CN106233308B - 用于样品完整性验证的***、装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本文公开的装置、***和方法提供了在单一装置或***中的样品验证功能。本文公开了装置。还提供了包括这些装置的***。这些装置和***可被配置用于在受试者离开样品收集场所之前验证样品完整性,以便可以在无需单独访问的情况下发生任何进一步的样品或其他纠正措施。
Description
背景技术
分析来自受试者的生物样品对于该受试者的健康相关诊断、监测或治疗可能十分重要。已知用于分析生物样品的多种方法。然而,为了提供对受试者的更好的诊断、健康监测或医学治疗,还期望具有从所述受试者收集的高质量样品或至少最低质量样品以供分析。
援引并入
本说明书中所提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用而并入于此,程度如同具体地和个别地指出要通过引用而并入每一个别出版物、专利或专利申请。
发明内容
申请人在此公开了多功能装置和***。使用这样的装置和***,可例如对一个生物样品或者对不止一个生物样品进行测量。可选地,一些实施方式可以从至少一个生物对象和至少一个非生物对象进行测量。使用本文公开的多功能装置或***而进行的或者使用本文公开的方法而进行的测量还可以与对相同的一个生物样品或多个生物样品或者对来源于使用本文公开的装置、***或方法而测量的一个生物样品或多个生物样品或与其一起获得的或与其类似的一个生物样品或多个生物样品进行的其他测量一起进行或者在其之前或之后进行。
在至少一个实施方式中,期望在受试者离开收集设施之前,针对一个或多个样品特性而验证从该受试者收集的样品。以这种方式,如果对于样品质量、样品完整性、样品体积或任何其他特性而存在任何问题,则可以在无需从远离所述收集设施的位置召回所述受试者的情况下补救所述一个或多个问题。可选地,所述样品可以作为收集事件的一部分而被验证,其中在验证发生之前,所述受试者不离开收集站。
在至少一个实施方式中,所述验证发生在样品成像器外部的装置中。可选地,一些实施方式可以包括位于样品成像器中的至少一个处理器,其可以验证收集到的样品。
因此,申请人提供了可被配置用于在一个或多个模式下操作的装置。一个模式可以是针对多个特性的样品验证模式。其他模式可以是图像捕捉模式、检测模式、单一特性验证模式。
申请人还提供了包括这样的装置的***。可以改变本文公开的***的配置,使得***在一个时间可被配置用于在光谱模式下操作,而在另一时间可被配置用于在荧光模式下操作,并且在又一时间可被配置用于在发光模式下操作。
在实施方式中,这样的装置可以包括样品容器支架,诸如但不限于被配置用于保持样品以供观察、测量或分析(例如以供光学观察、测量或分析)的样品容器保持器。在实施方式中,这样的装置可以包括被配置用于将样品、样品保持器或全部两者运送至适于观察、测量或分析(例如,适于光学观察、测量或分析)的位置的样品输运装置。在实施方式中,样品输运装置可以包括流体输运装置或***,或者可被配置用于与流体输运装置或***协同操作。在实施方式中,样品输运装置可以包括横动桥形台,或者可被配置用于与横动桥形台协同操作。在实施方式中,流体输运装置可以包括横动桥形台或者被配置用于与横动桥形台协同操作。
在实施方式中,本文所公开的装置可以包括光源,并且可以包括被配置用于提供用以照明样品的光的光学元件(例如,透镜、光栅、光圈、滤光器、偏振器或者其他一个元件或多个元件中的一个或多个)。在实施方式中,用于照明样品的光源可以从光源发出并继而直接传递至所述样品。在实施方式中,被配置用于照明样品的光源可以从光源发出并且可继而在传递至所述样品之前传递至光栅、反射镜、透镜、滤光器、针孔或者其他光学元件或器件,传递至其上,从中穿过或者由其传递。在实施方式中,用于照明样品的光可以从光源发出并且可以分成两个或更多个光路;所述两个或更多个光路可被引导为沿着相同的路径或沿着相似的路径或沿着不同的路径。在实施方式中,所述两个或更多个光路中的一个或多个光路可被引导至样品。
在实施方式中,本文所公开的装置可以包括反射镜或其他反射表面。应当理解,反射镜可被配置用于反射从光源或反射镜或透镜或光栅或其他源照射在所述反射镜上的光中的一些光,或者可被配置用于反射基本上全部的所述光。
在实施方式中,本文所公开的装置可以包括衍射元件,例如,衍射光栅、衍射透镜、漫射器、分束器、校正透镜或者被配置用于衍射光的其他表面或元件。在实施方式中,本文所公开的装置可以包括一个针孔或一个狭缝或者多个针孔、一个狭缝或多个狭缝或者被配置用于提供对光的衍射或干涉的其他光学元件。衍射(和干涉)可以影响透射光或反射光(并且在反射光与入射光相互作用的情况下,也可以影响入射光)。应当理解,包括衍射元件或衍射表面的光学元件可被配置用于衍射从光源或反射镜或透镜或光栅或其他源照射在所述光学元件上、从中穿过或者从其反射的光中的一些光或基本上全部光。应当理解,光源可被配置用于将其发出的光中的一些光或基本上全部光引导至样品上,或引导至表面上,或引导至透镜或光栅或狭缝或孔或其他物体、光学元件或位置上或者从中穿过。
在实施方式中,所述装置可以是光学测量装置。在实施方式中,所述装置可以是光学成像装置。在实施方式中,所述装置可被配置用于测量或检测光强度。在实施方式中,所述装置可被配置用于测量或检测吸光度。在实施方式中,所述装置可被配置用于检测或测量来自穿过样品或其部分、或从其反射、或由其衍射或从其发出的光的光谱信息。在实施方式中,所述装置可被配置用于检测或测量来自穿过样品或其部分、或从其反射、或由其衍射或从其发出的光的光散射信息。在实施方式中,所述装置可被配置用于检测或测量来自穿过样品或其部分、或从其反射、或由其衍射或从其发出的光的偏振信息。在实施方式中,所述装置可被配置用于检测或测量来自穿过样品或其部分、或从其反射、或由其衍射或从其发出的光的其他光学信息。
在实施方式中,被配置用于操作的装置可以包括光源,并且可以包括被配置用于将光从所述光源引导至安装在可旋转安装件上的第一光学元件上的光源透镜(或多个透镜)。传递至第一透镜(或第一组透镜)并从中穿过的光可被引导至样品(例如,保持在样品保持器中或者由样品保持器保持的样品),并且在实施方式中可被引导通过样品。可以使用安装在可旋转安装件上的反射镜。这样的光可被反射至第二光学元件的反射表面,并从而被反射和引导至光电检测器,以供观察、测量或分析。
在实施方式中,统一检测装置的光源可以包括选自白炽灯、闪光灯、激光器、发光二极管和弧光灯的光源。在实施方式中,本文所公开的统一检测装置还可以包括光栅、光圈、滤光器和偏振器中的一个或多个。在实施方式中,本文所公开的统一检测装置的光电检测器可以包括选自光电二极管、光电倍增管、电荷耦合器件(CCD)、分光光度计、相机和显微镜的光学组件。
本文公开的装置、***和方法提供了在单一装置或***中的多个光学功能。本文公开的装置能够进行光谱观察、测量和分析,荧光观察、测量和分析,以及发光观察、测量和分析;包括这些装置的***也能够进行所有这样的光学观察、测量和分析。在单一装置中或者在单一***中提供这样的多个功能可以在使样品经受多个分析时消除在多个装置中移动或装载样品的需要;因此,本文公开的装置、***和方法可以提供样品分析的更大的准确度、精度和速度。消除针对多个分析而在多个装置上装载样品的需要可以减少样品的降解,其中与现有的装置、***或需要使用多个装置或***的方法相比,进行多个分析的时间得以减少。因此在单一装置中或者在单一***中提供这样的多个功能可以简化和精简对样品的观察、测量和分析。在单一装置中或者在单一***中提供这样的多个功能可以减少所需的时间,并且可以减少观察、测量和分析样品的成本。在单一装置中或者在单一***中提供这样的多个功能可以简化用于观察、测量和分析样品的机器和***的设计和操作。因此,本文公开的装置、***和方法提供了样品分析的更大的容易程度、准确度、精度和速度,同时降低了此类分析的复杂度和成本。因此,本文公开的装置、***和方法提供了相对优于现有装置、***和方法的优点。
在一个非限制性示例中,提供样品验证装置用于与包含样品的样品容器一起使用。所述装置包括至少一个图像捕捉装置;样品容器支架;以及至少一个通信模块,其中所述至少一个图像捕捉装置对准以收集关于所述样品的至少一个特性以及与所述样品相关联的至少一个样品标识物的视觉信息,由此所述信息的至少一部分由所述通信模块传输,其中处理所述信息以在所述样品未能满足一个或多个样品收集准则的情况下警告用户。
应当理解,可以修改本文的一个或多个实施方式以具有以下特征中的一个或多个。例如,所述样品验证装置可以包括多轴图像捕捉***,所述多轴图像捕捉***包括沿第一轴的所述至少一个图像捕捉装置和沿第二轴的至少另一图像捕捉装置。可选地,提供多轴信息捕捉***,所述多轴信息捕捉***包括沿第一轴的所述至少一个图像捕捉装置和沿第二轴的至少另一数据读取器。可选地,提供多角度信息捕捉***,所述多角度信息捕捉***包括使用所述至少一个图像捕捉装置和光学元件来同时对所述样品容器的不止表面进行成像。可选地,提供光控外壳,用于包含所述样品的至少一部分和所述至少一个图像捕捉装置的至少一部分。可选地,所述光控外壳包括能够从封闭位置移动至开放位置的部分,以允许将所述样品容器装载至所述样品验证装置中。可选地,所述至少一个图像捕捉装置的感兴趣区域包括使至少两个样品器皿的多个部分可视化。可选地,所述至少一个图像捕捉装置的感兴趣区域同时对所述样品的一部分和所述样品器皿上的视觉标识物进行成像。可选地,所述至少一个图像捕捉装置的感兴趣区域同时对所述样品的一部分和所述样品器皿上的视觉标识物进行成像。
在另一非限制性示例中,提供了一种进行样品验证的方法,所述方法包括捕捉关于所述样品的至少一个特性的信息;捕捉与所述样品相关联的至少一个样品标识物;保持受试者处于样品收集设施处直到样品验证完成;以及如果所述样品未能满足至少一个样品收集准则,则向用户传递警告,由此在所述受试者离开所述样品收集设施之前采取补救行动。
应当理解,可以修改本文的一个或多个实施方式以具有以下特征中的一个或多个。例如,所述方法还可以包括将所述样品放置到光控成像位置中。可选地,捕捉方法包括多轴成像。可选地,方法包括多角度成像。可选地,捕捉方法包括使用单一捕捉装置的多角度成像。单一成像器可以使用诸如二向色镜或反射镜等光学元件来获得不直接位于所述图像捕捉装置的线性视线中的所述样品的一部分的影像。数据和样品捕捉的方法可以是同时的或者来自同一收集事件。样品验证可以涉及表征所述样品的两个或更多个特性,并且这种分析可以发生在所述样品收集装置上或者发生在所述验证装置外部的装置或处理器上。可选地,***可被提供具有样品完整性数据记录器或其他纵向跟踪能力以建立基于某种选择准则的所收集样品的记录,所述准则诸如但不限于进行所述收集的技术人员、患者信息、所收集的样品的体积、收集所述样品的当日时间、所述收集的地理位置或者可能与对所述收集事件的分析相关的其他外部数据。可选地,可以基于预先选择的一组样品特性来确定样品完整性。一些实施方式还可以包括温度传感器,用于通过直接接触、通过激光或其他间接方法来确定样品器皿或其中的样品的当前温度。可选地,一些实施方式可以用具有安装在所述样品验证装置的槽或适配器中的摄像头的智能电话来代替所述图像捕捉装置中的一个或多个。可选地,该附加摄像头可以附加于所述样品验证装置中的相机。在这样的实施方式中,所述样品验证装置可以与所述智能电话摄像头进行无线通信或有线通信以提供对数据捕捉的协同。所述智能电话摄像头可以捕捉所述样品的不同角度的图像。可选地,所述智能电话摄像头可以安装在提供了成不同角度的视野的槽中。可选地,所述智能电话安装在所述样品验证装置外部,但与为所述智能电话摄像头提供期望的感兴趣区域处的视野的光学***光连通。闪光灯或其他光源也可以与所述样品验证装置一起使用。可选地,所述样品验证装置的一些实施方式不提供内置到所述装置中的任何数据捕捉、机器读取器或其他成像传感器,而是更多地起夹具的作用以定位智能电话或具有至少一个摄像头的其他移动计算设备,从而捕捉关于所述样品的信息。这样的实施方式可以起一致地定位所述样品和/或提供受控光照环境以供图像捕捉的作用。可选地,一些实施方式可以仅包括一个数据捕捉或非图像捕捉数据读取器,并且依赖所述智能电话来获得其他捕捉能力。可选地,一些实施方式可以使用光学元件,诸如反射镜、光导纤维、光导等,以利用智能电话上的前置摄像头和后置摄像头来提供所述样品器皿的多个图像。在一些实施方式中,将条形码或其他图形数据代码仅放置在也将被成像用于样品验证的样品的一侧,使得单一捕捉装置可以进行图像捕捉和ID捕捉;所述条形码或其他图形数据代码可以位于用于样品验证的感兴趣区域中,或者位于远离所述感兴趣区域的位置处但在视野中仍然可由单一摄像头捕捉到,使得所述样品的ID或其他信息可被记录。可选地,可以在不对所述样品进行其他进一步的分析的情况下查明所述样品器皿中的所述样品的条件。可选地,可以在不对所述样品进行化学分析的情况下查明所述样品器皿中的所述样品的条件。可选地,可以在不对所述样品进行分析物检测的情况下查明所述样品器皿中的所述样品的条件。可选地,可以在不从所述样品器皿移除所述样品的情况下查明所述样品器皿中的所述样品的条件。
在本文所描述的另一实施方式中,提供了一种利用来自单一受试者的小体积体液样品来进行两个或更多个实验室检测的方法,所述方法包括:在样品收集场所获得至少第一器皿和第二器皿,所述第一器皿包含样品的第一部分,所述第二器皿包含所述样品的第二部分,其中所述样品是从单一受试者收集的小体积体液样品,并且其中从所述单一受试者收集的所述样品的总体积不大于400微升;将所述第一器皿和所述第二器皿从所述样品收集场所运输至样品接收场所;以及在所述样品接收场所利用所述样品的所述第一部分中的至少一部分进行第一实验室检测的一个或多个步骤,并且利用所述样品的所述第二部分中的至少一部分进行第二实验室检测的一个或多个步骤。可选地,样品验证步骤可以发生在所述运输步骤之前。可选地,所述样品的所述第一部分和所述样品的所述第二部分各自包含抗凝剂。可选地,所述样品的所述第一部分中的抗凝剂不同于所述样品的所述第二部分中的抗凝剂。可选地,所述样品的所述第一部分中的抗凝剂是EDTA,而所述样品的所述第二部分中的抗凝剂是肝素。可选地,所述样品收集场所和样品接收场所相隔至少1公里。可选地,在从所述受试者获得所述体液样品后不超过12小时,所述第一器皿和第二器皿到达所述样品接收场所。可选地,从所述受试者的指/趾获得所述样品,该指/趾已被穿刺以从该受试者释放样品。可选地,在将所述第一器皿从所述样品收集场所运输至所述样品接收场所期间,使所述样品的所述第一部分保持为液体形式。
