DE2359069A1

DE2359069A1 - Verfahren und vorrichtung zur differentiellen olfaktomerie

Info

Publication number: DE2359069A1
Application number: DE2359069A
Authority: DE
Inventors: Leod Patrick Mac
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1972-12-08
Filing date: 1973-11-27
Publication date: 1974-06-12
Also published as: ES421279A1; JPS4989398A; DE2359069C2; IT999863B; AT335045B; SE409763B; SU543332A3; US3885550A; FR2210298A5; GB1410139A; ATA1018773A; BE807702A; NL7316650A; JPS57814B2; CH585547A5

Description

»iit-Ht-r-'f?'*·*

MT

s -' ΐ α π C. -■> -

410-21.794-P- 27. 11. 1973

COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE, Paris (Frankreich)

Verfahren und Vorrichtung zur differentiellen Olfaktometrie

Die Erfindung bezieht sich auf physiologische Nulldetektoren zum Messen der Gexuchsintensitäten von deutlichen Geruchsreizen.

Es ist bekannt, daß die Olfaktometrie die Lieferung eines nach chemischer. Zusammensetzung und Konzentration wohldefinierten Geruchsreizes bezweckt. Sie macht Gebrauch von Vorrichtungen, die sich zum Verdünnen eines oder mehrerer riechender Gase in einem ge-

410-(B4771.3)-T-r (14)

409824/0759

ORiQlNAL INSPECTED

ruchlosen Gas, meist Luft oder Stickstoff, in einem Verhältnis bis evtl. über 1 Million eignen.

Vom Gesichtspunkt des Benutzers aus dient die Olfaktometrie

der Lösung zweier Fragestellungen: ^Messung der Geruchsschwelle (Schwellenolfaktometrie) oder Messung der Geruchsstärken (überschwellige Olfaktometrie). Die experimentelle Methode ist einfach, wenn es sich um eine Schwellenmessung handelt: Man sucht die geringste Konzentration, die das Subjekt mit einer Wahrscheinlichkeit von 50 % wahrzunehmen vermag.

Für die übers chwellige Olfaktometrie bieten sich zwei Verfahren an: die durch eine Ziffer zwischen 0 und einem Maximum ausgedrückte subjektive Schützung der Intensität oder die Abgleichung zwischen dem Versuchsreiz und einem in einem Intensitätsbereich passend gewählten Eichreiz, wobei diese Abgleichung durch aufeinanderfolgende Annäherungen erfolgt. Vom Gesichtspunkt des Konstrukteurs aus sind zwei Probleme zu lösen, nämlich die Art der Verdünnung und die Art der Verabfolgung des Reizes. Die Verdünnung kann statisch oder dynamisch sein, während die Darreichung des Reizes aktiv, d. h. durch Einatmen (oder Beriechen), oder

409824/0759

■ - 3 '-

passiv durch Injektion in die Nasengänge des Subjekts erfolgen kann. Die- statische Verdünnung erhält man durch Einführen einer bekannten Menge einer riechenden Substanz in ein bekanntes Volumen von geruchlosem Gas in einem inerten Behälter. Die dynamische Verdünnung erfolgt durch Schaffen des Gemisches eines schwachen riechenden Gasstromes mit einem starken geruchlosen Gasstrom ; durch Vervielfachen der Verdünnungsstufen läßt sich so jede beliebige Konzentration erzielen.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß man die besten Ergebnisse erhält, wenn man dynamische Olfaktometer mit aktiver Darreichung des Reizes verwendet. Was insbesondere den überschwelligen Bereich betrifft, so ist die Abgleichungsmethode diejenige, die die genauesten und reproduzierbarsten Ergebnisse liefert.

Aber auch wenn man die oben definierten Bedingungen optimal einstellt^ leiden die olfaktometrischen Messungen unter folgenden Nachteilen;

Die Vorrichtungen sind schwer, platzaufwendig, zerbrechlich und von komplizierter Handhabung. Die tragbaren Geräte sind nicht genau genug;

409824/0759

die Intensitätsmessungen sind in ihrer Genauigkeit durch eine physiologische Größe begrenzt: Der kleinste wahrnehmbare Intensitätsunterschied entspricht einer Konzentrationserhöhung von 50 % (oder einer Konzentrations verringerung von 33 %);

reproduzierbare Ziffern erhält man nur, wenn man die Messungen mehrere Male bei mehreren verschiedenen Subjekten derart wiederholt, daß man mittlere Werte erhält, mit denen die interindividuellen sowie auch die intraindividuellen Variationen ausgeschlossen werden. Es ist infolgedessen unmöglich, mit Sicherheit die Geruchsintensität eines gegebenen Reizes für ein gegebenes Subjekt in einem gegebenen Augenblick zu messen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erläuterten Nachteile unter Ausnutzung der im folgenden angedeuteten physiologischen Gegebenheiten zu überwinden, d.h. die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit zu verbessern.

Beim Menschen und bei allen Tieren mit paarweisem Geruchsorgan worden die durch die Gerurhssrlileinihaut einer Seite? aufgenommenen Kinpfindungen zum Riechhirnieil (hübe olfactif) derselben

409«24/0759

Seite übertragen. Die beiden Riechhirnteile sind durch einen Nervenkreis verbunden, der zwischen ihnen eine reziproke Inhibierung schafft: Je mehr einer der Riechhirnteile aktiviert wird, um so mehr bremst er das Ansprechen des anderen. Diese reziproke Inhibierung ist maximal, wenn die beiden Reize etwa auf eine Millisekunde vollkommen synchron sind. Sie schafft zwischen den beiden Riechhirnteilen eine instabile Gleichgewichtssituation, die die Unterschiede um so wirksamer verstärkt, je schwächer sie sind. Die Intensitätsgleichheit von zwei Reizen kann daher mit einer großen Genauigkeit erfaßt werden, und die Einheit der beiden Riechhirnteile verhält sich dann wie ein Nulldetektor mit erhöhtem Verstärkungsfaktor.

Mit der Erfindung wird daher auch angestrebt, diesen physiologischen Nulldetektor zur Messung der Gleichheit der Geruchsintensitäten zweier deutlicher, gleichzeitig je einer Seite der Nase desselben Subjekts zugeführter Geruchsreize auszunutzen.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist zunächst das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren.

Die beiden Reize müssen einerseits streng synchron und anderer-

409824/07 5 9

235906?

seits hinsichtlich ihres Ausmaßes getrennt einstellbar sein. Weiter ist es, um die evtl. durch eine Asymmetrie der Nasengänge eingeführten Verzerrungen zu eliminieren, erforderlich, wie bei einer doppelten Wägung vorzugehen: Es sollen beispielsweise ein Eichreiz E und ein Reiz X vorliegen, dessen Stärke man justieren möchte, damit sie gleich der von E wird; man reicht hierfür zunächst E rechts dar und gleicht mit einem Hilfsreiz R ab, der links verabfolgt wird und die Rolle eines Ausgleichsgewichts spielt; ohne R zu ändern, reicht man ds; ■ "rechts dar und gleicht mit R ab. Man kann danach sagen, daß E vv.d X die gleiche Geruchsintensität aufweisen.

Die Gleichheit der Empfindungen kann elektrophysiologisch beim Tier oder subjektiv beim Menschen erfaßt werden. Im ersten Fall verwendet man die Signale, die von sorgfältig in den beiden Riechhirnteilen angeordneten Elektroden aufgenommen werden. Im zweiten Fall stützt man sich auf die wörtliche Ansage der Seite, wo die Empfindung als stärkste gespürt wird. Man sagt, daß die verglichenen Intensitäten gleich sind, wenn die Empfindung als "in der Mitte" oder als "auf der einen Seite nicht stärker als auf der anderen Seite" gespürt wird.

403824/0758

Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Differentialolfaktometer zur Durchfülirung des erfindungsgemäßen Verfalrens, wie es im Patentanspruch 3 angegeben ist.

Jeder Injektor trägt an dem an der Seite der Nasenzentrierhalterung liegenden Ende eine Einblasdüse geeigneten Durchmessers und geeigneter Richtung; die beiden Injektoren sind in der Weise angeordnet , daß sich jede Einblasdüse zum Zentrum eines der beiden Nasenlöcher des Subjekts ausgerichtet befindet. Die Einblasdüsen sind zweckmäßig von einer kalibrierten Öffnung durchsetzte Stopfen.

