JP2023100011A - 有害汚染物質検査のための反応性分画テンプレート - Google Patents
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Abstract
【課題】有害汚染物質検査のための反応性分画テンプレートを提供する。【解決手段】本発明の開示の態様は、検査面上の検査区域を分画するための及び検査面の化学特質の視覚表示を発生させるための反応性分画テンプレートに関する。一部のテンプレートは、テンプレートに接触しているサンプルの特質を示すインジケータ部分又は複数のインジケータ部分を含むことができる。【選択図】図８
Description
〔関連出願への相互参照〕
この出願は、これにより本明細書に引用によってその内容が組み込まれる２０１７年９月２１日出願の「有害汚染物質検査のための反応性分画テンプレート（ＲＥＡＣＴＩＶＥ ＤＥＭＡＲＣＡＴＩＯＮ ＴＥＭＰＬＡＴＥ ＦＯＲ ＨＡＺＡＲＤＯＵＳ ＣＯＮＴＡＭＩＮＡＮＴ ＴＥＳＴＩＮＧ）」という名称の米国仮特許出願第６２／５６１，５８４号の利益を主張するものである。
この出願は、これにより本明細書に引用によってその内容が組み込まれる２０１７年９月２１日出願の「有害汚染物質検査のための反応性分画テンプレート（ＲＥＡＣＴＩＶＥ ＤＥＭＡＲＣＡＴＩＯＮ ＴＥＭＰＬＡＴＥ ＦＯＲ ＨＡＺＡＲＤＯＵＳ ＣＯＮＴＡＭＩＮＡＮＴ ＴＥＳＴＩＮＧ）」という名称の米国仮特許出願第６２／５６１，５８４号の利益を主張するものである。
本明細書に開示するシステム及び方法は、環境汚染物質検査に関し、より具体的にはサンプリング区域の特徴を正確に測定するためのデバイスに関する。
抗癌薬は、癌を治療するのに使用され、小分子（フルオロウラシルのような）又は抗体フォーマット（リツキシマブのような）に最も多くの場合に見出される。抗癌薬の検出は、病院及び薬局区域のような薬物が使用される及び／又は分配される場所で汚染又は漏出があるかを決定するのに非常に重要である。
抗癌薬の性質は、それらを癌性細胞と同様に健全細胞及び組織に対しても有害にする。医療従事者に対して抗癌薬への職業的な露出を排除又は低減するために予防措置を取らなければならない。これらの薬物を調製する薬剤師及びそれらを調製して投与する場合がある看護師は、抗癌剤への最も高い潜在的露出を有する２つの職業群である。これに加えて、医師及び手術室職員も、抗癌薬によって治療された患者がこれらの薬を排せつする可能性があるので患者の治療を通して露出される場合がある。荷物の受け渡し係、保管係、洗濯係、及び廃棄物処理係のような病院スタッフは、全員が自分達の仕事中にこれらの薬物に露出される可能性を有する。獣医がん学での抗癌剤の使用の増大も、これらの従事者をこれらの薬物への露出のリスクに曝している。
抗癌薬は、抗増殖性を有する。一部の場合に、それらは、ＤＮＡを損傷し、かつプログラムされた細胞死の一形態であるアポトーシスを開始することによって細胞分裂の過程に影響を及ぼす。これは、腫瘍性（例えば、癌性）細胞の発達及び拡散を防止するのに望ましい可能性があるが、抗癌薬は、急速に分裂する非癌性細胞にも影響を及ぼす可能性がある。従って、抗癌薬は、少数の例を挙げれば、骨髄成長、治癒、毛髪成長、及び生殖能を含む健全な生体機能を抑制する可能性がある。
研究は、抗癌薬への職場露出を皮膚発疹、脱毛、不妊（一時的及び永続的）、妊婦での生殖及び発育する胎児に対する影響、高い遺伝毒性影響（例えば、突然変異を引き起こす可能性がある遺伝子材料に対する破壊的影響）、難聴、及び癌のような健康影響に関連付けている。これらの健康リスクは、露出の程度と有害薬物の有効性及び毒性とによって影響を受ける。有害薬物の潜在的な治療有益性は、疾患患者に対してそのような副作用リスクを凌駕する場合があるが、露出される医療従事者は、治療有益性なくこれらの同じ副作用のリスクがある。更に、非常に低い濃度の抗癌薬への露出でさえも、それらを取り扱う又はそれらの近くで働く従事者に対して有害である場合があることは公知であり、公知の発癌物質に関して安全な露出レベルは存在しない。
環境サンプリングは、抗癌剤による職場汚染レベルを決定するのに使用することができる。しかし、汚染された区域のサンプリング及び除染は、最初にこれらの区域を識別し、次に除染の成否レベルを決定する迅速で廉価な方法の欠如によって複雑である。環境サンプル内の抗癌薬の存在に関して検査するための分析方法は利用可能であるが、これらの方法は、外部検査室への発送を必要とし、サンプリング結果の受領を遅らせられる。
本発明の開示のデバイスとの併用に適する一例示的捕集システムでは、環境内の抗癌剤の存在に関して作業面を検査することができる。検査の結果は、検査現場で非常に迅速に提供することができ、従って、検査のオペレータ、区域内の他の職員、及び／又は遠隔システムは、抗癌剤の存在及び／又は濃度を検査事象の直近の時点で一部の場合は１～２分以内に警告を受けることができる。検査の方法は、面に緩衝溶液を設けて浸潤された面を吸収性スワブで拭き取る段階、又は緩衝溶液で事前浸潤したスワブで面を拭き取る段階を含む。緩衝流体は、面から汚染物質を取り上げる際に支援する特質を有することができる。一部の実施では、緩衝流体は、捕集された汚染物質をスワブ材料から解離させる際に支援する特質を有することができる。捕集された汚染物質は、検査のために均一溶液の中に混合することができる。緩衝溶液は、あらゆる捕集汚染物質と共に、スワブから絞り出されて又は抽出されて液体サンプルを形成することができる。この液体サンプルは、特定の抗癌剤の存在及び／又は量に関して分析することができる。例えば、溶液は、液体サンプル内の汚染物質の存在及び／又は濃度を識別するためにアッセイ（assay）読取器デバイスによって読み取られるアッセイ（限定ではないが側方流動アッセイ（lateral flow assay）のような）の上に設けることができる。
流体サンプル内の汚染物質の存在及び／又は濃度に関する検査の精度は、様々な検査ファクタに大きく依存する。検査結果は、検査環境内の汚染物質の濃度の形式での測定値、例えば、平方単位面積当たりの汚染物質質量での測定値を提供することができる。従って、サンプリング区域を測定する際の正確性及び精度は、正確な検査結果を取得するための重要なファクタとすることができる。特定のサンプル区域を正確に測定する段階は、検査される面の検査区域を分画する段階、及び次に分画区域全体をサンプリングする段階を伴うことができる。既存の捕集システムは、検査オペレータが検査区域寸法を測定し、かつ四角形検査区域を定めるために接着性ドットのような物理的マーカを置くことを必要とする。そのような既存システムの検査オペレータは、次に、マーカを除去する前に区域全体が拭き取られていることを保証することを担っている。この手法は、長期の設定を必要とし、測定誤差及びマーカ配置誤差があり、実際のサンプリング区域のいずれの追跡も欠如し、かつマーカの配置及び除去を通して潜在的に有害な薬物汚染への検査オペレータの露出のリスクを高めることを含むいくつかの欠点を有する。
上記及び他の問題は、検査区域を分画するように構成された開放区域と、検査区域に付加された緩衝溶液に物理的に接触するように構成されたサンプル取得パッドと、検査面から取得されたサンプルに対して反応し、かつサンプルの特質に基づいて光学的に検出可能な変化を受けるように構成されたインジケータ部分とを有するテンプレートを含む本明細書に説明する有害薬物捕集及び検出システムの実施形態で対処される。インジケータ部分は、従って、検査面の化学特性又は他の物理的特質の視覚的表示を提供することができる。本発明の技術は、微量の抗癌薬を含む抗癌薬濃度を識別することに関して既存システムと比較して改善された精度を提供する。開示するテンプレートは、例えば、検出システムがテンプレートのインジケータ部分を走査して１又は２以上の交絡化学物質の存在を決定することにより、検査区域に関連する情報を検査区域から取得されたサンプルを分析する検出システムに通信することができる。検出システムは、微量の抗癌剤であってもその量を正確に検出し、かつ結果を迅速に（捕集の直後を含む）提供することができる。有利なことに、検査及び検出は、捕集場所で行うことができ、従って、汚染レベルの即時で定量的な評価は、検査室サンプル処理に対して要求される遅延なしで決定することができる。
従って、一態様は、外周と有害汚染物質サンプルの捕集のための検査区域を分画するように構成された開放区域を定める内周の縁部を有する内周とを有する基板と、内周の縁部のうちの１つに沿って位置決めされ、かつ検査区域に付加された液体を基板の外周に向けてウィッキング（wick）するように構成されたサンプル取得パッドと、サンプル取得パッドから液体を受け入れるように位置決めされ、液体の条件に応答して光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成されたインジケータ部分とを含むテンプレートと、読取器デバイスであって、撮像デバイスと、実行可能命令が格納された少なくとも１つのコンピュータ可読メモリと、少なくとも１つのコンピュータ可読メモリと通信しており、かつ撮像デバイスにインジケータ部分を表す画像データを取り込ませ、画像データを分析することに基づいて外見変化を決定させ、外見変化に基づいて液体の条件を決定させ、かつ液体の決定された条件に基づいて有害汚染物質の存在又は濃度を示す検査結果を表示させることを読取器デバイスに行わせるための命令を実行するように構成された１又は２以上のプロセッサとを含む上記読取器デバイスとを含む有害汚染物質サンプルの捕集を誘導するためのシステムに関する。
システムの一部の実施形態では、インジケータ部分は、印刷領域と発現領域とを有するバーコードを含み、発現領域は、光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成される。一部の更に別の実施形態では、撮像デバイスは、バーコードスキャナを含み、１又は２以上のプロセッサは、バーコードスキャナに印刷領域を走査させ、発現領域によって示される液体の条件を識別するために印刷領域の走査を表す第１のデータを復号し、バーコードスキャナに発現領域を走査させ、かつ光学的に検出可能な外見変化を決定するために発現領域の走査を表す第２のデータを復号する命令を実行するように構成される。一部の更に別の実施形態では、１又は２以上のプロセッサは、検査区域に液体が付加される前に印刷領域を走査し、検査区域に液体が付加された後に発現領域を走査する命令を実行するように構成される。一部の更に別の実施形態では、発現領域は、印刷領域の走査を表す第１のデータに符号化された所定時間後に走査される。一部の更に別の実施形態では、読取器デバイスは、タイマーを更に含み、１又は２以上のプロセッサは、撮像デバイスによって取り込まれた画像を用いて、液体が検査区域に付加された時間を決定し、かつ所定時間が経過した後に発現領域を走査する命令を実行するように構成される。
システムの一部の実施形態では、インジケータ部分は、印刷領域と発現領域とを有するバーコードを含み、発現領域は、光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成され、撮像デバイスは、バーコードスキャナを含み、１又は２以上のプロセッサは、バーコードスキャナに印刷領域を走査させ、発現領域によって示される液体の条件を識別するために印刷領域の走査を表す第１のデータを復号し、バーコードスキャナに発現領域を走査させ、かつ光学的に検出可能な外見変化を決定するために発現領域の走査を表す第２のデータを復号する命令を実行するように構成され、復号された第１のデータは、発現領域を光学的に変化させることになる化学物質又は条件に関する情報を含む。一部の更に別の実施形態では、化学物質又は条件に関する情報は、遊離塩素が発現領域を光学的に変化させることになるという情報である。一部の更に別の実施形態では、化学物質又は条件に関する情報は、発現領域がｐＨ値の範囲内で光学的に変化するように構成されているという情報である。一部の更に別の実施形態では、１又は２以上のプロセッサは、復号された第１のデータから取得された化学物質又は条件に関する情報に基づいて復号された第２のデータを解釈するように構成される。
システムの一部の実施形態では、インジケータ部分は、印刷領域と発現領域とを有するバーコードを含み、発現領域は、光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成され、発現領域は、有害汚染物質とは異なる第１の化学物質又は条件の存在下での又は所定濃度での光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成された第１の部分を含み、発現領域は、有害汚染物質とは異なる第２の化学物質又は条件の存在の又は所定濃度での光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成された第２の部分を含む。一部の更に別の実施形態では、第１の化学物質又は条件は、ｐＨ条件であり、第２の化学物質又は条件は、遊離塩素である。
システムの一部の実施形態では、液体の条件は、液体のｐＨを含む。システムの一部の実施形態では、液体の条件は、有害汚染物質とは異なる化学物質又は化合物の存在を含む。システムの一部の実施形態では、インジケータ部分は、ｐＨインジケータストリップを含む。システムの一部の実施形態では、インジケータ部分は、遊離塩素インジケータストリップを含む。システムの一部の実施形態では、液体は、検査区域からの有害汚染物質の捕集を容易にするように構成された緩衝溶液を含み、インジケータ部分は、緩衝溶液の分解に応答して光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成される。システムの一部の実施形態は、内周の同じ縁部に沿って位置決めされた複数のインジケータ部分を更に含み、複数のインジケータ部分の各々は、液体の複数の条件のうちの異なる１つに応答して光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成される。
システムの一部の実施形態は、内周の異なる縁部に沿って各々が位置決めされた複数のインジケータ部分を更に含み、複数のインジケータ部分の各々は、液体の同じ条件に応答して光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成される。一部の更に別の実施形態では、１又は２以上のプロセッサは、撮像デバイスに複数のインジケータ部分の各々を表す画像データを取り込ませ、複数のインジケータ部分の各々に対応する画像データのサブセット（部分集合）を分析することに基づいて複数のインジケータ部分の各々の外見変化を決定し、かつ複数のインジケータ部分の各々の外見変化の集計分析に基づいて液体の条件を決定する命令を実行するように構成される。
システムの一部の実施形態では、読取器デバイスは、アッセイ撮像デバイス又は分光計を含む側方流動アッセイ読取器を含む。一部の更に別の実施形態では、１又は２以上のプロセッサは、システムに側方流動アッセイへの有害汚染物質サンプルの移送後の側方流動アッセイを表す検査データをアッセイ撮像デバイス又は分光計から受信させ、かつサンプル内の有害汚染物質の存在又は濃度を識別するために検査データを分析させる命令を実行するように構成される。
システムの一部の実施形態では、読取器デバイスは、検査区域からのサンプリングされた実際の区域をモニタするように構成された拡張現実デバイスを含む。一部の更に別の実施形態では、拡張現実デバイスは、画像取り込みデバイスを含み、１又は２以上のプロセッサは、システムに検査デバイスへの有害汚染物質サンプルの移送後の検査デバイスを表す検査データを画像取り込みデバイスから受信させ、かつサンプル内の有害汚染物質の存在又は濃度を識別するために検査データを分析させる命令を実行するように構成される。
システムの一部の実施形態では、１又は２以上のプロセッサは、液体の決定された条件に基づいてシステムに有害汚染物質の存在又は濃度を示す検査結果を修正させる命令を実行するように構成される。一部の更に別の実施形態では、１又は２以上のプロセッサは、有害汚染物質の存在又は濃度を示す検査結果が所定の受容可能パラメータであると決定することにより、かつ検査結果を廃棄する表示を表示することにより、システムに検査結果を修正させる命令を実行するように構成される。一部の更に別の実施形態では、１又は２以上のプロセッサは、決定された条件の程度を決定することにより、条件の程度と検査結果内の対応するバイアスとの間の既知の相関を表すデータにアクセスすることにより、かつバイアスを除去するように検査結果を調節することにより、システムに検査結果を修正させる命令を実行するように構成される。
システムの一部の実施形態では、１又は２以上のプロセッサは、決定された条件の程度を決定し、条件の程度が所定の受容可能パラメータ内に該当すると決定し、かつ条件の程度が所定の受容可能パラメータ内に該当すると決定することに基づいて検査結果の検証する命令を実行するように構成される。
別の態様は、外周と有害汚染物質サンプルの捕集のための検査面上の検査区域を分画するように構成された開放区域を定める内周の縁部を有する内周とを有する基板と、内周の縁部のうちの１つに沿って位置決めされ、かつ検査区域に付加された液体を基板の外周に向けてウィッキングするように構成されたサンプル取得パッドと、サンプル取得パッドから液体を受け入れるように位置決めされ、液体の条件に応答して光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成されたインジケータ部分とを含むテンプレートを検査面上に置く段階と、液体を基板によって分画された検査区域に付加する段階と、液体がインジケータ部分の光学的に検出可能な外見変化を引き起こしたと決定する段階と、外見変化に基づいて液体の条件を決定する段階と、液体の条件に基づいて有害汚染物質の存在又は濃度を示す検査結果を表示する段階とを含む有害汚染物質サンプルの捕集を誘導する方法に関する。
一部の実施形態では、インジケータ部分は、印刷領域と発現領域とを有するバーコードを含み、発現領域は、光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成され、液体が光学的に検出可能な変化を引き起こしたと決定する段階、液体の条件を決定する段階、及び検査結果を表示する段階は、バーコードスキャナを含むアッセイ読取器デバイスによって実施される。そのような実施形態では、本方法は、アッセイ読取器デバイスによるプログラムに従って、バーコードスキャナに印刷領域を走査させる段階と、発現領域によって示される液体の条件を識別するために印刷領域の走査を表す第１のデータを復号する段階と、バーコードスキャナに発現領域を走査させる段階と、光学的に検出可能な外見変化を決定するために発現領域の走査を表す第２のデータを復号する段階とを含むことができる。一部の更に別の実施形態は、第２のデータ内のパターンを識別する段階と、パターンに基づいて条件の程度を決定する段階とを含む。一部の更に別の実施形態は、１又は２以上のコンピュータデバイスにより、条件の程度が所定の受容可能パラメータ内に該当すると決定する段階と、条件の程度が所定の受容可能パラメータ内に該当すると決定することに基づいて検査結果の検証する段階とを含む。
本方法の一部の実施形態は、検査結果を表示する段階の前に有害汚染物質の存在又は濃度を示す検査結果を修正する段階を更に含む。一部の更に別の実施形態では、検査結果を修正する段階は、１又は２以上のコンピュータデバイスにより、条件の程度を決定する段階と、条件の程度と検査結果内の対応するバイアスとの間の既知の相関を表すデータにアクセスする段階と、バイアスを除去するように検査結果を調節する段階とを含む。
一部の実施形態では、テンプレートは、内周の異なる縁部に沿って各々が位置決めされた複数のインジケータ部分を更に含み、複数のインジケータ部分の各々は、液体の同じ条件に応答して光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成され、本方法は、１又は２以上のコンピュータデバイスにより、複数のインジケータ部分の各々を表す画像データを取り込む段階と、複数のインジケータ部分の各々に対応する画像データのサブセットを分析することに基づいて複数のインジケータ部分の各々の外見変化を決定する段階と、複数のインジケータ部分の各々の外見変化の集計分析に基づいて液体の条件を決定する段階とを更に含む。
本方法の一部の実施形態は、アッセイ撮像デバイス又は分光計により、側方流動アッセイへの有害汚染物質サンプルの移送後の側方流動アッセイを表す検査データを発生させる段階と、読取器デバイスにより、サンプル内の有害汚染物質の存在又は濃度を識別するために検査データを分析する段階とを更に含む。
本発明の開示の態様は、開示する態様を限定するのではなく例示するために提供して同じ指定符号が同じ要素を表す添付図面に関連して以下に説明する。
本発明の開示の実施形態は、癌の治療に使用される抗癌薬等であるがこれに限定されない有害な環境汚染物質の検出のための捕集されたサンプル内の微量濃度の薬物に対して高い感度を有するシステム及び技術に関する。そのような検査のためのキットは、捕集システムと検査デバイスとを含むことができ、捕集システムは、検査区域を分画し、検査区域の特性、例えば、検査区域に存在する化学物質又は化合物の表示を提供するためのテンプレートを含むことができる。検査デバイス又は別のデバイスは、テンプレートから情報を自動的に読み取り、それに従って検査結果を調節することができる。本発明の開示を通して、例示的システム、キット、方法は、抗癌剤の捕集、検査、及び検出に関して説明するが、本発明の技術は、当該のあらゆる粒子、分子、又は検体を捕集、検査、及び検出するのに使用することができることは理解されるであろう。
