WO2010094414A1 - Method and device for performing analyses of breath gas samples - Google Patents

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WO2010094414A1
WO2010094414A1 PCT/EP2010/000798 EP2010000798W WO2010094414A1 WO 2010094414 A1 WO2010094414 A1 WO 2010094414A1 EP 2010000798 W EP2010000798 W EP 2010000798W WO 2010094414 A1 WO2010094414 A1 WO 2010094414A1
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sample
correction
concentration
sensitivity
dilution
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PCT/EP2010/000798
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Jürgen KAPPLER
Thomas Liedtke
Walter Fabinski
Uvo HÖLSCHER
Heinz Fischer
Josef Vogt
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Abb Ag
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    • G01N21/61Non-dispersive gas analysers

Definitions

  • the invention relates to a method and a device according to the preamble of claims 1 and 19.
  • Measurement of the ⁇ 13 C value in respiratory gas diagnosis with the NDIR method is subject to various influence effects. These must be corrected to meet the accuracy requirements.
  • the influence effects include:
  • Non-linear effects on the ⁇ 13 C value can occur over the CO2 working range of the respiratory gas. These deviations are compensated according to the prior art by an automated method. For this purpose, a (deeper) breath is given to the device, which is diluted in a gas cycle successively with CO2-free air. The dependence on the CO2 concentration is determined, stored and used in the signal processing to correct the deviation (linearization).
  • EP 1111371 differs from DE19538431 and provides CO 2 correction breaths that are taken at different depths and placed on the device.
  • the EP 1111371 A2 thus takes into account the corresponding 02 concentration in the case of the CO2 correction. Both of these documents refer to breathing air without increased oxygen content.
  • the 02 concomitant concentration also influences the ⁇ 13 C measurement. This influence is superimposed with the influence of CO 2. It is neglected when working in the air, because the O2 concentration in the exhalation with the comparative measurement only slightly differs. The situation is different in the case of ventilation with high 02 concentrations, as can occur in intensive care patients.
  • This influence effect is not based on the cross-sensitivity, but on the carrier gas dependence (impact broadening of the rotation lines) and generates a concentration-proportional influence effect. It is currently being corrected by the prior art with a dilution method, as known from WO 01/47416 A1. For this purpose, the exhaled air is diluted until the O2 concentration in the work area as in working with air.
  • the invention has the object of developing a method and a device to the effect that this or this works without said dilution method and the accuracy requirements and the fast online measurement is ensured even in the wide range of oxygen concentration.
  • the present invention is intended to provide a correction method for the e.g. two in the
  • the CO2 and O2 concentrations are varied by appropriate technical measures.
  • the resulting ⁇ 13 C values as well as the O 2 and CO 2 concentrations are measured and from this a mathematical correlation between the ⁇ 13 C values and the O 2 and CO 2 content as a device-dependent variable is derived by regression methods.
  • the range of 02 and CO2 concentrations is referred to as the working range of the device. This work area can be considered as a generalization of the EP 1111371 A2 defined calibration.
  • the sensitivity is estimated. For this purpose, 13C-enriched samples are examined to determine the sensitivity of the instrument to changes in the 13C content of a sample.
  • the 02 and CO2 concentrations of these samples should be in the Working area of the device are. This dependence should also be described from the corresponding measured values via regressions. For the correction of disturbance influences they are measured online. Ideally, for example, the measurements of O2 and CO2 for a sample should yield concentrations of the current values of basal value and sensitivity. Thus, from the measured ⁇ 13 C value of the corresponding ⁇ 13 C value of the sample can be derived. Thus, from only one measurement of a sample, its ⁇ 13 C value can be determined. This makes online operation possible. For quality control (verification of correction functions) 02 and CO2 concentrations of the sample can be easily modified with the mechanisms described below. A new measurement would have to give comparable values. Other Störuccneinfluß bin such as the air pressure can be taken into account with appropriate procedures.
  • the second part of the application according to the invention is the acquisition of the measurement data by means of which the functions for basal value and sensitivity are obtained.
  • the various options and details for the method steps are explained in more detail below in their details.
  • the limit concentrations for the working range for CO2 are set at about 0.5% to 4% by volume.
  • the working range for 02 is set at approx. 16 - 90% by volume.
  • the influence effects of 02 and CO2 are superimposed. To capture this overlay, both disturbances should be varied independently. However, since these are based on different technical principles (cross sensitivity vs. carrier gas dependence), it should alternatively be possible to first eliminate the cross sensitivity (CO2) and then correct the carrier gas dependence of the oxygen. Both options are supported with the approaches described below.
  • the CO2 cross-sensitivity In the event that the CO2 cross-sensitivity is first characterized, it is indicated that for the O2 calibration, various changes in the O2 concentration are made in the expected O2 concentration range of the respiratory gas sample, and from the related or related measurements, the O2 correction values. Dependence of the ⁇ 13 C values can be determined. The CO2 cross-sensitivity should have been corrected in a previously performed step with the resulting correction data. The at the
  • Concentration made from 100% 02-filled gas containers.
  • a sample of respiratory gas be sampled with previous ventilation of the subject at 100 vol% O 2 to obtain the calibration data, and dilution of the oxygen by O 2 absorption in absorbers with the simultaneous addition of N 2 or CO2 free air performed in order to obtain the calibration data To compensate pressure drop.
  • the invention consists in that a mixing chamber for collecting the respiratory gas samples with a plurality of downstream valves via a control device corresponds such that between the operating conditions - O2 correction with O2 dilution or concentration, - O2 correction with O2 absorption,
  • the software program product provides a solution in which the method is configured as a software program product, and thus can be read into the control device, which then controls the individual elements of the device in the manner according to the invention.
  • Figure 1 shows the method and operation of the invention for a gas flow and control system employing a known calibrated NDIR gas analyzer (e.g., Uras). All measuring and calibration tasks described in detail can be carried out with this device. For the measuring task described here, first the operating points or working ranges for the CO2 and oxygen concentration are determined during the calibration.
  • a known calibrated NDIR gas analyzer e.g., Uras
  • the concentration variations are made in individual steps in the circulatory system.
  • the following options are available: Successive dilution of the respiratory burst by CO2-free air or oxygen. With the increase of the O2 concentration the CO2 dilutes at the same time. At higher dilution or mixing levels, the resulting CO2 concentration may become so low that it may be below the defined operating range of the analyzer.