在本文所描述的另一实施方式中,提供了一种用于利用来自单一受试者的小体积体液样品进行两个或更多个实验室检测的方法,所述方法包括:在样品收集场所获得至少第一器皿和第二器皿,所述第一器皿包含样品的第一部分,所述第二器皿包含所述样品的第二部分,其中所述样品是从单一受试者收集的小体积体液样品,并且其中从所述单一受试者收集的所述样品的总体积不大于400微升;将所述第一器皿和所述第二器皿从所述样品收集场所运输至样品接收场所;在所述样品接收场所从所述第一器皿移取第一器皿原始样品,其中所述第一器皿原始样品是所述样品的所述第一部分的至少一部分;由所述第一器皿原始样品生成第一器皿稀释样品,其中所述第一器皿稀释样品:i)相比于所述第一器皿原始样品,稀释了至少3倍,并且ii)具有不超过1000微升的总体积,以及在所述样品接收场所利用所述第一器皿稀释样品的至少一部分进行第一实验室检测的一个或多个步骤,并且利用所述样品的所述第二部分的至少一部分进行第二实验室检测的一个或多个步骤。可选地,样品验证步骤可以发生在所述运输步骤之前。可选地,所述样品的所述第一部分和所述样品的所述第二部分各自包含抗凝剂。可选地,所述样品的所述第一部分中的抗凝剂不同于所述样品的所述第二部分中的抗凝剂。可选地,所述样品的所述第一部分中的抗凝剂是EDTA,而所述样品的所述第二部分中的抗凝剂是肝素。可选地,所述样品收集场所和样品接收场所相隔至少1公里。可选地,在从所述受试者获得所述体液样品后不超过12小时,所述第一器皿和第二器皿到达所述样品接收场所。可选地,从所述受试者的指/趾获得所述样品,该指/趾已被穿刺以从该受试者释放样品。可选地,在将所述第一器皿从所述样品收集场所运输至所述样品接收场所期间,使所述样品的所述第一部分保持为液体形式。
可选地,提供了一种方法,该方法包括来自前文公开的特征中任一项的至少一个技术特征。可选地,提供了一种方法,该方法包括来自前文公开的特征中任一项的至少任意两个技术特征。可选地,提供了一种装置,该装置包括来自前文公开的特征中任一项的至少一个技术特征。可选地,提供了一种装置,该装置包括来自前文公开的特征中任一项的至少任意两个技术特征。可选地,提供了一种***,该***包括来自前文公开的特征中任一项的至少一个技术特征。可选地,提供了一种***,该***包括来自前文公开的特征中任一项的至少任意两个技术特征。
提供本发明内容来以简化形式介绍挑选出的概念,所述概念在以下具体实施方式中进一步描述。本发明内容并不旨在确定请求保护的主题的关键特征或主要特征,也不旨在用于限制请求保护的主题的范围。
附图说明
图1图示了包括本文所公开的装置的一个实施方式的***的一个实施方式。
图2至图4示出了本文所公开的装置的各个实施方式。
图5和图6示出了本文所公开的装置的内部组件的至少一个实施方式的自上而下视图和自下而上视图。
图7和图8示出了本文所公开的装置的内部组件的至少一个实施方式的透视图。
图9和图10示出了本文所公开的装置的内部组件的至少一个实施方式的侧视图。
图11示出了本文所公开的装置的内部组件的至少一个实施方式的分解图。
图12至图13示出了本文所公开的装置的内部组件的至少一个实施方式的各个视图。
图14至图15图示了包括本文所公开的装置的至少一个实施方式的方法的实施方式。
图16示出了根据本文所公开的至少一个实施方式的样品的图像的一部分。
具体实施方式
例如,可以在美国专利申请序列号13/769,820和61/944,557中找到可辅助理解本文公开的装置、***和方法的全部范围和优点的描述和公开内容,上述文献的公开内容为所有目的特此通过引用而全部并入本文。本文所讨论或引用的出版物只是因其在本申请的申请日之前公开而提供的。本文中任何内容均不应被理解为承认当前公开的***、装置和方法无权凭借在先发明而先于这些出版物。
本文档包含受到版权保护的材料。版权所有者(在此的申请人)不反对对专利文件和公开内容的摹本复制,因为它们出现于美国专利商标局专利文件或记录中,但除此之外保留一切版权。以下声明应当适用:Copyright 2014-2015 Theranos,Inc.。
在本说明书中以及在随后的权利要求书中,将会提到若干术语,这些术语应被定义为具有以下含义:
应当理解,前文的概括描述和以下的详细描述都仅仅是示例性的和解释性的,而不对所要求保护的本发明构成限制。可以注意到,如本说明书和所附权利要求书中所使用,单数形式“一个”、“一种”和“该”等包括复数指代对象,除非上下文另有明确规定。因此,举例而言,提到“一种材料”可包括多种材料的混合物,提到“一种化合物”可包括多种化合物等。
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如本文的描述和随后的权利要求书全文中所使用,“在…中”的含义包括“在...中”和“在...上”,除非上下文另有明确规定。
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在本说明书中以及在随后的权利要求书中,将会提到若干术语,这些术语应被定义为具有以下含义:
“可选的”或“可选地”意指随后描述的事件可能发生或者可能不发生,从而该描述包括发生该事件的情况和不发生该事件的情况。例如,如果装置可选地包含样品收集单元的特征,这意味着该样品收集单元可能存在或者可能不存在,并且因此,该描述同时包括其中装置具备该样品收集单元的结构和其中不存在该样品收集单元的结构。
本文所使用的术语“基本上的”意指多于最小的或不显著的量;并且“基本上地”意指多于最小地或不显著地。因此,举例而言,本文所使用的短语“基本上不同的”表示两个数值之间足够高的差异程度,以至于本领域技术人员将会认为这两个值之间的差异在由所述值所测量的特性的背景内具有统计显著性。因此,作为基准值或比较值的函数,两个基本上不同于彼此的值之间的差异通常大于约10%,并且可大于约20%,优选大于约30%,优选大于约40%,优选大于约50%。
本文所使用的“样品”可以是但不限于血液样品,或者尿液样品、组织样品(例如,活检样品或组织切片)或其他生物样品,无论其是如何获得或制备的。血液样品可以例如是从手指针刺或者从静脉穿刺获得的,或者是动脉血液样品,并且可以是全血、血清、血浆或其他血液样品。样品的进一步示例包括但不限于水样、土壤样品,食品样品、空气样品;或者其他样品(例如,粪便样品、咽喉拭子、鼻拭子或鼻咽冲洗液、以下各项的样品:唾液、尿、泪液、胃液、脊髓液、粘液、汗液、耳垢、油、腺体分泌物、脑脊液、组织、***、宫颈液、***液、滑液、呼吸、毛发、指甲、皮肤、活检物、胎盘液、羊水、脐带血、淋巴液、腔液、痰液、粘液、脓、微生物群、胎粪、母乳或者其他分泌物或***物)。
