CN113260309A - 分析物传感器磨合期减少 - Google Patents
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Abstract
本文所描述的各个实例涉及用于减少分析物传感器中的磨合期的系统、设备和方法。一种示例分析物传感器系统包括:分析物传感器施加器,所述分析物传感器施加器包括针;分析物传感器,所述分析物传感器至少包括工作电极和参考电极,所述分析物传感器至少部分地定位在所述针的内腔内;以及水合剂,所述水合剂定位在所述针的所述内腔内以至少部分地水合所述针。
Description
通过参考相关申请并入
本申请要求于2018年12月28日提交的美国临时申请序列号62/786,228、于2018年12月28日提交的美国临时申请序列号62/786,166、于2018年12月28日提交的美国临时申请序列号62/786,116的权益、于2018年12月28日提交的美国临时申请序列号62/786,208和于2018年12月28日提交的美国临时申请序列号62/786,127的权益。上述申请中的每个申请以全文引用的方式并入本文中,且各自特此明确地成为本说明书的一部分。
技术领域
本发明总体上涉及如分析物传感器等医疗装置,并且更具体地而非以限制方式涉及在连续葡萄糖监测系统中减少传感器磨合期(break-in)效应的系统、装置和方法。
背景技术
糖尿病是与通过身体产生或使用胰岛素相关的代谢病状。胰岛素是使得身体将葡萄糖用于能量或将葡萄糖储存为脂肪的激素。
当人进食含有碳水化合物的膳食时,食物由消化系统处理,从而在人体血液中产生葡萄糖。血糖可以用于能量或储存为脂肪。身体通常将血糖水平维持在一定范围内,所述范围提供足够的能量来支持身体机能,并避免在血糖水平过高或过低时可能出现的问题。血糖水平的调节取决于胰岛素的产生和使用,所述胰岛素调节血糖到细胞中的移动。
当身体并不产生足够胰岛素时,或当身体不能够有效地使用现有胰岛素时,血糖水平可能升高超出正常范围。具有高于正常血糖水平的状态称为“高血糖症”。慢性高血糖症可能引起多种健康问题,如心血管疾病、白内障和其它眼睛问题、神经损害(神经病变)以及肾脏损害。高血糖症还可能引起急性问题,如糖尿病酮酸中毒,一种其中身体由于当身体不能使用葡萄糖时产生的血糖和酮的存在而变得过度酸性的状态。具有低于正常血糖水平的状态称为“低血糖症”。严重低血糖症可能引起可能导致癫痫或死亡的急性危机。
糖尿病患者可以接收胰岛素以管理血糖水平。胰岛素可以例如通过用针手动注射来接收。可穿戴胰岛素泵也可用。饮食和运动也会影响血糖水平。葡萄糖传感器可以提供所估计的葡萄糖浓度水平,所述浓度水平可以被患者或护理人员用作指导。
糖尿病病状有时被称为“1型”和“2型”。1型糖尿病患者通常可以使用胰岛素,但由于胰腺中产生胰岛素的β细胞存在问题,身体无法产生足够量的胰岛素。2型糖尿病患者可以产生一些胰岛素,但由于对胰岛素的灵敏度降低,所述患者变得“抗胰岛素”。结果是,即使身体中存在胰岛素,患者的身体也无法充分使用胰岛素来有效调节血糖水平。
血糖浓度水平可以用例如连续葡萄糖监测器等分析物传感器监测。连续葡萄糖监测器可以向穿戴者(患者)提供信息,如所估计的血糖水平或所估计的血糖水平的趋势。
提供本背景技术是为了介绍以下发明内容和具体实施方式的简要上下文。本背景技术不旨在帮助确定所要求保护的主题的范围,也不旨在被视为将所要求保护的主题限制于解决以上所提出的缺点或问题中的任一个或全部缺点或问题的实施。
发明内容
除了其它方面外,本申请公开了用于在如葡萄糖传感器等分析物传感器中减少磨合期的系统、装置和方法。
实例1是一种分析物传感器系统,所述分析物传感器系统包括:分析物传感器施加器,所述分析物传感器施加器包括针;分析物传感器,所述分析物传感器至少包括工作电极和参考电极。所述分析物传感器可以至少部分地定位在所述针的内腔内;并且水合剂可以定位在所述针的所述内腔内以至少部分地水合所述分析物传感器。
在实例2中,实例1的主题任选地包含包装,其中所述分析物传感器施加器、所述分析物传感器和所述水合剂定位在所述包装内。
在实例3中,实例2的主题任选地包含位于所述包装内的电池,所述电池电耦接到所述分析物传感器以向所述包装中的所述分析物传感器提供偏置电位。
在实例4中,实例3的主题任选地包含其中由所述包装中的所述电池向所述分析物传感器提供的所述偏置电位大于所述分析物传感器的操作偏置电位。
在实例5中,实例1到4中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述水合剂包括泡沫或凝胶中的至少一种。
在实例6中,实例1到5中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述分析物传感器施加器包括推杆,所述推杆至少部分地定位在所述针的所述内腔的近侧部分内,以减弱所述水合剂从所述内腔的近端泄漏。
实例7是一种分析物传感器系统,所述分析物传感器系统包括分析物传感器,所述分析物传感器包括工作电极和参考电极。所述分析物传感器系统还包括传感器安装单元,所述传感器安装单元用于收纳传感器电子器件单元,所述传感器安装单元包括用于耦接到所述分析物传感器的所述工作电极的第一触点以及用于耦接到所述分析物传感器的所述参考电极的第二触点。所述分析物传感器系统还包括电池,所述电池定位在所述传感器安装单元处,所述电池连接以在所述触点和所述第二触点两端提供偏置电压。
在实例8中,实例7的主题任选地包含其中当所述传感器电子器件单元未被所述传感器安装单元收纳时,所述电池耦接以在所述第一触点和所述第二触点两端提供所述偏置电压。
在实例9中,实例7到8中的任何一个或多个实例的主题任选地包含分析物传感器施加器,所述分析物传感器施加器将所述分析物传感器插入到宿主中,其中所述分析物传感器系统被配置成在所述分析物传感器的插入期间将所述分析物传感器的所述工作电极电耦接到所述第一触点。
在实例10中,实例7到9中的任何一个或多个实例的主题任选地包含控制电路,所述控制电路被配置成执行包括以下的操作:检测所述分析物传感器的插入;以及响应于检测到所述分析物传感器的插入而连接所述电池以向所述分析物传感器提供所述偏置电压。
在实例11中,实例10的主题任选地包含其中检测所述分析物传感器的插入包括检测与宿主的皮肤的接触。
在实例12中,实例10到11中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中检测所述分析物传感器的插入包括检测所述第一触点和所述第二触点的电特性的变化,所述变化指示所述分析物传感器到所述第一触点和所述第二触点的连接。
在实例13中,实例7到12中的任何一个或多个实例的主题任选地包含电子器件单元,所述电子器件单元包括第二电池和调节器,其中所述调节器被配置成调节由所述电池和所述第二电池向所述分析物传感器提供的偏置电位。
在实例14中,实例7到13中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述电池包括阳极和阴极,并且其中所述电池被配置成当所述阳极和所述阴极与和宿主相关联的电解质接触时提供所述偏置电压。
实例15是一种操作分析物传感器系统的方法,所述分析物传感器系统包括传感器安装单元和传感器电子器件单元,所述传感器电子器件单元可由所述传感器安装单元收纳,所述方法包括:检测分析物传感器到宿主组织中的插入;以及响应于所述插入的所述检测而连接定位在所述传感器的传感器安装单元处的电池,以在所述分析物传感器的工作电极和所述传感器的参考电极两端提供偏置电压。
在实例16中,实例15的主题任选地包含至少部分地通过检测与所述宿主的皮肤的接触来检测所述分析物传感器的插入。
在实例17中,实例15到16中的任何一个或多个实例的主题任选地包含检测所述传感器安装单元的第一触点和所述传感器安装单元的第二触点的电特性变化,所述变化指示所述分析物传感器到所述第一触点和所述第二触点的连接。
在实例18中,实例15到17中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中当传感器电子器件单元没有被所述传感器安装单元收纳时,执行所述电池的所述连接。
在实例19中,实例15到18中的任何一个或多个实例的主题任选地包含由所述传感器电子器件单元调节由所述电池和所述传感器电子器件单元的第二电池向所述分析物传感器提供的偏置电位。
实例20是一种分析物传感器系统,所述分析物传感器系统包括分析物传感器和传感器安装单元。所述分析物传感器可以耦接到所述传感器安装单元。所述分析物传感器系统还包括:粘合垫,所述粘合垫耦接到所述传感器安装单元以进行安装,以便将所述传感器安装单元粘附到宿主的皮肤表面;以及第一加热元件,所述第一加热元件被定位成当所述分析物传感器插入时向所述宿主的所述皮肤表面提供热量。
在实例21中,实例20的主题任选地包含其中所述加热元件至少包括第一反应物,所述第一反应物在存在空气的情况下反应以产生热量。
在实例22中,实例20到21中的任何一个或多个实例的主题任选地包含传感器电子器件硬件,其中所述传感器电子器件硬件被配置成向所述第一加热元件提供电力。
在实例23中,实例22的主题任选地包含其中所述电子器件硬件被配置成执行包括以下的操作:检测到所述分析物传感器已经插入到宿主中;开始向所述第一加热元件提供电力;以及在第一时间段之后,停止向所述第一加热元件提供电力。
在实例24中,实例20到23中的任何一个或多个实例的主题任选地包含传感器电子器件单元,所述传感器电子器件单元可安装到所述传感器安装单元,其中所述传感器电子器件单元被配置成在安装到所述传感器安装单元之后开始向所述第一加热元件提供电力。
在实例25中,实例20到24中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述粘合垫包括增强渗透性的物质。
实例26是一种向分析物传感器施加偏置电位的方法。所述方法可以包括在第一脉冲关断时间段内向所述分析物传感器施加基线偏置电位,以及在第一脉冲接通时间段内向所述分析物传感器施加脉冲偏置电位。所述脉冲偏置电位的幅度大于所述分析物传感器的操作偏置电位的幅度。所述方法还可以包括在第二脉冲关断时间段内向所述分析物传感器施加所述基线偏置电位,以及在第二脉冲接通时间段内向所述分析物传感器施加所述脉冲偏置电位。
在实例27中,实例26的主题任选地包含其中所述第一脉冲关断时间段内短于所述第二脉冲关断时间段内。
在实例28中,实例27的主题任选地包含其中所述第一脉冲断开是所述第二脉冲关断时间段内的约一半。
在实例29中,实例26到28中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述第一脉冲接通时间段内短于所述第二脉冲接通时间段内。
在实例30中,实例26到29中的任何一个或多个实例的主题任选地包含在所述第二脉冲关断时间段内向所述分析物传感器施加所述脉冲偏置电位之后,向所述分析物传感器施加基本上恒定的操作偏置电位。
在实例31中,实例26到30中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述脉冲偏置电位比所述基线偏置电位高约5%到约100%。
在实例32中,实例26到31中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述偏置电位比所述基线偏置电位高约5%到约100%。
实例33是一种用于驱动分析物传感器的传感器电子器件电路。所述传感器电子器件电路可以被配置成执行包括以下的操作:在第一脉冲关断时间段内向所述分析物传感器施加基线偏置电位,以及在第一脉冲接通时间段内向所述分析物传感器施加脉冲偏置电位。所述脉冲偏置电位的幅度大于所述分析物传感器的操作偏置电位的幅度。所述操作还可以包括在第二脉冲关断时间段内向所述分析物传感器施加所述基线偏置电位,以及在第二脉冲接通时间段内向所述分析物传感器施加所述脉冲偏置电位。
在实例34中,实例33的主题任选地包含其中所述第一脉冲关断时间段内短于所述第二脉冲关断时间段内。
在实例35中,实例33到34中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述第一脉冲断开是所述第二脉冲关断时间段内的约一半。
在实例36中,实例33到35中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述第一脉冲接通时间段内短于所述第二脉冲接通时间段内。
在实例37中,实例33到36中的任何一个或多个实例的主题任选地包含在所述第二脉冲关断时间段内向所述分析物传感器施加所述脉冲偏置电位之后,向所述分析物传感器施加基本上恒定的操作偏置电位。
在实例38中,实例33到37中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述脉冲偏置电位比所述基线偏置电位高约5%到约100%。
在实例39中,实例33到38中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述脉冲偏置电位比所述基线偏置电位高约25%。
实例40是一种用于配置分析物传感器以在磨合期期间生成分析物浓度值的方法。所述方法包括:将所述分析物传感器暴露于具有第一分析物浓度的第一缓冲材料,以及记录来自所述分析物传感器在所述第一缓冲材料中在磨合时间段期间的第一原始传感器信号数据。所述方法还包括:将所述分析物传感器暴露于具有第二分析物浓度的第二缓冲材料,所述第二分析物浓度不同于所述第一分析物浓度,以及接收来自所述分析物传感器在所述第二缓冲材料中在磨合时间段期间的第二原始传感器信号数据。所述方法还可以包括:使用所述第一原始传感器信号数据和所述第二原始传感器信号数据得出所述分析物传感器的磨合期特性,以及存储与所述分析物传感器相关联的所述磨合期特性。所述磨合期特性可由包含所述分析物传感器的分析物传感器系统使用,以在磨合期期间生成分析物浓度值。
在实例41中,实例40的主题任选地包含其中得出所述磨合期特性包括:至少将所述第一原始传感器信号数据与描述的一组磨合期曲线进行比较;以及至少部分地基于所述比较选择针对所述分析物传感器的类别,其中所述磨合期特性包括所述类别。
在实例42中,实例40到41中的任何一个或多个实例的主题任选地包含:使用在所述磨合时间段期间的第一时间的所述第一原始传感器信号数据的值和在所述第一时间的所述第二原始传感器信号数据的值来确定所述分析物传感器在所述第一时间的第一灵敏度;使用在所述磨合时间段期间的第二时间的所述第一原始传感器信号数据的值和在所述第二时间的所述第二原始传感器信号数据的值来确定所述分析物传感器在所述第二时间的第二灵敏度;以及生成在所述第一时间针对所述分析物传感器的磨合期截距,其中所述磨合期特性包括在所述第一时间针对所述分析物传感器的所述磨合期截距。
在实例43中,实例42的主题任选地包含生成在所述第一时间针对所述分析物传感器的磨合期灵敏度,其中所述磨合期特性包括所述磨合期灵敏度。
在实例44中,实例40到43中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述磨合期特性包括磨合期灵敏度函数。
在实例45中,实例40到44中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述磨合期特性包括磨合期截距函数。
在实例46中,实例40到45中的任何一个或多个实例的主题任选地包含从所述分析物传感器接收原始分析物传感器数据;以及使用所述原始分析物传感器数据和所述磨合期特性生成第一分析物浓度值。
实例47是一种用于配置分析物传感器以在磨合期期间生成分析物浓度值的方法,所述方法包括:由计算装置访问多个磨合期曲线集,其中所述多个磨合期曲线集中的第一磨合期曲线集包括描述第一分析物传感器在第一宿主处的第一破坏的第一原始传感器信号数据,并且所述多个磨合期曲线集中的第二磨合期曲线集包括描述第二磨合期的原始传感器信号数据;由所述计算装置使用来自所述多个磨合期曲线的描述第一共同时间的原始传感器信号数据来确定在所述第一共同时间的第一截距;由所述计算装置使用来自所述多个磨合期曲线的描述第二共同时间的原始传感器信号数据以确定在第二共同时间的第二截距;由所述计算装置使用所述第一截距和所述第二截距确定磨合期截距函数;以及使所述磨合期截距函数由分析物传感器系统使用以在磨合期期间生成第一分析物浓度值。
在实例48中,实例47的主题任选地包含其中所述第二磨合期是所述第一分析物传感器在所述第一宿主处的磨合期。
在实例49中,实例47到48中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述第二磨合期是第二分析物传感器在第二宿主处的磨合期。
在实例50中,实例47到49中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中确定在所述第一共同时间的所述第一截距包括使用描述所述第一原始传感器信号数据的第一参考分析物浓度和描述所述第二原始传感器信号数据的第二参考分析物浓度。
在实例51中,实例50的主题任选地包含其中所述第一参考分析物浓度基于在所述第一磨合期之前在所述第一宿主的先前分析物传感器会话中使用的先前分析物传感器。
在实例52中,实例50到51中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述第一参考分析物浓度描述了多个宿主的平均分析物浓度。
在实例53中,实例50到52中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述第一参考分析物浓度描述了多个宿主在第一时间段内的平均分析物浓度。
在实例54中,实例50到53中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述第一参考分析物浓度描述了具有至少一个共同特性的多个宿主的平均浓度。
在实例55中,实例47到54中的任何一个或多个实例的主题任选地包含由所述计算装置使用来自所述多个磨合期曲线的描述第一共同时间的所述原始传感器信号数据来确定在所述第一共同时间的第一灵敏度;由所述计算装置使用来自所述多个磨合期曲线的描述第二共同时间的原始传感器信号数据来确定在所述第二共同时间的第二灵敏度;由所述计算装置使用所述第一截距和所述第二截距确定磨合期灵敏度函数;以及使所述磨合期灵敏度函数由分析物传感器系统使用以在磨合期期间生成第一分析物浓度值。
