JP5468071B2 - トランスデューサモジュール - Google Patents

Description

（発明の背景）
本発明は、全血サンプルを分析するシステムおよび方法に関する。より具体的には、本発明は、血液分析機器内で用いるトランスデューサモジュールに関する。

（背景技術）
様々な病気および疾病の状態を診断することにおいて、患者の末梢血液を分析することにより、血液中の種々の成分を区別したり列挙したりし、そして、これらの成分の特定のパラメータまたは特性を決定することは、一般的に行われている。例えば、全血サンプル（ＷＢＳ）は、概して、液体媒質または血漿内に懸濁された、種々のタイプの細胞（血液細胞および非血液細胞の両方）を含んでいる。血液細胞は、３つの基本的なタイプ、すなわち、赤血球（ｅｒｙｔｈｒｏｃｙｔｅ）、白血球（ｌｅｕｋｏｃｙｔｅ）、血小板（ｔｈｒｏｍｂｏｃｙｔｅ）がある。成熟レベルに依存して、赤血球は、しばしば、３つのサブセット、すなわち、有核赤血球（ＮＲＢＣ）、網状赤血球（「ｒｅｔｉｃ」）、成熟赤血球（ＲＢＣ）に分類される。成熟白血球は、５つの異なるサブセット、すなわち、単球、リンパ球、好酸球、好中球、好塩基球に分類される。白血球のサブセットの各々は、それらのそれぞれの成熟レベル、活性レベル、異常レベルに基づいて、サブクラスに分類される。血小板は、３つの一般的なタイプ、すなわち、成熟血小板、網状血小板、巨大血小板に分類される。完全な血液分析は、上述の細胞タイプの各々のそれぞれの濃度および相対的な割合を決定する。

種々の測定技術が、ＷＢＳ内の種々の成分を区別したり列挙したりするために、単独または組み合わせで、血液分析器機内に実装されてきた。例えば、直流（ＤＣ）インピーダンス測定は、細胞の体積を測定するために用いられる。ＤＣインピーダンス測定は、細胞のタイプ、配向、成熟および／またはその他の特性に関わらずに、等張希釈剤内の細胞のサイズを決める。無線周波数（ＲＦ）測定は、細胞の伝導性を測定することにより、細胞のサイズに関する情報ならびに化学的組成および核の体積を含む内部構造に関する情報を収集するために用いられる。さらに、細胞が、例えばレーザビーム等の光源によって照射された場合に、細胞は、全ての方向に光を散乱させる。種々の異なる角度における光散乱の測定は、例えば細胞の粒状度、核の小葉性（ｌｏｂｕｌａｒｉｔｙ）、細胞表面の構造等の情報を獲得するために用いられる。染色された血液サンプルの蛍光測定は、血液サンプルの成分を区別するために用いられてきた。そして、これらの測定技術のそれぞれの出力は、成分を同定したり列挙したりし、これにより、包括的な血液分析レポートを作成するために、処理される。

本明細書中に参照により全内容が援用される特許文献１（’６５２特許）は、とりわけ、血液分析機器を開示している。’６５２特許の血液分析機器は、フローセル内の細胞インテロゲーションゾーン（ｃｅｌｌ−ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ ｚｏｎｅ）を逐次通過する血液細胞のＤＣインピーダンス、ＲＦ伝導性、光散乱、蛍光特性を同時に測定するための単一のトランスデューサを含む。レーザが、細胞インテロゲーションゾーンを通過する細胞を照射するために用いられる。そして、個々の細胞からの光散乱が測定される。同時に、各細胞の蛍光が、ＮＲＢＣ集団を同定するために測定される。しかしながら、ＮＲＢＣを同定するための蛍光の使用は、システムコンポーネントおよび血液を染色するために必要な蛍光染料の高コストに起因して、比較的費用の高いものとなる。さらに、実用上は、細胞インテロゲーションゾーン内でのレーザの光学的な焦点合わせおよび整列のための比較的厳しい許容差は、著しい製造上の要求をもたらす。

本明細書中に参照により全内容が援用される特許文献２（’３１９特許）は、とりわけ、ＮＲＢＣを区別するための代替的な方法を開示している。’３１９特許の方法は、準備された血液サンプルにフローセルを通過させることと、サンプルの個々の細胞がフローセルの細胞インテロゲーションゾーンを通過する際に、サンプルの個々の細胞を照射することと、ＤＣインピーダンス、軸方向光損失（ａｘｉａｌ ｌｉｇｈｔ ｌｏｓｓ）、低角度光散乱（ｌｏｗ ａｎｇｌｅ ｌｉｇｈｔ ｓｃａｔｔｅｒ）、中角度光散乱（ｍｅｄｉａｎ ａｎｇｌｅ ｌｉｇｈｔ ｓｃａｔｔｅｒ）の組み合わせを測定することとを含む。

さらなるシステムおよび方法が、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献２において開示されており、これらの開示は、本明細書中に参照により全内容が援用される。

米国特許第６，２２８，６５２号明細書 米国特許第７，２０８，３１９号明細書 米国特許第５，１２５，７３７号明細書 米国特許第５，６１６，５０１号明細書 米国特許第５，８７４，３１１号明細書 米国特許第６，２３２，１２５号明細書 米国特許第７，００８，７９２号明細書

