可攜式基於等離子體的診斷設備和診斷方法

2023-04-25 00:07:06 4

專利名稱：可攜式基於等離子體的診斷設備和診斷方法
技術領域：
本發明涉及可攜式基於等離子體的診斷設備和診斷方法。本發明進一步涉及便攜 式基於等離子體、原子、離子和光子的診斷設備和診斷方法。
背景技術：
根據關於病人的完整且精確的信息創建醫療的質量。當前，在醫院中使用四種主要的診斷手段，包括計算斷層X射線攝影、磁共振成 像、放射性藥物成像和超聲波。計算斷層X射線攝影(CT)是使用斷層X射線攝影的醫療成像方法。數字幾何處理 被用於根據圍繞單個旋轉軸獲得的大系列的二維X射線圖像來產生對象內部的三維圖像。 CT產生可以通過稱為窗口化的處理來操縱的體數據(a volume ofdata)，以便基於各種結 構阻擋X射束的能力來展示各種結構。磁共振成像(MRI)是醫療成像技術，其主要在放射科中用於可視化身體的結構和 功能。它提供了在任何平面中的身體的詳細圖像。MRI在身體的不同軟組織之間提供比計 算X射線斷層攝影(CT)所能提供的大得多的對比度，使得它特別適用於神經、肌肉骨骼、心 血管和腫瘤成像。與CT不同，它不使用電離輻射，而是使用(強大)磁場來對齊在身體中 的水中的(通常)氫原子的核磁化。放射性藥物學是放射性藥物的研究和製備，所述放射性藥物是具有放射性的藥 品。放射性藥物學在核藥物的領域中用作在診斷和治療中的示蹤劑。醫療超聲波掃描術(超聲波造影術)是基於超聲波的診斷醫療成像技術，用於使 用實時的層析圖象來可視化肌肉、腱和許多內部器官、它們的大小、結構和任何病理損害。 它也用於在例行和緊急產前護理中可視化胎兒。超聲波是在現代醫療中最廣泛使用的診斷 工具之一。老齡化的人口和在諸如癌症、阿爾茨海默氏病、中風、心力衰竭等的與年齡相關的 疾病的流行性的上升，正在驅動對於醫療診斷的越來越多的需求。這些疾病代表了工業化 國家的醫療保健系統的最高成本負擔，並且，存在極大的緊迫性來開發檢驗手段來幫助早 期診斷和有助於選擇最適合的治療以降低成本。醫院正在尋求購買成本效率更高和更專業 化的醫療設備，這樣的醫療設備將要求更少的醫療人員，並且減少病人在醫院逗留的時間 長度。雖然近來在醫學上有驚人發展，但是大多數流行的癌症的死亡率還沒有被顯著地 降低。在一級預防上，我們迄今為止在手邊還沒有針對這些代謝失調或疾病的強有力的策 略。
因此，需要一種簡單、便攜、非侵入性、迅速、精確、容易使用、便宜且安全的診斷設 備來幫助醫護人員自動和實時地診斷風險或健康問題的存在，諸如感染、癌症、惡性疾病或 代謝失調，使得醫護人員更快地做出判定並且迅速和適當地對於預後或疾病風險做出反應。

發明內容
本發明涉及一種基於等離子體、原子、離子和光子的光譜測定設備，其通過下述方 式實時和自動地向臨床醫生和醫護人員提供了感染、癌症的存在或惡性疾病的早期病人診 斷記錄他的或她的生物組織(皮膚)、唾液、血液或尿液的標記(signature)。它使得能夠 進行早期的診斷、感染檢測、有症狀之前的疾病檢測以及疾病預防。它改善了預防的操作能 力，並且幫助醫護人員更快地做出判定並且迅速和適當地對於有症狀的、有症狀之前的惡 性疾病、感染或代謝失調做出反應。所述設備基於耦合到微型化的質譜儀的微型化大氣軟電離源。量子傳送能源耦合 到諸如飛行時間、四極或離子阱的快速質譜儀，以產生病人的化學和生物化合物的指紋識 別和定量測量。所述設備提供了定量和定性分析，產生所關注物質的識別和關於代謝失調、 癌症或傳染病(惡性疾病)風險可能性的診斷信息。離子源將選擇性電離與選擇性分裂相組合，這提供了異常的檢測界限。提高的敏 感度和降低的背景允許低檢測限和偽陽性減少。使用不同的量子能量束(等離子體、原子、 光子、電子或離子)以及種種的病人樣本(皮膚、血液、尿液或唾液)的直接引入大大增強 了結構解析、質譜化學和生物信息以及特異性。頻譜是高度可再現的，並且不要求樣品預處 理，從而加快了分析速度。沒有使得材料複雜化的基質。因此消除了可能的損耗和額外的 處理，這也限制了會導致結果無效的汙染。通過直接的樣品引入也最小化了汙染。消除樣 品製備尤其對於醫護人員提供了更多的優點。它也提供了簡單性以及有限的曝光。操作處理提供了整個設備的安全控制，並且簡化了非專家人員對於其的使用。原 始數據的參考庫和自動化的解釋提供了化學和生物化合物的量化和識別以及關於來自病 人的(一個或多個)樣品的惡性疾病或其風險的診斷信息。更具體地，根據本發明，提供了一種便攜的基於等離子體的診斷設備，包括微型大氣等離子體源，用於產生能量拋射體；微型高壓環境質量分析器；大氣直接樣品引入接口，用於接收要分析的樣品，所述大氣直接樣品引入接口被 定位在所述等離子體源和所述質量分析器之間；資料庫，其包含指示器以及它們相關聯的質譜的參考庫；處理器，其可操作地連接到所述等離子體源、所述質量分析器和所述資料庫，所述 處理器被配置使得從所述質量分析器獲得由在所述能量拋射體和所述樣品之間的碰撞導致的親體 和碎片離子的樣品質譜；將所述樣品質譜與在所述參考庫中的質譜作比較，以識別至少一個指示器；以及基於所述至少一個識別的指示器來提供報告。根據本發明，也提供了一種基於等離子體的診斷方法，包括
向要分析的樣品投射能量拋射體束；記錄由在所述能量拋射體和所述樣品之間的碰撞導致的親體和碎片離子的樣品 質譜；將所述樣品質譜與參考庫的質譜作比較，以識別至少一個指示器；以及基於所述至少一個識別的指示器來提供報告。


參考附圖來僅通過示例來描述本發明的實施例，在附圖中圖1是根據本發明的一個說明性實施例的便攜的基於離子的診斷設備的框圖；圖2A和2B是能夠由圖1的設備使用的操作處理的示例的流程圖；圖3是可以與圖2A和2B的操作處理一起使用的背景和周圍環境分析子處理的示 例的流程圖；以及圖4是使用如能量氦原子( 20電子伏特)的高能量拋射體的病人的分析物曲 線(profile)、使用如能量氮原子( 8電子伏特)的低能量拋射體的同一病人的分析物曲 線和使用如能量氦原子( 20電子伏特)的高能量拋射體的健康個體的參考分析物曲線 的示例的圖示。詳細描述和附圖引用在此定義的下面的術語分析物被分析的樣品，樣品是固體的、液體的或氣體的。分析物的示例包括生物 組織(皮膚)、唾液、血液或尿液。其他示例可以包括空氣或土壤樣品等。分析物離子由在能量拋射體和分析物之間的碰撞導致的離子。這些離子可以是 親體離子或由碎裂導致的各種離子。分析物曲線由在能量拋射體和分析物之間的碰撞所產生的質譜。樣品頻譜由在能量拋射體和分析物之間的碰撞產生的質譜，包括背景頻譜。病人離子圖案由在低能量拋射體和分析物之間的碰撞產生的質譜。這個頻譜是 由分析物分子中的電子的丟失所導致的。碎片離子圖案由在高能量拋射體和分析物之間的碰撞產生的質譜。這個頻譜是 由親體離子的分解或其不穩定性導致的。生物標誌物在傳染病或致癌疾病中觀察到的特定分子
具體實施例方式一般而言，本發明的非限定性的說明性實施例提供了一種便攜的、基於等離子體、 原子、離子、電子和光子的診斷設備，其通過下述方式實時和自動地向臨床醫生和醫護人員 提供了感染、代謝失調、癌症存在或惡性疾病的早期病人診斷掃描、記錄他的或她的生物 組織(皮膚)、唾液、血液或尿液的(一個或多個)化學和/或生物標記，並且自動地針對不 同的醫療條件分析所獲得的頻譜。參見圖1，示出根據本發明的說明性示例的一種便攜的、基於等離子體、原子、離 子、電子和光子的診斷設備100。