WO2021052744A1 - Wartungseinrichtung für ein atemgasanalysegerät - Google Patents

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WO2021052744A1
WO2021052744A1 PCT/EP2020/074290 EP2020074290W WO2021052744A1 WO 2021052744 A1 WO2021052744 A1 WO 2021052744A1 EP 2020074290 W EP2020074290 W EP 2020074290W WO 2021052744 A1 WO2021052744 A1 WO 2021052744A1
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WO
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maintenance device
gas analyzer
respiratory gas
syringe
sensor
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/074290
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kathrin Scheck
Sonja Riehl
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/497—Physical analysis of biological material of gaseous biological material, e.g. breath

Definitions

  • the present invention relates to a maintenance device for a respiratory gas analyzer, the use of a plunger syringe, a system consisting of a respiratory gas analyzer and a maintenance device, and a method for operating such a system.
  • the nitrogen monoxide concentration in the exhaled air is a measure of inflammatory processes.
  • the measurement of gases such as NO, NO 2 , CO, CO 2 , SO 2 , N 2 O, HCl, HF, CH 4 , TOC or O 2 or others, is used in medical diagnostics and / or therapy.
  • electrochemical sensors or sensors based on chemiluminescence are used in appropriate respiratory gas analyzers. The sensors usually have to be calibrated with the respective gas or the devices already calibrated at the factory only have a limited operating time within which their accuracy can be guaranteed.
  • Gas-sensitive field effect transistors are already known which, as sensitive and selective sensors, enable gas molecules to be detected even in the ppb range with high sensitivity and selectivity.
  • Such sensors in respiratory gas analyzers can be calibrated at the factory and generally do not require any further calibration during their operating life.
  • the disadvantage of such sensors is that they have a high level of humidity are very sensitive. The humidity can be deposited as a film of moisture on the surface of the sensors, so that the function of the sensors is impaired and incorrect measurement results can occur.
  • DE 10 2017 209 923 A1 deals with this problem and proposes a mouthpiece for a device for measuring analytes in exhaled air, the mouthpiece being equipped with a desiccant for absorbing moisture.
  • the present invention proposes a maintenance device for a respiratory gas analyzer.
  • the maintenance device is characterized in that it contains a drying agent and is set up to flush dry air into the breathing gas analyzer.
  • the maintenance device is a plunger syringe with a drying agent contained therein.
  • this maintenance device In comparison with a drying agent in the mouthpiece of a respiratory gas analyzer, for example, this maintenance device has the particular advantage that the drying agent is not used up outside of the actual maintenance process, since the drying agent does not come into contact with air between individual maintenance processes. In the case of a respiratory gas analyzer with a desiccant in the mouthpiece, however, the drying capacity of the desiccant is exhausted much more quickly because, in principle, constant air contact with the drying agent is possible.
  • a strong desiccant is preferably used in the maintenance device, which enables particularly effective dehumidification in the respiratory gas analyzer.
  • the sensor is brought back into its optimal state with regard to the moisture balance, so that in particular, temperature-sensitive sensors can work reliably again.
  • the sensor signal can thus be brought back to a state that was original in the factory calibration.
  • Desiccants that also provide an indicator function are particularly suitable.
  • Suitable drying agents are, for example, phosphorus pentoxide drying agents, which are provided on an inert carrier material (e.g.
  • the maintenance device is designed as a plunger syringe with a syringe body and a plunger
  • at least one switchable air inlet opening is advantageously provided in the syringe body.
  • the circuit of the air inlet opening is provided in such a way that the ambient air is sucked in when the piston is pulled out and that the air inlet opening is closed when the piston is pushed in, so that the dried air is completely introduced into the breathing gas analyzer.
  • the switching of the air inlet opening can be implemented, for example, with a conventional valve.
  • the air inlet opening (s) can be arranged above and / or below the area with the desiccant so that the air drawn in has passed through the desiccant once or twice when the dried air is expelled into the respiratory gas analyzer.
  • the air inlet openings are / are preferably arranged in the syringe body in such a way that they open in the direction of the plunger above the desiccant and are only pressed through the desiccant when the plunger is pushed in. This has the advantage that the ambient air drawn in reliably runs through the entire drying agent.
  • the air inlet opening can be a single opening or a plurality of openings which are distributed, for example, over the cross section of the syringe body and / or over the length of the syringe body.
  • the air inlet opening can also be configured in the shape of a gap.
  • the maintenance device is set up to be placed on the breathing gas analyzer by means of an adapter.
  • the adapter By providing corresponding connection pieces on the one hand for the breathing gas analyzer and on the other hand for the actual maintenance device, for example the plunger syringe, the adapter enables a loss-free flow of the dried air.
  • the plunger syringe can be equipped with a suitable adapter in such a way that the plunger syringe can be placed on the mouthpiece of the respiratory gas analyzer in a simple manner, for example.
  • the adapter can, for example, also be provided separately and, if necessary, used as a connection piece between the mouthpiece of the respiratory gas analyzer and the plunger syringe.
