JP2019503476A - 血液検査システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
血液凝固検査システムのいくつかの実施形態は、アナライザコンソールデバイスと、コンソールデバイスの中へ取り外し可能に据え付けるように構成されている使い捨てのカートリッジコンポーネントとを含み、いくつかの実施形態では、血液凝固検査システムは、例えば、ポイントオブケア現場においてとりわけ有用な自動化されたトロンボエラストメトリシステムとして動作することができる。
Description
本文献は、ポイントオブケア全血液凝固分析のための自動化されたトロンボエラストメトリシステムなどの、血液サンプルの特性を検査するためのシステムおよび方法に関する。
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１２月３日に出願された米国特許出願第１４／９５８，８９０号明細書の利益を主張し、それは、２０１４年９月２９日に出願された米国特許出願第１４／５００，２４８号明細書の一部継続出願であり、すべての目的のために、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
本出願は、２０１５年１２月３日に出願された米国特許出願第１４／９５８，８９０号明細書の利益を主張し、それは、２０１４年９月２９日に出願された米国特許出願第１４／５００，２４８号明細書の一部継続出願であり、すべての目的のために、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
止血は、血管損傷および出血に対する人体の反応である。止血は、血小板と多数の血液凝固タンパク質（または、凝血因子）の間の協調努力を伴い、凝血塊の形成、および、その後の出血の停止を結果として生じさせる。
様々な方法が、十分な凝血塊を形成するための血液の可能性を評価するために、および、凝血塊の安定性を決定するために導入されてきた。血小板算定またはフィブリン濃度の決定などの、共通の実験室テストは、テストされた成分が十分な量で利用可能であるかどうかということについての情報を提供するが、それらのテストのいくつかは、テストされた成分が生理学的な条件下で適正に働いているかどうかという質問に答えられない可能性がある。他の実験室テストは、血漿に働きかけており、それは、例えば、ポイントオブケアの文脈において（例えば、外科手術の間の手術室内で）好適なものを超える追加的な準備ステップおよび追加的な時間を課す可能性がある。
十分な凝血塊を形成するための血液の可能性を評価するテストの別のグループは、「粘弾性方法」として知られている。少なくともいくつかの粘弾性方法において、凝血塊硬度（または、それに依存する他のパラメータ）が、例えば、第１のフィブリン線維の形成から線維素溶解による凝血塊の溶解まで、所定の期間にわたって決定される。凝血塊は血管損傷または切開の現場において血圧および剪断応力に抵抗しなければならないので、凝血塊硬度は生体内での止血に貢献する機能的なパラメータである。多くのケースでは、凝血塊硬度は、凝固活性化、トロンビン形成、フィブリン形成および重合、血小板活性化、ならびに、フィブリン−血小板相互作用を含む、複数の関連し合うプロセスから結果として生じ得る。
血液サンプル中の血小板、フィブリノゲン、および他の因子の特定の機能を隔離およびテストするために、試薬化合物は、血液サンプルと混合され、血液サンプル中の特定の成分を活性化または阻害することができる。いくつかの市販のポイントオブケア血液検査システムでは、液体試薬が、血液サンプルを含有する使い捨てのプラスチックカップの中へ注入され、次いで、カップが、血液検査システムの制御コンソールによって係合され、血液サンプルの凝固／凝血の特性を評価する。テストプロセスの一部として、システムは、例えば、試薬、血液、および、混合されたサンプルをディスペンスおよび測定するために、ピペットがオペレータによって使用されるときなどに、アッセイのそれぞれに関して、オペレータによる手動の介入を必要とする。
血液サンプル（それは、本明細書で使用されているように、血液または血漿などの血液製剤を含むと理解すべきである）の特性をテストするためのシステムのいくつかの実施形態はカートリッジを含むことが可能であり、カートリッジは制御コンソールと嵌合するように構成されており、また、ポイントオブケア全血液凝固分析のための血液サンプルを受け入れるように構成されている。特定の状況では、カートリッジは制御コンソールと相互作用するように構成されており、血液サンプルの一部分に対して、複数の自動化された輸送および検査動作を実施するようになっており、ポイントオブケアにおいて（例えば、患者が、外科室内で外科手術を受けている間に）患者の血液特性を示す信頼性の高い迅速な結果を提供する。例えば、システムは、自動化された検査プロセスを始めるために、カートリッジ（および、カートリッジにおける血液サンプル）およびオペレータからのインディケーションを受け取ることに応答して、血液凝固特性の詳細かつ迅速な結果を提供するための自動化されたトロンボエラストメトリシステムとしての役割を果たすことができる。
いくつかの実施形態では、トロンボエラストメトリシステムは、再使用可能なアナライザコンソールと、コンソールと嵌合するように構成された１つまたは複数の使い捨てのカートリッジコンポーネントとを含む。１つの例では、トロンボエラストメトリシステムを動作させるために、ユーザは、カートリッジをアナライザコンソールの中へ挿入し、そして、アナライザコンソールによってプロンプトが表示されると、血液収集チューブ（全血液サンプルを含有する）をカートリッジのレシーバ部分の中へ挿入する。次いで、ユーザは、アナライザコンソールのユーザーインターフェースによってプロンプトが表示され、複数の自動化された血液の移送および検査の動作を開始させる。その後に、アナライザコンソールは、自動的に（カートリッジまたは血液サンプルとのさらなるユーザ相互作用を必要とすることなく）検査を実施し、定性的なグラフィック表現および定量的なパラメータを使用して、グラフィックディスプレイの上に結果を表示する。この特定の例では、ユーザによる試薬の手動のピペット操作、混合、またはハンドリングは必要とされない。いくつかの実施形態では、４つ以上のアッセイが、単一のカートリッジデバイスを使用して、血液サンプルの上で自動的に実施される。そのようなアッセイは、凝血時間、凝血塊形成、凝血塊の安定性、および溶解などの、止血の全体の動態に関する情報を提供する。そのうえ、そのような情報は、システムのユーザーインターフェースから迅速に出力され、ポイントオブケアにおいて（例えば、患者が、外科室内で外科手術を受けている間に）患者の血液特性を示す信頼性の高い迅速な結果を提供することができる。
本明細書で説明される特定の実施形態は、血液検査コンソールとともに使用するためのカートリッジを含む。カートリッジは血液サンプルレシーバを含むことが可能であり、血液サンプルレシーバは、テストされることになる血液サンプルを受け入れるように構成されている。また、カートリッジは、１つまたは複数の血液処理および検査経路を含むことができる。それぞれの血液処理および検査経路は、血液サンプルの一部分を受け入れることが可能であり、また、血液サンプル体積測定チャンバ、混合チャンバ、および粘弾性血液検査チャンバを含むことができる。血液サンプル体積測定チャンバは血液サンプルレシーバと流体連通していることが可能であり、血液サンプル体積測定チャンバは、血液サンプルコンテナからの所定の体積の血液サンプルを含有するように、選択された内部体積とすることができる。混合チャンバは血液サンプル体積測定チャンバと流体連通し、また、試薬と流体連通していることが可能であり、混合チャンバは、血液サンプル体積測定チャンバから血液サンプルを受け入れ、受け入れられた血液を試薬と混合するように構成され得る。粘弾性血液検査チャンバは混合された血液および試薬を混合チャンバから受け入れるように構成され、混合された血液および試薬が検査チャンバの中に存在する間、混合された血液および試薬に対して粘弾性テストが実施される。
本明細書で説明されるいくつかの実施形態では、カートリッジデバイスは、血液サンプルレシーバと、血液サンプルレシーバと選択的に流体連通している複数の血液サンプル経路を含むことができる。それぞれの血液サンプル経路は、血液サンプルレシーバを介して所定量の血液サンプルを受け入れるための血液測定チャンバと、所定量の血液サンプルを受け入れ１つまたは複数の試薬と混合するための試薬混合チャンバと、血液サンプルを、１つまたは複数の試薬がそれと混合されている状態で試薬混合チャンバから受け入れるための血液凝固血液検査チャンバを含むことができる。オプションで、血液凝固血液検査チャンバは、血液凝固特性を測定するための可動プローブをその中に有することができる。
本明細書で説明される様々な実施形態は、血液サンプルの粘弾性特性を測定するための測定システム用のカートリッジデバイスを含む。カートリッジは、血液サンプルレシーバと、血液サンプルレシーバと選択的に流体連通している少なくとも１つの血液サンプル経路とを含むことができる。血液サンプル経路は、血液サンプルレシーバを介して所定量の血液サンプルによって充填されるように構成されている血液測定チャンバと、所定量の血液サンプルを血液測定チャンバから受け入れるための、および、所定量の血液サンプルを１つまたは複数の試薬と混合するための、試薬混合チャンバと、血液サンプルを、１つまたは複数の試薬がそれと混合されている状態で、試薬混合チャンバから受け入れるための血液凝固血液検査チャンバと、所定量の血液サンプルを超える過剰な血液を血液測定チャンバから収集するように、血液サンプル経路と流体連通しているオーバーフローチャンバと、を含むことができる。オプションで、血液凝固血液検査チャンバは、血液凝固特性を測定するための可動プローブをその中に有することができる。
本明細書で説明される他の実施形態は、血液サンプルの粘弾性特性を測定するための測定システムを含む。システムは、粘弾性測定コンポーネントを収容する制御ユニットを含むことができる。制御ユニットは外部ポートを画定することができる。また、システムは少なくとも１つの使い捨てカートリッジを含むことが可能であり、少なくとも１つの使い捨てカートリッジは、カートリッジの外部に沿ってアクセス可能な血液サンプル入口部と、カートリッジの内部に沿って位置決めされている複数の血液検査チャンバを含む。オプションで、制御ユニットは、外部ポートの中へ挿入されるときに使い捨てのカートリッジと取り外し可能に嵌合するように構成され、複数の血液検査チャンバが制御ユニット中に位置決めされていながら、カートリッジの血液サンプル入口部が制御ユニット外部に残る。
本明細書で説明されるいくつかの実施形態は、血液サンプルの粘弾性特性を測定するためのシステムを使用する方法を含む。方法は、血液サンプル入口部が外部に露出されたままとなるように、使い捨てのカートリッジを血液検査制御コンソールの中へ挿入することを含むことができる。また、方法は、血液サンプルリザーバを血液サンプル入口部に取り付けることを含むことができる。方法は、血液検査制御コンソールのユーザーインターフェースを介してユーザ入力を提供することをさらに含むことができ、血液検査チャンバのそれぞれの中の血液の粘弾性特性を測定するために、カートリッジの中の複数の血液検査チャンバへの血液サンプルリザーバの中の血液の自動化された輸送を開始させる。
本明細書で説明される特定の実施形態では、血液サンプルの粘弾性特性を測定するための測定システム用のカートリッジデバイスは、血液サンプルリザーバコンテナと取り外し可能に嵌合するように構成されたキャビティを画定する血液サンプルレシーバ構造体を含み得る。また、カートリッジデバイスは、複数の血液検査チャンバを含むことができ、複数の血液検査チャンバは、血液サンプルレシーバ構造体から間隔を離して配置され、また、血液凝固特性を測定するための可動プローブをその中にそれぞれ有している。血液検査チャンバのすべては、血液サンプルレシーバ構造体に選択的に流体連通していてもよい。
本明細書で説明されるいくつかの実施形態では、血液サンプルの粘弾性特性を測定するための測定システム用のカートリッジデバイスは、血液凝固特性を測定するための複数の血液検査チャンバを含むことができる。血液検査チャンバのそれぞれは、大気に露出され、また、血液検査チャンバの側壁部に沿って位置決めされたサンプル入力ポートを有することができる。オプションで、血液検査チャンバのそれぞれは、血液検査チャンバのサンプル入力ポートよりも下方の高さにおいてカートリッジデバイスの中に画定されている、それぞれの試薬混合チャンバの出力ポートと流体連通している。
本明細書で説明される様々な実施形態では、血液サンプルの粘弾性特性を測定するための測定システム用のカートリッジデバイスは、所定量の血液サンプルを受け入れて１つまたは複数の試薬ビーズと混合するための複数の試薬混合チャンバを含み得る。また、カートリッジデバイスは、混合チャンバの中の試薬混合ビーズのそれぞれの所定の垂直方向の位置を維持するために、試薬混合チャンバの中へ延在する複数の保持エレメントを含み得る。試薬混合チャンバのうちの少なくとも１つの保持エレメントは、複数の試薬混合ビーズを互いから間隔を離して配置された状態に維持するために、複数の試薬混合ビーズに係合できる。
本明細書で説明される特定の実施形態では、血液サンプルの粘弾性特性を測定するための測定システム用のカートリッジデバイスは、所定量の血液サンプルを受け入れて１つまたは複数の試薬ビーズと混合するための複数の試薬混合チャンバを含むことができる。また、カートリッジデバイスは、試薬混合チャンバによって保持されている可動混合エレメントを含むことができる。可動混合エレメントは、血液サンプルに対して不活性な材料を含むことができる。カートリッジデバイスは、可動混合エレメントから間隔を離して配置された位置に試薬混合ビーズを維持するために、試薬混合チャンバの中へ延在する複数の保持エレメントをさらに含むことができる。
本明細書で説明されるいくつかの実施形態は、血液サンプルの凝固特性を測定するための方法を含み得る。方法は、血液検査カートリッジが血液検査制御ユニットのレシーバ部分の中へ挿入されていることを検出することを含むことができる。また、方法は、血液検査制御ユニットのユーザーインターフェースを介した入力のためにユーザにプロンプトを表示することを含むことが可能であり、血液検査チャンバのそれぞれの中の血液の粘弾性特性を測定するために、カートリッジの中の１つまたは複数の血液検査チャンバへの血液サンプルリザーバの中の血液の自動化された輸送を開始させる。方法は、血液検査カートリッジの血液サンプルレシーバからカートリッジの中の１つまたは複数の血液検査チャンバのそれぞれへ、所定量の血液サンプルを自動的に輸送することをさらに含むことができる。また、オプションで、方法は、血液凝固特性を測定するために、カートリッジのそれぞれの血液検査チャンバの中のプローブを移動させることを含むことができる。方法は、ユーザーインターフェースを介して血液凝固特性の測定結果を表示することをさらに含むことができる。
本明細書で説明される他の実施形態は、血液サンプルの凝固特性を測定するための制御コンソールを含む。制御コンソールは制御ユニットハウジングを含むことができ、制御ユニットハウジングは、使い捨てのカートリッジ（それは、オプションで、その中に複数の血液検査チャンバを有することが可能であり、また、使い捨てのカートリッジの複数の血液検査チャンバの中の血液サンプルの凝固特性を測定するように構成された複数の測定コンポーネントを有することが可能である）を取り外し可能に受け入れるように構成された少なくとも１つのインターフェースエレメントを収容している。また、制御コンソールは１つまたは複数の加熱エレメントを含むことが可能であり、１つまたは複数の加熱エレメントはインターフェースエレメントの近位に位置決めされており、また、所定のテスト関連の温度（例えば、いくつかの実施形態では、３７℃）までカートリッジを加熱するように構成されている。制御コンソールは、インターフェースエレメントの近位に位置決めされている１つまたは複数の温度センサをさらに含むことができる。制御ユニットは、使い捨てのカートリッジの複数の血液検査チャンバが所定の温度に到達したことを温度センサが示した後に、使い捨てのカートリッジの複数の血液検査チャンバに血液を輸送するように構成され得る。
本明細書で説明される実施形態のうちのいくつかまたはすべては、以下の利点のうちの１つまたは複数を提供することができる。第１にトロンボエラストメトリシステムのいくつかの実施形態は自動化されるように構成されており、システムとのユーザ相互作用が最小化される。結果として、特に、手術室のようなポイントオブケアの文脈において、人的資源をより高効率で利用し得る。また、ユーザ相互作用の低減は、測定の不正確さおよび試薬混合エラーなどの、手動のオペレータエラーの機会を低減させる。したがって、より正確なトロンボエラストメトリの結果が、いくつかの状況において得られる。
第２に、いくつかの実施形態では、カートリッジコンポーネントは複数の流体チャネルを含み、複数の流体チャネルはそれぞれ個別に制御可能であり、複数の異なるアッセイが血液サンプルの単一の供給から実施され得る。例えば、それぞれの流体チャネルは専用のバルブおよび専用のベントを含み、それらはアナライザコンソールによって制御可能であり、それぞれの流体チャネルの血液フローおよび検査が個別に制御可能である。この特徴は、トロンボエラストメトリシステムが洗練されたアッセイプロセスの自動的な実施を可能にする。
第３に、いくつかの実施形態では、アナライザコンソールは、複数の品質制御動作／確認を実施するように構成され、血液テスト結果が損なわれていないことを保証する。例えば、アナライザコンソールは、血液サンプルがカートリッジの検査チャンバに分配される前に、血液検査カートリッジが目標温度（例えば、約３７℃）まで加熱されているということを確認するように構成され得る。血液サンプルの温度は、いくつかの状況では、凝固特性に影響を及ぼす可能性があるので、トロンボエラストメトリ結果の精度は、そのような温度制御動作／確認の結果として強化され得る。