診斷設備100通常包括連續式或脈衝式的微型大氣等離子 體源102、直接樣品引入接口 104、分析器室106、具有相關聯的存儲器118的處理器116、資料庫120、日誌122、用戶界面124、輸入/輸出接口 1 和電源128。分析器室106包括微 型真空泵108、壓力計109、高壓離子檢測器110、離子提取和傳送透鏡112以及微型高壓環 境質量分析器114。等離子體源102可以具有例如大約0. 175立方釐米或更少的體積、大約IO13-IO15 個粒子/mm3的氣體密度和大約IO16-IO19個粒子/秒的下遊流速。根據所選擇的應用，處理 器116調整等離子體源102的設置，等離子體源102產生能量拋射體束，該能量拋射體束向 分析物傳送量子能量，以形成自由(自由基)離子。等離子體源102可以基於諸如電弧放 電、化學、彭寧(Perming)電離或Niers-Bernas電離處理的技術。也可以使用快速原子轟 擊、雷射和紫外線燈。直接樣品引入接口 104決定於在等離子體源102和分析器室106之間的自由大氣 界面。對病人樣本即生物組織(皮膚)、血滴、唾液或尿液(溼棉)無需做預處理，而與等離 子體源102發射的能量束相垂直地被直接引入到直接樣品引入接口 104內。沒有預處理具 有下述益處最小化樣品浪費和引起損耗的額外處理。它也限制了會使得結果無效的汙染 的風險。在一個替代實施例中，直接樣品引入接口 104可以設有針機構，以便自動地獲取血 液樣品。它也可以設有水或酒精束和熱接口，用於汙染清潔和消毒。由能量束與直接引入到直接樣品引入接口 104內的分析物的碰撞形成的離子產 生病人的複雜的化學和生物系統的指紋，並且通過離子提取和傳送透鏡112使用高差電場 被提取和傳送到質量分析器114和相關聯的高壓離子檢測器110。位於分析器室106內的 質量分析器114分析和記錄對於給定的能級和給定的樣品可再現的親體和/或碎片離子圖 案。質量分析器114可以基於諸如微型高性能離子阱、四極或飛行時間(TOF)的技術，其可 以在諸如10_4至KT1毫巴的高壓環境中工作。在碰撞期間，電子被噴射到連續體內，導致電離。所噴射的電子可以具有由樣本即 分析物的特性和在碰撞中涉及的量子傳送能量束限定的動能的範圍。碎片離子的存在通過 激勵能量和樣品(即分析物或病人樣本)的特性來控制。等離子體源102允許對於破裂的 精確控制，並且獲得高度可再現的質譜。親體和碎片離子用於識別在複雜混合物中的構成 成分。分析器室106的要點是小差泵吸室，例如大約1. 6升，這種差泵吸室使用微型真空 泵108將質量分析器114保持在例如10_4至KT1毫巴的壓力下。分析器室106也包括高壓 離子檢測器110以及離子提取和傳送透鏡112，所述離子提取和傳送透鏡112是靜電透鏡。 離子提取和傳送透鏡112由在直接樣品引入接口 104的下遊使用的、在高電壓差下偏置的 兩個板狀電極構成，用於提取分析物離子。提取電極的下遊的、軸上的薄同軸圓柱用於傳送 所提取的分析物離子和將其聚焦在質量分析器114的入口，以便確定離子束的構成。在由質量分析器114記錄的頻譜中的峰值對應於電離樣品的不同質量相關的速 度(即，不同的質荷比(m/z))，並且被使用下面進一步詳細描述的診斷處理進行分析。診斷 處理使用被質量分析器114提供的親體和碎片離子的質譜和它們的相對豐度，以用於樣品 的分析物構成的量化和識別，以建立病人的分析物曲線。為了提供診斷，將所建立的病人的分析物曲線與在資料庫120中存儲的參考庫的 健康人的那些分析物曲線作比較，以識別異常峰值。可以通過下述方式來識別該峰值首先 計算質荷比(m/z)，並且相對於總離子電流標準化頻譜。然後從使用自動峰值檢測處理所檢測的頻譜和峰值中濾除背景。該峰值檢測處理使得可評估各個峰值對於頻譜的貢獻，即在 頻譜中的各個峰值的相對豐度。