改進(jìn)的分析物測(cè)試儀及操作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有測(cè)試條端口的分析物測(cè)試儀，所述測(cè)試條端口被配置成通過所接納的具有樣本的測(cè)試條來傳送電信號(hào)。一對(duì)電極施加所述電信號(hào)并且接收來自所述測(cè)試條的電響應(yīng)。處理單元分析所述電響應(yīng)并且使用所述響應(yīng)來確定所述樣本的分析物水平。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明整體涉及血糖測(cè)量系統(tǒng)的【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地講，涉及被配置成基于血細(xì) 胞比容水平來調(diào)節(jié)葡萄糖測(cè)量的便攜式分析物測(cè)試儀。 改進(jìn)的分析物測(cè)試儀及操作方法

【背景技術(shù)】
[0002] 血糖測(cè)量系統(tǒng)通常包括分析物測(cè)試儀，所述分析物測(cè)試儀被配置成接納通常呈測(cè) 試條形式的生物傳感器。由于這些系統(tǒng)中的多個(gè)為便攜式的并且可在短時(shí)間內(nèi)完成測(cè)試， 因此患者能夠在其日常生活過程中使用此類設(shè)備，且不會(huì)嚴(yán)重干擾其個(gè)人生活習(xí)慣。糖尿 病患者每天可測(cè)量其血糖水平多次以作為自我管理過程的一部分，由此來確保其血糖的血 糖控制量在目標(biāo)范圍內(nèi)。不能保持目標(biāo)血糖控制量可導(dǎo)致嚴(yán)重的糖尿病相關(guān)并發(fā)癥，包括 心血管疾病、腎病、神經(jīng)損傷、和失明。
[0003] 目前存在多種可用的便攜式電子裝置，所述便攜式電子裝置能夠基于小血液樣本 來測(cè)量個(gè)人的葡萄糖水平。在樣本的測(cè)定期間，需要個(gè)體刺破其手指并且隨后使手指接觸 測(cè)試條以施加血液樣本。測(cè)試結(jié)果可嚴(yán)重受累于因手指物理接觸測(cè)試條所產(chǎn)生的電學(xué)影 響。測(cè)量中的誤差可由測(cè)試條的操作頻率特性和條端口連接電路引起，所述條端口連接電 路可因接觸測(cè)試條的人手指的附加電學(xué)特性而得到電學(xué)改變。由于需要用戶手指與測(cè)試條 之間的物理接觸以便采集樣本來進(jìn)行測(cè)量，因此優(yōu)選的是，將誤差消除方面的改進(jìn)指向測(cè) 量過程，而非在用戶提供血液樣本之后來改變制定好的程序。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0004] 并入本文并且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖目前示意性地示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí) 施例，并且與上面所給定的一般描述和下面所給定的詳細(xì)描述一并起到解釋本發(fā)明的特征 的作用（其中相同的標(biāo)號(hào)表不相同的兀件）。
[0005] 圖1A示出了示例性的基于測(cè)試條的血液分析物測(cè)量系統(tǒng)的示意圖；
[0006] 圖1B示出了圖1A的基于測(cè)試條的血液分析物測(cè)量系統(tǒng)的示例性處理系統(tǒng)的示意 圖；
[0007] 圖2示出了圖1B的處理系統(tǒng)的示例性仿真前端的框圖；
[0008] 圖3A-3B示出了分別顯示手指接觸含有血液樣本的測(cè)試條時(shí)的相位和幅值效應(yīng) 的頻率分析；
[0009] 圖4示出了手指接觸含有血液樣本的測(cè)試條的電路仿真模型；
[0010] 圖5示出了圖4的電路仿真模型的示例性相位和幅值輸出；并且
[0011] 圖6示出了操作圖1A-1B的血液分析物測(cè)量系統(tǒng)的方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 應(yīng)結(jié)合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(hào)相同。附圖 未必按比例繪制，其示出了所選擇的實(shí)施例并不旨在限制本發(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。此說明將清楚地使得本領(lǐng)域的技術(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(gè)實(shí)施例、改型、變型、替代形式和用途，包括 目前據(jù)信是實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。
[0013] 如本文所用，術(shù)語"患者"或"用戶"是指任何人或動(dòng)物受試對(duì)象并且并不旨在將 系統(tǒng)或方法局限于人使用，但本發(fā)明在人類患者中的使用代表著優(yōu)選的實(shí)施例。
[0014] 術(shù)語"樣本"是一定體積的液體、溶液、或懸浮液，所述液體、溶液、或懸浮液旨在使 其特性中的任何一種經(jīng)受定性或定量確定，例如，是否存在某成分、某成分（如，分析物）的 濃度等。本發(fā)明的實(shí)施例適用于人和動(dòng)物的全血液樣本。本文所述的本發(fā)明的上下文中的 典型樣本包括血液、血漿、紅細(xì)胞、血清、以及它們的懸浮液。
[0015] 貫穿說明書和權(quán)利要求書結(jié)合數(shù)值所用的術(shù)語"約"表示，本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉 且可接受的準(zhǔn)確度區(qū)間。控制該術(shù)語的區(qū)間優(yōu)選地為±10%。除非具體指明，否則上述術(shù) 語并不旨在縮窄本文所述的和根據(jù)權(quán)利要求的本發(fā)明的范圍。
[0016] 圖1A示出了包括分析物測(cè)試儀10的分析物測(cè)量系統(tǒng)100。分析物測(cè)試儀10由保 持?jǐn)?shù)據(jù)管理單元140的外殼11限定，并且還包括尺寸被設(shè)定成接納生物傳感器的端口 22。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，分析物測(cè)試儀10可為血糖儀，并且生物傳感器被提供為插入到用于執(zhí)行 血糖測(cè)量的測(cè)試條端口連接器22內(nèi)的葡萄糖測(cè)試條24的形式。如圖1A所示，分析物測(cè)試 儀10包括設(shè)置在測(cè)試儀外殼11內(nèi)部的數(shù)據(jù)管理單元140 (圖1B)、多個(gè)用戶界面按鈕16、 顯示器14、條端口連接器22、和數(shù)據(jù)端口 13。預(yù)定數(shù)量的葡萄糖測(cè)試條可存儲(chǔ)在外殼11 中，并且可易于獲取以用于血糖測(cè)試。多個(gè)用戶界面按鈕16可被配置成允許數(shù)據(jù)輸入、提 示數(shù)據(jù)輸出、導(dǎo)航呈現(xiàn)在顯示器14上的菜單、以及執(zhí)行命令。輸出數(shù)據(jù)可包括呈現(xiàn)在顯示 器14上的代表分析物濃度的數(shù)值。與個(gè)人日常生活方式相關(guān)的輸入信息可包括個(gè)人的食 物攝入、藥物使用、健康檢查發(fā)生率和全身健康狀態(tài)、以及運(yùn)動(dòng)水平?？赏ㄟ^顯示器14上的 提示來請(qǐng)求這些輸入，并且可將這些輸入保存在分析物測(cè)試儀10的存儲(chǔ)器模塊中。具體地 講并且根據(jù)此示例性實(shí)施例，用戶界面按鈕16包括標(biāo)記（如，上下箭頭）、文本字符"0K"等 等，由此允許用戶通過呈現(xiàn)在顯示器14上的用戶界面來進(jìn)行導(dǎo)航。盡管按鈕16在本文中 被示為單獨(dú)開關(guān)，但也可使用顯示器14上的具有虛擬按鈕的觸摸屏界面。
[0017] 可將葡萄糖測(cè)量系統(tǒng)100的電子元件設(shè)置在例如印刷電路板上，所述印刷電路板 位于外殼11內(nèi)并且形成本文所述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理單元140。出于此實(shí)施例的目的，圖1B以 簡(jiǎn)化示意圖形式示出了設(shè)置在外殼11內(nèi)的若干電子子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)管理單元140包括處理單 元122 (形式為微處理器、微控制器、專用集成電路（"ASIC"）、混合信號(hào)處理器（"MSP"）、 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（"FPGA"）、或它們的組合），并且電連接到包括在印刷電路板上或連接 到印刷電路板的各種電子模塊，如將在下文所述。處理單元122經(jīng)由仿真前端子系統(tǒng)125 電連接到例如測(cè)試條端口電路104,如將在下文中參照?qǐng)D2更詳細(xì)所述。在血糖測(cè)試期間， 將條端口電路104電連接到條端口連接器22。為了測(cè)量所選分析物濃度，條端口電路104 使用恒電位器來檢測(cè)其上設(shè)置有血液樣本的分析物測(cè)試條24的電極間的電阻，并且將電 流測(cè)量值轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式以呈現(xiàn)在顯示器14上。處理單元122可被配置成接收來自條端 口電路104的輸入，并且還可執(zhí)行恒電位器功能和電流測(cè)量功能的一部分。如將在下文中 更詳細(xì)所述，可基于樣本的檢測(cè)血細(xì)胞比容水平在特定時(shí)間點(diǎn)采集血糖電流測(cè)量值，以便 改善血糖測(cè)量的精確度。與其對(duì)于經(jīng)由測(cè)試條24提供的每個(gè)樣本均在固定時(shí)間點(diǎn)采集電 流測(cè)量值，倒不如使用所檢測(cè)的血細(xì)胞比容水平來確定最佳的血糖電流捕獲時(shí)間以用于獲 得更好的葡萄糖測(cè)量精確度。
[0018] 分析物測(cè)試條24可為電化學(xué)葡萄糖測(cè)試條的形式。測(cè)試條24可包括一個(gè)或多個(gè) 工作電極。測(cè)試條24也可包括多個(gè)電接觸墊，其中每一個(gè)電極都可與至少一個(gè)電接觸墊電 通信。條端口連接器22可被配置成與電接觸墊電接合，并形成與電極的電通信。測(cè)試條 24可包括設(shè)置在至少一個(gè)電極上方的試劑層。試劑層可包括酶和介質(zhì)。適用于試劑層的 示例性酶包括葡萄糖氧化酶、葡萄糖脫氫酶（具有吡咯喹啉醌輔因子"PQQ"）和葡萄糖脫 氫酶（具有黃素腺嘌呤二核苷酸輔因子"FAD"）。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。試劑層可被配置成以物理方式將葡萄糖轉(zhuǎn)化成酶 的副產(chǎn)物，并且在此過程中產(chǎn)生一定量的還原介質(zhì)（例如鐵氰化物），還原介質(zhì)的量與葡萄 糖濃度成正比。然后，工作電極可用于以電流的形式來測(cè)量還原介質(zhì)的濃度。繼而，血糖儀 裝置104可將電流幅值轉(zhuǎn)換成葡萄糖濃度。執(zhí)行此類電流測(cè)量的示例性分析物測(cè)試儀在名 稱為 "System and Method for Measuring an Analyte in a Sample" 的美國(guó)專利申請(qǐng)公 開No. US1259/0301899A1中有所描述，該專利申請(qǐng)公開全文以引用的方式并入本文。
[0019] 可包括顯示處理器和顯示緩沖器的顯示模塊119經(jīng)由通信接口 123電連接到處理 單元122,以用于接收和顯示輸出數(shù)據(jù)并且用于在處理單元122的控制下來顯示用戶界面 輸入選項(xiàng)。用戶界面的結(jié)構(gòu)（例如菜單選項(xiàng)）存儲(chǔ)于用戶界面模塊103內(nèi)并且可被處理單 元122訪問，以用于將菜單選項(xiàng)呈現(xiàn)給血糖測(cè)量系統(tǒng)100的用戶。音頻模塊120包括用于 輸出由DMU140接收或存儲(chǔ)的音頻數(shù)據(jù)的話筒121。音頻輸出可包括例如通知、提醒、和警 報(bào)，或者可包括將結(jié)合呈現(xiàn)在顯示器14上的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行重放的音頻數(shù)據(jù)。這種存儲(chǔ)的 音頻數(shù)據(jù)可被處理單元122訪問，并且可在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間作為回放數(shù)據(jù)來執(zhí)行。由處理單元 122控制音頻輸出的音量，并且可將由處理器確定或由用戶調(diào)節(jié)音量設(shè)定值保存在設(shè)置模 塊105內(nèi)。用戶輸入模塊102經(jīng)由用戶界面按鈕16接收輸入，所述輸入經(jīng)由通信接口 123 進(jìn)行處理并且傳送到處理單元122。處理單元122可電子訪問連接到印刷電路板的數(shù)字時(shí) 鐘以用于記錄血糖測(cè)量的日期和時(shí)間，所述血糖測(cè)量隨后可根據(jù)需要在稍后的時(shí)間進(jìn)行訪 問、上傳、或顯示。
[0020] 作為另外一種選擇，顯示器14可包括背光源，所述背光源的亮度可經(jīng)由光源控制 模塊115來通過處理單元122進(jìn)行控制。相似地，還可使用電連接到處理單元122的用于 控制按鈕的光輸出的LED光源來照亮用戶界面按鈕16。光源模塊115電連接到顯示器背光 源和處理單元122?？蓪⑺泄庠吹哪J(rèn)亮度設(shè)置、以及由用戶調(diào)節(jié)的設(shè)定值保存在設(shè)置模 塊105內(nèi)，所述設(shè)置模塊105可由處理單元122來進(jìn)行訪問和調(diào)節(jié)。
[0021] 存儲(chǔ)器模塊101可經(jīng)由通信接口 123電連接到處理單元122,所述存儲(chǔ)器模塊101 包括但不限于易失性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（"RAM") 112、非易失性存儲(chǔ)器113 (可包括只讀存儲(chǔ) 器（"ROM"）或閃存）、以及用于經(jīng)由數(shù)據(jù)端口 13連接到外部便攜式存儲(chǔ)裝置的電路114。 外部存儲(chǔ)裝置可包括容納在拇指驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的閃存裝置、便攜式硬盤驅(qū)動(dòng)器、數(shù)據(jù)卡、或任何 其他形式的電子存儲(chǔ)裝置。板載存儲(chǔ)器可包括由處理單元122執(zhí)行的各種嵌入式應(yīng)用程序 以用于操作分析物測(cè)試儀10,如將在下文所述。板載存儲(chǔ)器還可用于保存用戶血糖測(cè)量的 歷史記錄（包括與其相關(guān)的日期和時(shí)間）。如下文所述，可使用分析物測(cè)試儀10或數(shù)據(jù)端 口 13的無線傳送能力，經(jīng)由有線或無線傳送來將這種測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)较噙B的計(jì)算機(jī)或其 他處理裝置中。
[0022] 無線模塊106可包括收發(fā)器電路以用于通過一個(gè)或多個(gè)內(nèi)置數(shù)字天線107來實(shí)現(xiàn) 無線數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送和接收，并且經(jīng)由通信接口 123電連接到處理單元122。無線收發(fā)器電路 可為集成電路芯片、芯片組、可通過處理單元122操作的可編程功能塊、或者它們的組合的 形式。無線收發(fā)器電路中的每一個(gè)均與不同的無線傳送標(biāo)準(zhǔn)兼容。例如，無線收發(fā)器電路 108可與稱為WiFi的無線局域網(wǎng)IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)兼容。無線收發(fā)器電路108可被配置成 檢測(cè)靠近分析物測(cè)試儀10的WiFi接入點(diǎn)，并且傳送和接收來自這種檢測(cè)到的WiFi接入點(diǎn) 的數(shù)據(jù)。無線收發(fā)器電路109可與藍(lán)牙協(xié)議兼容，并且被配置成檢測(cè)和處理從靠近分析物 測(cè)試儀10的藍(lán)牙"信標(biāo)"傳送的數(shù)據(jù)。無線收發(fā)器電路110可與近場(chǎng)通信（"NFC"）標(biāo)準(zhǔn) 兼容，并且被配置成與例如靠近分析物測(cè)試儀10的零售商處的NFC適應(yīng)性銷售終端建立無 線電通信。無線收發(fā)器電路111可包括用于與蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行蜂窩通信的電路，并且被配置 成檢測(cè)和鏈接到可用的蜂窩通信塔。
[0023] 電源模塊116電連接到外殼11內(nèi)的所有模塊和處理單元122,從而為它們提供所 需的電力。電源模塊116可包括標(biāo)準(zhǔn)或可充電電池118、或者可在分析物測(cè)試儀10連接到 AC電源時(shí)啟動(dòng)的AC電源117。電源模塊116還可經(jīng)由通信接口 123電連接到處理單元122， 以使得處理單元122能夠監(jiān)測(cè)電源模塊116的電池電源模式中剩余的功率電平。
[0024] 除了連接可供分析物測(cè)試儀10使用的外部存儲(chǔ)器之外，數(shù)據(jù)端口 13可用于接納 附接到連接線的合適連接器，由此允許將分析物測(cè)試儀10連線到外部裝置，例如個(gè)人計(jì)算 機(jī)。數(shù)據(jù)端口 13可為允許數(shù)據(jù)傳送的任何端口，例如，串行端口、USB、或并行端口。
[0025] 參照?qǐng)D2,其示出了電連接到上述條端口電路104和微控制器122的仿真前端電路 部分125。通過微控制器122來控制電路部分125的操作。在原理上，電路125驅(qū)動(dòng)已知的 電正弦波信號(hào)流過其上具有血液樣本的測(cè)試條24,以便測(cè)量所述測(cè)試條24對(duì)于所施加的 電正弦波信號(hào)的幅值和相位的效應(yīng)。該電路包括至少兩個(gè)電觸點(diǎn)222和224,所述電觸點(diǎn) 222和224連接到其上具有血液樣本的已插入測(cè)試條24的電極。在操作中，矩形波發(fā)生器 206傳送矩形波信號(hào)以流過振幅控制塊212 (其設(shè)置矩形波的精確振幅）并且流過低通濾波 器214(其將矩形波轉(zhuǎn)換成正弦波）。驅(qū)動(dòng)正弦波輸入信號(hào)以經(jīng)由與測(cè)試條電極電通信的 電觸點(diǎn)222流過測(cè)試條24。測(cè)試條24中的血液樣本的電學(xué)特性影響從中流過的電正弦波 輸入信號(hào)的幅值和相位。根據(jù)血液樣本的特性（例如，血液內(nèi)的分析物水平（如血細(xì)胞比 容）），該樣本為正弦波提供相應(yīng)的阻抗，這繼而影響從中流過的正弦波的相位和幅值。將從 測(cè)試條電極到達(dá)電觸點(diǎn)224的受影響（經(jīng)修改）正弦波輸出傳送通過跨阻放大器242,以在 其饋送穿過正交解調(diào)器244之前來調(diào)理該信號(hào)。正交解調(diào)器244將正弦電壓信號(hào)分解成可 測(cè)量的實(shí)部和虛部分量。這些分量各自通過低通濾波器246、248進(jìn)行濾波，并且被接收在 微控制器122中的ADC210處。根據(jù)軟件程序204 (作為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器模塊101中的數(shù)據(jù)的 一部分），并且基于所接收輸出信號(hào)的實(shí)部和虛部分量以及在電路125的校準(zhǔn)階段期間產(chǎn) 生的校準(zhǔn)參數(shù)（描述于下文中），由微控制器122來計(jì)算已修改波形的相位和幅值。因此， 仿真前端電路部分125驅(qū)動(dòng)已知的正弦波流過其上具有血液樣本的測(cè)試條24,以測(cè)量所述 測(cè)試條24對(duì)于所施加的已知正弦波的幅值和相位效應(yīng)。
[0026] 在校準(zhǔn)階段（在插入測(cè)試條之后但在由用戶對(duì)其施加樣本之前來執(zhí)行）期間，通 過電子開關(guān)230來將已知的校準(zhǔn)負(fù)載226接入電路125中。在微控制器122的指導(dǎo)下，開 關(guān)230能夠?qū)⒂|點(diǎn)222和224可控地連接到校準(zhǔn)負(fù)載226、或連接到測(cè)試條24以進(jìn)行分析 物水平測(cè)量。在實(shí)際的測(cè)試條樣本分析物測(cè)量之前，在硬件完整性檢查、關(guān)于電壓偏移和漏 電流的阻抗電路校準(zhǔn)等等期間，微控制器122將觸點(diǎn)222和224選擇性地連接到已知的校 準(zhǔn)負(fù)載226。在完成校準(zhǔn)之后接通測(cè)試條以用于實(shí)際測(cè)試，其中用戶將樣本施加到測(cè)試條以 進(jìn)行分析物測(cè)量。使用此校準(zhǔn)階段期間產(chǎn)生的校準(zhǔn)參數(shù)來調(diào)節(jié)幅值和相位計(jì)算，如上所述。
[0027] 實(shí)驗(yàn)已顯示出，所施加的250KHZ正弦波信號(hào)對(duì)于樣本的血細(xì)胞比容水平的變化 具有高相位敏感度，而且對(duì)于用戶與測(cè)試條24的手指接觸也敏感。此物理手指接觸可嚴(yán)重 地干擾輸入和輸出信號(hào)之間的相位差的可檢測(cè)性。手指接觸是不可避免的，因?yàn)橛脩舯仨?通過刺破手指過程之后與測(cè)試條的直接接觸來提供血液樣本。如將在下文所解釋的，本文 所公開的實(shí)施例能夠使電路125對(duì)于由人物理接觸產(chǎn)生的相位和幅值效應(yīng)不敏感，同時(shí)還 仍能保持良好的血細(xì)胞比容敏感度。
[0028] 研究還已顯示，所施加的特定正弦頻率對(duì)于樣本中的血細(xì)胞比容水平提供足夠的 敏感度，同時(shí)對(duì)于用戶手指與測(cè)試條的接觸影響保持良好的抗擾度。如將在下文中所述， 建立不同頻率處的不同的相位和幅值的曲線圖，其中在該頻譜中可獲得對(duì)人體干擾的抗擾 度。參照?qǐng)D3A和3B，其示出了在所施加的正弦頻率的范圍上，在存在和不存在手指接觸的 情況下從其上具有樣本的一個(gè)測(cè)試條中測(cè)得的相位（圖3A)和幅值響應(yīng)曲線（圖3B)的 兩個(gè)曲線圖。在所示的曲線圖中，水平軸指示30KHz至10MHz的對(duì)數(shù)標(biāo)度范圍內(nèi)的所施加 電正弦波信號(hào)的頻率，而堅(jiān)直軸指示測(cè)得的相位角（圖3A)和幅值（圖3B)的變化。水平 標(biāo)度上的大約250kHz的點(diǎn)由箭頭312指示，并且水平標(biāo)度上的大約77kHz的點(diǎn)由箭頭310 指示。就左側(cè)的相位響應(yīng)曲線圖（圖3A)而言，每個(gè)堅(jiān)直刻度指示10度的相位偏移。曲線 306指示其上具有樣本的測(cè)試條24的測(cè)得的輸出信號(hào)相位響應(yīng)，并且曲線308指示其上具 有樣本和手指接觸的測(cè)試條24的測(cè)得的輸出信號(hào)相位響應(yīng)。相似地，就右側(cè)的幅值響應(yīng)曲 線圖（圖3B)而言，每個(gè)堅(jiān)直刻度指示十分貝的量度。曲線302指示其上具有樣本的測(cè)試 條24的測(cè)得的輸出信號(hào)相位幅值響應(yīng)，并且曲線304指示其上具有樣本和手指接觸的測(cè)試 條24的測(cè)得的輸出信號(hào)幅值響應(yīng)。
[0029] 就約50kHz至約100kHz的頻率范圍而言，通過手指接觸增加的電容為測(cè)試條+樣 本總電容的相當(dāng)大一部分，因此這種接觸較大程度地影響輸入和輸出正弦信號(hào)問的相位差 (在比例上，影響程度高于幅值差）。這是因?yàn)橛蛇^度手指接觸導(dǎo)致的額外電阻在比例上遠(yuǎn) 低于測(cè)試條+樣本總電阻。因此，由過度手指接觸修改的幅值變化的程度較低，因此使得用 于確定幅值的計(jì)算對(duì)于測(cè)試條上的手指接觸相對(duì)抗擾。
[0030] 圖3A和圖3B所示的修改的輸出響應(yīng)曲線的特征之一在于，輸出正弦波（圖3B) 的幅值在所關(guān)注頻率范圍內(nèi)對(duì)于手指接觸造成的影響相當(dāng)抗擾。測(cè)得的幅值對(duì)應(yīng)于樣本中 的血細(xì)胞比容。就輸出相位響應(yīng)（圖3A)而言，在約250kHz下，手指接觸引起相位響應(yīng)的 約10度偏移（一個(gè)完整堅(jiān)直刻度）。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，將幅值測(cè)量選定為用于確定樣 本中的分析物水平的基礎(chǔ)，以便提供免受人體干擾的測(cè)量抗擾度?；谶@些實(shí)驗(yàn)研究，在一 個(gè)實(shí)施例中，將約50kHz到100kHz的頻率選定為適當(dāng)范圍，以提供免受手指接觸的測(cè)量抗 擾度（幅值），同時(shí)仍保持足夠的血細(xì)胞比容敏感度。優(yōu)選地，選擇約70kHz至約80kHz之 間的頻率，并且甚至更優(yōu)選地，基于測(cè)試設(shè)備容差來選擇約77kHz的頻率。
[0031] 參照?qǐng)D4,其示出了電連接到具有測(cè)試條24的條端口 22的分析物測(cè)試儀10的電 學(xué)等效模型400,所述測(cè)試條24其上具有由用戶提供的血液樣本。條端口連接器模型410 由條端口連接器終端402之間的約lpF的電容411來表示。測(cè)試條模型420由各自為約為 5kOhm的串聯(lián)電阻器421、422,和約2pF的電容423來表示。血液樣本模型430被表示為 并聯(lián)在電阻器421和422之間的約60k0hm的電阻器431和約400pF的電容432。這些元 件410、420、430表示其上提供有血液樣本的分析物測(cè)試儀測(cè)試電路的已知電特性，因?yàn)檫@ 些物理特性能夠得到相當(dāng)好地控制，例如，測(cè)試條模型420和條端口連接器模型410被相當(dāng) 好地固定，并且所接收的血液樣本保持在具有良好控制的尺寸的測(cè)試條腔室中。分析物測(cè) 試儀10測(cè)量的可變特征涉及接觸用戶手指的測(cè)試條24中的樣本與連接到地的用戶身體之 間的電連接。形成于測(cè)試條和用戶手指之間的血橋的模型440被表示為與約125pF的電容 443串聯(lián)且與約2pF的電容442并聯(lián)的約8kOhm的電阻器441。用戶身體模型450與地453 之間的連接被表示為串聯(lián)連接的分別約3kOhm和約330pF的電阻451和電容452。
[0032] 結(jié)合測(cè)試條24和觸碰測(cè)試條的人體的效應(yīng)的圖示電學(xué)模型能夠以可控且一致的 方式來仿真各種分析物測(cè)試儀修改形式。此模型可用于預(yù)測(cè)各種影響（包括設(shè)計(jì)改進(jìn)）所 導(dǎo)致的趨勢(shì)和敏感度。細(xì)調(diào)無源電路元件允許現(xiàn)實(shí)的響應(yīng)得到測(cè)量和測(cè)試。另外，可使用 模型400來預(yù)測(cè)條電參數(shù)和血液分析物測(cè)試儀的設(shè)計(jì)變化的性能效應(yīng)，而無需構(gòu)建新條或 原型。這有助于識(shí)別出如下修改形式，所述修改形式可使得系統(tǒng)在正執(zhí)行測(cè)定期間不太易 于受到觸碰條的人的效應(yīng)。