在实例56中,实例47到55中的任何一个或多个实例的主题任选地包含由所述计算装置匹配来自所述多个磨合期曲线集的描述所述第一共同时间的原始传感器值;以及由所述计算装置匹配来自所述多个磨合期曲线集的描述所述第二共同时间的原始传感器值。
实例57是一种使用分析物传感器监测分析物浓度数据的方法。所述方法包括:由计算装置接收使用所述分析物传感器确定的第一分析物浓度值;确定所述第一分析物浓度值基于在磨合期期间捕获的原始传感器信号数据;以及响应于确定所述第一分析物浓度值基于在磨合期期间捕获的原始传感器信号数据,在用户接口处显示与第一置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值,所述第一置信度指示符指示所述第一分析物浓度值的第一置信度水平。
在实例58中,实例57的主题任选地包含:接收使用所述分析物传感器确定的第二分析物浓度值;确定所述第二分析物浓度值基于在磨合期后捕获的原始传感器信号数据;以及响应于确定所述第一分析物浓度值基于在磨合期期间捕获的原始传感器信号数据,在用户接口处显示与第二置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值,所述第二置信度指示符指示所述第一分析物浓度值的第一置信度水平,所述第一置信度水平高于所述第一水平。
在实例59中,实例58的主题任选地包含其中显示与所述第一置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值包括以第一字体显示所述第一分析物浓度值,并且其中显示与所述第二置信度指示符相关联的所述第二分析物浓度值包括以第二字体显示所述第二分析物浓度值,所述第二字体不同于所述第一字体。
在实例60中,实例58到59中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述第一置信度指示符包括具有第一面积的第一形状,并且其中所述第二置信度指示符包括具有第二面积的第二形状,所述第二面积小于所述第一面积。
在实例61中,实例58到60中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中显示与所述第二置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值包括显示与分析物趋势形状相关联的所述第二分析物浓度值,并且其中显示与所述第一置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值包括省略所述分析物趋势形状。
在实例62中,实例57到61中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述第一置信度指示符包括定位在分析物浓度曲线附近的边界曲线,并且其中所述边界曲线与所述分析物浓度曲线的接近度指示所述第一置信度水平。
在实例63中,实例57到62中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述第一置信度指示符包括定位在分析物浓度曲线上的误差条,其中所述误差条的大小指示所述第一置信度水平。
实例64是一种用于使用分析物传感器监测分析物浓度数据的计算装置。所述计算装置包括:处理器;以及机器可读介质,所述机器可读介质包括其上的指令,所述指令当由所述处理器执行时使所述处理器执行操作。所述操作包括:接收使用所述分析物传感器确定的第一分析物浓度值;确定所述第一分析物浓度值基于在磨合期期间捕获的原始传感器信号数据;以及响应于确定所述第一分析物浓度值基于在磨合期期间捕获的原始传感器信号数据,在用户接口处显示与第一置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值,所述第一置信度指示符指示所述第一分析物浓度值的第一置信度水平。
在实例65中,实例64的主题任选地包含其中所述操作进一步包括:接收使用所述分析物传感器确定的第二分析物浓度值;确定所述第二分析物浓度值基于在磨合期后捕获的原始传感器信号数据;以及响应于确定所述第一分析物浓度值基于在磨合期期间捕获的原始传感器信号数据,在用户接口处显示与第二置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值,所述第二置信度指示符指示所述第一分析物浓度值的第一置信度水平,所述第一置信度水平高于所述第一水平。
在实例66中,实例65的主题任选地包含其中显示与所述第一置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值包括以第一字体显示所述第一分析物浓度值,并且其中显示与所述第二置信度指示符相关联的所述第二分析物浓度值包括以第二字体显示所述第二分析物浓度值,所述第二字体不同于所述第一字体。
在实例67中,实例65到66中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述第一置信度指示符包括具有第一面积的第一形状,并且其中所述第二置信度指示符包括具有第二面积的第二形状,所述第二面积小于所述第一面积。
在实例68中,实例65到67中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中显示与所述第二置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值包括显示与分析物趋势形状相关联的所述第二分析物浓度值,并且其中显示与所述第一置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值包括省略所述分析物趋势形状。
在实例69中,实例64到68中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述第一置信度指示符包括定位在分析物浓度曲线附近的边界曲线,并且其中所述边界曲线与所述分析物浓度曲线的接近度指示所述第一置信度水平。
在实例70中,实例64到69中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述第一置信度指示符包括定位在分析物浓度曲线上的误差条,其中所述误差条的大小指示所述第一置信度水平。
实例71是一种用于配置分析物传感器以在磨合期期间生成分析物浓度值的方法,所述方法包括:检测所述分析物传感器在宿主的皮肤之下的插入;在检测到所述插入时,在插入时间段内收集传感器插入数据;基于所述插入数据确定至少一个磨合期模型参数;以及基于从所述分析物传感器接收到的原始传感器信号和所述至少一个磨合期模型参数来生成至少一个分析物值。
在实例72中,实例71的主题任选地包含接收描述至少一个非酶传感器的磨合期的非酶传感器数据;以及使用所述非酶传感器数据生成初始磨合期模型参数,其中确定所述至少一个磨合期模型参数包括修改所述初始磨合期模型参数。
在实例73中,实例72的主题任选地包含其中所述插入时间段早于使用所述非酶传感器数据生成的非酶磨合期模型与所述分析物传感器之间的会聚时间。
在实例74中,实例72到73中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述初始磨合期模型参数的所述生成基于所述非酶传感器数据的至少一部分,所述非酶传感器数据描述了在磨合期开始约两个小时内的所述至少一个非酶传感器。
在实例75中,实例71到74中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述至少一个磨合期模型参数由至少一个磨合期截距模型参数组成。
在实例76中,实例71到75中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述传感器插入数据的所述收集包括对所述分析物传感器的原始传感器信号进行采样。
在实例77中,实例76的主题任选地包含Hz。
在实例78中,实例71到77中的任何一个或多个实例的主题任选地包含其中所述至少一个磨合期模型包括至少一个膜磨合期模型参数和至少一个电化学磨合期模型参数。
主题(例如,系统或设备)的实例(例如,“实例9”)可以任选地组合实例1到8的任何一个或多个实例的任何部分或任何部分的组合以包含用于执行实例1到8的功能或方法中的任何一个或多个功能或方法的任何部分的“装置”。
本发明内容旨在提供对本专利申请的主题的概述。其并不旨在提供对本公开的排它性或穷尽性解释。包含具体实施方式以便提供关于本专利申请的另外的信息。本领域的技术人员在阅读并理解以下详细描述且查看形成所述详细描述的一部分的图式后将显而易知本公开的其它方面,所述图式中的每一者均不以限制性意义采用。
附图说明
在未必按比例绘制的附图中,相同的数字可以在不同的视图中描述类似的部件。具有不同字母后缀的相同数字可以表示类似部件的不同实例。附图通常通过实例的方式而不是通过限制的方式展示了本文档中所描述的各个实施例。
图1是示出包含分析物传感器系统的环境的一个实例的图。
图2是示出包含图1的分析物传感器系统的医疗装置系统的一个实例的图。
图3是示例分析物传感器的图示。
图4是图3所示的分析物传感器系统的示例分析物传感器部分的放大视图。
图5是图3和4的分析物传感器的横截面视图。
图6是表示示例分析物传感器的行为的电路的示意性图示。
图7是示出展示示例分析物传感器的响应的转换函数的一个实例的图表。
图8是示出示例分析物传感器的磨合期曲线的图表。
图9是示出传感器施加器的一个实例的分解侧视图。
图10A示出了图9的在传感器插入之前加载的针和传感器的一个实例。
图10B示出了在传感器插入之后的针和传感器的一个实例。
图10C示出了在针缩回期间的传感器和针的一个实例。
图10D示出了在针缩回之后保留在触点子组合件内的传感器的一个实例。
图11是根据包含安全闩锁机构的一个实例的图9的传感器施加器和安装单元的透视图。
图12是示出包含针的分析物传感器施加器的另一实例的图,所述针被配置成含有用于水合分析物传感器的膜的水合剂。
图13是示出可以用于封闭图12的传感器施加器的包装的一个实例的图。
图14是示出包含电池的传感器安装单元的一个实例的图,所述电池被配置成向可以电耦接到分析物传感器的触点组合件的触点提供偏置电位。
图15是示出可以使用图14的传感器安装单元和电池执行以在传感器插入时向分析物传感器提供偏置电位的过程流程的一个实例的流程图。
图16是示出配置有加热元件以加热传感器插入处或其附近的组织的传感器安装单元的一个实例的图。
图17示出了可以由分析物传感器系统执行的过程流程的一个实例,例如以在加热元件由传感器电子器件供电的实例中操作加热元件。
图18是示出在一些实例中可以向分析物传感器提供以加速磨合期的脉冲过电位偏置的一个实例的图。
图19是示出使用图18的电位偏置绘图从分析物传感器获得的磨合期曲线的图1900。
图20是示出可以例如在分析物传感器的制造期间执行以确定分析物传感器磨合期特性的过程流程的一个实例的流程图。
图21是示出可以执行以使用从不同宿主收集的宿主间数据来确定分析物传感器磨合期特性的过程流程的一个实例的流程图。
图22是示出可以在分析物传感器系统中执行以在考虑宿主内数据的情况下确定分析物传感器磨合期特性的过程流程的一个实例的流程图。
图23是示出可以在分析物传感器系统处执行以在磨合期期间生成分析物浓度值的过程流程的一个实例的流程图。
图24是示出可以由分析物传感器系统执行以显示分析物浓度值以指示置信度的过程流程的一个实例的流程图。
图25-28示出了示例UI屏幕,所述屏幕示出了与分析物浓度值相关联的示例置信度指示符。
图29是示出传感器布置的示出了与传感器接触的水合剂的实例的图。
图30是示出图29的具有包含超吸收性颗粒的水合剂的传感器布置的实例的图。
图31是包含指示示例分析物传感器在磨合期期间的误差的两个示例绘图的图。
图32是示出可以在分析物传感器系统中执行以在考虑宿主内数据的情况下确定分析物传感器磨合期特性的过程流程3200的一个实例的流程图。
图33是包含指示示例分析物传感器在利用磨合期截距模型的磨合期期间的误差的两个示例绘图的图。
图34是示出展示分析物传感器和非酶传感器在恒定偏置条件下的行为的绘图的图。
图35是示出可以由分析物传感器系统执行以基于传感器插入数据生成和/或优化磨合期模型的过程流程的一个实例的流程图。
图36是展示计算装置硬件架构的框图,其中可以执行指令集或指令序列以使机器执行本文讨论的方法中的任何一个方法的实例。
具体实施方式
本文所描述的各个实例涉及分析物传感器和用于使用分析物传感器的方法。将分析物传感器放置成与宿主的体液接触以测量体液中的分析物(如葡萄糖)的浓度。在一些实例中,将分析物传感器插入到宿主的皮肤之下并且将其放置成与皮肤下方的间质液接触以测量间质液中分析物的浓度。
当分析物传感器暴露于分析物时,分析物传感器与分析物之间的电化学反应使分析物传感器产生指示分析物浓度的原始传感器信号。在一些实例中,分析物传感器包括工作电极和参考电极。传感器电子器件在工作电极与参考电极之间施加偏置电位。施加的偏置促进分析物与分析物传感器之间的电化学反应,从而在工作电极与参考电极之间产生电流。电流构成了原始传感器信号的全部或部分。
在分析物传感器的大部分有用寿命中,分析物传感器处的原始传感器信号与分析物浓度之间的关系是线性的或近似线性的。传感器电子器件对原始传感器信号施加斜率(被称为传感器灵敏度)和偏移量以生成对应的分析物浓度。然而,当分析物传感器会话开始时,原始传感器信号与分析物浓度之间的线性关系不成立。在磨合期或传感器磨合期期间,分析物传感器对分析物的响应是非线性的。如本文所使用的,术语“磨合期”或“传感器磨合期”是指但不限于分析物传感器的原始传感器信号提供对分析物浓度(例如,葡萄糖水平)的基本上线性的响应所需的时间。
磨合期可以是由一个或多个因素引起的。例如,当向分析物传感器首次施加偏置电位时,这会促进与分析物的电化学反应,但也可以促进其它非分析物电化学反应,这些反应也会在分析物传感器处产生电流,如电极表面处的氧化反应。非分析物电化学反应的影响可以随时间衰减,但最初会对原始传感器信号产生实质影响。非分析物电化学反应有助于电化学磨合期。如本文所使用的术语“电化学磨合期”是指但不限于在体外和/或体内插入分析物传感器之后的时间,此时来自分析物传感器的原始传感器信号稳定到在对分析物传感器施加偏置电位之后的对分析物浓度的基本上线性的响应。
分析物传感器膜也可以导致磨合期。膜有时也被称为膜系统。本文更详细地描述的膜或膜系统可以在分析物传感器中执行功能,包含例如调节与分析物传感器反应的分析物的量、提供与分析物反应的酶等。在一些实例中,分析物传感器在插入宿主之前立即干燥。当体外或体内插入时,膜暴露于流体(例如,间质液)并开始水合。在膜水化时,其对分析物传感器处的电化学反应的影响会发生变化,从而导致原始传感器信号的行为有所不同。在一些实例中,当膜完全水合时,膜的作用变得基本上恒定。如本文所使用的,术语“膜磨合期”是指但不限于膜平衡到其环境(例如,体内的生理环境)所花费的时间。
由于分析物传感器在磨合期期间对分析物的响应是非线性的,因此在此时间期间可能难以获得分析物浓度的可用测量结果。本文所描述的各个实例涉及用于缩短磨合期和/或在磨合期期间补偿原始传感器信号以生成分析物浓度值的设备、系统和/或方法。
本文所描述的一些实例涉及通过使磨合期中的至少一些磨合期出现在分析物传感器插入体内之前来减少分析物传感器磨合期的设备、系统和/或方法。因为磨合期中的至少一些磨合期出现在插入传感器之前,所以分析物传感器在插入后更快地生成可用的分析物浓度值。
在一些实例中,分析物传感器被预水合。例如,可以将分析物传感器包装成与水合剂接触。当分析物传感器处于包装中时,水合剂完全或部分地水合分析物传感器的膜。以此方式,当插入分析物传感器时,可以减少或者在一些实例中消除膜磨合期。在各个实例中,水合剂至少部分地包含在用于插入分析物传感器的针的内腔内。分析物传感器与包含针的分析物传感器施加器一起包装。在包装期间,分析物传感器的全部或一部分定位在与水合剂接触的皮下注射针的内腔内。以此方式,当包装分析物传感器时,水合剂部分或完全地水合分析物传感器膜。当分析物传感器从其包装中去除并插入宿主的皮肤之下时,这可以减少或消除膜磨合期。
在另一实例中,分析物传感器系统还包括电池,当分析物传感器处于包装中时,所述电池向所述分析物传感器施加偏置电位。这可以导致分析物传感器的电化学磨合期中的至少一些电化学磨合期在插入之前就在包装中出现。因此,可以减少分析物传感器的电化学磨合期。
一些分析物传感器包含传感器安装单元和单独的传感器电子器件单元。传感器安装单元耦接到分析物传感器。在插入分析物传感器之后,传感器安装单元搁置在宿主的皮肤表面。然后将在使用中提供偏置电位的传感器电子器件单元安装在安装单元上。在一些实例中,传感器电子器件单元是卡扣配合或压配合到传感器安装单元中的。
在安装传感器电子器件单元之后,所述传感器电子器件单元开始向分析物传感器提供偏置电位。然而,有时,分析物传感器插入到宿主皮肤中的时间与安装传感器电子器件单元并开始提供偏置电位的时间之间存在延迟。这可能影响传感器的电化学磨合期。例如,当传感器插入与偏置电位的施加之间存在延迟时,分析物传感器处可能发生各种生理和/或化学相互作用。当施加偏置电位时,分析物传感器的行为可能与在更接近传感器插入的时间施加偏置电位的情况不同。在一些实例中,传感器插入与偏置电位的施加之间的延迟也可能导致电化学磨合期和膜磨合期被抵消。这也改变了分析物传感器的整体磨合期。在一些实例中,由于传感器插入与偏置电位的施加之间的延迟而导致的对磨合期的修改使得磨合期需要更长的时间并且还可能增加在磨合期期间补偿原始传感器信号的难度。
在一些实例中,传感器安装单元包含电池,所述电池被配置成在插入时开始向分析物传感器提供偏置电位。以此方式,即使没有立即安装传感器电子器件单元,电化学磨合期也可以在传感器插入时或接近的时间开始。在一些实例中,电池是自供电的电池。自供电的电池可以包含阴极和阳极。当分析物传感器插入到宿主的皮肤中时,宿主的组织可以充当补充电池的电解质,以在分析物传感器处产生偏置电位。
在一些实例中,分析物传感器系统被配置成通过在分析物传感器插入的插入部位处或其附近对宿主的皮肤施加处理来加速磨合期。例如,分析物传感器系统可以被配置成向宿主的皮肤施加热量。温热皮肤可以增加电化学磨合期的速度,由此缩短其持续时间。分析物传感器系统可以温热皮肤,例如,使用与传感器电子器件相关联的由电池供电的加热元件。在另一实例中,分析物传感器系统可以包含在存在空气的情况下反应以产生热量的化学反应物。在一些实例中,分析物传感器系统被配置成对宿主的皮肤施加处理,包含将增强渗透性的物质施加到宿主的皮肤。增强渗透性的物质可以增加流体进出插入部位的流量,这可以加速电化学和/或膜磨合期。
