(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの生物学的または化学的なサンプルに対して実施されるサンプルアッセイに属する数値データを分析するシステムをコントロールするためのコンピュータ化した方法であって、
前記数値データは、前記サンプルアッセイに属する、複数のデータ値を含むデータセットを含み、前記複数のデータ値のそれぞれは、各時間において読み取られた前記サンプルの状態を表示し、
前記方法は、前記各データセットに対し、
前記複数のデータ値のそれぞれに各数値を割り当てるステップと、ここで、前記数値は、前記データ値の大きさを示す縦軸と、複数のデータ値を得るために前記サンプルの読取りが行なわれる時間を示す横軸とを有するグラフ上のポイントとして前記データ値を表示し、
前記グラフのプロットの下の面積の概算値を表す面積値を計算することによって、少なくともいくつかの前記数値を数学的に結合して合計値を作成するステップと、
前記合計値を閾値と比較するステップと、
前記合計値を比較した結果に基づいて、前記サンプルが所定の特性を有しているかどうかを表示するようにシステムをコントロールするステップと
を含む、方法。
【請求項２】
各数値を割り当てるステップが、
前記データ値を前記各時間順の配列にするステップと、
前記配列内の少なくともいくつかの前記データ値を他の前記データ値と比較するステップと、
前記データ値を比較するステップで得られた結果に基づいて、前記各数値をこれらのデータ値に割り当てるステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各数値を割り当てるステップが、
前記データ値を前記各時間順の配列にするステップと、
前記配列内の前記各データ値の大きさを前記配列内の隣接するデータ値の大きさと比較して、前記データ値の大きさと前記隣接するデータ値の大きさとの間の差分が所定の値よりも大きいかどうかを判断し、この差分が前記所定の値よりも大きい場合、前記データ値をステップデータ値として識別するステップと、
前記配列内の前記ステップデータ値に後続する前記各データ値の大きさを、前記大きさに基づく調整量によって調整して、前記後続する各データ値に割り当てられた前記各数値を作成するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
各数値を割り当てるステップが、
少なくともいくつかの前記数値に基づいて平均値を計算するステップと、
前記平均値に基づいて少なくともいくつかの前記データ値の大きさを調整して、前記データ値に割り当てられた前記数値を作成するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記調整するステップが、少なくともいくつかの前記データ値の大きさを、前記平均値に基づく削減量により減じて、前記データ値に割り当てられた数値を作成するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記面積値が、前記数値を加えることによって計算され、前記合計値を生じる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
２つ以上の異なる生物学的サンプルまたは化学的サンプルが前記サンプルアッセイの対象であり、前記数値データが２つ以上のデータセットを含み、当該２つ以上のデータセットのそれぞれは、前記２つ以上の異なる生物学的サンプルまたは化学的サンプルのそれぞれに関連しており、
前記複数のデータセットのそれぞれについて、各数値を割り当てるステップ、数値を数学的に結合するステップ、合計値を閾値と比較するステップ、及びシステムをコントロールするステップを行う、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記データ値の各々に割り当てられている数値を平均化して、平均値を求めるステップと、
前記平均値を閾値と比較して、前記データセット内に異常な状態が存在するかどうかを決定するステップと、
前記異常な状態が存在すると決定された場合には、前記数学的に結合するステップ、第一の比較するステップ、及びコントロールするステップを削除して、エラー表示を発生させるステップと
をさらに含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記グラフ上の異常な性質を有するポイントを識別して、前記異常なポイントを補正して前記グラフ上のポイントを補正したプロットを作成するステップをさらに含む方法であって、
ここで、補正したポイントのプロットのそれぞれは補正したデータ値に対応した大きさを表す、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記識別して補正するステップが、前記グラフにおける前記補正したポイントのプロットを作成するとき、前記ポイントのプロットにおけるステップ特性を識別し、前記ステップ特性を排除する、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の関連事項は、1997年9月15日に出願したJeffrey P. Andrews、Christian V. O'Keefe、Brian G. Scrivens、Willard C. Pope、Timothy HansenとFrank L. Failingの「Automated Optical Reader for Nucleic Acid Assays」という名称の同時係属中の米国特許出願第08/929,895号で開示されており、ここではその全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
【０００２】
本発明は、一般的に、ある所定の特性を持っているサンプルがどれかを決定するための核酸アッセイのような生物学的または化学的なアッセイにおいて、それぞれのサンプルから読取った値のセットを分析するコンピュータ化した方法と装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、読取り過程における異なった時刻で取り出した生物学的または化学的なサンプルの光学的読取り値を集め、読取り値中の異常の値を補正し、またいくつかの読取り値を結合してサンプルインジケータ値を計算するコンピュータ化した方法と装置に関する。このサンプルインジケータ値は、例えばサンプルに標的とされている病原体が存在するというサンプルの特性を示す。
【０００３】
【従来の技術】
淋病（GC：Neisseria gonorrhea）とトラコーマクラミジア（CT：chlamydia trachomatis）などの伝染する性的な病気を含む感染症の臨床診断において、患者から得られた体液のサンプルを培養して、関心ある特定の病原体の存在を検出するテストを行うことができる。残念なことに、これは比較的に時間がかかるプロセスであり、一般的では、最終的な結果を得るまで数日がかかる。この期間中、この病気がさらに拡がらないように、このような病気にかかっている疑いのある患者を隔離しなければならないことがある。
【０００４】
患者から得られたサンプル内に存在する唯一のＤＮＡ配列を検出するテストによって、特定の微生物を識別できるＤＮＡプローブの出現は、臨床診断テストのスピードと信頼性とを大いに向上させてきた。例えば、サンプル内のCTまたはGCの存在を検出するテストは、ＤＮＡプローブの技術を用いて、数時間以内で終えることができる。これによってより迅速に治療を開始できる。