（発明の概要）
血液分析機器内で用いるトランスデューサモジュールおよび血液サンプルを分析する方法が、本明細書中に提供される。提示されるトランスデューサモジュールは、概して、光源と、焦点整列システムと、フローセルと、光散乱検出システムとを含む。フローセル内の電極は、フローセル内の細胞インテロゲーションゾーンを通過する細胞のＤＣインピーダンスおよびＲＦ伝導性を測定することを可能にする。細胞インテロゲーションゾーンを通過する細胞からの光散乱は、光散乱検出システムによって測定される。光散乱検出システムは、上方中角度光散乱（ｕｐｐｅｒ ｍｅｄｉａｎ ａｎｇｌｅ ｌｉｇｈｔ ｓｃａｔｔｅｒ）、下方中角度光散乱（ｌｏｗｅｒ ｍｅｄｉａｎ ａｎｇｌｅ ｌｉｇｈｔ ｓｃａｔｔｅｒ）、低角度光散乱、軸方法光損失の光散乱パラメータを測定する。血液サンプルを分析するための提示される方法は、概して、全血サンプルを血液分析機器の中に吸引することと、分析のために血液サンプルを準備すること、血液サンプルにトランスデューサシステム内のフローセルを通過させることと、軸方向光損失、光散乱の複数の角度、ＤＣインピーダンスおよび／またはＲＦ伝導性を測定することとを含む。

添付の図面は、本明細書中に組み込まれ、本明細書の一部分をなし、トランスデューサモジュールおよび血液サンプルを分析する方法の実施形態を図示する。さらに、図面は、記載と一緒に、本明細書中に記載されているトランスデューサモジュールおよび方法の原理を説明する役目を担い得、そして、当業者が、本明細書中に記載されているトランスデューサモジュールおよび方法を製造および使用することを可能にする役目をさらに担い得る。複数の図面では、同様の参照番号は、同一または機能的に類似した要素を示す。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
光散乱検出器アセンブリであって、
第１の光散乱検出器ユニットであって、上方中角度光散乱を検出するための第１の光活性領域と、下方中角度光散乱を検出するための第２の光活性領域と、低角度光散乱が該第１の光散乱検出器ユニットを越えて通過することを可能にするように提供された開口とを有する第１の光散乱検出器ユニットと、
該第１の光散乱検出器ユニットの後方にある第２の光散乱検出器ユニットであって、該第２の光散乱検出器ユニットは、軸方向光損失センサを含む、第２の光散乱検出器ユニットと
を含む、光散乱検出器アセンブリ。
（項目２）
前記軸方向光損失センサの近位に配置された１つの低角度光散乱センサをさらに含む、項目１に記載の光散乱検出器アセンブリ。
（項目３）
前記軸方向光損失センサの近位に配置された複数の低角度光散乱センサをさらに含む、項目１に記載の光散乱検出器アセンブリ。
（項目４）
前記複数の低角度光散乱センサは、約５°の光散乱を検出するように位置付けられる、項目３に記載の光散乱検出器アセンブリ。
（項目５）
前記第１の光散乱検出器ユニットは、マスクを含む、項目１に記載の光散乱検出器アセンブリ。
（項目６）
前記第２の光散乱検出器ユニットは、マスクを含む、項目１に記載の光散乱検出器アセンブリ。
（項目７）
前記第１の光活性領域は、約４３°よりも大きい角度において光散乱を検出する、項目１に記載の光散乱検出器アセンブリ。
（項目８）
前記第２の光活性領域は、約９°よりも小さい角度において光散乱を検出する、項目１に記載の光散乱検出器アセンブリ。
（項目９）
トランスデューサモジュール内で用いるレーザ光整列システムであって、
レーザビームの横方向の整列のための第１の調整手段と、
該レーザビームの縦方向の整列のための第２の調整手段であって、該第２の調整手段は、可動キャリア上に搭載され、該キャリアの移動は、該レーザビームの焦点を軸方向に位置付ける、第２の調整手段と
を含む、レーザ光整列システム。
（項目１０）
前記第２の調整手段は、第１のレンズを含み、該第１のレンズの移動は、前記レーザビームをｘ方向において整列させ、該第２の調整手段は、第２のレンズを含み、該第２のレンズの移動は、該レーザビームをｙ方向において整列させ、前記可動キャリアの移動は、該レーザビームの焦点をｚ方向において整列させ、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は、レーザ光源に対するものである、項目９に記載のレーザ整列システム。
（項目１１）
前記第１の調整手段は、屈曲ヒンジを含む、項目９に記載のレーザ光整列システム。
（項目１２）