  • the O 2 concentration can be gradually reduced by selective absorption of oxygen.
  • the oxygen concentration is according to the invention via a selective
  • the CO2 content remains in a first approximation.
  • the steps for dilution or concentration are expediently arranged eg in a bypass in the circuit in which the meter and the oxygen sensor is located.
  • Dilution procedure abolished: increased space requirement, the restriction that the oxygen dependence of the measurements must be determined individually for each sample; that at high oxygen concentrations and relatively low CO2 concentration, the CO2 concentration, after the necessary dilution, is below the working range of the analyzer; The measurement is slow and not online.
  • the expiration air of the patient is supplied to a mixing chamber M.
  • a first valve 8 Downstream of the mixing chamber is a first valve 8, which is controlled via the central control unit 1. This also contains the algorithms used. From there, the respiratory gas sample then passes to a distribution point 12 with several parallel outlets or inputs.
  • control unit then either direct the respiratory gas sample directly into the measuring cuvette of the NDIR photometer or make appropriate admixtures by appropriate valve admission.
  • the distribution point 12 On the one hand opens at the distribution point 12 there the admixture line from a 02- container and a container with CO2-free air.
  • the mixture and the supply via a valve 6, which is also controlled via the central control unit.
  • a valve 6 At the distribution point 12 is a parallel outlet to the pump 23, the one
  • Pressure sensor 11 is connected upstream. From there, the gas sample then flows via the valve 10, likewise controlled via the central control unit 1, optionally to a CO 2 Absorber 22 or directly to another valve 9, also controlled by the central control unit.
  • the gas sample thus prepared then flows into the measuring cuvette 20 of an NDIR spectrometer.
  • the gas sample flows through the measuring cuvette 20 up to the outlet at the opposite end, where it is either vented to the outside via an oxygen sensor 13 via a valve 7, or returned to the distribution point 12 for further conditioning and / or recylation.
  • the valve 7 is controlled as all valves via the central control unit.
  • the detector 21 of the NDIR spectrometer supplies the determined output value to the signal processing 2, which corresponds to the one with the central control unit 1, as well as with the value output 3, for example in the form of a measured value display or storage.

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Abstract

The invention relates to a method and to a device for performing analyses of breath gas samples according to the preamble of claims 1 and 20. In order to further develop a method and a device such that the same function without the diluting method known from the prior art, and ensuring the precision requirements and rapid online measurement even in a broad range of oxygen concentrations, the invention proposes that calibration data are obtained across targeted variations of interference variables and used for forming a calibration function by means of statistical methods. A method is thereby proposed by means of which the interference variables can be modified independently of each other. Alternatively, the correction data for comparing the CO2 cross-sensitivity influence effects can be first determined in a calibration, wherein the limit concentrations for the working range for CO2 are simultaneously set. In a second step, the correction data and the working range for O2 are set, wherein the CO2 correction had been previously activated.

Description

Verfahren und Einrichtung zur Durchführung von Analysen von Atemgasproben Method and device for carrying out analyzes of respiratory gas samples
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Einrichtung gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 19.The invention relates to a method and a device according to the preamble of claims 1 and 19.
Die Messung des δ 13C-Wertes bei der Atemgasdiagnose mit dem NDIR-Verfahren (Nicht-dispersive-Infrarot-Spektroskopie) unterliegt verschiedenen Einflusseffekten. Diese müssen korrigiert werden um die Genauigkeitsanforderungen einzuhalten. Zu den Einflußeffekten gehören:Measurement of the δ 13 C value in respiratory gas diagnosis with the NDIR method (non-dispersive infrared spectroscopy) is subject to various influence effects. These must be corrected to meet the accuracy requirements. The influence effects include:
- Die CO2-Konzentration. Über den CO2-Arbeitsbereich der im Atemgas vorliegen kann treten nicht lineare Einflusseffekte auf den δ 13C-Wert auf. Diese Abweichungen werden nach dem Stand der Technik durch ein automatisiertes Verfahren kompensiert. Dazu wird ein (tiefer) Atemstoß auf das Gerät aufgegeben, der in einem Gaskreislauf sukzessive mit CO2-freier Luft verdünnt wird. Die Abhängigkeit über die CO2- Konzentration wird ermittelt, gespeichert und in der Signalverarbeitung zur Korrektur der Abweichung (Linearisierung) eingesetzt.- The CO2 concentration. Non-linear effects on the δ 13 C value can occur over the CO2 working range of the respiratory gas. These deviations are compensated according to the prior art by an automated method. For this purpose, a (deeper) breath is given to the device, which is diluted in a gas cycle successively with CO2-free air. The dependence on the CO2 concentration is determined, stored and used in the signal processing to correct the deviation (linearization).
Solche Verfahren sind aus der DE 195 38 431 A1 sowie der EP 1111371 A2 bekannt. Die EP 1111371 weicht von der DE19538431 ab und sieht zur CO2 Korrektur Atemstöße vor, die mit unterschiedlicher Tiefe genommen und auf das Gerät aufgegeben werden. Die EP 1111371 A2 berücksichtigt bei der CO2 Korrektur also noch die korrespondierende 02 Konzentration. Beide diesbezüglich genannten Schriften beziehen sich auf Atemluft ohne erhöhten Sauerstoffgehalt.Such methods are known from DE 195 38 431 A1 and EP 1111371 A2. EP 1111371 differs from DE19538431 and provides CO 2 correction breaths that are taken at different depths and placed on the device. The EP 1111371 A2 thus takes into account the corresponding 02 concentration in the case of the CO2 correction. Both of these documents refer to breathing air without increased oxygen content.
- Auch die 02 Begleitkonzentration beeinflusst die δ 13C Messung. Dieser Einfluß überlagert sich mit dem C02-Einflußeffekt. Er wird bei Arbeiten in Luft vernachlässigt, weil die O2-Konzentration bei der Ausatmung mit der Vergleichsmessung nur wenig differiert. Anders verhält es sich bei der Beatmung mit hohen 02 Konzentrationen wie sie bei Intensivpatienten auftreten kann. Hier reicht der Dynamikbereich von ca. 90Vol% bis ca. 15Vol% O2 (Luft). Dieser Einflußeffekt beruht nicht auf der Querempfindlichkeit, sondern auf der Trägergasabhängigkeit (Stoßverbreiterung der Rotationslinien) und erzeugt einen konzentrationsproportionalen Einflußeffekt. Er wird z.Z. nach dem Stand der Technik mit einem Verdünnungsverfahren korrigiert, wie aus der WO 01/47416 A1 bekannt. Dazu wird die Ausatemluft soweit verdünnt, bis sich die O2-Konzentration in den Arbeitsbereich wie beim Arbeiten mit Luft befindet.- The 02 concomitant concentration also influences the δ 13 C measurement. This influence is superimposed with the influence of CO 2. It is neglected when working in the air, because the O2 concentration in the exhalation with the comparative measurement only slightly differs. The situation is different in the case of ventilation with high 02 concentrations, as can occur in intensive care patients. Here, the dynamic range of about 90Vol% to about 15Vol% O2 (air). This influence effect is not based on the cross-sensitivity, but on the carrier gas dependence (impact broadening of the rotation lines) and generates a concentration-proportional influence effect. It is currently being corrected by the prior art with a dilution method, as known from WO 01/47416 A1. For this purpose, the exhaled air is diluted until the O2 concentration in the work area as in working with air.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, dass dieses bzw diese ohne die genannte Verdünnungsmethode arbeitet und die Genauigkeitsforderungen und die schnelle online Messung auch im weiten Sauerstoffkonzentrationsbereich gewährleistet ist.On this basis, the invention has the object of developing a method and a device to the effect that this or this works without said dilution method and the accuracy requirements and the fast online measurement is ensured even in the wide range of oxygen concentration.
Bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.In a method of the generic type, the object is achieved by the characterizing features of claim 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 18 angegeben.Further advantageous embodiments of the method according to the invention are specified in the dependent claims 2 to 18.
Im Hinblick auf eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 19 gelöst.With regard to a device of the generic type, the object is achieved by the characterizing features of claim 19.
Im Hinblick auf ein Softwareprogrammprodukt ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 20 gelöst.With regard to a software program product, the stated object is achieved by the features of claim 20.
Auch mit der Verdünnungsmethode nach WO 01/47416A1 zur Korrektur des Sauerstoffeinflusses bei erhöhter 02 Beatmung werden die Genauigkeitsforderungen in dem Arbeitsbereich erreicht. Diese Methode hat jedoch den Nachteil, dass der zur Verdünnung bereitzustellende Stickstoff in Flaschen bei beengter räumlicher Situation stört. Ebenfalls nachteilig wirkt sich aus, dass die CO2-Konzentration bei diesem Verfahren gleichfalls verdünnt und der CO2-Arbeitsbereich zu kleinen Konzentrationen hin eingeschränkt und die Empfindlichkeit herabgesetzt wird. Da weiterhin die sukzessiven Verdünnungsschritte einzeln gemessen werden, wird die Schnelligkeit der Gesamtbestimmung herabsetzt und damit die online Messung erheblich einengt.Even with the dilution method according to WO 01 / 47416A1 for the correction of the influence of oxygen with increased O2 ventilation, the accuracy requirements are achieved in the work area. However, this method has the disadvantage that the nitrogen to be provided for dilution in bottles disturbs in a confined spatial situation. Another negative effect is that the CO2 concentration in this method also diluted and the CO2 working range to small concentrations limited and the sensitivity is lowered. Furthermore, since the successive dilution steps are measured individually, the speed of the overall determination is reduced and thus the online measurement considerably narrows.
Die vorliegende Erfindung soll ein Korrekturverfahren vorgeben für die z.B. zwei imThe present invention is intended to provide a correction method for the e.g. two in the
Betrieb gleichzeitig auftretenden, sich überlagernden Einflußgrößen CO2 und erhöhter O2-Gehalt mit einfachen Verfahrensschritten und für den laufenden Betrieb herstellen und deren Wirksamkeit jederzeit mit einfachen Mitteln überprüfbar und einstellbar machen.Operation simultaneously occurring, overlapping influencing variables produce CO2 and increased O2 content with simple process steps and for ongoing operation and their effectiveness at any time with simple means verifiable and adjustable.
Kern der verfahrensgemäßen Erfindung ist, dass die Atemgasprobe als Expirationsgas direkt am Probanten entnommen und in einer Mischkammer strömungsmäßig vergleichmäßigt wird, und nachfolgend durch ein steuerbares Ventil dort ausgeleitet und mit Mischgasen gemischt oder unverdünnt einer Messküvette des NDIR- Spektrometers zugeführt wird, und dass die Korrektur mit Hilfe einer Gleichung der Form δ 13 C gem = Basalwert + Empfindlichkeit * δ 13 C der Probe durchgeführt wird, wobei Basalwert und Empfindlichkeit Funktionen der Störgrößen sind (tatsächlicher Wert der Probe) . Basalwert und Empfindlichkeit beschreiben die Abhängigkeit der δ 13C-Werte von den aktuellen Störgrößen wie z.B. CO2 und 02 Konzentrationen einer Probe. Zur Bestimmung der Basalwert- Funktion werden für eine Kalibrationsprobe, die nicht mit 13C angereichert wurde, die CO2 und O2 Konzentration durch geeignete technische Maßnahmen variiert. Die resultierenden δ 13C-Werte, sowie die O2 und CO2 Konzentrationen werden gemessen und daraus wird über Regressionsverfahren ein mathematischer Zusammenhang zwischen den δ 13C-Werten und dem O2 und CO2 Gehalt als geräteabhängige Größe hergeleitet. Der Bereich von 02 und CO2 Konzentrationen wird als Arbeitsbereich des Gerätes bezeichnet. Dieser Arbeitsbereich kann als eine Verallgemeinerung der EP 1111371 A2 definierten Kalibration betrachtet werden. In einem zweiten Schritt wird die Empfindlichkeit abgeschätzt. Hierfür werden 13C angereicherte Proben untersucht, um die Empfindlichkeit des Gerätes gegenüber Veränderungen im 13C -Gehalt einer Probe zu erfassen. Die 02 und CO2 Konzentrationen dieser Proben sollten dabei im Arbeitsbereich des Gerätes liegen. Auch diese Abhängigkeit soll aus den entsprechenden Meßwerten über Regressionen beschrieben werden. Für die Korrektur der Störgrößeneinflüsse werden diese online mitgemessen. Im Idealfall sollen z.B. aus den Messungen von O2 und CO2 für eine Probe Konzentrationen der aktuellen Werte für Basalwert und Empfindlichkeit gewonnen werden. Damit kann aus dem gemessenen δ 13C-Wert der entsprechende δ 13C-Wert der Probe hergeleitet werden. Somit kann aus nur einer Messung einer Probe deren δ 13C Wert bestimmt werden. Damit wird der online Betrieb möglich. Zur