DE60131191T2

DE60131191T2 - Hautdurchdringungsgaskollektor

Info

Publication number: DE60131191T2
Application number: DE60131191T
Authority: DE
Inventors: Takao Nisshin-shi TSUDA; Ken Nagoya-shi NAITO; Kazutoshi Nagoya-shi NOSE
Original assignee: Japan Science and Technology Agency
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: US20040147885A1; US20060206015A1; EP1764032A2; KR20030067725A; DE60131191D1; EP1746405A3; EP1357376B1; EP1746406A2; JP2002195919A; KR20050099563A; KR20050099564A; EP1746405A2; JP3850662B2; US20060217634A1; KR100592212B1; EP1357376A1; EP1764032A3; KR100547462B1; EP1357376A4; US7247137B2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sammeln von Hautdurchdringungsgas und ein Gerät zum Messen eines solchen Hautdurchdringungsgases, wobei die Vorrichtung und das Gerät zum Bestimmen des Gesundheitszustandes von Patienten verwendet werden.
Stand der Technik
Blut und menschliche Metaboliten (Urin und Stuhl) sind herkömmlicherweise bedeutende klinische Gegenstände, die zum Bestimmen des menschlichen Gesundheitszustandes verwendet werden. Seit kurzem sind auch Speichel und expiriertes Gas Testobjekte, und künftig wird auch Schweiß zu solchen klinischen Gegenständen gehören. Bestandteile eines solchen expirierten Gases, von Speichel und von Schweiß hängen von Blutbestandteilen ab, so daß eine quantitative Beziehung zwischen beiden Bestandteilen besteht. Es wird erwartet, daß diese nichtinvasiven Metaboliten künftig auf dem Gebiet der/des häuslichen medizinischen Betreuung und Gesundheitsmanagements verwendet werden.
Es hat bisher keine für die klinische Messung verwendeten Meßmittel und keine Meßmittel zum Bestimmen des menschlichen Gesundheitszustandes gegeben, die ein solches Hautdurchdringungsgas verwenden. Das liegt daran, daß das Vorhandensein des Hautdurchdringungsgases selbst zu solchen Zwecken nicht angenommen worden ist.
Dokument US.A. 4439679 offenbarte eine Vorrichtung, wie sie in dem Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben ist.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung besteht in dem, was in der beigefügten Gruppe von Ansprüchen offenbart ist.
Wie oben beschrieben, haben die Erfinder herausgefunden, daß Hautdurchdringungsgas von Blutbestandteilen in peripheren Blutgefäßen abhängt. Die Erfinder haben auch herausgefunden, daß das Hautdurchdringungsgas bei der Bestimmung von neuen Morbiditätstypen äußerst wichtig ist.
Angesichts der oben beschriebenen Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zum Messen des Hautdurchdringungsgases bereitzustellen, wobei ein solches Gerät dazu verwendbar ist, klinische Informationen durch nichtinvasive und blutlose Operationen zu erlangen, und bei der/dem häuslichen medizinischen Betreuung und Gesundheitsmanagement nützlich ist.
Um die obengenannte Aufgabe zu lösen, sind die/das folgende/n Vorrichtungen und Gerät bereitgestellt:

(1) Eine Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung, einschließend einen Behälter mit einem Öffnungsabschnitt und einschließend ein Speichermittel zum Speichern von aus der Haut austretendem Hautdurchdringungsgas, wobei das Hautdurchdringungsgas dadurch erlangt wird, daß der Öffnungsabschnitt in engen Kontakt mit der Haut gebracht wird, und ein Abgabemittel zur Abgabe des in dem Behälter gespeicherten Hautgases.
(2) Die Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung, ferner einschließend eine an einem unteren Abschnitt innerhalb des Behälters angeordnete Trennwand mit einer Öffnung in deren Mitte und ein Betätigungselement zum Öffnen und Schließen der Öffnung der Trennwand.
(3) Die Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung, wobei der Behälter einen ersten Teilbehälter, der ein Loch hat, zum Speichern des Hautdurchdringungsgases, einen zweiten Teilbehälter, der den ersten Teilbehälter umgibt und durch Dekompression, die durch das Ablassen von Luft erreicht wird, in engen Kontakt mit der Haut gebracht wird, und eine Abgabeeinheit zur Abgabe des in dem ersten Teilbehälter gespeicherten Hautdurchdringungsgases einschließt.
(4) Eine Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung, einschließend einen Fingerling, der eine Kupplung einschließt, und ein oder mehrere Verbindungsstücke, die an die Kupplung anschließbar sind und einen Absperrhahn einschließen.
