JP6904601B2 - 呼気ガス分析装置および方法 - Google Patents
呼気ガス分析装置および方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6904601B2 JP6904601B2 JP2019100789A JP2019100789A JP6904601B2 JP 6904601 B2 JP6904601 B2 JP 6904601B2 JP 2019100789 A JP2019100789 A JP 2019100789A JP 2019100789 A JP2019100789 A JP 2019100789A JP 6904601 B2 JP6904601 B2 JP 6904601B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- concentration
- carbon dioxide
- calibration
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 520
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 404
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 202
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 202
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 106
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 106
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 106
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 58
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 claims description 16
- 238000012886 linear function Methods 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 29
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 23
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 230000006870 function Effects 0.000 description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 9
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;molecular oxygen Chemical compound O=O.O=C=O UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008827 biological function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
である。
以下、従来の呼気ガス分析装置におけるガス濃度の校正方法の例について、図面を参照しつつ説明する。校正時に使用される校正用ガスとしては、通常、大気ガスおよび大気ガスとはガス組成が異なる所定ガス濃度を有する校正ガスが用いられる。従来、呼気分析装置において、校正用ガスである大気ガスについては、実大気を取り込み、校正用ガスである校正ガスについては、校正用混合ガスに係るガスボンベを使用することでガス濃度の校正を行っている。
図1は、本実施形態に係る呼気ガス分析装置の構成を示す概略図である。本実施形態に係る呼気ガス分析装置1は、本体2、フローセンサー3、校正器4および情報処理装置5を備える。また、本体2は、酸素センサー2Aおよび二酸化炭素センサー2Bを備え、校正器4は、二酸化炭素センサー4Aを備える。以下、呼気ガス分析装置1のハードウェア構成に関して説明するが、呼気ガス分析装置1の具体的なハードウェア構成は、実施の態様に応じて適宜省略や置換、追加が可能である。また、本体2、校正器4および情報処理装置5は、単一の筐体からなる装置に限定されず、所謂クラウドや分散コンピューティングの技術等を用いた、複数の装置によって実現されてよい。
次に、本実施形態に係る呼気ガス分析装置によって実行される処理の流れを、フローチャートを用いて説明する。なお、以下に説明するフローチャートに示された処理の具体的な内容及び処理順序は、本開示を実施するための一例である。具体的な処理内容および処理順序は、本開示の実施の形態に応じて適宜選択されてよい。
Xa:大気ガス(濃度)測定値
Yb:大気ガス(濃度)真値
Xa’:校正ガス(濃度)測定値
Yb’:校正ガス(濃度)真値
2 本体
3 フローセンサー
4 校正器
5 情報処理装置
Claims (8)
- 呼気中の二酸化炭素のガス濃度を測定する第1の二酸化炭素濃度測定手段を備える、呼気中のガス濃度を測定する呼気ガス濃度測定手段と、
大気ガス中の二酸化炭素のガス濃度を測定する第2の二酸化炭素濃度測定手段を備える、大気ガス中のガス濃度を測定する大気ガス濃度測定手段と、
大気ガスおよび既知のガス濃度を有する校正ガスを用いて、前記呼気ガス濃度測定手段の第1の二酸化炭素濃度測定手段によるガス濃度測定値とガス濃度真値との関係式を算出し、該関係式に基づき、前記第1の二酸化炭素濃度測定手段により測定された呼気中の二酸化炭素のガス濃度を校正する校正手段と、
を備え、
前記校正手段は、前記大気ガス濃度測定手段の第2の二酸化炭素濃度測定手段により測定された大気ガス中の二酸化炭素のガス濃度を、大気ガス中の二酸化炭素のガス濃度真値として前記関係式を算出する、
呼気ガス分析装置。 - 前記第1の二酸化炭素濃度測定手段は、前記大気ガスおよび校正ガスに含まれる二酸化炭素のガス濃度をそれぞれ測定し、
前記校正手段は、前記大気ガスの測定点および前記校正ガスの測定点における二酸化炭素のガス濃度測定値およびガス濃度真値に基づき、前記関係式を算出する、
請求項1に記載の呼気ガス分析装置。 - 前記関係式は、前記大気ガスの測定点および前記校正ガスの測定点の2点を通る一次関数である、
請求項2に記載の呼気ガス分析装置。 - 前記校正手段は、前記第1の二酸化炭素濃度測定手段により測定された呼気中の二酸化炭素のガス濃度測定値を、前記関係式にあてはめることで、前記呼気中の二酸化炭素のガス濃度真値を求めることにより、測定された前記呼気中の二酸化炭素のガス濃度を校正する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の呼気ガス分析装置。 - 前記第2の二酸化炭素濃度測定手段のガス濃度測定精度は、前記第1の二酸化炭素濃度測定手段のガス濃度測定精度と比較し、高精度である、
請求項1から4のいずれか一項に記載の呼気ガス分析装置。 - 前記呼気ガス濃度測定手段は、呼気中の酸素のガス濃度を測定する酸素濃度測定手段を更に備え、
前記校正手段は、
前記大気ガスおよび校正ガスを用いて、前記呼気ガス濃度測定手段の酸素濃度測定手段によるガス濃度測定値とガス濃度真値との関係式を算出し、該関係式に基づき、前記酸素濃度測定手段により測定された呼気中の酸素のガス濃度を更に校正するものであって、
大気ガス中の酸素のガス濃度真値を、大気ガス中の酸素濃度および二酸化炭素濃度を加算した濃度を示す所定の定数から、前記第2の二酸化炭素濃度測定手段により測定された大気ガス中の二酸化炭素のガス濃度を減算することで算出し、酸素に係る前記関係式を算出する、
請求項1から5のいずれか一項に記載の呼気ガス分析装置。 - 呼気中の、酸素および二酸化炭素の少なくとも一方である第一の所定ガスのガス濃度を測定する呼気ガス濃度測定手段と、
大気ガス中の、酸素および二酸化炭素の少なくとも一方である第二の所定ガスのガス濃度を測定する大気ガス濃度測定手段と、
大気ガスおよび既知のガス濃度を有する校正ガスを用いて、前記呼気ガス濃度測定手段により測定された呼気中の第一の所定ガスのガス濃度を校正する校正手段と、
を備え、
前記呼気ガス濃度測定手段は、前記大気ガス及び校正ガスの夫々について、前記第一の所定ガスについてのガス濃度を測定し、
前記校正手段は、
前記大気ガス中の第一の所定ガスのガス濃度真値を、前記大気ガス濃度測定手段により測定された大気ガス中の第二の所定ガスのガス濃度に基づき決定し、
共通するガスについての、前記呼気ガス濃度測定手段により測定された前記大気ガス及び校正ガス中のガス濃度測定値と、大気ガスの前記ガス濃度真値と、既知の校正ガス中のガス濃度真値を用いて、前記呼気ガス濃度測定手段により測定されたガス濃度測定値とガス濃度真値との関係式を算出し、該関係式に基づき、測定された前記呼気中の第一の所定ガスのガス濃度を校正する、
呼気ガス分析装置。 - 第1の二酸化炭素濃度測定手段が、呼気中の二酸化炭素のガス濃度を測定する呼気中二酸化炭素濃度測定ステップと、
第1の二酸化炭素濃度測定手段が、大気ガス中の二酸化炭素のガス濃度を測定する第1大気ガス中二酸化炭素濃度測定ステップと、
第1の二酸化炭素濃度測定手段が、既知のガス濃度を有する校正ガス中の二酸化炭素のガス濃度を測定する校正ガス中二酸化炭素濃度測定ステップと、
第2の二酸化炭素濃度測定手段が、大気ガス中の二酸化炭素のガス濃度を測定する第2大気ガス中二酸化炭素濃度測定ステップと、
前記第2大気ガス中二酸化炭素濃度測定ステップにより測定された大気ガス中の二酸化炭素のガス濃度を、大気ガス中の二酸化炭素のガス濃度真値として決定し、前記第1大気ガス中二酸化炭素濃度測定ステップにより測定された前記大気ガス中の二酸化炭素のガス濃度測定値と、前記校正ガス中二酸化炭素濃度測定ステップにより測定された校正ガス中の二酸化炭素のガス濃度測定値と、大気ガス中の二酸化炭素の前記ガス濃度真値と、既知の校正ガス中の二酸化炭素のガス濃度真値を用いて、前記第1の二酸化炭素濃度測定手段により測定されたガス濃度測定値とガス濃度真値との関係式を算出し、該関係式に基づき、前記呼気中二酸化炭素濃度測定ステップにより測定された呼気中の二酸化炭素のガス濃度を校正する校正ステップと、
からなる呼気ガス分析方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019100789A JP6904601B2 (ja) | 2019-05-29 | 2019-05-29 | 呼気ガス分析装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019100789A JP6904601B2 (ja) | 2019-05-29 | 2019-05-29 | 呼気ガス分析装置および方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020192191A JP2020192191A (ja) | 2020-12-03 |
JP6904601B2 true JP6904601B2 (ja) | 2021-07-21 |
Family
ID=73545525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019100789A Active JP6904601B2 (ja) | 2019-05-29 | 2019-05-29 | 呼気ガス分析装置および方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6904601B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008079323A2 (en) * | 2006-12-21 | 2008-07-03 | Deka Products Limited Partnership | Devices, systems, and methods for aiding in the detection of a physiological abnormality |