這個處理也可以包含頻譜反卷積子處理，該子處理考慮在 元素和同位素比率之間的區別或幹擾。所識別的峰值然後用於搜索參考庫，以確定相關的生物標誌物。參考庫包含遠低 於所要求的檢測界限的多個濃度的化學和生物參考材料。它也包含疾病的化學和生物數據 庫，以及建立新的化學和生物子庫的能力。可以例如通過聯邦政府的、地方的和醫療保健提 供商合作夥伴來提供參考材料。可選地，可以在日誌122中記錄各種測試結果、出錯情況、警報情況等。用戶界面IM可以用於自動地操作診斷設備100，向用戶提供關於如何操作診斷 設備100的指令，並且顯示各種信息，諸如用戶菜單、警報和診斷結果。輸入/輸出接口 1 可以用於例如更新庫、導出日誌、或向另一個系統或存儲介質 提供診斷結果。電源128可以例如是電池(諸如9、12或對伏特的電池)，以允許診斷設備100是 可攜式的。電源1 也可以具有直接由110或220伏特的AC電源供電的能力。現在參見圖2A和2B，示出可以通過圖1的診斷設備100的處理器116執行的操作 處理200的示例的流程圖。通過塊202至240來指示處理200的步驟。處理200在塊202開始，在塊202，開始啟動序列，即，對等離子體源102加電並且 將其穩定，真空泵被啟動108，並且一旦壓力計130讀取在分析器室106內在10_2毫巴左右 的壓力，則離子提取和傳送透鏡112以及質量分析器114被加電。應當明白，可以在此處執 行輔助的子處理，以驗證診斷設備100的各個部件的正確作用。在塊204，處理200執行背景(S卩，其中使用診斷設備100的環境)測試，以確定是 否存在任何汙染物。這允許診斷設備100也被用作室內空氣品質或環境監控器，下面進一 步詳細描述背景測試。然後，在塊206，處理200驗證是否已經通過了背景測試。如果未能通過背景測試， 則診斷設備100分析和識別環境的化學和生物汙染物，並且警告終端用戶，然後在塊208關 閉。如果處理200已經通過了背景測試，則處理進行到塊210。在塊210，確定在背景中存在的各個成分的質量，並且在塊212，處理驗證背景頻 譜的峰值是否在質量上移位。如果是，則在塊214，計算移位，並且校準質量分析器114，其 後，處理200返回到塊210。如果在峰值的質量上沒有移位，則處理200進行到塊216。在塊216，用戶界面IM指示診斷設備100準備好了。然後，在塊218，處理200通過引用某個標識號或通過使用用戶界面IM來輸入病 人的信息來請求病人的識別。一旦已經識別了病人，則處理200然後在塊220請求要執行 的分析的類型，即，皮膚、血液、尿液或唾液。在塊222，處理200檢測在直接樣品引入接口 104中的樣品的存在，然後開始記錄 樣品頻譜。可替代地，可以人為地啟動記錄。所記錄的頻譜可以然後被存儲在資料庫120 中，並且更新了病人的身份和日誌122。然後，在塊224，從所記錄的樣品頻譜減去在啟動時記錄的背景頻譜。在塊2 分 析和識別所得到的頻譜的峰值，分析物曲線。此後，在塊228，將所識別的峰值與在資料庫 120中存儲的病人健康時的分析物曲線的那些峰值作比較，以便在塊230識別在病人的生物和化學指紋(即分析物曲線)中的異常峰值。在塊232，處理200在整個參考庫搜索，以識別具有類似峰值和質量圖案的、在塊 220識別的給定樣品類型的一個或多個頻譜，各個圖案對應於給定的條件。峰值和質量圖案 的各個元素，單獨或組合地，與一個或多個生物標誌物對應，該一個或多個生物標誌物與存 在條件的概率相關聯。在塊234，處理200使用在塊232識別的一個或多個條件來建立診斷。通過考慮各 個圖案與所識別的異常峰值的適配以及與各個條件相關聯的概率，完成這一點。而且，如果 已經分析了多種類型的樣品，即皮膚、血液、尿液或唾液，則可以組合各個分析的結果，以通 過增強結構解析、質譜或化學信息來提供更精確的診斷，並且提高靈敏度和特異性，並且確 認或完成預診斷。