WO2021116253A1 - Dynamic operating method for a device for breath gas analysis - Google Patents

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WO2021116253A1
WO2021116253A1 PCT/EP2020/085439 EP2020085439W WO2021116253A1 WO 2021116253 A1 WO2021116253 A1 WO 2021116253A1 EP 2020085439 W EP2020085439 W EP 2020085439W WO 2021116253 A1 WO2021116253 A1 WO 2021116253A1
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WO
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operating method
sensor
operating
cleaning
data
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PCT/EP2020/085439
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Markus Thuersam
Kathrin Scheck
Klaus Mueller
Ramona HARTMANN
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Robert Bosch Gmbh
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    • A61B2560/0252—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution for compensation or correction of the measured physiological value using ambient temperature

Definitions

  • certain respiratory diseases can be recognized and monitored. For example, by determining the nitrogen monoxide concentration in exhaled air, a measure of the inflammation of the lungs in asthma can be estimated.
  • the nitrogen monoxide concentration can be determined using a device disclosed in EP 1384069 B1.
  • the invention relates to an operating method for a device for analyzing breathing air, breathing air being analyzed with a sensor of the device for one or more analytes in the breathing air.
  • breathing air generally means a gas or gas mixture that can be inhaled or exhaled by a user of the device, in particular air.
  • the method can be used to analyze exhaled air, that is to say gas exhaled by the user, also referred to as breathing gas.
  • the device can in particular be a device described above according to EP 1384069 B1, which allows measurement of nitrogen monoxide (NO) or nitrous oxide (NO2) via a gas-sensitive layer on the gate electrode of a field effect transistor.
  • the operating method can be used to determine an amount or concentration of one or more analytes in the exhaled air, in particular to measure one or more analytes in exhaled air, for example of nitrogen monoxide.
  • a nitrogen monoxide concentration in the exhaled air is also referred to as the FeNO value (“fraction of exhaled nitric oxide”), which typically reflects the NO concentration in the “parts per billion” range (ppb for short).
  • the measured value can therefore in particular be the FeNO value.
  • the operating method here includes, in particular, operating the sensor at an operating temperature, in particular at a measurement temperature, cleaning the sensor or determining a measurement result.
  • the operating method preferably comprises operating the sensor at an operating temperature, determining a measurement result and cleaning the sensor, with the sensor cleaning being able to be carried out as required before or after the sensor is operated.
  • the operating method presented is based on the knowledge that an accuracy and a reliability of the measurement result both from Ambient conditions as well as prior use of the device can depend, in particular if the measurement is carried out using a gas-sensitive layer.
  • the invention therefore supports a meaningful and reliable measurement regardless of prior use and regardless of environmental conditions.
  • Ambient conditions are to be understood as meaning, in particular, air humidity, air pressure, temperature and components, for example particles such as dust or pollen or gases such as nitrogen monoxide, in the air.
  • Such environmental conditions can adversely affect the functioning of the device and in particular of the sensor of the device.
  • substances or substances from the air can accumulate on the gas-sensitive layer of the sensor and lead to a falsified measurement, thus “poisoning” the sensor. This can be a problem in particular with sensors for measuring nitrogen oxides.
  • the operating method is adapted as a function of environmental data. This has the advantage that negative environmental conditions can be compensated for by adapting the operating method and a desired accuracy of the measurement is obtained or even made possible in the first place.
  • the environmental data can be collected by an environmental sensor.
  • the environmental sensor can comprise, for example, one or more sensors for measuring air humidity, air pressure, temperature, gases and / or particles.
  • the environmental sensor can be part of the device or part of a base station of the device.
  • a base station is to be understood in particular as a device which is designed to communicate with the device, to serve as an interface for operating the device and / or to charge or clean the device.
  • environmental data can be called up from a second device, in particular from a mobile device, for example a smartphone or a mobile computer.
  • a mobile device for example a smartphone or a mobile computer.
  • the environmental data in particular via the Internet, can also be obtained from external sources such as weather services.
  • usage data can also be taken into account for adapting the operating method.
  • the usage data can in particular include data on the sensor, or sensor data for short, for example sensor data from previous measurements, which at least help determine a current state of the sensor.
  • the usage data can preferably also be data relating to the user of the device, in short user data.
  • the user data can be designed as user profiles.
  • the user data can represent properties of the user, in particular physiological properties. Due to individual physiologies, users can have different typical vital parameters that reflect the basic functions of their bodies. For example, users can have different typical FeNO values, so-called FeNO levels.
  • the invention advantageously enables these different user data to be used for an improved, well-defined measurement.
  • the usage data and in particular the user data can be called up from the second device, in particular from a smartphone or from the base station via which a user can be identified.
  • the usage data that is or can be assigned to this user can advantageously be taken into account for the adaptation of the operating method. This promotes the individual adaptation of the operating procedure for an even more precise and reliable measurement.
  • Both environmental conditions and usage data are preferably taken into account for adapting the operating method. This is based on the knowledge that a simultaneous consideration of prior use and environmental conditions is advantageous for an effective adaptation of the operating procedure, if necessary while utilizing synergy effects. In other words, the use of both types of data, environmental conditions and usage data, advantageously enables an even more reliable measurement by adapting the operating method, also known as the operating strategy. This training creates a particularly dynamic operating procedure.
  • the invention has the advantage that due to the consideration of the environmental conditions and / or the usage data, a needs-oriented adaptation of the operating method is made possible.
  • it is advantageously possible to switch from sensor cleaning, which otherwise has to be carried out frequently and regularly, to needs-based cleaning, which prevents premature aging of the sensor and thus the device and also saves resources required for cleaning.
  • the adaptation of the operating method includes a change, in particular an increase, in the operating temperature.
  • the operating temperature can in particular be a temperature during the measurement of the breathing air by the sensor, also the measurement temperature.
  • it can be a temperature of the sensor, preferably a temperature of the gas-sensitive layer, preferably during the measurement.
  • it can also be a temperature of the breathing gas to be measured, for example a temperature to which the part of the breathing gas to be measured is brought, in particular in the device.
  • the senor can have a sensitivity to other substances in the breathing air, for example a sensitivity to water or other gases, so that an operating temperature is increased if the environmental data indicate an increased amount or concentration of one of these substances, for example increased humidity.
  • the operating temperature could also be lowered below a standard operating temperature if necessary.
  • the level of the operating temperature correlates with the amount or concentration of the detected Substance, for example proportional.
  • the change in operating temperature can also be limited to a predetermined range in order to avoid operating temperatures that are too high or too low, for example a temperature range for the sensor temperature between 30 and 140 ° C, preferably between 40 and 130 ° C, very preferably between 40 and 105 ° C.
  • the adaptation of the operating method alternatively or additionally comprises a change in the sensor cleaning, in particular a change in a point in time or a duration of the sensor cleaning or in the sensor temperature at which the sensor is cleaned.
  • the sensor cleaning can include a temporary increase in the temperature of the sensor, that is, so-called bake-out, and / or rinsing the sensor with a cleaning fluid.
  • the cleaning fluid can be, for example, filtered breathing air, filtered ambient air, a gas or a gas mixture, for example in order to clean a surface of the sensor from undesirably adhering particles or other elements.
  • the temperature of the sensor during the bakeout can be set higher than a standard bakeout temperature for more thorough bakeout, for example an increase in a standard bakeout temperature from 90 ° C to 105 ° C.
  • the change in sensor cleaning takes place depending on the usage data of one or more previous analyzes of breathing air, in particular depending on the frequency and (amount of) measurement results, preferably time courses of measurement results, previous measurements or analyzes.
  • previous use can also determine a state of the device, in particular of the sensor. For example, a measurement of a high concentration of analytes or a large number of measurements in a given time can lead to particularly severe contamination of the device and / or the sensor, so that a longer duration of the sensor cleaning than a standard duration and / or a stronger temporary increase in the Temperature of the sensor is particularly advantageous.
  • the duration and / or the temperature of the sensor cleaning correlate with the amount or concentration of the previous one Measurement established substance and / or the frequency of the measurements in a certain period of time, for example proportionally.
  • the change in the duration and / or bakeout temperature can, however, also be limited to a predetermined range in order to avoid durations that are too short or too long.
  • a standard cleaning time of 40 to 50 seconds can be extended to a period of up to 120 seconds, for example.
  • the (in particular proportional) change in a duration of the sensor cleaning can optionally also comprise a (in particular proportional) change in the duration of a flushing of the sensor with cleaning fluid, optionally including a change in an underlying control of a pump of the device for pumping the cleaning fluid.
  • the adaptation of the operating method includes an adaptation of the determined measurement result.
  • the measurement result can be adapted as a function of environmental data if the influence of the environmental data on the measurement can at least be estimated.
