[发明专利]具有过载检测的气体分析采样

说明书

一种气体采样设备，其适合于例如利用来自在气体入口(G_I)处接收的气体样本(G_S)中的挥发性有机化合物(VOC)来对来自吸管(T)中对来自对象的呼气进行采样。气体回路(GC)提供从所述进气口(G_I)到连接吸附管(T)的端口(P)的流动路径，从而将气体样本(G_S)加载到吸附管(T)。所述流动路径中的VOC检测器(DT1)用于在采样过程中检测VOC浓度。控制模块(CM)基于来自VOC检测器(DT1)的输出连续计算VOC累积和的量度，并且然后将该量度与预定阈值(TH)进行比较。当所述量度超过阈值(TH)时，所述控制模块(CM)生成输出(O)，然后优选地相应地停止采样过程，响应于所述输出(O)而例如通过控制流动路径中的泵或阀来停止气体流入。这样的设备可以消除吸附管过载的问题，从而导致需要重新进行无效的气体测量。因此，所述设备可以节省时间、成本和风险。

技术领域

本发明总体涉及气体的采样和分析，例如气体的医学采样和分析，例如从人呼气或基于来自皮肤、尿液、粪便或其他体液的样本的气体。具体地，本发明涉及一种适于在不使吸附管过载的情况下对吸附管中的气体进行采样的方法和设备。

背景技术

在健康和疾病中呼气分析是一个日益引起临床关注的领域。使用呼吸作为生物样本很有吸引力，因为呼吸收集廉价、易于执行并且无创。挥发性有机化合物(VOC)从皮肤、尿液、粪便中排出，并且最值得一提的是通过呼气排出。除肺源性外，VOC也源于血液，反映了整个身体中任何与生理、病理或病原体相关的生化过程。这样，呼气分析可以允许对身体内的任何地方的疾病过程进行新陈代谢指纹识别。

通常，在临床环境中，固定的预定呼吸体积流过吸附管，以避免吸附管超载并因此破坏样本的问题。即使利用这种实践，吸附管的超载仍然是一个问题，由于大量超载干扰了VOC的定量捕获，因此使大量的呼吸样本无法用于进一步的分析。失败的测量需要重做，即采样和分析(例如，利用气相色谱-质谱系统)，从而导致时间延迟、额外的负担和成本、以及增加的风险。有时甚至可能无法重做测量，并且因此导致样本的致命丢失。

发明内容

沿循以上内容，本发明的发明人已经意识到，用于在吸附管中进行气体采样的改进的设备和方法是有利的。具体地，这样的方法和设备优选地解决了在采样过程中吸附管过载的上述问题。

在第一方面中，本发明提供了一种气体采样装置，所述气体采样设备被布置为在采样过程中用来自例如人的呼吸的气体样本的挥发性有机化合物(VOC)加载到相关的吸附管，所述气体采样设备包括：

进气口，其被布置为接收气体样本，

端口，其被布置为接收相关联的吸附管，

气体回路，其被连接到所述气体入口并且被布置为提供用于将气体样本引导至所述端口的流动路径，从而允许所述气体样本加载到相关联的吸附管，

至少一个VOC检测器，其被布置为感测端口上游或下游的流动路径中的气体，所述VOC检测器被布置为根据感测到的VOC化合物浓度来生成输出信号，以及

控制模块，其被连接到所述至少一个VOC检测器，并且被布置为响应于来自所述检测器的所述输出信号来计算指示VOC的累积和的量度，并且将所述量度与预定阈值进行比较，并且其中，所述控制模块被布置为在所述量度超过所述预定阈值的情况下生成输出。

这样的气体采样设备是有利的，因为发明人已经意识到使用相当简单的VOC检测器，可以在采样过程中监视施加到吸附管上的VOC的量。当通过阈值确定已达到的针对采样过程的预定VOC累积总和时，控制模块将生成输出以指示采样过程应停止。因此，可以避免吸附管过载的问题。来自所述控制模块的输出可用于向用户生成信号，以用手动方式停止采样过程。替代地或额外地，来自控制模块的输出可以控制流动路径中的阀，和/或控制用于迫使气体样本通过吸附管的泵。因此，可以以简单的方式提供采样过程的自动停止，例如关闭阀和/或停止泵，从而避免吸附管过载。