該診斷可以採用例如表格的形式，該表格具有所檢測的質量或分子、異常 峰值、它們的豐度、它們的識別的圖案以及對應的條件和概率。然後，可以將診斷連同更新 後的病人的信息和日誌122存儲在資料庫120中。基本上，用於親體和碎片離子的質譜和它們的相關豐度用於病人的樣品的化學和 生物構成的量化和識別。首先，將所獲得的質譜與健康曲線的那些作比較，以分離出異常。 然後，將所識別的異常與已知生物標誌物的庫作比較。通過考慮在元素和同位素比率之間 的區別或幹擾來評估對於頻譜的各個貢獻。所得的生物標誌物的豐度然後允許產生適當的 診斷。也可以將生物標誌物與在具有類似曲線的個體中存在的那些作比較。具有不同的量子能量的不同束(S卩，等離子體、原子、光子、電子或離子)以及不同 的病人樣本(即，皮膚、血液、尿液或唾液)的使用大大地增強了結構解析、質譜、化學或生 物信息，導致大大增加的靈敏度、特異性，並且強烈地確認或完成預診斷。參見圖4，示出使用諸如能量氦原子( 20電子伏特)的高能量拋射體的病人的 分析物曲線403、使用諸如能量氮原子( 8電子伏特)的低能量拋射體的同一病人的分 析物曲線402和使用諸如能量氦原子( 20電子伏特)的高能量拋射體的健康個體的參 考分析物曲線401的圖示的示例400。可以從圖示400觀察到，病人的分析物曲線402和 403均示出表示未知的生物標誌物的異常峰值410的存在。然後使用峰值410的質荷比、 強度和同位素比率以在參考庫中搜索，以便識別與所識別的異常峰值410對應的生物標誌 物，並且確定汙染水平或疾病階段。然後，在塊236，處理200詢問是否要執行新的分析。如果是，則處理200進行到塊 238，如果否，則處理200結束。在塊238，處理200請求用戶清潔直接樣品引入接口 104。在一個替代實施例中， 直接樣品引入接口 104可以具有可以被處理200啟動的、使用例如酒精、水或熱的清潔機 構，並且自動地清潔由於所執行的最近處理導致的任何汙染物。也可以自動地改變針。處 理200然後進行到塊M0。最後，在塊240，處理200詢問新的分析是否用於同一病人。如果是，則處理200進 行到塊220，在此，選擇樣品類型，如果否，則處理200進行到塊218，在此，輸入關於新病人
的信息。現在參見圖3，示出由處理200可以在圖2A的塊204執行的背景分析子處理300 的示例的流程圖。通過塊302至3 指示子處理300的步驟。子處理300在塊302開始，在此，記錄背景頻譜。其後，在塊304，子處理300通過下述方式來驗證背景是否是正常的將所記錄的背景頻譜與在資料庫120中存儲的參考背 景頻譜作比較。如果背景頻譜是正常的，則子處理300進行到塊306，在此，將背景測試設置 為「通過」。子處理300然後將控制移交回到圖2A的處理200，處理200然後進行到塊206。 如果背景頻譜不是正常的，則子處理300進行到塊308。在塊308，子處理300驗證是否已經將背景第三次確定為異常。如果否，則子處理 300進行到塊310，在此，子處理300例如通過在進行回到塊302以進行背景頻譜的新記錄 之前等待幾分鐘(例如，從1到5分鐘)來暫停。如果已經將背景第三次確定為異常，則子 處理300進行到塊312，在此，經由用戶界面IM來報告不規則背景的存在。也可以傳送所 檢測的複合物和汙染物的列表以及它們的比例。這些可以通過將在背景頻譜中找到的異常 峰值與在參考資料庫120中存儲的頻譜作比較來識別。在塊314，子處理300請求用戶清潔直接樣品引入接口 104。在一個替代實施例中， 直接樣品引入接口 104可以具有可以被子處理300啟動的、使用例如酒精、水或熱的清潔機 構，並且自動地清潔由於所執行的最近分析導致的任何汙染物。