  • a correlation between an interfering gas and a measurement result can be taken into account, this correlation, for example, being stored in a lookup table, preferably in the device.
  • an influence of air humidity on a falsification of a concentration of the analyte to be determined, in particular NO or NO 2 can be estimated and the operating method and thus the measurement result can be adapted accordingly.
  • the operating method is only adapted if one or more values from the environmental data exceed one or more threshold values. Additionally or alternatively, the operating method is only adapted if one or more values from the usage data exceed one or more threshold values.
  • the invention also relates to a device for analyzing the breathing air, the device being set up to carry out the operating method according to the invention.
  • the device can in particular be based on the device disclosed in EP 1384069 B1 and have a configurable computer or processor for operating the operating method according to the invention.
  • the device can have a communication interface for receiving environmental data and / or usage data.
  • the operating method can also be adapted via an at least partial evaluation of the environmental data and / or usage data in a separate device, the device being set up to communicate with the device, in particular via a wireless communication interface such as WLAN, Bluetooth® or Cellular.
  • This separate device can in particular be an IT infrastructure in the context of cloud computing.
  • the change to be made to the operating method can be represented in the form of a configuration file, in particular when processing the environmental data and / or the usage data outside the device.
  • the device in particular a processor of the device, can preferably be set up to adapt the operating method by processing this configuration file.
  • the subject matter of the invention is also a computer program which, when executed on a computer, in particular when executed by the device according to the invention, causes the computer to execute the operating method according to the invention.
  • the computer program can be stored at least temporarily on a machine-readable data carrier.
  • FIG 1 shows an embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 2 shows a flow diagram of an exemplary embodiment of the operating method according to the invention.
  • Figures 1 and 2 show an embodiment of the operating method 600 according to the invention and the device 100 according to the invention.
  • Figure 1 shows schematically the interaction between the device 100 and a smartphone 200 and a base station 1000 for the device 100 and with an IT infrastructure on the Internet
  • FIG. 2 comprises a flow chart of an exemplary embodiment for operating method 600.
  • the device 100 is a device for analyzing the breathing air, or breathing gas analyzer 100 for short, which is based, for example, on the device according to EP 1384069 B1 and thus serves to determine the FeNO value.
  • the base station 1000 is a device which is designed to communicate with the device 100, to serve as an interface for operating the device 100, to charge the device 100 or to clean it.
  • the base station 1000 can also be designed to receive the device 100 in a partially form-fitting manner.
  • the device 100 is set up to communicate with the base station 1000 and / or with another mobile device, for example a smartphone 200. Furthermore, a communication interface 110 of the device can be designed to communicate directly with the Internet, for example via WLAN.
  • the operating method 600 comprises operating the sensor 120 at an operating temperature 603, determining a measurement result 604 and / or cleaning the sensor 602.
  • the operating method 600 is adapted depending on environmental data and / or usage data. This means in particular that the operation at operating temperature 603 and the sensor cleaning 602, as explained below, are only carried out when necessary and to an adapted extent.
  • environmental data and / or usage data can be called up and received by the device 100 via the communication interface 110.
  • the device 100 can also have one or more environmental sensors 130 in order to independently acquire environmental data on environmental conditions.
  • the device 100 can be set up to carry out the operating method 600.
  • the operating method 600 could be carried out at least partially outside the device 100, in particular on an IT infrastructure, for example on the base station 1000, on the smartphone 200 (for example via an app) or on an IT infrastructure 2000 in the context of cloud Computing, so that the device 100 can correspondingly partially be controlled by the base station 1000, the smartphone 200 or the IT infrastructure 2000.
  • the environmental data and / or usage data can be collected outside the device 100 in these units.
  • the adaptation of the operating method 600 can initially comprise processing the environment data and / or usage data and, therefrom, generating a configuration file, the device 100 being set up to adapt the operating method 600 in accordance with the content of the configuration file.
  • the operating method is preferably adapted as a function of the use of the device 100. If the device 100 is used by many different patients in a professional medical environment, it can be useful to refer to the operating method (for example to the FeNO level). If the device is used predominantly by a patient in the home environment, the FeNO level is usually relatively stable and the sensor status is primarily influenced by the ambient conditions. As a result, the operating procedure may have to be adapted less frequently.
  • the ambient data for example the ambient humidity and the ambient temperature, can optionally be measured by the ambient sensor 130 of the device at regular intervals, for example twice a day or every hour.
  • the environmental data is preferably recorded independently of an FeNO measurement, so that the required information is already available in the device 100 at the time of the FeNO measurement.
  • a smartphone 200 can alternatively be used to obtain the ambient conditions in order to collect this data. These data could also be provided using sensors of the smartphone 200 or via sources from the Internet.
  • the environmental data are preferably stored at least until either new environmental data are available or a sensor cleaning has been carried out and it can be assumed that the signal level of the sensor could be brought back to a normal level.
  • the subsequent time required for cleaning, also called regeneration, of the sensor 120 can depend on the FeNO level of a user. With higher FeNO values, the regeneration takes longer at the same sensor temperature than with lower values. In this way, a predetermined duration of a sensor cleaning can advantageously be adapted. For example, with comparatively low FeNO values between 0 and 20 ppb, for example, a cleaning time of 40 seconds can be set, with average FeNO values of, for example 20 to 80 ppb, a cleaning time between 50 and 100 seconds, the duration in particular correlating positively with the value , and at high FeNO values of, for example, 80 to 300 ppb, a cleaning time of up to 120 seconds.
  • the setting of the cleaning duration can advantageously be based on the stored typical FeNO values of the user and a predetermined duration of a sensor cleaning can be adjusted accordingly.
  • the duration of the sensor cleaning can positively correlate with the FeNO level that can be assigned to the user, in particular in a proportional manner, as exemplified above.
  • the usage data can in particular also include so-called historical data, that is to say data on past measurements.
  • This historical data can also contain data on environmental conditions during past measurements. For example, a cleaning duration and / or bakeout temperature of the sensor 120 can be increased on the basis of standard values, in particular increased proportionally, if there was an increased air humidity in a previous measurement.
  • the operating method 600 according to the invention can advantageously be used in a doctor's practice in which typically different patients use the device 100 in a mostly air-conditioned room.
  • the ambient conditions are relatively constant due to the air conditioning and are preferably set for the intended use of the device 100, so that, for example, the influence of ambient humidity should be relatively small.
  • the FeNO levels of individual patients can vary widely.
  • the operating method 600 can be configured in such a way that, based on a standard setting, which includes a predefined standard operating temperature and standard cleaning, the operating method 600 is adapted when FeNO values are measured which exceed a high threshold value .
  • the adaptation can then include an increase in the duration and / or temperature of the cleaning, so that the sensor cleaning is carried out correspondingly more thoroughly.
  • a standard cleaning time of 50 seconds and / or a standard cleaning temperature of the sensor from 90 ° C. to up to 100 seconds or up to 105 ° C. can be increased if an FeNO value greater than 100 ppb is measured. This is followed by the operating procedure preferably carried out again with the standard setting until the threshold value is again exceeded.
  • the operating method 600 according to the invention can advantageously also be used in the home environment of a patient.
  • the FeNO values of a patient are usually largely constant.
  • the device 100 may be stored in the bathroom, where the ambient temperature and humidity change significantly due to showering and / or heating and ventilation processes.
  • the sensor 120 is also exposed to the most varied of conditions, which in turn, as already described above, can affect the sensitivity.
  • the device 100 can regularly record the ambient conditions or receive the information about the ambient conditions via a further device such as the base station 1000, so that the operating method 600 can advantageously be adapted as described above.
  • the operating method can be adapted in such a way that the sensor cleaning includes a longer bakeout period before the next measurement in order to lower the sensor signal back to an original level.
  • the heating time of, for example, 50 seconds could be extended by 20 seconds if a relative humidity of more than 60% is measured, preferably at an ambient temperature between 21 and 25 ° C.
  • the device 100 can also be set up to carry out cleaning, preferably including heating, during a resting phase of the device 100, that is, while the device is in a stand-by mode, and is preferably switched on automatically from time to time for this purpose without the user having to do anything .
  • cleaning preferably including heating
  • the user would no longer have to wait for the device to be ready for measurement than under normal conditions, but would always find the device in a state ready for measurement

Abstract

The invention relates to an operating method (600) for a device (100) for the analysis of breath gas, wherein breath gas is analysed by a sensor (120) of the device (100) for one or more analytes in the breath gas, and wherein the operating method (600) involves an operating of the sensor (120) at an operating temperature (603), a determining of a measurement result (604) and/or a sensor cleaning (602), wherein an adjusting of the operating method (600) takes place according to environment data and/or usage data. The invention also relates to a corresponding device (100).

