PL236448B1 - Individual portable device for monitoring of inhaled air composition - Google Patents
Individual portable device for monitoring of inhaled air composition Download PDFInfo
- Publication number
- PL236448B1 PL236448B1 PL423933A PL42393317A PL236448B1 PL 236448 B1 PL236448 B1 PL 236448B1 PL 423933 A PL423933 A PL 423933A PL 42393317 A PL42393317 A PL 42393317A PL 236448 B1 PL236448 B1 PL 236448B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- housing
- strip
- sensor unit
- port
- personal
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 5
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 16
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 13
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 11
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 11
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 10
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 6
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 5
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 5
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 5
- 230000036541 health Effects 0.000 description 5
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N Dimethyl sulfide Chemical compound CSC QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 201000010538 Lactose Intolerance Diseases 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 3
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- USSIQXCVUWKGNF-UHFFFAOYSA-N 6-(dimethylamino)-4,4-diphenylheptan-3-one Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(CC(C)N(C)C)(C(=O)CC)C1=CC=CC=C1 USSIQXCVUWKGNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010035664 Pneumonia Diseases 0.000 description 2
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N carbonyl sulfide Chemical compound O=C=S JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N cocaine Chemical compound O([C@H]1C[C@@H]2CC[C@@H](N2C)[C@H]1C(=O)OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N 0.000 description 2
- 229940088679 drug related substance Drugs 0.000 description 2
- 238000003255 drug test Methods 0.000 description 2
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 2
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethanethiol Chemical compound CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 208000017169 kidney disease Diseases 0.000 description 2
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 229960001797 methadone Drugs 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- 208000003174 Brain Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010006326 Breath odour Diseases 0.000 description 1
- 208000006545 Chronic Obstructive Pulmonary Disease Diseases 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000032139 Halitosis Diseases 0.000 description 1
- 241000590002 Helicobacter pylori Species 0.000 description 1
- 208000019693 Lung disease Diseases 0.000 description 1
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- ODUCDPQEXGNKDN-UHFFFAOYSA-N Nitrogen oxide(NO) Natural products O=N ODUCDPQEXGNKDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010061902 Pancreatic neoplasm Diseases 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical class O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940025084 amphetamine Drugs 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 239000001961 anticonvulsive agent Substances 0.000 description 1
- 229960003965 antiepileptics Drugs 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 210000000621 bronchi Anatomy 0.000 description 1
- RMRJXGBAOAMLHD-IHFGGWKQSA-N buprenorphine Chemical compound C([C@]12[C@H]3OC=4C(O)=CC=C(C2=4)C[C@@H]2[C@]11CC[C@]3([C@H](C1)[C@](C)(O)C(C)(C)C)OC)CN2CC1CC1 RMRJXGBAOAMLHD-IHFGGWKQSA-N 0.000 description 1
- 229960001736 buprenorphine Drugs 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000020832 chronic kidney disease Diseases 0.000 description 1
- 238000003759 clinical diagnosis Methods 0.000 description 1
- 229960003920 cocaine Drugs 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- CYQFCXCEBYINGO-IAGOWNOFSA-N delta1-THC Chemical compound C1=C(C)CC[C@H]2C(C)(C)OC3=CC(CCCCC)=CC(O)=C3[C@@H]21 CYQFCXCEBYINGO-IAGOWNOFSA-N 0.000 description 1
- 238000010520 demethylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- NIJJYAXOARWZEE-UHFFFAOYSA-N di-n-propyl-acetic acid Natural products CCCC(C(O)=O)CCC NIJJYAXOARWZEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004242 dronabinol Drugs 0.000 description 1
- 238000001548 drop coating Methods 0.000 description 1
- 238000013399 early diagnosis Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229960002428 fentanyl Drugs 0.000 description 1
- IVLVTNPOHDFFCJ-UHFFFAOYSA-N fentanyl citrate Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O.C=1C=CC=CC=1N(C(=O)CC)C(CC1)CCN1CCC1=CC=CC=C1 IVLVTNPOHDFFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002457 flexible plastic Polymers 0.000 description 1
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 description 1
- 235000019256 formaldehyde Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229940037467 helicobacter pylori Drugs 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004968 inflammatory condition Effects 0.000 description 1
- 208000030603 inherited susceptibility to asthma Diseases 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000037841 lung tumor Diseases 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 229960001252 methamphetamine Drugs 0.000 description 1
- MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N methamphetamine Chemical compound CN[C@@H](C)CC1=CC=CC=C1 MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000344 non-irritating Toxicity 0.000 description 1
- 230000000771 oncological effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000002528 pancreatic cancer Diseases 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- OLBCVFGFOZPWHH-UHFFFAOYSA-N propofol Chemical compound CC(C)C1=CC=CC(C(C)C)=C1O OLBCVFGFOZPWHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004134 propofol Drugs 0.000 description 1
- 210000002307 prostate Anatomy 0.000 description 1
- 208000023958 prostate neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000035485 pulse pressure Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 208000023504 respiratory system disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 1
- 201000008827 tuberculosis Diseases 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000002485 urinary effect Effects 0.000 description 1
- MSRILKIQRXUYCT-UHFFFAOYSA-M valproate semisodium Chemical compound [Na+].CCCC(C(O)=O)CCC.CCCC(C([O-])=O)CCC MSRILKIQRXUYCT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960000604 valproic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/497—Physical analysis of biological material of gaseous biological material, e.g. breath
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
- A61B5/082—Evaluation by breath analysis, e.g. determination of the chemical composition of exhaled breath
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
- A61B5/6822—Neck
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
- A61B5/097—Devices for facilitating collection of breath or for directing breath into or through measuring devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/497—Physical analysis of biological material of gaseous biological material, e.g. breath
- G01N2033/4975—Physical analysis of biological material of gaseous biological material, e.g. breath other than oxygen, carbon dioxide or alcohol, e.g. organic vapours
Abstract
Osobiste, przenośne urządzenie do monitorowania składu wydychanego powietrza, zawierające obudowę (1) z wlotem i wylotem analizowanego powietrza oraz usytuowany wewnątrz obudowy (1) przynajmniej układ jednostki czujnikowej, wyposażony przynajmniej w układ czujników (8a, 8b, 8c, 8d, 8e) detekcji gazów, połączonych z jednostką sterującą (9) zawierającą przynajmniej przetwornik sygnału z czujników (8a, 8b, 8c, 8d, 8e) oraz układy pamięci i mikroprocesor, a także mające port (3) zasilania, programowania i przesyłania danych, połączony z jednostką czujnikową, a ponadto mające wewnątrz obudowy elektryczne źródło (4) zasilania, charakteryzuje się tym, że jego obudowa (1) ma postać giętkiego paska uformowanego w niedomkniętą pętlę, przystosowanego do noszenia na szyi użytkownika, a korzystnie pod kołnierzykiem, przy czym przy jednym końcu paska obudowy (1) usytuowany jest pierwszy port (2) do przyłączania rurki ustnika, połączony poprzez wewnętrzny kanał (6) i filtr wilgoci (7) z wlotem analizowanego powietrza do jednostki czujnikowej, natomiast przy drugim końcu paska obudowy (1) jest usytuowany drugi port (3) przesyłania danych, programowania i zasilania urządzenia, zaś pomiędzy portami (2 i 3) w obudowie (1) jest uformowany przynajmniej jeden wylotowy otwór (5), otwarty do wnętrza obudowy (1) i połączony wewnątrz obudowy (1) z wylotem analizowanego powietrza z jednostki czujnikowej.A personal, portable device for monitoring the composition of exhaled air, comprising a housing (1) with an inlet and an outlet of the analyzed air and at least a sensor unit system located inside the housing (1), equipped with at least a system of detection sensors (8a, 8b, 8c, 8d, 8e). gases, connected to a control unit (9) including at least a signal transducer from the sensors (8a, 8b, 8c, 8d, 8e) and memory systems and a microprocessor, and also having a power, programming and data transfer port (3) connected to the sensor unit , and furthermore having an electrical power source (4) inside the casing, characterized in that its casing (1) has the form of a flexible strap formed into an open loop, adapted to be worn around the user's neck, and preferably under the collar, with at one end of the strap housing (1), there is a first port (2) for connecting the mouthpiece tube, connected through an internal channel (6) and a moisture filter (7) with the inlet of the analyzed air to the sensor unit, while at the other end of the housing strip (1) there is a second port (3) transmitting data, programming and powering the device, and between the ports (2 and 3) in the housing (1) there is formed at least one outlet hole (5), open to the inside of the housing (1) and connected inside the housing (1) with the outlet analyzed air from the sensor unit.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest osobiste, przenośne urządzenie do monitorowania składu wydychanego powietrza, umożliwiające nieinwazyjne dla badanej osoby pomiary jakościowe i ilościowe biomarkerów w wydychanym powietrzu, które służą do określania bieżącej kondycji czy ewentualnych dysfunkcji i schorzeń organizmu badanej osoby.The subject of the invention is a personal, portable device for monitoring the composition of the exhaled air, enabling non-invasive qualitative and quantitative measurements of biomarkers in the exhaled air, which are used to determine the current condition or possible dysfunctions and diseases of the tested person's body.