(5) Eine Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung, einschließend ein zylindrisches Element, das eine Spiralnut einschließt, eine auf der oberen Oberfläche des zylindrischen Elements angeordnete Abdeckung, einen mit der Abdeckung verbundenen Gaseinströmungsabschnitt, einen mit der Abdeckung verbundenen Gasabgabeabschnitt und ein Verschlußelement zum Verschließen der Nut des zylindrischen Elements und zum Aufrechterhalten einer vorab festgelegten Temperatur von in der Nut enthaltener Luft, wobei nach dem Analysieren von Bestandteilen der Luft, deren Temperatur auf einem vorab festgelegten Wert gehalten wird, das Verschlußelement von dem zylindrischen Element gelöst wird und das zylindrische Element, von dem das Verschlußelement gelöst ist, dann in engen Kontakt mit Haut eines Patienten gebracht wird, um das Hautdurchdringungsgas zu sammeln.
(6) Ein Hautdurchdringungsgas-Meßgerät, einschließend einen ersten Behälter, der eine Öffnung hat, zum Speichern von Hautdurchdringungsgas, ein Gebläse zum Umwälzen des gespeicherten Hautdurchdringungsgases und eine Meßeinheit, die ein Färbemittel einschließt, das in einer Bahn plaziert ist, auf der das Gas mit dem Gebläse umgewälzt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Darstellung einer Konfiguration einer Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Darstellung einer Konfiguration einer Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Darstellung einer Konfiguration einer Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung gemäß einem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Darstellung eines Vergleichs des Acetongehalts von expiriertem Gas mit dem Acetongehalt von Dampf, der aus einem linken Zeigefinger austritt.
5 ist eine Darstellung einer Konfiguration einer Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung (Probensonde) gemäß einem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Darstellung der Beziehung zwischen der Menge des emittierten Acetons und dem BMI, wobei die Acetonmenge mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erlangt wird und der BMI ein Fettleibigkeitsindex ist.
7 ist eine Darstellung von Chromatogrammen einer erfindungsgemäßen Sondenblindprobe, die durch eine zehnminütige Probenentnahme innerhalb eines linken Unterarms erlangt wird.
8 ist eine Darstellung (erste Darstellung) der Beziehung zwischen der Ingestion von Milch und der Menge des emittierten Wasserstoffgases, das mit einer erfindungsgemäßen Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung gesammelt wird; zwischen der Ingestion von Milch und der Menge des Wasserstoffgases in expiriertem Gas nach der Ingestion von Milch.
9 ist eine Darstellung (zweite Darstellung) der Beziehung zwischen der Ingestion von Milch und der Menge des emittierten Wasserstoffgases, das mit einer erfindungsgemäßen Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung gesammelt wird; zwischen der Ingestion von Milch und der Menge des Wasserstoffgases in expiriertem Gas nach der Ingestion von Milch.
10 ist eine Darstellung (dritte Darstellung) der Beziehung zwischen der Ingestion von Milch und der Menge des emittierten Wasserstoffgases, das mit einer erfindungsgemäßen Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung gesammelt wird; zwischen der Ingestion von Milch und der Menge des Wasserstoffgases in expiriertem Gas nach der Ingestion von Milch.
11 ist eine Darstellung (vierte Darstellung) der Beziehung zwischen der Ingestion von Milch und der Menge des emittierten Wasserstoffgases, das mit einer erfindungsgemäßen Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung gesammelt wird; zwischen der Ingestion von Milch und der Menge des Wasserstoffgases in expiriertem Gas nach der Ingestion von Milch.
12 ist eine Darstellung einer Konfiguration eines Hautdurchdringungsgas-Meßgeräts gemäß einem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung.
Beste Ausführungsform der Durchführung der Erfindung
Nun werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
1 ist eine Darstellung einer Konfiguration einer Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung. 1(a) ist eine perspektivische Ansicht ihres Umrisses, 1(b) ist eine Darstellung eines Zustandes, in dem eine untere Kammer der Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung mit Hautdurchdringungsgas gefüllt ist, 1(c) ist eine Darstellung eines Zustandes, in dem ermöglicht wird, daß das Hautdurchdringungsgas aus der unteren Kammer in eine obere Kammer strömt, und 1(d) ist eine Darstellung eines Zustandes, in dem die mit dem Hautdurchdringungsgas gefüllte obere Kammer verschlossen ist.