Zweckmäßig wird die Stellung des Subjekts im Verhältnis zu den Injektoren durch direkte Anlage seiner Nasenscheidewand an einer horizontalen Unterlage oder besser durch einen Zahnabdruck konstant gemacht.

Der eigentliche Injektor besteht vorzugsweise aus drei Teilen; dem deformierbaren Behälter, dem Motor und der Einblasdüse.

Der deform ieibarc; Behält ei· ist vorteilhaft eine Art von Flasche aus nichtrostendem Stahl von etwa 200 ml Kapazität. Dr ι Boden dieser

409824/0759

Flasche eignet sich zu einer Axialverschiebung um einige Millimeter vorzugsweise mit Hilfe eines dünnen und elastischen Querschnitts entweder am Boden (gewellte Membran) oder an der Zylinderwand (Balgen). Die riechende Charge besteht aus einigen Gramm eines flüssigen oder festen riechenden Stoffes, der evtl. in einem geruchlosen Lösungsmittel verdünnt ist. Die Innenatmosphäre des Behälters ist im Sättigungsgleichgewicht mit der flüssigen oder festen Phase: ihre Zusammensetzung ist also konstant. Im Fall eines gasförmigen Riechstoffes ist der Behälter mit einem Gasdurchlaufsystem (z. B. einem Eingangs- und einem diametral gegenüberliegenden Ausgangsanschlußrohr) ausgerüstet, das ein Konstanthalten seiner Innenatmosphäre ermöglicht.

Der Motor ist zweckmäßig eine elektromagnetische Vorrichtung mit hin- und hergehenden Linearbewegungen und geringem Trägheitsmoment des Typs der beweglichen Lautsprecherspule. Die Kupplung des Motors mit dem Behälter kann mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder auch magnetisch sein. Sie soll so ausgelegt sein, daß der schnelle Austausch der Einheit Behälter-Einblasdüse bei Feststehen des Motors erleichtert wird.

409824/0759

Um das Differentialolfaktometer gemäß der Erfindung nach den oben angedeuteten Erfordernissen der physiologischen Gesetze in Betrieb zu setzen, verwendet man je eine Antidiffusionsvorrichtung, die durch einen-hohlen, einziehbaren Aufsatz gebildet wird, der die äußere Öffnung je einer Einblasdüse eng überdeckt und einem ständigen Absaugen mit einem Durchsatz in der Größenordnung von 2 ml/ min ausgesetzt ist. Um die Funktion der über jeder. Einblasdüse montierten Antidiffusionsvorrichtung mit den Einatmungsvorgängen der Versuchsperson zu synchronisieren, weist die elektronische Steuer einheit vorzugsweise einen Kreis zur Formierung von Potentialänderungen der Erfassungsvorrichtung, um einen kurzen Impuls zu liefern, der mit dem Beginn eines Atemzuges zusammenfällt, weiter einen Kreis zum Steuern der_x Antidiffusionsvorrichtungen, eine erste Wippe zum Verzögern des durch den kurzen Impuls ausgelösten Signals, zwei weitere an je einen Verstärker angeschlossene Wippen zum Erhalten von rechteckigen Strom impulsen, die nach Dauer und Intensität unabhängig regelbar sind und den Motoren der Injektoren zugeführt werden, und eine Handsteuerung zum gleichzeitigen Schließen dieser Wippen auf.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung eines Ver-

409824/0759

fahrens zur differentiellen Olfaktometrie als nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels der Erfindung und des dabei verkörperten 01-faktometers besser verständlich; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der mechanischen Einheit des Differentialolfaktometers gemäß der Erfindung;

Fig. 2 die Anordnung des Olfaktometers während seiner Verwendung ;

Fig. 3 ein Schaltungsprinzip der elektronischen Steuerung des Olfaktometers; und

Fig. 4 Funktions-Chronogramme.

