JP2022548289A - Apparatus for dispensing and analyzing biological fluids - Google Patents
Apparatus for dispensing and analyzing biological fluids Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022548289A JP2022548289A JP2022517289A JP2022517289A JP2022548289A JP 2022548289 A JP2022548289 A JP 2022548289A JP 2022517289 A JP2022517289 A JP 2022517289A JP 2022517289 A JP2022517289 A JP 2022517289A JP 2022548289 A JP2022548289 A JP 2022548289A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum
- sample
- biological fluid
- dispensing device
- analysis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/52—Containers specially adapted for storing or dispensing a reagent
- B01L3/527—Containers specially adapted for storing or dispensing a reagent for a plurality of reagents
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
- G16H20/10—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to drugs or medications, e.g. for ensuring correct administration to patients
- G16H20/17—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to drugs or medications, e.g. for ensuring correct administration to patients delivered via infusion or injection
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
- G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
- G16H40/63—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
- G16H50/20—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for computer-aided diagnosis, e.g. based on medical expert systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
- B01L2200/026—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
- B01L2200/028—Modular arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/06—Fluid handling related problems
- B01L2200/0605—Metering of fluids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/06—Fluid handling related problems
- B01L2200/0684—Venting, avoiding backpressure, avoid gas bubbles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/06—Fluid handling related problems
- B01L2200/0689—Sealing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/04—Closures and closing means
- B01L2300/046—Function or devices integrated in the closure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0681—Filter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/16—Surface properties and coatings
- B01L2300/161—Control and use of surface tension forces, e.g. hydrophobic, hydrophilic
- B01L2300/165—Specific details about hydrophobic, oleophobic surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
- B01L2400/0487—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics
- B01L2400/049—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
- B01L3/5082—Test tubes per se
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N2021/0325—Cells for testing reactions, e.g. containing reagents
- G01N2021/0328—Arrangement of two or more cells having different functions for the measurement of reactions
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Pathology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
本開示は生体液を分配し分析する装置に関する。分配装置(100)はカートリッジ(102)を備え、該カートリッジは、生体液のバルクサンプルを受け入れるための受入室(104)と、受入室(104)との間で流体が流れる計量室(106)のセットを備え、各計量室(106)は生体液のバルクサンプルから分配された生体液のサンプル(110)の所定量を保持するように構成され、各計量室(106)は各生体液のサンプル(110)を分配するための出口(108)を備え、更に分配時に各生体液のサンプル(100)を濾過する分配フィルタ(12)を備える。計量室(106)内の生体液のサンプル(110)は、カートリッジ(102)内に真空圧を加えることにより、出口(108)を通って分配可能であり、分配フィルタ(112)は真空圧がない場合に生体液のサンプル(110)の分配を防ぐ。【選択図】図2AThe present disclosure relates to devices for dispensing and analyzing biological fluids. The dispensing device (100) comprises a cartridge (102) having a receiving chamber (104) for receiving a bulk sample of biological fluid and a metering chamber (106) in which fluid flows between the receiving chamber (104). , each metering chamber (106) configured to hold a predetermined volume of a sample of biological fluid (110) dispensed from a bulk sample of biological fluid, each metering chamber (106) containing a sample of each biological fluid. An outlet (108) is provided for dispensing the sample (110), and a dispensing filter (12) is provided for filtering each biological fluid sample (100) upon dispensing. A sample of biological fluid (110) in metering chamber (106) is dispensable through outlet (108) by applying vacuum pressure in cartridge (102), and dispensing filter (112) is subjected to vacuum pressure. Prevent dispensing of the biological fluid sample (110) if not. [Selection drawing] Fig. 2A
Description
関連出願の相互参照
本開示は、2019年9月18日に出願されたギリシャ特許出願第20190100403号の利益を主張するものであり、本文書においては、その全ては引用を以ってここに記載加入とする。
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This disclosure claims the benefit of Greek Patent Application No. 20190100403, filed September 18, 2019, which is hereby incorporated by reference in its entirety. join.
本開示は、一般的には、生体液を分配及び分析する装置に関する。より詳細には、本開示は、生体液のサンプルを分配するための分配装置、及び生体液のサンプルを分析するための分析装置の様々な実施形態を記載する。 The present disclosure relates generally to devices for dispensing and analyzing biological fluids. More particularly, the present disclosure describes various embodiments of dispensing devices for dispensing samples of biological fluids and analyzer devices for analyzing samples of biological fluids.
分析とは、生体液のサンプル中の分析物の存在又は量又は機能的活動を定性的に評価又は定量的に測定するための、医療及び/又は生態学の文脈における調査又は分析手順である。対象物、即ち患者は、ある疾患の存在又は程度を検出するために、生体液のサンプルを提供する。生体液のサンプルは、血清、間質液、尿、血液、唾液、血管内液、細胞質ゾル、及び細胞内液を含む、生きている個体からの排泄又は分泌としての形態でもたらされ得る。 An assay is a research or analytical procedure in the medical and/or ecological context for qualitatively assessing or quantitatively determining the presence or amount or functional activity of an analyte in a sample of biological fluid. A subject, or patient, provides a sample of biological fluid to detect the presence or extent of a disease. Samples of biological fluids can be provided in the form of excretions or secretions from living individuals, including serum, interstitial fluid, urine, blood, saliva, intravascular fluid, cytosol, and intracellular fluid.
一例として、尿検査は、個体からの生体液のサンプル、特に尿サンプルに対して実施される一種の分析であり、個体の腎臓及び尿路の生体構造及び機能に関する情報源を提供するものである。尿検査は慢性腎臓病及び/又は糖尿病のような全身性疾患の状態への洞察を提供する。尿中アルブミンは、腎臓と尿路の機能に関する個体の現状を確立するための情報を集めるために、尿試料で検査される重要なマーカーの1つである。慢性腎臓病の診断には尿中アルブミンが絶対的基準として用いられることが広く採用されている。クレアチニンは尿検体で検査されるもう1つの主要指標である。国際公開公報2015/130225号は、尿アルブミンとクレアチニン濃度及び対応するアルブミン/クレアチニン比を決定することにより慢性腎疾病を診断するための検査について述べている。 As an example, a urinalysis is a type of analysis performed on a sample of biological fluid from an individual, particularly a urine sample, that provides a source of information regarding the anatomy and function of the individual's kidney and urinary tract. . Urinalysis provides insight into the status of systemic diseases such as chronic kidney disease and/or diabetes. Urinary albumin is one of the important markers tested in urine samples to gather information to establish an individual's status of renal and urinary tract function. It is widely accepted that urinary albumin is used as an absolute standard for diagnosis of chronic kidney disease. Creatinine is another primary indicator tested in urine specimens. WO 2015/130225 describes a test for diagnosing chronic kidney disease by determining urinary albumin and creatinine concentrations and corresponding albumin/creatinine ratios.
アルブミン及びクレアチニン濃度は、異なる時間又は異なる工程で測定されるが、これにはより長い時間がかかり、より多くの手作業手順が必要であるため、測定時間を短縮するためには同時に分析することが望ましい。しかし、手作業による工程は、一貫性のない、信頼性の低い結果となる人的エラーを起こしやすい。アルブミン及びクレアチニンの測定には、試薬による尿の化学反応が必要であり、正確かつ一貫した結果を得るためには適切な反応時間が必要である。手動で操作する場合、アルブミン及びクレアチニンの測定が早すぎる、又は遅すぎる結果となる可能性がある。すなわち、反応時間が一貫していない、又は不正確であることがある。尿検査の分析の工程を改善するためには、訓練された人員及び補助的な実験用設備が必要となる。しかし、医療へのアクセスが限られている遠隔地では、訓練を受けた人員及び/又は適切な設備が存在することは稀である。 Albumin and creatinine concentrations are measured at different times or in different steps, which takes longer and requires more manual steps, so they should be analyzed simultaneously to reduce measurement time. is desirable. However, manual processes are prone to human error resulting in inconsistent and unreliable results. Measurement of albumin and creatinine requires chemical reaction of urine with reagents and adequate reaction time to obtain accurate and consistent results. Manual operation may result in albumin and creatinine measurements being taken too early or too late. That is, reaction times may be inconsistent or inaccurate. To improve the process of urinalysis analysis, trained personnel and ancillary laboratory equipment are required. However, in remote areas with limited access to medical care, trained personnel and/or appropriate equipment are rare.
国際公開公報2017/078630号には、在宅又は臨床用のケアポイント分析システムが記載されている。分析システムは、生体液のサンプルをキュベットに分配するために分配装置を使用し、分析装置は、次いで、生体液のサンプルを分析する。別個のアクチュエータを用いてピストンアセンブリを作動させ、それによって生体液のサンプルをキュベットに分配する。次いで、生体液のサンプルを含有するキュベットを分析のために分析装置に入れる。生体液のサンプルをキュベットに投入し、キュベットを分析装置に入れる間には多少の遅延がある。これはまた、キュベット内の生体液のサンプルと試薬との間の反応時間に影響を与え、分析結果を損ない、さらには誤った診断でさえ可能性がある。 WO 2017/078630 describes a point of care analysis system for home or clinical use. The analysis system uses a dispensing device to dispense a sample of biological fluid into a cuvette, and the analysis device then analyzes the sample of biological fluid. A separate actuator is used to actuate the piston assembly, thereby dispensing the biological fluid sample into the cuvette. The cuvette containing the sample of biological fluid is then placed into the analyzer for analysis. There is some delay between loading the biological fluid sample into the cuvette and loading the cuvette into the analyzer. This can also affect the reaction time between the sample of biological fluid in the cuvette and the reagents, compromising analytical results and even erroneous diagnoses.
従って、上述した問題点及び/又は不利な点の少なくとも一つに対処し、又は緩和するためには、生体液のサンプルを分配し、分析するための改善された装置を提供する必要がある。 Accordingly, to address or alleviate at least one of the problems and/or disadvantages described above, there is a need to provide improved apparatus for dispensing and analyzing samples of biological fluids.
本開示の第1の態様によれば、生体液を分配する分配装置があり、該分配装置はカートリッジを備える。カートリッジは、生体液のバルクサンプルを受け入れるための受入室、受入室との間で流体が流れる計量室のセットを備え、各計量室は生体液のバルクサンプルから分配された生体液のサンプルの所定量を保持するように構成され、及び各計量室は各生体液のサンプルを分配するための出口を備え、更に分配時に各生体液のサンプルを濾過する分配フィルタを備え、計量室内の生体液のサンプルは、カートリッジ内に真空圧を加えることにより、出口を通って分配可能であり、分配フィルタは真空圧がない場合に生体液のサンプルの分配を防ぐ。 According to a first aspect of the present disclosure, there is a dispensing device for dispensing biological fluid, the dispensing device comprising a cartridge. The cartridge comprises a receiving chamber for receiving a bulk sample of biological fluid, a set of metering chambers in fluid communication with the receiving chamber, each metering chamber for a sample of biological fluid dispensed from the bulk sample of biological fluid. and each metering chamber comprises an outlet for dispensing a sample of the respective biological fluid, further comprising a dispensing filter for filtering the sample of the respective biological fluid upon dispensing; A sample can be dispensed through the outlet by applying a vacuum pressure within the cartridge, the dispensing filter preventing dispensing of the biological fluid sample in the absence of vacuum pressure.
本開示の第2の態様によれば、生体液を分析する分析装置がある。分析装置は、キュベットのセット及び生体液のサンプルのセットからなる分配装置を取り外し可能に収容し、キュベットは試薬のセットを含む真空室と、分配装置を真空室内に封止する真空カバーと、生体液のサンプルが試薬と反応して分析サンプルを形成するように、生体液のサンプルをキュベット内に分配する真空圧を真空室に印加する真空デバイスと、真空デバイスを制御して分析工程を実行する分析制御システムのセットを備え、該分析工程は真空圧を印加して生体液のサンプルを分配し、キュベット内の分析サンプルを分析する工程を含む。 According to a second aspect of the present disclosure, there is an analyzer for analyzing biological fluids. The analyzer removably houses a dispensing device consisting of a set of cuvettes and a set of biological fluid samples, the cuvettes containing a vacuum chamber containing a set of reagents, a vacuum cover sealing the dispensing device within the vacuum chamber, and a biofluid sample. A vacuum device that applies a vacuum pressure to the vacuum chamber to dispense a sample of the biological fluid into the cuvette such that the sample of the biological fluid reacts with the reagents to form an analytical sample, and a vacuum device that controls the vacuum device to perform the analysis process. A set of analysis control systems is provided, the analysis process including applying vacuum pressure to dispense a sample of the biological fluid and analyzing the analysis sample in the cuvette.
本開示の第3の態様によれば、生体液を分析する方法が存在する。方法は、真空室と真空カバーと真空デバイスを備える分析装置を配備するステップと、分配装置を真空室内に装着するステップであって、該分配装置はキュベットのセットと、生体液のサンプルのセットを有し、該キュベットは試薬のセットを備えたステップと、真空室内の分析装置を真空カバーで封止するステップと、真空デバイスを作動させて、真空室に生体液のサンプルをキュベット内に分配する真空圧を印加し、生体液のサンプルが試薬と反応して分析サンプルを形成するステップと、分析制御システムのセットを作動させて、真空デバイスを制御して分析工程を実行するステップであって、分析工程は真空圧を印加して、生体液のサンプルを分配し、キュベット内の分析サンプルを分析するステップを含む。 According to a third aspect of the present disclosure, there is a method of analyzing biological fluid. The method comprises the steps of deploying an analyzer comprising a vacuum chamber, a vacuum cover and a vacuum device, and mounting a dispensing device within the vacuum chamber, the dispensing device receiving a set of cuvettes and a set of samples of biological fluid. the cuvette containing a set of reagents; sealing the analyzer within the vacuum chamber with a vacuum cover; activating the vacuum device to dispense the sample of the biological fluid into the cuvette into the vacuum chamber. applying a vacuum pressure to cause the sample of biological fluid to react with reagents to form an analytical sample; and activating a set of analytical control systems to control the vacuum device to perform the analytical process, comprising: The analysis process includes applying a vacuum pressure to dispense a sample of biological fluid and analyze the analysis sample in the cuvette.
本開示の第4の態様によれば、生体液を分析する分析システムがある。分析システムは、基地局と、該基地局に通信可能に接続され、各々が分析装置を備える複数の検査局を備えている。分析装置は、キュベットのセット及び生体液のサンプルのセットを含む分配装置を取り外し可能に収容し、キュベットは試薬のセットを含む真空室と、該真空室内の分配装置を封止する真空カバーと、分析工程を実行する分析制御システムのセットとを備えている。分析システムは更に、検査局の真空室内に真空圧を印加するための真空デバイスのセットを備え、真空圧は生体液のサンプルをキュベット内に分配し、生体液のサンプルは試薬と反応して、分析サンプルを形成し、各分析工程は、真空圧を印加して生体液のサンプルを分配する工程、及びキュベット内の分析サンプルを分析する工程を含み、基地局は検査局を制御して分析工程を実行するように構成されている。 According to a fourth aspect of the present disclosure is an analysis system for analyzing biological fluids. The analysis system comprises a base station and a plurality of inspection stations communicatively connected to the base station and each comprising an analysis device. The analyzer removably houses a dispensing device containing a set of cuvettes and a set of biological fluid samples, the cuvettes containing a vacuum chamber containing a set of reagents, a vacuum cover sealing the dispensing device within the vacuum chamber; and a set of analytical control systems for performing analytical processes. The analytical system further comprises a set of vacuum devices for applying vacuum pressure within the vacuum chamber of the laboratory, the vacuum pressure dispensing the sample of biological fluid into the cuvette, the sample of biological fluid reacting with the reagent to forming an analysis sample, each analysis step including applying a vacuum pressure to dispense the sample of the biological fluid, and analyzing the analysis sample in the cuvette, the base station controlling the laboratory to perform the analysis step; is configured to run
本開示の第5の態様によれば、患者の生体液のサンプルで実行される分析工程をサポートするための識別システムがある。識別システムは、分析のために生体液を収集及び分配する分配装置に恒久的に配置された第1の識別ラベルであって、分配装置に関連して符号化された第1の識別データを含む第1の識別ラベルと、分配装置に恒久的に配置された第2の識別ラベルであって、分配装置のキュベットに含まれる試薬に関連する符号化された第2の識別データを含む第2の識別ラベルと、分配装置に取り外し可能に取り付けられた第3の識別ラベルであって、患者が分析結果にアクセスするための符号化された第3の識別データを含む第3の識別ラベルとを備え、第1の識別データ及び/又は第2の識別データは、分配装置及び/又は試薬を検証するための基準識別データに対して検証可能であり、第3の識別データにより、患者は患者の電子デバイスを使用して分析結果にアクセスすることが可能になる。 According to a fifth aspect of the present disclosure, there is an identification system for supporting an analytical process performed on a sample of a patient's biological fluid. The identification system is a first identification label permanently disposed on a dispensing device that collects and dispenses biological fluid for analysis and includes encoded first identification data associated with the dispensing device. A first identification label and a second identification label permanently located on the dispensing device and containing encoded second identification data relating to reagents contained in cuvettes of the dispensing device. and a third identification label removably attached to the dispensing device, the third identification label including encoded third identification data for patient access to the analysis results. , the first identification data and/or the second identification data are verifiable against reference identification data for verifying the dispensing device and/or the reagent, and the third identification data allows the patient to identify the patient's electronic It will be possible to access the analysis results using the device.
本開示の第6の態様によれば、患者の生体液サンプルに対して実行される分析工程からの分析結果を利用するためのコンピュータ化された方法が開示される。コンピュータ化された方法は、第1の電子デバイスから患者からの要求を受信して、オンラインインターフェイスにアクセスして、分析工程を開始するステップであって、患者からの要求は第1の電子デバイスのデバイス識別子と、生体液のサンプルを収集するための分配装置に関連する識別データとを含むステップと、識別データをデバイス識別子に関連付けるステップと、第2の電子デバイスから、分析工程を実行する作業者からの識別データと分析結果を含む要求を受信して、オンラインインターフェイスにアクセスして、分析結果を入力するステップと、分析結果を識別データに関連付けるステップと、第1の電子デバイスに結果のメッセージを送信するステップであって、結果のメッセージは分析結果が第1の電子デバイスによってアクセスされたオンラインインターフェイス上で利用可能であることを示す。 According to a sixth aspect of the present disclosure, a computerized method is disclosed for utilizing analytical results from an analytical process performed on a biological fluid sample of a patient. The computerized method comprises receiving a request from the patient from the first electronic device to access the online interface to initiate the analysis process, the request from the patient including a device identifier and identification data associated with a dispensing device for collecting a sample of biological fluid; associating the identification data with the device identifier; receiving a request containing identification data and analysis results from the online interface to enter the analysis results; associating the analysis results with the identification data; and sending a message of the results to the first electronic device. The sending step, wherein the resulting message indicates that the analysis results are available on the online interface accessed by the first electronic device.
従って、本開示による生体液のサンプルを分配及び分析するための装置は、本明細書に開示される。本開示の種々の特徴、態様及び利点は、本開示の実施形態の以下の詳細な説明から、添付の図面とともに、これには限定されない例のみによって、より明らかになるであろう。
簡潔さと明確さのために、本開示の実施形態の説明は、図面に従い、生体液のサンプルを分配し、分析するための装置を指向する。本開示の態様は、本文書で提供される実施形態とともに説明されるが、それらは、本開示をこれらの実施形態に限定することを意図したものではないことが理解されるであろう。逆に、本開示は、本書で説明した実施形態に対する代替、改変及び同等物を対象とするものであり、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の範囲に含まれる。さらに、以下の詳細な記述においては、現在の開示内容を十分に理解してもらうために、具体的な内容を記載している。しかしながら、当該技術分野における通常の技術、すなわち、当業者によって、本開示が具体的な詳細な記載なしに実施される可能性があること、及び/又は特定の実施形態の態様の結合から生じる複数の詳細を伴っていることが認識されるであろう。多くの例において、本開示の実施形態の不必要にあいまいな態様を防ぐために、周知のシステム、方法、手順、及び構成要素は詳細に説明されていない。 For brevity and clarity, descriptions of embodiments of the present disclosure are directed to apparatus for dispensing and analyzing samples of biological fluids according to the drawings. While aspects of the present disclosure will be described in conjunction with the embodiments provided in this document, it will be understood that they are not intended to limit the present disclosure to those embodiments. On the contrary, this disclosure covers alternatives, modifications and equivalents to the embodiments described herein, which fall within the scope of this disclosure as defined by the appended claims. Additionally, in the detailed description that follows, specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present disclosure. However, one of ordinary skill in the art, i.e., one of ordinary skill in the art, may practice the present disclosure without specific details and/or may result from combining aspects of certain embodiments. It will be appreciated that it accompanies the details of In many instances, well-known systems, methods, procedures, and components have not been described in detail to avoid unnecessarily obscuring aspects of the disclosed embodiments.
本開示の実施形態において、所与の要素又は特定の図における特定の要素の考察又は使用、又は対応する記述資料における特定の要素の参照は、それに関連する別の図又は記述資料において識別された同一の要素、同一の要素又は類似の要素又は要素番号を含む。 In embodiments of the present disclosure, any discussion or use of a given element or particular element in a particular figure, or reference to a particular element in corresponding descriptive material, is identified in another figure or descriptive material to which it is associated. Including the same elements, identical elements or similar elements or element numbers.
「実施形態/例」、「他の実施形態/例」、「幾つかの実施形態/例」、「幾つかの他の実施形態/例」などへの言及は、このように記載された実施形態/例が、特定の特徴、構造、特徴、性質、要素、又は限定事項を含み得るが、全ての実施形態/例が必ずしも特定の特徴、構造、特徴、性質、要素又は限定事項を含むわけではないことを示す。さらに、「実施形態/例における」又は「他の実施形態/例における」という語句の繰り返し使用は、必ずしも同じ実施形態/例を意味するものではない。 References to “an embodiment/example,” “another embodiment/example,” “some embodiments/examples,” “some other embodiments/examples,” etc. refer to the implementations thus described. Forms/examples may include particular features, structures, characteristics, properties, elements, or limitations, but not all embodiments/examples necessarily include particular features, structures, characteristics, properties, elements, or limitations. indicates that it is not Moreover, repeated use of the phrases "in an embodiment/example" or "in another embodiment/example" do not necessarily refer to the same embodiment/example.
「構成」、「含む」、「有する」等の用語は、実施形態に記載されるもの以外の特徴/要素/ステップの存在を排除しない。相互に異なる実施形態における特定の特徴/要素/ステップの記載は、実施形態においてこれらの特徴/要素/ステップの組み合わせが使用できないことを示すものではない。 The terms "configuration," "including," "having," etc. do not exclude the presence of features/elements/steps other than those stated in the embodiments. The description of particular features/elements/steps in different embodiments does not indicate that combinations of these features/elements/steps cannot be used in the embodiments.
