JP2015501929A - 試験システム構成および試験の方法 - Google Patents

Abstract

この発明は、生化学的マーカーのレベルを評価するための試験システム構成であって、前記生化学的マーカーを検出するためのサンプル注入口（４）および少なくとも１つの可視検出区画（５Ａ、５Ｂ）を有する使い捨てデバイス（２）、前記少なくとも１つの可視検出区画（５Ａ、５Ｂ）のデジタル写真（６０）を取り込むように構成されたデジタルカメラを含む携帯型ユニット（８）、前記写真（６０）を解析して前記レベルを評価するために、プロセッサ上で実行されるソフトウェア、および前記評価の結果（７０）を、前記携帯型ユニット（８）の、または前記携帯型ユニット（８）に接続された表示装置（８Ａ）に提示するように構成された手段を備える試験システム構成であって、前記使い捨てデバイス（２）は、前記ソフトウェアに既知である所定の色設定を有する少なくとも１つの基準面（１２）を備えて、前記デジタル写真内部の前記基準面（１２）を基礎となる基準として使用することにより、前記検出区画（５Ａ、５Ｂ）内部の色を正確に評価することが可能になるように構成される試験システム構成に関する。【選択図】図２Ａ

Description

生化学的マーカーのレベルを評価するための試験システム構成であって、前記生化学的マーカーを検出するためのサンプル注入口および少なくとも１つの可視検出区画を有する使い捨てデバイス、前記少なくとも１つの可視検出区画のデジタル写真を取り込むように構成されたデジタルカメラを含む携帯型ユニット、前記写真を解析して前記レベルを評価するために、プロセッサ上で実行されるソフトウェア、および前記携帯型ユニットの表示装置、または前記携帯型ユニットに接続された表示装置に前記評価の結果を提示するように構成された手段を備える試験システム構成。

血液および他の体液から得られた生化学的マーカーの生化学的解析は、おそらく、患者の臨床検査を除いて最も一般的に行われる診断試験であろう。生化学的解析は、家庭で（たとえば、妊娠試験、糖尿病患者のグルコースモニタ）、ポイント・オブ・ケア・デバイスで、病院もしくは医者の診療室で（たとえば、ヘモグロビン、血液ガス、乳酸、電解質）、または日常的な生化学的マーカーもしくは非常に特殊化した単一の生化学的マーカーの広いパネルが巨大な自動化装置で解析される臨床化学の部門で、行われることができる。

多くの様態では、臨床化学の部門は、適度に迅速で費用効率の高い解析に関して言えば、優れている。しかしながら、いくつかの状況では、時間の欠如、解析に必要な、適切な量の体液の欠如、または局在化（たとえば、家庭で、または医療が臨床化学の部門からかなりの距離の所で与えられるとき）のために、臨床化学の部門が、必要な解析を行うことができる方法として排除される。これらの状況では、何らかの種類のポイント・オブ・ケア（ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｃａｒｅ、ＰＯＣ）デバイスが最も効果的である、または単独で、個々の患者の安全な医療を保証するための解決策となる。ＰＯＣは、患者が住居を構える場所で行うことができる医療に対する一般的な用語である。患者から得られた特定の体液中の１つまたはいくつかの生化学的マーカーを解析するためのＰＯＣインビトロ診断デバイスに関して言えば、広範囲の技術的解決策が一般に利用可能である。ユーザに結果がどのように提示されるかに関して、ＰＯＣインビトロ診断デバイスの最も簡単な形を、尿中のホルモンであるヒト絨毛性ゴナドトロピン（ＨＣＧ）の存在が、色、線、または「＋」記号として示される妊娠試験で例示することができる。はるかに進歩したのが、巨大な高周波レンジのサイズをしたさまざまな解析装置であり、臨床化学の部門で行われる解析の多くをポイント・オブ・ケアで行うことができる。

ＰＯＣ技術に関して言えば、医療介護者は、尿試験紙のような使いやすい定性的デバイス、および現代の医療で必要な生化学的解析の大部分に関して十分な定量的結果を与える、費用がかかり重いが洗練されたラブ・オン・ベンチ装置の間でトレードオフを行わなければならない。

上述の問題の１つまたは複数を最小にするために、数多くのシステムが提案された。たとえば、米国特許出願公開第２００６／０２２２５６７号明細書が、特別に設計された付属物、および試験をその場で解析する能力を提供する特別なソフトウェアを有する、すなわち、ほぼ瞬時に試験結果を表示することができる携帯型デバイスを使用することを提案している。しかしながら、この解決策により、たとえば、おそらく非常に費用がかかるであろう特別な付属物を必要とするといった、いくつかの欠点が生じる。さらに、この解決策は、プログラムを実行するために比較的高いプロセッサ能力を有する携帯型デバイスを必要とし、前記携帯型ユニットの各１つにプログラムを実際にインストールする必要があるということも欠点になることがある。この解決策の好ましい形態では、米国特許出願公開第２００６／０２２２５６７号明細書は、携帯型ユニットにより撮られたデジタル写真を使用し、このデジタル写真は、試験結果を判定するために処理される、すなわち、色（変化／強度）に関して処理される。これは、常に達成されるわけではない場合がある、装置およびソフトウェアに対するいくつかの要件／制限を意味する場合がある。さらに、試験のために十分にはっきり識別できる色の変化を得るためには、望ましくない高価な物質を使用する必要がある場合がある。

