CN114040708A - 呼吸采样装置 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种呼吸采样装置，包括缓冲管、传感器模块和呼吸采样端口。缓冲管具有使用者向其中呼气的近端和与近端相反的远端，传感器模块处于远端，并被用于测量使用者呼入缓冲管的呼吸参数，呼吸采样端口被设置在近端和远端之间。使用者呼入远端并且呼气呼吸的一部分可以转向到采样端口中而基本不接触传感器模块。

Description

呼吸采样装置
技术领域
本发明主要涉及一种用于分析呼气呼吸的呼吸采样装置。本发明尤其涉及使用者通过其呼气的呼吸采样装置，以将呼气呼吸引导到例如分析仪器或收集器皿中。
背景技术
人类呼吸中含有数以千计的痕量水平存在的挥发性有机化合物(VOCs)。这些VOCs在新陈代谢过程中不断产生，并经由血气交换从肺泡释放到呼吸中。疾病通常伴随着代谢途径的改变，因而会导致呼气呼吸的VOC分布发生可检测的变化。因而，对呼气呼吸的分析可以促进疾病生物标志物的识别和医疗状况的初步诊断的形成。
迄今为止，呼吸采样和分析是一项尚未被广泛采用或商业化的欠发达技术。这通常是由于人类呼吸中VOCs的浓度非常低。样本容易受到环境和其他混淆因素——即影响结果可用性的准确性的因素——的污染。呼气呼吸中一些VOCs的存在或那些VOCs的浓度也可能在很大程度上依赖于呼气的速率或速度。
另外，一些VOCs仅存在，或以可检测或分析相关的量存在，尤其是呼吸阶段。例如，口腔上呼吸道发出的VOCs在呼气呼吸早期可检测到，而肺泡发出的VOCs在呼气呼吸后期可检测到。
因此，很难确保所收集的呼气呼吸部分适合有意对该呼吸执行的分析。
期望克服或改善上述问题中的至少一个，或者至少提供一种有用的替选方案。
发明内容
本文公开了一种呼吸采样装置，包括：
缓冲管，其具有使用者向其中呼气的近端和与近端相反的远端；
传感器模块，其处于远端，以测量使用者呼入缓冲管的呼吸参数；和
呼吸采样端口，其被设置在近端和远端之间，呼气呼吸的一部能穿过呼吸采样端口转向而基本不接触传感器模块。
呼吸采样装置可以包括用于对呼吸采样装置的内部区域进行杀菌的杀菌装置。传感器模块可以包括杀菌模块和内部区域。杀菌装置可以是紫外线(UV)光源。
缓冲管可以包括加热夹套，加热夹套加热缓冲管以减少挥发性有机化合物(VOCs)对缓冲管的附着。
传感器模块可以包括用于感测呼气呼吸的呼气流速的流量计，并且呼吸采样装置可以进一步包括用于从流量计接收流速测量值的输出装置，并且如果测量值在可接受的流速范围之外，则向使用者输出信号以修改流速从而使其进入可接受的流速范围内。
呼吸采样装置可以进一步包括用于选择性地打开和关闭呼吸采样端口的阀门，并且传感器模块可以包括用于检测呼气呼吸中的瞬时二氧化碳水平的二氧化碳(CO2)传感器，传感器模块由瞬时二氧化碳水平确定呼吸阶段，并根据期望的由呼吸采样装置采样的呼吸阶段(期望的呼吸阶段)致动阀门。
传感器模块可以包括用于感测呼气呼吸的呼气流速的流量计，并且呼吸采样装置可以进一步包括用于从流量计接收流速测量值的输出装置，并且如果测量值在可接受的流速范围之外，则向使用者输出信号以修改流速从而使其进入可接受的流速范围内。只有当流速在可接受的流速范围内时，传感器模块才可以致动阀门。