因此,本文所使用的“样品”包括血液、尿液或其他生物样品的一部分,可以是任何合适的尺寸或体积,并且优选地是小尺寸或体积。在本文公开的***、测定和方法的一些实施方式中,可以使用小体积血液样品或者不超过血液样品的小体积部分来进行测量,其中小体积包括不超过约5mL;或者包括不超过约3mL;或者包括不超过约2mL;或者包括不超过约1mL;或者包括不超过约500μL;或者包括不超过约250μL;或者包括不超过约100μL;或者包括不超过约75μL;或者包括不超过约50μL;或者包括不超过约35μL;或者包括不超过约25μL;或者包括不超过约20μL;或者包括不超过约15μL;或者包括不超过约10μL;或者包括不超过约8μL;或者包括不超过约6μL;或者包括不超过约5μL;或者包括不超过约4μL;或者包括不超过约3μL;或者包括不超过约2μL;或者包括不超过约1μL;或者包括不超过约0.8μL;或者包括不超过约0.5μL;或者包括不超过约0.3μL;或者包括不超过约0.2μL;或者包括不超过约0.1μL;或者包括不超过约0.05μL;或者包括不超过约0.01μL。
本文所使用的“光学检测器”检测电磁辐射(例如,光)。光学检测器可以检测图像或与图像一起使用,或者可以不考虑图像而检测光强度,或者两者兼有。光学检测器可以检测或测量光强度。一些光学检测器可以对检测或测量特定的波长或波长范围敏感或者受限于检测或测量特定的波长或波长范围。举例而言,光学检测器可以例如包括光电二极管(包括,例如,雪崩光电二极管)、光电倍增管、电荷耦合器件(CCD)、分光光度计、相机、显微镜和其他装置(例如,光电晶体管、光电管、光敏电阻、光生伏打以及体现了任何合适技术(包括,例如,互补金属氧化物半导体(CMOS)、N型金属氧化物半导体(NMOS)、薄膜晶体管(TFT)和其他技术)的其他感光组件、元件和装置,该感光组件、元件和装置检测光或测量光强度(单个波长的光强度、多个波长的光强度,或者一个波长范围或多个波长范围的光的光强度),形成图像,或者两者兼有。
本文所使用的术语“显微术”是指涉及对样品进行成像并且通常涉及放大倍率、放大或其他技术以便提供样品或样品的一部分的放大图像的光学方法。显微术可以涉及以下各项中的一项或多项:荧光显微术、暗视野显微术、明视野显微术、干涉衬比显微术、相衬显微术以及其他显微术方法,以对样品的一个或多个部分或者样品或其一部分的属性进行成像、观察或测量。此类方法可以例如提供关于细胞、颗粒或样品的其他部分或成分的形态计量信息。可以定量地测量此类信息。在一些实施方式中,对于定量显微术,通过定量荧光显微术、定量暗视野显微术、定量明视野显微术以及定量相衬显微术中的两种或更多种来分析样品。定量显微术可以包括使用图像分析技术和/或统计学习和分类方法来处理利用通过显微术获得的图像。
要分析的样品,例如要通过光学手段或成像手段进行分析的样品可以保持在样品保持器中以供分析。例如,比色皿可以用作这样的样品保持器。其他样品保持装置也可以代替比色皿或者与比色皿结合使用。例如,显微镜载玻片可以用作样品保持器;管可以用作样品保持器;夹具可以用作样品保持器;贮器可以用作样品保持器;表面可以用作样品保持器;或者其他物体、器具或装置可以用于保持样品或其一部分,以供光学观察、测量或分析。
类似而非限制地,其他元件可以安装在可旋转的或以其他方式可移动的安装件上,使得例如透镜或滤光器或棱镜、狭缝、针孔或其他光学元件可以移动,以便调整该元件在光路中的放置或者从光路中移除该元件。例如,这样的移动可以包括旋转(例如,绕轴或其他安装件)、横向运动(例如,沿基本上垂直于光路的方向)、纵向运动(例如,沿基本上平行于光路的方向)、其他横向运动或其组合。这样的移动可能有助于做出光学元件的位置或定向的微小调整或校正;可以有助于对光学元件的位置或定向作出大的改变(例如,将光学元件移入光路中或从光路移出);或者其组合。
光学检测器,诸如但不限于光电二极管、CCD或其他光学检测器,可被配置用于在数字(例如,计数)模式和模拟模式中使用,并且可被配置用于针对特定应用或特定观察、测量或分析而根据需要在这些模式之间切换。
可包括在本文所公开的装置和***中或者可与本文所公开的装置和***结合使用的更多元件例如包括流体输运装置或***,该流体输运装置或***被配置用于将样品、样品保持器或其他物体或容器运送至测量区域。可包括在本文所公开的装置和***中或者可与本文所公开的装置和***结合使用的更多元件例如包括移液管和横动桥形台***,该横动桥形台***制备样品或将其运送至测量区域。本文所公开的装置和***可以包括以下各项或者可以与其结合使用:用于标识和跟踪样品的标识元件、装置或***(例如,条形码和条形码读取器;快速响应(QR)码元件和读取器;近场通信(NFC)元件和读取器;射频识别(RFID)元件和读取器;以及其他此类标识元件和读取器)。
在实施方式中,可以如此安装反射镜、透镜、光学元件或统一检测装置或***的其他组件以使其可旋转(或以其他方式可调节)。此类可旋转的或以其他方式可调节的安装配置可以利用转子;轮轴;枢轴;铰链;轴承;皮带;滑块或导轨;凸轮;或其他可移动(包括可滑动)部件。此类可旋转的或以其他方式可调节的安装配置可以包括马达(包括步进马达);螺钉或其他螺纹组件;活塞;压电致动器或***;气动***或驱动器或者液压***或驱动器;或其他动力元件。此类可旋转的或以其他方式可调节的安装配置可以包括管道、布线、弹簧、张力器、垫片、诸如夹具、螺栓、胶、紧固件、摩擦板、支架等附接元件以及其他机械元件和结构元件。
现参考图1,现将描述具有样品验证装置12的***10的至少一个实施方式。如图1中所示,由医务人员M从受试者S收集样品14。应当理解,不排除用于样品采集的其他技术。在该非限制性示例中,样品14可以***样品验证装置12中或以其他方式可操作地与其接合或被定位用于与其一起操作。图1示出样品验证可以通过有线连接16或者其他通信信道而与计算机18耦合。可选地,还可以使用无线、蓝牙、RF、NFC、3G、4G、4GLTE、WiMax、其他当前或将来的通信协议或其他非有线通信链路。尽管图1示出样品验证装置12和计算机18为单独的装置,但应当理解,一些实施方式可以将全部两者结合成一个硬件单元、一个功能单元等。一些实施方式可在样品验证装置12中包括至少一个处理器,以提供用于评估样品、样品的图像和/或来自样品的数据的一些能力。一些实施方式可在计算机中包括一个或多个数据捕捉工具,以捕捉关于一个或多个样品的一个或多个特性的信息。
