JP6770985B2 - 血液検査システムおよび方法 - Google Patents

Description

本文献は、ポイント・オブ・ケア全血液凝固分析のための自動化されたトロンボエラストメトリーシステムのような血液サンプルの特性を検査するためのシステムおよび方法に関する。

止血は、血管損傷および出血に対する人体の反応である。止血は、血小板と多数の血液凝固タンパク質（または、凝固因子）との共同作用を意味し、該共同作用の結果、血餅が形成され、それに続いて出血が止められる。

十分な凝塊を形成するため、および血餅の安定性を決定するための血液の能力を評価するために、種々の方法が導入された。血小板の計測またはフィブリン濃度の測定のような一般的な室内試験は、試験された成分が十分な量で利用できるか否かに関する情報を提供するが、それらの試験のいくつかは、生理学的条件下において、試験された成分が適切に作用するか否かを決定できないことがある。例えば、ポイント・オブ・ケアの状況において（例えば、外科手術中の手術現場において）、他の室内試験は血漿に作用し、これにより、更なる準備ステップおよび好ましい時間を超える更なる時間を課すことがある。

十分な凝塊を形成するための血液の能力を評価する試験の別のグループは、「粘弾性法」として知られる。少なくともいくつかの粘弾性法において、血餅の硬さ（またはそれに依存する他のパラメータ）は、ある期間に亘って、例えば、第１フィブリン線維の形成からフィブリン溶解現象による血餅の溶解まで、測定される。凝塊は血管損傷または切開位置での血圧およびせん断応力に抵抗しなければならないので、血餅の硬さは生体内での止血に寄与する機能パラメータである。多くの場合、凝塊の硬さは、凝固活性化、トロンビン形成、フィブリン形成および重合、血小板活性化、およびフィブリン−血小板相互作用を含む多数の関連するプロセスに由来する可能性がある。血液サンプル中の血小板、フィブリノゲン、および他の因子の特定の機能を切り離して検査するために、試薬化合物は、前記血液サンプルと混合されることができ、これにより、前記血液サンプル中のある一定の成分を活性化または抑制する。

血液サンプル（該血液サンプルには、本明細書で使用されるように、血液または血漿のような血液の誘導体を含むことが理解されるであろう）の特性を検査するためのシステムのいくつかの実施形態は、ポイント・オブ・ケア全血液凝固分析を提供するように血液サンプルを検査するために構成された制御コンソールを含む。例えば、前記システムは、種々の試薬と混合された１または複数個の血液のサンプルの受け取りに応じて、血液凝固特性の詳細かつ迅速な結果を提供するための自動化されたトロンボエラストメトリーシステムとして使用できる。

いくつかの実施形態では、前記トロンボエラストメトリーシステムは、再使用可能な分析機コンソールおよび該コンソールに対応するように構成された１または複数個の単回使用成分（ｓｉｎｇｌｅ−ｕｓｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）を含む。一例では、トロンボエラストメトリーシステムを操作するために、ユーザは、数多くの血液および試薬の移動および混合操作を開始するように前記分析機コンソールのユーザインターフェースによって促される。その後、前記分析機コンソールは、（前記分析機コンソールまたは前記血液サンプルとのユーザの相互作用をさらに要求せずに）前記検査を自動で実行し、質的なグラフィカル表示および量的なパラメータを用いて、その結果をグラフィカルディスプレイ上に映し出す。かかる分析は、凝塊時間、凝塊形態、凝塊安定性、および溶解のような止血の全機構に関する情報を提供する。さらに、かかる情報は、前記システムのユーザインターフェースから迅速に出力されて、ポイント・オブ・ケア（例えば、手術室で患者が手術を受けている間）での患者の血液特性を示す、信頼性があり、かつ迅速な結果を提供することができる。

一実施形態では、血液サンプルの凝固特性を測定するための制御コンソールは、（ｉ）制御ユニットハウジング、（ｉｉ）血液サンプルの凝固特性を映し出すために、前記制御ユニットハウジングに結合されたユーザインターフェース、および（ｉｉｉ）前記制御ユニットハウジング内に収容された、複数個の個別のトロンボエラストメトリー測定モジュールを含む。前記複数個の個別のトロンボエラストメトリー測定モジュールの各測定モジュールは、前記血液サンプルを検査するためのプローブを、プローブ・カップ装置を用いて受け取るように構成されたシャフトを含む。前記複数個の個別のトロンボエラストメトリー測定モジュールの各個別の測定モジュールは、前記複数個の個別のトロンボエラストメトリー測定モジュールの他の全ての個別の測定モジュールのシャフトの回転から独立して、前記個別の測定モジュールのそれぞれのシャフトを回転させる専用の作動ユニットを含む。

血液サンプルの凝固特性を測定するためのかかる制御コンソールは、必要に応じて、１または複数個の以下の特徴を含んでもよい。いくつかの実施形態では、前記作動ユニットは、ステッパモータを備える。前記ステッパモータは、必要に応じて、ネジ切りされた駆動シャフトを含んでもよい。種々の実施形態では、前記作動ユニットは、滑動ユニットも含む。前記滑動ユニットは、前記モータの前記ネジ状切りされた駆動シャフトにネジ係合されたネジ切りされたカラーを有してもよく、これにより、前記モータは、前記滑動ユニットを直線状に変換して駆動できる。特定の実施形態では、前記作動ユニットは、バネ線も含む。いくつかのかかる実施形態では、前記滑動ユニットと前記シャフトとの間に延在するバネ線のために、前記滑動ユニットの直線変換は、前記シャフトの回転運動を生じさせてもよい。

血液サンプルの凝固特性を測定するための制御コンソールの種々の実施形態では、前記作動ユニットは、前記バネ線を前記滑動ユニットに引き付ける磁石をさらに備える。前記バネ線は、前記滑動ユニットの湾曲表面に、磁気によって引き付けられてもよい。必要に応じて、前記作動ユニットは、前記滑動ユニットの位置を検出するように構成されたセンサを含んでもよい。いくつかの実施形態では、前記センサは、ホール効果センサを含む。種々の実施形態では、前記作動ユニットは、前記滑動ユニットの移動量限界を検出するように構成された、１または複数個の移動末端センサを含んでもよい。前記制御コンソールは、前記制御ユニットハウジング内に収容された１または複数個の振動センサを含んでもよい。いくつかの実施形態では、前記複数個の個別のトロンボエラストメトリー測定モジュールの各個別の測定モジュールは、１または複数個の振動センサを含む。

血液サンプルの凝固特性を測定するための制御コンソールの特定の実施形態では、前記複数個の個別のトロンボエラストメトリー測定モジュールの各個別の測定モジュールは、電荷結合素子（ＣＣＤ）部品を評価するための評価ユニットを含む。いくつかの実施形態では、前記評価ユニットは、（ｉ）前記ＣＣＤからの輝度分布データを受け取り、（ｉｉ）前記輝度分布データに基づいて、ＣＣＤ校正データを生成し、かつ（ｉｉｉ）前記ＣＣＤ校正データをリアルタイム測定されたＣＣＤ輝度分布データと比較するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、前記複数個の個別のトロンボエラストメトリー測定モジュールの各個別の測定モジュールは、前記プローブ・カップ装置内のカップを加熱するように構成されたヒータをさらに含んでもよい。

別の実施形態では、トロンボエラストメトリー分析システムのＣＣＤ部品を評価するための方法は、１または複数個のトロンボエラストメトリー分析システムのプロセッサまたは個別のＡＤモジュールの１または複数個のプロセッサによって実行される。前記方法は、前記ＣＣＤからの輝度分布データを受け取ること、ＣＣＤ校正データを生成すること（ここで、前記ＣＣＤ校正データは、前記ＣＣＤからの前記輝度分布データに基づいて生成される）、および前記ＣＣＤ校正データをリアルタイム測定されたＣＣＤ輝度分布データと比較すること（ここで、前記トロンボエラストメトリー分析システムは、トロンボエラストメトリー分析を実行している）を含む。いくつかの実施形態では、前記ＣＣＤからの前記輝度分布データは、前記ＣＣＤの複数個の個別のピクセルからの個別の輝度分布データを表す。

