用于检测体液中的分析物的方法和器件技术

公开了一种用于检测至少一份体液样本中的至少一种分析物的方法。其中使用至少一个测试元件（124），所述至少一个测试元件（124）具有至少一个测试场（162），所述至少一个测试场（162）带有至少一种测试化学品（154），其中所述测试化学品（154）被适配成在有分析物存在的情况下实施至少一种光学上可检测的检测反应。所述方法包括通过使用至少一个图像检测器（178）采集测试场（162）的图像的图像序列。每一幅图像包括多个像素。所述方法还包括检测所述图像序列的图像中的测试场（162）的至少一项特性特征。所述方法还包括通过使用所述特性特征校正图像序列中的图像检测器（178）与测试场（162）之间的相对位置改变，从而获得经过校正的图像序列。

【技术实现步骤摘要】
用于检测体液中的分析物的方法和器件本申请是申请日为2013年6月17日，申请号为201380032818.5并且专利技术名称为“用于检测体液中的分析物的方法和器件”申请的分案申请。
本申请涉及一种用于检测体液样本中的至少一种分析物的方法、器件和测试系统。本专利技术还涉及一种具有用于执行根据本专利技术的方法的程序装置的计算机程序，以及一种计算机系统和存储介质。根据本专利技术的方法、器件、测试系统、计算机程序和计算机系统可以被用于医学诊断，以便定性地或者定量地检测一种或更多种体液中的一种或更多种分析物。本专利技术的其他应用领域也是可能的。
技术介绍
在医学诊断的领域内，在许多情况中，必须在体液样本中检测一种或更多种分析物，比如血液、细胞间液、尿液、唾液或者其他类型的体液。将要检测的分析物的实例有葡萄糖、甘油三酸酯、乳酸、胆固醇或者通常存在于这些体液中的其他类型的分析物。根据分析物的浓度和/或存在，在必要时可以选择适当的治疗。一般来说，技术人员已知的器件和方法利用包括一种或更多种测试化学品（testchemistry）的测试元件，其在存在将要检测的分析物的情况下能够实施一种或更多种可以检测的检测反应，比如光学上可检测的检测反应。关于这些测试化学品，可以参照例如J.Hoenes等人的“TheTechnologyBehindGlucoseMeters:TestStrips”，DiabetesTechnology&Therapeutics,Volume10,Supplement1,2008,S-10toS-26。其他类型的测试化学品也是可能的，并且可以被用于实施本专利技术。通常来说，监测测试化学品中的一项或更多项光学上可检测的改变，以便从这些改变导出将要检测的至少一种分析物的浓度。在EP0821234A2中公开了测试场（testfield）、测试化学品以及用于监测测试场中的一项或更多项光学上可检测的改变的方法的实例。因此，作为一个实例，可以作为时间的函数以光学方式检测测试场的相对减退（relativeremission），一直到化学检测反应的已定义终点。从相对减退的改变可以导出分析物的浓度。在EP0974303A1中公开了检测作为时间函数的从测试场反射的光的数量的类似测量，一直到检测反应的已定义终点。为了检测测试场的光学属性的至少一项改变，各种类型的检测器在本领域内是已知的。因此，用于照明测试场的各种类型的光源以及各种类型的检测器是已知的。除了比如光电二极管之类的单一检测器之外，利用具有多个光敏器件的检测器阵列的各种类型的器件是已知的。因此，在US2011/0201909A1中，公开了一种用于测量包含在体液样本中的分析物的浓度的设置。所述设置特别包括光源和检测器阵列。类似地，EP1359409A2公开一种用于确定生理样本中的分析物的浓度的设备。所述设备包括至少一个光源和检测器阵列。此外，在使用检测器阵列时，在本领域内已经知道用于检测通过检测器阵列采集的图像中的错误和伪像的方法。因此，US2011/0201909公开了一种校正算法，其特别能够校正存在于通过检测器阵列观察的反应点处的缺陷。类似地，EP1359409A2公开了用于确定在多个不同的检测器区域当中的每一个检测器区域上是否存在足够的样本数量的装置，其中只有从被确定为具有足够样本的那些区域检测到的光才被用于确定分析物的浓度。