【０００５】
臨床診断の目的にＤＮＡプローブを使用する場合、標的たる核酸を大量のコピーあるいはアンプリコン（amplicon）に増殖させるために、核酸増幅反応が通常実行される。核酸増幅反応の例には、ストランド置換増幅（SDA）とポリメラーゼ連鎖反応（PCR）がある。いくつかの方法で核酸アンプリコンを検出できる。その方法には大抵、増幅した標的ＤＮＡと特定のプローブとの間のハイブリダイゼーション（結合）が含まれる。
【０００６】
多くの共通するＤＮＡプローブ検出方法には、蛍光染料の使用が含まれる。１つ周知の検出方法は、蛍光エネルギー転移によるものである。この方法では、検出用プローブは、外部のソースによって励起されたときに、光を発生する蛍光染料と、本来の状態では蛍光染料からの放光を抑制するクエンチャーとの両方で標識付けされる。特定のＤＮＡアンプリコンが存在するとき、蛍光で標識されたプローブはこれらのアンプリコンと結合し、増幅され、また蛍光の放出を可能にする。この蛍光の増加は、病気の原因となる微生物が患者のサンプルの中に存在することを示すものと考えられる。
【０００７】
光で液体のサンプルを励起し、次にこの励起に応答して液体サンプルが発生した何れの光も検出できる、何種類かの光学リーダまたはスキャナが存在する。例えば、PerSeptive Biosystemsが製造したCytoFluor Series 4000のようなＸ−Ｙ平面スキャニング装置は、マイクロウェルのアレイの中に蓄積された複数の液体サンプルをスキャンできる。この装置は、特定のサンプルに向かって光を放射し、またこのサンプルが発生した光を検出するためのスキャニングヘッドを備えている。この装置の操作においては、光学ヘッドをサンプルのウェルの１つの適当な位置に移動する。発光ディバイスを起動して、光学ヘッドを通ってサンプルのウェルに向かって光を送る。ウェルの中の液体サンプルが放射光に応答して蛍光を発すると、この蛍光の光をスキャニングヘッドによって受光し、光学検出器に送る。検出されたこの光を光学検出器によって電気信号に変換する。電気信号の大きさは検出された光の輝度を示している。この電気信号をコンピュータによって処理して、その電気信号の大きさに基づいて液体サンプル中に標的のＤＮＡが存在するかどうかを決定する。マイクロウェルのトレイ（例えば、合計９６個のマイクロウェル）内のそれぞれのウェルを、この方法で読み取ることができる。
【０００８】
さらに効率的で用途が広い別のサンプルウェル読取り装置は、上述した同時係属中の米国特許出願第08/929,895号の中に記載されている。そのシステムでは、マイクロウェルのトレイ、例えば、それぞれ８つのマイクロウェルを有する１２のコラム（合計９６個のマイクロウェル）を含む標準的なマイクロウェルのトレイは、スキャニングバーを通るように駆動される移動可能なステージ内に配置される。このスキャニングバーは、各コラムのマイクロウェルが互いに離間して配置されている距離にほぼ対応する距離で互いに間隔を空けて配置されている８つの発光・受光ポートを備えている。このため、コラム全体のサンプルマイクロウェルは、ステージの移動ごとに読み取られうる。
【０００９】
以下に一層詳細に説明するように、ステージが光センサーバーを前後に移動できるので、各サンプルマイクロウェルに対して複数回の読取りが所望の期間間隔で行われる。ある例では、各マイクロウェルの読取りを１分の間隔で１時間行うことができる。従って、ウェル読取り期間中、各マイクロウェルに対し６０回の読取りが行われている。次いで、この読取りデータを使用して、どのサンプルに特定の標的の病気（例えば、CTまたはGCもしくはその両方）が含まれるかを決定する。
【００１０】
サンプルウェルの読取りデータを分析して、サンプルウェルの中に含まれているサンプルに標的の病気を含んでいるかどうかを決定するいくつかの方法が知られている。例えば、前述のように、核酸増幅反応は、標的の核酸（例えば、CTまたはGC）を多数のアンプリコンに増殖できるようにする。アンプリコンに結合する蛍光で標識されたプローブは、光で励起されると蛍光を発する。核酸増幅反応が進行する間に、アンプリコンの数は時間と共に増加するので、蛍光の量もそれに相応じて増加する。このため、所定測定時間（例えば、１時間）が経過した後、標的の病気を持つサンプル（陽性サンプル）からの蛍光の発光量は、標的の病気を持たないサンプル（陰性サンプル）からの蛍光の発光量よりもずっと大きい。事実、陰性サンプルの蛍光の発光量は、テスト期間を通してほとんど変化しない。
【００１１】
従って、それぞれのサンプルから取った最後の読取り値は、前もって決めておいた既知の閾値（threshold value）と比較できる。このサンプル値が閾値を超えた場合、そのサンプルは標的病気をもつ陽性サンプルと認められる。しかしながら、サンプルから読み取った最後の値が閾値より低い場合は、そのサンプルは標的病気をもたない陰性サンプルと確認される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
この“エンドポイント検出”（endpoint detection）法は一般に、陽性サンプルと陰性サンプルとの識別に効果があるけれども、この方法が陰性サンプルを陽性と間違って識別したり、またはその逆に識別したりすることは珍しくはない。つまり、サンプル内のバブルの形成や、光学リーダ上に異物の存在による励起光またはサンプルからの蛍光発光もしくはその両方の妨害などの要因によって、いずれかのサンプルの読取り値の精度が悪影響を受けることがある。このため、特定のサンプルの最終読取り値に誤りがあり、しかもその読取り値のみを使用して分析する場合には、偽陽性または偽陰性の結果を得る可能性が比較的に高い。
【００１３】
さらに、ある場合では、サンプルからの蛍光発光量は、例えば、患者のサンプルのクエンチング、汚染物による副反応、または未知の効果による蛍光生成物の破壊により、時間の経過と共に減少する。従って、サンプルから取り込んだ最終読取り値は、サンプルからその信号がピークにある時に取込んだ読取り値よりも小さくなることがある。ある場合において、その信号の値が所定の閾値よりも低くなることがあるため、陽性サンプルは陰性サンプルと誤って識別される。
【００１４】
これらの欠点を避けるために、別の方法が開発されてきた。ある方法では、サンプルからの全読取り値の変化を計算し、陽性であることを示す既知値と比較する。これにより、変化の幅が所定の値よりも大きい場合、このサンプルは標的病気を持つ陽性サンプルと識別される。他方、変化の幅が所定の値よりも小さい場合、このサンプルは陰性サンプルと識別される。
【００１５】
この方法は、前述したエンドポイント検出方法よりもさらに効果的であるが、この方法にもいくつかの欠点が存在する。例えば、サンプルが特に大量の標的DNAを含んでいる場合において、増幅プロセスにより生成されたアンプリコンの量は、最初の読取りが行われるときすでに最大となり、その後の読取りの継続期間内に、例えあったとしても、ごく僅かの増加しかないか、またはその期間を通して減少していくことさえもある。この場合、例えサンプルが陽性であっても、初期読取りと最終読取りとの間に起こる読み取り値の変化の幅は最小となる。このため、このサンプルは陰性サンプルと間違って識別されうる。