In diesen Figuren stellt Bezugszeichen 1 einen Behälter der Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung dar, stellt Bezugszeichen 1A eine in dem Behälter 1 angeordnete untere Kammer dar, stellt Bezugszeichen 1B eine in dem Behälter 1 angeordnete obere Kammer dar, stellt Bezugszeichen 2 eine an einer unteren Position innerhalb des Behälters 1 angeordnete Trennplatte mit einer Öffnung 2A in deren Mitte dar, stellt Bezugszeichen 3 ein Betätigungselement dar, das zum Öffnen und Schließen der Öffnung 2A der Trennplatte 2 fähig ist, stellt Bezugszeichen 4 einen an dem oberen Ende des Betätigungselements 3 angeordneten Knopf dar, stellt Bezugszeichen 5 einen Stab des Betätigungselements 3 dar, stellt Bezugszeichen 6 ein an dem unteren Ende des Stabes 5 angeordnetes Ventilelement dar, stellt Bezugszeichen 7 einen O-Ring zum Verschließen eines Spaltes zwischen dem Behälter 1 und dem Stab 5 dar, stellt Bezugszeichen 8 eine mit dem Behälter 1 verbundene Entlüftungsöffnung zum Ablassen des Hautdurchdringungsgases dar, stellt Bezugszeichen 9 eine mit dem Behälter 1 verbundene Abgabeöffnung zur Abgabe des Hautdurchdringungsgases dar und stellt Bezugszeichen 10 Haut eines Patienten dar.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung wird im folgenden beschrieben.
Wie 1(b) zeigt, wird der Behälter 1 der Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung an die Haut des Patienten 10 gepreßt und danach in einem Zustand daran fixiert, daß das Betätigungselement 3 nach unten gepreßt und dadurch die Öffnung 2A der Trennplatte 2 durch das Ventilelement 6 verschlossen wird. In einem solchen Zustand wird aus der Haut des Patienten 10 austretendes Hautdurchdringungsgas in der unteren Kammer 1A gesammelt. Die Entlüftungsöffnung und die Abgabeöffnung 9 zum Ablassen des Hautdurchdringungsgases werden geschlossen, wobei die Entlüftungsöffnung und die Abgabeöffnung 9 mit dem Behälter 1 verbunden sind.
Nach Beendigung des Sammelns des Hautdurchdringungsgases wird das Betätigungselement 3 nach oben gezogen, um die Öffnung 2A der Trennplatte 2 zu öffnen (siehe 1(c)). Dadurch wird ermöglicht, daß das in der unteren Kammer 1A gesammelte Hautdurchdringungsgas in die obere Kammer 1B strömt.
Wie 1(d) zeigt, wird das Betätigungselement 3 wieder nach unten gepreßt, um die Öffnung 2A der Trennplatte 2 zu verschließen, wodurch das Hautdurchdringungsgas in der oberen Kammer 1B eingefangen und gespeichert wird.
Die Abgabeöffnung 9 für das Hautdurchdringungsgas wird geöffnet, die Entlüftungsöffnung 8 wird ebenfalls geöffnet, und durch die Entlüftungsöffnung 8 wird Gas eingelassen, um das Hautdurchdringungsgas nach außen zu drücken, wodurch das Hautdurchdringungsgas einer Messung unterzogen wird. Dieses Verfahren wird in der Figur jedoch nicht gezeigt.
2 ist eine Darstellung einer Konfiguration einer Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
In dieser Figur stellt Bezugszeichen 11 einen ersten Behälter zum Speichern des Hautdurchdringungsgases dar, stellt Bezugszeichen 12 einen zweiten Behälter dar, der den ersten Behälter 11 zum Zwecke des Ablassens von Luft umgibt, um eine Dekompression bereitzustellen, um den ersten Behälter 11 in engen Kontakt mit Haut zu bringen, stellt Bezugszeichen 13 eine mit dem zweiten Behälter 12 verbundene Entleerungseinheit zum Ablassen von Gas dar, stellt Bezugszeichen 14 einen Hahn dar, stellt Bezugszeichen 15 eine mit dem ersten Behälter 11 verbundene Gaseinströmungseinheit dar, stellt Bezugszeichen 16 eine mit dem ersten Behälter 11 verbundene Abgabeeinheit zum Ablassen des Hautdurchdringungsgases dar und stellt Bezugszeichen 17 Haut eines Patienten dar.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird, nachdem die Abgabeeinheit 16 geschlossen und die Gaseinströmungseinheit 15 zum Zwecke des Einleitens von Gas (trockene Luft) in den ersten Behälter 11 geöffnet worden ist, die Gaseinströmungseinheit 15 geschlossen, um das Hautdurchdringungsgas von der Haut des Patienten 17 zu sammeln. Nach dem Sammeln des Hautdurchdringungsgases wird die Abgabeeinheit 16 geöffnet, um das Hautdurchdringungsgas in einen Testbehälter (nicht gezeigt) abzugeben.