  • the mouthpiece is to a certain extent replaced by the adapter in order to place the plunger syringe or the maintenance device on it.
  • the maintenance device is preferably equipped with a moisture indicator. This allows the user to see how effective the dehumidification has been. It can also be indicated whether the maintenance device still has sufficient drying capacity to be able to be used for further dehumidification of the respiratory gas analyzer. If, for example, the indicator shows that there is only little drying capacity left, the drying agent or, if necessary, the entire maintenance device should be replaced.
  • Optical indicators are particularly suitable as moisture indicators, as are customary in the field of drying agents and, for example, indicate the moisture status of the drying agent by means of a change in color.
  • acoustic and / or electronic signals for displaying the moisture status of the desiccant are also possible, in which case the moisture indication takes place via an additional moisture meter. For example, if the sensor signal in the moisture meter exceeds a set threshold value in the flask, the user is z. B. informed via a display or a buzzer or the like that a sufficient The drying capacity is no longer available. This can take the form of a line of text, a symbol or a tone, for example.
  • the invention further comprises the use of a plunger syringe with a desiccant contained therein for maintaining a respiratory gas analyzer.
  • the plunger syringe is in particular a maintenance device according to the description above, which is preferably equipped with a moisture indicator.
  • a conventional plunger syringe can be used to provide such a maintenance device, for example a two-part syringe with a syringe body and plunger made of plastic or other materials, with at least one switchable air inlet opening advantageously being provided in the tip body, as described above.
  • a desiccant in particular a strong desiccant, is filled into such a plunger syringe.
  • the plunger syringe is attached to the respiratory gas analyzer, in particular instead of a disposable mouthpiece, by means of a suitable adapter.
  • the air dried by the drying agent flowing through is fed into the respiratory gas analyzer and thereby ensures that the sensor in the respiratory gas analyzer is dried.
  • the piston is preferably pulled out and pushed back in several times, whereby when pulling out ambient air is sucked into the piston through the switchable air inlet opening and when the piston is pushed in, the air is pushed through the desiccant, dried in the process, and then introduced into the breathing gas analyzer.
  • the invention further comprises a system consisting of a respiratory gas analyzer and a maintenance device as described above.
  • the breathing gas analyzer comprises at least one gas sensor that is sensitive to moisture. In particular, it is a field-effect transistor-based gas sensor.
  • the respiratory gas analyzer comprises at least one humidity sensor in addition to the gas sensor. This can be used to monitor the moisture level of the gas sensor. If the humidity in the breathing gas analyzer exceeds a certain value, it can be assumed that the functionality of the gas sensor is restricted or that such a restriction is to be feared.
  • Humidity sensors that are conventional per se, for example commercially available humidity sensors, can be used as humidity sensors in the respiratory gas analyzer.
  • the invention further comprises a method for operating such a system.
  • the maintenance or dehumidification of the respiratory gas analyzer is carried out at predefinable intervals by attaching the maintenance device to the respiratory gas analyzer, if necessary by means of a suitable adapter.
  • the maintenance device is then actuated one or more times to flush dry air into the respiratory gas analyzer. This can be done, for example, by means of a pump function of the respiratory gas analyzer.
  • regular drying can be carried out at two-week intervals or once a month, for example.
  • the breathing gas analyzer is dried as a function of a signal from a humidity sensor of the breathing gas analyzer, so that the need for drying can also be made dependent on the extent to which the breathing gas analyzer is used and / or the actual humidity of the environment. If a possibly provided humidity sensor of the respiratory gas analyzer detects a necessary or expediently to be carried out drying at a certain humidity state of the respiratory gas analyzer, can be signaled by means of a signal from the humidity sensor that the maintenance device should be placed on the respiratory gas analyzer and / or operated. In this embodiment, the maintenance can therefore be carried out in particular as a function of the actual humidity state of the respiratory gas analyzer.
  • the maintenance device in particular the plunger syringe, can be operated by hand.
  • the drying process or the actuation of the maintenance device can also take place, for example, via an independent pump function of the respiratory gas analyzer.
  • the actuation of the maintenance device can also be terminated and / or signaled as a function of a signal from the humidity sensor. Alternatively or additionally, it can be signaled, for example, that the maintenance device should be removed from the respiratory gas analyzer by the user.
  • the signal from the humidity sensor of the respiratory gas analyzer can in particular indicate whether the dehumidification process has already taken place in a sufficient manner so that full functionality of the sensor can be expected again.
  • Description of exemplary embodiments 1A shows a respiratory gas analyzer 10 with an air inlet opening / air supply 12, the gas sensor (s) 111 and the air inlet opening 112 in the respiratory gas analyzer 10, 110 being indicated in a schematic parallel representation of the respiratory gas analyzer 110.
  • a mouthpiece (not shown here) for blowing in the exhaled air by the test person can be provided in the area of the air supply 12, 112.
  • an adapter (not shown here) can be provided in order to connect the maintenance device 20, which is designed in the form of a piston syringe with a piston 21, to the respiratory gas analyzer 10, 110 (FIG. 1B).
