CN107167582A - 用于样本的分析检查的测试元件分析系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于样本的分析检查的测试元件分析系统，包括：评估设备，其具有：测试元件支承器，用于定位包含样本的测试元件；以及测量设备，用于测量测试元件的测量区中的改变，所述改变表示样本的分析物或参数的特性；条形码读取器，用于读取测试元件上的条形码，其中所述条形码读取器包括：电路板，具有面向被定位在测试元件支承器中的测试元件的条形码的正侧以及背对测试元件的背侧，其中所述条形码读取器的电子控制元件被设置在电路板上，并且其中所述电路板包括穿透所述电路板的腔；相机载体元件，其被设置在所述电路板的背侧上；以及相机，电连接到相机载体元件，其中相机载体元件和相机被定位成使得相机通过腔来观测条形码。

Description

用于样本的分析检查的测试元件分析系统

技术领域

本发明涉及用于样本的分析检查的测试元件分析系统以及涉及用于制造该系统的方法。根据本发明的设备和方法主要可以用在对样本（诸如体液的样本）中的至少一个分析物进行定性或定量检测和/或用于确定样本的至少一个参数的领域中。其它应用领域是可行的。

背景技术

在医学技术和诊断学的领域中，已知用于确定样本中的一个或多个分析物的存在和/或浓度的大量设备和方法，该样本特别是流体样本，诸如体液。在不限制本发明的范围的情况下，在下文中，主要参考血液中的凝结参数的确定或者主要参考血糖浓度。然而，应当注意到，可以以类似的方式使用其它类型的样本或其它类型的分析物或参数。

为了执行快速且简单的测量，已知若干类型的测试元件，其主要基于使用一个或多个测试化学品，即基于使用一个或多个化学物质、一个或多个化学化合物或一个或多个化学混合物，其被适配用于执行用于检测分析物的检测反应。测试化学品通常还被称作测试物质、测试试剂、测试化学组成或称作检测器物质。对于也可用在本发明内的潜在测试化学品和包括这样的测试化学品的测试元件的细节，可以参考J. Hoenes等人的: TheTechnology Behind Glucose Meters: Test Strips, Diabetes Technology &Therapeutics, Vol. 10, 增刊1, 2008, S-10至S-26。其它类型的测试元件和/或测试物质是可行的且可以用在本发明内。

通过使用一个或多个测试化学品，可以发起检测反应，其过程取决于待确定的至少一个分析物的存在和/或浓度。检测反应优选地可以是分析物特定的。通常，如在本发明中也可以是这种情况：测试化学品被适配成在分析物存在于体液中时执行至少一个检测反应，其中检测反应的范围和/或程度通常取决于分析物的浓度。一般而言，测试化学品可以被适配成在分析物存在的情况下执行检测反应，其中测试化学品和体液中的至少一个的至少一个可检测的性质由于检测反应而改变。所述至少一个可检测的性质一般可以选自物理性质和化学性质。在下文中，在不限制潜在的其它实施例的情况下，将主要参考其中一个或多个物理性质由于检测反应而改变（诸如至少一个电学性质和至少一个光学性质中的一个或多个）的检测反应。此外，在不限制可替换的解决方案的情况下，将参考其中电气可检测的至少一个化学性质被改变的检测反应，即，将参考电化学测试元件。然而，其它测试元件（诸如光学测试元件）也是可使用的。

在分析设备的技术领域中，使用条形码和条形码读取器是可能的，诸如用于提供与用于测试元件分析系统的测试元件的具体细节有关的信息。因而，作为示例，批特定的数据、满期日期、校准参数或与测试元件有关的其它信息可以被传递到分析系统。

在EP 1 851 680 B1和US 7,635,834 B2中，公开了用于在检测设备上且特别是在CCD或CMOS元件上借助于针孔孔径对对象（特别是承载信息的光学图案或码）进行光学成像的系统。特别地，描述了具有特殊设备的系统，该特殊设备基本上补偿由针孔孔径引起的成像缺陷，且特别是补偿在检测设备上由针孔孔径形成的对象的图像的亮度方面的系统固有外围减小。

尽管有已知设备和方法的优点，但若干技术挑战仍然存在。因而，特别是对于手持设备，条形码读取器的体积以及总体光学系统的高度仍然是问题。这主要是由于以下事实：典型的条形码在测试元件上延伸至少若干毫米。为了读取所述横向尺寸的条形码，尽管可以使用广角相机，但是条形码和条形码读取器之间的自由工作距离仍然是相当显著的，这必须被考虑作为用于分析系统的附加空间和体积。

要解决的问题

因此，本发明的目的是提供至少部分地克服上述技术挑战的设备和方法。特别地，应当提出用于样本的分析检查的测试元件分析系统以及用于制造该系统的方法，其允许如与具有条形码读取器的常规分析设备相比的小体积以及工作空间缩减。

发明内容

该问题由具有独立权利要求的特征的用于样本的分析检查的测试元件分析系统以及用于制造该系统的方法来解决。可以以隔离的方式或以任何任意组合实现的优选实施例被列出在从属权利要求中。

如在下文中所使用的，术语“具有”、“包含”或“包括”或其任何任意的语法上的变型以非排他的方式被使用。因而，这些术语既可以指代其中除由这些术语引入的特征外没有另外的特征存在于该上下文中所述的实体中的情形，又可以指代其中存在一个或多个另外的特征的情形。作为示例，表述“A具有B”、“A包含B”以及“A包括B”既可以指代其中除B外没有其它元素存在于A中的情形（即，其中A仅仅且排他地包括B的情形），又可以指代其中除B外一个或多个另外的元素（诸如元素C、元素C和D或甚至另外的元素）存在于实体A中的情形。

另外，应当注意到，指示特征或元素可以存在一次或多于一次的术语“至少一个”、“一个或多个”或类似的表述通常在引入相应的特征或元素时将被使用仅一次。在下文中，在大多数情况中，当指代相应的特征或元素时，表述“至少一个”或者“一个或多个”将不被重复，尽管有以下事实：相应的特征或元素可以存在一次或多于一次。

