CN102187231B - 测试带单元和测试带设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种测试带单元，具有能够通过带传动装置（16）进带的柔性载体带（34），在该载体带上涂敷有用于分别在所属的带片段（42）中涂敷体液的许多分析测试区（32）。根据本发明提出，每个带片段（42）具有多个能够借助于带传感器（20）扫描并且在此能够通过测量参量被单个识别的用于不同功能位置的位置标记（44）。

Description

测试带单元和测试带设备
技术领域
本发明涉及一种测试带单元，该测试带单元具有可通过带传动装置进带的柔性载体带，在该载体带上涂敷有用于施加体液的、尤其是用于葡萄糖测试的许多分析测试区区，其中为每个测试区区分配一个带片段。本发明还涉及一种用于处理这样的测试带单元的测试带设备。
背景技术
从申请人的EP－A 1 739 432中公知有这样的测试带单元。在该测试带单元中，在测试区之间设置有栅条形式的路程检测区域，这些路程检测区域在带运动期间被扫描以用于检测带传输路程，其中相应的信号边沿切换在计数器中被累加，使得计数状态与所经过的带路程成比例。由此也可以导出位置检测，其中就此而言仅仅涉及在所设置的测量点处对测试区区的快速和精确定位。但是所扫描的路程增量不能彼此区分，使得位置确定的该间接方式的前提是，带位置未发生不可察觉的改变。
发明内容
由此出发，本发明所基于的任务是，进一步改进在现有技术中所提出的系统并且保证测量流程中的提高的用户友好性和功能。
为了解决该任务，提出在独立权利要求中所说明的特征组合。本发明的有利的扩展方案和改进方案由从属权利要求中得出。
本发明从以下想法出发：通过带码结构单义地定义用于每次测试的不同功能位置。因此根据本发明提出，每个带片段具有多个能够借助于带传感器扫描并且在此能够通过测量参量被单个识别的用于不同功能位置的位置标记。通过这种方式，可以在每个带片段的多个预先给定的位置中针对复杂的测量流程实现精确和鲁棒的带定位，其中应当考虑的是，在紧凑的、尤其是可携带的系统中仅能提供进带传动装置，而不能以合理的成本提供双向的带传输。同时，通过彼此可区分的位置标记的预先给定的序列来给出对（不期望的）用户操纵的检查能力，使得给出提高的测试可靠性并且可以避免单个测试区或整个测试储备装置的损耗。另一优点通过以下得出，即可以通过廉价的定位减小用于测试的准备时间。
有利地，位置标记基于不均匀的分布和/或不同的尺寸和/或不同的反射率在经过带传感器时作为测量参量提供对于该位置标记的特定序列单义的信号模式。因此，位置标记可以彼此区分并且为配备有测试区的每个所属带片段确定多个的功能位置。
一般地，由定位标记所确定的功能位置可以通过进带以及必要时停止载体带来选择性地控制。一个有利的扩展方案规定，功能位置定义至少开始位置和位于相应带片段上的测试区的测量位置。
在此有利的是，将用于在开始位置中定位测试区的开始位置标记布置在与测试区相距给定的距离处，使得测试区在开始位置中位于相对于环境隔离的储备区域中。通过这样的附加的开始位置或静止位置，除了适当地存放敏感的测试材料以外，还可以占据有利的带位置。例如应当在没有长的延迟的情况下为用户准备好分别接下来的测试，其中还应该在密封体或偏转位置的区域中避免不利的测试区位置。
根据另一有利的扩展方案，每个带片段都具有用于在测量位置中定位测试区的测量位置标记，其中测试区在测试位置中可以被施加或者被施加了体液。
所述位置标记也可以定义除了相应带片段上的测试区以外的另外的功能区的位置。为了能够进一步改进测量精度，在每个带片段上设置至少一个用于定位所属检查区的检查位置标记，使得检查区可以通过被设置用于测量测试区的测量单元扫描。在此，检查区的大小应当被确定为使得由测量单元所检测的测量窗可以被完全覆盖并且避免外来光的侵入。
通过如下方式实现另一改进：至少一个位置标记具有针对测量单元作为控制区的附加功能，使得也可以限制配备有测试区的带片段的所需长度。
为了改进故障识别设置有至少一个优选由多个单区构成的控制位置标记。
有利地，载体带由透明的膜材料构成，而位置标记可以由膜材料上的可以光学检测的区、尤其是印刷的彩色区构成。
为了单义地检测带码结构，可以由带传感器分辨的测量斑应当小于最小的位置标记。