平方単位面積毎の薬物質量（例えば、ナノグラム毎平方センチメートル）の形態で正確な検査結果を取得するためには、指定区域の分画及びそこからのサンプリングの正確な方法が重要であるとすることができる。例えば、サンプルは、緩衝液を用いて面を浸潤し、スワブを用いて緩衝液及び有害薬物汚染のあらゆる粒子を吸収することによって検査面から捕集することができる。サンプルが検査される時に、検査デバイスは、液体サンプル容積内の有害薬物の濃度を識別する機能を有することができる。この測定値を検査面上の薬物濃度の測定値に変換するために、一部の実施は、次式を使用することができる。
α＝（Ｃｖb）／（Ａηpηe）
上式中のαは、汚染面密度（例えば、ｎｇ／ｃｍ2）を表し、Ｃは、液体サンプル内のサンプルの濃度を表し、ｖbは、サンプルを捕集するのに使用される緩衝溶液の流体容積を表し、Ａは、拭き取られた面積を表し、ηpは、スワブ材料及び緩衝溶液の捕捉効率を表し、ηeは、スワブ材料によって捕捉される汚染物質の抽出効率を表している。目標は、低い変動性しか伴わない高い濃度信号を有することであるが、これらの変数でのノイズ（例えば、変動）により、検査は、偽陽性又は偽陰性のいずれかの結果をもたらす場合がある。本発明の開示の物理テンプレート及び拡張現実システムは、拭き取られた面積の変動を低減し、サンプル検査での高い精度、特により正確な汚染面密度測定をもたらすためのガイダンスを与える。
α＝（Ｃｖb）／（Ａηpηe）
上式中のαは、汚染面密度（例えば、ｎｇ／ｃｍ2）を表し、Ｃは、液体サンプル内のサンプルの濃度を表し、ｖbは、サンプルを捕集するのに使用される緩衝溶液の流体容積を表し、Ａは、拭き取られた面積を表し、ηpは、スワブ材料及び緩衝溶液の捕捉効率を表し、ηeは、スワブ材料によって捕捉される汚染物質の抽出効率を表している。目標は、低い変動性しか伴わない高い濃度信号を有することであるが、これらの変数でのノイズ（例えば、変動）により、検査は、偽陽性又は偽陰性のいずれかの結果をもたらす場合がある。本発明の開示の物理テンプレート及び拡張現実システムは、拭き取られた面積の変動を低減し、サンプル検査での高い精度、特により正確な汚染面密度測定をもたらすためのガイダンスを与える。
本明細書に説明するシステム及び方法の実施形態は、検査面の汚染に関する２つの重要な態様を迅速に高い精度で有利に決定することができる。第１に、本発明の開示のシステム及び方法は、非常に少量の有害汚染物質であってもその存在を決定することができる。面上に少数の分子しか存在しない場合に、ユーザが検査区域を規則的に限定された正確な手法でサンプリングしないと分子を完全に捕捉し損ねる可能性があるので、本発明の開示のシステム及び方法は、手動サンプリング（例えば、本発明の開示のテンプレートオーバーレイ及び区域追跡を用いずに実施されるサンプリング）に優る重要な利点をもたらす。このタイプのサンプリングは、プロトコルの漏出又は違反を修復する機会を逃す偽陰性を招く場合がある。一例では、偽陰性読み取りによって医療従事者は検査区域内で作業を続け、その結果、有害汚染物質へのこれらの従事者の露出がもたらされる場合がある。本発明の開示の物理テンプレートは、ユーザが特定の分画区域を確実に捕集するのを支援することができ、１又は２以上の交絡化学物質の存在を決定することができる。本明細書に説明する物理テンプレートの実施形態は、例えば、完全なサンプリングを実施するようにユーザを誘導し、サンプリング区域内の交絡化学物質の存在をユーザに警告することによって少量の有害薬剤であってもその存在がユーザに確実に通知されることを保証することができる。
第２に、本発明の開示のシステム及び方法は、検出された有害汚染物質の濃度を実際のサンプリング区域に関する正確な物理表示を設けることによってより正確に決定するのに使用することができる。非常に少ない又は微量の濃度のある一定の有害薬物の存在は、一部のシナリオでは環境内で受容可能であるか又は予想さえされる可能性があるが、少なめの受容可能な微量濃度と多めの許容不能で潜在的に危険な微量濃度の間の差は非常に小さい可能性があるので（例えば、ナノグラム毎センチメートル程度）、正確な物理表示を設けることは重要である。本発明の開示の物理テンプレートは、本明細書に説明する検査のシステム及び方法と共に、有害汚染物質の濃度が危険な条件まで増大したか否かをユーザが非常に迅速かつ確実に知ることを可能にする。更に、本明細書に説明するシステム及び方法の利点は、検査面を拭い取っているユーザを検査結果の精度を高めるために誘導することに限定されない。本発明の開示による物理テンプレートは、ユーザが検査面に接触することを必要とすることなくユーザに検査区域分画を提供し、予め定められた非常に限定された処理においてサンプルを捕集するようにユーザを誘導することによって汚染物質の拡散を有利に最小にする。サンプル捕集ガイダンスは、緩衝溶液の不慮の溢流及び自由な拡散、汚染されていない他の面への抗癌剤の不慮の拡散、及びユーザへの抗癌剤の不慮の拡散を低減することを促進することによって既存の汚染の拡散を最小にすることができる。
本明細書に使用する場合に、「拡張現実」は、コンピュータ発生式視覚オーバーレイ、例えば、画像、投影形状又は投影パターン、及びユーザインタフェース要素などによって拡張される要素を有する物理的な現実世界の環境のライブ直接ビュー又は間接ビューを意味する。ライブ直接ビューは、ユーザが、例えば、透明な表示画面を通して環境又は投影が重ねられた環境を直接見ることを意味し、それに対して間接ビューは、ユーザが環境の画像を閲覧することを意味する。拡張現実環境内のある一定の要素は、拡張現実デバイスへのユーザ入力又はフィードバックを通して、例えば、自動動作認識、発話指令、及び／又はデバイスの物理的制御要素（例えば、ボタン、ジョイスティック、タッチ感知パネルのような）とのユーザ対話を通して対話型かつデジタルで作動可能なものとすることができる。
本明細書に説明する拡張現実オーバーレイは、実時間で提供することができる。本明細書に使用する場合に、「実時間」は、拡張現実世界が現実の処理のものに実質的に適合する速度で進行するコンピュータシステムを表している。これらの速度を実質的に適合させるために、本発明の開示の実時間システムは、多くの場合にミリ秒又はマイクロ秒程度の特定の時間制約条件の範囲で応答を与える。従って、本発明の開示の実時間拡張現実システムは、ユーザの環境（又は環境の画像）をユーザがこの環境を依然として体験している時にそれに適する拡張現実オーバーレイで拡張することができる。ユーザの観点からは、実時間システムは、現実の環境内で変化が発生した時に拡張現実オーバーレイを更新するのに知覚可能な遅延が存在しない場合がある。
主として拡張現実の状況の範囲で説明を行うが、本発明の開示の区域分画及び追跡の技術は、現実世界の検査環境とのユーザ対話を可能にする有害薬物汚染を検査するための仮想現実環境に実施することができることは認められるであろう。更に、本発明の開示による物理テンプレートの実施形態は、いずれかの拡張現実又は仮想現実システムと共に又はなしで使用することができる。
薬物は、多くのタイプの疾病及び傷害を成功裏に治療するが、事実上全ての薬物は、その使用に関連付けられた副作用を有する。しかし、全ての有害な副作用が有害として分類されるわけではない。本発明の開示では、「有害薬物」という用語を米国医療薬剤師会（ＡＳＨＰ）によって採用されている意味に従って用い、動物又はヒトでの研究により、薬物への露出が実験動物又は治療患者において低用量で遺伝毒性、発癌性、催奇形性又は生殖能障害、及び深刻な臓器損傷又は他の毒性の発現という４つの特性のうちのいずれか１つを有することが示された場合に当該薬物は有害と呼ぶ。
抗癌剤のような有害薬物の存在及び／又は濃度を確立する例示的状況で説明を行うが、検査サンプリング区域上に存在する化合物を分画、追跡、及び識別するための本発明の開示のデバイス及び技術は、あらゆる当該の検体の存在及び／又は濃度を検出するのに使用することができることは認められるであろう。検体は、例えば、薬物（有害と無害の両方）、抗体、蛋白質、ハプテン、核酸、及びアンプリコンを含むことができる。
下記では、例示目的で様々な実施形態を図面に関連付けて説明する。本発明の開示の概念の多くの他の実施が可能であり、本発明の開示の実施によって様々な利点を達成することができることを認めなければならない。
例示的サンプリング方法の概要
図１Ａ～図１Ｄは、本明細書に説明する液体サンプルを捕集して検査する例示的方法の段階を示している。図１Ａは、検査面上での検体の存在に関して検査する検査方法１００Ａの例示的段階を示している。図３Ａに示すブロックのうちの１つ、一部、又は全てをアッセイキット及び／又は捕集キットのパッケージ上にグラフィカルユーザインタフェース取り扱い説明として印刷することができ、又はユーザのアッセイ読取器デバイス、検査区域端末、又はパーソナルコンピュータデバイスの表示画面上に提示することができる。
図１Ａ～図１Ｄは、本明細書に説明する液体サンプルを捕集して検査する例示的方法の段階を示している。図１Ａは、検査面上での検体の存在に関して検査する検査方法１００Ａの例示的段階を示している。図３Ａに示すブロックのうちの１つ、一部、又は全てをアッセイキット及び／又は捕集キットのパッケージ上にグラフィカルユーザインタフェース取り扱い説明として印刷することができ、又はユーザのアッセイ読取器デバイス、検査区域端末、又はパーソナルコンピュータデバイスの表示画面上に提示することができる。
ブロック１０１では、ユーザは、捕集場所を識別し、捕集キット、アッセイカートリッジ、及びテンプレートを集めることができる。捕集キットは、ハンドルに取り付けられたスワブと捕集容器とを含むことができる。一部の例では、スワブは、緩衝溶液で事前に浸潤されて第１の密封ポーチ内にハンドルと共にパッケージ化され、捕集容器は第２の密封ポーチ内にパッケージ化される。アッセイカートリッジは、アッセイデバイスを含むことができ、このデバイスは、そのサンプル受け入れゾーンに位置合わせされた窓又はポートを有するカートリッジ内に含まれる。一実施では、アッセイデバイスは、例えば、検査ストリップであるが、側方流動アッセイ検査ストリップに限定されない。更に、ブロック１０１では、ユーザを面上の潜在的な汚染から保護することと、捕集されたサンプルをユーザの手の上のいずれかの物による汚染から保護することの両方に向けて、ユーザは、各サンプル捕集及び／又は捕集キットの開封の前に清潔な手袋を着用することができる。
ブロック１０２では、ユーザは、検査面上で検査区域を確立することができる。例えば、ユーザは、拭き取られることになる区域を明確に分画するために意図する場所の上に被さるようにテンプレート（物理的又は投影の）を配置することができる。本明細書に説明するように、ブロック１０２は、ユーザが、検査区域を分画するために拡張現実デバイスを着用するか又は起動する段階を含むことができる。更に、ブロック１０２では、ユーザは、個別にパッケージ化されたスワブとハンドルとを開封する段階を含む捕集キットパッケージを開封する段階を行うことができる。
ブロック１０３では、ユーザは、緩慢で着実なストロークを用いて検査区域を拭き取ることができる。図示のように、ユーザは、検査区域の幅を通して検査区域の高さに沿って直線的にスワブを念入りに進めることができる。検査区域は、一部の実施形態では、例えば、１２インチ×１２インチ（１４４平方インチ）の領域として分画された１平方フィートとすることができる。他の例は、より大きい区域又は１０インチ×１０インチ、８インチ×８インチ、６インチ×６インチ、及び４インチ×４インチを含む小さめの区域、非正方形の四角形領域（例えば、９インチ×１６インチの矩形）、並びに非四角形領域（例えば、円）を捕集に向けて使用することができる。本明細書に説明するように、検査区域を拡張現実ユーザインタフェースを通して分画することができ、検査区域を観察するように位置決めされたカメラを有するデバイスによって実際のサンプリング区域を追跡し、自動的に計算することができる。分画、追跡、及び計算は、本明細書に説明する拡張現実デバイスによって実施することができる。所与の検査中に捕集するようにユーザがデバイスによって表示される区域は、例えば、面の性質に基づいてデバイスが動的に決定することができる。例えば、調理台を拭き取る段階は、１２インチ×１２インチの領域のデフォルトスワブ区域を使用することができ、それに対してデバイスは、ＩＶポールを拭き取るために小さめの領域を使用すると決定することができ、この決定及び小さめの領域のサイズは、デバイスによって取り込まれる画像内のＩＶポールのサイズの決定に基づいている。
ブロック１０４では、ユーザは、スワブを捕集容器の中に挿入することができる。一部の例では、捕集容器は、ｔ字形ウェルを含む。例示していないが、スワブは、容器ウェルのものに実質的に適合するｔ字形断面を有することができる。ユーザは、ドリッパーキャップを含む上面によって容器を密封し、密封された容器を５回完全に上下逆転させる（例えば、上下逆位置にし、次に正位置に戻す）。これらの上下逆転中に、容器のリザーバ内の液体が、リザーバの断面形状に起因して主としてスワブ材料を洗い、リザーバがハンドルよりも大きい高さを有することに起因して、ハンドルがリザーバ内で摺動する。本明細書に説明するように、この上下逆転は、容器及びハンドルの幾何学形状及び緩衝溶液の流れと組み合わされて捕集された汚染物質をスワブ材料から抽出することができる。
ブロック１０６では、ユーザは、スワブ及びハンドルを容器内に残し、ドリッパーキャップを取り外し、各アッセイカートリッジ上のサンプルウェルの中に４つの液滴を絞り入れる（又は重力に任せて引き出す）。例えば、一部の実施形態では、ユーザは、各々が異なる薬物に関して検査するように設計された複数のアッセイ上にサンプルを滴下することができる。一部の例では、３滴と１０滴の間のいずれかの滴数が、アッセイ上に適切な結果をもたらすことができる。液滴は、重力の引っ張りによって（場合によって液体を保持する容器内で達成される正の圧力による補助を受けて）点滴器又は滴下チャンバから１つの液滴として滴出される液体の量に対応する容積の大体の測定単位である。いずれか所与の液滴の正確な容積は、液滴の液体の表面張力、液滴を引っ張る重力場の強さ、及び液滴を生成するのに使用されるデバイス及び技術のようなファクタに依存するが、一般的には０．０５ｍＬの容積と考えられている。代替実施形態では、ユーザは、例えば、図５Ｃに示す閉流体通路を通すことによって制御された容積のサンプルを放出するために捕集デバイスの流体搬送部分をアッセイデバイスの流体搬送部分に機械的に結合することができる。
ブロック１０７では、ユーザは、タイマーを用いてサンプルがある期間にわたって発現することを可能にすることができる。例えば、サンプルは、約１分、約２分、約３分、約４分、約５分、約６分、又はいずれかの他の時間量にわたって発現することができる。他の発現時間が可能である。一部の実施形態では、タイマーは、アッセイを読み取る読取器デバイスのプログラム内に組み込むことができる。発現時間は、実施されている特定の検査及びアッセイデバイスの特定の作動パラメータに依存して異なる場合がある。
ブロック１０８では、ユーザは、アッセイカートリッジをアッセイ読取器デバイス内に挿入することができる。アッセイカートリッジは、デバイス作動モードに依存してサンプルが発現する前又はその後に読取器デバイス内に挿入することができる。一部の実施形態では、ユーザは、サンプルの異なる態様を検査するために、又は検査結果の再現性を保証するために複数のカートリッジを順次挿入することができる。
ブロック１０９では、アッセイ読取器デバイスは、挿入されたカートリッジの一部分を読み取り（例えば、カートリッジに含まれた検査ストリップの取り込みゾーンの露出区域からの光信号を検出する段階を含む）、検査ゾーンの場所及び任意的に対照ゾーンの場所への光変化を決定するために信号を分析し、光変化に基づいて結果を決定し、それをユーザに対して表示する。デバイスは、任意的に結果を格納するか又はネットワーク上で集中データリポジトリに送信することができる。図示のように、デバイスは、サンプル内のドキソルビシンの存在に関して陰性の結果を表示する。他の実施形態では、デバイスは、サンプル内の及び／又は検査区域に関して決定された特定の検出濃度レベルを表示することができ、任意的に決定結果の信頼値を表示することができる。
本明細書に説明する読取器デバイスの実施形態は、検査面上での有害薬物の存在又は不在を高い信頼度で決定し、ユーザが面を検査した後にこの検査結果の表示をユーザに対して非常に迅速に（一部の事例では１分から２分の範囲で）表示することができる。一部の場合に、読取器デバイスは、汚染の濃度を決定し、ユーザが面を検査した後に決定した濃度の表示をユーザに対して非常に迅速に（一部の事例では１分から２分の範囲で）表示することができる。更に別の例では、読取器デバイスは、汚染の検出レベルを人体吸収のリスク及び／又は有害な人体露出のリスクと相関させる。１つの非限定例に示すように、有害な抗癌薬であるシクロホスファミドの１．０ｎｇ／ｃｍ2の不慮の人体吸収は、有害な露出及び／又は発癌物質への露出と見なすことができる。有害露出に対する閾値として異なるシクロホスファミド汚染レベルを確立することができること、及び様々な抗癌薬に対する汚染レベルをユーザ及び検査環境の要求に依存して設定することができることは認められるであろう。
この例では、読取器デバイスは、上述の１．０ｎｇ／ｃｍ2のシクロホスファミド汚染閾値レベルの１／１０又は０．１ｎｇ／ｃｍ2である１２インチ×１２インチ（単なる例である）のサンプリング区域に対するシクロホスファミド汚染レベルを検出するように構成される。例えば、アッセイ検査デバイス（及び本発明の開示のアッセイデバイスを読み取る本明細書に説明する読取器デバイス）のダイナミックレンジは、１２インチ×１２インチのサンプル検査区域毎に０．１ｎｇ／ｃｍ2程度の低いシクロホスファミド汚染レベルを検出する機能を有することができる。１つの非限定的な実施形態では、読取器デバイスは、実際の計測シクロホスファミド濃度の表示を表示するように構成される。例えば、読取器デバイス上のディスプレイは、検査デバイスを読み取る段階の完了時に読取結果「０．０８５ｎｇ／ｃｍ2」をユーザに対して表示することができる。別の非限定的な実施形態では、読取器デバイスは、実際の計測シクロホスファミド濃度に基づいてバイナリの結果をユーザに対して示すように構成される。例えば、読取器デバイス上のディスプレイは、実際の計測シクロホスファミド濃度が０．１ｎｇ／ｃｍ2（１２インチ×１２インチの検査サンプル区域に対して９３ｎｇのシクロホスファミド質量と等量である）よりも低い時に検査デバイスを読み取る段階の完了時に読取結果「－」又は「－シクロホスファミド」をユーザに対して表示することができる。読取器デバイス上のディスプレイは、実際の計測シクロホスファミド濃度が０．１ｎｇ／ｃｍ2（１２インチ×１２インチの検査サンプル区域に対して９３ｎｇのシクロホスファミド質量と等量である）又はそれよりも高い時に検査デバイスを読み取る段階の完了時に読取結果「＋」又は「＋シクロホスファミド」をユーザに対して表示することができる。
一部の例では、読取器デバイスは、実際の汚染測定値を人体吸収リスク及び／又は有害な人体露出リスクと相関させて、検査デバイスを読み取る段階の完了時にリスクの表示をユーザに対して表示するように構成される。例えば、読取器デバイスは、０．１ｎｇ／ｃｍ2よりも低い実際の計測シクロホスファミド濃度を受容可能誤差窓の範囲にある読取結果及び／又は低い有害露出リスクと相関させるように構成することができる。この場合に、読取器デバイスは、「更なるアクションなし」という読取結果をユーザに対して表示することができる。読取器デバイスは、０．１ｎｇ／ｃｍ2（１２インチ×１２インチの検査サンプル区域に対して９３ｎｇのシクロホスファミド質量と等量である）の実際の計測シクロホスファミド濃度を軽度の有害露出リスクと相関させるように構成することができる。この場合に、読取器デバイスは、「除染を開始することを他者に通知」という読取結果をユーザに対して表示することができる。読取器デバイスは、０．１ｎｇ／ｃｍ2（１２インチ×１２インチの検査サンプル区域に対して９３ｎｇのシクロホスファミド質量と等量である）よりも高い実際の計測シクロホスファミド濃度を許容不能な程高い汚染の窓の範囲にある読取結果として相関させるように構成することができる。この場合に、読取器デバイスは、「直ちに避難」という読取結果をユーザに対して表示することができる。読取器デバイスは、自動的に警告音又は警告光（例えば、音声プロンプト又は明るい点減光）を用いてユーザに警告又は警告を伝達すること、読取器デバイス及び検査面からある距離の範囲にいる他の職員に警告又は警告を伝達すること（例えば、直近の区域から避難するように音声プロンプトを送信すること、高デシベルのサイレンを発することなど）、及び／又は検査事象が発生した物理的な場所のある範囲外にいる職員に警告又は警告を伝達すること（有線又は無線の接続を通して薬剤師長、看護師、管理者、安全管理者、又は監督機関に検査事象の場所、有害薬物名、及び測定有害薬物濃度を含む緊急通知を伝達すること）ができる。これらの例は、限定的であるように意図したものではなく、他の濃度、閾値、読取結果表示、及び警告を本明細書に説明するシステムに実施することができることは理解されるであろう。