JP2008281514A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Tanita Corp | ガス組成測定器 |
JP4924958B2 (ja) * | 2009-11-02 | 2012-04-25 | 株式会社デンソー | アルコール濃度検出装置 |
GB201220651D0 (en) * | 2012-11-16 | 2013-01-02 | Oxford Medical Diagnostics Ltd | Portable breath VOC analyser and method |
JP6879545B2 (ja) * | 2017-03-15 | 2021-06-02 | 株式会社タニタ | 生体ガス検知装置、方法、及びプログラム |
-
2019
- 2019-05-29 JP JP2019100789A patent/JP6904601B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020192191A (ja) | 2020-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101547716B (zh) | 旁流型呼吸气体监测***和方法 | |
RU2471156C2 (ru) | Система и способы определения качества сигнала и коррекции сигнала | |
CN103380374B (zh) | 测量呼气酒精浓度的方法及装置 | |
US7805975B2 (en) | Gasless calibration in metabolic gas analyzers | |
US5386833A (en) | Method for calibrating a carbon dioxide monitor | |
JP5873216B2 (ja) | 呼気アルコール濃度を測定する方法及びその装置 | |
EP1957139A1 (en) | Method and apparatus for end expiratory lung volume estimation | |
US20040267151A1 (en) | Measuring head for a gas analyser | |
CN104970795A (zh) | 用于测量和分析多次呼吸氮气洗出过程的装置 | |
EP0405841A2 (en) | Method and apparatus for gas analysis | |
KR101817752B1 (ko) | 복합센서를 이용한 호흡기체 분석장치 및 호흡기체 분석방법 | |
CN103284724A (zh) | 对通气患者进行呼吸气体监测的方法、布置和计算机程序产品 | |
JP3616374B2 (ja) | 一酸化炭素生成率の生体内測定のための方法および装置 | |
US8352206B2 (en) | Method for the signal linearization of a gas sensor output signal | |
JP6099249B2 (ja) | 呼気ガス分析装置 | |
JP6904601B2 (ja) | 呼気ガス分析装置および方法 | |
US20030023180A1 (en) | Respiratory analyzer and method for measuring changes in concentration of a gas component of a breathing gas mixture | |
JP2018155509A (ja) | 生体ガス検知装置、方法、及びプログラム | |
CA2410243C (en) | Breath-alcohol measuring instrument | |
JP2002055049A (ja) | 連続測定装置 | |
Prokopiuk et al. | Improving the accuracy of the NDIR-based CO2 sensor for breath analysis | |
KR102355086B1 (ko) | 밀폐형 챔버를 이용한 인체 신진대사량 측정장치와 방법 | |
JPH05329132A (ja) | ブレスバイブレス代謝測定装置 | |
CN110522451A (zh) | 多组分气体中co弥散量的测量方法和*** | |
US9392997B2 (en) | Device and method for determining a fertile phase of a woman by ascertaining a CO2 partial pressure in a respiratory gas of the woman |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201201 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210615 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210617 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6904601 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |