CN101379388B

CN101379388B - 呼出气体测定分析方法及装置

Info

Publication number: CN101379388B
Application number: CN2007800043325A
Authority: CN
Inventors: 久保康弘; 森正昭
Original assignee: Otsuka Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Otsuka Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2027-01-31
Also published as: US20140194765A1; ES2530636T3; ES2668293T3; US9591992B2; CA2871892A1; EP2835628A1; JPWO2007088885A1; TW200740411A; HK1126000A1; JP4847479B2; EP2835628B8; EP2835628B1; WO2007088885A1; EP1985993A4; US20090306527A1; EP1985993B1; EP1985993A1; CN101379388A; AU2007210591A1; AU2007210591B2

Abstract

本发明涉及呼出气体测定分析方法和装置，其将收集在自如伸缩的呼气袋内的呼气，以一定体积Va吸入气体注入器21中后，通过阀V2将气体注入器21和通过由样品气体或参比气体预先充满而保持在大气压的比色皿11内连通，通过装配在上述比色皿11上的压力传感器16测定连通后的气体的压力。可以正确判断呼气袋内采集的呼气是否不足一定量。

Description

呼出气体测定分析方法及装置

技术领域

通过在将含有同位素的药物给药生物体后，测定同位素浓度比的变化，可以测定生物体的代谢机能，因此，同位素的分析可以用于医疗领域中的病情诊断。

本发明涉及着眼于同位素的光吸收特性的不同，测定人体呼出气中的二氧化碳¹³CO₂的浓度、或者二氧化碳¹³CO₂与二氧化碳¹²CO₂的浓度比的呼出气体测定分析方法和装置。

背景技术

一般，作为胃溃疡、胃炎的原因，公知的是存在被称作幽门螺旋杆菌(HP)的细菌。

如果患者的胃中存在HP，就需要进行通过给予抗生素的除菌治疗。因此，确认患者体内是否存在HP是重要的。HP具有强尿素酶活性，将尿素分解为二氧化碳和氨。

另一方面，碳元素中除了质量数为12的原子外，还存在有质量数为13和14的同位素，在这些同位素中，质量数为13的同位素13C因没有放射性、稳定存在，因此易于处理。

因此，将用同位素¹³C标记的尿素给药生物体后，只要可以测定作为最终代谢产物的患者的呼气中的¹³CO₂的浓度，具体而言是可以测定¹³CO₂和¹²CO₂的浓度比，则可以确认HP的存在。

但是，¹³CO₂和¹²CO₂的浓度比在自然界中只有1∶100，因此要高精度地测定患者呼出气中的浓度比很困难。

现有技术中，作为求得¹³CO₂和¹²CO₂的浓度比或者¹³CO₂的浓度的方法，已知有使用红外分光的方法(参照特开昭53-42890号公报)。

特开昭53-42890号公报记载的方法是使用长短两个比色皿(cell)，使比色皿的长度为：使一个比色皿中的¹³CO₂的吸收与另一个比色皿中的¹²CO₂的吸收相等，向各比色皿照射适于各自分析的波长的光，测定透过光的强度。依据该方法，可以使自然界的浓度比下的光吸收比为1，所以，一旦浓度比出现偏离，则仅偏离部分的光吸收比发生变化，因此可以得知浓度比的变化。

专利文献1：特开昭53-42890号公报

专利文献2：特开2002-98629号公报

专利文献3：国际公开WO1997/14029号小册子

专利文献4：国际公开WO1998/30888号小册子

专利文献5：国际公开WO2002/25250号小册子

专利文献6：国际公开WO2005/41769号小册子

发明内容

发明要解决的课题

在采用如上上述的红外分光方法时，采集自患者的呼出气如果不足一定量，则测定的数据的可靠性降低。

因此，在现实中，肉眼观测充满呼出气体的呼气袋的形状，判断呼气是否不足。由于呼气袋呈挠性，所以可以根据其形状得知呼气袋是否被充满。

但是，当用肉眼判断时，不能正确评价呼出气体是比上述一定量多还是少，以及与上述一定量相差多少。

因此，本发明的目的是提供一种呼出气体测定分析方法和装置，将含有二氧化碳¹³CO₂和二氧化碳¹²CO₂作为成分气体的呼气引入比色皿，在红外分光测定各成分气体的浓度时，可以正确地判断采集的呼气是否不足一定量，防止错误数据的导出。