第４に、カートリッジデバイスの特定の実施形態では、カートリッジの流体チャネルを通る血液流路の幾何学形状は、血液を乱す（例えば、泡形成を引き起こすなど）可能性、および／または、血液テスト結果の精度に悪影響を与える可能性のある様式で、血液に損傷を与える可能性を低減させるように構成されている。
第５に、いくつかの実施形態では、血液検査カートリッジ（および、オプションで、血液収集リザーバ）は、１つまたは複数のコンピュータ可読のコンポーネントを装備していることが可能であり、それぞれの血液サンプル検査サイクルに関してアナライザコンソールの関連情報を迅速に移送する。例えば、それぞれのカートリッジは、バーコード、近距離無線通信タグ、およびＲＦＩＤタグなどをラベル付けされ、それらは、例えば、それに限定されないが、カートリッジによって実施されることになるアッセイのタイプ、カートリッジの中の試薬コンテナのタイプ、製造業者情報、または有効期限などの、情報を含む。そのような実施形態では、アナライザコンソールは、アナライザコンソールの中へカートリッジの挿入のときにバーコードをスキャンするバーコードリーダー（または、近距離無線通信タグもしくはＲＦＩＤタグなどのためのリーダー）を含むことができる。アナライザコンソールは、バーコードから読み取られたデータに応答して、適当なアクションを自動的に実施する。別の例では、対応するカートリッジとともに使用されることになるそれぞれの血液収集リザーバは、バーコード、近距離無線通信タグ、およびＲＦＩＤタグなどをラベル付けされ、それらは、例えば、それに限定されないが、患者情報、臨床医情報、または較正情報などの、情報を含む（例えば、それは、アナライザコンソールの対応するリーダーデバイスによって読み取り可能である）。
第６に、カートリッジのそれぞれの流体経路は、混合チャンバを含むことが可能であり、混合チャンバは、１つまたは複数の試薬と、その中に位置付けされている混合エレメントとを備えている。いくつかの実施形態では、試薬は、可溶性試薬ビーズを含む。カートリッジの混合チャンバは、１つまたは複数の試薬ビーズを互いから分離するように構成され、また、試薬ビーズとの直接的な接触から混合エレメントを阻止するように構成され得る。また、以下の開示から明らかになるように、本明細書で提供されているトロンボエラストメトリシステムと関連付けられるさらなる利点も想定される。
本発明の１つまたは複数の実施形態の詳細は、添付の図面および下記の説明に記載されている。本発明の他の特徴、目的、および利点は、説明および図面から、ならびに、特許請求の範囲から明らかになることとなる。
様々な図面における同様の参照符号は、同様のエレメントを示している。
図１Ａ〜図３を参照すると、血液検査システム１００のいくつかの実施形態は、アナライザコンソール１４０と、アナライザコンソール１４０と取り外し可能に嵌合するように構成されている１つまたは複数のカートリッジ１２０とを含む。この実施形態では、血液検査システム１００は、カートリッジ１２０の中へ入れられた血液サンプルの複数の血液凝固特性を決定するように構成されているトロンボエラストメトリシステムである。例えば、カートリッジ１２０は、血液サンプルリザーバ１０（例えば、Becton,Dickinson & Company of Franklin Lakes,NJによって供給されるバキュテイナーサンプルチューブ、または別の血液貯蔵構造体）と嵌合するための血液サンプルレシーバ１２２を含む、使い捨てのカートリッジとして構成され得る。いくつかのケースでは、アダプタが、他のタイプの血液サンプルリザーバ１０をカートリッジ１２０と連結するために使用され得る（例えば、チュービングが使用され、チュービングを通して、血液がカートリッジ１２０などの中へ注入され得る）。トロンボエラストメトリシステム１００は、ポイントオブケア現場において（例えば、患者が外科手術を受けているか、または外科手術の準備をしている間に、手術室の中などにおいて）とりわけ有利な全血液凝固分析システムとして使用され得る。追加的に、トロンボエラストメトリシステム１００は、実験室の場で全血液凝固分析システムとして使用され得る。
アナライザコンソール１４０は、ユーザーインターフェース１４２（この実施形態では、タッチスクリーンディスプレイを備える）およびメインシャーシ１４４を含む。ユーザーインターフェースディスプレイ１４２は、カートリッジ１２０およびコンソール１４０を介して実施される血液検査アッセイから１つまたは複数のグラフィカルな結果１４３を出力するように構成され得る（例えば、１つまたは複数のプロット、例えば、ときにはＴＥＭｏｇｒａｍと称されるようなものなど、数値データもしくは測定値、または、それらの組み合わせ）。いくつかの実施形態では、ユーザーインターフェースディスプレイ１４２はアナライザコンソール１４０にしっかりと取り付けられている。特定の実施形態では、ユーザーインターフェースディスプレイ１４２は枢動可能であり、および／または、そうでなければ、メインシャーシ１４４に対して位置的に調節可能である。主電源スイッチ１４８は、メインシャーシ１４４の保護された場所を除いて、都合の良い場所に位置付けされ得る。
示されている実施形態では、タッチスクリーンディスプレイ１４２は、ユーザ入力を受け取るように、および、ディスプレイ出力情報をユーザに表示するように構成されている。例えば、ユーザは、検査プロセスの開始、中間、および終了の間の時点においてタッチスクリーンディスプレイ１４２の上に表示され得る様々なソフトボタンの選択を行うことによって、トロンボエラストメトリシステム１００に情報を入力することができる。いくつかの実施形態では、例えば、それに限定されないが、ソフトキーボード入力などの他の選択が、タッチスクリーンディスプレイ１４２を介して提供され得る。いくつかの実施形態では、データ入力は、音声入力によって、追加的にまたは代替的に実施され得る。他の実施形態では、ユーザーインターフェースは、トロンボエラストメトリシステム１００の一部として含まれ得る他の周辺デバイス（例えば、マウス、キーボード、および、追加的なディスプレイデバイスなど）を含むことができる。いくつかの実施形態では、コンピュータデータネットワーク（例えば、イントラネット、インターネット、ＬＡＮなど）は、遠隔デバイスがシステム１００から情報を受信および／または入力することを可能にするように使用され得る。例えば、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の遠隔ディスプレイが、ネットワーク接続を介して利用され得る。また、示されている実施形態では、トロンボエラストメトリシステム１００は、外部バーコードリーダー１４６を含む。外部バーコードリーダー１４６は、それに限定されないが、血液サンプルデータ、ユーザ識別、患者識別、および正常値などの、データの都合の良い１次元のまたは２次元のバーコード入力を促進することができる。代替的にまたは追加的に、トロンボエラストメトリシステム１００は、近距離無線通信タグまたはＲＦＩＤタグなどを読み取るように構成されたリーダーを装備していることができる。
示されている実施形態では、メインシャーシ１４４は、（下記にさらに説明されるような）様々な内部サブシステムを収容し、様々な電子接続レセプタクル（図示せず）を含み、また、カートリッジポート１５０を含む。様々な電子接続レセプタクルは、それに限定されないが、１つまたは複数のＵＳＢポート、イーサネットポート（例えば、ＲＪ４５）、ＶＧＡコネクタ、およびＳｕｂ−Ｄ９コネクタ（ＲＳ２３２）などの、ネットワークおよびデバイスコネクタを含むことができる。そのような接続受容部は、メインシャーシ１４４の背面に、または、メインシャーシ１４４の上の他の都合の良い場所に位置付けされ得る。例えば、いくつかの実施形態では、１つまたは複数のＵＳＢポートが、メインシャーシ１４４の前面の上または近くに位置付けされ得る。そのように位置付けされているＵＳＢポートは、例えば、メモリスティックの上にデータを記録するためのユーザ利便性を提供することができる。いくつかの実施形態では、トロンボエラストメトリシステム１００は、それに限定されないが、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＮＦＣ、ＲＦ、およびＩＲなどの、ワイヤレス通信モダリティを使用して動作するように構成されている。
依然として図１Ａ〜図３を参照すると、カートリッジポート１５０はメインシャーシ１４４上の容易にアクセス可能な場所に位置付けされる。示されている実施形態では、カートリッジポート１５０はメインシャーシ１４４の前面に位置付けされており、それは、ポイントオブケア現場においてユーザによって都合良くアクセス可能であるようになっている。カートリッジポート１５０は、使い捨てのカートリッジ１２０の外側寸法と相補的に形状決めされた開口部および内部スペースを画定している。使い捨てのカートリッジ１２０をカートリッジポート１５０の中へ挿入するために、ユーザは血液サンプルレシーバ１２２を含むカートリッジ１２０の端部を掴み、カートリッジポート１５０の中へ反対側端部（先端部）をスライドさせて挿入することができる。スライド挿入は、完全に挿入された位置を画定するハードストップに到達するまで継続することができる。完全に挿入された位置において、使い捨てのカートリッジ１２０の後端部部分（この実施形態では血液サンプルレシーバ１２２を含む）は、メインシャーシ１４４の外部に残る。カートリッジポート１５０の中へ受け入れられるカートリッジ１２０の部分は外側表面フィーチャ（例えば、図１Ｂに示されている後方端部部分のテーパー付きの角度など）を含むことが可能であり、外側表面フィーチャはコンソール１４０の内側の少なくとも１つの内部インターフェースエレメントと嵌合し、カートリッジ１２０の正しい位置決めを保証する。そのために、少なくとも血液サンプルレシーバ１２２は、血液サンプル検査の期間を通してメインシャーシ１４４の外部に残る。この構成では、血液サンプルレシーバ１２２が血液サンプルウェルとしての役割を果たしており、血液サンプルウェルはアクセス可能であり、完全に挿入された位置において使い捨てのカートリッジ１２０がコンソール１４０と嵌合させられている間に、血液サンプルリザーバ１０がレシーバ１２２の中へ挿入され得るようになっている。いくつかの実施形態では、カートリッジポート１５０およびメインシャーシ１４４は、カートリッジ１２０の露出された部分が不慮の接触から保護されるように構成されている。さらに下記で説明するように、内部センサ（例えば、マイクロスイッチ、光学センサなど）は、使い捨てのカートリッジ１２０がメインシャーシ１４４の中へ完全に挿入されたときを検出することができる。
カートリッジ１２０が完全に挿入されたことをアナライザコンソール１４０が検出したとき、いくつかの実施形態では、アナライザコンソール１４０は、以下のアクションのうちの１つまたは複数を開始させる。位置決めピンを含む内部カートリッジクランピングメカニズムは、完全に挿入された位置において、使い捨てのカートリッジ１２０を正確に位置決めし、取り外し可能に保持するように活性化され得る。１つまたは複数のカートリッジ加熱エレメントが、カートリッジ１２０を温めるように活性化され得る。カートリッジ１２０の温度は、モニタリングされ得る。カートリッジ１２０の先端部の上のバーコードは読み取られ、また、バーコードデータは、アナライザコンソール１４０のメモリの中に記憶され得る。１つまたは複数の血液検出センサは、血液（それは、この時点では存在すべきではない）の存在に関してカートリッジ１２０を検査することができる。サブシステムを測定する回転式トロンボエラストメトリは、カートリッジ１２０と係合させられ、オプションで、サブシステムを測定する回転トロンボエラストメトリの回転が（血液の存在なしに）始まることができる。カートリッジ１２０は、アナライザコンソール１４０によって送達される真空または空気圧力を使用してリークテストをされ得る。例えば、圧力／真空の減衰テストが実施され得る。いくつかの実施形態では、カートリッジ１２０が完全に挿入されたということをアナライザコンソール１４０が検出したときに他のアクションが、追加的にまたは代替的に活性化され得る。そのようなアクションが完了した後に、いくつかの実施形態では、アクションの結果のインディケーションが、タッチスクリーンディスプレイ１４２の上に表示され得る（例えば、合格または不合格）。アクションが正常に完了したということをアナライザコンソール１４０が決定した場合には、プロンプトが、タッチスクリーンディスプレイ１４２の上に提供され、プロンプトは、トロンボエラストメトリシステム１００が血液サンプルリザーバ１０を受け入れる準備ができているということを、ユーザに知らせている。
簡潔に言えば、いくつかの実施形態では、ユーザは、以下のように、示されているトロンボエラストメトリシステム１００の実施形態を操作することができる。第１に、ユーザは、使い捨てのカートリッジ１２０をカートリッジポート１５０の中へ挿入することが可能であり、カートリッジ１２０が完全に挿入された位置に設置されるようになっている。下記で説明するように、そのステップの完了は、トロンボエラストメトリシステム１００による一連の動作を自動的に開始させることになる。そのような動作が正常に完了すると、血液収集チューブ１０がサンプルウェル１２２の中へ挿入され得るという通知が、タッチスクリーンディスプレイ１４２の上に表示されることになる。ユーザがサンプルウェル１２２の中へ血液収集チューブ１０を嵌合させた後に、ユーザは、タッチスクリーンディスプレイ１４２の上の「開始」ボタン（など）を押すことによって検査を開始させる。少なくとも血液測定、試薬混合、およびトロンボエラストメトリ検査が、その後に、（例えば、この実施形態では、ユーザからの手動の介入を必要とすることなく）システム１００によって自動的に実施される。検査が完了すると、結果は、（例えば、図１Ａに示されているように）定性的なグラフィック表現および定量的なパラメータの形態で、タッチスクリーンディスプレイ１４２の上に表示される。また、検査が完了したとき、カートリッジ１２０は、コンソール１４０から除去され、廃棄され得る（例えば、そのような実施形態では、試薬ビーズ（下記に説明される）がもはやカートリッジの中に存在せず、測定チャンバが凝固した血液サンプル部分を含有するという点において、カートリッジ１２０は再使用可能ではない）。
あるいは、いくつかの実施形態では、血液収集チューブ１０は、カートリッジ１２０をカートリッジポート１５０の中へ挿入する前にカートリッジ１２０のサンプルウェル１２２の中へ挿入され得る。そのような状況では、収集チューブ１０からの血液は、（繰り返しになるが、下記で説明するように）コンソール１４０がカートリッジ１２０に作用する後まで、血液カートリッジ１２０の測定チャンバ（下記に説明される）に前進することができない。血液収集チューブ１０がカートリッジ１２０と事前に連結されている状態で、血液収集チューブ１０とカートリッジ１２０の組み合わせが、次いで、カートリッジポート１５０の中へ挿入され得る。
ここで図４および図５を参照すると、使い捨てのカートリッジ１２０が示されている実施形態は、主本体部１２４、右カバー１２６、左カバー１２８、ならびに、５つのピン１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃ、１３８ｄ、および１３８ｅを含む。右カバー１２６は、主本体部１２４の右側に貼り付けられており、左カバー１２８は、主本体部１２４の左側に貼り付けられている。そうであるので、右カバー１２６および左カバー１２８は、さらに下記で説明するように、主本体部１２４のキャビティおよびフローチャネルを囲み、血液流路を画定している。上述のサンプルウェル１２２は、主本体部１２４の一部である。しかし、使い捨てのカートリッジ１２０の他の構成も想定される。
いくつかの実施形態では、主本体部１２４、右カバー１２６、左カバー１２８、ならびに、ピン１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃ、１３８ｄ、および１３８ｅは射出成形によって作製される。成形後、右カバー１２６および左カバー１２８が、それに限定されないが、超音波溶接、レーザ溶接、溶媒結合、接着剤結合、およびＵＶ硬化型接着剤結合などを含む、様々な技法を使用して、主本体部１２４に貼り付けられ得る。様々なポリマー材料が、主本体部１２４、右カバー１２６、左カバー１２８、およびピン１３８ａ〜ｅを構成するために使用され得る。例えば、そのようなポリマー材料は、それに限定されないが、アクリル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレン、およびポリプロピレンなど、ならびに、それらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、主本体部１２４、右カバー１２６、左カバー１２８、およびピン１３８ａ〜ｅを構成するために材料が使用され、アクリル系マルチポリマー化合物を含む。いくつかの実施形態では、主本体部１２４、右カバー１２６、および左カバー１２８は、本質的に透明であるか、または、少なくとも半透明である。したがって、図４では、主本体部１２４の特徴は、右カバー１２６がそれに取り付けられたとしても見ることができる。
いくつかの実施形態では、例えば、インサート成形またはマルチショット成形技法などによるオーバーモールドを、主本体部１２４、右カバー１２６、および／または左カバー１２８（すなわち、デバイスコンポーネント）のいくつかの態様を構成するために使用し得る。例えば、（さらに下記に説明されるような）エラストマーバルブエレメントは左カバー１２８中でオーバーモールドされ得る。オーバーモールドによってバルブを発生させるために、第１のマスクが、バルブなしでデバイスコンポーネントを発生させるように使用される。マスクはデバイスコンポーネントの形状の逆のものであり、デバイスコンポーネントは後のバルブの挿入のためのオープンスペースを含む。ポリマーが第１のマスクの中へ注ぎ込まれ、硬質プラスチックデバイスコンポーネントを形成する。次いで、バルブを備えたデバイスコンポーネントの形状の逆のものを有する第２のマスクが提供される。硬化されたプラスチックデバイスコンポーネントがマスクの中に設置され、エラストマー材料が第１のマスクによってデバイスコンポーネント中に形成されたオープンスペースの中へ注入され、それによって、デバイスコンポーネント中にエラストマーバルブを形成する。いくつかの実施形態では、デバイスコンポーネントは、主本体部１２４、右カバー１２６、および／または左カバー１２８である。オーバーモールドによって形成された左カバー１２８の中の例示的なバルブ１６０ａ〜ｅ、１６８、および１７０が図７に示されている。いくつかの実施形態では、バルブはエラストマー材料を含み、エラストマー材料は圧力を印加すると変形可能である。外部圧力の印加によるバルブの変形はエラストマー材料をダクトの中へ押し込み、それによって、ダクトを流体密封し、ダクトを通るサンプル液体のフローを防止する。