此外，如在下文中所使用的，术语“优选地”、“更优选地”、“特别地”、“更特别地”、“具体地”、“更具体地”或类似的术语结合可选特征而使用，而不限制可替换的可能性。因而，由这些术语引入的特征是可选特征且不意图以任何方式限制权利要求的范围。如技术人员将认识到的，本发明可以通过使用可替换的特征而执行。类似地，由“在本发明的实施例中”或类似的表述引入的特征意图是可选特征，而没有关于本发明的可替换实施例的任何限制、没有关于本发明的范围的任何限制、并且没有关于将以这样的方式引入的特征与本发明的其它可选或非可选特征进行组合的可能性的任何限制。

在本发明的第一方面中，公开了一种用于样本、特别是体液的分析检查的测试元件分析系统。所述测试元件分析系统包括至少一个评估设备，其具有至少一个测试元件支承器，所述测试元件支承器用于定位包含样本的至少一个测试元件。此外，所述评估设备包括用于测量测试元件的测量区中的改变的至少一个测量设备。所述改变表示样本的分析物或参数的特性。此外，所述测试元件分析系统包括用于读取测试元件上的至少一个条形码的至少一个条形码读取器。所述条形码读取器包括至少一个电路板。所述电路板具有正侧，所述正侧面向被定位在测试元件支承器中的测试元件的条形码。此外，所述电路板具有至少一个背侧，所述背侧背对测试元件。所述条形码读取器的至少一个电子控制元件被设置在电路板上。所述电路板包括至少一个腔，所述腔至少部分地或完全地穿透电路板。所述条形码读取器还包括被设置在电路板的背侧上的至少一个相机载体元件以及至少一个相机。相机电连接到相机载体元件，其中相机载体元件和相机被定位成使得相机通过电路板的腔来观测条形码。

如本文中还使用的，术语“系统”指代形成整体的交互或相互依赖的组成部分的任意集合。特别地，组件可以彼此交互以便履行至少一个共同的功能。至少两个组件可以被独立地处置或者可以耦合或可连接。因而，术语“测试元件分析系统”一般指代能够交互以便通过与任意测试元件交互来执行至少一个分析检测（特别是样本的至少一个分析物的至少一个分析检测）的至少两个元件或组件的组。测试元件分析系统一般还可以被称为分析系统、分析套件、传感器系统或测量系统。

如在本发明内一般所使用的，术语“患者”和“用户”可以指代人类或动物，这与以下事实无关：人类或动物分别可能处于健康状况中或可能患有一种或多种疾病。作为示例，患者或用户可以是患有糖尿病的人类或动物。然而，附加地或可替换地，本发明可以适用于其它类型的用户或患者或疾病。

如在本文中还使用的，术语“样本”可以指代针对分析、测试或研究而采取的任意材料或材料组合。样本可以是意图类似于且表示更大量的有限量的某物。然而，样本还可以包括完全的试样。样本可以是固体样本、液体样本、或气体样本、或这些的组合。特别地，样本可以是流体样本，即，完全或部分地处于液体状态中和/或处于气体状态中的样本。样本的量在其体积、质量或大小方面可以是可描述的。然而，其它尺寸是可行的。样本可以包括仅一个材料或仅一个化合物。可替换地，样本可以包括若干材料或化合物。

术语“分析物”一般指代可存在于样本中且其存在和/或浓度对于用户、患者或医务人员（诸如医学医生）而言可能有趣的任意元素、成分或化合物。特别地，分析物可以是或可以包括可参与用户或患者的新陈代谢的任意化学物质或化学化合物，诸如至少一个代谢物。所述至少一个分析物的检测特别地可以是分析物特定的检测。

术语“参数”一般可以指代在分析测试内可获得或者通过分析测试可获得的任意值，诸如测量值。示例性地，参数可以对应于如上所述的样本的性质和/或至少一个分析物的性质。特别地，参数可以是凝结参数，诸如到分析物的凝结时间。对于关于如在本文中还使用的术语“凝结参数”的进一步细节，可以参考US 2006/0035298。

如在本文中还使用的，术语“体液”可以指代通常存在于用户或患者的身体或身体组织中和/或可由用户或患者的身体产生的流体。作为身体组织的示例，可以命名间质组织。因而，作为示例，体液可以选自包括血液和间质液的组。然而，附加地或可替换地，可以使用一种或多种其它类型的体液，诸如唾液、泪液、尿液或其它体液。在检测至少一个分析物期间，体液可以存在于身体或身体组织内。因而，特别地，如以下将进一步详细概述的，传感器可以被配置用于检测身体组织中的至少一个分析物。

术语“分析检查”一般可以指代确定至少一个分析物的存在和/或量和/或浓度的过程，或者指代确定表示样本性质的特性的样本参数（例如表示血液样本的凝结性质的特性的凝结参数）的过程。检测可以是或可以包括定性检测，简单地确定至少一个分析物的存在或至少一个分析物的不存在，和/或可以是或可以包括定量检测，其确定至少一个分析物的量和/或浓度。作为检测的结果，可以产生至少一个信号，其表征检测的结果，诸如至少一个测量信号。所述至少一个测量信号特别地可以是或可以包括至少一个电子信号，诸如至少一个电压和/或至少一个电流。所述至少一个信号可以是或可以包括至少一个模拟信号和/或可以是或可以包括至少一个数字信号。

术语“测试元件”一般可以指代能够检测样本中的分析物或确定样本的参数的任意设备。测试元件可以特别地是条状测试元件。如本文中所使用的，术语“条状”指代具有细长形状和厚度的元件，其中元件在横向维度上的延伸超过元件的厚度，诸如是至少2倍、优选地至少5倍、更优选地至少10倍、并且最优选地至少20倍或甚至至少30倍。因而，测试元件还可以称作测试条。

测试元件可以包括当分析物存在于样本中时改变至少一个可检测的性质的至少一个成分或至少一个试剂，诸如测试化学组成。术语“测试化学组成”，还称作测试化学品，可以指代被适配成在分析物存在的情况下改变至少一个可检测的性质的任意材料或材料组成。通常，该性质可以选自电化学可检测的性质和/或光学可检测的性质，诸如颜色改变和/或缓解性质中的改变。特别地，测试化学组成可以是高度选择性的测试化学组成，其仅仅在分析物存在于被施加到测试元件的体液的样本中的情况下改变性质，而如果分析物不存在，则没有改变发生。更优选地，性质的改变或程度可以取决于体液中的分析物的浓度，以便允许分析物的定量检测。