Znany jest fakt, że bieżąca kondycja organizmu, dysfunkcje i niektóre stany chorobowe, mogą być wykrywane na podstawie obecności i stężenia charakterystycznych związków organicznych (biomarkerów) w wydychanym powietrzu.It is known that the current condition of the body, dysfunction and some disease states can be detected on the basis of the presence and concentration of characteristic organic compounds (biomarkers) in the exhaled air.
Testy oddechowe są obiecującym narzędziem diagnostycznym, które może pozwolić na wczesne, nieinwazyjne wykrywanie wielu schorzeń.Breathing tests are a promising diagnostic tool that may allow for early, non-invasive detection of many diseases.
Dotychczas szersze zastosowanie w diagnostyce medycznej znalazło kilka testów oddechowych, jak test na obecność Helicobacter pylori (oznaczanie stężenia CO2 znakowanego izotopami C-13 lub C-14), test nietolerancji laktozy (oznaczanie stężenia wodoru) oraz test oznaczanie stężenia tlenku azotu (NO) u pacjentów cierpiących na astmę oskrzelową lub inne stany zapalne górnych dróg oddechowych (Francesco F.D., Fuoco R., Trivella M.G. et al.: Breath analysis: trends in techniques and clinical applications. J. Microchem. 2005, 79, 405; Ligor T.: Analityka wydychanego powietrza z zastosowaniem sprzężonych technik chromatograficznych z przeznaczeniem do badań przesiewowych chorób płuc. Wyd. Naukowe. Toruń 2011; Metz G. Peters T.J., Jenkins D.J.A. et al.; Breath hydrogen as a diagnosticmethod for hypolactasia. Lancet 1975, 1, 1155; Velde S.v.d., Quirynen M., Heeb P.v. et al.: Halitosis associated volatiles in breath ofhealthy subjects. J. Chromatogr. Biomed. Appl. 2007, 853, 54).So far, several respiratory tests have found wider use in medical diagnostics, such as the Helicobacter pylori test (determination of CO2 concentration labeled with C-13 or C-14 isotopes), the lactose intolerance test (determination of hydrogen concentration) and the test for the determination of nitric oxide (NO) concentration in patients suffering from bronchial asthma or other inflammatory conditions of the upper respiratory tract (Francesco FD, Fuoco R., Trivella MG et al .: Breath analysis: trends in techniques and clinical applications. J. Microchem. 2005, 79, 405; Ligor T .: Breath hydrogen as a diagnosticmethod for hypolactasia, Lancet 1975, 1, 1155, Metz G. Peters TJ, Jenkins DJA et al., Breath hydrogen as a diagnosticmethod for hypolactasia, for analysis of exhaled air using coupled chromatographic techniques for screening lung diseases. Velde Svd, Quirynen M., Heeb Pv et al .: Halitosis associated volatiles in breath ofhealthy subjects. J. Chromatogr. Biomed. Appl. 2007, 853, 54).
W artykule B. Grabowska-Polanowska i inni: Nowe możliwości diagnostyki chorób nerek przy wykorzystaniu chromatografii gazowej. Przegląd Lekarski 2012/69/3, 91-97 wskazano, że testy oddechowe mogą być użyte jako nieinwazyjna metoda wczesnego wykrywania przewlekłych chorób nerek. Jako potencjalny marker schorzeń nerek wymieniana jest dimetyloamina i trimetyloamina, co potwierdzają wyniki analiz oddechu osób cierpiących na tę chorobę. W przypadku osób ze zdiagnozowaną cukrzycą obserwowano znaczny wzrost stężenia acetonu w wydychanym powietrzu, w porównaniu z grupą kontrolną. Do wykrywania związków chemicznych obecnych w wydychanym powietrzu zastosowano chromatografię gazową ze spektrometrią masową oraz odpowiednie techniki wzbogacania próbek, tak aby określić profil oddechowy charakterystyczny dla wybranej jednostki chorobowej.In the article by B. Grabowska-Polanowska et al.: New possibilities in the diagnosis of kidney diseases using gas chromatography. Przegląd Lekarski 2012/69/3, 91-97 it was indicated that breathing tests can be used as a non-invasive method of early detection of chronic kidney diseases. Dimethylamine and trimethylamine are mentioned as a potential marker of kidney diseases, which is confirmed by the results of respiratory analysis of people suffering from this disease. In the case of people diagnosed with diabetes, a significant increase in the concentration of acetone in the exhaled air was observed, compared to the control group. For the detection of chemical compounds present in the exhaled air, gas chromatography with mass spectrometry and appropriate sample enrichment techniques were used to determine the respiratory profile characteristic for the selected disease.
W publikacji Bertchold C., Bosilkovska M., Daali Y., et al.: Real time monitoring of exhaled drugs by mass spectrometry. Mass Spectrom Rev 2013, 9999, 1-20 wykazano także przydatność monitorowania stężenia w powietrzu wydychanym leków stosowanych w anestezjologii: propofolu i fentanylu, kwasu walproinowego - leku przeciwpadaczkowego czy metadonu, leku stosowanego w terapii heroinistów. Natychmiastowa analiza próbek oddechu pacjenta mogłaby znaleźć zastosowanie na oddziałach intensywnej terapii czy w anestezjologii, gdzie często dochodzi do szybkich zmian stężeń leków we krwi. Na razie monitorowanie leczenia w czasie rzeczywistym jest stosunkowo nowym kierunkiem rozwoju badań nad składem powietrza wydychanego, ale przewiduje się, że wraz z rozwojem spektrometrii masowej ma szansę stać się w przyszłości metodą z wyboru w anestezjologii.In the publication of Bertchold C., Bosilkovska M., Daali Y., et al .: Real time monitoring of exhaled drugs by mass spectrometry. Mass Spectrom Rev 2013, 9999, 1-20 also demonstrated the usefulness of monitoring the concentration in exhaled air of drugs used in anaesthesiology: propofol and fentanyl, valproic acid - an antiepileptic drug or methadone, a drug used in the treatment of heroinists. Immediate analysis of the patient's breath samples could be used in intensive care units or in anesthesiology, where there are frequent changes in blood concentrations of drugs. For now, real-time treatment monitoring is a relatively new direction in the development of research on the composition of exhaled air, but it is anticipated that with the development of mass spectrometry it may become the method of choice in anesthesiology in the future.
W wydychanym powietrzu można oznaczać alkohol ale również narkotyki - amfetaminę i metamfetaminę. Związki te osadzają się na powierzchni ze zmodyfikowanej krzemionki, a następnie mogą zostać wykryte metodą HPLC MS. W podobny sposób możliwe jest wykrycie THC, metadonu, kokainy czy buprenorfiny. Próbki wydychanego powietrza są łatwiej dostępne niż dotychczas stosowane materiały do badania w kierunku obecności narkotyków. Mogą być one pobrane bez pogwałcenia intymności osoby kontrolowanej przy jednoczesnej obecności osoby nadzorującej.In the exhaled air, you can determine alcohol, but also drugs - amphetamine and methamphetamine. These compounds are deposited on the modified silica surface and can then be detected by HPLC MS. In a similar way, it is possible to detect THC, methadone, cocaine and buprenorphine. Exhaled breath samples are more readily available than previously used drug testing materials. They can be taken without violating the intimacy of the controlled person with the simultaneous presence of the supervising person.