従って、サンプルウェルから取り込んだ読取り値の代表的なデータを分析して、そのサンプルが特定の病気に対して陽性であるかまたは陰性であるかを正確に識別する方法とその装置に対する継続的要求が存在する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、生物学的または化学的なサンプルの読取り値から得たデータの値を正確に解釈して、それらのデータの値に基づいてサンプル内に特定の病気の存在を確かめる方法とその装置を提供することである。
本発明の別の目的は、光学サンプルウェルのリーダの使用と共に、所定の期間内にサンプルから検出した蛍光の発光量を示すデータを正確に解釈して、サンプル内に特定の病気の存在を確かめる方法とその装置を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、サンプルウェル内に含まれた生物学的または化学的なサンプルの読み取り値から得たデータを分析して、複雑な計算を用いずに、分析結果に悪影響を及ぼすデータ内のエラーを補正する方法とその装置を提供することである。
【００１７】
これらおよび他の本発明の目的は、少なくとも１つの生物学的または化学的なサンプルを備えたサンプルアッセイに属する数値データを分析するコンピュータ化された方法とその装置を提供することによって実質的に達成される。このサンプルアッセイのデータが、それぞれのサンプルに属するデータセットを含み、またそれぞれのデータセットは、それぞれのサンプルがある時点におけるそれらの状態を示す複数の値を含んでいる。この方法と装置は、各数値データをそれぞれのデータ値に割当て、いくつかの数値データを数学的に結合して合計値を計算し、この合計値を閾値と比較し、また比較の結果に基づいて、このサンプルが所定の特性を有しているかどうかを示す。さらに、サンプル値を計算する前に、フィルタリング、正規化と別の補正演算をデータに対して行って、結果の精度に悪影響を及ぼすデータ中の外来値を補正したり取り除いたりすることができる。
【００１８】
本発明の方法とその装置は、データ値の大きさを示す縦軸と、これらの複数のデータ値を得るサンプルの読取り時間を示す横軸とを有するグラフの上にポイントとしてそれぞれの複数のデータ値を示し、誤りのある特性を有するそのグラフ上のポイントを識別し、そのグラフ上のポイントの補正したプロットを作成するために、このグラフ上のポイントの補正したプロットのそれぞれのポイントが対応するデータ値の１つの大きさを示すことによって、上記間違ったポイントを取り除いたり補正したりすることにより、上記のすべての機能をなし遂げる。そして、このグラフ上のポイントの補正プロットの一部と上記横軸と縦軸との間からなる面積の概算値を計算し、この値を閾値と比較して、データのセットが属するサンプル中に特定の状態が存在するか否かを決定する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施態様によるウェル読取り装置１００を図１に示す。この読取り装置１００はキーパッド１０２を備えており、このキーパッドを介してオペレータが、データを入力することで装置１００の動作をコントロールできる。装置１００はさらに、LCDディスプレイスクリーンなどのディスプレイスクリーン１０４を備えている。このディスプレイスクリーンは、オペレータがデータを入力して装置１００の動作をコントロールすることを可能にする「ソフトキー」を表示し、また以下に説明する方法で、サンプルから収集したスキャニング情報に属するデータ並びにオペレータのコマンドに応答する情報を表示するためである。この装置はディスクドライブ１０６も備えており、このディスクドライブに装置１００が収集したデータを保管するフロッピーディスク１０７を挿入でき、またこの装置はこのディスクドライブからデータまたはコントロールプログラムを読み取ることができる。
【００２０】
さらに、この装置１００は、ステージアセンブリー１１０を利用できるようにドア１０８を備えており、また、このステージアセンブリーにはサンプルトレイのアセンブリー１１２を装填できる。図２に示すように、サンプルトレイのアセンブリー１１２には、マイクロウェルのアレイ１１６をその中に装填するトレイ１１４を備えている。そのマイクロウェルのアレイ１１６は、それぞれ８つのマイクロウェルを持つ１２のコラムが配置され、計９６個の独立したマイクロウェル１１８を有する標準的なマイクロウェルのアレイとなる。トレイ１１４には、このトレイを完全に通り抜け、かつ、それぞれ８つのマイクロウェルを持つ１２のコラムに配置されている開口部１２０を持っているので、これらの開口部１２０がマイクロウェルのアレイ１１６のマイクロウェル１１８を収容できる。測定するサンプルをマイクロウェル１１８の中に入れた後、カバー１２２をマイクロウェル１１８上に固定するので、それぞれの液体サンプルを各マイクロウェル１１８内に保持できる。サンプルトレイのアセンブリー１１２とそのサンプルデータ収集技術のの詳細は、前述した同時係属中の米国特許出願第08/929,895号に記載されている。
【００２１】
前述したような特定の病気（例えば、GCまたはCT）を鑑定するために、それぞれのマイクロウェルに１種類以上の検出プローブを備えることができる。マイクロウェルのアレイ１１６を使用して、それぞれの患者のサンプルに対しGCとCTの両方をテストする場合には、３つのマイクロウェルを１つのグループとしてマイクロウェル１１８を分ける。すなわち、グループ中の１つのマイクロウェルにGCの存在を識別するために使用する試薬を、別のマイクロウェルにCTの存在を識別するために使用する試薬を、またその目的が以下に一層詳細に説明するとして、３番目のマイクロウェルに増幅コントロール試薬ACを含ませる。そして、特定の患者からの液体サンプルを、上記ウェルに分けられている特定のグループのすべてのウェル内に入れる。
【００２２】
さらに、マイクロウェルのアレイ１１６にある９６個のマイクロウェル１１８のいくつかを、CTなどの特定の病気用のコントロールサンプルウェルとして指定することができる。コントロールサンプルウェルの１つは、陽性のコントロールサンプルを含み、別のコントロールウェルは陰性のコントロールサンプルを含んでいる。この目的については後で詳細に説明する。同様に、マイクロウェル１１８を、GC用のコントロールサンプルウェルとして指定することもできる。これらのコントロールサンプルウェルの１つは陽性サンプルを含み、別のコントロールウェルは陰性サンプルを含んでいる。
【００２３】
患者の液体サンプルをサンプルトレイのアセンブリー１１２内のマイクロウェルアレイ１１６の適当なマイクロウェル１１８に入れた後、このサンプルトレイのアセンブリー１１２をウェル読取り装置１００のステージアセンブリー１１０に装填する。このステージアセンブリー１１０は、図３に一層詳細に示されるように、サンプルトレイのアセンブリー１１２を受け入れる開口部１２４を備えている。このステージアセンブリー１１０はさらに複数のコントロールウェル１２６を備えている。これらのコントロールウェル１２６は、ウェル読取り装置１００の読取り用の各構成成分の完全性を較正したり検証するために使用される。これらのコントロールウェル１２６の中には、１コラムの８つの正規化ウェル１２７のコラムがあるが、この目的は後で一層詳細に説明する。ステージアセンブリー１１０はさらにカバー１２８を備えている。このカバー１２８は、サンプルトレイのアセンブリー１１２が開口部１２４の中に装填されて、サンプルの読取りが始まるとき、サンプルトレイのアセンブリー１１２とコントロールウェル１２６をカバーする。ステージアセンブリー１１０のさらなる詳細は、前に参照した同時係属中の米国特許出願第08/929,895号に記載されている。
