JPH08500043A - ガス又はガス混合物のモル質量の測定方法及び該方法を実施する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ガス又はガス混合物のモル質量の測定方法及び該方法を実施する装置に関する。検査すべきガス又はガス混合物は少なくとも１つのホルダに通される。ホルダには、ベースラインを形成するように少なくとも１つの音波又は超音波送信−受信セルが配置されており、好ましくは、チューブの軸線に対して傾斜して配置されている。音波又は超音波送信−受信要素は、ベースラインに沿う音波パルスの通過時間を測定する音波パルス信号を放射する。温度プローブを使用して、例えば、少なくとも１つの音波伝達経路に沿うガス温度の変化が測定される。音波パルスの通過時間及び測定した又は仮定した温度から、モル質量が求められる。本発明の装置は、肺機能の診断に有効に使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】 ガス又はガス混合物のモル質量の測定方法及び該方法を実施する装置 本発明はガス又はガス混合物のモル質量の測定装置及び該方法を実施する装置 に関する。 ガス又はガス混合物の組成の決定には、一般に、質量分析計又はガス濃度セン サが使用される。質量分析計は、極めて正確なガス分析が可能な複雑な機器であ る。これに対し、特定ガスの濃度を測定するセンサは通常簡単な装置であり、所 与のガスの或る物理的特性又は化学的特性（例えば、ガススペクトルにおける吸 収線又は常磁性）に基づいてガスの濃度を計算する。 本発明の１つの目的は、ホルダのフリー断面すなわち流れの幾何学的形状の干 渉を全く受けることなく、ガス又はガス混合物のモル質量を決定することにある 。 本発明によれば、上記目的は、請求の範囲第１項に記載の特徴により達成され る。請求の範囲第１項によれば、検査すべきガスが少なくとも１つのホルダに通 して流される。ホルダには、少なくとも１つの音波又は超音波送信−受信セルが ベースラインとして、好ましくはホルダの軸線に対して傾斜して配置される。ベ ースラインに沿う音波パルスの通過時間が測定される。温度は見積もることがで きる。しかしながら、少なくとも１つの温度プローブを使用して、少なくとも１ つの音波伝達ベースラインについてガス温度の変化を首尾よく測定できる。音波 パルスの通過時間及び温度から、モル質量が求められる。 本発明の方法の好ましい実施例が請求の範囲第２項〜第７項に記載されている 。 本発明に適用される超音波センサは、一般に、他の目的に関連する超音波肺活 量計の分野において知られている。例えば、日本国特許公報（60−117149 A）及 びスイス国特許公報（669,463 A5）には超音波肺活量計が開示されており、これ らの場合には、送信−受信セルの対が、機器のダクトの軸線に対して傾斜して、 ベースライン上に配置されている。このような既知の超音波肺活量計の場合には 、流れ速度は、超音波通過時間を測定して決定される。 この本来的に知られた効果は、請求の範囲第８項にしたがって、本発明の方法 に使用できるであろう。なぜならば、音波パルスの通過時間を、モル質量が決定 されたガス又はガス混合物の流れ速度の計算にも使用できるからである。この点 に関し、流れ速度の計算の直線性誤差（linearity errors）は、出力に電気回路 を使用することにより、優れた態様で補正されるであろう。 本発明の上記方法は、肺機能の診断に特に有効に使用できる。なぜならば、こ の場合には、流れ測定の結果及び連続ガス分析の結果の両方に関心があるからで ある。 これまで実施されている肺機能診断の場合には、それぞれのガス成分に専用の 複数のセンサによりガス分析が行われている。この結果、このようなセンサによ る測定は分割流内で行われる。すなわち、流れの一部が測定すべきガス組成から 分岐され、これらのセンサを用いて測定される。これらの既知の測定方法は複雑 であり、且つガス流の一部を取り出す必要があるため、疑似の結果を得ることに つながる。