特别地，测试元件可以包括至少一个试剂，所述试剂被配置用于激活体液的成分的凝结。试剂可以包括凝血致活酶的反应性成分和肽底物。因而，在试剂暴露于样本的情况中，凝血致活酶可以激活凝块，并且，可以生成凝血酶。凝血酶可以分裂肽底物，并且，可以生成电化学信号。电化学信号可以关于其发生的时间而被评估。然而，其它试剂和/或测量原理可以是可行的。

如在本文中所使用的，术语“电化学检测”指代通过电化学手段（诸如电化学检测反应）而对分析物的电化学可检测的性质的检测。因而，例如，电化学检测反应可以通过将一个或多个电极电势（诸如工作电极的电势）与一个或多个另外的电极（诸如反电极或参考电极）的电势进行比较而被检测。检测可以是分析物特定的。检测可以是定性和/或定量检测。

测试元件可以具有能够执行表示分析物或参数的特性的至少一个改变的至少一个测量区。如在本文中还使用的，术语“测量区”可以指代其中进行任意测量（特别是分析测量）的对象的任意区域或区。特别地，如上所述的测试化学组成可以位于测量区内，特别是在测量区的表面上。

测试元件可以是电化学测试元件。术语“电化学测试元件”可以指代被配置用于进行至少一个电化学检测的任意测试元件。如本文中所使用的，术语“电化学检测”指代至少一个任意分析物的电化学可检测的性质的检测，诸如电化学检测反应。因而，例如，电化学检测反应可以通过将一个或多个电极电势（诸如工作电极的静电势）与一个或多个另外的电极（诸如反电极或参考电极）的静电势进行比较而被检测。检测可以是分析物特定的。检测可以是定性和/或定量检测。测试元件可以包括被配置用于接收样本的至少一个毛细管。术语“毛细管”一般指代任意小的细长空隙容积、诸如小管。通常，毛细管可以包括毫米或亚毫米范围中的尺寸。通常，流体介质可以通过毛细作用来迁移通过毛细管，其中流体介质可以在没有外力（比如重力）辅助的情况下、由于在流体介质与面向流体介质的毛细管表面之间的分子间力而在毛细管的窄空间中流动。

测试元件还可以包括至少一个条形码。如在本文中还使用的，术语“条形码”可以指代下述任意信息载体：其被配置成通过光学或光电子手段而读出，并且其可以具有多个光学可检测的模块，其中每一个光学可检测的模块可以假定至少两个不同的光学可检测的状态。特别地，条形码可以承载选自包括以下各项的组的至少一个光学信息项：测试类型；批次或批号；制造日期；满期日期；关于校准的信息项。仍然，其它光学信息是可行的。

术语“模块”一般可以指代条形码的二维或三维区。特别地，模块可以是或可以包括条形码的载体的表面上的所定义的二维区，或者否则到载体的材料内的三维区。模块可以特别地是条形码的信息的最小单元。

然而本申请不受限于的重要示例是所谓的线性码或线码，即一维条形码，其中模块包括可假定至少两个不同值（例如“白色”和“黑色”）的行的序列。作为对此的可替换方案或附加于此，使用还可以由二维条形码（例如所谓的数据矩阵码）构成，其中模块在两个方向上被应用且例如被布置成形成矩阵。在该情况下，模块可以例如被体现为方形或矩形。然而，原则上，其它实施例也可以是可行的。关于可能的条形码，可以参考例如根据EAN（欧洲物品编号）、UPC（通用产品编码）或类似编码的常规商用条形码。用于条形码的其它已知标准也是可适用的。关于二维条形码，可以参考例如数据矩阵码、QR码、根据PDF标准的编码或类似的编码。

条形码可以特别地是包括至少两个不同的光学可检测的状态的二进制条形码。在二进制条形码的情况中，所述至少两个状态可以是二进制的，即，可以假定第一状态或第二状态。然而，原则上，其它实施例也可以是可行的，即，其中多于两个状态可以可行的实施例，其例如可以在所谓的灰度码的范围内实现。

可假定至少两个状态的光学可感知的性质可以是不同类型的光学性质中的一个。示例性地，这可以是反射率、颜色、荧光性、透明性、或另一类型的光学性质、或者上述和/或其它性质的组合。光学可感知的性质可以例如被直接引入到条形码的载体中，例如引入到材料中和/或引入到载体的表面上，或可以作为附加标记材料而例如被施加到载体。示例性地，可以参考将颜色打印到载体的表面上，作为其结果，例如，载体表面的反射率和/或透明性和/或载体表面的荧光性质被改变。示例性地，该附加标记材料可以被打印、喷射或滴注到载体上或者否则借助于分离的载体元件（例如黏合膜）而施加到载体。可替换地，还可以可行的是修改载体本身，例如通过辐照，例如借助于激光器，借助于该激光器，将条形码直接施加到载体上或引入到载体中，或者进而到连接到载体的标记材料上或到其中。各种实施例可以是可行的。

术语“条形码读取器”一般可以指代被配置成至少在以下程度上读出条形码的任意设备：来自条形码的信息被转换成电信号或条形码读取器的数据存储的存储状态。因此，条形码读取器可以包括具有光学发射器的至少一个设备，该光学发射器用于发射至少一种电磁辐射，优选地，可见和/或红外和/或紫外光谱范围中的光。该设备因而还可以被称作光源。

此外，条形码读取器包括至少一个相机。如在本文中还使用的，术语“相机”可以指代被配置用于接收电磁辐射（优选地，红外和/或可见和/或紫外光谱范围中的光）的任意光学仪器。因而，相机可以被配置用于记录图像，该图像可以被本地存储、被传输到另一位置或这二者。相机还可以被称作检测器或光学检测器。

特别地，术语“相机”可以涉及被配置成以定性或优选地定量的方式捕获可假定至少两个状态的条形码的模块的性质的任意设备。相机可以被配置用于至少条形码的模块的一维捕获。如在本文中还使用的，条形码的术语“信息模块的捕获”一般可以指代以时间序列记录信息的相机的性质，特别是在条形码相对于条形码读取器移动的情况中。

