Método de medición y análisis de gas exhalado y aparato para el mismo.

Método de medición y análisis de gas exhalado, que comprende las etapas de:

(a) recoger una exhalación de un organismo humano que incluye dióxido de carbono 13CO2 y dióxido de carbono 12CO2 como gases componentes en una bolsa de respiración que puede expandirse y contraerse;

(b) succionar un volumen predeterminado de la exhalación recogida en la bolsa de respiración en un contenedor de entrada de gas;

(c) medir la presión de la exhalación en el contenedor de entrada de gas;

(d) anular la medición al determinar que una cantidad de la exhalación recogida en la bolsa de respiración es insuficiente cuando el valor de presión medida es inferior a una presión atmosférica;

(e) apretar el contenedor de entrada de gas para llenar una célula comunicada con el contenedor de entrada de gas con la exhalación cuando el valor de presión medida es igual a la presión atmosférica; y

(f) medir las intensidades de luz transmitida a través de la célula que tiene longitudes de onda a las que la luz se transmite a través de los gases componentes respectivos, seguido por un procesamiento de datos basado en las mismas, midiendo de ese modo la concentración de 13CO2 o la razón de concentraciones de dióxido de carbono 13CO2 con respecto al dióxido de carbono 12CO2.

Método de medición y análisis de gas exhalado y aparato para el mismo Campo técnico

Se utilizan análisis isotópicos para el diagnóstico de enfermedades en el campo médico, en los que pueden determinarse las funciones metabólicas de un organismo vivo administrando un fármaco que contiene Isótopos al organismo vivo y detectando luego un cambio en la razón de concentraciones de los isótopos.

La presente invención se refiere a un método de medición y análisis de gas exhalado para medir la concentración de dióxido de carbono 13CC>2 o la razón de concentraciones de 13CÜ2 con respecto a 12CÜ2 en una exhalación humana basándose en una diferencia en la característica de absorción de luz entre isótopos.

Antecedentes de la técnica

En general se conoce que las bacterias denominadas Helicobacter Pylori (HP) son la causa de úlceras gástricas y gastritis.

Si la HP está presente en el estómago de un paciente, debe administrarse un antibiótico o similar al paciente para el tratamiento de eliminación de bacterias. Por tanto, es importante comprobar si el paciente tiene la HP. La HP tiene una actividad ureasa fuerte para descomponer urea en dióxido de carbono y amoniaco.

El carbono tiene isótopos que tienen números de masa de 12, 13 y 14, entre los que 13C que tiene un número de masa de 13 es fácil de manipular debido a su no radioactividad y estabilidad.

Si después de administrar urea marcada con 13C al paciente puede determinarse satisfactoriamente la concentración de 13C2 como producto metabólico final en la respiración del paciente, más específicamente, una razón de concentraciones de 13C2/12CC>2, puede confirmarse la presencia de HP.

Sin embargo, la razón de concentraciones de 13CÜ2 con respecto a 12CÜ2 en dióxido de carbono que se produce de manera natural es 1:1, dificultando la determinación precisa de la razón de concentraciones en la respiración del paciente.

Se han dado a conocer métodos para determinar la razón de concentraciones de 13CÜ2 con respecto a 12C2 o la concentración de 13C2 mediante espectrofotometría infrarroja (véase la publicación de patente japonesa no examinada n.° 53-4289 (1978)).

En el método dado a conocer en la publicación de patente japonesa no examinada n.° 53-4289, se preparan dos células que tienen respectivamente un paso largo y un paso corto. Las longitudes de paso de las células se ajustan de manera que una absorbancia de 13C2 en una de las células se iguala a una absorbancia de 12C2 en la otra célula. Se aplican haces de luz que tienen longitudes de onda adecuadas para los análisis respectivos a las células respectivas y se miden las intensidades de los haces de luz transmitidos. Según este método, una razón de absorbancia para la razón de concentraciones en dióxido de carbono que se produce de manera natural puede establecerse en 1. Por tanto, la razón de absorbancia se cambia correspondientemente a un cambio en la razón de concentraciones. Esto permite la detección del cambio en la razón de concentraciones.