呼吸采样装置可以包括连接到缓冲管的清洁空气供应源，以将清洁空气输送给使用者以供吸气。清洁空气供应源可以包括第一单向阀，第一单向阀使得清洁空气能够在第一方向上从清洁空气供应源流向使用者，并且阻止空气在与第一方向相反的第二方向上流动。可以致动第一单向阀以防止在呼气期间输送清洁空气。传感器模块可以包括用于感测呼气呼吸的呼气流速的流量计，传感器模块致动第一单向阀以防止在流速指示呼气开始时输送清洁空气，并致动第二单向阀以防止在吸气过程中环境空气进入缓冲管。
呼吸采样装置可以进一步包括第二单向阀，第二单向阀被设置在传感器模块近端的缓冲管中，使呼气呼吸能够沿第一方向向远端流过传感器模块，并阻止空气沿与第一方向相反的第二方向流过第二单向阀。第二单向阀可以被定位在清洁空气供应源的远端，以防止在清洁空气吸气期间空气通过第二单向阀。
缓冲管的近端可以适于接合吹嘴，使用者通过吹嘴呼气进入缓冲管。吹嘴可以由包括
Figure BDA0003431487500000031
玻璃和硅烷化材料中的至少一种的材料形成。
呼吸采样装置可以用于检测呼气呼吸中一种或多种挥发性有机化合物(VOCs)的存在，并且缓冲管可包括由相对于VOCs呈惰性的材料形成的可移除内管。缓冲管可以由包括
Figure BDA0003431487500000032
玻璃和硅烷化材料中的至少一种的材料形成。
采样端口可以附接到呼吸收集器皿和分析仪器中的至少一个。作为代替，采样端口可以形成用于连接到外部装置(诸如呼吸收集器皿或分析仪器)的固定连接。呼吸采样装置可以进一步包括用于在固定连接和外部装置之间接合的转接器。
在当前背景下，短语“基本上不接触传感器模块”是指：由传感器模块发出并被夹带或被以其他方式捕捉在呼气呼吸部分中的穿过呼吸采样端口转向的VOCs的量不足以混淆对该部分呼气呼吸执行的分析结果。
在一些实施例中，缓冲管包括由相对于正被采样的VOCs呈惰性的材料形成的可移除内管。这并不是说内管或本文描述为惰性的任何其他部件相对于所有物质都是惰性的。
附图说明
现在将参考附图以非限制性示例的方式描述本发明的实施例，其中：
图1是根据本教导的呼吸采样装置的示意图；
图2是根据本教导的用于在线呼吸采样的呼吸采样(即，收集)装置的另一实施例的示意图；和
图3是根据本教导的用于离线呼吸采样的呼吸采样装置的另一实施例的示意图。
具体实施方式
本文所述的呼吸采样装置也称为呼吸收集装置。本文教导的本呼吸收集装置的实施例使得能够收集呼出呼吸的期望部分，同时避免各种混淆影响。
混淆影响
已经在人类呼吸中检测到超过1000种VOCs，其中大部分具有外源性。因此，来自周围环境的VOCs的贡献会对呼气呼吸的分析结果产生混淆影响。
VOCs也从呼吸系统的不同部位发出。一些VOCs从上呼吸道或口腔发出。其他VOCs从肺泡中发出。因此，呼气呼吸通常被认为具有三个阶段——阶段1和阶段2是来自口腔和上呼吸道死腔的空气，阶段3是来自肺部深处的肺泡空气。另外，这些阶段可以进一步分解——例如，术语呼吸的“呼气末”是指在接近一次呼气的第3阶段结束时呼气的肺泡空气部分。
为了确保VOCs以可测量的量存在，重要的是捕捉或采样呼气呼吸中与正被识别的VOCs相对应的部分。从期望阶段以外的阶段捕捉呼吸可能会对结果产生混淆影响——例如，来自不正确阶段的空气可能具有稀释效果。
吐气流速和换气过度也会影响呼出呼吸中特定VOCs的浓度和存在。当被要求提供呼吸样本时，一些使用者也会屏住呼吸，这进一步影响了结果的准确性。另外，使用者在产生的分析的过程中吹入的吹嘴大小进一步改变VOCs曲线。
因此，VOCs的水平和VOCs的相对水平受到呼吸流速、屏气和测试吹嘴尺寸改变的影响。
进一步混淆因素是来自样本收集设备的污染。鉴于呼吸中VOCs的水平是痕量水平，因而非常小，来自样本收集设备，特别是用于测量呼吸参数(诸如流速)的传感器的极少量VOCs的进一步贡献，会显著影响分析结果。
鉴于上述和其他混淆因素，开发了本呼吸采样装置。
呼吸收集装置
在图1中，呼吸采样装置100主要包括：
缓冲管102，使用者向其中呼气；
传感器模块104；和
呼吸采样端口106。
对于一些实施例，呼吸采样装置100可以被称为呼吸收集装置，其中，例如，采样端口106用于收集呼吸。在任一种情况下，呼吸采样装置100用于控制对呼吸的采样，以使得能够针对VOCs分析该呼吸的特定部分。因而，装置100可用于检测(即，检测出)呼气呼吸中的一种或多种挥发性有机化合物(VOCs)的存在。
呼吸被呼入缓冲管102。缓冲管102具有足以保持小体积呼气空气的体积——例如，60毫升。缓冲一小部分呼气呼吸会增加采样时间并提高从正在分析的呼气呼吸部分导出的信号或测量值的质量。
缓冲管102可以为任何期望的形状。目前，缓冲管102是由玻璃、特氟龙、硅烷化材料，诸如各种金属氧化物和玻璃，或具有非常低的VOC排放水平的任何其他惰性材料中的至少一种形成的圆柱形管。
缓冲管102具有使用者向其中呼气的近端108和与近端108相反的远端110。缓冲管102的近端108适于接合吹嘴112。同时，在一些实施例中，使用者可以直接呼气到缓冲管102中，在本实施例中，使用者呼气到吹嘴112中并由此吹入缓冲管102。吹嘴112可以从缓冲管102上拆卸，以使得能够对吹嘴112进行独立杀菌，或允许使用一次性吹嘴。
吹嘴112可以由任何合适的材料形成。例如，与接触呼吸的其他组件一样，吹嘴112可以由例如
Figure BDA0003431487500000051
玻璃或诸如硅烷化金属氧化物的硅烷化材料形成。
吹嘴112可以进一步为单向吹嘴。例如，吹嘴112可以包括通过沿一个方向吹过吹嘴112而打开，但当沿相反方向吹时不能打开的单向阀。根据本公开，本领域技术人员应理解这种阀门。
缓冲管102包括由关于VOCs呈惰性的材料形成的可移除内管114。上文提到了这些材料。内管114可以具有任何期望的直径，并且在本实施例中，具有大约15mm的直径。可移除内管114被接收在外套管116中。内管114可以以已知方式接合外套管的内部表面——例如，通过键合并抵靠缓冲管102的远端处的止挡——使得其在套管116中的取向和定位在使用时固定。
吹嘴112和内管114可以是一次性的，使得无菌吹嘴112和内管114可以用于每种样品或分析。
在缓冲管102的远端110处是传感器模块104——在本文中，被布置在“近端与远端之间”的传感器模块包括位于远端110处以及远端110与采样端口106之间的另一点处的传感器模块104。传感器模块104可以包含能够检测呼气呼吸中特定VOCs的存在的传感器，作为代替，本传感器模块104测量参数以确保装置100的正确操作。传感器模块104位于缓冲管102的远端110处，被用于测量使用者呼入缓冲管102的呼吸的参数。
与吹嘴112和内管114一样，为了减少来自先前样本或其他来源的残留物污染样本的可能性，装置100包括杀菌装置118。杀菌装置用于对呼吸采样装置的内部区域进行杀菌，在本实施例中，是传感器模块104的一部分。“内部区域”可以是缓冲管和/或传感器模块的内部表面(传感器模块的内部表面可以是缓冲管的内部表面的一部分)，以及将暴露于呼气呼吸的其他内部组件。
在本实施例中，杀菌装置118因而对传感器模块104的内部区域进行杀菌，以确保在先前样本之后残留的或在不使用期间聚集的VOCs和其他污染物在进行下一个样本或分析之前被去除。呼吸因而从无菌吹嘴112通过无菌内管114和无菌传感器模块118。