さらに、いくつかの実施形態では、カートリッジ１２０に対して二次的な作業が実施され得る。例えば、血液収集チューブを穿孔するための１つまたは複数の針１２３ａ〜ｂ（図６を参照）は、二次的な作業を使用してサンプルウェル１２２中に据え付けられ得る。
また、使い捨てのカートリッジ１２０は、５つのピン１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃ、１３８ｄ、および１３８ｅを含む。ピン１３８ａ〜ｅは個々のコンポーネントパーツ（例えば、図１０Ｂ参照）であり、それらは、主本体部１２４の開口部の中に（例えば、図８Ａ〜図１０Ｂを参照してさらに下記で説明するように、検査チャンバ１３６ａ〜ｅ（「カップ」と称される場合もある）の中に）保持されている。右カバー１２６および左カバー１２８の上に位置付けされているタブ１２９が、主本体部１２４の中にピン１３８ａ〜ｅを機械的に保持する。しかし、ピン１３８ａ〜ｅは、限られた程度まで主本体部１２４の範囲内で自由に移動することができる。例えば、ピン１３９ａ〜ｅは、主本体部１２４内で制約されずに自由に回転することができ、また、数ミリメートルだけ垂直方向に自由に並進することができる。カートリッジ１２０の他のコンポーネントに対するピン１３８ａ〜ｅのこの構成は、以下のように生成され得る。右カバー１２６および左カバー１２８を主本体部１２４に貼り付ける前に、ピン１３８ａ〜ｅは、図５に示されているように主本体部１２４の中のそれらのそれぞれの場所の中に設置され得る。ピン１３８ａ〜ｅが主本体部１２４の中に位置決めされている状態で、右カバー１２６および左カバー１２８が、次いで主本体部１２４に貼り付けられ得る。右カバー１２６および左カバー１２８が主本体部に貼り付けられ、ピン１３８ａ〜ｅが主本体部１２４の中に位置決めされている状態で、ピンは、ピン１３８ａ〜ｅの上部を覆うタブ１２９によって垂直方向に適切な場所に固定され、それらが右カバー１２６および左カバー１２８を主本体部１２４から除去することなく、カップ１３６ａ〜ｅから抜け落ちることまたは除去されることができないようになっている。タブ１２９は、ピン１３８ａ〜ｅの自由回転移動、ならびに、十分な垂直方向の運動を可能にし、ピン１３８ａ〜ｅが流体サンプルと相互作用することを可能にし、カップ１３６ａ〜ｅの中の流体サンプルの粘弾性特性の測定を実施する（例えば、回転式トロンボエラストメトリ）。加えて、タブ１２９は、図１０Ｃに示されているように、シャフト３１０ｂがピン１３８ｂと連結するための開口部を提供している。１つの例では、右カバー１２６および左カバー１２８が主本体部１２４に貼り付けられ、その後に、ピン１３８ａ〜ｅがタブ１２９を越えて主本体部１２２の中へ押し込まれる。右カバー１２６および左カバー１２８のタブ１２９は、カートリッジ１２０が上下逆さまになっている場合でも、ピン１３８ａ〜ｅが主本体部１２２から脱落することを妨げることになる。いくつかの実施形態では、ピンおよびタブは、カートリッジ１２０が上下逆さまになっている場合でも、検査チャンバの中の半凝固した流体サンプルが検査チャンバから逃げることを防止するように位置決めされている。
いくつかの実施形態では、主本体部１２４は、バーコード場所１２５を含む。バーコード場所１２５は、バーコードラベルを接着するための場所、または、バーコードをプリントするための場所として使用され得る。バーコード場所１２５は、（図１〜図３に示されているように、アナライザコンソール１４０の中へのカートリッジ１２０の挿入の方向に対して）カートリッジ１２０の先端部の上にある。
示されている実施形態では、右カバー１２６は、血液検出場所１２７ａおよび１２７ｂを含む。さらに下記で説明するように、血液検出場所１２７ａおよび１２７ｂは、カートリッジ１２０の上の指定された場所であり、その場所において、アナライザコンソール１４０のセンサは、カートリッジ１２０とインターフェース接続する。センサは、血液検出場所１２７ａおよび１２７ｂにおいて、カートリッジ１２０の中の血液の存在を検査する。いくつかの実施形態では、センサは、光学センサ（例えば、赤外線センサ）であり、血液検出場所１２７ａおよび１２７ｂは、強化された透明度および光学的な透明性を有する研磨されたエリアである。そうであるので、アナライザコンソール１４０の光学センサが血液検出場所１２７ａおよび１２７ｂにおいて血液の有無を容易に検出することができるように、右カバー１２６が構成されている。
ここで図４、図５、および図６を参照すると、概略的に言えば、使い捨てのカートリッジ１２０は、（ｉ）血液収集チューブ（例えば、図１〜図３の血液収集チューブ１０）から血液を抽出し、抽出された血液の正確な体積を測定し、（ｉｉ）正確な量の血液を試薬と混合し、（iii）トロンボエラストメトリ検査が実施されるカートリッジ１２０の複数のカップおよびピンの場所に混合物を送達するように構成されている。これらのステップについて、より詳細に下記で説明する。
示されている実施形態では、使い捨てのカートリッジ１２０は５つの個々の血液フローチャネル１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、および１３０ｅを含む。あるいは、いくつかの実施形態では、カートリッジは、単一の個々の血液フローチャネル、または、２つの個々の血液フローチャネル、または、３つの個々の血液フローチャネル、または、４つの個々の血液フローチャネル、または、６つの個々の血液フローチャネル、または、７つ以上の個々の血液フローチャネルを含む。それぞれのチャネル１３０ａ〜ｅは、（ｉ）測定チャンバ、（ｉｉ）試薬および混合エレメントを含有する混合チャンバ、ならびに、（iii）血液凝固検査チャンバ（例えば、この実施形態では、可動プローブ／ピンをその中に有するカップ）を含む。例えば、チャネル１３０ａは、測定チャンバ１３２ａ、混合チャンバ１３４ａ、および検査チャンバ１３６ａ（図１０Ａ〜Ｂに詳細に示されている検査チャンバの例を参照）を含む。同様に、チャネル１３０ｂは、測定チャンバ１３２ｂ、混合チャンバ１３４ｂ、および検査チャンバ１３６ｂを含む。チャネル１３０ｃは、測定チャンバ１３２ｃ、混合チャンバ１３４ｃ、および検査チャンバ１３６ａを含む。チャネル１３０ｄは、測定チャンバ１３２ｄ、混合チャンバ１３４ｄ、および検査チャンバ１３６ｄを含む。チャネル１３０ｅは、測定チャンバ１３２ｅ、混合チャンバ１３４ｅ、および検査チャンバ１３６ｅを含む。
いくつかの実施形態では、サンプルウェル１２２は、針１２３ａおよび１２３ｂを含み、針１２３ａおよび１２３ｂは、血液収集チューブがサンプルウェル１２２の中へ挿入されるときに、血液収集チューブのセプタムを穿孔するように構成されている。針１２３ａは、チャネル１３０ａ〜ｅと流体連通しており、一方、針１２３ｂは、血液収集チューブからの素早い血液のフローを促進するベントである。
示されている実施形態では、針１２３ａからチャネル１３０ａ〜ｅへの流体流路は以下の通りである。針１２３ａは測定チャンバ１３２ａと合流する。測定チャンバ１３２ａは測定チャンバ１３２ｂと合流する。測定チャンバ１３２ｂは測定チャンバ１３２ｃと合流する。測定チャンバ１３２ｃは測定チャンバ１３２ｄと合流する。測定チャンバ１３２ｄは測定チャンバ１３２ｅと合流する。したがって、血液は、血液収集チューブから針１２３ａを通って測定チャンバ１３２ａへ、測定チャンバ１３２ａから測定チャンバ１３２ｂへ、測定チャンバ１３２ｂから測定チャンバ１３２ｃへ、測定チャンバ１３２ｃから測定チャンバ１３２ｄへ、そして測定チャンバ１３２ｄから測定チャンバ１３２ｅへ流れることができる。また、測定チャンバ１３２ａ〜ｅは計量チャンバ１３２ａ〜ｅと称されることも可能である。それぞれの測定チャンバ１３２ａ〜ｅは、入口ポートおよび出口ポートを有している。入口ポートは、測定チャンバ１３２ａ〜ｅの上部の近くに位置付けされている。例えば、測定チャンバ入口ポート１３２ａｉは測定チャンバ１３２ａの上部の近くに位置付けされている。血液が気泡を含有する場合に、この構成は有利である可能性がある。その理由は、血液が測定チャンバ１３２ａ〜ｅに進入するときに、そのようなガスが血液から逃げることを許容されるからである。加えて、この構成は、有利には、血液が測定チャンバ１３２ａ〜ｅの中へ流入するときに、流体フローの乱れを最小化することが可能であり、それによって、血液細胞を損傷させる可能性を低減する。
測定チャンバ１３２ａ〜ｅから混合チャンバ１３４ａ〜ｅへ血液を移送するための出口ポート１３４ａｏ〜ｅｏは、測定チャンバの底部に位置付けされている。例えば、測定チャンバ出口ポート１３２ａｏは、測定チャンバ１３２ａの底部に位置付けされている。いくつかの実施形態では、測定チャンバ１３２ａの底部は、出口ポート１３２ａｏに向けて下向きに角度を付けられている。いくつかの実施形態では、測定チャンバ１３２ａの底部は、カートリッジ１２０の底部または上部に対して平行な平面から、２°〜１５°の角度になっている。いくつかの実施形態では、測定チャンバ１３２ａの底部は、出口ポート１３２ａｏを通して血液サンプルを移動させるために印加される力の方向に対して直交する平面から、２°〜１５°の角度になっている。一実施形態では、上記で説明した角度は、おおよそ２°、３°、４°、５°、６°、７°、８°、９°、１０°、１１°、１２°、１３°、１４°、または１５°である。好適な実施形態では、上記で説明した角度は、５°であるが、他の角度も効果的であることになる。この構成は、測定チャンバ１３２ａ〜ｅを血液によって完全に充填するのを促進することを助けることができる。また、それは、出口ポート１３２ａｏの中への泡の移送を最小化することができる。その理由は、測定チャンバ１３２ａの中に含有されている血液（それは、泡を含有する可能性がある）の体積の表面が出口ポート１３２ａｏに接触する前に、より多くの血液が出口ポート１３２ａｏに移送されるからである。そうであるので、正確な体積の血液が、測定チャンバ１３２ａ〜ｅの中に含有されている。
いくつかの実施形態では、測定チャンバ１３２ａの上部は、入口ポート１３２ａｉの反対側において測定チャンバの上部に位置付けされている移送ポートから空気が測定チャンバ１３２ａから逃げることを引き起こすように角度を付けられている。移送ポートは、測定チャンバ１３２ａから別の測定チャンバ（例えば、１３２ｂ）の中へ、またはオーバーフローチャンバ１３９の中へ、空気および流体を移送するために使用される。この実施形態では、測定チャンバ１３２ａの上部は、入口ポート１３２ａｉの上方の低いポイントから移送ポートの上方のより高いポイントへ、上向きに角度を付けられている。測定チャンバの上部の角度は、デバイスの底部または上部に対して平行な平面と比較して、または、測定チャンバ１３２ａの中にある間に血液サンプルに印加される主要な重力の場に対して直交する平面と比較して、２°〜１５°の間にある。一実施形態では、上記で説明した角度は、おおよそ２°、３°、４°、５°、６°、７°、８°、９°、１０°、１１°、１２°、１３°、１４°、または１５°である。好適な実施形態では、上記で説明した角度は、５°であるが、他の角度も効果的である。測定チャンバ１３２ａの角度付きの上部を含むデバイスでは、空気および泡は、血液の前に測定チャンバ１３２ａから移送され、減少した量の空気を伴う測定される血液サンプルを提供し、空気は血液の測定の精度に影響を与える可能性があり、また、他の下流の用途に干渉する可能性がある。いくつかの実施形態では、測定チャンバ１３２ａの上部および底部の両方が、上記で説明したように角度を付けられている。
針１２３ａから測定チャンバ１３２ａ〜ｅへの流体流路の先述の説明から、および、測定チャンバ出口ポートの場所の先述の説明から、測定チャンバ１３２ａ〜ｅはシーケンシャルな様式で血液によって充填されることを理解すべきである。すなわち、第１の測定チャンバ１３２ａが血液によって充填されることになる。次いで、測定チャンバ１３２ａからの血液が測定チャンバ１３２ｂへ流れることになる。次いで、測定チャンバ１３２ｂが血液によって充填されることになる。次いで、測定チャンバ１３２ｂからの血液が測定チャンバ１３２ｃへ流れることになる。次いで、測定チャンバ１３２ｃが血液によって充填されることになる。次いで、測定チャンバ１３２ｃからの血液が測定チャンバ１３２ｄへ流れることになる。次いで、測定チャンバ１３２ｄが血液によって充填されることになる。次いで、測定チャンバ１３２ｄからの血液が測定チャンバ１３２ｅへ流れることになる。次いで、測定チャンバ１３２ｅが血液によって充填されることになる。
測定チャンバ１３２ｅが血液によって充填された後に、次いで、測定チャンバ１３２ｅからの血液がオーバーフローチャンバ１３９へ流れることになる。測定チャンバ１３２ｅから流れる血液は、オーバーフローチャンバ入口ポート１３９ｉにおいてオーバーフローチャンバ１３９に進入することになる。さらに下記で説明するように、オーバーフローチャンバ１３９は、測定チャンバ１３２ｅが完全に満たされることを保証する役割を果たし、一方、血液がカートリッジ１２０を出て行くこと、および、真空供給源の中へ流入することを防止し、真空供給源は、上記で説明したように測定チャンバ１３２ａ〜ｅの中へ血液を引き込むために使用される。真空供給源は、オーバーフローチャンバ出口ポート１３９ｏにおいてオーバーフローチャンバ１３９に流体接続している。真空供給源からの（大気圧力に対する）負圧がオーバーフローチャンバ出口ポート１３９ｏにおいて印加されているときに、針１２３ａと連結されている血液収集チューブからの血液は、すべての測定チャンバ１３２ａ〜ｅを充填するようにカートリッジ１２０中へ流れることになる。また、いくらかの血液は、測定チャンバ１３２ｅから出て、オーバーフローチャンバ１３９に向けて流れることになる。
さらに下記で説明するように、様々なバルブおよびベントが流体流路中に散在しており、血液フローを所定のスキームにしたがってアナライザコンソールによって制御し得る。加えて、上述の血液検出場所１２７ａおよび１２７ｂ（図５参照）はカートリッジ１２０上の指定された場所であり、その場所においてアナライザコンソール１４０のセンサがカートリッジ１２０とインターフェース接続する。センサは、血液検出場所１２７ａおよび１２７ｂにおいてカートリッジ１２０中の血液の存在を検査する。血液センサ場所１２７ａは、針１２３ａと測定チャンバ１３２ａの間の流体流路上にある。アナライザコンソールが血液センサ場所１２７ａにおいて血液を検出するときに、アナライザコンソール１４０は、血液がカートリッジ１２０の中へ引き込まれたことを判定する。血液センサ場所１２７ｂは、測定チャンバ１３２ｅとオーバーフローチャンバ１３９の間の流体流路上にある。アナライザコンソールが血液センサ場所１２７ｂにおいて血液を検出するときに、アナライザコンソール１４０は、血液がすべての測定チャンバ１３２ａ〜ｅの中へ引き込まれてそれらを充填したことを判定する。さらに、アナライザコンソール１４０が血液センサ場所１２７ｂにおいて血液を検出するときに、アナライザコンソール１４０は、オーバーフローチャンバ出口ポート１３９ｏにおける負圧のさらなる印加を停止させることができる。換言すれば、血液センサ場所１２７ｂにおいて血液を検出することで、アナライザコンソール１４０は、真空の印加がすべての測定チャンバ１３２ａ〜ｅを正常に充填したこと、および、真空の印加が停止され得ることを判定することができる。オプションで、カートリッジ１２０は、血液センサ場所１２７ｂの場所においてまたはその近くにおいて、血液温度センサを装備することが可能であり、血液サンプルが所定の目標温度にあることを確認するようになっている。
上記で説明したように、それぞれの個々のチャネル１３０ａ〜ｅは、それぞれ測定チャンバ１３２ａ〜ｅを有している。いくつかの実施形態では、個々のチャネル１３０ａ〜ｅの中の流体流路は以下の通りである。測定チャンバ１３２ａ〜ｅから、血液はそれぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅへ流れることができる。例えば、測定チャンバ１３２ａからの血液は混合チャンバ１３４ａへ流れることができる。同様に、測定チャンバ３２ｂからの血液は混合チャンバ１３４ｂへ流れることができる。測定チャンバ１３２ｃからの血液は混合チャンバ１３４ｃへ流れることができる。測定チャンバ１３２ｄからの血液は混合チャンバ１３４ｄへ流れることができる。測定チャンバ１３２ｅからの血液は混合チャンバ１３４ｅへ流れることができる。混合チャンバ１３２ａ〜ｅから（混合が完了した後に）、血液は、それぞれの検査チャンバ１３６ａ〜ｅ（対応するプローブ／ピン１３８ａ〜ｅをその中に有している。下記において図１０Ａ〜ｂ参照）へ流れることができる。例えば、混合チャンバ１３４ａからの血液は検査チャンバ１３６ａへ流れることができる。同様に、混合チャンバ１３４ｂからの血液は検査チャンバ１３６ｂへ流れることができる。混合チャンバ１３４ｃからの血液は検査チャンバ１３６ｃへ流れることができる。混合チャンバ１３４ｄからの血液は検査チャンバ１３６ｄへ流れることができる。混合チャンバ１３４ｅからの血液は検査チャンバ１３６ｅへ流れることができる。アナライザコンソール１４０によって制御可能な様々なバルブおよびベントが、個々のチャネル１３０ａ〜ｅの流体流路の中に散在している。そのようなバルブおよびベントを使用して、個々のチャネル１３０ａ〜ｅの中の血液フローは、所定のスキームにしたがってアナライザコンソール１４０によって制御され得る。
