在测试测量序列期间确定错误测量信号的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了葡萄糖测量系统，该葡萄糖测量系统包括测试条(100)和测量仪(200)，该测量仪包括微控制器(300)，该微控制器(300)被配置成施加测试电压并且测量响应电流并且进一步将输出差异(818)确定为预定时窗内的连续时刻处的电流的相应量值的差值，并且如果输出差异大于零(即电流是增加的)(820)，则将第一指数递增1并且将第二指数值设定为等于第二指数的先前值与输出差异之和(822)并且如果两个指数都大于时窗内的相应阈值(824)则标记错误(826)；否则，如果时间实例在时窗之外(808)，则由输出信号计算葡萄糖浓度(810)。本发明专利技术公开了计算葡萄糖浓度的对应方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
电化学葡萄糖测试条例如用于全血测试套件(购自LifeScan,Inc.)中的那些被设计成测量糖尿病患者的血液样本中的葡萄糖浓度。葡萄糖的测量可基于葡萄糖氧化酶(GO)对葡萄糖的选择性氧化来进行。葡萄糖测试条中可发生的反应由下面的公式1和公式2来概括。公式1葡萄糖+GO(氧化)→葡糖酸+GO(还原)公式2GO(还原)+2Fe(CN)63-→GO(氧化)+2Fe(CN)64-如公式1中所示，葡萄糖被葡萄糖氧化酶的氧化形式(GO(氧化))氧化成葡萄糖酸。应该指出的是，GO(氧化)还可被称为“氧化的酶”。在公式1的反应过程中，氧化的酶GO(氧化)被转化为其还原状态，其表示为GO(还原)(即，“还原的酶”)。接着，如公式2中所示，还原的酶GO(还原)通过与Fe(CN)63-(被称为氧化介体或铁氰化物)反应而被再氧化回GO(氧化)。在GO(还原)重新生成回其氧化状态GO(氧化)的过程中，Fe(CN)63-被还原成Fe(CN)64-(被称为还原介体或亚铁氰化物)。当用施加于两个电极之间的测试电压进行上述反应时，可通过在电极表面处经还原介体的电化学再氧化来生成测试输出信号。因此，由于在理想环境下，上述化学反应过程中生成的亚铁氰化物的量与布置在电极之间的样品中葡萄糖的量成正比，所以生成的测试输出信号将与样品的葡萄糖含量成比例。诸如铁氰化物的介体是接受来自酶(诸如葡萄糖氧化酶)的电子并随后将该电子供给电极的化合物。随着样品中的葡萄糖浓度增加，所形成的还原介体的量也增加；因此，源自还原介体的再氧化的测试输出信号和葡萄糖浓度之间存在直接关系。具体地，电子在整个电界面上的转移致使测试输出信号流动(每摩尔被氧化的葡萄糖对应2摩尔的电子)。因此，由于葡萄糖的引入而产生的测试输出信号可被称为葡萄糖输出信号。由于获知血液中(尤其是患有糖尿病的人的血液中)的葡萄糖浓度会非常重要，已经利用上述原理开发出测量仪，以使普通人能够在任何给定的时间对其血液进行取样和测试，以便测定其葡萄糖浓度。通过测量仪检测所产生的葡萄糖输出信号，并利用借助简单的数学公式将测试输出信号与葡萄糖浓度联系起来的算法将其转换为葡萄糖浓度读数。一般来讲，该测量仪与一次性测试条结合使用，除了酶(例如葡萄糖氧化酶)和介体(例如铁氰化物)之外，一次性测试条可以包括样品接收室和设置在样品接收室内的至少两个电极。在使用中，使用者可戳刺其手指或其他方便的部位以引起出血，然后将血液样本引入样品接收室中，从而开始上述化学反应。
技术实现思路
在一个方面，申请人已设计出一种包括生物传感器和测量仪的葡萄糖测量系统。生物传感器具有多个电极，包括至少两个在其上设置有酶的电极。测量仪包括耦合至功率源、存储器和生物传感器的多个电极的微控制器。微控制器被配置成：在至少两个电极附近沉积具有葡萄糖的流体样品时将信号驱动至至少两个电极，以启动流体样品中的葡萄糖与酶的电化学反应的测试测量序列；在一系列时间实例内的电化学反应期间测量来自至少一个电极的输出信号(I(t))以获得每个时间实例(t)的输出信号的量值；将输出差异确定为测试测量序列期间的预定时窗(c至d)内至少两个连续时间实例(t和t+1)的输出信号的相应量值中的差值；如果输出差异大于零，则(1)使第一指数(x)递增1并且(2)将第二指数(y)值设定为等于第二指数(y)的先前值与输出差异之和；并且如果第一指数(x)大于或等于第一阈值(a)并且第二指数(y)大于第二阈值(b)，则通告错误，否则计算来自输出信号计算的葡萄糖值并通告葡萄糖值。在另一方面，申请人已设计出一种用生物传感器和葡萄糖测量仪确定流体样品的葡萄糖值的方法。生物传感器具有至少两个电极和设置在其上的试剂。葡萄糖测量仪具有微控制器和功率源，该微控制器被配置成连接至生物传感器和存储器。该方法可通过以下步骤实现：在生物传感器的至少两个电极附近沉积流体样品时引发测试测量序列的启动；将输入信号施加至流体样品以使得葡萄糖转化成酶副产物；测量测试序列启动后预定时窗内流体样品的输出信号瞬态，该测量包括对一系列时间实例内的电化学反应期间的至少一个电极的输出信号(I(t))进行取样，以获得每个时间实例(t)的输出信号的量值；将输出差异确定为测试测量序列期间的预定时窗(c至d)内至少两个连续时间实例(t和t+1)的输出信号的相应量值中的差值；如果输出差异大于零，则：(1)使第一指数(x)递增1并且(2)将第二指数(y)值设定为等于第二指数(y)的先前值与输出差异(ΔI)之和；并且如果第一指数(x)大于或等于第一阈值(a)并且第二指数(y)大于第二阈值(b)，则通告错误，否则计算流体样品的葡萄糖值并通告该葡萄糖值。并且对于这些方面而言，也可以在这些先前所公开方面的多种组合中使用以下特征：预定时窗可包括从测试序列启动后约1秒至测试序列启动后约8秒；其中第一阈值(a)可包括约5并且第二阈值(b)可包括约300；预定时窗可包括从测试序列启动后约2秒至测试序列启动后约8秒；第一阈值(a)可包括约5并且第二阈值(b)可包括约150；预定时窗可包括从测试序列启动后约1秒至测试序列启动后约8秒；并且计算葡萄糖值可包括测量测试序列启动后预定时间实例附近的输出信号的量值并且由第一校准值和第二校准值推导葡萄糖值；该推导可包括利用以下形式的公式：G＝[I-截距]/斜率其中G包括葡萄糖值；I包括从每个电极测量的预定时间实例附近的信号量值的总和；斜率包括从该特定测试条所在的一批测试条的校准测试中获得的值；截距包括从该特定测试条所在的一批测试条的校准测试中获得的值。对于本领域的技术人员而言，当结合将被首先简要描述的附图来参阅以下对本专利技术示例性实施例的更详细说明时，这些和其他实施例、特征和优点将变得显而易见。附图说明并入本文中并且构成本说明书一部分的附图示出当前本专利技术的优选的实施例，并且与上面所给出的概述和下面所给出的详述一起用于解释本专利技术的特征(其中类似的数字表示类似的元件)，其中：图1示出了葡萄糖测量系统。图2以简化示意图形式示出了测量仪200的部件。图3A示出了图1的系统的测试条100。图3B以透视图形式示出了图1的系统的替代性测试条100’。图4A示出了时间相对于施加至图1的测试条的电势的曲线图。图4B示出了时间相对于来自图1测试条的输出电流的曲线图。图5示出了另一替代性测量系统。图6以简化示意图形式示出了用于图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种葡萄糖测量系统，所述葡萄糖测量系统包括：生物传感器，所述生物传感器具有多个电极，包括至少两个在其上设置有酶的电极；和测量仪，所述测量仪包括：微控制器，所述微控制器耦合至功率源、存储器和所述生物传感器的所述多个电极，并且其中所述微控制器被配置成：在所述至少两个电极附近沉积具有葡萄糖的流体样品时将信号驱动至所述至少两个电极，以启动所述流体样品中的所述葡萄糖与所述酶的电化学反应的测试测量序列；在一系列时间实例内的所述电化学反应期间测量来自至少一个电极的输出信号，以获得每个时间实例的所述输出信号的量值；将输出差异确定为所述测试测量序列期间的预定时窗内至少两个连续时间实例的所述输出信号的相应量值中的差值；如果所述输出差异大于零，则(1)将第一指数递增1，并且(2)将第二指数值设定为等于所述第二指数的先前值与所述输出差异之和并且如果所述第一指数大于或等于第一阈值并且第二指数大于第二阈值，则通告错误否则如果所述时间实例在所述时窗之外，则计算来自所述输出信号的葡萄糖值并通告所述葡萄糖值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.05 US 14/0189101.一种葡萄糖测量系统，所述葡萄糖测量系统包括：
生物传感器，所述生物传感器具有多个电极，包括至少两个在其上
设置有酶的电极；
和
测量仪，所述测量仪包括：
微控制器，所述微控制器耦合至功率源、存储器和所述生物传
感器的所述多个电极，并且其中所述微控制器被配置成：
在所述至少两个电极附近沉积具有葡萄糖的流体样品时
将信号驱动至所述至少两个电极，以启动所述流体样品中的所
述葡萄糖与所述酶的电化学反应的测试测量序列；
在一系列时间实例内的所述电化学反应期间测量来自至
少一个电极的输出信号，以获得每个时间实例的所述输出信号
的量值；
将输出差异确定为所述测试测量序列期间的预定时窗内
至少两个连续时间实例的所述输出信号的相应量值中的差值；
如果所述输出差异大于零，则
(1)将第一指数递增1，并且
(2)将第二指数值设定为等于
所述第二指数的先前值
与所述输出差异之和
并且
如果所述第一指数大于或等于第一阈值并且
第二指数大于第二阈值，
则通告错误
否则如果所述时间实例在所述时窗之外，则计算来自所述输出
信号的葡萄糖值并通告所述葡萄糖值。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述预定时窗包括从测试序列启动后
约1秒至所述测试序列启动后约8秒。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一阈值包括约5并且所述第二
阈值包括约300毫微安。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述预定时窗包括从测试序列启动后
约2秒至所述测试序列启动后约8秒。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一阈值包括约5并且所述第二
阈值包括约150。
6.一种使用生物传感器和葡萄糖测量仪确定流体样品的葡萄糖值的方法，
所述生物传感器具有至少两个电极和设置在所述至少两个电极上的试
剂，所述葡萄糖测量仪具有被配置成连接至所述生物传感器和存储器的
微处理器以及功率源，所述方法包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：M马勒查，A斯特拉钱，Y加德，
申请(专利权)人：生命扫描苏格兰有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB