JP2015503104A - 溶血の検出のための配置 - Google Patents
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Abstract
以下の発明は、貫通可能な容器からの全血サンプル中の溶血の視覚的な検出のためのデバイスに関し、前記デバイスは、少なくとも1つの可視検出用区画、前記可視検出用区画に接続された移送通路を備え、前記デバイスはさらに、全血にアクセスし、および、前記移送通路を介して前記サンプルから前記検出用区画への所定量の血漿量の移送を可能にするために、前記容器を通ってその内部に入る手段をさらに備え、前記デバイスにはさらに、前記血漿が検出用区画に到達する前に前記全血サンプル内の血液細胞から血漿を分離するための分離デバイスが配されており、前記デバイスにはさらに、前記所定量の血漿を分離デバイスを通って前記検出用区画に移動させるように促す毛管力を発生させるために毛管作用を与える手段が配されている。【選択図】図1B
Description
以下の発明は、全血サンプル中の溶血の視覚的な検出のためのデバイスに関する。
実験室試験は恐らく現代の医療で行なわれる最も一般的な臨床ルーチンである。脳脊髄液と尿が生化学分析に使用されることもあるが、しかしながら、血液がほとんどの場合で使用される体液であり、これらの試験は、日常の患者管理で非常に重要な診断および予後のツールである。
実験室試験を3つの段階に分けることができる。
・分析前段階:患者の変数、採取、取扱い、および処置を含む、サンプルの実際の分析の前のすべての工程
・分析段階
・分析後段階:変数を報告する試験
・分析前段階:患者の変数、採取、取扱い、および処置を含む、サンプルの実際の分析の前のすべての工程
・分析段階
・分析後段階:変数を報告する試験
誤りが医者に誤解を招きやすい情報を与え、患者の群またはグループの健康を危険にさらすかねないため、3つの段階すべてを正しく行うことが非常に重要なのは明らかである。実験室試験で見られる誤りの大部分が分析前の段階で生じており、溶血は検体の拒絶の最も重大な原因の1つである。溶血は、赤血球から周囲の血漿までのヘモグロビンや他の細胞内成分の放出と、その後の細胞膜の損傷または破壊として一般に理解されている。溶血は生体内または試験管内で生じることがあり、実験室試験の精度および信頼度に影響を及ぼすもっとも望ましくない状態である。溶血が複数の生化学分析に干渉する理由は、例えば、ヘモグロビンが測定(例えば分光光度法)に干渉するからであり、破損した赤血球からの生化学的マーカーの放出は、これらの物質の誤って高い値を引き起こすからでもある。
血液細胞損傷のより一般化されたプロセスの特徴としての目に見える溶血は一般に、血清または血漿の分離が生じるまでははっきりとは分からない。溶血は、血清または血漿の検出可能なピンクから赤の色調をもたらす、約0.3g/L(0.0186mmol/L)よりも高い細胞外ヘモグロビン濃度として一般に定義されている。
一般に、採取された血液サンプルは離れた部門に送られる必要があり、そこで赤血球は例えば遠心分離によって血漿または血清から分離され、前記色調が検出され、患者を担当するスタッフに報告されることもある。
現代の実験室は、分析のために送られてくるすべての血液サンプル中の溶血の程度を評価する。溶血が分析に対して臨床的に関連する干渉を引き起こすほど実質的に十分である場合、その結果は報告されず、新しいサンプルが患者から採取されなければならない。明らかに、検体の有効性を評価する上記の手順は時間の遅延に関連しており、患者に望ましくない状況を引き起こすと同時に結果として回りくどいルーチンを導くことになる。
代替的な検出方法は、例えば、特許文献1で示唆されており、この文献は、非実験室環境下で使用されるかもしれない血液サンプルから溶血を検出する方法と装置について記載している。しかしながら、特許文献1にかかる検出手順は、手間のかかる手順や望ましくない中断をもたらすことになる一連の時間を浪費する非効率的な工程を必要としている。
本発明は、血液サンプルの採取に直接関連する溶血を評価する改善された方法を提供することを目的としており、前記評価は、例えば、実験室を必要としない治療室で、ユーザーによって行なうことが可能である。
本発明は、全血サンプル中の溶血を検出する迅速な方法を提供することをさらなる目的としており、前記評価は好ましくは、本発明にかかるデバイスを使い始めてから1分以内に、好ましくは30秒未満に行うことができる。
本発明は、ごく少量の全血サンプル、好ましくは2−100μlの全血のみで、好ましくは検出のための1−50μlの血漿量をもたらす、溶血を評価する方法を提供することをさらなる目的としている。
本発明は、直観的で取り扱いやすい溶血を評価する方法を提供することをさらなる目的としており、好ましくは、血液サンプルを採取する人は、片手だけを使って溶血を検出するための工程を行ってもよい。
本発明のこれらのおよびまた別の目的は、本発明の添付の図面と記載を参照すれば明白になるであろう。
本発明の目的は、貫通可能な容器からの全血サンプルにおける溶血の視覚的な検出のためのデバイスを用いて達成され、前記デバイスは、栓をした容器と係合するように配された表面を含む分注本体、少なくとも1つの可視検出用区画、前記可視検出用区画に接続された移送通路を備え、前記デバイスはさらに、全血サンプルにアクセスし、および、前記移送通路を介して前記サンプルから前記検出用区画への所定量の血漿の移送を可能にするために、前記栓をした容器を通ってその内部に入る手段をさらに備え、前記デバイスにはさらに、前記血漿が検出用区画に到達する前に前記全血サンプル内の血液細胞から血漿を分離するための分離デバイスが配されており、前記デバイスにはさらに、前記所定量の血漿を分離デバイスを通って前記検出用区画に移動させるように促す毛管力を発生させる毛管作用を与える手段が配されている。
本発明にかかるデバイスは、容器(栓をした採取チューブ、血液バッグ、または他の血液入り容器など)の内部から前記移送通路を介して本発明にかかる検出デバイスまで全血サンプルを移動させる迅速で容易な方法を可能にする。前記毛管力を与えることによって、分離部材(例えば、フィルター)による効率的な血漿分離と、結果として生じる血漿サンプルの検出用区画への確実な移動という利点がもたらされ、前記移動を実行するためにいかなる追加の外部からの力も必要としない。