ここでの「a」及び「an」という用語は、1つ又は複数と定義される。図又は関連する文章における「/」の使用は、別途示されていない限り、「及び/又は」を意味するものと理解される。「セット」という用語は、既知の数学的定義に従って、少なくとも1つの基数を数学的に示す要素の非空の有限組織として定義される(例えば、ここで定義される集合は、ユニット、一重、又は1つの要素のセット、又は複数の要素のセットに対応することができる)。ここでの特定の数値又は値の範囲の記載は、概算数値又は値の範囲を含んでいるか、又はその記載であると理解されている。「第1」、「第2」、「第3」等の用語は単なるラベル又は識別子として使用され、関連する用語に数値的要件を課すことを意図したものではない。「相互」という用語は、2つあるいはそれ以上の要素間の相互関係を表している。 The terms "a" and "an" herein are defined as one or more. The use of "/" in figures or related text is understood to mean "and/or" unless indicated otherwise. The term "set" is defined, according to known mathematical definitions, as a nonempty finite organization of elements that mathematically exhibit at least one cardinality (e.g., a set as defined herein may be a unit, a single, or a can correspond to a single set of elements, or a set of multiple elements). It is understood that the recitations of specific numerical values or ranges of values herein include or are recitations of approximate numerical values or ranges of values. The terms "first", "second", "third", etc. are used merely as labels or identifiers and are not intended to impose numerical requirements on the associated terms. The term "reciprocal" denotes an interrelationship between two or more elements.
分配装置100
図1A乃至図1Dを参照した本開示の代表的な実施形態には、生体液のサンプル110を分配するための分配装置100がある。生体液とは、生物によって生成される生物学的又は生物有機的流体として定義される。生体液のサンプル110は、その進化段階を含む初期段階の糖尿病、慢性腎臓病、急性腎臓などの腎臓関連疾患、又は尿サンプルを使用できるその他の病気をスクリーニング、監視、及び/又は診断するために、生きている人(すなわち、被験者又は患者)から排出される尿のサンプルを含む。
生体液のバルクサンプルは、カップ、ピペット又は他のタイプの容器などの収集デバイスから、分配装置100に移される。分配装置100は、受入室104を有するカートリッジ102と、受入室104と流体が流れるように繋がった1つ以上の計量室106のセットを備える。受入室104は、生体液のバルクサンプルを受け入れ、生体液のバルクサンプルを計量室106に配分するように構成されている。
A representative embodiment of the present disclosure, with reference to FIGS. 1A-1D, includes a
A bulk sample of biological fluid is transferred to the
各計量室106は、生体液のバルクサンプルから配分された、予め定められた量の生体液のサンプル110を保持するように構成されている。計量室106の構成/寸法に応じて、計量室106内の所定の容積は、互いに等しくても異なってもよい。さらに図2Aを参照しつつ、各計量室106は、夫々の生体液のサンプル110を分配するための出口108と、各生体液のサンプル110を分配する際に濾過する分配フィルタ112を備えている。好ましくは、分配フィルタ112は、各々の出口108の直前に各計量室106の1つの端部に配置される。出口108は、ノズルの形態であってもよいし、分配フィルタ112は、出口108を通して、粒子状物質が払い出されないように、一定のサイズの粒子状物質を濾過するように構成されている。
Each
図2Aに示されるように、濾過された生体液のサンプル110は、カートリッジ102から1つ以上のキュベット200のセットに分配される。幾つかの実施形態において、分配装置100は、キュベット200のセットを取り外し可能に受け入れ、キュベット200を保護するためのキュベットケース202を含む。カートリッジ102及びキュベットケース202は、互いに取り外し可能に連結可能であり、このようにして各キュベット200は、各濾過された生体液のサンプル110を受け入れるために、各計量室106の各1つに接合される。例えば、カートリッジ102の底部分には、キュベット200に取り外し可能に連結する締結機構114が含まれている。締結機構114の非限定的な実施例は、ラッチ、スナップクリップ、ねじ山、及びステップクリップを含む。カートリッジ102の中間部は、締結機構114から離れた、整列器105のセットを含み、該整列器105はキュベットケース202を整列させるように構成されて、キュベット200は分析用に適切に位置する。底部分には、計量室106を強化するための補強リブなどの構造要素が含まれる。図2Bは、キュベット200及びキュベットケース202を含む分配装置100の様々な部分が、どのように一緒に組み立てられるかの分解図を示す。
A filtered
計量室106内の生体液のサンプル110は、カートリッジ102に真空圧をかけることによって、すなわちカートリッジ102を押圧することによって、出口108を通してキュベット200内に分配可能である。図3Aに示されるように、生体液のサンプル110は、分配前に計量室106に配分される。図3Bに示されるように、生体液のサンプル110はキュベット200に分配される。以下でさらに説明するように、キュベット200は、分析のために一緒に混合される試薬210及び生体液のサンプル110を含む。
A
さらに、分配フィルタ112は、真空圧がない場合に生体液のサンプル110の分配を妨げる。カートリッジ102は、カートリッジ102を封止するため、上部にカートリッジ蓋116を含み、カートリッジ102の真空環境の減圧又は創出を容易にする。空気の漏洩を防ぐための超音波溶接のような、いかなる適当な方法も、上記封止を達成するために使用できることが理解されるであろう。カートリッジ蓋116は、収集デバイスから受入室104へ生体液のバルクサンプルを移送するための充填ポート118を含む。
Furthermore, the
受入室104は、生体液のバルクサンプルの計量室106への伝達を容易にする1組の中間流体導管又はチャネル117を含み得る。中間流体導管又はチャネル117は、受入室104及び計量室106と流体が流れるように繋がっており、受入室104から計量室106への生体液のバルクサンプルの配分又は分配をさらに容易にするように配置されている。
中間流体導管又はチャネル117は、全体に均等に分布し、かつ、計量室106に対応する複数の空隙を有して、生体液のサンプル110を計量室106に伝達する。カートリッジ蓋116は、充填ポート118と流体が流れるように繋がる中間容器を含むことができる。中間容器は、全体に均等に分布し、かつ計量室106に対応する複数の空隙を有して、充填ポート118を経由して受け取った生体液のバルクサンプルを受入室104に伝達し、その後、計量室106に伝達する。
Receiving
Intermediate fluid conduits or
カートリッジ蓋116は、生体液のバルクサンプルを移送した後に充填ポート118を再び閉じるキャップ120を含む。図4A及び図4Bは、カートリッジ102に生体液のバルクサンプルを移送した後、充填ポート118が閉じられるカートリッジ102の実施形態を示している。図5A及び図5Bは、カートリッジ102の別の実施形態を示す。キャップ120は、カートリッジ蓋116に柔軟に接合又はヒンジ結合されてもよく、又は充填ポート118に別々にねじ止めされてもよい。カートリッジ蓋116は、真空圧の印加によって作動可能な外部アクチュエータを受け入れるための真空ポート122を含んでもよい。この外部アクチュエータは、真空圧によって作動され、真空アクチュエータと呼ばれる。カートリッジ蓋116は、真空圧力の印加中に空気を通気することができ、従って、カートリッジ102内部に圧力が増加するのを防止する一組の気孔124を含んでもよい。気孔124は、空気を通気し、液体の漏出を防ぐフィルタ又は吸水膜を含むことができる。真空圧がない場合、気孔124は、カートリッジ102内の空気が逃げるのを防止し、周囲の空気がカートリッジ102内に入るのを防止する。
各分配フィルタ112は、フリットフィルタのセット及び/又は半透過膜のセットを含む。例えば、フリットフィルタは、フリットガラス及び/又は焼結フリットを含み、半透過膜は、疎水性材料で作られる。フリットフィルタ/半透過膜は、真空圧の印加中に、各生体液のサンプル110が各出口108を通ることを可能にする大きさの気孔を有し、一方、生体液のサンプル110の分配を防ぎ、真空圧がない場合に夫々の計量室106に封止する。気孔のサイズは、約1μmから5μmの間の粒子状物質を保留し、又は除去する大きさである。気孔は、少なくとも2μmの微粒子物質を保留するサイズが好ましく、2μm未満の微粒子物質は、依然として生体液のサンプル110に含まれ、分配フィルタ112を通過する。分配フィルタ112は、生体液のサンプル110との混合中に置換され得るキュベット200内の試薬210が計量室106に入るのを防止するのにも役立つことができる。
Each
カートリッジ蓋116は、充填ポート118と係合可能な充填フィルタを含むことができる。この充填フィルタは、充填ポート118から分離可能であるので、特に充填フィルタが粒子状物質で詰まった後は、外すことができる。この例では、不十分な生体液のサンプル110が充填ポート118を通って受入室104内に通過した場合、新しい充填フィルタが充填ポート118に設置されて、分配装置100が再使用される前に、十分な生体液のサンプル110が受入室104に分配される。分配フィルタ112と同様に、充填フィルタは、疎水性材料から形成されるフリットフィルタ及び/又は半透過膜のセットを含むことができる。充填フィルタは、生体液のバルクサンプルの受入室104への移送中に生体液のバルクサンプルの前濾過を実行し、前濾過により、生体液のサンプル110が計量室106内に流入する前に、いくつかの粒子状物質を除去する。その後、分配フィルタ112は、分配中に生体液のサンプル110の第2の濾過を実行する。
充填フィルタ及び分配フィルタ112は、生体液のサンプル110の2段階の濾過に対して協働する。充填フィルタ及び分配フィルタ112は、2段階の濾過を制御するのに適したサイズの径を有する。例えば、充填フィルタは、生体液のバルクサンプルからより大きな粒子を除去するためにより大きな気孔を有し得るし、また、分配フィルタ112は生体液のサンプル110のキュベット200への分配中に生体液のサンプル110を濾過して精製するためにより微細な気孔を有し得る。このようにして充填フィルタは、生体液のバルクサンプルを事前に濾過する柔軟性を分配装置100の使用者に提供する。使用者は、カートリッジ102を自分の生体液で充填しようとする患者である場合もあれば、患者が生体液を含んだ収集デバイスなどでカートリッジ102を充填するのを手助けする作業者(例えば、臨床医)である場合もある。
The fill filter and the
一部の実施形態において、各計量室106は、各分配フィルタ112を支持及び/又は適切に配置するための少なくとも1つのリブ126又は隆起した支持体のセットを含む。さらに、リブ126は、生体液のサンプル110が分配フィルタ112及び出口108を通って分配されるときに、分配フィルタ112が生体液のサンプル110からの圧力下で崩壊又は変形するのを防ぎ、従って、生体液のサンプル110が適切に濾過され、キュベット200に分配されることを可能にする。
In some embodiments, each
一部の実施形態では、各計量室106は、互いに集中的に位置する複数のリブ126のセットを含む。例えば、第1のセットのリブ126を出口108の中心から最も遠い位置に配置し、第3のセットのリブ126を出口108の中心に最も近い位置に配置し、第2のセットのリブ126を第1のセットのリブ及び第3のセットのリブ126の間に配置することができる。1つのセットのリブ126は、他のセットのリブ126と同じ又は異なる深さを有する。例えば、第1のセットのリブ126は、第2のセットのリブ126よりも短く、第2のセットのリブ126は第3のリブのセットよりも短くなる。この構成では、リブ126を横切って、角度付き又は勾配付きの空間が形成される。勾配付きの空間は、分配中の計量室106内の生体流のサンプル110が出口108の中心へ伝達するのを容易にするために、出口108の中心に向かって形作られ、角度が付けられている。したがって、勾配付きの空間は、生体流のサンプル110が、出口108に向かって重力的に妨害されずに途切れなく流れることを可能にする。リブ126の構成の種々の例は図6Aから図6Dに示されているが、他の構成が可能であり、及び/又は計量室106は、任意の数のリブ126のセットを含むことができることが理解されるだろう。
In some embodiments, each
一部の実施形態では、分配フィルタ112の周縁は、リブ126のセットの少なくとも1つの中に存在する。分配フィルタ112の周縁部又は周縁部の一部は、最外側のリブ126と係合し、分配フィルタ112の周縁部周りの生体液のサンプル110の流動を阻止する封止部を形成し、それにより、生体液のサンプル110が分配フィルタ112を通じて適切に濾過されることを可能にする。周縁部は、リブ126の間に存在するように内側に垂直な形状に成形又は折り曲げられてもよい。或いは、周縁部は、生体液のサンプル110が計量室106に逆流しないように、計量室106の内面に接着及び/又は超音波接着されることができる。分配フィルタ112とリブ126との間の係合により、分配フィルタ112に剛性が付加され、真空圧の印加中に分配フィルタ112が変位するのを防止する。しかしながら、代替的に、計量室106は、分配フィルタ112上に配置された保持リング128を含む。具体的には、保持リング128が分配フィルタ112上に圧力嵌めされて、リブ126上に分配フィルタ112を固定し、生体液のサンプル110の逆流を防ぐ。
In some embodiments, the perimeter of
上記のように、真空圧がカートリッジ102に印加されて、真空圧と重力の組み合わせによって、生体液のサンプル110を、出口108を通してキュベット200に分配する。真空圧の印加時に分配する際に、生体液のサンプル110は、分配フィルタ112を通して濾過されて、少なくとも2μmなどの特定のサイズの粒子状物質を除去する。各出口108は、真空圧に応じて、所定量の濾過された生体液のサンプル110が流れることを可能にするように構成され得る。
As described above, vacuum pressure is applied to the
一部の実施形態では、分配装置100は、カートリッジ102及びキュベットケース202が一緒に結合されたときにそれらを覆うカバー130を含む。カバー130は、受入室104の観察を可能にするために、その表面上に配置された窓132又は視認可能な部分を含み得る。窓132により、カートリッジ102内の生体液のサンプル110の体積のレベルが見え、計量室106が所望の事前に定められた体積の生体液のサンプル110を含むことをチェックすることが可能になる。窓132は、収集デバイスからの生体流のバルクサンプルでカートリッジ102をどれだけ満たすかについて使用者に通知する指標を含む。図5Bに示すように、窓132は下部指標134及び上部指標135を含む。窓132を通して見た生体液のサンプル110の体積レベルが下部指標344よりも低い場合、これは、不十分な生体液のサンプル110が計量室106内に含まれていることを意味する。体積レベルが上部指標135を上回っている場合、これは、生体液のサンプル110の量が多すぎることを意味する。
従って、下部指標及び134及び上部指標135は、カートリッジ102を充填する生体液のバルクサンプルの量を適切なレベルに増加させて、計量室106内の生体液のサンプル110の所望の量を達成することに依存する。
視覚的背景を提供するために、視覚バッフルが生体液のサンプル110と相互作用することができる窓132の背後に配置されることがある。このようにして、窓132は、使用者に視覚的なフィードバックを提供して、生体液のサンプル110の所定量に到達するか否かを決定するように構成される。使用者は視覚的フィードバックに依存して、それに応じて生体液のサンプル110の量を増やすことができる。
In some embodiments, dispensing
Accordingly,
A visual baffle may be placed behind the
一部の実施形態では、カバー130は、カバー130の表面上に配置された2つ以上の窓132を含み、受入室104を見ることができる。例えば、第1の窓132がカートリッジ102の一方の側に配置され、第2の窓132がカートリッジ102の反対側に配置され、両方の窓132が互いに水平に配置される。両方の窓132によって、使用者は、カートリッジ102の両側からカートリッジ102内の生体液のサンプル110の体積のレベルを見て、生体液のサンプル110が計量室106内に均等に分布しているか否かを視覚的に確認することができる。一方の窓132が下部指標134の体積のレベルを示し、他方の窓132が上部指標135の体積のレベルを示す場合、このことは、生体液のサンプル110が計量室106に均等に分布していないことを意味する。これは、充填ポート118がカートリッジ102の片側近くに配置され、生体液が最も遠い計量室106にスムーズに流れない可能性があるために起こり得る。次に、使用者は、生体液のサンプル110が均等に分布するように、より多くの生体液を追加するように、適切な調整を行うことができる。両方の窓132が下部指標134と上部指標135との間でほぼ同じ体積レベルを示す場合、これは、生体液のサンプル110が計量室106に均等に分布していることを意味する。これにより、生体液のサンプル110の正確な容量がキュベット200に払い出され、医療状態を診断するために試薬210と反応し、有用な分析結果を得ることができる。
In some embodiments,
図2A及び図2Bに示されるようないくつかの実施形態では、分配装置100は、カートリッジ102とキュベットケース202との間に配置される1組のガスケット136又は保持シールを含む。ガスケット136は、付勢効果を発生させて、カートリッジ102とキュベットケース202との間の結合を固定し、したがって、それらの間の密着な嵌合を保持し、カートリッジ102とキュベット200との間の封止係合を提供する。ガスケット136の数は、各ガスケット136がキュベット200の夫々の1つと係合するように構成されるように、キュベット200の数に対応する。当業者は、ガスケット136の配置がキュベット200と一致するように設定することができることを容易に理解するだろう。ガスケット136は、出口108からの濾過された生体液のサンプル110のキュベット200への分配を促進するように適当なサイズ及び形状であり、従って位置付けられた一連の空隙を含むことができる。
In some embodiments, such as those shown in FIGS. 2A and 2B, dispensing
ピストンアセンブリ150
生体液のサンプル110は、真空圧力を加えることによってカートリッジ102からキュベット200に分配される。いくつかの実施形態において、真空圧は、計量室106に含まれる生体液のサンプル110に直接作用し、生体液のサンプル110を出口108及び分配フィルタ112を通して押し出す。一部の実施形態では、分配装置100は、カートリッジ102に配置されたピストンアセンブリ150を含み、真空圧がピストンアセンブリ150を作動させて生体液のサンプルを分配する。
A sample of
図7A乃至図7Cに示されるように、ピストンアセンブリ150は、計量室106内に作動して、生体流のサンプル110を分配する一組のピストン/プランジャ/ロッド152を含む。ピストンアセンブリ150は、ピストン152に接合された主軸153をさらに含み、該主軸153は、図7Dに示すように、カートリッジ蓋116の真空ポート122内に受け入れられる。各ピストン152は、各々の生体液のサンプル110をその中に分配する計量室106の1つに対応する。具体的には、ピストン152は、第1の位置から第2の位置に作動されるか変位して、生体液のサンプル110を、分配フィルタ112を通してキュベット200内に強制的に排除し、追放することができる。さらに、ピストンアセンブリ150の正の変位を可能にするために、気孔が分配装置100上の適切な位置に配置されて、分配装置100の閉じ込めを越えて空気流を移送する。例えば、カートリッジ蓋116は、空気を放出することができる気孔124を含み、カートリッジ102内の圧力の変位を可能にし、圧力の蓄積を防止する。したがって、このようにして、ピストン152は、計量室106内に下向きにストロークすることができる。
As shown in FIGS. 7A-7C,
ピストンアセンブリ150は、カートリッジ102に配置され、真空圧を印加すると、ピストンアセンブリ150は、下方に変位され、それによって、生体液のサンプル110は、分配フィルタ112及び出口108を通して分配される。いくつかの実施形態では、真空圧の印加によって、外部アクチュエータ又は真空アクチュエータが作動し、このアクチュエータは、今度はピストンアセンブリ150を変位させる。真空アクチュエータの真空操作は回避されて、手動操作を可能にし、真空圧の印加が誤作動する状況のような場合に、ピストンアセンブリ150を手動で変位させることができる。
A
幾つかの実施形態において、分配装置100は、受入室104から計量室106へ生体液のバルクサンプルを移送するための中間流体導管又はチャネル117のセットを含む。ピストンアセンブリ150が計量室106内に変位する前に、中間流体導管又はチャネル117は、生体液のバルクサンプルの第1の部分を保持する。ピストンアセンブリ150が計量室106内に変位しているため、生体液のバルクサンプルの第2の部分又は過剰な生体液が計量室106から出ていく。ピストンアセンブリ150が計量室106内に完全に変位すると、生体液のバルクサンプルの第2の部分は、中間流体導管又はチャネル117に存在して、計量室106に生体液のサンプル110を残す。
In some embodiments, dispensing
ピストンアセンブリ150は、リブ及びトラスなどの適切な構造要素を含み、該構造要素は計量室106の高さに沿った変位中に、ピストン152を整列させてガイドし、及び真空圧が加えられたときに構造的な一体性を維持するようにピストン152を補強する。ピストンアセンブリ150内のトラス構造158の一例を図7A及び図7Bに示す。
同様に、図7Dに示すように、真空ポート122は、真空圧力の印加中にピストンアセンブリ150を整列させ、ピストンアセンブリ150をねじり又は回転から拘束する保持リブのような主構造要素137と1組の支持構造要素138とを含んでもよい。構造要素137、138は、さらに、真空圧下で強度を高め、構造的完全性を維持する。トラス構造158は、主構造要素137の端部と垂直に係合するための少なくとも1つの隆起部分155を含むことができる。加えて、ピストンアセンブリ150は、真空ポート122への組み立て時にピストンアセンブリ150の誤った方向付けを防止するために、ポカヨーク機構のような方向合わせ装置157を含んでもよい。
Similarly, as shown in FIG. 7D, the
各計量室106は、出口108より上の高さに配置された一組のピストンストッパ154を含んでもよい。ピストンストッパ154は、各々のピストン152と協力して、ピストン152の過剰な移動を防ぎ、事前に定められた容量の生体液のサンプル110を各キュベット200に正確に分配する。ピストンストッパ154は、計量室106内に、別の予め定められた容量の生体液のサンプル110を保持又は封じ込めるように、異なるサイズにしてもよい。ピストンストッパ154は、更に、各計量室106の所定の容量を上回る量の生体液を流出するように構成されてもよい。
Each
一実施形態では、ピストンアセンブリ150は、第1のピストン、第2のピストン、及び第3のピストン152を含む。一例では、第1のピストン及び第3のピストン152は同じ長さを有し、この長さは第2のピストン152の長さよりも長い。別の例では、第1のピストン及び第3のピストン152は同じ長さを有し、この長さは第2のピストン152よりも短い。第1のピストン、第2のピストン及び第3のピストン152は、長さが様々であり得ることが理解されるであろう。長さを変えることにより、計量室106から出される生体液のサンプル110の量の精度を制御することができる。例えば、より短い長さを有する第1のピストン152は、第1のピストン152がより長い距離に沿って変位することができるので、より長い長さを有する第2のピストン152よりも小さな量を分配することができる。
