JP7222714B2 - ポイント・オブ・バースシステムおよび器具、生化学カートリッジ、並びに新生児スクリーニング方法 - Google Patents

ポイント・オブ・バースシステムおよび器具、生化学カートリッジ、並びに新生児スクリーニング方法 Download PDF

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Description

関連技術の相互参照
本開示の主題は、２０１６年４月２９日に出願された「Ｐｏｉｎｔ－ｏｆ－Ｂｉｒｔｈ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ」と題する米国特許仮出願第６２／３２９５９１号に関するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示の主題は、一般的に生物学的材料の処理に関しており、より具体的には、ポイント・オブ・バースシステムおよび器具、生化学カートリッジ、並びに新生児スクリーニング方法に関する。
新生児スクリーニング（ＮＢＳ）は、出生直後に治療されることが最良である遺伝性代謝障害であるフェニルケトン尿症をスクリーニングするための公衆衛生対策として米国で導入され、その後、世界的に拡大し、より多くの治療可能な状態を含むようになった。ＮＢＳの分野は、単一の乾燥血液スポット（ＤＢＳ）標本から３０を超える状態をスクリーニングするためのマルチプレックス技術として、質量分析法の導入により多大な利益を得てきた。しかしながら、高スループット・アプリケーションのための典型的な公衆衛生研究所で使用される質量分析法および他の技術は、多量の液体ハンドリングおよび専門技術者を必要とする。更に、新生児スクリーニングのための伝統的なパラダイムは、ＤＢＳ標本の分析によるが、このＤＢＳ標本は、公衆衛生または参照実験室に送付され、数日間の処理時間を要する故、一部の致命的な疾病の診断に遅れが生じる結果となる。特定の状況では、壊滅的であり、多くの場合、不可逆的な健康影響が生じる前に、出生から数時間以内に直ちに診断および治療の開始を必要とする。これらの障害のうちの一部は、高ビリルビン血症、ガラクトース血症、中鎖アシルＣｏＡ脱水素酵素（ＭＣＡＤ）欠損症、高アンモニア血症、先天性甲状腺機能低下症（ＣＨ）、および先天性副腎過形成症（ＣＡＨ）を含む。
聴覚障害のためのスクリーニングは、出生時に聴性脳幹反応を用いて行われ、かつ先天性心不全をスクリーニングするためにパルスオキシメトリが行われるが、現時点では生化学スクリーニングに利用可能なポイント・オブ・バース新生児検査パネルは１つもない。
本発明は、ポイント・オブ・バース検査システム、ポイント・オブ・バース器具、および生物学的カートリッジに関する。本発明は、更に、新生児スクリーニングの方法およびポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムの使用方法に関する。
本発明の一態様では、新生児スクリーニングのためのポイント・オブ・バース検査システムが開示される。ポイント・オブ・バース検査システムは、新生児のサンプル流体を処理するためのポイント・オブ・バース器具と、ポイント・オブ・バース器具に通信可能に結合されてユーザインタフェースを提供し、ポイント・オブ・バース器具を操作するスマートディスプレイと、処理すべきサンプル流体を受け取るための生化学カートリッジと、を含む。生化学カートリッジは、サンプル流体を処理するためにポイント・オブ・バース器具に挿入することができる。更に、スマートディスプレイは、処理されたサンプル流体の結果を伝達することができる。
本発明のポイント・オブ・バース検査システムの生化学カートリッジは携帯可能であってもよい。更に、本発明のポイント・オブ・バース検査システムのポイント・オブ・バース器具は携帯可能であってもよい。本発明のポイント・オブ・バースシステムのスマートディスプレイは、携帯型スマートデバイスであってもよい。あるいは、ポイント・オブ・バースシステムのスマートディスプレイは、ラップトップコンピュータであってもよい。更に代替的な実施形態では、スマートディスプレイは、ポイント・オブ・バース器具に組み込まれたディスプレイである。
一実施形態では、本発明のポイント・オブ・バース検査システムは、新生児の生物学的スクリーニングのみを支持することができる。あるいは、本発明のポイント・オブ・バース検査システムは、新生児の生物学的スクリーニングおよび新生児の生理学的スクリーニングの両方を支持することができる。本発明の一実施形態では、ポイント・オブ・バース検査システムは、パルスオキシメトリ機構を含むことができる。本発明の別の実施形態では、ポイント・オブ・バース検査システムは、聴覚スクリーニング機構を含むことができる。本発明の更なる実施形態では、ポイント・オブ・バース検査システムは、パルスオキシメトリ機構および聴覚スクリーニング機構の両方を含むことができる。
本発明のポイント・オブ・バース検査システムは、多重化試験を支持することができる。更に、本発明のポイント・オブ・バース検査システムは、生化学カートリッジ上の単一のサンプル流体で複数の検体を検査することができる。
本発明の一実施形態では、ポイント・オブ・バース検査システムは、複数のタイプの生化学試験を実施することができる。例えば、本発明のポイント・オブ・バース検査システムは、酵素試験、比色試験、イムノアッセイ試験、および／または核酸試験等の複数のタイプの生化学試験を実施することができる。本発明のポイント・オブ・バース検査システムの一実施形態では、システムは生物学的マーカーのスクリーニングを行うことができる。例えば、本発明のポイント・オブ・バース検査システムは、総ビリルビン、アンモニア、および／または中鎖アシルＣｏＡデヒドロゲナーゼ等の生物学的マーカーについてスクリーニングすることができる。
本発明の一実施形態では、ポイント・オブ・バース検査システムのスマートディスプレイは、ユーザとインタフェースし、および／またはポイント・オブ・バース器具を操作するための新生児スクリーニングモバイルアプリケーションを含むことができる。
本発明のポイント・オブ・バース検査システムの生化学カートリッジの一実施形態では、生化学カートリッジは、液体を保持するための水平リザーバモジュールを含むことができる。更に、一実施形態では、水平リザーバモジュールは傾斜していてもよい。例えば、水平リザーバモジュールは、１３～１７°だけ傾斜していてもよい。本発明の一実施形態では、生化学カートリッジは、光学インタフェース領域を含む。生化学カートリッジの光学インタフェース領域は、生化学カートリッジがポイント・オブ・バース器具に挿入された際に、ポイント・オブ・バース器具の光学検出器に一致することができる。
本発明の別の態様では、サンプル流体を処理するためのポイント・オブ・バース器具が開示される。ポイント・オブ・バース器具は、ハウジングと、サンプル流体を有する生化学カートリッジを受け取るローディングデッキと、ユーザとインタフェースするスマートディスプレイと、入力リーダーと、検査アッセイのためのプロセッサを含む生化学検査モジュールと、を含むことができる。ポイント・オブ・バース器具のスマートディスプレイは、検査アッセイから、例えばユーザ等に結果を提供することができる。
本発明の一実施形態では、ポイント・オブ・バース器具のハウジングは、ベースプレートと、ベースプレートに取り付けられた第１および第２サイドレールと、サイドレールの間に配置され、ポイント・オブ・バース器具の操作を制御する回路基板とを含むことができる。更に、ポイント・オブ・バース器具のハウジングは、サイドレール間に配置されたカムと、カートリッジ係合ステッパモータと、カムベルトおよびプーリアセンブリと、生化学カートリッジのサンプル流体の分配を作動させるモータアセンブリとを含むことができる。更に、モータアセンブリは、ステッパモータ支持体上のステッパモータと、バネ付勢アダプタと、モータシャフトと、モータ係合部材とを含むことができる。
一実施形態では、本発明のポイント・オブ・バース器具のハウジングは、電力入力ポートを含むことができる。更に、ポイント・オブ・バース器具のハウジングは、電源取り付け板上に配置された電源アセンブリを含むことができる。
本発明の一実施形態では、ポイント・オブ・バース器具のスマートディスプレイは、スマートデバイスまたはラップトップであってもよい。本発明のポイント・オブ・バース器具は、スマートデバイスまたはラップトップに電子的に接続するドッキングステーションを含むことができる。別の実施形態では、ポイント・オブ・バース器具は、スマートデバイスまたはラップトップと無線で通信することができる。更に別の実施形態では、ポイント・オブ・バース器具は、スマートデバイスまたはラップトップに電子的に接続するだけでなく、スマートデバイスまたはラップトップと無線で通信するオプションを有することもできる。ポイント・オブ・バース器具のスマートディスプレイは、ユーザとインタフェースし、および／または、ユーザが関係者に結果を伝達し、追跡情報を提供し、器具の使用に関するトレーニングを提供し、臨床計算を実施し、および／または疾患の疫学的追跡を行うことを可能にするソフトウェアアプリケーションを含むことができる。
ポイント・オブ・バース器具の一実施形態では、入力リーダーはバーコードリーダーである。更に、バーコードリーダーのような入力リーダーは、新生児識別情報をスキャンすることができる。
本発明の一実施形態では、ポイント・オブ・バース器具は、蛍光計および／または光学分光計を含むことができる。更に、本発明のポイント・オブ・バース器具は、光学検出器を含むことができる。ポイント・オブ・バース器具は、パルスオキシメトリモジュールおよび／または聴覚スクリーニングモジュールを含むことができる。本発明のポイント・オブ・バース器具の一実施形態では、器具は携帯可能であってもよい。
本発明の一態様では、新生児スクリーニングのための生化学カートリッジが開示される。本発明の生化学カートリッジは、底部基板と、底部基板から隙間によって離間した上部基板と、上部基板に隣接して配置されたカバーと、ローディングポートおよびローディングポートを開閉するためのウェルキャップアセンブリを有するサンプル入力ウェルと、を含むことができる。サンプル入力ウェルは、新生児検査流体を収集するためのものであってもよい。更に、生化学カートリッジは、検査のために新生児スクリーニング器具に挿入されてもよい。
本発明の生化学カートリッジの一実施形態では、サンプル入力ウェルをカバーに一体化することができる。生化学カートリッジのカバーは、起伏領域を含むことができる。本発明の生化学カートリッジの一実施形態では、上部基板と下部基板との間の間隙は、アッセイチャンバであってもよい。
本発明の生化学カートリッジの一実施形態では、サンプル入力ウェルは、水平リザーバモジュールであってもよい。更に、生化学カートリッジは、カバーガスケットと、水平リザーバモジュール取り付け板と、水平リザーバモジュールを固定するための取り付けポストとを更に含むことができる。本発明の一実施形態では、ウェルキャップアセンブリは、水平リザーバモジュールの内部に流体を封止するためのホイルストリップを含むことができる。更に、生化学カートリッジは、水平リザーバモジュールからホイルストリップを巻き取るための巻き取りリールと、上部基板に固定されたリール係合特徴部と、および／または、リザーバモジュール捕捉特徴部とを含むことができる。
本発明の生化学カートリッジの一実施形態では、水平リザーバモジュールは、第１サンプル流体を保持するための第１リザーバと、第２サンプル流体を保持するための第２リザーバとを含むことができる。本発明の生化学カートリッジの一実施形態では、リザーバは傾斜していてもよい。例えば、リザーバは、１３～１７°に角度付けすることができる。
本発明の生化学カートリッジの一実施形態では、カートリッジはデジタルマイクロフルイディクスを支持する。あるいは、本発明の生化学カートリッジは、デジタルマイクロフルイディクスを支持しない。本発明の生化学カートリッジの一実施形態では、新生児検査流体は、尿および／または血液であってもよい。更に、本発明の生化学カートリッジの一実施形態では、底部基板は、プリント回路基板を含むことができる。本発明の生化学カートリッジの一実施形態では、底部基材と上部基材との間の間隙は、充填剤流体を含むことができる。