解决课题的方法

本发明的呼出气体测定分析方法，是将含有二氧化碳¹³CO₂和二氧化碳¹²CO₂作为成分气体的人体呼出气收集在自如伸缩的呼气袋中，将收集在上述呼气袋内的呼气，以一定体积吸入气体注入器中，测定上述气体注入器中的呼气压力，如果测定的压力值低于大气压，则判断为上述呼气袋内收集的呼气的量不足，并中止测定；如果测定的压力值为大气压，则挤压上述气体注入器，用上述呼气充满比色皿内，在透过各成分气体的波长下，测定透过上述比色皿的光的强度，通过数据处理，测定二氧化碳¹³CO₂的浓度或者二氧化碳¹³CO₂与二氧化碳¹²CO₂的浓度比。

依据该方法，通过将患者的呼出气体以一定体积吸入气体注入器中，测定上述呼出气体的压力，判断收集在呼气袋中的呼气的量是否不足。因此，可以以良好精度判断呼气的不足量。因而，对在呼气不足的状态下就进行红外分光测定并显示具备可靠性的数据的情况可防患于未然。

上述呼气袋的最大可容纳体积优选为大于或等于吸入上述气体注入器中的“一定体积”。这是因为，如果上述呼气袋的最大可容纳体积小于上述“一定体积”，则上述气体注入器中的呼出气的压力测定值总是小于大气压，测定被中止。

也可在上述呼气袋内所收集的呼气吸入到上述气体注入器中一定体积后，打开阀门，使上述气体注入器与通过预先用规定气体充满而保持在大气压下的上述比色皿内连通，利用装配在上述比色皿上的压力传感器测定连通后的气体的压力。此时，可以利用装配在上述比色皿上的压力传感器进行测定。由于通常上述比色皿上设有压力传感器，所以可以利用该压力传感器。因此，没有必要在上述气体注入器上直接装配压力传感器，从而可以使装置的结构简单。

上述规定的气体通常为不吸收透过上述各成分气体的波长的光的参比气体(reference gas)。该参比气体可以使用空气。此外，也可以使用氮气。

在判断为上述呼气袋内所收集的呼气的量不足时，对上述气体注入器内的呼出气加压直至大气压，可以将加压所需要的气体注入器的体积变化量作为不足量向测定者显示。因此，可以作为测定者再一次呼出呼气时的参考。

另外，本发明的呼出气体测定分析装置与上述呼出气体测定分析方法是基本上相同的发明的装置。

本发明的上述的、或者进一步的其它优点、特征和效果，参照附图通过下述实施方式的说明可以明确。

附图说明

图1为表示本发明的呼出气体测定分析装置的整体结构的方框图。

图2为表示用于定量注入被测气体的气体注入器的平面图。

图3为表示气体注入器的正视图。

图4为表示参比测定中的气体流路的示意图。

图5为表示参比测定中的气体流路的示意图。

图6为表示气体压力测定中的气体流路的示意图。

图7为表示气体压力测定中的气体流路的示意图。

图8为表示气体压力测定时的气体流路的示意图。

图9为表示基础气体(base gas)压力测定处理的各工序的流程图。

图10为表示进行光量测定时的气体流路的示意图。

图11为表示进行光量测定时的气体流路的示意图。

图12为将实施例中的比色皿内压力平均值和样品气体的不足量的关系绘图的曲线图。

符号说明

L红外线光源装置

N1、N2喷嘴

V1～V6阀

11a第1样品比色皿

11b第2样品比色皿

11c空比色皿(dummy cell)

15过滤器

16压力传感器

21气体注入器

21a汽筒

21b活塞

24a第1波长滤波器

24b第2波长滤波器

25a第1检测元件

25b第2检测元件

具体实施方式

以下，参照附图对由同位素¹³C标记的尿素诊断药给药人体后，分光测定呼出气中的¹³CO₂浓度时的本发明的实施方式进行详细说明。

I.呼气测试

首先，将给药尿素诊断药之前的患者的呼气收集在呼气袋中。然后，口服尿素诊断药，大约20分钟之后，按照与给药前同样的方法将呼气收集到呼气袋中。

呼气袋可以是可自由伸缩的合成树脂等挠性的容器或橡胶等有弹性的容器。呼气袋可以通过患者的呼气膨胀。进入该膨胀状态的呼气袋中的呼气的最大体积VBag，与后述由活塞吸入的体积Va的关系如下上述。