杀菌装置118当前包括紫外线(UV)光源。传感器模块118也是中空的，具有开放的远端120。呼气呼吸中不期望被采样的部分通过开放的远端120排出。
呼吸采样端口106被设置在近端108和远端110之间。呼气呼吸的一部分可以在基本不接触传感器模块104的情况下转向到呼吸采样端口106中。采样端口106可以将呼吸引导到分析仪器或可以可附接到呼吸收集器皿。采样端口106可以包括连接器的母部分，母部分终止于缓冲管102，使得来自呼吸收集装置或分析仪器的无菌公部分覆盖采样端口106的内部表面，由此保持用于呼气呼吸的无菌路径贯穿装置100。可替选地，一次性的或可清洁的细菌过滤器可以放置在采样端口处以保持其无菌性。
通过将传感器模块104定位在缓冲管102的与吹嘴112相反的端部(即近端108)处，在呼吸采样端口106处于近端108和传感器模块106之间的情况下，传感器模块106发出的任何VOCs都在采样端口112的下游。因此，从传感器模块106发出的VOCs基本上避免了被采样——在这个意义上，“基本上避免”意味着它们可以被完全排除在引入采样管的呼吸部分之外，或者可以在它们不对分析结果产生不利影响的程度上被排除。因而，基本避免了由传感器模块104中的传感器发出的VOCs引起的上述混淆影响。
在先前的装置中，特定的传感装置已经位于呼吸收集装置的近端处。这是直观的，因为一旦开始呼气呼吸就进行测量，这被认为可以使读数更准确。然而，如上所述，传感器本身会发出VOCs。有利地，除了避免在样本中夹带或捕捉来自传感器模块的VOCs之外，已经发现将传感器模块定位在缓冲管的与向其中呼出呼吸的端部相反的端部以及采样端口的下游(即远端)处，不会对传感器进行的测量产生不利影响。
呼吸采样装置100进一步包括输出装置122。输出装置122向使用者提供输出，以引导使用者进行呼气动作。特别地，输出装置122向使用者提供他们的呼气流速是否在可接受范围内的指示。如上所述，呼气速率及其变化会影响呼气呼吸中特定VOCs的浓度。因此，控制呼气速率消除了进一步的混淆影响。
输出装置122可以包括一个或多个发光二极管(LED)或有机LED、在其上显示消息或指示器的显示器、触觉反馈系统或任何其他期望的输出端。
输出装置122连接到传感器模块104。传感器模块104包括流量计124，以感测呼气呼吸的呼气流速。输出装置122从流量计124接收流速的测量值。如上所述，如果测量值在可接受的流速范围之外，则输出装置122将向使用者输出信号以修改流速，从而使其进入可接受的流速范围内。在一个实施例中，输出装置包括红色LED和绿色LED。如果流速在可接受范围内，绿色LED亮起，如果流出超出可接受范围，绿色LED熄灭。类似地，如果流速超出可接受范围，红色LED亮起，如果流速在可接受范围内，则红色LED熄灭。输出可以可替选地包括两个不同颜色的LED，其中一个指示流速太高而另一个指示流速太低。
装置100可以进一步包括用于为流量计124和/或传感器模块104的其他组件供电的电源(例如，电池——未示出)。
呼吸采样装置100进一步包括用于选择性地打开和关闭呼吸采样端口106的阀门126。在一些实施例中，可能不需要阀门。然而，在本实施例中，传感器模块104包括二氧化碳(CO2)传感器128，以检测呼气呼吸中的瞬时二氧化碳水平(例如，CO2分压)。传感器模块104根据瞬时二氧化碳水平确定呼吸阶段，并根据期望由呼吸采样装置100采样的呼吸阶段(期望呼吸阶段)致动阀门126。在其他实施例中，输出装置122接收来自传感器模块104的指示已经达到期望呼吸阶段的输出，并且向使用者输出信号以指示使用者手动切换阀门126从而引起呼吸被引导通过采样端口106。
为了避免在呼气速率超出可接受范围的情况下捕捉样本，其中阀门126由传感器模块104操作，传感器模块104可以仅在流速在可接受的流速范围内的情况下致动阀门126。类似地，在手动操作阀门的情况下，输出装置122可以仅在保持期望流速的情况下指示使用者操作阀门126。
在线采样
在线采样是指一经采样即对呼气呼吸的样本进行分析的采样。通常，这将应用于医院或临床环境。发现了由于呼气呼吸的温度和湿度，VOCs粘附在缓冲管的内部表面上。
在图2中示出了用于在线采样的呼吸采样装置129。呼吸采样装置129包括缓冲管130。缓冲管130类似于缓冲管102但还包括加热夹套132。加热夹套132加热内管114，减少或防止VOC附着。这也可以减少或防止湿气附着到内管114。此外，这可以有助于为纵向研究提供更一致的采样温度和湿度。因而使用加热夹套132消除了进一步的混淆影响，即由温度和湿度变化引起的混淆影响。
此外，如上所述，先前装置在使用者呼气的一端附近包括传感器。对于防止VOC附着于缓冲管的加热夹套，加热夹套应沿缓冲管从近端108延伸至采样端口106。另外，加热夹套应被加热至约65℃至75℃，优选地约70℃。这种温度影响传感器进行的测量，因而影响安装在缓冲管近端附近的传感器。通过将传感器模块104并因而将传感器定位在远端110处和采样端口106的远端，来自加热套132的热不影响传感器测量。
如图所示，加热夹套132可以形成缓冲管130的外套管，因此在操作上类似于缓冲管102的外套管116。在其他实施例中，可以围绕外套管接收加热夹套132。
呼吸采样装置129进一步包括环境采样器134。环境采样器134测量使用者可能已经吸气的周围环境中存在的VOCs。因此，在评估正在分析的呼吸部分中的VOC水平时，可以考虑那些VOCs的存在。这有助于消除环境VOCs的混淆影响。
环境采样器134可以进一步包括温度和湿度传感器以及其他期望的传感器，以提高对正被采样的呼气呼吸部分的分析准确度。在其他实施例中，环境采样器可以是与分析仪器通信的外部装置。
应注意，在在线采样装置中，可能不需要阀门126——因而本实施例排除阀门126。替代地，在CO2传感器识别出已经达到呼气呼吸的期望部分时，分析仪器(即，外部装置)从缓冲管130抽取空气。当CO2确定期望阶段已经结束时，分析仪器不再从缓冲管130抽取呼吸。
离线采样
离线采样涉及呼吸的收集。通常，呼吸袋或收集器皿连接到采样端口并且将呼吸引导到呼吸袋或器皿中。然后将呼吸袋或器皿密封并送去分析。因此，离线采样装置更优选地用于家庭使用。
图3示出了离线呼吸采样装置136。
离线分析的主要混淆因素之一是环境VOCs。为了减少环境VOCs的影响，呼吸采样装置136包括连接到缓冲管140的清洁空气供应源138。清洁空气供应源138向使用者输送清洁空气以供吸气。当前，清洁空气供应源138将清洁空气供应到缓冲管140中。
为了确保清洁空气从清洁空气供应源138进入缓冲管140而不是从缓冲管140进入清洁空气供应源138，清洁空气供应源138包括单向阀142。在本文中，单向阀142将被称为“第一”单向阀142。第一单向阀142使得清洁空气能够沿由箭头X标记的第一方向从清洁空气供应源138通向使用者，并且阻止空气沿与第一方向相反的第二方向流动。箭头Y示出了空气沿着缓冲管140通过，如在呼气期间的情况，并且呼出的空气不进入清洁空气供应源138。
第一单向阀142可以是被动的，因而基于缓冲管140中吸气期间的压力与呼气期间的压力之间的压力差来操作。可替选地，第一单向阀142可被致动(例如，被隔离以防止沿任一方向流动)，以防止在呼气期间输送清洁空气。
在非被动实施例中，可以手动操作第一单向阀142。
呼吸采样装置136还包括第二单向阀144。第二单向阀144被设置在传感器模块146近端的缓冲管140中。第二单向阀144使呼气呼吸能够沿第一方向向远端流过传感器模块146，并阻止空气在与第一方向相反的第二方向上流过第二单向阀144。
第二单向阀144位于清洁空气供应源138的远端。因而，在吸气期间，第二单向阀144近端的缓冲管140的内部体积(体积148)充满了从清洁空气供应源138吸入的清洁空气。在吸气期间，第二单向阀144防止环境空气通过传感器模块146流入缓冲管140的近端内部体积148。
离线采样装置136还包括第一阀门150和第二阀门152(也参见图1的阀门126)。阀门150、152的操作由传感器模块146控制。阀门150、152在下文中将被称为电磁阀，但可以使用可由传感器模块146控制的任何其他阀门。当传感器模块146的CO2传感器指示已达到期望的呼吸阶段时，传感器模块146关闭电磁阀150以防止空气流过传感器模块146，并打开电磁阀152以允许呼气呼吸的期望部分流入样本收集装置，诸如呼吸袋或呼吸捕捉容器。直到达到期望的呼吸部分，阀门150将打开而阀门152关闭。在一些实施例中，CO2传感器可以被放置在采样端口与阀门152之间，使得在期望的呼吸部分已经通过之后可以重新打开阀门152。可替选地，可以省略阀门152——在这样的实施例中，当CO2压力(例如分压)低于或不等于期望值或范围时——指示特定呼吸阶段——阀门152将保持关闭，当达到期望值时，阀门152将被打开并且呼吸将自然地流过传感器模块146和采样端口两者，并且一旦CO2水平不再存在(即，期望的呼吸阶段已经通过)，阀门152关闭。
离线设备136可以进一步包括类似于图2的环境采样器134的环境采样器。
应明白，所述的实施例的各个方面的许多进一步修改和排列是可能的。因而，所述方面旨在包括落入任何所附权利要求的精神和范围内的所有此类变更、修改和变化。
贯穿本说明书和所附的任何权利要求，除非上下文另有要求，否则词语“包括…”以及诸如“包括…”和“包括…”的变体应被理解为暗示包括所陈述的整体或步骤或者整体或步骤组，但不排除任何其他整体或步骤或者整体或步骤组。
本说明书中对任何先前出版物(或从其衍生的信息)或任何已知事项的引用不是，也不应被视为对先前出版物(或从其衍生的信息)或任何已知事项形成本说明书所涉及的努力领域中的公知常识的一部分的确认或承认或任何形式的暗示。

Claims (20)

1.一种呼吸采样装置，包括：
缓冲管，所述缓冲管具有使用者向其中呼气的近端和与所述近端相反的远端；
传感器模块，所述传感器模块处于所述远端处，以测量所述使用者呼入所述缓冲管的呼吸参数；和
呼吸采样端口，所述呼吸采样端口被设置在所述近端和所述远端之间，呼气呼吸的一部分能穿过所述呼吸采样端口转向而基本不接触所述传感器模块。
2.根据权利要求1所述的呼吸采样装置，包括用于对所述呼吸采样装置的内部区域进行杀菌的杀菌装置。
3.根据权利要求2所述的呼吸采样装置，其中，所述传感器模块包括所述杀菌装置和所述内部区域。
4.根据权利要求2或3所述的呼吸采样装置，其中，所述杀菌装置是紫外线(UV)光源。
5.根据上述权利要求中的任一项所述的呼吸采样装置，其中，所述缓冲管包括加热夹套，所述加热夹套加热所述缓冲管以减少挥发性有机化合物(VOCs)对所述缓冲管的附着。
