JP3234385U - サンプリングフェイスマスク - Google Patents
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Abstract
【課題】使用者の鼻から吐き出された物質を採取するプロセスによる交差汚染のリスクが最小限に抑えられるサンプリングフェイスマスクを提供する。【解決手段】マスク本体110と、取り外し可能なカートリッジ120と、駆動手段128と、を含み、マスク本体は、被験体の鼻の形状に適合した前側101と、底部102と、底部に配置される1つ以上のクランプブロック112とを有し、取り外し可能なカートリッジは、マスク本体に接続されるとともに、被験体の鼻から吐き出される吐出物質を収容するためのチャンバ124を有するカートリッジ本体122と、チャンバを開閉するためのドア126とを有し、駆動手段は、マスク本体、カートリッジ本体及びドアに接続され、クランプブロックは、ドアを所定位置に保持可能であり、チャンバは実質的に鼻の下方に配置され、開状態に維持される。【選択図】図1A
Description
本出願は、2020年8月3日に出願され台湾特許出願第109126230号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、サンプリング装置に関する。より具体的には、本開示は、被験体の吐出物質をサンプリング又は収集した後に自動的に閉じることが可能である取り外し可能なカートリッジを含むサンプリングフェイスマスクに関する。
被験体の吐出物質をサンプリングするための様々なタイプのマスクが報告されている。例えば、米国特許第5,474,060号には、個体から吐き出された物質のサンプリングに適用した3次元(3D)マスクが開示されている。この3Dマスクは、マスクの内側から延在し、吐出物質を同定のために外部デバイスに輸送する取り外し可能なホースを含む。WO2016/007749には、上記マスクの片側に配置されるとともに、使用者が吐き出した物質を収集するための外部容器に接続されるサンプリングポートを含む酸素マスクが開示されている。US2010/0087749には、使用者の吐出物質を収集するための部材を有するカップ型マスク又はコーニクルマスクが開示されている。US2018/0125374には、使用者の吐出物質を収集するための部材(例えば、気流をガイドするためのバルブ)を有する呼気分析計が開示されている。しかし、先行文献に開示されているマスクには、周囲の環境又は手やツールでサンプリングデバイスを操作するプロセスによって交差汚染される恐れがあるという共通の欠点がある。
そのため、当該技術分野では、交差汚染のリスクが最小限に抑えられる改良されたサンプリングマスクを開発する必要がある。
以下は、読者に基本的な理解を提供するために、本開示の簡単な概要を示す。この概要は、本開示の広範な概要ではなく、本考案の鍵となる/重要な要素を特定したり、本考案の範囲を描写したりするものではない。その唯一の目的は、本明細書に開示されるいくつかの概念を、後述するより詳細な説明の前触れとして簡略化された形式で提示することである。
本開示の第1態様は、サンプリングフェイスマスクを提供することを目的とする。上記サンプリングフェイスマスクは、マスク本体と、取り外し可能なカートリッジと、駆動手段と、を含み、
上記マスク本体は、上記被験体の鼻の形状に実質的に適合した前側と、底部と、上記底部に配置される1つ以上のクランプブロックとを有し、
上記取り外し可能なカートリッジは、上記マスク本体に取り外し可能に接続されるとともに、上記被験体の鼻から吐き出される吐出物質を収容するためのチャンバを有するカートリッジ本体と、上記チャンバの上方に配置され、上記チャンバを開閉するためのドアとを有し、
上記駆動手段は、上記ドアが駆動されて上記カートリッジ本体に対して横方向又は縦方向に移動することで上記チャンバが開閉されるように、上記マスク本体、上記カートリッジ本体及び上記ドアに操作可能に接続され、
上記マスク本体の1つ以上の上記クランプブロックは、上記ドアを所定な位置に保持可能であり、これにより、上記ドアは閉じられないように維持され、上記チャンバは実質的に上記鼻の下方に配置され、開状態に維持され、
1つ以上の上記クランプブロックが上記ドアを所定な位置に保持していない場合、上記ドアは上記駆動手段によって閉じられるように駆動され、これにより、上記チャンバは閉ざされるとともに、上記取り外し可能なカートリッジを上記マスク本体から分離することが可能となる。
上記マスク本体は、上記被験体の鼻の形状に実質的に適合した前側と、底部と、上記底部に配置される1つ以上のクランプブロックとを有し、