也可以自動地改變針。在塊316，子處理300在進行到塊318之前暫停幾分鐘(例如，1至3分鐘)，在塊 318，記錄背景頻譜。然後，在塊320，子處理300驗證背景頻譜是否在諸如25%的、參考背景的可接受 的範圍內並且是否未檢測到危險複合物或汙染物。如果是，則子處理300進行到塊306，如 果否，則它進行到塊322。在塊322，子處理300驗證是否已經第三次確定背景不在參考背景的可接受範圍 內。如果否，則子處理300進行到塊316。如果是，則子處理300進行到塊324，在此，經由 用戶界面IM來報告汙染的環境的存在。也可以傳送所檢測的複合物和汙染物以及它們的 比例的列表。而且，如果發現所檢測的複合物和汙染物或它們的比例是危險的，則子處理 300指令用戶退出汙染區域，並且在一個替代實施例中，可以弄響警報並且/或者使用輸入 /輸出接口 126將危險傳送到另一個系統。子處理300然後進行到塊326，在此，將背景分 析設置為「失敗」。子處理300然後將控制移交返回圖2A的處理200，處理200然後進行到 塊 206。應當明白，可以調整在塊308和322的背景測試的重複次數以及在塊310和316 的等待時間以及在塊320的範圍。也應當明白，如果在資料庫120中包括適當的頻譜庫，則可以將所述的診斷設備 100用作生物或化學汙染區域的實時分析器，用於〇室內空氣品質在醫院、學校、私人和公共建築物、工廠、購物商場、飛機、火車等 中的化學和生物汙染物的檢測；〇環境評估土壤、水或空氣汙染；〇採礦業土壤礦物成分的勘探和分析；〇食品業食品構成的分析和在生產鏈中的汙染物的檢測；〇國家安全在飛機場、港口等中的受限區域的監控；以及〇其他領域，諸如法醫、製藥、化妝品等。應當明白，雖然已經對於用於識別生物標誌物的峰值和質量圖案進行了參考，但 是它們也可以根據應用用於識別指示器且該指示器可以是生物標誌物、化學複合物、化學元素、礦物等。而且，根據應用，診斷可以是列出汙染物、礦物構成、油的存在等的報告。
雖然已經通過特定實施例及其示例描述了本發明，但是應當注意，對於本領域內 的技術人員顯然，在不偏離本發明的範圍的情況下，可以向當前的特定實施例應用修改。
權利要求
1.一種便攜的基於等離子體的診斷設備，包括微型大氣等離子體源，用於產生能量拋射體；微型高壓環境質量分析器；大氣直接樣品引入接口，用於接收待分析樣品，所述大氣直接樣品引入接口被定位在 所述等離子體源和所述質量分析器之間；資料庫，包含指示器及其相關聯質譜的參考庫；處理器，操作地連接到所述等離子體源、所述質量分析器和所述資料庫，所述處理器被 配置使得從所述質量分析器獲得由所述能量拋射體與所述樣品之間的碰撞導致的親體和碎片 離子的樣品質譜；將所述樣品質譜與在所述參考庫中的質譜作比較，以識別至少一個指示器；以及基於至少一個被識別的指示器來提供報告。
2.根據權利要求1所述的設備，其中，所述處理器被進一步配置使得從所述樣品頻譜 減去背景頻譜。
3.根據權利要求2所述的設備，其中，從由生物組織、唾液、血液和尿液構成的組中選 擇所述樣品。
4.根據權利要求3所述的設備，其中，所述大氣直接樣品引入接口包括用於獲取血液 樣品的針機構。
5.根據權利要求3所述的設備，其中，所述至少一個指示器是生物標誌物，並且所述報 告是包括個體的至少一個條件的診斷，其中從所述個體獲得所述樣品，所述至少一個條件 與所述至少一個生物標誌物相關。
6.根據權利要求5所述的設備，其中，所述參考庫包含與選自一個組的條件相關的生 物標誌物的列表，所述組由感染、代謝失調、癌症、惡性疾病及其組合構成。
7.根據權利要求5所述的設備，其中，將所述樣品質譜與在所述參考庫中的質譜作比 較包括將所述樣品質譜與在所述參考庫中的健康個體的質譜作比較，使用其相關聯的質 量來識別異常峰值，以及識別具有類似的峰值和相關聯的質量的至少一個生物標誌物。
8.根據權利要求1所述的設備，其中，所述質量分析器位於分析器室內，所述分析器室 進一步包括真空泵，所述真空泵操作地連接到壓力計，所述真空泵和壓力計合作以把所述 質量分析器保持在預定壓力下。
9.根據權利要求8所述的設備，其中，所述分析器室進一步包括高壓離子檢測器，所述 高壓離子檢測器操作地連接到多個離子提取和傳送透鏡，所述高壓離子檢測器以及所述多 個離子提取和傳送透鏡合作以提取親體和碎片離子，並且將所提取的親體和碎片離子聚焦 在所述質量分析器的入口。
10.根據權利要求1所述的設備，其中，所述能量拋射體選自由等離子體、原子、光子、 電子和離子構成的組。
11.根據權利要求1所述的設備，其中，所述樣品選自由礦物、土壤、水和空氣構成的組。
12.根據權利要求11所述的設備，其中，所述參考庫包含指示器的列表，所述指示器用 於指示選自由化學汙染物、生物汙染物及其組合構成的組的汙染物。
13.根據權利要求1所述的設備，其中，所述直接樣品引入接口包括消毒機構。
14.一種基於等離子體的診斷方法，包括 對待分析樣品投射能量拋射體束；記錄由所述能量拋射體與所述樣品之間的碰撞導致的親體和碎片離子的樣品質譜； 將所述樣品質譜與參考庫的質譜作比較，以識別至少一個指示器；以及 基於至少一個被識別的指示器來提供報告。
15.根據權利要求14所述的方法，進一步包括從所述樣品背景減去背景頻譜。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，所述樣品選自由生物組織、唾液、血液和尿液 組成的組。
17.根據權利要求15所述的方法，其中，所述至少一個指示器是生物標誌物，並且所述 報告是包括個體的至少一個相關條件的診斷，其中從所述個體獲得所述樣品，所述至少一 個條件與所述至少一個生物標誌物相關。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，所述參考庫包含與選自一個組的條件相關的 生物標誌物的列表，所述組由感染、代謝失調、癌症、惡性疾病及其組合構成。
19.根據權利要求17所述的方法，其中，將所述樣品質譜與在所述參考庫中的質譜作 比較包括將所述樣品質譜與在所述參考庫中的健康個體的質譜作比較，使用其相關聯的 質量來識別異常峰值，以及識別具有類似的峰值和相關聯的質量的至少一個生物標誌物。
20.根據權利要求14所述的方法，其中，所述能量拋射體選自由等離子體、原子、光子、 電子和離子組成的組。
21.根據權利要求14所述的方法，其中，所述樣品選自由礦物、土壤、水和空氣構成的組。
22.根據權利要求21所述的方法，其中，所述參考庫包含指示器的列表，所述指示器用 於指示選自由化學汙染物、生物汙染物及其組合構成的組的汙染物。
全文摘要
一種便攜的基於等離子體的診斷設備，包括等離子體源，用於在大氣壓下產生能量拋射體；質量分析器；採樣接口，用於接收要分析的直接樣品，該採樣接口被定位在該等離子體源和該質量分析器之間；資料庫，其包含生物標誌物及其相關聯的質譜的庫；處理器，操作連接到該等離子體源、該質量分析器和該資料庫。該處理器被配置使得從該質量分析器獲得由在該能量拋射體和該樣品之間的碰撞導致的親體和碎片離子的樣品質譜，將該樣品質譜與在該參考庫中的質譜作比較，以識別至少一個指示器，並且基於該至少一個識別的指示器來提供報告。
文檔編號H01J49/26GK102138069SQ200980128953
公開日2011年7月27日 申請日期2009年7月23日 優先權日2008年7月23日
發明者薩米爾·阿爾穆薩拉米 申請人:P設備有限公司