CN101142754B - 具有集成测量设备的移动电话 - Google Patents

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Abstract

描述了配备有集成测量模块的一种移动无线设备，其中测量模块屏蔽该无线设备发射的电磁波。用在该模块中的测试条同样屏蔽电磁波。

Description

具有集成测量设备的移动电话
发明背景
发明领域
本发明通常涉及一种具有集成(integral)测量设备的移动电话和一种可以集成在移动无线设备中的测量模块。本发明另外涉及一种在测量模块中使用的测试条(strip)。
本发明应用领域的一个例子是测量血糖，其中一滴血的糖浓度被确定。但是，本发明还可以应用到需要进行定期确定分析的任何类型的测量中，比如分析一滴奶的奶牛的孕检中。在这样的连接(connection)中，通常用测试条来吸收用作分析的液体滴。应用领域的另外一个例子是测量乳酸盐，从而对业余和专业运动员的耐力度提供一个客观的评估。常规且准确的乳酸盐测量一不同于单纯的心率确定一使运动员总能够在最佳的液体新陈代谢范围内训练。
接下来将要阐述本发明的原理，特别地要参考血糖测量的例子。
糖尿病(糖尿病蜜剂(mellitus))，作为目前最常见的新陈代谢疾病，既是一个医学难题也是一个经济难题。糖尿病蜜剂的特征是血糖水平增长异常，以及人体自身无法将血糖水平调节在合理限度内。为了治疗这样的调节故障，需要一定的药物治疗和定期的血糖测量，这样药物治疗可以调整当前的血糖水平。如果很少或不规律地测量血糖水平，通常会导致很高的血糖水平，高血糖水平反过来会引起继发症，这样由于药物治疗、住院和残疾的原因带来了很高的花费。错误的药物治疗和贫乏的血糖调节导致严重的并发症，极大地降低了糖尿病患者的生活质量。
因此，通过提高测量频率，更准确地服用药剂量从而极大地降低糖尿病的副作用成为可能。所有注射胰岛素的糖尿病患者根据之前测量的血糖值计算药剂量。因此，测量设备的可靠性是与治疗有关的一个非常关键的因素。
但是，不管是在医学领域还是其它许多领域，比如在农业，经常需要一个快而可靠的数据测量和分析。
现有技术
糖尿病患者测量他们的血糖的频率经常低于推荐值的主要原因是他们的测量设备不是总随身携带。通过在移动电话中集成所谓的血糖测量模块，可以保证用户一直随身携带一个血糖测量设备，还不会因此提高成本。
现有技术公开了许多设备，其中血糖测量模块连接到移动电话或者是血糖测量模块与移动电话的电池共享空间，以从而保障改进的医疗来照顾和监控病人。而且，直接安装在电池占用空间之外的机壳里已被描述：欧洲专利申请EP-A-0826963描述了一种可以附着在移动电话上的测量设备，欧洲专利申请EP-A0959755描述了一种可以安装在移动电话的电池组(pack)的位置的测量设备。国际专利申请WO-A-01/65810描述了一种配备了测量血糖浓度的非入侵式的(noninvasive)传感器的移动电话。由于在触摸屏上测量血糖，不需要测试条。国际专利申请WO-A-2004/106885描述了一种移动电话电池组，它配备了用于测量血糖的测试条并能将测量数据传递到移动电话的示出屏上。并且，执行的是电流测量，使用的是有至少一个工作电极和一个参考电极的测试条。德国专利申请DE-A-10102564描述了一种能够使用测试条测量用户血糖的移动电话。US专利申请US-A-2005/0019848涉及一种配备了血糖测量模块的移动电话。通过一种集成温度传感器，尝试着校正温度。
但是，情况是，为了降低成本，现代的测量装置使用具有非常小的电极的测试条。因此，当前血糖测量中生成的电流值仅在两位数的毫微安培范围内。同时，为了使测量设备更友好而尝试降低测量时间，这个事实进一步混合了情况。现代的测量设备仅在五秒之后传递血糖的平均值。但是，低电流和短的测量次数这两个因素使得测量系统极易受到来自移动电话中的无线模块的干扰。尤其是，来电、文本消息和移动电话自动注册到发射站以及从发射站自动退出都会产生增强的电磁干扰，这会使中间紧邻移动电话的测量设备测量出来的结果不准确。
