(57)【要約】【課題】呼気中に含まれる生体ガスも含め、生体全体からの放散される生体ガスの評価をすることが可能な生体ガス分析システムを提供する。【解決手段】本発明に係る生体ガス分析システム１０は、ステージ部２００と、給気口１５０を有し、回転する給気ファン１１０により、前記給気口１５０から前記ステージ部２００に対して空気を給気する給気ダクト部１００と、排気口３５０を有し、回転する排気ファン３１０により、前記排気口３５０から前記ステージ部２００の空気を排気する排気ダクト部３００と、前記排気口３５０から排気された前記排気ダクト部３００の空気を捕集する捕集部３６０と、前記捕集部３６０で捕集された空気を分析する分析部３７０と、からなることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージ部と、
給気口を有し、回転する給気ファンにより、前記給気口から前記ステージ部に対して空気を給気する給気ダクト部と、
排気口を有し、回転する排気ファンにより、前記排気口から前記ステージ部の空気を排気する排気ダクト部と、
前記排気口から排気された前記排気ダクト部内の空気を捕集する捕集部と、
前記捕集部で捕集された空気を分析する分析部と、からなることを特徴とする生体ガス分析システム。
【請求項２】
前記給気ダクト部内に、ケミカルフィルタ及びＨＥＰＡフィルタが設けられることを特徴とする請求項１に記載の生体ガス分析システム。
【請求項３】
前記ステージ部には直立用スペースが設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生体ガス分析システム。
【請求項４】
前記ステージ部には寝台が設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生体ガス分析システム。
【請求項５】
前記給気口から前記排気口までの前記ステージ部を覆う風防部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の生体ガス分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、呼気や、皮膚から発生する生体ガスの分析に好適な生体ガス分析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
呼気や、皮膚から発生する生体ガスの種類や量は、身体的・生理的状態と密接に関係すると考えられている。呼気中や皮膚から発生する生体ガスは血液に代わる非侵襲的な生体サンプルとして臨床検査への応用が期待されている。
【０００３】
例えば、生体ガス中のノナナールやベンゼンは肺がん、アンモニアは肝炎や胃炎、アセトンは糖尿病の可能性を示唆すると考えられている。また、ドイツの研究では、訓練された犬が７０％以上の正解率で肺がん患者の呼気を嗅ぎ分けたと報告されている。
【０００４】
皮膚ガスの測定方法として、皮膚表面に直径２ｃｍ程度の小型のパッシブ・サンプラーを貼り付け、アセトアルデヒドやアセトンの測定を行うことが提案されている（非特許文献１）。
【非特許文献１】https://www.kanagawa-iri.jp/wp-content/uploads/filebase/koryukai/2008/G21.pdf
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１記載の方法では、アセトアルデヒドやアセトンの生体からの顕著な放散が確認され一定の成果を挙げている。しかしながら、非特許文献１記載の方法においては、パッシブ・サンプラーは皮膚の表面の一部に取り付けられるため、生体全体から放散される生体ガスの評価をすることができない、という問題があった。
【０００６】
また、非特許文献１記載の方法では、パッシブ・サンプラーは呼気中に含まれる生体ガスをセンシングすることはできない、という問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記課題を解決するものであって、本発明に係る生体ガス分析システムは、ステージ部と、給気口を有し、回転する給気ファンにより、前記給気口から前記ステージ部に対して空気を給気する給気ダクト部と、排気口を有し、回転する排気ファンにより、前記排気口から前記ステージ部の空気を排気する排気ダクト部と、前記排気口から排気された前記排気ダクト部内の空気を捕集する捕集部と、前記捕集部で捕集された空気を分析する分析部と、からなることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る生体ガス分析システムは、前記給気ダクト部内に、ケミカルフィルタ及びＨＥＰＡフィルタが設けられることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る生体ガス分析システムは、前記ステージ部には直立用スペースが設けられることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