  • the maintenance device 20 can switch to the breathing gas analyzer 10, 110 at regular intervals, for example every two weeks or once a month be put on.
  • an actuating element 28 indicated here by the arrow 22
  • ambient air is initially drawn in through the switchable air inlet opening 27 in the syringe body of the plunger syringe 20.
  • the air inlet opening 27 can be switched so that the air inlet opening 27 closes or is closed when the piston 21 is pushed in and the ambient air sucked in is pressed through the desiccant 24 and introduced as dry air 23, 123 into the air inlet 12, 112 of the respiratory gas analyzer 10, 110 .
  • the dry air 23, 123 in this case repeatedly flushes the gas sensor (s) 111.
  • the drying agent 24 contained in the maintenance device 20 can change color depending on the degree of humidity in the presence of an indicator, for example from colorless to green to blue, with blue indicating a maximum degree of humidity.
  • the drying capacity of the maintenance device 20 is exhausted and a new or fresh maintenance device 20 should be used for the next maintenance or, if necessary, the drying agent 24 should be replaced.
  • the respiratory gas analyzer 10, 110 is again in its original, dry state with regard to the moisture status of the sensor or sensors 111 and the respiratory gas analyzer 10, 110 can again be used in the specified accuracy range.
  • FIG. 2A shows the maintenance of a respiratory gas analyzer 10, 110 in a comparable manner, wherein in this embodiment the respiratory gas analyzer 10, 110 is additionally equipped with a humidity sensor 124 and a pump function 125.
  • the humidity state within the respiratory gas analyzer 10, 110 is determined or observed by means of the humidity sensor 124, from which the humidity state of the gas sensor (s) 111 can also be derived indirectly. If the measured humidity is above a predeterminable threshold value, the respiratory gas analyzer 10, 110 or the gas sensor (s) 111 should be dehumidified in order to remove a moisture film on the sensor surface that would impair the sensitivity and thus reactivate the sensor (s) 111 to a certain extent.
  • a maintenance device 220 filled with desiccant is placed on the respiratory gas analyzer 10, 110 in the area of the air supply 12, 112, in particular via an adapter not shown in detail here (FIG. 2B).
  • the pump function 125 of the respiratory gas analyzer 10, 110 is then actuated, so that air from the environment is sucked into the maintenance device 220 via the switchable air inlet opening 27. In this way, the air from the environment is drawn through the drying agent within the maintenance device 220 and subsequently reaches the interior of the respiratory gas analyzer 10, 110 as dried air 23, 123
  • the sensor or sensors 111 are flushed with the dried air 23, 123 and actively dried in the process, so that the sensor or sensors 111 are reactivated.
  • the value of the measured humidity at the humidity sensor 124 decreases accordingly. If the humidity value falls below a predeterminable threshold value, the drying has progressed sufficiently.
  • the respiratory gas analyzer 10, 110 can, if necessary, automatically switch off the pump function 125 and signal to the user, for example via a display, an LED or an acoustic signal that the maintenance device 220 can be removed or withdrawn and that the respiratory gas analyzer 10, 110 is ready for measurement again.
  • an indicator that may be present in the desiccant 24 of the maintenance device 220 can change color depending on the degree of moisture, and so can the further drying capacity of the maintenance device

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Abstract

Eine Wartungseinrichtung (20; 220) für ein Atemgasanalysegerät (10, 110) enthält ein Trocknungsmittel (24) und ist zum Einspülen von getrockneter Luft (23, 123) in das Atemgasanalysegerät (10, 110) eingerichtet.

Description

Beschreibung
Titel
Wartungseinrichtung für ein Atemgasanalysegerät
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wartungseinrichtung für ein Atemgasanalysegerät, die Verwendung einer Kolbenspritze, ein System bestehend aus Atemgasanalysegerät und einer Wartungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Systems.
Stand der Technik
Über quantitative Messungen von bestimmten Substanzen in der Ausatemluft eines Probanden können Rückschlüsse auf verschiedene Atemwegserkrankungen gezogen werden. Beispielsweise ist die Stickstoffmonoxidkonzentration in der ausgeatmeten Luft ein Maß für entzündliche Vorgänge. Allgemein wird die Messung von Gasen, wie zum Beispiel NO, NO2, CO, CO2, SO2, N2O, HCl, HF, CH4, TOC oder O2 oder andere, für den Einsatz in der medizinischen Diagnostik und/oder Therapie genutzt. Hierfür werden in entsprechenden Atemgasanalysegeräten beispielsweise elektrochemische Sensoren oder auf Chemolumineszenz basierende Sensoren verwendet. Die Sensoren müssen in der Regel mit dem jeweiligen Gas kalibriert werden oder die ab Werk bereits kalibrierten Geräte haben nur eine begrenzte Betriebsdauer, innerhalb derer deren Genauigkeit gewährleistet werden kann.
