ES2281086T3 - Procedimiento para medir espectrometricamente la relacion de concentracion de dos isotopos en un gas. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento de medición espectrométricamente en un gas isotópico, que comprende las etapas de introducir un muestra de prueba gaseosa que contiene 12CO2 y 13CO2 como gases componentes en una célula, la medición de las absorbancias de luz transmitida a través de la muestra de prueba gaseosa a longitudes de onda adecuada para los respectivos gases componentes, y determinar las concentraciones de los respectivos gases componentes en base a las curvas de calibración preparadas por la mediación de las muestras gaseosas respectivamente que contienen los gases componentes en concentraciones conocidas, el procedimiento caracterizado porque dos muestras de prueba gaseosa obtenidas a partir de un cuerpo vivo se miden y, si la concentración de 12CO2 en una de las dos muestras de prueba gaseosa es más alta que una concentración de 12CO2 en el otro ejemplo de prueba gaseosa, dicha muestra de prueba gaseosa está diluida a un nivel de concentración 12CO2 equivalente a la otra muestra de prueba gaseosa, entonces se miden las absorbancias de luz transmitida a través de dichas dos muestras de prueba gaseosa y después se calculan las relaciones de concentración de 13CO2/12CO2 en las muestras de prueba gaseosa respectivas.
Description
Procedimiento para medir espectrométricamente la
relación de concentración de dos isótopos en un gas.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para medir espectrométricamente la concentración de un
gas isotópico basándose en una diferencia en las características de
absorción de luz del isótopo.
Los análisis isotópicos son útiles para el
diagnóstico de una enfermedad en una aplicación médica, en los que
las funciones metabólicas de un cuerpo vivo pueden determinarse
midiendo un cambio en la concentración o la proporción de la
concentración de un isótopo después de la administración de un
fármaco que contiene el isótopo. En los otros campos, los análisis
isotópicos se usan para estudios de la fotosíntesis y metabolismo
de plantas, y para rastreo ecológico en una aplicación
geoquímica.
En general se sabe que la úlcera gástrica y la
gastritis están provocadas por bacterias denominadas helicobacter
pylori (HP) así como por el estrés. Si se encuentra presente la HP
en el estómago de un paciente, se debería administrar al paciente
un antibiótico o similar para el tratamiento de retirada de la
bacteria. Por lo tanto, es indispensable comprobar si el paciente
tiene la HP. La HP presenta una fuerte actividad de tipo ureasa
para la descomposición de la urea en dióxido de carbono y
amoniaco.
El carbono tiene isótopos que presentan números
másicos de 12, 13 y 14, entre los cuales ^{13}C que presenta un
número másico de 13 es fácil de manejar debido a su no radiactividad
y a su estabilidad.
Si la concentración de ^{13}CO_{2} (un
producto metabólico final) o la relación de concentraciones entre
^{13}CO_{2} y ^{12}CO_{2} en el aliento de un paciente se
mide satisfactoriamente después de que se administre al paciente
urea marcada con el isótopo ^{13}C, puede confirmarse la presencia
de la HP.
Sin embargo, la relación de concentraciones
entre ^{13}CO_{2} y ^{12}CO_{2} en el dióxido de carbono
de origen natural es de 1:100. Por lo tanto, es difícil determinar
con gran precisión la relación de concentraciones en el aliento del
paciente.
Han existido procedimientos conocidos para
determinar la relación de concentraciones entre ^{13}CO_{2} y
^{12}CO_{2} por medio de espectroscopía infrarroja (véase JPB 61
(1986)-42219, JPB 61 (1986)-42220,
JP 61 011 634 A y US 5 146 294 A).
En el procedimiento descrito en JPB 61
(1986)-42220, se proporcionan dos celdillas que
presentan respectivamente un largo recorrido y un corto recorrido,
cuyas longitudes de recorrido se ajustan de forma que la absorción
de luz por ^{13}CO_{2} en una celdilla sea igual a la absorción
de luz por ^{12}CO_{2} en la otra celdilla. Los rayos de luz
transmitidos a través de las dos celdillas son conducidos a medios
espectrométricos, en los que las intensidades de luz se miden a
longitudes de onda proporcionando cada una la máxima sensibilidad.
De acuerdo con este procedimiento, la relación de absorciones de luz
se puede ajustar a "1" para la relación de concentraciones
entre ^{13}CO_{2} y ^{12}CO_{2} en el dióxido de carbono de
origen natural. Si se modifica la relación de concentraciones, la
relación de absorciones de luz también varía de acuerdo con la
cantidad de cambio que ha tenido lugar en la relación de
concentraciones. De esta forma, el cambio en la relación de
concentraciones se puede determinar midiendo un cambio en la
relación de absorciones de luz.
(A) Sin embargo, el procedimiento para
determinar la relación de la concentración según el documento
mencionado que sufre de los siguientes dibujos.
Las curvas de calibración para determinar las
concentraciones de ^{12}CO_{2} podrían prepararse por el uso
de muestras gaseosas cada una teniendo una concentración conocida de
^{12}CO_{2}.
Para preparar la curva de calibración para la
concentración ^{12}CO_{2}, las absorbancias ^{12}CO_{2} se
miden para diferentes concentraciones ^{12}CO_{2}. Las
concentraciones ^{12}CO_{2} y las absorbancias ^{12}CO_{2}
se trazan como abcisas y ordenadas, respectivamente y la curva de
calibración se determina por el procedimiento de mínimos
cuadrados.
La curva de calibración para la concentración de
^{13}CO_{2} se prepara de la misma forma que la descrita
anteriormente.
Para la determinación de las concentraciones por
medios de espectroscopia infrarroja, la preparación de las curvas
de calibración se basan en el supuesto de que la relación entre la
concentración y la absorbancia conforme con la ley de Lambert Beer.
Sin embargo, la misma ley de Lambert-Beer es una
expresión aproximada. La relación actual entre la concentración y
la absorbancia no siempre se ajusta a la ley de
Lambert-Beer. Por tanto, todos los datos trazados
no se ajustan perfectamente a la curva de calibración.
La figura 1 es una representación gráfica en la
que las relaciones de la concentración de ^{13}CO_{2} y
^{12}CO_{2} se trazan con respecto a las concentraciones
^{12}CO_{2,} las concentraciones ^{12}CO_{2} y las
concentraciones ^{13}CO_{2} se han determinado usando las curvas
de calibración preparada basándose en las medidas de las
absorbancias de las muestras gaseosas que tienen la misma relación
de (concentración ^{13}CO_{2/} concentración ^{12}CO_{2}
= 1,077%) pero diferentes concentraciones de ^{12}CO_{2}.
Como muestra la figura 1, la relaciones de la
concentración determinada para diferentes concentraciones de
^{12}CO_{2} se desvía de la relación de concentración actual
(1,077%) y cuando se traza forma una curva ondulatoria.
Aunque la causa de la desviación no ha sido
elucidada todavía, la desviación teórica resulta de los cambios de
las características espectroscópicas tales como reflexión, índice de
refracción y desvío de la luz en dependencia sobre la concentración
de ^{12}CO_{2} y partir de las características de error del
procedimiento de mínimos cuadrados empleado para la preparación de
las curvas de calibración.
Si la concentración de un gas componente se
determina sin la corrección de las características asociadas con la
desviación, puede resultar un error crítico.
(B) Una variedad de experimentos han revelado
que, donde la espectrometría infrarroja se emplea para medir la
concentración de ^{13}CO_{2} o la relación de concentración de
^{13}CO_{2} y ^{12}CO_{2} (en lo sucesivo se denomina
"concentración ^{12}CO_{2}"), las medidas difieren del
resultado a partir de la la concentración ^{13}CO_{2} actual
o la relación de la concentración ^{12}CO_{2} basándose en la
concentración de oxígeno contenida en una muestra gaseosa.
La figura 2 es una representación gráfica en la
que se representan las relaciones de la concentración
^{13}CO_{2} con respecto a los contenidos de oxígeno,
habiéndose determinada las relaciones de la concentración
^{13}CO_{2} midiendo muestras gaseosas que contienen
^{13}CO_{2} diluido con oxígeno y nitrógeno y que tienen la
misma concentración de ^{13}CO_{2} pero diferentes
concentraciones de oxígeno. Las relaciones de concentración
^{13}CO_{2} determinadas se normalizan en base a la relación de
la concentración de ^{12}CO_{2} para un contenido de oxígeno al
0%.
Como muestra la figura 2, la relación de la
concentración ^{13}CO_{2} no es constante pero varia dependiendo
de la concentración de oxígeno. Si la concentración de
^{13}CO_{2} o la relación de concentración de ^{13}CO_{2}
de una muestra gaseosa conteniendo oxígeno mide la ignorancia de
este hecho, es obvio que unas medidas difieren a partir de un valor
actual.
La figura 3 es una representación gráfica que
ilustra el resultado de la medida en la que las muestras gaseosas
que tienen diferentes relaciones de la concentración de
^{13}CO_{2} y se midió las que no contenían oxígeno. En la
figura 3, las relaciones de concentración de ^{13}CO_{2} actual
y las relaciones de la concentración de ^{13}CO_{2} medidas se
representan como abcisas y como ordenadas, respectivamente. Las
relaciones de la concentración ^{13}CO_{2} se normalizaron en
base a la mínima relación de la concentración ^{13}CO_{2.}
La figura 4 es una representación gráfica que
ilustra el resultado de la medida en la que se midieron las
muestras gaseosas tienen diferente relaciones de la concentración de
^{13}CO_{2} y que contienen diversas concentraciones de oxígeno
(hasta 90%).