VBag＝(1+β)Va

在此，β为非负的常数，设定在0≤β≤βmax的范围内。上限值βmax为正的常数。例如βmax＝0.5。

将给药前和给药后的呼气袋分别装配在呼出气体测定分析装置的规定的喷嘴上，进行以下的自动测定。

II.呼出气体测定分析装置

图1为表示呼出气体测定分析装置的整体结构的方框图。

将收集了给药后的呼气(以下称作“样品气体”)的呼气袋和收集了给药前的呼气(以下称作“基础气体”)的呼气袋分别装配在喷嘴N1、N2上。喷嘴N1通过金属导管(以下简称为“导管”)与电磁阀(以下简称为“阀”)V4相连，喷嘴N2通过导管与阀V3相连。并且，通过防尘过滤器15摄入了空气的导管与阀V5相连。

另一方面，由参比气体供给部30(后述)供给的参比气体(在此使用除去了CO₂的空气)通过阀V1。

阀V1、V3、V4、V5与用于定量注入参比气体、样品气体或者基础气体的气体注入器21相连。该气体注入器21是具有活塞和汽筒的类似注射器形状的器件，活塞的驱动是通过与脉冲发动机21f相连的进给丝杠21c和固定在活塞上的螺母21d的联动进行的(后述)。

气体注入器21通过阀V2与第1样品比色皿11a、第2样品比色皿11b相连。

如图1所示，比色皿室11由用于测定¹²CO₂的吸收的较短的第1样品比色皿11a、用于测定¹³CO₂的吸收的较长的第2样品比色皿11b和充有在CO₂的吸收带不显示吸收的气体的空比色皿11c构成。第1样品比色皿11a和第2样品比色皿11b连通，导入第1样品比色皿11a的气体直接进入第2样品比色皿11b，通过排气阀V6排出。

在排气阀V6的近前，附设有测定第1样品比色皿11a和第2样品比色皿11b内的气体压力的压力传感器16。对该压力传感器16的检测方式没有限定，例如，可以使用通过压电元件感知隔膜(diaphragm)动向的方式的压力传感器。

第1样品比色皿11a的容量约为0.085ml，第2样品比色皿11b的容量约为3.915ml。第1样品比色皿11a的长度具体为5mm，第2样品比色皿11b的长度具体为140mm，空比色皿11c的长度具体为135mm。比色皿室11由隔热材料(未图示)包围。

符号L表示红外线光源装置。红外线光源装置L具备照射红外线的2个光源。红外线发生的方式可以采用任意方式，例如可以使用陶瓷加热器(表面温度700℃)等。并且，安装有每隔一定周期遮断红外线或使其通过的遮光器(chopper)22。利用脉冲发动机23使遮光器22旋转。

从红外线光源装置L照射的红外线中，通过第1样品比色皿11a和空比色皿11c的红外线形成的光路称为“第1光路L1”，通过第2样品比色皿11b的红外线形成的光路称为“第2光路L2”(参照图1)。

检测通过比色皿的红外线的红外线检测装置具备：置于第1光路中的第1波长滤波器24a和第1检测元件25a、置于第2光路中的第2波长滤波器24b和第2检测元件25b。

第1波长滤波器24a为了测定¹²CO₂的吸收，按照使¹²CO₂的吸收波长带的约4280nm的波长的红外线通过的方式设置，第2波长滤波器24b为了测定¹³CO₂的吸收，按照使¹³CO₂的吸收波长带的约4412nm的波长的红外线通过的方式设置。第1检测元件25a、第2检测元件25b是检测红外线的受光元件，由PIN二极导管等构成。

第1波长滤波器24a、第1检测元件25a、第2波长滤波器24b、第2检测元件25b通过使用了帕耳帖(Peltier)元件的调温方框27而保持在一定温度。

并且，由调温方框的帕耳帖元件释放的热量通过排风扇28向装置外排放。

另外，还设有附于呼出气体测定分析装置主体，供给除去了CO₂的空气的参比气体供给部30。参比气体供给部30呈防尘过滤器31、二氧化碳气体吸收部36串联的结构。

二氧化碳气体吸收部36例如将碱石灰(氢氧化钠和氢氧化钙的混合物)作为二氧化碳气体吸收剂使用。

图2、图3为表示用于定量注入被测气体的气体注入器21的平面图和正视图。

气体注入器21的结构为，在基台21a上，配置有***了活塞21c的汽筒21b，在基台21a之下，配置有与活塞21c连接的可自由移动的螺母21d、与螺母21d卡合的进给丝杠21e、和使进给丝杠21e旋转的脉冲发动机21f。

上述脉冲发动机21f由未图中的驱动电路驱动其正转、反转。一旦利用脉冲发动机21f的旋转使进给丝杠21e旋转，螺母21d将根据于旋转方向前后移动，由此使活塞21c前后移动至任意位置。因此，可以自如控制被测气体向汽筒21b的导入和被测气体由汽筒21b的导出。

III.测定顺序

测定按照参比气体测定→基础气体测定→参比气体测定→样品气体测定→参比气体测定→......的顺序进行。用图4～图8进行说明。在各图中，箭头表示气体的流动。

III-1.参比气体测定

如图4所示，打开阀V1，关闭其它阀，使用气体注入器21吸入参比气体。这时，使活塞21c前后移动，清洁汽筒21b内部。

接着，如图5所示，关闭阀V1，打开阀V2和排气阀V6，将气体注入器21内的参比气体移入第1样品比色皿11a和第2样品比色皿11b内。这样，气体流路和比色皿室11流过清洁的参比气体，进行气体流路和比色皿室11的清洁。

然后，向第1样品比色皿11a和第2样品比色皿11b内，从气体注入器21注入测定用参比气体，通过各自的检测元件25a、25b进行光量测定。

将这样由第1检测元件25a得到的光量记作12R1，由第2检测元件25b得到的光量记作13R1。

III-2.基础气体压力测定

接着，用图6～图8的各工序图及图9的流程图说明基础气体压力测定处理。

如图6所示，打开阀V3，关闭其它阀，使用气体注入器21仅吸入测定呼气袋的基础气体所必需的体积Va，使活塞静止(步骤S1)。该体积Va例如为35ml。

这时，由于阀V2、V6关闭，所以大气压的参比气体直接进入比色皿室11内。

接着，如图7所示，关闭阀V3，打开阀V2，形成气体注入器21内与第1样品比色皿11a和第2样品比色皿11b连通的状态。

即，利用气体注入器21内和第1样品比色皿11a以及第2样品比色皿11b构成密闭的空间。在该状态下，由压力传感器16测定压力(步骤S2)。

当仅有少于大气压下的体积Va的呼气进入呼气袋时，使用气体注入器21吸入的基础气体的大气压下的体积不足Va，气体注入器21中比大气压还低。当打开阀V2时，第1样品比色皿11a和第2样品比色皿11b内的参比气体向气体注入器21逆流，使得气体注入器21和第1样品比色皿11a的整体，低于大气压。该气压值由压力传感器16读取。

当在呼气袋中吸入大气压下的体积Va以上的呼气时，使用气体注入器21吸入的基础气体的大气压下的体积变成Va。在气体注入器21内，为大气压，当打开阀V2时，与第1样品比色皿11a和第2样品比色皿11b内的参比气体汇合的气压也变成大气压。

综上，当可以从呼气袋向气体注入器21吸入大气压下的体积Va的基础气体时，压力传感器16的测定值为大气压；当不能从呼气袋向气体注入器21吸入大气压下的体积Va的基础气体时，压力传感器16的测定值小于大气压。

此时，由于在如上上述密闭的空间内进行压力测定，因此可以在不受外部环境的影响下高精度地测定压力。因此，即使呼出气的不足量仅为微量，也可以检测到其不足。

压力传感器16的测定值小于大气压时，则是因为呼气袋中没有吸入测定所必需量的基础气体。此时，测定基础气体的不足量。

即，如图8所示，打开阀V2，关闭其它阀，在用压力传感器16测定压力的同时，从气体注入器21向第1样品比色皿11a和第2样品比色皿11b逐渐转移基础气体(步骤S3)。

当压力传感器16的读数变为大气压时，停止气体注入器21的工作。

在该状态下，测定与气体注入器21的活塞移动量相当的体积Vx。

该体积Vx则为不足的基础气体的量。

在显示器(未图示)上，进行表示中止测定的显示，同时显示不足的基础气体的体积。并且，中止此后的基础气体测定处理(步骤S4)。

测定者观察显示器的显示，就可以知晓基础气体不足和测定被中止，同时可以知晓基础气体的不足量。然后可以向患者转达该信息并再次进行向呼气袋收集基础气体的动作。

在压力传感器16的测定值为大气压时，进行如下的基础气体测定处理(步骤S5)。

III-3.基础气体测定

如图10所示，打开阀V2、V6，关闭其它阀，使用气体注入器21机械挤出仅相当于Vc的体积(本例中为4ml)的基础气体。由此，第1样品比色皿11a、第2样品比色皿11b的参比气体被基础气体替换。

在该状态下，关闭阀V6，如图11所示，使活塞移动。由于排气阀V6保持关闭，因此，气体注入器21内、第1样品比色皿11a和第2样品比色皿11b内被加压。

通过压力传感器16测定第1样品比色皿11a和第2样品比色皿11b内的压力。该压力测定值为P。当P值为规定压力P0、例如4个大气压时，使活塞的移动停止、关闭阀V2、测定光量。这样，将由第1检测元件25a所得的光量记作¹²B，由第2检测元件25b所得的光量记作¹³B。

III-4.参比测定

再次进行气体流路和比色皿的清洁与参比气体的光量测定(参照图4(b))。将这样由第1检测元件25a所得的光量记作¹²R2，由第2检测元件25b所得的光量记作¹³R2。

III-5.样品气体压力测定

进行与III-2的压力测定同样的压力测定。但仅在不是将收集有基础气体而是收集有样品气体的呼气袋设置在喷嘴N1，不是开闭阀V3而是开闭阀V4方面不同。

当可以从呼气袋吸入大气压下体积Va的样品气体时，进行下一步的样品气体测定。

不能从呼气袋吸入大气压下体积Va的样品气体时，是指呼气袋中没有进入测定所必需量的样品气体。此时，测定不足的样品气体的量，在显示器(未图示)上进行表示中止测定的显示，同时显示不足的样品气体的体积。并且，中止此后的处理。

测定者观察显示器的显示，就可以知晓样品气体不足和测定被中止。然后可以向患者传达该信息并再次进行向呼气袋收集样品气体的动作。

III-6.样品气体测定

按照与III-3的基础气体测定相同的顺序进行样品气体的光量测定。

即，打开阀V2、V6，关闭其它阀，使用气体注入器21机械挤出仅相当于Vc的体积(本例中为4ml)的样品气体。由此，第1样品比色皿11a、第2样品比色皿11b的参比气体被样品气体替换。

在该状态下，关闭阀V6，使活塞移动，对第1样品比色皿11a和第2样品比色皿11b内加压。

通过压力传感器16，在第1样品比色皿11a和第2样品比色皿11b内的压力测定值为规定压力P0、例如4个大气压时，使活塞的移动停止，在该状态下，关闭阀V2，通过各自的检测元件25a、25b测定光量。

这样，将由第1检测元件25a所得的光量记作¹²S，由第2检测元件25b所得的光量记作¹³S。

III-7.参比测定

再次进行气体流路和比色皿的清洁与参比气体的光量测定(参照图4)。

将这样由第1检测元件25a所得的光量记作¹²R3，由第2检测元件25b所得的光量记作¹³R3。

IV.数据处理

IV-1.基础气体的吸光度的计算

首先，使用上述参比气体的透过光量¹²R1、¹³R1；基础气体的透过光量¹²B、¹³B；和参比气体的透过光量¹²R2、¹³R2，求出基础气体中的¹²CO₂的吸光度¹²Abs(B)和¹³CO₂的吸光度¹³Abs(B)。

在此，¹²CO₂的吸光度¹²Abs(B)由

¹²Abs(B)＝-log[2¹²B/(¹²R1+¹²R2)]求得，¹³CO₂的吸光度¹³Abs(B)由

¹³Abs(B)＝-log[2¹³B/(¹³R1+¹³R2)]求得。

由于这样计算吸光度时，取前后进行的参比测定的光量的平均值(R1+R2)/2，用该平均值和通过基础气体测定所得的光量计算吸光度，因此可以抵消漂移(drift)(时间变化对测定造成的影响)的影响。因此，在装置启动时即使不待到达到完全热平衡(通常花费几小时)，也可以迅速开始测定。