上記取り外し可能なカートリッジは、上記マスク本体に取り外し可能に接続されるとともに、上記被験体の鼻から吐き出される吐出物質を収容するためのチャンバを有するカートリッジ本体と、上記チャンバの上方に配置され、上記チャンバを開閉するためのドアとを有し、
上記駆動手段は、上記ドアが駆動されて上記カートリッジ本体に対して横方向又は縦方向に移動することで上記チャンバが開閉されるように、上記マスク本体、上記カートリッジ本体及び上記ドアに操作可能に接続され、
上記マスク本体の1つ以上の上記クランプブロックは、上記ドアを所定な位置に保持可能であり、これにより、上記ドアは閉じられないように維持され、上記チャンバは実質的に上記鼻の下方に配置され、開状態に維持され、
1つ以上の上記クランプブロックが上記ドアを所定な位置に保持していない場合、上記ドアは上記駆動手段によって閉じられるように駆動され、これにより、上記チャンバは閉ざされるとともに、上記取り外し可能なカートリッジを上記マスク本体から分離することが可能となる。
本開示の実施形態によれば、上記マスク本体は、上記鼻の両側に対応する位置にそれぞれ配置される1つ以上の通気性領域を有する。
本開示の実施形態によれば、上記サンプリングマスクは、上記マスク本体の上記底部に接続されるベースをさらに含み、上記ベースは、その上に上記取り外し可能なカートリッジを支持する。
本開示の実施形態によれば、上記チャンバは1つ以上の区画に仕切られる。
本開示の実施形態によれば、上記カートリッジ本体は、それぞれ独立して上記チャンバ又は1つ以上の区画に接続される1つ以上の導管をさらに含む。
本開示の実施形態によれば、上記チャンバは、上記吐出物質を運ぶためのキャリアで充填又は塗布される。本開示に適用できる上記キャリアの例には、活性炭、アルミナ、分子篩炭素、ポリアクリルアミド、シリコーン、ゼオライト、アミノベンジルメチルセルロース、アミノフェニレンサルファイドセルロース、ジエチルアミンエチルセルロース、ニトロベンジルメチルセルロース、ニトロセルロース、及びポリフッ化ビニリデンが含まれるが、これらが限定されない。
本開示の実施形態によれば、上記駆動手段は、1つ以上のバネ、磁石、ゴムバンド、レール、ガイド部材、又はこれらの組み合わせから構成されてもよい。いくつかの実施形態において、上記駆動手段は、レールとバネの組み合わせである。他の実施形態において、上記駆動手段は、レールと磁石の組み合わせである。さらなる実施形態において、上記駆動手段は、レールとガイド部材の組み合わせである。
本開示の実施形態によれば、上記取り外し可能なカートリッジのドアは、1つ以上の板から構成され、駆動手段によって上記カートリッジ本体に対して横方向又は縦方向に移動するように駆動される。
本開示の実施形態によれば、上記ドアは、透明、半透明又は不透明材料で作製される。
本開示の付随する特徴および利点の多くは、添付の図面に関連して考慮される以下の詳細な説明を参照することでよりよく理解されるであろう。
本明細書は、添付の図面に照らして読まれる以下の詳細な説明からよりよく理解されるであろう。
一般的な実施に従って、説明された種々の特徴/要素は、縮尺通りに描かれておらず、代わりに、本考案に関連する特定の特徴/要素を最もよく例示するために描かれている。また、種々の図面における同様の参照番号及び名称は、同様の要素/部品を示すために使用される。
添付図面に関連して以下に提供される詳細な説明は、本実施例の説明を意図したものであり、本実施例を構築または利用することができる唯一の形態を表すことを意図するものではない。以下の説明では、実施例の機能並びに実施例を構成及び操作するための一連のステップについて説明する。ただし、同じ又は同等の機能及び手順は、異なる実施例によって達成される場合がある。
I.定義
便宜上、明細書、実施例及び添付の特許請求の範囲で使用される特定の用語をここにまとめる。別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。単数形「a」、「and」、及び「the」は、文脈上明確に別段の指示がない限り、複数の指示対象を含んで本明細書で使用される。また、本明細書及び実用新案登録請求の範囲で使用される「少なくとも1つ」及び「1つ又は複数」という用語は同じ意味を有し、1つ、2つ、3つ、またはそれ以上を含む。
便宜上、明細書、実施例及び添付の特許請求の範囲で使用される特定の用語をここにまとめる。別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。単数形「a」、「and」、及び「the」は、文脈上明確に別段の指示がない限り、複数の指示対象を含んで本明細書で使用される。また、本明細書及び実用新案登録請求の範囲で使用される「少なくとも1つ」及び「1つ又は複数」という用語は同じ意味を有し、1つ、2つ、3つ、またはそれ以上を含む。
