FI110839B - Menetelmä ja mittauslaitteisto uloshengitysilman typpioksidipitoisuuden mittaamiseksi - Google Patents

Menetelmä ja mittauslaitteisto uloshengitysilman typpioksidipitoisuuden mittaamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI110839B
FI110839B FI20011000A FI20011000A FI110839B FI 110839 B FI110839 B FI 110839B FI 20011000 A FI20011000 A FI 20011000A FI 20011000 A FI20011000 A FI 20011000A FI 110839 B FI110839 B FI 110839B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
measuring
flow
air
exhaled air
oxide content
Prior art date
Application number
FI20011000A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20011000A (fi
FI20011000A0 (fi
Inventor
Lauri Lehtimaeki
Eeva Moilanen
Original Assignee
Lauri Lehtimaeki
Eeva Moilanen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8561185&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI110839(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Lauri Lehtimaeki, Eeva Moilanen filed Critical Lauri Lehtimaeki
Priority to FI20011000A priority Critical patent/FI110839B/fi
Publication of FI20011000A0 publication Critical patent/FI20011000A0/fi
Priority to AU2002253206A priority patent/AU2002253206B2/en
Priority to AT02722316T priority patent/ATE378005T1/de
Priority to CA2445739A priority patent/CA2445739C/en
Priority to EP02722316A priority patent/EP1389950B1/en
Priority to DE60223527T priority patent/DE60223527T2/de
Priority to PCT/FI2002/000389 priority patent/WO2002091921A1/en
Priority to JP2002588843A priority patent/JP4235455B2/ja
Priority to ES02722316T priority patent/ES2296917T3/es
Priority to US10/145,036 priority patent/US6733463B2/en
Publication of FI20011000A publication Critical patent/FI20011000A/fi
Publication of FI110839B publication Critical patent/FI110839B/fi
Application granted granted Critical
Priority to JP2008218395A priority patent/JP4778544B2/ja

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/41Detecting, measuring or recording for evaluating the immune or lymphatic systems
    • A61B5/411Detecting or monitoring allergy or intolerance reactions to an allergenic agent or substance
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/082Evaluation by breath analysis, e.g. determination of the chemical composition of exhaled breath
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/083Measuring rate of metabolism by using breath test, e.g. measuring rate of oxygen consumption
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483Physical analysis of biological material
    • G01N33/497Physical analysis of biological material of gaseous biological material, e.g. breath
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
    • G01N33/0037NOx
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Obesity (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

110839
Menetelmä ja mittauslaitteisto uloshengitysilman typpioksidi-pitoisuuden mittaamiseksi
Keksinnön kohteena on menetelmä typpioksidin pitoisuuden mit-5 taamiseksi uloshengitysilmasta, jossa menetelmässä ilma uloshengitettäessä puhalletaan mittauslaitteistossa olevan puhalluskanavan läpi ja puhalluskana-vassa viilaavasta uloshengitysilmasta mitataan sen typpioksidipitoisuus. Edelleen keksinnön kohteena on mittauslaitteisto uloshengitysilman typpioksidipi-toisuuden mittaamiseksi, johon mittauslaitteistoon kuuluu puhalluskanava, 10 minkä läpi uloshengitysilma puhalletaan ja mittauselin puhalluskanavan läpi viilaavan uloshengitysilman typpioksidipitoisuuden mittaamiseksi.
Typpioksidi (NO) on kaasumainen molekyyli, mikä on luonnostaan hyvin reaktiivinen. Se toimii myös elimistössä signaalimolekyylinä, jolla on monenlaisia fysiologisia ja patofysiologisia tehtäviä. Typpioksidi mm. säätelee 15 hengityselinten toimintaa erilaisissa olosuhteissa sekä normaalitilanteessa että tulehduksen yhteydessä. Vaikka typpioksidi onkin varsin reaktiivinen, osa keuhkoissa syntyvästä typpioksidista sekoittuu hengitysilmaan ja uloshengitysilmasta voidaan mitata pieniä määriä typpioksidia. Tulehduksellisissa keuhkosairauksissa kuten esim. astmassa ja alveoliitissa on uloshengitysilman typ-20 pioksidipitoisuus tavanomaista suurempi, koska tulehduksen vuoksi typpioksi-dipitoisuus on lisääntynyt. Niinpä typpioksidipitoisuutta voidaan käyttää indi-kaattorina keuhkoissa olevasta tulehduksesta ja tulehdusperäisistä sairauksis-:ta.
t t I
·:·· Uloshengitysilman typpioksidipitoisuutta voidaan mitata siihen ; 25 tarkoitetulla analysaattorilla. Markkinoilla on tällä hetkellä myytävänä otsoni- .···. kemiluminesenssitekniikkaan perustuvia analysaattoreita. Tunnetuilla mittaus tavoilla tutkittava henkilö puhaltaa uloshengitysilmansa analysaattoriin niin, .. . että uloshengitysilman virtausnopeus pysyy olennaisesti vakiona. Tällä mit- taustavalla voidaan todeta uloshengitysilman typpioksidipitoisuuden kohoami- • * 30 nen ja siten päätellä kohonneen typpioksidipitoisuuden perusteella, että keuh-•: · * · koissa on tulehdus, mutta sitä, missä osassa keuhkoja tämä tulehdus mahdol- : ”': lisesti on, ei tällä tavalla voida selvittää.
Viime vuosina on julkaistu keuhkojen NO-dynamiikkaa käsitteleviä matemaattisia malleja, joissa keuhkot on jaettu kahteen osaan, eli keuhkoput-’ · · ·: 35 kistoon (bronchial compartment) ja keuhkorakkuloihin (alveolar compartment) Näiden mallien perusteella on mahdollista laskea erikseen keuhkoputkiston 2 110839 typpioksidituotto (bronchial NO flux) ja vastaavasti keuhkorakkuloissa olevan ilman typpioksidipitoisuus (alveolar NO concentration). Näiden perusteella puolestaan voidaan arvioida, kummassa mallin mukaisessa keuhkojen osassa typpioksidin muodostuminen on lisääntynyt ja/tai typpioksidin diffuusio on 5 muuttunut ja siten voidaan varsin luotettavasti määritellä, kummassa mallin mukaisessa keuhkojen osassa tulehdus mahdollisesti on.
Tunnetuissa typpioksidin mittauslaitteissa ennalta haluttu uloshengi-tysnopeus saadaan aikaan laitteilla, missä on tunnettu virtausvastus ja mittauksen aikana uloshengitysnopeus pyritään pitämään haluttuna siten, että 10 puhalluspaine pyritään pitämään vakiona. Näissä tunnetuissa ratkaisuissa potilas seuraa puhalluspaineen arvoa joko erilliseltä painemittarilta tai tietokoneen näytöltä ja yrittää pitää paineen ennalta annetussa painearvossa mahdollisimman vakiona koko puhalluksen ajan. Toinen mittaustapa on, että käytetään virtausnopeusmittaria, jolloin mittauksen kohteena oleva henkilö 15 tarkkailee virtausnopeutta ja pyrkii pitämään sen mahdollisimman tasaisena ja ennalta annetussa arvossa. Tunnetussa tekniikassa ongelmana on, että tulos on riippuvainen mittauksen kohteena olevan henkilön kyvystä pitää uloshengi-tysnopeuttaan vakiona tarkkailemalla puhalluspainetta tai -nopeutta näyttölaitteesta. Ongelma tässä on, että uloshengitysilman typpioksidipitoisuus muuttuu 20 hyvin voimakkaasti uloshengitysnopeuden muuttuessa ja siten pienikin virhe tai pienetkin vaihtelut uloshengitysnopeudessa aiheuttavat merkittävän virheen typpioksidipitoisuuden mittaustuloksessa.
Edelleen mittauksen yhteydessä on otettava huomioon se, että ne-·:··· näontelossa ja nenän sivuonteloissa muodostuu hyvin paljon typpioksidia ver- .25 rattuna alempiin hengitysteihin. Jotta typpioksidipitoisuuden mittaaminen keuh-.···. koissa voitaisiin tehdä luotettavasti suun kautta puhalletusta uloshengitysil- masta, on pystyttävä varmistamaan, ettei nenäontelosta pääse merkittävässä . määrin typpioksidia sisältävää ilmaa sekoittumaan keuhkoista ulos puhalletta- * · · vaan ilmaan. Tämä voidaan saada aikaan puhaltamalla typpioksidipitoisuuden
• I
*·; ‘ 30 mittauksen aikana pientä painetta vastaan, jolloin pehmeä kitalaki sulkee ne- ·:··· nänielun ja suuontelon välisen yhteyden estäen em. ilmojen sekoittumisen.
; ; Tämä voidaan saada aikaan noin 5 cm H20-suuruisella vastapaineella.
,.· Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen mene- » · : telmä ja sellainen mittauslaitteisto, millä pystytään aikaisempaa luotettavani- » « '···’ 35 min ja helpommin arvioimaan typpioksidin tuottoa ja diffuusiota keuhkojen eri osissa.
3 110839
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on ominaista, että uloshengi-tyksen aikana puhalluskanavan läpi viilaavan ilman virtausnopeus mitataan ja puhalluskanavan virtausvastusta säädetään mitatun nopeusarvon perusteella niin, että puhallusilman virtausnopeus säilyy olennaisesti ennalta asetetun no-5 peusarvon suuruisena.
Keksinnön mukaiselle mittauslaitteistolle puolestaan on ominaista, että mittauslaitteistoon kuuluu virtausanturi ilman virtausnopeuden mittaamiseksi ja virtausvastuksen säädin mainitun kanavan läpi viilaavan uloshengi-tysilman virtausnopeuden säätämiseksi olennaisesti ennalta määrätyn suurui-10 seksi typpioksidipitoisuuden mittauksen aikana.
Keksinnön olennainen ajatus on, että uloshengityksen aikana mitataan ja säädetään uloshengitysilman virtausta niin, että ilman virtauksen nopeus säilyy olennaisesti ennalta säädetyssä arvossa samalla, kun mitataan tällä säädetyllä ilmanvirtausnopeudella ulosvirtaavan ilman typpioksidipitoisuutta. 15 Edelleen keksinnön oleellinen ajatus on, että uloshengitysilman virtausta mittauslaitteiston puhalluskanavan läpi säädetään asettamalla sille useita erilaisia ennalta määrättyjä virtausnopeusarvoja ja mitataan typpioksidipitoisuus ulos-hengitysilmassa kullakin ennalta asetetulla virtausnopeusarvolla. Keksinnön erään edullisen toteutusmuodon mukaan sekä ilmavirtauksen nopeuden sää-20 täminen että typpioksidipitoisuuden mittaaminen kullakin asetetulla arvolla teh- f » t dään automaattisesti yhden tai usean uloshengityksen kuluessa.
