專利名稱：具有誤差捕獲的分析物測量方法和系統(tǒng)的制作方法
具有誤差捕獲的分析物測量方法和系統(tǒng)本申請根據(jù)巴黎公約、美國法典第35篇第119節(jié)、第120節(jié)或第365節(jié)中的一者或多者的規(guī)定要求提交于2010年9月28日的題目為“ANALYTE MEASUREMENT METHOD ANDSYSTEM WITH ERROR TRAPPING”(具有誤差捕獲的分析物測量方法和系統(tǒng))(代理人案卷號DDI5203USPSP)的美國臨時專利申請61/387，366的優(yōu)先權(quán)，該申請全文以引用方式并入本文中。
背景技術(shù)：
電化學(xué)傳感器已被用于檢測或測量流體樣品中是否存在某種物質(zhì)。電化學(xué)傳感器包括試劑混合物以及一個或多個電極，其中該試劑混合物包含至少一種電子轉(zhuǎn)移劑(也稱為“電子介體”)和分析物特異性生物催化蛋白質(zhì)(如具體的酶)。此類傳感器依靠電子介體和電極表面之間的電子轉(zhuǎn)移，并通過測量電化學(xué)氧化還原反應(yīng)發(fā)揮作用。在電化學(xué)生物傳感器系統(tǒng)或 裝置中，利用與流體樣品中被測分析物的濃度相關(guān)的電信號監(jiān)測電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。利用此類電化學(xué)傳感器檢測體液(例如，血液或血源產(chǎn)物、淚液、尿液和唾液)內(nèi)的分析物已開始受到重視，并且在一些情況下，對維持某些個體的健康至關(guān)重要。在保健領(lǐng)域，人們(例如糖尿病患者)必須對其體液內(nèi)的特定組分進(jìn)行監(jiān)測。許多系統(tǒng)能夠測試體液(例如，血液、尿液或唾液)，以方便地監(jiān)測特定體液組分(例如，膽固醇、蛋白質(zhì)和葡萄糖)的含量。糖尿病是一種因胰島素分泌不足而導(dǎo)致無法適當(dāng)消化糖的胰腺疾病，該病患者每日都需要認(rèn)真監(jiān)測血糖濃度。通過對糖尿病患者的血糖濃度進(jìn)行常規(guī)測試和控制，可以降低患者眼睛、神經(jīng)和腎臟嚴(yán)重受損的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容
申請人:已認(rèn)識到需要這樣的系統(tǒng)和方法，其可用來測定準(zhǔn)確的葡萄糖濃度，從而避免本領(lǐng)域存在的不足。鑒于上述內(nèi)容并根據(jù)一個方面，提供了一種用具有測試條和測試儀的系統(tǒng)確定葡萄糖濃度的方法。測試條可包括參考電極、第一工作電極和第二工作電極，其中所述第一電極涂覆有試劑層。測試儀可包括電子電路，用于在參考電極和第一工作電極之間施加測試電壓，并在參考電極和第二工作電極之間施加第二測試電壓。測試儀還可包括信號處理器，用于測量多個測試電流并用于由測試電流來計算葡萄糖濃度。該方法可通過以下步驟實現(xiàn):在參考電極和涂覆有試劑層的第二工作電極之間以及在參考電極和測試條的涂覆有試劑層的第一工作電極之間引發(fā)化學(xué)反應(yīng)；測量第一工作電極和第二工作電極中的一個上的第一測試電流和第二測試電流；確定第一測試電流和第二測試電流之間的差值是否小于零；以及在確定為真時，基于多個測試電流推導(dǎo)或計算葡萄糖濃度，否則返回誤差(else otherwise returning an error)。在另一個實施例中，一種方法用具有測試條和測試儀的系統(tǒng)確定葡萄糖濃度。測試條可包括參考電極、第一工作電極和第二工作電極，其中所述第一電極涂覆有試劑層。測試儀可包括電子電路，用于在參考電極和第一工作電極之間施加測試電壓，并在參考電極和第二工作電極之間施加第二測試電壓。測試儀還可包括信號處理器，用于測量多個測試電流并用于由測試電流來計算葡萄糖濃度。