在一些实例中,可以通过在磨合期期间施加脉冲过电位偏置来加速磨合期。例如,代替在磨合期期间施加恒定的偏置电位,分析物传感器系统的传感器电子器件可以被配置成提供一系列电压脉冲,其中脉冲超过操作偏置电位。过电位脉冲可以在磨合期期间提供更高水平的电化学能量,由此加速电化学反应并缩短磨合期。
本文所描述的各个实例旨在通过对分析物传感器在磨合期期间对分析物的响应进行建模并应用生成的一个模型或多个模型来在磨合期期间从分析物传感器获得可用的分析物浓度值。
在一些实例中,使用在分析物传感器的制造期间在体外收集的分析物传感器特性数据生成磨合期模型。分析物传感器可以暴露于具有不同已知分析物浓度的各种缓冲材料。来自分析物传感器的原始传感器信号用于得出分析物传感器的磨合期特性。磨合期特性可以与分析物传感器相关联地存储。例如,磨合期特性和/或其指示符可以印刷在分析物传感器的包装上。当分析物传感器插入到宿主中时,磨合期特性可以用于在磨合期期间补偿原始传感器信号。
在一些实例中,先前的患者数据用于生成分析物传感器的磨合期特性。例如,来自大量宿主上的磨合期的宿主间磨合期数据可以在例如服务器、云存储位置或其它合适的位置处聚合。宿主间磨合期数据可以用于生成一个或多个磨合期特性。
除了宿主间磨合期数据之外或作为其替代,宿主内磨合期数据可以用于生成一个或多个宿主特异性磨合期特性。例如,不同宿主的磨合期可以不同。这可能是由于各种原因。例如,不同宿主的不同生理因素会导致分析物传感器磨合期的差异。而且,例如,不同宿主可以不同地插入传感器并安装传感器电子器件单元。这些差异可以影响安装在宿主处的分析物传感器的磨合期。因此,宿主内磨合期数据可以用于生成一个或多个磨合期特性。
在一些实例中,在磨合期期间生成的分析物浓度数据可以不如磨合期后生成的分析物浓度数据确定。尽管如此,在一些实例中,与在接收任何分析物浓度值之前让宿主等待整个磨合期相比,更期望在磨合时间段内向宿主建议不太确定的分析物浓度值。
本文描述的各个实例涉及可以在磨合期期间提供给宿主以指示与分析物浓度值相关联的置信度水平的用户接口(UI)和/或UI元素。例如,计算装置可以检测到分析物浓度值基于来自磨合期的原始传感器信号数据。例如,分析物浓度值可以是使用分析物传感器的磨合期特性生成的,如本文所描述的。在检测到分析物浓度值基于来自磨合期的原始传感器信号数据时,计算装置显示与置信度指示符相关联的分析物浓度值,所述置信度指示符指示分析物浓度值的置信度水平低于磨合期后值的置信度水平。
图1是示出包含分析物传感器系统102的环境100的一个实例的图。分析物传感器系统102耦接到宿主101,所述宿主可以是人患者。在一些实例中,宿主患有暂时性或永久性糖尿病病状或其它使分析物监测有用的健康状况。
所述分析物传感器系统102包含分析物传感器104。在一些实例中,分析物传感器104是或包含被配置成测量宿主101中的葡萄糖浓度的葡萄糖传感器。分析物传感器104可以以任何合适的方式暴露于宿主101处的分析物。在一些实例中,分析物传感器104完全可植入宿主101的皮肤之下。在其它实例中,分析物传感器104可穿戴在宿主101的身体上(例如,在身体上但不在皮肤之下)。而且,在一些实例中,分析物传感器104是经皮装置(例如,传感器至少部分地驻留在宿主的皮肤之下或之中)。应当理解,本文所描述的装置和方法可以应用于能够检测分析物(如葡萄糖)的浓度并且提供表示分析物的浓度的输出信号的任何装置。
在图1的实例中,分析物传感器系统102还包含传感器电子器件106。在一些实例中,传感器电子器件106和分析物传感器104被提供在单个集成封装体中。在其它实例中,提供分析物传感器104和传感器电子器件106作为单独的组件或模块。例如,分析物传感器系统102可以包含一次性的(例如,一次性使用的)传感器安装单元(图3),所述传感器安装单元可以包含分析物传感器104、用于将传感器104附接到宿主的组件(例如,粘合垫)和/或被配置成收纳传感器电子器件单元的安装结构,所述传感器电子器件单元包含图2所示的传感器电子器件106中的一些或全部传感器电子器件。传感器电子器件单元可以是可重复使用的。
分析物传感器104可以使用任何已知方法,包含有创、微创或无创感测技术(例如,光激发荧光、微针、葡萄糖的透皮监测),来提供指示宿主101内的分析物浓度的原始传感器信号。原始传感器信号可以转换成用于向用户,如宿主或看护者(例如,父母、亲戚、监护人、教师、医生、护士或关注宿主101健康的任何其它个人)提供有用的分析物浓度值(例如,所估计的血糖浓度水平)的经校准和/或经滤波的分析物浓度数据。
在一些实例中,分析物传感器104是或包含连续葡萄糖传感器。连续葡萄糖传感器可以是或包含皮下、透皮(例如,经皮)和/或血管内装置。在一些实施例中,此类传感器或装置可以反复地(例如,周期性地或间歇地)分析传感器数据。葡萄糖传感器可以使用任何葡萄糖测量方法,包含酶促、化学、物理、电化学、分光光度、偏振、量热、离子电渗、放射线、免疫化学等。在各个实例中,分析物传感器系统102可以是或包含可从DexComTM(例如,DexComG5TM传感器或Dexcom G6TM传感器或其任何变型)、从AbbottTM(例如,LibreTM传感器)或从MedtronicTM(例如,EnliteTM传感器)获得的连续葡萄糖监测器传感器。
在一些实例中,分析物传感器104包含植入式葡萄糖传感器,如参考美国专利6,001,067和美国专利公开第US-2005-0027463-A1号所描述的,所述美国专利通过引用并入。在一些实例中,分析物传感器104包含经皮葡萄糖传感器,如参考美国专利公开第US-2006-0020187-A1号所描述的,所述美国专利通过引用并入。在一些实例中,分析物传感器104可以被配置成植入宿主血管中或体外,如在美国专利公开第US-2007-0027385-A1号、于2006年10月4日提交的共同未决美国专利公开第US-2008-0119703-A1号、于2007年3月26日提交的美国专利公开第US-2008-0108942-A1号和2007年2月14日提交的美国专利公开第US-2007-0197890-A1号中所描述的,所有所述美国专利通过引用并入。在一些实例中,连续葡萄糖传感器可以包含经皮传感器,如Say等人的美国专利6,565,509中所描述的,所述美国专利通过引用并入。在一些实例中,分析物传感器104可以包含含有皮下传感器的连续葡萄糖传感器,如参考Bonnecaze等人的美国专利6,579,690或Say等人的美国专利6,484,046所描述的,所述美国专利通过引用并入。在一些实例中,连续葡萄糖传感器可以包含可再填充皮下传感器,如参考Colvin等人的美国专利6,512,939所描述的,所述美国专利通过引用并入。连续葡萄糖传感器可以包含血管内传感器,如参考Schulman等人的美国专利6,477,395所描述的,所述美国专利通过引用并入。连续葡萄糖传感器可以包含血管内传感器,如参考Mastrototaro等人的美国专利6,424,847所描述的,所述美国专利通过引用并入。
环境100还可以包含第二医疗装置108。第二医疗装置108可以是或包含药物递送装置,如胰岛素泵或胰岛素笔。在一些实例中,医疗装置108包含一个或多个传感器,如另一分析物传感器、心率传感器、呼吸传感器、运动传感器(例如,加速度计)、姿势传感器(例如,3轴加速度计)、声学传感器(例如,以捕获环境声音或体内声音)。医疗装置108可以是可穿戴的,例如在手表、眼镜、隐形眼镜、贴片、腕带、脚踝带或其它可穿戴物品上,或者可以并入到手持装置(例如,智能电话)中。在一些实例中,医疗装置108包含多传感器贴片,所述多传感器贴片可以例如检测以下中的一种多种:分析物水平(例如,葡萄糖、乳酸、胰岛素或其它物质)、心率、呼吸(例如,使用阻抗)、活动(例如,使用加速度计)、姿势(例如,使用加速度计)、皮电响应、组织液水平(例如,使用阻抗或压力)。
在一些实例中,分析物传感器系统102和第二医疗装置108彼此通信。分析物传感器系统102与医疗装置108之间的通信可以通过任何合适的有线连接和/或通过无线通信信号110发生。例如,分析物传感器系统102可以被配置成使用通过射频(例如,蓝牙、医疗植入物通信系统(MICS)、Wi-Fi、近场通信(NFC)、射频识别(RFID)、Zigbee、Z波或其它通信协议)、以光学方式(例如,红外)、以声学方式(例如,超声波)或蜂窝协议(例如,码分多址(CDMA)或全球移动系统(GSM)或通过有线连接(例如,串行、并行等)进行通信。
在一些实例中,环境100还包含可穿戴传感器130。可穿戴传感器130可以包含传感器电路(例如,被配置成检测葡萄糖浓度或其它分析物浓度的传感器电路)和可以例如是NFC电路的通信电路。在一些实例中,可以使用如智能电话等用户计算装置132从可穿戴传感器130中检索来自可穿戴传感器130的信息,所述用户计算装置被配置成例如当用户装置132放置在可穿戴传感器130附近时,通过可穿戴传感器的通信电路与可穿戴传感器130进行通信。例如,在传感器130上滑动用户装置132可以使用NFC或其它合适的无线通信从可穿戴传感器130中检索传感器数据。NFC通信的使用可以减少可穿戴传感器130造成的功耗,这可以减小可穿戴传感器130中的电源(例如,电池或电容器)的尺寸或延长电源的可用寿命。在一些实例中,可穿戴传感器130可以如所示的可穿戴在上臂上。在一些实例中,可穿戴传感器130可以另外地或可替代地在患者的上躯干上(例如,在心脏上或在肺上),这例如可以促进检测心率、呼吸或姿势。可穿戴传感器136也可以在下部身体上(例如,在腿上)。
在一些实例中,传感器的阵列或网络可以与患者相关联。例如,分析物传感器系统102、医疗装置108、可穿戴装置120(如手表)和另外的可穿戴传感器130中的一个或多个可以通过有线或无线(例如,蓝牙、MICS、NFC或以上所描述的其它选项中的任何选项)彼此进行通信。另外的可穿戴传感器130可以是以上关于医疗装置108描述的实例中的任何实例。宿主101上的分析物传感器系统102、医疗装置108和另外的传感器130出于图示和描述而提供,并且不一定按比例绘制。
环境100还可以包含一个或多个计算装置,如手持式智能装置(例如,智能装置)112、平板计算机114、智能笔116(例如,具有处理和通信能力的胰岛素递送笔)、计算机118、如手表等可穿戴装置120或外围医疗装置122(可以是专有装置,如可从DexCom获得的专有用户装置),其中的任何一个都可以通过无线通信信号110与分析物传感器系统102进行通信,并且还可以通过网络124与服务器系统(例如,远程数据中心)或与远程终端128进行通信以促进与如技术支持人员或临床医生等远程用户(未示出)进行通信。
可穿戴装置120可以包含活动传感器、心率监测器(例如,基于光的传感器或基于电极的传感器)、呼吸传感器(例如,基于声或电极的传感器)、位置传感器(例如,GPS)或其它传感器。
在一些实例中,环境100包含服务器系统126。服务器系统126可以包含一个或多个计算装置,如一个或多个服务器计算装置。在一些实例中,服务器系统126用于从分析物传感器系统102和/或分析物收集分析物数据或从所述多个其它装置收集其它数据,并且对所收集的数据执行分析,生成或应用通用或个性化葡萄糖水平模型,并将此类分析、模型或基于其的信息传送回环境100中的装置中的一个或多个装置。在一些实例中,服务器系统126收集宿主间和/或宿主内磨合期数据以生成一个或多个磨合期特性,如本文所描述的。
环境100还可以包含无线接入点(WAP)138,所述无线接入点用于通信地耦接分析物传感器系统102、网络124、服务器系统126、医疗装置108或上述任何外围装置中的一个或多个。例如,WAP 138可以在环境100内提供Wi-Fi和/或蜂窝连接。在环境100的装置之间还可以使用其它通信协议(如NFC或蓝牙)。
图2是示出包含图1的分析物传感器系统102的医疗装置系统200的一个实例的图。在图2的实例中,分析物传感器系统102包含传感器电子器件106和传感器安装单元290。尽管示出了在传感器安装单元290与传感器电子器件106之间的组件划分的具体实例,但是应当理解,一些实例可以包含在传感器安装单元290或传感器电子器件106中的另外的组件,并且传感器电子器件106中所示的组件中的一些组件(例如,电池或超级电容器)可以可替代地或另外地(例如,冗余地)在传感器安装单元290中提供。
在图2所示的实例中,传感器安装单元290包含分析物传感器104和电池292。在一些实例中,传感器安装单元290可以是可更换的,并且传感器电子器件106可以包含去抖动电路(例如,具有滞后或延迟的门),以避免例如当电池反复连接和断开连接时反复执行上电或掉电过程,或者避免处理与去除或更换电池相关联的噪声信号。
传感器电子器件106可以包含电子器件组件,所述电子器件组件被配置成处理传感器信息,如原始传感器信号,并生成对应的分析物浓度值。传感器电子器件106可以例如包含与测量、处理、存储或传送连续分析物传感器数据相关联的电子电路系统,包含与原始传感器信号的处理和校准相关联的预期算法。传感器电子器件106可以包含能够通过葡萄糖传感器测量分析物水平的硬件、固件和/或软件。电子组件可以固定到印刷电路板(PCB)等,且可采用多种形式。例如,电子组件可以采取集成电路(IC)(如专用集成电路(ASIC)、微控制器和/或处理器)的形式。
在图2的实例中,传感器电子器件106包含测量电路202(例如,恒电位仪),所述测量电路耦接到分析物传感器104并且被配置成使用分析物传感器104反复地获得分析物传感器读数。例如,测量电路202可以连续地或反复地测量原始传感器信号,所述原始传感器信号指示分析物传感器104处的介于工作电极与参考电极之间的电流流动。传感器电子器件106可以包含栅极电路294,所述栅极电路可以用于对测量电路202与分析物传感器104之间的连接进行门控。例如,分析物传感器104可以在累积时间段上累积电荷。在累积时间段之后,栅极电路294断开,使得测量电路202可以测量累积的电荷。对分析物传感器104进行门控可以通过创建更大的信噪比或信号干扰比来改进传感器系统102的性能(例如,由于电荷是从分析物反应中累积的,但是干扰的来源(如对乙酰氨基酚在葡萄糖传感器附近的存在)不会累积或累积得少于分析物反应中的电荷)。
传感器电子器件106还可以包含处理器204。处理器204被配置成从存储器208检索指令206并执行指令206以控制分析物传感器系统102中的各种操作。例如,处理器204可以被编程为通过测量电路202处的恒电位仪控制向分析物传感器104施加偏置电位,解释来自分析物传感器104的原始传感器信号,和/或补偿环境因素。
处理器204还可以将信息保存在数据存储存储器210中或从数据存储存储器210中检索信息。在各个实例中,数据存储存储器210可以与存储器208集成在一起,或者可以是单独的存储器电路,如非易失性存储器电路(例如,闪速RAM)。本文和美国专利第7,310,544号和第6,931,327号中更详细地描述了用于处理传感器分析物数据的系统和方法的实例。
传感器电子器件106还可以包含传感器212,所述传感器可以耦接到处理器204。传感器212可以是温度传感器、加速度计或另一合适的传感器。传感器电子器件106还可以包含如电容器或电池214等电源,所述电源可以集成到传感器电子器件106中,或者可以是可移动的,或者是单独电子器件单元的一部分。电池214(或其它储存电力组件,例如,电容器)可以任选地通过有线或无线(例如,感应或超声)再充电系统216进行可充电。再充电系统216可以收集能量或可以从外部来源或车载来源接收能量。在各个实例中,再充电电路可以包含摩擦电充电电路、压电充电电路、RF充电电路、光充电电路、超声充电电路、热充电电路、集热电路或从通信电路收集能量的电路。在一些实例中,再充电电路可以使用由可充电电池(例如,提供有基座组件的电池)供应的电力来对可充电电池进行再充电。
传感器电子器件106还可以在传感器电子器件单元(如图所示)中或在传感器安装单元290中包含一个或多个超级电容器。例如,超级电容器可以允许以高度一致的方式从电池214汲取能量以延长电池214的寿命。在超级电容器将能量递送到通信电路或处理器204之后,电池214可以对超级电容器进行充电,从而使超级电容器准备好在随后的高负荷周期期间递送能量。在一些实例中,超级电容器可以与电池214并联配置。与电池214相反,装置可以被配置成优先从超级电容器汲取能量。在一些实例中,超级电容器可以被配置成从可充电电池接收能量以进行短期存储,并且将能量转移到可充电电池以进行长期存储。
超级电容器可以通过减小高负荷周期期间的电池214上的应变来延长电池214的使用寿命。在一些实例中,在高负荷事件期间,超级电容器去除了电池的至少10%的应变。在一些实例中,在高负荷事件期间,超级电容器去除了电池的至少20%的应变。在一些实例中,在高负荷事件期间,超级电容器去除了电池的至少30%的应变。在一些实例中,在高负荷事件期间,超级电容器去除了电池的至少50%的应变。
传感器电子器件106还可以包含无线通信电路218,所述无线通信电路可以例如包含可操作地耦接到天线的无线收发器。无线通信电路218可以可操作地耦接到处理器204,并且可以被配置成与一个或多个外围装置或其它医疗装置(如胰岛素泵或智能胰岛素笔)进行无线通信。
在图2的实例中,医疗装置系统200还包含任选的外围装置250。外围装置250可以是任何合适的用户计算装置,例如可穿戴装置(例如,活动监测器),如可穿戴装置120。在其它实例中,外围装置250可以是图1所示的手持式智能装置(例如,智能电话或其它装置,如可从Dexcom获得的专有手持式装置)、平板计算机114、智能笔116或专用计算机118。
外围装置250可以包含UI 252、存储器电路254、处理器256、无线通信电路258、传感器260或其任何组合。外围装置250可以不必包含图2所示的组件中的所有组件。外围装置250还可以包含电源,如电池。
例如,UI 252可以使用任何合适的输入/输出装置或外围装置250的装置来提供,例如,触摸屏接口、麦克风(例如,以接收语音命令)或扬声器、振动电路或其任何组合。UI252可以从宿主或另一用户接收信息(例如,指令、葡萄糖值)。UI 252还可以向宿主或其它用户递送信息,例如,通过在UI 252处显示UI元素。例如,UI元素可以指示葡萄糖或其它分析物浓度值、葡萄糖或其它分析物趋势、葡萄糖或其它分析物警报等。趋势可以由UI元素(如箭头、图形、图表等)指示。