本发明的主题还有一种测试带设备，该测试带设备具有：用于作为消耗单元优选能够以带盒形式更换的测试带单元的带传动装置；用于在测量位置中扫描测试区的测量单元；以及包括带传感器和配备有控制软件的控制设备，该控制设备用于根据位置标记的规格控制带传动装置。
为了尽可能避免由于长度改变和带材料的材料影响引起的信号波动，带传感器应当具有光源和光接收器，其中光源和光接收器这样定向到载体带上，即基本上仅有散射反射光被检测到。在制造技术上有利的是，可以将这样的传感器作为组件安装在带传输路径的一侧。
根据另一有利的扩展方案，控制设备被构造为在学习阶段在扫描载体带时检测所属的信号电平并且由此确定切换阈值以用于后续对位置标记和其它带区域的区分。由此在可能的设备侧和带侧的制造公差或老化效应的情况下也得出带位置的特别的鲁棒性。
另一发明方面在于，将控制设备构造为将在进带时所扫描的信号模式与位置标记的所存储的信号模式相比较，使得在被识别为故障情况的偏差的情况下可以提供后续的带片段。作为故障情况例如可以设想设备之外的对带盒的用户操纵，例如通过人工旋转缠绕卷轴，使得带在开始时未处于正常位置。
出于构造原因而可能有利的是，将带传感器以预先给定的距离沿着带传输路径固定布置在测量单元之前或之后。但是原则上也可以将带传感器同时构造成用于评估测试区的探测器。
附图说明
下面根据附图中所示的实施例详细阐述本发明。
图1以示意图示出分析测试带设备；
图2在两个不同的功能位置中示出测试带的带片段；以及
图3示出在对测试带的带片段进行扫描时借助于带传感器所检测的信号变化曲线。
具体实施方式
图1中所示的可携带的测试带设备10作为可携带的分析系统使得能够使用带盒形式的、具有可进带的测试带14的测试带单元12以执行葡萄糖测试。总体的设备原理在EP申请号02026242.4中描述，在此引用该申请。为了能够针对所有功能保证精确的带定位，测试带14配备有专门的定位码。
测试带设备10具有带传动装置16、测量单元18、带传感器20和微处理器辅助的控制设备22。带传感器20沿着带传输路径以预先给定的距离或路程偏移量被布置在测量单元18之后。
测试带单元12包括用于未使用的测试带14的储备卷轴24和可以与传动装置16耦合的用于已使用的测试带的缠绕卷轴26。储备卷轴24被布置在储备室28中，该储备室28还在带穿过的区域中借助于密封体30与外界隔离。
测试带14分段地配备有测试区32，这些测试区32可以在偏转尖端（Umlenkspitze）的区域中在前侧被施加样本液体、尤其是血液或组织液。对分析物（葡萄糖）的鉴定通过后侧的反射光度测量借助于测量单元18进行。为此目的，测试带14包括透明的载体带或传输带34，在该载体带或传输带34上涂敷有测试区32作为干燥试剂层。通过相应的带进给，可以连续地使用测试区32。通过这种方式，可以执行针对病人自测的多重测试，而不必更换耗材。
带传感器20使得能够传感地检测定位码，从而可以相应地控制带传动装置以进行所定义的带定位。作为组件被固定布置在带引导装置侧面的带传感器20具有LED作为光源36、以及光电探测器38，其中屏蔽体40防止直接的光串扰。通过合适地将光源和光探测器定向在镜面反射路径之外，基本上仅有由测试带14散射回来的光被检测到，使得与高柔性的测试带14的光泽特性和地点变化无关地保证鲁棒的、可靠的识别。
可闭合的保护盖板41在不使用时保护偏转尖端的区域中的测试带14。为了简化操作，该设备可以通过打开例如可转动的该保护盖板41被直接启动或激活，而不需要仍要附加的操作步骤。
如图2所示，彼此间隔开的测试区32各自位于分别所分配的带片段42上，该带片段42附加地配备有不同位置标记形式的定位码44。在带进给时（箭头46），位置标记44相对于密封体30、测量单元18和带传感器20的固定位置运动。
开始位置或停止位置（图2上方）由带传感器20的检测点处的启动位置标记48来定义。在开始位置中，下一未使用的测试区32位于被相对于环境屏蔽开的储备室28中、位于等待位置中。在此，仅有薄的载体带材料处于密封体30中，使得该密封体30紧密地闭合。
能够理解，用户对系统的快速可用性感兴趣。因此，从设备激活到可能的血液施加的时刻的准备时间应当处于几秒的范围内。相应地，所需带传输路程、即密封体30与偏转尖端处的测量点之间的路程应当通过合适的设备架构被保持得尽可能短。储备室28尤其是应当布置在偏转尖端附近，并且密封体30应当在带运行方向上看尽可能靠前。带运行速度应当处于10至20mm/s的范围内，而密封体30与偏转尖端之间的距离为大约25mm，并且偏转尖端与带传感器之间的距离为大约30mm。
位置标记44的序列也被适宜地调整为使得尽可能缩短准备时间。因此，该阶段中的功能测试或硬件测试被减少到充分的最小程度。这样的测试也可以包括通过载体带上的合适检查区来对耗材状态进行的检查。
在开始位置，白色检查区50位于测试单元18之前的偏转尖端处。如其它位置标记那样同样被印刷到载体带34上的检查区50的尺寸被确定为使得由测量单元18所检测的测量窗被完全覆盖。同样地，布置在前面的黑色检查区52也可以借助于所分配的检查定位标记54在占据停止位置以前被定位以用于测量。
在图2中下方所示的测量位置中，根据图1的测试区32位于测量单元18之前，而白色检查区同时作为测量位置标记56位于带传感器20的检测点处。
作为附加的控制位置标记设置了3个单区58，这些单区58由于两个透明的间隙而可以明显地与施加有血液的测试区32区分开。
前述带码44在配备有测试区32的每个带片段42上重复，使得在给定片段长度的情况下可以在带盒中储备例如50个测试件。
位置标记44由于其不均匀分布和大小而可以在扫描时借助于带传感器20被识别或彼此区分。这些位置标记作为每个带片段42上的参考确定多个功能位置，所述功能位置的地点因此可以直接被检测，而不需要在带传输时进行路程测量。因此，可以通过控制单元22有针对性地控制不同功能位置，例如停止（备用）、检查/校准和测量。附加地可以识别对带位置的不期望的改变，这将在下面描述。
图3示出在带进给时由带传感器20所检测的信号模式以及被分配给位置标记的理想信号变化曲线（虚线60）。在该测量图中，带传感器20的光电流被绘制成关于带位置或带推移的测量参量（带片段42的长度在此为110mm）。从开始位置（参见图2上方）出发，透明载体带34首先作为信号电平62在深色的设备内部的背景下被检测到。位置标记和测试区的信号以给定的距离和大小跟随在后。为了也能够单义地检测到控制位置标记58，必须保证在带传输时所扫描的窄的单区和间隙的尺寸在考虑到所有公差的情况下不超过带传感器20的分辨率。在此还考虑带传感器的扫描速率和惯性以及带速度。
在流程控制中，实施针对带传感器20的电平学习。在此在学习阶段中，深色区以及浅色区信号电平在开始提供测试区32时被记录并且在测试的持续时间内被存储。尤其是可以作为深色区在黑色壳体内壁之前也检测透明载体带34的信号电平62。但是通常使用黑色和白色的检查区52、50。于是关于该信号电平定义用于浅色/深色过渡的切换阈值，所述切换阈值保证位置标记44与测试带14的所有其它区域之间的可靠区分。因此在可能的生产波动或老化过程的情况下也可以保证精确的定位。
流程控制被构造为根据位置标记44的顺序序列来检查带传输并且在可能的操纵的情况下尽可能避免较大的测试材料损耗。通过这种方式也可以识别基于带盒的用户操纵的故障情况。这样的故障情况例如通过如下方式来给出：盒被继续旋转，使得白色控制区50位于测量位置的区域中。由于不可能习得基电平，所以传动装置随即中断。控制单元22对丢失的测试进行登记并且下一白色检查区50行进到测量单元18之前。接着，测试区32定位在测量点处，并且可以涂敷样本液体。在此，在测试区构造中通常通过扩散层来保证仅仅形成一个单个的连贯的样斑。两次中断的控制位置标记58的信号可以明显地与此区分开，使得也可以单义地检测到直到测试区32之后的区域中的被操纵的继续进带的情况。最后，由位置标记54实现黑色控制区52的测量。通过故障处理，在各种情况下保证：在错误定位时也不必丢弃整个带盒。

Claims (23)

1.一种测试带单元，具有能够通过带传动装置（16）进带的柔性载体带（34），在该载体带上涂敷有用于施加体液的许多测试区（32），其中每个测试区（32）都位于所属的带片段（42）上，其中每个带片段（42）具有多个能够借助于带传感器（20）扫描并且在此能够通过测量参量被单个识别的用于不同功能位置的位置标记（44），其特征在于，在每个带片段（42）上布置至少一个位置标记作为用于定位所分配的检查区（52）的检查位置标记（54），使得能够通过被设置用于测量测试区（32）的测量单元（18）针对功能检查来扫描该检查区（52）。