Qualitätskontrolle (Überprüfung der Korrekturfunktionen) können 02 und CO2 Konzentrationen der Probe mit den weiter unten beschriebenen Mechanismen leicht modifiziert werden. Eine erneute Messung müßte vergleichbare Werte geben. Weitere Störgrößeneinflußeffekte wie der Luftdruck können mit entsprechenden Verfahren berücksichtigt werden.The core of the method according to the invention is that the respiratory gas sample is taken as expiration gas directly at the sample and fluidized in a mixing chamber, and subsequently discharged there by a controllable valve and mixed with mixed gases or fed undiluted to a measuring cuvette of the NDIR spectrometer, and that the correction is performed using an equation of the form δ 13 C g em = basal value + sensitivity * δ 13 C of the sample, basal value and sensitivity being functions of the disturbances (actual value of the sample). Basal value and sensitivity describe the dependence of the δ 13 C values on the current disturbance variables such as CO2 and 02 concentrations of a sample. To determine the basal value function, for a calibration sample that has not been enriched with 13C, the CO2 and O2 concentrations are varied by appropriate technical measures. The resulting δ 13 C values as well as the O 2 and CO 2 concentrations are measured and from this a mathematical correlation between the δ 13 C values and the O 2 and CO 2 content as a device-dependent variable is derived by regression methods. The range of 02 and CO2 concentrations is referred to as the working range of the device. This work area can be considered as a generalization of the EP 1111371 A2 defined calibration. In a second step, the sensitivity is estimated. For this purpose, 13C-enriched samples are examined to determine the sensitivity of the instrument to changes in the 13C content of a sample. The 02 and CO2 concentrations of these samples should be in the Working area of the device are. This dependence should also be described from the corresponding measured values via regressions. For the correction of disturbance influences they are measured online. Ideally, for example, the measurements of O2 and CO2 for a sample should yield concentrations of the current values of basal value and sensitivity. Thus, from the measured δ 13 C value of the corresponding δ 13 C value of the sample can be derived. Thus, from only one measurement of a sample, its δ 13 C value can be determined. This makes online operation possible. For quality control (verification of correction functions) 02 and CO2 concentrations of the sample can be easily modified with the mechanisms described below. A new measurement would have to give comparable values. Other Störgrößeneinflußeffekte such as the air pressure can be taken into account with appropriate procedures.
Zweiter Teil der erfindungsgemäßen Anwendung, ist die Gewinnung der Meßdaten, anhand deren die Funktionen für Basalwert und Empfindlichkeit gewonnen werden. Die verschiedenen Möglichkeiten und Einzelheiten für die Verfahrensschritte werden im folgenden in ihren Einzelheiten näher erläutert. Die Grenzkonzentrationen für den Arbeitsbereich für CO2 werden von ca. 0,5Vol% bis 4Vol% festgelegt. Der Arbeitsbereich für 02 wird mit ca.16 - 90Vol% festgelegt. Die Einflußeffekte von 02 und CO2 überlagern sich. Um diese Überlagerung zu erfassen, sollten beide Störgrößen unabhängig voneinander variiert werden. Da diese jedoch auf verschiedenen technischen Prinzipien beruhen (Querempfindlichkeit vs. Trägergasabhängigkeit) sollte es alternativ auch möglich sein, zuerst die Querempfindlichkeit (CO2) zu eliminieren und dann die Trägergasabhängigkeit des Sauerstoffs zu korrigieren. Beide Möglichkeiten werden mit den nachfolgend beschriebenen Ansätzen unterstützt.The second part of the application according to the invention is the acquisition of the measurement data by means of which the functions for basal value and sensitivity are obtained. The various options and details for the method steps are explained in more detail below in their details. The limit concentrations for the working range for CO2 are set at about 0.5% to 4% by volume. The working range for 02 is set at approx. 16 - 90% by volume. The influence effects of 02 and CO2 are superimposed. To capture this overlay, both disturbances should be varied independently. However, since these are based on different technical principles (cross sensitivity vs. carrier gas dependence), it should alternatively be possible to first eliminate the cross sensitivity (CO2) and then correct the carrier gas dependence of the oxygen. Both options are supported with the approaches described below.
Aus praktischen Gründen sollte weiter berücksichtigt werden, dass die beiden unabhängigen Einflussgrößen (CO2-Atemtiefe und erhöhter O2-Gehalt) jederzeit, auch vor Ort, mit einfachen, vorhandenen Mitteln nachprüfbar und korrigierbar sind. Zurückzugreifen ist dabei auf die CO2 Produktion mit Hilfe von Atemluft und die vorliegende CO2-Analyse, sowie die ebenfalls vorhandene O2-Analyse und das in Intensivstationen vorhandene hochkonzentrierte O2-Gas (100Vol%) vor Ort. Die 02- Korrektur muß dabei den Konzentrationsbereich zwischen 90Vol% bis ca. 16Vol% berücksichtigen.For practical reasons, it should also be taken into account that the two independent influencing factors (CO 2 respiration depth and increased O 2 content) can be verified and corrected at any time, even on site, with simple, existing means. The CO2 production with the help of breathing air and the present CO2 analysis as well as the O2-analysis and the highly concentrated O2-gas (100Vol%) in intensive care units are to be resorted to here. The 02- Correction must take into account the concentration range between 90% by volume and approx. 16% by volume.
Für den Fall, das die CO2 Querempfindlichkeit zuerst charakterisiert wird, ist angegeben, dass zur O2-Kalibrierung verschiedene Veränderungen der 02 Konzentration im erwarteten O2-Konzentrationesbereich der Atemgasprobe durchgeführt werden, und aus den diesbezüglichen bzw. zu den diesbezüglichen Meßdaten die Korrekturwerte der O2-Abhängigkeit der δ 13 C -Werte ermittelt werden. Dabei sollte die CO2-Querempfindlichkeit in einem vorher durchgeführten Schritt mit den dabei gewonnenen Korrekturdaten korrigiert worden sein. Die sich bei denIn the event that the CO2 cross-sensitivity is first characterized, it is indicated that for the O2 calibration, various changes in the O2 concentration are made in the expected O2 concentration range of the respiratory gas sample, and from the related or related measurements, the O2 correction values. Dependence of the δ 13 C values can be determined. The CO2 cross-sensitivity should have been corrected in a previously performed step with the resulting correction data. The at the
Veränderungen der O2-Konzentrationen mitverändernde CO2-Konzentration haben so keinen Einflußeffekt auf die δ 13 C -Werte. Hierbei, ist darauf zu achten, dass die Verdünnungsschritte dabei zu CO2 Konzentration führen die innerhalb der Grenzwerte liegen, die vom Arbeitsbereich des Analysators vorgegeben werden.Changes in the CO2 concentrations with changing CO2 concentration thus have no effect on the δ 13 C values. Make sure that the dilution steps result in CO2 concentrations that are within the limits specified by the analyzer's operating range.