En la figura 4, las relaciones de la
concentración ^{13}CO_{2} real y la medida de las relaciones de
la concentración ^{13}CO_{2} se representan como abcisas y
ordenadas, respectivamente. Las relaciones de la concentración de
^{13}CO_{2} se normalizan en base al mínimo de la relación de
la concentración ^{13}CO_{2.}
Una comparación entre los resultados mostrados
en las figuras 3 y 4 indican que la relación entre la relación de
la concentración ^{13}CO_{2} y la medida de la relación de la
concentración ^{13}CO_{2} en la figura 3 es aproximadamente de
1:1 (o el alcance de la curva adecuada en la figura 3 es
aproximadamente 1) mientras la relación entre la relación de la
concentración de ^{13}CO_{2} real y la medida de la relación de
la concentración de ^{13}CO_{2} en la figura 4 es
aproximadamente 1:0,3 (o el alcance de la curva lineal adecuada en
la figura 4 es aproximadamente 0,3).
Así, la medida de la concentración
^{13}CO_{2} o la relación de la concentración ^{13}CO_{2}
está influenciada por la concentración de oxígeno contenido en una
muestra gaseosa, la causa de la cual no se ha aclarado todavía.
Si la concentración o relación de concentración
de un gas componente se determina sin la transformación de una
corrección en consideración de la concentración de oxígeno, se
predice que puede resultar un error crítico.
(C) Ya que la concentración de CO_{2},
particularmente, la concentración ^{13}CO_{2} es extremadamente
baja, se necesitan medidas altamente sensibles. Cuando la
sensibilidad de las medidas aumente, una medida de intensidad
ligera es responsables de los cambios en los parámetros del sistema
de medida, por ejemplo, la intensidad ligera de una fuente de luz,
la temperatura de una muestra de gas, la temperatura de un célula
para la cual se ha introducido el gas, la sensibilidad de un
fotodetector y similares. Así, el valor de la medida puede tener
un error causado por los factores no referidos a la muestra de
gas.
Para solventar este problema, la medida es
empezada después del sistema de medida se estabiliza de forma que
consume mucho tiempo. Esto reduce la eficacia de la operación y hace
imposible conseguir el uso demandado para medir una gran cantidad
de muestra en un tiempo corto.
Para la medida de una muestra de aliento, se
mide la absorbancia de ^{12}CO_{2} _{} y la concentración
^{12}CO_{2} se determina en base a la curva de calibración para
^{12}CO_{2}. Se mide la absorbancia de ^{13}CO_{2} y se
calcula la concentración de ^{13}CO_{2} en base a la curva de
calibración para ^{13}CO_{2}, también. La medida de otras
muestras de aliento se lleva a cabo de igual manera.
Si las concentraciones CO_{2} de las dos
muestras de aliento mencionadas están al mismo nivel
sustancialmente, se pueden limitar los intervalos para usar las
curvas de calibración para ^{12}CO_{2} y ^{13}CO_{2} para
la determinación de la concentración. Así, la medida exacta puede
aumentarse usando intervalos limitados de las curvas de
calibración.
Es un objetivo de la presente invención
proporcionar un procedimiento de medida espectrométricamente en un
gas isotópico, el cual se emplea para determinar con precisión la
concentración o relación de la concentración de un gas componente
en una muestra de prueba gaseosa conteniendo una pluralidad de gases
componente mediante el paso de espectrometría cuando la muestra de
prueba gaseosa se introduce dentro de una célula.
Para lograr el objeto mencionado, la presente
invención proporciona un procedimiento de medida
espectrométricamente en un gas isotópico, que se describe en la
reivindicación 1.
En este procedimiento, dos de las muestras de
prueba de aliento pueden medirse con la condición de que las
concentraciones de CO_{2} del mismo son al mismo nivel, y, el
mismo, se pueda limitar para usar en un intervalo de una curva de
calibración. La medida de exactitud puede mejorarse como el
intervalo de la curva de calibración se usa para estrecharse. De
ahí, la exactitud de la medida puede implicar por el uso de un
intervalo limitado de la curva calibración.
Aún otro procedimiento de la medida
espectrométricamente en un gas isótopo según de acuerdo con la
presente invención se describe en la reivindicación 2 o 3. Esto se
basa en una premisa de que una muestra primera gaseosa se rellena
en una célula para la medida de intensidad ligera del mismo y,
después de la primera muestra gaseosa se descarga a partir de la
célula, una segunda muestra gaseosa se rellena en la célula de la
muestra para la medida de intensidad ligera del mismo.
Los objetivos y características anteriores, y
otros, de la presente invención se harán evidentes a partir de la
siguiente descripción con referencia a los dibujos adjuntos.
En lo sucesivo en el presente documento, la
concentración de ^{12}CO_{2} se denomina "^{12}Conc", la
concentración de ^{13}CO_{2} se denomina "^{13}Conc", la
absorbancia de ^{12}CO_{2} se denomina "^{12}Abs" y la
absorbancia de ^{13}CO_{2} se denomina "^{13}Abs".
La figura 1 es una representación gráfica en la
que se representan concentraciones ^{12}Conc y relaciones de
concentraciones ^{13}Conc / ^{12}Conc como abscisas y ordenadas,
respectivamente, habiéndose determinado las concentraciones
^{12}Conc y ^{13}Conc y las relaciones de concentraciones
^{13}Conc / ^{12}Conc usando curvas de calibración preparadas
basándose en las mediciones de las absorbancias ^{12}Abs y
^{13}Abs de los gases componentes en muestras gaseosas que tienen
la misma relación de concentraciones ^{13}Conc / ^{12}Conc pero
diferentes concentraciones de los gases componentes.
La figura 2 es una representación gráfica en la
que se representan proporciones de concentración de ^{13}CO_{2}
con respecto a los contenidos de oxígeno, habiéndose determinado las
proporciones de concentración de ^{13}CO_{2} midiendo muestras
gaseosas que contienen ^{13}CO_{2} diluido con oxígeno y
nitrógeno y que tienen la misma proporción de concentración de
^{13}CO_{2} pero diferentes concentraciones de oxígeno,
normalizándose las proporciones de concentración de ^{13}CO_{2}
en base a la proporción de concentración de ^{13}CO_{2} para un
contenido de oxígeno del 0%.
La figura 3 es una representación gráfica que
ilustra el resultado de una medición en la que se midieron muestras
gaseosas con diferentes proporciones de concentración de
^{13}CO_{2} y que no contenían oxígeno, en dicha representación
gráfica se representan como abscisas y como ordenadas las
proporciones de concentración de ^{13}CO_{2} reales y las
proporciones de concentración de ^{13}CO_{2} medidas,
respectivamente, y las proporciones de concentración de
^{13}CO_{2} se normalizan en base a la proporción de
concentración de ^{13}CO_{2} mínima.
La figura 4 es una representación gráfica que
ilustra el resultado de una medición en la que se midieron muestras
gaseosas con diferentes proporciones de concentración de
^{13}CO_{2} y que contenían diversas concentraciones de oxígeno
(hasta el 90%), en dicha representación gráfica se representan como
abscisas y como ordenadas las proporciones de concentración de
^{13}CO_{2} reales y las proporciones de concentración de
^{13}CO_{2} medidas, respectivamente, y las proporciones de
concentración de ^{13}CO_{2} se normalizan en base a la
proporción de concentración de ^{13}CO_{2} mínima.
La figura 5 es una vista que ilustra la
apariencia de una bolsa de toma de muestras del aliento que se va a
conectar a boquillas de un aparato para medir espectrométricamente
un gas isotópico.
\newpage
La figura 6 es una vista parcial que ilustra
tubos conectados a un extremo de la bolsa de toma de muestras del
aliento.
La figura 7 es un diagrama de bloques que
ilustra la construcción global del aparato espectrométrico.
La figura 8 es una vista de una sección
transversal que ilustra la construcción de una cámara de celdilla
11.
La figura 9 es un diagrama de bloques que
ilustra esquemáticamente un mecanismo para ajustar la temperatura
de la cámara de celdilla.
Las figuras 10A y 10B son una vista en planta y
una vista de una sección transversal, respectivamente, de un
inyector de gas para inyectar cuantitativamente una muestra
gaseosa.
La figura 11 es un diagrama que ilustra el
recorrido del flujo de un gas a través de cual se hace pasar un gas
de referencia limpio para limpiar el recorrido del flujo del gas y
la cámara de celdilla del aparato espectrométrico.
La figura 12 es un diagrama que ilustra el
recorrido del flujo de un gas a través del cual se hace pasar el
gas de referencia limpio para limpiar el recorrido del flujo del gas
y la cámara de celdilla del aparato espectrométrico y para llevar a
cabo una medición de referencia.
La figura 13 es un diagrama que ilustra un
estado en el que un gas base es succionado desde una bolsa de toma
de muestras del aliento por medio del inyector de gas 21 evitando
que el gas de referencia fluya a través de las celdillas de muestra
primera y segunda 11a y 11b.
La figura 14 es un diagrama que ilustra el
recorrido del flujo de un gas que se va a emplear cuando el gas
base succionado en el inyector de gas 21 es expulsado mecánicamente
a una velocidad constante por el inyector de gas 21 para la
medición de la intensidad de luz por medio de elementos de detección
25a y 25b.
La figura 15 es un diagrama que ilustra un
estado en el que un gas de muestra es succionado desde la bolsa de
toma de muestras del aliento por medio del inyector de gas 21
evitando que el gas de referencia fluya a través de las celdillas
de muestra primera y segunda 11a y 11b.
La figura 16 es un diagrama que ilustra el
recorrido del flujo de un gas que se va a emplear cuando el gas de
muestra succionado en el inyector de gas 21 es expulsado
mecánicamente a una velocidad constante por el inyector de gas 21
para la medición de la intensidad de luz por medio de elementos de
detección 25a y 25b.
La figura 17A es una representación gráfica en
la que se representan concentraciones de ^{12}CO_{2} y
absorbancias de ^{12}CO_{2} como abscisas y ordenadas,
respectivamente, para la preparación de una curva de calibración,
habiéndose medido las absorbancias de ^{12}CO_{2} para 20 puntos
de medición en un intervalo de concentración de ^{12}CO_{2} de
aproximadamente un 0% a aproximadamente un 6%.