前記トロンボエラストメトリー分析システムの１または複数個のプロセッサまたは個別のＡＤモジュールの１または複数個のプロセッサによって実行されるトロンボエラストメトリー分析システムのＣＣＤコンポーネントを評価するためのかかる方法は、必要に応じて、１または複数個の以下の特徴を含んでもよい。いくつかの実施形態では、前記方法は、前記ＣＣＤからの輝度分布データの立下りエッジまたは立上りエッジの位置を決定することをさらに含む。

別の実施形態では、前記トロンボエラストメトリー分析システムの正確さを制御する方法は、前記トロンボエラストメトリー分析システムの１または複数個のプロセッサまたは個別のＡＤモジュールの１または複数個のプロセッサによって実行される。前記方法は、前記トロンボエラストメトリー分析システムの振動の検出レベルを示す振動データを受け取ること、受け取られた前記振動データを許容閾値と比較すること、および前記許容閾値よりも大きい受け取られた前記振動データに応じて、振動エラー指示を生成することを含む。

前記トロンボエラストメトリー分析システムの正確さを制御するかかる方法は、必要に応じて、１または複数個の以下の特徴を含んでもよい。いくつかの実施形態では、前記方法は、前記トロンボエラストメトリー分析システムの作動ユニットに対して検出された滑動ユニットの位置を示す位置指示データを、前記トロンボエラストメトリー分析システムの１または複数個のプロセッサで受け取ることも含む。特定の実施形態では、前記方法は、前記トロンボエラストメトリー分析システムの１または複数個のプロセッサによって、前記受け取られた位置指示データを１または複数個の許容閾値と比較することも含む。種々の実施形態では、前記方法は、前記トロンボエラストメトリー分析システムの１または複数個のプロセッサによって、かつ１または複数個の許容閾値と前記受け取られた前記位置指示データとの比較に基づいて、前記１または複数個の許容閾値よりも大きくなる前記受け取られた位置指示データに応じて、位置エラー指示を生成することも含む。

別の実施形態では、トロンボエラストメトリー分析システムの正確さを制御する方法は、前記トロンボエラストメトリー分析システムの１または複数個のプロセッサによって、または個別のＡＤモジュールの１または複数個のプロセッサによって実行される。前記方法は、前記トロンボエラストメトリー分析システムの作動ユニットに対して検出された滑動ユニットの位置を示す位置指示データを受け取ること、受け取られた前記位置指示データを１または複数個の許容閾値と比較すること、および（前記１または複数個の許容閾値と前記受け取られた位置指示データとの比較に基づいて）、前記１または複数個の許容閾値よりも大きい前記受け取られた位置指示データに応じて、位置エラー指示を生成することを含む。

トロンボエラストメトリー分析システムの正確さを制御するかかる方法は、必要に応じて、１または複数個の以下の特徴を含んでもよい。いくつかの実施形態では、前記位置指示データは、前記滑動ユニットが目的とされる移動限界位置に位置するか否かを示す１または複数個の移動末端センサからの１または複数個の信号を含む。特定の実施形態では、前記位置指示データは、前記滑動ユニットが直線経路に沿って前後に直線的に移動するときに前記滑動ユニットのリアルタイム位置を示す、１または複数個のセンサからの１または複数個の信号を含む。

本願明細書に記載された実施形態のいくつかまたは全ては、１または複数個の以下の利点を提供してもよい。第１に、本明細書に記載されたトロンボエラストメトリーシステムのいくつかの実施形態は、個別のモジュールまたはチャンネルのための、複数個の検査および測定チャンネルの独立した作動ユニットを備えて構成される。例えば、いくつかの実施形態では、前記トロンボエラストメトリーシステムは、４個のモジュールまたはチャンネルを含み、これらのそれぞれは、独立した作動ユニットを有する。したがって、各検査および測定モジュールの作動は、他の検査および測定モジュールと独立に制御されることができる。加えて、複数個の検査および測定モジュールの各モジュールに独立した作動ユニットを使用すると、いくつかの状況において、システムのメンテナンス性能に利点を与えるモジュール設計が得られる。

第２に、前記トロンボエラストメトリーシステムのいくつかの実施形態の作動ユニットは、位置制御可能な回転作動装置（例えば、プログラム制御可能なステッパモータ制御システムに結合されるステッパモータ、またはフィードバックエンコーダを備え、かつ制御システムに結合される別の種類の好適な回転作動装置）を用いて駆動される。位置制御可能な作動装置（例えば、モータ）の使用は、プログラム可能な作動パターンを可能にする点で有利である。加えて、いくつかの実施形態では、ステッパモータは、いくつかの他の種類のモータと比べて、回転式のトロンボエラストメトリーシステムをより正確に作動できるようにする。さらに、いくつかの実施形態では、前記ステッパモータは、振動のようなある外部エラー因子からの隔離性を高める。

第３に、前記トロンボエラストメトリーシステムのいくつかの実施形態は、前記トロンボエラストメトリー検査システムの前記ＣＣＤ（電荷結合素子）部品の自己評価および校正のためのファームウェアを備えて構成される。したがって、いくつかの場合、測定の不正確さは、低減されまたは取り除かれる。いくつかのかかる実施形態では、前記ＣＣＤの各個別のピクセルの機能性は、トロンボエラストメトリー検査の実行前に検証される。その結果、前記トロンボエラストメトリーシステムの性能の不変性が高められる。

第４に、前記トロンボエラストメトリーシステムのいくつかの実施形態は、前記回転式のトロンボエラストメトリーの作動および検出システムの機能面を監視し、かつ評価するための追加のファームフェアを備えて構成される。例えば、いくつかの実施形態では、前記測定信号を歪ませる虞のある振動が検出されて、前記トロンボエラストメトリーシステムを管理するために使用される。さらに、いくつかの実施形態では、前記回転式のトロンボエラストメトリー作動システムの動きおよび移動末端の位置を検出するセンサが含まれる。前記回転式のトロンボエラストメトリー作動および検出システムの機能面を監視し、かつ評価するこれらのシステムは、ロバストな測定システムを提供し、測定の質を高めること（例えば、前記トロンボエラストメトリー測定の正確さおよび／または精密さを高めること）を容易にする。

本発明の１または複数個の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の詳細な説明で明らかにされる。本発明の他の特徴、目的、および利点は、詳細な説明および図面から、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。

図１は、いくつかの実施形態に係る、一例示的なトロンボエラストメトリーシステムの斜視図である。 図２は、図１のトロンボエラストメトリーシステムによって計算され表示されるような、血餅形成の間に血餅の硬さを定量化するグラフィックの一例である。 図３は、図１のトロンボエラストメトリーシステムの一例示的な回転式のトロンボエラストメトリー検出システム部を図示した概略図である。 図４は、図１のトロンボエラストメトリーシステムの個別のトロンボエラストメトリー測定チャンネルのための一例示的な作動および検出モジュール（本明細書では、“ＡＤモジュール”または“ＡＤＭ”とも称される）の斜視図である。 図５は、図４の一例示的なＡＤモジュールの拡大斜視図である。 図６は、図４の一例示的なＡＤモジュールの作動ユニットの拡大斜視図である。 図７は、図６の作動ユニットの滑動部の拡大斜視図である。 図８は、図１のトロンボエラストメトリーシステムとともに使用され得る一例示的なＣＣＤ評価プロセスのフローチャートである。 図９は、図１のトロンボエラストメトリーシステムとともに使用され得る別のＣＣＤ評価プロセスのフローチャートである。 図１０は、図１のトロンボエラストメトリーシステムとともに使用され得るトロンボエラストメトリー測定の質を制御するプロセスのフローチャートである。 図１１は、図１のトロンボエラストメトリーシステムとともに使用され得る別のトロンボエラストメトリー測定の質を制御するプロセスのフローチャートである。

種々の図中の同様な参照記号は、同様な要素を示している。

図１を参照すると、一例示的な血液検査システム１００のいくつかの実施形態は、血液分析機コンソール１１０とともに、血液分析機コンソール１１０に結合されるグラフィカルユーザインターフェース１２０を含む。図示された実施形態では、血液検査システム１００は、血液サンプルの多数の血液凝固特性を測定するように構成されるトロンボエラストメトリーシステムである。かかるトロンボエラストメトリーシステム１００の一例は、ドイツ国のミュンヘンに本部が設けられたテム・インターナショナル・ゲーエムベーハーから入手できるロテム（ＲＯＴＥＭ（登録商標））・デルタ・トロンボエラストメトリーシステムである。トロンボエラストメトリーおよびトロンボエラストグラフィは、（例えば、凝固因子および阻害剤、血小板、およびフィブリンに関連する）凝塊形成中およびその後のフィブリン溶解現象中に、血餅の硬さを連続的に図として記録することによって、血液の弾性を測定することに基づく。