IV-2.样品气体的吸光度的计算

接着，使用上述参比气体的透过光量¹²R2、¹³R2；样品气体的透过光量¹²S、¹³S；和参比气体的透过光量¹²R3、¹³R3，求出样品气体的¹²CO₂的吸光度¹²Abs(S)和¹³CO₂的吸光度¹³Abs(S)。

在此，¹²CO₂的吸光度¹²Abs(S)由

¹²Abs(S)＝-log[2¹²S/(¹²R2+¹²R3)]求得，¹³CO₂的吸光度¹³Abs(S)由

¹³Abs(S)＝-log[2¹³S/(¹³R2+¹³R3)]求得。

由于这样计算吸光度时，取前后进行的参比测定的光量平均值，用该平均值和通过样品气体测定所得的光量计算吸光度，因此可以抵消漂移(drift)的影响。

IV-3.浓度的计算

利用规定了二氧化碳¹³CO₂和¹²CO₂的吸光度与浓度的关系的检量线，求出¹²CO₂的浓度和¹³CO₂的浓度。

检量线是使用¹²CO₂浓度已知的被测气体和¹³CO₂浓度已知的被测气体作成的检量线。

检量线是在规定压力P0(例如4个大气压)下作成的。该检量线中的吸光度和浓度的关系的数据以及压力P0的值由呼出气体测定分析装置内的分析计算机存储。

求取检量线时，尝试在0％～8％左右的范围内改变¹²CO₂浓度，测定¹²CO₂的吸光度。横轴表示¹²CO₂浓度，纵轴表示¹²CO₂吸光度，绘图，采用最小二乘法确定曲线。

另外，尝试在0％～8％左右的范围内改变¹³CO₂浓度，测定¹³CO₂的吸光度。横轴表示¹³CO₂浓度，纵轴表示¹³CO₂吸光度，绘图，采用最小二乘法确定曲线。

由于二次方程式拟合的曲线是误差较小的曲线，因此在本实施方式中，采用二次方程式拟合的检量线。

使用上述检量线求得的基础气体中的¹²CO₂的浓度记作¹²Conc(B)，基础气体中的¹³CO₂的浓度记作¹³Conc(B)，样品气体中的¹²CO₂的浓度记作¹²Conc(S)，样品气体中的¹³CO₂的浓度记作¹³Conc(S)。

IV-4.浓度比的计算

求¹³CO₂和¹²CO₂的浓度比。基础气体中的浓度比由¹³Conc(B)/¹²Conc(B)求得，样品气体中的浓度比由¹³Conc(S)/¹²Conc(S)求得。

予以说明，浓度比也可以定义为¹³Conc(B)/(¹²Conc(B)+¹³Conc(B))，¹³Conc(S)/(¹²Conc(S)+¹³Conc(S))。由于¹²CO₂的浓度远远大于¹³CO₂的浓度，因此任一方都是几乎同样的值。

IV-5.¹³C的变化量的确定

比较样品气体和基础气体，通过下式求得¹³C的变化量。

Δ¹³C＝[样品气体的浓度比-基础气体的浓度比]×10³/[基础气体的浓度比](单位：‰(千分率))。

实施例

验证是否正确地求得了气体注入器21内的基础气体或者样品气体(以下统称为“试样气体”)的不足量与由压力传感器16读取的压力值的关系。

准备24个呼气袋，每8个一组，分成3组。

针对每个组，向8个呼气袋中如表1的“样品量”一栏中所示，注入34、33、32、......、10、0ml的试样气体。

以从气体注入器21吸入的试样气体的体积Va为35ml。

因此，气体不足量如表1所示，分别为1、2、3、......、25、35ml。

准备3台呼出气体测定分析装置No.1、No.2、No.3。

在呼出气体测定装置No.1中，从呼气袋向气体注入器21中吸入试样气体，打开阀V2，由压力传感器16测定比色皿内压力，得到如表1所示的比色皿内压力值。比色皿内压力值由与1个大气压的差(单位MPa)表示。

在其它呼出气体测定分析装置No.2、No.3中，同样由呼气袋向气体注入器21吸入试样气体，打开阀V2，由压力传感器16测定比色皿内压力，得到如表1所示的比色皿内压力值。

