CN109310326A - 气体采样导管 - Google Patents

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Abstract

本文中的实施例包括气体采样导管、***以及相关方法。在实施例中，包括气体采样导管。所述导管可以包括具有近端和远端的导管轴，所述导管轴中限定了内腔。所述导管可以包括气体采样端口，所述气体采样端口在与所述导管轴的内腔的远端相邻的位置提供了在所述导管轴的外部之间的流体连通。所述导管可以进一步包括传感器元件，所述传感器元件被设置成与所述内腔处于流体连通，所述传感器元件被配置用于检测气态样本的组分。所述传感器元件可以包括第一测量区，所述第一测量区包括多个分立的结合检测器。本文中还包括其他实施例。

Description

气体采样导管
以作为指定的所有国家的申请人的美国国家公司波士顿科学光学有限公司(Boston Scientific Scimed,Inc.)、作为指定的所有国家的发明人的美国公民GregoryJ.Sherwood和美国公民Justin Theodore Nelson的名义，本申请于2017年6月13日作为PCT国际专利申请提交，并且要求于2016年6月15日提交的美国临时申请号62/350,345的优先权，所述申请的全部内容通过援引并入本文。
技术领域
本文中的实施例涉及气体采样导管、***以及相关方法。
背景技术
准确检测疾病可以使临床医生提供适当的治疗干预措施。进一步地，疾病的早期检测可以带来更好的治疗结果。可以使用许多不同的技术来检测疾病，这些技术包括分析组织样本、分析各种体液、诊断扫描等。
一些疾病状态导致特定化合物的产生增加或减少。这样，检测气体样本中这些化合物或其模式可以允许早期检测特定的疾病状态。
发明内容
本文中的实施例包括气体采样导管、***以及相关方法。在实例中，包括气体采样导管。所述导管可以包括导管轴，所述导管轴具有近端和远端，所述导管轴中限定了内腔；所述导管还可以进一步包括气体采样端口，所述气体采样端口在与所述导管轴的内腔的远端相邻的位置提供了在所述导管轴的外部之间的流体连通。所述导管可以进一步包括传感器元件，所述传感器元件被设置成与所述内腔处于流体连通，所述传感器元件被配置用于检测气态样本的组分。所述传感器元件可以包括第一测量区，所述第一测量区包括多个分立的结合检测器。
另外，在一些实例中，所述气体采样导管可以进一步包括过滤器元件，所述过滤器元件设置在所述气体采样端口与所述传感器元件之间的流体流动路径中。另外，在一些实例中，所述过滤器元件可以包括电纺过滤介质。此外或替代性地，在一些实例中，所述气体采样导管可以包括多孔膜，所述多孔膜设置在所述气体采样端口与所述传感器元件之间的流体路径中。在一些实例中，所述多孔膜可以包括膨胀聚四氟乙烯膜。此外或替代性地，所述气体采样导管可以进一步包括第二气体采样端口，所述第二采样端口在与所述导管轴的所述远端相邻的位置提供所述导管轴的外部与所述导管轴的内腔之间的流体连通。
此外或替代性地，所述气体采样导管可以包括歧管结构，所述歧管结构与所述气体采样端口处于流体连通，所述歧管结构限定了多条气体流动路径。此外或替代性地，所述气体采样导管可以包括多个过滤器元件，所述多个过滤器元件与所述歧管的所述多条气体流动路径处于流体连通。此外或替代性地，所述气体采样导管可以包括多个传感器元件，所述多个传感器元件与所述歧管的所述多条气体流动路径处于流体连通。此外或替代性地，所述气体采样导管可以包括串联地设置在所述导管轴的内腔内的多个传感器元件。此外或替代性地，所述气体采样导管可以包括串联地设置在所述导管轴的内腔内的多个过滤器元件。
此外或替代性地，所述气体采样导管可以包括与所述导管轴内腔的近端处于流体连通的真空发生器。此外或替代性地，所述气体采样导管可以包括阀，所述阀用于控制所述真空发生器与所述导管轴内腔之间的流体连通。此外或替代性地，所述气体采样导管可以包括沿着所述导管轴设置的一个或多个电子对准元件。在一些实例中，所述一个或多个电子对准元件指示一个或多个传感器元件的位置。此外或替代性地，所述气体采样导管可以包括沿着所述导管轴的外部设置的一个或多个外部标记。在一些实例中，所述一个或多个外部标记指示一个或多个传感器元件的位置。此外或替代性地，所述气体采样导管可以是一次性的。