本考案の広い範囲を説明する数値範囲及びパラメータは近似値であるにもかかわらず、特定の実施例に記載されている数値は可能な限り正確に記載されている。しかしながら、いずれの数値にも、それぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差が本質的に含まれる。また、本明細書では、用語「約」は一般に、所与値又は範囲の10%、5%、1%、又は0.5%以内を意味する。或いは、用語「約」は、平均値の許容可能な標準誤差内を意味し、この標準誤差は当業者によって判断することができる。操作/実施例以外、又は特に明記しない限り、本明細書に記載の全ての数値範囲、量、値及び割合(例えば材料の量、期間、温度、操作条件、量の比率など)は、全ての場合において用語「約」により修飾されていると理解されるべきである。したがって、そうでないと示されていない限り、本開示及び添付の実用新案登録請求の範囲に記載の数値パラメータは、近似値であり、必要に応じて変わることがある。少なくとも、各数値パラメータは、開示された有効桁数及び通常の丸め手法により得られる数値であると理解されるべきである。
「被験体」及び「個体」という用語は、本開示全体を通して交換可能に使用することができ、本明細書に記載のサンプリングマスクによって吐出物質を収集又は採取されるものを指す。「被験体」という用語は、一方の性別が特に示されていない限り、雄性と雌性の両方の性別を指すことを意図している。被験体の例には、ヒト、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、イヌ、ネコ、ウシ、ヤギ、ヒツジ、サル及びウマが含まれるが、これらに限定されない。好ましい実施形態によれば、被験体はヒトである。
本明細書で使用される「マスク」という用語は、個体の少なくとも鼻及び/又は顔における鼻の隣接領域を覆う3次元カバーを指す。
「吐出物質」という用語は、個体の呼吸器系から吐き出される物質を指す。この物質は、ガス(例えば、単一の揮発性化合物又は揮発性有機化合物の混合物で構成されるガス)、液体又は固体の形であってもよい。吐出物質の例には、個体の肺から吐き出される異物及び/又は微生物;個体の鼻又は呼吸器系から分泌される物質;個体の呼吸器系から取り出される組織、細胞、核酸及び/又は代謝物が含まれるが、これらに限定されない。
「運ぶ」又は「運んでいる」という用語は、個体の鼻又は呼吸器系から吐出物質を収集又は採取する行為を指す。この行為は、分子を吸着又は捕捉する形であってもよく、2つの分子間の親和性若しくは非親和性の結合、又は2つの分子間の物理的若しくは化学的結合を伴うことがある。
本明細書で使用される「通気性材料」という用語は、空気(例えば、呼気)及び水分などの小分子が自由に通過することができる材料を指す。
II.本考案のサンプリングフェイスマスク
本開示は、周囲の環境又は手やツールでサンプリングデバイスを操作するプロセスによって交差汚染されるリスクなしに、個体から吐き出された物質をサンプリングするための改良されたフェイスマスクを提供することを目的とする。さらに、従来技術では、個体から吐出物質をサンプリングするために、一般的には少なくとも2人が一緒に作業する必要がある。その結果、作業する2人はサンプリング中に汚染されるリスクがある。そのため、本開示は、上記汚染問題を解決する改良されたサンプリングフェイスマスクを提供することを目的とする。このサンプリングフェイスマスクによれば、サンプリング被験体から吐き出される物質が収集されて密閉チャンバに収容されることによって、採取された吐出物質が周囲の環境又は手やツールでサンプリングデバイスを操作するプロセスによって交差汚染される可能性が低減される。
本開示は、周囲の環境又は手やツールでサンプリングデバイスを操作するプロセスによって交差汚染されるリスクなしに、個体から吐き出された物質をサンプリングするための改良されたフェイスマスクを提供することを目的とする。さらに、従来技術では、個体から吐出物質をサンプリングするために、一般的には少なくとも2人が一緒に作業する必要がある。その結果、作業する2人はサンプリング中に汚染されるリスクがある。そのため、本開示は、上記汚染問題を解決する改良されたサンプリングフェイスマスクを提供することを目的とする。このサンプリングフェイスマスクによれば、サンプリング被験体から吐き出される物質が収集されて密閉チャンバに収容されることによって、採取された吐出物質が周囲の環境又は手やツールでサンプリングデバイスを操作するプロセスによって交差汚染される可能性が低減される。