当求得试样气体的不足量相同时的、3台呼出气体测定分析装置的比色皿内压力值的平均值，则如表1所示，可得到比色皿内压力平均值和标准偏差。

表1：单位：MPa

将该比色皿内压力平均值相对于样品气体的不足量绘图，则呈图12所示。

观察该曲线图可判断，相对于试样气体的不足量，比色皿内压力平均值可通过直线极高精度地再现。并且，可以得到标准变差也很小的值。

因此，可以验证：通过本发明可以正确地进行试样气体的不足判定。

Claims

1.呼出气体测定分析方法，其中，

(a)将含有二氧化碳¹³CO₂和二氧化碳¹²CO₂作为成分气体的人的呼气收集在伸缩自如的呼气袋中；

(b)将收集在上述呼气袋内的呼气，以一定体积吸入气体注入器中；

(c)测定上述气体注入器中的呼气的压力；

(d)如果测定的压力值低于大气压，则判断为上述呼气袋内收集的呼气的量不足，中止测定；

(e)如果测定的压力值为上述大气压，则挤压上述气体注入器，使上述气体注入器内的呼气充满与上述气体注入器连通的比色皿内；

(f)在透过各成分气体的光的波长下，测定透过上述比色皿的光的强度，通过数据处理，测定二氧化碳¹³CO₂的浓度、或者二氧化碳¹³CO₂和二氧化碳¹²CO₂的浓度比。

2.权利要求1所述的呼出气体测定分析方法，其中，上述呼气袋的最大可容纳体积，大于或等于吸入上述气体注入器中的上述一定体积。

3.权利要求1所述的呼出气体测定分析方法，其中，

在上述工序(b)中，将上述呼气袋内收集的呼气以一定体积吸入上述气体注入器中后，打开从上述气体注入器连接上述比色皿的阀，使上述气体注入器与由不吸收透过上述各成分气体的波长的光的参比气体预先充满而保持在大气压的上述比色皿内连通，

在上述工序(c)中，利用装配在上述比色皿上的压力传感器测定连通后的气体的压力。

4.权利要求3所述的呼出气体测定分析方法，其中，上述参比气体为空气。

5.权利要求1所述的呼出气体测定分析方法，其中，

当判断为上述呼气袋内收集的呼气的量不足时，将上述气体注入器内的呼气加压至大气压，

将加压所需的气体注入器的体积变化量作为不足量示于测定者。

6.权利要求3所述的呼出气体测定分析方法，其中，当判断为上述呼气袋内收集的呼气的量不足时，将上述气体注入器内的呼气加压至大气压，

7.呼出气体测定分析装置，其将含有二氧化碳¹³CO₂和二氧化碳¹²CO₂作为成分气体的人的呼气导入比色皿，在透过各成分气体的光的波长下，测定透过上述比色皿的光的强度，通过数据处理，测定二氧化碳¹³CO₂的浓度、或者二氧化碳¹³CO₂与二氧化碳¹²CO₂的浓度比，

其具备：

气体注入器，用于将收集在伸缩自如的呼气袋内的人的呼气注入上述比色皿；

第一阀，用于使上述呼气袋和上述气体注入器连通；

第二阀，用于使上述气体注入器与由不吸收透过上述各成分气体的波长的光的参比气体预先充满而保持在大气压的上述比色皿连通；

测定上述比色皿内压力的压力传感器；

将收集在上述呼气袋内的人的呼气以一定体积吸入到气体注入器中的气体注入器驱动装置；

驱动上述第一阀、第二阀的阀驱动装置；

测定分析装置，用上述压力传感器测定与上述气体注入器连通后的上述比色皿内的气体的压力，如果测定的压力低于大气压，则判断为收集在上述呼气袋内的呼气的量不足并中止测定，如果测定的压力值为大气压，则挤压气体注入器，用上述气体注入器内的呼气充满比色皿内，进行呼出气体测定分析。

8.权利要求7所述的呼出气体测定分析装置，其在判断为收集在上述呼气袋内的呼气的量不足时，上述气体注入器驱动装置对上述气体注入器内的呼气加压至大气压，

其还具备将加压所需的气体注入器的体积变化量作为不足量示于测定者的显示装置。