る生体ガス分析システムは、前記ステージ部には寝台が設けられることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る生体ガス分析システムは、前記給気口から前記排気口までの前記ステージ部を覆う風防部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る生体ガス分析システムは、ステージ部の空気を排気する排気ダクト部と、前記排気口から排気された前記排気ダクト部内の空気を捕集する捕集部と、前記捕集部で捕集された空気を分析する分析部と、からなり、このような本発明に係る生体ガス分析システムによれば、呼気中に含まれる生体ガスも含め、生体全体からの放散される生体ガスの評価をすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る生体ガス分析システム１０の概要を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る生体ガス分析システム１０の概要を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る生体ガス分析システム１０の概要を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る生体ガス分析システム１０の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る生体ガス分析システム１０の概要を示す図である。
【００１５】
生体ガス分析システム１０におけるステージ部２００は、分析対象の生体ガスを放散する被験者Ｐが所在することが想定されている場所である。本実施形態においては、ステージ部２００には直立用スペース２１０が設けられており、被験者Ｐはここに立つことが想定されているが、このようなスペースにイスなどを配し、被験者Ｐが座ることができるようにしておいてもよい。また、被験者Ｐは衣服を着用していてもよいし、衣服を着用していなくてもよい。
【００１６】
給気ダクト部１００は、前記のようなステージ部２００に対して清浄な空気をステージ部２００に所在する被験者Ｐに対して送風するものである。また、排気ダクト部３００は、ステージ部２００における被験者Ｐの生体ガスを含んだ空気を吸引するものである。給気ダクト部１００はプッシュ型の局所換気を行うものであり、一方、排気ダクト部３００は、プル型の局所換気を行うものである。
【００１７】
ここで、「給気」、「排気」はステージ部２００に対する空気の流れにより定義されるものである。図中、矢印は給気ダクト部１００及び排気ダクト部３００の作用によって生じる空気の流れを示している。
【００１８】
給気ダクト部１００には、給気ファン軸部１０５を中心軸として回転する給気ファン１１０が設けられている。この給気ファン１１０が回転することで、給気ダクト部１００外の空気が給気ダクト部１００内に取り込まれ、図中矢印方向の気流が生じる。給気ダクト部１００内に取り込まれた空気は、ケミカルフィルタ１２０を通過させることで空気中の化学物質を除去する。さらに、ケミカルフィルタ１２０を通過した空気は、さらにＨＥＰＡフィルタ１３０を通過し、ＨＥＰＡフィルタ１３０によって空気中の粉塵が除去される。このように清浄化された空気は、給気口１５０からステージ部２００に給気される。
【００１９】
このように、本発明に係る生体ガス分析システム１０においては、ケミカルフィルタ１２０及びＨＥＰＡフィルタ１３０により、給気中の化学物質、粉塵等を除去することで、呼気ガス・皮膚ガスをサンプリングする際に、周囲の化学成分によるコンタミネーションを低減することができるようになっている。
【００２０】
一方、排気ダクト部３００には、排気ファン軸部３０５を中心軸として回転する排気ファン３１０が設けられている。この排気ファン３１０が回転することで、ステージ部２００における空気は、排気口３５０から排気ダクト部３００内に吸い込まれるようになっている。
【００２１】
ここで、プッシュ側である給気ダクト部１００の吹き出し面積と、プル側である排気ダクト部３００の吸込み面積や、両者の距離等の配置条件は、周囲の汚染物質を誘引しないように適切に配置されることが好ましい。
【００２２】
ステージ部２００における風速は多いほど生体ガスの分析には適しているが、被験者Ｐが気流感や寒さを感じないようにプッシュ側である給気ダクト部１００とプル側である排気ダクト部３００でのファン回転数など調節する。例えば、被験者Ｐ近傍で０．３  ｍ／秒以下とすると、被験者Ｐが気流感や寒さを感じることはあまりない。
【００２３】
排気ダクト部３００の空気の流路中には、捕集部３６０が設けられており、被験者Ｐの生体ガスを含んだ空気が、この捕集部３６０で捕集される。捕集部３６０で捕集された空気は、分析部３７０で分析され、被験者Ｐの生体ガスの種別や量が求められる。
【００２４】