[0033] 圖4所示的模型電路有利地與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果形成對(duì)比，如圖5所示。仿真電 路提供類似于實(shí)際輸出的輸出，并且因此提供用于改變電參數(shù)并且測(cè)試其在各種頻率下對(duì) 幅值和相位的效應(yīng)的工具。圖5所示的輸出響應(yīng)曲線是由如上所述的圖4的模型仿真電路 產(chǎn)生的。幅值標(biāo)度518繪制在左側(cè)堅(jiān)直軸上，并且相位標(biāo)度520繪制在右側(cè)堅(jiān)直軸上，同時(shí) 約30kHz至約10MHz范圍內(nèi)的頻率標(biāo)度繪制在水平對(duì)數(shù)標(biāo)度上。相位響應(yīng)以虛線示出，其 中虛線510為具有樣本的測(cè)試條的相位響應(yīng)，并且虛線512為具有樣本和手指接觸的測(cè)試 條的相位響應(yīng)。在250KHz頻率312處，相位偏移仿真結(jié)果接近于如圖3A所示的所觀測(cè)的 相位偏移。幅值響應(yīng)以實(shí)線示出，其中實(shí)線516為具有樣本的測(cè)試條的幅值響應(yīng)，并且實(shí)線 514為具有樣本和手指接觸的測(cè)試條的幅值響應(yīng)。如同所仿真的相位響應(yīng)，幅值仿真結(jié)果接 近于如圖3B所示的所觀測(cè)的幅值偏移。
[0034] 參照?qǐng)D6,其示出了在程序控制（例如，保存在軟件模塊204中的程序和軟件）下， 使用微控制器122來操作分析物測(cè)試儀10的算法。在步驟601處，在用戶對(duì)測(cè)試條施加樣 本之后，分析物測(cè)試儀檢測(cè)測(cè)試條的插入，由此來啟動(dòng)電路硬件的完整性檢查、阻抗電路的 校準(zhǔn)、和校準(zhǔn)參數(shù)的采集。在步驟602處，產(chǎn)生已知頻率和振幅的電輸入信號(hào)，并且將其傳 送通過其上具有樣本的已插入測(cè)試條。在步驟603處，在微控制器122處接收來自測(cè)試條 的響應(yīng)已知輸入信號(hào)產(chǎn)生的輸出信號(hào)。中間電路子系統(tǒng)已將所接收信號(hào)分解成實(shí)部和虛部 分量，所述實(shí)部和虛部分量在步驟604處由微控制器進(jìn)行處理以計(jì)算輸出信號(hào)的相位變化 和振幅（幅值）。使用在校準(zhǔn)階段期間產(chǎn)生的校準(zhǔn)參數(shù)來調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的計(jì)算出的幅值的 精確度。在步驟605處，使用計(jì)算出的幅值來對(duì)樣本中的葡萄糖電流測(cè)量計(jì)時(shí)以確定其葡 萄糖水平。由于葡萄糖電流測(cè)量的計(jì)時(shí)基于測(cè)試條類型，因此將有關(guān)測(cè)試儀所用的測(cè)試條 類型的表保存在分析物測(cè)試儀的存儲(chǔ)器內(nèi)。因此，執(zhí)行表查詢以確定基于計(jì)算出的幅值的 葡萄糖電流測(cè)量的計(jì)時(shí)。采用導(dǎo)出查詢表的分析物測(cè)試儀的示例性實(shí)施例在下列專利申請(qǐng) 中有所描述：名稱為"Accurate Analyte Measurements for Electrochemical Test Strip Based on Sensed Physical Characteristic(s)of the Sample Containing the Analyte and Derived BioSensor Parameters" 的 PCT 專利申請(qǐng) PCT/GB2012/053279(代理人案卷 號(hào)DDI5246PCT)、和名稱為"Accurate Analyte Measurements for Electrochemical Test Strip Based on Sensed Physical Characteristic(s)of the Sample Containing the Analyte"的PCT專利申請(qǐng)PCT/GB2012/053276 (代理人案卷號(hào)DDI5220PCT)，這兩個(gè)專利申 請(qǐng)均全文以引用的方式并入本文。
[0035] 在操作方面，分析物測(cè)試儀10的一個(gè)方面可包括用于測(cè)量如下樣本中的分析物 水平的能力，所述樣本不存在由人和包含樣本的測(cè)試條接觸所產(chǎn)生的電干擾。此外，測(cè)量 設(shè)備的電學(xué)模型允許以可控且一致的方式來仿真各種分析物測(cè)試儀修改形式。另外，可使 用建模來預(yù)測(cè)條電參數(shù)和血液分析物測(cè)試儀的設(shè)計(jì)變化的性能效應(yīng)，而無需構(gòu)建新條或原 型。
[0036] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的各個(gè)方面可被實(shí)施為系統(tǒng)、方法、或計(jì)算機(jī) 程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明的各個(gè)方面可采用如下形式：完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例 (包括固件、常駐軟件、微碼等）、或結(jié)合軟件和硬件方面（本文中可統(tǒng)稱為"電路"、"電路系 統(tǒng)"、"模塊"、和/或"系統(tǒng)"）的實(shí)施例。此外，本發(fā)明的各個(gè)方面可采用計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的 形式，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品實(shí)施在其上實(shí)施有計(jì)算機(jī)可讀程序碼代碼的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī) 可讀介質(zhì)中。
[0037] 可使用一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的任何組合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可為計(jì)算機(jī)可讀 信號(hào)介質(zhì)或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可為但不局限于（例如）電學(xué)、磁 性、光學(xué)、電磁、紅外、或半導(dǎo)體系統(tǒng)、設(shè)備或裝置，或者它們的任何合適組合。計(jì)算機(jī)可讀存 儲(chǔ)介質(zhì)的更多具體例子將包括下列介質(zhì)：具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線的電連接、便攜式計(jì)算機(jī)磁 盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM)、只讀存儲(chǔ)器（ROM)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EPR0M或閃 存）、光纖、便攜式光盤只讀存儲(chǔ)器（CD-ROM)、光學(xué)存儲(chǔ)裝置、磁存儲(chǔ)裝置，或者它們的任何 合適組合。在本文獻(xiàn)的上下文中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可為任何有形的、非暫時(shí)性的介質(zhì)， 所述介質(zhì)可包括或存儲(chǔ)供指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝 置使用的程序。
