[发明专利]用于测量和分析多次呼吸氮气洗出过程的装置

权利要求书

1.一种用于测量和分析多次呼吸洗出过程的装置，包括

主流(1)中的第一超声波流量摩尔质量传感器(5)，其中所述第一超声波流量摩尔质量传感器(5)用于测定主流中患者吸入和呼出的气体(7)的瞬时流量和瞬时摩尔质量，

次流(10)中的CO₂传感器(12)，所述次流(10)是从主流(1)中抽吸出的一小部分气体，其中CO₂传感器(12)用于测定患者吸入和呼出的气体(7)中的CO₂浓度；

次流(10)中的第二超声波流量摩尔质量传感器(13)，其用于测定次流中患者吸入和呼出的气体(7)中的摩尔质量，

与所述第一超声波流量摩尔质量传感器(5)相连接的电子单元(9)，其用于计算患者吸入和呼出的气体(7)的流量和摩尔质量，和

与电子单元(9)、CO₂传感器(12)和第二超声波流量摩尔质量传感器(13)相连的处理单元(15)，其特征在于，

所述处理单元(15)基于患者吸入和呼出气体(7)的摩尔质量、患者吸入和呼出气体(7)的CO₂浓度、水蒸气浓度的值和由三个下列公式解出的氧气浓度的值确定N₂浓度，所述三个公式为：

f_N2+f_O2+f_CO2+f_H2O+f_Ar＝100％ (1)，

f_N2M_N2+f_O2M_O2+f_CO2M_CO2+f_H2OM_H2O+f_ArM_Ar＝M (2)，

其中，f_x是气体x的比例，且M_x是以g/mol为单位的气体x的摩尔质量，方程式(1)显示所观察的所有气体比例之和为100％，方程式(2)描述了摩尔质量的测量。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，单个气体的摩尔质量值M_x由摩尔质量值M*_x＝k_x*M_x替换，其中k_x是用于绝热指数校正的气体x的无量纲常数。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，对CO₂传感器(12)的O₂交叉灵敏性进行补偿。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，对CO₂传感器(12)的O₂交叉灵敏性进行补偿。

5.根据权利要求1至4任意一项权利要求所述的装置，其特征在于，患者吸入和呼出的气体(7)从所述主流(1)传输到所述次流(10)所引起的在所述主流(1)中的流量测量和在所述次流(10)中的CO₂浓度和摩尔质量测量之间的时间延迟，是由处理单元(15)通过参考在所述主流(1)中和在所述次流(10)中的摩尔质量测量的数学交叉相关性确定所述延迟而进行校正。

6.根据权利要求1至4任意一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述处理单元(15)还用于，补偿由于主流(1)中所述流量测量的中心和为所述次流(10)样品去除的点之间的间隔产生的额外的时间延迟，所述的延迟时间利用基于所述主流的流速和流动方向的函数进行计算。

7.根据权利要求1至4任意一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述处理单元(15)还用于，对所述CO₂传感器(12)及所述第一超声波流量摩尔质量传感器(5)和/或所述第二超声波流量摩尔质量传感器(13)的不同响应时间通过数学减速或加速所述CO₂传感器(12)以及所述第一超声波流量摩尔质量传感器(5)和/或所述第二超声波流量摩尔质量传感器(13)的速度来补偿，以使所述传感器(12,5,13)获得相同的响应时间。