用於定量血液樣品的方法和裝置與流程
2023-05-15 02:31:26
本發明大體涉及用於血液取樣的方法和裝置，更具體地涉及用於估算血液樣品體積的方法和裝置。更具體地，本發明涉及一種用於估算在過濾器或其它基底上收集的血液樣品的體積的方法。本發明還更具體地涉及一種用於保持過濾器和其它基底以掃描乾燥的血液樣品的圖像的裝置，其將用於定量收集的血液。
背景技術：
血液樣品通常由經過培訓的專業人員在診所、醫院或專業實驗室收集用於診斷目的。傳統靜脈穿刺法的更具成本效益和較少侵入性的替代方法是通過將手指貼在濾紙上來收集血液。然後將血液乾燥，稱為幹血斑(dbs)的樣品可根據需要儲存或加工。然後可以將dbs用於各種小分子、代謝物、蛋白質等的分析。dbs是一種強大的血液採樣程序，因為它允許在任何時間或地點收集血液。收集血液不需要特殊培訓，血液可以在環境溫度下儲存或運輸一段時間。
dbs相關的一個主要缺點是難以定量分析物，因為在非實驗室設置中直接裝載到濾紙上時，無法確定裝載的血液的體積。在現場收集樣品時，血液的體積分析應用是不實際的。許多因素會影響血液在如濾紙的基底上的擴散。血液的血細胞比容極大地影響血液在濾紙上的擴散(較高的血細胞比容的血液與較低的血細胞比容的血液相比擴散少)。還存在由於毛細管效應的血液差異擴散(與較厚的紙相比，血液在較薄的紙上擴散更多)。最後，色譜效應導致血液組分分布不均勻(一些血液組分可能比其他組分移動更快)。所以，dbs的一個區域可能具有與其他地區不同的組成。因此，經常使用的衝洗特定大小血斑的做法可能不如處理過濾器上完全收集的全血樣品準確。
目前已經提出了不同的方法來克服dbs中定量分析物的困難。一種方法提出定量內源鉀水平來計算裝載血液的血細胞比容。雖然這種方法報導了血細胞比容的準確估計，但需要對血液樣品和濾紙進行額外的處理和分析。另一種方法使用漫反射來估計dbs中血液的血細胞比容，以允許樣品體積校正。這種方法雖然準確，但需要額外的昂貴的實驗室設備、樣品處理和專門的軟體來分析dbs。
因此，在相關領域迫切需要提供血容量準確估算的技術。這種技術應該能夠以成本有效的方式進行，因為dbs技術的整體目的是減少血液採集、儲存和運輸相關的費用。這種技術還應允許估算整個斑點中的血液體積，從而可以精確定量分析物。
此外，用於掃描包括濾紙上乾燥血斑的血液樣品的本領域已知的當前裝置具有各種問題，諸如樣品汙染的高風險，難以保持多個樣品有序，從人體暴露部分分離樣品以及快速、有效和一致地處理多個樣品或批次樣品的能力有限。因此，在相關領域中還存在對克服現有技術的這些限制的裝置的需要，包括可以結合本文公開的新型技術使用的裝置。
技術實現要素：
本發明的實施方式提供了用於處理血液樣品的方法和裝置。特別地，本發明提供了以一致和準確的方式估算過濾器和其它基底上收集的血液樣品體積的新方法。這對於定量不同環境(包括非實驗室環境)中收集的血液樣品中的分析物是必要的。本文公開的方法解決了其他強大的血液採樣方法相關的量化的主要技術問題，其允許以微創和成本有效的方式在現場採集、儲存和運輸血液。
因此，在一個實施方式中，本發明提供了一種用於估算血液樣品體積的方法，包括以下步驟：獲得血液樣品(例如，通過用刺血針刺手指以獲得血液樣品)；將血液樣品點在基底上；獲取血液樣品的圖像；確定樣品圖像的近似覆蓋範圍或面積；以及將確定的近似覆蓋範圍或面積與標準曲線進行比較，以確定所述血液樣品的估算體積。
