BRPI0409467B1

BRPI0409467B1 - OPTICAL SENSOR

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Publication number: BRPI0409467B1
Authority: BR
Publication date: 2017-08-08

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SENSOR ÓTICO".Patent Descriptive Report for "OPTICAL SENSOR".

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da invenção [001] A presente invenção refere-se a sensores óticos, e, mais especifica mente, a um sistema e método para atenuação do efeito da luz ambiente em um sensor ótico, 2. Discussão do Antecedente [002] Um sensor ótico é um dispositivo que pode ser usado para detectar a concentração de um análito (por exemplo, oxigênio, glicose ou outro análito). A Patente U.S. N° 6,330.464, cuja revelação é incorporada aqui por referência, descreve um sensor ótico.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to optical sensors, and more specifically to a system and method for attenuating the effect of ambient light on an optical sensor. 2. Background Discussion [ 002] An optical sensor is a device that can be used to detect the concentration of an analyte (eg oxygen, glucose or other analyte). U.S. Patent No. 6,330,464, the disclosure of which is incorporated herein by reference, describes an optical sensor.

[003] Podem existir situações quando é desejável usar um sensor ótico em um ambiente onde existe uma quantidade significativa de luz ambiente (por exemplo, os ambientes externos em um dia ensolarado, claro}. Em algumas circunstâncias, uma quantidade significativa de luz ambiente pode afetar negativamente a precisão de um sensor ótico. Dessa maneira, o que é desejado são sistemas e métodos para atenuar o efeito negativo da luz ambiente no funcionamento de um sensor ótico e/ou para medir e compensar de maneira quantitativa a luz ambiente.[003] There may be situations when it is desirable to use an optical sensor in an environment where there is a significant amount of ambient light (for example, outdoors on a bright sunny day}. In some circumstances, a significant amount of ambient light may adversely affect the accuracy of an optical sensor, so what is desired are systems and methods for mitigating the negative effect of ambient light on the operation of an optical sensor and / or for quantitatively measuring and compensating for ambient light.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[004] A presente invenção provê sistemas e métodos para atenuar o efeito da luz ambiente em sensores óticos e para medir e compensar de maneira quantitativa a luz ambiente.[004] The present invention provides systems and methods for attenuating the effect of ambient light on optical sensors and for quantitatively measuring and compensating for ambient light.

[005] Em um aspecto, a presente invenção provê um sensor ótico tendo características que atenuam a quantidade da luz ambiente que alcança os fotodetectores do sensor ótico. As características podem ser usadas juntas ou separadamente. Por exemplo, em algumas modalidades, a presente invenção provê um sensor ótico onde a placa de circuito que é usada para conectar eletricamente os componentes elétricos do sensor é feita de um material opaco (por exemplo, ferrita opaca), em oposição à placa de circuito convencional cerâmica de oxido de alumínio. Em algumas modalidades, os fotodetectores do sensor ótico são montados no lado inferior de uma placa de circuito e furos são feitos na placa de circuito para prover um caminho para que a luz das moléculas indicadoras alcance os fotodetectores.In one aspect, the present invention provides an optical sensor having characteristics that attenuate the amount of ambient light reaching the optical sensor photodetectors. Features can be used together or separately. For example, in some embodiments, the present invention provides an optical sensor where the circuit board that is used to electrically connect the electrical components of the sensor is made of an opaque material (e.g. opaque ferrite) as opposed to the circuit board. conventional aluminum oxide ceramic. In some embodiments, the optical sensor photodetectors are mounted on the underside of a circuit board and holes are drilled in the circuit board to provide a way for light from the indicator molecules to reach the photodetectors.

[006] Em um outro aspecto, a presente invenção provê métodos para usar e implantar um sensor ótico, cujos métodos, usados juntos ou separadamente, reduzem o efeito da luz ambiente no sensor ótico.In another aspect, the present invention provides methods for using and implanting an optical sensor whose methods, used together or separately, reduce the effect of ambient light on the optical sensor.

[007] Por exemplo, em um aspecto a presente invenção provê um método que inclui as etapas seguintes: iluminar moléculas indicadoras, dessa maneira fazendo com que as moléculas indicadoras emitam luz; determinar a quantidade da luz que alcança um fotodetector em um ponto no tempo quando as moléculas indicadoras são iluminadas, dessa maneira determinando a soma da quantidade da luz ambiente e da luz emitida das moléculas indicadoras que alcançam o fotodetector; cessar a iluminação das moléculas indicadoras; depois de cessar a iluminação das moléculas indicadoras, determinar a quantidade da luz que alcança o fotodetector, dessa maneira determinando a quantidade da luz ambiente que alcança o fotodetector e determinar a quantidade de luz emitida das moléculas indicadoras que alcançou o fotodetector subtraindo a segunda quantidade determinada de luz da primeira quantidade determinada de luz.For example, in one aspect the present invention provides a method comprising the following steps: illuminating indicator molecules, thereby causing the indicator molecules to emit light; determining the amount of light reaching a photodetector at a point in time when the indicator molecules are illuminated, thereby determining the sum of the amount of ambient light and light emitted from the indicator molecules reaching the photodetector; cease illumination of indicator molecules; After the illumination of the indicator molecules ceases, determine the amount of light reaching the photodetector, thereby determining the amount of ambient light reaching the photodetector and determining the amount of light emitted from the indicator molecules that has reached the photodetector by subtracting the second determined amount. of light of the first determined amount of light.

[008] Em um outro aspecto, a presente invenção provê uma leitora de sensor melhorada e método de operação da leitora de sensor. Por exemplo, em um aspecto, a presente invenção provê um método executado por uma leitora de sensor que inclui as etapas de: determinar a intensidade da luz ambiente; determinar se a intensidade da luz ambiente é maior do que uma intensidade limiar predeterminada; e emitir um aviso para o usuário se é determinado que a intensidade da luz ambiente é maior do que a intensidade limiar predeterminada.In another aspect, the present invention provides an improved sensor reader and method of operating the sensor reader. For example, in one aspect, the present invention provides a method performed by a sensor reader which includes the steps of: determining the intensity of ambient light; determining if the ambient light intensity is greater than a predetermined threshold intensity; and issue a warning to the user if it is determined that the ambient light intensity is greater than the predetermined threshold intensity.

[009] Os aspectos acima e outros e as vantagens da presente invenção, bem como a estrutura e operação das modalidades preferidas da presente invenção, são descritos em detalhes abaixo com referência aos desenhos acompanhantes.The above and other aspects and advantages of the present invention, as well as the structure and operation of the preferred embodiments of the present invention, are described in detail below with reference to the accompanying drawings.

BREVE DESCRICÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

[0010] Os desenhos acompanhantes, que são incorporados aqui e formam parte do relatório descritivo, ajudam a ilustrar várias modalidades da presente invenção e, junto com a descrição, também servem para explicar os princípios da invenção e possibilitar que uma pessoa versada na técnica pertinente faça e use a invenção. Nos desenhos, números de referência semelhantes indicam elementos idênticos ou funcionalmente similares. Adicionalmente, os dígitos mais à esquerda de um número de referência identificam o desenho no qual o número de referência aparece primeiro, [0011] A figura 1 mostra um sensor ótico de acordo com uma modalidade da presente invenção.The accompanying drawings, which are incorporated herein and form part of the specification, help illustrate various embodiments of the present invention and, together with the description, also serve to explain the principles of the invention and enable a person skilled in the relevant art. make and use the invention. In the drawings, like reference numerals indicate identical or functionally similar elements. In addition, the leftmost digits of a reference number identify the drawing in which the reference number first appears. Figure 1 shows an optical sensor according to one embodiment of the present invention.

[0012] A figura 2 mostra um sensor ótico de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, [0013] A figura 3 mostra a superfície superior de uma placa de circuito de acordo com uma modalidade da presente invenção, [0014] A figura 4 mostra o campo de visão de um fotodetector de acordo com uma modalidade da presente invenção.Figure 2 shows an optical sensor according to another embodiment of the present invention. Figure 3 shows the upper surface of a circuit board according to one embodiment of the present invention. shows the field of view of a photodetector according to one embodiment of the present invention.

[0015] A figura 5 mostra um sensor que foi implantado em um paciente de acordo com uma modalidade da presente invenção.Figure 5 shows a sensor that has been implanted in a patient according to one embodiment of the present invention.

[0016] A figura 6 mostra um sensor tendo suportes exteriores de acordo com uma modalidade da presente invenção.Figure 6 shows a sensor having external supports according to one embodiment of the present invention.

[0017] A figura 7 mostra um diagrama de blocos funcional de uma leitora de sensor de acordo com uma modalidade da presente inven- ção.Figure 7 shows a functional block diagram of a sensor reader according to one embodiment of the present invention.

[0018J A figura 8 é um fluxograma ilustrando um processo, de acordo com uma modalidade da presente invenção, que pode ser executado por uma leitora de sensor [0019] A figura 9 é um fluxograma ilustrando um processo para atenuar o efeito da luz ambiente nas leituras providas por um sensor ótico.Figure 8 is a flowchart illustrating a process according to an embodiment of the present invention that can be performed by a sensor reader. Figure 9 is a flowchart illustrating a process for attenuating the effect of ambient light on readings provided by an optical sensor.

[0020] A figura 10 é um fluxograma ilustrando um processo executado por um sensor de acordo com uma modalidade da invenção. DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDAFigure 10 is a flow chart illustrating a process performed by a sensor according to an embodiment of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT

[0021] A figura 1 mostra um sensor ótico ("sensor") 110, de acordo com uma modalidade da presente invenção, que opera com base na fluorescência das moléculas indicadoras fluorescentes 116. O sensor 110 inclui um alojamento de sensor 112 (o alojamento do sensor 112 pode ser formado de um material de polímero oticamente transmissivo adequado), uma camada de matriz 114 revestida sobre a superfície exterior do alojamento do sensor 112, com moléculas indicadoras fluorescentes 116 distribuídas por toda a camada 114 (a camada 114 pode cobrir toda ou parte da superfície do alojamento 112); uma fonte de radiação 118, por exemplo um LED, que emite radiação, incluindo radiação sobre uma faixa de comprimentos de onda que interagem com as moléculas indicadoras 116, isto é, no caso de um sensor com base na fluorescência, um comprimento de onda que faz com que as moléculas indicadoras 116 fluoresçam; e um fotodetector 120 (por exemplo um fotodíodo, um fototransistor, fotorresistor ou outro fotodetector) que, no caso de um sensor com base na fluorescência, é sensível à luz fluorescente emitida pelas moléculas indicadoras 116 tal que um sinal é gerado pelo fotodetector 120 em resposta a ela que é indicativo do nível de fluorescência das moléculas indicadoras. Dois fotodetecto-res 120a e 120b são mostrados para ilustrar que o sensor 110 pode ter mais do que um fotodetector.Figure 1 shows an optical sensor 110 according to one embodiment of the present invention operating on the fluorescence of fluorescent indicator molecules 116. Sensor 110 includes a sensor housing 112 (the housing of sensor 112 may be formed of a suitable optically transmissive polymer material), a matrix layer 114 coated on the outer surface of the sensor housing 112, with fluorescent indicator molecules 116 distributed throughout layer 114 (layer 114 may cover the entire or part of the housing surface 112); a radiation source 118, for example an LED, which emits radiation, including radiation over a range of wavelengths that interact with indicator molecules 116, that is, in the case of a fluorescence-based sensor, a wavelength that causes the indicator molecules 116 to fluoresce; and a photodetector 120 (for example a photodiode, phototransistor, photoresistor or other photodetector) which, in the case of a fluorescence-based sensor, is sensitive to fluorescent light emitted by indicator molecules 116 such that a signal is generated by photodetector 120 at response to it that is indicative of the fluorescence level of the indicator molecules. Two photodetectors 120a and 120b are shown to illustrate that sensor 110 may have more than one photodetector.

[0022] As moléculas indicadoras 116 podem ser revestidas na superfície do corpo do sensor ou elas podem estar contidas dentro da camada da matriz 114 (como mostrado na figura 1), que compreende uma matriz de polímero biocompatível que é preparada de acordo com métodos conhecidos na técnica e revestida na superfície do alojamento do sensor 112. Materiais de matriz biocompatíveis adequados, que devem ser permeáveis ao análito, incluem alguns metacrilatos (por exemplo, HEMA) e hidrogéis que, vantajosamente, podem ser feitos seletivamente permeáveis - particularmente para o análito - isto é, eles executam uma função de corte de peso molecular.Indicator molecules 116 may be coated on the surface of the sensor body or they may be contained within the matrix layer 114 (as shown in Figure 1), which comprises a biocompatible polymer matrix which is prepared according to known methods. in the art and coated on the surface of the sensor housing 112. Suitable biocompatible matrix materials, which should be permeable to the analyte, include some methacrylates (e.g., HEMA) and hydrogels that may advantageously be made selectively permeable - particularly for the analyte. - that is, they perform a molecular weight cutoff function.

[0023] O sensor 110 pode ser totalmente fechado. Em outras palavras, o sensor pode ser construído em uma tal maneira que nenhum condutor elétrico se estende para dentro ou para fora do alojamento do sensor 112 para suprir força para o sensor (por exemplo, para acionar a fonte 118) ou para transmitir sinais do sensor. Ao invés disso, o sensor pode incluir uma fonte de força 140 que é totalmente embutida ou alojada dentro do alojamento do sensor 112 e um transmissor 142 que também fica inteiramente embutido ou alojado dentro do alojamento do sensor 112.Sensor 110 can be fully closed. In other words, the sensor may be constructed in such a way that no electrical conductor extends into or out of the sensor housing 112 to supply force to the sensor (e.g. to drive source 118) or to transmit signals from the sensor. sensor. Instead, the sensor may include a power source 140 that is fully embedded or housed within the sensor housing 112 and a transmitter 142 that is also fully embedded or housed within the sensor housing 112.

[0024] A fonte de força 140 pode ser um indutor, como pode ser a antena para o transmissor 142 como descrito na Patente U.S. N°. 6.400.974. O transmissor 142 pode ser configurado para transmitir dados de maneira sem fio para uma leitora externa (ver figura 7).The power source 140 may be an inductor, as may be the antenna for the transmitter 142 as described in U.S. Pat. 6,400,974. Transmitter 142 can be configured to transmit data wirelessly to an external reader (see figure 7).

[0025] Outras fontes de força fechadas que podem ser usadas incluem microbatérias; piezelétricos (que geram uma voltagem quando expostos a energia mecânica tal como som ultra-sônico; microgerado-res; geradores acionados de maneira acústica (por exemplo, ultra-som) e células fotovoltaicas, que podem ser energizadas pela luz (infravermelha).Other closed power sources that may be used include microbacteria; piezoelectric (which generate a voltage when exposed to mechanical energy such as ultrasonic sound; microgenerators; acoustically driven generators (eg ultrasound) and photovoltaic cells, which can be energized by light (infrared).

