JPWO2016063918A1 - Gas analyzer, gas analysis method, metabolome analysis method and database - Google Patents

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正樹 湯本
正樹 湯本
淳司 神成
淳司 神成
和田　智之
智之 和田
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Abstract

試料ガスに特定の成分が他の成分よりも多く含まれている場合に、検出結果には当該特定の成分の吸収スペクトルが支配的に表れてしまい、他の成分の吸収スペクトルが表れにくい。ガス分析装置であって、試料ガスを収容するメインチャンバと、試料ガスに化学処理をして少なくとも既知の成分を残した処理ガスを収容する参照チャンバと、メインチャンバおよび参照チャンバのそれぞれに赤外光を入射する光源と、メインチャンバおよび参照チャンバからそれぞれ出射した赤外光を検出する１つまたは複数の検出器とを備える。When the sample gas contains more specific components than the other components, the absorption spectrum of the specific component appears dominant in the detection result, and the absorption spectrum of the other component does not easily appear. A gas analyzer comprising: a main chamber for storing a sample gas; a reference chamber for storing a processing gas that has been subjected to chemical treatment on the sample gas and leaving at least a known component; and an infrared in each of the main chamber and the reference chamber A light source for entering the light, and one or more detectors for detecting the infrared light respectively emitted from the main chamber and the reference chamber.

Description

本発明は、ガス分析装置、ガス分析方法、メタボローム解析方法およびデータベースに関する。   The present invention relates to a gas analyzer, a gas analysis method, a metabolome analysis method, and a database.

人体の呼気、燃焼機関の排ガス等に特定の成分が含まれているか否かを判断する方法として、当該成分に固有の吸収スペクトルに対応する赤外線を試料ガスに通過させて、吸収の有無を検出する、赤外分光分析によるガス分析方法がある（例えば特許文献１を参照）。
特許文献１ 特開２００６−３００７６０号公報As a method of determining whether a specific component is contained in human breath, combustion engine exhaust gas, etc., the presence or absence of absorption is detected by passing an infrared ray corresponding to the absorption spectrum unique to that component through the sample gas. There is a gas analysis method by infrared spectroscopic analysis (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-300760

試料ガスに特定の成分が他の成分よりも多く含まれている場合に、検出結果には当該特定の成分の吸収スペクトルが支配的に表れてしまい、他の成分の吸収スペクトルが表れにくいという課題がある。   When the sample gas contains more specific components than other components, the detection result shows that the absorption spectrum of the specific component is dominant and the absorption spectrum of other components is difficult to appear. There is.

本発明の第１の態様においては、ガス分析装置であって、試料ガスを収容するメインチャンバと、試料ガスに化学処理をして少なくとも既知の成分を残した処理ガスを収容する参照チャンバと、メインチャンバおよび参照チャンバのそれぞれに赤外光を入射する光源と、メインチャンバおよび参照チャンバからそれぞれ出射した赤外光を検出する１つまたは複数の検出器とを備える。   In the first aspect of the present invention, the gas analyzer is a main chamber for storing a sample gas, a reference chamber for storing a processing gas that is chemically processed on the sample gas to leave at least a known component, A light source for entering infrared light into each of the main chamber and the reference chamber and one or more detectors for detecting the infrared light emitted from the main chamber and the reference chamber, respectively.

本発明の第２の態様においては、ガス分析方法であって、試料ガスを収容したメインチャンバに赤外光を入射する段階と、メインチャンバから出射した赤外光を検出する段階と、試料ガスに化学処理をして少なくとも既知の成分を残した処理ガスを収容した参照チャンバに赤外線を入射する段階と、参照チャンバから出射した赤外光を検出する段階と、メインチャンバからの検出結果と、参照チャンバからの検出結果とに基づいて、試料ガスの成分を分析する段階とを備える。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a gas analysis method, the step of injecting infrared light into a main chamber containing a sample gas, the step of detecting infrared light emitted from the main chamber, and a sample gas Injecting infrared light into a reference chamber containing a processing gas that has been subjected to chemical treatment and leaving at least a known component, detecting infrared light emitted from the reference chamber, and detection results from the main chamber, Analyzing a component of the sample gas based on a detection result from the reference chamber.

本発明の第３の態様においては、データベースであって、既知の発生要因で生物から発生した試料ガスに透過させた赤外光の吸収スペクトルを取得し、吸収スペクトルと発生要因とを対応付けて格納した。   In the third aspect of the present invention, it is a database, an absorption spectrum of infrared light transmitted through a sample gas generated from a living body with a known generation factor is acquired, and the absorption spectrum and the generation factor are associated with each other. Stored.

本発明の第４の態様においては、メタボローム解析方法であって、未知の発生要因で生物から発生した試料ガスに赤外光を透過させる段階と、試料ガスを透過した赤外光の吸収スペクトルを検出する段階と、上記データベースに格納されている吸収スペクトルと、検出する段階で検出された吸収スペクトルとの合致度に基づいて、データベースに格納されている発生要因を同定する段階とを備える。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a metabolomic analysis method, the step of transmitting infrared light to a sample gas generated from a living organism due to an unknown generation factor, and an absorption spectrum of the infrared light transmitted through the sample gas. A step of detecting, and a step of identifying a generation factor stored in the database based on a degree of coincidence between the absorption spectrum stored in the database and the absorption spectrum detected in the detecting step.

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   The summary of the invention does not enumerate all the features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

本実施形態にかかるガス分析装置１０の概略図を示す。The schematic of the gas analyzer 10 concerning this embodiment is shown. 光源１４０の概略を示す。An outline of the light source 140 is shown. メインチャンバ１００の概略断面図である。2 is a schematic sectional view of a main chamber 100. FIG. 要因格納部１９４に格納される情報の一例を示す。An example of information stored in the factor storage unit 194 is shown. ガス分析装置１０でのガスの分析の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an operation of gas analysis in the gas analyzer 10. ガス分析の動作で得られる吸収スペクトルの一例を模式的に示す。An example of the absorption spectrum obtained by the operation | movement of a gas analysis is shown typically. 他の光源２４０の概略を示す。An outline of another light source 240 is shown.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.

本実施形態では、呼気、皮膚ガス等の測定対象のガスの成分ロスを極力抑えることができ、さらに測定のメインとなるチャンバのガスの成分を分解させることなく、網羅的に高感度計測できる手法として赤外線吸収分光法を採用する。   In this embodiment, it is possible to suppress as much as possible the component loss of the gas to be measured such as exhaled breath, skin gas, etc., and to perform comprehensive and highly sensitive measurement without decomposing the gas component of the main chamber of the measurement Infrared absorption spectroscopy is adopted.

図１は、本実施形態にかかるガス分析装置１０の概略図を示す。ガス分析装置１０は、光源１４０と、光学系１８０と、メインチャンバ１００と、参照チャンバ１２０と、検出器１９０と、制御装置１９８とを有する。   FIG. 1 shows a schematic diagram of a gas analyzer 10 according to the present embodiment. The gas analyzer 10 includes a light source 140, an optical system 180, a main chamber 100, a reference chamber 120, a detector 190, and a control device 198.

光源１４０は、メインチャンバ１００および参照チャンバ１２０のそれぞれに入射する赤外光を出射する。光源１４０から出射される赤外光の波数は可変であって、制御装置１９８からの制御に基づいて波数掃引される。   The light source 140 emits infrared light that enters each of the main chamber 100 and the reference chamber 120. The wave number of the infrared light emitted from the light source 140 is variable and is swept based on the control from the control device 198.

光学系１８０は、第１分離器１８２、第２分離器１８４、第１反射鏡１８６および第２反射鏡１８８を有する。第１分離器１８２は、光源１４０から出射された赤外光をメインチャンバ１００に入射する赤外光と、第２分離器１８４に入射する赤外光とに分離する。分離の強度は予め定められた比率に設定される。例えば、メインチャンバ１００と第２分離器１８４の強度比は１：２の比率で設定される。   The optical system 180 includes a first separator 182, a second separator 184, a first reflecting mirror 186, and a second reflecting mirror 188. The first separator 182 separates infrared light emitted from the light source 140 into infrared light incident on the main chamber 100 and infrared light incident on the second separator 184. The intensity of separation is set to a predetermined ratio. For example, the intensity ratio between the main chamber 100 and the second separator 184 is set at a ratio of 1: 2.

第２分離器１８４は、第１分離器１８２から出射された赤外光を参照チャンバ１２０に入射する赤外光と、周囲雰囲気を通過して検出器１９０に入射する赤外光とに分離する。分離の強度は予め定められた比率に設定されている。例えば、参照チャンバ１２０と検出器１９０の強度比は１：１に設定される。   The second separator 184 separates the infrared light emitted from the first separator 182 into infrared light that enters the reference chamber 120 and infrared light that passes through the ambient atmosphere and enters the detector 190. . The intensity of separation is set to a predetermined ratio. For example, the intensity ratio between the reference chamber 120 and the detector 190 is set to 1: 1.

第１反射鏡１８６は、メインチャンバ１００から出射された赤外光を検出器１９０に向けて反射する。第２反射鏡１８８は、参照チャンバ１２０から出射された赤外光を検出器１９０へ向けて反射する。   The first reflecting mirror 186 reflects the infrared light emitted from the main chamber 100 toward the detector 190. The second reflecting mirror 188 reflects the infrared light emitted from the reference chamber 120 toward the detector 190.

メインチャンバ１００には配管１１４が連結されている。メインチャンバ１００は、配管１１４から導入された試料ガス２０を収容する。試料ガス２０の一例は人体の呼気である。   A pipe 114 is connected to the main chamber 100. The main chamber 100 accommodates the sample gas 20 introduced from the pipe 114. An example of the sample gas 20 is human body exhalation.

配管１１４は二股に分かれており、処理部１３０にも連結されている。処理部１３０は、配管１１４を介して導入された試料ガス２０に化学処理をして少なくとも既知の成分を残した処理ガス３０を生成する。既知の成分の例はＣＯ２およびＨ２Ｏであり、その場合の処理部１３０の例は白金酸化触媒である。加熱された白金酸化触媒の処理部１３０を通すことにより、試料ガス２０に含まれていた揮発性の有機化合物が酸化されて、ＣＯ２およびＨ２Ｏが生成される。よって、処理ガス３０には有機化合物がほとんど残らず、ＣＯ２およびＨ２Ｏが大きな成分を占める。The pipe 114 is divided into two branches and is also connected to the processing unit 130. The processing unit 130 performs chemical processing on the sample gas 20 introduced through the pipe 114 to generate a processing gas 30 that leaves at least a known component. Examples of known components are CO 2 and H 2 O, and an example of the processing unit 130 in that case is a platinum oxidation catalyst. By passing the heated platinum oxidation catalyst processing unit 130, the volatile organic compound contained in the sample gas 20 is oxidized to generate CO 2 and H 2 O. Therefore, almost no organic compound remains in the processing gas 30, and CO 2 and H 2 O occupy large components.

処理部１３０はさらに配管１２６を介して参照チャンバ１２０に連結されている。参照チャンバ１２０は、配管１２６を介して導入された処理ガス３０を収容する。   The processing unit 130 is further connected to the reference chamber 120 via a pipe 126. The reference chamber 120 accommodates the processing gas 30 introduced through the pipe 126.

検出器１９０には、メインチャンバ１００から出射した赤外光が第１反射鏡１８６を介して入射されるとともに、参照チャンバから出射した赤外光が第２反射鏡１８８を介して入射される。さらに検出器１９０は、第２分離器１８４で分離されて、いずれのチャンバも通過せずに周囲雰囲気を通過してきた赤外光も入射される。これらは異なるタイミングで入射し、検出部１９０はそれぞれを別個に検出する。検出器１９０の一例は、赤外線に感度を有するＭＣＴ検出器であり、入射強度に応じた検出信号を出力する。   Infrared light emitted from the main chamber 100 is incident on the detector 190 via the first reflecting mirror 186 and infrared light emitted from the reference chamber is incident via the second reflecting mirror 188. Further, the detector 190 is separated by the second separator 184, and the infrared light that has passed through the ambient atmosphere without passing through any of the chambers is also incident. These are incident at different timings, and the detection unit 190 detects each separately. An example of the detector 190 is an MCT detector having sensitivity to infrared rays, and outputs a detection signal corresponding to the incident intensity.

制御装置１９８は、分析部１９２、要因格納部１９４および制御部１９６を有する。分析部１９２は、検出器１９０から検出信号が入力され、メインチャンバ１００からの検出結果と、参照チャンバ１２０からの検出結果とに基づいて、試料ガス２０の成分を分析する。要因格納部１９４には、ガスの吸収スペクトルのプロファイルと当該ガスの発生要因とを対応付けて格納しており、分析部１９２に参照される。制御部１９６は、分析部１９２と同期して光源１４０の発光および波数掃引を制御する。   The control device 198 includes an analysis unit 192, a factor storage unit 194, and a control unit 196. The analysis unit 192 receives the detection signal from the detector 190 and analyzes the component of the sample gas 20 based on the detection result from the main chamber 100 and the detection result from the reference chamber 120. The factor storage unit 194 stores the gas absorption spectrum profile and the gas generation factor in association with each other, and is referred to by the analysis unit 192. The control unit 196 controls light emission and wave number sweep of the light source 140 in synchronization with the analysis unit 192.

図２は、光源１４０の概略を示す。光源１４０は、レーザ光を発するレーザ源１５０と、レーザ光により発振する光パラメトリック発振器１６０と、光パラメトリック発振器１６０の外側に配され、発振した赤外光を波数掃引する干渉フィルタ１７０とを有する。   FIG. 2 shows an outline of the light source 140. The light source 140 includes a laser source 150 that emits laser light, an optical parametric oscillator 160 that oscillates by the laser light, and an interference filter 170 that is disposed outside the optical parametric oscillator 160 and sweeps the oscillated infrared light.

レーザ源１５０の一例は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザである。レーザ源１５０は波長λ０のポンプ光を出射する。ポンプ光は数ｎｓ程度のパルス光であることが好ましい。レーザ源１５０がＮｄ：ＹＡＧレーザの場合に、例えば、パルス幅が８ｎｍで波長が１０６４ｎｍのパルス光を出射する。この場合に、注入同期法を用いて波長を安定させることが好ましい。An example of the laser source 150 is an Nd: YAG laser. The laser source 150 emits pumping light of a wavelength lambda 0. The pump light is preferably pulsed light of about several ns. When the laser source 150 is an Nd: YAG laser, for example, pulse light having a pulse width of 8 nm and a wavelength of 1064 nm is emitted. In this case, it is preferable to stabilize the wavelength using an injection locking method.

光パラメトリック発振器１６０は、一対の反射鏡１６２、１６４とその間に配されたＬｉＮｂＯ３等の非線形結晶１６６とを有する。レーザ源１５０からのポンプ光により非線形結晶１６６で励起された波数ｋ１の励起光、が一対の反射鏡１６２、１６４の間で反射を繰り返す。これにより、位相が整合しかつ強度が高いパルス光が生成され、出射される。当該パルス光のスペクトル線幅は数ｃｍ−１程度である。The optical parametric oscillator 160 includes a pair of reflecting mirrors 162 and 164 and a non-linear crystal 166 such as LiNbO 3 disposed therebetween. The pumping light with the wave number k 1 excited by the nonlinear crystal 166 by the pump light from the laser source 150 repeats reflection between the pair of reflecting mirrors 162 and 164. As a result, pulsed light with high phase and high intensity is generated and emitted. The spectral line width of the pulsed light is about several cm −1 .

光パラメトリック発振器１６０から発振する波数は可変である。例えば、励起光の波数ｋ１は非線形結晶１６６の温度に依存するので、当該温度を制御することにより波数ｋ１を制御することできる。Ｎｄ：ＹＡＧレーザの１０６４ｎｍをポンプ光とした場合、ＬｉＮｂＯ３を非線形結晶１６６とする光パラメトリック発振器１６０において、２８００ｃｍ−１から３０００ｃｍ−１（３．３μｍから３．５μｍ）の範囲で波数ｋ１を変えることができる。The wave number oscillated from the optical parametric oscillator 160 is variable. For example, since the wave number k 1 of the excitation light depends on the temperature of the nonlinear crystal 166, the wave number k 1 can be controlled by controlling the temperature. Nd: If the 1064nm of a YAG laser was the pump light, the optical parametric oscillator 160 that the LiNbO 3 nonlinear crystal 166, a wave number k 1 in the range of 2800 cm -1 in 3000 cm -1 (3.5 [mu] m from 3.3 [mu] m) Can be changed.

干渉フィルタ１７０の一例は、ファブリペロ干渉フィルタであって、一対の反射鏡１７２、１７４と、それらの一方の反射鏡１７４を駆動することで反射鏡１７２、１７４の間隔を調整するＰＺＴ１７６とを有する。一対の反射鏡１７２、１７４の間隔に応じて、光パラメトリック発振器１６０から入射する数ｃｍ−１のスペクトル線幅を有する波数ｋ１の赤外光に含まれる、さらに細い０．００１ｃｍ−１程度のスペクトル線幅の波数ｋ２の赤外光を抽出して出射する。当該スペクトル線幅は、気体分子の吸収スペクトルのドップラー幅よりも狭いことが好ましく、１／１０以下であることがより好ましい。これにより、検出の分解能を高くすることができる。An example of the interference filter 170 is a Fabry-Perot interference filter, and includes a pair of reflecting mirrors 172 and 174 and a PZT 176 that adjusts the interval between the reflecting mirrors 172 and 174 by driving one of the reflecting mirrors 174. Depending on the distance between the pair of reflecting mirrors 172 and 174, the incident light from the optical parametric oscillator 160 has a spectral line width of several cm −1 and is included in the narrower infrared light having a wave number k 1 of about 0.001 cm −1 . and emits the extracted infrared light wavenumber k 2 of the spectral linewidth. The spectral line width is preferably narrower than the Doppler width of the absorption spectrum of gas molecules, and more preferably 1/10 or less. Thereby, the detection resolution can be increased.

例えば、レーザ源１５０の１０６４ｎｍをポンプ光としてＬｉＮｂＯ３を非線形結晶１６６とする光パラメトリック発振器１６０から発振されたパルス光を用いる場合に、光パラメトリック発振器１６０の波数掃引と干渉フィルタ１７０の波数掃引とを同期させることにより、干渉フィルタ１７０から、２８００ｃｍ−１から３０００ｃｍ−１のうちの任意の波数ｋ２の赤外光を０．００１ｃｍ−１程度のスペクトル線幅で出射することができる。For example, when using pulsed light oscillated from an optical parametric oscillator 160 in which 1064 nm of the laser source 150 is pump light and LiNbO 3 is a nonlinear crystal 166, the wave number sweep of the optical parametric oscillator 160 and the wave number sweep of the interference filter 170 are performed. By synchronizing, infrared light having an arbitrary wave number k 2 of 2800 cm −1 to 3000 cm −1 can be emitted from the interference filter 170 with a spectral line width of about 0.001 cm −1 .