「ユーザー」とは溶血を検出するためにデバイスを操作するいかなる人間も指し、例えば、医師、医療従事者、および/または、実験室職員または獣医を含んでもよいことが理解されよう。
以下の記載では、「血液採取構造」とは、栓をした容器、採取チューブ、血液採取チューブ、従来のチューブ、血液バッグ、および、毛細管を(非限定的な意味で)含むことが理解されよう。さらに、試験管とは、栓をしたチューブ、採取チューブ、血液採取チューブ、従来のチューブを指すこともあり、逆もまた然りである。
「栓をしたチューブ」は、全血サンプルなどの多くの液体の所定量の生体学的検体を内部に含むように配された、通常気密の、ガラス、プラスチックなどの容器を指している。通常、そのような栓をしたチューブには開放端があり、開放端に位置づけられた貫通可能な栓またはシール部材(ゴムなどの)を有している。そのような構造は、減圧下で製造され、充填されると真空のすべてまたはほとんどを失う、閉じた検体チューブに典型的なものである。
本発明の別の態様によれば、毛管作用を提供する前記手段は、分離フィルターおよび検出部材を含み、分離フィルターは、移送通路の開口部に接するように配され、検出部材は、分離フィルターが移送通路の開口部と検出部材の間で挟まれるような方法で分離フィルターに接するように配されており、検出部材は、さらに検出用区画(60)の内部で目に見えるように配される。分離デバイス(例えば、分離フィルター)のおかげで、全血サンプルは、検出用区画の内部で目に見えるようになるとその後容易に分析されることになる血漿から効率的に分離する。
後でより詳細に記載されるように、検出部材は、毛管作用を提供する構造を含む検出フィルターの形状であってもよく、あるいは、検出部材は等しく、毛管作用を提供する多孔質構造の形状であってもよい。適切な材料の例は、血漿の移送に貢献する前記毛細管力を引き起こす任意の多孔性材料と同様にガラス繊維を含んでもよい。当業者は、「毛管作用」または「毛管現象」が、液体が紙またはフィルターなどの多孔性材料などの狭小空間で自然に上昇する場合の、重力に反して流れる液体の能力として解釈されてもよいことを理解するであろう。したがって、前記検出フィルターは、前記毛管作用を提供し、ガラス繊維材料、織フィルター(woven filter)、または、不織フィルター(non−wwoven filter)などの本発明の他の要件を満たす任意の適切な材料で作られもよく、あるいは、特定の布材料でさえ本目的に適していることがわかることもある。
本発明の好ましい態様では、貫通可能な容器を通るための前記手段は、貫通可能な容器のシール部材を貫通するための第1の端部部分と、デバイスのハウジングに配され、前記分離フィルターに隣接している第2の端部部分とを有する針要素を備えている。「隣接する(adjacent to)」は、本明細書では、針要素が第2の端部部分で位置づけられ、対応する第2の端部部分の口/開口部が分離フィルターに隣接して位置づけられ、その結果、針から出る際に針を通過する全血サンプルが分離フィルターに進むような方法で、解釈されるものとする。好ましくは、針の口と分離フィルターとの間にわずかな距離があり、その結果、フィルターに加えられると血液量はすぐにフィルター上に広がる。いったんある容量の血液が分離フィルターに加えられると、血液は、毛管作用のおかげで、前記移送通路(例えば、針)から出る際に分離フィルターの構造に直接引き込まれ、それによって、血漿が赤血球から分離する。隣接して配された検出フィルターは毛管作用を同様に提供するように配されており、このことは、血漿が内部を通過する際に検出フィルターの反対側面で目に見えるようになる程度には、分離フィルターを通った後の血漿容量は検出フィルターに引きずり込まれ続けるということを意味している。検出フィルターそれ自体は、検出用区画(60)の内部で目に見えるように配され、そのためユーザーによって容易に観察されてもよい。溶血が血清または血漿内で視覚的に検出可能であるため、本発明にかかる配置は、サンプルを包含しているチューブが実験室に送られる前に臨床的に有意な溶血がサンプル中にあるかどうかを視覚的に判断する機会を、検出部材を湿らせたことによって血漿が検出用区画において目に見えるようになった直後に、サンプルを集める人に与える。そのような溶血の判断は、検出用区画の内部の可視検出フィルターによって吸収された血漿部分の色調をただ観察するだけで行われてもよい(すなわち、血漿が琥珀色である場合、溶血は生じていないが、血漿が薄いピンクから赤色である場合、溶血が疑われるため、新しい血液サンプルを集めなければならない)。
採取した血液サンプル中で生じた溶血により検体が拒絶された場合には、本発明は、サンプル機器が患者から取り除かれる前でも、分析にもっと適した新しいサンプルの採取も可能にする。これは多くの利点をもたらすものである。本発明にかかる検出デバイスを使用すると、血液サンプルの必要とされる再収集のリスクが減るため、患者の状況は劇的に改善される。実験室での溶血試験によって引き起こされた時間の遅れはなくなり、血液サンプル分析の迅速な処理をもたらし、このことは、もちろん、結果/診断のより迅速な送達と、以下のサンプル分析とコストの削減における大きな成功率を意味する。
本発明にかかるデバイスのおかげで、採取された血液サンプルの溶血を発見する方法が提供され、該方法は、容易かつ直観的で、迅速で、わずかなサンプル量しか必要とせず、患者に直接接続して(例えば、枕元で)片手しか使わずに実行可能な、ごくわずかな数の工程を含んでいる。
好ましくは、分離フィルターと検出部材(例えば、検出フィルター)は、毛管作用を生成する多孔質構造を含んでおり、それによって、血漿がそれぞれのフィルターの両方を通り抜けるように促される。血漿が検出用区画の透明な覆いを介して目に見える程度に血漿が構造検出部材に引き込まれたらすぐに、血漿の色調の視覚的な検査が行なわれる。検出用区画は検出部材を単に包含してもよいこと、および、検出用区画は、検出用区画の内部が透けて観察されてもよい透明な覆いによって覆われることが理解されよう。検出用区画には検出フィルターの形状をした検出部材が提供されてもよく、あるいは、検出用区画は、同様に所望の毛管作用を提供するグラスウールのような多孔性材料の形状をした別の検出部材で充填されてもよく、それゆえ、分離した血漿は、検出部材が血漿の色調によって色付けられる程度には、検出部材の構造に吸い上げられ、それによって、血液サンプル中の溶血の評価が検出部材の色調を見ることによって観察されてもよい。
