KR20130016926A - Apparatus for point of care test of diagnostic kit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 현장 진단(POCT : Point Of Care Test) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 항온 항체 기반의 면역 진단 키트와 혈액 등의 표본(sample) 검체 사이의 반응 검사를 위하여, 피검사자 가까이에서 원심분리 등의 검체 전처리 과정이 없이 신속하게 진단할 수 있는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a point of care test (POCT) device, and more particularly, to examine the reaction between a constant temperature antibody-based immunodiagnosis kit and a sample sample such as blood, It relates to a device that can be quickly diagnosed without a sample pretreatment process such as centrifugation.
잘 알려져 있는 바와 같이, 진단 키트 현장 검사 장치를 이용하면, 장소에 구애받지 않고 가정, 직장, 스포츠 센터, 앰뷸런스, 전쟁터 및 오지 등등 어느 곳에서나 필요한 검사를 손쉽게 수행할 수 있다.As is well known, the diagnostic kit field test device makes it easy to perform the necessary tests anywhere, at home, at work, in sports centers, in ambulances, in battlefields and backcountry.
주요 검사 기능으로는, 항원-항체 반응 기반의 많은 목표 물질을 정성적(qualitative) 및 정량적(quantitave)으로 검출하는 것이다. 예를 들어, 임신 여부를 판단하기 위하여 사람 융모성 성선자극호르몬(hCG : human Chorionic Gonadotropin)을 정성적(qualitative) 및 정량적(quantitave)으로 검출할 수 있다. 또한, 배란 여부를 판단하기 위하여 황체 형성 호르몬(LH : Luteinizing Hormone)을 정성적(qualitative) 및 정량적(quantitave)으로 검출할 수 있다. 또한, 각종 약물(DOA : Drug Of Abuse), 감염성 질환, 종양 표지자, 심장 마커(Cardiac marker) 등을 정성적(qualitative) 및 정량적(quantitave)으로 검출할 수 있다. 또한, 최근에 문제가 되었던 구제역과 같은 가축의 질병 검사에도 사용될 수 있다. The main test function is to qualitatively and quantitatively detect many target substances based on antigen-antibody responses. For example, in order to determine pregnancy, human chorionic gonadotropin (hCG) may be detected qualitatively and quantitatively. In addition, luteinizing hormone (LH: Luteinizing Hormone) can be detected qualitatively and quantitatively in order to determine ovulation. In addition, various drugs (DOA: Drug Of Abuse), infectious diseases, tumor markers, cardiac markers (Cardiac marker) and the like can be detected qualitatively and quantitatively. It can also be used for disease testing of livestock, such as foot and mouth disease, which has been a problem recently.
상기와 같은 진단 키트 현장 검사 장치에 있어서, 종래에는 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다.In the diagnostic kit field test apparatus as described above, conventionally, the following problems are encountered.
첫째, 종래의 진단 키트 현장 검사 장치에 의하면, 레이저 다이오드를 조명 광원으로 사용하여 특정 파장대의 빛을 진단 키트에 조사하고, 피엠티(PMT : Photo Multiplier Tube) 소자나 포토 다이오드를 이용하여 시료로부터의 반사 광을 검출하여 반응 결과를 분석한다. First, according to the conventional diagnostic kit on-site inspection device, using a laser diode as an illumination light source to irradiate the diagnostic kit with light of a specific wavelength band, and from the sample using a PMT (Photo Multiplier Tube) element or a photodiode The reflected light is detected to analyze the reaction result.
따라서, 진단 키트의 총 촬상 영역이 순차적으로 주사(scanning)되면서 측정되어야 하므로, 측정 시간이 오래 걸리고, 주사(scanning) 과정 중에 측정 오차가 크게 발생하며, 위치 편차가 있는 동일한 유형의 진단 키트들 또는 다양한 유형의 진단 키트들을 측정하는 데에 큰 어려움이 있다.Therefore, since the total imaging area of the diagnostic kit must be measured while scanning sequentially, the measurement kit takes a long time, a large measurement error occurs during the scanning process, and the same type of diagnostic kits having a positional deviation or There is a great difficulty in measuring various types of diagnostic kits.
둘째, 검출 결과들을 외부의 호스트 장치에 전송할 수 없다. 예를 들어, 오지에서의 축산 동물들의 구제역 검사 결과들 또는, 앰블란스 등에서 진단 키트들이 검사된 결과들을 검역원이나 병원에 긴급히 전송하려면, 별도의 통신 수단을 사용해야 한다. 따라서, 병원이나 검역원 등에서 실시간으로 모니터링 및 종합적 분석을 할 수 없다.Second, the detection results cannot be transmitted to an external host device. For example, in order to urgently transmit the foot-and-mouth disease test results of livestock animals in remote areas or the results of diagnostic kits tested in Ambulance, to a quarantine or a hospital, a separate communication means must be used. Therefore, real-time monitoring and comprehensive analysis cannot be performed in hospitals or quarantines.
셋째, 사용자는 키패드에 의하여 진단 키트의 정보 등을 입력해야 한다. 따라서, 사용자의 입력 조작이 어렵고 다양한 메뉴를 제공할 수 없는 문제점이 있다.Third, the user must input the diagnostic kit information and the like by using the keypad. Therefore, there is a problem that a user's input operation is difficult and various menus cannot be provided.
넷째, 촬상부의 동작 특성이 사용 기간에 따라 조금씩 변하므로, 검사의 정확도가 떨어질 수 있다.Fourth, since the operating characteristics of the imaging unit change little by little depending on the period of use, the accuracy of inspection may be reduced.
그리고 다섯째, 특정 유형의 진단 키트를 위하여 구성되므로, 다양한 유형의 진단 키트들을 검사하는 데에 어려움이 있다.And fifth, because it is configured for a particular type of diagnostic kit, there is a difficulty in testing various types of diagnostic kits.