Keksintöä selostetaan lähemmin oheisissa piirustuksissa, joissa: : ‘ kuvio 1 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaista laitteistoa, : * ·: kuvio 2 esittää kaavamaisesti uloshengityksen NO-pitoisuutta neljäl- .... | 25 lä eri uloshengitysnopeudella mitattuna eräästä koeryhmästä ja .··*. kuvio 3 esittää kaavamaisesti uloshengitysilman NO-pitoisuutta uloshengitysnopeuden funktiona eräällä toisella koeryhmällä mitattuna . . Kuviossa 1 on esitetty kaavamaisesti keksinnön mukainen mittaus- laitteisto uloshengitysilman typpidioksidipitoisuuden mittaamiseksi. Mittauslait- • · ’·;·* 30 teistossa on puhalluskanava 1, mihin mittauksen kohteena oleva henkilö pu- :··· haltaa uloshengitysilmansa. Puhalluskanavasta 1 menee mittauskanava 2 mit- tauselimenä toimivaan NO-analysaattoriin 3, mikä mittaa uloshengitysilman typpioksidipitoisuuden. NO-analysaattoriin 3 menevän näyteilman määrä ai-: ‘ ‘ kayksikössä pysyy riittävällä tarkkuudella vakiona puhalluspaineesta riippumat- I » ’... · 35 ta siinä olevan virtausvastuksen avulla.
4 110839 Pääosa uloshengitysilmasta johdetaan edelleen eteenpäin, jolloin puhalluskanava 1 on yhdistetty painekanavan 4 välityksellä painemittariin 5, joka ilmaisee puhalluskanavassa olevan paineen. Puhallusilma virtaa edelleen virtausmittariin 6 ja siitä edelleen virtaussäätimen 7 läpi vapaaseen huoneil-5 maan 8. Virtausmittari 6 voi olla joko täydellinen mittari kaikkine tarvittavine mittauselimineen ja antureineen sekä mittaustuloksen käsittelyyn tarkoitettuine komponentteineen tai yksinkertaisempi laite, esimerkiksi ilman virtausta mit-taava anturi, mistä saatava mittaussignaali voidaan käsitellä jossain muussa laitteessa kuten esim. tietokoneessa. Vastaavasti virtaussäädin on periaat-10 teessä puhalluskanavan virtausvastusta säätävä elin, esim. kuristin. Virtausvastusta säätämällä virtausnopeutta puhalluskanavan läpi voidaan ohjata. Virtausmittarissa 6 mitataan sen läpi viilaavan uloshengitysilman virtausnopeutta ja vastaavasti virtaussäätimellä 7 säädetään virtausvastusta eli kuristusta. Mittauslaitteistoon kuuluu vielä ohjausvälineet kuten esim. tietokone 9, mihin NO-15 analysaattori 3, painemittari 5, virtausmittari 6 ja virtaussäädin 7 voidaan kytkeä signaali- ja/tai ohjauskanavilla 10-13.
NO-analysaattori 3 on kytketty tietokoneeseen 9 signaalikanavalla 10, minkä kautta tieto mitatusta NO-pitoisuudesta siirretään tietokoneeseen sopivassa muodossa. Painemittari 5, mikä voi olla joko erillinen painemittari tai 20 pelkkä paineanturi, on puolestaan kytketty tietokoneeseen 9 signaalikanavalla 11, mitä pitkin tietokoneelle siirretään sopivassa muodossa oleva tieto puhal-luskanavassa 1 olevasta paineesta. Tällä painearvolla on lähinnä informatiivi- : "i nen merkitys, koska puhalluksen aikana käyttökelpoinen painealue on mittaus- ·: ·: laitteiston ominaisuuksista johtuen melko laaja. Se kuitenkin ilmaisee, onko . . j 25 puhalluspaine sopivalla alueella (ks. raja-arvo edellä) ja antaa mitattavana ole- valle henkilölle mahdollisuuden säätää puhallustaan, mikäli paine pyrkii siirtymään jompaan kumpaan mittausalueen reunaan päin. Virtausmittari 6 puoles-, taan on kytketty tietokoneeseen signaalikanavalla 12. Virtausmittari 6 mittaa uloshengitysilman virtausnopeuden ja antaa signaalikanavan 12 kautta sopi-·;·' 30 vassa muodossa tietokoneelle 9 virtausnopeutta vastaavan tiedon, minkä pe- ; i rusteella tietokone 9 voi säätää virtaussäädintä 7 ohjauskanavan 13 välityksel- lä. Kun tietokoneeseen 9 on ohjelmoitu ennalta määrätty virtausnopeusarvo, se virtausmittarin 6 antaman arvon perusteella säätää virtaussäädintä 7 tar-” peen mukaan niin, että virtausnopeuden laskiessa virtaussäätimellä 7 vähen- ·* 35 netään kanavassa olevaa kuristusta ja vastaavasti virtausnopeuden noustessa 5 110839 kanavassa olevaa kuristusta lisätään, jolloin seurauksena virtausnopeus vastaavasti suurenee tai pienenee eli muuttuu kohti asetettua arvoa.
Kuviossa yksi on esitetty eräs järjestys mittauslaitteiston eri osille. Ne voidaan tietenkin kytkeä myös muuhun järjestykseen toistensa suhteen, 5 kunhan toimintaedellytykset säilyvät. Niinpä virtausmittari 6, painemittari 5 ja typpioksidimittari 3 voidaan asentaa käytännön kannalta sopivaan järjestykseen toistensa suhteen.
Erään edullisen sovellutusmuodon mukaan keksinnön mukaista menetelmää sovellettaessa mittauksen kohteena oleva henkilö puhaltaa tiiviin 10 suukappaleen läpi uloshengitysilman puhalluskanavaan 1. Tietokone 9 on ennen mittaustapahtumaa ohjelmoitu asettamaan virtausnopeus puhalluskana-vassa 1 yhdelle tai useammalle ennalta määrätylle virtausnopeusarvolle peräkkäin. Mittauksen alkaessa tietokone asettaa virtausnopeuden ensimmäiselle ennalta määrätylle virtausnopeusarvolle ja uloshengitysilman typpioksidipi-15 toisuus mitataan tällä virtausnopeudella. Sen jälkeen, mikäli mittausarvoja on useita, tietokone vaihtaa seuraavan ennalta asetetun ilmavirtausnopeuden ja mittaa typpioksidipitoisuuden tällä virtausnopeudella jne, kunnes typpioksidipi-toisuus on mitattu kaikilla ennalta asetetuilla virtausnopeusarvoilla. Mittausta-pahtuman yhteydessä tietokone tallentaa sekä virtausnopeusarvot että mitatut 20 typpioksidiarvot muistiin niiden käsittelemiseksi jollakin tavalla tai tulostami- • · · seksi sellaisenaan. Käytännössä tämä mittaus tapahtuu yhden tai usean uloshengityksen aikana ilman, että mitään komponentteja mittauslaitteistossa :' * ’: tarvitsee millään tavalla vaihtaa.
*»· :·· Keksinnön mukainen mittauslaitteisto voidaan toteuttaa useilla eri 25 tavoilla. Mittauslaitteisto voidaan toteuttaa esim. rakentamalla erillinen virtauk- » » sensäätöyksikkö ja kytkemällä se erilliseen NO-analysaattoriin. Vastaavasti tässä yhteydessä voidaan käyttää sinänsä tavallista tietokonetta, mikä on kytketty sopivalla tavalla, kuten sähköjohdoilla, valokaapeleilla tai langattomilla kanavilla eri mittauslaitteiston komponentteihin niiden mittaustulosten vas-*;' 30 taanottamiseksi ja vastaavasti niiden ohjaamiseksi. On myös mahdollista ra- : · · kentaa täysin kompakti mittausyksikkö, mikä sisältää tarvittavat komponentit ja tehokkaan pöytä- tms. tietokoneen sijaan pienen, mahdollisesti yksinkertaisen ohjausyksikön, mikä pystyy säätämään ilman virtausnopeutta ja tallentamaan ;it’‘ mittaustulokset muistiin. Tässä toteutusmuodossa ohjausvälineisiin kuuluvan '···* 35 ohjausyksikön ei tarvitse välttämättä pystyä käsittelemään mittaustuloksia mil lään tavalla. On myös mahdollista rakentaa mittauslaitteisto, missä on erillinen 6 110839 mittauslaite, mikä on varustettu sinänsä tunnetulla langattomalla tiedonsiirtotekniikalla tai vastaavalla niin, että mittauslaite sinänsä voi olla täysin langattomasi toimiva kompakti kokonaisuus, mikä toimii erillisen tietokoneen tai vastaavan kanssa yhteistyössä siihen asennettua ohjelmaa käyttäen.
5 Virtausmittari 6 voi olla sinänsä mikä tahansa tunnettu virtausmittari, kuten esim. ns. massavirtausmittari. Vastaavasti virtaussäädin voi olla sinänsä tunnettu kuristin, kuitenkin edullisesti mekaaninen kuristin, mikä on sähköoh-jattu niin, että sitä voidaan säätää sähköisesti toimivan ohjausyksikön avulla.
Kuviossa 2 on esitetty uloshengitysilman typpioksidipitoisuus neljäl-10 lä eri uloshengitysnopeudella (40, 100, 175 ja 370 ml/s). Eri uloshengitysno-peudet on saavutettu vaihtamalla ulospuhalluskanavaan tunnettu mekaaninen virtausvastus kutakin uloshengitysnopeutta varten. Koehenkilö on tarkkaillut puhalluspainetta painemittarista ja tavoiteltu uloshengitysnopeus on saavutettu pitämällä puhalluspaine ennalta määrätyllä tasolla. Mittausryhminä on käytetty 15 40 astmapotilasta, 17 alveoliittipotilasta ja 57 tervettä vertailuhenkilöä. Kuvio osoittaa uloshengitysilman NO-pitoisuuden riippuvuuden uloshengitysnopeu-desta näillä koehenkilöillä. Mittaustuloksista voidaan laskea kunkin koehenkilön alveoli-ilman typpioksidipitoisuus (alveolar NO concentration) ja keuhko-putkiston typpioksidituotto (bronchial NO flux). Astmapotilaiden keuhkoputkis-20 ton typpioksidituotto on keuhkoputkiston tulehdukseen liittyen suurempi kuin v.: terveillä henkilöillä tai alveoliittipotilailla. Alveolitason tulehdusta sairastavilla alveoliittipotilailla taas on suurempi alveoli-ilman typpioksidipitoisuus kuin ter-: ’ ': veillä henkilöillä tai astmaatikoilla.
:··; Kuviossa 3 on esitetty yhden terveen ja yhden astmaa sairastavan 25 lapsen uloshengitysilman typpioksidipitoisuus viidellä eri uloshengitysnopeu- ,···. della (10, 50, 100, 200 ja 300 ml/s). Mittaukset eri uloshengitysnopeuksilla on • · tehty käyttäen keksinnön mukaista laitetta. Mittauksista voidaan edelleen las-
.. , kea molemmille koehenkilöille alveoli-ilman typpioksidipitoisuus (alveolar NO
* · :i(;' concentration) ja keuhkoputkiston typpioksidituotto (bronchial NO flux). Koska 30 mittauksissa on käytetty myös hyvin pieniä uloshengitysnopeuksia, voidaan ·:··· e.m. suureiden lisäksi laskea keuhkoputkiston seinämäkudoksen typpioksidipi- ; 1". toisuus ja typpioksidin diffuusiokapasiteetti k.o. kudoksessa Näiden laskettujen suureiden perusteella voidaan tehdä päätelmiä tulehduksen voimakkuudesta : “ ja sijainnista keuhkoissa samoin kuin kuvion 2 aineistossa.
35 7 110839
Keksinnön mukaista menetelmää ja mittauslaitteistoa voidaan käyttää mittaamaan uloshengitysilman typpioksidipitoisuutta luotettavasti ja varmasti ja lisäksi niiden avulla voidaan saada selvät ja luotettavat kuvaajat typpi-oksidipitoisuudesta eri hengitysnopeuksilla, minkä perusteella mahdollinen 5 keuhkoissa oleva tulehdus ja sen sijainti voidaan alustavasti havaita.
i * » ·
f t I
• · » 8 110839
Viitteet
American Thoracic Society. Recommendations for standardized procedures-for the online and offline measurement of exhaled lower respiratory nitric oxide 5 and nasal oxide in adults and children. Am J Respir Crit Care Med 1999; 160, 2104-2117.
Gustafsson LE, Leone AM, Persson MG, Wiklund NP and Moncada S. Endogenous nitric oxide is present in the exhaled air of rabbits, guinea pigs and 10 humans. Biochem Biophys Res Commun 1991; 181: 852 - 857.
Kharitonov S, Alving K, Barnes PJ. Exhaled and nasal nitrix oxide measurements: rekommendations. The European Respiratory Society Task Force. Eur Respir J 1997; 10: 1683 - 1693.
15
Kharitonov SA, Yates D, Robbins RA, Logan-Sinclair R, Shinebourne EA, Barnes PJ. Increased nitric oxide in exhaled air of ashmatic patients. Lancet 1994: 343: 133- 135.
20 Kharitonov SA, Barnes PJ. Nasal conribution to exhaled nitric oxide during ex-halation against resistance or during breath holding. Thorax 1997; 52: 540 -544.
»· · I · * ...: Lehtimäki L, Turjanmaa V, Kankaanranta H, Saarelainen S, Hahtola P, Moila- ,.,: 25 nen E. Increased bronchial nitric oxide production in patients with asthma me- ... asured with a novel method of different exhalation flow rates. Ann Med 2000; 32:417-423.
I * > • Lehtimäki L, Kankaanranta H, Saarelainen S, Hahtola P, Järvenpää R, Koivula \..! 30 T, Turjanmaa V, Moilanen E. Extended exhaled NO measurement differenti- ates between alveolar and bronchial inflammation. Am J Respir Crit Care Med .···. 2001;163:1557-1561.
> t : ’*· Paredi P, Kharitonov SA, Loukides S, Pantelidis P, du Bois RM, Barnes PJ.
• · * 35 Exhaled nitrix oxide is increased in active fibrosing alveolitis. Chest 1999; 115: 1352- 1356.
9 110839
Pietrapaoli AP, Perillo IB, Torres A, Perkins PT, Frasier LM, Utell MJ, Framp-ton MW, Hyde RW. Simultaneous measurement of nitric oxide production by conducting and alveolar airways of humans. J Appi Physiol 1999; 87: 1532 -1542.
5
Silkoff PE, Sylvester JT, Zamel N, Parmutt S. Airway nitric oxide diffusion in asthma: Role in pulmonary function and bronchial responsiveness. Am J Res-pirCrit Care Med 2000; 161: 1218 - 1228.
10 Tsoukias NM, George SC. A two-compartment model of pulmonary nitric oxide exchange dynamics. J Appi Physiol 1998; 85: 653 - 666.
I I M I
* » > » »

Claims (7)

10 110839
1. Menetelmä typpioksidipitoisuuden mittaamiseksi uloshengitysil-masta, jossa menetelmässä ilma uloshengitettäessä puhalletaan mittauslait- 5 teistossa olevan puhalluskanavan läpi ja puhalluskanavassa viilaavasta uloshengitysilmasta mitataan sen typpioksidipitoisuus, tunnettu siitä, että uloshengityksen aikana puhalluskanavan läpi viilaavan uloshengitysilman virtausnopeus mitataan ja puhalluskanavan virtausvastusta säädetään mitatun nopeusarvon perusteella niin, että puhallusilman virtausnopeus säilyy olennai- 10 sesti ennalta asetetun nopeusarvon suuruisena.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittauksen aikana uloshengitysilman virtausnopeudelle asetetaan ainakin kaksi suuruudeltaan erilaista virtausnopeusarvoa, että puhalluskanavan virtausvastusta säädetään niin, että puhalluskanavan läpi viilaavan uloshengi- 15 tysilman nopeus asettuu peräkkäin joko yhden tai useamman ennalta määrätyn virtausnopeuden suuruiseksi ja että kullakin uloshengitysilman virtausnopeudella mitataan sen typpioksidipitoisuus.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitatut uloshengitysilman typpioksidipitoisuudet ilmaistaan uloshengitys- 20 nopeuteen verrannollisina.
\ 4. Mittauslaitteisto uloshengitysilman typpioksidipitoisuuden mittaa- v miseksi, johon mittauslaitteistoon kuuluu puhalluskanava, minkä läpi uloshen- : gitysilma puhalletaan ja mittauselin puhalluskanavan läpi viilaavan uloshengi- ·; \ tysilman typpioksidipitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että mitta- .. 25 uslaitteistoon kuuluu virtausmittari ilman virtausnopeuden mittaamiseksi ja virtaussäädin mainitun kanavan läpi viilaavan uloshengitysilman virtausnopeuden säätämiseksi olennaisesti ennalta määrätyn suuruiseksi typpioksidipitoisuuden mittauksen aikana.
’ 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen mittauslaitteisto, tunnettu ‘ 30 siitä, että siihen kuuluu ohjausvälineet uloshengitysilman virtausnopeuden i : asettamiseksi peräkkäin ainakin kahdelle eri virtausnopeusarvolle ja typpioksi- : dipitoisuuden mittaamiseksi uloshengitysilmasta kullakin virtausnopeusarvolla joko yhden tai useamman uloshengityksen aikana.
*’ 6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen mittauslaitteisto, tun- ·.’ 35 n ett u siitä, että ohjausvälineisiin kuuluu tietokone, mihin mittauselin typpiok sidipitoisuuden mittaamiseksi sekä virtausmittari on kytketty ja mikä vastaa- ,, 110839 vasti on kytketty ohjaamaan virtaussäädintä tietokoneeseen ennalta ohjelmoidun mittausprosessin suorittamiseksi ennalta asetettujen ilmavirtausnope-usarvojen perusteella.
7. Jonkin patenttivaatimuksen 4 - 6 mukainen mittauslaitteisto, 5 tunnettu siitä, että virtausmittari on massavirtausmittari ja virtaussäädin on mekaaninen sähköohjattu kuristin. 12 110839
FI20011000A 2001-05-11 2001-05-11 Menetelmä ja mittauslaitteisto uloshengitysilman typpioksidipitoisuuden mittaamiseksi FI110839B (fi)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20011000A FI110839B (fi) 2001-05-11 2001-05-11 Menetelmä ja mittauslaitteisto uloshengitysilman typpioksidipitoisuuden mittaamiseksi
ES02722316T ES2296917T3 (es) 2001-05-11 2002-05-07 Metodo y equipo de medicion de la concentracion de oxido nitrico en aire espirado.
DE60223527T DE60223527T2 (de) 2001-05-11 2002-05-07 Verfahren und messgerät zur messung der stickoxidkonzentration in der ausatemluft
AT02722316T ATE378005T1 (de) 2001-05-11 2002-05-07 Verfahren und messgerät zur messung der stickoxidkonzentration in der ausatemluft
CA2445739A CA2445739C (en) 2001-05-11 2002-05-07 Method and measuring equipment for measuring nitric oxide concentration in exhaled air
EP02722316A EP1389950B1 (en) 2001-05-11 2002-05-07 Method and measuring equipment for measuring nitric oxide concentration in exhaled air
AU2002253206A AU2002253206B2 (en) 2001-05-11 2002-05-07 Method and measuring equipment for measuring nitric oxide concentration in exhaled air
PCT/FI2002/000389 WO2002091921A1 (en) 2001-05-11 2002-05-07 Method and measuring equipment for measuring nitric oxide concentration in exhaled air
JP2002588843A JP4235455B2 (ja) 2001-05-11 2002-05-07 呼気の一酸化窒素濃度を測定するための方法および測定装置
US10/145,036 US6733463B2 (en) 2001-05-11 2002-05-15 Method and measuring equipment for measuring nitric oxide concentration in exhaled air
JP2008218395A JP4778544B2 (ja) 2001-05-11 2008-08-27 呼気の一酸化窒素濃度を測定するための方法および測定装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20011000 2001-05-11
FI20011000A FI110839B (fi) 2001-05-11 2001-05-11 Menetelmä ja mittauslaitteisto uloshengitysilman typpioksidipitoisuuden mittaamiseksi

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20011000A0 FI20011000A0 (fi) 2001-05-11
FI20011000A FI20011000A (fi) 2002-11-12
FI110839B true FI110839B (fi) 2003-04-15

Family

ID=8561185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20011000A FI110839B (fi) 2001-05-11 2001-05-11 Menetelmä ja mittauslaitteisto uloshengitysilman typpioksidipitoisuuden mittaamiseksi

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6733463B2 (fi)
EP (1) EP1389950B1 (fi)
JP (2) JP4235455B2 (fi)
AT (1) ATE378005T1 (fi)
AU (1) AU2002253206B2 (fi)
CA (1) CA2445739C (fi)
DE (1) DE60223527T2 (fi)
ES (1) ES2296917T3 (fi)
FI (1) FI110839B (fi)
WO (1) WO2002091921A1 (fi)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI110839B (fi) * 2001-05-11 2003-04-15 Lauri Lehtimaeki Menetelmä ja mittauslaitteisto uloshengitysilman typpioksidipitoisuuden mittaamiseksi
CA2475234A1 (en) * 2002-02-05 2003-08-14 The Regents Of The University Of California Flow-independent parameter estimation based on tidal breathing exhalation profiles
AU2003238288A1 (en) 2003-06-19 2005-02-04 Everest Biomedical Instruments Breath end-tidal gas monitor
US20050053549A1 (en) * 2003-09-10 2005-03-10 Aperon Biosystems Corp. Method for treating airway disorders
JP2007526476A (ja) * 2004-03-03 2007-09-13 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 化合物半導体を用いたnoの検出並びにnoを検出するためのセンサ及びデバイス
JP4530212B2 (ja) * 2004-09-28 2010-08-25 株式会社タニタ 呼気分析装置
GB2421442B (en) * 2004-11-22 2008-04-16 Mark Varney Tidal gas resuscitation monitor
US20060177889A1 (en) * 2005-02-05 2006-08-10 Aperon Biosystems Corp. Rapid responding gas sensing element
US20060178592A1 (en) 2005-02-07 2006-08-10 Aperson Biosystems Corp. System and method for controlling the flow of exhaled breath during analysis
US20070282214A1 (en) * 2006-05-16 2007-12-06 The Regents Of The University Of California Technique to characterize proximal and peripheral nitric oxide exchange using constant flow exhalations and an axial diffusion model
AU2007351779A1 (en) * 2006-09-14 2008-10-30 The Research Foundation of State Univesity of New York Detecting nitric oxide
GB0717433D0 (en) * 2007-09-07 2007-10-17 Bedfont Scient Ltd Apparatus and method
US8425428B2 (en) * 2008-03-31 2013-04-23 Covidien Lp Nitric oxide measurements in patients using flowfeedback
EP2459063A1 (en) * 2009-07-30 2012-06-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and apparatus of determining exhaled nitric oxide
US11534081B2 (en) * 2009-08-06 2022-12-27 Peter Theophilos Banos Methods of and devices for monitoring the effects of cellular stress and damage resulting from radiation exposure
US20110301483A1 (en) * 2009-12-23 2011-12-08 Pulmonx Corporation Local lung measurement and treatment
US9763600B2 (en) * 2010-02-17 2017-09-19 Koninklijke Philips N.V. Nitric oxide measurement method and apparatus
US8621911B2 (en) 2010-05-14 2014-01-07 William J. McFaul Method and system for determining levels of gases
US20130226022A1 (en) * 2010-09-10 2013-08-29 Ccm Beheer B.V. Measurement Device for Lung Function Measurement
WO2013026902A1 (en) 2011-08-23 2013-02-28 Aerocrine Ab Devices and methods for generating an artificial exhalation profile
WO2013070545A1 (en) 2011-11-07 2013-05-16 Landy Toth Metabolic and cardiopulmonary monitor
EP2794033B1 (en) 2011-12-21 2021-08-18 Capnia, Inc. Analysis of exhaled gas with breathing parameter frequency compensation
CA2857251C (en) * 2011-12-22 2020-06-16 Aerocrine Ab Method and device for measuring a component in exhaled breath
US9164080B2 (en) 2012-06-11 2015-10-20 Ohio State Innovation Foundation System and method for sensing NO
JP6396908B2 (ja) * 2012-09-28 2018-09-26 アリゾナ・ボード・オブ・リージェンツ・オン・ビハーフ・オブ・アリゾナ・ステイト・ユニバーシティーArizona Board of Regents on behalf of Arizona State University 呼気中noの正確な検出のためのマウスピース
BR112015016434B1 (pt) 2013-01-08 2022-03-29 Capnia, Inc Aparelho para análise de uma respiração exalada
US20140228699A1 (en) 2013-02-12 2014-08-14 Capnia, Inc. Sampling and storage registry device for breath gas analysis
EP3760118A1 (en) 2013-08-30 2021-01-06 Capnia, Inc. Neonatal carbon dioxide measurement system and method
US10307080B2 (en) 2014-03-07 2019-06-04 Spirosure, Inc. Respiratory monitor
US10568568B2 (en) 2014-08-27 2020-02-25 Capnia, Inc. Methods for immune globulin administration
ES2579911B2 (es) * 2016-05-27 2016-12-29 Eversens, S.L. Dispositivo de medida de la concentración de gases en aire exhalado y procedimiento de medida empleado
EP3589203A1 (en) 2017-03-01 2020-01-08 NGK Spark Plug Co., Ltd. Nitric oxide detection device with reducing gas
CN110833415A (zh) * 2018-08-15 2020-02-25 深圳市美好创亿医疗科技有限公司 呼气no检测***
CN114814103A (zh) * 2022-04-28 2022-07-29 青岛华仁医疗用品有限公司 一种离线呼出气一氧化氮检测装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62188969A (ja) * 1986-02-14 1987-08-18 Toray Ind Inc 呼気分析方法
EP0724723B1 (en) * 1993-07-06 2000-04-05 Aerocrine Ab A system to be used for the determination of no levels in exhaled air and diagnostic methods for disorders related to abnormal no levels
DE19545794C2 (de) * 1995-12-08 1998-03-19 Draegerwerk Ag Gasprobenahmesystem mit einem Mundstück
US6010459A (en) * 1996-04-09 2000-01-04 Silkoff; Philip E. Method and apparatus for the measurement of components of exhaled breath in humans
SE9701150D0 (sv) * 1997-03-27 1997-03-27 Nitrograf Ab Anordning för att utvärdera NO-halten i en utandad luftström
SE9902377D0 (sv) * 1999-06-22 1999-06-22 Aerocrine Ab Gasflödesregulator
WO2001082782A2 (en) * 2000-04-29 2001-11-08 The Regents Of The University Of California Estimation of parameters indicating nitric oxide production
FI110839B (fi) * 2001-05-11 2003-04-15 Lauri Lehtimaeki Menetelmä ja mittauslaitteisto uloshengitysilman typpioksidipitoisuuden mittaamiseksi

Also Published As

Publication number Publication date
JP4778544B2 (ja) 2011-09-21
FI20011000A (fi) 2002-11-12
JP2004529712A (ja) 2004-09-30
FI20011000A0 (fi) 2001-05-11
JP2009000548A (ja) 2009-01-08
ES2296917T3 (es) 2008-05-01
US20020193698A1 (en) 2002-12-19
DE60223527D1 (de) 2007-12-27
JP4235455B2 (ja) 2009-03-11
WO2002091921A1 (en) 2002-11-21
CA2445739C (en) 2011-07-12
AU2002253206B2 (en) 2006-04-27
EP1389950B1 (en) 2007-11-14
US6733463B2 (en) 2004-05-11
DE60223527T2 (de) 2008-12-04
ATE378005T1 (de) 2007-11-15
CA2445739A1 (en) 2002-11-21
EP1389950A1 (en) 2004-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI110839B (fi) Menetelmä ja mittauslaitteisto uloshengitysilman typpioksidipitoisuuden mittaamiseksi
AU2002253206A1 (en) Method and measuring equipment for measuring nitric oxide concentration in exhaled air
US20160256072A1 (en) Portable pneumotachograph for measuring components of an expiration volume
US6010459A (en) Method and apparatus for the measurement of components of exhaled breath in humans
US4572208A (en) Metabolic gas monitoring apparatus and method
US20040133116A1 (en) Device and method for the quantitive determination of nitrogen oxides in exhaled air and application thereof
EP2490589B1 (en) Method and apparatus for measuring the concentration of a gas in exhaled air
JPH0628652B2 (ja) 代謝量計測装置
JP2019516442A (ja) 息分析デバイス
JPS6257945B2 (fi)
DE102014004765B3 (de) Gerät für die Messung und Analyse des Multiple-Breath-Stickstoff-Auswaschverfahrens
BG65874B1 (bg) Устройство за измерване температурата на издишвания въздух
EP3220817B1 (en) Method and device for determining the health of a subject
WO2018226639A1 (en) Breath analyzer device
JPH0223832B2 (fi)
JP2003530937A (ja) 一呼吸あたりの患者呼気中気体成分の分圧を判定するための方法および装置
CN105388256B (zh) 呼出气中呼吸与循环***气体分子浓度的测量方法
WO2018041068A1 (zh) 用于肺功能检测的流量传感器、肺功能仪及检测方法和应用
CN104391087A (zh) 一种潮气呼气测定呼出气一氧化氮浓度方法及装置
Eichler et al. Automated evaluation of functional residual capacity by oxygen washout
EP3570027B1 (en) Sulfide gas concentration measurement device and sulfide gas concentration measurement method
Markhorst et al. Bench test assessment of dosage accuracy and measurement inaccuracy in nitric oxide inhalational therapy during high frequency oscillatory ventilation
JPS6312259B2 (fi)
JPS60219557A (ja) 呼吸ガスをモニタするための装置と方法
Meriläinen Modern Clinical Gas Monitoring

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: AEROCRINE AB

Free format text: AEROCRINE AB

MA Patent expired