In diesem Fall weist der Behälterabschnitt eine Doppelstruktur auf, um den ersten Behälter 11 in engen Kontakt mit der Haut des Patienten 17 zu bringen. Insbesondere wird der außerhalb des ersten Behälters 11 angeordnete zweite Behälter 12 mit der Entleerungseinheit 13 dekomprimiert, wodurch der erste Behälter 11 in engen Kontakt mit der Haut gebracht wird.
3 ist eine Darstellung einer Konfiguration einer Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung gemäß einem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung. 3(a) ist eine Darstellung eines Fingerlings und einer mit diesem verbundenen Injektionsspritze, 3(b) ist eine Darstellung einer Situation, in der ein Finger in den Fingerling gesteckt wird, 3(c) ist eine Darstellung einer Situation, in der der Fingerling mit Luft gefüllt wird, die aus der Injektionsspritze zugeführt wird, und 3(d) ist eine Darstellung einer Situation, in der die Luft und das Hautdurchdringungsgas inhaliert werden.
In diesen Figuren stellt Bezugszeichen 21 einen Fingerling (ein aus Teflon gefertigter Beutel) dar, stellt Bezugszeichen 22 eine Kupplung (zum Beispiel ein Hahn) dar, stellt Bezugszeichen 23 eine Injektionsspritze (100 ml) dar, stellt Bezugszeichen 24 einen Absperrhahn dar, stellt Bezugszeichen 25 Gummi oder eine Klemme an der Außenseite der Basis des Fingerlings 21 dar, stellt Bezugszeichen 26 einen Finger eines Patienten dar, stellt Bezugszeichen 27 eine Gaseinströmungseinheit dar und stellt Bezugszeichen 28 den aufgeblähten, mit Luft gefüllten Fingerling dar.
Gemäß diesem Beispiel ist das Hautdurchdringungsgas mittels der folgenden Verfahren gewinnbar:
(1) Erstes Verfahren
Wie 3(a) zeigt, werden die folgenden Werkzeuge angefertigt: der Fingerling 21 mit dem Hahn 22 an seiner Spitze und die mit dem Hahn 22 verbindbare Injektionsspritze 23 einschließlich des Absperrhahns 24. Wie 3(b) zeigt, wird der Finger 26 in den Fingerling 21 gesteckt. Wie 3(c) zeigt, wird der Absperrhahn 24 geöffnet, dann der Hahn 22 geöffnet, um Gas (trockene Luft) aus der Injektionsspritze 23 einzuleiten, der Fingerling 21 aufgebläht und dann verschlossen und dann der Absperrhahn 24 geschlossen. Anschließend wird das Hautdurchdringungsgas dem Finger des Patienten 26 entnommen. Nach dem Sammeln des Hautdurchdringungsgases wird der Absperrhahn 24 geöffnet, um das gesammelte Hautdurchdringungsgas durch den Hahn 22 in die Injektionsspritze 23 abzugeben (zu gewinnen).
(2) Zweites Verfahren
Wie 3(a) zeigt, werden die folgenden Werkzeuge angefertigt: der Fingerling 21 mit dem Hahn 22 an seiner Spitze und die mit dem Hahn 22 verbindbare Injektionsspritze 23 einschließlich des Absperrhahns 24. Wie 3(b) zeigt, wird der Finger 26 in den Fingerling 21 gesteckt. Wie 3(c) zeigt, wird der Absperrhahn 24 geschlossen, die Gaseinströmungseinheit 27 geöffnet, um Gas (trockene Luft) einzuleiten, der Fingerling 21 aufgebläht und dann verschlossen, wodurch das Hautdurchdringungsgas gesammelt wird. Nach dem Sammeln des Hautdurchdringungsgases wird der Absperrhahn 24 geöffnet, um das gesammelte Hautdurchdringungsgas durch den Hahn 22 in die Injektionsspritze 23 abzugeben.
(3) Drittes Verfahren
Wie 3(a) zeigt, werden die folgenden Werkzeuge angefertigt: der Fingerling 21 mit dem Hahn 22 an seiner Spitze und die mit dem Hahn 22 verbindbare Injektionsspritze 23 einschließlich des Absperrhahns 24. Wie 3(b) zeigt, wird der Finger 26 in den Fingerling 21 gesteckt. Wie 3(c) zeigt, wird der Absperrhahn 24 geöffnet und das Hautdurchdringungsgas in der Injektionsspritze 23 gesammelt, während die Gaseinströmungseinheit 27 geöffnet wird, um Gas (trockene Luft) einzuleiten.