該方法可通過以下步驟實現(xiàn):在參考電極和涂覆有試劑層的第二工作電極之間以及在參考電極和測試條的涂覆有試劑層的第一工作電極之間引發(fā)化學(xué)反應(yīng)；在將血樣施加到測試條之后采樣多個測試電流；由從第二工作電極和第一工作電極中的每一個采樣的相應(yīng)的第三測試電流確定電流比率；以及查詢第二工作電極與第一工作電極的電流比率是否小于K，如果查詢?yōu)檎?，則基于多個測試電流推導(dǎo)或計算葡萄糖濃度，否則返回誤差。在另一個實施例中，一種方法用具有測試條和測試儀的系統(tǒng)確定葡萄糖濃度。測試條可包括參考電極、第一工作電極和第二工作電極，其中所述第一電極涂覆有試劑層。測試儀可包括電子電路，用于在參考電極和第一工作電極之間施加測試電壓，并在參考電極和第二工作電極之間施加第二測試電壓。測試儀還可包括信號處理器，用于測量多個測試電流并用于由測試電流來計算葡萄糖濃度。該方法可通過以下步驟實現(xiàn):在參考電極和涂覆有試劑層的第二工作電極之間以及在參考電極和測試條的涂覆有試劑層的第一工作電極之間引發(fā)化學(xué)反應(yīng)；測量第一工作電極和第二工作電極中的一個上的第一測試電流和第二測試電流；確定第一測試電流和第二測試電流之間的差值是否小于零；由從第二工作電極和第一工作電極中的每一個采樣的相應(yīng)的第三測試電流確定電流比率；評價來自從第二工作電極和第一工作電極中的每一個采樣的相應(yīng)的第三測試電流的電流比率是否大于K ；以及在確定步驟或評價步驟中的一者或兩者為真時，返回誤差，否則基于多個測試電流推導(dǎo)或計算葡萄糖濃度。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，當(dāng)結(jié)合首先簡要描述的附圖的情況下，結(jié)合下面的對于示例性實施例的更詳細(xì)描述時，本發(fā)明的這些和其他實施例、特征和優(yōu)點將會變得顯而易見。


并入本文中并且構(gòu)成本說明書一 部分的附圖示意性地示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并且與上面所給出的概述和下面所給出的詳細(xì)描述一起用于解釋本發(fā)明的特征(其中相似的標(biāo)號表示相似元件)，其中:圖1A示出用于測量分析物濃度的系統(tǒng)的示例性實施例的俯視圖；圖1B示出設(shè)置在圖1A的分析物測量裝置中的電子組件的示例性電路板。圖2示出測試條的示例性實施例的分解透視圖；圖3示出圖2所示測試條的示例性實施例的俯視圖；圖4示出與圖2和圖3的測試條形成電連接的圖1A所示測試儀的功能元件的示例性實施例的示意圖；圖5A示出顯示測試儀施加到測試條的測試電壓的曲線圖的示例性實施例；圖5B示出顯示當(dāng)圖5A的測試電壓施加到測試條時所產(chǎn)生的測試電流的曲線圖的示例性實施例；圖6A示出其中測試條的瞬變電流經(jīng)受不當(dāng)?shù)乃p(相比圖5B的瞬變電流)從而潛在地產(chǎn)生有誤差的葡萄糖濃度的情況；
圖6B示出其中測試條的瞬變電流經(jīng)受不當(dāng)?shù)脑绶逯?相比圖5B的瞬變電流)從而潛在地產(chǎn)生有誤差的葡萄糖濃度的情況；圖6C示出其中第一工作電極和第二工作電極的相應(yīng)瞬變電流在葡萄糖測量測試的整個持續(xù)時間內(nèi)不保持適當(dāng)比率的情況；圖7A示出捕獲圖6A和6B所示誤差并防止發(fā)布有誤差的葡萄糖讀數(shù)的技術(shù)；圖7B示出捕獲圖6C所示誤差并防止發(fā)布有誤差的葡萄糖讀數(shù)的技術(shù)；并且圖7C示出將圖7A和7B的兩種技術(shù)結(jié)合的方法。