前記第２の調整手段は、屈曲ヒンジを含む、項目９に記載のレーザ光整列システム。
（項目１３）
トランスデューサモジュール内で用いるレーザ光整列システムであって、
第１の屈曲ヒンジ上に搭載された第１のレンズと、
可動キャリアと、
第２の屈曲ヒンジ上に搭載された第２のレンズであって、該第２のレンズおよび該第２の屈曲ヒンジは、該可動キャリアに結合されている、第２のレンズと
を含む、レーザ光整列システム。
（項目１４）
トランスデューサモジュールであって、
相対的に固定されたレーザ光源と、
該レーザ光源によって放射されたレーザビームの横方向の整列のための該レーザ光源の近位の第１のレンズと、
該レーザビームの縦方向の整列のための第２のレンズであって、該第２のレンズは、可動キャリア上に搭載され、該可動キャリアの移動は、該レーザビームの焦点を軸方向に位置付ける、第２のレンズと、
相対的に固定されたフローセルと
を含む、トランスデューサモジュール。
（項目１５）
トランスデューサモジュールであって、
相対的に固定されたレーザ光源と、
該レーザ光源によって放射されたレーザビームの横方向の整列のための該レーザ光源の近位の第１のレンズと、
該レーザビームの縦方向の整列のための第２のレンズであって、該第２のレンズは、可動キャリア上に搭載され、該可動キャリアの移動は、該レーザビームの焦点を軸方向に位置付ける、第２のレンズと、
相対的に固定されたフローセルと、
光散乱検出器アセンブリと
を含み、
該光散乱検出器アセンブリは、
第１の光散乱検出器ユニットであって、上方中角度光散乱を検出するための第１の光活性領域と、下方中角度光散乱を検出するための第２の光活性領域と、低角度光散乱が該第１の光散乱検出器ユニットを越えて通過することを可能にするように提供された開口とを有する第１の光散乱検出器ユニットと、
該第１の光散乱検出器ユニットの後方にある第２の光散乱検出器ユニットであって、該第２の光散乱検出器ユニットは、軸方向光損失センサを含む、第２の光散乱検出器ユニットと
を含む、トランスデューサモジュール。
（項目１６）
前記軸方向光損失センサの近位に配置された１つの低角度光散乱センサをさらに含む、項目１５に記載のトランスデューサモジュール。
（項目１７）
前記軸方向光損失センサの近位に配置された複数の低角度光散乱センサをさらに含む、項目１５に記載のトランスデューサモジュール。
（項目１８）
前記複数の低角度光散乱センサは、約５°の光散乱を検出するように位置付けられる、項目１７に記載のトランスデューサモジュール。
（項目１９）
前記第１の光散乱検出器ユニットは、マスクを含む、項目１５に記載のトランスデューサモジュール。
（項目２０）
前記第２の光散乱検出器ユニットは、マスクを含む、項目１５に記載のトランスデューサモジュール。
（項目２１）
前記第１の光活性領域は、約４３°よりも大きい角度において光散乱を検出する、項目１５に記載のトランスデューサモジュール。
（項目２２）
前記第２の光活性領域は、約９°よりも小さい角度において光散乱を検出する、項目１５に記載のトランスデューサモジュール。
（項目２３）
血液サンプルを吸引することと、
分析のために該血液サンプルを準備することと、
該血液サンプルに該トランスデューサシステム内のフローセルを通過させ、その結果、該トランスデューサシステムが、該血液サンプルを照射するようにすることと、
軸方向光損失、低角度光散乱、下方中角度光散乱、上方中角度光散乱の光散乱パラメータを測定することと
を含む、方法。
（項目２４）
ＤＣインピーダンスを測定することをさらに含む、項目２３に記載の方法。
（項目２５）
ＲＦ伝導性を測定することをさらに含む、項目２３に記載の方法。
（項目２６）
中角度光散乱を測定することをさらに含む、項目２３に記載の方法。
（項目２７）
中角度光散乱を計算することをさらに含む、項目２３に記載の方法。
（項目２８）
前記低角度光散乱は、約５°である、項目２３に記載の方法。
（項目２９）
約９°よりも小さい角度において光散乱を測定することをさらに含む、項目２３に記載の方法。
（項目３０）
約４３°よりも大きい角度において光散乱を測定することをさらに含む、項目２３に記載の方法。
（項目３１）
血液サンプルを吸引することと、
分析のために該血液サンプルを準備することと、
該血液サンプルに該トランスデューサシステム内のフローセルを通過させ、その結果、該トランスデューサシステムが、該血液サンプルを照射するようにすることと、
該光散乱の軸方向光損失および４つの異なる角度を測定することと
を含む、方法。