处理器256可以被配置成通过UI 252向用户呈现信息或从用户接收输入。处理器256还可以被配置成在存储器电路254中存储和检索信息,如通信信息(例如,配对信息或数据中心访问信息)、用户信息、传感器数据或趋势或其它信息。无线通信电路258可以包含收发器和天线,所述收发器和天线被配置成通过例如本文所描述的无线协议中的任何其它无线协议等无线协议进行通信。传感器260可以例如包含加速度计、温度传感器、位置传感器、生物计量传感器或血糖传感器、血压传感器、心率传感器、呼吸传感器或其它生理传感器。
外围装置250可以被配置成接收和显示可以由传感器电子器件106传输的传感器信息(例如,所述传感器信息在基于其相应偏好传输到显示装置的定制数据包中)。传感器信息(例如,血糖浓度水平)或警报或通知(例如,“高血糖水平”、“低血糖水平”或“下降率警报”)可以通过UI 252(例如,通过视觉显示器、声音或振动)传送。在一些实例中,外围装置250可以被配置成显示或以其它方式传送从传感器电子器件106传送来的传感器信息(例如,在传输到相应显示装置的数据包中)。例如,外围装置250可以传输已经处理的数据(例如,可以通过处理原始传感器数据来确定所估计的分析物浓度水平),使得可以不需要接收数据的装置来进一步处理数据以确定可用信息(如所估计的分析物浓度水平)。在其它实例中,外围装置250可以处理或解释接收到的信息(例如,基于葡萄糖值或葡萄糖趋势来声明警报)。在各个实例中,外围装置250可以直接从传感器电子器件106接收信息,或者可以通过网络(例如,通过从传感器电子器件106或通信耦接到传感器电子器件106的装置接收信息的蜂窝或Wi-Fi网络)接收信息。
在图2的实例中,医疗装置系统200包含任选的医疗装置270。例如,除了外围装置250之外或作为其替代,可以使用医疗装置270。医疗装置270可以是或包含任何合适类型的医疗或其它计算装置,包含例如图1所示的医疗装置108、外围医疗装置122、可穿戴装置120、可穿戴传感器130或可穿戴传感器136。医疗装置270可以包含UI 272、存储器电路274、处理器276、无线通信电路278、传感器280、疗法电路282或其任何组合。
与UI 252类似,UI 272可以使用任何合适的输入/输出装置或医疗装置270的装置来提供,例如,触摸屏接口、麦克风或扬声器、振动电路或其任何组合。UI 272可以从宿主或另一用户接收信息(例如,葡萄糖值、警报偏好、校准编码)。UI 272还可以向宿主或其它用户递送信息,例如,通过在UI 252处显示UI元素。例如,UI元素可以指示葡萄糖或其它分析物浓度值、葡萄糖或其它分析物趋势、葡萄糖或其它分析物警报等。趋势可以由UI元素(如箭头、图形、图表等)指示。
处理器276可以被配置成通过UI 272向用户呈现信息或从用户接收输入。处理器276还可以被配置成在存储器电路274中存储和检索信息,如通信信息(例如,配对信息或数据中心访问信息)、用户信息、传感器数据或趋势或其它信息。无线通信电路278可以包含收发器和天线,所述收发器和天线被配置成通过例如本文所描述的无线协议中的任何其它无线协议等无线协议进行通信。
传感器280可以例如包含加速度计、温度传感器、位置传感器、生物计量传感器或血糖传感器、血压传感器、心率传感器、呼吸传感器或其它生理传感器。即使在图2的实例中仅示出了一个传感器280,医疗装置270可以包含两个或更多个传感器(或存储器或其它组件)。在各个实例中,医疗装置270可以是智能手持式葡萄糖传感器(例如,血糖仪)、药物泵(例如,胰岛素泵)或其它生理传感器装置、疗法装置或其组合。
在医疗装置270是或包含胰岛素泵的实例中,泵和分析物传感器系统102可以进行双向通信(例如,因此泵可以请求对分析物传输协议进行更改,例如,请求数据点或请求更多频率调度上的数据),或者泵和分析物传感器系统102可以使用单向通信进行通信(例如,泵可以从分析物传感器系统接收分析物浓度水平信息)。在单向通信中,可以将葡萄糖值并入广告消息中,所述广告消息可以用先前共享的密钥加密。在双向通信中,泵可以请求一个值,分析物传感器系统102可以响应于来自泵的请求共享或获得并共享所述值,并且可以使用一个或多个先前共享密钥对这些通信中的任何一个或全部进行加密。出于多种原因中的一种或多种,胰岛素泵可以使用与泵进行的单向通信来接收和跟踪从分析物传感器系统102传输的分析物(例如,葡萄糖)值。例如,胰岛素泵可以基于低于或高于阈值的葡萄糖值来暂停或激活胰岛素施用。
在一些实例中,医疗装置系统200包含两个或更多个外围装置和/或医疗装置,每个外围装置和/或医疗装置直接或间接从分析物传感器系统102接收信息。因为不同显示装置提供许多不同的用户接口,因此数据包的内容(例如,要显示的数据的数量、格式和/或类型、警告等)可以针对每个特定装置定制(例如,由制造商和/或最终用户不同地进行编程)。例如,现在参考图1的实例,在传感器会话期间,多个不同的外围装置可以与传感器电子器件106(例如,如物理连接到连续分析物传感器104的皮肤上传感器电子器件106)进行直接无线通信,以实现与可显示传感器信息相关联的多种不同类型和/或级别的显示和/或功能,或者,为了节省传感器系统102中的电池电量,一个或多个指定装置可以与分析物传感器系统102进行通信并且将信息直接或通过服务器系统(例如,网络连接的数据中心)126中继(即,共享)给其它装置。
图3是可以植入到宿主中的示例分析物传感器334的侧视图。可以使用粘合垫308将安装单元314粘附到宿主的皮肤上。粘合垫308可以由可延展的材料形成,其可以使用粘合剂可移除地附接到皮肤。电子器件单元318可以机械地耦接到安装单元314。在一些实例中,电子器件单元318和安装单元314以与图1和2中所示的传感器电子器件106和传感器安装单元290类似的方式布置。
图4是分析物传感器334的远端部分的放大视图。分析物传感器334可以适于插入在宿主的皮肤之下,并且可以机械地耦接到安装单元314并且电耦接到电子器件单元318。图4所示的示例分析物传感器334包含细长导电体341。细长导电体341可以包含芯,所述芯具有定位在其上的各个层。第一层338至少部分地围绕芯并且包含工作电极(例如,定位在窗口339中)。在一些实例中,芯和第一层338由单一材料(如例如,铂)制成。在一些实例中,细长导电体341是两种导电材料的复合物,或者是至少一种导电材料和至少一种非导电材料的复合物。膜系统332定位在工作电极上方,并且可以覆盖传感器334的其它层和/或电极,如本文所描述的。
第一层338可以由导电材料形成。工作电极(在窗口339处)是第一层338的表面的暴露部分。因此,第一层338由被配置成为工作电极提供合适的电活性表面的材料形成。合适的材料的实例包含但不限于铂、铂-铱、金、钯、铱、石墨、碳、导电聚合物、合金等。
第二层340围绕第一层338的至少一部分,由此限定了工作电极的边界。在一些实例中,第二层340充当绝缘体并且由绝缘材料形成,如聚酰亚胺、聚氨酯、聚对二甲苯或任何其它合适的绝缘材料或材料。在一些实例中,第二层340被配置成使得(层338的)工作电极通过窗口339暴露。
在一些实例中,传感器334进一步包含包括导电材料的第三层343。第三层343可以包括参考电极。在一些实例中,包含参考电极的第三层343由施加到第二层340(例如,绝缘体)上的含银材料形成。含银材料可以包含各种材料,并且可以呈各种形式,例如,Ag/AgCl聚合物糊、涂料、基于聚合物的导电混合物、油墨等。
分析物传感器334可以包含两个(或更多个)电极,例如,在层338处并在窗口339处暴露的工作电极,以及至少一个另外的电极,如层343的参考电极。在图3-5的示例布置中,参考电极还充当反电极,尽管其它布置可以包含单独的反电极。尽管在一些实例中分析物传感器334可以与安装单元一起使用,但是在其它实例中,分析物传感器334可以与其它类型的传感器系统一起使用。例如,分析物传感器334可以是在单个包装体中包含电池和传感器的系统的一部分,并且可以任选地包含例如近场通信(NFC)电路。
图5是平面2-2上的穿过图4的传感器334的展示膜系统332的横截面视图。膜系统332可以包含多个结构域(例如,层)。在一个实例中,膜系统332可以包含定位在工作电极周围的酶结构域342、扩散电阻结构域344和生物保护结构域346。在一些实例中,膜系统332中可以包含单一的扩散电阻结构域和生物保护结构域(例如,其中扩散电阻结构域和生物保护结构域两者的功能都被并入到一个结构域中)。
在一些实例中,膜系统332还包含电极层347。电极层347可以布置成在工作电极与参考电极的表面之间提供促进电极之间的电化学反应的环境。例如,电极层347可以包含在传感器334的电化学反应表面处维持水层的涂层。
在一些实例中,传感器334可以被配置成用于短期植入(例如,约1到30天)。然而,应理解,膜系统332可以被修改以用于其它装置中,例如,通过仅包含结构域中的一个或多个结构域或另外的结构域。例如,膜系统332可以包含多个电阻层或多个酶层。在一些实例中,电阻结构域344可以包含多个电阻层,或者酶结构域342可以包含多个酶层。
扩散电阻结构域344可以包含控制氧气和葡萄糖到下面的酶结构域342的通量的半透膜。因此,葡萄糖测量的线性上限被扩展到比在没有扩散电阻结构域344的情况下所获得的线性上限高得多的值。
在一些实例中,膜系统332可以包含生物保护结构域346,也被称为结构域或生物界面结构域,其包括基础聚合物。然而,一些实例的膜系统332还可以包含多个结构域或层,包含例如电极结构域、干扰结构域或细胞破坏结构域,如本文其它地方和美国专利第7,494,465号、第8,682,608号和第9,044,199号更详细地描述的,所述美国专利以全文引用的方式并入本文中。
应当理解,例如,针对其它传感器而修改的感测膜可以包含更少或另外的层。例如,在一些实例中,膜系统332可以包括一个电极层、一个酶层和两个生物保护层,但是在其它实例中,膜系统332可以包括一个电极层、两个酶层和一个生物保护层。在一些实例中,生物保护层可以被配置成充当扩散电阻结构域344并控制分析物(例如,葡萄糖)到下面的膜层的通量。
在一些实例中,感测膜的一个或多个结构域可以由如以下等材料形成:硅酮、聚四氟乙烯、聚乙烯-共-四氟乙烯、聚烯烃、聚酯、聚碳酸酯、生物稳定的聚四氟乙烯、聚氨酯的均聚物、共聚物、三元共聚物、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚氨酯、纤维素聚合物、聚(环氧乙烷)、聚(环氧丙烷)及其共聚物和共混物、聚砜及其嵌段共聚物,包含例如二嵌段共聚物、三嵌段共聚物、交替共聚物、无规共聚物和接枝共聚物。
在一些实例中,可以使用已知的薄膜或厚膜技术(例如,喷涂、电沉积、浸涂等)将感测膜沉积在电极材料的电活性表面上。定位在工作电极上方的感测膜的结构不必与定位在参考电极上方的感测膜相同;例如,沉积在工作电极上方的酶结构域342不一定需要沉积在参考电极或反电极上。
尽管图4-5中展示的实例涉及周向延伸的膜系统,但是本文描述的膜可以应用于任何平面或非平面的表面,例如,Say等人的美国专利第6,565,509号的基于底物的传感器结构,所述美国专利通过引用并入。
在分析物传感器334是葡萄糖传感器的实例中,可以利用葡萄糖氧化酶检测葡萄糖分析物。葡萄糖氧化酶与葡萄糖反应以产生过氧化氢(H2O2)。使过氧化氢与工作电极的表面反应,产生两个质子(2H+)、两个电子(2e-)和一个氧分子(O2)。这产生可以由传感器电子器件106检测的电流。电流量是葡萄糖浓度水平的函数。可以使用校准曲线来提供基于经测量的电流的所估计的葡萄糖浓度水平。电流量也是葡萄糖穿过传感器膜的扩散率的函数。葡萄糖扩散率可以随时间变化,这可能导致传感器葡萄糖灵敏度随时间变化或“漂移”。
图6是表示示例分析物传感器(如图3-5中所示的分析物传感器334)的行为的电路600的示意性图示。如上文所描述的,过氧化氢(由葡萄糖分析物与葡萄糖氧化酶之间的相互作用产生的)与工作电极(WE)604进行的相互作用在工作电极(WE)604与参考电极(RE)606之间产生电压差。电流可以构成由传感器电子器件测量的原始传感器信号的全部或部分,如图1-2的传感器电子器件106,并且用于估计分析物浓度(例如,葡萄糖浓度)。
电路600还包含双层电容(Cdl)608,其出现在工作电极(WE)604与相邻膜(图6中未示出,参见例如上文图3-5)之间的界面处。由于存在极性相反的两层离子,在工作电极604与相邻膜之间的界面处可以出现双层电容(Cdl),如可以出现在工作电极604与参考电极之间的施加电压的施加期间。等效电路600还可以包含极化电阻(Rpol)610,所述极化电阻可以相对较大,并且可以建模为例如静态值(例如,100兆欧)或为随葡萄糖浓度水平的函数而变化的可变量。
当向传感器电路600施加偏置电位时,所估计的分析物浓度可以基于通过分析物传感器膜612的经测量的电流(或电荷流)从原始传感器信号确定。例如,传感器电子器件或另一合适的计算装置可以使用原始传感器信号和传感器的灵敏度,以生成所估计的分析物浓度,所述灵敏度使检测到的电流与葡萄糖浓度水平相关。在一些实例中,装置还使用磨合期特性,如本文中所描述的。
葡萄糖扩散率随时间的变化存在问题,因为系统中存在两个未知变量(膜612周围的葡萄糖浓度和膜612中的葡萄糖扩散率)。例如,频繁的血糖仪校准可以用于解决漂移,但是出于多种原因(例如,给患者带来的不便、成本、血糖仪数据不准确的可能性等),这种对仪表校准的需求可能是不期望的。
参考等效电路600,当在工作电极604和参考电极两端606施加电压时,可以认为电流(取决于极性向前或向后)流过发射器的内部电子器件(由R_Tx_内部表示)611;流过可以被设计成电阻相对低的参考电极(RE)606和工作电极(WE)604;并流过传感器膜612(Rmembr,其相对较小)。取决于电路的状态,电流也可以流过或流入相对较大的极化电阻610(其表示为固定电阻,但也可以是随身体葡萄糖水平而变化的可变电阻,其中较高的葡萄糖水平提供较小的极化电阻),或流入双层电容608(即,以对在工作电极604处形成的双层膜电容器进行充电),或两者兼而有之。
膜(Rmembr)612的阻抗(或电导)与膜中的电解质迁移率有关,所述电解质迁移率进而与膜中的葡萄糖扩散率有关。随着阻抗降低(即,随着膜612中的电解质迁移率升高,电导升高),葡萄糖灵敏度升高(即,较高的葡萄糖灵敏度意味着特定的葡萄糖浓度将以更多电流或电荷流的形式产生较大的信号)。在美国专利公开第US2012/0262298号中进一步描述了阻抗、葡萄糖扩散率和葡萄糖灵敏度,所述美国专利公开以全文引用的方式并入本文中。
图7是示出展示示例分析物传感器的响应的转换函数702的一个实例的图表700。转换函数702示出了示例分析物传感器的原始传感器信号与分析物浓度值之间的关系。在图表700中,水平轴或x轴指示分析物浓度值。在此实例中,分析物浓度值以毫克每分升(mg/dL)指示。竖直轴或y轴指示原始传感器信号,在此实例中指示为在分析物传感器处产生的电流或电荷计数。
转换函数702是一条线,指示原始传感器信号与分析物浓度值之间的线性关系,如本文所描述的。转换函数702通过斜率表征,所述斜率被称为灵敏度704。在此实例中,灵敏度704是正的。转换函数702还通过截距706表征。当分析物传感器暴露于零浓度的分析物时,截距706指示构成原始传感器信号的电荷或电流水平。在一些实例中,传感器电子器件或其它合适的装置将原始传感器信号转换为分析物浓度,如下文的等式[1]所指示:
AC=(RSS-截距)/灵敏度 [1]
在等式[1]中,AC是分析物浓度,示出在图表700的水平轴或x轴上。RSS是原始传感器信号,例如,由电流或电荷计数指示的。截距是当分析物浓度为零时指示原始传感器信号水平的截距706。灵敏度是指示转换函数702的斜率的灵敏度704。
当分析物传感器的响应是线性的或基本上线性的并且灵敏度和截距已知时,等式[1]或类似的关系可以用于将来自分析物传感器的原始传感器信号转换为对应的分析物浓度。然而,当分析物传感器的响应不是线性时,由转换函数702所指示的关系可能不成立。
然而,如本文所描述的,分析物传感器的响应在磨合期期间可以是非线性的。这由图8所展示。图8是示出示例分析物传感器的磨合期曲线804的图表800。在图表800中,水平轴或x轴指示以分钟为单位的时间。竖直轴或y轴指示原始传感器信号。在此实例中,原始传感器信号是以皮安为单位(pA)指示的电流。磨合期曲线804指示示例分析物传感器的响应。
在此实例中,插入传感器,并在零时施加偏置电位。分析物浓度在指定时间段内保持恒定。如所示的,电流响应最初非常高,并且然后朝着约200pA的原始传感器信号衰减。示例磨合期曲线804示出了电化学磨合期和膜磨合期两者的结果。在磨合期期间的原始传感器信号的高值可以至少部分地是由施加偏置电位后发生在分析物传感器处并有助于电化学磨合期的非分析物电化学反应引起的。对于一些传感器配置,非分析物电化学反应可以包含在工作电极和/或参考电极表面处发生的氧化反应。随着传感器的表面氧化,氧化反应对原始传感器信号的贡献可能降低。在磨合期期间的原始传感器信号的高值也可以至少部分地是由于传感器膜在水合期间导致膜磨合期的特性发生变化。
分析物传感器的磨合期一直持续到原始传感器信号稳定到基本上线性的响应为止。在其中分析物浓度恒定的此实例中,当原始传感器信号也约恒定时,分析物传感器的响应可以是线性的。此时,分析物传感器对不同分析物浓度的响应可以基本上遵循图7的转换函数702所示的线性响应。
本文所描述的各个实例涉及用于加速分析物传感器磨合期或偏移磨合期以至少部分地在分析物传感器插入体内之前出现的设备、系统和方法。在一些实例中,通过在传感器被包装用于储存和/或运输的同时将传感器暴露于水合剂,可以加速和/或偏移磨合期以至少部分地在传感器插入之前出现。水合剂水合传感器,使得膜磨合期的一些或全部膜磨合期出现在体内使用传感器之前。这可以加速传感器插入体内后出现的磨合期。以此方式,磨合期曲线稳定和传感器开始以类似于图7所示的方式表现的时间缩短了。
在各个实例中,分析物传感器与传感器施加器一起包装。图9、10A-D、11、12和13示出了传感器施加器的示例实施方案。图9是示出传感器施加器912的一个实例的分解侧视图。在此实例中,传感器施加器912包含辅助对准和引导传感器施加器组件的施加器主体918。施加器主体918包含匹配地接合安装单元914(图11)的施加器主体基座960和能够实现传感器施加器组件之间的适当关系(例如,止动件)的施加器主体帽962。