米国特許出願公開第２００６／０２２２５６７号明細書 国際特許公開第２０１１／０４０８７４号パンフレット

本発明の目的は、上述の状況を改善することであり、請求項１で規定される方法によって達成される。本発明のおかげで、はるかに容易でより信頼性のある試験を行うことができる。さらに、本発明は、容易に入手可能な装置（これまで通常に使用されるよりも洗練されていない装置）の使用を促進して、診断結果を実際に判定することができる。

好ましくは、スマートホンが使用され、それにより、システムの方法をどこにでも容易に実施することが可能になる。試験デバイスは、特定の色を有する本体を有してもよく、この色は、色の変化を判定するときの基準として使用され、これは、最も簡単な形では、色が特定の（たとえば、白い、プラスチックの）本体部分、または色の変化が発生する（透明な「窓」またはしみ込んだフィルタを有する）試験区画を包含する部分の基準エリアを使用することを意味する。

本発明の他の一様態によれば、試験システム構成はまた、正しい色の評価が達成されたという判定が前記ソフトウェアにより可能になるように構成された、少なくとも２つの、好ましくは３つの別個の基準面を提示する。この様態のおかげで、複数の基準面を使用することにより、ソフトウェアを使用して、異なる基準面を比較して、正しい基準色が選ばれと判定することができるので、信頼性を改善することができる。さらに、ソフトウェアにより、所望の画像を取り込むときに、既知の基準面の幾何形状を使用して、携帯型ユニットを正しく配置するように制御してもよい。

明らかなように、さまざまな異なる携帯型ユニットを、たとえば、スキャナ、ビデオレコーダ、デジタルカメラなどを使用して、所望の画像を取り込んでもよく、したがって、しかも、多くの異なる手段を使用して、基本的なニーズ、すなわち、十分な品質のデジタル画像を満たして、所望の画像処理を促進することができることは明らかであるので、以下でデジタルカメラという表現を使用することにより、限定した解釈を与えるものではまったくない。

他の一様態によれば、システム構成は、携帯型ユニットによって、好ましくは、デジタルカメラを装備したスマートホンによって、単に、試験デバイスのデジタル画像を取り込み、この写真をサーバーに送信し、サーバーが瞬時に解析を行い、診断結果を携帯型ユニットに返すことにより、容易に実現されることができる。この解決策のおかげで、携帯型ユニットに高い処理能力はまったく必要なく、補助装置をまったく使用する必要もなく、これは、使い捨て試験デバイスが、事前定義色設定を有する基準面を備えて構成されるという事実により、サーバーで実行されるプログラムが、任意のソースから得られる試験結果を取り扱うことができるためであり、サーバーは、事前定義色設定を基本的な基準として使用して、試験エリア内部の任意の起こり得る色の変化を判定する。

説明する本発明は、必要なときに、たとえばスマートホンと一緒に、ポイント・オブ・ケアで瞬時に、臨床的に関連性のある定量的および／または半定量的な試験結果を介護者に与える、安価な使い捨て試験デバイス（それ自体２値の「陽性または陰性」試験を提供してもよい）を使用することができるようにする解決策を提供する。

使い捨て用品は、１つの生化学的単一マーカー用の特異的試薬、または特定の状況が対象となる生化学的マーカーのパネルを含んでもよい。試薬は、好ましくは、色の強度、または色の変化が、対象となる１つまたは複数の生化学的マーカーの濃度または活性と相関する、視覚的に検出可能な色を与えるように作り上げられる。

これは、以下により例証されることができる：
１．アシドーシスおよび細胞損傷を引き起こすほど十分に重篤な窒息が胎児／新生児に生じているかどうかを判定するために、送達中、または送達直後に臨床的に使用するための、乳酸脱水素酵素およびｐＨ（水素イオン濃度増大）指標の組合せ。
２．腰椎穿刺と同時に細菌性髄膜炎を早期に検出するための、乳酸脱水素酵素だけの解析、または脳脊髄液（ＣＳＦ）中の乳酸、グルコース、タンパク質と乳酸脱水素酵素を組み合わせた解析。
３．たとえば窒息または外傷後の中枢神経系への傷害をポイント・オブ・ケアで検出するための、尿中の脳の特異的なカルシウム結合タンパク質ｓ１００ｂの解析。
４．腎不全のリスクなしに放射線検査を行うことができるかどうかを瞬時に決定するサポートをするための（ヤッフェ反応を使用する）クレアチニン解析。
５．インビトロで発生しているときに一般的な誤差の原因であり、かつインビボで発生している場合の溶血性疾患の徴候である溶血検出（赤血球の破壊）。使い捨て用品は、ヘモグロビン自体の赤色を、または溶血の程度を示す化学的手段による赤色を使用する。
６．感染患者の病気がウイルスまたは細菌性病原体により引き起こされた場合に瞬時に示すためのＣＲＰ解析。
７．腹痛の患者の症状が、膵臓および／または胆汁に関連する行動学により引き起こされたか、そうではないかをトリアージ評価するための、ビリルビン、アミラーゼ、およびＣＲＰの組合せ。