ここで図６および図７を参照すると、カートリッジ１２０の追加的な特徴が、ここで説明される。図６では、カートリッジ１２０の特定のチャンバ（測定チャンバ１３２ａ〜ｅ、試薬混合チャンバ１３４ａ〜ｅ、および血液凝固検査チャンバ１３６ａ〜ｅ）の側面図が提供されている。図７では、カートリッジ１２０および個々のチャネル１３０ａ〜ｅの左側面図が提供されている。この図では、検査チャンバ１３６ａ〜ｅそれぞれに関する検査チャンバ入口ポート１３６ａｉ、１３６ｂｉ、１３６ｃｉ、１３６ｄｉ、および１３６ｅｉを見ることができる。入口ポート１３６ａｉ〜ｅｉは検査チャンバ１３６ａ〜ｅの上部の近くに位置付けされており、例えば、チャンバ１３６ａ〜ｅの側壁部に沿って、および、血液サンプルと相互作用するピン１３８ａ〜ｅの遠位ヘッドの上方であるが、ピン１３８ａ〜ｅの近位端部の下方の高さに位置付けされている（図１０Ｂ参照）。血液が気泡を含有する場合に、この構成が有利である可能性がある。その理由は、血液がカップ１３６ａ〜ｅに進入するときに、そのようなガスが血液から逃げることを許容され得るからである。粘性溶液において、溶液が底部を通って進入する場合には、泡はカップ１３６ａ〜ｅの底部に保持され、カップ１３６ａ〜ｅの中のピン１３８ａ〜ｅによるトロンボエラストメトリ測定に悪影響を与える。加えて、この構成は、有利には、血液が検査チャンバ１３６ａ〜ｅの中へ流入するときに流体フローの乱れを最小化することができる。また、流体フローの乱れおよび泡混合は、カップ１３６ａ〜ｅの中へのサンプル入口ポート１３６ｂｉの小さい直径または血液フロー面積を有することによって最小化される。混合チャンバ１３４ａ〜ｅからの血液中に存在する泡は、チャンバ１３６ａ〜ｅの側壁部に沿った入口ポート１３６ｂｉの場所と組み合わせて、サンプル入口ポート１３６ｂｉのより小さい直径を使用することによって、流体から分離し、カップ１３６ａ〜ｅの中の血液の上部表面に残る。いくつかの実施形態では、サンプル入口ポート１３６ｂｉの直径は１ｍｍである。いくつかの実施形態では、サンプル入口ポート１３６ｂｉの直径は、おおよそ０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、または１．５ｍｍである。
示されている実施形態では、カートリッジ１２０は、２つのロケータピン（locator pin）受容部１４０ａおよび１４０ｂを含む。ロケータピン受容部１４０ａおよび１４０ｂは、（さらに下記で説明するように）アナライザコンソール１４０のロケータピンと嵌合するために使用される。このように、カートリッジ１２０は、アナライザコンソール１４０に対して正確に位置決めされ得る。
また、カートリッジ１２０は、真空印加ポート１６２を含む。真空の供給源が真空印加ポート１６２において適用されるとき、ならびに、カートリッジ１２０のベントおよびバルブが適正な構成になっているときに、血液は、上記で説明したように、および、さらに下記で説明するように、測定チャンバ１３２ａ〜ｅの中へ引き込まれ得る。
また、カートリッジ１２０は圧力印加ポート１６４を含む。圧力供給源が圧力印加ポート１６４において適用されるとき、ならびに、カートリッジ１２０のベントおよびバルブが適正な構成になっているときに、血液は、上記で説明したように、および、さらに下記で説明するように、測定チャンバ１３２ａ〜ｅから混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中へ、それに続いて混合チャンバ１３４ａ〜ｅから検査チャンバ１３６ａ〜ｅへ、強制的に流れさせられる。
また、示されている実施形態では、カートリッジ１２０は、ベント１６６ａ、１６６ｂ、１６６ｃ、１６６ｄ、および１６６ｅを含む。他のカートリッジ実施形態は、より少ないまたはより多いベントを含むことができる。ベント１６６ａ〜ｅは、それぞれ、混合チャンバ１３４ａ〜ｅと合流する。したがって、ベント１６６ａ〜ｅが開いており、それを通る空気フローを可能にするときには、混合チャンバ１３４ａ〜ｅからの空気は、血液が混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中へ流入するときに、混合チャンバ１３４ａ〜ｅから容易に変位させられ得る。逆に、ベント１６６ａ〜ｅが閉められており、それを通る空気フローを防止するときには、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の空気がそこから変位させられることを許容されないので、血液は、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中へ流れ込むことを阻止される。ベント１６６ａ〜ｅは、さらに下記で説明するように、所定のスキームにしたがって、アナライザコンソール１４０によって個別に開閉され得る。したがって、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中への血液フローは、所望の通りに制御され得る。
また、示されている実施形態では、カートリッジ１２０は、バルブ１６８、１７０、１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄ、および１６０ｅを含む。他のカートリッジの実施形態は、より少ないまたはより多いバルブを含むことができる。バルブ１６８、１７０、および１６０ａ〜ｅは、カートリッジ１２０の流体流路の中に位置付けされている。したがって、バルブ１６８、１７０、および１６０ａ〜ｅは、アナライザコンソール１４０によって作動させられ得（開けられるかまたは閉められる）、バルブ１６８、１７０、および１６０ａ〜ｅがそれぞれ位置付けされている流体流路を通る流体フローを可能にするかまたは防止する。例えば、バルブ１６８は、針１２３ａと測定チャンバ１３２ａの間の流体流路の中に位置付けされている。したがって、バルブ１６８が開いているときに、血液は、針１２３ａから測定チャンバ１３２ａへ流れることが可能であり、また、バルブ１６８が閉められているときに、血液は、針１２３ａから測定チャンバ１３２ａへ流れることができない。
バルブ１７０は、測定チャンバ１３２ｅとオーバーフローチャンバ１３９の間の流体流路の中に位置付けされている。したがって、バルブ１７０が開いているときに、血液は、測定チャンバ１３２ｅからオーバーフローチャンバ１３９へ流れることが可能であり、また、バルブ１７０が閉められているときに、血液は、測定チャンバ１３２ｅからオーバーフローチャンバ１３９へ流れることができない。
バルブ１６０ａ〜ｅは、それぞれ混合チャンバ１３４ａ〜ｅと検査チャンバ１３６ａ〜ｅの間の流体流路の中に位置付けされている。したがって、バルブ１６０ａ〜ｅが開いているときに、血液は、それぞれ混合チャンバ１３４ａ〜ｅから検査チャンバ１３６ａ〜ｅへ流れることが可能であり、また、バルブ１６０ａ〜ｅが閉められているときに、血液は混合チャンバ１３４ａ〜ｅから検査チャンバ１３６ａ〜ｅへ流れることはできない。
さらに下記で説明するように、いくつかの実施形態では、バルブ１６０ａ〜ｅはピンによって個別に作動させられ、ピンは、バルブ１６０ａ〜ｅに向けて、および、バルブ１６０ａ〜ｅから離れるように並進させられる。バルブ１６０ａ〜ｅを閉めるために、ピンはバルブ１６０ａ〜ｅのエラストマー部材と係合して広げることが可能であり、エラストマー部材が、バルブ１６０ａ〜ｅのバルブシートと接触するようになっている。そのようなピンがバルブ１６０ａ〜ｅのエラストマー部材から離れるように後退させられるときに、エラストマー部材は、エラストマー部材がもはや広げられないように反発することになり、次いでバルブが開けられる。ピンは、いくつかの実施形態ではソレノイドによって並進させられる。
また、カートリッジ１２０の中の流体フローを調整するための他のメカニズムも存在し得る。例えば、ストップジャンクションが測定チャンバ１３２ａ〜ｅと混合チャンバ１３４ａ〜ｅの間に設置され、測定チャンバ１３２ａ〜ｅから混合チャンバ１３４ａ〜ｅへの血液のフローを制御することができる。いくつかの実施形態では、ストップジャンクションは、十分な量の圧力がバリアに印加されると開放され得るバリアである。いくつかの実施形態では、ストップジャンクションはサンプル流体のフローのための幅の狭いエリアを含み、十分な圧力が印加されない場合に、サンプル流体の表面張力がストップジャンクションを通るフローを防止するようになっている。十分な圧力が印加されると、ストップジャンクションを通るサンプル流体のフローは、毛細管力に起因して継続することができる。
より詳細に図６を参照すると、混合チャンバ１３４ａ〜ｅのいくつかの実施形態は、（ｉ）１つまたは複数の可溶性試薬ビーズ１８０、（ｉｉ）複数の保持エレメント１８２、および（iii）混合エレメント１８４を含有している。１つまたは複数の試薬ビーズ１８０は、複数の保持エレメント１８２の中に配設されており、複数の保持エレメント１８２の範囲内で保持される。混合エレメント１８４は、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの底部部分の中に配設されており、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの底部部分を横切って水平方向に自由に移動することができる。複数の保持エレメント１８２は、混合エレメント１８４から試薬ビーズ１８０を分離しており、混合エレメント１８４が混合チャンバ１３４ａ〜ｅの底部部分から離れるように上向きに移行することを防止している。したがって、複数の保持エレメント１８２は、混合エレメント１８４と混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の試薬ビーズ１８０との直接的な接触を防止している。好ましくは、保持エレメント１８２は、それぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中へ延在しており、混合チャンバの中の試薬ビーズ１８０のそれぞれの所定の垂直方向の位置（例えば、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中へ通される血液部分の高さよりも下方の垂直方向の位置）を維持するようになっており、それによって、所定量の血液がそれぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中へ方向付けられるときに、ビーズ１８０のそれぞれが沈められることになることを保証する。ある実施形態では、測定チャンバ１３２ａ〜ｅから混合チャンバ１３４ａ〜ｅを充填する液体の高さ（すなわち、充填レベル）は、混合チャンバの中の保持エレメント１８２の上方にある。いくつかの実施形態では、保持エレメント１８２は、混合チャンバの充填レベルの高さよりも上方にある。これらの実施形態では、保持エレメントは、流体の経路の中の試薬を位置決めするように構成されており、混合チャンバの中へ液体が侵入すると、試薬が液体によって溶解されるようになっている。いくつかの実施形態では、流路は、入口部またはダクトから進入した後のチャンバ自身の中を含む、液体が１つのチャンバから別のチャンバへ行くためにトラベルする経路として定義される。
また、いくつかの実施形態では、それぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の複数の保持エレメント１８２は、互いから離れているそれぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の試薬ビーズ１８０のそれぞれを維持している。そのような実施形態では、試薬ビーズ１８０のそれぞれは、それぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の他のビーズ１８０によって接触されておらず、それぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の混合エレメント１８４によって接触されておらず、また、それぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中へ輸送される血液部分の高さを下回る、それぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の垂直方向の高さに維持される。
保持エレメント１８２は、試薬ビーズ１８０の場所に対して制御を結果として生じさせるいくつかの独自の構成の形態をとることができる。また、いくつかの実施形態では、保持エレメント１８２は、異なる試薬ビーズ１８０同士の間の接触、試薬ビーズ１８０と混合エレメント１８４との接触、および／または、試薬ビーズ１８０と混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の他の表面またはコンポーネントとの接触を防止する。いくつかの実施形態では、保持エレメント１８２は混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の試薬ビーズ１８０の移動を限定するように構成されており、また、サンプル液体または血液サンプルが試薬ビーズ１８０を溶解させることを可能にするように構成されている。いくつかの実施形態では、保持エレメント１８２はバリアを含む。また、保持エレメント１８２は、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの壁部の中に、または、右カバー１２６もしくは左カバー１２８の表面上に、または、デバイスの他の表面上に、内向きの突出部または外向きの突出部を含むことができる。いくつかの実施形態では、保持エレメント１８２は、チャネル、ポスト、またはディボットを含む。保持エレメント１８２は、ポストのアレイ、または、ディボットのアレイを含み得る。いくつかの実施形態では、ポストのアレイは、異なる直径の試薬ビーズを保持するために異なる直径のポストを含む。いくつかの実施形態では、保持エレメント１８２は試薬ビーズを保持するためのコンパートメントまたは一連のコンパートメントを含む。また、保持エレメント１８２は、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の試薬ビーズの移動を限定するように構成され得るとともに、血液が試薬ビーズ１８０と接触して試薬ビーズ１８０を溶解させる様式で血液が流れることを可能にするように構成される。いくつかの実施形態では、保持エレメント１８２は、混合チャンバ１３４ａ〜ｅを通る血液サンプルのフローを可能にするように構成されている。
保持エレメント１８２は、さらに、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の所定の血液サンプル充填レベルの下方に、試薬ビーズ１８０を固定することができる。この充填レベルは、測定チャンバ１３２ａ〜ｅによって提供される血液の体積によって、ならびに、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの寸法、および、充填するときの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中のコンポーネントまたは試薬の体積によって決定される。この充填レベルは、上記の要因に基づいて事前に決定され得る。したがって、保持エレメント１８２は、具体的には、この所定の充填レベルの下方に試薬ビーズ１８０の位置を維持するように設計され得る。
追加的に、保持エレメント１８２は、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の混合エレメント１８４の移動を限定することができる。いくつかの実施形態では、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の混合エレメント１８４の移動を制限するために使用される静止エレメント１８２は、ポストのアレイまたはコンパートメントを含み、ポストのアレイまたはコンパートメントは、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中のサンプル流体または血液サンプルが混合エレメント１８４に接触することを可能にし、サンプル流体または血液サンプルが撹拌され、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の試薬を溶解させることを促進するようになっている。
示されている実施形態では、１つまたは複数の可溶性試薬ビーズ１８０は、球形であり、また、２つの異なるサイズ（例えば、約２ｍｍ直径および約３ｍｍ直径）のものである。しかし、試薬ビーズ１８０の他の形状および／またはサイズの使用も想定される。いくつかの実施形態では、試薬ビーズ１８０は、凍結乾燥された材料であるが、他の形態の材料も想定される。試薬ビーズ１８０は、それに限定されないが、ＣａＣｌ2、エラグ酸／リン脂質、組織因子、ヘパリナーゼ、ポリブレン、およびサイトカラシンＤ、トラネキサム酸、ならびに、それらの組み合わせなどの、材料を含むことができる。試薬ビーズ１８０は、血液中で可溶性である。例えば、この特定の実施形態では、５つの混合チャンバ１３４ａ〜ｅのそれぞれは、５つの異なるアッセイを実施する目的のために、（それぞれの測定チャンバ１３２ａ〜ｅによって画定されるような）所定の体積の血液を（その中の１つもしくは複数の試薬ビーズ１８０からの）異なる試薬組成物と混合するように構成されている。この例では、第１の混合チャンバ１３４ｅは、複数の試薬ビーズ１８０を含むことが可能であり、複数の試薬ビーズ１８０は、（対応する測定チャンバ１３２ｅからの）所定の体積の血液と混合するためにＣａＣｌ2およびエラグ酸／リン脂質を提供し、第１のサンプル部分が、第１のタイプのアッセイにおいて使用され得るようになっている。また、この例では、第２の混合チャンバ１３４ｄは、複数の試薬ビーズ１８０を含むことが可能であり、複数の試薬ビーズ１８０は、（対応する測定チャンバ１３２ｄからの）所定の体積の血液と混合するためにＣａＣｌ2、エラグ酸／リン脂質、およびヘパリナーゼを提供し、第２のサンプル部分が、第２のタイプのアッセイにおいて使用され得るようになっている。さらに、この例では、第３の混合チャンバ１３４ｃは、複数の試薬ビーズ１８０を含むことが可能であり、複数の試薬ビーズ１８０は、（対応する測定チャンバ１３２ｃからの）所定の体積の血液と混合するためにＣａＣｌ2、組織因子、およびポリブレンを提供し、第３のサンプル部分が、第３のタイプのアッセイにおいて使用され得るようになっている。また、この例では、第４の混合チャンバ１３４ｂは、複数の試薬ビーズ１８０を含むことが可能であり、複数の試薬ビーズ１８０は、（対応する測定チャンバ１３２ｂからの）所定の体積の血液と混合するためにＣａＣｌ2、組織因子、ポリブレン、およびサイトカラシンＤを提供し、第４のサンプル部分が、第４のタイプのアッセイにおいて使用され得るようになっている。最後に、この例では、第５の混合チャンバ１３４ａは、複数の試薬ビーズ１８０を含むことが可能であり、複数の試薬ビーズ１８０は、（対応する測定チャンバ１３２ａからの）所定の体積の血液と混合するためにＣａＣｌ2、組織因子、ポリブレン、およびトラネキサム酸を提供し、第５のサンプル部分が、第５のタイプのアッセイにおいて使用され得るようになっている。
