(57)【要約】  本発明は、在宅モニタリングの分野に関する。特に、本発明は、サンプル材料を保持するように構成されるサンプル容器、サンプル容器を照射するように構成される光源、光源によるサンプル容器の照射に応じてサンプル容器からの光を検出するように構成される検出器及び検出された光に基づいてサンプル容器の充填レベルを評価するための評価ユニット、を有する、サンプル材料の分析のための装置、並びに、患者の体液のパラメータの在宅モニタリングのためのこのような装置の使用に関する。本発明はさらに、サンプル材料を保持するように構成されるサンプル容器の充填レベルを評価するための方法に関する。
2015532428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル体積に含まれるサンプル材料の分析のための装置であって：
前記サンプル体積を照射するように構成される、光源；
前記光源による前記サンプル体積の照射に応じて前記サンプル体積からの光を検出するように構成される、検出器；及び
検出された光に基づいて前記サンプル体積の充填レベルを評価するための評価ユニット；を有する、
装置。
【請求項２】
前記サンプル体積は、前記装置に含まれる、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記サンプル体積は、分離可能なサンプル容器に含まれる、
請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記検出器は、前記サンプル体積を透過した光を検出するように構成される、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記光源は、４７５−５７５ｎｍ又は２６０−３５０ｎｍの波長を有する光を放射するように構成される、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記装置は追加的に、前記検出器の上へ前記サンプル体積の少なくとも一部を結像するように構成される光学要素、好ましくは、レンズ、ミラー、又は光ファイバ、を有する、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記装置は、前記サンプル体積全体からの光を検出するように構成されるスキャン手段を有する、好ましくは、カメラを有する、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記サンプル体積の前記充填レベルの前記評価は、気泡のような空隙の存在の評価を含む、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
サンプル材料を移動させるように構成されるバルブを有するサンプル体積内に前記サンプル材料を保持するように構成されるサンプル容器であって、
前記バルブは、前記サンプル体積の照射の際、好ましくは、前記バルブの丸い縁又は放射状の縁を介して、衝突光の少なくとも一部の方向を変更するように構成される、
サンプル容器。
【請求項１０】
前記バルブは、研磨された表面材料を有する、
請求項９に記載のサンプル容器。
【請求項１１】
前記バルブは、透明である、好ましくは、ポリカーボネートを含む、
請求項９又は１０に記載のサンプル容器。
【請求項１２】
請求項３乃至８のいずれか１項に記載の装置及び請求項９又は１０に記載のサンプル容器を有する、好ましくは、前記サンプル容器は、カートリッジ内にある又はカートリッジに設けられ、且つ前記光源、検出器及び評価ユニットは、読み取り器に設けられるような、システムであって
前記カートリッジは、前記読み取り器によって処理されるように構成される、
システム。
【請求項１３】
前記サンプル材料は、体液、好ましくは血液又は尿である、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のサンプル容器、又は請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
サンプル体積の充填レベルを評価するための方法であって、前記サンプル体積はサンプル材料を保持するように構成され：
−  ４７５−５７５ｎｍ又は２６０−３５０ｎｍの波長を有する光で前記サンプル体積を照射するステップ；
−  前記照射に応じて前記サンプル体積を透過した光を検出するステップ；及び
−  前記検出された光に基づいて前記サンプル体積の前記充填レベルを評価するステップ；を有する、
方法。
【請求項１５】
前記充填レベルの前記評価は：
−  前記サンプル材料の画像を取得するステップ；
−  前記画像のフォーカスをチェックするステップ；
−  任意選択で前記画像の前記フォーカスを調整するステップ；
−  関心領域を重心計算するステップ；
−  サンプル材料中心及びサンプル材料回転を決定するために垂直ラインスキャンをするステップ；
−  空隙の存在を決定するために水平ラインスキャンをするステップ；
−  任意選択で前記空隙のサイズ及び／又は体積を計算するステップ；及び
−  任意選択で前記サンプル体積の前記充填レベルを再計算するステップ；
を有する画像処理アルゴリズムを用いて実行される、
請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、在宅モニタリングの分野に関する。特に、本発明は、サンプル体積を照射するように構成される、光源；光源による前記サンプル体積の照射に応じて前記サンプル体積からの光を検出するように構成される、検出器；及び検出された光に基づいて前記サンプル体積の充填レベルを評価するための評価ユニット；を有する、サンプル体積に含まれるサンプル材料の分析のための装置に関する。本発明はさらに、サンプル材料を移動させるように構成されるバルブを有するサンプル体積内にサンプル材料を保持するように構成されるサンプル容器に関し、前記バルブは、サンプル体積の照射の際、衝突光の少なくとも一部の方向を変更するように構成される。本発明はまた、サンプル材料を保持するように構成されるサンプル体積の充填レベルを評価するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液の分析、例えば、白血球、又は赤血球の量の測定は、病院、又は医療専門家によって実験室で典型的に行われる活動である。しかし、移動式分析装置の発展及び遠隔医療の出現の進歩により、体液のパラメータの在宅モニタリングが実現可能になっている。したがって、患者自身が−医療専門家の直接の援助無しに−血液、尿又は他の体液のパラメータを毎月、毎週、毎日又は毎時でさえもチェックするために統合化された装置を使用することができる。このような分析は特に、骨髄機能が抑制され、血球及び血小板の減少した生産をもたらす、化学療法レジメンの場合に有益である。低い血球数の患者は、感染症からの重い合併症、並びに低い細胞数のために次の治療を受けることができない危険にある。血球レベル又は他の体液パラメータの対応する結果は、その後、遠隔医療又は直接介入を可能にする医療専門家に転送されることができる。
【０００３】
このようなアプローチに適するようにするために、在宅モニタリング装置は、頑強且つ
出来る限りフェールセーフでなければならない。特に、誤った結果を生じること、又は装置の誤操作のために測定ステップを繰り返すことを患者に強いることは回避されるべきである。このような装置を操作する間に頻繁に生じる、典型的な問題は、例えば、血液又は尿のような体液で、不正確に充填することのために、それらが機能しないくなることである。正しくない体積又は気泡の存在は、使えない又は誤った結果をもたらすので、体液パラメータの正確な分析は、分析装置の正確な充填を必要とする。さらに、体液の分析を開始する前に検出されない装置の不正確な充填は、検査の増加した失敗率及び検査繰り返しの増加した数をもたらし、したがって、付随する運用コストを上昇させ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
結果として、検査失敗率を減少させることができ且つ患者による家庭での使用に適するサンプル材料モニタリング装置の開発に対する必要がある。
【０００５】
本発明は、これらの必要性に対応し、自動充填検出機能を有する装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は特に、サンプル材料の分析のための装置によって達成され、サンプル体積に含まれるサンプル材料の分析のための装置は、サンプル体積を照射するように構成される、光源；光源による前記サンプル体積の照射に応じて前記サンプル体積からの光を検出するように構成される、検出器；及び検出された光に基づいて前記サンプル体積の充填レベルを評価するための評価ユニット；を有する。記載された装置は、検査が高い見込みで失敗することが既に知られているとき、検査が実行されることを防ぐことを可能にすることが特に発明者によって見出された。例えば、空隙又は気泡の存在に起因する、充填問題の検出は、有利には、サンプル体積が正しく充填されていないこと及び、例えば、充填活動の繰り返しによる、介入が必要であることを、彼女又は彼に通知するようにユーザに表示されることができる。
【０００７】
本発明の好適な実施形態では、サンプル体積は、前記装置に含まれる。
【０００８】
本発明のさらに好適な実施形態では、サンプル体積は、分離可能なサンプル容器に含まれる。
【０００９】
本発明の好適な実施形態では、装置の検出器は、サンプル体積を透過した光を検出するように構成される。
【００１０】
さらなる好適な実施形態では、前記光源は、４７５−５７５ｎｍ又は２６０−３５０ｎｍの波長を有する光を放射するように構成される。４７５−５７５ｎｍの範囲の緑色光の使用は、この波長範囲の光を吸収する物質を検出することができるという有利な効果を提供する。赤血球、特にヘモグロビンは、示された範囲の光を非常に良く吸収する。同様に、尿のようなさらなる体液を、例えば、２６０−３５０ｎｍの範囲の異なる波長の使用によって、検出することができる。尿はそれに応じてこの波長を有する光を吸収する。したがって、ヘモグロビンによる光の吸収による血液の存在又は尿若しくは尿酸の吸収による尿の存在を検出することができる。したがって、このような吸収度の検出は、正しい充填がサンプル体積内に与えられているか否かの決定を可能にする。
【００１１】