Das Verfahren des Sammelns ist nicht auf die oben beschriebenen Verfahren beschränkt. Es können verschiedene Modifizierungen vorgenommen werden, die die folgenden Verfahren einschließen: ein Verfahren, bei dem Gas aus dem Hahn 22 eingeleitet wird, um das Hautdurchdringungsgas zu sammeln, und das Hautdurchdringungsgas dann in die Injektionsspritze 23 abgegeben (gewonnen) wird, und ein Verfahren, bei dem Gas aus der Gaseinströmungseinheit 27 eingeleitet wird, um das Hautdurchdringungsgas zu sammeln, und das Hautdurchdringungsgas dann durch den Hahn 22 gewonnen wird.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist emittiertes Gas leicht von der Körperhautoberfläche, zum Beispiel von der hierin verwendeten Fingerhautoberfläche, sammelbar und dann gewinnbar (abgebbar).
Nun werden Beispiele gemäß dem Verfahren des Sammelns beschrieben.
4 ist eine Darstellung eines Vergleichs des Acetongehalts von expiriertem Gas mit dem Acetongehalt von Dampf, der aus einem linken Zeigefinger austritt.
Aus dem linken Zeigefinger austretendes Aceton wurde gesammelt, und das expirierte Gas wurde ebenfalls während der Aceton-Probenentnahme gesammelt. Das Vergleichsergebnis des Acetongehalts wird in 4 gezeigt. Wie diese Figur zeigt, besteht eine positive Korrelation zwischen dem Acetongehalt des expirierten Gases und dem Acetongehalt des Dampfes, der aus dem linken Zeigefinger austritt.
Als das aus dem linken Zeigefinger austretende Aceton gemäß dem oben beschriebenen Verfahren gesammelt und dann bestimmt wurde, wurde bei diesem Verfahren die Außenluft verwendet, weil die Außenluft zwangsläufig in den Fingerling einsickert, wenn der Finger während der Probenentnahme in den Fingerling gesteckt wird.
Dieses Verfahren wurde unter der Voraussetzung angewendet, daß sich der Acetongehalt der Außenluft während eines kurzen Zeitraumes (innerhalb von 30 Minuten) nicht verändert. Da der Acetongehalt in der Realität nicht zwangsläufig konstant bleibt, ist dieses Verfahren zum Bestimmen des Acetongehalts nicht präzise, falls eine Veränderung des Acetongehalts zulässige Grenzwerte überschreitet. Um dieses Problem zu lösen, müssen der folgende Fingerling und das folgende Probenentnahmeverfahren verwendet werden: ein Fingerling, in den die Außenluft nicht einsickert, wenn ein Finger in den Fingerling gesteckt oder aus diesem herausgezogen wird, und ein Probenentnahmeverfahren, das einen solchen Fingerling verwendet.
5 ist eine Darstellung einer Konfiguration einer Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung (Probensonde) gemäß einem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
In dieser Figur stellt Bezugszeichen 31 ein zylindrisches Element mit einer Spiralnut 32 dar, stellt Bezugszeichen 33 eine auf der oberen Oberfläche des zylindrischen Elements 31 angeordnete Abdeckung dar, stellt Bezugszeichen 34 einen mit der Abdeckung 33 verbundenen Gas einströmungsabschnitt dar, stellt Bezugszeichen 35 einen mit der Abdeckung 33 verbundenen Gasabgabeabschnitt dar, stellt Bezugszeichen 40 ein mit dem zylindrischen Element verbundenes Verschlußelement zum Verschließen der Nut 32 des zylindrischen Elements 31 und zum Aufrechterhalten einer vorab festgelegten Temperatur von in der Nut 32 enthaltener Luft dar, stellt Bezugszeichen 41 eine Wärmesenke dar, stellt Bezugszeichen 42 ein Peltierelement zum Einstellen der Temperatur der enthaltenen Luft dar, stellt Bezugszeichen 43 einen Siliziumüberzug dar und stellt Bezugszeichen 44 eine dünne Teflonplatte zum Verschließen der Nut 32, die die Luft enthält, dar.