具體實施例方式應(yīng)參考附圖來閱讀下面的詳細(xì)說明，其中不同附圖中的類似元件編號相同。附圖未必按比例繪制，其示出了所選擇的實施例且并不旨在限制本發(fā)明的范圍。該詳細(xì)說明以舉例的方式而非限制性方式來說明本發(fā)明的原理。此說明將明確地使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制備和使用本發(fā)明，并且描述了本發(fā)明的多個實施例、修改形式、變型形式、替代形式和用途，包括目前據(jù)信是實施本發(fā)明的最佳方式。本文所用的針對任何數(shù)值或范圍的術(shù)語“約”或“大約”表示允許部件或多個組件的集合執(zhí)行如本文所述的其指定用途的適當(dāng)?shù)某叽绻?。另外，如本文所用，術(shù)語“患者”、“宿主”、“用戶”和“受檢者”是指任何人或動物受檢者，并非旨在將系統(tǒng)或方法局限于人類使用，但本主題發(fā)明在人類患者中的使用代表著優(yōu)選的實施例。圖1A示出用于測量分析 物濃度的系統(tǒng)100，其中系統(tǒng)100可包括測試儀102和測試條120。測試儀102可包括顯示器104、外殼106、多個用戶界面按鈕108和測試條口 110。測試儀102還可包括位于外殼106內(nèi)的電子電路，如結(jié)合圖1B進(jìn)一步所述。測試條120的近側(cè)部分可插入測試條口 110。顯示器104可通告分析物濃度(如葡萄糖濃度)，并可用來顯示提示用戶如何執(zhí)行測試的用戶界面。如本文所用，術(shù)語“通告”和該術(shù)語的變型指示可通過文本、音頻、視頻或所有通信模式的組合向用戶、用戶的看護(hù)人、或醫(yī)療服務(wù)提供者提供的通告。多個用戶界面按鈕108讓用戶可以通過瀏覽用戶界面軟件來操作測試儀102。顯示器104可以任選地包括背光源。如圖1B所不,設(shè)置在外殼106內(nèi)的組件包括具有微控制器162的電路板150,該微控制器連接到存儲器154、時鐘156、運(yùn)算放大器158和顯示器連接器160。運(yùn)算放大器158和微控制器162可操作地連接到測試條口連接器152上，該連接器上具有用于與測試條120上的相應(yīng)導(dǎo)電軌道進(jìn)行機(jī)械接觸的觸點152a、152b和152b。為有利于與其他數(shù)據(jù)管理裝置進(jìn)行通信，提供了無線收發(fā)器模塊164，該模塊可用于存儲在裝置100的存儲器154中的數(shù)據(jù)的雙向通信。在電路板150的另一側(cè)上，提供了電池形式的電源(未示出)。還可以提供數(shù)據(jù)端口。應(yīng)該指出的是，測試儀裝置100的尺寸和配置優(yōu)選地適于手持，并且收發(fā)器164可以與短距離無線網(wǎng)絡(luò)(例如藍(lán)牙或W1-Fi等)或長距離無線網(wǎng)絡(luò)(例如GSM、CDMA、3G等)的任一者或兩者一起使用。微控制器162可電連接到測試條口 152、運(yùn)算放大器電路158、第一無線模塊164、顯示器104、非易失性存儲器154、時鐘156、數(shù)據(jù)端口和用戶界面按鈕108。通過按鈕、收發(fā)器或葡萄糖測量電路輸入的數(shù)據(jù)可包括代表分析物濃度的值，或在分析物濃度背景下的結(jié)合了與個體的日常生活方式相關(guān)的信息的值。與日常生活方式相關(guān)的信息可包括個體攝入的食物、使用的藥物、健康檢查發(fā)生率和一般的健康條件以及運(yùn)動水平，這些信息結(jié)合或“標(biāo)記” 了用戶在某一天或某一周的具體時間的分析物濃度值。運(yùn)算放大器電路158可為兩個或更多個運(yùn)算放大器，其被配置為可提供穩(wěn)壓器功能和電流測量功能中的一部分。穩(wěn)壓器功能可指將測試電壓施加于測試條的至少兩個電極之間。電流功能是指測量由施加到測試條120的測試電壓所得的測試電流。電流測量可用電流-電壓轉(zhuǎn)換器來執(zhí)行。微控制器162可為混合信號微處理器(MSP)的形式,例如為德州儀器(Texas Instrument)MSP430F2419ο T1-MSP430F2419可配置為也執(zhí)行穩(wěn)壓器功能和電流測量功能中的一部分。另外，MSP430F2419還可以包括易失性和非易失性存儲器。在另一個實施例中，電子元件中的多個能夠以專用集成電路(ASIC)的形式與微控制器集成。測試條口 152可被配置為與測試條形成電連接。顯示器連接器160可被配置為附接到顯示器104。顯示器104可為液晶顯示器的形式，用于記錄測量的葡萄糖水平、用于便于錄入生活方式相關(guān)信息以及用于操作圖形數(shù)據(jù)、圖解結(jié)果和運(yùn)動視頻。顯示器104還可以包括背光源。數(shù)據(jù)端口可接納連接到連接引線上的合適的連接器，從而使測試儀裝置100能夠被連接到外部裝置(例如個人計算機(jī))。數(shù)據(jù)端口可為任何允許數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩丝?，例如為串行端口、USB端口或并行端口。時鐘156可被配置為用于測量時間并且為振蕩晶體的形式。圖2和3分別為測試條120的示例性分解透視圖和俯視裝配圖，其中測試條可包括設(shè)置在基片205上的七個層。設(shè)置在基片205上的七個層可以是導(dǎo)電層250、絕緣層216、試劑層218、粘結(jié)劑層260、親水層270和頂層280。測試條120可以通過一系列步驟制造，其中利用(例如)絲網(wǎng)印刷工藝將導(dǎo)電層250、絕緣層216、試劑層218和粘結(jié)劑層260依次沉積在基片205上。親水層270和頂層280可以從卷料設(shè)置并層合到基片205上，作為一體的層合物或作為單獨(dú)的層。如圖2所示，測試條120具有遠(yuǎn)側(cè)部分203和近側(cè)部分204。測試條120可包括樣品接納室292，血樣可通過該樣品接納室抽取。樣品接納室292可包括位于測試條120 近端的入口。如下所述，親水層270內(nèi)包括出口或排氣孔?？梢詫⒀獦邮┘拥饺肟冢蕴畛錁悠方蛹{室292，從而可以測量分析物濃度。位于試劑層218附近的粘結(jié)劑層260的開口部分的側(cè)邊限定了樣品接納室292的壁，如圖2所示。樣品接納室292的底部或“底板”可包括基片205、導(dǎo)電層250和絕緣層216的一部分。樣品接納室292的頂部或“頂板”可包括遠(yuǎn)側(cè)親水性部分282。對于測試條120，如圖2所示，基片205可用作基底，以幫助支撐隨后施加的層。基片205可采取聚酯薄片的形式，所述聚酯薄片例如是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料。基片205可以為卷筒形式，標(biāo)稱350微米厚、370毫米寬、大約60米長。需使用導(dǎo)電層250來形成電極，該電極可用于對葡萄糖進(jìn)行電化學(xué)測定。導(dǎo)電層250可由絲網(wǎng)印刷到基片205上的碳素油墨制成。在絲網(wǎng)印刷工藝中，碳素油墨被加載到絲網(wǎng)上，然后利用刮墨刀將油墨透過絲網(wǎng)轉(zhuǎn)印?？衫眉s140°C的熱空氣來干燥印刷的碳素油墨。碳素油墨可包含VAGH樹脂、炭黑、石墨和用于所述樹脂、炭黑和石墨的混合物的一種或多種溶劑。更具體地講，碳素油墨可包含在碳素油墨中比率合適的炭黑和VAGH樹脂。如圖2所不，對于測試條120,導(dǎo)電層250可包括參考電極210、第一工作電極212、第二工作電極214、參考接觸墊211、第一接觸墊213、第二接觸墊215、參考電極軌道207、第一工作電極軌道208和第二工作電極軌道209。在圖2所示實施例中，參考電極210位于第一工作電極212和第二電極214之間,從而最大程度地減小第一工作電極212和第二電極214之間的串?dāng)_。導(dǎo)電層250可由碳素油墨形成。參考接觸墊211、第一接觸墊213和第二接觸墊215能夠電連接到測試儀。參考電極軌道207提供從參考電極210至參考接觸墊211的電連續(xù)通道。類似地，第一工作電極軌道208提供從第一工作電極12至第一接觸墊213的電連續(xù)通道。類似地，第二工作電極軌道209提供從第二工作電極214至第二接觸墊215的電連續(xù)通道。絕緣層216可包括孔217，該孔暴露出參考電極210、第一工作電極212和第二工作電極214的一部分，這些部分都可以被液體樣品潤濕。第一工作電極212、第二工作電極214和參考電極210的面積可被定義為暴露于液體樣品的面積。除了限定電極面積之外,絕緣層216還可阻止液體樣品接觸電極軌道207、208和209。據(jù)信，應(yīng)精確限定工作電極的功能面積，因為測試電流的大小與電極的有效面積成正比。例如，絕緣層216可以為從艾瑞康有限公司(Ercon, Inc.)購得的 Ercon E6110_116Jet Black Insulayer 油墨。此時的測試條可用等離子體處理。等離子體在大氣溫度和壓力下由高壓交流電生成。所得的等離子體由電離的高能粒子組成，其以氣流形式拂向下游，以對基片產(chǎn)生作用。等離子體處理用來對絲網(wǎng)印刷的碳基電極表面進(jìn)行改性。據(jù)信，這種表面改性可以提高碳表面的電化學(xué)活性，并增加印刷層的表面能，以使印刷層和隨后印刷的層之間可以更好地粘結(jié)。另外據(jù)信，等離子體處理可改善碳表面的電化學(xué)性質(zhì)，使得與介體的反應(yīng)更適合作為測量周期期間的電化學(xué)反應(yīng)的一部分。試劑層218設(shè)置在導(dǎo)電層250和絕緣層216的一部分上,如圖2所不。在一個實施例中，兩個重疊的試劑層可印刷在導(dǎo)電層250和絕緣層216的一部分上。試劑層218可包含化學(xué)物質(zhì)(諸如酶)和有選擇地與所關(guān)注的分析物反應(yīng)的介體，以及用于維持所需PH的緩沖劑。例如，如果要測定血樣中的葡萄糖，則試劑層218可以包含酶和介體，以及功 能操作所必需的其他組分。酶試劑層18可以包含(例如)葡萄糖氧化酶、檸檬酸三鈉、檸檬酸、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、鐵氰化鉀、消泡劑、熱解法二氧化硅、PVPVA和水。適用于試劑層的示例性酶包括葡萄糖氧化酶、具有吡咯喹啉醌(PQQ)輔因子的葡萄糖脫氫酶和具有黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)輔因子的葡萄糖脫氫酶。適用于試劑層的示例性介質(zhì)包括鐵氰化物，鐵氰化物在這種情況下為氧化形式。試劑層可以被配置成從生理上將葡萄糖轉(zhuǎn)化成酶副產(chǎn)物，并且在此過程中產(chǎn)生一定量的還原介體(如鐵氰化物)，還原介體與葡萄糖濃度值成正比。美國專利N0.6，241，862中公開了關(guān)于試劑層的進(jìn)一步的詳細(xì)內(nèi)容和基于電化學(xué)的分析測試條的大概描述，該專利的內(nèi)容據(jù)此全部以引用方式并入本文。在一個實施例中，試劑層218的面積足夠大,可以覆蓋參考電極210、第一工作電極212和第二工作電極214的整個面積。試劑層218的寬度和長度足夠大以至少占據(jù)測試條120中可用的最大電極面積。試劑層218的寬度可為約2毫米，其大于矩形孔217的寬度的兩倍。粘結(jié)劑層260包括第一粘結(jié)墊262、第二粘結(jié)墊264和第三粘結(jié)墊266，并且可以在試劑層218沉積之后設(shè)置在測試條120上?？梢詫⒄辰Y(jié)劑層260的各部分排列為緊鄰或接觸試劑層218、或局部重疊其上。粘結(jié)劑層260可包括市售的水基丙烯酸共聚物壓敏粘結(jié)劑。粘結(jié)劑層260設(shè)置在絕緣層216、導(dǎo)電層250和基片205的一部分上。粘結(jié)劑層260將親水層270粘結(jié)到測試條120上。親水層270可包括遠(yuǎn)側(cè)親水部分272和近側(cè)親水部分274，如圖2所示。遠(yuǎn)側(cè)親水部分272和近側(cè)親水部分274之間具有間隙276。當(dāng)血液充滿樣品接納室292 (圖3中所示)時，間隙276用作空氣的側(cè)面排氣孔。親水層270可為具有一個親水表面(例如防霧涂層)的聚酯材料，其可從3M商購獲得。加到測試條120上的最終層是頂層280，如圖2所示。頂層280可包括透明部分282和不透明部分284。頂層280設(shè)置在親水層270上并與之粘結(jié)。頂層280可為聚酯，其在一側(cè)具有粘結(jié)劑涂層。應(yīng)該指出的是，透明部分282基本上覆蓋遠(yuǎn)側(cè)親水部分272，讓用戶可視覺上確認(rèn)樣品接納室292可能已充分充注。不透明部分238幫助用戶觀察樣品接納室292中的有色流體(例如血液)和不透明部分284之間的高度對比。在示例性實施例中，對葡萄糖的測量基于黃素酶葡萄糖氧化酶的具體氧化反應(yīng)進(jìn)行。葡萄糖測試條中可發(fā)生的反應(yīng)由下面的反應(yīng)式A和2概括。D-葡萄糖 +GO (ox)—葡萄糖酸 +GO (red) (A)GO (red) +2Fe (CN) 63- — GO (ox) +2Fe (CN) 64- (B)如反應(yīng)式A所示，葡·萄糖被氧化形式的葡萄糖氧化酶(GO(ox))化學(xué)轉(zhuǎn)化或氧化為葡萄糖酸。應(yīng)該指出的是，GO (ox)還可被稱為“氧化酶”。在反應(yīng)式A的化學(xué)反應(yīng)過程中，氧化酶GO (ox)被化學(xué)轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)變?yōu)槠溥€原狀態(tài)，其被表示為GO(red)(即，“還原酶”)。接著,如反應(yīng)式B所示,還原酶GO (red)通過與Fe (CN) 63-(被稱作氧化介體或鐵氰化物)反應(yīng)而再次被轉(zhuǎn)化或再氧化回GO(OX)。在GO(red)重新生成回到其氧化狀態(tài)GO (ox)的過程中，F(xiàn)e (CN) 63-被還原成Fe (CN) 64-(被稱作還原介體或亞鐵氰化物)。用加于兩個電極之間的測試電壓進(jìn)行上述反應(yīng)時，可通過在電極表面處還原介體的電化學(xué)再氧化而生成測試電流。因此，由于在理想環(huán)境下，上述化學(xué)反應(yīng)過程中生成的亞鐵氰化物的量與布置在電極之間的樣品中葡萄糖的量成正比，所以生成的測試電流將與樣品的葡萄糖含量成比例。諸如鐵氰化物的介體是能夠接受來自酶(例如葡萄糖氧化酶)的電子并隨后將所述電子供給電極的化合物。隨著樣品中的葡萄糖濃度增加，所形成的還原介體量也增加；因此，源自還原介體的再氧化的測試電流與葡萄糖濃度之間存在直接關(guān)聯(lián)。具體地講，電子在整個電界面上的遷移致使測試電流流動(每摩爾被氧化的葡萄糖對應(yīng)2摩爾的電子)。因此，由于葡萄糖的引入而產(chǎn)生的測試電流可被稱為葡萄糖瞬變電流或采樣電流值隨時間推移的總和。圖4示出與測試條120對接的測試儀102的簡化示意圖。測試儀102可包括參考連接器180、第一連接器182和第二連接器184，它們分別與參考接觸墊211、第一接觸墊213和第二接觸墊215形成電連接。上述三個連接器是測試條口 110的一部分。進(jìn)行測試時，第一測試電壓源186 (來自圖1B的電路)可以在第二工作電極214和參考電極210之間施加測試電SVm2。通過施加測試電壓Vwe2之后，測試儀102可測量第二工作電極處的測試電流I.。類似地，第二測試電壓源188(來自圖1B的電路)在第一工作電極212和參考電極210之間施加測試電壓Vmi。通過施加測試電壓Vwei之后，測試儀102可測量測試電流Iwm。在一個實施例中，測試電壓Vwe2和第二測試電壓Vwei可大致相等。
圖5A為向測試條120中施加的測試電壓的示例性曲線圖。將流體樣品施加到測試條120之前，測試儀102處于流體檢測模式，其中在第二工作電極214和參考電極210之間施加約400mV的第一測試電壓。優(yōu)選地同時在第一工作電極212和參考電極210之間施加約400mV的第二測試電壓。作為另外一種選擇，還可同時施加第二測試電壓，使得施加第一測試電壓的時間間隔與施加第二測試電壓的時間間隔重疊。在檢測到生理流體的時間h之前的流體檢測時間間隔tFD期間，測試儀可處于流體檢測模式。在流體檢測模式中，測試儀120在示例性步驟320中確定何時將流體施加到測試條120，使得流體潤濕第二工作電極214和參考電極210。一旦測試儀120由于(例如)在第二工作電極214處測量的測試電流充分增大而識別出生理流體已施加，測試儀120就在時間h處分配為零的第二標(biāo)記，并啟動測試時間間隔tT。測試時間間隔tT結(jié)束時立即移除測試電壓。為簡單起見，圖5A僅示出施加到測試條120的第一測試電壓。圖5B為將圖5A的測試電壓施加到測試條120上時測量的瞬變電流(即隨時間變化的電流響應(yīng)測量值，單位為毫微安)的示例性曲線圖。通過瞬變電流所獲得的測試電流Ii通常表示樣品中的分析物濃度，如將在下列示例性步驟370中描述的。參見圖5和5A，在示例性步驟330中，于時間&處在第二工作電極214和參考電極210之間施加第一測試電壓，并在第一工作電極212和參考電極210之間施加第二測試電壓。在示例性步驟340中，分別在時間t2、t3、t4和t5測量第二工作電極214處的第一測試電流I1、第二測試電流
I2、第三測試電流I3和第四測試電流14。這些電流Ii (其中i = 1、2、3、4...η)被存儲或記錄在測試儀的存儲器單元中供 分析之用。在示例性步驟340中，還在時間t6測量第一工作電極212處的第五測試電流15。施加到測試條120的第一和第二測試電壓通常為約+IOOmV至約+600mV。在其中電極包含碳素油墨而介體為鐵氰化物的一個實施例中，測試電壓為約+400mV。其他介體和電極材料組合可能需要不同的測試電壓。測試電壓的持續(xù)時間通常為反應(yīng)期后約2至約4秒，一般為反應(yīng)期后約3秒。通常，時間\是相對于時間h測量的。在實踐中，每個測試電流Ii是小段時間間隔內(nèi)獲得的一組測量值的平均數(shù)，例如從ti+1開始每隔0.01秒所獲得的五個測量值，其中i在I到至少6之間變化。血細(xì)胞比容校正的葡萄糖濃度可結(jié)合諸如圖5B所示瞬變電流的瞬變電流的采樣而確定。葡萄糖濃度的確定可利用如下公式實現(xiàn):
權(quán)利要求
1.一種用具有測試條和測試儀的系統(tǒng)確定葡萄糖濃度的方法，所述測試儀具有包括微處理器的測試電路，所述方法包括 在參考電極和涂覆有試劑層的第二工作電極之間以及在所述參考電極和所述測試條的涂覆有試劑層的第一工作電極之間引發(fā)化學(xué)反應(yīng)； 測量所述第一工作電極和所述第二工作電極中的一個上的第一測試電流和第二測試電流； 確定所述第一測試電流和第二測試電流之間的差值是否小于零；以及 在所述確定為真時，基于所述多個測試電流推導(dǎo)葡萄糖濃度，否則返回誤差。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第一測試電流包括在所述采樣步驟大約開始時采樣的電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第二測試電流包括在所述采樣步驟開始之后約O. 8秒時采樣的電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括 由從所述第二工作電極和所述第一工作電極中的每一個采樣的相應(yīng)的第三測試電流確定電流比率；以及 在所述第二工作電極與所述第一工作電極的所述電流比率大于約K時，繞過所述推導(dǎo)步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中K表示約I至約2的常數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中K表示約I.4的常數(shù)。
