阅读说明：本技术 评估胆红素体内毒性水平以及诊断胆红素神经毒性风险增加的方法和设备 (Method and apparatus for assessing bilirubin toxicity levels in vivo and diagnosing bilirubin neurotoxicity risk ) 是由 C·阿尔福斯 于 2019-04-02 设计创作，主要内容包括：在替代实施方案中,提供了使用临床数据确定患有高胆红素血症的新生儿体内胆红素结合是否正常来检测体内胆红素神经毒性水平并确定是否需要治疗以预防胆红素引起的神经损伤(例如脑病)的方法、设备和系统。在替代实施方案中,还提供了包括自动化微流体处理技术(例如区域流体系统)的装置和系统,以获得胆红素结合组。在替代实施方案中,还提供了使用胆红素结合小组来确定是否需要治疗来改善、逆转或预防有需要的个体(例如患有高胆红素血症(黄疸)的新生儿)的由胆红素引起的神经系统损伤(例如脑病)的方法,以及在需要时开始治疗的方法。(In alternative embodiments, methods, devices and systems are provided for detecting levels of bilirubin neurotoxicity and determining whether treatment is needed to prevent bilirubin-induced nerve damage (e.g., encephalopathy) using clinical data to determine whether bilirubin binding is normal in a neonate with hyperbilirubinemia. In alternative embodiments, devices and systems are also provided that include automated microfluidic processing techniques (e.g., regional fluidic systems) to obtain bilirubin-binding moieties. In alternative embodiments, methods of using a bilirubin-binding panel to determine whether a treatment is needed to ameliorate, reverse or prevent bilirubin-induced neurological damage (e.g., encephalopathy) in an individual in need thereof (e.g., a newborn with hyperbilirubinemia (jaundice)) and to initiate treatment when needed are also provided.)

评估胆红素体内毒性水平以及诊断胆红素神经毒性风险增加 的方法和设备

相关申请

根据35U.S.C.§119(e)，本专利合作条约(PCT)国际申请要求2018年4月3日的美国临时专利申请序列号(USSN)62/652,266的优先权权益。对于所有目的，上述申请明确地通过引用整体并入本文。对于所有目的，本文引用的所有出版物、专利、专利申请在此通过引用明确地并入本文。

技术领域

本发明大体上涉及医学、医学诊断和医疗设备。在替代实施方案中，提供了通过处理临床数据以准确确定患者体内胆红素结合是否正常来评估和治疗体内胆红素毒性水平以及诊断发展出胆红素脑病或患有胆红素脑病的相对风险的方法、设备和系统。在替代实施方案中，提供了使用临床数据确定患有高胆红素血症的新生儿体内胆红素结合是否正常来检测体内胆红素神经毒性水平并确定是否需要治疗以预防胆红素引起的神经损伤(例如脑病)的方法、设备和系统。还提供了计算机实现的方法，用于将临床实验室数据换算成胆红素结合组(包括常规血清或血浆总胆红素浓度(B_Total)以及在两个B_Total得到的血清或血浆的未结合胆红素或游离胆红素浓度(B_Free)测量值)，以计算出新的临床上相关的最大B_Total和容量常数(B_Tmax)以及与其相应的平衡缔合常数(K_A)，以便在任何B_Total<B_Tmax时使用准确获得B_Free。在替代实施方案中，还提供了设备和系统，包括自动微流体处理工艺(比如区域流体系统)，以通过在两个B_Total测量血清或血浆样品中的B_Total和B_Free来获得胆红素结合组，同时所述设备和系统还包括本文提供的计算机实现的方法，用于分析这些数据并针对所述胆红素结合组输出B_Tmax和K_A，以确定相关新生儿群组中B_Free是否达到或超过标准B_Free(B_FreeStandard)，如果没有，使用计算出将发生这种情况的B_Total。B_Free≥B_FreeStandard或表示在患有高胆红素血症的新生儿中，胆红素引起的神经系统损伤的相对风险增加。在替代实施方案中，还提供了用于治疗、改善、逆转或预防与胆红素相关的疾病的方法，以及使用本文提供的方法的方法，包括使用胆红素结合组，以确定是否需要进行治疗来改善、逆转或预防有需要的个体(比如患有高胆红素血症(黄疸)的新生儿)的胆红素引起的神经系统损伤(例如，脑病)。

背景技术

在出生的头两周中，约有60％的新生儿会出现可见的黄疸。黄疸是黄色素未结合的胆红素IX-α(下文称为胆红素)(血红蛋白分解代谢的产物)的正常短暂累积所致。胆红素的累积是由于胎儿红细胞的寿命比成人红细胞要短而导致胆红素产量增加同时由于在新生儿出生最初几天用于清除胆红素的代谢途径尚未成熟造成的胆红素***延迟而导致的。因此，在新生儿出生后的头几天，常常伴随可见的黄疸的血液胆红素水平的短暂升高(称为高胆红素血症)通常是正常且无害的。但是，胆红素具有神经毒性，在某些情况下会导致严重的神经损伤，进而导致死亡或严重后遗症，因此临床医生会密切监视患有高胆红素血症的新生儿。

神经毒性水平的胆红素会引起一系列严重的神经损伤，例如急性胆红素脑病，其会导致死亡，尸检时会发现死于核黄疸(特定脑核具有黄色染色)；或者引起一系列慢性神经系统后遗症(也称为核黄疸)，包括舞蹈手足徐动症样脑性瘫痪、高音听力损失、上凝视麻痹和牙齿发黄。另外，近期的焦点在于胆红素的神经毒性会引起其他神经系统疾病，包括听觉神经病谱系障碍、早产儿的呼吸暂停以及可能的自闭症。这类范围中的神经损伤统称为胆红素引发的神经功能障碍(BIND)。

可以通过使用光疗或风险更高的侵入性治疗(称为血液交换输血，在其治疗过程中，将高胆红素水平的新生儿血液缓慢移走并替换成相容的低胆红素水平供血)来提高体内胆红素的***，从而预防或改善BIND。对于小于35周的新生儿，临床医生目前使用下表1所示的血清或血浆总胆红素浓度(B_Total)(例如，参见Maisels MJ,et al.An approach tothe management of hyperbilirubinemia in the preterm infant less than 35weeksof gestation.J Perinatol 2012；32:660)。

表1

表1中使用的治疗B_Total的范围(相对于使用单一治疗B_Total的范围)是基于临床经验和专家意见，而不是基于证据，并且对如图1所示的关于何时需要治疗引入了相当大的不确定性，例如，在胎龄小于(<)28周的新生儿中，在B_Total＝11mg/dL时认为需要换血，但并非是强制性的，直到B_Total达到14mg/dL才强制进行。那么临床医生如何确定胎龄小于28周且B_Total＝12mg/dL的新生儿是否需要换血呢？胎龄大于或等于(≥)35周的新生儿的不确定性甚至更大，其中对于采用光疗或换血没有强制性的B_Total，只有当B_Total达到25mg/dL时才“考虑”换血(参见American Academy of Pediatrics(美国儿科学会)，Management ofhyperbilirubinemia in the newborn infant 35or more weeks ofgestation.Pediatrics 2004；114:297-316)。这些不确定性会导致过度治疗，由此造成巨大的社会和经济成本，而这种方法也并未消除BIND。

使用例如在表1中的治疗B_Total的范围是因为B_Total与BIND的相关性很差(例如，参见Watchko JF et al.The enigma of low bilirubin kernicterus in prematureinfants:why does it still occur,and is it preventable？Semin Perinatol 2014；38:397-406以及Ip S et al.An evidence-based review of important issuesconcerning neonatal hyperbilirubinemia.Pediatrics 2004；114:e130)。由于光疗或交换输血都没有风险(包括死亡)，因此新生儿可能会由于不必要的治疗而患上BIND或并发症。

如图2所示，测量血浆胆红素结合非常重要，因为只有非白蛋白结合的或游离的血浆胆红素(B_Free)能穿过毛细血管和血脑屏障进入大脑所在的组织。如图3所示，在任何B_Total下的B_Free越高，相应的胆红素组织水平就越高，而大脑对胆红素的暴露也就越多，因此就有发生BIND的风险。在新生儿血浆中胆红素结合变化很大，与具有正常结合水平的新生儿相比，胆红素结合不良的新生儿在任意B_Total时具有相对更高的B_Free和组织胆红素水平，因为与具有正常胆红素结合的类似新生儿相比，当存在不良胆红素时，达到给定B_Total的累积胆红素更多并且在该B_Total处的组织胆红素水平会更高，从而增加大脑对胆红素的暴露以及BIND的风险(参见图2和图3)。

最近的研究表明可以通过具有类似B_Total的高胆红素血症新生儿的B_Free来预测BIND(参见图3，以及例如Amin SB,et al.Chronic auditory toxicity in late pretermand term infants with significant hyperbilirubinemia.Pediatrics 2017；140:e20164009)，证明了可以在这些新生儿的常规评估中增加胆红素结合评估。此外，胆红素结合在日本是常规检测的并且报道称这在临床上非常有帮助(例如，参见Morioka I etal.Serum unbound bilirubin as a predictor for clinical kernicterus inextremely low birth weight infants at a late age in the neonatal intensivecare unit.BBrain Dev 2015；37:753)。

B_Total和B_Free通常被错误地视为指导临床护理的独立替代方案，并且误解B_Free治疗标准将在某种程度上替代当前的B_Total治疗标准，例如表1。但是B_Total和B_Free不是相互独立的而是相互依赖的测量值，它们通过质量作用定律与血浆胆红素结合位点(例如白蛋白)在化学上紧密联系在一起。BIND的风险取决于胆红素的累积量以及胆红素在血液和组织之间的分布方式，而这取决于B_Free(图2)，反过来，如下文详细描述的，B_Free是B_Total和血浆胆红素结合位点(例如白蛋白)的浓度和固有结合能力的数学函数。将胆红素结合加入到临床护理中的可行方法是以一种方式来量化胆红素结合，该方式能鉴定出那些胆红素结合低于平均水平或胆红素结合差的新生儿并据此调整当前的B_Total治疗指南。这减少了个性化护理时单独使用B_Total来确定BIND风险时固有的不确定性(例如，图1)。

定量血浆胆红素结合需要确定(1)可以结合的最大胆红素量(B_Tmax)和(2)结合的紧密程度，其通常使用平衡缔合或解离常数进行定量。B _Tmax取决于功能性胆红素结合位点的浓度，通常称为胆红素结合能力或结合位点被胆红素“饱和”时的B_Total(例如，如果结合位点的浓度为453μmol/L，B_Tmax＝26.5mg/dL＝453μmol/L)。胆红素在结合位点结合的紧密程度由结合常数(例如平衡缔合常数K_n)来定量，其中n是具有不同固有结合胆红素能力的位点数目，代表每个位点的常数为K₁，K₂，……，K_n。化学平衡为

