SE463583B - Foerfarande och anordning foer oevervakning av respirationsgaser - Google Patents

Description

463 583 2 10 15 20 25 30 35 Under drift av en masspektrometer pumpas masspektrome- terkammaren typiskt till ett tryck av 10"5 till 1O'5 millibar, i allmänhet genom en kombination av en roterationspump och en diffusionspump. Bägge dessa pumpar innehåller oljor och pump- fluider som arbetar vid temperaturer över omgivningstemperatur och dessa alstrar kolväte och andra kolinnehållande ångor som kombineras med tillgängligt syre så att ett bakgrundströskel- värde för koldioxid bildas. Detta tröskelvärde detekteras också av masspektrometern och minskar noggrannhsten för appa- raten och mätningarna av enbart respirationskoldioxid.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är tillhandahål- lande av en masspektrometer varmed denna olägenhet undanröjes.

Enligt en allmän utföringsform av föreliggande uppfin- ning tillhandahåller uppfinningen ett förfarande för övervak- ning av respirationsgaser genom att masspektrometern intsrmit- tent tillföres i frånvaro av respirationsgas en syrehaltig gas som är väsentligen fri från koldioxid varigenom syret ges möjlighet att kombineras med kvarvarande kolinnehållande föreningar härstammande från eller genom pumpningssystemet för masspektrometern och korrektion av halten koldioxid uppmätt under respiration för det uppmätta tröskelvärdet som uppstår under sådan kombination.

Enligt ytterligare en utföringsform tillhandahåller föreliggande uppfinning en masspektrometer anpassad till övervakning av respirationsgaser, varvid spektrometerkammaren är anordnad selektivt för mottagande av respirationsgas eller en syrehaltig gas väsentligen fri från koldioxid tillsammans med en anordning för korrektion av detekterad koldioxidhalt under respiration för det tröskelvärdet, som detekteras under perioden när masspektrometern endast svarar på den syrehaltiga gasen. Den syrehaltiga gasen utgöres företrädesvis av luft, som får läcka in i masspektrometerkammaren genom en lämplig nål eller annan utströmningsventil Masspektrometerkammaren är lämpligen försedd med två flödesventilreglerade inlopp för införande av respirationsgas respektive för införande av syrehaltig gas eller luft. Alter- nativt kan kammaren vara försedd med ett enda inlopp, som är kopplat till separata regleringsventiler till källan för respirationsgas och exempelvis till luftkällan. f? 10 15 20 25 30 35 40 3 463 583 Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen omvandlas en elektrisk signal som representerar koldioxidtrös- kelvärdet till en form som lämpar sig för lagring i en minnes- anordning. Korrektion för koldioxidtröskelvärdet uppnas be- kvämt genom efterföljande subtraktion av den lagrade signalen fran operationssignalen härstammande fràn masspektrometern och som indikerar koldioxid uppmätt under respiration.

En utföringsform av uppfinningen förklaras nu närmare sàsom ett exempel med hänvisning till de bifogade ritningarna, varpà fig 1 visar ett blockdiagram för en masspektrometer utformad i överensstämmelse med föreliggande uppfinning för bland annat detektering av respirationskoldioxid, och fig 2 visar ett ölockdiagram över en elektrisk krets för mätning av bland annat koldioxidhalten detekterad av masspektrometern i fig 1.

Fig 1 pà ritningarna belyser en masspektrometer av en typ som allmänt indikeras vid 2. Masspektrometern kan utgöras av en sådan typ vari elektrostatisk eller magnetisk avböjning av joner uppträder bildade genom kollision av gas införd för analys av masspektrometerkammaren 4 med elektroner som accele- reras fràn ett upphettat element (ej visat).

Masspektrometerkammaren 4 evakueras till ett tryck som typiskt är mindre än 10'1 millibar medelst en rotationspump 6, som understödjer en diffusionspump eller annan làgtryckspump 8 av vilken som helst inom denna teknik välkänd typ. En nàlven- til eller annan reglerad läckanordning 10 star i förbindelse med kammaren 4 för att läckning in i masspektrometern av gasen som skall analyseras skall medges.

Enligt föreliggande uppfinning utgöres gasen som skall analyseras av respirationsgas speciellt med ej nödvändigtvis från en patient som är utsatt för anestesi och innefattar koldioxid sàsom en komponent av variabel koncentration. Respi- rationsgas härstammar följaktligen fràn patienten och far läcka in i masspektrometerkammaren 4 genom inloppet 12 genom en flödesavstängningsventil 14; koncentrationen av bland annat koldioxid erhålles pà känt sätt genom avstämning eller in- ställning på annat sätt av masspektrometern och mätning av anodströmmen.

Koldioxiden som ingar i kammaren 4 innefattar förutom respirationskoldioxid som erhållits från patienten en tröskel- 4-65 585 10 15 20 25 30 35 40 mängd härstammande fràn oxidation av kolväte eller andra kolinnehàllande àngor emitterade genom eller via diffusions- pumpen 8. Denna tröskelnivà representerar ett fel i förhållan- de till det verkliga värdet av koldioxiden som utandas av en patient och korrektion för detta maste följaktligen genom- föras.

Enligt föreliggande uppfinning upnas en sådan korrektion genom intermittent avbrytande av flödet av respirationsgas till masspektrometern genom avstängningsventilen 14 och infö- rande i masspektrometern av en syrehaltig gas, såsom luft, som är väsentligen fri fran koldioxid. Denna gas införes i masspektrometern medelst ett oberoende inlopp 16 och avstäng- ningsventil 18 fastän ett gemensamt inlopp reglerat genom tva separata avstängningsventiler kan utnyttjas.

Fritt syre fràn luften som selektivt tillàtes komma in i kammaren 4 kombineras med kolvätet och andra kolinnehàllande angor för àstadkommande av ett koldioxidtröskelvärde, som kan detekteras medelst masspektrometern och som representeras medelst en tröskelanodström.

Tröskelvärdes- och respirationsanodströmmarna mäts och korrigeras i kretsen visad fig 2. Såsom framgår därav överfö- res anodströmmen som föreligger i analog form till en spän- ningssignal i förstärkaren 7 och omformas till digital form i analog- till -digitalomvandlaren 22.

Digitalsignalen fran omvandlaren 22 föres till en min- neslagringsanordning 24, som är anordnad så att den endast kan lagra signalen fran masspektrometern under den perioden varun- der luft fär strömma in i kammaren 4 genom inloppslavstäng- ningsventilkombinationen 16, 18.

Under perioden när masspektrometern användes för analys av respirationsgas kombineras tröskelvärdessignalen lagrad i minnet 22 med operationssignalen i mikroprocessorn 26, vars utgàngsvärde överföres till en visarenhet 28. Koldioxidnivàn . som indikeras av visarenheten 28 är följaktligen korrigerad för tröskelvärdet genom lämplig subtraktion i mikroprocessorn 5 30.

Ett ventilkontrollsystem som kontrolleras genom mikro- processorn 28 kan effektivt operera ventilerna 14 och 18 sa att det garanteras att respirationsgas och luft införes i masspektrometern vid lämpliga tidpunkter.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 40 5 463 583 Patentkrav

1. Förfarande för övervakning av respirationsgaser, k ä n n e t e c k n a t därav, att i frånvaro av respira- tionsgas tillföres en masspektrometer intermittent en syrein- nehàllande gas väsentligen fri från koldioxid, varigenom syret ges möjlighet att kombineras med kvarvarande kolhaltiga före- ningar härstammande från eller genom pumpningssystemet för masspektrometern och att halten koldioxid uppmätt under respi- ration korrigeras med det uppmätta tröskelvärdet som uppstår genom sàdan kombination.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att respirationsgasen och den syreinnehallande gasen far strömma in i spektrometerkammaren genom utströmningskon- trollventiler, t ex nàlventiler.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a t därav, att en elektrisk signal representativ för trös- kelvärdet av koldioxid lagras i en minnesanordning innesluten i en signalöversättningskrets som svarar pà masspektrometerns utgàngsvärde och användes för kompensation av utgängssignalen frán signalöversättningskretsen sà att denna indikerar koldi- oxidhalten i respirationsgasen.

4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att en mikroprocessor som innefattar signalöversätt- ningskretsen användes för reglering av tillförseln av respira- tionsgas och den svreinnehàllande gasen till masspektrometer- kammaren.

5. Masspektrometer avsedd för övervakning av respira- tionsgaser, k ä n n e t e c k n a d därav, att spektrometer- kammaren är anordnad för selektivt mottagande av respirations- gas eller en syreinnehàllande gas väsentligen fri fran koldi- oxid, tillsammans med anordningar för korrektion av detekterad halt koldioxid under respiration med ett tröskelvärde som detekteras under den perioden då masspektrometern endast svarar pá den syreinnehàllande gasen.

6. Masspektrometer enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a d därav, att masspektrometerkammaren är försedd med tva ventilkontrollinlopp eller ett enda inlopp anslutet till tva regleringsventiler vilka ventilregleringsinlopp eller vilka regleringsventiler är utformade för tillförsel av respira- tionsgas respektive den syreinnehallande gasen. 465 583 6 10 15 20

7. Masspektrometer enligt krav 1 eller 6, k ä n n e - t e c k n a d därav, att utströmningsventiler, sasom nàlven- tiler, användes för reglering av gasflödeshastigheten in i masspektrometern. om

8. Masspektrometer enligt nagot av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att anordningen för korrige- ring av tröskelvärdet av koldioxid under respiration innefat- tar en signalöversättningskrets som svarar pa masspektrome- terns utgángsvärde och som ger en utsignal som indikerar koldioxidhalten i respirationsgasen, vilken signalöversätt- ningskrets innefattar en minnesanordning som kan lagra effek- tivt signalen fràn masspektrometern som representerar tröskel- halten för'ka1di°x1d.

9. Masspektrometer enligt krav 6, k ä n n e t e c k - n a d därav, att utgàngssignalen fràn signalöversättnings- kretsen kompenseras med signalen lagrad i minnesanordningen, varvid signalöversättningskretsen lämpligen är innesluten i en mikroprocessor.

10. Masspektrometer enligt krav 9, k ä n n e t e c k - n a d därav, att mikroprocessorn är anordnad sålunda att regleringsventilerna regleras selektivt för tillförsel av respirationsgas och den syreinnehàllande gasen i masspektrome- terkammaren.