【００２４】
ステージアセンブリー１１０内に装填されたサンプルトレイのアセンブリー１１２のマイクロウェル１１８の中に含まれたサンプルを読み取るため、図４に示すように、ステージアセンブリー１１０は光感知バー１３０を通って搬送される。この光感知バー１３０は、複数の発光／受光ポート１３２を含んでなる。これらの発光／受光ポート１３２は、ステージアセンブリー１１０がマイクロウェル１１８を発光／受光ポートの上に位置するとき、８つのマイクロウェル１１８のコラムに向かって光を放射し、またマイクロウェル１１８内に含まれているサンプルから放射された蛍光を検出するようにコントロールされている。この例において、光感知バー１３０は８つの発光／受光ポート１３２からなる。これらの発光／受光ポート１３２は、マイクロウェル１１８のコラムが発光／受光ポート１３２の上に位置するとき、マイクロウェルのアレイ１１６のコラム内の８つのマイクロウェル１１８とほぼ整列するように配置される。
【００２５】
各発光／受光ポート１３２は、それぞれ光ファイバーケーブル１３４によって、それぞれＬＥＤなどの発光装置１３６に接続されている。さらに、各発光／受光ポート１３２は、それぞれ光ファイバーケーブル１３８によって、光電子増倍管などの光学検出器１４０に接続されている。発光装置１３６と光学検出器１４０は、例えばメモリ１４４に記憶されたソフトウェアのコマンドに基づいて、コントローラ１４２によってコントロールされている。マイクロウェル１１８内に含まれたサンプルを読み取るため、ステージアセンブリー１１０が光感知バー１３０を通って搬送される方法、ならびに、光感知バー１３０とその関連構成部品の詳細については、前に参照した同時継続中の米国特許出願第08/929,895号に記載されている。
【００２６】
一般に、各マイクロウェルに対する１回の読取りが特定の時間間隔で行われ、そして、各マイクロウェルの追加読取りがそれぞれの時間間隔で所定の継続時間にわたって行われる。この例では、１つのマイクロウェルに対する読取りが、それぞれのマイクロウェル１１８に対して約１分の間隔で１時間にわたって行われる。それぞれの発光／受光ポート１３２に対する１つの「ダーク」読取り(“dark”reading）、ならびに、それぞれの正規化ウェル１２７に対する１回の読取りは、１分間隔ごとに行われる。従って、各正規化ウェル１２７の６０個の読取り値、６０個のダーク読取り値と各マイクロウェル１１８の６０個の読取り値は、１時間で得られる。前述したように、読取り値とは、サンプルに向かって放射された励起光に応答して、マイクロウェルのサンプルが生成した蛍光発光の強度を測定した値である。これらの強度は、相対蛍光ユニット（RFU）の大きさで記憶される。蛍光発光強度が高いサンプルからの読取り値によるRFU値は、蛍光発光強度が低いサンプルからのRFU値より高い。
【００２７】
いったん、各サンプルウェルについての全読取り（例えば、６０回の読取り）が行われると、特定の病気（例えば、CTまたはGC）に対するサンプルテストが陽性であるかまたは陰性であるかを、ウェル読取り装置１００が示すことができるように、ウェル読取り装置１００が各サンプルについての読取り値を解釈する必要がある。ソフトウェアによってコントロールされたウェル読取り装置１００のマイクロプロセシングユニットは、サンプルウェルの読取り値を表すデータについて各種の処理を施す。ここで説明される処理は、ほぼ同じ方法で各サンプルマイクロウェル１１８の読取り値に対して適用される。このため、その一例として、最初のサンプルマイクロウェル１１８として参照されたサンプルマイクロウェル１１８の読取り値に関する処理を説明する。
【００２８】
前述したように、サンプルトレイのアセンブリー１１２内のすべてのマイクロウェル１１８が読み取られる各１分間隔の間に、光感知バー１３０は正規化ウェルを一度読み取ることになる。このため、各マイクロウェルのサンプルに対し６０回の読取りが行われた後、それぞれの正規化ウェル１２７は、光感知バー１３０のそれぞれの発光／受光ポート１３２によって６０回読み取られて、結果として６０個の正規化ウェルの読取り値が８セット発生する。具体的には、現在説明している最初のサンプルのマイクロウェル１１８も読み取っている発光／受光ポート１３２によって読み取られている正規化ウェル１２７の正規化読取り値を、ｎ1〜ｎ60と表す。
【００２９】
さらに、前述したように、それぞれの１分間隔の間に、いずれの発光装置１３６も動作させずに「ダーク」読取りを行うように、光学検出器１４０がコントロールされる。これにより光学検出器１４０は、システム内に存在可能性のあるどのような周囲光の電子的オフセットの人工物も検出できる。従って、すべてのマイクロウェル１１８の６０回の読取りを行った後には、６０個のダーク読取り値が得られる。具体的には、現在説明している最初のサンプルマイクロウェル１１８を読み取る発光／受光ポート１３２より得られたダーク読取り値をｄ1〜ｄ60と表す。
【００３０】
図５は、１つのウェルについて１時間の読取り期間の間に得られた６０個の読取り値の具体的な関係を示すグラフである。具体的に、これらの読取り値をｒ1〜ｒ60として示す。これらの読取り値は、分単位の読取り期間に対応する、縦軸上に示されているRFU値を用いて図５のグラフ上にプロットされている。
このグラフから分かるように、一般に、読取り期間の後半で行われた読取りのRFU値は、前半に行われた読取りのRFU値よりも大きい。この例において、テストしている特定の病気（例えば、ＣＴまたはＧＣ）を含むウェルについての読取り値の典型的な傾向を示している。
また、図５から分かるように、「生」の読取り値のグラフには、図示のように、スパイクノイズ（noise spike）やステップ（step）が含まれる。今から説明するプロセスは、一般にサンプルウェルから取り込んだ間違った読取り値の結果によるグラフ内のスパイクノイズ、ステップ、または別の明白な異常値を取り除く。
【００３１】
図６に示すフローチャートは、テストの対象とされている特定の標的病気をウェルのサンプルが含んでいるかどうかを決定するために使用されるウェルのサンプルの結果を提供するために、図５に示した生の読取り値ｒ1〜ｒ60のグラフを解釈する全体的なプロセスを示している。これらのプロセスは、ウェル読取り装置１００にあるソフトウェアでコントロールされるコントローラ１４２によって実行される。このソフトウェアは、ウェル読取り装置１００に内蔵のメモリ１４４またはディスクドライブ１０６に挿入されたディスク１０７に記憶されうる。
【００３２】
図６に示すように、このソフトウェアは最初にコントローラをコントロールして、ノーマライザデータの読取り値ｎ1〜ｎ60とウェルの読取り値ｒ1〜ｒ60についてダーク補正を実行する。このステップの詳細は、図７のフローチャートと添付した付属書内に記載した擬似コードのステップ１に示す。
特に、図７のステップ１０１０では、ダーク読取り値ｄ1〜ｄ60をそれぞれ対応するノーマライザの読取り値ｎ1〜ｎ60から減算して、それぞれ補正されたノーマライザの読取り値ｃｎ1〜ｃｎ60を提供する。すなわち、ダーク読取り値ｄ1をノーマライザの読取り値ｎ1から減算して補正したノーマライザの読取り値ｃｎ1を、ダーク読取り値ｄ2をノーマライザの読取り値ｎ2から減算して補正したノーマライザの読取り値ｃｎ2を提供し、その他値も同様とする。
【００３３】