In one embodiment,
各ピストン152は、ゴム又はシリコーントーリックジョイントなどの弾性ピストンシール156をさらに含み、シールはピストンの一端部に配置されて、各計量室106と係合して、ピストンシール156が計量室106と同軸になる。ピストンシール156の外径は、計量室106の内径と同心であり、作動時に真空圧はピストン152を変位させ、ピストンシール156は計量室106に緊密に嵌合したままである。
Each
各計量室106は、補強リブなどの構造要素を含んでもよく、該構造要素はピストン152と協働し、真空圧力が加えられたときに望ましくない崩壊又は変形を防止する。各計量室106は、事前に規定された量の生体液のサンプル110を制御し、かつ、生体液のサンプル110における空気気泡の形成を減少させ、従って、分配量の正確性を確保する適切なサイズである。印加された真空圧はまた、計量室106を含むカートリッジ102中の空気の排気を容易にし、生体液のサンプル110における空気気泡の形成を緩和し、生体液のサンプル110の正確な量が分配されることを確実にする。好ましくは、各計量室106に含まれる生体液のサンプル110は、ほぼ同じ期間に、出口108を通して分配され得る。ピストン152の望ましい持続期間及び長さに応じて、各キュベット200は、ほぼ同程度の持続期間又は異なる持続期間で、分配された生体液のサンプル110を受け取ることができる。
Each
キュベット200
上記のように、濾過された生体液のサンプル110は、カートリッジ102から1つ以上のキュベット200のセットに分配される。図2Aに示されるような幾つかの実施形態では、分配装置100は、カートリッジ102に取り外し可能に連結されたキュベットケース202を含み、さらに、濾過された生体液のサンプル110を受け取るために計量室106に連結されたキュベット200を含む。カートリッジ102とキュベットケース202は、互いに取り外し可能に連結されており、カートリッジ102は、キュベットケース202内に受け入れられたキュベット200を見るために取り外すことができる。図8Aに示されるように、各キュベット200は、カートリッジ102の底部にて、対応する締結機構114に取り外し可能に連結する締結機構204を含むことができる。締結機構204の非限定的な実施例は、ラッチ、スナップクリップ、ねじ山、及びステップクリップを含む。
As described above, the filtered
図8Bに示されるように、キュベットケース202は、キュベット200が分析用に適切に位置決めされるようにキュベット200を整列させるキュベット配向器205のセットを含む。図8Cに示されるように、キュベット配向器205は、キュベットケース202の底部に配置される1つ以上の段付き部分207を含むことができる。
キュベットケース202は、カートリッジ102に連結するために、キュベットケース202を整列させるカートリッジ整列器209のセットをさらに含むことができる。キュベットケース202の底部は、キュベット200がキュベットケース202に受け入れられたときに、キュベット200の底部がキュベットケース202に物理的に接触しないような空間又はギャップ206を含む。
As shown in FIG. 8B,
The
各キュベット200は、その中に分配された生体液のサンプル110と反応するための、乾式又は湿式試薬などの試薬210を含み得る。試薬210は、アルブミン及び/又はクレアチニンを検出するための3,5-ジニトロベンゾ酸(DNBA)(又はピクリン酸)を検出するためのブロモクレソルグリーン(BCG)を含むことができる。図1Dに示されるように、カートリッジ102/キュベットケース202は、夫々のキュベット200の試薬210及び/又は目的を識別するための指標208のセットを含むことができる。多くの実施形態では、BCG基準キュベット200、DNBAキュベット200、及びBCGサンプルキュベット200の3個のキュベット200が、分配装置100で使用される。当業者は、指標208を任意の望ましい順序で配置することができる。加えて、指標208は、キュベットケース202をカートリッジ102に結合する前に、キュベット200をキュベットケース202内に正しく配置することを作業者に知らせる。指標208は、カートリッジ102/キュベットケース202の表面にエンボス又は付加することができる(代表的なステッカーを使用すること等により)。
Each
図2Aに示されるように、各キュベット200は、少なくとも1つの磁性体212を含み、該磁性体212は、ビード又は球状の物体の形態であってもよい。磁性体212は、ネオジム又はフェライト材料で作られ、磁場の影響によって移動させることができる。より具体的には、磁性体212のコアは、ネオジム/フェライト材料及び磁性体212から作られて、外部から不活性材料で被覆されたものであってもよい。この不活性物質は、生体液のサンプル110/試薬210と非反応的であり、分析結果に影響を与える可能性のある生体液のサンプル110の汚染防止を図っている。磁性体212は、生体液のサンプル110を試薬210と攪拌及び混合するために動き回るのに十分な空間を備えたキュベット200の内部に収まるように小さくなければならない。各キュベット200は、生体液のサンプル110及び試薬210の攪拌又は混合を容易にするための立方形の空間を備えることができる。例えば、キュベット200の頂部及び底部は、矩形形状であってもよく、頂部は、底部と寸法的に等しいか又は大きいものであってもよい。
As shown in FIG. 2A, each
図2Bに示されるように、分配装置100は、カートリッジ102とキュベット200の頂部との間の封止係合を提供するガスケット136を含んでもよい。ガスケット136は、適当なサイズ及び形状の一連の孔を含んでおり、この孔は、出口108から濾過された生体液のサンプル110をキュベット200に分配することを容易にする。また、このホールは、特に、少なくとも試薬210のタイプ及び混合速度に依存して気泡を形成し得る混合工程後に、キュベット200の気泡消去を容易にする。真空圧が印加されると、気泡はガスケット136の孔を介して排気される。孔は、特定のキュベット200のみを気泡消去するような適切な配置で、ガスケット136の中に配置されることができる。例えば、このキュベット200のみを気泡消去するために、この孔はDNBAキュベット200にのみ位置するかもしれない。任意に、各キュベット200は、少なくとも1つの排気孔214を含み、真空圧が印加された場合の気泡の避難を容易にすることができる。排気孔214は、空気を排気し、生体液のサンプル110の漏出を防ぐ疎水性膜を含む。
As shown in FIG. 2B, dispensing
キュベット200がキュベットケース202に受け入れられると、キュベット200は、光ビームを使用するなどして分析用に適切に配列される。各キュベット200は、生体液のサンプル110と試薬210の混合物を分析するために、光ビームを効率的に通過させることを可能にする実質的に透明な材料で作られる。透明なキュベット200はまた、製造中にキュベット200内の試薬210を観察する可能性を提供し、したがって、正しい試薬210が正しいキュベット200内に存在することを確実にする。キュベットケース202は、一群の窓216を備えて、生体液のサンプル110を分析するためにキュベット200を通して光ビームを伝播することを可能にする。より具体的には、窓216は、キュベットケース202の少なくとも2つの側面に配置され、光ビームが互いに交差又は干渉しないように適切な高さに配置される。これにより、混合された生体液のサンプル110(又は分析サンプル310)を干渉なしに光ビームによって分析することができる。窓216は、円形(図4A及び図4Bに示されるような)や延びた/楕円(図5A及び図5Bに示されるような)のような種々の形状及びサイズからなることがある。
Once the
分析装置300
図9A乃至図9Cを参照した本開示の代表的な実施例では、生体液を分析する分析装置300が存在する。特に、分析装置300は、キュベット200内の試薬210と混合される生体液のサンプル110を分析又は解析するように構成される。生体液のサンプル110と試薬210の混合物は、分析サンプル310と呼ぶことができる。分析サンプル310の分析結果は、糖尿病又は慢性腎疾患のような疾患又は状態のスクリーニング、モニタリング、及び/又は診断に使用することができる。
In an exemplary embodiment of the present disclosure with reference to Figures 9A-9C, there is an
分析装置300は、上記のように分配装置100を取り外し可能に収容する真空室400を含む。特に、分配装置100は、キュベット200のセットと、生体液のサンプル110のセットとを含み、キュベット200は、試薬のセット210を含む。キュベット200はキュベットケース202に収容され、キュベットケース202のベースは、キュベット200がベースに物理的に接触することを防ぐような空間又はギャップ206が存在するように構成されてもよい。ギャップ206は、生体液のサンプル110及び試薬210の攪拌又は混合の間の振動を減少させ、また、減少された振動は、キュベット200の移動を最小にして、窓216を通る光線が正確に集中することができる。キュベットケース202は、キュベットケース202の基部から離れた距離に配置されたベース整列器218を有することができ、さらに真空室400と整列させることができ、例えば、分配装置100を真空室400内に一方向にのみ挿入することができるように、真空室400内に分配装置100を収容することを容易にする。
The
分析装置300は、更に真空室400に分配装置100を封止するための真空カバー450を含む。好ましくは、真空カバー450は、真空カバー450の開閉を容易にするために、ヒンジ止めなどによって、真空室400に移動可能に連結される。図9Bは、真空室400にヒンジ接続され、開状態にある真空カバー450を示す。しかしながら、真空カバー450は、真空室400に取り外し可能に取り付けられ、真空カバー450が物理的に撤去/交換できるように取り外し可能であることが理解されるだろう。真空カバー450は、底部結合部分452を含んでもよく、真空室400は、上部結合部分402を含んでもよく、底部結合部分及び上部結合部分452、402は、互いに係合可能であり、真空カバー450と真空室400との間に封止係合を生成する。
分析装置300は、真空室400に真空圧を印加するための真空デバイス500を含み、この真空液体サンプル110をキュベット200内に分配するための真空圧である。言い換えると、真空デバイス500は、真空室400と、真空室400の内部に封止された分配装置100とを減圧し、閉じた真空カバー450は、生体液のサンプル110を含む計量室106を含み、減圧は、生体液のサンプル110を計量室106からキュベット200に分配させる。分析装置300は、真空圧の結果として、分配装置100のピストンアセンブリ150に対して、アクチュエータ550が作動可能であり、それによって生体液のサンプル110を計量室106から分配する。
The
分析装置300は、真空デバイス500を制御するための分析制御システム320のセットを含み、真空圧を印加して生体液のサンプル110を分配することを含む分析工程を実行し、生体液のサンプル110と試薬210を混合して分析サンプル310を形成し、分析サンプル310をキュベット200で分析する。具体的には、分析制御システム320は、分析工程の一部を実行し制御する多数の他の分析制御システム320と同様に、真空デバイス500を制御して、真空圧を印加し真空室400を減圧するように構成された真空制御システム330を含む。
このような分析制御システム320の非限定的な例は、電磁気を用いて混合工程を実行して生体液のサンプル110をキュベット200内の試薬210と混合して分析サンプル310を得るように構成された電磁混合システム600、分析サンプル310上で分光を行うように構成された光学測定システム700、及び分析装置300内の温度を監視及び/又は制御するように構成された温度制御システム800を含む。分析制御システム320のセットは、分析制御システム320を制御し、分析工程を自動化するように設定された主制御システム350をさらに含むことができる。
The
A non-limiting example of such an analytical control system 320 is configured to use electromagnetism to perform a mixing process to mix the
分析装置300は、分析処理を実行するために作業者により操作される。作業者は、分析工程を実行できる臨床医、検査補助者、又は熟練した技術者(総称して「作業者」と呼ぶ)である場合がある。
The
分析装置300は、様々な構成要素を取り付けるためのいくつかの取り付け部分を含むことができ、例えば、分析制御システム320又はその一部のうちの任意の1つ又は複数を含む。取り付け部分は、これらの構成要素が、事前に設定された方法で取り付けられるように配置されて、他の構成要素との整列を確実にする。例えば、光学測定システム700は、真空室400に収容されている分配装置100内の分析サンプル310を正確に分析するために真空室400と適切に配列されなければならない。取り付け部分の幾つかは、放熱を容易にするために、分析装置300の空気換気のためのファン又は類似の冷却ユニットを取り付けるのに適していてもよい。分析装置300の本体は、流体導管のネットワーク、例えば、導電性及び/又は対流性の熱流に向けられるファンと流体が流れるように繋がる流れチャネルで形成されてもよい。
分析装置300内の種々の要素を実装するために、事前に配置された取り付け部分を用いることにより、要素を他の実装部分に容易に配置し直すことができるため、アセンブリの制御が容易である。要素は分析装置300内の空間を最適化し、より良い空気循環のための空気流を最適化し、次いで、より良い放熱をもたらすように再配置することができる。要素は分析装置300内の空間を最適化し、気流を最適化して空気循環を改善し、その結果、熱放散を改善するように再配置される。要素を再配置することはまた、分析装置300の全体重量をより均等に再分配するのに役立ち、分析工程中に分析装置300を安定化する。分析装置300は、傾きセンサを含んで、分析装置300が平面位置のような適切な位置と方向にあるか否かを作業者がチェックできるように、分析装置に関する位置情報をフィードバックする。特に傾きセンサは、分析結果を損なわないように分析装置300が分析工程中に平坦な位置に維持されているかどうかをチェックする。
Using pre-positioned mounting portions to mount the various elements within the
分配装置100が、図9Cに示されるように、真空室400内に最初に収容又は装填されるとき、真空カバー450は、開状態であり、即ち真空室400から分離され、真空室400は、周囲の大気圧に曝される。真空カバー450の閉鎖により、封止係合を生成し、内部に封止された分配装置100のための真空環境を生成することができる。更に、真空カバー450及び真空室400は、真空カバーと真空室との間の封止係合をチェックするために設定された一連のインターロック部材及び/又はインターロック検出器を含むことができる。これにより、真空室400は、閉じられた真空カバー450によって適切に封止され、真空室400は、生体液のサンプル110を分配するための真空デバイス500によって押圧される。
When dispensing
分析工程は、真空圧を印加して生体液のサンプル110を分配し、光学測定システム700を使用すること等により分析サンプル310を分析することを含む。分析工程は、分析サンプル310を分析する前に、生体液のサンプル110を、電磁混合システム600を用いて試薬210と混合することを更に含む。次に、分析結果は、スクリーニング、モニタリング、及び/又は疾患又は状態の診断のためのような分析サンプル310に関する情報を導き出すために使用される。分析工程が完了した後、真空カバー450が開かれ、分配装置100が真空室400から取り外される。特に、真空室400は、真空カバー450を開く前に、加圧されてもよく、すなわち、周囲の大気圧に戻されてもよい。
The analysis process includes applying vacuum pressure to dispense a sample of
分析方法900
図10を参照する本開示の代表的な実施形態又は例では、特に分析装置300を使用して生体液を分析する方法900がある。方法900は、真空室400、真空カバー450、及び真空デバイス500を含む分析装置300を提供するステップ902を含む。方法900は、分配装置100を真空室400に装填するステップ904を含み、分配装置100は、1組のキュベット200と一組の生体液のサンプル110とを含み、キュベット200は一組の試薬210を含む。方法900は、真空室400内の分配装置100を真空カバー450で封止するステップ906を含む。この方法900は、真空室400に真空圧を印加するために真空デバイス500を稼働させるステップ908を含んでおり、真空圧は生体液のサンプル110をキュベット200に分配するためであり、生体液のサンプル110が試薬210と反応して分析サンプル310を形成する。方法900は、分析制御システム320のセットを作動させて、真空デバイス500を制御し、真空圧を印加して生体液のサンプル110を分配し、キュベット200において分析サンプル310を分析することを含む分析工程を実行するステップ910を含む。
In a representative embodiment or example of the present disclosure with reference to FIG. 10, there is a
幾つかの実施形態において、分析制御システム320は、電磁混合システム600を含む。分析工程は、電磁混合システム600を用いて、生体液のサンプル110をキュベット200の試薬210と混合する混合工程を含む。幾つかの実施形態において、分析制御システム320は、光学測定システム700を含む。分析工程は、キュベット200内の分析サンプル310上の分光法を含む。幾つかの実施形態において、分析制御システム320は、温度制御システム800を含む。分析工程は、分析装置300内の温度の監視及び/又は制御を含むことができる。
In some embodiments, analytical control system 320 includes
分析工程が終了し、分析結果が得られた後、真空カバー450が開放され、使用された分配装置100が真空室400から装填が外される。生体液のサンプル110及び試薬210の新しいバッチを含む、新鮮な又は以前に使用されていない分配装置100を、別の分析工程を実行するために真空室400に装填することができる。好ましくは、分配装置100は、衛生目的のための使い捨て型であり、使用された分配装置100は、分析工程が完了した後に、バイオハザード廃棄物が処分される方法で処分される。しかしながら、この分配装置100は、洗浄及び滅菌後に再使用可能であるように製造されてもよいことが理解されるであろう。
After the analysis process is completed and the analysis results are obtained, the
本開示の様々な実施形態は、生体液のサンプル110を分配及び分析するための改善された分配装置100,300を提供する。生体液のサンプル110の分配はまた、粒子状物質を除去するために生体液のサンプル110を濾過することを含み、汚染がより少ない濾過された生体液のサンプル110を生じ、より正確な分析結果が得られることを可能にする。例えば、生体液のサンプル110は尿サンプルであり、使用する試薬210はBCG及びDNBAである。分析結果は、尿中アルブミン及びクレアチニン濃度、ならびに対応するアルブミン/クレアチニン比を測定することにより、慢性腎臓病などの疾患又は状態を診断するために用いることができる。
Various embodiments of the present disclosure provide
分析制御システム320を用いて分析工程を自動化することにより、人間の目による従来の測定に比べて、より精度が高く、より信頼性の高い分析工程を行うことができる。従来の測定又は手作業による測定は、アルブミン及びクレアチニンの測定が早すぎるか遅すぎる可能性があるため、すなわち、生体液のサンプル110と試薬210との間の反応時間に一貫性がなく、又は間違っているため、信頼性の低い結果に寄与する人的エラーを起こしやすい。自動分析工程は、反応時間の一貫性、及び生体液のサンプル110の分配から、生体液のサンプル110と試薬210との混合、及び分析サンプル310の分析までの工程を確実にする。特に、分配装置100が分析装置300に装填された後にのみ分配及び反応が起こり、装填前に反応を開始したならば本来発生したであろう遅延のリスクがなくなる。熟練した又は訓練された者が、分析結果を評価する必要がない場合がある。分配装置100及び分析装置300を用いて、特に訓練された要員及び医療機関へのアクセスが制限されている遠隔地において、正確な分析結果及び医学的診断をより迅速に取得するために使用することができる。
By automating the analysis process using the analysis control system 320, the analysis process can be performed with greater accuracy and reliability than conventional measurements by the human eye. Conventional or manual measurements may measure albumin and creatinine too early or too late, i.e., inconsistent reaction times between the sample of
ここでは、慢性腎疾患のような医療状態の診断にBCG及びDNBAを例示的な試薬210として使用するなど、様々な実施形態が尿に関して説明されているが、他の試薬210が他の医療状態の診断に使用できることは理解されるであろう。唾液及び血液試料などの他の形態の生体液のサンプル110が、分析のために、及びその結果、医学的状態の診断のために、本明細書に記載される分配装置100及び分析装置300において同様に使用され得ることも理解される。
Although various embodiments are described herein with respect to urine, such as using BCG and DNBA as
真空室400
図9Cに示されるように、真空室400は、キュベット200のセットと生体液のサンプル110のセットを含む分配装置100を取り外し可能に収容するように構成されている。真空室400は、分配装置100の受入及び設置のための適切な整列/案内要素を含むことができる。また、真空室400は、分配装置100が真空室400に一方向にだけ投入できるように構成されてもよい。例えば、分配装置100と真空室400は、キュベットケース202のベース整列器218などの対応する整列/案内要素を有し得、これは、真空室400が他の方向で分配装置100を受け入れるのを妨げる。
As shown in FIG. 9C, the
真空室400内のキュベットケース202の配列は、正確さを保証し、分析のための光学測定システム700から光ビームが遮断されないチャネリング(荷電粒子が結晶面の間に束縛され、ある特定方向にのみ進行する現象)を保証する。真空室400は、(図15Aに示されるように)分析用の光ビームがキュベットケース202及びキュベット200を通って伝搬することを可能にする一組の窓又は空間408を含んでもよい。より具体的には、窓又は空間408は、真空室400の少なくとも2つの側面又は対向する側面に配置され、光ビームが互いに交差又は干渉しないように、キュベットケース202の窓216に整列される。
The alignment of the
1つの実施形態では、真空室400は、分析装置300の本体内に一体的に形成される。別の実施形態では、真空室400は、別々に形成され、且つ適切な連結機構により、分析装置300の本体に連結される。例えば、真空室400は、一連の結合穴を有し、分析装置300の本体に対応する一連の結合穴を有してもよい。真空室400は、ねじやボルトのような締結具を使用するなどして、結合穴を介して分析装置300に結合される。
In one embodiment,
真空室400は、幾つかの構造要素により、そのベース上に支持される。構造要素は、真空室400を所望の位置に維持するように配置されて、減圧によって引き起こされる振動による配列誤差を最小化する。構造要素は、さらに分配装置100への装填中に、真空アクチュエータ550によって真空室400を構造的に支持するように配置されて、真空室400がその所望の位置を維持する。真空室400は、振動並進又は共鳴の量を制御するための一連の防振アイソレータによって支持される。防振アイソレータは、真空室400のベース上に配置されてもよく、滑らない材料で並べられて滑りを防止してもよい。更なる防振アイソレータが、分析装置300のベースに配置され、分析装置300の向きを調整し、分析装置300の傾斜を最小限にするために、一連の調整可能な締結具と協働してもよい。