請求の範囲第８項に記載の本発明の方法及び請求の範囲第９項〜第１ １項に記載の従属方法によれば、肺機能分析をリアルタイム且つオンラインで行 うことができる。この場合には、測定は１つの超音波センサ及び唯一の付加セン サを用いて行われ、装置の複雑さが是正される。より詳しくは、簡単な態様で下 記のパラメータを決定するのに本発明の方法を使用できる。 ＦＲＣを含む肺容積、Ｎ₂のウォッシュアウト曲線又はヘリウムのウォッシュ イン曲線、呼気肺胞ガス曲線のモル質量輪郭。上記超音波センサと別のガスセン サとの組合せにより、酸素摂取量、ＣＯ₂放出、及び呼吸係数（Ｖ ＣＯ₂／Ｖ Ｏ₂）を決定することもできる。 また、モル質量の連続測定を用いれば、モル質量と体積測定とを同時に組み合 わせることができ、したがって、例えばトレーニング効果をモニタリングするた め、酸素摂取中に、有酸素／無酸素閾値を決定することができる。 本発明の方法を実施する装置は、ホルダの軸線に対して傾斜して配置される少 なくとも１つの音波又は超音波送信−受信セルを有する。 また、このように形成された少なくとも１つのベースラインに沿って少なくと も１つの温度プローブを配置できる。機器のダクト内を向いたチャンバ（該チャ ンバ内に、音波又は超音波送信−受信セルが配置される）の開口は、ガス流中の 渦を防止するため、音透過性ガーゼで遮断することができる。 ホルダには、互換可能な差込み式呼吸チューブを挿入でき、呼吸チューブは、 ベースラインとの移行部に、対応する開口内にインサートを配置できる形式の較 正形の窓を有し、インサートは、音波を透過するけれども、細菌及び埃のアクセ スを実質的に防止する。この原理は、未だ公開されていないドイツ国特許出願（ P 42 22 286）に開示されている。互換可能な呼吸チューブを設けることにより 、完全に衛生的な肺活量計を得ることができる。 音波ダクト内での音波反射の干渉作用を防止するため、減衰要素を設けること ができ、該減衰要素は、ホルダ又は互換可能な呼吸チューブを構成するチューブ に音吸収面を形成するものが好ましい。 また、流れ入口及び流れ出口に、流入及び流出するガス又はガス混合物の渦を 生じさせるための要素を設けることができる。 所定温度を設定し且つ凝縮を防止するため、装置に加熱手段を付加的に設ける ことができる。 ホルダを構成するチューブ以外に、本発明の有効なコンパクト設計により、電 子回路部品を収容するためのキャビティを設けることができる。本発明の他の優 れた実施例は請求の範囲の従属項に記載されている。 本発明はまた、肺の診断時に肺の機能的残留容積（functional residual lun- g volume、ＦＲＣ）を決定するための装置であって、好ましくは上記装置の好ま しい特徴を有する装置に関する。本発明のこの装置の場合には、ホルダ又は呼吸 チューブに連結アダプタを取り付けることができ、該アダプタは分岐チューブを 備えている。分岐チューブの一端には低慣性バッグ（low-inertia bag）が設け られ、該バッグにはＯ₂又はガス混合物を充填できる。バッグが取り付けられた 分岐チューブの端部には吸気弁が配置され、分岐チューブの他方の自由端には呼 気弁が配置されている。 本発明の装置の１つの可能性ある実施例によれば、分岐チューブは、容易に互 換可能な呼吸チューブと一体に作られる。他の実施例によれば、分岐チューブは 、弁が挿入された状態で、ドッキング機構を用いてホルダ又は容易に互換可能な 内部チューブと連結できる。吸入すべきガスを充填するため、低慣性バッグに充 填 ポートを設けることができる。この設計では、外部ガスと連結するための装置が あり、該装置は、ホルダに、又は容易に互換可能な呼吸チューブに直接取り付け ることができる。適当なソフトウェアを用いることにより、ガス入口及びガス洗 浄体積に、肺の機能的残留容積の決定のための濃度及び流れパラメータを適用で きる。この場合、連結アダプタは、呼気フェース中、ガス容器（すなわち低慣性 バッグ）に連結され、この後の吸気がこのガス容器から行われ且つ使用済みガス が外部に導かれるように設計されている。