Documento de patente 1: publicación de patente japonesa no examinada n.° 53-4289 (1978)

Documento de patente 2: publicación de patente japonesa no examinada n.° 22-98629

Documento de patente 3: panfleto de publicación internacional n.° W1997/1429

Documento de patente 4: panfleto de publicación internacional n.° W1998/3888

Documento de patente 5: panfleto de publicación internacional n.° W22/2525

Documento de patente 6: panfleto de publicación internacional n.° WO25/41769

El documento WO /72754 se refiere a un aparato de análisis de gas y a un método para calibrarlo y para compensar los errores de medición, para su uso durante una prueba de ejercicio cardiopulmonar por un sujeto de prueba. Se miden las concentraciones de oxígeno y dióxido de carbono de la respiración del sujeto. Los errores se compensan basándose en los resultados de la calibración previa. Las mediciones compensadas así como otros datos fisiológicos monitorizados durante la prueba de ejercicio cardiopulmonar y las cantidades calculadas a partir de estas mediciones, se presentan como una serie de gráficas en un orden lógico para aumentar su valor diagnóstico y pronóstico.

Descripción de la invención

Problemas que se resolverán con la invención

Cuando se aplica la espectrofotometría infrarroja anterior, si la cantidad de respiración obtenida de un paciente es inferior a una cantidad predeterminada, se deteriora la fiabilidad de los datos medidos.

Por tanto, actualmente, se evalúa si la cantidad de respiración es adecuada o no observando visualmente el perfil de la bolsa de respiración. Puesto que la bolsa de respiración es flexible, puede evaluarse si se llena con la respiración mediante su perfil.

Sin embargo, mediante dicha observación visual no puede determinarse con precisión si la cantidad de respiración es mayor o menor que la cantidad predeterminada anterior o cuánto menor que la cantidad predeterminada.

Por tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un método de medición y análisis de gas exhalado en el que se introduce una exhalación que incluye dióxido de carbono 13CÜ2 y dióxido de carbono 12CÜ2 como gases componentes en una célula para medir las concentraciones de los gases componentes respectivos mediante espectrofotometría infrarroja, en el que el método puede determinar con precisión si la respiración obtenida es menor que la cantidad predeterminada o no para impedir la emisión de datos erróneos.

Medios para resolver los problemas

Un método de medición y análisis de gas exhalado según la presente invención comprende las etapas de: recoger una exhalación de un organismo humano que incluye dióxido de carbono 13CÜ2 y dióxido de carbono 12CÜ2 como gases componentes en una bolsa de respiración que puede expandirse y contraerse; succionar un volumen predeterminado de la exhalación recogida en la bolsa de respiración en un contenedor de entrada de gas; medir la presión de la exhalación en el contenedor de entrada de gas; anular la medición al determinar que la cantidad de la exhalación recogida en la bolsa de respiración es insuficiente cuando el valor de presión medida es inferior a una presión atmosférica; apretar el contenedor de entrada de gas para llenar una célula con la exhalación cuando el valor de presión medida es igual a la presión atmosférica; y medir las intensidades de luz transmitida a través de la célula que tiene longitudes de onda a las que la luz se transmite a través de los gases componentes respectivos, seguido por un procesamiento de datos basado en las mismas, midiendo de ese modo la concentración de 13CÜ2 o la razón de concentraciones de dióxido de carbono 13CÜ2 con respecto a dióxido de carbono 12CÜ2.

Según este método, se succiona un volumen predeterminado de una exhalación de un paciente en un contenedor de entrada de gas y se mide la presión de la exhalación para determinar si la cantidad de la exhalación recogida en la bolsa de respiración es insuficiente o no. Por tanto, la cantidad de la falta de la exhalación puede determinarse con alta precisión. Esto puede impedir la emisión de datos con poca fiabilidad que resulta de una espectrofotometría infrarroja que se lleva a cabo con una cantidad insuficiente de exhalación.

Se prefiere que el volumen de capacidad máxima de la bolsa de respiración sea igual o mayor que el "volumen predeterminado" anterior que se succiona en el contenedor de entrada de gas. Esto se debe a que si el volumen de capacidad máxima de la bolsa de respiración es menor que el "volumen predeterminado" anterior, el valor medido de la presión de la exhalación en el contenedor de entrada de gas siempre será inferior a la presión atmosférica y se anulará la medición.