Description

Beschreibung description
Titel title
Dynamisches Betriebsverfahren für eine Vorrichtung zur Atemgasanalyse Stand der Technik State of the art dynamic operating method for a device for respiratory gas analysis
Über quantitative Messungen von Analyten in Ausatemluft können bestimmte Atemwegserkrankungen erkannt und überwacht werden. Beispielsweise kann über die Bestimmung der Stickstoffmonoxidkonzentration in ausgeatmeter Luft ein Maß für die Entzündung der Lunge bei Asthma abgeschätzt werden. Using quantitative measurements of analytes in exhaled air, certain respiratory diseases can be recognized and monitored. For example, by determining the nitrogen monoxide concentration in exhaled air, a measure of the inflammation of the lungs in asthma can be estimated.
Die Bestimmung der Stickstoffmonoxidkonzentration kann dabei mit einer in EP 1384069 Bl offenbarten Vorrichtung erfolgen. The nitrogen monoxide concentration can be determined using a device disclosed in EP 1384069 B1.
Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung Disclosure of the Invention Advantages of the Invention
Vor diesem Hintergrund betrifft die Erfindung ein Betriebsverfahren für eine Vorrichtung zur Analyse der Atemluft, wobei Atemluft mit einem Sensor der Vorrichtung auf einen oder mehreren Analyten in der Atemluft analysiert wird. Against this background, the invention relates to an operating method for a device for analyzing breathing air, breathing air being analyzed with a sensor of the device for one or more analytes in the breathing air.
Mit dem Ausdruck „Atemluft“ ist allgemein ein von einem Nutzer der Vorrichtung ein- oder ausatembares Gas oder Gasgemisch gemeint, insbesondere Luft. Insbesondere kann mit dem Verfahren Ausatemluft analysiert werden, also vom Nutzer ausgeatmetes Gas, auch als Atemgas bezeichnet. Bei der Vorrichtung kann es sich insbesondere um eine oben beschriebene Vorrichtung gemäß EP 1384069 Bl handeln, welche eine Messung von Stickstoffmonoxid (NO) oder - dixoid (N02) über eine gassensitive Schicht auf der Gate- Elektrode eines Feldeffekttransistors erlaubt. Insbesondere kann das Betriebsverfahren der Bestimmung einer Menge oder Konzentration eines oder mehrerer Analyten in der Atemluft dienen, insbesondere einer Messung ein oder mehrerer Analyten in Ausatemluft, beispielsweise von Stickstoffmonoxid. Dabei wird eine Stickstoffmonoxidkonzentration in der ausgeatmeten Luft auch kurz als FeNO- Wert („fraction of exhaled nitric oxide“) bezeichnet, welcher typischerweise die NO- Konzentration im „parts per billion“-Bereich (kurz ppb) wiedergibt. Bei dem Messwert kann es sich somit insbesondere um den FeNO-Wert handeln. The expression “breathing air” generally means a gas or gas mixture that can be inhaled or exhaled by a user of the device, in particular air. In particular, the method can be used to analyze exhaled air, that is to say gas exhaled by the user, also referred to as breathing gas. The device can in particular be a device described above according to EP 1384069 B1, which allows measurement of nitrogen monoxide (NO) or nitrous oxide (NO2) via a gas-sensitive layer on the gate electrode of a field effect transistor. In particular, the operating method can be used to determine an amount or concentration of one or more analytes in the exhaled air, in particular to measure one or more analytes in exhaled air, for example of nitrogen monoxide. A nitrogen monoxide concentration in the exhaled air is also referred to as the FeNO value (“fraction of exhaled nitric oxide”), which typically reflects the NO concentration in the “parts per billion” range (ppb for short). The measured value can therefore in particular be the FeNO value.
Das Betriebsverfahren umfasst hierbei insbesondere ein Betreiben des Sensors bei einer Betriebstemperatur, insbesondere bei einer Messtemperatur, eine Sensorreinigung oder eine Ermittlung eines Messergebnisses. Vorzugsweise umfasst das Betriebsverfahren das Betreiben des Sensors bei einer Betriebstemperatur, die Ermittlung eines Messergebnisses und die Sensorreinigung, wobei die Sensorreinigung nach Bedarf vor oder nach dem Betreiben des Sensors durchgeführt werden kann. The operating method here includes, in particular, operating the sensor at an operating temperature, in particular at a measurement temperature, cleaning the sensor or determining a measurement result. The operating method preferably comprises operating the sensor at an operating temperature, determining a measurement result and cleaning the sensor, with the sensor cleaning being able to be carried out as required before or after the sensor is operated.
Das vorgestellte Betriebsverfahren beruht auf der Erkenntnis, dass eine Genauigkeit und eine Zuverlässigkeit des Messergebnisses sowohl von Umgebungsbedingungen als auch von einer Vorbenutzung der Vorrichtung abhängen können, insbesondere wenn die Messung unter Verwendung einer gassensitiven Schicht erfolgt. Die Erfindung unterstützt daher eine aussagekräftige und belastbare Messung unabhängig von einer Vorbenutzung und unabhängig von Umgebungsbedingungen. The operating method presented is based on the knowledge that an accuracy and a reliability of the measurement result both from Ambient conditions as well as prior use of the device can depend, in particular if the measurement is carried out using a gas-sensitive layer. The invention therefore supports a meaningful and reliable measurement regardless of prior use and regardless of environmental conditions.
Unter Umgebungsbedingungen sind dabei insbesondere eine Luftfeuchtigkeit, ein Luftdruck, eine Temperatur sowie Bestandteile, beispielsweise Partikel wie Staub oder Pollen oder Gase wie beispielsweise Stickstoffmonoxid, in der Luft zu verstehen. Solche Umgebungsbedingungen können die Funktionsweise der Vorrichtung und insbesondere des Sensors der Vorrichtung nachteilig beeinflussen. Beispielsweise können sich Substanzen oder Stoffe aus der Luft an den gassensitiven Schicht des Sensors anlagern und zu einer verfälschten Messung führen, den Sensor somit „vergiften“. Dies kann insbesonders bei Sensoren zur Messung von Stickoxiden ein Problem sein. Ambient conditions are to be understood as meaning, in particular, air humidity, air pressure, temperature and components, for example particles such as dust or pollen or gases such as nitrogen monoxide, in the air. Such environmental conditions can adversely affect the functioning of the device and in particular of the sensor of the device. For example, substances or substances from the air can accumulate on the gas-sensitive layer of the sensor and lead to a falsified measurement, thus “poisoning” the sensor. This can be a problem in particular with sensors for measuring nitrogen oxides.
Gemäß der Erfindung wird eine Anpassung des Betriebsverfahrens abhängig von Umgebungsdaten durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass negative Umgebungsbedingungen über die Anpassung des Betriebsverfahrens ausgeglichen werden können und eine gewünschte Genauigkeit der Messung erhalten oder gar erst ermöglicht wird. According to the invention, the operating method is adapted as a function of environmental data. This has the advantage that negative environmental conditions can be compensated for by adapting the operating method and a desired accuracy of the measurement is obtained or even made possible in the first place.
Die Umgebungsdaten können dabei von einem Umgebungssensor gesammelt werden. Der Umgebungssensor kann dazu beispielsweise einen oder mehrere Sensoren zur Messung einer Luftfeuchtigkeit, eines Luftdrucks, einer Temperatur, von Gasen und/oder von Partikel umfassen. Der Umgebungssensor kann Teil der Vorrichtung oder Teil einer Basisstation der Vorrichtung sein. Unter einer Basisstation ist dabei insbesondere ein Gerät zu verstehen, welche ausgelegt ist, mit der Vorrichtung zu kommunizieren, als Schnittstelle zur Bedienung der Vorrichtung zu dienen und/oder die Vorrichtung aufzuladen oder zu reinigen. The environmental data can be collected by an environmental sensor. For this purpose, the environmental sensor can comprise, for example, one or more sensors for measuring air humidity, air pressure, temperature, gases and / or particles. The environmental sensor can be part of the device or part of a base station of the device. A base station is to be understood in particular as a device which is designed to communicate with the device, to serve as an interface for operating the device and / or to charge or clean the device.
Alternativ oder zusätzlich können in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung Umgebungsdaten von einer zweiten Vorrichtung abgerufen werden, insbesondere von einem mobilen Gerät, beispielsweise einem Smartphone oder einem mobilen Computer. Dies hat den Vorteil, dass die Umgebungsdaten, insbesondere über das Internet, auch aus externen Quellen wie beispielsweise Wetterdiensten erhalten werden können. Alternatively or additionally, in an advantageous embodiment of the invention, environmental data can be called up from a second device, in particular from a mobile device, for example a smartphone or a mobile computer. This has the advantage that the environmental data, in particular via the Internet, can also be obtained from external sources such as weather services.
Ferner können alternativ oder zusätzlich auch Benutzungsdaten für die Anpassung des Betriebsverfahrens berücksichtigt werden. Die Benutzungsdaten können insbesondere Daten zum Sensor, kurz Sensordaten umfassen, beispielsweise Sensordaten vorheriger Messungen, welche einen aktuellen Zustand des Sensors zumindest mitbestimmen. Durch die erfindungsgemäße Anpassung der Betriebsstrategie können diese Sensordaten für eine verbesserte, wohldefinierte Messung verwendet werden. Furthermore, alternatively or additionally, usage data can also be taken into account for adapting the operating method. The usage data can in particular include data on the sensor, or sensor data for short, for example sensor data from previous measurements, which at least help determine a current state of the sensor. By adapting the operating strategy according to the invention, these sensor data can be used for an improved, well-defined measurement.
Bei den Benutzungsdaten kann es sich vorzugsweise auch um Daten zum Nutzer der Vorrichtung handeln, kurz Nutzerdaten. Die Nutzerdaten können dabei als Nutzerprofile ausgelegt sein. Die Nutzerdaten können Eigenschaften des Nutzers repräsentieren, insbesondere physiologische Eigenschaften. Aufgrund individueller Physiologien können die Nutzer unterschiedliche typische Vitalparameter aufweisen, welche die Grundfunktionen ihrer Körper widerspiegeln. Beispielsweise können Nutzer unterschiedliche typische FeNO- Werte, sogenannte FeNO-Niveaus aufweisen. Die Erfindung ermöglicht es durch die Anpassung des Betriebsverfahrens vorteilhafterweise, dass diese unterschiedlichen Nutzerdaten für eine verbesserte, wohldefinierte Messung verwendet werden. The usage data can preferably also be data relating to the user of the device, in short user data. The user data can be designed as user profiles. The user data can represent properties of the user, in particular physiological properties. Due to individual physiologies, users can have different typical vital parameters that reflect the basic functions of their bodies. For example, users can have different typical FeNO values, so-called FeNO levels. By adapting the operating method, the invention advantageously enables these different user data to be used for an improved, well-defined measurement.
Die Benutzungsdaten und insbesondere die Nutzerdaten können dabei in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung von der zweiten Vorrichtung, insbesondere von einem Smartphone oder von der Basisstation, über die ein Nutzer identifiziert werden kann, abgerufen werden. Bei einer Identifikation des Nutzers können vorteilhafterweise die Benutzungsdaten für die Anpassung des Betriebsverfahrens berücksichtigt werden, die diesem Nutzer zugeordnet sind oder zugeordnet werden können. Dies befördert die individuelle Anpassung des Betriebsverfahrens für eine noch genauere und zuverlässigere Messung. In an advantageous embodiment of the invention, the usage data and in particular the user data can be called up from the second device, in particular from a smartphone or from the base station via which a user can be identified. When the user is identified, the usage data that is or can be assigned to this user can advantageously be taken into account for the adaptation of the operating method. This promotes the individual adaptation of the operating procedure for an even more precise and reliable measurement.
Vorzugsweise werden sowohl Umgebungsbedingungen als auch Benutzungsdaten für die Anpassung des Betriebsverfahrens berücksichtigt. Dies beruht auf der Erkenntnis, dass eine gleichzeitige Berücksichtung von Vorbenutzung und Umgebungsbedingungen für eine effektive Anpassung des Betriebsverfahren, gegebenenfalls unter Ausnutzung von Synergieeffekten, vorteilhaft ist. Mit anderen Worten ermöglicht die Nutzung beider Datenarten, Umgebungsbedinungen und Benutzungsdaten, vorteilhafterweise eine noch zuverlässigere Messung durch Anpassung des Betriebsverfahrens, auch Betriebsstrategie genannt. Diese Weiterbildung schafft ein besonders dynamisches Betriebsverfahren. Both environmental conditions and usage data are preferably taken into account for adapting the operating method. This is based on the knowledge that a simultaneous consideration of prior use and environmental conditions is advantageous for an effective adaptation of the operating procedure, if necessary while utilizing synergy effects. In other words, the use of both types of data, environmental conditions and usage data, advantageously enables an even more reliable measurement by adapting the operating method, also known as the operating strategy. This training creates a particularly dynamic operating procedure.
Ferner hat die Erfindung den Vorteil, dass aufgrund der Berücksichtigung der Umgebungsbedingungen und/oder der Benutzungsdaten eine bedarfsorientierte Anpassung des Betriebsverfahrens ermöglicht wird. Insbesondere kann vorteilhafterweise von einer ansonsten häufig und regelmäßig durchzuführenden Sensorreinigung auf eine bedarfsorientierte Reinigung umgestellt werden, welche einer vorzeitigen Alterung des Sensors und damit der Vorrichtung vorbeugt und darüber hinaus für die Reinigung erforderliche Ressourcen schont. Furthermore, the invention has the advantage that due to the consideration of the environmental conditions and / or the usage data, a needs-oriented adaptation of the operating method is made possible. In particular, it is advantageously possible to switch from sensor cleaning, which otherwise has to be carried out frequently and regularly, to needs-based cleaning, which prevents premature aging of the sensor and thus the device and also saves resources required for cleaning.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Anpassung des Betriebsverfahrens eine Änderung, insbesondere eine Erhöhung, der Betriebstemperatur. Bei der Betriebstemperatur kann es sich insbesonders um eine Temperatur während der Messung der Atemluft durch den Sensor, auch Messtemperatur handeln. Beispielsweise kann es sich um eine Temperatur des Sensors, vorzugsweise um eine Temperatur der gassensitiven Schicht, handeln, vorzugsweise während der Messung. Alternativ oder zusätzlich kann es sich auch um eine Temperatur des zu messenden Atemgases handeln, beispielsweise eine Temperatur, auf welche der zu messende Teil des Atemgases gebracht wird, insbesondere in der Vorrichtung. Beispielsweise kann der Sensor eine Empfindlichkeit gegenüber anderen Substanzen in der Atemluft aufweisen, zum Beispiel eine Empfindlichkeit gegenüber Wasser oder anderen Gasen, so dass eine Betriebstemperatur erhöht wird, wenn die Umgebungsdaten eine erhöhte Menge oder Konzentration einer dieser Substanzen anzeigen, beispielsweise eine erhöhte Luftfeuchtigkeit. Alternativ könnte die Betriebstemperatur auch untere eine Standardbetriebstemperatur bei Bedarf abgesenkt werden. In einer besonderen Ausgestaltung korreliert die Höhe der Betriebstemperatur mit der Menge oder Konzentration der festgestellten Substanz, beispielsweise proportional. Die Änderung der Betriebstemperatur kann aber auch auf einen vorgegebenen Bereich begrenzt werden, um zu hohe oder zu niedrige Betriebstemperaturen zu vermeiden, beispielsweise einen Temperaturbereich für die Sensortemperatur zwischen 30 und 140 °C, vorzugsweise zwischen 40 und 130 °C, ganz bevorzugt zwischen 40 und 105 °C. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the adaptation of the operating method includes a change, in particular an increase, in the operating temperature. The operating temperature can in particular be a temperature during the measurement of the breathing air by the sensor, also the measurement temperature. For example, it can be a temperature of the sensor, preferably a temperature of the gas-sensitive layer, preferably during the measurement. Alternatively or additionally, it can also be a temperature of the breathing gas to be measured, for example a temperature to which the part of the breathing gas to be measured is brought, in particular in the device. For example, the sensor can have a sensitivity to other substances in the breathing air, for example a sensitivity to water or other gases, so that an operating temperature is increased if the environmental data indicate an increased amount or concentration of one of these substances, for example increased humidity. Alternatively, the operating temperature could also be lowered below a standard operating temperature if necessary. In a particular embodiment, the level of the operating temperature correlates with the amount or concentration of the detected Substance, for example proportional. The change in operating temperature can also be limited to a predetermined range in order to avoid operating temperatures that are too high or too low, for example a temperature range for the sensor temperature between 30 and 140 ° C, preferably between 40 and 130 ° C, very preferably between 40 and 105 ° C.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Anpassung des Betriebsverfahrens alternativ oder zusätzlich eine Änderung der Sensorreinigung, insbesondere eine Änderung eines Zeitpunkts oder einer Dauer der Sensorreinigung oder der Sensortemperatur, bei der der Sensor gereinigt wird. Die Sensorreinigung kann dabei eine zeitweilige Erhöhung der Temperatur des Sensors, also ein sogenanntes Ausheizen, und/oder ein Spülen des Sensors mit einem Reinigungsfluid umfassen. Bei dem Reinigungsfluid kann es sich beispielsweise um gefilterte Atemluft, um gefilterte Umgebungsluft, um ein Gas oder ein Gasgemisch handeln, um beispielsweise eine Oberfläche des Sensors von unerwünscht anhaftenden Partikeln oder anderen Elementen zu reinigen. Beispielsweise kann die Temperatur des Sensors während des Ausheizens höher als eine Standardtemperatur für das Ausheizen für ein gründlicheres Ausheizen eingestellt werden, beispielsweise eine Erhöhung einer Standard-Ausheiztemperatur von 90 °C auf 105 °C. In a further particularly advantageous embodiment of the invention, the adaptation of the operating method alternatively or additionally comprises a change in the sensor cleaning, in particular a change in a point in time or a duration of the sensor cleaning or in the sensor temperature at which the sensor is cleaned. The sensor cleaning can include a temporary increase in the temperature of the sensor, that is, so-called bake-out, and / or rinsing the sensor with a cleaning fluid. The cleaning fluid can be, for example, filtered breathing air, filtered ambient air, a gas or a gas mixture, for example in order to clean a surface of the sensor from undesirably adhering particles or other elements. For example, the temperature of the sensor during the bakeout can be set higher than a standard bakeout temperature for more thorough bakeout, for example an increase in a standard bakeout temperature from 90 ° C to 105 ° C.