Zur unabhängigen Variation der Störgrössen ist angegeben, dass zur Gewinnung der Kalibrierwerte eine Atemgasprobe unter zuvorigem Beatmen des Probanten mit Luft genommen wird und die Atemgasprobe schrittweise mit O2 aufkonzentriert wird, derart, dass in möglichst wenigen Schritten ein möglichst weiter O2-Konzentrationsbereich, vorzugsweise zwischen 16 und 90 Vol% abgedeckt wird, wobei die dieFor independent variation of the disturbances it is stated that in order to obtain the calibration values a respiratory gas sample is taken with previous ventilation of the test subject with air and the respiratory gas sample is gradually concentrated with O 2, such that in as few steps as possible a further O 2 concentration range, preferably between 16 and 90 vol% is covered, with the
Aufkonzentrierung (Zumischung) aus mit 100%02-gefüllten Gasbehältern erfolgt.Concentration (admixture) made from 100% 02-filled gas containers.
Alternativ dazu ist vorgeschlagen, dass für die Gewinnung der Kalibrierdaten eine Atemgasprobe unter zuvorigem Beatmen des Probanten mit 100Vol% 02 genommen wird, und eine Verdünnung des Sauerstoffs durch O2-Absorption in Absorbern bei gleichzeitiger Zugabe von N2 oder CO2-freier Luft erfolgt, um den Druckabfall zu kompensieren.Alternatively, it is suggested that a sample of respiratory gas be sampled with previous ventilation of the subject at 100 vol% O 2 to obtain the calibration data, and dilution of the oxygen by O 2 absorption in absorbers with the simultaneous addition of N 2 or CO2 free air performed in order to obtain the calibration data To compensate pressure drop.
Im Hinblick auf eine Einrichtung besteht die Erfindung darin, dass eine Mischkammer zum Sammeln der Atemgasproben mit einer Mehrzahl von nachgeschalteten Ventilen über eine Steuereinrichtung derart korrespondiert, dass zwischen den Betriebszuständen - O2-Korrektur mit O2-Verdünnung oder Aufkonzentration, - O2-Korrektur mit O2-Absorption,With regard to a device, the invention consists in that a mixing chamber for collecting the respiratory gas samples with a plurality of downstream valves via a control device corresponds such that between the operating conditions - O2 correction with O2 dilution or concentration, - O2 correction with O2 absorption,
- O2-Korrektur mit CO2-freier Luftverdünnung- O2 correction with CO2-free air dilution
- direkte Einleitung der Atemgasprobe in die Messküvette jeweils im geschlossenen Kreislauf schaltbar ist.- Direct introduction of the breathing gas sample into the measuring cuvette can be switched in each case in a closed circuit.
Desweiteren gibt das Softwareprogrammprodukt eine Lösung, vor, bei welcher das Verfahren als Softwareprogrammprodukt ausgestaltet ist, und somit in die Steuereinrichtung einlesbar ist, welche die einzelnen Elemente der Einrichtung dann in der erfindungsgemäßen Weise steuert.Furthermore, the software program product provides a solution in which the method is configured as a software program product, and thus can be read into the control device, which then controls the individual elements of the device in the manner according to the invention.
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.The invention is illustrated in an embodiment in the drawing and described in more detail below.
Figur 1 zeigt die Verfahrens- und erfindungsgemäße Funktionsweise für ein Gaslauf- und Steuersystem, das einen bekannten kalibrierten NDIR- Gasanalysator (z.B. Uras) einsetzt. Alle im einzelnen beschriebenen Meß- und Kalibrieraufgaben lassen sich mit dieser Einrichtung durchführen. Für die hier beschriebene Meßaufgabe werden zunächst die Arbeitspunkte bzw. Arbeitsbereiche für die CO2- und Sauerstoffkonzentration bei der Kalibrierung festgelegt.Figure 1 shows the method and operation of the invention for a gas flow and control system employing a known calibrated NDIR gas analyzer (e.g., Uras). All measuring and calibration tasks described in detail can be carried out with this device. For the measuring task described here, first the operating points or working ranges for the CO2 and oxygen concentration are determined during the calibration.
Zur Gewinnung der Kalibrierdaten werden die Konzentrationvariationen in einzelnen Schritten in dem Kreislaufsystem vorgenommen. Wahlweise stehen folgende Optionen zur Verfügung: Sukzessives Verdünnung des Atemstosses durch CO2-freie Luft bzw. Sauerstoff. Mit der Aufstockung der O2 Konzentration verdünnt sich gleichzeitig das CO2. Bei höheren Verdünnungs- oder Beimischungsstufen kann die resultierende CO2-Konzentration so niedrig werden, daß sie unterhalb des definierten Arbeitsbereiches des Analysators liegen kann.To obtain the calibration data, the concentration variations are made in individual steps in the circulatory system. Optionally, the following options are available: Successive dilution of the respiratory burst by CO2-free air or oxygen. With the increase of the O2 concentration the CO2 dilutes at the same time. At higher dilution or mixing levels, the resulting CO2 concentration may become so low that it may be below the defined operating range of the analyzer.