相机可以是集成芯片，包括CCD或CMOS相机中的一个或多个。特别地，相机可以包括至少一个光学敏感的元件，例如光电二极管、光电池、CCD芯片、光电晶体管或类似的光学敏感的元件，其可以被配置成检测入射电磁辐射（更特别地，可见和/或红外和/或紫外光谱范围中的光）的强度或强度中的改变。术语“电荷耦合器件（CCD）相机”一般可以指代包括大量（特别是至少一百个）排成行的小型光传感器的阵列的任意设备。每个光传感器可以被配置成测量光的强度。CCD相机可以被配置成生成与应当被描绘（特别是通过顺序地测量跨行中的每个光传感器的电压）的对象的模式相同的至少一个电压模式。术语“互补金属氧化物半导体（CMOS）相机”一般可以指代包括像素传感器（特别是光电检测器）阵列和有源放大器的任意设备。因而，CMOS相机可以通过互补金属氧化物半导体技术而生产。除此之外，集成相机芯片可以包括透镜系统或孔系统中的一个或多个。术语“透镜”可以指代被配置成通过折射影响光束聚焦的任意透射光学设备，并且术语“孔（aperture）”一般可以指代光行进通过的任意孔洞或开口。

术语“电路板”一般可以指代被配置成特别地通过使用轨道、焊盘和/或其它元件（诸如晶体管或电阻器）机械地支撑和/或电连接电子组件的任意设备。电路板可以特别地是印刷电路板。术语“印刷电路板”一般可以指代下述任意电路板：其中轨道、焊盘和/或其它组件可以从被层压到非导电基底上的铜片材中蚀刻。基底可以示例性地由纤维玻璃、复合环氧树脂、层压材料中的至少一个制成。如上所述，条形码读取器的至少一个电子控制元件被设置在电路板上。术语“电子控制元件”一般可以指代被配置成控制一个或多个电学系统或子系统的任意电子设备。特别地，电子控制元件可以包括被配置用于进行下述一个或多个的至少一个电子组件：驱动、监控或评估条形码读取功能。条形码评估设备可以被配置用于控制条形码读取和/或用于进行对由相机提供的光学信息的记录、存储、评估、监控中的一个或多个。特别地，条形码评估设备可以被配置成从条形码中导出至少一项信息。条形码评估设备可以包括软件和/或硬件组件。此外，电子控制元件可以包括至少一个数据处理设备，可选地具有一个或多个易失性或非易失性存储元件。此外，电子控制元件可以包括一个或多个操作元件，诸如录入命令和/或控制数据和/或其它信息。此外，电子控制元件可以包括一个或多个显示设备和/或其它类型的用户接口。电子控制元件可以被体现为单个组件或可以被体现为多个部分，可选地还分布在电路板的各种区上。控制元件可以包括处理器、FPGA、DSP或ASIC中的一个或多个。其它实施例是可行的。

如上所述，电路板具有正侧和背侧。术语“侧”一般可以指代可以从一个视角可观看的对象的任意组件或部分。在对象具有立方体形状的情况中，术语“侧”可以特别地指代立方体的一个表面。术语“正侧”和“背侧”可以被视为描述，而没有指定次序且没有排除若干种类的正侧和背侧面可以被应用的可能性。

如上所述，电路板包括穿透电路板的至少一个腔。术语“腔”一般可以指代固体材料的表面内的任意空隙容积。特别地，腔可以是电路板中的通孔。可选地，通孔可以被层（特别地，被透明层）覆盖。层可以在电路板的一侧上（特别地在电路板的背侧上）覆盖通孔。此外，腔可以具有选自包括以下各项的组的至少一个横截面：圆形横截面、椭圆形横截面、多边形横截面，特别是矩形横截面。

术语“载体元件”一般可以指代被配置成支承、支撑或接收另一元件的任意对象。所述另一元件可以松弛地位于所述对象上或可以稳固地附连到所述对象。示例性地，所述另一元件可以接合到所述对象上或可以集成到所述对象中。术语“接合的”一般可以指代固定地连接到另一对象的任意元件的性质。特别地，元件可以经由至少一个黏合材料或经由焊接而连接到所述对象。然而，其它实施例可以是可行的。术语“集成的”可以指代下述状态：其中两个或更多个对象可以被永久地构建到所述两个或更多个对象中的至少另一个中。因而，所述两个或更多个对象可以形成单个件。因而，所述两个或更多个对象可以以节省空间或紧致的方式布置。此外，所述两个或更多个对象可以以互补的方式被设计成使得组件可能能够与彼此交互。示例性地，相机载体元件可以是以下之一：接合到电路板的背侧上或可以集成到电路板的背侧中和/或经由至少一个插头连接而连接到电路板的背侧。特别地，电路板和相机载体元件可以是印刷电路板，并且相机载体元件的印刷电路板可以接合在电路板的背侧上。

术语“评估设备”一般可以指代被配置成从数据中导出至少一项信息的任意设备。特别地，评估设备可以被配置成从至少一个信号中导出关于以下各项的至少一项信息：体液中分析物的存在和/或浓度或者体液的参数。

如上所述，评估设备包括测量设备。术语“测量设备”一般可以指代可被配置成检测至少一个信号的任意设备，优选地，电子设备。信号可以是光学信号和/或电化学信号。测量设备可以与测试元件无关地处置，且可以被适配成与测试元件交互以便执行分析，诸如通过检测至少一个信号。因而，术语“测量设备”通常还可以被称为测量设备、分析设备、仪表或测试设备。

如上所述，评估设备包括测试元件支承器。术语“测试元件支承器”一般可以指代被配置成接收或支承任意测试元件的任意对象。特别地，测试元件可以被定位在测试元件支承器内的特定位置上，使得测试元件在至少一个方向上的移动可以至少在很大程度上被抑制。因而，测试元件的测量区和/或条形码可以分别位于相对于测量设备和相机的预定位置中。测试元件可以特别地被配置成被可逆地置于测试元件支承器中。因而，测试元件可以在没有另外的麻烦的情况下可从测试元件支承器移除。仍然，其它实施例是可行的。测试元件可以至少部分地被接收在测试元件支承器中。术语“被接收”一般可以指代对象完全或至少部分地位于或被插入到插座中或另一元件的开口中的状况。因而，对象的一部分可以位于所述另一元件外部。示例性地，测试元件支承器可以包括被配置用于接收测试元件的至少一个插座。因而，插座可以被成形为与测试元件互补。因此，插座和测试元件可以被配置成建立形状配合（form-fit）的连接。条形码读取器和测量设备可以位于插座的相对侧上。仍然，其它实施例是可行的。测试元件支承器可以包括具有接触表面的至少一个接触元件，所述接触表面允许测试元件的接触表面与测试元件支承器的接触表面之间的电接触。