La figura 17B es una representación gráfica en
la que se representan como abscisas y como ordenadas,
respectivamente, concentraciones de ^{12}CO_{2} y absorbancias
de ^{12}CO_{2} en cinco puntos de datos en un intervalo de
concentración de ^{12}CO_{2} relativamente estrecho alrededor de
una concentración de ^{12}CO_{2} determinada usando la curva de
calibración de la figura 17A.
La figura 18A es una representación gráfica en
la que se representan concentraciones de ^{13}CO_{2} y
absorbancias de ^{13}CO_{2} como abscisas y ordenadas,
respectivamente, para la preparación de una curva de calibración,
habiéndose medido las absorbancias de ^{13}CO_{2} para 20 puntos
de medición en un intervalo de concentración de ^{13}CO_{2} de
aproximadamente un 0,00% a aproximadamente un 0,07%.
La figura 18B es una representación gráfica en
la que se representan como abscisas y como ordenadas,
respectivamente, concentraciones de ^{13}CO_{2} y absorbancias
de ^{13}CO_{2} en cinco puntos de datos en un intervalo de
concentración de ^{13}CO_{2} relativamente estrecho alrededor de
una concentración de ^{13}CO_{2} determinada usando la curva de
calibración de la figura 18A.
La figura 19 es una representación gráfica en
la que las relaciones de concentraciones ^{13}Conc / ^{12}Conc
representadas como ordenadas están normalizadas en base a una
relación de concentraciones ^{13}Conc / ^{12}Conc obtenida
cuando ^{12}Conc es 0,5%.
La figura 20 es una representación gráfica que
ilustra la relación de ^{12}Conc (representado como abscisa)
frente a la proporción de la concentración de ^{13}CO_{2},
^{13}Conc / ^{12}Conc (representado como ordenada), que se
determinó midiendo las concentraciones de ^{12}CO_{2},
^{12}Conc, y las concentraciones de ^{13}CO_{2}, ^{13}Conc,
de muestras gaseosas.
La figura 21 es una representación gráfica que
ilustra la relación de ^{12}Conc (representado como abscisa)
frente a la relación de concentraciones ^{13}Conc / ^{12}Conc
(representado como ordenada) que se determinó midiendo las
concentraciones de ^{12}CO_{2}, ^{12}Conc, y las
concentraciones de ^{13}CO_{2}, ^{13}Conc, de muestras
gaseosas y corrigiendo las relaciones de concentraciones obtenidas
^{13}Conc / ^{12}Conc.
La figura 22 es una representación gráfica que
ilustra la relación de ^{12}Conc (representado como abscisa)
frente a la relación de concentraciones ^{13}Conc / ^{12}Conc
(representado como ordenada) que se obtuvo determinando las
concentraciones de ^{12}CO_{2}, ^{12}Conc, y las
concentraciones de ^{13}CO_{2}, ^{13}Conc, de muestras
gaseosas en base a absorbancias medidas en las muestras gaseosas
usando las curvas de calibración mostradas en las figuras 17A y
18A.
La figura 23 es una representación gráfica que
ilustra la relación de ^{12}Conc (representado como abscisa)
frente a la relación de concentraciones ^{13}Conc / ^{12}Conc
(representado como ordenada) que se obtuvo determinando las
relaciones de concentraciones ^{13}Conc / ^{12}Conc de muestras
gaseosas primero en base a las curvas de calibración mostradas en
las figuras 17A y 18A y después en base a las curvas de calibración
en intervalos limitados mostradas en las figuras 17B y 18B.
La figura 24 es una representación gráfica que
ilustra el resultado de una medición en la que se midieron muestras
gaseosas con diferentes proporciones de concentración de
^{13}CO_{2} y que contenían diversas concentraciones de oxígeno
(hasta el 90%), y las mediciones se sometieron a un procedimiento de
corrección de acuerdo con la presente invención, en dicha
representación gráfica se representan como abscisas y como
ordenadas las proporciones de concentración de ^{13}CO_{2}
reales y las proporciones de concentración de ^{13}CO_{2}
medidas, respectivamente, y las proporciones de concentración de
^{13}CO_{2} se normalizan en base a la proporción de
concentración de ^{13}CO_{2} mínima.
En lo sucesivo se describirá en el presente
documento una realización preferida de la presente invención con
referencia a los dibujos adjuntos. La realización está adaptada para
un caso en el que se determina espectrométricamente la
concentración de ^{13}CO_{2} o la relación de concentraciones
^{13}Conc / ^{12}Conc en una muestra de ensayo del aliento
después de la administración de un fármaco de diagnóstico de urea
marcado con un isótopo ^{13}C.
Antes de administrar a un paciente el fármaco de
diagnóstico de urea, se toma como muestra el aliento del paciente
en una bolsa de toma de muestras del aliento. El volumen de la bolsa
de toma de muestras del aliento puede ser de aproximadamente 250
ml. A continuación, se administra al paciente el fármaco de
diagnóstico de urea y, después de un periodo de tiempo de 10 a 15
minutos, se toma como muestra el aliento del paciente en la bolsa
de toma de muestras del aliento de la misma manera que en la
anterior toma de muestra del aliento.
La figura 5 es una vista que ilustra la
apariencia de la bolsa de toma de muestras del aliento 1 que se va
a conectar a boquillas N_{1} y N_{2} de un aparato para medir
espectrométricamente un gas isotópico. La bolsa de toma de muestras
del aliento 1 incluye una cámara de toma de muestras del aliento 1a
para la toma de muestras del aliento del paciente después de la
administración del fármaco de diagnóstico de urea y una cámara de
toma de muestras del aliento 1b para la toma de muestras del aliento
del paciente antes de la administración del fármaco de diagnóstico
de urea, estando las cá-
maras de toma de muestras del aliento 1a y 1b moldeadas de forma integral y unidas entre sí formando un único cuerpo.
maras de toma de muestras del aliento 1a y 1b moldeadas de forma integral y unidas entre sí formando un único cuerpo.
Un tubo 2a está unido a un extremo de la cámara
de toma de muestras del aliento 1a, y un tubo 2b está unido a un
extremo de la cámara de toma de muestras del aliento 1b. Los
extremos inferiores 5a y 5b de las cámaras de toma de muestras del
aliento 1a y 1b están cerrados. Los tubos 2a y 2b presentan cada uno
de ellos dos funciones, en concreto, los tubos 2a y 2b sirven no
sólo como puertos de soplado del aliento desde los cuales el
aliento es soplado hacia el interior de las cámaras de toma de
muestras del aliento 1a y 1b, sino que también sirven para
introducir las muestras del aliento desde las cámaras de toma de
muestras del aliento 1a y 1b hasta el interior del aparato
espectrométrico cuando la bolsa de toma de muestras del aliento está
conectada a las boquillas N_{1} y N_{2} del aparato.
Cuando se toma una muestra del aliento, se
ajusta un filtro cilíndrico (similar al filtro de un cigarrillo) 7a
o 7b en el interior del tubo 2a o 2b, y después el aliento es
soplado hacia el interior de la bolsa de toma de muestras del
aliento 1. Los filtros 7a y 7b se usan para retirar la humedad del
aliento.
Tal y como se muestra en la figura 6, se
proporcionan válvulas de contraflujo 3a y 3b en los tubos 2a y 2b,
respectivamente, para evitar que el aliento soplado al interior de
la bolsa de toma de muestras del aliento fluya hacia atrás.
Los tubos 2a y 2b presentan cada uno de ellos
una parte que tiene un diámetro interno menor (por ejemplo, una
parte de diámetro menor 4a o 4b) para generar una resistencia al
soplado del aliento. La resistencia al soplado del aliento permite
al paciente exhalar aire de su pulmón. Se ha confirmado
experimentalmente que el aire exhalado desde el pulmón de un
paciente proporciona una concentración de CO_{2} más estable que
el aire presente en la cavidad oral del paciente.
Después de completar la toma de muestra del
aliento, se retiran los filtros, y los tubos 2a y 2b se insertan en
las boquillas N_{1} y N_{2}, respectivamente, del aparato
espectrométrico. Las boquillas N_{1} y N_{2} presentan
diámetros internos diferentes, y los tubos 2a y 2b presentan
diámetros externos diferentes que se corresponden con los diámetros
internos de las boquillas N_{1} y N_{2}. Este hecho evita que
los tubos 2a y 2b sean insertados en las boquillas incorrectas
N_{2} y N_{1}, evitando de esta forma la manipulación errónea
de las muestras de aliento obtenidas antes y después de la
administración del fármaco de diagnóstico de urea.
Las boquillas N_{1} y N_{2} del aparato
espectrométrico presentan protuberancias 6a y 6b, respectivamente,
que están adaptados para imposibilitar la función de las válvulas de
contraflujo 3a y 3b cuando los tubos 2a y 2b se insertan en las
boquillas N_{1} y N_{2}.
Aunque los diámetros externos de los tubos 2a y
2b se han representado como distintos en esta realización, puede
emplearse cualquier otra construcción para prevenir el error de
conexión entre los tubos 2a y 2b y las boquillas N_{1} y N_{2}.
Por ejemplo, los tubos pueden tener longitudes diferentes y las
boquillas N_{1} y N_{2} del aparato espectrométrico pueden
tener profundidades diferentes que se corresponden con las
longitudes de los tubos. Con esta construcción, si uno de los tubos
más largos se inserta por error en una boquilla que presenta una
profundidad menor no se ajustará perfectamente en la boquilla. Por
lo tanto, el usuario notará que se ha producido un error en la
conexión de los tubos. Alternativamente, los tubos pueden tener
diferentes secciones transversales (por ejemplo, secciones
transversales redondas, rectangulares o triangulares).
Tras completar la conexión de la bolsa de toma
de muestras del aliento 1, el aparato espectrométrico realiza el
siguiente control automático.
La figura 7 es un diagrama de bloques que
ilustra la construcción global del aparato para medir
espectométricamente un gas isotópico.
La bolsa de toma de muestras del aliento se fija
al aparato de forma que una cámara de toma de muestras del aliento
de la misma que contiene la muestra de aliento recogida después de
la administración del fármaco (en lo sucesivo denominada "gas de
muestra" en el presente documento) y la otra cámara de toma de
muestras de aliento de la misma que contienen la muestra del
aliento (en lo sucesivo denominada "gas base" en el presente
documento) recogida antes de la administración del fármaco están
conectadas a las boquillas N_{1} y N_{2}, respectivamente. La
boquilla N_{1} está conectada a un puerto de una válvula de tres
vías V_{1} a través de un tubo de resina transparente (en lo
sucesivo denominado simplemente como "tubo" en el presente
documento) y la boquilla N_{2} está conectada a un puerto de una
válvula de tres vías V_{2} a través de un tubo.
Se suministra un gas de referencia (cualquier
gas que no presente absorción a la longitud de onda de la medición,
por ejemplo, gas nitrógeno) desde una bombona de gas al aparato. El
gas de referencia fluye a través de un recorrido de flujo que se
bifurca en dos recorridos. Un recorrido está conectado a través de
un medidor de flujo M_{1} a una celdilla de referencia 11c. El
otro recorrido está conectado a través de un medidor de flujo
M_{2} a un puerto de una válvula de tres vías V_{3}. El gas de
referencia fluye hacia el interior de la celdilla de referencia
11c, y se descarga desde la misma.
Los otros puertos de la válvula de tres vías
V_{3} están conectados a otro puerto de la válvula de tres vías
V_{1} y a una primera celdilla de muestra 11a para medir la
absorbancia de ^{12}CO_{2}. Los otros puertos de la válvula de
tres vías V_{2} están conectados a la primera celdilla de muestra
11a a través de una válvula de dos vías V_{4} y al otro puerto de
la válvula de tres vías V_{1}.
Un inyector de gas 21 (volumen: 60 cm^{3})
para inyectar cuantitativamente el gas de muestra o el gas base se
interpone entre la válvula de tres vías V_{3} y la primera
celdilla de muestra 11a. El inyector de gas 21 es un dispositivo de
tipo jeringuilla que presenta un émbolo y un cilindro. El émbolo se
acciona por medio de la cooperación de un motor, un tornillo
conectado al motor y una tuerca fijada al émbolo (que se describirá
mas adelante).
Tal y como se muestra en la figura 7, una cámara
de celdilla 11 presenta la primera celdilla de muestra 11a que
tiene una longitud menor para medir en su interior la absorbancia de
^{12}CO_{2}, una segunda celdilla de muestra 11b que tiene una
longitud mayor para medir en su interior la absorbancia de
^{13}CO_{2}, y la celdilla de referencia 11c a través de la
cual se hace pasar al gas de referencia. La primera celdilla de
muestra 11a comunica con la segunda celdilla de muestra 11b. El gas
de muestra o el gas base se introduce en la primera celdilla de
muestra 11a y después en la segunda celdilla 11b, y se descarga
desde la misma. El gas de referencia se introduce en la celdilla de
referencia 11c, y después se descarga desde la misma.
Específicamente, la primera y segunda celdillas de muestra 11a y 11b
tiene longitudes de 13 mm y 250 mm, respectivamente, y la celdilla
de referencia 11c tiene una longitud de 236 mm.
Se proporciona un tubo de descarga, que se
extiende desde la segunda celdilla de muestra 11b, con un sensor de
O_{2} 18. Se pueden usar como sensores de O_{2} 18, sensores de
oxígeno disponibles en el mercado tales como un sensor de gas de
electrolito sólido (por ejemplo, sensor de óxido de circonio) y un
sensor de gas electroquímico (por ejemplo, sensor de célula
galvánica).
Un carácter de referencia L denota una fuente de
luz infrarroja que tiene dos guías de onda 23a y 23b para guiar
rayos infrarrojos para irradiación. La generación de los rayos
infrarrojos puede conseguirse de cualquier forma. Por ejemplo, se
puede usar un calentador de cerámica (temperatura de la superficie:
450ºC) y similares. Se proporciona un limitador de amplitud
giratorio 22 adyacente a la fuente de luz infrarroja L para bloquear
periódicamente los rayos infrarrojos. Los rayos infrarrojos
emitidos desde la fuente de luz infrarroja L se transmiten a la
primera celdilla de muestra 11a y a la celdilla de referencia 11c a
través de un primer recorrido luminoso, y a la segunda celdilla de
muestra 11b a través de un segundo recorrido luminoso (véase figura
8).
Un carácter de referencia D denota un detector
infrarrojo para detectar los rayos infrarrojos transmitidos a
través de las celdillas. El detector infrarrojo D tiene un primer
filtro de longitud de onda 24a y un primer elemento de detección
25a dispuestos en el primer recorrido luminoso, y un segundo filtro
de longitud de onda 24b y un segundo elemento de detección 25b
dispuestos en el segundo recorrido luminoso.
El primer filtro de longitud de onda 24a
(anchura de banda: aproximadamente 20 nm) deja pasar un rayo
infrarrojo que tiene una longitud de onda de aproximadamente 4.280
nm para usar en la medición de la absorbancia de ^{12}CO_{2}.
El segundo filtro de longitud de onda 24b (anchura de banda:
aproximadamente 50 nm) deja pasar un rayo infrarrojo que tiene una
longitud de onda de aproximadamente 4.412 nm para usar en la
medición de la absorbancia de ^{13}CO_{2}. Se puede usar como
el primer y segundo elementos de detección 25a y 25b cualesquiera
elementos capaces de detectar rayos infrarrojos. Por ejemplo, se
usa un sensor de rayos infrarrojos que utiliza un semiconductor tal
como de PbSe.
El primer filtro de longitud de onda 24a y el
primer elemento de detección 25a se alojan en un envase 26a cargado
con un gas inerte tal como Ar. De forma similar, el segundo filtro
de longitud de onda 24b y el segundo elemento de detección 25b se
alojan en un envase 26b cargado con un gas inerte.
El detector infrarrojo entero D se mantiene a
una temperatura constante (25ºC) por medio de un calentador y un
elemento Peltier. Las temperaturas internas de los envases 26a y 26b
se mantienen a 0ºC por medio de un elemento Peltier.
La cámara de celdilla 11 está hecha de acero
inoxidable, y se encuentra situada vertical y lateralmente entre
placas metálicas 12 (por ejemplo placas de latón). Se proporciona un
calentador 13 en los lados superior, inferior y lateral de la
cámara de celdilla. La cámara de celdilla 11 se cierra
herméticamente con aislantes 14 tales como espuma de poliestireno
con el calentador 13 interpuesto entre ellos. Aunque no se muestra,
se proporciona en la cámara de celdilla 11 un sensor de temperatura
(por ejemplo, un sensor de temperatura de platino) para medir la
temperatura de la cámara de celdilla 11.
La cámara de celdilla 11 tiene dos gradas. La
primera celdilla de muestra 11a y la celdilla de referencia 11c
están dispuestas en una grada, y la segunda celdilla de muestra 11b
está dispuesta en la otra grada.
El primer recorrido luminoso se extiende a
través de la primera celdilla de muestra 11a y la celdilla de
referencia 11c que están dispuestas en serie, y el segundo
recorrido luminoso se extiende a través de la segunda celdilla de
muestra 11b. Los caracteres de referencia 15, 16 y 17 denotan
ventanas de transmisión de zafiro a través de las cuales se
transmiten los rayos infrarrojos.
La figura 9 es un diagrama de bloques que
ilustra un mecanismo para ajustar la temperatura de la cámara de
celdilla 11. El mecanismo de ajuste de la temperatura está
constituido por el sensor de temperatura 32 proporcionado en la
cámara de celdilla 11, un sustrato de ajuste de la temperatura 31 y
el calentador 13. La temperatura del sustrato de ajuste de la
temperatura 31 se puede ajustar de cualquier manera. Por ejemplo, el
ajuste de la temperatura se puede conseguir cambiando el factor de
rendimiento de una corriente a pulsos que fluye a través del
calentador 13 en base a una señal de medición de la temperatura del
sensor de temperatura 32. El calentador 13 se controla en base a
este procedimiento de ajuste de la temperatura de forma que se
mantenga la cámara de celdilla 11 a una temperatura constante
(40ºC).
Las figuras 10A y 10B son una vista horizontal y
una vista de una sección transversal, respectivamente, del inyector
de gas 21 para inyectar cuantitativamente una muestra gaseosa.
El inyector de gas 21 incluye un cilindro 21b
dispuesto sobre una base 21a, un émbolo 21c insertado en el
cilindro 21c, y una tuerca movible 21d conectada al émbolo 21c, un
tornillo de accionamiento del avance 21e encajado de forma
enroscada con la tuerca 21d y un motor 21f para girar el tornillo de
alimentación 21e que están dispuestos por debajo de la base
21a.
El motor 21f está dirigido para una rotación
hacia delante y hacia atrás por medio de un circuito de
accionamiento no mostrado. A medida que el tornillo de alimentación
21e gira por la rotación del motor 21f, la tuerca 21d se mueve
hacia delante o hacia atrás dependiendo de la dirección rotacional
del tornillo de alimentación 21e. El émbolo 21c avanza hacia una
posición indicada por una línea discontinua en la figura 10A. De
esta forma, el inyector de gas 21 se puede controlar de forma
flexible para introducir y extraer la muestra gaseosa en el/del
cilindro 21b.
El procedimiento de medición incluye la medición
del gas de referencia, medición del gas base, medición del gas de
referencia, medición del gas de muestra y medición del gas de
referencia, que se deben realizar según este orden. Como
alternativa, se puede llevar a cabo la medición del gas base,
medición del gas de referencia y medición del gas base, y medición
del gas de muestra, medición del gas de referencia y medición del
gas de muestra, en este orden. En el último caso, la medición del
gas base y la medición del gas de muestra se lleva a cabo cada una
de ellas dos veces y, por lo tanto, se reduce la eficacia de la
operación. Más adelante en el presente documento se describirá el
primer procedimiento de medición que es más eficaz.