プロセスは次にステップ１０２０に進む。このステップでは、ダーク読取り値ｄ1〜ｄ60をそれらの対応するウェルの読取り値ｒ1〜ｒ60からそれぞれ減算して、補正したウェルの読取り値をｃ1〜ｃ60とする。すなわち、ダーク読取り値ｄ1をウェルの読取り値ｒ1から減算して補正したウェル読取り値ｃ1を、ダーク読取り値ｄ2をウェルの読取り値ｒ2から減算して補正したウェル読取り値ｃ2を提供しその他の値も同様とする。
補正したすべてのノーマライザの読取り値と補正したすべてのウェルの読取り値を得た後、プロセスは図６に示すフローチャートのステップ１１００のフィルタリング処理へ進む。このステップでは、前述したステップ１０１０の間で得られた補正したノーマライザの読取り値ｃｎ1〜ｃｎ60から、ノイズをフィルタ処理する。図８と添付した擬似コードのステップ２にステップ１１００の詳細を示す。特に、この例においては、５点の移動中央値（five-point running median）が補正したノーマライザの読取り値ｃｎ1〜ｃｎ60に適用される。
【００３４】
図８のステップ１１１０に示すように、初めの２つの平滑化したノーマライザ値ｘｎ1とｘｎ2とを初めの２つの補正したノーマライザ値ｃｎ1とｃｎ2とそれぞれ等しくなるように設定し、同時に最後の２つの平滑化したノーマライザ値ｘｎ59とｘｎ60とを最後の２つの補正したノーマライザ値ｃｎ59とｃｎ60とも等しくなるように設定する。次に、ステップ１１２０において、平滑化したノーマライザ値ｘｎ3〜ｘｎ58が、それぞれ対応する補正したノーマライザ値ｃｎ3〜ｃｎ58とその前後の補正したノーマライザ値の中央値として得られる。例えば、平滑化したノーマライザ値ｘｎ3は、補正したノーマライザ値ｃｎ1、ｃｎ2、ｃｎ3、ｃｎ4とｃｎ5の中央値に等しく設定する。同様に、平滑化したノーマライザ値ｘｎ4は、補正したノーマライザ値ｃｎ2、ｃｎ3、ｃｎ4、ｃｎ5とｃｎ6の中央値に等しく設定し、また補正したノーマライザ値ｘｎ5〜ｘｎ58は、同様な方法で計算されうる。
【００３５】
すべての補正したノーマライザ値ｘｎ1〜ｘｎ60を得ると、プロセスは図６のフローチャートに示すダイナミック正規化ステップ１２００に進む。このダイナミック正規化ステップの詳細は、添付の擬似コードのステップ３と図９のフローチャートに示されている。特に、この例では、補正したウェルの読取り値ｃｒ1〜ｃｒ60と平滑化したノーマライザ値ｘｎ1〜ｘｎ60を使用して、ダイナミック正規化値ｎｒ1〜ｎｒ60を計算する。
【００３６】
ステップ１２１０においては、計算で使用する値の大きさをコントロールするために用いるスカラー値を設定する。この例においては、このスカラー値は３０００であるが、任意の適当な値であってもよい。次いで、プロセスは、スカラー値、補正したウェル読取り値と平滑化したノーマライザ値を使用して、ダイナミック正規化値を計算するステップ１２２０に進む。特に、ダイナミック正規化値を計算するために、対応する補正したウェル値はスカラー値によって乗算され、次にその合計が対応する平滑化したノーマライザ値によって除算される。例えば、ダイナミック正規化値ｎｒ1を得るために、補正したウェルの読取り値ｃｒ1は３０００（スカラー値）で乗算され、次にその合計が平滑化したノーマライザ値ｘｎ1の値で除算される。同様に、ダイナミック正規化値ｎｒ2は、補正したウェルの読取り値ｃｒ2を３０００で乗算して、次にその合計を補正したノーマライザ値ｘｎ2によって除算して計算する。このプロセスは、すべての６０個のダイナミック正規化値ｎｒ1〜ｎｒ60が得られるまで継続する。
【００３７】
次に、プロセスは前進して、図６のフローチャートのステップ１３００で示すように、ウェルのデータに対して入力ノイズのフィルタリング処理を実行する。この処理の詳細を、添付の擬似コードのステップ４と図１０のフローチャートに示す。ステップ１３００において、ダイナミック正規化値ｎｒ1〜ｎｒ60に３点移動中央値（three-point running median）を適用して、平滑して正規化した値ｘ1〜ｘ60を得る。この処理を実行するために、図１０のステップ１３１０に示すように、初めの平滑して正規化した値ｘ1を初めのダイナミック正規化値ｎｒ1に等しくなるように設定し、最後の平滑して正規化した値ｘ60を最後のダイナミック正規化値ｎｒ60に等しくなるように設定する。次いで、プロセスは、平滑して正規化した値ｘ2〜ｘ59が得られるステップ１３２０に進む。ダイナミック正規化値に３点移動中央値を適用することによってこれらの値を得て、これにより平滑して正規化した値ｘ2〜ｘ59は、それらが対応するそれぞれのダイナミック正規化値ｎｒ2〜ｎｒ59とその前後の正規化値の中央値を計算することによって得られる。
【００３８】
すなわち、この例において、ダイナミック正規化値ｎｒ1、ｎｒ2とｎｒ3の中央値を計算することによって、平滑して正規化した値ｘ2が得られる。同様に、ダイナミック正規化値ｎｒ2、ｎｒ3とｎｒ4の中央値を計算することによって、平滑して正規化した値ｘ3が得られる。平滑して正規化した値ｘ4〜ｘ59は同様な方法で得られる。
【００３９】
平滑して正規化した値ｘ1〜ｘ60が得られると、これらの値に３点移動中央値を適用して平滑して正規化した値ｚ1〜ｚ60を得る。すなわち、ステップ１３３０において、平滑して正規化した値ｚ1を平滑して正規化した値ｘ1に等しくなるように設定し、平滑して正規化した値ｚ60を平滑して正規化した値ｘ60に等しくなるように設定する。次に、ステップ１３４０において、平滑して正規化した値ｚ2〜ｚ59は、それらの対応する平滑して正規化した値ｘ2〜ｘ59とその前後の平滑して正規化した値の中央値を計算することによって得られる。すなわち、平滑して正規化した値ｚ2は、平滑して正規化した値ｘ1、ｘ2とｘ3の中央値を計算することによって得られる。同様に、平滑して正規化した値ｚ3は、平滑して正規化した値ｘ2、ｘ3とｘ4の中央値を計算することによって得られる。次に、平滑して正規化した値ｚ4〜ｚ59は、同様の方法で得られる。
【００４０】
図６のフローチャートのステップ１０００から１３００を前述したように実行した後に、平滑化して正規化されたウェルの読取り値はｚ1〜ｚ60によって表される。このため、図１１のグラフで示すように、平滑して正規化された値ｚ1〜ｚ60を、関連するウェルの読取り値が得られた時間間隔に対応してプロットしたとき、スパイクノイズが取り除かれている図５のグラフのようになる。
しかしながら、これらの平滑化と正規化処理は、図１１に示したグラフにまだ存在するステップを取り除くことはしなかった。読取り値の急激な増加は、結果としてかかるグラフに表れるステップになったが、恐らくウェル内のバブルの存在によっるものである。このバブルは、３０回目のウェル読取りが行われた後（すなわち、経過時間が３０分後）に、３１回目のウェル読取りが行われた前に形成、消散、または移動されたものである。このため、ウェル読取り値ｒ31〜ｒ60の大きさと平滑して正規化した値ｚ31〜ｚ60の大きさとは、かかるバブルのあるなしに基づいて増加した。従って、ステップの大きさに比例した値によって平滑して正規化した値ｚ31〜ｚ60を減少または増加させる必要がある。
【００４１】
このステップを取り除く処理は、図６のフローチャートに示したステップ１４００で行われる。このステップを取り除く処理の詳細は、図１２のフローチャートと添付した擬似コードのステップ５に記載されている。