此外或替代性地，所述气体采样导管可以包括限定第一气体流动路径的一部分的第一测量区，所述传感器元件进一步包括与所述第一测量区分开的第二测量区，所述第二测量区包括多个分立的结合检测器，所述第二测量区设置在所述第一气体流动路径之外。在一些实例中，所述分立的结合检测器各自包括LRC谐振电路。
在一些实例中，所述传感器元件设置在所述内腔内、位于保持在患者体外的一个位置处。在一些实例中，所述传感器元件设置在与所述气体采样导管的内腔处于流体连通的壳体内。在一些实例中，所述传感器元件设置在所述内腔内、位于在抽取其他样本时在患者体内的一个位置处。
在实施例中，包括一种用于对患者体内的气体进行取样的设备。所述设备可以包括诸如内窥镜或支气管镜或其他类似装置的装置，所述装置包括内腔。所述设备可以进一步包括设置在所述装置的内腔内的气体采样导管。所述气体采样导管可以包括导管轴，所述导管轴具有近端和远端，所述导管轴中限定了内腔。所述导管可以进一步包括气体采样端口，所述气体采样端口在与所述导管轴的内腔的远端相邻的位置提供了在所述导管轴的外部之间的流体连通。所述导管可以进一步包括设置在所述内腔内的传感器元件，所述传感器元件被配置用于检测气态样本的组分。所述传感器元件可以包括第一测量区，所述第一测量区包括多个分立的结合检测器。
在实施例中，包括一种用于对患者的气体进行取样的方法。所述方法可以包括：将一次性气体采样导管***患者体内，将所述患者的流体样本抽取到气体采样导管中，并且使所述流体样本与设置在所述内腔内的传感器元件相接触，所述传感器元件被配置用于检测气态样本的组分。所述传感器元件可以包括第一测量区，所述第一测量区包括多个分立的结合检测器。
此外或替代性地，所述方法可以进一步包括从所述患者取出所述一次性气体采样导管。此外或替代性地，所述方法可以进一步包括收集来自所述多个分立的结合检测器的数据。此外或替代性地，所述方法可以进一步包括无线地收集来自所述多个分立的结合检测器的数据。此外或替代性地，可以在从所述患者体内取出所述一次性气体采样导管之前收集所述数据。此外或替代性地，可以在从所述患者体内取出所述一次性气体采样导管之后收集所述数据。
此发明内容部分是本申请的一些教导的概述，并非旨在排他地或穷尽地处理本发明主题。在详细说明和所附权利要求书中找到了另外的细节。当阅读和理解以下详细说明并且查看形成所述详细说明的一部分的附图时，其他方面对于本领域技术人员而言将是清楚的，这些附图中的每一个均不具有限制意义。本文的范围由所附权利要求书和它们的法律等效物来限定。
附图说明
结合以下附图可以更完全地理解多个方面，在附图中：
图1是根据本文中各个实施例的气体采样导管的示意图。
图2是根据本文中各个实施例的气体采样导管的远侧部分的示意图。
图3是根据本文中各个实施例的气体采样导管的远侧部分的示意图。
图4是根据本文中各个实施例的气体采样导管的远侧部分的示意图。
图5是示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管的一部分中的气体流动路径的示意图。
图6是示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管的一部分中的气体流动路径的示意图。
图7是示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管的一部分中的气体流动路径的示意图。
图8示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管的气体流动路径内的元件的示意图。
图9示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管的气体流动路径内的元件的示意图。