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Änderung der Sensorreinigung abhängig von den Benutzungsdaten einer oder mehrerer vorhergehender Analysen von Atemluft, insbesondere abhängig von Häufigkeiten und (Höhe von) Messergebnissen, vorzugsweise zeitlichen Verläufen von Messergebnissen, vorgehender Messungen oder Analysen. Wie oben ausgeführt, kann eine vorhergehende Benutzung einen Zustand der Vorrichtung, insbesondere des Sensors, mitbestimmen. Beispielsweise kann eine Messung einer hohen Konzentration von Analyten oder eine große Anzahl von Messungen in einer vorgegebenen Zeit zu einer besonders starken Verunreinigung der Vorrichtung und/oder des Sensors führen, so dass eine gegenüber einer Standarddauer verlängerte Dauer der Sensorreinigung und/oder stärkere zeitweilige Erhöhung der Temperatur des Sensors besonders vorteilhaft ist. In einer besonderen Ausgestaltung korrelieren die Dauer und/oder die Temperatur der Sensorreinigung mit der Menge oder Konzentration der in der vorgehenden Messung festgestellten Substanz und/oder der Häufigkeit der Messungen in einem bestimmten Zeitraum, beispielsweise proportional. Die Änderung der Dauer und/oder Ausheiztemperatur kann aber auch auf einen vorgegebenen Bereich begrenzt werden, um zu kurze oder zu lange Dauern zu vermeiden. Insbesondere kann bei Messung eines hohen FeNO-Werts, beispielsweise im Bereich von 120 bis 160 ppb, eine Standard-Reinigungsdauer von 40 bis 50 Sekunden auf eine Dauer von beispielsweise bis zu 120 Sekunden gestreckt werden. Die (insbesondere proportionale) Änderung einer Dauer der Sensorreinigung kann optional auch eine (insbesondere proportionale) Änderung einer Dauer einer Spülung des Sensors mit Reinigungsfluid umfassen, optional einschließlich einer Änderung einer zugrundeliegenden Ansteuerung einer Pumpe der Vorrichtung zum Pumpen des Reinigungsfluids. In a preferred development of the invention, the change in sensor cleaning takes place depending on the usage data of one or more previous analyzes of breathing air, in particular depending on the frequency and (amount of) measurement results, preferably time courses of measurement results, previous measurements or analyzes. As stated above, previous use can also determine a state of the device, in particular of the sensor. For example, a measurement of a high concentration of analytes or a large number of measurements in a given time can lead to particularly severe contamination of the device and / or the sensor, so that a longer duration of the sensor cleaning than a standard duration and / or a stronger temporary increase in the Temperature of the sensor is particularly advantageous. In a particular embodiment, the duration and / or the temperature of the sensor cleaning correlate with the amount or concentration of the previous one Measurement established substance and / or the frequency of the measurements in a certain period of time, for example proportionally. The change in the duration and / or bakeout temperature can, however, also be limited to a predetermined range in order to avoid durations that are too short or too long. In particular, when measuring a high FeNO value, for example in the range from 120 to 160 ppb, a standard cleaning time of 40 to 50 seconds can be extended to a period of up to 120 seconds, for example. The (in particular proportional) change in a duration of the sensor cleaning can optionally also comprise a (in particular proportional) change in the duration of a flushing of the sensor with cleaning fluid, optionally including a change in an underlying control of a pump of the device for pumping the cleaning fluid.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Anpassung des Betriebsverfahrens eine Anpassung des ermittelten Messergebnisses. Die Anpassung des Messergebnisses kann dabei abhängig von Umgebungsdaten erfolgen, wenn der Einfluss der Umgebungsdaten auf die Messung zumindest abgeschätzt werden kann. Insbesondere kann bei einem Sensor mit gassensitiver Schicht eine Korrelation zwischen einem störenden Gas und einem Messergebnis berücksichtigt werden, wobei diese Korrelation beispielsweise in einem Lookup-Table hinterlegt sein kann, vorzugsweise in der Vorrichtung. Beispielsweise kann ein Einfluss von Luftfeuchtigkeit auf eine Verfälschung einer festzustellenden Konzentration des Analyten, insbesondere NO oder N02, abgeschätzt und das Betriebsverfahren und damit das Messergebnis entsprechend angepasst werden. According to a particularly advantageous development of the invention, the adaptation of the operating method includes an adaptation of the determined measurement result. The measurement result can be adapted as a function of environmental data if the influence of the environmental data on the measurement can at least be estimated. In particular, in the case of a sensor with a gas-sensitive layer, a correlation between an interfering gas and a measurement result can be taken into account, this correlation, for example, being stored in a lookup table, preferably in the device. For example, an influence of air humidity on a falsification of a concentration of the analyte to be determined, in particular NO or NO 2, can be estimated and the operating method and thus the measurement result can be adapted accordingly.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Anpassung des Betriebsverfahrens nur dann, wenn ein oder mehrere Werte aus den Umgebungsdaten einen beziehungsweise mehrere Schwellenwerte überschreiten. Zusätzlich oder alternativ erfolgt die Anpassung des Betriebsverfahrens nur dann, wenn ein oder mehrere Werte aus den Benutzungsdaten einen beziehungsweise mehrere Schwellenwerte überschreiten. Dies hat den Vorteil, dass bei sich nur geringfügig ändernden Daten keine Anpassung des Betriebsverfahrens erfolgt und damit vorteilhafterweise die Vorrichtung wieder schneller einsatzbereit ist und darüber hinaus Ressourcen, insbesondere Energie für die Anpassung, gespart werden können. According to a particularly preferred development of the invention, the operating method is only adapted if one or more values from the environmental data exceed one or more threshold values. Additionally or alternatively, the operating method is only adapted if one or more values from the usage data exceed one or more threshold values. This has the advantage that if the data changes only slightly, there is no adaptation of the operating method and thus the device is advantageously ready for use again more quickly and more In addition, resources, especially energy for adaptation, can be saved.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Analyse der Atemluft, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Betriebsverfahren auszuführen. Wie oben ausgeführt, kann die Vorrichtung dabei insbesondere auf der in EP 1384069 Bl offenbarten Vorrichtung basieren und einen konfigurierbaren Rechner oder Prozessor zum Betreiben des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens aufweisen. Ferner kann die Vorrichtung eine Kommunikationsschnittstelle zum Empfang von Umgebungsdaten und/oder Benutzungsdaten aufweisen. Alternativ kann die Anpassung des Betriebsverfahrens auch über eine, zumindest teilweise, Auswertung der Umgebungsdaten und/oder Benutzungsdaten in einer separaten Einrichtung erfolgen, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, mit der Einrichtung zu kommunizieren, insbesondere über eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle wie beispielsweise WLAN, Bluetooth® oder Mobilfunk. Bei dieser separaten Einrichtung kann es sich insbesondere um eine IT- Infrastruktur im Kontext von Cloud-Computing handeln. Im Zuge der Anpassung des Betriebsverfahrens kann die vorzunehmende Änderung des Betriebsverfahrens in Form einer Konfigurationsdatei repräsentiert werden, insbesondere bei einer Verarbeitung der Umgebungsdaten und/oder der Benutzungsdaten außerhalb der Vorrichtung. Die Vorrichtung, insbesondere ein Prozessor der Vorrichtung, können vorzugsweise eingerichtet sein, das Betriebsverfahren unter Verarbeitung dieser Konfigurationsdatei anzupassen. The invention also relates to a device for analyzing the breathing air, the device being set up to carry out the operating method according to the invention. As stated above, the device can in particular be based on the device disclosed in EP 1384069 B1 and have a configurable computer or processor for operating the operating method according to the invention. Furthermore, the device can have a communication interface for receiving environmental data and / or usage data. Alternatively, the operating method can also be adapted via an at least partial evaluation of the environmental data and / or usage data in a separate device, the device being set up to communicate with the device, in particular via a wireless communication interface such as WLAN, Bluetooth® or Cellular. This separate device can in particular be an IT infrastructure in the context of cloud computing. In the course of adapting the operating method, the change to be made to the operating method can be represented in the form of a configuration file, in particular when processing the environmental data and / or the usage data outside the device. The device, in particular a processor of the device, can preferably be set up to adapt the operating method by processing this configuration file.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Computerprogramm, welches bei der Ausführung auf einem Computer, insbesondere bei einer Ausführung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, diesen beziehungsweise diese veranlasst, das erfindungsgemäße Betriebsverfahren auszuführen. Das Computerprogramm kann zumindest vorübergehend auf einem maschinenlesbaren Datenträger gespeichert sein. The subject matter of the invention is also a computer program which, when executed on a computer, in particular when executed by the device according to the invention, causes the computer to execute the operating method according to the invention. The computer program can be stored at least temporarily on a machine-readable data carrier.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Brief description of the drawings Embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and explained in more detail in the following description.