真空室400は、真空カバー450の底部結合部分452と係合可能な上部結合部分402を含む。上部結合部分402は、真空カバー450との封止係合を生成するための一連の封止要素を保持するための溝404を含んでもよい。封止要素には、Oリング、トーリックジョイント、ガスケット、及び/又はラジアルシールが含まれる。溝404は、ドブテール又は部分的なドブテールの形の断面を有し、溝404の1つ又は複数の区間でのピンチを含むことができる。
真空室400は、真空カバー450と真空室400との間の係合をロックするように構成された一組の真空室インターロック部材406を含んでもよい。真空室インターロック部材406は、真空カバー450の受け入れ可能なロックピン456などの対応する真空カバーインターロック部材456を受け入れるための1つ又は複数のロック受け部406を含んでもよい。ロックピン456は、ロック受け部406と係合可能であり、閉じられた真空カバー450が真空室400に対して適所に適切にロックされることを確実にする。係合するロックピン456はまた、分析工程時に、分析結果を損なう可能性がある作業者が真空カバー450を誤って開放することを防止する。
真空室400は、真空カバー450が閉じて真空室400を封止することを検出するように構成された一連の真空室インターロック検出器を含んでもよい。分析工程は、真空室インターロック検出器が、真空カバー450が適切に閉じられていることを検出した後、又は検出に対応して開始する。真空室インターロック検出器は、真空カバー450の磁気要素を検出するように構成されたホール効果センサなどの磁気センサを含んでもよい。具体的には、真空カバー450が閉じられると、磁気要素は、磁気センサと十分に近くなって、相互に作用して検出される。磁気センサは、作業者に対し、真空カバー450が適切に閉じられていることを知らせるために、視覚的及び/又は音響警告を任意に作製することができる。
真空カバー450の適切な閉鎖は、封止係合が無傷であり、真空室400が減圧の準備が整うことを確実にする。また、封止された真空室400は、光学測定システム700を妨害し、分析結果を損なう可能性のある外部の大気光に影響されない。光学測定システム700の構成要素の配列ずれによるようないくつかの状況では、通常、真空室400内に収容されるべきレーザ光のような光学測定システム700からの光は、代わりに、真空室400から離れて散乱されてもよい。封止係合が無傷であることを確実にすることによって、レーザ光は封止された真空室400内に収容されたままとなり、作業者が作業者の目に有害となるレーザ光に直接曝されることを防止する。このリスクを軽減するもう1つの方法は、真空室400内にシールドを含めて、分析工程中にレーザを作業者への露出から遮断することである。このシールドは、黒いアセタールのような暗い/光吸収性材料から作られることがある。
Proper closure of the
分析処理が完了した後、真空デバイス500は加圧し、真空室400を周囲の大気圧に戻す。真空室400は、周囲の大気圧と中和するための一連の気孔を含んでもよい。注目すべきは、減圧中に気孔を閉鎖して、分析工程を終了した後に開くことである。
After the analytical process is completed, the
真空カバー450
図9A、図11A、及び図11Bを参照すると、真空カバー450は、真空室400内の分配装置100を封止するように構成される。真空室400について上述したように、真空カバー450は、真空室400の上部結合部分402と係合可能な底部結合部分452を含み、両結合部分の間に封止係合を生成する。
真空カバー450は、真空カバー450と真空室400との間の係合をロックするように構成された一連の真空カバーインターロック部材456を含んでもよい。真空カバーインターロック部材456は、真空カバー450をロックし、作業者が誤ってそれを開放するのを防止するために、真空室400のロック受け部406と係合可能な1つ又は複数の受け入れ可能なロックピン456を含んでもよい。ロックピン456は、真空カバー450を閉じたときに触覚及び/又は音感のフィードバックを作業者に提供するようにスナップフィットにされる。真空カバー450及び/又はロックピン456は、適切な弾力性の領域を備えて、真空カバー450の突然のスランミングを防ぎ、分析装置300への損傷リスクを緩和するように構成されてもよい。分析工程が完了した後に真空カバー450を開くために、ロックピン456が引き込まれ又は係合が外れる。
9A, 11A, and 11B,
真空カバー450は、真空カバー450が閉じられて真空室400を封止したことを検出するように構成された一組の真空カバーインターロック検出器を含んでもよい。真空カバーインターロック検出器は、真空カバー450が閉じられているときに、真空室400の磁気センサによって検出されるように配置された磁気要素を含んでもよい。真空カバーインターロック検出器は、真空カバー450が閉じられていることを検出するために、光遮断器454をさらに含んでもよい。光遮断器454は、光源が光検出器に直接光ビームを放射し、光検出器は光ビームが遮断されないときに、光ビームを検出するように動作する。光遮断器454は、通常、真空カバー450が開いているときに光ビームと交差しないように配置される。真空カバー450の閉鎖により、光ビームを遮断する位置に光遮断器を移動させ、遮断された光ビームは光検出器によって検出されない。遮断された光ビームを検出しないことは、真空カバー450が適切に閉じられていることを意味する。
真空カバー450は、その真空カバー450が適切に閉じられていることを検出する真空カバーインタロッキング検出器-磁気ベース及び光ベース-の1つ又は両方のタイプを含むことができる。両方のタイプのインターロッキング検出器を実装することは、1つのタイプの故障点又は1つのタイプの単一の故障許容安全システムを回避するための重複的な対策となる。この二重安全アプローチは、特に、教育を受けていない作業者及び/又は分析装置300が使用されている遠隔地に配置されている作業者のために、作業者の安全を更に追加する。例えば、磁気センサが磁気要素を検出できない場合、光遮断器は、依然として、真空カバー450が閉じられていることを確実にするように働くことができる。もし、一方のタイプ又は両方のタイプが失敗した場合、光学測定システム700は停止され、分析工程の実行を妨げる。分析工程は、作業者に曝されたときに作業者の目に有害なレーザ光を含み、特に真空カバー450が適切に閉じられず、その結果、一つ又は両方のタイプの真空カバーインターロック検出器のいずれかが故障した場合に、作業者の目に有害となり得るレーザ光を含む。
The
真空カバー450は、ヒンジ機構404などによって、真空室400に移動可能に連結されてもよい。ヒンジ機構404は、真空カバー450を開状態と閉状態との間で移動させるように構成された一組のねじりばね458を含んでもよい。ねじりばね458は、真空カバー450を閉状態に向かって付勢するように構成され。ねじりばね458は、真空カバー450の両側に配置されて、真空カバー450を開閉する際に真空カバー450が変形したり損傷したりしないようにしてもよい。
ねじりばね458によって加えられるトルクは、真空カバー450と真空室400との間の封止係合を補強する。ねじりばね458は、ねじりばねのトルクを超え、真空カバー450を開状態に移動させるために必要な力の量が、作業者によって管理可能であるように構成されてもよい。これにより、作業者は、真空カバー450を快適に開放し、必要に応じて真空カバー450及び/又は真空室400に適切な調整を行うことができる。
The torque applied by
ねじりばね458は、特に真空カバー450を閉じるときに、真空カバー450の動きを減衰させるように構成することができる。例えば、ヒンジ機構404は、ねじりばね458と協働する一組の減衰要素を含んでもよい。
減衰要素は、真空カバー450が偶発的に強制的に閉鎖されることを防ぎ、分析装置300の損傷リスクを軽減する。加えて、減衰要素は、外力が、真空カバー450上の配列ずれ及び/又は振動を引き起こすのを低減又は防止し、その結果、封止係合は、外力の影響を受けず、無傷のままである。
The dampening element prevents the
真空カバー450は、作業者が真空カバー450を開閉するために取り扱うための真空カバーハンドル460を含んでもよい。真空カバーハンドル460は、閉状態と開状態との間で移動可能である。真空カバーハンドル460が開状態にあるとき、真空カバー450を開くことができる。
例えば、作業者が真空カバーハンドル460を開状態に移動すると、真空カバー450のロックピン456が真空室400のロック受け部406から解放される。これにより、真空カバー450が真空室400からロック解除され、真空カバー450が作業者によって開かれることが可能になる。真空カバーハンドル460は、真空カバーハンドル460を閉状態に向かって付勢する一組のばねによって真空カバー450に接続されてもよい。
For example, when the operator moves the vacuum cover handle 460 to the open state, the
真空カバー450は、真空カバーハンドル460と係合可能な、ソレノイドアクチュエータ又はラッチのような真空カバーアクチュエータを含んでもよい。ソレノイドアクチュエータは、分析工程の開始に反応して、又は分析工程が開始された後に、作動される。
具体的には、分析工程が開始されると、真空カバー450は既に閉じられ、ソレノイドアクチュエータは作動して真空カバーハンドル460と係合する。作動されたソレノイドアクチュエータは、閉状態で真空カバーハンドル460をロックする。作動されたソレノイドアクチュエータは、真空室400に対する付加的なロック力を生成して、閉じられた真空カバー450の運動を制限し、真空カバー450が作業者によって誤って開かれるのを防止する。分析工程が完了した後、ソレノイドアクチュエータは、真空カバーハンドル460から外れるように非作動状態にされる。非作動化状態にされたソレノイドアクチュエータは、真空カバーハンドル460を自由にして、作業者によって開状態に移動され、それによって真空カバー450を開くことができる。ソレノイドアクチュエータは、非作動状態に向かって付勢されるようにばねが装填されてもよい。
Specifically, once the analysis process is initiated, the
真空カバー450を開くために、作業者は、まず、真空カバーハンドル460を、中間状態又は部分的に開放された状態に傾け又は持ち上げることによって、部分的に開放する。真空カバーインターロック部材456は、真空カバーハンドル460の持ち上げと連動して、真空室インターロック部材406から引き込まれるように構成されてもよい。作業者は、真空カバーハンドル460を、それを中間状態から開状態に傾けるか、又は引き上げることによって開き続ける。開状態では、ホール効果センサや光遮断器454などのインターロック検出器がトリガされて、光学測定システム700が非作動となる。これにより、光ビームが無効にされ、また、不要な又は外れたレーザ光線が分析装置300から逃れ又は飛び出すことが防止される。開状態の真空カバーハンドル460は、真空カバー450をロック解除し、真空カバー450を開くことを可能にする。
To open the
真空デバイス500
図12A及び図12Bを参照して、真空デバイス500は、真空室400を減圧処理するための真空制御システム330によって制御され、キュベット200に生体液のサンプル110を分配する。真空デバイス500は、真空ポンプであってもよく、又は真空ポンプを含んで、真空圧を印加し、したがって、真空室400を、通常1bar前後の周囲の大気圧から減圧する。真空ポンプは、約2000RPM乃至3000RPM、好ましくは2400RPMで回転して、真空圧を加えてもよい。真空室400に印加される真空圧又は負圧は、一般に、周囲の大気圧に対して-20kPaから-160kPaの範囲である。真空圧は、望ましくは、1barの大気圧に対して-70kPaから-100kPaの範囲、又は代替的に、絶対値で-11kPaから-15kPaの範囲である。いくつかの実施形態では、事前に規定された範囲の真空圧を選定するための多くの予め定められた設定が用意されることがある。事前に定義された範囲は、-45kPa乃至50kPa、-75kPa乃至-85kPa、-86kPa乃至-95kPa、-65kPa乃至-74kPa、-96kPa乃至-105kPa、-106kPa乃至-115kPaである。
事前に規定された範囲により、特に、分析装置300が低い高度の環境から高い高度の環境と圧力が異なる様々な場所に配備された場合、分析装置300は、様々な大気条件を説明するのに有利である。真空デバイス500の使用ライフサイクルを説明するために、それぞれの事前に規定された範囲の間の増分が異なる可能性があることは、理解されるであろう。
12A and 12B,
The pre-defined range allows the
真空デバイス500は、分析装置300内の真空取付け具上に支持されてもよい。真空取付け具は、振動力を真空デバイス500から分析装置300のベースに向かって伝達又は伝えるように構成される。真空デバイス500は、真空デバイス500の質量中心が分析装置300の底部に近くなるように真空取付け具に取り付けられ、振動減衰を改善してもよい。例えば、真空ポンプ又はモータは重く、底部に近接して配置されるべきである。
図12Bに示すように、真空デバイス500は、真空室400の減圧及び加圧を容易にするために、電磁バルブなどの一組のバルブ502に流体的に接続されてもよい。バルブ502は、真空室400が所望の真空圧まで減圧された後、又は真空デバイス500が非作動状態にあるときに、真空室400への空気の逆流を防止するための逆止弁を含んでもよい。逆止弁は、分析工程の完了後に真空室400を加圧するために、空気が真空室400に逆流することを可能にするように構成されてもよい。任意の数のバルブ502が使用され、真空デバイス500へのバルブ502の構成及び接続が、当業者に周知であることが理解されるであろう。真空デバイス500は、更に、真空デバイス500と真空室400との間の空気交換の洗浄のためにカーボンフィルタ504に流体が流れるように接続されてもよい。これにより、臭気が周囲の環境に流出することを防ぐ。カーボンフィルタ504は、吸着を用いて空気中の不純物を除去するために活性炭を使用している。しかしながら、非炭素フィルタのような他の種類のフィルタが不純物を除去するために使用される可能性があることは、理解されるであろう。
As shown in FIG. 12B,
真空室400が減圧され、生体液のサンプル110がキュベット200に分配された後、生体液のサンプル110は、試薬210と混合されて分析サンプル310にされる。真空圧は、キュベット200内の分析サンプル310の非泡化を容易にするために減じられる。非泡化は、光学測定システム700による分析の精度を向上させ、結果を改善するために、分析サンプル310に残存する空気泡を除去する。圧力センサ506が真空室400に配備されるか接続されて、真空デバイス500への現在の圧力をフィードバックし、真空デバイス500が該フィードバックに応じて真空圧の印加を制御することができる。
After the
真空アクチュエータ550
図11Bに示されるように、真空カバー450は、分配装置100上で作動されるように構成された真空アクチュエータ550のためのハウジング470を含み、真空アクチュエータ550によって生体液のサンプル110をキュベット200に分配することができる。真空デバイス500は、真空圧を印加して、真空カバー450内に収容された真空アクチュエータ550の作動を引き起こす。真空アクチュエータのハウジング470は、真空室400と流体が流れるように繋がっており、真空アクチュエータのハウジング470は、真空圧が真空室400に印加されると、真空アクチュエータ550を作動させるために減圧される。あるいは、真空デバイス500は、真空アクチュエータのハウジング470及び真空室400の両方に真空圧を直接加えてもよい。
As shown in FIG. 11B, the
図13A及び図13Bを参照すると、真空デバイス500が真空圧を加えると、真空アクチュエータ550の下部552が真空圧にさらされ、真空アクチュエータ550の上部554が周囲の大気圧にさらされる。周囲の大気圧と真空圧との間の圧力差によって、真空アクチュエータ550は、下方へかつ分配装置100に向かって非係合位置から作動する。図13Aに示されるような非係合位置では、真空アクチュエータ550は、真空アクチュエータのハウジング470内に完全に収容されてもよい。真空アクチュエータ550は、分配装置100のピストンアセンブリ150と係合する第1の係合位置にまで作動される。第1の係合位置では、真空アクチュエータ550は、図13Bに示されるように、第2の係合位置まで作動し続けて、ピストンアセンブリ150を下方に変位させる。第2の係合位置では、ピストンアセンブリ150は、計量室106内に変位され、受入室104及び計量室106内に含まれていた生体液のサンプル110はキュベット200内に分配される。真空アクチュエータ550は、第2の係合位置において、リミットスイッチを作動させて、真空アクチュエータ550のさらなる作動を停止するように構成されてもよい。従って、圧力差により、真空アクチュエータ550が作動され、最終的には生体液のサンプル110を分配する。
13A and 13B, when
真空アクチュエータ550は、図13Aに示されるように、真空アクチュエータ550を非係合位置に付勢するように配置されたばね556又は他の付勢要素を含んでもよい。ばね556は、圧力差が、ばね556を圧縮して真空アクチュエータ550を作動させるのに十分であるように構成される。分析工程が完了した後、真空デバイス500は、真空室400及び真空アクチュエータハウジング470を加圧し、周囲の大気圧に戻す。圧力差は除去され、ばね556は、真空アクチュエータ550を非係合位置に戻す。真空アクチュエータのハウジング470は、周囲の大気圧まで中和するための一組の気孔472を含んでもよい。特筆すべきは、気孔472は、減圧中に閉鎖され、分析工程を終了した後に開かれることである。
The
真空アクチュエータを作動させるために必要な圧力差が低いので、真空アクチュエータ550は、良好な封止特性及び低い摩擦力を達成することができるピストンシールと同様の方法で、真空アクチュエータのハウジング470内に収容される。真空アクチュエータ550は、作動中の摩擦力を低減又は最小化するためのOリング、トーリックジョイント、又はガスケットを保持するための周縁溝558を含んでもよい。真空アクチュエータ550は、外力から保護するために、真空アクチュエータのハウジング470内で、発泡体のような弾性材料で緩衝を緩和されてもよい。
Due to the low pressure differential required to actuate the vacuum actuator, the
電磁混合システム600
図14を参照して、電磁混合システム600は、分析工程における又はその一部として混合工程を実行するために構成される。電磁混合システム600は、真空室400内、より具体的には、真空室400内に受け入れられるキュベット200内に、磁場を生成するための電磁ユニット602のセットを含む。各キュベット200は、夫々の電磁ユニット602のセットとペアになることができる。電磁ユニット602は、各キュベット200の周りに矩形に配置されてもよく、このようにして生成された磁場はキュベット200に向けられる。各電磁ユニット602は、磁場を生成する少なくとも1つの電磁気要素又は電磁石を含む。
Referring to Figure 14, an
磁場は、各キュベット200において磁性体212の移動を引き起こすことにより、生体液のサンプル110とキュベット200の試薬210との混合を容易にする。キュベット200内の磁性体212の移動は、生体液のサンプル110を試薬210と物理的に撹拌し、混合する。計量室106は、分配フィルタ112及びリブ126の協働によって構成されており、キュベット200に入っており、混入中に置き換えられる可能性がある分析サンプル310が、計量室106に向かって逆流又は浸透することを防止する。
The magnetic field facilitates mixing of the
電磁ユニット602に入力される電力は、磁場の生成を制御するために制御される。制御された磁場の生成により、キュベット200内の磁性体212を、事前に定められた経路に沿って移動するように制約することができる。例えば、磁性体212は、作業者により定義又は選択された予め定義されたパターン又は可変パターンに従って移動することができる。事前に定義されたパターンは、u字型パターン又はn字型パターンの形式であってもよいが、磁性体212がキュベット200内で動くことができる他のパターン又は経路があることは理解されるだろう。磁場の生成は、生体液のサンプル110及び試薬210が一定の持続時間内に均質に混合されるように時間的に制御されて、解析に有効な分析サンプル310を形成する。特に、均質な混合又は攪拌は、キュベット200内に残っている又は未混合の生体液のサンプル110又は試薬210が最小限から全く存在しないことを意味する。
The power input to
混合工程の間、真空圧がキュベット200内の真空環境を維持するために連続的に印加され、それにより、キュベット200内に気泡が形成される傾向が減少する。磁性体212による混合後、真空圧は、分析サンプル310の気泡除去を容易にするように維持又は低減され、分析サンプル310に残存する気泡を除去する。
During the mixing process, vacuum pressure is continuously applied to maintain a vacuum environment within the
従って、真空室400及びキュベット200内の磁場を生成するために電磁混合システム600を稼働させることにより、キュベット200内の生体液のサンプル110及び試薬210を磁性体212によって物理的に混合することができる。磁性体212は、磁場によって制御され、所望のタイミング、速度及び方向に移動して、生体液のサンプル110と試薬210とを物理的に一緒に混合することができる。これにより、生体液のサンプル110及び試薬210は一貫して混合され、採算の取れない分析サンプル310をもたらし、分析結果を損なう過剰な混合又は過少な混合を回避することができる。さらに、混合は、例えばガラス攪拌棒のような外部の構成要素と何の接触もなく起こり、また連続逆転法によることなく起こる。生体液のサンプル110を混合するためにガラス撹拌器を使用する必要がなく、分析装置300は、場合によっては生物学的に有害であり得る分析サンプル310を安全に分析するために使用されることができる。
Thus, by operating the
光学測定システム700
図15Aを参照して、光学測定システム700は、分析工程において又はその一部として分光検査又は光化学検査を実施するように構成されている。生体液のサンプル110及び試薬210が電磁混合システム600を用いて混合された後、分光検査は、光ビームを使用するなどして、生体液のサンプル110と試薬210との間の相互作用を電磁的放射線を用いて分析し又は研究する。例えば、分光検査は、BCG試薬210を使用して生体液のサンプル110中のアルブミンの存在を決定し、DNBA試薬210を使用してクレアチニンの存在を決定することができる。分光検査は、電磁混合システム600によって実行される混合工程の完了に応じて、又は、混合工程を完了した後に予め定められた時間が経過した後に、実施されることができる。このようにして、生体液のサンプル110と試薬210の混合と、得られた分析サンプル310上の分光検査を、作業者の手動による介入を減らし又は最小限の介入で、自動化された方法で実行することができる。
Referring to FIG. 15A,
光学測定システム700は、少なくとも1つの光源702及び少なくとも1つの光検出器704を含む。各キュベット200は、同一直線上に配置された光源702及び光検出器704の夫々のセットと対にされ得る。
具体的には、図15Aに示すように、光源702がキュベット200の一方の側に配置され、光検出器704がキュベット200の反対側に配置される。光源702及び光検出器704は、光ビームが交差したり干渉したりしないように配置されており、分析サンプル310が干渉せずに分析される。キュベットケース202は、キュベット200を整列させ、保持して、各キュベット200は夫々の光源702と光検出器704との間の夫々の光ビームの経路内で適切に配列される。キュベット200は、光を効率的に通過させることを可能にするために、実質的に透明な材料から作られる。真空室400の光学的に透明な窓又は空間408とキュベットケース202の光学的に透明な窓216が互いに合わせられ、分析用の光ビームが分析サンプル310を通ることを可能にする。キュベット200は、反射/屈折効果を減らすために立方体のような形状にされるのが好ましく、従ってレーザ情報の損失を軽減する。
Specifically, a
光学測定システム700は、光ビームを調整するために、光源702と光検出器704との間に配置された一連の光学的要素706を含んで、分析結果を改善する。例えば、光学的要素706は、収束レンズ、発散レンズ、及び/又は光ビームの視準/方向変更のために、及び光ビームをキュベット200で集束させるために配置されたフレネルレンズを含んでもよい。光学的要素706は、光源702からキュベット200を通って発せられた光ビームを光検出器704に導くための光ガイドを含んでもよい。光学的要素706は、光ブロッカーのような光フィルタを含み、光検出器704に向かってキュベット200を通る積極的な光の放射を許容する。使用可能な他の光学的要素706はミラー及びプリズム又はその他の反射/屈折要素であるが、そのようなものに限定されない。