图10是示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管的元件的示意图。
图11是示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管的元件的示意图。
图12是示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管的元件的示意图。
图13是示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管的元件的示意图。
图14是根据本文中各个实施例的测量区的一部分的示意图。
图15是根据本文中各个实施例示出的无源传感器电路以及一部分读取电路的电路图。
图16是根据本文中各个实施例的用于对患者体内的气体进行采样的设备。
图17是根据本文中各个实施例的气体采样导管轴的截面视图。
图18是根据本文中各个实施例的气体采样导管轴的截面视图。
图19是根据本文中各个实施例的近侧壳体的各个部件的示意图。
虽然实施例容易有各种不同的修改和替代形式，但已经通过举例和绘图方式展示了其详细内容并且将进行详细描述。然而，应理解的是，本文的范围并不受所描述的具体实施例的限制。与此相反，本发明将覆盖落入本文的精神和范围内的修改、等效物、以及替代方案。
具体实施方式
在此所述的实施例并非旨在是穷尽的或将本发明限制于在下面的详细说明中披露的确切形式。而是，选择和描述这些实施例以使本领域的其他技术人员可以领会和理解其原理和实践。
在此所提及的所有公开文件和专利通过援引并入本文。单独地针对其披露内容来提供本文中披露的公开文件和专利。本文中的内容都不应解释为是承认发明人无权先于任何出版物和/或专利(包括本文中引用的任何出版物和/或专利)。
如上所述，一些疾病状态导致特定化合物的产生增加或减少。检测气体样本中这些化合物或其模式可以允许早期检测特定疾病状态。然而，获得用于测试的气体样本可能具有挑战性。在一些情况下，如果气体样本在传递期间必须在暴露于局部环境的同时穿过患者的解剖结构的不同部分，则气体样本的成分可能会被改变，从而妨碍样本的诊断使用。
本文实施例涉及气体采样导管、包括此类气体采样导管的***、以及相关方法。可以将本文的气体采样导管至少部分地引入患者的解剖结构中以便收集气体样本进行分析。在各个实施例中，气体采样导管可以包括被设置成与导管的内腔处于流体连通的一个或多个传感器元件。传感器元件可以被配置用于检测气态样本的组分。在一些实施例中，传感器元件可以物理地设置在气体采样导管内。在其他实施例中，传感器元件可以位于导管外部，但是与导管的内腔处于流体连通。
现在参照图1，示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管100的示意图。导管100包括导管轴106，并且具有近端102和远端104。导管轴可以限定穿其而过的气体流动路径(未在此视图中示出)。导管100可以包括设置在近端102上的壳体110(或近侧壳体)。壳体110可以与壳体110内的气体流动路径处于流体连通。导管100还可以包括在远端104上的气体采样端口108。
现在参照图2，示出了根据本文各个实施例的气体采样导管的远侧部分112的示意图。导管的远侧部分112可以包括用作气体采样端口108的孔202。然而，在一些实施例中，气体采样端口108可以包括多个孔。所述多个孔可以与同一气体流动路径处于连通，或者可以与单独的气体流动路径处于流体连通。现在参照图3，示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管的远侧部分112的示意图。在这个实例中，气体采样端口108包括第一孔304和第二孔306。现在参照图4，示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管的远侧部分112的示意图。在这个实例中，气体采样端口108包括四个孔408。虽然在图2-4的实例中，在导管的最末端设置这些孔，但是应了解的是，可以在其他位置设置孔。例如，在一些实施例中，可以在导管轴的两侧设置一个或多个孔。