相机载体元件可以包括电连接到相机的电接触部。因而，电接触部可以电连接到电路板的至少一个电接触部。电路板的电接触部可以位于电路板的背侧上。电路板可以包括至少一个通路，其将位于背侧上的电路板的电接触部与位于正侧上的至少一个电子控制元件电连接。如本文中所使用的，术语“接触元件”一般指代导电的任意元件。此外，接触元件可以包括一个或多个表面，特别是平坦表面，其可以被配置成与其它导电元件建立紧密连接。术语“通路”一般可以指代穿过一个或多个相邻层的至少一个平面的层之间的任意电连接。

相机载体元件可以包括至少一个印刷电路板，所述印刷电路板具有至少一个电接触焊盘，所述电接触焊盘具有相机电接合在其上。如本文中所使用的，术语“接触焊盘”一般指代具有导电的开放或电可接触表面的元件。作为示例，接触焊盘可以是或可以包括至少一个导电材料的至少一个层，所述导电材料直接地或间接地可以沉积到基底上，且提供电可接触表面。在与基底的表面平行的方向或维度上，接触焊盘可以提供接触表面区域，诸如具有矩形形状、多边形形状或圆形形状的区域。其它形状是可能的。

相机载体元件可以包括相机载体元件腔。相机载体元件可以被定位成使得相机载体元件腔完全或部分地位于腔内部或以与电路板的腔重叠的方式定位。相机可以被安装在相机载体元件腔内部。特别地，相机载体元件腔可以是盲孔，其具有面向测试元件的开口。相机载体元件可以包括相机载体元件腔内部的至少一个电接触焊盘，并且相机可以电接合到电接触焊盘上。

相机可以包括正面。如本文中还使用的术语“面”可以指代可以从一个视角可观看的对象的部分。特别地，相机的正面可以指代被配置用于记录图像的相机部分。因而，术语“正面”可以被视为描述，而没有指定次序并且没有排除若干种类的正面可以存在的可能性。测试元件支承器内部的测试元件的条形码与电路板的正侧之间的距离可以小于条形码与相机正面之间的距离。特别地，条形码与相机正侧之间的距离可以按至少电路板厚度而超过条形码与电路板正侧之间的距离。如本文中还使用的，术语“距离”可以指代两个或更多个对象距彼此相隔多远的数值描述。特别地，距离可以指代物理长度。术语“厚度”一般可以指代任意对象的与对象的延伸方向垂直的尺寸。特别地，电路板可以具有细长形状，并且正侧可以指代电路板的沿延伸方向延伸的一侧。因而，厚度可以指代电路板的与电路板的正侧垂直的尺寸。特别地，电路板的厚度可以贡献于相机的自由工作距离。术语“自由工作距离”可以指代任意相机（特别是相机的正透镜）与任意所聚焦的对象之间的距离。

在本发明的另一方面中，公开了一种用于制造根据如上所述或如下进一步描述的任何实施例的测试元件分析系统的方法。所述方法包括如独立权利要求中给出且如列出如下的方法步骤。这些方法步骤可以以给定的次序执行。然而，这些方法步骤的其它次序是可行的。此外，这些方法步骤中的一个或多个可以并行地和/或以适时重叠的方式执行。此外，这些方法步骤中的一个或多个可以重复执行。此外，可以存在没有列出的附加方法步骤。

用于制造测试元件分析系统的方法包括：

a) 提供电路板；

b) 提供相机载体元件；

c) 将相机连接到相机载体元件；

d) 将相机载体元件连接到电路板的背侧。

在步骤c）中，相机可以通过接合而连接到相机载体元件。特别地，相机载体元件可以接合到电路板的背侧。附加地或可替换地，载体元件和电路板可以被制造为一个单个件。

所提出的用于样本的分析检查的测试元件分析系统以及所提出的用于制造测试元件分析系统的方法提供了相比于已知设备和方法的许多优点。

通常，组件的构造高度（特别是在手持医学设备（诸如手持分析系统）的领域中）仍然是有挑战性的。由于不仅光学系统本身的元件的构造高度而且还有自由工作距离都贡献于相机或相机系统的所需总构造高度，因此这方面可能特别地必须被考虑。

通常，常见的测试元件分析系统一般可以包括大的安装空间、大的自由工作距离和/或可以是高价格的。一般在小安装空间的情况中，可能存在长焦距，其可能特别地导致大的自由工作距离。此外，构造单元可能一般仅仅在短期（消费者市场）内是可用的。

因此，根据本发明的测试元件分析系统可以包括相机，所述相机被置于载体元件的载体元件腔中且可以示例性地焊接到载体元件和/或可以被密封。该单元可以焊接到电路板的背侧，其中相机俯视，即朝向电路板的腔。相机可以面向要通过电路板的腔而检测的平面。因此，电路板的厚度可以贡献于自由工作距离。

在另一方面中，公开了一种用于读取至少一个条形码的条形码读取器。所述条形码读取器包括：

-至少一个电路板，所述电路板具有面向条形码的正侧和背对条形码的至少一个背侧，其中条形码读取器的至少一个电子控制元件被设置在电路板上，并且其中电路板包括穿透电路板的至少一个腔；

-至少一个相机载体元件，其被设置在电路板的背侧上；

-至少一个相机，所述相机电连接到相机载体元件，其中相机载体元件和相机被定位成使得相机通过腔来观测条形码。

对于条形码读取器的特征的定义以及对于条形码读取器的可选细节，可以参考如上所公开或如下进一步详细公开的测试元件分析系统的实施例中的一个或多个。特别地，条形码读取器可以被体现成具有参考根据测试元件分析系统的一个或多个实施例的条形码读取器的特征。

根据本发明的测试元件分析系统的优点可以是低构造高度，特别是在相机可以被置于相机载体元件内时。此外，相机可以被保护免受机械应力且可以被屏蔽对抗环境影响，诸如潮湿和/或环境大气、电磁影响等等。保护可以特别地通过将相机置于相机载体元件内和/或通过密封相机（特别是通过密封相机载体元件腔）而实现。此外，自由工作距离可以增加，特别是在相机可以被配置成通过电路板的腔来观看时。示例性地，腔可以集成到相机载体元件中。最后，这可能导致较低的自由工作距离，其可以被电路板的较高厚度补偿。

