CN112512439A - 气道取样装置及相关方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了多种气道取样装置及相关方法。根据一个实施例，一种用于从受试者气道中取样的气道取样装置，其具有使用者在取样时握紧的手柄和由手柄携带的取样头，所述取样头包括一个具有供样品进入的开口的空腔和位于所述空腔内用于容纳样品的样品收集膜。

Description

气道取样装置及相关方法
技术领域
本发明涉及一种气道取样装置及其相关方法。本发明的实施例尤其寻求提供一种非侵入性下气道黏膜衬里液体取样装置和相关方法。
背景技术
目前监测气道炎症的方法是利用血样、呼气样、痰样、鼻样和侵入性支气管镜检查中获得的样本。
然而，现有的呼吸采样技术存在各种问题，在研究肺部疾病时，用非侵入性采样方法(血液、呼吸、痰液和鼻腔方法)测量炎症时，现有技术存在缺陷。下面以测量哮喘炎症为例，以说明血液、呼吸、痰液和鼻腔样本的问题范围；但这些样本在一系列肺部疾病中存在缺陷，而不仅仅是哮喘。
血液分析：采血地点离呼吸道太远；血液通过全身循环受到许多器官的影响，且在约5L的血液中存在大量稀释的情况。在哮喘的现代临床实践中，人们倾向于用血嗜酸性粒细胞计数来评估气道炎症水平。这反映在选择哮喘患者进行单克隆抗体治疗(抗白细胞介素-5或抗-IL-5)前，需要最低水平的血嗜酸性粒细胞。然而，血液中的嗜酸性粒细胞计数在一天中由于运动和类固醇昼夜节律而变化很大。
嗜酸性粒细胞被认为是哮喘患者的一个重要靶点，因为它是一种促炎细胞，从血液中迁移到带有炎症的呼吸道和肠道部位(1，2)。历史上，不起眼的嗜酸性粒细胞计数已广泛用于哮喘的治疗(3-5)。最近，人们对利用血嗜酸性粒细胞计数来选择哮喘患者进行单克隆抗体治疗(6-10)重新燃起了兴趣。一种数学算法被用来预测痰中嗜酸性粒细胞升高：嗜酸性粒细胞/淋巴细胞和嗜酸性粒细胞/中性粒细胞指数(ELEN)指数(9)。此外，最近美国胸科学会/欧洲呼吸学会国际严重哮喘指南支持血嗜酸性粒细胞计数，这表明其他生物标记物在识别哮喘表型方面的效用需要进一步验证(11)。然而，血液中嗜酸性粒细胞计数是出了名的易变，白天水平增加(12)，且运动可以增加嗜酸性粒细胞计数(13)。最近一项关于24小时血嗜酸细胞计数的研究发现中度哮喘患者血液嗜酸细胞计数的变异性增加(14)。
呼吸NO：呼出的一氧化氮(NO或FENO)水平是粗略衡量哮喘患者气道炎症的指标。然而，这种水平是可变的，非常非特异性的，可以通过治疗、饮食因素和女性的月经周期来改变。它们不能为哮喘提供一个特异的标志物，我们需要研究一系列的蛋白质、脂质和类前列腺素介质。
呼出气冷凝液(EBC)分析由于冷凝水蒸气和口咽的影响而受到干扰；目前从呼吸道(包括呼吸和痰液分析)进行的非侵入性采样方法的一个主要问题是来自口腔(或口咽)的污染。呼出气作为评估气道炎症的非侵入性手段已被广泛研究，包括通过测量呼出气冷凝液(EBC)中的介质(15)。Richard Effros及其同事优雅地强调了在收集EBC过程中出现的唾液污染和冷凝水蒸气稀释问题(16-18)；这可能是测量EBC pH(19)(20)和呼吸液滴中炎症介质水平的严重障碍。
呼吸挥发性有机化合物(VOC)分析和代谢组学看起来更有前景(21-24)。然而，挥发性有机化合物不包括细胞因子、趋化因子和抗体等蛋白质。
痰中含有死细胞和垂死的细胞，介质水平受细菌、唾液、蛋白酶和粘液蛋白的影响。已故的Morrow Brown在他20世纪50年代的最初研究中用痰液来测量嗜酸性粒细胞增多症，这表明口服泼尼松龙治疗哮喘的疗效(25)，尽管在希波克拉底时代之前，痰就已经引起了临床医生的兴趣(26)。已故的Freddy Hargreave开创了定量测定诱导痰中嗜酸粒细胞水平的临床应用(27)。作为这项工作的延伸，Ian Pavord和他的同事(Leicester和Oxford)已经证明痰嗜酸性粒细胞计数的正常化在减少哮喘恶化方面是有效的(28)。此外，成人哮喘表型已由痰嗜酸性粒细胞和中性粒细胞百分比确定(29)(30)。有报道说血嗜酸性粒细胞计数不能很好地替代痰液嗜酸细胞计数(31，32)，而另一个研究小组发现血嗜酸细胞计数可以用来预测痰嗜酸细胞计数(33，34)。分析来自痰液样本的液相介质存在大量技术问题(35)：这些问题包括蛋白酶和细菌降解、二硫苏糖醇(DTT)还原导致蛋白质二级结构丢失、与粘液结合、唾液和口咽内容物污染等，以及从死亡细胞和垂死细胞中不断泄漏的介质。人们已经做了一些优雅的尝试来验证痰中IL-5的液相水平的测量(36)，这突出了蛋白酶的作用(37)。
鼻腔取样来自气道或呼吸道，但粘液纤毛自动扶梯(MCE)从鼻前部到后部，从鼻孔到咽部采集鼻分子。因此，鼻腔MCE是不连续的，MCE从下呼吸道通过支气管和气管向上。然而，鼻吸收在测量炎症介质方面比鼻腔灌洗更可取，而且确实能从上呼吸道告知气道炎症。
支气管镜取样包括支气管活检、支气管肺泡灌洗(BAL)、支气管刷和支气管吸附。进行支气管镜检查以获得支气管黏膜活检和支气管刷检样本需要内窥镜室有一组专家在场，患者需要镇静和局部麻醉。活检、支气管肺泡灌洗、支气管刷检和气道的支气管吸附是有用的分析样本，但对大多数哮喘患者来说，这种方法太过错误。支气管镜检查通常是在特定的中心对选中的肺癌、肺结核和肺间质疾病患者进行的。
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发明内容
本发明的方面寻求提供改进的气道取样装置和方法，该方法寻求克服或改善与现有技术相关联的一个或多个问题。具体地说，本发明的实施例旨在提供一种用于对气道粘膜衬液(MLF)进行采样的非侵入性气道采样装置和采样方法，尤其是获得无(或仅有最小)唾液和口咽污染的下呼吸道样本(来自声带以外)。