본 발명의 실시예는, 측정 시간을 줄이고, 진단 키트의 위치 편차에 따른 측정 오차를 줄이며, 병원이나 검역원 등에서 실시간으로 모니터링 및 종합적 분석을 할 수 있게 하고, 사용자의 입력 조작을 용이하게 하며, 다양한 메뉴를 제공할 수 있고, 검사의 정확도가 높아질 수 있는 진단 키트 현장 검사 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention reduce the measurement time, reduce the measurement error according to the positional deviation of the diagnostic kit, enable real-time monitoring and comprehensive analysis in the hospital or quarantine, and facilitate the user input operation, It is intended to provide a diagnostic kit field test device that can provide a menu and increase the accuracy of the test.
본 발명의 일 측면에 따른 진단 키트 현장 검사 장치는 터치 디스플레이 패널, 키트 트레이, 촬상부, 통신 인터페이스, 키트 정보 저장부, 결과 저장부, 및 주 제어부를 포함할 수 있다.The diagnostic kit field test apparatus according to an aspect of the present invention may include a touch display panel, a kit tray, an imaging unit, a communication interface, a kit information storage unit, a result storage unit, and a main control unit.
상기 터치 디스플레이 패널은 진단 정보 입력 및 진단 결과 디스플레이를 수행한다.The touch display panel performs diagnostic information input and diagnostic result display.
상기 키트 트레이에는 진단 시료가 채취된 진단 키트가 얹혀진다.The kit tray is loaded with a diagnostic kit from which a diagnostic sample is taken.
상기 촬상부는 상기 진단 키트에 채취된 상기 진단 시료를 촬상하여 영상 데이터를 출력한다.The imaging unit photographs the diagnostic sample collected by the diagnostic kit and outputs image data.
상기 통신 인터페이스는 외부와의 통신을 위하여 구비된다.The communication interface is provided for communication with the outside.
상기 키트 정보 저장부에는 서로 다른 종류의 진단 키트들에 대한 정보가 저장된다.The kit information storage unit stores information on different types of diagnostic kits.
상기 결과 저장부는 진단 결과를 입력받아 저장하고 출력한다.The result storage unit receives and stores a diagnosis result and outputs the diagnosis result.
상기 주 제어부는, 상기 터치 패널 디스플레이로부터의 진단 정보 입력 데이터에 따라 전체적 제어를 수행하면서, 상기 촬상부로부터의 영상 데이터로부터 일련의 휘도 데이터를 구하며, 구해진 일련의 휘도 데이터 중에서 첨단 값 또는 면적 값에 따른 상기 진단 키트의 반응 시료의 농도를 계산하고, 상기 진단 키트의 반응 시료의 농도에 상응하는 정성 및 정량 결과를 상기 터치 디스플레이 패널에 디스플레이하면서 상기 통신 인터페이스를 통하여 외부 장치로 전송한다.The main control unit obtains a series of luminance data from the image data from the image pickup unit while performing overall control according to the diagnostic information input data from the touch panel display, and obtains a peak value or an area value from the obtained series of luminance data. The concentration of the reaction sample of the diagnostic kit is calculated, and the qualitative and quantitative results corresponding to the concentration of the reaction sample of the diagnostic kit are displayed on the touch display panel and transmitted to an external device through the communication interface.
한편, 상기 주 제어부는, 상기 촬상부가 진단 키트를 촬상하기 전에 촬상 대상으로서의 캘리브레이션 스트립을 사용하여 상기 촬상부를 캘리브레이션할 수 있다.On the other hand, the main control unit may calibrate the imaging unit using the calibration strip as an imaging target before the imaging unit imaging the diagnostic kit.
또한, 상기 주 제어부에 의하여 동작하면서 상기 키트 트레이를 구동하는 트레이 구동부가 더 포함되어, 상기 키트 트레이에 복수의 진단 키트들이 삽입될 수 있다.The apparatus may further include a tray driver configured to drive the kit tray while operating by the main controller, so that a plurality of diagnostic kits may be inserted into the kit tray.
본 발명의 실시예에 의하면, 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.
첫째, 상기 촬상부로부터의 영상 데이터로부터 일련의 휘도 데이터가 구해지므로, 진단 키트의 총 촬상 영역이 일 회 또는 수 회의 촬상에 의하여 측정될 수 있다. 참고로, 수 회의 촬상일 경우에도 수 마이크로-초(μs)의 시간에 촬상이 완료될 수 있다. 따라서, 종래의 주사(scanning) 방식에 비하여, 측정 시간이 줄어들고, 진단 키트의 위치 편차에 따른 측정 오차도 줄어들 수 있다.First, since a series of luminance data is obtained from the image data from the imaging unit, the total imaging area of the diagnostic kit can be measured by one or several imaging. For reference, even in the case of several imaging, the imaging can be completed in a time of several micro-seconds (μs). Therefore, compared with the conventional scanning method, the measurement time can be reduced, and the measurement error due to the positional deviation of the diagnostic kit can be reduced.
둘째, 상기 진단 키트의 반응 시료의 농도에 상응하는 정성 및 정량 결과가 상기 통신 인터페이스를 통하여 외부 장치로 전송된다. 즉, 진단 결과가 외부의 호스트 장치에 실시간으로 전송될 수 있다. 예를 들어, 오지에서의 구제역 검사 결과들 또는 병원 외부에서의 진단 결과들이 무선 통신 인터페이스를 통해 검역원이나 병원 등에 실시간으로 전송될 수 있다. 이에 따라, 병원이나 검역원 등에서 현장 진단 결과를 실시간으로 모니터링할 수 있고 현장 진단 결과의 종합적 분석 및 신속한 후속 대응 조치를 취할 수 있다.Second, the qualitative and quantitative results corresponding to the concentration of the reaction sample of the diagnostic kit are transmitted to the external device through the communication interface. That is, the diagnosis result may be transmitted to the external host device in real time. For example, foot-and-mouth disease test results in the outback or diagnostic results outside the hospital may be transmitted in real time to a quarantine or hospital via a wireless communication interface. Accordingly, the on-site diagnosis results can be monitored in real time in a hospital or quarantine, and comprehensive analysis of the on-site diagnosis results and prompt follow-up measures can be taken.
셋째, 진단 정보 입력이 상기 터치 디스플레이 패널을 통하여 수행되므로, 사용자의 입력 조작이 용이하고, 다양한 메뉴가 사용자에게 제공될 수 있다. Third, since diagnostic information input is performed through the touch display panel, a user's input operation is easy and various menus may be provided to the user.
그리고 넷째, 서로 다른 종류의 진단 키트들에 대한 정보가 저장되는 상기 키트 정보 저장부가 이용되어, 다양한 종류의 진단 키트들에 대한 진단과 새로운 키트 정보에 따른 진단이 가능하다. And fourth, the kit information storage unit for storing information about the different types of diagnostic kits is used, it is possible to diagnose the various types of diagnostic kits and the diagnosis according to the new kit information.
추가적으로, 상기 캘리브레이션 스트립이 사용되어 상기 촬상부가 캘리브레이션되므로, 별도의 캘리브레이션 장치를 사용하지 않아도 되고, 진단 키트의 검사 직전에 캘리브레이션이 가능하므로 검사의 정확도가 높아질 수 있다. In addition, since the calibration strip is used to calibrate the imaging unit, it is not necessary to use a separate calibration device, and the calibration can be performed immediately before the test of the diagnostic kit, thereby increasing the accuracy of the test.
또한, 상기 키트 트레이를 구동하는 트레이 구동부가 더 포함되어, 상기 키트 트레이에 복수의 진단 키트들이 삽입되므로, 동일한 유형의 진단 키트들 뿐만 아니라 다양한 유형의 진단 키트들이 빠르게 검사될 수 있다. In addition, a tray driving unit for driving the kit tray is further included, so that a plurality of diagnostic kits are inserted into the kit tray, so that not only the same type of diagnostic kits but also various types of diagnostic kits can be quickly tested.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 진단 키트 현장 검사 장치의 외형을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 진단 키트 현장 검사 장치에서 키트 트레이가 인출된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1 및 2의 진단 키트 현장 검사 장치의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 주 제어부의 진단 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 도 3의 키트 정보 저장부에 저장되어 있는 정보를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4의 일련의 휘도 데이터를 구하는 단계(S405)를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3의 무선 통신 인터페이스의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 3의 키트 트레이(102) 및 진단 키트(31)의 제1 예를 보여주는 사시도이다.
도 9는 도 3의 키트 트레이(102) 및 진단 키트(31)의 제2 예를 보여주는 사시도이다.
도 10은 도 3의 키트 트레이(102) 및 진단 키트(31)의 제3 예를 보여주는 평면도이다.
도 11은 도 10의 제3 예에 대한 측면도이다.1 is a perspective view showing the appearance of a diagnostic kit field test apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which a kit tray is drawn out from the diagnostic kit spot test apparatus of FIG. 1.
3 is a diagram illustrating an internal configuration of the diagnostic kit field test apparatus of FIGS. 1 and 2.
4 is a flowchart illustrating a diagnosis operation of the main controller of FIG. 3.
FIG. 5 is a diagram illustrating information stored in a kit information storage unit of FIG. 3.
FIG. 6 is a diagram for describing an operation S405 of obtaining a series of luminance data of FIG. 4.
FIG. 7 is a diagram illustrating an internal configuration of the wireless communication interface of FIG. 3.
8 is a perspective view illustrating a first example of the
9 is a perspective view illustrating a second example of the
FIG. 10 is a plan view illustrating a third example of the
FIG. 11 is a side view of the third example of FIG. 10.
하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다. The following description and the annexed drawings are for understanding the operation according to the present invention, and a part that can be easily implemented by those skilled in the art may be omitted.
또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. In addition, the specification and drawings are not provided to limit the invention, the scope of the invention should be defined by the claims. Terms used in the present specification should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention so as to best express the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예가 설명된다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 진단 키트 현장 검사 장치(1)의 외형을 보여준다. 도 2는 도 1의 진단 키트 현장 검사 장치(1)에서 키트 트레이(102)가 인출된 상태를 보여준다. 도 3은 도 1 및 2의 진단 키트 현장 검사 장치(1)의 내부 구성을 보여준다. 도 1 내지 3에서 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다. 도 1 및 2에서 참조 부호 104는 인터페이스 연결부를, 105는 전원 스위치를, 106은 전원 표시등을, 그리고 107은 동작 표시등을 각각 가리킨다.Figure 1 shows the appearance of the diagnostic kit
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 진단 키트 현장 검사 장치는 터치 디스플레이 패널(101), 키트 트레이(102), 촬상부(103), 통신 인터페이스(115,116), 키트 정보 저장부(112), 결과 저장부(114)로서의 램(RAM : Random Access Memory) 및 주 제어부(108)를 포함한다. 1 to 3, a diagnostic kit field inspection apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may include a
터치 디스플레이 패널(101)은 진단 정보 입력 및 진단 결과 디스플레이를 수행한다. 키트 트레이(102)에는 진단 시료가 채취된 진단 키트(31)가 얹혀진다. 촬상부(103)는 진단 키트(31)에 채취된 진단 시료를 촬상하여 영상 데이터를 출력한다. The
통신 인터페이스(115, 116)는 외부 예를 들어, 병원 또는 검역원과의 무선 통신을 위하여 구비된다. Communication interfaces 115 and 116 are provided for wireless communication with an external, for example, hospital or quarantine officer.