Durante la medición, el gas de referencia fluye
de forma constante a través de la celdilla de referencia 11c, y el
caudal del mismo se mantiene siempre constante por medio del medidor
de flujo M_{1}.
Tal y como se muestra en la figura 11, se hace
pasar al gas de referencia limpio a través de un recorrido de flujo
del gas y de la cámara de celdilla 11 del aparato espectrométrico a
una velocidad de 200 ml / minuto durante aproximadamente 15
segundos para limpiar el recorrido de flujo del gas y la cámara de
celdilla 11.
A su vez, tal y como se muestra en la figura 12,
el recorrido de flujo del gas cambia, y entonces el gas de
referencia se hace pasar a través del mismo para limpiar el
recorrido de flujo del gas y la cámara de celdilla 11. Después de
un periodo de tiempo de aproximadamente 30 segundos, se miden las
intensidades de luz por medio de los elementos de detección 25a y
25b.
Tomando como base la medición de referencia, se
calculan las absorbancias.
Las intensidades de luz obtenidas de esta forma
por medio de los elementos de detección primero y segundo 25a y 25b
están representadas por ^{12}R_{1} y ^{13}R_{1},
respectivamente.
El gas base es succionado hacia el interior del
inyector de gas 21 desde la bolsa de toma de muestras del aliento
evitando que el gas de referencia fluya a través de la primera y
segunda celdillas de muestra 11a y 11b (véase la figura 13).
Posteriormente, el gas base es expulsado
mecánicamente a una velocidad constante (60 ml / minuto) por el
inyector de gas 21 tal y como se muestra en la figura 14 y, al
mismo tiempo, se miden las intensidades de luz por medio de los
elementos de detección 25a y 25b.
Las intensidades de luz así obtenidas por medio
del primer y segundo elementos de detección 25a y 25b están
representadas por ^{12}B y ^{13}B, respectivamente.
Se llevan a cabo de nuevo la limpieza del
recorrido de flujo del gas y de las celdillas y la medición de las
intensidades de luz en el gas de referencia (véanse las figuras 11 y
12).
Las intensidades de luz así obtenidas por medio
del primer y segundo elementos de detección 25a y 25b están
representadas por ^{12}R_{2} y ^{13}R_{2},
respectivamente.
El gas de muestra es succionado hacia el
interior del inyector de gas 21 desde la bolsa de toma de muestras
del aliento evitando que el gas de referencia fluya a través de la
primera y segunda celdillas de muestra 11a y 11b (véase la figura
15).
Posteriormente, el gas de muestra es expulsado
mecánicamente a una velocidad constante (60 ml / minuto) por el
inyector de gas 21 tal y como se muestra en la figura 16 y, al mismo
tiempo, se miden las intensidades de luz por medio de los elementos
de detección 25a y 25b.
Las intensidades de luz obtenidas de esta forma
por medio del primer y segundo elementos de detección 25a y 25b
están representadas por ^{12}S y ^{13}S, respectivamente.
Se llevan a cabo de nuevo la limpieza del
recorrido de flujo del gas y de las celdillas y la medición de las
intensidades de luz en el gas de referencia (véanse las figuras 11 y
12).
Las intensidades de luz así obtenidas por medio
del primer y segundo elementos de detección 25a y 25b están
representadas por ^{12}R_{3} y ^{13}R_{3},
respectivamente.
\vskip1.000000\baselineskip
En el procedimiento de medición 1, las
concentraciones de CO_{2} del gas base y del gas de muestra no
están ajustadas al mismo nivel.
\newpage
Si el gas base y el gas de muestra están al
mismo nivel de concentración de CO_{2}, los intervalos de las
curvas de calibración de ^{12}CO_{2} y ^{13}CO_{2} a usar
para la determinación de las concentraciones se pueden estrechar.
Usando intervalos limitados de las curvas de calibración, se puede
aumentar la precisión de la medición.
De acuerdo con el procedimiento de medición 2,
las concentraciones de CO_{2} del gas base y del gas de muestra
están ajustadas a sustancialmente el mismo nivel. En primer lugar,
las concentraciones de CO_{2} del gas base y del gas de muestra
se miden en una medición preliminar. Si la concentración de CO_{2}
del gas base obtenida en la medición preliminar es mayor que la
concentración de CO_{2} del gas de muestra obtenida en la
medición preliminar, el gas base se diluye hasta un nivel de
concentración de CO_{2} equivalente al nivel de concentración de
CO_{2} del gas de muestra, y la medición de la concentración se
lleva a cabo sobre el gas base y después sobre el gas de muestra en
una medición principal.
Si la concentración de CO_{2} del gas base
obtenida en la medición preliminar es menor que la concentración de
CO_{2} del gas de muestra obtenida en la medición preliminar, se
mide la concentración de CO_{2} del gas base en la medición
principal. El gas de muestra se diluye hasta un nivel de
concentración de CO_{2} equivalente al nivel de concentración de
CO_{2} del gas base, y después se mide la concentración de
CO_{2} del mismo.
El procedimiento de medición 2 incluye la
medición preliminar del gas base, medición preliminar del gas de
muestra, medición del gas de referencia, medición del gas base,
medición del gas de referencia, medición del gas de muestra y
medición del gas de referencia, que se llevan a cabo en este
orden.
El gas de referencia limpio se hace pasar a
través del recorrido de flujo del gas y de la cámara de celdilla 11
del aparato espectrométrico para limpiar el recorrido de flujo del
gas y la cámara de celdilla 11 y, al mismo tiempo, se mide la
intensidad de luz de referencia.
A su vez, el gas base es succionado hacia el
interior del inyector de gas 21 desde la bolsa de toma de muestras
del aliento, y después es expulsado mecánicamente a un caudal
constante por medio del inyector de gas 21. En este momento, se
mide la intensidad de luz transmitida a través del gas base por
medio del elemento de detección 25a para determinar la absorbancia,
y se determina la concentración de CO_{2} del gas base en base a
la absorbancia usando una curva de calibración.
El gas de referencia limpio se hace pasar a
través del recorrido de flujo del gas y de la cámara de celdilla 11
del aparato espectrométrico para limpiar el recorrido de flujo del
gas y la cámara de celdilla 11 y, al mismo tiempo, se mide la
intensidad de luz de referencia.
A su vez, el gas de muestra es succionado hacia
el interior del inyector de gas 21 desde la bolsa de toma de
muestras del aliento, y después es expulsado mecánicamente a un
caudal constante por medio del inyector de gas 21. En este momento,
se mide la intensidad de luz transmitida a través del gas de muestra
por medio del elemento de detección 25a para determinar la
absorbancia, y se determina la concentración de CO_{2} del gas de
muestra en base a la absorbancia usando la curva de calibración.
El recorrido de flujo del gas cambia, y entonces
el gas de referencia se hace pasar a través del mismo para limpiar
el recorrido de flujo del gas y la cámara de celdilla 11. Después de
un periodo de tiempo de aproximadamente 30 segundos, se miden las
intensidades de luz por medio de los elementos de detección 25a y
25b.
Las intensidades de luz obtenidas de esta forma
por medio del primer y segundo elementos de detección 25a y 25b
están representadas por ^{12}R_{1} y ^{13}R_{1},
respectivamente.
La concentración de CO_{2} del gas base
obtenida por medio del primer elemento de detección 25a en
"IIIb-1. Medición preliminar del gas base" se
compara con la concentración de CO_{2} del gas de muestra
obtenida por medio del primer elemento de detección 25a en
"IIIb-2. Medición preliminar del gas de
muestra". Si la concentración de CO_{2} del gas base es mayor
que la concentración de CO_{2} del gas de muestra, se diluye el
gas base con el gas de referencia en el inyector de gas 21 hasta un
nivel de concentración de CO_{2} equivalente al nivel de
concentración de CO_{2} del gas de muestra, y después se lleva a
cabo la medición de la intensidad de luz sobre el gas base así
diluido.
Como las concentraciones de CO_{2} de las dos
muestras de aliento están ajustadas a sustancialmente el mismo
nivel mediante dilución, los intervalos de las curvas de calibración
de ^{12}CO_{2} y ^{13}CO_{2} a usar pueden estrecharse.
Debe resaltarse que el procedimiento de medición
2 de esta realización se caracteriza porque las concentraciones de
CO_{2} de las dos muestras de aliento están ajustadas a
sustancialmente el mismo nivel, y no requiere necesariamente
emplear una etapa de mantenimiento de la concentración de CO_{2} a
un nivel constante tal y como se describía en el documento JPB 4
(1992)-124141. El uso de intervalos limitados de las
curvas de calibración se puede conseguir simplemente ajustando las
concentraciones de CO_{2} del gas base y del gas de muestra a
sustancialmente el mismo nivel. Como las concentraciones de CO_{2}
del gas base y del gas de muestra varían dentro de un intervalo de
un 1% a un 5% en la medición real, resulta muy molesto mantener
siempre las concentraciones de CO_{2} a un nivel constante.
Si la concentración de CO_{2} del gas base es
menor que la concentración de CO_{2} del gas de muestra, no se
diluye el gas base, y la medición se lleva a cabo sobre el gas
base.
El gas base es expulsado mecánicamente a un
caudal constante por el inyector de gas 21, y se miden las
intensidades de luz por medio de los elementos de detección 25a y
25b.
Las intensidades de luz obtenidas de esta forma
por medio del primer y segundo elementos de detección 25a y 25b
están representadas por ^{12}B y ^{13}B, respectivamente.
Se llevan a cabo de nuevo la limpieza del
recorrido de flujo del gas y de las celdillas y la medición de las
intensidades de luz en el gas de referencia.
Las intensidades de luz así obtenidas por medio
del primer y segundo elementos de detección 25a y 25b están
representadas por ^{12}R_{2} y ^{13}R_{2},
respectivamente.