Es sind bereits gassensitive Feldeffekttransistoren bekannt, die als empfindliche und selektive Sensoren einen Nachweis von Gasmolekülen auch im ppb-Bereich mit hoher Sensitivität und Selektivität ermöglichen. Derartige Sensoren in Atemgasanalysegeräten können werkseitig kalibriert werden und benötigen in der Regel während ihrer Betriebsdauer keine weitere Kalibrierung. Nachteilig bei derartigen Sensoren ist jedoch, dass sie gegenüber einer hohen Luftfeuchtigkeit sehr empfindlich sind. An der Oberfläche der Sensoren kann sich die Luftfeuchtigkeit als Feuchtefilm niederschlagen, sodass die Funktion der Sensoren beeinträchtig ist und es zu falschen Messergebnissen kommen kann. Die DE 10 2017209 923 A 1 befasst sich mit dieser Problematik und schlägt ein Mundstück für eine Vorrichtung zur Messung von Analyten in Ausatemluft vor, wobei das Mundstück mit einem Trocknungsmittel für eine Aufnahme von Feuchtigkeit ausgestattet ist.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schlägt eine Wartungseinrichtung für ein Atemgasanalysegerät vor. Die Wartungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Trocknungsmittel enthält und zum Einspülen von getrockneter Luft in das Atemgasanalysegerät eingerichtet ist. In besonders bevorzugter Weise handelt es sich bei der Wartungseinrichtung um eine Kolbenspritze mit darin enthaltenem Trocknungsmittel. Mit einer solchen Wartungseinrichtung ist es möglich, das Atemgasanalysegerät und insbesondere einen darin befindlichen feuchtesensitiven Sensor zu spülen und dabei zu trocknen, sodass ein gegebenenfalls auf dem Sensor vorhandener Feuchtefilm entfernt wird und der Sensor wieder in einen voll funktionsfähigen Zustand zurückversetzt wird. Diese Wartungseinrichtung hat dabei beispielsweise im Vergleich mit einem Trocknungsmittel im Mundstück eines Atemgasanalysegeräts den besonderen Vorteil, dass sich das Trocknungsmittel nicht außerhalb des eigentlichen Wartungsvorgangs verbraucht, da das Trocknungsmittel zwischen einzelnen Wartungsvorgängen im Prinzip keinen Luftkontakt hat. Bei einem Atemgasanalysegerät mit Trocknungsmittel im Mundstück hingegen erschöpft sich die Trocknungskapazität des Trocknungsmittels wesentlich schneller, da im Prinzip ständig ein Luftkontakt des Trocknungsmittels möglich ist.
Vorzugsweise wird hierfür ein starkes Trocknungsmitteln in der Wartungseinrichtung eingesetzt, das eine besonders effektive Entfeuchtung in dem Atemgasanalysegerät ermöglicht. Der Sensor wird dadurch wieder in seinen optimalen Zustand bezüglich des Feuchtehaushalts gebracht, sodass insbesondere temperaturempfindliche Sensoren wieder in zuverlässiger Weise arbeiten können. Insbesondere kann damit das Sensorsignal wieder auf einen bei der werksseitigen Kalibrierung ursprünglichen Zustand gebracht werden. Besonders geeignet sind Trocknungsmittel, die auch eine Indikatorfunktion bereitstellen. Als Trocknungsmittel eignen sich beispielsweise Phosphorpentoxid- Trocknungsmittel, die auf einem inerten Trägermaterial bereitgestellt werden (z.
B. SICAPENT® von Merck, Deutschland) oder vergleichbare Materialien.
Wenn die Wartungseinrichtung als Kolbenspritze mit einem Spritzenkörper und einem Kolben ausgestaltet ist, ist in dem Spritzenkörper vorteilhafterweise wenigstens eine schaltbare Lufteinlassöffnung vorgesehen. Durch diese Maßnahme kann nach einem Aufsetzen der Kolbenspritze auf das Atemgasanalysegerät und bei einer Betätigung der Kolbenspritze im Rahmen des Wartungs- bzw. Trocknungsvorganges die Umgebungsluft beim Aufziehen der Kolbenspritze in das Innere des Spritzenkörpers eingesogen werden, ohne dass die Umgebungsluft durch das Atemgasanalysegerät laufen müsste. So wird vermieden, dass im Rahmen des Wartungsvorgangs feuchte Umgebungsluft in das Atemgasanalysegerät gelangen kann. Die Schaltung der Lufteinlassöffnung ist so vorgesehen, dass die Umgebungsluft beim Herausziehen des Kolbens eingesogen wird und dass beim Hineinschieben des Kolbens die Lufteinlassöffnung geschlossen ist, sodass die getrocknete Luft vollständig in das Atemgasanalysegerät eingebracht wird. Die Schaltung der Lufteinlassöffnung kann dabei beispielsweise mit einem üblichen Ventil realisiert sein. Die Lufteinlassöffnung(en) kann/können dabei ober- und/oder unterhalb des Bereiches mit dem Trocknungsmittel angeordnet sein, sodass die eingesogene Luft beim Ausschieben der getrockneten Luft in das Atemgasanalysegerät das Trocknungsmittel ein- oder zweifach durchlaufen hat. Vorzugsweise ist/sind die Lufteinlassöffnungen so in dem Spritzenkörper angeordnet, dass sie in Richtung des Kolbens