물론, 스마트 폰의 앱 프로그램에 따라, 영상 데이터 또는 측정 농도 등이 무선 통신 인터페이스(116)를 통하여 스마트 폰으로 실시간 전송될 수도 있다. Of course, according to the app program of the smart phone, image data or measured concentration may be transmitted in real time to the smart phone through the
키트 정보 저장부(112)에는 서로 다른 종류의 진단 키트들에 대한 정보가 저장된다.The kit
주 제어부(108)의 제어에 따라 동작하는 결과 저장부(114) 예를 들어, 플래시 램(RAM)은 주 제어부(108)로부터의 진단 결과를 입력받아 저장하고 출력한다.The
주 제어부(108)는, 터치 패널 디스플레이(101)로부터의 진단 정보 입력 데이터에 따라 전체적 제어를 수행하면서, 촬상부(103)로부터의 영상 데이터(도 6의 601)로부터 일련의 휘도 데이터(도 6의 602)를 구하고, 구해진 일련의 휘도 데이터(602) 중에서 첨단 값 또는 면적 값(Ip)에 따른 진단 키트의 반응 시료의 농도를 계산하며, 진단 키트의 반응 시료의 농도에 상응하는 정성 및 정량 결과를 터치 디스플레이 패널(101)에 디스플레이하고 무선 통신 인터페이스(115) 또는 유선 통신 인터페이스(116)를 통하여 외부 장치로 전송한다.The
따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.Therefore, according to the embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.
첫째, 촬상부(103)로부터의 영상 데이터(도 6의 601)로부터 일련의 휘도 데이터(도 6의 602)가 구해지므로, 진단 키트의 총 촬상 영역이 일 회 촬상에 의하여 측정될 수 있다. 따라서, 측정 시간이 줄어들고, 진단 키트(31)의 위치 편차에 따른 측정 오차도 줄어들 수 있다.First, since a series of luminance data (602 in FIG. 6) is obtained from image data (601 in FIG. 6) from the
둘째, 진단 키트의 반응 시료의 농도에 상응하는 정성 및 정량 결과가 총신 인터페이스 예를 들어, 무선 통신 인터페이스(115)를 통하여 외부 장치로 전송된다. 즉, 진단 결과가 외부의 호스트 장치에 실시간으로 전송될 수 있다. 예를 들어, 오지에서의 구제역 검사 결과들이 병원이나 검역원 등에 실시간으로 전송될 수 있다. 이에 따라, 병원이나 검역원 등에서 현장 진단 결과를 실시간으로 모니터링할 수 있고 현장 진단 결과의 종합적 분석을 할 수 있다.Second, the qualitative and quantitative results corresponding to the concentration of the reaction sample of the diagnostic kit are transmitted to the external device via the barrel interface, for example, the
셋째, 진단 정보 입력이 터치 디스플레이 패널(101)을 통하여 수행되므로, 사용자의 입력 조작이 용이하고, 다양한 메뉴가 사용자에게 제공될 수 있다. Third, since the diagnostic information input is performed through the
그리고 넷째, 서로 다른 종류의 진단 키트(31)들에 대한 정보가 저장되는 키트 정보 저장부(112)가 포함되어, 키트 트레이(102)에 얹혀지는 진단 키트의 정보(도 5 참조)에 따라, 주 제어부(108)가 진단 키트의 반응 시료의 농도를 계산하고 농도에 상응하는 정성 및 정량 결과를 구한다. 따라서, 다양한 종류의 진단 키트(31)들에 대한 진단이 가능하다.And fourth, the kit
예를 들어, 축산 분야의 경우에 구제역검사, 인플루엔자 검사, 소 바이러스 설사병(BVD) 등을 검사하는 진단 키트의 판매업체가 다른 경우, 키트의 모양이나 사이즈가 다르다. 하지만, 미리 입력된 진단 키트들의 정보를 이용하여 중요한 검사 항목들을 한꺼번에 측정할 수 있다. For example, in the livestock sector, if the vendor of a diagnostic kit that tests foot-and-mouth disease, influenza testing, bovine virus diarrheal disease (BVD), etc. is different, the kit may have a different shape or size. However, it is possible to measure important test items at once using the information of the pre-input diagnostic kits.
한편, 주 제어부(108)는 키트 정보 저장부(12)에 저장되어 있는 정보를 외부 저장 장치 예를 들어, USB(Universal Serial Bus) 메모리의 정보와 비교하여 갱신할 수 있다.The
본 실시예의 경우, 발광 다이오드들(109a,109b), 조명 제어부(110), 영상 저장부(111), 프로그램 저장부(113), 램(RAM : Random Access Memory, 114), 유선 통신 인터페이스(116), 및 바코드 리더 인터페이스(117)를 더 포함한다.In the present embodiment, the
주 제어부(108)로부터의 제어에 따라 동작하는 조명 제어부(110)는 발광 다이오드들(109a,109b)이 일정한 조도의 빛을 진단 키트(31)에 조사하도록 제어한다. The
영상 저장부(111)는 주 제어부(108)로부터의 영상 데이터(도 6의 601)를 저장한다.The
프로그램 저장부(113)에는 주 제어부(108)의 동작 프로그램이 저장된다.The
유선 통신 인터페이스(116)는, 복수 개가 구비될 수 있으며, 개인용 컴퓨터(PC : Personal Computer) 또는 프린터 등이 연결된다. 주 제어부(108)가 유선 통신 인터페이스(116)를 통하여 개인용 컴퓨터(PC)와 통신할 경우, 개인용 컴퓨터(PC)는 진단 키트의 반응 시료의 농도에 상응하는 정성 및 정량 결과를 분석하거나 병원이나 검역원 등으로 전송할 수 있다.The