本发明的一个方面基于对声带和下呼吸道(声带以外的外周气道)中的液滴进行取样。这方面的样本粘膜衬里液体(MLF)是通过用力呼气或咳嗽而从下呼吸道中喷出的。本发明的一个方面的关键特征是尽量减少所获得样本的唾液污染。本发明的另一方面是在不使用支气管镜检查的情况下非侵入性地获得下呼吸道标本。下呼吸道MLF的一个重要特征是它通过粘液纤毛自动扶梯(MCE)持续向上通过呼吸道，然后在吞咽前通过声带。因此声带的MLF反映了外周下呼吸道的气道事件。小气道中的MLF含有分子和生物标志物，反映了底层组织中的疾病。小气道MLF通过MCE传输到大气道，并一直向上传输到声带。本发明的发明人已经认识到，通过从下呼吸道(气管、支气管、细支气管)获得未被唾液和口咽污染的样本，以非侵入性和精确的方式从声带和下呼吸道捕获液体，对评估呼吸系统疾病非常有益。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于从受试者的气道中取样的气道取样装置，该装置包括一个在取样时由使用者握紧的手柄和一个由手柄携带的取样头，取样头包括一个带有供样品进入的开口的空腔和一个样品收集膜，位于容纳样品的空腔内。
优选地，样品收集膜包括吸收剂和/或吸附材料。
优选地，样品收集膜可与取样头分离。
优选地，样品收集膜包括一个穿孔，以便于将其从取样头上移除。
优选地，样品收集膜包括一个槽口，以便于在将样品收集膜从取样头上分离时抓住样品收集膜。
优选地，所述空腔具有至少部分地围绕其开口设置的排水沟。
优选地，所述空腔限定在至少部分地围绕所述取样头设置的周壁内，并且其中所述周壁的外表面被配置成当所述取样头插入和/或从所述受试者的咽部移除时垂直于所述受试者的扁桃体。
优选地，所述空腔限定在至少部分地围绕取样头设置的周壁内，并且其中所述周壁的外表面被配置成在捕获样品期间垂直于所述受试者的悬雍垂和/或口咽后壁。
优选地，周壁的外表面被配置成使受试者的悬雍垂偏转，允许取样头从口腔进入咽部。
优选地，所述取样头通过阀杆连接到把所述手柄上。
优选地，所述取样头、所述阀杆和所述手柄一体成型。
优选地，所述手柄具有用于用户手指接合的突出部分，以便于握持手柄。
优选地，所述手柄具有一个腔室，并且所述取样头相对于所述手柄在所述第一个状态(其中所述取样头远离所述手柄)和第二个状态之间可移动，其中在第二个条件中，所述空腔位于所述腔室上方以限定一外壳，所述外壳将所述样品收集膜封闭在所述空腔的内部和所述腔室的内部。
优选地，外壳是流体密封的。
优选地，在所述腔室或所述空腔中的一个中设置削弱区域。
优选地，当对外壳施加压力时，削弱区域被配置成破裂。
优选地，所述削弱区域设置在所述腔室中，并且所述腔室由可变形材料形成以允许用户向所述外壳施加压力。
优选地，所述削弱区域被配置成允许将注射器针头插入外壳中。
优选地，当取样装置由离心机旋转时，所述削弱区域被配置成破裂。
优选地，所述空腔的内部具有一个或多个突起，所述突起上设有样品收集膜。
优选地，所述空腔的内部具有多个呈V形图案的突起，所述样品收集膜位于所述突起上。
优选地，所述腔室的内部设有一个或多个突起，当所述取样装置被置于其第二状态时，所述突起与所述样品收集膜接触。
优选地，所述一个或多个突起被配置成当用户向所述外壳施加压力时推压样品收集膜。
优选地，取样装置包括保持装置，以将取样装置保持在其第一状态和第二状态。
优选地，手柄的边缘包括扇形区域，以便于将取样装置从第二状态移动到第一状态。
优选地，所述取样装置还包括照明模块，所述取样头被配置为导光板以引导和发射从所述照明模块发射的光。
优选地，照明模块可拆卸地安装在取样装置上。
优选地，照明模块包括一个开关，所述手柄包括一个突出部分，当所述取样装置被安装到所述取样装置上时，所述突出部分用于将所述开关操纵到接通位置。
优选地，照明模块包括开关，所述手柄包括用于在取样装置被置于其第一状态时将开关驱动至接通位置的突出部分。
优选地，照明模块包括LED光源或激光光源。
优选地，取样头设置在取样装置的第一端，远离设有手柄的取样装置的第二端，取样装置还包括安装在取样装置的第一端和第二端之间的防护罩，用于保护使用者不受受受试者取样的影响。
优选地，所述气道取样装置的形状和尺寸设置成使得当取样头位于患者气道中用于取样的取样位置时，将所述空腔的开口定位在声带上方和受试者悬雍垂后面的口咽内。
优选地，取样头相对于手柄成一定角度，以便当取样头位于患者气道中的取样位置时，以从水平方向向下25°到45°的角度呈现空腔开口的平面。
最优选的是，取样头相对于手柄成一定角度，以便当取样头位于患者气道中的取样位置时，将空腔开口的平面从水平面向下呈39°角。
优选地，从手柄的最上面到取样头的最下面的取样装置的深度为17mm到23mm。
优选地，开口的长度在15mm到30mm之间。
最优选地，开口的长度为26mm。
优选地，取样头的最大宽度在10mm到16mm之间。
最优选地，取样头的最大宽度为16mm。
优选地，取样头的外表面被设计成在放置、样本捕获和从受试者的气道中取出取样装置期间垂直于受试者的扁桃体、悬雍垂和喉咙后部中的至少一个。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于从受试者气道内的取样位置取样的气道取样装置，所述装置包括一个在取样时被使用者抓住的手柄和一个用于插入受试者气道并由该手柄携带的取样头，取样头包括一个带有供样品进入的开口的空腔，其中气道取样装置的形状和/或尺寸应确保当取样头位于患者气道中的取样位置时，该开口位于受试者的声带上方和口咽内，悬雍垂后方。
优选地，取样头相对于手柄成一定角度，以便当取样头位于患者气道中的取样位置时，以从水平方向向下25°到45°的角度呈现空腔开口的平面。
最优选的是，取样头相对于手柄成一定角度，以便当取样头位于患者气道中的取样位置时，将空腔开口的平面从水平面向下呈39°角。
优选地，从手柄的最上面到取样头的最下面的取样装置的深度为17mm到23mm。
优选地，开口的长度在15mm到30mm之间。
最优选地，开口的长度为26mm。
优选地，取样头的最大宽度在10mm到16mm之间。
最优选地，取样头的最大宽度为16mm。
优选地，取样头的外表面被设计成在放置、样本捕获和从受试者的气道中取出取样装置期间垂直于受试者的扁桃体、悬雍垂和喉咙后部。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于从受试者的气道中取样的气道取样装置，该装置包括使用者在取样时握紧的手柄和由该手柄携带的取样头，所述手柄设有一个腔室，所述取样头相对于所述手柄在所述取样装置的第一状态(其中所述取样头远离所述手柄)和所述取样装置的第二状态(其中所述取样头位于所述腔室附近)之间移动。
优选地，当取样装置处于第二状态时，在取样头和腔室之间限定一个外壳。
优选地，外壳是流体密封的。
优选地，在所述腔室或所述取样头中的一个中设置一个削弱区域。
优选地，当对外壳施加压力时，削弱区域被配置成破裂。
优选地，所述削弱区域设置在所述腔室中，并且所述腔室由可变形材料形成以允许用户向所述外壳施加压力。
优选地，所述削弱区域被配置成允许将注射器针头插入外壳中。
优选地，当取样装置由离心机旋转时，所述削弱区域被配置成破裂。
优选地，样品收集膜位于所述取样头内。
优选地，取样头的内部设有一个或多个突起，样品收集膜位于所述一个或多个突起上。
优选地，取样头的内部具有多个V形突起，样品收集膜位于所述多个V形突起上。
优选地，所述腔室的内部设有一个或多个突起，当所述取样装置被置于其第二状态时，所述突起与所述样品收集膜接触。
优选地，取样装置包括保持装置，以将取样装置保持在其第一状态和第二状态。
优选地，手柄的边缘包括扇形区域，以便于将取样装置从第二状态移动到第一状态。
根据本发明的第四方面，提供了一种从受试者气道中取样的方法，该方法包括从位于受试者声带上方、口咽内和悬雍垂后面的取样位置收集样品。
优选地，收集样品的步骤包括：
将样本采集器放置在受试者气道内的取样位置；以及促使受试者咳嗽或用力呼气以产生样品。
优选地，所述样品包括因受试者咳嗽或用力呼气而从受试者声带处产生的粘膜衬液。
根据本发明的第五方面，提供了一种制备使用第一方面的取样装置从受试者处采集得到的样本的方法，所述方法包括将样品收集膜暴露于洗脱缓冲液中以将样品洗脱到洗脱缓冲液中。
优选地，所述方法包括从所述空腔中移除所述样品收集膜并将所述样品收集膜置于洗脱缓冲液中。
优选地，所述取样装置的手柄设有一个腔室，并且所述取样头相对于所述手柄在第一状态和第二状态之间移动，其中在所述第一状态中，所述取样头远离所述手柄，在所述第二状态中，所述空腔位于所述腔室之上，以为限定一外壳，所述外壳包围在所述空腔的内部和所述腔室的内部之间的所述样品收集膜，其中所述方法包括将洗脱缓冲液引入所述腔室并将所述取样装置置于其第二状态，以使所述样品收集膜暴露于所述洗脱缓冲液中。
优选地，该方法还包括在将取样装置置于其第二状态后搅拌取样装置。
优选地，在所述腔室或所述空腔中的一个中设置削弱区域，并且所述方法还包括向所述外壳施加压力以使所述弱化区域破裂，以从所述外壳中移除包含所述洗脱样品的洗脱缓冲液。
优选地，所述方法还包括将注射器的针头插入所述外壳，并使用所述注射器从所述外壳中提取含有洗脱样品的洗脱缓冲液。
优选地，在所述腔室或所述空腔中的一个中设置削弱区域，所述方法还包括将仍处于第二状态的取样装置放入容器中，并使用离心机旋转容器，使削弱区域破裂并将含有洗脱样品的洗脱缓冲液引入容器中。
优选地，所述方法还包括将仍处于第二状态的取样装置与仍位于所述外壳内的含有洗脱样品的洗脱缓冲液一起冷冻。
附图说明
为了更容易理解本发明，现在将仅通过示例，参照附图来描述其实施例，其中：
图1是一个示意图，显示了受试者的粘膜纤毛自动扶梯的局部细节；
图2A至2E示意性地说明了人类受试者的咳嗽功能；
图3示出根据本发明的取样装置的第一实施例；
图4A至4C示出了第一实施例的取样头的细节；
图5A和5B示出了在受试者体内的取样位置处的第一实施例的取样装置；
图6至图10描述了第一实施例的各种优选尺寸和角度特征；
图11为第一实施例取样装置的防护罩；
图12是根据本发明实施例的第一采样方法的流程图；
图13至图15示出根据本发明的取样装置的第二实施例及其各种细节；
图16为第二实施例的装配图；
图17和图18示出了第二实施例的各种优选尺寸和角度特征；
图19A至19E示出在各种独立条件下的第二实施例；
图20示出了由用户持有的第二实施例；
图21是示出根据本发明的取样方法的第二实施例的流程图，图22至27示出了该方法的各个步骤；
图28示出根据本发明的取样装置的第三实施例；
图29至31示出根据本发明的取样装置的第四实施例；
图32示出根据本发明的取样装置的第五实施例；
图33和34示出了根据本发明的进一步实施例的替代取样方法；以及
图25和36示出第二实施例的细节。
具体实施方式
图1是一个示意图，显示了一个人体受试者3的一小段粘膜纤毛自动扶梯(MCE)(通常用1表示)的细节。MCE1将粘膜衬里液(MLF)从小气道输送到喉和声带。尤其是，纤毛搏动将MLF从小细支气管向上输送到大支气管，然后通过声带传到气管和喉部。然后正常吞咽MLF(以大约30ml/天的速率)。
声带(在喉部)是“通往下呼吸道”和气道的“通道”。MLF为人体提供了一个防止感染的屏障，清除了携带外来颗粒物和微生物的呼吸道。由于MCE，声带MLF(来自喉的一部分)反映了大气道和小气道分子事件。表面MLF反映了下呼吸道壁和外周气道的信息。这例如与疫苗接种、肺癌、感染(无论是病毒、细菌还是真菌)、炎症、哮喘/慢性阻塞性肺疾病(COPD)/肺纤维化/囊性纤维化的生物标记物有关。
本发明的实施例旨在从收集不含唾液(或仅被唾液污染了一点点)的纯声带MLF。为此，本发明的实施例利用人体的咳嗽功能将MLF从声带排出到口咽的事实。通过从口咽内的某个位置取样，可获得未受唾液污染(或仅有最小污染)的纯声带MLF，例如用于分析MLF中所含的生物标记物。
图2A至图2E示意性地示出了咳嗽功能。咳嗽迫使空气以高速通过声带(通常，空气在咳嗽时以大约75到100英里/小时的速度排出)。气管和声带MLF通过咳嗽从口腔排出，其中唾液也从悬雍垂、舌头和口咽排出。