図１は、本明細書中に提示されている一実施形態に従うトランスデューサモジュールを組み込んでいる血液分析機器のシステムブロック図である。 図２は、図１のトランスデューサモジュールのブロック図である。 図３は、本明細書中に提示されている一実施形態に従うトランスデューサモジュールの斜視図である。 図４は、図３のトランスデューサモジュールの側面図である。 図５は、図３のトランスデューサモジュールの断面図である。 図６は、図３のトランスデューサモジュールの代替的な断面図である。 図７は、本明細書中に提示されている一実施形態に従う光散乱検出器ユニットの断面図である。 図８は、本明細書中に提示されている別の実施形態に従う光散乱検出器ユニットの断面図である。 図９は、本明細書中に提示されている別の実施形態に従う光散乱検出器ユニットの断面図である。 図１０は、本明細書中に提示されている一実施形態に従う屈曲ヒンジ上に搭載されているレンズの断面図である。 図１１は、本明細書中に提示されている一実施形態に従う屈曲ヒンジ上に搭載されているレンズの断面図である。 図１２は、血液サンプルを分析する方法を図示するフローチャートである。

（実施形態の詳細な説明）
トランスデューサモジュールおよび全血サンプル（ＷＢＳ）を分析する方法に関する以下の詳細な説明は、例示的な実施形態を図示する添付の図面を参照している。その他の実施形態もまた可能である。本発明の精神および権利範囲から逸脱することなく、本明細書中に記載されている実施形態に対して改変がなされ得る。よって、以下の詳細な説明は、限定を意味していない。さらに、当業者にとって、以下に記載されているシステムおよび方法が、ハードウェア、ソフトウェアおよび／またはファームウェアの多くの様々な実施液体において実装され得ることは明らかであり得る。記載されているどのような実際のハードウェア、ソフトウェアおよび／またはファームウェアも、限定を意味していない。提示されているシステムおよび方法の動作および挙動は、あるレベルの詳細が提示されていると想定した場合に、実施形態の改変および変形が可能であるという理解を伴って、記載されている。

本発明のトランスデューサモジュールおよびＷＢＳを分析する方法を詳細に記載する前に、トランスデューサモジュールおよび方法が実装され得る例示的な環境を記載することが役に立つ。上述したように、種々の血液分析機器が、ＷＢＳ内の種々の成分を区別したり列挙したりするために開発されてきた。よって、本明細書中に提示されているトランスデューサモジュールおよび方法は、血液分析機器の環境内で特に有用である。提供されている記載は、トランスデューサモジュールおよび方法を血液分析機器に組み込むが、トランスデューサモジュールおよび方法は、血液分析機器の環境に限定されるべきではない。当業者は、本発明のトランスデューサモジュールおよび方法を代替的な環境、例えばフローサイトメトリシステム、細胞ソートシステム、ＤＮＡ分析システム等にどのように組み込むのかを容易に理解することができるであろう。

図１は、血液分析機器１０５内に組み込まれているトランスデューサモジュール１００のシステムブロック図である。機器１０５内には、３つのコアシステムブロック、すなわち、準備システム１２０、トランスデューサシステムまたはモジュール１００、分析システム１４０が存在する。機器１０５は、本明細書中では、３つのコアシステムブロック（１２０、１００、１４０）を参照するだけで、非常に高レベルで記載されているが、当業者は、機器１０５は、多くのその他のシステム、例えば制御プロセッサ（または複数の制御プロセッサ）、ディスプレイシステム（または複数のディスプレイシステム）、流体システム（または複数の流体システム）、温度制御システム（または複数の温度制御システム）、ユーザセーフティ制御システム（または複数のユーザセーフティ制御システム）等を含むことを理解することができよう。

動作中、全血サンプル（ＷＢＳ）１１０は、分析のために機器１０５に提示される。ＷＢＳ１１０は、好適には、機器１０５の中に吸引される。吸引技術は、当業者に公知なものである。吸入後、ＷＢＳ１１０は、準備システム１２０に搬送される。準備システム１２０は、ＷＢＳ１１０を受け取り、さらなる測定および分析のためにＷＢＳ１１０を準備するために必要な動作を実行する。例えば、準備システム１２０は、トランスデューサモジュール１００に対する提示のためにＷＢＳ１１０を所定のアリコートに分離し得る。また、準備システム１２０は、適切な試薬がアリコートに付与され得るように、混合チャンバを含み得る。例えば、アリコートが、白血球のサブセットの集団の区別のために試験される場合、溶解試薬が、ＲＢＣを破壊したり除去したりするために、アリコットに付与され得る。また、準備システム１２０は、試薬および／または混合チャンバの温度を制御する温度制御コンポーネントを含み得る。適切な温度制御は、準備システム１２０の一貫性を向上させる。

準備システム１２０から、所定のアリコットが、トランスデューサモジュール１００に搬送される。以下にさらに詳細に記載されるように、トランスデューサモジュール１００は、意図された測定を実行する。そして、測定されたパラメータは、データ処理のために、分析システム１４０に搬送される。分析システム１４０は、測定されたパラメータを評価し、ＷＢＳ成分を同定したり列挙したりし、その後、包括的な血液分析レポート１５０を作成するためのコンピュータ処理アルゴリズムを含む。最終的に、トランスデューサモジュール１００からの余分なサンプルは、外部の（代替的に内部の）廃棄システム１６０に向けられる。

図２は、トランスデューサモジュール１００のコンポーネントを図示するシステムブロック図である。トランスデューサモジュール１００は、例えばレーザ２１０等の光源を含む。一実施形態において、レーザ２１０は、６３５ｎｍ、５ｍＷのソリッドステートレーザである。レーザ２１０は、ビーム２１５を放射する。示されている実施形態において、焦点整列システム２２０は、ビーム２１５を調整し、その結果、結果として生じるビーム２２５が、フローセル２３０の細胞インテロゲーションゾーン２３３内で、焦点を合わせされ、位置付けられるようにする。フローセル２３０は、準備システム１２０からアリコットを受け取る。一実施形態において、フローセル２３０内のサンプルアリコットの流体力学的な焦点合わせを可能にするために、さらなる流体（図示されていない）が利用される。アリコットは、概して、細胞インテロゲーションゾーン２３３を流れ、その結果、アリコットの成分は、逐次細胞インテロゲーションゾーン２３３を通過する。一実施形態においては、例えば’６５２特許に記載されているもののような、細胞インテロゲーションゾーンが利用される。例えば、細胞インテロゲーションゾーン２３３は、５０ミクロン×５０ミクロンであって、約６５ミクロンの長さ（流れの方向で測定）を有する、四角形の横断面によって規定される。

当業者は、フローセル２３０が、細胞インテロゲーションゾーン２３３を通過する細胞のＤＣインピーダンス測定およびＲＦ伝導性測定を実行するために、２つの電極２３１、２３２を含むことを理解することができるであろう。そして、電極２３１、２３２からの信号は、分析システム１４０に伝送される。

ビーム２２５は、細胞インテロゲーションゾーン２３３を通過する細胞を照射し、その結果、光散乱２４０が生じる。図２に示されている実施形態において、光散乱２４０は、光散乱検出器アセンブリ２５０によって検出される。光散乱検出器アセンブリ２５０は、第１の光散乱検出器ユニット２５０Ａと、第１の光散乱検出器ユニットの後方にある第２の光散乱検出器ユニット２５０Ｂとを含むという点で、既に利用可能なアセンブリとは異なっている。図７において最良に図示されているように、第１の光散乱検出器ユニット２５０Ａは、上方中角度光散乱（ＵＭＡＬＳ：ｕｐｐｅｒ ｍｅｄｉａｎ ａｎｇｌｅ ｌｉｇｈｔ ｓｃａｔｔｅｒ）を検出したり測定したりするための第１の光活性領域７１５を含む。また、第１の光散乱検出器ユニット２５０Ａは、下方中角度光散乱（ＬＭＡＬＳ：ｌｏｗｅｒ ｍｅｄｉａｎ ａｎｇｌｅ ｌｉｇｈｔ ｓｃａｔｔｅｒ）を検出したり測定したりするための第２の光活性領域７１０を含む。一実施形態において、第１の光散乱検出器ユニット２５０Ａは、光活性領域の選択された部分において光をブロックするための１つ以上のマスクをさらに含み、これにより、検出器の信号対ノイズ比を向上させる。例えば、図７に示されている実施形態においては、マスク７２０が提供される。さらに、図７に示されている実施形態においては、低角度光散乱が第１の光散乱検出器ユニット２５０Ａを越えて通過し、これにより、第２の光散乱検出器ユニット２５０Ｂに到達し、第２の光散乱検出器ユニットによって検出されることを可能にするために、開口２５１が提供される。ワイヤ７５０は、さらなる処理のために、光散乱検出器ユニット２５０Ａから分析システム１４０に信号を伝送する。

代替的な実施形態において、図８に示されているように、第１の光散乱検出器ユニット２５０Ａは、スプリットセンサとして設計され得る。図８に示されているように、第１の光散乱検出器ユニット２５０Ａは、上方中角度光散乱（ＵＭＡＬＳ）を検出したり測定したりするための第１の光活性領域８１５と、下方中角度光散乱（ＬＭＡＬＳ）を検出したり測定したりするための第２の光活性領域８１０とを含む。低角度光散乱が第１の光散乱検出器ユニット２５０Ａを越えて通過し、これにより、第２の光散乱検出器ユニット２５０Ｂに到達し、第２の光散乱検出器ユニットによって検出されるようにするために、開口２５１が提供される。開口２５１は、図７および図８においては、円形開口として示されているが、開口２５１は、サイズまたは形状において限定されず、任意の適切なサイズまたは形状に設計され得る。ワイヤ８５０は、さらなる処理のために、光散乱検出器ユニット２５０Ａから分析システム１４０に信号を伝送する。

一実施形態において、第２の光散乱検出器ユニット２５０Ｂは、１つ以上の低角度光散乱（ＬＡＬＳ：ｌｏｗ ａｎｇｌｅ ｌｉｇｈｔ ｓｃａｔｔｅｒ）センサを含む。図９に図示されている実施形態においては、第２の光散乱検出器ユニット２５０Ｂは、軸方向光損失（ＡＬＬ：ａｘｉａｌ ｌｉｇｈｔ ｌｏｓｓ）センサ９６０のまわりに放射状に配置された４つのＬＡＬＳセンサ９７０を含む。ＬＡＬＳセンサ９７０およびＡＬＬセンサ９６０は、例えばプリント回路基板（ＰＣＢ）等のベースボード９１０上に搭載され、マスク３２５によってカバーされる。示されている実施形態において、複数のボルト９３０（１つのボルトのみが示されている）が、マスク３２５をボード９１０に固定するために用いられる。中央開口９２１を含む、マスク３２５内の複数の開口９２０は、センサ９６０、９７０に到達する光散乱角のより正確な制御を可能にする。マスク３２５の使用は、製造者が、ＬＡＬＳセンサおよびＡＬＬセンサの製造限界を超える光散乱角を制限することを可能にする。例えば、製造者は、オーバーサイズのＬＡＬＳセンサを用い、そして、マスク３２５を利用して、測定されるべき正確な光散乱角を規定することが可能である。ＬＡＬＳセンサおよびＡＬＬセンサが、適切な許容差までに製造される場合、マスク３２５は必要ではないことがあり得る。

一実施形態において、第１の光活性領域８１５は、約２０°〜約４３°の角度における光散乱として規定されたＵＭＡＬＳを検出したり測定したりするために用いられる。代替的な実施形態において、第１の光散乱検出器ユニット２５０Ａは、第１の光散乱領域８１５が、約４３°よりも大きい角度における光散乱を検出したり測定したりするために用いられるように、サイズが決められ得、および／または、位置付けられ得る。第２の光活性領域８１０は、約９°〜約１９°の角度における光散乱として規定されるＬＭＡＬＳを検出したり測定したりするために用いられる。代替的な実施形態において、第１の光散乱検出器ユニット２５０Ａは、第２の光散乱領域８１５が、約９°よりも小さい角度における光散乱を検出したり測定したりするために用いられるように、サイズが決められ得、および／または、位置付けられ得る。ＵＭＡＬＳおよびＬＭＡＬＳの組み合わせは、約９°〜約４３°の角度における光散乱である中角度光散乱（ＭＡＬＳ：ｍｅｄｉａｎ ａｎｇｌｅ ｌｉｇｈｔ ｓｃａｔｔｅｒ）として規定される。ＬＡＬＳセンサ９７０は、ＬＡＬＳを検出したり測定したりするために用いられ、ＬＡＬＳは、１．９°＋／−０．５°、３．０°＋／−０．５°、３．７°＋／−０．５°、５．１°＋／−０．５°、６．０°＋／−０．５°、７．０°＋／−０．５°を含む、約１０°よりも小さい角度における光散乱として規定される。ＡＬＬセンサ９６０は、約１°よりも小さい角度における光散乱を検出したり測定したりするために用いられ、一実施形態においては、約０．５°よりも小さい角度における光散乱を検出したり測定したりするために用いられる。よって、提示されているアセンブリおよびそれと等価な構造は、これらが、ＡＬＬおよび複数の異なる光散乱角度を検出したり測定したりする手段を提供するという点で、既に利用可能なアセンブリとは異なっている。例えば、適切な回路および／または適切な処理ユニットを含む光散乱検出器アセンブリ２５０は、ＵＭＡＬＳ、ＬＭＡＬＳ、ＬＡＬＳ、ＭＡＬＳ、ＡＬＬを検出したり測定したりする手段を提供する。

図３は、本明細書中に提示されている一実施形態に従うトランスデューサモジュール１００の斜視図である。図４は、図３のトランスデューサモジュールの側面図である。図５は、トランスデューサモジュール１００の拡大された断面図であり、フローセル２３０内に適切に搭載された第１の光散乱検出器ユニット２５０Ａを示している。図６は、トランスデューサモジュール１００の代替的な断面図を示している。図示を目的として、図６は、フローセル２３０から部分的に引き抜かれた第１の光散乱検出器ユニット２５０Ａを図示している。

図３〜６に図示されている実施形態において、トランスデューサモジュール１００は、概して、相対的に固定されたレーザ２１０、焦点整列システム２２０、相対的に固定されたフローセル２３０、光散乱検出器アセンブリ２５０を含む。これらのコンポーネントは、３０５上に搭載され、その後、血液分析機器の中に組み込まれる。当業者は、代替的な実施形態において、トランスデューサモジュール１００の１つ以上のコンポーネントが、除去され得るかまたは再び位置付けられ得るということを容易に理解することができるであろう。また、当業者は、代替的な実施形態において、トランスデューサモジュール１００の１つ以上のコンポーネントが、同様の機能を実行する等価なコンポーネントによって置換され得ることを容易に理解することができるであろう。

示されている実施形態において、レーザ２１０は、相対的に固定された位置において、３０７上に搭載される。本明細書中で用いられる場合、用語「固定された（ｆｉｘｅｄ）」または「相対的に固定された（ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｆｉｘｅｄ）」は、永続的に設置されることを意図しておらず、その代わりに、「エンドユーザが位置調整を行う必要がないように係留されること」を意味している。レーザ２１０の相対的に固定された位置は、エンドユーザが、フローセルの細胞インテロゲーションゾーン内で、レーザビームを適切に焦点合わせしたり、位置付けたりするために、レーザおよびフローセルの両方の面倒で時間のかかる調整を実行しなければならないものであり得る、既に利用可能なシステムとは対照的である。図３および４に図示されているシステムにおいて、レーザ２１０によって放射されたビームは、焦点整列システム２２０によって、焦点合わせされたり、位置付けられたりする。焦点整列システム２２０は、第１の調整手段４１３上に搭載された第１のレンズ４１１（図１０において最良に示されている）と、第２の調整手段３１３上に搭載された第２のレンズ３１１（図１１において最良に示されている）とを含み、第２の調整手段は、可動キャリア３１５上に搭載されている。

示されている実施形態において、第１の調整手段４１３は、ブロック３０９上に搭載された屈曲ヒンジである。図示されているように、第１の調整手段４１３は、第１のレンズ４１１の位置調整のための止めネジ１０１０および調整バネ１０２０を含む。これにより、第１のレンズ４１１の位置調整は、第１のレンズ４１１を通過するレーザビームの横方向の移動を提供し、そして、このレーザビームの横方向の整列を提供する。屈曲ヒンジは、本明細書中に参照により全内容が援用される米国特許第４，５５９，７１７号において記載されているような周知のものである。当業者にとって、第１のレンズ４１１を通過するレーザビームの横方向の整列を提供する最終目的とともに、任意の等価な構造が利用され得ることは明らかであり得る。よって、第１の調整手段４１３およびその均等物は、レーザ２１０に対してｘ方向における、レーザビームの横方向の整列のための手段を提供する。

示されている実施形態において、第２の調整手段３１３は、可動キャリア３１５上に搭載された屈曲ヒンジである。第２の調整手段３１３は、第２のレンズ３１１の位置調整のための止めネジ１１１０および調整バネ１０２０を含む。これにより、第２のレンズ３１１の位置調整は、第２のレンズ３１１を通過するレーザビームの縦方向（または垂直方向）の移動を提供し、そして、このレーザビームの縦方向の整列を提供する。当業者にとって、第２のレンズ３１１を通過するレーザビームの縦方向の整列を提供する最終目的とともに、任意の等価な構造が利用され得ることは明らかであり得る。よって、第２の調整手段３１３およびその均等物は、レーザ２１０に対してｙ方向における、レーザビームの縦方向の整列のための手段を提供する。

当業者は、上述の実施形態は、横方向の整列を提供するものとして第１の調整手段４１３を提供し、縦方向の整列を提供するものとして第２の調整手段３１３を提示しているが、第１の調整手段４１３が縦方向の整列を提供し、第２の調整手段３１３が横方向の整列を提供するシステムが、等価なシステムであり得ることを、理解することができるであろう。

可動キャリア３１５は、第２のレンズ３１１を通過するレーザビームの焦点を軸方向に位置付けるように提供されている。可動キャリア３１５は、レーザ２１０に対してｚ方向に沿って、可動キャリア３１５を前後に移動させるために、ウェッジアセンブリ３１７、付勢バネ４５０、止めネジ３１９を含む。可動キャリア３１５の前後の移動は、フロー２３０の細胞インテロゲーションゾーン２３３内で、レーザビームの焦点を位置付ける。よって、可動キャリア３１５およびその均等物は、レーザ２１０に対してｚ方向における、レーザビームの焦点の軸方向の位置付けのための手段を提供する。

第１の調整手段４１３、第２の調整手段３１３、可動キャリア３１５の位置の移動および／または調整は、細胞インテロゲーションゾーン２３３内でのレーザビームの焦点の正確な位置付けを可能にする。よって、製造者は、製造許容差内で、レーザ２１０に対するシステムブロック３２１にフローセル２３０を固定し、その後、レーザビームの焦点の位置の精密な調整を提供することにより、フローセル２３０の細胞インテロゲーションゾーン２３３を適切に照射し得る。

レーザビームによる照射の際に、光散乱が、例えば上述した例示的な光散乱検出器アセンブリ２５０等の光散乱検出器アセンブリによって検出される。例えば、光散乱検出器アセンブリ２５０は、フローセル２３０内に搭載された第１の光散乱検出器ユニット２５０Ａおよびシステムブロック３２３上に搭載された第２の光散乱検出器ユニット２５０Ｂとして図示されている。

図１２は、例えば、トランスデューサモジュール１００を用いることにより、血液サンプルを分析する方法１２００を図示するフローチャートである。当業者は、図１２において提示されている方法は、単に本明細書中に記載されているトランスデューサモジュール１００とともに用いられることに限定されず、その代わりに、代替的なシステムを用いて実行され得るということを理解することができるであろう。

ステップ１２１０において、ＷＢＳは、血液分析機器の中に吸引される。ステップ１２２０において、血液サンプルは、サンプルをアリコットに分割し、そして、アリコットサンプルと適切な試薬とを混合することにより、準備される。ステップ１２３０において、アリコットサンプルは、トランスデューサシステム内のフローセルを通過させられ、その結果、アリコットサンプルの成分は、逐次細胞インテロゲーションゾーンを通過させられる。成分は、例えばレーザ等の光源によって照射される。ステップ１２４０において、ＲＦ伝導性１２４１、ＤＣインピーダンス１２４２、ＬＡＬＳ １２４３、ＡＬＬ １２４４、ＵＭＡＬＳ １２４５および／またはＬＭＡＬＳ １２４６の任意の組み合わせが測定される。そして、ＵＭＡＬＳ １２４５およびＬＭＡＬＳ １２４６の測定は、ＭＡＬＳ １２４７を決定するために用いられる。代替的に、ＭＡＬＳ １２４７は、直接的に測定され得る。そして、ステップ１２５０において、結果として得られた測定が処理され、最終的に、血液分析レポートを作成する。方法１２００は、上述されたシステムが、複数の異なる光散乱角度でのＡＬＬの同時測定を可能にするという点で、既に公知な方法とは異なっている。例えば、方法１２００は、ＵＭＡＬＳ、ＬＭＡＬＳ、ＭＡＬＳ、ＬＡＬＳ、ＡＬＬを同時に測定する。

（実施例）
以下の段落は、上述したシステムの実施例としての役目を担っている。提供される実施例は、特に明示的に述べられていない限り、予測的な実施例である。

（実施例１）
一実施形態において、光散乱検出器アセンブリが提供され、光散乱検出器アセンブリは、第１の光散乱検出器ユニットおよび第２の光散乱検出器ユニットを含む。第１の光検出器ユニットは、ＵＭＡＬＳを検出するための第１の光活性領域と、ＬＭＡＬＳを検出するための第２の光活性領域と、低角度光散乱が第１の光散乱検出器ユニットを越えて通過することを可能にするように適用された開口とを含む。第２の光散乱検出器ユニットは、第１の光散乱検出器ユニットの後方にあり、軸方向光損失センサを含む。第２の光散乱検出器ユニットは、さらに、軸方向光損失センサの近位に配置された１つ以上のＬＡＬＳセンサを含む。