在一些情况下，导管可以限定穿其而过的单个气体流动路径。在其他实施例中，导管可以限定多条不同的气体流动路径。在一些情况下，不同的气体流动路径可以例如通过歧管结构互连。现在参照图5，示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管的一部分112中的气体流动路径的示意图。气体采样导管可以包括气体采样端口108，所述气体采样端口包括第一孔502和第二孔504。第一孔502可以与第一气体流动路径506处于流体连通。第二孔504可以与第二气体流动路径508处于流体连通。
现在参照图6，示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管的一部分112中的气体流动路径的示意图。在这个实例中，气体采样导管可以包括气体采样端口108，所述气体采样端口包括单一孔602。孔602可以与组合式气体流动604处于流体连通，所述组合式气体流动与歧管结构606处于流体连通。歧管结构606可以与气体流动路径608处于流体连通。
现在参照图7，示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管的一部分112中的气体流动路径的示意图。在这个实例中，气体采样端口108可以包括设置在导管的端部上的第一孔702、以及设置在导管的侧面上的第二孔704。在这个实例中，第一孔702和第二孔704两者可以连接在一起并与共同的气体流动路径706处于流体连通。然而，在其他实施例中，第一孔702和第二孔704可以与单独的气体流动路径处于流体连通。
现在参照图8，示出了根据本文各个实施例的气体采样导管的气体流动路径800内的元件的示意图。在这个视图中，气体流动路径800包括上游侧802(用于气体进入的一侧)和下游侧804(用于气体排出的一侧)。传感器元件808可以设置在气体流动路径800内。传感器元件808可以设置成与导管的内腔处于流体连通。传感器元件808可以被配置用于检测气态样本的组分。所述传感器元件可以包括第一测量区，所述第一测量区包括多个分立的结合检测器。下文更详细地描述了传感器元件的多个方面。
现在参照图9，示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管的气体流动路径900内的元件的示意图。多孔膜902可以与过滤器元件904和传感器元件808一起设置在气体流动路径900中。过滤器元件904可以包括电纺过滤介质。下文更详细地描述了示例性过滤器元件的另外的方面。多孔膜902可以设置在气体采样端口与传感器元件808之间的流体流动路径中。多孔膜902可以是膨胀聚四氟乙烯膜。在一些实施例中，气体采样导管可以包括过滤器元件，但是不包括多孔膜。在一些实施例中，所述气体采样导管可以包括多孔膜，但是不包括过滤器元件。
在一些实施例中，气体采样导管可以包括彼此串联设置的多个传感器元件。现在参照图10，示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管1000的元件的示意图。导管轴1002中可以包括内腔。所述内腔可以限定气体流动路径。在一些实施例中，导管1000可以包括多孔膜1004和过滤器元件1006。可以在导管1000内设置多个传感器元件1008。传感器元件1008可以通过布置在它们之间的一系列间隙1010分开。然而，在其他实施例中，传感器元件之间不存在间隙。在一些实施例中，间隙的大小可以大致相等。在其他实施例中，这些间隙中的一些间隙大于其他间隙。在一些实施例中，更靠近导管的远端的间隙小于更靠近近端的间隙。
