用于疾病诊断的样本测定的远程评估的系统和方法技术方案

提供了一种评价受试者诊断的方法。该方法包括从图像捕获设备接收图像，图像包括测试盒中的感兴趣区域，以及找到测试盒的感兴趣区域的边界并对由测试盒的边界界定的区域应用几何变换以使测试盒中感兴趣区域的图像变为所选择的尺寸和所选择的形状。该方法还包括识别测试盒的感兴趣区域内的目标区域、基于目标区域的特点特征评估图像的质量，以及在图像的质量低于所选择的阈值时提供调整图像捕获设备中的光学耦合的命令。中的光学耦合的命令。中的光学耦合的命令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于疾病诊断的样本测定的远程评估的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年5月29日提交的美国临时申请No.63/032,012的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本公开一般而言涉及用于家庭测试、远程医疗应用和其它原位免疫测定测量的设备和方法。更具体而言，本公开涉及用于结合用户可用的消耗品在简单且准确的规程中处理由客户端设备收集的数据以在本地和/或远程评价疾病诊断的方法。

技术介绍

[0004]目前，使用测试测定的疾病诊断涉及用户将测试样本发送到实验室进行准确分析。这个步骤是耗时的，因为它涉及在医疗提供者(例如，诊所、医生或药房)、实验室和用户之间测试盒(带有测试样本，也称为“样本盒”)来回(在测试样本的使用之前)的物理位移。此外，这些测试样本往往造成临床实验室的延迟，很多时候是不必要的(因为许多样本可能是阴性的)。另外，测试与结果之间的时间滞后可能是潜在的危险，例如，对于流行或大流行的紧急情况，或者当严重病症的治疗结果受到治疗开始时间的影响或者感染的用户在没有立即结果的情况下离开办公室，忽视跟进并继续感染他人。
附图说明
[0005]图1图示了根据一些实施例的包括远程服务器、数据库和用于从外壳中的测试盒收集图像的图像捕获设备的体系架构。
[0006]图2图示了在图1的体系架构中使用的设备中的细节。
[0007]图3图示了根据一些实施例的卷积神经网络的体系架构，以从来自样本测定的一个或多个图像中提供疾病诊断。<br/>[0008]图4A
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B图示了根据一些实施例的卷积神经网络中两层之间的卷积运算。
[0009]图5A
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B图示了根据一些实施例的卷积神经网络中多层中的多个节点的内容。
[0010]图6图示了根据一些实施例的用于包括两个目标的测定诊断的结果的表。
[0011]图7A
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B图示了根据一些实施例的用于包括两个目标的测定诊断的灵敏度和选择性结果。
[0012]图8是图示根据一些实施例的用于确定感兴趣分析物的存在或不存在的方法中的步骤的流程图。
[0013]图9是图示根据一些实施例的用于确定感兴趣分析物的存在或不存在的方法中的步骤的流程图。
[0014]图10是图示根据一些实施例的用于确定感兴趣分析物的存在或不存在的方法中的步骤的流程图。
[0015]图11是图示示例计算机系统的框图，图1和2的客户端和服务器以及图7
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11的方法
可以通过该计算机系统来实现。
[0016]在附图中，具有相同或相似标号的元件与相同或相似的元件对应，除非另有明确说明。
具体实施方式
[0017]在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对本公开的全面理解。但是，对于本领域普通技术人员明显的是，可以在没有这些具体细节中的一些的情况下实践本公开的实施例。在其它情况下，未详细示出众所周知的结构和技术以免混淆本公开。
[0018]在新兴的远程医疗领域，越来越期望利用几乎普遍可用的电子电器，这些电子电器可以具有无线网络接入和传感器，并且还可以包括越来越高的计算能力。而且，为检测化学和生物制剂或病原体而设计的免疫测定远程测量的一些应用可以包括安全测试和筛查(例如，在机场、警察局和军事检查站)，或环境分析和监测(例如，空气污染、水道和水库污染(用于疾病控制或农业生产)等)。
[0019]与本公开一致的实施例利用当前消费电器的高图像捕获和处理能力来为所选择的疾病或感染(例如，军团菌、流感、埃博拉、莱姆病、心肌梗死、链球菌A、呼吸道合胞病毒、人偏肺病毒、SARS
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Cov2等)提供简单而准确的诊断程序。与本公开中的实施例一致的测试类型可以包括使用电磁辐射的测试测定的任何类型的光谱分析，诸如但不限于包括反射率或透射率光谱的吸收光谱(紫外线、可见光或红外线)，或包括荧光和发光光谱、拉曼光谱和任何类型的辐射散射的发射光谱。而且，如本文公开的实施例还可以利用此类电器的联网能力以通过使用云计算解决方案来增强每个测试的处理能力。因而，在一些实施例中，高质量(例如，高空间和光谱分辨率)图像、图像序列或视频被上传到可以执行大规模并行计算以在减少的时间内提供诊断结果的远程服务器。可以立即、在稍后的日期/时间处理这种经分析的材料，和/或可以将其与先前收集的材料进行比较以确定随时间的差异，例如，分析物在测试条上的时间演变。在其它情况下，收集和编译数据库的能力可以使自教导算法(人工智能或机器学习算法)的生成能够从对此类图像库的分析中生成初始版本和改进版本，因为此类库的尺寸和多样性增加。
[0020]主题系统提供了若干优点，包括用户能够快速了解疾病是否存在或潜在，而无需接触专业人员或复杂的机器或仪器。
[0021]一些实施例提供了广泛拓宽医疗测试套件市场的优势，因为广泛使用移动计算设备和其它电器形式的图像捕获设备的消费者可能期望甚至在察觉任何症状或去看医生或诊所之前执行测试。这也可以提供在人们就诊或使给定医疗设施的资源饱和之前进行筛查步骤的优势。另外，如本文所公开的方法的远程用户的测试成本可以显著低于与访问诊所或实验室相关联的成本，包括等待时间、日程安排、远离真正感染的患者的预约，或让健康的患者面对满是患者的候诊室。
[0022]所提出的解决方案进一步改进了计算机(例如，服务器或用户移动设备)的功能，因为它通过启用图像分析数据和结果(例如，图片、图片序列和/或视频)的远程传输而节省了数据存储空间和交互时间。
[0023]虽然本文提供的许多示例将用户的个人信息和数据描述为可识别的，或者用户与一个或多个远程诊所的交互历史的下载和存储，但是每个用户可以授予共享或存储此类用
户信息的显式许可。可以使用集成到所公开的系统中的隐私控制来授予显式许可。可以向每个用户提供将在显式同意的情况下共享此类用户信息的通知，并且每个用户可以在任何时间结束信息共享，并且可以删除任何存储的用户信息。另外，在一些实施例中，存储的用户信息可以被加密以保护用户安全和身份。
[0024]图1图示了根据一些实施例的体系架构10，包括远程服务器130、数据库152、客户端设备110和图像捕获设备100A，以从测试盒101收集图像或视频。客户端设备110可以包括智能电话或其它移动计算设备(例如，平板电脑(tablet)、平板电脑(pad)或甚至膝上型计算机)。在一些实施例中，可以使用一个移动计算设备来控制多于一个图像捕获设备。体系架构10根据测定结果实时提供关于测试样本中一种或多种目标分析物的存在与否的准确评价。测定可以在测试盒101中运行，并且可以包括用于检测生物样本中的一种或多种感兴趣分析物的免疫测定。测试盒101可以提供用于使生物样本在多个测试通道上流动以检测1
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20种感兴趣的分析物(或更多)的基质。随着测定的进行，测定的图像可以由与客户端设备110通信耦合的图像捕获设备100本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种计算机实现的方法，包括：从图像捕获设备接收图像，该图像包括测试盒中的感兴趣区域；找到测试盒的感兴趣区域的边界并且对由测试盒的边界界定的区域应用几何变换以使测试盒中感兴趣区域的图像变为所选择的尺寸和所选择的形状；识别测试盒的感兴趣区域内的目标区域；基于目标区域的特点特征评估图像的质量；当图像的质量低于所选择的阈值时，提供调整图像捕获设备中的光学耦合的命令；以及当图像的质量达到所选择的阈值时，将图像提供给处理器，该处理器包含被设计为基于图像的数字分析来评价受试者诊断的软件。2.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中评估图像的质量还包括评估第二图像，其中该第二图像是暗样本或空白样本之一。3.如权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括相对于来自感兴趣区域的图像中的多个像素的选择的强度值归一化感兴趣区域的图像中的像素的强度值。4.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中目标区域包括过程控制区域，该过程控制区域包括阳性控制区域或阴性控制区域中的至少一个，并且评估图像的质量包括评估过程控制区域中的信号强度。5.如权利要求1或权利要求4中的任一项所述的计算机实现的方法，其中识别感兴趣区域内的目标区域包括至少识别图像的视场内测试盒的感兴趣区域中的测试线和控制线。6.如权利要求1
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5中的任一项所述的计算机实现的方法，还包括在计算机显示器中显示图像，并且在计算机显示器中包括查看指南，该查看指南与图像的数字分析的至少一部分重叠。7.如权利要求1
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6中的任一项所述的计算机实现的方法，还包括在计算机显示器中显示测试结果，而不显示图像。8.如权利要求1
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7中的任一项所述的计算机实现的方法，其中评估图像的质量包括将图像的所选择的特征与和具有已知质量值的多个图像的所选择的特征相关联的值进行比较。9.一种计算机实现的方法，包括：从图像捕获设备接收图像，该图像包括测试盒中的感兴趣区域；将识别图像捕获设备的第一标识符代码提供给处理器，该处理器包含被设计为基于图像的数字分析来评价受试者诊断的软件；识别测试盒的感兴趣区域内的目标区域；基于目标区域的特点特征并基于第一标识符代码评估图像的质量；以及当图像的质量满足所选择的阈值时，将图像提供给处理器。10.如权利要求9所述的计算机实现的方法，还包括使用第一标识符代码从远程服务器检索校准表，该校准表与图像捕获设备相关联，并且指示作为用于评估图像的质量的阈值的信号值。11.如权利要求9和10所述的计算机实现的方法，其中评估图像的质量包括基于第一标识符代码为目标区域内的过...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：奎多公司，
类型：发明
国别省市：