这里有一系列完整的调查，对来自移动电话的电磁干扰对医疗设备的影响进行了检测和确认。虽然随着GSM网络更密集，技术更先进，以及至少还有法定要求(SAR限制)，观测到的干扰程度随着时间的推移在降低，但是根据专家的意见，为了防止故障以及错误的读数，移动电话和医疗设备之间的安全距离至少应该在10到30厘米之间。
以上列举的文献中描述的测量设备的共同之处是，由于测量设备距离移动无线设备很近和在测量模块中、可能也会在测试条中引起的电磁干扰，所以他们冒着产生错误测量结果的风险。
发明概述
然而现有技术中至今没有认识到，需要保护连接到移动无线设备的测量模块的电路以及所使用的测试条不受移动电话发出的电磁波的影响。因此，前面提到的文献没有一个讨论了如何获取这样的保护。
因此，本发明的目的是提供一种测量设备，一方面该设备允许用户方便地进行定期测量，但另一方面即使该设备距离移动无线设备的无线模块很近但仍然能提供有关测量结果正确的高可靠性。本发明的目的是通过独立权利要求1、12、13、14和16所定义的设备实现。而且，从属权利要求定义了本发明的优选具体实施例。
本发明的一个优选具体实施例是一种带有集成测量模块的移动无线设备，其中用了一层或多层金属层来防护测量模块不受移动无线设备产生的电磁波的影响，金属层环绕着测量模块。
这样做的好处是，用简单和低成本的方式来屏蔽电磁波。
根据本发明的另外一个优选具体实施例，金属层连接一个固定参考电位，优选移动无线设备的地线。
这样做的好处，屏蔽的有效性大大增加。
根据本发明的另外一个优选具体实施例，所使用的金属可以是铝、铜、铁、锌、镍、铅、金或它们的合金。
这样做的好处是，用有效的和/或低成本的方式实现屏蔽。
根据本发明的另外一个优选具体实施例，移动无线设备中的测量模块与移动无线设备的电池共享空间。
这样做的好处是，对于在任何移动无线设备中安装测量设备，其中的外部设计都保持不变，只要改变电池组的设计。
根据本发明的另外一个优选具体实施例，测量模块安装在移动无线设备的电池组中。
这样做的好处是，可以使用已有的串行数据接口在其中的移动无线设备和电池组之间交换测量数据。
根据本发明的另外一个优选具体实施例，移动无线设备有一个开口，通过该开口可以在测量模块中插入测试条，该开口优选地在移动无线设备的纵向侧面，优选在左手的纵向侧面。
这样做的好处是，具有长方形几何形状的测量设备可以很容易地安装在电池的上面或下面，使得滴血的应用对用右手的人群更方便。
本发明的另外一个优选具体实施例是一种测试条，用于安装在移动无线设备中的测量模块中，其中应用于测试条的一层或多层金属层防护着测试条不受移动无线设备产生的电磁波的影响。
这样做的好处是，用简单和低成本的方式来屏蔽电磁波。
根据本发明的另外一个优选具体实施例，金属层的其中一层应用在测试条的下面。
这样做的好处是，能够容易地获得屏蔽层，提供一个大的屏蔽面积。
根据本发明的另外一个优选具体实施例，金属层的其中一层优选使用和测量电极一样的金属，且优选使用铜或铜合金，该层用在测试条的测量电极和导体层的自由表面上。
这样做的好处是，可以使用印刷电路板技术有成本效益地生产测试条。
根据本发明的另外一个优选具体实施例，金属层连接一个固定参考电位，优选移动无线设备的地线。
这样做的好处，屏蔽的有效性大大增加。
根据本发明的另外一个优选具体实施例，测量模块用来测量血糖。
这样做的好处是，随身携带他们的移动无线装置的糖尿病患者总能使用上述移动无线设备进行总是可靠的血糖测试。
附图简述
根据下面的参考附图对本发明优选具体实施例的详细描述，本发明上述的以及其它的任务、方面和优点会被更好地认识到，其中：
图1示出了根据本发明的一种移动电话的前视图，所述移动电话有一个集成的血糖测量模块；
图2示出了图1所示的移动电话的侧视图；
图3示出了作为本发明另外一个具体实施例的、安装了血糖测量模块的一种电池组；
图4示出了图3所示的电池组结构的分解图；
图5示出了作为本发明另外一个具体实施例的一种测试条的结构分解图；
图6示出了图5所示的测试条的横截面。
本发明的优选具体实施例详述
图1示出了具有集成测量设备，比如血糖测量设备，的一种移动电话的前视图。就血糖测量设备的设计而言，注意力应该特别放在，通过直观的菜单导航实现一个大的显示屏和简单的操作，以及两个键之间的距离尽可能地大，因为糖尿病蜜剂的流行程度随着时间增长很快。因此，移动电话的设计和操作模式应当适应目标人群的需要和要求。大的显示屏是便利的，尤其因为在眼睛区域频繁发生微脉管的并发症(几乎所有的I类和超过60％的II类糖尿病患者在生病期间发展为视网膜上的疾病，称为视网膜病)。这样的设计在不得不在艰苦的工作环境下读取测量结果的其它领域也是便利的。但是，这样的设计不是本发明所必须的。相反，这样的设计可以用于任何常规的系列生产的移动电话，这是本发明本质上的优点。