导管子组合件920包含导管支架964和导管966。在一些实例中,导管是插管。导管支架964沿着施加器主体918滑动,并在插入和随后的缩回期间维持导管966的适当相对位置。例如,在插入传感器之前和期间,导管966延伸穿过触点子组合件926以维持能够使针容易地插入穿过其中的开口(参见图10A到10D)。在传感器缩回期间,将导管子组合件920拉回,与针和相关联的移动组件接合并使所述针和所述移动组件缩回到传感器施加器912中(参见图10C和10D)。在一些实例中,润滑剂(例如,凡士林)放置在触点子组合件926内,使得其围绕导管966(例如,插管),由此允许导管966容易地缩回到传感器施加器912中,例如,不会在触点子组合件926中引起压缩或变形。
提供了针子组合件968,所述针子组件包含针支架970和针972。针支架970与其它传感器施加器组件协作并且在其伸出位置与缩回位置之间加载针972。针972可以是任何合适的大小,其可以包含分析物传感器932(图10A-10D)并辅助其插入宿主中。优选的大小包含约32号或更小到约18号或更大,更优选地约28号到约25号,以为宿主提供舒适的插入。关于针的内径,优选地约0.006英寸到约0.023英寸,并且最优选地0.013英寸。针支架970被配置成与导管支架964接合,而针972被配置成可滑动地嵌套在导管966内,这允许通过触点子组合件926容易地引导插入(和缩回)针。
提供了推杆子组合件974,所述推杆子组合件包含推杆支架976和推杆978。推杆支架976与其它传感器施加器组件协作以确保分析物传感器932正确插入到宿主的皮肤中,即,推杆支架976在其伸出位置和缩回位置之间加载推杆978。在此实施例中,推杆978被配置成可滑动地嵌套在针972内,这允许在针972缩回时分析物传感器932从针972推动(释放)。这将参考图10A-10D更详细地描述。在一些实例中,在传感器中设计或允许略微弯曲或蛇形形状,以便通过干扰将传感器维持在针972内。尽管不希望受到理论的束缚,但据信,分析物传感器932在针972内的轻微摩擦配合使分析物传感器932在针972撤回期间的运动最小化,并且在撤回针972之前将分析物传感器932维持在针内。
提供柱塞子组合件922,所述柱塞子组合件包含柱塞980和柱塞帽982。柱塞子组合件922与其它传感器施加器组件协作以确保针972的正确插入和随后的缩回。在此实例中,柱塞980被配置成与推杆978接合以确保分析物传感器932在缩回期间保持延伸(即,处于宿主中),如参考图10C更详细地描述。
图10A到10D是展示了在传感器插入的各个阶段的施加器组件和其协作关系的示意性侧横截面视图。图10A示出了在传感器插入之前加载的针972和分析物传感器932的一个实例。图10B示出了在传感器插入之后的针972和分析物传感器932的一个实例。图10C示出了在针缩回期间的分析物传感器932和针972的一个实例。图10D示出了在针缩回之后保留在触点子组合件926内的分析物传感器932的一个实例。虽然图9、10A-10D和11的实例建议手动插入和/或缩回各个组件,但也可以采用阶段中的一个或多个阶段的自动化。例如,可以实施可以被触发以自动插入和/或缩回传感器、针或其它协作施加器组件的弹簧加载机构。
参考图10A,分析物传感器932被示出为安置在针972内,所述针安置在导管966内。在此实例中,提供导管966以维持触点子组合件926和/或触点928内的开口以在针972的插入和缩回期间提供针972与触点子组合件926和/或触点928之间的最小摩擦。然而,导管966是任选的组件,这在触点子组合件926和/或触点928由弹性体或具有相对高摩擦系数的其它材料形成的一些实例中可以是有利的。例如,在触点子组合件926和或触点928由具有相对低摩擦系数的材料(例如,硬塑料或金属)形成的其它实例中,可以省略导管966。在触点子组合件926和/或触点928由设计成摩擦地保持分析物传感器932(参见图10D)的材料形成的实例中,导管966等可以是有利的,例如,通过弹性体的松弛特性等。在这些实例中,可以提供导管966以使针972通过触点928容易插入,同时允许在随后的针缩回时将触点928摩擦保持处于分析物传感器932上。参考图10D更详细地描述分析物传感器932在触点928中或在其上的稳定性。虽然图10A展示了作为初始加载配置插入到触点子组合件926中的针972和分析物传感器932,替代性实施例设想了在传感器插入之前通过导管966和/或触点928加载针972的步骤。
参考图10B,分析物传感器932和针972被示出处于伸出位置中。在此阶段,已经将推杆978迫使到向前位置,例如,通过推动图7所示的柱塞等。柱塞980(图9)被设计成与其它传感器施加器组件协作以确保分析物传感器932和针972一起延伸到向前位置(如所示的)。例如,推杆978可以被设计成与其它传感器施加器组件协作以确保分析物传感器932在处于针972内的同时维持向前位置。
参考图10C,示出在缩回过程期间的针972。在此阶段,将推杆978保持在其伸出(向前)位置,以将分析物传感器932维持在其伸出(向前)位置,直到针972基本上完全从触点928缩回。同时,协作的传感器施加器组件通过在其上的拉动运动(手动或自动)向后缩回针972和导管966。在优选实施例中,导管支架964(图9)与协作的施用器组件接合,使得施加到导管支架的向后(缩回)运动使针972和导管966缩回,而不(最初)缩回推杆978。在替代性实施例中,推杆978可以被省略,并且分析物传感器932通过凸轮、弹性体等将其保持在其向前位置,当针移动到传感器的另一部分之上时,所述凸轮、弹性体等与传感器的一部分接触。可以在针中切出一个或多个狭槽,以在针缩回期间维持与传感器的接触。
参考图10D,针972、导管966和推杆978全部从触点子组合件926缩回,从而将分析物传感器932安置在其中。协作的传感器施加器组件被设计成使得当针972从触点928和/或触点子组合件926基本上清除时,推杆978与针972和导管966一起缩回。然后可以(手动或自动)从触点928释放传感器施加器912。
在各个实例中,触点928是弹性触点以确保将分析物传感器932保持在安装单元内的保持力并确保分析物传感器932及其相关联的触点928的稳定电连接。尽管展示的实施例和相关文字描述了延伸穿过触点928以在其中形成摩擦配合的分析物传感器932,但是可以设想各种替代方案。在一些实例中,传感器932被配置成与触点928相邻地(而不是在触点928之间)安置。触点928可以以各种已知的配置来构造,例如,金属触点、悬臂式指状物、弹簧针等,其被配置成在针缩回按压抵靠传感器。
所展示的实施例被设计成具有同轴触点928;即,触点928被配置成沿分析物传感器932的远侧部分轴向接触分析物传感器932的工作电极和参考电极。例如,分析物传感器932的工作电极可以比参考电极延伸得更远,这允许电极与触点928在沿着传感器的远侧部分间隔开的位置处同轴连接。
图11是根据包含安全闩锁机构984的一个实例的传感器施加器912和安装单元914的透视图。安全闩锁机构984被配置成将柱塞子组合件922锁定在静止位置中,使得在安全闩锁机构984释放之前所述柱塞子组合件不会被意外推动。在此实例中,分析物传感器932优选地以此锁定配置包装(例如,运输),其中安全闩锁机构984将柱塞子组合件922保持在其延伸位置中。这可以防止分析物传感器932过早插入(例如,意外释放)。安全闩锁机构984可以被配置成使得沿箭头方向所示的拉力(参见图11)释放安全闩锁机构984在柱塞子组合件922上的锁定,由此允许传感器插入。尽管在本文中展示和描述了锁定柱塞子组合件922的一个安全闩锁机构984,但是设想了锁定传感器以防止其过早释放(即,在安全闩锁机构释放之前锁定传感器)的各种安全闩锁机构配置,如本领域技术人员可以理解的,并且落入优选实施例的范围内。
图11另外展示了传感器系统的某些替代性实施例中包含的力锁定机构986,其中力锁定机构986被配置成确保电子器件单元(例如,图3的电子器件单元318)与安装单元914之间的适当匹配。在一些情况下,确保电子器件单元已正确匹配(例如,卡扣配合或密封匹配)到安装单元可以是有利的。因此,在将传感器施加器912从安装单元914释放时(在传感器插入之后),以及在将电子器件单元916插入到安装单元914中之后,力锁定机构986允许用户确保适当的匹配和/或密封在其间。实际上,用户枢转(例如,抬起或扭转)力锁定机构,使得其通过向上拉动图11所展示的圆形凸片而在电子器件单元916上提供力。力锁定机构优选地随后被释放。尽管展示了一种用于在电子器件单元与安装单元之间提供固定和/或密封配合的系统和方法,可以采用利用各种系统和方法来提供电子器件单元与安装单元(壳体)之间的固定和/或密封配合的各种其它力锁定机构。
在一些实例中,图9、10A-10D和11中所示的传感器施加器912可以被配置成加载水合剂以水合传感器932。例如,参考图10A和10B,水合剂可以定位在针972的内腔901内。水合剂可以是或包含倾向于水合分析物传感器932的膜的任何合适的物质。在一些实例中,水合剂是水基的。在一些实例中,例如,由于溶胀、疏水性结构域的浸出等,水合剂基本上不含醇类、有机成分和/或可能倾向于改变膜渗透性的其它材料。在一些实例中,水合剂还被选择以避免提取膜的亲水性结构域,因为这可能影响通过膜的分析物通量并改变分析物传感器的灵敏度。
在一些实例中,提供的水合剂的粘度适于将水合剂保留在针972的内腔901内。例如,水合剂可以是泡沫、凝胶或类似状态。在一些实例中,推杆978定位在内腔901中的针972的近端处。以此方式,推杆978可以被定位以防止水合剂在近端处从内腔901泄漏。在其中水合剂的粘度不足以将水合剂保持在内腔901内的一些实例中,柱塞材料定位在内腔901的远端处。柱塞可以由泡沫、凝胶或任何其它合适的材料制成以用于将水合剂固定在内腔901内。在其它实例中,针972的远端抵靠如图12的粘合垫1210等粘合垫定位,而分析物传感器施加器912被包装。粘合垫可以被定位成减弱水合剂从内腔901的远端泄漏。在安装传感器之后,针972刺穿粘合垫,并进入宿主的皮肤。
在一些实例中,水合剂是或包含保湿剂凝胶。水合剂可以包括各种组分,包含水合剂(也被称为保湿剂)、缓冲剂、粘度调节剂、溶剂防腐剂、润滑剂、表面活性剂、抗粘附剂、填料及其组合。水合剂对针和包装材料可以是无毒、无刺激性和无腐蚀性的。在一些实例中,水合剂可以被选择以在正常储存条件下不固化。水合剂可以是无色的或淡色的。而且,水合剂可以被选择以在正常储存条件下保留水分。
示例水合剂可以包含有机保湿剂、金属有机保湿剂和/或无机保湿剂。在一些实例中,使用有机保湿剂是因为有机保湿剂可能对金属呈惰性并且与凝胶调配物相容。可以用作全部或部分水合剂的有机保湿剂的实例包含甘油、乙二醇、聚乙二醇(PEG)、二甘醇、三甘醇、丙二醇、二丙二醇、甘油山梨醇、甘露醇和葡萄糖。
在一些实例中,可以将超吸收性无机或有机材料掺入到水合剂凝胶调配物中。超吸收剂可以包含例如阴离子或阳离子聚合物。超吸收剂的实例包含聚(甲基丙烯酸)钠盐、聚(丙烯酸)钠盐、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、多糖和/或蛋白质。
在一些实例中,相对于干燥材料,水合剂能够吸收介于约30%与130%之间的水。在一些实例中,相对于干燥材料,水合剂能够吸收介于约50%与100%之间的水。在一些实例中,水合剂被选择以在暴露于正常储存条件一年之后保留所吸收的水的至少约30%到80%。在一些实例中,水合剂被选择以在暴露于正常储存条件一年之后保留所吸收的水的约50%。
图12是示出包含针1202的分析物传感器施加器1200的另一实例的图,所述针被配置成含有用于水合分析物传感器1232的膜的水合剂。在图12的实例中,传感器施加器1200包含外壳1204。传感器施加器1200是自动化的并且例如包含用于启动传感器插入的弹簧加载机构(图12中未示出)。例如,可以通过按下插入按钮1206来致动弹簧加载机构。安全闩锁机构1205定位在插入按钮1206之上以防止分析物传感器1232的意外插入。可以去除安全闩锁机构1205,例如,通过将其拉离外壳1204。
图12包含示出了外壳1204内部的组件的窗口1208,所述组件包含例如针1272和安装单元1214。安装单元1214耦接到示例粘合垫1210以用于将安装单元1214粘附到宿主的皮肤。推杆1278可以以与上述推杆978的方式类似的方式操作以将分析物传感器1232推入到宿主中。针1272的内腔1201可以包含水合剂,例如,如本文所描述的。
图12的实例还包含电池1212。电池1212可以包含任何合适类型的一个电池单元或多个电池单元。电池1212可以电连接到分析物传感器1232以在将分析物传感器1232包装用于储存和/或运输的同时向分析物传感器1232提供偏置电位。例如,分析物传感器1232可以包装在内腔1201内,而电池1212提供偏置电位。在包装分析物传感器1232的同时向分析物传感器1232提供偏置电位可以导致在包装期间开始电化学磨合期。以此方式,可以减少和/或消除体内的电化学磨合期。在一些实例中,当针1272与水合剂接触时,电池1212提供偏置电位。
在一些实例中,在分析物传感器1232的包装期间由电池1212提供的偏置电位大于分析物传感器1232的操作偏置电位。分析物传感器1232的操作偏置电位可以是分析物传感器1232在体内使用期间所偏置的电位。在一些实例中,电池1212提供的电位偏置大于操作偏置电位约50%。在一些实例中,电池1212提供的电位偏置大于操作偏置电位50%以上。在一些实例中,电池1212提供的电位偏置大于操作偏置电位约10%到50%。在一些实例中,分析物传感器1232的操作偏置电位约为600mV,并且由电池1212提供的偏置电位约为1600mV。
图12的实例示出了安装单元1214,所述安装单元被配置成收纳传感器电子器件单元(图12中未示出),其中传感器电子器件单元包含如上文所描述的另一个电池或电源。在一些实例中,分析物传感器被并入到封装体中,所述封装体包含单个单元中的分析物传感器(或用于耦接到分析物传感器的触点)和包含电池或其它电源的传感器电子器件两者。在此实例中,包含对应的电池或其它电源的传感器电子器件可以并入到分析物传感器施加器1200中(并且可以以与图13中所示的方式类似的方式进行包装)。在图12所示的实例中以及在具有用于分析物传感器和传感器电子器件的集成封装体的实施例中,可以在插入之前、期间和/或之后向分析物传感器施加偏置电位。
图13是示出可以用于封闭图12的传感器施加器1200的包装1300的一个实例的图。包装1300可以包含例如由塑料或其它合适材料制成的泡罩部分1302。泡罩部分1302可以在背面1304上用密封材料密封,例如,高密度聚乙烯纤维(例如,或另一合适的材料)。在一些实例中,将包含分析物传感器1232的传感器施加器1200密封在包装1300中以用于运输和/或包装。包装1300可以使用任何合适的灭菌例如电子束灭菌或环氧乙烷灭菌来灭菌。在包装1300内部,传感器施加器1200可以包含针1272和传感器1232,其中在针1272的内腔1201中存在水合剂。进一步地,在一些实例中,电池1212也存在于包装1300内部以提供如本文所描述的包装1300中的偏置电位。
图29是示出传感器布置2900的示出了与传感器2906接触的水合剂的实例的图。布置2900包含安装单元2901、针2902和传感器2904。如本文所描述的,传感器2904被水合剂2906包围。例如,可以以本文所描述的方式操作针2902以将传感器2906完全或部分地插入宿主的皮肤之下。水合剂2906可以以任何合适的方式沉积在传感器2904上。例如,水合剂2906可以浸涂、浸涂和/或刷涂到传感器2904上(例如,在传感器2904插入针2902中之前)。
图30是示出图29的具有包含超吸收性颗粒3008A、3008B、3008N的水合剂2906的传感器布置2900的实例的图。示出了另外的超吸收性颗粒,但为了清楚起见,没有标记。超吸收性颗粒可以以任何合适的方式掺入到水合剂中。而且,在各个实例中,关于图29和30描述的沉积技术可以与用于包装传感器以及水合剂的各种其它布置一起使用,例如,如本文所描述的。
在一些实例中,分析物传感器在磨合期期间的行为取决于自将分析物传感器插入到宿主中以来的时间以及向分析物传感器施加偏置电位的时间两者。如果传感器插入和偏置电位的施加不是约同时发生,则分析物传感器在磨合期期间的行为可能不同。例如,一些宿主或其它用户可以会插入分析物传感器,但会延迟安装电子器件单元。如果发生这种情况,当分析物传感器插入到宿主中时,膜磨合期可以开始,而当向分析物传感器施加偏置电位时,电化学磨合期开始较晚。而且,在一些实例中,在不存在偏置电位的情况下,膜磨合期可以以不同的方式出现。
由于偏置电位的延迟施加而导致的分析物传感器磨合期行为的差异可能导致问题,例如,如果分析物传感器系统被配置成应用磨合期校正。如果延迟施加偏置电位,则在约在插入传感器的同时施加偏置电位的条件下得出的分析物传感器的磨合期特性可能无法准确地描述分析物传感器的行为。这可能导致在磨合期期间的分析物浓度读数的准确性降低。而且,在一些实例中,在传感器插入之后的偏置电位的延迟施加可能会导致磨合期持续时间的差异,这可能会影响分析物传感器系统何时和/或如何开始应用标准线性响应以从原始传感器信号生成分析物浓度(如图7所示)。
这些和/或其它挑战可以通过配置具有电池的分析物传感器和传感器安装单元来解决,所述电池被配置成在传感器插入时开始向分析物传感器施加偏置电位,即使电子器件单元的安装被延迟。图14是示出包含电池1406的传感器安装单元1402的一个实例的图,所述电池被配置成向可以电耦接到分析物传感器(图14中未示出)的触点组合件1426的触点1428提供偏置电位。例如,触点1428中的一个触点可以电耦接到分析物传感器的工作电极。另一个触点1428可以电耦接到分析物传感器的参考电极。
电池1406可以包含用于产生偏置电位的任何合适类型的一个电池单元或多个电池单元。在一些实例中,电池是自供电的电池。例如,电池1406的阳极和/或阴极可以放置成与宿主组织接触,如间质液或其它体液,其可以充当电解质以产生偏置电位。在一些实例中,电池1406的阳极和/或阴极的全部或部分可以并入到插入到患者的皮肤之下的分析物传感器(图14中未示出)中,从而提供与间质液的接触。
电池1406可以被配置成在分析物传感器插入到宿主皮肤中时开始提供偏置电位。图15是示出可以使用传感器安装单元1402和电池1406执行以在传感器插入时向分析物传感器提供偏置电位的过程流程1500的一个实例的流程图。在操作1502处,传感器安装单元1402和/或电池1406检测分析物传感器已插入到患者的皮肤之下。在操作1504处,电池1406向分析物传感器施加偏置电位。