Luft in einem Laborraum wird aus dem Gaseinströmungsabschnitt 34 in das zylindrische Element 31 eingeleitet und dann darin gespeichert, die Temperatur der eingeleiteten Luft mit dem Peltierelement 42 auf einen vorab festgelegten Wert eingestellt und die resultierende Luft durch den Gasabgabeabschnitt 35 abgegeben, wodurch die Luft (Sondenblindprobe) einer Messung unterzogen wird. Indem das in dieser Situation mit dem zylindrischen Element verbundene Verschlußelement 40 ausgetauscht wird, wird die untere Oberfläche des zylindrischen Elements 31 an Haut eines Patienten 45 gepreßt, um Hautdurchdringungsgas in der Nut 32 des zylindrischen Elements 31 auf abgedichtete Weise zu sammeln, während die oben beschriebene Situation aufrechterhalten wird, außer, daß das Verschlußelement 40 des zylindrischen Elements nicht verwendet wird. Das gesammelte Hautdurchdringungsgas wird zusammen mit Luft durch den Gasabgabeabschnitt 35 abgegeben und dann einer Messung unterzogen.
Das Meßergebnis wird weiter unten beschrieben.

Tabelle 1 zeigt das Meßergebnis.

Mensch	Wert, der von Meßwerkzeug stammt (nur Luft)	Wert, der von menschlicher Haut stammt (Luft + Hautdurchdringungsgas)	tatsächliche Menge, die von menschlicher Haut stammt
a	1,8	4,4	2,6
b	3,3	7,6	4,3
c**	3,1	11,7	8,6
d**	4,5	14,0	9,5
e**	3,9	9,1	5,2
f	4,9	7,7	2,8
g^**	2,0	12,6	10,6

Wie diese Tabelle zeigt, beträgt bei Patient a die von einem Meßwerkzeug stammende Luftmenge 1,8 ng und die Gesamtmenge von Luft und Aceton 4,4 ng, wobei das Aceton aus dem Patienten austretendes Hautdurchdringungsgas ist. Somit beträgt die aus der Hautoberfläche des Patienten austretende Acetongasmenge 2,6 ng. Bei jedem Patienten haben die von der Haut stammenden Probendaten einen höheren Wert als die der Sondenblindprobe.
Der Acetongehalt in 50 ml, 25 ml und 10 ml Raumluft beträgt 5,8, 2,8 bzw. 1,3 ng. Da das Volumen der Probensonde 3,8 ml beträgt, beträgt die Menge der aus der Umgebung einsickernden Schmutzstoffe 0,5 ng oder weniger. Der Acetongehalt von Luft des Laborraums hat im wesentlichen den gleichen Wert wie der in Raumluft eines Stahlbetongebäudes.
Aus dem obenerwähnten Ergebnis ist ableitbar, daß die Menge des aus einer menschlichen Hautoberfläche austretenden Acetons mit diesen Versuchsmitteln meßbar ist.
6 ist eine Darstellung der Beziehung zwischen der Menge des emittierten Acetons und dem BMI (Body Mass Index) Körpermasseindex, definiert als die Formel: Körpergewicht (kg)/(Körperhöhe (m))²), wobei die Acetonmenge mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erlangt wird und der BMI ein Fettleibigkeitsindex ist.
Aus dieser Figur wird deutlich, daß eine positive Korrelation zwischen dem Fettleibigkeitsindex (BMI) und der Menge des emittierten Acetons besteht.
Einer menschlichen Hautoberfläche entnommenes Gas wird zum Beispiel durch Chromatographie analysiert.
7 ist eine Darstellung des Ergebnisses der Chromatographie-Analyse einer erfindungsgemäßen Sondenblindprobe, die durch eine einminütige Probenentnahme innerhalb eines linken Unterarms erlangt wird. Der obere Abschnitt von 7 ist eine Darstellung des Ergebnisses der Chromatographie-Analyse von Gas, die durch eine zehnminütige Probenentnahme innerhalb eines linken Unterarms unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung erlangt wird. Der untere Abschnitt von 7 ist eine Darstellung des Ergebnisses der Chromatographie-Analyse der Sondenblindprobe. Aus dieser Figur wird deutlich, daß die Menge des aus der menschlichen Hautoberfläche austretenden Hautdurchdringungsgases größer ist als die des Gases, das in der Umgebung und der Sondenblindprobe verbleibt.
8 bis 11 sind Darstellungen der Beziehung zwischen der Ingestion von Milch und der Menge des emittierten Wasserstoffgases, das mit einer erfindungsgemäßen Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung gesammelt wird; zwischen der Ingestion von Milch und der Menge des Wasserstoffgases in expiriertem Gas nach der Ingestion von Milch. Die Darstellungen zeigen Chromatogramme, die durch Messen des Wasserstoffgehalts in den folgenden Fällen erlangt werden: ein expiriertes Gas und ein Gas, das der linken Hand des Patienten A entnommen wird (vor dem Trinken von Milch und vier Stunden nach dem Trinken der Milch), und ein expiriertes Gas und ein Gas, das der linken Hand des Patienten B entnommen wird (vor dem Trinken von Milch und vier Stunden nach dem Trinken der Milch).
