CN102138069A - 便携式基于等离子体的诊断设备和诊断方法 - Google Patents

Abstract

一种便携的基于等离子体的诊断设备，包括：等离子体源，用于在大气压下产生能量抛射体；质量分析器；采样接口，用于接收要分析的直接样品，该采样接口被定位在该等离子体源和该质量分析器之间；数据库，其包含生物标志物及其相关联的质谱的库；处理器，操作连接到该等离子体源、该质量分析器和该数据库。该处理器被配置使得从该质量分析器获得由在该能量抛射体和该样品之间的碰撞导致的亲体和碎片离子的样品质谱，将该样品质谱与在该参考库中的质谱作比较，以识别至少一个指示器，并且基于该至少一个识别的指示器来提供报告。

Description

便携式基于等离子体的诊断设备和诊断方法

相关申请的交叉引用

本申请要求在2008年7月23日提交的美国临时专利申请No.61/129,844的权益，该美国临时专利申请通过引用被包含在此。

技术领域

本发明涉及便携式基于等离子体的诊断设备和诊断方法。本发明进一步涉及便携式基于等离子体、原子、离子和光子的诊断设备和诊断方法。

背景技术

根据关于病人的完整且精确的信息创建医疗的质量。

当前，在医院中使用四种主要的诊断手段，包括计算断层X射线摄影、磁共振成像、放射性药物成像和超声波。

计算断层X射线摄影(CT)是使用断层X射线摄影的医疗成像方法。数字几何处理被用于根据围绕单个旋转轴获得的大系列的二维X射线图像来产生对象内部的三维图像。CT产生可以通过称为窗口化的处理来操纵的体数据(a volume ofdata)，以便基于各种结构阻挡X射束的能力来展示各种结构。

磁共振成像(MRI)是医疗成像技术，其主要在放射科中用于可视化身体的结构和功能。它提供了在任何平面中的身体的详细图像。MRI在身体的不同软组织之间提供比计算X射线断层摄影(CT)所能提供的大得多的对比度，使得它特别适用于神经、肌肉骨骼、心血管和肿瘤成像。与CT不同，它不使用电离辐射，而是使用(强大)磁场来对齐在身体中的水中的(通常)氢原子的核磁化。

放射性药物学是放射性药物的研究和制备，所述放射性药物是具有放射性的药品。放射性药物学在核药物的领域中用作在诊断和治疗中的示踪剂。

医疗超声波扫描术(超声波造影术)是基于超声波的诊断医疗成像技术，用于使用实时的层析图象来可视化肌肉、腱和许多内部器官、它们的大小、结构和任何病理损害。它也用于在例行和紧急产前护理中可视化胎儿。超声波是在现代医疗中最广泛使用的诊断工具之一。

老龄化的人口和在诸如癌症、阿尔茨海默氏病、中风、心力衰竭等的与年龄相关的疾病的流行性的上升，正在驱动对于医疗诊断的越来越多的需求。这些疾病代表了工业化国家的医疗保健系统的最高成本负担，并且，存在极大的紧迫性来开发检验手段来帮助早期诊断和有助于选择最适合的治疗以降低成本。医院正在寻求购买成本效率更高和更专业化的医疗设备，这样的医疗设备将要求更少的医疗人员，并且减少病人在医院逗留的时间长度。

虽然近来在医学上有惊人发展，但是大多数流行的癌症的死亡率还没有被显著地降低。在一级预防上，我们迄今为止在手边还没有针对这些代谢失调或疾病的强有力的策略。

因此，需要一种简单、便携、非侵入性、迅速、精确、容易使用、便宜且安全的诊断设备来帮助医护人员自动和实时地诊断风险或健康问题的存在，诸如感染、癌症、恶性疾病或代谢失调，使得医护人员更快地做出判定并且迅速和适当地对于预后或疾病风险做出反应。

发明内容

本发明涉及一种基于等离子体、原子、离子和光子的光谱测定设备，其通过下述方式实时和自动地向临床医生和医护人员提供了感染、癌症的存在或恶性疾病的早期病人诊断：记录他的或她的生物组织(皮肤)、唾液、血液或尿液的标记(signature)。它使得能够进行早期的诊断、感染检测、有症状之前的疾病检测以及疾病预防。它改善了预防的操作能力，并且帮助医护人员更快地做出判定并且迅速和适当地对于有症状的、有症状之前的恶性疾病、感染或代谢失调做出反应。