いくつかの実施形態では、ＣａＣｌ2試薬を担持する試薬ビーズ１８０は、それぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅ中のビーズ１８０の残りの部分から分離され、第１に混合を可能にし、次いでクエン酸塩添加（citrated）血液サンプルの活性化／凝血を可能にする。ＣａＣｌ2試薬を担持する試薬ビーズ１８０のそのような分離は、（上記で説明したように）保持エレメント１８２を使用して実現し得る。あるいは、そのような分離は、それぞれのチャンバ１３４ａ〜ｅの中の他のビーズ１８０から分離されている、ＣａＣｌ2試薬を担持する試薬ビーズ１８０を別々のチャネルまたは別々の混合チャンバの中に保持することによって実現し得る（血液部分がそれぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の他のビーズ１８０と混合した後に、血液部分は、ＣａＣｌ2試薬に到達するようになっている）。あるいは、そのような分離は、ＣａＣｌ2試薬液体または乾燥したフィルムＣａＣｌ2試薬を別々のチャネルの中に位置決めすることによって実現され、血液部分がそれぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の他のビーズ１８０と混合した後に、血液部分がＣａＣｌ2試薬に到達するようになっている。あるいは、ＣａＣｌ2試薬を担持する試薬ビーズ１８０は、追加の層によってコーティングされ（次いで、上記で説明したように、保持エレメント１８２によって保持され）、血液部分がそれぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の他のビーズ１８０と先に混合した後に、血液部分が、ＣａＣｌ2試薬を担持する試薬ビーズ１８０を溶解させ始めるようになっている。
また、試薬を血液サンプルに提供するための他の構成も使用され得る。いくつかの実施形態では、試薬は、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの壁部の上にコーティングされている。いくつかの実施形態では、試薬は、右カバー１２６または左カバー１２８の上にコーティングされている。右カバー１２６または左カバー１２８の上にコーティングされる試薬は、それが少なくとも部分的にまたは全体的に混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中に含有されることになる様式でコーティングされ得る。いくつかの実施形態では、試薬は、それが混合チャンバ１３４ａ〜ｅの充填レベル（充填レベルは、測定チャンバ内で測定されるような所定の体積の血液によって部分的に決定されるような、混合チャンバの中の血液の高さに関連する）の下のままとなるようにコーティングされている。いくつかの実施形態では、コーティングされる試薬は、フィルム層、すなわち、試薬フィルムである。試薬フィルムは、表面の上または近くにコーティングされている試薬の層である。試薬フィルムは、液体であることが可能であり、または、乾燥させられ得る。液体試薬は、液体試薬の上に設置されている材料の可溶性層によって、フィルム層として保持され得る。また、液体試薬層は、表面の上に塗布され、次いで乾燥させられ得る。また、事前に乾燥させられているかまたは固体のフィルム試薬が、表面に塗布され、フィルム層を形成することができる。いくつかの実施形態では、フィルム層は、可溶性フィルムストリップの形態になっている。いくつかの実施形態では、特定の試薬は、試薬ビーズ１８０とは対照的に、試薬フィルムの中に送達されることが好適である。例えば、試薬ビーズ１８０内で凍結乾燥することが難しい特定の試薬は、その代わりに、デバイスの中の表面の上または近くに、フィルム層として塗布され得る。
いくつかの実施形態では、コーティングされる試薬は試薬ビーズ１８０の形態になっている。試薬ビーズは、保持エレメント１８２を使用して、チャンバの壁部に、または、カバーに固定され得る。保持エレメント１８２は、一連のコンパートメント、ポスト、ディボット、内向きの突出部もしくは外向きの突出部、または、上記のうちの任意のもののアレイを含むことができる。カバー、チャンバの壁部、または、チャンバ同士の間の流体通路の中にコーティングまたは固定され得る試薬の他の形状または構成も想定される。いくつかの実施形態では、試薬ビーズ１８０および試薬フィルムの両方がデバイスの１つまたは複数の表面の上に、例えば、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中にコーティングされている。
また、試薬フィルムは、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の血液サンプル中で溶解するように提供され得る。試薬フィルムは血液中で可溶性である。試薬フィルムは、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の表面に接着されている。いくつかの実施形態では、試薬フィルムは混合チャンバ１３４ａ〜ｅの壁部の上に堆積されている。いくつかの実施形態では、試薬フィルムは、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの壁部を少なくとも部分的にカバーまたは形成する領域において、右カバー１２６または左カバー１２８の上に堆積されている。試薬フィルムは、単独で使用され得るか、または混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中に設置されている１つもしくは複数の試薬ビーズ１８０に加えて使用され得る。したがって、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の１つまたは複数の試薬フィルムの使用は、血液中に溶解するように、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中へ試薬を導入する追加的なメカニズムを提供する。
いくつかの実施形態では、試薬フィルムは、凍結乾燥された材料を含むが、他の形態の材料も想定される。試薬フィルムは、それに限定されないが、ＣａＣｌ2、エラグ酸／リン脂質、組織因子、ヘパリナーゼ、ポリブレン、サイトカラシンＤ、およびトラネキサム酸など、ならびに、それらの組み合わせなどの、材料を含むことができる。１つの特定の例では、５つの混合チャンバ１３４ａ〜ｅのそれぞれは、（それぞれの測定チャンバ１３２ａ〜ｅによって画定されるような）所定の体積の血液を（その中の１つもしくは複数の試薬ビーズ１８０および／または１つもしくは複数の試薬フィルムからの）異なる試薬組成物と混合するように構成されている。この例では、第１の混合チャンバ１３４ｅは、複数の試薬ビーズ１８０および少なくとも１つの試薬フィルムを含むことが可能であり、（対応する測定チャンバ１３２ｅからの）所定の体積の血液と混合するためにＣａＣｌ2およびエラグ酸／リン脂質を提供し、第１のサンプル部分が、第１のタイプのアッセイにおいて使用され得るようになっている。また、この例では、第２の混合チャンバ１３４ｄは、複数の試薬ビーズ１８０および少なくとも１つの試薬フィルムを含むことが可能であり、（対応する測定チャンバ１３２ｄからの）所定の体積の血液と混合するためにＣａＣｌ2、エラグ酸／リン脂質、およびヘパリナーゼを提供し、第２のサンプル部分が、第２のタイプのアッセイにおいて使用され得るようになっている。さらに、この例では、第３の混合チャンバ１３４ｃは、複数の試薬ビーズ１８０および少なくとも１つの試薬フィルムを含むことが可能であり、（対応する測定チャンバ１３２ｃからの）所定の体積の血液と混合するためにＣａＣｌ2、組織因子、およびポリブレンを提供し、第３のサンプル部分が、第３のタイプのアッセイにおいて使用され得るようになっている。また、この例では、第４の混合チャンバ１３４ｂは、複数の試薬ビーズ１８０および少なくとも１つの試薬フィルムを含むことが可能であり、（対応する測定チャンバ１３２ｂからの）所定の体積の血液と混合するためにＣａＣｌ2、組織因子、ポリブレン、およびサイトカラシンＤを提供し、第４のサンプル部分が、第４のタイプのアッセイにおいて使用され得るようになっている。最後に、この例では、第５の混合チャンバ１３４ａは、複数の試薬ビーズ１８０および少なくとも１つの試薬フィルムを含むことが可能であり、（対応する測定チャンバ１３２ａからの）所定の体積の血液と混合するためにＣａＣｌ2、組織因子、ポリブレン、およびトラネキサム酸を提供し、第５のサンプル部分が、第５のタイプのアッセイにおいて使用され得るようになっている。
さらに、試薬フィルムは、混合チャンバから上流または下流の表面の上に堆積され、混合チャンバの前または後で血液サンプルと混合することができる。いくつかの実施形態では、ＣａＣｌ2試薬を担持する試薬フィルムは、別々のチャネルまたは別々の混合チャンバの中に設置されており、それは、それぞれのチャンバ１３４ａ〜ｅの中の他の試薬ビーズ１８０または試薬フィルムから分離されている（例えば、血液部分がそれぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の他の試薬ビーズ１８０および／または試薬フィルムと混合した後に、血液部分がＣａＣｌ2試薬フィルムに到達するようになっている）。あるいは、ＣａＣｌ2試薬フィルムは、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中に堆積され、追加の可溶性フィルム層によってコーティングされ、血液部分がそれぞれの混合チャンバ１３４ａ〜３の中の他の試薬ビーズ１８０または試薬フィルムと先に混合した後に、血液部分が、ＣａＣｌ2試薬を担持する他の試薬フィルムを溶解させ始めるようになっている。
いくつかの実施形態では、試薬ビーズ１８０または試薬フィルムは、それぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の試薬ビーズ１８０または試薬フィルムの残りの部分から分離されており、好適なシーケンスで異なる試薬と混合することを可能にするようになっている。一実施形態では、試薬ビーズ１８０のそのような分離は、（上記で説明したように）保持エレメント１８２を使用して実現され得る。あるいは、そのような分離は、それぞれのチャンバ１３４ａ〜ｅの中の他のビーズ１８０または試薬フィルムから分離されている、試薬ビーズ１８０または試薬フィルムを別々のチャネルまたは別々の混合チャンバの中に保持することによって実現され得る（血液部分が、好適なシーケンスで、装填された試薬に到達して混合するようになっている）。一実施形態では、そのような分離は、試薬液体、試薬ビーズ１８０、または乾燥したフィルム試薬を別々のチャネルの中に位置決めすることによって実現され、血液部分がそれぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の他の試薬ビーズ１８０または試薬フィルムと混合する前または後に、血液部分が試薬に到達するようになっている。いくつかの実施形態では、試薬ビーズ１８０または試薬フィルムは、混合チャンバ１３４ａ〜ｅと検査チャンバ１３６ａ〜ｅを流体接続するダクト１３４ａｄに沿って設置されている。あるいは、試薬ビーズ１８０または試薬フィルムは、追加の層によってコーティングされ（次いで、上記で説明したように、保持エレメント１８２によって保持され）、血液部分がそれぞれの混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の他の試薬ビーズ１８０または試薬フィルムと先に混合した後に、血液部分が、試薬ビーズ１８０または追加的な可溶性層を含む試薬フィルムの中の試薬を溶解させ始めるようになっている。いくつかの実施形態では、コーティングされている試薬層は、ポリマー組成物および試薬を含む基材から製造されている可溶性フィルム層である。ポリマー組成物は、可溶性バリアを形成し、デバイスの中の表面の上または近くに試薬のコーティングを維持する。血液サンプルと接触すると、ポリマー組成物が溶解し、血液サンプルが試薬と混合することを可能にする。
混合エレメント１８４は、それに限定されないが、ニッケル、コバルト、クロム（ＩＶ）酸化物、ガドリニウム、パーマロイ、およびアルニコ（アルミニウム−ニッケル−コバルト合金）など、ならびに、それらの組み合わせを含む、強磁性材料を含む。示されている実施形態では、混合エレメント１８４は、球形であり、また、固体である。他の実施形態では、混合エレメント１８４は、それに限定されないが、立方体、円錐形、円筒形、扇形、細長い形、および角柱形など、ならびに、不規則な形状などの、形状を有することができる。いくつかの実施形態では、混合エレメント１８４は、突出部、窪み部、または孔部などの、１つまたは複数の表面フィーチャを含むことができる。
さらに下記で説明するように、混合エレメント１８４は、混合エレメント１８４が磁気的に連結する磁石の移動に応答して、混合チャンバ１３４ａ〜ｅ内で移動可能である。混合エレメント１８４が磁気的に連結する磁石は、アナライザコンソール１４０の中に含有されている。混合エレメント１８４の移動は、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中に含有されている血液に溶解するように、試薬ビーズ１８０を促す。
ここで図８Ａ〜図８Ｈを参照すると、本明細書で提供されるトロンボエラストメトリシステムとともに使用され得る例示的な流体制御プロセス２００を概略的に示している。プロセス２００は、血液収集チューブ１０の中だけに含有されている血液から始まり、回転トロンボエラストメトリのために構成されているカップ１３６ａ〜ｅの中に含有される血液／試薬混合物で終了する。いくつかの実施形態では、流体制御プロセス２００を実装するために使用されるカートリッジ１２０（図１〜図７参照）が、任意の血液をその中に有する前に（例えば、約３７℃まで）加熱されるということを理解すべきである。
図８Ａを参照すると、例示的な流体制御プロセス２００は、血液収集チューブ１０、測定チャンバ１３２ａ〜ｅ、混合チャンバ１３４ａ〜ｅ、およびカップ１３６ａ〜ｅ、オーバーフローチャンバ１３９、血液検出場所１２７ａおよび１２７ｂ、真空印加ポート１６２、圧力印加ポート１６４、ベント１６６ａ〜ｅ、バルブ１６８、１７０、および１６０ａ〜ｅを含む。示されている構成では、バルブ１６８は閉められており、それによって、血液収集チューブ１０の中に実質的に血液を保持している。
例示的な流体制御プロセス２００は、５つの血液フローチャネル（それぞれが、測定チャンバ１３２ａ〜ｅ、混合チャンバ１３４ａ〜ｅ、およびカップ１３６ａ〜ｅをそれぞれ含む）を含むが、５つの血液フローチャネルを有することは、すべての実施形態において必要とされるわけではないことを理解すべきである。例えば、いくつかの実施形態では、単一の血液フローチャネルだけが含まれている。あるいは、２つの血液フローチャネルが含まれるか、または、３つの血液フローチャネルが含まれるか、または、４つの血液フローチャネルが含まれるか、または、６つの血液フローチャネルが含まれるか、または、７つ以上の血液フローチャネルが含まれる。図８Ｂを参照すると、測定チャンバ１３２ａ〜ｅは、血液によって充填されており、少量の血液が、オーバーフローチャンバ１３９の中に含有されている。この状態に達するために、（図８Ａと比較して）以下の変更が行われ、および／または、以下の条件が存在していた。（ｉ）バルブ１６８および１７０が開けられ、（ｉｉ）バルブ１６０ａ〜ｅが閉められ、（iii）ベント１６６ａ〜ｅが閉められ、（ｉｖ）負圧が真空印加ポート１６２に印加され、（ｖ）圧力印加ポート１６４は加圧されなかった。したがって、（ｉ）血液収集チューブ１０から、（ｉｉ）バルブ１６８を通って、（iii）血液検出場所１２７ａを通って、（ｉｖ）測定チャンバ１３２ａの中へ測定チャンバ１３２ａを充填するように、（ｖ）測定チャンバ１３２ｂの中へ測定チャンバ１３２ｂを充填するように、（ｖｉ）測定チャンバ１３２ｃの中へ測定チャンバ１３２ｃを充填するように、（vii）測定チャンバ１３２ｄの中へ測定チャンバ１３２ｄを充填するように、（viii）測定チャンバ１３２ｅの中へ測定チャンバ１３２ｅを充填するように、（ｉｘ）血液検出場所１２７ｂを通って、（ｘ）バルブ１７０を通って、そして、（ｘｉ）オーバーフローチャンバ１３９の中へ、血液が流れた。血液が血液検出場所１２７ｂ内で検出されたときに、負圧の印加が中止され、それによって、さらなる血液フローを止めた。
いくつかの実施形態では、例示的な流体制御プロセス２００は、測定チャンバ１３２ａ〜ｅのうちの１つ、いくつか、またはそれぞれと混合チャンバ１３４ａ〜ｅの間に、ストップジャンクション１３２ａｓを含む。いくつかの実施形態では、測定チャンバへの正圧の印加、または、混合チャンバ１３４ａ〜ｅへの負圧の印加を通して、血液は、測定チャンバ１３２ａ〜ｅと混合チャンバ１３４ａ〜ｅとを接続するダクト１３２ａｄの中のストップジャンクション１３２ａｓを通って流れる。ストップジャンクションは、外部制御デバイスへの接続なしに、フローを調整するためのメカニズムを提供している。正圧または負圧の印加は、ストップジャンクションのいずれかの側に圧力差を生成させることが可能であり、ストップジャンクションが開くことを引き起こし、または、表面張力に起因する力に打ち勝つことによって、ストップジャンクションを通して血液を引き込む。所望の圧力が、圧力印加ポート１６４を介して印加され、血液がストップジャンクションを通って流れることを引き起こし、および／または、空気圧力ベント１６６ａ〜ｅを開けることを通して、対応する混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の圧力を解放する。
