WO2014009324A2 - Exspirationslufttrennvorrichtung zum sammeln einer atemluftprobe - Google Patents

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WO2014009324A2
WO2014009324A2 PCT/EP2013/064411 EP2013064411W WO2014009324A2 WO 2014009324 A2 WO2014009324 A2 WO 2014009324A2 EP 2013064411 W EP2013064411 W EP 2013064411W WO 2014009324 A2 WO2014009324 A2 WO 2014009324A2
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bag
mouthpiece
air
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Roland Stangl
Elena Bobbert
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Roland Stangl
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Publication date
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    • 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
    • A61B5/08—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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00—Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A61B2010/0083—Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements for taking gas samples
    • A61B2010/0087—Breath samples

Definitions

  • Expiratory air separation device for collecting a
  • the present invention relates to a
  • Expiratory air separation device according to claim 1.
  • the present invention further relates to a method for
  • VOCs volatile organic components
  • the object of the present invention is to provide another
  • the object of the invention is achieved by a
  • the expiratory air separation device has at least one mouthpiece, at least one line section connected to the mouthpiece, and at least one first and one second container for breathing air, with which the line section and / or its branches are in fluid communication.
  • the expiratory air separation device further comprises a pipe section disposed or acting
  • Breathstream steering device for controlling a through the
  • the respiratory flow control device is configured and arranged to direct a patient's breath flow entering the expiratory air separation device via the mouthpiece into a first position of the respiratory flow directing device in the first container and in a second position
  • the object of the invention is further achieved by a method having the features of claim 9. It is further characterized by a removal device with the features of
  • the method according to the invention serves to remove a respiratory air sample already present in a respiratory airbag (ie from a patient or a subject, whether healthy or ill, exhaled breathing gas, also referred to here for short as respiratory air) from this respiratory airbag.
  • the method includes connecting the breathing bag to a support means for establishing fluid communication between breathing bag and support means.
  • breathing air with components of breathing air - such as VOCs, ie volatile or volatile organic compounds - is present, which can be qualitatively and / or quantitatively analyzed in a subsequent step or process that does not belong to the method according to the invention.
  • the carrier device used which purely optionally may have the shape of a continuous needle, ie
  • a portion thereof for example, in its interior, materials for - preferably physical, preferably not chemically - binding or holding present in the breath bag breathing air components.
  • materials for - preferably physical, preferably not chemically - binding or holding present in the breath bag breathing air components are also referred to below as matrices. These include, for example, the activated carbon.
  • the inventive method further comprises arranging the breathing bag in a receptacle of a
  • Extraction device to empty the breathing bag partially or completely from breathing air.
  • the method according to the invention also comprises that for partial or complete emptying of the
  • Respiratory air bag is applied.
  • the predetermined pressure is applied by means of a pressure device of the removal device.
  • the removal device according to the invention for obtaining a breathing air sample from a breathing air bag has at least one receptacle for arranging the breathing air bag in the
  • the removal device also has a printing device that is configured, configured or otherwise prepared to provide a
  • predefined pressure on the arranged in the receptacle breath bag off is predefined (herein also designated so predetermined) pressure on the arranged in the receptacle breath bag off.
  • the kit according to the invention has at least one
  • Has removal device and at least one
  • Breathing bag or consists thereof.
  • Embodiments of the invention may include one or more of the features mentioned below.
  • mouthpiece refers to some combination
  • an opening a continuous portion for attachment to the mouth of the
  • a correspondingly tightly enclosed volume which is suitable for receiving and holding air.
  • the volume may be a substantially closed space, be circumscribed by or be in this.
  • the volume can be variable.
  • a device which is suitable for receiving and / or guiding air and in
  • valve means in certain embodiments of the invention means a device which the passage or passage of air through the
  • Line section whose branch (s) and / or in or out of the container (s) can control. Their operation can be done manually or automatically.
  • a valve device may be one or more bores or passage openings of the respiratory flow control device, via which the breathing gas from inside the
  • Breathstream steering device can reach to the outside.
  • Respiratory flow steering device configured and arranged to allow a patient's respiratory flow from the mouthpiece in a first position of the respiratory flow steering device exclusively in the first container and in a second position of the Atemstromlenkvorides exclusively in the second
  • the conduit section connects the first container, the second container and the mouthpiece both with each other and with each other.
  • the respiratory flow steering device comprises or consists of one, at least one or more valve means and / or one, at least one or more closure portions.
  • the conduit section has at least one branch. This can be designed as an opening, side opening, nozzle, pipe section, approach, etc. and open into the second container.
  • the branch may be for releasable attachment of the second container to the expiratory air separation device
  • the second container is a flexible, foldable breathing bag.
  • Breathstream steering device at least one valve device which, at least between a first valve position and a second valve position - automatically or manually - is switchable.
  • the valve device is arranged to prevent, in the first valve position, the fluid connection between the mouthpiece and the first container, and / or order to prevent the fluid connection between the mouthpiece and the second container.
  • valve device is arranged in order not to prevent the fluid connection between the mouthpiece and the second container in the second position (but release).
  • Fluid communication is used in some ways as used herein
  • Valve device reaching air flow does not enter the greater or significant proportion in the means of valve means prevented fluid communication (but alternative routes chooses).
  • a respiratory flow directing device comprising at least one closure portion for closing a fluid communication between
  • the closure portion is in, around or at the
  • the closure portion is between a first one
  • Closing position and a second closed position movably arranged The closure portion is further arranged to (preferably automatically) depending on
  • the closure portion is further arranged to inhibit fluid communication between the mouthpiece and the second container in the first closed position.
  • closure portion is arranged so as not to inhibit fluid communication between the mouthpiece and the second container in the second position.
  • the closure portion is, in some embodiments of the invention, a continuous extension portion which is part of the first container and, together with the latter, portions of the container
  • Extension section a substantially tubular inlet or outlet of the first container, which at least
  • the extension portion may be slidably disposed along the longitudinal axis of the conduit portion.
  • valve means is located adjacent to, around, on, and / or above the mouth of the branch into the conduit section.
  • Valve means arranged to the mouth of the branch of the line section to the second container to be breathed while breathing air into the first container into it
  • Valve means arranged to the line section downstream of the opening to the second container to
  • Valve device designed as a flap device, which merges about an axis of rotation from the first valve position to the second valve position.
  • Valve device arranged such that it (pure
  • a branch between the second container and the line section closes (or that it is closable). In this case closed state of
  • the valve device diverts the exhaled air into the second container.
  • the closing can be automatic or manual.
  • upstream refers to that direction which direction the mouthpiece points in.
  • Downstream means the opposite direction, ie away from the mouthpiece.
  • At least the first container has at least one boundary which is adjustably arranged between at least two positions relative to further sections of the first container, by means of which the volume of the first container can be changed.
  • Closure section arranged to be in the first
  • valve device is arranged to be at the transition of the
  • the first and / or the second container are detachable with the
  • the second container is or has a matrix chamber.
  • the support means on an essay which is placed so sealingly on an opening portion of the breathing bag, that contained in the breath bag breathing air - at least in normal or non-destructive use - exclusively on the support means of the
  • the support means comprises a plurality of matrix elements.
  • the matrix elements may be configured to bind or store at least two respirable air components that are differentiable or different from each other.
  • Matrix elements may be configured to bind or store at least two distinct or distinct patterns of multiple breath constituents or concentrations.
  • Carrier device as a needle with a continuous lumen in the longitudinal direction, similar to a syringe needle configured.
  • Carrier device as a needle with a continuous lumen in the longitudinal direction, similar to a syringe needle configured.
  • Carrier means a container, for example a,
  • preferably airtight sealable tube which has cotton wool, preferably medical or sterile cotton wool.
  • the method includes closing or enclosing the
  • Carrier device for their shipment to evaluate the trapped in her breath and / or breathing air components on a second location, which differs from the location of the sample collection with the cooperation of the patient.
  • the method comprises tempering, i. H. Heating or cooling, the breathing bag prior to, during or after its filling with breathing air and / or the temperature control of the respiratory air contained in the breathing bag, each to a predetermined
  • Support device serve bound breathing air components.
  • the temperature is that of exhaled breath, for example, at the moment
  • the temperature is the body temperature of the healthy, e.g. B. 36.5 ° Celsius.
  • the body temperature of the healthy e.g. B. 36.5 ° Celsius.
  • the temperature is between 20 ° and 30 ° C.
  • the removal device has a tempering device for tempering the respiratory air contained in the respiratory airbag to a temperature
  • the removal device has a pressure device with springs.
  • the kit further comprises at least one attachment, which can be placed in such a sealing manner on an opening section of the breathing-air bag is that the breathing air contained in the breathing bag
  • the kit further comprises at least one support means. These, or their attachment, may in particular be matched to their sealed insert on the opening portion of the
  • Carrier device remains consistent.
  • the breathing air bag and the removal device which has a pressure device, are adapted to one another such that the partial or complete emptying of the
  • Breathing air bag is done by applying a defined pressure on the breathing bag by means of the pressure device. This means that the force generated by the pressure device is applied to a breathing bag, which
  • predetermined Under a predetermined (or, here used synonymously:
  • Embodiments a maximum pressure, a minimum pressure, a pressure range, a pressure profile or profile, about over time, understood.
  • Embodiments also understood any other derived from a patient or subject fluid or gas sample.
  • the Embodiments that are made into respiratory air samples herein also apply to others in these embodiments
  • Substances include, for example, the so-called headspace over one of the aforementioned samples such as sweat.
  • headspace over one of the aforementioned samples such as sweat.
  • an air volume is defined over a fluid, such as sweat (or sweaty skin).
  • Breathable airbag is in these embodiments as little to be understood as limiting.
  • Respiratory tract includes throat, mouth, nose and the
  • the expiratory air separation device according to the invention separates breathing gas which has not participated in the gas exchange of that which has participated in the gas exchange, by means of the distribution of the entire breathing gas flow to a first
  • Container for the gas portion of the dead space
  • second container for the alveolar breathing gas
  • Container which are filled one after the other, can be reached.
  • Breathing bag out along the matrices or through it flows, etc. advantageously allows a
  • the present invention is based on
  • Fig. 1 shows a simplified schematic side view of an inventive
  • Fig. 2 shows schematically simplified side view of an expiratory air separation device in a second embodiment during the filling of the first container in a sectional view, wherein the first container has an extension portion;
  • FIG. 3 shows the expiratory air separation device of FIG
  • Fig. 4a-c show schematically simplified a side view of an inventive
  • Fig. 5 shows a simplified schematic side view of an inventive
  • Fig. 7 shows the removal device of Figure 6 in a second, closed, biased position.
  • Fig. 8 shows the removal device of Fig. 7 in a third, closed and almost no longer biased or almost pressure-free position.
  • FIG. 1 shows, schematically simplified, a side view of an expiratory air separation device 100 according to the invention of a first embodiment in a sectional representation.
  • the expiratory air separation device 100 includes
  • Mouthpiece 1 a line section 3 with a
  • Valve device 10 a first container 5 and a second container 7.
  • the mouthpiece 1 is configured to be held between the lips of a patient. It is shown here by way of example as manufactured separately from the line section 3. It may alternatively be integral or integral with the
  • the line section 3 Connected to the mouthpiece 1 is the line section 3 with a branch 2.
  • the line section 3 is a hollow structure and has the valve device 10.
  • the conduit section 3 is in contact with both the mouthpiece 1, the first container 5 and the second container 7
  • the valve device 10 which in the example of FIG. 1 represents the respiratory flow control device, can assume at least a first and a second valve position. In the view of FIG. 1, the valve device 10 is in the first
  • valve position in which it does not prevent a fluid connection between the mouthpiece 1 and the first container 5, a fluid connection between the mouthpiece 1 and second container 7, however, very well prevented.
  • the valve means 10 - By a suspension mechanism or due to its own elasticity and corresponding installation - biased and is held by a holder (not shown in Fig. 1) in the position shown in Fig. 1 If the bracket is removed or released, so goes the
  • Valve device 10 in the second valve position via which is shown by dotted line.
  • Exspirations Kunststofftrennvortechnisch 100 into it The breathing gas is passed via the line section 3 into the first container 5.
  • the branch 2 is closed by the valve device 10, which is in the illustrated first valve position, so that the respiratory gas can not enter the second container 7.
  • Line section 3 filled with breathing gas. Due to the increased internal pressure therein, the patient can not blow any further air into the expiratory air separation device 100. This volume of air, which towards the end of the filling phase of first container 5 in the
  • Exspirations povertytrennvoroplasty 100 may, depending on the size and possibly adjustment of the first container 5, the volume of the dead space for the exhaling patient
  • Valve device 10 for example by means of a
  • valve device 10 changes from the voltage-loaded first valve position to the tension-free second one
  • Valve position This transition between the valve positions is indicated in Fig. 1 with a curved arrow. During the transition, the path for further breathing gas in the direction of the first container 5 - possibly airtight - closed. The way to the second container 7, however, is opened so that now (also) the second container 7 can be filled with breathing air. The second container 7 is filled with air from the alveolar space.
  • the first container 5 is in Fig. 1 integral with the
  • the first container 5 has a movable, here displaceable, wall 6, which is shown purely by way of example in Fig. 1 as part of a piston.
  • the wall 6 allows the adaptation of the volume of the first container 5 to the specific question and / or the specific patient.
  • the first container 5 may have volume markings 5a for this purpose.
  • the piston can in the selected position - which each have a predetermined Volume corresponds to - for example, by one
  • the adaptation of the volume of the first container 5 may be advantageous insofar as this in certain
  • Embodiments of the invention for receiving air from the dead space of a patient is provided.
  • the dead space changes with the height of the patient and also with certain lung diseases, which the
  • the second container 7 is detachable at the branch 2
  • the second container 7 may have a closure device 8.
  • the first container 5 can be releasably attached to the expiratory air separation device 100, such as by means of a closure device (in Fig. 1 not
  • Longitudinal extent may be rectangular or square or any other shape. It should be noted that the present invention of course also includes embodiments in which the valve device 10 is present biased in any valve position. It should also be noted that the present invention
  • FIG. 2 shows, schematically simplified, a side view of an expiratory air separation device 100 of a second one
  • Line section 3 and the first container 5 as two separate components.
  • the first container 5 settles in one
  • Extension section 4 continues.
  • the extension portion 4 acts as if positioned as shown in FIG.
  • Extension section 4 is adapted in its outer dimensions to the inner dimensions of the line section 3 such that only a marginal gap remains between these two structures.
  • the gap is large enough to slide the extension portion 4 inside the To allow line section 3 under a frictional resistance, which by the air pressure in
  • Extension portion 4 and in the first container 5 can be overcome, so that the extension portion 4 can slide along the longitudinal axis of the line section 3.
  • a bearing such as a plain bearing or a suitable material pairing may be provided.
  • the gap may be small enough to prevent escape of respiratory gas thereby, preferably completely or substantially completely.
  • the lower boundary of the extension section 4 holds the valve device 10, which in Fig. 2 under
  • Voltage is (for example by means not shown spring mechanism), in the first valve position.
  • Branch 2 is opposite the line section 3 by means of the lower boundary of the extension portion 4 and / or the valve device 10 - preferably airtight or substantially airtight - closed.
  • Valve device 10 has no function. Only during the filling phase of the second container 7 plays the
  • Valve means 10 an important role, which is shown in Fig. 3.
  • FIG. 3 shows, schematically simplified, a side view of the expiratory air separation device 100 of FIG. 2 during the filling phase of the second container 7, ie after the filling phase of the first container 5 has ended.
  • the first container 5 slides after sufficient filling and increasing internal pressure of the first container 5 together with the hereby connected Extension section 4 away from the exhaling patient.
  • the valve device 10 As a result of this, as soon as the extension section 4 releases the valve device 10 which it initially covers, the valve device 10, due to its prestressing, transitions into the second valve position, in which it is shown in FIG. In this second valve position, it closes the line section 3 downstream of the mouth of the branch 2 airtight, so that the continued breathed into the mouthpiece 1 through breathing gas now more exclusively in the second
  • Container 7 flows.
  • Fig. 4a shows an inventive
  • the gas volume which can be displaced into the line section 3 and into the extension section 4 arranged displaceably therein can not enter the second container 7, since its inlet opening is laid through the extension section 4.
  • gas volume may be along with P2
  • Extension section 4 is provided, but may also be elsewhere, from the extension section 4 and into the first container 5 a. In this case, the pressure building up in the extension section 4 and in the first container 5 shifts the movable boundary 6 in the direction of the
  • FIG. 4b shows the expiratory air separation device of FIG
  • the first container 5 increasingly fills with breathing air, which originates from the upper airways of the patient.
  • the second container 7 still remains empty. He still is not in fluid communication with the interior of the first container 5
  • Fig. 4c shows the expiratory air separation device of
  • the first container 5 is filled.
  • the breathing air is now deflected along the arrow P4 into the second container 7. This is possible since the extension section 4 connected to the movable boundary 6 has enabled the inlet opening, via which the respiratory air can enter the second container 7.
  • the first container 5 receives no additional breathing air.
  • Fig. 5 shows an inventive
  • Embodiment corresponds substantially to the example shown in FIG. 4c third embodiment.
  • the opening 5b connects the interior of the first container 5 with the environment or the atmosphere. From this opening 5 b, breathing gas can escape from the interior of the first container 5. In this way, arrives at the
  • Embodiment may be that a backflow of breathing gas from the first container 5, i. of breathing gas from the upper airways, into the second container 7, in which in the example discussed here, no breathing gas from the upper
  • Inlet opening into the second container 7 are tuned to each other.
  • a vote can be made, for example, by the formula: determined with:
  • a 0 flow cross-section of the diaphragm [m 2 ]
  • Sectional view shows, shows an inventive
  • Extraction device 100a with one inserted therein
  • the removal device 100a is shown in a first, open position. In this position, the breathing bag 200 can be inserted into a receptacle 101 or stored thereon, or be removed from the receptacle 101.
  • the receptacle 101 can, as shown here, be designed as a (movable) pressure plate or (immovable) counterpressure plate. Other configurations of the receptacle 101 are also included in the present invention.
  • it may be other than plate-shaped.
  • the receptacle 101 is mounted on springs 103 or is supported by these.
  • the removal device 100a has a printing device consisting of a plurality of components, to which in addition to the springs 103 and springs 105 a lid 107 count.
  • the springs 105 of the lid are in turn connected to a pressure plate 109.
  • the printing plate 109 could be
  • the lid 107 is connected to a lower part 113 of the removal device 100a, which is fixed on a base.
  • the removal device 100a has a
  • Support section 115 on, in or on which a
  • Removal device 100a is placed.
  • the pressure plate 101 or the pressure plate 109, or both, can be configured as heaters for heating the breathing air present in the interior of the breathing air bag 200.
  • a heater if provided, may be located elsewhere than shown in FIG. 6 and independently of the pressure plates 101, 109
  • the springs 103 are stretched in the embodiment shown by way of example in FIG. They are by suitable
  • the springs 103 could be significantly less tensioned or, due to the first, open position in which the removal device is shown in Fig. 6, completely
  • FIG. 7 shows the removal device 100a of FIG. 6 in second, closed position biased by the springs 103 and 105.
  • the lid 107 and the lower part are as wide as possible
  • Tensioned springs 105 Since the gas content of the breathing bag 200 could not or could not completely escape, the springs 103 and 105 are prevented from relaxing. In the position shown in FIG. 7, first a heating or temperature control of the respiratory airbag 200 contained
  • FIG. 8 shows the removal device 100a of FIG. 7 in a third, closed and now almost pressure-free position.
  • the printing plates 101 and 109 were replaced by both the

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Abstract

Die vorliegenden Erfindung betrifft eine Exspirationslufttrennvorrichtung (100) zum Aufnehmen von ausgeatmeter Atemluft mit jeweils wenigstens einem ersten Behälter (5), einem zweiten Behälter (7), einem Leitungsabschnitt (3) und einem Mundstück (1), wobei der Leitungsabschnitt (3) den ersten Behälter (5) und den zweite Behälter (7) jeweils mit dem Mundstück (1) in Fluidverbindung verbindet, wobei der Leitungsabschnitt (3) wenigstens eine zwischen wenigstens einer ersten und einer zweiten Stellung verstellbare Atemstromlenkvorrichtung aufweist, und wobei die Atemstromlenkvorrichtung ausgestaltet und angeordnet ist, um einen Atemstrom des Patienten vom Mundstück (1) in einer ersten Stellung der Atemstromlenkvorrichtung in den ersten Behälter (5) und in einer zweiten Stellung der Atemstromlenkvorrichtung in den zweiten Behälter (7) zu lenken.

Description

Besehreibung
Exspirationslufttrennvorrichtung zum Sammeln einer
Atemluftprobe
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Exspirationslufttrennvorrichtung gemäß Anspruch 1. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum
Entnehmen einer in einem Atemluftbeutel vorliegenden
Atemluftprobe gemäß Anspruch 9, eine Entnahmevorrichtung gemäß Anspruch 14 sowie ein Kit gemäß Anspruch 17.
Aus der Praxis sind Vorrichtung zum Erkennen von volatilen organischen Komponenten (kurz: VOCs) bekannt. Sie sind in der Lage, in der Atemluft (im Folgenden auch: Atemgas) vorhandene Substanzen zu erkennen. Zur Gewinnung der Atemluftprobe atmet der Patient direkt oder mittels einer Atemvorrichtung in einen Atembeutel hinein. Der Atembeutel kann eine Matrix zum physikalischen Binden der Substanzen (z. B. VOCs) aufweisen. Die hierin gesammelte Atemprobe kann anschließend vor Ort ausgewertet oder zum Analysieren verschickt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine weitere
Atemvorrichtung zum Sammeln von Atemluftproben vorzuschlagen. Ferner sind Verfahren und Vorrichtungen vorzuschlagen, bei welcher die Entnahme des Atemgases aus dem Atemluftbeutel zumindest hinsichtlich wenigstens eines Entnahmeparameters standardisiert erfolgen kann.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch eine als
Exspirationslufttrennvorrichtung ausgestaltete
Atemvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die erfindungsgemäße Exspirationslufttrennvorrichtung weist wenigstens ein Mundstück, wenigstens einen an das Mundstück angeschlossenen Leitungsanschnitt, und wenigstens einen ersten und einen zweiten Behälter für Atemluft auf, mit welchen der Leitungsabschnitt und/oder dessen Abzweigungen jeweils in Fluidkommunikation stehen.
Die Exspirationslufttrennvorrichtung weist ferner eine im Leitungsabschnitt angeordnete oder wirkende
Atemstromlenkvorrichtung zum Steuern eines durch den
Leitungsabschnitt strömenden Luftvolumens auf.
Die Atemstromlenkvorrichtung ist ausgestaltet und angeordnet, um einen Atemstrom des Patienten, welcher über das Mundstück in die Exspirationslufttrennvorrichtung eintritt, in einer ersten Stellung der Atemstromlenkvorrichtung in den ersten Behälter und in einer zweiten Stellung der
Atemstromlenkvorrichtung in den zweiten Behälter zu lenken.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Sie wird ferner durch eine Entnahmevorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 14 sowie durch ein Kit mit den Merkmalen des
Anspruchs 17 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Entnehmen einer in einem Atemluftbeutel bereits vorliegenden Atemluftprobe (also von einem Patienten oder Probanden, gleich ob gesund oder erkrankt, ausgeatmetes Atemgas, hier auch kurz als Atemluft bezeichnet) aus diesem Atemluftbeutel. Das Verfahren umfasst ein Verbinden des Atemluftbeutels mit einer Trägereinrichtung zum Herstellen einer Fluidverbindung zwischen Atemluftbeutel und Trägereinrichtung. Im Inneren des Atemluftbeutels liegt dabei Atemluft mit Atemluftbestandteilen - wie etwa VOCs, also flüchtige oder volatile organische Verbindungen - vor, welche in einem nachfolgenden, nicht zum erfindungsgemäßen Verfahren zählenden Schritt oder Verfahren qualitativ und/oder quantitativ zu analysieren sind.
Die verwendete Trägereinrichtung, welche rein optional die Gestalt einer durchgängigen Nadel haben kann, also
durchströmbar ist, weist in einem Abschnitt hiervon, beispielsweise in ihrem Inneren, Materialien zum - vorzugsweise auf physikalische, vorzugsweise nicht auf chemische Weise - Binden oder Halten von im Atemluftbeutel vorliegenden Atemluftbestandteilen auf. Diese Materialien sind im Folgenden auch als Matrizen bezeichnet. Zu ihnen zählt beispielsweise die Aktivkohle.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ferner das Anordnen des Atemluftbeutels in einer Aufnahme einer
Entnahmevorrichtung, um den Atemluftbeutel teilweise oder vollständig von Atemluft zu entleeren.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zudem, dass zum teilweise oder vollständig erfolgenden Entleeren des
Atemluftbeutels ein vorbestimmter Druck auf den
Atemluftbeutel aufgebracht wird. Der vorbestimmte Druck wird mittels einer Druckeinrichtung der Entnahmevorrichtung aufgebracht . Die erfindungsgemäße Entnahmevorrichtung zum Gewinnen einer Atemluftprobe aus einem Atemluftbeutel weist wenigstens eine Aufnahme auf zum Anordnen des Atemluftbeutels in der
Entnahmevorrichtung. Die Entnahmevorrichtung weist ferner eine Druckeinrichtung auf, welche ausgestaltet, konfiguriert oder anderweitig vorbereitet ist, um hiermit einen
vordefinierten (hierin auch also vorbestimmt bezeichneten) Druck auf den in der Aufnahme angeordneten Atemluftbeutel aus zuüben .
Das erfindungsgemäße Kit weist wenigstens eine
erfindungsgemäße Entnahmevorrichtung auf, welche eine
Aufnahme zum Aufnehmen des Atemluftbeutels in der
Entnahmevorrichtung aufweist, und wenigstens einen
Atemluftbeutel, oder besteht hieraus.
Bei allen Ausführungen ist der Gebrauch des Ausdrucks „kann sein" bzw. „kann haben" usw. synonym zu „ist vorzugsweise" bzw. „hat vorzugsweise" usw. zu verstehen und soll eine erfindungsgemäße Ausführungsform erläutern.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der vorliegenden Erfindung sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen und
Ausführungsformen .
Erfindungsgemäße Ausführungsformen können eines oder mehrere der im Folgenden genannten Merkmale aufweisen.
Der Begriff „Mundstück" bezeichnet in einigen
erfindungsgemäßen Ausführungsformen eine Öffnung, einen durchgängigen Abschnitt zum Ansetzen an den Mund des
Patienten und zum Hineinblasen, oder einen durchgängigen Aufsatz, welcher geeignet ist, zwischen den Lippen gehalten zu werden, und welcher vorgesehen und ausgestaltet ist, um auf den Leitungsabschnitt aufgesetzt zu werden. Der Begriff „Behälter" bezeichnet in gewissen
erfindungsgemäßen Ausführungsformen ein entsprechend dicht umschlossenes Volumen, welches zum Aufnehmen und Halten von Luft geeignet ist. Das Volumen kann ein im Wesentlichen geschlossener Raum sein, von einem solchen umschrieben sein oder in diesem liegen. Das Volumen kann veränderlich sein.
Der Begriff „Leitungsabschnitt" bezeichnet in manchen
erfindungsgemäßen Ausführungsformen eine Einrichtung, die zum Aufnehmen und/oder Führen von Luft geeignet ist und im
Wesentlichen röhrenförmig ist. Sie kann eine oder mehrere Abzweigungen aufweisen.
Der Begriff „Ventileinrichtung" bezeichnet in gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen eine Einrichtung, welche den Durchläse bzw. Durchgang von Luft durch den
Leitungsabschnitt, dessen Abzweigung (en) und/oder in die oder aus den Behälter (n) steuern kann. Ihre Betätigung kann manuell oder automatisiert erfolgen.
Eine Ventileinrichtung kann eine oder mehrere Bohrungen oder Durchgangsöffnungen der Atemstromlenkvorrichtung sei, über welche das Atemgas aus dem Inneren der
Atemstromlenkvorrichtung zu deren Äußeren gelangen kann.
Solche Bohrungen oder Durchgangsöffnungen können
beispielsweise in der Wandung der Atemstromlenkvorrichtung vorgesehen sein, beispielsweise in einer Mantelfläche
hiervon .
In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die
Atemstromlenkvorrichtung ausgestaltet und angeordnet, um einen Atemstrom des Patienten vom Mundstück in einer ersten Stellung der Atemstromlenkvorrichtung ausschließlich in den ersten Behälter und in einer zweiten Stellung der Atemstromlenkvorrichtung ausschließlich in den zweiten
Behälter zu lenken.
In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen verbindet der Leitungsabschnitt den ersten Behälter, den zweiten Behälter und das Mundstück sowohl miteinander als auch untereinander.
In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist die Atemstromlenkvorrichtung eine, wenigstens eine oder mehrere Ventileinrichtungen und/oder einen, wenigstens einen oder mehrere Verschlussabschnitte auf oder besteht hieraus.
In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist der Leitungsabschnitt wenigstens eine Abzweigung auf. Diese kann als Öffnung, Seitenöffnung, Stutzen, Rohrabschnitt, Ansatz usw. ausgestaltet sein und in den zweiten Behälter münden. Die Abzweigung kann zur lösbaren Befestigung des zweiten Behälters an der Exspirationslufttrennvorrichtung
ausgestaltet sein.
In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist der zweite Behälter ein flexibler, faltbarer Atembeutel.
In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen der
Exspirationslufttrennvorrichtung weist die
Atemstromlenkvorrichtung wenigstens eine Ventileinrichtung auf, welche wenigstens zwischen einer ersten Ventilstellung und einer zweiten Ventilstellung - automatisch oder manuell - schaltbar ist. Die Ventileinrichtung ist angeordnet, um in der ersten Ventilstellung die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück und dem ersten Behälter zu unterbinden, und/oder um die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück und dem zweiten Behälter zu unterbinden.
Dabei ist die Ventileinrichtung angeordnet, um in der zweiten Stellung die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück und dem zweiten Behälter nicht zu unterbinden (sondern freizugeben) .
Unter einem „Unterbinden" oder „Schließen" einer
Fluidverbindung wird wie hierin verwendet in manchen
erfindungsgemäßen Ausführungsformen ein vollständiges
Schließen verstanden. In anderen erfindungsgemäßen
Ausführungsformen wird hierunter ein deutliches Verringern eines Luftstroms über die Ventileinrichtung hindurch
verstanden, beispielsweise derart, dass ein die
Ventileinrichtung erreichender Luftstrom zum größeren oder wesentlichen Anteil nicht in die mittels Ventileinrichtung unterbundene Fluidverbindung eintritt (sondern alternative Wege wählt) .
In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen der
Exspirationslufttrennvorrichtung weist die
Atemstromlenkvorrichtung wenigstens einen Verschlussabschnitt zum Verschließen einer Fluidkommunikation zwischen dem
Leitungsabschnitt und einer der beiden Behälter auf oder ist hiermit verbunden.
Der Verschlussabschnitt ist in, um oder an dem
Leitungsabschnitt und relativ zu diesem verschiebbar
bewegbar angeordnet .
Der Verschlussabschnitt ist zwische einer ersten
Verschlussstellung und einer zweite Verschlussstellung bewegbar angeordnet . Der Verschlussabschnitt ist ferner angeordnet, um (vorzugsweise selbsttätig) in Abhängigkeit vom
Füllungszustand des ersten Behälters mit Atemluft von der ersten Verschlussstellung in die zweite Verschlussstellung überzugehen .
Der Verschlussabschnitt ist ferner angeordnet, um in der ersten Verschlussstellung die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück und dem zweiten Behälter zu unterbinden.
Schließlich ist der Verschlussabschnitt angeordnet, um in der zweiten Stellung die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück und dem zweiten Behälter nicht zu unterbinden.
Der Verschlussabschnitt ist in einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ein durchgängiger Verlängerungsabschnitt, der Teil des ersten Behälters ist und gemeinsam mit diesem relativ zu weitern Abschnitten der
Exspirationslufttrennvorrichtung bewegbar angeordnet ist.
In gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist der
Verlängerungsabschnitt eine im Wesentlichen rohrförmige Zu- oder Ableitung des ersten Behälters, welche zumindest
teilweise im, am oder über dem Leitungsabschnitt angeordnet ist. Der Verlängerungsabschnitt kann entlang der Längsachse des Leitungsabschnittes verschiebbar angeordnet sein.
In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen der
Exspirationslufttrennvorrichtung ist der Verschlussabschnitt angeordnet, um in seiner ersten Verschlussstellung die
Fluidverbindung zwischen dem Mundstück und dem ersten
Behälter zu unterbinden, und um in seiner zweiten Stellung die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück und dem ersten Behälter nicht zu unterbinden.
In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen befindet sich die Ventileinrichtung an, neben, um, auf und/oder über der Mündung der Abzweigung in den Leitungsabschnitt.
In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die
Ventileinrichtung angeordnet, um die Mündung der Abzwe des Leitungsabschnitts zum zweiten Behälter zu verschl während Atemluft in den ersten Behälter hinein geatmet
In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die
Ventileinrichtung angeordnet, um den Leitungsabschnitt stromabwärts der Öffnung zum zweiten Behälter zu
verschließen, während Atemluft in den zweiten Behälter hinein geatmet wird.
In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die
Ventileinrichtung als Klappeinrichtung ausgestaltet, welche um eine Drehachse aus der ersten Ventilstellung in die zweite Ventilstellung übergeht.
In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die
Ventileinrichtung derart angeordnet, dass sie (rein
beispielsweise, ohne hierauf beschränkt zu sein) in der ersten Ventilstellung eine Abzweigung zwischen dem zweiten Behälter und dem Leitungsabschnitt verschließt (oder dass sie verschließbar ist) . Im dabei geschlossenen Zustand der
Abzweigung leitet die Ventileinrichtung die ausgeatmete Luft in den zweiten Behälter. Das Verschließen kann automatisch oder manuell vorgesehen sein. Unter dem Begriff „stromaufwärts" wird hierin jene Richtung verstanden, welche Richtung Mundstück zeigt. „Stromabwärts" bedeutet die entgegen gesetzte Richtung, also vom Mundstück weg .
In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist wenigstens der ersten Behälter wenigstens eine zwischen mindestens zwei Stellungen relativ zu weiteren Abschnitten des ersten Behälters verstellbar angeordnete Begrenzung auf, mittels welcher das Volumen des ersten Behälters veränderbar ist .
In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist der
Verschlussabschnitt angeordnet, um in der ersten
Verschlussstellung, in welcher er die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück und dem zweiten Behälter unterbindet, die Ventileinrichtung in einer Ventilstellung zu halten, in welcher sie weder die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück und ersten Behälter noch die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück und dem zweiten Behälter unterbindet. Dabei ist die Ventileinrichtung angeordnet, um beim Übergang des
Verschlussabschnitts aus der ersten Verschlussstellung in die zweite Verschlussstellung automatisch in jene Ventilstellung überzugehen, in welcher die Ventileinrichtung die
Fluidverbindung zwischen Mundstück und erstem Behälter verschließt .
In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind der ersten und/oder der zweite Behälter lösbar mit der
Exspirationslufttrennvorrichtung verbunden .
In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist der zweite Behälter eine Matrixkammer oder weist eine solche auf. In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist die Trägereinrichtung einen Aufsatz auf, welcher derart dichtend auf einen Öffnungsabschnitt des Atemluftbeutels aufgesetzt wird, dass die im Atemluftbeutel enthaltene Atemluft - jedenfalls bei normalem oder zerstörungsfreiem Gebrauch - ausschließlich über die Trägereinrichtung aus dem
Atemluftbeutel entweichen kann.
In gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist die Trägereinrichtung eine Vielzahl von Matrixelementen auf. Die Matrixelemente können ausgestaltet sein, um wenigstens zwei voneinander differenzierbare oder voneinander verschiedene Atemluftbestandteile zu binden oder zu speichern. Die
Matrixelemente können ausgestaltet sein, um wenigstens zwei voneinander differenzierbare oder voneinander verschiedene Muster von mehreren Atemluftbestandteilen oder - konzentrationen zu binden oder zu speichern.
In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die
Trägereinrichtung als eine Nadel mit durchgängigem Lumen in Längsrichtung, ähnlich einer Spritzennadel, ausgestaltet. In anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die
Trägereinrichtung ein Behälter, beispielsweise ein,
vorzugsweise luftdicht verschließbares Röhrchen, welcher Watte, vorzugsweise medizinische oder sterile Watte, aufweist .
In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen umfasst das Verfahren das Verschließen oder Umschließen der
Trägereinrichtung zu deren Versand zur Auswertung der in ihr gefangenen Atemluft und/oder Atemluftbestandteile an einem zweiten Ort, welcher sich vom Ort der Probengewinnung unter Mitwirkung des Patienten unterscheidet.
In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen umfasst das Verfahren das Temperieren, d. h. Erwärmen oder Abkühlen, des Atemluftbeutels vor, während oder nach seiner Befüllung mit Atemluft und/oder das Temperieren der im Atemluftbeutel enthaltenen Atemluft, jeweils auf eine vorbestimmte
Temperatur. Dies kann beispielsweise zum Transport oder vor der Entnahme der Atemluft aus dem Atemluftbeutel erfolgen und vorteilhaft der Reproduzierbarkeit der in nachgelagerten Verfahren erfolgenden Untersuchung der an der
Trägereinrichtung gebundenen Atemluftbestandteilen dienen. In einigen dieser Ausführungsformen ist die Temperatur jene von ausgeatmeter Atemluft, beispielsweise im Moment der
Probengewinnung durch den Patienten. In manchen dieser
Ausführungsformen ist die Temperatur die Körpertemperatur des Gesunden, z. B. 36,5° Celsius. In bestimmten
erfindungsgemäßen Ausführungsformen beträgt die Temperatur zwischen 20° und 30°C.
In gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist die Entnahmevorrichtung eine Temperiereinrichtung zum Temperieren der im Atemluftbeutel enthaltenen Atemluft auf eine
vorbestimmte Temperatur auf.
In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist die Entnahmevorrichtung eine Druckeinrichtung mit Federn auf.
In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist das Kit ferner wenigstens einen Aufsatz auf, welcher derart dichtend auf einen Öffnungsabschnitt des Atemluftbeutels aufsetzbar ist, dass die im Atemluftbeutel enthaltene Atemluft
ausschließlich über die Trägereinrichtung aus dem
Atemluftbeutel entweichen kann. In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist das Kit ferner wenigstens eine Trägereinrichtung auf. Diese, oder ihr Aufsatz, kann insbesondere abgestimmt sein zu ihrem abdichteten Einsatz auf den Öffnungsabschnitt des
Atemluftbeutels, wobei ein durchgängiges Lumen der
Trägereinrichtung durchgängig bleibt.
In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen des Kits sind der Atemluftbeutel und die Entnahmevorrichtung, welche eine Druckeinrichtung aufweist, derart aufeinander abgestimmt, dass das teilweise oder vollständige Entleeren des
Atemluftbeutels durch Aufbringen eines definierten Drucks auf den Atemluftbeutel mittels der Druckeinrichtung erfolgt. Dies bedeutet, dass die von der Druckeinrichtung erzeugte Kraft auf einen Atemluftbeutel aufgebracht wird, welcher
hinsichtlich Volumen, Elastizität, und/oder usw. derart auf die erzeugte Kraft abgestimmt ist, dass der sich beim
Ausbringen im Inneren des Beutels ergebende Druck wie
vorbestimmt einstellt. Unter einem vorbestimmten (oder, hier synonym verwendet:
definierten) Druck wird in bestimmten erfindungsgemäßen
Ausführungsformen ein Maximaldruck, ein Mindestdruck, ein Druckbereich, ein Druckverlauf oder -profil, etwa über der Zeit, verstanden.
Unter einer Atemprobe wird in manchen erfindungsgemäßen
Ausführungsformen auch jede andere von einem Patienten oder Probanden stammenden Fluid- oder Gasprobe verstanden. Die Ausführungen, welche hierin zu Atemluftproben gemacht werden, gelten in diesen Ausführungsformen auch für andere
gasförmige, für flüssige oder für feste Trägermaterialien wie Körperausdünstungen, Dampf über festen oder flüssigen
Substanzen, Darmgas, Blut, Lymphe, Urin, Schweiß, usw. Hierzu zählt beispielsweise auch der sog. Headspace über einer der vorgenannten Proben wie etwa Schweiß. Zum Sammeln einer Probe wird hierbei ein Luftvolumen über einem Fluid wie Schweiß (oder über der schwitzenden Haut) abgegrenzt. Es wird
abgewartet, bis sich eine ausreichend hohe Konzentration an volatilen Stoffen im abgegrenzten Luftvolumen gebildet hat. Dieser bildet dann die untersuchbare Probe. Der Begriff
Atemluftbeutel ist in diesen Ausführungsformen ebenso wenig als beschränkend zu verstehen.
Einige oder manche der erfindungsgemäßen Ausführungsformen können oder mehrere der hierin genannten sowie der weiteren, für den Fachmann ersichtlichen Vorteil aufweisen. Zu den Vorteilen zählen auch die folgenden:
Für den Einsatz in der Diagnostik von Erkrankungen des
Respirationstrakts ist es wichtig, zwischen Totraumluft und alveolärer Luft zu unterscheiden, da im Totraum, anders als im alveolären Raum, kein Gasaustausch (also kein Atemvorgang im Sinne einer Beladung des Bluts mit Sauerstoff im Austausch gegen CO2) stattfindet. Der anatomische Totraum des
Respirationstrakts umfasst Rachen, Mund, Nase und das
Bronchialsystem und beträgt bei Gesunden circa 100-150 ml. Obwohl bereits zahlreiche Exspirationslufttrennvorrichtungen zum Aufnehmen von Atemluftproben bekannt sind, eignet sich keine davon dazu, Exspirationsluft aus dem alveolären Raum auf einfache Weise von jener zu trennen, welche aus dem
Totraum stammt. Dies ist hingegen mittels der erfindungsgemäßen Exspirationslufttrennvorrichtung möglich. Die erfindungsgemäße Exspirationslufttrennvorrichtung trennt Atemgas, welches nicht am Gasaustausch teilgenommen hat, von jenem, welches am Gasaustausch teilgenommen hat, mittels der Aufteilung des gesamten Atemgasstroms auf einen ersten
Behälter (für den Gasanteil des Totraums) und auf einen zweiten Behälter (für das alveoläre Atemgas) .
Ferner ist es für bestimmte Fragestellungen von Interesse, möglichst kein Atemgas, welches mit Sputum versetzt ist, in einem Atembeutel (dem zweiten Behälter) zu sammeln, sondern nur alveoläres Atemgas aufzunehmen (und umgekehrt ! ) . Auch dies kann vorteilhaft durch die Aufteilung oder Trennung des gesamten Atemgasstroms auf den ersten und den zweiten
Behälter, welche nacheinander befüllt werden, erreicht werden .
Das Ausbringen der Atemprobe (oder von Teilen hiervon) aus dem Atemluftbeutel mittels vorbestimmten ( Innen-) Drucks oder vorbestimmter Temperatur, vorbestimmten Strömungsfluss , vorbestimmte Dauer, über welcher die Atemluft aus dem
Atembeutel heraus entlang der Matrizen oder durch diese hindurch strömt, usw. erlaubt vorteilhaft eine
Reproduzierbarkeit der bei sich anschließenden Analyse erzielten Ergebnisse. Auf diese Weise wird eine unerwünschte Einflussnahme auf die während der Absorption in der
Trägereinrichtung herrschenden Bedingungen durch den
Entnahmevorgang als solchen verhindert oder vermindert.
Letzteres trägt zum Erzielen von Bedingungen bei, welche über eine Vielzahl von Probenentnahmen identisch oder doch
zumindest sehr ähnlich sind. Erst dies erlaubt eine
verlässliche Analyse der in der Atemluft gebundenen
Atemluftbestandteilen . Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand
bevorzugter Ausführungsformen derselben unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder identische Elemente. Es gilt:
Fig. 1 zeigt schematisch vereinfacht eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Exspirationslufttrennvorrichtung in einer ersten Ausführungsform in Schnittdarstellung;
Fig. 2 zeigt schematisch vereinfacht eine Seitenansicht einer Exspirationslufttrennvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform während des Befüllens des ersten Behälters in Schnittdarstellung, wobei der erste Behälter einen Verlängerungsabschnitt aufweist ;
Fig. 3 zeigt die Exspirationslufttrennvorrichtung aus Fig
2 nach dem Befüllen des ersten Behälters und während der Befüllens des zweiten Behälters;
Fig. 4a-c zeigen schematisch vereinfacht eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Exspirationslufttrennvorrichtung in einer dritten Ausführungsform in Schnittdarstellung während des BefüllungsVorgangs ;
Fig. 5 zeigt schematisch vereinfacht eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Exspirationslufttrennvorrichtung in einer vierten Ausführungsform in Schnittdarstellung; Fig. 6 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße
Entnahmevorrichtung mit einem hierin eingelegten
Atemluftbeutel in einer ersten, geöffneten
Stellung;
Fig. 7 zeigt die Entnahmevorrichtung der Fig. 6 in einer zweiten, geschlossenen, vorgespannten Stellung; und
Fig. 8 zeigt die Entnahmevorrichtung der Fig. 7 in einer dritten, geschlossenen und fast nicht mehr vorgespannten oder fast druckfreien Stellung.
Fig. 1 zeigt schematisch vereinfacht eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Exspirationslufttrennvorrichtung 100 einer ersten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung.
Die Exspirationslufttrennvorrichtung 100 weist ein
Mundstück 1, einen Leitungsabschnitt 3 mit einer
Ventileinrichtung 10, einen ersten Behälter 5 und einen zweiten Behälter 7 auf.
Das Mundstück 1 ist ausgestaltet, um zwischen den Lippen eines Patienten gehalten zu werden. Es ist hier exemplarisch als separat vom Leitungsabschnitt 3 hergestellt gezeigt. Es kann alternativ einstückig oder integral mit dem
Leitungsabschnitt 3 sein.
Angeschlossen an das Mundstück 1 ist der Leitungsabschnitt 3 mit einer Abzweigung 2. Der Leitungsabschnitt 3 ist eine Hohlstruktur und weist die Ventileinrichtung 10 auf. Der Leitungsabschnitt 3 steht sowohl mit dem Mundstück 1, dem ersten Behälter 5 als auch dem zweiten Behälter 7 in
Fluidkommunikation . Die Ventileinrichtung 10, welche im Beispiel der Fig. 1 die Atemstromlenkvorrichtung darstellt, kann wenigstens eine erste und eine zweite Ventilstellung annehmen. In der Ansicht der Fig. 1 steht die Ventileinrichtung 10 in der ersten
Ventilstellung, in welcher sie eine Fluidverbindung zwischen Mundstück 1 und erstem Behälter 5 nicht unterbindet, eine Fluidverbindung zwischen Mundstück 1 und zweitem Behälter 7 hingegen sehr wohl unterbindet. Im Beispiel der Fig. 1 die Ventileinrichtung 10 - bspw. durch einen Federungsmechanismus oder aufgrund eigener Elastizität und entsprechenden Einbaus - vorgespannt und wird von einer Halterung (in Fig. 1 nicht dargestellt) in der in Fig. 1 gezeigten Stellung gehalten. Wird die Halterung entfernt oder gelöst, so geht die
Ventileinrichtung 10 in die zweite Ventilstellung über, welche mittels Punktlinie gezeigt ist.
Für einen Atemtest nimmt ein Patient das Mundstück zwischen die Lippen und bläst in die
Exspirationslufttrennvorrichtung 100 hinein. Das Atemgas wird über den Leitungsabschnitt 3 in den ersten Behälter 5 geleitet. Während der Füllphase des ersten Behälters 5 ist die Abzweigung 2 durch die Ventileinrichtung 10, welche in der gezeigten ersten Ventilstellung steht, geschlossen, so dass das Atemgas nicht in den zweiten Behälter 7 gelangen kann .
Ist die Füllphase zum Befüllen des ersten Behälters 5 beendet, so ist der erste Behälter 5 und der
Leitungsabschnitt 3 mit Atemgas gefüllt. Aufgrund des darin gestiegenen Innendrucks kann der Patient keine weitere Luft in die Exspirationslufttrennvorrichtung 100 hineinblasen. Diese Luftvolumen, welches sich gegen Ende der Füllphase des ersten Behälters 5 in der
Exspirationslufttrennvorrichtung 100 befindet, kann je nach Abmessung und ggf. Einstellung des ersten Behälters 5 dem Volumen des Totraumes für den ausatmenden Patienten
entsprechen.
Den angestiegenen Innendruck beim anhaltenden Ausatmen spürend löst der Patient die Halterung der
Ventileinrichtung 10, beispielsweise mittels eines
Betätigungsrings 11. Alternativ oder ergänzend wird die
Halterung automatisch, beispielsweise getriggert durch den angestiegenen Innendruck, gelöst oder entfernt. Damit
wechselt die Ventileinrichtung 10 aus der spannungsbehafteten ersten Ventilstellung zu der spannungsfreien zweiten
Ventilstellung. Dieser Übergang zwischen den Ventilstellungen ist in Fig. 1 mit einem gebogenen Pfeil angedeutet. Beim Übergang wird der Weg für weiteres Atemgas in Richtung zum ersten Behälter 5 - ggf. luftdicht - verschlossen. Der Weg zum zweiten Behälter 7 wird hingegen geöffnet, so dass nun (auch) der zweite Behälter 7 mit Atemluft aufgefüllt werden kann. Der zweite Behälter 7 wird mit Luft aus dem alveolaren Raum gefüllt.
Der erste Behälter 5 ist in Fig. 1 einstückig mit dem
Leitungsabschnitt 3 hergestellt. Der erste Behälter 5 weist eine bewegbare, hier verschiebbare, Wand 6 auf, welche in Fig. 1 rein exemplarisch als Teil eines Kolbens dargestellt ist. Die Wand 6 ermöglicht die Anpassung des Volumens des ersten Behälters 5 an die konkrete Fragestellung und/oder den konkreten Patienten. Der ersten Behälter 5 kann zu diesem Zweck Volumenmarkierungen 5a aufweisen. Der Kolben kann in der gewählten Stellung - welche jeweils einem vorbestimmten Volumen entspricht - beispielsweise durch einen
Klemmmechanismus, einen Rastmechanismus etc. verbleiben.
Die Anpassung des Volumens des ersten Behälters 5 kann insoweit vorteilhaft sein, da dieser in bestimmten
erfindungsgemäßen Ausführungsformen für das Aufnehmen von Luft aus dem Totraum eines Patienten vorgesehen ist. Der Totraum ändert sich mit der Körpergröße des Patienten und zudem bei bestimmten Lungenerkrankungen, welche den
alveolaren Raum reduzieren und damit den Totraum erhöhen, wie beispielsweise bei Vorliegen eines Lungenemphysems.
Durch Einstellen des ersten Behälters 5 auf das geschätzte Volumen des Totraums gelangt auch nur dieses geschätzte
Volumen an Atemluft in den ersten Behälter 5. Hat der Patient dieses geschätzte Luftvolumen ausgeatmet, ändern sich die Stellung der Ventileinrichtung 10 wie zuvor erläutert und die noch auszuatmende Atemluft - die alveoläre Atemluft - gelangt in den zweiten Behälter 7.
Der zweite Behälter 7 ist an der Abzweigung 2 lösbar
verbunden. Er kann dort beispielsweise verschraubt,
eingeschoben, eingeklemmt oder eingerastet sein. Der zweite Behälter 7 kann eine Verschlusseinrichtung 8 aufweisen.
Selbstverständlich kann auch der ersten Behälter 5 lösbar an der Exspirationslufttrennvorrichtung 100 befestigt sein, etwa mittels einer Verschlusseinrichtung (in Fig. 1 nicht
dargestellt) , denn auch die in ihm gefangene Atemluft kann für eine spezielle Diagnostik eingesetzt werden. Der Querschnitt des Leitungsabschnitts 3 senkrecht zur
Längsausdehnung kann rechteckig oder quadratisch sein oder jede andere Gestalt haben. Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung selbstverständlich auch Ausführungsformen umfasst, in welcher die Ventileinrichtung 10 in keiner Ventilstellung vorgespannt vorliegt . Ferner wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende
Erfindung selbstverständlich auch ohne jede
Ventileinrichtung, welche wie die Ventileinrichtung 10 ausgestaltet oder anders ausgestaltet ist, beansprucht wird. Fig. 2 zeigt schematisch vereinfacht eine Seitenansicht einer Exspirationslufttrennvorrichtung 100 einer zweiten
erfindungsgemäßen Ausführungsform während der Füllphase des ersten Behälters 5. Anders als in der Ausführungsform der Fig. 1 sind der
Leitungsabschnitt 3 und der erste Behälter 5 als zwei separate Komponenten ausgeführt.
Der ersten Behälter 5 setzt sich in einem
Verlängerungsabschnitt 4 fort. Der Verlängerungsabschnitt 4 wirkt, falls wie in Fig. 2 positioniert, als
Verschlussabschnitt für die Abzweigung 2. Er ist als
durchgängige Hohlstruktur ausgestaltet. Der
Verlängerungsabschnitt 4 ist in seinen Außenabmessungen derart an die Innenabmessungen des Leitungsabschnitts 3 angepasst, dass zwischen diesen beiden Strukturen ein nur marginaler Spalt verbleibt. Der Spalt ist groß genug um ein Gleiten des Verlängerungsabschnittes 4 im Inneren des Leitungsabschnittes 3 unter einem Reibungswiderstand zu ermöglichen, welche durch den Luftdruck im
Verlängerungsabschnitt 4 und im ersten Behälter 5 überwunden werden kann, so dass der Verlängerungsabschnitt 4 entlang der Längsachse des Leitungsabschnitts 3 gleiten kann. Alternativ kann eine Lagerung, etwa ein Gleitlager oder eine geeignete Werkstoffpaarung vorgesehen sein. Zugleich kann der Spalt gering genug sein, um ein Entweichen von Atemgas hierdurch, vorzugsweise vollständig oder im Wesentlichen vollständig, zu verhindern.
Die untere Begrenzung des Verlängerungsabschnittes 4 hält die Ventileinrichtung 10, welche sich in der Fig. 2 unter
Spannung befindet (beispielsweise mittels nicht dargestelltem Federmechanismus), in der ersten Ventilstellung. Die
Abzweigung 2 ist gegenüber dem Leitungsabschnitt 3 mittels der unteren Begrenzung des Verlängerungsabschnittes 4 und/oder die Ventileinrichtung 10 - vorzugsweise luftdicht oder im Wesentlichen luftdicht - verschlossen. In der
dargestellten Füllphase des ersten Behälters 5 hat die
Ventileinrichtung 10 keine Funktion inne. Erst während der Füllphase des zweiten Behälters 7 spielt die
Ventileinrichtung 10 eine wichtige Rolle, was in Fig. 3 dargestellt ist.
Fig. 3 zeigt schematisch vereinfacht eine Seitenansicht der Exspirationslufttrennvorrichtung 100 der Fig. 2 während der Füllphase des zweiten Behälters 7, also nach Beenden der Füllphase des ersten Behälters 5.
Wie bereits ausgeführt gleitet der ersten Behälter 5 nach ausreichender Befüllung und ansteigendem Innendruck des ersten Behälters 5 samt des hiermit verbundenen Verlängerungsabschnitts 4 vom ausatmenden Patienten weg.
Sobald der Verlängerungsabschnittes 4 hierdurch bedingt die von ihm zunächst bedeckte Ventileinrichtung 10 freigibt, geht die Ventileinrichtung 10 aufgrund ihrer Vorspannung in die zweite Ventilstellung über, in welcher sie in Fig. 3 gezeigt ist. In dieser zweiten Ventilstellung verschließt sie den Leitungsabschnitt 3 stromabwärts der Mündung der Abzweigung 2 luftdicht, so dass das weiterhin in das Mundstück 1 hindurch geatmete Atemgas nun mehr ausschließlich in zweiten
Behälter 7 fließt.
Fig. 4a zeigt eine erfindungsgemäße
Exspirationslufttrennvorrichtung in einer dritten
Ausführungsform in Schnittdarstellung zu Beginn des
Ausatmens, bei welcher der nicht dargestellte Patient in das Mundstück 1 in Richtung des Pfeils PI bläst.
Das in den Leitungsabschnitt 3 und in den hierin verschiebbar angeordneten Verlängerungsabschnitt 4 Gasvolumen kann nicht den zweiten Behälter 7 eintreten, da dessen Eintrittsöffnung durch den Verlängerungsabschnitt 4 verlegt ist.
Das Gasvolumen kann sich jedoch entlang der mit P2
bezeichneten Pfeile in den ersten Behälter 5 hineinbewegen. Hierzu tritt es durch wenigstens eine geeignet vorgesehene Öffnung 4a, welche rein exemplarisch im
Verlängerungsabschnitt 4 vorgesehen ist, jedoch auch an anderer Stelle sein kann, aus dem Verlängerungsabschnitt 4 aus und in den ersten Behälter 5 ein. Dabei verschiebt der sich im Verlängerungsabschnitt 4 und im ersten Behälter 5 aufbauende Druck die bewegbare Begrenzung 6 in Richtung des
Pfeils P3. Das Innenvolumen des ersten Behälters 5 vergrößert sich entsprechen. Der zweite Behälter 7 ist noch leer. Er steht nicht in
Fluidkommunikation mit dem Inneren des Leitungsabschnitts 3 oder des Verlängerungsabschnitts 4. Fig. 4b zeigt die Exspirationslufttrennvorrichtung der
Fig. 4a während des Ausatmens.
Der erste Behälter 5 füllt sich zunehmend mit Atemluft, welche aus den oberen Atemwegen des Patienten stammt. Der zweite Behälter 7 bleibt noch immer leer. Er steht noch immer nicht in Fluidkommunikation mit dem Inneren des
Leitungsabschnitts 3 oder des Verlängerungsabschnitts 4.
Fig. 4c zeigt die Exspirationslufttrennvorrichtung der
Fig. 4a nachdem bereits etwa 1 1 Atemluft ausgeatmet wurde.
Der erste Behälter 5 ist gefüllt. Die Atemluft wird nun entlang des Pfeils P4 in den zweiten Behälter 7 umgelenkt. Dies ist möglich, da der mit der bewegbaren Begrenzung 6 verbundene Verlängerungsabschnitt 4 die Eintrittsöffnung, über welche die Atemluft in den zweiten Behälter 7 eintreten kann, freigegeben hat.
Der erste Behälter 5 erhält keine zusätzliche Atemluft mehr.
Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße
Exspirationslufttrennvorrichtung in einer vierten
Ausführungsform in Schnittdarstellung. Die vierte
Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der beispielsweise in Fig. 4c gezeigten dritten Ausführungsform und
unterscheidet sich allein durch eine oder mehre Öffnungen 5b des ersten Behälters 5. Die Öffnung 5b verbindet das Innere des ersten Behälters 5 mit der Umgebung oder der Atmosphäre. Aus dieser Öffnung 5b kann Atemgas aus dem Inneren des ersten Behälters 5 austreten. Auf diese Weise gelangt bei der
Ausführungsform der Fig. 5, anders als bei der
Ausführungsform der Fig. 4c selbst dann noch Atemluft in den ersten Behälter 5, wenn der Verlängerungsabschnitt 4 den Eintritt von Atemgas in den zweiten Behälter 7 bereits freigegeben hat.
Ein Vorteil der in Fig. 5 gezeigten erfindungsgemäßen
Ausführungsform kann darin liegen, dass eine Rückströmung von Atemgas aus dem ersten Behälter 5, d.h. von Atemgas aus den oberen Atemwegen, in den zweiten Behälter 7, in welchen im hier diskutierten Beispiels kein Atemgas aus den oberen
Atemwegen gelangen soll, verhindert oder zumindest vermindert wird .
Um einen solchen Rückstrom zu unterbinden und gleichzeitig die gewünschte Auftrennung des Atemstroms in den ersten und in den zweiten Behälter 5, 7 zu gewährleisten, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Strömungswiderstand der Öffnung 5b ausreichend hoch ist. Dann strömt der
Hauptanteil der ausgeatmeten Luft weiterhin in den zweiten Behälter 7.
Die Aufteilung des Gesamtatemstroms in einen Hauptanteil, welcher in den zweiten Behälter 7 strömt, und in einen
Nebenanteil, welcher unverändert in den ersten Behälter 5 strömt, lässt sich erzielen, indem der Strömungsquerschnitt der Öffnung 4b und der Strömungsquerschnitt der
Eintrittsöffnung in den zweiten Behälter 7 hinein aufeinander abgestimmt werden. Eine Abstimmung kann beispielsweise mittels der Formel:
Figure imgf000028_0001
bestimmt mit:
Q : Volumenstrom
: Durchflusskoeffizient
A0 : Strömungsquerschnitt der Blende [m2]
p : Dichte des Fluids in [kg/m3]
Δρ = p! - p2 : Druckdifferenz in [bar] pl und p2 bezeichnen das den Druck vor bzw. nach der als Blende wirkenden Öffnung. Fig. 6, welche wie die Fig. 7 und die Fig. 8 eine
Schnittdarstellung zeigt, zeigt eine erfindungsgemäße
Entnahmevorrichtung 100a mit einem hierin eingelegten
Atemluftbeutel 200. Die Entnahmevorrichtung 100a ist in einer ersten, geöffneten Stellung gezeigt. In dieser Stellung kann der Atemluftbeutel 200 in eine Aufnahme 101 eingeschoben oder hierauf abgelegt werden, oder aus der Aufnahme 101 entnommen werden. Die Aufnahme 101 kann, wie hier gezeigt, als eine (bewegliche) Druckplatte oder (unbewegliche) Gegendruckplatte ausgestaltet sein. Andere Ausgestaltungen der Aufnahme 101 sind ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst.
Insbesondere kann sie anders als plattenförmig sein.
Im Beispiel der Fig. 6 ist die Aufnahme 101 auf Federn 103 gelagert oder wird von diesen getragen.
Die Entnahmevorrichtung 100a weist eine Druckeinrichtung bestehend aus einer Vielzahl von Komponenten auf, zu welchen neben den Federn 103 auch Federn 105 eines Deckels 107 zählen. Die Federn 105 des Deckels sind wiederum mit einer Druckplatte 109 verbunden. Die Druckplatte 109 könnte
wiederum jede andere Form als die gezeigte aufweisen und muss auch nicht plattenförmig sein.
Über einen Scharniermechanismus 111 ist der Deckel 107 mit einem fest auf einer Unterlage stehenden unteren Teil 113 der Entnahmevorrichtung 100a verbunden.
Ferner weist die Entnahmevorrichtung 100a eine
Stützabschnitt 115 auf, in oder auf welchen ein
Öffnungsabschnitt, ein Halsabschnitt, ein Mundstückabschnitt des Atemluftbeutels 200 oder ein auf den Atemluftbeutel 200 aufgesetzten Konnektor 400 vor Schließen der
Entnahmevorrichtung 100a platziert wird.
Die Druckplatte 101 oder die Druckplatte 109, oder beide, können als Heizvorrichtungen ausgestaltet sein zum Erwärmen der im Inneren des Atemluftbeutels 200 vorhandenen Atemluft.
Für den Fachmann ist erkennbar, dass eine Heizvorrichtung, sofern vorgesehen, auch an anderer Stelle als in Fig. 6 gezeigt und unabhängig von den Druckplatten 101, 109
vorgesehen sein kann.
Die Federn 103 sind in der in Fig. 6 exemplarisch gezeigten Ausführungsform gespannt. Sie werden durch geeignete
Maßnahmen oder Einrichtungen jedoch daran gehindert, sich zu entspannen. Gleichwohl könnten die Federn 103 in alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsformen merklich weniger gespannt oder, aufgrund der ersten, geöffneten Stellung, in welcher die Entnahmevorrichtung in Fig. 6 gezeigt ist, völlig
entspannt sein.
Fig. 7 zeigt die Entnahmevorrichtung 100a der Fig. 6 in zweiten, geschlossenen, mittels der Federn 103 und 105 vorgespannten Stellung.
Der Deckel 107 und der untere Teil sind weitmöglichst
aufeinander zu bewegt und verschließen die
Entnahmevorrichtung 100a. Dabei werden nun auch die
Federn 105 gespannt. Da der Gasinhalt des Atemluftbeutels 200 noch nicht oder nicht vollständig entströmen konnte, sind die Federn 103 und 105 daran gehindert, sich zu entspannen. In der in Fig. 7 gezeigten Stellung kann zunächst eine Erwärmung oder Temperierung der im Atemluftbeutel 200 enthaltenen
Atemluft abgewartet werden, bevor der vorbestimmte Druck auf den Atemluftbeutel 200, etwa mittels Schließens des
Deckels 107 und/oder mittels der Federn 103 und 105
aufgebracht wird. Dieser Schritt ist im Vergleich der Fig. 7 und 3 zu erkennen.
Fig. 8 zeigt die Entnahmevorrichtung 100a der Fig. 7 in einer dritten, geschlossenen und nun fast druckfreien Stellung.
Die Druckplatten 101 und 109 wurden mittels sowohl der
Federn 103 als auch 105 auf den Atemluftbeutel 200 zu bewegt. Der Atemluftbeutel 200 wurde komprimiert, sein Inhalt über die Trägereinrichtung 300 entnommen. Die entsprechende
Strömung ist in den Fig. 7 und 8 mittels Pfeile angedeutet. Bezugsnummer
1 Mundstück
2 Abzweigung des Leitungsabschnitt
3 Leitungsabschnitt
4 Verlängerungsabschnitt
4a Öffnung
5 erster Behälter
5a Volumenmarkierungen
5b Öffnung
6 bewegbare Begrenzung
7 zweiter Behälter
8 Verschlusseinrichtung
10 Ventileinrichtung
11 Betätigungsring
100 Exspirationslufttrennvorriehtung
100a Entnahme orriehtung
200 Atemluftbeute1
201 Öffnungsabschnitt
300 Trägereinrichtung
301 Aufsatz
400 Konnektor
101 Aufnahme
103 Federn
105 Federn
107 Deckel
109 Druckplatte
111 Scharniermechanismus
113 unterer Teil
115 Stützabschnitt

Claims

Exspirationslufttrennvorrichtung (100) zum Aufnehmen von ausgeatmeter Atemluft mit jeweils wenigstens einem ersten Behälter (5), einem zweiten Behälter (7), einem Leitungsabschnitt (3) und einem Mundstück (1), wobei der Leitungsabschnitt (3) den ersten Behälter (5) und den zweite Behälter (7) jeweils mit dem
Mundstück (1) in Fluidverbindung verbindet, wobei der Leitungsabschnitt (3) wenigstens eine zwischen wenigstens einer ersten und einer zweiten Stellung verstellbare Atemstromlenkvorrichtung aufweist, und wobei die Atemstromlenkvorrichtung ausgestaltet und angeordnet ist, um einen Atemstrom des Patienten vom Mundstück (1) in einer ersten Stellung der
Atemstromlenkvorrichtung in den ersten Behälter (5) und in einer zweiten Stellung der Atemstromlenkvorrichtung in den zweiten Behälter (7) zu lenken.
Exspirationslufttrennvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Atemstromlenkvorrichtung wenigstens eine
Ventileinrichtung (10) aufweist, welche wenigstens zwischen einer ersten Ventilstellung und einer zweiten Ventilstellung schaltbar ist, wobei die
Ventileinrichtung (10) angeordnet ist, um in der ersten Ventilstellung die Fluidverbindung zwischen dem
Mundstück (1) und ersten Behälter (5) und/oder zwischen dem Mundstück (1) und dem zweiten Behälter (7) zu unterbinden; wobei die Ventileinrichtung (10) angeordnet ist, um in der zweiten Stellung die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück (1) und dem zweiten Behälter (7) nicht zu unterbinden .
3. Exspirationslufttrennvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Atemstromlenkvorrichtung wenigstens einen Verschlussabschnitt aufweist oder hiermit verbunden ist, wobei der Verschlussabschnitt in, um oder an dem
Leitungsabschnitt (3) und relativ zu diesem bewegbar angeordnet ist, wobei der Verschlussabschnitt zwischen einer ersten Verschlussstellung und einer zweiten Verschlussstellung bewegbar angeordnet ist; wobei der Verschlussabschnitt angeordnet ist, um in Abhängigkeit vom Füllungszustand des ersten
Behälters (5) mit Atemluft von der ersten
Verschlussstellung in die zweite Verschlussstellung überzugehen, wobei der Verschlussabschnitt angeordnet ist, um in der ersten Verschlussstellung die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück (1) und dem zweiten Behälter (7) zu unterbinden; und wobei der Verschlussabschnitt angeordnet ist, um in der zweiten Stellung die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück (1) und dem zweiten Behälter (7) nicht zu unterbinden .
4. Exspirationslufttrennvorrichtung (100) nach Anspruch 3, wobei der Verschlussabschnitt angeordnet ist, um in der ersten Verschlussstellung die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück (1) und dem ersten Behälter (5) zu
unterbinden; und wobei der Verschlussabschnitt angeordnet ist, um in der zweiten Stellung die Fluidverbindung zwischen dem
Mundstück (1) und dem ersten Behälter (5) nicht zu unterbinden . 5. Exspirationslufttrennvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Ventileinrichtung (10) derart angeordnet ist, dass sie in der ersten
Ventilstellung eine Abzweigung (2) zwischen dem zweiten Behälter (7) und dem Leitungsabschnitt (3) automatisch schließt oder manuell verschließbar ist und im
geschlossenen Zustand der Abzweigung (2) die ausgeatmete Luft in den zweiten Behälter (7) leitet, oder umgekehrt.
6. Exspirationslufttrennvorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei wenigstens der erste
Behälter (5) wenigstens eine zwischen mindestens zwei Stellungen relativ zu weiteren Abschnitten des ersten Behälters (5) verstellbar angeordnete Begrenzung (6) aufweist, mittels welcher das Volumen des ersten
Behälters (5) veränderbar ist.
Exspirationslufttrennvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Verschlussabschnitt angeordnet ist, um in der ersten Verschlussstellung, in welcher er die
Fluidverbindung zwischen dem Mundstück (1) und dem zweiten Behälter (7) unterbindet, die
Ventileinrichtung (10) in einer Ventilstellung zu halten, in welcher sie weder die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück (1) und ersten Behälter (5) noch die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück (1) und dem zweiten Behälter (7) unterbindet; und wobei die Ventileinrichtung (10) angeordnet ist, um beim Übergang des Verschlussabschnitts aus der ersten
Verschlussstellung, in welcher er die Fluidverbindung zwischen dem Mundstück (1) und dem zweiten Behälter (7) unterbindet, in die zweite Verschlussstellung, in welcher er die Fluidverbindung zwischen dem
Mundstück (1) und dem zweiten Behälter (7) nicht unterbindet, automatisch in jene Ventilstellung
überzugehen, in welcher die Ventileinrichtung (10) die Fluidverbindung zwischen Mundstück (1) und erstem
Behälter (5) verschließt.
Exspirationslufttrennvorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der erste Behälter (5) und/oder der zweite Behälter (7) lösbar mit der
Exspirationslufttrennvorrichtung (100) verbunden sind.
Verfahren zum Entnehmen einer in einem
Atemluftbeutel (200) vorliegenden Atemluftprobe aus dem Atemluftbeutel (200), mit den Schritten:
Verbinden eines Atemluftbeutels (200), in dessen Inneren Atemluft vorliegt, welche Atemluftbestandteile aufweist, mit einer
Trägereinrichtung (300) in Fluidverbindung, wobei die Trägereinrichtung (300) in einem Inneren
Materialien zum Binden oder Halten von im
Atemluftbeutel (200) vorliegenden
Atemluftbestandteilen aufweist;
Anordnen des Atemluftbeutels (200) in einer
Aufnahme (101) einer Entnahmevorrichtung (100a) zum teilweisen oder vollständigen Entleeren des
Atemluftbeutels (200); und teilweises oder vollständiges Entleeren des
Atemluftbeutels (200) durch Aufbringen eines vorbestimmten Drucks auf den Atemluftbeutel (200) mittels einer Druckeinrichtung (101, 103, 105, 109) der Entnahmevorrichtung (100a).
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die
Trägereinrichtung (300) einen Aufsatz (301) aufweist, welcher derart dichtend auf einen
Öffnungsabschnitt (201) des Atemluftbeutels (200) aufgesetzt wird, dass eine im Atemluftbeutel (200) enthaltene Atemluft ausschließlich über den
Aufsatz (301) und die Trägereinrichtung (300) aus dem Atemluftbeutel (200) entweichen kann.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die
Trägereinrichtung (300) eine Vielzahl von
Matrixelementen aufweist, welche geeignet sind um wenigstens zwei voneinander differenzierbare oder voneinander verschiedene Atemluftbestandteile oder Muster von mehreren Atemluftbestandteilen oder - konzentrationen zu binden oder zu speichern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, mit dem Schritt :
Verschließen oder Umschließen der
Trägereinrichtung (300) zu deren Versand zur
Auswertung der in ihr gefangenen Atemluft und/oder Atemluftbestandteilen an einem zweiten Ort.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, mit dem Schritt :
Temperieren des Atemluftbeutels (200) und/oder der im Atemluftbeutel (200) enthaltenen Atemluft auf eine vorbestimmte Temperatur.
Entnahmevorrichtung (100a) zum Gewinnen einer
Atemluftprobe aus einem Atemluftbeutel (200), mit einer Aufnahme (101) zum Anordnen des
Atemluftbeutels (200) in der
Entnahmevorrichtung (100a); und einer Druckeinrichtung (101, 103, 105, 109) zum Aufbringen eines definierten Drucks auf den in der Aufnahme (101) vorliegenden Atemluftbeutel (200).
Entnahmevorrichtung (100a) nach Anspruch 14, mit einer - Temperiereinrichtung zum Temperieren der im
Atemluftbeutel (200) enthaltenen Atemluft auf eine vorbestimmte Temperatur.
16. Entnahmevorrichtung (100a) nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei die Druckeinrichtung (101, 103, 105, 109) eine oder mehrere Federn (103, 105) aufweist.
17. Kit, aufweisend oder bestehend aus: einer Entnahmevorrichtung (100a) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, welche eine Aufnahme (101) zum Aufnehmen des Atemluftbeutels (200) in der Entnahmevorrichtung (100a) aufweist; und wenigstens einem Atemluftbeutel (200) .
18. Kit nach Anspruch 17, welches ferner aufweist: wenigstens einen Aufsatz (301), welcher derart dichtend auf einen Öffnungsabschnitt (201) des Atemluftbeutels (200) aufsetzbar ist, dass eine im Atemluftbeutel (200) enthaltene Atemluft ausschließlich über den Aufsatz (301) und die
Trägereinrichtung (300) aus dem
Atemluftbeutel (200) entweichen kann.
19. Kit nach einem der Ansprüche 17 bis 18, ferner
wenigstens eine Trägereinrichtung (300) aufweisend.
20. Kit nach einem der Ansprüche 17 oder 19, wobei der
Atemluftbeutel (200) und die Entnahmevorrichtung (100a), welche eine Druckeinrichtung (101, 103, 105, 109) aufweist, derart aufeinander abgestimmt sind, dass das teilweise oder vollständige Entleeren des
Atemluftbeutels (200) durch Aufbringen eines definierten Drucks auf den Atemluftbeutel (200) mittels der
Druckeinrichtung (101, 103, 105, 109) erfolgt.
PCT/EP2013/064411 2012-07-09 2013-07-08 Exspirationslufttrennvorrichtung zum sammeln einer atemluftprobe WO2014009324A2 (de)

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