在一个非限制性示例中,***10可以可选地包括远程计算资源20,诸如但不限于服务器或其他外部计算设备,其可以可操作地分别经由通信信道22或24而与装置12或计算机18相通信,有效地使得由成像器根据其对样品的观察、测量或分析而获得的信息可被传递至用户、外部设备、数据库、网络或者其他设备或***。用户、外部设备、网络或者其他设备或***可以经由设备中的通信装置或者分别经由通信信道22或24通过计算机18来监控验证装置12或其操作或者提供对验证装置12或其操作的监督。在一个非限制性示例中,通信装置和通信信道可以有效地向验证装置12提供指令,或者以其他方式控制验证装置12的操作。通信装置或通信信道可以存在,并且可以附加或替代于可包括在本文所公开的样品验证装置12中的通信组件或通信信道而使用。在一个非限制性示例中,验证装置12可被视为数据捕捉装置,并且对数据的分析发生在装置12之外,诸如但不限于在相关联的计算机18上或者在远程计算资源20上进行。在一个非限制性示例中,对一个样品或多个样品的一个或多个特性的分析发生在验证装置12之上。可选地,一些实施方式可以是前述的组合,其中所述分析的一部分发生在装置12上,并且一部分发生在装置12之外的外部装置中。可选地,一些实施方式可以在验证装置12处和现场外计算装置处对样品进行基本上相似的验证以减少所述装置中的一个未按期望执行的风险。在一个非限制性示例中,验证的至少一部分发生在第一时间段内,并且继而第二验证发生在至少第二时间段内。在一个非限制性示例中,在至少第一时间段和第二时间段内进行相同的验证。可选地,在所述时间段中的至少两个之间的验证是不同的。一些实施方式可以在三个或更多个时间段内进行相同的或不同的验证。
如果检测到异常,则可以将关于该异常的信息传递给用户、医疗专业人员、外部设备、数据库、网络或其他设备、***或人员。在图1中所示的一个非限制性示例中,可以将警告、关于异常的信息或指示发送至计算机18上的显示器、装置12上的显示器,或者发送到诸如移动计算机、平板计算机30或智能电话32等***设备。应当理解,信息能够以视觉、听觉、触觉、接触、振动、其他感觉方式传送至接收者或前述的单一组合或多个组合。举非限制性示例而言,正在传送的信息可以是简单的或基本的,诸如但不限于指示出样品的问题但不特定于该问题。可选地,在报告中,一些实施方式可以是定性的而不是定量的。可选地,一些实施方式可被配置用于提供关于样品的何种特性触发警告的至少一些信息。举非限制性示例而言,警告可以通过短消息服务(SMS)、文本消息、电子邮件、语音邮件、视频通话或其他消息发送协议(包括可在将来开发的那些协议)来发送。可选地,一些实施方式可被配置用于提供关于接下来要采取什么行动的至少一些信息,不论是采取校正行动或后续行动来验证故障触发条件。可选地,一些实施方式可以在人工审查模式下操作,在该模式下,每个样品图像
基于样品验证装置12捕捉的一个或多个样品特性,医疗专业人员M或其他人员可以采取行动来纠正问题。在一个非限制性示例中,这涉及在受试者S离开样品收集设施之前从该受试者S收集更多样品。这可以涉及重复收集过程,仅收集期望的附加部分以解决来自先前的收集的任何缺陷。可选地,其他实施方式可以具有与解决样品验证有关的更进一步的选项,诸如但不限于对故障状态的用户验证或对样品的进一步处理,使得其可被认为是可接受的而无需获得另外的样品。尽管本文的许多示例将样品描述为血液样品,但应当理解,来自受试者的样品不限于此类血液样品,并且在一些实现方式中,可以是尿液或其他类型的样品。在一个非限制性示例中,样品验证装置12可以用于在进一步处理样品之前确定样品体积以及关于样品的其他基本信息。
参考图2至图4,现将描述样品验证装置12的一个实施方式。图2示出了样品验证装置12的实施方式,其中盖板50处于封闭位置。在一些实施方式中,阻挡环境光可以有助于减少正在收集的关于样品的图像或其他数据中的变度。以这种方式,成像条件或其他数据收集条件可以在样品之间更一致。尽管处于封闭位置中的盖板50使进入装置12的环境光的量最小化,但应当理解,一些备选实施方式可以不具有进行移动以将装置12的内部与外部光完全封闭的盖板,且不排除这样的实施方式。可选地,在这样的实施方式中,可以使用通过软件或其他技术进行的校正来减少图像之间的可变性。
图3示出了样品验证装置12的一个实施方式的另一视图。在图3中,盖板50处于开放位置,这允许在图3中使至少一些内部组件可视化。在该非限制性示例中,盖板50可沿着轨道54以可滑动的方式移动。一些实施方式可以包括传感器,用于检测盖板50是处于开放位置还是封闭位置。可选地,一些实施方式可以将样品容器直接放置到不具有盖板的样品验证装置中的开口槽。图3还示出,在本实施方式中,样品验证装置12中存在至少一个成像装置60,用于表征可能处于装置12中的一个或多个样品。尽管图3示出盖板50的尺寸基本上为样品验证装置的整个侧面,但一些实施方式可以使用较小的开口或覆盖物,所述开口或覆盖物仅露出大小被设定成允许***和移除要验证的样品的一定面积。
图4示出了具有处于开放位置的盖板50的样品验证装置12的一个实施方式的自上而下视图。图4示出了样品验证装置12中的接收位置70,在该接收位置70中,可以放置要成像的一个或多个样品。尽管该实施方式将位置70示出为具有符合样品器皿的轮廓的特定形状,但应当理解,其他实施方式可以对接收位置70进行配置,而在该位置70处不具有符合所述样品器皿的形状的表面。一些实施方式可以具有自上而下形状诸如为但不限于正方形、长方形、圆形、椭圆形等的位置70。一些实施方式可以具有适配器,该适配器具有符合位置70处呈现的形状的外周形状,但具有被塑形成符合一个或多个样品器皿的形状的内周形状。还应当理解,一些实施方式可以提供可被定位用于照亮置于位置70处的样品的光源、光导管,或者其他照明源或光导80。其中光源和光电检测器位于被照明样品的相对侧的光学配置称为“背光式”配置,其中光源被配置用于背光照亮样品。其中光源和光电检测器位于被照明样品的同一侧的光学配置称为“前光式”配置,其中光源被配置用于前光照亮样品。尽管在该非限制性示例中,照明源或光导80被定位用于背光照亮样品,但应当理解,其他实施方式可以使用背光照明和前光照明两者。可选地,一些实施方式可以仅使用前光照明。其他实施方式可以在一个或多个偏离角位置处连同任何背光或前光一起或者替代于任何背光或前光而使用一个或多个光照源。还应当理解,还可以预先选择用于照明的光的类型以具有一定波长范围和/或色温(如在开尔文评级或其他评级下测量的色温)。一些实施方式可以使用光导纤维或其他光学元件以将光引导至期望位置。一些实施方式可以使用边缘光照技术来对一个或多个期望区域进行照明。可选地,其他实施方式可以将光源直接放置在期望位置处或邻近期望位置处。可选地,一些实施方式可以使用色彩还原指数率至少为90的一个或多个光源。可选地,一些实施方式可以使用色彩还原指数率至少为92的一个或多个光源。可选地,一些实施方式可以使用色彩还原指数率至少为95的一个或多个光源。
图5和图6示出了样品验证装置12的一个实施方式的内部组件的自上而下视图。图6示出了在其中具有一个或多个样品器皿的容器100,所述容器100放置在位置70处以供样品验证。该验证可以是通过使用至少一个成像装置60进行成像的方式。尽管相机可以用作成像装置60,但应当理解,在将来可能开发出来的其他图像捕捉、图像数据或数据采集装置可以用作成像装置60或者适于用作成像装置60。
现参考7和图8,图示了样品验证装置12的内部组件的各个透视图。图7示出了支架110,诸如但不限于在其上安装至少一些内部组件的内部框架。在至少一个非限制性示例中,可以存在平台部分120,在其上至少一个成像装置60可被安装成与位置70对准以促进样品验证。图7和图8还示出了诸如但不限于平台120等支撑结构可以将样品容器100定位在某一位置处以使得样品容器100的不同部分可被成像。