Si el gas base se diluye en
"IIIb-4. Medición del gas base", el gas de
muestra es succionado desde la bolsa de toma de muestras del
aliento, y después es expulsado mecánicamente a un causal constante
por el inyector de gas 21. En este momento, se miden las
intensidades de luz por medio de los elementos de detección 25a y
25b.
Si el gas base no se diluye en
"IIIb-4. Medición del gas base", el gas de
muestra se diluye con el gas de referencia hasta un nivel de
concentración de CO_{2} equivalente al nivel de concentración de
CO_{2} del gas base en el inyector de gas 21, y después se mide
la intensidad de luz transmitida a través del gas de muestra por
medio de los elementos de detección 25a y 25b.
Las intensidades de luz así obtenidas por medio
del primer y segundo elementos de detección 25a y 25b están
representadas por ^{12}S y ^{13}S, respectivamente.
Se llevan a cabo de nuevo la limpieza del
recorrido de flujo del gas y de las celdillas y la medición de las
intensidades de luz en el gas de referencia.
Las intensidades de luz así obtenidas por medio
del primer y segundo elementos de detección 25a y 25b están
representadas por ^{12}R_{3} y ^{13}R_{3},
respectivamente.
Se calculan las absorbancias
^{12}Abs(B) y ^{13}Abs(B) de ^{12}CO_{2} y
^{13}CO_{2} en el gas base en base a las intensidades de luz
transmitidas ^{12}R_{1}, ^{13}R_{1}, ^{12}R_{2} y
^{13}R_{2} para el gas de referencia y las intensidades de luz
transmitidas ^{12}B y ^{13}B para el gas base obtenidas en el
procedimiento de medición 1 o en el procedimiento de medición 2.
La absorbancia ^{12}Abs(B) de
^{12}CO_{2} se calcula a partir de la siguiente ecuación:
^{12}Abs(B) = - log [2
\cdot^{12}B / (^{12}R_{1} +
^{12}R_{2})]
La absorbancia ^{13}Abs(B) de
^{13}CO_{2} se calcula a partir de la siguiente ecuación:
^{13}Abs(B) = - log [2
\cdot^{13}B / (^{13}R_{1} +
^{13}R_{2})].
Como el cálculo de las absorbancias se basa en
la intensidad de luz obtenida en la medición del gas base y los
promedios de (^{12}R_{1} + ^{12}R_{2}) / 2 y
(^{13}R_{1} + ^{13}R_{2}) / 2 de las intensidades de luz
obtenidas en las mediciones de referencia llevadas a cabo antes y
después de la medición del gas base, se puede eliminar la
influencia de una tendencia (influencia relacionada con el tiempo
sobre la medición). Por lo tanto, cuando el aparato está encendido,
no hay necesidad de esperar hasta que el aparato alcance un
equilibrio térmico (normalmente tarda varias horas).
Cuando se emplea el procedimiento de medición de
la medición del gas base, la medición del gas de referencia y la
medición del gas base, y la medición del gas de muestra, la medición
del gas de referencia y la medición del gas de muestra tal y como
se describe en el comienzo de "IIIa", la absorbancia
^{12}Abs(B) de ^{12}CO_{2} en el gas base se calcula a
partir de la siguiente ecuación:
^{12}Abs(B) = - log
[(^{12}B_{1} + ^{12}B_{2}) / 2 \cdot
^{12}R]
y la absorbancia
^{13}Abs(B) de ^{13}CO_{2} se calcula a partir de la
siguiente
ecuación:
^{13}Abs(B) = - log
[(^{13}B_{1} + ^{13}B_{2}) / 2 \cdot
^{13}R]
en las que ^{12}R y ^{13}R son
las intensidades de luz transmitidas para el gas de referencia,
^{12}B_{1} y ^{13}B_{1} son las intensidades de luz
transmitidas para el gas base obtenidas antes de la medición del
gas de referencia, y ^{12}B_{2} y ^{13}B_{2} son las
intensidades de luz transmitidas para el gas base obtenidas después
de la medición del gas de
referencia.
Se calculan las absorbancias
^{12}Abs(S) y ^{13}Abs(S) de ^{12}CO_{2} y
^{13}CO_{2} en el gas de muestra en base a las intensidades de
luz transmitidas ^{12}R_{2}, ^{13}R_{2}, ^{12}R_{3} y
^{13}R_{3} para el gas de referencia y las intensidades de luz
transmitidas ^{12}S y ^{13}S para el gas de muestra obtenidas en
el procedimiento de medición 1 o en el procedimiento de medición
2.
La absorbancia ^{12}Abs(S) de
^{12}CO_{2} se calcula a partir de la siguiente ecuación:
^{12}Abs(S) = - log [2
\cdot^{12}S / (^{12}R_{2} +
^{12}R_{3})]
La absorbancia ^{13}Abs(S) de
^{13}CO_{2} se calcula a partir de la siguiente ecuación:
^{13}Abs(S) = - log [2
\cdot^{13}S / (^{13}R_{2} +
^{13}R_{3})].
Como el cálculo de las absorbancias se basa en
la intensidad de luz obtenida en la medición del gas de muestra y
los promedios de las intensidades de luz obtenidas en las mediciones
de referencia llevadas a cabo antes y después de la medición del
gas de muestra, se puede eliminar la influencia de una
tendencia.
Cuando se emplea el procedimiento de medición de
la medición del gas base, la medición del gas de referencia y la
medición del gas base, y la medición del gas de muestra, la medición
del gas de referencia y la medición del gas de muestra tal y como
se describe en el comienzo de "IIIa", la absorbancia
^{12}Abs(S) de ^{12}CO_{2} en el gas de muestra se
calcula a partir de la siguiente ecuación:
^{12}Abs(S) = - log
[(^{12}S_{1} + ^{12}S_{2}) / 2 \cdot
^{12}R]
y la absorbancia
^{13}Abs(S) de ^{13}CO_{2} se calcula a partir de la
siguiente
ecuación:
^{13}Abs(S) = - log
[(^{13}S_{1} + ^{13}S_{2}) / 2 \cdot
^{13}R]
en las que ^{12}R y ^{13}R son
las intensidades de luz transmitidas para el gas de referencia,
^{12}S_{1} y ^{13}S_{1} son las intensidades de luz
transmitidas para el gas de muestra obtenidas antes de la medición
del gas de referencia, y ^{12}S_{2} y ^{13}S_{2} son las
intensidades de luz transmitidas para el gas de muestra obtenidas
después de la medición del gas de
referencia.
La concentración de ^{12}CO_{2} y la
concentración de ^{13}CO_{2} se calculan usando curvas de
calibración.
Las curvas de calibración para ^{12}CO_{2} y
para ^{13}CO_{2} se preparan en base a la medición realizada
usando muestras gaseosas de concentraciones de ^{12}CO_{2}
conocidas y muestras gaseosas de concentraciones de ^{13}CO_{2}
conocidas, respectivamente.
Para la preparación de la curva de calibración
para ^{12}CO_{2}, se miden las absorbancias de ^{12}CO_{2}
para diferentes concentraciones de ^{12}CO_{2} dentro de un
intervalo de aproximadamente un 0% hasta aproximadamente un 6%. Las
concentraciones de ^{12}CO_{2} y las absorbancias de
^{12}CO_{2} se representan como abscisas y ordenadas,
respectivamente, y la curva se determina mediante el procedimiento
de mínimos cuadrados. Se emplea una curva cuadrática aproximada,
que incluye errores relativamente pequeños, como la curva de
calibración en esta realización.
\newpage
Para la preparación de la curva de calibración
para ^{13}CO_{2}, se miden las absorbancias de ^{13}CO_{2}
para diferentes concentraciones de ^{13}CO_{2} dentro de un
intervalo de aproximadamente un 0,00% hasta aproximadamente un
0,07%. Las concentraciones de ^{13}CO_{2} y las absorbancias de
^{13}CO_{2} se representan como abscisas y ordenadas,
respectivamente, y la curva se determina mediante el procedimiento
de mínimos cuadrados. Se emplea una curva cuadrática aproximada, que
incluye errores relativamente pequeños, como la curva de
calibración en esta realización.
En realidad, la absorbancia de ^{13}CO_{2}
determinada midiendo individualmente gases que contienen
respectivamente ^{12}CO_{2} y ^{13}CO_{2} puede ser
diferente de la absorbancia de ^{13}CO_{2} determinada midiendo
un gas que contiene tanto ^{12}CO_{2} como ^{13}CO_{2}. Esto
es porque los filtros de longitud de onda presentan cada uno una
anchura de banda y el espectro de absorción de ^{12}CO_{2} se
solapa parcialmente con el espectro de absorción de
^{13}CO_{2}. Como los gases que contienen tanto ^{12}CO_{2}
como ^{13}CO_{2} han de medirse en este procedimiento de
medición, el solapamiento de estos espectros debería corregirse para
la preparación de las curvas de calibración. Las curvas de
calibración a emplear en esta medición están sometidas a la
corrección del solapamiento de los espectros de absorción.
Para la preparación de la curva de calibración
para la concentración de ^{12}CO_{2}, se miden las absorbancias
de ^{12}CO_{2} para 20 concentraciones de ^{12}CO_{2}
diferentes dentro de un intervalo de aproximadamente un 0% hasta
aproximadamente un 6%. Las concentraciones de ^{12}CO_{2} y las
absorbancias de ^{12}CO_{2} se representan como abscisas y
ordenadas, respectivamente, tal y como se muestra en la figura
17A.
La curva, que pasa a través de los respectivos
puntos de datos, se determina mediante el procedimiento de mínimos
cuadrados. Una curva cuadrática aproximada incluye el mínimo error.
Por lo tanto, la curva cuadrática aproximada se emplea como la
curva de calibración para ^{12}CO_{2} en esta realización.
