Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Быстрое и точное измерение выдыхаемого воздуха Аммиак

13.1K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/51658

⸱

11 июня 2014 г.

В этой статье

Краткое содержание

Аммиак является важным физиологическим метаболитом, относящимся к различным заболеваниям и состояниям здоровья. Кроме того, эту молекулу трудно измерить в выдыхаемом воздухе, что требует принятия особых мер предосторожности для получения точных результатов. Не все факторы, влияющие на аммиак, известны, но без учета этих факторов прогресс может быть затруднен.

Аннотация

Этот метод аммиака на выдыхаемом воздухе использует быстрый и высокочувствительный спектроскопический метод, известный как кварцевая улучшенная фотоакустическая спектроскопия (QEPAS), в котором используется лазер на основе квантового каскада. Монитор соединен с пробоотборником, который измеряет давление во рту и углекислый газ. Система имеет регулируемую температуру и специально разработана для решения проблемы реакционной способности этого соединения. Пробоотборник обеспечивает немедленную обратную связь с испытуемым и техником о качестве дыхательного усилия. В сочетании с быстрым временем отклика монитора, эта система способна точно измерять аммиак в выдыхаемом воздухе, репрезентативный для глубоких системных уровней легких.

Поскольку система проста в использовании и выдает результаты в режиме реального времени, она позволила проводить эксперименты по выявлению факторов, влияющих на измерения. Например, ополаскиватель для полости рта и рН полости рта воспроизводимо и значительно влияют на результаты, поэтому их необходимо контролировать. Другими примерами являются температура и режим дыхания. По мере того, как наше понимание этих факторов развивается, количество ошибок уменьшается, а клинические исследования становятся более значимыми. Эта система очень надежна, а индивидуальные измерения стоят недорого.

Сэмплер относительно недорогой и довольно портативный, но монитор не является ни тем, ни другим. Это ограничивает возможности некоторых клинических исследований и обеспечивает рациональное обоснование для будущих инноваций.

Введение

Аммиак является повсеместное побочным продуктом белкового обмена 1. Поэтому измерение Аммиак может помочь врачам оценить различные болезни и оздоровительные государства 2. Тем не менее, аммиак трудно измерить точно, через кровь или дыхание, потому что это очень реактивными. Хотя обычно используется, анализы крови имеют многочисленные недостатки, в том числе основных опасений по поводу точности 3. Но главная проблема с анализов крови реальность, что они только когда-либо собирали эпизодически. Это важно, поскольку физиология аммиак, как и глюкозы в крови и многих других метаболических процессов, текучи и постоянно меняющейся 4.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Подготовка инструментов

  1. Включите внешнего источника питания к аммиака оптическим датчиком платформы, лазерный диод контроллер, индивидуальному заказу управляющей электроники блока (КЕС), дыхание сэмплер, пневматический насос, и ноутбук.
  2. Убедитесь, что оба выхлопных газов и охлаждающие вентиляторы датчика аммиака работают. ПРИМЕЧАНИЕ: Один из них расположен в задней части датчика, второй находится в датчике, который легко доступен.
  3. Убедитесь, что модуль обнаружения и акустический температура клапан иглы, по крайней 38,0 ° С путем проверки цифровой дисплей, расположенный на боковой стороне коробки датчика аммиака. Подождите примерно 35....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Субъекты можно ожидать производить широкий спектр базовых уровнях аммиака дыхания. Здоровые люди могут начать день с дыхания измерения аммиака 100-1000 частей на миллиард. Полоскание рта с любой жидкости немедленно изменяет количество обнаруживаемых дыхания аммиака. Нейтральные и кислые жидкости обычно сократить количество наблюдаемой аммиака более чем на половину. Эти уровни затем вернуться к исходному уровню, как последствия полоскания прекратит свое действие. Эффекты воды, кажется, рассеиваются в течение 15 мин, в то.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Преимущества неинвазивного процедуры, позволяющей обнаруживать следовые метаболитов в реальном времени очевидны. Тем не менее, область исследований дыхания изо всех сил, чтобы выполнить этот потенциал. Измерение Дыхание представляет собой динамический процесс уязвимым для многих сопутствующих факторов. Наш подход имеет важные преимущества: в частности, чувствительность и скорость Райс QEPAS монитора на основе аммиака, соединенного с дыханием сэмплер позволили нам оценить и определить дыхание факторы сбора уместны в точн.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Д-р Рисби является консультантом компании Loccioni Humancare, производителя пробоотборника дыхания.

Благодарности

Авторы признают, финансовая поддержка от Национального научного фонда (NSF) грант ЕЭС-0540832 под названием «Середина Инфракрасные технологии для здравоохранения и окружающей среды (MIRTHE)"

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Система мониторинга рисового аммиакаН/Д Н/ДНедоступна для коммерческой покупки
Пробоотборник дыхания LoccioniHumancareN/AВерсия для одного дыхания
Одноразовый мундштукWestPrime HealthcareG011-200Производитель - AlcoQuant
НоутбукLenovoН/ДСтарая модель больше не продается производителем
Кислота ОполаскивательН/ДН/ДБытовой кислый напиток (кофе, безалкогольный напиток, цитрусовые соки и т.д.)
Базовый ополаскивательН/Д/ДВода, смешанная с неточным количеством бикарбоната натрия (Arm & Молотковая пищевая сода)
Нейтральный ополаскивательН/Д/ДВода
Н Н

Ссылки

  1. Adeva, M. M., Souto, G., Blanco, N., Donapetry, C. Ammonium metabolism in humans. Metabolism: clinical and experimental. 61 (11), 1495-1511 (2012).
  2. Auron, A., Brophy, P. D. Hyperammonemia in review: pathophysiology, diagnosis, and treatment. Pediatric nephrology.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Фотоакустическая спектроскопия с кварцевым усилениемквантово-каскадный лазерсистема отбора проб выдыхаемого воздухамониторинг давления в ротовой полостиизмерение содержания диоксида углеродаотбор проб с контролируемой температуройанализ третьей фазывлияние pH полости ртавоздействие полоскания рта