さらなる実施形態では、装置は追加的に、検出器の上へサンプル体積の少なくとも一部を結像するように構成される光学要素を有する。
【００１２】
さらに別の実施形態では、ここに述べられた前記光学要素は、レンズである又はレンズを有する、ミラーである又はミラーを有する、及び光ファイバである又は光ファイバを有する。さらに、レンズ、１若しくは複数のミラー、及び／又は１若しくは複数の光ファイバの組み合わせが考えられる。
【００１３】
本発明のさらに別の好適な実施形態では、ここに上述された装置は、サンプル体積全体からの光を検出するように構成されるスキャン手段を有する。サンプル体積全体からの光の検出は、気泡の位置における潜在的な盲点又は他の充填の相違が大部分は避けられるという有利な効果を提供する。使用されることになるスキャン手段はカメラであることが好ましい。
【００１４】
他の好適な実施形態では、サンプル体積の充填レベルの前記評価は、空隙の存在の評価を含む。空隙の典型的な例は、気泡であり、この気泡は、装置の上述の構成の採用により検出可能になるであろう。
【００１５】
さらなる態様では、本発明は、サンプル材料を移動させるように構成されるバルブを有するサンプル体積内にサンプル材料を保持するように構成されるサンプル容器に関する。その結果、サンプル容器内で、血液又は他の体液のようなサンプル材料が、開口部分から検査若しくは検査部分に、又は頂部位置から底部位置に運ばれ得る。バルブは、サンプル体積での液体移送プロセスの光学的な検出を可能にするために適切な形態を有し得る。前記バルブは、サンプル体積の照射の際、衝突光の少なくとも一部の方向を変更するように構成されることが好ましい。本発明のさらなる好適な実施形態では、バルブは、丸い縁又は放射状の縁を有する。盲点は、例えば、検査されることになる且つサンプル容器内のサンプル体積の非適正状態を検出するための潜在的な失敗につながる体液内の空隙又は隙間の存在のために、非最適充填の場所に存在し得る。盲点は典型的にはサンプル容器のバルブ部分に発生するので、バルブの丸い又は放射状の縁は、増大した光学検出のために、盲点の最大面積を有利に減少させる。
【００１６】
他の好適な実施形態では、ここに上述されたバルブは、研磨された表面材料を有する。
【００１７】
本発明のさらに別の好適な実施形態では、ここに上述されたバルブは、透明である。透明バルブは、透明プラスチック材料を含み得る又は透明プラスチック材料で作られる。特に好適な実施形態では、前記バルブは、ポリカーボネート材料を含む又はポリカーボネート材料で作られる。バルブ材料の透明性は、バルブの光学特定、したがった画像品質をさらに増大させることが認められた。その結果、ポリカーボネート材料のような、透明材料の使用が、画像品質を有利に向上させ、増大した光学検出のために盲点の最大面積を減少させることが認められた。
【００１８】
さらなる態様では、本発明は、ここに上述された装置及びここに上述されたサンプル容器を有するシステムに関する。サンプル容器は、カートリッジ内にある又はカートリッジに設けられること、及び光源、検出器及び評価ユニットは、読み取り器又は検査ユニットに設けられることが好ましい。したがって、カートリッジは、前記読み取り器によって処理されるように構成される。カートリッジは有利には、読み取り器に差し込む形態又は構造を有し、この読み取り器は、カートリッジのための開口又は受口構造を備え得る。
【００１９】
好適な実施形態では、前記サンプル材料は、任意の体液であり得る。サンプル材料は血液又は尿であることは特に好ましい。
【００２０】
他の態様では、本発明は、サンプル体積の充填レベルを評価するための方法に関し、前記サンプル体積は、サンプル材料を保持するように構成され、
４７５−５７５ｎｍ又は２６０−３５０ｎｍの波長を有する光でサンプル体積を照射するステップ；
前記照射に応じてサンプル体積を透過した光を検出するステップ；及び
検出された光に基づいてサンプル体積の充填レベルを評価するステップ；を有する。
【００２１】
この方法は、４７５−５７５ｎｍ又は２６０−３５０ｎｍの波長範囲の光を吸収する体液又は物質の存在を検出することを有利に可能にする。４７５−５７５ｎｍの波長の照射によって検出可能である体液の中には、示された範囲の光を非常に良く吸収するヘモグロビンを含む血液がある。同様に、尿のようなさらなる体液が、例えば、２６０−３５０ｎｍの範囲の異なる波長の使用によって、検出できる。その結果、示された波長範囲のこのような吸収度の検出は、サンプル体積の充填レベルの評価を可能にする。
【００２２】
好適な実施形態では、充填レベルの前記評価は：
−  サンプル材料の画像を取得するステップ；
−  画像のフォーカスをチェックするステップ；
−  任意選択で画像のフォーカスを調整するステップ；
−  関心領域をＣＯＭ計算するステップ；
−  サンプル材料中心及びサンプル材料回転を決定するために垂直ラインスキャンをするステップ；
−  空隙の存在を決定するために水平ラインスキャンをするステップ；
−  任意選択で空隙のサイズ及び／又は体積を計算するステップ；及び
−  任意選択でサンプル体積の充填レベルを再計算するステップ；
を有する画像処理アルゴリズムを用いて実行される。
【００２３】
他の実施形態では、本発明は、患者の体液のパラメータを在宅モニタリングするためのここに上述された装置又はシステムの使用に関する。好適な実施形態では、ここに上述された装置又はシステムは、血液又は尿のパラメータを在宅モニタリングするために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による自動充填検出機能を有する装置のためのカートリッジを概略的に示す。
【図２】本発明による自動充填検出機能を有する装置のためのカートリッジの充填状態を示す。血液がバルブ（Ｂ）にある及び検査領域（Ｃ）にあるとき、カートリッジは、正しく充填されていると見なされる。
【図３】本発明によるカートリッジにおけるレベルの自動的な検出のためのシステムを概略的に示す。
【図４】本発明の実施形態による画像処理アルゴリズムのフロー図を示す。
【図５】本発明の実施形態によるバルブを通る断面を概略的に示す。
【図６】本発明の実施形態によるレンズを有するバルブ構造によって曲げられている光を概略的に描く。
【図７】バルブの可視部分における気泡を描く。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、サンプル体積の充填状態を自動的に検出することを可能にするサンプル材料の分析のための装置、サンプル材料を保持するように構成されるサンプル容器、並びに対応する方法及び使用に関する。
【００２６】
本発明は特定の実施形態に関して記載されるが、この記載は限定的な意味に解釈されるべきではない。
【００２７】
本発明の例示的な実施形態を詳細に記載する前に、本発明を理解するために重要な定義が与えられる。
【００２８】
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、“ａ”及び“ａｎ”の単数形はまた、文脈が明確にそうでないことを述べていない限り、それぞれの複数形も含む。
【００２９】
本発明と関連して、「約」及び「ほぼ」という用語は、くだんの特徴の技術的効果を依然として保証すると当業者が理解するであろう正確さの間隔を示している。この用語は、典型的に、±２０％、好ましくは±１５％、より好ましくは±１０％、及び、さらにより好ましくは±５％の示された数値からの逸脱を示している。
【００３０】
「有する」という用語は限定的ではないと理解すべきである。本発明の解釈上、「から成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」という用語は、「から構成される（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  ｏｆ）」という用語の好ましい具体化であるとみなされる。以後、群が少なくとも特定の数の具体化を含むよう規定される場合、これは、好ましくはこれらの具体化から成る群のみを包含するとも意味する。
【００３１】
さらに、本明細書及び特許請求の範囲において「第１」、「第２」、「第３」、又は、「（ａ）」、「（ｂ）」、「（ｃ）」、「（ｄ）」等の用語は、類似の要素を区別するために使用され、必ずしも順番又は時系列順を記述するために使用されているのではない。そのように使用されている用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書に記載されている本発明の実施形態は、本明細書に記載又は例示された順序以外の順序で作動できることが理解されるべきである。
【００３２】
「第１」、「第２」、「第３」、又は、「（ａ）」、「（ｂ）」、「（ｃ）」、「（ｄ）」、「ｉ」、「ｉｉ」等の用語が方法又は使用又は測定のステップに関する場合、ステップ間の時間又は時間間隔の一貫性はなく、すなわち、ステップは、同時に実行することができるか、又は、本明細書において上記又は下記に定められたように本願において示されていない限り、そのようなステップ間には秒、分、時、日、週、月、若しくは年さえの時間間隔があってもよい。
【００３３】
明細書において使用される用語法は特定の実施形態を記載する目的のみにあり、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることになる本発明の範囲を限定すると意図されないことも理解されるべきである。別段定義されない限り、本明細書において使用される全ての技術的及び科学的用語は、当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。
【００３４】
上で述べたように、本発明は、一態様において、サンプル体積に含まれるサンプル材料の分析のための装置に関し、サンプル体積を照射するように構成される、光源；光源による前記サンプル体積の照射に応じて前記サンプル体積からの光を検出するように構成される、検出器；及び検出された光に基づいて前記サンプル体積の充填レベルを評価するための評価ユニット；を有する。
【００３５】