更详细地说，图2A示出了咳嗽功能的吸入阶段(通常由气道刺激触发)，它将空气充满肺部(通常用5表示)。在咳嗽功能的下一阶段，如图2B所示，声门关闭，腹部肌肉被压缩，以产生压力。在咳嗽功能的下一阶段，如图2C和2E所示(后者是穿过口咽的横截面视图，在图2D中箭头所示的位置)，打开声门并碰射出咳嗽云7。作为这个过程的一部分，mlf9从声带传输到口咽(见图2E)。
气道取样装置11的第一实施例如图3所示。该装置11包括由使用者握持的手柄13(由设置在手柄13的上表面上以与使用者食指接触的定位器14促进)、从手柄13延伸的杆15和设置在手柄13远端的杆端部的取样头17，并且取样头相对于手柄13的纵轴成角度。
在本实施例中，手柄13、杆15和取样头17为一体成型，例如通过模塑一体成型。最好采用一体成型的杆15、手柄13和取样头17，以尽量减少这些部件中任何一个松动和被吞食的可能性。然而，在其它实施例中，取样装置11的这些部件中的一个或多个可以形成为单独的部件，这些部件随后可以以可释放的或不可释放的方式连接到其它部件以组装该装置。同样在本实施例中，取样装置11可由例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)或聚丙烯(PP)等塑料材料形成；然而，可酌情使用不同的材料(塑料或其他材料)。
如图4A(以及图4B的横截面)所示，取样头17具有周壁19，周壁通常垂直于杆15的轴线延伸，以形成具有空腔或凹槽22的防护罩21，以容纳贴片或小块(优选吸收剂和/或吸收剂)形式的取样材料形式的样品收集膜23，用于从受试者3采集样品。周壁19包括围绕其上边缘的排水沟25，其用途稍后解释。
本实施例的样品收集膜23优选包括吸收剂和/或吸附材料，并且可以例如是合成吸收基质(SAMTM)材料。更一般地，样品收集膜23材料可例如包括但不限于各种泡沫、纤维或固体形式的合成和功能化聚合物。例如，且不限于：聚氨酯、纤维状羟色胺聚酯(FHPE)、聚己内酯(PCL)、尼龙、醋酸纤维素、纤维素、硝化纤维素、聚醚砜、聚砜、聚丙烯、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、丙烯酸共聚物、白细胞隔离介质；也可用于即时(POC)诊断的分析膜、横向流动和流动通过分析、印迹法；也可用于诊断分析的带有抗体和/或适体的材料；等等。
样品收集膜23通过但不限于粘合剂、化学焊接、超声波焊接或二次成型而保持在罩21内。
样本收集膜23配备有一个作为整体的一部分的穿孔26，用于在样本采集后使用镊子或镊子T移除，例如供临床医生或其他用户分析或保留(见图4C)。为此，样品收集膜23在一端还包括槽口27，以便随时插入镊子，以便于移除。
图5A和5B示出根据本发明的气道取样方法方面的原位取样装置11。在这种情况下，取样头17位于根据本实施例的取样位置，该取样位置位于受试者3的声带上方(例如，上方几厘米)，在受试者3的口咽内和悬雍垂的后面。当受试者被提示轻微咳嗽或用力呼气(即短而急促的呼气)时，可将未被唾液污染(或污染最小)的MLF吸附或吸收到取样头17携带的样本收集膜23上。
本实施例的取样装置11专门设计为便于将取样头17放置到图5A和5B所示的取样位置。
首先，取样装置11的各种特征被尺寸化、成角度和/或成形以便于将取样头17放置到图5A和图5B中所示的取样位置。在优选实施例中，提供了取样装置11的不同变体，每种类型的取样装置的尺寸、角度和/或形状都设置为适合供受试者使用，允许使用者根据受试者的年龄等级将取样头放置在取样位置。最终，使用哪种尺寸的取样装置11将由临床医生决定，例如，考虑明显大于或小于其年龄平均值的受试者。然而，本实施例寻求提供，例如，三种不同尺寸，供根据三个不同年龄组粗略分级的受试者使用。
图6A和6B示出了根据当前最优选实施例用于成人人类受试者(16岁或以上)的尺寸(均以毫米为单位)和角度；图7A和7B显示了这些尺寸(均以毫米为单位)和角度的优选范围；图7C和7D显示了用于成人受试者(16岁或以上)的大型取样装置11当前的首选尺寸(均以毫米为单位)和角度；图7E和7F示出了用于年龄在12到15岁之间的受试者的中型取样装置11的当前优选尺寸和角度；以及图7G和7H显示了用于儿童受试者(8至11岁)的小型取样装置11的当前首选尺寸和角度。
根据本实施例，取样头17的宽度(该宽度为图7C、7E和7G中标记的尺寸)，以最大限度地增加取样材料的尺寸(从而最大限度地增加样本采集)，而不会对患者或受试者3造成过度不适。特别地，取样头17的宽度X被设计成能够舒适地清除受试者3的扁桃体之间的相应距离X'(参见图8A)，并且特别是在样品收集过程中避免和/或最小化与受试者扁桃体的干扰，尤其是患有病毒或细菌感染导致扁桃体肿胀的患者。在本实施例中，宽度范围为10mm到16mm，并且仅作为示例性示例，对于成人/大尺寸设备，可以优选为16mm；对于中老年/中型设备，可以优选为14mm；对于儿童/小型设备，可以优选为12mm。头部宽度为10mm或更大是有利的，因为它可以最大限度地捕获样品，并允许在取样头17的防护罩21内放置尺寸良好的样品收集膜23。头部宽度不超过16mm也是可取的，以避免受试者感到不适，尤其是为了避免和/或尽量减少在样本收集过程中与受试者扁桃体的干扰，尤其是对于患有病毒或细菌感染导致扁桃体肿胀的受试者。
接下来，分别参考图8C和8B，取样头17的开口角θ，以及取样装置11的总垂直深度Z(从取样装置手柄11的最高点到向下倾斜的取样头17的最低点(尖端)测量)，设计用于最大化取样材料取样面积(即最大限度地暴露于排出的MLF)，而不会显著限制气流。这里，头部17的“开口角”是指取样头17的角度θ，更具体地说是罩21内凹槽22的开口平面(该平面也优选地对应于样品收集膜23的平面)相对于水平面的角度，取样装置位于后口鼻区，如图17.8C所示，取样装置位于所需的声带位置。在本实施例中，在不考虑受试者的年龄条件下，取样头17的开口角θ°的优选范围为25°到45°，最优选角度为39°。
此处，并且如参考图9所述，优选相对于水平方向至少25°的开口角，以避免显著限制受试者的气流(从而避免减少空气中样品的体积)。另一方面，与水平面成45°或更小的开口角，以避免减少空气中样品降落在样品收集膜上的数量，这可能是由于样品从取样头17后面逸出，而不与样品收集膜23接触，或者只是撞击样品收集膜23取样装置11的防护罩21。如图10所示，取样头17的优选角度和长度使气流和影响样品收集膜23的样品量最大化。
取样装置11的总深度Z优选地根据受试者的年龄而变化；纯粹作为说明，对于拟用于成人(16岁或以上)的取样装置11，深度Z可例如为23mm；对于拟用于中间年龄的受试者(12至15岁)的取样装置11，深度Z可例如为20mm或21mm；对于拟用于儿童(8至11岁)的取样装置11，深度Z可例如为17mm。
下表1列出了当前优选的头部宽度X、深度Z和取样头角度θ的最佳值。然而，应认识到，以下优选的最优值以及所有前述的角度和尺寸严格来说是非限制性的且仅是说明性的，并且可以酌情使用其他角度和尺寸。
最佳尺寸 年龄 X Z 0
小 8-11 12 17 39°
中等 12-15 14 20 39°
大 16+ 16 23 39°
表1
接下来，也参考图10，取样头17的外表面29平滑且呈放射状，以便容易地使受试者3的悬雍垂31朝向口咽后部偏转，从而允许取样头17采用图10所示的最佳取样位置，在受试者气道的正上方。例如，简单地说，取样头17的外表面的中点可以呈现如图7D和7F所示的角度(在取样位置时，相对于水平方向分别为38°和36°)，以便于悬雍垂偏转。然而，这些角度仅仅是说明性的，其他角度也可以酌情使用。
取样头17进一步配置成最小化和/或消除样本收集膜被例如来自唾液或来自扁桃体的淋巴液所污染。首先，如上所述，取样头17具有一个环绕罩21，该罩21将样品收集膜23从所有侧面包围(在罩21内的凹槽开口处除外)，因此使得取样头17能够推过扁桃体，向上偏转悬雍垂，并且可能还会接触受试者喉咙后部，样本收集膜23无任何(或仅少量)液体污染。为了防止来自这些区域的直接表面接触污染，如图11所示，在放置、样本捕获和从受试者气道中移除取样装置11期间，防护罩21的外表面设计成垂直于这些标志点。
作为进一步措施，如上所述，罩子21配备有一个整体式排水沟25。当将取样装置11倒置以进行样品处理时，存在诸如唾液或淋巴液之类的液体可能流过取样头17的外围边缘的风险，从而可能污染样品收集膜23。整体式排水沟25通过收集这些流体，并允许它们安全地排出，如图4A中的箭头所示，从而避免或改善这种风险。流量是重力供给的，取决于流体粘度，并允许流体安全地排出取样装置11的取样区域之外。
除了取样头17的设计外，取样杆15的设计也很薄，以尽量减少与受试者3的舌头和嘴的接触，从而使呕吐反射最小化。例如，并且如图6A所示，对于拟用于成人的取样装置17，杆宽优选为8mm。此外，取样装置11优选地是灵活的，以尽量减少对被测受试者的意外创伤。
综上所述，本实施例的取样装置11设计用于将样品收集膜定位在口咽(悬雍垂后面)，以防止来自口、舌和悬雍垂的唾液和其他液体进入。咳嗽时，样本收集膜23捕捉(通过撞击)声带和来自下呼吸道的微小MLF滴。
现在将参照图12描述根据本发明实施例的使用上述取样装置11的气道取样方法。
第一步1201，在受试者的喉咙后部喷洒利多卡因或其他局部麻醉剂，以尽量减少不适并降低呕吐反射的风险。
接下来，在步骤1202，在受试者的嘴大开的情况下，将取样装置11的取样头17插入患者的口腔中，注意避免舌头的唾液污染取样材料。虽然不是必要的，但在这一步中也可以选择使用压舌器，以降低受试者的舌头，以使嘴和喉咙更清晰可见。
在步骤1203，如有必要，使用取样头17的后表面向上提起悬雍垂，使得取样头17位于受试者气道的中央，尤其是受试者的声带上方、口咽内和悬雍垂后面。
接下来，在步骤1204，提示受试者咳嗽或用力呼气(即，剧烈呼气)。如上所述，这会导致MLF从声带中排出，被收集，不被唾液和其他液体污染(或仅受少量污染)。
最后，在步骤1205，将取样装置从患者的气道中取出，允许将样品收集膜23从取样头17上取下，例如用于分析或储存。
根据本发明的取样装置11的第二实施例如图13所示，其中相同或类似的特征被赋予相同的附图标记，并且仅描述与第一实施例的区别。如下文所述，主要区别在于第二实施例允许集成样品洗涤和洗脱功能。
为此，并且与第一实施例不同，第二实施例首先在手柄的远端设有洗涤和洗脱室33。如图14A至14C所示，洗涤和洗脱室33具有与底壁37的整个周长垂直并围绕其周围的周长壁35，以限定其中的空腔39。在周壁35内，提供多个竖立柱41，这些柱41以规则间隔隔开。在使用中，如下文所述，作为样品洗涤和洗脱功能的一部分，室33被设计为由用户压缩(即挤压)。当用户用拇指T压缩腔室33时，41个柱向饱和样品收集膜(例如SAM)推进，以最大限度地回收洗脱的MLF，如图35和36所示。因此，腔室33优选由可变形的弹性材料(例如热塑性硫化胶、TPV)形成，尽管可以同样地使用其他合适的材料)。在本实施例中，腔室33还具有周边咬边特征43，其位于手柄内的环形法兰45上方，将腔室33保持在适当位置，底壁37从手柄13突出以限定按钮，以便于用户挤压腔室33。底壁37的外表面具有粗糙或有纹理的区域41，以便于用户在挤压腔室33期间稳定地抓住底壁37。优选地，室33的开口由可拆卸的保护盖46封闭(见图14D)，以防止/减少样品收集过程之前和期间的污染风险。室33的底壁37还具有厚度减小的一般圆形弱化区域47(参见图13)，其用途在后面解释。
其次，本实施例的装置11具有铰链49，将手柄13连接到杆15(参见图15A)，从而允许在图13或图15A所示的展开状态(用于样品收集)和如图15B所示的折叠状态(例如用于样本洗涤和洗脱，以及样本储存和可选的最初的运输)之间相对于手柄13旋转杆15和取样头17。
如在第一实施例中，本实施例的取样头17配置成携带样品收集膜23，例如一片吸收剂和/或吸附剂取样材料(例如SAMTM)，从受试者的气道中采集样本。然而，在本实施例中，取样头17的内部还设有一系列突起50，其呈V形排列(见图15C和15D)，样品收集膜23放置在突起上，其边缘位于围绕V形图案突起的内部头部的外围凸台51上(参见图15E)。样品收集膜23可通过但不限于粘合剂、化学焊接、超声波焊接、二次成型等方式连接至取样头17的周边边缘。再次，样品收集膜23具有一个整体式穿孔26，用于选择用镊子或镊子T移除(参见图15F)；图15G显示移除样品收集膜23的取样头17的内部。
如图16A至16G所示，铰链49优选为卡扣式铰链，其中杆15和取样头17通过卡扣配合装配到手柄11上。组装时，将杆15的铰链中心51推到手柄13中的铰链螺柱53之间，从而使手柄侧弯曲旋转，从而使杆15通过铰链螺柱。当杆15铰链中心的孔55与手柄15中的铰链螺柱53对齐时，手柄15柔性侧内的预紧力迫使铰链螺柱卡入，从而使铰链组件更吸引人。
优选地，使用锥形铰链螺柱53。锥形螺柱有两个优点-首先，它们显著改善了装配；其次，增加的表面积接触使铰链具有更大的横向稳定性。
在本实施例中，杆15的铰链中心设计为故意干涉。
因此，组装后，两个部件(杆15和手柄17)之间存在摩擦接触。
组装后，如图16G所示，有两个位置卡扣，相隔165°，一个在扩展的“取样”位置，另一个在封闭的“清洗和洗脱”位置。这些位置之间的移动由手柄17中提供的扇形手指定位器曲线57(参见图16B)促进。
与第一实施例一样，本实施例可以提供不同大小、形状和尺寸以供不同大小的受试者使用，优选地基于受试者的年龄作为准则。与第一实施例一样，例如，成人/大尺寸取样装置11可用于16岁或以上的受试者优选使用-参见图17A和17B、18C和18D以获得(仅说明性的)优选尺寸和角度，其中尺寸和角度的优选范围在图18A和18B中示出。此外，中型装置11可优选地如图18E和18F中所示的那样设置尺寸和和角度，为了更好地用于中等年龄(年龄12至15岁)的受试者，小尺寸装置11可优选地如图18G和图18H所示来设置尺寸和角度，优选用于儿童类受试者(8至11岁)。
这里，使用所示角度和尺寸的好处与上述第一实施例相同，再次，所示出的所有尺寸以毫米为单位，并且再次，尽管优选地，所示的所有尺寸和角度都是说明性和非限制性的，并且可以例如针对不同尺寸的对象使用其他尺寸和尺寸和角度。
图19A至19E示出本实施例的取样装置11的各种独立位置。如图19A所示，手柄13、杆15和取样头17的侧面被设计成当取样头17放在其侧面时保持静止，而不会滚动。图19B和19C显示装置11处于展开/取样状态，并放置在水平面上，以便放置在取样头17和手柄13的侧面上。图19D和19E示出了以倒置状态放置在水平表面上的取样装置11，取样装置11位于手柄13的指握部分和洗涤和洗脱室33的底壁37提供的按钮上，例如用于插入洗涤和洗脱缓冲器，如下面结合图21所述。
图20示出了本实施例的取样装置11，其位于手柄位置，以便用户结合图21进行下面描述的采样处理。
现在将参照图21的流程图描述根据本发明的采样方法的第二实施例的取样装置的第二实施例的操作。
首先，在步骤2101中，在扇形手指定位器57的帮助下，用户捏住/拉动杆15以打开装置11(参见图22)，并相对于手柄11旋转杆15和取样头17，将其卡扣至完全展开的取样位置。
在步骤2102中，为了降低呕吐反射的风险，在受试者的喉咙后部喷洒利多卡因或其他局部麻醉剂。如将要理解的，步骤2101和2102的顺序可以颠倒，或者这些步骤可以同时执行，例如由两个医生同时工作。
在步骤2103中，当受试者的嘴张大时，将装置11的取样头17插入受试者的口腔中(参见图23)，注意避免舌头的唾液污染。尽管该装置可单独使用，但为了更清楚地看到嘴和喉咙，可选择在使用合适的压舌器压低受试者舌头的同时插入装置11。
在步骤2104中，根据需要使用取样头17使受试者的悬雍垂偏转，直到装置11位于受试者气道的中心位置(为了清楚起见，图24中显示了杆的横截面图，而手柄省略)，并且取样头位于所需的取样位置，即声带上方，在口咽内和悬雍垂后面。
在步骤2105中，要求受试者3咳嗽或用力呼气(猛烈呼气)，从而位于装置11的样品头17内的样品收集膜23可收集MLF的样品，而不被唾液或其它液体所污染(或只是被污染了一点点)。
在步骤2106中，将取样装置11从受试者的气道中完全移除。
如果样品将被储存以备将来制备样品，则该过程进入步骤2107，在该步骤中，保护盖46从腔室33中移除，并且杆15和取样头17朝着手柄13旋转，直到采用封闭状态，以保护样品免受外来污染；然后，可以冻结封闭取样装置11，包括其收集的样品。
另一方面，如果用户希望直接清洗和洗脱样品，则处理进入步骤2108。在该步骤中，保护盖46再次从腔室33中移除，洗脱缓冲液通过如图25A所示的移液管P引入室33中。在本实施例中，室33的最大容量仅为500μl(这只是示例)，当然也可以酌情使用其他尺寸的室。
接下来，在步骤2109中，将杆15和取样头17朝手柄13旋转，使装置11进入完全折叠状态(见图25B)。如将要了解的，样品收集膜23现在将位于取样头17的V形突起物一侧和另一侧洗涤和洗脱室33内的突出柱41的顶部之间。
在下一个步骤2110中，用户摇动折叠的装置11，使洗脱液清洗现在位于腔室内的取样材料23(参见图26)。这里，由于洗脱缓冲液能够在腔室内的柱41和取样头17内的V形突起之间自由移动，从而容易地将样品收集膜23的取样材料的两侧暴露于洗脱缓冲液，从而最大限度地从样品收集膜23捕获MLF。
接下来，在步骤2111中，用户使用位于适当收集容器V上方的圆形减弱区域47来定向设备11(参见图27A)。
最后，在步骤2112中，用户挤压由腔室33的底壁37定义的按钮。室33内的合成压力增加导致削弱区域47破裂，将液体内容物(即含有从取样材料中冲洗的MLF的洗脱缓冲液)(见图27B)喷射到收集容器V中，例如用于分析或储存。
因此，上述过程为用户提供了方便的样品提取方法。然而，图21的样本提取处理只是一个例子，其他样本提取处理是可能的。稍后描述一些示例性替代样品提取过程。首先，描述一些进一步的取样装置实施例，其中相同的特征被赋予相同的附图标记，并且讨论将仅集中于与上述取样装置的第一和/或第二实施例的区别。
取样装置11的第三实施例如图28A到28E所示。本实施例的取样装置11与上述第二实施例非常相似，但是另外还设置了一个横向槽或凹槽57，其位于把手的手指定位器14的前方(即朝向取样头端)，其中通常有圆形的咳嗽防护罩59(如图28A和28B所示)，以形成图28C和28D中所示的完整装置。第三实施例在其他方面与第二实施例相同。
咳嗽防护罩59优选由塑料材料薄片(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)或聚碳酸酯(PC))制成，但也可酌情使用其他合适的材料(例如金属)。在本实施例中，咳嗽防护罩59为使用者提供315°的保护覆盖范围，以防止受试者在气道采样期间产生的咳嗽云，剩余的45°的咳嗽云通过把手的翼侧下方。在咳嗽防护罩59中设置有槽61，该槽61为采样头17在采样装置11的折叠和展开状态之间自由旋转提供了足够的间隙(参见图28E)。
如将要理解的，上述采样装置11的第一实施例同样可以被修改为类似地包括位于根据该修改而设置在装置11手柄中的槽57中的咳嗽屏蔽59。
图29和30示出了采样装置11的第四实施例。本实施例修改了上述第二实施例，将照明模块65包括在把手13内，并将杆15和取样头17配置为导光装置，有益地允许对受试者嘴的内部进行照明，以便于取样装置11在期间的正确定位取样过程。
更详细地说，如图29的各个部分所示，本实施例的杆15和取样头17由合适的一种或多种透光材料形成，以便用作光导管。例如，本实施例的杆15和取样头17可由光学透明的热塑性苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC)或光学透明的聚碳酸酯(PC)形成，其被设计为使用来自外部光源的光发光。
接下来，本装置的手柄13适于包括用于容纳照明模块65的定位槽63(参见图29A)。在本实施例中，照明模块65包括一个卡钩67(参见图29b)，手柄13还包括一个弹簧钩孔(未示出)以接收该卡钩孔，以将照明模块65牢固地固定在手柄13中(参见图29C和29D)。在本实施例中，卡钩67可与卡钩孔分离，允许移除照明模块65以插入一个或多个其他采样装置11中；即，一个照明模块65可重复使用(在适当清洁之后)，并在多个不同的照明采样设备11之间共享。照明模块65是密封的，以防液体和灰尘进入，例如，可使用ABS模制外壳构造照明模块65，并使用TPE二次成型工艺将必要的电子元件封装到位。
优选地，照明模块65可以包括开关71，开关71可以由任选地设置在手柄13内的光激活插口驱动。例如，该布置可允许当照明模块65插入手柄13中时灯自动打开，当照明模块65从手柄13上拆下时灯自动关闭。或者，开关71可允许当取样装置11进入其展开(取样)状态时，自动开启该灯，并在取样装置11处于折叠状态时关闭该灯。或者，可以提供手动开/关开关以供用户手动激活。
对于照明模块65，可以使用任何合适的照明装置，但是例如，这些装置可以包括例如：
1)一种激光光源，例如波长在450-500纳米(蓝青色)之间的激光器。
2)LED光源，例如超亮白色定向LED。
激光光源的示例如图30A所示，发光元件在图30B中详细显示。发光元件可包括例如合适的电源69，例如两个并联的3伏电池，例如尺寸为直径6.8毫米、厚度为2.1毫米的5.5毫安时锂锰硅电池(零件号：MS621)。图30B中还显示了一个薄型、触觉、表面安装开关71，例如，如上所述，通过可选地提供在手柄11中的光激活插口自动激活。发光元件还包括激光二极管73，例如带驱动模块的3.3mm激光二极管。
LED光源的示例如图31A所示，发光元件在图31B中详细示出。发光元件可包括例如合适的电源69，例如两个串联的1.55伏电池，例如尺寸为直径6.8毫米、厚度为1.65毫米的16毫安时氧化银电池(零件号：SR65)。图31B中还显示了一个薄型、触觉、表面安装开关71，例如，如上所述，通过可选地提供在把手内的光激活插口自动激活。发光元件还包括LED光源75，例如3mm超高亮定向LED。
按照可以修改第二实施例以包括照明特征的相同方式，根据本发明的第五实施例，如上所述的取样装置11的第一实施例也可以如图32所示进行修改以在手柄13中包括光模块65，这有益于允许受试者的嘴将被照亮，以便于在取样过程中取样装置11的正确定位。在本实施例中，由于手柄13与装置11的取样头17和杆15一体设置，手柄13也被配置为导光装置。具体而言，本实施例的整体手柄13、杆15和取样头17优选由合适的一种或多种透光材料形成，以便用作导光板。例如，本实施例的手柄13、杆15和取样装置17可以由光学透明的热塑性苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC)或光学透明的聚碳酸酯(PC)整体形成，其被设计为使用来自照明模块65的光发光。
由于本第五实施例(与第一实施例一样)不具有折叠功能，因此在手柄11中不提供光激活插口。然而，提供手动灯开关以供用户激活，以便在采样过程中打开照明装置。在其它方面，例如照明模块的性质，第五实施例通常可以与上述第四实施例相同，因此这里不再重新描述。
应当理解，根据本发明的其他实施例，第三实施例的咳嗽保护罩特性还可以与具有导光特性的第四和第五实施例组合。
以下描述一些可供选择的样品提取方法，适用于具有洗涤和洗脱室的取样装置的实施例(例如，上述第二、第三和第四实施例)。
根据样品提取方法的另一实施例，如图33所示，用户可通过将注射器S的针头N插入弱化区域，并向后拉动注射器的柱塞以提取液体内容物(含有MLF的洗脱缓冲液)，而不是用户挤压腔室以导致弱化区域破裂的方式来提取液体内容物(含有MLF的洗脱缓冲液)。然后，可根据需要对提取的样品进行处理，例如从注射器中喷射到合适的容器中进行直接分析，或者转移到低温存储容器中并冷冻。
根据样品提取方法的又一实施例，如图34所示，可以例如采用离心法。根据本实施例，在进行样品收集过程，将洗脱缓冲液引入室中并将取样装置置于其折叠状态后，用户将取样装置放入合适的离心管T(例如低温50ml离心管)，然后用盖子C将管封闭。然后将离心管置于合适的离心机中，然后操作离心机使离心管旋转，例如在4000转/分时降速30秒。这会导致弱化区域破裂，因此液体内容物(含有取样MLF的洗脱缓冲液)聚集在离心管T的底部。然后用户从管上取下盖子，取下装置，并重新盖住试管，例如用于冷冻或分析。
上述实施例涉及来自人体的气道取样。然而，这仅仅是示例性的，并且根据进一步的实施例，本发明可替代地应用于对非人类受试者(例如牛等家畜或猫和狗等宠物)执行的气道采样的采样设备和相关采样方法。
上述实施例假设用户(例如护士、医生或其他临床医生)将从受试者获取样本。然而，潜在地，一个受试者可以从他们自己身上取样，在这种情况下，“使用者”和“受试者”是同一个人。
上述描述仅作为示例给出，并且本领域技术人员将理解，可以在不脱离权利要求所限定的本发明的范围的情况下进行修改。

Claims (25)

1.一种用于从受试者气道中取样的气道取样装置，该装置包括使用者在取样时握紧的手柄和由所述手柄携带的取样头，所述取样头包括一个具有供所述样品进入的开口的空腔和位于所述空腔内用于接收样品的样品收集膜。
2.根据权利要求1所述的气道取样装置，其特征在于，所述样品收集膜包括吸收剂和/或吸附材料。
3.根据权利要求1或2所述的气道取样装置，其特征在于，所述样品收集膜可从所述取样头上分离。
4.根据上述权利要求中任一权利要求所述的气道取样装置，其特征在于，所述空腔至少部分地在其开口周围设有排水沟。
5.根据上述权利要求中任一权利要求所述的气道取样装置，其特征在于，所述空腔限定在至少部分地围绕所述取样头的周壁内，并且其中所述外周壁的外表面被配置成当所述取样头插入所述受试者的咽喉时和/或将所述取样头从所述受试者的咽喉中取出时垂直于受试者的扁桃体。
6.根据上述权利要求中任一权利要求所述的气道取样装置，其特征在于，所述空腔限定在至少部分地围绕所述取样头的周壁内，并且其中所述外周壁的外表面被配置成在捕获所述样本期间垂直于所述受试者的悬雍垂和/或口咽后壁。
7.根据权利要求6所述的气道取样装置，其特征在于，所述周壁的外表面被配置成使受试者的悬雍垂偏转，从而允许所述取样头从口腔进入咽部。
8.根据上述权利要求中任一权利要求所述的气道取样装置，其特征在于，所述手柄具有一个腔室，并且所述取样头相对于所述手柄在第一状态和第二状态之间移动，所述第一状态是所述取样头远离所述手柄，所述第二状态是所述空腔位于所述腔室上方以限定外壳，所述外壳将所述样品收集膜封闭在所述空腔内部和所述腔室内部之间。
9.根据权利要求8所述的气道取样装置，其特征在于，所述外壳是流体密封的。
10.根据权利要求8或9所述的气道取样装置，其特征在于，在所述腔室或所述空腔中的一个中设置有减弱区域。
11.根据权利要求10所述的气道取样装置，其特征在于，当对外壳施加压力时，所述弱化区域被配置为破裂。
12.根据权利要求11所述的气道取样装置，其特征在于，所述弱化区域设置在所述腔室中，并且所述腔室由可变形材料形成，以允许用户向所述外壳施加压力。
13.根据权利要求8至12中任一权利要求所述的气道取样装置，其特征在于，所述腔室的内部设有一个或多个突起，当所述取样装置置于其第二状态时，所述突起与所述样品收集膜接触。
14.根据上述权利要求中任一权利要求所述的气道取样装置，其特征在于，所述空腔的内部设有一个或多个突起，所述突起上设有所述样品收集膜。
15.根据上述权利要求中任一权利要求所述的气道取样装置，其特征在于，所述取样装置还包括一照明模块，所述取样头被配置为导光板，以引导和发射从所述照明模块发射的光。
16.根据权利要求15所述的气道取样装置，其特征在于，所述照明模块可拆卸地安装在所述取样装置上。
17.根据上述权利要求中任一权利要求所述的气道取样装置，其特征在于，所述取样头设置在所述取样装置的第一端，所述取样装置的第一端远离设有所述手柄的取样装置的第二端，所述取样装置还包括安装在所述取样装置的所述第一端和所述第二端之间的一护罩，保护使用者不受样本的影响。
18.根据上述权利要求中任一权利要求所述的气道取样装置，其特征在于，所述气道取样装置的形状和尺寸设置为使得当所述取样头位于患者气道中用于取样的取样位置时，所述空腔的开口位于所述受试者悬雍垂后面的声带上方和口咽内。
19.根据上述权利要求中任一权利要求所述的气道取样装置，其特征在于，所述取样头相对于所述手柄成一定角度，以便当所述取样头位于所述患者气道中的取样位置时，所述空腔的开口平面与所述水平方向呈25°至45°的夹角。
20.根据上述权利要求中任一权利要求所述的气道取样装置，其特征在于，所述取样装置的深度，即从所述手柄的最上面到所述取样头的最下端部之间的深度，在17mm到23mm之间。
21.根据上述权利要求中任一权利要求所述的气道取样装置，其特征在于，所述取样头的最大宽度在10mm至16mm之间。
22.一种用于从受试者气道内的取样位置取样的气道取样装置，其特征在于，所述装置包括一个在取样时由使用者握紧的手柄和一个用于插入受试者气道并由所述手柄携带的取样头，所述取样头包括一个空腔，其上有一个开口，供所述样品进入，其中所述气道取样装置的形状和/或尺寸设置成使得当所述取样头位于患者气道中的取样位置时，将所述开口定位在受试者的声带上方和口咽内，悬雍垂后面。
23.一种用于从受试者的气道中取样的气道取样装置，其特征在于，所述装置包括一个在取样时由使用者握紧的手柄和由所述手柄携带的取样头，所述手柄设有一个腔室，并且所述取样头相对于所述手柄在所述取样装置的第一状态之间和所述取样装置的第二状态之间可移动，其中在所述第一状态中，所述取样头远离所述手柄，在所述第二状态中，所述取样头位于所述腔室附近。
24.一种从受试者气道中取样的方法，其特征在于，该方法包括从位于受试者声带上方、口咽内和悬雍垂后面的取样位置采集样品。
25.一种制备使用如第一方面所述的取样装置从受试者中获得的样品的方法，其特征在于，所述方法包括将所述样品收集膜暴露于洗脱缓冲液中以将样品洗脱到洗脱缓冲液中。
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