本発明の更に別の代替的な態様では、新生児スクリーニングのための方法が開示されている。一実施形態では、新生児スクリーニングのための方法は、（１）サンプル流体を処理するためのポイント・オブ・バース器具と、（２）ポイント・オブ・バース器具とインタフェースするスマートディスプレイと、（３）処理のためのサンプル流体を受け取るためのリザーバを有する生化学カートリッジと、を有するポイント・オブ・バース検査システムを提供するステップを含む。更に、新生児スクリーニングのための方法は、検査システムに識別情報を提供するステップと、サンプル流体を生化学カートリッジのリザーバに装填するステップと、サンプル流体を装填した後に生化学カートリッジのリザーバを封止するステップと、生化学カートリッジをポイント・オブ・バース器具にローディングするステップと、処理するために生化学カートリッジのアッセイにサンプル流体を放出するステップと、ポイント・オブ・バース器具によってサンプル流体を処理するステップと、処理されたサンプル流体の結果を得るためのスマートディスプレイとインタフェースするステップと、および／または結果を伝達するステップと、を含むことができる。
新生児スクリーニングのための方法の一実施形態では、本方法は、更に、サンプル流体を装填した後に生化学カートリッジのリザーバを封止するためのホイルストリップを提供するステップと、生化学カートリッジ上に、ホイルストリップの一部を固定するホイル巻き取りリールを提供するステップと、ホイル巻き取りリールと係合するステッパモータを提供するステップと、生化学カートリッジをポイント・オブ・バース器具内にローディングした後にステッパモータを作動させるステップと、および／または、ステッパモータが作動して、サンプル流体が放出可能となった後、リザーバからホイルストリップを開封するステップと、を含むことができる。
新生児スクリーニングのための方法の一実施形態では、生化学的カートリッジのリザーバは、第１リザーバおよび第２リザーバを含むことができる。更に、本方法は、両方のリザーバに第１サンプル流体および第２サンプル流体のそれぞれを装填した後に、生化学カートリッジの第１および第２リザーバを封止するためのホイルストリップを提供するステップと、生化学カートリッジ上に、ホイルストリップの一部を固定するホイル巻き取りリールを提供するステップと、ホイル巻き取りリールに係合するステッパモータを提供するステップと、生化学カートリッジをポイント・オブ・バース器具にローディングした後にステッパモータを作動させるステップと、ステッパモータが作動して、第１サンプル流体を第１リザーバ内に放出可能とした後に、第１リザーバからホイルストリップを開封するステップと、および／または、第１リザーバが開封されて、第２サンプル流体を第２リザーバに解放可能とした後に、第２リザーバからホイルストリップを開封するステップと、を含むことができる。
本発明の別の態様では、ポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法が開示されている。一実施形態では、ポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法は、ポイント・オブ・バース新生児スクリーニングソフトウェアアプリケーションを有するスマートディスプレイを提供するステップを含み、このスマートディスプレイは、サンプル流体を処理するためのポイント・オブ・バース器具と、処理するためにサンプル流体を受け取るための生化学カートリッジとを有するポイント・オブ・バース検査システムと通信することができる。更に、本発明のポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法は、スマートディスプレイのソフトウェアアプリケーションにログインするステップと、オープンオーダーの選択によってスマートディスプレイとインタフェースするステップと、生化学カートリッジ上のサンプル流体識別子をスキャンするステップと、サンプル流体を含む生化学カートリッジをポイント・オブ・バース検査器具に挿入するステップと、生化学カートリッジの処理を初期化するためにスマートディスプレイとインタフェースするステップと、生化学カートリッジの処理のために適切な流体サンプルを確認するステップと、ポイント・オブ・バース検査器具によってサンプル流体を処理するステップと、スマートディスプレイを監視して、サンプル流体の処理状況を判定するステップと、および／または、処理されたサンプル流体の検査結果を閲覧するステップと、を含むことができる。
ポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法の一実施形態では、スマートディスプレイにログインするステップは、ユーザＩＤおよびパスワードを手動で入力することによって、および／または、バーコードリーダーを使用して資格情報をスキャンすることによって行うことができる。更に、ポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法の一実施形態では、サンプル流体識別子は、バーコードリーダーであってもよい。
ポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法の一実施形態では、本方法は、更に、サンプル流体識別情報を入力して、スマートディスプレイのソフトウェアアプリケーションにおいてオープンオーダーを作成するステップを含むことができる。更に、ポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法は、生化学カートリッジを使用して新生児からサンプル流体を収集するステップを含むことができる。本発明の方法の一実施形態では、生化学カートリッジを使用して新生児からサンプル流体を収集するステップは、生化学カートリッジ上のサンプル流体識別子をスキャンするステップの後であって、かつ、サンプル流体を含む生化学カートリッジをポイント・オブ・バース検査器具内に挿入するステップの前に実施してもよい。更に、本発明の方法の新生児からサンプル流体を収集するステップは、生化学カートリッジ内の入力ウェルのカバーを取り外すステップと、一定量のサンプル流体を挿入するステップと、入力ウェルを封止するステップと、を含むことができる。
ポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法の一実施形態では、本方法は、更に、検査結果を分配するステップを含むことができる。更に、ポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法の一実施形態では、本方法は、スマートディスプレイのソフトウェアアプリケーションとインタフェースして、以前に実施した検査結果を見直すステップを含むことができる。
本開示の主題を一般的な用語で説明したので、次に、必ずしも縮尺通りでない添付の図面を参照する。
本発明による新生児の生物学的スクリーニングおよび新生児の生理学的スクリーニングの両方を支持する、ポイント・オブ・バースプラットフォームの一例のブロック図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジの一例の斜視分解図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジの一例の斜視分解図である。 図２Ａに示すポイント・オブ・バース器具の正面図である。 図２Ａに示すポイント・オブ・バース器具の背面図である。 図２Ａに示すポイント・オブ・バース器具の上面図である。 図２Ａに示すポイント・オブ・バース器具の底面図である。 図２Ａに示すポイント・オブ・バース器具の左側面図である。 図２Ａに示すポイント・オブ・バース器具の右側面図である。 ハウジングを無くすことにより、その構成要素の詳細がより明らかになっている、図２Ａおよび図２Ｂのポイント・オブ・バース器具の説明図である。 ハウジングを無くすことにより、その構成要素の詳細がより明らかになっている、図２Ａおよび図２Ｂのポイント・オブ・バース器具の説明図である。 ハウジングを無くすことにより、その構成要素の詳細がより明らかになっている、図２Ａおよび図２Ｂのポイント・オブ・バース器具の説明図である。 ハウジングを無くすことにより、その構成要素の詳細がより明らかになっている、図２Ａおよび図２Ｂのポイント・オブ・バース器具の説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジの別の例の斜視図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジの別の例の分解図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジの更に別の例の斜視図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジの更に別の例の分解図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジの更に別の例の斜視図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジの更に別の例の分解図である。 新生児スクリーニングのための、デジタルフルイディクス能力を含む、本開示の生化学カートリッジの一例の正面斜視図である。 新生児スクリーニングのための、デジタルフルイディクス能力を含む、本開示の生化学カートリッジの一例の背面斜視図である。 図１１および図１２に示す生化学カートリッジの側面図である。 図１１および図１２に示す生化学カートリッジの背面図である。 図１１および図１２に示す生化学カートリッジの上面図である。 図１１および図１２に示す生化学カートリッジの下面図である。 カバーを無くすことにより、その詳細がより明らかになっている、図１１および図１２に示す生化学カートリッジの更に別の詳細を示す様々な説明図である。 カバーを無くすことにより、その詳細がより明らかになっている、図１１および図１２に示す生化学カートリッジの更に別の詳細を示す様々な説明図である。 カバーを無くすことにより、その詳細がより明らかになっている、図１１および図１２に示す生化学カートリッジの更に別の詳細を示す様々な説明図である。 カバーを無くすことにより、その詳細がより明らかになっている、図１１および図１２に示す生化学カートリッジの更に別の詳細を示す様々な説明図である。 図１１および図１２に示す生化学カートリッジのカバーの下面の斜視図である。 カバーを無くした、図１１および図１２に示す生化学カートリッジの下側の斜視図である。 更に底部基板を無くした、図１１および図１２に示す生化学カートリッジの下側の斜視図である。 図１１および図１２に示す生化学カートリッジの底部基板に対する上部基板の斜視図である。 図１１および図１２に示す生化学カートリッジの底部基板のみの斜視図である。 図１１および図１２に示された生化学カートリッジに関連するポイント・オブ・バース器具のモータの分解図である。 図１１および図１２に示された生化学カートリッジに関連するポイント・オブ・バース器具のモータの斜視図である。 生化学カートリッジに関するポイント・オブ・バース器具のモータの別の構成の斜視図である。 新生児スクリーニングのための、デジタルフルイディクス能力を欠いた、本開示の生化学カートリッジの一例の斜視図である。 新生児スクリーニングのための、デジタルフルイディクス能力を欠いた、本開示の生化学カートリッジの別の例の斜視図である。 新生児スクリーニングのための、デジタルフルイディクス能力を欠いた、本開示の生化学カートリッジの別の例の上面図である。 デジタルフルイディクスを支持していない生化学カートリッジの上部基板および底部基板の一例の斜視図である。 