いくつかの実施形態では、例示的な流体制御プロセス２００は、測定チャンバ１３２ａ〜ｅのうちの１つ、いくつか、またはそれぞれと混合チャンバ１３４ａ〜ｅの間のストップジャンクションの代わりに、または、加えて、ストップバルブを含む。いくつかの実施形態では、ストップバルブは、設定圧力に到達するとスナップ式に開くスナップ作動式バルブであるか、または、圧力差に比例して開くモジュレーティングバルブである。他のカートリッジの実施形態は、他の流体経路の中に圧力制御式バルブを含むことができる。
いくつかの実施形態では、ストップバルブは、図８Ａ〜図８Ｈにおいて反応システムの中に示されているバルブ１６８、１６２、１６０ａ〜ｅによって提供される同じメカニズムによって、開閉され得る。いくつかの実施形態では、ストップバルブは、血液への圧力印加以外のメカニズムを通して、開閉され得る。いくつかの実施形態では、ストップバルブは、ストップバルブに接続されている制御デバイスからの遠隔コマンドに基づいて開けられる。いくつかの実施形態では、ストップバルブは、アナライザコンソール１４０によって作動させられ、測定チャンバ１３２ａ〜ｅから混合チャンバ１３４ａ〜ｅへの流体経路を通る流体フローを許容または防止することができる。
図８Ｃを参照すると、測定チャンバ１３２ａ〜ｄは、依然として血液によって充填されているが、測定チャンバ１３２ｅからの血液は混合チャンバ１３４ｅへ移送されている。この状態に達するために（図８Ｂと比較して）以下の変更が行われ、および／または、以下の条件が存在していた。（ｉ）バルブ１６８および１７０が閉められ、（ｉｉ）バルブ１６０ａ〜ｅは閉められたままで、（iii）ベント１６６ａ〜ｄは閉められたままであり、（ｉｖ）ベント１６６ｅが開けられ、（ｖ）空気圧力供給源が圧力印加ポート１６４に適用された。したがって、（ｉ）測定チャンバ１３２ｅから、（ｉｉ）混合チャンバ１３４ｅの中へ、血液が流れた。ベント１６６ａ〜ｄおよびバルブ１６０ａ〜ｄは閉められたままだったので、測定チャンバ１３２ａ〜ｄ中の血液は、混合チャンバ１３４ａ〜ｄ中へ流れなかった。混合チャンバ１３４ｅ中に血液がある状態で、混合チャンバ１３４ｅ中の混合エレメントは移動することができ、また、血液を撹拌し、その中の試薬ビーズの溶解を促進することができる。
いくつかの実施形態では、図８Ｃに示されている流体制御プロセス２００は、測定チャンバ１３２ａ〜ｅと混合チャンバ１３４ａ〜ｅの間にストップジャンクション（図示せず）を含み、測定チャンバ１３２ａ〜ｅと混合チャンバ１３４ａ〜ｅの間に十分な圧力差が印加されない場合には、測定チャンバから混合チャンバへの血液のフローを防止する。この実施形態では、血液がストップジャンクションを通って流れることを引き起こすために、ベント１６６ａ〜ｄを開けるか、または、圧力印加ポート１６４に十分な圧力を印加しなければ、ストップジャンクションは、測定チャンバ１３２ａ〜ｄから混合チャンバ１６６ａ〜ｄの中への血液の漏出を防止する。混合チャンバ１３４ｅからの血液によって測定チャンバ１３２ｅを充填するために、（図８Ｂと比較して）以下の変更が行われ、および／または、以下の条件が存在していた。（ｉ）バルブ１６８および１７０が閉められ、（ｉｉ）バルブ１６０ａ〜ｅは閉められたままであり、（iii）ベント１６６ａ〜ｄは閉められたままであり、（ｉｖ）ベント１６６ｅが開けられ、（ｖ）空気圧力供給源が圧力印加ポート１６４に適用され、血液が測定チャンバ１３２ｅから混合チャンバ１３４ｅの中へストップジャンクションを通って流れることを引き起こすが、測定チャンバ１３２ａ〜ｄと混合チャンバ１３４ａ〜ｄの間のストップジャンクションは、測定チャンバ１３２ａ〜ｄから混合チャンバ１３４ａ〜ｄの中への血液のフローを防止する。混合チャンバ１３４ｅの中に血液がある状態で、混合チャンバ１３４ｅの中の混合エレメントは、移動することが可能であり、また、血液を撹拌し、その中の試薬ビーズの溶解を促進することができる。
図８Ｄを参照すると、測定チャンバ１３２ａ〜ｄは、依然として血液によって充填されており、混合チャンバ１３４ｅの中にあった血液／試薬混合物（図８Ｃ参照）がカップ１３６ｅへ移送されている。この状態に達するために、（図８Ｃと比較して）以下の変更が行われ、および／または、以下の条件が存在していた。（ｉ）バルブ１６８および１７０は閉められたままであり、（ｉｉ）バルブ１６０ｅが開けられ、（iii）バルブ１６０ａ〜ｄは閉められたままであり、（ｉｖ）ベント１６６ｅが閉められ、（ｖ）ベント１６６ａ〜ｄは閉められたままであり、（ｖｉ）空気圧力供給源が圧力印加ポート１６４に適用された。したがって、（ｉ）混合チャンバ１３４ｅから、（ｉｉ）カップ１３６ｅの中へ血液／試薬混合物が流れた。ベント１６６ａ〜ｄおよびバルブ１６０ａ〜ｄは閉められたままであったので、血液は測定チャンバ１３２ａ〜ｄから混合チャンバ１３４ａ〜ｄに向けて流れなかった。血液／試薬混合物がカップ１３６ｅの中に位置付けされている状態で、回転トロンボエラストメトリがカップ１３６ｅ内で始まることができる。
図８Ｅを参照すると、測定チャンバ１３２ａ〜ｃは、依然として、血液によって充填されており、カップ１３６ｅは、依然として、血液／試薬混合物によって充填されており、測定チャンバ１３２ｄの中にあった血液（図８Ｄ参照）が、混合チャンバ１３４ｄへ移送されている。この状態に達するために、（図８Ｄと比較して）以下の変更が行われ、および／または、以下の条件が存在していた。（ｉ）バルブ１６８および１７０は閉められたままであり、（ｉｉ）バルブ１６０ｅが閉められ、（iii）バルブ１６０ａ〜ｄは閉められたままであり、（ｉｖ）ベント１６６ｄが開けられ、（ｖ）ベント１６６ａ〜ｃおよび１６６ｅは閉められたままであり、（ｖｉ）空気圧力供給源が圧力印加ポート１６４に適用された。測定チャンバ１３２ｄと混合チャンバ１３４ｄの間にストップジャンクションを含む実施形態では、血液は、測定チャンバ１３２ｄと混合チャンバ１３４ｄの間の圧力差の印加によって、ストップジャンクションを通ってトラベルするが、一方、測定チャンバ１３２ａ〜ｃと混合チャンバ１３４ａ〜ｃの間のストップジャンクションは、フローを防止する。したがって、（ｉ）測定チャンバ１３２ｄから、（ｉｉ）混合チャンバ１３４ｄの中へ、血液が流れた。ベント１６６ａ〜ｃおよびバルブ１６０ａ〜ｃは閉められたままであったので、血液は、測定チャンバ１３２ａ〜ｃから混合チャンバ１３４ａ〜ｃに向けて流れなかった。血液が混合チャンバ１３４ｄの中にある状態で、混合チャンバ１３４ｄの中の混合エレメントは、血液を撹拌し、その中の試薬ビーズの溶解を促進することができる。
図８Ｆを参照すると、測定チャンバ１３２ａ〜ｃは、依然として、血液によって充填されており、カップ１３６ｅは、依然として、血液／試薬混合物によって充填されており、混合チャンバ１３４ｄの中にあった血液／試薬混合物（図８Ｅ参照）が、カップ１３６ｄへ移送されている。この状態に達するために、（図８Ｅと比較して）以下の変更が行われ、および／または、以下の条件が存在していた。（ｉ）バルブ１６８および１７０は閉められたままであり、（ｉｉ）バルブ１６０ｄが開けられ、（iii）バルブ１６０ａ〜ｃおよび１６０ｅは閉められたままであり、（ｉｖ）ベント１６６ｄが閉められ、（ｖ）ベント１６６ａ〜ｃおよび１６６ｅは閉められたままであり、（ｖｉ）空気圧力供給源が圧力印加ポート１６４に適用された。したがって、（ｉ）混合チャンバ１３４ｄから、（ｉｉ）カップ１３６ｄの中へ、血液／試薬混合物が流れた。ベント１６６ａ〜ｃおよびバルブ１６０ａ〜ｃは閉められたままであったので、血液は、測定チャンバ１３２ａ〜ｃから混合チャンバ１３４ａ〜ｃに向けて流れなかった。血液／試薬混合物がカップ１３６ｄの中に位置付けされている状態で、回転トロンボエラストメトリが、カップ１３６ｄ内で始まることができる。
図８Ｇを参照すると、測定チャンバ１３２ａ〜ｂは、依然として血液によって充填されており、カップ１３６ｄ〜ｅは、依然として血液／試薬混合物によって充填されており、測定チャンバ１３２ｃの中にあった血液（図８Ｆ参照）が混合チャンバ１３４ｃへ移送されている。この状態に達するために（図８Ｆと比較して）以下の変更が行われ、および／または、以下の条件が存在していた。（ｉ）バルブ１６８および１７０は閉められたままであり、（ｉｉ）バルブ１６０ｄが閉められ、（iii）バルブ１６０ａ〜ｃおよび１６０ｅは閉められたままであり、（ｉｖ）ベント１６６ｃが開けられ、（ｉｖ）ベント１６６ａ〜ｂおよび１６６ｄ〜ｅは閉められたままであり、（ｖ）空気圧力供給源が圧力印加ポート１６４に適用された。測定チャンバ１３２ｄと混合チャンバ１３４ｄの間にストップジャンクションを含む実施形態では、血液は、測定チャンバ１３２ｃと混合チャンバ１３４ｃの間の圧力差の印加によって、ストップジャンクションを通ってトラベルするが、一方、測定チャンバ１３２ａ〜ｂと混合チャンバ１３４ａ〜ｂの間のストップジャンクションは、フローを防止する。したがって、（ｉ）測定チャンバ１３２ｃから、（ｉｉ）混合チャンバ１３４ｃの中へ、血液が流れた。ベント１６６ａ〜ｂおよびバルブ１６０ａ〜ｂは閉められたままであったので、血液は、測定チャンバ１３２ａ〜ｂから混合チャンバ１３４ａ〜ｂに向けて流れなかった。血液が混合チャンバ１３４ｃの中にある状態で、混合チャンバ１３４ｃの中の混合エレメントは、血液を撹拌し、その中の試薬ビーズの溶解を促進することができる。
図８Ｈを参照すると、プロセス２００の完了が示されている。すなわち、カップ１３６ａ〜ｃは、すべて血液／試薬混合物を含有しており、回転トロンボエラストメトリは、カップ１３６ａ〜ｅ内で起こっていることができる。この状態は、上記で説明したように、真空印加ポート１６２に真空を印加すること、または、圧力印加ポート１６４に圧力を印加することを伴って、バルブ１６８、１７０、および１６０ａ〜ｅ、ならびにベント１６６ａ〜ｅを作動させる方法にしたがって、達成させられ得る。
図９を参照すると、いくつかの代替的な実施形態では、個々の血液フローチャネルまたは経路のうちの１つまたは複数は、直列に配置されている複数の混合チャンバを含むことができる。例えば、例示的な流体制御プロセス２８０は、５つの血液フローチャネル（図８Ａ〜Ｈの実施形態の中のチャネルの数と同様）を含むが、チャネルのそれぞれは、（図８Ａ〜Ｈの実施形態のようなそれぞれの混合チャンバに対して、単一の混合チャンバを含むというよりもむしろ）直列に配置されている２つの混合チャンバを含む。すなわち、混合チャンバ１３７ａおよび１３７ｆは測定チャンバ１３２ａとカップ１３６ａの間に直列に配置されている。混合チャンバ１３７ｂおよび１３７ｇは測定チャンバ１３２ｂカップ１３６ｂの間に直列に配置されている。混合チャンバ１３７ｃおよび１３７ｈは測定チャンバ１３２ｃとカップ１３６ｃの間に直列に配置されている。混合チャンバ１３７ｄおよび１３７ｉは測定チャンバ１３２ｄとカップ１３６ｄの間に直列に配置されている。混合チャンバ１３７ｅおよび１３７ｊは測定チャンバ１３２ｅとカップ１３６ｅの間に直列に配置されている。
いくつかの実施形態では、ＣａＣｌ2試薬を担持する試薬ビーズは、直列に配置されている２つの混合チャンバのうちの第２の中にＣａＣｌ2試薬を位置付けすることによって、他の試薬ビーズから分離されている。その様式で、直列の混合チャンバは、血液サンプルが試薬と混合されることを可能にすることができ、それに続いて、制御された時点において、血液サンプルの活性化／凝血が開始させられ得る。
例示的な流体制御プロセス２８０は５つの血液フローチャネルを含み、５つの血液フローチャネルは直列に配置されている２つの混合チャンバをそれぞれ含むが、そのような構成がすべての実施形態において必要とされるわけではないことを理解すべきである。例えば、いくつかの実施形態では、直列に配置されている２つの混合チャンバを含む単一の血液フローチャネルだけがカートリッジの中に含まれる。２つの混合チャンバを備えたそのような単一の血液フローチャネルは、カートリッジ中の唯一の血液フローチャネルであることが可能であり、または、単一の混合チャンバを含む１つまたは複数の他の血液フローチャネルとカートリッジ中で組み合わせられる。複数の血液フローチャネルおよび混合チャンバのすべての組み合わせおよび並べ替えは、本開示の範囲内に含まれるとことを理解すべきである。
ここで、より詳細に血液凝固検査チャンバ１３６ａ〜ｅを見てみると、チャンバ１３６ａ〜ｅは、それぞれのチャンバの中へ引き込まれた血液サンプル部分に粘弾性検査を提供するように構成される。図１０Ａおよび図１０Ｂを参照すると、ピン１３８ａ〜ｅはカートリッジ１２０の中に位置付けされている。カップ１３６ｂの中に位置付けされているピン１３８ｂを示す代表的な例は、ピン１３８ｂの外径とカップ１３６ｂの内径の間にクリアランススペースが存在することを図示している。血液／試薬混合物は、回転トロンボエラストメトリがその中で実施されているときに、クリアランススペースを少なくとも部分的に充填することになる。ピン１３８ｂはショルダ部１３８ｂｓを有している。ピン１３８ｂの外径とカップ１３６ｂの内径の間のクリアランススペースは、ショルダ部１３８ｂｓの上方のエリアにおいてよりも、ショルダ部１３８ｂｓの下方のエリアにおいて小さくなっている。ショルダ部１３８ｂｓの下方にある、ピン１３８ｂの外径とカップ１３６ｂの内径の間のエリアは、回転トロンボエラストメトリを実施することに関して活性化されるエリアである。
カップ１３６ｂおよびピン１３８ｂは、（セクション図１０Ａの断面１０Ｂ−１０Ｂにしたがって）図１０Ｂの断面に示されている。加えて、サンプル入口ポート１３６ｂｉ（図１０Ｂの配向において、ピン１３８ｂの後ろに位置付けされている）が設けられており、血液／試薬混合物がサンプル入口ポート１３６ｂｉを介してカップ１３６ｂの中へ流入することになるようになっている。示されている実施形態では、カップ入口ポート１３６ｂｉは、ピン１３８ｂの拡大した遠位部分（ショルダ部１３８ｂｓ参照）の上方であるが、ピン１３８ｂの近位端部（ピン１３８ｂの軸線方向のボア１３８ｂｂへの侵入口の近くの端部を参照）よりも下方の高さにおいて、カップ１３６ｂの側壁部の中に位置付けされている。この構成では、血液／試薬混合物はカップ１３６ｂの中へ流入することになり、泡形成の可能性を低減させるようになっている。加えて、カップ入口ポート１３６ｂｉがショルダ部１３８ｂｓの下方においてカップ１３６ｂの内径とピン１３８ｂの外径の間のアクティブスペースの中に位置付けされている場合には、カップ入口ポート１３６ｂｉをカップ１３６ｂの上部に位置付けすることは、カップ１３６ｂ内で実施されるトロンボエラストメトリ測定に対して、カップ入口ポート１３６ｂｉがそうでなければ有し得る影響を排除する。
特定のデバイスにおいて、（カップ１３６ｂの内部直径の中の）カップ入口ポート１３６ｂｉとピン１３８ｂ（すなわちプローブエレメント）の外径の間のブリッジング（bridging）または他の構造形成が起こる可能性がある。これは、血液がカップ１３６ａ〜ｅの中へ流入する能力に影響を及ぼすことがあり、または、カップ１３６ａ〜ｅ内で行われるトロンボエラストメトリ測定中に誤差を生じさせることがある。いくつかの実施形態では、入口ポート１３６ｂｉの開口部およびピン１３８ｂの外径は、ピン１３８ｂとカップ入口ポート１３６ｂｉの間の血液サンプルの安定したブリッジングまたは他の凝固構造形成を防止する、少なくとも最小クリアランス距離だけ離れている。最小クリアランス距離において、サンプル入口ポートとピンの間のブリッジングが検査チャンバを充填すると起こり得るが、しかし、ブリッジは測定の間に持続するには十分に安定していないことになる。典型的に、ブリッジは泡の周りに形成することになり、泡は、直径が最小クリアランス距離以上である場合には不安定になることになる。いくつかの実施形態では、安定したブリッジは、１秒、２秒、３秒、４秒、または５秒よりも長く続く。いくつかの実施形態では、最小クリアランス距離は少なくとも１．５ｍｍである。いくつかの実施形態では、最小クリアランス距離は少なくとも１．５ｍｍ、２ｍｍ、２．５ｍｍ、または３ｍｍである。図１０Ｂに示された実施形態では、カップ入口ポート１３６ｂｉは、ピン１３８ｂの拡大した遠位部分（ショルダ部１３８ｂｓ参照）の上方であるが、ピン１３８ｂの近位端部（ピン１３８ｂの軸線方向のボア１３８ｂｂへの侵入口の近くの端部を参照）の下方の高さにおいて、カップ１３６ｂの側壁部中に位置付けされており、また、入口ポート１３６ｂｉはピン１３８ｂから少なくとも１．５ｍｍにある。換言すれば、ピンの幾何学形状は、この追加的なクリアランスを可能にすることができる。その理由は、ブリッジングが起こる可能性のある場所において、ピンがより幅の狭い部分を有しており、それによって、ピンとカップの間のより大きいクリアランスが安定したブリッジングを防止することを可能にするからである。
図示の実施形態では、カートリッジ１２４の上部はベント１２１を含む。ベント１２１は針１２３ｂと流体連通している。したがって、サンプルウェル１２２の中に位置付けされている血液サンプルチューブをベントするための空気が必要とされるときに、ベント１２１を通して空気が引き込まれ、針１２３ｂを介して血液サンプルチューブの中へ送り込まれる。
ピン１３８ａ〜ｅのそれぞれは、軸線方向のボアを含む。例えば、ピン１３８ｂは軸線方向のボア１３８ｂｂを含む。軸線方向のボア１３８ｂｂは、回転トロンボエラストメトリを実施するためのシャフト（図１０Ｂには示されていない）と係合するために使用され得る。
図１０Ｃを参照すると、例示的な回転トロンボエラストメトリアセンブリ３００ｂは、カップ１３６ｂの中に含有されている血液サンプルに回転トロンボエラストメトリを実施するようにピン１３８ｂと係合することができる。この特定の実施形態では、例示的な回転トロンボエラストメトリアセンブリ３００ｂは、ベースプレート３０２、シャフト３１０ｂ、軸受３１２ｂ、ミラー３１４ｂ、反力スプリング３２０ｂ、光源３３０ｂ、および検出器３４０ｂ（例えば、電荷結合素子など）を含む。ベースプレート３０２は、矢印３１８ｂによって表されているように低下し、シャフト３１０ｂの先端部部分がボア１３８ｂｂに進入してピン１３８ｂと取り外し可能に連結されるようになっている。軸受３１２ｂはベースプレート３０２およびシャフト３１０ｂと係合させられており、ベースプレート３０２に対するシャフト３１０ｂの回転移動を促進する。反力スプリング３２０ｂはシャフト３１０ｂに連結されており、スプリング３２０ｂの揺動は、矢印３１６ｂによって表されているように約＋／−５°だけ往復揺動するようにシャフト３１０ｂを誘導することができる。ミラー３１５はシャフト３１０ｂに連結されている。光源３３０ｂはミラー３１４ｂに向けて光を投影するように構成されており、光は、（シャフト３１０ｂの回転配向に応じて）ミラー３１５から検出器３４０ｂに向けて反射され得る。したがって、ピン１３８ｂの運動を、光学的な検出システムによって検出し得る。また、回転トロンボエラストメトリアセンブリ３００ｂの他の構成も、本開示の範囲内で想定されるということを理解すべきである。