总结本发明的研究结果，以下实施例是优选的：

实施例1：一种用于样本、特别是体液的分析检查的测试元件分析系统，包括：

-至少一个评估设备，其具有：至少一个测试元件支承器，用于定位包含样本的至少一个测试元件；以及至少一个测量设备，用于测量测试元件的测量区中的改变，所述改变表示样本的分析物或参数的特性；

-至少一个条形码读取器，用于读取测试元件上的至少一个条形码，其中所述条形码读取器包括：

○至少一个电路板，所述电路板具有面向被定位在测试元件支承器中的测试元件的条形码的正侧以及背对测试元件的至少一个背侧，其中条形码读取器的至少一个电子控制元件被设置在电路板上，并且其中所述电路板包括穿透电路板的至少一个腔；

○至少一个相机载体元件，其被设置在电路板的背侧上；

○至少一个相机，所述相机电连接到相机载体元件，其中相机载体元件和相机被定位成使得相机通过腔来观测条形码。

实施例2：根据前项实施例的测试元件分析系统，其中相机载体元件是以下之一：接合到电路板的背侧上、集成到电路板的背侧中或经由至少一个插头连接而连接到电路板的背侧。

实施例3：根据前述实施例中任一个的测试元件分析系统，其中相机载体元件包括至少一个印刷电路板，所述印刷电路板具有至少一个电接触焊盘，所述电接触焊盘具有相机电接合在其上。

实施例4：根据前述实施例中任一个的测试元件分析系统，其中电路板和相机载体元件是印刷电路板，其中相机载体元件的印刷电路板接合在电路板的背侧上。

实施例5：根据前述实施例中任一个的测试元件分析系统，其中所述腔是电路板中的通孔。

实施例6：根据前述实施例中任一个的测试元件分析系统，其中相机载体元件包括相机载体元件腔，其中所述相机载体元件被定位成使得相机载体元件腔完全或部分地位于腔内部或者以与电路板的腔重叠的方式定位，其中相机被安装在相机载体元件腔内部。

实施例7：根据前项实施例的测试元件分析系统，其中相机载体元件腔是盲孔，其具有面向测试元件的开口。

实施例8：根据前述两个实施例中任一个的测试元件分析系统，其中相机载体元件包括相机载体元件腔内部的至少一个电接触焊盘，其中相机电接合到电接触焊盘上。

实施例9：根据前述实施例中任一个的测试元件分析系统，其中相机包括正面，其中在被置于测试元件支承器内部时测试元件的条形码与电路板的正侧之间的距离小于条形码与相机正面之间的距离。

实施例10：根据前项实施例的测试元件分析系统，其中条形码与相机正面之间的距离按至少电路板厚度而超过条形码与电路板的正侧之间的距离。

实施例11：根据前项实施例的测试元件分析系统，其中电路板的厚度贡献于相机的自由工作距离。

实施例12：根据前述实施例中任一个的测试元件分析系统，其中测试元件支承器包含接触元件，所述接触元件具有接触表面，所述接触表面允许测试元件的接触表面与测试元件支承器的接触表面之间的电接触。

实施例13：根据前述实施例中任一个的测试元件分析系统，其中测试元件支承器包括被配置用于接收测试元件的至少一个插座。

实施例14：根据前项实施例的测试元件分析系统，其中条形码读取器和测量设备位于插座的相对侧上。

实施例15：根据前述实施例中任一个的测试元件分析系统，其中测试元件分析系统还包括至少一个测试元件，所述测试元件具有能够执行表示分析物或参数的特性的至少一个改变的至少一个测量区，所述测试元件还具有至少一个条形码。

实施例16：根据前项实施例的测试元件分析系统，其中测试元件是电化学测试元件。

实施例17：根据前述两个实施例中任一个的测试元件分析系统，其中条形码承载选自包括以下各项的组的至少一个光学信息：测试类型；批次或批号；制造日期；满期日期；关于校准的信息项。

实施例18：根据前述三个实施例中任一个的测试元件分析系统，其中测试元件包括被配置用于接收样本的至少一个毛细管。

实施例19：根据前述四个实施例中任一个的测试元件分析系统，其中测试元件包括被配置用于激活体液的成分的凝结的至少一个试剂。

实施例20：根据前述实施例中任一个的测试元件分析系统，其中电子控制元件包括至少一个条形码评估设备，所述条形码评估设备被配置用于进行以下各项中的至少一个：对由相机提供的光学信息的记录、存储、评估、监控。

实施例21：根据前述实施例中任一个的测试元件分析系统，其中相机是集成相机芯片，其包括CCD或CMOS相机中的一个或多个。

实施例22：根据前项实施例的测试元件分析系统，其中集成相机芯片还包括透镜系统或孔系统中的一个或多个。

实施例23：根据前述实施例中任一个的测试元件分析系统，其中相机载体元件包括电连接到相机的电接触部。

实施例24：根据前述实施例中任一个的测试元件分析系统，其中相机载体元件的电接触部电连接到电路板的至少一个电接触部。

实施例25：根据前项实施例的测试元件分析系统，其中电路板的电接触部位于电路板的背侧上，并且其中所述电路板包括至少一个通路，所述通路将电路板的电接触部与被设置在正侧上的至少一个电子控制元件电连接。

实施例26：一种用于制造根据前述实施例中任一个的测试元件分析系统的方法，所述方法包括：

a) 提供电路板；

b) 提供相机载体元件；

c) 将相机连接到相机载体元件；

d) 将相机载体元件连接到电路板的背侧。

实施例27：根据前项实施例的方法，其中相机通过接合而连接到相机载体元件。

实施例28：根据前述两个实施例中任一个的方法，其中相机载体元件接合到电路板的背侧。

实施例29：根据实施例26或27中任一个的方法，其中相机载体元件和电路板被制造为一个单个件。

实施例30：一种用于读取至少一个条形码的条形码读取器，其中所述条形码读取器包括：

-至少一个电路板，所述电路板具有面向条形码的正侧以及背对条形码的至少一个背侧，其中条形码读取器的至少一个电子控制元件被设置在电路板上，并且其中所述电路板包括穿透电路板的至少一个腔；