在图9中所见的一个非限制性示例中,至少另一成像装置130可被定位用于查看样品容器100的底面,如箭头132所指示。在该非限制性示例中,样品验证装置12使用多轴成像***以同时地或按顺序地沿着由箭头62指示的第一轴捕捉一个或多个图像并且还沿着由箭头132指示的第二轴捕捉一个或多个图像。图9的非限制性示例使用两个相机用于成像装置60和成像装置130。应当理解,其他实施方式可以使用相机用于成像装置中之一,并且使用诸如但不限于条形码扫描仪等非成像扫描仪用于另一数据捕捉装置。
可选地如图10中所见,一些实施方式可以具有光学元件140,诸如但不限于反射镜、二向色镜、棱镜或其他一个或多个光学元件,所述光学元件140被定位用于允许单一相机从目标样品的多个表面捕捉数据。举非限制性示例而言,一个实施方式可以具有定位在位置70下方但成某一角度以允许成像装置60同时查看样品容器100的不止一个表面的反射镜。可选地,一些实施方式可以具有可移动光学元件,所述可移动光学元件允许控制样品容器100的另一表面何时对所述图像捕捉装置可见。
现参考图11,示出了样品验证装置12的一个实施方式的各个内部组件的分解透视图。如图11中所见,大多数组件被安装到支架110上。一些实施方式可以包括附加的支撑元件,诸如可压缩的、半可压缩的或实心的垫片170,以将选定的组件安装到支架110上。
图12和图13示出了样品验证装置12的一个实施方式的各个内部组件的附加视图。尽管本文示出的大多数实施方式,诸如图12的实施方式可以具有两个相机作为成像装置60和成像装置130,但应当理解,一些实施方式可以仅具有单个相机。可选地,一些实施方式可以具有成一个角度的相机等成像装置,以及成另一角度的机器码读取器或类似的非基于照片的数据捕捉装置。尽管本文的实施方式示出图像捕捉或数据捕捉是正交对准的,但应当理解,沿其他角度的对准也是可行的。可选地,图12还示出在一个或多个组装件180上可以存在一个或多个附加处理器,所述附加处理器可以提供装置上的分析能力以分析所捕捉的数据以及/或者包含有线通信硬件、无线通信硬件或两种类型的通信硬件以传输数据或警告。
样品处理
参考图14,现将描述体液样品收集和运输***的一个实施方式。图14示出了在受试者的皮肤表面S上的体液样品B。在图14的非限制性示例中,体液样品B可由多种装置中的一种来收集。举非限制性示例而言,收集装置1530可以是但不限于在2012年9月6日提交的美国专利申请序列号61/697,797中所描述的那些收集装置,该文献通过引用而全文并入于此用于所有目的。在本实施方式中,体液样品B由一个或多个毛细管通道收集并继而被引导至样品器皿1540中。样品B通过可形成在受试者身上的伤口而形成。这可以通过手指针刺或在身体上的其他备选部位处创造的伤口而形成。可以使用刺血针、针、其他穿透器件或其他技术来从受试者释放体液样品。举非限制性示例而言,样品器皿1540中的至少一个样品器皿可具有最初处于部分真空下的内部,用于将体液样品吸入至样品器皿1540中。一些实施方式可以同时从样品收集装置中的相同或不同的收集通道,将样品从样品收集装置吸入至样品器皿1540中。可选地,一些实施方式可同时将样品吸入至样品器皿中。
在本实施方式中,在体液样品处于样品器皿1540内之后,将处于其保持器1542中(或者可选地,从其保持器1542移除)的样品器皿1540放置于样品验证装置12中,如箭头1543所指示。在本实施方式中,样品验证装置可以具有盖板,该盖板在样品器皿1540被处理时封闭在该样品器皿1540上。可选地,一些实施方式可以不包括盖板。
在本实施方式中,在样品验证完成之后,将处于其保持器1542中(或者可选地,从其保持器1542移除)的样品器皿1540装载至运输容器1500中。在该实施方式中,可以存在大小设置为针对样品器皿保持器1542的一个或多个槽,或者针对运输容器1500中的样品器皿的槽。举非限制性示例而言,所述槽可按阵列配置容纳样品器皿并且定向成垂直的或一些其他预定的定向。应当理解,样品器皿1540的一些实施方式被配置成使得它们在每个器皿中容纳不同量的样品。举非限制性示例而言,这可以基于每个样品器皿中的真空力的量、收集装置的一个或多个样品收集通道中收集的样品量以及/或者其他因素而得到控制。可选地,在样品器皿中还可以存在不同的预处理,诸如但不限于不同的抗凝剂等。
如图14中所见,样品器皿1540正在第一位置(诸如但不限于样品收集场所)处收集样品。举非限制性示例而言,体液样品继而在运输容器1500中运送至第二位置,该第二位置诸如但不限于分析场所。运输方法可以是通过快递、邮政速递或其他运输技术。在许多实施方式中,可通过具有将运输容器容纳于其中的又一容器来实现运输。在一个实施方式中,样品收集场所可以是护理点。可选地,样品收集场所是服务点。可选地,样品收集场所远离样品分析场所。
尽管图14的本实施方式示出了从受试者的表面对体液样品的收集,但其他备选实施方式可使用用于从受试者的其他区域收集样品的收集技术,诸如通过静脉穿刺,以填充一个或多个样品器皿1540。不排除这样的其他收集技术用于作为表面收集的备选或与表面收集联合使用。表面收集可以在受试者的外表面上。可选地,一些实施方式可以从受试者体内可及的表面进行收集。体液样品B在这些表面上的存在可以自然出现或者可以通过伤口创造或使体液表面可及的其他技术而出现。
现参考图15,在此描述了又一实施方式,其中相比于收集汇集于受试者的表面上的样品,可以从受试者体内收集体液样品。图15的该实施方式示出了具有皮下注射针1552的收集装置1550,该皮下注射针1552被配置用于收集体液样品,诸如但不限于静脉血。在一个实施方式中,体液样品可以填充装置1550中的室1554,此时,可以接合一个或多个样品器皿1540以将样品吸入至相应的一个或多个器皿中。可选地,一些实施方式可不具有室1554,而是除了用于将样品从针1552引导至一个或多个样品器皿1540的一个或多个通道、一个或多个通路或一个或多个管之外具有非常小的空余空间。对于体液样品诸如血液,来自血管内的压强是使得血液样品可以填充室1554而无需来自收集装置的很多(如果有的话)辅助。这样的实施方式可以可选地包括一个或多个排放孔,诸如但不限于端口,用以在收集装置中的通道被样品填充时允许空气逸出。
在本实施方式中,在体液样品处于样品器皿1540内之后,将处于其保持器1542中(或者可选地,从其保持器1542移除)的样品器皿1540放置于样品验证装置12中,如箭头1543所指示。在本实施方式中,样品验证装置可以具有盖板,该盖板在样品器皿1540被处理时封闭在该样品器皿1540上。可选地,一些实施方式可以不包括盖板。
在本实施方式中,在样品验证完成后,将处于其保持器1542中(或者可选地,从其保持器1542移除)的样品器皿1540装载至运输容器1500中。
至少一些或所有实施方式可具有填充指示器,诸如但不限于观察窗口或开口,其示出样品何时存在于收集装置内并从而指示出接合一个或多个样品器皿1540是可接受的。可选地,不排除不具有填充指示器的实施方式。在达到期望的填充水平之后,可以将一个或多个被填充的样品器皿1540从样品收集装置断开。可选地,可以将一个或多个附加的样品器皿1540接合至样品收集装置1550(或1530),以收集额外量的体液样品。