7.一種用具有測試條和測試儀的系統(tǒng)確定葡萄糖濃度的方法，所述測試儀具有包括微處理器的測試電路，所述方法包括 在參考電極和涂覆有試劑層的第二工作電極之間以及在所述參考電極和所述測試條的涂覆有試劑層的第一工作電極之間引發(fā)化學(xué)反應(yīng)； 在將血樣施加到所述測試條之后采樣多個測試電流； 由從所述第二工作電極和所述第一工作電極中的每一個采樣的相應(yīng)的第三測試電流確定電流比率；以及 查詢所述第二工作電極與所述第一工作電極的所述電流比率是否小于約K，并且如果所述查詢?yōu)檎?，則基于所述多個測試電流推導(dǎo)葡萄糖濃度，否則返回誤差。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括 測量所述第一工作電極和所述第二工作電極中的一個上的第一測試電流和第二測試電流； 確定所述第一測試電流和第二測試電流之間的差值是否小于約零；以及 在所述確定為真時，結(jié)束所述推導(dǎo)步驟。
9.一種用具有測試條和測試儀的系統(tǒng)確定葡萄糖濃度的方法，所述測試儀具有包括微處理器的測試電路，所述方法包括 在參考電極和涂覆有試劑層的第二工作電極之間以及在所述參考電極和所述測試條的涂覆有試劑層的第一工作電極之間引發(fā)化學(xué)反應(yīng)； 測量所述第一工作電極和所述第二工作電極中的一個上的第一測試電流和第二測試電流；確定所述第一測試電流和第二測試電流之間的差值是否小于零； 由從所述第二工作電極和所述第一工作電極中的每一個采樣的相應(yīng)的第三測試電流確定電流比率； 評價來自從所述第二工作電極和所述第一工作電極中的每一個采樣的相應(yīng)的第三測試電流的電流比率是否大于約K;以及 在所述確定步驟或評價步驟中的一者或兩者為真時，返回誤差，否則基于所述多個測試電流推導(dǎo)葡萄糖濃度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、7或9中任一項所述的方法，其中所述多個測量的或采樣的測試電流包括第一測試電流、第二測試電流、第三測試電流、第四測試電流和第五測試電流，并且K表示約1.0至約1.4的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述第一測試電流包括在所述測量開始之后約0.98至約1.00秒測量的測試電流。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述第二電流包括在所述測量開始之后約.1.98至約2.00秒測量的測試電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的 方法，其中所述第三電流包括在所述測量開始之后約.2.43至約2.45秒測量的測試電流。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述第四電流包括在所述測量開始之后約.2.61至約2.63秒測量的測試電流。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述第五電流包括在所述測量開始之后約.2.70至約2.72秒測量的測試電流。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述推導(dǎo)包括用下列形式的公式計算表示葡萄糖濃度的值:
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中第一整定參數(shù)表示約9. 9至約10. 2的值，并且第二整定參數(shù)表示約10. 8至約11. 2的值。
全文摘要
本發(fā)明描述了系統(tǒng)以及運(yùn)行具有測試儀和測試條的分析物測量系統(tǒng)的示例性方法。本發(fā)明描述的方法和系統(tǒng)可以捕獲在計算分析物期間由于構(gòu)成所述測試條的結(jié)構(gòu)和材料以及環(huán)境溫度的變化所導(dǎo)致的各種誤差。
文檔編號G01N27/327GK103237897SQ201180046843
公開日2013年8月7日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者S·麥金托什, D·麥科爾 申請人:生命掃描蘇格蘭有限公司