デジタルフルイディクスを支持していない生化学カートリッジの底部基板のみの斜視図である。 新生児スクリーニングのために本開示の生化学カートリッジと共に使用することができるカバーアセンブリの他の例の斜視図である。 新生児スクリーニングのために本開示の生化学カートリッジと共に使用することができるカバーアセンブリの他の例の斜視図である。 新生児スクリーニングのために本開示の生化学カートリッジと共に使用することができるカバーアセンブリの他の例の斜視図である。 新生児スクリーニングのために本開示の生化学カートリッジと共に使用することができるカバーアセンブリの他の例の斜視図である。 新生児スクリーニングのために本開示の生化学カートリッジと共に使用することができるカバーアセンブリの他の例の斜視図である。 新生児スクリーニングのために本開示の生化学カートリッジと共に使用することができるカバーアセンブリの他の例の斜視図である。 新生児スクリーニングのための本開示の生化学カートリッジの水平リザーバモジュールの一例の様々な説明図である。 新生児スクリーニングのための本開示の生化学カートリッジの水平リザーバモジュールの一例の様々な説明図である。 水平リザーバモジュールの正面封止面を示す水平リザーバモジュールの正面斜視図である。 水平リザーバモジュールの分配角度を示す、水平リザーバモジュールの断面図である。 新生児スクリーニングのための本開示の生化学カートリッジの水平リザーバモジュールを展開するプロセスの一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための本開示の生化学カートリッジの水平リザーバモジュールを展開するプロセスの一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための本開示の生化学カートリッジの水平リザーバモジュールを展開するプロセスの一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための本開示の生化学カートリッジの水平リザーバモジュールを展開するプロセスの一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための本開示の生化学カートリッジの水平リザーバモジュールを展開するプロセスの一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための本開示の生化学カートリッジの水平リザーバモジュールを展開するプロセスの一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための本開示の生化学カートリッジの水平リザーバモジュールを展開するプロセスの一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための本開示の生化学カートリッジの水平リザーバモジュールを展開するプロセスの一例を示す説明図である。 例えば、図２Ａおよび図２Ｂのポイント・オブ・バース器具の機能ブロック図の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の一例を示す説明図である。 組み込みディスプレイを含むポイント・オブ・バース器具の一例の正面図である。 新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジを使用する方法の一例のフロー図である。 ラップトップコンピュータを含む本開示のポイント・オブ・バースシステムの一例を示す説明図である。 生化学的スクリーニングと組み合わせた生理学的スクリーニングを支持する本開示のポイント・オブ・バースシステムの例を示す説明図である。 生化学的スクリーニングと組み合わせた生理学的スクリーニングを支持する本開示のポイント・オブ・バースシステムの例を示す説明図である。 生化学的スクリーニングと組み合わせた生理学的スクリーニングを支持する本開示のポイント・オブ・バースシステムの例を示す説明図である。 生化学的スクリーニングと組み合わせた生理学的スクリーニングを支持する本開示のポイント・オブ・バースシステムの例を示す説明図である。
本開示の主題は、本発明の全てではないがいくつかの実施形態が示されている添付の図面を参照して、以下でより詳しく説明される。同様の番号は、全体を通して同様のエレメントを指す。本開示の主題は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない；むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用法的要件を満たすように提供される。実際に、本明細書に記載された本開示の主題の多くの修正および他の実施形態は、前述の説明および関連する図面に提示された教示の利益を有する本開示の主題に関係する技術分野の当業者には思い当たるであろう。従って、本開示の主題は、開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、修正および他の実施形態は、添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されていることを理解されたい。
いくつかの実施形態では、本開示の主題は、ポイント・オブ・バースシステムおよび器具、生化学カートリッジ、および新生児スクリーニングのための方法を提供する。即ち、新生児スクリーニングを行うための生化学カートリッジを受け取って処理するためのポイント・オブ・バース器具を含むポイント・オブ・バースシステムが提供される。更に、携帯型スマートデバイス（即ち、スマートフォンまたはタブレット）等のスマートディスプレイは、ポイント・オブ・バース器具と通信しており、スマートディスプレイは、ポイント・オブ・バースシステムを操作するためのユーザインタフェースである新生児スクリーニング（ＮＢＳ）モバイルアプリを含むことができる。更に、ポイント・オブ・バースシステムを使用する方法が提供される。
一実施形態では、ポイント・オブ・バースシステムおよびポイント・オブ・バース器具は、新生児の生物学的スクリーニングのみを支持する。しかしながら、他の実施形態では、ポイント・オブ・バースシステムおよびポイント・オブ・バース器具は、新生児の生物学的スクリーニングおよび新生児の生理学的スクリーニング（例えば、新生児パルスオキシメトリおよび新生児聴覚スクリーニング）の両方を支持する。
本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、生化学カートリッジ、および新生児スクリーニングの方法の一態様は、可搬性が高く、使い勝手がよい。
本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、生化学カートリッジ、および新生児スクリーニングのための方法の別の態様では、生化学カートリッジの液体供給システムは、重力による液体の信頼性のある分注のために傾斜された、または角度付けられた水平リザーバモジュール（ＨＲＭ）に特徴を有する。
次に、図１は、本発明による新生児の生物学的スクリーニングおよび新生児の生理学的スクリーニングの両方を支持するポイント・オブ・バースプラットフォーム１０の一例のブロック図である。例えば、ポイント・オブ・バースプラットフォーム１０は、生物学的スクリーニング２０および生理学的スクリーニング３０の両方を支持する。
生物学的スクリーニング２０は、多重化試験２２を利用することができる。新生児スクリーニングプログラムでは、多重化試験２２は、複数の化合物を同時に識別する能力を指す。ポイント・オブ・バースプラットフォーム１０では、生物学的スクリーニング２０は、特定の生物学的マーカーのスクリーニングを含む。例示的な生物学的マーカーには、高ビリルビン血症を検出するための総ビリルビン（ＴＳＢ）、グルコース－６－リン酸デヒドロゲナーゼ欠損（Ｇ６ＰＤ）、高アンモニア血症を検出するためのアンモニア、ＧＡＬＴ欠損を検出するためのガラクトース－１－リン酸ウリジルトランスフェラーゼ（ＧＡＬＴ）、およびＭＣＡＤ欠損を検出するための中鎖アシル－ＣｏＡデヒドロゲナーゼ（ＭＣＡＤ）が含まれるが、これらに限定されない。
生理学的スクリーニング３０は、新生児パルスオキシメトリ３２および新生児聴覚スクリーニング３４を含むことができるが、これらに限定されない。新生児パルスオキシメトリ３２は、重度先天性心疾患（ＣＣＨＤ）の検出を改善する容認された検査である。新生児聴覚スクリーニング３４（聴覚障害の早期発見・早期支援（Ｅａｒｌｙ Ｈｅａｒｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ）（ＥＨＤＩ）とも呼ばれる）は、退院前に、全ての新生児に対する聴覚喪失に対するスクリーニングを実施することを指す。例えば、聴性脳幹反応（ＡＢＲ）試験および耳音響放射（ＯＡＥ）試験は、新生児集団をスクリーニングするための適切な生理学的尺度である。両者とも非侵襲性である。ＡＢＲ試験は、内耳（蝸牛）および聴覚のための脳経路に関する情報を提供する。ＯＡＥ検査では、外耳道の閉塞、中耳液の存在および蝸牛の外有毛細胞の損傷を検出することができる。
ポイント・オブ・バースプラットフォーム１０は、（１）少量の血液サンプルを処理する能力、（２）同じカートリッジおよびプラットフォーム上に１つのサンプルを有する２つ以上の検体を検査する能力、（３）１つのプラットフォーム上で異なるタイプの生化学検査（酵素試験、比色試験、イムノアッセイ試験、および核酸試験）を実施する能力、および（４）新生児の退院前に、より完全な疾患または疾患のリスク判定を行う能力を提供する点で、実験室ベースの技術よりも有利である。ポイント・オブ・バースプラットフォーム１０はまた、新生児の病気に焦点を当てたアッセイメニューによる新生児関連の検査のみに焦点を当てている故に、従来のポイント・オブ・ケア生化学アッセイプラットフォームとは区別される。
ポイント・オブ・バースプラットフォーム１０は、ポイント・オブ・バースシステム、ポイント・オブ・バース器具、生化学カートリッジ、および新生児スクリーニングのための方法を介して例示することができる。ポイント・オブ・バースプラットフォーム１０は、米国だけでなく、そのような検査のためのインフラが存在しない発展途上国においても新生児スクリーニングに革命を起こす可能性を有する。ユーザのトレーニングは殆ど必要ない。更に、ポイント・オブ・バース器具は、１時間以内に遠隔ガイドを介してインストールすることができる。例示的なポイント・オブ・バースシステム、ポイント・オブ・バース器具、生化学カートリッジ、および新生児スクリーニングの方法の更なる詳細は、図２Ａ～図５９を参照して以下に示され、説明される。
次に、図２Ａおよび図２Ｂは、新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステム１００、ポイント・オブ・バース器具１０５、および生化学カートリッジ２００の一例の斜視分解図である。ポイント・オブ・バースシステム１００は、図１のポイント・オブ・バースプラットフォーム１０に示された構造に基づいている。
即ち、ポイント・オブ・バースシステム１００は、携帯型スマートデバイス１９０のようなスマートディスプレイに機械的かつ通信可能に連結することができるポイント・オブ・バース器具１０５を含み、スマートデバイス１９０は、ポイント・オブ・バース器具１０５用のユーザインタフェースおよびネットワーク接続装置であってもよい。スマートデバイス１９０は、例えば、スマートフォンまたはタブレットデバイスとすることができる。ポイント・オブ・バースシステム１００は、更に、生化学カートリッジ２００を含む。生化学カートリッジ２００は、対象の新生児から採取された処理すべきサンプル流体を受け取るための使い捨てカートリッジである。生化学カートリッジ２００は、処理のためにポイント・オブ・バース器具１０５に差し込むことができる。生化学カートリッジ２００の例のより詳細は、図１１～図３５Ｈを参照して以下に示され、説明される。
