JP7303799B2 - 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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Description
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。
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。
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。
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。
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、テンプレートを有し、このテンプレートは、
外周と、前記テンプレートが前記有害汚染物質サンプルの前記捕集のための検査面上に位置決めされたときに開放区域を定める縁部を備える内周とを有する基板であって、前記開放区域が当該基板を通って延び且つ前記検査面上の検査区域を分画するように構成され、前記開放区域が、前記テンプレートが前記検査面上に位置決めされたときに、前記検査面を拭い取ることにより当該開放区域を通した前記有害汚染物質サンプルの捕集を可能にする、前記基板と、
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、
を含み、
前記システムは、読取器デバイスを更に有し、この読取器デバイスは、
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、
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。 - 前記インジケータ部分は、側方流動アッセイを含み、前記読取器デバイスは、アッセイ撮像デバイスを備える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、
第2の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、該第2の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、
外周と内周とを有する基板であって、前記テンプレートが前記検査面上にある一方で、前記内周の縁部が、前記検査面からの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且つ前記基板を通って延びる開放区域を定め、前記開放区域が、前記検査面を拭い取ることにより当該開放区域を通した前記有害汚染物質サンプルの捕集を可能にする、前記基板と、
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、第2の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第2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、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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