Um dies zu vermeiden kann alternativ oder in Ergänzung die 02 Konzentration schrittweise verringert werden durch selektive Absorption von Sauerstoff. Dabei wird die Sauerstoffkonzentration erfindungsgemäß über einen selektivenTo avoid this, alternatively or in addition, the O 2 concentration can be gradually reduced by selective absorption of oxygen. The oxygen concentration is according to the invention via a selective
Sauerstoffabsorber in einem Gaskreislauf suksessive vermindert, wobei der entnommene Sauerstoff durch CO2-freie Luft ersetzt wird. Der CO2-Gehalt bleibt dabei in 1. Näherung erhalten. Die Schritte zur Verdünnung bzw. Aufkonzentrierung werden zweckmäßig z.B. in einem Bypass im Kreislauf angeordnet in dem auch das Messgerät und der Sauerstoffsensor liegt.Oxygen absorber in a gas circulation suksessive reduced, wherein the extracted oxygen is replaced by CO2-free air. The CO2 content remains in a first approximation. The steps for dilution or concentration are expediently arranged eg in a bypass in the circuit in which the meter and the oxygen sensor is located.
Alle Verfahrensschritte werden über programmierte Algorithmen automatisch gesteuert, die in der Die entsprechende Vorrichtung besteht aus Gaskreisläufen mit Pumpen, Filtern, Ventilen und dem eingebundenen Analysator wie diese aus Figur 1 hervorgehen.All of the process steps are automatically controlled by programmed algorithms, which in the The corresponding device consists of gas circuits with pumps, filters, valves and the integrated analyzer as they emerge from Figure 1.
Im Ergebnis lassen sich mit der genannten Einrichtung schrittweise Korrekturdaten gewinnen. Im speziellen werden folgende Limitierungen des bisherigenAs a result, incremental correction data can be obtained with the mentioned device. In particular, the following limitations of the previous
Verdünnungsverfahren aufgehoben: erhöhter Platzbedarf, die Einschränkung, dass für jede Probe die Sauerstoffabhängigkeit der Messungen individuell bestimmt werden muss; dass bei hohen Sauerstoffkonzentrationen und relativ niedrigen CO2 Konzentration die CO2 Konzentration nach der nötigen Verdünnung unterhalb der Arbeitsbereiches des Analysators liegt; Die Messung langsam und nicht online ist.Dilution procedure abolished: increased space requirement, the restriction that the oxygen dependence of the measurements must be determined individually for each sample; that at high oxygen concentrations and relatively low CO2 concentration, the CO2 concentration, after the necessary dilution, is below the working range of the analyzer; The measurement is slow and not online.
Die dazu verwendeten Elemente sind im einzelnen folgende.The elements used for this purpose are the following in detail.
Die Expirationsluft des Patienten wird einer Mischkammer M zugeführt. DerThe expiration air of the patient is supplied to a mixing chamber M. Of the
Mischkammer nachgeschaltet ist ein erstes Ventil 8, welches über die Zentrale Steuereinheit 1 angesteuert wird. In dieser sind auch die verwendeten Algorithmen abgelegt. Von dort gelangt die Atemgasprobe dann zu einem Verteilpunkt 12 mit mehreren parallelen Abgängen bzw Eingängen.Downstream of the mixing chamber is a first valve 8, which is controlled via the central control unit 1. This also contains the algorithms used. From there, the respiratory gas sample then passes to a distribution point 12 with several parallel outlets or inputs.
Über die in der Steuereinheit implementierten Algorithmen wird dann die Atemgasprobe entweder direkt in die Messküvette des NDIR-Fotometers geleitet oder es werden entsprechende Zumischungen durch entsprechende Ventilbeaufschlagungen vorgenommen.The algorithms implemented in the control unit then either direct the respiratory gas sample directly into the measuring cuvette of the NDIR photometer or make appropriate admixtures by appropriate valve admission.
Zum Einem mündet am Verteilpunkt 12 dort die Zumischungsleitung aus einem 02- Behälter und eine Behälter mit CO2-freier Luft ein. Die Mischung und die Zuführung erfolgt über ein Ventil 6, welches ebenfalls über die zentrale Steuereinheit angesteuert wird. Am Verteilpunkt 12 liegt ein paralleler Abgang zur Pumpe 23, der einOn the one hand opens at the distribution point 12 there the admixture line from a 02- container and a container with CO2-free air. The mixture and the supply via a valve 6, which is also controlled via the central control unit. At the distribution point 12 is a parallel outlet to the pump 23, the one
Drucksensor 11 vorgeschaltet ist. Von dort fließt die Gasprobe dann über das Ventil 10, ebenfalls über die zentrale Steuereinheit 1 angesteuert wahlweise zu einem CO2- Absorber 22 oder direkt zu einem weiteren Ventil 9, ebenfalls über die zentrale Steuereinheit angesteuert.Pressure sensor 11 is connected upstream. From there, the gas sample then flows via the valve 10, likewise controlled via the central control unit 1, optionally to a CO 2 Absorber 22 or directly to another valve 9, also controlled by the central control unit.
Von dort erst mündet die so präparierte Gasprobe dann in die Messküvette 20 eines NDIR-Spektrometers ein. Die Gasprobe durchfließt die Messküvette 20 bis zu Ausgang am gegenüberliegenden Ende und wird dort über einen Sauerstoffsensor 13 über ein Ventil 7 entweder nach außen entlüftet, oder zu weiteren Konditionierung und/oder Recylizierung wieder zum Verteilpunkt 12 geführt. Auch das ventil 7 ist wie alle Ventile über die zentrale Steuereinheit gesteuert. Der Detektor 21 des NDIR-Spektrometers liefert den ermittelten Ausgangswert an die Signalverarbeitung 2 die zum einen mit der zentralen Steuereinheit 1 korrespondiert, als auch mit der Werteausgabe 3, bspw in Form einer Messwertanzeige oder - Speicherung. From there, the gas sample thus prepared then flows into the measuring cuvette 20 of an NDIR spectrometer. The gas sample flows through the measuring cuvette 20 up to the outlet at the opposite end, where it is either vented to the outside via an oxygen sensor 13 via a valve 7, or returned to the distribution point 12 for further conditioning and / or recylation. Also, the valve 7 is controlled as all valves via the central control unit. The detector 21 of the NDIR spectrometer supplies the determined output value to the signal processing 2, which corresponds to the one with the central control unit 1, as well as with the value output 3, for example in the form of a measured value display or storage.