検出用区画にフィルター(すなわち、分離フィルターおよび検出フィルター)または多孔性材料を提供することによって、泡が形成される危険が著しく減る。
前記の分離フィルターと検出部材によって、毛管作用が達成され、効率的な血漿の移動がもたらされる。1つの分離フィルターと1つの追加の検出フィルターを有することで与えられる別の利点は、赤血球が分離フィルター内で詰まることであり、血漿だけが第2のフィルターを通ってさらに移動することを意味している。余分な毛管作用力を与えることに加え、第2のフィルターは遮蔽機能も提供し、検出用区画の内部で検出可能/目に見える/知覚可能とはならないように、第1の分離フィルター上の任意の赤い色を遮蔽する。本発明にかかる検出は血漿色調の安全かつ確実な測定を必要とするため、このことは利点であり、分離した血液細胞から任意の赤い色は、溶血の正確な評価をできなくする危険性をはらんでいる。
好ましくは、前記検出フィルターは、血漿の色調(例えば、白いフィルター色)の容易な評価を提供する色を有しており、このことは、検出フィルターが溶血の発生を示す色の変化の検出を容易にすることを意味している。このことは、上記の利点に加えて、検出フィルターが、溶血の検出を容易にする検出表面を備えていることから、実際の検出も容易にするということを意味している。検出フィルターの色は、血漿の色調の適切な検出をさらに容易にするために、白色以外の別の色であってもよい。例えば、色差を強調するために淡青色を有して正確な検出を容易にしてもよい。淡青色のフィルター上の琥珀色の血漿は最終的な緑がかった検出色を結果としてもたらすが、淡青色のフィルター上のピンク色の血漿は紫色の検出色を産出するだろう。
本発明のさらに別の態様によれば、毛管作用を提供する前記手段は、分離フィルター、検出フィルター、および分離する分布表面を含み、分離フィルターは移送通路の開口部に接するように配され、分離する分布表面は、分離フィルターと検出フィルターの間に挟まれ、検出フィルターは前記検出用区画の底部分を定義する。分離用の分布表面は、分離した赤血球に由来する分離フィルター上の潜在的な赤い色が、検出用区画の内部の血漿の色の視覚的な評価に干渉しないことをさらに保証するという利点を与える。さらに、分離用の分布表面は、血漿が検出用区画により均一に分布するように、検出フィルターに接触する前に、分離フィルターから血漿を分布させる機能を有している。
本発明の別の態様によれば、前記検出用区画と前記分離デバイスはハウジング内部に配され、栓をした容器を通過するための手段は、栓をした容器のシール部材を貫通するための第1の端部部分と、ハウジングに配され、前記分離フィルターに隣接している第2の端部部分とを有する針要素を備えている。
本発明の別の態様によれば、前記分離フィルターのフィルター断面積は、フィルターの動きを妨げるリスクを取り除くために、前記移送通路の断面積よりも実質的に大きい。
本発明のさらに別の態様によれば、前記分離デバイスは、溶解のない全血サンプルの細胞成分から血漿を分離するように配された分離フィルター(または分離膜)である。フィルターは、合成および天然の重合体から作られた膜を含むが好ましくは必ずしも親水性の膜である必要はない、本設備の分離条件を満たす、任意の既知の従来のフィルターまたは膜であってもよいことが理解されよう。1つの実施形態によれば、分離フィルターは非対称であり、このことは、フィルターの孔が様々な大きさを有していることを意味する。フィルターは任意の適切な幾何学的形状または形状を有してもよく、例えば、実質的に平らであり、または、例えば、シリンダ形状などの3次元であってもよい。フィルターの大きさおよび/または容積は、フィルターの種類とそれを通って分離する特定の血漿の量によって変動する。
本発明のさらに別の態様によれば、前記少なくとも1つの検出用区画は、ヘモグロビンを直接視覚的に検出するための化学的な手段とともに配されてもよい。視覚的な検出のための化学的な手段は、溶血が生じた場合に色の変化を導き、それによって、特に、血漿の色を見ただけによる正確な評価が難しいようなピンクの色調がわずかにある場合に、安全かつ確実な試験結果と容易な評価が可能となる。化学的な手段は乾燥した科学的な手段であってもよく、例えば、乾燥して検出部材の構造に(例えばフィルターに)なる。
さらに別の態様によれば、検出部材は、0.1−1mmの間の厚みを有するガラス繊維で作られたフィルターである。さらに別の態様によれば、検出部材は、0.1−5mmの間の厚みを有する多孔性材料で作られたフィルターである。
本発明は、添付の図面を参照してここから詳細に記載される。
本発明にかかるデバイスの好ましい実施形態を概略的に示す斜視図である。
図1Aのデバイスの断面図である。
本発明にかかるデバイスの使用を概略的に示している。
本発明にかかるデバイスの使用を概略的に示している。
本発明にかかるデバイスの使用を概略的に示している。
従来の採取チューブの上部部分を概略的に示している。
本発明にかかる検出デバイスの第2の実施形態についての異なる図を示している。
本発明にかかる検出デバイスの第2の実施形態についての異なる図を示している。
本発明にかかる検出デバイスの第2の実施形態についての異なる図を示している。
本発明にかかる検出デバイスの第2の実施形態についての異なる図を示している。
本発明にかかる検出デバイスの第2の実施形態についての異なる図を示している。
本発明にかかる検出デバイスの第3の実施形態を示す。
本発明にかかる検出デバイスの第3の実施形態を示す。
本発明にかかる検出デバイスの第3の実施形態を示す。
本発明にかかる検出デバイスの第3の実施形態を示す。
本発明にかかる検出デバイスの第3の実施形態を示す。
本発明にかかる第4の実施形態の概略的な断面図を示している。
前術の態様と本発明の関連する利点の多くは、添付の図面に関連して考慮される際、以下の詳細な記載を参照することによって一層よく理解されるため、より容易に評価されるようになるであろう。さらに、その記載と本明細書に含まれる実施例は、本発明の特定の実施形態を記載および例証する目的でのみ提供され、いかなるようにも本発明の範囲を制限することを意図していない。
図および1a−bは、本発明による好ましい実施形態を示す。本明細書で、図1a−bは、血液サンプル(12)中の溶血を視覚的に示すように配された検出デバイス(3)を概略的に例証しており、図1aは組み立てられたデバイス(3)の斜視図を示しており、図1bは、図1aの本発明の典型的な実施形態にかかる検出デバイス(3)の断面図を簡略化して概略的に示している。
図2a−cは、本発明にかかる検出デバイス(3)によって、採取チューブ(2)内の血液サンプル(12)の溶血を迅速に即座に試験するための減速を示している。
図1a−bを参照すると、その第1の端部で、前記検出デバイス(3)は、非動作時に例えば、ゴム製の保護カバー(図示せず)が設けられるのが好ましい針要素(1)の形状の、栓をした容器(2)を通る手段(1)を含んでいる。例えば、図1a−bで示されるデバイス(3)は、本明細書で示される特定の寸法には限定されるものとはみなされず、例えば、針要素(1)は、図中よりも実際には長くてもよい。針(1)は、栓をした容器(2)のシール部材を通って、内部の全血サンプル(12)にアクセスするための前記栓をした容器(2)の内部に入る先端を形成する第1の端部部分(1A)を有する。針(1)はさらに、デバイス(3)のハウジング(30)の内部に配され、分離デバイス、好ましくは分離フィルター(40)に接する第2の端部分を有している。移送通路(7)は、針の先端(1A)とハウジング(30)の針の端部の間の経路/通路によって定義され、容器(2)から、好ましくは前記検出デバイス(3)の第2の端部に配される可視検出用区画(6)までの血液(12)の通路を提供し、前記第2の端部は前記の第1の端部とは反対である。針(1)および移送通路(7)は一緒になってサンプルのための移送通路(1および7)を形成する。針が容器(2)の栓部材を貫通し、その内部で検体(12)に接した後、前記移送通路(1および7)は、(後に詳細に記載されるように)分離フィルター(40)を介して前記容器(2)から前記検出用区画(60)に多くの血漿を移動させるように配される。分離フィルター(40)はこのように血液サンプル(12)に接触し、遊離ヘモグロビンの通過を可能にし、赤血球細胞の通過を阻止することで血漿(14)の通過を可能にするように配される。血漿は、分離フィルター(40)を構成する多孔性材料によって血漿がフィルター本体と接触する際に生じる毛管作用により、分離フィルター(40)を通って引き込まれる。これによって、所定量の血液が毛管作用のおかげで、前記移送通路(1、7)(例えば、針)を出る直後に分離フィルター(40)の構造に直接引き込まれ、それによって血漿が赤血球から分離する。(本発明の1つの実施形態を示す)図1bで見られるように、フィルター(41)の形状の検出手段は分離フィルター(40)に接している。隣接する検出フィルター(41)は同様に毛管作用を提供するように配され、これは、分離フィルター(40)を通った所定量の血漿が、検出フィルター(41)にも引き込まれ続けるということを意味する。血漿は、血漿が実質的にフィルター構造(41)の全体を湿らせ、検出フィルター(41)のもう一方の側から目に見えるようになる程度まで、検出フィルター(41)に移される。検出フィルター(41)が可視検出用区画(6)の底部分も構成するため、これによって血漿はユーザーによって容易に観察されてもよい。
分離フィルター(40)と検出部材(41)(例えば、フィルター(41))は、図1bに示された以外の方法で、互いに関連して位置づけられてもよい。以前に記載されたように、図1bでは、分離フィルター(40)と検出フィルター(41)は、互いに隣接して垂直に位置づけられ、および、互いに接しており、その結果、血漿は、針の長手軸に位置合わせされた経路に沿って移されるようになる。別の実施形態では、分離フィルター(40)と検出フィルター(41)とを前記ハウジング(30)内部で実質的に並列に位置づけることができる。このことは、上に記載した実施形態のように、血液がまず針から分離フィルター(40)に適用され、血漿からの赤血球の分離を導く。分離フィルターの反対側で、または、その側部には、分離した血漿を検出フィルター(41)へと導く、送達(channeling)手段が配される。好ましくは、分離フィルター(40)および検出フィルター(41)は、互いに部分的に重複してもよく、前記検出フィルター(41)は、分離フィルター(40)の一方の側に位置付けられ、それによって、送達手段としても作用する。したがって、血漿は分離フィルター(40)を通って移されることで、前記送達手段を介して検出フィルター(41)に到達する。血漿が検出フィルター本体(41)と接触するとすぐに、前記毛管作用によって検出フィルター構造に引き込まれる。送達手段は分離フィルター(40)と検出フィルター(41)との間で別の通路の形状であってもよいことが予想される。
好ましくは、血液サンプルと接触するように配されたフィルター(40)および(41)の表面は、フィルター(40)および(41)を塞ぐリスクをなくすために、針(1)断面図の断面積よりもはるかに大きい(例えば、少なくとも10倍)。分離フィルター(40)と検出フィルター(41)は異なる寸法(例えば、直径)を有してもよく、例えば、検出フィルター(41)は分離フィルター(40)よりも小さな直径を有してもよい。
分離フィルター(40)と検出フィルター(41)の間に、分布表面(図示されず)が配置されてもよい。分布表面には、分離フィルター(40)からの血漿の通過を可能にし、それと同時に、検査される血漿が検出フィルター(41)の上に均一に分布するように隣接する検出フィルター(41)上での血漿の分布をもたらす、通路(例えば、経路、開口部、孔部、溝、または他の適切な通路の種類)が設けられるのが好ましい。均一な血漿の分布は溶血のより安全な評価につながる。分布表面は、色(すなわち、フィルターを通った血液細胞からの赤色)の通過を許可しないように配されるのが好ましく、この理由のため、例えば、いかなる光が本体を通過する/本体を通って輝くのを防ぐ不透明な材料によって形成されてもよい。
検出用区画(6)は、検出デバイス(3)の本体(30)の底部分で目に見えるように配される。好ましくは、検出用区画(6)は、適切な透明な保護材料(60)によって保護され、ユーザーは、例えば、血漿がいつ検出フィルター(41)に吸い上げられ、そのような血漿のこれによって目に見える色調が溶血を起こったことを示しているかどうかを判断するために、この材料を通して、検出チャンバー(6)の内部を容易に観察することができる。1つの実施形態では、透明なカバーに面するように意図され、検出用区画(6)の背景面に対応する、検出フィルター(41)の側部は、血漿の色評価(例えば琥珀色またはピンク色)を容易にする目的で白色をしている。本発明の1つの実施形態では、前記検出用区画は、ハウジング(30)の底にある透明なカバープレート(60)によって覆われた/保護された前記検出フィルターのみからなる。
本発明の1つの実施形態では、デバイス(3)の底部(検出用区画(6)の内部または検出デバイス本体(30)の外部の可視検出穴(detection well)の隣)に、血漿の色調と比較される色基準スケール(color reference scale)が配される。そのような基準スケールは、溶血に関して正確な評価をさらに単純化することができる。
好ましくは、検出フィルター(41)は、0.1−5mmの厚みを有している。検出用区画(6)の直径の大きさは、好ましくは、都合の良い視覚的検出に適しており、すなわち、ユーザーがそのような検出用区画の内部を容易に観察することができるのに適している。好ましくは、検出デバイス(3)は、視覚的な観察のための約1−50μLの血漿をもたらす2−100μLの量の全血サンプルをフィルターを通すように配される。
1つの実施形態によれば、前記フィルター(41)は、直接の視覚的な検出のための化学的手段と配置され、これは、試薬/複数の試薬が検出フィルター(41)の上に置かれ、および、検出フィルター(41)の上で乾かされ、検出フィルター(41)はヘモグロビンと反応し、溶血が生じたかどうか示すための色を生成するということを意味している。
デバイス(3)は、検出用区画(6)に血漿を移動させるのを容易にするための透明な親水性のテープをさらに含んでもよい。同じ理由(すなわち、血漿の移動を促進する)で、前記検出フィルター(41)の表面は、コーティング、界面活性剤、または浸潤と血漿の分布を改善するための血漿表面処理などの親水性の表面処理を含んでもよい。
図2a−cでは、本発明の1つの実施形態にかかる検出デバイス(3)の1つの典型的な使用が例証されている。一般的に、本明細書で言及されるような採取チューブ(2)は、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタラート、または他の適切な重合体などのガラス材料またはプラスチックから構築される。好ましくは、採取チューブ(2)は、円形の壁部を備えた細長い形状を有しており、患者から採取した流体(例えば血液(12))のサンプルを収容するためのチャンバーを定義する1つの閉鎖端と1つの開放端を有している。開放端は、弾性のシール部材(10)でしっかりと密閉されている(図3を参照)。シール部材(10)(例えば、封止プラグ)は、ゴムまたは他の適切な弾性材料で作ることができ、チャンバーを閉じ、チューブの内部を密封して封止するために、チューブ(2)の開放端に配置される。さらに、チューブ(2)の開放端は、チューブ(2)上に、および、シール部材(10)上に取り付けられる保護蓋(9)によって保護されても保護されなくてもよい。もし蓋によって覆われる場合、前記の保護蓋(9)は、シール部材(10)を貫通するように配された針(1)を通過させるために意図された中央の開口部(90)を含んでいる。図3で示されたチューブ(2)は概略的にのみ理解され、例えば、中央の開口部(90)の特定の寸法は、説明のためのものとしてみなされてもよく、および、読者によりよく理解してもらうためのものであってもよいということが理解されよう。したがって、図3のチューブの寸法は、本発明の機能および/または使用について制限するものとしてみなされるべきではない。同様に、図2a−cで示されるチューブは、前記の蓋(9)のない状態で示されているが、当業者は、両方のタイプ(すなわち蓋(9)がある場合とない場合)が本発明の機能を果たす目的のためのものであると考えられると理解する。
採取チューブ(2)(栓をした容器(2))の内部から検出デバイス(3)への血液量(12)の分注は、参照によって本明細書に組み込まれる米国5344666号に記載されている。血液量を分注するための原則は以下のとおりである。図2aで見られるように、例えば、容器が直立位置にあるとき(必ずしもこのときというわけではないが)、デバイス(3)は、シール部材(10)の中心を通って針の先端(1A)を押すことにより、シール部材(10)に組み立てられる。デバイス(3)が垂直方向に上向きの針によって位置付けられ、前記デバイス(3)が表面上にあるとき、針の先端(1A)にシール部材(10)を押し付けることも想像できる。前記デバイス(3)は、デバイス(3)を正しい位置に保ち、落としたり動かしたりしないように保護するいくつかの保持支持構造(図示せず)の内部に置かれるかもしれない。本発明にかかる方法を行なう場合に、後者の選択肢はユーザーが片手だけで使用することを可能にする。しかしながら、デバイス(3)が容器(2)に接続されるとき、容器(2)が直立位置にある(あるいは位置付けられる)場合、容器(2)の内部と大気との間に存在するかもしれない任意の圧力差は、針(1)を通り抜けることができる空気によって中和される。針(1)は、栓をした容器(2)と係合するように配された表面を含む、環状の当接部材(31)(分注本体(31)とも呼ばれる)のようなボスの中で保持される。分注本体(31)は、ゴム製のシール部材(10)を貫通することができる針(1)の長さを制限する。この長さはシール部材(10)を貫通するのに十分であり、内部に配された液体サンプル(全血)と接触するために、シール部材の内面にすぐ隣にある孔部の空間に至る追加の距離に入る。
環状の分注本体(31)の直径は、シール部材の凹面のくぼみの平均的な凹面の直径よりも小さく、分注本体(31)はシール部材(10)の凹面のくぼみの最深深度よりも長く、その結果、分注本体(31)は、容器の内部にゴム栓(10)を押しやるためにゴム栓(10)のたわみまたはひずみをもたらすように常に動作可能である。
環状の分注本体(31)がシール部材(10)(図2aを参照)の凹面のくぼみの深さに達するまで、先に記載したデバイス(3)は、シール部材(10)の中央部分を通って針(1)の貫通する先端(1A)を押しやることによって、採取チューブ(2)に非常に簡単に接続され、デバイス(3)は図2bで見られるように使用される準備が整っている。図2bでは、デバイス(3)を取り付けられた閉じたチューブ型の容器(2)が、逆さにした動作位置で示されており、すでに記載された方法で組み立てられている。容器とデバイス(3)が表面に対して手動による力で押圧されるとき、下向きの力は、下にある表面(例えば、ベンチトップ)によって抵抗される。これはシール部材(10)を変形させるシール部材(10)内の内部圧縮力を生み、それによって、容器(2)内部の容積を減少させ、針(1)を通って、さらに、上に記載されたフィルター(40)および(41)に、少量の液体(血液(12))を噴出する。そのような少量の全血サンプル(12)はその結果として、毛管作用によって分離デバイスを通って引き込まれ、血漿は前に記載されたように検出用区画へと移され、その後、血漿の色調の評価が行なわれてもよい(図で2c示された)。
図2cで示されているように、ユーザー(13)は、検出用区画(6)とその内部の血漿を視覚的に検査するために、検出デバイス(3)にまだ接続されているチューブ(2)を回転させてもよく、それによって、血液サンプル(12)内で溶血が生じたかどうかを判断することができる。血漿が琥珀色の場合、溶血は生じていないが、血漿がピンク色の場合、溶血が疑われ、血液サンプル(12)を新しいものと取り替えなければならない。溶血の評価を単純化するために、デバイスには、例えば、カットオフ色(cutoff color)を示す、サンプル血漿と比較される色基準が提供されてもよく、血漿の色が基準よりも暗い場合、預血が疑われ、その逆もまた然りである。そのような色基準は、例えばデバイス(3)の上部部分の可視検出用区画(6)の隣に準備される。
溶血が生じていない場合、検出デバイス(3)はチューブ(2)から取り除かれ、廃棄物として処分され、サンプル(12)を備えたチューブ(2)はさらなる分析に回すことができる。
前記検出デバイス(3)が上方を向いた針要素(1)によって最初に位置付けられる使用は、血漿の移動と分離が、非常に迅速に、好ましくは1分以内に、好ましくは30秒以内に、および、実質的に一度の移動で片手だけを使って、行うことができるという利点をもたらすこともある。したがって、視覚的な検出は、ほぼ瞬間的に結果を提供するという意味で、本質的には「直接な」視覚的検出である。しかしながら、先に記載されたように、本発明はそのような使用に限定されない。当業者は、リース部材が上方を向いたまま、直立位置の採取チューブに検出デバイス(3)を適用することもできることを理解する。
図3A乃至3Eは、本発明に従ったさらなる実施形態を示している。一般に、上記の実施形態で述べられているように、同じ種類の部分がこの実施形態でも使用されている。図3Aでは、検出デバイス(3)が上部部材(3A)と下部部材(3B)とを含む場合の上方部分の斜視図が示されている。上方部分では、針(1)を同様に固定する分注本体(31)が配されている。下方部分にはハウジング(30)がある。ハウジング(30)から下方に突出しており、ハウジング(30)の内部には、第1の押圧部材(32)と第2の押圧部材(33)がある。第1の押圧部材(32)は、分離フィルター(40)に圧力をかけるように配された下方端部(32A)を有する長方形の突出部の形状をしている。さらに、第1の押圧部材(32)は、好ましくは所定の量の血液の採取を最適化するのに適した容積(32’)を定義し、好ましくは、50−200mm2の範囲内の容積を定義する。第1の押圧部材(32)の最大の断面幅は好ましくは3−10mmの範囲であり、より好ましくは4−7mmである。第2の押圧部材(33)には好ましくは、検出窓(61)の領域(図3E参照)で、検出フィルター(41)に圧力をかけるために、第1の押圧部材(32)の最下方端部(32A)よりも下に位置付けられるその最下方端部(33A)とともに配される。上部部分(3A)も突出する縁部(34)とともに配され、好ましくは、下部部分(3B)の固定(好ましくは)の際に留め金を容易にするために、部材(35)内のスナップとともに配される。下部部分(3B)は、上部部分(3A)の縁部(34)内に適合するのに適した周辺(好ましくは環状の)縁部とともに配される。隆起部(37)は下部部分(3B)の頂部から突出するように配される。隆起部(37)は2つのフィルター部材(40および41)用の支持表面(38)を包含するのに適している。中心に、この隆起部(37)は基本的に、分離フィルター(40)を包含するための長方形の形状を有している。環状の部材が同じ種類の機能、または、他の形態の機能を果たしてもよいことは明らかである。一方の側の隆起部(37)は、検出フィルター(41)向けの空間を提供するために、拡張部(37A)を与える。図3Bで示されるように、検出フィルター(41)は分離フィルター(40)よりも小さく、好ましくは、下部部分(33b)は、より小さな検出フィルター(41)の形状に特別に適した凹部(38A)を伴う。図3Eでは、以下からみられるデバイスの図面があり、単に下部部分(3B)を示しており、同様に、第1の(62)および第2の(61)透明な部分を準備するために、下部部分(3B)内で一体化されることもある一種の非透明なホイル(39)の外形を示しており、第1の部分(62)は、十分な量の血液がフィルター(40)に吸収されたことを視覚的に確認するために用いられてもよく、第2の窓(61)はその検出のためのものである。
図4A−4Eでは、本発明に従ったさらなる実施形態が示されており、ほとんどの詳細は図3A−3Eに関連して既に示された詳細と類似している。したがって、単に特徴を識別することは、図4A−4Eに関して、より詳細に記載されている。有意な差は、フィルターのための支持表面(38)が傾斜αで配されているということである。傾斜αを有する理由は、それが検出デバイスの機能性を改良することがあるからである。状況によっては、検出デバイス(3)内で血液の過充填が生じる危険性がある。そのような過充填が機能不全を引き起こすかもしれないという危険性を除去するために、傾斜した表面(38)は、余剰な血液がフィルター領域から流れ、隆起部(37)の側部の1つで開口部(37C)を通ることを可能にする。さらに、図4bに示されるように、下部部分(33B)は、例えば、検出デバイス(3)から血液が漏れるのを防ぐ突出する抑制要素(300)によって、デバイス(3)から漏れないように余剰分を手段(300)によって抑えるのに適してもよい。さらに、好ましくは、第1の押圧部材(32)の側壁の一つの中に対応する開口部(32B)が配される。好ましい実施形態では、傾斜αは10−30°の範囲内である。