W ostatniej dekadzie nastąpił szybki rozwój badań nad opracowaniem metod analizy składu wydychanego powietrza u ludzi. Zastosowanie metod chromatograficznych oraz spektrometru masowego, jako detektora, przyczyniło się do poprawy poziomu wykrywalności związków śladowych. W wydychanym powietrzu zidentyfikowano ponad 500 związków występujących na poziomie stężeń ppbv (nmol/L) lub pppv (pmol/L) (1-3). Wydychane przez człowieka powietrze jest mieszaniną azotu (78%), tlenu (14-17%), dwutlenku węgla (CO2) 3-4%, tlenku węgla (CO), tlenku azotu (NO) i pary wodnej do 6%. W ilościach śladowych występują argon oraz lotne substancje, należące do różnych klas związków: węglowodory nasycone (metan, etan, pentan), węglowodory nienasycone (izopren), węglowodory aromatyczne (benzen), aldehydy (etanal, metanal, acetaldehyd), ketony (aceton), alkohole (metanol, etanol, 2-propanol), estry (octan etylu), związki siarkowe (merkaptan metylowy, merkaptan etylowy, disiarIn the last decade, research into the development of methods for analyzing the composition of exhaled air in humans has developed rapidly. The use of chromatographic methods and a mass spectrometer as a detector contributed to the improvement of the detection level of trace compounds. Over 500 compounds at the ppbv (nmol / L) or pppv (pmol / L) concentration levels have been identified in the exhaled air (1-3). The air exhaled by humans is a mixture of nitrogen (78%), oxygen (14-17%), carbon dioxide (CO2) 3-4%, carbon monoxide (CO), nitrogen oxide (NO) and water vapor up to 6%. Trace amounts of argon and volatile substances belonging to various classes of compounds: saturated hydrocarbons (methane, ethane, pentane), unsaturated hydrocarbons (isoprene), aromatic hydrocarbons (benzene), aldehydes (ethanal, methanal, acetaldehyde), ketones (acetone) , alcohols (methanol, ethanol, 2-propanol), esters (ethyl acetate), sulfur compounds (methyl mercaptan, ethyl mercaptan, disiar
PL 236 448 B1 czek węgla, siarczek karbonylu, siarkowodór, dimetylosiarczek, związki zawierające azot (dimetyloamina, trimetyloamina, amoniak, tlenek azotu) i inne (Al-Waiz M., Mitchell S.C., Idle J.R. et al.: The relative importance of N-oxidation and N-Demethylation in the metabolism of trimethylamine. Toxicology 1987, 43, 117; Bajtarevic A., Ager C., Pienz M. et al.: Noninvasive detection of lung cancer by analysis of exhaled breath. BMC Cancer 2009, 9, 348). Niektóre z tych związków są typowane, jako potencjalne markery choroby, jednak większość znajdowana jest w wydychanym powietrzu zarówno osób zdrowych jak i chorych. Trudność w opracowaniu wiarygodnych metod diagnostycznych polega na znalezieniu korelacji między obecnością danego związku w wydychanym powietrzu, a szlakiem metabolicznym lub jego zaburzeniem.PL 236 448 B1 carbon dioxide, carbonyl sulfide, hydrogen sulfide, dimethyl sulfide, nitrogen-containing compounds (dimethylamine, trimethylamine, ammonia, nitrogen oxide) and others (Al-Waiz M., Mitchell SC, Idle JR et al .: The relative importance of N -oxidation and N-Demethylation in the metabolism of trimethylamine. Toxicology 1987, 43, 117; Bajtarevic A., Ager C., Pienz M. et al .: Noninvasive detection of lung cancer by analysis of exhaled breath. BMC Cancer 2009, 9 , 348). Some of these compounds are typed as potential disease markers, but most are found in the exhaled air of both healthy and sick people. The difficulty in developing reliable diagnostic methods is to find a correlation between the presence of a given compound in the exhaled air and the metabolic pathway or its disturbance.
W procesie leczenia niezwykle ważną rolę odgrywa wczesna diagnostyka, która pozwala na natychmiastowe rozpoznanie choroby i zastosowanie odpowiedniej terapii. Istotnym czynnikiem wpływającym na sukces terapeutyczny jest sposób pozyskania próbek materiału do badań. Aktualnie panującym trendem w diagnostyce chorób jest prowadzenie testów badawczych z wykorzystaniem materiałów (próbek) pobieranych w sposób nieinwazyjny, bez specjalistycznego sprzętu czy nadzoru personelu medycznego, w warunkach domowych (Kearns A J, O’Mathuna D P, Scott P A. Diagnostic self-testing: autonomous choices andrelationalresponsibilities. Bioethics 2010, 24, 199-207). Zaletą takiego pobierania próbek jest zmniejszenie lęku pacjenta, co przyczynia się do większej chęci monitorowania stanu swojego zdrowia, a tym samym do diagnozowania chorób na wczesnym etapie i poprawy demograficznych wskaźników stanu zdrowia.Early diagnosis plays an extremely important role in the treatment process, which allows for immediate diagnosis of the disease and application of appropriate therapy. An important factor influencing the therapeutic success is the method of obtaining material samples for research. The current trend in the diagnosis of diseases is to conduct research tests using materials (samples) collected in a non-invasive manner, without specialized equipment or medical staff supervision, at home (Kearns AJ, O'Mathuna DP, Scott P A. Diagnostic self-testing: autonomous choices andrelationalresponsibilities. Bioethics 2010, 24, 199-207). The advantage of such sampling is the reduction of patient anxiety, which contributes to a greater willingness to monitor their health, and thus to diagnose diseases at an early stage and improve demographic indicators of health.
Powietrze wydychane jest dogodnym materiałem do badań ze względu na możliwość nieinwazyjnego pobrania i szybkiej analizy, a także ze względu na istnienie korelacji pomiędzy stężeniem wielu substancji we krwi a ich obecnością w powietrzu wydychanym.Exhaled air is a convenient material for research due to the possibility of non-invasive collection and quick analysis, as well as due to the correlation between the concentration of many substances in the blood and their presence in the exhaled air.
W publikacji P. Kowalczyk i inni: Nietypowe materiały biologiczne pobierane w sposób nieinwazyjny w diagnostyce laboratoryjnej. Journal of Laboratory Diagnostics, Diagn Lab 2014, 50(3), 255-262 opisano kilka znanych i stosowanych aktualnie metod pobierania próbek do badań składu powietrza wydychanego.In the publication by P. Kowalczyk et al.: Atypical biological materials collected in a non-invasive manner in laboratory diagnostics. Journal of Laboratory Diagnostics, Diagn Lab 2014, 50 (3), 255-262 describes several known and currently used sampling methods for examining the composition of exhaled air.
Do badań wykorzystywany jest często kondensat powietrza wydychanego (EBC; exhaled breath condensate). Wydychane powietrze przepływa przez kondensator, schłodzony do temperatury około -20°C. Para wodna wraz z nielotnymi związkami ulega w tych warunkach kondensacji. Pobieranie próbki przez 10 minut wystarcza, by otrzymać 1-2 ml kondensatu (Mutlu G.M., Garey K.W., Robbins R.A., et al.: Collection and analysis of exhaled breath condensate in humans. Am J Respir Crit Care Med 2001, 164, 731-755).Exhaled breath condensate (EBC) is often used for examinations. The exhaled air flows through the condenser, cooled to a temperature of about -20 ° C. Water vapor and non-volatile compounds condense under these conditions. Sampling for 10 minutes is sufficient to obtain 1-2 ml of condensate (Mutlu GM, Garey KW, Robbins RA, et al .: Collection and analysis of exhaled breath condensate in humans. Am J Respir Crit Care Med 2001, 164, 731- 755).