[0038] 實(shí)施在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的程序代碼和/或可執(zhí)行指令可使用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì) 進(jìn)行傳送，所述介質(zhì)包括但不限于無線、有線線路、光纖電纜、RF等，或者它們的任何合適組 合。
[0039] 還可將計(jì)算機(jī)程序指令加載到計(jì)算機(jī)、其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備、或其他裝置上， 以導(dǎo)致在計(jì)算機(jī)、其他可編程設(shè)備、或其他裝置上執(zhí)行一系列可操作步驟，由此產(chǎn)生計(jì)算機(jī) 實(shí)施方法，以使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供下述方法，所述方法用于 實(shí)現(xiàn)在流程圖和/或框圖模塊中指定的功能/動(dòng)作。
[0040] 此外，本文所述的各種方法可用于使用現(xiàn)有軟件開發(fā)工具來產(chǎn)生軟件代碼。然而， 所述方法可取決于用于對(duì)該方法進(jìn)行編碼的新軟件語言的要求和可用性被轉(zhuǎn)換成其他軟 件語目。
[0041] 圖1A-6的部件清單
[0042] 10 分析物測(cè)試儀
[0043] 11 外殼，測(cè)試儀
[0044] 13 數(shù)據(jù)端口
[0045] 14 顯示器
[0046] 16 用戶界面按鈕
[0047] 22 條端口連接器
[0048] 24 測(cè)試條
[0049] 100 分析物測(cè)量系統(tǒng)
[0050] 101 存儲(chǔ)器模塊
[0051] 102按鈕模塊
[0052] 103用戶界面模塊
[0053] 104條端口模塊
[0054] 105微控制器設(shè)置模塊
[0055] 106收發(fā)器模塊
[0056] 107 天線
[0057] 108 WiFi 模塊
[0058] 109藍(lán)牙模塊
[0059] 110 NFC 模塊
[0060] 111 GSM 模塊
[0061] 112 RAM 模塊
[0062] 113 ROM 模塊
[0063] 114外部存儲(chǔ)器
[0064] 1 15光源模塊
[0065] 1 16 電源模塊
[0066] 1 17交流電源
[0067] 1 18 電池電源
[0068] 1 19顯示模塊
[0069] 120音頻模塊
[0070] 121 話筒
[0071] 122微控制器（處理單元）
[0072] 123 通信接口
[0073] 125測(cè)試條分析物模塊-仿真前端
[0074] 140數(shù)據(jù)管理單元
[0075] 204 軟件
[0076] 206矩形波發(fā)生器
[0077] 208校準(zhǔn)控制
[0078] 210模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)
[0079] 212振幅控制
[0080] 214低通濾波器
[0081] 222測(cè)試條電極
[0082] 224測(cè)試條電極
[0083] 226校準(zhǔn)負(fù)載
[0084] 230 開關(guān)
[0085] 242跨阻放大器
[0086] 244正交解調(diào)器
[0087] 246低通濾波器
[0088] 248低通濾波器
[0089] 302具有血液樣本的條的幅值響應(yīng)
[0090] 304具有血液樣本和手指接觸的條的幅值響應(yīng)
[0091] 306具有血液樣本的條的相位響應(yīng)
[0092] 308具有血液樣本和手指接觸的條的相位響應(yīng)
[0093] 310 77KHz 點(diǎn)
[0094] 312 250KHz 點(diǎn)
[0095] 400 電路模型
[0096] 402條端口連接器終端
[0097] 410條端口連接器電模型
[0098] 411 電容
[0099] 420測(cè)試條電學(xué)模型
[0100] 421 電阻
[0101] 422 電阻
[0102] 423 電容
[0103] 430測(cè)試條+樣本電學(xué)模型
[0104] 431 電阻
[0105] 432 電容
[0106] 440手指-測(cè)試條樣本電學(xué)模型
[0107] 441 電阻
[0108] 442 電容
[0109] 443 電容
[0110] 450身體-地電學(xué)模型
[0111] 451 電阻
[0112] 452 電容
[0113] 453 電路地
[0114] 510具有樣本的條的相位響應(yīng)
[0115] 512具有樣本和手指接觸的條的相位響應(yīng)
[0116] 514具有樣本和手指接觸的條的幅值響應(yīng)
[0117] 516具有樣本的條的幅值響應(yīng)
[0118] 518幅值標(biāo)度（分貝）
[0119] 520相位標(biāo)度（度）
[0120] 600操作分析物測(cè)試儀的方法
[0121] 601步驟-檢測(cè)測(cè)試條插入，完整性檢查和校準(zhǔn)，檢測(cè)樣本
[0122] 602步驟-將電輸入信號(hào)傳送通過測(cè)試條
[0123] 603步驟-接收來自測(cè)試條的電輸出信號(hào)
[0124] 604步驟-確定所接收電信號(hào)的幅值
[0125] 605步驟-基于確定的幅值來確定葡萄糖水平
[0126] 雖然已經(jīng)就特定的變型和示例性附圖描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將 認(rèn)識(shí)到本發(fā)明不限于所描述的變型或附圖。此外，在上述的方法和步驟表示以一定的次序 發(fā)生某些事件的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到某些步驟的次序可被修改，并且 此類修改形式屬于本發(fā)明的變型。另外，所述步驟中的某些在可能的情況下可在并行過程 中同時(shí)執(zhí)行，以及按如上所述按順序執(zhí)行。因此，本專利旨在涵蓋本發(fā)明的變型，只要這些 變型處于在權(quán)利要求中出現(xiàn)的本發(fā)明公開的實(shí)質(zhì)內(nèi)或與本發(fā)明等同。
【權(quán)利要求】