図1Aから1Dは、本考案のサンプリングフェイスマスク100の第1実施形態を示す。図1Aは、サンプリングフェイスマスク100の配置を示す代表模式図であり、図1Bは、使用中の図1Aのサンプリングフェイスマスク100を示す代表模式図である。サンプリングフェイスマスク100は、構造的には、マスク本体110と、マスク本体110に取り外し可能に接続される取り外し可能なカートリッジ120とを含む。マスク本体110は、前側101と、底部102と、底部102上に設けられる1つ以上のクランプブロック112とを含む。前側101は、被験体の鼻を実質的に覆うサイズを有し、好ましくは、被験体の鼻の形状に適合する(図1Bを参照)。さらに、サンプリングマスク100は、マスク本体110の底部に取り外し可能に接続されるベース116をさらに含む。ベース116は、その上の取り外し可能なカートリッジ120を支持する。使用時(即ち、被験体がマスク本体110で鼻を覆うように顔に装着するとき)に、取り外し可能なカートリッジ120は、被験体の鼻から吐き出される物質(吐出物質)が容易に収集されるように、両鼻孔に近い箇所に位置する。マスク本体110は、一般的に、通気可能及び/又は濾過可能な材料(例えば、手術用マスク、N95マスク、又はN99マスクの製造に適した材料)で作製される。或いは、マスク本体110は、非通気性材料で作製される。好ましくは、マスク本体110は両方の材料(即ち、非通気性材料及び通気性材料)で作製され、つまり、通気性材料で作製されたマスク本体110の一部は通気性領域を構成してマスク本体110内に蓄積した圧力(即ち、マスク本体内に経時的に蓄積された呼気に起因する圧力)を防止する。蓄積した圧力が高くなりすぎると、マスク本体110内に蓄積したガスは、マスク本体110と鼻との間の隙間から漏れる場合がある。なお、フェイスマスク100から漏れる呼気はその周囲の環境及び/又は人員を汚染する可能性がある。好ましくは、マスク本体110は、空気の拡散と被験体の通常の呼吸が促進されるように、鼻の左側又は右側に対応するマスク本体の前側における箇所には、1つ以上の通気性領域114が独立して設けられる。本開示の任意の実施形態によれば、マスク本体110は、1つ以上の通気性領域114の上方に独立して設けられる1つ以上のフィルタ(図示せず)をさらに含んでもよい。1つ以上の上記フィルタはそれぞれ独立して空気を濾過するための膜を含む。1つ以上の上記フィルタは、膜の片側又は両側に設けられ、空気の流れをガイドする1つ以上の一方向弁(図示せず)をさらに含んでもよい。本開示の任意の実施形態によれば、1つ以上の上記フィルタは、1つ以上の通気性領域114の上方に設けられ、気流を検出(例えば、呼気の存在を検出)する1つ以上の一方向弁(図示せず)をさらに含んでもよい。
マスク本体110は、マスク本体110の底部102の1つ以上の位置にそれぞれ設けられる1つ以上のクランプブロック112を含む。マスク100が使用されるとき(即ち、顔に装着されるとき)に、1つ以上のクランプブロック112は、実質的に被験体の両鼻孔の下方に位置し、取り外し可能なカートリッジ120を所定な位置(即ち、開放状態)に保持する。1つ以上のクランプブロック112は、取り外し可能なカートリッジ120に取り外し可能に係合するように構成される。取り外し可能なカートリッジ120は、構造的には、被験者の鼻から吐き出された吐出物質を収容するチャンバ124を有するカートリッジ本体122と、カートリッジ本体122に接続されるとともに1つ以上のクランプブロック112に取り外し可能に係合するドア126と、ドア126が開閉されるようにマスク本体110、カートリッジ本体122、及びドア126に操作可能に接続される駆動手段128とを含む。取り外し可能なカートリッジ120が1つ以上のクランプブロック112を介してドア126に係合することによりマスク本体110に接続されている場合、ドア126は開いた状態にある。ドア126を1つ以上のクランプブロック112から係脱させることにより取り外し可能なカートリッジ120が取り外されてマスク本体110に接続されていない場合、ドア126は、駆動手段128によって自動的に閉じられ、その結果、チャンバ124は閉じられる。本開示の実施形態によれば、本考案のサンプリングマスクを動作させるために必要なクランプブロックの数は、本考案のサンプリングマスクに使用されるドア及び/又は駆動手段のタイプによって異なる。ドアが一枚の板のみから構成される場合、カバーを係合し、駆動手段がドアを横方向及び/又は垂直方向に移動させてチャンバを開閉できるようにするために、少なくとも1つのクランプブロックが必要である。ドアが複数の板(即ち、2つ以上の板)から構成される場合、ドアを係合し、駆動手段がドアを横方向及び/又は垂直方向に移動させてチャンバを開閉できるようにするために、少なくとも2つのクランプブロックが必要である。当業者は、過度の実験なしに、本考案のサンプリングマスクに使用されるクランプブロックの適切な数、サイズ及び/若しくはタイプを決定又は選択することができる。
