[发明专利]一种新的稀释单浓度点C13测量校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量方法，尤其是一种新的稀释单浓度点C13测量校正方法。 

背景技术

[0002] 在医学C13测量应用中经常会涉及到对于多个气体样品的对比测量，而这多个气体样品具有不同的浓度，测量时也会在不同的时间点进行测量。C13测量的关键物理量为DELTA，DELTA的测量通过测量样品气体中C12和C13的浓度得到： 

DELTA=((C13浓度/C12浓度)/0.0112372-1)*1000  --- 公式1

而C13浓度和C12浓度的测量通过红外吸收法进行测量。首先测得不含CO2的气体通过红外测量气室时的红外能量（由光电转换后的电压值表示）E0，然后让样品气体通过红外测量气室，由于样品气体中含有CO2，会对红外能量进行吸收，所以测得的红外能量（ECO2）会低于E0, 通过公式运算即可得到CO2的浓度：

CO2浓度=f(E0,ECO2)

在C13医疗分析设备中采用了双气室双探测器结构，同时测量C12和C13的浓度：

C12浓度= f(E0_12,ECO2_12)

C13浓度= f(E0_13,ECO2_13)

在实际测量中，C12 的中心吸收波长为4.16um，C13的中心吸收波长为4.4um。由于C12的浓度远高于C13的浓度，而且中心波长非常接近，所以C12会对C13的测量造成干扰。也就是说，在C13的吸收池内C12也会对C13吸收带内红外能量进行吸收，从而造成C13测量结果的失真（干扰示意图见图1）。

为了保证测试结果的准确性，需要对C12的干扰进行校正。校正的方法是对同一个标准气体（DELTA=-26的气体），和零气(零气为不含任何CO2的气体)进行混合得到不同浓度的气体，然后测量其DELTA值。零气的混入不会改变气体的DELTA，但由于不同浓度下C12对C13的干扰量不同，所以测试得到不同的DELTA值。而这一系列的DELTA值和标准值（-26）的差就构成了校正曲线（标定曲线如图2所示）。 

在实际测量过程中，两个气体或者多个样品气体被测量，每一个气体浓度可能都不相同。其实际测量得到原始的CO2浓度值和DELTA值，通过CO2浓度值查校正曲线，得到校正值。利用这个校正值对原始DELTA值进行校正，就得到了校正后准确的DELTA值。 

在实际应用过程中，由于长期环境温度的变化等因素的影响（比如一天或者数天之内），会导致校正曲线发生变化。变化的可能性包括曲线上下平移、围着某一点转动甚至曲线形状发生改变（变化的示意图见图3）。 

而一旦转动或者曲线形状改变的变化发生，会对测试结果带来巨大的不利影响，这是由于实际校正量和计算校正量产生了差异。如图4所示，浓度为3.1和5.8的两个样品气体进行测量，绿色箭头表示其实际需要的校正量，蓝色箭头表示计算得到的校正量，由于校正曲线的变化导致校正量发生了变化，从而对测试结果产生了很大的负面影响。 

校正曲线的上下平移变化不会对测试结果有不利的影响，因为每个点的变化量相同，在后续的DOB计算中将平移量减掉了。 

目前业界解决此问题的方法主要是恒温控制。在系统内部加恒温仓，将整个红外系统放置于恒温仓内，恒温仓温度远高于环境温度（比如50摄氏度），由加热，控制，测量等电路构成负反馈系统，保证红外系统的温度恒定。但这种方法极大提高了系统成本和复杂性，降低了系统可靠性。 

发明内容

本发明的目的是主要解决不同浓度的气体样品测量时的浓度校正问题。 

本发明采用如下技术方案： 

一种新的稀释单浓度点C13测量校正方法，包括如下步骤：

1）收集待测者的呼气样品并连接到测试设备，测试设备有多个测试通道，在一次测试过程中每个测试通道连接一个呼气样品；

2）测量按照分组进行；

3）测量本组内所有呼气样品气体的原始浓度，原始浓度必须大于1.0%；

4）计算本次测量的目标浓度，目标浓度应该小于所有样品气体的原始浓度； 

5）开始测量一个样品气体，抽取样品气体到红外气室；

6）抽取零气混入进行稀释，直到达到目标浓度；

7）测量C12和C13浓度值，计算原始DELTA；

8）根据C12浓度值计算DELTA校正值；

9）利用原始DELTA值和校正值计算最终DELTA；

10）用零气冲洗管路和红外气室；

11）重复步骤5到10，直到本组内所有样品气体测量完毕，并汇报测试结果。