一般に、これらのタイプのグラフは、恐らくわずか１つまたは２つのステップしか持たなく、また５つ以上のステップを持つことはほとんどないことが分かっている。このため、グラフ内のすべてのステップは、ステップ位置決めプロセスを５回実行した後に突き止められて除去される可能性がある。従って、図１２のフローチャートのステップ１４０５において、カウント値を設定して、プロセスが最大５回繰り返すことができるようにして、次のステップ１４１０に進む。このステップでは、差分値ｄｒ1〜ｄｒ59が計算される。これらの差分値は隣接した平滑して正規化した値ｚ1〜ｚ60間の差分を示すものである。すなわち、第１の差分値ｄｒ1は、平滑して正規化した値ｚ2から平滑して正規化した値ｚ1を引いた値として計算される。第２の差分値ｄｒ2は、平滑して正規化した値ｚ3から平滑して正規化した値ｚ2を引いた値として計算される。このプロセスは、５９個の差分値ｄｒ1〜ｄｒ59が得られるまで反復される。
【００４２】
次に、プロセスは、差分値ｄｒ1〜ｄｒ59が全部加算されて平均合計を求め、この平均合計を５９で割て差分平均値‘ｄｒを計算するステップ１４１５に進む。そして、プロセスは、変動値ｖａｒ（ｄｒ）を計算するステップ１４２０に進む。この変動値は、各差分値ｄｒ1〜ｄｒ59からの差分平均値‘ｄｒを減算し、各減算の値を二乗し、次に二乗した値の合計をとることによって計算される。例えば、差分平均値‘ｄｒを第１の差分値ｄｒ1から減算して得た合計値を二乗する。次に、差分平均値‘ｄｒを第２の差分値ｄｒ2から減算して得た合計値を二乗する。このプロセスは、残りすべての差分値ｄｒ3〜ｄｒ59について行われる。次に、５９個の二乗した合計値を加算して５８で除算すると、変動値（ｄｒ）が得られる。
【００４３】
次に、プロセスは、合計値ｓが計算されるステップ１４２５に進む。この合計値は、差分平均値‘ｄｒをそれぞれの差分値ｄｒ1〜ｄｒ59から減算し、それぞれの結果を４乗して５９個の値のセットを得、次にこれらの５９個の値を全部加算することによって計算される。すなわち、差分平均値‘ｄｒを第１の差分値ｄｒ1から減算して求めた結果を４乗して第１の値を得る。差分平均値‘ｄｒを第２の差分値ｄｒ2から減算して求めた結果を４乗して第２の値を得る。５９個すべての値を計算するまで、このプロセスは残りの差分値ｄｒ3〜ｄｒ59に対して繰り返される。次に、この５９個の値を加算すると合計値ｓが得られる。
【００４４】
図１２のステップ１４３０において、プロセスが関数var(dr)がゼロに等しいかどうかを決定する。この関数var(dr)がゼロに等しい場合、プロセスは、前記カウント値を１増加し、ステップ１４１０〜１４２５を前述したように繰り返すステップ１４３３に進む。しかしながら、関数var(dr)の値がゼロに等しくない場合、プロセスは、臨界値としてCRIT-VALが4.9に等しく設定されるステップ１４３５に進む。次に、プロセスは、前記関数var(dr)を二乗して５９を乗算した合計で合計値ｓを除算した値が、CRIT-VALの値よりも大きいかどうかが決定されるステップ１４４０に進む。この計算値がCRIT-VALよりも大きくない場合にステップの位置修復プロセスは完了し、プロセスは、図６のフローチャートに示すステップ１５００の周期的ノイズフィルタ処理に進む。
【００４５】
しかしながら、前記計算値がCRIT-VALの値よりも大きい場合にプロセスは、ステップの位置の決定を行う１４４５に進む。これは、差分平均値‘ｄｒを１〜５９個のそれぞれの差分値ｄｒ1〜ｄｒ59から減算して、それぞれの減算の値の絶対値を取り、どの絶対値が最大かを決定することによって達成される。例えば、このプロセスは、まず、差分平均値‘ｄｒを第１の差分値ｄｒ1から引いて得た値の絶対値を取る。この絶対値は、最初にゼロと設定されている最大値と比較される。絶対値が大きい場合、その絶対値を最大値に設定し、変数maxpt_drを差分値の番号に等しく設定する。この場合、この差分値は１である。
【００４６】
このプロセスは、次に、差分平均値‘ｄｒを第２の差分値ｄｒ2から引いて得た値の絶対値を取る。このプロセスは、その絶対値が新しい最大値よりも大きいかどうかを決定する。絶対値が大きい場合、その絶対値を最大値に設定し、変数maxpt_drを２に設定する。このプロセスが残りすべての差分値ｄｒ3〜ｄｒ59に対して繰り返されて終了した後に、変数maxpt_drは、最大のステップが発生した平滑して正規化した値の番号になる。前述したように、この例において、ステップが値ｚ30で発生したと仮定されているため、maxpt_drは３30に設定される。
【００４７】
このプロセスは、次に、差分値ｄｒ1〜ｄｒ59の中央値が決定されるステップ１４５０に進む。この後のステップ１４５５において、前記ステップの後に生じている平滑して正規化した値は、そのステップが発生する平滑して正規化した値に対して計算された差分値により減少され、次のステップ１４５０で計算された差分値の中央値により増加される。例えば、平滑して正規化した値ｚ31〜ｚ60は、それぞれ差分値ｄｒ30の大きさにより減少され（ステップは３０番目の読取りの後に発生したのより）、次に平滑して正規化した値ｚ31〜ｚ60は、それぞれステップ１４５０において計算された差分値の中央値により増加される。図１３に示すように、このプロセスは、ｚ31〜ｚ60のRFU値を示す曲線の部分を下側にシフトした結果によりそのステップを取り除く。
【００４８】
このプロセスは、次に、プロセス自身が５回繰り返されたか否かが決定されるステップ１４６０に進む。前記カウント値が５でない場合、このカウント値はステップ１４６５で１増加され、前記プロセスがステップ１４１０に戻って前述のような動作を繰り返される。しかしながら、カウント値が５の場合、プロセスは図６のフローチャートの周期的ノイズフィルタ処理のステップ１５００に進む。これまでの説明において、取り除こうとするステップは、時間と共にRFU値が急激に増加するときに発生する正のステップであると仮定してきた。しかしながら、このステップ除去プロセスは、RFU値が時間と共に急激に減少するときに発生する負のステップを取り除くこともできる。
この周期的ノイズフィルタリング処理１５００は、ステップはすでに補正され図１３に示しているグラフに存在する可能性がある間違った値を、さらにフィルタリングして除去できる。この周期的ノイズフィルタリング処理の詳細は、図１４のフローチャートと添付した擬似コードのステップ６とに示されている。
【００４９】
具体的に、５点移動平均（5-point moving average）を図１３のグラフに示したウェル読取り値ｚ1〜ｚ60に適用し、フィルタ処理した値ｆ1〜ｆ60を提供する。ステップ１５１０において、最初の２つのフィルタ処理した値ｆ1とｆ2を、それぞれ平滑して正規化した値ｚ1とｚ2に等しくなるように設定し、最後の２つのフィルタで処理した値ｆ59とｆ60を、それぞれ平滑して正規化した値ｚ59とｚ60に等しくなるように設定する。次に、ステップ１５２０において、フィルタ処理した値ｆ3〜ｆ58は、それぞれ対応する平滑して正規化した値ｚ3〜ｚ58とその前後の平滑して正規化した値の平均を取ることによって決定される。例えば、フィルタ処理した値ｆ3は、平滑して正規化した値ｚ1、ｚ2、ｚ3、ｚ4とｚ5の合計を５で割ることによって決定される。フィルタ処理した値ｆ4は、平滑して正規化した値ｚ2、ｚ3、ｚ4、ｚ5とｚ6の合計を５で割ることによって決定される。このプロセスは、残りすべてのフィルタ処理した値ｆ3〜ｆ58が得られるまで繰り返される。
【００５０】