A su vez, se seleccionan cinco puntos de datos
que están localizados alrededor de la concentración de
^{12}CO_{2} del gas base determinada previamente en base a la
curva de calibración para ^{12}CO_{2}. Los cinco puntos de
datos se encuentran dentro de un intervalo de concentración del
1,5%, que supone un 25% del intervalo de concentración entero (6%)
de la curva de calibración mostrada en la figura 17A. Después, los
datos dentro del intervalo de concentración limitado se usan para
la preparación de una nueva curva de calibración (véase la figura
17B). Se confirma que la preparación de la curva de calibración
dentro del intervalo de datos limitado mejora la conformidad de los
datos con la curva aproximada, reduciendo notablemente de esta forma
los errores asociados con la preparación de la curva de
calibración. La concentración de ^{12}CO_{2} del gas base se
determina en base a la absorbancia ^{12}Abs(B) del gas base
usando la nueva curva de calibración para ^{12}CO_{2}.
La concentración de ^{12}CO_{2} del gas de
muestra se determina de la misma manera.
Para la preparación de la curva de calibración
para la concentración de ^{13}CO_{2}, se miden las absorbancias
de ^{13}CO_{2} para 20 concentraciones de ^{13}CO_{2}
diferentes dentro de un intervalo de aproximadamente un 0,00% hasta
aproximadamente un 0,07%. Las concentraciones de ^{13}CO_{2} y
las absorbancias de ^{13}CO_{2} se representan como abscisas y
ordenadas, respectivamente, tal y como se muestra en la figura
18A.
La curva, que pasa a través de los respectivos
puntos de datos, se determina mediante el procedimiento de mínimos
cuadrados. Una curva cuadrática aproximada incluye el mínimo error.
Por lo tanto, la curva cuadrática aproximada se emplea como la
curva de calibración para ^{13}CO_{2} en esta realización.
A su vez, se seleccionan cinco puntos de datos
que están localizados alrededor de la concentración de
^{13}CO_{2} del gas base determinada previamente en base a la
curva de calibración para ^{13}CO_{2}. Los cinco puntos de
datos se encuentran dentro de un intervalo de concentración del
0,015%, que supone aproximadamente 1/4 del intervalo de
concentración entero (0,07%) de la curva de calibración mostrada en
la figura 18A. Después, los datos dentro del intervalo de
concentración limitado se usan para la preparación de una nueva
curva de calibración (véase figura 18B). Se confirma que la
preparación de la curva de calibración dentro del intervalo de
datos limitado mejora la conformidad de los datos con la curva
aproximada, reduciendo notablemente de esta forma los errores
asociados con la preparación de la curva de calibración. La
concentración de ^{13}CO_{2} del gas base se determina en base
a la absorbancia ^{13}Abs(B) del gas base usando la nueva
curva de calibración para ^{13}CO_{2}.
La concentración de ^{13}CO_{2} del gas de
muestra se determina de la misma manera.
La concentración de ^{12}CO_{2} y la
concentración de ^{13}CO_{2} del gas base están representadas
por ^{12}Conc(B) y ^{13}Conc(B), respectivamente.
La concentración de ^{12}CO_{2} y la concentración de
^{13}CO_{2} del gas de muestra están representadas por
^{12}Conc(S) y ^{13}Conc(S), respectivamente.
Se determina la relación entre la concentración
de ^{13}CO_{2} y ^{12}CO_{2}. Las relaciones de
concentraciones en el gas base y en el gas de muestra se expresan
como ^{13}Conc(B) / ^{12}Conc(B) y
^{13}Conc(S) / ^{12}Conc(S), respectivamente.
Alternativamente, las relaciones de
concentraciones en el gas base y en el gas de muestra se pueden
definir como ^{13}Conc(B) / ^{12}Conc(B) +
^{13}Conc(B) y ^{13}Conc(S) /
^{12}Conc(S) + ^{13}Conc(S), respectivamente.
Como la concentración de ^{12}CO_{2} es mucho mayor que la
concentración de ^{13}CO_{2}, las relaciones de concentraciones
expresadas de la primera forma y las expresadas de la segunda forma
son sustancialmente iguales.
Tal y como se describe en la "Antecedentes de
la técnica", las relaciones de concentraciones obtenidas de la
forma mencionada anteriormente se desvían respecto de las
concentraciones reales, dependiendo de la concentración de
^{12}CO_{2}.
Aunque el motivo de la desviación no se ha
dilucidado todavía, la desviación según cabe suponer resulta
supuestamente de cambios en las características espectroscópicas
tales como reflectancia, índice de refracción y luz difusa en
dependencia de la concentración de ^{12}CO_{2} y de las
características de error del procedimiento de mínimos cuadrados
empleado para la preparación de las curvas de calibración.
Si la relación de concentraciones se determina
sin corregir la desviación, puede resultar un error crítico. Por lo
tanto, se miden las absorbancias ^{12}Abs y ^{13}Abs de
^{12}CO_{2} y de ^{13}CO_{2} en las muestras gaseosas que
tienen la misma relación de concentraciones pero diferentes
concentraciones de ^{12}CO_{2}, y se determinan las
concentraciones de ^{13}CO_{2} y de ^{12}CO_{2} y las
proporciones de concentración de ^{13}CO_{2} de las muestras
gaseosas usando las curvas de calibración. Entonces, las
concentraciones de ^{12}CO_{2}, ^{12}Conc, y las relaciones
de concentraciones ^{13}Conc / ^{12}Conc se representan como
abscisas y ordenadas, respectivamente.
El resultado se muestra en la figura 1.
Las relaciones de concentraciones representadas
como ordenadas en el gráfico de la figura 1 no están normalizadas.
Las relaciones de concentraciones pueden normalizarse para facilitar
el procesamiento de los datos. La figura 19 ilustra un gráfico
obtenido mediante la estandarización de las relaciones de
concentraciones en la que una relación de concentraciones en una
muestra gaseosa de la menor concentración de CO_{2} se considera
como "1". (Las relaciones de concentraciones normalizadas de
esta forma se denominarán en lo sucesivo en el presente documento
como "relaciones de concentraciones normalizadas").
Para obtener una curva aproximada que se ajuste
a estos datos representados, se emplea el procedimiento de mínimos
cuadrados para la aproximación de los datos. Se sabe
experimentalmente que una función de cuarto grado expresada
mediante la siguiente ecuación (1) proporciona la curva aproximada
más precisa.
(1)F(x)
= ax^{4} + bx^{3} + cx^{2} + dx + e
......
en la que F es una relación de
concentraciones normalizada; a, b, c y d son coeficientes; e es una
constante; y x es una concentración de ^{12}CO_{2}. Por lo
tanto, la función de cuarto orden (1) se usa como una ecuación de
corrección. Como alternativa, se puede usar una función
spline.
Las relaciones de concentraciones
^{13}CO_{2} / ^{12}CO_{2} estandarizadas se calculan a
partir de la ecuación de corrección (1) en base a las
concentraciones de ^{12}CO_{2}, ^{12}Conc(B) y
^{12}Conc(S), en las muestras de aliento del paciente.
Después, las relaciones de concentraciones ^{13}Conc(B) /
^{12}Conc(B) y ^{13}Conc(S) /
^{12}Conc(S) del gas base y del gas de muestra obtenidas en
la medición se dividen respectivamente entre las relaciones de
concentraciones normalizadas calculadas a partir de la ecuación de
corrección (1). De esta forma, las relaciones de concentraciones
corregidas se obtienen tal y como sigue:
\text{Relación
de concentraciones corregida} = ^{13}Conc(B) /
[^{12}Conc(B) \cdot F
(^{12}Conc(B))]
\text{Relación
de concentraciones corregida} = ^{13}Conc(S) /
[^{12}Conc(S) \cdot F
(^{12}Conc(S))]
Las proporciones de concentración de
^{13}CO_{2} del gas base y del gas de muestra se someten a una
corrección respecto a la concentración de oxígeno de acuerdo con la
presente invención.
Las proporciones de concentración de
^{13}CO_{2} se corrigen usando un gráfico (figura 2) en el que
las mediciones de la proporción de concentración de ^{13}CO_{2}
están representadas con respecto a los contenidos de oxígeno de las
muestras gaseosas.
De forma más específica, las proporciones de
concentración de ^{13}CO_{2} normalizadas se obtienen a partir
del gráfico mostrado en la figura 2 en base a las concentraciones de
oxígeno en las muestras de aliento que se miden por medio de un
sensor de O_{2}. Después, las proporciones de concentración de
^{13}CO_{2} del gas base y del gas de muestra se dividen
respectivamente entre las proporciones de concentración de
^{13}CO_{2} normalizadas. De esta forma, se pueden obtener las
proporciones de concentración de ^{13}CO_{2} corregidas
dependiendo de las concentraciones de oxígeno.
Se calcula una diferencia en ^{13}C entre el
gas de muestra y el gas base a partir de la siguiente ecuación:
\Delta^{13}C = [Relación de
concentraciones del gas de muestra -- relación de
concentraciones del gas base] x 10^{3} [relación de
concentraciones del gas base] (Unidad: tanto por
mil).
La presente invención no está limitada a la
realización descrita anteriormente. En la realización mencionada
anteriormente, se determinan las concentraciones de ^{12}CO_{2}
y de ^{13}CO_{2} del gas base y del gas de muestra, después se
calculan las relaciones de concentraciones de los mismos, y las
relaciones de concentraciones se someten a la corrección de la
concentración de oxígeno. Como alternativa, las relaciones de
concentraciones se pueden determinar después de que se determinen
las concentraciones de ^{12}CO_{2} y de ^{13}CO_{2} del gas
base y del gas de muestra y de que las concentraciones de
^{12}CO_{2} y de ^{13}CO_{2} se corrijan por medio de la
corrección de la concentración de oxígeno.