在一些实施例中，沿着导管轴设置了对准元件，诸如磁体或其他类型的可以被检测到的标记物。例如，如果导管的传感器元件由不同的装置读取(例如，被询问以收集数据)，则对准元件可以用于确保导管与读取装置恰当地对准。可以以各种不同的方式来询问传感器元件。在一些实施例中，可以使用无线途径(诸如使用视频方法)来评估传感器元件。在其他实施例中，可以通过与读取装置的直接电连接(诸如经由导管上的电触点)来询问传感器元件。现在参照图11，示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管1000的元件的示意图。导管轴1002中可以包括内腔。所述内腔可以限定气体流动路径。在一些实施例中，导管1000可以包括多孔膜1004和过滤器元件1006。可以在导管1000内设置多个传感器元件1008。传感器元件1008可以通过布置在它们之间的一系列间隙1010分开。导管1000可以进一步包括对准元件1102。对准元件1102与传感器元件1008的位置对准。以此方式，检测对准元件1102可以允许为了从传感器元件收集数据或其他目的而检测传感器元件的位置。
在一些实施例中，设置在导管轴上的标记可以用于指示传感器元件的位置。现在参照图12，示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管1000的元件的示意图。导管轴1002中可以包括内腔。所述内腔可以限定气体流动路径。在一些实施例中，导管1000可以包括多孔膜1004和过滤器元件1006。可以在导管1000内设置多个传感器元件1008。传感器元件1008可以通过布置在它们之间的一系列间隙1010分开。导管1000可以进一步包括标记1202。标记1202可以与传感器元件1008中的至少一些传感器对准以指示其在导管轴内的位置。
在一些实施例中，可以在导管内设置多个过滤器元件。在一些实施例中，过滤器元件可以都是相同的。在其他实施例中，过滤器元件可以彼此不同。在一些实施例中，过滤器元件可以对某些分子具有或多或少的亲和力，并且因此富集(相对而言)气体样本中的一些组分或从气体样本中消除某些组分。现在参照图13，示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管1000的元件的示意图。导管轴1002中可以包括内腔。所述内腔可以限定气体流动路径。可以在导管1000内设置多个过滤器元件1006。还可以在导管1000内设置多个传感器元件1008。传感器元件1008可以通过布置在它们之间的一系列间隙1010分开。
过滤器元件可以由各种不同的材料形成，并且可以具有各种不同的结构配置。过滤器元件可以包括吸附或吸收气体样本内的组分的材料，从而产生经过滤的气体样本。过滤器元件材料(过滤介质)可以包括但不限于天然材料、合成材料、聚合物、玻璃、金属、陶瓷、蛋白质、碳水化合物、碳等。过滤器元件材料可以是颗粒、纤维、网、基质、多孔固体等形式。可以在过滤器元件内设置结合材料，以便对某些类型的分子具有亲和力，从而允许从气体样本中选择性地排除这些分子。在一些实施例中，可以通过电纺工艺来生产过滤器结构。电纺材料可以具体地包括电纺聚合物纤维。
本文中的传感器元件可以包括一个或多个测量区。每个测量区可以包括分立的结合检测器。现在参照图14，示出了根据本文中各个实施例的测量区1400的一部分的示意图。可以在测量区1400内设置多个分立的结合检测器1402。在一些实施例中，这些分立的结合检测器可以是异类的，因为它们在其结合行为或关于分析物的特异性方面都是彼此不同的。在一些实施例中，一些分立的结合检测器可以被复制而用于验证目的，但是在其他方面与其他分立的结合检测器异类。虽然图14的分立的结合检测器1402示出为被组织成网格的盒，但是应了解的是，分立的结合检测器可以呈现许多不同的形状(包括但不限于各种多边形、圆形、卵形、不规则形状等)，并且进而可以将分立的结合检测器组布置成许多不同的模式(包括但不限于星形模式、之字形模式、放射状模式、符号模式等)。
在一些实施例中，特定的分立的结合检测器1402在测量区的长度1412和宽度1414上的顺序可以基本上是随机的。在其他实施例中，所述顺序可以是特定的。例如，在一些实施例中，可以对测量区进行排序，使得相对于用于分子量较高的分析物的特定的分立的结合检测器1402(位于更靠近进入气流的位置)，用于分子量较低的分析物的特定的分立的结合检测器1402位于更远离进入气流的位置。这样，可以使不同分子量的化合物分离的色谱效应可以被采用，以提供化合物与对应的分立的结合检测器的最佳结合。
在一些实施例中，可以对测量区进行排序，使得用于极性较低的分析物的特定的分立的结合检测器1402位于距离进入气流更远的位置，而用于极性较高的分析物的特定的分立的结合检测器1402位于更靠近进入气流的位置。替代性地，分立的结合检测器1402可以以相反的方式排序。以此方式，可以在测量区附近施加电场，使得气体样本流经电场并且有效地浓缩对应的分立的结合检测器所处的区域中的来自气体样本的分析物。
特定测量区内的分立的结合检测器1402的数量可以从1左右至100,000左右。在一些实施例中，分立的结合检测器1402的数量可以从1左右至10,000左右。在一些实施例中，分立的结合检测器1402的数量可以从1左右至1,000左右。在一些实施例中，分立的结合检测器的数量可以从2左右至500左右。在一些实施例中，分立的结合检测器的数量可以从10左右至500左右。在一些实施例中，分立的结合检测器的数量可以从50左右至500左右。在一些实施例中，分立的结合检测器的数量可以从1左右至250左右。
分立的结合检测器1402中的每一个可以包括一个或多个电路中的至少一部分。举例而言，在一些实施例中，分立的结合检测器中的每一个可以包括一个或多个无源电路。电路的电特性可以在与气体样本的组分结合(如特定和/或非特定结合)时改变。
可以用能够进行特异性结合的分析物结合受体和/或能够进行非特异性结合的分析物结合受体来对分立的结合检测器进行功能化。应了解的是，存在可以用来便于分析物结合受体的附着的各种化学反应。举例而言，在附着至石墨烯表面的情况下，可以使用共价或非共价结合途径。共价结合途径可以包括在待附着分子的自由基或亲双烯体或中间体与墨烯层的C＝C键之间形成共价键。共价结合途径还可以包括在待附着分子的有机官能团或中间体与氧化石墨烯(石墨烯衍生物)的氧基团之间形成共价键。仅举一个实例，可以对重氮盐进行加热来产生攻击石墨烯的sp2碳原子的高反应性自由基，从而形成共价键。重氮盐本身可以被改性以含有使石墨烯功能化的所期望的官能团，或者可以包括其后可以附着其他所期望的官能团的连接基团。
在乔治亚拉斯(Georgakilas)等人的Functionalization of Graphene:Covalentand Non-Covalent Approaches,Derivatives and Applications(石英烯的功能化：共价和非共价途径、衍生物及应用)(2012年11月14日，Chemical Reviews(化学评论)，112(11):6156-214)中、在美国公开申请号2011/0017587中、以及在美国公开申请号2014/0275597中描述了石英烯的功能化的各种不同途径，这些文献的内容通过援引并入本文。功能化途径可以包括不限于聚合物薄膜、金属氧化物颗粒等。
应了解的是，存在可以用作分析物结合受体的各种结构。用于结合的示例性结构可包括但不限于抗体、抗体片段、非免疫蛋白、核酸、其他有机受体、小分子受体、无机受体等。
每个具体的分立的结合检测器可以包括其上结合的一个或多个分析物结合受体。在一些实施例中，具体的分立的结合检测器内的所有分析物结合受体在其分析物结合特性方面可以是相同的。在其他实施例中，特定区内的至少一些分析物结合受体在其分析物结合特性方面可以彼此不同。在一些实施例中，每个分立的结合检测器可以是独有的。在一些实施例中，独有的分立的结合检测器可以交叉反应，因为它们结合至同一化合物的不同部分或不同构型。在一些实施例中，每个分立的结合检测器可以包括单一无源传感器电路。在其他实施例中，每个分立的结合检测器可以包括多条无源传感器电路。