次に、プロセスは図６に示すステップ１６００に進む。このステップにおいて、プロセスは、それぞれ生のウェル読取り値ｒ1〜ｒ60から前述したステップによって得られたフィルタ処理した値ｆ1〜ｆ60が実際にウェルから得られたのかどうかを決定する、すなわち換言すると、ウェルがサンプルトレイのアセンブリー１１２のマイクロウェルのアレイ１１６内のその位置に実際に存在するかどうかを決定する。ウェルの存在を決定する処理の詳細は、図１５のフローチャートと擬似コードのステップ７で示されている。
【００５１】
具体的に、図１５のステップ１６１０において、フィルタ処理した値ｆ10、ｆ20、ｆ30、ｆ40とｆ50を加算した値を５で割ることによって、ウェル存在平均値wpavgを決定する。この例において、このウェル存在平均値wpavgは、125.0に設定されているウェル閾値WP_THRESと比較される。ステップ１６２０において、ウェル存在平均値wpavgがゼロより大きく、また閾値WP_THRESよりも小さいとの結果を得ると、プロセスは、ウェルが存在しなく得られたデータが完全に間違っていると判断する。次に、プロセスは、そのウェルに対する判断を終え、エラーメッセージを発生する、図６に示すフローチャートのステップ１９００に進む。しかしながら、プロセスがステップ１６２０で、ウェルが存在すると決定する場合、プロセスは図６に示すフローチャートのステップ１７００に進む。
【００５２】
図６のステップ１７００において、プロセスは、フィルタ処理した値ｆ15〜ｆ20による平均値を計算するベースラインのバックグラウンド補正を行う。次に、この平均値はすべてのフィルタ処理した値ｆ21〜ｆ60から減算される。バックグラウンド補正動作のこれ以上の詳細は、図１６のフローチャートと擬似コードのステップ８に示されている。
すなわち、図１６のステップ１７１０において、フィルタ処理した値ｆ15〜ｆ20は加算されて合計値を計算する。次に、この例では、この合計値を６で割って、初期調整値IAを計算する。次に、プロセスは、初期調整値IAをそれぞれのフィルタ処理した値ｆ21〜ｆ60から減算するステップ１７２０へ進む。この減算を行って、フィルタ処理した値がゼロより小さくなった場合、このフィルタ処理した値をゼロに設定する。図１７のグラフに示すように、このプロセスは、フィルタ処理値ｆ21〜ｆ60間のグラフの部分を横軸に向かって下側にシフトする。次に、プロセスは、図６のフローチャートのステップ１８００に示す面積計算処理に進む。
【００５３】
この面積計算処理について、図１８に示すフローチャートと擬似コードのステップ９に一層詳細に記載されている。具体的に、ステップ１８１０において、フィルタ処理値ｆ21〜ｆ60のプロットの下側の面積、言い換えると、図１７に示したグラフの横軸とフィルタ処理値ｆ21〜ｆ60のプロットとの間の面積は、フィルタ処理値ｆ21〜ｆ60を加算することによって概算値として計算される。ステップ１８２０でにおいて、サンプルウェル決定値sample-value1が設定され、プロセスは、図６のフローチャートのステップ１９００で終了する。従って、この得られたsample-value1は、ウェルの中のサンプルが病気の原因となる病原体（そのために、サンプルがテストされている）を含んでいるかどうかを決定するために使用する値である。
【００５４】
上述したように、プロセスは、患者サンプル１に関連する３つのウェル（すなわち、第１のサンプルのマイクロウェル、第２のサンプルのマイクロウェルと第３のサンプルのマイクロウェル）の１つである、最初のサンプルのマイクロウェルに対して実行された。前記構成において、第１のサンプルのマイクロウェルは、ある特定の病原体（例えば、CT）をテストできる試薬を、第２のサンプルのマイクロウェルは、別の病原体（例えば、GC）をテストできる試薬を含んでいる。そして、第３のサンプルのマイクロウェルは、他のすべてのウェルと同様に６０回読み込まれる増幅コントロールACサンプルを含んでいる。
【００５５】
この第１のサンプルのマイクロウェル内のサンプルが標的の病原体を含んでいるかどうかを決定する、ステップ２０００で始まるプロセスは、図１９のフローチャートに示されている。特に、ステップ２０１０において、前記のプロセスで取得されているsample-value1が、所定の上位閾値（upper threshold value）と比較される。sample-value1の大きさが上位閾値よりも大きい場合、プロセスは、コントローラがウェル読取り装置１００に対して、テストしたウェル内のサンプルが標的の病原体に対して陽性であるとの表示を行うようにコントロールする、ステップ２０２０へ進む。この表示は、ディスプレイスクリーン１０４上に表示される形式、ディスクドライブ１０６内のディスクにデータとして記録される形式、または、ウェル読取り装置１００に内蔵のまたは取り付けられたプリンタにデータとしてプリント出力される形式のいずれであってもよい。
【００５６】
しかしながら、プロセスがステップ２０１０で、sample-value1の大きさが上位閾値よりも大きくないと判断された場合、プロセスは、sample-value1の大きさが所定の下位閾値（lower threshold value）よりも大きいかどうかを決定するステップ２０３０へ進む。このステップ２０３０において、sample-value1の大きさが下位閾値よりも大きいと決定される場合、プロセスは、ウェル読取り装置１００がテストの結果を不正確な範囲にあると表示するようコントロールするステップ２０４０に進む。このとき、新しいsample-value1を得るために、ユーザにはステップ１０００〜１９００について前述したプロセスを再度実行するオプションが与えられる。その後、上述したように、新しいsample-value1は上位と下位閾値と比較される。その結果が再度不正確の場合、ウェル読取り装置１００は、マイクロウェル内のこのサンプルが未知であると表示するようにコントロールされている。このとき、番号１の患者は、別のサンプルを提供するように連絡を受ける。この別のサンプルは、上述した方法で再度テストされる。
【００５７】
しかしながら、ステップ２０３０において、sample-value1の大きさが下側のスレショルド値よりも大きくないと決定する場合、プロセスはプロセスはステップ２０５０に進む。ステップ２０５０において、AC-value1の大きさは別の所定の閾値と比較される。このAC-value1は、サンプルトレイのアセンブリー１１２内の、上述の第１のサンプルのマイクロウェルに属する第３のサンプルのマイクロウェルのAC値から得たウェル読取り値に、ステップ１０００〜１９００で説明したプロセスを適用して計算される。正常な状態において、AC-value1の大きさは常に所定の上位閾値よりも大きくなければならない。
【００５８】
このため、ステップ２０５０において、AC-value1の大きさが所定の上位閾値よりも大きいと判断した場合、プロセスはステップ２０６０に進む。このステップにおいて、ウェル読取り装置１００は、マイクロウェルの番号１内のサンプルが陰性である、言い換えると、標的の病原体（例えば、CT）を含んでいないと表示するようにコントロールされる。しかしながら、ステップ２０５０において、AC-value1の大きさが所定の上位閾値よりも大きくないと判断した場合、プロセスはステップ２０７０に進む。このステップにおいて、ウェル読取り装置１００は、マイクロウェルの番号１内のサンプルのテスト結果が特定できないことを表示するようにコントロールされる。このとき、図６のフローチャートのステップ１０００〜１９００を参照して前述したような方法においてマイクロウェル１から得た読取り値を再度処理するオプションがユーザに与えられる。再テストの結果が再び不正確または特定できないと判明した場合、番号１の患者に対し、別のサンプルを提供するように連絡をする。そして、この別のサンプルは上述した方法で再度テストされる。