Es zeigen Show it
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Figure 1 shows an embodiment of the device according to the invention and
Figur 2 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens. FIG. 2 shows a flow diagram of an exemplary embodiment of the operating method according to the invention.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Figuren 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens 600 sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100. Figur 1 zeigt dabei schematisch die Interaktion zwischen der Vorrichtung 100 und einem Smartphone 200 und einer Basisstation 1000 für die Vorrichtung 100 sowie mit einer IT- Infrastruktur im Internet, während Figur 2 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels zum Betriebsverfahren 600 umfasst. Figures 1 and 2 show an embodiment of the operating method 600 according to the invention and the device 100 according to the invention. Figure 1 shows schematically the interaction between the device 100 and a smartphone 200 and a base station 1000 for the device 100 and with an IT infrastructure on the Internet, while FIG. 2 comprises a flow chart of an exemplary embodiment for operating method 600.
Bei der Vorrichtung 100 handelt es sich in diesem Beispiel um eine Vorrichtung zur Analyse der Atemluft, kurz Atemgasanalysegerät 100, welche beispielsweise auf der Vorrichtung gemäß EP 1384069 Bl basiert und damit der Bestimmung des FeNO-Werts dient. Bei der Basisstation 1000 handelt es sich in diesem Beispiel um ein Gerät, welche ausgelegt ist, mit der Vorrichtung 100 zu kommunizieren, als Schnittstelle zur Bedienung der Vorrichtung 100 zu dienen, die Vorrichtung 100 aufzuladen oder zu reinigen. Dazu kann die Basisstation 1000 auch ausgeformt sein, die Vorrichtung 100 teilweise formschlüssig aufzunehmen. In this example, the device 100 is a device for analyzing the breathing air, or breathing gas analyzer 100 for short, which is based, for example, on the device according to EP 1384069 B1 and thus serves to determine the FeNO value. In this example, the base station 1000 is a device which is designed to communicate with the device 100, to serve as an interface for operating the device 100, to charge the device 100 or to clean it. For this purpose, the base station 1000 can also be designed to receive the device 100 in a partially form-fitting manner.
Die Vorrichtung 100 ist eingerichtet, mit der Basisstation 1000 und/oder mit einem anderen mobilen Gerät, beispielsweise einem Smartphone 200, zu kommunizieren. Ferner kann eine Kommunikationsschnittstelle 110 der Vorrichtung ausgebildet sein direkt mit dem Internet zu kommunizieren, beispielsweise über WLAN. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Betriebsverfahren 600 ein Betreiben des Sensors 120 bei einer Betriebstemperatur 603, eine Ermittlung eines Messergebnisses 604 und/oder eine Sensorreinigung 602. Das Betriebsverfahren 600 wird dabei abhängig von Umgebungsdaten und/oder Benutzungsdaten angepasst. Dies bedeutet insbesondere, dass der Betrieb bei Betriebstemperatur 603 und die Sensorreinigung 602 wie nachstehend erläutert nur bei Bedarf und in angepasstem Umfang durchgeführt werden. The device 100 is set up to communicate with the base station 1000 and / or with another mobile device, for example a smartphone 200. Furthermore, a communication interface 110 of the device can be designed to communicate directly with the Internet, for example via WLAN. In this exemplary embodiment, the operating method 600 comprises operating the sensor 120 at an operating temperature 603, determining a measurement result 604 and / or cleaning the sensor 602. The operating method 600 is adapted depending on environmental data and / or usage data. This means in particular that the operation at operating temperature 603 and the sensor cleaning 602, as explained below, are only carried out when necessary and to an adapted extent.
Bevor über das Betriebsverfahren 600 Atemluft mit einem Sensor 120 der Vorrichtung 100 auf einen oder mehreren Analyten in der Atemluft analysiert wird, können über die Kommunikationsschnittstelle 110 in einem ersten Schritt 601 Umgebungsdaten und/oder Benutzungsdaten durch die Vorrichtung 100 abgerufen und empfangen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung 100 auch einen oder mehrere Umgebungssensoren 130 aufweisen, um eigenständig Umgebungsdaten zu Umgebungsbedingungen zu erfassen. Before breathing air is analyzed for one or more analytes in the breathing air with a sensor 120 of the device 100 via the operating method 600, in a first step 601 environmental data and / or usage data can be called up and received by the device 100 via the communication interface 110. As an alternative or in addition, the device 100 can also have one or more environmental sensors 130 in order to independently acquire environmental data on environmental conditions.
Die Vorrichtung 100 kann eingerichtet sein, das Betriebsverfahren 600 durchzuführen. Alternativ könnte das Betriebsverfahren 600 zumindest teilweise außerhalb der Vorrichtung 100, insbesondere auf einer IT- Infrastruktur durchgeführt werden, beispielsweise auf der Basisstation 1000, auf dem Smartphone 200 (zum Beispiel über eine App) oder auf einer IT- Infrastruktur 2000 im Kontext von Cloud-Computing, so dass die Vorrichtung 100 entsprechend teilweise durch die Basisstation 1000, das Smartphone 200 oder die IT- Infrastruktur 2000 angesteuert werden kann. Insbesondere kann die Sammlung der Umgebungsdaten und/oder Benutzungsdaten außerhalb der Vorrichtung 100 in diesen Einheiten erfolgen. Wie oben beschrieben, kann die Anpassung des Betriebsverfahrens 600 zunächst eine Verarbeitung der Umgebungsdaten und/oder Benutzungsdaten und daraus eine Erzeugung einer Konfigurationsdatei umfassen, wobei die Vorrichtung 100 eingerichtet ist, das Betriebsverfahren 600 gemäß dem Inhalt der Konfigurationsdatei anzupassen. The device 100 can be set up to carry out the operating method 600. Alternatively, the operating method 600 could be carried out at least partially outside the device 100, in particular on an IT infrastructure, for example on the base station 1000, on the smartphone 200 (for example via an app) or on an IT infrastructure 2000 in the context of cloud Computing, so that the device 100 can correspondingly partially be controlled by the base station 1000, the smartphone 200 or the IT infrastructure 2000. In particular, the environmental data and / or usage data can be collected outside the device 100 in these units. As described above, the adaptation of the operating method 600 can initially comprise processing the environment data and / or usage data and, therefrom, generating a configuration file, the device 100 being set up to adapt the operating method 600 in accordance with the content of the configuration file.
Eine Anpassung des Betriebsverfahrens erfolgt vorzugsweise abhängig von der Nutzung der Vorrichtung 100. Wird die Vorrichtung 100 im professionellen medizinischen Umfeld von vielen verschiedenen Patienten genutzt, kann es sinnvoll sein, vor jeder Messung das Betriebsverfahren (beispielsweise an das FeNO-Niveau) anzupassen. Wird die Vorrichtung im häuslichen Umfeld von überwiegend einem Patienten genutzt, ist das FeNO-Niveau in der Regel relativ stabil und der Sensorzustand ist vor allem durch die Umgebungsbedingungen beeinflusst. Dies hat zur Folge, dass das Betriebsverfahren gegebenenfalls weniger häufig angepasst werden muss. The operating method is preferably adapted as a function of the use of the device 100. If the device 100 is used by many different patients in a professional medical environment, it can be useful to refer to the operating method (for example to the FeNO level). If the device is used predominantly by a patient in the home environment, the FeNO level is usually relatively stable and the sensor status is primarily influenced by the ambient conditions. As a result, the operating procedure may have to be adapted less frequently.
Die Umgebungsdaten, beispielsweise die Umgebungsfeuchtigkeit und die Umgebungstemperatur, können, gegebenenfalls vom Umgebungssensor 130 der Vorrichtung, in regelmäßigen Abständen gemessen werden, zum Beispiel zweimal täglich, oder stündlich. Vorzugsweise erfolgt die Erfassung der Umgebungsdaten unabhängig von einer FeNO-Messung, sodass zum Zeitpunkt der FeNO-Messung die benötigten Informationen in der Vorrichtung 100 bereits vorliegen. The ambient data, for example the ambient humidity and the ambient temperature, can optionally be measured by the ambient sensor 130 of the device at regular intervals, for example twice a day or every hour. The environmental data is preferably recorded independently of an FeNO measurement, so that the required information is already available in the device 100 at the time of the FeNO measurement.
Wie oben angeführt, kann alternativ ein Smartphone 200 zur Gewinnung der Umgebungsbedingungen genutzt werden, um diese Daten zu sammeln. Anhand von Sensoren des Smartphones 200 oder über Quellen aus dem Internet könnten diese Daten ebenfalls bereitgestellt werden. As stated above, a smartphone 200 can alternatively be used to obtain the ambient conditions in order to collect this data. These data could also be provided using sensors of the smartphone 200 or via sources from the Internet.
Vorzugsweise werden die Umgebungsdaten mindestens so lange gespeichert, bis entweder neue Umgebungsdaten verfügbar sind oder eine Sensorreinigung durchgeführt wurde und davon ausgegangen werden kann, dass das Signalniveau des Sensors wieder auf ein Normalniveau gebracht werden konnte. The environmental data are preferably stored at least until either new environmental data are available or a sensor cleaning has been carried out and it can be assumed that the signal level of the sensor could be brought back to a normal level.
Wie oben beschrieben, kann die anschließend erforderliche Zeit für die Reinigung, auch Regeneration genannt, des Sensors 120 vom FeNO-Niveau eines Benutzers abhängen. Bei höheren FeNO-Werten dauert die Regeneration bei gleicher Sensortemperatur länger als bei niedrigeren Werten. So kann vorteilhafterweise eine vorgegebene Dauer einer Sensorreinigung angepasst werden. Beispielsweise kann bei vergleichsweise niedrigen FeNO-Werten zwischen beispielsweise 0 und 20 ppb eine Reinigungsdauer von 40 Sekunden eingestellt werden, bei mittleren FeNO-Werten von beispielsweise 20 bis 80 ppb eine Reinigungsdauer zwischen 50 und 100 Sekunden, wobei insbesondere die Dauer mit dem Wert positiv korreliert, und bei hohen FeNO-Werten von beispielsweise 80 bis 300 ppb eine Reinigungsdauer von bis zu 120 Sekunden. Wenn die Benutzungsdaten eine Identifikation des Nutzers umfassen, kann die Einstellung der Reinigungsdauer vorteilhafterweise auf den hinterlegten typischen FeNO-Werte des Nutzers basieren und eine vorgegebene Dauer einer Sensorreinigung entsprechend angepasst werden. Beispielsweise kann die Dauer der Sensorreinigung mit dem Nutzer zuordenbarem FeNO-Niveau positiv korrelieren, insbesondere in proportionaler Weise, wie oben beispielhaft dargestellt. As described above, the subsequent time required for cleaning, also called regeneration, of the sensor 120 can depend on the FeNO level of a user. With higher FeNO values, the regeneration takes longer at the same sensor temperature than with lower values. In this way, a predetermined duration of a sensor cleaning can advantageously be adapted. For example, with comparatively low FeNO values between 0 and 20 ppb, for example, a cleaning time of 40 seconds can be set, with average FeNO values of, for example 20 to 80 ppb, a cleaning time between 50 and 100 seconds, the duration in particular correlating positively with the value , and at high FeNO values of, for example, 80 to 300 ppb, a cleaning time of up to 120 seconds. If the usage data include an identification of the user, the setting of the cleaning duration can advantageously be based on the stored typical FeNO values of the user and a predetermined duration of a sensor cleaning can be adjusted accordingly. For example, the duration of the sensor cleaning can positively correlate with the FeNO level that can be assigned to the user, in particular in a proportional manner, as exemplified above.
Die Benutzungsdaten können insbesondere auch sogenannte historische Daten umfassen, also Daten zu vergangenen Messungen. Diese historischen Daten können auch Daten zu Umgebungsbedingungen bei den vergangenen Messungen beinhalten. Beispielsweise kann eine Reinigungsdauer und/oder Ausheiztemperatur des Sensors 120 ausgehend von Standardwerten erhöht werden, insbesondere proportional erhöht werden, wenn bei einer vorangegangenen Messung eine erhöhte Luftfeuchtigkeit Vorgelegen hat. The usage data can in particular also include so-called historical data, that is to say data on past measurements. This historical data can also contain data on environmental conditions during past measurements. For example, a cleaning duration and / or bakeout temperature of the sensor 120 can be increased on the basis of standard values, in particular increased proportionally, if there was an increased air humidity in a previous measurement.
Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren 600 kann vorteilhaft in einer Arztpraxis eingesetzt werden, in welcher typischerweise verschiedene Patienten die Vorrichtung 100 in einem meist klimatisierten Zimmer benutzen. Die Umgebungsbedingungen sind aufgrund der Klimatisierung relativ konstant und vorzugsweise für eine bestimmungsgemäße Benutzung der Vorrichtung 100 eingestellt, so dass beispielsweise der Einfluss durch Umgebungsfeuchtigkeit relativ gering sein sollte. Die FeNO-Niveaus der einzelnen Patienten können jedoch stark schwanken. Für eine solche Verwendung kann das Betriebsverfahren 600 derart ausgestaltet sein, dass ausgehend von einer Standard-Einstellung, welche eine vorgegebene Standard-Betriebstemperatur und eine Standardreinigung umfasst, das Betriebsverfahren 600 dann angepasst wird, wenn FeNO-Werte gemessen werden, welche einen hohen Schwellenwert übersteigen . Die Anpassung kann dann eine Erhöhung der Dauer und/oder Temperatur der Reinigung umfassen, damit die Sensorreinigung entsprechend gründlicher durchgeführt wird. Beispielsweise kann eine Standard- Reinigungsdauer von 50 Sekunden und/oder eine Standard- Reinigungstemperatur des Sensors von 90 °C auf bis zu 100 Sekunden beziehungsweise auf bis zu 105 °C erhöht werden, wenn ein FeNO-Wert größer als 100 ppb gemessen wird. Im Anschluss wird das Betriebsverfahren vorzugsweise wieder mit der Standardeinstellung durchgeführt, bis eine erneute Überschreitung des Schwellenwerts festgestellt wird. The operating method 600 according to the invention can advantageously be used in a doctor's practice in which typically different patients use the device 100 in a mostly air-conditioned room. The ambient conditions are relatively constant due to the air conditioning and are preferably set for the intended use of the device 100, so that, for example, the influence of ambient humidity should be relatively small. However, the FeNO levels of individual patients can vary widely. For such a use, the operating method 600 can be configured in such a way that, based on a standard setting, which includes a predefined standard operating temperature and standard cleaning, the operating method 600 is adapted when FeNO values are measured which exceed a high threshold value . The adaptation can then include an increase in the duration and / or temperature of the cleaning, so that the sensor cleaning is carried out correspondingly more thoroughly. For example, a standard cleaning time of 50 seconds and / or a standard cleaning temperature of the sensor from 90 ° C. to up to 100 seconds or up to 105 ° C. can be increased if an FeNO value greater than 100 ppb is measured. This is followed by the operating procedure preferably carried out again with the standard setting until the threshold value is again exceeded.
Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren 600 kann vorteilhaft auch im häuslichen Umfeld eines Patienten eingesetzt werden. Die FeNO-Werte eines Patienten sind in der Regel weitestgehend konstant. Jedoch kann es zu starken Schwankungen in den Umgebungsbedingungen kommen. Beispielsweise kann es Vorkommen, dass die Vorrichtung 100 im Badezimmer gelagert wird, wo sich die Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit aufgrund von Dusch- und/oder Heiz- und Lüftungsvorgängen stark ändern. Entsprechend ist auch der Sensor 120 unterschiedlichsten Bedingungen ausgesetzt, die sich wiederum, wie bereits oben beschrieben, auf die Sensitivität auswirken können. Die Vorrichtung 100 kann erfindungsgemäß regelmäßig die Umgebungsbedingungen erfassen oder über ein weiteres Gerät wie beispielsweise die Basisstation 1000 die Informationen über die Umgebungsbedingungen erhalten, so dass das Betriebsverfahren 600 wie oben beschrieben vorteilhaft angepasst werden kann. The operating method 600 according to the invention can advantageously also be used in the home environment of a patient. The FeNO values of a patient are usually largely constant. However, there can be strong fluctuations in the ambient conditions. For example, the device 100 may be stored in the bathroom, where the ambient temperature and humidity change significantly due to showering and / or heating and ventilation processes. Accordingly, the sensor 120 is also exposed to the most varied of conditions, which in turn, as already described above, can affect the sensitivity. According to the invention, the device 100 can regularly record the ambient conditions or receive the information about the ambient conditions via a further device such as the base station 1000, so that the operating method 600 can advantageously be adapted as described above.
Bestand in der Umgebung der Vorrichtung 100 regelmäßig eine Luftfeuchtigkeit über einem vorgegebenem Schwellwert, so kann das Betriebsverfahren derart angepasst werden, dass die Sensorreinigung eine längere Ausheizdauer vor der nächsten Messung umfasst, um das Sensorsignal wieder auf ein ursprüngliches Niveau zu senken. Beispielsweise könnte die Ausheizdauer von zum Beispiel 50 Sekunden um 20 Sekunden verlängert werden, wenn eine relative Luftfeuchtigkeit von größer 60% gemessen wird, vorzugsweise bei einer Umgebungstemperatur zwischen 21 und 25 °C. If the ambient humidity of the device 100 was regularly above a predefined threshold value, the operating method can be adapted in such a way that the sensor cleaning includes a longer bakeout period before the next measurement in order to lower the sensor signal back to an original level. For example, the heating time of, for example, 50 seconds could be extended by 20 seconds if a relative humidity of more than 60% is measured, preferably at an ambient temperature between 21 and 25 ° C.
Alternativ kann die Vorrichtung 100 auch eingerichtet sein, eine Reinigung vorzugsweise umfassend eine Ausheizung während einer Ruhephase der Vorrichtung 100 durchzuführen, also während sich die Vorrichtung in einem Stand-By Modus befindet, und sich vorzugsweise hierfür von Zeit zu Zeit ohne Zutun des Nutzers automatisch anschaltet. Somit müsste der Nutzer nach Einschalten der Vorrichtung nicht länger als unter Normalbedingungen, auf die Messbereitschaft der Vorrichtung warten, sondern würde die Vorrichtung stets in einem messbereiten Zustand vorfinden Alternatively, the device 100 can also be set up to carry out cleaning, preferably including heating, during a resting phase of the device 100, that is, while the device is in a stand-by mode, and is preferably switched on automatically from time to time for this purpose without the user having to do anything . Thus, after switching on the device, the user would no longer have to wait for the device to be ready for measurement than under normal conditions, but would always find the device in a state ready for measurement

Claims

Ansprüche Expectations
1. Betriebsverfahren (600) für eine Vorrichtung (100) zur Analyse der Atemluft, wobei Atemluft mit einem Sensor (120) der Vorrichtung (100) auf einen oder mehreren Analyten in der Atemluft analysiert wird und wobei das Betriebsverfahren (600) ein Betreiben des Sensors (120) bei einer Betriebstemperatur (603), eine Ermittlung eines Messergebnisses (604) und/oder eine Sensorreinigung (602) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anpassung des Betriebsverfahrens (600) abhängig von Umgebungsdaten und/oder Benutzungsdaten erfolgt. 1. Operating method (600) for a device (100) for analyzing the breathing air, wherein breathing air is analyzed for one or more analytes in the breathing air with a sensor (120) of the device (100) and wherein the operating method (600) involves operating the Sensor (120) at an operating temperature (603), a determination of a measurement result (604) and / or sensor cleaning (602), characterized in that the operating method (600) is adapted as a function of ambient data and / or usage data.
2. Betriebsverfahren (600) nach Anspruch 1, wobei die Anpassung des Betriebsverfahrens (600) eine Änderung der Sensorreinigung, insbesondere eine Änderung eines Zeitpunkts oder einer Dauer der Sensorreinigung, umfasst. 2. Operating method (600) according to claim 1, wherein the adaptation of the operating method (600) comprises a change in the sensor cleaning, in particular a change in a point in time or a duration of the sensor cleaning.
3. Betriebsverfahren (600) nach Anspruch 2, wobei die Änderung der Sensorreinigung abhängig von den Benutzungsdaten einer oder mehrerer vorhergehender Analysen von Atemluft erfolgt, insbesondere abhängig von Häufigkeiten und Messergebnissen, vorzugsweise zeitlichen Verläufen von Messergebnissen, vorhergehender Analysen. 3. Operating method (600) according to claim 2, wherein the change in the sensor cleaning takes place depending on the usage data of one or more previous analyzes of breathing air, in particular depending on frequencies and measurement results, preferably time courses of measurement results, previous analyzes.
4. Betriebsverfahren (600) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Änderung der Sensorreinigung eine Erhöhung der Temperatur des Sensors auf einen Wert höher als eine Standard- Reinigungstemperatur umfasst. 4. The operating method (600) according to claim 2 or 3, wherein the change in the sensor cleaning comprises an increase in the temperature of the sensor to a value higher than a standard cleaning temperature.
5. Betriebsverfahren (600) nach einem der Anspruch 2 bis 4, wobei die Änderung der Sensorreinigung eine Änderung einer Spülung des Sensors (120) mit Reinigungsfluid umfasst. 5. The operating method (600) according to any one of claims 2 to 4, wherein the change in sensor cleaning comprises a change in flushing of the sensor (120) with cleaning fluid.
6. Betriebsverfahren (600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anpassung des Betriebsverfahrens (600) eine Änderung, insbesondere eine Erhöhung, der Betriebstemperatur umfasst. 6. Operating method (600) according to one of the preceding claims, wherein the adaptation of the operating method (600) is a change, in particular a Increase that includes operating temperature.
7. Betriebsverfahren (600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betriebstemperatur in Abhängigkeit von einer erfassten Luftfeuchtigkeit geändert wird. 7. Operating method (600) according to one of the preceding claims, wherein the operating temperature is changed as a function of a detected humidity.
8. Betriebsverfahren (600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anpassung des Betriebsverfahrens (600) eine Anpassung des ermittelten Messergebnisses umfasst. 8. Operating method (600) according to one of the preceding claims, wherein the adaptation of the operating method (600) comprises an adaptation of the determined measurement result.
9. Betriebsverfahren (600) nach Anspruch 8, wobei die Anpassung des Messergebnisses unter Berücksichtigung eines störenden Gases in der Umgebung erfolgt. 9. Operating method (600) according to claim 8, wherein the adaptation of the measurement result takes place in consideration of an interfering gas in the environment.
10. Betriebsverfahren (600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umgebungsdaten Daten von einem Umgebungssensor (130) der Vorrichtung (100) oder einer Basisstation (1000) der Vorrichtung (100) umfassen. 10. Operating method (600) according to one of the preceding claims, wherein the environmental data include data from an environmental sensor (130) of the device (100) or a base station (1000) of the device (100).
11. Betriebsverfahren (600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umgebungsdaten und/oder die Benutzungsdaten von einer zweiten Vorrichtung (200, 1000, 2000) abgerufen werden, insbesondere von einem mobilen Gerät (200). 11. Operating method (600) according to one of the preceding claims, wherein the environmental data and / or the usage data are retrieved from a second device (200, 1000, 2000), in particular from a mobile device (200).
12. Betriebsverfahren (600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Benutzungsdaten abhängig von einem identifiziertem Nutzer für die Anpassung des Betriebsverfahrens (600) berücksichtigt werden. 12. Operating method (600) according to one of the preceding claims, wherein the usage data are taken into account as a function of an identified user for the adaptation of the operating method (600).
13. Betriebsverfahren (600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anpassung des Betriebsverfahrens (600) nur dann erfolgt, wenn ein oder mehrere Werte aus den Umgebungsdaten und/oder aus den Benutzungsdaten einen beziehungsweise mehrere Schwellenwerte überschreiten. 13. Operating method (600) according to one of the preceding claims, wherein the adaptation of the operating method (600) only takes place if one or more values from the environmental data and / or from the usage data exceed one or more threshold values.
14. Vorrichtung (100) zur Analyse der Atemluft, wobei die Vorrichtung (100) eingerichtet ist, das Betriebsverfahren (600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen. 14. Device (100) for analyzing the breathing air, wherein the device (100) is set up, the operating method (600) according to one of the preceding To carry out claims.
15. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer, insbesondere durch eine Vorrichtung (100) nach Anspruch 14, diesen veranlassen, das Betriebsverfahren (600) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 auszuführen. 15. Computer program, comprising instructions which, when the computer program is executed by a computer, in particular by a device (100) according to claim 14, cause the computer to execute the operating method (600) according to one of claims 1 to 13.
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