検出された運動データは、アナライザコンソール１４０（図１〜図３参照）の上で走るアルゴリズムによって分析され、トロンボエラストメトリ結果を処理および決定する。このシステムは、例えば、それに限定されないが、凝血時間、凝血塊形成時間、アルファ角度、振幅、最大凝血塊硬度、溶解開始時間、溶解時間、溶解インデックス（％）、および最大溶解（％）などの、様々なトロンボエラストメトリパラメータを促進する。
カップ１３６ｂの中の血液が凝固し始めるとき、シャフト３１０ｂの運動振幅は、（ミラー３１５から検出器３４０ｂに向けての光ビームの偏向によって検出されるように）減少し始める。凝固の間に、血液のフィブリンバックボーン（血小板を伴う）は、カップ１３６ｂおよびピン１３８ｂの表面同士の間に機械的な弾性的なリンケージを生成させる。したがって、上述の活性化因子のうちの１つまたは複数を追加することによって誘導される、進行する凝固プロセスが、観察および定量化され得る。このように、患者の止血状況の様々な欠陥が、明らかにされ、また、適正な医療的介入のために解釈され得る。テストプロセスの終わりに、ベースプレート３０２は、シャフト３１０ｂをピン１３８ｂから切り離すために上昇することができる。
図１１を参照すると、アナライザコンソール１４０のメインシャーシ１４４は、フロント部分１４４ｆおよびリア部分１４４ｂを含むことができる。いくつかの実施形態では、リア部分１４４ｂは、アナライザコンソール１４０の動作に必要なコンピュータおよび電子コンポーネントの少なくともいくつかを収容している。例えば、リア部分１４４ｂは、例えば、それに限定されないが、コンピュータプロセッサ、メモリデバイス、オペレーティングシステム、および、他の実行可能なインストラクション、電源、ユーザーインターフェースコントロール、通信デバイス、および回路基板などの、ハードウェアデバイスおよびソフトウェアを収容することができる。
示されている実施形態では、フロント部分１４４ｆはカバー１４５およびサンプルハンドラアセンブリ４００を含む。サンプルハンドラアセンブリ４００は、カートリッジ１２０がその中に受け入れられ得る内部スペースを画定している。いくつかの実施形態では、サンプルハンドラアセンブリ４００はアナライザコンソール１４０のモジュール式サブアセンブリであり、サンプルハンドラアセンブリ４００は、サービスのためにアナライザコンソール１４０から容易に除去され得る。サンプルハンドラアセンブリ４００は、リア部分１４４ｂの中に収容されているコンピュータおよび電子コンポーネントと電気的に相互接続されている。そうであるので、アナライザコンソール１４０はカートリッジ１２０の中に位置付けされている血液サンプルに対して回転トロンボエラストメトリを実施し、タッチスクリーンディスプレイ１４２の上に結果を表示することができる。
ここで図１１および図１２を参照すると、アナライザコンソール１４０は、カートリッジレシーバおよびクランプ４１０ならびに粘弾性測定システム４８０を含み得る。機械的なフレームアセンブリは、カートリッジレシーバおよびクランプ４１０ならびに粘弾性測定システム４８０を適切な配向に支持するために使用されており、カートリッジレシーバおよびクランプ４１０ならびに粘弾性測定システム４８０が共生的に機能することができる。
カートリッジレシーバおよびクランプ４１０ならびに粘弾性測定システム４８０の一部分は、機械的なフレームアセンブリ（それはアナライザコンソール１４０に対して静止している）に対して移動可能である。例えば、粘弾性測定システム４８０は、上向きにおよび下向きに移動することができる。さらに下記で説明するように、粘弾性測定システム４８０はカートリッジ１２０（例えば、図１１参照）と係合するように下向きに移動することが可能であり、また、カートリッジ１２０から解除するように上向きに移動することができる。カートリッジレシーバおよびクランプ４１０の一部分は、機械的なフレームアセンブリに対して水平方向に移動することができる。さらに下記で説明するように、カートリッジレシーバおよびクランプ４１０の一部分は、水平方向に移動して、サンプルハンドラアセンブリ４００の中にカートリッジ１２０をクランプまたはアンクランプすることができる。
いくつかの実施形態では、カートリッジレシーバおよびクランプ４１０は、可動ブロックサブアセンブリおよび静止ブロックサブアセンブリを含む。カートリッジ１２０がその中に受け入れられ得るスペースが、可動ブロックサブアセンブリと静止ブロックサブアセンブリの間に存在している。可動ブロックサブアセンブリは、静止ブロックサブアセンブリに向けて、または、静止ブロックサブアセンブリから離れるように並進させられ得る。したがって、カートリッジ１２０は、可動ブロックサブアセンブリと静止ブロックサブアセンブリの間で、それらの間の相対的な移動のおかげで、クランプおよびアンクランプされ得る。いくつかの実施形態では、粘弾性測定システム４８０は、可動ブロックサブアセンブリに装着されている。したがって、可動ブロックサブアセンブリが並進させられると、粘弾性測定システム４８０も並進させられる。
いくつかの実施形態では、可動ブロックサブアセンブリは電気モータによって並進させられ得る。特定の実施形態では、モータはステッパーモータである。いくつかの実施形態では、ギヤ減速機がモータに連結されている。小型化のためにベルトおよびプーリー配置を使用して、モータはリードスクリューを駆動するために使用され得る。リードスクリューのネジ山は、可動ブロックの相補的なネジ山と係合させられ、リードスクリューの回転が可動ブロックの水平方向の並進を結果として生じさせるようになっている。いくつかの実施形態では、エンド−オブ−トラベル検出器（例えば、近接センサ、光学センサ、およびマイクロスイッチなど）は、可動ブロックサブアセンブリが所望のエンド−オブ−トラベル位置まで水平方向に並進させられたときを検出するために含まれている。
いくつかの実施形態では、移動可能な可動ブロックサブアセンブリと静止ブロックサブアセンブリの間に１つまたは複数のスプリングが延在することができる。スプリングは、可動ブロックサブアセンブリと静止ブロックサブアセンブリの間の適切なクランピング力を促進するのを助けることができる。いくつかの実施形態では、スプリングは調節可能である。
いくつかの実施形態では、カートリッジ１２０と接触する可動ブロックサブアセンブリおよび静止ブロックサブアセンブリの部分は、可撓性または圧縮可能な材料を含み、カートリッジ１２０がクランプされている間に、それが、損傷から保護されるようにもなっている。
特定の実施形態では、可動ブロックサブアセンブリは、可動ブロックサブアセンブリのクランピング面の上に１つまたは複数のフィーチャを含むことが可能であり、それは、サンプルハンドラアセンブリ４００の中の所望の場所にカートリッジ１２０を位置決めする役割を果たす。例えば、いくつかの実施形態では、可動ブロックサブアセンブリは、２つのロケータピンを含み、２つのロケータピンは、カートリッジ１２０のロケータピン受容部１４０ａおよび１４０ｂ（図７参照）と嵌合し、サンプルハンドラアセンブリ４００に対してカートリッジ１２０を正確に位置決めすることができる。
いくつかの実施形態では、可動ブロックサブアセンブリおよび静止ブロックサブアセンブリのうちの一方または両方は、加熱デバイス４１２を含み、加熱デバイス４１２は、カートリッジ１２０がそれらの間にクランプされているときに、カートリッジ１２０を温めることができる。例えば、いくつかの実施形態では、ヒータ４１２は、カートリッジ１２０の少なくとも一部分を加熱するために使用される電気抵抗ヒータである。いくつかの実施形態では、ヒータ４１２は、カートリッジ１２０の他の部分から独立して、カートリッジ１２０の個々の部分の加温を促進するように構成されている。例えば、個々の血液フローチャネル１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、および１３０ｅ（図４〜図７参照）のうちの１つまたは複数は、いくつかのそのような実施形態では、独立して温められ得る。加温は、カートリッジ１２０の１つまたは複数の側部に実施され得る。それに限定されないが、ＩＲ、超音波、およびマイクロ波などを含む、他のタイプの加温モダリティも使用され得る。
特定の実施形態では、１つまたは複数の温度センサ４１４が含まれており、１つまたは複数の温度センサ４１４は、カートリッジ１２０の上の１つまたは複数の場所において、カートリッジ１２０の温度を検出することができる。例えば、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の温度センサ４１４は、熱電対、サーミスタ、および赤外線温度センサなどであることができる。したがって、アナライザコンソール１４０は、ヒータ４１２および温度センサ４１４を使用して、所定の温度（例えば、約３７℃）までカートリッジ１２０を加熱することを制御することができる。
可動ブロックサブアセンブリは、複数のソレノイドを含むことが可能であり、複数のソレノイドは、カートリッジ１２０の上述のベントおよびバルブを作動させるために使用される。例えば（図７も参照）、バルブ１６８、１７０、および１６０ａ〜ｅは、バルブアクチュエータ４３０によって作動させられ、ベント１６６ａ〜ｅは、ベントアクチュエータ４３２によって作動させられ得る。いくつかの実施形態では、バルブアクチュエータ４３０およびベントアクチュエータ４３２は、ソレノイドを含む。バルブアクチュエータ４３０によるバルブ１６８、１７０、および１６０ａ〜ｅの作動は、ピンをバルブアクチュエータ４３０に連結することによって達成され、バルブアクチュエータ４３０は、可動ブロックサブアセンブリから拡張可能であり、バルブエラストマー部材と接触してバルブエラストマー部材を広げ、エラストマー部材が、カートリッジ１２０の中のバルブシートと接触するようになっている。ベントアクチュエータ４３２によるベント１６６ａ〜ｅの作動は、ピンを弾性先端部に連結することによって達成され、弾性先端部は、可動ブロックサブアセンブリから拡張可能であり、ベント１６６ａ〜ｅを妨害する。弾性先端部を備えたそのようなピンは、ベント１６６ａ〜ｅを通る空気フローを実質的に防止するためのストッパーとして作用することができる。いくつかの実施形態では、バルブアクチュエータ４３０およびベントアクチュエータ４３２は、ソレノイドを含み、ソレノイドは、内部スプリングを含み、内部スプリングは、バルブアクチュエータ４３０およびベントアクチュエータ４３２が通常時に拡張させられることを引き起こす（例えば、電力がソレノイドから除去されているとき）。したがって、そのようなノーマルクローズ型ソレノイドは、デフォルトの構成として、カートリッジ１２０のベントおよびバルブを閉めることになる。
また、サンプルハンドラアセンブリ４００は、圧力供給源４３６および真空供給源４３４を含み、圧力供給源４３６および真空供給源４３４によって、空気圧力および真空が、それぞれ、カートリッジ１２０の圧力印加ポート１６４および真空印加ポート１６２に印加され得る（図７参照）。例えば、圧力供給源４３６および真空供給源４３４は、カートリッジ１２０と接触することが可能であり、また、カートリッジ１２０がカートリッジレシーバおよびクランプ４１０の中にクランプされているときに、圧力印加ポート１６４および真空印加ポート１６２に圧力または真空を伝送することができる。圧力供給源４３６および真空供給源４３４は、いくつかの実施形態では、弾性材料から少なくとも部分的に作製されている。例えば、いくつかの実施形態では、圧力供給源４３６および真空供給源４３４は、例えば、それに限定されないが、シリコーン、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、およびフルオロエラストマーなどの、弾性材料から少なくとも部分的に作製されている。また、１つまたは複数の内部に収容された圧力ポンプおよび／または真空ポンプ（図示せず）は、アナライザコンソール１４０の中に含まれ得る。そのような内部に収容された圧力ポンプおよび真空ポンプは、空気圧力または真空を発生させるために使用され、空気圧力または真空は、カートリッジ１２０に印加され、図８Ａ〜図８Ｈを参照して上記で説明したように、カートリッジ１２０の中の血液の輸送を誘導する。
また、以前に説明されたように、カートリッジレシーバおよびクランプ４１０は、静止ブロックサブアセンブリを含む。いくつかの実施形態では、静止ブロックサブアセンブリは、全体として、機械的なフレームアセンブリに対して、かつ、アナライザコンソール１４０に対して移動しない。
いくつかの実施形態では、アナライザコンソール１４０は、混合ユニット４４０を含む。特定の実施形態では、混合ユニット４４０は、モータ、クランクおよびコネクティングロッドアセンブリ、ならびに磁石シャトルを含む。これらのコンポーネントは、カートリッジ１２０の混合エレメントを磁気的に連結するために使用され、また、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中の混合エレメントの移動を誘導するために使用され得る。混合エレメントの移動は、上記で説明したように、混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中に含有されている血液中に試薬ビーズが溶解することを促す。
また、アナライザコンソール１４０は、１つまたは複数のセンサ４４８を含むことができる。１つまたは複数のセンサ４４８は、上記で説明したように、血液検出場所１２７ａおよび１２７ｂ（図５参照）などの、カートリッジ１２０の中の特定の場所での血液の存在を検出するために使用され得る。いくつかの実施形態では、センサ４４８は、ＩＲ（赤外線）センサなどの、光学センサである。いくつかの実施形態では、センサ４４８は、それに限定されないが、カップ１３６ａ〜ｅ（図８Ａ〜図８Ｈ参照）の中などの、カートリッジ１２０の他のエリアの中の血液を検出するために使用され得る。
また、アナライザコンソール１４０のサンプルハンドラアセンブリ４００は、粘弾性測定システム４８０を含む。粘弾性測定システム４８０は、ベースプレート３０２（例えば、図１０Ｃ参照）、１つまたは複数のトロンボエラストメトリアセンブリ（例えば、トロンボエラストメトリアセンブリ３００ｂ）、およびリニアアクチュエータアセンブリを含む。１つまたは複数のトロンボエラストメトリアセンブリは、それぞれベースプレート３０２に貼り付けられ得る。いくつかの実施形態では、リニアアクチュエータアセンブリは、ベースプレート３０２に、ならびに、カートリッジレシーバおよびクランプ４１０に連結され、したがって、リニアアクチュエータアセンブリの作動は、ベースプレート３０２ならびにカートリッジレシーバおよびクランプ４１０を、互いに向けてまたは互いから離れるように並進させることができる。リニアアクチュエータのリニア軸受アセンブリは、ベースプレート３０２を線形経路でガイドすることが可能であり、また、ベースプレート３０２がカートリッジレシーバおよびクランプ４１０に向けてまたはそれから離れるように並進するときに、ベースプレート３０２を安定化させることができる。
いくつかの実施形態では、リニアアクチュエータアセンブリは、モータ（例えば、ＤＣモータまたはステッパーモータ）を使用して、ベースプレート３０２がカートリッジレシーバおよびクランプ４１０に対して垂直方向に上昇または低下することを引き起こし、モータは、駆動ナットと係合されるネジ山を有するリードスクリューを回転させる。駆動ナットは、ベースプレート３０２に連結されている。いくつかの実施形態では、エンド−オブ−トラベル検出器（例えば、近接センサ、光学センサ、およびマイクロスイッチなど）は、ベースプレート３０２が所望のエンド−オブ−トラベル位置まで垂直方向に並進させられたときを検出するために含まれている。
粘弾性測定システム４８０は、さらなる回転トロンボエラストメトリアセンブリのうちの１つ（例えば、図１０Ｃの回転トロンボエラストメトリアセンブリ３００ｂ）を含み、１つまたは複数の回転トロンボエラストメトリアセンブリは、ピンと連結するように構成されたシャフト（例えば、ピン１３８ｂと連結するように構成されたシャフト３１０ｂ）を含む。トロンボエラストメトリアセンブリはベースプレート３０２に装着されているので、シャフトは、ベースプレート３０２の上昇または低下と連動して、上昇または低下させられる。したがって、リニアアクチュエータアセンブリの作動は、カートリッジ１２０がカートリッジレシーバおよびクランプ４１０の中にクランプされているときに、カートリッジレシーバおよびクランプ４１０に対して、ならびに、カートリッジ１２０に対して、シャフトが垂直方向に上昇または下降することを引き起こす。したがって、本明細書における説明から、リニアアクチュエータアセンブリの作動は、シャフトをカートリッジ１２０のピンと係合させ、また、シャフトをカートリッジ１２０のピンから解除することが可能である（例えば、図１０Ｃ参照。図１０Ｃは、シャフト３１０ｂをピン１３８ｂと係合させるためにベースプレート３０２が低下させられるということを示している）ということを理解し得る。