现场使用
在一个非限制性实施方式中,样品验证装置的一个或多个目的可以是在运输之前确保样品完整性或者在让受试者离开之前确保获得了足够的样品。例如,如果可以很容易地通过从受试者收集另一样品或通过在运输之前对样品的一些其他处理而纠正问题,则样品验证可以是有帮助的。可选地,一些实施方式还可以包括在样品的目的地位置处的样品验证。
在一个非限制性示例中,可以在现场服务点位置处使用样品验证装置,所述服务点位置诸如但不限于零售商店位置、药房、私人诊所、医生办公室、最终用户住宅或者可能远离临床实验室的其他场所。当然,一些非限制性示例还可以在临床实验室或作为临床实验室的一部分的收集设施处使用这样的样品验证装置。在一个非限制性示例中,样品验证装置用于在收集之后拍摄样品的图像,以在由临床实验室分析硬件处理样品之前确定样品体积以及关于样品的其他基本信息。这可以帮助消除样品收集时产生的且与临床实验室分析硬件上的样品处理无关的实验室测试错误。尽管本文的实施方式主要与人类样品有关,但应当理解,可以随本文的一个或多个样品验证装置使用来自动物的样品、来自非人类的样品以及甚至非生物样品。
在一个非限制性示例中,样品验证装置用于在现场位置处拍摄患者的血液样品的照片或数字图像。样品验证装置还读取一个或多个标识物,诸如但不限于条形码、QR码或样品容器上的其他机器可读非字母类型代码,以识别样品。在该非限制性示例中,可以由计算机程序处理样品的图像以确定关于该样品的信息,包括是否存在足够的血液体积以供成功检测。在实施方式中,例如,可以通过检测容器中容纳的样品的体积的上表面(例如,通过检测从这样的表面散射的光或者通过检测穿过样品的颜色的光强)来确定样品的体积。在实施方式中,例如,可以通过检测其中不存在样品的样品容器内的较低点(例如,通过检测光强、或颜色、或光散射、或样品的缺失或存在的其他光学指示)来确定样品的体积。在实施方式中,例如,可以通过测量其中存在样品或其中缺失样品的容器的体积,例如,通过上文指示的手段、通过检测穿过容器的多个部分或基本上穿过整个容器的光来确定样品的体积。如果样品太小,软件可以警告技术人员必须在患者离开服务中心之前抽取更多的血液。样品的同一图像还可以包括关于一个或多个标识物的信息。
现参考图16,举非限制性示例而言,验证样品的一种方法可以是检查样品的图像。可选地,一种方法是通过吸光度或散射来测量光的多个波长。可选地,一些实施方式可以使用图像分析来检测任何异常,所述图像分析使用预先指定的感兴趣区域1600、1602、1604或计算出的样品图像中的感兴趣区域。可选地,一些实施方式可以首先对样品进行离心,并继而在离心期间或之后查找沉淀物和总体积。可选地,在使用当前已知的或者可在将来开发的离心或其他一种或多种成形成分分离技术之后,要验证的图像部分是位于分离凝胶和/或成形成分的沉淀物上方的液体部分,所述成形成分位于感兴趣区域1604中的样品器皿的底部。在一个非限制性示例中,验证装置可以通过验证样品的液体部分(诸如感兴趣区域1602中的液体部分)的颜色来检查细胞裂解。可以将所述颜色与被认为是对于样品中的血浆或类似的液体部分而言可接受的校准颜色进行比较。可选地,可能存在其他样品质量问题,诸如顶部的泡沫、样品内的气泡或感兴趣区域1600中的非水平弯月面。应当理解,这些感兴趣区域1600、1602和1604是示例性的且非限制性的。本文的其他实施方式可以选择其他感兴趣区域或改变感兴趣区域的尺寸(更宽、更窄等)。
在一个非限制性示例中,样品验证装置的基本功能包括以下各项中的两项或更多项:同时捕捉样品容器的至少一侧的一个或多个图像(以供分析)以及样品容器的底部的一个或多个图像(以供条形码识别),并将结果发送至单独的计算装置;具有30秒或更少的平均处理时间;为样品容器提供背光照明,以获得光线始终良好的图像捕捉环境;阻挡环境光,以减少图像中的变度;在使用装置时,感测盖板是开放的还是封闭的,以减少人为错误;使用指示灯,以随时将装置的状态传递给用户;使用数据通信和/或电源接口,诸如但不限于单一微型USB输入端,以同时向相关联的计算机供电并且与其通信(应当理解,不排除将来满足前述各项的接口);或者具有防盗特征,诸如但不限于与标准Kensington膝上型计算机锁兼容的锁眼,以防止患者服务中心内发生盗窃。在一个实施方式中,样品验证装置的整体几何结构可以具有以下各项中的至少两项或更多项:不大于约6"x 6"的占位面积;不高于约12"的高度;不大于约5kg的重量。在内部,在一个非限制性示例中,样品验证装置被配置成当样品容器***到样品验证装置中时在该样品容器的任一侧具有至少0.5"间隙。
在一个非限制性示例中,用作成像装置的相机具有以下各项中的至少两项或更多项:最小分辨率为1024x768像素;使用至少USB 2.0或更高版本来供电和传输数据;具有在2秒内拍摄多个图像的能力;或者消耗最多不超过200mA。可选地,一些实施方式可以通过无线协议的方式来通信,所述无线协议诸如但不限于低功耗蓝牙(Bluetooth LE)、蓝牙、802.11协议族或其他无线数据协议。一些实施方式还可以包括蜂窝通信能力或其他通信能力,诸如但不限于3G、4G、4GLTE、WiMax或者其他当前的或未来的通信协议。应当理解,数据传输技术,诸如将来开发的那些数据传输技术,可适于与样品验证装置一起使用并且不被排除在本文之外。
在一个非限制性示例中,用作源80的背光灯具有以下各项中的至少两项或更多项:照明表面积为至少20mmx20mm;跨其整个工作表面积的基本上均匀的照明;消耗最多不超过100mA。
在一个非限制性示例中,样品验证装置的盖板或其他可封闭部分可以具有至少一个盖板位置传感器,所述盖板位置传感器具有以下各项中的至少两项或更多项:检测盖板何时封闭在其完全封闭位置的不超过0.25"内;将门(开放的或封闭的)的状态中继至印刷电路组装件(PCA)上的处理器;消耗最多不超过30mA。
在一个非限制性示例中,样品验证装置可以具有PCA,所述PCA具有以下各项中的两项或更多项:监测盖板位置传感器的状态;具有对背光的开/关控制;具有对诸如但不限于LED屏幕等视觉显示器或者诸如但不限于RGB LED等视觉指示器的控制,以指示出装置状态;充当两个相机的USB通道;使用USB 2.0或更高的USB协议来供电和通信;允许在任何状态下24小时连续使用而无过热或故障。
在至少一个非限制性示例中,样品验证装置可以具有以下各项中的至少两项或更多项:适应左利手用户和右利手用户(诸如通过对不偏向任一类型用户的样品保持区域的中心定位);允许在佩戴乳胶手套或其他常用医用手套时使用,其中装置上的按钮和其他触摸特征的使用不会被戴手套的用户所妨碍;在使用期间不会破坏样品;允许相对容易地清洗所有可能受污染的表面(例如,通过提供光滑的表面并避免可能藏有污染物的凹槽和边缘);由对样品收集单元呈惰性的材料组成;由在样品或用户污染的情况下容易清洗的材料组成;由耐用的材料组成;不存在可能由于机械加工或任何其他原因而具有的任何边缘尖角。可选地,样品验证装置可被配置成具有样品保持器,该样品保持器具有凹陷部分、流体导轨、溢流区域等,以在样品溢出或其他不期望的释放的情况下移动样品远离用户接触区域。