Bezugszeichen:Reference numerals:
1 zentrale Steuereinheit1 central control unit
2 Signalverarbeitung2 signal processing
3 Meßwertausgabe3 measured value output
4 CO2-Absorber4 CO 2 absorbers
5 O2-Behälter5 O 2 containers
6,7,8 ,9,10 Steuerventile6,7,8, 9,10 control valves
11 Differenzdrucksensor11 differential pressure sensor
12 Speisepunkt/Mischpunkt12 feed point / mixing point
13 O2-Sensor13 O 2 sensor
20 NDIR-Küvette20 NDIR cuvette
21 NDIR-Detektor21 NDIR detector
22 O2-Absorber22 O 2 absorbers
23 Pumpe23 pump
M Mischkammer M mixing chamber

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verfahren zum Betrieb eines NDIR-Spektrometers in einen Meßsystem zur Atemgasanalyse mit Hilfe von mit stabilen Isotopen markierten Substraten, mit einer Korrektur der die δ 13 C Werte überlagernden Störgrößen wie z.B.1. A method for operating an NDIR spectrometer in a measuring system for the analysis of respiratory gas with the aid of stable isotope-labeled substrates, with a correction of the δ 13 C values overlying disturbances such as
CO2- und 02 zur online Diagnose, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemgasprobe als Expirationsgas direkt am Probanten entnommen und in einer Mischkammer strömungsmäßig vergleichmäßigt wird, und nachfolgend durch ein steuerbares Ventil dort ausgeleitet und mitCO2 and 02 for online diagnosis, characterized in that the breathing gas sample is taken as expiration gas directly at the sample and in a mixing chamber is equalized in terms of flow, and subsequently discharged there by a controllable valve and with
Mischgasen gemischt oder unverdünnt einer Messküvette des NDIR- Spektrometers zugeführt wird, und dass die Korrektur mit Hilfe einer Gleichung der Form δ 13 C gem = Basalwert + Empfindlichkeit * δ 13 C der Probe durchgeführt wird, wobei Basalwert und Empfindlichkeit Funktionen der Störgrößen sind.Mixed or undiluted mixed gases is supplied to a measuring cuvette of the NDIR spectrometer, and that the correction is performed using an equation of the form δ 13 C g em = basal value + sensitivity * δ 13 C of the sample, wherein basal value and sensitivity are functions of the disturbances.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturdaten für den Basalwert und die Empfindlichkeit durch gezielte Veränderungen der Störgrößen wie z.B. CO2 und 02 gewonnen werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the correction data for the basal value and the sensitivity by targeted changes of the disturbance variables such. CO2 and 02 are won.
3. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass aus den Korrekturdaten über geeignete statistische Verfahren der funktionale Zusammenhang zwischen Messwert und Störgröße ermittelt und entsprechend Anspruch 1 verwendet wird. Dabei können für Basalwert und/oder Empfindlichkeit die Effekte von CO2 (Querempfindlichkeit) und 02 (Trägergasabhängigkeit) über möglich formal getrennt Funktionen beschrieben werden. 3. The method according to claim 2, characterized in that determined from the correction data via suitable statistical methods, the functional relationship between measured value and disturbance and used according to claim 1. For basal value and / or sensitivity, the effects of CO2 (cross-sensitivity) and 02 (carrier gas dependence) can be described by means of possible formally separated functions.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung einer einzelnen Probe gleichzeitig δ 13 C -Werte sowie die Störgrößen wie 02 und CO2 Werte erfasst werden aus denen aktuelle Werte für den Basalwert und die Empfindlichkeit und der tatsächliche δ 13 C4. The method of claim 1 and 2, or 3, characterized in that for measuring a single sample simultaneously δ 13 C values and the disturbance variables such as 02 and CO2 values are recorded from which current values for the basal value and the sensitivity and the actual δ 13 C
Probenwert ermittelt werden kann.Sample value can be determined.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsbereiche für CO2 mit ca. 0,4 bis 4Vol% und für 02 mit ca.5. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the working ranges for CO2 with about 0.4 to 4Vol% and for 02 with approx.
16 - 90Vol% festgelegt werden.16 - 90Vol% are set.
6. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhebung der Korrekturdaten für CO2 ein tiefer Atemstoss mit6. The method according to claim 2, characterized in that to collect the correction data for CO2 a deep breath with
Umgebungsluft auf die Messtechnik gegeben wird, der sukzessive mit Raumluft oder Stickstoff verdünnt wird im vorgegebenen Arbeitsbereich für CO2.Ambient air is added to the measuring technique, which is successively diluted with room air or nitrogen in the given operating range for CO2.
7. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhebung der Korrekturdaten für 02 eine Atemgasprobe unter zuvorigem Beatmen des Probanten mit Luft genommen wird und die Atemgasprobe schrittweise mit 02 aufkonzentriert wird, derart, dass in möglichst wenigen Schritten ein möglichst weiter O2-Konzentrationsbereich, vorzugsweise zwischen 16 und 90 Vol% abgedeckt wird, wobei die Aufkonzentrierung (Zumischung) aus mit 100%02-gefüllten Gasbehältern erfolgt wobei entweder der CO2 Gehalt konstant gehalten wird oder der CO2 Einflußeffekt vorher nach Anspruch 6 oder 7 korrigiert wurde. 7. The method according to claim 6 or 7, characterized in that for collecting the correction data for 02 a breathing gas sample is taken under previous ventilation of the test subject with air and the respiratory gas sample is gradually concentrated with 02, such that in as few steps as possible a further O2 Concentration range, preferably between 16 and 90 vol% is covered, wherein the concentration (admixing) takes place with 100% 02-filled gas containers wherein either the CO2 content is kept constant or the CO2 influence effect was previously corrected according to claim 6 or 7.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Korrekturdaten eine Atemgasprobe unter zuvorigem Beatmen des Probanten mit 100Vol% 02 genommen wird, und eine selektive Verdünnung des Sauerstoffs durch O2-Absorption in Absorbern bei gleichzeitiger Zugabe von N2 oder C02-freier Luft erfolgt, um den Druckabfall zu kompensieren und dass entweder der CO2 Gehalt konstant gehalten wird oder vorher nach Anspruch 6 oder 7 korrigiert wird.8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that for determining the correction data, a breathing gas sample is taken with previous ventilation of the sample with 100Vol% 02, and a selective dilution of the oxygen by O2 absorption in absorbers with the simultaneous addition of N2 or C02 -free air is provided to compensate for the pressure drop and that either the CO2 content is kept constant or corrected beforehand according to claim 6 or 7.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Korrekturen die Störgrößen 02 und CO2 in sukzessiven Verdünnungsschritten gemeinsam verändert werden, ausgehend von einer hohen CO2-Konzentration und einer Verdünnung durch Beimischung einer hohen O2-Konzentration , oder ausgehend von einer Probe mit hoher O2-Konzentration und Zumischung mit einem Gas mit Ca 4-Volumen% CO2 in Luft.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for determining the corrections, the disturbances 02 and CO2 are changed together in successive dilution steps, starting from a high CO2 concentration and a dilution by admixing a high O2 concentration, or starting from a sample with high O2 concentration and admixed with a gas with Ca4 volume% CO2 in air.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die δ 13C-Werte über die Dichte und Lage der Verdünnungs- bzw. Aufkonzentrierungsschritte durch Vergleich mit vorgegebenen Grenzwerten der abgelegten Kalibrierkurve gesteuert und optimiert werden.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the δ 13 C values on the density and location of the dilution or concentration steps are controlled and optimized by comparison with predetermined limits of the stored calibration curve.
11. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensmaßnahmen mittels einer im Mess-System integrierten Auswerte- und Steuereinrichtung durchgeführt werden.11. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the method measures are carried out by means of a measuring system integrated in the evaluation and control device.
12. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Regressionsparameter und Korrekturwerte gespeichert werden. 12. The method according to claim 1, characterized in that the regression parameters and correction values are stored.
13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass Querempfindlichkeit und Trägergasabhängigkeit getrennt bestimmt und korrigiert werden, und daß für die Komponente, die größeren Schwankungen unterliegt, häufiger Korrekturdaten erhoben werden.13. The method of claim 1 to 4, characterized in that the cross sensitivity and carrier gas dependence are determined separately and corrected, and that for the component, which is subject to greater fluctuations, more frequent correction data are collected.
Alternativ kann, wenn die Basalwert und/oder Empfindlichkeits-Funktion sich auf beide Störgrößen beziehen, über geeignete statistische Verfahren ermittelt werden, welche Kombination von Koeffizienten in den Gleichungen sich über die Zeit verändert, und nur zur Bestimmung dieser variablen Komponenten Korrekturdaten erhoben werden.Alternatively, if the basal value and / or sensitivity function relates to both disturbances, suitable statistical methods can be used to determine which combination of coefficients in the equations changes over time, and correction data is collected only to determine these variable components.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherung, Plausibilisierung und Überprüfung der Korrekturdaten bei der Messung einer einzelnen Probe mit der gegebenen technischen14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for securing, plausibility and verification of the correction data in the measurement of a single sample with the given technical
Ausstattung der 02 und/oder CO2 Gehalt einer Probe verändert wird, wobei eine nachfolgende Messung der Probe den gleichen δ 13C Wert erwarten sollte und somit zur Plausibilisierung des Messergebnisses dientEquipment 02 and / or CO2 content of a sample is changed, with a subsequent measurement of the sample should expect the same δ 13 C value and thus serves to plausibility of the measurement result
15. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass ein durch 02- Absorption eintretende Unterdruck mit einem Differenzdrucksensor messbar ist, und dass der besagte Sensor ein Ventil steuert, welches den Unterdruck mit C02-freier Luft ausgleicht.15. The method according to claim 8, characterized in that a by 02 absorption entering negative pressure with a differential pressure sensor is measurable, and that said sensor controls a valve which compensates the negative pressure with C02-free air.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verdünnung oder Aufkonzentrierung ein aus Pumpen, Filtern / Absorbern und Ventilen bestehender Gaskreislauf vorgesehen ist, in welchem ein Sauerstoffsensor mit einem Meßbereich von 16-100Vol% eingeschaltet ist. 16. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for the dilution or concentration of a pump, filters / absorbers and valves existing gas circuit is provided, in which an oxygen sensor is turned on with a measuring range of 16-100Vol%.
17. Verfahren nach Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem NDIR-Spektrometer ermittelte 12CO2-Wert gleichzeitig zur Ermittlung des CO2 Korrekturparameter dient.17. The method according to claim 16, characterized in that the 12 CO 2 value determined with the NDIR spectrometer serves simultaneously to determine the CO 2 correction parameter.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass Verdünnungs- und Aufkonzentrierungsansätze voneinander getrennt implementiert werden können.18. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that dilution and concentration approaches can be implemented separately from each other.
19. Verfahren nach Anspruch nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass neben den Konzentrationswerten weitere Einflußgrößen wie z.B. der Luftdruck berücksichtigt werden und in das Meßsystem integriert sind.19. The method according to claim any one of claims 1 to 15, characterized in that in addition to the concentration values further factors such. the air pressure are taken into account and integrated into the measuring system.
20. Meßsystem mit einem NDIR-Spektrometer zur Atemgasanalyse mit Hilfe von mit stabilen Isotopen markierten Substraten, mit einer Korrektur der die δ 13 C Werte überlagernden Störgrößen wie z.B. CO2- und 02 zur online Diagnose, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischkammer zum Sammeln der Atemgasproben mit einer Mehrzahl von nachgeschalteten Ventilen über eine Steuereinrichtung derart korrespondiert, dass zwischen den Betriebszuständen - O2-Korrektur mit O2-Verdünnung oder Aufkonzentration,20. Measuring system with an NDIR spectrometer for the analysis of respiratory gas with the aid of stable isotope-labeled substrates, with a correction of the δ 13 C values overlying disturbances such as CO2 and 02 for online diagnosis, characterized in that a mixing chamber for collecting the respiratory gas samples with a plurality of downstream valves via a control device corresponds such that between the operating conditions - O2 correction with O2 dilution or concentration,
- O2-Korrektur mit O2-Absorption,- O2 correction with O2 absorption,
- O2-Korrektur mit CO2-freier Luftverdünnung jeweils im geschlossenen Kreislauf schaltbar ist.- O2 correction with CO2-free air dilution can always be switched in a closed circuit.
21. Softwaresteuerungsprogramm zur Durchführung des Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerparameter über die Sensorwertermittlung über eine wechselbare Programmsoftware ermittelbar sind, und entsprechende Treiber zur Steuerung der Pumpen und Ventile vorgesehen sind, und dass der jeweilige Algorithmus hierzu über Wahloptionen innerhalb des Softwareprogrammproduktes als erweiterbare Funktionen in die Einrichtung implementierbar sind. 21. Software control program for carrying out the method according to one of claims 1 to 19, characterized in that the control parameters via the sensor value determination via a exchangeable program software can be determined, and appropriate drivers for controlling the pumps and valves are provided, and that the respective algorithm for this purpose can be implemented via dialing options within the software program product as expandable functions in the device.
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