8 ist eine Darstellung von Chromatogrammen von Wasserstoff, der in expiriertem Gas enthalten ist. Chromatogramm a wird durch Messen des Wasserstoffgehalts von expiriertem Gas des Patienten A vor dem Trinken von Milch erlangt und Chromatogramm b wird durch Messen des Wasserstoffgehalts von expiriertem Gas des Patienten A nach dem Trinken von Milch erlangt. In 8 werden die Chromatogramme (a) und (c) mit einer Empfindlichkeit von 5 mV und die Chromatogramme (b) und (d) mit einer Empfindlichkeit von 100 mV erlangt.
9 ist eine Darstellung der Analyseergebnisse von Hautdurchdringungsgas, das über einen Zeitraum von zehn Minuten linken Händen entnommen wurde. Das Gas wurde entnommen, nachdem ca. vier Stunden seit dem Trinken von Milch durch die Patienten vergangen waren. In 9 liegt die Empfindlichkeit bei 2 mV.
Aus diesen Figuren wird deutlich, daß aus der menschlichen Hautoberfläche Wasserstoff austritt und der Wasserstoff unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nachweisbar ist. Es ist festgestellt worden, daß die Korrelation zwischen der Ingestion von Milch und dem Austreten von Wasserstoff aufklärbar ist.
Wenn man den Wasserstoffgehalt von Gas, das vor dem Trinken von Milch entnommen wird, mit dem Wasserstoffgehalt von Gas, das ca. vier Stunden nach dem Trinken von Milch entnommen wird, vergleicht, kommt man zu den folgenden Ergebnissen: Der Wasserstoffgehalt von expiriertem Gas des Patienten A erhöht sich von 2 auf 7 ppm, der Wasserstoffgehalt von expiriertem Gas des Patienten B erhöht sich von 1 auf 91 ppm, der Wasserstoffgehalt von Gas, das aus der linken Hand des Patienten A austritt, erhöht sich von 0,003 auf 0,08 ppm und der Wasserstoffgehalt von Gas, das aus der linken Hand des Patienten B austritt, erhöht sich von 0,07 auf 0,41 ppm. Somit wird deutlich, daß ein Anstieg des Wasserstoffs nicht nur in expiriertem Gas, sondern auch in Gas, das aus einer linken Hand austritt, durch das Trinken von Milch verursacht wird. Außerdem wird aus dieser Messung deutlich, daß eine extrem hohe Korrelation zwischen dem Wasserstoffgehalt von expiriertem Gas und dem Wasserstoffgehalt von Gas, das aus Haut austritt, besteht.
10 und 11 sind Darstellungen einer Korrelation zwischen expiriertem Gas und Hautdurchdringungsgas. Es besteht eine offensichtliche Korrelation bei Wasserstoff, die darauf schließen läßt, daß eine Diagnose unter Verwendung des Hautdurchdringungsgases möglich ist.
12 ist eine Darstellung einer Konfiguration eines Hautdurchdringungsgas-Meßgeräts gemäß einem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung.
In dieser Figur stellt Bezugszeichen 50 ein Hautdurchdringungsgas-Meßgerät dar, stellt Bezugszeichen 51 eine Hautdurchdringungsgas-Sammelkammer dar, stellt Bezugszeichen 52 eine Umwälzkammer dar, stellt Bezugszeichen 53 ein Gebläse dar, stellt Bezugszeichen 54 verschiedene Färbemittel A, B, C dar und stellt Bezugszeichen 55 Haut eines Patienten dar.
Wie diese Figur zeigt, wird Hautdurchdringungsgas auf der Haut 55 gesammelt und dann das gesammelte Hautdurchdringungsgas sofort umgewälzt, um zu ermöglichen, daß das Gas durch die verschiedenen Färbemittel 54 strömt, wodurch spezifisches Gas nachgewiesen wird. Somit kann der Patient das Meßergebnis sofort erhalten.
Die Informationsverarbeitung eines auf Haut angeordneten Probennachweissystems ist mit einem Rechner ausführbar, der nicht gezeigt wird.
Um zu verhindern, daß Gas in H₂O in Schweiß absorbiert wird, wird ein ausreichender Gasaustausch vorgenommen. Das heißt, daß es kritisch ist, daß verbrauchtes Gas durch Ventilation entfernt wird und Probengas gesammelt wird, während das Probengas nacheinander abgelassen wird.
Die Verwendung der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben.