其中，B_Total–B_Free是结合位点结合的胆红素浓度，B_Tmax–(B_Total–B_Free)是未占用(可用)胆红素结合位点的浓度。已知白蛋白具有至少两个胆红素结合位点，并且使用标准方法定量胆红素结合以获得B _Tmax和相应的平衡常数需要在多个B_Total处测量B_Free(参见Jacobsen J.Binding of bilirubin to human serum albumin-Determination of theDissociation Constants.FEBS Lett 1969；5:112-114)。而由于需要大量的测试时间、大量的样品以及数据分析的复杂性使临床实验室无法使用标准方法对胆红素结合进行常规定量分析。

发明内容

在替代实施方案中，提供了用于评估体内胆红素毒性水平以及诊断发生与胆红素相关疾病的相对风险的方法、设备和系统，尤其针对患有高胆红素血症(黄疸)的新生儿，所述胆红素相关疾病为比如神经病，例如脑病或胆红素引发的神经功能障碍(BIND)，包括脑病、耳聋或舞蹈手足徐动症样脑性瘫痪。

在替代实施方案中，本文提供的方法、设备和系统包括处理和分析临床数据，以通过联合测试的胆红素结合组(BBP)：在样品富集胆红素之前和之后测量B_Total和B_Free，以及利用仪器实现的计算机算法确定当前B_Total治疗指南下的B_Tmax和K_A，来准确确定患者的血浆胆红素结合是否正常并评估BIND的相对风险。这些数据提供了在当前B_Total下评估BIND风险的两个重要新评估值，与相关群组的标准风险B_Free(B_FreeStandard)进行对比的B_Free以及发生B_FreeStandard时达到的B_Total，

如果B_Free＝B_FreeStandard或者

在患有严重高胆红素血症的黄疸新生儿中，BIND的相对风险会增加(在其他实施方式中，术语“严重高胆红素血症”是需要治疗以维持个体(例如患者，比如新生儿)健康的高胆红素血症，或需要治疗以降低高胆红素血症以改善个体健康和/或防止由于高胆红素血症而对个体健康产生进一步的负面影响，或减轻高胆红素血症的症状)。

在替代实施方案中，提供了用于对血浆结合胆红素的程度进行定量的方法(步骤)、设备和系统，包括确定最大总胆红素浓度(B_Tmax)及与其相关的平衡缔合常数(K_A)，

其中，

并且B_Free和B_Total分别是测量的未结合胆红素血浆浓度或游离胆红素血浆浓度和总胆红素血浆浓度，

以及可选地，该方法通过首先使用新颖的方法获得患者的B_Tmax和K_A来确定胆红素神经毒性风险(可选地，BIND)是否增加，获得患者B_Tmax和K_A的方法为：通过测量血浆样品在胆红素富集之前(B_Total，B_Free)和之后(B_{Total_2}，B_{Free_2})的B_Total和B_Free得到含有两个未知数(B_Tmax和K_A)的两组方程，B_Tmax可以按如下所示求解得到：

然后将计算出的B_Tmax、B_Total和B_Free代入得到 或者作为替换，由于B_Free的倒数是线性方程K_A为负截距，B_Tmax为负斜率除以与关系式的截距，然后将B_Free与可比较群组在治疗B_Total以及可选地B_Tmax中位数和K_A中位数时达到的B_FreeStandard进行比较，例如如图4所示，并确定达到B_FreeStandard时的患者B_Total，即如果B_Free＝B_FreeStandard或表示存在BIND风险，无论B_Total为多少，(例如，参见表2，示出了胎龄小于(<)28周的31个新生儿的胆红素结合(参见Ahlfors CE,et al.,Bilirubin bindingcapacity and bilirubin binding in neonatal plasma E-PAS2017 2017:2718.2715)，

表2

其中B_Tmax中位数为22.0mg/dL，K_A中位数为16dL/μg，其中可选地，所述患者是新生儿，其中如图4所示，针对胎龄小于(<)28周的新生儿在达到强制性光疗B_Total 6mg/dL(表1)以及可选地B_Tmax中位数和K_A中位数时的B_FreeStandard将是

如图4所示，针对胎龄小于(<)28周的新生儿在达到强制***换输血B_Total 14mg/dL(表1)时的B_FreeStandard将是具有第25百分位数B_Tmax(14.3mg/dL)和K_A(0.75dL/μg)(即胆红素结合不良)的群组中的新生儿将分别在和达到相应的光疗B_FreeStandard 0.32μg/dL和交换输血B_FreeStandard 1.51μg/dL，远远低于表1中当前的光疗B_Total阈值5mg/dL和交换输血阈值11mg/dL。另一方面，具有第75百分位数B_Tmax(24.8mg/dL)和K_A(2.20dL/μg)(即胆红素结合优异)的群组中的新生儿将分别在光疗和交换输血达到相应的光疗B_FreeStandard 0.32μg/dL和交换输血B_FreeStandard 1.51μg/dL，远远高于表1中当前的光疗B_Total阈值5mg/dL和交换输血B_Total阈值11mg/dL。B_Total相同但胆红素结合能力显著不同的两个新生儿的BIND风险将会明显不同，并且只有通过测量胆红素的结合才能检测出这种差异。具有第25百分位数B_Tmax(14.3mg/dL)和K_A(0.75dL/μg)(即胆红素结合不良)的胎龄小于(<)28周的新生儿，其在B_Total为7.6mg/dL时已经达到进行交换输血(1.51μg/dL)的B_FreeStandard，但在没有测量胆红素结合的情况下，遵循当前B_Total治疗指南(表1)的毫无疑心的临床医生只会进行光疗而不会考虑进行交换输血。

在替代实施方案中，本文提供的方法进一步包括通过将患者B_Free与可比较群组中(例如，其中可选地可比较群组是如表1中示出的相同胎龄的群组)的B_FreeStandard进行比较来评估达到任何B_Total的患者对高胆红素血症治疗的需求(无论当前临床实践是否认为应当考虑治疗)，其中，当患者B_Free等于或大于如图4所示的 或者B_Total等于或大于(例如，对于胎龄小于(<)28周的新生儿，达到强制***换输血B_Total 14mg/dL(表1)以及可选地B_Tmax中位数(22.0mg/dL)和K_A中位数(1.16dL/μg)(表2)时的B_FreeStandard为 )，表明达到强制性治疗B_Total(例如，对于胎龄小于(<)28周的新生儿，达到表2中第25百分位数B_Tmax(14.3mg/dL)和K_A(0.75dL/μg)以及表1中强制***换输血B_Total 14mg/dL的B_Free为 超过B_FreeStandard＝1.51μg/dL的40倍)以及达到任何B_Total时具有更大的BIND风险，如图3和图4所示，B_Free和BIND的风险随着B_Tmax和K_A的减小而增加，而与B_Total无关，即在任何B_Total，随着B_Tmax和K_A减小，都有更多的大脑暴露于胆红素以及增加的高胆红素血症和胆红素毒性(可选地胆红素神经毒性，可选地BIND)的风险，或者存在高胆红素血症和胆红素毒性(可选地胆红素神经毒性，可选地BIND)。

在替代实施方案中，提供了对个体的血浆、血清或血液结合胆红素的程度(或临床上有效程度)进行定量的方法，包括与可比较群组的可选地B_Tmax和K_A中位数进行比较确定最大总胆红素浓度(B_Tmax)及与其相应的平衡缔合常数(K_A)。如果R是在达到强制性治疗B_Total以及可选地所述群组的B_Tmax和K_A中位数时获得的B_FreeStandard，则发生R的患者的 其中B_Tmax和K_A是个体的B_Tmax和K_A，

其中，

和B_Total分别是非白蛋白结合或游离胆红素浓度和总胆红素浓度，

并在样品富集胆红素之前和之后测量B_Total和B_Free，提供B_{Total_1}、B_{Free_1}和B_{Total_2}、B_{Free_2}，以获得两个具有两个未知数(B_Tmax和K_A)的方程，B_Tmax可以按下文所示求解：

然后将计算出的B_Tmax、B_Total和B_Free代入得到或者作为替换，由于的倒数是线性方程K_A为负截距，B_Tmax为负斜率除以比关系式的截距，

其中可选地富集包括将样品中胆红素的量增加至接近需要强制性治疗B_Total的大小，例如，对于胎龄小于(<)35周的新生儿达到约20mg/dL(表1)，对于胎龄大于35周或更多的新生儿达到约30mg/dL，参见，例如，Wickremasinghe AC,et al.Risk of sensorineuralhearing loss and bilirubin exchange transfusion thresholds.Pediatrics 2015；136:505-512,

其中可选地，该方法包括：

(a)提供或抽取来自个体的血浆、血液或血清样品；

(b)测量样品的B_Total和B_Free，以及

(c)使血浆、血液或血清样品富集胆红素(或向样品添加外源性胆红素)，

其中可选地富集包括将样品中胆红素的量增加至接近需要强制性进行交换输血的浓度，例如，对于胎龄小于(<)35周的新生儿达到约20mg/dL(表1)，对于胎龄大于或等于35周的新生儿达到约30mg/dL，

(d)在胆红素富集后测量样品的B_Total和B_Free，以及

(e)确定最大总胆红素浓度(B_Tmax)和相应的平衡缔合常数(K_A)，

其中，不论所述个体的B_Total为多少，如果该个体的B_Free大于达到当前治疗B_Total(如表1所示的可选地强制性治疗B_Total，以及对于胎龄小于(<)28周的新生儿，可选地进行交换输血的强制性B_Total 14mg/dL)以及对于可比较群组可选地B_Tmax和K_A中位数(可选地B_Tmax中位数为22.0mg/dL，K_A中位数为1.16μg/dL，并且可选地

参见图4)时的B_FreeStandard，这表示血浆或血清在结合或保留胆红素方面不是临床上有效的，同时表示需要对高胆红素血症(黄疸)进行治疗，

以及可选地，该方法进一步包括通过对胆红素结合进行定量并将个体B_Tmax和K_A与可选地适宜的可比较新生儿群组的B_Tmax和K_A中位数(如表2所示，对于胎龄小于(<)28周的新生儿，可选地B_Tmax中位数＝22.0mg/dL，K_A中位数＝1.16μg/dL)进行比较来评估达到任何B_Total的个体对高胆红素血症的治疗的需求，其中患者的B_Tmax和K_A低于B_Tmax和K_A中位数表示在任何B_Total可能有更多大脑暴露于胆红素，并且具有低于当前治疗B_Total(例如，表1)的B_Total时可能有更高的胆红素毒性(可选地胆红素神经毒性，可选地胆红素引起的神经功能障碍(BIND))风险，同时表示可能需要对高胆红素血症(包括黄疸)进行治疗，