-被设置在电路板的背侧上的至少一个相机载体元件；

-至少一个相机，所述相机电连接到相机载体元件，其中相机载体元件和相机被定位成使得相机通过腔来观测条形码。

实施例31：根据前项实施例的条形码读取器，所述条形码读取器具有参考如实施例1至25中的一个或多个实施例中所公开的条形码读取器的特征。

附图说明

将在优选实施例的随后描述中、优选地结合从属权利要求而更详细地公开本发明的另外的可选特征和实施例。其中，相应的可选特征可以以隔离的方式以及以任何任意可行的组合而实现，如技术人员将认识到的那样。本发明的范围不受优选实施例限制。实施例在附图中被示意性地描绘。其中，这些附图中的相同参考标号指代相同的或功能上可比较的元件。

在附图中：

图1A至1B以后视图（图1A）和以前视图（图1B）示出了测试元件的示例性实施例；

图2A和2B以透视图（图2A）和以前视图（图2B）示出了相机载体元件的示例性实施例；

图3A和3B以横截面视图示出了条形码读取器的示例性实施例；以及

图4以横截面视图示出了测试元件分析系统的示例性实施例。

具体实施方式

图1A和1B以后视图（图1A）和以前视图（图1B）示出了测试元件110的示例性实施例。测试元件110可以特别地是条状测试元件112且还可以被称作测试条114。测试元件110可以特别地是电化学测试元件116。电化学测试元件116可以被配置用于执行至少一个电化学检测。因此，测试元件110可以具有：至少一个测量区118，能够执行表示样本的分析物或参数的特性的至少一个改变。可以借助于在测量区118中提供的电极（未示出）来测量电学量。测试元件110可以包括导电接触表面120。可以经由导体路径122将电信号传递到导电接触表面120上。测试元件110可以包括被配置用于接收样本的至少一个毛细管124。毛细管124可以被配置成使得诸如样本之类的流体介质可以通过毛细作用来迁移通过毛细管。毛细管124可以包括至少一个进口124和至少一个通风开口128。

测试元件110还可以包括至少一个条形码130，如图1B中所示。条形码130可以是二维条形码132，特别是数据矩阵码134。条形码130可以包括多个模块136。模块136可以示例性地被体现为方形或矩形。特别地，条形码130可以承载选自包括以下各项的组的至少一个光学信息：测试类型；批次或批号；制造日期；满期日期；关于校准的信息项。仍然，其它光学信息是可行的。条形码130可以被配置成通过光学或光电子手段而读出。因而，模块136可以被配置成假定至少两个不同的光学可检测的状态。

图2A和2B以透视图（图2A）和以前视图（图2B）示出了相机载体元件138的示例性实施例。相机载体元件138可以特别地是印刷电路板140且可以示例性地具有矩形形状。仍然，其它实施例是可行的。相机载体元件138可以特别地包括至少一个相机载体元件腔142。特别地，相机载体元件腔142可以是具有开口146的盲孔144。开口146可以在被置于评估设备的测试元件支承器内部时面向测试元件110，诸如，如图1A至1B内所描述的测试元件110。相机载体元件腔142可以具有圆形横截面。仍然，其它实施例是可行的。此外，相机载体元件142可以包括相机载体元件腔142内部的至少一个电接触焊盘148。

图3A和3B以横截面视图示出了条形码读取器150的示例性实施例。条形码读取器150包括至少一个电路板152、至少一个相机154和至少一个相机载体元件138。相机载体元件138可以至少在宽部分中对应于如图2A和2B中所图示的相机载体元件138。因而，可以参考以上对图2A和2B的描述。

电路板152具有正侧156和背侧158。正侧156面向被定位在测试元件支承器160（在图3中未示出）中的测试元件110（在图3中未示出）的条形码130。背侧158背对测试元件110。电路板152包括至少一个腔162。腔162完全或部分地穿透电路板152。特别地，腔162可以是电路板152中的通孔164。示例性地，腔162可以具有圆形横截面或者矩形横截面。仍然，其它实施例是可行的。除此之外，电路板152包括条形码读取器150的至少一个电子控制元件166。电子控制元件166被设置在电路板152上。条形码读取器150可以包括至少一个条形码评估设备167，该条形码评估设备167被配置用于进行以下各项中的至少一个：对由相机154提供的光学信息的记录、存储、评估、监控。条形码评估设备167可以是电子控制元件166的部分。

相机载体元件138被设置在电路板152的背侧158上。示例性地，如在图3A中所示，相机载体元件138接合到电路板152的背侧158上。可替换地，如图3B中所示，相机载体元件138可以集成到电路板152的背侧158中。

相机154可以是集成相机芯片168，其示例性地包括CCD相机170。此外，集成相机芯片168可以包括透镜系统或孔系统（未示出）中的一个或多个。相机154电连接到相机载体元件138。特别地，相机154可以电接合到相机载体元件138的电接触焊盘148上。相机载体元件138和相机154被定位成使得相机154通过电路板152的腔162来观测条形码130（在图3中未示出）。相机154可以包括正面172。测试元件支承器160内部的测试元件110的条形码130与电路板152的正侧156之间的距离可以小于条形码130与相机154的正面172之间的距离。特别地，条形码130与相机154的正面172之间的距离可以按电路板152的至少厚度t而超过条形码130与电路板152的正侧156之间的距离。电路板152的厚度t可以贡献于相机154的自由工作距离。

图4以横截面视图示出了测试元件分析系统174的示例性实施例。测试元件分析系统174被配置用于样本（特别是体液）的分析检查。测试元件分析系统174包括至少一个评估设备176，该评估设备176具有测试元件支承器160和测量设备178。此外，测试元件分析系统174包括至少一个条形码读取器150。条形码读取器150包括至少一个电路板152、至少一个相机载体元件138和至少一个相机154。条形码读取器150至少在宽部分中对应于如图3A和3B中所图示的条形码读取器150。因而，可以参考以上对图3A和3B的描述。测试元件110可以至少在宽部分中对应于如图1A和1B中所图示的测试元件110。因而，可以参考以上对图1A和1B的描述。

测试元件支承器160被配置用于定位包含样本的测试元件110。因此，测试元件支承器160可以包括被配置用于接收测试元件110的至少一个插座180。因而，插座180可以被成形为与测试元件110互补。插座180和测试元件110可以被配置成建立形状配合的连接。特别地，测试元件110可以被固定地定位在测试元件支承器160内的特定位置上，使得测试元件110在至少一个方向上的移动可以至少在很大程度上被抑制。因而，测试元件110的测量区118和/或条形码130可以分别位于相对于测量设备178和相机154的预定位置中。特别地，条形码读取器150和测量设备178可以位于插座180的相对侧上。仍然，其它实施例是可行的。

