JP2019537124A - 生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するためのシステム（１００）であって、患者の少なくとも１つの生体試料を取り込むように構成された少なくとも１つの支持物（１０１）と、試料の赤外スペクトルを取り込むように構成された少なくとも１つの赤外分光計（１０２）と、インターネットにより赤外分光計（１０２）に接続され、かつ赤外分光計（１０２）が得たスペクトルを受信するように構成された少なくとも１つのサーバ（１０３）とを備え、受信したデータを後処理および分析するステップを遂行するシステム（１００）。システム（１００）であって、支持物（１０１）の画像を取り込み、支持物（１０１）に包含される個人データを復号し、個人データをサーバ（１０３）に送信し、分析されたデータをサーバ（１０３）から受信し、これらのデータを表示するように構成されたカメラおよびＯＣＲシステムを備える少なくとも１つの機器（１０４）と、サーバ（１０３）、ログインシステム、行われた過去の分析のための管理プログラム、公認の医師および／または生物学者および／または化学者および／または獣医師に報告書の草案を送信するためのシステムを包含するプライベートブロック／ハイブリッドクラウド（１１０）とを備えるシステム（１００）。【選択図】図１
Description
本発明は、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するシステムに関する。
本発明はまた、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理する方法に関する。
詳細には、本発明は、遠隔診療分析のために、血液化学データなどの、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するシステムおよび方法に関する。
周知のように、臨床化学検査により、血液、尿、涙、脳脊髄液、乳汁、精液、痰などのような体液内に存在する物質を検出して、定量化することができるようになる。これらの分析は、診断目的に、および異常を発見する際に有用であり、ヒトおよび動物の患者の身体の中を循環しているさまざまな有機物および無機物の量を決定するために、さまざまな化学分析技法を使用して行われる。
血液化学分析は、現在は検査室で行われる。医療スタッフまたは医療補助スタッフは、よりよい標準化を達成し生物学的変動性を低減するために、患者の静脈血試料採取（または他の生体試料）を通常は朝に遂行する。収集した血液は、貯蔵され、分析検査室に送られる。検査室は、必要な分析を遂行し、次に、患者およびその医師に伝送され、移送されなければならない報告書を発行する。
したがって、血液化学データを取り込み、伝送し、処理することは、高いコストおよびタイミングだけではなく、医療関係者および／または医療補助関係者が直接存在する必要性を伴うシステムおよび方法を用いて行われる。
公知の化学分析技法は、試料内に存在する物質を識別する赤外分光法（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、ＩＲＳ）である。そのような分析技法には、特に経済的であり、かつ化学試薬を使用する必要がないという利点がある。
しかしながら、ＩＲＳを臨床分析に適用するには、液体試料を分析することができないという制限がある。それに加えて、ＩＲＳ自体、得られる結果の正確さを欠く。
本発明の目的は、費用がかからず、簡単で、正確にすることができ、したがって、従来技術と関連して、生体液に関して取り込み、伝送し、処理するための、現在のシステムおよび方法に依然として影響を与える制限を克服するなどの特性を有する、血液などの生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するシステムおよび方法を提供することである。
本発明の別の目的は、医療関係者、獣医学関係者、または医療補助関係者の補助なしに、血液のような生体試料を得ること、および離れた所で得たデータをＩＲＳにより処理することを遂行することができるようにする、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するシステムおよび方法を提供することである。
本発明によれば、請求項１に規定するような、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するシステムが提供される。
本発明によれば、請求項４に規定するような、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理する方法が提供される。
本発明をよりよく理解するために、次に、添付図面を参照して、まったく限定しない例によって、好ましい一実施形態について記述する。
これらの図を、詳細には図１を参照すると、本発明による、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するシステム１００が示されている。
より詳細には、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するシステム１００は、支持物１０１と、赤外分光計１０２と、赤外分光計１０２に接続されたサーバ１０３またはサーバクラスタと、獲得した赤外スペクトルを分析したデータを伝送、受信、および見るように構成され、さらにまた取り込まれる画像認識／ＯＣＲデータのためにサーバ１０３が必要とする写真を撮ることができる機器１０４とを備える。
本発明の一様態によれば、図１に示すように、検討される試料を分析した結果得られるスペクトルを、分析の必要性に応じて、インターネット接続を介して前記サーバ１０３またはサーバのクラスタに発送することができるように、赤外分光計１０２を機器１０４に接続する。
本発明の一様態によれば、検討される試料を分析した結果得られるすスペクトルをサーバ１０３に送信するように、インターネット接続を用いて赤外分光計１０２をサーバ１０３に直接接続する。本発明の一様態によれば、サーバは、物理機械または仮想機械であり得る。
本発明の一様態によれば、機器１０４は、カメラと、支持物１０１に関する写真を取り込むための、かつ基本データ、および場合によってはその中に備わった、患者の署名を復号するための、画像認識／ＯＣＲシステムとを備える。これらのデータは、サーバに送信され、分析された血液試料と一意に関連づけられる。
本発明の一様態によれば、前記画像認識／ＯＣＲシステムは、取り込んだ支持物１０１の写真を自動的に検証して、規則性、色、および広がりのある斑点のデータを検出し、比較する。ＯＣＲが、取り込んだ写真の中に不整合または誤りを検出する場合、システムは、支持物１０１の別の写真を要求し、その後、さらに不整合または誤りがある場合、最初の試料を排除し、新しく収集した試料を提供する。
本発明の一様態によれば、処理サーバ１０３は、プライベート／ハイブリッドクラウド１１０ブロックに包含される。このブロック１１０は、サーバ１０３に加えて、ロギングシステム、分析履歴の管理、電子署名を行うように公認された医師／化学者／生物学者に報告書の草案を提出するためのシステムを包含する。
有利には、クラウドシステムは、システムをデータ処理リクエストのどんなピークにも弾力的にするために、追加の計算能力を動的にオンデマンドで獲得することができるようにする。
本発明の一様態によれば、支持物１０１は、好ましくは、Ｗｈａｔｍａｎ社の９０３プロテインセーバまたは均等物のような、市販されているタイプの吸い取り紙から作られる。
本発明の一様態によれば、支持物１０１は、手書きにより患者識別データを指定することができるカードにより構成され、バーコードに関連づけられる。プライバシまたはインフォームドコンセントに関する規制に最終的に従うために、患者は、このカードに署名して、同意を表明することができる。
支持物１０１は、患者の１つまたは複数の生体試料を取り込むことができる。また、検討されている斑点に包含される化学物質を検出することができるようにするように、赤外分光計１０２を使用してＩＲＳにより支持物１０１をスキャンすることができる。
有利には、本発明によれば、支持物１０１は、ＩＲＳ分光法を用いて血液試料を分析することができるようにする。
赤外分光計１０２は、血液試料を取り込み、患者の血斑ごとに１組の回数のスキャンを遂行することにより血液試料を分析する。たとえば、遂行されるスキャンは、患者ごとに３つの斑点に関して３２回である。
スキャンにより得たスペクトルデータは、サーバ１０３に自動的に送信される。サーバ１０３は、後処理段階および受信したデータの分析を遂行し、検証した後、患者および／または患者の医師の所に配置された機器１０４に、受信したデータをリアルタイムで送信するように構成される。
有利には、本発明によれば、経済的で簡単な手法で試料に対して臨床化学分析を遂行した結果は、医師および／または患者にリアルタイムで伝送される。
有利には、本発明によれば、臨床化学データを検証し、制御して、遂行したＩＲＳ分析の信頼度を高める。
有利には、本発明によれば、システムおよび方法をヒトまたは動物に適用することができる。
本発明の一様態によれば、サーバ１０３は、品質制御ブロック１０５と、スキャンの平均計算ブロック１０６と、患者の斑点の平均計算ブロック１０７と、１つまたは複数の標準化ライブラリ１０８と、特有の機械学習アルゴリズムを含むブロック１０９とを備える。
本発明の一様態によれば、支持物１０１は、バーコードと、血液試料を包含する第１の部分および患者のデータを包含する第２の部分を分離するように事前にミシン目を入れられた部分とを備える。
有利には、事前にミシン目を入れられた部分に沿って支持物１０１を２つの部分に分離すると、バーコード／ＱＲコード（登録商標）は、２つの対称な半分に分割されるので、両側で依然として読むことができる。支持物１０１に関連するバーコードおよび通し番号は、機器１０４を用いて画像を取り込むことにより、患者と一意に関連づけられる。
有利には、本発明によれば、血斑を包含する支持物１０１の第１の部分はまた、遺伝子検査または感染検査などの、ＩＲＳにより遂行することができない、いくつかのタイプの分析を受けるために、郵便または宅配業者により分析所に発送され得るが、一方では、バーコードまたはＱＲコード（登録商標）、および基本データを包含する支持物１０１の第２の部分は、送信された試料の受領書およびトレーサビリティ文書を構成する。
したがって、有利には、血斑を包含する支持物１０１の第１の部分は、薄く、軽く、さらにまた匿名性であるので、容易に運ぶことができ、目に見えない。
すでに述べたように、本発明はまた、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理する方法に関する。
詳細には、生体液データに関するデータを取り込み、伝送し、処理する方法は：
−少なくとも患者の生体試料を取り込むステップであって、血液試料の場合、たとえば、指を刺すステップと；
−血液試料を支持物１０１の上に置くステップと；
−支持物１０１に関する写真を取り込むために、機器１０４の画像認識／ＯＣＲシステムを使用するステップと；
−インターネット接続を介して、サーバ１０３を備えるプライベート・ハイブリッド・クラウド１１０に得たデータを送信するステップと；
−基本データ、および場合によってはその中に備わった、患者の署名を復号するステップと；
−許可を戻して出して、ＩＲＳ分光法を続行するステップと；
−赤外分光計１０２を用いて、ＩＲＳ分光法に支持物１０１を提出するステップと；
−試料のＩＲＳスペクトルを獲得するステップと；
−インターネット接続を介して、サーバ１０３を備えるプライベート・ハイブリッド・クラウド１１０に得たスペクトルを送信するステップと；
−品質制御ブロック１０５を使用してデータを分析するステップと；
−スキャンの平均の計算ブロック１０６を使用してデータを分析するステップと；
−各患者の斑点の平均を計算するブロック１０７を使用してデータを分析するステップと；
−１つまたは複数の標準化ライブラリ１０８とデータを比較するステップと；
−ブロック１０９を用いて、分析した試料に関する化学分析の結果を処理するステップと；
−医師、または公認の生物学者もしくは化学者によって結果を検証するステップと；
−表示機器１０４に、および／または紙の形態もしくは電子的形態で、血液化学の分析結果をリアルタイムで伝送するステップと
を備える。
−少なくとも患者の生体試料を取り込むステップであって、血液試料の場合、たとえば、指を刺すステップと；
−血液試料を支持物１０１の上に置くステップと；
−支持物１０１に関する写真を取り込むために、機器１０４の画像認識／ＯＣＲシステムを使用するステップと；
−インターネット接続を介して、サーバ１０３を備えるプライベート・ハイブリッド・クラウド１１０に得たデータを送信するステップと；
−基本データ、および場合によってはその中に備わった、患者の署名を復号するステップと；
−許可を戻して出して、ＩＲＳ分光法を続行するステップと；
−赤外分光計１０２を用いて、ＩＲＳ分光法に支持物１０１を提出するステップと；
−試料のＩＲＳスペクトルを獲得するステップと；
−インターネット接続を介して、サーバ１０３を備えるプライベート・ハイブリッド・クラウド１１０に得たスペクトルを送信するステップと；
−品質制御ブロック１０５を使用してデータを分析するステップと；
−スキャンの平均の計算ブロック１０６を使用してデータを分析するステップと；
−各患者の斑点の平均を計算するブロック１０７を使用してデータを分析するステップと；
−１つまたは複数の標準化ライブラリ１０８とデータを比較するステップと；
−ブロック１０９を用いて、分析した試料に関する化学分析の結果を処理するステップと；
−医師、または公認の生物学者もしくは化学者によって結果を検証するステップと；
−表示機器１０４に、および／または紙の形態もしくは電子的形態で、血液化学の分析結果をリアルタイムで伝送するステップと
を備える。
本発明の一様態によれば、生体試料を支持物１０１の上に配置するステップは、患者が１つまたは複数の斑点に関して操作を反復するとき、数回反復され得る。
本発明の別の様態によれば、サーバ１０３は、システムの「機械学習」ユニットである。この場合、複雑なデータ分析を行って、手書き文字認識、試料負荷の品質制御、およびＩＲＳスペクトル分析のようなパターン認識問題を解決することができる。
本発明の別の様態によれば、得たスペクトルをサーバ１０３に送信するステップ、および臨床化学分析の結果を機器１０４にリアルタイムで伝送するステップは、インターネット接続を介して行われる。
本発明の一様態によれば、調査した試料に関する血液化学分析の結果を処理するステップは、より正確に予測するためにより特別な方法を適用することを排除することなく、調査した分析物に最適化された「機械学習」のアルゴリズムを適用することによって行われる。このために、特別に実施された断片化「選択」の結果に応じて、機械学習方法（「機械学習」）を単独で、または併用して使用する。
例として、サポート・ベクター・マシン・アルゴリズムを用いて、分析物ＴＳＨを分析することができる。代わりに、ランダムフォレスト（Ｒａｎｄｏｍ Ｆｏｒｅｓｔ）技法を用いて、分析物Ｔ４を分析し得る。
有利には、本発明による、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するシステムよび方法は、費用がかからず、正確である。
有利には、本発明による、サーバ１０３により行われる分析および処理の段階を用いて生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理する方法は、ＩＲＳ技法の精度が不十分であるという問題を解決することができるようにし、高度な計算を行い、データベース基準にアクセスし、機械学習および人工知能に基づき、得たデータに特有の数学的モデルを適用することができる。
有利には、本発明によれば、サーバ１０３は、臨床化学データの分析で各分析物に最適化されたアルゴリズムを利用する。
有利には、本発明による、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するシステムおよび方法は、汎用性があり、広範な適用分野を提示する。
本発明によるシステムおよび方法の適用分野の中でも、たとえば、新生児スクリーニング；薬局などの「臨床現場」での臨床分析、診療所での外来分析；家庭診療分析、自己検査、個人的検査；非常事態、警察、軍事環境で行われる現場での検査のような、野外での検査；大陸間を航海する船の職員または遠隔地域の住人のような、隔離された共同体のための遠隔医療適用分野がある。
有利には、本発明による、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するシステムおよび方法を、化学試薬を使用することなく遂行することができ、分析過程から有毒廃棄物はまったく発生しない。
有利には、本発明による、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するシステムおよび方法を、医療関係者または医療補助関係者により分析することなく、分析のために検査室に試料を発送することなく、かつ分析の処理を待つことなく、遂行することができる。
有利には、本発明によれば、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するシステムおよび方法は、低コストである。
有利には、本発明による、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するシステムおよび方法は、環境に与える影響が小さく、化学試薬の使用を伴わない。
最後に、本明細書で説明し、例示した、生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するシステムおよび方法は、修正および変形を受けることができ、それにより、添付の特許請求の範囲で規定するような、本発明の範囲を逸脱することがないことは明らかである。
Claims (4)
- 生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するためのシステム（１００）であって、患者の少なくとも１つの生体試料を取り込むように構成された少なくとも１つの支持物（１０１）と、前記生体試料の赤外スペクトルを取り込むように構成された少なくとも１つの赤外分光計（１０２）と、インターネットにより前記赤外分光計（１０２）に接続され、かつ前記赤外分光計（１０２）が得た前記スペクトルを受信するように構成された少なくとも１つのサーバ（１０３）とを備え、受信したデータを後処理および分析するステップを遂行する生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するためのシステム（１００）であって、
−前記支持物（１０１）の画像を取り込み、前記支持物（１０１）を包含する個人データを復号し、前記個人データを前記サーバ（１０３）に送信し、分析されたデータを前記サーバ（１０３）から受信し、これらのデータを表示するように構成されたカメラおよびＯＣＲシステムを備える少なくとも１つの機器（１０４）と、
−前記サーバ（１０３）、ログインシステム、行われた過去の分析のための管理プログラム、公認の医師および／または生物学者および／または化学者および／または獣医師に報告書の草案を送信するためのシステムを包含するプライベートブロック／ハイブリッドクラウド（１１０）と、
を備えることを特徴とする生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するためのシステム（１００）。 - 前記支持物（１０１）は、前記患者の識別データが指定されたガスリー（Ｇｕｔｈｒｉｅ）紙であることを特徴とする、請求項１に記載の生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するためのシステム（１００）。
- 前記サーバ（１０３）は、少なくとも１つの品質制御ブロック（１０５）と、少なくとも１つのスキャンの平均計算ブロック（１０６）と、少なくとも１つの斑点の平均計算ブロック（１０７）と、少なくとも１つの標準化ライブラリ（１０８）と、機械学習アルゴリズムを備える少なくとも１つのブロック（１０９）とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するためのシステム（１００）。
- 生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理する方法であって、
−少なくとも１つの患者の生体試料を取り込むステップと、
−前記生体試料の赤外スペクトルを取り込むステップと、
−少なくとも１つのサーバを用いて、前記試料の前記ＩＲＳスペクトルの前記取込みを行うステップと、
−前記少なくとも１つのサーバで取り込んだ前記赤外スペクトルを伝送し、かつ分析されたデータを前記サーバから受信し、かつ前記データを表示するように構成された機器に、得た前記スペクトルを送信するステップと、
を備える生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するための方法であって、
−前記分析されたデータの品質を確認するステップと、
−スキャンの平均を計算するステップと、
−単一患者の斑点の平均を計算するステップと、
−前記データを１つまたは複数の標準化ライブラリと比較するステップと、
−機械学習アルゴリズムにより、前記検討した試料に関する臨床化学分析の結果を処理するステップと、
−医師および／または生物学者および／または化学者および／または獣医師により前記結果を検証するステップと、
−臨床化学分析の結果を表示装置にリアルタイムで伝送するステップと、
を備えることを特徴とする生体液に関するデータを取り込み、伝送し、処理するための方法。
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