为了进一步增强对于通过对测试场进行成像的检测器阵列所采集的图像的评估，在本领域内已经使用了统计方法。因此，EP1843148A1公开了一种用于确定液体样本中的分析物的浓度的系统。其中，在直方图中列出存储在检测器的各个像素中的灰度值的出现频率，从而允许把被样本湿化的区域与未被湿化的区域分开。通过评估这些频率分布，可以导出分析物的浓度。EP2270421A1公开了一种通过使用测试件来分析液体样本中的分析物的液体样本分析方法，在所述测试件上形成溢出阻挡线以便防止液体样本从延伸层的通过区段流到外部。在其中液体样本未在通过区段中延伸的状态下，对测试件进行测量以便跨越延伸层的通过区段和溢出阻挡线。因此，在其中延伸区段的通过区段与溢出阻挡线之间的亮度差大的状态下，有可能正确地辨识出延伸区段的通过区段与溢出阻挡线之间的边界部分。US6,471,355B1公开了一种用于背投影的图像对准系统，其中正常改变的像素图案的一部分包含像素参考标记，其出现在投影到屏幕上的每一幅并排像素图像中。具有大到足以涵盖屏幕上的每一幅图像的像素参考标记的视场的摄影机捕获像素参考标记的位置，从而允许计算机确定每一个像素参考标记的坐标，并且生成表示并排图像的视觉失准的偏差信号。可由来自计算机的偏差信号控制的驱动构件将并排图像之一关于另一幅重新定位从而对准图像，以便产生单一视觉无缝对象。所述摄影机和计算机可以连续地监测全部两个像素参考标记以便连续地生成偏差信号，从而可以使得并排图像自动成为单一视觉无缝图像。此外，知道对感兴趣区段自动进行检测以便在将样本转移到测试场上之后进行评估的系统和方法。因此，在WO2012/010454A1中公开了一种用于检测体液中的至少一种分析物的器件，所述器件包括至少一个测试元件，其具有至少一个二维分析区域。所述器件还包括至少一个空间光学检测器，其具有多个像素。所述检测器被设置成用于在图像区域上再现测试元件的至少一部分。所述检测器被适配于测试元件，从而使得对于分析图像区域内的每一个维度提供可规定的最小数目的像素。此外，公开了一种用于自动检测将被评估以确定分析物浓度的感兴趣区段的方法。尽管通过前面提到的已知的方法和器件取得了进展，但是关于分析物检测的精度还存在一些重大挑战。因此，针对进一步减小将被应用于测试场的样本体积的努力从未间断。为了减轻与样本生成（比如通过针刺患者的手指或耳垂）相关联的不适，现今的器件的样本体积通常已被向下减小到低于2μl的体积，在某些情况下甚至低于1μl或者甚至更小。已经开发出包括比如在WO2010/094426A1中公开的所谓的微采样器的集成测试系统，其包括多个刺血针（lancet），每一个刺血针具有刺血针尖头和至少一个毛细管，以用于在穿刺过程期间或者在从患者的皮肤收回微采样器时容纳体液。小的样本体积被传移到微采样器被收回其中的空腔内部的测试场。但是小的样本体积以及针对减小测试场的尺寸的持久需求提高了关于检测器阵列的空间分辨率方面以及关于消除将要评估的图像中的伪像和杂质的能力方面的要求。另一项技术挑战在于通过光学检测器或检测器阵列采集的测量数据的精确归一化。在许多情况下，比如在前面提到的由EP0821234A2公开的器件和方法中，检测到测试场的相对减退，从而需要确定至少一个所谓的空白或干燥数值，也就是在检测反应开始之前测试化学品的反射率数值。但是特别在不知道应用到测试场上的样本精确位置的情况下，空白数值的确定相当具有挑战性，这是因为空白数值本身可能取决于测试场上的精确位置。因此，在大多数情况下，将必须使用除了应用在测试场上的样本位置之外的不同位置处的空白数值，从而导致空白数值的高不确定性，或者将必须存储和评估样本应用之前和之后的测试场的大量图像，从而导致对数据存储和计算资源的高需求。但是后者对于通常提供相当有限的硬件能力的手持式测试器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测至少一份体液样本中的至少一种分析物的方法，其中使用具有至少一个测试场（162）的至少一个测试元件（124），所述至少一个测试场（162）带有至少一种测试化学品（154），其中所述测试化学品（154）被适配成在有分析物存在的情况下实施至少一种光学上可检测的检测反应，其中所述方法包括通过使用至少一个图像检测器（178）采集测试场（162）的图像的图像序列，其中每一幅图像包括多个像素，其中所述方法还包括检测所述图像序列的图像中的测试场（162）的至少一项特性特征，其中所述方法还包括通过使用所述特性特征校正图像序列中的图像检测器（178）与测试场（162）之间的相对位置改变，从而获得经过校正的图像序列，其中所述经过校正的图像序列被适配用于观察由于测试化学品（154）与将要检测的分析物的检测反应而导致的测试场（162）的至少一项光学上可检测属性的与时间相关的改变。

【技术特征摘要】
2012.06.22 EP 12173121.01.一种用于检测至少一份体液样本中的至少一种分析物的方法，其中使用具有至少一个测试场（162）的至少一个测试元件（124），所述至少一个测试场（162）带有至少一种测试化学品（154），其中所述测试化学品（154）被适配成在有分析物存在的情况下实施至少一种光学上可检测的检测反应，其中所述方法包括通过使用至少一个图像检测器（178）采集测试场（162）的图像的图像序列，其中每一幅图像包括多个像素，其中所述方法还包括检测所述图像序列的图像中的测试场（162）的至少一项特性特征，其中所述方法还包括通过使用所述特性特征校正图像序列中的图像检测器（178）与测试场（162）之间的相对位置改变，从而获得经过校正的图像序列，其中所述经过校正的图像序列被适配用于观察由于测试化学品（154）与将要检测的分析物的检测反应而导致的测试场（162）的至少一项光学上可检测属性的与时间相关的改变。2.根据权利要求1的方法，其中检测所述特性特征包括选择所述图像序列的一幅或更多幅图像的至少一个特定部分，将包含在该部分中的信息标示为特性特征，其中针对该信息或者类似类型的信息扫描或搜索图像序列的其他图像。3.根据权利要求1或2的方法，其中，根据在特定图像中检测到的特性特征，对于所述图像序列的每一幅图像单独地适配所述校正。4.根据权利要求1或2的方法，其中对于相对位置改变的校正包括使用图像序列的至少一幅图像作为参考图像，其中所述参考图像保持不变，其中通过使用对于像素位置的至少一项计算校正来校正图像序列的剩余图像，其中所述计算校正被选择成使得图像序列的参考图像与经过校正的剩余图像之间的相关性被最大化。5.根据权利要求4的方法，其中，所述计算校正包括以下各项的至少其中之一：-在至少一个空间方向上偏移图像序列的剩余图像的像素，其中所述偏移被选择成使得参考图像与经过校正的剩余图像之间的相关性被最大化，-围绕至少一个旋转轴以至少一个旋转角度对图像序列的剩余图像进行至少一次旋转，其中所述旋转轴和旋转角度中的一个或全部两个被选择成使得参考图像与经过校正的剩余图像之间的相关性被最大化。6.根据权利要求1或2的方法，其中，所述特性特征包括从由以下各项构成的组当中选择的至少一项特征：可以在图像序列的图像中检测到的测试场（162）的粗糙性；可以在图像序列的图像中检测到的测试场（162）的测试化学品（154）的颗粒性；可以在图像序列的图像中检测到的测试场（162）的缺陷；包括在测试场（162）中并且可以在图像序列的图像中检测到的至少一个基准标记。7.根据权利要求1或2的方法，其中在图像序列的采集期间将体液样本应用到测试场（162），其中在图像序列中检测至少一幅达阵图像，其中所述达阵图像是在最靠近将体液样本应用到测试场（162）上的时刻的时间点处所采集的图像序列的图像。8.根据权利要求1或2的方法，其中在图像序列的采集期间将体液样本应用到测试场（162），其中所述图像序列包括空白图像序列，其中所述空白图像序列包括在将体液样本应用到测试场（162）之前所采集的多幅空白图像，其中在对空白图像序列的空白图像的相对位置改变实施校正之后从空白图像序列的空白图像导出至少一幅经过平均的空白图像。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：K迪科普夫，
申请(专利权)人：霍夫曼拉罗奇有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH