一种在正常呼吸期间收集呼出空气的样本的设备，其包括：流发生器；可插入到口中的呼出空气接收器；以及用于隔离鼻腔气道的装置，其中，所述设备还包括：传感器，其用于检测表示从吸气到呼气的变化的参数中的变化并且将所述变化作为信号传送；控制单元，其适于接收所述信号并控制用于隔离鼻腔气道的装置，其中，流发生器连接至呼出空气接收器或者与呼出空气接收器一体化。一种在正常呼吸条件下收集呼出空气的样本的方法，该方法包括如下步骤：检测表示从吸气到呼气的变化的参数中的变化并且将所述变化作为信号传送；在控制单元中接收所述信号；激活用于隔离鼻腔气道的装置；激活连接至呼出空气接收器的流发生器；以及在鼻腔气道被隔离的呼气期间收集呼出空气的样本。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于在正常呼吸条件下收集呼出空气的样本的装置和方法，特别用于不能遵从指令或不能满足收集样本的要求的受检对象。这种受检对象包括但不限于婴幼儿以及残疾的、无意识的或者年老的病人。优选地，收集呼出空气的样本是为了确定所述呼出空气中某种成分是否存在和/或其浓度的目的而实施的。
技术介绍
已知的是，呼出空气中存在许多成分，它们可以有助于使人们深入了解某些疾病的代谢过程，并对某些疾病有指示作用，甚至指示某些疾病的致病原的存在。在研究以及临床环境下，都已详细地研究了这种成分的浓度。基于这种深刻的了解，浓度值能帮助形成诊断，并已证明其对于监控病人的健康状况是有用的。临床上关注的呼出空气中的成分的两个实例是无机和有机气体化合物。存在于呼出空气中的气体化合物的实例包括一氧化二氮、这里的一氧化氮(NO)、二氧化碳(CO2)、氧气(O2)和挥发性有机化合物。进一步的实例是可以在呼气冷凝物中检测到的不同程度复杂的化合物和生物分子，诸如以下所列:过氧化氢、S-亚硝基硫醇、硝基酷氨酸、蛋白质、细胞因子和大分子。重要的实例是NO，因为在1990年代的早期就已发现NO是炎症的诊断标志，所以NO已经变成了众多研究 的焦点。在NO浓度的确定中已推荐使用不同的技术和传感器。实例包括但不限于化学发光、基于传感器的半导体、电化学传感器和基于传感器的聚合物。美国胸科学会(ATS)和欧洲呼吸学会(ERS)具有已公开的肺功能标记的确定和肺功能标准检查指南(参见例如“An Official ATS Clinical PracticeGuideline:1nterpretation of Exhaled Nitric Oxide Levels (FENO) for ClinicalApplications”，美国呼吸道与危重护理学杂志，2011，184:602-615” )。ATS/ERS指南的主要重点是呼出空气(呼气)中的深肺区域的内源性NO的检查和论证。对于各种测量方法、诸如成人以及儿童的在线或离线测量，指南指出了各种标准。在确定呼出空气中的NO时的一个问题如下:源自肺的深肺区域的分开的内源性NO (FENO)表现出比鼻子中的NO的浓度明显地低，使得FENO的测量值鼻子中的NO混合物抵消。ATS/ERS指南考虑了这种情况，规定使病人的呼气受至少5cm水的呼气阻力的影响。当病人在这种阻力下呼气时，腭帆将关闭并且鼻咽被隔离。ATS/ERS指南还考虑了如下事实:FEN0的浓度很大程度上取决于呼气流量，因为呼气流量越大，呼出空气的可测量FENO浓度越低。因此，指南在这方面规定如下:允许病人在优选50ml/s的恒定呼气流率下呼气。为此，病人被要求在光学显示器的帮助下以给定水平独立地保持恒定的呼气流率。流量计、压力计以及计算机绘制的图表用来显示。另外，ATS/ERS指南要求测量值记录在NO平稳水平的范围中。然而，由于NO平稳水平被调节为仅在呼气开始之后的时间错位，根据于病人的年龄，病人必须完成4或10秒的时间段的恒定呼气。ATS和ERS规定的标准方法推荐给成人和6岁以上的儿童。呼吸气体的样本收集器已知在现有技术中用于在线以及离线测量。在ATS/ERS指南(2011)中公开了用于FENO的离线测量的一种样本收集器，使用该样本收集器可以在ATS/ERS规定的要求下收集呼吸气体样本。该收集器由具有嘴口的引导管构成，所述嘴口包括在吸气侧的NO过滤器，病人通过所述吸气侧吸入周围空气。通过嘴口的变型来产生呼气时的呼气阻力。呼出空气被收集在M Y LA R11袋中。为了保持ATS/ERS规定的标准，样本收集器还配备有压力计，压力计帮助病人在自控制的情况下执行所需的呼吸动作。在ATS/ERS指南中公开的另一离线样本收集器中，呼出空气被分成几部分，因为来自上肺区域的死区成分首先被分离在捕获袋中。来自下肺区域的部分随后被捕获在第二收集容器中，再后被供给以进行分析。US2008/0221471示出了用于收集气道气体的设备，所述气体包括来自受检对象的NO，所述设备包括用于产生受检对象的腭帆的闭合的第一构件和用于收集气道气体的第二构件，其中，第一和第二构件不必须彼此结合成一体。从上述公开中可以看到，用于产生腭帆的闭合的所述构件依赖可选地连接有压力计的可调节/可变化的流阻器的存在，指导受检对象尽力保持与呼 气期间的期望流量对应的稳定压力。US2008/0221471的公开还讨论了鼻子的NO测量，使得这里的如下内容也是清楚的:用于产生腭帆的闭合的构件需要受检对象的合作。此外，通过受检对象进行瓦尔萨尔瓦动作(闭气用力法)以有意识地在通过鼻腔气道抽吸样本的同时保持腭帆闭合，来使鼻腔气道与口腔气道隔离。在CA2669385中公开了另一装置，CA2669385示出了用于高流量的装置，从而使用非密封的呼吸界面。该装置涉及主要是氧气的治疗气体的供给，并且没有提到闭合软腭的可能性。然而，该装置包括被置放在两个鼻孔中或两个鼻孔附近的至少一个传感器，以测量压力、温度或氧气浓度。然而，该公开重复地强调在使用鼻套管时鼻套管不产生密封。US4，668，568公开了用于通气的管，其同时闭塞(封闭)食道。该管具有两个可充气的套囊，一个在软腭和舌部后部之间置放在咽喉。然后，没有提到NO的测量，该公开使得如下内容变得清楚:该装置期望用于紧急情形。此外，该公开完全没有提到调节通过鼻腔气道的气流的可能性，例如通过打开和关闭咽喉套囊。以上所述的呼出空气收集器和装置不适于婴儿和直到6岁的儿童的呼气NO的确定，而且也不适于无意识的、精神错乱的或其它残疾的成人，因为这些收集器要么需要病人的主动合作，要么不能隔离鼻腔气道，并且对于使用来说往往也不舒适。因而，婴幼儿或残疾的成人不能独立且正确地进行所需的呼吸动作。因此，对于不能合作的婴幼，已经开发了补充ATS/ERS指南的方法。然而，这些方法都具有不利之处。对于大于2岁的儿童，可以使用“单次呼吸”方法的至少一个变型，在该方法中，通过可以手动调节的呼气阻力来进行流量调节。在正常的自发呼吸期间进行在线NO测量。然而，这些方法的一个规定是必须取消呼气参数的保持，通常是流量规定，以至少在口腔中实现充分的呼气压力。确保儿童的软腭的闭合的一种方式是例如让儿童吹气球。与对婴幼儿进行采样相关的一个特别的问题是他们实际上排斥用鼻子呼吸。因此不能使用使鼻子需要永久闭合的方法，因为他们不能容忍。为了防止经由鼻子呼气，一种方法描述为在呼气期间使覆盖嘴和鼻子的面罩向下移位，使得鼻翼被面罩从外侧压缩。呼气被收集到容器中。整个设备包括与ATS/ERS指南相比稍微减小的2cm的水的呼气阻力，以防止被鼻腔NO污染。用于婴儿的另一种修改的“单次呼吸”方法利用能够用压缩空气充气和放气的夹克的帮助来操作，利用胸膛和腹部的人工压缩由此对胸膛和腹部施加压力。在阻力下经由面罩发生被动呼气，并且呼气流量恒定为50ml/s。该方法的明显的缺点在于，在该过程期间，必须使婴儿安静。因此，本专利技术的目的在于提供用于收集呼出空气的样本的装置和系统，用于诸如婴幼儿和/或残疾人、老人和无意识的病人等不合作的病人的肺功能的诊断的目的。本专利技术特别地涉及呼出空气中的一种或多种成分的确定，例如但不限于呼出空气中的一氧化氮(NO)，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕迪格·艾赫勒，
申请(专利权)人：艾罗克林有限公司，
类型：
国别省市：
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