一実施形態では、光ビームは光源702から発散し、発散された光ビームは、キュベット200を通って光検出器704に向かって伝搬する。一実施形態では、光ビームは、光源702から発散し、光学的要素706は、光ビームを調整し、視準を合わせるか、又は焦点を合わせる。次に、視準を合わせられた光ビームは、キュベット200を通って光検出器704に向かって伝搬する。一実施形態では、光ビームは、光源702から発散し、光学的要素706は、光ビームをキュベット200へ収束させる。図15Bに示されるような一実施形態では、光ビームは、光源702から発散し、視準レンズ706は、発散された光ビームの視準を合わせる。視準を合わせられた光ビームは、キュベット200を通って光検出器704に向かって伝搬する。集束レンズは、平行光ビームを光検出器704で収束させる。
In one embodiment, a light beam diverges from
光学測定システム700は、各光源702及び/又は各光検出器704を囲む多数のバッフル708を含んでもよい。バッフル708は、光源702から散乱する光が真空室400に漏れることを防ぐために配置され、分析サンプル310への光ビームを制約する。例えば、図15Aに示されるように、開口又は開口718が、コリメートレンズ706と窓又は空間408との間に配置されてもよい。バッフル708は、開口718と共に配置されて、光ビームからの迷光を減少させ、実質的に全ての光ビームが窓又は空間408に向かって伝搬することを可能にする。また、バッフル708は、外部の大気光が分析結果を損なう可能性のある光検出器704に到達することを防ぐために配置される。バッフル708は、黒アセタールのような暗/光吸収性材料で作られてもよいが、これは、周囲の光だけでなく光源702から散乱する光を包含する。さらに、黒アセタール材料は、少なくとも80℃の高温で動作することができ、光源702からの熱放射にもかかわらず、光学測定システム700が機能し続けることができる。
The
光学測定システム700は、光源702のための一組のヒートシンク710を含んでもよい。図15Cに示されるように、各光源702は、光の発射中に光源702によって生成される熱の吸収/散逸を容易にするために、ヒートシンク710のそれぞれの1つの上に配置されてもよい。例えば、光源702は、はんだ付け等によりソースリード712のセットを、ヒートシンク710に取り付け、取り付け部分の間に粘着/接着材料714を印加して取り付けを安定させることができる。粘着/接着材料714は、最適な熱伝導性を得るために、熱ペースト又は他の類似の熱複合体であってもよい。ヒートシンク710は、アルミニウム及び銅を含む金属材料のような熱伝導材料で作ることができる。ヒートシンク710の構造は、放熱のために全体の表面積を増加させるべく、フィンのような放熱要素を含んでもよいことが理解されるだろう。光源702から放熱することは、光源702への損傷を防ぐことに役立つ。ヒートシンク710はまた、不要な熱のキュベット200へ移送されるのを減らし、分析結果を損なう可能性のある熱要因を緩和する。
光源702は、発光ダイオード(LED)又はレーザを放射するレーザダイオードであってもよい。このレーザダイオードは、LEDよりも高い光効率を達成し、より強力なレーザを放射しながら、より少ない電力を消費する。このレーザダイオードは、高い電力変換効率、高いスペクトル分解能、及び高い光結合をもたらすことができる。レーザビームは、より良好に視準が合わせらされ、焦点が合わされ、案内されずにある程度の距離を移動することができる。このように、キュベット200を含む分配装置100の真空室400は、洗浄用などのメンテナンス用のアクセスを容易にするために、より大きくすることができる。レーザダイオードは、放射されたレーザビームの強度を測定するための集積センサを有することができる。レーザダイオードのスペクトル帯域幅が狭いほど、LEDよりも単一の吸収係数に対してより大きな特異性が得られる。
光検出器704は、キュベット200における分析サンプル310による光を検出し、光吸収の変化を測定するためのフォトダイオードであってもよい。フォトダイオードは、例えば、400乃至900nmの波長範囲の光ビームを測定するために、シリコン又はシリコンベースの材料で作ることができる。
光学測定システム700は、フォトダイオードに接続され、ノイズを抑制し、フォトダイオードの性能を改善するように構成された、一組のトランスインピーダンス増幅器と、20ビットデルタ-シグマ変換器などの一組のアナログ-デジタル変換器とを含んでもよい。性能の改善により、線形的な動的測定範囲を延長し、約1000(又は3吸収単位)の係数で減衰光の測定を増やすことができ、分析サンプル310内の化合物のより正確な測定が可能になる。
The
幾つかの実施形態では、光学測定システム700は、分析結果の精度を向上させるために較正プロセスを実行するように構成される。例えば、較正は、高温によって影響を受ける可能性のあるレーザ強度ドリフトを補償することができる。
一実施形態では、光源702は、第1の光ビーム及び第2の光ビームを放射する。第1の光ビームは、第1の光検出器704によって検出されるように伝搬され、第2の光ビームは、第2の光検出器704によって検出されるように伝搬される。別の実施形態では、光源702は、ミラー/プリズムなどの光ビーム及び光学的要素706を放射し、光ビームを第1の光ビーム及び第2の光ビームに分離する。具体的には、第1の光ビームはミラー/プリズムで反射されて第1の光検出器704に入射し、第2の光ビームはミラー/プリズムを伝搬して第2の光検出器704に入射する。第1の光ビームは殆ど減衰されないので、第1の光検出器704は、フィードバック光検出器と呼ばれてもよい。
In some embodiments,
In one embodiment,
較正プロセスにおいて、光学測定システム700の光学的要素706の基準の光学的減衰は、まず、真空室400を分配装置100に装填する前に計算される。基準の光学的減衰は、真空室400が装填されていない場合に、光強度が光学的要素706を通って減少する割合を表す。光源702から発射される光によって生み出される出力は、PLと表される。第1の光ビームは、光学的要素706によって第1の光検出器704に反射され、光学的要素706によって大きく減衰されない。第2の光ビームは、光学的要素706を通って第2の光検出器704に伝搬され、光学的要素706によって減衰される。第1の光検出器704によって検出された第1の光の出力は、P1bと表示される。第2の光検出器704によって検出された第2の光の出力は、P2bとして示される。第1の光検出器704の応答度は、r1と表される。第2の光検出器704の応答度は、r2と表される。基準の光学的減衰はabと表され、(1)式と(2)式を用いて計算することができる。
(1)式
P1b=r1PL
(2)式
P2b=abr2PL
In the calibration process, the baseline optical attenuation of
(1) Formula P 1b =r 1 P L
(2) Equation P 2b = a b r 2 P L
真空室400は、次に、試薬210を含んだキュベット200を含む分配装置100に装填される。生体液のサンプル110は、キュベット200に分配され、試薬210と混合される。キュベット200内の混合された生体液のサンプル110又は分析サンプル310は検査されて、分析結果を得る。分析サンプル310を含むキュベット200を通して光強度が減少する率を表す分析の光学的減衰は、キュベット200及び分析サンプル310の光吸収度を測定するために計算される。光ビームは、上述した較正プロセスと同様にして放射される。第1の光ビームは、光学的要素706によって第1の光検出器704に反射され、キュベット200を通って伝搬しないため、殆ど減衰されない。第2の光ビームは、光学的要素706及びキュベット200を通って第2の光検出器704に伝搬され、それらによって減衰される。第1の光検出器704によって検出された第1の光の出力は、P1aと表示される。第2の光検出器704によって検出された第2の光の出力は、P2aとして示される。分析の光学的減衰はaaと表され、(3)式と(4)式を用いて計算することができる。
(3)式
P1a=r1PL
(4)式
P2a=aaabr2PL
(3) Equation P 1a =r 1 P L
(4) Formula P 2a = a a a b r 2 P L
分析結果の精度を更に向上させるためには、キュベット200が実質的に透明であっても、キュベット200の材料を通じた光減衰が光吸収測定に計上されるべきである。分析の光学的減衰は、(5)式で示されるように、キュベットの光学的減衰(ac)とサンプルの光学的減衰(as)の組合せである。キュベットの光学的減衰は、空のキュベット200を通って光強度が減少する割合を表す。つまり、キュベットの光学的減衰を引き起こすのはキュベット200の透明な材料である。サンプルの光学的減衰は、キュベット200の透明な材料による影響を受けることなく、分析サンプル310自体を通じて光強度が減少する割合を表す。
(5)式
aa=acas
To further improve the accuracy of analytical results, light attenuation through the material of
(5) Formula a a = a c a s
キュベットの光学的減衰を計算するために、真空室400はキュベット200を含む分配装置100に装填されるが、キュベット200は生体液のサンプル110又は試薬210を含まず、即ちキュベット200は空である。光ビームは、上述した較正プロセスと同様にして放射される。第1の光ビームは、光学的要素706によって第1の光検出器704に反射され、空のキュベット200を通って伝搬しないため、ほとんど減衰されない。第2の光ビームは、光学的要素706及び空のキュベット200を通って第2の光検出器704に伝搬され、それらによって減衰される。第1の光検出器704によって検出された第1の光の出力は、P1cと表示される。第2の光検出器704によって検出された第2の光の出力は、P2cとして示される。キュベットの光減衰量は、式[6]及び式[7]を用いて計算することができる。
(6)式
P1C=r2PL
(7)式
P2C=acabr2PL
To calculate the optical attenuation of the cuvette, the
(6) Formula P 1C = r 2 PL
( 7 ) Formula P2C = acabr2PL
基準の光学的減衰、分析の光学的減衰、キュベットの光学的減衰の値が既知である状態で、サンプルの光学的減衰を計算して、分析サンプル310の光吸収を測定することができる。この測定された光吸収はキュベットの材料に影響されないので、より正確である。従って、光学測定システム700を較正して、光学的要素706及びキュベット材料によるノイズの影響を考慮及び補償し、分析サンプル310のみによって引き起こされる光学的減衰を分離する。これにより、より正確で一貫性のある分析結果が得られ、医療状態の診断に役立つ。
With known values for the reference optical attenuation, analytical optical attenuation, and cuvette optical attenuation, the sample optical attenuation can be calculated to measure the optical absorption of the
多くの実施形態において、分析される3つの分析サンプル310、即ち、BCG基準キュベット200、DNBAキュベット200、及びBCG試料キュベット200を含む3つのキュベット200がある。BCGキュベット200については、光検出器704が、BCG試薬210と混合された生体液のサンプル110中のアルブミン濃度を推定するためのアルブミンBCGターゲット及び非活性化BCG反応の吸収を測定するように構成されている。DNBAキュベット200については、光検出器704が、DNBA試薬210と混合された生体液のサンプル110中のクレアチニン濃度を推定するためのクレアチニン反応の動態測定を測定するように構成されている。1つの実施形態では、3つの分析サンプル310は全て同時に分析される。1つの実施形態では、分析サンプル310は順番に分析され、各分析間のタイムギャップは同一又は異なってもよい。
In many embodiments, there are three
例えば、光学測定システム700を動作させるための図16の時間スケジュール716に示されているように、光検出器704は、それぞれの期間において順次、分析サンプル310の光吸収度を測定することができる。具体的には、第1の光検出器704は、第1の期間におけるBCGサンプルキュベット200内の分析サンプル310の光吸収度を測定してもよく、第2の光検出器704は、第2の期間におけるDNBAキュベット200内の分析サンプル310の光吸収度を測定してもよく、第3の光検出器704は、第3の期間におけるBCG基準キュベット200内の分析サンプル310の光吸収度を測定してもよい。この構成では、1つのキュベット200に対する光源702のみが任意の時間帯において活性であり、光学測定システム700による全体的な熱発生を低減し、光検出器704の性能を向上させる。
For example, as shown in the
BCGやDNBAのように、生体液のサンプル110が試薬210と反応すると、着色化学反応が起こり、これが吸収変化を引き起こす。異なる色付き光又は異なる波長光は、分析サンプル310である反応した生体液のサンプル110の吸収波長と一致するように事前に設定されている。一例では、DNBAキュベット200とペアになっている光源702は、495nm乃至570nmの波長範囲、より望ましくは510nm乃至530nmの波長範囲の緑色光を発するように構成されている。生体液のサンプル110にクレアチニンが存在する場合、DNBA試薬210に反応して、分析サンプル310に紫と赤の複合色を形成する。複合体の形成速度はクレアチニンの濃度に直接的に比例する。クレアチニンの濃度は、一定期間に亘って複合した緑色光の効果の下での吸収度の変化を測定し、一定期間に亘って複合した吸収度の変化率を計算し、且つ計算された変化率を所定のクレアチニン濃度の較正曲線と比較することによって決定される。
When a
別の例では、BCGキュベット200用の光源702は、620nm乃至750nmの波長範囲、そして、望ましくは630nm乃至640nmの波長範囲で赤い光を発するように構成されている。BCGサンプルキュベット200は、BCG試薬210と混合された生体液のサンプル110を含んでいる。BCG基準キュベット200は、BCG試薬210と混合された生体液のサンプル110と、生体液のサンプル110を変性させるための別の試薬210とを含む。BCG基準キュベット200は、比較するためにBCGサンプルキュベット200の制御又は基準として使用された。生体液のサンプル110中にアルブミンが存在する場合、アルブミンは、BCG試薬210と反応して、分析サンプル310中に着色複合体を形成する。着色された複合体は、BCGサンプルキュベット200内で形成されるが、この形成は、生体液のサンプル110が変性されているため、BCG基準キュベット200内でブロックされる。複雑な色の強度は、尿中のアルブミンの濃度に直接比例する。アルブミンの濃度は、赤色光の効果の下で、BCGキュベット200における分析サンプル310の吸収スペクトルを測定し、両分析サンプル310の吸収スペクトルの差を計算し、計算された差の吸収量をアルブミン濃度の所定の較正曲線と比較することにより決定できる。
In another example,
光学測定システム700は、分析サンプル310が所定の波長の可視光などの電磁放射を吸収する分光を実行する分光法を実行するが、分析サンプル310に対して、例えば、透過分光、反射分光、及び分散分光法などの、他の形態の分光測定を実行することができる。他の形態の分光を実施するために、他の光要素706、例えば、反射分光のためのミラー、及び光源702、光検出器704、及び光要素706の構成が、当業者が容易に理解できるように、様々である。
The
温度制御システム800
温度制御システム800は、分析装置300における、分析工程として、又は分析工程の一部として、監視及び/又は制御するために構成されている。生体液のサンプル110と試薬210との間の化学反応は、通常、環境又は周囲の気温の影響を受ける。特に、周囲の気温の上昇は反応速度を加速させる可能性があり、これは時として望ましくない。1つの実施形態では、温度制御システム800は、分析開始前又は使用期間中の分析装置300の温度変化を監視して、分析装置300が継続するか、又は、分析サンプル310に不必要な熱衝撃を与えないように冷却することを可能にするか否かのフィードバックを提供するように構成されている。分析を開始する前に温度を監視することで、誤りの結果を排除し、信頼できる分析結果を返すことができる。別の実施形態では、温度制御システム800は、キュベット200における化学反応の温度変化を補償するように構成されている。具体的には、反応結果はより高い気温でより高い反応率を補償するためのフィードバックを提供する。例えば、クレアチニンの反応については、動的な測定が用いられるクレアチニンの反応において、より高い気温でのより高い反応率をフィードバックによって補償することができる。化学反応の温度を制御することで、分析結果の信頼性を高めることができる。これによりキュベット200に一貫した環境が提供され、分析サンプル310が同じ温度近辺で分析されることが保証される。
The
温度制御システム800は、分析装置300上に配置又は一体化された一組のHVAC(加熱、換気、及び空調)要素を含んでもよい。空調要素は、分析装置300の温度が所望の動作温度範囲内に収まるように制御するように構成されている。場合によっては、分析装置300は、このような温度制御の必要性が低下した空調環境に配備される。しかしながら、いくつかの他の場合には、分析装置300は、分析装置300が天候要素に晒される遠隔地又は農村地などのより厳しい環境に配備されてもよい。
空調要素は、分析装置と外部環境との間の空気の交換用に、1つ以上の換気出口及び/又は1以上のファンを含むことができる。空調要素は、ヒートシンク及び冷却コイルのような一連の暖房及び/又は冷房ユニットを含み、分析装置300を予め定められた所定の作動温度範囲内に加熱及び/又は冷却し、作動温度範囲は、30℃から80℃の範囲で、かつ、より望ましくは50℃未満であってもよい。作動温度が所望の範囲を超えた場合、光源702の効率が低下し、結果として不正確な分析結果をもたらす可能性がある。
The air conditioning element may include one or more ventilation outlets and/or one or more fans for exchanging air between the analyzer and the outside environment. The air-conditioning element includes a series of heating and/or cooling units, such as heat sinks and cooling coils, to heat and/or cool the
温度制御システム800は、分析装置300の様々な構成要素の温度を測定するための一連の温度センサを含み、温度フィードバックを提供することができる。温度制御システム800は、温度フィードバックを送信して、それによって、温度フィードバックに基づいて、分析装置300の種々の条件を調整することができる。これらの条件の中には、分析サンプル310を分析する前の、又は次の分析サンプル310のバッチの次の分析を進める前の冷却時間、レーザの設定時間、レーザの温度、レーザ駆動電流、分析装置300の作動温度、及び真空室400の温度が含まれる。例えば、1つ以上の温度センサは、作動温度条件を決定するための一連のレーザ較正温度を測定するように構成される。各レーザダイオード702は、夫々のキュベット200を通してそれぞれのレーザ検出器704にレーザを発射し、それぞれの較正温度をフィードバックするように起動される。レーザ較正温度が、40℃を超えるなど、15℃から40℃の温度範囲を超える場合、エラーメッセージが作業者に送信され、現在の分析結果及び前回の分析結果が危険にさらされている可能性があるため、それらを無効にするかどうかを決定する。
The
温度センサは、周囲温度を測定するように構成されたサーミスタセンサを含み、現在の周囲温度に関するフィードバックを提供する。サーミスタセンサは、分析装置300の外側に曝されることがある。或いは、サーミスタセンサは、あらゆる誤操作又は不正改造を防止するために、ケース内に封入されてもよい。環境気温は、継続的に、又は定期的に測定することができる。サーミスタセンサによって測定された周囲温度は、例えば20℃から40℃の間のように、分析装置300の望ましい動作温度範囲をさらに制約することができる。好ましくは、望ましい動作温度範囲は、20℃から30℃の範囲であってもよい。サーミスタセンサを使用して、分析装置300は、任意の所与の時点で任意の偏差を考慮して、分析工程を進める前に、動作条件の正確な評価を提供することができる。サーミスタセンサが所望の動作温度範囲を超えて環境温度を測定した場合、作業者には警告が発せられ、分析工程の終了を考慮するように促される。
The temperature sensor includes a thermistor sensor configured to measure ambient temperature and provide feedback regarding the current ambient temperature. A thermistor sensor may be exposed outside the
主制御システム350
主制御システム350は、真空デバイス500、電磁混合システム600、光学測定システム700、及び温度制御システム800を含む、分析制御システム320の全体的な制御のために構成される。主制御システム350は、分析工程の様々なステップを実行するように構成されたプロセッサ又は中央処理ユニット(CPU)を含む。プロセッサは、プリント配線板の形態をとることができ、当業者が容易に理解できるように、そのようなステップを実行するための適切なアルゴリズム、ロジック、回路、及び/又はインターフェイスを含むことができる。主制御システム350は、分析工程の性能に関連して、記憶される情報を含むメモリデバイス又はモジュールのセットを含む。この情報は、製造レベルでメモリデバイスに予め格納されており、作業者レベルでは操作できない。
主制御システム350は、作業者が分析工程を制御するための入力を提供するための作業者制御インターフェイス352を含み、分析工程に関する進捗及び更新などの動的情報を表示する。操作者は、主制御システム350によって操作者が分析工程を制御することができるようになる前に、使用者名やパスワードなどのログイン詳細を入力する必要がある。これにより、許可されていない作業者が主制御システム350にアクセスすることを防ぐ。主制御システム350にアクセスした後、作業者は、作業者制御インターフェイス352との相互作用によって分析工程を開始することができる。
The
作業者制御インターフェイス352は、例えば、分析工程の適切な調整を行う入力を提供するための作業者のための入力装置のセットを含むことができる。これらの調整の一部には、作動温度、真空力、キュベット200内の磁性体212が追従するための経路、及び光学測定システム700の光源702/光検出器704の配列が含まれるが、これらに限定されない。これらの調整により、分析工程を許容又はパラメータ内で確実に実行できるようになる。入力装置は、キーボード(物理的及び/又は仮想的)、ボタン、スイッチ、ノブ、ジョイスティック、マウス、トラックボール等を含むことができるが、これらに限定されない。
作業者制御インターフェイス352は、作業者入力に応答するなど、作業者に情報を表示するための表示パネルを含んでもよい。例えば、表示される情報は、現在の作動温度を作業者に知らせるための温度フィードバックを含んでもよく、現在の作動温度が所望の作動温度範囲内にあるかどうかを作業者に知らせ続ける。この温度フィードバックは、過熱のために損なわれる可能性のある妥当でない分析結果を防ぐのに役立つ。
The
表示パネルは、情報を表示し、作業者入力を受信するためのグラフィカル・ユーザ・インタフェイス(GUI)を付随的に含むことができる。例えば、表示パネルは、接触ベース又は非接触ベースであってもよい容量性入力を受け入れるタッチスクリーンパネルを含んでもよい。主制御システム350は、視覚/音声アラートを生成するように構成された照明装置及び/又は音響装置を含むことができる。これらのアラートは、GUIに表示された情報や、分析工程中のエラーに関するものである。例えば、GUIは、真空カバー450がロック状態にあるかロック解除状態にあるかに応じて、その状態を反映する記号を表示することができる。これにより、作業者に視覚的フィードバックを提供し、作業者が真空カバー450を強制的に開くことを防止する。
The display panel can optionally include a graphical user interface (GUI) for displaying information and receiving operator input. For example, the display panel may include a touch screen panel that accepts capacitive input, which may be contact based or non-contact based.