1. 一種分析物測(cè)試儀，包括： 用于接納測(cè)試條的分析物端口，所述測(cè)試條包括電極，并且所述分析物端口包括用于 電接觸所述測(cè)試條的所述電極的觸點(diǎn)，所述測(cè)試條還包括用于從觸碰所述測(cè)試條的用戶手 指接收血液樣本的腔室； 連接到所述觸點(diǎn)的電子電路，其中所述電子電路被配置成產(chǎn)生正弦電信號(hào)、經(jīng)由所述 觸點(diǎn)使所述正弦電信號(hào)通過所述測(cè)試條和所述樣本傳送、接收來自所述測(cè)試條的由所述正 弦電信號(hào)產(chǎn)生的正弦電響應(yīng)，并且其中所述電子電路包括用于將由觸碰所述測(cè)試條的所述 用戶手指對(duì)所述正弦電響應(yīng)造成的效應(yīng)最小化的裝置；和 連接到所述電子電路的處理單元，所述處理單元被配置成接收來自所述測(cè)試條的所述 正弦電響應(yīng)，所述正弦電響應(yīng)包括代表所述血液樣本的第一分析物水平的可測(cè)量幅值，并 且其中所述處理單元被配置成基于所述正弦電響應(yīng)的所測(cè)量幅值來確定所述血液樣本的 第二分析物水平。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析物測(cè)試儀，其中所述正弦電響應(yīng)包括的幅值不同于所 述正弦電信號(hào)的幅值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的分析物測(cè)試儀，其中所述正弦電信號(hào)包括介于約50kHz和約 100kHz之間的頻率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的分析物測(cè)試儀，其中所述正弦電信號(hào)包括介于約70kHz和約 80kHz之間的頻率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的分析物測(cè)試儀，其中所述正弦電信號(hào)包括約77kHz的頻率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析物測(cè)試儀，其中所述樣本的所述第一分析物水平為血 細(xì)胞比容水平，并且所述樣本的所述第二分析物水平為葡萄糖水平。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析物測(cè)試儀，還包括： 由所述處理單元控制的矩形波發(fā)生器，所述矩形波發(fā)生器被配置成產(chǎn)生在所述正弦電 信號(hào)的頻率下的電信號(hào)；和 電連接到所述處理單元和所述電子電路的解調(diào)電路，所述解調(diào)電路接收所述正弦電響 應(yīng)以將其分解成實(shí)部和虛部分量并且將所述實(shí)部和虛部分量傳送到所述處理單元。
8. -種操作分析物測(cè)試儀的方法，所述方法包括： 檢測(cè)測(cè)試條在所述分析物測(cè)試儀內(nèi)的插入； 基于手指與所述測(cè)試條的接觸來將樣本提供到所述測(cè)試條上； 驅(qū)動(dòng)已知電輸入信號(hào)通過所述測(cè)試條，所述已知電輸入信號(hào)具有介于約50kHz至約 100kHz之間的頻率； 測(cè)量從所述測(cè)試條接收的響應(yīng)于所述電輸入信號(hào)的電輸出信號(hào)的幅值和相位特性；以 及 基于所述電輸出信號(hào)的所述幅值來確定所述樣本的分析物水平，以便將手指接觸對(duì)所 述分析物水平結(jié)果的影響最小化。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)步驟包括驅(qū)動(dòng)具有已知振幅和頻 率的正弦電輸入信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)步驟包括驅(qū)動(dòng)具有介于約70kHz 和約80kHz之間的頻率的正弦電輸入信號(hào)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)步驟包括驅(qū)動(dòng)具有約77kHz的頻 率的正弦電輸入信號(hào)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)步驟包括使用矩形波發(fā)生器產(chǎn)生 矩形波信號(hào)，并且使用濾波器來將所述矩形波信號(hào)轉(zhuǎn)換成正弦信號(hào)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述幅值和相位測(cè)量步驟包括使用解調(diào)電路 來將所述電輸出信號(hào)分解成實(shí)部和虛部分量。
14. 一種仿真電路，包括： 被配置成仿真插入在分析物測(cè)試儀中的測(cè)試條的電特性的第一電路部分，所述測(cè)試條 在其上具有樣本；和 連接到所述第一電路部分的第二電路部分，所述第二電路部分被配置成仿真用戶手指 與所述測(cè)試條接觸的電特性。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的仿真電路，還包括連接到所述第二電路部分的第三電路 部分，所述第三電路部分被配置成仿真所述用戶的電接地身體。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的仿真電路，其中所述第一電路部分包括兩個(gè)電終端，在所 述兩個(gè)電終端之間連接條端口電容器以仿真所述分析物測(cè)試儀的條端口連接器的電特性。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的仿真電路，其中所述第一電路部分還包括兩個(gè)測(cè)試條電 阻器和連接在所述兩個(gè)測(cè)試條電阻器之間的測(cè)試條電容器以仿真所述測(cè)試條的電特性，所 述兩個(gè)測(cè)試條電阻器各自連接到與所述條端口電容器并聯(lián)的所述電終端中的不同一者。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的仿真電路，其中所述第一電路部分還包括樣本電阻器，所 述樣本電阻器與所述測(cè)試條電容器并聯(lián)連接到所述測(cè)試條電阻器中的第一者和樣本電容 器的一個(gè)終端，所述樣本電容器的另一個(gè)終端連接到所述測(cè)試條電阻器中的第二者，所述 樣本電阻器和所述樣本電容器用于仿真其上具有樣本的所述測(cè)試條的電特性。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的仿真電路，其中所述第二電路部分包括： 并聯(lián)連接到所述第一電路部分的節(jié)點(diǎn)的手指電阻器和第一手指電容器，所述第一電路 部分的所述節(jié)點(diǎn)并聯(lián)連接到所述測(cè)試條電阻器中的所述第一者、所述測(cè)試條電容器和所述 樣本電阻器；和 第二手指電容器，所述第二手指電容器與所述第一電路的所述節(jié)點(diǎn)相對(duì)地并聯(lián)連接到 所述手指電阻器和所述第一手指電容器。