바코드 리더 인터페이스(117)에는 진단 키트들의 정보 입력을 위한 바코드 리더(Barcode reader)가 연결된다. 주 제어부(108)가 바코드 리더 인터페이스(117)를 통하여 바코드 리더와 연결될 경우, 사용자는 바코드 리더를 사용하여 진단 키트(31)에 부착된 키트 정보 등을 주 제어부(108)에 입력할 수 있다. 물론, 사용자는 터치 디스플레이 패널(101)을 통하여 키트 정보 등을 주 제어부(108)에 입력할 수 있다. The
프린터 인터페이스(118)에는 프린터가 연결되어, 주 제어부(108)로부터의 출력 데이터가 인쇄될 수 있다.A printer is connected to the
한편, 키트 트레이(102) 주위에 진단 키트(31) 주변의 온도가 측정되도록 온도 센서(120)가 설치된다. Meanwhile, the
일반적으로, 진단 키트(31)에 사용되는 포획 항체나 검출 항체와 같은 항체, 항원, 골드 콜로이드(Gold colloid) 등은 온도에 따라 반응 정도가 다르게 나타난다. 진단 키트(102)를 이용한 검사는 일반적으로 상온에서 실시하지만, 추운 겨울에 구제역이 발생하는 경우에 야외에서 신속히 검사를 해야 한다. 이 경우, 진단 키트 현장 검사 장치(1)의 내부 온도를 높여줄 필요가 있다. 이를 위하여, 별도의 가열기를 사용하여 내부 온도를 높일 수 있다. 또한, 광원이 발광 다이오드(LED)인 경우에 진단 전 일정 시간 동안 발광 다이오드(LED)를 켜놓아서 내부 온도를 원하는 지점까지 올릴 수 있다.In general, antibodies such as capture antibodies or detection antibodies, antigens, gold colloids, and the like used in the
한편, 키트 트레이(102) 및 진단 키트(31)에 대해서는 도 8 내지 11을 참조하여 상세히 설명될 것이다.Meanwhile, the
도 4는 도 3의 주 제어부(108)의 진단 동작을 보여준다. 도 5는 도 3의 키트 정보 저장부(112)에 저장되어 있는 키트 정보를 보여준다. 도 6은 도 4의 일련의 휘도 데이터를 구하는 단계(S405)를 설명하기 위한 도면이다.4 illustrates a diagnosis operation of the
도 3 내지 6을 참조하여 도 3의 주 제어부(108)의 진단 동작을 설명하면 다음과 같다.The diagnostic operation of the
먼저, 사용자가 터치 디스플레이 패널(101) 또는 바코드 리더를 통하여 진단 키트의 정보를 입력하면(단계 S401), 주 제어부(108)는 입력 번호의 진단 키트의 정보를 키트 정보 저장부(112)에서 검색하여 램(RAM, 114)에 로딩한다(단계 S402).First, when the user inputs the information of the diagnostic kit through the
키트 정보 저장부(112)에 저장되어 있는 키트 정보는, 진단 키트의 번호(501)에 상응하는 관심 영역(Region Of Interest)의 위치 정보(502), 일련의 휘도 데이터에 대한 기준 데이터를 조정하기 위한 오프셋(offset, 503), 첨단(peak) 휘도(Ip) 또는 면적 값을 대입하여 농도를 계산하는 계산식에 사용되는 계수(504), 정성(qualitative) 기준 정보(505) 및 정량(quantitave) 기준 정보(506) 등을 포함한다.The kit information stored in the kit
다음에, 사용자에 의하여 키트 트레이(도 1및 2의 102)가 인입되었으면(단계 S403), 주 제어부(108)는 촬상부(103)를 제어하여 영상 데이터(601)를 구한다(단계 S404). Next, if the kit tray (102 in FIGS. 1 and 2) has been retracted by the user (step S403), the
다음에, 해당 진단 키트(31)의 정보(도 5 참조)에 포함된 관심 영역의 위치 정보(502)에 따라, 주 제어부(108)는 관심 영역의 영상 데이터(601)로부터 일련의 휘도 데이터(602)를 구한다(단계 S405).Next, according to the positional information 502 of the region of interest included in the information of the diagnostic kit 31 (see FIG. 5), the
관심 영역의 영상 데이터(601)는 이차원이지만 일련의 휘도 데이터는 일차원이다(도 6 참조). 따라서, 각각의 열(column) 별로 휘도 데이터가 합산되어 일련의 휘도 데이터(602)가 구해진다. The
다음에, 주 제어부(108)는, 해당 진단 키트(31)의 정보(도 5 참조)에 포함된 오프셋(offset) 및 계수 정보(503, 504)를 반영하면서 일련의 휘도 데이터(602) 중에서 첨단(peak) 값(Ip)에 따른 진단 키트의 반응 시료의 농도를 계산한다(단계 S406).Next, the
다음에, 주 제어부(108)는, 해당 진단 키트(31)의 정보(도 5 참조)에 포함된 정성 및 정량의 기준 정보(505, 506)에 따라, 농도에 상응하는 정성 및 정량 결과를 구한다(단계 S407).Next, the
그리고, 주 제어부(108)는, 진단 키트의 반응 시료의 농도에 상응하는 정성 및 정량 결과를 터치 디스플레이 패널(101)에 디스플레이하고 무선 통신 인터페이스(115)를 통하여 외부 장치로서의 병원 또는 검역원 등의 호스트 장치에 전송한다(단계 S408). 물론, 유선 통신 인터페이스(115) 예를 들어, RS-232C 또는 유에스비(USB)를 통하여 정성 및 정량 결과가 전송될 수도 있다.The
상기 모든 단계들은 종료 신호가 발생될 때까지 반복적으로 수행된다(단계 S409).All the above steps are repeatedly performed until the end signal is generated (step S409).