以及可选地，该方法还包括评估具有特异性的患者对高胆红素血症(包括黄疸)治疗的需求，该B_Total对于具有患者B_Tmax和K_A的个体是特异性的，其中B_Total可能与当前治疗B_Total(例如，表1)不同，并且B_FreeStandard是达到当前治疗B_Total的患者同龄人(可选地所述群组)达到可选地B_Tmax和K_A中位数时的 (可选地，如果患者胎龄小于(<)28周，如表1所示，强制***换输血B_Total＝14mg/dL，并且可选的具有22.0mg/dL的B_Tmax中位数以及1.16dL/μg的K_A中位数，则)；达到个体的BIND相关风险将与所述群组达到治疗B_Total(表1)以及可选地B_Tmax和K_A中位数时出现的情况相同，并且具有足够多的大脑暴露于胆红素以及胆红素毒性(可选地胆红素神经毒性，可选地胆红素引起的神经功能障碍(BIND))风险，证明需要对高胆红素血症或黄疸进行治疗。

在替代实施方案中，提供了用于对血浆、血清或血液结合胆红素的程度进行定量的方法，包括确定最大总胆红素浓度(B_Tmax)和平衡缔合常数(K_A)，

其中，

B_Free和B_Total分别是非白蛋白结合或游离胆红素浓度和总胆红素浓度，

并且可选地，该方法通过将患者B_Tmax和K_A与可选地可比较个体的平均值或中位数值进行比较来确定胆红素结合(即B_Tmax和K_A)是否是正常水平(例如，B_Tmax和K_A等于或高于可比较个体的中位数值或平均值)，或者低于正常水平，其中可选地所述患者是新生儿，其中患者B_Tmax和K_A低于正常B_Tmax和K_A表示在低于当前治疗B_Total(例如表1)时有更多大脑暴露于胆红素并且高胆红素血症和胆红素毒性(可选地胆红素神经毒性，可选地胆红素引发的神经功能障碍(BIND))的风险更大，或者存在高胆红素血症和胆红素毒性(可选地胆红素神经毒性，可选地胆红素引发的神经功能障碍(BIND))，

以及可选地，该方法进一步包括通过将B_Free与可比较个体的B_FreeStandard进行比较来评估对高胆红素血症(或黄疸)治疗的需要，可选地对于可比较个体确定在治疗B_Total以及B_Tmax和K_A中位数时的B_FreeStandard，其中所述患者是新生儿，其中B_Free大于或等于B_FreeStandard表示有足够多的大脑暴露于胆红素以及胆红素毒性(可选地胆红素神经毒性，可选地胆红素引起的神经功能障碍(BIND))风险，证明需要对高胆红素血症或黄疸进行治疗，

以及可选地，该方法进一步包括通过确定一特异性B_Total来评估具有该特异性B_Total的患者对高胆红素血症(包括黄疸)治疗的需求，该特异性B_Total低于根据当前临床实践认为应当考虑进行治疗时达到的B_Total，达到该特异性B_Total时，患者其通过使用患者的B_Tmax和K_A以及患者同龄人(可选地群组)B_FreeStandard来确定(例如，如果患者胎龄小于(<)28周，达到强制***换输血的B_Total 14mg/dL(表1)以及可选地22.0mg/dL的B _Tmax中位数和1.16dL/μg的K_A中位数(表2)时的B_FreeStandard为 并且胎龄小于(<)28周、具有例如第25百分位数的B_Tmax 14.3mg/dL和K_A 0.75dL/μg的新生儿在将达到1.51μg/dL的B_FreeStandard，大约是当前的根据表1对于胎龄小于(<)28周的新生儿进行强制***换输血的B_Total 14mg/dL的一半)；并且达到所述患者的特异性B_Total时，大脑对胆红素的暴露以及胆红素毒性(可选地胆红素神经毒性，可选地胆红素引发的神经功能障碍(BIND))风险达到当前强制性治疗B_Total时发生的情况相同，证明尽管患者的B_Total低于强制性治疗B_Total仍需要进行治疗。

在替代实施方案中，提供了计算机实现的方法，包括如本文所提供的方法(例如，如本申请所提供的方法)，或用于执行如本文所提供的方法以确定B_Tmax和K_A，并且任选地还包括：接收所述数据元素；和存储数据元素。

在替代实施方案中，提供了计算机程序产品，其用于处理数据并确定B_Tmax和K_A，所述B_Tmax和K_A通过使用血浆样品富集胆红素之前以及之后测得的B_Total和B_Free的新颖方法获得，该计算机程序产品包括本文提供的计算机实现的方法。

在替代实施方案中，提供了用于确定B_Tmax和K_A的图形用户界面(GUI)计算机程序产品，所述B_Tmax和K_A通过使用血浆样品富集胆红素之前以及之后测得的B_Total和B_Free的新颖方法获得，该图形用户界面(GUI)计算机程序产品包括本文提供的计算机实现的方法。

在替代实施方案中，提供了包括处理器和数据存储设备的计算机系统，其中所述数据存储设备上已存储有：(a)本文提供的计算机实现的方法；(b)本文提供的计算机程序产品；(c)本文提供的图形用户界面(GUI)计算机程序产品；或(d)上述的组合。

在替代实施方案中，提供了非暂态存储介质，其包括用于运行、处理和/或实现的程序指令：(a)本文提供的计算机实现的方法；(b)本文提供的计算机程序产品；(c)本文提供的图形用户界面(GUI)计算机程序产品；或(d)上述的组合。

在替代实施方案中，提供了存储计算机程序产品的非暂态计算机可读介质，所述计算机程序产品用于输入数据和执行计算，所述计算用于确定通过使用血浆样品富集胆红素之前以及之后测得的B_Total和B_Free的新颖方法获得的B_Tmax和K_A，所述非暂态计算机可读介质包括本文提供的计算机实现的方法。

在替代实施方案中，提供了非暂态计算机可读存储介质，其包括计算机可读指令，当通过计算设备的处理器执行所述计算机可读指令时，所述指令使计算设备运行、处理和/或实现：(a)本文提供的计算机实现的方法；(b)本文提供的计算机程序产品；(c)本文提供的图形用户界面(GUI)计算机程序产品；或(d)上述的组合。

在替代实施方案中，提供了计算机程序产品，其包括：非暂态计算机可读存储介质；以及以及驻留在所述存储介质中的程序指令，当通过计算机执行所述程序指令时，所述指令运行、处理和/或实现：(a)本文提供的计算机实现的方法；(b)本文提供的计算机程序产品；(c)本文提供的图形用户界面(GUI)计算机程序产品；或(d)上述的组合。

在替代实施方案中，提供了计算机程序存储设备，其构建在有形计算机可读介质上，包括：(a)本文提供的计算机实现的方法；(b)本文提供的计算机程序产品；(c)本文提供的图形用户界面(GUI)计算机程序产品；或(d)上述的组合。

在替代实施方案中，提供了计算机或等效电子系统，包括：存储器；以及可操作地耦合到所述存储器的处理器，所述处理器适于执行存储在存储器中的程序代码以运行、处理和/或实现：(a)本文提供的计算机实现的方法；(b)本文提供的计算机程序产品；(c)本文提供的图形用户界面(GUI)计算机程序产品；或(d)上述的组合。

在替代实施方案中，提供了系统，其包括：存储器，其被配置为存储与多个数据点和/或多个数据元素相关联的值；和处理器，其适于执行存储在存储器中的程序代码以运行，处理和/或实现：(a)本文提供的计算机实现的方法；(b)本文提供的计算机程序产品；(c)本文提供的图形用户界面(GUI)计算机程序产品；或(d)上述的组合。

在替代实施方案中，提供了计算机实现的系统，其用于提供通过连接服务器访问外部数据源或外部服务器进程的应用，并用于提供存储与多个数据点和/或多个数据元素相关联的值的能力，以及用于运行、处理和/或实现下述项目的应用程序：(a)本文提供的计算机实现的方法；(b)本文提供的计算机程序产品；(c)本文提供的图形用户界面(GUI)计算机程序产品；或(d)上述的组合。

在替代实施方案中，提供了设备，例如医疗或分析设备，其能够对血浆结合胆红素的程度进行定量，其中所述设备能够测量B_Free(非白蛋白结合或游离胆红素浓度)和B_Total(总胆红素浓度)，并将这些数据传送到能执行本文提供的计算机实现的方法的本文提供的计算机实现的系统、本文提供的系统或者本文提供的计算机或等效电子系统，以确定或计算，并向例如用户输出B_Tmax和K_A，该B_Tmax和K_A是通过使用血浆样品富集胆红素之前以及之后测得的B_Total和B_Free的新颖方法获得的，

其中，可选地，本文提供的计算机实现的系统、本文提供的系统或者本文提供的计算机或等效电子系统是所述设备的一部分或在所述设备之中，或者远离(例如，仅直接连接或无线连接到)所述设备，

其中所述设备包括部件，可选地机器人化学部件(robotic chemistrycomponents)，其能够测量：总血清胆红素浓度(B_Total)；以及胆红素富集之前和之后的非结合胆红素浓度或游离胆红素浓度(B_Free)，以获得样品(可选地血浆或血液样品)的B_Tmax和K_A，

其中，可选地，所述计算机实现的系统、所述系统或者所述计算机或等效电子系统是该设备的组成部分，或者可操作地远程连接到该设备，

其中，可选地，所述设备包括自动微流体处理技术，可选地区域流体系统或机器人区域流体分析系统。

在替代实施方案中，提供了用于对有需要的个体进行以下各项的诊断或预后(或预测患上以下各项的可能性)的方法或程序，或者系统或设备：

-胆红素毒性风险，可选地胆红素神经毒性风险，可选地BIND风险，

-胆红素引起的神经发育障碍，或可选地在新生儿中由毒性水平的胆红素作为致病物引起的神经发育障碍，可选地包括脑病或核黄疸，或突发的神经毒性(急性胆红素脑病)，或舞蹈手足徐动症样脑性瘫痪，

-胆红素引起的听力障碍，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的听力障碍，

-胆红素引起的自闭症，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的自闭症，

-胆红素引起的高音听力损失，

-胆红素引起的向上凝视麻痹，或

-胆红素引起的牙齿发黄，

包括：

对个体血浆结合胆红素的程度进行定量，包括：

(a)使用本文提供的方法；或

(b)确定最大总胆红素浓度(B_Tmax)和相应的平衡缔合常数(K_A)，

其中B_Free和B_Total分别是非白蛋白结合或游离胆红素浓度和总胆红素浓度，

其中该方法确定胆红素结合是否是正常水平或低于正常水平，并确定BIND的相对风险，其通过将B_Free与同龄可比较群组的B_FreeStandard(例如，对于根据表1胎龄小于(<)28周的新生儿，达到强制***换输血B_Total 14mg/dL以及根据表2可选的22.0mg/dL的B _Tmax中位数和1.16dL/μg的K_A中位数，则 )进行比较并将达到B_FreeStandard时的特异性B_Total与同龄可比较群组的当前治疗B_Total进行比较(例如，对于胎龄小于(<)28周、根据表1在14mg/dL的B_Total进行强制***换输血的新生儿，具有第25百分位数的B_Tmax(14.3mg/dL)和K_A(0.75dL/μg)的患者将在时达到1.51μg/dL的B_FreeStandard)，其中可选地所述患者是新生儿，其中如果B_Free等于或大于B_FreeStandard或者B_Total小于治疗B_Total，则表示有更多大脑暴露于胆红素并且具有增加的以下风险，或者存在以下各项：

-严重的高胆红素血症(包括黄疸)或胆红素毒性，可选地胆红素神经毒性，可选地BIND，

-胆红素引起的神经发育障碍，或可选地在新生儿中由毒性水平的胆红素作为致病物引起的神经发育障碍，可选地包括脑病或核黄疸，或突发的神经毒性(急性胆红素脑病)，或舞蹈手足徐动症样脑性瘫痪，

-胆红素引起的听力障碍，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的听力障碍，

-胆红素引起的自闭症，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的自闭症，

-胆红素引起的高音听力损失，

-胆红素引起的向上凝视麻痹，或

-胆红素引起的牙齿发黄。

在替代实施方案中，提供了用于治疗、改善、逆转或预防有需要的个体(任选地黄疸的新生儿)的以下各项的方法：

-严重的高胆红素血症(包括黄疸)或胆红素毒性，可选地胆红素神经毒性，可选地BIND，

-胆红素引起的神经发育障碍，或可选地在新生儿中由毒性水平的胆红素作为致病物引起的神经发育障碍，可选地包括脑病或核黄疸，或突发的神经毒性(急性胆红素脑病)，或舞蹈手足徐动症样脑性瘫痪，

-胆红素引起的听力障碍，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的听力障碍，

-胆红素引起的自闭症，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的自闭症，

-胆红素引起的高音听力损失，

-胆红素引起的向上凝视麻痹，或

-胆红素引起的牙齿发黄。

所述方法包括:

(a)使用本文提供的方法或本文提供的设备胆红素结合是否是正常水平或低于正常水平，其通过将患者B_Tmax和K_A与可选地可比较新生儿群组的B_Tmax和K_A平均值或中位数进行比较，将患者B_Free与可比较群组的B_FreeStandard进行比较，并比较B_Free＝B_FreeStandard时的患者B_Total，其中，如果有需要的个体的B_Free等于或大于B_FreeStandard或者B_Total小于当前治疗B_Total，则表示有更多大脑暴露于胆红素并且具有更高的以下各项风险，或者存在以下各项：

-严重的高胆红素血症(包括黄疸)或胆红素毒性，可选地胆红素神经毒性，可选地BIND，

-胆红素引起的神经发育障碍，或可选地在新生儿中由毒性水平的胆红素作为致病物引起的神经发育障碍，可选地包括脑病或核黄疸，或突发的神经毒性(急性胆红素脑病)，或舞蹈手足徐动症样脑性瘫痪，

-胆红素引起的听力障碍，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的听力障碍，

-胆红素引起的自闭症，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的自闭症，

-胆红素引起的高音听力损失，

-胆红素引起的向上凝视麻痹，或

-胆红素引起的牙齿发黄；

以及

(b)如果有需要的个体的B_Free等于或大于B_FreeStandard或者B_Total小于当前治疗B_Total，则针对以下各项对有需要的个体进行治疗(或开始治疗)、改善、逆转或预防：

-严重的高胆红素血症(包括黄疸)或胆红素毒性，可选地胆红素神经毒性，可选地BIND，

-胆红素引起的神经发育障碍，或可选地在新生儿中由毒性水平的胆红素作为致病物引起的神经发育障碍，可选地包括脑病或核黄疸，或突发的神经毒性(急性胆红素脑病)，或舞蹈手足徐动症样脑性瘫痪，

-胆红素引起的听力障碍，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的听力障碍，

-胆红素引起的自闭症，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的自闭症，

-胆红素引起的高音听力损失，

-胆红素引起的向上凝视麻痹，或

-胆红素引起的牙齿发黄。

在替代实施方案中，提供了用于以下的设备：

-针对以下各项对有需要的个体进行治疗、改善、逆转或预防：

-严重的高胆红素血症(包括黄疸)或胆红素毒性，可选地胆红素神经毒性，可选地BIND，

-胆红素引起的神经发育障碍，或可选地在新生儿中由毒性水平的胆红素作为致病物引起的神经发育障碍，可选地包括脑病或核黄疸，或突发的神经毒性(急性胆红素脑病)，或舞蹈手足徐动症样脑性瘫痪，

-胆红素引起的听力障碍，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的听力障碍，

-胆红素引起的自闭症，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的自闭症，

-胆红素引起的高音听力损失，

-胆红素引起的向上凝视麻痹，或

-胆红素引起的牙齿发黄。

其中，该设备包括本文提供的设备、本文提供的计算机实现的系统、本文提供的系统或者本文提供的计算机或等效电子系统，

并且该设备可以通过使用新颖方法确定胆红素结合是正常水平还是低于正常水平，所述新颖方法通过测量样品富集胆红素之前以及之后的B_Total和B_Free来获得B_Tmax和K_A以及B_Free，然后将患者B_Tmax和K_A与可比较新生儿群组的B_Tmax和K_A进行比较并将有需要的个体的B_Free与可比较新生儿群组的B_FreeStandard进行比较，其中当有需要的个体在低于当前治疗B_Total的B_Total时具有高于正常B_Free或B_FreeStandard的B_Free表示有更多大脑暴露于胆红素并且具有更高的以下各项风险，或者存在以下各项：

-严重的高胆红素血症(包括黄疸)或胆红素毒性，可选地胆红素神经毒性，可选地BIND，

-胆红素引起的神经发育障碍，或可选地在新生儿中由毒性水平的胆红素作为致病物引起的神经发育障碍，可选地包括脑病或核黄疸，或突发的神经毒性(急性胆红素脑病)，或舞蹈手足徐动症样脑性瘫痪，

-胆红素引起的听力障碍，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的听力障碍，

-胆红素引起的自闭症，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的自闭症，

-胆红素引起的高音听力损失，

-胆红素引起的向上凝视麻痹，或

-胆红素引起的牙齿发黄。

在替代实施例中，提供了设备在以下方面的用途：

-针对以下各项对有需要的个体进行治疗、改善、逆转或预防：

-严重的高胆红素血症(包括黄疸)或胆红素毒性，可选地胆红素神经毒性，可选地BIND，

-胆红素引起的神经发育障碍，或可选地在新生儿中由毒性水平的胆红素作为致病物引起的神经发育障碍，可选地包括脑病或核黄疸，或突发的神经毒性(急性胆红素脑病)，或舞蹈手足徐动症样脑性瘫痪，

-胆红素引起的听力障碍，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的听力障碍，

-胆红素引起的自闭症，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的自闭症，

-胆红素引起的高音听力损失，

-胆红素引起的向上凝视麻痹，或

-胆红素引起的牙齿发黄，

其中，该设备包括本文提供的设备、本文提供的计算机实现的系统、本文提供的系统或者本文提供的计算机或等效电子系统，

并且该设备可以通过使用新颖方法确定胆红素结合是正常水平还是低于正常水平，所述新颖方法通过测量样品富集胆红素之前以及之后的B_Total和B_Free来获得B_Tmax和K_A以及B_Free，然后将患者B_Tmax和K_A与可选地可比较新生儿群组平均或中位数B_Tmax和K_A进行比较并将有需要的个体的B_Free与可比较新生儿群组的B_FreeStandard进行比较，其中当有需要的个体的B_Tmax和K_A低于正常B_Tmax和K_A且B_Free等于或大于B_FreeStandard时表示有更多大脑暴露于胆红素并且具有更高的以下各项风险，或者存在以下各项：

-严重的高胆红素血症(包括黄疸)或胆红素毒性，可选地胆红素神经毒性，可选地BIND，

-胆红素引起的神经发育障碍，或可选地在新生儿中由毒性水平的胆红素作为致病物引起的神经发育障碍，可选地包括脑病或核黄疸，或突发的神经毒性(急性胆红素脑病)，或舞蹈手足徐动症样脑性瘫痪，

-胆红素引起的听力障碍，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的听力障碍，

-胆红素引起的自闭症，或毒性水平的胆红素作为致病物引起的自闭症，

-胆红素引起的高音听力损失，

-胆红素引起的向上凝视麻痹，或

-胆红素引起的牙齿发黄。

本文所述的胆红素结合组(BBP)使用新颖的血浆实验室测试组(总胆红素浓度B_Total以及在血浆样品富集胆红素之前和之后测量的未结合或游离胆红素浓度B_Free)来计算B_Tmax和K_A，以为临床医生提供B_Tmax和K_A以及B_Free，其中B_Tmax和K_A用于对患者的胆红素结合进行定量，而B_Free用于对达到所述B_Total时胆红素引发的神经功能障碍或BIND的相对风险进行定量。这些数据是通过对当前方法进行改进来测量样品富集胆红素之前以及之后的胆红素结合(比如B_Total和B_Free)得到的。使用标准方法将需要明显更多的样品(通常为25μL血浆)(例如，参见Ahlfors CE,et al.Measurement of unbound bilirubin by the peroxidasetest using Zone Fluidics.Clin Chim Acta 2006；365:78-85)，但是区域流体/SIA分析只需要很少的样品，并且样品体积仅需最低限度的增加就可以进行其他测量(小于25μL血浆)。目前，临床医生只使用B_Total来评估BIND的风险，而增加B_Free、B_Tmax和K_A来量化胆红素结合，评估BIND风险，从而可以使患者护理个性化并改善何时以及如何治疗高胆红素血症新生儿的确定方法。

在附图和以下描述中阐述了本发明的一个或多个实施例的详细内容。通过说明书和附图以及权利要求书，本发明的其他特征、目的和优点将变得显而易见。

本文引用的所有出版物、专利、专利申请、GenBank序列和ATCC保藏物对于所有目的均通过引用明确地并入本文。

附图的简要说明

以下附图是本发明各方面的说明，并不意图限制权利要求所涵盖的实施方式的范围。

图1示出了根据表1对于胎龄小于(<)28周的新生儿的当前B_Total治疗指南。在任何B_Total胆红素引起的神经功能障碍(BIND)的风险均是未知的，但随着B_Total增加而增加。当B_Total＝5mg/dL时考虑使用光疗但并非强制性的，直到B_Total达到6mg/dL强制使用光疗；而当B_Total＝11mg/dL时考虑使用交换输血但并非强制性的，直到B_Total达到14mg/dL强制使用交换输血。灰色区域表示存在很大的不确定性，尚不清楚当在灰色区域的B_Total时临床医生如何确定BIND的风险是否足够大到证明需要进行治疗。例如，临床医生如何确定B_Total＝12mg/dL的新生儿是否需要交换输血？

图2示意性地说明了非白蛋白结合的或游离的胆红素浓度(B_Free)支配着胆红素在组织(脑)与血液之间的运动。血浆胆红素结合不良(在任何总胆红素浓度下的B_Free更高)的婴儿需要积累更多的胆红素才能达到给定的B_Total，因此，与具有正常胆红素结合的个体达到所述B_Total相比，患者达到所述B_Total时具有更高的胆红素组织水平以及更多的大脑暴露于胆红素。因此，胆红素结合不良的新生儿在任何B_Total的BIND风险都更大。

图3示出了随B_Total和B_Free两者的增加，BIND的风险也随之增加，并且与其中仅使用B_Total来评估风险的图1相比，已知这两者能提高风险评估。

图4示出了在达到群组的中位数、第25百分位数以及第75百分位数时将出现的横跨图1的灰色区域(蓝色点到橙色点)的B_Free增加，同时示出了在根据表1达到强制性光疗(0.32μg/dL)和交换输血(1.51μg/dL)的分别为6mg/dL和14mg/dL的B_Total以及根据表2的中位数B_Tmax(22.0mg/dL)和K_A(1.16μg/dL)时利用 计算得到的B_FreeStandard。

图5绘出了来自表3的测得的B_FREE(*)vs B_Total关系。还示出了在以1mg/dL为增量的B_Total时计算得到的B_Free，或者使用在B_Total＝8.3和31.3mg/dL得自成对数据的B_Tmax＝36.9和K_A＝0.57dL/μg，这时或者假设B_Tmax＝A_Total＝26.4mg/dL和与使用成对数据B_Tmax和K_A计算得到的B_Free相比，使用单个位点的白蛋白模型计算得到的B_Free明显偏离测量得到的B_Free。

图6示出了使用胆红素结合改进的图1所示的胎龄小于28周的新生儿的当前治疗指南，具体来说是使用对于表2中的31个胎龄小于28周的新生儿群组的强制性光疗B_Total(6mg/dL)和强制***换输血B_Total(14mg/dL)以及中位数B_Tmax(22.0mg/dL)和K_A(1.16dL/μg)获得的 这消除了在图1中治疗被视为酌情处理(不确定)的B_Total灰色区域。

图7示出了来自表2的测得的B_Free(*)vs B_Total关系；还示出了在以1mg/dL为增量的B_Total时计算得到的B_Free，或者使用采用方程的化学计量模型，其中MR是B_Total/A_Total摩尔比(表3)，K₁(0.93dL/μg)和K₂(0.04dL/μg)是化学计量质量作用方程的最佳拟合非线性回归平衡常数，或者使用通过将B_Total＝8.3和31.3mg/dL时的结合数据配对确定的B_Tmax＝36.9和K_A＝0.57dL/μg的(表3)。本文所述的量化胆红素结合的新颖方法与标准化学计量方法相比非常好。

图8示出了在不含白蛋白的胆红素溶液(即总胆红素浓度等于未结合或游离的胆红素浓度)中测定辣根过氧化物酶催化的过氧化物氧化胆红素的Kp。由于总胆红素浓度是440nm处的吸光度除以消光系数，因此Kp是通过积分速度方程

确定的。

图9示出了在加入辣根过氧化物酶(HRP)和过氧化物之前和之后，胆红素/白蛋白溶液在460nm处的吸光度与时间的函数。利用460nm处的初始吸光度获得B_Total，利用加入HRP和过氧化物后的吸光度变化用于获得B_Free。

各个附图中相似的参考符号表示相似的部件。

具体实施方式

在替代实施方案中，提供了用于评估患者(例如，新生婴儿)的胆红素结合是否正常、是否存在胆红素引发的神经功能障碍(BIND)的风险和患者血浆的胆红素水平是否需要治疗以及用于对具有增加的红素的神经毒性风险(包括急性胆红素脑病和BIND)的严重高胆红素血症进行诊断的方法、设备和多路复用系统。在替代实施方案中，提供了用于治疗或改善或预防通过本文提供的方法鉴定的个体的体内胆红素毒性水平的影响的方法，或者用于治疗或改善或预防通过本文提供的方法鉴定的个体的胆红素引发的神经功能障碍(BIND)的方法。

在替代实施方案中，提供了多种方法，其可以是计算机实施的方法，用于换算血浆胆红素结合组(包括：总血清胆红素浓度(B_Total)、胆红素富集之前和之后测量的未结合的胆红素或游离胆红素浓度(B_Free))，以计算出临床相关的最大总胆红素浓度B_Tmax及与其对应的平衡缔合常数(K_A)，输出B_Tmax和K_A，以对患者结合胆红素的程度、B_Free和所述群组达到B_FreeStandard的B_Total进行定量，以确定BIND风险是否足够高，高到证明需要接受治疗。

在替代实施方案中，还提供了分析设备，其包括自动化微流体处理工艺，比如区域流体系统，用于测量：总血清胆红素浓度(B_Total)以及血浆、血清或血液样品在胆红素富集之前和之后的未结合胆红素或游离胆红素浓度(B_Free)，并且所述分析设备还结合了本文提供的计算机实现的方法，用于分析所述数据并输出：包括在胆红素富集之前和之后测得的B_Total和B_Free的胆红素结合组；临床上相关的最大总胆红素(B_Tmax)及与其对应的平衡缔合常数(K_A)，以与可比较个体的B_Tmax和K_A进行比较来准确确定患者的胆红素结合是否正常；以及在哪个B_FreeStandard达到临床相关的诊断B_Free和B_Tmax，当将该B_FreeStandard分别与可比较个体的B_FreeStandard和当前治疗B_Total相比，准确确定胆红素引起的神经功能障碍(BIND)的风险。在替代实施方案中，所述设备内内置了执行本文所提供的用于分析测得的临床数据的计算机实现的方法的计算机或处理器容量。在其他实施方案中，提供了容纳执行本文所提供的计算机实现的方法的计算机或处理器容量的系统，该系统远离所述设备(例如区域流体分析设备)。

在替代的实施方案中，提供了用于评估患者(例如新生儿)的胆红素结合是否正常的方法、设备和多路复用系统，以准确评估患者获得胆红素引发的神经功能障碍(BIND)的存在或风险。胆红素结合的临床应用取决于测量的胆红素结合和已知的可比较新生儿群组(例如，足月新生儿、表1所示的胎龄相同的新生儿等)的胆红素结合参数。这些数据回答了以下问题：(1)“患有高胆红素血症的新生儿的胆红素结合正常吗？”，以及(2)“胆红素引发的神经功能障碍(BIND)的风险是什么？”。例如，如果该群组的正常B_Tmax和K_A是可选地B_Tmax和K_A中位数，则具有在第25百分位数的B_Tmax和K_A的新生儿相对于该群组具有较差的胆红素结合(群组的75％具有高于患者的B_Tmax和K_A)。在强制性治疗B_Total时，例如根据表1，其中对于胎龄小于(<)28周的新生儿在B_Total＝14mg/dL时交换输血是强制性的，达到表2的B_Tmax中位数(22.0mg/dL)和K_A中位数(1.16dL/μg)时B_Free为 达到第25百分位数的B_Tmax(14.3mg/dL)和K_A(0.75dL/μg)时B_Free为具有明显更高的BIND风险。因此，确定有需要的个体(可选地，新生儿)的B_Total、B_Free、B_Tmax和K_A，对新生儿胆红素结合的程度进行定量，并通过将这些指标与同龄群组的指标进行比较，能够确定有需要的个体的BIND风险是否增加。要获得比较群组的B_Tmax和K_A常模(norm)(例如，均值、SD、范围、中位数、四分位数等)需要对适当数量的可比较新生儿进行测量，通常约为400名患者，参见例如Lott JA,et al.Estimation of reference ranges:how many subjects areneeded？Clin Chem 1992；38:648-650)，来自有需要的个体的样品的B_Free、B_Tmax和K_A能对有需要的个体在B_Total时的胆红素引发的神经功能障碍(BIND)的风险进行定量，并确定当其具有的B_Total低于对于该群组当前标准推荐进行治疗达到的B_Total时是否需要对有需要的个体进行。

在替代实施方案中，胆红素结合组(BBP)的各组成部分包括在样品富集胆红素之前和之后测得的B_Total和B_Free，以及计算得到的临床相关的B_Tmax及与其对应的平衡缔合常数(K_A)，用于通过将该B_Tmax和K_A与可选地可比较人群的B_Tmax和K_A中位数进行比较来确定胆红素结合是否正常，以及通过将所述B_Free与达到所述群组的当前治疗B_Total以及可选地B_Tmax和K_A中位数时确定的所述群组的B_FreeStandard进行比较来确定BIND风险是否增加。另外，可以使用B_FreeStandard以及B_Tmax和K_A来确定需要进行治疗的实际B_Total。本文所提供的BBP更合理地量化了胆红素结合，并且在评估是否需要对高胆红素血症(包括黄疸)进行治疗时可以用于确定胆红素结合是否正常。所述BBP也可以用作筛选试验，以确定达到所述B_FreeStandard并证明需要进行治疗的实际B_Total(例如，如果根据表1和2的小于(<)28周的新生儿进行交换输血的B_FreeStandard为1.51μg/dL，在该组中具有3.0mg/dL的B_Total、0.18的B_Free、20mg/dL的B_Tmax和1.00dL/μg的K_A的新生儿将在达到所述B_FreeStandard，低于需要进行强制***换输血的B_Total(14mg/dL))。通过本文提供的方法确定的胆红素结合组包括B_Total并且在确定治疗需求时是辅助B_Total而不是与B_Total竞争对抗的。

在替代实施方案中，提供了利用简单技术克服量化胆红素结合中的困难的方法和系统，所述技术能在临床相关的B_Total范围下(例如，对于胎龄小于(<)35周的新生儿，B_Total小于20mg/dL(参见表1))合理地对胆红素结合进行定量。在该方法中，B_Tmax不是当所有血浆结合位点都被胆红素占据时的B_Total而是临床相关的B_Total范围内功能性胆红素结合位点的上限B_Total，K_A是与其对应的K₁…K_n平衡缔合常数的组合。化学平衡为：

并且由于在临床相关的B_Total时，B_Free比B_Total小几个数量级，所得的质量作用方程如下所示，

可以通过在样品富集胆红素之前和之后测量B_Total和B_Free来提供B_Total、B_Free和B_{Total_2}、B_{Free_2}，可以容易地对求解，得到B_Tmax和K_A。它们提供了带有两个未知数(B_Tmax和K_A)的两个方程，可以对其求解得到B_Tmax，如下所示：

然后将计算出的B_Tmax、B_Total和B_Free代入得到或者作为替换，由于的倒数是线性方程K_A为负截距，B_Tmax为负斜率除以与关系式的截距。

表3示出了从含有胆红素并且具有3.0g/dL的人脱脂白蛋白浓度(A_Total)的人工血清获得的胆红素结合等温线。图5示出了随着B_Total的增加B_Free(黑点)的变化。1/B_Free比1/B_Total的负截距(即K_A)为0.53μg/dL，而负斜率/截距(即B_Tmax)为37.5mg/dL。使用最低的B_Total(8.3mg/dL)和B_Free(0.51μg/dL)与另外五组B_Total和B_Free测量值配对按上文描述的方法计算得到表3中的B_Tmax和K_A。表4中所有15个可能配对的平均B_Tmax和K_A分别为39.1mg/dL和0.56dL/μg。使用从配对B_Total＝8.3mg/dL和B_Total＝31.3mg/dL得到B_Tmax(36.9mg/dL)和K_A(0.57dL/μg)在以1mg/dL为增量的B_Total范围中计算出的B_Free与测量的结合点重叠，如图5中空心橙色圆圈所示。，但是如果假定B_Tmax为A_Total＝26.4mg/dL， 计算出的B_Free与测量的结合点明显偏离，如图5中空心蓝色圆圈所示。这表明，即使已知胆红素主要结合血浆白蛋白，B_Tmax与白蛋白浓度并不是紧密相关的，而与血浆胆红素结合位点是紧密相关的，并且胎龄小于28周的31名新生儿的B_Tmax和A_Total不是显著相关(r²＝0.02)。

表3

通过确定新生儿群组的B_Tmax和K_A对胆红素结合进行定量可以用于减少根据当前B_Total指南进行治疗的不确定性(例如表1，图1)。表2概括了胎龄小于(<)28周的31个新生儿的结合数据，从中可知例如中位数、可选地群组的B_Tmax和K_A的算术平均值或平均值，然后在当前治疗B_Total(如表1)时能够得到一个标准B_Free，即B_FreeStandard，例如，在群组的B_Tmax和K_A中位数时的B_FreeStandard为：

其中，所有其他方面都是对等的，与在B_FreeStandard的(通常是未知的)BIND风险相比，一半人口具有较低的BIND风险，一般人口具有较高的BIND风险。对于具有较高BIND风险的那一半，在低于治疗B_Total的B_Total时达到B_FreeStandard，即在个体的B_Total、B_Tmax和K_A，其中当个体的测量的B_Free等于或大于B_FreeStandard或者当个体的B_Total等于使用患者B_Tmax和K_A计算的时，个体的BIND风险与达到B_FreeStandard时该群组的的BIND风险相同，因为胆红素的组织水平、大脑胆红素暴露量和BIND风险将是相似的，而与B_Total大小无关。

本文提供了使用测量的血清或血浆B_Total和B_Free获得B_Tmax和K_A的新颖方法，以及这些方法在新生儿高胆红素血症的当前B_Total治疗指南的背景下量化胆红素结合并评估BIND风险的用途和这些方法在减少在新生儿高胆红素血症的当前B_Total治疗指南的不确定性中的用途，如与图1相比的图6所示出的。包括胆红素结合组(BBP)(参见Ahlfors CE.TheBilirubin Binding Panel:A Henderson-Hasselbalch approach to neonatalhyperbilirubinemia.Pediatrics 2016；138:e20154378)的这些数据(B_Total、B_Free、B_Tmax和K_A)将大大减少仅使用B_Total的当前治疗指南中固有的不确定性。

定量血浆胆红素结合：

对正常的胆红素结合进行定义需要确定(1)可以结合多少胆红素，以及(2)胆红素结合的“紧密”程度。由于胆红素主要与血浆白蛋白结合，因此长期以来一直使用白蛋白浓度(A_Total)来估计可以结合多少胆红素，通常假设一个白蛋白分子结合一个胆红素分子。但是，白蛋白分子可以结合一个以上的胆红素分子，而A_Total本身并不是“可以结合多少胆红素”(即B_Tmax)的临床上有用的估计值。

由于在高胆红素血症的新生儿中出现的临床相关B_Total范围内每个白蛋白分子结合至少两个胆红素分子(参见图5)，常用图形分析来量化胆红素结合(例如JacobsenJ.Binding of bilirubin to human serum albumin-Determination of theDissociation Constants.FEBS Lett 1969；5:112-114)，或者使用与多位点结合相关的多项式质量作用方程的非线性回归分析(例如，参见HonoréB,Brodersen R.Albumin bindingof anti-inflammatory drugs.Utility of a site-oriented versus a stoichiometricanalysis.Mol Pharmacol 1984；25:137-150and Klotz IM,Hunston DL.Proteinaffinities for small molecules:Conceptions and misconceptions.Arch BiochemBiophys 1979；193:314-328)。化学计量两点结合模型测量在多个B_Total时的血浆白蛋白浓度(A_Total)、总胆红素浓度(B_Total)和非白蛋白结合或游离胆红素浓度(B_Free)，并用它们来确定两个平衡缔合常数：对于结合一个胆红素分子的白蛋白分子(K₁)和对于结合两个胆红素分子的白蛋白分子(K ₂)。在此模型中，B_Total是结合一个胆红素分子的白蛋白分子的浓度(A：B₁)和结合两个胆红素分子的白蛋白分子的浓度的2倍(2xA：B₂)的总和加上B_Free，A_Total是A：B₁+A：B₂+未结合胆红素的未占用或游离白蛋白结合位点的浓度(A_Free)的总和。化学平衡公式为：

质量作用方程为：

可以使用以下方程式求解B_Free，其中MR是摩尔比：

使用来自表3的摩尔比与B_Free的非线性回归分析通过利用化学计量方程式来确定最佳拟合K₁(0.93dL/μg)和K₂(0.04dL/μg)。图7将使用使用从表3的8.3mg/dL的B_Total与31.3mg/dL的B_Total的配对得到的B_Tmax(36.9mg/dL)和K_A(0.57)以1mg/dL的B_Total增量计算出的B_Free与进行比较，显示所述定量胆红素结合的新方法与定量结合的标准化学计量方法相比非常不错。该新方法的明显优势在于它提供了合理的结合分析，但仅需两个数据点且无需测量A_Total，因此减少了很多用于定量胆红素结合所需的测量值的时间和材料。

对胆红素结合进行定量的临床上更适用的方法是将可以结合多少胆红素(B_Tmax)和胆红素结合的“紧密”程度(K_A)都视为未知数并通过B_Total和B_Free测量值推导出这些未知数。这需要针对B_Total和B_Free的常规测量值的新方法，即测量样品富集胆红素之前和之后的血浆样品的B_Total和B_Free。

在任何给定血浆B_Total和(未知的)B_Tmax的血浆平衡浓度为：

其中，B_Tmax是可以结合多少胆红素，B_Tmax–B_Total是可用的(未占用的)胆红素结合位点的浓度，B_Total–B_Free是与血浆结合位点结合的胆红素浓度(因为B_Free在数量级上小于B_Total，所以结合的)。

质量作用方程为其中B_Total和B_Free是测量的，B_Tmax和K_A是未知的。如果在样品富集胆红素之前和之后测量B_Total和B_Free，给出测量值B_Total、B_Free和B_{Total_2}、B_{Free_2}，则提供了具有两个未知数(B_Tmax和K_A)的两个方程，B_Tmax和K_A可以按如下所示求解得到。

然后将计算出的B_Tmax、B_Total和B_Free代入得到或者作为替换，由于的倒数是线性方程K_A为负截距，B_Tmax为负斜率除以与的关系式的截距，

胆红素结合的临床相关定量是以上的质量作用变量(B_Total、B_Free、B_{Total_2}、B_{Free_2}、B_Tmax和K_A)，它们构成了胆红素结合组(BBP)。可选地，B_Tmax和K_A可用于确定新生儿胆红素结合是否正常。下面的表4示出了向含有3.0g/dL白蛋白的胆红素/人白蛋白样品中加入磺胺异恶唑(磺胺)之前和之后确定的B_Tmax和K_A，其中B_Free大约加倍并且B_Tmax和K_A显著改变。当B_Total达到时，根据表1和表2的胎龄小于(<)28周具有8.3的B_Total、0.51μg/dL的B_Free、24.3mg/dL的B_Tmax和1.01的K_A的新生儿将达到交换输血B_FreeStandard，1.51μg/dL(图6)，但如果B_Tmax为42.1mg/dL，K_A为0.20dL/ug，表明尽管具有相同的8.3mg/dL的B_Total，但仍有很大的BIND风险。

表4

测量总胆红素浓度和未结合的胆红素浓度(B_Total和B_Free)：

过氧化物酶测试(参见例如Jacobsen J,Wennberg RP.Determination ofunbound bilirubin in the serum of newborns.Clin Chem 1974；20:783-789)测量了B_Total和B_Free两者。该测试在日本临床使用的。在可替代的实施例中，本文所提供的新改进方法测量了在两个辣根过氧化物酶水平的B_Free，以准确确定B_Free，并且测量了血浆或其他血液样品在胆红素富集之前和之后的B_Total和B_Free，以提供B_Tmax和K_A，来完整得到本文所述的胆红素结合组(BBP)。BBP使用确定的可比较群组的B_FreeStandard对胆红素结合(B_Tmax和K_A)和BIND风险进行了定量。过氧化物酶测试基于辣根过氧化物酶(HRP)催化的过氧化物氧化胆红素反应。当不存在白蛋白时，胆红素在440nm处光吸收最大；与白蛋白结合时，胆红素在460nm处光吸收最大。结合白蛋白的胆红素被保护免受氧化，仅B_Free被氧化。由于胆红素被氧化，在440nm(无白蛋白)或460nm(存在白蛋白)的吸光度降低，并且可以使用已知的不存在白蛋白的溶液(即所有胆红素都是未结合或“游离的”)中胆红素浓度和HRP浓度中确定反应速率常数Kp，如以下等效速度方程式所示：

确定K_P：图8用图表示出了使用HP8452计算机定向分光光度计记录的在没有白蛋白存在的情况下HRP催化的过氧化物氧化胆红素的过程中在440nm和460nm处每秒胆红素吸光度的变化(反应：3.0mL含128μmol/L H₂O₂的0.1M磷酸盐缓冲液(pH 7.4)，25μL HRP(反应[HRP]＝0.061μg/mL)，5μL 1mg/mL胆红素溶液(反应[B_Total]＝163μg/dL，1cm光程的比色皿，30℃)。

通过对时间t＝0和t＝t之间的速度方程进行积分，可以容易地计算出反应的K_P·HRP：-

K_p·HRP为与时间的关系式的负斜率，其除以反应HRP浓度可得出K_p。

确定B_TOTAL和B_FREE：图9用图表示出了在460nm处的吸光度与时间(秒)的函数关系，并且示出了使用HP8452^TM计算机定向分光光度计所记录的在添加HRP和过氧化物之前和之后在胆红素-白蛋白溶液中在460nm处的胆红素吸光度变化。如下所述，使用在460nm处的初始吸光度获得B_Total，并使用添加HRP/过氧化物后在460nm处的吸光度变化获得B_Free。

标准反应在1cm光程的比色皿中进行，该比色皿包含1.0mL的0.1M磷酸盐缓冲液，pH为7.4，向其中加入25μL样品(例如血浆或血清)，然后加入25μL HRP(通常为1.5mg/mL)和5μL 26mmol/L的H₂O₂，从而得到120μmol/L H₂O₂的反应H₂O₂。在添加HRP和H₂O₂之前从吸光度计算得出B_Total，在添加HRP/H₂O₂之后从吸光度变化计算得出B_Free，如下文进一步描述的。所述方法的新变化包括在另一个HRP浓度(通常使用0.75mg/mL)重复测试，然后使样品富集胆红素(通常将B_Total增加5至20mg/dL)，并在两个HRP浓度重复测试。

B_Total用初始吸光度除以已知的消光系数(B_Total(mg/mL)光程长度为0.827/cm)来计算得到，B_Free通过加入HRP/H₂O₂后由在460nm处的吸光度变化计算得出。由于仅B_Free被氧化(结合的胆红素被保护不会被氧化)，因此速度方程为但是，由于B_Free的氧化打破了平衡，从

变成

平衡B_Free降低到未知的更低的稳定态游离胆红素(B_Fss)，因此

其中，积分速度为：

或者

和

其中其从

与t的关系式得到。

通过测量在附加的HRP浓度的B_Fss并使用得到B_Free，其中从上述B_Fss方程的倒数得到1/B_Fss与HRP的关系式的截距该截距的倒数是

如在表2和3中所看到的，使样品富集胆红素，之后测量B_{Total_2}和B_{Free_2}，并且使用富集之前的B_Total和B_Free得到B_Tmax和K_A。然后，使用具有两个未知数(B_Tmax和K_A)的两个方程得到B_Tmax和K_A，从而能容易地对求解，B_Tmax按如下所示进行求解：

然后将计算出的B_Tmax、B_Total和B_Free代入得到或者作为替换，由于的倒数是线性方程K_A为负截距，B_Tmax为负斜率除以与的关系式的截距。

胆红素结合组：

胆红素结合组的组成部分是通过质量作用方程在数学上相关联的，其不对实际血浆胆红素结合位点的化学计量或化学性质作任何假设，但是常数B_Tmax和K_A对在低于B_Tmax的B_Total处的B_Free提供了准确的估计，如图5和7所示出的。在一个实施例中，过氧化物酶测试测量血清或血浆B_Total和B_Free，例如，如Jacobsen J,WennbergRP.Determination of unbound bilirubin in the serum of newborns.Clin Chem1974；20:783-789所描述的。在替代实施例中，在第二过氧化物酶浓度测量B_Free，以确保B_Free的准确测量，然后使样品富集胆红素并在更高的B_Total和B_Free重复测试，以使用两个方程和两个未知数或者使用的线性分析来得出B_Tmax和K_A，其中负截距＝-截距＝K_A，并且

将个体B_Tmax和K_A与可选地可比较群组的B_Tmax和K_A中位数进行比较，以确定该个体是否具有正常的胆红素结合。如果个体的B_Free大于或等于所述群组的B_FreeStandard，则BIND的风险增加，确定所述群组的B_FreeStandard是为了确定个体是否具有正常的胆红素结合。如果个体的B_Free大于或等于所述群组的B_FreeStandard，则BIND的风险增加，使用当前B_Total治疗指南以及可选的所述群组的B_Tmax和K_A中位数确定该群组的B_FreeStandard，例如对于根据表1胎龄小于(<)28周的新生儿，在根据表2的31个新生儿中进行强制***换输血的B_Total(14mg/dL)、B_Tmax中位数(22.0mg/dL)和K_A中位数(1.16dL/μg)时，如果个人的B_Free等于或大于(≥)B_FreeStandard，则无论B_Total为多少，都证明需要进行治疗；如果B_Free小于B_FreeStandard，由于 通过使用个体的B_Tmax、K_A和B_FreeStandard可以得到达到B_FreeStandard并且需要进行治疗的个体特异性B_Total。

B_Tmax和K_A合理地量化了血浆结合胆红素的程度，因为两者对血浆结合胆红素的多少(B_Tmax)以及紧密程度(K_A)进行了定量。将新生儿的B_Tmax和K_A与同龄群组的B_Tmax和K_A进行比较(例如，将它们与B_Tmax和K_A中位数进行比较)确定与同龄人相比，该新生儿的胆红素结合程度，正如在任何血液检查中将患者数值与该群组的正常值进行比较一样，用来检测潜在疾病。如果新生儿的B_Free等于或超过所述群组的B_FreeStandard，则无论B_Total为多少，都证明需要进行治疗。如果新生儿的B_Free小于B_FreeStandard，如上所示，可以根据B_FreeStandard以及新生儿的B_Tmax和K_A得到该新生儿应当进行治疗的特异性B_Total。这种方法减少了单独使用B_Total的当前治疗指南中的不确定性(参见图1)并使得护理个性化。

各种新生儿群组(妊娠期、表2示出的早产<28周、患病等等)的B_Tmax和K_A群组参数(平均值、标准差、中位数等)可以容易地获得，以提供用于提高当前的仅根据B_Total作出的治疗决策所需的群组特异性胆红素结合数据。

设备：区域流体分析仪器

开始描述的用于测量B_Total和B_Free的手动过氧化物酶测试需要25μL样品，而本文所述的四个测试(在胆红素富集之前和之后在两种过氧化物酶浓度下测量B_Total和B_Free)则需要100μL样品。本文中的新技术是使测试自动化并减少样品量的技术。

在替代实施例中，提供了用于处理和操作样品(来自患者的血清、血浆或全血样品)的系统和设备，其包括自动微流体处理技术(比如区域流体系统)以及合适的化学物质(例如机器人化学物质(robotic chemistry))，所述设备和系统测量：血浆或血液样品的总血清胆红素浓度(B_Total)和未结合的胆红素或游离胆红素浓度(B_Free)(Jacobsen J,Wennberg RP.Determination of unbound bilirubin in the serum of newborns.ClinChem 1974；20:783,Ahlfors CE,et.al.Measurement of unbound bilirubin by theperoxidase test using Zone Fluidics.Clin Chim Acta 2006；365：78)，并且还包括本文提供的计算机实现的方法，其或者是直接纳入所述设备中或者作为可操作地连接至所述设备的多路复用系统间接纳入所述设备中，所述方法分析数据并输出最大胆红素浓度(B_Tmax)和胆红素结合常数(K_A)，这两者能在与同龄群组的乘积相比较时准确确定患者结合胆红素的程度以及用B_Free来测量胆红素引发的神经功能障碍(BIND)的风险是否高于同龄群组在B_FreeStandard时的风险。

在替代实施例中，提供了包括顺序注射分析(SIA)和/或区域流体技术以及等效自动化微流体处理技术的设备，用于处理和分析患者的血液、血清或血浆，并将这些技术扩展到包括用胆红素滴定，以使其能够计算B_Tmax和K_A。

在替代实施例中，提供了包括组件(例如机器人化学组件)的设备，用于测量：样品(例如血浆、血清或血液样品)的总血清胆红素浓度(B_Total)；未结合胆红素或游离胆红素浓度(B_Free)。可以使用本领域已知的任何化学物质、设备或机器人化学组件，或将其纳入本文所用和/或提供的设备中，例如，如以下美国专利中所描述的：7,939,333(描述了基于金属增强荧光的感应方法)；7,767,467(描述了例如用于从流体悬浮液中分离小颗粒或细胞的方法和装置)；7,416,896(描述了例如用于确定总血浆胆红素和结合血浆胆红素的方法和设备)；7,625,762(描述了例如用于从流体悬浮液中分离小颗粒或细胞的方法和装置)；6,887,429(描述了例如用于使现有医学诊断测试自动化的方法和装置)；6,692,702(描述了例如用于利用过滤装置从自动化设备中的包含细胞的样品中去除干扰物的方法和设备)；以及6,613,579；或者，如以下美国专利公开中所描述的：例如，美国专利申请号2018/0045723 A1(描述了例如用于分析流体样品的侧向流动设备和方法)；美国专利申请号2018/0052093 A1(描述了例如用于分析样品中颗粒的设备和方法)；美国专利申请号2016/0245799；或者，如以下文献中描述的：Amin,S.B.,Clinical Perinatology 43(2016)241–257(描述了例如用于测量血浆胆红素结合的过氧化物酶方法)；Ahlfors,et al.,ClinicalBiochemistry 40(2007)261–267(描述了例如样品稀释、过氧化物酶浓度和氯离子对早产儿未结合胆红素测量的影响)；Ahlfors,C.E.,Analytical Biochemistry 279,130–135(2000)(描述了例如血浆未结合的非结合胆红素的测定)；Ahlfors,et al.,ClinicaChimica Acta 365(2006)78–85(描述了例如通过使用区域流体的过氧化物酶测试进行的未结合胆红素测定)；(通过使用Zone Fluidics的过氧化物酶测试)；Wennberg et al.,Pediatrics 117(2006)474-485；或者WO 2013032953 A2,Huber et al,ClinicalChemistry 58(2012)869-876(描述了例如经过结合胆红素时荧光猝灭以定量未结合胆红素的荧光探针)。

在替代实施例中，提供了具有将相关数据输出或发送到设备集成的或独立的设备或系统以执行本文所提供的计算机实现的方法的能力的设备，然后该设备计算并输出：胆红素结合常数、最大总胆红素浓度，以及从上述胆红素结合组的测得的组成部分获得的临床相关诊断乘积B_Tmax·K_A。

在替代实施例中，提供了具有流动歧管的区域流体系统，其简单且稳固，例如，包括泵、选择阀和通过微孔管连接的检测器。只需更改流动程序而不用改变管道结构和硬件，就可以将同一歧管用于多种不同的化学物质。在替代实施例中，提供了充当射流分析机器人系统的区域流体技术。在替代实施例中，微流体技术的示例性实施例的具体优点可以包括以下特征或有益效果中的一个、几个或全部：

＝>可以处理较小微升范围内的样品量；

＝>可以将胆红素添加到样品中以能够在样品富集胆红素之前和之后测量B_Total和B_Free；

＝>可以以明显更低的价格达到高端临床化学系统或机器人实现的系统的性能；

＝>可以实现扩展到保健仪器方面的扩展性–销售成本低；

＝>可以由计算机控制和自动化；

＝>可以轻松开发出改进的方法-工作流程具有灵活性；以及

-动力学使该方法得以优化以产生最高质量的数据而不受硬件设计限制；

＝>可以使复杂方法完全自动化；

＝>可以提供更高的可靠性并易于维护；

＝>可以大大减少试剂的使用(许多其他方法通常每次测量使用1到100mL试剂)—SIA通常每次测量使用1到100μL。

在替代实施例中，如美国专利号7,416,896所描述的区域流体系统，或如美国专利申请号2016/0245799所描述的装置或组件可以用于实践本文提供的替代设备实施例。

用于执行计算机实现的方法的计算机系统：

在替代实施方案中，提供了计算机实现的方法，以分析实验室数据并输出胆红素结合组(包括在血浆或血液样品富集胆红素之前和之后的B_Total和B_Free)、最大B_Total(B_Tmax)和胆红素结合常数(K_A)，提供临床相关的B_Tmax和K_A，通过将其与来自同龄群组的B_Tmax和K_A进行比较，确定胆红素结合是否正常，患者的BIND风险的是否增加(B_Free等于等于或大于B_FreeStandard)，并且如果不是，确定证明需要对患者进行治疗时的患者的特异性B_Total。使用例如非暂态计算机可读介质来执行计算机实现的方法，包括例如使用计算机或处理器，其可以集成到本文提供的设备中，或者单独但可操作地连接到所述设备，例如，作为一个系统。

替代实施例，包括计算机实现的方法，是以在计算机存储器内在数据位上的操作的算法和符号表示形式呈现。这些算法描述和表示是由数据处理领域的技术人员使用的手段，以最有效地将他们工作的实质传达给本领域其他技术人员。这里，算法通常被认为是得出结果的一系列自洽步骤。这些步骤通常需要对物理量进行物理操纵。通常，尽管不是必须的，但是这些量可以采取能够进行存储、传输、组合、比较和以其他方式控制的电信号或磁信号的形式。有时为了方便，主要是由于习惯用法的原因，将这些信号称为比特、数值、元素、符号、字符、术语、数字等。

但是应当记住的是，所有这些和类似术语都与适当的物理量有关，仅仅是应用于这些量的方便标签。除非从以下讨论中显而易见的明确说明，否则应当理解的是，在整个说明书中，利用诸如“处理”、“电脑运算”、“计算”、“确定”、“显示”等术语的讨论指的是计算机系统或类似电子计算装置的动作和程序，其对在计算机系统寄存器或存储器中表示为物理(电子)量的数据进行操纵并变换成在计算机系统存储器或寄存器或其他此类信息存储、传输或显示装置中与表示为物理量的数据类似的其他数据。

在替代实施例中，提供了用于执行本文提供的操作或计算机实现的方法的装置。该装置可以为所需目的而专门构造，或者它可以包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。这样的计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，例如但不限于任何类型的磁盘，包括软盘、光盘、CD-ROM以及磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡，或适合存储电子指令的任何类型的介质。

本文出现的算法和显示并非固有地与任何特定计算机或其他设备相关。各种通用系统可以与本文教导的程序一起使用，或者可以证明其方便用于构造更专用的设备以执行所述方法步骤。下面的描述将呈现各种这些系统的结构。另外，本文的实施例没有参考任何特定编程语言进行描述。应当理解，可以使用各种编程语言来实现如本文所述的实施例的教导。

在替代实施例中，机器可读介质包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储或传输信息的任何机制。例如，机器可读介质包括机器可读存储介质(例如，只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备等))、机器可读传输介质(电、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等))等。

在替代实施例中，本文提供的方法是在计算机系统中实现的，在该计算机系统内可以执行用于使机器执行本文提供的协议或方法中的任何一个或多个的一组指令。在替代实施例中，该机器可以连接(例如，联网)到在LAN、内联网、外联网或因特网或其任何等同形式中的其他机器。该机器可以在客户端-服务器网络环境中以服务器或客户端机器的身份运行，或者在对等(或分布式)网络环境中作为对等机器运行。该机器可以是个人计算机(PC)、平板电脑、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、Web设备、服务器、网络路由器、交换机或网桥，或能够执行一组指令(顺序指令或其他指令)的机器，这些指令指定该机器要执行的操作。术语“机器”也应被认为包括单独或共同执行一组(或多组)指令以执行本文讨论的任何一种或多种方法的机器的任何集合。

在替代实施例中，本文提供的示例性计算机系统包括处理设备(处理器)、主存储器(例如，只读存储器(ROM)、闪存、动态随机存取存储器(DRAM)，比如同步DRAM(SDRAM))或Rambus DRAM(RDRAM)等)、静态存储器(例如闪存、静态随机存取存储器(SRAM)等)和数据存储设备，它们通过总线相互通信。

在替代实施例中，处理器代表一个或多个通用处理设备，例如微处理器、中央处理单元等。更具体地说，所述处理器可以是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器，或者是实现其他指令集的处理器或实现指令集组合的处理器。所述处理器还可以是一个或多个专用处理设备，比如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器等。在替代实施例中，所述处理器被配置为执行用于进行本文所讨论的操作和步骤的指令(例如，处理逻辑)。

在替代实施例中，所述计算机系统还包括网络接口设备。该计算机系统还可以包括视频显示单元(例如，液晶显示器(LCD)或阴极射线管(CRT))、字母数字输入设备(例如，键盘)、光标控制设备(例如，鼠标))和信号发生装置(例如，扬声器)。

在替代实施例中，数据存储设备(例如，驱动单元)包括计算机可读存储介质，其上存储了体现本文所提供的协议、方法或功能中的任何一个或多个的一组或多组指令(例如，软件)。在计算机系统执行指令期间，这些指令还可以全部或至少部分地驻留在主存储器内和/或在处理器内，主存储器和处理器也构成机器可访问的存储介质。所述指令可以进一步经由网络接口设备在网络上发送或接收。

在替代实施例中，计算机可读存储介质用于存储定义用户标识状态和用户偏好的数据结构集，用户标识状态和用户偏好定义了用户配置文件。数据结构集和用户配置文件也可以存储在计算机系统的其他部分，例如静态内存。

在替代实施例中，虽然示例性实施例中的计算机可读存储介质是单个介质，但是术语“机器可访问的存储介质”可以被认为包括存储一组或多组指令的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库，和/或关联的缓存和服务器)。在替代实施例中，术语“机器可访问存储介质”也可以被认为包括能够存储、编码或携带一组指令以由机器执行并且使机器执行本文提供的方法中的任何一种或多种的任何介质。在替代实施例中，术语“机器可访问存储介质”因此应被认为包括但不限于固态存储器以及光和磁介质。

治疗BIND和高胆红素血症

在替代实施例中，提供了用于治疗、改善、逆转或预防有需要的个体(任选地黄疸的新生儿或幼儿)的以下各项的方法：

-严重的高胆红素血症(可选为黄疸)或胆红素毒性，可选为胆红素神经毒性或胆红素引发的神经功能障碍(BIND)，

-胆红素引起的神经发育障碍，或可选地在新生儿中由毒性水平的胆红素作为致病物引起的神经发育障碍，可选地包括脑病或核黄疸，或突发的神经毒性(急性胆红素脑病)，或舞蹈手足徐动症样脑性瘫痪，

-可选地在新生儿中由毒性水平的胆红素作为致病物引起的缺陷，可选地包括脑病或核黄疸，或突发的神经毒性(急性胆红素脑病)，或舞蹈手足徐动症样脑性瘫痪，

-胆红素引起的听力障碍，或具有毒性水平的胆红素作为致病物引起的听力障碍，

-胆红素引起的自闭症，或具有毒性水平的胆红素作为致病物引起的自闭症，

-胆红素引起的高音听力损失，

-胆红素引起的向上凝视麻痹，或

-胆红素引起的牙齿发黄。

本文提供的方法指示何时应该开始(着手)对有需要的个体进行治疗，并在当并发的临床情况并未指示发生BIND的高风险时，向医生提供有关对有需要的个体进行适当治疗的指导，例如，需要采用光疗和/或交换输血。

此外，本文提供的方法可用于监测治疗，以确定胆红素水平已经充分降低至显著降低BIND的风险，从而向医生发出可以改变、中断或停止治疗的信号。如果发生的BIND没有明显症状，本文提供的方法可以提醒临床医生，可以进行早期治疗，从而可以逆转或减轻损害(参见Johnson L,et al,Clinical report from the pilot USA kernicterusregistry(1992-2004)。J Perinatol 2009；29:S25-45)，其中患者可以是新生儿、儿童或成人(例如，参见Blaschke TF,et al,Crigler-Najjar syndrome:an unusual course withdevelopment of neurologic damage at age eighteen.Pediatr.Res.1974；8:573-890)。

因此，本文提供的诊断和治疗方法有助于解决以下问题：BIND的症状常常与其他病症(例如感染)相混淆(参见Ahlfors et al,Unbound bilirubin in a term newbornwith kernicterus.Pediatrics 2003；111:Pediatrics 2003；111:1110-1112)，以及早产新生儿通常不出现BIND症状(参见Watchko JF et al.The enigma of low bilirubinkernicterus in premature infants:why does it still occur,and is itpreventable？Semin Perinatol 2014；38:397-406)。

任何本领域已知的方法均可用于治疗或改善或预防显著的高胆红素血症，例如黄疸、胆红素毒性(包括胆红素神经毒性)、胆红素引发的神经功能障碍(BIND)、胆红素引发的神经发育障碍，或者可选地在新生儿中由具有毒性水平的胆红素作为致病物引起的神经发育障碍，可选地包括脑病或核黄疸，或突发的神经毒性(急性胆红素脑病)，或舞蹈手足徐动症样脑性瘫痪；可选地在新生儿中由具有毒性水平的胆红素作为致病物引起的缺陷，可选地包括脑病或核黄疸，或突发的神经毒性(急性胆红素脑病)，或舞蹈手足徐动症样脑性瘫痪；胆红素引起的听力障碍，或具有毒性水平的胆红素作为致病物引起的听力障碍；胆红素引起的自闭症，或具有毒性水平的胆红素作为致病物引起的自闭症；胆红素引起的高音听力损失；胆红素引起的向上凝视麻痹；和/或胆红素引起的牙齿发黄。

例如，严重的高胆红素血症(比如黄疸，例如新生儿黄疸)可以通过光疗法或有色光进行治疗，其可以通过将反式胆红素转变为水溶性顺式胆红素异构体其作用，或者通过交换输血来进行治疗，其涉及反复抽取少量血液并用供体血液代替，从而稀释胆红素和母体抗体。在替代实施例中，静脉内免疫球蛋白(IVIg)用于当严重的高胆红素血症(比如黄疸)可能与母婴之间的血型差异有关的情况。这种情况导致婴儿携带来自母亲的抗体，从而导致婴儿的红细胞迅速分解。抗母体Ig免疫球蛋白的静脉输注可减轻高胆红素血症或黄疸，并减少交换输血的需要或程度。

本领域技术人员将理解，可以使用多种不同科技和技术中的任何一种来表示信息和信号。例如，在所有以上描述中可能引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和芯片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或以上的任意组合来表示。

本领域技术人员将进一步理解，结合本文公开的实施例描述的各种说明性的逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或二者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，上面已经大体上根据其功能描述了各种说明性的组件、块、模块、电路和步骤。将这种功能性实现为硬件还是软件取决于特定的应用程序和施加在整个系统上的设计约束。技术人员可以针对每个特定应用以各种方式来实现所描述的功能，但是这种实现决策不应被解释为导致脱离本发明的范围。

鉴于这些教导，本领域技术人员将容易想到本发明的改进方法。以上描述是说明性的而非限制性的。本发明仅由所附权利要求书来限制，结合以上说明书和附图所附权利要求书包括所有这些实施例和变型。因此，本发明的范围不应参考以上描述来确定，而是应参考所附权利要求书及其等同体的全部范围来确定。