検査後に、ユーザは、容器をドリッパーキャップで再度密封し、捕集デバイス及びアッセイを廃棄することができる（例えば、有害廃棄物規制法に準拠して）。任意的に、ユーザは、読取器デバイスを電源に再接続し、いずれかの必要な除染手順を実行し、除染された面を再検査し、所要の結果報告を実施することができる。
図１Ｂは、捕集デバイスの代替実施形態を使用する処理１００Ａの段階１０３、１０４、及び１０６の詳細を描く別の検査方法１００Ｂを示している。
方法１００Ｂは、ユーザが、予め決められた容積の緩衝流体１３５を含有する容器１３０からハンドル１４０を取り外すことができる段階１０５で始まる。ハンドル１４０は、緩衝流体１３５で事前浸潤された一端に固定されたスワブ２４５を有する。他の実施では、ユーザは、容器１３０からのものではない流体を検査面に個別に付加することができる。例えば、緩衝流体１３５は、個別に供給し、検査面に付加し、スワブ１４５を用いて吸収することができる。緩衝流体１３５は、検査面からスワブ内に汚染を取り上げて入れる際に支援する。
段階１１０では、一部の実施形態では任意的に、スワブ１４５と検査面１５０の間の接触を形成して維持するのを支援するためにスワブヘッドが回転することができる。
段階１１５では、ユーザは、検査面１５０の指定検査区域を拭き取ることができる。一部の実施では、特に、区域毎に少ない量であってもユーザに対して有害である汚染物質に関してその濃度の正確な測定値を生成するために検査区域の全体をその範囲においてのみ拭き取ることを好都合とすることができる。本発明の開示の拡張現実デバイスは、拭き取り区域を分画して追跡するのを支援するのに使用することができる。検査区域の全体をその範囲においてのみ拭き取ることにより、本明細書に説明する読取器デバイスは、非常に少量の汚染物質しか存在しない状況において正確な単位面積当たりの汚染物質濃度測定値を生成することも可能にすることができる。汚染物質の検出量が非常に少なく、直近の区域内にいる人に対して直ぐに有害というわけではない場合であっても、いずれかの量の汚染物質の検出により、有害材料の漏出又は不慮の放出をユーザに警告することができる。更に、一部の有害薬物に関しては、安全露出レベルが存在しない。従って、段階１１５の一部の実施形態は、ユーザが予め決められた区域のみを拭き取る際に支援するために検査区域にわたって区域分画を生成するように拡張現実デバイスを起動する段階を伴う可能性があり、更に実際のサンプリング区域を決定する及び／又は分画区域の完全なサンプリングが完了する時を決定するためにユーザのアクションをモニタする段階を伴う可能性がある。
段階１２０では、ユーザは、スワブ１４５及びハンドル１４０を捕集容器１３５内に戻すことができる。任意的に、ユーザ及び／又は容器の構造は、捕集された汚染物質を容器１３５内の流体の中に放出するためにスワブを揺さぶることができる。
段階１２５では、ユーザは、検査ストリップを含む側方流動アッセイを含むカートリッジ１５５等であるがこれに限定されない検査デバイスに流体を移し替えることができる。例えば、ユーザは、容器１３０から検査ストリップのサンプル受け入れゾーンの上に流体を滴下することができる。一部の実施形態では、カートリッジ１５５（又は他の検査システム）と容器１３０とを汚染されている可能性がある流体へのユーザ及び／又は検査環境の偶発的な露出を防止するために流体密封接続部を通して機械的に嵌合するように構造化することができる。
図１Ｂは、カートリッジ１５５を読取器デバイス１６０の開口１７０の中に挿入する更に別の段階を示している。例示していないが、更に別の段階は、検査の結果を検出し（例えば、検査ストリップを撮像することにより）、検査結果を分析し、検査結果を表示するように読取器デバイス１６０を作動させる段階を含むことができる。図１Ｃは、ディスプレイ１８０上に検査結果を表示する読取器デバイス１６０を示している。この場合に、検査結果は、当該の検体の３ｎｇ／ｍｌの濃度を示している。
デバイス１６０は、検出ゾーンがデバイス１６０内に位置付けられた撮像構成要素の光路に位置決めされるように、アッセイ検査ストリップ及びカートリッジ１５５を受け入れて検査ストリップを位置決めするための開口１７０を有するアッセイ読取器デバイスとすることができる。デバイスは、これら又は追加の撮像構成要素を用いてカートリッジ上のバーコードを撮像し、例えば、どの撮像技術及び分析が実施されるかを識別することができる。
デバイス１６０の一部の実施形態は、バーコードスキャナを用いて初期走査を実施し、例えば、開口１７０内に挿入されたカートリッジ上又は別個の識別子上に設けられた１又は２以上のバーコードを撮像するように構成することができる。バーコードは、実施される検査のタイプ、検査を行う人、検査の場所、及び／又は施設内の検査面の場所（例えば、薬局、看護区域、キャビネット番号、ベッド番号、椅子番号、ポンプ番号のような）を識別することができる。いずれかのバーコード識別子を読み取った後に、カートリッジ１５５は、図１Ｂに示す読取器の中に挿入される。
デバイス１６０は、使用に向けてデバイスの準備を整え、ユーザがデバイスを作動させるための入力機構を与えるボタン１７５を含むことができる。一部の実施形態では、デバイス１６０の単一ボタン１７５のクリックの回数又はパターンによってデバイス作動モードを設定することができる。例えば、一部の実施では、ボタン１７５の１回の押下がデバイス１６０の電源を投入し、デバイス１６０をデフォルト作動モードに設定し、デバイス１６０は、カートリッジの挿入時にデフォルト作動モードを実施することができる。ボタン１７５のダブルクリックは、デフォルト作動モードとは異なる別の作動モードを開始することができる。単一ボタン１７５をユーザが押下する他の回数又はパターンは、望ましい作動モードに関する命令をデバイスのプロセッサに与えることができる。デバイス１６０の実施形態を単一ボタンに関して説明するが、デバイス作動モード間でユーザが選択及び切換を行うことを可能にする他の特徴（単一スイッチ、ノブ、レバー、又はハンドル等であるがこれらに限定されない）が可能である。
デバイス作動モードの一例は終点読取モードである。終点読取モードでは、ユーザは、アッセイをデバイス１６０の外部で与えて培養し、アッセイの発現時間を追跡する。例えば、メトトレキサート又はドキソルビシンの濃度を決定するためのアッセイは、５分の発現時間を有する可能性があり、従って、ユーザは、本明細書に説明するように捕集デバイスからの流体をアッセイに付加して５分間待つことになる。５分の終了時に、ユーザは、アッセイ１５５をデバイス１６０の中に挿入して検査結果を取得することになる。従って、終点読取モードで作動する時には、デバイス１６０は、サンプルをアッセイに付加した後、デバイス１６０の中に挿入する前に予め決められた時間待つようにユーザに表示する表示を例えば聴覚的に又は視覚ディスプレイ上に提供することができる。他の実施形態では、終点読取モードで作動する時に、デバイス１６０は、いずれの表示も表示しない場合があり、単純にデバイス１６０への挿入時にアッセイを読み取ることができる。基本デバイス１６０内へのアッセイの挿入時に、デバイスの光学読取器は、アッセイの結果を決定するための分析に向けてアッセイを表す画像データを収集することができる。一部の実施形態では、終点読取モードは、デバイス１６０のデフォルト作動モードとすることができる。
デバイス作動モードの別の例は簡易モードである。従って、簡易モードで作動する時には、デバイス１６０は、ユーザがサンプルの付加の直後又は最中にアッセイを挿入するための表示を提供することができる。一実施形態による簡易モードでは、ユーザは、サンプルをアッセイに付加し、アッセイをデバイス１６０の中に即座に挿入することができる。アッセイは、デバイス１６０内で発現することになり、デバイス１６０は、アッセイ１５５の挿入から経過する時間を記録することができる。予め決められた発現時間の終了時に、デバイス１６０は、アッセイを表す画像データを収集し、画像データを分析して検査結果を決定し、検査結果をユーザに報告することができる。アッセイ発現時間は、各検査に固有とすることができる。一部の実施形態では、簡易モードは、デバイス１６０の単一ボタン１７５をダブルクリックすることによって設定することができる。更に別の入力は、アッセイ発現時間を読取器デバイスに示すことができる。例えば、バーコード読取器によって走査されるバーコード、又はアッセイ又はそれを保持するのに使用されるカートリッジ上のバーコードは、挿入されたアッセイのタイプ及びこのアッセイに関する発現時間をデバイス１６０に対して示すことができる。アッセイのタイプに基づいて、デバイス１６０は、サンプルの付加及び挿入の後、アッセイを表す画像データを収集する前に予め決められた時間量にわたって待つことができる。
ユーザが本明細書に説明する基本アッセイ分析器の実施においてデバイス作動モード間で選択及び切換を行う機能に関連付けられた多くの利点が存在する。終点読取モードは、職員が一般的にいくつかの検査をバッチ処理する大規模検査室又は臨床施設において好都合とすることができる。簡易モードは、単一検査しか実施されていない時、又はエンドユーザがアッセイ発現時間を追跡する必要性を望まない（又はどのようにアッセイ発現時間を正確に追跡するかに対して知識がないか又は訓練されていない）時に有利とすることができる。簡易モードは、アッセイが過度に迅速に（アッセイの発現時間が経過し終わる前に過度に早く）、又は過度に遅く（アッセイの発現時間が経過し終わった後に過度に長く経って）挿入されて撮像されることに起因する不正確な検査結果の発生を有利に低減又は排除することができる。更に、簡易モードでは、アッセイ読取器は、例えば、アッセイ読取結果の動的グラフが所望である時にアッセイの複数の画像を予め決められた期間で取り込むように作動させることができる。
本発明の開示のデバイス１６０の一実施形態は、デバイス１６０の電源を投入又は遮断する単一電源ボタンのような外部ハウジング上の単一ボタン１７５のみを含む。本発明の開示のデバイス１６０の実施形態は、２つの異なるデバイス作動モードを更に実施する（２よりも多いデバイス作動モードが可能であるが）。エンドユーザが２つのデバイス作動モード中で選択及び切換を行うことを可能にするために、デバイス１６０は、電源ボタンにダブルクリック機能を実施するための命令を含むことができる。デバイスの電源を投入するためのボタンの１回押下の入力を受け入れた後に、アッセイカートリッジの挿入は、終点読取モードを自動的にトリガすることができる。デバイスのプロセッサがユーザから電源ボタンをダブルクリックする入力を受け入れると、それによって簡易モードを実施する格納された命令を開始することができる。このダブルクリック機能は、エンドユーザが基本アッセイ分析器の異なる作動モード中で切換を行うための簡単で直感的な手法を提供する。更に、ダブルクリック機能は、ユーザによるデバイス１６０のいずれの追加の構成段階又は追加のプログラミングも必要とすることなく、ユーザが簡易モードで作動するようにデバイスを実時間で構成することを可能にする。デバイス１６０には、ダブルクリックの代わりとして又はこれに加えて、２次（非デフォルト）デバイス作動モードをトリガする他のクリックモードを認識するための命令、例えば、ユーザがボタンをいずれかの予め決められた回数押下する、ボタンを予め決められたパターンで押下する、及び／又はボタンを予め決められた時間長にわたって押下し続けることを認識するための命令を与えることができることは理解されるであろう。
上述のように、デバイス１６０は、命令及び／又は検査結果をユーザに対して表示するためのディスプレイ１８０を更に含むことができる。検査ストリップの挿入後に、デバイス１６０は、アッセイ検査ストリップ上のバーコードを読み取って薬物の名称、許容濃度範囲、及び／又は最高許容濃度を識別することができる。デバイス１６０は、挿入された検査ストリップを撮像し、撮像した検査ストリップを表す信号を分析して結果を計算し、それをユーザに対して表示し、任意的に結果を送信する及び／又はローカルに格納することができる。結果は、汚染として計算して、陽性又は陰性の表示（例えば、＋／－、イエス／ノーなど）、面積当たりの汚染（当該の検体）の実際の量（例えば、薬物濃度＝０．１ｎｇ／ｃｍ2）、及び／又は緩衝溶液の容積当たりの汚染（当該の検体）の実際の量（例えば、薬物濃度＝３ｎｇ／ｍｌ）と共に表示することができる。他の表示及び測定単位も適切であるので、上述の表示は非限定例である。
デバイス１６０の一部の実施形態は、単純に結果をユーザに表示することができる。デバイス１６０の一部の実施形態は、内部メモリ内に結果を格納することができ、これらの結果は、例えば、ＵＳＢ接続、ネットワーク接続（有線又は無線）、セル電話接続、近距離通信、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続などによって再度呼び出すことができる。結果は、検査が実施される環境（例えば、施設）の施設記録及び追跡システム内に自動的に記録することができる。デバイス１６０は、ユーザによる更に別の入力又は表示なくいずれかの追加の職員に必要に応じて自動的に警告するようにプログラムすることができる。例えば、デバイス１６０が、人体吸収の閾値より高く、人体接触に対して有害と考えられる汚染レベルを読み取った場合に、薬剤師長、看護師、管理者、又は安全管理者にこれらの結果及び汚染濃度を自動的に通知し、迅速な応答を促進することができる。通知は、地理的な位置（緯度／経度）又は場所の記述（病院Ａ、病室Ｂのような）等であるがこれらに限定されない場所情報を含むことができる。応答は、訓練された職員によるか又は有害汚染検出キットと共に又は個別に供給される除染キットを用いた細部にわたる日常的除染作業を含むことができる。
一部の実施形態では、デバイス１６０は、検査ストリップに付加されたサンプル内の微量濃度の汚染物質を識別するためのコンピュータ実行可能命令を有するように構成された専用アッセイ読取器デバイスとすることができる。他の実施形態では、有害薬物の存在及び／又は濃度を識別するのに他の適切な液体サンプル検査システムを使用することができる。
拡張現実区域サンプリングのための例示的デバイス及び技術の概要
図２は、例えば、上述した処理１００のブロック１１５において表示することができる本明細書に説明する検査区域サンプリング環境２１０の例示的拡張現実ディスプレイ２００を示している。サンプリング環境２１０は、有害汚染サンプリングに向けて識別された面２２５を含む。面２２５は、有害汚染を有することが推測されるか又は有害汚染を有することが既知である場合がある。一部の場合に、面２２５は、有害汚染を持たないことが推測されるが、例えば、実際に有害汚染が存在しないことを確認するための日常的保守プログラムの一部として定期的に検査される。一部の例では、ユーザは、３０分毎、１時間毎、１日毎、１週間毎、１ヶ月毎、又は他のいずれかの間隔のような事前設定された日常的保守スケジュールに基づいて面２２５を検査する。
図２は、例えば、上述した処理１００のブロック１１５において表示することができる本明細書に説明する検査区域サンプリング環境２１０の例示的拡張現実ディスプレイ２００を示している。サンプリング環境２１０は、有害汚染サンプリングに向けて識別された面２２５を含む。面２２５は、有害汚染を有することが推測されるか又は有害汚染を有することが既知である場合がある。一部の場合に、面２２５は、有害汚染を持たないことが推測されるが、例えば、実際に有害汚染が存在しないことを確認するための日常的保守プログラムの一部として定期的に検査される。一部の例では、ユーザは、３０分毎、１時間毎、１日毎、１週間毎、１ヶ月毎、又は他のいずれかの間隔のような事前設定された日常的保守スケジュールに基づいて面２２５を検査する。
面２２５は、少数の非限定例を挙げれば、有害薬物が取り扱われるか又は分配される薬局、有害薬物を用いた患者の治療に向けて使用される環境、又は有害薬物の保守、検査、又は製造に向けて使用される環境に存在する場合がある。例えば、面２２５は、生物学的安全キャビネット及び隔離装置（「グローブボックス」）、様々な材料及び場所の調理台、床、ＩＶポール、並びに運用管理区域（例えば、椅子、机面、キーボード、コンピュータ画面）とすることができる。面２２５の他の例は、搬送容器、カート、及び保守区域（例えば、棚及び冷蔵庫）のような薬物搬送の場所を含む。本明細書に説明する拡張現実デバイスの実施は、ユーザが有害薬物分子又は他のいずれかの当該の検体を含む可能性があるあらゆる数の面を拭き取ることを補助及び／又は表示するのに適することができることは理解されるであろう。
拡張現実ディスプレイ２００は、例えば、拡張現実ゴーグル又は拡張現実眼鏡の窓２０５の視野範囲に示されているものとして例示している。他の例は、拡張現実ディスプレイ２００を生成して提供するのに使用されるデバイスのタイプに依存して窓２０５に対する異なる形状を有するか又は窓を全く持たない場合がある。
一部の実施では、拡張現実ディスプレイ２００は、面２２５の初期検査のために提供することができる。一例では、面２２５の検査は、上述した図１Ａ～図１Ｃに従って進めることができる。他の例では他のサンプリング手順及び検査デバイスを使用することができる。一部の実施では、拡張現実ディスプレイ２００は、面２２５の経過観察検査、例えば、面２２５を除染するために除染手順を実行した後に行われる面２２５の定期的な再検査又は確認検査のためにここでもまた表示することができる。
拡張現実ディスプレイ２００は、現実世界の検査区域サンプリング環境２１０の上に被さるオーバーレイとして表示されるデジタル発生式視覚要素を含む。これらの要素は、区域分画境界２１５と、距離マーク２３０と、ユーザインタフェース要素２２０とを含む。これらの要素の特定の場所、形状、及び視覚提示は、他の実施形態では本発明の開示の機能を依然として提供しながら異なる場合があることは理解されるであろう。例示的拡張現実ディスプレイ２００は、拡張現実オーバーレイ要素の３次元表現を含み、他の実施形態では、一部又は全ての要素は、２次元表現として表示することができる。
区域分画境界２１５は、有害汚染の潜在的な存在に関して面２２５を捕集するための指定区域を表し、区域分画境界２１５の寸法に関する視覚表示をユーザに提示するための距離マーク２３０を有する。一部の実施形態では、距離マーク２３０は、事前サンプリング設定手順にユーザが検査のために特定の区域を選択することを可能にするために表示することができる。一部の例では、距離マーク２３０は、サンプリング中には表示しない場合がある。
本明細書に説明するように、サンプリング区域の正確な計算を有することにより、サンプリング面２２５の単位面積当たりのいずれの検出ターゲット汚染の濃度も非常に高い精度で決定することを可能にすることができる。従って、区域分画境界２１５を表示するのに加えて、本明細書に説明する拡張現実デバイスは、（ｉ）現時点でサンプリングされている区域の百分率を識別すること、（ｉｉ）サンプリングされた区域分画境界２１５の範囲外にあるいずれの追加区域も識別すること、（ｉｉｉ）実際の全体サンプリング区域を計算すること、及び（ｉｖ）全体の区域がサンプリングされ終わった時に表示を提供することのうちの１又は２以上を実施するためにサンプル捕集処理をモニタすることができる。
例示的ユーザインタフェース要素２２０は、形状選択ボタンと場所調節ボタンとを含む。形状選択ボタンは、ユーザが検査区域分画境界２１５に対する形状及び／又はサイズを選択することを可能にすることができる。例えば、ユーザは、検査区域分画境界２１５の特徴を選択するために、図示の３Ｄ空間領域の上又は範囲に手又は指を置くことによってユーザインタフェース要素２２０に「タッチ」することができる。他の実施では、検査区域の形状及びサイズは予め定められたものとすることができ、形状選択ボタンを省くことができる。場所調節ボタンは、ユーザが検査区域分画境界２１５の位置を面２２５にわたって少なくとも１つの方向に移動することを可能にすることができる。一部の実施形態では、拡張現実ディスプレイ２００を表示するのに使用されるデバイスは、検査区域サンプリング環境２１０の画像を分析して面２２５の高さ及び／又は起伏を自動的に識別することができ、決定した面２２５の高さ及び／又は起伏の上に検査区域分画境界２１５を重ねることができる。他の例は、システム作動及びサンプル取得手順に向けて必要とされる様々なユーザ入力特徴を与える様々なボタンを有することができる。
図３は、図２の例示的ディスプレイを発生させて表示する例示的拡張現実デバイス３００の高レベル概略ブロック図を示している。デバイス３００は、ユーザに対して拡張現実ビューを生成して提供するためのいくつかの異なる構成要素、例えば、画像取り込みデバイス３３０と、ディスプレイ３１５と、プロセッサ３２５と、接続デバイス３１０と、ユーザインタフェース制御器３０５と、位置センサ３２０と、作業メモリ３４５と、いくつかのデータリポジトリとを含む。データリポジトリは、境界データリポジトリ３３５と、拭き取り区域データリポジトリ３４０と、検査データリポジトリ３９０とを含む。下記の解説の明瞭化の目的で図３には個別に示すが、データリポジトリの一部又は全ては、単一メモリ又はメモリセット内に互いに格納することができることは理解されるであろう。作業メモリ３４５は、オーバーレイモジュール３５０と、ＵＩ指令ハンドラー３５５と、位置追跡器３６０と、動作認識モジュール３６５と、区域計算器３７０と、通信ハンドラー３７５と、識別モジュール３８０と、結果計算器３８５とを含むいくつかの処理モジュールを格納する。各モジュールは、メモリに格納されたコンピュータ可読命令セットと、下記で説明する複数の特徴を実施するための命令によって構成された１又は２以上のプロセッサとを表すことができる。