도 7은 도 3의 무선 통신 인터페이스(115)의 내부 구성을 보여준다.FIG. 7 shows an internal configuration of the
도 3 및 7을 참조하면, 도 3의 무선 통신 인터페이스(115)는 디지털-아날로그 변환부(71), 변조부(72), 서큘레이터(circulator, 73), 송수신 안테나(74), 복조부(75), 및 아날로그-디지털 변환부(76)를 포함한다.3 and 7, the
디지털-아날로그 변환부(71)는 주 제어부(108)로부터의 디지털 송신 신호를 기저 대역의 아날로그 송신 신호로 변환시킨다.The digital-
변조부(72)는 디지털-아날로그 변환부(71)로부터의 아날로그 송신 신호를 무선주파(RF : Radio Frequency) 신호로 변환시켜서 서큘레이터(73) 및 송수신 안테나(74)를 통하여 외부 장치 예를 들어, 병원 또는 검역원 등의 호스트 장치에 전송한다.The
서큘레이터(73)는 변조부(72)로부터의 입력 신호를 송수신 안테나(74)에 출력하고, 송수신 안테나(74)로부터의 입력 신호를 복조부(75)에 입력한다.The
복조부(75)는 송수신 안테나(74) 및 서큘레이터(73)로부터의 무선주파(RF) 수신 신호를 기저 대역의 아날로그 수신 신호로 복원시킨다.The
그리고, 아날로그-디지털 변환부(76)는 복조부(75)로부터의 기저 대역의 아날로그 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환시켜서 주 제어부(108)에 입력시킨다.The analog-
도 8은 도 3의 키트 트레이(102) 및 진단 키트(31)의 제1 예를 보여주는 사시도이다. 도 8에서 참조 부호 102a는 제1 예의 키트 트레이를, 그리고 참조 부호 31a는 제1 예의 진단 키트를 각각 가리킨다.8 is a perspective view illustrating a first example of the
도 3 및 8을 참조하면, 캘리브레이션 스트립(821,822)은 표준 촬상 대상으로서 촬상부(103)를 캘리브레이션하기 위하여 트레이 지지대(81a)에 설치된다.3 and 8, calibration strips 821 and 822 are provided on the
도 9는 도 3의 키트 트레이(102) 및 진단 키트(31)의 제2 예를 보여주는 사시도이다. 도 9에서 참조 부호 102b는 제2 예의 키트 트레이를, 그리고 참조 부호 31b는 제2 예의 진단 키트를 각각 가리킨다.9 is a perspective view illustrating a second example of the
도 3 및 9를 참조하면, 캘리브레이션 스트립(821,822)은 표준 촬상 대상으로서 촬상부(103)를 캘리브레이션하기 위하여 제2 예의 키트 트레이(102b) 일측 또는 양측에 부착된다. 또한, 캘리브레이션 스트립(821,822)은 진단 키트와 동일한 형상의 별도의 캘리브레이션 키트에 부착될 수도 있다.3 and 9, calibration strips 821 and 822 are attached to one side or both sides of the
도 3, 8 및 9를 참조하면, 캘리브레이션 스트립(821,822)은 촬상 대상 영역에 인접되게 설치된다. 이와 같은 캘리브레이션 스트립(821,822)에는 백색 몸체를 구획하는 적어도 1 개(본 실시예의 경우에는 2 개임)의 스트립 라인이 인쇄되어 있다. 3, 8 and 9, calibration strips 821 and 822 are provided adjacent to the imaging target region. Such calibration strips 821 and 822 are printed with at least one strip line defining two white bodies (two in this embodiment).
이에 따라, 어느 한 스트립 라인을 촬상하여 휘도를 구하고, 구해진 휘도와 기준 휘도와의 차이에 따라 촬상부(103)의 캘리브레이션이 수행된다. 예를 들어, 구해진 휘도가 기준 휘도보다 낮을 경우, 촬상부(103)로부터의 영상 데이터의 휘도가 전체적으로 높아지도록 감도가 재설정된다. Accordingly, luminance is obtained by imaging any strip line, and the
또한, 캘리브레이션 스트립(821,822)의 스트립 라인들 외의 백색 구획부들의 휘도들을 서로 비교하여, 촬상부(103)의 촬상 위치에 따른 감도가 결과적으로 균일해지도록 감도가 구역 별로 재설정된다.Further, by comparing the luminance of the white partitions other than the strip lines of the calibration strips 821 and 822 with each other, the sensitivity is reset for each zone so that the sensitivity according to the imaging position of the
이와 같이 키트 트레이와 함께 캘리브레이션 스트립(821,822)이 사용되어 촬상부(103)가 캘리브레이션되므로, 별도의 캘리브레이션 장치를 사용하지 않아도 되고, 진단 키트(31)의 검사 직전에 캘리브레이션이 이루어지므로, 편리한 캘리브레이션에 의하여 검사의 정확도가 높아질 수 있다. In this way, since the calibration strips 821 and 822 are used together with the kit tray to calibrate the
도 10은 도 3의 키트 트레이(102) 및 진단 키트(31)의 제3 예를 보여주는 평면도이다. 도 11은 도 10의 제3 예에 대한 측면도이다.FIG. 10 is a plan view illustrating a third example of the
도 10 및 11에서 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다. 도 10 및 11에서 참조 부호 102c는 제3 예의 키트 트레이를, 참조 부호 31c 내지 31e는 제3 예의 진단 키트들을 각각 가리킨다. 도 10에서 참조 부호 10G는 키트 트레이(102c)의 왕복 이동을 위한 가이드 레일을 가리킨다.The same reference numerals in FIGS. 10 and 11 indicate the objects of the same function. 10 and 11,
도 3, 10 및 11을 참조하면, 주 제어부(108)에 의하여 동작하면서 키트 트레이(102c)를 구동하는 트레이 구동부(10M, 10c, 10T, P1, P2)가 더 포함되어, 타이밍 벨트(10T)에 복수의 진단 키트들(31c 내지 31e)이 삽입될 수 있다. 여기에서, 복수의 진단 키트들(31c 내지 31e)은 서로 같은 유형일 수도 있고, 서로 다른 유형들일 수도 있다.3, 10, and 11, the
트레이 구동부(10M, 10c, 10T, P1, P2)는 모터(10M), 연결 부재(10c), 타이밍 벨트(10T), 제1 풀리(pulley, P1) 및 제2 풀리(P2)를 포함한다.The
모터(10M)는 주 제어부(108)의 제어에 따라 회전한다.The
제1 풀리(pulley, P1)와 제2 풀리(P2) 사이에는 타이밍 벨트(10T)가 연결된다.The
연결 부재(10c)는 키트 트레이(102c)의 일측과 타이밍 벨트(10T)와 일부를 결합한다.The connecting
모터(10M)가 회전함에 의하여 제1 풀리(P1)가 회전하고, 이에 따라 제2 풀리(P2)와 타이밍 벨트(10T)도 회전한다. 이에 따라, 키트 트레이(102c)도 가이드 레일(10G)을 타고 왕복 이동을 할 수 있다. 물론, 타이밍 벨트(10T) 대신에 볼 스크루(Ball Screw)가 사용되어 키트 트레이(102c)가 왕복 이동될 수 있다.As the
따라서, 키트 트레이(102c)에 복수의 진단 키트들(31c 내지 31e)이 삽입되어 순차적으로 검사를 받을 수 있으므로, 동일한 유형의 진단 키트들 뿐만 아니라 다양한 유형의 진단 키트들이 빠르게 검사될 수 있다. Accordingly, since the plurality of
이상 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.
