[发明专利]用于识别和/或测量患者的呼出气中的物质浓度的系统和方法

说明书

一种用于识别和/或测量患者(4)的呼出气中的物质浓度的系统，该系统包括测量设备(20)，测量设备(20)用于执行从患者(4)的呼出气中获得的采样气体流(A)的离子迁移谱测量，测量设备(20)包括漂移检测器(22)和连接至漂移检测器(22)的至少一个气体回路(23，24)，至少一个气体回路(23，24)用于引导分析气体流(B)朝向漂移检测器(22)的入口端(220)以及/或者用于引导漂移气体流(C)朝向漂移检测器(22)的出口端(221)，采样气体流(A)的样本能够注入到分析气体流(B)中，其中，至少一个气体回路(23，24)包括分子筛过滤器(233，241)，分子筛过滤器(233，241)包括用于过滤分析气体流(B)和/或漂移气体流(C)的过滤材料(26)。在本文中，过滤材料(26)包括沸石NaY。以这种方式，提供了一种用于测量患者的呼出气中的物质浓度的系统，该系统允许使用离子迁移谱(IMS)进行准确的测量。

说明书

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于识别和/或测量患者的呼出气中的物质浓度的系统，并且涉及用于测量患者的呼出气中的物质浓度的方法。

这种系统包括用于对从患者的呼出气中获得的采样气体流执行离子迁移谱测量的测量设备。本文中的测量设备包括漂移检测器和连接至漂移检测器的至少一个气体回路，所述至少一个气体回路用于引导采样气体流的样本可注入到其中的分析气体流朝向漂移检测器的入口端以及/或者用于引导漂移气体流朝向漂移检测器的出口端。在本文中，至少一个气体回路包括分子筛过滤器，该分子筛过滤器包括用于过滤分析气体流和/或漂移气体流的过滤材料。

机械通气被用在常规的全身麻醉过程中，例如被用在手术中心中或被用在医院的重症监护室中对危重患者的长期镇静过程期间。在这样的全身麻醉过程的情况下，用气管内导管给患者插管，以便一方面提供通气并且另一方面施用气态麻醉剂。

作为使用气态麻醉剂的吸入麻醉过程的替选，在静脉麻醉的情况下，例如在所谓的全凭静脉麻醉(TIVA)过程的情况下，将诸如异丙酚的麻醉剂静脉内地施用于患者。例如对于重症监护室中的长期镇静过程而言，这样的静脉麻醉也可能是优选的。

特别是在例如使用异丙酚作为麻醉剂的静脉麻醉的情况下，能够监测患者体内的麻醉剂的浓度及其相关作用特别是关于麻醉影响是非常有意义的。通常，可以通过监测患者的呼出空气中的麻醉剂和相关物质的存在和浓度来得出关于患者体内的药物浓度的结论。使用合适的模型例如药代动力学/药效动力学模型，可以根据呼出空气中的药物浓度来预测患者体内的药物浓度。然而，这样的预测一方面需要精确的模型并且另一方面需要对呼出空气中的物质浓度的精确测量。

已经提出了特别是在使用诸如异丙酚的麻醉剂时使用气相色谱离子迁移谱(GC-IMS)进行患者的呼出气中的物质的检测，以用于在麻醉过程期间进行监测。在离子迁移谱内，气体样本的成分借助于离子分子反应被电离，并且被注入到漂移检测器的电漂移场中。通过向漂移检测器施加相当大的电场强度例如每厘米几百伏，电离的成分被驱动朝向检测器，该检测器被构造成在电离的成分到达时生成测量信号。取决于例如电离的成分的形状和截面，电离的成分在行进通过漂移检测器时会遇到相反的力——该力源自流过同一漂移检测器但沿相反方向的漂移气体——因此为电离的成分有效地提供了障碍。

通常，电离的成分通过漂移检测器的漂移时间取决于施加的电压、漂移检测器中的温度和压力、电离的成分的质量、电离的成分的形状和电荷等，使得不同的成分表现出不同的速度，因此不同的成分将以不同的漂移时间行进通过漂移检测器。因此，不同的电离的成分将在不同的时间到达检测器，使得可以在检测器处检测在时间上分离且与不同的电离的成分有关的信号，从而产生包含与气体样本的不同成分有关的峰的所谓的漂移谱(漂移时间内的信号强度)。