Claims (21)
1. Система (30) контроля основного потока газа, содержащая1. The system (30) control the main gas stream containing
(а) адаптер (32) для основных дыхательных путей; и(a) an adapter (32) for the main airways; and
(б) узел (34) распознавания газа, связанный с адаптером для основных дыхательных путей и содержащий(b) a gas recognition unit (34) connected to an adapter for the main airway and containing
(1) газочувствительную секцию (36), связанную с адаптером для основных дыхательных путей, при этом газочувствительная секция дает на выходе сигнал, указывающий на анализируемое вещество в потоке газа в адаптере для основных дыхательных путей, и(1) a gas-sensitive section (36) connected to the adapter for the main respiratory tract, while the gas-sensitive section gives a signal output that indicates the analyte in the gas stream in the adapter for the main respiratory tract, and
(2) секцию (38) обработки данных, выполненную с возможностью приема сигнала от газочувствительной секции, при этом секция обработки данных программируется для определения количества анализируемого вещества в потоке газа на основании сигнала от газочувствительной секции, и в которой секция обработки данных программируется для компенсирования волюметрических различий между газовым потоком во время вдыхания и газовым потоком во время выдыхания.(2) a data processing section (38) adapted to receive a signal from the gas sensitive section, wherein the data processing section is programmed to determine the amount of analyte in the gas stream based on the signal from the gas sensitive section, and in which the data processing section is programmed to compensate for volumetric differences between gas flow during inhalation and gas flow during exhalation.
2. Система по п.1, в которой секция обработки данных компенсирует волюметрические различия посредством контроля газа из трахеальной застойной зоны и использования отслеживаемого газа из трахеальной застойной зоны для определения количества анализируемого вещества в потоке газа.2. The system of claim 1, wherein the data processing section compensates for volumetric differences by monitoring gas from the tracheal stagnant zone and using trace gas from the tracheal stagnant zone to determine the amount of analyte in the gas stream.
3. Система по п.1, в которой газочувствительная секция и адаптер для основных дыхательных путей выполнены таким образом, что газочувствительная секция является избирательно присоединяемой к адаптеру для основных дыхательных путей.3. The system according to claim 1, in which the gas-sensitive section and the adapter for the main airways are designed so that the gas-sensitive section is selectively attached to the adapter for the main airways.
4. Система по п.1, в которой материал-люминофор связан с адаптером для основных дыхательных путей.4. The system according to claim 1, in which the phosphor material is associated with an adapter for the main respiratory tract.
5. Система по п.1, в которой газочувствительная секция включает в себя5. The system according to claim 1, in which the gas-sensitive section includes
излучатель (66), выполненный с возможностью испускания энергии излучения; иan emitter (66) configured to emit radiation energy; and
устройство (68) обнаружения, выполненное с возможностью обнаружения энергии.a detection device (68) configured to detect energy.
6. Система по п.1, далее включающая в себя6. The system according to claim 1, further including
первый корпус, содержащий газочувствительную секцию, в котором первый корпус выполнен с возможностью соединения с адаптером для основных дыхательных путей;a first housing comprising a gas-sensitive section in which the first housing is configured to connect to an adapter for the main airways;
второй корпус, содержащий секцию обработки данных, при этом второй корпус и первый корпус разнесены друг от друга; иa second housing comprising a data processing section, wherein the second housing and the first housing are spaced apart from each other; and
линию связи, обеспечивающую сообщение между газочувствительной секцией и секцией обработки данных.a communication line providing communication between the gas sensitive section and the data processing section.
7. Система по п.1, в которой газочувствительная секция и секция обработки данных помещаются в общий корпус, выполненный с возможностью соединения с адаптером для основных дыхательных путей.7. The system according to claim 1, in which the gas-sensitive section and the data processing section are placed in a common housing configured to connect to an adapter for the main airways.
8. Система по п.1, далее включающая в себя устройство 72 вывода данных, выполненное с возможностью обеспечения выходного сигнала секции обработки данных в воспринимаемой человеком форме.8. The system of claim 1, further comprising a data output device 72 configured to provide an output of a data processing section in a human-readable form.
9. Система по п.1, в которой анализируемым веществом является кислород, и в которой секция обработки данных выполнена с возможностью определения потребления кислорода (VO2).9. The system according to claim 1, in which the analyte is oxygen, and in which the data processing section is configured to determine oxygen consumption (VO 2 ).
10. Система по п.9, далее включающая в себя систему для измерения расхода, и в которой газочувствительная секция содержит (а) систему контроля концентрации кислорода; и (б) систему контроля углекислого газа.10. The system according to claim 9, further comprising a system for measuring flow, and in which the gas-sensitive section contains (a) an oxygen concentration control system; and (b) a carbon dioxide control system.
11. Система по п.10, в которой секция обработки данных определяет VO2 как11. The system of claim 10, in which the data processing section defines VO 2 as
VO2=Ve·[FiO2_DS·((1-FēCO2-FēO2)/(1-FiCO2-FiO2_DS))-FēO2],VO 2 = Ve · [Fi O2_DS · ((1-Fē CO2 -Fē O2 ) / (1-Fi CO2 -Fi O2_DS )) - Fē O2 ],
где Ve - выдыхаемый объем газа, FiO2_DS - концентрация кислорода из трахеальной застойной зоны, FēCO2 - концентрация выдыхаемого углекислого газа, FēO2 - концентрация выдыхаемого кислорода, и FiCO2 - концентрация вдыхаемого углекислого газа.where Ve is the exhaled volume of gas, Fi O2_DS is the oxygen concentration from the tracheal stagnant zone, Fē CO2 is the concentration of exhaled carbon dioxide, Fē O2 is the concentration of exhaled oxygen, and Fi CO2 is the concentration of respirable carbon dioxide.
12. Система по п.1, далее включающая в себя систему для измерения расхода, и в которой газочувствительная секция содержит систему контроля концентрации кислорода.12. The system according to claim 1, further comprising a system for measuring flow, and in which the gas-sensitive section contains a system for monitoring oxygen concentration.
13. Система по п.12, в которой секция обработки данных определяет VO2 как13. The system of claim 12, wherein the data processing section determines VO 2 as
VO2=Vi·FiO2_DS-Ve·FēO2,VO 2 = ViFi O2_DS -VeFē O2 ,
где Vi - вдыхаемый объем газа, FiO2_DS - концентрация кислорода из трахеальной застойной зоны, Ve - выдыхаемый объем газа, и FēO2 - концентрация выдыхаемого кислорода.where Vi is the inhaled volume of gas, Fi O2_DS is the oxygen concentration from the tracheal stagnant zone, Ve is the exhaled gas volume, and Fē O2 is the concentration of exhaled oxygen.
14. Способ для системы контроля анализируемого вещества в потоке газа, включающий в себя следующие этапы:14. A method for monitoring an analyte in a gas stream, comprising the following steps:
предоставление адаптера (32) для основных дыхательных путей, через который проходит поток газа;providing an adapter (32) for the main airways through which the gas stream passes;
выработка сигнала, указывающего на анализируемое вещество в потоке газа;generating a signal indicative of the analyte in the gas stream;
определение количества анализируемого вещества в потоке газа на основе сигнала от газочувствительной секции;determining the amount of analyte in the gas stream based on a signal from the gas sensitive section;
компенсирование волюметрических различий между газовым потоком во время вдыхания и газовым потоком во время выдыхания; иcompensating for volumetric differences between the gas stream during inhalation and the gas stream during exhalation; and
обеспечение сигнала, характерного для количества анализируемого вещества в воспринимаемой человеком форме.providing a signal characteristic of the amount of an analyte in a human-perceived form.
15. Способ по п.14, в котором компенсирование волюметрических различий включает в себя контроль газа из трахеальной застойной зоны и использование отслеживаемого газа из трахеальной застойной зоны для определения количества анализируемого вещества в потоке газа.15. The method according to 14, in which the compensation of volumetric differences includes the control of gas from the tracheal stagnant zone and the use of traceable gas from the tracheal stagnant zone to determine the amount of analyte in the gas stream.
16. Способ по п.14, в котором анализируемым веществом является кислород, и далее включающий в себя определение потребления кислорода (VO2) на основании количества анализируемого вещества.16. The method of claim 14, wherein the analyte is oxygen, and further comprising determining oxygen consumption (VO 2 ) based on the amount of analyte.
17. Способ по п.14, дополнительно содержащий этап определения расхода потока газа, и в котором определение количества анализируемого вещества включает в себя17. The method according to 14, further comprising the step of determining the flow rate of the gas stream, and in which determining the amount of analyte includes
определение концентрации кислорода в потоке газа; иdetermination of oxygen concentration in a gas stream; and
определение концентрации углекислого газа в потоке газа.determination of carbon dioxide concentration in a gas stream.
18. Способ по п.17, дополнительно содержащий этап определения потребления кислорода (VO2) как18. The method of claim 17, further comprising the step of determining oxygen consumption (VO 2 ) as
VO2=Ve·[FiO2_DS·((1-FēCO2-FēO2)/(1-FiCO2-FiO2_DS))-FēO2],VO 2 = Ve · [Fi O2_DS · ((1-Fē CO2 -Fē O2 ) / (1-Fi CO2 -Fi O2_DS )) - Fē O2 ],
где Ve - выдыхаемый объем газа, FiO2_DS - концентрация кислорода из трахеальной застойной зоны, FēCO2 - концентрация выдыхаемого углекислого газа, FēO2 - концентрация выдыхаемого кислорода, и FiCO2 - концентрация вдыхаемого углекислого газа.where Ve is the exhaled volume of gas, Fi O2_DS is the oxygen concentration from the tracheal stagnant zone, Fē CO2 is the concentration of exhaled carbon dioxide, Fē O2 is the concentration of exhaled oxygen, and Fi CO2 is the concentration of respirable carbon dioxide.
19. Способ по п.14, в котором определение количества анализируемого вещества в потоке газа на основании сигнала от газочувствительной секции включает в себя следующие этапы:19. The method according to 14, in which the determination of the amount of the analyte in the gas stream based on the signal from the gas-sensitive section includes the following steps:
возбуждение материала-люминофора с помощью энергии возбуждения; иexcitation of the phosphor material using excitation energy; and
отслеживание гашения люминесценции.tracking luminescence quenching.
20. Способ по п.14, дополнительно содержащий этап определения расхода потока газа, и в котором определение количества анализируемого вещества содержит определение концентрации кислорода в потоке газа.20. The method according to 14, further comprising the step of determining the flow rate of the gas stream, and in which determining the amount of analyte contains determining the concentration of oxygen in the gas stream.
21. Способ по п.20, дополнительно содержащий этап определения потребления кислорода (VO2) как21. The method according to claim 20, further comprising the step of determining oxygen consumption (VO 2 ) as
VO2=Vi·FiO2_DS-Ve·FēO2,VO 2 = ViFi O2_DS -VeFē O2 ,
где Vi - вдыхаемый объем газа, FiO2_DS - концентрация кислорода из трахеальной застойной зоны, Ve - выдыхаемый объем газа, и FēO2 - концентрация выдыхаемого кислорода.
where Vi is the inhaled volume of gas, Fi O2_DS is the oxygen concentration from the tracheal stagnant zone, Ve is the exhaled volume of gas, and Fē O2 is the concentration of exhaled oxygen.