例示的なトロンボエラストメトリーシステム１００は、生体外での血液診断を実行し、ポイント・オブ・ケアの現場で（例えば、患者が手術中および手術の準備中にあるときの手術現場などで）特に有利である。加えて、トロンボエラストメトリーシステム１００は、実験室設置の全血液凝固分析システムとして使用され得る。トロンボエラストメトリーシステム１００は、血液サンプルの凝固状態の定量的および定性的な指示を提供する。

いくつかの実施形態では、グラフィカルユーザインターフェース１２０に表示されたグラフィカル表示は、種々の血液診断結果（例えば、テモグラム（ＴＥＭｏｇｒａｍ）と称されることがある１または複数個のプロット、数値データまたは測定結果、またはこれらの組み合わせ）を反映しており、前記種々の血液診断結果によって、凝固因子および阻害剤、フィブリノゲン、血小板などの成分と線維素溶解系との間の相互作用が説明されてもよい。例えば、図２も参照すると、いくつかの実施形態では、グラフィカルユーザインターフェース１２０は、凝塊形成中に、連続的に図として記録した血餅の硬さをグラフィカル表示２００として提供する。図２は、グラフィック２００の一例であり、例えば、分析を実行中に、該グラフィックはトロンボエラストメトリーシステム１００によって計算され表示されて、これにより、凝塊形成中に血餅の硬さが定量化される。いくつかの実施形態では、凝塊形成中に、血餅の硬さに関連する複数個のかかるグラフィカル表示２００が、グラフィカルユーザインターフェース１２０に同時に表示される。

さらに図１を参照すると、いくつかの実施形態では、分析機コンソール１１０は、ハードウェア装置、およびトロンボエラストメトリーシステム１００の操作を制御するサブシステムを収容する。例えば、分析機コンソール１１０は、１または複数個のプロセッサ、および操作システムおよび他の実行可能な指令を保存できるメモリ装置を収容する。いくつかの実施形態では、前記実行可能な指令は、前記１または複数個のプロセッサによって実行される場合、血液凝固特性を示す血液検査結果のデータの分析、およびユーザインターフェース１２０を介した出力などの操作を前記システム１００に実行させるように構成される。

いくつかの実施形態では、分析機コンソール１１０は、また、種々の内部サブシステムを収容し、種々の電子接続受部（図示しない）を含み、カートリッジポート（図示しない）を含む。前記種々の電子接続受部は、これらに限定される訳ではないが、１または複数個のＵＳＢポート、イーサネット（登録商標）ポート（例えば、ＲＪ４５）、ＶＧＡコネクタ、サブＤ９コネクタ（ＲＳ２３２）などのようなネットワークおよびデバイスのコネクタを含んでもよい。かかる接続受部は、分析機コンソール１１０の後側、または分析機コンソール１１０上の他の便利な位置に配置されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、１または複数個のＵＳＢポートは、分析機コンソール１１０の前側または前側近傍に配置されてもよい。そのように配置されたＵＳＢポートは、例えば、メモリスティックへのデータの記憶についてユーザの利便性を提供してもよい。いくつかの実施形態では、トロンボエラストメトリーシステム１００は、これらに限られる訳ではないが、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース（登録商標）、ＮＦＣ、ＲＦ、ＩＲなどのようなワイヤレス通信方式を用いて操作するように構成される。

さらに図１を参照すると、いくつかの実施形態では、グラフィカルユーザインターフェース１２０は、トロンボエラストメトリーシステム１００によって検査するための血液サンプルの準備中に、ユーザの助けとなるグラフィカル形式および／またはテキスト形式のユーザ指令を伝えるように使用もされる。必要に応じて、グラフィカルユーザインターフェース１２０は、分析機コンソール１１０に結合されていて、タッチスクリーンディスプレイである。これにより、ユーザは、例えば、情報を入力でき、かつメニュー項目を選択できる。いくつかの実施形態では、グラフィカルユーザインターフェース１２０は、分析機コンソール１１０に固定して取り付けられる。特定の実施形態では、グラフィカルユーザインターフェース１２０は、分析機コンソール１１０に対して、回転可能であり、および／または、それ以外に、位置調節可能または取り外し可能である。

血液検査システム１００は、キーボード１３０、および／または、マウス、タッチパッド、トラックボールなどのような他の種類のユーザ入力デバイスを含んでもよい。いくつかの実施形態では、トロンボエラストメトリーシステム１００は、外設のバーコードリーダも含む。かかる外設のバーコードリーダは、これらに限られる訳ではないが、血液サンプルのデータ、ユーザ識別子、患者識別子、正常値などのようなデータの簡便な一次元または二次元バーコード入力（ｅｎｔｒｙ）を円滑にすることができる。これに代えて、またはこれに加えて、トロンボエラストメトリーシステム１００は、近接場通信タグ、ＲＦＩＤタグなどを読み取るように構成されたリーダを備えてもよい。いくつかの実施形態では、リモートデバイスがトロンボエラストメトリーシステム１００からの情報を受け取ることができ、および／または入力できるように、コンピュータデータネットワーク（例えば、イントラネット、インターネット、ＬＡＮなど）が使用されてもよい。

図示されたトロンボエラストメトリーシステム１００は、電子システムのピペット１６０も含む。該システムのピペット１６０を用いると、ユーザは、検査前の血液サンプルを準備する工程中に、測定された体積量の液体（血液または試薬など）を簡便に分配できる。いくつかの実施形態では、前記システムのピペット１６０は、半自動式のソフトウェアで管理された装置である。例えば、いくつかの実施形態では、前記システムのピペット１６０は、目的とされる量の液体をある容器から自動的に抜き取り、その後、ユーザは、前記目的量の液体を他の容器内に分配できる。

いくつかの実施形態では、血液検査システム１００の操作は、トロンボエラストメトリーの実行前に血液サンプルと混合される１または複数個の試薬１７０を使用することを含む。例えば、試薬１７０は、これらに限られる訳ではないが、ＣａＣｌ２、エラグ酸またはリン脂質、組織因子、ヘパリナーゼ、ポリブレン、サイトカラシンＤ、トラネキサム酸など、およびこれらの組み合わせのような化合物を備えることができる。いくつかの実施形態では、トロンボエラストメトリーシステム１００は、前記システムのピペット１６０を用いて特定の試薬１７０を前記血液サンプルと混合するためのユーザ指令を（例えば、グラフィカルユーザインターフェース１２０を介して）提供するであろう。

トロンボエラストメトリー分析機コンソール１１０は、１または複数個の個別のトロンボエラストメトリー測定ステーション１８０（本明細書では、“チャンネル”または“測定モジュール”とも呼ばれる場合がある）も含む。トロンボエラストメトリーシステム１００の図示された実施形態は、４個の個別のトロンボエラストメトリー測定ステーション１８０（つまり、４個のチャンネルまたは４個の測定モジュール）を含む。

以下にさらに説明されるように、各トロンボエラストメトリー測定ステーション１８０は、トロンボエラストメトリー検査の準備中に、ユーザが、血液および試薬を含むサンプルカップを配置するカップホルダーを含む。いくつかの実施形態では、前記カップホルダーは、加熱システムを備えて取り付けられ、これにより、前記サンプルは、体温近傍（例えば、３７±１．０℃）まで温められ、その温度に維持されることができる。

以下にさらに説明されるように、いくつかの実施形態では、各トロンボエラストメトリー測定ステーション１８０は、検査対象のサンプルを含んでいるカップ内に取り外し可能に配置されてもよいピンまたはプローブを含む。前記プローブとカップとの間には隙間が存在する。いくつかの実施形態では、前記シャフトおよびプローブは、（両回転方向に）約１０°未満だけ、好ましくは（両回転方向に）約３°〜６°だけ、前後に揺動され、またはその他の方法としては回転される。前記シャフトおよびプローブのかかる揺動は、両回転方向において、振幅が等しくてもよい。前記揺動は測定され、血栓溶解のために前記血液／試薬の混合物が硬くなり始めるにつれて、前記揺動は低減される。トロンボエラストメトリー測定ステーション１８０により一定時間に亘ってそのような揺動を測定することによって、トロンボエラストメトリーの結果が生じる。