本考案のサンプリングマスク100が使用されるとき、即ち、被験体がマスク本体110を顔に装着して鼻を覆うときに、取り外し可能なカートリッジ120は、鼻の真下に自動的に配置され(図1Bを参照)、これによって、被験体の両鼻孔から吐き出された吐出物質がチャンバ124に収集又は捕集され得る。好ましくは、カートリッジ本体122のチャンバ124は、被験体の吐出物質を運ぶキャリアをさらに含む。特定の実施形態において、チャンバ124全体の内部は、キャリアで塗布されている。本開示に適用されるキャリアの例には、活性炭、アルミナ、分子篩炭素、ポリアクリルアミド、シリコーン、ゼオライト、アミノベンジルメチルセルロース、アミノフェニレンサルファイドセルロース、ジエチルアミンエチルセルロース、ニトロベンジルメチルセルロース、ニトロセルロース、及びポリフッ化ビニリデンが含まれるが、これらに限定されない。
チャンバ124は、吐出物質における成分を同定するのに適した1つ以上の薬剤を収容するために、恒久的または一時的に2つ以上の区画に仕切られている。いくつかの実施形態において、2つ以上の上記区画は、互いに及び/又はチャンバ124自体に流体的に接続され、これによって、収容された1つ以上の上記薬剤は、1つの区画から他の区画及び/又はチャンバ124へ自由に流れることができる。他の実施形態において、2つ以上の上記区画は、互いに独立して隔離され、及び/又はチャンバ124自体から隔離される。これによって、収容された1つ以上の薬剤が互いに接触することが防止される。チャンバ124が一時的に1つ以上の区画に仕切られている場合、区画は、熱分解性プラスチックのような分解可能な材料で作製することができる。或いは、区画壁は、光、酸化、生分解、熱化又は溶媒化によって劣化又は崩壊することができる。区画に収容された薬剤は、区画壁の分解又は崩壊によってチャンバ124から放出される。1つ以上の区画に収容された薬剤は、品質制御剤(例えば、吐出物質の基準、陰性対照、洗浄バッファーなど)又は検出剤(例えば、核酸、化合物など)であってもよい。一実施形態において、1つ以上の区画に収容された薬剤は、吐出物質と反応して吐出物質を同定する。さらに、区画に収容された少なくとも1つの薬剤は、標準であり、吐出物質と反応せず、他の薬剤(即ち、標準ではない薬剤)が吐出物質と反応した後に比較するために使用される。
カートリッジ本体122は、チャンバ124に独立して接続される1つ以上の導管130をさらに含んでもよい(図1Dを参照)。導管130は、ドア126を開かずに、薬剤(例えば、上記品質制御剤及び検出剤)をチャンバ124に注入し又はチャンバ124から除去するために使用される。これによって、チャンバに収容された物質が周囲の環境に接触することが防止される。薬剤は同じでも異なっていてもよい。さらに、1つ以上の導管130は、チャンバ124の1つ以上の区画に接続される。例えば、第1薬剤(例えば、陰性対照、標準など)は、本考案のサンプリングマスク100を使用する前にチャンバ124に収容され、次いで、使用の必要に応じて、第2薬剤(例えば、検出剤)は、ドア126を開かずに1つ以上の導管130を介してチャンバに導入されてもよい。チャンバ124に収集された吐出物質は、当該技術分野で知られている方法(例えば、インサイチューハイブリダイゼーション(ISH)、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、免疫蛍光抗体法(IFA)など)で同定することができる。このように、これらの方法で使用される試薬は、導管130を介してチャンバ124に注入し又はチャンバ124から除去することができる。同定対象物質が微生物である場合、微生物に対する特異的抗体を導管130を介してチャンバ124に注入して微生物と反応させることができ、過剰な薬剤を導管130を介してチャンバ124から除去することができる。さらに、同定を容易にするために、同位体標識抗体(125I抗体)のような第2薬剤を導管130を介してチャンバ124に注入し及び/又はチャンバ124から除去してもよい。
チャンバ124の上方に位置するドア126は、チャンバ124を完全にカバーするサイズを有し、駆動手段128によってカートリッジ本体122に対して移動するように駆動され、チャンバ124を開閉することができる。一般的に、ドア126は、駆動機構128の一部であるレール(図面から見えない)の上に位置するとともに、カートリッジ本体122に対して上記レールに沿って移動するように駆動機構128の一部であるバネ、磁石、ゴムバンド又はガイド部材などによって引っ張られることにより、チャンバ124は開閉される。