図5では、本発明にかかる改良された方法に従った検出デバイス(3)の代替的な実施形態が示されており、デバイス(3)は、血液サンプルを採取する他の方法と組み合わせて本発明のいくつかの基本的な利点を使用することを可能にするために、任意の貫通可能な容器内に血液サンプルを有することなく使用されてもよい。従って、この実施形態が、任意の針または分注部材のないデバイスの一部の設計に焦点を当てた1つ以上の分割出願の基礎を形成してもよいことが予見される。この実施形態によれば、同様に上部部材(3A)と下部部材(3B)が用いられているが、変位部材(displacing member)はなく、大きな開口部(300)がある。(分注本体がない)この実施形態では、全血サンプルは様々な方法でフィルター(40)上に分注されてもよい。例えば、ピペット(図示せず)、シリンジ(図示せず)、または、開口部(30)内で毛管作用デバイス(例えば、プラスチック・チューブ(図示されず))で保持器手段を固定することによって。好ましくは、開口部(310)は、選択された標準的な寸法、例えば、シリンジなどの孔部分に適してもよい。
図5では、下部部材(3B)の外周は上部部材(3A)の外周に対応する。下部部材(3B)の外周が上部部材(3A)の外周よりも大きな実施形態も、例えば、機能の面でスナップを配することによって予見され、このとき、上部部材は下部部材(3B)の内部に適合する。
図5の実施形態では、少なくとも2つのフィルター(40)、(41)と、フィルター(40)、(41)に圧力をかけるための、すなわち、フィルター(40)、(41)を通る血漿の移動を改善するための少なくとも1つの押圧部材(32)が使用されており、これにより、検出領域(39B)(例えば、図で3Eの39Bを参照)へ血漿を移動させるのにかかる時間が短縮される。さらに、隆起部(37)は、フィルター(40)、(41)のための空間を包含する下部部分(3B)内に配され、それによって、血液/血漿が(少なくとも2つの側部で)横向きにフィルター(40)および(41)から漏れ出るのを防ぐ。隆起部(37)の高さは、好ましくは1−4mmの範囲である。幾つかの実施形態では、下部部分(3B)全体が透明な材料中で作られてもよく、あるいは、試験結果の所望の視覚的な部分を示すために、部分的に着色されてもよく、または、ホイル(39)(図3E参照)と組み合わされてもよい。
検出用区画(6)は一般に、上に例証されてきたように、少なくとも2つのフィルター(40)、(41)を包含するように準備される。好ましい実施形態では、検出用区画(6)の容積は100−500mlの範囲内であり、より好ましくは150−350mlの範囲である。図3A−Eおよび4A−Eに従って示されてきたように、検出用区画(6)は、隆起部(37)を使用することによって特定のフィルター領域/容積に制限することができ、このことは、様々なニーズに区画の容積を容易に適用させることを暗に意味している。さらに、隆起部を用いることで、隆起部(37)の様々な形状や任意の拡張を容易に適用する能力が与えられる。好ましい実施形態において図中でさらに提示したように、検出用区画(6)内でもさらに制限されており、該制限は、押圧部材(32)に、および、検出フィルター(41)に使用される検出用区画(6)内の領域(38A)に、十分に小さな領域を用いることによって、検出用区画の隆起部(37)内で制限された空間を与えている。
好ましい実施形態では、検出用区画(6)の全領域と第1の押圧部材(32)の制限された領域との間の関係は、10/1〜2/1の範囲にある。検出フィルター(41)の領域が好ましくは第1の押圧部材(32)の「設置面積(foot print)」の領域(+/−30%)に相当するため、同じ関係は、検出フィルター(41)の制限された領域(38A)にも当てはまる。さらに、好ましい実施形態の検出窓(61)は検出用区画(6)よりも小さい。好ましい実施形態では、分離フィルター(40)は検出フィルター(41)よりも大きな表面積を有している。好ましい実施形態では、その関係は、検出用区画と検出フィルター空間の関係に関して先に言及された内容に一致する。
当業者は、「針要素」は従来では鋼材で作られているが、この記載で言及される針要素はそれに限定されないことを理解する。特定の状況では、硬質プラスチックまたはガラスなどの特定の機能に適した他の硬質材料の針で十分なこともある。
本発明は単に2つのフィルター(40)、41の使用には限定されないが、本発明の範囲内では、第3のフィルターまたは第4のフィルター(図示されず)などのさらなるフィルターが用いられてもよいことを予見されよう。一例として、第3のフィルターは、結果の読みやすさを改善するために、第2のフィルター(41)に接続して位置付けられてもよい。例えば、そのような第3のフィルター部材(図示されず)は、例えば、色の変化を達成するために、読み出しを改善する物質を含んでもよい。さらに、3つ以上のフィルターを使用する場合、最初の2つのフィルターは主として分離を達成するために用いられ、第3のフィルターは主として検出のためのものであってもよい。同じ方法で、第1のフィルターが主に分離を達成するために単独で使用されてもよく、残りの2つのフィルターが検出を達成するために用いられてもよいことが予見されよう。
さらに、1つのフィルター本体(40)だけを使用することは本発明の範囲内であり、フィルター本体は、検出フィルター(41)として機能するように処理され、その後、視覚化窓(61)に位置付けられた部分を有する。
検出フィルター(41)は、直接の視覚的検出のための化学的手段とともに配されてもよい。視覚的な検出のためのそのような化学的手段は、溶血が生じた場合に色の変化をもたらしてもよく、それによって、安全でかつ確実な試験結果と容易な評価が可能となる。例えば、ヘモグロビンの比色検出のための共通する方法は、シアン化カリウムからなるDrabkinの試薬である。フェリシアン化物と同様に他のシアン化アルカリもそのようなアッセイで使用することができる。視覚的検出のための化学的手段のさらなる例は、基質として過酸化物を含むベンジジン化合物などのクロモゲンに基づいた、ヘモグロビンのペルオキシダーゼ活性を利用する比色法を含んでもよい。化学的な手段(試薬)は、乾燥した形状で、または、浸潤試薬として、あるいは、乾燥試薬と浸潤試薬の組み合わせとして、検出用区画(6)の内部に置かれてもよい。
本発明にかかる検出デバイス(3)を用いて溶血を検出するための記載された方法は、非常に容易に、迅速に、および、患者から血液サンプル(12)を受け取ることに直接関連して、行なうことができる。オペレーター(13)は、溶血を検出するための必要な工程をすべて実行するために片手しか必要とせず、準備工程は何も必要なく、検出デバイス(3)に試験管(2)を適用することから結果の読み出しまでの時間は極端に短く、好ましくは1分未満で、より好ましくは30秒未満である。
本明細書で述べられた本発明の多くの修正や他の実施形態は、前述の記載や関連する図面で提示された教示の利点を有する、本発明が関連する技術の当業者には思い浮かぶであろう。したがって、本発明は開示された特定の実施形態に限定されないこと、および、修正や他の実施形態は、添付された請求項の範囲内で含まれるよう意図されていることが理解されよう。特定の用語が本明細書に使用されているが、それらは、総括的および記述的な意味でのみ使用されており、限定の目的のためではない。
Claims (15)
- 貫通可能な容器(2)からの全血サンプル(12)における溶血の視覚的な検出のためのデバイス(3)であって、
前記デバイス(3)は、
少なくとも1つの可視検出部材(41)と、前記可視検出部材(41)に接続された移送通路(1,7)とを備え、
前記デバイス(3)はさらに、前記移送通路(1,7)を介して前記全血サンプル(12)から前記可視検出部材(41)への所定量の血漿の移送を可能にする移送手段(1)を含み、前記デバイス(3)には、前記血漿が前記可視検出部材(41)に到達する前に前記全血サンプル(12)内の血液細胞から血漿を分離するための分離デバイス(40)が配され、前記デバイス(3)にはさらに、前記所定量の血漿を前記分離デバイス(40)を通って前記可視検出部材(41)に移動させるように促す力を発生させるように配された手段(40,41)が配されており、
前記可視検出部材はフィルタ(41)の形状をしており、前記移送通路(1)は前記全血サンプル(12)にアクセスするために、前記容器(2)を通って前記容器(2)の内部に入るように配され、前記所定量の血漿を前記分離デバイス(40)を通るように促す前記手段(40,41)は、毛管作用を提供するように配される、ことを特徴とするデバイス。 - 前記貫通可能な容器(2)は栓をしたチューブ(2)であり、前記デバイス(3)は前記栓をしたチューブ(2)と係合するように配された表面を含む分注本体(31)を備える、ことを特徴とする請求項1に記載のデバイス。
- 毛管作用を提供する前記手段(40,41)は、デバイス(3)の内部に配された、分離フィルター(40)および検出フィルター(41)を含む、ことを特徴とする請求項1または2に記載のデバイス。
- 分離フィルター(40)は全血サンプル(12)を採取するために配され、検出フィルター(41)は、分離フィルター(40)とデバイス(3)のハウジング(30,60;3A,3B)との間に挟まれるように、分離フィルター(40)と接するように配され、検出フィルター(41)は検出用区画(6)の内部に目に見えるように配される、ことを特徴とする請求項3に記載のデバイス。
- 分離フィルター(40)は毛管作用を発生させる多孔質構造を含み、それによって血漿は分離フィルター(40)を通るように促される、ことを特徴とする請求項3または4に記載のデバイス。
- 検出フィルター(41)は毛管作用を発生させる多孔質構造を含み、それによって血漿は検出フィルター(41)の構造に引き込まれるように促される、ことを特徴とする請求項3、4、または5のいずれかに記載のデバイス。
- 前記検出フィルター(41)と前記分離フィルター(40)は、ハウジング(30)内に配され、栓をした容器(2)を通る手段(1)は、栓をした容器(2)のシール部材(10)を貫通するための第1の端部部分(1A)と、前記分離フィルター(40)に隣接するハウジング(30)に配された第2の端部部分(1B)を有する針要素(1)を備える、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のデバイス。
- 前記分離フィルター(40)のフィルター断面積は、前記移送通路(1,7)の断面積よりも実質的に大きい、ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のデバイス。
- 少なくとも1つの前記検出フィルター(41)には、ヘモグロビン(Hb)の直接の視覚的な検出のための化学的な手段が配される、ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のデバイス。
- 全血サンプル中の溶血を検出するための方法であって、
前記方法は、
a.少なくとも1つの可視検出部材(41)と、前記可視検出部材(41)に接続された移送通路(1,7)とを備える、全血サンプルにおける溶血の視覚的な検出のためのデバイス(3)を提供する工程、
b.全血サンプル(12)を提供し、所定量の血漿が検出部材(41)に到達する前に前記全血サンプル(12)内の血液細胞から前記血漿を分離するための分離デバイス(40)を介して、前記全血サンプル(12)から検出用区画(6)へと前記血漿を移動させる工程を含み、
前記所定量の血漿を前記分離デバイス(40)を通って前記検出部材(41)に移動させるように促す毛管力を発生させる手段を提供する工程により特徴づけられる、
ことを特徴とする、方法。 - 分離フィルター(40)と検出フィルター(41)を含めるために、毛管作用を提供するための手段(40,41)を提供する工程により特徴づけられる、ことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 全血サンプルを採取するために分離フィルター(40)を配置し、および、分離フィルター(40)とデバイス(3)のハウジング(30,60;3A,3B)との間に挟まれるように、分離フィルター(40)と接するように検出フィルター(41)を配置する工程によって特徴づけられ、
検出フィルター(41)は検出用区画(6)の内部に目に見えるように配される、ことを特徴とする請求項11に記載の方法。 - 毛管作用を発生させる多孔質構造を含めるために分離フィルター(40)を提供する工程によって特徴付けられ、それによって血漿は分離フィルター(40)を通るように促される、ことを特徴とする請求項11または12に記載の方法。
- 毛管作用を発生させる多孔質構造を含めるために検出フィルター(41)を提供する工程によって特徴付けられ、それによって血漿は検出フィルター(41)に引き込まれるように促される、ことを特徴とする請求項11、12、または13に記載の方法。
- 前記検出フィルター(41)の断面積よりも実質的に大きくなるように、前記分離フィルター(40)のフィルター断面積を提供する工程によって特徴付けられる、ことを特徴とする請求項10−15のいずれかに記載の方法。
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