在一實施方式中，確定樣品圖像的近似覆蓋範圍或面積包括計算基底上血液樣品的覆蓋範圍比例，其中計算基底上血液樣品的覆蓋範圍比例優選地包括計數血液樣品圖像中的像素。
在另一實施方式中，計算基底上血液樣品的覆蓋範圍比例包括計數空白基底圖像中的像素，其中計算基底上血液樣品的覆蓋範圍比例優選地包括確定基底血液樣品圖像中計數的像素數與在空白基底圖像中計數的像素數的比例。
在一個實施方式中，標準曲線包括來自兩個或更多個已知體積的血液樣品的數據，其根據兩個或更多個血液樣品圖像確定的兩個或更多個血液樣品的近似覆蓋範圍或面積的數據繪製。在這種實施方式中，已知體積的兩個或更多個血液樣品優選地包含具有變化的血細胞比容的樣品。
在另一實施方式中，用掃描儀或照相機獲取血液樣品的圖像。
在又一實施方式中，基底包括包含紙的過濾器。
本發明還提供了用於保持在過濾器或其它基底上收集的血液樣品的裝置。這些設備提供了下列優點：易於使用、簡化和更有效的去汙染，減少由於人為錯誤處理樣品時的錯誤，容易記錄樣品和保存樣品記錄的能力以及與以前的設備相比提高的耐用性。具體對於樣品的掃描，該裝置提供了幾乎可以適應任何已知的掃描儀或類似成像裝置的能力，允許均勻和一致的樣品間隔和掃描距離的能力以及能夠容易地交叉比較不同樣品。因此，這些裝置可以提供在先前已知的設備上以更少量的時間執行更有效和準確的掃描的能力。
因此，在一實施方式中，本發明提供了一種用於掃描過濾器(乾燥血液樣品)的裝置，包括：包括一個或多個透明部分的第一層；包括一個或多個孔的第二層，其中所述一個或多個孔穿過第二層形成，並且其尺寸設計為能夠分別容納乾燥血液樣品過濾器；以及包括一個或多個凸起部分的第三層；其中當第一層、第二層和第三層對齊並互相堆疊且第二層位於第一層和第三層之間時，第一層的所述一個或多個透明部分與第二層的一個或多個孔和第三層的一個或多個凸起部分重疊。
在一實施方式中，第三層的一個或多個凸起部分中的每一個放入第二層中的一個或多個孔中的每一個中。在這種實施方式中，第三層的凸起部分的尺寸優選設計為當第一層、第二層和第三層對齊並互相堆疊且第二層位於第一層和第三層之間時，壓縮乾燥血斑過濾器抵在第一層上並進入第二層的孔中。
在一實施方式中，構造第一、第二和第三層以牢固地彼此組裝，使得第二層位於第一層和第三層之間。在這些實施方式中，第一層、第二層和第三層優選通過附接機構固定，所述附接機構選自由一個或多個螺釘、一個或多個螺栓、一個或多個釘子、化學粘合劑、帶、一個或多個彈性帶及其組合組成的組。
在一實施方式中，第一層、第二層或第三層中的至少一層包含有機玻璃。
在一實施方式中，第一、第二和第三層基本上為矩形形狀且尺寸基本相同。
在一實施方式中，第一層是完全透明的。
在一實施方式中，第三層上的一個或多個凸起部分包括丙烯酸盤。
在一實施方式中，該裝置還包括一個或多個用於識別乾燥血液樣品過濾器的標籤。在這些實施方式中，標籤優選地包括一個或多個代碼，所述代碼包含字母、單詞、數字、顏色、條形碼和矩陣條形碼中的一個或多個，和/或標籤是可移除的。
在另一實施方式中，第二層中的一個或多個孔尺寸均勻和/或彼此均勻地間隔開。
已經討論的特徵、功能和優點可以在本發明的各種實施方式中獨立地實現或者在其他實施方式中組合，其它細節可以參考以下描述和附圖而看到。
只要查看以下附圖和詳細描述，本發明的其它特徵、功能和優點將對本領域技術人員是顯而易見的或變得顯而易見。所有這些附加系統、方法、特徵和優點旨在包括在本說明書內和本發明的範圍內，並由所附權利要求書保護。
附圖說明
參考以下附圖可以更好地理解本發明的許多方面。附圖中的組件不一定按比例繪製，而是將重點放在清楚地說明本發明的原理上。此外，在附圖中，各個視圖中的相同附圖標記表示相應部分。
圖1示出了濾紙上特定已知體積的血斑。
圖2示出了本文公開的用於估算血液體積的方法的示例性實施方式的流程圖。
圖3示出了使用不同背景獲得的血斑圖像。
圖4示出了乾燥血斑的兩個圖像，斑點像素選自一個圖像，周圍清晰像素選自另一個圖像。
圖5示出了像素覆蓋範圍與血斑體積的示例性圖形。
圖6示出了三個不同受試者的血液樣品產生的像素覆蓋範圍與血液體積的示例性數據和相應標準曲線。
圖7示出了三個不同受試者的血液樣品的組合結果產生的像素覆蓋範圍與血液體積的示例性條形圖。
圖8示出了三個不同受試者的血液樣品的組合結果產生的像素覆蓋範圍與血液體積的示例性標準曲線。
圖9示出了本發明的板式讀取器裝置的第一層的示例性實施方式的俯視圖。
圖10示出了本發明的板式讀取器裝置的第一層的示例性實施方式的透視圖。
圖11示出了本發明的板式讀取器裝置的第二層的示例性實施方式的俯視圖。
圖12示出了本發明的板式讀取器裝置的第二層的示例性實施方式的透視圖。
圖13示出了本發明的板式讀取器裝置的第三層的示例性實施方式的俯視圖。
圖14示出了本發明的板式讀取器裝置的第三層的示例性實施方式的透視圖。
圖15示出了本發明的板式讀取器裝置的標籤的示例性實施方式的俯視圖。
圖16示出了本發明的板式讀取器裝置的組裝的第一層和第二層的示例性實施方式的俯視圖。
圖17示出了本發明的板式讀取器裝置的組裝的第三層和標籤的示例性實施方式的俯視圖。
圖18示出了本發明的板式讀取器裝置的示例性實施方式的俯視圖。
具體實施方式
在下面的描述中，參考形成其一部分的附圖，其中通過說明的方式示出本發明的各種實施方式。應當理解的是，在不脫離本發明範圍的情況下，可以利用其他實施方式並進行改變。
用於估算血液樣品體積的方法
在一個優選的實施方式中，本文提供的方法可用於估算紙過濾器或其它基底上乾燥血斑中的血液體積。雖然不希望被理論束縛，但令人相信的是，過濾器上的血液擴散主要受毛細管效應的影響(即擴散與紙張的厚度成反比)、色譜效應(即血液組分通過過濾器擴散的快或慢)和血細胞比容(即高血細胞比容的血液擴散較少，反之亦然)。在優選實施方式中，選擇hemaformtm過濾器(spotonsciences，inc.)是因為其獨特的設計允許血液均勻地擴散，並且濾紙的厚度一致。因此認為這導致由於減少的血細胞比容和色譜效應的更一致的血液採樣。得到的結果可重複並且與這些過濾器一致；然而，該技術也可以應用於其他類型的過濾器。
本發明部分地基於以下假設：血液在過濾器上的擴散與所點的血液體積成比例。我們可以利用這個性質來測量血液體積。首先，在不同的hemaformtm過濾器上點上特定增量體積的新鮮血液，並在過夜乾燥後進行視覺分析。圖1描繪了八個不同的hemaform過濾器，且點在過濾器上血液的已知體積都不同。具體地說，所點血液的已知體積在圖1中從左到右、從上到下增加。因此，對斑點過濾器的快速目視檢查顯示，血液在過濾器上的擴散與其上點滴的血液的體積成比例。由於這證實了假設的正確性，下一步是實際測量血液的擴散。由於目前沒有方法將擴散與在乾燥血斑中的血液體積相關聯，因此，有必要開發新型的能夠定量擴散的分析工具。
