改善的分析物測(cè)量技術(shù)和系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】改善的分析物測(cè)量技術(shù)和系統(tǒng)
【背景技術(shù)】
[0001] 生理流體（例如血液或血液衍生產(chǎn)品）中的分析物檢測(cè)對(duì)于當(dāng)今社會(huì)的重要性日 益增加。分析物檢測(cè)分析法發(fā)現(xiàn)用于多種應(yīng)用中，包括臨床實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、家庭測(cè)試等，其中 此類(lèi)測(cè)試結(jié)果在對(duì)多種病癥的診斷和管理中發(fā)揮著顯著角色。所關(guān)注的分析物包括用于糖 尿病管理的葡萄糖、膽固醇等等。響應(yīng)于分析物檢測(cè)的此重要性日益增加，已開(kāi)發(fā)了多種應(yīng) 用于臨床和家庭的分析物檢測(cè)方案和裝置。
[0002] 對(duì)于分析物檢測(cè)所采用的一種方法是電化學(xué)方法。在此類(lèi)方法中，含水液體樣品 被放入電化學(xué)室中的樣品接收室中，該電化學(xué)室包括兩個(gè)電極，例如反電極和工作電極。允 許分析物與氧化還原試劑反應(yīng)以形成其量對(duì)應(yīng)于分析物濃度的可氧化（或可還原）的物 質(zhì)。然后，以電化學(xué)方式估計(jì)存在的可氧化（或可還原）物質(zhì)的量并且該可氧化（或可還 原）物質(zhì)的量與初始樣品中存在的分析物的量相關(guān)。
[0003] 此類(lèi)系統(tǒng)易受各種類(lèi)型的低效率和/或誤差的影響。就抵制血細(xì)胞比容和干擾還 原劑（諸如尿酸）的影響而言，由LifeScan Inc.制造并且以O(shè)ne-Touch Verio ("Verio"） 出售的一個(gè)血糖測(cè)量系統(tǒng)具有顯著優(yōu)異的整體性能。然而，諸如尿酸形式的還原劑之類(lèi)的 干擾物可影響所述方法的結(jié)果。具體地講，從申請(qǐng)人的血糖數(shù)據(jù)觀(guān)察到潛在的血細(xì)胞比容 相關(guān)性。例如，考慮下述情況，其中諸如尿酸或亞鐵氰化物之類(lèi)的電活性物質(zhì)均勻地分布在 Verio測(cè)試條室中。切換電勢(shì)之后立即實(shí)施的測(cè)量處于如下模式中，其中形成的濃度梯度為 半無(wú)限的：其還沒(méi)有足夠遠(yuǎn)地移動(dòng)到室內(nèi)，所述室受到形成于相對(duì)電極處的梯度的影響。
[0004] 另一觀(guān)察結(jié)果為與葡萄糖無(wú)關(guān)的內(nèi)源性還原劑諸如尿酸的影響。據(jù)信，Verio測(cè) 試條利用1. 1秒的第二電流并且通過(guò)預(yù)測(cè)基于1. 1秒第二電流的第三脈沖測(cè)量中的干擾電 流的量值來(lái)說(shuō)明干擾：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用葡萄糖測(cè)量系統(tǒng)確定血糖濃度的方法，所述葡萄糖測(cè)量系統(tǒng)包括測(cè)試條和 測(cè)試儀，所述測(cè)試儀具有微控制器，所述微控制器被配置成向所述測(cè)試條施加多個(gè)測(cè)試電 壓并測(cè)量由所述測(cè)試條的測(cè)試腔室中的電化學(xué)反應(yīng)所得的電流瞬態(tài)輸出，所述方法包括： 將所述測(cè)試條插入所述測(cè)試儀的條端口連接器中，以將所述測(cè)試條的至少兩個(gè)電極連 接至條測(cè)量電路； 在樣品沉積之后啟動(dòng)測(cè)試序列； 對(duì)第一持續(xù)時(shí)間施加第一電壓； 將所述第一電壓轉(zhuǎn)換成不同于所述第一電壓的第二電壓； 將所述第二電壓改變?yōu)椴煌谒龅诙妷旱牡谌妷海? 測(cè)量在所述第二電壓改變?yōu)樗龅谌妷褐髞?lái)自所述電極的電流瞬態(tài)的第二電流 輸出； 估計(jì)在所述第三電壓被維持在所述電極處之后的近似所述電流瞬態(tài)的穩(wěn)態(tài)電流輸出 的電流； 基于所述電流瞬態(tài)的所述第一、第二和第三電流輸出利用以下形式的公式來(lái)計(jì)算血糖 濃度：
其中： a'、b'、c、d、p'、zgr'包括制造參數(shù)； i4.i包括在所述第三電壓施加期間測(cè)量的電流； "包括在所述第三電壓施加期間測(cè)量的電流； iu包括在所述第二電壓施加期間測(cè)量的電流；并且 "包括在所述第二電壓施加期間測(cè)量的電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述測(cè)量所述第一電流輸出包括在所述測(cè)試序列 啟動(dòng)后約1. 1秒處測(cè)量所述至少兩個(gè)電極的電流輸出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述測(cè)量所述第二電流輸出包括在所述測(cè)試序列 啟動(dòng)后約4. 1秒處測(cè)量所述至少兩個(gè)電極的電流輸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述估計(jì)所述穩(wěn)態(tài)電流輸出包括在所述測(cè)試序列 啟動(dòng)后約5秒處測(cè)量所述至少兩個(gè)電極的電流輸出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述制造參數(shù)a'包括大約0. 14，b'包括大約4. 9， c包括大約4. 24, d包括大約11. 28, p'包括大約0. 548,并且zgr'包括大約9. 38。
6. -種利用葡萄糖測(cè)量系統(tǒng)確定血糖濃度的方法，所述葡萄糖測(cè)量系統(tǒng)包括測(cè)試條和 測(cè)試儀，所述測(cè)試儀具有微控制器，所述微控制器被配置成向所述測(cè)試條施加多個(gè)測(cè)試電 壓并測(cè)量由所述測(cè)試條的測(cè)試腔室中的電化學(xué)反應(yīng)所得的電流瞬態(tài)輸出，所述方法包括： 將所述測(cè)試條插入所述測(cè)試儀的條端口連接器中，以將所述測(cè)試條的至少兩個(gè)電極連 接至條測(cè)量電路； 在樣品沉積之后啟動(dòng)測(cè)試序列； 施加第一電壓； 將所述第一電壓轉(zhuǎn)換成不同于所述第一電壓的第二電壓； 將所述第二電壓改變?yōu)椴煌谒龅诙妷旱牡谌妷海? 測(cè)量在所述第二電壓改變?yōu)樗龅谌妷褐髞?lái)自所述電極的電流瞬態(tài)的第二電流 輸出； 估計(jì)在所述第三電壓被維持在所述電極處之后的近似所述電流瞬態(tài)的穩(wěn)態(tài)電流輸出 的電流； 基于所述第一電流、第二電流和估計(jì)的電流來(lái)導(dǎo)出初始葡萄糖比例電流； 基于所述初始葡萄糖比例電流來(lái)用公式表示血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子；以及 從所導(dǎo)出的初始葡萄糖比例電流和所述血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子來(lái)計(jì)算葡萄糖濃度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述導(dǎo)出包括基于下述公式來(lái)計(jì)算所述初始葡萄 糖比例電流i2corr'
R其中i2corr'包括所述初始葡萄糖比 例電流，i41包括在所述第三電壓施加期間測(cè)量的電流，i 5包括在所述第三電壓施加期間測(cè) 量的電流；并且込:包括在所述第二電壓施加期間測(cè)量的電流。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中i 41包括在所述測(cè)試序列啟動(dòng)后約4. 1秒處測(cè)量 的電流，"包括在所述測(cè)試序列啟動(dòng)后約5秒處測(cè)量的電流；并且i u包括在所述測(cè)試序列 啟動(dòng)后約1.1秒處測(cè)量的電流。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子包括所述初始葡萄糖比 例電流除以下述值的比率，所述值為在所述第二電壓施加期間的電流輸出的積分減去基于 在所述第二電壓施加期間測(cè)量的電流輸出的偏移量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子為下述形式：
其中P'包括系數(shù)并且
其中i2包括在所述測(cè)試序列啟動(dòng)后 約2杪處測(cè)量的電流并且41i2包括所述偏移量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述計(jì)算包括利用下述形式的公式： V I ---I I - I
y 其中： a'、b'、c、d、p'、zgr'包括制造參數(shù)； 包括在所述第三電壓施加期間和所述測(cè)試序列啟動(dòng)后大約4. I秒處測(cè)量的電流； "包括在所述第三電壓施加期間和所述測(cè)試序列啟動(dòng)后大約5秒處測(cè)量的電流； iu包括在所述第二電壓施加期間和所述測(cè)試序列啟動(dòng)后大約1. 1秒處測(cè)量的電流； 并且 "包括在所述第二電壓施加期間和所述測(cè)試序列啟動(dòng)后大約2秒處測(cè)量的電流。
12. -種血糖測(cè)量系統(tǒng)，包括： 分析物測(cè)試條，所述分析物測(cè)試條包括： 基底，所述基底具有設(shè)置在其上的試劑； 至少兩個(gè)電極，所述至少兩個(gè)電極鄰近測(cè)試腔室中的所述試劑； 分析物測(cè)試儀，所述分析物測(cè)試儀包括： 測(cè)試條端口連接器，所述測(cè)試條端口連接器被設(shè)置成連接至所述兩個(gè)電極； 電源；和 電耦合至所述條端口連接器和所述電源的微控制器，所述微控制器被編程以基于血細(xì) 胞比容補(bǔ)償因子和初始葡萄糖比例電流來(lái)確定葡萄糖濃度G1，其中所述血細(xì)胞比容補(bǔ)償因 子包括下述比率，所述比率包括所述初始葡萄糖比例電流使得校正的測(cè)試結(jié)果的至少97% 在65mg/dL、240mg/dL、或450mg/dL下相比于參考YSI數(shù)據(jù)在±10mg/dL的相應(yīng)偏移標(biāo)準(zhǔn) 內(nèi)；在65mg/dL、240mg/dL、或450mg/dL下相比于參考YSI數(shù)據(jù)在± 12mg/dL的相應(yīng)偏移標(biāo) 準(zhǔn)內(nèi)；以及在65mg/dL、240mg/dL、或450mg/dL下相比于參考YSI數(shù)據(jù)在±15mg/dL的相應(yīng) 偏移標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述制造參數(shù)a'、b'、c、d、p'、zgr'為使得a' 包括大約〇. 