oberhalb des Trocknungsmittels münden und erst beim Einschieben des Kolbens durch das Trocknungsmittel gepresst werden. Dies hat den Vorteil, dass die eingesogene Umgebungsluft zuverlässig das gesamte Trocknungsmittel durchläuft. Bei der Lufteinlassöffnung kann es sich um eine einzelne oder um mehrere Öffnungen handeln, die beispielsweise über den Querschnitt des Spritzenkörpers und/oder über die Länge des Spritzenkörpers verteilt sind. Die Lufteinlassöffnung kann dabei auch spaltförmig ausgestaltet sein. In bevorzugten Ausgestaltungen der Wartungseinrichtung ist die Wartungseinrichtung zum Aufsetzen auf das Atemgasanalysegerät mittels eines Adapters eingerichtet. Durch Bereitstellung von entsprechenden Anschlussstücken auf der einen Seite für das Atemgasanalysegerät und auf der anderen Seite für die eigentliche Wartungseinrichtung, also beispielsweise die Kolbenspritze, ermöglicht der Adapter einen verlustfreien Fluss der getrockneten Luft. So kann die Kolbenspritze mit einem geeigneten Adapter derart ausgestattet sein, so dass in einfacher Weise die Kolbenspritze beispielsweise auf das Mundstück des Atemgasanalysegeräts aufsetzbar ist. Der Adapter kann beispielsweise auch separat bereitgestellt werden und bei Bedarf als Verbindungsstück zwischen dem Mundstück des Atemgasanalysegeräts und der Kolbenspritze eingesetzt werden. Weiterhin ist es alternativ möglich, dass bei einem disposablen Mundstück des Atemgasanalysegeräts das Mundstück gewissermaßen durch den Adapter ersetzt wird, um darauf die Kolbenspritze beziehungsweise die Wartungseinrichtung aufzusetzen.
In bevorzugter Weise ist die Wartungseinrichtung mit einem Feuchteindikator ausgestattet. Hierdurch kann dem Anwender angezeigt werden, wie effektiv die Entfeuchtung gelungen ist. Weiterhin kann angezeigt werden, ob die Wartungseinrichtung noch ausreichende Trocknungskapazität aufweist, um für weitere Entfeuchtungen des Atemgasanalysegeräts eingesetzt werden zu können. Wenn beispielsweise der Indikator anzeigt, dass nur noch wenig Trocknungskapazität vorliegt, sollte das Trocknungsmittel oder gegebenenfalls die ganze Wartungseinrichtung ausgetauscht werden.
Als Feuchteindikatoren eignen sich in besonderer Weise optische Indikatoren, wie sie im Bereich von Trocknungsmitteln üblich sind und beispielsweise durch Farbumschlag den Feuchtezustand des Trocknungsmittels anzeigen. Alternativ sind auch akustische und/oder elektronische Signale zur Anzeige des Feuchtezustands des Trocknungsmittels möglich, wobei in diesen Fällen die Feuchteindikation über einen zusätzlichen Feuchtemesser erfolgt. Wenn beispielsweise das Sensorsignal im Feuchtemesser einen gesetzten Schwellwert im Kolben überschreitet, wird der Nutzer z. B. über eine Displayanzeige oder über einen Buzzer oder ähnliches darüber informiert, dass eine ausreichende Trocknungskapazität nicht mehr vorliegt. Dies kann beispielsweise in Form einer Textzeile, eines Symbols oder über einen Ton geschehen.
Die Erfindung umfasst weiterhin die Verwendung einer Kolbenspritze mit darin enthaltenem Trocknungsmittel zur Wartung eines Atemgasanalysegeräts. Bei der Kolbenspritze handelt es sich dabei insbesondere um eine Wartungseinrichtung gemäß der obigen Beschreibung, die vorzugsweise mit einem Feuchteindikator ausgestattet ist. Bezüglich weiterer Merkmale der Kolbenspritze wird daher auf die obige Beschreibung verwiesen. Zur Bereitstellung einer solchen Wartungseinrichtung kann eine an sich übliche Kolbenspritze verwendet werden, beispielsweise eine zweiteilige Spritze mit Spritzenkörper und Kolben aus Kunststoff oder anderen Materialien, wobei vorteilhafterweise in dem Spitzenkörper wenigstens eine schaltbare Lufteintrittsöffnung vorgesehen ist, wie oben beschrieben. In eine derartige Kolbenspritze wird ein Trocknungsmittel, insbesondere ein starkes Trocknungsmittel gefüllt. Die Kolbenspritze wird insbesondere mittels eines geeigneten Adapters mit dem Atemgasanalysegerät insbesondere an Stelle eines disposablen Mundstücks aufgesetzt. Über die Betätigung der Kolbenspritze wird die durch das durchlaufende Trocknungsmittel getrocknete Luft in das Atemgasanalysegerät eingespeist und sorgt dabei für eine Trocknung des Sensors in dem Atemgasanalysegerät. Hierfür wird der Kolben bevorzugt mehrfach herausgezogen und wieder eingeschoben, wodurch beim Herausziehen durch die schaltbare Lufteintrittsöffnung Umgebungsluft in den Kolben eingesogen wird und beim Einschieben des Kolbens die Luft durch das Trocknungsmittel gedrückt, dabei getrocknet, und dann in das Atemgasanalysegerät eingebracht wird.