本明細書において使用される「装置」という用語は、反応の実行、特に、化学的及び／又は生物学的物質を含む分子反応及び／又は粒子計数活動及び／又は物理的及び／又は化学的パラメータの測定、を可能にする又は適する、構造若しくは器具、又は器具の一部、又はシステムの一部を言う。装置は、それに対応して、例えば、１又は複数の入口及び／又は出口要素を備えることができ、それは、１又は複数の表面、例えば、反応表面又は特定の機能を持つ表面、を有することができ、それは、反応ゾーン、洗浄ゾーン、混合ゾーン、待機ゾーン、測定ゾーン、廃棄ゾーン、貯蔵ゾーン、再採取又は再生ゾーン等、又は任意のサブ部分又はそれらの組み合わせを有することができる。さらに、体液内の細胞又は粒子の計数を可能にするユニットをさらに有する。例えば、装置は、適切な原理、例えば、コールター原理にしたがって、粒子を計数するように構成され得る。計数される粒子は、特定の実施形態では、白血球、赤血球、無機粒子、バクテリア細胞等であり得る。装置はさらに、述べられた要素の間の接続部、例えば、チューブ又はジョイントをさらに有し得る；及び／又は、液体、流体、化学物質、成分、サンプル又は装置内で使用されることになる任意の他の物質のためのリザーバ又は貯蔵所を有し得る。本発明のさらなる実施形態では、装置は追加的に又は代替的に、加熱モジュール又は温度を制御及び／又は調節するための調節ユニット、例えば、温度が所望の値で一定に保たれ得る、又は反応のタイプ又は反応サイクル等と無関係に所望の値に設定され得る加熱ゾーンを有し得る。さらなる実施形態では、装置は追加的に又は代替的に、冷却モジュール、例えば、温度が所望の値で一定に保たれ得る、又は反応のタイプ又は反応サイクル等と無関係に所望の値に設定され得る冷却ゾーンを有し得る。これらのゾーンはさらにまた、温度変化又は温度勾配の測定を可能にする適切なセンサ要素も備え得る。
【００３６】
装置は、追加的に、サンプルの温度、一定期間にわたる温度の増加又は減少、サンプルのｐＨ、サンプルのイオン濃度を測定するように構成されるユニット又は要素を有し得る、或いはサンプル内の分子の存在、例えば、有機小分子、核酸等の存在を検出し得る。
【００３７】
追加的に又は代替的に、装置は、電荷物質の存在、イオンの存在のようなさらなるパラメータを変化させることを可能にするユニット、要素又は装置を有し得る、又は機械的又はせん断力等を伝え得る。例えば、要素は、電流又は電気泳動電流を確立するのに適し得る、要素は、特定のｐＨ又は化学的又は物理的な物質の特定の存在、例えば、特定の酸、塩、イオン、溶媒等の存在を提供するのに適し得る、及び／又は要素は、強い媒体運動を供給するのに適し得る。上述の追加的な機能のいずれもが、装置の任意の部分において、例えば、反応ゾーン又は反応チャンバ内で利用可能である。
【００３８】
さらなる特定の実施形態では、装置は、追加的に又は代替的に、流速、粘性又は密度値、ある状態から他への移行、試薬の存在又は欠乏等の検出を可能にするモジュールを有し得る。
【００３９】
さらに、装置は、装置内の活動の制御若しくは操作、及び／又は反応結果若しくは反応生成物の検出を可能にする電子的又はコンピュータインタフェースを有し得る。装置は、したがって、ユーザインタフェースへの装置から取得したデータの転送を可能にする、第２の装置、例えばユーザインタフェースユニットへの無線接続性を備え得る。異なる通信及び／又は計算機能を追加的に備え得る、前記ユーザインタフェースは、例えば、病院又は診療における、遠隔患者記録システムのための遠隔ハブとして機能し得る。
【００４０】
さらに、装置は、幾つかの実施形態において、要素又は装置部品の挿入を可能にするための開口又は入口孔を含み得る。このような入口孔又は開口が、蓋、キャップ又は閉鎖ヘッドを備えることがさらに想定される。さらなる実施形態では、装置は、遮光の形態で設けられ得る。すなわち、装置は、周辺光の入射を排除するように構成され得る。例えば、開口又は入口孔は、遮光に閉じられ得る。代替的には、装置用のハウジング又はケースが設けられ得るので、周辺光の欠乏の中での充填制御の実行及びさらなる分析ステップを可能にする。
【００４１】
本発明によれば、装置は、サンプル体積に含まれるサンプル材料の分析用である。用語「サンプル体積」は、サンプル材料、例えば、液体サンプルで満たされることができる空間、空洞又は部屋を示す。このようなサンプル材料は、前記サンプル体積に保持され得る及び／又は前記体積を通って、例えば、装置の幾つかのゾーン又は領域に、又は装置の外側のゾーン又は領域に移動されることができる。サンプル体積は、任意の形又はサイズを有し得る。体積は、キャピラリチューブであり得る又はキャピラリチューブを有し得、サンプル材料の毛管運動を可能にする。体積は、代替実施形態では、より大きいサイズであり得、その結果、サンプル材料移送のために重力又は、機械的若しくは電気化学的力を必要とする。サンプル体積は、分析されることになるサンプル材料に、例えば、診断又は医学分析のために必要なサンプルの典型的な量に、適合され得る。さらなる実施形態では、適合は、装置における能動適合プロセス、例えば、利用可能なスペースの増加又は減少、によって達成され得る。サンプル体積は、その充填状態の決定を可能にするために、光学的にアクセス可能であることが好ましい。このような光学的なアクセス性は、透明又は半透明壁構造によって達成され得る。
【００４２】
本発明の特定の実施形態では、前記サンプル体積は、装置の中に含まれ得る。装置は、その結果、光源、検出器及び評価ユニットのそばに、液体材料で満たされることができる空間、空洞、部屋又は容器を有する。サンプル体積は、装置構成要素、例えば、光源、検出器又は評価ユニットに物理的に連結され得るとともに装置の不可欠な部分とみなされ得る。幾つかの実施形態では、サンプル体積は、単純に構成され得る、すなわち、サンプル材料の毛管運動を可能にするキャピラリチューブに基づき得る。代替的には、サンプル材料の移送及び分配のために追加的な要素、例えば、ポンプ、バルブ、電気化学的要素等を有し得る。
【００４３】
本発明による装置に含まれるサンプル体積は、幾つかの実施形態では、例えば、血液等、直接サンプル取得を可能にする開口を有し得る、又は、例えば、注射器、ピペット又は自動サンプル取得装置のインタフェースユニットなど、追加的な医療器具の挿入を可能にするように構成され得る。例えば、血液の分析のために、サンプル体積又は内部容器は、血液サンプルの取得を可能にする特別に適合された開口を有し得る。尿サンプルの分析のために、開口は、ファンネル（漏斗）要素、又は外部チューブに接続され得る。
【００４４】
サンプル材料を保持できるようにするために、サンプル体積は、装置の追加的なゾーン又はユニット、又は装置のさらなる要素に対して不浸透性であるように構成され得る。このような不浸透性は、一時的であり得る又は、例えば、分離可能なサンプル容器内及び／又は装置内の開放ゲート又は開口によって、局所的に除去可能であり得る。
【００４５】
本発明の他の特定の実施形態では、サンプル体積は、分離可能なサンプル容器に含まれ得る。用語「分離可能なサンプル容器」は、光源、検出器及び評価ユニットを有する装置に物理的に連結されていない構成要素を示す。分離可能なサンプル容器は、幾つかの好適な場合には、装置に組み込まれ得る及び／又は装置によって認識、作動、評価又は検査され得る。
【００４６】
分離可能なサンプル容器は、サンプル体積内にサンプル材料を保持するように構成される。さらなる実施形態では、サンプル容器は、サンプル容器を通って、例えば、サンプル容器の幾つかのゾーン又は領域に、又はサンプル容器の外側のゾーン又は領域に、例えば、装置のゾーン又は領域に、サンプル材料を移動させるように構成される。本発明による分離可能なサンプル容器は、例えば、血液等、直接サンプル取得を可能にする開口を有し得る、又は、例えば、注射器、ピペット又は自動サンプル取得装置のインタフェースユニットなど、追加的な医療器具の挿入を可能にするように構成され得る。例えば、血液の分析のために、サンプル容器は、血液サンプルの取得を可能にする特別に適合された開口を有し得る。尿サンプルの分析のために、開口は、ファンネル要素、又は外部チューブに接続され得る。
【００４７】
サンプル材料を保持できるようにするために、サンプル容器は、装置のゾーン、領域又はユニット、又はサンプル容器のさらなる要素に対して不浸透性であるように構成され得る。特定の実施形態では、サンプル容器のサンプル体積は、サンプル容器の追加的な要素に対して及び／又は装置の追加的な構造要素に対して不浸透性であるように構成され得る。このような不浸透性は、一時的であり得る又は、例えば、分離可能なサンプル容器内及び／又は装置内の開放ゲート又は開口によって、局所的に除去可能であり得る。本発明による分離可能なサンプル容器は、例えば、反応又は評価ゾーンに向かう、サンプルの移動を可能にする要素をさらに有し得る。さらに、分離可能なサンプル容器は、チューブ又は流路を備え得る。体液の分析のために、異なるタイプ又は構成のサンプル容器が提供され得る。例えば、血液の分析のために、サンプル容器は、血液サンプルの取得を可能にする特別に適合された開口を有し得る。尿サンプルの分析のために、開口は、ファンネル要素、又は外部チューブに接続され得る。
【００４８】
本発明によれば、本明細書に定義される装置は光源をさらに有する。本明細書で使用される用語「光源」は、フォトルミネセンス源、蛍光源、燐光源、エレクトロルミネセントランプのような、電子発光源、及び発光ダイオードを含む、照明源を示す。本明細書で使用される用語「発光ダイオード」は、電気信号を受信し且つ信号に応じて光の色を生じさせることができる任意のシステムを示す。発光ダイオードはしたがって、全色タイプの発光ダイオード（ＬＥＤ）、例えば、白色ＬＥＤ、紫外線ＬＥＤ、可視色ＬＥＤ、赤外線ＬＥＤ、発光ポリマ、有機ＬＥＤ、エレクトロルミネセンスストリップ、光を発するシリコンベース構造等、を含む。可視色ＬＥＤの間で、緑色光ＬＥＤ、赤色光ＬＥＤ、青色光ＬＥＤ、黄色光ＬＥＤ等が使用され得る。光源は、サンプル体積を照射するように特に構成される。
【００４９】
光源はさらに、異なるＬＥＤ、例えば、異なる可視色ＬＥＤの組み合わせであり得る。光源はまた、放射される光エネルギの量の調節を可能にするエネルギ又は強度調節器を備え得る。
【００５０】
特定の実施形態では、光源は追加的に、放射された波長、又は波長スペクトルの減少又は変更を可能にするフィルタ要素と組み合わされ得る。
【００５１】