[0026] Como mostrado na figura 1, muitos dos componentes ele-tro-óticos do sensor 112, incluindo um processador 166, que pode incluir conjunto de circuitos eletrônicos para controlar, entre outros componentes, a fonte 118 e o transmissor 142, são presos em uma placa de circuito 170.As shown in Fig. 1, many of the electro-optical components of sensor 112, including a processor 166, which may include electronic circuitry for controlling, among other components, source 118 and transmitter 142, are attached. on a circuit board 170.

[0027] A placa de circuito 170 provê trajetórias de comunicação entre os componentes.Circuit board 170 provides communication paths between components.

[0028] Como adicionalmente ilustrado na figura 1, um filtro ótico 134, tal como um filtro de alta freqüência ou de faixa de passagem, preferencialmente é provido em uma superfície sensível à luz de um fotodetector 120. O filtro 134 impede ou substancialmente reduz a colisão da quantidade de radiação gerada pela fonte 118 em uma superfície fotossensível do fotodetector 120. Ao mesmo tempo, o filtro permite que a luz fluorescente emitida pelas moléculas indicadoras fluorescentes 116 atravesse para bater em uma região fotossensível do detector 120. Isso significativamente reduz a "interferência" no sinal do fotodetector que é atribuível à radiação incidente da fonte 118.As further illustrated in Figure 1, an optical filter 134, such as a high frequency or passband filter, is preferably provided on a light sensitive surface of a photodetector 120. The filter 134 prevents or substantially reduces collision of the amount of radiation generated by source 118 on a photosensitive surface of photodetector 120. At the same time, the filter allows fluorescent light emitted by fluorescent indicator molecules 116 to pass through to a photosensitive region of detector 120. This significantly reduces the " interference "with the photodetector signal that is attributable to incident radiation from the source 118.

[0029] Entretanto, mesmo embora o filtro 134 possa reduzir significativamente a "interferência" criada pela radiação da fonte 118, o filtro 134 não pode atenuar significativamente a "interferência" das fontes de luz ambiente 198, particularmente porque a luz que passa através da pele tem um comprimento de onda que não pode ser filtrado pelo filtro. Isto é, o filtro 134 não pode impedir significativamente que a luz ambiente 199 bata em uma superfície fotossensível de um fotodetector 120. Dessa maneira, o sensor 110 tem outras características para lidar com a luz ambiente.However, even though filter 134 can significantly reduce the "interference" created by radiation from source 118, filter 134 cannot significantly attenuate "interference" from ambient light sources 198, particularly as light passing through Skin has a wavelength that cannot be filtered by the filter. That is, filter 134 cannot significantly prevent ambient light 199 from hitting a photosensitive surface of a photodetector 120. Thus, sensor 110 has other characteristics for handling ambient light.

[0030] Por exemplo, o substrato 170 do sensor 110 é feito de um material que não propaga a luz de dispersão ou é revestido com um acabamento que impede que ele propague a luz de dispersão. Assim, pelo uso de um tal substrato 170 a pessoa pode reduzir a quantidade de luz ambiente que alcança os fotodetectores 120. Em algumas modalidades, o substrato 170 é uma placa de circuito de ferrita 170 enquanto em outras modalidades o substrato 170 pode ser uma placa de circuito convencional tendo um acabamento que impede que a placa propague a luz.For example, the substrate 170 of sensor 110 is made of a material that does not propagate the scattering light or is coated with a finish that prevents it from propagating the scattering light. Thus, by using such a substrate 170 one can reduce the amount of ambient light reaching the photodetectors 120. In some embodiments, substrate 170 is a ferrite circuit board 170 while in other embodiments substrate 170 may be a plate. conventional circuit board having a finish that prevents the plate from propagating light.

[0031] Adicionalmente, no sensor 110 os fotodetectores 120 podem ser montados no lado inferior da placa de circuito 170. Isso pode ser feito, por exemplo, por uma técnica conhecida como montagem "flip-chip". Essa técnica de montagem dos fotodetectores 120 no lado inferior da placa 170 permite que todas as superfícies sensíveis à luz exceto a superfície superior dos fotodetectores 120 sejam mais facilmente cobertas com uma substância de bloqueio de luz 104 (por exemplo, um epóxi preto de bloqueio de luz). Entretanto, é considerado que fotodetectores 120 possam ser montados no lado superior da placa de circuito 170, como mostrado na figura 2. Como na modalidade mostrada na figura 1, na modalidade mostrada na figura 2, todas as superfícies exceto a superfície superior do fotodetector são cobertas com substância de bloqueio de luz 104.Additionally, at sensor 110 photodetectors 120 may be mounted on the underside of circuit board 170. This may be done, for example, by a technique known as flip-chip mounting. This technique of mounting photodetectors 120 on the underside of plate 170 allows all light-sensitive surfaces except the upper surface of photodetectors 120 to be more easily coated with a light-blocking substance 104 (e.g., a black light-blocking epoxy). light). However, it is considered that photodetectors 120 may be mounted on the upper side of circuit board 170, as shown in Figure 2. As in the embodiment shown in Figure 1, in the embodiment shown in Figure 2, all surfaces except the upper surface of the photodetector are. covered with light blocking substance 104.

[0032] Em modalidades onde os fotodetectores 120 são montados na superfície inferior da placa 170, um furo para cada fotodetector 120 é preferencialmente criado através da placa 170. Isso é ilustrado na figura 3, que é uma vista superior da placa 170. Como mostrado na figura 3, a fonte de luz 118 é preferencialmente montada na superfície superior 371 da placa 170. Como adicionalmente mostrado na figura 3, dois furos 301a e 301b foram criados através da placa 170, dessa maneira provendo uma passagem para que a luz das moléculas indicadoras alcance os fotodetectores 120. Os furos na placa de circuito 170 podem ser criados, por exemplo, por perfuração e semelhante. De preferência, cada fotodetector 120 é posicionado tal que sua face fica diretamente abaixo e cobrindo um furo, como mostrado na figura 1.In embodiments where photodetectors 120 are mounted on the bottom surface of plate 170, a hole for each photodetector 120 is preferably created through plate 170. This is illustrated in Figure 3, which is a top view of plate 170. As shown In Figure 3, light source 118 is preferably mounted on top surface 371 of plate 170. As additionally shown in Figure 3, two holes 301a and 301b were created through plate 170, thereby providing a passageway for light from molecules. indicators reach the photodetectors 120. The holes in the circuit board 170 may be created, for example, by drilling and the like. Preferably, each photodetector 120 is positioned such that its face is directly below and covering a hole, as shown in figure 1.

[0033] Essa técnica restringe a entrada de luz nos fotodetectores 120 exceto da sua face e através do furo através da ferrita. Como adicionalmente ilustrado na figura 1, cada furo na ferrita pode ser preenchido com um filtro de passagem ótico 134 de modo que a luz pode somente alcançar um fotodetector 120 passando através do filtro 134.This technique restricts light from entering photodetectors 120 except its face and through the hole through the ferrite. As further illustrated in Figure 1, each hole in the ferrite may be filled with an optical pass filter 134 so that light can only reach a photodetector 120 passing through filter 134.