Die Erfindung umfasst weiterhin ein System bestehend aus einem Atemgasanalysegerät und einer Wartungseinrichtung gemäß der obigen Beschreibung. Das Atemgasanalysegerät umfasst wenigstens einen Gassensor, der feuchtesensitiv ist. Insbesondere handelt es sich hierbei um einen Feldeffekttransistor-basierten Gassensor. Bezüglich weiterer Merkmale dieses Systems und insbesondere bezüglich weiterer Merkmale der Wartungseinrichtung dieses Systems wird auf die obige Beschreibung verwiesen. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Systems umfasst das Atemgasanalysegerät neben dem Gassensor wenigstens einen Feuchtesensor. Hiermit kann der Feuchtezustand des Gassensors überwacht werden. Wenn die Feuchte im Atemgasanalysegerät einen bestimmten Wert überschreitet, kann davon ausgegangen werden, dass die Funktionsfähigkeit des Gassensors eingeschränkt ist oder dass eine solche Einschränkung zu befürchten ist. In diesem Fall kann dem Anwender angezeigt werden, dass eine Entfeuchtung des Atemgasanalysegeräts mittels der Wartungseinrichtung des Systems notwendig beziehungsweise sinnvoll ist. Als Feuchtesensoren in dem Atemgasanalysegerät können hierbei an sich übliche Feuchtesensoren, beispielsweise kommerziell erhältliche Feuchtesensoren, zum Einsatz kommen.
Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Systems. In einer möglichen Ausgestaltung dieses Verfahrens ist es vorgesehen, dass in vorgebbaren Abständen die Wartung beziehungsweise Entfeuchtung des Atemgasanalysegeräts vorgenommen wird, indem die Wartungseinrichtung, gegebenenfalls mittels eines geeigneten Adapters, auf das Atemgasanalysegerät aufgesetzt wird. Anschließend wird die Wartungseinrichtung ein- oder mehrfach zum Einspülen von getrockneter Luft in das Atemgasanalysegerät betätigt. Dies kann beispielsweise mittels einer Pumpfunktion des Atemgasanalysegeräts erfolgen.
Je nach Ausgestaltung des Systems und auch in Abhängigkeit von dem Grad der Feuchtesensitivität des Gassensors in dem Atemgasanalysegerät kann beispielsweise eine regelmäßige Trocknung in zweiwöchigem Abstand oder einmal im Monat vorgenommen werden.
In einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt die Trocknung des Atemgasanalysegeräts in Abhängigkeit von einem Signal eines Feuchtesensors des Atemgasanalysegeräts, sodass die Erforderlichkeit der Trocknung auch von dem Umfang der Nutzung des Atemgasanalysegeräts und/oder der tatsächlichen Luftfeuchtigkeit der Umgebung abhängig gemacht werden kann. Wenn ein gegebenenfalls vorgesehener Feuchtesensor des Atemgasanalysegeräts eine notwendige beziehungsweise sinnvollerweise durchzuführende Trocknung bei einem gewissen Feuchtezustand des Atemgasanalysegeräts erkennt, kann mittels eines Signals des Feuchtesensors signalisiert werden, dass die Wartungseinrichtung auf das Atemgasanalysegerät aufgesetzt und/oder betätigt werden sollte. In dieser Ausführungsform kann die Wartung also insbesondere in Abhängigkeit von dem tatsächlichen Feuchtezustand des Atemgasanalysegeräts durchgeführt werden. Hierbei kann je nach Ausgestaltung des Systems eine Betätigung der Wartungseinrichtung, insbesondere der Kolbenspritze, per Hand vorgesehen sein. In anderen Ausgestaltungen kann der Trocknungsvorgang beziehungsweise die Betätigung der Wartungseinrichtung beispielsweise auch über eine eigenständige Pumpfunktion des Atemgasanalysegeräts erfolgen.
Sofern das Atemgasanalysegerät mit einem Feuchtesensor ausgestattet ist, kann in Abhängigkeit von einem Signal des Feuchtesensors auch ein Beenden der Betätigung der Wartungseinrichtung erfolgen und/oder signalisiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise signalisiert werden, dass die Wartungseinrichtung vom Atemgasanalysegerät durch den Anwender entfernt werden sollte. Durch das Signal des Feuchtesensors des Atemgasanalysegeräts kann insbesondere angezeigt werden, ob der Entfeuchtungsvorgang bereits in ausreichender Weise vonstattengegangen ist, sodass wieder mit einer vollen Funktionsfähigkeit des Sensors zu rechnen ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklicht sein.
