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公開番号2025106551
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-15
出願番号2025067086,2022552159
出願日2025-04-15,2021-01-28
発明の名称呼気試料の採取装置および方法
出願人ブリーズ・バイオメディカル・インコーポレイテッド
代理人弁理士法人大谷特許事務所
主分類G01N 1/02 20060101AFI20250708BHJP(測定;試験)
要約【課題】呼気試料の採取装置及び方法が提供される。
【解決手段】呼気入力インターフェースは、吐出された呼気を受けるように構成される。導管系統が呼気入力インターフェースから延び、その第1の端部において呼気試料貯留装置を受容するように構成される。貯留装置バルブが、導管系統に、その第1の端部に向かって配置されている。少なくとも1つのコントローラは、呼気試料貯留装置が導管系統の第1の端部に接続される前に、呼気貯留装置バルブを開いて、呼気入力インターフェースを介して受けた呼気が呼気入力インターフェースと貯留装置バルブとの間の導管系統を満たすことを可能にし、その後、呼気試料貯留装置を導管系統に接続する前に、貯留装置バルブを閉じるように構成される。
【選択図】図4B
特許請求の範囲【請求項１】
呼気試料の採取装置であって、
吐出された呼気を受けるように構成された呼気入力インターフェースと、
前記呼気入力インターフェースから延び、呼気試料貯留装置をその貯留装置インレットポートで受容するように構成された導管系統であって、アウトレットを有する導管系統と、
前記導管系統に、前記貯留装置インレットポートに向かって配置された貯留装置バルブと、
前記導管系統に、前記貯留装置インレットポートと前記アウトレットとの間に配置されたバイパスバルブと、
前記貯留装置バルブおよび前記アウトレットバルブを、少なくとも、前記貯留装置バルブが閉じ前記アウトレットバルブが開いて前記呼気入力インターフェースを介して受けた呼気が前記導管系統を通り前記バイパスバルブを通って流れることを可能にするプライミング状態と、前記貯留装置バルブが開き前記アウトレットバルブが閉じて呼気が前記呼気試料貯留装置内へと誘導されることを可能にする採取状態のうち一状態に調整するように構成された少なくとも１つのコントローラと、を備えた装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記呼気試料貯留装置が吸着剤チューブであり、前記導管系統が第１の導管系統であり、前記装置がさらに、前記吸着剤チューブをその貯留装置アウトレットポートで受容するように構成された第２の導管系統を備え、その結果前記吸着剤チューブが前記第１の導管系統と前記第２の導管系統の間に延在するようになっており、吸着剤チューブアウトレットバルブが、前記第２の導管系統に、前記貯留装置アウトレットポートに向かって配置され、前記第２の導管系統は前記第１の導管系統と流体連通しており、前記吸着剤チューブアウトレットバルブが、前記プライミング状態では閉じ、前記採取状態では開いて、前記吸着剤チューブを介して呼気が流れることを可能にする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つのコントローラは、前記第１の導管系統の前記アウトレットに向かって配置されたアウトレットバルブを開いて、前記呼気入力インターフェースを介して受けた呼気が前記アウトレットから出ることを可能にするように構成されている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
さらに、前記呼気入力インターフェースから受けた前記呼気の少なくとも一部を貯留するように構成された、前記導管系統に沿って配置された容器を備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記容器は、前記呼気のうち少なくとも一部を貯留するキャビティを有し、前記キャビティの容積は前記少なくとも１つのコントローラによって制御可能である、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記容器が、その中に配置されたピストンを有するピストン室を含み、前記ピストンの位置が前記キャビティの前記容積を制御する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つのコントローラは、前記吐出された呼気の前記少なくとも一部が前記呼気入力インターフェースを介して受けられるにつれ、前記キャビティの前記容積を増加させるように前記ピストンを作動させるよう構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
さらに、前記導管系統沿いに前記呼気入力インターフェースと前記容器の中間の呼気採取バルブを含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つのコントローラは、前記呼気採取バルブを閉じるように制御し、前記ピストンの作動を制御して、前記呼気の前記少なくとも一部を前記導管系統を通してその前記第１の端部に向かって推進するように構成されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
呼気試料の採取方法であって、
呼気入力インターフェースを介して受けた吐出された呼気を、呼気試料貯留装置を受容するように構成された貯留装置インレットポートを有する導管系統に流すステップを含み、前記導管系統は、前記貯留装置インレットポートに向かって配置された貯留装置バルブと、前記貯留装置インレットポートと前記導管系統のアウトレットとの間に配置されたバイパスバルブとを含み、