现在参照图15，示出了根据本文中各个方面的无源传感器电路1502以及一部分读取电路1522的示意图。在一些实施例中，无源传感器电路1502可以包括耦合到电感器1510的石墨烯变容二极管(可变电容器)或金属-石墨烯-氧化物电容器1504(其中RS表示串联电阻，并且CG表示变容二极管电容器)。石墨烯变容二极管可以以各种不同的方式和各种不同的几何形状来制备。仅举一个实例，在一些方面，栅电极可以凹入绝缘层中。可以通过在绝缘层中蚀刻凹坑并随后在所述凹坑中沉积导电材料以形成栅电极来形成栅电极。可以在绝缘层和栅电极的表面上形成介电层。在一些实例中，介电层可以由诸如氧化铝、二氧化铪、二氧化锆、硅酸铪或硅酸锆等材料形成。可以在介电层上设置石墨烯层。在一些方面，石墨烯层可以是石墨烯单层。还可以在石墨烯层的表面上设置接触电极。可以在美国公开申请号2014/0145735中找到示例性石墨烯变容二极管1504的多个方面，所述申请的内容通过援引并入本文。
在各个实施例中，功能化石墨烯层(例如，被功能化以包含分析物结合受体)暴露于流过测量区的表面的气体样本，所述功能化石墨烯层是石墨烯变容二极管的一部分并且因此是诸如无源传感器电路之类的传感器电路的一部分。无源传感器电路1502还可以包括电感器1510。在一些实施例中，每个源传感器电路1502仅包括单一变容二极管。在其他实施例中，每个无源传感器电路1502包含(如并联)有多个变容二极管。
在无源传感器电路1502中，电路的量子电容在分析物结合受体与气体样本的组分之间发生结合时改变。无源传感器电路1502可以用作LRC谐振电路，其中所述LRC谐振器的谐振频率在与气体样本的组分结合时改变。
读取电路1522可以用于检测传感器电路1502的电特性。举例而言，读取电路1522可以用于检测LRC谐振电路的谐振频率和/或其变化。在一些实施例中，读取电路1522可以包括具有电阻1524和电感1526的读取线圈。当传感器侧LRC电路处于其谐振频率时，读取电路的阻抗相位与频率的关系曲线具有最小值(或相位下降频率)。当变容二极管电容响应于分析物的结合而变化时可以发生感测，这改变了共振频率以及相位下降频率的值。
现在参照图16，示出了根据本文中各个实施例的用于对患者体内的气体进行采样的设备1600的示意图。设备1600可以包括气体采样导管100，所述气体采样导管包括导管轴106。设备1600还可以包括装置1602(诸如内窥镜或支气管镜)。装置1602可以包括内腔，并且气体采样导管100可以设置在装置1602的内腔内。
气体采样导管轴可以具有各种不同的截面构型。现在参照图17，示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管轴106的截面视图。导管轴106可以包括实心部分1702、并且可以限定第一气体流动路径1704(或通道或内腔)。实心部分1702可以由各种不同的材料形成。在一些实施例中，实心部分1702是诸如聚酰胺、PEBAX、聚氨酯、聚烯烃、聚氯乙烯之类的聚合物。在一些实施例中，导管轴106还可以限定第二气体流动路径1706(或通道或内腔)。在一些实施例中，导管轴106可以限定附加内腔1708，所述附加内腔可以用于各种不同的目的，包括使导丝穿其而过。在一些实施例中，导管轴106可以限定内腔1710，所述内腔可以用于使诸如丝或迹线之类的电导体穿其而过。
气体采样导管轴106的直径可以变化。在一些实施例中，所述直径可以为0.5mm左右至5mm左右。
应了解的是，内腔(如气体流动路径)可以具有各种不同的截面形状。举例而言，内腔可以是圆形、卵形、多边形、不规则形等。现在参照图18，示出了根据本文中各个实施例的气体采样导管轴106的截面视图。在本实施例中，导管轴106限定了第一气体流动路径1704、第二气体流动路径1706、以及内腔1708和1710。在本实施例中，第一气体流动路径1704和第二气体流动路径1706各自是半圆形的，并且具有基本上平坦的内表面。
在各个实施例中，气体采样导管可以包括设置在近端上的壳体(或近侧壳体)。壳体可以包括与气体采样导管的功能相关的各种部件。在一些实施例中，近侧壳体可以从导管轴上拆下。在一些实施例中，近侧壳体可以重复使用，并且导管轴可以是一次性的。在一些实施例中，整个气体采样导管可以是一次性的。现在参考图19，示出了根据本文中各个实施例的近侧壳体110的各个部件的示意图。在一些实施例中，近侧壳体110可以包括以下各项中的一项或多项：负气压源(或真空发生器)1802、处理器1804、传感器接口电路1806和电源电路1808。然而，应了解的是，一些实施例可以包括不同的部件、附加部件或较少的部件。
