(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットの１つまたは複数の領域からエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるための第１装置と、 
イオンアナライザまたは質量分析計に対する流入導管であって、前記エアロゾル、スモーク、または蒸気が通過する流入口を有する流入導管と、
前記エアロゾル、スモーク、または蒸気を前記流入口に向かって誘導するよう構成および適応されたベンチュリポンプ構成であって、前記ベンチュリポンプ構成は、前記エアロゾル、スモーク、または蒸気が前記流入口を通過する前に、前記エアロゾル、スモーク、または蒸気を偏向装置に誘導するよう構成および適応されており、前記偏向装置は、第１側面および第２側面を有する中空部材を含み、前記第１側面は中実であり、前記第２側面は、前記エアロゾル、スモーク、または蒸気が通過することを可能にするよう構成および適応された１つまたは複数のアパーチャを含み、前記ベンチュリポンプ構成は前記エアロゾル、スモーク、または蒸気を前記偏向装置の前記第１側面上に誘導するよう構成および適応されている、ベンチュリポンプ構成と、
前記エアロゾル、スモーク、または蒸気が前記流入口を通過する前に、マトリクスを前記エアロゾル、スモーク、または蒸気と導入および混合するためのマトリクス導管と、並びに、
前記イオンイアナライザまたは質量分析計の真空チャンバ内に配置された衝突表面であって、前記エアロゾル、スモーク、または蒸気が前記衝突表面に対して衝突し、それにより複数の検体イオンが発生するよう構成および適応されている、衝突表面と
を含む装置。
【請求項２】
前記１つまたは複数のアパーチャは、前記中空部材内のキャビティまたは通路と流体連通し、前記流入口は前記キャビティまたは通路と流体連通する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記マトリクス導管は前記キャビティまたは通路と流体連通する、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記マトリクス導管および／または前記流入導管および／または前記キャビティもしくは通路は互いに対して実質的に同軸状である、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記ベンチュリポンプ構成は、前記エアロゾル、スモーク、または蒸気が通過する流出口を有する長尺部分を含み、前記長尺部分は、前記キャビティもしくは通路および／または前記流入導管および／または前記マトリクス導管の長手方向軸に対して直交するかまたは実質的に直交する長手方向軸を有する、請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記第１装置はアンビエントイオン源を含む、請求項１〜請求項５のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記第１装置は、（ｉ）急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）イオン源、（ｉｉ）脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオン源、（ｉｉｉ）レーザ脱離質量分析（「ＬＤ」）イオン源、（ｉｖ）熱脱離イオン源、（ｖ）レーザダイオード熱脱離（「ＬＤＴＤ」）イオン源、（ｖｉ）脱離電子流集束（「ＤＥＦＦＩ」）イオン源、（ｖｉｉ）誘電体バリア放電（「ＤＢ」）プラズマイオン源、（ｖｉｉｉ）大気圧固体試料分析プローブ（「ＡＳＡＰ」）イオン源、（ｉｘ）超音波支援スプレーイオン化イオン源、（ｘ）簡易アンビエント音波スプレーイオン化（「ＥＡＳＩ」）イオン源、（ｘｉ）脱離大気圧光イオン化（「ＤＡＰＰＩ」）イオン源、（ｘｉｉ）ペーパースプレー（「ＰＳ」）イオン源、（ｘｉｉｉ）ジェット脱離イオン化（「ＪｅＤＩ」）イオン源、（ｘｉｖ）タッチスプレー（「ＴＳ」）イオン源、（ｘｖ）ナノＤＥＳＩイオン源、（ｘｖｉ）レーザアブレーションエレクトロスプレー（「ＬＡＥＳＩ」）イオン源、（ｘｖｉｉ）リアルタイム直接質量分析（「ＤＡＲＴ」）イオン源、（ｘｖｉｉｉ）プローブエレクトロスプレーイオン化（「ＰＥＳＩ」）イオン源、（ｘｉｘ）固体プローブ支援エレクトロスプレーイオン化（「ＳＰＡ−ＥＳＩ」）イオン源、（ｘｘ）キャビトロン超音波外科用吸引（「ＣＵＳＡ」）イオン源、（ｘｘｉ）収束または非収束の超音波アブレーションイオン源、（ｘｘｉｉ）マイクロ波超音波共鳴イオン源、および、（ｘｘｉｉｉ）パルスプラズマＲＦ切開装置、からなる群より選択されたイオン源を含む、請求項１〜請求項６のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記第１装置は、レーザ光で前記ターゲットを照射し、それにより前記エアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるためのレーザ光源を含む、請求項１〜請求項６のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記マトリクスは、極性分子、水、１つまたは複数のアルコール、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、またはアセトニトリルを含む、請求項１〜請求項８のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
質量スペクトロメトリーデータおよび／またはイオン移動度データを取得するために、前記検体イオンを質量分析および／またはイオン移動度分析するよう構成および適応された質量アナライザおよび／またはイオン移動度アナライザをさらに含む、請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
ターゲットの１つまたは複数の領域からエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生するステップと、
イオンアナライザまたは質量分析計に対する流入導管を提供するステップであって、前記流入導管が、前記エアロゾル、スモーク、または蒸気が通過する流入口を有する、流入導管を提供するステップと、
前記エアロゾル、スモーク、または蒸気を前記流入口に向かって誘導するベンチュリポンプ構成を使用するステップであって、前記ベンチュリポンプ構成は、前記エアロゾル、スモーク、または蒸気が前記流入口を通過する前に、前記エアロゾル、スモーク、または蒸気を偏向装置に誘導し、前記偏向装置は、第１側面および第２側面を有する中空部材を含み、前記第１側面は中実であり、前記第２側面は、前記エアロゾル、スモーク、または蒸気が通過することを可能にするよう構成および適応された１つまたは複数のアパーチャを含み、前記ベンチュリポンプ構成は前記エアロゾル、スモーク、または蒸気を前記偏向装置の前記第１側面上に誘導するよう構成および適応されている、ベンチュリポンプ構成を使用するステップと、
前記エアロゾル、スモーク、または蒸気が前記流入口を通過する前に、マトリクスを前記エアロゾル、スモーク、または蒸気と導入および混合するステップと、並びに、
前記イオンイアナライザまたは質量分析計の真空チャンバ内に配置された衝突表面を提供するステップであって、前記エアロゾル、スモーク、または蒸気が前記衝突表面に対して衝突し、それにより複数の検体イオンが発生する、衝突表面を提供するステップと
を含む方法。
【請求項１２】
前記エアロゾル、スモーク、または蒸気を発生するステップは、アンビエントイオン源を用いることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記エアロゾル、スモーク、または蒸気を発生するステップは、（ｉ）急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）イオン源、（ｉｉ）脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオン源、（ｉｉｉ）レーザ脱離質量分析（「ＬＤ」）イオン源、（ｉｖ）熱脱離イオン源、（ｖ）レーザダイオード熱脱離（「ＬＤＴＤ」）イオン源、（ｖｉ）脱離電子流集束（「ＤＥＦＦＩ」）イオン源、（ｖｉｉ）誘電体バリア放電（「ＤＢ」）プラズマイオン源、（ｖｉｉｉ）大気圧固体試料分析プローブ（「ＡＳＡＰ」）イオン源、（ｉｘ）超音波支援スプレーイオン化イオン源、（ｘ）簡易アンビエント音波スプレーイオン化（「ＥＡＳＩ」）イオン源、（ｘｉ）脱離大気圧光イオン化（「ＤＡＰＰＩ」）イオン源、（ｘｉｉ）ペーパースプレー（「ＰＳ」）イオン源、（ｘｉｉｉ）ジェット脱離イオン化（「ＪｅＤＩ」）イオン源、（ｘｉｖ）タッチスプレー（「ＴＳ」）イオン源、（ｘｖ）ナノＤＥＳＩイオン源、（ｘｖｉ）レーザアブレーションエレクトロスプレー（「ＬＡＥＳＩ」）イオン源、（ｘｖｉｉ）リアルタイム直接質量分析（「ＤＡＲＴ」）イオン源、（ｘｖｉｉｉ）プローブエレクトロスプレーイオン化（「ＰＥＳＩ」）イオン源、（ｘｉｘ）固体プローブ支援エレクトロスプレーイオン化（「ＳＰＡ−ＥＳＩ」）イオン源、（ｘｘ）キャビトロン超音波外科用吸引（「ＣＵＳＡ」）イオン源、（ｘｘｉ）収束または非収束の超音波アブレーションイオン源、（ｘｘｉｉ）マイクロ波超音波共鳴イオン源、および、（ｘｘｉｉｉ）パルスプラズマＲＦ切開装置、からなる群より選択されたイオン源を用いること含む、請求項１１又は請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記エアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるためにレーザ光で前記ターゲットを照射するステップを、更に含む、請求項１１又は請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記マトリクスは、極性分子、水、１つまたは複数のアルコール、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、またはアセトニトリルを含む、請求項１１〜請求項１４のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
質量スペクトロメトリーデータおよび／またはイオン移動度データを取得するために、前記検体イオンを質量分析する、および／またはイオン移動度分析するステップを、更に含む、請求項１１〜請求項１５のうちのいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願特許は、２０１５年３月６日に出願された英国特許出願第１５０３８７６．３号、２０１５年３月６日に出願された英国特許出願第１５０３８６４．９号、２０１５年１０月１６日に出願された英国特許出願第１５１８３６９．２号、２０１５年３月６日に出願された英国特許出願第１５０３８７７．１号、２０１５年３月６日に出願された英国特許出願第１５０３８６７．２号、２０１５年３月６日に出願された英国特許出願第１５０３８６３．１号、２０１５年３月６日に出願された英国特許出願第１５０３８７８．９号、２０１５年３月６日に出願された英国特許出願第１５０３８７９．７号、および、２０１５年９月９日に出願された英国特許出願第１５１６００３．９号の優先権および利益を請求する。これらの特許出願の内容全体は参照することにより本願に援用される。
【０００２】
本発明は、全般的には、質量分析および／またはイオン移動度分光分析に関し、さらに詳細には、急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）を含むアンビエントイオン化および／またはイオン移動度分光分析を実施するための装置に、質量分析計に、イオン移動度スペクトロメータに、急速蒸発イオン化質量分析の方法に、質量分析の方法に、イオン移動度分光分析の方法に、ならびに電気外科の方法に、および電気手術装置に、関する。
【０００３】
アンビエントイオン化イオン源により生成された検体イオンに対して、（ｉ）四重極型質量分析計または飛行時間型質量分析計などの質量アナライザによる質量分析、（ｉｉ）イオン移動度分析（ＩＭＳ）および／または差分イオン移動度分析（ＤＭＡ）および／または電場非対称波形イオン移動度分析（ＦＡＩＭＳ）、および／または、（ｉｉｉ）第１に、イオン移動度分析（ＩＭＳ）および／または差分イオン移動度分析（ＤＭＡ）および／または電場非対称波形イオン移動度分析（ＦＡＩＭＳ）の組み合わせに引き続き、第２に、四重極型質量分析計または飛行時間型質量分析計などの質量アナライザによる質量分析（または、その逆）、が実施される、様々な実施形態が考えられる。様々な実施形態は、イオン移動度スペクトロメータまたは質量アナライザに、およびイオン移動度分光分析の方法および／または質量分析の方法にも関する。
【背景技術】
【０００４】
急速蒸発イオン化質量分析法（「ＲＥＩＭＳ」）は、組織の同定を含む、多数の異なる種類の試料の分析に対して有用である、比較的新しい技術である。
【０００５】
Ｎ．Ｓｔｒｉｔｔｍａｔｔｅｒら、Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．２０１４，８６，６５５５−６５６２（非特許文献１）を参照すると、急速蒸発イオン化質量分析法を、細菌および真菌に対する一般的な同定システムとして使用することについての適応性に関する調査が開示されている。
【０００６】
急速蒸発イオン化質量分析法により細菌コロニーを解析するための周知のアプローチは、双極性電気手術鉗子および電気手術ＲＦ生成器の使用を含む。細菌コロニーが双極性電気手術鉗子を使用して寒天層の表面から削り取られ、電気手術ＲＦ生成器からのＲＦ電圧の短いバーストが双極性電気手術鉗子間に印加される。例えば、４７０ｋＨｚ周波数の正弦曲線の双極モードの６０Ｗの出力を印加することが知られている。電気手術鉗子にＲＦ電圧が印加されると、その結果として細菌コロニーの特定部分が急速加熱され、当該特定部分はその非ゼロのインピーダンスにより解析される。細菌塊が急速加熱されるとエアロゾルが生成される。エアロゾルが質量分析計に伝達され、次にエアロゾル試料は質量分析計により解析される。異なる試料の識別および同定を支援するために、多変量統計分析を利用することが知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｎ．Ｓｔｒｉｔｔｍａｔｔｅｒら、Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．２０１４，８６，６５５５−６５６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アンビエントイオン化イオン源を使用してターゲットまたは組織を分析するための改善された装置を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様によれば、
ターゲットの１つまたは複数の領域からエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるための第１装置と、 
イオンアナライザまたは質量分析計に対する流入導管であって、エアロゾル、スモーク、または蒸気が通過する流入口を有する流入導管と、
エアロゾル、スモーク、または蒸気を流入口に向かって誘導するよう構成および適応されたベンチュリポンプ構成と、
を含む装置が提供される。
【００１０】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【００１１】
Ｎ．Ｓｔｒｉｔｔｍａｔｔｅｒら、Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．２０１４，８６，６５５５−６５６２で開示されるこの構成は、エアロゾル、スモーク、または蒸気を流入導管の流入口に向かって誘導するベンチュリポンプ構成を提供することに関しては教示または示唆しない。ベンチュリポンプ構成を提供することにより、エアロゾル、スモーク、または蒸気の改善された吸入がもたらされ、検体イオンの信号強度が改善される。
【００１２】
ベンチュリポンプ構成は、エアロゾル、スモーク、または蒸気が流入口を通過する前に、エアロゾル、スモーク、または蒸気を偏向装置または表面に誘導するよう構成および適応され得る。
【００１３】
偏向装置は、第１側面および第２側面を有する中空部材を含み得る。第１側面は中実であり得、第２側面は、エアロゾル、スモーク、または蒸気が通過することを可能にするよう構成および適応された１つまたは複数のアパーチャを含み得る。ベンチュリポンプ構成は、エアロゾル、スモーク、または蒸気を偏向装置の第１表面上に誘導するよう構成および適応され得る。
【００１４】
第１側面は、接近する物質を第２側面および／または１つまたは複数のアパーチャから離間する方向に偏向させるよう構成および適応され得る。使用時、接近してくる物質の比較的大きい粒子（例えばエアロゾル、スモーク、または蒸気に含まれる）は流入導管から離間する方向に偏向され得る。物質の比較的小さい粒子（例えばエアロゾル、スモーク、または蒸気に含まれる）は、偏向され得るが、しかしながら依然として、例えば、１つまたは複数のアパーチャの近傍領域と、イオンアナライザまたは質量分析計と、の間の圧力差により、流入導管に引き込まれ得る。
【００１５】
これらのアパーチャは、中空部材内のキャビティまたは通路に流体連通し得、流入口はキャビティまたは通路に流体連通し得る。
【００１６】
本装置は、エアロゾル、スモーク、または蒸気が流入口を通過する前に、エアロゾル、スモーク、または蒸気を導入し、エアロゾル、スモーク、または蒸気とマトリクスとを混合するためのマトリクス導管をさらに含み得る。
【００１７】
マトリクスは極性分子、水、１つまたは複数のアルコール、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、またはアセトニトリルを含み得る。マトリクスは、ロックマス化合物またはキャリブレーション化合物を含み得る。
【００１８】
マトリクス導管はキャビティまたは通路に流体連通し得る。
【００１９】
中空部材は軸方向通路および径方向通路を含み得、軸方向通路は第２側面まで延長し、軸方向通路は中空部材の長さに沿って長手方向に延長する。径方向通路は、前記の１つまたは複数のアパーチャのうちの１つのアパーチャを形成する流出口を有し得る。
【００２０】
中空部材は実質的に円筒形の外側表面を含み得（例えば１つまたは複数のアパーチャを除き、外側表面は円筒形を形成する）、軸方向通路は円筒の第１軸方向端部から円筒の第２軸方向端部まで延長し得る。流入導管は円筒の第１端部に挿入され得、マトリクス導管は円筒の第２端部に挿入され得る。
【００２１】
流入導管、および／またはマトリクス導管、および／または軸方向通路は、互いに対して同軸状であり得る。
【００２２】
流入導管の流入口およびマトリクス導管の流出口は、キャビティまたは通路内に配置され、互いに対向し合い、流出口は、流入導管の流入口から距離ｘだけ離間され得る。なおｘは、約０ｍｍ、約０．５ｍｍ、約１ｍｍ、約１．５ｍｍ、約２ｍｍ、約２．５ｍｍ、約３ｍｍ、約３．５ｍｍ、約４ｍｍ、約４．５ｍｍ、または約５ｍｍよりも大きいか、小さいか、または等しく、および所望により約３ｍｍ〜４ｍｍの範囲であり得る。
【００２３】
径方向通路は接合部において軸方向通路と合流し、使用時、エアロゾル、スモーク、または蒸気は、流入導管の流入口へと通過する前に、径方向通路を通り、軸方向通路へと通過し得る。
【００２４】
マトリクス導管が提供される場合、いくつかの地点において、エアロゾル、スモーク、または蒸気は、マトリクス導管から出て来るマトリクスと混合するであろう。これは、軸方向通路内におけるマトリクス導管の位置に依存する。マトリクス導管は流出端部を含み得る。この流出端部が、接合部の前方で軸方向通路内に配置されている場合、マトリクス導管から出て来るマトリクスと、エアロゾル、スモーク、または蒸気と、は、最初、前記の接合部において混合するであろう。
【００２５】
流出端部が、軸方向通路内において接合部の後方に配置されている場合、エアロゾル、スモーク、または蒸気は、マトリクス導管の周りを（例えば同軸状に）移動し、接合部を通り過ぎた後にマトリクス導管から流れ出るマトリクスと混合するよう、構成および適応され得る。
【００２６】
マトリクス導管はイオンアナライザまたは質量分析計の流入導管に挿入され得る。例えばマトリクス導管の外径は、流入導管の内径よりも小さい値であり得る。   この場合、エアロゾル、スモーク、または蒸気は、軸方向通路内および流入導管内で、マトリクス導管の周りを移動し、その後、流入導管内でエアロゾル、スモーク、または蒸気と混合するであろう。
【００２７】
マトリクス導管、および／または流入導管、および／または軸方向通路は、（ｉ）約０．０１〜０．０２ｍｍ、（ｉｉ）約０．０２〜０．０３ｍｍ、（ｉｉｉ）約０．０３〜０．０４ｍｍ、（ｉｖ）約０．０４〜０．０５ｍｍ、（ｖ）約０．０５〜０．０６ｍｍ、（ｖｉ）約０．０６〜０．０７ｍｍ、（ｖｉｉ）約０．０７〜０．０８ｍｍ、（ｖｉｉｉ）約０．０８〜０．０９ｍｍ、（ｉｘ）約０．１〜０．２ｍｍ、（ｘ）約０．２〜０．３ｍｍ、（ｘｉ）約０．３〜０．４ｍｍ、（ｘｉｉ）約０．５〜０．６ｍｍ、（ｘｉｉｉ）約０．６〜０．７ｍｍ、（ｘｉｖ）約０．７〜０．８ｍｍ、（ｘｖ）約０．８〜０．９ｍｍ、（ｘｖｉ）約０．９〜１ｍｍ、（ｘｖｉｉ）約１〜２ｍｍ、（ｘｖｉｉｉ）約２〜３ｍｍ、（ｘｉｘ）約３〜４ｍｍ、（ｘｘ）約４〜５ｍｍ、または（ｘｘｉ）５ｍｍ超の内径および／または外径を有し得る。
【００２８】
マトリクス導管、および／または流入導管、および／またはキャビティまたは通路は、互いに対して実質的に同軸状に位置合わせされ得る。
【００２９】
ベンチュリポンプ構成は、エアロゾル、スモーク、または蒸気が通過する流出口を有する長尺部分を含み得、長尺部分は、キャビティまたは通路および／または流入導管および／またはマトリクス導管の長手方向軸に対して直交するかまたは実質的に直交する長手方向軸を有し得る。
【００３０】
第１装置は全般的にアンビエントイオン源を含み得る。
【００３１】
ターゲットは天然または未変更のターゲット物質を含み得る。
【００３２】
天然または未変更のターゲット物質はマトリクスまたは試薬の添加による変更を受け得ない。
【００３３】
第１装置は、ターゲットに対する事前準備を要求することなく、エアロゾル、スモーク、または蒸気をターゲットの１つまたは複数の領域から発生させるよう構成および適応され得る。
【００３４】
第１装置は、（ｉ）急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）イオン源、（ｉｉ）脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオン源、（ｉｉｉ）レーザ脱離質量分析（「ＬＤ」）イオン源、（ｉｖ）熱脱離イオン源、（ｖ）レーザダイオード熱脱離（「ＬＤＴＤ」）イオン源、（ｖｉ）脱離電子流集束（「ＤＥＦＦＩ」）イオン源、（ｖｉｉ）誘電体バリア放電（「ＤＢ」）プラズマイオン源、（ｖｉｉｉ）大気圧固体試料分析プローブ（「ＡＳＡＰ」）イオン源、（ｉｘ）超音波支援スプレーイオン化イオン源、（ｘ）簡易アンビエント音波スプレーイオン化（「ＥＡＳＩ」）イオン源、（ｘｉ）脱離大気圧光イオン化（「ＤＡＰＰＩ」）イオン源、（ｘｉｉ）ペーパースプレー（「ＰＳ」）イオン源、（ｘｉｉｉ）ジェット脱離イオン化（「ＪｅＤＩ」）イオン源、（ｘｉｖ）タッチスプレー（「ＴＳ」）イオン源、（ｘｖ）ナノＤＥＳＩイオン源、（ｘｖｉ）レーザアブレーションエレクトロスプレー（「ＬＡＥＳＩ」）イオン源、（ｘｖｉｉ）リアルタイム直接質量分析（「ＤＡＲＴ」）イオン源、（ｘｖｉｉｉ）プローブエレクトロスプレーイオン化（「ＰＥＳＩ」）イオン源、（ｘｉｘ）固体プローブ支援エレクトロスプレーイオン化（「ＳＰＡ−ＥＳＩ」）イオン源、（ｘｘ）キャビトロン超音波外科用吸引（「ＣＵＳＡ」）イオン源、（ｘｘｉ）収束または非収束の超音波アブレーションイオン源、（ｘｘｉｉ）マイクロ波超音波共鳴イオン源、および、（ｘｘｉｉｉ）パルスプラズマＲＦ切開装置、からなる群より選択されたイオン源を含み得る。
【００３５】
第１装置は、エアロゾル、スモーク、または蒸気をターゲットの１つまたは複数の領域から発生させるよう構成および適応された１つまたは複数の電極を含み得る。
【００３６】
１つまたは複数の電極はバイポーラ装置またはモノポーラ装置を含み得る。
【００３７】
１つまたは複数の電極は急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）装置を含み得る。
【００３８】
この装置は、エアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるために１つまたは複数の電極にＡＣまたはＲＦ電圧を印加するよう構成および適応された電圧源をさらに含み得る。
【００３９】
電圧源は、ＡＣまたはＲＦ電圧の１つまたは複数のパルスを１つまたは複数の電極に印加するよう構成および適応され得る。
【００４０】
ＡＣまたはＲＦ電圧を１つまたは複数の電極に印加するステップは、熱をターゲットへと放散させ得る。
【００４１】
第１装置は、レーザ光源と、レーザ光源からのレーザ光でターゲットを照射し、それによりエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるための装置と、を含み得る。
【００４２】
第１装置は、ジュール加熱またはジアテルミーによりターゲット物質をターゲットから直接的に蒸発または気化させることにより、エアロゾルをターゲットの１つまたは複数の領域から発生させるよう構成および適応され得る。
【００４３】
第１装置は、エアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるために超音波エネルギーをターゲットに誘導するよう構成および適応されたトランスデューサを含み得る。
【００４４】
エアロゾルは、所望により細胞物質を含む非荷電の水性液滴を含み得る。
【００４５】
第１装置により発生され、かつエアロゾルを形成する団塊または物質の少なくとも５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、または９５％は液滴の形態であり得る。
【００４６】
第１装置は、ソーター平均直径（「ＳＭＤ」、ｄ３２）が（ｉ）未満５μｍ、（ｉｉ）５〜１０μｍ、（ｉｉｉ）１０〜１５μｍ、（ｉｖ）１５〜２０μｍ、（ｖ）２０〜２５μｍ、または（ｖｉ）２５μｍ超、の範囲となり得るようなエアロゾルを発生させるよう構成および適応され得る。
【００４７】
エアロゾルは、（ｉ）未満２０００、（ｉｉ）２０００〜２５００、（ｉｉｉ）２５００〜３０００、（ｉｖ）３０００〜３５００、（ｖ）３５００〜４０００、または（ｖｉ）４０００超、の範囲のレイノルズ数（Ｒｅ）を有する流動領域を横断し得る。
【００４８】
実質的にエアロゾルを発生させる時点において、エアロゾルは、（ｉ）５０未満、（ｉｉ）５０〜１００、（ｉｉｉ）１００〜１５０、（ｉｖ）１５０〜２００、（ｖ）２００〜２５０、（ｖｉ）２５０〜３００、（ｖｉｉ）３００〜３５０、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００、（ｉｘ）４００〜４５０、（ｘ）４５０〜５００、（ｘｉ）５００〜５５０、（ｘｉｉ）５５０〜６００、（ｘｉｉｉ）６００〜６５０、（ｘｉｖ）６５０〜７００、（ｘｖ）７００〜７５０、（ｘｖｉ）７５０〜８００、（ｘｖｉｉ）８００〜８５０、（ｘｖｉｉｉ）８５０〜９００、（ｘｉｘ）９００〜９５０、（ｘｘ）９５０〜１０００、および、（ｘｘｉ）１０００超、からなる群より選択されたウェーバー数（Ｗｅ）を有する液滴を含み得る。
【００４９】
実質的にエアロゾルを発生させる時点において、エアロゾルは、（ｉ）１〜５、（ｉｉ）５〜１０、（ｉｉｉ）１０〜１５、（ｉｖ）１５〜２０、（ｖ）２０〜２５、（ｖｉ）２５〜３０、（ｖｉｉ）３０〜３５、（ｖｉｉｉ）３５〜４０、（ｉｘ）４０〜４５、（ｘ）４５〜５０、および、（ｘｉ）５０超、の範囲のストークス数を有する液滴を含み得る。
【００５０】
実質的にエアロゾルを発生させる時点において、エアロゾルは、（ｉ）２０ｍ／ｓ未満、（ｉｉ）２０〜３０ｍ／ｓ、（ｉｉｉ）３０〜４０ｍ／ｓ、（ｉｖ）４０〜５０ｍ／ｓ、（ｖ）５０〜６０ｍ／ｓ、（ｖｉ）６０〜７０ｍ／ｓ、（ｖｉｉ）７０〜８０ｍ／ｓ、（ｖｉｉｉ）８０〜９０ｍ／ｓ、（ｉｘ）９０〜１００ｍ／ｓ、（ｘ）１００〜１１０ｍ／ｓ、（ｘｉ）１１０〜１２０ｍ／ｓ、（ｘｉｉ）１２０〜１３０ｍ／ｓ、（ｘｉｉｉ）１３０〜１４０ｍ／ｓ、（ｘｉｖ）１４０〜１５０ｍ／ｓ、および、（ｘｖ）１５０ｍ／ｓ超、からなる群より選択された平均軸流速度を有する液滴を含み得る。
【００５１】
ターゲットは、有機化合物を含む試料を含み得る。ターゲットは、合成または半合成の有機化合物を含み得、および／または、１つまたは複数のポリマー（例えば、プラスチックまたはゴム）を含み得る。
【００５２】
本明細書における試料または試料部分の参照は、有機化合物を含む試料を、または有機合成または半合成化合物を含む試料を、参照し得、および／または、１つまたは複数のポリマー（例えばプラスチックまたはゴム）を含み得る。
【００５３】
ターゲットは、生体組織、生体物質、細菌コロニー、または真菌コロニーを含み得る。本明細書における生体組織の参照は、生体物質、細菌コロニー、または真菌コロニーを参照し得る。
【００５４】
生体組織は、ヒトまたはヒト以外の動物の組織を含み得る。
【００５５】
生体組織は、生体内の生体組織、生体物質、細菌コロニー、または真菌コロニーを含み得る。
【００５６】
生体組織は、生体外の生体組織、生体物質、細菌コロニー、または真菌コロニーを含み得る。
【００５７】
生体組織は、試験管内の生体組織、生体物質、細菌コロニー、または真菌コロニーを含み得る。
【００５８】
生体組織は、（ｉ）副腎組織、虫垂組織、膀胱組織、骨、腸組織、脳組織、胸部組織、気管支、冠状組織、耳組織、食道組織、眼組織、胆嚢組織、生殖器組織、心臓組織、視床下部組織、腎組織、大腸組織、腸組織、喉頭組織、肝組織、肺組織、リンパ節、口組織、鼻組織、膵臓組織、上皮小体組織、下垂体組織、前立腺組織、直腸組織、唾液腺組織、骨格筋組織、皮膚組織、小腸組織、脊髄、脾臓組織、胃組織、胸腺組織、気管組織、甲状腺組織、尿管組織、尿道組織、軟部結合組織、腹膜組織、血管組織、および／または、脂肪組織、（ｉｉ）グレード１、グレード２、グレード３、もしくはグレード４のガン組織、（ｉｉｉ）転移性ガン組織、（ｉｖ）混合グレードのガン組織、（ｖ）グレード未満のガン組織、（ｖ）健康もしくは正常な組織、または、（ｖｉｉ）ガン性もしくは病的な組織、を含み得る。
【００５９】
第１装置は、ポイント・オブ・ケア（「ＰＯＣ」）装置、診断装置、または外科用装置を含み得る。
【００６０】
イオンアナライザまたは質量分析計は、エアロゾル、スモーク、または蒸気の少なくとも一部をイオン化し、それにより検体イオンを発生させるよう構成および適応され得る。
【００６１】
この装置は、エアロゾル、スモーク、または蒸気の少なくとも一部をイオンアナライザまたは質量分析計の真空チャンバに誘導するよう構成および適応された流入装置をさらに含み得る。
【００６２】
イオンアナライザまたは質量分析計は、エアロゾル、スモーク、または蒸気の少なくとも一部をイオンアナライザまたは質量分析計の真空チャンバ内でイオン化し、それにより複数の検体イオンを発生させるよう構成および適応され得る。
【００６３】
この装置は、エアロゾル、スモーク、または蒸気が衝突表面に対して衝突し、それにより複数の検体イオンを発生させ得るよう構成および適応された真空チャンバ内に配置された衝突表面をさらに含み得る。
【００６４】
この装置は、質量スペクトロメトリーデータおよび／またはイオン移動度データを取得するために検体イオンを質量分析またはイオン移動度分析するよう構成および適応された質量アナライザおよび／またはイオン移動度アナライザをさらに含み得る。
【００６５】
この装置は、質量スペクトロメトリーデータおよび／またはイオン移動度データを取得するために、エアロゾル、スモーク、もしくは蒸気を、またはエアロゾル、スモーク、もしくは蒸気から導出されたイオンを、質量分析またはイオン移動度分析するよう構成および適応された質量アナライザおよび／またはイオン移動度アナライザをさらに含み得る。
【００６６】
この方法は、（ｉ）健康組織と病的組織とを区別することと、（ｉｉ）潜在的にガン性の組織と非ガン性の組織とを区別することと、（ｉｉｉ）異なる種類またはグレードのガン組織を区別することと、（ｉｖ）異なる種類または等級のターゲット物質を区別することと、（ｖ）１つまたは複数の望まれる物質または望ましくない物質がターゲットに存在するかどうかを判定することと、（ｖｉ）ターゲットの同一性または信憑性を確認することと、（ｖｉｉ）１つまたは複数の不純物、違法な物質、または望ましくない物質がターゲット内に存在するかどうかを判定することと、（ｖｉｉｉ）ヒトまたは動物の患者が有害転帰を被るリスクが増大するかどうかを判定することと、（ｉｘ）診断または予後診断の実施または支援と、（ｘ）医療的結果、外科的結果、または診断結果を医師、看護師、医者、またはロボットに告知することと、を行うために、質量スペクトロメトリーデータ、および／または、イオン移動度データを分析することをさらに含み得る。
【００６７】
この装置は、質量スペクトロメトリーデータおよび／またはイオン移動度データの教師あり多変量統計分析を実施することにより、質量スペクトロメトリーデータおよび／またはイオン移動度データを解析するよう構成および適応された処理装置をさらに含み得る。
【００６８】
（ｉ）多変量統計分析は主成分分析（「ＰＣＡ」）を含むか、（ｉｉ）多変量統計分析は線形判別分析（「ＬＤＡ５」）を含むか、（ｉｉｉ）多変量統計分析はニューラルネットワークにより実施されるか、（ｉｖ）多変量統計分析はサポート・ベクトル・マシンにより実施されるか、または（ｖ）多変量統計分析は部分空間判別分析を含み得る。
【００６９】
処理装置は、エアロゾル、スモーク、もしくは蒸気のプロファイルを、またはエアロゾル、スモーク、もしくは蒸気から導出されたイオンのプロファイルを、分析することにより、質量スペクトロメトリーデータおよび／またはイオン移動度データを分析するよう構成および適応され得る。
【００７０】
このプロファイルは、（ｉ）脂質プロファイル、（ｉｉ）脂肪酸プロファイル、（ｉｉｉ）リン脂質プロファイル、（ｉｖ）ホスファチジン酸（ＰＡ）プロファイル、（ｖ）ホスファチジルエタノールアミン（ＰＥ）プロファイル、（ｖｉ）ホスファチジルグリセロール（ＰＧ）プロファイル、（ｖｉｉ）ホスファチジルセリン（ＰＳ）プロファイル、（ｖｉｉｉ）ホスファチジルイノシトール（ＰＩ）プロファイル、または（ｉｘ）トリグリセリド（ＴＧ）プロファイル、からなる群より選択され得る。
【００７１】
一態様によれば、
ターゲットの１つまたは複数の領域からエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるための第１装置と、
前記エアロゾル、スモーク、または蒸気の粒子と前記マトリクスとの混合物を作るために前記のエアロゾル、スモーク、または蒸気と、前記マトリクスまたは溶媒とを、混合するよう構成および適応された装置であって、
前記エアロゾル、スモーク、または蒸気を前記第１装置から受容するよう構成および適応された第１導管、
マトリクス導管またはチューブを受容するよう構成および適応された第２導管であって、前記マトリクス導管はマトリクスまたは溶媒の供給源からマトリクスまたは溶媒を前記装置に供給するよう構成および適応されている、第２導管、および、
前記マトリクスまたは溶媒と前記エアロゾル、スモーク、または蒸気との混合物をイオンアナライザまたは質量分析計まで輸送するための流入チューブを受容するよう構成および適応された第３導管、
を含む装置と、
を含む装置が提供される。
【００７２】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【００７３】
この装置は、前記マトリクス導管および／または前記流入チューブを含み得る。第１導管、第２導管、および第３導管は、互いに流体連通し得る。
【００７４】
この装置は中空部材を含むかまたは形成し、前記中空部材は、前記第１導管、前記第２導管、および前記第３導管を形成する１つまたは複数の内部キャビティまたは通路を有する一片の物質を含み得る。
【００７５】
第１導管は、前記第２導管および／または前記第３導管に対して直交するよう配列され得る。第１導管は接合部において前記第２導管および／または前記第３導管と合流し得る。使用時、試料は、前記流入チューブに通過される（引き込まれる）前に、前記接合部を介して第１導管から第３導管まで通過し得る。
【００７６】
いくつかの地点において、エアロゾル、スモーク、または蒸気は、マトリクス導管から出て来るマトリクスと混合するであろう。これは、装置内におけるマトリクス導管の位置に依存する。マトリクス導管は流出端部を含み得る。この流出端部が、装置内で接合部の前方に（すなわち、第２導管内で、第１導管が第２導管と合流する前に）配置されている場合、マトリクス導管から出て来るマトリクスと、エアロゾル、スモーク、または蒸気とは、最初、前記接合部において混合するであろう。
【００７７】
流出端部が装置内で接合部の後方に（すなわち、第３導管内で、第１導管が第３導管と合流した後に）配置されている場合、エアロゾル、スモーク、または蒸気は、マトリクス導管の周りを（例えば同軸状に）移動し、接合部の後方でマトリクス導管から出て来るマトリクスと混合するよう構成および適応され得る。
【００７８】
マトリクス導管は流入チューブに挿入され得る。例えばマトリクス導管の外径は、流入チューブの内径よりも小さい値であり得る。   この場合、エアロゾル、スモーク、または蒸気は、第３導管内および流入チューブ内で、マトリクス導管の周りを（例えば同軸状に、および／または、マトリクス導管の外側表面と第３導管の表面と間の間隙および／または接合部を通って）移動し、流入導管内でエアロゾル、スモーク、または蒸気と混合するであろう。
【００７９】
マトリクス導管、および／または流入チューブ、および／または第１導管、および／または第２導管、および／または第３導管は、（ｉ）約０．０１〜０．０２ｍｍ、（ｉｉ）約０．０２〜０．０３ｍｍ、（ｉｉｉ）約０．０３〜０．０４ｍｍ、（ｉｖ）約０．０４〜０．０５ｍｍ、（ｖ）約０．０５〜０．０６ｍｍ、（ｖｉ）約０．０６〜０．０７ｍｍ、（ｖｉｉ）約０．０７〜０．０８ｍｍ、（ｖｉｉｉ）約０．０８〜０．０９ｍｍ、（ｉｘ）約０．１〜０．２ｍｍ、（ｘ）約０．２〜０．３ｍｍ、（ｘｉ）約０．３〜０．４ｍｍ、（ｘｉｉ）約０．５〜０．６ｍｍ、（ｘｉｉｉ）約０．６〜０．７ｍｍ、（ｘｉｖ）約０．７〜０．８ｍｍ、（ｘｖ）約０．８〜０．９ｍｍ、（ｘｖｉ）約０．９〜１ｍｍ、（ｘｖｉｉ）約１〜２ｍｍ、（ｘｖｉｉｉ）約２〜３ｍｍ、（ｘｉｘ）約３〜４ｍｍ、（ｘｘ）約４〜５ｍｍ、または（ｘｘｉ）５ｍｍ超の内径および／または外径を有し得る。
【００８０】
第３導管はイオンアナライザまたは質量分析計の第１真空チャンバに流体連通し得る。
【００８１】
エアロゾル、スモーク、または蒸気は使用時、イオンアナライザまたは質量分析計の固有の真空により、前記第１導管に引き込まれ得る。マトリクスまたは溶媒は使用時、イオンアナライザまたは質量分析計の固有の真空により、前記第２導管に引き込まれ得る。
【００８２】
第１導管は、接合部において第２導管および第３導管と合流し、マトリクス導管の流出端部は、第３導管内で接合部の後方に配置され得る。それにより、使用時、前記エアロゾル、スモーク、または蒸気はマトリクス導管の周りを（例えば、マトリクス導管の外側表面と第３導管の表面との間の間隙、および／または、接合部を通って）を移動し、前記接合部の後方でマトリクス導管の前記流出端部においてマトリクス導管から出て来るマトリクスと混合するであろう。
【００８３】
マトリクス導管はマトリクスチューブまたはマトリクス導入チューブであり得る。
【００８４】
他の態様によれば、
ターゲットの１つまたは複数の領域からエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるための第１装置と、
イオンアナライザまたは質量分析計に対する流入導管と、
エアロゾル、スモーク、または蒸気を流入導管に誘導するよう構成および適応され得るエアロゾル、スモーク、または蒸気導入導管と、
マトリクス（または溶媒）を流入導管に誘導するよう構成および適応され得るマトリクス導入導管と、
を含む装置が提供される。
【００８５】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【００８６】
エアロゾル、スモーク、または蒸気導入導管はマトリクス導入導管に対して実質的に同軸状に位置合わせされ得る。
【００８７】
エアロゾル、スモーク、または蒸気導入導管はマトリクス導入導管内で、またはマトリクス導入導管を中心に、同心円状に配置され得る。マトリクス導入導管は、エアロゾル、スモーク、または蒸気導入導管の周りに同心円状に配置され得る。
【００８８】
マトリクス導入導管とエアロゾル、スモーク、または蒸気導入導管との組み合わせは、エアロゾル、スモーク、または蒸気を、エアロゾル、スモーク、または蒸気導入導管から引き込むかまたは噴霧化するよう構成されたベンチュリポンプを形成し得る。
【００８９】
この装置は、毎分１ｍｌ、毎分１．５ｍｌ、毎分２ｍｌ、毎分２．５ｍｌ、または毎分３ｍより大きい流速で、エアロゾル、スモーク、または蒸気導入導管の後方で、またはエアロゾル、スモーク、または蒸気導入導管の周りに、マトリクスをポンプ注入するよう構成および適応されたポンプをさらに含み得る。
【００９０】
エアロゾル、スモーク、または蒸気導管および／またはマトリクス導入導管は、流入導管の後方でエアロゾル、スモーク、または蒸気、および／またはマトリクスを、直交に誘導するよう構成および適応され得る。エアロゾル、スモーク、または蒸気は使用時、イオンアナライザまたは質量分析計の固有の真空により、前記流入導管に引き込まれ得る。マトリクスまたは溶媒は使用時、イオンアナライザまたは質量分析計の固有の真空により、前記流入導管に引き込まれ得る。
【００９１】
マトリクス導入導管、および／または流入導管、および／または第１導管、および／またはエアロゾル、スモーク、または蒸気導入導管は、（ｉ）約０．０１〜０．０２ｍｍ、（ｉｉ）約０．０２〜０．０３ｍｍ、（ｉｉｉ）約０．０３〜０．０４ｍｍ、（ｉｖ）約０．０４〜０．０５ｍｍ、（ｖ）約０．０５〜０．０６ｍｍ、（ｖｉ）約０．０６〜０．０７ｍｍ、（ｖｉｉ）約０．０７〜０．０８ｍｍ、（ｖｉｉｉ）約０．０８〜０．０９ｍｍ、（ｉｘ）約０．１〜０．２ｍｍ、（ｘ）約０．２〜０．３ｍｍ、（ｘｉ）約０．３〜０．４ｍｍ、（ｘｉｉ）約０．５〜０．６ｍｍ、（ｘｉｉｉ）約０．６〜０．７ｍｍ、（ｘｉｖ）約０．７〜０．８ｍｍ、（ｘｖ）約０．８〜０．９ｍｍ、（ｘｖｉ）約０．９〜１ｍｍ、（ｘｖｉｉ）約１〜２ｍｍ、（ｘｖｉｉｉ）約２〜３ｍｍ、（ｘｉｘ）約３〜４ｍｍ、（ｘｘ）約４〜５ｍｍ、または（ｘｘｉ）５ｍｍ超の内径および／または外径を有し得る。
【００９２】
他の態様によれば、
ターゲットの１つまたは複数の領域からエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるための第１装置と、
エアロゾル、スモーク、または蒸気を接合部に向かって誘導するよう構成および適応されたベンチュリポンプ構成と、
接合部に配置された流入口を有し、かつ、エアロゾル、スモーク、または蒸気をイオンアナライザまたは質量分析計に輸送するよう構成および適応された、流入導管と、
マトリクスまたは溶媒を接合部または前記流入導管に導入するよう構成および適応されたマトリクス導入導管と、
を含む装置が提供される。
【００９３】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【００９４】
使用時、エアロゾル、スモーク、または蒸気の粒子は、接合部において、または流入導管内で、マトリクスまたは溶媒と混合し得る。
【００９５】
ベンチュリポンプ構成は、エアロゾル、スモーク、または蒸気を接合部に向かって誘導するよう構成および適応された試料輸送部分を含み得る。
【００９６】
試料輸送部分は、長尺部分であり、長手方向軸を有し、使用時にはエアロゾル、スモーク、または蒸気が長手方向軸に沿って誘導されるよう、構成および適応され得る。
【００９７】
流入導管は、試料輸送部分に対して、直交するよう配置および位置決めされ得る。
【００９８】
マトリクス導入導管は、試料輸送部分に対して、直交するよう配置および位置決めされ得る。
【００９９】
マトリクス導入導管は、第１長手方向軸を有し、流入導管は第２長手方向軸を有し、第１長手方向軸は第２長手方向軸に対して平行であり得る。