[0034] Como mencionado acima e ilustrado na figura 1, a superfície inferior e todos os lados dos fotodetectores 120 podem ser cobertos com epóxi preto de bloqueio de luz 104. Adicionalmente, para minimizar as reflexões indesejadas que poderíam ocorrer de partes na superfície superior 371 da placa de circuito 170, um epóxi preto pode ser usado como um isolamento para todos os componentes fora do padrão distante de campo do sistema ótico. Além disso, o epóxi preto pode ser usado para envolver os filtros 134 para cada fotodetector 120, dessa maneira impedindo a propagação do vazamento de luz através de uma junta de cola criada pela tolerância mecânica entre os filtros 134 e os furos da placa de circuito 301.As mentioned above and illustrated in Figure 1, the bottom surface and all sides of the photodetectors 120 may be covered with light-blocking black epoxy 104. Additionally, to minimize unwanted reflections that could occur from upper surface portions 371 Of the 170 circuit board, a black epoxy can be used as an insulation for all non-field optical distant field components. In addition, black epoxy can be used to wrap filters 134 for each photodetector 120, thereby preventing the spread of light leakage through a glue joint created by mechanical tolerance between filters 134 and circuit board holes 301. .

[0035] Como adicionalmente mostrado na figura 1, filtros NIR 106a e 106b podem ser posicionados no topo dos filtros 134a e 134b, respectivamente. Uma tal configuração exigiría que toda a luz que alcança um fotodetector 120 passasse através não somente do filtro 134, mas também do filtro NIR 106.As further shown in Figure 1, NIR filters 106a and 106b may be positioned on top of filters 134a and 134b, respectively. Such a configuration would require all light reaching a photodetector 120 to pass through not only filter 134 but also filter NIR 106.

[0036] Como as figuras 1 e 2 tornam claro, qualquer luz ambiente que alcança um fotodetector 120 deve primeiro passar através da matriz 114 contendo as moléculas indicadoras e os filtros antes que a luz possa bater na superfície superior do fotodetector 120 e, dessa maneira interferir com o sensor ótico. Embora a matriz 114 seja caracteristi-camente clara, aumentando o conteúdo de água da reação de polime-rização, uma separação de fase ocorre, a qual resulta em um material de matriz altamente poroso 114. O tamanho grande dos poros, junto com o índice refrativo diferencial da matriz 114 (contra o meio circun- dante), causa dispersão de luz substancial dentro da matriz 114, Essa dispersão é benéfica para ajudar a atenuar a chegada de qualquer luz ambiente de uma fonte externa antes que ela possa entrar no alojamento do sensor. Dessa maneira, em algumas modalidades da invenção, o processo de fabricação da matriz 114 é alterado, de modo que a matriz 114 será alta mente porosa.As Figures 1 and 2 make clear, any ambient light reaching a photodetector 120 must first pass through the matrix 114 containing the indicator molecules and filters before light can hit the upper surface of the photodetector 120 and thus interfere with the optical sensor. Although matrix 114 is characteristically clear, increasing the water content of the polymerization reaction, a phase separation occurs which results in a highly porous matrix material 114. The large pore size, together with the index Differential refractive matrix 114 (against the surrounding environment) causes substantial light scattering within matrix 114. Such scattering is beneficial in helping to attenuate any ambient light from an external source before it can enter the housing. sensor. Thus, in some embodiments of the invention, the manufacturing process of die 114 is changed so that die 114 will be highly porous.

[0037] Por exemplo, em algumas modalidades, a matriz 114 é produzida por (a) a combinação de 400 mLs de HEMA com 600 mLs de água destilada (uma razão de 40:60), (b) rotação para mistura, (c) adição de 50 uL de persulfato de amônio a 10% (APS) (solução aquo-sa) e 10 uL de 50% de TEMED (solução aquosa) e (d) polimerização em temperatura ambiente por 30 minutos a uma hora. Esse processo produzirá uma matriz altamente porosa (ou matriz de "gel branco"). A polimerização em temperaturas maiores ou menores pode também ser usada para formar uma matriz de gel branco. Um exemplo é a formação de um gel de 30:70 usando 175 uL de água destilada + 75 uL de HEMA + 8,44 uL de VA-044 (2,2'-Azobis[2-(2-imidazolina-2-il)propano] dihidrocloreto) (outros iniciadores de radical livre tal como AIBN (2,2-Azobisisobutironitrila) poderíam também ser usados).For example, in some embodiments, matrix 114 is produced by (a) combining 400 mL of HEMA with 600 mL of distilled water (a 40:60 ratio), (b) rotation to mixing, (c ) addition of 50 Âµl 10% ammonium persulfate (APS) (aqueous solution) and 10 Âµl 50% TEMED (aqueous solution) and (d) polymerization at room temperature for 30 minutes to one hour. This process will produce a highly porous matrix (or "white gel" matrix). Polymerization at higher or lower temperatures may also be used to form a white gel matrix. An example is the formation of a 30:70 gel using 175 µl distilled water + 75 µl HEMA + 8.44 µl VA-044 (2,2'-Azobis [2- (2-imidazoline-2-yl ) propane] dihydrochloride) (other free radical initiators such as AIBN (2,2-Azobisisobutyronitrile) could also be used).

[0038] Uma outra característica do sensor 110 é que pelo menos parte do alojamento 112 pode ser dopada com dopantes orgânicos ou inorgânicos que farão com que a parte dopada do alojamento 112 funcione como um filtro ótico. Por exemplo, é considerado dopar uma parte do alojamento 112 com savínil preto, que é um material de bloqueio de luz orgânico. Se necessário, sob certos vetores de propagação de luz ambiente, é possível dopar se letiva mente o alojamento 112 em uma tal maneira de modo a não somente permitir que a região diretamente dentro do campo de visão dos fotodetectores 120 propague a luz. Esse mecanismo usaria uma arquitetura de enxerto "sela" fabricada pelo procedimento de encaixota mento pré-usínado.Another feature of sensor 110 is that at least part of housing 112 may be doped with organic or inorganic dopants which will make the doped portion of housing 112 function as an optical filter. For example, it is contemplated to dope a portion of housing 112 with black savinable, which is an organic light blocking material. If necessary, under certain ambient light propagating vectors, it is possible to selectively dope housing 112 in such a way as to not only allow the region directly within the field of view of photodetectors 120 to propagate light. This mechanism would use a "saddle" graft architecture fabricated by the pre-machined nesting procedure.

[0039] Pelo uso do material não transparente 104 e da placa de circuito de não propagação de luz 170, o campo de visão ótico dos fo-todetectores 120 é controlado e restrito à região da instalação da matriz indicadora na superfície do alojamento do sensor 112. O campo de visão ótico para um fotodetector 120(a) da modalidade mostrada na figura 1 é ilustrado na figura 4.By the use of non-transparent material 104 and non-light propagating circuit board 170, the optical field of view of photodetectors 120 is controlled and restricted to the region of the indicator matrix installation on the surface of the sensor housing 112. The optical field of view for a photodetector 120 (a) of the embodiment shown in Figure 1 is illustrated in Figure 4.