アナライザコンソール１４０の上述の特徴に加えて、いくつかの実施形態では、アナライザコンソール１４０はまた、以下の特徴のうちの１つまたは複数を含む。アナライザコンソール１４０は１つまたは複数のバーコードスキャナ４５０を含むことが可能であり、１つまたは複数のバーコードスキャナ４５０は、例えばカートリッジ１２０の先端部の上のバーコード場所１２５においてバーコードを読み取ることが可能である（図５参照）。いくつかの実施形態では、アナライザコンソール１４０は１つまたは複数のデバイスを含み、所望の挿入場所および／または配向におけるカートリッジ１２０の存在を検出することができる。例えば、いくつかの実施形態では、１つまたは複数のマイクロスイッチは、カートリッジ１２０が所望の場所および配向でサンプルハンドラアセンブリ４００の中に挿入されたときを検出するために使用され得る。いくつかの実施形態では、アナライザコンソール１４０は、１つまたは複数の補助接続部４６０を含むことができる。補助接続部４６０は、例えば、それに限定されないが、１つまたは複数のＵＳＢポート、イーサネットポート（例えば、ＲＪ４５）、ＶＧＡコネクタ、およびＳｕｂ−Ｄ９コネクタ（ＲＳ２３２）などの、ネットワークおよびデバイスコネクタを含むことができる。そのような補助接続部４６０はメインシャーシ１４４の背面に位置付けされるか、または、メインシャーシ１４４の上の他の都合の良い場所に位置決めされ得る。例えば、いくつかの実施形態では、１つまたは複数のＵＳＢポートはメインシャーシ１４４のフロントの上または近くに位置決めされ得る。
また、アナライザコンソール１４０は、ユーザーインターフェース１４２（例えば、この実施形態では、タッチスクリーンディスプレイを備える）を含む。示されている実施形態では、ユーザーインターフェース１４２は、ユーザ入力を受け取るように、および、ディスプレイ出力情報をユーザに表示するように構成されている。例えば、ユーザは、検査プロセスの開始、中間、および終了の間の時点においてユーザーインターフェース１４２の上に表示され得る様々なソフトボタンの選択を行うことによって、アナライザコンソール１４０に情報を入力することができる。いくつかの実施形態では、例えば、それに限定されないが、ソフトキーボード入力などの他の選択が、ユーザーインターフェース１４２を介して提供され得る。いくつかの実施形態では、データ入力は、音声入力によって、追加的にまたは代替的に実施され得る。いくつかの実施形態では、ユーザーインターフェースは、アナライザコンソール１４０の一部として他の周辺デバイス（例えば、マウス、キーボード、および、追加的なディスプレイデバイスなど）を含むことができる。いくつかの実施形態では、コンピュータデータネットワーク（例えば、イントラネット、インターネット、ＬＡＮなど）は、遠隔デバイスがシステム１００から情報を受信および／または入力することを可能にするように使用され得る。例えば、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の遠隔ディスプレイが、補助接続部４６０を介して利用され得る。また、示されている実施形態では、ユーザーインターフェース１４２は、外部バーコードリーダー１４６（図１Ａ参照）を含む。代替的にまたは追加的に、アナライザコンソール１４０のユーザーインターフェース１４２は、近距離無線通信タグまたはＲＦＩＤタグなどを読み取るように構成されたリーダーを装備していることができる。また、アナライザコンソール１４０は、１つまたは複数の制御システム４７０を含むことが可能であり、１つまたは複数の制御システム４７０は、コンピュータプログラム内で具現化されたインストラクションを実行することができる。制御システム４７０は、例として、汎用マイクロプロセッサおよび専用マイクロプロセッサの両方、ならびに、任意の種類のデジタルコンピュータの任意の１つまたは複数のプロセッサを含むことができる。いくつかの実施形態では、制御システム４７０は、１つまたは複数のそのようなプロセッサ、メモリ、ストレージデバイス、インターフェース、ならびに、他のタイプの電子的なサブシステムおよびコンポーネントを含む。そのようなコンポーネントは、共通のマザーボードの上に装着されるか、または、必要に応じて他の様式で装着され得る。制御システム４７０は、アナライザコンソール１４０内で実行するためのインストラクションを処理することが可能であり、このインストラクションは、メモリの中またはストレージデバイスの上に記憶されているインストラクションを含む。いくつかの実装形態では、複数のプロセッサおよび／または複数のバスは、必要に応じて、複数のメモリ、および、メモリのタイプとともに使用され得る。また、複数のコンピューティングデバイスは、それぞれのデバイスが必要な動作の一部分を提供する状態で接続され得る（例えば、サーババンク、ブレードサーバのグループ、またはマルチプロセッサシステムのようなもの）。
ストレージデバイスは、制御システム４７０のためのマスストレージを提供することができる。いくつかの実装形態では、ストレージデバイスは、コンピュータ可読の媒体、例えば、フロッピィ（登録商標）ディスクデバイス、ハードディスクデバイス、光ディスクデバイス、またはテープデバイス、フラッシュメモリ、もしくは、他の同様のソリッドステートメモリデバイス、または、ストレージエリアネットワークもしくは他の構成の中のデバイスを含むデバイスのアレイであるか、または、それを含有することができる。コンピュータプログラムプロダクトは、情報担体の中に有形に具現化され得る。また、コンピュータプログラムプロダクトは、実行されるときに、図８Ａ〜図８Ｈを参照して上記で説明したものなどの１つまたは複数の方法を実施するインストラクションを含有することができる。また、コンピュータプログラムプロダクトは、メモリ、ストレージデバイス、または、プロセッサの上のメモリなどの、コンピュータ可読媒体または機械可読媒体の中に有形に具現化され得る。
図１３を参照すると、いくつかの実装形態では、ユーザは、例示的なプロセス４９０にしたがって本明細書で提供されているトロンボエラストメトリシステムと相互作用することができる。ステップ４９２において、ユーザはアナライザコンソールの中へカートリッジを挿入することができる。いくつかの例では、カートリッジの少なくとも一部分は、カートリッジの他の部分がアナライザコンソールの中に隠されている間も、露出されたままである。例えば、このステップは図１Ａを参照して上記に例示されている。ステップ４９４において、プロンプトがアナライザコンソールから受信された後に、ユーザは血液サンプルコンテナをカートリッジに連結することができる。ステップ４９２によって定義されているように、カートリッジがアナライザコンソールの中に挿入されたままになっている状態で、ステップ４９４が実施され得る。ステップ４９６において、ユーザは「開始」ボタン（または、均等物）を押し、カートリッジの血液検査チャンバへの血液サンプルリザーバの中の血液の自動化された輸送を開始させることが可能であり、血液の粘弾性特性が測定され得るようになっている。いくつかの例では、アナライザコンソールは検査が開始させられる準備ができているというインディケーションを提供するが、そのインディケーションはプロセス４９０の一部として必要とされるわけではない。
図１４Ａおよび図１４Ｂを参照すると、いくつかの実装形態では、トロンボエラストメトリシステムは、例示的なプロセス５００にしたがってトロンボエラストメトリを実施することができる。プロセス５００の個々のステップは、必ずしも、列挙されている順序で実施されなくてもよい。さらに、いくつかの実装形態では、プロセス５００のいくつかのステップは、並列に実施され得る。プロセス５００は、トロンボエラストメトリシステム１００などの、上記で説明したトロンボエラストメトリシステムによって実施され得る。
ステップ５１０において、カートリッジの存在が、トロンボエラストメトリシステムのアナライザコンソールの受容部内で検出される。例えば、検出は、マイクロスイッチ、光学センサ、およびバーコードスキャナなど、または、それらの組み合わせによって、実施され得る。カートリッジが受容部の中に検出されたとしても、カートリッジの少なくとも一部分は、アナライザコンソールの外部にあることができる。
ステップ５２０において、アナライザコンソールは、クランピングメカニズムを作動させ、少なくとも部分的にアナライザコンソールの中にカートリッジをクランプする。例えば、上記で説明したようなカートリッジレシーバおよびクランプ４１０が、カートリッジをクランプするように活性化させられ得る。
ステップ５３０において、アナライザコンソールは、カートリッジが以前に使用されたことを示す特性をカートリッジが有するかどうかということをオプションで決定することができる。例えば、アナライザコンソールは、光学センサを使用し、カートリッジの中の血液の存在を検査することができる。いくつかの実施形態では、カートリッジが以前に使用されたということを示す１つまたは複数の特性が検出される場合には、アナライザコンソールは、プロセス５００のさらなるステップを中断し、ユーザーインターフェースを介して適切なメッセージを提供することができる。
ステップ５４０において、アナライザコンソールは、カートリッジの完全性をテストするために、１つまたは複数のＱＣテストを実施することができる。例えば、いくつかの実施形態では、カートリッジは、例えば、圧力／真空の減衰テストを実施することなどによって、リークに関してテストされ得る。
ステップ５５０において、アナライザコンソールは、バーコードに関してカートリッジをスキャンする。例えば、アナライザコンソールは、カートリッジの先端部をスキャンすることが可能であり、カートリッジの先端部において、１Ｄまたは２Ｄバーコードが存在することができる。
ステップ５６０において、アナライザコンソールは、ステップ５５０においてバーコードのスキャンから得られる情報に基づいて実施されることになるトロンボエラストメトリアッセイのタイプを決定する。
ステップ５７０において、アナライザコンソールのトロンボエラストメトリサブシステムのシャフトがカートリッジのピンと連結される。ピンは、カートリッジのカップの中に位置付けされる。したがって、ピンへのトロンボエラストメトリサブシステムのシャフトの連結は、カートリッジのカップの中に含有されている血液サンプルに対してトロンボエラストメトリを実施することができるように、トロンボエラストメトリシステムを構成することができる。例えば、図１０Ｃを参照すると、トロンボエラストメトリアセンブリ３００ｂのシャフト３１０ｂは、カートリッジに向けて低下させられ、シャフト３１０ｂがカートリッジ１２０のピン１３８ｂと摩擦フィットして取り外し可能に連結されるようになっている。
ステップ５８０において、アナライザコンソールは、カートリッジのカップに対して、ピンの回転往復運動を始めることができる。例えば、このステップは、図１０Ｃを参照して上記に例示されている。
ステップ５９０において、アナライザコンソールはカートリッジを加熱することができる。いくつかの実装形態では、アナライザコンソールは所定の温度までカートリッジを加熱することができる。特定の実装形態では、アナライザコンソールはカートリッジを所定の温度に維持することができる。例えば、いくつかの実装形態では、所定の温度は約３５℃から約４０℃であり、好ましくは、約３７℃しすることができる。
ステップ６００では、アナライザコンソールは、血液サンプルコンテナをカートリッジに連結するようにプロンプトを提供する。例えば、１つもしくは複数のステップが正常に完了したときまたは１つもしくは複数の条件が正常に検証したときに、または、その両方のときにこのプロンプトが提供される。例えば、なかでも、ステップ５９０にしたがって、所定の温度のカートリッジの正常な達成のときに、このプロンプトが提供され得る。プロンプトはアナライザコンソールのユーザーインターフェースを介して提供され得る。例えば、プロンプトは、アナライザコンソールのタッチスクリーンモニタの上に表示される視覚的なメッセージであることができる。いくつかの実装形態では、可聴プロンプトが提供され得る。
ステップ６１０において、アナライザコンソールは、カートリッジの中の血液の存在をオプションで検出することができる。そのような検出は、例えば、アナライザコンソールの１つまたは複数のＩＲセンサを使用して実施され得る。このステップにおけるカートリッジの中の血液の検出は、血液サンプルコンテナがカートリッジに正常に連結されたということを示すことができる。
ステップ６２０において、アナライザコンソールは、検査を「開始」するためのプロンプトを提供することができる。いくつかの実装形態では、検査を「開始」するためのプロンプトは、１つまたは複数のステップの正常な完了に基づいて、または、１つまたは複数の条件の正常な検証に基づいて、または、その両方に基づいて提供され得る。プロンプトは、アナライザコンソールのユーザーインターフェースを介して提供され得る。例えば、プロンプトは、アナライザコンソールのタッチスクリーンモニタの上に表示される視覚的なメッセージであることができる。いくつかの実施形態では、タッチスクリーンは、検査を開始するためのユーザ入力を受け取ることができる。
ステップ６３０において、アナライザコンソールは、血液がサンプルコンテナからカートリッジの中へ流れることを引き起こすことができる。いくつかの実装形態では、アナライザコンソールの真空供給源が、血液がカートリッジの中へ流入することを引き起こすために使用され得る。いくつかの実装形態では、アナライザコンソールの空気圧力供給源が、血液がカートリッジの中へ流入することを引き起こすために使用される。また、アナライザコンソールは、様々なバルブまたはベントを作動させ、カートリッジの中の血液フローを制御することが可能である（例えば、図８Ａ〜図８Ｈ参照）。
ステップ６４０では、アナライザコンソールは、カートリッジの中に含有されている血液中の試薬の溶解を支援するように撹拌を誘導することができる。このステップは磁石シャトルの水平方向の往復運動に関連して上記に例示されており、磁石シャトルはカートリッジ１２０の混合エレメントと磁気的に連結されている、その１つまたは複数の磁石を備えており、このステップは、カートリッジ１２０の中の混合エレメントの移動が混合チャンバ１３４ａ〜ｅの中に含有されている血液中で溶解するように試薬ビーズを促すことを引き起こす。
ステップ６５０において、トロンボエラストメトリ検査が開始される。例えば、アナライザコンソールは、データを分析し始めることが可能であり、データは、カートリッジのカップ１３６ａ〜ｅの中に位置付けされているピン１３８ａ〜ｅと連結されているシャフトの往復回転に関して、トロンボエラストメトリアセンブリによって作り出される（図８Ａ〜図８Ｈ参照）。いくつかの実装形態では、アナライザコンソールは、トロンボエラストメトリアセンブリのうちの他のものによって作り出されるデータを分析し始める前に、トロンボエラストメトリアセンブリのうちのいくつかによって作り出されるデータを分析し始めることができる。例えば、図８Ａ〜図８Ｈを参照して上記で説明したように、アナライザコンソールは、第１に、カップ１３６ｅに関してトロンボエラストメトリアセンブリによって作り出されるデータを分析し始めることができる。それに続いて、アナライザコンソールは、カップ１３６ｄに関するトロンボエラストメトリアセンブリによって作り出されるデータを分析し始めることが可能であり、そして、以下同様に続く。
ステップ６６０において、アナライザコンソールは、トロンボエラストメトリの結果を表示する。そのような結果は、検査の実施と同時に、および、検査の完了時に表示され得る。結果は、例えば、タッチスクリーンディスプレイの上など、アナライザコンソールのユーザーインターフェースを介して表示され得る。結果は、定性的なグラフィック表現および定量的なパラメータを使用して表示され得る。
ステップ６７０において、アナライザコンソールは、検査の停止時にカートリッジをアンクランプすることができる。いくつかのケースでは、そのような停止は、検査を停止させるためのアナライザコンソールへのユーザ入力によって、または、テストアッセイの完了によって、または、時間ベースのパラメータの満了によって、開始させられ得る。アンクランピングは、例えば、可動ブロックサブアセンブリの水平方向の並進によって実施され得る。アンクランピングの後に、カートリッジは、アナライザコンソールから除去され得る。
本発明の複数の実施形態が説明されてきた。それにもかかわらず、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な修正を行ない得ることを理解できよう。したがって、他の実施形態は添付の特許請求の範囲の範囲内にある。
Claims (10)
- サンプル液体の粘弾性特性を測定するための測定システム用のカートリッジデバイスであって、
カートリッジ本体部であって、その中に形成された測定チャンバ、混合チャンバ、および検査チャンバを有しており、前記測定チャンバは、前記混合チャンバと流体連通しており、前記混合チャンバは、前記チャンバ同士を接続する配管を通して、前記検査チャンバと流体連通している、カートリッジ本体部と、
前記カートリッジ本体部に取り付け可能なカバーであって、前記カバーにモールドされた少なくとも１つのバルブを含み、前記バルブは、前記配管を通るフローを調整するように構成されている、カバーと
を含むカートリッジデバイス。 - 前記バルブはオーバーモールドによって成形され、前記カバーに取り付けられている請求項１に記載のカートリッジデバイス。
- 前記バルブは前記カバーの上に溶融されている請求項１または２に記載のカートリッジデバイス。
- 前記バルブは前記カバーの中の開口部を横切って形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載のカートリッジデバイス。
- 前記バルブはエラストマー材料を含む請求項１から４のいずれか一項に記載のカートリッジデバイス。
- 前記エラストマー材料は熱可塑性のエラストマーである請求項５に記載のカートリッジデバイス。
- 前記カバーに取り付けられている複数のバルブを含む請求項１から６のいずれか一項に記載のカートリッジデバイス。
- 前記複数のバルブは、前記混合チャンバおよび前記検査チャンバを流体接続する前記配管の中のフローを調整する請求項７に記載のカートリッジデバイス。
- 前記バルブは、前記バルブに外部圧力を印加すると、前記配管の中のフローを停止させるように構成されている請求項１から８のいずれか一項に記載のカートリッジデバイス。
- 前記バルブは、前記バルブの外部パーツに接触している機械的なデバイスによって閉められる請求項１から９のいずれか一項に記載のカートリッジデバイス。
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