移动电话机壳内的任何地方都可以容纳测量模块。但是，最简单最有成本效益的解决办法是集成在移动电话的电池组中，因为大部分移动电话已经能通过串行数据接口和电池组通信。因此，就移动电话而言，为了显示和处理从测量模块发送来的数据，集成只需要软件上的适配。这样通过一个简单的软件升级和合适的电池组，标准的商业可用的移动电话可以转变为测量设备。
图2示出了图1所示的移动电话的侧面视图。在左手的纵向的侧面，可以看到移动电话的电池组提供了一个开口，该开口代表测量模块的测试条端口1。该测试条端口1就是从外部看测试模块所看到的部分。
图3示出了移动电话背面的分离视图的图1和2所示的移动电话的电池组。图4所示的该电池组的分解图呈现了电池组6中的测量模块2的优选布置。由于测量模块2的长方形形状和容纳在电池组6中的电池5的几何形状，测量模块2放置于电池5之上。将电池组6的尺寸设计为能够在电池5之上留有足够大的空间4放置测量模块2。
在这样的测量模块2的布置中，像在普通的可分离获得的测量设备中，测试条端口1不能放置在更高或更低的侧面。因此，在一个优选的具体实施例中，测试条端口1放置在移动无线设备的左手侧面(如前视图所看到的)。因为大部分人们用右手，且为了获取测量所需要的血滴，会刺破他们的左手的一个手指，这样的放置简化了滴血到测试条的应用。这样可以避免对移动电话进行麻烦的操作，如需要在测量完之后用仍然流血的手指使用键盘区。
测量模块2被金属层3环绕着，该金属层用来屏蔽从移动无线设备发出的电磁波，电磁波能够在测量模块中以及在插入测量模块中的测试条中引起干扰。在上下文中，金属层意味着在其它事物中包含金属的层，它也可以是金属光栅(grating)。虽然彻底地屏蔽电磁波是不可能实现的，但是仍有可能通过屏蔽至少保证，尽管临近天线和无线模块的其他可能，测试也不出错。优选地，屏蔽的有效性至少为97％。
优选地，为了获得尽可能有效的屏蔽效果，金属层3在所有的面上都环绕着测量模块2。也可以用几层不必相接的金属层来实现屏蔽。例如，在图4中，在安装测量模块2之前应用金属层3，为了使测量模块安装得进去，该金属层3一面(图4的顶面)开放。开口面的屏蔽可以通过这样的应用来实现，比如说一层金属层(和金属层3是分割开的)经过真空处理放在测量模块的开口面。
金属层优选铝、铜、铁、锌、铅、银、金或它们的合金。为了提高屏蔽度，金属层优选连接一个固定参考电位，比如移动无线设备的地线。这样的连接可以通过应用可传导的硅树脂橡胶来实现，当电池组安装到移动电话上时，该硅树脂橡胶将屏蔽的壳体接入主板的一个接地导体上。
但是，为了保证测试的正确性，只屏蔽安装到移动无线设备中的测量模块可能还不够，还需要额外屏蔽用于测量的测试条，比如电流式确定血糖浓度的这种类型的测试条(血液的电阻随着血糖浓度的变化而变化)。
图5示出了优选的被屏蔽的测试条的结构图。传感器10和上防护层9在一个和相同的生产步骤应用于基底11。在传感器条的下面有薄薄的防护层，优选铜。在酶化(enzyme)层13被印刷到工作电极上之后，间隔层8和顶层7胶合起来。间隔层提供一个反作用空间15，在其中，通过特别的应用窗口14供应的血液在酶化层反作用于葡萄糖氧化酶，从而提供测量信号。
图6示出了如图5所示的测试条的横截面视图，示出以下层：
●顶层7
●间隔层8
●上防护层9和导体10
●基底层11
●低防护层12
通常的电流式测试条使用石墨电极，比如用石墨电极的话，在测试条的下面做防护的生产仅仅可能会带来很高的技术成本。而且，用在屏幕印刷方法中的石墨防护层的厚度大概是相同成本的铜层厚度的40倍。因此，用石墨电极进行血糖浓度的电流式确定的防护测试条，其生产会非常复杂和昂贵。
因此，测试条优选地使用印刷电路板技术生产。电极和导体10用铜。通过在基底层11的自由区域进行简单的铜电镀，导体和电极区被防护起来。而且，在测试条的下面(在电极之下)的厚铜层12确保附加屏蔽电磁波。电极、导体10、防护层9和12统一使用铜的优点是，测试所需的传感条元件和防护可以在一个生产步骤有成本效益地生产。但是，使用其它金属，尤其是铁、锌、铅、银、金或它们的合金，包括铜合金，来实现防护层也是可以想到的。