【０１００】
マトリクス導入導管はマトリクスが使用時に通過し得る流出口を有し得、流入導管の流入口に対する流出口の位置は調整可能であり得る。
【０１０１】
マトリクス導入導管の流出口と流入導管の流入口との間の距離は、０〜１０ｍｍ、２〜８ｍｍ、２〜６ｍｍ、または２〜４ｍｍの範囲であり得る。
【０１０２】
エアロゾル、スモーク、または蒸気が、マトリクス導入導管の周囲を（例えば、同軸状に、および／または、マトリクス導入導管の外側表面と流入導管の内側表面との間の間隙を通って）移動し、流入導管内でマトリクス導管から出て来るマトリクスと混合するよう、流出口は流入導管内に配置され得る。
【０１０３】
マトリクス導入導管、および／または流入導管、および／または試料輸送部分は、（ｉ）約０．０１〜０．０２ｍｍ、（ｉｉ）約０．０２〜０．０３ｍｍ、（ｉｉｉ）約０．０３〜０．０４ｍｍ、（ｉｖ）約０．０４〜０．０５ｍｍ、（ｖ）約０．０５〜０．０６ｍｍ、（ｖｉ）約０．０６〜０．０７ｍｍ、（ｖｉｉ）約０．０７〜０．０８ｍｍ、（ｖｉｉｉ）約０．０８〜０．０９ｍｍ、（ｉｘ）約０．１〜０．２ｍｍ、（ｘ）約０．２〜０．３ｍｍ、（ｘｉ）約０．３〜０．４ｍｍ、（ｘｉｉ）約０．５〜０．６ｍｍ、（ｘｉｉｉ）約０．６〜０．７ｍｍ、（ｘｉｖ）約０．７〜０．８ｍｍ、（ｘｖ）約０．８〜０．９ｍｍ、（ｘｖｉ）約０．９〜１ｍｍ、（ｘｖｉｉ）約１〜２ｍｍ、（ｘｖｉｉｉ）約２〜３ｍｍ、（ｘｉｘ）約３〜４ｍｍ、（ｘｘ）約４〜５ｍｍ、または（ｘｘｉ）５ｍｍ超の内径および／または外径を有し得る。
【０１０４】
使用時、エアロゾル、スモーク、または蒸気の粒子が流入導管内でマトリクスの粒子と混合し、それにより、エアロゾル、スモーク、または蒸気の粒子およびマトリクスの粒子の両方の分子成分を含む分子が形成され得る。
【０１０５】
この装置は衝突表面をさらに含み得る。使用時において、エアロゾル、スモーク、または蒸気の粒子およびマトリクスの粒子の両方の粒子の分子成分を含む分子は、衝突表面に対して、加速または別様に誘導され、それにより検体イオンが形成され得る。
【０１０６】
この装置は、衝突表面を加熱するよう構成および適応された加熱器または加熱装置をさらに含み得る。
【０１０７】
衝突表面は真空チャンバ内に配置され得る。
【０１０８】
真空チャンバは、イオンアナライザまたは質量分析計の一部を形成し得る。
【０１０９】
他の態様によれば、
使用時に帯電液滴のストリームをターゲットに向かって放出するよう構成および適応された第１装置と、
ターゲットから発生したイオンをイオンアナライザまたは質量分析計に向かって輸送するよう構成および適応された輸送キャピラリと、
（ｉ）第１装置のキャピラリ、（ｉｉ）第１装置から放出された帯電液滴のストリーム、（ｉｉｉ）ターゲット、または（ｉｖ）輸送キャピラリのいずれかを加熱するよう構成および適応された加熱装置と、
を含む装置が提供される。
【０１１０】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【０１１１】
第１装置は脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）装置を含み得る。
【０１１２】
加熱装置は加熱器を含み得る。
【０１１３】
加熱器はワイヤ加熱器を含み得る。
【０１１４】
加熱装置は、第１装置のキャピラリを、第１装置から放出された帯電液滴のストリームを、ターゲットを、または輸送キャピラリを、３０℃、５０℃、１００℃、２００℃、３００℃、４００℃、５００℃、または５００℃超の温度に加熱するよう構成および適応され得る。
【０１１５】
加熱装置はイオンアナライザまたは質量分析計に対する流入口の近傍に配置され得る。
【０１１６】
流入口はイオンアナライザまたは質量分析計の第１真空ステージに対する入口を形成し得る。
【０１１７】
他の態様によれば、
イオンを脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）により生成することと、
加熱されたキャピラリを介してイオンを質量分析計またはアナライザに輸送することと、
を含む、イオンをイオンアナライザまたは質量分析計に導入する方法が提供される。
【０１１８】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【０１１９】
この方法は、周辺温度より高い温度に、および／または、少なくとも３０℃、５０℃、１００℃、２００℃、３００℃、４００℃、５００℃、もしくは５００℃超の温度に、キャピラリを加熱することをさらに含み得る。
【０１２０】
イオンを生成するステップは、脂質を含み得る生体試料からイオンを脱離することを含み得る。試料は、炭水化物、酵素、ホルモン、脂肪酸、神経伝達物質、核酸、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、レクチン、ビタミン、脂肪、またはオイルを含むか、またはさらに含み得る。
【０１２１】
試料はリン脂質を含み得る。
【０１２２】
他の態様によれば、
ターゲットの１つまたは複数の領域からエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるための第１装置と、
１つまたは複数のスタックの器具を含むポータブル型装置であって、１つまたは複数のスタックの器具のうちの各スタックは、ポータブル型装置の移動を支援するための１つまたは複数の車輪または追跡を含み得る、ポータブル型装置と、
１つまたは複数のスタックの器具のうちの１つのスタックにより担持され、かつ、使用時に第１装置に接続される、イオンアナライザまたは質量分析計と、
を含む装置が提供される。
【０１２３】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【０１２４】
１つまたは複数のスタックの器具は、第１装置を含む内視鏡に動作可能に接続され得る。
【０１２５】
内視鏡は、少なくとも部分的にその長さに沿って配置される１つまたは複数のガスチャネルまたはポートを含み得る。ここでガスチャネルは、エアロゾル、スモーク、または蒸気をイオンアナライザまたは質量分析計に輸送するよう構成および適応され得る。
【０１２６】
この装置は、内視鏡を制御するよう構成および適応された第１内視鏡制御システムと、第１装置を制御するよう構成および適応された第２制御システムと、をさらに含み得る。
【０１２７】
第１制御システムは、内視鏡の遠位端部から中継された画像を表示するよう構成および適応された第１モニタを含み得る。
【０１２８】
第２制御システムは、イオンアナライザまたは質量分析計から出力されたデータまたは情報を表示するよう構成および適応された第２モニタを含み得る。
【０１２９】
第１モニタおよび第２モニタは、モバイル装置（例えばモバイルタブレット装置）上に配置され得るか、または係るモバイル装置からなり得る。
【０１３０】
第１モニタおよび第２モニタは同一の構成要素であり得る。
【０１３１】
イオンアナライザまたは質量分析計および内視鏡制御システムは、同一スタックの器具により担持され得る。
【０１３２】
１つまたは複数のスタックの器具のうちの各スタックは、５００ｋｇ、４００ｋｇ、３００ｋｇ、２００ｋｇ、１５０ｋｇ、１００ｋｇ、５０ｋｇ、４０ｋｇ、３０ｋｇ、２０ｋｇ、１０ｋｇ、または５ｋｇよりも軽い重量を有し得る。
【０１３３】
他の態様によれば、上述の装置を含む手術装置が提供される。
【０１３４】
この装置は、１セットの手術室と、これらの手術室のうちの各手術室間のトラックまたはレールと、をさらに含み得る。１つまたは複数のスタックの器具上の車輪またはトラックは、トラックまたはレールに沿って移動し、それにより、１つまたは複数のスタックの器具が各手術室間で移動することが可能となるよう、構成され得る。
【０１３５】
他の態様によれば、
ターゲットの１つまたは複数の領域からエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるための第１装置であって、手術使用のために構成および適応され得る、第１装置、
を含む装置が提供される。
【０１３６】
第１装置は、試料に接触し、それによりエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるよう構成および適応された１つまたは複数の電極を含み得る。
【０１３７】
１つまたは複数の電極は、２０ｍｍ、１５ｍｍ、１０ｍｍ、または５ｍｍより短い長さを有し得る。
【０１３８】
１つまたは複数の電極は、２００ｍｍ２、１００ｍｍ２、５０ｍｍ２、４０ｍｍ２、３０ｍｍ２、２０ｍｍ２、または１０ｍｍ２、２ｍｍ２、１ｍｍ２、０．５ｍｍ２、０．４ｍｍ２、０．３ｍｍ２、０．２ｍｍ２、または０．１ｍｍ２より小さい表面積を有し得る。
【０１３９】
第１装置は、１つまたは複数の電極により発生したエアロゾル、スモーク、または蒸気を外部装置に輸送するための内部通路を含み得る。
【０１４０】
１つまたは複数の電極のうちの少なくとも１つの電極はアパーチャを含み得、このアパーチャは、使用時にエアロゾル、スモーク、または蒸気がアパーチャを通過するよう構成および適応され得、このアパーチャは、内部通路に対する入口を形成し得る。
【０１４１】
１つまたは複数の電極は遠位端部に向かって鋭利化され得、遠位端部は１つまたは複数の電極の接触エリアを形成する。
【０１４２】
接触エリアは、使用時に試料に接触するよう構成および適応され得る電極の表面エリアとして画成され得る。
【０１４３】
接触エリアは、１つまたは複数の電極の遠位端部から距離ｄ内にある１つまたは複数の電極の表面エリアとして画成され得る。なおｄは、１０ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、０．８ｍｍ、０．６ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、または０．１ｍｍであり得る。
【０１４４】
接触エリアは、２００ｍｍ２、１００ｍｍ２、５０ｍｍ２、４０ｍｍ２、３０ｍｍ２、２０ｍｍ２、または１０ｍｍ２、２ｍｍ２、１ｍｍ２、０．５ｍｍ２、０．４ｍｍ２、０．３ｍｍ２、０．２ｍｍ２、または０．１ｍｍ２より小さい面積であり得る。
【０１４５】
この装置は、１つまたは複数の電極に電圧を供給するよう構成および適応された電圧源をさらに含み得る。なお電圧源は、３ｋＶ、２．５ｋＶ、２ｋＶ、２．５ｋＶ、２ｋＶ、１．５ｋＶ、１ｋＶ、５００Ｖ、４００Ｖ、３５０Ｖ、３００Ｖ、２５０Ｖ、２００Ｖ、１５０Ｖ、１００Ｖ、５０Ｖ、２０Ｖ、または１０ＶのピークまたはＲＭＳより小さい電圧制限を有し得る。
【０１４６】
第１装置は、エアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるよう構成および適応された単一の単極電極を含み得る。
【０１４７】
第１装置は、エアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるよう構成および適応された二重の双極電極を含み得る。
【０１４８】
他の態様によれば、上記で開示の装置を含む手術装置が提供される。
【０１４９】
他の態様によれば、
ターゲットの１つまたは複数の領域の全域にわたり第１装置をスキャンするステップと、
対象となる１つまたは複数の化合物が、ターゲットにおける１つまたは複数の位置に存在するかどうかを判定するステップと、
対象となる化合物が存在すると判定されたかどうかに基づいて、手術手順を案内、変更、始動、または停止するステップと、
を含む、上記で開示の装置を使用する方法が提供される。
【０１５０】
手術手順を案内、変更、始動、または停止するステップは、係る化合物が１つまたは複数の位置に存在すると判定された場合に、係る位置に存在する組織を除去するステップを含み得る。
【０１５１】
手術手順を案内、変更、始動、または停止するステップは、係る化合物が１つまたは複数の位置にもはや存在しないと判定された場合に、係る位置に存在する組織を除去することを中止するステップを含み得る。
【０１５２】
他の態様によれば、
１つまたは複数のアクチュエータを介してプローブに動作可能に連結され得るハンドヘルド型マニピュレータを提供するステップと、
ハンドヘルド型マニピュレータを手動で動かすステップと、
ハンドヘルド型マニピュレータの動きに応答して１つまたは複数のアクチュエータによりプローブを自動的に動かすステップと、
プローブに通電し、それによりエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるステップと、
エアロゾル、スモーク、または蒸気を分析するステップと、
を含む、ロボット手術の方法が提供される。分析するステップは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０１５３】
他の態様によれば、
ユーザインターフェースと、
ユーザインターフェースに応答するかまたはユーザインターフェースにより制御される、エアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるよう構成および適応されたロボットプローブと、
エアロゾル、スモーク、または蒸気を分析またはイン移動度分析するための質量アナライザまたはイオン移動度アナライザと、
を含む装置が提供される。分析するステップは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０１５４】
ユーザインターフェースは、ロボットプローブの動きを制御するためにロボットプローブに動作可能に連結されたハンドヘルド型マニピュレータを含み得る。
【０１５５】
ユーザインターフェースは、使用時にハンドヘルド型マニピュレータの動きにより１つまたは複数のアクチュエータに動きが生じるよう、構成および適応され得る。
【０１５６】
ロボットプローブは、プローブが生体組織、生体物質、細菌コロニー、または真菌コロニーと接触したときに検体、スモーク、煙霧、液体、ガス、サージカルスモーク、エアロゾル、または蒸気を発生させるよう構成および適応された１つまたは複数の電極を含み得る。
【０１５７】
プローブは、ロボット制御された内視鏡・腹腔鏡装置の一部を形成し得る。
【０１５８】
内視鏡・腹腔鏡装置は、内視鏡と、内視鏡の遠位端部におけるカメラとを含み得、カメラは画像をユーザインターフェースに伝達するよう構成および適応され得る。
【０１５９】
ロボットプローブは内視鏡・腹腔鏡装置の遠位端部に配置され得る。
【０１６０】
内視鏡・腹腔鏡装置は、少なくとも部分的に内視鏡に沿って延長する１つまたは複数の器具チャネルまたはポートを含み得、ロボットプローブは、１つまたは複数の器具チャネルまたはポート内に配置された１つまたは複数のアクチュエータを介してユーザインターフェースに動作可能に連結され得る。
【０１６１】
プローブまたは内視鏡装置もしくは腹腔鏡装置は、１つまたは複数の電極を含む急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）電気手術ツールを含み得る。
【０１６２】
１つまたは複数の電極はエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるよう構成され得る。
【０１６３】
他の態様によれば、
ターゲットの１つまたは複数の領域からエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるための第１装置と、
エアロゾル、スモーク、もしくは蒸気を、またはエアロゾル、スモーク、もしくは蒸気から導出されたイオンを、分析することと、
分析に応答して、１つまたは複数のイオン光学装置を調整し、および／または１つまたは複数のイオン経路を変更することと、
を含む装置が提供される。
【０１６４】
分析するステップは、エアロゾル、スモーク、または蒸気中に存在する特定の化合物（単数または複数）が、定められた強度閾値または制限を上回るかどうかまたは下回るかどうかを判定するステップを含み得る。
【０１６５】
調整するステップは、エアロゾル、スモーク、または蒸気中に存在する化合物（単数または複数）が定められた強度閾値または制限を上回るかまたは下回る場合に、イオンの輸送を減衰させるかまたは別様に調整するステップを含み得る。
【０１６６】
他の態様によれば、
ヒトまたは動物の身体に設けられた切開部を通してヒトまたは動物の身体に挿入されるよう構成および適応された長尺部分と、
ヒトまたは動物の身体中に配置された組織からエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるよう構成および適応され得る、長尺部分の遠位端部に配置された第１装置と、
を含む腹腔鏡ツールが提供される。
【０１６７】
長尺部分は、２０ｍｍ、１５ｍｍ、１０ｍｍ、または５ｍｍより短い最大横方向寸法または幅を有し得る。
【０１６８】
長尺部分は、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ、３５ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ、６０ｍｍ、７０ｍｍ、８０ｍｍ、９０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍ、４００ｍｍ、または５００ｍｍより大きい長さを有し得る。
【０１６９】
腹腔鏡ツールは、腹腔鏡ツールの移動および／または案内を支援するよう構成および適応されたハンドルをさらに含み得る。
【０１７０】
腹腔鏡ツールは、第１装置により発生されたエアロゾル、スモーク、または蒸気を外部装置に輸送するための内部通路をさらに含み得る。
【０１７１】
第１装置はアパーチャを含み得、それにより使用時において、エアロゾル、スモーク、または蒸気がアパーチャを通過し、アパーチャは内部通路に対する入口を形成し得る。
【０１７２】
第１装置は、プローブが組織に接触するとエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるよう構成および適応された１つまたは複数の電極を含み得る。
【０１７３】
他の態様によれば、
管材またはハウジング内に配置された第１装置を含むツールであって、管材またはハウジングは、ツール展開開口部および１つまたは複数の別個の吸引ポートを含み得る、ツールを提供するステップと、
第１装置を使用して、エアロゾル、スモーク、または蒸気をターゲットの１つまたは複数の領域から発生させるステップと、
化学的データまたは他のデータをターゲットの１つまたは複数の領域から取得するステップと、
を含む、分析方法が提供される。
【０１７４】
第１装置は１つまたは複数の電極を含み得る。
【０１７５】
１つまたは複数の電極はスネアを含み得、所望により、スネアはポリープ切除スネアを含む。
【０１７６】
１つまたは複数の電極は、１つまたは複数のフック、１つまたは複数の採集装置、１つまたは複数のブレード、１つまたは複数のナイフ、１つまたは複数の鋸歯状ブレード、１つまたは複数のプローブ、１つまたは複数の生検ツール、１つまたは複数のロボットツール、１つまたは複数のピンセット、１つまたは複数の電気手術ペンシル、１つまたは複数の鉗子、１つまたは複数のバイポーラ鉗子、１つまたは複数の凝固装置、１つまたは複数の洗滌装置、および、または１つまたは複数の撮像ツールを含み得る。
【０１７７】
１つまたは複数の電極はモノポーラ装置を含み得る。
【０１７８】
この方法は別個のリターン電極を提供するステップをさらに含み得る。
【０１７９】
１つまたは複数の電極はバイポーラ装置を含み得る。
【０１８０】
１つまたは複数の電極は、（ｉ）モノポーラ装置（ここでは、この装置は所望により別個のリターン電極をさらに含む）、（ｉｉ）バイポーラ装置、または、（ｉｉｉ）多相ＲＦ装置（ここでは、この装置は所望により別個のリターン電極（単数または複数）をさらに含む）を含み得る。
【０１８１】
他の態様によれば、
超音波外科用メス、プローブ、吸引装置、または解剖器具に接触する組織を、液化、分裂、または別様に断片化するよう構成および適応された、手術で使用するための超音波外科用メス、プローブ、吸引装置、または解剖器具と、
例えばアンビエントイオン化技術を使用して、組織の粒子を分析するよう構成および適応された分析装置と、
を含む装置が提供される。
【０１８２】
この装置は、超音波外科用メスと、ヒトまたは動物の身体に挿入するための遠位端部と、を含む内視鏡をさらに含み得る。なお、超音波外科用メスは遠位端部に配置され得る。
【０１８３】
この装置は、組織に接触して、それによりエアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるよう構成および適応された電気手術ツールを含み得る。なお分析装置は、エアロゾル、スモーク、または蒸気を分析するよう構成および適応されたイオンアナライザまたは質量分析計を含み得る。
【０１８４】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【０１８５】
超音波外科用メス、プローブ、吸引装置、または解剖器具、および電気手術ツールは、同一の構成要素（例えば内視鏡）内に収容されるか、または同一の構成要素上に配置され得る。
【０１８６】
超音波外科用メス、プローブ、吸引装置、または解剖器具は電極を含み得、それにより超音波外科用メス、プローブ、吸引装置、または解剖器具は電気手術ツールを形成し得る。
【０１８７】
他の態様によれば、
エアロゾル、スモーク、または蒸気を試料から発生させるよう構成および適応された手術レーザと、
エアロゾル、スモーク、または蒸気を解析するよう構成および適応されたイオンアナライザまたは質量分析計と、
を含む装置が提供される。
【０１８８】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【０１８９】
他の態様によれば、
エアロゾル、スモーク、または蒸気を試料から発生させるよう構成および適応された手術レーザを提供するステップと、
試料の１つまたは複数の領域の全域にわたり手術レーザをスキャンして、エアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるステップと、
１つまたは複数の試料領域において発生されたエアロゾル、スモーク、または蒸気をイオンアナライザまたは質量分析計に輸送するステップと、
を含む、方法が提供される。
【０１９０】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【０１９１】
この方法は、アンビエントイオン化を使用してエアロゾル、スモーク、または蒸気を分析するステップをさらに含み得る。
【０１９２】
この方法は、手術レーザの周波数、および／またはパワー、および／またはエネルギー、および／または波長、および／またはパルス幅を制御するよう構成および適応された制御装置をさらに含み得る。
【０１９３】
制御システムは、イオンアナライザまたは質量分析計によるエアロゾル、スモーク、または蒸気の分析に応答して、手術レーザの周波数、および／またはパワー、および／またはエネルギー、および／または波長、および／またはパルス幅を変更するよう構成および適応され得る。
【０１９４】
他の態様によれば、
電流を試料に印加して、それにより試料または試料の１部分を切断、凝固、乾燥、または高周波治療することと、
電気手術ツールにより気化された試料の１部分から粒子を捕捉し、係る粒子を解析装置に輸送することと、
を実施するよう構成および適応された電気手術ツールまたはプローブが提供される。
【０１９５】
この解析装置は、例えばアンビエントイオン化技術を使用して、蒸発された粒子を解析するよう構成および適応されたイオンアナライザまたは質量分析計を含み得る。
【０１９６】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【０１９７】
電気手術ツールは、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを含み得る。
【０１９８】
電気手術ツールは、試料を蒸発または気化し、それによりエアロゾル、スモーク、または蒸気を形成するよう構成および適応された電極を含み得る。
【０１９９】
電気手術ツールは、試料に接触するよう構成および適応された対電極またはリターン電極を含み得る。
【０２００】
他の態様によれば、
エアロゾル、スモーク、または蒸気をターゲットの１つまたは複数の領域から発生させるための第１装置を含む腹腔鏡と、
送気ガスをガス供給源からヒトまたは動物の身体に輸送するための１つまたは複数の送気ガス流出口と、
を含む装置が提供される。
【０２０１】
この装置は、ガス供給源からガス流出口へのガス流を制御するよう構成および適応された制御システムをさらに含み得る。制御システムは、イオンアナライザまたは質量分析計によるエアロゾル、スモーク、または蒸気の分析に基づいてガス流を変更するよう構成および適応され得る。
【０２０２】
この装置は、アンビエントイオン化技術を使用してエアロゾル、スモーク、または蒸気を分析するよう構成および適応されたイオンアナライザまたは質量分析計をさらに含み得る。イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【０２０３】
この装置は、送気ガス供給源を含む送気装置と、ガス供給源からガス流出口までのガス流を制御するよう構成および適応された制御システムと、をさらに含み得る。
【０２０４】
他の態様によれば、
エアロゾル、スモーク、または蒸気を試料の１つまたは複数の領域から発生させるための第１装置を提供するステップと、
試料の１つまたは複数の領域の全域にわたり第１装置をスキャンして、エアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるステップと、
１つまたは複数の試料領域において発生されたエアロゾル、スモーク、または蒸気をイオンアナライザまたは質量分析計に輸送するステップと、
エアロゾル、スモーク、または蒸気を解析して、試料の１つまたは複数の領域に配置された分子成分を判定するステップと、
を含む、方法が提供される。解析することは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０２０５】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【０２０６】
他の態様によれば、
エアロゾル、スモーク、または蒸気を試料の１つまたは複数の領域から発生させるための第１装置であって、この第１装置は、エアロゾル、スモーク、または蒸気をターゲットの１つまたは複数の領域から発生させるために試料の１つまたは複数の領域に電圧を印加するよう構成および適応され、かつ、これらの電極は、５ｃｍ、２ｃｍ、１ｃｍ、５ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、０．５ｍｍ、または０．１ｍｍよりも小さい最大寸法を有する、第１装置、
を含む装置が提供される。
【０２０７】
この装置は、第１装置または１つまたは複数の電極を動かすよう構成および適応されたロボットをさらに含み得る。
【０２０８】
このロボットは、第１装置または１つまたは複数の電極を、１０ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、または０．１ｍｍよりも小さいものであり得る単一の動きで動かすよう構成および適応され得る。
【０２０９】
このロボットは、第１装置または１つまたは複数の電極をステップ状に動かすよう構成および適応され得る。なお各ステップは、１０ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、または０．１ｍｍより小さい動きに対応する。
【０２１０】
他の態様によれば、
エアロゾル、スモーク、または蒸気をターゲットの１つまたは複数の領域から発生させるための第１装置と、
エアロゾル、スモーク、または蒸気を解析するよう構成および適応されたイオンアナライザまたは質量分析計と、
エアロゾル、スモーク、または蒸気をイオンアナライザまたは質量分析計の流入口部分に輸送するよう構成および適応された輸送装置であって、流入口部分はイオンアナライザまたは質量分析計の第１真空チャンバに対する流入口を含み得る、輸送装置と、
を含み、
第１装置および輸送装置は、イオンアナライザまたは質量分析計から、取り外し可能および／または置換可能であり得る、
装置が提供される。
【０２１１】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【０２１２】
他の態様によれば、
エアロゾル、スモーク、または蒸気をターゲットの１つまたは複数の領域から発生させるための第１装置と、
エアロゾル、スモーク、または蒸気とマトリクスまたは溶媒とを接合部において混合するよう構成および適応された第２装置と、
エアロゾル、スモーク、または蒸気とマトリクスまたは溶媒との混合物をイオンアナライザまたは質量分析計に輸送するための第３装置と、
エアロゾル、スモーク、または蒸気を接合部に輸送するよう構成および適応された輸送装置と、
を含み、
第１装置および輸送装置は、第３装置およびイオンアナライザまたは質量分析計から、取り外し可能および／または置換可能であり得る、
装置が提供される。
【０２１３】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【０２１４】
イオンアナライザまたは質量分析計は第１真空チャンバを含み得、第３装置は使用時、第１真空チャンバと同一圧力に保持されるよう構成および適応され得る。
【０２１５】
本明細書で開示のいずれかの態様または実施形態では、マトリクスは、極性分子、水、１つまたは複数のアルコール、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、またはアセトニトリルを含み得る。マトリクスは、ロックマス化合物またはキャリブレーション化合物を含み得る。
【０２１６】
他の態様によれば、
識別装置を有する手術ツールであって、エアロゾル、スモーク、または蒸気をターゲットの１つまたは複数の領域から発生させるよう構成および適応された手術ツールを提供するステップと、
識別装置に応答して手術ツールの手術パラメータを設定または制御するステップと、
を含む、方法が提供される。
【０２１７】
識別装置は無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）タグを含み得る。
【０２１８】
この方法は、手術ツールの使用を、識別装置により示された手術パラメータに制限するステップをさらに含み得る。
【０２１９】
この方法は、識別装置により制限または決定され得るデータベースを利用するステップをさらに含み得る。
【０２２０】
データベースは、識別装置により制限または決定され得る組織識別データを含み得る。
【０２２１】
手術パラメータは、手術ツールのパワー設定または最大パワー設定を含み得る。
【０２２２】
手術パラメータは、手術ツールのパワー期間またはパワー間隔設定を含み得る。
【０２２３】
この方法は統計モデルまたはアルゴリズムを利用するステップをさらに含み得る。なお識別装置上に含まれるデータは、統計モデルまたはアルゴリズムに対するパラメータまたは入力の一部を形成または包含する。
【０２２４】
モデルまたはアルゴリズムの結果は、手術ツールの手術パラメータまたはアナライザの器具パラメータを決定するために使用され得る。
【０２２５】
この方法は、識別装置により示された手術パラメータ（例えば最適手術パラメータ）を設定するステップをさらに含み得る。
【０２２６】
手術パラメータは、質量フィルタの質量または質量対荷電比範囲、質量分析計および／またはイオン移動度スペクトロメータの動作モード（例えば断片化、ＭＳ／ＭＳ、ＭＳｎ、その他）、イオン光学系設定（例えば、解像度、透過性、または減衰）、強化されたデューティサイクル、ターゲットイオン電流、トラッピング時間、分析時間（例えば、オービトラップ装置を使用する際の解像度）、スキャン時間、またはスキャン速度（例えば、飛行時間質量分析計に関連する）を含み得る。
【０２２７】
この方法は、識別装置により示された、質量分析計および／またはイオン移動度スペクトロメータおよび／またはタンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムの動作モードを設定するステップをさらに含み得る。例えばイオン移動度分離は、識別装置により提供される情報またはデータに基づいて、有効化され得る。
【０２２８】
イオン移動度分離または他の装置に代わって、例えばトラッピング装置の場合では、ターゲットイオン電流、トラッピング時間分析時間（オービトラップ装置上の解像度）イオントラップスキャン速度（例えばＴｏＦ  ＭＳに連結された）、またはクワッド装置（例えば高いデューティサイクルを有するペアレントイオンスキャンモードであり得る）に連結された
【０２２９】
識別装置は、制限回数の処置を実施するよう手術ツールを制限し得る。
【０２３０】
識別装置は、単一の処置を、または、事前定義された回数の処置を、実施するよう、手術ツールを制限し得る。
【０２３１】
識別装置は手術時間制限を手術ツールに課し得る。
【０２３２】
手術ツールは、急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）装置またはプローブを含み得る。
【０２３３】
他の態様によれば、
識別装置を有する手術ツールであって、エアロゾル、スモーク、または蒸気をターゲットの１つまたは複数の領域から発生させるよう構成および適応された手術ツール、
を含む装置が提供される。
【０２３４】
識別装置は無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）タグを含み得る。
【０２３５】
この装置は制御器をさらに含み得、この制御器は、識別装置と通信すること、および／または、識別装置から情報を受信すること、および／または識別装置に問い合わせること、を実施するよう構成および適応され得る。
【０２３６】
制御器は、識別装置と通信すること、および／または識別装置から情報を受信すること、および／または識別装置に問い合わせること、に応答して、手術ツールの手術パラメータを設定または制御するよう構成および適応され得る。
【０２３７】
制御器は、手術ツールの使用を、識別装置により示された手術パラメータに制限するよう構成および適応され得る。
【０２３８】
制御器は、識別装置により制限または決定され得るデータベースを利用するよう構成および適応され得る。
【０２３９】
データベースは、識別装置により制限または決定され得る組織識別データを含み得る。
【０２４０】
手術パラメータは、手術ツールのパワー設定または最大パワー設定を含み得る。
【０２４１】
手術パラメータは、手術ツールのパワー期間またはパワー間隔設定を含み得る。
【０２４２】
制御器は、統計モデルまたはアルゴリズムを利用するよう構成および適応され得る。なお識別装置上に含まれるデータは、統計モデルまたはアルゴリズムに対するパラメータまたは入力の一部を形成または包含する。
【０２４３】
制御器は、モデルまたはアルゴリズムの結果を使用して、手術ツールの手術パラメータまたはアナライザの器具パラメータを決定するために使用され得る。
【０２４４】
識別装置は、制限された個数の処置を実施するよう手術ツールを制限し得る。
【０２４５】
識別装置は、単一の処置を、または、事前定義された個数の処置を、実施するよう、手術ツールを制限し得る。
【０２４６】
識別装置は手術時間制限を手術ツールに課し得る。
【０２４７】
他の態様によれば、
解析されるべき試料の第１部分を識別するステップと、
非侵襲性または最低侵襲性の処理においてエアロゾル、スモーク、蒸気を第１試料部分から蒸気または別様に形成するステップと、
エアロゾル、スモーク、または蒸気を分析および／またはイオン移動度分析するステップと、
対象となるいずれかの化合物がエアロゾル、スモーク、または蒸気に含まれるかどうかを判定するステップと、
を含む生体試料を処理する方法が提供される。分析するステップは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０２４８】
生体試料および／または第１試料部分は皮膚を含み得る。
【０２４９】
非侵襲性または最低侵襲性の処理は、１μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍ、５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、または２５０μｍを越えて試料部分内に貫通しないことにより、試料部分からエアロゾル、スモーク、または蒸気を形成し得る。
【０２５０】
この方法は、エアロゾル、スモーク、または蒸気中に含まれ得る対象となるいずれかの化合物の種類または量に基づいて、第１試料部分に治療を施すステップをさらに含み得る。
【０２５１】
この方法は、エアロゾル、スモーク、または蒸気中に含まれた対象となるいずれかの化合物の種類または量に基づいて、第１試料部分から組織を除去するステップをさらに含み得る。
【０２５２】
この方法は、対象となる化合物がエアロゾル、スモーク、または蒸気中に含まれる（または含まれない）場合に、第１試料部分に治療を施し、および／または第１試料部分から組織を除去するステップ、をさらに含み得る。
【０２５３】
この方法は、治療を施すステップまたは組織を除去するステップの後に、
非侵襲性または最低侵襲性の処理において第１試料部分からエアロゾル、スモーク、または蒸気をさらに蒸発または別様に形成するステップと、
エアロゾル、スモーク、または蒸気を分析および／またはイオン移動度分析するステップと、
対象となるいずれかの化合物が依然としてエアロゾル、スモーク、または蒸気中に含まれ得るかどうかを判定するステップと、
をさらに含み得る。分析するステップは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０２５４】
この方法は、対象となるいずれかの化合物が依然としてエアロゾル、スモーク、または蒸気中に含まれ得るかどうかを判定するステップの後、
（ｉ）対象となる化合物がエアロゾル、スモーク、または蒸気中に含まれている場合、または（ｉｉ）対象となる化合物がエアロゾル、スモーク、または蒸気中に含まれない場合のいずれかの場合に、第１試料部分に治療を施し、および／または第１試料部分から組織を除去するステップ、および／または、 
（ｉ）対象となる化合物がエアロゾル、スモーク、または蒸気中に含まれている場合、または（ｉｉ）対象となる化合物がエアロゾル、スモーク、または蒸気中に含まれない場合、のいずれかの場合に、治療を施し、および／または第１試料部分から組織を除去することを中止するステップ、
をさらに含み得る。
【０２５５】
この方法は、（ｉ）対象となる化合物がエアロゾル、スモーク、または蒸気中に含まれる場合、または（ｉｉ）対象となる化合物がエアロゾル、スモーク、または蒸気中に含まれない場合のいずれかの場合に、解析されるべき試料の第２部分を識別し、上述のステップを第２試料部分に対して実施するステップ、をさらに含み得る。
【０２５６】
エアロゾル、スモーク、または蒸気の質量分析（または、質量分析および／またはイオン移動度分析、および／または質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせ）および／またはイオン移動度分析の実施、または、質量スペクトロメトリーデータおよび／またはイオン移動度データの解析の実施は、１つまたは複数の試料スペクトルを解析し、エアロゾル、スモーク、または蒸気試料を分類することを含み得る。
【０２５７】
１つまたは複数の試料スペクトルは、１つまたは複数の試料質量および／または質量対荷電比、および／またはイオン移動度（ドリフト時間）のスペクトルを含み得る。イオン移動度スペクトルは異なるイオン移動度ドリフトガスを使用して取得され得、または、ドーパントは、１つまたは複数の種のドリフト時間に変化を導入するために、ドリフトガスに添加され得る。次に、これらのスペクトルは組み合わされ、または連結され得る。
【０２５８】
１つまたは複数の試料スペクトルを分析し、それによりエアロゾル、スモーク、または蒸気を分類することは、１つまたは複数の試料スペクトルの教師あり分析、および／または１つまたは複数の試料スペクトルの教師なし分析を含み得る。
【０２５９】
１つまたは複数の試料スペクトルを分析し、それによりエアロゾル、スモーク、または蒸気試料を分類するステップは、単変量解析、多変量解析、主成分分析（ＰＣＡ）、線形判別分析（ＬＤＡ）、最大マージン基準（ＭＭＣ）、ライブラリに基づく解析、ソフト・インディペンデント・モデリング・オブ・クラス・アナロジー（ＳＩＭＡ）、因子分析（ＦＡ）、再帰分割（決定木）、ランダムフォレスト、独立成分解析（ＩＣＡ）、部分最小二乗法判別分析（ＰＬＳ−ＤＡ）、潜在構造に対する直交（部分的最小２乗）射影（ＯＰＬＳ）、ＯＰＬＳ判別分析（ＯＰＬＳ−ＤＡ）、サポート・ベクトル・マシン（ＳＶＭ）、（人工）ニューラルネットワーク、多層パーセプトロン、放射基底関数（ＲＢＦ）ネットワーク、ベイズ解析、クラスタ解析、カーネル法、および、部分空間判別分析、のうちの１つまたは複数を使用するステップを含み得る。
【０２６０】
１つまたは複数の試料スペクトルを分析し、それによりエアロゾル、スモーク、または蒸気試料を分類するステップは、１つまたは複数の基準試料スペクトルを使用して分類モデルを開発するステップを含み得る。
【０２６１】
１つまたは複数の試料スペクトルを解析し、それによりエアロゾル、スモーク、または蒸気試料を分類することは、主成分分析（ＰＣＡ）の実施後に線形判別分析（ＬＤＡ）を実施することを含み得る。
【０２６２】
１つまたは複数の試料スペクトルを解析し、それによりエアロゾル、スモーク、または蒸気試料を分類することは、主成分分析（ＰＣＡ）の実施後に最大マージン基準（ＭＭＣ）処理を実施することを含み得る。
【０２６３】
１つまたは複数の試料スペクトルを解析し、それによりエアロゾル、スモーク、または蒸気試料を分類することは、分類モデルまたはライブラリ内に１つまたは複数のクラスを定義することを含み得る。
【０２６４】
１つまたは複数の試料スペクトルを解析し、それによりエアロゾル、スモーク、または蒸気試料を類別することは、手動により、または、１つまたは複数のクラス基準またはクラスタ基準にしたがって自動的に、類別モデルまたはライブラリ内に１つまたは複数のクラスを画定することを含み得る。
【０２６５】
各クラスに対する１つまたは複数のクラス基準またはクラスタ基準は、モデル空間内における基準試料スペクトルに対する１つまたは複数のペアの基準点間の距離、モデル空間内における基準試料スペクトルに対する基準点の群間の分散値、および、モデル空間内における基準試料スペクトルに対する１群の基準点内の分散値、のうちの１つまたは複数に基づき得る。
【０２６６】
１つまたは複数のクラスは、それぞれが１つまたは複数のクラス定義により定義され得る。
【０２６７】
１つまたは複数のクラス定義は、モデル空間内における基準試料スペクトル、値、境界、線、平面、超平面、分散、体積、ヴォロノイセル、および／または位置に対する１セットの１つまたは複数の基準点と、クラス階層内における１つまたは複数の位置と、のうちの１つまたは複数を含み得る。
【０２６８】
１つまたは複数の試料スペクトルを解析し、それによりエアロゾル、スモーク、または蒸気試料を分類することは、分類モデルまたはライブラリを使用して、１つまたは複数の未知の試料スペクトルを分類することを含み得る。
【０２６９】
１つまたは複数の試料スペクトルを解析し、それによりエアロゾル、スモーク、または蒸気試料を分類することは、手動により、または、１つまたは複数の分類基準にしたがって自動的に、１つまたは複数の試料スペクトルを分類することを含み得る。
【０２７０】
１つまたは複数の類別基準は、
モデル空間内における１つまたは複数の試料スペクトルに対する１つまたは複数の投影された試料点と、モデル空間内における１つまたは複数の基準試料スペクトル、値、境界、線、平面、超平面、分散、体積、ヴォロノイセル、または位置に対する、１セットの１つまたは複数の基準点と、の間の距離が、距離閾値よりも小さいこと、または最小の係る距離であることと、
モデル空間内における１つまたは複数の試料スペクトルに対する１つまたは複数の投影された試料点に対する位置が、モデル空間内における１つまたは複数の基準試料スペクトル、値、境界、直線、平面、超平面、または位置に対する１つまたは複数の基準点の一方の側かまたは他方の側にあることと、
モデル空間内における１つまたは複数の試料スペクトルに対する１つまたは複数の投影された試料点に対する位置が、モデル空間内における１つまたは複数の体積またはヴォロノイセル内にあることと、
確率または分類スコアが、確率または分類スコア閾値を越えるか、または最も高い係る確率または分類スコアであることと、
のうちの１つまたは複数を含み得る。
【０２７１】
アンビエントイオン化イオン源を使用してスモーク、エアロゾル、または蒸気をターゲットから発生させること（この詳細に関しては、本明細書の他の箇所で説明される）に関する様々な実施形態が考えられる。次に、エアロゾル、スモーク、または蒸気はマトリクスと混合され、質量分析計および／またはイオン移動度スペクトロメータの真空チャンバ内に吸引され得る。この混合物が衝突表面に対して衝突すると衝突イオン化によりエアロゾル、スモーク、または蒸気がイオン化され、それにより検体イオンが発生する。次に、結果的に生成された検体イオン（または検体イオンから導出されたフラグメントイオンまたはプロダクトイオン）は、質量分析および／またはイオン移動度分析が実施され、結果的に生成された質量スペクトロメトリーデータおよび／またはイオン移動度スペクトロメトリーデータは、ターゲットの１つまたは複数の特性をリアルタイムで判定するために、多変量解析または他の数学的処理が施される。
【０２７２】
一実施形態によれば、エアロゾル、スモーク、または蒸気をターゲットから発生させるための第１装置は、連続ＲＦ波形などのＲＦ電圧を利用するツールを含み得る。
【０２７３】
エアロゾル、スモーク、または蒸気をターゲットから発生させるための第１装置がアルゴンプラズマ凝固（「ＡＰＣ」）装置を含み得る他の実施形態も考えられる。アルゴンプラズマ凝固装置では、イオン化されたアルゴンガス（プラズマ）のジェットが使用され、係るジェットはプローブを通して誘導される。プローブは内視鏡を通され得る。アルゴンプラズマ凝固法は実質的に非接触の処理であり、プローブはターゲットからある程度離れた距離に配置される。アルゴンガスがプローブから放出され、次に高電圧放電（例えば６ｋＶ）によりイオン化される。高周波電流がガスのジェットを通して伝導され、その結果、ジェットの他方の端部上でターゲットが凝固される。凝固の深さは通常、わずか数ミリメートルである。
【０２７４】
本明細書における態様または実施形態のいずれかに開示の第１装置、手術ツールもしくは電気手術ツール、装置もしくはプローブ、または他の試料採取装置またはプローブは、ハイドロサージカル装置、手術用ウォータージェット装置、アルゴンプラズマ凝固装置、ハイブリッド型アルゴンプラズマ凝固装置、ウォータージェット装置、およびレーザ装置のうちの１つまたは複数などの、非接触型手術装置を含み得る。
【０２７５】
非接触型手術装置は、組織と物理的に接触することなく、生物組織に対して、切開、断片化、液化、吸引、高周波治療、または別様の破砕を実施するよう構成および適応された手術装置として定義され得る。非接触型手術装置の例としては、レーザ装置、ハイドロサージカル装置、アルゴンプラズマ凝固装置、およびハイブリッド型アルゴンプラズマ凝固装置が挙げられる。
【０２７６】
非接触型装置は組織に対して物理的に接触することがないため、係非接触型装置を使用する処置は比較的安全であるとみなされ、皮膚または脂肪などの低い細胞内結合を有する損傷を受けやすい組織の治療に使用が可能である。
【０２７７】
様々な実施形態によれば、質量分析計および／またはイオン移動度スペクトロメータは、陰イオンモードのみ、陽イオンモードのみ、または、陰イオン・陽イオン両モードにおいてデータを取得し得る。陽イオンモードスペクトロメトリーデータは、陰イオンモードスペクトロメトリーデータとの組み合わせまたは連結が可能である。陰イオンモードは、エアロゾル、スモーク、または蒸気試料（例えば、脂質を含むターゲットに由来するエアロゾル、スモーク、または蒸気試料など）の分類に関して特に有用なスペクトルを提供することが可能である。
【０２７８】
イオン移動度スペクトロメトリーデータは、異なるイオン移動度のドリフトガスを使用して取得されてもよく、または、１つまたは複数の種のドリフト時間を変化させるためにドーパントがドリフトガスに添加されてもよい。次に、このデータが組み合わされ、または連結され得る。
【０２７９】
マトリクスまたは試薬を直接的に試料に添加する要件により、組織の生体内解析を実施する能力が妨げられ得ること、および、より全般的に、ターゲット物質の高速で簡単な解析を提供する能力が妨げられることが、理解されるであろう。
【０２８０】
他の実施形態によればアンビエントイオン化イオン源は、エアロゾルとして吸引される液体試料を発生させる超音波切除イオン源またはハイブリッド型電気手術−超音波切除源を含み得る。超音波切除イオン源は、収束された、または収束されない、超音波を含み得る。
【０２８１】
所望により、第１装置は、（ｉ）急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）イオン源、（ｉｉ）脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオン源、（ｉｉｉ）レーザ脱離質量分析（「ＬＤ」）イオン源、（ｉｖ）熱脱離イオン源、（ｖ）レーザダイオード熱脱離（「ＬＤＴＤ」）イオン源、（ｖｉ）脱離電子流集束（「ＤＥＦＦＩ」）イオン源、（ｖｉｉ）誘電体バリア放電（「ＤＢ」）プラズマイオン源、（ｖｉｉｉ）大気圧固体試料分析プローブ（「ＡＳＡＰ」）イオン源、（ｉｘ）超音波支援スプレーイオン化イオン源、（ｘ）簡易アンビエント音波スプレーイオン化（「ＥＡＳＩ」）イオン源、（ｘｉ）脱離大気圧光イオン化（「ＤＡＰＰＩ」）イオン源、（ｘｉｉ）ペーパースプレー（「ＰＳ」）イオン源、（ｘｉｉｉ）ジェット脱離イオン化（「ＪｅＤＩ」）イオン源、（ｘｉｖ）タッチスプレー（「ＴＳ」）イオン源、（ｘｖ）ナノＤＥＳＩイオン源、（ｘｖｉ）レーザアブレーションエレクトロスプレー（「ＬＡＥＳＩ」）イオン源、（ｘｖｉｉ）リアルタイム直接質量分析（「ＤＡＲＴ」）イオン源、（ｘｖｉｉｉ）プローブエレクトロスプレーイオン化（「ＰＥＳＩ」）イオン源、（ｘｉｘ）固体プローブ支援エレクトロスプレーイオン化（「ＳＰＡ−ＥＳＩ」）イオン源、（ｘｘ）キャビトロン超音波外科用吸引（「ＣＵＳＡ」）装置、（ｘｘｉ）収束または非収束の超音波アブレーション装置、（ｘｘｉｉ）マイクロ波超音波共鳴装置、および、（ｘｘｉｉｉ）パルスプラズマＲＦ切開装置、からなる群より選択されたイオン源を含むか、または係るイオン源の一部を形成する。
【０２８２】
様々な実施形態について、例示としてのみ、以下の添付の図面を参照しつつ、ここで説明する。
【図面の簡単な説明】
【０２８３】
【図１】ＲＦ電圧がバイポーラ鉗子に印加され、それによりエアロゾルまたは手術プルームが発生し、係るエアロゾルまたは手術プルームがバイポーラ鉗子の洗滌ポートを通して捕捉され、次に質量分析および／またはイオン移動度分析のために質量分析計および／またはイオン移動度スペクトロメータに輸送される、例えば急速蒸発イオン化質量分析法（「ＲＥＩＭＳ」）の方法を含む、本明細書に開示の急速蒸発イオン化質量分析技術の全般的原理を示す図である。
【図２Ａ】一実施形態に係るイオンアナライザまたは質量分析計に対する流入口設定と、エアロゾル粒子をイオンアナライザまたは質量分析計の流入導管に向かって誘導するよう構成されたベンチュリポンプ構成と、を示す図である。
【図２Ｂ】エアロゾル粒子およびマトリクスの混合物をイオンアナライザまたは質量分析計に導入するよう構成された、ホイッスル構成を含む試料採取装置のクローズアップ図である。
【図２Ｃ】試料採取装置の他の特徴物から分離された状態の、図２Ｂに示す試料採取装置のホイッスル構成を示す図である。
【図３】イオンアナライザまたは質量分析計の初期段階に接続された、図２Ａ〜図２Ｃに示す流入口設定構成をより詳細に示す図である。
【図４Ａ】エアロゾルおよびマトリクスを導入するためのＴ字形接合部構成を含む他の態様に係るイオンアナライザまたは質量分析計に対する異なる流入口設定構成を示す図である。
【図４Ｂ】図４ＡのＴ字形接合部構成をより詳細に示す図である。
【図５Ａ】ベンチュリポンプを含む図４Ａおよび図４Ｂに示す流入口設定構成の修正版を示す図である。
【図５Ｂ】専用のマトリクス導入導管が設けられている点を除き、図５Ａの実施形態に類似する他の実施形態を示す図である。
【図６Ａ】スキマー型の大気圧導入口（「ＡＰＩ」）を使用して生成された質量スペクトルを示す図である。
【図６Ｂ】冷温衝突球体を使用してバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図６Ｃ】加熱衝突球体を使用してバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図７Ａ】イソプロパノールをマトリクスとして導入した状態で加熱コイル境界面を使用してカンジダ・アルビカンスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図７Ｂ】イソプロパノールを導入することなく加熱コイル境界面を使用してカンジダ・アルビカンスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図７Ｃ】冷温球体衝突表面を使用してカンジダ・アルビカンスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図８Ａ】イソプロパノールをマトリクスとして導入した状態で加熱コイル境界面を使用してミラビリス変形菌から生成された質量スペクトルを示す図である。
【図８Ｂ】イソプロパノールを導入することなく加熱コイル境界面を使用してミラビリス変形菌から生成された質量スペクトルを示す図である。
【図８Ｃ】冷温球体衝突表面を使用してミラビリス変形菌から生成された質量スペクトルを示す図である。
【図９Ａ】毎分０．０１ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図９Ｂ】毎分０．０２ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図９Ｃ】毎分０．０５ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図９Ｄ】毎分０．０．０７ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図９Ｅ】毎分０．１ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図９Ｆ】毎分０．１３ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図９Ｇ】毎分０．１５ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図９Ｈ】毎分０．２ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図９Ｉ】毎分０．２５ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図１０Ａ】毎分０．０１ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図１０Ｂ】毎分０．０２ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図１０Ｃ】毎分０．０５ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図１０Ｄ】毎分０．０．０７ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図１０Ｅ】毎分０．１ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図１０Ｆ】毎分０．１３ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図１０Ｇ】毎分０．１５ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図１０Ｈ】毎分０．２ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図１０Ｉ】毎分０．２５ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルを示す図である。
【図１１】他の実施形態に係る脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）装置を示す図である。
【図１２Ａ】Ｗａｔｅｒｓ  Ｓｙｎａｐｔ（ＲＴＭ）質量分析計を使用する脂肪酸の解析に対する強度対入口キャピラリ温度のグラフである。
【図１２Ｂ】Ｗａｔｅｒｓ  Ｘｅｖｏ（ＲＴＭ）質量分析計を使用する脂肪酸の解析に対する強度対入口キャピラリ温度のグラフである。
【図１２Ｃ】Ｗａｔｅｒｓ  Ｓｙｎａｐｔ（ＲＴＭ）質量分析計を使用するリン脂質の解析に対する強度対入口キャピラリ温度のグラフである。
【図１２Ｄ】Ｗａｔｅｒｓ  Ｘｅｖｏ（ＲＴＭ）質量分析計を使用するリン脂質の解析に対する強度対入口キャピラリ温度のグラフである。
【図１３Ａ】手術を実施するための装置を示す図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａの装置において使用され得る装置の一実施形態を示す図である。
【図１３Ｃ】図１３Ａおよび図１３Ｂの装置において使用され得る腹腔鏡装置の一実施形態を示す図である。
【図１４Ａ】本明細書で開示の様々な実施形態および方法で使用するための電気手術ツールの一実施形態を示す図である。
【図１４Ｂ】本明細書で開示の様々な実施形態および方法で使用するための電気手術ツールの一実施形態を示す図である。
【図１５Ａ】医師がハンドヘルド型マニピュレータを使用して、ハンドヘルド型マニピュレータから遠隔に位置するロボット装置を制御し得る、手術を実施するための装置の一部を示す図である。
【図１５Ｂ】係るロボット装置の一実施形態を示す図である。
【図１６】本明細書で開示の様々な実施形態および方法で使用するための手術ツールの一実施形態を示す図である。
【図１７】本明細書で開示の様々な実施形態および方法で使用するための手術ツールの一実施形態を示す図である。
【図１８】本明細書で開示の手術ツールの使用および分布を制御するために手術室において使用され得る装置を示す図である。
【図１９】様々な実施形態にしたがって分類モデルを構築することを含む解析方法を示す図である。
【図２０】２つのクラスの既知の基準資料から取得された１セットの基準試料スペクトルを示す図である。
【図２１】多変量空間が複数の基準点を含み、各基準点は基準試料スペクトルから導出された１セットの３つのピーク強度値に対応する、強度軸により定められた３つの次元を有する多変量空間を示す図である。
【図２２】累積分散とＰＣＡモデルの成分の個数との間の全般的な関係を示す図である。
【図２３】主成分により定められる２つの次元を有するＰＣＡ空間であって、複数の変換された基準点またはスコアを含み、各変換された基準点またはスコアは図２１の基準点に対応する、ＰＣＡ空間を示す図である。
【図２４】１つの次元または軸を有するＰＣＡ−ＬＤＡ空間であって、ＬＤＡが図２３のＰＣＡ空間に基づいて実施され、ＰＣＡ−ＬＤＡ空間は複数のさらに変換された基準点またはクラススコアを含み、さらに変換された基準点またはクラススコアのそれぞれは、図２３の変換された基準点またはスコアに対応する、ＰＣＡ−ＬＤＡ空間を示す図である。
【図２５】様々な実施形態に係る分類モデルを使用することを含む解析方法を示す図である。
【図２６】未知の試料から得られた試料スペクトルを示す図である。
【図２７】図２４のＰＣＡ−ＬＤＡ空間であって、図２６の試料スペクトルのピーク強度値から得られたＰＣＡ−ＬＤＡ投影試料点をさらに含むＰＣＡ−ＬＤＡ空間を示す図である。
【図２８】様々な実施形態に係る分類ライブラリを構築することを含む解析方法を示す図である。
【図２９】様々な実施形態に係る分類ライブラリを使用することを含む解析方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０２８４】
質量分析および／もしくはイオン移動度分光分析または他の気相イオン分析モダリティを使用して、検体を含むエアロゾルおよびガス状試料の化学的解析のための装置および方法に関する様々な実施形態について、以下で説明する。
【０２８５】
本明細書で開示の実施形態は、電気手術ツール（例えば、外科ジアテルミープローブの形態で提供され得る急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）装置またはプローブなどの装置またはプローブ）の使用に関し得る。急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは、生物組織を蒸発または気化して生物組織の粒子を含むエアロゾル、サージカルスモーク、または蒸気を形成するよう構成された、１つまたは複数の電極を含み得る。急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは、質量アナライザに、および／または、イオン移動度アナライザに、および／または、質量分析計に、および／またはイオン移動度スペクトロメータに、粒子を輸送するためのチューブまたは他の手段をさらに含み得る。係る装置またはプローブの様々な構成が可能である。
【０２８６】
エアロゾル、サージカルスモーク、または蒸気を形成するための代替的な手段が提供される実施形態が開示される。例えば、超音波装置またはプローブについて図１６に関して説明し、レーザ装置またはプローブについて図１７に関して説明する。
【０２８７】
本明細書で開示の様々な実施形態は、外科的状況または他の状況（例えば手術室または戦場など）におけるプローブの使用に関する。本明細書で開示のさらなる実施形態は、係るプローブの使用を可能にするか、たまは係る使用から利益を得る、装置（例えば本明細書で開示の装置またはプローブにより提供される情報を使用して案内され得る手術ロボットなど）に関する。
【０２８８】
プローブが手術機材（例えば内視鏡および腹腔鏡など）に組み込まれたさらなる実施形態が開示される。
【０２８９】
他の実施形態は、全般的に、アンビエントイオン化イオン源に関する。
【０２９０】
様々な他の実施形態も考慮され、本明細書で開示される。
【０２９１】
アンビエントイオン化イオン源
本明細書で記載の様々な実施形態が、電気手術ツールを含む急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）イオン源を使用する文脈で説明されるが、エアロゾル、スモーク、または蒸気をターゲット（例えば生体内組織）の１つまたは複数の領域から発生させるために他の装置が使用され得る他の実施形態も考えられる。
【０２９２】
アンビエントイオン化は１つの形態のイオン化であり、アンビエントイオン化では、イオンが、試料の準備または分離なしに質量分析計の外部のイオン源において形成される。イオンは、イオンが質量分析計に進入する前に、帯電エレクトロスプレー液滴への抽出により形成され、化学イオン化により熱脱離またはイオン化されるか、または、レーザ脱離および除去され、ポストイオン化され得る。
【０２９３】
これらの装置またはイオン源は、検体のエアロゾル、スモーク、または蒸気を天然または未変更のターゲットから発生させる能力により特徴付けられたアンビエントイオン化イオン源を含み得る。対照的に、マトリックス支援レーザ脱離質量分析（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源などの他種類のイオン化イオン源では、イオン化の前に、マトリクス、溶媒、または試薬を試料に添加することが要求される。イオン化の前にマトリクス、溶媒、または試薬を試料に添加することにより試料（例えば組織試料など）を調製することが要求される結果として、マトリックス支援レーザ脱離質量分析（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源などのイオン化イオン源は、天然または未変更の試料のイオン化には使用されない。
【０２９４】
マトリクスまたは試薬を試料に添加することが要求されるために、組織の生体内解析と、他種類のターゲット物質の急速かつ簡単な解析と、の両方が妨げられることが、容易に理解されるであろう。したがって、例えば溶媒を試料に添加する必要なしにアンビエントイオン化イオン源が試料をイオン化する能力が特に有利であることが理解される。
【０２９５】
多数の異なるアンビエントイオン化技術が知られており、これらのアンビエントイオン化技術は本発明の範囲に含まれる。歴史的記録としては、脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）が最初に開発されたアンビエントイオン化技術であり、２００４年に開示された。２００４年以降、多数の他のアンビエントイオン化技術が開発された。これらのアンビエントイオン化技術は、正確なイオン化方法において異なるが、天然（すなわち未処理または未変更）の試料からガス位相イオンを発生させる同一の全般的な能力を共有する。本発明の範囲に含まれる様々なアンビエントイオン化技術の特定的な利点は、様々なアンビエントイオン化技術ではいかなる事前の試料準備も不要であることである。結果として、様々なアンビエントイオン化技術では、マトリクスまたは試薬を組織試料または他のターゲット物質に添加する時間および費用を必要とすることなく、生体内組織および生体外組織の両方の試料の解析が可能である。
【０２９６】
本発明の範囲に含まれることが意図されるアンビエントイオン化技術の一覧を以下の表に示す。
【表１】
0006800875.tif 000002
0006800875.tif 000003
【０２９７】
一実施形態によれば、アンビエントイオン化イオン源は、急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）イオン源を含み得る。このイオン源においては、ジュール加熱によりサージカルスモークのエアロゾルまたはプルームを発生させるために、ＲＦ電圧が１つまたは複数の電極に印加される。
【０２９８】
一方、上記で参照したものを含む他のアンビエントイオン源も利用され得る。例えば他の実施形態によれば、アンビエントイオン化イオン源は、レーザイオン化イオン源を含み得る。一実施形態によれば、レーザイオン化イオン源は中赤外線レーザアブレーションイオン源を含み得る。例えば、水吸収スペクトルにおけるピークに対応する２．９４μｍに近いかまたは２．９４μｍに等しい放射を放出する、いくつかのレーザが存在する。様々な実施形態によれば、アンビエントイオン化イオン源は、水の２．９４μｍの高吸収係数に基づいて２．９４μｍに近い波長を有するレーザアブレーションイオン源を含み得る。一実施形態によれば、レーザアブレーションイオン源は２．９４μｍの放射を放出するＥｒ：ＹＡＧレーザを含み得る。
【０２９９】
２．９４μｍより長い波長を有するレーザアブレーションイオン源を生成するために中赤外線光パラメトリック発振器（「ＯＰＯ」）が使用され得る、他の実施形態が考えられる。例えば、例えば６．１μｍ、６．４５μｍ、または６．７３μｍの波長を有するレーザ放射を生成するために、Ｅｒ：ＹＡＧ励起ＺＧＰ−ＯＰＯが使用され得る。いくつかの状況では、表面層のみ切除されて熱損傷がより小さくなり得るために、２．９４μｍよりも短いかまたはより長い波長を有するレーザアブレーションイオン源を使用することが有利となり得る。一実施形態によれば、Ｃｏ：ＭｇＦ２レーザがレーザアブレーションイオン源として使用され得る。ここでは、レーザは１．７５〜２．５μｍから調節され得る。他の実施形態によれば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザにより励起される光パラメトリック発振器（「ＯＰＯ」）システムが、２．９〜３．１μｍの範囲の波長を有するレーザアブレーションイオン源を生成するために、使用され得る。他の実施形態によれば、１０．６μｍの波長を有するＣＯ２レーザが、エアロゾル、スモーク、または蒸気を発生させるために使用され得る。
【０３００】
他の実施形態によれば、アンビエントイオン化イオン源は、液体試料を発生させる超音波アブレーションイオン源を含み得、次にこの液体試料はエアロゾルとして吸引される。超音波アブレーションイオン源は、収束された、または収束されない、イオン源を含み得る。
【０３０１】
一実施形態によれば、エアロゾル、スモーク、または蒸気をターゲットの１つまたは複数の領域から発生させるための第１装置は、連続ＲＦ波形を利用する電気手術ツールを含み得る。他の実施形態によれば、パルスプラズマＲＦエネルギーをツールに供給するよう構成された無線周波数組織切開システムが使用され得る。このツールは例えばＰｌａｓｍａＢｌａｄｅ（ＲＴＭ）を含み得る。パルスプラズマＲＦツールは、従来の電気手術ツールよりも低い温度（例えば、２００〜３５０℃と比較して４０〜１７０℃）で動作し、それにより熱傷深さが小さくなる。パルス状の波形およびデューティサイクルは、薄い絶縁電極の刃先（単数または複数）とともに電気プラズマを含むことにより、切断または凝固モードの手術の両方に対して使用され得る。
【０３０２】
一方、多数の他のアンビエントイオン源も利用され得ることが理解されるであろう。例えば他の実施形態によれば、アンビエントイオン化イオン源は、レーザイオン化イオン源を含み得る。レーザプローブについて、ここで図１７を参照して開示する。一実施形態によれば、レーザイオン化イオン源は中赤外線レーザアブレーションイオン源を含み得る。例えば、水吸収スペクトルにおける２．９４μｍピークに近い放射を、または係るピークを有する放射を、放出するいくつかのレーザが存在する。様々な実施形態によれば、アンビエントイオン化イオン源は、水が２．９４μｍという高い吸収係数を有することに基づいて、２．９４μｍに近い（例えば２．８４〜３．０４μｍの範囲）波長を有するレーザアブレーションイオン源を含み得、または、図１７に関連して説明されるレーザ光源は、水が２．９４μｍという高い吸収係数を有することに基づいて 、２．９４μｍに近い（例えば２．８４〜３．０４μｍの範囲）波長を有する光を放出するよう構成および適応されたレーザを含み得る。一実施形態によれば、レーザアブレーションイオン源は２．９４μｍの放射を放出するＥｒ：ＹＡＧレーザを含み得る。
【０３０３】
他の態様によれば、レーザアブレーションイオン源はレーザ（例えば二酸化炭素レーザ）を含み、１０〜１１μｍまたは１０．４〜１０．８μｍの範囲（例えば約１０．６μｍ）の放射を放出し得る。
【０３０４】
他の実施形態によれば、アンビエントイオン化イオン源は超音波アブレーションイオン源を含み得る。超音波アブレーションイオン源は、収束された、または収束されない、イオン源を含み得る。超音波プローブの一例について、図１６を参照してここで説明する。
【０３０５】
急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）
図１では急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）の方法が示されており、この方法では、バイポーラ鉗子１が患者３の生体内組織２と接触させられ得る。図１で図示される事例では、バイポーラ鉗子１は、患者の脳に対する外科手術の間に、患者３の脳組織２と接触させられ得る。ＲＦ電圧発電機４からのＲＦ電圧がバイポーラ鉗子１に印加され得、それにより、組織２の局所的なジュール加熱またはジアテルミー加熱が生じることとなる。その結果、エアロゾルまたは手術プルーム５が発生する。
【０３０６】
次に、エアロゾルまたは手術プルーム５は、バイポーラ鉗子１の洗滌ポートを通して捕捉または別様に吸引され得る。したがって、バイポーラ鉗子１の洗滌ポートは吸引ポートとして再利用される。次に、エアロゾルまたは手術プルーム５は、バイポーラ鉗子１の洗滌（吸引）ポートからチューブ６（例えば１／８”または３．２ｍｍ直径のテフロン（ＲＴＭ）チューブ）に通され得る。チューブ６は、エアロゾルまたは手術プルーム５をイオンアナライザまたは質量分析計８の大気圧境界面７に輸送するよう構成されている。
【０３０７】
イオンアナライザまたは質量分析計８は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【０３０８】
様々な実施形態によれば、イソプロパノールなどの有機溶媒を含むマトリクスが大気圧境界面７においてエアロゾルまたは手術プルーム５に添加され得る。次にエアロゾル３と有機溶媒との混合物は、イオンアナライザまたは質量分析計８の真空チャンバ内の衝突表面に対して衝突するよう構成され得る。
【０３０９】
一実施形態では、衝突表面は加熱され得る。エアロゾルは衝突表面との衝突時にイオン化され、それにより検体イオンが発生する。検体イオンの発生に関するイオン化効率は、有機溶媒の添加により改善され得る。一方、有機溶媒の添加は本質的ではない。
【０３１０】
次にエアロゾル、スモーク、または蒸気５を衝突表面に対して衝突させることにより発生した検体イオンは、イオンアナライザまたは質量分析計の後続のステージを通されて、質量アナライザにおいて質量分析され得、および／またはイオン移動度アナライザにおいてイオン移動度分析され得る。例えば質量アナライザは四重極型質量分析計または飛行時間型質量分析計を含み得る。
【０３１１】
図１４Ａでは好適なバイポーラ鉗子１４００の１つの実施形態が示され、このバイポーラ鉗子１４００については以下でより詳細に説明する。代替的な実施形態が図１４Ｂで示されており、図１４ＢではＲＦ電圧がモノポーラ装置１４５０に印加される。
【０３１２】
電流のための経路を形成するために、モノポーラ装置に関して使用される装置は、試料上の好適な場所に配置されたカウンター電極を含み得る。これについても、以下でより詳細に説明する。
【０３１３】
流入口器具
様々な実施形態は、検体を含むエアロゾル、スモーク、もしくは蒸気または他のガス状試料を、密閉空間に導入することに関する。なお密閉空間において、試料は低分子量マトリクス化合物と混合され得る。一実施形態によれば、試料はイソプロパノールなどの有機溶媒と混合され得る。次に、この均質的または不均質的な混合物は、イオンアナライザ、または質量分析計、および／またはイオン移動度スペクトロメータの大気圧境界面に導入され得る。
【０３１４】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【０３１５】
試料およびマトリクス化合物（存在する場合）の分子成分を含むエアロゾル粒子は、係る混合物が分析器具の低圧領域に導入されたときに、形成される。次に、混合組成のエアロゾル粒子は固体衝突表面との衝突を介して解離し得る。一実施形態によれば、エアロゾル粒子は、イオンアナライザまたは質量分析計の真空チャンバ内に配置された衝突表面に対して衝突することにより、イオン化され得る。解離事象は、試料の化学成分の分子イオンを含む、中性の化学種または帯電した化学種を生成する。次に分子イオンは質量分析または移動度分析される。
【０３１６】
これは、例えば高電圧またはレーザの印加をすることなくオンラインの様式でエアロゾルの分子成分の解析のための簡単な解決策を提供する。
【０３１７】
流入口設定＃１−ベンチュリポンプ
一実施形態に係る流入口設定構成が図２Ａ〜図２Ｃに示されている。
【０３１８】
図２Ａでは、ベンチュリポンプ１１を含む流入口設定構成または装置が示されている。ベンチュリポンプ１１は所望によりチューブ２１を含む。このチューブ２１は、装置またはプローブ（例えば、本明細書で記載の急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）に接続され得、試料（例えば生物組織）から発したエアロゾル粒子をベンチュリポンプ１１に輸送するよう構成され得る。ベンチュリポンプ１１はガス流入口１３を含み得る。このガス流入口１３は、ガス（例えばベンチュリガス）をチューブ２１によりベンチュリポンプ１１に輸送されているエアロゾル粒子の流路に導入するよう構成および適応され得る。ベンチュリポンプ１１は試料輸送チューブ１５を含み得る。この試料輸送チューブ１５は、試料・ガス混合物をチューブ２１から試料輸送チューブ１５の流出端部２３を介して試料採取装置２５に輸送するよう構成および適応された長尺部材または長尺部分の形態である。
【０３１９】
試料採取装置２５は、中空管またはホイッスル１２と、マトリクス導入導管３０と、流入チューブ４０と、広範に含み得る。中空管またはホイッスル１２は偏向装置と呼ばれ得る。
【０３２０】
マトリクス導入導管３０は、液体形態にあるマトリクスをマトリクス導入導管３０内のチャネル３４（図２Ｂ）を通して導入するよう構成および適応され得る。マトリクスは、ホイッスル１２内に配置または位置決めされた端部３４を通してマトリクス導入導管３０から流出する。マトリクスは、流入チューブ４０に引き込まれるガスにより噴霧化され得る。  マトリクスの噴霧化の品質は、以下でさらに詳細に説明するように、試料採取装置１０の様々な部分の寸法により、および／または係る諸部分間の相対的距離により、制御または影響され得る。
【０３２１】
流入チューブ４０はイオンアナライザまたは質量分析計の流入口に達する。流入チューブ４０は、試料・ガス・マトリクスの混合物が、ホイッスル１２内に配置または位置決めされた流入チューブ４０の端部４２と、通路４４と、を通り、イオンアナライザまたは質量分析計に輸送されるよう、構成および適応され得る。
【０３２２】
イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【０３２３】
図２Ｂでは、試料採取装置１０の拡大図が示されている。
【０３２４】
ホイッスル１２は中空管の形態で提供され得る。この中空管は所望により、試料輸送チューブ１５の流出端部２３に対向するよう構成および適応され得る第１側面２２と、所望により試料輸送チューブ１５の流出端部２３から離間する方向に面する第２の反対側面２４と、を有する。
【０３２５】
ホイッスル１２は第１端部１８を含み得る。この第１端部１８は、流入チューブ４０の周りに同心円状に配置され、流入チューブ４０と密閉係合し得る。このホイッスルは第２端部２０を含み得る。この第２端部２０は、マトリクス導入導管３０の周りに同心円状に配置され、マトリクス導入導管３０と密閉係合し得る。軸方向通路が第１軸方向端部１８から第２軸方向端部２０まで延長し得る。
【０３２６】
空隙、アパーチャ、またはカットアウト１４がホイッスル１２の第２側面２４上に提供され、流入口を形成し得る。それにより、試料輸送チューブ１５の流出端部２３からホイッスル１２を越えて流れる試料・ガスの混合物は、ホイッスル１２の内部（例えば、ホイッスル１２内に提供された軸方向通路）に輸送され得る。空隙、アパーチャ、またはカットアウト１４は径方向通路への入口を形成し得る。なおこの径方向通路は、軸方向通路と、ホイッスル１２の第２側面２４の近傍領域と、を流体的に接続する。
【０３２７】
試料輸送チューブ１５の流出端部２３から流出する試料・ガスの混合物は、ホイッスル１２の第１側面２２に対して衝突し、次に、その外側表面の周りを通ってカットアウト１４に移動し得る。試料・ガスの混合物がホイッスルの内部に達すると、試料・ガスの混合物は、マトリクス導入導管３０から流れ出る噴霧化されたマトリクスと混合し、その後、試料・ガス・マトリクスの混合物は所望により、流入チューブ４０の端部４２を通って流入チューブ４０へと輸送される。次に、試料・ガス・マトリクスの混合物は通路４４を介してイオンアナライザまたは質量分析計に輸送され得る。
【０３２８】
カットアウト１４をホイッスル１２の第２側面２４上に位置決めするということは、試料・ガスの混合物が最初に、イオンアナライザまたは質量分析計の真空（または減圧領域）に対して直接的に曝露されない表面に対して衝突することを意味する。したがって様々な実施形態では、試料・ガスの混合物が最初に、イオンアナライザまたは質量分析計の真空（または減圧領域）に対して直接的に曝露されない表面に対して衝突するよう、試料採取装置２５は構成および適応され得る。
【０３２９】
カットアウト１４は、ホイッスル１２が断面で見られたとき（例えば図２Ａおよび図２Ｂで示されているように）、半円形のプロファイルを有し得る。このことは、ホイッスル１２の第２側面２４に対面する方向から見られたとき（図２Ｃ参照）、カットアウト１４の縁部１７が楕円形となることを意味する。代替的に、カットアウト１４は、ホイッスル１２が断面で見られたとき、異なる形状のプロファイル（例えば、正方形、三角形、または不規則形状のプロファイル）を有してもよい。カットアウト１４の縁部１７も、ホイッスル１２がホイッスル１２の第２側面２４に対向する方向から見られたとき（図２Ｃ参照）、正方形、三角形、または不規則形状となり得る。
【０３３０】
ホイッスル１２の位置および配向は、質量分析計に輸送される試料の量および品質に影響を及ぼし得る。カットアウト１４は中心点１６を含み得、この中心点１６は、試料輸送チューブ１５の長手方向中心線１９上に位置し得る。図２Ｃでは、ホイッスル１２の第２側面２４が示されており（図２Ｃでは、ホイッスル１２が切り離して示されている）、中心点１６が楕円の中心点として見られ得る。
【０３３１】
ホイッスル１２は、ホイッスルの長手方向軸２６がカットアウト１４の対称軸と一致するよう、配向され得る。中心点１６は、ホイッスル１２の長手方向軸２６上に、および／またはカットアウトの対称軸上に、存在し得る。カットアウトの対称軸は長手方向対称軸を含み得る。なお長手方向は長手方向軸２６に沿う方向として定義され得る。
【０３３２】
試料採取装置２５の様々なパーツの位置も、質量分析計に輸送される試料の量および品質に影響を及ぼし得る。
【０３３３】
ここで図２Ｂを参照すると距離ｘは、マトリクス導入導管３０の端部３２と、流入チューブ４０の端部４２と、の間の距離（例えば、最短距離）として定義される。
【０３３４】
距離ｙは、カットアウト１４の中心点１６と、流入チューブ４０の端部４２と、の間の距離（例えば、最短距離）として定義される。
【０３３５】
距離ｚは、試料輸送チューブ１５の流出端部２３と、ホイッスル１２（例えば、ホイッスル１２の第１側面２２）と、の間の距離（例えば、最短距離）として定義される。
【０３３６】
マトリクス導入導管３０の直径も、質量分析計に輸送される試料の量および品質に、および、マトリクスがマトリクス導入導管３０の端部から流出する際のマトリクスの噴霧化に、影響を及ぼし得る。
【０３３７】
流入チューブ４０の直径ｂおよび試料輸送チューブ１５の直径ｃも、質量分析計に輸送される試料の量および品質に影響を及ぼし得る。
【０３３８】
直径ａ、ｂ、およびｃはそれぞれ、マトリクス導入導管３０の端部３２における直径に、流入チューブの端部４２における直径に、および試料輸送チューブ１５の流出端部２３における直径に、対応し得る。
【０３３９】
直径ａ、ｂ、およびｃの一部または全部は、（ｉ）約０．０１〜０．０２ｍｍ、（ｉｉ）約０．０２〜０．０３ｍｍ、（ｉｉｉ）約０．０３〜０．０４ｍｍ、（ｉｖ）約０．０４〜０．０５ｍｍ、（ｖ）約０．０５〜０．０６ｍｍ、（ｖｉ）約０．０６〜０．０７ｍｍ、（ｖｉｉ）約０．０７〜０．０８ｍｍ、（ｖｉｉｉ）約０．０８〜０．０９ｍｍ、（ｉｘ）約０．１〜０．２ｍｍ、（ｘ）約０．２〜０．３ｍｍ、（ｘｉ）約０．３〜０．４ｍｍ、（ｘｉｉ）約０．５〜０．６ｍｍ、（ｘｉｉｉ）約０．６〜０．７ｍｍ、（ｘｉｖ）約０．７〜０．８ｍｍ、（ｘｖ）約０．８〜０．９ｍｍ、（ｘｖｉ）約０．９〜１ｍｍ、（ｘｖｉｉ）約１〜２ｍｍ、（ｘｖｉｉｉ）約２〜３ｍｍ、（ｘｉｘ）約３〜４ｍｍ、（ｘｘ）約４〜５ｍｍ、または（ｘｘｉ）５ｍｍ超よりも大きい値であるか、係る値よりも小さい値であるか、または係る値に実質的に等しい値であり得る。
【０３４０】
直径／距離ａ、ｂ、ｃ、ｘ、ｙ、およびｚの一部または全部を変化させると、イオンアナライザまたは質量分析計に輸送される試料の量および品質が最適化され得る。
【０３４１】
マトリクス導入導管（３０）、および／または流入チューブ（４０）、および／または軸方向通路は、（ｉ）約０．０１〜０．０２ｍｍ、（ｉｉ）約０．０２〜０．０３ｍｍ、（ｉｉｉ）約０．０３〜０．０４ｍｍ、（ｉｖ）約０．０４〜０．０５ｍｍ、（ｖ）約０．０５〜０．０６ｍｍ、（ｖｉ）約０．０６〜０．０７ｍｍ、（ｖｉｉ）約０．０７〜０．０８ｍｍ、（ｖｉｉｉ）約０．０８〜０．０９ｍｍ、（ｉｘ）約０．１〜０．２ｍｍ、（ｘ）約０．２〜０．３ｍｍ、（ｘｉ）約０．３〜０．４ｍｍ、（ｘｉｉ）約０．５〜０．６ｍｍ、（ｘｉｉｉ）約０．６〜０．７ｍｍ、（ｘｉｖ）約０．７〜０．８ｍｍ、（ｘｖ）約０．８〜０．９ｍｍ、（ｘｖｉ）約０．９〜１ｍｍ、（ｘｖｉｉ）約１〜２ｍｍ、（ｘｖｉｉｉ）約２〜３ｍｍ、（ｘｉｘ）約３〜４ｍｍ、（ｘｘ）約４〜５ｍｍ、または（ｘｘｉ）５ｍｍ超の内径および／または外径を有し得る。
【０３４２】
本開示の態様は、試料採取装置に関連付けられた１つまたは複数のパラメータ（例えば、イオン発生量またはイオン信号強度）を特定することと、１つまたは複数のパラメータが最適化されるかまたは最大値もしくは最小値となるまで、距離ａ、ｂ、ｃ、ｘ、ｙ、およびｚのうちの１つまたは複数を変化させることと、を含む、試料採取装置１０の最適化方法にも拡大され得る。
【０３４３】
ベンチュリポンプ１１は、エアロゾル粒子を試料輸送チューブ１５に導入するよう構成され得る。試料採取装置２５はエアロゾルを試料採取するために提供され得る。マトリクス導入導管３０はマトリクス（例えばイソプロパノール）を試料採取装置２５に導入するよう構成され得、流入チューブ４０はエアロゾル粒子・マトリクスの混合物をイオンアナライザまたは質量分析計へと前方に誘導するよう構成され得る。
【０３４４】
ベンチュリポンプ１１は、検体を含むエアロゾルまたは他のガス状試料の吸引を支援し、窒素または標準的医療用空気により駆動され得る。エアロゾルの試料採取は、図２Ａおよび図２Ｂから示されるようにベンチュリポンプ１１の流出端部２３に対して垂直に発生するよう構成され得る。マトリクス導入導管３０の流出口３２は、イオンアナライザまたは質量分析計への流入チューブ４０から、距離ｘだけ離間され得る。距離ｘは、最適なイオン信号強度を達成するための要求に応じて変更され得る。
【０３４５】
距離ｘの値を変更することは、流入チューブ４０に引き込まれるガスの速度を変化させ、噴霧化状態に対して効果を有し得る。噴霧化状態が好適でない場合、マトリクス液滴は、検体と相互作用するにあたっての正確なサイズから逸脱し得、および／または、エアロゾルが衝突表面に対して衝突した際に効果的に断片化し得ない。
【０３４６】
マトリクスは極性分子、水、１つまたは複数のアルコール、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、またはアセトニトリルを含み得る。イソプロパノールが特に有利であることが見出されている。
【０３４７】
図２Ａ〜図２Ｃで示される流入口設定は、他の実施形態にしたがって、マトリクスを導入することなく使用され得る。例えば一実施形態によればマトリクス導入導管３０は、除去されてもよく、またはブロックされてもよい。この場合、エアロゾルが直接的にイオンアナライザまたは質量分析計に導入されることとなる。
【０３４８】
一方、マトリクス（例えばイソプロパノール）の導入は、検体分子を部分的または完全に脱溶媒和することにより、および、分子間力（分子間力はイオン化に悪影響を及ぼし、それにより感度が低下することとなる）を低下させることにもより、イオン化を支援することが見出されている。
【０３４９】
図３では流入口設定がより詳細に示されている。この流入口設定は、図２Ａ〜図２Ｃの装置内で示されたものであり、イオンアナライザまたは質量分析計５０に接続されている。図示の事例では、イオンアナライザまたは質量分析計５０はイオンガイド５２（例えばＳｔｅｐｗａｖｅ（ＲＴＭ）イオンガイド）を含むが、任意種類のイオンアナライザまたは質量分析計が適宜提供され得る。
【０３５０】
この装置は、ベンチュリポンプ１１を収容するよう構成および適応されたハウジング６０を含み得る。マトリクス流入ポート３６が、マトリクス（例えばイソプロパノール）の供給に対する接続のために提供され得る。マトリクス流入ポート３６はマトリクス導入導管３に流体連通し得る。
【０３５１】
ガスライン６４を介して吸引ガス（窒素または標準的医療用空気）の供給源と流体連通し得るガス接続６２が提供され得る。ガス接続６２はガスライン３に流体連通し得る。
【０３５２】
この装置は、ホイッスル１２に輸送されない試料のより大きい粒子を収集するための排気口６６を含み得る。例えば高効率微粒子空気（「ＨＥＰＡ」）フィルタなどのフィルタが、排気口６６を通過するガスおよび他の物質をフィルタ処理するよう構成および適応され得る。
【０３５３】
上述のように、試料・ガス・マトリクスの混合物は試料採取装置２５から流入チューブ４０を通って輸送され得、流入チューブ４０から流れ出て、衝突表面７０に対して衝突し得る。衝突表面７０は、例えば誘導加熱器または抵抗加熱器により、加熱され得る。試料・ガス・マトリクスの混合物（「混合組成物」）が流入チューブ４０に沿って移動する間に係る混合物を加熱するために、さらなる加熱器７２が提供され得る。混合物を加熱することにより、マトリクスは、試料に効果的に結合し得る液滴の形態となることが確実に可能となる。加熱器７２は、誘導加熱器または抵抗加熱器であり得、流入チューブ４０の周りに巻き付けられた伝導性金属（例えばタングステン）を含み得る。
【０３５４】
混合組成物エアロゾル粒子または検体は、衝突表面７０に対して衝突することによりイオン化されるよう構成され得る。次に、結果的に生成された検体イオンはイオンガイド５２に通され得る。イオンガイド５２は、周知の手法で中性のフラックスまたは背景ガスから検体イオンを分離するよう構成され得る。
【０３５５】
流入口設定＃２−Ｔ字形接合部
図４Ａおよび図４Ｂでは、Ｔ字形接合部構成を用いてエアロゾル混合物をイオンアナライザまたは質量分析計１１０に導入するための装置が示されている。図２Ａ〜図２Ｃで示す構成とは対比的に、Ｔ字形接合部構成は、Ｔ字形接合部または装置１００を使用する直接混合アプローチ（すなわち、ベンチュリポンプを使用しない）を用い得る。
【０３５６】
この装置は、イオンアナライザまたは質量分析計１１０を含み得る。イオンアナライザまたは質量分析計は、質量分析計を、および／または質量対荷電比スペクトロメータを、および／またはイオン移動度スペクトロメータを、含み得る。イオンアナライザは、タンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータシステムを含み得る。
【０３５７】
イオンアナライザまたは質量分析計１１０は、流入口１１２と、低圧領域１１４（例えば第１真空領域）と、を含み得る。衝突表面１１６（例えば固体衝突表面）と、所望によりイオン光学系１１８と、が低圧領域１１４内に配列され得る。イオン光学系１１８はイオンガイド（例えばＳｔｅｐｗａｖｅ（ＲＴＭ））イオンガイド）を含み得る。
【０３５８】
この装置は試料輸送チューブ１２０を含み得る。この試料輸送チューブ１２０は、装置またはプローブ（例えば本明細書で記載の急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）に接続され得、試料（例えば生物組織）からのエアロゾル粒子１２２（図４Ｂ）をＴ字形接合部１００に輸送するよう構成され得る。
【０３５９】
試料輸送チューブ１２０はＴ字形接合部１００に対して流体的に密閉され得る。例えば試料輸送チューブ１２０は、所望により第１アーム部１０２の端部に配置された試料接続部分１２５において、Ｔ字形接合部１００の第１導管１０２に対して流体的に密閉され得る。試料輸送チューブ１２０とＴ字形接合部１００とを流体的に密閉するためのあらゆる機構が使用され得る。例えば、クランプ１２６が試料接続部分１２５において試料輸送チューブ１２０の周りに配置され得、クランプ１２６は、例えば干渉嵌合を使用して、試料接続部分１２５の壁部に対して密閉され得る。試料輸送チューブ１２０は、Ｔ字形接合部１００から取り外し可能であり、および／またはＴ字形接合部１００に対して置換可能であり得る。
【０３６０】
代替的な実施形態では、試料輸送チューブ１２０は、Ｔ字形接合部１００（例えばＴ字形接合部の第１導管１０２）に対して連続的であり得る。
【０３６１】
この装置はマトリクス導入導管１３０を含み得る。マトリクス導入導管１３０は、マトリクスまたはマトリクス化合物１３２をＴ字形接合部１００に導入するよう構成および適応されたものである。マトリクス導入導管１３０はマトリクス（例えばイソプロパノール）の供給源（図示せず）に接続され得る。
【０３６２】
マトリクス導入導管１３０はＴ字形接合部１００に対して流体的に密閉され得る。例えばマトリクス導入導管１３０は、所望により第２導管１０３の端部に配置されたマトリクス接続部分１３５において、Ｔ字形接合部１００の第２導管１０３に対して流体的に密閉され得る。マトリクス導入導管１３０とＴ字形接合部１００とを流体的に密閉するためのあらゆる機構が使用され得る。例えば、クランプ１３６がマトリクス接続部分１３５においてマトリクス導入導管１３０の周りに配置され得、クランプ１３６は、例えば干渉嵌合を使用して、マトリクス接続部分１３５の壁部に対して密閉され得る。マトリクス導入導管１３０は、Ｔ字形接合部１００から取り外し可能であり、および／またはＴ字形接合部１００に対して置換可能であり得る。
【０３６３】
代替的な実施形態では、マトリクス導入導管１３０は、Ｔ字形接合部１００（例えばＴ字形接合部の第２導管１０３）に対して連続的であり得る。
【０３６４】
この装置は流入チューブまたはキャピラリ１４０を含み得る。このキャピラリ１４０は質量分析計１１０（例えばキャピラリ１４０の低圧領域１１４）と流体連通し得る。流入チューブ１４０と質量分析計１１０との間の接続は概略的に図示したものであり、あらゆる形態を取り得る。いくつかの実施形態では、流入チューブ１４０は、質量分析計１１０（例えば質量分析計１１０の低圧領域１１４）から取り外し可能であり、および／または、質量分析計１１０に対して置換可能である。
【０３６５】
流入チューブ１４０はＴ字形接合部１００に対して流体的に密閉され得る。例えば流入チューブ１４０は、所望により第３アーム部１０４の端部に配置された質量分析計接続部分１４５において、Ｔ字形接合部１００の第３導管１０４に対して流動的に密閉され得る。流入チューブ１４０とＴ字形接合部１００とを流体的に密閉するためのあらゆる機構が使用され得る。例えば、クランプ１４６が質量分析計接続部分１４５において流入チューブ１４０の周りに配置され得、クランプ１４６は、例えば干渉嵌合を使用して、質量分析計接続部分１４６の壁部に対して密閉され得る。流入チューブ１４０は、Ｔ字形接合部１００から取り外し可能であり、および／またはＴ字形接合部１００に対して置換可能であり得る。
【０３６６】
代替的な実施形態では、流入チューブ１４０は、Ｔ字形接合部１００（例えばＴ字形接合部の第３導管１０４）に対して連続的であり得る。
【０３６７】
Ｔ字形接合部１００は、単一片の物質（例えばプラスチック、ポリエチレン、ポリカルボナート、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）、またはポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」））を含み得る。Ｔ字形接合部１００は、第１導管１０２、第２導管１０３、および第３導管１０４を含み、これらの導管の全部は中心接合部１０１において合流する。
【０３６８】
図４Ｂで示されているように、マトリクス導入導管１３０は、必要に応じて任意の量だけ第２導管１０３に挿入され得る。所望によりマトリクス導入導管１３０は、接合部１０１を越えて（例えば第３導管１０４に）移動するよう、挿入される。
【０３６９】
マトリクス導入導管１３０がさらに第３導管１０４に挿入され、さらには流入チューブ１４０にさえ挿入され得ることも、考えられる。流入チューブ１４０への挿入が可能となるためには、マトリクス導入導管１３０は、流入チューブ１４０の内径よりも小さい外径（または最大寸法）を有することが必要である。
【０３７０】
エアロゾル粒子１２２は第１導管１０２に沿って移動し、接合部１０１において、または第３導管１０４中で（マトリクス導入導管１３０の流出端部１３３の位置に応じて）、マトリクス１３２粒子と遭遇し得る。   この時点で、エアロゾル粒子１２２はマトリクス１３２と混合し、マトリクス分子１４２を形成し得る。マトリクス分子１４２中には、エアロゾル粒子１２２の分子成分およびマトリクス１３２の分子成分の両方が存在し得る。マトリクス１３２はエアロゾル粒子１２２の分子成分と比較して過剰に存在し得る。
【０３７１】
マトリクス導入導管１３０の外径または寸法は、間隙１３１が、マトリクス導入導管１３０の外側表面と、第２導管１０３の表面および／または接合部１０１の表面および／または第３導管１０４の表面と、の間に存在し得るような外径または寸法であり得る。使用時、エアロゾル粒子１２２は間隙１３１の周りを移動して間隙１３１から脱し、その結果、マトリクス導入導管１３０の端部１３３から出て来るマトリクス１３２を包囲し得る。これにより、マトリクスがマトリクス導入導管１３０から出て来る際のマトリクスの噴霧化が支援され得る。
【０３７２】
間隙１３１は、約０．０１ｍｍ、０．０２ｍｍ、０．０３ｍｍ、０．０４ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０６ｍｍ、０．０７ｍｍ、０．０８ｍｍ、０．０９ｍｍ、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、もしくは５ｍｍよりも小さいか、より大きいか、または等しいものであり得る。
【０３７３】
第１導管１０２および／または第２導管１０３および／または第３導管１０４は、約０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、もしくは５ｍｍより小さい、係る値より大きい、および／または係る値に等しい、内径または内部直径（例えば第１導管１０２の内径１２１）を有し得る。
【０３７４】
マトリクス導入導管１３０および／または流入チューブ１４０は、約０．０１ｍｍ、０．０２ｍｍ、０．０３ｍｍ、０．０４ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０６ｍｍ、０．０７ｍｍ、０．０８ｍｍ、０．０９ｍｍ、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、もしくは５ｍｍよりも小さいか、係る値より大きいか、または係る値に等しい内径または内部直径を有し得る。マトリクス導入導管１３０および／または流入チューブ１４０の内径または内部直径は、使用時にマトリクスまたはマトリクス分子（エアロゾル粒子１２２の分子成分およびマトリクス１３２の分子成分の両方を含む）が通過する通路の直径に対応し得る。
【０３７５】
図４Ａおよび図４Ｂに関連して図示するＴ字形接合部構成および装置は、検体エアロゾル粒子をマトリクスに対して直接的に（すなわち、ベンチュリガスなどのガスのさらなる支援なしに）混合させるための特に効果的な様式を提供し得る。
【０３７６】
マトリクス（例えばイソプロパノール）は、マトリクスと接触した装置の部分の洗浄を支援し得る。この場合、係る部分は、Ｔ字形接合部１００のマトリクス導入導管１３０、第２導管１０３、ならびに第３導管１０４、および流入チューブ１４０を含む。この理由のため、中心接合部１０１に配置された、第１導管１０２を中心接合部１０１に接続するさらなる接続部分を有することが望ましいであろう。次に第１導管１０２および試料輸送チューブ１２０は、マトリクスと接触しない装置のあらゆる部分が使い捨て可能および／または置換可能となるよう、使い捨て可能および／または置換可能であり得る。
【０３７７】
試料輸送チューブ１２０は、調査対象の試料からのエアロゾル試料１２２を受容するための流入口を有し得る。
【０３７８】
Ｔ字形接合部１００は流入チューブ１４０に直接的に取り付けられ得る。流入チューブまたはキャピラリ１４０はイオンアナライザまたは質量分析計１１０に対する流入キャピラリを形成し得る。
【０３７９】
図４Ａおよび図４Ｂを参照して図示および説明した実施形態に係る流入口構成が、窒素または標準的医療用空気などのガスを要求しないことは明らかであろう。さらに、図４Ａおよび図４Ｂを参照して図示および説明した構成は、検体を含むエアロゾルまたは他のガス状試料を吸引するためにイオンアナライザまたは質量分析計１１０の固有の真空を利用し得る。係る構成を使用することにより、エアロゾル中の検体の希釈の防止が支援され、イオン信号感度が大きくなることが見出されている。
【０３８０】
エアロゾル粒子１２２は試料輸送チューブ１２０を介してＴ字形接合部１００に導入され得る。イソプロパノールなどのマトリクス化合物１３２がマトリクス導入導管１３０を介してＴ字形接合部に導入され得る。エアロゾル粒子１２２およびマトリクス化合物１３２は、試料輸送チューブ１２０およびマトリクス導入導管１３０への流入口よりも低圧領域１１４が低圧力であることにより生じた圧力差により、イオンアナライザまたは質量分析計１１０の流入口１１２に向かって引き込まれ得る。
【０３８１】
マトリクス分子１４２（エアロゾル粒子１２２の分子成分およびマトリクス１３２の分子成分の両方がマトリクス分子１４２中に存在し得る）は、低圧または低圧領域１１４に進入するよう構成され得、そこでマトリクス分子１４２は、例えば、試料輸送チューブ１２０から低圧領域１１４に進入するガスの断熱膨張により、および／または、関連付けられた自由噴流形成により、実質的な線速度を獲得し得る。
【０３８２】
加速されたマトリクス分子１４２は、衝撃事象によりマトリクス分子１４２が断片化されるよう、衝突表面９に対して衝突するよう構成され得る。その結果、エアロゾル試料１２２の分子成分を含む気相イオン１４９が形成され、また、マトリクス分子１４８も形成され得る。
【０３８３】
衝突表面１１６は、例えば誘導加熱器または抵抗加熱器により加熱され得、および／または、周辺温度よりも実質的に高い温度に制御および保持され得る。
【０３８４】
マトリクス分子１４８は真空へと自由に拡散し得る。それに対して、エアロゾル試料１２２の分子成分の気相イオン１４９は、イオン光学系１１８によりイオンアナライザまたは質量分析計１１０の分析領域に輸送され得る。   検体イオン１４９は、イオン光学系１１８に電圧を印加することにより、分析領域に案内され得る。次に検体イオン１４９はイオンアナライザまたは質量分析計１１０により分析され得る。
【０３８５】
一実施形態によればイオンアナライザまたは質量分析計１１０はイオン移動度スペクトロメータを含み得る。他の態様によればイオンアナライザまたは質量アナライザ１１０は質量分析計を含み得る。さらなる実施形態によれば、イオンアナライザまたは質量分析計１１０は、イオン移動度スペクトロメータおよび質量分析計の組み合わせを含み得る。
【０３８６】
分析の結果として試料１２２に関する化学的情報が取得され得る。
【０３８７】
Ｔ字形接合部構成の各パーツは、急速蒸発イオン化質量分析装置に対する使い捨て可能な流入口構成のパーツを形成するよう、構成され得る。例えば試料輸送チューブ１２０は使い捨て可能であり、使い捨て可能な急速蒸発イオン化質量分析装置のパーツを形成し得る。このようにして、エアロゾルのみ（エアロゾルおよびマトリクスの両方ではない）に曝露されるこの装置の部分は、各使用後に使い捨て可能であり得る。この装置のこの部分を廃棄することにより、後続の実験における汚染が低減され得る。これを達成するために、Ｔ字形接合部は、試料輸送チューブ１２０がマトリクス導入導管１３０と合流する地点に配置された接続部分を含み得る。
【０３８８】
他の実施形態によれば、Ｔ字形接合部１００の全体が、使い捨て可能な急速蒸発イオン化質量分析装置のパーツを形成し得る。この実施形態によれば、試料輸送チューブ１２０、マトリクス導入導管１３０は使い捨て可能であり得、使い捨て可能な急速蒸発イオン化質量分析装置のパーツを形成し得る。コネクタが、イオンアナライザまたは質量分析計１１０の流入口１１２に提供され得る。一実施形態によれば、コネクタは、第１真空チャンバ１１４への流入口１１２に配置され得る。このようにして、イオンアナライザまたは質量分析計１１０の真空領域の一部を形成しない装置の部分は各使用後に使い捨て可能であり得る。
【０３８９】
流入口設定＃３−ベンチュリガス中のマトリクス
図５Ａでは、ベンチュリポンプ１５０を用いてエアロゾル混合物をイオンアナライザまたは質量分析計１８０に導入するための装置が示されている。イオンアナライザまたは質量分析計１８０は、流入口または流入口部分１８２と、低圧領域１８４（例えば第１真空領域）と、を含み得る。衝突表面１８６（例えば固体衝突表面）と、所望によりイオン光学系１８８と、が低圧領域１８４内に配列され得る。イオン光学系１８８はイオンガイド（例えばＳｔｅｐｗａｖｅ（ＲＴＭ））イオンガイド）を含み得る。
【０３９０】
ベンチュリポンプ１５０は流入チューブ１５２を含み得る。流入チューブ１５２は、装置またはプローブ（例えば本明細書で記載の急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）に接続され得、試料（例えば生物組織）からのエアロゾル粒子１６０をベンチュリポンプ１５０に輸送するよう構成され得る。
【０３９１】
ベンチュリポンプ１５０はガス・マトリクス流入口１５４を含み得る。ガス・マトリクス流入口１５４は、流入チューブ１５２によりベンチュリポンプ１５０に輸送されるエアロゾル粒子１６０の流路に、ガス（例えば窒素または標準的医療用空気）およびマトリクスもしくはマトリクス化合物１６２を導入するよう構成および適応され得る。ベンチュリポンプ１５０は、検体を含むエアロゾルまたは他のガス状試料の吸引を支援し、窒素または標準的医療用空気により駆動され得る。
【０３９２】
ベンチュリポンプ１５０は試料輸送部分またはキャピラリ１５６を含み得る。試料輸送部分またはキャピラリ１５６は、チューブ１５２から試料・ガスの混合物を輸送し、この混合物を流入口１５８を越えて誘導するよう構成および適応され得る。流入口１５８は、イオンアナライザまたは質量分析計１８０へのチャネル１５９の入口を形成し得る。チャネル１５９の端部１５７は、イオンアナライザまたは質量分析計１８０の流入口または流入口部分１８２内に配置され、流入口部分１８２に対して流体的に密閉され得る。
【０３９３】
エアロゾル粒子１６０は、イオンアナライザまたは質量分析計と、チャネル１５９への流入口１５８の近傍領域と、の間の圧力差により、流入口１５８を通ってチャネル１５９に引き込まれ得る。
【０３９４】
マトリクスおよびより大きいエアロゾル粒子１６１の一部（ときには大部分）が、チャネル１５９への入口を越えて移動し、排気口１５１を介して装置から脱し得る。例えば高効率微粒子空気（「ＨＥＰＡ」）フィルタなどのフィルタが、排気口１５１を通過するガスおよび他の物質をフィルタ処理するよう構成および適応され得る。
【０３９５】
エアロゾル粒子１６０およびマトリクス１６２は試料輸送部分またはキャピラリ１５６内で混合し、マトリクス分子１６４が形成され得る。なおエアロゾル粒子１６０の分子成分およびマトリクス１６２の分子成分の両方がマトリクス分子１６４内に存在し得る。
【０３９６】
試料の混合が確実となるよう、マトリクス流速は、またはベンチュリガスおよびマトリクスの流速は、毎分１ｍｌ、毎分１．５ｍｌ、毎分２ｍｌ、毎分２．５ｍｌ、または毎分３ｍｌよりも大きい値であり得る。この流速は、図２Ａ〜図２Ｃの実施形態に関連して説明したベンチュリガスの流速よりも高い値であり得る。
【０３９７】
マトリクス分子１６４（エアロゾル粒子１６０の分子成分およびマトリクス１６２の分子成分の両方がマトリクス分子１６４中に存在し得る）は、低圧または低圧領域１８４に進入するよう構成され得、そこでマトリクス分子１６４は、例えば、試料輸送部分１５６から低圧領域１８４に進入するガスの断熱膨張により、および／または、関連付けられた自由噴流形成により、実質的な線速度を獲得し得る。
【０３９８】
加速されたマトリクス分子１６４は、衝撃事象によりマトリクス分子１６４が断片化されるよう、衝突表面１８６に対して衝突するよう構成され得る。その結果、エアロゾル試料１６０の分子成分を含む気相イオン１９０が形成され、また、マトリクス分子１８９も形成され得る。
【０３９９】
衝突表面１８６は、例えば誘導加熱器または抵抗加熱器により加熱され得、および／または、周辺温度よりも実質的に高い温度に制御および保持され得る。
【０４００】
マトリクス分子１８９は真空へと自由に拡散し得る。それに対して、エアロゾル試料１６０の分子成分の気相イオン１９０は、イオン光学系１８８によりイオンアナライザまたは質量分析計１８０の分析領域に輸送され得る。   検体イオン１９０は、イオン光学系１８８に電圧を印加することにより、分析領域に案内され得る。次に検体イオン１９０はイオンアナライザまたは質量分析計１８０により分析され得る。
【０４０１】
一実施形態によればイオンアナライザまたは質量分析計１８０はイオン移動度スペクトロメータを含み得る。他の態様によればイオンアナライザまたは質量アナライザ１８０は質量分析計を含み得る。さらなる実施形態によれば、イオンアナライザまたは質量分析計１８０は、イオン移動度スペクトロメータと質量分析計との組み合わせ（例えばタンデム型質量分析計・イオン移動度スペクトロメータ）を含み得る。
【０４０２】
分析の結果として試料１６０に関する化学的情報が取得され得る。
【０４０３】
流入口設定＃４−ベンチュリガスへのマトリクス分離
図５Ｂでは、以下で説明するようにマトリクスが専用のマトリクス導入導管（図２Ａ〜図２Ｃとより類似する）を通って導入される点を除いて図５Ａと類似する装置が示されている。
【０４０４】
この装置は、エアロゾル混合物をイオンアナライザまたは質量分析計２１０に導入するためのベンチュリポンプ２００を含む。イオンアナライザまたは質量分析計２１０は、流入口または流入口部分２１２と、低圧領域２１４（例えば第１真空領域）と、を含み得る。衝突表面２１６（例えば固体衝突表面）と、所望によりイオン光学系２１８と、が低圧領域２１４内に配列され得る。イオン光学系２１８はイオンガイド（例えばＳｔｅｐｗａｖｅ（ＲＴＭ））イオンガイド）を含み得る。
【０４０５】
ベンチュリポンプ２００は流入チューブ２０２を含み得る。流入チューブ２０２は、装置またはプローブ（例えば本明細書で記載の急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）に接続され得、試料（例えば生物組織）からのエアロゾル粒子２２２をベンチュリポンプ２００に輸送するよう構成され得る。
【０４０６】
ベンチュリポンプ２００はガス流入口２０４を含み得る。ガス流入口２０４は、流入チューブ２０２によりベンチュリポンプ２００に輸送されるエアロゾル粒子２２２の流路に、ガス（例えば窒素または標準的医療用空気）を導入するよう構成および適応され得る。ベンチュリポンプ２００は、検体を含むエアロゾル粒子２２２または他のガス状試料の吸引を支援し、窒素または標準的医療用空気により駆動され得る。
【０４０７】
ベンチュリポンプ２００は試料輸送部分またはキャピラリ２２０を含み得る。試料輸送部分またはキャピラリ２２０は、ベンチュリポンプ２００により生成された試料・ガスの混合物を接合部２０６に向かって誘導するよう構成および適応され得る。マトリクス導入導管２３０は、マトリクスまたはマトリクス化合物２３２を接合部２０６に導入し、マトリクス化合物２３２の流れを流入チューブ２４０に誘導するよう、構成および適応されたものである。
【０４０８】
エアロゾル粒子２２２およびマトリクス２３２は、接合部２０６において、または流入チューブ２４０を通って移動するにつれて、混合する。より小さいエアロゾル粒子は運動量を有し得る。そのためこれらのエアロゾル粒子は、ベンチュリポンプ２００の近傍領域（その圧力は実質的に大気圧または周囲圧力であり得る）と質量分析計２１０の低圧領域２１４との間の圧力差により、イオンアナライザまたは質量分析計２１０の流入チューブに進入する空気流により搬送され得る。
【０４０９】
より大きいエアロゾル粒子２２３は比較的大きい運動量を有し得る。そのためこれらのエアロゾル粒子２２３は、空気流によって流入チューブ２４０に搬送されることはなく、接合部２０６を越えて移動して排気口２０８を介して装置から脱する。例えば高効率微粒子空気（「ＨＥＰＡ」）フィルタなどのフィルタが、排気口２０８を通過するガスおよび他の物質をフィルタ処理するよう構成および適応され得る。図５Ｂでは連続的であるとして示されてはいるが、試料輸送部分２２０は、接合部２０６および流入チューブ２４０とは別個の構成要素であり得る。接合部２０６は、別個の試料輸送部分２２０に接続するためのコネクタまたは接続部分（図示せず）を含み得る。接合部２０６と試料輸送部分２２０との間の接続は、流体的に密閉されてもよく、および／または、リング状クランプを含んでもよい。
【０４１０】
流入チューブ２４０の端部１５７は、イオンアナライザまたは質量分析計２１０の流入口または流入口部分２１２内に配置され、流入口部分２１２に対して流体的に密閉され得る。
【０４１１】
エアロゾル粒子２２２およびマトリクス２３２は流入チューブ２４０内で混合し、マトリクス分子２４２が形成され得る。なおエアロゾル粒子２２２の分子成分およびマトリクス２３２の分子成分の両方がマトリクス分子２４２中に存在し得る。
【０４１２】
マトリクス分子２４２（エアロゾル粒子２２２の分子成分およびマトリクス２３２の分子成分の両方がマトリクス分子２４２中に存在し得る）は、低圧または低圧領域２１４に進入するよう構成され得、そこでマトリクス分子２４２は、例えば、流入チューブ２４０から低圧領域２１４に進入するガスの断熱膨張により、および／または、関連付けられた自由噴流形成により、実質的な線速度を獲得し得る。
【０４１３】
加速されたマトリクス分子２４２は、衝撃事象によりマトリクス分子２４２が断片化されるよう、衝突表面２１６に対して衝突するよう構成され得る。その結果、エアロゾル試料２２２の分子成分を含む気相イオン２４５が形成され、また、マトリクス分子２４４も形成され得る。
【０４１４】
衝突表面２１６は、例えば誘導加熱器または抵抗加熱器により加熱され得、および／または、周辺温度よりも実質的に高い温度に制御および保持され得る。
【０４１５】
マトリクス分子２４４は真空へと自由に拡散し得る。それに対して、エアロゾル試料２２２の分子成分の気相イオン２４５は、イオン光学系２１８によりイオンアナライザまたは質量分析計２１０の分析領域に輸送され得る。   検体イオン２４５は、イオン光学系２１８に電圧を印加することにより、分析領域に案内され得る。次に検体イオン２４５はイオンアナライザまたは質量分析計２１０により分析され得る。
【０４１６】
一実施形態によればイオンアナライザまたは質量分析計２１０はイオン移動度スペクトロメータを含み得る。他の態様によればイオンアナライザまたは質量アナライザ２１０は質量分析計を含み得る。さらなる実施形態によれば、イオンアナライザまたは質量分析計２１０は、イオン移動度スペクトロメータおよび質量分析計の組み合わせを含み得る。
【０４１７】
分析の結果として試料２２２に関する化学的情報が取得され得る。
【０４１８】
上記で開示のあらゆる流入口設定のうち、マトリクス導入導管３０、１３０、２３０の直径は、０．２ｍｍ、０．４ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍ、１ｍｍ、１．２ｍｍ、１．４ｍｍ、１．６ｍｍ、１．８ｍｍ、２ｍｍ、２．２ｍｍ、２．４ｍｍ、２．６ｍｍ、２．８ｍｍ、３ｍｍ、３．２ｍｍ、３．４ｍｍ、３．６ｍｍ、３．８ｍｍ、４ｍｍ、４．２ｍｍ、４．４ｍｍ、４．６ｍｍ、４．８ｍｍ、もしくは５ｍｍよりも大きい値であるか、係る値よりも小さい値であるか、または係る値に実質的に等しい値であり得る。
【０４１９】
マトリクスは極性分子、水、１つまたは複数のアルコール、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、またはアセトニトリルを含み得る。イソプロパノールが特に有利であることが見出されている。マトリクスは、ロックマス化合物またはキャリブレーション化合物を含み得る。
【０４２０】
イソプロパノールをマトリクスとして使用する分析
上記で開示の流入口設定を有するイオンアナライザまたは質量分析計で動作させるとき、イソプロピルアルコールがイオン化を支援するために使用された。上述のように、イソプロピルアルコールが検体分子を部分的または完全に溶媒和し、それにより、分子間力が低減される（分子間力が増加した場合には、イオン化に悪影響が及ぶこととなり、それにより感度が低下する）ことにより、イオン化は支援される。
【０４２１】
イソプロピルアルコールの導入は最初、イオンアナライザまたは質量分析計７の流入キャピラリに対するエアロゾル輸送のために、流入口設定＃１を使用してテストされた。スキマー型大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオン源または冷温表面に対する衝突とは対照的に、様々な実施形態に係る加熱された衝突表面は、図６Ａ〜図６Ｃで示すバクテロイデスフラジリス実験データにおけるセラミドなどの特定のスペクトル特徴を排除することが見出された。
【０４２２】
図６Ａでは、冷温表面に対する衝突を伴うスキマー型大気圧導入口（「ＡＰＩ」）を使用してバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示されている。図６Ｂでは、図３および図４で示した実施形態に係る冷温衝突球体９を使用してバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示されている。
【０４２３】
図６Ｃでは、図３および図４で示した実施形態に係る加熱衝突球体を使用してバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示されている。
【０４２４】
イオンアナライザまたは質量分析計７への導入の前に試料採取されたエアロゾルにイソプロパノールを導入することは、これらのスペクトル特徴を回復し、非加熱衝突表面を有する大気圧境界面と類似する質量スペクトルフィンガプリントを生成することが見出された。
【０４２５】
スペクトル出現に対する効果は、図７Ａ〜図７Ｃで示すカンジダ・アルビカンスに対しておよび図８Ａ〜図８Ｃで示すミラビリス変形菌に対しても示された。
【０４２６】
以下でより詳細に説明するように、（冷温衝突表面とは対照的に）加熱衝突表面を使用することによりスペクトル出現に特に有益な変化が生じたことが、図７Ａ〜図７Ｃおよび図８Ａ〜図８Ｃで示す実験結果から明らかである。
【０４２７】
図７Ａおよび図８Ａでは、加熱コイル境界面を使用し、かつ、イソプロパノールを導入して、それぞれカンジダ・アルビカンスおよびミラビリス変形菌から生成された質量スペクトルが示されている。
【０４２８】
図７Ｂおよび図８Ｂでは、加熱コイル境界面を使用するが、イソプロパノールは導入しないで、それぞれカンジダ・アルビカンスおよびミラビリス変形菌から生成された質量スペクトルが示されている。
【０４２９】
図７Ｃおよび図８Ｃでは、図４および図５に関連して上記で説明した実施形態にしたがって、冷温固体球形状衝突表面９を使用して、それぞれカンジダ・アルビカンスおよびミラビリス変形菌から生成された質量スペクトルが示されている。
【０４３０】
図７Ａ〜図７Ｃから見られるように、カンジダ・アルビカンスにおける多数のスペクトル特徴が相対的強度において顕著に低減されるか、または完全に消滅している。イソプロパノールアルコールをマトリクスとして導入することは、この問題を迂回し、冷温衝突表面境界面により類似するスペクトルを形成することを支援する。一方、１つの観察される欠点は、効果的に信号対雑音比を低減させるより低い質量に向かって上昇する基準線の観察である。
【０４３１】
イソプロパノールの使用は、ミラビリス変形菌の場合に明らかであるように（図８Ａ〜図８Ｃ）ｍ／ｚ１０００を越える質量スペクトル情報の損失を生じさせることが観察された。
【０４３２】
感度における増加は、イソプロパノールを導入することと、エアロゾル試料（検体を含む）をイオンアナライザまたは質量分析計に直接的に導入することと、を組み合わせることにより達成され得る。この目的のために、流入口設定＃２に類似する流入口設定がテストされた。この流入口設定は、図４Ａおよび図４Ｂに示すＴ字形接合部を含んだ。
【０４３３】
Ｔ型ピースの形態を有する装置が、試料輸送チューブ２１およびマトリクス導入導管３と、拡張された質量分析計流入キャピラリと、を接続するために提供された。増加されたイソプロパノール流速が毎分０〜０．２５ｍｌの範囲でテストされ、最適な流速が毎分０．１ｍｌであることが判定された。
【０４３４】
異なるイソプロパノール流速に対するスペクトル出現に関する効果がバクテロイデスフラジリスに対して判定された。係る効果は図９Ａ〜図９Ｉおよび図１０Ａ〜図１０Ｉに示されている。
【０４３５】
図９Ａでは毎分０．１ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図９Ｂでは毎分０．０２ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図９Ｃでは毎分０．０５ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図９Ｄでは毎分０．０．０７ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図９Ｅでは毎分０．１ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図９Ｆでは毎分０．１３ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図９Ｇでは毎分０．１５ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図９Ｈでは毎分０．２ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図９Ｉでは毎分０．２５ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示されている。
【０４３６】
図１０Ａでは毎分０．１ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図１０Ｂでは毎分０．０２ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図１０Ｃでは毎分０．０５ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図１０Ｄでは毎分０．０．０７ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図１０Ｅでは毎分０．１ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図１０Ｆでは毎分０．１３ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図１０Ｇでは毎分０．１５ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図１０Ｈでは毎分０．２ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示され、図１０Ｉでは毎分０．２５ｍｌのイソプロパノール流速でバクテロイデスフラジリスから生成された質量スペクトルが示されている。
【０４３７】
ｍ／ｚ５９０（セラミド種）およびｍ／ｚ７５２（α−ガラクトシルセラミド）の出現に基づいて明らかに見られるように、イソプロパノールが存在することの効果は毎分０．０２ｍｌを越える流速で検出可能である。これらの化学種は、イソプロパノール流速がさらに増加するにつれて相対的発生量が増加することが見出された。ｍ／ｚ５９０およびｍ／ｚ７５２の出現が始まるとただちに、ｍ／ｚが２０００を越える非常に高い質量領域においてピークが消滅することが見出された（図９参照）。これは、より重いスペクトル特徴に対する悪影響を示すものである。
【０４３８】
加熱された輸送キャピラリを有するＤＥＳＩ噴霧器
図１１は他の実施形態を示し、脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）噴霧器３００を含む。ここでは、溶媒キャピラリ３０２が溶媒の荷電粒子３０４を試料表面３１０に誘導するよう構成され得る。試料３１１は、試料表面３１０上に配置され、検体粒子を含み得る。溶媒粒子の帯電は電源（例えばキャピラリ３０２に接触する高電圧電源３０６）の使用を通して達成され得る。高電圧電圧電源３０６は、キャピラリ３０２のいずれかの部分に接触しそれにより溶媒粒子がキャピラリ３０２の流出端部３０３から出る際に溶媒粒子を帯電させるよう動作する得る電極３０７を含み得る。キャピラリの流出端部３０３は試料表面３１０に向けられ得る。
【０４３９】
シースガス３０８（例えば窒素）は、溶媒がキャピラリ３０２から流れ出る際に溶媒を霧状化し帯電溶媒粒子３０４を表面３１０に向かって誘導するためにキャピラリ３０２を包囲するよう、構成され得る。シースガスはチューブ３１２を通って導入され得る。チューブ３１２は、溶媒キャピラリ３０２に対して同軸状であり、試料表面３１０に対して遠位にある端部に設けられた流入口３１４と、試料表面３１０に対向する端部に設けられた流出口３１６と、を有する。
【０４４０】
シースガスチューブ３１２の流出口３１６はキャピラリの流出端部３０３に対して同心円状である。このことは、溶媒がキャピラリ３０２から流れ出る際における溶媒の霧状化を支援し得る。溶媒キャピラリ３０２の流出端部３０３から流れ出る溶媒はシースガス３０８により霧状化され得る。コネクタ３１８は、シースガスとしての使用に好適なガスの供給源にチューブ３１２を接続し得る。シースガス３０８は窒素または標準的医療用空気を含み得、シースガスの供給源は窒素ガスまたは標準的医療用空気の供給源を含み得る。
【０４４１】
溶媒液滴３０４が試料に接触すると、試料上の検体粒子が脱離し、帯電液滴・検体混合部３２０は、質量アナライザおよび／またはイオン移動度アナライザおよび／または質量分析計３４０に至り得る輸送キャピラリ３３０に輸送され得る。帯電液滴・検体混合物は輸送キャピラリ３３０の流入口３３２を通って輸送され得る。これは、輸送キャピラリ３３０の反対端部３３３を、低圧領域３５２（例えばイオンアナライザまたは質量分析計３４０の真空ステージ）に配置することにより達成され得る。
【０４４２】
帯電液滴・検体混合物（例えば検体イオンを含む）は、イオン光学系３５２によりイオンアナライザまたは質量分析計３４０の分析領域に輸送され得る。イオン光学系３５２はイオンガイド（例えばＳｔｅｐｗａｖｅ（ＲＴＭ））イオンガイド）を含み得る。
【０４４３】
検体イオンは、イオン光学系３５２に電圧を印加することにより、分析領域に案内され得る。次に検体イオンは質量アナライザおよび／またはイオン移動度アナライザまたは質量分析計３４０により、分析され得る。
【０４４４】
一実施形態によればイオンアナライザまたは質量分析計３４０はイオン移動度スペクトロメータを含み得る。さらなる実施形態によれば、イオンアナライザまたは質量分析計３４０は、イオン移動度スペクトロメータおよび質量分析計の組み合わせを含み得る。
【０４４５】
分析の結果として試料３１１に関する化学的情報が取得され得る。
【０４４６】
１つまたは複数の加熱器が、図１１に示す装置の様々な部分を加熱するために、提供され得る。例えば加熱器は、溶媒キャピラリ３０２、シースガスチューブ３１２、試料表面３１０、および輸送または流入キャピラリ３３０のうちの１つまたは複数を加熱するために、提供され得る。
【０４４７】
１つまたは複数の加熱器は、ワイヤ加熱器（例えばタングステン巻き付け）を含み得、および／または、周辺温度を越える温度に、および／または、少なくとも３０℃、５０℃、１００℃、２００℃、３００℃、４００℃、５００℃、もしくは５００℃超の温度に、それぞれのパーツを加熱するよう、構成され得る。一方、それぞれのパーツを加熱する機能を有する任意種類の加熱器（例えば送風機または誘導加熱器もしくは抵抗加熱器）も使用され得る。
【０４４８】
図１１では第１加熱器３４２が示されており、第１加熱器３４２は、輸送または流入キャピラリ３３０を加熱し、それにより、溶媒・検体混合物３２０が、例えば質量アナライザおよび／またはイオン移動度アナライザまたは質量分析計３４０へと前方に通される前に、加熱され得るよう、構成および適応され得る。
【０４４９】
第１加熱器３４８は、溶媒キャピラリ３３０に沿った任意の位置（例えば質量アナライザおよび／またはイオン移動度アナライザまたは質量分析計の流入口３４１の近傍位置または流入口３４１の位置）に配置され得る。代替的に第１加熱器３４２は、溶媒キャピラリ３３０の流入口３３２の近傍位置または流入口３３２の位置に配置され得る。第１加熱器３４２は、ワイヤ加熱器（例えばタングステン巻き付け）を含み得、および／または、周辺温度を越える温度に、および／または、少なくとも３０℃、５０℃、１００℃、２００℃、３００℃、４００℃、５００℃、もしくは５００℃超の温度に、流入キャピラリを加熱するよう、構成され得る。
【０４５０】
第２加熱器３４４は、シースガスチューブ３１２を加熱し、それにより溶媒および／またはシースガスが加熱され得るよう、構成および適応され得る。
【０４５１】
第２加熱器３４４は、試料表面３１０に最も近いチューブ３１２の端部に配置され得る。それにより、溶媒および／またはシースガスは試料表面３１０に誘導される前に加熱され得る。第２加熱器３４４は、ワイヤ加熱器（例えばタングステン巻き付け）を含み得、および／または、周辺温度を越える温度に、および／または、少なくとも３０℃、５０℃、１００℃、２００℃、３００℃、４００℃、５００℃、もしくは５００℃超の温度に、チューブ３１２および／または溶媒および／またはシースガスを加熱するよう、構成され得る。第３加熱器３４６は、溶媒キャピラリ３０２を加熱し、それにより溶媒が加熱され得るよう、構成および適応され得る。
【０４５２】
第３加熱器３４６は、溶媒キャピラリ３０２に沿った任意の位置（試料表面３１０から遠位に配置された端部３０５に最も近い位置）に配置され得る。それにより溶媒は、シースガスチューブ３１２により包囲される前に、加熱され得る。第３加熱器３４６は、ワイヤ加熱器（例えばタングステン巻き付け）を含み得、および／または、周辺温度を越える温度に、および／または、少なくとも３０℃、５０℃、１００℃、２００℃、３００℃、４００℃、５００℃、もしくは５００℃超の温度に、溶媒キャピラリ３０２および／または溶媒を加熱するよう、構成され得る。第４加熱器３４８は、試料表面３１０を加熱し、それにより試料３１１および／または試料表面３１０が加熱され得るよう、構成および適応され得る。第４加熱器３４８は、試料３１１を保持するよう、または含むよう構成および適応された試料表面３１０の一部の下方に配置され得る。第４加熱器３４８は、ワイヤ加熱器（例えばタングステン巻き付け）を含み得、および／または、周辺温度を越える温度に、および／または、少なくとも３０℃、５０℃、１００℃、２００℃、３００℃、４００℃、５００℃、もしくは５００℃超の温度に、試料３１１および／または試料表面３１０および／または溶媒を加熱するよう、構成され得る。イオン流入輸送キャピラリ（例えば図１１に示す輸送キャピラリ１２０など）を加熱することの効果は、ＸｅｖｏＧ２−ＸＳ（ＲＴＭ）四極子飛行時間質量分析計およびＳｙｎａｐｔＧ２−Ｓｉ（ＲＴＭ）四極子イオン移動度飛行時間質量分析計上でテストされた。
【０４５３】
イオン輸送キャピラリは１００〜４９０℃の範囲でニッケルワイヤ加熱器を使用して加熱された。ブタの肝臓区域が使用され、選択された脂肪酸およびリン脂質に対する強度が比較された。流入キャピラリの加熱は、Ｘｅｖｏ（ＲＴＭ）質量分析計を使用した場合には脂肪酸強度に対して何らかの効果を有し、Ｓｙｎａｐｔ（ＲＴＭ）質量分析計を使用した場合にはまったく効果がないことが、見出された。一方、監視されるリン脂質に対する強度は、ほぼ２桁改善された。
【０４５４】
図１２Ａ〜図１２Ｄでは、流入キャピラリを加熱する効果が絶対強度で示されている。図１２Ａおよび図１２Ｃは、ＷａｔｅｒｓＳｙｎａｐｔＧ２−Ｓｉ（ＲＴＭ）質量分析計に関し、図１２Ｂおよび図１２ＤはＷａｔｅｒｓＸｅｖｏＧ２−ＸＳ（ＲＴＭ）質量分析計に関する。ブタの肝臓区域から得られた、選択された脂肪酸（ＦＡ）、ホスファチジルエタノールアミン（ＰＥ）、および最も豊富なホスファチジルイノシトール（ＰＩ）に対する平均強度が示されている。
【０４５５】
イオン輸送キャピラリの温度を上昇させると、リン脂質の観察される強度がおよそ２桁上昇することが、図１２Ａ〜図１２Ｄから明らかである。
【０４５６】
図１１に関連して説明される実施形態は医療用スワブなどの用途で使用され得る。ここでは試料表面３１０はスワブの表面を形成する。係る場合では、スワブ自体が加熱され、それによりスワブ上に配置された試料３１１が加熱され得る。例えば第４加熱器は、スワブ内に配置されたワイヤ加熱器であり、分析のための生体試料を把持および／または保持するよう構成されたスワブの端部を加熱するよう構成および適応され得る。
【０４５７】
手術室における使用のためのシステム
図１３Ａでは、一実施形態にしたがって提供され得る装置１３００（例えばポータブル型装置１３００）が示される。
【０４５８】
装置１３００は、器具スタック１３０５に動作可能に接続されたカメラモニタ１３０３を含む医療用スタック１３０１を含み得る。器具スタック１３０５は、内視鏡１３１０に動作可能に接続されたカメラユニット１３０７を含み得る。医療用スタック１３０１は１つまたは複数の手術器具（例えば内視鏡１３１０）を含み得る。カメラモニタ１３０３がモバイル装置（例えばモバイルタブレット装置）であるかまたは係るモバイル装置の部分を形成する実施形態が考えられる。
【０４５９】
様々な実施形態では内視鏡１３１０は、腹腔鏡と呼ばれ、同様の特徴を含み、内視鏡１３１０に関して説明したのと同様の様式で構成および適応され得る。
【０４６０】
内視鏡１３１０は、１つまたは複数の内視鏡装置を収容する管材（１つまたは複数の光ファイバおよび／またはデータケーブル）を含み得る。内視鏡１３１０は、１束の光ファイバおよび／またはデータケーブルを含み得る。内視鏡は、本明細書で開示の実施形態のうちのいずれかに記載の電気手術ツールの形態を取り得、例えば内視鏡は、本明細書で記載のように腹腔鏡であり得、または図１４Ａ〜図１４Ｂに関して以下で説明する急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを含み得る。
【０４６１】
光ファイバのうちの１本は、カメラユニット１３０７内の光源からの光を内視鏡１３１０の遠位端部１３１２に供給し得る。光ファイバのうちの１本は、遠位端部１３１２からの光を、カメラユニット１３０７に配置されたカメラまたは電荷結合素子（「ＣＣＤ」）に供給するよう構成および適応され得る。代替的に、カメラまたは電荷結合素子（「ＣＣＤ」）が内視鏡１３１０の遠位端部１３１２に配置されて、このカメラまたはＣＣＤが１本または複数本のケーブルを介してカメラユニット１３０７に動作可能に接続されてもよい。
【０４６２】
器具スタック１３０５はポータブル型であり得る。例えば器具スタック１３０５は、車輪１３０９上に配置されてもよく、および／または、器具スタックが異なる位置（例えば異なる手術室）間で移動され得るようトラック上に配置されてもよい。この器具スタック１３０１は、５００ｋｇ、４００ｋｇ、３００ｋｇ、２００ｋｇ、１５０ｋｇ、１００ｋｇ、５０ｋｇ、４０ｋｇ、３０ｋｇ、２０ｋｇ、１０ｋｇ、または５ｋｇよりも軽い重量であり得る。
【０４６３】
ポータブル型装置１３００は分析スタック１３３０を含み得る。分析スタック１３３０は１つまたは複数のイオンアナライザまたは質量分析計１３３２を含み得る。イオンアナライザまたは質量分析計１３３２は、分析（例えば質量分析および／またはイオン移動度分析）を実施するためにイオンアナライザにイオンを導入するためのイオン流入装置１３３４を含み得る。
【０４６４】
イオン流入装置１３３４は、＃１〜＃４までの番号が付され、かつ、図２Ａ〜図５Ｂに関連して上述した、流入設定のいずれかを含み得る。例えば組織試料採取装置１３３６は、（ｉ）流入口設定＃１で参照され、かつ、図２Ａおよび図３で示された、チューブ２１に、（ｉｉ）流入口設定＃２で参照され、かつ、図４Ａおよび図４Ｂで示された、試料輸送チューブ１２０に、（ｉｉｉ）流入口設定＃３で参照され、かつ、図５Ａで示された、流入チューブ１５２に、および（ｉｖ）流入口設定＃４で参照され、かつ、図５Ｂで示された、流入チューブ２０２に、対応し得る。
【０４６５】
分析スタック１３３０はポータブル型であり得る。例えば分析スタック１３３０は、車輪１３３８上に配置されてもよく、および／または、器具スタックが異なる位置（例えば異なる手術室）間で移動され得るようトラック上に配置されてもよい。分析スタック１３３６は、５００ｋｇ、４００ｋｇ、３００ｋｇ、２００ｋｇ、１５０ｋｇ、１００ｋｇ、５０ｋｇ、４０ｋｇ、３０ｋｇ、２０ｋｇ、１０ｋｇ、または５ｋｇよりも軽い重量であり得る。
【０４６６】
組織試料採取装置１３３６は、内視鏡１３１０に接続されてもよく、または内視鏡１３１０の一部を形成してもよい。組織試料採取装置１３３６は接合部１３２５において内視鏡１３１０に接合し得る。接合部１３２５において内視鏡１３１０および組織試料採取装置１３３６は分離し得る。なお、内視鏡１３１０は医療用スタック１３０１に接続され、組織試料採取装置１３３６は分析スタック１３３０に接続されている。
【０４６７】
接合部１３２５において、内視鏡１３１０および組織試料採取装置１３３６は接合し得、より大きいチューブ内に配置され得る。これは、内視鏡１３１０および組織試料採取装置１３３６をヒトまたは動物の身体に挿入することを支援し得る。内視鏡１３１０の遠位端部１３１２も、組織試料採取装置１３３６の遠位端部１３１２に対応し得、または組織試料採取装置１３３６の遠位端部１３１２を形成し得る。
【０４６８】
組織試料採取装置１３３６は、１つまたは複数の装置またはツール（例えば１つまたは複数の電極および／またはガス導管）を収容し得る１本または複数本のチューブおよび／またはケーブルを含み得る。組織試料採取装置１３３６は、ツール（例えば、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブなどの電気手術ツール）を含み得る。なお、電気手術ツールは１つまたは複数の電極を含み得、分析スタック１３３０は、１つまたは複数の電極に電圧を印加するよう構成および適応された電圧源を含み得る。
【０４６９】
ツール（および、含まれている場合には、電気手術ツール、急速蒸発イオン化質量分析装置もしくはプローブ、および／または１つまたは複数の電極）は組織試料採取装置１３３６の遠位端部１３１２に配置され得る。ツールおよび／または１つまたは複数の電極は、組織試料採取装置１３３６の遠位端部１３１２から突出するよう構成および適応され、上述のカメラまたは電荷結合素子（「ＣＣＤ」）の視野内において生物組織に接触するよう構成および適応され得る。
【０４７０】
電気手術ツールはモノポーラ装置であり得る。その場合、カウンター電極が提供され得、生物組織の異なる部分に接触するよう構成および適応され得る。組織試料採取装置１３３６の遠位端部１３１２に配置された１つまたは複数の電極。例えばカウンター電極はパッドまたはマットを含み得、係るパッドまたはマットの上に生物組織の試料が配置される。
【０４７１】
電気手術ツールは、バイポーラ装置（本明細書で記載のバイポーラ鉗子）を含み得る。その場合、少なくとも２つの電極がツールの遠位端部に配置され、それにより電位差が２つの電極間で作られ、係る２つの電極間に接触する組織の蒸発が可能となる。
【０４７２】
１つまたは複数の電極は、生物組織の一部分または試料に接触し、またはこれを包囲し、生物組織の１部分または試料を蒸発または気化させ、それによりエアロゾル、スモーク、または蒸気が形成されるよう、構成および適応され得る。１つまたは複数のガス導管は、組織試料採取装置１３３６を通ってエアロゾル、スモーク、または蒸気を吸い込み、エアロゾル、スモーク、または蒸気をイオン流入装置１３３４に導入するために、提供され得る。
【０４７３】
ポータブル型装置１３００は、組織試料採取装置１３３６、イオン流入装置１３３４、またはイオンアナライザもしくは質量分析計１３３２から排気されたガスまたは他の物質をフィルタ処理するよう構成および適応されたフィルタ（例えば高効率微粒子空気（「ＨＥＰＡ」）フィルタを含み得る。
【０４７４】
イオン流入装置１３３４は、エアロゾル、スモーク、または蒸気中の粒子をイオン化し、かつ、イオン化された粒子をイオンアナライザまたは質量分析計１３３２に輸送するよう、構成および適応され得る。
【０４７５】
一実施形態によればイオンアナライザまたは質量分析計１３３２はイオン移動度スペクトロメータを含み得る。他の態様によればイオンアナライザまたは質量アナライザ１３３２は質量分析計を含み得る。さらなる実施形態によれば、イオンアナライザまたは質量分析計１３３２は、イオン移動度スペクトロメータおよび質量分析計の組み合わせを含み得る。
【０４７６】
分析の結果としてエアロゾル、スモーク、または蒸気に関する、したがって生物組織の一部または試料に関する、化学的情報が取得され得る。
【０４７７】
ポータブル型装置１３００は、器具スタック１３０１および分析スタック１３３０の両方と、これらのスタックの構成要素と、を含む、単一のスタックまたはユニットを含み得る。かくして器具スタック１３０１および分析スタック１３３０は単一ユニットとしての移動が可能となり得る。
【０４７８】
この単一のスタックまたはユニットはポータブル型であり得る。例えば単一のスタックまたはユニットは、車輪上に配置されてもよく、および／または、単一のスタックまたはユニットが異なる位置（例えば異なる手術室）間で移動され得るようトラック上に配置されてもよい。単一のスタックまたはユニット１３０１は、５００ｋｇ、４００ｋｇ、３００ｋｇ、２００ｋｇ、１５０ｋｇ、１００ｋｇ、５０ｋｇ、４０ｋｇ、３０ｋｇ、２０ｋｇ、１０ｋｇ、または５ｋｇよりも軽い重量であり得る。
【０４７９】
様々な実施形態では、ポータブル型装置１３００を含む手術室が提供され得る。手術室は、ポータブル型装置１３００がトラックに沿って移動可能となるよう構成および適応されたトラックを含み得る。
【０４８０】
様々な実施形態では、１セットの手術室が提供され得、ポータブル型装置がこれらの手術室間で移動可能である。トラックは、ポータブル型装置１３００が異なる手術室間でトラックに沿って移動可能となるよう、構成および適応され得る。
【０４８１】
カメラモニタ１３０３は、内視鏡１３１０の遠位端部１３１２からの閲覧を表示するためにカメラユニット１３０７から出力された画像または画像データを中継するよう、構成および適応され得る。
【０４８２】
分析スタック１３３０に動作可能に接続された分析モニタ１３３３が提供され得る。分析モニタ１３３３は、イオンアナライザまたは質量分析計１３３２から出力されたデータ（例えば、分析される生物組織の一部または試料に関する質量スペクトルデータまたは化学的情報）を表示するよう構成および適応され得る。分析モニタがモバイル装置（例えばモバイルタブレット装置）であるかまたは係るモバイル装置の一部を形成する実施形態が考えられる。
【０４８３】
いくつかの実施形態ではカメラモニタ１３０３は、インターフェースを介してイオンアナライザまたは質量分析計にリンクされ得る。インターフェースは、シリアルインターフェース（例えばＲＪ４５コネクタ、イーサネットコネクタ、ＲＳ２３２コネクタ、ＵＳＢコネクタ、その他）を含み得る。インターフェースは、追加的にまたは代替的に、ワイヤレスインターフェース（例えばＷｉ−Ｆｉ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、ＺｉｇＢｅｅ接続、その他）により提供され得る。
【０４８４】
カメラモニタ１３０３は、イオンアナライザまたは質量分析計１３３２から出力されたデータ（例えば、分析される生物組織の一部または試料に関する質量スペクトルデータまたは化学的情報）を表示するよう構成および適応され得る。プロセッサまたは他の処理ユニットが、カメラモニタ１３０３上に示された生物組織の試料の画像上に質量スペクトルデータまたは化学的情報を重ね合わせるよう、構成および適応され得る。
【０４８５】
いくつかの実施形態では分析モニタ１３３３はインターフェースを介してカメラユニット１３０７にリンクされ得る。インターフェースは、シリアルインターフェース（例えばＲＪ４５コネクタ、イーサネットコネクタ、ＲＳ２３２コネクタ、ＵＳＢコネクタ、その他）を含み得る。インターフェースは、追加的にまたは代替的に、ワイヤレスインターフェース（例えばＷｉ−Ｆｉ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、ＺｉｇＢｅｅ接続、その他）により提供され得る。
【０４８６】
分析モニタ１３３３は、カメラユニット１３０７から出力された画像または画像データ（例えば、分析される生物組織の一部または試料に関する質量スペクトルデータまたは化学的情報）を表示するよう構成および適応され得る。プロセッサまたは他の処理ユニットが、分析モニタ１３３３上に示された質量スペクトルデータまたは化学的情報上に画像または画像データを重ね合わせるよう、構成および適応され得る。
【０４８７】
様々な実施形態では、カメラモニタ１３０３および分析モニタ１３３３は同一の構成要素であり、プロセッサまたは他の処理ユニットが、画像または画像データを同一スクリーン上に（例えば並列的に、または互いの上に重ね合わされた状態で）表示するよう構成および適応され得る。
【０４８８】
様々な実施形態では、分析スタック１３３０は単独で提供され、それにより組織試料採取装置１３３６は内視鏡に接続されない場合もある。分析スタック１３３０は、１つまたは複数の手術器具（例えば、組織試料採取装置の一部または全部に接続され得るか、または、これを形成し得る、本明細書で記載の急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）を含み得る。
【０４８９】
特に１つの事例では、消化器（「ＧＩ」）ガンは世界中のガン関連死の２３％を占める。発生率が増加しているにもかかわらず、ガンに起因する死亡は近年の４０年にわたり減少しつつある。一方それにもかかわらず、係る死亡のうちのさらに３０〜４０％が潜在的に予防することが可能であると推定される。正確な病気診断および早期治療が、ガンの結果を改善することにおける主要な要因である。
【０４９０】
早期ガンおよび前癌状態は、電気焼灼器に基づく内視鏡技術を使用することにより、高い成功率での治療が可能であるが、しかし診断に対する最も信頼性が高い方法は依然として組織生検を用いる消化管の白色光内視鏡検査である。
【０４９１】
７．８％までの患者において内視鏡検査において消化器ガン見逃され、その後ガンと診断されたことが、近年では報告されている。現在の内視鏡手技の主要な利点は、病変の完全な摘出が可能である場合、患者が大手術に対する必要を回避することができるという点である。一方、摘出が不完全であるために、４１％までの患者に再介入が必要となる。
【０４９２】
さらに明らかとなるように、本明細書で開示の装置の特定の利点は、これらの装置が、正確なリアルタイム質量スペクトルデータの取得を可能にし、誤診率を低下させ、かつ、完全な切除率を改善するための、係るデータの利用を可能にする点である。
【０４９３】
強化された撮像技術が、弾性散乱分光法、光コヒーレンス・トモグラフィー、ラマン分光法を組み合わせたマルチモーダルイメージング、自家蛍光、および狭帯域撮像を使用して、分光特性に特定の強調が施された状態で消化管内における診断確度を改善させるために、開発されつつある。
【０４９４】
一方、これらのアプローチのうちのいずれもが臨床業務の主流では使用されていない。
【０４９５】
撮像技術、試料採取プローブ／エレクトロスプレーシステム、および組織の直接的アンビエントイオン化質量分析検査を使用する質量分析（「ＭＳ」）に基づく組織の同定が知られている。
【０４９６】
急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）は、質量分析イオン源として電気手術ツールを利用することによりインサイチュでのリアルタイム解析を可能にする有益な技術として、この後者のグループに端を発するものである。
【０４９７】
スネアを有する内視鏡検査
一態様によれば、内視鏡と、電気手術プローブ（例えば急速蒸発イオン化質量分析プローブ）と、を含む装置が提供される。急速蒸発イオン化質量分析プローブは、生物組織の一部を包囲し、当該生物組織部分を蒸発または気化させて、エアロゾルを形成させるよう構成および適応された、スネアを含み得る。
【０４９８】
図１３Ｂでは、図１３Ａの内視鏡１３１０の遠位端部１３１２に配置された装置１３５０の一実施形態が示されている。装置１３５０は、図１３Ａに示す組織試料採取装置１３３６であるか、または係る組織試料採取装置１３３６の一部を形成し得、以下でさらに詳細に説明するように、１つまたは複数の電極がその中を通る中空管の形態を取り得る。
【０４９９】
装置１３５０は、長尺チューブ１３５２と、チューブ１３５２の遠位端部１３５６から突出し得る電極１３５４と、を含み得る急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ１３５０の形態を取り得る。電極１３５４は、図示のようなループまたはスネアの形態を取ってもよく、または内視鏡１３１０の遠位端部１３１２から突出する先細部材または直線部材の形態を取ってもよい。様々な実施形態では電極１３５４は、図１４Ａを参照して示されるモノポーラ装置の形態を取ってもよく、または図１４Ｂを参照して示されるモノポーラ装置の形態を取ってもよい。
【０５００】
図１３Ｂの実施形態では、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ１３５０内に配置された２本の電極は互いに接触し合わない。例えばこれら２本の電極は、それぞれのシースまたは他の手段内に当該の２本を保持することにより、別個に保たれ得る。
【０５０１】
急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ１３５０は、チャネル１３５８において内視鏡内に保持され得る。なおチャネル１３５８は器具チャネルとも呼ばれ得る。チャネル１３５８は、接合部１３２５（図１３Ａ参照）から開始し、提供された場合には、分析スタック１３３０に属する構成要素（例えば組織試料採取装置１３３６など）を収容するよう構成および適応され得る。なお図示の実施形態では、係る構成要素は急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ１３５０の形態を取り得る。
【０５０２】
内視鏡１３１０は、１本または複数本の光ファイバ１３６０をさらに含み得る。上記で図１３Ａを参照して説明したように、これらの光ファイバは、光源からの光を内視鏡１３１０の遠位端部１３１２に輸送するよう構成および適応され得る。１本または複数本の光ファイバ１３６０は、内視鏡１３１０の遠位端部１３１２からカメラまたは電荷結合素子（「ＣＣＤ」）まで光を輸送するよう構成および適応され得る。
【０５０３】
光ファイバに代わり、データケーブルまたは他の管材が、目下の用途に応じて、提供され得る。内視鏡１３１０の遠位端部１３１２にガスを輸送することが望まれる場合、光ファイバのうちの１本に代わってガスチューブが提供され得、係るガスチューブはガス供給源（例えば送気ガスの供給源）に接続され得る。ガスチューブの流出口（またはさらなる流出口）は内視鏡１３１０に沿った任意の位置に配置され得る。
【０５０４】
装置１３５０は、試料の部分１３７０に電圧を印加してエアロゾル（またはサージカルスモーク）１３７２を発生させるよう、構成および適応され得る。次にエアロゾルは装置１３５０内に吸引または別様に吸い込まれた後、ガス経路１３７４を介してイオンアナライザまたは質量分析計１３３２（図１３Ａ）に輸送され得る。穿孔（または穴）１３６５が、装置１３５０へのエアロゾルの輸送が支援されるよう、装置１３５０の外側表面に提供され得る。
【０５０５】
いくつかの実施形態では装置１３５０は複数のチャネルを含み得る。第１チャネルは電極１３５４（単数または複数）を収容し得、第２チャネルは、イオンアナライザまたは質量分析計１３３２にエアロゾルを輸送するよう構成および適応されたガスチャネルであり得る。第２チャンネルは第１チャネルの周りに同軸状に配置され得る。
【０５０６】
ツールまたは電極展開開口部１３６２が装置１３５０の遠位端部１３５６に配置される。電極（または他のツール）は、開口部１３６２内に後退されるよう、および開口部１３６２から延長するよう、構成および適応され得る。
【０５０７】
例示の事例では、電極１３５４は腫瘍または「ポリープ」１３７０の周りに展開され、この腫瘍１３７０は胃１３４０の膜１３４２上に配置され得る。
【０５０８】
切除が、所望により図１３Ｂで示すように電極を使用して実施され得る。使用時、スネア１３５４が、腫瘍１３７０を包囲するために、腫瘍１３７０の上方で延長および展開され得る。次に、スネア１３５４を後退させると腫瘍１３７０の下方部分の周りに緊密密閉が形成され得る。緊密密閉の形成時、図２Ｂから見られ得るように、切除の際に腫瘍１３７０はチューブ１３５２のツール展開開口部１３６２を少なくとも部分的にまたは完全にブロックし得る。
【０５０９】
電極１３５４に電圧が印加されたとき、切除により生成されたエアロゾル１３７２は装置１３５０の外側表面上に提供され得る穿孔１３６５を通って吸引され得る。
【０５１０】
穿孔１３６５が装置１３５０の外側表面上に設けられており、穿孔１３６５が開口部１３６２から離間していることは、ツール展開開口部１３６２が少なくとも部分的にまたは完全にブロックされたときにサージカルスモークおよび／またはエアロゾルが吸引されることが穿孔または吸引ポート１３６５により可能となるため、特に有利である。
【０５１１】
次に、穿孔または吸引ポート１３６５を介して装置１３５０に進入するエアロゾル粒子はチューブ１３５２および／または組織試料採取装置１３３６（上述のように、チューブ１３５２および組織試料採取装置１３３６は同一の構成要素であり得る）を介してイオンアナライザまたは質量分析計１３３２まで輸送され得る。
【０５１２】
図示の装置１３５０は、内視鏡１３１０の遠位端部１３１２に接続されてもよく、または遠位端部１３１２の一部を形成してもよい。チューブ１３５２は、イオンアナライザまたは質量分析計１３３２のイオン流入装置１３３４（例えば、イオンアナライザまたは質量分析計１３３２の流入キャピラリまたはイオン採取オリフィス）に直接的に接続されてもよい。イオンアナライザまたは質量分析計が蒸発の地点から離間され得ることは理解されるであろう。１本または複数本のエアロゾルまたはガスチャネルが、イオンアナライザまたは質量分析計１３３２までエアロゾルを輸送するために、チューブ１３５２内に配置され得る。
【０５１３】
腹腔鏡検査および腹腔鏡ツール
上述のように、図１３Ａおよび図１３Ｂの実施形態に関連して説明した内視鏡は腹腔鏡検査においても使用され得る。係る状況では、内視鏡（または腹腔鏡）またはその端部部分は硬質であり得る。例えば内視鏡は、金属または硬質プラスチックから形成され得、および／または、腹腔鏡検査処置（鍵穴手術）を実施するよう構成および適応され得る。
【０５１４】
図１３Ｃでは、可撓性部分１３８２に取り付けられ得る硬質な端部部分１３８０を含み得る腹腔鏡１３１０が示されている。遠位端部１３１２は、図１３Ｂに関して上述したものと同一の特徴を含み得る。例えば急速蒸発イオン化質量分析装置１３５０が、エアロゾルまたはサージカルスモークを発生させるために、遠位端部１３１２から突出するよう構成および適応され得る。次にエアロゾルまたはサージカルスモークは、装置１３５０に設けられた穿孔を介して、イオンアナライザまたは質量分析計へと帰還され得る。
【０５１５】
腹腔鏡１３１０の端部部分１３８０は、幅１３８４（または厚さ、直径、その他）および長さ１３８６を有し得る長尺部分１３８１を含み得る。幅１３８４は、長尺部分１３８１の長さ１３８６の全域にわたり均一であるか、または実質的に均一であり得る。長尺部分１３８１は、ヒトまたは動物の身体に設けられた小さい切開部（例えば２０ｍｍ、１５ｍｍ、１０ｍｍ、または５ｍｍより小さい長さを有する切開部）に挿入されるよう構成および適応され得る。
【０５１６】
幅１３８４は２０ｍｍ、１５ｍｍ、１０ｍｍ、または５ｍｍより短い長さを有し得る。
【０５１７】
長さは、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ、３５ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ、６０ｍｍ、７０ｍｍ、８０ｍｍ、９０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍ、４００ｍｍ、または５００ｍｍよりも大きい値であり得る。
【０５１８】
端部部分１３８０は腹腔鏡１３１０の保持または移動を支援するためのハンドルを含み得る。ハンドルは、可撓性部分１３８２と硬質端部部分１３８０との間の接合部１３９６に、または接合部１３９６の近傍に、配置され得る。ハンドルは硬質であり得、硬質端部部分１３８０と同一の硬質要素の部分を形成し得る。ハンドルは、例えば腹腔鏡検査などの手術手順の間に硬質端部部分１３８０および／または長尺部分１３８１を移動させるよう、または案内するよう、構成および適応され得る。
【０５１９】
装置は本明細書で開示の様々な手術装置を含み得、係る手術装置の例としては、図１３Ａ、図１３Ｂ、および図１３Ｃに関連して上述した腹腔鏡、図１５Ａおよび図１５Ｂに関連して上述した手術ロボット、電気手術プローブ（例えば急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）、または、電気手術ツール、が挙げられる。この手術は腹腔鏡検査であり得る。
【０５２０】
本開示の一態様によれば、内視鏡または腹腔鏡（例えば図１３Ｃを参照して上述した内視鏡または腹腔鏡１３１０）と、急速蒸発イオン化質量分析プローブ（例えば図１３Ｂに関連して上述した急速蒸発イオン化質量分析プローブ１３５０）と、を含む、腹腔鏡検査における使用のためのツールが提供される。
【０５２１】
急速蒸発イオン化質量分析プローブ１３５０は内視鏡１３１０の遠位端部１３１２に配置され得る。ツール（例えば、そのツールの長尺部分１３８１）は、ヒトまたは動物の組織に設けられた小さい（例えば５ｃｍ、４ｃｍ、３ｃｍ、２ｃｍ、または１ｃｍよりも小さい）切開部を通って挿入可能であり得る。ツールは長尺チューブまたは長尺管材を含み得、内視鏡および急速蒸発イオン化質量分析プローブは長尺チューブまたは長尺管材の一部を形成し得る。
【０５２２】
送気（例えばＣＯ２を使用する）
一実施形態によれば、電気手術装置（例えば急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）と、送気器と、を含む装置が提供される。この装置は、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを含み得る手術器具（図１３Ｃを参照して説明した内視鏡または腹腔鏡）を含み得る。
【０５２３】
図１３Ｃを参照すると、手術器具（例えば腹腔鏡１３１０）は、送気器から腔（例えば体腔）にガスを輸送するためのガスチャネルを含み得る。送気器は、ガス供給源と、ガス供給源をガスチャネルに流体的に輸送するための手段（例えばポンプ）と、を含み得る。
【０５２４】
ガス供給源から腹腔鏡１３１０（例えば腹腔鏡１３１０の端部部分１３８０）まで送気ガスを輸送するために、送気器ガスチューブ１３９０が提供され得る。ガスチューブ１３９０は腹腔鏡１３１０の内部ガス通路１３９４と流体連通し、コネクタ１３９１を介して通路１３９０に接続し得る。
【０５２５】
腹腔鏡１３１０は、体腔に挿入されるよう構成された腹腔鏡の１部分に配置された１つまたは複数の送気ガス流出口１３９２を含み得る。
【０５２６】
内部ガス通路１３９４は少なくとも部分的に腹腔鏡１３１０の長さに沿って延長し得る。ガス通路１３９４の１つまたは複数の流出口１３９２は、腹腔鏡の遠位端部１３１２、長尺部分１３８１、または端部部分１３８０に（例えば遠位端部１３１２（すなわちヒトまたは動物の試料に挿入されるよう構成された端部）の１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ、３５ｍｍ、４０ｍｍ、４５ｍｍ、５０ｍｍ、６０ｍｍ、７０ｍｍ、８０ｍｍ、９０ｍｍ、１００ｍｍ、２００ｍｍ、または３００ｍｍ内に）配置され得る。内部ガス通路１３９４は、腹腔鏡の遠位端部におけるカメラに接続され得る光ファイバ（例えば上述の１本または複数本の光ファイバ１３６０）に隣接するか、または係る光ファイバに接続され得る。ガス供給源は二酸化炭素（「ＣＯ２」）がガス供給源を含み得る。
【０５２７】
腹腔鏡は、図１２Ａおよび図１３Ｂに関連して上述した内視鏡または腹腔鏡であり得る。
【０５２８】
術中診断のための手術器具および最適化プローブ
一実施形態によれば、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを含む手術器具が提供される。手術器具は、図１３Ａに関連して上述した医療用スタック１３０１の一部を形成し得る。手術器具は内視鏡または腹腔鏡を含み得、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは、外科ジアテルミープローブを含み得る。急速蒸発イオン化質量分析プローブは、生物組織を蒸発または気化して生物組織の粒子を含むエアロゾルを形成するよう構成された、１つまたは複数の電極を含み得る。急速蒸発イオン化質量分析プローブは、質量アナライザに、および／または、イオン移動度アナライザに、または質量分析計に、粒子を輸送するためのチューブまたは他の手段をさらに含み得る。
【０５２９】
一実施形態によれば、術中診断における使用のための急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブが提供される。急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは、手術器具（例えば内視鏡または腹腔鏡）の一部を形成し得、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは、外科ジアテルミープローブを含み得る。
【０５３０】
一実施形態によれば、術中診断において急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを使用することを含む、手術方法が提供される。この方法は、解析のための組織を特定することと、特定された組織の粒子を含むエアロゾルを、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを使用して発生させることと、粒子を解析することと、を含み得る。解析することは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０５３１】
この方法は、解析のための複数の組織試料を特定することと、各特定された組織試料の粒子を含むエアロゾルを、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを使用して発生させることと、各特定された組織試料を解析および／またはイオン移動度分析することと、を含み得る。解析することは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。各特定された組織試料の粒子は個別的に質量分析され得る。この方法は、各組織試料から１つまたは複数の質量スペクトルデータおよび／またはイオン移動度データ（または質量スペクトルデータおよび／またはイオン移動度データから誘導されたデータ）を出力することと、所望により、各組織試料からの質量スペクトルデータおよび／またはイオン移動度データデータ（または質量スペクトルデータおよび／またはイオン移動度データデータから誘導されたデータ）を比較することと、所望により、異なる組織試料間の差異を特定することと、を含み得る。
【０５３２】
この方法は、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを使用して組織中の特定の化合物（単数または複数）を探すことを含み得、組織または組織試料から生成された質量スペクトルにおいて化合物（単数または複数）を、探すこと、または特定することを含み得る。
【０５３３】
各組織試料は、身体の同一部分から、または同一の器官から、採取され得る。代替的に、各組織試料は、身体の異なる部分から、または異なる器官から、採取され得る。
【０５３４】
急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは、手術使用のために最適化され得る。例えば急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ、または急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブの電極は小型化され得、および／または急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブの最大の寸法、長さ、幅、または深さのうちの１つまたは複数は、５ｃｍ、２ｃｍ、１ｃｍ、または５ｍｍより小さい値であり得る。１つまたは複数の電極は、２００ｍｍ２、１００ｍｍ２、５０ｍｍ２、４０ｍｍ２、３０ｍｍ２、２０ｍｍ２、または１０ｍｍ２、２ｍｍ２、１ｍｍ２、０．５ｍｍ２、０．４ｍｍ２、０．３ｍｍ２、０．２ｍｍ２、または０．１ｍｍ２より小さい表面積（例えば露出表面積）を有し得る。
【０５３５】
急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは、ヒトまたは動物の身体への外科的な挿入が可能となるような形状を有し得る。例えば急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは長尺であり得、または長尺チューブまたは長尺管材の一部を形成し得、および／または、内視鏡もしくは腹腔鏡などの手術器具の一部を生成し得る。
【０５３６】
図１４Ａでは、手術使用のために最適化され得るプローブ１４００の一実施形態が示されている。このプローブは、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブであり得、および／または、上述のものなどの手術器具に動作可能に接続され得る。   プローブ１４００は図１に関連して上述したバイポーラ鉗子に類似した（または同一の）ものであり得、手術手順を支援するために小さい先端部部分１４０２を有し得る。
【０５３７】
図示したこのプローブは、バイポーラ装置を含み得、２つの電極１４０４を先端部部分１４０２に含み得る。先端部部分１４０２は２つのアーム部またはピンセット１４１０を含み得る。係るアーム部またはピンセット１４１０は、可撓性を有してもよく、および／または、蝶番式に開閉し、それにより先端部部分１４０２に設けられた電極１４０４が互いに対して接近（または接触）し得る。
【０５３８】
１つまたは複数の穴１４０６が先端部部分１４０２に（例えばこれらの電極のうちの１つに）配置され得る。それにより、プローブにより発生されたエアロゾル粒子が内部通路１４０８またはチューブ６を介してイオンアナライザまたは質量分析計８に輸送されることとなる（図１も参照のこと）。１つまたは複数の穴１４０６は、代替的または追加的に、プローブ上の任意位置に配置され得、上述のエアロゾル粒子を輸送するよう構成および適応され得る。例えば１つまたは複数の穴１４０６は、アーム部１４１０に沿って、および／または先端部部分１４０２の外側に、配置され得る。
【０５３９】
先端部部分１４０２に配置された電極１４０４は鋭利化され得、２ｍｍ２、１ｍｍ２、０．５ｍｍ２、０．４ｍｍ２、０．３ｍｍ２、０．２ｍｍ２、または０．１ｍｍ２より小さい接触面積（例えば表面積）を有し得る。接触面積は先端部部分１４０２の面積（例えば電極１４０４の先端部部分の外部または露出表面積）として定義され得る。
【０５４０】
代替的（または追加的）に、先端部部分１４０２の接触面積は、先端部部分の端部から距離ｄ内にある先端部部分の面積として定義され得る。なおｄは、１０ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、０．８ｍｍ、０．６ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、または０．１ｍｍであり得る。
【０５４１】
接触面積が小さい（または鋭利度が大きい）ほど、電気接点面積が最小化されるため、最小侵襲的または非侵襲的な手術が支援され得る。比較的小さい接触面積を提供することに加えて（または代替的に）、より低い電圧も使用され得る。
【０５４２】
手術器具は、先端部部分１４０２に配置された電極１４０４に電圧を印加するよう構成および適応された電圧源を含み得る。印加された電圧は、３ｋＶ、２．５ｋＶ、２ｋＶ、１．５ｋＶ、１ｋＶ、５００Ｖ、４００Ｖ、３５０Ｖ、３００Ｖ、２５０Ｖ、２００Ｖ、１５０Ｖ、１００Ｖ、５０Ｖ、２０Ｖ、または１０Ｖよりも低い値であり得る。１本または複数本の電極ワイヤ９が電圧を印加するために提供され得、これらの電極ワイヤ９は、プローブ１４００の接続部分において、プローブ１４００に接続され得る。１本または複数本の伝導性ワイヤ１４１２または他の手段が、これらの電極１４０４に電圧を印加するために提供され得る。
【０５４３】
これは電気手術ツールを使用する侵襲的手術とは異なる。なお係る侵襲的手術では通常、１ｋＶの電圧が印加され、接触面積は１０ｍｍ２より大きい値となり得る。それゆえ図１４に関連して説明するプローブ１４００は最小侵襲的または非侵襲的な手術に対して最適化されていると考えられ得る。プローブ１４００の操作時、例えば、プローブ１４００は、組織を切断または刻むための十分に高い電圧または表面積を有さなくともよい。
【０５４４】
電極１４０４を流れる電流を、または電極１４０４に印加される電圧を、制限するよう構成および適応された電圧リミッタまたは電流リミッタが、例えば手術器具、電圧源、またはプローブ１４００に提供され得る。電圧リミッタまたは電流リミッタは、電極１４０４に印加される電圧を、３ｋＶ、２．５ｋＶ、２ｋＶ、１．５ｋＶ、１ｋＶ、５００Ｖ、４００Ｖ、３５０Ｖ、３００Ｖ、２５０Ｖ、２００Ｖ、１５０Ｖ、１００Ｖ、５０Ｖ、２０Ｖ、または１０ＶのピークまたはＲＭＳよりも低い値に制限するよう、構成および適応され得る。電圧リミッタまたは電流リミッタは、電極１４０４に供給される電流を、０．０２ｍＡ、０．０４ｍＡ、０．０６ｍＡ、０．０８ｍＡ、０．１ｍＡ、０．２ｍＡ、０．３ｍＡ、０．４ｍＡ、０．５ｍＡ、０．６ｍＡ、０．７ｍＡ、０．８ｍＡ、０．９ｍＡ、または１ｍＡのピークまたはＲＭＳに制限するよう、構成および適応され得る。
【０５４５】
電源リミッタまたは電流リミッタは、電極１４０４に供給される電力を制限するよう、代替的または追加的に構成および適応され得る。電源リミッタまたは電流リミッタは、電極１４０４に供給される電力を、１Ｗ、５Ｗ、１０Ｗ、２０Ｗ、３０Ｗ、４０Ｗ、５０Ｗ、６０Ｗ、７０Ｗ、８０Ｗ、９０Ｗ、１００Ｗ、１２０Ｗ、１４０Ｗ、１６０Ｗ、１８０Ｗ、または２００ＷのピークまたはＲＭＳに制限するよう、構成および適応され得る。
【０５４６】
プローブ１４００は、イオンアナライザまたは質量分析計（例えば図１３Ａに関連して上述した分析スタック１３３０の一部を形成するイオンアナライザまたは質量分析計）に動作可能に接続され得る。プローブ１４００は、組織試料採取装置またはチューブ（例えば図１３Ａに関連して上述した組織試料採取装置１３３６、または図１で図示したチューブ６）を介して、イオンアナライザまたは質量分析計に動作可能に接続され得る。
【０５４７】
組織試料採取装置もしくはチューブ、または、プローブ１４００をイオンアナライザもしくは質量分析計に接続する他の接続手段は（例えば、それらの第１真空ステージは）、１ｍｍ、０．９ｍｍ、０．８ｍｍ、０．７ｍｍ、０．６ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、２５０μｍ、２００μｍ、１５０μｍ、１００μｍ、５０μｍ、４０μｍ、３０μｍ、２０μｍ、または１０μｍより小さい最大直径を有し得る。チューブの直径が小さいほど、プローブ１４００により発生したエアロゾルがイオンアナライザまたは質量分析計に迅速に輸送されることが支援され得る。組織試料採取装置またはチューブはプローブ１４００をイオン流入装置に、またはイオンアナライザもしくは質量分析計の第１真空ステージに、接続し得る。
【０５４８】
図１４Ａで示すプローブに対して代替的なプローブが図１４Ｂで示されている。図１４Ｂのプローブ１４５０は図１４Ａのプローブと同一の特徴を有するが、２本のアーム部１４１０に代わって、単一のアーム部１４６０が、単一の電極１４５４が先端部部分１４５２に配置された状態で提供されている。係る「モノポーラ」式の実施形態では、プローブの電極間（および係る電極間に配置された組織）に電位差が形成されることに代わって、電位差は、電極の接触点と、分析される試料に接触するカウンター電極と、の間で形成され得る。
【０５４９】
図１４Ａのプローブ１４００に関して上述した特徴と、そのそれぞれの特徴および構成と、は、図１４Ｂで示すプローブ１４５０にも等しく当てはまる。同様の特徴には「５０」が加算された参照番号が提供される。したがって例えば、図１４Ｂにおけるプローブの先端部部分は、参照番号１４５２により示され、これらの特徴は、図１４Ａを参照して上述した特徴と相互に交換可能である。
【０５５０】
「ポイントプローブ」としての急速蒸発イオン化質量分析装置およびリアルタイムビーム診断
一態様によれば、電気手術ツール（例えば急速蒸発イオン化質量分析装置もしくはプローブ、イオンアナライザ、または質量分析計）と、制御システムと、を含む手術器具を含む装置が提供される。手術器具は、例えば、カメラモニタ１３０３および／または分析モニタ１３３３（これらは同一の構成要素であり得る）を含む、図１３Ａに関連して上述した分析スタック１３０１および／または装置１３００の一部を形成し得る。急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは、本明細書で記載の内視鏡または腹腔鏡の一部を形成し得る。
【０５５１】
電気手術ツールまたは急速蒸発イオン化質量分析プローブは、図１４Ａ〜図１４Ｂを参照して本明細書で記載の急速蒸発イオン化質量分析プローブ、または図１を参照して本明細書で記載のバイポーラ鉗子プローブであり得る。
【０５５２】
電気手術ツールまたは急速蒸発イオン化質量分析プローブは、生物組織を蒸発または気化させて、それにより生物組織の粒子を含むエアロゾルを発生させるよう構成された１つまたは複数の電極を含み得、イオンアナライザまたは質量分析計は、粒子を質量分析またはイオン移動度分析するよう構成および適応され得、データは質量分析から生成された質量スペクトルを含み得る。
【０５５３】
制御システムは、イオンアナライザまたは質量分析計からのデータを処理することと、手術における使用のために検体情報を出力することと、を実施するよう構成および適応され得る。検体情報は、分析対象の生体組織または他の試料の特定部分に関連付けられた質量スペクトルまたは化学的データを含み得る。
【０５５４】
制御システムは検体情報をモニタ（例えばカメラモニタ１３０３、または分析モニタ１３３３、またはモバイル装置（例えばモバイルタブレット装置））上に表示するよう構成および適応され得る。検体情報は、例えば場所（例えば３次元的環境における距離または座標）、時間、その他などの他の変数の関数として表示または記録され得る。このように、検体情報（例えば質量スペクトルデータおよび／またはイオン移動度データ、または質量スペクトルデータおよび／またはイオン移動度データから誘導されたデータ、または化学的データ）が他の変数とともに表示または記録され得、これにより手術手順が改善され得る。
【０５５５】
例えば手術の際、医師は、手術手順の案内を支援するために、制御システムにより提供され、および／またはモニタ上に表示される情報を、使用し得る。プローブを使用してガン組織が見出された場合には、このガン組織を除去または気化させるために、電圧を増加するとよい。ガン組織を気化させた後、制御システムは組織がガン性ではない旨のアラートを医師に発し得、電圧が低下され得る。
【０５５６】
この機能が自動的に行われ得るものと考えられる。例えば制御システムは、イオンアナライザまたは質量分析計から出力されたデータを監視し、それに応答して動作パラメータを変更、調整、または変化させるよう、構成および適応され得る。
【０５５７】
例えば制御システムは、イオンアナライザまたは質量分析計から出力されたデータに応答して、電気手術ツールに印加される電圧を変更、調整、または変化させる（例えば電圧源により）よう、構成および適応され得る。プローブを使用してガン組織が見出された場合には、電気手術ツールに印加される電圧が自動的に増加され、その結果、当該ガン組織が除去または気化され得る。ガン組織を気化させた後、制御システムは電気手術ツールに印加される電圧は自動的に低下され得る。
【０５５８】
この種の手術はケミカリーガイデッドサージェリー（ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ−ｇｕｉｄｅｄ  ｓｕｒｇｅｒｙ）として知られる。ケミカリーガイデッドサージェリーでは、プローブに接触する組織に関するリアルタイム情報が、例えば上述のモニタを介して、医師に提供され得る。
【０５５９】
一実施形態によれば、急速蒸発イオン化質量分析プローブを使用して試料（例えば生体組織、生体物質、細菌コロニー、または真菌コロニー）を分析することと、イオンアナライザまたは質量分析計を使用して試料のリアルタイム分析（例えば質量スペクトルまたはイオン移動度分析）を提供することと、を含む方法（例えばケミカリーガイデッドサージェリー方法）が提供される。
【０５６０】
急速蒸発イオン化質量分析プローブは、図１４Ａ〜図１４Ｂを参照して本明細書で記載の急速蒸発イオン化質量分析プローブ、または図１を参照して本明細書で記載のバイポーラ鉗子プローブであり得る。
【０５６１】
この方法は、急速蒸発イオン化質量分析プローブを試料の上方で（例えばロボット（例えば以下で説明する手術ロボット）を使用して）案内または走査することと、所望により、リアルタイム分析を使用して急速蒸発イオン化質量分析プローブの案内を支援または提供することと、を含み得る。
【０５６２】
この方法は、急速蒸発イオン化質量分析プローブを使用して、特定の化合物（単数または複数）を、探すこと、識別すること、または走査することを含み得る。この方法は、リアルタイム分析に基づいて、急速蒸発イオン化質量分析プローブの方向を変化させることを含み得る。
【０５６３】
当該の化合物（単数または複数）が識別定された場合、この方法は、急速蒸発イオン化質量分析プローブを同一方向に案内または走査することを継続することを含み得る。特定の化合物（単数または複数）が特定されない場合、この方法は、急速蒸発イオン化質量分析プローブの方向を変化させることを含み得る。この方法は、特定の化合物（単数または複数）が識別された場合、異なる種類の案内パターンまたは走査パターンを実施することを含み得る。
【０５６４】
例えば、特定の化合物（単数または複数）が識別されると、この方法は、第１走査パターンから第２の異なる走査パターンに移行することを含み得る。第１走査パターンは線形であり得る（例えば１つ直線上の点において走査を実施する。なおこれらの点は一定距離だけ離間している）。第２走査パターンは螺旋状走査パターンを含み得る。このようにして、対象となる化合物（単数または複数）が線形走査点において識別された場合、この方法は、対象となる走査点を中心とする螺旋状走査パターンに切り替わることを含み得る。
【０５６５】
上述の方法は制御システムにより実行され得る。例えば急速蒸発イオン化質量分析プローブは、ロボット器具（例えば手術ロボット器具、または以下で記載のハンドヘルド型マニピュレータを含む手術を実行するための装置）の一部を形成し得る。急速蒸発イオン化質量分析プローブもしくは制御システムまたはその処理ユニットは、上述の案内手順または走査手順を実施するようプログラムされ得る。代替的または追加的に、急速蒸発イオン化質量分析プローブは、ユーザインターフェースを使用して制御されるか、または制御可能であり得る。
【０５６６】
手術使用のための遠隔操作器具
様々な実施形態によれば、制御装置（例えばハンドヘルド型マニピュレータ）が手術ロボットの遠隔操作に使用され得るロボット手術方法が開示される。装置が、図１５Ａおよび図１５Ｂで示され、ハンドヘルド型マニピュレータ１５００（図１５Ａ）の他に、手術ロボットまたはロボットプローブ１５５０（図１５Ｂ）も含む。
【０５６７】
ハンドヘルド型マニピュレータ１５００の使用により手術ロボット１５５０の遠隔操作が実施され得るロボット手術技術が、開発されてきた。通常、係る処置の間、医師の手の動きは、以下でより詳細に説明するように、患者の身体内におけるロボット器具の小さくかつ正確な動きに、コンピュータにより変換され得る。
【０５６８】
病院環境の外部における他の処置が考えられる。例えば戦場では、人間が傷兵の看護を実施することは困難または不可能となり得る。手術ロボットが戦場医療ユニット（例えば、戦場地帯の全域にわたり移動可能である、より大型のロボット）の一部を形成し、戦場で手術手順を実行するよう構成および適応され得ることが考えられる。
【０５６９】
手術ロボット１５５０は、図１５Ｂで示すように右アーム部１５７０および左アーム部１５６０などの、１つまたは複数のアーム部を含み得る。各アーム部は、アーム部が様々な方向に移動可能となるよう、１つまたは複数の接合部と、サブ部分と、を有し得る。
【０５７０】
図示の事例では、右アーム部１５６０は、第１回転軸１５９１を中心に回転するよう構成および適応され得る第１回転部材１５６１を含み得る。第１回転部材１５６１は、長尺部材の形態を取り得る第１アーム部部分１５６２に接続され得る。
【０５７１】
第１アーム部部分１５６２の遠位端部に回転カップ１５６４が存在し得る。回転カップ１５６４は第１アーム部部分１５６２に動作可能に接続している。回転カップ１５６４は、矢印１５９２で示す方向に第１アーム部部分１５６２に対して独立的に回転するよう構成および適応され得る。回転カップ１５６４は第２アーム部部分１５６６に接続され得、第２アーム部部分１５６６は、矢印１５９２により示される方向に回転カップ１５６４とともに回転するよう構成および適応され得る。
【０５７２】
ハンドユニット１５６８が第２アーム部部分１５６６の遠位端部に配置され得る。このハンドユニットは、１つまたは複数のアクチュエータまたは器具１５６９に動作可能に接続され得、１つまたは複数の器具１５５５および／または手術装置１５８０の動きを制御するよう構成および適応され得る。
【０５７３】
左アーム部１５７０が右アーム部と同一の構成要素を含むことに注目すべきである。これは図１５Ｂでは、「１０」が加算された参照番号を用いて示されている。例えば左アーム部の回転カップは参照番号１５７４で示される。
【０５７４】
図１５Ｂでは、これらの器具が、例えばフィンガまたはピンセット１５６９および１５７９の形態で、概略的に示されている。これらの簡単な器具は、例示目的のためにのみ与えられたものである。これらの器具は（代替的または追加的に）フィンガ、ピンセット、採集装置、ナイフ、外科用メス、ドリル、または、手術手順の際に有用となり得る他の任意のツールを含み得る。
【０５７５】
１つまたは複数の器具１５６９および１５７９は、適切なベアリングまたはモータの使用により任意の方向に移動可能であり得る。１つまたは複数の器具１５６９および１５７９は、任意の回転軸を中心に回転可能であり得、それぞれのハンドユニット１５６８に向かう方向およびハンドユニ１５６８から離間する方向に並進可能であり得る。器具１５６９および１５７９自体が、それぞれの遠位端部に配置されたさらなる器具を含むことが可能である。例えば、ピンセット１５６９自体がその遠位端部にドリルを含み得る。これは、当該の器具が、ピンセット間に保持された試料を穿孔するための、追加的な使用が可能であることを意味する。
【０５７６】
１つまたは複数の器具１５６９および１５７９のサイズは変更可能であり、特定の手術手順に適応され得る。例えばこれらの器具は、１０ｃｍ、５ｃｍ、４ｃｍ、３ｃｍ、２ｃｍ、１０ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、０．８ｍｍ、０．６ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、もしくは０．１ｍｍより大きいか、または係る値よりも小さい、最大寸法を有し得る。最大寸法はこれらの器具上に位置する任意の２点間の最大直線距離として定義され得る。例えば簡単な長尺ロッドの場合、最大距離はロッドの長さに等しくなるであろう。
【０５７７】
より多数またはより少数のアーム部が手術ロボット上に提供され得ること、およびこれらのアーム部自体が、特定の手術手順に要求される、より多数またはより少数の構成要素を含み得ることが、理解されるであろう。より複雑な処置では通常、複数のアーム部が必要とされ、各アーム部は、特定の処置を実行するよう、および、特定的な目的のために提供されるよう、構成および適応される。代替的に、手術ロボットは比較的簡単な処置（例えば切断）を実行するために使用され得る。その場合には、単一のアーム部が提供され得る。
【０５７８】
ハンドユニット１５６８および１５７８は１つまたは複数のカメラ１５８２を含み得る（図示の実施形態では１つのみが示されているが、必要に応じて２つ以上が提供されてもよい）。カメラ１５８２は、手術ロボット１５５０により操作されている試料の画像または画像データをキャプチャするよう構成および適応され得る。
【０５７９】
１つまたは複数の電気手術装置１５８０（例えば急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）がハンドユニット１５６８および１５７８のうちの一方または両方上に配置され得る。１つまたは複数の電気手術装置１５０８は、例えばその遠位端部に配置された１つまたは複数の電極を介して、手術ロボット１５５０により保持されているかまたは操作されている試料に電圧を印加するよう構成および適応され得る。
【０５８０】
１つまたは複数の電気手術装置１５８０はエアロゾルを発生させるよう構成および適応され得る。例えばこれらの電極は、プローブと手術ロボット１５５０により操作されている試料とが接触したとき、検体、スモーク、煙霧、液体、ガス、サージカルスモーク、エアロゾル、または蒸気を発生させるよう構成および適応され得る。
【０５８１】
１つまたは複数の電気手術装置１５８０は、図１４Ａ〜図１４Ｂを参照して本明細書で記載の急速蒸発イオン化質量分析プローブであるか、または係る急速蒸発イオン化質量分析プローブを含み得、または、図１を参照して本明細書で記載のバイポーラ鉗子プローブであるか、または係るバイポーラ鉗子プローブを含み得る。
【０５８２】
この装置は図１５Ａで示したハンドヘルド型マニピュレータ１５００を含み得る。
【０５８３】
ハンドヘルド型マニピュレータ１５００は、インターフェース（または通信手段）を介して、手術ロボットに動作可能にリンクされ得る。インターフェースは、シリアルインターフェース（例えばＲＪ４５コネクタ、イーサネットコネクタ、ＲＳ２３２コネクタ、ＵＳＢコネクタ、その他）を含み得る。インターフェースは、追加的にまたは代替的に、ワイヤレスインターフェース（例えばＷｉ−Ｆｉ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、ＺｉｇＢｅｅ接続、その他）により提供され得る。インターフェースは、衛星または他の広範囲ワイヤレス接続を介し得る。
【０５８４】
ハンドヘルド型マニピュレータ１５００は手術ロボットの様々なパーツの動きを制御するよう構成および適応され得る。ハンドヘルド型マニピュレータにより送られた命令を、手術ロボットの様々なパーツの動きに中継するよう構成および適応された制御システムが、手術ロボット内に提供され得る。
【０５８５】
ハンドヘルド型マニピュレータはモニタ１５０２を含み得る。モニタ１５０２は、手術手順に関する情報および／または他の情報を表示するよう構成および適応され得るモバイル装置（例えばモバイルタブレット装置）の形態であり得る。１つまたは複数の制御装置（例えばジョイスティック）１５０４が提供され得、ハンドヘルド型マニピュレータは、制御装置１５０４が特定方向に動かされる（または制御装置が他の様式で活性化される）と、手術ロボット１５５０（または手術ロボット１５５０の特定の構成要素）において対応する方向における対応する動きが生じるよう、構成され得る。
【０５８６】
図示の事例では、ジョイスティック１５０４により発生される動きの種類は変化または変更され得る。例えば１つまたは複数のボタン１５０６が各ジョイスティック１５０４上に配置され、これらのボタン１５０６を活性化または押下すると、制御される構成要素が、または制御される構成要素の動きの方向が、変わり得る。
【０５８７】
制御装置１５０４は、１つまたは複数の電気手術装置１５８０を操作するよう構成および適応され得る。例えば制御装置１５０４は、信号を電圧源に送り、電圧源が電極に電圧を印加して、それによりエアロゾルが発生されるよう、構成および適応され得る。
【０５８８】
アクチュエータまたは器具１５６９および１５７９は、ハンドヘルド型マニピュレータのユーザ（例えば医師）からのコマンドに応じて動くよう、構成され得る。同様に、上述のように、検体、スモーク、煙霧、液体、ガス、サージカルスモーク、エアロゾル、または蒸気の発生がユーザにより制御され得るよう、電極はハンドヘルド型マニピュレータにより制御され得る。
【０５８９】
様々な実施形態は、ロボット制御装置の一部である急速蒸発イオン化質量分析プローブを提供し得る。ロボット制御装置の動きおよび／または作動は、ハンドヘルド型マニピュレータを動かすことにより発生し得る。
【０５９０】
手術ロボットは、図１５Ｂで示す以外の形態も取り得る。例えば手術ロボットは内視鏡・腹腔鏡装置を含み得る。この場合、内視鏡または腹腔鏡がアーム部に代わって提供される。１つまたは複数のアクチュエータまたは器具が腹腔鏡または内視鏡の遠位端部に配置され、腹腔鏡または内視鏡はハンドヘルド型マニピュレータの動きにより制御され得る。
【０５９１】
内視鏡・腹腔鏡装置はカメラ（例えば電荷結合素子（「ＣＣＤ」））を内視鏡の遠位端部に含み得る。カメラは、画像または画像データを、伝送ケーブルを介して、および／またはワイヤレス伝送により、ビデオモニタまたはモバイル装置（例えばモバイルタブレット装置（例えば図１５Ａで示すモニタ１５０２））に伝送するよう構成され得る。
【０５９２】
内視鏡装置は、内視鏡に沿って少なくとも部分的に延長する１つまたは複数の器具チャネルを含み得る。１つまたは複数の電気手術装置（例えば急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）が内視鏡または腹腔鏡の遠位端部に配置され得る。
【０５９３】
プローブおよび／または内視鏡装置もしくは腹腔鏡装置は、ロボット制御される腹腔鏡装置の一部であり得る。内視鏡・腹腔鏡装置は、ハンドヘルド型マニピュレータの動きに応答して動き得る１つまたは複数のアーム部を含み得る。
【０５９４】
プローブまたは内視鏡装置もしくは腹腔鏡装置は、１つまたは複数の電極を含む急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）電気手術ツールを含み得る。この装置は、検体、スモーク、煙霧、液体、ガス、サージカルスモーク、エアロゾル、または蒸気を吸引するよう構成および適応された装置を含み得る。
【０５９５】
この装置は、（ｉ）第１長手方向軸を有する実質的に円筒形の衝突組立体と、（ｉｉ）衝突組立体を加熱するための加熱器と、（ｉｉｉ）検体イオンを形成するために前記の第１軸に対して実質的に垂直な第２軸に沿って検体、スモーク、煙霧、液体、ガス、サージカルスモーク、エアロゾル、または蒸気を前記の加熱された衝突組立体に向かって誘導するよう構成および適応された第１装置と、（ｉｖ）前記の検体イオンを分析および／またはイオン移動度分析するための質量アナライザおよび／またはイオン移動度アナライザと、を含む質量分析計を含み得る。分析するステップは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０５９６】
様々な実施形態によれば、制御装置（上述の手術ロボットを遠隔操作するために使用される）はハンドヘルド型マニピュレータの形態を取らない場合もある。代わって、特定の手術技術が、１セットの運動命令の形態で、手術ロボット上のメモリにロードされ得る。これは、簡単な医療処置（例えば切断など）に対して適切であり得、自動化方法と呼ばれ得る。
【０５９７】
手術ロボットに組み込まれ得る急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは、手術手順を案内するために（これらの手術手順が１セットの命令を使用して自動化されたものであったとしても、または、上述のハンドヘルド型マニピュレータを使用するものであったとしても）使用され得る。
【０５９８】
例えば急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは、特定の組織（例えば骨または筋肉組織）を位置特定するために使用され得る。手術手順におけるさらなるステップは、このように特定の組織を位置特定する急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブに対して条件的であり得る。
【０５９９】
これは、自動化された方法の場合に、特に有用であり得る。手術ロボットのメモリにロードされた急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブからの情報は、特定の処置を実施するべき場所を決定するために使用され得る。手術ロボットのメモリにロードされ得る１セットの移動命令は条件命令であり得る。なお条件は、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを使用して生成されたデータまたは情報に関し得る。
【０６００】
代替的または追加的に、アラートシステムが手術ロボットおよび／またはハンドヘルド型マニピュレータに組み込まれ得る。なおアラートシステムは、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを使用して生成されたデータまたは情報に基づいてアラートを出力するよう構成および適応され得る。例えば、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ装置により分析されたエアロゾル中に特定の化合物が見出された場合、アラートは、手術ロボット上の音響であってもよく、またはアラートメッセージがモニタ上にポップアップしてもよい。
【０６０１】
小型急速蒸発イオン化質量分析装置
本開示の一態様によれば、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを含む小型装置が提供される。例えば、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを含むこの装置は、人間による制御または操作が不可能となるようなサイズを有し得る。
【０６０２】
この装置は、小型化された急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを制御するよう構成および適応されたロボットを含み得る。この装置、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ、または、その１つまたは複数の電極の最大寸法は、５ｃｍ、２ｃｍ、１ｃｍ、５ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、０．５ｍｍ、または０．１ｍｍよりも小さい値であり得る。
【０６０３】
この装置またはプローブは、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１６、または図１７のいずれかで示したプローブと実質的に同一であり得るが、それぞれの寸法が小さい値となっている。小型化されたプローブは、上述の腹腔鏡または内視鏡（例えば図１３Ａおよび図１３Ｂに関連して説明した腹腔鏡または内視鏡）に組み込まれ得る。
【０６０４】
小型化されたプローブは、本明細書で記載の手術ロボット（例えば図１５Ａおよび図１５Ｂに関連して記載した手術ロボットまたは他の装置）の一部を形成し得る。例えば、ハンドヘルド型マニピュレータは１つまたは複数のアクチュエータを介して小型化されたプローブに動作可能に連結され得る。
【０６０５】
手術ロボットは小規模な手術（例えば脳外科手術など）を実行するよう構成および適応され得る。小規模な手術は、１０ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、または０．１ｍｍよりも小さい規模での組織の操作または破壊を伴う手術として定義され得る。
【０６０６】
手術ロボットは、プローブをステップ状に移動させるよう構成および適応され得る。なお各ステップは、例えば３次元空間において、１０ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、または０．１ｍｍよりも小さい動きに対応し得る。
【０６０７】
代替的に、手術ロボットはプローブを連続的な様式で移動させるよう構成および適応され得る。手術ロボットは、プローブを単一移動で移動得させるよう構成および適応され得る。なお係る単一移動は、例えば３次元空間において、および／または３次元空間における１方向に、１０ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、または０．１ｍｍよりも短い動きであり得る。
【０６０８】
係る小型化された装置の使用は、ツール（例えば急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）が例えば脳外科手術の際などに非常に小さい距離にわたって移動することが要求される手術状況を支援し得る。
【０６０９】
イオン光学系
一実施形態によれば、急速蒸発イオン化質量分析プローブを使用して試料を分析することと、試料を分析することと、質量分析に基づいてイオン光学系を調整することと、を含む方法が提供される。分析することは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。分析は、これらの実施形態に関して説明したイオン光学系を含み得るイオンアナライザまたは質量分析計を含む、本明細書で開示の装置のいずれかを使用して実行され得る。例えば分析は、図１、図２Ａ〜図２Ｃ、図３、図４、図５Ａ〜図５Ｂ、図１１、または図１３Ａ〜図１３Ｂに関して開示の質量分析計を使用して、実行され得る。
【０６１０】
この方法は、例えば、特定の化合物（単数または複数）が定められた強度限界よりも大きいかまたは小さい場合に、または、全体的強度が定められた強度限界よりも大きいかまたは小さい場合に、分析に応答して静電レンズを調整することを含み得る。この方法は、例えば術中診断の際に、リアルタイムで実行され得る。この方法は、分析されている組織試料中に特定の化合物（単数または複数）が配置されていることに基づいてイオン光学系（例えば静電レンズ）を調整することを含み得る。イオン光学系（例えば静電レンズ）の調整は、イオン光学系を通るイオンの伝達を調整することを含み得る。
【０６１１】
代替的エネルギー供給源−超音波プローブ
本明細書で開示の電気手術ツール（例えば急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）がエネルギー生成の他の形態と置換されるか、または組み合わされる実施形態が考えられる。これに関する１つの事例は超音波である。以下で説明するように、超音波は、電気手術または急速蒸発イオン化質量分析の技術に加えて、またはその置換として、手術方法で使用され得る。
【０６１２】
一実施形態によれば、超音波装置、プローブ、吸引装置、気化器、または解剖器具を含む手術器具が提供される。超音波装置は、超音波アブレーション器具またはイオン源と呼ばれ、上述の超音波アブレーションイオン源に対応し得る。手術器具は、図１３Ａに関連して上述した医療用スタック１３０１の一部を形成し得る。手術器具は内視鏡または腹腔鏡を含み得る。超音波装置は、生物組織を吸引または断片化し、生物組織の粒子を含む試料採取流体を形成するよう構成され得る。急速蒸発イオン化質量分析プローブは、質量アナライザに、および／または、イオン移動度アナライザに、および／または質量分析計に、粒子を輸送するためのチューブまたは他の手段をさらに含み得る。
【０６１３】
一実施形態によれば、術中診断において超音波装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用することを含む手術方法が提供される。この方法は、分析のための組織を特定することと、超音波装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して、特定された組織の粒子を含む試料採取流体を生成することと、粒子を解析することと、を含み得る。分析することは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０６１４】
この方法は、分析のための複数の組織試料を特定することと、超音波装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して、各特定された組織試料の粒子を含む試料採取流体を生成することと、各特定された組織試料の粒子を分析することと、を含み得る。分析することは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。各特定された組織試料の粒子は個別的に質量分析またはイオン移動度分析され得る。この方法は、各組織試料からの１つまたは複数の質量スペクトルを出力することと、所望により、各組織試料からの質量スペクトルを比較することと、所望により、異なる組織試料間の差異を特定することと、を含み得る。
【０６１５】
この方法は、超音波装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して組織中おいて特定の化合物（単数または複数）を探すことを含み得、組織または組織試料から生成された質量スペクトルにおいて化合物（単数または複数）を探すかまたは特定することを含み得る。
【０６１６】
各組織試料は、身体の同一部分から、または同一の器官から、採取され得る。代替的に、各組織試料は、身体の異なる部分から、または異なる器官から、採取され得る。
【０６１７】
超音波装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は手術使用のために最適化され得る。例えば超音波装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は小型化され得、および／または、超音波装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具の最大寸法、長さ、幅、および深さのうちの１つまたは複数は、５ｃｍ、２ｃｍ、１ｃｍ、または５ｍｍより小さい値であり得る。超音波装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は、ヒトまたは動物の体内に外科的に挿入可能となるような形状を有し得る。例えば超音波装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は長尺であり得、または長尺チューブまたは長尺管材の一部を形成し得、および／または、内視鏡もしくは腹腔鏡などの手術器具の一部を生成し得る。超音波装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は、例えば内視鏡または腹腔鏡のポートまたは器具チャネルに通され得る。
【０６１８】
本開示の一態様によれば、急速蒸発イオン化質量分析プローブおよび外科用メスを含む装置が提供される。ここでは外科用メスの動きは、超音波により支援または発生される。この装置は内視鏡を含み得る。内視鏡は、急速蒸発イオン化質量分析プローブおよび外科用メスを、その遠位端部に含む。
【０６１９】
図１６では、手術使用のために最適化され得るプローブ１６００の一実施形態が示されている。このプローブは、超音波装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具であり得、および／または、上述のものなどの手術器具に動作可能に接続され得る。   プローブ１６００は手術手順において支援するための先端部部分１６０２を含み得る。
【０６２０】
超音波パルスを移動および発生させるよう構成および適応され得る超音波ピース１６０４が、プローブ１６００の先端部部分１６０２に配置される。超音波ピース１６０４は、アーム部１６１０の遠位端部に配置され得る。アーム部１６１０は、使用の容易化のための長尺状であり得る。
【０６２１】
この動きは、矢印１６２０で示されるようにプローブに向かう方向に、またはプローブから離間する方向に、誘導され得る。これにより、プローブ１６００に近接する組織へと、超音波パルスが誘導されることが可能となり、次にプローブ１６００は、係る組織を吸引、切開、または断片化することが可能となる。
【０６２２】
超音波の周波数および／または振幅は、異なる組織および／または手術技術に適合するよう、変更され得る。例えば、比較的低い振幅および／または周波数のパルスは、低い細胞内結合を有する組織（例えば脂肪など）を切開または断片化するために印加され得、比較的に高い振幅のパルスは、高い細胞内結合を有する組織（例えば腱など）を切開または断片化するために使用され得る。
【０６２３】
プローブにより吸引された組織粒子が内部通路１６０８およびチューブ６を介してイオンアナライザまたは質量分析計８に輸送される（図１も参照）よう、１つまたは複数の穴１６０６が先端部部分１６０２（例えば超音波ピース１６０４内）に配置され得る。１つまたは複数の穴１６０６は、代替的または追加的に、プローブ上の任意位置に配置され得、上述の粒子を輸送するよう構成および適応され得る。例えば１つまたは複数の穴１６０６は、アーム部１６１０に沿って、および／または先端部部分１６０２の外側に、配置され得る。
【０６２４】
超音波ピース１６０４の端部表面１６０５（プローブ１６００から離間する方向に、かつ試料に向かう方向に、面する）は、２ｍｍ２、１ｍｍ２、０．５ｍｍ２、０．４ｍｍ２、０．３ｍｍ２、０．２ｍｍ２、または０．１ｍｍ２より小さい表面積を有し得る。端部表面は凹状（または凸状）であり得る。
【０６２５】
アーム部１６１０から突出する超音波ピース１６０４の長さは、超音波ピース１６０４が使用時においてアーム部１６１０から出入りするにつれて変動する。一方、アーム部１６１０から突出する超音波ピース１６０４の長さは、１ｍｍ、８００μｍ、６００μｍ、５００μｍ、４００μｍ、３００μｍ、２００μｍ、１００μｍ、または５０μｍを越え得ない。
【０６２６】
超音波ピース１６０４の表面積１６０５が小さいほど（またはパルスの振幅および／または周波数が低いほど）、パルスエネルギーが最小化されるため、最小侵襲的または非侵襲的な手術が支援され得る。
【０６２７】
手術器具は超音波ピース１６０４の動きにパワーを与えるよう構成および適応された電圧源を含み得る。印加される電圧は、３ｋＶ、２．５ｋＶ、２ｋＶ、１．５ｋＶ、１ｋＶ、５００Ｖ、４００Ｖ、３５０Ｖ、３００Ｖ、２５０Ｖ、２００Ｖ、１５０Ｖ、１００Ｖ、５０Ｖ、２０Ｖ、１０Ｖ、５Ｖ、または２Ｖよりも低い値であり得る。１本または複数本の電極ワイヤ９が電圧を印加するために提供され得、これらの電極ワイヤ９は、プローブ１６００の接続部分において、プローブ１６００に接続され得る。１本または複数本の伝導性ワイヤまたは他の手段が、プローブ１６００内に配置されたトランスデューサに電圧を印加するために提供され得る。トランスデューサは、電圧を超音波先端部１６０４の動きに変換するよう、構成および適応され得る。
【０６２８】
電源は、変動する電圧をプローブ１６００に印加するよう構成および適応され得、この変動電圧は、超音波先端部１６０４により生成される超音波の振幅および／または周波数を変動させるために使用され得る。
【０６２９】
プローブ１６００は、イオンアナライザまたは質量分析計（例えば図１３Ａに関連して上述した分析スタック１３３０の一部を形成するイオンアナライザまたは質量分析計）に動作可能に接続され得る。プローブ１６００は、組織試料採取装置またはチューブ（例えば図１３Ａに関連して上述した組織試料採取装置１３３６、または図１で図示したチューブ６）を介して、イオンアナライザまたは質量分析計に動作可能に接続され得る。
【０６３０】
組織試料採取装置もしくはチューブ、または、プローブ１６００をイオンアナライザもしくは質量分析計に接続する他の接続手段は（例えば、それらの第１真空ステージは）、１ｍｍ、０．９ｍｍ、０．８ｍｍ、０．７ｍｍ、０．６ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、２５０μｍ、２００μｍ、１５０μｍ、１００μｍ、５０μｍ、４０μｍ、３０μｍ、２０μｍ、または１０μｍより小さい最大直径を有し得る。小径チューブは、プローブ１６００により生成された試料採取流体をイオンアナライザまたは質量分析計へと迅速に輸送することを支援し得る。組織試料採取装置またはチューブはプローブ１６００をイオン流入装置に、またはイオンアナライザもしくは質量分析計の第１真空ステージに、接続し得る。
【０６３１】
超音波プローブ１６００は、超音波ピース１６０４に接触する組織を、液化または別様に破壊するために使用され得る。これにより液体が生成され、この液体は質量分析計に輸送され得る。
【０６３２】
超音波プローブ１６００が内視鏡または腹腔鏡の一部を形成する実施形態が考えられる。係る状況では、プローブのアーム部１６１０は腹腔鏡または内視鏡内に配置され、図１６で概略的に示されるよりも長い場合がある。超音波ピース１６０４は、腹腔鏡または内視鏡の遠位端部に配置され得、腹腔鏡または内視鏡の遠位端部に接触する組織を吸引または切開するよう構成および適応され得る。
【０６３３】
様々な実施形態では、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは超音波プローブ１６００と組み合わせて使用され得る。例えば、プローブ１６００は電極を含んでもよく、または、電気手術技術が超音波技術と組み合わせて使用可能となるよう超音波ピース１６０４が電極であってもよい。
【０６３４】
係る実施形態では、超音波プローブ１６００は、超音波ピース１６０４と組織とが接触することにより生成された試料採取流体を気化させるよう構成および適応され得る。超音波ピース１６０４は、組織を断片化および／または液化し、それにより上述のように液体形態の試料採取流体を生成するよう、構成および適応され得る。
【０６３５】
急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは、試料採取流体を気化させ、それによりエアロゾルを発生させ、次にエアロゾルが本明細書で記載のように分析のためにイオンアナライザまたは質量分析計へと輸送され得るよう、構成および適応され得る。方法は、上述の超音波プローブ１６００の他に急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ（例えば図１４Ａおよび図１４ｂに関連して記載の急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）も含む手術器具を提供することを含み得る。
【０６３６】
この方法は、分析のための組織試料を特定することと、超音波装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して、組織試料の粒子（または組織試料の一部）を含む試料採取流体を生成することと、試料採取流体に含まれる組織試料の粒子を分析することと、を含み得る。分析することは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０６３７】
この方法は、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを使用して、同一の組織試料（または組織試料の一部）の粒子を含むエアロゾルを発生させることと、エアロゾル中に含まれた粒子を分析することと、をさらに含み得る。分析することは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０６３８】
この方法は、各組織試料からの１つまたは複数の質量スペクトルを出力することと、所望により、急速蒸発イオン化質量分析装置もしくはプローブを使用して生成された質量スペクトルと、超音波装置、プローブ、吸引装置、もしくは解剖器具を使用して生成された質量スペクトルと、を比較または組み合わせることと、を含み得る。
【０６３９】
代替的なエネルギー供給源−レーザプローブ
本明細書で開示の電気手術ツール（例えば急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）がレーザ技術と置換されるか、または組み合わされる、さらなる実施形態が考えられる。
【０６４０】
一実施形態によれば、レーザ装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を含む手術器具が提供される。レーザ装置は、上述のレーザアブレーションイオン源であるか、または係るレーザアブレーションイオン源を含み得る。手術器具は、図１３Ａに関連して上述した医療用スタック１３０１の一部を形成し得る。手術器具は内視鏡または腹腔鏡を含み得る。レーザ装置は、生物組織を吸引または断片化し、生物組織の粒子を含むエアロゾルを形成するよう構成され得る。レーザプローブは、質量アナライザに、および／または、イオン移動度アナライザに、および／または質量分析計に、粒子を輸送するためのチューブまたは他の手段をさらに含み得る。
【０６４１】
一実施形態によれば、術中診断においてレーザ装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用することを含む手術方法が提供される。この方法は、分析のための組織を特定することと、レーザ装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して、特定された組織の粒子を含むエアロゾルを発生させることと、粒子を分析することと、を含み得る。分析することは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０６４２】
この方法は、分析のための複数の組織試料を特定することと、レーザ装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して、各特定された組織試料の粒子を含む試料採取流体を生成することと、各特定された組織試料の粒子を分析することと、を含み得る。分析することは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。各特定された組織試料の粒子は個別的に質量分析またはイオン移動度分析され得る。この方法は、各組織試料からの１つまたは複数の質量スペクトルを出力することと、所望により、各組織試料からの質量スペクトルを比較することと、所望により、異なる組織試料間の差異を特定することと、を含み得る。
【０６４３】
この方法は、レーザ装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して組織中おいて特定の化合物（単数または複数）を探すことを含み得、組織または組織試料から生成された質量スペクトルにおいて化合物（単数または複数）を探すかまたは特定することを含み得る。
【０６４４】
各組織試料は、身体の同一部分から、または同一の器官から、採取され得る。代替的に、各組織試料は、身体の異なる部分から、または異なる器官から、採取され得る。
【０６４５】
レーザ装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は手術使用のために最適化され得る。例えばレーザ装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は小型化され得、および／または、レーザ装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具の最大寸法、長さ、幅、および深さのうちの１つまたは複数は、５ｃｍ、２ｃｍ、１ｃｍ、または５ｍｍより小さい値であり得る。レーザ装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は、ヒトまたは動物の体内に外科的に挿入可能となるような形状を有し得る。例えばレーザ装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は長尺であり得、または長尺チューブまたは長尺管材の一部を形成し得、および／または、内視鏡もしくは腹腔鏡などの手術器具の一部を生成し得る。レーザ装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は、例えば内視鏡または腹腔鏡のポートまたは器具チャネルに通され得る。
【０６４６】
図１７では、手術使用のために最適化され得るプローブ１７００の一実施形態が示されている。このプローブは、レーザ装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具であり得、および／または、上述のものなどの手術器具に動作可能に接続され得る。プローブ１７００は手術手順において支援するための先端部部分１７０２を含み得る。
【０６４７】
レーザビームを出力するよう構成および適応され得るアパーチャ１７０４が、プローブ１７００の先端部部分１７０２に配置される。アパーチャ１７０４は、アーム部１７１０の遠位端部に配置され得る。アーム部１７１０は、使用の容易化のための長尺状であり得る。
【０６４８】
レーザビームは矢印１７２０で示されるようにプローブから離間する方向に誘導され得る。これにより、プローブ１７００に近接する組織へと、レーザパルスが誘導されることが可能となり、次にプローブ１７００は、係る組織を吸引、切開、または断片化することが可能となる。
【０６４９】
レーザの周波数および／または振幅および／または波長および／またはパルス幅は、異なる組織および／または手術技術に適合するよう、変更され得る。例えば、比較的低いエネルギーのレーザパルスは、低い細胞内結合を有する組織（例えば皮膚または脂肪など）を切開または断片化するために印加され得、比較的高いエネルギーのパルスは、高い細胞内結合を有する組織（例えば骨または腱など）を切開または断片化するために使用され得る。
【０６５０】
レーザにより吸引された組織粒子が内部通路１７０８およびチューブ６を介してイオンアナライザまたは質量分析計８に輸送される（図１も参照）よう、１つまたは複数の穴１７０６が先端部部分１７０２に配置され得る。１つまたは複数の穴１７０６は、代替的または追加的に、プローブ上の任意位置に配置され得、上述の粒子を輸送するよう構成および適応され得る。例えば１つまたは複数の穴１７０６は、アーム部１７１０に沿って、および／または先端部部分１７０２の外側に、配置され得る。
【０６５１】
先端部部分１７０２は２ｍｍ２、１ｍｍ２、０．５ｍｍ２、０．４ｍｍ２、０．３ｍｍ２、０．２ｍｍ２、または０．１ｍｍ２より小さい表面積を有し得る。端部表面は凹状（または凸状）であり得る。
【０６５２】
レーザビームのエネルギーが小さいほど（またはパルスの振幅および／または周波数が低いほど）、最小侵襲的または非侵襲的な手術が支援され得る。
【０６５３】
手術器具はレーザ光源１７１５にパワーを与えるよう構成および適応された電圧源を含み得る。レーザ光源１７１５はプローブ１７００内に配置されてもよく、または、プローブの外部に配置されて１つまたは複数の光ファイバまたは光ファイバケーブルを介してプローブに接続されてもよい。１本または複数本の電極ワイヤ９が電圧を印加するために提供され得、これらの電極ワイヤ９は、プローブ１７００の接続部分において、プローブ１７００に接続され得る。レーザ光源がプローブ１７００の外部にある場合、電極ワイヤ９は光ファイバにより置換されるであろう。
【０６５４】
電源は、変動する量の電圧をレーザ光源１７１５に印加するよう構成および適応され得、変動する電圧はレーザパルスに印加されるエネルギーを変動させるために使用され得る。
【０６５５】
プローブ１７００は、イオンアナライザまたは質量分析計（例えば図１３Ａに関連して上述した分析スタック１３３０の一部を形成するイオンアナライザまたは質量分析計）に動作可能に接続され得る。プローブ１７００は、組織試料採取装置またはチューブ（例えば図１３Ａに関連して上述した組織試料採取装置１３３６、または図１で図示したチューブ６）を介して、イオンアナライザまたは質量分析計に接続され得る。
【０６５６】
組織試料採取装置もしくはチューブ、または、プローブ１７００をイオンアナライザもしくは質量分析計に接続する他の接続手段は（例えば、それらの第１真空ステージは）、１ｍｍ、０．９ｍｍ、０．８ｍｍ、０．７ｍｍ、０．６ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、２５０μｍ、２００μｍ、１５０μｍ、１００μｍ、５０μｍ、４０μｍ、３０μｍ、２０μｍ、または１０μｍより小さい最大直径を有し得る。小径チューブは、プローブ１７００により生成された試料採取流体をイオンアナライザまたは質量分析計へと迅速に輸送することを支援し得る。組織試料採取装置またはチューブはプローブ１７００をイオン流入装置に、またはイオンアナライザもしくは質量分析計の第１真空ステージに、接続し得る。
【０６５７】
レーザプローブ１７００は、レーザビームに接触する組織を、断片化または別様に破壊するために使用され得る。これによりエアロゾルが生成され得、このエアロゾルは質量分析計に輸送され得る。
【０６５８】
レーザプローブ１７００が内視鏡または腹腔鏡の一部を形成する実施形態が考えられる。係る状況では、プローブのアーム部１７１０は腹腔鏡または内視鏡内に配置され、図１７で概略的に示されるよりも長い場合がある。レーザアパーチャ１７０４は、腹腔鏡または内視鏡の遠位端部に配置され得、腹腔鏡または内視鏡の遠位端部に接触する組織を断片化または破壊するよう構成および適応され得る。
【０６５９】
様々な実施形態では、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは超音波プローブ１７００と組み合わせて使用され得る。例えば、電気手術技術とレーザビームとの組み合わせが可能となるよう、プローブ１７００は電極を含み得る。
【０６６０】
急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは、レーザビームに接触する組織の同一部分を気化させ、それによりエアロゾルを発生させ、次にエアロゾルが本明細書で記載のように分析のためにイオンアナライザまたは質量分析計に輸送され得るよう、構成および適応され得る。
【０６６１】
方法は、上述のレーザプローブ１７００の他に急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ（例えば図１４Ａおよび図１４ｂに関連して記載の急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）も含む手術器具を提供することを含み得る。
【０６６２】
この方法は、分析のための組織試料を特定することと、レーザ装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して、組織試料の粒子（または組織試料の一部）を含むエアロゾルを発生させることと、試料採取流体に含まれる組織試料の粒子を分析することと、を含み得る。分析するステップは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０６６３】
この方法は、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを使用して、同一の組織試料（または組織試料の一部）の粒子を含むエアロゾルを発生させることと、エアロゾル中に含まれた粒子を分析することと、をさらに含み得る。分析するステップは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０６６４】
この方法は、各組織試料からの１つまたは複数の質量スペクトルを出力することと、所望により、急速蒸発イオン化質量分析装置もしくはプローブを使用して生成された質量スペクトルと、レーザ装置、プローブ、吸引装置、もしくは解剖器具を使用して生成された質量スペクトルと、を比較または組み合わせることと、を含み得る。
【０６６５】
レーザまたはレーザ光源は、手術レーザまたはレーザ光源であり、および／または、組織（例えば生物組織）を分解、気化、または切断するよう構成および適応され得る。この装置は、レーザプローブを含む器具（例えば手術器具）を含み得る。レーザ光源は、二酸化炭素レーザ光源、アルゴンレーザ光源、ネオジム添加イットリウム・アルミニウム・ガーネット（「Ｎｄ：ＹＡＧ」）レーザ光源、エルビウム添加イットリウム・アルミニウム・ガーネット（「Ｅｒ：ＹＡＧ」）レーザ光源、またはチタンリン酸カリウムレーザ光源であるか、または係るレーザ光源を含み得る。
【０６６６】
代替的なエネルギー供給源−ハイドロサージェリー
本明細書で開示の電気手術ツール（例えば急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）がハイドロサージェリー技術と置換されるか、または組み合わされる、さらなる実施形態が考えられる。
【０６６７】
一実施形態によればハイドロサージカル装置を含む手術器具が提供される。ハイドロサージカル装置は、流体源と、流体（例えば前記の流体源から流出した）を高圧（例えば１０，０００ｐｓｉまたは０．６９メガパスカルより高い）でターゲット（例えば生体試料などの試料）に誘導するためのノズルと、であり得るか、またはこれらを含み得る。手術器具は、図１３Ａに関連して上述した医療用スタック１３０１の一部を形成し得る。手術器具は内視鏡または腹腔鏡を含み得る。ハイドロサージカル装置は、生物組織を吸引または断片化し、生物組織の粒子を含むエアロゾルを形成するよう構成され得る。ハイドロサージカルローブは、質量アナライザに、および／または、イオン移動度アナライザに、および／または質量分析計に、粒子を輸送するためのチューブまたは他の手段をさらに含み得る。
【０６６８】
一実施形態によれば、例えば術中診断においてハイドロサージカル装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用することを含む手術方法が提供される。この方法は、分析のための組織を特定することと、ハイドロサージカル装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して、特定された組織の粒子を含むエアロゾルを発生させることと、粒子を分析することと、を含み得る。分析するステップは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０６６９】
この方法は、分析のための複数の組織試料を特定することと、ハイドロサージカル装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して、各特定された組織試料の粒子を含む試料採取流体を生成することと、各特定された組織試料の粒子を分析することと、を含み得る。分析するステップは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０６７０】
各特定された組織試料の粒子は個別的に質量分析および／またはイオン移動度分析され得る。この方法は、各組織試料からの１つまたは複数の質量スペクトルを出力することと、所望により、各組織試料からの質量スペクトルを比較することと、所望により、異なる組織試料間の差異を特定することと、を含み得る。
【０６７１】
この方法は、ハイドロサージカル装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して組織中おいて特定の化合物（単数または複数）を探すことを含み得、組織または組織試料から生成された質量スペクトルにおいて化合物（単数または複数）を探すかまたは特定することを含み得る。
【０６７２】
各組織試料は、身体の同一部分から、または同一の器官から、採取され得る。代替的に、各組織試料は、身体の異なる部分から、または異なる器官から、採取され得る。
【０６７３】
ハイドロサージカル装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は手術使用のために最適化され得る。例えばハイドロサージカル装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は小型化され得、および／または、ハイドロサージカル装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具の最大寸法、長さ、幅、および深さのうちの１つまたは複数は、５ｃｍ、２ｃｍ、１ｃｍ、または５ｍｍより小さい値であり得る。ハイドロサージカル装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は、ヒトまたは動物の体内に外科的に挿入可能となるような形状を有し得る。例えばハイドロサージカル装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は長尺であり得、または長尺チューブまたは長尺管材の一部を形成し得、および／または、内視鏡もしくは腹腔鏡などの手術器具の一部を生成し得る。ハイドロサージカル装置は、例えば内視鏡または腹腔鏡のポートまたは器具チャネルに通され得る。
【０６７４】
図１７Ａでは、手術使用のために最適化され得るプローブ１７５０の一実施形態が示されている。このプローブは、ハイドロサージカル装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具であり得、および／または、上述のものなどの手術器具に動作可能に接続され得る。プローブ１７５０は手術手順において支援するための先端部部分１７５２を含み得る。
【０６７５】
流体（例えば水または生理食塩水溶液などの液体）を出力するよう構成および適応され得るノズル１７５４が、プローブ１７５０の先端部１７５２に配置されている。ノズル１７５４は、薄いストリームの流体を出力するよう構成および適応され得る。
【０６７６】
このアパーチャまたはノズル１７５４は、約０．０５ｍｍ〜約１ｍｍ、０．０６ｍｍ〜約０．８ｍｍ、０．０７〜約０．７ｍｍ、約０．０８〜約０．６ｍｍ、約０．０９〜約０．５ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．４ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．３ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．２ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．１５ｍｍの範囲の直径または最大寸法を有する出力端部または出口穴を有し得る。
【０６７７】
アパーチャまたはノズル１７５４は、約５０ｍｍ２〜約１５０ｍｍ２、６０ｍｍ２〜約１４０ｍｍ２、７０ｍｍ２〜約１３０ｍｍ２、８０ｍｍ２〜約１２０ｍｍ２、９０ｍｍ２〜約１１０ｍｍ２、および９５ｍｍ２〜約１０５ｍｍ２の断面積を有する出力端部または出口穴を有し得る。
【０６７８】
出力端部または出口穴のサイズは、治療の侵襲性に影響を及ぼし得る。穴が大きいほど治療の侵襲性は低くなり、穴が小さいほど治療の侵襲性は高くなる。
【０６７９】
ノズル１７５４はアーム部１７６０の遠位端部に配置され得、アーム部１７６０は使用の容易化のために長尺状であり得る。
【０６８０】
流体ジェットが矢印１７７０で示されるようにプローブから離間する方向に誘導され得る。これにより、プローブ１７５０に近接する組織へと、流体が誘導されることが可能となり、次にプローブ１７５０は、係る組織を吸引、切開、または断片化することが可能となる。流体ジェットが組織を横切る方向（例えば組織に対して平行な方向）に誘導される実施形態が考えられる。ノズル１７５４は、先端部１７５２から一定距離にあるアーム部１７６０に沿った地点に配置され得、アーム部１７６０に対して実質的に平行に出力端部または出口穴から流体のストリームを誘導するよう構成および適応され得る。このようにしてアーム部１７６０かナイフとして使用され得る。
【０６８１】
流体の圧力および／または流速および／またはパルス幅は、異なる組織および／または手術技術に適合するよう、変更され得る。例えば、比較的低いエネルギーの流速および／または圧力は、低い細胞内結合を有する組織（例えば皮膚または脂肪など）を切開または断片化するために印加され得、比較的高いエネルギーの流速および／または圧力は、高い細胞内結合を有する組織（例えば骨または腱など）を切開または断片化するために使用され得る。
【０６８２】
レーザにより吸引された組織粒子が内部通路１７５８およびチューブ６を介してイオンアナライザまたは質量分析計８に輸送される（図１も参照）よう、１つまたは複数の穴１７５６が先端部部分１７５２に配置され得る。１つまたは複数の穴１７５６は、代替的または追加的に、プローブ上の任意位置に配置され得、上述の粒子を輸送するよう構成および適応され得る。例えば１つまたは複数の穴１７５６は、アーム部１７６０に沿って、および／または先端部部分１７５２の外側に、配置され得る。
【０６８３】
先端部部分１７５２は２ｍｍ２、１ｍｍ２、０．５ｍｍ２、０．４ｍｍ２、０．３ｍｍ２、０．２ｍｍ２、または０．１ｍｍ２より小さい表面積を有し得る。
【０６８４】
流体流のエネルギーが小さいほど（または流体の圧力および／または流速が低いほど）、最小侵襲的または非侵襲的な手術が支援され得る。
【０６８５】
手術器具は、流体を供給および／またはポンプ圧送するよう構成および適応されたポンプ１７６５を含み得る。チューブ９が流体を手術器具に供給するために提供され得る。ポンプ１７６５はプローブ１７５０内に配置（図１７Ａで概略的に示されるように）されてもよく、または、プローブの外部に配置されてチューブ９を介してプローブに接続されてもよい。
【０６８６】
ポンプ １７６５は、変動する流速および／または圧力の流体をノズル１７５４に印加するよう構成および適応され得、変動する流速および／または圧力は流体に印加されるエネルギーを変動させるために使用され得る。
【０６８７】
ポンプ１７６５および／またはノズル１７５４は、約０．５〜約１．５ＭＰａ、約０．６〜約１．４ＭＰａ、約０．７〜約１．３ＭＰａ、約０．８〜約１．２ＭＰａ、約０．９〜約１．１ＭＰａ、または約０．９５〜約１．０５ＭＰａの範囲の圧力でノズル１７５４から流体を出力するよう構成および適応され得る。ポンプ１７６５および／またはノズル１７５４は、いくつかの用途では、２ＭＰａを越える圧力で、または３ＭＰａさえも越える圧力で、ノズル１７５４から流体を出力するよう構成および適応され得る。
【０６８８】
ポンプ１７６５は、毎分約５０μｌよりも低い流速か、もしくは毎分約５０μｌよりも高い流速で、または、（ｉ）毎分５０〜１００μｌ、（ｉｉ）毎分約１００〜２００μｌ、（ｉｉｉ）毎分約２００〜５００μｌ、（ｉｖ）毎分約５００〜１０００μｌ、（ｖ）毎分約１〜２ｍｌ、（ｖｉ）毎分約２〜３ｍｌ、（ｖｉｉ）毎分約３〜４ｍｌ、（ｖｉｉｉ）毎分約４〜５ｍｌ、（ｉｘ）毎分約５〜１０ｍｌ、（ｘ）毎分約１０〜５０ｍｌ、（ｘｉ）毎分約５０〜１００ｍｌ、（ｘｉｉ）毎分約１００〜２００ｍｌ、（ｘｉｉｉ）毎分約２００〜３００ｍｌ、（ｘｉｖ）毎分約３００〜４００ｍｌ、（ｘｖ）毎分約５００〜６００ｍｌ、（ｘｖｉ）毎分約６００〜７００ｍｌ、（ｘｖｉｉ）毎分約７００〜８００ｍｌ、（ｘｖｉｉｉ）毎分約８００〜９００ｍｌ、（ｘｉｘ）毎分約９００〜１０００ｍｌからなる群より選択される流速で、または毎分約１０００ｍｌを越える圧力で、流体を出力するよう構成および適応され得る。
【０６８９】
プローブ１７５０は、イオンアナライザまたは質量分析計（例えば図１３Ａに関連して上述した分析スタック１３３０の一部を形成するイオンアナライザまたは質量分析計）に動作可能に接続され得る。プローブ１７５０は、組織試料採取装置またはチューブ（例えば図１３Ａに関連して上述した組織試料採取装置１３３６、または図１で図示したチューブ６）を介して、イオンアナライザまたは質量分析計に接続され得る。
【０６９０】
組織試料採取装置もしくはチューブ、または、プローブ１７５０をイオンアナライザもしくは質量分析計に接続する他の接続手段は（例えば、それらの第１真空ステージは）、１ｍｍ、０．９ｍｍ、０．８ｍｍ、０．７ｍｍ、０．６ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、２５０μｍ、２００μｍ、１５０μｍ、１００μｍ、５０μｍ、４０μｍ、３０μｍ、２０μｍ、または１０μｍより小さい最大直径を有し得る。小径チューブは、プローブ１７５０により生成された試料採取流体をイオンアナライザまたは質量分析計へと迅速に輸送することを支援し得る。組織試料採取装置またはチューブはプローブ１７５０をイオン流入装置に、またはイオンアナライザもしくは質量分析計の第１真空ステージに、接続し得る。
【０６９１】
ハイドロサージカルローブ１７５０は、流体に接触する組織を、断片化または別様に破壊するために使用され得る。これにより組織のエアロゾルまたは粒子が生成され得、このエアロゾルまたは粒子は、例えばチューブ６を介して、イオンアナライザまたは質量分析計に輸送され得る。
【０６９２】
ハイドロサージカルローブ１７５０が内視鏡または腹腔鏡の一部を形成する実施形態が考えられる。係る状況では、プローブのアーム部１７６０は腹腔鏡または内視鏡内に配置され、図１７Ａで概略的に示されるよりも長い場合がある。ノズル１７５４は、腹腔鏡または内視鏡の遠位端部に配置され得、腹腔鏡または内視鏡の遠位端部に接触する組織を断片化または破壊するよう構成および適応され得る。
【０６９３】
様々な実施形態では、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ（または本明細書で記載の他の電気手術装置）がハイドロサージカルローブと組み合わせて使用され得る。例えば、電気手術技術とハイドロサージカル流体ジェットとの組み合わせが可能となるよう、プローブ１７００は電極を含み得る。
【０６９４】
急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは、ハイドロサージカル流体ジェットに接触する組織の同一部分を気化させ、それによりエアロゾルを発生させ、次にエアロゾルが本明細書で記載のように分析のためにイオンアナライザまたは質量分析計に輸送され得るよう、構成および適応され得る。
【０６９５】
方法は、上述のハイドロサージカルローブ１７５０の他に急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ（例えば図１４Ａおよび図１４ｂに関連して記載の急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）も含む手術器具を提供するステップを含み得る。
【０６９６】
この方法は、分析のための組織試料を特定することと、ハイドロサージカル装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して、組織試料の粒子（または組織試料の一部）を含むエアロゾルを発生させるステップと、試料採取流体に含まれる組織試料の粒子を分析するステップと、を含み得る。分析することは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０６９７】
この方法は、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを使用して、同一の組織試料（または組織試料の一部）の粒子を含むエアロゾルを発生させることと、エアロゾル中に含まれた粒子を分析することと、をさらに含み得る。分析することは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０６９８】
この方法は、各組織試料からの１つまたは複数の質量スペクトルを出力することと、所望により、急速蒸発イオン化質量分析装置もしくはプローブを使用して生成された質量スペクトルと、ハイドロサージカル装置、プローブ、吸引装置、もしくは解剖器具を使用して生成された質量スペクトルと、を比較または組み合わせることと、を含み得る。
【０６９９】
ハイドロサージカルローブは、組織（例えば生物組織）を分解、気化、または切断するよう構成および適応され得る。この装置は、ハイドロサージカルローブを含む器具（例えば手術器具）を含み得る。
【０７００】
代替的なエネルギー供給源−アルゴンプラズマ凝固法
本明細書で開示の電気手術ツール（例えば急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）がアルゴンプラズマ凝固（「ＡＰＣ」）技術と置換されるか、または組み合わされる、さらなる実施形態が考えられる。
【０７０１】
一実施形態によればアルゴンプラズマ凝固（「ＡＰＣ」）装置を含む手術器具が提供される。アルゴンプラズマ凝固装置は、図１７Ａで示す装置に類似するように見受けられ得るが、例えば水または生理食塩水溶液に代わって、アルゴンガスのジェットが、供給チューブ９を通って誘導またはポンプ圧送され得、ノズル１７５４から噴出され得る。アルゴン以外のガスも使用され得る。例えばアルゴンのジェットは代替的に不燃性ガスであり得る。
【０７０２】
先端部１７５２は、図１７Ａで示す先端部からは変更され、高電圧スパークまたは放電（例えば約１ｋＶ、１．５ｋＶ、２ｋＶ、２．５ｋＶ、３ｋＶ、４ｋＶ、または５ｋＶを越える）を、例えばノズル１７５４の近傍で、またはノズル１７５４において、アルゴンガスに印加するよう構成および適応された電極を含み得る。高電圧スパークまたは放電は、ノズル１７５４から噴出される際にアルゴンガスをイオン化し得る。電圧スパークまたは放電は、電源（例えば図１３Ａに関連して上述したように分析スタック１３３０の一部を形成する）に接続された電極（例えばタングステンワイヤ）により印加され得る。
【０７０３】
アルゴンガスがイオン化されると、ただちにアルゴンガスはアースを探し得る。このアースは装置の端部１７０２の近傍に配置された組織に見出され得る。熱エネルギーが、通常は約２〜３ｍｍの貫通深さで、供給され得る。プローブは、吸引または破壊されるべき組織から離間した位置に配置され得る。上述のように、アルゴンガスは放出された後、高電圧放電によりイオン化され得る。次に電流がガスのジェットを通して伝導され、その結果、ジェットの他方の端部に配置された組織が凝固されることとなる。この装置が組織に対して物理的に接触しないため、この処置は、比較的安全であると見られ得、低い細胞内結合を有する繊細な組織（例えば皮膚または脂肪など）を治療するために使用することが可能である。凝固の深さは通常、わずか数ミリメートルである。
【０７０４】
アルゴンプラズマ凝固装置は、ガス供給源と、ガス（例えば前記のガス供給源から流出した）を高圧（例えば６、７、８、９、または１０キロパスカルより高い）でターゲット（例えば生体試料などの試料）に誘導するためのノズルと、を含み得る。手術器具は、図１３Ａに関連して上述した医療用スタック１３０１の一部を形成し得る。手術器具は内視鏡または腹腔鏡を含み得る。アルゴンプラズマ凝固装置は、例えば内視鏡または腹腔鏡のポートまたは器具チャネルに通され得る。
【０７０５】
アルゴンプラズマ凝固装置は、生物組織を吸引または断片化し、生物組織の粒子を含むエアロゾルを形成するよう構成され得る。アルゴンプラズマ凝固装置は、質量アナライザに、および／または、イオン移動度アナライザに、および／または質量分析計に、粒子を輸送するためのチューブまたは他の手段をさらに含み得る。
【０７０６】
一実施形態によれば、例えば術中診断においてアルゴンプラズマ凝固装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用することを含む手術方法が提供される。この方法は、分析のための組織を特定することと、アルゴンプラズマ凝固装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して、特定された組織の粒子を含むエアロゾルを発生させることと、粒子を分析することと、を含み得る。分析することは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０７０７】
この方法は、分析のための複数の組織試料を特定することと、アルゴンプラズマ凝固装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して、各特定された組織試料の粒子を含む試料採取流体を生成することと、各特定された組織試料の粒子を分析することと、を含み得る。分析することは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０７０８】
各特定された組織試料の粒子は個別的に質量分析および／またはイオン移動度分析され得る。この方法は、各組織試料からの１つまたは複数の質量スペクトルを出力することと、所望により、各組織試料からの質量スペクトルを比較することと、所望により、異なる組織試料間の差異を特定することと、を含み得る。
【０７０９】
この方法は、アルゴンプラズマ凝固装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して組織中おいて特定の化合物（単数または複数）を探すことを含み得、組織または組織試料から生成された質量スペクトルにおいて化合物（単数または複数）を探すかまたは特定することを含み得る。
【０７１０】
各組織試料は、身体の同一部分から、または同一の器官から、採取され得る。代替的に、各組織試料は、身体の異なる部分から、または異なる器官から、採取され得る。
【０７１１】
アルゴンプラズマ凝固装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は手術使用のために最適化され得る。例えばアルゴンプラズマ凝固装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は小型化され得、および／または、アルゴンプラズマ凝固装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具の最大寸法、長さ、幅、および深さのうちの１つまたは複数は、５ｃｍ、２ｃｍ、１ｃｍ、または５ｍｍより小さい値であり得る。アルゴンプラズマ凝固装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は、ヒトまたは動物の体内に外科的に挿入可能となるような形状を有し得る。例えばアルゴンプラズマ凝固装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具は長尺であり得、または長尺チューブまたは長尺管材の一部を形成し得、および／または、内視鏡もしくは腹腔鏡などの手術器具の一部を生成し得る。
【０７１２】
アルゴンプラズマ凝固装置は、図１７Ａのハイドロサージカル装置に関連して上述した構造的特徴を含み得る。
【０７１３】
上述のように、このアパーチャまたはノズル１７５４は、約０．０５ｍｍ〜約１ｍｍ、０．０６ｍｍ〜約０．８ｍｍ、０．０７〜約０．７ｍｍ、約０．０８〜約０．６ｍｍ、約０．０９〜約０．５ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．４ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．３ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．２ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．１５ｍｍの範囲の直径または最大寸法を有する出力端部または出口穴を有し得る。
【０７１４】
アパーチャまたはノズル１７５４は、約５０ｍｍ２〜約１５０ｍｍ２、６０ｍｍ２〜約１４０ｍｍ２、７０ｍｍ２〜約１３０ｍｍ２、８０ｍｍ２〜約１２０ｍｍ２、９０ｍｍ２〜約１１０ｍｍ２、および９５ｍｍ２〜約１０５ｍｍ２の断面積を有する出力端部または出口穴を有し得る。
【０７１５】
ガスジェットが矢印１７７０で示されるようにプローブから離間する方向に誘導され得る。これにより、プローブ１７５０に近接する組織へと、ガスまたはプラズマが誘導されることが可能となり、次にプローブ１７５０は、係る組織を吸引、切開、または別様に破壊することが可能となる。ガスまたはプラズマが組織を横切る方向（例えば組織に対して平行な方向）に誘導される実施形態が考えられる。ノズル１７５４は、先端部１７５２から一定距離にあるアーム部１７６０に沿った地点に配置され得、アーム部１７６０に対して実質的に平行に出力端部または出口穴からガスまたはプラズマのストリームを誘導するよう構成および適応され得る。
【０７１６】
ガスの流速および／または高電圧スパークもしくは放電の電圧は、異なる組織および／または手術技術に適合するよう、変更され得る。例えば、比較的低いエネルギーの流速および／または電圧は、低い細胞内結合を有する組織（例えば皮膚または脂肪など）を切開または断片化するために印加され得、比較的高いエネルギーの流速および／または電圧は、高い細胞内結合を有する組織（例えば骨または腱など）を切開または断片化するために使用され得る。
【０７１７】
アルゴンプラズマ凝固装置により吸引された組織粒子が内部通路１７５８およびチューブ６を介してイオンアナライザまたは質量分析計８に輸送される（図１も参照）よう、１つまたは複数の穴１７５６が先端部部分１７５２に配置され得る。１つまたは複数の穴１７５６は、代替的または追加的に、プローブ上の任意位置に配置され得、上述の粒子を輸送するよう構成および適応され得る。例えば１つまたは複数の穴１７５６は、アーム部１７６０に沿って、および／または先端部部分１７５２の外側に、配置され得る。
【０７１８】
先端部部分１７５２は２ｍｍ２、１ｍｍ２、０．５ｍｍ２、０．４ｍｍ２、０．３ｍｍ２、０．２ｍｍ２、または０．１ｍｍ２より小さい表面積を有し得る。
【０７１９】
電圧またはガス流が低いほど、最小侵襲的または非侵襲的な手術が支援され得る。
【０７２０】
手術器具は、ガスを供給および／またはポンプ圧送するよう構成および適応されたポンプ１７６５を含み得る。チューブ９がガスを手術器具に供給するために提供され得る。ポンプ１７６５はプローブ１７５０内に配置（図１７Ａで概略的に示されるように）されてもよく、または、プローブの外部に配置されてチューブ９を介してプローブに接続されてもよい。
【０７２１】
ポンプ １７６５は、変動する流速および／または圧力のガスをノズル１７５４に印加するよう構成および適応され得、変動する流速および／または圧力は流体に印加されるエネルギーを変動させるために使用され得る。
【０７２２】
ポンプ１７６５および／またはノズル１７５４は、０．０１ＭＰａより高い圧力（例えば約０．０１〜約１．５ＭＰａ、約０．０５〜約１．４ＭＰａ、約０．１〜約１．３ＭＰａ、約０．８〜約１．２ＭＰａ、約０．９〜約１．１ＭＰａ、または約０．９５〜約１．０５ＭＰａの範囲）でノズル１７５４からガスを出力するよう構成および適応され得る。
【０７２３】
プローブ１７５０は、イオンアナライザまたは質量分析計（例えば図１３Ａに関連して上述した分析スタック１３３０の一部を形成するイオンアナライザまたは質量分析計）に動作可能に接続され得る。プローブ１７５０は、組織試料採取装置またはチューブ（例えば図１３Ａに関連して上述した組織試料採取装置１３３６、または図１で図示したチューブ６）を介して、イオンアナライザまたは質量分析計に接続され得る。
【０７２４】
組織試料採取装置もしくはチューブ、または、プローブ１７５０をイオンアナライザもしくは質量分析計に接続する他の接続手段は（例えば、それらの第１真空ステージは）、１ｍｍ、０．９ｍｍ、０．８ｍｍ、０．７ｍｍ、０．６ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、２５０μｍ、２００μｍ、１５０μｍ、１００μｍ、５０μｍ、４０μｍ、３０μｍ、２０μｍ、または１０μｍより小さい最大直径を有し得る。小径チューブは、プローブ１７５０により生成された試料採取流体をイオンアナライザまたは質量分析計へと迅速に輸送することを支援し得る。組織試料採取装置またはチューブはプローブ１７５０をイオン流入装置に、またはイオンアナライザもしくは質量分析計の第１真空ステージに、接続し得る。
【０７２５】
アルゴンプラズマ凝固装置１７５０は、流体に接触する組織を、断片化または別様に破壊するために使用され得る。これにより組織のエアロゾルまたは粒子が生成され得、このエアロゾルまたは粒子は、例えばチューブ６を介して、イオンアナライザまたは質量分析計に輸送され得る。
【０７２６】
ハイドロサージカルローブ１７５０が内視鏡または腹腔鏡の一部を形成する実施形態が考えられる。係る状況では、プローブのアーム部１７６０は腹腔鏡または内視鏡内に配置され、図１７Ａで概略的に示されるよりも長い場合がある。ノズル１７５４は、腹腔鏡または内視鏡の遠位端部に配置され得、腹腔鏡または内視鏡の遠位端部に接触する組織を断片化または破壊するよう構成および適応され得る。
【０７２７】
様々な実施形態では、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ（または本明細書で記載の他の電気手術装置）がアルゴンプラズマ凝固装置と組み合わせて使用され得る。例えば、電気手術技術とハイドロサージカル流体ジェットとの組み合わせが可能となるよう、プローブ１７００は、アルゴンプラズマ凝固装置の近位にある組織に接触するよう構成および適応されたさらなる電極を含み得る。
【０７２８】
急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブは、アルゴンプラズマ凝固装置の近位に配置された組織の同一部分を気化させ、それによりエアロゾル（またはさらなるエアロゾル）を発生させ、次にエアロゾルが本明細書で記載のように分析のためにイオンアナライザまたは質量分析計に輸送され得るよう、構成および適応され得る。
【０７２９】
方法は、上述のアルゴンプラズマ凝固装置の他に急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ（例えば図１４Ａおよび図１４ｂに関連して記載の急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）も含む手術器具を提供することを含み得る。
【０７３０】
この方法は、分析のための組織試料を特定することと、アルゴンプラズマ凝固装置、プローブ、吸引装置、または解剖器具を使用して、組織試料の粒子（または組織試料の一部）を含むエアロゾルを発生させることと、試料採取流体に含まれる組織試料の粒子を分析することと、を含み得る。分析するステップは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０７３１】
この方法は、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブを使用して、同一の組織試料（または組織試料の一部）の粒子を含むエアロゾルを発生させることと、エアロゾル中に含まれた粒子を分析することと、をさらに含み得る。分析するステップは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０７３２】
この方法は、各組織試料からの１つまたは複数の質量スペクトルを出力することと、所望により、急速蒸発イオン化質量分析装置もしくはプローブを使用して生成された質量スペクトルと、アルゴンプラズマ凝固装置、プローブ、吸引装置、もしくは解剖器具を使用して生成された質量スペクトルと、を比較または組み合わせることと、を含み得る。
【０７３３】
アルゴンプラズマ凝固装置は、組織（例えば生物組織）を分解、気化、または切断するよう構成および適応され得る。この装置は、アルゴンプラズマ凝固装置を含む器具（例えば手術器具）を含み得る。
【０７３４】
皮膚病学
一実施形態によれば、分析されるべき試料の１部分を識別することと、試料部分からエアロゾルを気化または別様に形成することと、エアロゾルを分析することと、対象となるいずれかの化合物がエアロゾル中に含まれるかどうかを判定することと、を含む、生体試料を治療する方法が提供される。分析するステップは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０７３５】
生体試料および／または試料部分は皮膚を含み得る。本明細書で記載の生体試料からエアロゾルを気化または形成するためのあらゆる方法が使用され得る。例えばレーザまたは超音波プローブが上述のように使用され得る。生体試料を治療する方法は、本明細書で開示の任意の方法を、係る方法が適合しているかぎり、含み得る。
【０７３６】
手術ツールは、係る方法の部分を実行するために使用され得、係る手術器具は、電気手術ツール（例えば急速蒸発イオン化質量分析装置もしくはプローブ、イオンアナライザ、または質量分析計）と、制御システムと、を含み得る。
【０７３７】
本開示は、本明細書で開示の方法を実行するよう構成および適応された装置まで拡大される。この装置は、あらゆる方法ステップを実行するよう構成および適応された制御システムを含み得る。
【０７３８】
手術器具は、例えば、カメラモニタ１３０３および／または分析モニタ１３３３（これらは同一の構成要素であり得る）を含む、図１３Ａに関連して上述した分析スタック１３０１および／または装置１３００の一部を形成し得る。
【０７３９】
電気手術ツールまたは急速蒸発イオン化質量分析プローブは、図１４を参照して本明細書で記載の急速蒸発イオン化質量分析プローブ、または図１を参照して本明細書で記載のバイポーラ鉗子プローブであり得る。
【０７４０】
組織中に深く貫くことがない非侵襲的または最小侵襲的な方法が使用され得る。
【０７４１】
例えば、試料部分からエアロゾルを気化または別様に形成するステップは、１μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍ、５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、または２５０μｍを越えて試料中に貫かないこと（および／または１μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍ、５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、または２５０μｍより少なく貫くこと）を含み得る。
【０７４２】
この方法は、化合物に基づいて、皮膚科的決定を作ることをさらに含み得る。例えば、対象となる化合物が試料部分中に見出された場合、この方法は、前記の試料部分を除去するステップ、または試料部分の一部を除去するステップを含み得る。
【０７４３】
次にこの方法は、対象となる化合物が依然として存在するかどうかをチェックすること（試料部分からエアロゾルを気化または別様に形成し、係るエアロゾルを分析することにより）と、存在する場合には追加的な物質を除去することと、を含み得る。分析することは、質量分析および／またはイオン移動度分析を、および／または、質量分析およびイオン移動度分析の組み合わせを、含み得る。
【０７４４】
対象となる化合物がもはや存在しない場合、この方法は、試料部分から物質を除去することを停止、または即時停止することを含み得る。
【０７４５】
対象となる化合物が試料部分中に見出されない場合、この方法は、試料の異なる部分に移動し、この方法を再び実行するステップを含み得る。
【０７４６】
例えば、ガン組織が皮膚の１部分上で見出された場合、ガン組織は好適なプローブ（例えばレーザプローブ）を使用して、断片化または別様に除去される。
【０７４７】
この処置の間に発生したエアロゾルは、組織試料装置またはチューブを通して吸引され得、ガン組織が除去された後、組織の除去を停止するためのガイドとして使用され得る。
【０７４８】
電気手術先端部／被覆
一実施形態によれば、例えば急速蒸発イオン化質量分析プローブを含む電気手術ツールまたはプローブが提供される。電気手術ツールまたはプローブは、試料（例えば生物組織）に電流を印加して、試料または試料の１部分を切断、凝固、乾燥、または高周波治療するよう構成および適応され得る。このツールまたはプローブは、電気手術ツールにより気化された試料の１部分から粒子を捕捉するよう構成および適応され得る。装置は、電気手術ツールと、質量アナライザおよび／またはイオン移動度アナライザおよび／または質量分析計と、を含み得る。質量アナライザおよび／またはイオン移動度アナライザおよび／または質量分析計は、気化された粒子を質量分析および／またはイオン移動度分析するよう構成および適応され得る。
【０７４９】
電気手術ツールは、試料を蒸発または気化するよう構成および適応された電極を含み得る。電気手術ツールは、試料に接触するよう構成および適応された対電極またはリターン電極をさらに含み得る。対電極またはリターン電極はアースであり得る。
【０７５０】
電気手術ツールを含む本明細書で記載のあらゆる実施形態は、この様式で動作し得、これらの実施形態で開示の電気手術ツールは、上述の様式で構成および適応され得る。
【０７５１】
急速蒸発イオン化質量分析技術消耗品 
図１に戻って参照すると、図１では、チューブ６を介してイオンアナライザまたは質量分析計８に接続され得る電気手術ツール１（例えばバイポーラ鉗子）を含む装置が示されている。電気手術ツール１はワイヤ９を介して電源４に接続され得る。本明細書で記載のように、このツールは１つまたは複数の電極または他の手段（例えばレーザまたは超音波）を含み得、これらの電極または他の手段は、生物組織３を蒸発、気化、または断片化してエアロゾルを形成するよう構成され得る。
【０７５２】
ここで図１８を参照すると、梱包構成にある手術ツール１８００が示されている。手術ツール１８００は電気手術ツール（例えば図１４Ａ〜図１４Ｂに関連して本明細書出来際の急速蒸発イオン化質量分析プローブ、図１を参照して本明細書で記載のバイポーラ鉗子プローブ）であってもよく、または電気手術ツール１８００は、図１６を参照して本明細書で記載の超音波プローブ１６００、または図１７を参照して本明細書で記載のレーザプローブ１７００であってもよい。
【０７５３】
手術ツール１８００は、透明または透光性であり得るポーチまたはパケット１８０２内に梱包され得る。このパッケージは、補助的製品（例えば混合装置１８０４、および／または、さらなるチューブ１８０６）をさらに含み得る。代替的に、これらの補助的製品は別個のパケット内に含まれてもよい。
【０７５４】
パケット１８０２は、パケット保持器１８１０内に含まれ得る複数のパケット１８０２のうちの１つのパケットであり得る。パケット保持器１８１０はいくつかの区画１８１２ａ〜ｆを含み得る。これらの区画１８１２ａ〜ｆは、手術ツールまたは係るツールに関連して使用するため他の機材を含むパケット（例えばパケット１８０２など）を収容するかまたは含むよう構成および適応され得る。パケット保持器１８１０の各区画１８１２ａ〜ｆは、異なる手術手順に関連し得る異なる種類の手術ツールまたは他の機材を含み得る。
【０７５５】
例えば区画１８１２ｂは複数のパケット１８０２（これらのパケット１８０２の各パケットは図１および図１４Ａを参照して示したバイポーラ鉗子を含む）を保持し得、異なる区画（例えば１８１２ａ）は複数のパケット１８０２（これらのパケット１８０２の各パケットは図１４Ｂを参照して示したモノポーラ鉗子を含む）を保持し得る。
【０７５６】
識別装置１８０８、１８０９（例えばバーコード）がパケット１８０２および／またはツール１８００上に提供され得る。識別装置は、パケット１８０２内に存在するツールまたは機材の種類に関するデータもしくは情報を、または、スキャナもしくは読み取り手段（例えばバーコードリーダ）により読み取り可能なコードを、含み得る。
【０７５７】
アナライザ１８６０を収容する装置１８５０が提供され得、アナライザ１８６０は流入装置１８６２を含み得る。アナライザは、本明細書で記載のイオンアナライザまたは質量分析計（例えば図１を参照して開示したイオンアナライザまたは質量分析計８など）であり得る。流入装置１８６２はイオン流入装置であり得る。装置１８５０は、図１３Ａおよび図１３Ｂを参照して開示した医療用スタックおよび／または分析スタックの一部を形成し得る。
【０７５８】
アナライザ１８６０は、アナライザ１８６０の第１真空ステージへの入口を形成し得るコネクタ１８６４を含み得る。ツール１８００は、チューブ１８１５を介してツール１８００に接続され得る対応するコネクタ１８１６を含み得る。代替的に混合装置１８０４は、アナライザ１８６０上に配置されたコネクタ１８３４に接続するよう構成されたコネクタ１８１７を含み得る。代替的に、さらなるチューブ１８０６は、アナライザ１８６０上に配置されたコネクタ１８３４に接続するよう構成されたコネクタ１８０７を含み得る。
【０７５９】
装置１８５０は、ソケット１８５４を介してツールに電源を供給するよう構成および適応され得る電圧源１８５２をさらに含み得る。ワイヤ１８２０がツール１８００上に提供され得、ツール１８００に電力を供給するためにソケット１８５４に差し込まれるよう構成されたプラグ１８２２を含み得る。いくつかの実施形態では、代替的に電圧源１８５２は異なるエネルギー供給源（例えばレーザ光源）であってもよい。
【０７６０】
装置１８５０は、パケット１８０２および／またはツール１８００上に配置された識別装置１８０８、１８０９のスキャン、読み取り、または検出を行うよう構成および適応されたスキャナ、読み取り器、検出器、または他の手段１８５６を含み得る。この装置は、識別装置１８０８、１８０９上に含まれたコードまたは他のデータを特定種類の手術手順にリンクするデータまたはデータベースを含むメモリを含み得る。
【０７６１】
メモリは、統計モデルまたは識別もしくは他のアルゴリズムを含み得、識別装置１８０８、１８０９上に含まれたコードまたは他のデータは、統計モデルまたはアルゴリズムに対するパラメータまたは入力の一部を形成するかまたは含み得る。他の入力（例えば、患者の種類、患者の状態、その他）も統計モデルまたはアルゴリズムにおいて使用され得る。モデルまたはアルゴリズムの結果は、ツール１８００の手術パラメータまたはアナライザ１８６０の器具パラメータを決定するために使用され得る。
【０７６２】
装置１８５０は、スキャンされた装置の種類に関する読み取り値に、または、これから実施する手術手順の種類に、関する情報を表示するためのディスプレイ１８５７を含み得る。ディスプレイは、モバイル装置（例えばモバイルタブレット装置）の形態であり得る。
【０７６３】
装置１８５０は、流体（例えば本明細書で記載のマトリクス）の供給源に流体連通し得る流体流出ポート１８６６を含み得る。チューブが流体流出ポート１８６６に接続され得、このチューブは混合装置１８０４上の対応するポート１８１９に接続可能であり得る。
【０７６４】
入力装置１８５８（例えばキーパッド）が装置１８５０上に配置され得、プロセッサまたは他の処理手段を介してメモリおよびディスプレイ１８５７にリンクされ得る。ユーザ（医師または他の人間）が入力装置１８５８にコードを入力すると、プロセッサまたは他の処理手段が、このコードをメモリ内で検索し、対応する「正しい」手術手順を見出すよう、構成され得ると考えられる。次に、正しい手術手順が、要求される機材のリストとともにディスプレイ１８５７上に表示され得る。機材リストは要求される手術ツールの種類を含み得る。
【０７６５】
要求される手術ツールの種類に注目した後、ユーザは要求されるツールをパケット保持器１８１０から受け取り得る。ディスプレイ１８５７は、例えば、当該のツールが区画１８１２ａ〜ｆのうちのいずれの区画に配置されているかを示し得る。パケット１８０２がパケット保持器１８１０から受け取られると、ただちに識別装置１８０８、１８０９のスキャン、読み取り、または検出が、スキャナ、読み取り器、または検出器１８５６により実施され得る。正しい（または正しくない）ツールが受け取られた場合、ディスプレイ１８５７はその旨を表示し得る。
【０７６６】
装置１８５０に対する制御手段が電圧源１８５２および／またはアナライザ１８６０の活性化を制御するよう構成および適応され得ることが考えられる。正しい手術手順に対応する（または正しい手術手順に関連付けられた）パケット１８０２またはツール１８００のスキャン、読み取り、または検出がスキャナ、読み取り器、または検出器１８５６により行われた場合にのみ、電圧源１８５２および／またはアナライザ１８６０を活性化するよう、制御手段は構成および適応され得る。
【０７６７】
これは、医師による正しくないツールの使用を防止するよう支援し得る。急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブの場合、このことは、バイポーラ鉗子（図１４Ａ参照）の作用がモノポーラ装置（図１４Ｂ）の操作とはかなり異なり、要求される手術の種類に応じて正しいツールを選択することが重要となり得るため、重要である。
【０７６８】
代替的または追加的に、パケット保持器１８１０は、区画１８１２ａ〜ｆの各区画（または当該区画内のツール）に対するアクセスを防止するよう構成された防止スクリーンまたは他の手段を含み得る。これらのスクリーンは、第１位置ではそれぞれの区画に対するアクセスが防止または制限され、第２位置では、区画に対する異なる位置のアクセスが可能となるよう、動き得る。スクリーンが第１位置と第２位置との間で動くことは、装置１８５０の制御手段により制御され得る。
【０７６９】
特定の区画に対するアクセスが、当該の区画またはその内部に配置されたツールに対応するコードが入力装置１８５８に入力された場合にのみ、可能となる（例えばスクリーンが第１位置と第２位置との間で動く）よう、制御手段は構成および適応され得る。これにより、特定の手術手順に対して正しくないツールが選択されることを防止する代替的または追加的な方法が提供され得る。
【０７７０】
ツール間の汚染を防止するために、パッケージ１８０２およびその内容物は、交換可能および／または使い捨て可能であり得る。
【０７７１】
一実施形態によれば、装置１８５０、パケット保持器１８１０、および複数のパケット１８０２を含むキットが提供される。複数のパケットの各パケット内には、手術ツール（例えばバイポーラ鉗子１８００）と、所望により、１つまたは複数の補助的製品（例えば１８０４、１８０６）と、が収納され得る。
【０７７２】
パケット内に収容されたこれらの製品およびツールは、本明細書で開示のツール、装置、プローブおよび関連する機材のうちのいずれかに対応し得る。
【０７７３】
例えば、図１を参照して、手術ツールはバイポーラ鉗子１であり得、チューブ１８１５は流入チューブ６であり得る。バイポーラ鉗子１および流入チューブ６は交換可能および／または使い捨て可能であり得る。バイポーラ鉗子１および流入チューブ６は、プラスチック、ポリエチレン、ポリカルボナート、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）、またはポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）製であり得る。
【０７７４】
図２Ａ〜図２Ｃの実施形態を参照すると、手術ツールは、装置またはプローブ（例えば図１４Ａおよび図１４Ｂを参照して開示した急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）であり得、補助的製品はチューブ２１、試料輸送チューブ１５、およびホイッスル１２を含み得る。手術ツール１８００、チューブ２１、試料輸送チューブ１５、およびホイッスル１２は、交換可能および／または使い捨て可能であり得る。
【０７７５】
手術ツール１８００、チューブ２１、試料輸送チューブ１５、およびホイッスル１２のうちのいずれか１つは、プラスチック、ポリエチレン、ポリカルボナート、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）、またはポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）製であり得る。これらの構成要素を交換可能とすることは、マトリクスの前の構成要素の全部（図２Ａにおけるマトリクス導入導管３０参照）が交換可能および／または使い捨て可能であることを意味し得る。
【０７７６】
図４Ａおよび図４ＢＣの実施形態を参照すると、手術ツールは、装置またはプローブ（例えば図１４Ａおよび図１４Ｂを参照して開示した急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）であり得、補助的製品はＴ型ピース１００および試料輸送チューブ１２０（チューブ１８１５／流入チューブ６と同一の構成要素であり得る）を含み得る。マトリクス導入導管１３０は簡便化のために補助的製品に含まれ得るが、マトリクス導入導管１３０はエアロゾル粒子１２２の流れに接触しないため、マトリクス導入導管１３０は汚染されにくいであろう。
【０７７７】
いくつかの実施形態では、上述のように、流入チューブ１４０（図４Ａおよび図４Ｂ）はイオンアナライザまたは質量分析計から取り外し可能であり得、流入チューブ１４０も補助的製品に含まれ得る。手術ツール１８００、Ｔ型ピース１００、マトリクス導入導管１３０、流入チューブ１４０、および試料輸送チューブ１２０のうちのいずれか１つは交換可能および／または使い捨て可能であり得る。手術ツール１８００、Ｔ型ピース１００、マトリクス導入導管１３０、流入チューブ１４０、および試料輸送チューブ１２０のうちのいずれか１つは、プラスチック、ポリエチレン、ポリカルボナート、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）、またはポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）製であり得る。
【０７７８】
図５Ａの実施形態を参照すると、手術ツールは、装置またはプローブ（例えば図１４Ａおよび図１４Ｂを参照して開示した急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）であり得、補助的製品は流入チューブ１５２（チューブ１８１５／流入チューブ６と同一の構成要素であり得る）を含み得る。試料輸送部分１５６は簡便性のために補助的製品に含まれ得る。
【０７７９】
装置またはプローブ、流入チューブ１５２、および試料輸送部分１５６のうちのいずれか１つは交換可能および／または使い捨て可能であり得る。装置またはプローブ、流入チューブ１５２、および試料輸送部分１５６のうちのいずれか１つはプラスチック、ポリエチレン、ポリカルボナート、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）、またはポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）製であり得る。
【０７８０】
図５Ｂの実施形態を参照すると、手術ツールは、装置またはプローブ（例えば図１４Ａおよび図１４Ｂを参照して開示した急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）であり得、補助的製品は流入チューブ２０２（チューブ１８１５／流入チューブ６と同一の構成要素であり得る）を含み得る。試料輸送部分２２０、マトリクス導入導管２３０、および流入チューブ２４０のうちのいずれか１つは簡便性のために補助的製品に含まれ得る。
【０７８１】
装置またはプローブ、流入チューブ２０２、試料輸送部分２２０、マトリクス導入導管２３０、および流入チューブ２４０のうちのいずれか１つは交換可能および／または使い捨て可能であり得る。装置またはプローブ、流入チューブ２０２、試料輸送部分２２０、マトリクス導入導管２３０、および流入チューブ２４０のうちのいずれか１つはプラスチック、ポリエチレン、ポリカルボナート、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）、またはポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）製であり得る。
【０７８２】
図１１の実施形態を参照すると、手術ツールは、脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）噴霧器３００、例えば、噴霧器３００の溶媒キャピラリ３０２シースガスチューブ３１２（残余の構成要素はパケットに含まれる製品には含まれ得ない）、および／または、輸送もしくは流入キャピラリ３３０であり得、補助的製品は試料表面３１０を含み得る。
【０７８３】
脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）噴霧器３００、溶媒キャピラリ３０２、およびシースガスチューブ３１２、および／または輸送もしくは流入キャピラリ３３０のうちのいずれか１つは交換可能および／または使い捨て可能であり得る。脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）噴霧器３００、溶媒キャピラリ３０２、およびシースガスチューブ３１２、および／または輸送もしくは流入キャピラリ３３０のうちのいずれか１つはプラスチック、ポリエチレン、ポリカルボナート、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）、またはポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）製であり得る。
【０７８４】
図１３Ａ〜図１３Ｃの実施形態を参照すると、手術ツールはイオン試料採取装置１３３６および／または内視鏡（または腹腔鏡）１３１０を含み得る。図１３Ａのイオンアナライザまたは質量分析計１３３２は図１８のアナライザ１８５０と同一の構成要素であり得る。図１３Ａのイオン流入装置１３３４は図１８の流入装置１８６２と同一の構成要素であり得る。
【０７８５】
イオン試料採取装置１３３６および／または内視鏡（または腹腔鏡）１３１０のうちのいずれか１つは交換可能および／または使い捨て可能であり得る。イオン試料採取装置１３３６および／または内視鏡（または腹腔鏡）１３１０のうちのいずれか１つはプラスチック、ポリエチレン、ポリカルボナート、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）、またはポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）製であり得る。
【０７８６】
手術ツールは、図１４Ａおよび図１４Ｂを参照して開示した電気手術プローブ１４００、１４５０のうちの１つを含み（であり）得る。係る場合では、チューブ１８１５は、流入チューブ６に対応し得、手術ツールの一部として、または補助的製品として（例えばプローブには取り付けられない状態で）、含まれ得る。ワイヤ９は補助的製品として含まれてもよく、または単に、別個に電圧源１８５２に取り付けられてもよい。
【０７８７】
電気手術プローブ１４００、流入チューブ６、またはワイヤ９のうちのいずれか１つは交換可能および／または使い捨て可能であり得る。
【０７８８】
手術ツールは、それぞれ図１６および図１７で参照して開示された超音波プローブ１６００またはレーザプローブ１７００のうちの１つを含み（または、であり）得る。係る場合では、チューブ１８１５は、流入チューブ６に対応し得、手術ツールの一部として、または補助的製品として（例えばプローブには取り付けられない状態で）、含まれ得る。ワイヤ９は補助的製品として含まれてもよく、または単に、別個に電圧源１８５２に取り付けられてもよい。
【０７８９】
超音波もしくはレーザプローブ１６００、流入チューブ６、またはワイヤ９のうちのいずれか１つは交換可能および／または使い捨て可能であり得る。
【０７９０】
手術ツールは、図１７Ａを参照して開示した、ハイドロサージカルまたはアルゴンプラズマ凝固（「ＡＰＣ」）装置１７５０を含み（または、であり）得る。係る場合では、チューブ１８１５は、流入チューブ６に対応し得、手術ツールの一部として、または補助的製品として（例えばプローブには取り付けられない状態で）、含まれ得る。ワイヤ９は補助的製品として含まれてもよく、または単に、別個に電圧源１８５２に取り付けられてもよい。
【０７９１】
ハイドロサージカルまたはアルゴンプラズマ凝固（「ＡＰＣ」）装置１７５０、流入チューブ６、またはワイヤ９のうちのいずれか１つは交換可能および／または使い捨て可能であり得る。
【０７９２】
一実施形態によれば、生物組織を蒸発または気化してエアロゾルを形成するよう構成および適応された１つまたは複数の電極と、エアロゾルを質量分析計（例えば質量分析計の第１真空ステージ）に輸送するための輸送手段と、を含む、交換可能および／または使い捨て可能である急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）装置またはプローブが提供される。
【０７９３】
輸送手段は１つまたは複数のチューブを含み得、係るチューブはプラスチック、ポリエチレン、ポリカルボナート、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）、またはポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）製であり得る。
【０７９４】
一実施形態によれば、質量分析計と、交換可能および／または使い捨て可能である急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）装置またはプローブと、を含む装置が提供される。質量分析計は、固定式の、または使い捨て可能でない、接続部分を含み得る。係る接続部分は、前記の交換可能および／または使い捨て可能である急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）装置またはプローブ上に配置された接続部分と嵌め合うよう構成され得る。
【０７９５】
固定式または使い捨て可能でない接続部分は、質量分析計の第１真空チャンバへの入口に配置され得る。
【０７９６】
この装置は、質量分析計に流入するエアロゾルの流れにマトリクスまたは溶媒を導入するよう構成および適応された導管を含み得る。固定式または使い捨て可能でない接続部分は、マトリクスまたは溶媒がエアロゾルの流れに混合する地点に配置され得る。
【０７９７】
識別装置（例えば無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）タグ）
様々な実施形態によれば、識別装置１８０８、１８０９を含む、図１８を参照して説明した手術ツール１８００（および／またはパケット１８０２）が提供され得る。識別装置１８０８、１８０９は、ＲＦＩＤタグを含み得る。
【０７９８】
制御器または制御システムは、手術ツール１８００（例えば急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）の意図された使用を特定または確認するために、ＲＦＩＤタグに問い合わせを行うか、またはＲＦＩＤタグをスキャンし得る。
【０７９９】
例えば手術ツール１８００は特定の手術手順に対してのみ使用されるよう意図され得、および／または、規制認可が特定の手術手順に対してのみ取得され得る。係る状況では、制御器または制御システムは、識別装置１８０８、１８０９（例えばＲＦＩＤタグ）に対する問合せまたはスキャンに応答して、様々な動作パラメータを設定し得る。
【０８００】
例えば、手術ツール１８００が安全理由のために単一の手術手順のみを実行するために使用され得ることが望まれる場合がある。係る場合では、制御器または制御システムは、手術ツール１８００が２度目にまたはその後に再び使用されようとしたときに係る試行をブロックするかまたは別様に防止し得る。様々な実施形態では、メモリは、特定種類の手術ツール１８００に対して許可された手術手順の回数に関するデータを含み得る。制御システムは、例えば、許可された回数のみの手術手順が所与の手術ツール１８００を使用して実行可能となるよう、電圧源１８５２（または他のエネルギー供給源）が制御されるよう構成および適応され得る。各手術手順の前に、医師（または他のユーザ）が所与の手術ツール１８００に対する識別装置１８０８、１８０９をスキャンすると、制御システムは、メモリに格納された許容回数より低いかまたは等しい回数だけ手術ツール１８００が使用された場合にのみ、電圧源１８５２（または他のエネルギー供給源）を起動するよう構成および適応され得る。
【０８０１】
手術ツール１８００（例えば、急速蒸発イオン化質量分析装置またはプローブ）は、特定の手術手順（例えば図１３Ａおよび図１３Ｂに関連して説明したガン性肺組織の切除）に対して使用されることが意図され得る。これらの状況では、制御器または制御システムは、特定のデータベースをロードし、係るデータをディスプレイ１８５７（または図１３Ａおよび図１３Ｂに関連して説明したモニタ１３０３および１３３３などの他種類のディスプレイ）上に表示するよう構成および適応され得る。係るデータは、例えば、正常な肺組織およびガン性の肺組織に関する識別データを含み得る。それにより、医師はこれらの種類の組織を区別することについて支援される。
【０８０２】
さらに、様々な実施形態によれば、以下で説明する、例えばＰＣＡ分析による質量スペクトルデータの多次元解析は、識別装置により示される手術ツール１８００の意図される使用にしたがってカスタマイズされ得る。
【０８０３】
識別装置および制御器または制御装置により課される緊急状況規制が無効化される実施形態も考えられる。例えば、救急医療または戦場の状況では、手術ツール１８００の意図された使用に対して通常時には課されるであろう規制が無効化され得る。一実施形態では、手術ツール１８００の意図された使用に対して通常であれば課されるであろう特定の規制を解除し得る無効化コードが取得され得る。
【０８０４】
試料スペクトルの分析
本発明の範囲に含まれることが意図される解析技術の一覧を以下の表にまとめる。
【表２】
0006800875.tif 000004
【０８０５】
前述の解析アプローチの組み合わせも使用可能である（例えばＰＣＡ−ＬＤＡ、ＰＣＡ−ＭＭＣ、ＰＬＳ−ＬＤＡ、その他）。
【０８０６】
試料スペクトルの解析は、次元削減に関する教師なし分析を実施した後、分類のために教師あり分析を実施することを含み得る。
【０８０７】
例えば、いくつかの異なる解析技術について、より詳細にここで説明する。
【０８０８】
多変量解析−分類のためのモデルの開発
例えば、複数の基準試料スペクトルの多変量解析を使用して分類モデルを構築する方法について、ここで説明する。
【０８０９】
図１９では、多変量解析を使用して分類モデルを構築する方法１５００が示されている。この事例では、この方法は、基準試料スペクトルに対する複数セットの強度値を取得するステップ１５０２を含む。次にこの方法は、教師なし主成分分析（ＰＣＡ）のステップ１５０４に引き続き、教師あり線形判別分析（ＬＤＡ）のステップ１５０６を含む。このアプローチは、本明細書ではＰＣＡ−ＬＤＡと呼ばれ得る。他の多変量解析アプローチ（例えばＰＣＡ−ＭＭＣなど）も使用され得る。次にＰＣＡ−ＬＤＡモデルは、ステップ１５０８において、例えば記憶装置に出力される。
【０８１０】
係る多変量解析は、エアロゾル、スモーク、または蒸気試料から取得された１つまたは複数の試料スペクトルを使用してエアロゾル、スモーク、または蒸気の分類を可能にする分類モデルを提供することが可能である。ここで多変量解析について、簡単な事例を参照して、より詳細に説明する。
【０８１１】
図２０では２つのクラスの既知の基準資料から取得された１セットの基準試料スペクトルが示されている。これらのクラスは、本明細書で記載のターゲットのクラスのうちの任意の１つまたは複数であり得る。一方、簡略化のために、この事例では２つのクラスを左手クラスおよび右手クラスと呼ぶこととする。
【０８１２】
基準試料スペクトルのうちの各スペクトルは、その基準試料スペクトルにおけるそれぞれの質量対電荷比に対する１組の３つの基準ピーク強度値を導き出すために、前処理が施されている。３つの基準ピーク強度値のみが図示されているが、より多くの基準ピーク強度値（例えば１００個までの基準ピーク強度値）が、基準試料スペクトルのそれぞれにおける対応する個数の質量対電荷比に対して導き出され得ることが理解されるであろう。他の実施形態では、基準ピーク強度値は、質量、質量対荷電比、イオン移動度（ドリフト時間）および／または手術パラメータに対応し得る。
【０８１３】
図２１では、強度軸により定義される３つの次元を多変量空間が示されている。次元または強度軸のそれぞれは特定の質量対荷電比におけるピーク強度に対応する。再び、より多くの次元または強度軸（例えば１００個までの次元または強度軸）が多変量空間に存在し得ることが理解されるであろう。多変量空間は複数の基準点を含み、各基準点は基準試料スペクトルに対応する。すなわち各基準試料スペクトルのピーク強度値は多変量空間における基準点に対する座標を提供する。
【０８１４】
１組の基準試料スペクトルは基準行列Ｄにより表され得る。なおこの基準行列Ｄは、それぞれの基準試料スペクトルに関連付けられた行と、それぞれの質量対荷電比に関連付けられた行と、を有し、基準行列Ｄの各要素は、それぞれの基準試料スペクトルのそれぞれの質量対荷電比に対するピーク強度値である。
【０８１５】
多くの場合では、多変量空間および行列Ｄにおける次元が大きいと、基準試料スペクトルをクラスにグループ化することが困難となり得る。したがって、主成分軸により定義される、より少ない個数の１つまたは複数の次元を有するＰＣＡ空間を定義するＰＣＡモデルを計算するために、ＰＣＡが行列Ｄに対して実行され得る。主成分は、行列Ｄにおける最大の分散を含むかまたは「説明」し、かつ、行列Ｄにおける分散の閾値量を累積的に説明する主成分に、選択され得る。
【０８１６】
図２２では、累積分散が、ＰＣＡモデルにおける主成分の個数ｎの関数として増加し得る様子が示されている。分散の閾値量は、所望により選択され得る。
【０８１７】
ＰＣＡモデルは、非線形反復部分最小２乗法（ＮＩＰＡＬＳ）アルゴリズムまたは特異値分解を使用して、行列Ｄから計算され得る。これらの詳細は、当業者には周知であり、したがって本明細書では詳細には説明しない。ＰＣＡモデルを計算する他の方法も使用され得る。
【０８１８】
ＰＣＡは誤差行列Ｅも生成し得、この誤差行列Ｅは、ＰＣＡモデルにより説明されない分散を含む。ＰＣＡは誤差行列Ｅも生成し得、この誤差行列Ｅは、ＰＣＡモデルにより説明されない分散を含む。Ｄ、Ｓ、Ｌ、およびＥ間の関係は、以下の式で表され得る。
Ｄ＝ＳＬＴ＋Ｅ    （１）
【０８１９】
図２３では、図２０および図２１の基準試料スペクトルに対する、結果的に生成されたＰＣＡ空間が示されている。この事例では、ＰＣＡモデルは２つの主成分ＰＣ０およびＰＣ１を有し、したがってＰＣＡ空間は２つの主成分軸により定義される２つの次元を有する。一方、より少数またはより多数の主成分が、所望によりＰＣＡモデルに含まれ得る。主成分の個数は、多変量空間における次元の個数よりも少なくとも１だけ少ないことが全般的に望まれる。
【０８２０】
ＰＣＡ空間は、複数の変換された基準点またはＰＣＡスコアを含む。それぞれの変換された基準点またはＰＣＡスコアは、図２０の基準試料スペクトルに対応し、したがって図２１の基準点に対応する。
【０８２１】
図２３で示されているように、ＰＣＡ空間の次元が圧縮されるため、基準試料スペクトルを２つのクラスにグループ化することがより容易となる。あらゆる異常値もこの段階で、同定され、分類モデルから除去され得る。
【０８２２】
次に、ＰＣＡ空間において、さらなる教師あり多変量解析（例えば多クラスＬＤＡまたは最大マージン基準（ＭＭＣ）など）が、クラスを定義し、所望により、さらに次元を圧縮するために、実施され得る。
【０８２３】
当業者により理解されるように、多クラスＬＤＡは、クラス間の分散の比をクラス内の分散へと最大化させようとする（すなわち、可能な限りコンパクトなクラス間で最大の可能な距離が与えられる）。ＬＤＡの詳細は当業者に周知であり、したがって本明細書では詳細には説明しない。
【０８２４】
結果的に生成されたＰＣＡ−ＬＤＡモデルは変換行列Ｕにより定義され得る。この変換行列Ｕは、一般化固有値問題を解くことにより、ＰＣＡスコア行列Ｓと、ＰＣＡスコア行列Ｓに含まれる変換されたスペクトルのそれぞれに対するクラス割り当てと、から導き出され得る。
【０８２５】
次に、元のＰＣＡ空間から新しいＬＤＡ空間へのスコアＳの変換は次に式により与えられる。
Ｚ＝ＳＵ    （２）
式中、行列ＺはＬＤＡ空間に変換されたスコアを含む。
【０８２６】
図２４では単一の次元または軸を有するＰＣＡ−ＬＤＡ空間が示されている。ここではＬＤＡが図２３のＰＣＡ空間で実施される。図２４で示されているように、ＬＤＡ空間は、複数のさらに変換された基準点またはＰＣＡ−ＬＤＡスコアを含む。ここで、さらに変換された基準点のそれぞれは、変換された図２３の基準点またはＰＣＡスコアに対応する。
【０８２７】
この事例では、ＰＣＡ−ＬＤＡ空間がさらに圧縮されるため、基準試料スペクトルを２つのクラスにグループ化することがさらに容易となる。ＰＣＡ−ＬＤＡモデルにおける各クラスは、ＰＣＡ−ＬＤＡ空間における、その変換されたクラス平均および共分散行列、または１つまたは複数の超平面（点、直線、平面、またはより高い次元の超平面を含む）または超曲面もしくはヴォロノイセルにより定義され得る。
【０８２８】
ＰＣＡ負荷行列Ｌ、ＬＤＡ行列Ｕおよび変換されたクラス平均および共分散行列または超平面または超曲面またはヴォロノイセルは、後にエアロゾル、スモーク、または蒸気試料を分類する際に使用するためにデータベースに出力され得る。
【０８２９】
クラスｇに対するＬＤＡ空間Ｖ’ｇにおける変換された共分散行列は、次の式により与えられ得る。
Ｖ’ｇ＝ＵＴＶｇＵ    （３）
式中、Ｖｇは、ＰＣＡ空間におけるクラス共分散行列である。
【０８３０】
クラスｇに対する変換されたクラス平均位置ｚｇは次の式により与えられる。
ｓｇＵ＝ｚｇ    （４）
式中ＳｇはＰＣＡ空間におけるクラス平均位置である。
【０８３１】
多変量解析−分類のためにモデルを使用する
例えば、分類モデルを詩よして、エアロゾル、スモーク、または蒸気試料を分類する方法について、ここで説明する。
【０８３２】
図２５では、分類モデルを使用する方法２１００が示されている。この事例では、この方法は、試料スペクトルに対する１セットの強度値を取得するステップ２１０２を含む。次にこの方法は、試料スペクトルに対する１セットの強度値をＰＣＡ−ＬＤＡモデル空間に投影するステップ２１０４を含む。例えばＰＣＡ−ＭＭＣなどの他の分類モデル空間も使用され得る。次に試料スペクトルはステップ２１０６で投影位置に基づいて分類され、次に分類がステップ２１０８で出力される。
【０８３３】
ここでエアロゾル、スモーク、または蒸気試料の分類について、上述の簡単なＰＣＡ−ＬＤＡモデルを参照して、より詳細に説明する。
【０８３４】
図２６では、未知のエアロゾル、スモーク、または蒸気試料から取得された試料スペクトルが示されている。試料スペクトルは、それぞれの質量対荷電比に対する１セットの３つの試料ピーク強度値を導き出すために、前処理が施されている。上述のように、３つの試料ピーク強度値のみが示されているが、さらに多くの試料ピーク強度値（例えば１００個までの試料ピーク強度値）が、試料スペクトルに対するさらに多くの対応する質量対荷電比において、導き出され得ることが理解されるであろう。また上述のように、他の実施形態では、試料ピーク強度値は、質量、質量対荷電比、イオン移動度（ドリフト時間）、および／または手術パラメータに対応し得る。
【０８３５】
試料スペクトルは試料ベクトルｄｘにより表され得る。なお、試料ベクトルの要素は、それぞれの質量対荷電比に対するピーク強度値である。試料スペクトルに対する変換されたＰＣＡベクトルＳＸは次に式により得られ得る。
ｄｘＬ＝ｓｘ    （５）
【０８３６】
次に、試料スペクトルに対する変換されたＰＣＡ−ＬＤＡベクトルＺＸは、次に式により得られ得る。
ｓｘＵ＝ｚｘ    （６）
【０８３７】
図２７では、図２４のＰＣＡ−ＬＤＡ空間が再び示されている。一方、図２７のＰＣＡ−ＬＤＡ空間は、図２６の試料スペクトルのピーク強度値から導き出された、変換されたＰＣＡ−ＬＤＡベクトルＺＸに対応する、投影された試料点をさらに含む。
【０８３８】
この事例では、投影された試料点は、右手クラスに関連するクラス間の超平面の一方の側にあり、したがってエアロゾル、スモーク、または蒸気試料は、右手クラスに属するものとして分類され得る。
【０８３９】
代替的に、ＬＤＡ空間におけるクラス中心からのマハラノビス距離が使用され得る。なおクラスｇの中心から点ＺＸまでのマハラノビス距離は、次の式の平方根により与えられ得る。
（ｚｘ−ｚｇ）Ｔ（Ｖ’ｇ）−１（ｚｘ−ｚｇ）    （８）
データベクトルｄｘは、この距離が最小となるクラスに割り当てられ得る。
【０８４０】
加えて、それぞれのクラスを多変量ガウスとして取り扱うことにより、データベクトルが各クラスに所属する確率が計算され得る。
【０８４１】
ライブラリに基づく解析−分類のためのライブラリの構築
例えば、複数の入力基準試料スペクトルを使用して分類ライブラリを構築する方法について、ここで説明する。
【０８４２】
図２８では、分類ライブラリを構築する方法２４００が示されている。この事例では、この方法は、複数の入力基準試料スペクトルを取得するステップ２４０２と、各クラスの試料に対する複数の入力基準試料スペクトルからメタデータを導き出すステップ２４０４と、を含む。次にこの方法は、各クラスの試料に対するメタデータを別個のライブラリエントリーとして格納するステップ２４０６を含む。次に分類ライブラリはステップ２４０８で、例えば、電子記憶装置に出力される。
【０８４３】
係る分類ライブラリは、エアロゾル、スモーク、または蒸気試料から取得された１つまたは複数の試料スペクトルを使用して、エアロゾル、スモーク、または蒸気試料を分類することを可能にする。ライブラリに基づく解析について、一事例を参照して、より詳細に説明する。
【０８４４】
この事例では、分類ライブラリにおける各エントリーは、クラスを表す複数の前処理が施された基準試料スペクトルから作られる。この事例では、クラスに対する基準試料スペクトルは、以下の手順にしたがって前処理が施される。
【０８４５】
第１に、リビニング処理が実施される。この実施形態ではデータは、横座標について対数格子上に再サンプリングされる。
【数１】
0006800875.tif 000005
式中Ｎｃｈａｎは選択された値、であり、［ｘ］はｘよりも小さい、ｘに最も近い整数を示す。１つの事例ではＮｃｈａｎは２１２または４０９６である。
【０８４６】
次に、背景差分処理が実施される。この実施形態では、次に、各対の制御点間のデータのｐ％が曲線の下方に配置されるよう、ｋ個の制御点を有する３次スプラインが構築される。次に、この曲線がデータから引かれる。１つの事例では、ｋは３２である。１つの事例では、ｐは５である。次に、強度のｑ％点が引かれたデータに対応する定数が、各強度から引かれる。正の値または負の値が保持される。１つの事例ではｑは４５である。
【０８４７】
次に、正規化処理が実施される。この実施形態では、データは平均
【数２】
0006800875.tif 000006
を有するよう正規化される。１つの事例では、
【数３】
0006800875.tif 000007
＝１である。
【０８４８】
次に、ライブラリにおける任意のエントリーは、スペクトルにおけるＮｃｈａｎ点のそれぞれに対する中央値スペクトル値μｉおよび偏差Ｄｉの形態のメタデータからなる。
【０８４９】
第ｉチャネルに対する可能性は、次の式により与えられる。
【数４】
0006800875.tif 000008
式中、１／２≦Ｃ<∞であり、Γ（Ｃ）はガンマ関数である。
【０８５０】
上記の式は一般化コーシー分布であり、一般化コーシー分布は、Ｃ＝１の場合は標準コーシー分布となり、Ｃ→∞の場合はガウス（正規）分布となる。パラメータＤｉは分布の幅を制御する（ガウスでは、制限Ｄｉ＝σｉは単に標準偏差である）一方で、グローバル値Ｃは裾のサイズを制御する。 
【０８５１】
１つの事例では、Ｃは３／２であり、これはコーシーとガウスの間にあり、したがって可能性は次の式で表される。
【数５】
0006800875.tif 000009
【０８５２】
各ライブラリエントリーに対して、パラメータμｉは、入力基準試料スペクトルの第ｉチャネルにおける一覧の値の中央値に設定される一方で、偏差Ｄｉは√２で除算されたこれらの値の四分位間の範囲として選択される。この選択は、四分値の使用が異常データに対する何らかの保護を提供する状態で、第ｉチャネルが入力データと同一の四分位間範囲を有する可能性を確保する。
【０８５３】
ライブラリに基づく解析−分類のためにライブラリを使用する
【０８５４】
例えば、エアロゾル、スモーク、または蒸気試料を分類するために分類ライブラリを使用する方法について、ここで説明する。
【０８５５】
図２９では、分類ライブラリを使用する方法２５００が示されている。この事例では、この方法は１セットの複数の試料スペクトルを取得するステップ２５０２を含む。次にこの方法は、分類ライブラリにおけるクラスエントリーに対するメタデータを使用して、各クラスの試料に対する１組の複数の試料スペクトルに対する確率または分類スコアを計算するステップ２５０４を含む。次に試料スペクトルはステップ２５０６で分類され、次にこの分類がステップ２５０８で出力される。
【０８５６】
ここでエアロゾル、スモーク、または蒸気試料の分類について、上記の分類ライブラリを参照して、より詳細に説明する。
【０８５７】
この事例では、未知の試料スペクトルｙは１セットの複数の試料スペクトルの中央値スペクトルである。中央値スペクトルｙを選択することは、チャネルごとにチャネル上の異常データに対する保護を提供し得る。
【０８５８】
次に、ライブラリエントリーｓにより与えられる入力データに対する尤度ＬＳは、次の式により与えられる。
【数６】
0006800875.tif 000010
式中、μｉおよびＤｉは、それぞれライブラリ中央値およびチャネルｉに対する偏差である。用度ＬＳは数値的安全性のために対数尤度として計算され得る。
【０８５９】
次にＬＳは、全クラスに対して均一な事前確率を仮定して、確率を与えるために、すべての候補クラス「ｓ」に対して正規化される。クラス
【数７】
0006800875.tif 000011
に対する結果的に生成された確率は、次の式により与えられる。
【数８】
0006800875.tif 000012
【０８６０】
指数（１／Ｆ）は、さもなければ過剰に決定的でありすぎ得る確率を、軟化させ得る。１つの事例では、Ｆ＝１である。これらの確率は、例えばユーザインターフェースにおいて、パーセンテージとして表される。
【０８６１】
代替的に、ＲＭＳ類別スコアＲＳは、ライブラリから得られる同一の中間値試料値および偏差を使用して、計算され得る。
【数９】
0006800875.tif 000013
【０８６２】
再びスコアＲＳはすべての候補クラス「ｓ」に対して正規化される。
【０８６３】
次にエアロゾル、スモーク、または蒸気試料は、最も高い確率および／または最も高いＲＭＳ分類スコアを有するクラスに属するものとして、分類され得る。
【０８６４】
医療処置、手術、および診断の方法、および非医療的方法
様々な異なる実施形態が考えられる。いくつかの実施形態によれば、上記で開示の方法は、生体内、生体外、または試験管内組織に対して実施され得る。組織は、ヒトまたはヒト以外の動物の組織を含み得る。ターゲットが生体組織、細菌、真菌コロニー、またはより一般的にプラスチックなどの有機物ターゲットを含み得る様々な実施形態が考えられる。
【０８６５】
アンビエントイオン化イオン源により生成された検体イオンに対して、（ｉ）四重極型質量分析計または飛行時間型質量分析計などの質量アナライザによる質量分析、（ｉｉ）イオン移動度分析（ＩＭＳ）および／または差分イオン移動度分析（ＤＭＡ）および／または電場非対称波形イオン移動度分析（ＦＡＩＭＳ）、および／または、（ｉｉｉ）第１に（または第２に）、イオン移動度分析（ＩＭＳ）および／または差分イオン移動度分析（ＤＭＡ）および／または電場非対称波形イオン移動度分析（ＦＡＩＭＳ）の組み合わせに引き続き、第２に（または第１に）、四重極型質量分析計または飛行時間型質量分析計などの質量アナライザによる質量分析（または、その逆）、が実施される、様々な実施形態が考えられる。様々な実施形態は、イオン移動度スペクトロメータまたは質量アナライザに、およびイオン移動度分光分析の方法および／または質量分析の方法にも関する。イオン移動度分析は質量対荷電比分析の前に実施されてもよく、またはその逆の順序での実施も可能である。
【０８６６】
本願において、質量分析、質量アナライザ、イオンアナライザ、質量解析、質量スペクトロメトリーデータ、質量スペクトロメータ、および、イオン（例えば検体イオン）の質量または質量対荷電を判定するための装置および方法に関する他の関連する用語が、様々に参照された。本発明が、イオン移動度分析、イオン移動度解析装置、イオン移動度分析、イオン移動度データ、イオン移動度スペクトロメータ、イオン移動度セパレータ、および、検体イオンのイオン移動度、微分型イオン移動度、衝突断面または相互作用断面を判定するための装置および方法に関する他の関連する用語に拡張され得ることが理解されるべきである。さらに、イオン移動度分析および質量分析の両方の組み合わせが検体イオンに対して実施され得る（すなわち、（ａ）検体イオンのイオン移動度、微分型イオン移動度、衝突断面積、または相互作用断面積、に加えて（ｂ）検体イオンの質量対電荷、の両方が判定される）様々な実施形態が考えられることも理解されるべきである。したがって、例えばアンビエントイオン化イオン源により発生された検体イオンのイオン移動度および質量対荷電比が判定される、イオン移動度−質量分析（ＩＭＳ−ＭＳ）および質量分析−イオン移動度（ＭＳ−ＩＭＳ）の混合型の実施形態が考えられる。イオン移動度分析は質量対荷電比分析の前に実施されてもよく、またはその逆の順序での実施も可能である。さらに、質量スペクトロメトリーデータと、質量スペクトロメトリーデータを含むデータベースと、に対する参照が、イオン移動度データ、および微分型イオン移動度、その他と、イオン移動度データ、およびイオン移動度データ、その他（単独で、または質量スペクトロメトリーデータと組み合わせて）を含むデータベースと、を含むものとして理解されるべき実施形態が考えられることも理解すべきである。
【０８６７】
本明細書で開示した態様または実施形態のいずれにおいても、開示したイオンアナライザまたは質量分析計および／またはイオン移動度スペクトロメータは、陰イオンモードのみ、陽イオンモードのみ、または、陰イオン・陽イオン両モードにおいてデータを取得し得る。陽イオンモードスペクトロメトリーデータは、陰イオンモードスペクトロメトリーデータとの組み合わせが可能である。イオン移動度スペクトロメトリーデータは、異なるイオン移動度ドリフトガスを使用して取得され得る。次に、このデータが組み合わされ得る。
【０８６８】
様々な外科処置、治療処置、医療処置、および診断方法が考えられる。
【０８６９】
一方、生体内組織に対して実施されない非外科的または非治療的方法に関する他の実施形態も考えられる。体外的な様式で実施される（例えばヒトまたは動物の体外で実施される）他の関連する実施形態も考えられる。
【０８７０】
これらの方法が、例えば剖検処置の一部として、生きていないヒトまたは動物に対して実施される、さらなる実施形態も考えられる。
【０８７１】
本発明について好適な実施形態を参照して説明してきたが、添付の請求項で記載の本発明の範囲から逸脱することなく形態および詳細における様々な変化が可能であることが、当業者には理解されるであろう。
【図１】
0006800875.tif 000014
【図２Ａ】
0006800875.tif 000015
【図２Ｂ】
0006800875.tif 000016
【図２Ｃ】
0006800875.tif 000017
【図３】
0006800875.tif 000018
【図４Ａ】
0006800875.tif 000019
【図４Ｂ】
0006800875.tif 000020
【図５Ａ】
0006800875.tif 000021
【図５Ｂ】
0006800875.tif 000022
【図６Ａ】
0006800875.tif 000023
【図６Ｂ】
0006800875.tif 000024
【図６Ｃ】
0006800875.tif 000025
【図７Ａ】
0006800875.tif 000026
【図７Ｂ】
0006800875.tif 000027
【図７Ｃ】
0006800875.tif 000028
【図８Ａ】
0006800875.tif 000029
【図８Ｂ】
0006800875.tif 000030
【図８Ｃ】
0006800875.tif 000031
【図９Ａ】
0006800875.tif 000032
【図９Ｂ】
0006800875.tif 000033
【図９Ｃ】
0006800875.tif 000034
【図９Ｄ】
0006800875.tif 000035
【図９Ｅ】
0006800875.tif 000036
【図９Ｆ】
0006800875.tif 000037
【図９Ｇ】
0006800875.tif 000038
【図９Ｈ】
0006800875.tif 000039
【図９Ｉ】
0006800875.tif 000040
【図１０Ａ】
0006800875.tif 000041
【図１０Ｂ】
0006800875.tif 000042
【図１０Ｃ】
0006800875.tif 000043
【図１０Ｄ】
0006800875.tif 000044
【図１０Ｅ】
0006800875.tif 000045
【図１０Ｆ】
0006800875.tif 000046
【図１０Ｇ】
0006800875.tif 000047
【図１０Ｈ】
0006800875.tif 000048
【図１０Ｉ】
0006800875.tif 000049
【図１１】
0006800875.tif 000050
【図１２Ａ】
0006800875.tif 000051
【図１２Ｂ】
0006800875.tif 000052
【図１２Ｃ】
0006800875.tif 000053
【図１２Ｄ】
0006800875.tif 000054
【図１３Ａ】
0006800875.tif 000055
【図１３Ｂ】
0006800875.tif 000056
【図１３Ｃ】
0006800875.tif 000057
【図１４Ａ】
0006800875.tif 000058
【図１４Ｂ】
0006800875.tif 000059
【図１５Ａ】
0006800875.tif 000060
【図１５Ｂ】
0006800875.tif 000061
【図１６】
0006800875.tif 000062
【図１７】
0006800875.tif 000063
【図１８】
0006800875.tif 000064
【図１９】
0006800875.tif 000065
【図２０】
0006800875.tif 000066
【図２１】
0006800875.tif 000067
【図２２】
0006800875.tif 000068
【図２３】
0006800875.tif 000069
【図２４】
0006800875.tif 000070
【図２５】
0006800875.tif 000071
【図２６】
0006800875.tif 000072
【図２７】
0006800875.tif 000073
【図２８】
0006800875.tif 000074
【図２９】
0006800875.tif 000075