첫째, 상기 촬상부로부터의 영상 데이터로부터 일련의 휘도 데이터가 구해지므로, 진단 키트의 총 촬상 영역이 일 회 또는 수 회의 촬상에 의하여 측정될 수 있다. 참고로, 수 회의 촬상일 경우에도 수 마이크로-초(μs)의 시간에 촬상이 완료될 수 있다. 따라서, 종래의 주사(scanning) 방식에 비하여, 측정 시간이 줄어들고, 진단 키트의 위치 편차에 따른 측정 오차도 줄어들 수 있다.First, since a series of luminance data is obtained from the image data from the imaging unit, the total imaging area of the diagnostic kit can be measured by one or several imaging. For reference, even in the case of several imaging, the imaging can be completed in a time of several micro-seconds (μs). Therefore, compared with the conventional scanning method, the measurement time can be reduced, and the measurement error due to the positional deviation of the diagnostic kit can be reduced.
둘째, 상기 진단 키트의 반응 시료의 농도에 상응하는 정성 및 정량 결과가 상기 통신 인터페이스를 통하여 외부 장치로 전송된다. 즉, 진단 결과가 외부의 호스트 장치에 실시간으로 전송될 수 있다. 예를 들어, 오지에서의 구제역 검사 결과들 또는 병원 외부에서의 진단 결과들이 무선 통신 인터페이스를 통해 검역원이나 병원 등에 실시간으로 전송될 수 있다. 이에 따라, 병원이나 검역원 등에서 현장 진단 결과를 실시간으로 모니터링할 수 있고 현장 진단 결과의 종합적 분석 및 신속한 후속 대응 조치를 취할 수 있다.Second, the qualitative and quantitative results corresponding to the concentration of the reaction sample of the diagnostic kit are transmitted to the external device through the communication interface. That is, the diagnosis result may be transmitted to the external host device in real time. For example, foot-and-mouth disease test results in the outback or diagnostic results outside the hospital may be transmitted in real time to a quarantine or hospital via a wireless communication interface. Accordingly, the on-site diagnosis results can be monitored in real time in a hospital or quarantine, and comprehensive analysis of the on-site diagnosis results and prompt follow-up measures can be taken.
셋째, 진단 정보 입력이 상기 터치 디스플레이 패널을 통하여 수행되므로, 사용자의 입력 조작이 용이하고, 다양한 메뉴가 사용자에게 제공될 수 있다. Third, since diagnostic information input is performed through the touch display panel, a user's input operation is easy and various menus may be provided to the user.
그리고 넷째, 서로 다른 종류의 진단 키트들에 대한 정보가 저장되는 상기 키트 정보 저장부가 이용되어, 다양한 종류의 진단 키트들에 대한 진단과 새로운 키트 정보에 따른 진단이 가능하다. And fourth, the kit information storage unit for storing information about the different types of diagnostic kits is used, it is possible to diagnose the various types of diagnostic kits and the diagnosis according to the new kit information.
추가적으로, 상기 캘리브레이션 스트립이 사용되어 상기 촬상부가 캘리브레이션되므로, 별도의 캘리브레이션 장치를 사용하지 않아도 되고, 진단 키트의 검사 직전에 캘리브레이션이 가능하므로 검사의 정확도가 높아질 수 있다. In addition, since the calibration strip is used to calibrate the imaging unit, it is not necessary to use a separate calibration device, and the calibration can be performed immediately before the test of the diagnostic kit, thereby increasing the accuracy of the test.
또한, 상기 키트 트레이를 구동하는 트레이 구동부가 더 포함되어, 상기 키트 트레이에 복수의 진단 키트들이 삽입되므로, 동일한 유형의 진단 키트들 뿐만 아니라 다양한 유형의 진단 키트들이 빠르게 검사될 수 있다. In addition, a tray driving unit for driving the kit tray is further included, so that a plurality of diagnostic kits are inserted into the kit tray, so that not only the same type of diagnostic kits but also various types of diagnostic kits can be quickly tested.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.The present invention has been described above with reference to preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and the inventions claimed by the claims and the inventions equivalent to the claimed invention are to be construed as being included in the present invention.
진단 키트 현장 검사 장치 외의 현장 검사 장치에도 이용될 수 있다.Diagnostic kits may also be used in the field inspection device in addition to the site inspection device.