应当理解,一些实施方式可以使用样品验证装置或其一部分作为可包括样品输运装置的***的一部分,所述样品输运装置通过连杆可操作地连接至样品验证装置,有效地使得样品(其可以是固体样品、流体样品、气体样品或其他样品)以适于由样品验证装置观察、测量或分析的形式和配置提供至该样品验证装置。
在实施方式中,样品输运装置可以包括伴随样品验证装置的连杆,使得单独的连杆是不存在的或可选的。样品输运装置的连杆或连杆可例如包括帮助适当地放置样品(或者可在其中保留或包封样品的样品保持器)的装载端口或导轨;或者可例如包括被配置用于将样品或样品保持器从第一位置运输至第二位置的机械***(例如,样品输运装置),其中所述第二位置是样品验证装置内适合于观察、测量或分析样品的位置;或者能够以其他方式使得样品或样品保持器能够定位在样品验证装置中,以供观察、测量或分析。
在实施方式中,样品输运装置可以包括流体输运装置或流体输运***,或者可以是其一部分,或者可以与其协同操作。例如,流体输运装置或***可被配置用于将样品、样品保持器、试剂器皿或者其他物体或容器转移至样品验证装置或样品验证装置内。在实施方式中,流体输运装置或***可以包括被配置用于摄取、分配或转移生物样品的移液管。流体输运装置或***可以包括或者可以连结至其他组件、装置或***。流体输运装置或***可以包括多个移液管头(其中单独的移液管头包括移液管嘴,该移液管嘴被配置用于与可从移液管嘴移除的移液管尖端相连);可单独移动的一个或多个柱塞,其中至少一个柱塞位于移液管头内,并且可在移液管头内移动;以及被配置用于实现所述多个柱塞中的单个柱塞的独立移动的马达。在实施方式中,移液管嘴可被配置用于与致动器相连或者可以包括致动器,所述致动器被配置用于实现一个或多个单独柱塞的独立移动。在实施方式中,流体输运装置或***可被配置用于接合或者可以包括样品保持器;以及至少一个移液管头,其中单独的移液管头包括移液管嘴,该移液管嘴被配置用于与可从所述移液管嘴移除的样品保持器相连,其中该装置可操作地连接至被配置用于捕捉样品保持器内或穿过样品保持器的图像的图像捕捉装置。在一个非限制性示例中,在确认样品验证之后,样品可以通过流体输运装置或流体输运***的方式从样品容器流体移除,并且在没有样品容器的情况下向上运输至一个或多个其他位置,以供等分、稀释或其他进一步处理。
尽管已经通过参考其某些特定实施方式而描述并说明了***、装置和方法,但本领域技术人员将会明白,可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出对程序和方案的各种改制、改变、修改、替代、删除或添加。举非限制性示例而言,尽管本文的至少一些实施方式被示出为一次仅处理单一样品容器,但应当理解,其他实施方式可被配置用于同时处理多批样品容器。可选地,一些实施方式可以使用传送带、顺序装载***或其他多器皿运输以将多个样品同时地送往样品验证装置中、将多个样品按顺序地送往样品验证装置中或者将多个单一样品以顺序的方式送往样品验证装置中。
此外,浓度、量和其他数值数据可在本文中以范围格式呈现。应当理解,这样的范围格式仅仅是为了方便和简洁而使用的,并且应当被灵活地解释为不仅包括被明确表述为范围界限的数值,而且还包括被包含于该范围内的单个数值或子范围,犹如明确表述了每个数值和子范围。
虽然本文示出和描述了至少一些实施方式***、装置和方法,但对于本领域技术人员显而易见的是,这样的实施方式仅以示例方式提供。本领域技术人员现将在不脱离本发明的情况下想到多种变化、改变和替代。应当理解,在实践本发明的过程中,可以采用针对本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。无论优选与否的任何特征均可与无论优选与否的任何其他特征相组合。所附权利要求书不应被解释为包括装置加功能的限定,除非这样的限定在给定的权利要求中使用短语“用于…的装置”而被明确阐述。
Claims (14)
1.一种用于与包含至少一个样品的样品容器一起使用的样品验证装置,所述装置包括:
多轴信息捕捉***,所述多轴信息捕捉***包括至少一个图像捕捉装置;
样品容器支架;以及
通信模块;
其中所述多轴信息捕捉***被定位以便沿着第一轴捕捉包括所述样品容器内的所述样品的图像的视觉信息以及沿着不与所述第一轴平行的第二轴捕捉与所述样品相关联的至少一个样品标识物,并且不移动所述多轴信息捕捉***的组件来沿着所述第一轴或所述第二轴可视化,由此所述视觉信息的至少一部分由所述通信模块传输,其中处理所述视觉信息以在所述样品未能满足一个或多个样品收集准则的情况下警告用户,并且
其中所述至少一个样品标识物位于所述样品容器的与被成像用于所述样品的所述图像的所述样品容器的另一侧不同的一侧上。
2.根据权利要求1所述的样品验证装置,还包括多轴图像捕捉***,所述多轴图像捕捉***包括沿第一轴的所述至少一个图像捕捉装置和沿第二轴的至少另一图像捕捉装置。
3.根据权利要求1所述的样品验证装置,还包括多轴信息捕捉***,所述多轴信息捕捉***包括沿第一轴的所述至少一个图像捕捉装置和沿第二轴的至少另一数据读取器。
4.根据权利要求1所述的样品验证装置,还包括多角度信息捕捉***,所述多角度信息捕捉***包括使用所述至少一个图像捕捉装置和光学元件来同时对所述样品容器的不止表面进行成像。
5.根据权利要求1所述的样品验证装置,还包括光控外壳,用于包含所述样品的至少一部分和所述至少一个图像捕捉装置的至少一部分。
6.根据权利要求5所述的样品验证装置,其中所述光控外壳包括能够从封闭位置移动至开放位置的部分,以允许将所述样品容器装载至所述样品验证装置中。
7.根据权利要求5所述的样品验证装置,其中所述至少一个图像捕捉装置的感兴趣区域包括至少两个样品容器的多个部分。
8.根据权利要求5所述的样品验证装置,其中所述至少一个图像捕捉装置的感兴趣区域同时对所述样品的一部分和所述样品容器上的视觉标识物进行成像。
9.根据权利要求5所述的样品验证装置,其中所述样品容器支撑元件保持所述样品容器,使得所述样品容器的至少下侧表面和侧表面对所述多轴信息捕捉***可见。
10.一种进行样品验证的方法,包括:
沿着第一轴捕捉包括关于所述样品的至少一个特性的至少一个图像的信息;
沿着不与所述第一轴平行的第二轴捕捉与所述样品相关联的至少一个样品标识物;
保持受试者处于样品收集设施处直到样品验证完成;
如果所述样品未能满足至少一个样品收集准则,则向用户传递警告,由此在所述受试者离开所述样品收集设施之前采取补救行动,
其中所述捕捉信息和所述捕捉至少一个样品标识物通过使用多轴信息捕捉***而发生。
11.根据权利要求10所述的方法,包括将所述样品放置到光控成像位置中。
12.根据权利要求10所述的方法,其中捕捉信息和所述捕捉至少一个样品标识物同时发生。
13.根据权利要求10所述的方法,其中捕捉信息和所述捕捉至少一个样品标识物通过使用至少两个图像捕捉装置而发生。
14.根据权利要求10所述的方法,其中捕捉信息和所述捕捉至少一个样品标识物通过使用单一捕捉装置而发生。
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