In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1A-C Atemgasanalysegerät im Verlauf der Trocknung mit einer erfindungsgemäßen Wartungseinrichtung und
Figur 2A-C Atemgasanalysegerät mit integriertem Feuchtesensor im Verlauf der Trocknung mit einer erfindungsgemäßen Wartungseinrichtung.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen Fig. 1A zeigt ein Atemgasanalysegerät 10 mit einer Lufteintrittsöffnung/Luftzufuhr 12, wobei in schematischer Paralleldarstellung des Atemgasanalysegeräts 110 der oder die Gassensoren 111 und die Lufteintrittsöffnung 112 in das Atemgasanalysegerät 10, 110 angedeutet ist. Für den Messbetrieb des Atemgasanalysegeräts 10, 110 kann im Bereich der Luftzufuhr 12, 112 ein hier nicht gezeigtes Mundstück zum Einblasen der Ausatemluft durch den Probanden vorgesehen sein. In diesem Bereich kann ein hier nicht gezeigter Adapter vorgesehen sein, um die Wartungseinrichtung 20, die in Form einer Kolbenspritze mit einem Kolben 21 ausgestaltet ist, mit dem Atemgasanalysegerät 10, 110 zu verbinden (Fig. 1B). Um den oder die Gassensoren 111 von einem gegebenenfalls vorhandenen Feuchtefilm zu befreien und damit wieder in einen voll funktionsfähigen Zustand zu versetzen (Reaktivierung), kann in regelmäßigen Abständen, beispielsweise alle zwei Wochen oder einmal im Monat, die Wartungseinrichtung 20 auf das Atemgasanalysegerät 10, 110 aufgesetzt werden. Durch Betätigung des Kolbens 21 der Wartungseinrichtung 20 mittels eines Betätigungselements 28, hier angedeutet durch den Pfeil 22, wird zunächst durch die schaltbare Lufteinlassöffnung 27 im Spritzenkörper der Kolbenspritze 20 Umgebungsluft eingesogen. Die Lufteinlassöffnung 27 ist so schaltbar, dass die Lufteinlassöffnung 27 beim Einschieben des Kolbens 21 schließt bzw. geschlossen ist und die eingesogene Umgebungsluft durch das Trocknungsmittel 24 gepresst und als trockene Luft 23, 123 in den Lufteinlass 12, 112 des Atemgasanalysegeräts 10, 110 eingebracht wird. Die trockene Luft 23, 123 spült dabei gegebenenfalls wiederholt den oder die Gassensoren 111. Dadurch wird der Bereich des oder der Sensoren 111 aktiv getrocknet und es kommt zu einer Reaktivierung des oder der Sensoren 111. Das in der Wartungseinrichtung 20 enthaltende Trocknungsmittel 24 (Fig. IC) kann sich je nach Grad der Feuchtigkeit bei Vorhandensein eines Indikators verfärben, beispielsweise von farblos über grün nach blau, wobei blau einen maximalen Feuchtegrad anzeigt. Wenn beispielsweise eine solche Blaufärbung eines entsprechenden Indikators auftritt, ist die Trocknungskapazität der Wartungseinrichtung 20 erschöpft und es sollte eine neue beziehungsweise frische Wartungseinrichtung 20 für die nächste Wartung verwendet werden oder gegebenenfalls das Trocknungsmittel 24 ausgetauscht werden. Nach Durchführung dieser Wartung befindet sich das Atemgasanalysegerät 10, 110 im Hinblick auf den Feuchtigkeitszustand des oder der Sensoren 111 wieder in seinem ursprünglichen, trockenen Zustand und das Atemgasanalysegerät 10, 110 kann wieder im angegebenen Genauigkeitsbereich genutzt werden.
