[发明专利]多功能呼吸分析器

说明书

技术领域

本发明涉及来自测试对象的呼吸（呼出空气）的分析。所述分析包括一种或若干种挥发性物质的识别和量化，所述物质例如乙醇、甲醇、丙酮、一氧化碳、二氧化碳、氨、氧化氮。取决于情况和所涉及的物质，它可以具有医学、社会、安全或司法用途。所述情况可以关于测量精确度、特异性、响应速度等有不同的要求。特别地，本发明涉及用于这样的分析的装置。

背景技术

根据现有技术的呼吸分析器针对特定情况和应用领域进行设计。存在各种产品应用于筛查、临床诊断中以及为了证据目的用于确定呼吸酒精浓度。对于后一种类别，高优先级要求是测量精确度和特异性。为了筛查目的，对于测试者的响应速度和简单性更为重要，尤其当预期阳性响应的分数（即，超过某个阈值的浓度）较小时。在车辆驾驶员的禁酒测试中就是这样，包括酒精锁或类似设备。

在证据仪器和合格诊断仪器中，红外光谱法用作测量原理，导致了更高的精确度和特异性。为了筛查目的，正在使用基于催化的更简单的传感器，例如燃料电池或半导体元件。它们在生产成本方面是有利的，但是当考虑到可靠性时具有缺陷。催化功能难以控制，并且传感器具有有限的寿命。在多数呼吸分析器中需要测试对象将用力的呼气输送到紧配合的吹口中。该程序耗时并且对于呼吸功能受损的人是有问题的。

发明内容

本发明涉及一种在一个单壳体中同时满足上述看上去矛盾的要求的多功能呼吸分析器。根据本发明的呼吸分析器可以用于迄今为止需要不同件设备的多个不同目的。由此获得增加的灵活性，以及减小的耗时和用户的更低成本。可以用同一件设备执行筛查和更高要求的任务。

在根据本发明的呼吸分析器中，可以在没有呼吸分析器和测试对象的物理接触的情况下执行筛查，具有容易和快速操作的好处，并且需要测试对象的最小努力。然而，这也意味着呼吸样品被环境空气稀释。通过测量样品内的痕量物质（例如二氧化碳（CO₂））的浓度，可以估计稀释的程度，从而允许估计实际呼吸浓度。

根据本发明呼吸分析器包括：用于接收来自测试对象的呼吸样品的接受器单元，提供对应于样品内的至少一种挥发性物质的浓度的信号的感测单元，用于提供指示呼吸样品的稀释的信号的装置，以及用于识别和量化呼吸样品的挥发性物质的分析单元/处理单元。信号处理器单元配置成执行用于量化的至少两个不同的计算，并且信号处理单元也配置成自动地显示所选择的计算的结果，所述选择基于指示稀释的信号。

用于指示稀释的装置可以包括响应痕量物质的传感器或响应测试对象的呼吸器官和感测单元之间的连接的紧密性的传感器。

在权利要求1中限定根据本发明的设备。

在优选实施例中，根据本发明的呼吸分析器包括与测试者的位置、姿势和状况无关而使用简单的自动、手持单元。

在另一优选实施例中，呼吸分析器可以在车辆的驾驶员的位置处安装和嵌入在仪表中。在筛查操作模式下，不需要驾驶员的主动参与。然而，如果估计的物质浓度超过某个阈值，则可以迫使驾驶员使用连接到相同呼吸分析器的紧配合的吹口提供第二呼吸测试。

附图说明

在附带权利要求中限定本发明，并且下面关于附图提供更详细的描述，其中：

图1示意性地显示根据本发明的呼吸分析器的构件块；

图2示出使用的例子；

图3显示典型的信号模式；以及

图4是示出计算的流程图。

具体实施方式

图1显示根据本发明的呼吸分析器的优选实施例的构件块。分析器物理地构建到设计成手持使用的壳体1中。它的外部物理尺寸最适度，典型地为150x50x30mm。为了获得必要的耐用性，它需要耐受各种类型的环境影响，包括极端温度、湿度、压力、震动、振动和电磁干扰。特别地，壳体1包括结构化金属材料或抗震聚合物以便满足它的功能要求。

壳体1包括耦合到信号处理单元3的感测单元2。感测单元2配备有入口5和出口6，允许呼吸样品在有或没有风扇10的帮助的情况下通过它。风扇10也可以在测量期间提供偏压流动以帮助呼吸流动，并且改善高度稀释的样品的敏感性。优选地，在出口6处的瓣阀11保证流动是单向的。感测单元2的容积典型地小于100ml。

呼吸样品经由接受器4a进给到感测单元2的入口5中，在图1中所述接受器示意性地显示为固定到感测单元2的入口5。当接受器4a用于在离测试者的口和鼻几厘米的距离处非接触接收呼吸样品时，它优选地具有勺、碗、杯或漏斗的形状，可以可拆卸地固定到壳体1。