（実施例２）
一実施形態において、トランスデューサモジュール内で用いるためのレーザ光焦点整列システムが提供され、システムは、レーザビームの横方向の整列のための第１の調整手段と、レーザビームの縦方向の整列のための第２の調整手段とを含む。第２の調整手段は、可動キャリア上に搭載され、その結果、キャリアの軸方向の移動は、レーザビームの焦点を軸方向に位置付ける。一実施形態において、第１の調整手段は、第１のレンズを含み、第１のレンズの位置の移動は、レーザビームをｘ方向において整列させ、第２の調整手段は、第２のレンズを含み、第２のレンズの位置の移動は、レーザビームをｙ方向において整列させ、可動キャリアの移動は、レーザビームの焦点をｚ軸方向において位置付け、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は、レーザ光源に対するものである。代替的な実施形態において、第１の調整手段は、屈曲ヒンジを含み、第２の調整手段は、屈曲ヒンジを含む。

（実施例３）
一実施形態において、トランスデューサモジュールが提供され、トランスデューサモジュールは、固定されたレーザ光源と、レーザ光源によって放射されたレーザビームの横方向の整列のためのレーザ光源の近位の第１のレンズと、可動キャリア上に搭載された第２のレンズであって、第２のレンズは、レーザビームの縦方向の整列を提供し、キャリアの移動は、レーザビームの焦点を軸方向に位置付ける、第２のレンズと、固定されたフローセルとを含む。

（実施例４）
一実施形態において、トランスデューサモジュールが提供され、トランスデューサモジュールは、固定されたレーザ光源と、レーザ光源によって照射されたレーザビームの横方向の調整のためのレーザ光源の近位の第１のレンズと、可動キャリア上に搭載された第２のレンズであって、第２のレンズは、レーザビームを縦方向に調整し、可動キャリアの移動は、レーザビームの焦点を軸方向に位置付ける、第２のレンズと、固定されたフローセルと、光散乱検出器アセンブリとを含む。光散乱検出器アセンブリは、ＵＭＡＬＳを検出するための第１の光活性領域およびＬＭＡＬＳを検出するための第２の光活性領域を有する第１の光散乱検出器ユニットと、低角度光散乱が第１の光散乱検出器ユニットを越えて通過することを可能にするように提供された開口とを含む。また、光散乱検出器ユニットは、第１の光散乱検出器ユニットの後方にある第２の光散乱検出器ユニットを含む。第２の光散乱検出器ユニットは、ＡＬＬセンサを含む。一実施形態において、トランスデューサモジュールは、さらに、軸方向光損失センサの近位に配置された１つ以上のＬＡＬＳセンサを含む。

（実施例５）
一実施形態において、血液サンプルを吸引することと、分析のために血液サンプルを準備することと、血液サンプルにトランスデューサシステム内のフローセルを通過させ、その結果、トランスデューサシステムが、血液サンプルを照射するようにすることとを含む方法が提供される。方法は、さらに、ＡＬＬ、ＬＡＬＳ、ＵＭＡＬＳ、ＬＭＡＬＳの光散乱パラメータを検出したり測定したりすることを含む。方法は、さらに、ＤＣインピーダンス、ＲＦ伝導性、ＭＡＬＳを検出したり測定したりすることを含み得る。代替的に、方法は、測定されたＵＭＡＬＳおよびＬＭＡＬＳからＭＡＬＳを計算することを含み得る。

（実施例６）
一実施形態において、血液サンプルを吸引することと、分析のために血液サンプルを準備することと、血液サンプルにトランスデューサシステム内のフローセルを通過させ、その結果、トランスデューサシステムが、血液サンプルを照射するようにすることと、光散乱のＡＬＬおよび４つの異なる角度を検出したり測定したりすることとを含む方法が提供される。

本発明の上述した記載は、図示および記載を目的として提示された。本発明を開示されたままの形態に完結させることまたは本発明を開示されたままの形態に限定することは意図されていない。その他の改変および変形が、上述の教示を踏まえた場合に、可能であり得る。実施形態は、本発明およびその実用上の応用の原理を最良に説明し、これにより、当業者が、想定される特定の使用に適した種々の実施形態および種々の改変において、本発明を最良に利用することを可能にするために、選択され記載された。添付の特許請求の範囲は、本発明のその他の代替的な実施形態を含むことが意図されている。

Claims (4)

1. 光散乱検出器アセンブリであって、
   第１の光散乱検出器ユニットであって、上方中角度光散乱を検出するための第１の光活性領域と、下方中角度光散乱を検出するための第２の光活性領域と、低角度光散乱が該第１の光散乱検出器ユニットを越えて通過することを可能にするように提供された開口とを有する第１の光散乱検出器ユニットと、
   該第１の光散乱検出器ユニットの後方にある第２の光散乱検出器ユニットであって、該第２の光散乱検出器ユニットは、（ｉ）軸方向光損失センサと、（ｉｉ）該軸方向光損失センサの近位に配置された複数の低角度光散乱センサと、（ｉｉｉ）該複数の低角度光散乱センサによって検出された光散乱角度を約５°に制限するように構成されたマスクとを含む、第２の光散乱検出器ユニットと
   を含む、光散乱検出器アセンブリ。
2. 前記第１の光散乱検出器ユニットは、マスクを含む、請求項１に記載の光散乱検出器アセンブリ。
3. 前記第１の光活性領域は、２０°〜４３°の角度において光散乱を検出する、請求項１に記載の光散乱検出器アセンブリ。
4. 前記第２の光活性領域は、９°〜１９°の角度において光散乱を検出する、請求項１に記載の光散乱検出器アセンブリ。