Fig. 2A zeigt in vergleichbarer Weise die Wartung eines Atemgasanalysegeräts 10, 110, wobei in dieser Ausgestaltung das Atemgasanalysegerät 10, 110 zusätzlich mit einem Feuchtesensor 124 und einer Pumpfunktion 125 ausgestattet ist. Mittels des Feuchtesensors 124 wird der Feuchtezustand innerhalb des Atemgasanalysegeräts 10, 110 bestimmt beziehungsweise beobachtet, woraus indirekt auch der Feuchtezustand des oder der Gassensoren 111 abgeleitet werden kann. Liegt die gemessene Feuchte über einem vorgebbaren Schwellwert, sollte eine Entfeuchtung des Atemgasanalysegeräts 10, 110 beziehungsweise des oder der Gassensoren 111 durchgeführt werden, um einen die Sensitivität beeinträchtigenden Feuchtigkeitsfilm auf der Sensoroberfläche zu entfernen und den oder die Sensoren 111 damit gewissenermaßen zu reaktivieren. Sofern die gemessene Feuchte diesen vorgebbaren Schwellwert überschritten hat, kann dies dem Anwender zum Beispiel über ein Display, eine LED oder ein akustisches Signal mitgeteilt werden. Für den Wartungsvorgang wird eine mit Trocknungsmittel gefüllte Wartungseinrichtung 220 insbesondere über einen hier nicht näher dargestellten Adapter in dem Bereich der Luftzufuhr 12, 112 auf das Atemgasanalysegerät 10, 110 aufgesetzt (Fig. 2B). Anschließend wird die Pumpfunktion 125 des Atemgasanalysegeräts 10, 110 betätigt, sodass Luft aus der Umgebung über die schaltbare Lufteinlassöffnung 27 in die Wartungseinrichtung 220 eingesaugt wird. Damit wird die Luft aus der Umgebung durch das Trocknungsmittel innerhalb der Wartungseinrichtung 220 gezogen und gelangt im Weiteren als getrocknete Luft 23, 123 in das Innere des Atemgasanalysegeräts 10, 110. Über eine entsprechend vorgesehene
Gasführung werden der oder die Sensoren 111 mit der getrockneten Luft 23, 123 gespült und dabei aktiv getrocknet, sodass es zu einer Reaktivierung des oder der Sensoren 111 kommt. Entsprechend sinkt der Wert der gemessenen Feuchte am Feuchtesensor 124. Fällt der Feuchtewert unter einen vorgebbaren Schwellwert, ist die Trocknung ausreichend fortgeschritten. In diesem Fall kann das Atemgasanalysegerät 10, 110 gegebenenfalls automatisch die Pumpfunktion 125 abschalten und dem Anwender signalisieren, beispielsweise über einen Display, eine LED oder ein akustisches Signal, dass die Wartungseinrichtung 220 entfernt oder abgezogen werden kann und dass das Atemgasanalysegerät 10, 110 wieder messbereit ist. Gleichzeitig kann sich ein gegebenenfalls vorhandener Indikator im Trocknungsmittel 24 der Wartungseinrichtung 220 je nach Grad der Feuchtigkeit verfärben und dabei die weitere Trocknungskapazität der Wartungseinrichtung
220 anzeigen. Gegebenenfalls kann der Anwender dadurch veranlasst werden, die Wartungseinrichtung 220 vor der nächsten Verwendung auszutauschen oder gegebenenfalls nur das Trocknungsmittel 24 durch frisches Trocknungsmittel zu ersetzten (Fig. 2C).

Claims

Ansprüche
1. Wartungseinrichtung (20; 220) für ein Atemgasanalysegerät (10, 110), dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungseinrichtung (20; 220) ein Trocknungsmittel (24) enthält und zum Einspülen von getrockneter Luft (23, 123) in das Atemgasanalysegerät (10, 110) eingerichtet ist.
2. Wartungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungseinrichtung (20; 220) eine Kolbenspritze mit darin enthaltenem Trocknungsmittel (24) ist.
3. Wartungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenspritze (20; 220) einen Spritzenkörper und einen Kolben (21; 221) umfasst, wobei der Spritzenkörper wenigstens eine schaltbare Lufteinlassöffnung (27) aufweist.
4. Wartungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungseinrichtung (20; 220) zum Aufsetzen auf das Atemgasanalysegerät (10, 110) einen Adapter aufweist.
5. Wartungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungseinrichtung (20; 220) wenigstens einen Feuchteindikator umfasst.
6. Wartungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchteindikator ein optischer Feuchteindikator ist.
7. Verwendung einer Kolbenspritze (20; 220) mit darin enthaltenem Trocknungsmittel (24) zur Wartung eines Atemgasanalysegeräts (10, 110).
8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenspritze eine Wartungseinrichtung (20; 220) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 ist.
9. System bestehend aus einem Atemgasanalysegerät (10, 110) und einer Wartungseinrichtung (20; 220) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Atemgasanalysegerät (10, 110) wenigstens einen Gassensor (111) umfasst, der auf gassensitiven Feldeffekttransistoren basiert.
11. System nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Atemgasanalysegerät (10, 110) wenigstens einen Feuchtesensor (124) umfasst.
12. Verfahren zum Betreiben eines Systems gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in vorgebbaren Abständen die Wartungseinrichtung (20; 220) auf das Atemgasanalysegerät (10, 110) aufgesetzt wird und die Wartungseinrichtung (20; 220) ein- oder mehrfach zum Einspülen von getrockneter Luft (23, 123) in das Atemgasanalysegerät (10, 110) betätigt wird.
13. Verfahren zum Betreiben eines Systems gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von einem Signal des Feuchtesensors (124) des Atemgasanalysegeräts (10, 110) ein Aufsetzen und/oder eine Betätigung der Wartungseinrichtung (20; 220) auf dem Atemgasanalysegerät (10, 110) dem Anwender signalisiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Wartungseinrichtung (220) über eine Pumpfunktion (125) des Atemgasanalysegeräts (10, 110) erfolgt.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von einem Signal des Feuchtesensors (124) ein Beenden der Betätigung der Wartungseinrichtung (20; 220) erfolgt und/oder signalisiert wird und/oder ein Entfernen der Wartungseinrichtung (20; 220) vom Atemgasanalysegerät (10, 110) signalisiert wird.
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