呼吸段的确定的目的，以及负责测量正在讨论的分析物的含量。或者，任选地，传感器16可负责呼吸选择及呼吸段定向，而传感器14负责测量正在讨论的分析物的含量。在任何情况中，全文描述的呼吸选择算法及呼吸段定向算法适用于所有不同类型的仪器配置。
[0073]图2描述根据一个变动的用于操作图1的装置的示范性控制系统22。一个模块或算法200执行呼吸监测及检测功能。在此模块中，确定呼吸模式或个别呼吸是否满足某些准则，以确定呼吸是否将被捕获用于分析。在一些变动中，准则可经实时预定义或定义，或由用户定义、自动地定义或半自动地定义。例如，预定义准则可为存储在装置的软件中的绝对或相对阈值参数。或者，用户可输入相对于正在执行的特定测试的某种信息，且系统可使用所述信息以定义准则。或者，系统可基于主要状况实时地自动建立准则。或者，可采用上述技术的组合。后续控制系统、模块或算法400执行呼吸样本捕获功能，且另一后续控制系统、模块或算法500执行呼吸样本分析。如图2中的虚线所示，考虑替代操作序列，其中对于其中实时或实质上实时执行样本分析步骤500的仪器配置跳过呼吸样本捕获算法400。
[0074]图3及4分别描述基于CO2及气道压力的呼吸的典型呼吸信号模式。图3以曲线图描述从人的气道(例如从其鼻子)汲取的呼吸中测量的二氧化碳(CO2)信号随时间变化的角度来看的根据一个变动的典型呼吸模式，其中时间在水平轴上且CO2含量在垂直轴上。在呼气相E期间，排出CO2，因此CO2含量增加。在吸气相I期间，周围空气占据鼻子，因此所测量的CO2基本上下降到零。基于人的呼吸模式、其年龄、其如何呼吸及任何潜在的急性或慢性医疗状况，呼吸0)2曲线可存在多种形状。曲线可展示呼气相的以下子部分:(I)开始部分或潮气末前段PET，包括低C02，因为气体可仅仅为来自缺少CO2的近端气道的气体，
(2)中间部分，展示0)2迅速从零增加到肺的远段处的CO2含量，及(3)潮气末ET部分，展示CO2的稳定或平衡，表示来源于用于所述呼出气的肺泡的CO2，及(4)呼气周期的恰好结束时的潜在恒定峰值含量。然而，可存在不同于此曲线的许多其它曲线。峰值CO2含量在潮气末周期期间通常是4%到6%，且在吸气周期期间接近或等于零。
[0075]在一些变动中，呼出气中的CO2含量可用于确定呼吸的周期的持续时间，例如潮气末前时间TPET、呼气时间TE、潮气末时间TET、吸气时间TI或呼吸周期时间TBP。在进一步变动中，呼吸周期的持续时间可以通过所述周期的开始及终止来表征。在一些变动中，CO2含量可用于确定呼吸的周期的开始或终止。在其它变动中，CO2含量的第一时间导数可用于确定呼吸的周期的开始或终止。在又其它变动中，0)2含量的第二时间导数可用于确定呼吸的周期的开始或终止。在一些变动中，CO2含量和CO 2含量时间导数的组合可用于确定呼吸的周期的开始或终止。在一些变动中，潮气末周期的开始可由呼出气的CO2含量的第一时间导数的变化来确定，所述变化例如0)2含量的第一时间导数的突然降低。在一些变动中，CO2含量的第一时间导数的降低可大于10%的降低。在一些变动中，CO2含量的第一时间导数的降低可大于25 %的降低。在一些变动中，导数将接近或变为零，分别展示极小变化速率或峰值稳定。在其它变动中，潮气末周期的开始可由CO2含量的大的第二时间导数来确定。在一些变动中，潮气末周期的终止可由最大CO2含量来确定，最大CO2含量可由0)2含量的第一时间导数的正负号变化来检测或确认，因为所述导数的变负与CO2含量从其峰值下降相关联。在进一步变动中，开始周期的开始可由CO2含量的第一时间导数的突然增加来确定。在其它变动中，开始周期的开始可由0)2含量从零CO2含量增加来确定。在一些变动中，中间周期的终止可由呼出气的CO2含量的第一时间导数的变化来确定，所述变化例如CO2含量的第一时间导数的突然降低。在一些变动中，CO2含量、其第一时间导数或其第二时间导数可用于确定一或多个周期的开始及终止。可使用其它呼吸传播气体来代替CO2用于测量呼吸曲线。例如，可测量氧气，其将指示吸气期间的氧气浓度高于呼气。还考虑呼吸模式可由快速响应CO传感器瞬时或实质上瞬时测量。在此情况中，参考图1，传感器10可为快速响应CO传感器，其描绘呼吸模式且还测量潮气末CO含量。在应用随后描述的各种呼吸合格及不合格变动之后，可报告合格的呼吸的CO含量作为结果。
[0076]从所测量的气道压力的角度来看，图4以曲线图描述根据一个变动的典型呼吸信号，展示吸气相期间的负压力及呼气相期间的正压力。通常在平静呼吸期间，峰值呼气压力可对应于呼气相的中间及潮气末周期的开始。在图3及4中，T1、TE、TPET、TET、TPE分别表示吸气时间、呼气时间、潮气末前时间、潮气末时间及呼气后时间。还可存在吸气暂停(未展示)，其中吸气期间的肺肌肉运动的峰值在呼气周期开始之前暂停。当在鼻孔的入口处测量时，峰值吸气压力在平静呼吸期间可为-1cwp到-4cwp，且在深呼吸期间多达-15cwp，且峰值呼气压力在平静呼吸期间可为+0.5cwp到+2.0cwp且在深呼吸期间多达+1cwp。代表性压力及气体浓度可随环境状况而改变，例如在相同体积单位下，低温期间的气道压力可增加。
[0077]在一些变动中，可使用气道压力以确定呼吸的周期的开始及终止。在其它变动中，气道压力的第一时间导数可用于确定呼吸的周期的开始或终止。在又其它变动中，气道压力的第二时间导数可用于确定呼吸的周期的开始或终止。在一些变动中，气道压力及气道压力时间导数的组合可用于确定呼吸的周期的开始或终止。在一些变动中，潮气末周期的开始可由最大气道压力(即，气道压力的零第一时间导数)来确定。在一些变动中，潮气末周期的终止可由零气道压力确定。在一些变动中，气道压力、其第一时间导数或其第二时间导数可用于确定一或多个周期的开始及终止。气道压力可通过与取样内腔平行地延伸插管的长度的次级内腔来测量，或可通过引出到取样内腔中或通过将感测换能器放置于患者的气道处来测量。
[0078]在一些变动中，呼吸传感器监测人的呼吸随时间的变化，且通过确定呼吸模式特有的持续更新值来将呼吸模式趋势化。例如，可对每一次呼吸测量并更新呼吸信号的正峰值。可比较峰值与先前峰值。可对先前次数的多次呼吸的峰值取平均值。类似地，可将呼吸的时间相关方面(例如呼气时间)趋势化。可识别并非正常呼吸的各种呼吸相关事件，且可存在异常算法以免确定性步骤中非故意地包含这些非正常呼吸事件。例如，可事先或基于对特定患者的监测来定义喷嚏、咳嗽、叠式呼吸或非完整呼吸的特征波形，且当呼吸传感器检测到这些特征波形时，可从适当的确定性算法中将其排除。
[0079]图5以曲线图描述根据一个变动的当气体样本退出呼吸传感器时与样本到达样本管时之间的迟滞周期。顶部描图展示三次呼吸的依据时间变化的实际呼吸相，中间描图展示呼吸序列的二氧化碳检测信号对时间及当气体样本退出二氧化碳检测计时与当到达样本管输入阀时之间的迟滞周期。气体通过取样插管从人行进到二氧化碳检测计的行进时间是由ta表示。因此，二氧化碳检测信号展示呼气真正开始之后不久的呼气的开始。气体退出二氧化碳检测计且开始进入样本收集室的行进时间是由表示。因此，如底部描图中所示，样本室隔离阀Vl在由二氧化碳检测计检测到潮气末周期开始之后过了 —段时间，在时间t (I)向位置a敞开，持续时间为样本收集时间t (S)。
[0080]图6以曲线图描述根据一个变动的呼吸序列的气道压力信号对时间。顶部描图展示实际呼吸相，中间描图展示气道压力信号，且下部描图展示样本隔离管阀Vl位置。在气道压力描图中，展示气体样本离开患者的气道与到达样本管输入阀之间的迟滞周期。实际呼吸与压力之间的相移是t?，其近似等于行进距离除以声速，因此其相对具有瞬时性。气体退出人的气道且开始进入样本收集室的行进时间是由?δ表示。因此，阀Vl在由二氧化碳检测计检测到潮气末周期开始之后过了 t δ 一段时间之后，在时间t(l’)，朝位置a敞开，持续时间为样本收集时间t (S)。图5及6中出于示范性原因展示二氧化碳检测及气道压力信号，且呼吸传感器可具有其它时间例如温度或声学。
[0081]图8以曲线图描述根据一个变动的由系统2监测的一系列呼吸B(I)、B(2)到B(n+1)的呼吸波形800对时间。在所示实例中，呼吸信号是二氧化碳检测信号，然而，其可为任何其它呼吸传感器信号。最终，系统2确定特定一次呼吸或多次呼吸或呼吸模式满足必要准则，且以一次呼吸或多次呼吸为目标从所述一次呼吸或多次呼吸的潮气末段捕获气体。在所示实例中，以呼吸B (η)的潮气末样本ΕΤ(η)为目标进行样本采集及成分测量。
[0082]图7描述根据一个变动的气动系统700及图1中所示的系统2的示范性操作。在图7中，来自图8中的呼吸Β(η)的潮气末气体的体积V(18)由系统700运输到样本室18中，在样本室18中捕获所述气体且在气体由传感器15分析之前将气体与其它气体隔离。在捕获样本之前患者气体的流动路径是从患者通过V4、二氧化碳检测计11、V1、样本管18、V2、栗12、V3，接着离开排气管27。当潮气末样本的尾端到达Vl或样本管18的入口时，阀进行切换，使得流动路径是从周围入口 25通过V4、二氧化碳检测计11、旁通管20、V2、栗12，接着离开排气管27。当系统准备好将样本从样本管发送到传感器15时，阀被切换使得流动路径从患者入口 I变为周围入口 25通过V4、二氧化碳检测计11、旁通管20、V2、栗12、推管21、样本管18、VI，接着通过传感器15且离开传感器排气管。在这些操作之前清洗掉推管中的任何患者气体。
[0083]图9展示根据一个变动的传感器信号强度对时间的曲线图900的部分。传感器可包含上文讨论的传感器15。在所示实例中，信号14’是来自发生在电化学传感器中的反应的电压或电流响应。在样本被发送而通过传感器时，传感器因此通过信号上升而发生反应。上升及持续时间与样本中的气体量有关。随时间对传感器信号积分或对随时间对传感器信号取平均值将提供与样本中的气体量的相关。在一些变动中，系统校准可改善精确度。本发明考虑，正在讨论的分析物的分析的定时及定位可以多种方式执行。例如，在从受试者汲取或获得呼出气时，可实时或实质上实时进行分析。或者，可在某个稍晚时间通过保存所捕获的样本来执行分析。或者，如一些实施例中针对示范性目的展示，可在样本采集之后的短时间内通过相同仪器执行分析。在一些这样的情况中，图7中所示的设备的方面并非必需的，然而，测量全文描述的生理上代表性的呼吸所需的呼吸选择算法仍将适用。例如，