特定の生化学的マーカーを検出するための化学反応が、目に見える色を与える試薬に結合するマイクロ流体技術が利用可能である（国際特許公開第２０１１／０４０８７４号パンフレット）。色の強度は、サンプル中の生化学的マーカーの濃度と相関する。しかしながら、色のわずかな変化を人間の目で検出することは不可能である。また、生化学的マーカーが触媒特性（酵素）を有する場合、同じ分子が複数回反応するリスクがあり、サンプルが試薬と混合されたときと、結果を調べるときとの間の時間遅れに応じて、より明示的な発色となる。これらの議論は、デバイスが単独で使用され、試験結果が視覚的に調べられるときだけでなく、色の変化がある種のソフトウェアで（たとえば、スマートホンを使用して）解析されるべきである場合に利用範囲を著しく制限する。

他の成分がアッセイに追加された場合、説明した制約を最小にすることができる。この場合、この成分は（今後、阻害剤と呼ぶ）、生化学的マーカーを一定濃度まで、たとえば、特定の生化学的マーカーの標準的な上限まで遮断する目的で、既存のアッセイに追加されてもよい。阻害剤は、たとえば、分子の活性部位に結合することにより機能し、それにより、遮断された生化学的マーカー分子が、色の変化に結合した反応に関与するのを妨げる。利点は２つの部分からなる：第一に、非常に濃い色の反応を発生させる特定の反応を抑制して、目またはソフトウェアで色の変化を検出する可能性を最適化することができる。第二に、阻害剤は反応を安定させ、したがって、サンプルが試薬に適用されたときと、結果を調べるべきときとの間の時間枠を延長する。この有益な特徴は、システム構成に関して必要不可欠というわけではないが、有益な追加のオプションを提供して、多分、他の利点を追加する可能性があることは明らかである。これについて、以下で、酵素である乳酸脱水素酵素で例証する。

乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）は、出生時の特定の組織（腸および心臓を含む）の虚血、および広がった癌、重篤な窒息（酸欠）を含む複数の危険な状態で見られる、細胞損傷の周知の生化学的マーカーである。

細胞内で、ＬＤＨは、ピルビン酸塩を乳酸塩に変換し、嫌気的条件（酸欠）の間に細胞にエネルギーを与える反応を触媒する。たとえば、ＮＡＤおよび乳酸塩が反応の基質である反応にテトラゾリウム塩を結合させることができ、ＬＤＨの活性が色に反映される。このような試験から得られる利点が、患者の局在化とは無関係に、非常に少ない血液量で数分以内に細胞損傷を引き起こす過程を識別することができることである。しかしながら、人間の目は、異なるＬＤＨ活性を、これらのＬＤＨ活性が互いに近接し過ぎている場合、分離することができない。

このような比色分析ＬＤＨ試験が、送達ユニットで作業している医療従事者により（たとえば、参照としてここに紹介する国際公開第２０１１／０４０８７４号パンフレットで説明されるようなデバイス／方法を使用することにより）評価されたとき、医療従事者は、ＬＤＨ活性が、差が≧３００Ｕ／Ｌである場合に、所定の色基準９００Ｕ／Ｌと比較したときに、より高い、または低い場合に、目で決定するのに苦労することがまったくなかった。差を＜２００Ｕ／Ｌに狭めたとき、この差を目で認識する能力が著しく低下した。また、より高いＬＤＨ活性（＞１５００Ｕ／Ｌ）が、この高いＬＤＨ範囲で色が非常に濃いために互いに区別することが困難であった。

デバイスに阻害剤を追加するとき、９００Ｕ／Ｌ未満のすべての活性が「オフになり」、ＬＤＨ活性がこの９００Ｕ／Ｌの「カットオフ」を超える場合だけ色の変化を示し、これを行うことにより、これまでの連続した色スケールが、今度は、定量的な「高」または「低」のＬＤＨ試験に変換された。また、より高いＬＤＨ区間における色の強度は、それほど深みがあるわけではなく、したがって、より評価しやすい。

デバイスをソフトウェアで解析しているとき、１００Ｕ／Ｌの区間（１００、２００、３００、…、１４００Ｕ／Ｌ）内のＬＤＨ活性が、スマートホン上のソフトウェアで評価された。ＬＤＨ試験で発生した色は、ＲＧＢ色モデルに変換され、すべてのＬＤＨ区間が互いに区別できるようになる。高い方のＬＤＨ範囲（＞１７００Ｕ／Ｌ）では、ＲＧＢ座標が互いにより近接し、区間の分離が評価をより困難にした。阻害剤を使用すると、臨床的な正常範囲が遮断された。この原理は、たとえば、正常範囲内のすべての値が「陰性」または「低」として提示される家庭での試験で、大きな利点をもたらす。また、阻害剤が、それほど深みがない色反応を高い方のＬＤＨ範囲で引き起こし、同じく高い方のＬＤＨ範囲で、異なるＬＤＨ区間の間を区別することがさらに可能になる。