デバイス３００は、デジタルコンテンツ（例えば、図２の例示的拡張現実オーバーレイ）と物理的世界（例えば、検査環境）とを合成シーンに合成する視覚体験を生成するのに適するあらゆるデバイスとすることができる。例えば、デバイス３００は、ユーザの一方又は両方の眼球に対して検査環境の上に重なる拡張現実を表示するように構成された着用可能デバイスとすることができる。デバイス３００は、ヘッドアップディスプレイ、拡張現実ゴーグル又は仮想現実ゴーグル、スマート眼鏡、又はあらゆる適切な没入型又はシースルーの拡張現実システムとして実施することができる。没入型ディスプレイは、ユーザの現実世界ビューを遮断し、例えば、現実世界シーンの画像をデジタルオーバーレイと共に提示し、それに対してシースルーシステムは、ユーザの現実世界ビューを見通せる状態に残し、このビューに重なる画像を表示する。
画像取り込みデバイス３３０は、検査環境の画像を取得する。一部の実施形態では、これらの画像は、本明細書に説明する拡張現実オーバーレイと共にユーザに対して表示することができる。他の実施形態では、画像は、例えば、透明ディスプレイを用いて拡張現実オーバーレイの位置決めを生成及び／又は維持するためにプロセッサ３２５を使用することができるが、画像自体は、ユーザに対して表示しない場合がある。画像取り込みデバイス３３０は、様々な実施形態では、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）、相補的金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）、又は受信して受信画像に応じる画像データを生成するいずれかの他の画像感知デバイスを含むことができる。画像取り込みデバイス３３０のセンサは、複数の感光性要素のアレイを有することができる。感光性要素は、例えば、半導体基板内、例えば、ＣＭＯＳ画像センサ内に形成された光ダイオードとすることができる。取り込み画像内のピクセル数は、一部の実施形態では感光性要素数に対応することができる。
デバイス３００のディスプレイ３１５は、検査環境と拡張現実オーバーレイとの合成シーンをユーザに提示することができる。ディスプレイ３１５は、下記で説明する様々な表示パネル（例えば、ＬＥＤパネル、ＬＣＤパネル、ＯＬＥＤパネル）又は光学材料（例えば、透明ガラス及び／又はプラスチックのレンズ又はパネル）とすることができる。一部の実施では、ディスプレイ３１５は、眼球隣接着用可能ディスプレイとすることができる。一部の実施では、ディスプレイ３１５は、立体視ディスプレイ、又は合成シーンの３Ｄ知覚を発生させるように若干異なる視野を各眼球に提示するディスプレイとすることができる。
一部の実施では、ディスプレイ３１５は、ユーザがディスプレイ３１５を通して検査環境を見ることができるように透明又は半透明とすることができ、ディスプレイ３１５は拡張現実オーバーレイを提供するのに使用される。そのような実施形態では、拡張現実オーバーレイは、光をディスプレイ３１５内又は上に放出するように位置決めされた投影デバイスによってディスプレイ３１５上に投影することができ、又はディスプレイ３１５のピクセルの外観を変更することによって提供することができる。この場合に、ディスプレイ３１５は、ゴーグル又は眼鏡の対又はヘッドアップディスプレイパネルの透明レンズの中に組み込むことができる。
シースルー（例えば、透明又は半透明）眼球隣接光学系を使用する場合に、拡張現実オーバーレイが表示面上にフォーカス状態で表示されない場合がある。人間の眼球は、過度に近くにある（例えば、典型的な人間の眼球では６．５ｃｍ以内）物に楽にフォーカスさせることができないので、ユーザの眼球からの予め決められた近距離範囲では、オーバーレイを半透明面上にフォーカス状態で表示することに基づいて有効な合成シーンを生成することができない。従って、オーバーレイを面上に提示する代わりに、ディスプレイ３１５は、光学瞳を形成するように構成された光学系を含むことができ、ユーザの眼球は、光学チェーン内の最後の要素として機能することができ、それによって眼球の網膜上にオーバーレイのフォーカス像を生成する。例えば、シースルー眼球隣接ディスプレイは、拡張現実オーバーレイを表す光を放出するように構成された光源と、集光してその光をユーザの眼球に向けて伝達する導波路光学要素とを含むことができる。そのような配置は光学瞳を形成することができ、ユーザの眼球は、瞳からの光を網膜上の像に変換する光学チェーン内の最後の要素として機能する。この構造は、ディスプレイ３１５の不透明部分をユーザのビューを遮蔽しないように、例えば、頭の側部に位置決めすることを可能にすることができ、眼球の前に比較的小さい透明導波路光学要素しか残さない。
ディスプレイ３１５の他の実施形態は、例えば、拡張現実ヘッドセット又は仮想現実ヘッドセット内に組み込まれた不透明表示パネルを含むことができる。一部の実施では、不透明ディスプレイ３１５を別のコンピュータデバイス、例えば、ユーザのスマート電話又は別の着用可能サイズのコンピュータデバイス内にこれに代えて組み込むことができる。従って、一部の実施形態では、このコンピュータデバイス３００は、そのディスプレイ３１５をユーザの視野内に保持するための着用可能構造を含むことができる。様々な実施形態では、図３に示す様々なモジュール及びメモリ構成要素は、コンピュータデバイス及び／又はその上で作動するように適応されたサンプリングアプリケーション内に組み込む、着用可能構造内に組み込む、又はこれら２つの間で分割することができる。
デバイス３００の一部の実施形態は、拡張現実オーバーレイをユーザの眼球の網膜上に直接投影する仮想網膜表示デバイスとすることができる。そのようなデバイスは、投影デバイス、例えば、光源と、表示パネルの代わりの１又は２以上のレンズとを含むことができる。
デバイス３００は、１又は２以上の位置センサ３２０を含むことができる。例えば、位置センサは、ユーザの視角又は視線方向を実時間で検出するのに使用することができる加速度計又はジャイロスコープとすることができる。このデータは、表示される特徴部、例えば、検査区域の境界が検査環境に対する静的位置決めを維持するように見えるようにオーバーレイを現実世界検査環境に対して位置決めするか又は再位置決めするのに使用することができる。例示目的で、ユーザは、拭き取りの前に検査区域の境界を設定することができ、次に、検査区域の拭き取り中にスワブの動きを追跡するために自分の頭を回転させることができる。デバイス３００は、ユーザの視線方向を追跡することができ、ユーザが自分の頭を回転させている間であっても、この方向情報を用いて検査区域の視覚表現の位置決めを検査面に対して不変及び不動に保つことができる。この調節は実時間で実施されるので、現実世界の物理的要素と融合する拡張現実オーバーレイの幻影を達成することができる。
接続デバイス３１０は、他のデバイスとの有線及び／又は無線の通信のための電子構成要素を含むことができる。例えば、接続デバイス３１０は、セルラーモデム、衛星接続、又はＷｉ－Ｆｉのような無線接続、又は有線接続を含むことができる。従って、接続デバイス３１０を用いて、デバイス３００は、ネットワーク上でデータをリモートリポジトリに送信又はアップロードし、及び／又はリモートリポジトリからデータを受信することができる。従って、デバイス３００によって生成された検査区域拭き取りに関するデータ（例えば、検査区域境界サイズ及び実際のサンプリング区域であるがこれらに限定されない）は、例えば捕集されたサンプルを分析するのに使用される検査デバイス内のリモートデータリポジトリに供給することができる。デバイス３００によるネットワーク要素又は検査デバイスとの直接通信を可能にして電子データの送信、格納、分析、及び／又は分配を可能にするために、セルラーモデム又は衛星モデルを有するモジュールは、電話ネットワーク又はセルラーネットワークのような公共利用可能ネットワークにアクセスするための組み込み機構を提供する。一部の実施では、この通信は、例えば、サンプリングの完了を検出した（例えば、ユーザがスワブを容器の中に挿入し、従って、サンプリングを完了したことを自動画像解析によって識別した）時に、デバイスのユーザによる個別の介入又はアクションを必要とすることなく実施することができる。一部の実施形態では、接続デバイス３１０は、クラウドデータベース、例えば、サーバベースのデータストアへの接続を提供することができる。そのようなクラウドベースの接続は、局在ネットワーク基盤構造を必要とすることなく拡張現実検査デバイスのネットワークの広範な接続を可能にすることができる。更に、一部の例では、接続デバイス３１０は、例えば、臨床環境内の検査区域のサイズ及び／又は場所への更新、検査分析アルゴリズムの更新、閾値濃度レベルの更新、及びソフトウエア修復などに関するデバイス３００への（更に指定環境又はユーザ群内の類似のデバイスへの）ソフトウエア更新の無線送信を可能にすることができる。
デバイス３００は、デバイス３００の作動に関する入力をユーザから受信するためのＵＩ制御器３０５、例えば、機械的ボタン、タッチ感知ボタン、タッチ感知パネル、ジョイスティック、及び入力ダイヤルなどを含むことができる。これに加えて又はこれに代えて、一部の実施は、例えば、既知の指令動作、拡張現実オーバーレイ内に表示される要素（例えば、ユーザインタフェース要素２２０）との対話を識別するために、及び／又はサンプリング中のユーザの手及び／又はスワブの位置を追跡するために、画像取り込みデバイス３３０からの画像を分析することによってユーザ入力を受信することができる。
プロセッサ３２５は、例えば、拡張現実オーバーレイを発生させて表示し、検査区域を定め、かつサンプリング区域を追跡するために、受信した画像データに対して様々な処理作動を実施するように構成された１又は２以上のハードウエアプロセッサを含む。プロセッサ３２５は、本明細書に説明する機能を実施するように設計された専用画像信号プロセッサ、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又は他のプログラム可能論理デバイス、個別ゲート又はトランジスタ論理部、個別ハードウエア構成要素、又はその組合せのうちの１又は２以上を含むことができる。
図示のように、プロセッサ３２５は、いくつかのモジュールを格納する作業メモリ３４５に接続される。下記でより詳細に説明するように、これらのモジュールは、様々な画像処理タスク及びデバイス管理タスクを実施するようにプロセッサ３２５を構成する命令を含む。作業メモリ３４５は、そのモジュール内に含まれる作業プロセッサ命令セットを格納するためにプロセッサ３２５を使用することができる。作業メモリ３４５は、デバイス３００の作動中に達成される動的データを格納するためにプロセッサ３２５を使用することができる。一部の実施では、メモリ３４５内に含まれるモジュールを実施するプロセッサ命令の格納に向けて、設計は、ＲＯＭメモリ又は静的ＲＡＭメモリを利用することができる。プロセッサ命令は、プロセッサ３２５による実行を容易にするためにＲＡＭ内にロードすることができる。例えば、作業メモリ３４５はＲＡＭメモリを含むことができ、命令は、プロセッサ３２５による実行の前に作業メモリ３４５内にロードされる。
境界データリポジトリ３３５は、検査区域境界のサイズ及び場所を表すデータを格納するデータストレージデバイスである。例えば、境界データリポジトリ３３５は、検査区域の寸法（例えば、幅及び長さ）を格納することができ、更にデバイス３００と、検査区域を表す画像データ内で自動的に識別される特徴部との一方又は両方に対する検査区域境界の位置決めに関する情報を格納することができる。従って、境界データリポジトリ３３５は、デバイス３００の周りの３次元座標系内の検査区域境界のサイズ及び場所に関する情報を格納することができる。一部の実施では、境界データリポジトリ３３５は、検査区域境界に関するいくつかのオプション（例えば、様々なサイズ）を格納することができ、これらのオプションは、汚染サンプリングのための設定の開始時にユーザによる選択に向けて利用可能にすることができる。一部の実施では、デバイス３００は、例えば、検査区域、その捕集に向けて使用される捕集キット、及びサンプルを検査するのに使用されることになる検査デバイスのうちの１又は２以上を識別する情報を用いて、特定のサンプル捕集処理に向けて検査区域境界サイズを自動的に選択することができる。一部の実施では、境界データリポジトリ内のデータは、ユーザによってユーザ入力制御器を通じた手動か又は動作入力の検出、例えば、ユーザが手で検査区域の上に境界を作図することの検出かのいずれかによって入力することができる。
拭き取り区域データリポジトリ３４０は、有害汚染物質サンプリング手順中に拭き取られた実際の区域を表すデータを格納するデータストレージデバイスである。拭き取り区域データリポジトリ３４０は、サンプリング手順中にユーザが拭き取り終えた単位面積（例えば、ｃｍ2）及び／又は百分率（分画又は非分画）検査面積を反映するように更新することができる。このデータは、下記でより詳細に説明する区域計算器モジュール３７０によって決定することができる。
検査データリポジトリ３９０は、サンプリング手順に関する情報を格納するデータストレージデバイスである。このデータは、少数の非限定例を挙げれば、この手順を実施するオペレータ、検査区域の場所、検査区域からサンプルを捕集するのに使用される捕集キット又は捕集デバイス、捕集されたサンプルを分析する検査デバイス、検査によって検出することが見出される特定の抗癌薬又は他の汚染物質を含むことができる。一部の実施では、検査データリポジトリ３９０内のデータは、捕集デバイス及び／又は検査デバイスのパラメータ、例えば、スワブサイズのような区域サンプリングに関するパラメータを含むことができる。検査データリポジトリ３９０は、サンプリング手順に関わる特定の職員、及びそのような職員に関する連絡先情報を含むことができる。
一部の実施では、検査データリポジトリ３９０は、特定のユーザによるか又はいくつかの異なる時点で特定のタイプの捕集／検査デバイスを使用することによる特定の場所からの集計検査データを格納及び分析するのに使用することができる。検査データリポジトリ３９０は、いくつかの異なる検査環境又は捕集場所からの集計検査データを格納するのに使用することができる。従って、一部の実施形態では、検査データリポジトリ３９０は、リモートデータリポジトリ、例えば、様々な拡張現実デバイス及び検査デバイスのネットワークとネットワーク通信しているリポジトリ上に格納するか又はそこにミラーリングすることができる。有利なことに、これは、検査のために使用されたデバイス、サンプリングされた区域、サンプル分析の結果、及び検査オペレータに関する関連文書に関する情報を格納することによって実施されるサンプリング手順の追跡可能性を高めることができる。
識別モジュール３８０は、サンプリング手順に関するデータ、例えば、上述した検査データリポジトリ３９０に格納されるものとして説明されたデータのタイプを識別するように構成されたモジュールである。識別モジュール３８０は、走査された又は撮像されたバーコード、製造番号、又は他の識別子に関する情報を受信し、対応するユーザ、検査区域、捕集デバイス、及び検査デバイスなどを識別するように構成することができる。例えば、捕集に向けて識別された場所（例えば、薬局のフード又はカウンタ）は、デバイス３００が検査区域を事前識別された特定の場所として識別するのを支援することになる反射器アレイ、バーコード、又は他の識別子で事前マーク付けすることができる。一部の実施形態では、識別モジュール３８０によって生成された情報は、特定のサンプリング手順に対する検査区域サイズを選択又は推奨するのに使用することができる。
ＵＩ指令ハンドラー３５５は、ユーザ指令に応答してシステム作動を管理するように構成されたモジュールである。例えば、ＵＩ指令ハンドラー３５５は、検査区域境界のサイズ及び／又は場所を指定するユーザの作図、選択、又は他の入力指令に応答して境界データリポジトリ３３５内に検査区域境界サイズを格納することができる。ＵＩ指令ハンドラー３５５は、ユーザ指令に応答してリモートデバイス（例えば、医療機関のデータベース、検査デバイス）への検査データ（例えば、実際のサンプリング区域及びデータリポジトリ３３５、３４０、３９０に格納された他の情報）の格納及び／又は送信を引き起こすことができる。
オーバーレイモジュール３５０は、拡張現実オーバーレイを発生させ、更新し、その表示をもたらすように構成されたモジュールである。本明細書に説明するように、オーバーレイは、特定の区域を捕集するのにユーザを誘導するために検査面にわたって表示される検査区域及び／又は検査区域境界の視覚表現を含むことができる。オーバーレイは、既に拭き取られた区域を示すような検査区域の視覚表現への修正（例えば、検査区域の上に重なる又は更に検査区域の範囲外にある意図せずに拭き取られた区域の上に重なる色、明るさ、又はパターンの変更）を含むことができる。一部の実施形態は、拭き取りが行われた軌跡又は軌道を表示することができる。一部の実施では、オーバーレイは様々なユーザインタフェース要素を更に含むことができる。一部の実施形態では、オーバーレイは、サンプル捕集処理の様々な段階を通してユーザを誘導するための視覚表示式命令を含むことができる。一部の場合に、可聴表示がユーザに与えられる。拡張現実オーバーレイの要素のサイズ、場所、及び向きは、デバイス３００の周りの３次元座標系に対して固定することができ、拡張現実オーバーレイの表示中にデバイス３００の視野が変化する時であっても、これらの要素は、この座標系内のこれらの要素の固定のサイズ、場所、及び向きに従って位置決めすることができる。
位置追跡器３６０は、サンプリング手順を通して検査区域の場所を追跡するように構成されたモジュールである。最初に、位置追跡器３６０を用いて検査環境及び／又は検査デバイスに対する検査区域に対する位置（例えば、そのサイズ及び場所）を確立することができる。上述のように、検査区域は、デバイス３００を取り囲む３次元座標系にマップすることができる。一部の実施形態では、位置追跡器３６０は、検査環境（例えば、検査面）の画像内で識別される特徴部に対して検査区域の場所を設定することができる。一部の実施形態では、位置追跡器３６０は、位置センサ３２０によって決定されたデバイス３００の初期位置決めに対して検査区域の場所を設定することができる。位置追跡器３６０は、このデータを境界区域データリポジトリ３３５に格納し、検査区域の場所をデバイス３００に対して追跡すること（例えば、位置センサ３２０からのデータを用いてデバイスの移動を識別することにより）及び現実世界検査環境に対して追跡すること（例えば、自動画像解析により）の一方又は両方を行うために画像取り込みデバイス３３０及び／又は位置センサ３２０からデータを受信することができる。更に、位置追跡器３６０は、デバイス３００の移動及び／又は画像取り込みデバイス３３０の視野を、座標系を通して追跡することができ、この情報を格納されたオーバーレイ要素のサイズ、場所、及び向きとの組合せでオーバーレイの区域の範囲に特定のオーバーレイ要素をどのように位置決めするかを決定するのに使用することができる。従って、位置追跡器３６０は、オーバーレイモジュール３５０と協働して、ユーザに対して示されるオーバーレイ内の検査区域境界の視覚表現の不変の場所を維持することができる。例えば、ユーザが検査環境を通して移動する時に、位置追跡器３６０は、ユーザが移動する時であっても検査区域のレンダリングを現実世界検査環境に対する同じ位置に表示することができるように、オーバーレイ内の何処に検査区域のレンダリングを配置するかに関する更新をオーバーレイモジュール３５０に送信することができる。
動作認識モジュール３６５は、ユーザの手及び／又は指によって達成される動作を識別するように構成されたモジュールである。そのような動作は、例えば、指令動作（例えば、スワブ追跡開始、拭き取り完了）、拭き取りの動き（例えば、実際の拭き取り区域を追跡するための）、並びにボタン又は他の拡張現実オーバーレイユーザインタフェース特徴部と対話するための押下動作、選択動作、ドラッグ動作、及び／又はスワイプ動作を含むことができる。一部の実施形態では、動作認識及びサンプリング区域追跡を容易にするために、デバイス３００には、ユーザが指又は手の上に着用するか又はサンプル捕集スワブハンドルに固定することができる１又は２以上の追跡器を設けることができる。そのような追跡器は、加速度計、ジャイロスコープ、検査環境の周りに生成されるＥＭ場を通過する電磁（ＥＭ）位置センサ、及び他の適切な位置センサを含むことができ、及び／又は光学マーカ（例えば、特別な色の材料又は反射性材料）を含むことができる。一部の実施では、位置センサは、デバイス３００と接続デバイス３１０を通して通信することができる。光学マーカの場合に、動作認識モジュールは、画像取り込みデバイス３３０から受信したデータ内でそのようなマーカの場所を識別して追跡するための命令を含むことができる。一部の実施形態では、デバイス３００によるスワブ材料の下を通過する検査面の実際の区域の決定を容易にするために、サンプル捕集スワブの境界を光学マーカでマーク付けすることができる。動作認識モジュール３６５は、取り込み画像内で検査区域に対応するピクセルを識別することができ、拭き取りが終わった場所に対応するピクセル、及び拭き取られていない場所に対応するピクセルのうちの一方又は両方を識別して記録することができ（拭き取り区域データリポジトリ３４０内に）、かつ記録された拭き取りピクセル及び／又は未拭き取りピクセルの個数及び場所が、検査区域全体が拭き取られ終わったことを示す時を決定することができる。