２つの弁を設けることにより、汚染さ れた部品を通る吸気が行われないようにすることができる。所望ならば、上記装 置の付加部分を使い捨て可能に設計することができる。流れ信号及び濃度信号の 同時評価を行うソフトウェアには、ガス温度、ガス湿度及びガス成分のマスから 生じるあらゆる効果を考慮に入れることができる。肺の機能的残留容積（ＦＲＣ ）の計算は、例えば、Ｎ₂洗浄法（N_{2 flushing method}）について良く知られた 規則を用いて又はこれに似た方法にしたがって行われる。 本発明の更に別の設計は、肺機能の診断における種々の呼吸パラメータを決定 すべくガス又はガス混合物のモル質量を測定する装置に関する。該装置は、好ま しくは、本発明の上記形態の特徴を有し、音波又は超音波送信及び／又は受信セ ル対に加え、赤外線に基づくＣＯ₂センサ又はＯ₂センサが設けられている。 一体形のＣＯ₂センサを設けることにより、衛生的な超音波肺活量計における ＣＯ₂の同時オンライン赤外線分析が可能になる。衛生的な肺活量計は、容易に 互換可能な呼吸チューブを備えている。この場合、本発明の優れた設計によれば 、赤外線光源及び赤外線センサが配置される箇所に、光学的に透明な２つの窓が 設けられる。 これとは別に、ハウジング内の所与の位置に、赤外線光源及び赤外線センサを 平行に配置することもできる。この場合には、ホルダに１つだけ窓を設け、該窓 がミラーに対向するように配置される。 集積したＯ₂を与える場合には、ホルダ内に挿入できる容易に互換可能な内部 チューブに１つの開口を設けることができ、この開口は、Ｏ₂は透過するけれど も不透明な薄いダイアフラムで遮断される。外部にはＯ₂に感応する蛍光インジ ケータが設けられる。呼吸チューブが挿入されるとき、装置の対応位置（すなわ ち肺活量計のヘッド内）に１つの孔があり、該孔には、光学装置の光学的連結部 （例えば光ファイバ連結部）が嵌合される。光学装置は、既知のように、励起光 用光源及び信号パルス用センサで構成できる。 可能性ある上記設計の各々について、電子評価が行われる。このような評価は 、温度及び湿度の作用を考慮に入れ且つ流れ信号から得られる肺活量計データと 組み合わせて、マス及びガス信号から慣用的な呼吸−エルゴメータのデータを得 るように設計されている。 湿度の測定に対しては、別の測定フィーラを装置内で一体化することができる 。 本発明の他の優れた特徴及び便利な形態は、添付図面に関連して述べる本発明 の実施例についての以下の詳細な説明から理解されよう。 第１図は、本発明の第１実施例のブロック回路図である。 第２図は、第１図の装置の一部を示す概略側断面図である。 第３図及び第４図は、分岐部材を備えた互換可能な呼吸チューブ及び該分岐部 材に取り付けることができるガス容器の種々の異なる実施例を示す図面である。 第５図及び第６図は、付加的に設けられるセンサ及び互換可能な呼吸チューブ を備えたホルダの部品を示す概略断面図である。 第１図のブロック図には、生理学的に適切な肺機能パラメータを決定するため の連続流測定装置が示されている。センサヘッドＩには、モニタリングユニット ＩＩ及びデータ処理装置ＩＩＩが続いている。第２図にはセンサヘッドが概略的 に示されており、該センサヘッドのチャンバ１、２内には、超音波送信−受信要 素Ｓ１、Ｓ２が設けられている。この点に関し、例えば、超音波信号の送信及び 受信の両方に適したコンデンサマイクロホンは検討すべき問題である。流れを伝 導する管状ホルダ５に対して傾斜して取り付けられたセルＳ１、Ｓ２は、超音波 信号を、出口孔３、４を通して対向セルに伝達する。電気的絶縁性を有する横方 向ガイド要素及びホルダ５の方向を向いた電気的な絶縁性を有するディフューザ （本実施例ではガーゼの形態をなしている）が、チャンバ１、２内に固定された 主セルと整合している。連結孔が、これらのチャンバから、ホルダ５の側部に取 り付けられた予処理電子装置まで延びている。この電子装置は、主として、受信 信号の増幅及び温度測定点の信号調整を行う機能を有する。 センサヘッドからねじケーブルフィッティング８を通って出るケーブル（第２ 図には図示せず）が、センサと、これに関連するモニタリングユニットＩＩ（第 １図）とを接続する。 本発明の図示の実施例では、チャンバ９内には、機器ダクト５内に熱電素子（ thermoelement）を下降させる装置を収容している。ねじ１１の補助により、電 気的な絶縁部材１０（該部材１０に熱電素子が取り付けられている）がホルダ５ 内に下降される。後退位置（引っ込められた位置）において、熱電素子に損傷を 与えることなく、ホルダを機械的手段で浄化できる。 別の熱電素子が、送信−受信要素Ｓ１、Ｓ２の上流側のチャンバ３、４内のガ ス温度を決定する働きをする。この熱電素子は、別の横方向孔１２を用いてチャ ンバ４内に配置される。 熱電素子ホルダ１０が下降されると、ホルダ５は、その全長に沿う一定の円形 断面を有する。出口孔３、４はガーゼで遮断され、これにより、これらの部分並 びに管状ホルダ５の円形断面が維持される。優れた浄化すなわちホルダ５の殺菌 が行えるようにするため、ガーゼは互換可能な呼吸チューブに首尾よく取り付け られる。機器のダクトのための異なる２つのコネクタを利用できる。すなわち、 短い方のコネクタ６は最小センサ測定体積を得る働きをし、一方、長い方のコネ クタ７は、医療用に適した口部材又はアダプタ部材を挿入できる。 センサヘッドを周囲の温度より高い温度に上昇させるべく機能する別の加熱要 素を、電子装置の初期処理又は予処理を行うために設けられたチャンバ内、又は これらのチャンバから離れた孔内に直接収容することができる。センサの僅かな 加熱により、呼気時のホルダ５の表面上の水蒸気の凝縮を防止できるという長所 が得られる。医療用の場合には呼気が水蒸気で飽和されているため、殆どの場合 においてセンサの加熱は重要である。 第１図に関連して、図示の装置の操作方法を説明する。測定サイクルの開始時 に、送信器は、送信−受信セルＳ１、Ｓ２のうちの一方を交互に連続的に励起さ せる。励起されたセルによって超音波信号が出力され、該信号はベースラインに 沿って対向する送信−受信セルに伝送される。センサ自体内で増幅された受信信 号は、モニタリングユニットに戻される。ここで、受信する送信−受信セルの信 号は更に増幅され且つ超音波パルス通過時間の決定を行うため電子回路に供給さ れる。このようにして、既知の方法で直列に接続された電子カウンタは、Ｓ２か らＳ１及びＳ１からＳ２への超音波通過時間を連続的に決定できる。モル質量の 決定に必要な温度信号も、センサヘッド自体で熱電素子信号の電子予処理を行っ た後にモニタリングユニットに供給される。請求の範囲第２項及び第３項に記載 の式を用いて得られる音波伝達ベースラインに沿う平均ガス温度Ｔは次のように 考えられる。すなわち、ホルダに導入される熱電素子は、ホルダのベースライン の一部に沿う平均温度を測定すると仮定する。セルＳ１の上流側の側部の孔１２ 内に配置された熱電素子は、出力孔３、４内のベースラインの２つの部分の平均 温度を測定する。センサヘッドの上記実施例では、簡単化のため、ガス温度及び ガス組成の両者が、両チャンバ３、４内で同じであると仮定する。平均ガス温度 Ｔは、流れ搬送及び非流れ搬送音波伝達ベースラインの百分率（percentage fr- actions）から決定される。 測定した音波通過時間及び温度に基づいて、モニタリングユニットのプロセッ サは、モル質量、ガス速度及びこれらから得られる大きさを計算する。この計算 には、請求の範囲第４、第５、第６及び第７項に記載の式が使用される。モニタ リングユニットのプロセッサにより計算された大きさは、直列インターフェース を介してコンピュータに伝達される。生理学的肺機能調査を行うため、コンピュ ータにより、それぞれＣＯ₂及びＯ₂の濃度の一層入念な計算を行うことができる 。この場合、呼気中のＣＯ₂割合及び／又はＯ₂割合を同時決定するのに、ここに 記載しない態様の適当なセンサを用いる。 したがって、本発明の装置の一測定サイクルは４つのフェーズ、すなわち、音 波パルスの伝達フェース、対向送信−受信セルでの同時受信フェース、作られた データの処置フェース、及び装置に接続されたコンピュータへのデータ出力及び データ伝達フェースを有する。本発明の装置の実施例では、このような測定サイ クルは約３ms継続する。測定サイクル中は１つの音波通過時間のみが測定される ため、全データセットの決定には、使用される式により異なるが、２〜４の測定 サイクルが必要とされる。装置を肺機能診断に用いる場合には、装置に接続され るコンピュータを、流れデータ及びモル質量データの評価に使用できる。コンピ ュータの補助により、例えば、洗浄試験を行って絶対肺容積を評価することがで きる。 第３図及び第４図には、ガス流を規則正しくするのに使用される装置の構成部 品が示されている。第３図及び第４図の参照番号１５は、ホルダ５に取り付けら れる容易に互換可能な呼吸チューブを示す。適当なガーゼにより塞がれる呼吸チ ューブの開口にはそれぞれダイアフラム１６が設けられており、これらの開口は 、呼吸チューブを挿入した状態において出力孔３、４に隣接した位置を占める。 分岐部分１７は呼吸チューブ５の外部の位置を占める。第３図の実施例では、 分岐部分１７が内部チューブ１５と一体に設計されている点で、第３図及び第４ 図の実施例は異なっている。第４図の実施例では、分岐部分１７はドッキング機 構（図示せず）を介して内部チューブ１５に連結されている。分岐部分１７には 、Ｏ₂又はガス混合物を充填できる低慣性バッグ１８が取り付けられる。このバ ッグには、ガス又はガス混合物を充填するための、弁により遮断される充填ポー ト１９が設けられている。バッグ１８が取り付けられる側のチューブ分岐部分１ ７の端部には吸気弁（図示せず）が設けられ、分岐部分１７の自由チューブ端に は呼気弁が設けられている。 第５図の概略図に示すように、ホルダ５には、更に、白色光又は赤外光の光源 ２０が一体化されている。該光源２０とは反対側に赤外線センサ２１が設けられ ている。ホルダに取り付けられる、容易に互換可能な呼吸チューブ１５は、その 赤外線光源又は赤外線センサに対向する部分に、光学的に透明な窓２２をそれぞ れ有している。赤外線センサ又は赤外線光源を使用すると、ＣＯ₂含有量、流量 又はモル質量を同時に測定することができる。 第６図の実施例では、グラスファイバの光ケーブル２３がホルダと一体化され ており、光ケーブル２３を介してＯ₂分析用の励起光がホルダ内に導入される。 一方、受信された信号パルスは適当なセンサに導かれる。 ホルダ５の光ファイバとの連結部の開口に隣接して、互換可能な呼吸チューブ には、Ｏ₂は透過するけれども不透明な薄いダイアフラム２４が設けられており 、該ダイアフラムの外側にはＯ₂感応蛍光インジケータが取り付けられる。この 構成により、超音波を用いて、流量及びモル質量の測定と同時にセンサヘッド内 の 酸素含有量を測定できる。 本発明によれば、衛生的な超音波肺活量計及び比較的簡単なガス分析ユニット を用いて、全呼吸エルゴメータプログラムを遂行できる。既知の装置と比較して 、本発明は、オンライン且つリアルタイムで測定できる点で非常に優れている。 更に、装置には測定を妨げることのある可動部品は全く使用されていないため、 極めて高精度で、誤差の生じる可能性を最少にできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グッゲンブール ヴァルター スイス ツェーハー8712 シュテーファ グレルニッシュシュトラーセ 40 (72)発明者 ブーエッス クリスチャン スイス ツェーハー8003 チューリッヒ マインラート リーネルト シュトラーセ 10