我們的方法能夠一致和準確地估算裝載到基底(例如濾紙)上的血液體積，這對於量化在非實驗室環境中收集的血液樣品中的分析物是必需的。這種方法解決了與強大的血液採樣方法相關的量化的主要技術問題，其允許以微創和成本有效的方式在本領域採集、儲存和運輸血液。
圖2是本發明示例性實施方式的流程圖，其中提供了用於估計血液樣品體積的方法100。應當注意的是，流程圖中的任何流程描述或框應理解為表示模塊、節、代碼部分或包括用於在該過程中實現特定邏輯功能的一個或多個指令的步驟，並且替代實施包括在本發明的範圍內，其中功能可以與顯示或討論不同的順序執行，包括基本上同時或以相反的順序，這取決於涉及的功能，本發明技術領域的技術人員對此能夠理解。
如圖2的框102所示，通過本領域已知的任何方法從人或動物患者獲得血液樣品。這可以包括傳統的靜脈穿刺，其中直接從患者靜脈獲得血液。血液也可以通過扎手指或通過「扎」患者身體的任何其他部分來收集。通過該方法收集的血液通常通過用刺血針或類似裝置刺穿皮膚從皮膚表面附近的毛細血管獲得。來自「扎手指」的血液可以收集到毛細管中，然後分配到過濾器上或直接點到濾紙上。
如圖2的框104所示，將獲得的血液樣品或獲得的血液樣品的一部分點滴或以其他方式放置在基底上。基底可以是本領域已知的能夠保留血液樣品的任何材料。在優選的實施方式中，可以使用紙過濾器作為基底。包括guthrie卡、hemaform過濾器等的用於幹血斑取樣的紙過濾器在本領域中是眾所周知的。在某些實施方式中，基底可以是複合材料，和/或例如可以用二氧化矽塗覆。
在圖2的框106中，獲得點樣血液樣品的圖像。可以用本領域已知的任何成像裝置獲得圖像，優選地在血液完全乾燥之後獲得。因此，可以在公開的方法中成功地使用相機、掃描儀或其它類似成像裝置。合適的成像裝置的選擇可以包括考慮諸如易用性、用於獲取多個圖像的固定平臺的需要、處理多個過濾器的能力、圖像質量以及控制和管理各種成像設置和控制的能力。
在一個實施方式中，可以使用照相機來獲得圖像。通常，相機安裝在三腳架或其他設備上，以保持其穩定並且獲得一致和可再現的圖像。在替代實施方式中，可以使用掃描儀來獲得圖像。例如，可以使用hpphotosmart1300或其他類似設備來獲取圖像。對於所使用的任何成像裝置，將所獲取的圖像的解析度調整到優選或標準化解析度是有益的。例如，可以使用600dpi的解析度。解析度也可以如下所述地通過軟體進行控制和調整。獲得的圖像可以以數字格式提供，使得其可以在計算機或其他電子設備上觀看。這進一步允許使用圖像編輯或圖像分析軟體查看圖像。
如圖2的框108所示，從血液樣品的圖像確定基底上的血液樣品的近似覆蓋範圍或面積。為了本發明的目的，血液樣品的覆蓋範圍可以以絕對面積或者以面積的比例(例如覆蓋範圍百分比)來測量或估算。在優選實施方式中，可以通過對圖像中的像素進行計數來執行覆蓋範圍的測定。這優選通過使用圖像分析或圖像編輯軟體完成。用於該目的的許多軟體程序在本領域中是已知的(例如，gimp2，adobephotoshop)。
在獲得像素數之前，可能需要調整軟體的各種設置，以獲得用於像素計數的最佳圖像。例如，調整圖像的解析度可能是有益的。在所有圖像上使用固定解析度可能有助於確保準確的結果。可以通過使用gimp2圖像分析程序選擇用於像素選擇的正確閾值來進行進一步的優化。較低的閾值通常可能導致非特定選擇，而較高的閾值可能會干擾像素的顏色選擇。
為了最小化圖像中的陰影幹擾，優化解析度也可能是有益的。沿著基底周邊觀察到的陰影(例如，沿著hemaformtm過濾器的「花瓣」的陰影)可能在像素分析和計數期間幹擾像素選擇。作為為了這個目的調節掃描軟體中的設置的替代或補充，如圖3所示，可以在圖像中使用各種背景以便最小化這些效果。
軟體可以用於僅對實際描繪血斑的圖像部分對應的那些像素進行計數。因此，可以計數覆蓋血斑或至少部分地與血斑重疊的任何像素。可以使用用於確定是否應當對單個像素進行計數的替代方法，只要該方法與其它圖像或可以比較圖像的數據一致即可。在某些實施方式中，對應血斑的像素的絕對數量可用於確定血斑的面積。表示過濾器的空白區域(即，血液未擴散的過濾器的部分)的像素也可被計數。從該額外計數可以獲取在區域或覆蓋範圍計算中使用的像素總數，或者通過與血液斑點中計數的像素相加並與對應整個空白過濾器的已知數量的像素比較，來確保準確和精確的像素計數。
在替代的實施方式中，例如可以通過在空白基底的圖像中額外計數表示空白基底(例如，過濾器)的像素來確定「百分比覆蓋範圍」面積。重要的是，以與血斑圖像相同的設置(例如，解析度)來獲取空白基底的圖像，以準確和有意義地比較兩個圖像。為了獲得百分比覆蓋範圍計算，測定了血斑中計數的像素數與空白過濾器中計數的像素數的比例。
如圖2的框110所示，框108中測定的血斑覆蓋範圍或面積可以與標準曲線、表格、圖表或其他數據進行比較，以計算血斑的體積。這樣的標準曲線、表格、圖表或其他數據可以包括具有已知體積的血樣的數據。例如，可以將不同已知體積的一系列血液樣品分別在基底上點樣。可以獲得每個點樣血液樣品的圖像，以及從圖像獲得的面積或百分比覆蓋範圍的計算。然後可以將這些計算的面積或百分比覆蓋範圍針對已知體積繪製或與已知體積進行比較，以獲得標準曲線、表格、圖表等。可以使用最佳擬合線來幫助比較數據。對於任何隨後獲得的血液樣品，可以通過將血液樣品的百分比覆蓋範圍的面積與標準曲線在框110中生成的其他數據進行比較，以確定血液樣品體積的估算。必要時還可能需要更新標準曲線中的數據以確保其準確性。此外，可能需要用於產生標準曲線的已知樣品在如血細胞比容的其它特徵上的變化，以校正這種特性對基底上血液樣品擴散面積的可能影響。
實施例1：生成標準曲線
標準曲線可以通過以下示例性方法產生。將一系列確切已知體積的新鮮血液點樣到hemaformtm過濾器上並乾燥過夜。為了成像，將相機固定在三腳架上。調整相機設置以獲得最佳解析度，然後保持設置固定拍攝所有圖像。使用圖像分析程序gimp2對像素進行計數。這個軟體是理想的選擇，因為它可以從網際網路上免費獲得，並且已經證明能夠成功地進行分析(儘管像adobephotoshop等的其他圖像分析程序也可以同樣好地工作)。為了參考，獲取空白hemaformtm過濾器的圖像，並且根據圖像確定空白過濾器對應的像素的總數。如圖4所示，幹血斑中的像素和血斑附近過濾器的周圍空白(乾淨)區域也被選擇和計數。
接下來，通過將斑點中的像素除以空白過濾器中的總像素來確定像素覆蓋範圍。圖5示出了覆蓋的像素對比點樣血液體積的結果。如圖5所示，確定了擬合到數據點的最佳擬合線的斜率。為了測試圖5中線的精度，將從線的斜率獲得的血液樣品體積的估算與實際已知體積進行比較。我們的體積估算在實際點樣體積的1-5μl之內，從而證明了該方法的有效性。然而，通過對分析的進一步改進，可以實現更高的精度。
實施例2：生成組合標準曲線
可以通過以下示例性方法獲得組合的標準曲線。基於上述考慮選擇掃描儀(例如，hpphotosmart3100)。圖像解析度也通過gimp2圖像分析程序進行優化，以提高像素分析和計數的質量。