应注意的是，如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一种(a)”、“一种(an)”和“所述(the)”包括复数个指代物，除非文中另有清楚的指示。因此，例如，对包含“一种化合物”的组合物的引用包括两种或更多种化合物的混合物。还应当注意的是，术语“或”通常以其包括“和/或”的意义来使用，除非文中另有清楚的指示。
还应当注意的是，如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，短语“被配置”描述被构造或被配置用于执行特定任务或采用特定配置的***、装置或其他结构。短语“被配置”可以与其他类似短语(如被布置和配置、被构造和布置、被构造、被制造和布置等)可互换地使用。
本说明书中所有的出版物和专利申请指示本发明所属领域中普通技术人员的水平。所有公开物和专利申请通过援引并入本文，其程度等同于对每个单独的公开物或专利申请具体地且单独地通过引用而指明。
已经参照不同的特定和优选的实施例和技术描述了多个方面。然而，应当理解的是，保持在本文的精神和范围内的同时，仍可以做出许多变化和修改。

Claims (15)

1.一种气体采样导管，包括
导管轴，所述导管轴具有近端和远端，所述导管轴中限定了内腔，
气体采样端口，所述气体采样端口在与所述导管轴的内腔的远端相邻的位置提供了在所述导管轴的外部之间的流体连通；以及
传感器元件，所述传感器元件被设置成与所述内腔处于流体连通，所述传感器元件被配置用于检测气态样本的组分，所述传感器元件包括
第一测量区，所述第一测量区包括多个分立的结合检测器。
2.如权利要求1所述的气体采样导管，进一步包括过滤器元件，所述过滤器元件设置在所述气体采样端口与所述传感器元件之间的流体流动路径中。
3.如权利要求2所述的气体采样导管，所述过滤器元件包括电纺过滤介质。
4.如权利要求1-3中任一项所述的气体采样导管，进一步包括多孔膜，所述多孔膜设置在所述气体采样端口与所述传感器元件之间的流体流动路径中。
5.如权利要求1-4中任一项所述的气体采样导管，包括歧管结构，所述歧管结构与所述气体采样端口处于流体连通，所述歧管结构限定了多条气体流动路径。
6.如权利要求5所述的气体采样导管，包括多个过滤器元件，所述多个过滤器元件与所述歧管的所述多条气体流动路径处于流体连通。
7.如权利要求5所述的气体采样导管，包括多个传感器元件，所述多个传感器元件与所述歧管的所述多条气体流动路径处于流体连通。
8.如权利要求1-7中任一项所述的气体采样导管，包括串联地设置在所述导管轴的内腔内的多个传感器元件。
9.如权利要求1-8中任一项所述的气体采样导管，包括串联地设置在所述导管轴的内腔内的多个过滤器元件。
10.如权利要求1-9中任一项所述的气体采样导管，进一步包括与所述导管轴内腔的近端处于流体连通的真空发生器。
11.如权利要求1-10中任一项所述的气体采样导管，沿着所述导管轴设置的一个或多个电子对准元件。
12.如权利要求11所述的气体采样导管，其中，所述一个或多个电子对准元件指示一个或多个传感器元件的位置。
13.如权利要求1-12中任一项所述的气体采样导管，其中，所述气体采样导管是一次性的。
14.如权利要求1-13中任一项所述的气体采样导管，所述第一测量区限定第一气体流动路径的一部分，所述传感器元件进一步包括与所述第一测量区分开的第二测量区，所述第二测量区包括多个分立的结合检测器，所述第二测量区设置在所述第一气体流动路径之外。
15.如权利要求1-14中任一项所述的气体采样导管，所述分立的结合检测器各自包括LRC谐振电路。
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