本発明の他の様態によれば、本発明は、たとえば、色（またはある種の色もしくは色の強度）の変化を使用して、ある種の結果を示す、試験サンプルの簡略化された解析に関する。主な分野が、迅速に結論を出すために、たとえば、患者が１つまたはいくつかの器官系で細菌感染、重篤な周期性窒息、または細胞損傷を受けているかどうかを迅速に検出するための、取り扱いやすいインビトロ診断、ポイント・オブ・ケア、持ち運びができ、かつ使い捨ての試験デバイスに関する。試験デバイスは、たとえば色の変化によって、高いレベルの生化学的マーカーを示す（患者から得られた）試験サンプルと反応することができる１つまたは複数の化学物質（アッセイ）を含む。この発明の他の様態によれば、（患者から得られた）試験サンプルで測定されるバイオマーカーは、固有の色を有し、化学物質は必要ない。固有の色の色強度が、生化学的マーカーと相関する。

このような異なる試験デバイスが多く存在する。大きな利点が、これらのデバイスが試験、ポイント・オブ・ケアを可能にするということであり、すなわち、検査室を使用することがなく、これにより、非常に迅速な試験方法であるという大きな利点がさらにもたらされる。しかしながら、（十分な）色の変化が発生したか、発生しなかったかを判定することは常に容易というわけではなく、たとえば、この判定は、かなりのトレーニング／経験を必要とする場合がある。

以下では、添付図面を参照して、本発明についてより詳細に説明する。

本発明による第１のシステムを概略的に示す。 本発明による、修正されたシステムを概略的に示す。 上から見た、本発明による使い捨て試験デバイスの、可能な一実施形態を示す。 図２ＡのＩＩＢ−ＩＩＢに沿った横断面図を示す。 本発明による使い捨て試験デバイスの、他の一例を示す。

図１Ａには、本発明による試験システムが概略的に示され、デジタルカメラを備える携帯型ユニット８、好ましくはスマートホン、たとえばｉＰｈｏｎｅが、使い捨て試験デバイス２の表示エリア１０に提示される試験結果のデジタル写真６０を撮るために使用される。携帯型ユニット８の最も簡単な形では、ユーザは、携帯型ユニット８以外の付属物なしに単に、診断デバイス２のデジタル写真を単に取り込む。

他の実施形態では、図１を参照すると、スマートホン８用の第１の支持面１０１、および試験デバイス２用の第２の支持面１０５を備えるハウジング１０４の形をした、異なる種類のテンプレート１が使用される。

携帯型ユニット８により取り込まれたデジタル写真６０は、任意の適切な接続（所在地の場所に依存する）、たとえばインターネット４０を介してサーバー５０に送信される。サーバー５０で、特別に適合されたソフトウェアが専用プログラムを迅速に実行して、試験の結果を判定し、結果７０を携帯型ユニット８に直接送信し、携帯型ユニット８では、携帯型ユニット８の表示装置８Ａに試験結果が表示される。好ましくは、使い捨て試験デバイス２はまた、たとえば印刷された固有コード１３を装備し、固有コード１３はまた、写真の形で取り込まれ、写真によって、ソフトウェアは、写真６０がどの種類の試験デバイス２に関連するか、および多分たとえば、サーバー５０に接続されたメモリに記憶された他の所望の様態も判定することができる。

あるいは、携帯型ユニット８は、その場でさらに解析を行うために、自分自身のプロセッサ／ソフトウェアを装備してもよい。この場合、ソフトウェアはまた、所定の手法に従って、たとえば、正しい角度および距離を得るために、ユーザが試験デバイスの画像を取り込む手助けをする制御機能を含んでもよい。これは、たとえば、ある種のパラメータが満たされた場合（たとえば、距離、角度）、写真６０を自動的に取り込む、ソフトウェア内のトリガ機能によって、または写真を撮るために携帯型ユニット８を所望の位置に配置するようにユーザを誘導する、表示装置内の照準デバイスによって（多分、上記のトリガ機能と組み合わせて）達成されてもよい。

図１Ａに提示するように、写真６０を撮るためのガイダンスを、すなわち、比較的簡単なテンプレート１を、すなわち、試験結果のデジタル写真６０作成に関連して促進するために同じく使用されてもよい構成の、他の一実施形態を示す。試験結果は、使い捨て試験デバイス２の表示エリアに提示される。テンプレート１は、テンプレート１の上に使い捨て試験デバイス２の所望の配置を示すマーキング１０２を備えて構成される。好ましい一実施形態では、テンプレート１は、写真を取り込む間に携帯型ユニット８を都合よく配置するように制御するように適合された外側の形状（またはマークをつけられたフレーム）１０３を有する。これは、携帯型ユニット８のカメラ表示装置の幾何形状に対応するフレーム１０３を備えるテンプレートを設計することにより容易に達成することができ、その結果、フレームが携帯型ユニット８のビューアの中に「ぴったり合う」ときに、所望の／「正しい」配置（すなわち、試験デバイスからカメラレンズまでの距離）が達成される。それにより、携帯型ユニット８のフラッシュを使用するときに、一種の標準化された照明を達成することができる。したがって、たとえば、この携帯型ユニットの組込フラッシュによってほぼ同じ照明を提供するために、各種の携帯型ユニットに対して所望のフレームを単に設定することにより、一種の標準化された照明を得ることができる。単に所望の距離を制御することだけによるのではなく、「フレーム」はまた、通常、水平面上に置かれるテンプレートの平面に対して所望の角度／平面で（たとえば平行に）携帯型ユニット８を配置するのに役立つので、実際にフラッシュの所望の方向も制御する支援をすることにもよる。テンプレート１（耐久性がある材料、たとえば、プラスチックで囲まれた紙で作られることが好ましい）は、各々が特定の携帯型ユニット８に対応するいくつかのフレーム１０３（図示せず）を装備してもよく、同じく、（たとえば、裏側に）文書化された指示を装備してもよい。