分析來自三個年齡、性別和血細胞比容不同的個體的血液，以解釋血液擴散的差異。以已知的不同體積在過濾器上點樣來自三個受試者的新鮮血液。獲取這些點樣血液樣品的圖像並用於計算覆蓋的像素。根據該數據，如圖6和7所示，產生了三個單獨的標準曲線。如圖8所示，也產生了組合標準曲線，由其確定斜率。組合曲線用於確定未知樣品的體積。
當使用本文公開的方法時，預測精度相當高，並且估算體積通常可以落在實際體積的2-3μl以內或更少。發現血細胞比容對獲得的測量具有影響。因此，對於非常低和非常高的血細胞比容水平，計算的體積通常可以落在實際點樣體積的5％內。血細胞比容較低的血液可能會進一步擴散，因為在給定體積中存在較大量的血漿。相反，較高血細胞比容的血液通常可以由於給定樣品量中的較低量的血漿而較少擴散。因此，使用所公開的方法獲得的測量可以與血液中的血漿的體積直接相關。此外，從全血測量的代謝物水平提供了更準確的疾病狀態或進展的測量，並且還允許與血漿更一致的比較。
標準曲線的準確性驗證可以通過在過濾器上點樣已知體積來實現。通常在這些情況下執行盲分析，使得進行體積分析的人不知道該體積。表1示出了通過盲分析分析的一些體積的樣本。從表1可以看出，所有的估算體積都在實際已知體積的0.2-3.5μl之內。
表-1
實施例3：血液體積的估算方法
在優選的實施方式中，可以如下進行血液體積的估算。該技術基於計算dbs圖像中的像素。通過將其像素對像素計數(pixels-against-pixelcount)與已知體積的dbs的標準曲線進行比較，來測量斑點中的血液體積。逐步的過程描述如下：
步驟ⅰ：像素計算
(a)掃描dbs
要計數dbs中的像素，第一步是掃描dbs。dbs樣品與掃描儀上的空白過濾器(其上沒有點樣血液)一起掃描。掃描解析度設置為固定設置，其可以是任何設置，但一旦選擇之後，所有的分析應保持相同。例如，可以使用600dpi的解析度。
(b)使用gimp2圖像分析軟體進行圖像分析
該軟體可從網際網路免費下載得到。使用選擇工具裁剪掃描的dbs，並對精確的血斑區域和空白區域分別計數像素。也對空白過濾器計數像素。
(c)實際像素覆蓋範圍
通過確定斑點中像素相對空白過濾器中整體像素的比例來計算斑點中的像素百分比。
步驟2：準備標準曲線
在肝素/edta管中收集來自不同個體的血液(理想情況下具有不同的血細胞比容)。然後將新鮮收集的血液以精確已知的5至60μl範圍的體積(一式三份樣品)單獨地進行點樣，以製備已知體積的dbs。將其乾燥過夜，然後如上述(1)所述進行掃描。計算像素覆蓋範圍，並根據體積建立像素覆蓋範圍的標準曲線。確定標準曲線的斜率。
步驟3：計算dbs中的血液體積
對於上述步驟(1)中所述的未知體積的dbs計算像素覆蓋範圍，並且基於如步驟(2)中討論確定的斜率計算體積。
板式讀取器裝置
本文公開的裝置可以用於保持已經在其上收集血液樣品的過濾器(例如，dbs)。在一個優選實施方式中，本發明提供了用於快速地對多個血液樣品掃描或成像的裝置，沒有交叉汙染且具有最小掃描相關的陰影偽影。該裝置還提供了保持樣品有序的優點，將其牢固地保持在掃描的位置，並儘可能將樣品與人體暴露部分隔離。該裝置的另外的優點包括它可以適合幾乎任何掃描儀，易於使用且耐用。因為它可保持樣品空間和掃描距離的一致，所以它將允許從一個批次到下一個批次掃描的樣品的交叉比較。這可大大減少以完全相同的方式掃描樣品或者必須調整算法來計算血液樣品的體積和其他特徵所花費的時間。該裝置由單獨的組件製成，其可以組裝用於掃描和拆卸以進行去汙和樣品製備。該設備還可以協助記錄和識別樣品，因為它可以通過結合的標籤模板保存已經掃描的樣品記錄。
在另一個實施方式中，本發明提供了用於掃描過濾器上的幹血斑的裝置，其可以與本文公開的所有方法一起使用。在優選實施方式中，該裝置能夠同時掃描多個幹血斑。如圖9-15所示，該裝置可以包括最多四個可以組裝或以其他方式定位在一起的部分。
圖9-10描繪了裝置的第一層10的示例性實施方式。第一層10通常將包括平坦或基本平坦的一片材料。第一層10可以包括在層相對側上的第一表面14和第二表面16。優選地，第一層10將具有均勻的厚度。在優選實施方式中，第一層可以包括一片有機玻璃。第一層10可以包括一個或多個透明部分12。一個或多個透明部分12可以具有相同或變化的尺寸、形狀、直徑等。透明部分12的間隔在第一層10的一個或多個維度上可以是均勻的。替代地，透明部分12可以是隨機或不規則地間隔開。在某些實施方式中，第一層可以是完全透明的。
該裝置的第二層20如圖11-12所示。第二層通常將包括平坦或基本平坦的一片材料。第二層20可以包括在第二層相對側上的第一表面24和第二表面26。優選地，第二層20將具有基本均勻的厚度。在優選的實施方式中，第二層20可以包括一片有機玻璃。在第二層20中形成一個或多個孔22。孔可以完全延伸穿過第二層20(即，從第一表面24延伸到第二表面26)，或者可替代地僅部分延伸穿過第二層20。一個或多個孔22可以具有相同或變化的尺寸、形狀、直徑等。孔22的間隔在第二層20的一個或多個維度上可以是均勻的。或者，孔22可以隨機或不規則地間隔開。
在優選的實施方式中，如圖16所示，孔22應具有足夠的尺寸，以使得每個孔可以容納幹血液樣品。通常，這樣的血液樣品將被包含在紙過濾器28或其它類似的基底上。因此，一個或多個孔22中的每一個應該足夠大，使得包含血液樣品的過濾器28或類似的基底可以平放在孔內。在優選的實施方式中，孔的尺寸將緊密地匹配或稍微大於過濾器或基底的尺寸，使得孔內的過濾器或基底的任何運動或移動將受到限制或消除。
圖13-14示出了該設備的第三層30。第三層30通常包括平坦或基本平坦的一片材料。第三層30可以包括在第三層相對側上的第一表面34和第二表面36。優選地，第三層30將具有基本均勻的厚度。在優選的實施方式中，第三層30可以包括一片有機玻璃。該層包括從第三層的第一表面34向上延伸的一個或多個凸起部分32。凸起部分32可以是任何尺寸、形狀或顏色。它們可以從第三層30一體地形成，或者可以是通過本領域已知的任何粘合機構附接到第三層30的分離的部件。凸起部分32可以包括任何合適的材料，包括丙烯酸、塑料、金屬等。在優選的實施方式中，凸起部分32可以包括丙烯酸盤。在優選的實施方式中，凸起部分32的尺寸可以設計為當第二層和第三層彼此對齊並相互堆疊時，每個凸起部分裝配在第二層20中的一個孔22中。
圖15示出了可以與該裝置一起使用的一個或多個標籤40。一個或多個標籤可以各自分開，或者可選地可以包括在多個標籤的模板42上。在任一情況下，標籤應該是可從設備移除的。因此，一個或多個標籤或包含標籤的模板可以構造為位於或擱置在裝置的一個或多個層上。可選地，一個或多個標籤或包含標籤的模板可以包括允許將標籤牢固地附接到裝置的一個或多個層以及將標籤從設備移除的粘合劑。標籤和/或包含標籤的模板可以包括任何合適的材料，包括紙、轉印塑料、紙板、有機玻璃等。標籤可以包括用於識別保持在裝置內的樣品(例如，血液樣品、過濾器、基底等)的代碼44。可以使用一種或多種類型的代碼44，包括字母、單詞、數字、顏色、條形碼、矩陣條形碼或其任何組合。