6.根据上述权利要求中的任一项所述的呼吸采样装置，其中，所述传感器模块包括用于感测所述呼气呼吸的呼气流速的流量计，并且所述呼吸采样装置进一步包括用于从所述流量计接收所述流速的测量值的输出装置，并且如果所述测量值在可接受的流速范围之外，则向所述使用者输出信号以修改所述流速从而使其进入所述可接受的流速范围内。
7.根据权利要求1至5中的任一项所述的呼吸采样装置，进一步包括用于选择性地打开和关闭所述呼吸采样端口的阀门，其中，所述传感器模块包括用于检测所述呼气呼吸中的瞬时二氧化碳水平的二氧化碳(CO2)传感器，所述传感器模块由所述瞬时二氧化碳水平确定呼吸阶段，并根据期望的由所述呼吸采样装置采样的呼吸阶段(期望的呼吸阶段)致动所述阀门。
8.根据权利要求7所述的呼吸采样装置，其中，所述传感器模块包括用于感测所述呼气呼吸的呼气流速的流量计，并且所述呼吸采样装置进一步包括用于从所述流量计接收所述流速的测量值的输出装置，并且如果所述测量值在可接受的流速范围之外，则向所述使用者输出信号以修改所述流速从而使其进入所述可接受的流速范围内。
9.根据权利要求8所述的呼吸采样装置，其中，只有当所述流速在所述可接受的流速范围内时，所述传感器模块才致动所述阀门。
10.根据权利要求6、8和9中的任一项所述的呼吸采样装置，其中，所述输出装置包括发光二极管(LED)显示器或有机LED显示器，以将输出提供给所述使用者以引导所述使用者完成呼气动作。
11.根据权利要求1至5和7中的任一项所述的呼吸采样装置，进一步包括连接到所述缓冲管的清洁空气供应源，以将清洁空气输送给所述使用者以供吸气。
12.根据权利要求11所述的呼吸采样装置，其中，所述清洁空气供应源包括第一单向阀，所述第一单向阀使得清洁空气能够在第一方向上从所述清洁空气供应源流向所述使用者，并且阻止空气在与所述第一方向相反的第二方向上流动。
13.根据权利要求12所述的呼吸采样装置，其中，可以致动所述第一单向阀以防止在呼气期间输送清洁空气。
14.根据权利要求12或13所述的呼吸采样装置，进一步包括第二单向阀，所述第二单向阀被设置在所述传感器模块近端的所述缓冲管中，使所述呼气呼吸能够沿第一方向向远端流过所述传感器模块，并阻止空气沿与所述第一方向相反的第二方向流过所述第二单向阀。
15.根据权利要求14所述的呼吸采样装置，其中，所述第二单向阀被定位在所述清洁空气供应源的远端，以防止在清洁空气吸气期间空气通过所述第二单向阀。
16.根据上述权利要求中的任一项所述的呼吸采样装置，其中，所述缓冲管的所述近端适于接合吹嘴，所述使用者通过所述吹嘴呼气进入所述缓冲管。
17.根据权利要求16所述的呼吸采样装置，其中，所述吹嘴由包括
Figure FDA0003431487490000032
玻璃和硅烷化材料中的至少一种的材料形成。
18.根据上述权利要求中的任一项所述的呼吸采样装置，可用于检测呼气呼吸中一种或多种挥发性有机化合物(VOCs)的存在，其中，所述缓冲管包括由相对于所述VOCs呈惰性的材料形成的可移除内管。
19.根据权利要求18所述的呼吸采样装置，其中，所述缓冲管由包括
Figure FDA0003431487490000031
玻璃和硅烷化材料中的至少一种的材料形成。
20.根据上述权利要求中的任一项所述的呼吸采样装置，其中，所述采样端口可附接到呼吸收集器皿和分析仪器中的至少一个。
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