主制御システム350には、多くの他の電子デバイスと接続することが可能な、CPUポート等の通信ポートのセットが含まれている。これらの他の電子デバイスは、プリンタ、スキャナ、データ記憶装置、及び設備の情報システムと接続するためのアダプタを含むことができる。例えば、アダプタはRS-232通信プロトコルに基づいており、病院情報システム(HIS)又は研究所情報システム(LIS)と接続するために構成されている場合がある。主制御システム350は、Wi-Fi(商標)、Bluetooth(商標)、及び/又はセルラーネットワーク通信プロトコルに基づくような、無線通信のための通信デバイスを含むことができる。通信デバイスは、コンピュータ、ラップトップ、タブレット端末又は携帯電話のような外部の電子デバイスと通信して、オンザフライで分析結果へのアクセスを提供することができる。これにより、作業者が患者のための他の検査を調整し実施する柔軟性がさらに加わる。主制御システム350は、さらに、分析装置300のスイッチを入れたり切ったりするためのロッカスイッチのような電源スイッチ354と、電源に配線接続するための24VのDCソケットのような電源入力ソケットとを含む。
主制御システム350は、予め定められた不活動期間の後で、分析装置300をスリープ又は休眠モードに切り替えるように設定された電力管理システムによってプログラムされてもよい。また、電力管理システムは、緊急停電時に分析装置300を安全に停止するように構成されており、特に他の場所にバックアップされていない最近の分析結果に対して、データの整合性を保つことができる。電力冗長性の方策として、主制御システム350は、無停電電源装置(UPS)などのバックアップ電源を含むか、又はバックアップ電源に接続され得る。主制御システム350は、定期的に作業者が分析装置300のメンテナンスのための清掃及び検査ステップを実行するようにするスケジュール管理プログラムをプログラムしてもよいし、それによって将来の分析結果の品質及び妥当性を確実にする。
The
分析システム1000
図17A及び図17Bを参照した本開示の代表的な実施例では、試薬210と混合した生体液のサンプル110から作成された分析サンプル310を分析又は解析する分析システム1000がある。分析システム1000は、基地局1010と基地局1010に通信接続された複数の検査局1020とを含んでいる。基地局1010は、検査局1020を制御して、各検査局1020に夫々の分析処理を実行するように構成されている。基地局1010は、検査局1020の1つと統合されてもよい。或いは、基地局1010は、検査局1020と通信的に接続されているが、どの検査局1020とも統合されていない。
17A and 17B, an exemplary embodiment of the present disclosure includes an
基地局1010には、分析処理を実行する検査局1020を全体的に制御するように構成された主制御システム350(基地制御システム1012)が含まれる。各検査局1020は、少なくとも真空室400、真空カバー450を含む各々の分析装置300と、各分析処理を実行するための一連の分析制御システム320を含む。各分析装置300は、夫々の真空デバイス500を備えることもあれば、代わりに、分析システム1000は、真空室400に真空圧を印加するための一連の真空デバイス500を備えることもある。各真空室400に印加される真空圧は、互いに実質的に等しいか、又は異なるかもしれない。真空室400の何れか1つに印加される真空圧は、他の真空室400のいずれかと実質的に等しいか、又は異なるかもしれない。ここに説明した分析装置300の種々の態様は、検査局1020と同様に、又は類似して適用されるものであり、簡潔さを目的としてさらに詳述されていないことは理解されるであろう。
The
各検査局1020の各分析装置300には、各分析制御システム320のセットのローカル制御用に構成された主制御システム350(検査制御システム1022)が含まれる。場合によっては、作業者は、検査局1020の各検査制御システム1022を操作して、各検査局1020の分析工程を実行することができる。例えば、検査制御システム1022の各々は、作業者制御インターフェイス352又はGUIを含んでもよい。別の場合では、作業者は、基地局1010の基地制御システム1012を操作して、検査局1020に対して全体的な制御を行使することができる。基地制御システム1012は、同様に検査制御システム1022にないかもしれない作業者制御インターフェイス352又はGUIを含むことができる。
Each
基地制御システム1012は、全体的な制御の管理/運営のための基地制御プログラムのセットを含むことができる。同様に、各検査制御システム1022は、各ローカル制御の管理/運営のための一連の検査制御プログラムを含むことができる。これらの制御プログラムにより、様々な管理/運営機能を遂行することが可能となる。これらの機能の限定されない例としては、作業者のアクセスの管理、作業者制御インターフェイスの管理、出力の管理、メモリの管理、データ保存の管理、外部デバイスの管理、データ通信の管理、保守・品質チェックスケジュールの管理に関するものがある。基地局1010、検査局1020の管理/運営を容易にするための他のプログラムがインストール可能であることは、理解されるだろう。
図17A及び図17Bに示されるような幾つかの実施形態において、検査局1020は、デイジーチェーンネットワークトポロジーなどの直列配置で基地局1010に物理的に接続されている。図18Aと図18Bは、こうした直列配置の様々な例を示している。図18Aに示す一例では、基地局1010と検査局1020が、CPU用ケーブル1016を用いて相互に接続されている。また、図17B及び図18Bに示されている別の例では、基地局1010と検査局1020がモノリシック配置で互いに一体的に接続されている。具体的には、各局1010,1020は、少なくとも1つの接続インターフェイス又はポート1014,1024(図9A及び図17Aに示されるような)を含み、少なくとも1つの他の局1010,1020に直接連結する。このモノリシック配置における連結は、一時的又は恒久的なものであり、製造施設にて又は資格のあるサービス技術者によって実施されることがある。
In some embodiments, such as those shown in Figures 17A and 17B,
幾つかの実施形態において、検査局1020は、星形のネットワークのトポロジーのような並列の形で基地局1010に物理的に接続される。一例では、基地局1010と検査局1020は、通信ケーブル1016を用いて相互に接続されている。別の例では、基地局1010及び検査局1020は、局1010,1020を通るネットワークトラフィックをルーティングする共通のネットワーク装置に接続されている。ネットワーク装置は、ファイアウォールなどのネットワークセキュリティ機能を提供して、分析システム1000を悪意のある悪人(exploit)から保護することができる。注目すべきことに、各局1010,1020は、分析システム1000を集合的に保護する類似のネットワーク安全機能を含むかもしれない。
In some embodiments,
幾つかの実施形態において、検査局1020は、Wi-Fi(商標)などの種々の無線通信プロトコルを用いて基地局1010に無線接続される。基地局1010及び検査局1020は、無線通信を実施する共通ネットワーク装置に接続されてもよい。また、ネットワーク機器は、同様に、上述したネットワーク安全機能を提供することができる。
In some embodiments,
基地局1010及び検査局1020を接続するためのネットワーク・トポロジーの例はいくつかのみ記載されているが、それらが他の取決め/トポロジーで接続されている可能性があり、基地局1010が検査局1020と通信することができることは理解されるであろう。さらに、各局1010,1020は、別個の又は独立した電源から電力を供給されることがある。或いは、基地局1010は、電源から給電され、検査局1020は、基地局1010から電力を受け取る。
Only some examples of network topologies for connecting the
幾つかの実施形態において、検査局1020は、モノリシック・デイジー・チェーン・ネットワーク・トポロジーの中で基地局1010に物理的に接続される。具体的には、第1の検査局1020が基地局1010と統合され、第2の検査局1020が基地局1010に接続され、第3の検査局1020が第2の検査局1020に接続され、第4の検査局1020が第3の検査局1020に接続されるなどであり、これは、検査局数に応じて異なる。
In some embodiments,
基地局1010には、検査局1020に命令を送信するための通信装置が含まれる。具体的には、基地局1010は、試薬210の第1のバッチと混合された生体液のサンプル110の第1のバッチ(すなわち、分析サンプル310の第1のバッチ)を含む第1の検査局1020に命令の第1のセットを送信し、試薬210の第2のバッチと混合された生体液のサンプル110の第2のバッチ(すなわち、分析サンプル310の第2のバッチ)を含む第2の検査局1020に命令の第2のセットを送信し、試薬210の第3のバッチと混合された生体液のサンプル110の第3のバッチ(すなわち、分析サンプル310の第3のバッチ)を含む第3の検査局1020にの命令の第3のセットを送信し、試薬210の第4のバッチと混合された生体液のサンプル110の第4のバッチ(すなわち、分析サンプル310の第4のバッチ)を含む第4の検査局1020に命令の第4のセットを送信することができる。試薬210のバッチは、バッチ間又は各バッチ内で互いに同じ又は異なっていてもよく、異なる病状の診断のために分析工程で異なる試薬検査を実行することを可能にし、それによって患者の包括的な医療記録を確立する。例えば、試薬210の第1のバッチは、試薬210の第2のバッチとは異なり、異なる分析検査を可能にし、患者のより広範な診断のセットを確立する。さらに、第1の検査局1020は、異なるロットの試薬210を満たすために、第2の検査局1020とは異なった形で構成されてもよい。
各検査局1020に対して、夫々の命令のセットは、試薬の夫々のバッチ210に従って光学測定システム700を較正する、又は夫々の分析装置300の動作状態をチェックするなど、夫々の検査局1020で予備検査を実行する要求を含み得る。各々の命令のセットは、それぞれの分析サンプル310のバッチに対してライブ検査、即ち分析工程を実行する要求を含むことができる。基地局1010は、ライブ検査を実行する前に検査局1020に対して実施される予備検査の繰り返し回数を決定することができる。命令のセットは、任意の順序で送られてもよいので、検査局1020は、互いに独立して分析工程を実行することができる。あるいは、基地局1010は、全ての検査局1020に共通の命令のセットを送信して、分析サンプル310の各バッチ上で分析工程を同時に実行してもよい。
For each
第1の分析工程が完了した後、第1の分析結果は、格納及び作業者への通信のために、第1の検査局1020から基地局1010へ戻される。同様に、第2の分析工程及び第3の分析工程が完了した後、第2の分析結果及び第3の分析結果が、それぞれ第2の検査局及び第3の検査局1020から基地局1010に戻される。分析結果には、イベント・ログ及び又はエラー記録が含まれる。イベント・ログには、日付/タイム・スタンプ及び各試薬バッチ210の識別データなど、各分析工程に関連するデータが記載される。エラー記録には、各分析工程中に発生した可能性のあるエラーや問題に関するデータが含まれている場合がある。
After the first analysis step is completed, the first analysis results are returned from the
基地局1010と第1の検査局1020の組合せは、第1の検査システム1030と呼ばれることがある。第2の検査局1020との組合せは第2の検査システム1032と呼ばれてもよいし、第3の検査局1020との組合せは第3の検査システム1034と呼ばれてもよいし、第4の検査局1020との組合せは第4の検査システム1036と呼ばれてもよい。図17B及び図18Cに示されるように、第1の検査システム1030は、共通体又は第1のハウジング1040に統合して収容され、第2の検査システム1032は、第2のハウジング1042に収容され、第3の検査システム1034は、第3のハウジング1044に収容され、第4の検査システム1036は、第4のハウジング1046に収容される。作業者は、検査システム1030,1032,1034,1036のいずれか1つ以上に依存することができることが理解されるであろう。
The combination of
本構成の一実施形態では、検査システム1030,1032,1034,1036の各検査局1020は、それぞれの真空室400を減圧するための各々の真空デバイス500を含む。真空デバイス500は、互いに流体が流れるように接続されておらず、各真空デバイス500は、他から独立して動作されてもよい。別の実施形態では、第1の検査局1020内の真空室を減圧するように構成される、第1の検査局1020内の共通の真空デバイス500が存在する。共通の真空デバイス500は、全ての検査局1020内の真空室400に流体が流れるように接続され、全ての真空室400を減圧するようにさらに構成される。従って、全ての真空室400は、共通の真空デバイス500によって一括して減圧され得る。
In one embodiment of the present configuration, each
この検査システム1030,1032,1034,1036の構成では、各検査局1020は、各分析工程に対して少なくとも1つの分配装置100を受け入れることが可能である。各検査局1020は、他の検査局とは独立に分析処理を実行することができる。更なる検査局1020がプラグ・アンド・プレイ・アプローチに接続され設置されて、分析システム1000を拡大することができる。作業者は、全体のスループットを増加させるために、需要に応じて追加の検査局1020を接続して、特に、分析システム1000によって実行される分析工程の数を増やすことができる。例えば、分析システム1000は、医療へのアクセスが制限されている遠隔地に配備されてもよい。分析システム1000は、その遠隔地の患者から採取した生体液のサンプル110を、医療状態の迅速なスクリーニング、モニタリング、及び/又は診断のために分析することを可能にする。分析システム1000に検査局1020をさらに設置することにより、より多くの分析工程を同時に実行することができ、地域の患者により良い医療支援を提供することができる。
In this configuration of
この分析システム1000は、迅速かつ効率的に中央の場所で多くの患者のために複数の検査を実施することができる。分析システム1000の拡張は、有利に、いかなる医療状態においても、より多くの患者により迅速にスクリーニング、モニタリング、及び/又は診断を行うことができる。人口の増加に伴い、特に糖尿病や慢性腎臓病などの病気を抱える人が増加している中で、そのような検査によって、人の身体的健康をできるだけ早く理解することが求められている。また、個人の医療費も増加しており、これらの医療状態を早期に審査、監視、診断しなければ、政府が積立金を積み立てようとする動きが高まるにつれ、経済に直接的な影響を与える。
This
識別システム1100
図19を参照した本開示の代表的又は例示の実施形態において、患者の生体液のサンプル110上で実施される分析工程を支援するための識別システム1100がある。特に、識別システム1100は、分析工程が終了した後、患者が自分の分析結果を識別し、入手するのに役立つ。識別システム1100は、少なくとも3つの識別ラベル1110、すなわち、第1の識別ラベル1112、第2の識別ラベル1114、及び第3の識別ラベル1116を含む。第1の識別ラベル及び第2の識別ラベル1112,1114は、患者から収集された生体液のサンプル110を分配するように構成された分配装置100の上に恒久的に配置される。第1の識別ラベル及び第2の識別ラベル1112,1114は、その表面上の印刷/スクライブ/エンボス加工等により分配装置100上に直接形成されてもよいし、又はその表面に別々に設けられた後のファスナー、粘着、その他のボンディング手段等により設けられてもよい。第1の識別ラベル及び第2の識別ラベル1112,1114は、図19に示されているように、それらの位置を反転させることによって、他とは違った位置付けをすることができることが理解されるであろう。
In a representative or exemplary embodiment of the present disclosure, referring to FIG. 19, there is an
第3の識別ラベル1116は、分配装置100に取り外し可能に取り付けられる。第3の識別ラベル1116は、患者又は患者を補助する臨床医などの作業者によって分離又は取り外され、その後、患者の生体液のサンプル110上の分析工程が完了した後に、分析結果を特定し、入手するために使用される。第3の識別ラベル1116は、取り外された後には接着できないように取り付けることができる。第3の識別ラベル1116の取り付けには、当業者には容易に知られている、不正防止/不正改造の防止機能が含まれてもよい。識別ラベル1110は、カートリッジ102のような分配装置100の何らかの表面又は一部に配置され取り付けられてもよい。例えば、第1の識別ラベル及び第2の識別ラベル1112,1114がカートリッジ102の両側に配置され、第3の識別ラベル1116がカートリッジ102の窓132に配置される。
A
この分析装置300は、分配装置100を受け入れるように構成されている。分析装置300は、さらに、少なくとも第1の識別ラベル及び第2の識別ラベル1112,1114を読み取る又はスキャンするように構成された読み取りデバイスのセットを含む。1つの実施形態では、共通の読み取りデバイスが、第1の識別ラベル及び第2の識別ラベル1112,1114の両方を読み取るように配置される。他の実施形態では、第1の識別ラベル1112を読み取るための第1の読み取りデバイスが配置され、第2の識別ラベル1114を読み取るための第2の読み取りデバイスが配置される。読み取りデバイスは真空室400に配置され、分配装置100は、第1の識別ラベル及び第2の識別ラベル1112,1114の読み取りを容易にするために、1つだけの向きで真空室400に投入されることが望ましい。第1の識別ラベル及び第2の識別ラベル1112,1114は、真空カバー450が閉じられた後に読み取ることができる。
This
他の実施形態では、第1の識別ラベル1112及び/又は第2の識別ラベル1114は、カートリッジ蓋116上に配置され、作業者は分析装置300に接続されていない外部の読み取りデバイス、例えばバーコードリーダを用いて、第1の識別ラベル1112及び/又は第2の識別ラベル1114をスキャンする。この外部のデバイスを用いたスキャンは、分析装置300の読み取りデバイスが、第1の識別ラベル1112及び/又は第2の識別ラベル1114を読み取れない場合の二次的な安全アプローチを提供する。
In other embodiments, the
真空室400は、読み取りデバイスを取り付けるためのリーダ取り付け部を含んでもよく、読み取りデバイスを覆うための窓を含んでもよい。窓は、粘着又は締結具などによって読み取りデバイス上に封止され、一方、読み取りデバイスは、第1の識別ラベル及び第2の識別ラベル1112,1114を読み取ることができる。分配装置100が真空室400内に収容される場合、読み取りデバイスは、迅速かつ信頼性の高い読み取りのために、第1の識別ラベル及び第2の識別ラベル1112、1114から離れた距離に配置されてもよい。反射要素がリーダ取り付け部の内面に配置されて、読み取りデバイスに反射して戻らずに、窓を通して第1の識別ラベル及び第2の識別ラベル1112、1114に軸外照明を提供することができる。反射要素は、アルミニウム箔の薄片であってもよい。
読み取りデバイスは、第1の識別ラベル及び第2の識別ラベル1112,1114を読み取るのに適した技術を採用することができる。例えば、第1の識別ラベル及び第2の識別ラベル1112,1114の各々は、バーコード又は他の光学コードの形式であってもよいし、読み取りデバイスは、バーコードを読み取る又はスキャンするためのレーザスキャナ及び/又はカメラベースのリーダを含むことができる。バーコードは、GS1-128やGS1DataBarなどの線形バーコードになることがある。バーコードは、GS1QRCode(商標)やGS1DataMatrix(商標)などのマトリックスバーコードの場合がある。GS1規格に基づくバーコードを使用することにより、分配装置100のような製品及びそれに付随する情報が、製造施設から配備場所までの適切な相互作用的な使用のために円滑、効率的かつ安全に移動することができる。たとえば、GS1バーコードは、製品番号、シリアル番号、バッチ番号などの情報を符号化する。
The reading device can employ any suitable technique to read the first identification label and the
幾つかの実施形態において、分配装置100は、使い捨てタイプであり、カートリッジ102とキュベット200とを製造施設で予め連結して製造される。キュベット200も試薬210を予め装填している。使い捨ての分配装置100は、BCGサンプルキュベット200、BCG基準キュベット200、及びそれに応じてBCG試薬又はDNBA試薬210を含むDNBAキュベット200を備えることができる。読み取りデバイスは、第1の識別ラベル及び第2の識別ラベル1112,1114を読み取り、分配装置100及び試薬210に関する識別データを取り出し、この識別データは、分析処理を実行するために分析装置300を較正するために使用される。
In some embodiments, dispensing
読み取りデバイスは、第1の識別ラベル1112を読み取り、分配装置100の存在を検出し、分配装置100に関する又は関連する第1の識別データを取り出す。第1の識別データは、第1の識別ラベル1112のGS1バーコードに符号化され、かつ、検索時に分析装置300のメモリデバイス又は格納デバイスに記憶される。第1の識別データは、カートリッジ102、バッチ識別子、ロット識別子、シリアル識別子、製品コード等のような分配装置100又はその一部の識別子を含むことができる。
A reading device reads the
読み取りデバイスは、第2の識別ラベル1114を読み取り、分配装置100のキュベット200に含まれる試薬210に関する又は関連する第2の識別データを取り出す。第2の識別データは、第2の識別ラベル1114のGS1バーコードに符号化され得るものであり、回収時に、分析装置300のメモリ装置又は記憶装置に記憶され得る。第2の識別データは、試薬210の識別子、製造日、有効期限、バッチ識別子、ロット識別子、シリアル識別子、製品コード等を含むことができる。
第1の識別データ及び第2の識別データを検索して記憶した後、予め確立されたライブラリ又はデータベースから基準識別データを検索し、第1の識別データ及び第2の識別データと比較する。
The reading device reads the
After retrieving and storing the first identification data and the second identification data, reference identification data is retrieved from a pre-established library or database and compared to the first identification data and the second identification data.
一実施形態では、データベースは、メモリデバイス又は格納デバイスのように、分析装置300の中に局所的(ローカル)に存在する。ローカルデータベースは、インターネットとインターフェイスしないクローズド・イントラネットシステムの一部である可能性がある。イントラネットシステムは、基準識別データを受信し、分配装置100及び試薬210のライセンスを受けた製造業者からのみローカルデータベースに保存することができる。ローカルデータベースは、ライセンスを受けた製造業者が改ざんのリスクを軽減するために許可された、予定されたアップグレード又はメンテナンス活動の間、基準識別データを予め事前にローディングすることができ、該アップグレード又はメンテナンス活動は改ざんのリスクを軽減するために、ライセンスされた製造業者によって許されている。
In one embodiment, the database resides locally within the
別の実施形態では、分析装置300は、HIS又はLISのように分析装置300が配置される施設の統合システムに通信可能に接続され、データベースは施設の統合システムに存在する。分析装置300は、施設データベースから基準識別データを取り出すことができるが、分析装置300は、データプライバシ上の問題により、分析結果のみならず、第1の識別データ及び第2の識別データを施設のデータベースと共有しない可能性がある。第1の識別データ及び第2の識別データ及び分析結果は、分析装置300のローカルメモリデバイス又は格納デバイスに記憶されたままである。この構成により、患者のアイデンティティを保護するためのセキュリティ層が追加される。
In another embodiment, the
また、別の実施形態では、分析装置300は、データベースが存在するクラウドサーバ等の遠隔サーバと通信可能に接続されている。分析装置300がクラウドサーバから基準識別データを受信できるようになる前に、分析装置300とクラウドサーバとの間の検証工程が必要となる可能性がある。検証工程は、基準識別データを通信する少なくとも1つの通信チャネルを開くべく、分析装置300とクラウドサーバを対にして結合する前に、分析装置300及びクラウドサーバの識別子を互いに検証する工程を含む。基準識別データは、クラウドサーバによって暗号化されて別のセキュリティ層が追加されてもよく、暗号化された基準識別データは、後に所定のセキュリティキーを用いて分析装置300によって復号化される。データセキュリティ機能、具体的にはペアリング/ボンディング、暗号化/解読、などは、当業者には容易に理解でき、簡潔さを保つためにそれ以上詳細に説明されていないことが理解されるであろう。
Also, in another embodiment, the
基準識別データの新規なバージョン又は更新されたバージョンがデータベースにインストール又はローディングされると、インストールによって、データベースにまだ保存されている古いバージョンの基準識別データが同時に削除される。つまり、新規なバージョン又は更新されたバージョンの基準識別データは、データベース内の古いバージョンの基準識別データに上書きされる。これらの古いバージョンの基準識別データは、時代遅れになったか、又は時間経過で無効になった可能性があり、将来の分析にはもはや適用できなくなっている。これにより、分析装置300が、古い/時代遅れの/無効な分配装置100を分析することが防止される。
When a new or updated version of the reference identification data is installed or loaded into the database, the installation simultaneously deletes the old version of the reference identification data still stored in the database. That is, the new or updated version of the reference identification data overwrites the old version of the reference identification data in the database. These older versions of the reference identification data may have become obsolete or become invalid over time and are no longer applicable for future analysis. This prevents the
基準識別データと比較することにより、回収された第1の識別データ及び第2の識別データの真正性、すなわち、分配装置100及び試薬210が、ライセンスを受けた製造業者からの真正又は正当な製品であるか否かについて、検証することができる。検証が失敗すれば、その中に含まれる分配装置100及び/又は試薬210がライセンスされていない又は無許可の供給者からの偽造品である可能性を示すことができる。
また、分配装置100及び/又は試薬210は、本物であるが、後に品質チェックの間に欠陥又は汚染が判明し、製造業者が製品をすでに不合格とされ又は回収した可能性を示すことができる。この検証工程は、不正又は無効な製品を識別するために使用することができ、さらに分析結果に完全性を付加することができる。
The authenticity of the recovered first and second identification data, i.e., that dispensing
Also, the
基準識別データとの比較は、他のチェックや検証にも利用することができる。例えば、第1の識別データ及び第2の識別データは、分配装置100/試薬210が特定の国又は地域における使用を意図していることを示し得る。分配装置100が別の国又は地域に位置する分析装置300に装填された場合、分析装置300は、分配装置100を拒否するエラー警報を生成し、分析工程は開始されない。エラー警報は、表示メッセージ、視覚的表示、音声アラート、又はその組み合わせの形式であってもよい。このチェックは、他の地域から並行輸入された分配装置100の使用に対する何らかの保護を提供する。別の例では、基準識別データは、分析装置300が所定のセットの分配装置100及び/又は試薬210にのみ使用可能であることを示すことができる。所定のセットと一致する分配装置100の、第1の識別データ及び第2の識別データが得られた場合、この分析装置300は、分配装置100を拒否するエラー警報を発生させ、分析工程は開始されない。
Comparison with reference identification data can also be used for other checks and verifications. For example, first identification data and second identification data may indicate that dispensing
第1の識別データ及び第2の識別データを基準識別データと照合した後、分析装置300は、分析工程を開始する前に、較正のための1つ以上のアルゴリズム又はプログラムを取り出す。アルゴリズム又はプログラムは、分析装置300のローカルデータベースに記憶されることもあれば、クラウドサーバ上に記憶されることもある。アルゴリズム又はプログラムは、分配装置100における特定の試薬のバッチ210に対してカスタマイズされ、分析装置300、特に光学測定システム700を較正するために使用され、分析工程を最適化する。このようにして、患者のアイデンティティを知らなくても、分析サンプル310を分析するために適切なアルゴリズム又はプログラムを安全に取り出すことができる。
After matching the first identification data and the second identification data with the reference identification data,
第3の識別ラベルは、同様にバーコード又は他の光学コードの形式であってもよく、その中に符号化された第3の識別データを含む。第3の識別データは、分配装置100に特有であり、1回のみの使用に適している。外部の電子デバイス又は読み取りデバイスを使用して、患者の生体液のサンプル110上の分析工程が完了した後に、分析結果にアクセスするための第3の識別データを読み取ることができる。外部の電子デバイス又は読み取りデバイスは、分析装置300又は外部コンピュータシステムに接続可能である。図20を参照した幾つかの実施形態において、患者の生体液のサンプル110上で実施された分析工程からの分析結果を利用可能にするためのコンピュータ化された方法1150がある。コンピュータ化された方法1150は、データベースが存在する遠隔サーバ又はクラウドサーバのようなコンピュータシステム上で実施される。コンピュータシステムは、本方法1150の種々のステップを実行するためのプロセッサ及び種々のモジュール/部品を含んでおり、このようなステップは、そのようなステップを実行するための適切なロジック、回路及び/又はインターフェイスを含むプロセッサによって作動し、又は実行される一時的ではない指示に応じて実行されることが理解されるだろう。
The third identification label may similarly be in the form of a bar code or other optical code and includes third identification data encoded therein. The third identification data is unique to dispensing
作業者は、まず、分配装置100を患者に提供する前に、第3の識別ラベル1116を分配装置100から取り外し又は切り離す。切り離された第3の識別ラベル1116は、患者の医療記録文書上に置かれ、該医療記録文書は作業者を含む選択された人のグループにのみ利用できる慎重に扱うべき患者データを含む。
患者は、第3の識別ラベル1116なしで分配装置100を取り、収集デバイスを通じて生体液のバルクサンプルの移送を進める。その後、患者は現在、生体液のサンプル110を含む分配装置100を作業者に返却する。
The operator first removes or cuts off the
The patient picks up the
分配装置100を返却した後、患者は、一体化されたカメラ付き携帯電話のような第1の電子デバイスを用いて、医療記録文書上の第3の識別ラベル1116を読み取る。代替の実施形態では、患者は、第3の識別ラベル1116が未処理のままである分配装置100を取り、生体液のサンプル110を収集する。この分配装置100は、作業者に返され、第3の識別ラベル1116が切り離されて、医療記録文書上に置かれる。患者は、第3の識別ラベル1116を、それが切り離される前後に読み取るために、第1の電子デバイスを使用する。さらに別の実施形態では、分配装置100は、分配装置100に取り外し可能に取り付けられる第4の識別ラベルをさらに含むことができる。第4の識別ラベルは、符号化された第3の識別データをその中に含む。第3の識別ラベル及び第4の識別ラベルの1つは切り離されて、医療記録文書上に配置することができ、一方は、残りは、分配装置100上に残る。更なる識別ラベルは、分配装置100に取り外し可能に取り付けられることが理解されるだろう。
After returning the
診療所又は病院など、分析装置300が配備される施設内で費やされる時間を最小限に抑えるために、患者は、後にアプリケーションやウェブサイトなどを介してオンラインインターフェイスを通じて、分析結果に遠隔でアクセスすることができる。方法1150は、第1の電子デバイスから、患者からオンラインインターフェイスにアクセスする要求を受け、分析工程を開始するステップ1152を含む。患者の要求は、第3の識別データを含み、さらに第1の電子デバイスのデバイス識別子を含む。一例では、第1の電子デバイスは、第3の識別ラベル1116(又は第4の識別ラベル)を読み取り、オンラインインターフェイスへのアドレス又はURLを含む第3の識別データを取り出す。別の例では、第1の電子デバイスが、オンラインインターフェイスにアクセスするためのアプリケーションを実行する。第1の電子デバイスは、第3の識別ラベル1116(又は第4の識別ラベル)の画像を取り込み、第3の識別データを取得し、患者の要求を送る。
To minimize time spent within the facility, such as a clinic or hospital, where
このようにしてステップ1152は、第3の識別データを起動し、該第3の識別データは分析結果が受領されるまで有効状態に留まる。付随的に、方法1150は、基準識別データと比較して第3の識別データを検証するステップを含むことができる。基準識別データと比較することにより、第3の識別データが真正品(分配装置100)から切り離されているか、及び/又は有効か否かについて検証することができる。例えば、不合格となった検証は、すでに別の患者のために前の分析工程で使用されており、かつ、分配装置100が1回のみの使用を意図しているというように、分配装置100に欠陥があるか、又は、第3の識別データがすでに無力化されていることを示すことができる。検証状況を患者に知らせるために、第1の電子デバイスに検証メッセージを送ることができる。
Thus step 1152 activates the third identification data, which remains valid until the analysis results are received. Additionally, the
デバイス識別子は、第1の電子デバイスの媒体アクセス制御(MAC)アドレスのようなネットワークアドレスであってもよい。方法1150は、第3の識別データをデバイス識別子に関連付けるステップ1154を含む。これにより、第1の電子デバイス、ひいては患者に固有の第3の識別データが得られる。これはまた、他の患者が患者の分析結果にアクセスすることを妨げる。
The device identifier may be a network address, such as a media access control (MAC) address of the first electronic device.