La disposición puede ser tal que después de que se succiona un volumen predeterminado de la exhalación recogida en la bolsa de respiración en el contenedor de entrada de gas, se abre una válvula de modo que el contenedor de entrada de gas se comunica con el interior de la célula que se mantiene a la presión atmosférica al haberse llenado previamente con un gas prescrito y se mide la presión del gas después de la comunicación por un sensor de presión unido a la célula. En este caso, la medición puede realizarse utilizando el sensor de presión unido a la célula. Puesto que la célula está dotada habitualmente de un sensor de presión, este sensor de presión puede utilizarse también para este fin. Por consiguiente, no es necesario proporcionar un sensor de presión unido directamente al contenedor de entrada de gas anterior, de modo que puede simplificarse la estructura del... [Seguir leyendo]

Método de medición y análisis de gas exhalado, que comprende las etapas de:

(a) recoger una exhalación de un organismo humano que incluye dióxido de carbono 13C2 y dióxido de carbono 12C2 como gases componentes en una bolsa de respiración que puede expandirse y contraerse;

(b) succionar un volumen predeterminado de la exhalación recogida en la bolsa de respiración en un contenedor de entrada de gas;

(c) medir la presión de la exhalación en el contenedor de entrada de gas;

(d) anular la medición al determinar que una cantidad de la exhalación recogida en la bolsa de respiración es insuficiente cuando el valor de presión medida es inferior a una presión atmosférica;

(e) apretar el contenedor de entrada de gas para llenar una célula comunicada con el contenedor de entrada de gas con la exhalación cuando el valor de presión medida es igual a la presión atmosférica; y

(f) medir las intensidades de luz transmitida a través de la célula que tiene longitudes de onda a las que la luz se transmite a través de los gases componentes respectivos, seguido por un procesamiento de datos basado en las mismas, midiendo de ese modo la concentración de 13C2 o la razón de concentraciones de dióxido de carbono 13C2 con respecto al dióxido de carbono 12C2.

Método de medición y análisis de gas exhalado según la reivindicación 1, en el que la bolsa de respiración tiene un volumen de capacidad máxima que es igual a o mayor que el volumen predeterminado de la exhalación succionada en el contenedor de entrada de gas.

Método de medición y análisis de gas exhalado según la reivindicación 1, en el que en la etapa (b), después de que la cantidad predeterminada de la exhalación recogida en la bolsa de respiración se succione en el contenedor de entrada de gas, se abre una válvula para la comunicación entre el contenedor de entrada de gas y la célula de modo que el contenedor de entrada de gas y un interior de la célula que se mantiene a la presión atmosférica al haberse llenado previamente con un gas prescrito se comunican entre si, y

en la etapa (c), se mide la presión de gas después de la comunicación por un sensor de presión unido a la célula.

Método de medición y análisis de gas exhalado según la reivindicación 3, en el que el gas prescrito es un gas de referencia que no absorbe la luz que tiene las longitudes de onda a la que la luz se transmite a través de los gases componentes respectivos.

Método de medición y análisis de gas exhalado según la reivindicación 4, en el que el gas de referencia es aire.

Método de medición y análisis de gas exhalado según la reivindicación 1, en el que se aplica presión a la exhalación dentro del contenedor de entrada de gas hasta la presión atmosférica cuando se determina que la cantidad de la exhalación recogida en la bolsa de respiración es insuficiente, y

una cantidad de cambio en el volumen del contenedor de entrada de gas durante la aplicación de presión se muestra como la cantidad de falta a un medidor.

Método de medición y análisis de gas exhalado según la reivindicación 3, en el que se aplica presión a la exhalación dentro del contenedor de entrada de gas hasta la presión atmosférica cuando se determina que la cantidad de la exhalación recogida en la bolsa de respiración es insuficiente, y

una cantidad de cambio en el volumen del contenedor de entrada de gas durante la aplicación de presión se muestra como la cantidad de falta a un medidor.

Método de medición y análisis de gas exhalado según la reivindicación 1, que incluye además las etapas de:

recoger una exhalación de un organismo humano antes de la administración de un fármaco de muestra al mismo para realizar la medición y análisis de gas exhalado que incluyen las etapas de (b) a (f);

recoger una exhalación del organismo humano después de la administración del fármaco de muestra al mismo para realizar la medición y análisis de gas exhalado que incluyen las etapas de (b) a (f); y

comparar los resultados de ambas mediciones para obtener de ese modo un cambio en la concentración de

13c2 o un cambio en la razón de concentraciones entre el dióxido de carbono 13CO2 y el dióxido de 12 J carbono CO2.