ドア126は、透明、半透明又は不透明の材料で作製される。透明又は半透明の材料の例には、グラス又はプラスチック(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリ塩化ビニル(PVC)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)、ポリ乳酸(PLA)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)及びこれらの組み合わせ)が含まれるが、これらに限定されない。不透明材料の例には、硬質プラスチック、ゴム、複合材料及び鋼が含まれるが、これらに限定されない。ドア126は、透明及び/又は半透明材料で作製されることが好ましい。これは、ドア126を開いてチャンバ124の内容物を露出させず、カートリッジ120を光学分析することができるためである。これによって、内容物が環境又は手やツールでサンプリング装置を取り扱うプロセスによって相互汚染される可能性が排除される。或いは、ドア126は、収集された吐出物質中の感光性物質が光によって分解されるのを防止するために不透明材料で作製される。
図1C及び図1Dは、それぞれ開状態及び閉状態にある取り外し可能なカートリッジ120を示す。図1Cに示すように、カートリッジ120は、2つの板126a,126bから構成されるドア126を有する。2つの板126a,126bはそれぞれ独立してチャンバ124の片側に配置されるとともに、カートリッジ本体122に対して横方向に移動可能に駆動手段128に接続される。必要に応じて、板126a,126bのうちの1つは突縁1261をさらに含み、もう1つは突縁1261を受けるためのトラフ1262をさらに含む。これによって、2つの板126a,126bが閉じられたときに、チャンバ124はしっかり密閉される。図1A、図1B及び図1Cに示すように、サンプリングマスク100が使用されるとき(即ち、被験体の顔に装着されるとき)に、マスク本体110の1つ以上のクランプブロック112はドア126を所定な位置に保持することにより、カートリッジ120のチャンバ124を開状態に維持する(図1A及び図1Cを参照)。サンプリングした後、特に、1つ以上のクランプブロック112をドア126の邪魔にならないようにすることによりカートリッジ120全体をマスク100から取り外すことができる。これによって、カートリッジ120がマスク本体110から分離されたときにチャンバ124は閉じられる(図1Dを参照)。
図2A及び図2Bは、カートリッジ220がそれぞれ開状態及び閉状態にある本考案のサンプリングマスク200の別の実施形態を示す。本実施形態における部材の配置は、駆動手段228以外、図1Aから図1Dに示される配置と同様である。本実施形態において、駆動手段228はバネ及びレールから構成される。ここで、レールはドアの下方に配置され、図2A及び図2Bから見えない。図2A及び図2Bに示すように、駆動手段228の2つのバネ228a,228bは、チャンバ224が開くまで又は2つの板226a,226bが開状態になるまで露出されないように、それぞれドア226の2つの板226a,226bに収容される。この場合、マスク本体の1つ以上のクランプブロック(例えば、1つ以上のクランプブロック112)(図2に示せず)は、2つのバネ228a,228bが閉じられないようにドア226を所定な位置に保持する(図2A)。1つ以上のクランプブロックが邪魔にならないように移動されると、2つの板226a,226bは瞬時に閉まる(図2B)ことでチャンバ224を閉じ、さらなる分析(例えば、チャンバ224に収集された吐出物質の同定)のためにカートリッジ220全体をマスク本体(図示せず)から取り出すか又は分離することを可能にする。
図3A及び図3Bは、カートリッジ320がそれぞれ開状態及び閉状態にあるサンプリングマスク300の別の実施形態を示す。本実施形態における部材の配置は、ドア326及び駆動手段328以外、図2に示される配置と同様である。本実施形態において、ドア326は、いわゆる「二重板型」のドアである。図2に示すようにドアの両側にそれぞれ1つの板を有する代わりに、ドアの両側にそれぞれヒンジで固定された2つの板(例えば、板326a1,326a2又は板326b1,326b2)から構成される。ここで、2つの板のうちの1つ(例えば、板326a2及び326b2)はチャンバ324の片側に固定され、もう1つ(例えば、板326a1及び326b1)は非ヒンジ側で駆動手段328に接続される。なお、ヒンジは図面からは見えない。