ポイント・オブ・バース器具１０５は、ハウジング（または本体）１１０と、生化学カートリッジ２００を受け入れるためのカートリッジローディングデッキ１１２と、スマートデバイス１９０を受け入れるためのドッキングステーション１１４と、オペレータＩＤ情報、カートリッジＩＤ情報、およびサンプルＩＤ情報等のポイント・オブ・バースシステム１００に関連する任意の情報をスキャンするためのバーコードリーダー１１６等の入力リーダーと、含む。一例では、スマートデバイス１９０は、ポイント・オブ・バース器具１０５に電気的に接続するために（例えば、給電および通信のために）ドッキングステーション１１４に物理的にドッキングすることができる。しかしながら、別の例では、スマートデバイス１９０は、ポイント・オブ・バース器具１０５から分離していてもよく、電気的接続がなくとも、ポイント・オブ・バース器具１０５と無線通信させることができる。更に、新生児スクリーニング（ＮＢＳ）モバイルアプリ１９２は、ポイント・オブ・バースシステム１００を動作させるためにスマートデバイス１９０上に存在することができる。
ポイント・オブ・バースシステム１００は、例えば、（１）１人の赤ちゃんまたは多くの赤ちゃんを一度に検査し、（２）生化学アッセイ（酵素、比色およびイムノアッセイ）を実施し、（３）（聴性脳幹反応または耳音響放射を使用する）聴覚スクリーニングを実施し（図５６および図５７参照）、および（４）パルスオキシメトリ検査を実行する（図５８および図５９参照）ために使用することができるニア・バース・プラットフォームである。ここでもまた、試験メニューには、総ビリルビン（ＴＳＢ）、グルコース－６－リン酸脱水素酵素欠乏症（Ｇ６ＰＤ）、高アンモニア血症、ガラクトース血症、および他の障害に対する新生児検査が含まれ得るが、これらに限定されない。
ポイント・オブ・バース器具１０５は、軽量かつ携帯型の装置である。ポイント・オブ・バース器具１０５のハウジング（または本体）１１０は、限定されるものではないが、成形プラスチックおよび金属（例えば、アルミニウム）等の軽量で、頑丈であり、耐久性のある任意の材料で形成することができる。ポイント・オブ・バース器具１０５は、例えば、約７インチ（１７．７８ｃｍ）～約９インチ（２２．８６ｃｍ）の幅、約７インチ（１７．７８ｃｍ）～約１０インチ（２５．４ｃｍ）の高さ、および、約１０インチ（２５．４ｃｍ）～約１２インチ（３０．４８ｃｍ）の深さであり得る。一例では、ポイント・オブ・バース器具１０５は、幅が約８インチ（２０．３２ｃｍ）、高さが約９インチ（２２．８６ｃｍ）、深さが約１１インチ（２７．９４ｃｍ）である。しかしながら、物理的特徴については任意の変化が可能である。例えば、図２Ａには、背の高い物理的形状を有するポイント・オブ・バース器具１０５の例が示される一方、図２Ｂには、より背の低い物理的形状を有するポイント・オブ・バース器具１０５の例が示される。この例に加えて、図３Ａ～図３Ｆはそれぞれ、図２Ａに示すポイント・オブ・バース器具１０５の正面図、背面図、上面図、底面図、左側面図、右側面図を示す。
ポイント・オブ・バース器具１０５は、電力を使用するか、または電池電力を使用して作動させることができる。ここでもまた、ポイント・オブ・バース器具１０５は、スマートフォンまたはタブレットデバイス（例えば、スマートデバイス１９０）等のスマートディスプレイとインタフェースする能力を有し、生化学検査、パルスオキシメトリおよび聴覚スクリーニングのためのモジュールを有することができる。ＮＢＳモバイルアプリ１９２を使用して、例えば、関係者に結果をメールし、フォローアップ医師のリストを提供し、トレーニングを提供し、ビリルビン測定のためのノモグラム等の臨床計算を実行し、疾患の疫学的追跡を実施する等することができる。更に、ポイント・オブ・バース器具１０５は、１～２セットの波長のための蛍光と、約４００ｎｍ～約８００ｎｍの紫外線（ＵＶ）範囲にわたる吸光度とを含む生化学的スクリーニングのための光学検出システムを含む。
生化学カートリッジ２００は、尿および全血サンプルを含む任意の生理学的流体を使用することができる。生化学検査のためには、２つの主要な処理ステップ、即ち、（１）サンプルを生化学カートリッジ２００に装填するステップと、（２）生化学カートリッジ２００をポイント・オブ・バース器具１０５にローディングするステップとがある。ポイント・オブ・バース器具１０５は、その動作を管理するための、即ち、アッセイを実行するためのプロセッサまたはコントローラを含む。生化学的アッセイのための総アッセイ時間は、サンプル入力から結果出力まで約１５分であり得る。ポイント・オブ・バース器具１０５は、各タイプの検査を実行するのに必要な全てのソフトウェアを含むことが好ましい。また、ポイント・オブ・バース器具１０５は、日頃メンテナンスをしなくとも堅牢であるように設計されることが好ましい。ポイント・オブ・バース器具１０５の構成要素のより詳細は、図４、図５、図６、および図７を参照して以下に示され、説明される。
次に、図４、図５、図６、および図７は、ハウジング（または本体）１１０を無くすことによってその構成要素のより詳細を明らかにしている、図２Ａおよび図２Ｂのポイント・オブ・バース器具１０５の様々な図である。例えば、ポイント・オブ・バース器具１０５は、バーコードリーダー１１６と、ベースプレート１２２の上に取り付けられた２つのサイドレール１２０と、２つのサイドレール１２０の間に配置された主回路基板１２４および下側回路基板１２６と、電源取り付け板１３２上に配置される電力入力ポート１２８および電源アセンブリ１３０と、カートリッジデッキプレート１３４と、蛍光計取り付け板１３８上の１つ以上の蛍光計１３６と、分光計１４０と、２つのサイドレール１２０の間に配置されたカム１４２と、カートリッジ係合ステッパモータ１４４と、カムベルトおよびプーリアセンブリ１４６と、ステッパモータ支持体１５２上のステッパモータ１５０と、バネ付勢アダプタ１５４と、モータシャフト１５６と、モータ係合部材１５８とを含む。
バーコードリーダー１１６は、任意の標準的なバーコード技術とすることができる。ポイント・オブ・バース器具１０５の検査作業中に、バーコードリーダー１１６を使用して、オペレータＩＤ情報、カートリッジＩＤ情報、およびサンプルＩＤ情報等の情報を取得する。
サイドレール１２０、ベースプレート１２２、およびカートリッジデッキプレート１３４は、プラスチックまたは金属部材等の任意の強固な剛性部材とすることができる。
主回路基板１２４および下側回路基板１２６は、ポイント・オブ・バース器具１０５の全体的な動作を制御するための電子機器を含む。主回路基板１２４および下側回路基板１２６上に実装され得る機能の例については、図３６を参照されたい。
ポイント・オブ・バース器具１０５は、電力または電池電力で作動させることができる。一例では、ポイント・オブ・バース器具１０５は、電池電源（電池は図示せず）を使用し、従って電力入力ポート１２８を使用しない。別の例では、ポイント・オブ・バース器具１０５は、ＤＣアダプタを使用して給電される。この場合、電力入力ポート１２８はＤＣアダプタプラグを受容する。電池電力またはＤＣアダプタのいずれかを使用することにより、ＤＣ電源は、ポイント・オブ・バース器具１０５の能動部品を給電するために必要に応じてＤＣ入力を調整する電源アセンブリ１３０を供給する。更に別の例では、ポイント・オブ・バース器具１０５は、標準的な家庭用ＡＣ電圧を使用して給電される。この場合、電力入力ポート１２８はＡＣプラグを受け取り、電源アセンブリ１３０は追加のＡＣからＤＣへの変換機能を実行する。
よく知られているように、蛍光計は蛍光の強度を測定するための装置であり、生化学分析に一般的に使用される。よく知られているように、光学分光計は、電磁スペクトルの特定の部分にわたる光の特性を測定するために使用され、材料を識別するために分光分析において一般に使用される機器である。従って、蛍光計１３６および分光計１４０は、ポイント・オブ・バース器具１０５における光学的検出のために使用される。
ポイント・オブ・バース器具１０５では、生化学カートリッジ２００がカートリッジローディングデッキ１１２に挿入されると、生化学カートリッジ２００の底部基板２１０の縁部がカム１４２と係合される。続いて、カートリッジ係合ステッパモータ１４４を使用して、生化学カートリッジ２００を引いて固定位置に係止させるようにカム１４２を回転させる。カートリッジ係合ステッパモータ１４４は、例えば、Ｏｒｉｅｎｔａｌ Ｍｏｔｏｒ Ｕ．Ｓ．Ａ．Ｃｏｒｐ（ノースカロライナ州シャーロット）から入手可能なＰＫＰシリーズ２相単軸ステッパモータ（１．８°）のうちの１つとすることができる。カートリッジ係合ステッパモータ１４４は、カムベルトおよびプーリアセンブリ１４６を介してカム１４２に回転可能に連結される。
ステッパモータ１５０は、生化学カートリッジ２００（図２４Ａおよび図２４Ｂ参照）と係合し、生化学カートリッジ２００内の液体分配機構を作動させるために使用される。ステッパモータ１５０もまた、例えば、Ｏｒｉｅｎｔａｌ Ｍｏｔｏｒ Ｕ．Ｓ．Ａ Ｃｏｒｐ．のＰＫＰシリーズ２相単軸ステッパモータ（１．８°）のうちの１つであってもよい
前述の構成要素は、全体として構成要素の完全なリストではないが、ポイント・オブ・バース器具１０５の主要構成要素のサンプリングである。ポイント・オブ・バース器具１０５の構成要素によって支持することができる機能のより詳細は、図３６を参照して以下に示され、説明される。
次に、図８Ａおよび図８Ｂはそれぞれ、新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジの別の例の斜視図および分解図である。この例では、ポイント・オブ・バースシステム１００は、ポイント・オブ・バース器具３０５、スマートデバイス１９０、および生化学カートリッジ２００を含む。ポイント・オブ・バース器具３０５は、ハウジング（または本体）３１０と、生化学カートリッジ２００を受け入れるためのカートリッジローディングデッキ３１２と、スマートデバイス１９０を受け入れるためのドッキングステーション３１４とを含む。ポイント・オブ・バース器具３０５は、図２Ａまたは図２Ｂに示すポイント・オブ・バース器具１０５と比較して、僅かに異なる寸法、機能、および審美的特徴を有し得る。
次に、図９Ａおよび図９Ｂはそれぞれ、新生児スクリーニングのための本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジの更に別の例の斜視図および分解図である。この例では、ポイント・オブ・バースシステム１００は、ポイント・オブ・バース器具４０５、スマートデバイス１９０、および生化学カートリッジ２００を含む。ポイント・オブ・バース器具４０５は、ハウジング（または本体）４１０、生化学カートリッジ２００を受け入れるためのカートリッジローディングデッキ４１２と、スマートデバイス１９０を受け入れるためのドッキングステーション４１４とを含む。ポイント・オブ・バース器具４０５は、図２Ａまたは図２Ｂに示すポイント・オブ・バース器具１０５と比較して僅かに異なる寸法、機能、および審美的特徴を有する。
次、図１０Ａおよび図１０Ｂはそれぞれ、新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステムおよび器具、並びに生化学カートリッジの更に別の例の斜視図および分解図である。この例では、ポイント・オブ・バースシステム１００は、ポイント・オブ・バース器具５０５、スマートデバイス１９０、および生化学カートリッジ２００を含む。ポイント・オブ・バース器具５０５は、ハウジング（または本体）５１０、生化学カートリッジ２００を受け入れるためのカートリッジローディングデッキ５１２と、スマートデバイス１９０を受け入れるためのドッキングステーション５１４とを含む。ポイント・オブ・バース器具５０５は、図２Ａまたは図２Ｂに示すポイント・オブ・バース器具１０５と比較して僅かに異なる寸法、機能、および審美的特徴を有する。
次に、図１１および図１２はそれぞれ、新生児スクリーニング用の本開示の生化学カートリッジ２００の一例の正面斜視図および背面斜視図であり、生化学カートリッジ２００は、デジタルフルイディクス能力を含む。更に、図１３、図１４、図１５、および図１６は、図１１および図１２に示す生化学カートリッジ２００の側面図、背面図、上面図および下面図をそれぞれ示している。
用語「前面」、「背面」、「上部」、「底部」、「上（ｏｖｅｒ）」、「下」および「上（ｏｎ）」は、生化学カートリッジ２００の構成要素の相対的な位置、例えば、生化学カートリッジ２００の上部基板および底部基板または前面基板および背面基板の相対的な位置に関連して、本明細書の全体を通して使用される。生化学カートリッジ２００は、空間におけるその向きに関係なく機能することが理解されよう。
この例では、生化学カートリッジ２００は、間隙（図示せず）によって分離された底部基板２１０（例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ））および上部基板２１２（例えば、プラスチックまたはガラス基板）を含む。この間隙は、限定されないが、シリコーンオイルまたはヘキサデカン充填剤流体のような低粘度オイルのような充填剤流体を含むことができる。新生児スクリーニング操作の間、化学反応またはアッセイは、底部基板２１０と上部基板２１２との間の間隙内で実施され得る。
カバー２１４（例えば、プラスチックカバー）は、上部基板２１２の上に設けられる。サンプル入力ウェル２１６は、カバー２１４に一体化されている。サンプル入力ウェル２１６は、ローディングポート２１８と、ローディングポート２１８を開閉するためのウェルキャップアセンブリ２２０とを有する。カバー２１４は、所定の凹領域または起伏領域２２２も含むことができる。凹領域または起伏領域２２２は、生化学カートリッジ２００内の構成要素および／または構成要素のレイアウトに応じて調整することができる。
生化学カートリッジ２００の上部基板２１２に関連して、光学インタフェース領域２２４（図１２参照）が設けられる。生化学カートリッジ２００がポイント・オブ・バース器具１０５に設置されている場合、ポイント・オブ・バース器具１０５の光学検出構成要素（例えば、２つの蛍光計１３６および分光計１４０）の位置は、上部基板２１２の光学的インタフェース領域２２４に一致する。
リール取り付け特徴部２２６（図１６参照）は、上部基板２１２に設けられている。リール取り付け特徴部２２６は、ホイル巻き取りリール２４５（図１７および図１９参照）を受け入れるための貫通孔である。
次に、図１７～図２０は、図１１および図１２の生化学カートリッジ２００の様々な別の図であり、生化学カートリッジ２００は、カバー２１４を無くして示されている故に、その詳細がより明らかになっている。即ち、図１７、図１８、図１９、および図２０はそれぞれ、カバー２１４を外した生化学カートリッジ２００の斜視図、上面図、背面図および側面図を示す。生化学カートリッジ２００は、更に、カバーガスケット２２８と、ＨＲＭ取り付け板２３９を更に含む水平リザーバモジュール（ＨＲＭ）２３０と、ＨＲＭ２３０を保持するための一対の取り付けポスト２４２と、ＨＲＭ２３０の内部に流体を封止するためのホイルストリップ２４４と、ＨＲＭ２３０からホイルストリップ２４４を巻き取るためのホイル巻き取りリール２４５と、上部基板２１２（図１６参照）のリール取り付け特徴部２２６にスナップ嵌めすることができるリール係合特徴部２４６と、リザーバモジュール捕捉特徴部２５４（図１８および図２３Ａ参照）と、を含むことができる。ＨＲＭ２３０の更なる詳細は、図３３Ａ～図３５Ｈを参照して以下に示され、説明される。
次に、図２１は、図１１および図１２に示す生化学カートリッジ２００のカバー２１４の下面の斜視図である。カバー２１４は、更に、カバーリム２４８と、サンプル入力ウェル２１６を受け入れるためのウェル開口部２５０と、ホイル巻き取りリール２４５の上部を捕捉するためのリール捕捉特徴部２５２とを含む。
次に、図２２Ａは、カバー２１４を無くした図１１および図１２に示す生化学カートリッジ２００の下面の斜視図である。図２２Ｂは、更に底部基板２１０を外した生化学カートリッジ２００の下面を示す。この図では、基板ガスケット２５６および反応（またはアッセイ）チャンバ領域２５８が明らかになっている。反応（またはアッセイ）チャンバ領域２５８は、底部基板２１０と上部基板２１２との間の間隙である。
次に、図２３Ａは、図１１および図１２に示す生化学カートリッジ２００の底部基板２１０に対する上部基板２１２の斜視図である。図２３Ｂは、生化学カートリッジ２００の底部基板２１０のみを示す。この図では、デジタルフルイディクス能力（即ち、エレクトロウェッティング）を支持するための電極構成２６０および電気Ｉ／Ｏ接触２６２が示されている。この例では、生化学カートリッジ２００がポイント・オブ・バース器具１０５に設置されると、電気Ｉ／Ｏ接触２６２は、ポイント・オブ・バース器具１０５の主回路基板１２４に電気的に接続される。更に、いくつかの例では、乾燥試薬を電極構成２６０の反応レーンに設けることができる。
次に、図２４Ａおよび図２４Ｂはそれぞれ、図１１および図１２に示す生化学カートリッジ２００に関連したポイント・オブ・バース器具１０５のステッパモータ１５０の分解図および斜視図である。即ち、ステッパモータ１５０はモータシャフト１５６を含み、バネ付勢アダプタ１５４は、モータシャフト１５６上に取り付けられる。バネ付勢アダプタ１５４の遠位先端は、上部基板２１２から突出するホイル巻き取りリール２４５のリール係合特徴部２４６と係合する。このように、ポイント・オブ・バース器具１０５のステッパモータ１５０を使用して、生化学カートリッジ２００のホイル巻き取りリール２４５を回転させることにより、ＨＲＭ２３０を作動させる。
図２４Ａおよび図２４Ｂには、ステッパモータが生化学カートリッジの下側に係合する構成が示される一方、図２５には、ポイント・オブ・バース器具のステッパモータが生化学カートリッジの上面を介して係合する別の構成が示されている。この例では、リール係合特徴部２４６は、ホイル巻き取りリール２４５の上側にあり、リール係合特徴部２４６は、カバーの開口部を通じて突出している。ステッパモータ１５０は、バネ付勢アダプタ１５４を有する。続いて、モータ係合部材１５８がバネ付勢アダプタ１５４の遠位端部に設置される。次に、モータ係合部材１５８の遠位端部は、ホイル巻き取りリール２４５のリール係合特徴部２４６と係合する。別の例としては、図３５Ｈを参照されたい。
図１１～図２３Ｂは、デジタルフルイディクスを支持する生化学カートリッジ２００の一例を示す一方で、図２６～図２９Ｂは、デジタルフルイディクス能力を欠いた、新生児スクリーニングのための生化学カートリッジ２００の例を示す。「デジタルフルイディクス能力を欠く」とは、エレクトロウェッティング操作を実行するための何らかの電極構成が存在しないことを意味する。デジタルフルイディクス能力がない場合、生化学カートリッジ２００は、例えば、フローセルであってもよい。一例では、図２６は、デジタルフルイディクス能力を欠いた生化学カートリッジ２００の斜視図を示す。ここでも、生化学カートリッジ２００は、底部基板２１０、上部基板２１２、カバー２１４、サンプル入力ウェル２１６、ウェルキャップアセンブリ２２０、および凹状領域または起伏領域２２２を含むことができる。
別の例では、図２７および図２８はそれぞれ、デジタルフルイディクス能力を欠いた生化学カートリッジ２００の斜視図および上面図を示す。ここでも、生化学カートリッジ２００は、底部基板２１０、上部基板２１２、カバー２１４、サンプル入力ウェル２１６、ウェルキャップアセンブリ２２０、および凹状領域または起伏領域２２２を含むことができる。図２９Ａは、デジタルフルイディクスを支持していない生化学カートリッジ２００の底部基板２１０および上部基板２１２を示す。更に、図２９Ｂは、デジタルフルイディクスを支持していない生化学カートリッジ２００の底部基板２１０のみを示す。この例では、底部基板２１０は、任意の電極構成（例えば、図２３Ａの電極構成２６０）および／または電気Ｉ／Ｏ接触（例えば、図２３Ａの電気Ｉ／Ｏ接触２６２）を含まない。これらの例では、乾燥試薬は、底部基板２１０および／または上部基板２１２の表面上に提供されてもよい。
次に、図３０Ａ～図３２Ｂは、新生児スクリーニングのために本開示の生化学カートリッジ２００と共に使用することができるカバーアセンブリの３つの他の例の斜視図である。それぞれ、サンプル入力ウェル２１６、ローディングポート２１８、ウェルキャップアセンブリ２２０、凹状領域または起伏領域２２２、およびカバーガスケット２２８を更に含むカバー２１４を含む。これらの３つの例では、全体的なカバー面積並びに凹状領域または起伏領域２２２の形状および配置は異なっていてもよい。
次に、図３３Ａおよび図３３Ｂは、生化学カートリッジ２００のＨＲＭ２３０の例の多様な図である。ＨＲＭ２３０は、特定の流体を保持し、続いて、生化学カートリッジ２００内に特定の流体を分配するために設けられている。ＨＲＭ２３０は、第１流体２３４を保持するための第１リザーバ２３２と、第２流体２３８を保持するための第２リザーバ２３６とを含み、両者ともＨＲＭ取り付けプレート２３９上に載置されている。更に、ＨＲＭ２３０は、第１リザーバ２３２および第２リザーバ２３６の開口部の周りの周辺領域である前面２４０を有する。前面２４０は、ＨＲＭ２３０が流体で満たされると、封止されるＨＲＭ２３０の表面である。更に、ＨＲＭ２３０は、２つのリザーバのみに限定されない。ＨＲＭ２３０は、任意の数のリザーバを含むことができる。
この例では、第１リザーバ２３２は第２リザーバ２３６より大きい。例えば、第１リザーバ２３２は約２ｍＬの流体を保持することができる一方、第２リザーバ２３６は約１ｍＬの流体を保持することができる。更に、この例では、ＨＲＭ２３０は、例えば、深さが約１５ｍｍ、高さが約１６ｍｍ、および長さが約４６ｍｍとすることができる。
デジタルフルイディクス能力を有する生化学カートリッジ２００の例では、第１リザーバ２３２の第１流体２３４は、シリコーンオイルまたはヘキサデカン充填剤流体のような低粘性オイル等の充填剤流体とすることができるが、これらに限定されない。第２リザーバ２３６の第２流体２３８は、例えば、緩衝溶液、液体試薬、または水のような希釈剤であってもよい。しかしながら、デジタルフルイディクス能力を有しない生化学カートリッジ２００の例では、オイルは必要ではない。従って、第１リザーバ２３２および第２リザーバ２３６の両方を、緩衝溶液、液体試薬、または水等の希釈剤で充填することができる。
次に、図３４Ａは、ＨＲＭ２３０の他の例の正面斜視図であり、ＨＲＭ２３０の正面封止面を示している。この例では、ＨＲＭ２３０は、図３３Ａおよび図３３Ｂに示すＨＲＭ２３０より小さい。即ち、この例では、第１リザーバ２３２は、依然として第２リザーバ２３６よりも大きい。しかしながら、第１リザーバ２３２は約１．２ｍＬの流体を保持することができる一方、第２リザーバ２３６は約０．８ｍＬの流体を保持することができる。更に、この例では、ＨＲＭ２３０は、例えば、深さが約２４ｍｍ、高さが約１４ｍｍ、長さが約３３ｍｍとすることができる。
更に、図３４Ａに示すＨＲＭ２３０において、例えば、第２リザーバ２３６の周囲は約６．３２５インチ（１５．８４ｃｍ）であり、前面２４０は約０．２７９平方インチ（１．８平方ｃｍ）の表面積を有する。前面２４０の任意の部分の幅（即ち、壁厚）は、例えば、約２ｍｍ（７８．７ミル）とすることができる。確実に封止するのに適した表面積を有することが重要である。任意に、ホイルストリップ２４４を結合するための表面積を増やすために、前面２４０の端縁の周りにリップ（図示せず）を設けることができる。
任意のＨＲＭ２３０に関して、ＨＲＭ２３０は、重力のみによって所望の速度で最適な分配を行うための特定の分配角度を有する。例えば、図３４Ｂは、ＨＲＭ２３０の断面図を示し、分配角度αを示す。分配角度αは、一例では約１３°～約１７°であり、別の例では約１５°である。ここでもまた、ＨＲＭ２３０は２つのリザーバのみに限定されない。更に、ＨＲＭ２３０内の複数のリザーバのそれぞれの分配角度αは、同じであっても異なっていてもよい。
ＨＲＭ２３０は、例えば、成形プラスチックで形成することができる。例えば、ＨＲＭ２３０は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、環状オレフィン重合体（ＣＯＰ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、またはポリプロピレン（ＰＰ）で形成することができる。更に、ＨＲＭ２３０からの重力による液体の流れを支援するために、および／または液体のピンニングを低減するために、（１）第１リザーバ２３２および第２リザーバ２３６内の表面を疎水性材料でコーティングすることができ、（２）第１リザーバ２３２および第２リザーバ２３６の内部の表面はテクスチャ（例えば、１１０μｍテクスチャ構造）を有することができ、および／または（３）少量のオイル（例えば、シリコーンオイル）（例えば、２００μＬの希釈剤に対して５０μＬのオイル）を希釈剤に添加することができる。
次に、図３５Ａ～図３５Ｈは、新生児スクリーニングのための本開示の生化学カートリッジ２００のＨＲＭ２３０を展開するプロセスの一例である。図３５Ａを参照すると、ＨＲＭ２３０が提供されている。次に、図３５Ｂを参照すると、第１リザーバ２３２は第１流体２３４で充填され、第２リザーバ２３６は第２流体２３８で充填されている。続いて、図３５Ｃを参照すると、ＨＲＭ２３０はホイルストリップ２４４で封止されている。即ち、ホイルストリップ２４４は、ＨＲＭ２３０の前面２４０に接着されている。ホイルストリップ２４４は、余分な長さまたは尾部が一方の側に延在するように設置される。次に、図３５Ｄを参照すると、ホイルストリップ２４４の余分な長さまたは尾部は、それ自体の上に折り返され、ＨＲＭ２３０の上を通過する。続いて、図３５Ｅを参照すると、ホイルストリップ２４４の余分な長さまたは尾部は、ホイル巻き取りリール２４５に取り付けられている。続いて、図３５Ｆを参照すると、ＨＲＭ２３０とホイルストリップ２４４およびホイル巻き取りリール２４５との組み合わせは、上部基板２１２に取り付けられている。次に、図３５Ｇを参照すると、Ｏリング２４７がホイル巻き取りリール２４５の上に配置されている。続いて、図３５Ｈを参照すると、カバー２１４が上部基板２１２の頂部に配置されており、それによってホイル巻き取りリール２４５を捕捉し固定している。ホイルストリップ２４４は、ＨＲＭ２３０が失われることなく長期間にわたり密閉状態で保存され得るように、例えば、水蒸気透過率（ＭＶＴＲ）が低いアルミニウムホイルストリップとすることができる。更に、ホイルストリップ２４４は、強度を高めるためにポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）裏打ちホイルとすることができる。一例では、ＨＲＭ２３０への接着剤保持ホイルストリップ２４４はＰＥ２５０接着剤である。
ＨＲＭ２３０と共に、そのホイルストリップ２４４およびホイル巻き取りリール２４５は、併せて生化学カートリッジ２００の液体供給システムを形成する。次に、再び、図２４Ａ、図２４Ｂ、図２５および図３５Ａ～図３５Ｈを参照すると、ＨＲＭ２３０からの液体の分配に関する生化学カートリッジ２００の動作は以下の通りである。生化学カートリッジ２００がポイント・オブ・バース器具１０５に挿入されると、ステッパモータ１５０が生化学カートリッジ２００のホイル巻き取りリール２４５と係合し、ＨＲＭ２３０は依然として密閉状態にある。続いて、ＨＲＭ２３０から液体を分配するために、ステッパモータ１５０が作動され、ホイルストリップ２４４はホイル巻き取りリール２４５上に巻かれ始める。その際、第１リザーバ２３２上のホイルストリップ２４４はゆっくりと剥がれ始め、それによって、第１流体２３４をゆっくりと放出し、第１流体２３４は生化学カートリッジ２００の反応（アッセイ）チャンバ部分に流入する。最終的に、ステッパモータ１５０が動作し続けると、第２リザーバ２３６上のホイルストリップ２４４もゆっくりと剥がされ、それによって第２流体２３８をゆっくりと放出し、第２流体２３８は、生化学カートリッジ２００の反応（またはアッセイ）チャンバ部分に流入する。
ステッパモータ１５０を使用することで、液体が第１リザーバ２３２から放出された後に第２リザーバ２３６から放出される液体のタイミングを制御することができる。例えば、希釈剤を分配する前に、オイルが完全に展開することが望ましい。更に、第１リザーバ２３２および第２リザーバ２３６は基本的に側面に取り付けられている故、通気および開口は同じホイルストリップ２４４を使用して達成される。更に、ＨＲＭ２３０の設計は、分配中に気泡が形成される危険性を低減するか、または完全に排除する。更に、ＨＲＭ２３０の設計は、リザーバによる死容積を低減するか、または完全に排除する。
ホイルストリップ２４４をＨＲＭ２３０から確実に除去する最適な引っ張り力（例えば、最小トルク）のために、ホイルストリップ２４４の余分な長さまたは尾部の、ホイル巻き取りリール２４５に向かう経路は、ＨＲＭ２３０の前面２４０の平面にほぼ平行である。これは、ホイル巻き取りリール２４５の外面をＨＲＭ２３０の前面２４０の平面に実質的に接するように配置することによって達成することができる。
次に、図３６は、例えば、図２Ａおよび図２Ｂのポイント・オブ・バース器具１０５の機能ブロック図の一例である。ポイント・オブ・バース器具１０５は、主回路基板１２４を含む。主回路基板１２４は、マイクロコントローラ６１０、ＵＳＢポート６１２、ＣＡＮポート６１４、アクセルＭＥＭＳ、ＬＥＤ６１８、電力Ｉ／Ｏ１２８（例えば、電力入力ポート１２８）、インピーダンス検出器６２０、インターロックおよびタイマー６２２（例えば、インターロック回路およびウォッチドッグタイマー）、ＦＰＧＡ６２４、ＳＤＲＡＭ６２６、ＥＥＰＲＯＭ６２８、デジタルフルイディクス能力を有する生化学カートリッジ２００を駆動するためのエレクトロウェッティング制御６３０、熱制御６３２、ＨＲＭステッパモータ１５０を制御するためのモータ１制御６３４、カートリッジ係合ステッパモータ１４４を制御するためのモータ２制御を含む。
特定の他の機能、限定されないが、例えば分光計１４０に関連する照明器具６３８、２つの蛍光計１３６、他のＬＥＤ６４０、特定のセンサおよびヒータ６４２、および特定の位置スイッチ６４６等は、主回路基板１２４と通信する。バーコードリーダー１１６もまた、主回路基板１２４と通信する。バーコードリーダー１１６は、更に、ＳＶＤＣＩＮ６４８およびＵＳＢポート６５０を含む。更に、電源１３０（例えば、電源アセンブリ１３０）は、主回路基板１２４および他の全ての能動部品に電力を供給する。更に、スマートデバイス１９０（図示せず）は、任意の有線または無線手段を使用して主回路基板１２４と通信することができる。
次に、図３７～図５２は、新生児スクリーニングのための、本開示のポイント・オブ・バースシステム１００、ポイント・オブ・バース器具１０５、および生化学カートリッジ２００のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）７００の一例である。ＧＵＩ７００は、例えば、上部表示パネル７１０および下部表示パネル７１５を含む。上部表示パネル７１０を使用して、より多くのグローバル情報および制御をユーザに提示する一方、下部表示パネル７１５を使用して、より特定の選択された情報および制御をユーザに提示する。ＧＵＩ７００は、任意の標準的なユーザインタフェース制御および表示フォーマットを含むことができる。ＧＵＩ７００は、スマートデバイス１９０等のスマートディスプレイ上に表示することができる。即ち、スマートデバイス１９０上のＮＢＳモバイルアプリ１９２を使用してＧＵＩ７００を起動することができる。
図３７のＧＵＩ７００は、ユーザがユーザＩＤおよびパスワードを入力して手動でログインするためのログイン画面を示す。あるいは、ユーザは、ポイント・オブ・バース器具１０５のバーコードリーダー１１６を使用して自分のＩＤバッジをスキャンすることによってログインすることができる。
図３８のＧＵＩ７００は、下部表示パネル７１５にオープンオーダーおよびクローズドオーダーの選択タブを含むホームページを示す。図３８では、オープンオーダータブが選択されている。患者の名前、オーダー済みアッセイ、およびオーダー日付を示すリストが提示される。
図３９のＧＵＩ７００は、クローズドオーダータブが選択されたホームページを示している。ここでもまた、患者の名前、オーダー済みアッセイ、およびオーダー日付を示すリストが提示される。
オープンオーダーのリストから名前を選択することにより、検査を開始して実行することができる。例えば、図４０のＧＵＩ７００は、ポイント・オブ・バース器具１０５のバーコードリーダー１１４を用いて、選択された生化学カートリッジ２００上のバーコードをスキャンする、新生児スクリーニング検査を実行する最初のステップをユーザに示す。更に、患者情報は、縮小または拡張表示のいずれかにて表示される。
図４１のＧＵＩ７００は、生化学カートリッジ２００をポイント・オブ・バース器具１０５に挿入する、新生児スクリーニング検査を実行する次のステップをユーザに示す。ここでもまた、患者情報が表示される。
生化学カートリッジ２００がポイント・オブ・バース器具１０５に挿入されると、初期化プロセスが開始される。図４２のＧＵＩ７００は、初期化プロセスの状態を示す。ここでもまた、患者情報が表示される。
図４３のＧＵＩ７００は、ポイント・オブ・バース器具１０５のバーコードリーダー１１６を使用して、選択された患者のサンプルを保持する容器上のバーコードをスキャンする、新生児スクリーニング検査を実行する次のステップをユーザに示す。ここでもまた、患者情報は、縮小表示にて表示される。図４４は、患者情報の拡大表示を示す。
図４５のＧＵＩ７００は、一定量の患者のサンプルを生化学的カートリッジ２００に追加し、続いて「検査実行」ボタンを選択して検査を開始する、新生児スクリーニング検査を実行する次のステップをユーザに示す。ここでもまた、患者情報が表示される。
図４６のＧＵＩ７００は、追加されたサンプルの量を確認するステップをユーザに示す。
図４７のＧＵＩ７００は、検査が実行されていることをユーザに示し、かつその状況を示す。例えば、残りのテスト時間の量を完了済みパーセントと共に示すことができる。ここでもまた、患者情報が表示される。
図４８のＧＵＩ７００は、実行中の検査の状況を示す別の方法を示す。即ち、図４８のＧＵＩ７００は、患者の名前の横のパーセント記号を介して、および／または、下部表示パネル７１５の底部に沿ったバーを介して進捗を示すことができるホームページを示す。
完了済みオーダーリストから患者を選択することにより、図４９のＧＵＩ７００は検査結果をユーザに示す。一例では、ビジュアルを提供して、検出されたマーカーのレベルを示すことができる。更に、ユーザは、より詳細な情報を見るか、または情報を印刷するかを選択することができる。
新生児スクリーニング検査を実施する際に、ある種のエラー状態が生じることがある。一例では、図５０のＧＵＩ７００は、生化学カートリッジ２００に装填されたサンプルの量が検査を行うのに不十分である場合に発生し得る警告を示す。この例では、図５０のＧＵＩ７００は、「サンプル量不足」の警告が表示され、検査はキャンセルされる。
図５１のＧＵＩ７００は、警告を他の方法で表示することができることを示す。例えば、グローバル警告を上部表示パネル７１０に表示することができる。ユーザは、警告を選択して、より多くの情報を得ることができる。ユーザの裁量で、複数のグローバル警告を表示し、再検討することができる。例えば、図５２のＧＵＩ７００は、グローバル警告を再検討する例を示す。
本開示のポイント・オブ・バースシステム１００のＧＵＩ７００は、図３７～図５２に示される描写、設計、および情報だけに限定されるものではない。これらは単なる例示に過ぎない。ＧＵＩ７００は、任意の描写、設計、および情報を含むことができる。
次に、図５３は、内蔵ディスプレイ１３２であるスマートディスプレイを含むポイント・オブ・バース器具１０５の一例の正面図である。ポイント・オブ・バースシステム１００の動作、より詳細には、ポイント・オブ・バース器具１０５の動作は、スマートデバイス１９０上のＮＢＳモバイルアプリ１９２を使用することに限定されない。任意のスマートディスプレイを本発明に関連して使用することができる。例えば、別の実施形態では、ポイント・オブ・バース器具１０５は、例えばタッチスクリーンであり得る内蔵ディスプレイ１３２を有する。ディスプレイ１３２を使用して、図３７～図５２のＧＵＩ７００に示されるのと実質的に同じ情報を提示することができる。従って、この例では、ポイント・オブ・バースシステム１００にスマートデバイス１９０が存在する必要はない。
次に、図５４は、新生児スクリーニングのために本開示のポイント・オブ・バースシステム１００を使用する方法８００の一例のフロー図である。方法８００は、限定するものではないが、以下のステップを含むことができる。
ステップ８１０にて、ポイント・オブ・バースアプリケーションが起動され、ユーザがログインする。例えば、スマートデバイス１９０上のＮＢＳモバイルアプリ１９２が起動される。続いて、ＧＵＩ７００を使用して、ユーザは、例えば図３７に示され説明されるようにログインする。
ステップ８１５にて、ユーザは、オープンオーダーおよび／または完了済みオーダーを示すホームページを参照する。例えば、ＧＵＩ７００を使用して、ユーザは、図３８および図３９に示され、説明されるように、オープンオーダーおよび／または完了済みオーダーを参照する。
ステップ８２０にて、ユーザは、オープンオーダーの表示から対象の患者を選択する。例えば、ＧＵＩ７００を使用して、ユーザは、例えば図３８に示され、説明されるように、オープンオーダー表示からスクリーニングされる患者を選択する。
ステップ８２５にて、ユーザは、選択された患者に適した生化学カートリッジを取得し、スキャンする。例えば、ユーザは、選択された患者に適した生化学カートリッジ２００を取得する。続いて、図４０に示すようなＧＵＩ７００の指示により促進されるように、ユーザは、ポイント・オブ・バース器具１０５のバーコードリーダー１１６を使用して、生化学カートリッジ２００のバーコードをスキャンする。
ステップ８３０にて、ユーザは、選択された生化学カートリッジをポイント・オブ・バース器具に挿入する。例えば、図４１に示すようなＧＵＩ７００の指示により促進されるように、ユーザは、選択された生化学カートリッジ２００をポイント・オブ・バース器具１０５に挿入する。
ステップ８３５にて、ユーザは、生化学カートリッジが初期化されるまで待機する。例えば、図４２に示すようなＧＵＩ７００の指示によって促進されるように、ユーザは、生化学カートリッジ２００が初期化するまで待機する。
ステップ８４０にて、ユーザは、選択された患者のサンプル流体の容器を取得し、スキャンする。例えば、ユーザは、選択された患者のサンプル流体の容器を取得する。続いて、図４３および／または図４４に示すようなＧＵＩ７００の指示によって促進されるように、ユーザは、ポイント・オブ・バース器具１０５のバーコードリーダー１１６を使用してサンプル容器上のバーコードをスキャンする。一例では、サンプル容器はピペットである。
ステップ８４５にて、ユーザは、選択された患者のサンプル流体を生化学カートリッジに装填する。例えば、図４５に示すようなＧＵＩ７００の指示によって促進されるように、ユーザは、ウェルキャップアセンブリ２２０を開くことによって、生化学カートリッジ２００のサンプル入力ウェル２１６を開口する。続いて、ユーザは、一定量のサンプル流体をサンプル入力ウェル２１６のローディングポート２１８にピペットで注入する。例えば、ユーザは、ウェルキャップアセンブリ２２０を閉じることによって、生化学カートリッジ２００の入力ウェル２１６を閉鎖する。
判定ステップ８５０にて、生化学カートリッジ２００に十分なサンプル流体が存在するか否かが判定される。例えば、ポイント・オブ・バース器具１０５の計器により分析が行われ、生化学カートリッジ２００に存在するサンプル流体の量が判定される。十分なサンプル流体が存在する場合、方法８００はステップ８５５に進む。しかしながら、サンプル流体の量が不十分である場合、方法８００は終了し、例えば、図５０に示すようなＧＵＩ７００に示されるように、検査はキャンセルされる。
ステップ８５５にて、新生児スクリーニング検査がポイント・オブ・バース器具１０５内で開始される。
ステップ８６０にて、ユーザは、新生児スクリーニング検査の進捗を監視する。例えば、テストの進捗は、図４７および図４８に示すようにＧＵＩ７００にて表示することができる。
ステップ８６５にて、ユーザは、新生児スクリーニング検査の結果を閲覧する。例えば、完了した任意の検査について、ユーザは、例えば、図４９のＧＵＩ７００に示すように、検査結果を閲覧することができる。更に、スマートデバイス１９０上のＮＢＳモバイルアプリ１９２を使用して、任意の検査結果を記録し、任意の許可された当事者に分配することができる。従って、スマートデバイス１９０上のＮＢＳモバイルアプリ１９２を使用して、（スマートデバイス１９０上の結果を閲覧することによって）検査結果をユーザに伝達することができると共に、（スマートデバイス１９０を使用して結果を分配することによって）他の認可された当事者に伝達することができる。
次に、図５５は、スマートディスプレイとしてラップトップコンピュータを含む本開示のポイント・オブ・バースシステム１００の一例である。例えば、スマートデバイス１９０の代わりに、ポイント・オブ・バースシステム１００は、任意の有線または無線手段を使用して、ポイント・オブ・バース器具１０５と通信しているラップトップコンピュータ１９５を使用することができる。この例では、ラップトップコンピュータ１９５は、ＮＢＳモバイルアプリ１９２の代わりにＮＢＳデスクトップアプリケーション１９２を使用する。スマートデバイス１９０と同様に、ラップトップコンピュータ１９５を使用することにより、ポイント・オブ・バースシステム１００の携帯が可能となる。
これまで、図２Ａ～図５３を参照して、ポイント・オブ・バースシステム１００における生化学的スクリーニングのみについて上述してきたが、ポイント・オブ・バースシステム１００は、生化学スクリーニングに加えて生理学的スクリーニングを含むことができる。例えば、図５６～図５９を参照すると、生理学的スクリーニングおよび生化学的スクリーニングの両方を支持する、本開示のポイント・オブ・バースシステム１００の例が提供されている。一例では、図５６は、前述したように、ポイント・オブ・バース器具１０５、スマートデバイス１９０、および生化学カートリッジ２００を含むポイント・オブ・バースシステム１００を示す。更に、ポイント・オブ・バースシステム１００は、新生児パルスオキシメトリ機構９００を含む。この例では、新生児パルスオキシメトリ機構９００は、スマートデバイス１９０と直接通信している。ＮＢＳモバイルアプリ１９２の特徴は、新生児パルスオキシメトリ機構９００からの／新生児パルスオキシメトリ機構９００への情報を処理するステップを含むことができる。別の例では、図５７は、新生児パルスオキシメトリ機構９００が、スマートデバイス１９０の代わりに、ポイント・オブ・バース器具１０５に物理的に接続されている構成を示す。この例では、ポイント・オブ・バース器具１０５は、新生児パルスオキシメトリ機構９００からの情報を、処理するためにスマートデバイス１９０上のＮＢＳモバイルアプリ１９２に送信する。
更に別の例では、図５８は、前述したように、ポイント・オブ・バース器具１０５、スマートデバイス１９０、および生化学カートリッジ２００を含むポイント・オブ・バースシステム１００を示す。更に、ポイント・オブ・バースシステム１００は、新生児聴覚スクリーニング機構９１０を含む。この例では、新生児聴覚スクリーニング機構９１０は、スマートデバイス１９０と直接通信している。ＮＢＳモバイルアプリ１９２の特徴は、新生児聴覚スクリーニング機構９１０からの／新生児聴覚スクリーニング機構９１０への情報を処理するステップを含むことができる。更に別の例では、図５９は、新生児聴覚スクリーニング機構９１０が、スマートデバイス１９０の代わりにポイント・オブ・バース器具１０５に物理的に接続されている構成を示す。この例では、ポイント・オブ・バース器具１０５は、新生児聴覚スクリーニング機構９１０からの情報を、処理するためにスマートデバイス１９０上のＮＢＳモバイルアプリ１９２に送信する。
長年にわたる特許法の慣例に従い、用語「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、特許請求の範囲を含む本出願で使用される場合、「１つ以上」を指す。従って、例えば、「被験体」への言及は、文脈が明らかに反対（例えば、複数の被験体）等でない限り、複数の被験体を含む。
本明細書および特許請求の範囲を通して、用語「含む」（「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」）は、文脈上他の意味に解すべき場合を除いて、非排他的な意味で使用される。同様に、用語「含む」（「ｉｎｃｌｕｄｅ」）およびその文法上の変形は、限定的ではなく、リスト内の品目の列挙が、リストされた品目に置換または追加され得る他の同様の品目を除外するものではないようにする。
本明細書および添付の特許請求の範囲の目的のために、特に断りのない限り、量、大きさ、寸法、割合、形状、処方、パラメータ、パーセンテージ、量、特徴、並びに明細書および特許請求の範囲で使用される他の数値を表す全ての数字は、用語「約」が値、量または範囲と共に明示的に現れなくても、用語「約」によって全ての場合において修飾されると理解されるべきである。従って、反対のことが示されていない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に記載の数値パラメータは、正確ではないおよび正確である必要はないが、所望に応じて近似であるおよび／またはより大きくても小さくてもよく、本開示の主題によって得られることが求められる所望の特性に応じて、許容誤差、換算係数、四捨五入、測定誤差等、および当業者に知られている他の因子を反映する。例えば、用語「約」は、値を指す場合、いくつかの実施形態では±１００％、いくつかの実施形態では±５０％、いくつかの実施形態では±２０％、いくつかの実施形態では±１０％、いくつかの実施形態では±５％、いくつかの実施形態では±１％、いくつかの実施形態では±０．５％、およびいくつかの実施形態では±０．１％の特定の量からの変動を包含することを意味することができ、そのような変動は、開示の方法を実施するのに、または開示の組成物を使用するのに適切である。
更に、用語「約」は、１つ以上の数字または数値範囲と関連して使用される場合、範囲内の全ての数字を含む全てのそのような数を指すと理解されるべきであり、記載の数値の上および下の境界を延長することによってその範囲を変更する。終点による数値範囲の列挙は、全ての数字、例えば、その範囲内に包含されるその小数を含む整数全体（例えば、１～５の列挙は、１、２、３、４および５、並びにそれらの小数、例えば、１．５、２．２５、３．７５、４．１等を含む）並びにその範囲内の任意の範囲を含む。
前述の主題は、理解を明確にする目的で例示および実施例によって幾分か詳細に記載されているが、当業者には、添付の特許請求の範囲内で、ある種の変更および修正を実施できることが理解されるであろう。

Claims (30)

  1. 新生児スクリーニングのためのポイント・オブ・バース検査システムであって、
    新生児のサンプル流体を処理するためのポイント・オブ・バース器具と、
    前記ポイント・オブ・バース器具に通信可能に結合されて、ユーザインタフェースを提
    供し、前記ポイント・オブ・バース器具を操作するスマートディスプレイと、
    処理すべきサンプル流体を受け入れるための生化学カートリッジと、
    を含み、前記生化学カートリッジは、前記サンプル流体を処理するために前記ポイント・オブ・バース器具に挿入され、前記スマートディスプレイにより処理されたサンプル流体の結果を伝達する、ポイント・オブ・バース検査システムであって、