区域計算器３７０は、サンプリング手順中に拭き取られた実際の区域を計算するように構成されモジュールである。区域計算器３７０は、（ｉ）デバイス３００によって設定された３次元座標系内の検査区域の設定サイズ及び設定場所に関する境界データリポジトリ３３５からのデータ、（ｉｉ）拡張現実オーバーレイ及び／又は画像取り込みデバイス３３０の視野３９５内の検査区域の現在位置に関するオーバーレイモジュール３５０からのデータ、（ｉｉｉ）サンプリング中に検査区域を通るスワブ及び／又はユーザの手の移動に関する動作認識モジュール３６５からのデータ、並びに（ｉｖ）スワブサイズに関する検査データリポジトリ３９０からのデータのうちの１又は２以上を受信することができる。区域計算器３７０は、受信したデータを用いてサンプリング中に拭き取りが終わった実際の区域（指定検査区域境界の範囲と範囲外の両方）、及び／又は拭き取りが終わった検査区域の百分率を計算することができる。一部の例では、検査区域境界の範囲外での拭き取り区域の量を用いて検査結果（当該の汚染物質の存在及び／又は濃度）の信頼性レベルを調節することができる。
一例では、区域計算器３７０は、ユーザによって拭き取られたと決定された複数の画像から記録されたピクセルを識別するデータを拭き取り区域データリポジトリ３４０から受信することができ、各画像内にレンダリングされたシーンと３次元座標系の間のマッピングを用いて記録された拭き取りピクセルによって表される検査面の２次元区域を決定し、３次元座標系内の測距値を用いて検査面の２次元区域によって表される拭き取り区域を決定することができる。例示的平坦検査面の状況で説明するが、そのような区域計算は、識別されたいずれかの３次元検査面起伏を考慮することができる。
区域計算器３７０の一部の実施形態は、拭き取り面積を閾値面積又は予め決められた最小面積と比較することができ、デバイス３００は、予め決められた最小面積よりも大きいか又はそれに等しい面積を拭き取りが終わった時にユーザに警告することができる。従って、デバイス３００の一部の実施形態は、特定の区域のマーク付けを必要としないことが可能であり、代わりに予め決められた最小面積との比較に向けて全拭き取り面積の途中集計を保存することができる。
任意的に、デバイス３００の一部の実施形態は、結果計算器３８５を含むことができる。結果計算器３８５は、液体サンプル、例えば、デバイス３００によって与えられるガイダンスを用いて収集されたサンプル内の有害薬物の存在を決定するように構成されたモジュールである。例えば、結果計算器３８５は、画像取り込みデバイス３３０から検査デバイスをレンダリングする画像を表す画像データを受信することができる。一例では、画像は、そのような検査デバイスの表示をレンダリングすることができ、この表示は、有害薬物の存在及び／又は濃度の表示を提供する。結果計算器３８５は、表示画像内に示されている検査結果を識別することができる。別の例では、結果計算器３８５は、検査ストリップ、例えば、１又は２以上の検査区域と１又は２以上の対照区域とを含む側方流動アッセイ検査ストリップをレンダリングする画像を表す画像データを受信することができる。そのような例では、結果計算器３８５は、検査ストリップ上の線の場所に対応するピクセルの色及び／又は強度値に基づいて検査ストリップのいずれかの検査区域及び対照区域の彩度レベル（又は他の光学的に検出可能な変化）を識別することができ、かつ識別した彩度レベルを用い、それに基づいて有害薬物の存在及び／又は濃度を決定することができる。例えば、競合側方流動アッセイでは、検査区域は、サンプルがない場合に最大彩度（色強度）を発生させるように構成することができ、一定範囲の抗癌薬濃度を有するサンプルは、最高彩度よりも低い彩度をもたらすことになる。非競合アッセイの検査区域は、サンプルがない場合に彩度を発生させることができず、一定範囲の抗癌薬濃度を有するサンプルは、最大彩度に対応する濃度に至るまでの一定範囲の彩度をもたらすことになる。
検査ストリップの画像内の一定のピクセルを検査ストリップ上の１又は２以上の線の場所に関連付け、かつ特定の彩度レベルを特定の濃度レベルに関連付けるために、デバイス３００は、検査データリポジトリ３９０内の検査ストリップ構成データ（例えば、検査ストリップカートリッジ上のバーコードの撮像から識別された）にアクセス可能である。一部の例では、デバイス３００のディスプレイ３１５上の拡張現実オーバーレイは、検査ストリップ撮像中に１又は２以上の線の場所を識別するのを支援するために検査ストリップに対する望ましい配置を示す外形をディスプレイ３１５上に提示することができる。デバイス３００は、画像取り込みデバイス３３０から受信した取り込み画像をモニタすることができ、検査ストリップが外形に従って位置決めされた時を決定することができ、かつ彩度レベルを決定するのに望ましい配置状態にある検査ストリップの画像を分析することができる。
通信ハンドラー３７５は、接続デバイス３１０を用いたデバイス３００から外部デバイスへの通信を管理するように構成されたモジュールである。例えば、通信ハンドラー３７５は、ＵＩ指令ハンドラー３５５によって識別された指令に応答して検査データ（例えば、データリポジトリ３３５、３４０、３９０に格納されている実際のサンプリング区域）をリモートデバイス（例えば、医療機関のデータベース、サンプルを分析するのに使用される検査デバイス）に送信するように構成することができる。一部の実施形態では、そのようなデータは、特定の事象の発生時に、例えば、サンプリングの完了時にユーザからの更に別の入力を必要とすることなく自動的に送信することができる。デバイス３００は、ユーザによる明示的な表示（例えば、「サンプリング完了」ＵＩ要素の選択）、ユーザによる示唆的な表示（例えば、検査環境を去ること、スワブを捕集容器内に挿入すること）、又は区域サンプリングのガイダンスに関するデバイス３００の開始後の予め決められた期間を含むいくつかの異なる手法でサンプリングの完了をプログラムに従って識別することができる。
通信ハンドラー３７５は、サンプリング手順に関わる職員へのいずれかの警告、例えば、サンプリングが完了したという警告、及び／又は検査区域が事前指定実施基準に従ってサンプリングされたという警告の伝達を処理することができる。一部の実施形態では、デバイス３００は、捕集されたサンプルを検査した結果を決定することができ、これに加えて又はこれに代えて、識別されたいずれかの有害汚染物質に関する警告を提供することができる。警告は、ローカルに検査環境内で及び／又は外部的に関係者に提供することができる。例えば、拡張現実デバイスは、有害表示である赤色又は他の色のオーバーレイ、又は検査区域にわたる汚染物質の他の視覚表示を表示することができる。他の警告オプションは、汚染の可聴送信音（例えば、ビープ音）又は可聴警告を発する段階を含む。一部の実施形態では、この情報は、ネットワーク接続した拡張現実デバイス３００を着用して検査環境に進入するいずれかのユーザが、その後の検査が成功裏の除染を示すまで警告を見るか又は聞くようにネットワーク上で通信することができる。従って、本発明の開示の拡張現実デバイスの一部の実施形態は、医療環境内の様々な環境の汚染状況に関する警告をユーザに提供するためのネットワークを医療環境内に形成することができる。そのようなネットワーク接続したデバイスは、医療従事者、患者、来訪者、及び環境内にいる他の従事者に設けることができる。
図４は、例えば、図３のデバイス３００を用いて図２のディスプレイを提供する拡張現実検査区域サンプリング環境を実施するための例示的処理４００を示している。
処理４００は、デバイス３００のオーバーレイモジュール３５０及びディスプレイ３１５が検査環境のビューの上に被さる拡張現実オーバーレイを提供するブロック４０５で始まる。上述のように、検査環境のビューは、透明ディスプレイを通じた直接ビュー又は検査環境の取り込み画像という間接ビューとすることができる。
ブロック４１０では、位置追跡器３６０は、検査区域サンプリング環境の面上に検査区域境界のサイズ及び／又は場所を設定することができる。一部の実施では、ＵＩ指令ハンドラー３５５は、ユーザによって設定された検査区域境界のサイズ及び／又は場所を示すユーザ入力を受信することができる。例えば、ユーザは、予め決められたサイズ範囲から検査区域を選択することができ、又は検査区域の寸法を手入力することができる。別の例では、デバイス３００は、一連の画像フレーム（例えば、ビデオ）の分析によってユーザが検査面の上に被さるように検査区域を作図したことを識別することができる。一部の例では、デバイス３００は、例えば、サンプリングのタイプ又は場所に基づいて検査区域のサイズ及び／又は位置を自動的に識別することができる。
ブロック４１５では、オーバーレイモジュール３５０は、検査区域及び／又は検査区域境界の視覚表現を拡張現実オーバーレイに追加することができる。例えば、検査区域の境界は、２次元四角形又は３次元ボックスとして表示することができる。別の例として、検査区域を周囲の区域から視覚的に区別するために、検査区域の色及び／又は明るさを変更することができる。
ブロック４２０では、位置追跡器３６０及び動作認識モジュール３６５は、検査環境とのユーザ対話をモニタすることができる。これらの相互作用は、ユーザがサンプル捕集スワブを用いて検査区域の範囲にある面に接触し、サンプル捕集スワブを面にわたって移動する段階を含むことができる。ブロック４２０は、検査区域の範囲でのスワブの位置をモニタする段階（任意的に検査区域の範囲外での拭き取りを識別する段階）を含むことができ、一部の実施では、スワブが検査面と接触していることを確認する段階を更に含むことができる。ブロック４２０では、ユーザが検査区域の範囲外で過度に頻繁又は過度に多量に拭い取っている時に、デバイス３００がユーザに対して通知を提供することができる。
判断ブロック４２５では、検査区域全体が拭き取られ終わったか否かをデバイス３００が決定することができる。終わっていない場合に、処理４００は、ブロック４２０にループして戻り、検査環境とのユーザ対話をモニタする。デバイスは、どの区域が拭き取られていないかを例えば未拭き取り区域の上に色、パターン、テクスチャなどを重ねることによって視覚的に示すことができる。
ブロック４２５において検査全体が拭き取られ終わったとデバイス３００が決定した場合に、一部の実施は、ブロック４３０に自動的に移行することができる。他の実施は、サンプリングが完了したというユーザ入力を受信した後に、又はサンプリングの完了をプログラムに従って識別することによってブロック４３０に移行することができる。ブロック４３０では、デバイス３００は、サンプリング区域を計算、格納、及び／又は送信することができる。例えば、区域計算器３７０は、処理４００中にユーザによってサンプリングされた実際の区域の最終計算結果を生成することができる。一部の実施形態では、この計算結果は、サンプリング手順に関する拭き取り区域データリポジトリ３４０に格納することができる。他の実施形態では、通信ハンドラー３７５は、リモートデバイス、例えば、液体サンプルを分析するように指定された検査デバイス及び／又は医療施設データベースへの最終計算された区域及び検査に関するいずれかの他の指定情報の送信を引き起こすことができる。
すなわち、デバイス３００及び処理４００を使用することにより、ユーザは、適正区域を拭き取り終えたこと、及び／又は検査デバイスが拭き取り区域に関して正確な情報を有することを確信することができる。有利なことに、それによって検査面上で検出されるいずれの汚染物質の濃度に関してもより正確な決定（デバイス３００又は別の検査デバイスによる）が可能になる。
上記で解説した図２～図４は、着用可能拡張現実ディスプレイデバイス３００を用いて面汚染検査中にサンプリング区域を正確に追跡するための一実施形態を表している。下記で解説する図５Ａ～図７は、拡張現実投影デバイス６００を用いてサンプリング区域を正確に追跡するための別の実施形態を表している。
図５Ａ及び図５Ｂは、例えば、上述した処理１００のブロック１１５での又は下記で説明する処理７００を用いた本明細書に説明する検査区域サンプリング環境上への例示的拡張現実投影を示している。図５Ａは、拡張現実投影の初期構成５００Ａを示し、図５Ｂは、区域サンプリングの途中の図５Ａの拡張現実投影の更新された構成５００Ｂを示している。図５Ａ及び図５Ｂの拡張現実投影は、検査区域の範囲外に位置決めされた投影デバイス５０５によって生成される。
初期構成５００Ａでは、投影デバイス５０５は、検査区域５１０の視覚レンダリングを検査面５２０の上に投影する。例えば、投影デバイス５０５は、検査区域５１０の視覚レンダリングをレーザ等であるがこれに限定されない１又は２以上の発光デバイスによって投影する。図示のように、検査区域５１０は、幅Ｗと高さＨとを有するグリッドとして示している。本発明の開示の範囲で、他の視覚レンダリング、例えば、少数の例を挙げれば、検査区域にわたってグリッド又はドットアレイを持たない四角形（又は他の形状）の境界が可能である。
図５Ｂの更新された構成５００Ｂに示すように、検査区域５１０の視覚レンダリングは、ある一定の部分が既に拭き取られたことを反映するように変更されている。図示の例では、検査区域５１０のコーナでの拭き取り区域５１５は、ユーザが検査区域５１０のうちのこの部分を既に拭き取ったことを表すために、もはやグリッド投影が重ねられていない。他の例では、拭き取り区域５１５からオーバーレイを取り除く代わりに、投影デバイス５０５は、この区域の視覚表現を検査区域５１０のうちの未拭き取り区域に対して使用されるものとは異なるレンダリング方式を使用するように変更することができる。異なる描写様式は、例えば、異なる色、同じ色の異なる陰影、異なるパターン、異なるテクスチャ、又は他の視覚的な違いを含むことができる。
図６は、図５Ａ及び図５Ｂの例示的投影を発生させて表示するのに使用することができる例示的投影デバイス６００の高レベル概略ブロック図を示している。デバイス６００は、検査区域オーバーレイの画像又はビデオを検査環境上に投影するのに適するいずれかとすることができる。例えば、デバイス６００は、画像を投影するのにレーザ又はＬＥＤを使用することができる。投影デバイス６００は、ユーザに対する拡張現実ビューを発生させて投影するためのいくつかの異なる構成要素、例えば、画像取り込みデバイス６３０と、投影器６１５と、プロセッサ６２５と、接続デバイス６１０と、作業メモリ６０５と、いくつかのデータリポジトリとを含む。データリポジトリは、境界データリポジトリ６３５と、拭き取り区域データリポジトリ６４０と、検査データリポジトリ６２０とを含む。図６には下記の解説での明瞭化の目的で個別に示すが、これらのデータリポジトリの一部又は全ては、単一メモリ又はメモリセット内に一緒に格納することができることは理解されるであろう。作業メモリ６０５は、投影モジュール６４５と、動作認識モジュール６５０と、区域計算器６５５と、通信ハンドラー６６０とを含むいくつかの処理モジュールを格納する。各モジュールは、メモリに格納されたコンピュータ可読命令セットを表すことができ、１又は２以上のプロセッサは、下記で説明する特徴を一緒に実施するためにこれらの命令によって構成される。
一部の実施では、デバイス６００は、特定の検査区域境界サイズを用いてプログラムすることができる。デバイス６００は、投影視野が望ましいサンプリング面に向くように検査環境内に置く又は固定することができる。デバイス６００は、汚染物質サンプリングを始める前にユーザが起動することができる。そのような実施では、デバイス６００は、毎度同じ区域を照明することができ、これは、除染後に除染手順の成否を評価するために同じ区域を一貫して検査するか又は汚染の不在を確認するため定期的に検査する及び／又は検査環境の汚染レベルの変化を時間と共にモニタするのに有利とすることができる。そのようなデバイスの別の利点は、サンプリング前の迅速な設定であり、ユーザは、デバイスの単純に起動して予め決められた検査領域を照明し、サンプリングを始めることができる。デバイス６００の他の実施形態は、可搬性及び様々なサンプリング環境内の使用に向けて構成することができる。デバイス６００は、ユーザが特定の検査区域境界を選択すること、又は境界を自動的に決定するための検査情報を入力することを可能にすることができる。一部の例では、デバイス６００は、サンプリング面に対する同じ場所及びこの面からの同じ高さの場所に一貫して存在するように検査面上の静止スタンド上に恒久的又は取り外し可能に位置決めされる。別の例では、デバイス６００は、抗癌剤が取り扱われる、調製される、及び／又は分配されるベンチトップの上に被さる場所、卓上、又は換気フード内に恒久的又は半恒久的に固定される。
画像取り込みデバイス６３０は、検査環境の画像を取得するように構成される。下記で説明するように、これらの画像は、検査区域とのユーザ対話をモニタするのに使用することができる。画像取り込みデバイス６３０は、様々な実施形態では、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）、相補的金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）、又は受信して受信画像に応じる画像データを生成するいずれかの他の画像感知デバイスを含むことができる。一部の実施形態では、画像取り込みデバイス６３０及び下記で説明する対応する機能を省くことができ、デバイス６００は、追跡ではなく検査区域境界の分画だけに向けて使用することができる。
デバイス６００は、検査区域の視覚表現を現実世界検査環境上に投影するために投影器６１５を使用することができる。投影器６１５は、少なくとも１つの光源（例えば、レーザ又はＬＥＤライト）を含み、任意的に１又は２以上のレンズ要素を含むことができる。例えば、図５Ａ及び図５Ｂに示すように動的に更新されるオーバーレイを提供するのに使用されるデバイス６００の投影器６１５は、レーザ検流計を含むことができる。デバイス６００は、投影器６１５によって投影される画像をデジタル制御することができ、画像を制御するのにアナログ構成要素、例えば、透明／色付きのスライド、マスク、又はその組合せを使用することができる。
接続デバイス６１０は、他のデバイスとの有線及び／又は無線の通信のための電子構成要素を含むことができる。例えば、接続デバイス６１０は、セルラーモデム、衛星接続、又はＷｉ－Ｆｉのような無線接続、又は有線接続を含むことができる。従って、接続デバイス６１０を用いて、デバイス６００は、ネットワーク上でデータをリモートリポジトリに送信又はアップロードし、及び／又はリモートリポジトリからデータを受信する機能を有することができる。従って、デバイス６００によって生成された検査区域拭き取りに関するデータ（例えば、検査区域境界サイズ及び実際のサンプリング区域）は、例えば捕集されたサンプルを分析するのに使用される検査デバイス内のリモートデータリポジトリに供給することができる。デバイス６００によるネットワーク要素又は検査デバイスとの直接通信を可能にして電子データの送信、格納、分析、及び／又は分配を可能にするために、セルラーモデム又は衛星モデルを有するモジュールは、電話ネットワーク又はセルラーネットワークのような公共利用可能ネットワークにアクセスするための組み込み機構を提供する。一部の実施では、この通信は、例えば、サンプリングの完了を検出した（例えば、ユーザがスワブを容器の中に挿入し、従って、サンプリングを完了したことを自動画像解析によって識別した）時に、デバイスのユーザによる個別の介入又はアクションを必要とすることなく実施することができる。一部の実施形態では、接続デバイス６１０は、クラウドデータベース、例えば、サーバベースのデータストアへの接続を提供することができる。そのようなクラウドベースの接続は、局在ネットワーク基盤構造を必要とすることなく拡張現実検査デバイスの広範な接続を可能にすることができる。更に、一部の例では、接続デバイス６１０は、例えば、臨床環境内の検査区域のサイズ及び／又は場所への更新、検査分析アルゴリズムの更新、閾値濃度レベルの更新、及びソフトウエア修復などに関するデバイス６００への（更に指定環境又はユーザ群内の類似のデバイスへの）ソフトウエア更新の無線送信を可能にすることができる。
プロセッサ６２５は、例えば、拡張現実オーバーレイを発生させて投影し、サンプリング区域を追跡するために、受信した画像データに対して様々な処理作動を実施するように構成された１又は２以上のハードウエアプロセッサを含む。プロセッサ６２５は、本明細書に説明する機能を実施するように設計された専用画像信号プロセッサ、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又は他のプログラム可能論理デバイス、個別ゲート又はトランジスタ論理部、個別ハードウエア構成要素、又はその組合せのうちの１又は２以上を含むことができる。
図示のように、プロセッサ６２５は、いくつかのモジュールを格納する作業メモリ６０５に接続される。下記でより詳細に説明するように、これらのモジュールは、様々な画像処理タスク及びデバイス管理タスクを実施するようにプロセッサ６２５を構成する命令を含む。作業メモリ６０５は、そのモジュール内に含まれる作業プロセッサ命令セットを格納するためにプロセッサ６２５を使用することができる。作業メモリ６０５は、デバイス６００の作動中に達成される動的データを格納するためにプロセッサ６２５を使用することができる。一部の実施では、メモリ６０５内に含まれるモジュールを実施するプロセッサ命令の格納に向けて、設計は、ＲＯＭメモリ又は静的ＲＡＭメモリを利用することができる。プロセッサ命令は、プロセッサ６２５による実行を容易にするためにＲＡＭ内にロードすることができる。例えば、作業メモリ６０５は、ＲＡＭメモリを含むことができ、命令は、プロセッサ６２５による実行の前に作業メモリ６０５内にロードされる。