光源はさらに、追加的な光、光機械的又は機械的な要素と組み合わされ得る。例えば、拡散器が、光源とサンプル体積又はサンプルとの間の光路に配置され得る。拡散器は、特に柔らかい光を与えるために、ある方法で光を拡散又は広げる又は散乱させる装置である。拡散光は、例えば、光を白い表面から拡散して反射させることによって、得られることができる。さらに、コンパクトな光学拡散器は、半透明物体を使用し得るとともに、すりガラス拡散器、テフロン（登録商標）拡散器、ホログラフィック拡散器、乳白ガラス拡散器、及び／又は灰色ガラス拡散器を含むことができる。さらに、レンズシステム、焦点合わせシステム、光の意図しない放射を避ける光学制限等が、光源とサンプル体積又はサンプル材料との間の光路に配置され得る。さらに、壁要素、特に、サンプル体積を読み取り器又は検査ユニットから区切る壁要素が、光路に配置され得る。壁要素は好ましくは透明であり、サンプル体積と装置の電気的又は機械的要素との間の効果的な分離を可能にし、同時に、光源からサンプルへの光の伝搬を可能にする。
【００５２】
したがって、光源は、光が光源から、例えば、血液又は尿サンプルを含むサンプル体積に向かって直接又は間接的に伝搬される経路に位置し得る。光路は、真っ直ぐであり得る、すなわち、光源から中断及び屈曲無しにサンプル体積に通じる。光路は、代替的には、フィルタ又は拡散器のような追加的な要素によって中断され得る、又は、例えば、光ファイバ又はミラーシステムの使用によって、曲げられ得る。
【００５３】
本発明によれば、装置は、検出器をさらに有する。本明細書で使用される用語「検出器」は、光学センサを示し、この光学センサは、光学信号を電気信号に変換する。このような検出器は、例えば、読み取り及び検査ユニットに配置され得る一方、サンプル材料は、サンプル容器として機能する分析又は反応ユニットに位置し得る。代替的には、検出器は、サンプル材料が存在している同じ装置内に設けられ得る。検出器は、サンプル体積の後ろの光路に配置される、すなわち、サンプル体積したがって、潜在的にサンプル材料も通過した光を検出する。好適な実施形態では、検出器は、サンプル体積を通って伝搬された光を検出するように構成される。したがって、検出器は、好適には、伝搬光を検出するために使用される、すなわち、光源で始まり、サンプル体積、及び、すなわち、サンプル材料が存在する場合に、潜在的にサンプル材料も、通る光路の始点の反対側に配置される。本明細書で使用される用語「伝搬」は、プロセスにおいて入射光の一部が吸収される又は入射光が吸収されない状態で、光の通過を可能にするための、物質、例えば、サンプル材料の特性を意味する。多少の光が、物質、例えば、サンプル材料によって吸収される場合、伝搬光は、伝搬された及び吸収されなかった光の波長の組み合わせであることが理解される。本発明による検出器は、したがって、光路における物質による、例えば、血液又は尿のようなサンプル材料による、光の吸収を検出し得る。検出は、特定の実施形態では、特的の波長、又は波長範囲の検出を含む。さらに、検出された波長又は波長範囲は、どの波長が伝搬されることができるか、及びどれが、サンプル、例えば、血液又は尿によって吸収されるかを検出するために、光源によって放射された波長又は波長範囲と比較され得る。得られた測定値は、評価ユニットに転送され得る。代替実施形態では、得られた値は、記憶媒体、例えば、ＵＳＢスティック又はハードドライブに、蓄積及び／又はセーブされ得る、又はそれらは、例えば、無線インタラクションを通して、ユーザインタフェース又は医療若しくは病院システムに転送され得る。
【００５４】
本発明によれば、装置はさらに、検出された光に基づいてサンプル体積の充填レベルを評価するために評価ユニットを有する。「評価ユニット」は、例えば、放射された光の波長に関する、光源からのデータ、並びに、吸収された波長、及び／又はサンプルを通って伝搬される波長及び光の強さに関する検出器からのデータ、を統合する電子回路であり得る。評価ユニットはしたがって、光の伝搬の程度を掲載し得る。評価ユニットはさらに、得られた情報を比較値又は対照値と比較し得る。評価ユニットはしたがって、検出された光の伝搬又は光の吸収と対応する対照値との間の比較に基づいて、測定値が、正しい充填、又は、例えば、空隙又は気泡の存在に起因する、正しくない充填を表しているかどうかを示す閾値を提供され得る又は有し得る。
【００５５】
特定の好適な実施形態では、サンプル体積の充填レベルの評価はしたがって、空隙の存在の評価を含む。空隙の典型的な原因は、サンプル内の気泡の含有である。評価はしたがって、充填されたサンプル体積内の、例えば、サンプル内の気泡を識別すること及びユーザにそれらの存在を知らせることを目指し、したがって、後の分子分析ステップの失敗が予想されることになるのだが、後の分子分析ステップを実行することなしに分析プラグラムの迅速な終了を可能にする。
【００５６】
本発明の特定の実施形態では、正しくない充填に対する閾値は、例えば、同じタイプの通常のサンプルを含む正しく充填されたサンプル体積で得られる対照値による、同じタイプの通常のサンプルでの完全な充填状態のような、完全な充填状態からの、約２０％超、１５％超、１４％超、１３％超、１２％超、１１％超、１０％超、９％超、８％超、７％超、６％超、５％超の逸脱であり得る。用語「同じタイプの通常のサンプル」は、同じ起源及び検査されるサンプルとほぼ同じ濃度（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）を有するサンプルを示す。さらなる実施形態では、対照サンプルは、検査されるサンプルタイプに表現型の変化を示さない健常人から得られ得る。例えば、血液サンプルが検査される場合、同じタイプの通常のサンプルは、血液疾患、貧血症又は他の血液濃度を変更する状態に苦しめられていない健常人から得られた血液サンプルである。例えば、尿サンプルが検査される場合、同じタイプの通常のサンプルは、腎臓若しくは泌尿生殖器疾患又は他の尿濃度を変更する状態に苦しめられていない健常人から得られた尿サンプルである。
【００５７】
非常に独特な実施形態では、例えば、以前に知られた貧血症の患者等、特定の状態についての以前の知識の場合、異なる閾値が使用され得る。したがって、本発明の特定の実施形態では、例えば、同じタイプの病気のサンプルを含む正しく充填されたサンプル体積で得られる対照値による、同じタイプの病気のサンプルでの完全な充填状態からの、約２０％超、１５％超、１４％超、１３％超、１２％超、１１％超、１０％超、９％超、８％超、７％超、６％超、５％超の逸脱であり得る。用語「同じタイプの病気のサンプル」は、同じ起源及び検査されるサンプルとほぼ同じ濃度を有するサンプルを示す。さらに、対照サンプルは、検査されるサンプルタイプに表現型の変化、例えば、貧血症、又は尿変更疾患、を示す個人から得られる。例えば、貧血症若しくは他の病気の患者から事前に得られた及び／又は評価ユニット又は付随する記憶媒体に記憶されている、１又は複数の対照値が、閾値の計算のために使用され得る。
【００５８】
評価ユニットはさらに、装置のディスプレイに接続され得る。評価ユニットはしたがって、ディスプレイに表示されることになるデータを提供し得る。例えば、伝搬値の計算が正しくない充填という結果になるなら、ディスプレイは、患者に結果を知らせ、彼にそれ以上の検査を中止すること及び／又は異なるサンプルでの検査を再び開始することを要求し得る。評価ユニットはさらに、患者に正しくない充填を音響効果によって警告することを可能にするオーディオユニットに接続され得る。
【００５９】
装置、例えば、読み取り器、又はユーザインタフェースは、追加的に、例えば、個別の医学アーカイブ又は電子ヘルスカードの形態で得られる、患者又はユーザの情報を備え得る又は記憶し得る。本発明による装置、例えば、読み取り器、又はユーザインタフェースは、例えば、電子ヘルスカード又は他のタイプの個別の医学アーカイブを読み取るように構成されるカードリーダ又はカードアダプタモジュールを有し得る。代替又は追加的な実施形態では、対応する情報は、検査の前の患者の病院記録又は健康記録から装置に転送され得る。ユーザインタフェースへの無線接続が、このようなデータ転送を実現するために使用され得る。情報の転送はさらに、患者の個別の医学アーカイブ又は電子ヘルスカードに提供される情報を確認及び／又は更新するために使用され得る。この情報は、分析結果確認のため、比較目的、（例えば、病院への）接続性目的又は文書化目的のために使用され得る。
【００６０】
本発明の特定の実施形態では、光源は、特定の波長を有する光を放射するように構成される。１つの実施形態では、放射される光波長は、４７５−５７５ｎｍ、例えば、４７５ｎｍ、４８０ｎｍ、４８５ｎｍ、４９５ｎｍ、５００ｎｍ、５０５ｎｍ、５１０ｎｍ、５１５ｎｍ、５２０ｎｍ、５２５ｎｍ、５３０ｎｍ、５３５ｎｍ、５４０ｎｍ、５４５ｎｍ、５５０ｎｍ、５５５ｎｍ、５６０ｎｍ、５６５ｎｍ、５７０ｎｍ、５７５ｎｍ又は示された値の間の任意の波長を有する光が放射され得る。放射される波長はまた、述べた範囲のサブレンジ、例えば、５００−５６０ｎｍ、５１０−５５０ｎｍ、５２０−５５０ｎｍ、５３０−５５０ｎｍ、５００−５３０ｎｍ、５００−５４０ｎｍ等も含み得る。４７５−５７５ｎｍの示された範囲の放射される波長は、本質的に緑色光を含む。緑色光は、典型的にはヘモグロビン分子に吸収される。したがって、放射された波長は、特定の実施形態では、例えば、血液サンプルの分析の場合、サンプル容器内のヘモグロビンの存在の検出のために使用され得る。
【００６１】
本発明はまた、光源が、可視スペクトル、並びに紫外及び赤外スペクトル内のさらなる範囲の波長を有する光を放射するように構成されることも想定する。１つの実施形態では、放射される光波長は、２６０−３５０ｎｍ、例えば、２６０ｎｍ、２６５ｎｍ、２７０ｎｍ、２７５ｎｍ、２８０ｎｍ、２８５ｎｍ、２９０ｎｍ、２９５ｎｍ、３００ｎｍ、３０５ｎｍ、３１０ｎｍ、３１５ｎｍ、３２０ｎｍ、３２５ｎｍ、３３０ｎｍ、３３５ｎｍ、３４０ｎｍ、３４５ｎｍ、３５０ｎｍ又は示された値の間の任意の波長を有する光が放射され得る。放射される波長はまた、述べた範囲のサブレンジ、例えば、２７０−３３０ｎｍ、２８０−３４０ｎｍ、２９０−３５０ｎｍ、３００−３５０ｎｍ、３１０−３５０ｎｍ、３２０−３５０ｎｍ、２６０−３００ｎｍ、２６０−３１０ｎｍ等も含み得る。２６０−３５０ｎｍの示された範囲の放射される波長は、本質的に紫外及び紫色光を含む。この光は、典型的には尿素及び尿酸分子に吸収される。したがって、放射された波長は、特定の実施形態では、例えば、尿サンプルの分析の場合、サンプル体積内の尿素及び尿酸分子の存在の検出のために使用され得る。
【００６２】