    前記生化学カートリッジは、前記生化学カートリッジが前記ポイント・オブ・バース器具に挿入されたときに、前記ポイント・オブ・バース器具の光学検出器に一致する光学インタフェース領域を含む、
    ポイント・オブ・バース検査システム。
  2. 前記生化学カートリッジは使い捨て可能である、請求項１に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  3. 前記ポイント・オブ・バース器具は携帯可能である、請求項１に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  4. 前記スマートディスプレイは、携帯型スマートデバイスまたはラップトップコンピュータである、請求項１に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  5. 前記システムは、新生児の生物学的スクリーニングのみのための、請求項１に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  6. 前記システムは、新生児の生物学的スクリーニングおよび新生児の生理学的スクリーニングのための、請求項１に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  7. 前記システムは、更に、パルスオキシメトリ機構を含む、請求項６に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  8. 前記システムは、更に、聴覚スクリーニング機構を含む、請求項６または７に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  9. 前記システムは、複数の化合物を同時に識別する多重化試験のための、請求項１に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  10. 前記システムは、前記生化学カートリッジ上の単一のサンプル流体で複数の検査対象を検査することができる、請求項１に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  11. 前記ポイント・オブ・バース器具は、複数のタイプの生化学検査を実施する、請求項１に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  12. 前記複数のタイプの生化学検査に、酵素試験、比色試験、イムノアッセイ試験および／または核酸試験を含む、請求項１１に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  13. 前記システムは、生物学的マーカーのスクリーニングを実施する、請求項１に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  14. 前記生物学的マーカーに、総ビリルビン、アンモニア、および／または中鎖アシル－ＣｏＡデヒドロゲナーゼを含む、請求項１３に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  15. 前記スマートディスプレイは、ユーザが前記ポイント・オブ・バース器具を操作するための新生児スクリーニングモバイルアプリケーションを含む、請求項１に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  16. 前記スマートディスプレイは、前記ポイント・オブ・バース器具に組み込まれたディスプレイである、請求項１に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  17. 前記生化学的カートリッジは、液体を保持するための水平方向置きの水平リザーバモジュールを含み、
    ここで、該水平リザーバモジュールのリザーバは水平に対して傾斜している、請求項１に記載のポイント・オブ・バース検査システム。
  18. 新生児スクリーニングのための方法であって、
    サンプル流体を処理するためのポイント・オブ・バース器具と、
    前記ポイント・オブ・バース器具とインタフェースで接続するスマートディスプレイと、
    処理のためにサンプル流体を受け取るリザーバを有する生化学カートリッジと、
    を含むポイント・オブ・バース検査システムを提供するステップと、
    前記検査システムに識別情報を提供するステップと、
    サンプル流体を前記生化学カートリッジのリザーバに充填するステップと、
    サンプル流体を充填した後に前記生化学カートリッジのリザーバを封止するステップと、
    前記生化学カートリッジを前記ポイント・オブ・バース器具にローディングするステップと、
    処理するために、サンプル流体を前記生化学的カートリッジの反応部分に放出するステップと、
    前記ポイント・オブ・バース器具によってサンプル流体を処理するステップと、
    処理されたサンプル流体の結果を取得するために前記スマートディスプレイと前記ポイント・オブ・バース器具をインタフェースで接続するステップと、
    前記結果を伝達するステップと、
    を含む、新生児スクリーニングのための方法であって、
    前記生化学カートリッジは、前記生化学カートリッジが前記ポイント・オブ・バース器具に挿入されたときに、前記ポイント・オブ・バース器具の光学検出器に一致する光学インタフェース領域を含む、
    新生児スクリーニングのための方法。
  19. 更に、サンプル流体を充填した後に、前記生化学カートリッジのリザーバを封止するためのホイルストリップを提供するステップと、前記生化学カートリッジ上に前記ホイルストリップの一部を固定するホイル巻き取りリールを提供するステップと、前記ホイル巻き取りリールと係合するステッパモータを提供するステップと、前記生化学カートリッジを前記ポイント・オブ・バース器具にローディングした後に、前記ステッパモータを作動させるステップと、前記ステッパモータを作動させて、サンプル流体を放出可能にした後に、前記リザーバから前記ホイルストリップを開封するステップと、を含む、請求項１８に記載の新生児スクリーニングのための方法。
  20. 前記生化学的カートリッジのリザーバは、第１リザーバおよび第２リザーバを含む、請求項１８に記載の新生児スクリーニングのための方法。
  21. 更に、両方のリザーバに第１および第２の各サンプル流体を充填した後に、前記生化学カートリッジの第１および第２リザーバを封止するためのホイルストリップを提供するステップと、前記生化学カートリッジ上に前記ホイルストリップの一部を固定するホイル巻き取りリールを提供するステップと、前記ホイル巻き取りリールと係合するステッパモータを提供するステップと、前記生化学カートリッジを前記ポイント・オブ・バース器具にローディングした後に、前記ステッパモータを作動させるステップと、前記ステッパモータを起動させて、第１サンプル流体を前記第１リザーバに放出可能とした後に、前記ホイルストリップを前記第１リザーバから開封するステップと、前記第１リザーバが開封されて、前記第２サンプル流体を前記第２リザーバに放出可能とした後に、前記ホイルストリップを前記第２リザーバから開封するステップと、を含む、請求項２０に記載の新生児スクリーニングのための方法。
  22. ポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法であって、
    ポイント・オブ・バース新生児スクリーニングソフトウェアアプリケーションを有し、サンプル流体を処理するためのポイント・オブ・バース器具と、処理するために前記サンプル流体を受け入れるための生化学カートリッジとを含む、ポイント・オブ・バース検査システムと通信しているスマートディスプレイを提供するステップと、
    前記スマートディスプレイのソフトウェアアプリケーションにログインするステップと、
    オープンオーダーを選択することによって前記スマートディスプレイと前記ポイント・オブ・バース検査システムをインタフェースで接続するステップと、
    前記生化学カートリッジ上のサンプル流体識別子をスキャンするステップと、
    サンプル流体を含む前記生化学カートリッジを前記ポイント・オブ・バース器具に挿入するステップと、
    前記スマートディスプレイと前記ポイント・オブ・バース検査システムをインタフェースで接続して、前記生化学カートリッジの処理を初期化するステップと、
    前記生化学カートリッジを処理するのに適切な流体サンプルを確認するステップと、
    前記サンプル流体を前記ポイント・オブ・バース器具によって処理するステップと、
    前記スマートディスプレイを監視して、前記サンプル流体の処理状況を判定するステップと、
    処理された前記サンプル流体の検査結果を閲覧するステップと、
    を含む、ポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法であって、
    前記生化学カートリッジは、前記生化学カートリッジが前記ポイント・オブ・バース器具に挿入されたときに、前記ポイント・オブ・バース器具の光学検出器に一致する光学インタフェース領域を含む、
    ポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法。
  23. 前記スマートディスプレイにログインするステップは、ユーザＩＤおよびパスワードを手動で入力することによって、および／またはバーコードリーダーを使用して、資格情報をスキャンすることによって実施される、請求項２２に記載のポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法。
  24. 前記サンプル流体識別子はバーコードである、請求項２２に記載のポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法。
  25. 更に、サンプル流体識別情報を入力して、前記スマートディスプレイの前記ソフトウェアアプリケーションにおいてオープンオーダーを作成するステップを含む、請求項２２に記載のポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法。
  26. 更に、前記生化学カートリッジを使用して新生児からサンプル流体を収集するステップを含む、請求項２２に記載のポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法。
  27. 前記生化学カートリッジを使用して新生児からサンプル流体を収集するステップは、前記生化学カートリッジ上のサンプル流体識別子をスキャンするステップの後であって、かつ、サンプル流体を含む前記生化学カートリッジを前記ポイント・オブ・バース器具に挿入するステップの前に実施される、請求項２６に記載のポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法。
  28. 新生児からサンプル流体を収集するステップは、前記生化学カートリッジ内の入力ウェルのカバーを除去するステップと、一定量のサンプル流体を挿入するステップと、前記入力ウェルを封止するステップと、を含む、請求項２６に記載のポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法。
  29. 更に、前記検査結果を分配するステップを含む、請求項２２に記載のポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法。
  30. 更に、前記スマートディスプレイのソフトウェアアプリケーションと前記ポイント・オブ・バース検査システムをインタフェースで接続して、以前に実施した検査結果を再検討するステップを含む、請求項２２に記載のポイント・オブ・バース新生児スクリーニングシステムを使用するための方法。
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