Inną znaną metodą pobierania próbek z powietrza wydychanego jest użycie rurek pokrytych sorbentem, na którym osadzają się anality. Po desorpcji tych związków można je oznaczać przy użyciu chromatografów cieczowych lub gazowych sprzężonych ze spektrometrią masową. Do pobrania próbek powietrza wydychanego stosuje się również torebki oraz zbiorniki, w których próbka zostaje uwięziona po wykonaniu wydechu przez osobę badaną. Następnie zawartość takiego pojemnika może być wprowadzana bezpośrednio do spektrometru masowego (Bertchold C., Bosilkovska M., Daali Y., et al.: Real time monitoring of exhaled drugs by mass spectrometry. Mass Spectrom Rev 2013, 9999, 1-20).Another known method of sampling from the exhaled air is the use of tubing covered with a sorbent on which the analytes are deposited. After desorption of these compounds, they can be determined using liquid or gas chromatographs coupled to mass spectrometry. For sampling of exhaled air, also bags and tanks in which the sample is trapped after exhalation by the tested person are used. Thereafter, the contents of such a container can be entered directly into a mass spectrometer (Bertchold C., Bosilkovska M., Daali Y., et al .: Real time monitoring of exhaled drugs by mass spectrometry. Mass Spectrom Rev 2013, 9999, 1-20).
Stosunkowo nową technologią, która umożliwia analizę lotnych związków w powietrzu wydychanym, jest wykorzystanie tzw. „elektronicznego nosa („e-nos”). Podstawą działania tego typu urządzeń jest użycie zespołu detektorów, które reagując na obecność konkretnych substancji w badanej próbce poprzez zmianę właściwości elektrycznych generują sygnał analizowany przez oprogramowanie działające na zasadzie sieci neuronalnej (Hanson C.W., Thaler E.R.: Electronic nose prediction of a clinical pneumonia score, biosensors andmicrobes. Anesthesiology 2005, 102, 63-857). System ten umożliwia nieinwazyjną, szybką, łatwą w przeprowadzeniu i dokładną analizę stanu zdrowia pacjenta, dlatego istnieje szansa, że w przyszłości jego użycie stanie się powszechne. Zastosowanie „e-nosa w diagnostyce chorób układu oddechowego obejmuje diagnostykę infekcji m.in. gruźlicy, przewlekłej obturacyjnej choroby płuc czy astmy (Hanson C.W., Thaler E.R.: Electronic nose prediction of a clinical pneumonia score, biosensors and microbes. Anesthesiology 2005, 102, 63-857).A relatively new technology that enables the analysis of volatile compounds in the exhaled air is the use of the so-called "Electronic nose" ("e-nose"). The basis of the operation of this type of device is the use of a set of detectors which, reacting to the presence of specific substances in the tested sample, by changing electrical properties, generate a signal analyzed by software operating on the basis of a neural network (Hanson CW, Thaler ER: Electronic nose prediction of a clinical pneumonia score, biosensors). andmicrobes. Anesthesiology 2005, 102, 63-857). This system enables a non-invasive, quick, easy to carry out and accurate analysis of the patient's health, therefore there is a chance that its use will become common in the future. The use of "e-nose in the diagnosis of respiratory diseases includes the diagnosis of infections, including tuberculosis, chronic obstructive pulmonary disease or asthma (Hanson C.W., Thaler E.R .: Electronic nose prediction of a clinical pneumonia score, biosensors and microbes. Anesthesiology 2005, 102, 63-857).
Wykazano także, że system ten sprawdza się także w diagnostyce onkologicznej - pozwala na wykrycie obecności w powietrzu wydychanym związków towarzyszących swoiście nowotworom piersi, mózgu, płuc, prostaty, trzustki (Chen S., Wang Y., Choi S.: Applications and technology of electronic nose for clinical diagnosis. Open Journal of Applied Biosensor 2013, 2, 39-5058).It has also been shown that this system is also effective in oncological diagnostics - it allows to detect the presence in the exhaled air of compounds associated specifically with breast, brain, lung, prostate and pancreatic tumors (Chen S., Wang Y., Choi S .: Applications and technology of electronic nose for clinical diagnosis. Open Journal of Applied Biosensor 2013, 2, 39-5058).
PL 236 448 B1PL 236 448 B1
Z opisu patentowego EP 2684043 znane jest przenośnie urządzenie próbkujące oraz sposób próbkowania substancji narkotykowej/lekowej z wydychanego powietrza. Przenośne urządzenie próbkujące substancję narkotykową/lekową z powietrza wydychanego przez osobnika do dalszej analizy opartej na czujnikach, zawiera obudowę, mającą co najmniej jeden wlot i co najmniej jeden wylot dla wychodzącego wydychanego powietrza i membranę próbkującą umieszczoną w obudowie, a ponadto zawiera element rurkowy mający sekcję ustnikową, do której osobnik wydycha powietrze. Membrana próbkująca jest przystosowana do pobierania aerozoli z wydychanego powietrza. Ponadto, urządzenie zawiera port umiejscowiony za ustnikiem i przed membraną próbkującą, przy czym port ten jest przystosowany do wydzielania określonej części wydychanego powietrza do jednostki pomiaru objętości w celu określenia, że z góry określona objętość wydychanego powietrza przeszła poprzez membranę próbkującą. Objętość wydychanego powietrza nie jest magazynowana w objętości do analizy zawartości chemicznej całej ilości wydychanego powietrza. Ślady substancji narkotykowej/lekowej są zasadniczo przyczepione do membrany próbkującej, dlatego nie jest wykonywana analiza online objętości wydychanego powietrza, lecz śladów substancji na membranie próbkującej. Przenośne urządzenie do badania na obecność narkotyków/leków daje się szczelnie zamknąć (zaplombować) i wysłać dalej do analizy, na przykład w laboratorium.EP 2684043 discloses a portable sampling device and a method for sampling a drug / drug substance from exhaled air. A portable drug / drug sampling device from the subject's exhaled air for further sensor-based analysis comprises a housing having at least one inlet and at least one outlet for outgoing exhaled air and a sampling membrane disposed within the housing, and further comprising a tubular element having a section mouthpiece into which the subject exhales. The sampling diaphragm is adapted to collect aerosols from the exhaled air. In addition, the device includes a port located downstream of the mouthpiece and upstream of the sampling membrane, the port being adapted to discharge a predetermined portion of the exhaled air into the volume measurement unit to determine that a predetermined volume of exhaled air has passed through the sampling membrane. The volume of exhaled air is not stored in volume for chemical analysis of the total amount of exhaled air. Traces of drug / drug substance are generally attached to the sampling membrane, therefore online analysis is not performed on the exhaled air volume, but traces of substance on the sampling membrane. The portable drug / drug testing device can be sealed (sealed) and sent for analysis, for example, in a laboratory.
Ze zgłoszenie patentowego DE 102004052083 znana jest metoda elektronicznej, cyfrowej diagnostyki i przenośne urządzenie do nieinwazyjnego określania poziomu mleczanu, wykorzystujące dwuwymiarowy wirtualny wykres punktowy z pomiaru sygnałów pulsu serca lub pulsu tętniczego. Przenośne urządzenie do nieinwazyjnego oznaczania poziomu mleczanu zawiera mikrokontroler, w skład którego wchodzi mikrokontroler ROM z wstępnie zaprogramowanymi algorytmami. W metodzie zastosowano nieinwazyjną detekcję sensoryczną, mikrokontroler wspomagany w pełni elektroniczną oceną i kontrolą poziomu mleczanu, jak również ważne indywidualnie (osobniczo) wartości progowe w różnych warunkach. Pod uwagę przy pomiarach brana jest częstość tętna i częstość fali ciśnienia tętna osoby chodzącej lub biegającej na świeżym powietrzu. W przykładzie realizacji wynalazku, elektroniczny układ pomiarowy urządzenia jest zabudowany w obudowie zegarka, którą za pomocą klipsa można przymocować do ubrania, albo którą za pomocą elastycznej, niedrażniącej skóry, opaski można zamocować na przedramieniu lub przegubie dłoni.From the patent application DE 102004052083 there is known an electronic, digital diagnostic method and a portable device for non-invasive determination of lactate level using a two-dimensional virtual scatter plot from the measurement of heart pulse or arterial pulse signals. The portable non-invasive lactate level determination device includes a microcontroller that includes a ROM microcontroller with pre-programmed algorithms. The method uses non-invasive sensory detection, a microcontroller supported by fully electronic assessment and control of lactate levels, as well as individually important (individually) threshold values under various conditions. The measurement takes into account the pulse rate and the pulse pressure wave frequency of a person walking or running outdoors. In an embodiment of the invention, the electronic measuring system of the device is built into a watch case which can be attached to a garment with a clip or which can be attached to a forearm or wrist by means of a flexible, non-irritating skin.