境界データリポジトリ６３５は、検査区域境界のサイズ及び場所を表すデータを格納するデータストレージデバイスである。例えば、境界データリポジトリ６３５は、検査区域の寸法（例えば、幅及び長さ）を格納することができ、更に、例えば、図５Ｂに関して解説した拭き取り区域の表現を調節することへの使用に向けて検査区域の様々な領域に関する情報を格納することができる。境界データリポジトリ６３５の一部の実施は、検査区域に対する単一サイズ（例えば、１フィート×１フィート）を格納することができ、ユーザは、この境界を検査面上の望ましい場所に投影するようにデバイス６００を位置決めすることができる。一部の実施では、境界データリポジトリ６３５は、検査区域境界に関するいくつかのオプション（例えば、様々なサイズ）を格納することができ、これらのオプションは、汚染サンプリングのための設定の開始時にユーザによる選択に向けて利用可能にすることができる。一部の実施では、デバイス６００は、例えば、検査区域、その捕集に向けて使用される捕集キット、及びサンプルを検査するのに使用されることになる検査デバイスのうちの１又は２以上を識別する情報を用いて、特定のサンプル捕集処理に向けて検査区域境界サイズを自動的に選択することができる。一部の実施では、境界データリポジトリ内のデータは、ユーザによってユーザ入力制御器を通じた手動か又は動作入力の検出、例えば、ユーザが手で検査区域の上に境界を作図することの検出かのいずれかによって入力することができる。
拭き取り区域データリポジトリ６４０は、有害汚染物質サンプリング手順中に拭き取られた実際の区域を表すデータを格納するデータストレージデバイスである。拭き取り区域データリポジトリ６４０は、ユーザが拭き取り終えた検査区域の単位面積（例えば、ｃｍ2）及び／又は百分率を反映するためにサンプリング手順中に更新することができる。このデータは、下記でより詳細に説明する区域計算器モジュール６５５によって決定することができる。
検査データリポジトリ６２０は、サンプリング手順に関する情報を格納するデータストレージデバイスである。このデータは、少数の非限定例を挙げれば、この手順を実施するオペレータ、検査区域の場所、検査区域からサンプルを捕集するのに使用される捕集キット又は捕集デバイス、捕集されたサンプルを分析するのへの使用のための検査デバイス、検査によって検出することが見出される特定の抗癌薬又は他の汚染物質を含むことができる。一部の実施では、検査データリポジトリ６２０内のデータは、捕集デバイス及び／又は検査デバイスのパラメータ、例えば、スワブサイズのような区域サンプリングに関するパラメータを含むことができる。検査データリポジトリ６２０は、サンプリング手順に関わる特定の職員に関する情報、及びそのような職員に関する連絡先情報を含むことができる。
一部の実施では、検査データリポジトリ６２０は、特定のユーザによるか又はいくつかの異なる時点で特定のタイプの捕集／検査デバイスを使用することによる特定の場所からの集計検査データを格納及び分析するのに使用することができる。この検査データリポジトリは、いくつかの異なる検査環境又は捕集場所からの集計検査データを格納するのに使用することができる。従って、一部の実施形態では、検査データリポジトリ６２０は、リモートデータリポジトリ、例えば、様々な拡張現実デバイス及び検査デバイスのネットワークとネットワーク通信しているリポジトリ上に格納するか又はそこにミラーリングすることができる。有利なことに、これは、検査のために使用されたデバイス、サンプリングされた区域、サンプル分析の結果、及び検査オペレータに関する関連文書を格納することにより、実施されるサンプリング手順の追跡可能性を高めることができる。例示していないが、一部の実施形態では、デバイス６００は、デバイス６００から検査結果を読み取るための検査結果モジュールを有するように構成することができ（デバイス３００と同じく）、これらの結果は、検査データリポジトリ６２０に格納することができる。
投影モジュール６４５は、拡張現実オーバーレイを発生させ、更新し、その表示を引き起こすように構成されたモジュールである。本明細書に説明するように、オーバーレイは、特定の区域を捕集する際にユーザを誘導するために検査面にわたって表示される検査区域及び／又は検査区域境界の視覚表現を含むことができる。オーバーレイは、既に拭き取られた区域を示すような検査区域の視覚表現への修正（例えば、検査区域の上に重なる色、明るさ、又はパターンの変更）を含むことができる。一部の実施では、オーバーレイは様々なユーザインタフェース要素を更に含むことができる。
動作認識モジュール６５０は、画像取り込みデバイス６３０から受信した画像データ内でユーザの手及び／又は指によって達成される動作を識別するように構成されたモジュールである。そのような動作は、例えば、指令動作（例えば、スワブ追跡開始、拭き取り完了）、拭き取りの動き（例えば、実際の拭き取り区域を追跡するための）、並びにボタン又は他の拡張現実オーバーレイユーザインタフェース特徴と対話するための押下動作、選択動作、ドラッグ動作、及び／又はスワイプ動作を含むことができる。一部の実施形態では、動作認識及びサンプリング区域追跡を容易にするために、デバイス６００には、ユーザが指又は手の上に着用するか又はサンプル捕集スワブハンドルに固定することができる１又は２以上の追跡器を設けることができる。そのような追跡器は、加速度計、ジャイロスコープ、検査環境の周りに生成されるＥＭ場を通過する電磁（ＥＭ）位置センサ、及び他の適切な位置センサを含むことができ、及び／又は光学マーカ（例えば、特別な色の材料又は反射性材料）を含むことができる。一部の実施では、位置センサは、デバイス６００と接続デバイス６１０を通して通信することができる。光学マーカの場合に、動作認識モジュールは、画像取り込みデバイス６３０から受信したデータ内でそのようなマーカの場所を識別して追跡するための命令を含むことができる。一部の実施形態では、デバイス６００によるスワブ材料の下を通過する検査面の実際の区域の決定を容易にするために、サンプル捕集スワブの境界に光学マーカを設けることができる。
区域計算器６５５は、サンプリング手順中に拭き取られた実際の区域を計算するように構成されモジュールである。区域計算器６５５は、（ｉ）検査区域の設定サイズ及び設定場所に関する境界区域データリポジトリ６３５からのデータ、（ｉｉ）サンプリング中に検査区域を通るスワブ及び／又はユーザの手の移動に関する動作認識モジュール６５０からのデータ、並びに任意的な（ｉｉｉ）スワブサイズに関する検査データリポジトリ６２０からのデータのうちの１又は２以上を受信することができる。区域計算器６５５は、受信したデータを用いてサンプリング中に拭き取りが終わった実際の区域（指定検査区域境界の範囲と範囲外の両方）、及び／又は拭き取りが終わった検査区域の百分率を計算することができる。一部の例では、デバイス６００は、実際の拭き取り面積が最小（又は閾値）面積に等しい時にユーザに対して第１の音声信号又は視覚信号を提供することができ、実際の拭き取り面積が最適なスワブ面積に等しい時に第２の音声信号又は視覚信号（可能な場合は第１とは異なる）を提供することができる。ユーザは、第１の信号の後にサンプリングを停止することができることを知ることができ、第２の信号の後にサンプリングを停止しなければならないことを知ることができる。
通信ハンドラー６６０は、接続デバイス６１０を用いたデバイス６００から外部デバイスへの通信を管理するように構成されたモジュールである。例えば、通信ハンドラー６６０は、ＵＩ指令ハンドラー３５５によって識別された指令に応答して検査データ（例えば、データリポジトリ６３５、６４０、６２０に格納されている実際のサンプリング区域）をリモートデバイス（例えば、医療機関のデータベース、サンプルを分析するのに使用される検査デバイス）に送信するように構成することができる。一部の実施形態では、そのようなデータは、特定の事象の発生時に、例えば、サンプリングの完了時にユーザからの更に別の入力を必要とすることなく自動的に送信することができる。デバイス６０は、ユーザによる明示的な表示（例えば、「サンプリング完了」ＵＩ要素の選択）、ユーザによる示唆的な表示（例えば、検査環境を去ること、スワブを捕集容器内に挿入すること）、又は区域サンプリングのガイダンスに関するデバイス６００の開始後の予め決められた期間を含むいくつかの異なる手法でサンプリングの完了をプログラムに従って識別することができる。
通信ハンドラー６６０は、サンプリング手順に関わる職員へのいずれかの警告、例えば、サンプリングが完了したという警告、及び／又は検査区域が事前指定実施基準に従ってサンプリングされたという警告の伝達を処理することができる。一部の実施形態では、デバイス６００は、捕集されたサンプルを検査した結果を決定することができ、これに加えて又はこれに代えて、識別されたいずれかの有害汚染物質に関する警告を提供することができる。警告は、ローカルに検査環境内で及び／又は外部的に関係者に提供することができる。例えば、デバイス６００は、有害表示又は他の汚染視覚表示を検査区域の上に投影することができる。他の警告オプションは、汚染の可聴送信音（例えば、ビープ音）又は可聴警告を発する段階を含む。
図７は、拡張現実検査区域サンプリング環境を実施するために、例えば、図６のデバイス６００を用いて図５Ａ及び図５Ｂのディスプレイを提供するための例示的処理７００を示している。
処理７００は、デバイス７００が、汚染物質サンプリングを始めるというユーザの指示を受信することができるブロック７０５で始まる。一部の実施形態では、この指示は、ユーザがデバイス７００の電源を投入する段階を含むことができる。他の実施は、ユーザインタフェース要素（投影される、画像解析によって決定される、又はデバイス７００内に機械的に組み込まれる）とのユーザの対話を通して検査開始指令を受信することができる。
ブロック７１０では、デバイス６００の投影モジュール６４５及び投影器６１５は、拡張現実オーバーレイを検査環境上に投影することができる。この段階は、例えば、図５Ａに示す未拭き取り検査区域の初期レンダリングを投影する段階を含むことができる。
ブロック４１５では、投影モジュール６４５は、検査区域及び／又は検査区域境界の視覚表現を拡張現実オーバーレイに追加することができる。例えば、検査区域の境界は、２次元四角形又は３次元ボックスとして表示することができる。別の例として、検査区域を周囲の区域から視覚的に区別するために、検査区域の色及び／又は明るさを変更することができる。
ブロック７１５では、動作認識モジュール６５０は、検査環境とのユーザ対話をモニタすることができる。これらの対話は、ユーザがサンプル捕集スワブを用いて検査区域の範囲にある面に接触し、サンプル捕集スワブを面にわたって移動することを含むことができる。ブロック７１５は、検査区域の範囲でのスワブの位置をモニタする段階（任意的に検査区域の範囲外での拭き取りを識別する段階）を含むことができ、一部の実施では、スワブが検査面と接触していることを確認する段階を更に含むことができる。
ブロック７２０では、投影モジュール６４５及び投影器６１５は、例えば、図５Ｂに示すように拭き取りが終わった検査区域の識別された部分に基づいて投影を更新することができる。例えば、投影モジュール６４５及び投影器６１５は、検査区域のうちで識別された拭き取り区域の上にユーザが既にこの部分を拭き取り終えたことを示すためにいずれのオーバーレイも表示しないと決定することができる。他の例では、拭き取り区域からオーバーレイを取り除く代わりに、投影デバイスは、検査区域のうちの未拭き取り区域に対して使用されるものとは異なるレンダリング方式（例えば、色、強度、又はパターン）を使用するようにこの区域の視覚表現を変更することができる。
判断ブロック７２５では、検査区域全体が拭き取られ終わったか否かをデバイス６００が決定することができる。終わっていない場合に、処理７００は、ブロック７１５にループして戻り、検査環境とのユーザ対話をモニタする。
ブロック７２５において検査全体が拭き取られ終わったとデバイス６００が決定した場合に、一部の実施は、ブロック７３０に自動的に移行することができる。他の実施は、サンプリングが完了したというユーザ入力を受信した後に、又はサンプリングの完了をプログラムに従って識別することによってブロック７３０に移行することができる。ブロック７３０では、デバイス６００は、サンプリング区域を計算、格納、及び／又は送信することができる。例えば、区域計算器６５５は、処理７００中にユーザによってサンプリングされた実際の区域の最終計算結果を生成することができる。一部の実施形態では、この計算結果は、サンプリング手順に関する拭き取り区域データ６４０に格納することができる。他の実施形態では、通信ハンドラー６６０は、リモートデバイス、例えば、液体サンプルを分析するように指定された検査デバイス及び／又は医療施設データベースへの最終計算された区域及び検査に関するいずれかの他の指定情報の送信を引き起こすことができる。
例示的テンプレートの概要
本明細書に説明するように、分析のためのサンプルは、１又は２以上の有害薬物によって汚染されている可能性がある検査面から取得され、捕集されたサンプルは、検査デバイス（アッセイ等であるがこれに限定されない）に供給され、次に検査デバイスが読み取られ、サンプル内及び／又は検査面上での有害薬物の存在及び／又は量を示す検査結果が決定される。検査デバイスは、視覚検査又はコンピュータ化読取器デバイスによって読み取ることができる。そのような検査面上には他の化学物質又は化合物が存在している可能性もあり、当該の検体（以下の非限定例では当該の有害薬物）と混合している場合があり、従って、当該の検体は区別することが困難である。従って、該当しないそのような化学物質又は化合物の存在は、決定された検査結果を混乱させる場合がある。従って、そのような交絡条件が検査面上に存在するか否かを決定することは有益とすることができる。本明細書に使用する場合に、交絡条件は、検査面上に存在する時に意図するアッセイ性能、従って、検査結果と干渉するか又はそれを変更する化学物質、化合物、又は条件（例えば、ｐＨレベル）を意味することができる。本明細書に使用する場合に、交絡条件は、一般的に、特定の化学物質又は化合物を意味せずに環境ファクタを意味することができる。例えば、交絡条件は、湿度レベル又は検査面の物理的な特質又は特性（例えば、平滑、接着性を有する、高い接着性を有するなど）を意味することができる。アッセイ検査デバイス自体は、当該の有害薬物の存在を決定するように構成することができ、従って、検査の結果に影響を及ぼす可能性があるいずれの交絡条件に関する情報も提供することができない。
本明細書に説明するように、分析のためのサンプルは、１又は２以上の有害薬物によって汚染されている可能性がある検査面から取得され、捕集されたサンプルは、検査デバイス（アッセイ等であるがこれに限定されない）に供給され、次に検査デバイスが読み取られ、サンプル内及び／又は検査面上での有害薬物の存在及び／又は量を示す検査結果が決定される。検査デバイスは、視覚検査又はコンピュータ化読取器デバイスによって読み取ることができる。そのような検査面上には他の化学物質又は化合物が存在している可能性もあり、当該の検体（以下の非限定例では当該の有害薬物）と混合している場合があり、従って、当該の検体は区別することが困難である。従って、該当しないそのような化学物質又は化合物の存在は、決定された検査結果を混乱させる場合がある。従って、そのような交絡条件が検査面上に存在するか否かを決定することは有益とすることができる。本明細書に使用する場合に、交絡条件は、検査面上に存在する時に意図するアッセイ性能、従って、検査結果と干渉するか又はそれを変更する化学物質、化合物、又は条件（例えば、ｐＨレベル）を意味することができる。本明細書に使用する場合に、交絡条件は、一般的に、特定の化学物質又は化合物を意味せずに環境ファクタを意味することができる。例えば、交絡条件は、湿度レベル又は検査面の物理的な特質又は特性（例えば、平滑、接着性を有する、高い接着性を有するなど）を意味することができる。アッセイ検査デバイス自体は、当該の有害薬物の存在を決定するように構成することができ、従って、検査の結果に影響を及ぼす可能性があるいずれの交絡条件に関する情報も提供することができない。
以下の実施は、検査面に接触する緩衝溶液のような液体及び現在接触している液体が交絡化合物又は交絡化学物質を含むか否かを決定することに関して説明するが、本発明の開示によるテンプレートは、粉末のような固体が検査面に接触した後に交絡化合物又は交絡化学物質の存在、不在、量、又は量範囲を決定することができることは理解されるであろう。一部の実施では、交絡化学物質又は交絡化合物の存在、不在、量、又は量範囲を検出するように構成されたテンプレートの部分に交絡化学物質又は交絡化合物を移送するのに液体の担体材料も固体の担体材料も必要とされない。例えば、本明細書に説明するテンプレートは、検査面上に置くことができ、それによってテンプレートの直下にある交絡化学物質と接触することができ、従って、液体溶液も固体材料（粉末のような）も、交絡化学物質に関する情報を提供するように構成されたテンプレートの部分に交絡化学物質を移送しない。
本発明の開示のテンプレートは、検査面上での交絡条件の存在、不在、又は程度を示すために外見を変化させるインジケータ部分を含めることによって上述の問題に対処する。一部の実施形態は、これに加えて又はこれに代えて、検査面に付加される緩衝溶液の特性を示すことができる。有利なことに、本発明の開示のテンプレートは、ユーザが追加の検査段階を実施することを必要とすることなく区域分画と交絡条件の視覚表示との両方を可能にし、それによってユーザとサンプルの間の接触が最小にされる。更に、一部の実施形態では、本発明の開示のテンプレートは、最終検査結果を決定するのに使用されるアルゴリズム内に検査面特性が自動的に入力されるように、上述した拡張現実デバイスによって自動的に読み取られるか、又は読取器デバイス（アッセイ読取器デバイスのような）のバーコード読取器又は他の撮像器によって走査することができる。
図８は、本明細書に説明する反応性インジケータ部分を有する例示的物理テンプレートを示している。テンプレート８００は、開放区域８１０を定める周囲／境界内に形成されることによって検査区域を分画するように構成された基板８０５と、検査区域に付加された緩衝溶液に物理的に接触するように構成されたサンプル取得パッド８０５Ａ，８０５Ｂ、８０５Ｃと、これらのパッドのうちに対応するものによって検査面から取得されたサンプルに対して反応するように構成されたインジケータ部分８２０Ａ、８２０Ｂ、８２０Ｃとを含む。３つのサンプル取得パッドと対応する個数のインジケータ部分とを有するように示すが、テンプレートの変形は、１又は２以上のサンプル取得パッド及びインジケータ部分を有することができる。
基板８０５は、検査区域を分画する開放区域８１０の形状を維持するのに適する剛性を有する材料シート、例えば、プラスチック又は紙のシートとすることができる。基板８０５は、一部の実施形態では平面とすることができる。他の実施形態では、基板８０５は、開放区域８１０の縁部が検査面の形状に従い、検査面と同一平面に位置するように検査面の断面形状に適合する非平面（例えば、角のある又は起伏のある）形状で形成することができる。検査区域の拭き取り中にスワブが基板８０５に接触する場合であっても、基板８０５はその形状を維持することができる。図示の実施形態では、基板８０５は、より大きい四角形外周とより小さい四角形内周とを有する四角形形状で形成される。しかし、他の実施形態は、他の形状に、及び例えば望ましい検査区域に基づいて他の形状の内周を有するように形成することができる。
基板８０５の内周は、開放区域８１０を定める縁部を有する。開放区域８１０は、基板８０５の内周によって境界が予め定められた余白を含み、ユーザが拭き取られる検査区域を定める。開放区域８１０のサイズは、テンプレートの様々な実施においてサンプリング手順の要件に基づいて異なるとすることができる。ユーザは、例えば、当該の有害薬物を取り上げるように策定された緩衝溶液をテンプレートの開放区域８１０内の検査区域に付加することができる。緩衝溶液は、事前湿潤されたスワブ上に設けられ、検査面上に絞り出すことができ、及び／又は容器から検査面上に注ぐことができる。１つの非限定例では、緩衝溶液は、テンプレートの開放区域８１０内で内縁に接触する検査面に沿って流れることができる。別の非限定例では、開放区域８１０を拭き取る前、最中、又は後に検査面と接触する緩衝溶液が開放区域８１０の内縁とも接触するように、ユーザが、湿潤されたスワブをテンプレート８００の複数の部分に接触させる。
サンプル取得パッド８０５Ａ，８０５Ｂ、８０５Ｃは、テンプレートの内周の縁部に沿って位置付けられる。サンプル取得パッド８０５Ａ，８０５Ｂ、及び８０５Ｃには、検査区域に付加された緩衝溶液が物理的に接触する。サンプル取得パッド８０５Ａ，８０５Ｂ、８０５Ｃは、これらと接触する液体を基板の外周に向けてウィッキングするように構成される。サンプル取得パッド８０５Ａ，８０５Ｂ、８０５Ｃは、パッドに隣接する開放区域８１０から液体を取得する吸収剤及び／又はウィッキング材料から形成することができる。サンプル取得パッド８０５Ａ，８０５Ｂ、８０５Ｃに適する例示的材料は、多孔質材料、例えば、ニトロセルロース、又は繊維性材料、例えば、テンプレートに対して使用されるものと同じ紙材料を含む。一部の実施は、緩衝溶液を開放区域８１０から対応するインジケータ部分８２０Ａ、８２０Ｂ、８２０Ｃまでウィッキングするための毛管作用を及ぼすために導管として形成された無孔材料、例えば、マイクロピラーアレイを使用することができる。任意的に、サンプル取得パッド８０５Ａ，８０５Ｂ、８０５Ｃは、液体サンプルとインジケータ部分の間の相互作用を容易にする化合物（例えば、緩衝塩、面活性剤、蛋白質等であるがこれらに限定されない）を含むことができる。本発明の開示の実施形態の変形では、パッドの下面が検査面と接触する状態で、ユーザは、緩衝溶液又は異なる溶液をサンプル取得パッドの上面に直接に付加することができる。全てを基板８０５の同じ側に沿うように示すが、サンプル取得パッド８０５Ａ，８０５Ｂ、８０５Ｃは、開放区域８１０のあらゆる縁部の上に位置決めすることができ、異なる縁部又は同じ縁部の上に存在することができる。
インジケータ部分８２０Ａ、８２０Ｂ、８２０Ｃは、基板８０５内に形成され、又はそこに固定され、サンプルの特質に基づく光学的に検出可能な変化、例えば、色相及び／又は彩度の変化を受けるように構成される。光学的に検出可能な変化は、ユーザによる視覚検査によって検出することができる。従って、インジケータ部分８２０Ａ、８２０Ｂ、８２０Ｃは、検査面の交絡条件の視覚表示を提供する。インジケータ部分８２０Ａ、８２０Ｂ、８２０Ｃは、バイナリ結果（例えば、存在するか又は存在しない）又は測定結果（例えば、１から１４までのｐＨ値範囲）を出力するように構成することができる。サンプル取得パッド８０５Ａ，８０５Ｂ、８０５Ｃの場合と同様に、全てを基板８０５の同じ側に沿うように示すが、インジケータ部分８２０Ａ、８２０Ｂ、８２０Ｃは、あらゆる縁部の上に位置決めすることができる。インジケータ部分８２０Ａ、８２０Ｂ、８２０Ｃの各々は、検査面の異なる交絡条件、例えば、ｐＨ、塩度、又は当該の検体を混乱させる可能性を有する塩素又は別の分子の存在を示すように構成することができる。
一部の実施形態では、各縁部に沿って同じ交絡条件に関して検査するために１つのインジケータ部分がテンプレート８００の各側に沿う状態で４つのインジケータ部分を設けることができる。そのような構成は、検査面の様々な物理的場所での交絡条件に関する情報を有利に提供することができる。一部の実施形態では、交絡条件の存在及び／又は程度を決定するために、例えば、インジケータ部分を読み取って各インジケータ部分の個々の読取結果を集計する拡張現実デバイス又は検査デバイスによってそのようなインジケータ部分の結果を集計することができる。別の実施形態では、例えば、インジケータ部分を読み取る拡張現実デバイスによってインジケータ部分の結果を互いに比較することができる。有利なことに、この比較を用いてユーザに提示される命令を発生させ、かつ実際の検査区域内の交絡条件の存在を最小にするためにテンプレートを物理的に移動するようにユーザに命令することができる。
一実施形態では、インジケータ部分８２０Ａ、８２０Ｂ、８２０Ｃは、汎用ｐＨインジケータ部分とすることができる。例えば、そのようなｐＨインジケータ部分は、検査面（又は検査面と接触状態にあった液体サンプル）の酸度又はアルカリ度を示すために１から１４までのｐＨ値範囲にわたって滑らかな色変化を示すいくつかの化合物を基板８０５の中に組み込むことによって製造することができる。一実施形態では、ｐＨインジケータ部分の主成分は、チモールブルー、メチルレッド、ブロモチモールブルー、及びフェノールフタレインである。ｐＨインジケータ部分は、基板に付加され、次に、乾燥させる溶液の形態にあるとすることができる。一例示的ｐＨインジケータ部分は、紙基板内に含浸した組成物を含むことができ、この組成物は、１－プロパノール、フェノールフタレインナトリウム塩、水酸化ナトリウム、メチルレッド、ブロモチモールブルーモノナトリウム塩、及びチモールブルーモノナトリウム塩を含む。別の例示的ｐＨインジケータ部分は、基板８０５上又はそこに組み込まれた個別のデバイス又は層を含むことができる。１つの非限定的実施では、個別のデバイス又は層は、Ｍｉｃｒｏ Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｉｎｃ．によって販売されているＨｙｄｒｉｏｎ（登録商標）紙を含み、この紙は、ｐＨ値範囲にわたって一連の色変化を示す（一般的に、各ｐＨ単位に対して識別可能に異なる色を生成する）。
ｐＨインジケータ部分では、ゲンチアナバイオレット（メチルバイオレット１０Ｂ）、マラカイトグリーン、チモールブルー、メチルイエロー、ブロモフェノールブルー、コンゴーレッド、メチルオレンジ、ブロモクレゾールグリーン、メチルレッド、メチルパープル、アゾリトミン、ブロモクレゾールパープル、ブロモチモールブルー、フェノールレッド、ニュートラルレッド、ナフトールフタレイン、クレゾールレッド、クレゾールフタレイン、フェノールフタレイン、チモールフタレイン、アリザリンイエロー、及びインジゴカルミンを含むがこれらに限定されない様々な色インジケータを使用することができる。
塩素は検査結果を混乱させる場合があるので、インジケータ部分８２０Ａ、８２０Ｂ、８２０Ｃの別の実施形態は、遊離塩素インジケータである。塩素インジケータ部分は、特定のイオンと反応し、特定の色変化を生成するように構成された化学含浸パッドを用いて製造することができる。塩素インジケータが反応を受ける（例えば、色が発現する）と、塩素インジケータは、カラーチャートと比較することができる。一実施形態では、そのようなカラーチャートは、テンプレート８００上の塩素インジケータの近くにあるか又はそれと並ぶ面８０５上に事前印刷される。別の実施形態では、色比較は、例えば、拡張現実検査デバイスがプログラムに従って実施することができる。
一例示的実施形態では、遊離塩素インジケータは、残留塩素分析に向けてＤＰＤ（Ｎ，Ｎ－ジエチル－ｐ－フェニレンジアミン）方法を使用する。ＤＰＤ塩素反応に対する化学的根拠は、ＤＰＤアミンが塩素によって２つの酸化生成物に酸化されることである。近中性ｐＨでは、１次酸化生成物は、Ｗｕｒｓｔｅｒ染料として公知のセミキノイドカチオン性化合物である。この比較的安定した遊離基化学種は、ＤＰＤ比色分析試験において赤紫色を占める。ＤＰＤは、比較的不安定な無色のイミン化合物に更に酸化することができる。近中性ｐＨにおいてＤＰＤが少量の塩素と反応する場合に、Ｗｕｒｓｔｅｒ染料が主酸化生成物である。
テンプレート８００内には他の適切なインジケータ部分８２０Ａ、８２０Ｂ、８２０Ｃを組み込むことができる。インジケータ部分８２０Ａ、８２０Ｂ、８２０Ｃは、多くの異なるタイプの交絡化学物質及び交絡化合物に関する情報を提供するように構成することができる。テンプレート８００内に組み込むことができる例示的インジケータ部分は、酸化剤（例えば、漂白剤）インジケータ部分、塩度インジケータ部分、細菌成長インジケータ部分、蛋白質残留物インジケータ部分、臭素インジケータ部分、二酸化塩素インジケータ部分、ヨウ素インジケータ部分、過酢酸インジケータ部分、フッ化物インジケータ部分、硝酸塩インジケータ部分、亜硝酸塩インジケータ部分、硫化水素インジケータ部分、及びプロピレングリコールインジケータ部分のうちのいずれかを含む。上記で言及したインジケータ部分は、テンプレート８００に付加されるか又はそこに組み込まれる検査ストリップの形態を取ることができる。インジケータ部分８２０Ａ、８２０Ｂ、及び８２０Ｃは、液体サンプル内の特定の分子の存在に基づいて検出ゾーンを飽和させるように設計された側方流動アッセイを含むことができる。これに代えて、インジケータ部分の一部の実施形態は、例えば、緩衝溶液が分解された程度を示すように外見を変化させることにより、検査面に付加された緩衝溶液の特性を示すように構成することができる。テンプレート８００の所与の実施に対して含められる特定のタイプのインジケータ部分は、有害薬物汚染検査を混乱させる特定の条件に依存して変化する可能性があり、例えば、特別に構成されたテンプレートがある一定の検査アッセイと共にキットで与えられ、それによってこれらのテンプレートがキット内のアッセイを混乱させる可能性がある特定の条件を示すようになっている。
離間されるように示すが、パッドによって取得されたサンプルが、対応するインジケータ部分に移動してそれと反応するように、各サンプル取得パッド８０５Ａ，８０５Ｂ、８０５Ｃは、対応するインジケータ部分８２０Ａ、８２０Ｂ、８２０Ｃに流体接続されることは理解されるであろう。更に、複数のサンプルパッド及びインジケータ部分が含まれる場合に、１つのサンプルパッドによって取得された流体が別のサンプルパッドのインジケータ部分に移動しないように、十分な物理的分離幅又は物理的障壁のいずれかによってこれらのサンプルパッド及びインジケータ部分を互いに流体分離することができる。
図９は、図８のテンプレート８００のインジケータ部分８２０Ａの例示的構成９００の更に別の詳細を示している。上述した汎用ｐＨインジケータは、構成９００に対して使用することができる適切なインジケータ部分８２０の一例である。インジケータ部分８２０Ａは、サンプル取得パッド８１５Ａから液体サンプルを受け入れ、かつサンプルのｐＨを示す比色分析スケール８２０Ａを含む。スケール８２０Ａは、受容可能範囲９１０を示すテキストを含む。一例では、７～１０ｐＨの間のｐＨ読取結果は、ｐＨ７の位置にあるマークとｐＨ１０の位置あるマークとによって境界が予め定められたテキスト「ＯＫ」によって受容可能なものとして示される。マークの右又は左に収まる読取結果は、マークの右及び左にあるテキスト「ＮＧ」又は「ＮＯ ＧＯＯＤ」として示すことができる。スケール８２０Ａには、テンプレート８００を使用する上でかつ比色分析スケール上でｐＨ読取結果を解釈する際にユーザを支援するための取り扱い説明９０５を添付することができる。他の実施形態は、図示のスケールではなくバイナリインジケータ、例えば、インジケータ部分８２０Ａ内で低い又は高いｐＨ読取結果を示す単一インジケータ部分又は２つのインジケータ部分を含むことができる。ｐＨの状況で説明しているが、構成９００は、本明細書に説明する他の交絡化合物条件等であるがこれに限定されない他の交絡化合物及び交絡条件の存在、不在、量、又は量範囲を示すように適応させることができる。
図１０は、図８のテンプレート８００のインジケータ部分の別の例示的構成１０００を示している。図１０の構成１０００は、低いｐＨ、例えば、４よりも低いｐＨを有する液体が接触することに応答して外観を変化させるように構成された低領域１００５を含むバイナリの低／高ｐＨインジケータを示している。低領域１００５内に含めることができる例示的化合物はメチルイエローである。構成１０００は、高いｐＨ、例えば、８よりも高いｐＨを有する液体が接触することに応答して外観を変化させるように構成された高領域１０１５を更に含む。高領域１０１５内に含めることができる例示的化合物はフェノールレッドである。従って、インジケータ領域１００５、１０１５のいずれも外見を変化させない場合に、ユーザは、検査面のｐＨが受容可能範囲に収まると決定することができる。
他の実施形態では、「ｐＨ」テキストを有する中央領域１０１０は、受容可能ｐＨ、例えば、４と８の間のｐＨを有する液体が接触することに応答して外観を変化させるように構成することができる。これらの低閾値及び高閾値は、特定のアッセイ検査に対するｐＨ値の受容可能範囲に基づいて構成可能とすることができる。低／高ｐＨ又は低／受容可能／高ｐＨは、アッセイ読取器デバイスの一例によって使用される検査結果決定アルゴリズム内のデータ点として又は検査結果の検証のためのデータ点として実施することができる。例えば、検査デバイスは、交絡条件の程度（例えば、この非限定例ではｐＨ値）が予め決められた受容可能パラメータ内に該当すると決定することに基づいて検査結果の検証することができる。別の例として、検査デバイスは、交絡条件の程度と検査結果での対応するバイアス（例えば、実際のものからの正又は負の偏差）との間の既知の相関を表すデータにアクセスすることに基づいて検査結果を調節することができる。サンプル取得パッドを示していないが、各領域１００５、１０１０、１０１５には、単一サンプル取得パッドから又は各々にその独自のサンプル取得パッドからサンプルを供給することができることは認められるであろう。
ｐＨの状況で説明しているが、構成１０００は、本明細書に説明する他の交絡化合物及び交絡条件を含むがこれらに限定されない他の交絡化合物及び交絡条件の低／受容可能／高量の表示に対して適応させることができる。様々な領域の記号は、「低」インジケータ及び「高」インジケータの様々な望ましいグラフィック表現に相応に調節する又は適応させることができる。構成１０００の複数の実施は、本明細書に説明する他の交絡化合物条件等であるがこれに限定されない他の交絡化合物及び交絡条件の存在、不在、量、又は量範囲を示すのに使用することができる。例えば、「Ｃｌ」というグラフィック表現は、遊離塩素を含む液体が接触することに応答して外観を変化させるように構成することができ、「Ｃｌなし」というグラフィック表現は、遊離塩素を含まない液体が接触することに応答して外観を変化させるように構成することができる。
図１１は、図８のテンプレート８００のインジケータ部分の別の例示的構成１１００を示している。構成１１００は、両方共に光学スキャナ、例えば、読取器デバイス１６０のバーコードスキャナ又は拡張現実デバイス３００、６００の撮像器によって可読であるパターンからなる印刷領域１１０５及び発現領域１１１０を含む。バーコードスキャナに加えて他のタイプのスキャナを印刷領域１１０５及び発現領域１１１０に存在する光学パターンを読み取るのに適切なものとすることができることは理解されるであろう。基板８０５には、構成１１００の周り又は付近に取り扱い説明、例えば、テンプレートに緩衝溶液が接触する前に印刷領域１１０５を走査し、緩衝溶液が基板８０５に接触した後に（又は指定の期間の後に）発現領域１１１０を走査するという取り扱い説明を設けることができる。図１０にはサンプル取得パッドを示していないが、発現領域１１１０には単一サンプル取得パッド又は複数のサンプル取得パッドから液体サンプルを供給することができることは認められるであろう。
印刷領域１１０５は、どの交絡条件が発現領域１１１０への変化に示すか、並びに発現領域１１１０への特定の変化に示される交絡条件の程度を読取器デバイス１６０に通信するパターンで構成することができる。一部の実施形態では、印刷領域１１０５のパターンは、テンプレート８００の基板８０５上に印刷されたインク又は別の色の材料とすることができる。例えば、印刷領域１１０５は、液体が構成１１００との接触状態に入った後に色又は外見を変化させることができない。一実施では、読取器デバイスは、構成１１００が液体と接触する前に発現領域１１１０が検出するように構成される交絡条件、及び発現領域１１１０への特定の変化に示される交絡条件の程度を識別するための印刷領域１１０５の走査を表す第１のデータを取得して分析することができる。構成１１００が液体との接触状態に入った後に、読取器デバイスは、発現領域１１１０を走査し、発現領域によって示された液体の条件を印刷領域１１０５から取得した第１のデータを用いて識別することができる。
発現領域１１１０は、いくつかの異なる反応ゾーン１１１５、１１２０、１１２５、１１３０、１１３５を含む。一例では、第１の反応ゾーン１１１５は、２ｐＨと４ｐＨの間のｐＨを有する溶液が接触した時に外見を変化させるように構成することができ、第２の反応ゾーン１１２０は、４ｐＨと６ｐＨの間のｐＨを有する溶液が接触した時に外見を変化させるように構成することができ、第３の反応ゾーン１１２５は、６ｐＨと８ｐＨの間のｐＨを有する溶液が接触した時に外見を変化させるように構成することができ、第４の反応ゾーン１１３０は、８ｐＨと１０ｐＨの間のｐＨを有する溶液が接触した時に外見を変化させるように構成することができ、第５の反応ゾーン１１３５は、１０ｐＨと１２ｐＨの間のｐＨを有する溶液が接触した時に外見を変化させるように構成することができる。５つの四角形反応ゾーンの状況で説明しているが、他の実施形態では、他の交絡化合物及び交絡条件を示すために、他の個数及び構成の反応ゾーンを使用することができる。更に、ｐＨの状況で説明しているが、構成９００は、本明細書に説明する他の交絡化合物条件等であるがこれに限定されない他の交絡化合物及び交絡条件の存在、不在、量、又は量範囲を示すように適応させることができる。
１又は２以上の反応ゾーンの発現後に、本発明の開示による読取器デバイス（アッセイ読取器デバイスのような）又は拡張現実デバイスによって発現領域１１１０を走査することができる。取得される信号又は画像データを分析してどの反応ゾーンが変化を受けているかを決定することができ、それによってデバイスは、複数の可能な交絡条件のうちの１つの特定の交絡条件の深刻度又は程度（上述した印刷領域１１０５内に符号化され、そこから走査された情報に基づいて識別可能とすることができる）を決定することができる。例えば、読取器デバイスは、光学的に検出可能な外見変化を決定するために、発現領域の走査を表す第２のデータを取得して復号することができる。例えば、そのようなデバイスは、第２のデータ内のパターンを識別し、それに基づいて条件の程度（例えば、ｐＨ値）を決定することができる。交絡条件の程度は、アッセイ読取器デバイスの一例によって使用される検査結果決定アルゴリズム内のデータ点として又は検査結果の検証のためのデータ点として実施することができる。
図１２は、図８のテンプレートを使用する例示的処理１２００を示している。処理１２００は、上述した処理１００Ａのブロック１０２、１０３、及び１０８の中に含めることができる。
ブロック１２０５では、ユーザは、テンプレート、例えば、上記で解説したテンプレート８００を検査面上に置くことができる。テンプレートの開放区域は、ユーザに対する検査区域を分画することができ、上述した１又は２以上のインジケータ部分は、開放区域内に位置決めされた検査面から流体を受け入れるように位置決めすることができる。
ブロック１２１０では、ユーザは、緩衝溶液、例えば、当該の有害薬物を取り上げるように策定された緩衝溶液を用いて検査面を浸潤することができる。ユーザは、事前湿潤されたスワブを検査面上に押圧することによって検査区域に緩衝溶液を付加することができ、及び／又は容器から検査面上に緩衝溶液を注ぐことができる。緩衝溶液は、テンプレートの開放区域の範囲で検査面に沿って流れることができ、内縁に接触する。一部の実施形態では、ユーザは、最初に緩衝溶液のような液体を検査区域に付加することができる（例えば、事前湿潤されたスワブを検査面に当てること、又は緩衝溶液を検査面上に注ぐことにより）。次に、ユーザは、テンプレート８００のようなテンプレートをこの段階では浸潤された検査面上に置くことができる。そのような場合に、緩衝溶液は、テンプレートが検査面上に位置決めされた時に溶液との直接接触状態に入るサンプル取得パッドの複数の部分と接触することができる。従って、一部の実施では、緩衝溶液は、溶液がテンプレートの開放区域の内縁に接触しない場合であってもサンプル取得パッドと接触することができる。テンプレートの開放区域は、検査手順中にユーザが拭き取られる区域を分画するのに依然として有利である。
ブロック１２１５では、ユーザ及び／又はコンピュータデバイス（例えば、拡張現実デバイス３００、５０５、６００又は読取器デバイス１６０）は、テンプレートのインジケータ部分を読み取ることができる。例えば、ユーザは、インジケータ部分の色変化をチャートと比較することができ、又はインジケータ部分の低／受容可能／高領域のうちのどれが最大彩度になるか又は可視変化を受けるかを視覚的に決定することができる。別の例として、コンピュータデバイスは、そのような比較又は決定をプログラムに従って実施することができる。ユーザが拡張現実デバイス３００を着用する例示的システムでは、デバイス３００は、ユーザが検査面を拭い取っている時にテンプレートを観察する（例えば、撮像して分析する）ことができ、その後の時点間でインジケータ部分の変化レベルが閾値よりも小さい時、及び／又はサンプルがテンプレートと接触した時から指定時間量が経過した時を決定することができ、その時点で分析に向けてインジケータ部分の画像を取り込むことができる。有利なことに、デバイス３００は、検査に準ずる交絡条件に関するデータ（検査事象でのものと同じ又は実質的に同じ時間、及び同じ又は実質的に同じ場所での）を決定することができ、それによってユーザの追加の段階が必要とされない。決定された交絡条件は、アッセイを撮像して分析する（例えば、処理１００Ａの段階１０８及び１０９）個別の検査デバイスにデバイス３００から送信することができ、又はデバイス３００が用いて、検査面サンプルを受け入れて分析するアッセイ検査デバイスのデバイス３００独自の撮像に基づいて検査を計算する及び／又は検査の検証することができる。
ブロック１２２０では、ユーザ及び／又はコンピュータデバイスは、サンプリング手順及び／又は検査結果を修正するか否かをインジケータ部分の読取結果に基づいて決定することができる。例えば、拡張現実デバイス又は読取器デバイスは、インジケータ部分からの読取結果を用いて結果を検証することができる。ある一定の受容可能範囲の外側の交絡条件は、検査結果が高い確度の不正確性を有し、かつ廃棄しなければならないということをデバイスに示すことができる。他の交絡条件は、予測可能に検査結果を変更することができ、拡張現実デバイス又は読取器デバイスは、アッセイ検査デバイスから決定された結果を検査結果値と交絡条件の間の既知の関係に基づいて調節することができる。一部の実施形態では、拡張現実デバイス又は読取器デバイスは、例えば、最初の検査中にテンプレートの場所に対する予め決められた距離にテンプレートを位置決めするようにユーザに命令すること、又は検査面が汚染されていたかのように検査面を洗浄して回目の検査を実施するようにユーザに命令することによって検査面のその後の検査のためにサンプリング手順をどのように修正するかに関する命令をユーザに表示することができる。