捕集部３６０と分析部３７０としては、例えば、ポータブルガス分析装置を使用することで、その場でリアルタイムに分析することが可能となる。ポータブルガス分析装置の一例としては、テクノインターナショナル社製クリーンルーム用有機ガス自動モニタリングシステムなどを用いることができる。
【００２５】
以上のような本発明に係る生体ガス分析システム１０は、ステージ部２００の空気を排気する排気ダクト部３００と、排気口３５０から排気された前記排気ダクト部３００内の空気を捕集する捕集部３６０と、捕集部３６０で捕集された空気を分析する分析部３７０と、からなり、このような本発明に係る生体ガス分析システム１０によれば、被験者Ｐの呼気中に含まれる生体ガスも含め、生体全体からの放散される生体ガスの評価をすることが可能となる。
【００２６】
次に、本発明の第２実施形態に係る生体ガス分析システム１０について説明する。本発明の第１実施形態に係る生体ガス分析システム１０においては、捕集部３６０と分析部３７０として、ポータブルガス分析装置が用いられていたが、第２実施形態では、ガスクロマトグラフ質量分析装置が用いられる。
【００２７】
図２は本発明の第２実施形態に係る生体ガス分析システム１０の概要を示す図である。本実施形態では、捕集部と分析部とが分離された構成となっている。具体的には、本実施形態においては、排気ダクト部３００の一部の流路が細経部３５５となっており、この細経部３５５に捕集部として捕集管３６０’がセットされるようになっている。捕集管３６０’には、テナックス等の固体吸着剤が充填されている。
【００２８】
細経部３５５に捕集管３６０’がセットされた状態で給気ダクト部１００及び排気ダクト部３００のファンが駆動されることにより、捕集管３６０’に被験者Ｐの生体ガスが捕集される。
【００２９】
被験者Ｐの生体ガスが捕集されると、捕集管３６０’は取り出されて、分析部としてのガスクロマトグラフィー３７０’で分析が実行される。
【００３０】
このような第２実施形態によっても、先の実施形態と同様の効果を享受することができる。
【００３１】
次に、本発明の第３実施形態に係る生体ガス分析システム１０について説明する。本発明の第１実施形態に係るステージ部２００は開放状態であった。一方、第３実施形態では、給気ダクト部１００の給気口１５０から、排気ダクト部３００の排気口３５０までのステージ部２００を覆う風防部２２０が設けられるようになっている。
【００３２】
図３は本発明の第３実施形態に係る生体ガス分析システム１０の概要を示す図である。図中の点線で示されているものが、ステージ部２００を覆う風防部２２０である。このような風防部２２０が設けられている本実施形態に係る生体ガス分析システム１０によれば、これまでの実施形態で得られる効果に加えて、より効率的に被験者Ｐの生体ガスを捕集することができ、より精度の高い分析を行うことが可能となる。
【００３３】
次に、本発明の第４実施形態に係る生体ガス分析システム１０について説明する。本発明の第１実施形態に係るステージ部２００においては直立用スペース２１０が設けられていたが、第４実施形態に係る生体ガス分析システム１０においては、ステージ部２００には通気性のある寝台２３０が設けられるようになっている。
【００３４】
図４は本発明の第４実施形態に係る生体ガス分析システム１０の概要を示す図である。被験者Ｐの体調によっては、被験者Ｐがステージ部２００に直立することが困難である場合もある。そこで、本実施形態においては、テージ部２００に寝台２３０を設け、この寝台２３０に被験者Ｐを寝かせた状態とした上で、被験者Ｐの生体ガスを捕集・分析するようになっている。
【００３５】
このような第４実施形態に係る生体ガス分析システム１０によれば、これまでの実施形態で得られる効果に加えて、ステージ部２００に直立することが困難な被験者Ｐの生体ガスを捕集・分析することが可能となる。
【００３６】
以上、本発明に係る生体ガス分析システムは、ステージ部の空気を排気する排気ダクト部と、前記排気口から排気された前記排気ダクト部内の空気を捕集する捕集部と、前記捕集部で捕集された空気を分析する分析部と、からなり、このような本発明に係る生体ガス分析システムによれば、呼気中に含まれる生体ガスも含め、生体全体からの放散される生体ガスの評価をすることが可能となる。
【符号の説明】
【００３７】
１０・・・生体ガス分析システム
１００・・・給気ダクト部
１０５・・・給気ファン軸部
１１０・・・給気ファン
１２０・・・ケミカルフィルタ
１３０・・・ＨＥＰＡフィルタ
１５０・・・給気口
２００・・・ステージ部
２１０・・・直立用スペース
２２０・・・風防部
２３０・・・寝台
３００・・・排気ダクト部
３０５・・・排気ファン軸部
３１０・・・排気ファン
３５０・・・排気口
３５５・・・細経部
３６０・・・捕集部
３６０’・・・捕集管（捕集部）
３７０・・・分析部
３７０’・・・ガスクロマトグラフィー（分析部）
Ｐ・・・被験者
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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