In Fig. 1 ist die mechanische Einheit des Differentialolfaktometers mit 1 bezeichnet. Es weist insbesondere zwei Injektoren 2 und auf, die einerseits oben in Einblasdüsen 2a bzw. 3a enden. Die Injektoren 2 und 3 sind an ihrem anderen Ende mit Motoren 4 bzw. 5 gekuppelt. Zur Einheit 1 gehört außerdem eine (sog. Nasen-)Zentrierhalterung 6, die auf einem Tisch 7 mittels einer höhenverstellbaren Halterung 8 montiert ist. Diese letztere und die Halterung 6 ermöglichen es, die Einblasdüsen 2a, 3a in der Achse der Nasen-

409824/0759

löcher 10a, 10b der Nase 10 der experimentierenden Person anzuordnen und auszurichten. Die motorseitigen Enden der Injektoren 2, 3 sind auf dem Tisch 7 mittels Kugelgelenke montiert.

Jeder Injektor, z. B. 2, weist einen Behälter oder eine Flasche 2c, vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl, mit einer Kapazität von etwa 200 ml auf, wobei der Boden 2d des Behälters 2c durch seine Konstruktion beweglich und dazu geeignet ist, sich axial um einige Millimeter zu verschieben. Er zeigt sich im Ausführungsbeispiel in Form einer Membran 2e mit konzentrischen Wellen. In einem anderen (nicht dargestellten) Ausführungsbeispiel ist der bewegliche Boden mit dem übrigen Behälter durch einen Balgen verbunden. Man stellt in den Fig. 1 und 2 außerdem fest, daß eine seitliche Zuleitung 2f und ein Ventil 2g die Verbindung" jedes Injektors 2 (oder 3) mit einem (nicht dargestellten) äußeren Gaszirkulationskreis ermöglichen. Hierbei gestattet die Abgabe von Gas durch die Einblasdüse 2a (bzw. 3a) das Halten des Behälters 2c unter konstanter Innenatmosphäre .

Die Einblasdüsen wie 2a sind aus einem Stopfen 2h, vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl, gebildet, der von einer kalibrierten

409824/0759

Öffnung 2i durchsetzt ist. Sie sind von an sich bekannter Art mit (nicht dargestellten) Einzelheiten, die die Durchsatzregulierung und deren Ablesen an äußeren Markierungen gestatten. Die Abdichtung des Stopfens 2 h am Hals der Flasche 2 c wird im vorliegenden Beispiel durch einen Dichtungsring 2 j gesichert. Man könnte statt dessen auch einen Stopfen mit konischer Einschleifung oder ein anderes an sich bekanntes Mittel verwenden, das eine schnelle Demontage der Einblasdüsen zuläßt.

Jeder Injektor 2 bzw. 3 ist über sein an den beweglichen Boden

2d angrenzendes Ende mit dem Gehäuse 4a eines an sich bekannten elektromagnetischen Motors 4 bzw. 5 verbunden. Dieser Motor ist ähnlich denen, die bei Lautsprechern verwendet werden, und weist eine Spule 4b (mit Anschlüssen 4e) auf, die sich in einem magnetisierten Bodenstück 4c verschiebt; die Spule 4b ist mit einer Membran 4d verbunden.

Ein Raum 11 ist zwischen dem Injektor 2 und dem Motor 4 derart vorgesehen, daß sich darin (nicht dargestellte) Übertragungsorgane der Bewegung zwischen den Membranen 2e und 4d unterbringen lassen. Diese Übertragungsorgane ermöglichen gleichfalls die De-

409824/0759

montage zwischen dem Injektor 2 und dem Motor 4 (oder dem Injektor 3 und dem Motor 5), und hierzu kann man verschiedene Lösungen anwenden, z. B. des mechanischen Typs mit Schwingarm oder des magnetischen Typs mit Permanentmagneten, ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt sein soll.