Ze zgłoszenia patentowego US 2009054799 znany jest system biosensora z wielofunkcyjnym przenośnym urządzeniem elektronicznym do użytku osobistego. System biosensoryczny obejmuje układ dostarczania oddechu z czujnikiem oddechu, zdolnym do wykrywania analitu w oddechu pacjenta. System obejmuje również przenośne urządzenie elektroniczne, zdolne do przyjmowania z czujnika oddechu danych dotyczących analizowanego wydychanego powietrza i danych dotyczących stężenia glukozy we krwi lub innych danych osobowych dotyczących zdrowia. Przenośne urządzenie elektroniczne może przechowywać, analizować i/lub transmitować dane z analizowanego wydychanego powietrza i dane dotyczące stężenia glukozy we krwi lub inne rodzaje danych dotyczących zdrowia osobistego. To przenośne urządzenie elektroniczne jest umieszczone w obudowie w postaci pudełka, dającego się pomieścić w dłoni człowieka i ma na czołowej ściance przyciski manipulacyjne oraz ekran wyświetlacza. Ponadto w jednej z bocznych ścian w obudowie urządzenia jest port, służący do przyłączania ustnika, którym pacjent wdmuchuje powietrze do układu biosensorycznego, usytuowanego wewnątrz urządzenia.From US patent application 2009054799 there is known a biosensor system with a multifunctional portable electronic device for personal use. The biosensory system comprises a breath delivery system with a respiratory sensor capable of detecting an analyte in a patient's breath. The system also includes a portable electronic device capable of receiving from the respiratory sensor data related to analyzed exhaled air and blood glucose data or other personal health data. The portable electronic device may store, analyze, and / or transmit data from the analyzed exhaled air and blood glucose data or other types of personal health data. This portable electronic device is housed in a box-shaped housing that can be held in a human hand and has control buttons and a display screen on the front panel. Moreover, in one of the side walls in the housing of the device there is a port for connecting a mouthpiece through which the patient blows air into the biosensory system located inside the device.
Niedogodnością tego znanego urządzenia podczas noszenia go przy sobie, jest konieczność przechowywania go w futerale, teczce lub torebce, względnie w kieszeni ubrania.The disadvantage of this known device when carried on the person is that it must be kept in a case, briefcase or purse or in a pocket of clothing.
W zgłoszeniu patentowym US 2008183094 ujawniono sposób i urządzenie do analizy składników wydychanego powietrza za pomocą czujników elektrochemicznych i/lub biosensorów. Urządzenie zawiera co najmniej jedną jednostkę czujnikową, umieszczoną na elemencie podstawowym, która jest oprócz czujników wyposażona w funkcjonalizowaną lub aktywowaną powierzchnię kondensacji. Urządzenie zawiera również co najmniej jeden element Peltiera i mostek przewodzący ciepło. W korzystnym przykładzie wykonania urządzenia, element podstawowy ma postać elastycznego pasa, wyposażonego w dwa elementy podporowe, usytuowane prostopadłe do pasa, które mają postać zbliżoną do zauszników oprawek okularów. Na jednym z końców elementu podstawowego jest umieszczony zespół jednostki czujnikowej, a pośrodku pasa usytuowany jest port przyłączeniowy dla zasilania jednostki czujnikowej oraz dla przesyłania sygnałów pomiarowych i sterowania urządzeniem.The patent application US 2008183094 discloses a method and apparatus for analyzing the components of exhaled air using electrochemical sensors and / or biosensors. The device comprises at least one sensor unit arranged on the base element, which, in addition to the sensors, is provided with a functionalized or activated condensation surface. The device also includes at least one Peltier element and a heat conducting bridge. In a preferred embodiment of the device, the base element is in the form of a flexible belt, provided with two support elements arranged perpendicular to the belt, which are similar to the temples of the glasses frames. At one end of the base element there is a sensor unit assembly, and in the center of the belt there is a connection port for powering the sensor unit and for transmitting measurement signals and controlling the device.
Po założeniu przez osobę badaną elementów podporowych (zauszników) za małżowiny uszne, element podstawowy w postaci pasa zagina się wokół głowy, tak aby koniec elementu podstawowego, na którym jest ulokowana jednostka czujnikowa, był usytuowany bezpośrednio przed ustami badanejAfter the test subject places the supporting elements (temples) behind the auricles, the base element in the form of a belt is bent around the head so that the end of the base element on which the sensor unit is located is positioned directly in front of the subject's mouth
PL 236 448 B1 osoby, natomiast port przyłączeniowy był usytuowany z tyłu głowy. Urządzenie może być poprzez port przyłączone do przenośnego układu zasilania i systemu komputerowego.The connection port was located at the back of the head. The device can be connected through a port to a portable power supply and a computer system.
Niedogodnością powyższej przedstawionego znanego urządzenia są problemy ze swobodnym używaniem go w przestrzeni publicznej, gdyż brak jest dyskrecji podczas dokonywania pomiarów, co zwykle jest przyczyną dodatkowych stresów dla osoby go używającej. Poza tym zachodzi także konieczność wykonywania pomiarów w pozycji takiej, w której głowa pacjenta jest zasadniczo skierowana pionowo, np. gdy pacjent przyjmuje pozycję siedzącą.The disadvantage of the above-presented known device are problems with its free use in public spaces, because there is a lack of discretion when taking measurements, which usually causes additional stress for the person using it. In addition, it is also necessary to take the measurements in a position in which the patient's head is substantially vertically oriented, e.g.
Ze zgłoszenia patentowego US 2017215795 znane jest przenośne urządzenie do pomiaru ilości ketonów w wydychanym powietrzu, którego obudowa ma w środkowej części giętki pasek, uformowany w niedomkniętą pętlę. Obudowa urządzenia jest przystosowana do noszenia na szyi użytkownika i ma formę zbliżoną do formy znanego zestawu słuchawkowego, to jest ma ona dwa sztywne półkorpusy, połączone ze sobą poprzez elastyczny łącznik w postaci paska. Wewnątrz paska znajdują się giętkie przewody elektryczne, łączące ulokowane w obu półkorpusach podzespoły elektroniczne, układy czujnikowe i źródło zasilania. Przy jednym końcu obudowy usytuowany jest pierwszy port do przyłączania rurki ustnika, połączony poprzez wewnętrzny kanał i filtr wilgoci z wlotem analizowanego powietrza do jednostki czujnikowej. Poza tym obudowa ma drugi port do przesyłania danych, programowania i zasilania, umożliwiający dostęp do znanego układu czujników detekcji gazów, który to układ czujników jest połączony z jednostką sterującą, zawierającą przetwornik sygnału czujników, układy pamięci i mikroprocesor. W obudowie jest ponadto uformowany wylotowy otwór, otwarty do wnętrza obudowy i połączony wewnątrz obudowy z wylotem analizowanego powietrza z jednostki czujnikowej.From the patent application US 2017215795 there is known a portable device for measuring the amount of ketones in the exhaled air, the housing of which has a flexible strip in its central part formed into an open loop. The housing of the device is adapted to be worn around the neck of a user and has a form similar to that of a known headset, i.e. it has two rigid half-bodies connected to each other by an elastic strap-like connection. Inside the belt, there are flexible electric wires that connect electronic components located in both half-bodies, sensor systems and a power source. At one end of the housing there is a first port for connecting the mouthpiece tube, connected via an internal channel and a moisture filter to the analyzed air inlet to the sensor unit. In addition, the housing has a second data, programming and power port for accessing a known gas detection sensor array, which sensor array is connected to a control unit containing a sensor signal converter, memory circuits and a microprocessor. The housing also has an outlet opening open to the inside of the housing and connected inside the housing with the analyzed air outlet from the sensor unit.
Znane urządzenie, przystosowane jest wprawdzie do noszenia na szyi, lecz brak obudowy w pełni giętkiej na całej swej długości (co jest spowodowane m.in. sztywną jednostką czujnikową użytą do budowy urządzenia), utrudnia dyskretne noszenie urządzenia w przestrzeni publicznej, co blokuje możliwość zamaskowania go elementami ubioru, zwłaszcza kołnierzem koszuli bluzki, marynarki czy żakietu, powodując dyskomfort użytkownika.The known device, although it is adapted to be worn around the neck, but the lack of a fully flexible housing along its entire length (which is caused, among others, by the rigid sensor unit used to build the device), makes it difficult to wear the device discreetly in public space, which blocks the possibility of masking it with elements of clothing, especially the collar of a shirt, blouse or jacket, causing discomfort to the user.
Celem wynalazku jest eliminacja niedogodności stanu techniki poprzez opracowanie takiego osobistego urządzenia do pomiaru ilości związków w wydychanym powietrzu, które miałoby obudowę w postaci paska na tyle giętkiego na całej swojej długości, by można było je nosić wygodnie na sobie oraz maskować fakt noszenia urządzenia w przestrzeni publicznej pod elementami ubioru, tak aby w możliwie największym zakresie, poprawić komfort użytkowania urządzenia i ograniczyć stres osoby z niego korzystającej w różnych i zmiennych sytuacjach interpersonalnych.The object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art by developing a personal breath compound measuring device that has a strip casing that is flexible over its entire length to be worn comfortably and mask the fact that the device is worn in public spaces. under the elements of clothing, so as to improve the comfort of using the device as much as possible and reduce the stress of the person using it in various and changing interpersonal situations.
Rozwiązanie tak postawionego zagadnienia okazało się możliwe dzięki opracowaniu przez twórców wynalazku niskotemperaturowych, tlenkowych, cienkowarstwowych i giętkich czujników gazów o wysokiej czułości, które nadają się do naniesienia bezpośrednio na giętkie podłoże z tworzywa sztucznego, stanowiące obudowę urządzenia w postaci paska giętkiego na całej swojej długości.The solution to this problem turned out to be possible thanks to the inventors' development of low-temperature, oxide, thin-film and flexible gas sensors with high sensitivity, which can be applied directly to a flexible plastic substrate, constituting the housing of the device in the form of a flexible strip along its entire length.
Zgodnie z wynalazkiem, osobiste, przenośne urządzenie do monitorowania składu wydychanego powietrza, zawierające obudowę z wlotem i wylotem analizowanego powietrza oraz usytuowany wewnątrz obudowy przynajmniej układ jednostki czujnikowej, wyposażony przynajmniej w układ czujników do detekcji gazów, połączonych z jednostką sterującą zawierającą przynajmniej przetwornik sygnału z czujników oraz układy pamięci i mikroprocesor, a także mające port zasilania, programowania i przesyłania danych, połączony z jednostką czujnikową, a ponadto mające ewentualnie wewnątrz obudowy elektryczne źródło zasilania, charakteryzuje się tym, że zawiera:According to the invention, a personal, portable device for monitoring the composition of the exhaled air, comprising a housing with inlet and outlet of the analyzed air, and at least a sensor unit arrangement situated inside the housing, provided at least with an arrangement of sensors for detecting gases, connected to a control unit comprising at least a signal converter from the sensors. and memory devices and a microprocessor, and having a power, programming and data port connected to the sensor unit, and further possibly having an electrical power source within the housing, characterized in that it comprises:
- obudowę w postaci paska o grubości poniżej 1 mm, giętkiego na całej swojej długości, uformowanego w niedomkniętą pętlę i przystosowanego do noszenia na szyi użytkownika, a korzystnie pod kołnierzykiem;a casing in the form of a strip less than 1 mm thick, flexible along its entire length, formed into an open loop and adapted to be worn around the user's neck, and preferably under the collar;
- pierwszy port do wprowadzania wydychanego powietrza do wnętrza paska obudowy, przystosowany do przyłączania rurki ustnika, przy czym pierwszy port jest usytuowany przy jednym końcu paska obudowy i jest połączony z wewnętrznym kanałem;- a first port for introducing exhaled air into the housing strip adapted to attach a mouthpiece tube, the first port being located at one end of the housing strip in communication with the inner passage;
- drugi port przesyłania danych, programowania i zasilania urządzenia, usytuowany przy drugim końcu paska obudowy;- a second data, programming and power supply port of the device located at the other end of the housing strip;
- usytuowane wewnątrz paska obudowy elementy jednostki czujnikowej oraz wewnętrzne źródło zasilania urządzenia, przy czym jednostka czujnikowa urządzenia zawiera układ cienkowarstwowych, giętkich, niskotemperaturowych czujników na bazie tlenków metali, zwłaszcza WO3, SnO2, ZnO oraz zawiera jednostkę sterującą, zawierającą oprogramowanie do zarządzania i sterowania pracą urządzenia, która jest zaopatrzona w układy pamięci ROM, RAM i mikroprocesor;- elements of the sensor unit located inside the housing strip and the internal power supply of the device, the sensor unit of the device comprising an array of thin-film, flexible, low-temperature metal oxide sensors, especially WO3, SnO2, ZnO, and a control unit containing software for management and operation control a device that is equipped with ROMs, RAMs and a microprocessor;
PL 236 448 B1PL 236 448 B1
- usytuowane wewnątrz paska obudowy giętkie ścieżki elektroprzewodzące, łączące wewnętrzne źródło zasilania, układ czujników i jednostkę sterującą jednostki czujnikowej oraz złącze drugiego portu;- flexible electrically conductive tracks located inside the housing strip connecting the internal power supply, the array of sensors and the control unit of the sensor unit and the second port connector;
- usytuowany wewnątrz paska obudowy wewnętrzny kanał i filtr wilgoci, połączony z wlotem analizowanego powietrza do jednostki czujnikowej;- an internal passage and a moisture filter located inside the housing strip connected to the analyzed air inlet to the sensor unit;
- przynajmniej jeden wylotowy otwór, uformowany w pasku obudowy pomiędzy pierwszym i drugim portem, który jest otwarty do wnętrza paska obudowy i połączony wewnątrz obudowy z wylotem analizowanego powietrza z jednostki czujnikowej.- at least one outlet opening formed in the housing strip between the first and second ports which is open to the inside of the housing strip and connected inside the housing to the analyzed air outlet from the sensor unit.
Korzystnie, elastyczny na całej swojej długości pasek obudowy jest paskiem z tworzywa sztucznego o szerokości 1 do 2 cm i długości 36 do 44 cm.Preferably, the flexible casing strip over its entire length is a plastic strip 1 to 2 cm wide and 36 to 44 cm long.
Korzystnie, w pasku obudowy jest uformowanych szereg wylotowych otworów.Preferably, a plurality of outlet openings are formed in the housing strip.
Korzystnie, wylotowe otwory oraz oba porty są umiejscowione na tej samej stronie paska obudowy.Preferably, the outlet openings and both ports are located on the same side of the housing strip.
Korzystnie, wylotowe otwory są umiejscowione na przeciwległej względem obu portów stronie paska obudowy.Preferably, the outlet openings are located on the side of the housing strip opposite the two ports.
Korzystnie, układ cienkowarstwowych, giętkich, niskotemperaturowych czujników na bazie tlenków metali, jednostki czujnikowej jest układem do detekcji acetonu w oddechu.Preferably, the system of thin-film, flexible, low-temperature metal oxide sensors, the sensor unit is a respiratory acetone detection system.
Korzystnie, drugi port przesyłania danych, sterowania i zasilania urządzenia zawiera złącze mikro-USB.Preferably, the second data, control and power port of the device includes a micro-USB connector.
Realizacja urządzenia według wynalazku, o giętkiej na całej długości obudowie w postaci paska o grubości poniżej 1 mm, okazała się możliwa dzięki opracowaniu przez twórców niniejszego wynalazku technologii wytwarzania cienkowarstwowych, giętkich, niskotemperaturowych czujników gazów o wysokiej czułości, w której bezpośrednio na podłoże, będące tworzywem sztucznym tworzącym obudowę urządzenia, nanosi się metodą drop-coating giętkie metaliczne ścieżki elektroprzewodzące o wysokiej adhezyjności z tworzywem sztucznym, a na tak utworzone ścieżki nanosi się bezpośrednio cienkie tlenkowe warstwy detekcyjne, z kompozycji gazoczułej w temperaturach poniżej 40°C. Jednak szczegółowa prezentacja wspomnianej technologii wykracza już poza przedmiotowy zakres niniejszego rozwiązania.The implementation of the device according to the invention, with a casing flexible along the entire length in the form of a strip less than 1 mm thick, has been made possible thanks to the development by the present inventors of a technology for the production of thin-film, flexible, low-temperature gas sensors with high sensitivity, in which flexible metallic electroconductive tracks with high adhesiveness with plastic are applied by drop-coating method, and thin oxide detection layers from a gas-sensitive composition are applied directly to the tracks formed in this way, at temperatures below 40 ° C. However, a detailed presentation of said technology is beyond the scope of the present solution.
Dzięki swoim cechom technicznym, zasadniczą zaletą wynalazku jest możliwość wygodnego i niewidocznego dla osób postronnych noszenia urządzenia przy sobie, poprzez skrycie go w załomach ubioru, a zwłaszcza pod kołnierzem, bez potrzeby przechowywania w futerale, torbie czy kieszeni ubrania. Ponadto podczas noszenia urządzenia przy sobie, jest ono, nawet po zamaskowaniu elementami odzieży, stale w pozycji gotowości do szybkiego i dyskretnego wykonania analizy oddechu w przestrzeni publicznej bez potrzeby odsłaniania go. Unika się tym samym skrępowania użytkownika czy konieczności szukania przez niego miejsc ustronnych.Due to its technical features, the main advantage of the invention is the possibility of carrying the device conveniently and invisible to outsiders, by hiding it in the folds of clothing, especially under the collar, without the need to store it in a case, bag or clothes pocket. In addition, when the device is carried with you, it is, even when masked with clothing, constantly in a position to quickly and discreetly perform breath analysis in public spaces without the need to expose it. Thus, it avoids embarrassing the user or having to look for secluded places.
Przedmiot wynalazku umożliwia detekcję i analizę wybranych związków chemicznych w wydychanym powietrzu, a w szczególności stężenia acetonu, którego ilość jest jak wiadomo skorelowana z zawartością cukru we krwi. Dysponowanie urządzeniem według wynalazku jest bardzo ważne dla osób chorujących na cukrzycę, dla których stały dostęp do urządzenia pozwalającego na bezinwazyjne uzyskiwanie danych o aktualnym stężeniu cukru oraz nieskrępowana możliwość korzystania z urządzenia w każdych warunkach, może nawet decydować o ich życiu.The subject of the invention enables the detection and analysis of selected chemical compounds in the exhaled air, in particular the concentration of acetone, the amount of which is known to correlate with the blood sugar content. Having the device according to the invention is very important for people suffering from diabetes, for whom constant access to a device that allows for non-invasive obtaining of data on the current sugar concentration and unrestricted use of the device in all conditions, may even determine their lives.
Jeszcze innym zastosowaniem wynalazku jest użycie urządzenia z czujnikami innych biomarkerów w diagnostyce medycznej, do wykrywania śladowych ilości lotnych związków organicznych występujących w oddechu, które świadczyć mogą np. o astmie czy nowotworze płuc, oskrzeli, żołądka, chorobach układu moczowego, nerek, etc.Yet another application of the invention is the use of a device with sensors of other biomarkers in medical diagnostics, for the detection of trace amounts of volatile organic compounds present in the breath, which may indicate, for example, asthma or cancer of the lungs, bronchi, stomach, diseases of the urinary system, kidneys, etc.
Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania uwidoczniono na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie w widoku aksonometrycznym, fig. 2 - wnętrze rozprostowanej obudowy urządzenia w schematycznym widoku, a fig. 3 - rozprostowaną obudowę urządzenia w schematycznym widoku od strony portów.The subject matter of the invention in an exemplary embodiment is shown in the attached drawing, in which fig. 1 shows the device in an axonometric view, fig. 2 shows the inside of an extended device casing in a schematic view, and fig. 3 shows an extended device casing in a schematic view from the ports.
Osobiste, przenośne urządzenie do monitorowania składu wydychanego powietrza, ma w prezentowanym przykładzie wykonania obudowę 1 z tworzywa sztucznego. Obudowa 1 ma postać giętkiego na całej swojej długości paska, uformowanego w niedomkniętą pętlę i przystosowanego do noszenia na szyi użytkownika, a korzystnie pod kołnierzykiem koszuli, bluzki, marynarki czy żakietu.The personal, portable device for monitoring the composition of the exhaled air has a plastic housing 1 in the illustrated embodiment. The housing 1 is in the form of a flexible strip over its entire length, formed into an open loop and adapted to be worn around the neck of a user, preferably under the collar of a shirt, blouse, jacket or jacket.
Przy jednym końcu paska obudowy 1 jest usytuowany pierwszy port 2, stanowiący wlot analizowanego powietrza do wnętrza obudowy 1 urządzenia. Do pierwszego portu 2 przyłącza się ewentualnie podczas używania urządzenia (wykonywania pomiaru) rurkę znanego ustnika z tworzywa sztucznego.At one end of the housing 1 strip there is a first port 2, constituting an inlet of analyzed air to the inside of the housing 1 of the device. A tube of a known plastic mouthpiece is optionally attached to the first port 2 when the device is used (measuring).
PL 236 448 B1PL 236 448 B1
Z kolei przy drugim końcu paska obudowy 1 jest usytuowany drugi port 3, zawierający złącze mikroUSB do przesyłania danych, programowania i zasilania urządzenia.Next, at the other end of the housing strip 1 is a second port 3 containing a micro-USB connector for data, programming and powering the device.
Wewnątrz obudowy 1 jest uformowana wnęka, w której osadzona jest giętka jednostka czujnikowa, ładowalne źródło zasilania 4 i giętkie ścieżki przewodzące układu elektronicznego.Inside the housing 1 a cavity is formed in which a flexible sensor unit, a rechargeable power source 4 and flexible conductive tracks of the electronics are seated.
W obudowie 1, uformowanych jest pomiędzy portami 2 i 3 szereg wylotowych otworów 5, otwartych do wnętrza obudowy i połączonych z wnęką, do której poprzez kanał 6 i filtr wilgoci 7 doprowadza się powietrze do jednostki czujnikowej i z której wylotowymi otworami 5 odprowadza się powietrze po wykonaniu analizy jego składu.In the casing 1, between the ports 2 and 3, a series of outlet openings 5 are formed, open to the inside of the casing and connected to a cavity, into which, through the conduit 6 and the moisture filter 7, air is supplied to the sensor unit and air is evacuated through the outlet openings 5 after the execution analysis of its composition.
W prezentowanym przykładzie, wylotowe otwory 5, oraz porty 2 i 3 są umiejscowione na tej samej stronie paska obudowy 1, który ma przykładową szerokość 1,5 cm, grubość 0,6 mm oraz długość 42 cm.In the example shown, the outlet openings 5 and the ports 2 and 3 are located on the same side of the casing strip 1, which is, for example, 1.5 cm wide, 0.6 mm thick and 42 cm long.
Pierwszy port 2 połączony jest z wnęką obudowy kanałem 6, zawierającym adsorpcyjny filtr 7 wilgoci. Kanał 6 stanowi wlot analizowanego powietrza do jednostki czujnikowej, zawierającej w prezentowanym przykładzie pięć cienkowarstwowych, giętkich, niskotemperaturowych czujników 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, tworzących matrycę.The first port 2 is connected to the cavity of the housing by a channel 6 containing an adsorption moisture filter 7. The channel 6 is an inlet of the analyzed air to the sensor unit, containing in the presented example five thin-film, flexible, low-temperature sensors 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, forming a matrix.
Pierwszy czujnik 8a jest zintegrowanym czujnikiem wilgotności i temperatury, a pozostałe cztery 8b, 8c, 8d, 8e są czujnikami gazów (biomarkerów) zawartych w analizowanym wydychanym powietrzu. W niniejszym przykładzie zaprezentowano matrycę czujników dla monitorowania składu wydychanego powietrza przez osoby chore na cukrzycę, dlatego matryca ma pięć czujników (liczba czujników to 2n + 1, gdzie n to liczba czujników na poszczególne gazy - główne biomarkery cukrzycy, a 1 to zintegrowany czujnik wilgotności i temperatury).The first sensor 8a is an integrated humidity and temperature sensor, and the remaining four 8b, 8c, 8d, 8e are gas sensors (biomarkers) contained in the analyzed exhaled air. This example presents a sensor matrix for monitoring the composition of exhaled air by diabetics, so the matrix has five sensors (the number of sensors is 2n + 1, where n is the number of sensors for each gas - the main biomarkers of diabetes, and 1 is an integrated humidity and humidity sensor) temperature).