1 : 진단 키트 현장 검사 장치, 101 : 터치 디스플레이 패널,
102, 102a 내지 102c : 키트 트레이, 103 : 촬상부,
104 : 인터페이스 연결부, 105 : 전원 스위치,
106 : 전원 표시등, 107 : 동작 표시등,
108 : 주 제어부, 109a,109b : 발광 다이오드,
110 : 조명 제어부, 111 : 영상 저장부,
112 : 키트 정보 저장부, 113 : 프로그램 저장부,
114 : 램(RAM), 115 : 무선 통신 인터페이스,
116 : 유선 통신 인터페이스, 117 : 바코드 리더 인터페이스,
118 : 프린터 인터페이스,
31, 31a 내지 31e : 진단 키트, 601 : 영상 데이터,
602 : 일련의 휘도 데이터, Ip : 첨단(peak) 휘도,
71 : 디지털-아날로그 변환부, 72 : 변조부,
73 : 서큘레이터(circulator), 74 : 송수신 안테나,
75 : 복조부, 76 : 아날로그-디지털 변환부,
120 : 온도 센서, 81a,81b : 트레이 지지대,
821,822 : 캘리브레이션 스트립, 10G : 가이드 레일,
10M : 모터, 10T : 타이밍 벨트,
P1,P2 : 풀리(pulley), 10c : 연결 부재.1: diagnostic kit field test device, 101: touch display panel,
102, 102a to 102c: kit tray, 103: imaging unit,
104: interface connection, 105: power switch,
106: power indicator, 107: operation indicator,
108: main control unit, 109a, 109b: light emitting diode,
110: lighting control unit, 111: image storage unit,
112: kit information storage unit, 113: program storage unit,
114: RAM, 115: wireless communication interface,
116: wired communication interface, 117: barcode reader interface,
118: printer interface,
31, 31a to 31e: diagnostic kit, 601: image data,
602: a series of luminance data, Ip: peak luminance,
71: digital-to-analog converter, 72: modulator,
73: circulator, 74: transmit and receive antenna,
75: demodulation unit, 76: analog-to-digital conversion unit,
120: temperature sensor, 81a, 81b: tray support,
821,822: calibration strip, 10G: guide rail,
10M: motor, 10T: timing belt,
P1, P2: pulley, 10c: connection member.
Claims (8)
진단 시료가 채취된 진단 키트가 얹혀지는 키트 트레이;
상기 진단 키트에 채취된 상기 진단 시료를 촬상하여 영상 데이터를 출력하는 촬상부;
외부와의 통신을 위하여 구비된 통신 인터페이스;
서로 다른 종류의 진단 키트들에 대한 정보가 저장되는 키트 정보 저장부;
진단 결과를 입력받아 저장하고 출력하는 결과 저장부; 및
상기 터치 패널 디스플레이로부터의 진단 정보 입력 데이터에 따라 전체적 제어를 수행하면서, 상기 촬상부로부터의 영상 데이터로부터 일련의 휘도 데이터를 구하며, 구해진 일련의 휘도 데이터 중에서 첨단 값 또는 면적 값에 따른 상기 진단 키트의 반응 시료의 농도를 계산하고, 상기 진단 키트의 반응 시료의 농도에 상응하는 정성 및 정량 결과를 상기 터치 디스플레이 패널에 디스플레이하면서 상기 통신 인터페이스를 통하여 외부 장치로 전송하는 주 제어부를 포함한 진단 키트 현장 검사 장치.A touch display panel configured to input diagnostic information and display diagnostic results;
A kit tray on which a diagnostic kit from which a diagnostic sample is collected is placed;
An imaging unit for capturing the diagnostic sample collected in the diagnostic kit and outputting image data;
A communication interface provided for communication with the outside;
Kit information storage unit for storing information about the different types of diagnostic kits;
A result storage unit for receiving and storing a diagnosis result; And
While performing overall control according to the diagnostic information input data from the touch panel display, a series of luminance data is obtained from the image data from the imaging unit, and among the obtained series of luminance data, Diagnostic kit field test apparatus including a main control unit for calculating the concentration of the reaction sample, and transmits the qualitative and quantitative results corresponding to the concentration of the reaction sample of the diagnostic kit on the touch display panel and transmitting to the external device through the communication interface .
상기 주 제어부는 상기 키트 정보 저장부에 저장되어 있는 정보를 외부 저장 장치의 정보와 비교하여 갱신하고,
상기 키트 트레이에 얹혀지는 진단 키트의 정보에 따라, 상기 주 제어부가 상기 진단 키트의 반응 시료의 농도를 계산하고 상기 농도에 상응하는 정성 및 정량 결과를 구하는 진단 키트 현장 검사 장치. The method of claim 1,
The main controller compares the information stored in the kit information storage unit with information of an external storage device and updates the information.
And a diagnostic kit on-site inspection apparatus according to the information of the diagnostic kit placed on the kit tray, wherein the main controller calculates the concentration of the reaction sample of the diagnostic kit and obtains qualitative and quantitative results corresponding to the concentration.
상기 통신 인터페이스가 무선 통신 인터페이스를 포함하는 진단 키트 현장 검사 장치.The method of claim 1,
And a communication kit comprising the wireless communication interface.
상기 촬상부가 진단 키트를 촬상하기 전에 촬상 대상으로서의 캘리브레이션 스트립을 사용하여 상기 촬상부를 캘리브레이션하는 진단 키트 현장 검사 장치.The apparatus of claim 1,
And a diagnostic kit spot inspection apparatus for calibrating the imaging section using a calibration strip as an imaging target before the imaging section photographs a diagnostic kit.
상기 키트 트레이에 부착되거나, 상기 진단 키트와 동일한 형상의 캘리브레이션 키트에 부착되는 진단 키트 현장 검사 장치.The method of claim 4, wherein the calibration strip,
Diagnostic kit field inspection apparatus attached to the kit tray, or attached to the calibration kit of the same shape as the diagnostic kit.
상기 캘리브레이션 스트립에는 백색 몸체를 구획하는 적어도 1 개의 스트립 라인이 인쇄되는 진단 키트 현장 검사 장치.5. The method of claim 4,
And at least one strip line defining a white body on the calibration strip.
진단 키트들의 정보 입력을 위한 바코드 리더(Barcode reader)가 연결되는 바코드 리더 인터페이스를 더 포함한 진단 키트 현장 검사 장치.The method of claim 1,
Diagnostic kit field inspection device further comprises a barcode reader interface to which a barcode reader for inputting information of the diagnostic kits is connected.
상기 주 제어부에 의하여 동작하면서 상기 키트 트레이를 구동하는 트레이 구동부를 더 포함하고,
상기 키트 트레이에 복수의 진단 키트들이 삽입되는 진단 키트 현장 검사 장치. The method of claim 1,
Further comprising a tray driving unit for driving the kit tray while operating by the main control unit,
Diagnostic kit field inspection apparatus that a plurality of diagnostic kit is inserted into the kit tray.
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