さらなるサンプルに対して、追加的な波長又は波長範囲が使用され得る。放射されることになる波長又は波長スペクトルは、したがって、分析されることになるサンプルの光学的な特性、特に吸収及び光伝搬特性にしたがって、決定され得る。このような特性は、当業者に知られている適切なデータベース又は文献ソースから得られ得る。
【００６３】
記載した波長の光を放射するための構成は、示された波長の光を放射する光源、例えば、本明細書で上述されたＬＥＤ、の使用によって、又は、異なるサンプルタイプの検査のための単一の光源の使用を可能にする、１つのタイプの光源に対するフィルタ又はフィルタシステムの使用によって、実現され得る。さらに、両オプションは組み合わされ得る、すなわち、異なる色のＬＥＤがフィルタ又はフィルタシステムと組み合わされ得る。
【００６４】
本発明の実施形態では、装置は、サンプル体積の少なくとも一部を検出器の上に結像するように構成される光学要素を有することがさらに想定される。本明細書で使用される用語「光学要素」は、光を結像させる、光源又は始点から検出器に光を伝搬させる、又は光源又は始点から検出器への光を、例えば、その波長、強度、方向等を変更させることができる構成要素を示す。好適な実施形態では、光学要素は、レンズ若しくはレンズシステムである又はレンズ若しくはレンズシステムを含む。レンズ又はレンズシステムはしたがって、光源から始まりサンプルを通過する光路に配置され得る。レンズ又はレンズシステムは、検出器又はセンサに光の焦点を合わせ得る。レンズ又はレンズシステムは、異なる光源及び／又は波長に適合可能に構成され得る。レンズ又はレンズシステムはさらに、追加的な光学要素、例えば、フィルタ要素と組み合わされ得る。他の好適な実施形態では、光学要素は、ミラーである又はミラーを含む。ミラーは、例えば、検出器が光源から始まる光路の中に配置されていない場合、伝搬光を異なる方向に向けるために、光源から始まりサンプルを通過する光路に配置され得る。装置はまた、１より多いミラーを有し、光を１より多い方向に伝搬させることができるミラーシステムを含み得る。これは、１より多い検出器による検出又は伝搬のために有利に使用され得る。さらに、ミラー又はミラーシステムは、さらなる光学要素、例えば、フィルタ要素又はレンズ若しくはレンズシステムと組み合わされ得る。例えば、ミラーが特定のフィルタと組み合わされる場合、定められた波長又は波長範囲のみが、検出器に伝搬され得る。このような検出器は、したがって、このような定められた波長又は波長範囲、例えばＵＶ光又は緑色光の認識に適合され得る。さらに、ミラー又はミラーシステムは、反射した光の検出器への焦点合わせを可能にするようにレンズ又はレンズシステムと組み合わされ得る。
【００６５】
装置は、代替的に又は追加的に、開口、すなわち、本明細書に記載されているように、検出器の結像面に焦点を合わせるようになる光線束の円錐角を決定する開口を有する。開口は、典型的には、入った光線がどの程度コリメートされているかを決定し、例えば、本明細書に記載されているように、検出器の、結像面における焦点合わせの鋭さに影響を与え得る。開口は、固定された形態で設けられ得る、或いは移動可能であり得る。したがって、開口は、レンズ又はミラーの縁として提供され得る、又は、リング若しくは光学要素を所定位置に保持する他の器具として提供され得る。特定の実施形態では、開口は、システムによって入った光を制限するように光学経路に置かれる絞りの形態及び機能を有し得る。開口は、例えば、アイリス絞りとして提供され得る。
【００６６】
装置は、追加的に又は代替で、光ファイバ、すなわち、ガラス、例えば、シリカ、又はプラスチックで作られ得る、好ましくは可撓性の透明なファイバを有し得る。光ファイバは典型的には、導波路として機能し、したがって、ファイバの２つの端部の間で光を伝搬させる。特定の実施形態では、光ファイバは、低い屈折率の透明クラッド材料によって囲まれる透明コアを含み得る。光は、典型的には、全内部反射によって前記コア内に保たれる。本発明の文脈で使用され得る、適切な光ファイバの例は、マルチモードファイバ（ＭＭＦ）、又はシングルモードファイバ（ＳＭＦ）である。マルチモードファイバは、より広いコア直径を有するので、好適であり、短距離リンクに対して及び高出力が伝搬されなければならない用途に対して通常使用される。本明細書で述べられる光ファイバは、したがって、例えば、検出器が光源から始まる光路の中に配置されていない場合、伝搬光を異なる方向に向けるために、光源から始まりサンプルを通過する光路に配置され得る。光ファイバはさらに、その作動又はパラメータの測定に影響を及ぼすかもしれない、装置における放射発散を避けるために光路に配置され得る。本明細書で述べられる光ファイバはさらに、本明細書に記述されるようなレンズ若しくはレンズシステム、ミラー若しくはミラーシステム又はフィルタ若しくはフィルタシステムのような追加的な光学要素と組み合わされ得る。
【００６７】
本発明のさらなる実施形態では、本発明による装置は、サンプル体積全体からの光を検出するように構成されるスキャン手段を有する。本明細書で使用される用語「スキャン手段」は、本明細書で定められる任意の検出器要素を示し、サンプル体積全体を通る光の伝搬を検出することができる。サンプル体積全体を通る光の伝搬の検出は、サンプル体積の全体に渡る気泡又は他の充填の不具合の位置でのほとんど又は本質的に全ての潜在的な盲点を検出することを可能にし、したがって、特定のサンプル体積ゾーンにアーチファクトを充填することを防ぐ。スキャン手段は、１つの実施形態では、本明細書で定められた検出器であり得る。
【００６８】
本発明によって想定されるスキャン手段は、好ましくは、光路の端部の結束又は固定された位置に設けられ得る。代替実施形態では、スキャン手段は、例えば、サンプルを通った伝搬の後の光路に沿って、又はサンプル体積の上流からサンプル体積の中に若しくはサンプル体積の中に部分的に、移動可能であり得る。スキャン手段を動かすことは、光の伝搬が、サンプル体積の異なる場所で検出されることができる、及び／又は視野が拡張され、したがって、例えば、サンプル体積内に存在する又はサンプル体積を形成する構造要素によってもたらされる、光路内の盲点の存在を排除する又は同盲点のサイズを減少させるという、効果を提供し得る。さらなる実施形態では、光源が移動可能であり得る。光源を動かすことは、視野が拡張され、したがって、例えば、サンプル体積内に存在する又はサンプル体積を形成する構造要素によってもたらされる、光路内の盲点の存在を排除する又は同盲点のサイズを減少させるという、効果を提供し得る。
【００６９】
スキャン手段は、カメラであることが好ましい。本発明の文脈における適切なカメラの例は、アクティブピクセルセンサ（ＡＰＳ）、すなわち、各ピクセルが光検出器及びアクティブアンプを含む、ピクセルセンサのアレイを含む集積回路からなるイメージセンサ、である。ＡＰＳの例は、ＣＭＯＳセンサ及び電荷結合素子（ＣＣＤ）イメージセンサを含む。
ＣＭＯＳセンサが伝搬光の検出に使用されることが好ましい。
【００７０】
本発明の特定の好適な実施形態では、小型フォーマットＣＭＯＳセンサ又はカメラが使用され得る。このカメラが広角レンズを備えることがさらに好ましい。
【００７１】
さらなる態様では、本発明は、サンプル材料を移動させるように構成されるバルブを有するサンプル体積内にサンプル材料を保持するように構成されるサンプル容器に関する。本発明によるサンプル容器は、したがって、サンプル体積内に、サンプル材料を、例えば、分離可能なサンプル容器の文脈において本明細書に上で定めらるように、保持する。サンプル材料を保持することを可能にするために、サンプル容器は、サンプル容器のさらなるゾーン、領域又はユニットに対して及び／又は外側の要素に対して、不浸透性であるように構成され得る。
【００７２】
サンプル容器に充填されることができるサンプル材料の量は、変化し得る、例えば、１、１０、１００若しくは１０００μｌの範囲、又は１、１０若しくは２０ｍｌの範囲であり得る。例えば、診断又は医学的な分析のために必要なサンプルの典型的な量は、サンプル容器内のサンプル体積に対するベンチマーク値として使用され得る。さらなる実施形態では、適合は、サンプル容器における能動適合プロセス、例えば、利用可能なスペースの増加又は減少が空洞を閉鎖することによって達成され得る等、によって達成され得る。
【００７３】
本発明によるサンプル容器はさらに、例えば、反応又は評価ゾーンに向かう、サンプル材料の移動を可能にする要素を有し得る。さらに、サンプル容器は、チューブ又は流路を備え得る。体液の分析のために、異なるタイプ又は構成のサンプル容器が提供され得る。例えば、血液の分析のために、サンプル容器は、血液サンプルの取得を可能にする特別に適合された開口を有し得る。尿サンプルの分析のために、開口は、ファンネル要素、又は外部チューブに接続され得る。
【００７４】
本発明によるサンプル容器はさらに、例えば、血液等、直接サンプル取得を可能にする開口を有し得る、及び／又は、例えば、注射器、ピペット又は自動サンプル取得装置のインタフェースユニット等、追加的な医療器具の挿入を可能にするように構成され得る。
【００７５】
本明細書で使われる「バルブ」は、例えば、サンプル容器等の反応ゾーンに向かって、サンプル材料を移動させること、及びこれらの移動を制御することを可能にする主要な機械的要素を示す。バルブは好ましくは、サンプル、例えば、血液又は尿で充填されることができる、キャピラリチューブ又は流路の形態のサンプル体積を有する。移動の制御及びバルブの機能は、分離可能な構成要素、例えば、外部読み取り器又は検査ユニットで起動され得る。バルブは、例えば、サンプル容器の中心に、配置され得る。バルブの例は、図２、図５及び図６に示される。バルブの形態及び構造は、イメージングプロセスの品質に寄与するように発明者によって見出された。本発明の実施形態によれば、バルブは、分析ステップの間に、例えば、キャピラリチューブ又は流路において、サンプルで充填され、したがって、空隙又は気泡のような充填の不具合を含み得る。このような充填の不具合の検出を改良するために、バルブを通る光路の盲点を最小化することが重要であることがわかった。
【００７６】