本実施形態の駆動手段328は、少なくとも4つのバネ(328a1,328a2,328b1,328b2)を含み、そのうちの2つのバネ(例えば、バネ328a1,328a2)は独立して一端で1つの板(例えば、板326a1)に接続され、他端でカートリッジ本体322に接続される。これによって、2つのバネ(例えば、バネ328a1,328a2)は、板(例えば、板326a1)を垂直に(即ち、上向きまたは下向きに)移動させることができ、その結果、チャンバ324を開閉することができる。開状態では、マスク本体の1つ以上のクランプブロック(例えば、1つ以上のクランプブロック112)(図3に図示せず)は、ドア326を所定な位置に保持し、駆動手段328がドア326を閉じないようにする(図3A)。1つ以上のクランプブロックが邪魔にならないように移動されると、2つの板326a,326bは瞬時に閉まり(図3B)、さらなる分析(例えば、チャンバ324に収集された吐出物質の同定)のためにカートリッジ320全体をマスク本体(図示せず)から取り出すか又は分離することを可能にする。
図4A及び図4Bは、カートリッジ420がそれぞれ開状態及び閉状態にあるサンプリングマスク400の別の実施形態を示す。本実施形態における部材の配置は、駆動手段428以外、図2に示される配置と同様である。図1から図3に示される実施形態と異なり、本実施形態において、バネ及び/又はレールとスライドブロックの組み合わせの代わりに、2セットの磁石が使用される。各セットの磁石は、板の裏側(即ち、チャンバに対向する板の側)の上端及び下端にそれぞれ嵌入された2つの磁石で構成される。具体的には、2つの磁石428a1,428a2は、それぞれのN極が他の板、即ち、板426bに対向するように板426aの裏側の上端及び下端にそれぞれ嵌入される。同様に、他の2つの磁石428b1,428b2は、それぞれのS極が板426aに対向するように板426bの裏側の上端及び下端にそれぞれ嵌入される。このような配置によれば、2つの板426a,426bは、2セットの磁石のN極とS極の間の引力により自動的に閉まる(図4B)。
図5A及び図5Bは、カートリッジ520がそれぞれ開状態及び閉状態にあるサンプリングマスク500の別の実施形態を示す。本実施形態における部材の配置は、駆動手段528以外、図1及び図2に示される配置と同様である。本実施形態において、弾性ゴムバンドは駆動手段528として機能し、2つの板526a,526bの外周に巻き付けられる。チャンバ524を開くために、1つ以上のクランプブロック(図示せず)がチャンバ524を開状態に保持可能に弾性ゴムバンド528を伸ばす(図5A)。一方、1つ以上のクランプブロック(図示せず)が邪魔にならないように移動されると、弾性ゴムバンド528は自動的且つ瞬時にドア526を閉じることでチャンバ524を閉じる(図5B)。
図6は、取り外し可能なカートリッジ620がマスク本体610に接続され(図6A)又はマスク本体610から取り外されている(図6B)。本考案のサンプリングマスク600の別の実施形態を示す。本実施形態における部材の配置は、図1に示すようにカートリッジ本体620に配置されるのではなく、マスク本体610の移動可能なベース612に対向する底部602の側にそれぞれ配置される2つのガイド部材628a,628bを含む駆動手段628以外、図1に示される配置と同様である。サンプリングマスク600が被験体の顔に装着されるときに、取り外し可能なカートリッジ620はベース616に位置し、ドア626は1つ以上のクランプブロック612によって開状態に保持されることでチャンバ624は開状態に維持される。サンプリングした後、取り外し可能なカートリッジ620はベース616からスライドアウトしてマスク本体610から分離すると同時に、チャンバ624のドア626は2つのガイド部材628a,628bを介して閉じられる(図6B)。次に、カートリッジ620全体は、そこに収集された物質の同定のためにさらなる分析に供され得る。
図7A及び図7Bは、カートリッジ720がそれぞれ開状態及び閉状態にある本考案のサンプリングマスク700の別の実施形態を示す。本実施形態における部材の配置は、ドア726が単一の板から構成される以外、図1に示される配置と同様である。図1に示される構成のように、ドア726はレール(図面から見えない)に位置し、駆動手段728(即ち、2つのバネ728a,728b)によってカートリッジ本体720に沿って横方向に移動するように駆動され、その結果、チャンバ724は開閉される。チャンバ724を開くために、2つのバネ728a,728bは伸長することにより、1つ以上のクランプブロック(図示せず)はチャンバ724を開状態に保持することができる(図7A)。一方、1つ以上のクランプブロックが邪魔にならないように移動されると、2つのバネ728a,728bは自動的且つ瞬時にドア726を閉じ、その結果、チャンバ724は閉じられる(図7B)。