测量设备178被配置用于测量测试元件110的测量区118中的改变，该改变表示样本的分析物或参数的特性。测试元件支承器160可以包括接触元件182，接触元件182具有接触表面184，接触表面184可以允许测试元件110的导电接触表面120之间的电接触。接触元件182可以连接到测量和评估电子器件186，测量和评估电子器件186可以是高度集成的，以便实现非常紧致的构造和高度可靠性。测量和评估电子器件186可以特别地包括印刷电路板188和集成电路190。仍然，其它实施例是可行的。

参考标号列表

110 测试元件

112 条状测试元件

114 测试条

116 电化学测试元件

118 测量区

120 接触表面

122 导体路径

124 毛细管

126 进口

128 通风开口

130 条形码

132 二维条形码

134 数据矩阵码

136 模块

138 相机载体元件

140 印刷电路板

142 相机载体元件腔

144 盲孔

146 开口

148 电接触焊盘

150 条形码读取器

152 电路板

154 相机

156 正侧

158 背侧

160 测试元件支承器

162 腔

164 通孔

166 电子控制元件

167 条形码评估设备

168 集成相机芯片

170 CCD相机

172 正面

174 测试元件分析系统

176 评估设备

178 测量设备

180 插座

182 接触元件

184 接触表面

186 测量和评估电子器件

188 印刷电路板

190 集成电路

Claims (15)

1.一种用于样本、特别是体液的分析检查的测试元件分析系统（174），包括：

-至少一个评估设备（176），其具有：至少一个测试元件支承器（160），用于定位包含样本的至少一个测试元件（110）；以及至少一个测量设备（178），用于测量测试元件（110）的测量区（118）中的改变，所述改变表示样本的分析物或参数的特性；

-至少一个条形码读取器（150），用于读取测试元件（110）上的至少一个条形码（130），其中所述条形码读取器（150）包括：

○至少一个电路板（152），所述电路板（152）具有面向被定位在测试元件支承器（160）中的测试元件（110）的条形码（130）的正侧（156）以及背对测试元件（110）的至少一个背侧（158），其中条形码读取器（150）的至少一个电子控制元件（166）被设置在电路板（152）上，并且其中所述电路板（152）包括穿透电路板（152）的至少一个腔（162）；

○至少一个相机载体元件（138），其被设置在电路板（152）的背侧（158）上；以及

○至少一个相机（154），所述相机（154）电连接到相机载体元件（138），其中相机载体元件（138）和相机（154）被定位成使得相机（154）通过腔（162）来观测条形码（130）。

2.根据前项权利要求的测试元件分析系统（174），其中相机载体元件（138）是以下之一：接合到电路板（152）的背侧（158）上、集成到电路板（152）的背侧（158）中或经由至少一个插头连接而连接到电路板（152）的背侧（158）。

3.根据前述权利要求中任一项的测试元件分析系统（174），其中相机载体元件（138）包括至少一个印刷电路板（140），所述印刷电路板（140）具有至少一个电接触焊盘（148），所述电接触焊盘（148）具有相机（154）电接合在其上。

4.根据前述权利要求中任一项的测试元件分析系统（174），其中电路板（152）和相机载体元件（138）是印刷电路板，其中相机载体元件（138）的印刷电路板（140）接合在电路板（152）的背侧（158）上。

5.根据前述权利要求中任一项的测试元件分析系统（174），其中所述腔（162）是电路板（152）中的通孔（164）。

6.根据前述权利要求中任一项的测试元件分析系统（174），其中相机载体元件（138）包括相机载体元件腔（142），其中所述相机载体元件（138）被定位成使得相机载体元件腔（142）完全或部分地位于电路板（152）的腔（162）内部或者以与电路板（152）的腔（162）重叠的方式定位，其中相机（154）被安装在相机载体元件腔（142）内部。

7.根据前述两个权利要求中任一项的测试元件分析系统（174），其中相机载体元件（138）包括相机载体元件腔（142）内部的至少一个电接触焊盘，其中相机（154）电接合到相机载体元件（138）的电接触焊盘（148）上。

8.根据前述权利要求中任一项的测试元件分析系统（174），其中相机（154）包括正面（172），其中测试元件支承器（160）内部的测试元件（110）的条形码（130）与电路板（152）的正侧（156）之间的距离小于条形码（130）与相机（154）的正面（172）之间的距离。

9.根据前项权利要求的测试元件分析系统（174），其中条形码（130）与相机（154）的正面（172）之间的距离按至少电路板（152）厚度而超过条形码（130）与电路板（152）的正侧（156）之间的距离。

10.根据前述权利要求中任一项的测试元件分析系统（174），其中测试元件支承器（160）包括被配置用于接收测试元件的至少一个插座（180），其中条形码读取器（150）和测量设备（178）位于插座（180）的相对侧上。

11.根据前述权利要求中任一项的测试元件分析系统（174），还包括至少一个测试元件（110），所述测试元件（110）具有能够执行表示样本的分析物或参数的特性的至少一个改变的至少一个测量区（118），所述测试元件（110）还具有至少一个条形码（130）。

12.根据前项权利要求的测试元件分析系统（174），其中条形码（130）承载选自包括以下各项的组的至少一个光学信息：测试类型；批次号；批号；制造日期；满期日期；关于校准的信息项。

13.根据前述权利要求中任一项的测试元件分析系统（174），其中条形码读取器（150）包括至少一个条形码评估设备（167），所述条形码评估设备（167）被配置用于进行以下各项中的至少一个：对由相机（154）提供的光学信息的记录、存储、评估、监控。

14.根据前述权利要求中任一项的测试元件分析系统（174），其中相机载体元件（138）包括电连接到相机（154）的电接触部，其中相机载体元件（138）的电接触部电连接到电路板（152）的至少一个电接触部，其中电路板（152）的电接触部位于电路板（152）的背侧（158）上，并且其中电路板（152）包括至少一个通路，所述通路将电路板（152）的电接触部与被设置在正侧（156）上的至少一个电子控制元件（166）电连接。

15.一种用于制造根据前述权利要求中任一项的测试元件分析系统（174）的方法，所述方法包括：

a)提供电路板（152）；

b)提供相机载体元件（138）；

c)将相机（154）连接到相机载体元件（138）；

d)将相机载体元件（138）连接到电路板（152）的背侧（158）。