VI-1
Se midieron las absorbancias de las muestras
gaseosas que contenían respectivamente ^{12}CO_{2} en
concentraciones ^{12}Conc del 1%, 2%, 3%, 4%, 5% y 6% con una
relación de concentraciones ^{13}Conc / ^{12}Conc de 1,077% de
acuerdo con el procedimiento para medir espectrométricamente un gas
isotópico. Las concentraciones de ^{12}CO_{2}, ^{12}Conc, y
las concentraciones de ^{13}CO_{2}, ^{13}Conc, de las muestras
gaseosas se determinaron en base a las absorbancias medidas usando
las curvas de calibración. Las concentraciones de ^{12}CO_{2},
^{12}Conc y las relaciones de concentraciones ^{13}Conc /
^{12}Conc se representaron como abscisas y ordenadas,
respectivamente, tal y como se muestra en la figura 20.
Los valores máximo y mínimo de las relaciones de
concentraciones ^{13}Conc / ^{12}Conc fueron 1,083% y 1,076%,
respectivamente, y la diferencia entre esos valores era de
0,007%.
A su vez, las relaciones de concentraciones
^{13}Conc / ^{12}Conc se corrigieron usando la ecuación de
corrección (1), proporcionando de esta forma una curva menos
ondulante tal y como se muestra en la figura 21. En la figura 21,
los valores máximo y mínimo de las relaciones de concentraciones
^{13}Conc / ^{12}Conc fueron 1,078% y 1,076%, respectivamente,
y la diferencia entre ellos era de 0,0015%.
Por lo tanto, la corrección con la ecuación de
corrección (1) redujo de forma notable la variación en la relación
de concentraciones ^{13}Conc / ^{12}Conc.
VI-2
Se midieron las absorbancias de muestras
gaseosas que contenían respectivamente ^{12}CO_{2} en
concentraciones ^{12}Conc del 1%, 2%, 3%, 4%, 5% y 6% con una
relación de concentraciones ^{13}Conc / ^{12}Conc de 1,065% de
acuerdo con el procedimiento para medir espectrométricamente un gas
isotópico. Las concentraciones de ^{12}CO_{2}, ^{12}Conc, y
de ^{13}CO_{2}, ^{13}Conc, se determinaron en base a las
absorbancias medidas usando las curvas de calibración mostradas en
las figuras 17A y 18A. Las concentraciones de ^{12}CO_{2},
^{12}Conc, y las relaciones de concentraciones ^{13}Conc /
^{12}Conc se representaron como abscisas y ordenadas,
respectivamente, tal y como se muestra en la figura 22.
Los valores máximo y mínimo de las relaciones de
concentraciones ^{13}Conc / ^{12}Conc fueron 1,077% y 1,057%,
respectivamente, y la diferencia entre esos valores era de
0,02%.
A su vez, las relaciones de concentraciones
^{13}Conc / ^{12}Conc se determinaron usando las curvas de
calibración mostradas en las figuras 17A y 18A y después usando las
curvas de calibración de intervalo limitado mostradas en las
figuras 17B y 18B, proporcionando de esta forma una curva menos
ondulante tal y como se muestra en la figura 23. En la figura 23,
los valores máximo y mínimo de las relaciones de concentraciones
^{13}Conc / ^{12}Conc fueron 1,066% y 1,064%, respectivamente,
y la diferencia entre ellos era de 0,002%.
Por lo tanto, el procedimiento de la presente
invención, en el cual se produjeron de nuevo las curvas de
calibración, redujo de forma notable la variación en la relación de
concentraciones ^{13}Conc / ^{12}Conc.
VI-3
Se midieron las absorbancias de muestras
gaseosas que presentaban diferentes proporciones de concentración
de ^{13}CO_{2} conocidas y que contenían diversas
concentraciones de oxigeno (hasta el 90%), después se determinaron
las proporciones de concentración de ^{13}CO_{2} en base a las
absorbancias medidas usando las curvas de calibración. Además, las
proporciones de concentración de ^{13}CO_{2} determinadas de
esta forma se corrigieron usando una línea de corrección tal y como
se muestra en la figura 2.
Las proporciones de concentración de
^{13}CO_{2} reales y las proporciones de concentración de
^{13}CO_{2} corregidas de esta manera se normalizaron, y se
representaron como abscisas y ordenadas, respectivamente, tal y
como se muestra en la figura 24.
En la figura 24, la relación entre la proporción
de concentración de ^{13}CO_{2} real y la proporción de
concentración de ^{13}CO_{2} medida es de aproximadamente 1:1 (o
la pendiente de la curva de ajuste en la figura 24 es de
aproximadamente 1). En comparación con la técnica anterior mostrada
en la figura 4, en la que la relación entre la proporción de
concentración de ^{13}CO_{2} real y la proporción de
concentración de ^{13}CO_{2} medida es de aproximadamente 1:0,3
(o la pendiente de la curva de ajuste es de aproximadamente 0,3),
la precisión de la medición mejoró drásticamente al realizar la
corrección.
De esta forma, la corrección usando la línea de
corrección mejoró notablemente la precisión de la medición de la
proporción de concentración de ^{13}CO_{2}.
VI-4
La concentración de ^{12}CO_{2} del mismo
gas de muestra que contenía dióxido de carbono se midió varias
veces por medio de un aparato para medir espectrométricamente un gas
isotópico.
Después de una hora de calentamiento del
aparato, se llevó a cabo un procedimiento de medición que consistía
en la medición del gas de referencia, la medición del gas de
muestra, la medición del gas de referencia, la medición del gas de
muestra y la medición del gas de referencia, diez veces sobre el
mismo gas de muestra. Se determinó la concentración de
^{12}CO_{2} en cada ciclo del procedimiento de medición de
acuerdo con el procedimiento A de la presente invención en el que
se determinó la absorbancia de ^{12}CO_{2} en el gas de muestra
en base a un promedio de valores obtenidos en las mediciones en el
gas de referencia realizadas antes y después de la medición en el
gas de muestra, y de acuerdo con el procedimiento B de la técnica
anterior en el que se determinó la absorbancia de ^{12}CO_{2}
en el gas de muestra en base a un valor obtenido en la medición de
referencia sólo antes de la medición en el gas de muestra.
Los resultados del cálculo de las
concentraciones de acuerdo con el procedimiento A se muestran en la
tabla 1. En la tabla 1, las concentraciones obtenidas en la segunda
medición y en las posteriores mediciones se normalizaron
considerando una concentración obtenida en la primera medición como
"1". La desviación típica de los datos de concentración
calculados de acuerdo con el procedimiento A era de 0,0009.
Los resultados del cálculo de las
concentraciones de acuerdo con el procedimiento B se muestran en la
tabla 2. En la tabla 2, las concentraciones obtenidas en la segunda
medición y en las posteriores mediciones se normalizaron
considerando una concentración obtenida en la primera medición como
"1". La desviación típica de los datos de concentración
calculados de acuerdo con el procedimiento B era de 0,0013.
Según puede entenderse a partir de lo anterior,
el procedimiento de la presente invención, en el que se determinan
las absorbancias en base a la intensidad de luz medida en el gas de
muestra y un promedio de la intensidad de luz medida en el gas de
referencia, proporciona datos de concentración con poca
variación.
Claims (3)
1. Un procedimiento de medición
espectrométricamente en un gas isotópico, que comprende las etapas
de introducir un muestra de prueba gaseosa que contiene
^{12}CO_{2} y ^{13}CO_{2} como gases componentes en una
célula, la medición de las absorbancias de luz transmitida a través
de la muestra de prueba gaseosa a longitudes de onda adecuada para
los respectivos gases componentes, y determinar las concentraciones
de los respectivos gases componentes en base a las curvas de
calibración preparadas por la mediación de las muestras gaseosas
respectivamente que contienen los gases componentes en
concentraciones conocidas, el procedimiento caracterizado
porque dos muestras de prueba gaseosa obtenidas a partir de un
cuerpo vivo se miden y, si la concentración de ^{12}CO_{2} en
una de las dos muestras de prueba gaseosa es más alta que una
concentración de ^{12}CO_{2} en el otro ejemplo de prueba
gaseosa, dicha muestra de prueba gaseosa está diluida a un nivel de
concentración ^{12}CO_{2} equivalente a la otra muestra de
prueba gaseosa, entonces se miden las absorbancias de luz
transmitida a través de dichas dos muestras de prueba gaseosa y
después se calculan las relaciones de concentración de
^{13}CO_{2}/ ^{12}CO_{2} en las muestras de prueba gaseosa
respectivas.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1,
además caracterizado por un medición preliminar y un
medición principal, en el que las concentraciones de CO_{2} en la
primera y segunda muestras de prueba gaseosa obtenidas a partir del
cuerpo vivo son respectivamente medidas en dicha medición preliminar
y, si la concentración medida de CO_{2} en la primera muestra de
prueba gaseosa es más alta que la concentración medida de CO_{2}
en la segunda muestra de prueba gaseosa, la primera muestra de
prueba gaseosa se diluye a una nivel de concentración CO_{2}
equivalente al de la segunda muestra de prueba gaseosa, entonces se
determina una relación de la concentración ^{13}CO_{2}/
^{12}CO_{2} en la primera muestra de prueba gaseosa así diluida
y se determina una relación de concentración ^{13}CO_{2}/
^{12}CO_{2} en la segunda muestra de prueba gaseosa en dicha
medición principal.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1,
además caracterizado por una medición preliminar y una
medición principal en el que concentraciones de CO_{2} en la
primera y segunda muestras de prueba gaseosa obtenidas a partir de
un cuerpo vivo son respectivamente medidas en dicha medición
preliminar, y si la concentración medida de CO_{2} en la primera
muestra de prueba gaseosa es menor que la concentración medida de
CO_{2} en la segunda muestra de prueba gaseosa, se determina una
relación de la concentración ^{13}CO_{2}/ ^{12}CO_{2} en la
primera muestra de prueba gaseosa, luego se diluye la segunda
muestra de prueba gaseosa a un nivel de concentración de CO_{2}
equivalente al de la primera muestra de prueba gaseosa, y se
determina la relación de la concentración ^{13}CO_{2}/
^{12}CO_{2} en la segunda muestra de prueba gaseosa así diluida
en dicha medición principal.
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