2.根据权利要求1所述的测试带单元，其特征在于，所述许多测试区（32）用于葡萄糖测试。
3.根据权利要求1所述的测试带单元，其特征在于，位置标记（44）通过不均匀的分布和/或不同的尺寸和/或不同的反射率在经过带传感器（20）时提供信号模式，所述信号模式对于位置标记的序列是单义的。
4.根据权利要求1至3之一所述的测试带单元，其特征在于，功能位置定义至少开始位置和位于相应带片段（42）上的测试区（32）的测量位置。
5.根据权利要求1至3之一所述的测试带单元，其特征在于，将用于在开始位置中定位测试区（32）的开始位置标记（48）布置在与测试区（32）相距给定的距离处，其中测试区（32）在起始位置中位于相对于环境隔离的储备区域（28）中。
6.根据权利要求1至3之一所述的测试带单元，其特征在于，每个带片段（42）都具有用于在测量位置中定位测试区（32）的测量位置标记（56），其中测试区（32）在测量位置中能够被施加或者被施加了体液。
7.根据权利要求1至3之一所述的测试带单元，其特征在于，检查区（52）的大小被确定为使得由测量单元（18）所检测的测量窗能够被完全覆盖。
8.根据权利要求1至3之一所述的测试带单元，其特征在于，至少一个位置标记（44）具有针对测量单元（18）作为检查区（50）的附加功能。
9.根据权利要求1至3之一所述的测试带单元，其特征在于，设置至少一个用于对带运行进行流程控制的控制位置标记（58）。
10.根据权利要求9所述的测试带单元，其特征在于，所述至少一个控制位置标记（58）由多个单区构成。
11.根据权利要求1至3之一所述的测试带单元，其特征在于, 载体带（34）由透明的膜材料构成，并且位置标记（44）由膜材料上的能够光学检测的区构成。
12. 根据权利要求11所述的测试带单元，其特征在于, 所述能够光学检测的区是印刷或粘贴的彩色区。
13.根据权利要求1至3之一所述的测试带单元，其特征在于, 能够由带传感器（20）分辨的测量斑小于最小的位置标记（58）。
14.一种用于处理根据前述权利要求之一所述的测试带单元的测试带设备，具有：用于作为消耗单元能够更换的测试带单元（12）的带传动装置（16）；用于在测量位置中扫描测试区（32）的测量单元（18）；以及包括带传感器（20）的控制设备（22），该控制设备（22）用于根据位置标记（44）的规格控制带传动装置（16）。
15.根据权利要求14所述的测试带设备, 其特征在于,所述测试带单元以带盒为形式。
16.根据权利要求14所述的测试带设备, 其特征在于, 带传感器（20）具有光源（36）和光接收器（38），其中光源和光接收器这样定向到载体带（34）上，即基本上仅有散射反射光被检测到。
17.根据权利要求14至16之一所述的测试带设备, 其特征在于, 控制设备（22）被构造为在学习阶段在扫描载体带（34）时检测所属的信号电平并且由此确定切换阈值以用于后续对位置标记（44）和其它带区域的区分。
18.根据权利要求14至16之一所述的测试带设备, 其特征在于, 控制设备（22）被构造用于将在进带时所扫描的信号模式与位置标记（44）的所存储的信号模式相比较，使得在被识别为故障情况的偏差的情况下能够提供后续的带片段（42）。
19.根据权利要求14至16之一所述的测试带设备, 其特征在于, 检测位置标记的带传感器（20）沿着带传输路径以预先给定的距离以在测试带设备中位置固定的方式布置在测量单元（18）之前或之后。
20.根据权利要求14至16之一所述的测试带设备, 其特征在于,在开始位置中用于功能检查的检查区（50）布置在测量单元（18）之前，其中在检查区（50）与下一未使用的测试区（32）之间的测试带区域没有位置标记（44）。
21.根据权利要求14至16之一所述的测试带设备, 其特征在于,在开启或设备激活与在测量位置处提供测试区（32）之间的准备时间小于8s。
22.根据权利要求21所述的测试带设备, 其特征在于,所述准备时间小于3s。
23.根据权利要求14至16之一所述的测试带设备, 其特征在于,用于测试带的保护盖板在打开时同时形成用于直接开启该设备的开关。
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