(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マウスピースから人間の呼気を吸引ポンプで吸引し、それをコック付き容器に導入する装置であって、
該マウスピースと該吸引ポンプの間に三方分岐部を設け、該三方分岐部の一方をマウスピース側とし、他方を該吸引ポンプ側とし、残りを予備採取口とし、
該三方分岐部の３方すべてに逆止弁を設け、
該三方分岐部と該マウスピースの間に乾燥剤を設け、該三方分岐部と該吸引ポンプとの間にも乾燥剤を設け、
該予備採取口は通常は閉止具で閉止されており、
該吸引ポンプの出側に第１三方電磁弁を設け、その１方に流量計を設け、他方には流量計と該流量計の下流側に第２三方電磁弁を設け、その一方にコック付き容器を取り付け可能に構成されたことを特徴とする呼気採取装置。
【請求項２】
該予備採取口の閉止を解除し、口腔気体採取用容器を固着したものである請求項１記載の呼気採取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、呼気採取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、呼気中に含まれる微量成分を測定することによって、その人間の健康状態や遺伝的特性が分かるようになってきている。例えば、呼気中の水素ガス濃度を測定することによって、腸内細菌叢の作用と基質を利用して、糖質吸収不全（乳糖、蔗糖、果糖等）の診断、口−盲腸（小腸）通過時間の測定、腸内細菌の異常増殖、小腸粘膜障害の診断等に使用できる。
【０００３】
このような呼気中の微量ガスの測定は、肺胞内の呼気を空気と混ざらないようにして採取しなければその濃度は測定できない。
【０００４】
しかし、単に口から呼気を容器等に吹き込んでも、その呼気が測定に使用できるものではない。口の中や気道内に存在していた呼気は肺胞内から出たものとは限らない。このように肺胞から出た呼気でない場合、肺胞内で血液と物質交換していないため、上記した測定対象ガスを含まないことになる。よって、このような呼気を測定しても意味はない。また、このような呼気が一部でも混入すれば濃度が変わるためやはり使用できない。
【０００５】
このため、このような呼気検査には最後に吐き出される終末呼気とよばれるものを使用するのが好ましい。
【０００６】
しかしながら、この終末呼気を被測定者自身が考えて呼気容器に吹き込むことは非常に難しい。それは、どの程度肺胞内に呼気が残っているか考えながら、最初は容器に導入せず適当な時期に容器に吹き込むのが難しいためである。これが、病気の高齢者であればほとんど不可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、高齢者や体の弱った人であっても、確実に終末呼気又は測定に使用できる適当な呼気を採取できる装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような現状に鑑み、本発明者は鋭意研究の結果本発明呼気採取装置を完成したものであり、その特徴とするところは、マウスピースから人間の呼気を吸引ポンプで吸引し、それをコック付き容器に導入する装置であって、
該マウスピースと該吸引ポンプの間に三方分岐部を設け、該三方分岐部の一方をマウスピース側とし、他方を該吸引ポンプ側とし、残りを予備採取口とし、
該三方分岐部の３方すべてに逆止弁を設け、
該三方分岐部と該マウスピースの間に乾燥剤を設け、該三方分岐部と該吸引ポンプとの間にも乾燥剤を設け、
該予備採取口は通常は閉止具で閉止されており、
該吸引ポンプの出側に第１三方電磁弁を設け、その１方に流量計を設け、他方には流量計と該流量計の下流側に第２三方電磁弁を設け、その一方にコック付き容器を取り付け可能に構成された点にある。
【０００９】
本出願でいう呼気は、広い意味で使用する。口から出る気体をすべて呼気といい、肺胞から出たものか否かは問わない。
【００１０】
吸引ポンプとは、呼気を強制的に吸引するポンプであり、その形式は問わない。容量的には小さいものでよく、１〜５リットル／分程度で十分である。
また、コック付き容器は、呼気を導入、密閉、保管できる容器であればどのようなものでもよく、本発明とは直接関係はない。
【００１１】
三方分岐部とは、単に呼気の流れを分岐するものであればどのようなものでもよく、Ｔ字状やＹ字状の継手等でよい。
この三方分岐部は、１方がマウスピース側、もう１方が吸引ポンプ側、そして残りが予備採取口側となる。この予備採取口は、被検者の終末呼気だけを採取するのではなく、口腔内の気体（肺胞から出た呼気でないもの）も採取する場合に使用するものである。
この予備採取口は、通常は閉止具（開閉可能な弁、着脱可能な盲フランジ等）で閉止されており使用しない。上記口腔内の気体を採取する場合は、閉止を解除して、そこに採取容器を取り付ければよい。
【００１２】
前記三方分岐部には３方ともに逆止弁を設ける。逆止弁の方向はマウスピースからは三方分岐部へ入る方向、その他は三方分岐部から出る方向にのみ流れる方向である。
【００１３】
また、吸引ポンプ側の逆止弁には、流れる方向に少し抵抗を持たせて、一定圧以上掛からないと流れないようにしてもよい。これは、前記した予備採取口かた、口腔内気体等を採取する場合、単に口から吹き込むだけで、先に予備採取口に取り付けた気体採取容器に入り、そこが一杯になり圧が掛かると、吸引ポンプ側に流れるようにするためである。
このとき吸引ポンプはこの予備採取口に取り付けた気体採取容器が一杯になったときに始動する。
【００１４】
該三方分岐部と該マウスピースの間に乾燥剤を設けている。これは呼気には、多量の水蒸気がふくまれているためである。更に、該三方分岐部と吸引ポンプの間にも乾燥剤を設けてもよい。
乾燥剤は、着脱自在な容器に入れて交換容易にすること望ましい。乾燥剤自体はシリカゲルや石灰のような公知のものでよい。
【００１５】