したがって、前記バルブは、サンプル、例えば、血液又は尿で充填されることができる、サンプル体積、例えば、キャピラリチューブ又は流路の照射の際、衝突光の少なくとも一部の方向を変更するように構成される。衝突光は、例えば、本明細書で定められるような光源によって生じ得る、すなわち、外部の構成要素から生じ得るとともに、サンプル体積、例えば、キャピラリチューブ又は流路への途中でバルブを横切り得る。バルブに衝突する際、前記光の一部は、サンプル体積への途中でそらされ得る。例えば、衝突光のあるパーセンテージ、例えば、５％、１０％、１５％又はそれより多いものが、その方向を変更され得るとともに、バルブの前記構造無しで到達できなかったであろうサンプル体積の部分に達し得るので、サンプル体積の、したがって、空隙又は気泡のような潜在的な充填の不具合の改良された結像（イメージング）を可能にする。
【００７７】
本発明のさらなる実施形態では、サンプルを通る光の伝搬は、バルブ又はサンプル容器のバルブのサブ部分で測定され得る。バルブの任意のイメージングが、出来る限り多くのバルブの光学的に照明可能な部分をカバーすることが特に好ましい。これは、画像における盲点の数を減少させることが分かった。
【００７８】
本発明の好適な実施形態では、サンプル体積の照射の際に衝突光の少なくとも一部の方向を変更するための前記構造は、バルブの丸い又は放射状の縁によって提供される。本発明によるサンプル容器はしたがって、好ましくは、丸い又は放射状の縁を有するバルブを有する。本明細書で使用される用語「丸い又は放射状の縁」は、バルブの底部に含まれる半径範囲を示す。半径範囲は、バルブの材料に、好ましくはバルブのプラスチック材料に、より好ましくはバルブのキャピラリチューブ又は流路の上のプラスチック材料に実装される。バルブの丸い縁又は放射状の縁は有利に、光が曲げられることを可能にし、したがって画像品質を向上させる。丸い又は放射状の縁は、サンプルを含むキャピラリチューブ又は流路の区域にあることが好ましい。典型的には、サンプル、例えば、血液又は尿で充填されるキャピラリチューブ又は流路を有する、本明細書に記載されるバルブでは、バルブの側壁は、検出器、例えば、カメラが、キャピラリチューブ又は流路の端部を見る又はイメージングすることを不明瞭にする傾向がある。バルブは、キャピラリチューブ若しくは流路の上流に又はその外側端部に、材料、例えば、プラスチック材料を有し得る。したがって、半径範囲は、前記材料、例えば、プラスチック材料に形成され得る。好ましくは、この半径範囲は、光を曲げるためのプリズムとして働き得る。この縁形態又は半径範囲は、盲点の一部が移されることができる、又はサンプル容器の、特に前記キャピラリチューブ又は流路の、充填状態の光学的なイメージングにおける盲点が最小化されることができるという効果を提供することが分かった。このような半径範囲の例は、図５（５０２）に描かれている。
【００７９】
さらなる実施形態では、本発明によるサンプル容器内に存在するバルブは、研磨された表面材料を有する。本明細書で使用される用語「研磨された表面材料」は、その表面性状がそれを研磨することによって滑らかにされたバルブ材料を示す。発明者によって見出されたように、このような研磨された表面材料は、画像品質に悪影響を及ぼすと見なされる、表面性状によって悪化する光散乱を回避することを可能にする。表面材料の研磨はしたがって、有利に光散乱を減少させ、したがって画像品質を向上させ、増加した光検出に起因して盲点の最大領域を減少させる。研磨された表面材料は、好ましくは、バルブのキャピラリチューブ又は流路の区域に存在する。想定される滑らかにするプロセスは、使用される材料に依存する。好ましくは、射出成型されたプラスチック材料は、キャピラリチューブ又は流路の上流の成型されたものの領域を高度に研磨することに曝される。これは有利に、高度に研磨されたプラスチック材料が、表面性状によって悪化する光散乱を回避することをもたらす。
【００８０】
さらなる実施形態では、本明細書に上で定められるサンプル容器に存在するバルブは、透明である。本明細書で使用される用語「透明」は、光を伝搬するバルブの特性を示す。典型的には、バルブ壁は、透明材料で作られ、したがって、光源からの光の伝搬を可能にする。透明は、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９１％、少なくとも９２％、少なくとも９３％、少なくとも９４％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、又は１００％の透明度、すなわち、空である又はサンプルで充填されていないバルブに入る光の少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９１％、少なくとも９２％、少なくとも９３％、少なくとも９４％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、又は１００％が、前記バルブから出る。
【００８１】
このような透明性を実現するために、バルブは、適切な材料で作られる。このような材料は、好ましくは、透明プラスチック又はガラスを含む。透明ポリカーボネートプラスチックを使用することが特に好ましい。ポリカーボネートは典型的には、非常に耐久性のある材料である。それはさらに、コーティング、例えば、耐ひっかき性を増加させるハードコーティングと組み合わされ得る。使用可能なポリカーボネートプラスチックの例は、ポリアリルジグリコールカーボネート（ＰＡＤＣ）又はＣＲ−３９又はそれらの誘導体を含む。
【００８２】
本発明の特定の実施形態では、本明細書に上で定められる装置に設けられるスキャン手段、例えば、ＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤイメージセンサは、本明細書に上で定められるサンプル容器内に存在するバルブ若しくはバルブの一部の中で操作可能又は同バルブ若しくはバルブの一部の中に移動可能に構成され得る。装置が、本明細書で上で定められたサンプル容器の中に存在するバルブの一部又はバルブの中で操作しやすい又は中に移動可能である小型フォーマットＣＭＯＳセンサ又はカメラを備えることが好ましい。このような移動可能なＣＭＯＳセンサ又はカメラは、視野を広げるのに有利であり得、したがって、本明細書で定められたサンプル容器のサンプル体積の画像の盲点を排除又は減少させ得る。したがって、充填状態問題、例えば、空隙の存在を検出する可能性は増加する。本発明によるサンプル容器に存在するバルブは、したがって、ＣＭＯＳセンサ又はカメラを受ける及び／又はその動きを可能にするように構成され得る。
【００８３】
バルブの一部もしくはバルブの中で操作しやすい又は中に移動可能に構成される小型フォーマットＣＭＯＳセンサ又はカメラの提供は、バルブ又は本明細書で述べた装置の他の特徴と組み合わせられ得る。例えば、レンズが、さらなる焦点合わせを可能にするために、装置又はサンプル容器に設けられ得る。さらに、丸い縁又は半径範囲の存在のようなバルブ構造が、視野を広げ、したがって画像内の盲点を減少又は排除するために提供され得る。加えて、バルブは、本明細書で述べたように、透明の形態で提供され得る。
【００８４】
さらなる態様では、本発明は、サンプル容器を有するシステムに関し、サンプル体積は、本明細書に上で定められた分離可能なサンプル容器及び本明細書に上で定められたサンプル容器に含まれる。したがって、光源、検出器及び評価ユニットを有する装置は、本明細書に定められたサンプル容器から構造的に分離されることができ、両構成要素は、システムにサンプル材料の分析を生じさせる。システムは、例えば、分析又は反応ユニット；及び読み取り器及び／又は検査（制御）ユニットのような構造的な分離される構成要素を有し得る。
【００８５】
本明細書で定められるサンプル容器は、カートリッジ若しくは分析ユニット内にある又はカートリッジ若しくは分析ユニットに設けられ、本明細書に上又は下で定められる光源、検出器要素及び評価ユニットは、読み取り器又は検査ユニットに設けられる。前記カートリッジが、前記読み取り器又は検査ユニットによって処理されるように構成されることが特に好ましい。
【００８６】
例えば、分析ユニット又はカートリッジは、検査されることになるサンプル、検査のための全ての必要な試薬及びサンプルの検査を実行するために必要な全ての物理的な器具を有し得る。読み取り器又は検査ユニットは、例えば、分析又は反応ユニットへのサンプル移動、サンプルとの反応、パラメータの測定等を引き起こすことを可能にする分析又は反応ユニットへの空気式及び／電気的な接続を提供する。さらに、読み取り器又は検査ユニットは、分析又は反応ユニットにおける測定値を蓄積することを可能にするセンサ又は検出要素を有し得る。さらに、光源、検出器要素及びカートリッジの充填状態の検出のために必要な評価ユニットが、読み取り器又は検査ユニットによって提供される。両要素、すなわち、読み取り器及び検査ユニット；並びに分析又は反応ユニット（カートリッジ）は、押込ばめの方法、例えば、クレードル及びプラグインモジュールで接続され得る。読み取り器はしたがって、開口又は受口構造を備え得、カートリッジの接続又は挿入を可能にする。本発明によるシステムの両方の構成要素又は要素の物理的な分離は、同じ装置又は読み取り器が、複数の分析のために使用され得る一方、同じサンプル容器又はカートリッジが、化学反応物又は分析成分等のような、使い捨ての、非再利用可能な又は高価でない要素を含み得るという利点を提供する。本発明によるサンプル容器又はカートリッジは、好適な実施形態であり、したがって、単一のユーザ又は使い捨ての製品として想定される。
【００８７】
検査ユニット、すなわち、読み取り器は、分析又は反応ユニット、すなわち、サンプル容器又はカートリッジの挿入を可能にするために、開口又は入口孔を含み、この入口孔又は開口は、蓋、キャップ又は閉鎖ヘッドを備え得る。さらなる実施形態では、検査ユニット、すなわち、読み取り器は、遮光の形態で設けられ得る。検査ユニット、すなわち、読み取り器は、したがって、周辺光の入射を排除するように構成され得る。例えば、開口又は入口孔は、遮光に閉じられることができ、したがって、周辺光の欠乏の中での充填制御の実行及びさらなる分析ステップを可能にする。
【００８８】