システムの実施及び技術用語
本明細書に説明する実施は、有害薬物の存在及び／又は量の検出のためのシステム、方法、及び装置を提供する。当業者は、これらの実施形態をハードウエアで、又はハードウエアとソフトウエアの組合せで、及び／又はファームウエアに実施することができることを認識するであろう。
本明細書に説明する実施は、有害薬物の存在及び／又は量の検出のためのシステム、方法、及び装置を提供する。当業者は、これらの実施形態をハードウエアで、又はハードウエアとソフトウエアの組合せで、及び／又はファームウエアに実施することができることを認識するであろう。
本明細書に説明するアッセイ及びテンプレートの読取機能は、１又は２以上の命令としてプロセッサ可読媒体又はコンピュータ可読媒体上に格納することができる。「コンピュータ可読媒体」という用語は、コンピュータ又はプロセッサがアクセス可能ないずれかの利用可能媒体を意味する。限定ではなく例として、そのような媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ又は他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ又は他の磁気ストレージデバイス、又は望ましいプログラムコードを命令又はデータ構造の形態で格納するのに使用することができ、コンピュータがアクセス可能ないずれかの他の媒体を含むことができる。コンピュータ可読媒体は、有形で非一時的とすることができることに注意しなければならない。「コンピュータ－プログラム製品」という用語は、コンピュータデバイス又はプロセッサと、これらが実行、処理、又は計算することができるコード又は命令（例えば、「プログラム」）との組合せを意味する。本明細書に使用する場合に、「コード」という用語は、コンピュータデバイス又はプロセッサによって実行可能なソフトウエア、命令、コード、又はデータを意味することができる。
本明細書に開示する実施形態に関連付けて説明する様々な例示的論理ブロック及びモジュールは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又は他のプログラム可能論理デバイス、個別ゲート又はトランジスタ論理部、個別ハードウエア構成要素、又は本明細書に説明する機能を実施するように設計されたこれらのあらゆる組合せのような機械によって実施又は実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサとすることができるが、変形では、プロセッサは、コントローラ、マイクロコントローラ、又はその組合せなどとすることができる。プロセッサは、コンピュータデバイスの組合せ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、１又は２以上のマイクロプロセッサとＤＳＰコアの併用、又はいずれかの他のそのような構成として実施することができる。本明細書では主としてデジタル技術に関して説明するが、プロセッサは、主としてアナログの構成要素を含むことができる。例えば、本明細書に説明する信号処理アルゴリズムのうちのいずれかは、アナログ回路に実施することができる。コンピュータ環境は、少数の例を挙げれば、マイクロプロセッサベースのコンピュータシステム、メインフレームコンピュータ、デジタル信号プロセッサ、携帯コンピュータデバイス、電子手帳、デバイスコントローラ、及び電化製品内のコンピュータエンジンを含むがこれらに限定されないあらゆるタイプのコンピュータシステムを含むことができる。
本明細書に開示する本方法は、説明する方法を提供するための１又は２以上の段階又はアクションを含む。方法段階及び／又はアクションは、特許請求の範囲から逸脱することなく互いに交換することができる。言い換えれば、説明している本方法の適正な作動に段階又はアクションの特定の順序が必要とされない限り、特定の段階及び／又はアクションの順序及び／又は使用を特許請求の範囲から逸脱することなく修正することができる。
本明細書に使用する「結合する」、「結合している」、「結合された」という用語及びその変形は、間接接続又は直接接続のいずれも示すことができることに注意しなければならない。例えば、第１の構成要素が第２の構成要素に「結合された」場合に、第１の構成要素は、第２に構成要素に間接的に接続することも直接的に接続することもできる。本明細書に使用する場合に、「複数」という用語は、２又は３以上を表している。例えば、複数の構成要素は、２又は３以上の構成要素を意味する。
「決定する」という用語は、広範なアクションを包含し、従って、「決定する」は、計算、演算、処理、導出、調査、参照（例えば、テーブル、データベース、又は別のデータ構造内で参照する）、及び確認などを含むことができる。同様に、「決定する」は、受け入れる（例えば、情報を受信する）及びアクセスする（例えば、メモリ内のデータにアクセスする）などを含むことができる。更に、「決定する」は、解決、選択、選出、及び確立などを含むことができる。「に基づいて」という表現は、別途指定しない限り「だけに基づいて」と「に少なくとも基づいて」を意味することができる。
本発明の開示の実施の以上の説明は、いずれかの当業者が本発明の開示内容を製造又は使用することを可能にするために提供したものである。当業者には、これらの実施に対する様々な修正が即座に明らかであろうし、本明細書で定める一般原理は、本発明の範囲から逸脱することなく他の実施に当て嵌めることができる。従って、本発明は、本明細書に示す実施に限定されるのではなく、本明細書に開示する原理及び新しい特徴に適合する最も広い範囲に収まるように意図したものである。
８００ テンプレート
８０５ 基板
８０５Ａ サンプル取得パッド
８１０ 開放区域
８２０Ａ インジケータ部分
８０５ 基板
８０５Ａ サンプル取得パッド
８１０ 開放区域
８２０Ａ インジケータ部分
Claims (36)
- 有害汚染物質サンプルの捕集を誘導するためのシステムであって、
前記システムは、
外周と、前記有害汚染物質サンプルの前記捕集のための検査区域を分画するように構成された開放区域を定める縁部を備える内周とを有する基板と、
前記内周の前記縁部のうちの１つに沿って位置決めされ、かつ前記検査区域に付加された液体を前記基板の前記外周に向けてウィッキングするように構成されたサンプル取得パッドと、
前記サンプル取得パッドから前記液体を受け入れるように位置決めされ、該液体の条件に応答して光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成されたインジケータ部分と、
を含むテンプレートを有し、
前記システムは、
撮像デバイスと、
実行可能命令が格納された少なくとも１つのコンピュータ可読メモリと、
前記少なくとも１つのコンピュータ可読メモリと通信する１又は２以上のプロセッサであって、
前記撮像デバイスに前記インジケータ部分を表す画像データを取り込ませ、
前記画像データを分析することに基づいて前記外見変化を決定し、
前記外見変化に基づいて前記液体の前記条件を決定し、かつ
前記液体の前記決定された条件に基づいて前記有害汚染物質の存在又は濃度を示す検査結果を表示する、
ことを前記読取器デバイスに行わせるための前記命令を実行するように構成された前記１又は２以上のプロセッサと、
を含む読取器デバイスを有する、
ことを特徴とするシステム。 - 前記インジケータ部分は、印刷領域と発現領域とを有するバーコードを含み、
前記発現領域は、前記光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。 - 前記撮像デバイスは、バーコードスキャナを含み、
前記１又は２以上のプロセッサは、
前記バーコードスキャナに前記印刷領域を走査させ、
前記発現領域によって示される前記液体の条件を識別するために前記印刷領域の前記走査を表す第１のデータを復号し、
前記バーコードスキャナに前記発現領域を走査させ、かつ
前記光学的に検出可能な外見変化を決定するために前記発現領域の前記走査を表す第２のデータを復号する、
ための前記命令を実行するように構成される、
ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。 - 前記１又は２以上のプロセッサは、
前記検査区域に液体が付加される前に前記印刷領域を走査し、
前記検査区域に液体が付加された後に前記発現領域を走査する、
ための前記命令を実行するように構成される、
ことを特徴とする請求項３に記載のシステム。 - 前記発現領域は、前記印刷領域の前記走査を表す前記第１のデータに符号化された所定時間後に走査されることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
- 前記読取器デバイスは、タイマーを更に含み、
前記１又は２以上のプロセッサは、
前記撮像デバイスによって取り込まれた画像を用いて、前記液体が前記検査区域に付加された時間を決定し、かつ
前記所定時間が経過した後に前記発現領域を走査する、
ための前記命令を実行するように構成される、
ことを特徴とする請求項５に記載のシステム。 - 前記復号された第１のデータは、前記発現領域を光学的に変化させることになる化学物質又は条件に関する情報を含む、ことを特徴とする請求項３に記載のシステム。
- 化学物質又は条件に関する前記情報は、遊離塩素が前記発現領域を光学的に変化させることになるという情報である、ことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
- 化学物質又は条件に関する前記情報は、前記発現領域がｐＨ値の範囲内で光学的に変化するように構成されるという情報である、ことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
- 前記１又は２以上のプロセッサは、前記復号された第１のデータから取得された化学物質又は条件に関する前記情報に基づいて、前記復号された第２のデータを解釈するように構成される、ことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
- 前記発現領域は、前記有害汚染物質とは異なる第１の化学物質又は条件の存在下において又は該第１の化学物質又は条件の所定濃度において、光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成された第１の部分を含み、
前記発現領域は、前記有害汚染物質とは異なる第２の化学物質又は条件の存在下において又は該第２の化学物質又は条件の所定濃度において、光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成された第２の部分を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。 - 前記第１の化学物質又は条件はｐＨ条件であり、前記第２の化学物質又は条件は遊離塩素である、ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
- 前記液体の前記条件は、該液体のｐＨを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
- 前記液体の前記条件は、前記有害汚染物質とは異なる化学物質又は化合物の存在を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
- 前記インジケータ部分は、ｐＨインジケータストリップを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
- 前記インジケータ部分は、遊離塩素インジケータストリップを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
- 前記液体は、前記検査区域からの前記有害汚染物質の前記捕集を促進するように構成された緩衝溶液を含み、
前記インジケータ部分は、前記緩衝溶液の分解に応答して前記光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。 - 前記内周の同じ縁部に沿って位置決めされた複数のインジケータ部分を更に有し、該複数のインジケータ部分の各々は、前記液体の複数の条件のうちの異なる１つに応答して光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
- 前記内周の異なる縁部に沿って各々が位置決めされた複数のインジケータ部分を更に有し、該複数のインジケータ部分の各々は、前記液体の同じ条件に応答して前記光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
- 前記１又は２以上のプロセッサは、
前記撮像デバイスに前記複数のインジケータ部分の各々を表す前記画像データを取り込ませ、
前記複数のインジケータ部分の各々に対応する前記画像データのサブセットを分析することに基づいて、該複数のインジケータ部分の各々の前記外見変化を決定し、
前記複数のインジケータ部分の各々の前記外見変化の集計分析に基づいて、前記液体の前記条件を決定する、
ための前記命令を実行するように構成される、
ことを特徴とする請求項１９に記載のシステム。 - 前記読取器デバイスは、アッセイ撮像デバイス又は分光計を含む側方流動アッセイ読取器を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
- 前記１又は２以上のプロセッサは、前記システムに、
側方流動アッセイへの前記有害汚染物質サンプルの移送後に、該側方流動アッセイを表す検査データを前記アッセイ撮像デバイス又は前記分光計から受信させ、かつ
前記サンプル内の前記有害汚染物質の前記存在又は濃度を識別するために前記検査データを分析させる、
ための前記命令を実行するように構成される、
ことを特徴とする請求項２１に記載のシステム。 - 前記読取器デバイスは、前記検査区域からサンプリングされた実際の区域をモニタするように構成された拡張現実デバイスを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
- 前記拡張現実デバイスは、画像取り込みデバイスを含み、
前記１又は２以上のプロセッサは、前記システムに、
検査デバイスへの前記有害汚染物質サンプルの移送後に、該検査デバイスを表す検査データを前記画像取り込みデバイスから受信させ、かつ
前記サンプル内の前記有害汚染物質の前記存在又は濃度を識別するために前記検査データを分析させる、
ための前記命令を実行するように構成される、
ことを特徴とする請求項２３に記載のシステム。 - 前記１又は２以上のプロセッサは、前記液体の前記決定された条件に基づいて前記有害汚染物質の前記存在又は濃度を示す前記検査結果を前記システムに修正させるための前記命令を実行するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
- 前記１又は２以上のプロセッサは、
所定の受容可能パラメータにより前記有害汚染物質の前記存在又は濃度を示す前記検査結果を決定し、かつ
前記検査結果を廃棄することを表示する、
ことにより、前記検査結果を前記システムに修正させるための前記命令を実行するように構成される、
ことを特徴とする請求項２５に記載のシステム。 - 前記１又は２以上のプロセッサは、
前記決定された条件の程度を決定し、
前記条件の前記程度と前記検査結果内の対応するバイアスとの間の既知の相関を表すデータにアクセスし、かつ
前記バイアスを除去するように前記検査結果を調節する、
ことにより、前記検査結果を前記システムに修正させるための前記命令を実行するように構成される、
ことを特徴とする請求項２５に記載のシステム。 - 前記１又は２以上のプロセッサは、
前記決定された条件の程度を決定し、
前記条件の程度が所定の受容可能パラメータ内に収まっていることを決定し、かつ
前記条件の前記程度が前記所定の受容可能パラメータ内に収まっていることの決定に基づいて、前記検査結果を検証する、
ための前記命令を実行するように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。 - 有害汚染物質サンプルの捕集を誘導する方法であって、
テンプレートを検査面上に配置する段階であって、該テンプレートが、
外周と、前記有害汚染物質サンプルの前記捕集のための前記検査面上の検査区域を分画するように構成された開放区域を定める縁部を備える内周とを有する基板と、
前記内周の前記縁部のうちの１つに沿って位置決めされ、かつ前記検査区域に付加された液体を前記基板の前記外周に向けてウィッキングするように構成されたサンプル取得パッドと、
前記サンプル取得パッドから前記液体を受け入れるように位置決めされ、該液体の条件に応答して光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成されたインジケータ部分と、
を含む、前記配置する段階と、
前記液体を前記基板によって分画された前記検査区域に付加する段階と、
前記液体が前記インジケータ部分の前記光学的に検出可能な外見変化を引き起こしたと決定する段階と、
前記外見変化に基づいて前記液体の前記条件を決定する段階と、
前記液体の前記条件に基づいて前記有害汚染物質の存在又は濃度を示す検査結果を表示する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記インジケータ部分は、印刷領域と発現領域とを有するバーコードを含み、
前記発現領域は、前記光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成され、
前記液体が前記光学的に検出可能な変化を引き起こしたと決定する段階、該液体の前記条件を決定する段階、及び前記検査結果を表示する段階は、バーコードスキャナを含むアッセイ読取器デバイスによって実行され、
前記方法が、前記アッセイ読取器デバイスによるプログラムに従って、
前記バーコードスキャナに前記印刷領域を走査させる段階と、
前記発現領域によって示される前記液体の条件を識別するために前記印刷領域の前記走査を表す第１のデータを復号する段階と、
前記バーコードスキャナに前記発現領域を走査させる段階と、
前記光学的に検出可能な外見変化を決定するために前記発現領域の前記走査を表す第２のデータを復号する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項２９に記載の方法。 - 前記第２のデータ内のパターンを識別する段階と、
前記パターンに基づいて前記条件の程度を決定する段階と、
を更に含む、ことを特徴とする請求項３０に記載の方法。 - １又は２以上のコンピュータデバイスによって実行される、
前記条件の前記程度が所定の受容可能パラメータ内に収まっていることを決定する段階と、
前記条件の前記程度が前記所定の受容可能パラメータ内に収まっていることの決定に基づいて前記検査結果の検証する段階と、
を更に含む、ことを特徴とする請求項３１に記載の方法。 - 前記検査結果を表示する前に、前記有害汚染物質の前記存在又は濃度を示す該検査結果を修正する段階を更に含む、ことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
- 前記検査結果を修正する段階は、１又は２以上のコンピュータデバイスによって実行される、
前記条件の程度を決定する段階と、
前記条件の前記程度と前記検査結果内の対応するバイアスとの間の既知の相関を表すデータにアクセスする段階と、
前記バイアスを除去するように前記検査結果を調節する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項３３に記載の方法。 - 前記テンプレートは、前記内周の異なる縁部に沿って各々が位置決めされた複数のインジケータ部分を更に含み、該複数のインジケータ部分の各々が、前記液体の同じ条件に応答して前記光学的に検出可能な外見変化を受けるように構成され、
前記方法が、１又は２以上のコンピュータデバイスによって実行される、
前記複数のインジケータ部分の各々を表す画像データを取り込む段階と、
前記複数のインジケータ部分の各々に対応する前記画像データのサブセットを分析することに基づいて該複数のインジケータ部分の各々の前記外見変化を決定する段階と、
前記複数のインジケータ部分の各々の前記外見変化の集計分析に基づいて前記液体の前記条件を決定する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項２９に記載の方法。 - アッセイ撮像デバイス又は分光計により、側方流動アッセイへの前記有害汚染物質サンプルの移送の後の該側方流動アッセイを表す検査データを発生させる段階と、
読取器デバイスにより、前記サンプル内の前記有害汚染物質の前記存在又は濃度を識別するために前記検査データを分析する段階と、
を更に含む、ことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
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