操作1502和1504可以以任何合适的方式完成。在一些实例中,传感器安装单元1402和/或电池1406包括开关控制电路,所述开关控制电路包含耦接到触点1428的传感器。当分析物传感器插入到宿主中时,可以引起分析物传感器的工作电极与分析物传感器的参考电极之间的电位变化。触点1428两端的电位变化也可以是明显的。传感器可以检测触点1428两端的电位变化(操作1502)。作为响应,控制电路此后连接电池1406以施加偏置电位(操作1504)。而且,在一些实例中,传感器安装单元1402和/或电池1406包含开关控制电路,所述开关控制电路包含传感器,所述传感器被定位成确定安装单元1402(和/或其粘合垫)何时与皮肤接触,从而指示传感器插入。当传感器指示与皮肤接触时(操作1502),控制电路此后连接电池以施加偏置电位(操作1504)。
在另一实例中,传感器安装单元1402、触点组合件1426和触点1428以与上文关于图10A-10D所示的方式类似的方式配置。例如,电池1406可以在传感器插入之前电耦接到触点1428。如关于图10A-10D所示和描述的,然而,分析物传感器直到插入之后才可以电耦接到触点1428。因此,在传感器插入之前,触点1428是开路。在传感器插入之后,工作电极和参考电极电耦接到触点1428。这完成了使电池1404在分析物传感器的工作电极和参考电极两端施加偏置电压的电路。
返回参考图15,在操作1506处,电子器件单元可以安装到传感器安装单元1402。电子器件单元可以包含另外的电池或其它合适的电源(如本文所描述的)以向分析物传感器提供偏置电压。在一些实例中,电池1406被配置成在操作1506处安装电子器件单元时从分析物传感器断开。在其它实例中,电池1406可以在安装电子器件单元之后继续向分析物传感器施加偏置电位,例如,直到电池1406放电。例如,电子器件单元可以包含调节器电路以调节由电池或电子器件单元处的其它电源向分析物传感器施加的偏置电压。调节器电路可以调节电池1406和电子器件单元电源的组合以在电池1406放电时向分析物传感器施加期望的偏置电位。在电池1406放电之后,偏置电位由电子器件单元电源提供。
在一些实例中,通过在分析物传感器的插入处或其附近对宿主组织施加处理来加速磨合期。在一些实例中,治疗可以包含温热组织。例如,随着组织温度升高,组织中的传输过程增加。组织中的传输速度增加进而可以导致分析物传感器处的非分析物电化学反应增加,因此缩短电化学磨合期。组织中的传输速度增加还可以增加间质液或其它体液接触分析物传感器膜的速率,因此增加膜水合的速率并减少膜磨合期。在一些实例中和在一些条件下,组织温度增加约10摄氏度导致电化学磨合期和膜磨合期的过程速度可以增加两倍。
图16是示出配置有加热元件1606A、1606B、1606C、1606D以加热传感器插入处或其附近的组织的传感器安装单元1602的一个实例的图。在图16的实例中,加热元件1606A、1606B、1606C、1606D定位在粘合垫1604上。图16示出了加热元件1606A、1606B、1606C、1606D的仅一种示例布置。其它布置具有更多或更少的各种形状的元件并且也设想了具有各种位置。
加热元件1606A、1606B、1606C、1606D产生被施加到宿主的皮肤的表面的热量,例如,从粘合垫1604的下侧。可以使用任何合适的发热机构。在一些实例中,加热元件1606A、1606B、1606C、1606D包含电阻材料。例如,加热元件1606A、1606B、1606C、1606D中的一个或多个加热元件可以包含可以粘附到和/或编织到粘合垫1604中的电阻导线。电阻材料在传感器安装单元1602处和/或电子器件单元(图16中未示出)处耦接到电池或其它电源。电源偏置电阻材料,使其产生热量。在一些实例中,电源与控制电路相关联,所述控制电路在传感器插入和/或电子器件单元安装之后偏置电阻材料持续预定时间量。例如,预定时间量可以对应于磨合期。
在一些实例中,加热元件1606A、1606B、1606C、1606D利用化学机制来产生热量。例如,加热元件1606A、1606B、1606C、1606D可以包含一种或多种反应物,当暴露于空气时,所述反应物反应以产生热量。例如,传感器安装单元1602在其包装中时可以不暴露于空气,例如,如图13所示。当传感器安装单元1602从其包装中去除用于传感器插入时,加热元件1606A、1606B、1606C、1606D处的所述一种或多种反应物可以暴露于空气,从而引起加热反应。在一些实例中,粘合垫1604在一些实例中是由多孔或以其它方式透气的材料制成以允许化学反应物在粘合垫1604被施加到软管的皮肤之后继续暴露于空气。在一些实例中,化学组分可以被选择以在加热元件1606A、1606B、1606C、1606D暴露于空气时引起发热氧化反应。而且,在一些实例中,将用于引起加热反应的一种或多种反应物输注到粘合垫1604中。
在一些实例中,在插入处或其附近向宿主的皮肤施加的治疗可以包含施加增强渗透性的物质。增强渗透性的物质是增强宿主组织的渗透性以增加流体和其它材料流入和流出插入点的物质。这可以加速与磨合期相关联的电化学反应,由此加速磨合期。在一些实例中,将增强渗透性的物质输注到粘合垫1604中。除了由加热元件1606A、1606B、1606C、1606D施加的热量之外或作为其替代,可以发生增强渗透性的物质的施加。增强渗透性的物质可以包含用于可逆地降低组织中的屏障阻力的物质,例如,亚砜、氮酮、吡咯烷酮(例如,2-吡咯烷酮,2P)、醇和链烷醇(乙醇或癸酰基)、乙二醇(例如,丙二醇,PG)、表面活性剂和萜烯。
图17示出了可以由分析物传感器系统执行的过程流程1700的一个实例,例如以在加热元件1606A、1606B、1606C、1606D由如传感器电子器件106等传感器电子器件供电的实例中操作加热元件1606A、1606B、1606C、1606D。在操作1702处,传感器电子器件检测传感器插入。这可以通过若干合适的方式来完成。例如,当传感器电子器件作为离散传感器电子器件单元(如电子器件单元318)的一部分被包含时,分析物传感器系统可以检测到传感器插入并在传感器电子器件单元安装到传感器安装单元时开始施加热量。
在一些实例中,本文关于图10A-10D描述的,分析物传感器在插入之前没有耦接到如928等触点。如所描述的,分析物传感器与触点的耦接发生在传感器插入期间。因此,在一些实例中,传感器电子器件可以通过监测触点(如触点928)并检测到分析物传感器耦接到触点来检测传感器插入。例如,在传感器插入之前,触点是开路。在传感器插入之后,分析物传感器的工作电极和参考电极电耦接到触点。这完成了触点之间的电路,并且可以例如导致触点两端的电压差异、触点之间感知的电阻的差异、或可以检测到的触点的电特性的其它差异。在另一实例中,传感器安装单元1602可以包含检测与皮肤的接触和/或接近度的传感器。当检测到与皮肤的接触和/或接近度时,可以检测到传感器插入。
在检测到传感器插入时,在操作1704处,传感器电子器件开始向一个或多个加热元件1606A、1606B、1606C、1606D提供电力。在提供电力时,加热元件1606A、1606B、1606C、1606D开始产生热量,所述热量被传输到宿主的在传感器插入部位处或其附近的皮肤和/或其它组织。传感器电子器件可以在定义的时间段内继续向加热元件1606A、1606B、1606C、1606D提供电力。时间段可以是磨合期的预期持续时间。在操作1706处,传感器电子器件确定时间段是否结束。否则,传感器电子器件可以继续向加热元件1606A、1606B、1606C、1606D提供电力并再次返回到操作1706。如果在操作1706处,传感器电子器件确定时间段结束,则在操作1708处停止向加热元件1606A、1606B、1606C、1606D提供电力。
在一些实例中,替代为加热元件1606A、1606B、1606C、1606D供电持续预定时间段,传感器电子器件被配置成向加热元件供电直到磨合期结束。例如,传感器电子器件可以确定分析物传感器的响应是否是基本上线性的。当分析物传感器的响应是基本上线性时,传感器电子器件停止向加热元件1606A、1606B、1606C、1606D提供电力。
在一些实例中,通过向分析物传感器施加过电位偏置来加速磨合期,例如,最初在分析物传感器插入到宿主中之后。过电位偏置的偏置电位高于分析物传感器的操作偏置电位。施加过电位偏置可以加速磨合期期间发生的电化学反应,因此加速并可能缩短磨合期。
在一些实例中,过电位偏置被提供为一系列过电位脉冲。例如,传感器电子器件,如图1和2的传感器电子器件106,可以交替提供基线偏置电位和脉冲偏置电位。基线偏置电位可以小于、大于或在一些实例中约等于分析物传感器的操作偏置电位。脉冲偏置电位大于分析物传感器的操作偏置电位。在一些实例中,脉冲偏置电位比基线偏置电位高约5%到100%。在一些实例中,脉冲偏置电位比基线偏置电位高约10%到75%。在一些实例中,脉冲偏置电位比基线偏置电位高约15%到50%。在一些实例中,脉冲偏置电位比基线偏置电位高约25%。
在一些实例中,脉冲的持续时间和脉冲之间的间隔相等。例如,可以在脉冲接通时间段内提供脉冲偏置电位。在脉冲接通时间段内结束时,在脉冲关断时间段内施加基线偏置电位。在脉冲关断时间段内结束时,再次施加脉冲偏置电位,依此类推。过电位偏置模式可以从脉冲接通时间段内或脉冲关断时间段内开始。在一些实例中,初始脉冲接通和脉冲关断时间段内可以短于随后的脉冲接通和脉冲关断时间段内。
图18是示出在一些实例中可以向分析物传感器提供以加速磨合期的脉冲过电位偏置的一个实例的图1800。在图18中,水平轴或x轴示出以分钟为单位的时间。零时间指示传感器会话的开始(例如,向分析物传感器首次施加偏置电位的时间)。竖直轴或y轴示出以伏特(V)为单位的偏置电位。示出了两个绘图1802、1804。绘图1802示出了600mV的恒定偏置电位,这是此实例中分析物传感器的操作偏置电位。绘图1804示出了具有600mV的基线偏置电位和850mV的脉冲偏置电位的脉冲过电位偏置。
示出了四个脉冲接通时间段内1806、1808、1810、1812以及四个脉冲关断时间段内1814、1816、1818、1820。绘图1804开始于脉冲关断时间段内1814。各个周期1806、1808、1810、1812、1812、1814、1816、1818、1820的电位和持续时间如下表1所指示:
表1:
电位偏置(mV) | 600 | 850 | 600 | 850 | 600 | 850 | 600 | 850 |
持续时间(秒) | 30 | 120 | 60 | 150 | 60 | 150 | 60 | 150 |
如图18和表1所展示的,初始脉冲关断时间段内1814的周期短于后续脉冲关断时间段内1816、1818、1820。类似地,初始脉冲接通时间段内1806的周期短于后续脉冲接通时间段内1808、1810、1012。
图19是示出使用图18的电位偏置绘图1802、1804从分析物传感器获得的磨合期曲线1902、1904的图1900。在图1900中,水平轴或x轴示出自第一次施加偏置电位以来经过的时间,以分钟为单位。竖直轴或y轴示出从原始传感器信号得出的未补偿的分析物浓度值。
磨合期曲线1902使用施加600mV的恒定偏置电位的绘图1802来描述分析物传感器的响应。磨合期曲线1904使用具有如表1所描述的脉冲的绘图1804来描述分析物传感器的响应。如所示的,在施加脉冲之后,由磨合期曲线1904所指示的传感器的响应比磨合期曲线1902所指示的传感器的响应更快地变为线性。
除了加速或偏移在传感器插入之前出现的磨合期或作为其替代,本文描述的各个实例涉及用于对分析物传感器在磨合期期间的响应进行建模并使用模拟的响应来从在磨合期期间捕获的原始传感器信号数据生成分析物浓度值的设备、系统和方法。
例如,分析物传感器系统可以被配置成确定一个或多个磨合期特性并且应用所述一个或多个磨合期特性以在磨合期期间从原始传感器数据生成分析物浓度值。磨合期特性描述分析物传感器在磨合期期间的响应。示例磨合期特性是指示分析物传感器的截距相对于在磨合期期间的时间的变化的磨合期截距函数。通过下文的等式[2]提供了磨合期截距函数的示例表示:
截距=fI(t) [2]
在等式[2]中,截距是分析物传感器响应的截距,例如,在图7中展示为截距706。fI(t)是描述了截距随磨合期的变化的磨合期截距函数。另一示例磨合期特性是磨合期灵敏度函数,所述磨合期灵敏度函数指示分析物传感器的灵敏度在磨合期期间随时间的变化。通过下文的等式[3]提供了磨合期灵敏度函数的示例表示:
灵敏度=fS(t) [3]
在等式[3]中,灵敏度是分析物传感器响应的灵敏度,例如,在图7中展示为灵敏度704。fS(t)是描述了截距随磨合期的变化的磨合期灵敏度函数。磨合期截距函数和磨合期灵敏度函数指示分析物传感器的截距和灵敏度随磨合期的变化。在一些实例中,这些函数共同描述分析物传感器的磨合期曲线,如图8的磨合期曲线802。
当分析物传感器的一种或多种磨合期特性已知时,分析物传感器系统可以应用所述一种或多种磨合期特性来根据在传感器磨合期期间中的一些或全部传感器磨合期期间产生的原始传感器信号确定分析物浓度值。例如,分析物传感器系统可以使用磨合期灵敏度函数和磨合期截距函数来找到磨合期期间特定时间的灵敏度和截距。可以使用所确定的灵敏度和截距,例如使用上文的等式[1],将原始分析物传感器信号转换为对应的分析物浓度。在一些实例中,如本文所描述的,磨合期灵敏度函数和/或磨合期截距函数可以表示为等式和/或查找表。
图20是示出可以例如在分析物传感器的制造期间执行以确定分析物传感器磨合期特性的过程流程2000的一个实例的流程图。过程流程2000可以捕获在分析物传感器的构造期间发生的传感器磨合期特性的变化,例如,细长导电体的变化、膜的变化等。
在操作2002处,将分析物传感器暴露于具有第一分析物浓度的第一缓冲材料。分析物传感器可以在暴露于缓冲材料之前水合和/或可以在第一缓冲材料中水合。向缓冲材料中的分析物传感器施加偏置电位。在第一缓冲材料中,分析物传感器经历电化学磨合期和/或膜磨合期。分析物传感器的原始传感器信号可以表现出磨合期曲线,例如,类似于图8所示的磨合期曲线802。在操作2004处,记录来自第一分析物浓度的磨合期数据。磨合期数据可以包含例如磨合时间段内的原始传感器信号值。
在操作2006处,将分析物传感器暴露于具有第二分析物浓度的第二缓冲材料。任选地,允许分析物传感器在从第一缓冲材料去除与暴露于第二缓冲材料之间干燥。以此方式,分析物传感器在第一分析物浓度和第二分析物浓度两者下都经受膜磨合期。在操作2008处,记录来自第二分析物浓度的磨合期数据。
在操作2010处,分析物传感器的一种或多种磨合期特性从在操作2004和2008处记录的传感器磨合期数据得出。磨合期特性可以通过多种方式得出。在一些实例中,将由分析物传感器表现出的磨合期曲线与由先前测试的其它分析物传感器表现出的一组参考磨合期曲线进行比较。可以基于哪条参考磨合期曲线最好地描述了如经测量的一条磨合期曲线或多条磨合期曲线所指示的分析物传感器的磨合期行为,将分析物传感器分配到类别或桶(bucket)。在一些实例中,类别或桶与磨合期截距函数和/或磨合期灵敏度函数相关联。分配到相同类别或桶的分析物传感器可以使用相同的磨合期截距函数和/或磨合期灵敏度函数。
在一些实例中,在操作2004和2008处记录的磨合期数据用于得出分析物传感器的磨合期截距函数和/或磨合期灵敏度函数。例如,可以将由分析物传感器在第一浓度下表现出的磨合期曲线与由分析物传感器在第二浓度下表现出的磨合期曲线进行比较。可以使用自磨合期开始的同时但在不同分析物浓度下的原始传感器信号之间的差异来得出磨合期截距函数和/或磨合期灵敏度函数。
例如,可以匹配在施加电位偏置之后同时捕获的原始传感器信号。考虑来自在施加电位偏置之后的第一时间t1的第一分析物浓度的第一原始传感器信号和来自第一时间t1的第二分析物浓度的第二原始传感器信号。从这些原始传感器信号中,可以确定分析物传感器在第一时间t1的灵敏度和截距。(在一些实例中,可以在另外的分析物浓度下重复类似于2002和2004的操作,以在每个时间点提供另外的原始传感器信号数据)。观察到的灵敏度和截距可以在另外的时间t以类似的方式确定,以得出分析物传感器灵敏度和截距在磨合时间段期间随时间变化的值。灵敏度和强度随时间变化的值指示磨合期灵敏度函数和磨合期截距函数。在一些实例中,可以从数据得出函数,如fI(t)和/或fS(t)。在其它实例中,数据可以用于构建查找表,例如,所述查找表可以由传感器电子器件使用来确定磨合期期间传感器截距和灵敏度的时间相关值。
在一些实例中,操作2010可以由计算装置执行。例如,操作2004和2008可以包含将相应磨合期数据记录到机器可读介质。在一些实例中,机器可读介质是与分析物传感器的传感器电子器件相关联的存储器,如传感器电子器件106和图2的存储器208。因此,操作2010可以由传感器电子器件106执行。在另一实例中,介质可由远程计算装置访问,例如,通用计算机118、外围医疗装置122、手持智能装置112、平板计算机114、服务器系统126等。远程计算装置可以得出所述一种或多种磨合期特性。
在操作2012处,存储在操作2010处得出的与分析物传感器相关联的磨合期特性。在一些实例中,将磨合期特性的指示符编码到分析物传感器本身、耦接到分析物传感器的安装单元、与分析物传感器相关联的包装等上。在一些实例中,指示符是或包含印刷、刻写或以其它方式记录在分析物传感器包装上的代码(例如,字母数字代码)。当插入传感器时,宿主或其它用户可以向计算装置提供代码,从而允许计算装置在磨合期期间利用代码得出分析物浓度值。在一些实例中,与分析物传感器相关联的一个或多个磨合期特性存储在与指示符相关联的远程计算装置处,如服务器系统126。当插入传感器时,宿主或其它用户向计算装置提供代码。计算装置被编程为向服务器系统126提供代码。作为响应,服务器系统126提供与分析物传感器相关联的一个或多个磨合期特性,例如,函数fI(t)和/或fS(t)。
在示例过程流程2000中,分析物传感器暴露于具有两种不同分析物浓度的两种不同缓冲材料。在一些变体中,分析物传感器所暴露的缓冲材料的数量和分析物浓度可以变化。例如,操作2006和2008可以省略并且分析物传感器可以暴露于单一分析物浓度。而且,在一些实例中,分析物传感器可以暴露于多于两种不同的分析物浓度。例如,可以针对一种或多种另外的分析物浓度重复操作2002和2004。在一些实例中,分析物传感器暴露于四种不同的分析物浓度。
而且,在一些实例中,过程流程2000与用于表征分析物传感器在磨合期之后的截距和/或灵敏度的校准检查过程结合执行。例如,分析物传感器可以在磨合期出现之后保留在相应缓冲材料中以收集用于表征分析物传感器在磨合期之后的响应的校准数据。