Eine Korrelation zwischen Hautdurchdringungsgas und Morbidität ist die folgende: Es besteht eine Korrelation zwischen dem Hautdurchdringungsgas und Diabetes, Fettleibigkeit und Autointoxikation, wenn das Hautdurchdringungsgas Aceton ist, und es besteht eine quantitative Korrelation zwischen dem Hautdurchdringungsgas und der Anwesenheit von enterischen Bakterien, die Lactose zersetzen, wenn das Hautdurchdringungsgas Wasserstoff ist. Außerdem besteht eine Korrelation zwischen dem Hautdurchdringungsgas und Urämie, Leberversagen, Abdominalabszeß und der Anwesenheit von helicobacter pylori, wenn das Hautdurchdringungsgas Ammoniak ist. Wie oben beschrieben, kann die Messung des Hautdurchdringungsgases gemäß der vorliegenden Erfindung zur Diagnose verschiedener Morbiditätstypen beitragen.
Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt ist und innerhalb des Schutzbereiches der vorliegenden Erfindung verschiedene Modifizierungen vorgenommen werden können. Die vorliegende Erfindung soll solche Modifizierungen einschließen.
Wie oben ausführlich beschrieben, sind erfindungsgemäß die folgenden Vorteile erzielbar:

(A) Klinische Informationen, die bei der/dem häuslichen medizinischen Betreuung und Gesundheitsmanagement nützlich sind, sind durch nichtinvasive und blutlose Operationen erlangbar.
(B) Aus der Hautoberfläche austretendes Hautdurchdringungsgas ist leicht sammelbar, und die Art und die Menge eines solchen Gases sind analysierbar.
(C) Gesammeltes Gas ist leicht auf abgedichtete Weise speicherbar und dann zu einem Meßgerät transportierbar.
(D) Eine sichere Befestigung an der Haut ist möglich.
(E) Schmutzstoffe, die in dem Raum eines zylindrischen Elements enthalten sind und/oder aus der Umgebung einsickern, sind im voraus meßbar, und daher ist das Hautdurchdringungsgas genau analysierbar.
(F) Wenn eine Spiralnut plaziert ist, ist die Menge des gesammelten Gases pro Flächeneinheit der Haut steigerbar, und somit ist das Hautdurchdringungsgas wirksam sammelbar.
(G) Die Miniaturisierung einer Vorrichtung und eines Geräts ist möglich.

Gewerbliche Verwertbarkeit
Wie oben beschrieben, sind eine erfindungsgemäße Hautdurchdringungsgas-Sammelvorrichtung und ein erfindungsgemäßes Hautdurchdringungsgas-Meßgerät nützlich bei einer klinischen Messung unter Verwendung von Hautdurchdringungsgas und bei der Bestimmung des menschlichen Gesundheitszustandes. Eine solche Vorrichtung und ein solches Gerät sind miniaturisierbar und eignen sich für die einfache Diagnose verschiedener Morbiditätstypen.

Claims

Vorrichtung zum Sammeln von Hautdurchdringungsgas, umfassend einen Behälter mit einem Öffnungsabschnitt, wobei der Öffnungsabschnitt in engem Kontakt mit Haut zum Sammeln von emittiertem Hautdurchdringungsgas gebracht wird, wobei das gesammelte Hautdurchdringungsgas abgegeben und danach gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine obere Kammer mit einem Loch zur Speicherung von Hautdurchdringungsgas, eine untere Kammer, die in engem Kontakt mit der Haut gebracht wird, eine Trennwand mit einer Öffnung in deren Mitte zum Trennen der oberen Kammer von der unteren Kammer, und ein Push-Pull-Betätigungselement zur Steuerung der Strömung des Hautdurchdringungsgases, das zwischen der unteren Kammer und der oberen Kammern strömt, enthält, wobei die untere Kammer an die Haut gepreßt und danach in einem Zustand daran fixiert wird, daß das Betätigungselement nach unten gepreßt wird, um die Öffnung der Trennwand unter Verwendung eines an dem unteren Ende des Betätigungselements angeordneten Ventilelements zu verschließen, das aus der Haut austretende Hautdurchdringungsgas in der unteren Kammer gesammelt wird, das Ventilelement des Betätigungselements nach dem Sammeln nach oben gezogen wird, um die Öffnung der Trennwand zu öffnen und zu ermöglichen, daß das in der unteren Kammer gesammelte Hautdurchdringungsgas in die obere Kammer strömt, wobei das Ventilelement des Betätigungselements danach nach einer vorab festgelegten Zeit nach unten gepreßt wird, um die Öffnung der Trennwand zu verschließen und das Hautdurchdringungsgas zu speichern.