所述设备基于耦合到微型化的质谱仪的微型化大气软电离源。量子传送能源耦合到诸如飞行时间、四极或离子阱的快速质谱仪，以产生病人的化学和生物化合物的指纹识别和定量测量。所述设备提供了定量和定性分析，产生所关注物质的识别和关于代谢失调、癌症或传染病(恶性疾病)风险可能性的诊断信息。

离子源将选择性电离与选择性分裂相组合，这提供了异常的检测界限。提高的敏感度和降低的背景允许低检测限和伪阳性减少。使用不同的量子能量束(等离子体、原子、光子、电子或离子)以及种种的病人样本(皮肤、血液、尿液或唾液)的直接引入大大增强了结构解析、质谱化学和生物信息以及特异性。频谱是高度可再现的，并且不要求样品预处理，从而加快了分析速度。没有使得材料复杂化的基质。因此消除了可能的损耗和额外的处理，这也限制了会导致结果无效的污染。通过直接的样品引入也最小化了污染。消除样品制备尤其对于医护人员提供了更多的优点。它也提供了简单性以及有限的曝光。

操作处理提供了整个设备的安全控制，并且简化了非专家人员对于其的使用。原始数据的参考库和自动化的解释提供了化学和生物化合物的量化和识别以及关于来自病人的(一个或多个)样品的恶性疾病或其风险的诊断信息。

更具体地，根据本发明，提供了一种便携的基于等离子体的诊断设备，包括：

微型大气等离子体源，用于产生能量抛射体；

微型高压环境质量分析器；

大气直接样品引入接口，用于接收要分析的样品，所述大气直接样品引入接口被定位在所述等离子体源和所述质量分析器之间；

数据库，其包含指示器以及它们相关联的质谱的参考库；

处理器，其可操作地连接到所述等离子体源、所述质量分析器和所述数据库，所述处理器被配置使得：

从所述质量分析器获得由在所述能量抛射体和所述样品之间的碰撞导致的亲体和碎片离子的样品质谱；

将所述样品质谱与在所述参考库中的质谱作比较，以识别至少一个指示器；以及

基于所述至少一个识别的指示器来提供报告。

根据本发明，也提供了一种基于等离子体的诊断方法，包括：

向要分析的样品投射能量抛射体束；

记录由在所述能量抛射体和所述样品之间的碰撞导致的亲体和碎片离子的样品质谱；

将所述样品质谱与参考库的质谱作比较，以识别至少一个指示器；以及

基于所述至少一个识别的指示器来提供报告。

附图说明

参考附图来仅通过示例来描述本发明的实施例，在附图中：

图1是根据本发明的一个说明性实施例的便携的基于离子的诊断设备的框图；

图2A和2B是能够由图1的设备使用的操作处理的示例的流程图；

图3是可以与图2A和2B的操作处理一起使用的背景和周围环境分析子处理的示例的流程图；以及

图4是使用如能量氦原子(～20电子伏特)的高能量抛射体的病人的分析物曲线(profile)、使用如能量氮原子(～8电子伏特)的低能量抛射体的同一病人的分析物曲线和使用如能量氦原子(～20电子伏特)的高能量抛射体的健康个体的参考分析物曲线的示例的图示。

定义

详细描述和附图引用在此定义的下面的术语：

分析物：被分析的样品，样品是固体的、液体的或气体的。分析物的示例包括生物组织(皮肤)、唾液、血液或尿液。其他示例可以包括空气或土壤样品等。

分析物离子：由在能量抛射体和分析物之间的碰撞导致的离子。这些离子可以是亲体离子或由碎裂导致的各种离子。

分析物曲线：由在能量抛射体和分析物之间的碰撞所产生的质谱。

样品频谱：由在能量抛射体和分析物之间的碰撞产生的质谱，包括背景频谱。

病人离子图案：由在低能量抛射体和分析物之间的碰撞产生的质谱。这个频谱是由分析物分子中的电子的丢失所导致的。

碎片离子图案：由在高能量抛射体和分析物之间的碰撞产生的质谱。这个频谱是由亲体离子的分解或其不稳定性导致的。

生物标志物：在传染病或致癌疾病中观察到的特定分子

具体实施方式

一般而言，本发明的非限定性的说明性实施例提供了一种便携的、基于等离子体、原子、离子、电子和光子的诊断设备，其通过下述方式实时和自动地向临床医生和医护人员提供了感染、代谢失调、癌症存在或恶性疾病的早期病人诊断：扫描、记录他的或她的生物组织(皮肤)、唾液、血液或尿液的(一个或多个)化学和/或生物标记，并且自动地针对不同的医疗条件分析所获得的频谱。

参见图1，示出根据本发明的说明性示例的一种便携的、基于等离子体、原子、离子、电子和光子的诊断设备100。诊断设备100通常包括连续式或脉冲式的微型大气等离子体源102、直接样品引入接口104、分析器室106、具有相关联的存储器118的处理器116、数据库120、日志122、用户界面124、输入/输出接口126和电源128。分析器室106包括微型真空泵108、压力计109、高压离子检测器110、离子提取和传送透镜112以及微型高压环境质量分析器114。

等离子体源102可以具有例如大约0.175立方厘米或更少的体积、大约10¹³-10¹⁵个粒子/mm³的气体密度和大约10¹⁶-10¹⁹个粒子/秒的下游流速。根据所选择的应用，处理器116调整等离子体源102的设置，等离子体源102产生能量抛射体束，该能量抛射体束向分析物传送量子能量，以形成自由(自由基)离子。等离子体源102可以基于诸如电弧放电、化学、彭宁(Penning)电离或Niers-Bernas电离处理的技术。也可以使用快速原子轰击、激光和紫外线灯。

直接样品引入接口104决定于在等离子体源102和分析器室106之间的自由大气界面。对病人样本即生物组织(皮肤)、血滴、唾液或尿液(湿棉)无需做预处理，而与等离子体源102发射的能量束相垂直地被直接引入到直接样品引入接口104内。没有预处理具有下述益处：最小化样品浪费和引起损耗的额外处理。它也限制了会使得结果无效的污染的风险。在一个替代实施例中，直接样品引入接口104可以设有针机构，以便自动地获取血液样品。它也可以设有水或酒精束和热接口，用于污染清洁和消毒。

由能量束与直接引入到直接样品引入接口104内的分析物的碰撞形成的离子产生病人的复杂的化学和生物系统的指纹，并且通过离子提取和传送透镜112使用高差电场被提取和传送到质量分析器114和相关联的高压离子检测器110。位于分析器室106内的质量分析器114分析和记录对于给定的能级和给定的样品可再现的亲体和/或碎片离子图案。质量分析器114可以基于诸如微型高性能离子阱、四极或飞行时间(TOF)的技术，其可以在诸如10^-4至10^-1毫巴的高压环境中工作。

在碰撞期间，电子被喷射到连续体内，导致电离。所喷射的电子可以具有由样本即分析物的特性和在碰撞中涉及的量子传送能量束限定的动能的范围。碎片离子的存在通过激励能量和样品(即分析物或病人样本)的特性来控制。等离子体源102允许对于破裂的精确控制，并且获得高度可再现的质谱。亲体和碎片离子用于识别在复杂混合物中的构成成分。

分析器室106的要点是小差泵吸室，例如大约1.6升，这种差泵吸室使用微型真空泵108将质量分析器114保持在例如10^-4至10^-1毫巴的压力下。分析器室106也包括高压离子检测器110以及离子提取和传送透镜112，所述离子提取和传送透镜112是静电透镜。离子提取和传送透镜112由在直接样品引入接口104的下游使用的、在高电压差下偏置的两个板状电极构成，用于提取分析物离子。提取电极的下游的、轴上的薄同轴圆柱用于传送所提取的分析物离子和将其聚焦在质量分析器114的入口，以便确定离子束的构成。

在由质量分析器114记录的频谱中的峰值对应于电离样品的不同质量相关的速度(即，不同的质荷比(m/z))，并且被使用下面进一步详细描述的诊断处理进行分析。诊断处理使用被质量分析器114提供的亲体和碎片离子的质谱和它们的相对丰度，以用于样品的分析物构成的量化和识别，以建立病人的分析物曲线。

为了提供诊断，将所建立的病人的分析物曲线与在数据库120中存储的参考库的健康人的那些分析物曲线作比较，以识别异常峰值。可以通过下述方式来识别该峰值：首先计算质荷比(m/z)，并且相对于总离子电流标准化频谱。然后从使用自动峰值检测处理所检测的频谱和峰值中滤除背景。该峰值检测处理使得可评估各个峰值对于频谱的贡献，即在频谱中的各个峰值的相对丰度。这个处理也可以包含频谱反卷积子处理，该子处理考虑在元素和同位素比率之间的区别或干扰。

所识别的峰值然后用于搜索参考库，以确定相关的生物标志物。参考库包含远低于所要求的检测界限的多个浓度的化学和生物参考材料。它也包含疾病的化学和生物数据库，以及建立新的化学和生物子库的能力。可以例如通过联邦政府的、地方的和医疗保健提供商合作伙伴来提供参考材料。

可选地，可以在日志122中记录各种测试结果、出错情况、警报情况等。

用户界面124可以用于自动地操作诊断设备100，向用户提供关于如何操作诊断设备100的指令，并且显示各种信息，诸如用户菜单、警报和诊断结果。

输入/输出接口126可以用于例如更新库、导出日志、或向另一个系统或存储介质提供诊断结果。

电源128可以例如是电池(诸如9、12或24伏特的电池)，以允许诊断设备100是便携式的。电源128也可以具有直接由110或220伏特的AC电源供电的能力。

现在参见图2A和2B，示出可以通过图1的诊断设备100的处理器116执行的操作处理200的示例的流程图。通过块202至240来指示处理200的步骤。

处理200在块202开始，在块202，开始启动序列，即，对等离子体源102加电并且将其稳定，真空泵被启动108，并且一旦压力计130读取在分析器室106内在10^-2毫巴左右的压力，则离子提取和传送透镜112以及质量分析器114被加电。应当明白，可以在此处执行辅助的子处理，以验证诊断设备100的各个部件的正确作用。

在块204，处理200执行背景(即，其中使用诊断设备100的环境)测试，以确定是否存在任何污染物。这允许诊断设备100也被用作室内空气质量或环境监控器，下面进一步详细描述背景测试。

然后，在块206，处理200验证是否已经通过了背景测试。如果未能通过背景测试，则诊断设备100分析和识别环境的化学和生物污染物，并且警告终端用户，然后在块208关闭。如果处理200已经通过了背景测试，则处理进行到块210。

在块210，确定在背景中存在的各个成分的质量，并且在块212，处理验证背景频谱的峰值是否在质量上移位。如果是，则在块214，计算移位，并且校准质量分析器114，其后，处理200返回到块210。如果在峰值的质量上没有移位，则处理200进行到块216。

在块216，用户界面124指示诊断设备100准备好了。

然后，在块218，处理200通过引用某个标识号或通过使用用户界面124来输入病人的信息来请求病人的识别。一旦已经识别了病人，则处理200然后在块220请求要执行的分析的类型，即，皮肤、血液、尿液或唾液。

在块222，处理200检测在直接样品引入接口104中的样品的存在，然后开始记录样品频谱。可替代地，可以人为地启动记录。所记录的频谱可以然后被存储在数据库120中，并且更新了病人的身份和日志122。

然后，在块224，从所记录的样品频谱减去在启动时记录的背景频谱。在块226分析和识别所得到的频谱的峰值，分析物曲线。此后，在块228，将所识别的峰值与在数据库120中存储的病人健康时的分析物曲线的那些峰值作比较，以便在块230识别在病人的生物和化学指纹(即分析物曲线)中的异常峰值。

在块232，处理200在整个参考库搜索，以识别具有类似峰值和质量图案的、在块220识别的给定样品类型的一个或多个频谱，各个图案对应于给定的条件。峰值和质量图案的各个元素，单独或组合地，与一个或多个生物标志物对应，该一个或多个生物标志物与存在条件的概率相关联。

在块234，处理200使用在块232识别的一个或多个条件来建立诊断。通过考虑各个图案与所识别的异常峰值的适配以及与各个条件相关联的概率，完成这一点。而且，如果已经分析了多种类型的样品，即皮肤、血液、尿液或唾液，则可以组合各个分析的结果，以通过增强结构解析、质谱或化学信息来提供更精确的诊断，并且提高灵敏度和特异性，并且确认或完成预诊断。该诊断可以采用例如表格的形式，该表格具有所检测的质量或分子、异常峰值、它们的丰度、它们的识别的图案以及对应的条件和概率。然后，可以将诊断连同更新后的病人的信息和日志122存储在数据库120中。

基本上，用于亲体和碎片离子的质谱和它们的相关丰度用于病人的样品的化学和生物构成的量化和识别。首先，将所获得的质谱与健康曲线的那些作比较，以分离出异常。然后，将所识别的异常与已知生物标志物的库作比较。通过考虑在元素和同位素比率之间的区别或干扰来评估对于频谱的各个贡献。所得的生物标志物的丰度然后允许产生适当的诊断。也可以将生物标志物与在具有类似曲线的个体中存在的那些作比较。

具有不同的量子能量的不同束(即，等离子体、原子、光子、电子或离子)以及不同的病人样本(即，皮肤、血液、尿液或唾液)的使用大大地增强了结构解析、质谱、化学或生物信息，导致大大增加的灵敏度、特异性，并且强烈地确认或完成预诊断。

参见图4，示出使用诸如能量氦原子(～20电子伏特)的高能量抛射体的病人的分析物曲线403、使用诸如能量氮原子(～8电子伏特)的低能量抛射体的同一病人的分析物曲线402和使用诸如能量氦原子(～20电子伏特)的高能量抛射体的健康个体的参考分析物曲线401的图示的示例400。可以从图示400观察到，病人的分析物曲线402和403均示出表示未知的生物标志物的异常峰值410的存在。然后使用峰值410的质荷比、强度和同位素比率以在参考库中搜索，以便识别与所识别的异常峰值410对应的生物标志物，并且确定污染水平或疾病阶段。

然后，在块236，处理200询问是否要执行新的分析。如果是，则处理200进行到块238，如果否，则处理200结束。

在块238，处理200请求用户清洁直接样品引入接口104。在一个替代实施例中，直接样品引入接口104可以具有可以被处理200启动的、使用例如酒精、水或热的清洁机构，并且自动地清洁由于所执行的最近处理导致的任何污染物。也可以自动地改变针。处理200然后进行到块240。

最后，在块240，处理200询问新的分析是否用于同一病人。如果是，则处理200进行到块220，在此，选择样品类型，如果否，则处理200进行到块218，在此，输入关于新病人的信息。

现在参见图3，示出由处理200可以在图2A的块204执行的背景分析子处理300的示例的流程图。通过块302至326指示子处理300的步骤。

子处理300在块302开始，在此，记录背景频谱。其后，在块304，子处理300通过下述方式来验证背景是否是正常的：将所记录的背景频谱与在数据库120中存储的参考背景频谱作比较。如果背景频谱是正常的，则子处理300进行到块306，在此，将背景测试设置为“通过”。子处理300然后将控制移交回到图2A的处理200，处理200然后进行到块206。如果背景频谱不是正常的，则子处理300进行到块308。

在块308，子处理300验证是否已经将背景第三次确定为异常。如果否，则子处理300进行到块310，在此，子处理300例如通过在进行回到块302以进行背景频谱的新记录之前等待几分钟(例如，从1到5分钟)来暂停。如果已经将背景第三次确定为异常，则子处理300进行到块312，在此，经由用户界面124来报告不规则背景的存在。也可以传送所检测的复合物和污染物的列表以及它们的比例。这些可以通过将在背景频谱中找到的异常峰值与在参考数据库120中存储的频谱作比较来识别。

在块314，子处理300请求用户清洁直接样品引入接口104。在一个替代实施例中，直接样品引入接口104可以具有可以被子处理300启动的、使用例如酒精、水或热的清洁机构，并且自动地清洁由于所执行的最近分析导致的任何污染物。也可以自动地改变针。

在块316，子处理300在进行到块318之前暂停几分钟(例如，1至3分钟)，在块318，记录背景频谱。

然后，在块320，子处理300验证背景频谱是否在诸如25％的、参考背景的可接受的范围内并且是否未检测到危险复合物或污染物。如果是，则子处理300进行到块306，如果否，则它进行到块322。

在块322，子处理300验证是否已经第三次确定背景不在参考背景的可接受范围内。如果否，则子处理300进行到块316。如果是，则子处理300进行到块324，在此，经由用户界面124来报告污染的环境的存在。也可以传送所检测的复合物和污染物以及它们的比例的列表。而且，如果发现所检测的复合物和污染物或它们的比例是危险的，则子处理300指令用户退出污染区域，并且在一个替代实施例中，可以弄响警报并且/或者使用输入/输出接口126将危险传送到另一个系统。子处理300然后进行到块326，在此，将背景分析设置为“失败”。子处理300然后将控制移交返回图2A的处理200，处理200然后进行到块206。

应当明白，可以调整在块308和322的背景测试的重复次数以及在块310和316的等待时间以及在块320的范围。

也应当明白，如果在数据库120中包括适当的频谱库，则可以将所述的诊断设备100用作生物或化学污染区域的实时分析器，用于：

○室内空气质量：在医院、学校、私人和公共建筑物、工厂、购物商场、飞机、火车等中的化学和生物污染物的检测；

○环境评估：土壤、水或空气污染；

○采矿业：土壤矿物成分的勘探和分析；

○食品业：食品构成的分析和在生产链中的污染物的检测；

○国家安全：在飞机场、港口等中的受限区域的监控；以及

○其他领域，诸如法医、制药、化妆品等。

应当明白，虽然已经对于用于识别生物标志物的峰值和质量图案进行了参考，但是它们也可以根据应用用于识别指示器且该指示器可以是生物标志物、化学复合物、化学元素、矿物等。而且，根据应用，诊断可以是列出污染物、矿物构成、油的存在等的报告。

虽然已经通过特定实施例及其示例描述了本发明，但是应当注意，对于本领域内的技术人员显然，在不偏离本发明的范围的情况下，可以向当前的特定实施例应用修改。

Claims (22)

1.一种便携的基于等离子体的诊断设备，包括：

微型大气等离子体源，用于产生能量抛射体；

微型高压环境质量分析器；

大气直接样品引入接口，用于接收待分析样品，所述大气直接样品引入接口被定位在所述等离子体源和所述质量分析器之间；

数据库，包含指示器及其相关联质谱的参考库；

处理器，操作地连接到所述等离子体源、所述质量分析器和所述数据库，所述处理器被配置使得：

从所述质量分析器获得由所述能量抛射体与所述样品之间的碰撞导致的亲体和碎片离子的样品质谱；

将所述样品质谱与在所述参考库中的质谱作比较，以识别至少一个指示器；以及

基于至少一个被识别的指示器来提供报告。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理器被进一步配置使得从所述样品频谱减去背景频谱。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，从由生物组织、唾液、血液和尿液构成的组中选择所述样品。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述大气直接样品引入接口包括用于获取血液样品的针机构。

5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述至少一个指示器是生物标志物，并且所述报告是包括个体的至少一个条件的诊断，其中从所述个体获得所述样品，所述至少一个条件与所述至少一个生物标志物相关。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述参考库包含与选自一个组的条件相关的生物标志物的列表，所述组由感染、代谢失调、癌症、恶性疾病及其组合构成。

7.根据权利要求5所述的设备，其中，将所述样品质谱与在所述参考库中的质谱作比较包括：将所述样品质谱与在所述参考库中的健康个体的质谱作比较，使用其相关联的质量来识别异常峰值，以及识别具有类似的峰值和相关联的质量的至少一个生物标志物。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述质量分析器位于分析器室内，所述分析器室进一步包括真空泵，所述真空泵操作地连接到压力计，所述真空泵和压力计合作以把所述质量分析器保持在预定压力下。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述分析器室进一步包括高压离子检测器，所述高压离子检测器操作地连接到多个离子提取和传送透镜，所述高压离子检测器以及所述多个离子提取和传送透镜合作以提取亲体和碎片离子，并且将所提取的亲体和碎片离子聚焦在所述质量分析器的入口。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述能量抛射体选自由等离子体、原子、光子、电子和离子构成的组。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述样品选自由矿物、土壤、水和空气构成的组。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述参考库包含指示器的列表，所述指示器用于指示选自由化学污染物、生物污染物及其组合构成的组的污染物。

13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述直接样品引入接口包括消毒机构。

14.一种基于等离子体的诊断方法，包括：

对待分析样品投射能量抛射体束；

记录由所述能量抛射体与所述样品之间的碰撞导致的亲体和碎片离子的样品质谱；

将所述样品质谱与参考库的质谱作比较，以识别至少一个指示器；以及

基于至少一个被识别的指示器来提供报告。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：从所述样品背景减去背景频谱。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述样品选自由生物组织、唾液、血液和尿液组成的组。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述至少一个指示器是生物标志物，并且所述报告是包括个体的至少一个相关条件的诊断，其中从所述个体获得所述样品，所述至少一个条件与所述至少一个生物标志物相关。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述参考库包含与选自一个组的条件相关的生物标志物的列表，所述组由感染、代谢失调、癌症、恶性疾病及其组合构成。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，将所述样品质谱与在所述参考库中的质谱作比较包括：将所述样品质谱与在所述参考库中的健康个体的质谱作比较，使用其相关联的质量来识别异常峰值，以及识别具有类似的峰值和相关联的质量的至少一个生物标志物。

20.根据权利要求14所述的方法，其中，所述能量抛射体选自由等离子体、原子、光子、电子和离子组成的组。

21.根据权利要求14所述的方法，其中，所述样品选自由矿物、土壤、水和空气构成的组。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述参考库包含指示器的列表，所述指示器用于指示选自由化学污染物、生物污染物及其组合构成的组的污染物。

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