在一些实例中,分析物传感器的磨合期特性可以从描述在体内出现的传感器磨合期的使用数据得出。例如,由多个不同宿主使用的多个分析物传感器系统可以与单个服务器系统通信,如图1的服务器系统126。分析物传感器系统将原始传感器数据传输到服务器系统,所述原始传感器数据是在分析物传感器磨合期期间捕获的,并指示由各个宿主使用的各种分析物传感器系统处的磨合期曲线。服务器系统126使用原始传感器数据来生成分析物传感器系统的磨合期特性,如本文所描述的,所述磨合期特性可以用于在磨合期期间从分析物传感器系统生成分析物浓度值。
图21是示出可以执行以使用从不同宿主收集的宿主间数据来确定分析物传感器磨合期特性的过程流程2100的一个实例的流程图。过程流程2100可以由计算装置执行,如图1的服务器系统126。在操作2102处,计算装置访问原始传感器信号数据。原始传感器信号数据包含多个磨合期曲线集。每个磨合期曲线集包含描述由宿主使用的分析物传感器系统处的磨合期的原始传感器信号数据。每个磨合期曲线集还包含参考分析物浓度。参考分析物浓度可以是例如来自磨合期之前的先前传感器会话的最后分析物浓度值。原始传感器信号数据可以包含来自使用多个不同分析物传感器的多个不同宿主的磨合期曲线集。
在一些实例中,单个参考分析物浓度描述了多于一个磨合期曲线集。例如,参考分析物浓度是由磨合期曲线集描述的宿主和分析物传感器的群体的平均值,可以应用于多于一个磨合期曲线集。在一些实例中,平均值可以是特定时间段内的平均值。例如,在出现在上午10:00与上午5:00之间的磨合期期间的分析物浓度的平均值可以用作描述在所述时间范围内出现的磨合期的磨合期曲线集的参考分析物浓度。在出现在上午5:00与下午12:00之间的磨合期期间的分析物浓度的平均值可以用作描述在所述时间范围内出现的磨合期的磨合期曲线集的参考分析物浓度,以此类推。本文提供的时间段是为了提供实例。实际上,可以使用不同的时间段。在另一实例中,平均值可以是具有共同特性的宿主(例如,相同年龄的宿主、具有相同类型糖尿病的宿主等)的平均值。
在操作2104处,计算装置匹配来自跨磨合期曲线集的共同时间的原始传感器值。时间可以例如从在每次磨合期期间首次施加偏置电位的时间开始测量。在操作2106处,计算装置使用参考分析物浓度确定共同时间的灵敏度和截距。例如,可以假设每个磨合期曲线集的原始传感器信号数据处于参考分析物浓度下。操作2106可以产生每个经考虑的时间的灵敏度和截距。
在操作2108处,计算装置使用在操作2106处确定的灵敏度和/或截距来得出闯磨合期截距函数和/或磨合期灵敏度函数。磨合期截距函数和/或磨合期灵敏度函数可以表示为等式和/或查找表。在操作2110处,将在操作2108处得出的磨合期截距函数和/或磨合期灵敏度函数提供给至少一个分析物传感器系统以用于在磨合期期间确定分析物浓度值。
过程流程2100考虑跨多个宿主和多个分析物传感器系统的数据。然而,在一些实例中,特定宿主以影响磨合期特性的宿主特异性方式使用分析物传感器系统。例如,宿主可以始终将分析物传感器放置在特定解剖位置中。而且,例如,宿主可以具有影响磨合期的特定生理特性。因此,在一些实例中,可以使用宿主内数据(例如,通过多个传感器会话从单个宿主收集的数据)来确定磨合期特性。
图22是示出可以在分析物传感器系统中执行以在考虑宿主内数据的情况下确定分析物传感器磨合期特性的过程流程2200的一个实例的流程图。过程流程2200可以由计算装置执行,如图1的服务器系统126。在一些实例中,过程流程2200在分析物传感器系统处本地执行,例如,由传感器电子器件106、外围医疗装置122、智能装置112、平板计算机114或类似的计算装置执行。
在操作2202处,计算装置访问原始传感器信号数据。原始传感器信号数据可以包含描述第一宿主的多个磨合期曲线集。每个磨合期曲线集包含描述由宿主使用的分析物传感器的磨合期以及参考分析物浓度的原始传感器数据。参考分析物浓度可以是例如在由磨合期曲线集描述的磨合期之前来自先前传感器会话的最后分析物浓度值。
在操作2204处,计算装置匹配来自跨磨合期曲线集的共同时间的原始传感器值。时间可以例如从在每次磨合期期间首次施加偏置电位的时间开始测量。在操作2206处,计算装置使用参考分析物浓度确定共同时间的灵敏度和截距。例如,可以假设每个磨合期曲线集的原始传感器信号数据处于参考分析物浓度下。操作2206可以产生每个经考虑的时间的灵敏度和截距。
在操作2208处,计算装置使用在操作2106处确定的灵敏度和/或截距来得出闯磨合期截距函数和/或磨合期灵敏度函数。磨合期截距函数和/或磨合期灵敏度函数可以表示为等式和/或查找表。在操作2210处,将在操作2208处得出的磨合期截距函数和/或磨合期灵敏度函数存储以供涉及受试者宿主的未来传感器会话使用。磨合期截距函数和/或磨合期灵敏度函数可以例如远程存储在服务器系统126处和/或本地存储在例如传感器电子器件106的存储器208处(参见图1和2)。
图23是示出可以在分析物传感器系统处执行以在磨合期期间生成分析物浓度值的过程流程2300的一个实例的流程图。过程流程可以由计算装置执行,如图1的服务器系统126。在一些实例中,过程流程2200在分析物传感器系统处本地执行,例如,由传感器电子器件106、外围医疗装置122、智能装置112、平板计算机114或类似的计算装置执行。
在操作2302处,计算装置接收磨合期特性。磨合期特性可以包含例如描述磨合期截距函数的一个或多个查找表和/或等式。磨合期特性还可以包含例如描述磨合期灵敏度函数的一个或多个查找表和/或等式。在一些实例中,计算装置接收磨合期截距函数和/或磨合期灵敏度函数的多个实例。例如,计算装置可以接收如关于过程流程2000所描述的基于所确定的传感器制造特性得出的磨合期截距和/或灵敏度函数、如关于过程流程2100所描述的基于所确定的宿主间数据得出的磨合期截距和/或灵敏度函数、和/或如关于过程流程2200所描述的使用所确定的宿主间数据得出的磨合期截距和/或灵敏度函数。在一些实例中,在操作2302处接收到的磨合期特性包含分析物传感器根据过程流程2000被分类到其中的桶或类别的指示。
在任选的操作2304处,计算装置确定将用于确定分析物浓度值的磨合期截距函数和磨合期灵敏度函数。在得出单个磨合期截距函数和单个磨合期灵敏度函数的实例中,可以省略操作2304。在一些实例中,其中在操作2302处接收到的磨合期特性包含与分析物传感器相关联的类别或桶,确定磨合期截距函数和/或磨合期灵敏度函数可以包含检索一个或多个此类函数和/或查询服务器系统126以提供一个或多个此类功能。
如果存在多个磨合期灵敏度函数和/或磨合期截距函数,则确定磨合期截距函数和磨合期灵敏度函数可以包含选择优选的函数和/或聚合接收到的函数。例如,当以查找表的形式接收函数时,可以对查找表取平均值以生成磨合期灵敏度的聚合查找表和/或磨合期截距的聚合查找表。可以对聚合进行加权。例如,基于宿主内数据(如果可用的话)的函数的权重可以高于基于宿主间数据的函数权重。
在操作2306处,计算装置接收在传感器磨合期期间捕获的原始分析物传感器数据。原始分析物传感器数据可以伴随有时间,如自首次施加偏置电位以来的时间。在操作2308处,计算装置使用所选磨合期灵敏度函数和磨合期截距函数来将原始分析物传感器数据转换为分析物浓度值。分析物浓度值可以例如在UI处显示,如图2的外围装置250的UI252处和/或也在图2的医疗装置270的UI 272处显示。
在一些实例中,使用如本文所描述的磨合期特性在磨合期期间生成的分析物浓度值可以不具有与磨合期之后确定的分析物值相同水平的准确度。可以期望在磨合期期间向宿主或其它用户显示磨合期分析物浓度值,但也向宿主或其它用户表明宿主或其它用户对所显示的分析物浓度值的准确度的置信度应该低于磨合期后生成的分析物浓度值的准确度的置信。在各个实例中,这通过确定分析物值何时基于来自磨合期的原始传感器数据并在UI处显示所述分析物浓度值与置信度指示符来完成。置信度指示符指示分析物浓度值的置信度水平。
在一些实例中,置信度指示符是定性的。例如,置信度指示符的存在或不存在可以向宿主或其它用户指示所显示的分析物浓度值的置信度水平。在其它实例中,置信度指示符定量指示分析物浓度值的置信度程度。例如,当分析物传感器响应更接近线性时,来自在磨合期期间早期捕获的原始传感器数据的分析物浓度值表征的置信度水平可以低于来自在磨合期期间稍后捕获的原始传感器数据的分析物浓度值的置信度水平。
在一些实例中,使用非酶传感器确定磨合期模型。非酶传感器是在没有酶与分析物反应的情况下产生的传感器。因此,非酶传感器将不会产生指示分析物的原始传感器信号,但在磨合期期间将表现得与分析物传感器类似。例如,因为其缺乏酶,所以非酶传感器不会表现出电化学磨合期,但当其膜变成水合物时会表现出膜磨合期。在一些实例中,使用一种或多种非酶传感器来生成磨合期模型。
在一些实例中,在仅考虑磨合期截距函数的情况下生成磨合期模型。这可以避免可能由磨合期灵敏度模型引入的不准确。例如,由许多分析物传感器表现出的磨合期灵敏度曲线fS(t)经常类似于对数函数。然而,使用对数函数来对磨合期灵敏度进行建模可能对时间变化性极其灵敏,因为零的对数等于负无穷大。然而,仅对磨合期截距进行建模可以产生可接受的结果。
图31是包含指示示例分析物传感器在磨合期期间的误差的两个示例绘图3102和3104的图。相对差绘图3102指示在插入分析物传感器之后的第一小时内由分析物传感器生成的分析物值相对于参考传感器的分析物值之间的相对差。相对差由下文的等式[4]给出:
D(x)=AV-Ref [4]
在等式[4]中,D(x)是相对差。AV是由分析物传感器生成的分析物值,并且Ref是参考传感器生成的参考分析物值。在一些实例中,分析物值是所估计的葡萄糖值。参考分析物值可以是使用单点血糖仪或其它合适的传感器测量的葡萄糖值。绝对相对差绘图3104示出了由绘图3102指示的相对差的绝对值。如绘图3102和3104所展示的,均值3106和3108最初相当高,在约十分钟时稳定到在35mg/dL以下,并且在约二十五分钟时降到15mg/dL以下。
在一些实例中,相对差D(x)可以根据下文的等式[5]表示:
图32是示出可以在分析物传感器系统中执行以在考虑宿主内数据的情况下确定分析物传感器磨合期特性的过程流程3200的一个实例的流程图。过程流程3200可以由计算装置执行,如图1的服务器系统126。在一些实例中,过程流程2200在分析物传感器系统处本地执行,例如,由传感器电子器件106、外围医疗装置122、智能装置112、平板计算机114或类似的计算装置执行。
在操作3202处,计算装置根据非酶传感器磨合期数据确定截距衰减。非酶传感器磨合期数据是从一个或多个非酶传感器收集的。将非酶传感器放置在水合浴中。非酶传感器磨合期数据可以包含原始传感器信号或由非酶传感器在其经历膜磨合期时产生的其它传感器信号。在操作3204处,非酶传感器磨合期数据用于生成磨合期截距模型(例如,来自上文等式[5]的)。在一些实例中,所使用的非酶传感器磨合期数据限于在将非酶传感器引入到水合浴之后的固定时间段内(例如,在第一小时内、在前两小时内等)。
下文等式[6]给出了磨合期截距模型的示例形式:
图33是包含指示示例分析物传感器在利用磨合期截距模型的磨合期期间的误差的两个示例绘图3302和3304的图,例如,所述磨合期截距模型如关于图32的过程流程3200所描述的确定。绘图3302示出了与参考传感器的相对差,而绘图3304示出了与参考传感器的绝对相对差。如所示的,相对差的均值3306和绝对相对差的均值3308两者在约十分钟内都约小于15。
图34是示出展示分析物传感器和非酶传感器在恒定偏置条件下的行为的绘图3402和3404的图3400。绘图3402和3404指示原始传感器信号(以皮安为单位)对时间(以秒为单位)的关系。绘图3404指示非酶传感器的行为。在此实例中,绘图3404指示一组观察到的非酶传感器的中值行为。绘图3402指示分析物传感器的行为。如图34所示,分析物传感器和非酶传感器的行为在约180秒之前偏离。例如,在分析物传感器处的电化学磨合期最初产生非常高的电流。由于非酶传感器不表现出电化学磨合期,来自非酶传感器的原始传感器信号最初非常低,从而在约180秒时建立匹配。
在一些实例中,可以操作分析物传感器以基于包含在插入之后采样的原始传感器信号数据的传感器插入数据来生成和/或优化磨合期模型。图35是示出可以由分析物传感器系统执行以基于传感器插入数据生成和/或优化磨合期模型的过程流程3500的一个实例的流程图。在操作3502处,分析物传感器系统检测到分析物传感器插入在患者的皮肤之下。例如,分析物传感器系统可以包含检测传感器何时插入宿主的皮肤之下的传感器插入验证特征。在一些实例中,插入验证特征是利用一个或多个磁传感器、一个或多个接近传感器等实施的。
在检测到传感器插入时,分析物传感器系统在操作3502处收集传感器插入数据。传感器插入数据包含由分析物传感器系统生成的原始传感器信号的样品。可以以合适的采样频率对传感器插入数据进行采样,例如,介于约1/2Hz与5Hz之间。在一些实例中,插入数据以约1Hz采样。在插入时间段内(例如,以采样频率)收集插入数据。在一些实例中,插入时间段在分析物传感器系统的行为与基于非酶传感器的磨合期模型会聚时或之前(例如,在图34的实例中约180秒)结束。
在操作3506处,分析物传感器系统使用插入数据生成一个或多个模型参数。可以使用来自任何合适的磨合期模式的模型参数。可以在操作3506处使用的示例模型通过下文等式[7]给出:
O(t)=f(ECBI(t),MBI(t)) [7]
在等式[7]中,O(t)是观察到的磨合期,其指示在磨合期期间的原始传感器信号(例如,电流)。ECBI(t)是随时间变化的电化学磨合期。MBI(t)是随时间变化的膜磨合期。在等式[7]中,函数f可以是ECBI(t)和MBI(t)的任何合适的组合并且可以包含例如ECBI(t)和MBI(t)的乘法、ECBI(t)和MBI(t)的卷积、ECBI(t)和MBI(t)的嵌套积分或任何其它合适的值。
在一些实例中,MBI(t)是随时间递增的函数并且可以建模为0%到100%的值。各个不同的函数可以具有可以与MBI(t)匹配的形状,包含例如正态分布的累积密度函数(CDF)、逻辑分布的CDF、指数分布的CDF、对数逻辑分布的CDF或其它合适的分布。ECBI(t)是一个随时间从无穷大或另一个大的实际值变化到恒定值的递减函数。
ECBI(t)的一个实例由下文等式[8]给出:
MBI(t)的一个实例由下文等式[9]给出:
因此,由此产生的磨合期模型O(t)可以由下文等式[10]给出:
使用等式[8]、[9]和[10]的实例,分析物传感器系统利用传感器插入数据来确定磨合期模型参数a0,a1,a2,a3,α,λ1,λ2、λ3以及β的值。在一些实例中,如a0,a1,a2,a3,α,λ1,λ2、λ3以及β等磨合期模型参数的初始值基于如本文所描述的非酶传感器数据。初始值可以存储在分析物传感器系统处。如本文所描述的,分析物传感器系统可以基于传感器插入数据修改或替代初始值。在操作3508处,分析物传感器系统利用在操作3506处确定的磨合期模型参数来确定宿主的分析物值。在一些实例中,在传感器插入时间段之后执行操作3508。
图24是示出可以由分析物传感器系统执行以显示分析物浓度值以指示置信度的过程流程2400的一个实例的流程图。过程流程2400可以由与分析物传感器系统相关联的任何合适的计算装置执行,例如,传感器电子器件106、外围医疗装置122、智能装置112、平板计算机114或类似的计算装置。
在操作2402处,计算装置接收分析物浓度值。在任选的操作2404处,计算装置确定分析物浓度值是否可用。例如,传感器会话开始的阈值时间(例如,五分钟)内的分析物浓度值可能不可用。如果分析物浓度值不可用,则计算装置在操作2405处不显示分析物浓度值。
如果分析物浓度值可用和/或如果操作2404被省略,则计算装置在操作2406处确定分析物浓度值是否源自在磨合期期间捕获的原始传感器数据。这可以以任何合适的方式确定。在一些实例中,计算装置以包含分析物浓度是否基于在磨合期期间捕获的传感器数据的指示的方式从传感器电子器件(如传感器电子器件106)接收分析物浓度值。在另一个实例中,计算装置可以将与分析物浓度值相关联的时间戳与当前传感器会话开始的时间进行比较。如果时间戳在当前传感器会话开始的阈值内,则计算装置确定分析物浓度基于在磨合期期间捕获的原始传感器信号数据。
如果分析物浓度值确实源自在磨合期期间捕获的原始传感器数据,则在操作2408处,计算装置在UI处显示分析物浓度数据与置信度指示符。置信度指示符定性或定量地指示宿主或其它用户对所显示的分析物浓度的置信度应较低。在分析物是葡萄糖的实例中,置信度指示符可以指示宿主或其它用户不应使用所显示的分析物(例如,葡萄糖)浓度值来给药胰岛素。在一些实例中,置信度指示符指示不同的置信度水平,例如,基于在磨合期期间获取分析物浓度值的时间。
如果分析物浓度值基于在磨合期之后捕获的原始传感器信号,则计算装置在操作2410处以标准UI格式显示分析物浓度值。在一些实例中,标准UI格式省略了置信度指示符。在其它实例中,标准UI格式包含置信度指示符,但以显示比基于来自磨合期的原始传感器信号数据的分析物浓度值的置信度水平更高的置信度水平的方式显示置信度指示符。
图25-28示出了示例UI屏幕,所述屏幕示出了示例置信度指示符以及相关联的分析物浓度值。图25示出了两个UI屏幕2502A、2502B之间的进展,示出了对所显示的分析物浓度值的增加的置信度。例如,UI屏幕2502A显示具有第一置信度水平的分析物浓度值。UI屏幕2502B显示的分析物浓度值的第二置信度水平高于与UI屏幕2502A相关联的置信度水平。
UI屏幕2502A显示其上显示有分析物值数据的形状2504A。形状2504A具有指示所显示的分析物浓度值的置信度水平的区域。形状2504A是定量置信度指示符的一个实例。例如,随着对分析物浓度值的置信度水平增加,可以显示包含形状2504B的UI屏幕2502B。形状2504B的面积较小,表明不确定性水平较低。在图25的实例中,形状2504A、2504B还显示所显示的分析物浓度值的数值范围。在一些实例中,显示分析物浓度值的范围而不是单个分析物浓度值是置信度指示符。
UI屏幕2502A、2502B还示出了包含边界曲线2506A、2510A、2506B、2510B的图形2505A、2505B。现在参考UI屏幕2502A,边界图形包含指示随时间变化所估计的分析物浓度的绘图2508A。边界曲线2506A、2510A示出了所显示的分析物浓度值的置信度水平。当边界曲线2506A、2510A离绘图2508A更远时,其指示较低的置信度水平。另一方面,参考UI屏幕2502B,当边界曲线2506B、2510B更接近批次2508B时,其指示较高的置信度水平。边界曲线2506A、2510A、2506B、2510B可以是置信度指示符。例如,当所显示的分析物值基于来自磨合期的原始传感器信号数据时,边界曲线2506A、2510A、2506B、2510B可以包含在图形2505A、2505B上,并且以其它方式省略。