[0040] Pelo fato de que a luz não pode passar através do conjunto de circuito a partir do lado posterior, o sensor 110 pode ser cirurgicamente instalado in-vivo de modo a orientar o campo ótico dos fotode-tectores 120 na colocação mais favorável para minimizar a passagem da luz através da pele. Por exemplo, em algumas modalidades, a orientação do campo de visão ótico do sensor para dentro em direção ao tecido do núcleo do corpo pode ser mais favorável. Isso é ilustrado na figura 5. Como mostrado na figura 5, a uma superfície do fotodetector não coberta pelo material não transparente 104 (isto é, superfície 590) está virada para dentro para o tecido do núcleo do corpo 501 e para longe da pele 520 à qual ela está mais próxima. Porque é possível que essa orientação possa não ser mantida na instalação seguinte in-vivo (por exemplo, o sensor poderia rolar durante o movimento normal do membro), é considerado que em algumas modalidades será vantajoso incorporar "suportes exteriores" anti-rolamento no alojamento do sensor 212. A figura 6 é uma vista frontal do sensor 110 com suportes exteriores 610 e 611 presos no alojamento do sensor 212 para impedir o rolamento.Because light cannot pass through the circuitry from the rear, sensor 110 can be surgically installed in vivo to orient the optical field of photodetectors 120 at the most favorable placement for minimize the passage of light through the skin. For example, in some embodiments, the optical field of view orientation of the sensor inward toward the body's core tissue may be more favorable. This is illustrated in Fig. 5. As shown in Fig. 5, a photodetector surface not covered by non-transparent material 104 (i.e. surface 590) faces inwardly to the body core tissue 501 and away from the skin 520 which she is closest to. Because it is possible that this orientation may not be maintained in the next installation in vivo (for example, the sensor could roll during normal limb movement), it is considered that in some embodiments it will be advantageous to incorporate anti-roll "outer supports" into the housing Figure 6 is a front view of sensor 110 with outer brackets 610 and 611 attached to sensor housing 212 to prevent rolling.

[0041] Além de prover um projeto de sensor ótico melhorado que significativamente atenua o efeito da luz ambiente no funcionamento apropriado do sensor ótico 110, a presente invenção também provê melhoras na leitora de sinal externo que recebe os dados de saída transmitidos do sensor ótico 110. Como discutido acima, esses dados de saída, que transportam informação com relação à concentração do análito em questão, podem ser transmitidos de maneira sem fio do sensor 110.In addition to providing an improved optical sensor design that significantly attenuates the effect of ambient light on the proper operation of the optical sensor 110, the present invention also provides improvements to the external signal reader that receives the transmitted optical sensor 110 output data. As discussed above, such output data, which carries information regarding the concentration of the analyte in question, can be transmitted wirelessly from sensor 110.

[0042] A figura 7 ilustra um exemplo de uma leitora externa 701. Na modalidade mostrada na figura 7, o sensor ótico 110 é implantado perto do pulso de um paciente e a leitora 701 é usada como um relógio no braço dos pacientes. Isto é, a leitora 701 é presa em uma faixa no pulso 790. Em algumas modalidades, a leitora 701 pode ser combinada com um relógio convencional. De preferência, a faixa no pulso 790 é uma faixa de pulso opaca. Pelo uso de uma faixa de pulso opaca 790, o paciente reduzirá a quantidade de luz ambiente que alcança o sensor ótico.Figure 7 illustrates an example of an external reader 701. In the embodiment shown in figure 7, the optical sensor 110 is implanted near a patient's wrist and the reader 701 is worn as a watch on the patient's arm. That is, reader 701 is strapped to wrist 790. In some embodiments, reader 701 may be combined with a conventional watch. Preferably, the wrist band 790 is an opaque wrist band. By using a 790 opaque pulse band, the patient will reduce the amount of ambient light reaching the optical sensor.

[0043] Como mostrado na figura 7, a leitora 701 inclui um receptor 716, um processador 710 e uma interface de usuário 711. A interface de usuário 711 pode incluir um monitor, tal como por exemplo, um monitor de cristal líquido (LCD) ou outro tipo de monitor. O receptor 716 recebe dados transmitidos do sensor. O processador 710 pode processar os dados recebidos para produzir dados de saída (por exemplo, um valor numérico) que representa a concentração do análito sendo monitorado pelo sensor.As shown in Figure 7, reader 701 includes a receiver 716, a processor 710, and a user interface 711. The user interface 711 may include a monitor such as a liquid crystal display (LCD) or another type of monitor. Receiver 716 receives transmitted data from the sensor. Processor 710 can process the received data to produce output data (e.g., a numeric value) representing the concentration of the analyte being monitored by the sensor.

[0044] Por exemplo, em algumas modalidades, o sensor 110 pode transmitir dois conjuntos de dados para a leitora 701. O primeiro conjunto de dados pode corresponder com a saída dos fotodetectores 120 quando a fonte de luz 118 está ligada e o segundo conjunto de dados pode corresponder com a saída dos fotodetectores 120 quando a fonte de luz 118 está desligada.For example, in some embodiments, sensor 110 may transmit two data sets to reader 701. The first data set may correspond to the output of photodetectors 120 when light source 118 is on and the second set of This data may correspond to the output of the photodetectors 120 when light source 118 is off.

[0045] O processador 710 processa esses dois conjuntos de dados para produzir dados de saída que podem ser usados para determinar a concentração do análito sendo monitorado pelo sensor. Por exemplo, o primeiro conjunto de dados pode ser processado para produzir um primeiro resultado correspondendo com a soma de (1) a quantidade total de luz das moléculas indicadoras que alcançou os fo-todetectores 120 e (2) a quantidade total de luz ambiente que alcançou os fotodetectores 120. O segundo conjunto de dados pode ser processado para produzir um segundo resultado correspondendo com a quantidade total de luz ambiente que alcançou os fotodetectores 120. O processador 710 pode então subtrair o segundo resultado do primeiro resultado, dessa maneira obtendo um resultado final que corresponde com a quantidade total de luz das moléculas indicadoras que alcançou os fotodetectores 120. O processador 710 pode então usar o resultado final para calcular a concentração do análito e fazer com que a interface do usuário 711 exiba um valor representando a concentração, de modo que o paciente possa lê-lo.Processor 710 processes these two data sets to produce output data that can be used to determine the concentration of the analyte being monitored by the sensor. For example, the first data set may be processed to produce a first result corresponding to the sum of (1) the total amount of light of the indicator molecules that reached photodetectors 120 and (2) the total amount of ambient light that reached the photodetectors 120. The second data set can be processed to produce a second result corresponding to the total amount of ambient light that the photodetectors reached 120. The processor 710 can then subtract the second result from the first result, thereby obtaining a result. which corresponds to the total amount of light of the indicator molecules that reached the photodetectors 120. Processor 710 can then use the final result to calculate the concentration of the analyte and have the user interface 711 display a concentration value of so that the patient can read it.

[0046] Vantajosamente, a leitora 701 pode incluir um pequeno fo-todetector 714, Pela inclusão do fotodetector 714 na leitora 701, a leitora pode monitorar a quantidade de luz ambiente. Além disso, o processador pode ser programado para produzir um sinal para o paciente se a quantidade de luz ambiente detectada pelo fotodetector 714 está acima de um limiar predeterminado. Por exemplo, se a saída do fotodetector 714, que pode ser inserida no processador 710, indica que existe uma quantidade relativamente alta de luz ambiente, o processador 710 pode exibir uma mensagem de alerta na interface do usuário 711 para alertar o paciente que o sensor pode estar não funcional devido à alta quantidade de luz ambiente. O paciente pode então adotar a ação apropriada. Por exemplo, o paciente pode se mover para uma área onde existe menos luz ambiente ou cobrir o sensor de modo que menos luz ambiente alcance o sensor.Advantageously, reader 701 may include a small photodetector 714. By including photodetector 714 in reader 701, the reader can monitor the amount of ambient light. In addition, the processor may be programmed to produce a signal to the patient if the amount of ambient light detected by photodetector 714 is above a predetermined threshold. For example, if the output of photodetector 714, which can be inserted into processor 710, indicates that there is a relatively high amount of ambient light, processor 710 may display an alert message on user interface 711 to alert the patient that the sensor may not be functional due to the high amount of ambient light. The patient can then take appropriate action. For example, the patient may move to an area where there is less ambient light or cover the sensor so that less ambient light reaches the sensor.

[0047] A figura 8 é um fluxograma ilustrando um processo 800 que pode ser executado pelo processador 710. O processo 800 pode começar na etapa 802, onde o processador 710 recebe uma entrada indicando que um usuário da leitora 701 solicitou obter uma leitura do sensor ou onde o processador 710 determina automaticamente que é hora de obter dados do sensor.Figure 8 is a flowchart illustrating a process 800 that may be performed by processor 710. Process 800 may begin at step 802, where processor 710 receives an input indicating that a user of reader 701 has requested to obtain a sensor reading. or where processor 710 automatically determines it is time to get sensor data.

[0048] Na etapa 804, o processador 710 obtém do fotodetector 714 informação quanto à intensidade da luz ambiente. Na etapa 806, o processador 710 determina, com base na informação obtida na etapa 804, se a intensidade da luz ambiente é tal que é provável que o sensor não seja capaz de funcionar apropriadamente. Por exemplo, o processador 710 pode determinar se a intensidade da luz ambiente é maior do que algum limiar predeterminado. Se a intensidade da luz ambiente é tal que é provável que o sensor não seja capaz de funcionar apropriadamente, então o processador 710 prossegue para a etapa 890, de outra forma o processador 710 prossegue para a etapa 808.In step 804, processor 710 obtains from photodetector 714 information about the intensity of ambient light. At step 806, processor 710 determines, based on the information obtained at step 804, whether the ambient light intensity is such that the sensor is likely to be unable to function properly. For example, processor 710 may determine if the ambient light intensity is greater than some predetermined threshold. If the ambient light intensity is such that the sensor is unlikely to be able to function properly, then processor 710 proceeds to step 890, otherwise processor 710 proceeds to step 808.

[0049] Na etapa 890, o processador 710 emite um aviso para o usuário. Por exemplo, o processador 710 pode exibir uma mensagem na interface do usuário 711 ou comunicar para o usuário que existe muita luz ambiente.At step 890, processor 710 issues a warning to the user. For example, processor 710 may display a message in user interface 711 or communicate to the user that there is too much ambient light.

[0050] Na etapa 808, o processador 710 ativa o sensor. Por exemplo, o processador 710 pode prover a força de maneira sem fio para o sensor, enviar um sinal de ativação para o sensor ou de outra forma ativar o sensor.At step 808, processor 710 activates the sensor. For example, processor 710 may provide wireless power to the sensor, send an activation signal to the sensor, or otherwise activate the sensor.

[0051] Na etapa 810, o processador 710 obtém dados do sensor. Por exemplo, como discutido acima, os dados recebidos do sensor podem incluir dados correspondendo com a saída dos fotodetectores 120 quando a fonte de luz 118 está ligada e dados correspondendo com a saída dos fotodetectores 120 quando a fonte de luz 118 está desligada. O sensor 110 pode transmitir de maneira sem fio os dados para o receptor 716, que então provê os dados para o processador 710.In step 810, processor 710 obtains data from the sensor. For example, as discussed above, data received from the sensor may include data corresponding to photodetector output 120 when light source 118 is on and data corresponding to photodetector output 120 when light source 118 is off. Sensor 110 can wirelessly transmit data to receiver 716, which then provides data to processor 710.

[0052] Na etapa 812, o processador 710 processa os dados rece- bidos para produzir um resultado que, se o sensor está operando corretamente (por exemplo, não existe muita luz ambiente), pode ser usado para calcular a concentração do análito sendo monitorado pelo sensor. Por exemplo, como discutido acima, o processador 710 pode subtrair os dados correspondendo com a saída dos fotodetectores 120 quando a fonte de luz 118 está desligada dos dados correspondendo com a saída dos fotodetectores 120 quando a fonte de luz 118 está ligada para produzir um resultado que pode ser usado para determinar a concentração do análito sendo monitorado pelo sensor.In step 812, processor 710 processes the received data to produce a result that, if the sensor is operating correctly (for example, there is not too much ambient light), can be used to calculate the concentration of the analyte being monitored. by the sensor. For example, as discussed above, processor 710 may subtract data corresponding to photodetector output 120 when light source 118 is off from data corresponding to photodetector output 120 when light source 118 is on to produce a result. which can be used to determine the concentration of the analyte being monitored by the sensor.

[0053] Na etapa 814, o processador 710 faz com que a informação ou uma mensagem com relação ao análito sendo sentido pelo sensor seja exibida para o usuário, onde a informação ou mensagem é baseada no resultado produzido na etapa 812.At step 814, processor 710 causes information or a message with respect to the analyte being sensed by the sensor to be displayed to the user, where the information or message is based on the result produced at step 812.

[0054] Além de prover um projeto de sensor ótico melhorado e uma leitora melhorada, a presente invenção provê um método melhorado para operar o sensor ótico, cujo método também atenua o efeito negativo da luz ambiente. O método pode ser usado com um sensor ótico convencional ou com sensores óticos de acordo com a presente invenção. A figura 9 é um fluxograma ilustrando um processo 900 para atenuar o efeito da luz ambiente nas leituras providas por um sensor ótico.In addition to providing an improved optical sensor design and an improved reader, the present invention provides an improved method for operating the optical sensor, which method also attenuates the negative effect of ambient light. The method may be used with a conventional optical sensor or with optical sensors according to the present invention. Figure 9 is a flow chart illustrating a process 900 for attenuating the effect of ambient light on readings provided by an optical sensor.

[0055] O processo 900 pode começar na etapa 901, onde uma determinação da quantidade de luz ambiente que alcança o fotodetector é feita. Por exemplo, na etapa 901 um sinal produzido por um ou mais fotodetectores é obtido durante o período de tempo quando as moléculas indicadoras não estão em um estado fluorescente. Na etapa 902, uma determinação é feita quanto a se a quantidade de luz ambiente que alcança o fotodetector é tal que é provável que o sensor não seja capaz de prover uma leitura precisa. Se a quantidade de luz ambiente que alcança o fotodetector é tal que é provável que o sensor não seja capaz de prover uma leitura precisa, então o processo prossegue para a etapa 990, de outra forma o processo prossegue para a etapa 903.Process 900 can begin at step 901, where a determination of the amount of ambient light reaching the photodetector is made. For example, at step 901 a signal produced by one or more photodetectors is obtained during the time period when the indicator molecules are not in a fluorescent state. At step 902, a determination is made as to whether the amount of ambient light reaching the photodetector is such that it is likely that the sensor will not be able to provide an accurate reading. If the amount of ambient light reaching the photodetector is such that the sensor is unlikely to be able to provide an accurate reading, then the process proceeds to step 990, otherwise the process proceeds to step 903.

[0056] Na etapa 990, a informação indicando que existe muita luz ambiente é transmitida para uma leitora de sensor. Depois da etapa 990, o processo pode terminar ou prosseguir de volta para a etapa 902.In step 990, information indicating that there is too much ambient light is transmitted to a sensor reader. After step 990, the process can end or proceed back to step 902.