吸引ポンプの出側には、第１三方電磁弁を設けている。電磁弁にしているのは電機信号によって切り替えるためである。切替は、後述する流量計からの信号によって行なっても、タイマーで決めた時間後に切り替えてもよい。吸引ポンプの吸引能力が分かっているので、廃棄する呼気量を決めれば時間が決まる。
【００１６】
この第１三方弁は、呼気を廃棄するか、採取するかの分岐をするところである。即ち、一定量までは呼気を廃棄し、その後三方弁を切り替えて採取するのである。
【００１７】
この第１三方弁の両方の出側には、流量計を設ける。そして、一方の流量計の出側はそのまま大気開放し、他方では流量計の出側に第２三方電磁弁を取り付けている。この第２三方電磁弁に、コック付き呼気採取容器を固着して導入するようにする。
しかし、呼気採取容器に導入せず、直接測定装置や検知管、測定カラム等に導入してもよい。
【００１８】
この第２三方電磁弁の出側にも乾燥剤を設けてもよい。
また、流量計はどのようなものでもよく、流量が積算できるものであればどのようなものでもよい。
【００１９】
上記したポンプの起動、停止、各電磁弁の切替等のタイムテーブルはコンピューターで制御するのがよい。また、その各種の時間設定はダイヤル等で簡単に調整できるようしてもよい。電磁弁の切替時間等は、ポンプの能力、被検者の肺活量等で調整する。
【００２０】
また、吸引ポンプと三方分岐部との間に三方弁を設けて、そこにキャリーヤーガス（空気等、被測定ガス濃度が０のものが好適）を導入したり、被測定ガス濃度が既知の標準ガスを導入したりすることもできる。これは、呼気採取容器に導入せず、直接測定装置や検知管、測定カラム等に導入するときのもので、それらのキャリブレーションに便利である。
【００２１】
本発明呼気採取装置は、呼気成分測定装置を組み込んで、又は合わせて１つの装置としてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明呼気採取装置には、次のような効果がある。
１  自動的に一定量の呼気を破棄し、最適な呼気を必要な分量だけ採取することができる。
２  吸引ポンプがあるため、高齢者や体力のない患者であっても容易に採取できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下図面に示す実施例に基づき本発明をより詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明呼気採取装置１の１例を示す概略フロー図である。
三方分岐部２にマウスピース３、口腔内気体採取バッグ４、乾燥剤容器５が接続されている。三方分岐部のすべての接続口に逆止弁６、７、８が設けられている。これらの逆止弁の流れ可能方向は、マウスピース３から三方分岐部に入り、他に２方に出るという方向である。逆止弁７は、少し抵抗があり、口腔内気体採取バッグ４が一杯になった後でなければ通過しないようになっている。
【００２５】
また、マウスピース３と逆止弁６との間には乾燥剤容器９が設けられている。乾燥剤容器５、９は、シリカゲルが充填された容器で、簡単に交換できるよう構成されている。
【００２６】
乾燥剤容器５の出側は吸引ポンプ１０と接続されている。この吸引ポンプ１０は、コンピューター（図示せず）からの指令により始動、停止する。即ち、一定時間経過後自動的に停止する。
【００２７】
吸引ポンプ１０の出側には、第１三方電磁弁１１が設けられている。この第１三方電磁弁１１によって、呼気の中で廃棄するものと採取するものを分けるためのものである。
この第１三方電磁弁１１も前記した吸引ポンプ１０と同様コンピューターからの指令によって切り替わる。
【００２８】
この例では、廃棄する側に流量計１２を設け、廃棄した量が分かるようになっている。その流量計１２に水分が入らないように乾燥剤容器１３が設けられている。
【００２９】
第１三方電磁弁１１の他方には乾燥剤容器１４、流量計１５、第２三方電磁弁１６が順に設けられている。最後の第２三方電磁弁１６は第１三方電磁弁１１からこの第２三方電磁弁１６間に滞留した空気を廃棄するためのものである。
【００３０】
そして、第２三方電磁弁１６の１方に検査に必要な呼気を採取するコック付き採取用容器（バッグ等）１７を着脱自在に取り付ける。
【００３１】
次にこの実施例の作動について説明する。
まず被検者は、普通に息を吸って、少し待ち、そしてマウスピース３から普通に息を吹き込む。そして最初に１息吹き込めば、後はそのままマウスピースを付けたまま機械が止まるまでそのままの状態を保つ。
【００３２】
本装置は、被検者が最初の１息を吐いた後、そのときにスタートボタンを押す。すると、直ちに吸引が始まり、逆止弁７から呼気が吸引される。そして、吸引ポンプ１０から出た呼気は、第１三方電磁弁１１を通過して乾燥剤容器１３から流量計１２を通って大気に放出される。
【００３３】
一定時間後（この例では６秒後）にタイマー（コンピューター）からの信号により、第１三方電磁弁１１が切り替わり、呼気が乾燥剤容器１４側に流れる。そして、流量計１５を通り、第２三方電磁弁から大気へ放出される。そして、１秒後、第２三方電磁弁が切り替わり、呼気が採取バッグ１７に導入される。そして２秒後に吸引ポンプ１０が停止する。採取バッグ１７のコックを閉止して、装置から取り外せば完了である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明呼気採取装置１の１例を示す概略フロー図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  呼気採取装置
２  三方分岐部
３  マウスピース
４  口腔内気体採取バッグ
５  乾燥剤容器
６、７、８  逆止弁
９  乾燥剤容器
１０  吸引ポンプ
１１  第１三方電磁弁
１２  流量計
１３、１４  乾燥剤容器
１５  流量計
１６  第２三方電磁弁
１７  呼気採取バッグ
【図１】
0004965404.tif 000002