される代表的な方法800を示している。方法800は、ステップ802において、サンプル缶300がスロット92へ挿入されたときに始まる。方法は、ステップ804に進み、測定を開始するために制御ボタン94を押す。
センサの計器表示がセンサ温度に応じて変わるので、測定シーケンス中、センサ温度を所定のレベルに維持することが好ましい。センサが呼気成分を測定しているとき、センサへの電力は一定のままであり、センサの抵抗はサンプル中のアセトンの量によって変わる。従って、センサを一定のセンサ温度に維持することは、温度変化によって起こる抵抗変化に起因する誤りを防ぐ。ステップ810において、ヒータへの電圧供給は、センサの抵抗を所定のレベルに維持するために凍結される。
ステップ812において、ブロワーアセンブリ140のファン速度が測定速度に設定される。ステップ814において、弁170は、測定流路に設定され、ブロワーアセンブリ140がサンプル缶300と流体連通する。そして、方法800は、ステップ816に進み、ファンの速度が決定される。ファン測定速度に到達するまで、方法はステップ816にとどまる。ファン測定速度に到達するまで進むのを待つことによって、方法800は、呼気サンプルが正確な測定に適した速度でセンサモジュール200を通過することを確実にする。
ファン測定速度に到達すると、方法800は、所定時にステップ818に進み、装置50から古くなった空気を排出する。古くなった大気を排出した状態で、ステップ820において、呼気サンプル中のアセトンの量がセンサモジュール200によって測定される。ステップ822において、センサによる測定結果が制御装置102に引き継がれる。
方法は、ステップ824に進み、制御装置は、センサ214の性能を評価するために、センサモジュール200からのデータを処理する。所定の基準が満たされたとき、装置は、センサモジュール200が交換されるべきであるという信号をユーザに送信する。
ステップ826において、制御装置は、呼気分析結果を計算し、ステップ828において、装置が結果を表示する。
また、方法800は、ステップ822からステップ830に進み、その間に弁170は測定流路から排出流路に切り替えられる。弁70を排出流路に切り替えた状態で、方法800は、ステップ832に進み、センサが呼気サンプルを排出する。
例示的な実施形態が図示され説明されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、さまざまな変形がなされうることが理解される。
排他的な特性又は特権が主張される本発明の実施形態が、添付のように規定される。
Claims (12)
- ガスサンプルを分析する方法であって、
ガスサンプルをサンプル缶に供給するステップと、
センサを所定の抵抗に加熱するステップと、
ファンを所定の速度で動作させるステップと、
前記ファンが、前記センサを前記ガスサンプルに晒すために弁を通じて前記ガスサンプルの一部を引き出すように、前記弁を測定流位置に動かすステップと、
を含む、方法。 - 前記弁を排出位置に動かすステップと、
前記センサを通じて排出するガスを引き出すために前記ファンを動作させるステップと、をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記システムを通じて排出するガスを引き出すことは、フィルタを通して周囲空気を引き出すことを含む、請求項2に記載の方法。
- ガスサンプルをサンプル缶に供給することは、前記サンプル缶のマウスピースに呼気を与えることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記センサが前記ガスサンプル中の呼気成分を感知するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記センサからプロセッサへデータを送信するステップと、
前記データに基づいて前記呼気成分の量を計算するステップと、をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記弁を前記測定流位置に動かした後、前記プロセッサへデータを送信する前に、所定時間待つステップをさらに含む、請求項6に記載の方法。
- 前記計算された呼気成分の量を表示するステップをさらに含む、請求項6に記載の方法。
- 呼気分析装置を動作させる方法であって、
ベースステーションからサンプル缶を取り外すステップと、
前記サンプル缶へ呼気サンプルを送り届けるステップと、
前記ベースステーションに前記サンプル缶を置くステップと、
測定サイクルを開始するステップと、
を含む、方法。 - 前記サンプル缶へ呼気サンプルを送り届けることは、前記サンプル缶のマウスピースに呼気を与えることを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記測定サイクルは、
センサを所定の抵抗に加熱するステップと、
ファンを所定の速度で動作させるステップと、
前記ファンが、前記センサを前記ガスサンプルに晒すために弁を通じて前記ガスサンプルの一部を引き出すように、測定流位置に前記弁を動かすステップと、
を含む、請求項10に記載の方法。 - 前記弁を排出位置に動かすステップと、
前記センサを通じて排出するガスを引き出すために前記ファンを動作させるステップと、をさらに含む、請求項11に記載の方法。
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