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的仿真電路，還包括連接到所述第二電路部分的第三電路 部分，所述第三電路部分被配置成仿真所述用戶的電接地身體。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的仿真電路，其中所述第三電路部分包括在所述第二電路 部分和地之間與身體電容器串聯(lián)連接的身體電阻器。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的仿真電路，其中所述條端口電容器、所述測(cè)試條電容器和 所述兩個(gè)測(cè)試條電阻器各自包括預(yù)選的固定尺寸，以用于仿真插入在所述分析物測(cè)試儀中 的所述測(cè)試條。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的仿真電路，其中所述手指電阻器、所述第一和第二手指電 容器、所述身體電阻器和所述身體電容器各自包括可變的尺寸，所述可變的尺寸被配置成 仿真分析期間的所述分析物測(cè)試儀的操作。
24. -種制造分析物測(cè)試儀的方法，所述分析物測(cè)試儀能夠有效地將手指接觸對(duì)與所 述試驗(yàn)測(cè)試儀結(jié)合使用的測(cè)試條的電影響最小化，所述方法包括： 將矩形波發(fā)生器設(shè)置在所述測(cè)試儀的外殼中，以產(chǎn)生具有介于約50kHz和約100kHz之 間的頻率的矩形波信號(hào)； 將第一低通濾波器電路連接到所述矩形波發(fā)生器以用于將所述矩形波信號(hào)轉(zhuǎn)換為正 弦信號(hào)； 將電極連接到所述第一低通濾波器以用于驅(qū)動(dòng)所述正弦信號(hào)通過與所述電極形成電 接觸的測(cè)試條； 將解調(diào)電路和第二低通濾波器電路連接到所述電極以用于接收來自所述測(cè)試條的電 輸出并且分解所述電輸出，所述電輸出是在所述測(cè)試條中響應(yīng)于所述正弦信號(hào)產(chǎn)生的； 將處理單元連接到所述第二低通濾波器電路；以及 對(duì)所述處理單元編程以計(jì)算所分解的電輸出的幅值。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的制造方法，還包括對(duì)所述處理單元編程以基于所述分解 的電輸出的所計(jì)算的幅值來計(jì)算所述測(cè)試條中的樣本的分析物水平。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的制造方法，其中所述矩形波發(fā)生器產(chǎn)生具有介于約70kHz 和約80kHz之間的頻率的矩形波信號(hào)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的制造方法，其中所述矩形波發(fā)生器產(chǎn)生具有約77kHz的頻 率的矩形波信號(hào)。
28. -種便攜式分析物試驗(yàn)測(cè)試儀，所述便攜式分析物試驗(yàn)測(cè)試儀在確定通過手指接 觸施加到相關(guān)分析測(cè)試條的血液樣本的血細(xì)胞比容濃度的過程中與所述測(cè)試條一起使用， 所述試驗(yàn)測(cè)試儀包括 ： 外殼； 用于接納所述相關(guān)分析測(cè)試條的端口； 設(shè)置在所述外殼中的低通濾波器電路塊； 設(shè)置在所述外殼中并且連接到所述低通濾波器電路塊的矩形波發(fā)生器電路塊，所述矩 形波發(fā)生器被配置成產(chǎn)生在約70kHz至約80kHz范圍內(nèi)的頻率的矩形波并且經(jīng)由所述低通 濾波器電路塊來將所產(chǎn)生的矩形波信號(hào)傳送到所述端口中的所述相關(guān)分析測(cè)試條；和 處理塊，所述處理塊被配置成計(jì)算從所述相關(guān)分析測(cè)試條接收的信號(hào)的幅值，其中從 所述相關(guān)分析測(cè)試條接收的所述信號(hào)源自所述產(chǎn)生的矩形波。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的便攜式分析物試驗(yàn)測(cè)試儀，其中所述端口包括用于電連 接到所述相關(guān)分析測(cè)試條的電極。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的便攜式分析物試驗(yàn)測(cè)試儀，其中從所述相關(guān)分析測(cè)試條 接收的所述信號(hào)的所述幅值指示所述血細(xì)胞比容濃度，并且其中所述處理塊基于所述信號(hào) 的所述幅值來計(jì)算所述血細(xì)胞比容濃度。
31. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的便攜式分析物試驗(yàn)測(cè)試儀，其中所述相關(guān)分析測(cè)試條包 括在其中具有樣本的腔室。
32. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的便攜式分析物試驗(yàn)測(cè)試儀，其中所述低通濾波器塊被配 置成將所述矩形波信號(hào)轉(zhuǎn)化成正弦信號(hào)。
33. -種采用具有分析測(cè)試條的便攜式分析物試驗(yàn)測(cè)試儀的方法，所述分析測(cè)試條具 有使用手指與所述分析測(cè)試條的接觸而施加到所述分析測(cè)試條上的血液樣本，所述方法包 括： 將所述分析測(cè)試條接納在所述便攜式分析物試驗(yàn)測(cè)試儀的端口內(nèi)； 使用矩形波發(fā)生器電路塊產(chǎn)生在約70kHz至約80kHz范圍內(nèi)的頻率的矩形波； 經(jīng)由低通濾波器來將所產(chǎn)生的矩形波信號(hào)傳送到所述插入的分析測(cè)試條； 測(cè)量在所述產(chǎn)生的頻率下從所述分析測(cè)試條產(chǎn)生的信號(hào)的幅值，以便使得手指與所述 條過度接觸的電效應(yīng)最小化；以及 基于所測(cè)量的幅值來確定施加到所述分析測(cè)試條的所述血液樣本的分析物濃度。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中所述傳送步驟包括將所述產(chǎn)生的矩形波信號(hào) 轉(zhuǎn)換成正弦信號(hào)。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述接納步驟包括將所述試驗(yàn)測(cè)試儀的電極 連接到所述分析測(cè)試條。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述傳送步驟包括將所述正弦信號(hào)傳送到所 述血液樣本中。
【文檔編號(hào)】G01N33/49GK104101699SQ201410136495
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月5日
【發(fā)明者】T.勞埃德, D.麥科爾, A.史密斯, B.古斯里伊, D.埃爾德, R.馬薩里, C.福拉尼 申請(qǐng)人:生命掃描蘇格蘭有限公司