作業者は、生体液のサンプル110を含む分配装置100を受領した後、分配装置100を分析装置300に装填し、分析工程を実行する。分析工程が終了した後、作業者は、分析結果をコンピュータシステムに入力する準備を行う。具体的には、作業者は、カメラ一体型又はカメラに接続されたコンピュータ等の第2の電子デバイスを使用し、分配装置100を返還し、患者は、第1の電子デバイスを使用し、第3の識別ラベル1116(又は第4の識別ラベル)を読み取る。この方法1150は、第2の電子デバイスから、作業者からオンラインインターフェイスにアクセスし、分析結果を入力する要求を受けるステップ1156を含んでいる。
作業者の要求には、第3の識別データと分析結果が含まれる。一例では、第2の電子デバイスは、第3の識別ラベル1116(又は第4の識別ラベル)を読み取り、オンラインインターフェイスへのアドレス又はURLを含む第3の識別データを検索する。別の例では、第2の電子デバイスが、オンラインインターフェイスにアクセスするためのアプリケーションを実行する。第1の電子デバイスは、第3の識別ラベル1116(又は第4の識別ラベル)の画像を取り込み、第3の識別データを取得し、分析結果と共に作業者の要求を送る。
After receiving the
The operator's request includes third identification data and analysis results. In one example, the second electronic device reads third identifying label 1116 (or fourth identifying label) to retrieve third identifying data, including an address or URL to an online interface. In another example, a second electronic device executes an application to access an online interface. The first electronic device captures an image of the third identification label 1116 (or the fourth identification label), obtains third identification data, and sends the operator's request along with the analysis results.
付随的に、方法1150は、上記のように、基準識別データと比較して、第3の識別データを検証するステップを含むことができる。第2の電子デバイスに検証メッセージを送信して、検証状況を作業者に知らせることができる。
Additionally, the
方法1150は、分析結果を第3の識別データに関連付けるステップ1158を含む。これにより、第3の識別データに固有の分析結果が作られ、これは第1の電子デバイス、従って患者に固有のものとなる。従って、他の患者は該分析結果にアクセスすることができないであろう。方法1150は、第1の電子デバイスに結果メッセージを送信するステップ1160を含む。結果メッセージは、分析結果が第1の電子デバイスによってアクセスされたオンラインインターフェイス上で利用可能であることを示す。その後、患者は第1の電子デバイスを使用し、アプリケーション又はウェブサイトなどを経由して、オンラインインターフェイスで、分析結果にアクセスし続ける。
例示の状況において、第1の「第3の識別データ」を備える第1の分配装置100と、第2の「第3の識別データ」を備える第2の分配装置100がある。患者は、生体液のサンプル110を収集するために第1の分配装置100を使用することができるが、第1の「第3の識別データ」を検証するステップは、第1の分配装置100が無効であることを示すかもしれない。それにもかかわらず、患者は、依然として、生体液のサンプル110を第2の分配装置100に移す作業者に第1の分配装置100を返還することができる。第2の「第3の識別データ」を確認するステップは、第2の分配装置100が有効であり、操作者が分析工程を進めることを示す。分析結果は第2の「第3の識別データ」に関連付けられるが、第2の「第3の識別データ」と第1の「第3の識別データ」との間に更なる関連付けがなされることがある。これにより、患者は、第1の「第3の識別データ」を使用して、分析結果にアクセスすることができる。代わりに、作業者は、通常上記のような第2の「第3の識別データ」を用いて患者が分析結果を得られるように、作業者が第1の分配装置100から第2の分配装置100に生体液のサンプル110を移送した後に、患者に第2の「第3の識別データ」の有効化を要求することができる。
In the illustrated situation, there is a
別の例として、患者は、収集デバイス内に自分の生体液を収集し、収集デバイスから生体液を第1の分配装置100に移送する。その後、患者は第1の分配装置100及び残った生体液を有する収集デバイスを操作者に渡す。その後、作業者は、分析工程を実施する。起こりそうもないシナリオでは、不十分な生体液のサンプル110がキュベット200に分配されると、分析結果が無効になる可能性がある。
患者が別のバッチの生体液を分配しないようにするために、作業者は、患者の残った生体液を有する収集デバイスを使用し、第2の分配装置100に分配することができる。第2の分配装置100で分析工程を行う前に、作業者は、外部デバイス又は読み取りデバイスを用いて、第1及び第2の分配装置100の両方の第3の識別ラベル1116を、使用された分配装置の数100の追跡可能性のためにスキャンすることができる。代わりに、分析装置300の読み取りデバイスは、第1の分配装置100と連続した第2の分配装置100を読み取り、第1の分配装置と第2の分配装置100の同じ患者の使用量を反映させることができる。
As another example, a patient collects his biological fluid into a collection device and transfers the biological fluid from the collection device to the
To prevent the patient from dispensing another batch of biological fluid, the operator can use the collection device with the patient's remaining biological fluid and dispense it into the
付随的に、方法1150は、オンラインインターフェイス上の分析結果にアクセスした第1の電子デバイスに応答して、第3の識別データを無力化するステップを含むことができる。これは、第3の識別ラベル1116(又は第4の識別ラベル)が外された分配装置100が、特に分配装置100が使い捨て型であり、1回のみの使用を目的としている場合に、その後の分析工程において使用されることを防止する。方法1150は、予め定められた有効期限が経過した後に、分析結果がアクセスされなかった場合に、第3の識別データを無力化するステップを含むことができる。これにより、患者が分析結果へアクセスするを待っている間、分析結果がコンピュータシステムで無期限にホストされないため、計算資源の無駄が減少する。
Additionally, the
付随的に、方法1150は、患者の要求を受信することに対応して、第3の識別データの予め定められた待機期間を開始するステップを含む。この予め定められた待機期間は、10分から30分の間であるが、これに限定されない。この方法1150は、さらに、第1の電子デバイスに予め定められた待機期間の開始に応じた待機メッセージを送信するステップを含んでもよい。この待機メッセージは、患者が分析結果を受け取ることを期待する前に、推定される待機期間を患者に知らせてくれる。分析工程を行う作業者の観点からは、この予め定められた待機期間は、また、作業者がその待機期間内に分析結果を入力することを促す。方法1150は、さらに、予め定められた待機期間が経過した後に、分析結果が受信されなかった場合に、第3の識別データを無力化するステップを含むことができる。
待機期間内に生体液のサンプル110の生物学的/化学的プロファイルが変化した可能性があるため、待機期間内に分析工程が完了しない場合、分析結果は正確でない可能性がある。第3の識別データを無効にすると、分析結果が正確ではないため、分析結果が期待できないことを患者に知らせることができる。
Optionally,
If the analysis process is not completed within the waiting period, the analytical results may be inaccurate because the biological/chemical profile of the
分配装置100を受け取ってから、生体液のサンプル110を採取し、分析結果にアクセスするまでの患者の道程を通して、患者は第3の識別データに依存して、オンラインインターフェイス上で分析工程を開始し、後に分析結果にアクセスする。患者は個人的なアイデンティティを明らかにする必要はなく、患者が生体流のサンプルを検査して、匿名で分析結果を受け取ることができる。このようにして、識別システム1100及びコンピュータ化された方法1150は、分析工程を通して患者のプライバシーを保護するのに役立つ。
Throughout the patient's journey from receiving the
その後、分析結果に基づいて、診療所や病院での受診継続の可否を考えることができる。例えば、分析結果は、患者へのリスクが殆ど又は全くないことを示す、生体液のサンプル110中の定量的な数の化合物又は物質を患者に明らかにするかもしれず、このような場合、少なくとも短期的には追跡する訪問を手配する必要はないかもしれない。しかし、ウイルスのような病原体がより顕著で広範囲に広がるにつれて、現場から離れた又は非中心的な病院や診療所でのスクリーニングと監視は、患者が自分の医療プロファイルをチェックするためにさらに重要になる。
After that, based on the analysis results, it is possible to decide whether or not to continue the consultation at the clinic or hospital. For example, the analysis results may reveal to the patient a quantitative number of compounds or substances in the sample of
幾つかの実施形態では、基地局1010及び複数の検査局1020を含む分析システム1000があり、各検査局は分析装置300を含む。例として2つの検査局1020を用いて、第1の分析装置300を備えた第1の検査局1020は、第1の試薬210のバッチを含む第1の分配装置100を受け入れ、第2の分析装置300を備えた第2の検査局1020は、第2のロットの試薬210を含む第2の分配装置100を受け入れる。
1つの実施形態において、各検査局1020は、各々の第1の識別データ及び第2の識別データを夫々の基準識別データと比較する。別の実施形態では、第1の識別データ及び第2の識別データのセットの両方が、検査局1020から基地局1010に送られる。次に、基地局は、第1の識別データ及び第2の識別データのセットの両方を、夫々の基準識別データと比較する。比較結果は、基地局1010から検査局1020に返される。比較結果は、検査局1020によって実行されるべき分析工程のための適切なアルゴリズム又はプログラムと共に送付されることができる。別の方法として、検査局1020は、ローカル分析装置300から適切なアルゴリズム又はプログラムを取り出すことができる。
In some embodiments, there is an
In one embodiment, each
識別ラベル1110は、GS1QRコード(商標)の形態とすることができ、識別データは、GS1QRコード(商標)に符号化される。しかし、GS1QRコード(商標)には限られたデータ容量しかないため、必要な識別データの全てを符号化するには不十分な場合がある。更なる識別ラベル1110が識別システムに含められ、このようにして、全ての識別ラベル1110は、分配装置100及び試薬210に関連する全ての必要な識別データの検索を可能にすることが理解されるだろう。或いは、識別ラベル1110内の識別データを符号化する代わりに、識別ラベル1110は、アドレス又はURLをオンライン位置に符号化してもよい。読み取りデバイスは、識別ラベル1110を読み取り、アドレスにアクセスして、オンライン位置に遠隔で記憶された識別データを検索する。これは、分析装置300がイントラネットシステム又はインターネットに接続されたときに達成され得る。
The
一実施形態において、識別ラベル1110は、プリントシールラベルのセット上に配置されてもよい。プリントシールラベルのセットは、カートリッジ102上及び/又はキュベットケース202上のような分配装置100の1つ以上の表面部分に配置されることができる。プリントシールラベルの各々は、任意の組合せにおいて、識別ラベル1110の任意の1つ以上を含むことができる。例えば、より小さいラベル1110は、単一のプリントシールラベルで統合され印刷され、一方、より大きなラベル1110は、個別に印刷される。
In one embodiment, the
材料及び製造
分配装置100/分析装置300の種々の構成要素は、以下の何れかの材料-ポリプロピレン/ポリプロペン(PP)、高密度ポリエチレン(HDPE)、シリコン、ブチルゴム、ニトリートゴム、及びポリ(メタクリル)(PMMA)、又は材料-スチレンアクリロニトリル樹脂(SAN)の組合せ-から作られることができるが、これらに限定されない。材料PMMAは、或いはアクリル又はアクリルガラスとして、ならびに商品名Plexiglas(商標)、Acrylite(商標)、Lucite(商標)、及びPerspex(商標)として知られている。適当な場合には、分配装置100/分析装置300の種々の構成要素が、封止要素とともに組み立てられて、生体液の漏出を防ぐ、又は少なくとも緩和する。そのような封止要素には、弾性材料で作られるOリング、トーリックジョイント、又はガスケット、ゴム/シリコンの緊密嵌合接続、超音波ボンディング、超音波ボンディング、粘着接着グルー、ラッチ、片持ちレバー等が含まれるが、これらに限定されない。
Materials and Manufacturing The various components of the
この分配装置100/分析装置300又はその種の構成要素は、成形又は他の既知の製造方法によって製造することができる。特に、それらは、付加製造工程を含む製造工程によって形成されてもよい。3次元(3D)印刷が一般的であるが、他の付加製造方法が利用可能である。迅速な試作や迅速な製造もまた、付加製造工程を表すのに用いられる用語である。
The dispense
本文中で用いられる「付加製造」とは、一般に、材料の連続した層が、3D構成要素である「積み重ね」層毎に、又は「付加的製造物」として、互いに提供される製造工程をいう。これは、部材を連続的に除去してその部材を加工するという、いくつかの差し引き製造方法(フライス加工又は穴あけ)と比較される。連続した層は一般に融合して、種々の一体型の副構成要素を有する単体の構成要素を形成する。特に、製造工程は、本開示の例が一体的に形成され、且つ従来の製造方法を使用する場合には不可能な様々な特徴を含むことを可能にする。 As used herein, "additive manufacturing" generally refers to a manufacturing process in which successive layers of material are provided to each other, layer by layer, 3D building blocks, "stacks," or as "additive products." . This is compared to some subtractive manufacturing methods (milling or drilling) in which parts are continuously removed and machined. Successive layers are generally fused to form a unitary component having various integral sub-components. In particular, the manufacturing process allows examples of the present disclosure to be integrally formed and to include various features not possible using conventional manufacturing methods.
ここに記載されている付加製造方法は、従来の製造方法を使用しては不可能であった様々な特徴を有する適当なサイズ及び形状を製造することを可能にする。あらゆる工具、成形型、備品も使わず、無駄な材料もほとんど、あるいはまったく使わずに、付加製造は複雑な幾何学的形状を生み出すことができる。プラスチックや金属の固形ビレットから部品を加工するのではなく、その多くが切り捨てられて廃棄されるので、その部品を形づくるのに必要なものは、付加製造で使われる材料だけである。 The additive manufacturing methods described herein allow suitable sizes and shapes to be manufactured with various characteristics not possible using conventional manufacturing methods. Additive manufacturing can create complex geometries without any tools, molds, or fixtures, and with little or no wasted material. Rather than fabricating the part from a solid billet of plastic or metal, much of which is scrapped and discarded, all that is needed to shape the part is the material used in additive manufacturing.
本開示による適切な付加製造技術には、例えば、溶融堆積モデリング、選択的レーザ焼結、インクジェット及びレーザジェットによるような3D印刷、ステレオリソグラフィ(SLA)、直接選択レーザ焼結(DSLS)、電子ビーム融解(EBM)、レーザエンジニアードネットシェイピング(EBM)、レーザネットシェイプ製造(LNSM)、直接金属蒸着(DMD)、連続デジタル光処理(CDLP)、直接選択レーザ融解(DSLM)、直接金属レーザ融解(DMLS)、材料ジェット(MJ)、ドロップオンデマンド(DOD)、バインダージェット(BJ)、積層物体製造(LOM)、及び他の公知の工程が含まれる。 Suitable additive manufacturing techniques according to the present disclosure include, for example, fused deposition modeling, selective laser sintering, 3D printing such as by inkjet and laser jet, stereolithography (SLA), direct selective laser sintering (DSLS), e-beam Melting (EBM), Laser Engineered Net Shaping (EBM), Laser Net Shape Manufacturing (LNSM), Direct Metal Deposition (DMD), Continuous Digital Light Processing (CDLP), Direct Selective Laser Melting (DSLM), Direct Metal Laser Melting ( DMLS), material jet (MJ), drop on demand (DOD), binder jet (BJ), laminated object manufacturing (LOM), and other known processes.
本明細書に記載される付加製造工程は、任意の適切な材料を使用して要素を形成するために使用され得る。例えば、材料は、金属、プラスチック、ポリマー、複合材料、又は固形、液体、粉体、シート材料、ワイヤ、又はそれらの任意の適当な形態又は組み合わせでありうる他の適当な材料である。より具体的には、本開示の例示的な実施形態によれば、本明細書で説明されている付加製造された部品は、部分的に、全体的に、又は、付加な製造工程で使用するのに適した材料の何らかの組合せで形成されることがあり、また、本明細書で説明されている例示的な製造に適している。 The additive manufacturing processes described herein can be used to form the elements using any suitable material. For example, the materials are metals, plastics, polymers, composites, or other suitable materials that can be solids, liquids, powders, sheet materials, wires, or any suitable form or combination thereof. More specifically, according to exemplary embodiments of the present disclosure, the additively manufactured components described herein may be used partially, wholly, or in an additive manufacturing process. and may be formed of any combination of materials suitable for and suitable for the exemplary fabrication described herein.
上述のように、本明細書に開示される付加製造工程は、単一の構成要素を複数の材料から形成することを可能にする。したがって、本明細書に記載される実施例は、上記材料の任意の適切な混合物から形成され得る。例えば、構成要素は、異なる材料、プロセス、及び/又は異なる付加製造装置上で形成される複数の層、セグメント又は部品を含むことができる。このようにして、何らかの特定の用途の需要を満たすために異なる材料及び物質特性を有する構成要素が構築され得る。さらに、本明細書に記載されている部品は、完全に付加製造工程によって構成されているが、代替の実施形態において、これらの部品の全部又は一部は、鋳造、切削、及び/又はその他の適当な製造工程によって形成されることがあることを理解すべきである。実際、これらの構成要素を形成するために、材料と製造方法の任意の適当な組み合わせを使用することができる。 As noted above, the additive manufacturing processes disclosed herein allow a single component to be formed from multiple materials. Accordingly, the examples described herein can be formed from any suitable mixture of the above materials. For example, a component may include multiple layers, segments or parts formed on different materials, processes, and/or different additive manufacturing equipment. In this way, components can be constructed with different material and material properties to meet the needs of any particular application. Further, although the parts described herein are constructed entirely through additive manufacturing processes, in alternative embodiments all or a portion of these parts are cast, machined, and/or otherwise manufactured. It should be understood that it may be formed by any suitable manufacturing process. In fact, any suitable combination of materials and manufacturing methods can be used to form these components.
付加製造工程は、典型的には、3次元情報、例えば、部品の3次元コンピュータモデル(又はデザインファイル)に基づいて部品を製造する。従って、ここに記載されている例は、本明細書に記載されている製品又は部品のみならず、付加製造及びコンピュータソフトウェア、ファームウェア又はハードウェアを介してそのような製品又は部品を、付加製造を通して制御するための方法を含む。 Additive manufacturing processes typically manufacture parts based on three-dimensional information, eg, a three-dimensional computer model (or design file) of the part. Accordingly, the examples described herein include not only the products or components described herein, but also the use of such products or components through additive manufacturing and computer software, firmware or hardware. Including methods for controlling.
製品の構造は、デザインファイルの形式でデジタル的に表現されることがある。デザインファイル、又はコンピュータ補助デザイン(CAD)ファイルは、製品の形状の表面又は体積構成の1つ以上を記号化した構成ファイルである。すなわち、デザインファイルは、製品の幾何学的な配置又は形状を表している。 A product's structure may be represented digitally in the form of a design file. A design file, or computer-aided design (CAD) file, is a configuration file that encodes one or more of the surface or volumetric features of a product's shape. That is, the design file represents the geometric layout or shape of the product.
デザインファイルには、現在既知である又は最近開発された任意のファイル形式を使用することができる。例えば、デザインファイルは、3DシステムのステレオリソグラフィCADプログラムのために作成されたステレオリソグラフィ又はステレオモザイク加工言語(.stl)形式、又は任意の3D対象物の形状と構成を任意の付加製造プリンタ上で製造することを可能にする任意のCADソフトウェアを構成するフォーマットに基づいた拡張可能なマークアップ言語(XML)であるアメリカ機械工学会(ASME)標準である付加製造ファイル(.amf)形式である。
デザインファイル形式のその他の例には、AutoCAD(商標)(.dwg)ファイル、Blender(商標)(.blend)ファイル、Parasolid(商標)(.x_t)ファイル、3DManufacturingFormat(商標)(.3mf)ファイル、Autodesk(3ds)ファイル、Collada(商標)(.dae)ファイル、Wavefront(商標)(.obj)ファイルなどがある、他にも多くのファイル形式がある。
Design files can be in any file format now known or recently developed. For example, a design file can be in stereolithography or stereomosaic processing language (.stl) format created for a 3D system's stereolithography CAD program, or the shape and configuration of any 3D object on any additive manufacturing printer. The Additive Manufacturing File (.amf) format, which is the American Society of Mechanical Engineers (ASME) standard, which is an extensible markup language (XML) based format that allows any CAD software to be manufactured.
Other examples of design file formats include AutoCAD(TM) (.dwg) files, Blender(TM) (.blend) files, Parasolid(TM) (.x_t) files, 3D ManufacturingFormat(TM) (.3mf) files, There are many other file formats, including Autodesk (3ds) files, Collada(TM) (.dae) files, and Wavefront(TM) (.obj) files.