在優選實施方式中，第一、第二和第三層中的每一個將包括基本相似的尺寸和形狀。優選地，這些層的尺寸應使其可與標準掃描儀或其他成像裝置結合使用。因此，在某些實施方式中，該層可具有與一張印表機大致相同的長度和寬度。這樣的尺寸允許裝置位於掃描器的板上，使得可以掃描裝置內的任何樣品。第一層、第二層和第三層可以包括相同或不同的材料。優選地，該層將包括有機玻璃或其它塑料。
如圖16-18所示，該層以及標籤構造為組裝在一起以形成裝置1。這些層在組裝時可以簡單地對齊和堆疊，使得每層的長度和寬度與其它層的長度和寬度對齊或基本對齊。替代地，可以通過附接機構牢固地組裝這些層，包括螺釘、螺栓、釘子、化學粘合劑、帶、彈性帶或其組合。在一個實施方式中，第三層30上的凸起部分32緊密地配合到第二層中的孔22中，使得層被保持緊貼。組件也可以用帶牢固地保持在邊緣上。
當裝置被組裝並且所有部件對齊時，每層的各種部件也應該彼此對齊。也就是說，第一層10的透明部分12應與第二層20的孔22、第三層30的凸起部分32和標籤40對齊。這些層通常堆疊，第二層位於第一層和第三層之間。因此，第三層30的一個或多個凸起部分32中的每一個將裝配到第二層的一個孔22中，而第一層的一個或多個透明部分12中的每一個將在孔的與凸起部分插入的表面相對的表面上覆蓋孔22。此外，當裝置被組裝並且過濾器或其他基底也插入孔(如圖16所示)時，凸起部分將過濾器保持在孔內並將其壓縮在第一層的透明部分上(如圖18所示)。因此，凸起部分32優選地沿孔的整個深度或接近孔的整個深度延伸。此外，凸起部分插入孔中，還通過限制第二和第三層的相對運動來提供裝置的牢固組裝。
如圖18所示，當組裝時，標籤40或包含標籤的模板42通常將附接到第三層或以其他方式與第三層相鄰。然而，標籤或模板也可以附著、粘附或以其它方式鄰近第一或第二層。
實施例4：裝置組件的示例性特徵
在示例性實施方式中，裝置的組件可以具有以下特徵。第一層包括一片8×11」的平有機玻璃(圖9)。第二層包括一片8×11」的平有機玻璃，其上鑽有3/4」的孔(圖11)。第三層包括一片8×11」的平有機玻璃，其上附有3/4」著色的丙烯酸盤，其對應於第二層中的3/4」鑽孔(圖13)。標籤包含在可拆卸的用於標記樣品的模板(包括紙和/或轉印塑料)上(圖15)。標籤包括數字系統。
實施例5：裝置的裝配
在示例性實施方式中，裝置的部件如下組裝。第一層和第二層以這樣的方式附接在一起，使得第一層的透明部分與第二層中的孔對應(圖16)。將一片空白的濾紙放置在第二層的孔中，剩餘的孔中填充有含有幹血斑的過濾器。組裝第三層和標籤模板(圖17)並將其放置在第一層和第二層的頂部，使得每個標籤對應於適當的過濾器或血液樣品。此外，第三層的凸起部分(丙烯酸盤)在每個孔內下壓過濾器，因此可以對每個樣品的表面積的100％進行精確的掃描。然後將整個組裝的裝置(圖8)放置在掃描儀中並進行掃描。
應當強調的是，本發明的上述實施方式，特別是任何「優選」實施方式，僅僅是為了清楚地理解本發明的原理而提出的可能的實施例。在基本不脫離本發明的精神和原理的情況下，可以對本發明的上述實施方式進行許多變化和修改。所有這些修改和變化旨在包括在本發明的範圍和本發明內並由所附權利要求保護。