図２Ａに示すように、使い捨て試験デバイス２は、サーバー５０により正確に既知である色を有する１つまたは複数の基準エリア１２を備えて構成され、サーバー５０に送信されたデジタル写真６０が、どういうわけかゆがんだ場合でさえ、サーバー５０内部のソフトウェアが、この基準エリア１２の実際の色を正確に分かっていることにより、起こり得るどんな色の変化も判定することができることを意味する。好ましい実施形態では、基準エリア１２内部の基準色は、使い捨て試験デバイス２の本体の色、たとえば白色のプラスチックの色とまったく同じである。これは、いくつかの利点を、第一に、基準エリア１２を作り出すために余分な費用がかからないという利点、および、基準エリアがこすり取られた場合でさえ、本体の全体がまったく同じ色を有するので、まったく同じ色が依然として維持されるという利点をもたらす。好ましい一実施形態では、保護フォイル（図示せず）が試験デバイス２の上面に適用され、このフォイルは、試験を行うまで維持され続けた場合、基準エリア１２の上に堆積物が存在しないように保護する。

さらに、基準エリアは、試験エリアと同じ画像で取り込まれる限り、支持物上にあってもよい。

行われた試行により、デジタル写真６０の中に、（異なる照明による）基準エリア１２の色の変化、ならびにたとえば、透明な壁、または反応で相互作用する「壁」を備えて構成された可視区画１０内部の（他の種類／周波数の）対応する色の変化の間に、良好な相関関係が存在することが示され、相関関係／較正が、本発明によるソフトウェアによって比較的簡単に達成されることを意味する。

図２Ａおよび図２Ｂに、収容するデバイス、たとえば血漿分離デバイス３の上に置かれるように構成された、サンプル９を含む毛管状のデバイス７を収容するように適合されたチャンバー６に接続されたサンプル注入口の形をしたサンプル注入口４を備える、本発明による使い捨てデバイス２の一例を提示する。サンプル注入口４は、好ましくは、毛管状のサンプルコレクタ７をチャンバー６の中に誘導するための、漏斗に似た挿入ピットにより囲まれる。図２Ａおよび図２Ｂには、継続している反応を検出区画５Ａおよび５Ｂの内側で観察することができる前記光学的表示エリア１０Ａ〜１０Ｃがさらに見える。

図２Ａは、上方から見た平面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＩＩＢによる断面図である。図２Ａおよび図２Ｂでは、デバイス２は、サンプルで、たとえば約５０μＬの量のたとえば全血で毛管状のデバイス７を満たすことによって、試験血液９を供給される。患者に応じて、および／またはデバイス２の特定の設計（たとえば、検出区画の数、チャネルのサイズなど）に応じて、さまざまな量の血液サンプルを想定することができ、わずか１μＬ、または１００μＬも使用することが可能であり、好ましい量は２５μＬ〜７５μＬの間である。

サンプルの挿入を促進するために、サンプル注入口４の周りのエリアは、好ましくは、毛管状のデバイス７をチャンバー６の中に誘導するようにくぼみをつけられる。図２Ａでは、毛管状のデバイス７は、血液サンプル９をカートリッジ２に接続して、血液サンプル９を血漿分離デバイス３のフィルタ３１の上に置くために、カートリッジ２の区画６の中にすでに挿入されている。毛管状のデバイス７の代わりに、サンプルの液滴をカートリッジ２上の、マークをつけられたエリアの上に解放するピペットによってサンプル９を提供することが考えられる。手作業で（または受動フィルタによって、または毛管力によって）陰圧を発生させ、血漿がフィルタ３１を通って、血漿採取チャンバー３２の中に移動させられ、血漿採取チャンバー３２から、マイクロ流体チャネル３３を通って進み、異なる検出区画５Ａ〜５Ｃの中に分配される。図２Ｂに見られるように、試験システムは、各検出区画５Ｂの上にある使い捨てデバイス２の少なくとも一部分１０Ａ〜１０Ｃが透明な光学的表示エリア１０Ｂを備え、各検出区画５Ｂを見ることができ、反応が継続している間に観察することができることを意味する。

各検出区画５Ａ〜５Ｃは、カプセル化されたユニットを形成し、このユニットは、フィルタ処理された流体が入ることが単に可能になるだけでなく、試薬と接触する生体サンプルの体積が既知であるという利点をもたらす。当業者に明らかなように、この既知の入力データ（体積）は、出力の判定に、および条件を最適化するために不可欠である場合がある。さらに、血液に関連して、血漿の量が個人間で大きく変わる場合があることが公知であり、すなわち、同じ量の血液が注入口に加えられた場合でさえ、フィルタ処理された血漿の量の変動が大きい場合がある。好ましい実施形態では、区画５Ａ〜５Ｃ内部の体積は０．１μＬ〜１５μＬ、より好ましくは３μＬ〜１０μＬ、最も好ましくは４μＬ〜９μＬの範囲である。

分離フィルタは、異なるタイプとすることができ、例としては、血液分離フィルタ、サイズにより分離するためのフィルタ、フィルタ処理すべき流体中の特定成分の親和力、捕獲、または結合のためのフィルタが挙げられるが、これらに限定されない。フィルタは、天然材料もしくは合成材料、またはこれらの組合せから作られてもよく、対称または非対称のタイプであってもよい。補助的な圧力を誘発することにより、または毛管状の手段により、分離を行うことができる。

各検出区画５Ａ〜５Ｃは、好ましくは、各区画内に、異なる種類の試薬組成物Ｙを備えて準備され、たとえば、生化学的マーカー：Ｈｂ、ＬＤＨ、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（ＡＳＴ）、アラニンアミノトランスフェラーゼ（ＡＬＴ）、乳酸、クレアチニンキナーゼ（ＣＫ）、クレアチニン、Ａｍｙｌａｓｉｓ（ＰＩＡ）、Ｃ反応性タンパク質（ＣＲＰ）、水素イオン濃度（ｐＨ）、アルブミン、Ｋ、Ｍｇ、およびＣａのうちの１つと反応するように構成される。好ましくは、各デバイス２は、ＨｂおよびＬＤＨをそれぞれ検出するための少なくとも２つの検出区画５Ａおよび５Ｂ、ならびに任意選択で、ＡＳＴ、ＡＬＴ、乳酸、ＣＫ、Ａｍｙｌａｓｉｓ、Ｋ、Ｍｇ、およびＣａのうち１つまたは複数を検出するための１つまたは複数の検出区画を備える。上述の例は、本発明の基本原理を決して限定していないことを理解されたい。

さらに、少なくとも１つの区画５Ａ〜５Ｃのうちの区画に試験サンプルが到達する前に、他の成分Ｚが試薬組成物に追加されても、試験サンプルに追加されてもよい。この成分Ｚは（今後、阻害剤と呼ぶ）、生化学的マーカーを一定濃度まで、たとえば、特定の生化学的マーカーの標準的な上限まで遮断する目的で、成分Ｙに追加される。阻害剤Ｚは、分子の活性部位に結合することにより機能し、それにより、遮断された生化学的マーカー分子が色の変化に結合した反応に関与するのを妨げる。利点は２つの部分からなる：第一に、非常に濃い色の反応を発生させる特定の反応を抑制して、目またはソフトウェアで色の変化を検出する可能性を最適化することができる。第二に、阻害剤Ｚは反応を安定させ、したがって、サンプルが試薬に適用されたとき、および結果を調べるべきときの間の時間枠を延長する。

所定の期間の後に（たとえば、反応が、反応停止物質により中断された可能性がある後に）、どんな色シフトも試験システム１のユーザにより視覚的に検出される。２Ａで血液サンプルを加えて、２Ｃで試験結果を判定するまでの合計時間が、１０分未満であるが、好ましくは５分未満、より好ましくは１分以内である。

図２Ａは、起こり得る反応が検出区画５Ａ〜５Ｃ内部で行われた後の、試験システムの平面図を示す。生化学的マーカーのレベルを判定するために、各検出区画５Ａ〜５Ｃの（もしあれば）色シフトが、試験システムと一緒に提供されることが好ましい標準的な基準範囲と比較される。本発明の一実施形態によれば、各検出区画５Ａ〜５Ｃに隣接するエリアに、いくつかの基準色１１が提供され、これにより、マーカーレベルの評価が容易に行われる。この場合、検出区画５Ａは、Ｈｂの存在を判定するように構成され、５Ｂおよび５Ｃは、任意の他の生化学的マーカーのレベルを判定または推定するように構成される。正常および異常の間に既知のカットオフを有する生化学的マーカーに対してテストパターンだけを使用するとき、このカットオフは、１つまたは複数の検出ウェルで発生した１つまたは複数の色が、試験が陽性となる色基準より濃い場合、色基準として示されることができる。阻害剤を追加することにより、対象となるバイオマーカーが低レベルである場合に、すべての色を取り去って、カットオフ（阻害剤の量）を超えた場合だけ、目に見える色を提示することができるようになる。しかしながら、（たとえば、高濃度の生化学的マーカーの色の強度を低減するために）色修正用の阻害剤を使用するとき、阻害剤は、色基準と一緒に使用されることができる。しかしながら、テストパターンがソフトウェアデバイスと一緒に使用されるとき、生化学的マーカーの濃度がソフトウェアで区間データまたは連続値として提示されるという事実により、色基準は必要ない。

たとえば、図２Ａでは、Ｈｂの５Ａの区画で色シフトがまったく発生しない状況が例証され、試験が正しいことを示す。色シフトが所与の基準色１１のうちの１つに対応する反応が区画５Ｂで発生したが、区画５Ｃでは注目すべき反応は発生しなかった。好ましくは、試験システム１のユーザは、色シフトが一定の色強度で生じる場合に対処するように指示される。このような指示は、たとえば、低酸素のリスクを示す基準範囲の部分を示すシンボルの形で、基準範囲に結びつけてマークをつけられてもよい。

図２Ａでは、区画５Ｂおよび５Ｃの標準的な基準１１は３つの色セクションを有するが、これは本発明に関して限定しているのでは決してないことを当業者は理解されよう。

可能な基準範囲１１のさらに他の例が、図３に見られ、図３では、標準的な基準１１が、２つの色セクションだけを有し、読取値が陽性または陰性の答えだけをユーザに提供することを意味する。このような基準となる標準の設計は、医療行為をする必要が常にある濃度限界を提示することが可能な医療状況で、またはマーカーレベルの定量的で正確な測定よりも、簡単で速い読取りが重要な状況で適している。

阻害剤Ｚを使用するおかげで、従来の方法によるよりも、異なる区間の間を区別する、すなわち、試験結果を識別する／判定することがかなり容易になる場合がある。

さらに、試験は、抗体を備える横方向に流れるタイプ、またはサンプルが誘導されない尿試験紙に類似するタイプとすることができる。

発明の技能を使用することなく、上記の説明と違った、広範な修正を行ってもよい、たとえば、プラスチックなどの代わりにガラスまたは何らかの他の適した材料を使用してもよいことを当業者は理解している。たとえば、１つのデジタル画像を直接取り込むのではなく、代わりに、ビデオを記録してもよいこと、および携帯型ユニット８内部（またはサーバー内部）のソフトウェアが、ビデオの複数の「画像」によって色を解析する、またはソフトウェアが、解析を行うために、画像のうち（ある種の基準を満たす）１つを自動的に選ぶことが予知される。さらに、デジタル写真６０を取り込むためにハウジングを使用することが、本発明の範囲に入り、使い捨て試験デバイスをハウジング内部の所望の位置に、好ましくはハウジングの底部に正しく配置するように適合された第１の支持ユニット、およびハウジングの反対側に、すなわち、ハウジングの最上部に、携帯型ユニットのカメラレンズを試験デバイスの方向に向けた携帯型ユニットを正しく配置するための第２の支持ユニットを備える。このとき、携帯型ユニットは、盗難の可能性を排除するために、また、調節する必要なく装置を容易に、かつ迅速に使用することを促進するために、第２の支持ユニット内部で、自分の正常な位置にロックされてもよい。さらに、ハウジングは、写真を撮るときに、使い捨て試験デバイスに適切な照明を提供するために、適切な１組のライトを備えて構成されてもよい。当然のことながら、代わりに携帯型ユニットの内部のフラッシュを使用するために、ライトが省略されてもよい。

例の利点を有する、本明細書で説明した、本発明の多くの修正形態および他の実施形態を、これらの発明が関係のある当業者が思いつき、使い捨てデバイス２が、毛管状のデバイス７を使用することなくサンプルを収容する、たとえば、指から直接、血液の液滴を収容するように適合されたサンプル注入口４を有してもよいことが当業者には明らかである。さらに、同じく、他の流体、すなわち散在した便などを本発明に関連して使用してもよいことが当業者には明らかである。さらに、本発明に関連して理解されるように、注入口４は異なる形で、たとえば、図に提示したような別個の開口の形で、または比較的大きな「注入口表面」、たとえばテストパターンに付着した浸漬層の形であってもよいことが予知される。したがって、本発明は、開示した特定の実施形態に限定されるべきではないこと、および修正形態および他の実施形態が、添付の特許請求範囲の中に含まれることが意図されることを理解されたい。本明細書において特有の用語が使用されているが、これらは一般的かつ例示的な意味でだけ使用され、限定の目的で使用されてない。たとえば、「サーバー」という言及は、限定するように解釈されるべきではなく、むしろ、サーバーという用語は、文脈で使用されたときに、遠隔に配置された能力（たとえば、処理能力、記憶能力、サポート能力など）が使用されている構成を指し、すなわち、任意の異なる種類の「サーバー設定」を、たとえば、サーバー−クライアントモデル、ピア・ツー・ピア・モデルなど、および／またはこれらの組合せを包含する。さらに、「サーバー」機能は、たとえば、画像を取り込む前に、使い捨てデバイス２の上に患者識別子を含むステッカーを貼り付けて、ソフトウェアが患者をさらに識別できるようにすることにより、個々の患者の医療記録に結果を連結するために使用されてもよいことが明らかである。さらに、サーバーシステム内部の機能は、一定数が消費されたときなどに、使い捨て用品２を自動的に追加注文するために使用されてもよい。

Claims (15)

1. 生化学的マーカーのレベルを評価するための試験システム構成であって、前記生化学的マーカーを検出するためのサンプル注入口（４）および少なくとも１つの可視検出区画（５Ａ、５Ｂ）を有する使い捨てデバイス（２）、前記少なくとも１つの可視検出区画（５Ａ、５Ｂ）のデジタル写真（６０）を取り込むように構成されたデジタルカメラを含む携帯型ユニット（８）、前記写真（６０）を解析して前記レベルを評価するために、プロセッサ上で実行されるソフトウェア、および前記評価の結果（７０）を、前記携帯型ユニット（８）の、または前記携帯型ユニット（８）に接続された表示装置（８Ａ）に提示するように構成された手段を備える試験システム構成であって、前記使い捨てデバイス（２）は、前記ソフトウェアに既知である所定の色設定を有する少なくとも１つの基準面（１２）を備えて、前記デジタル写真内部の前記基準面（１２）を基礎となる基準として使用することにより、前記検出区画（５Ａ、５Ｂ）内部の色を正確に評価することが可能になるように構成されることを特徴とする試験システム構成。
2. 前記注入口（４）および前記検出区画（５Ａ、５Ｂ）の間に分離フィルタ（３１）が構成されることを特徴とする、請求項１に記載の試験システム。
3. 前記ソフトウェアにより正しい色の評価が達成されたという判定を可能にするように構成される、少なくとも２つの分離した基準面（１２）が、好ましくは３つの分離した基準面（１２）が構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の試験システム構成。
4. 前記手段は、前記携帯型ユニット（８）上にインストールされた、または前記携帯型ユニット（８）に接続されたソフトウェアの形であり、前記結果（７０）の取込み、処理、および表示をその場で可能にするように構成される、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の試験システム構成。
5. 前記手段は、遠隔に配置されたサーバー（５０）を含む、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の試験システム構成。
6. 一定の条件を満たすデジタル写真（６０）を取り込むことが可能になるように構成された制御手段を含む、請求項４または５に記載の試験システム構成。
7. 前記制御手段は、前記写真（６０）の取込みに関連してユーザを対話で誘導するように構成された、前記携帯型ユニット（８）上のソフトウェアの形である、請求項６に記載の試験システム構成。
8. 前記制御手段は、前記写真（６０）の取込みに関連して前記ユーザを対話で誘導するように構成された、テンプレート（１）の形である、請求項６に記載の試験システム構成。
9. 少なくとも１つの可視検出区画（５Ａ、５Ｂ）内部の前記使い捨てデバイス（２）は、化学的手段（Ｙ）を含む成分を備えて、前記生化学的マーカーを直接検出するように構成され、前記成分はまた、一定濃度まで前記生化学的マーカーを遮断するように構成された阻害剤（Ｚ）を含む、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の試験システム構成。
10. 生化学的マーカーのレベルを評価するための方法であって、前記生化学的マーカーを検出するためのサンプル注入口（４）および少なくとも１つの可視検出区画（５Ａ、５Ｂ）を有する使い捨てデバイス（２）を提供し、前記少なくとも１つの可視検出区画（５Ａ、５Ｂ）のデジタル写真（６０）を取り込むように構成されたデジタルカメラを含む携帯型ユニット（８）を提供し、前記写真（６０）を解析して前記レベルを評価するために、プロセッサ上で実行されるソフトウェアを提供し、前記評価の結果（７０）を、前記携帯型ユニット（８）の、または前記携帯型ユニット（８）に接続された表示装置（８Ａ）に提示するように構成された手段を提供する方法であって、前記ソフトウェアに既知である所定の色設定を有する少なくとも１つの基準面（１２）を備える前記使い捨てデバイス（２）を、前記デジタル写真内部の前記基準面（１２）を基礎となる基準として使用することにより、前記検出区画（５Ａ、５Ｂ）内部の色を正確に評価することが可能になるように構成することにより特徴づけられる方法。
11. 前記注入口（４）および前記検出区画（５Ａ、５Ｂ）の間に分離フィルタ（３１）が構成されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 前記ソフトウェアにより正しい色の評価が達成されたという判定を可能にするように構成される、少なくとも２つの分離した基準面（１２）が、好ましくは３つの分離した基準面（１２）が構成されることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 前記手段は、前記携帯型ユニット（８）上にインストールされた、または前記携帯型ユニット（８）に接続されたソフトウェアの形であり、前記結果（７０）の取込み、処理、および表示をその場で可能にするように構成される、請求項１０〜１２のうちいずれか一項に記載の方法。
14. 前記手段は、遠隔に配置されたサーバー（５０）を含む、請求項１０〜１３のうちいずれか一項に記載の方法。
15. 前記構成は、一定の条件を満たすデジタル写真（６０）を取り込むことが可能になるように構成された制御手段を含み、好ましくは、前記制御手段は、前記写真（６０）の取込みに関連してユーザを対話で誘導するように構成された、前記携帯型ユニット（８）上のソフトウェアの形である、請求項１３または１４に記載の方法。

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