Oprócz czujników 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, jednostka czujnikowa ma w prezentowanym przykładzie jednostkę sterującą 9, która zawiera przetwornik sygnału z czujników 8a, 8b, 8c, 8d, 8e oraz układy pamięci ROM, RAM i mikroprocesor.In addition to the sensors 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, the sensor unit has, in the example shown, a control unit 9 which includes a signal converter from sensors 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, and ROM, RAM and a microprocessor.
Jednostka czujnikowa jest połączona, poprzez giętkie ścieżki przewodzące, ze źródłem zasilania 4 oraz złączem mikro-USB drugiego portu 3.The sensor unit is connected via flexible conductive tracks to a power source 4 and a micro-USB connector of the second port 3.
Strumień gazu, wdmuchiwany przez użytkownika urządzenia, przechodzi ze znanego ustnika (nie pokazanego na rysunku), przyłączonego do pierwszego portu 2, przez uformowany wewnątrz obudowy kanał 6, w którym jest osadzony adsorpcyjny filtr wilgoci 7, do wnęki, w której osadzone są elementy układu jednostki czujnikowej, wyposażonej w matrycę czujników 8a, 8b, 8c, 8d, 8e do detekcji, połączonych z jednostką sterującą 9, zawierającą przetwornik sygnału z czujników 8a, 8b, 8c, 8d, 8e oraz układy pamięci RAM, ROM i mikroprocesor. Powietrze płynąc z pierwszego portu 2 poprzez kanał wewnętrzny 8 i filtr 7 do wnęki, przepływa nad matrycą czujników 8a. 8b, 8c, 8d, 8e, po czym uchodzi na zewnątrz obudowy 1 wylotowymi otworami 5.The stream of gas, blown by the user of the device, passes from a known mouthpiece (not shown) connected to the first port 2, through the channel 6 formed inside the housing, in which the adsorption moisture filter 7 is mounted, into the cavity in which the system components are seated. a sensor unit, provided with an array of sensors 8a, 8b, 8c, 8d, 8e for detection, connected to a control unit 9, containing a signal converter from sensors 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, and RAM, ROM and microprocessor. Air flowing from the first port 2 through the inner channel 8 and filter 7 into the cavity flows over the sensor array 8a. 8b, 8c, 8d, 8e, and then it leaves the housing with 1 outlet openings 5.
Czujniki 8a, 8b, 8c, 8d, 8e są elektrycznie połączone z jednostką sterującą 9 z mikroprocesorem odpowiedzialnym za zasilanie czujników oraz zbieranie odpowiedzi, np. pomiar rezystancji, pomiar pojemności lub innych wielkości elektrycznych. Jednostka sterująca 9 połączona jest z elektrycznym źródłem zasilania 4, korzystnie miniaturowym akumulatorem i ze złączem mikro-USB służącym do zasilania, programowania urządzenia i odczytu danych z jednostki sterującej 9.The sensors 8a, 8b, 8c, 8d, 8e are electrically connected to the control unit 9 with a microprocessor responsible for powering the sensors and collecting responses, e.g. measuring resistance, measuring capacitance or other electrical quantities. The control unit 9 is connected to an electric power source 4, preferably a miniature battery, and to a micro-USB port for powering, programming the device and reading data from the control unit 9.
Claims (7)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL423933A PL236448B1 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Individual portable device for monitoring of inhaled air composition |
| DE202018104232.7U DE202018104232U1 (en) | 2017-12-18 | 2018-07-23 | Portable personal device for monitoring a composition of exhaled breath |
| FR1871139A FR3075384B3 (en) | 2017-12-18 | 2018-10-08 | PORTABLE PERSONAL APPARATUS FOR MONITORING THE COMPOSITION OF EXPIRED BREATH |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL423933A PL236448B1 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Individual portable device for monitoring of inhaled air composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL423933A1 PL423933A1 (en) | 2019-07-01 |
| PL236448B1 true PL236448B1 (en) | 2021-01-11 |
Family
ID=63525593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL423933A PL236448B1 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Individual portable device for monitoring of inhaled air composition |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE202018104232U1 (en) |
| FR (1) | FR3075384B3 (en) |
| PL (1) | PL236448B1 (en) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004052083A1 (en) | 2004-10-26 | 2006-05-04 | Nuske, Andreas | Digital electronic diagnostic method and mobile device for non-invasive determination of lactate level, using two dimensional virtual scatter plot |
| DE102005020102B3 (en) | 2005-04-25 | 2006-11-30 | Universität Potsdam | Method and device for obtaining and analyzing respiratory condensates |
| US20090054799A1 (en) | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Vrtis Joan K | Biosensor system with a multifunctional portable electronic device |
| EP2518499B1 (en) | 2011-03-09 | 2015-06-10 | Sensa Bues AB | A portable sampling device and method for drug detection from exhaled breath |
| CN203208267U (en) * | 2013-03-27 | 2013-09-25 | 中国人民解放军第三军医大学第二附属医院 | Multifunctional oxygen inhalation helmet of medical air compression chamber |
| WO2017119638A1 (en) * | 2016-01-08 | 2017-07-13 | 전남대학교산학협력단 | Real-time sleep disorder monitoring apparatus |
| US10285642B2 (en) * | 2016-02-03 | 2019-05-14 | Invoy Holdings, Llc | Breath analysis device with watch band that holds breath analysis cartridges |
| CN105757824B (en) * | 2016-05-16 | 2018-08-31 | 中国计量大学 | The wearable Intelligent air purifier of collar type |
-
2017
- 2017-12-18 PL PL423933A patent/PL236448B1/en unknown
-
2018
- 2018-07-23 DE DE202018104232.7U patent/DE202018104232U1/en active Active
- 2018-10-08 FR FR1871139A patent/FR3075384B3/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3075384B3 (en) | 2019-12-06 |
| DE202018104232U1 (en) | 2018-08-23 |
| PL423933A1 (en) | 2019-07-01 |
| FR3075384A3 (en) | 2019-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mansour et al. | Measurement of temperature and relative humidity in exhaled breath | |
| US20200170545A1 (en) | Mobile Real-Time Breath Ketone And Exhaled Gas Detector | |
| Davis et al. | Exhaled breath testing–a tool for the clinician and researcher | |
| JP6861270B2 (en) | Systems and devices for capturing exhaled breath samples | |
| Schon et al. | Versatile breath sampler for online gas sensor analysis | |
| US7104963B2 (en) | Method and apparatus for monitoring intravenous (IV) drug concentration using exhaled breath | |
| US6033368A (en) | Condensate colorimetric nitrogen oxide analyzer | |
| US6981947B2 (en) | Method and apparatus for monitoring respiratory gases during anesthesia | |
| EP3448254A1 (en) | A method for collecting a selective portion of a subject's breath | |
| US20140330153A1 (en) | Selective Point of Care Nanoprobe Breath Analyzer | |
| US20150250408A1 (en) | Respiratory Monitor | |
| JP2019516442A (en) | Breath analysis device | |
| US20180271406A1 (en) | Combined Sensor Apparatus for Breath Gas Analysis | |
| EP3518762B1 (en) | A lung condition monitoring device | |
| US20110046497A1 (en) | Sensor platform for respiratory gas analysis | |
| Salvo et al. | A dual mode breath sampler for the collection of the end-tidal and dead space fractions | |
| EP1610681B1 (en) | Method and apparatus for monitoring intravenous (iv) drug concentration using exhaled breath | |
| CN110226931A (en) | A kind of breath analysis device and application method | |
| PL236448B1 (en) | Individual portable device for monitoring of inhaled air composition | |
| JPH0647047A (en) | Method for clinical inspection of expiration and device therefor | |
| Germanese et al. | Towards Chronic Liver Dysfunction Self-monitoring: a Proof-of-Concept Study | |
| Chintapalli | Detection/Diagnosis of Diseases Using Exhaled Breath | |
| Anton et al. | Breath and sweat analysis as a tool for medical diagnostics | |
| Toma et al. | Continuous Monitoring of Volatile Organic Compounds in the Ear: The Development of a Headphone-Type Biosensor | |
| US20190317074A1 (en) | Apparatus and method for the determination of sepsis risk using components of exhaled breath |