Die Einblasdüsen 2a, 3a sind von je einer A ntidif fusions vorrichtung 12 bzw. 13 überdeckt, die die Funktion haben, zu verhindern, daß die aus den Einblasdüsen herausströmenden riechenden Moleküle von der Nase 10 des Subjekts außerhalb der Reizungszeiten erfaßt werden. Jede Vorrichtung wie 12 besteht aus einem dünnen Rohr 12a (bzw. 13a), das an einem Ende (Einblasdüsenseite) geschlossen ist und am anderen Ende in einer Absaugleitung 12b endet. Ein im Rohr 12a am geschlossenen Ende angebrachtes seitliches Loch 12c ist unter sehr geringem Abstand von der kalibrierten Öffnung 2i der Einblasdüse 2a zu dieser Öffnung ausgerichtet angeordnet. Das Rohr 12a (I3a) ist in eine Spule 12d (I3d) (mit Anschlüssen 12e) eingesetzt und kann wie ein beweglicher Magnetkern in der durch einen elektrischen Strom angeregten Spule 12d funktionieren. Wenn das Rohr 12a durch die Spule 12d bewegt wird, gibt es die Öffnung 2 i der Einb lasdüse 2a frei und ermöglicht das freie Einatmen der riechenden Moleküle. - .

409824/0759

Die Montage der Spulen wie 12d, 13d, die Ausrichtung der Einblasdüsen 2a, 3a und vor allem die Einstellung der Nase 10 der Versuchsperson erfolgen mittels der in den Fig. 1 und 2 schematisierten Zentrierhalterung 6.

Praktisch legt die Versuchsperson die Nasenscheidewand 10c, die die beiden Nasengänge voneinander trennt, auf die Unterlage 6a der Halterung 6, richtet die Injektoren 2 und 3 so aus, daß die Einblasdüsen 2a, 3a zu den Achsen ihrer Nasengänge 10a, 10b zentriert werden, und reguliert die Spulen 12d, 13d und infolgedessen die Rohre 12a, 13a. In einem anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Zentrierhalterung mit einem Zahnabdruck derart zu kombinieren, daß die Einstellgenauigkeit der Einblasdüsen noch verbessert wird.

Wie vorstehend entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert ist, verwendet man hier einen physiologischen menschlichen Detektor zum Messen der Gleichheit der Geruchsintensitäten von zwei verschiedenen Geruchsreizen, die gleichzeitig je einem Nasengang der Nase ein und derselben Person dargeboten werden. Die beiden Reize müssen daher streng synchron sein und in sehr kurzen

409824/0759

Augenblicken verabfolgt werden, während deren das Einatmen durch ein Maximum läuft.

Das Prinzipschema einer elektronischen Steuerung 15 (Fig. 3), die mit den Injektoren 2 und 3 verbunden ist, ermöglicht das Erhalten der Synchronisation der Reize. Diese Steuerung 15 weist eine Thermistanz (thermistance) 16 auf, die in einen Zweig einer Meßbrücke eingefügt ist, die sich in einem Formierungskreis 17 befindet. Die Thermistanz 16 stellt die Vorrichtung zum Erfassen der Atmung dar; sie wird zwischen einem Nasenloch, z. B. 10b und dem einen Rohr 13a (Fig. l) angeordnet. Der Formierungskreis 17 empfängt die Änderung des von der Thermistanz 16 als Funktion der Einatmungs- und Ausatmungsvorgänge abgegebenen Signals (Diagramm a, Fig. 4); er gibt kurze Impulse b (Diagramm b, Fig. 4) ab, die dem Beginn jedes Einatmens entsprechen.

Ein Taktgenerator 18 ("top"-Generator), der von diesem kurzen Impuls gesteuert wird, ermöglicht es, die Versuchsperson und/oder die Assistenten durch ein Licht- oder Tonsignal über den Ablauf des Verfahrens zu informieren.

409824/0759

Ein von der Versuchsperson gesteuerter Schalter 19 dient dazu, das Meßverfahren für sie passend auszulösen, wobei sie sich
durch die Takt-"tops" leiten läßt. Wenn der Schalter 19 geschlossen ist, steuert der Beginn des Einatmens den kurzen Impuls b , der an eine erste Wippe 20 angelegt wird, die eine Verzögerung c von
z. B. 100 ms (Diagramm c, Fig. 4) einführt. Dieser Zeitverlauf
entspricht dem maximalen Amplitudenanwachsen eines Einatmens.

Nach Verstreichen der Zeit c ändert die Wippe 20 ihren Zustand und steuert gleichzeitig zwei weitere Wippen 21 und 22, die
mittels von Verstärkern 21a und 22a synchronisierte rechteckige Impulse an die Spulen 4b der zugehörigen Motoren 4, 5 abgeben. Die Zeit d des Anlegens der rechteckigen Impulse ist auf 30 ms festgesetzt .

Parallel dazu regt ein durch die Wippe 20 gesteuerter Verstärker 23 die Spulen 12d und 13d der A ntidiffusionsvorrichtungen 12 und 13 während einer Zeit e (Diagramm e, Fig. 4) an, die der Zeit des Einziehens der Rohre 12a und 13a (Fig. l) entspricht.

Die Zeiten c , d und e können nach dem Atemrhythmus der

η η η '

409824/0759

2359063

Versuchsperson modifiziert werden.

Die Beschreibung der mechanischen Teile der Einheit 1 und die der elektronischen Steuerung 15 ermöglichen, die Funktion des Differentialolfaktometers gemäß der Erfindung zu erklären.

. Vor der Durchführung einer olfaktometrischen Intensitätsmessung werden die Behälter, 2c der Injektoren 2 und 3 mit einer Charge gefüllt, die aus einigen Gramm eines flüssigen oder festen riechenden Stoffes besteht, der evtl. in einem geruchlosen Lösungsmittel gelöst ist. Die Innenatmosphäre des Behälters ist im Sättigungsgleichgewicht mit der flüssigen oder festen Phase: ihre Zusammensetzung ist daher konstant. Im Fall eines gasförmigen Riechstoffes bringt man die Zuleitung 2f jedes Behälters durch das Ventil 2g mit einem Gaszirkulationssystem in Verbindung. Gewöhnlich füllt man die Behälter mit Butanol, das als Bezugsstoff gewählt ist.

Beispielsweise erfolgt die Messung fokpndermaßen s

Man reguliert" die Einblasdüse 2a des ersten Injektors 2 auf einen

409824/075S

Eichwert (E), der während der gesamten Messungsdauer unverändert bleibt;

man reguliert dann die Einblasdüse 3a des zweiten Injektors 3 auf einen identischen Ausgleichswert (R)·;

die Versuchsperson nimmt an der Halterung 6 unter Anordnen der Nasenscheidewand 10c ihrer Nase 10 auf der Unterlage 6a Platz. Die Vorrichtung zum Erfassen der Atmung, im Ausführungsbeispiel die Therm istanz 16, löst bei jedem Einatmen (Diagramme a, b in Fig. 4) ein Ton- oder lichtsignal mittels des Taktgenerators 18 aus;

die Versuchsperson verhält ihr Atmen, betätigt dann den Schalter 19 und nimmt einen tiefen Atemzug (Beriechen). Der kurze Impuls des Formierungskreises 17 löst die Wippe 20 aus und wechselt nach einer Verzögerung von (beispielsweise) 100 ms ihren Zustand, um die Wippen 21 und 22 auszulösen, die die Verstärker 21a und 22a steuern, die die rechteckigen, den Spulen 4b der Motoren 4 und 5 zuzuführenden Impulse erzeugen. Parallel dazu liefert der Verstärker 23 ebenfalls rechteckige Impulse, die den Spulen 12d und 13d zugeführt werden, die die Rohre 12a, 13a der Antidiffusionsvorrich-

409824/0759

tungen 12 und 13 zurückziehen. Diese rechteckigen Impulse werden in dem Augenblick angelegt, wo die Amplitude des Atemzuges der Versuchsperson am stärksten ist (Höhepunkt des Wertes von I, Diagramm a, Fig. 4). Sie sind im vorliegenden Beispiel auf 30 ms begrenzt ;

die Versuchsperson deutet sogleich an, ob die Geruchsempfindung links oder rechts, d. h. am Injektor 2 oder 3 dominiert. Die Regulierung der Einblasdüse 3a wird entsprechend nachgestellt.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die den Motoren 4 und 5 zugeführten rechteckigen Impulse zur Wirkung haben, daß die Membranen 4d und 2e (mittels der nicht dargestellten Übertragungsorgane verschoben werden, was den Reiz mittels eines geruchhaltigen Luftstoßes durch die Einblasdüse 2a (bzw. 3a für den Injektor 3) hervorruft.