少なくとも１つのコントローラを介して、前記貯留装置インレットバルブを開くとともに、前記バイパスバルブを閉じて、前記受けた呼気を前記呼気試料貯留装置へ流すステップと、を含む方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年２月２８日に出願された米国特許出願第１６／８０５，１５６号の継続出願であり、同出願の内容全体を、参照により本明細書に援用する。
続きを表示（約 2,200 文字）【０００２】
本明細書は、一般に試料採取システムに関し、より詳細には、呼気試料の採取装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
呼気試料採取は、従来、患者からの呼気を大型容器に採取することによって行われてきた。その後、呼気試料は、容器から抽出され、分析器に直接移される。
【０００４】
より最近では、呼気試料は、吸着剤チューブまたは熱脱着チューブとして知られる呼気試料貯留装置に採取されている。吸着剤チューブは、大表面積を有する固体吸着材を含有したチューブである。気体試料を吸着剤チューブに通すと、酸素や二酸化炭素などの一部の成分が吸着剤チューブの反対側の端から流れ出す一方で、他の成分は吸着剤に吸着される。これにより、最も体積の大きい成分を流出させながら、呼気試料中の多くの成分が吸着剤に捕捉されることを可能にし、それによって呼気試料が濃縮される。その結果、呼気試料の成分の大部分は、より小さい体積内に採取され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの吸着剤チューブを人が直接充填できるようにする装置には多くの問題がある。人間の呼気中には、このモードでの呼気採取を妨げる可能性のある相当量の湿度が存在する。この湿度が、呼気を吸着剤チューブに導く導管の内側に結露を発生させることがある。この結露は、水分子に自由に付着する呼気の成分の多くを吸引する。その結果、呼気試料成分の多くは吸着剤チューブに到達せず、したがって分析される呼気試料の少なくとも一部には表れない。
【０００６】
もう１つの問題は、吸着剤チューブが、呼気の成分を、吸着剤チューブを通る呼気の特定の流量において、より有効に捕捉することである。先行技術の装置において吸着剤チューブに呼気を流す速度は、人によってこれらの装置に呼気が吹き込まれる速度によって駆動される。これは、呼気試料の一部の損失につながる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの態様では、吐出された呼気を受けるように構成された呼気入力インターフェースと、前記呼気の少なくとも一部を貯留するために前記呼気入力インターフェースに接続された容器と、前記呼気を受けるときとは非同期に、前記容器から、前記容器に接続された少なくとも１本の吸着剤チューブへの、前記呼気の少なくとも一部の流れを制御するように構成された少なくとも１つのコントローラとを備えた、呼気試料の採取装置が提供される。
【０００８】
前記容器は、前記呼気の少なくとも一部が貯留されるキャビティを有することができ、前記キャビティの容積は制御可能である。前記キャビティの前記容積は、前記少なくとも１つのコントローラによって制御可能であり得る。前記容器は、その中に配置されたピストンを有するピストン室を含み得、前記ピストンの位置が前記キャビティの前記容積を制御する。前記少なくとも１つのコントローラは、前記吐出された呼気の前記少なくとも一部が受けられるにつれ、前記ピストンを作動させて前記キャビティの前記容積を増加させるように構成され得る。
【０００９】
前記装置はさらに、前記呼気入力インターフェースと前記容器の中間にあるバルブと、前記呼気入力インターフェースと前記バルブとを接続する第１の導管系統と、前記容器を前記少なくとも１本の吸着剤チューブに接続する第２の導管系統とを含み得る。前記少なくとも１つのコントローラは、前記バルブを閉じるように制御するとともに、前記ピストンの作動を制御して、前記少なくとも１本の吸着剤チューブの部分集合を通して前記呼気の前記少なくとも一部を押し出すように構成され得る。前記容器と前記少なくとも１本の吸着剤チューブのそれぞれとの間にチューブインレットバルブが配置され得る。前記少なくとも１つのコントローラは、前記少なくとも１つのチューブインレットバルブのそれぞれを制御して、前記呼気の前記少なくとも一部が流される前記少なくとも１本の吸着剤チューブの前記部分集合を選択するように構成され得る。
【００１０】
前記部分集合は第１の部分集合であり得、前記装置はさらに、インレットと前記容器との間に前記第２の導管系統に沿って配置されたインレットバルブをさらに含み得、前記少なくとも１つのコントローラは、前記インレットバルブを開き、前記ピストンの作動を制御して空気を前記インレットを通して前記キャビティに引き込むように構成され得、前記少なくとも１つのコントローラは、前記インレットバルブを閉じて、前記取り込んだ空気を前記第２の導管系統を通して前記キャビティから推進するように構成され得る。前記少なくとも１つのコントローラは、前記ピストンの作動を制御して、前記取り込んだ空気を前記少なくとも１本の吸着剤チューブの第２の部分集合を通して推進することができる。前記容器と前記少なくとも１本の吸着剤チューブのそれぞれとの間にチューブインレットバルブが配置され得る。前記少なくとも１つのコントローラは、前記少なくとも１つのチューブインレットバルブのそれぞれを制御して、前記取り込んだ空気が流される前記少なくとも１本の吸着剤チューブの前記第２の部分集合を選択するように構成され得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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