【００５９】
前述したように、第２のサンプルのマイクロウェル内にある番号１の患者からのサンプルが読み取られ分析される方法は、第１のサンプルのマイクロウェル内のサンプルについて前述した方法とほぼ同様である。具体的に、前述したように、第２のサンプルのマイクロウェル内のサンプルから得た６０個の読取り値を、図６のステップ１０００〜１９００に従って処理し、sample-value2を計算する。次に、図１９のフローチャートに示す方法と同様な方法で、このsample-value2を処理する。しかしながら、マイクロウェル番号２には、異なる病原体（例えば、GC）についてのテストを可能にする試薬を備えているので、sample-value2の大きさは、その特定の病原体に関連する上位と下位閾値と比較される。比較の結果に基づいて、テストの結果は、陽性、陰性、不正確、または特定できないとして報告される。
【００６０】
次に、上述のプロセスは、残りすべての患者のサンプルに対してほぼ同じ方法で実施できる。上述したように、それぞれの患者のサンプルを、２つの病原体に対してテストする場合、マイクロウェルのアレイ１１６とサンプルトレイのアセンブリー１１２は、最大３０人の患者からのサンプルを受け入れることができる。しかしながら、ある場合には、すべてのウェル内の内部存在するコントロール（internal control present）として、増幅コントロールACを含むことができる。この増幅コントロールは、光感知バー１３０の発光／受光ポート１３２によって放射された異なる周波数の光により、または前に参照した同時係属中の米国特許出願第08/929,895号に一層詳細に記載されているように、二重光感知バー（図示せず）による照射を受けることができる。その場合、２つの異なる病原体（例えば、CTとGC）についてテストするために、それぞれの患者について２つのマイクロウェルのセットが必要となるが、また１つの病原体（例えば、CTまたはGC）についてテストするためには、患者あたり１つのマイクロウェルしか必要としない。
【００６１】
何らかのテスト結果を患者に報告する前に、CTとGCの陽性と陰性のコントロールサンプルから得られた値を、図６のステップ１０００〜１９００に関して前述した方法で処理して発生した値を分析した結果より、既知の陽性と陰性のコントロールサンプルが、実際それぞれ陽性サンプルと陰性サンプルとして確実に読み込まれていることを注意すべきである。これらのコントロールサンプルのいくつかの読取り値が正しくない場合（すなわち、陰性のコントロールサンプルが陽性サンプルとして識別された、またはその逆の場合）、マイクロウェルトレイの全体についてそのタイプのテストに対して行われたすべてのサンプルの読取り値は疑問視される。すべてのサンプルデータを廃棄して、サンプルを再評価すべきである。
【００６２】
本発明のわずか数例の典型的な実施態様を詳細に説明してきたが、当業者は本発明の新規な教示や利点に基づき、多くの変形や置換が一般的な実施態様において可能であることは容易に理解されよう。従って、すべてのそのような変形や置換は、請求の範囲において定義するように、本発明の範囲に含まれると意図される。
【図面の簡単な説明】
本発明のこれらのまた他の目的は、以下の詳細の説明を添付の図面を参照して読むとき、一層容易に理解されよう。
【図１】サンプルウェルの読取り値を解釈する本発明の実施形態を使用している、サンプルウェルのアレイ内のサンプルウェルを光学的に読み取る装置の概略図である。
【図２】図１に示すサンプルウェル読取り装置内で使用するサンプルウェルのトレイの分解した斜視図である。
【図３】図２に示すサンプルウェルのトレイのアセンブリーを収容しまた搬送する、図１に示す装置内で使用するステージアセンブリーの詳細な斜視図である。
【図４】図３に示すステージアセンブリーによって光センサバーを通過して搬送されるサンプルウェルのトレイに関連して、図１に示す装置内で使用する光センサバーと対応する光ファイバーケーブル、発光ダイオードと光検出器のレイアウトを示す図である。
【図５】図１に示す装置によって図２に示すサンプルウェルのトレイのサンプルウェルから検出された蛍光発光の輝度の値を、これらの値は対応する蛍光発光が検出された時間の関数としてプロットされているグラフである。
【図６】本発明の実施形態に基づいて、図５に示すグラフ内のデータを正規化、フィルタリング、調整、および解釈する方法のステップを示すフローチャートである。
【図７】図６に示すフローチャートのダーク補正処理のステップを示すフローチャートである。
【図８】図６に示すフローチャートのノーマライザのデータ処理ステップに対する、インパルスノイズフィルタのステップを示すフローチャートである。
【図９】図６に示すフローチャートのダイナミック正規化処理ステップのステップを示すフローチャートである。
【図１０】図６に示すフローチャートのウェルデータ処理ステップに対するインパルスノイズフィルタのステップを示すフローチャートである。
【図１１】図５に示すグラフ上で、図６〜図１０に示すフローチャート内のダーク補正ステップ、インパルスノイズフィルタのステップとダイナミック正規化ステップを実行した後の結果を示すグラフである。
【図１２】図６に示すフローチャートのステップ位置決め取外し処理ステップのステップを示すフローチャートである。
【図１３】図１１に示すグラフ上で、図６に示すフローチャートのステップ位置決め取外しステップを実行した結果を示すグラフである。
【図１４】図６に示すフローチャートの周期的ノイズフィルタ処理のステップを示すフローチャートである。
【図１５】図６に示すフローチャートのウェル存在決定ステップを示すフローチャートである。
【図１６】図６に示すフローチャートのバックグラウンド補正ステップを示すフローチャートである。
【図１７】図１３に示すグラフ上で図６に示すフローチャートのバックグラウンド補正ステップを実行した結果を示すグラフである。
【図１８】図６に示すフローチャートの面積計算ステップを示すフローチャートである。
【図１９】図１８のフローチャートで示した面積計算ステップで計算した面積の値に基づいて、ウェル読取り値を分析するために実行したステップを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００  ウェル読取り装置
１０２  キーパッド
１０４  ディスプレイスクリーン
１０６  ディスクドライブ
１０８  ドア
１１０  ステージアセンブリー
１１２  サンプルトレイのアセンブリー
１１４  トレイ
１１６  マイクロウェルのアレイ
１１８  マイクロウェル
１２０  開口部
１２２  カバー
１２４  開口部
１２６  コントロールウェル
１２７  正規化ウェル
１２８  カバー
１３０  光感知バー
１３２  発光／受光ポート
１３４  光ファイバーケーブル
１３６  発光装置
１３８  光ファイバーケーブル
１４０  光学検出器
１４２  コントローラ
１４４  メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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