[0057] Na etapa 903, as moléculas indicadores são iluminadas por aproximadamente x quantidade de tempo (por exemplo, 50 ou 100 mi-lissegundos). Por exemplo, na etapa 903, a fonte de luz 118 pode ser ativada por 100 milissegundos para iluminar as moléculas indicadoras. Em uma modalidade, a fonte de luz é ativada usando cerca de 2 milli-amp de corrente de acionamento. A seguir, enquanto as moléculas indicadoras estão iluminadas, o sinal produzido por um fotodetector 120 é lido (etapa 904).At step 903, the indicator molecules are illuminated for approximately x amount of time (e.g., 50 or 100 milliseconds). For example, at step 903, light source 118 may be activated for 100 milliseconds to illuminate the indicator molecules. In one embodiment, the light source is activated using about 2 milli-amp of drive current. Next, while the indicator molecules are illuminated, the signal produced by a photodetector 120 is read (step 904).

[0058] A seguir (etapa 908), o sinal obtido na etapa 901 é subtraído do sinal obtido na etapa 904 para produzir um novo sinal, cujo novo sinal deve corresponder melhor com a concentração do análito do que o sinal lido na etapa 904 porque o sinal lido na etapa 904 inclui não somente a luz emitida pelas moléculas indicadoras, mas também a luz ambiente que alcançou o fotodetector. A seguir (etapa 910), o novo sinal é transmitido para uma leitora externa. Depois da etapa 910, o processo pode prosseguir de volta para a etapa 901.Next (step 908), the signal obtained at step 901 is subtracted from the signal obtained at step 904 to produce a new signal whose new signal must correspond better with the concentration of the analyte than the signal read at step 904 because The signal read at step 904 includes not only the light emitted by the indicator molecules, but also the ambient light that has reached the photodetector. Next (step 910), the new signal is transmitted to an external reader. After step 910, the process can proceed back to step 901.

[0059] O processo 900 pode ser executado pelo processador 266. Isto é, em algumas modalidades, o processador 266 pode ter software, hardware ou uma combinação de ambos para executar uma ou mais etapas do processo 900. Por exemplo, o processador 266 pode incluir um circuito integrado de aplicação específica (ASIC) que é projetado para executar uma ou mais das etapas do processo 900.Process 900 may be executed by processor 266. That is, in some embodiments, processor 266 may have software, hardware or a combination of both to perform one or more steps of process 900. For example, processor 266 may include an application specific integrated circuit (ASIC) that is designed to perform one or more of the 900 process steps.

[0060] A figura 10 é um fluxograma ilustrando um outro processo 1000 de acordo com uma modalidade da invenção. O processo 1000 pode começar na etapa 1002 onde a fonte de luz 118 é ligada por cerca de x quantidade de tempo (por exemplo, 50 ou 100 milissegundos). Por exemplo, na etapa 1002, a fonte de luz 118 pode ser ativada por 100 milissegundos para iluminar as moléculas indicadoras.Fig. 10 is a flowchart illustrating another process 1000 according to one embodiment of the invention. Process 1000 may begin at step 1002 where light source 118 is switched on for about x amount of time (e.g. 50 or 100 milliseconds). For example, in step 1002, light source 118 may be activated for 100 milliseconds to illuminate the indicator molecules.

[0061] Na etapa 1004, os dados correspondendo com as saídas produzidas pelos fotodetectores 120a e 120b enquanto a fonte de luz 118 está ligada são transmitidos para a leitora 701. Na etapa 1006, a leitora 701 recebe os dados. Os dados podem incluir uma leitura do fotodetector 120a e uma leitura do fotodetector 120b, que é citado como o fotodetector de referência. Na etapa 1008, a leitora 701 processa os dados recebidos para produzir um primeiro valor. Por exemplo, o valor pode ser produzido dividindo a leitura do fotodetector 120a pela leitura do fotodetector 120b.In step 1004, data corresponding to outputs produced by photodetectors 120a and 120b while light source 118 is on is transmitted to reader 701. In step 1006, reader 701 receives the data. The data may include a photodetector reading 120a and a photodetector reading 120b, which is referred to as the reference photodetector. At step 1008, reader 701 processes the received data to produce a first value. For example, the value may be produced by dividing the reading of photodetector 120a by the reading of photodetector 120b.

[0062] A seguir, a fonte de luz 118 é desligada (etapa 1010). Na etapa 1012, os dados correspondendo com as saídas produzidas pelos fotodetectores 120a e 120b enquanto a fonte de luz 118 está desligada são transmitidos para a leitora 701. Na etapa 1014, a leitora 701 recebe os dados. Os dados podem incluir uma leitura do fotodetector 120a e uma leitura do fotodetector 120b.Next, light source 118 is turned off (step 1010). At step 1012, data corresponding to outputs produced by photodetectors 120a and 120b while light source 118 is off is transmitted to reader 701. At step 1014, reader 701 receives the data. The data may include a photodetector reading 120a and a photodetector reading 120b.

[0063] Na etapa 1016, a leitora 701 processa os dados recebidos para produzir um segundo valor. Por exemplo, o segundo valor pode ser produzido dividindo a leitura do fotodetector 120a pela leitura do fotodetector 120b. Na etapa 1018, a leitura 701 subtrai o segundo valor do primeiro valor para obter um resultado que pode ser usado para determinar a concentração do análito sendo monitorado pelo sensor. Na etapa 1020, a leitora 701 exibe a informação com relação à concentração do análito (por exemplo, ela exibe um valor representando a concentração determinada).In step 1016, reader 701 processes the received data to produce a second value. For example, the second value may be produced by dividing the reading of photodetector 120a by the reading of photodetector 120b. At step 1018, reading 701 subtracts the second value from the first value to obtain a result that can be used to determine the concentration of the analyte being monitored by the sensor. At step 1020, reader 701 displays the information regarding the concentration of the analyte (for example, it displays a value representing the determined concentration).

[0064] Embora os processos acima descrito sejam ilustrados como uma seqüência de etapas, deve ser entendido por alguém versado na técnica que pelo menos algumas das etapas não precisam ser executadas na ordem mostrada, e, além do mais, algumas etapas podem ser omitidas e etapas adicionais adicionadas.Although the processes described above are illustrated as a sequence of steps, it should be understood by one of ordinary skill in the art that at least some of the steps need not be performed in the order shown, and in addition some steps may be omitted and additional steps added.

[0065] Embora várias modalidades/variações da presente invenção tenham sido descritas acima, deve ser entendido que elas foram apresentadas por meio de exemplo somente, e não limitação. Assim, a amplitude e o escopo da presente invenção não devem ser limitados por qualquer uma das modalidades exemplares acima descritas, mas devem ser definidos somente de acordo com as reivindicações seguintes e seus equivalentes.Although various embodiments / variations of the present invention have been described above, it should be understood that they have been presented by way of example only, not limitation. Thus, the scope and scope of the present invention should not be limited by any of the exemplary embodiments described above, but should be defined only in accordance with the following claims and their equivalents.

REIVINDICAÇÕES

Claims

Optical sensor comprising: a housing (112); a circuit board (170) housed within the housing (112); and at least one photodetector (120), characterized in that: the circuit board (170) has a hole (301) created therethrough and defining a passage from an upper surface of the circuit board to a lower surface of the circuit board. circuit; and the at least one photodetector (120) is mounted on the bottom surface of the circuit board (170) and has a light sensitive surface, said light sensitive surface being positioned so that light passing through said passageway can reach said light sensitive surface.

Optical sensor according to claim 1, characterized in that the circuit board (120) is constructed of a material that does not propagate the scattering light.

Optical sensor according to claim 1, characterized in that the circuit board (120) comprises ferrite.

Optical sensor according to claim 1, characterized in that it further comprises an optical filter (134), wherein at least a portion of said optical filter (134) is disposed within said passage.

Optical sensor according to claim 4, characterized in that the optical filter is a high frequency filter.

Optical sensor according to claim 4, characterized in that it further comprises a second optical filter (106) arranged in series with the first optical filter (134).

Optical sensor according to claim 6, characterized in that the second optical filter (106) is an NIR filter.

Optical sensor according to claim 1, characterized in that it further comprises a light source (118) mounted on the upper surface of the circuit board (170).

Optical sensor according to claim 1, characterized in that it further comprises a light blocking material (104) arranged to prevent light from reaching one or more sides of said at least one photodetector (120).

Optical sensor according to claim 9, characterized in that the light-blocking material (104) comprises a black epoxy.

Optical sensor according to claim 1, characterized in that it further comprises a plurality of indicator molecules (116) mounted on an outer surface of the housing (112).

Optical sensor according to claim 11, characterized in that the indicator molecules (116) are contained in a polymer matrix layer (114) which is disposed on the outer surface of the housing (112).

Optical sensor according to claim 12, characterized in that the polymer matrix layer (114) is highly porous.

Optical sensor according to claim 11, characterized in that it further comprises a light source (118) housed within said housing (112) to illuminate the indicator molecules (116).

Optical sensor according to claim 14, characterized in that the light source (118) is mounted on the upper surface of the circuit board (170).

Optical sensor according to claim 14, further comprising: device (166) for capturing a first signal output from at least one photodetector (120) while indicator molecules (116) are in a fluorescent state, wherein said first signal is a function of the intensity of light striking a photosensitive surface or surfaces of the at least one photodetector (120); and device (166) for capturing a second signal output from at least one photodetector (120) while indicator molecules (116) are not being illuminated, wherein said second signal is a function of the intensity of light striking a surface or photosensitive surfaces of at least one photodetector (120).

Optical sensor according to claim 16, characterized in that it further comprises device (166) for generating a third signal, wherein the third signal is a function of the first and second signals.

Optical sensor according to claim 17, characterized in that the device for generating the third signal comprises device for subtracting the second signal from the first signal.

Optical sensor according to claim 1, characterized in that it further comprises a transmitter (142) for transmitting the first and second signal to a sensor reader (701).

Optical sensor according to claim 16, characterized in that it further comprises a device for activating a light source (118) by driving the light source with approximately 2 milliamps of current.

Optical sensor, comprising: a housing (112); a circuit board (170) housed within the housing (112); at least one photodetector (120) mounted on the circuit board (170); a light source (118) housed within the housing (112); a transmitter (142) housed within the housing (112); and a plurality of indicator molecules (116) disposed on an outer surface of the housing (112); characterized in that the circuit board (170) is a ferrite circuit board.

Optical sensor according to claim 21, characterized in that the circuit board (170) has a hole (301) defining a passage from an upper surface of the circuit board (170) to a lower surface of the circuit board. circuit.

Optical sensor according to claim 22, characterized in that the at least one photodetector (120) is mounted on the bottom surface of the circuit board (170), the at least one photodetector (120) having a surface sensitive to light, said light-sensitive surface being positioned so that light passing through said passageway can reach said light-sensitive surface.

Optical sensor according to claim 23, characterized in that it further comprises an optical filter (134), wherein at least a portion of said optical filter (134) is disposed within said passage.

Optical sensor according to claim 24, characterized in that the optical filter (134) is a high frequency filter.

Optical sensor according to claim 24, characterized in that it further comprises a second optical filter (106) arranged in series with the first optical filter (134).

Optical sensor according to claim 26, characterized in that the second optical filter (106) is an NIR filter.

Optical sensor according to claim 23, characterized in that the light source (118) is mounted on the upper surface of the circuit board (170).

Optical sensor according to claim 21, characterized in that it further comprises a light blocking material (104) arranged to prevent light from reaching one or more sides of said at least one photodetector (120).

Optical sensor according to claim 29, characterized in that the light-blocking material (104) comprises a black epoxy.

Optical sensor according to claim 21, characterized in that the indicator molecules (116) are contained in a polymer matrix layer (114) which is disposed on the outer surface of the housing (112).

Optical sensor according to claim 31, characterized in that the polymer matrix layer (114) is highly porous.

Optical sensor according to claim 21, further comprising: device (166) for capturing a first signal output from at least one photodetector (120) while the indicator molecules (116) are in a fluorescent state. wherein said first signal is a function of the intensity of light reaching a photosensitive surface or surfaces of the at least one photodetector (120); and device (166) for capturing a second signal output from at least one photodetector (120) while indicator molecules (116) are not being illuminated, wherein said second signal is a function of the intensity of light reaching a surface or surfaces. photosensitive sensors of at least one photodetector (120).

Optical sensor according to claim 33, further comprising a device (166) for generating a third signal, wherein the third signal is a function of the first and second signals.

Optical sensor according to claim 34, characterized in that the device (166) for generating the third signal comprises a device for subtracting the second signal from the first signal.

Optical sensor according to claim 33, characterized in that the transmitter (142) is configured to transmit the first and second signals to a sensor reader (701).

Optical sensor according to claim 33, further comprising a device for activating the light source (118) by driving the light source with approximately 2 milli amps of current.

Optical sensor according to claim 21, characterized in that: at least one photodetector (120) is housed within the housing (112); the plurality of indicator molecules (116) are contained within a polymer matrix layer (114) which is disposed on an outer surface of the housing (112), where the polymer matrix layer (114) is highly porous; and circuit board 170 is constructed from a material that does not propagate scattering light.

Optical sensor according to claim 38, characterized in that the circuit board (170) has a hole (301) defining a passage from an upper surface of the circuit board (170) to a lower surface of the circuit board. and the photodetector 120 has at least one photosensitive surface which is positioned so that light traveling through said passageway can reach said light sensitive surface.

Optical sensor according to claim 39, characterized in that it further comprises an optical filter (134), wherein at least a portion of said optical filter (134) is disposed within said passage.

Optical sensor according to claim 40, characterized in that the optical filter (134) is a high frequency filter.

Optical sensor according to claim 40, characterized in that it further comprises a second optical filter (106) arranged in series with the first optical filter (134).

Optical sensor according to claim 42, characterized in that the second optical filter (106) is an NIR filter.

Optical sensor according to claim 39, characterized in that the light source (118) is mounted on the upper surface of the circuit board (170) and the at least one photodetector (120) is mounted on the lower surface of the circuit board. circuit board (170).

Optical sensor according to claim 38, characterized in that it further comprises a light blocking material (104) arranged to prevent light from reaching one or more sides of said at least one photodetector (120).

Optical sensor according to claim 45, characterized in that the light-blocking material (104) comprises a black epoxy.

Optical sensor according to claim 38, further comprising: device (166) for capturing a first signal output from at least one photodetector (120) while the indicator molecules (116) are in a fluorescent state; wherein said first signal is a function of the light intensity reaching a photosensitive surface or surfaces of at least one photodetector (120); and device (166) for capturing a second signal output from at least one photodetector (120) while indicator molecules (1160) are not being illuminated, wherein said second signal is a function of light intensity reaching a photosensitive surface or surfaces. at least one photodetector (120).

Optical sensor according to claim 47, further comprising a device (166) for generating a third signal, wherein the third signal is a function of the first and second signals.

Optical sensor according to claim 47, characterized in that the device (166) for generating the third signal comprises a device for subtracting the second signal from the first signal.

Optical sensor according to claim 47, characterized in that the transmitter (142) is configured to transmit the first and second signal to a sensor reader (701).

Optical sensor according to claim 47, characterized in that it further comprises a device for activating the light source (118) by driving the light source with approximately 2 milliamps of current.