更なる実施形態では、サンプル材料は、体液である。本明細書で使用される用語「体液」は、全血、血清、血しょう、涙、唾液、鼻水、痰、内耳液、生殖流体、乳汁、母乳、初乳、胎盤液、羊水、汗、関節液、腹水、脳脊髄液、胆汁、胃液、水様液、硝子体液、胃腸液、滲出液、漏出液、胸膜液、心嚢液、精液、上気道流体、腹膜液、液状便、免疫反応の部位から収集される体液、貯蔵された収集場所から集められた体液、気管支洗浄及び尿を含むように示される。さらなる実施形態では、例えば、全ての適切な臓器、例えば、肺、筋肉、脳、肝臓、皮膚、すい臓、胃、等、生検材料、有核細胞サンプル、粘膜表面に付随する流体、毛、又はヒフのような材料も、検査され得る。このような検査に検して、材料は典型的には、均質化及び／又は適切な緩衝液の中で再懸濁される。さらなる追加的な実施形態では、例えば、水サンプル、肉又は鳥肉サンプル、潜在的な汚染の源からのサンプル等、環境の源からのサンプルが、使用され得る。このようなサンプルもまた、例えば、均質化及び／又は緩衝液の中での溶解によって、液化させるために、処理され得る。このような均質化及び適切な緩衝液の中での再懸濁はまた、非液体便サンプル、例えば、固体糞便サンプルの場合に使用され得る。
【００８９】
さらなる実施形態では、本明細書で上で述べられた体液又はサンプル材料は、化学的又は生物学的反応物質を加えることによって処理され得る。これは、サンプル材料を安定化させるために、サンプル成分を取り除くために、又はサンプル内での相互作用を避けるために、実行され得る。例えば、ＥＤＴＡ又はヘパリンが、血液サンプルを安定化させるために使用され得る。
【００９０】
血液、すなわち、全血、又は尿サンプルを使用することが特に好ましい。他のサンプルに関して、光源、例えば、放射される波長、及び検出器要素等は、サンプルによる光の吸光度の測定を可能にするために調整されなければならない場合がある。
【００９１】
他の態様では、本発明は、サンプル体積の充填レベルを評価するための方法に関し、前記サンプル体積は、サンプル材料を保持するように構成され：
−  ４７５−５７５ｎｍ又は２６０−３５０ｎｍの波長を有する光でサンプル体積を照射するステップ；
−  前記照射に応じてサンプル体積を通って伝搬した光を検出するステップ；及び
−  検出された光に基づいてサンプル体積の充填レベルを評価するステップ；を有する。
【００９２】
この方法の文脈で述べた要素は、本明細書に上で記載された装置の要素を反映する。したがって、上で提供された定義を準用する。
【００９３】
サンプル体積の照射はしたがって、４７５−５７５ｎｍ又は２６０−３５０ｎｍの波長で、例えば、４７５ｎｍ、４８０ｎｍ、４８５ｎｍ、４９５ｎｍ、５００ｎｍ、５０５ｎｍ、５１０ｎｍ、５１５ｎｍ、５２０ｎｍ、５２５ｎｍ、５３０ｎｍ、５３５ｎｍ、５４０ｎｍ、５４５ｎｍ、５５０ｎｍ、５５５ｎｍ、５６０ｎｍ、５６５ｎｍ、５７０ｎｍ、５７５ｎｍ若しくは示された値の間の任意の波長、又は述べた範囲のサブレンジ、例えば、５００−５６０ｎｍ、５１０−５５０ｎｍ、５２０−５５０ｎｍ、５３０−５５０ｎｍ、５００−５３０ｎｍ、５００−５４０ｎｍ等、を有する光で、或いは、２６０ｎｍ、２６５ｎｍ、２７０ｎｍ、２７５ｎｍ、２８０ｎｍ、２８５ｎｍ、２９０ｎｍ、２９５ｎｍ、３００ｎｍ、３０５ｎｍ、３１０ｎｍ、３１５ｎｍ、３２０ｎｍ、３２５ｎｍ、３３０ｎｍ、３３５ｎｍ、３４０ｎｍ、３４５ｎｍ、３５０ｎｍの波長又は示された値の間の任意の波長又は述べた範囲のサブレンジ、例えば、２７０−３３０ｎｍ、２８０−３４０ｎｍ、２９０−３５０ｎｍ、３００−３５０ｎｍ、３１０−３５０ｎｍ、３２０−３５０ｎｍ、２６０−３００ｎｍ、２６０−３１０ｎｍ等を有する光で、サンプルを照射することを含む。
【００９４】
サンプルを通って伝搬する光を検出することはしたがって、光路での物質による、例えば、血液又は尿のようなサンプルによる、光の透過率及び／又は吸光度が、検出器ユニットにおいて登録され得ることを意味する。検出は、特定の実施形態では、特定の波長、又は波長範囲の検出を含み得る。照射及び検出はさらに、光源からの放射後に光を散乱させるステップ、光ファイバを通って光を導くステップ、本明細書に記載される開口及び／又はレンズシステム等を使用することによって光の焦点を合わせるステップのような、追加的なステップを含み得る。検出は特に、本明細書に記載される装置のバルブ構造の内部で移動可能である広角レンズを持つ小型フォーマットＣＭＯＳカメラを使用することによって実行され得る。
【００９５】
検出の後に、１又は複数の評価ステップが、実行されることができ、サンプルを通る光の透過率の程度の計算及び適切な対照値との結果の比較を含む。その後、比較結果はさらに、測定値が正しい充填を反映しているか、又は、例えば、空隙又は気泡の存在に起因する、正しくない充填を反映しているかを示す閾値と比較され得る。この文脈で使用され得る閾値は、本明細書で上で定められている。
【００９６】
本発明のさらなる実施形態では、上で概説された方法は、１又は複数の追加的なステップを含み得る。１つの実施形態では、評価に続く正しくない充填状態の検出は、装置の分析検査活動の中断、停止又は休止をもたらし得る、例えば、装置は、細胞計数、温度又はｐＨの測定等のサンプル分析手順を続けない。追加的に、又は代替的に、サンプル体積の充填状態に関する評価された情報、特にサンプル体積の正しくない充填状態に関する情報は、ユーザ又は患者に表示され得る。ユーザ又は患者は、特定の実施形態では、サンプル取得と繰り替えるように又は正しくなく充填されていると検出されたカートリッジを取り外す及び／又は交換するように、要求され得る。
【００９７】
さらなる実施形態では、方法は、ユーザインタフェースへの、及び／又は病院若しくは医療行為患者記録システムへの伝送ステップを含み得る。追加的に又は代替的に、データは、このような行為又は病院患者記録システムから読み取り器ユニットに、サンプルパラメータに関する適切な対照値を得るために、伝送され得る。例えば、正しくない充填状態が検出されている場合、装置、例えば、読み取り器は、ユーザ又は患者の個人の医療データの伝送の要求をユーザインタフェース及び／又は行為若しくは病院医療患者記録システムに、伝送し得る。このような個人の医療データは、例えば、以前から知られている病気に関するデータ、又は患者から得た体液に関する以前に取得した情報を含み得る。このようなデータは続いて、サンプル体積の充填状態に関する情報と比較され得るとともに、サンプル体積の正しくない充填状態の検出が、気泡のような空隙に起因するか又は患者の医学的状態に起因し得るかを決定するために使用され得る。このような医学的状態が、検出された正しくない充填状態に関する潜在的な説明であることが分かる場合、体液の分析が続けられ得る。追加的に、実行された比較に関する情報が、行為又は病院患者記録システムに伝送され得る、及び／又は装置、例えば、読み取り器、若しくはユーザインタフェース、又は患者記録システムの個人的な患者アーカイブにセーブされ得る。
【００９８】
さらなる実施形態では、本発明は、本明細書に記載された装置の充填状態検出を実行するためのプロセスに関し、１又は複数の以下のステップを有する：
−  体液、例えば、血液又は尿で、例えば、サンプル容器又はカートリッジに存在する、サンプル体積を充填するステップ；この充填するステップは、トイレ又はベッドサイドで実行され得る；
−  例えば、蓋を開けることによって、サンプル容器の、例えば、カートリッジの読み取り器への、挿入を可能にするステップ；患者はしたがって、サンプル容器又はカートリッジを挿入するようにディスプレイへの指示によって促され得る；
−  サンプル容器、例えばカートリッジの存在を検出するステップ；
−  サンプル容器、例えばカートリッジを、さらなる活動のために、例えば、完全に読み取り器に入れられるために、適切な位置（位置１）に動かすステップ；
−  周辺光を排除するために読み取り器を閉じるステップ；
−  サンプル容器、例えばカートリッジのサンプルの充填状態を検出するステップ；これは、前の位置（位置１）で実行され得る；
−  充填状態検出（例えば、正しくない充填が検出される場合）の完了に際し、サンプル容器、例えばカートリッジを取り外すステップ、又は追加的な分析ステップの実行、例えば、分析の実行を可能にする、読み取り器のさらなる位置（位置２）にサンプル容器を前進させるステップ；
−  読み取り器の位置２に達したとき、バルブ移動を引き起こすために、カートリッジ内でバルブの中にピン、例えば、垂直の鋼のピンを作動させるステップ；
−  バルブ移動の完了後、サンプル、例えば、血液又は尿を、カートリッジのさらなる区域、チャンバ又はゾーンに、例えば、希釈液、反応物質、センサ、反応ゾーン等を有する区域に引き込むことが可能である；
−  カートリッジの前記追加的な区域で分析の実行を開始するステップ。
【００９９】
これらのステップは、装置の動作に必要なさらなるステップと組み合わされ得る。例えば、ステップの完了の状態情報が、装置の検査ユニットに伝送され得る。例えば、正しくない充填状態の検出の際等、処理の中断が必要な場合、好ましくはカートリッジの取り外しが想定される。特定の実施形態では、充填測定の潜在的な結果に対する患者の情報に関する追加的な入力の要求の伝送も想定される。本発明のさらなる特定の実施形態では、対応する患者情報はまた、前の又は最初のステップで、例えば、読み取り器へのカートリッジの挿入の際に、取得され得る。
【０１００】
例えば、サンプル容器若しくはカートリッジ等、サンプル体積、又は装置自体に存在する、サンプルの充填状態を検出するステップは、適切なアルゴリズムに基づいて実行され得る。このようなアルゴリズムは、サンプル材料の存在のイメージングを可能にする及びそれを閾値と比較する任意のアルゴリズムであることができ、これは当業者に知られている。アルゴリズムは少なくとも以下のステップを有することが好ましい：
−  サンプル材料の画像を取得するステップ；
−  画像のフォーカスをチェックするステップ；
−  関心領域をＣＯＭ計算するステップ；
−  サンプル材料中心及びサンプル材料回転を決定するために垂直ラインスキャンをするステップ；
−  空隙の存在を決定するために水平ラインスキャンをするステップ；
−  サンプル材料の画像を取得するステップ；
−  画像のフォーカスをチェックするステップ；
−  関心領域をＣＯＭ計算するステップ；
−  サンプル材料中心及びサンプル材料回転を決定するために垂直ラインスキャンをするステップ；及び
−  空隙の存在を決定するために水平ラインスキャンをするステップ。
【０１０１】
さらなる実施形態では、追加的なステップ：
−  サンプル材料の画像を取得するステップ；
−  画像のフォーカスをチェックするステップ；
−  画像のフォーカスを調整するステップ；このステップは、画像の焦点が合っていない場合に必要になる；
−  関心領域をＣＯＭ計算するステップ；
−  サンプル材料中心及びサンプル材料回転を決定するために垂直ラインスキャンをするステップ；
−  空隙の存在を決定するために水平ラインスキャンをするステップ；空隙が検出されない場合、手順はここで終了する；が実行され得る。
【０１０２】
さらなる実施形態では、空隙が検出された場合に、追加的なステップ：
−  サンプル材料の画像を取得するステップ；
−  画像のフォーカスをチェックするステップ；
−  任意選択で画像のフォーカスを調整するステップ；このステップは、画像の焦点が合っていない場合に必要になる；
−  関心領域をＣＯＭ（重心）計算するステップ；
−  サンプル材料中心及びサンプル材料回転を決定するために垂直ラインスキャンをするステップ；
−  空隙の存在を決定するために水平ラインスキャンをするステップ；
−  空隙のサイズ及び／又は体積を計算するステップ；が、実行され得る。
【０１０３】
したがって、本発明の特定の実施形態では、画像処理アルゴリズムは、図４に描かれたフローチャートに従う。最初に、サンプルのスナップショット画像が取られる。画像の焦点が合わせられているかをチェックするためのアルゴリズムが次に実行され、必要な場合にフォーカスが調整される。重心（ＣＯＭ）アプローチが関心領域（ＲＯＩ）を定めるために使用され、これは、センサ中心ポイントに対する機械的なオフセットの補償を可能にする。ＣＯＭは、サンプル中心及びサンプル回転を決定する最初のラインスキャンに対する初期位置を決定する。水平ラインスキャンが次に実行され、空隙が存在する場合、空隙の決定を可能にする。
【０１０４】
本明細書で定められたアルゴリズムは、コンピュータプログラムの形態で提供され得る。これらのコンピュータプログラムは、光記憶媒体、又は他のハードウェアとともに又は他のハードウェアの一部として供給される固体媒体のような適切な媒体に記憶又は同適切な媒体で配布され得る。例えば、インターネットを介して、又は、有線若しくは無線通信システムを介して等、他の形態でも配布され得る。
【０１０５】
空隙、例えば、気泡のサイズ又は体積の計算に際し、閾値との比較が実行され得る。特に、検出された空隙、例えば、気泡が、所定の許容限度より上であるか下であるかが計算され得る。特定の実施形態では、空隙に対する許容限度は、例えば、サンプル容器に存在する、サンプル体積の可能な充填体積の、約２０％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、又は４％に設定され得る。許容限度又は閾値が、サンプル体積の可能な充填体積の１０％に設定されることが好ましい。したがって、計算された空隙又は気泡が示された許容限度を超える場合、１０％の許容限度がサンプル体積の可能な充填体積の１０％より大きい場合、充填状態は正しくないと分類され、体液の分析の中断及び／又は終了が続く。
【０１０６】
さらなる特定の実施形態では、サンプル体積の充填レベルの代替の再計算が実行され得る。このような再計算は、サンプル体積の実際の充填の決定につながり得るとともに、その次の分析ステップのための修正パラメータを提供し得る。したがって、装置の次の分析プロセスは、サンプル体積の正しくない充填状態にもかかわらず、開始され得る。得られた結果は、必要な場合、サンプル体積のサンプルの再計算された全体積の特定のパラメータによって、修正され得る。対応する修正は、例えば、減少した充填状態で以前に得られたパラメータに基づき得る。
【０１０７】
さらなる態様では、本発明は、患者の体液のパラメータを在宅モニタリングするための、本明細書に上で定められた装置、本明細書に上で定められたサンプル容器、又は本明細書に上で定められた装置及びサンプル容器のシステムの使用に関する。特に、血液又は尿のパラメータが在宅でモニタされることが好ましい。本明細書で使用される用語「体液のパラメータ」は、分析アプローチで又は流体サンプルをセンサ感知することによって測定され得る任意の物理的、物理‐化学的、化学的又は生物学パラメータを示す。このようなパラメータの例は、サンプルのｐＨ、サンプルの温度、サンプルの中のイオン、電荷物質若しくは小分子の濃度又は存在、サンプルの中のタンパク質、ペプチド、核酸、脂質、糖又は他の生物学的な構成要素の濃度又は存在、サンプルの中の粒子のサイズ、サンプルの中の粒子の数、サンプルの中の粒子のアイデンティティ、サンプルの中の粒子の形又はサンプルの中の２以上の異なる粒子の分布である。好ましくは、血液細胞、例えば、白血球、又は白血球のサブグループの検出、及び本明細書に上で定めらえた装置、サンプル容器又はシステムを使用することによる赤血球セル又はヘモグロビンの量の決定である。本明細書で使用される用語「在宅モニタリング」は、本明細書に記載される装置、サンプル容器又はシステムを使用することによって、上述のパラメータの決定が、ユーザ又は患者によって家で実行されることができ、医療専門家の介入又は支援を必要としないことを意味する。しかし、現在主張した使用によって、医療専門家が、本発明による装置、サンプル容器又はシステムを使用すること、又は彼らのアシスタントのその使用を排除しない。装置、サンプル容器又はシステムはしたがって、病院環境、医療業務、又は実験室でも用いられ得る；さらに、看護師、実験助手又は医師のような医療専門家によっても使用され得る。
【０１０８】
本発明の特定の実施形態では、本明細書に記載される装置、サンプル容器又はシステムは、患者の化学療法治療の間に使用され得る。化学療法治療の間、低い血球数の患者は典型的には、感染症の形態の合併症の危険にある、又は低い血球数のためにさらなる治療を受けるのが困難であり得る。本明細書で述べられる装置、サンプル容器又はシステムを使用することによって、このような患者は、彼らの状況をより早く見つけることができ、医療専門家による適切な介入をより迅速に要請し得る。本発明のさらなる実施形態では、本明細書に記載される装置、サンプル容器又はシステムは、抗凝固療法のための患者のワルファリン治療の間に使用され得る。装置、サンプル容器又はシステムの在宅モニタリングの可能性は、血液の凝固の問題の迅速な検出を可能にし、適切な迅速な介入をもたらし得る。同様に、本明細書に記載される装置、サンプル容器又はシステムは、血液のような体液のパラメータを在宅モニタリングするために、自己免疫疾患の治療の間に使用され得る。例は、関節リウマチの治療である。装置、サンプル容器又はシステムの在宅モニタリングの可能性は、血液の凝固の問題の迅速な検出を可能にし、適切な迅速な介入をもたらし得る。異なる病期又は、例えば、癌治療、心臓疾患の治療等、特定の病気の治療の間のさらなる利用も想定される。
【０１０９】
本発明のさらなる実施形態は、図面によって反映される。
【０１１０】
図１は、本発明による自動充填検出機能を有する装置のためのカートリッジ１００を概略的に示す。図１のカートリッジは、バルブ１０１を有する。バルブは、カートリッジでのサンプル移動を制御するように構成される。サンプルは、血液サンプルのための適用ポート１０３でカートリッジの中に導入される。読み取り器への接続が、インタフェース部分１０２によって確立される。図１のカートリッジはさらに、読み取り器への空気接続部１０４、混合チャンバ１０５、希釈液リザーバ１０６、オーバーフローチャンバ１０７、光学測定チャンバ１０８、及び読み取り器のためのコルター（ｃｏｕｌｔｅｒ）電極接続部１０９を有する。
【０１１１】
図３は、固定読み取り器３００に実装された自動検出ためのシステムを概略的に示す。システムは、光源３０７を有し、この光源は、緑色光ＬＥＤからなり得る。光源は、拡散器３０６を通って検査中のサンプル３０４を有する導入されたカートリッジのバルブ領域を照らす。サンプル領域は、被写界深度（ＤＯＦ）３０５を有する。伝搬光は、開口３０３及びレンズ又はレンズシステム３０２を通過し、このレンズ又はレンズシステムは画像の焦点を合わせる。画像は次に、ＣＭＯＳ画像センサ３０１のようなカメラによって取り込まれる。
【０１１２】
図５は、本発明の実施形態によるバルブ５００を通る断面を概略的に示す。バルブは、サンプル、例えば、血液で充填されることができる、キャピラリチューブ又は流路５０１を有する。気泡の検出は、バルブのこの部分で実行される。丸い縁又は半径範囲５０２の存在は、盲点無しの又は減少した数の盲点を伴うキャピラリチューブ又は流路のイメージングを可能にする。
【０１１３】
図６は、光６０１がレンズ６０２を有するバルブ５００によって曲げられている本発明の実施形態を概略的に描く。光は、続いて、カメラ６０３によって検出される。キャピラリチューブ又は流路５０１における充填状態はそれに応じて検出されることができる。
【０１１４】
次の例及び図は、説明目的のために提供される。したがって、例及び図面は、限定するものとして解釈されるべきではないことが理解される。当業者は、本明細書に示された原理のさらなる変更形態を明らかに考えることができるであろう。
【０１１５】
例
例１−異なるイメージング技術による盲点の検出
本明細書に記載される装置は、有利には、自動的な充填検出が行われることを可能にする。この解決策は、気泡又は欠陥がバルブの中央にある場合に、特にうまく機能する。しかし、標準的な光源及び検出器を使用して撮像できないバルブの部分があり得る。システム構成を改良するために、異なる画像及びレンズの選択肢がテストされた。テストされたオプションは、表１に以下に示される。
【０１１６】
オプションＡは標準的なイメージングである。壁からのブラインド距離は、各側で１２．６から１２％である、すなわち、１０％の逸脱より大きい、ことが分かった。
【０１１７】
オプションＢは、カートリッジにおいてレンズを使用することを含む。壁からのブラインド距離は、各側で１０．５−９．８％であることが分った。
【０１１８】
オプションＣは、視野を広げるために機械的に操作されてバルブの中に入るカメラを必要とする。ブラインド距離は、各側で９．８から９．１％であることが分かった。
表１：
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【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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【国際調査報告】
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