デザインファイルは、モデリング(例えば、CADモデリング)ソフトウェアを用いて、また/又は製品の表面をスキャンして、製品の表面構成を測定することによって作成される。いったん取得されれば、デザインファイルは、いったんプロセッサによって実行され、プロセッサによって、デザインファイルに特定された幾何学的な形状に従って製品を生産する付加製造装置を制御するコンピュータ実行可能な命令のセットに変換され得る。変換により、デザインファイルは付加製造装置によって順次形成されるスライス又は層に変換されることができる。命令(幾何コード又は「Gコード」として知られている)は、特定の付加製造装置に較正され、製造工程の各段階で形成されるべき材料の正確な所在及び量を特定することができる。上述したように、形成は、蒸着、焼成、又は他の形式の付加製造方法によることができる。 The design file is created using modeling (eg, CAD modeling) software and/or by scanning the surface of the product to measure the surface configuration of the product. Once obtained, the design file is converted by the processor into a set of computer-executable instructions that, once executed by the processor, control an additive manufacturing device that produces a product according to the geometric shapes specified in the design file. can be Conversion allows the design file to be converted into slices or layers that are sequentially formed by additive manufacturing equipment. Instructions (known as geometry codes or "G-codes") can be calibrated to specific additive manufacturing equipment to specify the precise location and amount of material to be formed at each stage of the manufacturing process. As noted above, formation can be by vapor deposition, firing, or other forms of additive manufacturing methods.
コード又は命令は、異なる形式間に翻訳され、一連のデータ信号に変換されて送信され、一連のデータ信号として受領され、必要に応じてコードに変換され、記憶される。命令は、付加製造システムへの入力であって、部品設計者、知的財産(IP)提供者、設計会社、付加製造システムの作業者又は所有者、又は他の情報源からのものかもしれない。付加製造システムは、本明細書に開示される技術又は方法のいずれかを用いて製品を製造する命令を実行することができる。 Code or instructions may be translated between different formats, converted into a series of data signals for transmission, received as a series of data signals, converted to code as appropriate, and stored. Instructions are inputs to the additive manufacturing system and may come from a component designer, intellectual property (IP) provider, design firm, operator or owner of the additive manufacturing system, or other source. . An additive manufacturing system can execute instructions to manufacture a product using any of the techniques or methods disclosed herein.
設計ファイル又はコンピュータ実行可能な命令は、コード、又は製造される製品を表すコンピュータ可読命令を格納する(一時的又は非一時的な)コンピュータ可読記憶媒体(例えば、メモリ、記憶システム等)に記憶されてもよい。既に述べたように、コード又はコンピュータ読み取り可能な命令は、付加製造システムによるコード又は命令の実行に際して、対象物を物理的に生成するために用いられる製品を規定する。例えば、命令は、製品が正確に規定された3Dモデルを含み、AutoCAD(商標)、TurboCAD(商標)、DesignCAD3DMax(商標)などの広く知られた多種多様なCADソフトウェアシステムのいずれからも生成することができる。あるいは、製品のモデル又はプロトタイプをスキャンして、製品の3D情報を決定することもできる。従って、コンピュータ実行可能な命令に従った付加製造装置を制御することにより、付加製造装置が製品をプリントアウトするよう命令することができる。 The design file or computer-executable instructions are stored in a (transitory or non-transitory) computer-readable storage medium (e.g., memory, storage system, etc.) that stores the code or computer-readable instructions representing the product to be manufactured. may As previously mentioned, the code or computer readable instructions define the product used to physically create the object upon execution of the code or instructions by the additive manufacturing system. For example, the instructions may include a precisely defined 3D model of the product to be generated from any of a wide variety of well-known CAD software systems such as AutoCAD™, TurboCAD™, DesignCAD3DMax™. can be done. Alternatively, a model or prototype of the product can be scanned to determine the 3D information of the product. Thus, by controlling the additive manufacturing device according to computer-executable instructions, the additive manufacturing device can be commanded to print out a product.
上記に鑑み、実施形態には、付加製造による製造方法が含まれる。これには、製品を表すデザインファイルを入手するステップと、デザインファイルに従い製品を製造するように付加製造装置を命令するステップが含まれる。付加製造装置は、デザインファイルを製品の製造を制御するためのコンピュータ実行可能な命令に自動的に変換するように構成されたプロセッサを含むことができる。これらの実施形態では、デザインファイル自体が付加製造装置に一旦入力されると、自動的に製品の製造を引き起こすことができる。したがって、本実施形態では、デザインファイル自体は、付加製造装置に製品を製造させるコンピュータ実行可能な命令と考えることができる。或いは、デザインファイルは、外部演算システムによって命令に変換され、その結果得られるコンピュータ実行可能な命令が、付加製造装置に提供される。 In view of the above, embodiments include methods of manufacturing by additive manufacturing. This includes obtaining a design file representing the product and instructing the additive manufacturing equipment to manufacture the product according to the design file. The additive manufacturing device can include a processor configured to automatically convert the design file into computer-executable instructions for controlling manufacturing of the product. In these embodiments, once the design file itself is input into the additive manufacturing device, it can automatically trigger manufacturing of the product. Thus, in this embodiment, the design file itself can be thought of as computer-executable instructions that cause the additive manufacturing device to manufacture the product. Alternatively, the design file is converted to instructions by an external computing system and the resulting computer-executable instructions are provided to the additive manufacturing equipment.
以上を踏まえると、本明細書に記載された主題事項及び動作の実現の構成及び製造は、デジタル電子回路を使用して、又はコンピュータソフトウェア、ファームウェア、又はハードウェアを用いて実現でき、これには、この明細書で開示されている構造とそれらの構造的同等物、又はそれらの1つ以上の組み合わせが含まれる。例えば、ハードウェアには、プロセッサ、マイクロプロセッサ、電子回路、電子部品、集積回路などが含まれる。本明細書に記載されている主題事項の実施は、1つ以上のコンピュータプログラム、即ち、コンピュータプログラムの命令の1つ以上のモジュール、データ処理装置による実行又はデータ処理装置の動作を制御するためにコンピュータ格納媒体に符号化されたものを用いて実現することができる。代わりに又はさらに、プログラムの命令は、人工的に生成された伝播信号、例えば、データ処理装置によって実行されるために受信装置に適した伝送用情報を符号化するために生成される、機械的に生成される電気、光、又は電磁信号に符号化することができる。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータが読み取り可能な格納デバイス、コンピュータが読み取り可能な格納基板、ランダム又はシリアルアクセスメモリアレイ又はデバイス、又はそれらの1つ以上の組み合わせとすることができ、又はそれらに含めることができる。さらに、コンピュータ記憶媒体は、伝播信号ではないが、コンピュータ記憶媒体は、人為的に生成された信号で符号化されたコンピュータプログラム命令の出所又は目的地となり得る。コンピュータ記憶媒体はまた、1つ以上の別個の物理的構成要素又は媒体(例えば、複数のCD、ディスク、又は他の記憶装置)であってもよいし、それらに含まれてもよい。 In view of the above, the construction and manufacture of implementations of the subject matter and operations described herein can be accomplished using digital electronic circuitry or using computer software, firmware, or hardware, including , structures disclosed herein and structural equivalents thereof, or combinations of one or more thereof. For example, hardware includes processors, microprocessors, electronic circuits, electronic components, integrated circuits, and the like. Implementation of the subject matter described herein involves one or more computer programs, i.e., one or more modules of computer program instructions, for execution by or for controlling the operation of a data processing apparatus. It can be implemented using something encoded on a computer storage medium. Alternatively or additionally, the program instructions may be mechanically generated to encode information for transmission suitable for a receiving device to be executed by an artificially generated propagating signal, e.g. can be encoded in an electrical, optical, or electromagnetic signal generated in the A computer storage medium may be or be included in a computer readable storage device, a computer readable storage substrate, a random or serial access memory array or device, or a combination of one or more thereof. can. Moreover, although a computer storage medium is not a propagated signal, a computer storage medium can be the source or destination of computer program instructions encoded in an artificially generated signal. A computer storage medium may also be or be contained within one or more separate physical components or media (eg, multiple CDs, disks, or other storage devices).
付加的な製造技術は、ここでは対象物を点ごと、層ごとに、通常は垂直方向に構築することにより、複雑な対象物の製造を可能にするものとして本明細書で説明されているが、他の製造方法も可能であり、かつ、本主題事項の範囲内である。例えば、ここでの議論は、連続する層を形成するための材料の追加を指すが、当業者は、本書で開示される方法及び構造は、任意の付加的な製造技術又は他の製造技術で実用化できることを理解するであろう。 Although additive manufacturing techniques are described herein as enabling the manufacture of complex objects, here by building the object point-by-point, layer-by-layer, typically vertically. , other manufacturing methods are possible and within the scope of the present subject matter. For example, although the discussion herein refers to the addition of materials to form successive layers, those skilled in the art will appreciate that the methods and structures disclosed herein can be applied to any additive or other manufacturing technique. You will understand that it can be implemented.
前述の詳細な説明において、生体液のサンプルの分配及び分析のための装置に関する本開示の実施形態を、提示された図を参照して説明する。本文書における種々の実施形態の説明は、本開示の具体的又は特定の表現に限定されるものではなく、単に本開示の限定されない例を説明することを意図したものにすぎない。本開示は、先行技術に関連する、前述した問題及び問題の少なくとも1つに対処するのに役立つ。本文書において開示される本開示の一部の実施形態のみであるが、本開示の範囲から逸脱することなく、開示された実施形態に対して様々な変更及び/又は修正を行うことができるという本開示を考慮して、当該技術分野にて通常の技術を有する者に明らかであろう。したがって、以下の特許請求の範囲のみならず、開示の範囲は、ここに説明されている実施形態に限定されない。
In the foregoing detailed description, embodiments of the present disclosure relating to apparatus for dispensing and analyzing samples of biological fluids are described with reference to the presented figures. The description of various embodiments in this document is not intended to be limited to specific or particular representations of the disclosure, but is merely intended to describe non-limiting examples of the disclosure. The present disclosure helps address at least one of the aforementioned problems and problems associated with the prior art. Although only some embodiments of the present disclosure are disclosed in this document, various changes and/or modifications can be made to the disclosed embodiments without departing from the scope of the present disclosure. It will be apparent to those of ordinary skill in the art in view of the present disclosure. Accordingly, the scope of the disclosure, as well as the scope of the following claims, is not limited to the embodiments described herein.
Claims (95)
該分配装置はカートリッジを備え、該カートリッジは、
生体液のバルクサンプルを受け入れるための受入室と、
受入室との間で流体が流れる計量室のセットを備え、各計量室は生体液のバルクサンプルから分配された生体液のサンプルの所定量を保持するように構成され、
各計量室は各生体液のサンプルを分配するための出口を備え、更に分配時に各生体液のサンプルを濾過する分配フィルタを備え、
前記計量室内の生体液のサンプルは、カートリッジ内に真空圧を加えることにより、出口を通って分配可能であり、前記分配フィルタは真空圧がない場合に生体液のサンプルの分配を防ぐことを特徴とする、分配装置。 A dispensing device for dispensing a biological fluid, comprising:
The dispensing device comprises a cartridge, the cartridge comprising:
a receiving chamber for receiving a bulk sample of the biological fluid;
a set of metering chambers in fluid communication with the receiving chamber, each metering chamber configured to hold a predetermined volume of the sample of biological fluid dispensed from the bulk sample of biological fluid;
each metering chamber comprising an outlet for dispensing each biological fluid sample and further comprising a dispensing filter for filtering each biological fluid sample upon dispensing;
A sample of biological fluid within the metering chamber is dispensable through the outlet by applying vacuum pressure within the cartridge, wherein the distribution filter prevents dispensing of the sample of biological fluid in the absence of vacuum pressure. , a dispensing device.
製品の形状を表す電子ファイルを取得するステップであって、該製品は請求項1乃至30の何れか1項に記載の分配装置であるステップと、
付加製造装置を制御して、電子ファイルで指定された形状に従って、1つまたは複数の付加製造ステップで製品を製造するステップと、を含む方法。 A method of manufacturing a product via additive manufacturing, comprising:
obtaining an electronic file representing the shape of a product, said product being a dispensing device according to any one of claims 1 to 30;
and C. controlling an additive manufacturing device to manufacture a product in one or more additive manufacturing steps according to the geometry specified in the electronic file.
キュベットのセット及び生体液のサンプルのセットを含む分配装置を取り外し可能に収容し、キュベットは試薬のセットを含む真空室と、
該真空室内の分配装置を封止する真空カバーと、
生体液のサンプルが試薬と反応して分析サンプルを形成するように、生体液のサンプルをキュベット内に分配する真空圧を真空室に印加する真空デバイスと、
真空デバイスを制御して分析工程を実行する分析制御システムのセットを備え、
該分析工程は真空圧を印加して生体液のサンプルを分配し、キュベット内の分析サンプルを分析する工程を含む、分析装置。 An analyzer for analyzing a biological fluid,
a vacuum chamber removably housing a dispensing device containing a set of cuvettes and a set of biological fluid samples, the cuvettes containing a set of reagents;
a vacuum cover that seals the dispensing device within the vacuum chamber;
a vacuum device for applying a vacuum pressure to the vacuum chamber to dispense a sample of the biological fluid into the cuvette such that the sample of the biological fluid reacts with the reagents to form an analytical sample;
Equipped with a set of analytical control systems that control vacuum devices to carry out analytical processes,
An analytical device, wherein the analyzing step includes applying a vacuum pressure to dispense a sample of the biological fluid and analyzing the analytical sample in the cuvette.
真空室と真空カバーと真空デバイスを備える分析装置を配備するステップと、
分配装置を前記真空室内に装着するステップであって、該分配装置はキュベットのセットと、生体液のサンプルのセットを有し、該キュベットは試薬のセットを備えたステップと、
真空室内の分析装置を真空カバーで封止するステップと、
真空デバイスを作動させて、真空室に生体液のサンプルをキュベット内に分配する真空圧を印加し、生体液のサンプルが試薬と反応して分析サンプルを形成するステップと、
分析制御システムのセットを作動させて、真空デバイスを制御して分析工程を実行するステップであって、分析工程は真空圧を印加して、生体液のサンプルを分配し、キュベット内の分析サンプルを分析するステップを含む、生体液を分析する方法。 A method of analyzing a biological fluid, comprising:
deploying an analyzer comprising a vacuum chamber, a vacuum cover and a vacuum device;
mounting a dispensing device in the vacuum chamber, the dispensing device having a set of cuvettes and a set of biological fluid samples, the cuvettes having a set of reagents;
sealing the analyzer in the vacuum chamber with a vacuum cover;
activating the vacuum device to apply a vacuum pressure to the vacuum chamber to dispense the sample of the biological fluid into the cuvette and react the sample of the biological fluid with the reagents to form the analytical sample;
activating a set of analysis control systems to control the vacuum device to perform an analysis process, wherein the analysis process applies vacuum pressure to dispense a sample of the biological fluid and to disperse the analysis sample in the cuvette; A method of analyzing a biological fluid comprising the step of analyzing.
読み取りデバイスを使用して、分配装置に配置された識別ラベルのセットを読み取るステップと、
識別ラベル内に符号化された識別データのセットを取得するステップを含む、請求項67乃至74の何れかに記載の方法。 the analysis apparatus includes a set of reading devices; and
using a reading device to read a set of identification labels located on the dispensing apparatus;
75. A method according to any of claims 67-74, comprising obtaining a set of identification data encoded in an identification label.
基地局と、
該基地局に通信可能に接続され、各々が分析装置を備える複数の検査局を備え、
該分析装置は、
キュベットのセット及び生体液のサンプルのセットを含む分配装置を取り外し可能に収容し、キュベットは試薬のセットを含む真空室と、
該真空室内の分配装置を封止する真空カバーと、
分析工程を実行する分析制御システムのセットと、を備え、
分析システムは更に、検査局の真空室内に真空圧を印加するための真空デバイスのセットを備え、真空圧は生体液のサンプルをキュベット内に分配し、生体液のサンプルは試薬と反応して、分析サンプルを形成し、
各分析工程は、真空圧を印加して生体液のサンプルを分配する工程、及びキュベット内の分析サンプルを分析する工程を含み、
前記基地局は検査局を制御して分析工程を実行するように構成された、分析システム。 An analysis system for analyzing biological fluids, comprising:
a base station;
a plurality of inspection stations communicatively connected to the base station and each comprising an analysis device;
The analyzer is
a vacuum chamber removably housing a dispensing device containing a set of cuvettes and a set of biological fluid samples, the cuvettes containing a set of reagents;
a vacuum cover that seals the dispensing device within the vacuum chamber;
a set of analytical control systems for performing analytical steps;
The analytical system further comprises a set of vacuum devices for applying vacuum pressure within the vacuum chamber of the laboratory, the vacuum pressure dispensing the sample of biological fluid into the cuvette, the sample of biological fluid reacting with the reagent to forming an analytical sample,
each analysis step includes applying a vacuum pressure to dispense a sample of the biological fluid and analyzing the analysis sample in the cuvette;
The analysis system, wherein the base station is configured to control an inspection station to perform the analysis process.
夫々の分析工程を実行するために、夫々の一連の命令を検査局に送信し、
及び/又は
分析工程を同時に実行するために、全ての検査局に共通の一連の命令を送信するように構成された、請求項78乃至83の何れかに記載の分析システム。 For each inspection station, the base station:
sending a respective set of instructions to the inspection station to perform a respective analytical step;
and/or Analytical system according to any one of claims 78 to 83, adapted to send a common set of commands to all laboratories in order to carry out the analytical steps simultaneously.
分析のために生体液を収集及び分配する分配装置に恒久的に配置された第1の識別ラベルであって、分配装置に関連する符号化された第1の識別データを含む第1の識別ラベルと、
分配装置に恒久的に配置された第2の識別ラベルであって、分配装置のキュベットに含まれる試薬に関連する符号化された第2の識別データを含む第2の識別ラベルと、
分配装置に取り外し可能に取り付けられた第3の識別ラベルであって、患者が分析結果にアクセスするための符号化された第3の識別データを含む第3の識別ラベルと、を備え、
第1の識別データ及び/又は第2の識別データは、分配装置及び/又は試薬を検証するための基準識別データに対して検証可能であり、
第3の識別データにより、患者は患者の電子デバイスを使用して分析結果にアクセスすることが可能になる、識別システム。 An identification system for supporting an analytical process performed on a sample of a patient's biological fluid, comprising:
A first identification label permanently disposed on a dispensing device for collecting and dispensing biological fluid for analysis, the first identification label including encoded first identification data associated with the dispensing device. When,
a second identification label permanently located on the dispensing device, the second identification label including encoded second identification data relating to reagents contained in cuvettes of the dispensing device;
a third identification label removably attached to the dispensing device, the third identification label including encoded third identification data for patient access to the analysis results;
the first identification data and/or the second identification data are verifiable against reference identification data for verifying the dispensing device and/or the reagent;
The identification system, wherein the third identification data allows the patient to access the analysis results using the patient's electronic device.
第1の電子デバイスから患者からの要求を受信して、オンラインインターフェイスにアクセスして、分析工程を開始するステップであって、患者からの要求は第1の電子デバイスのデバイス識別子と、生体液のサンプルを収集するための分配装置に関連する識別データとを含むステップと、
識別データをデバイス識別子に関連付けるステップと、
第2の電子デバイスから、分析工程を実行する作業者からの識別データと分析結果を含む要求を受信して、オンラインインターフェイスにアクセスして、分析結果を入力するステップと、
分析結果を識別データに関連付けるステップと、
第1の電子デバイスに結果のメッセージを送信するステップであって、結果のメッセージは分析結果が第1の電子デバイスによってアクセスされたオンラインインターフェイス上で利用可能であることを示す、コンピュータ化された方法。 A computerized method for utilizing analytical results from an analytical process performed on a patient biological fluid sample, comprising:
receiving a request from a patient from a first electronic device to access the online interface and initiate an analysis process, the request from the patient comprising the device identifier of the first electronic device and the biofluid; identification data associated with the dispensing device for collecting the sample;
associating identification data with a device identifier;
receiving, from the second electronic device, a request containing identification data and analysis results from an operator performing an analysis process and accessing an online interface to enter the analysis results;
associating the results of the analysis with identification data;
A computerized method, sending a result message to a first electronic device, the result message indicating that analysis results are available on an online interface accessed by the first electronic device. .
予め規定された待機期間が経過した後に、分析結果が受信されていなければ、識別データを無力化するステップを含む、請求項89又は90に記載のコンピュータ化された方法。 further initiating a predefined identification data waiting period in response to receiving the patient's request;
91. A computerized method according to claim 89 or 90, comprising invalidating the identification data if no analysis results have been received after a predefined waiting period has elapsed.
95. The computerized method of any of claims 90-94, further comprising verifying the identification data against reference identification data.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GR20190100403 | 2019-09-18 | ||
GR20190100403 | 2019-09-18 | ||
PCT/SG2020/050535 WO2021054899A1 (en) | 2019-09-18 | 2020-09-18 | Biofluid dispensing and assay apparatuses |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022548289A true JP2022548289A (en) | 2022-11-17 |
Family
ID=74883871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022517289A Pending JP2022548289A (en) | 2019-09-18 | 2020-09-18 | Apparatus for dispensing and analyzing biological fluids |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022548289A (en) |
WO (1) | WO2021054899A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230135747A1 (en) * | 2021-10-28 | 2023-05-04 | Droplette Inc. | Fluid delivery system |
WO2023080848A2 (en) * | 2021-11-08 | 2023-05-11 | Nitto Denko Corporation | Biofluid dispensation and collection apparatuses |
CN117491654B (en) * | 2023-12-15 | 2024-03-19 | 广州誉康医药有限公司 | Method for improving utilization rate of reagent card and adding efficiency of sample |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3837745A (en) * | 1972-09-20 | 1974-09-24 | Akro Medic Eng Corp | Apparatus for evaluation of biological fluid |
US4195060A (en) * | 1978-02-08 | 1980-03-25 | Abbott Laboratories | Liquid reagent cartridge cuvette |
CA2131090A1 (en) * | 1992-03-20 | 1993-09-21 | Peter Leonard Grant | Method and apparatus for the analysis of biological material |
FR2883488B1 (en) * | 2005-03-24 | 2010-12-10 | Inst Nat Sante Rech Med | METHOD AND DEVICE FOR SEPARATING BY VERTICAL FILTRATION BIOLOGICAL PARTICLES CONTAINED IN A LIQUID |
JP2007098319A (en) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Toyo Koatsu Co Ltd | Gas supplying apparatus, pressure filtration apparatus equipped with same, and vacuum filtering apparatus |
EP3061062B1 (en) * | 2013-10-24 | 2022-11-16 | Labrador Diagnostics LLC | Systems and methods for ordering laboratory tests and providing results thereof |
EP3304386A1 (en) * | 2015-06-01 | 2018-04-11 | Biowatch IVS | System and method for obtaining test results from a body sample |
SG11201803655SA (en) * | 2015-11-04 | 2018-05-30 | Nitto Denko Corp | Apparatus and system for biofluid sample dispensing and/or assay |
WO2017115140A1 (en) * | 2015-12-31 | 2017-07-06 | Peter Foley | Connectivity platform to access personalized laboratory diagnostics and results |
-
2020
- 2020-09-18 JP JP2022517289A patent/JP2022548289A/en active Pending
- 2020-09-18 WO PCT/SG2020/050535 patent/WO2021054899A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021054899A1 (en) | 2021-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2022548289A (en) | Apparatus for dispensing and analyzing biological fluids | |
US11733254B2 (en) | Integrated consumable data management system and platform | |
US11458473B2 (en) | Systems and devices for analysis of samples | |
WO2018017156A1 (en) | Integrated consumable data management system & platform | |
Nourse et al. | Engineering of a miniaturized, robotic clinical laboratory | |
US20240001359A1 (en) | Microfluidic analyser for in-vitro biosensing and diagnostics | |
Valtier et al. | Development of Assay Panel for Vector-Borne Disease |