Die Versuchsperson führt einen zweiten Versuch durch, wobei ein zeitlicher Abstand von wenigstens 2 Minuten zwischen den aufeinanderfolgenden Versuchen eingehalten wird. Wenn der Geruch ziemlich "in der Mitte", d. h. für jeden Nasengang gleich stark ist, registriert man die Einstellung der Einblasdüse 2a und ersetzt den Injektor 2 durch

409824/0 759

einen (nicht abgebildeten) dritten Injektor, der den zu messenden Stoff X enthält. Der Injektor 3 bleibt mit seiner ausgeglichenen und unveränderten Einstellung der Einblasdüse 3a an Ort und Stelle.

Man stellt die Regulierung des dritten Injektors (mit dem Stoff X) bis zu dem Augenblick nach, wo die Versuchsperson erklärt, daß die Geruchsempfindung weder links noch rechts dominiert.

Die vom Injektor 3 ( = R) und vom Injektor (X), der den Platz des Injektors 2 eingenommen hat, abgegebenen Reize werden dann als von gleicher Intensität betrachtet.

Ein solches Verfahren gemäß der Erfindung bedeutet tatsächlich etwas Entsprechendes, was man normterweise eine doppelte Wägung nennt.

Die Parameter, die das Volumen des Reizstoffes am Ausgang des Injektors regulieren, sind: das Kaliber der Einblasdüse und die Intensität der dem Motor zugeführten rechteckigen Signale.

Eine (nicht dargestellte) Variante der Erfindung würde es er-

409824/0759

möglichen, Geruchsreize mittels Geruchsgemischen zu erzeugen, die in getrennten, zu den Einblasdüsen führenden Rohren strömen, anstatt sie in den Behältern zu erzeugen. Hierbei würden die Abgaben von Reizen durch Elektroventile gesteuert, die durch eine der oben beschriebenen analoge elektronische Steuerung angeregt wären.

Das Differentialolfaktometer gemäß der Erfindung findet besondere Anwendungen einerseits dank seiner leichten Transportierbarkeit und seinem relativ niedrigen Gestehungspreis und andererseits aufgrund der Genauigkeit, mit der es die Erkennung der Stärke eines gegebenen Reizmittels für wohldefinierte experimentelle Bedingungen gestattet.

Es ist für fundamentale Untersuchungen sowohl beim Tier als auch beim Menschen geeignet und ermöglicht eine erheblich größere Verbreitung der über schwelligen Olfaktometrie.

In der industriellen Forschung ermöglicht die Erfindung Geruchsintensitätskontrollen und -messungen an Ort und Stelle, so daß die Probleme der Probenentnahme zur späteren Analyse vermieden werden.

AO9824/0759

In der medizinischen Praxis kann es das diagnostische Arbeiten der Hals-Nasen-Ohren-Ärzte sowie die Beurteilungen erleichtern, die nach Unfällen vorgenommen werden, die zu gewissen Karenzzeiten des geruchsempfindlichen Systems führen.

409824/0759

Claims

Patentansprüche

[ lJDifferentialolfaktometrieverfahren zum Messen der Geruchsintensitäten von Geruchsreizen, dadurch gekennzeichnet, daß

man gleichzeitig mittels einer von einer Versuchsperson ausgelösten elektronischen Steuerung zwei Geruchsreize, und zwar einen Eichgeruchsreiz und einen zu messenden Geruchsreiz, je einem Nasengang der Nase ein- und derselben Versuchsperson darreicht,

die zugehörigen Intensitäten dieser Reize durch die stärkste in einem Nasengang gespürte Wahrnehmung vergleicht, und

die Intensitäten in jedem Nasengang durch Regulieren der Größe des zu messenden Reizes im Verhältnis zum Eichreiz abgleicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den einen als Eichwert genommenen Reiz am Eingang des ersten

Nasenganges der Versuchsperson darreicht, seine Geruchsintensität

409824/07 5 9

durch einen ausgleichenden Reiz am Eingang des zweiten Nasenganges abgleicht,

einen zu messenden Reiz am Eingang des ersten Nasenganges darreicht, wobei der Ausgleichsreiz konstant bleibt, und die Geruchsintensitäten des Ausgleichsreizes und des zu messenden Reizes durch Regulierung der Stärke des zu messenden Reizes abgleicht.

3. Differentialolfaktometer zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

zwei Geruchsinjektoren (2, 3) mit Einblasdüsen (2a, 3a), die auf einer Nasenzentrierhalterung (6) montiert sind,

je eine rückziehbare Antidiffusionsvorrichtung (12, 13) zum Abdekken der Einblasdüsen (2a. 3a) während der Zwischenräume zwischen den Reizperiodon und

t-ino? «lekt römische Steuereinheit (15) und ein Eriassungsoryan (ihn- mirAiin? Iu) der Atmung zum Steuoiii dor Einblasdüson (2a, 3a).

■i, IJiiff ι ontj,'i]'i]iak1(;ii)(M"j nach Aiu?]>i urh 3. dadurch gol:rnn-

zeichnet, daß jeder Injektor (2, 3) eine Einblasdüse · (2a, 3a) aufweist, die auf einem unter der Einwirkung einer durch einen Motor (4, 5) gesteuerten elastischen Übertragung deformierbaren Behälter (2c) montiert ist.

5. Differentialolfaktometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antidiffusionsvorrichtung (12, 13) aus einem hohlen, rückziehbaren Aufsatz (Rohr 12a, 13a) besteht, der die äußere Öffnung (2i) jeder Einblasdüse (2a, 3a) dicht überdeckt und einem dauernden Absaugen mit einem Durchsatz in der Größenordnung von 2 ml/min ausgesetzt ist.

6. Differentialolfaktometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit (15) einen Kreis (17) zur Formierung der Potentialänderungen des Erfassungsorgans (16) zwecks Abgabe eines kurzen Impulses, der mit dem Beginn eines Einatmens zusammenfällt, einen Kreis zum Steuern der Antidiffusionsvorrichtungen (12, 13), eine erste Wippe (20) zum Verzögern des durch den kurzen Impuls ausgelösten Signals, zwei weitere Wippen (21 j 22), die mit zwei Verstärkern (21a, 21b) verbunden sind, zum

409824/0759

Erhalten von rechteckigen Stromimpulsen, die nach Dauer und Intensität unabhängig einstellbar sind und den Motoren (4, 5) der Injektoren (2, 3) zugeführt werden, und eine Handsteuerung (19) zum gleichzeitigen Schließen der Wippen aufweist.

7. Differentialolfaktometer nach jedem der Ansprüche 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassungsorg an eine Meßbrücke mit einer Thermistanz (16) in der Nähe einer Einblasdüse (3a) aufweist.

8. Differentialolfaktometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einblasdüse (2a, 3a) ein von einer kalibrierten Öffnung (2i) durchsetzter Stopfen (2h) ist.

9. Differentialolfaktometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der deformierbare Behälter (2c) eine Flasche ist, deren Boden (2d) unter der Wirkung der Übertragungsorgane des Motors (4, 5) axial verschieblich ist.

10. Differentialolfaktometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (4, 5) vom elektromagnetischen Typ mit hin- und hergehenden Linearbewegungen sind.

409824/0759

.11, pifferentialolf^ktorneier nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2d) des deformierbaren Behälters (2c) eine gewellte Membran (2e) ist.

12. Differentialolfaktometer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der-Boden (2d) des deformier baren Behälters (2 c) an einern durch die Seitenwand des Behälters gebildeten Balgen montiert ist.

13. Differentialolfaktometer nach jedem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (2c) der Injektoren (2, 3) mit riechenden Chargen gefüllt sind, die aus einigen g eines flüssigen oder festen riechenden Stoffes bestehen, der gegebenenfalls in einem geruchlosen Lösungsmittel gelöst ist.

14. DifferentialolfaktQmetei nach Anspruch 4, dadurch gekennzeicluiet, daß die Behälter (2 c) mit einem Zirkulationssystem für oirien gasförmigen riechenden Stoff zinn Beibehalten einer 1 oiiEt
IniienatiTiosphäre ausgerüstet sind.

Leerseite