根据优选具体实施例的测试条比通常的测试条宽。这意味着有足够的空间来防护导体和测试条。因此，测试模块的测试条端口的尺寸需要稍微宽一些。
在测试条插入测试模块之后，为了取得更高程度的屏蔽，防护测试条的金属层优选地接入一个固定参考电位，比如移动无线设备的地线。
本发明的另外一个优点是，能够直接地在移动电话的显示屏上示出测量值。然而移动电话还可以直接用作通信设备，发送测量值到接收站进行评估。如果设备用于血糖测试，比如在血糖高或低到危及生命的情况下，自动发送求助是可能的，通过移动电话中的无线单元来定位病人的位置也是可能的。在病人或医院允许的前提下，测量数据还能够直接发送到相应的数据库进行存档和评估。

Claims (23)

1.一种集成有测量模块(2)的移动无线设备，测试条可通过开口(1)插入到所述测量模块(2)中进行测量，其特征在于，所述测量模块(2)屏蔽由所述移动无线设备产生的电磁波，以及所述移动无线设备和/或所述测量模块(2)被配置成使得当所述测试条被插入所述测量模块(2)中时所述测试条屏蔽所述电磁波。
2.如权利要求1所述的移动无线设备，其特征在于，所述对测量模块(2)的屏蔽受环绕所述测量模块(2)的一层或多层金属层(3)的影响。
3.如权利要求2所述的移动无线设备，其特征在于，所述金属层(3)连接到固定的参考电位。
4.如权利要求3所述的移动无线设备，其特征在于，所述固定的参考电位是所述移动无线设备的地线。
5.如权利要求2-4中任一项所述的移动无线设备，其特征在于，所使用的金属是铝、铜、铁、锌、镍、铅、金或它们的合金。
6.如权利要求1所述的移动无线设备，其特征在于，所述移动无线设备中的测量模块(2)与所述移动无线设备中的电池(5)共享空间。
7.如权利要求6所述的移动无线设备，其特征在于，所述测量模块(2)安装在所述移动无线设备的电池组(6)中。
8.如权利要求1所述的移动无线设备，其特征在于，所述开口(1)布置在所述移动无线设备的一个纵向侧面上。
9.如权利要求8所述的移动无线设备，其特征在于，所述纵向侧面是所述移动无线设备的左手纵向侧面。
10.如权利要求1所述的移动无线设备，其特征在于，所述测量模块用于测量血糖。
11.安装在如权利要求1-10任一项的移动无线设备上的所述测量模块。
12.安装在移动无线设备上的一种测量模块(2)，测试条可通过开口(1)插入到所述测量模块(2)中进行测量，其特征在于，为了使所述测量模块(2)屏蔽所述移动无线设备产生的电磁辐射，所述测量模块(2)被一层或多层金属层(3)环绕，以及所述测量模块(2)被配置成使得当所述测试条被插入所述测量模块(2)中时所述测试条屏蔽所述电磁辐射。
13.一种用于移动无线设备的电池组(6)，所述电池组(6)包括如权利要求12所述的测量模块(2)。
14.如权利要求13所述的电池组(6)，其特征在于，所述测量模块(2)用于测量血糖。
15.一种测试条，用于安装在移动无线设备中的测量模块(2)中，其特征在于，该测试条在被插入所述测量模块(2)中时屏蔽该移动无线设备产生的电磁波。
16.如权利要求15所述的测试条，其特征在于，所述屏蔽受应用在所述测试条上的一层或多层金属层(9，12)的影响。
17.如权利要求16所述的测试条，其特征在于，所述金属层(12)之一应用于所述测试条之下。
18.如权利要求16所述的测试条，其特征在于，所述金属层(9)之一应用于所述测试条的测量电极和导体(10)层的自由表面。
19.如权利要求18所述的测试条，其特征在于，所述金属层(9)使用与所述测量电极相同的金属。
20.如权利要求19所述的测试条，其特征在于，所述金属为铜或铜合金。
21.如权利要求16所述的测试条，其特征在于，所述金属层(9，12)接入固定的参考电位。
22.如权利要求21所述的测试条，其特征在于，所述固定的参考电位是所述移动无线设备的地线。
23.如权利要求15所述的测试条，其特征在于，所述测量模块(2)用于测量血糖。
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