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ガス又はガス混合物のモル質量の測定方法において、 検査すべきガス又はガス混合物をホルダに通して流し、該ホルダにはベースラ インを形成すべく１つ以上の音波又は超音波送信−受信セルが配置され、該送信 −受信セルは好ましくはホルダの軸線に対して傾斜して配置され、 音波又は超音波送信−受信要素は音波パルス信号を放射でき、 ベースラインに沿って音波パルスの通過時間を測定し、 温度補償を行い且つこの温度補償を考慮に入れて、音波パルスの通過時間から モル質量を確認することを特徴とする測定方法。 ２．前記温度補償が、少なくとも１つの温度プローブを用いて、ベースラインに 沿うガス温度の変化を測定することにより行われることを特徴とする請求の範囲 第１項に記載の方法。 ３．前記温度補償のための温度として、生理学的仮定に基づいた見積もり値を使 用することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。 ４．モル質量は、次式、すなわち、 Ｍ＝ｋ₁・ｋ_A・Ｔ｛（ｔ₁−ｔ₂）／（ｔ₁＋ｔ₂）｝² （ここで、ｋ₁は寸法関係定数、ｋ_Aは断熱指数補正のための無次元定数、Ｔ はそれぞれのベースラインに沿う平均温度（必要に応じて、ベースラインに沿っ て配置された温度プローブから決定する）、ｔ₁及びｔ₂は組立体及び測定に関し て遅延のない、ベースラインに沿う通過時間）を用いて決定されることを特徴と する請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載の方法。 ５．モル質量は、次式、すなわち、 Ｍ＝ｋ₂・ｋ_a・Ｔ｛（ｔ₁−ｔ₃）（ｔ₂−ｔ₄）／（ｔ₁＋ｔ₂−ｔ₃ −ｔ₄）²｝ （ここで、ｋ₂は寸法関係定数、ｋ_Aは断熱指数補正のための無次元定数、Ｔ は流れダクト内のそれぞれのベースラインに沿う平均温度（必要に応じて、ベー スラインに沿って配置された温度センサの１つを用いて決定する）、ｔ₁及びｔ₂ は組立体及び測定に関して遅延のない、全ベースラインに沿う通過時 間）、ｔ₃及びｔ₄は流れダクト内にはないベースラインの部分に沿う音波パルス の、組立体及び測定に関して遅延のない通過時間）の補助により得ることを特徴 とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載の方法。 ６．上記式において、ｔ₃及びｔ₄を等しく定めることを特徴とする請求の範囲第 ５項に記載の方法。 ７．前記音波パルスの通過時間ｔ₁、ｔ₂、ｔ₃、ｔ₄が、電子カウントにより決定 されることを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１項に記載の方法 。 ８．前記音波パルスの通過時間を、ガス又はガス混合物の流れ速度の計算にも使 用することを特徴とする請求の範囲第１項〜第７項のいずれか１項に記載の方法 。 ９．前記流れ速度の計算の直線性誤差が、流れ速度の計算後に電気回路により補 正されることを特徴とする請求の範囲第１項〜第８項のいずれか１項に記載の方 法。 10．種々の呼吸パラメータの決定ため、モル質量を用いて呼吸流れのＣＯ₂濃度 及びＯ₂濃度を決定することを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の方法。 11．肺容積の計算のための初期ベースとして、測定したモル質量及び測定した流 通値を使用すること、及び肺容積をガス洗浄法により決定することを特徴とする 請求の範囲第１項〜第９項のいずれか１項に記載の方法。 12．前記ホルダの軸線に対して傾斜して少なくとも１つの音波又は超音波送信− 受信セル対を配置すること、及び少なくとも１つのベースラインに沿って少なく とも１つの温度プローブを選択的に配置することを特徴とする請求の範囲第１項 〜第１１項のいずれか１項に記載の方法を実施するための装置。 13．前記ベースラインがホルダ内に一体化されており、該ホルダが流れ方向に対 して傾斜して配置され、ホルダの孔が、ガス流中の渦を防止するため、音透過性 ガーゼすなわち音伝達材料により閉鎖されていることを特徴とする請求の範囲第 １２項に記載の装置。 14．