14, b'包括大約4. 9, c包括大約4. 24, d包括大約11. 28, p'包括大約0. 548, 并且zgr '包括大約9. 38。
14. 一種利用葡萄糖測(cè)量系統(tǒng)來(lái)確定血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子的方法，所述葡萄糖測(cè)量系 統(tǒng)包括測(cè)試條和測(cè)試儀，所述測(cè)試儀具有微控制器，所述微控制器被配置成向所述測(cè)試條 施加多個(gè)測(cè)試電壓并測(cè)量由所述測(cè)試條的測(cè)試腔室中的電化學(xué)反應(yīng)所得的電流瞬態(tài)輸出， 所述方法包括： 在樣品沉積之后啟動(dòng)測(cè)試序列； 施加第一電壓； 測(cè)量來(lái)自所述測(cè)試腔室的多個(gè)電流輸出； 基于所述多個(gè)測(cè)量的電流輸出導(dǎo)出初始葡萄糖比例電流；以及 基于所導(dǎo)出的初始葡萄糖比例電流來(lái)用公式表示血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述用公式表示血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子包括使所 導(dǎo)出的初始葡萄糖比例電流除以初始葡萄糖比例電流和在第二電壓施加期間的電流輸出 的積分。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述積分包括相對(duì)基于在第二電壓施加期間測(cè) 量的電流的所述積分的偏移量。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括基于所導(dǎo)出的初始葡萄糖比例電流與所述血 細(xì)胞比容補(bǔ)償因子的補(bǔ)償來(lái)計(jì)算葡萄糖濃度的步驟。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子為下述形式：
其中P'包括系數(shù)并
其中包括在所述測(cè)試序列啟動(dòng)后 約2秒處測(cè)量的電流并且41i2包括所述偏移量。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述計(jì)算包括利用下述形式的公式：
其中： a'、b'、c、d、p'、zgr'包括制造參數(shù)； 包括在第三電壓施加期間和測(cè)試序列啟動(dòng)后大約4. 1秒處測(cè)量的電流； "包括在所述第三電壓施加期間和所述測(cè)試序列啟動(dòng)后大約5秒處測(cè)量的電流； iu包括在第二電壓施加期間和所述測(cè)試序列啟動(dòng)后大約1. 1秒處測(cè)量的電流；并且 i2包括在第二電壓施加期間和所述測(cè)試序列啟動(dòng)后大約2秒測(cè)量的電流。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明描述了下述方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)用于對(duì)測(cè)試條施加多個(gè)測(cè)試電壓并且測(cè)量從測(cè)試條的測(cè)試腔室中的電化學(xué)反應(yīng)所得的電流瞬態(tài)輸出使得能夠確定高度精確的葡萄糖濃度。在一個(gè)方面，提供了一種利用包括測(cè)試條和測(cè)試儀的葡萄糖測(cè)量系統(tǒng)來(lái)確定血糖濃度的方法。測(cè)試儀具有微控制器，該微控制器被配置成對(duì)測(cè)試條施加多個(gè)測(cè)試電壓并且測(cè)量從測(cè)試條的測(cè)試腔室中的電化學(xué)反應(yīng)所得的電流瞬態(tài)輸出。
【IPC分類(lèi)】G01N33-49
【公開(kāi)號(hào)】CN104685355
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380022834
【發(fā)明人】D.馬特津格
【申請(qǐng)人】西拉格國(guó)際有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年4月26日
【公告號(hào)】CA2871780A1, EP2845003A1, US8709232, US20130284611, WO2013165844A1