図8A及び図8Bは、カートリッジ820がそれぞれ開状態及び閉状態にある本考案のサンプリングマスク800の別の実施形態を示す。本実施形態における部材の配置は、駆動手段828以外、図7に示される配置と同様である。同図に示すように、2つのバネ828a,828bは、カートリッジ本体820の隅に配置される代わりに、チャンバ824が閉状態にある場合、2つのバネ828a,828bはドア826に受け入れられる一方、1つ以上のクランプブロック(図示せず)によってチャンバ824が開状態に保持されている場合、2つのバネ828a,828bは露出される。
以上より、本考案のサンプリングマスクは、サンプリングが完了すると自動的に閉じられ、その後の分析のために取り出される改良されたカートリッジを提供することにより、従来のサンプリング技術に存在する汚染問題を解決する。
上記の実施形態の説明は、例示的なものに過ぎず、当業者によって様々な修正を行うことができる。上記の実施形態、実施例及びデータは、本考案の例示的な構造及び使用の完全な説明を提供する。本考案の様々な実施形態は、ある程度の特殊性をもって、又は1つ若しくは複数の実施形態を参照して上記のように記載されたが、当業者は、本考案の精神又は範囲から逸脱することなく、開示された実施形態に多くの変更を加えることができる。
Claims (10)
- 被験体の鼻から吐き出される吐出物質を収集するためのサンプリングフェイスマスクであって、
前記サンプリングフェイスマスクは、マスク本体と、取り外し可能なカートリッジと、駆動手段と、を含み、
前記マスク本体は、前記被験体の鼻の形状に実質的に適合した前側と、底部と、前記底部に配置される1つ以上のクランプブロックとを有し、
前記取り外し可能なカートリッジは、前記マスク本体に取り外し可能に接続されるとともに、前記被験体の鼻から吐き出される吐出物質を収容するためのチャンバを有するカートリッジ本体と、前記チャンバの上方に配置され、前記チャンバを開閉するためのドアとを有し、
前記駆動手段は、前記ドアが駆動されて前記カートリッジ本体に対して横方向又は縦方向に移動することで前記チャンバが開閉されるように、前記マスク本体、前記カートリッジ本体及び前記ドアに操作可能に接続され、
前記マスク本体の1つ以上の前記クランプブロックは、前記ドアを所定な位置に保持可能であり、これにより、前記ドアは閉じられないように維持され、前記チャンバは実質的に前記鼻の下方に配置され、開状態に維持され、
1つ以上の前記クランプブロックが前記ドアを所定な位置に保持していない場合、前記ドアは前記駆動手段によって閉じられるように駆動され、これにより、前記チャンバは閉じされるとともに、前記取り外し可能なカートリッジを前記マスク本体から分離することが可能となる、サンプリングフェイスマスク。 - 前記マスク本体は、前記鼻の両側に対応する位置にそれぞれ配置される1つ以上の通気性領域を有する、請求項1に記載のサンプリングフェイスマスク。
- 前記マスク本体の前記底部に接続されるベースをさらに含み、
前記ベースは、その上に前記取り外し可能なカートリッジを支持する、請求項1に記載のサンプリングフェイスマスク。 - 前記駆動手段は、バネ、磁石、ゴムバンド、レール、ガイド部材、又はこれらの組み合わせである、請求項1に記載のサンプリングフェイスマスク。
- 前記チャンバは、1つ以上の区画に仕切られる、請求項1に記載のサンプリングフェイスマスク。
- 前記カートリッジ本体は、それぞれ独立して前記チャンバ又は1つ以上の前記区画に接続される1つ以上の導管をさらに含む、請求項5に記載のサンプリングフェイスマスク。
- 前記ドアは、1つ以上の板から構成され、前記駆動手段によって前記カートリッジ本体に対して横方向又は縦方向に移動するように駆動される、請求項1に記載のサンプリングフェイスマスク。
- 前記ドアは、透明、半透明又は不透明材料で作製される、請求項7に記載のサンプリングフェイスマスク。
- 前記チャンバは、前記吐出物質を運ぶためのキャリアで充填又は塗布される、請求項1に記載のサンプリングフェイスマスク。
- 前記キャリアは、活性炭、アルミナ、分子篩炭素、ポリアクリルアミド、シリコーン、ゼオライト、アミノベンジルメチルセルロース、アミノフェニレンサルファイドセルロース、ジエチルアミンエチルセルロース、ニトロベンジルメチルセルロース、ニトロセルロース、及びポリフッ化ビニリデンからなる群より選択される、請求項9に記載のサンプリングフェイスマスク。
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