互換可能な呼吸チューブがホルダ内に挿入でき、前記呼吸チューブは、ホル ダとベースラインとの間の移行部に、対応する孔インサートが配置される窓を 有し、該窓は音波を透過するけれども、細菌及び埃のアクセスを実質的に防止す ることを特徴とする請求の範囲第１２項又は第１３項に記載の装置。 15．前記ベースラインが機器のダクト内に設けられていること、前記ダクトがチ ューブの形態をなすホルダに直接隣接していること、及び前記呼吸チューブがチ ューブの形態に設計されたホルダに直接隣接して配置されていることを特徴とす る請求の範囲第１２項〜第１４項のいずれか１項に記載の装置。 16．前記センサ、機器のダクト及び呼吸チューブが、使い捨て部品の形態をなし て一体的に設計されていることを特徴とする請求の範囲第１２項〜第１５項のい ずれか１項に記載の装置。 17．干渉する音波反射を防止する減衰要素、及びホルダ又は互換可能な呼吸チュ ーブを構成するチューブの音吸収面が設けられていることを特徴とする請求の範 囲第１２項〜第１６項のいずれか１項に記載の装置。 18．流れ入口及び流れ出口に、流入及び流出するガス又はガス混合物の渦を生じ させるための要素が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１２項〜第１ ７項のいずれか１項に記載の装置。 19．前記ホルダのためのサーモスタット手段を更に有することを特徴とする請求 の範囲第１２項〜第１８項のいずれか１項に記載の装置。 20．ホルダを構成するチューブの他に電子回路部品を収容するためのキャビティ が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１２項〜第１９項のいずれか１ 項に記載の装置。 21．肺の診断のための機能的残留肺容積（functional residual lung volume、 ＦＲＣ）を決定するための装置であって、好ましくは請求の範囲第１２項〜第２ ０項のいずれか１項に記載の装置において、ホルダ又は呼吸チューブには連結ア ダプタを取り付けることができ、該アダプタが分岐チューブを備えており、分岐 チューブの一端にはガスリザーバが設けられ、該ガスリザーバはできる限り完全 な無圧であり且つＯ₂又はガス混合物を充填でき、バッグが取り付けられた分岐 チューブの端部には吸気弁が配置され且つ分岐チューブの他方の自由端には呼気 弁が配置されていることを特徴とする装置。 22．前記分岐チューブが、容易に互換可能な呼吸チューブと一体に設計されてい ることを特徴とする請求の範囲第２１項に記載の装置。 23．分岐チューブは、弁が適当に挿入された状態で、ドッキング機構を用いてホ ルダ又は容易に互換可能な内部チューブと連結できることを特徴とする請求の範 囲第２１項に記載の装置。 24．吸入ガスを充填するため、できる限り完全な無圧であるガスリザーバに充填 ポートが設けられていることを特徴とする請求の範囲第２１項〜第２３項のいず れか１項に記載の装置。 25．肺機能の診断における種々の呼吸パラメータを決定するため、モル質量及び ガス又はガス混合物の濃度測定する装置であって、好ましくは第１０項〜第２０ 項のいずれか１項に記載の装置において、例えば赤外線に基づいて又は蛍光光学 測定装置に基づいて作動するガス測定センサを有することを特徴とする装置。 26．ホルダ内に容易に取り付けられる呼吸チューブの光源及び赤外線センサが配 置された位置には、光学的に透明な窓が配置されていることを特徴とする請求の 範囲第２５項に記載の装置。 27．ホルダ内に容易に取り付けられる呼吸チューブには、窓及び該窓に対向する ミラーが配置されていることを特徴とする請求の範囲第２５項に記載の装置。 28．ホルダ内に容易に取り付けられる呼吸チューブには孔が設けられており、該 孔は、Ｏ₂は透過するけれども不透明な薄いダイアフラムにより遮断され、外部 にはＯ₂に感応する蛍光インジケータが設けられていることを特徴とする請求の 範囲第２５項に記載の装置。 29．湿度測定のための別の測定フィーラが一体化されていることを特徴とする請 求の範囲第１２項〜第２８項のいずれか１項に記載の装置。