図３も参照すると、各トロンボエラストメトリー測定ステーション１８０（測定モジュール）内に存在し得る一例示的な回転式のトロンボエラストメトリー作動および検出システム３００が模式的に示される。いくつかの実施形態では、作動および検出システム３００のシャフト３１０は、単回使用カップ１３６内に含まれる血液サンプルに回転式のトロンボエラストメトリーを実行するために、単回使用プローブ１３８と係合できる。図３では、プローブ１３８およびカップ１３６が、全体として、例示的な回転式のトロンボエラストメトリー作動および検出システム３００を見易くでき、かつ理解し易くできるように長手方向断面内に示される。いくつかの実施形態では、プローブ１３８は約６ｍｍの外径を有し、カップ１３６は約８ｍｍの内径を有する。しかしながら、カップ１３６およびプローブ１３８の寸法は、適宜大きくしたり、または小さくしたりできる。

この特定の実施形態では、模式的に例示された回転式のトロンボエラストメトリー作動および検出システム３００は、台板３０２、シャフト３１０、ベアリング３１２、ミラー３１４、反力バネ線３２０、光源３３０、および検出器３４０（例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）など）を含む。単回使用カップ１３６は、矢印３１８で示されるように、（例えば、ユーザによって）持ち上げられることができ、これにより、シャフト３１０の先端位置は、プローブ１３８の穴１３９に入り、プローブ１３８と着脱自在に結合されるようになる。ベアリング３１２は、台板３０２およびシャフト３１０に係合されて、台板３０２に対するシャフト３１０の回転運動を生じさせる。バネ線３２０は、シャフト３１０に結合されていて、（以下にさらに説明されるモータによって駆動されるような）バネ線３２０の誘導される動きは、矢印３１６で示されるように、（両回転方向に）１０°未満だけ、好ましくは（両回転方向に）約３°〜約６°だけ前後に揺動するように、シャフト３１０を誘導できる。ミラー３１４はシャフト３１０に結合されている。光源３３０は、ミラー３１４に向けて光を照射するように構成され、光は、ミラー３１４から検出器３４０に向かって（シャフト３１０の回転方向に応じた方向に）反射され得る。したがって、プローブ１３８の動作は、光学検出システム（例えば、検出器３４０）によって検出される。回転式のトロンボエラストメトリー作動および検出システム３００の他の構成もまた本開示内で想定されることが理解されるべきである。

カップ１３６内の血液が凝固し始めるにつれて、（ミラー３１４から検出器３４０への光線の反射によって検出されるように）シャフト３１０の動作の振幅は減ぜられ始める。凝固中、血液のフィブリン骨格は、（血小板とともに）カップ１３６の表面とプローブ１３８の表面との間に機械的な弾性結合を生じさせる。このため、１または複数個の前記活性化因子（例えば、試薬）を添加することによって誘導される、進行中の凝固工程が観察および定量され得る。

検出器３４０で検出された動作データは、トロンボエラストメトリーの結果を処理し確定するように、分析機コンソール１１０で動かしているアルゴリズムによって解析される。このシステムは、これらに限られる訳ではないが、凝塊時間、凝塊形成時間、アルファ角、振幅、凝塊の最大硬さ、溶解開始時間、溶解時間、溶解指数（％）、および最大溶解（％）のような種々のトロンボエラストメトリーパラメータを容易にする。このように、好適な医療介入のために、患者の止血状態の種々の不足を明らかにすることができ、かつ患者の止血状態の種々の不足を説明することができる。検査工程の最後には、プローブ１３８からシャフト３１０を非結合状態にするようにカップ１３６は下降され得る。

さらに図１を参照すると、分析機コンソール１１０は、１または複数個の個別のトロンボエラストメトリー測定ステーション１８０に（例えば、１対１に）対応する、１または複数個の回転式のトロンボエラストメトリー作動および検出モジュール（ＡＤモジュール）４００を収容できる。かかる回転式のトロンボエラストメトリーＡＤモジュール４００は、例えば、図３を参照して先に説明された例示的な回転式のトロンボエラストメトリー作動および検出システム３００のように操作できる。

図４を参照すると、個別の回転式のトロンボエラストメトリーＡＤモジュール４００は、概して、ハウジング４１０およびシャフト４２０を含むことができる。シャフト４２０は、先に説明されたように、トロンボエラストメトリーおよび／またはトロンボエラストグラフィを実行するために、単回使用プローブ（例えば、図３のプローブ１３８）に着脱自在に結合されることができる。つまり、先に説明されたように、シャフト４２０は、（両回転方向に）１０°未満だけ、（両回転方向に）好ましくは約３°〜約６°だけ、回転可能に前後に揺動されることができる。

図５を参照すると、回転式のトロンボエラストメトリーＡＤモジュール４００の拡大図によって、ＡＤモジュール４００の主要な部品は見易くされている。例えば、回転式のトロンボエラストメトリーＡＤモジュール４００は、ハウジング４１０（３個のハウジング部４１０ａ、４１０ｂ、および４１０ｃを含んでいる）、シャフト４２０、作動ユニット４３０、バネ線４４０、ＬＥＤ４５０、ＣＣＤ４６０、およびプリント基板（ＰＣＢ）アッセンブリ４７０を含む。

いくつかの実施形態では、ハウジング４１０は、カバー４１０ａ、基板４１０ｂ、および背面カバー４１０ｃを含む。ハウジング４１０は、シャフト４２０が単回使用プローブに係合できるように基板４１０ｂを超えて突出するシャフト４２０の一部を除いて、ＡＤモジュール４００の他の部品を内包する。したがって、いくつかの実施形態では、ＡＤモジュール４００は、１ユニットとして取り除かれ、かつ交換されることができるディスクリートモジュールである。

回転式のトロンボエラストメトリーＡＤモジュール４００は、シャフト４２０も含む。図示された実施形態では、シャフト４２０は、ベアリング４２２およびミラー４２４を含む。ＡＤモジュール４００が組み立てられると、ベアリング４２２は、基板４１０ｂに固定して結合される。このため、シャフト４２０は、基板４１０ｂに対して自在に回転できる。ミラー４２４は、シャフト４２０に取り付けられていて、ＬＥＤ４５０からの光をＣＣＤ４６０に向けて反射するように構成される。回転式のトロンボエラストメトリー検査中に、シャフト４２０が揺動するにつれて、（ミラー４２４がシャフト４２０に取り付けられていることにより、）ミラー４２４の向きもこれに応じて揺動する。したがって、回転式のトロンボエラストメトリー検査中に、ＬＥＤ４５０からの光は、シャフト４２０が揺動するにつれて変化する角度で、ミラー４２４から反射される（およびＣＣＤ４６０に向かう）ようになる。

回転式のトロンボエラストメトリーＡＤモジュール４００は、作動ユニット４３０も含む。作動ユニット４３０（図６を参照して、以下により詳細に説明される）は、シャフト４２０を回転揺動させる推進力を付与する。

図示された実施形態では、バネ線４４０は、作動ユニット４３０とシャフト４２０との間を結合する。換言すれば、作動ユニット４３０は、バネ線４４０を駆動し、バネ線４４０は、作動ユニット４３０からシャフト４２０に前記推進力を伝える。

回転式のトロンボエラストメトリーＡＤモジュール４００はＬＥＤ４５０も含む。いくつかの実施形態では、ＬＥＤ４５０はＰＣＢアッセンブリ４７０に固定して据え付けられ、前記ＰＣＢアッセンブリはハウジング４１０に固定して据え付けられる。ＬＥＤ４５０は、ミラー４２４方向に安定して（ｓｔｅａｄｉｌｙ）方向付けられる光を放出する。いくつかの実施形態では、１または複数個のレンズが、ＬＥＤ４５０とともに用いられる。

ＬＥＤ４５０からの光は、ミラー４２４からＣＣＤ４６０方向に反射される。ＣＣＤ４６０は、ＣＣＤ４６０の面に沿って配置される（例えば、おおよそ直線状に配置される）複数個のピクセルを含む。したがって、シャフト４２０が回転するにつれて、ミラー４２４から反射される光は、ＣＣＤ４６０の面を横断するようにスキャンする。ＬＥＤ光を受け取るＣＣＤ４６０の特定のピクセルの位置を検出することによって、角度位置およびシャフト４２０の回転角に関連する他の特性が測定されることができる。いくつかの実施形態では、他の型式の光検出器（ＣＣＤ型の検出器以外）が、ＣＣＤ４６０の代わりに使用され、またはＣＣＤ４６０に加えて使用される。

回転式のトロンボエラストメトリーＡＤモジュール４００は、ＰＣＢアッセンブリ４７０も含む。ＰＣＢアッセンブリ４７０は、電子デバイスおよび回路素子を含み、該デバイスおよび回路素子は、回転式のトロンボエラストメトリーＡＤモジュール４００の操作のために使用される。特定の実施形態では、ＰＣＢアッセンブリ４７０（その中に保存される実行可能コードを含んでいる）は、前記ＣＣＤからの輝度分布データを受け取り、前記輝度分布データに基づいてＣＣＤ校正データを生成し、前記ＣＣＤ校正データをリアルタイム測定されたＣＣＤ校正データと比較するように構成された評価ユニットを備える。いくつかの実施形態では、ＰＣＢアッセンブリ４７０は、マイクロプロセッサ、モータドライバ、ヒューズ、集積回路などを含む。ＰＣＢアッセンブリ４７０は、これらに限られる訳ではないが、振動センサ、加速度センサ、ホール効果センサ、移動末端検出器、近接センサ、光学センサ、マイクロスイッチなどのような１または複数個の型式のセンサを含んでいてもよい。

図６を参照すると、回転式のトロンボエラストメトリーＡＤモジュール４００の一例示的な作動ユニット４３０は、作動ユニット部品を見易くするために拡大図で示される。図示された実施形態では、作動ユニット４３０は、モータ４３２、滑動ユニット４３４、および滑動案内部材４３８を含む。モータ４３２は、滑動案内部材４３８に据え付けられる。滑動ユニット４３４は、滑動案内部材４３８に摺動可能に係合される。モータ４３２は、滑動ユニット４３４に係合され、これにより、以下でさらに説明されるように、モータ４３２は、滑動ユニット４３４に推進力を付与することができる。

例示的な作動ユニット４３０は、多数の作動上の利点を提供するために設計される。例えば、以下の説明からより明白になるように、作動ユニット４３０は小型であり、軽量であり、外部振動に強く、機械的に精密であり、電子的に取り付けられ、高度に制御可能であり、繰り返し位置決め可能であり、耐久性があるなどである。

いくつかの実施形態では、モータ４３２はステッパモータである。したがって、いくつかのかかる実施形態では、モータ４３２は、既定の方法で回転および操作するように、プログラムされ、かつ制御されることができる。つまり、いくつかの実施形態では、モータ４３２は、これらに限られる訳ではないが、回転速度、回転数、加速、減速、方向などのようなパラメータを含む選択されたパラメータに応じて操作されるようにプログラムされることができる。かかる因子は、回転式のトロンボエラストメトリーＡＤモジュール４００または分析機コンソール１１０のメモリ中にプログラムされていてもよい。したがって、モータ４３２のための種々の作動曲線は、容易に選択され、および／または望み通りに調節されることができる。いくつかの実施形態では、全ての回転式のトロンボエラストメトリーＡＤモジュール４００は、同一の作動曲線を用いて操作するようにプログラムされる。他の実施形態では、１または複数個の回転式のトロンボエラストメトリーＡＤモジュール４００は、１または複数個の他の回転式のトロンボエラストメトリーＡＤモジュール４００と比べて、異なる作動曲線を用いて操作するようにプログラムされる。

モータ４３２は駆動シャフト４３３を含む。いくつかの実施形態では、駆動シャフト４３３は送りネジである。前記送りネジの雄ネジは、滑動ユニット４３４の内側がネジ切りされた位置と螺合されてもよい。いくつかのかかる実施形態では、駆動シャフト４３３は、精密にネジ切りされた送りネジであり、これにより、滑動ユニット４３４の正確かつ円滑な制御が容易になる。駆動シャフト４３３および滑動ユニット４３４が螺合されると、モータ４３２の回転は滑動ユニット４３４の直線移動になる。つまり、モータ４３２の駆動シャフト４３３が回転するにつれて、滑動ユニット４３４は、滑動案内部材４３８内を摺動可能に移動するようになる。モータ４３２の回転方向が逆（例えば、反時計周りに対して時計周り）になると、滑動案内部材４３８に対する滑動ユニット４３４の直線方向は、これに応じて逆になる。

図７も参照すると、滑動ユニット４３４の一例は、滑動ユニット部品を見易くするために拡大斜視図で示される。滑動ユニット４３４は、湾曲部材４３５、ネジ切りされたカラー４３６、バネ線保持磁石４３７、滑動ユニット保持磁石４３９、バネ線取付部材４５２、および滑動体４５４を含む。ネジ切りされたカラー４３６および湾曲部材４３５は、滑動体４５４に取り付けられる。バネ線保持磁石４３７は湾曲部材４３５に取り付けられる。バネ線取付部材４５２は湾曲部材４３５および滑動体４５４に係合される。滑動ユニット保持磁石４３９は、滑動案内部材４３８に取り付けられ、滑動体４５４に磁力で結合される。

湾曲部材４３５は、バネ線４４０（図５参照）が接触する曲面状に形成された横面を有する。湾曲部材４３５が滑動案内部材４３８内を前後に直線移動すると、バネ線４４０と湾曲部材４３５の曲面状に形成された横面との間の接触領域は位置調節される。該構成は、湾曲部材４３５の直線運動を、（回転軸として機能するシャフト４２０とともに）バネ線４４０の円滑な回転運動に変える。

バネ線保持磁石４３７はバネ線４４０を引き付け、これにより、滑動ユニット４３４の前後への動作が生じている間、バネ線４４０は、湾曲部材４３５の曲面状に形成された横面と接触し続ける。さらに、いくつかの実施形態では、バネ線保持磁石４３７は、滑動ユニット４３４の位置が電子的にモニターされ得るように、ＰＣＢアッセンブリ４７０（図５参照）に据え付けられたホール効果センサとともに使用される。

ネジ切りされたカラー４３６は、モータ４３２の駆動シャフト４３３の雄ネジと相補的な関係にある雌ネジを有する。したがって、ネジ切りされたカラー４３６は、滑動体４５４との係合のために回転に制約がかけられていて、駆動シャフト４３３が回転すると、モータ４３２の駆動シャフト４３３の長手方向に沿って直線移動する。ネジ切りされたカラー４３６が直進移動すると、滑動体４５４および湾曲部材４３５も直線移動する（ネジ切りされたカラー４３６が滑動体４５４に取り付けられることによる）。滑動ユニット保持マグネット４３９は、滑動案内部材４３８に取り付けられ、かつ滑動体４５４に磁力で結合されているので、滑動体４５４が滑動案内部材４３８に対して前後に移動するときに、滑動案内部材４３８に対して滑動体４５４を密接な運転関係に正確に維持するのに役立つ。

バネ線取付部材４５２は、滑動体４５４と結合されるので、バネ線４４０（図５参照）を滑動ユニット４３４に機械的に係合するのに役立つ。このため、バネ線取付部材４５２は、（バネ線４４０とバネ線保持磁石４３７との間の上述の磁力による結合に加えて）バネ線４４０と滑動ユニット４３４との間の機械的な接続を容易にする。さらに、いくつかの実施形態では、バネ線取付部材４５２は、滑動ユニット４３４の移動または移動末端の検出のために使用される外形的な特徴を含む。例えば、いくつかの実施形態では、バネ線取付部材４５２は、ＰＣＢアッセンブリ４７０に取り付けられたセンサによって検出可能な１または複数個の突出部を含む。光センサ、近位センサ、機械センサなどは、規定の方法で、バネ線取付部材４５２の位置を検出するために使用されてもよい。

図８を参照すると、いくつかの実施形態では、トロンボエラストメトリーシステム１００（図１参照）の１または複数個のプロセッサは、ＣＣＤ評価プロセス８００を実行するように構成される。特定の実施形態では、かかるＣＣＤ評価プロセス８００は、個別のＡＤモジュールの１または複数個のプロセッサ中で（例えば、例示に係るＡＤモジュール４００のＰＣＢアッセンブリ４７０の１または複数個のプロセッサ中で；図４および５参照）実行されることができる。いくつかのかかる実施形態では、トロンボエラストメトリーシステム１００の各個別の測定モジュールは、ＣＣＤ評価プロセス８００を実行するように構成された１または複数個のプロセッサを含んでもよい。ＣＣＤ評価プロセス８００を用いると、いくつかの場合には、トロンボエラストメトリー測定の不正確さを低減することができ、または取り除くことができる。その結果、トロンボエラストメトリーシステム１００の性能（例えば、正確さおよび精密さ）の一貫性が高められてもよい。

ステップ８１０では、トロンボエラストメトリーシステムまたはＡＤモジュールの１または複数個のプロセッサは、ＣＣＤ輝度分布データを受け取る。いくつかの実施形態では、ＡＤモジュールのＣＣＤの複数個のピクセルは、光源（例えば、例示に係るＡＤモジュールのＬＥＤ４５０；図５参照）を用いてアクティブ化される。複数個のピクセルによって生成されて得られるデータは、前記１または複数個のプロセッサによって受け取られる。

ステップ８２０では、トロンボエラストメトリーシステムまたはＡＤモジュールの１または複数個のプロセッサは、ステップ８１０で受け取られたＣＣＤ輝度分布データを用いてＣＣＤ校正データを生成する。いくつかの実施形態では、ＣＣＤからの輝度分布データの立下りエッジまたは立上りエッジの位置を評価することによって、これが実行される。輝度分布データの立下りエッジまたは立上りエッジは、本明細書中では、“側面”とも称される場合がある。

ステップ８３０では、トロンボエラストメトリーシステムまたはＡＤモジュールの１または複数個のプロセッサは、ステップ８２０で生成された校正データをリアルタイム測定されたＣＣＤ輝度データと比較する。いくつかの実施形態では、トロンボエラストメトリーシステムが操作されている間、ステップ８３０のリアルタイムＣＣＤ評価プロセスが繰り返し実行される（循環される）。例えば、いくつかの実施形態では、実行中のリアルタイムＣＣＤ評価プロセス８３０のサイクル時間は、約２００ミリ毎秒未満である。いくつかの実施形態では、実行中のリアルタイムＣＣＤ評価プロセス８３０は、校正由来のサンプルを、輝度分布データの立下りエッジまたは立上りエッジ（または輝度分布側面）の現在測定された位置に適合させるための最適化プロセスである。

図９を参照すると、いくつかの実施形態では、トロンボエラストメトリーシステム１００（図１参照）またはＡＤモジュールの１または複数個のプロセッサは、二段階のＣＣＤ評価プロセス９００を実行するように構成される。二段階のＣＣＤ評価プロセス９００は、起動ＣＣＤ評価プロセス９１０および実行中のリアルタイムＣＣＤ評価プロセス９２０を含む。二段階のＣＣＤ評価プロセス９００を用いると、トロンボエラストメトリー測定の不正確さは、いくつかの場合には、低減されることができ、または取り除かれることができる。その結果、前記個別のＡＤモジュールおよびトロンボエラストメトリーシステム１００の性能（例えば、正確さおよび精密さ）の一貫性が全体として高められてもよい。

いくつかの実施形態では、二段階のＣＣＤ評価プロセス９００の第一段階は、適合させるサンプル（データポイント）の形で校正データを生成することである。これは、ステップ９１１から開始し、トロンボエラストメトリーシステム１００の起動時に最高の輝度分布側面を評価することによって実行される。ＣＣＤの各検査位置では、前記ピクセルが問題なし（ＯＫ）または問題あり（ｎｏｔ ＯＫ）のいずれであるかを決定するように、各光信号分布が分析される。一例として、前記ＣＣＤのいくつかのピクセルは、ＣＣＤでの汚染が原因となる性能不足のために、問題ありとみなされてもよい。

いくつかの実施形態では、光分散曲線の全体に亘る二項移動平均を実行し、得られた値を測定データと比較することによって、前記ＣＣＤピクセルの状態が分析される。各ピクセルについて、分散曲線の全体に亘る二項移動平均と、ピクセルの測定値との間の差が閾値よりも大きければ、いくつかの実施形態では、前記ピクセルは、問題ありとみなされる。逆に、分散曲線の全体に亘る二項移動平均と、ピクセルの測定値との間の差が閾値よりも小さければ、前記ピクセルは問題なしとみなされる。

ステップ９１２では、各ピクセルに関連するデータがバッファに保存される。つまり、ステップ９１１で全ＣＣＤが分析されるので、全ての乱れたピクセルの位置をバッファ内に保存することによって、乱れたピクセルのマップが計算されてもよい。前記データは、実行中のリアルタイムＣＣＤ評価プロセス９２０への入力データとしても使用される。

ステップ９１３では、問題ありのピクセルの集中が最も少ないＣＣＤの位置が、ＣＣＤ評価アルゴリズムを計算するための最適な位置として決定される。その後、シャフトのミラー（図４参照）は回転可能に配置され、これにより、前記ミラーから反射するＬＥＤ光は、前記ＣＣＤの最適な位置に向けられる。

ステップ９１４では、次に、最適な位置で測定された輝度分布曲線の外れ値誤差（ｏｕｔｌｉｅｒ ｅｒｒｏｒｓ）を取り除くために、最適な位置で測定された輝度分布曲線がフィルタにかけられる。いくつかの実施形態では、フィルタリングプロセスは、前記輝度分布曲線の外れ値部分を直線近似するために適用される。この段階は、例えば、ＣＣＤの部分を暗くする何らかの汚れが原因となって生じる問題を解決するように構成される。これらの汚れの大部分は、概して、通常よりも照度が顕著に劣る幅広の目立つ領域（外れ値誤差）として目立つ。いくつかの実施形態では、このステップは、２個の段階を含むアルゴリズムを用いる。第１段階では、固定されたステップ幅を用いて前記曲線をサンプリングして、修正対象の異常な外れ値を探索する。第２段階では、前記外れ値の始点を取得し前記外れ値の終点を探索する。前記輝度分布曲線の傾きを近似することによって、このステップを実行する。前記アルゴリズムは、最も近い問題ない点がこの傾きの延長線の領域内にあると推定する。典型的なＣＣＤ輝度分布曲線の形状および前記ＣＣＤ上の汚れから得られる誤差を観察すると、外れ値は点の値を増やすだけであるべきである。このアルゴリズムは、低メモリフットプリントを有し、いくつかのより複雑なフィルタ核およびＦＦ
Ｔアプローチに比べて速く動く。

ステップ９１５では、ステップ９１４のフィルタ処理されたデータから、輝度分布データの正確な立下りエッジまたは立上りエッジ（側面）の一部が抽出される。前記アルゴリズムは、所定の輝度分布のフィルタ処理された外れ値の正確な端部をロバストに検出するように設計される。

いくつかの実施形態では、最小値から開始する場合、前記探索アルゴリズムは、探索された値に好適に合致する最新の起こりうる事象を見出すように設計される。前記輝度分布データ曲線は上昇しているので、最新の起こりうる事象は、高確率で望まれる位置になっている。このカスタムメイドのアルゴリズムは、極めて速く、低メモリフットプリントに対する信頼性が高い。

ステップ９１６では、次に、抽出された輝度分布側面が平滑化されサンプリングされる。いくつかの実施形態では、このことは、極めて小さいノイズを前記側面に適用し、その結果をカーブフィットモデルに近付けることによって行われる。十分な補完点を備える３次スプラインは、非線形曲線を十分良好に近似できるので、前記曲線が正常な形状の場合だけに良好な性能を示す典型的な多項式または線形補完よりも優れている。

ステップ９１７および９１８では、固定されたステップ幅を備えるサンプルが、最終的な校正ステップとして抽出され、バッファ内に保存される。実行する比較操作が少なくなるので、これにより、メモリフットプリントは実質的に低減され、リアルタイム評価が促進される。

問題ありのピクセルの位置を含むバッファがほぼ満たされ（ステップ９１２）、かつリアルタイム光線位置の評価のためのサンプルを含むバッファがほぼ満たされると（ステップ９１８）、起動ＣＣＤ評価プロセス９１０は完了する。

トロンボエラストメトリーシステム１００が操作されている間、実行中のリアルタイムＣＣＤ評価プロセス９２０は、（循環的に）繰り返し実行される。例えば、いくつかの実施形態では、実行中のリアルタイムＣＣＤ評価プロセス９２０のサイクル時間は、約５０ミリ毎秒である。実行中のリアルタイムＣＣＤ評価プロセス９２０は、校正由来のサンプルを現在測定された輝度分布側面に適合するための最適化プロセスである。

ステップ９２１では、ステップ９１８からのサンプルは、区間基準（ｉｎｔｅｒｖａｌ ｂａｓｅｄ）アルゴリズムによって目的位置と比較されて適合される。前記アルゴリズムは、区間の中央にあるサンプルを評価する。前記区間には、実現可能な目的位置が左側に含まれる。いくつかの実施形態では、第１区間（スペース）は、全ＣＣＤピクセル範囲である。次に、前記アルゴリズムは、求められる位置（ｗａｎｔｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）が、所望位置（ｄｅｓｉｒｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）の右側または左側のいずれにあるかを決定する（それは、前記輝度分布がモノトーンであるので、実現可能である）。つまり、中央の右側に対して、いずれかのピクセルが大きければ、新たな右側境界が決定される。現在評価されている位置は、次に、探索されたＣＣＤピクセル範囲を等分する新たな区間の新たな右側または左側境界として機能する。前記区間（スペース）が目的を達成することを意味する長さになるまで、このスキームは繰り返し実行される。この第１の迅速な適合アルゴリズムは、前記サンプルを測定された曲線に適合させるのに要する全時間をより低減する。前記アルゴリズムは、約１０個のピクセルの範囲内で前記目的位置を正確に見つけるのに約１０回の反復だけを要する。前記アルゴリズムは、この迅速な適合の後に使用されるより一般的な最小平均法に比べて、速度の点で優れる。

ステップ９２２では、前記サンプルを可能な限り好適に適合させるための正確な重み付け収束（ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）が実行される。これは、全てのサンプル間の絶対距離の平均および輝度分布曲線内での該絶対距離に対応する部分を算出することにより行われる。ピクセルごとにピクセルの状態に関する情報（問題なし、または問題あり）が前記メモリ内にあるので、問題ありのピクセルと比較するサンプルを無視できる。これにより、既知の不良ピクセルを無視しない典型的なアプローチと比べて、ロバスト性がより高められる。

ステップ９２３では、光線位置のＸ軸上にあるサンプルの位置（ＣＣＤピクセル位置、バッファ位置）が決定されてソフトウェアに送られる。

図１０を参照すると、ＡＤモジュールのエラー検出プロセス１０００は、トロンボエラストメトリー測定システムのプロセッサによって実行され得る循環プロセスである。ＡＤモジュールのエラー検出プロセス１０００は、トロンボエラストメトリー作動および検出システムのエラーの原因を示す可能性があるパラメータを評価するように実行されてもよい。

ステップ１０１０では、ＡＤモジュールのエラー検出プロセス１０００が開始する。ＡＤモジュールのエラー検出プロセス１０００は、トロンボエラストメトリー測定プロセスと同時に実行され得る。

ステップ１０２０では、トロンボエラストメトリー測定システムのプロセッサが、ＡＤモジュールからのトロンボエラストメトリー測定データの正確さおよび精密さに影響を及ぼす可能性がある、振動の検出量に関連するデータを受け取る。いくつかの実施形態では、前記振動は、ＡＤモジュールの一部品であるボール系センサ（例えば、ＡＤモジュールのハウジング内のＰＣＢ上に配置される）によって測定される。いくつかの実施形態では、１または複数個の加速度計、圧電センサ、変位センサ、速度センサなどのような他の種類のセンサが振動検出のために用いられる。

ステップ１０３０では、前記プロセッサが、前記受け取られた振動データを１または複数個の閾値と比較する。前記受け取られた振動データが閾値よりも大きければ、前記プロセッサは、振動に関連するエラー指示をステップ１０４０において生成する。

ステップ１０５０では、トロンボエラストメトリー測定システムのプロセッサは、ＡＤモジュールの移動する部品の、ＡＤモジュールからのトロンボエラストメトリー測定データの正確さまたは精密さに影響を及ぼす可能性がある検出された位置に関連するデータを受け取る。例えば、前記位置指示データは、これらに限られる訳ではないが、移動末端データ、回転位置データ、直線変換位置データなど、およびこれらの組み合わせを含んでも
よい。いくつかの実施形態では、ＡＤモジュールの一部品である移動末端スイッチ（例えば、ＡＤモジュールのハウジング内のＰＣＢ上に配置される）が、ＡＤモジュール作動ユニットの絶対位置を検出するために使用される。いくつかの実施形態では、前記移動末端スイッチは、光学的センサ（ｐｈｏｔｏ ｏｐｔｉｃ ｓｅｎｓｏｒ）または近接センサ、リミットスイッチなどの形式である。いくつかの実施形態では、ＡＤモジュールの一部品であるホール効果センサ（例えば、ＡＤモジュールのハウジング内のＰＣＢ上に配置される）が、位置指示データを生成するために使用される。位置指示データを提供する他の種類のセンサが用いられてもよい。

ステップ１０６０では、前記プロセッサは、ＡＤモジュールの移動する部品の検出位置に関連する受け取られたデータを、１または複数個の閾値と比較する。前記受け取られたデータが前記閾値よりも大きければ、前記プロセッサは、ステップ１０７０で位置エラー指示を生成する。前記プロセス１０００はステップ１０２０にループバックし、前記プロセス１０００が繰り返される。

図１１を参照すると、プロセスフローチャートは、ＡＤモジュール測定ループ１１００並びにトロンボエラストメトリー測定および評価ループ１１５０をかなり詳細に説明している。前記プロセス１１００および１１５０は、トロンボエラストメトリーシステム１００（図１参照）の作動を管理するためのステップを含み、前記トロンボエラストメトリーシステムのエラー検出および正確さを高めている。

トロンボエラストメトリー測定の間、プロセス１１００および１１５０を用いて、リアルタイムで、重要項目が管理され評価される。例えば、測定信号を歪める可能性がある振動が管理され評価される。また、前記回転式のトロンボエラストメトリー作動および検出システムの動きの質が、ホール効果センサを用いて管理され評価される。さらに、前記回転式のトロンボエラストメトリー作動および検出システムの動きの正確さが、１または複数個の移動末端センサを用いて管理され評価される。さらに、測定信号の質が評価される。前記振動、動きの質、および動きの正確さを前記光線位置と組み合わせることによって、前記トロンボエラストメトリーシステムのプロセッサは、測定信号の現在の質を決定でき、歪みの原因を分析でき、応答性の高い測定を採用できる。

いくつかの実施形態では、ＡＤモジュールの測定ループ１１００は、約５０ミリ毎秒で実行される。特定の実施形態では、ＡＤモジュールの測定ループ１１００は、ＡＤモジュールでの通常の測定ルーチンの一部である。

ステップ１１０４および１１０６は、ＡＤモジュールのＬＥＤ光線の位置に関連する。例えば、いくつかの実施形態では、光線位置が検出され評価される。

ステップ１１０８〜１１１４は、前記振動の評価に関連する。いくつかの実施形態では、前記振動は、前記ＡＤモジュールの一部品であるボール系センサ（例えば、ＡＤモジュールのハウジング内のＰＣＢ上に配置される）によって測定される。いくつかの実施形態では、１または複数個の加速度計、圧電センサ、変位センサ、速度センサなどのような他の種類のセンサが、振動検出のために使用される。評価される必要がある得られたデータは、経時的な振動事象である。典型的な評価アルゴリズムは、所定時間中の所定の振動事象の量だけを許可するように制限される場合がある。制限を上回ると、エラーメッセージが、前記トロンボエラストメトリー測定ソフトウェアを実行するプロセッサに送られる。

ステップ１１６〜１１２０は、ＡＤモジュールの一部品であるホール効果センサ（例えば、ＡＤモジュールのハウジング内のＰＣＢ上に配置される）を用いて監視する、回転式のトロンボエラストメトリー作動および検出システムの評価を含む。測定されたデータは、前記システムの実際の動きの特性を提供する。いくつかの実施形態では、評価アルゴリズムは、前記測定された動きを、前記回転式のトロンボエラストメトリー作動および検出システムが実行すべき理論的な動きと比較するように実行されてもよい。例えば、理論と現実との間の絶対差または自乗差の総体が、適切に最適化された場合の好適なアルゴリズムである。差の閾値量が検出されると、エラーメッセージが前記トロンボエラストメトリー測定ソフトウェアを実行するプロセッサに送られる（ステップ１１２２）。

ステップ１１２４および１１２６は、前記回転式のトロンボエラストメトリー作動および検出システムの絶対的な移動位置の評価を含む。ＡＤモジュールの一部品である末端スイッチ（例えば、ＡＤモジュールのハウジング内のＰＣＢ上に配置される）は、サブステップ（ステッパモータ）の精度で、作動ユニットの絶対位置を検出するように使用される。いくつかの実施形態では、前記末端スイッチは、光学的センサ、または近接センサ、リミットスイッチなどの形式である。前記最適な位置からの偏差を集めた統計データは、期待通りに作動されているか否かを決定するように使用される。実際の位置が時間の閾値量に関する目的位置と大きく異なると、エラーメッセージが前記トロンボエラストメトリー測定ソフトウェアを実行するプロセッサに送られる（ステップ１１２２）。

ステップ１１２２では、ステップ１１１６から１１２６まで作動の質に関して集められたデータによって、前記回転式のトロンボエラストメトリー作動および検出システムの動作の質を完全に評価できる。いくつかの実施形態では、例えば、前記ステッパモータを監視する外部エンコーダを使用することと比べると、前記評価は、低コストかつ小スペースで実現できる。

ここで、トロンボエラストメトリー測定および評価ループ１１５０の説明に話を変える。ステップ１１５４から１１５８は、前記トロンボエラストメトリー測定ソフトウェアを実行するプロセッサによって行われるような、トロンボエラストメトリー測定プロセスに関連する。

ステップ１１６０および１１６２は、前記ＡＤモジュールによってプロセス１１００から送られるエラーの評価を説明する。前記位置が評価された後、前記ＡＤモジュールによって送られるさらなるエラーは、前記トロンボエラストメトリー測定ソフトウェアを実行するプロセッサによって、現在既知のエラーを解釈するために使用されてもよい。エラーの種類および頻度はソフトウェアによって評価され、ユーザに伝えることが必要なくらい頻度が高い場合、またはユーザに伝えることが必要なくらい重要な場合、エラーメッセージがユーザに示される。いくつかの実施形態では、トロンボエラストメトリー測定ソフトウェアを実行するプロセッサであって、エラーの原因となるさらなる情報を伝え、かつハードウェア、電子機器、およびファームウェアのさらなる改善を促進するプロセッサによって、前記ＡＤモジュールエラーは、測定エラーと関連付けられてもよい。

本発明の多数の実施形態が説明された。それにも関わらず、本発明の範囲から逸脱せずに、種々の修正がなされてもよいことが理解されるであろう。したがって、他の実施形態は、以下のクレームの範囲内にある。

Claims (19)

1. 血液凝固測定システムのための作動及び検出モジュールであって、前記モジュールは、
   前記作動及び検出モジュールから延在する回転可能なシャフトであって、単回使用プローブに係合され、かつ単回使用プローブを回転させるように構成された回転可能なシャフトと、
   前記回転可能なシャフトに機械的に結合された作動ユニットであって、既定の作動パラメータに従って前記回転可能なシャフトの回転を生じさせるようにプログラム可能であり、バネ線保持磁石を含む滑動ユニットであって、前記バネ線保持磁石は前記滑動ユニットの直線移動の間に磁気によってバネ線を前記滑動ユニットの表面に引き付ける磁石である、前記滑動ユニットを含む作動ユニットと、
   前記作動ユニットと通信する１または複数のプロセッサであって、前記作動ユニットの動作を制御する１または複数のプロセッサと、を備える、
   作動及び検出モジュール。
2. 前記作動ユニットは、ステッパモータを備える、
   請求項１に記載の作動及び検出モジュール。
3. 前記ステッパモータは、ネジ切りされた駆動シャフトを含み、
   前記滑動ユニットは、前記ステッパモータが前記滑動ユニットを直線移動するように駆動できるように前記ネジ切りされた駆動シャフトに係合されるネジ切りされたカラーを備える、
   請求項２に記載の作動及び検出モジュール。
4. 前記滑動ユニットの直線移動は、前記滑動ユニットと前記シャフトとの間に延在する前記バネ線によって、前記シャフトの回転を生じさせる、
   請求項３に記載の作動及び検出モジュール。
5. 前記バネ線は、磁気によって前記滑動ユニットの湾曲表面に引き付けられる、
   請求項１に記載の作動及び検出モジュール。
6. 前記作動ユニットは、前記滑動ユニットの位置を検出するように構成されたセンサをさらに備える、
   請求項３に記載の作動及び検出モジュール。
7. 前記センサは、ホール効果センサを備える、
   請求項６に記載の作動及び検出モジュール。
8. 前記作動ユニットは、前記滑動ユニットの移動限界を検出するように構成された１または複数個の移動末端センサをさらに備える、
   請求項３に記載の作動及び検出モジュール。
9. 前記作動パラメータは、回転速度、回転数、加速、減速、及び方向からなる群の中に存在する、
   請求項１に記載の作動及び検出モジュール。
10. 前記作動パラメータは、前記作動及び検出モジュールのメモリ内にプログラムされている、
    請求項１に記載の作動及び検出モジュール。
11. 複数個の個別のトロンボエラストメトリー測定モジュールをさらに含み、
    複数個の個別のトロンボエラストメトリー測定モジュールの各個別の測定モジュールは、電荷結合素子（ＣＣＤ）部品を評価するための評価ユニットを含み、
    前記評価ユニットは、（ｉ）前記ＣＣＤからの輝度分布データを受け取り、（ｉｉ）前記輝度分布データに基づいてＣＣＤ校正データを生成し、（ｉｉｉ）前記ＣＣＤ校正データをリアルタイム測定されたＣＣＤ輝度分布データと比較するように構成される、
    請求項１に記載の作動及び検出モジュール。
12. 血液サンプルの凝固特性を測定するためのシステムであって、前記システムは、
    血液サンプルの凝固特性を表示するためのユーザインターフェースを含む制御コンソールと、
    前記制御コンソールに取り付けられた請求項１に記載の１または複数個の前記作動及び検出モジュールであって、前記作動及び検出モジュールのそれぞれは、前記制御コンソールと通信して独立して作動する、１または複数個の前記作動及び検出モジュールと、を備える、
    血液サンプルの凝固特性を測定するためのシステム。
13. 前記作動及び検出モジュールは、１ユニットとして、前記制御コンソールから独立して取り除かれ、かつ交換されることができるディスクリートモジュールである、
    請求項１２に記載の血液サンプルの凝固特性を測定するためのシステム。
14. 制御ユニットハウジングをさらに備え、
    １または複数個の振動センサは、前記制御ユニットハウジング内に収容される、
    請求項１２に記載の血液サンプルの凝固特性を測定するためのシステム。
15. 前記１または複数個の作動及び検出モジュールのそれぞれは、１または複数個の振動センサを備える、
    請求項１２に記載の血液サンプルの凝固特性を測定するためのシステム。
16. 前記作動パラメータは、前記制御コンソールのメモリ内にプログラムされている、
    請求項１２に記載の血液サンプルの凝固特性を測定するためのシステム。
17. 前記制御コンソールに結合されたユーザインターフェースをさらに備え、
    前記ユーザインターフェースは、前記作動ユニットのための作動曲線を選択するように構成される、
    請求項１２に記載の血液サンプルの凝固特性を測定するためのシステム。
18. 前記ユーザインターフェースは、前記作動ユニットの前記作動曲線を調節するように構成される、
    請求項１７に記載の血液サンプルの凝固特性を測定するためのシステム。
19. 前記制御コンソールに結合されたユーザインターフェースをさらに備え、
    前記ユーザインターフェースは、ユーザから前記作動パラメータを受け取るように構成される、
    請求項１２に記載の血液サンプルの凝固特性を測定するためのシステム。