干渉フィルタ１７０が、光パラメトリック発振器１６０の外側に配されているので、光パラメトリック発振器１６０から出射された赤外光を干渉させることになり、出力を安定させることができる。また、干渉フィルタ１７０、および光パラメトリック発振器１６０へのダメージを軽減することができる。   Since the interference filter 170 is disposed outside the optical parametric oscillator 160, the infrared light emitted from the optical parametric oscillator 160 is caused to interfere, and the output can be stabilized. Further, damage to the interference filter 170 and the optical parametric oscillator 160 can be reduced.

図３は、メインチャンバ１００の概略断面図である。メインチャンバ１００の一例は、非点収差Ｈｅｒｒｉｏｔ式マルチセルである。   FIG. 3 is a schematic sectional view of the main chamber 100. An example of the main chamber 100 is an astigmatism Herriot multicell.

メインチャンバ１００は、気密で円筒の本体１０２と、本体１０２に試料ガス２０を導入する吸気口１１０と、本体１０２から試料ガス２０を排気する排気口１１２とを有する。吸気口１１０および排気口１１２には直径０．５ｍｍ程度のピンホールを設けてもよい。これに代えてまたはこれに加えて、吸気口１１０および排気口１１２に弁を設けて、赤外線による計測中は当該弁を閉めて試料ガス２０を保持してもよい。   The main chamber 100 has an airtight and cylindrical main body 102, an intake port 110 for introducing the sample gas 20 into the main body 102, and an exhaust port 112 for exhausting the sample gas 20 from the main body 102. The intake port 110 and the exhaust port 112 may be provided with pinholes having a diameter of about 0.5 mm. Alternatively or additionally, valves may be provided at the intake port 110 and the exhaust port 112, and the sample gas 20 may be held by closing the valve during measurement using infrared rays.

メインチャンバ１００は長手方向の両端にそれぞれ反射鏡１０４、１０８を有する。一方の反射鏡１０４には開口１０６が設けられている。当該開口１０６から入射した強度Ｉ０の赤外光は、反射鏡１０４、１０８の間で反射を繰り返し、強度Ｉ１で開口１０６から出射する。反射の回数すなわち光路長は、開口１０６への入射角度および反射鏡１０４、１０８の鏡面形状で設定することでき、例えば数十ｍから２００ｍ程度に設定される。The main chamber 100 has reflecting mirrors 104 and 108 at both ends in the longitudinal direction. One reflecting mirror 104 is provided with an opening 106. The infrared light having the intensity I 0 that has entered from the opening 106 is repeatedly reflected between the reflecting mirrors 104 and 108 and is emitted from the opening 106 with the intensity I 1 . The number of reflections, that is, the optical path length, can be set by the incident angle to the opening 106 and the mirror surface shape of the reflecting mirrors 104 and 108, and is set to, for example, about several tens m to 200 m.

なお、メインチャンバ１００は測定中には減圧されていることが好ましい。気体分子ごとの吸収スペクトルは、常温下よりも減圧下の方が狭い。減圧下では０．０１ｃｍ−１程度であるドップラー幅になる。よって、減圧することで、複数の分子のそれぞれの吸収スペクトルの重なりを小さくし、感度および分解能を高めることができる。よってメインチャンバ１００は、例えば数ｔｏｒｒから数十ｔｏｒｒ程度に減圧されることが好ましい。The main chamber 100 is preferably decompressed during the measurement. The absorption spectrum for each gas molecule is narrower under reduced pressure than at room temperature. Under reduced pressure, the Doppler width is about 0.01 cm −1 . Therefore, by reducing the pressure, the overlap of absorption spectra of a plurality of molecules can be reduced, and sensitivity and resolution can be increased. Therefore, the main chamber 100 is preferably decompressed to about several torr to several tens of torr, for example.

参照チャンバ１２０の構成は以下の点を除き、メインチャンバ１００の構成と同じなので図示を省略する。上記の通り、参照チャンバ１２０には処理部１３０が連結され、処理ガス３０が収容される。また、参照チャンバ１２０における赤外線の光路長はメインチャンバ１００の光路長と異なっていることが好ましく、参照チャンバ１２０の光路長よりもメインチャンバ１００の光路長の方が長いことがより好ましい。この場合に、光路長差は、パルス光が当該光路長差で時間的に分離して一つの検出器１９０に入射するように設定される。例えば、パルス光の時間幅が８ｎｓの場合に参照チャンバの光路長を５０ｍに設定し、メインチャンバの光路長を１００ｍに設定する。なお、メインチャンバ１００内の光路長と参照チャンバ１２０内の光路長に代えてまたは加えて、他の光路で光路長差を設けてもよい。   Since the configuration of the reference chamber 120 is the same as that of the main chamber 100 except for the following points, the illustration is omitted. As described above, the processing unit 130 is connected to the reference chamber 120 and the processing gas 30 is accommodated. The optical path length of infrared light in the reference chamber 120 is preferably different from the optical path length of the main chamber 100, and the optical path length of the main chamber 100 is more preferably longer than the optical path length of the reference chamber 120. In this case, the optical path length difference is set so that the pulsed light is temporally separated by the optical path length difference and enters one detector 190. For example, when the time width of the pulsed light is 8 ns, the optical path length of the reference chamber is set to 50 m, and the optical path length of the main chamber is set to 100 m. Note that, instead of or in addition to the optical path length in the main chamber 100 and the optical path length in the reference chamber 120, an optical path length difference may be provided in another optical path.

図４は、要因格納部１９４に格納される情報の一例を示す。図４に示す例では、ガスの吸収スペクトルのプロファイルの一例として、呼気に含まれる揮発性の有機化合物である対象ガス名と当該対象ガスの吸収領域を示す情報とが格納されている。さらに、これらに対応付けてガスの発生要因の一例としての病名等が格納されている。   FIG. 4 shows an example of information stored in the factor storage unit 194. In the example illustrated in FIG. 4, as an example of the profile of the gas absorption spectrum, a target gas name that is a volatile organic compound contained in exhaled breath and information indicating an absorption region of the target gas are stored. Furthermore, a disease name or the like as an example of a gas generation factor is stored in association with these.

なお、図４に示す例に加えて、対象ガスの強度についての情報が格納されもよい。この場合には、特定の病気の患者から発する呼気の吸収スペクトルのプロファイルがイメージデータ等として格納され、当該プロファイルに当該病気の病名が対応付けられてもよい。当該プロファイルは、同じ病気の複数の患者からの呼気の吸収スペクトルを平均化したものであってもよい。その場合には、吸収スペクトルのピークに対応する対象ガスを特定しなくてもよく、したがって対象ガス名の情報を省略してもよい。   In addition to the example shown in FIG. 4, information about the intensity of the target gas may be stored. In this case, a profile of an absorption spectrum of exhaled breath emitted from a patient with a specific disease may be stored as image data or the like, and the disease name of the disease may be associated with the profile. The profile may be an averaged absorption spectrum of exhaled breath from multiple patients with the same disease. In that case, it is not necessary to specify the target gas corresponding to the peak of the absorption spectrum, and therefore the information of the target gas name may be omitted.

吸収スペクトルのプロファイルは、処理部１３０で残される既知の成分の吸収スペクトルが差し引かれた状態のものであることが好ましい。これにより、ガスの発生要因に固有の揮発性の有機化合物の吸収スペクトルを際立たせることができる。なお、要因格納部１９４はさらに、当該既知の成分の吸収スペクトルの情報も格納している。   The absorption spectrum profile is preferably in a state in which the absorption spectra of known components remaining in the processing unit 130 are subtracted. Thereby, the absorption spectrum of the volatile organic compound specific to the gas generation factor can be made to stand out. The factor storage unit 194 further stores absorption spectrum information of the known component.

図５は、ガス分析装置１０でのガス分析の動作（Ｓ１０）を示すフローチャートである。以下、呼気を試料ガス２０の一例とし、揮発性の有機化合物を酸化させてＣＯ２およびＨ２Ｏを生成する処理を処理部１３０による処理の一例として説明する。FIG. 5 is a flowchart showing the gas analysis operation (S10) in the gas analyzer 10. Hereinafter, a process of generating CO 2 and H 2 O by oxidizing a volatile organic compound by using exhaled gas as an example of the sample gas 20 will be described as an example of a process by the processing unit 130.

図６は、ガス分析の動作（Ｓ１０）で得られる吸収スペクトルの一例を模式的に示す。図６の（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、メインチャンバ１００で得られる吸収スペクトル、参照チャンバ１２０で得られる吸収スペクトルである。（ｃ）は、（ａ）の吸収スペクトルから（ｂ）の吸収スペクトルを引いたものである。   FIG. 6 schematically shows an example of an absorption spectrum obtained by the gas analysis operation (S10). 6A and 6B are an absorption spectrum obtained in the main chamber 100 and an absorption spectrum obtained in the reference chamber 120, respectively. (C) is obtained by subtracting the absorption spectrum of (b) from the absorption spectrum of (a).

まず、メインチャンバ１００を減圧して、試料ガス２０として人体からの呼気を導入する（Ｓ１００）。メインチャンバ１００は、減圧状態を保ったまま試料ガス２０を収容して保持する。   First, the main chamber 100 is depressurized, and breath from the human body is introduced as the sample gas 20 (S100). The main chamber 100 accommodates and holds the sample gas 20 while maintaining a reduced pressure state.

呼気を処理部１３０に導入し、揮発性の有機化合物を酸化させてＣＯ２およびＨ２Ｏを生成する。これにより、有機化合物がほとんど残らず、ＣＯ２およびＨ２Ｏが大きな成分を占める処理ガス３０が生成される（Ｓ１０２）。参照チャンバ１２０を減圧して、当該処理ガス３０を導入する（同ステップ）。参照チャンバ１２０は、減圧状態を保ったまま処理ガス３０を収容して保持する。Exhaled air is introduced into the processing unit 130, and volatile organic compounds are oxidized to generate CO 2 and H 2 O. Thereby, almost no organic compound remains, and the processing gas 30 in which CO 2 and H 2 O occupy large components is generated (S102). The reference chamber 120 is decompressed and the processing gas 30 is introduced (same step). The reference chamber 120 accommodates and holds the processing gas 30 while maintaining a reduced pressure state.

光源１４０から、メインチャンバ１００、参照チャンバ１２０および周囲雰囲気を通過する光路に赤外線を入射する（Ｓ１０４）。最初は、制御部１９６が、掃引する最小または最大の波数となるように、光パラメトリック発振器１６０の非線形結晶１６６の温度および干渉フィルタ１７０の反射鏡１７２、１７４間の間隔を設定する。その後、当該ステップＳ１０４が繰り返される毎に、制御部１９６が、非線形結晶１６６の温度および反射鏡１７２、１７４間の間隔を変化させて異なる波数の赤外光を光源１４０から出射させる。これにより、波数掃引が行われる。   Infrared light is incident from the light source 140 to the optical path passing through the main chamber 100, the reference chamber 120, and the surrounding atmosphere (S104). Initially, the control unit 196 sets the temperature of the nonlinear crystal 166 of the optical parametric oscillator 160 and the interval between the reflecting mirrors 172 and 174 of the interference filter 170 so as to obtain the minimum or maximum wave number to be swept. Thereafter, each time Step S <b> 104 is repeated, the control unit 196 causes the light source 140 to emit infrared light having different wave numbers by changing the temperature of the nonlinear crystal 166 and the interval between the reflecting mirrors 172 and 174. Thereby, wave number sweep is performed.

検出器１９０は、周囲雰囲気を通過した赤外線、参照チャンバ１２０から出射した赤外線、および、メインチャンバ１００から出射した赤外線をそれぞれ検出する（Ｓ１０５）。この場合に、検出部１９０には光路差に応じた時間差をもって赤外線が順次入射し、検出部１９０はそれらを時分割で別個に検出する。検出器１９０は、それぞれの赤外線の強度Ｉ０、Ｉｒｅｆ、Ｉ１に応じた検出信号を分析部１９２に出力する。The detector 190 detects infrared rays that have passed through the ambient atmosphere, infrared rays emitted from the reference chamber 120, and infrared rays emitted from the main chamber 100 (S105). In this case, infrared rays sequentially enter the detection unit 190 with a time difference corresponding to the optical path difference, and the detection unit 190 detects them separately in a time division manner. The detector 190 outputs detection signals corresponding to the infrared intensities I 0 , I ref , and I 1 to the analysis unit 192.

分析部１９２は検出結果を自身のメモリ等に記録する（Ｓ１０６）。この場合に、分析部１９２は、メインチャンバ１００の強度Ｉ１および参照チャンバ１２０からの強度Ｉｒｅｆを、周囲雰囲気からの強度Ｉ０で除算することで正規化し、上記ステップＳ１０４で光源に設定した波数に対応付けて記録する。The analysis unit 192 records the detection result in its own memory or the like (S106). In this case, the analysis unit 192 normalizes the intensity I 1 of the main chamber 100 and the intensity I ref from the reference chamber 120 by dividing by the intensity I 0 from the ambient atmosphere, and sets the light source in step S104 above. Record in association with the wave number.

ガス分析装置１０は、波数掃引が終了するまで、上記ステップＳ１０４からＳ１０６の動作を繰り返す（Ｓ１０８：Ｎｏ）。波数掃引が終了した場合に（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、当該波数領域にわたる吸収スペクトルが得られる。   The gas analyzer 10 repeats the operations in steps S104 to S106 until the wave number sweep is completed (S108: No). When the wave number sweep is completed (S108: Yes), an absorption spectrum over the wave number region is obtained.

分析部１９２は、メモリ等に記録された検出結果の波数を校正する（Ｓ１１０）。この場合に、分析部１９２は、参照チャンバ１２０からの検出結果のうち吸収スペクトルのピークに対応するものを特定する。分析部１９２は、吸収スペクトルのピークに対応する検出結果に対応付けられている波数を取得し、要因格納部１９４に格納されている既知の気体の吸収スペクトルのピークのうち、当該検出結果に対応付けられている波数に最も近い吸収スペクトルのピークの波数を同定し、当該検出結果に対応付けられている波数をこれに置き換える。さらに、分析部１９２は、吸収スペクトルのピークに対応しない当該検出結果については、ピークに対応して校正された波数を利用して、波数を校正する。例えば、隣接する二つのピークに対応してそれぞれ校正された波数の内挿により、その間の波数に対応する検出結果についての波数を校正する。内挿に代えて、制御部１９６が設定している波数掃引の速度を取得し、すでに校正されたピークの波数から経過した掃引時間を当該速度に乗算することで、波数を校正してもよい。   The analysis unit 192 calibrates the wave number of the detection result recorded in the memory or the like (S110). In this case, the analysis unit 192 identifies the detection result from the reference chamber 120 that corresponds to the peak of the absorption spectrum. The analysis unit 192 acquires the wave number associated with the detection result corresponding to the peak of the absorption spectrum, and corresponds to the detection result among the peaks of the known gas absorption spectrum stored in the factor storage unit 194. The wave number of the peak of the absorption spectrum closest to the attached wave number is identified, and the wave number associated with the detection result is replaced with this. Further, the analysis unit 192 calibrates the wave number of the detection result that does not correspond to the peak of the absorption spectrum by using the wave number calibrated corresponding to the peak. For example, the wave number of the detection result corresponding to the wave number between them is calibrated by interpolation of the wave numbers calibrated corresponding to two adjacent peaks. Instead of interpolation, the wave number sweep speed set by the control unit 196 may be acquired, and the wave number may be calibrated by multiplying the speed by the sweep time elapsed from the peak wave number already calibrated. .

図６に模式的に示される通り、参照チャンバ１２０からの検出結果に基づいて、既知のＣＯ２の吸収スペクトルのピークの波数ｋａが同定され、これにより、同じパルス光から分離して得られたメインチャンバ１００の検出結果の波数がｋａに同定されている。同様に、参照チャンバ１２０からの検出結果に基づいて、既知のＨ２Ｏの吸収スペクトルのピークの波数ｋｂが同定され、これにより、同じパルス光から分離して得られたメインチャンバ１００の検出結果の波数がｋｂに同定されている。なお、図６にはＣＯ２とＨ２Ｏの吸収スペクトルが一つずつ示されているが、これは説明の都合上であって、ＣＯ２とＨ２Ｏは複数の吸収スペクトルを有しており、それらの吸収スペクトルの個々に適用できる。As schematically shown in FIG. 6, on the basis of the detection result from the reference chamber 120, the wave number k a peak of the absorption spectrum of a known CO 2 is identified, thereby, obtained by separating from the same pulsed light wave number of the detection result of the main chamber 100 is identified k a was. Similarly, based on the detection result from the reference chamber 120, the wave number k b of the peak of the absorption spectrum of the known H 2 O were identified, thereby, the detection of the main chamber 100 obtained by separating from the same pulsed light a result of the wave number have been identified in k b. Note that FIG. 6 shows absorption spectra of CO 2 and H 2 O one by one, but this is for convenience of explanation, and CO 2 and H 2 O have a plurality of absorption spectra. And can be applied individually to their absorption spectra.

分析部１９２は、参照チャンバ１２０からの検出結果をメインチャンバ１００からの検出結果から差し引く（Ｓ１１２）。これにより、分析部１９２は、メインチャンバ１００からの検出結果から既知の成分からの寄与を分離する。   The analysis unit 192 subtracts the detection result from the reference chamber 120 from the detection result from the main chamber 100 (S112). Thereby, the analysis unit 192 separates contributions from known components from the detection result from the main chamber 100.

図６に模式的に示されている通り、メインチャンバ１００の吸収スペクトルである（ａ）から、参照チャンバ１２０の吸収スペクトルである（ｂ）を差し引くことにより、吸収スペクトル（ｃ）が得られる。当該吸収スペクトル（ｃ）からは、既知の成分であるＣＯ２およびＨ２Ｏからの寄与が分離され、分析の対象となる揮発性の有機化合物の吸収スペクトルが顕著に表れる。As schematically shown in FIG. 6, an absorption spectrum (c) is obtained by subtracting (b) which is the absorption spectrum of the reference chamber 120 from (a) which is the absorption spectrum of the main chamber 100. From the absorption spectrum (c), contributions from CO 2 and H 2 O, which are known components, are separated, and an absorption spectrum of a volatile organic compound to be analyzed appears remarkably.

分析部１９２は、ステップＳ１１２の結果得られた吸収スペクトルと、要因格納部１９４に格納されている吸収スペクトルのプロファイルとを比較して、試料ガス２０の発生要因を特定する（Ｓ１１４）。この場合に図４に示されているように、要因格納部１９４が対象ガスの吸収領域を示す情報を格納している場合に、分析部１９２は、ステップＳ１１２で得られた吸収スペクトルのピークが対象ガスの吸収領域にあるか否かを対象ガスごとに判断する。分析部１９２は、ステップＳ１１２で得られた吸収スペクトルのピークが対象ガスの吸収領域にある場合の当該対象ガスに対応付けられた病名等を、発生要因として特定してディスプレイ等に出力する。以上により当フローチャートの動作が終了する。   The analysis unit 192 compares the absorption spectrum obtained as a result of Step S112 with the profile of the absorption spectrum stored in the factor storage unit 194, and identifies the generation factor of the sample gas 20 (S114). In this case, as shown in FIG. 4, when the factor storage unit 194 stores information indicating the absorption region of the target gas, the analysis unit 192 displays the peak of the absorption spectrum obtained in step S112. It is determined for each target gas whether the target gas is in the absorption region. The analysis unit 192 identifies a disease name or the like associated with the target gas when the peak of the absorption spectrum obtained in step S112 is in the absorption region of the target gas, and outputs it to a display or the like. Thus, the operation of this flowchart is completed.

本実施形態によれば、参照チャンバ１２０を用いて波数を同定することにより、光源１４０に波数の揺らぎ等があっても、メインチャンバ１００の吸収スペクトルを波数について正確に検出することができる。また、参照チャンバ１２０の検出結果をメインチャンバ１００の検出結果から差し引くことにより、分析の対象とする揮発性の有機化合物の吸収スペクトルを際立たせることができる。   According to this embodiment, by identifying the wave number using the reference chamber 120, the absorption spectrum of the main chamber 100 can be accurately detected with respect to the wave number even if the light source 140 has fluctuations in the wave number or the like. Also, by subtracting the detection result of the reference chamber 120 from the detection result of the main chamber 100, the absorption spectrum of the volatile organic compound to be analyzed can be made to stand out.

また、広い帯域で波数掃引できるので、試料ガス２０に含まれる複数種類の揮発性の有機化合物の吸収スペクトルを検出することができる。さらに、メインチャンバ１００および参照チャンバ１２０を減圧し、かつ、干渉フィルタ１７０を用いて細いスペクトル線幅の赤外光を用いるので、高い分解能で吸収スペクトルを検出することができる。例えば、吸収スペクトルがドップラー幅程度になるように減圧した状態で、当該ドップラー幅の１／１０のスペクトル線幅の赤外光を用いることにより、波数掃引で当該吸収スペクトルに対して１０点の検出値が得られる。   In addition, since the wave number can be swept in a wide band, absorption spectra of a plurality of types of volatile organic compounds contained in the sample gas 20 can be detected. Furthermore, since the main chamber 100 and the reference chamber 120 are depressurized and infrared light having a narrow spectral line width is used using the interference filter 170, an absorption spectrum can be detected with high resolution. For example, by using infrared light having a spectral line width that is 1/10 of the Doppler width in a state where the absorption spectrum is reduced to about the Doppler width, detection of 10 points with respect to the absorption spectrum by wave number sweeping. A value is obtained.

さらに、光源１４０からの同じパルス光について、メインチャンバ１００および参照チャンバ１２０のいずれも透過しないパルス光も検出して強度を正規化することにより、光源１４０での強度の揺らぎを打ち消すことができる。なお、強度の揺らぎが小さい等の場合には、メインチャンバ１００および参照チャンバ１２０のいずれも透過しないパルス光を検出しなくてもよい。   Further, by detecting the pulsed light that does not pass through either the main chamber 100 or the reference chamber 120 for the same pulsed light from the light source 140 and normalizing the intensity, fluctuations in the intensity at the light source 140 can be canceled out. When the intensity fluctuation is small, pulse light that does not pass through either the main chamber 100 or the reference chamber 120 may not be detected.

なお、要因格納部１９４に格納されている吸収スペクトルのプロファイルが対象ガスの吸収領域と強度とを有している場合には、ステップＳ１１４において、吸収領域と強度とについて、ステップＳ１１２の結果得られた吸収スペクトルのプロファイルとのマッチングを行って、より近いプロファイルに対応した発生要因を特定してもよい。   If the absorption spectrum profile stored in the factor storage unit 194 has the absorption region and intensity of the target gas, the result of step S112 is obtained for the absorption region and intensity in step S114. The generation factor corresponding to the closer profile may be specified by matching with the profile of the absorption spectrum.

図７は、他の光源２４０の概略を示す。光源２４０は、レーザ源２５０と、光パラメトリック発振器２６０と、反射鏡２９０、２９２と、光パラメトリック発振器２８０と、干渉フィルタ２７０とを備える。   FIG. 7 shows an outline of another light source 240. The light source 240 includes a laser source 250, an optical parametric oscillator 260, reflecting mirrors 290 and 292, an optical parametric oscillator 280, and an interference filter 270.

レーザ源２５０の一例は、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザである。レーザ源２５０は波長λ２のポンプ光を出射する。ポンプ光は数ｎｓ程度のパルス光であることが好ましい。レーザ源２５０がＮｄ：ＹＶＯ４レーザの場合に、例えば、パルス幅が８ｎｍで波長が５３２ｎｍの第二高調波のパルス光を出射する。この場合に、注入同期法を用いて波長を安定させることが好ましい。An example of the laser source 250 is an Nd: YVO 4 laser. The laser source 250 emits pumping light of a wavelength lambda 2. The pump light is preferably pulsed light of about several ns. When the laser source 250 is an Nd: YVO 4 laser, for example, second harmonic pulsed light having a pulse width of 8 nm and a wavelength of 532 nm is emitted. In this case, it is preferable to stabilize the wavelength using an injection locking method.

光パラメトリック発振器２６０は、一対の反射鏡２６２、２６４とその間に配されたＬｉＮｂＯ３等の非線形結晶２６６とを有する。図２の光パラメトリック発振器１６０と同様の原理により、波長λ２のパルス光が生成され、出射される。また、光パラメトリック発振器２６０も、光パラメトリック発振器１６０と同様に、発振する波数が可変である。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザの５３２ｎｍをポンプ光とした場合、１．９μｍから２．２μｍの範囲で波長を変えることができる。The optical parametric oscillator 260 includes a pair of reflecting mirrors 262 and 264 and a nonlinear crystal 266 such as LiNbO 3 disposed between the reflecting mirrors 262 and 264. Based on the same principle as the optical parametric oscillator 160 of FIG. 2, pulsed light having a wavelength λ 2 is generated and emitted. Also, the optical parametric oscillator 260 can oscillate the wave number similarly to the optical parametric oscillator 160. For example, when 532 nm of an Nd: YVO 4 laser is used as pump light, the wavelength can be changed in the range of 1.9 μm to 2.2 μm.

光パラメトリック発振器２６０から出射したパルス光は、反射鏡２９０、２９２により光路が折り曲げられ、後段の光パラメトリック発振器２８０にポンプ光として入射する。ここで、反射鏡２９０、２９２は装置全体がパルス光の進行方向に沿って長くなることを避けるために用いられている。よって、光源２４０、光パラメトリック発振器２６０、２８０および干渉フィルタ２７０を直線上に並べる場合には用いられなくてもよい。   The optical path of the pulsed light emitted from the optical parametric oscillator 260 is bent by the reflecting mirrors 290 and 292 and enters the optical parametric oscillator 280 at the subsequent stage as pump light. Here, the reflecting mirrors 290 and 292 are used to prevent the entire apparatus from becoming longer along the traveling direction of the pulsed light. Therefore, the light source 240, the optical parametric oscillators 260 and 280, and the interference filter 270 may not be used when arranged on a straight line.

光パラメトリック発振器２８０も、一対の反射鏡２８２、２８４とその間に配された非線形結晶２８６とを有する。非線形結晶２８６の一例はＺｎＧｅＰ２である。前段の光パラメトリック発振器２６０から入射されるパルス光をポンプ光として、波数ｋ４のパルス光が生成され、出射される。光パラメトリック発振器２８０から出射される赤外光のスペクトル幅は０．４ｃｍ−１程度である。The optical parametric oscillator 280 also includes a pair of reflecting mirrors 282 and 284 and a nonlinear crystal 286 disposed therebetween. An example of a nonlinear crystal 286 is ZnGeP 2. The pulse light incident from the front side of the optical parametric oscillator 260 as a pump light, pulsed light wave number k 4 is generated and emitted. The spectral width of the infrared light emitted from the optical parametric oscillator 280 is about 0.4 cm −1 .

光パラメトリック発振器２８０も、発振する波数が可変である。例えば、前段の光パラメトリック発振器２６０からのポンプ光が１．９μｍから２．２μｍまで可変の場合に、光パラメトリック発振器２８０では、１０００ｃｍ−１から２０００ｃｍ−１（５μｍから１０μｍ）の範囲で波数を変えることができる。The optical parametric oscillator 280 also has a variable wave number. For example, when the pump light from the preceding optical parametric oscillator 260 is variable from 1.9 μm to 2.2 μm, the optical parametric oscillator 280 changes the wave number in the range of 1000 cm −1 to 2000 cm −1 (5 μm to 10 μm). be able to.

干渉フィルタ２７０は、一対の反射鏡２７２、２７４と、ＰＺＴ２７６とを有する。当該干渉フィルタ２７０の構成および機能は、干渉フィルタ１７０と同様であるので説明を省略する。   The interference filter 270 includes a pair of reflecting mirrors 272 and 274 and a PZT 276. Since the configuration and function of the interference filter 270 are the same as those of the interference filter 170, description thereof is omitted.

以上、光源２４０では、２段の光パラメトリック発振器２６０、２８０を用いるので、当該光源２４０から出力される赤外光をより広帯域化することができる。例えば、１０００ｃｍ−１から２０００ｃｍ−１のうちの任意の波数ｋ５の赤外光を０．００１ｃｍ−１程度のスペクトル線幅で出射することができる。当該光源２４０は、上記光源１４０と切り替えて使われてもよい。両方を切り替えて使うことにより、１０００ｃｍ−１から３０００ｃｍ−１までの範囲の吸収スペクトルを検出することができる。As described above, since the light source 240 uses the two-stage optical parametric oscillators 260 and 280, the infrared light output from the light source 240 can have a wider band. For example, it can be emitted in any spectral line width of about 0.001 cm -1 of the infrared light wave number k 5 of the 1000 cm -1 2000 cm -1. The light source 240 may be used by switching to the light source 140. By switching and using both, an absorption spectrum in a range from 1000 cm −1 to 3000 cm −1 can be detected.

なお、図５のステップＳ１０８の時点で、または、ステップＳ１１２の時点でガス分析装置１０が検出結果を出力し、以降のステップを実験者が実行してもよい。さらに、ステップＳ１０６における正規化は、ステップＳ１０８で掃引が終了した後に行われてもよい。ステップＳ１１０の波数の校正は、ステップＳ１０５で赤外光を検出した後、または、ステップＳ１０６で検出結果を記録した後であって、ステップＳ１０８の前に都度行われてもよい。   Note that the gas analyzer 10 may output the detection result at the time of step S108 in FIG. 5 or at the time of step S112, and the experimenter may execute the subsequent steps. Furthermore, the normalization in step S106 may be performed after the sweep is completed in step S108. The wave number calibration in step S110 may be performed each time after detecting infrared light in step S105 or after recording the detection result in step S106 and before step S108.

処理部１３０の他の例として、特定の化合物と特異的に反応するフィルタを設けてもよい。例えば、処理部１３０にアルデヒドと特異的に反応するフィルタを設けてもよい。この場合には、処理ガス３０にはアルデヒドがほとんど含まれないので、メインチャンバ１００の検出結果と参照チャンバ１２０の検出結果とを比較することにより、参照チャンバ１２０の方には現れない吸収スペクトルは、アルデヒドに由来するものであることが分かる。同様に、処理部１３０に酸性物質を中和するフィルタを設けてもよく、この場合には上記比較により、参照チャンバ１２０の方には現れない吸収スペクトルは、酸性の物質に由来するものであることが分かる。試料ガス２０の特定の成分からＣＯ２等の既知の成分が生成された場合に当該既知の成分の量が増えるが、揮発性の有機化合物等の他の成分に比べてもともと非常に大きいので、メインチャンバ１００の検出結果から差し引く場合でも大きな影響は与えない。As another example of the processing unit 130, a filter that specifically reacts with a specific compound may be provided. For example, a filter that specifically reacts with aldehyde may be provided in the processing unit 130. In this case, since the processing gas 30 contains almost no aldehyde, by comparing the detection result of the main chamber 100 with the detection result of the reference chamber 120, an absorption spectrum that does not appear in the reference chamber 120 is obtained. It can be seen that it is derived from an aldehyde. Similarly, a filter for neutralizing an acidic substance may be provided in the processing unit 130. In this case, an absorption spectrum that does not appear in the reference chamber 120 is derived from an acidic substance by the above comparison. I understand that. When a known component such as CO 2 is generated from a specific component of the sample gas 20, the amount of the known component increases, but it is very large compared to other components such as a volatile organic compound, Even when subtracting from the detection result of the main chamber 100, there is no significant influence.

上記実施形態においては１個の検出器１９０が時分割でメインチャンバ１００、参照チャンバ１２０および周囲雰囲気からの赤外光をそれぞれ検出する。しかしながら、メインチャンバ１００、参照チャンバ１２０および周囲雰囲気からの赤外光のそれぞれに対応して、複数の検出器が設けられてもよい。   In the above embodiment, one detector 190 detects infrared light from the main chamber 100, the reference chamber 120, and the ambient atmosphere in a time-sharing manner. However, a plurality of detectors may be provided corresponding to the infrared light from the main chamber 100, the reference chamber 120, and the ambient atmosphere.

試料ガス２０と、当該試料ガス２０で特定される発生要因として、人体の呼気と病名とを例示した。しかしながら、ガス分析装置１０は、他の試料ガス２０および発生要因に対して適用することができる。以下、応用例を例示する。   The sample gas 20 and the exhalation and disease name of the human body are exemplified as the generation factors specified by the sample gas 20. However, the gas analyzer 10 can be applied to other sample gases 20 and generation factors. Hereinafter, application examples will be exemplified.

医療用途として、試料ガス２０を人体が発するガスである皮膚ガス、直腸ガス、手術の患部から出るガスとすることができる。この場合に、発生要因として、病気、ドラッグ、ドーピング、ウイルス感染症等を特定することができる。当該医療用途に用いる場合に、ガス分析装置１０は病院で用いられる他、ドーピングの有無の特定の場合には運動競技会場で、ウイルス感染症の有無の特定の場合には空港で用いられてもよい。   For medical use, the sample gas 20 may be skin gas, rectal gas, or gas that is emitted from an affected area of surgery, which is gas generated by the human body. In this case, diseases, drugs, doping, virus infections, and the like can be specified as generation factors. When used in the medical application, the gas analyzer 10 may be used at a hospital, at an athletics venue in the presence of doping, or at an airport in the presence of a viral infection. Good.

農業、林業、漁業、畜産用途として、試料ガス２０を植物から出るガス、魚から出るガス、動物から出るガスとすることができる。植物としては、例えば、穀物、野菜、果物、花、豆類などの農産物、林産物、およびそれらの加工品、特に加工食品が挙げられる。魚としては、例えば、魚介類、海棲哺乳類などの海産物、淡水産物、養殖水産物、天然水産物、およびそれらの加工品、特に加工食品が挙げられる。動物としては、哺乳動物、鳥類などの畜産物、およびそれらの加工品、特に加工食品が挙げられる。   For agricultural, forestry, fishery and livestock applications, the sample gas 20 can be gas from plants, gas from fish, and gas from animals. Examples of plants include agricultural products such as cereals, vegetables, fruits, flowers, and beans, forest products, and processed products thereof, particularly processed foods. Examples of the fish include marine products such as seafood, marine mammals, freshwater products, cultured marine products, natural marine products, and processed products thereof, particularly processed foods. Examples of animals include mammals, livestock products such as birds, and processed products thereof, particularly processed foods.

この場合に、発生要因として、病気、育成状態、生産地の特定、農薬の有無、鮮度、作物の熟成状態を特定することができる。食品管理として、試料ガス２０を食品、飲料等から出るガスとすることで、ブランドの真贋、発酵食品の発酵成熟状態を特定することができる。さらに、ワイン、日本酒等の醸造酒の熟成状態を特定してもよい。特にワインはセパージュが多様であり、また、ブショネや温度変化による劣化のリスクを伴うので、当該ワインからのガスによりセパージュを同定したり、ブショネ等の劣化の有無を判定してもよい。食品管理用途に用いられる場合には、食料倉庫内でガス分析装置１０が用いられてもよい。   In this case, it is possible to specify the disease, breeding state, production location, presence / absence of agricultural chemicals, freshness, and ripening state of the crop as the generation factors. As food management, by using the sample gas 20 as gas emitted from food, beverages, etc., it is possible to specify the authenticity of the brand and the fermentation maturation state of the fermented food. Further, the aging state of brewed sake such as wine and sake may be specified. In particular, wine has a variety of cepages, and is accompanied by a risk of deterioration due to the change of bushone and temperature. Therefore, the cepage may be identified by the gas from the wine, or the presence or absence of deterioration of the bushion may be determined. When used for food management purposes, the gas analyzer 10 may be used in a food warehouse.

試料ガス２０を室内環境内のガスとすることで、アレルゲン等の人体に影響を与える化合物の有無を特定することができる。試料ガス２０を自動車や工場の排気ガスとすることで、当該排気ガスのモニタリングをすることができる。   By using the sample gas 20 as a gas in the indoor environment, the presence or absence of a compound that affects the human body such as an allergen can be specified. By using the sample gas 20 as the exhaust gas of an automobile or a factory, the exhaust gas can be monitored.

試料ガス２０を被災地の瓦礫の周囲のガスとすることで、人体または動物の呼気に含まれる成分をマーカーとして、生存者、生存動物の発見に用いることができる。貨物船に当該ガス分析装置１０を積んで海洋を航行することで、メタンハイドレード等の資源の探索に用いることできる。   By using the sample gas 20 as the gas around the debris in the affected area, the component contained in the breath of the human body or animal can be used as a marker for the discovery of survivors and surviving animals. By loading the gas analyzer 10 on a cargo ship and navigating the ocean, it can be used for searching for resources such as methane hydrate.

上記いずれの応用例においても、当該要因が発生していることが明らかなサンプルからのガスについて、ガス分析装置１０を用いて吸収スペクトルのプロファイルを取得して要因格納部１９４に格納しておいて図５の動作を行うことが好ましい。これにより、当該プロファイルに含まれる吸収スペクトルのピークがいずれの化合物に由来するかを特定しなくても、試料ガス２０に対して当該要因が発生しているか否かを知ることができる。この場合に、当該プロファイルは、複数のサンプルについて平均されたものであることが好ましい。   In any of the above-described application examples, the absorption spectrum profile is acquired using the gas analyzer 10 and stored in the factor storage unit 194 for the gas from the sample in which the factor is apparently generated. It is preferable to perform the operation of FIG. Thereby, it is possible to know whether or not the factor is generated for the sample gas 20 without specifying which compound the peak of the absorption spectrum included in the profile is derived from. In this case, the profile is preferably averaged over a plurality of samples.

特に、疾患ごとに分類された被験者の呼気、皮膚ガスの赤外線吸収スペクトルのプロファイルを、ガス分析装置１０を用いて蓄積して、サーバ上でデータベース化を行い、統計解析を行うことが好ましい。上記データベースには、吸収スペクトルのプロファイルと疾患名とが対応付けて格納される。これにより、疾患由来の呼気成分が未同定であっても、被験者の呼気、皮膚ガスの赤外線吸収スペクトルとデータベースとを比較、照合して、その合致度から統計的に疾患名を同定して、病気を診断することができる。これにより、呼気、皮膚ガス診断の確度を飛躍的に向上させ、ヘルスケアや未病診断の早期に実用化することができる。こうした分析手法およびデータベースはヘルスケアや未病診断の実用化を加速するだけでなく、得られた疾患ごとの赤外吸収スペクトルから、疾患に起因する生体生成物の同定や生体内反応、発病メカニズムの解明研究においても有益な情報を提供することができる。またこれにより、複雑なガス混合系から、疾患ごとに得られたビックデータを統計解析してヘルスケアや未病診断に利用することができる。   In particular, it is preferable to accumulate the breath and skin gas infrared absorption spectrum profiles of the subjects classified for each disease using the gas analyzer 10, create a database on the server, and perform statistical analysis. The database stores the absorption spectrum profile and the disease name in association with each other. Thereby, even if the breath component derived from the disease is unidentified, the subject's breath, skin gas infrared absorption spectrum is compared with the database, the disease name is statistically identified from the degree of match, Can diagnose disease. As a result, the accuracy of breath and skin gas diagnosis can be dramatically improved, and can be put to practical use at an early stage of health care or non-disease diagnosis. These analytical methods and databases not only accelerate the practical application of healthcare and non-disease diagnosis, but also identify the biological products resulting from the disease, in vivo reactions, and the pathogenesis mechanism from the infrared absorption spectrum of each disease obtained. It can provide useful information in elucidation research. This also makes it possible to statistically analyze the big data obtained for each disease from a complicated gas mixture system and use it for health care and non-disease diagnosis.

この場合に、単一成分のみから推測される疾患は複数存在することがあるので、広帯域の光源１４０を用いて複数成分を同時にモニタリングすることで、診断確度を向上させることができる。これにより、呼気、皮膚ガス成分を網羅的に分析するという、メタボローム解析を実現することができる。さらに、呼気、皮膚ガスをバイオマーカーとする非侵襲生体分析は、その簡便な方法から患者の負担軽減や医療費の抑制につながることが期待されており、健康な生活維持、また病気の前兆を早期に発見し、その後の精密検査、治療に結びつけるといった未病診断が可能となる。   In this case, since there may be a plurality of diseases inferred from only a single component, the diagnostic accuracy can be improved by simultaneously monitoring the plurality of components using the broadband light source 140. Thereby, a metabolomic analysis of exhaustively analyzing exhaled breath and skin gas components can be realized. Furthermore, non-invasive bioanalysis using breath and skin gas as a biomarker is expected to lead to reduction of burden on patients and reduction of medical expenses from its simple method. Non-disease diagnosis such as early detection and subsequent examination and treatment is possible.

また、本実施形態では、呼気、皮膚ガスなどの測定対象のガスの全成分の赤外吸収スペクトルを網羅的に分析して、疾患ごとに特徴的な吸収線を統計解析し、得られた吸収線情報から成分同定や生体反応・メカニズムへの詳細解明へ貢献するというトップダウン方式による研究プロセスが実行される。当該研究プロセスは、ＤＮＡ、タンパク質情報、食事、大気汚染等の環境要因から分子レベルでの生体反応、発病メカニズムの解明という従来のボトムアップ方式による研究プロセスと相互補完関係にある。これら両方の研究プロセスにより、ヘルスケア・未病診断への応用が促進される。   Further, in the present embodiment, the infrared absorption spectrum of all components of the measurement target gas such as exhaled breath and skin gas is comprehensively analyzed, the characteristic absorption line for each disease is statistically analyzed, and the obtained absorption is obtained. A top-down research process that contributes to detailed identification of component information and biological reactions / mechanisms from line information is carried out. This research process is in a complementary relationship with the conventional bottom-up research process of elucidating the biological reaction at the molecular level and the pathogenesis mechanism from environmental factors such as DNA, protein information, diet, and air pollution. Both of these research processes will facilitate applications in healthcare and non-disease diagnosis.

また、データベースはガス分析装置１０と一体化していてもよいし、ガス分析装置１０とは異なる場所に配され、ネットワークを経由してガス分析装置１０と接続されてもよい。データベースがネットワーク経由でガス分析装置１０に接続されている場合には、端末としてのガス分析装置１０が模倣されたとしても、病気を診断したりガス成分を同定するための根源となるプロファイルを含むアルゴリズムはデータベースに蓄積されているので、それによっては漏洩せず、適切な知財保護が図られる。   Further, the database may be integrated with the gas analyzer 10, or may be arranged at a location different from the gas analyzer 10 and connected to the gas analyzer 10 via a network. When the database is connected to the gas analyzer 10 via a network, even if the gas analyzer 10 as a terminal is imitated, a profile that is a source for diagnosing a disease or identifying a gas component is included. Since the algorithm is stored in the database, it is not leaked and appropriate IP protection is achieved.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The execution order of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior”. It should be noted that they can be implemented in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for the sake of convenience, it means that it is essential to carry out in this order. is not.

１０ ガス分析装置、２０ 試料ガス、３０ 処理ガス、１００ メインチャンバ、１０２ 本体、１０４ 反射鏡、１０６ 開口、１０８ 反射鏡、１１０ 吸気口、１１２ 排気口、１１４ 配管、１２０ 参照チャンバ、１２６ 配管、１３０ 処理部、１４０ 光源、１５０ レーザ源、１６０ 光パラメトリック発振器、１６２ 反射鏡、１６４ 反射鏡、１６６ 非線形結晶、１７０ 干渉フィルタ、１７２ 反射鏡、１７４ 反射鏡、１７６ ＰＺＴ、１８０ 光学系、１８２ 第１分離器、１８４ 第２分離器、１８６ 第１反射鏡、１８８ 第２反射鏡、１９０ 検出器、１９２ 分析部、１９４ 要因格納部、１９６ 制御部、１９８ 制御装置、２４０ 光源、２５０ レーザ源、２６０ 光パラメトリック発振器、２６２ 反射鏡、２６４ 反射鏡、２６６ 非線形結晶、２７０ 干渉フィルタ、２７２ 反射鏡、２７４ 反射鏡、２７６ ＰＺＴ、２８０ 光パラメトリック発振器、２８２ 反射鏡、２８４ 反射鏡、２８６ 非線形結晶、２９０ 反射鏡、２９２ 反射鏡   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gas analyzer, 20 Sample gas, 30 Process gas, 100 Main chamber, 102 Main body, 104 Reflector, 106 Opening, 108 Reflector, 110 Inlet, 112 Exhaust, 114 Piping, 120 Reference chamber, 126 Piping, 130 Processing unit, 140 light source, 150 laser source, 160 optical parametric oscillator, 162 reflecting mirror, 164 reflecting mirror, 166 nonlinear crystal, 170 interference filter, 172 reflecting mirror, 174 reflecting mirror, 176 PZT, 180 optical system, 182 first separation 184, second separator, 186 first reflector, 188 second reflector, 190 detector, 192 analyzer, 194 factor storage, 196 controller, 198 controller, 240 light source, 250 laser source, 260 light Parametric oscillator, 262 reflector, 264 Mirror, 266 a non-linear crystal, 270 interference filter, 272 a reflecting mirror, 274 a reflecting mirror, 276 PZT, 280 optical parametric oscillator, 282 a reflecting mirror, 284 a reflecting mirror, 286 a non-linear crystal, 290 reflector, 292 a reflecting mirror

Claims (22)

試料ガスを収容するメインチャンバと、
前記試料ガスに化学処理をして少なくとも既知の成分を残した処理ガスを収容する参照チャンバと、
前記メインチャンバおよび前記参照チャンバのそれぞれに赤外光を入射する光源と、
前記メインチャンバおよび前記参照チャンバからそれぞれ出射した赤外光を検出する１つまたは複数の検出器と
を備えるガス分析装置。A main chamber containing the sample gas;
A reference chamber containing a processing gas that has been chemically processed on the sample gas leaving at least a known component;
A light source that injects infrared light into each of the main chamber and the reference chamber;
A gas analyzer comprising one or more detectors for detecting infrared light respectively emitted from the main chamber and the reference chamber. 前記参照チャンバに連結され、前記試料ガスからＨ２ＯおよびＣＯ２を含む前記既知の成分を残した前記処理ガスを生成する処理部をさらに備える請求項１に記載のガス分析装置。The gas analyzer according to claim 1, further comprising a processing unit that is connected to the reference chamber and generates the processing gas from the sample gas that leaves the known components including H 2 O and CO 2 . 前記光源からの赤外光を、前記メインチャンバに入射する赤外光と前記参照チャンバに入射する赤外光とに分離する分離器をさらに備える請求項１または２に記載のガス分析装置。   The gas analyzer according to claim 1 or 2, further comprising a separator that separates infrared light from the light source into infrared light incident on the main chamber and infrared light incident on the reference chamber. 前記光源から前記メインチャンバを通過して前記検出器までの赤外線の光路長と、前記光源から前記参照チャンバを通過して前記検出器までの赤外線の光路長と、が異なっており、一の前記検出器において時分割で前記メインチャンバおよび前記参照チャンバから出射した赤外光を検出する請求項３に記載のガス分析装置。   The infrared optical path length from the light source through the main chamber to the detector is different from the infrared optical path length from the light source through the reference chamber to the detector, The gas analyzer according to claim 3, wherein the detector detects infrared light emitted from the main chamber and the reference chamber in a time-sharing manner. 前記メインチャンバを通過する光路長は、前記参照チャンバを通過する光路長よりも長い請求項４に記載のガス分析装置。   The gas analyzer according to claim 4, wherein an optical path length passing through the main chamber is longer than an optical path length passing through the reference chamber. 前記メインチャンバおよび前記参照チャンバが減圧されている請求項１から５のいずれか１項に記載のガス分析装置。   The gas analyzer according to any one of claims 1 to 5, wherein the main chamber and the reference chamber are depressurized. 前記光源から出射する赤外光の波数が可変である請求項１から６のいずれか１項に記載のガス分析装置。   The gas analyzer according to any one of claims 1 to 6, wherein a wave number of infrared light emitted from the light source is variable. 前記光源は、スペクトル線幅がドップラー幅よりも狭い赤外光を出射する請求項７に記載のガス分析装置。   The gas analyzer according to claim 7, wherein the light source emits infrared light having a spectral line width narrower than a Doppler width. 前記光源は、レーザ光を発するレーザ源と、前記レーザ光により発振する光パラメトリック発振器と、前記光パラメトリック発振器の外側に配され、発振した赤外光を前記スペクトル線幅で掃引する干渉フィルタとを有する請求項８に記載のガス分析装置。   The light source includes a laser source that emits laser light, an optical parametric oscillator that oscillates by the laser light, and an interference filter that is disposed outside the optical parametric oscillator and sweeps the oscillated infrared light with the spectral line width. The gas analyzer according to claim 8. 前記光パラメトリック発振器から発振する波数が可変である請求項９に記載のガス分析装置。   The gas analyzer according to claim 9, wherein the wave number oscillated from the optical parametric oscillator is variable. 前記メインチャンバからの検出結果と、前記参照チャンバからの検出結果とに基づいて、前記試料ガスの成分を分析する分析部をさらに備える請求項１から１０のいずれか１項に記載のガス分析装置。   The gas analyzer according to any one of claims 1 to 10, further comprising an analysis unit that analyzes a component of the sample gas based on a detection result from the main chamber and a detection result from the reference chamber. . 前記分析部は、前記参照チャンバからの検出結果を前記メインチャンバからの検出結果から差し引くことで、前記メインチャンバからの検出結果から前記既知の成分からの寄与を分離する請求項１１に記載のガス分析装置。   The gas according to claim 11, wherein the analysis unit separates the contribution from the known component from the detection result from the main chamber by subtracting the detection result from the reference chamber from the detection result from the main chamber. Analysis equipment. 前記分析部は、前記参照チャンバからの検出結果に基づいて、前記メインチャンバに入射した赤外光の波数を同定する請求項１１または１２に記載のガス分析装置。   The gas analyzer according to claim 11 or 12, wherein the analysis unit identifies a wave number of infrared light incident on the main chamber based on a detection result from the reference chamber. 前記光源からの赤外光をさらに分割して、周囲雰囲気を通過して、前記検出器に導く光学系をさらに備え、
前記分析部は、前記周囲雰囲気からの検出結果に基づいて前記メインチャンバに入射した赤外光の強度を正規化する請求項１１から１３のいずれか１項に記載のガス分析装置。Further comprising an optical system that further divides infrared light from the light source, passes through an ambient atmosphere, and guides it to the detector;
The gas analyzer according to any one of claims 11 to 13, wherein the analysis unit normalizes the intensity of infrared light incident on the main chamber based on a detection result from the ambient atmosphere. ガスの吸収スペクトルのプロファイルと当該ガスの発生要因とを対応付けて格納した要因格納部をさらに備え、
前記分析部は、前記メインチャンバおよび前記参照チャンバの検出結果に基づいて、前記要因格納部を参照することにより、前記試料ガスの発生要因を特定する請求項１１から１４のいずれか１項に記載のガス分析装置。A factor storage unit that stores the absorption spectrum profile of the gas and the generation factor of the gas in association with each other;
The said analysis part specifies the generation | occurrence | production factor of the said sample gas by referring to the said factor storage part based on the detection result of the said main chamber and the said reference chamber. Gas analyzer. 試料ガスを収容したメインチャンバに赤外光を入射する段階と、
前記メインチャンバから出射した赤外光を検出する段階と、
前記試料ガスに化学処理をして少なくとも既知の成分を残した処理ガスを収容した参照チャンバに赤外線を入射する段階と、
前記参照チャンバから出射した赤外光を検出する段階と、
前記メインチャンバからの検出結果と、前記参照チャンバからの検出結果とに基づいて、前記試料ガスの成分を分析する段階と
を備えるガス分析方法。Injecting infrared light into the main chamber containing the sample gas;
Detecting infrared light emitted from the main chamber;
Injecting infrared light into a reference chamber containing a processing gas that chemically processed the sample gas and left at least a known component; and
Detecting infrared light emitted from the reference chamber;
A gas analysis method comprising: analyzing a component of the sample gas based on a detection result from the main chamber and a detection result from the reference chamber. 既知の発生要因で生物から発生した試料ガスに透過させた赤外光の吸収スペクトルを取得し、前記吸収スペクトルと前記発生要因とを対応付けて格納したデータベース。   The database which acquired the absorption spectrum of the infrared light permeate | transmitted by the sample gas generated from the living body by the known generation | occurrence | production factor, and matched and stored the said absorption spectrum and the said generation | occurrence | production factor. 未知の発生要因で生物から発生した試料ガスに赤外光を透過させる段階と、
前記試料ガスを透過した赤外光の吸収スペクトルを検出する段階と、
請求項１７に記載のデータベースに格納されている前記吸収スペクトルと、前記検出する段階で検出された前記吸収スペクトルとの合致度に基づいて、前記データベースに格納されている前記発生要因を同定する段階と
を備えるメタボローム解析方法。Transmitting infrared light to the sample gas generated from the organism due to unknown generation factors;
Detecting an absorption spectrum of infrared light transmitted through the sample gas;
The step of identifying the generation factor stored in the database based on the degree of coincidence between the absorption spectrum stored in the database according to claim 17 and the absorption spectrum detected in the detecting step. A metabolomic analysis method comprising: 対象疾患にかかっている生体から発生した試料ガスに赤外光を透過させる段階と、
前記試料ガスを透過した赤外光の吸収スペクトルを検出する段階と
を備え、
複数の前記対象疾患ごとに、前記透過させる段階と前記検出する段階とを繰り返すガス分析方法。Transmitting infrared light to the sample gas generated from the living body suffering from the target disease;
Detecting an absorption spectrum of infrared light transmitted through the sample gas,
A gas analysis method that repeats the permeating step and the detecting step for each of a plurality of target diseases. 前記吸収スペクトルを前記対象疾患に対応付けてデータベースに格納する段階をさらに備える請求項１９に記載のガス分析方法。   The gas analysis method according to claim 19, further comprising the step of storing the absorption spectrum in a database in association with the target disease. 前記複数の対象疾患は、気管支喘息、肺がん、肺疾患、腎不全、肺炎、ピロリ菌、糖尿病、肥満および胃腸不全から選択される１以上の疾患を含む請求項１９または２０に記載のガス分析方法。   The gas analysis method according to claim 19 or 20, wherein the plurality of target diseases include one or more diseases selected from bronchial asthma, lung cancer, lung disease, renal failure, pneumonia, Helicobacter pylori, diabetes, obesity, and gastrointestinal failure. . 請求項２０または２１に記載のガス分析方法によって得られたデータベース。   A database obtained by the gas analysis method according to claim 20 or 21.
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