图26示出了另一组UI屏幕2602A、2602B。参考图26,UI屏幕2602B示出分析物浓度值2604B与相关联的趋势形状2612。在此实例中,趋势形状2612向下指,表明宿主中的分析物浓度水平呈下降趋势。在UI屏幕2602A中,省略了趋势形状。在一些实例中,在没有趋势形状的情况下分析物浓度值2604A的显示是置信度指示符。
在图26的实例中,UI屏幕2602A、2602B还包含相应图形2605A、2605B。分析物浓度曲线2608A周围的边界曲线2606A、2610A的存在可以是指示所显示的分析物浓度值的置信度水平较低的置信度指示符。另一方面,UI屏幕2602B处分析物浓度曲线2608B周围没有边界曲线可以指示更高的置信度水平。图27示出了包含分析物浓度值2604A、2604B和替代性趋势形状2712的示例UI屏幕2702A、2702B。在此实例中,趋势形状2712是与分析物浓度值2604A、2604B分离的箭头。
图28示出了另一组示例UI屏幕2802A、2802B。在示例UI屏幕2802A、2802B中,分析物浓度值2804A、2804B的字体是置信度指示符。例如,UI屏幕2802A中的分析物浓度值2804A是第一字体并且UI屏幕2802B中的分析物浓度值2804B是第二字体。指示分析物浓度值的置信度较低的第一字体可以是更圆润、不规则的字体,如Comic Sans,而第二字体是更有棱角的字体,如Arial。
示例UI屏幕2802A、2802B还示出了包含分析物浓度值随时间变化的相应分析物浓度曲线2810A、2810B的图形2805A、2805B。误差条2808、2810是指示分析物浓度值的置信度的置信度指示符。例如,相比较小的误差条2810,较大的误差条2808指示较低的置信度水平。
图36是展示计算装置硬件架构3600的框图,其中可以执行指令集或指令序列以使机器执行本文讨论的方法中的任何一个方法的实例。硬件架构3600可以描述各种计算装置,包含例如传感器电子器件106、外围医疗装置122、智能装置112、平板计算机114等。
架构3600可以作为独立装置来操作或可以连接(例如,联网)到其它机器。在联网部署中,架构3600可以在服务器-客户端网络环境中以服务器或客户端机器的能力进行操作或者可以在对等(或分布式)网络环境中充当对等机器进行操作。架构3600可以在个人计算机(PC)、平板PC、混合平板计算机、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、移动电话、web电器、网络路由器、网络交换机、网络桥、或能够执行指定要由所述机器采取的操作的(顺序或以其它方式)指令的任何机器中实施。
示例架构3600包含处理器单元3602,所述处理器单元包括至少一个处理器(例如,中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或两者、处理器核心、计算节点)。架构3600可以进一步包括主存储器3604和静态存储器3606,其通过链路3608(例如,总线)彼此通信。架构3600可以进一步包含视频显示单元3610、输入装置3612(例如,键盘)和UI导航装置3614(例如,鼠标)。在一些实例中,视频显示单元3610、输入装置3612和UI导航装置3614被并入到触摸屏显示器中。架构3600可以另外包含存储装置3616(例如,驱动单元)、信号生成装置3618(例如,扬声器)、网络接口装置3620以及一个或多个传感器(未示出),如全球定位系统(GPS)传感器、指南针、加速度计或其它传感器。
在一些实例中,处理器单元3602或另一合适的硬件组件可以支持硬件中断。响应于硬件中断,处理器单元3602可以暂停其处理并执行ISR,例如,如本文所描述的。
存储装置3616包含机器可读介质3622,在所述机器可读介质上存储一组或多组数据结构和指令3624(例如,软件),所述一组或多组数据结构和指令实施本文所描述的方法或功能中的任何一种或多种方法或功能或由其使用。指令3624还可以在由架构3600执行所述指令期间完全地或至少部分地驻留在主存储器3604内、静态存储器3606内和/或处理器单元3602内,主存储器3604、静态存储器3606和/或处理器单元3602还构成机器可读存储介质。
可执行指令和机器存储介质
各种存储器(即,3604、3606和/或一个或多个处理器单元3602的存储器)和/或存储装置3616可以存储一组或多组指令和数据结构(例如,指令)3624,所述一组或多组指令和数据结构实施本文所描述的方法或功能中的任何一种或多种方法或功能或由其使用。这些指令在由一个或多个处理器单元3602执行时产生各种操作来实施所公开的实例。
如本文所使用的,术语“机器存储介质”、“装置存储介质”、“计算机存储介质”(统称为“机器存储介质3622”)含义相同,并且可以在本公开中可互换使用。这些术语是指存储可执行指令和/或数据的单个或多个存储装置和/或介质(例如,集中式或分布式数据库,和/或相关联的缓存和服务器),以及包含多个存储设备或装置的基于云的存储系统或存储网络。因而,术语应被视为包含但不限于固态存储器以及光学介质和磁性介质,包含处理器内部或外部的存储器。机器存储介质、计算机存储介质和/或装置存储介质3622的具体实例包含:包含例如半导体存储器装置的非易失性存储器,例如,可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM))、FPGA和闪速存储器装置;磁盘,如内部硬盘和可移动盘;磁光盘;以及CD-ROM盘和DVD-ROM盘。术语机器存储介质、计算机存储介质和装置存储介质3622明确排除了载波、经调制的数据信号和其它此类介质,其中至少一些由下文讨论的术语“信号介质”涵盖。
信号介质
术语“信号介质”或“传输介质”应包含任何形式的经调制的数据信号、载波等。术语“经调制的数据信号”意指这样的信号,所述信号的特性中的一个或多个特性以编码信号中的信息的方式设置或改变。
计算机可读介质
术语“机器可读介质”、“计算机可读介质”和“装置可读介质”含义相同,并且可以在本公开中可互换使用。这些术语被定义为包含机器存储介质和信号介质两者。因此,这些术语包含存储装置/介质和载波/经调制的数据信号两者。
指令3624可以进一步使用传输介质通过网络接口装置3620使用多种众所周知的传输协议(例如,HTTP)中的任何一种传输协议在通信网络3626上传输或接收。通信网络的实例包含LAN、WAN、互联网、移动电话网络、普通旧电话服务(POTS)网络和无线数据网络(例如,Wi-Fi、3G、4G LTE/LTE-A、5G或WiMAX网络)。术语“传输介质”应被视为包含能够存储、编码或携带用于由机器执行的指令的任何无形介质,并且包含数字或模拟通信信号或者用于促进此类软件的通信的其它无形介质。
贯穿整个说明书,多个实例可以实施被描述为单个实例的组件、操作或结构。尽管一种或多种方法的各个操作被展示和描述为单独的操作,但是可以同时执行各个操作中的一个或多个,并且不需要以所展示的顺序执行操作。在示例配置中作为单独组件呈现的结构和功能可以实施为组合结构或组件。类似地,作为单个组件呈现的结构和功能可以实施为单独的组件。这些和其它变化、修改、添加和改进都落入本文主题的范围内。
本公开中将各个组件描述为以特定方式配置。组件可以以任何合适的方式配置。例如,作为或包含计算装置的组件可以被配置成具有对计算装置进行编程的合适的软件指令。组件还可以凭借其硬件布置或以任何其它合适的方式来配置。
以上描述旨在是说明性的而非限制性的。举例来说,上文所描述的实例(或其一个或多个方面)可以彼此结合使用。如所属领域的普通技术人员在查阅以上描述后可以使用其它实例。摘要是为了让读者快速确定本技术公开的性质,例如,遵守美利坚合众国的37C.F.R.§1.72(b)。基于其将不被用于解释或者限制权利要求书的范围或者含义的理解提交所述摘要。
同样,在以上详细描述中,可以将各种特性分组在一起以简化本公开。然而,权利要求不能阐述本文所公开的每个特征,因为实例可以以所述特征的子集为特征。进一步地,实例可以包含比特定实例中公开的那些特征更少的特征。因此,以下权利要求书特此并入到具体实施方式中,其中每项权利要求作为单独的实例而独立存在。因此,本文所公开的实例的范围应参考所附权利要求书以及此类权利要求书有权要求的等效物的完整范围来确定。
在以上描述的任何部分中的这些非限制性实例中的每个实例可以独立存在,或可以以各种排列或组合的方式与其它实例中的一个或多个实例组合。
以上具体实施方式包含对附图的参考,所述附图形成具体实施方式的一部分。附图通过说明的方式示出其中可以实践本主题的具体实施例。这些实施例在本文中也称为“实例”。此类实例可以包含除了所示出或描述的那些元件以外的元件。然而,本发明人还设想其中仅提供所示出或描述的那些元件的实例。此外,本发明人还设想使用关于特定实例(或其一个或多个方面)或关于本文所示出或描述的其它实例(或其一个或多个方面)而示出或描述的那些元件的任何组合或排列的实例(或其一个或多个方面)。
如果本文档与通过引用方式并入的任何文档之间发生不一致的用途,以本文档的用途为准。
在本文档中,如专利文档中常见,使用术语“一(a/an)”以包含一个或多于一个,这与“至少一个”或“一个或多个”的任何其它实例或使用无关。在本文档中,除非另有指示,否则术语“或”用于指非排它性的或使得“A或B”包含“A但不包含B”、包含“B但不包含A”以及包含“A和B”。在本文件中,术语“包含”和“其中(in which)”用作相应术语“包括”和“其中(wherein)”的通俗等效用语。同样,在所附权利要求书中,术语“包含”和“包括”是开放的,也就是说,包含除了列在权利要求中此类术语后之外的那些元件的元件的系统、装置、物件、组合物、调配物或过程仍被认为处于所述权利要求的范围内。此外,在以下权利要求中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用作标记并且不旨在对其对象强加数字要求。
除非上下文以其它方式指示,否则几何术语(如“平行”、“垂直”、“圆形”或“方形”)并不旨在要求绝对数学精度。相反,此类几何术语允许因制造所致的变化或等效功能。例如,如果将元件描述为“圆形”或“总体上圆形”,那么这一描述仍涵盖并非精确地圆形(例如,是稍呈长椭圆形或是多边的多边形的一种形状)的组件。
本文中描述的方法实例可以至少部分地由机器或计算机实施。一些实例可以包含编码有可用于配置电子装置以执行如在以上实例中描述的方法的指令的计算机可读介质或机器可读介质。此类方法的实施方案可以包含代码,如微码、汇编语言代码、高级语言代码等。此类代码可以包含用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可以形成计算机程序产品的部分。进一步地,在一个实例中,代码可以如在执行期间或在其它时间处有形地存储于一个或多个易失性、非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上。这些有形计算机可读介质的实例可以包含但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如,光盘和数字视频光盘)、盒式磁带、存储卡或存储棒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。
以上描述旨在是说明性的而非限制性的。举例来说,上文所描述的实例(或其一个或多个方面)可以彼此结合使用。如所属领域的普通技术人员在查阅以上描述后可以使用其它实施例。提供摘要以允许读者快速确定本技术公开的性质。基于其将不被用于解释或者限制权利要求书的范围或者含义的理解提交所述摘要。同样,在以上详细描述中,可以将各种特性分组在一起以简化本公开。不应将这一情况解释为希望未要求保护的公开特性对任何权利要求来说是必需的。相反地,本发明主题可以在于比特定公开实施例的所有特征要少。因此,所附权利要求书特此作为实例或实施例并入到详细描述中,其中每个权利要求作为单独实施例单独存在,且可设想到此类实施例可以彼此组合成各种组合或排列。本主题的范围应参考所附权利要求连同此类权利要求被赋予的等效物的全部范围来确定。
Claims (78)
1.一种分析物传感器系统,其包括:
分析物传感器施加器,所述分析物传感器施加器包括针;
分析物传感器,所述分析物传感器至少包括工作电极和参考电极,所述分析物传感器至少部分地定位在所述针的内腔内;以及
水合剂,所述水合剂定位在所述针的所述内腔内以至少部分地水合所述分析物传感器。
2.根据权利要求1所述的分析物传感器系统,其进一步包括包装,其中所述分析物传感器施加器、所述分析物传感器和所述水合剂定位在所述包装内。
3.根据权利要求2所述的分析物传感器,其进一步包括位于所述包装内的电池,所述电池电耦接到所述分析物传感器以向所述包装中的所述分析物传感器提供偏置电位。
4.根据权利要求3所述的分析物传感器,其中由所述包装中的所述电池向所述分析物传感器提供的所述偏置电位大于所述分析物传感器的操作偏置电位。
5.根据权利要求1所述的分析物传感器,其中所述水合剂包括泡沫或凝胶中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的分析物传感器,其中所述分析物传感器施加器包括推杆,所述推杆至少部分地定位在所述针的所述内腔的近侧部分内,以减弱所述水合剂从所述内腔的近端泄漏。
7.一种分析物传感器系统,其包括:
分析物传感器,所述分析物传感器包括工作电极和参考电极;
传感器安装单元,所述传感器安装单元用于收纳传感器电子器件单元,所述传感器安装单元包括用于耦接到所述分析物传感器的所述工作电极的第一触点以及用于耦接到所述分析物传感器的所述参考电极的第二触点;以及
电池,所述电池定位在所述传感器安装单元处,所述电池连接以在所述触点和所述第二触点两端提供偏置电压。
8.根据权利要求7所述的分析物传感器系统,其中当所述传感器电子器件单元未被所述传感器安装单元收纳时,所述电池耦接以在所述第一触点和所述第二触点两端提供所述偏置电压。
9.根据权利要求7所述的分析物传感器系统,其进一步包括分析物传感器施加器,所述分析物传感器施加器用于将所述分析物传感器插入到宿主中,其中所述分析物传感器系统被配置成在所述分析物传感器的插入期间将所述分析物传感器的所述工作电极电耦接到所述第一触点。
10.根据权利要求7所述的分析物传感器系统,其进一步包括控制电路,所述控制电路被配置成执行包括以下的操作:
检测所述分析物传感器的插入;以及
响应于检测到所述分析物传感器的插入而连接所述电池以向所述分析物传感器提供所述偏置电压。
11.根据权利要求10所述的分析物传感器,其中检测所述分析物传感器的插入包括检测与宿主的皮肤的接触。
12.根据权利要求10所述的分析物传感器,其中检测所述分析物传感器的插入包括检测所述第一触点和所述第二触点的电特性的变化,所述变化指示所述分析物传感器到所述第一触点和所述第二触点的连接。
13.根据权利要求7所述的分析物传感器,其进一步包括电子器件单元,所述电子器件单元包括第二电池和调节器,其中所述调节器被配置成调节由所述电池和所述第二电池向所述分析物传感器提供的偏置电位。
14.根据权利要求7所述的分析物传感器,其中所述电池包括阳极和阴极,并且其中所述电池被配置成当所述阳极和所述阴极与和宿主相关联的电解质接触时提供所述偏置电压。
15.一种操作分析物传感器系统的方法,所述分析物传感器系统包括传感器安装单元和传感器电子器件单元,所述传感器电子器件单元可由所述传感器安装单元收纳,所述方法包括:
检测分析物传感器到宿主组织中的插入;以及
响应于所述插入的所述检测而连接定位在所述传感器的传感器安装单元处的电池,以在所述分析物传感器的工作电极和所述传感器的参考电极两端提供偏置电压。
16.根据权利要求15所述的方法,其进一步包括至少部分地通过检测与所述宿主的皮肤的接触来检测所述分析物传感器的插入。
17.根据权利要求15所述的方法,其进一步包括检测所述传感器安装单元的第一触点和所述传感器安装单元的第二触点的电特性变化,所述变化指示所述分析物传感器到所述第一触点和所述第二触点的连接。
18.根据权利要求15所述的方法,其中当传感器电子器件单元没有被所述传感器安装单元收纳时,执行所述电池的所述连接。
19.根据权利要求15所述的方法,其进一步包括由所述传感器电子器件单元调节由所述电池和所述传感器电子器件单元的第二电池向所述分析物传感器提供的偏置电位。
20.一种分析物传感器系统,其包括:
分析物传感器;
传感器安装单元,所述分析物传感器耦接到所述传感器安装单元;以及
粘合垫,所述粘合垫耦接到所述传感器安装单元以进行安装,以便将所述传感器安装单元粘附到宿主的皮肤表面;以及
第一加热元件,所述第一加热元件被定位成当所述分析物传感器插入时向所述宿主的所述皮肤表面提供热量。
21.根据权利要求20所述的分析物传感器系统,其中所述加热元件至少包括第一反应物,所述第一反应物在存在空气的情况下反应以产生热量。
22.根据权利要求20所述的分析物传感器系统,其进一步包括传感器电子器件硬件,其中所述传感器电子器件硬件被配置成向所述第一加热元件提供电力。
23.根据权利要求22所述的分析物传感器系统,其中所述电子器件硬件被配置成执行包括以下的操作:
检测到所述分析物传感器已经插入到宿主中;
开始向所述第一加热元件提供电力;以及
在第一时间段之后,停止向所述第一加热元件提供电力。
24.根据权利要求20所述的分析物传感器系统,其进一步包括传感器电子器件单元,所述传感器电子器件单元可安装到所述传感器安装单元,其中所述传感器电子器件单元被配置成在安装到所述传感器安装单元之后开始向所述第一加热元件提供电力。
25.根据权利要求20所述的分析物传感器,其中所述粘合垫包括增强渗透性的物质。
26.一种向分析物传感器施加偏置电位的方法,所述方法包括:
在第一脉冲关断时间段内向所述分析物传感器施加基线偏置电位;
在第一脉冲接通时间段内向所述分析物传感器施加脉冲偏置电位,其中所述脉冲偏置电位的幅度大于所述分析物传感器的操作偏置电位的幅度;
在第二脉冲关断时间段内向所述分析物传感器施加所述基线偏置电位;以及
在第二脉冲接通时间段内向所述分析物传感器施加所述脉冲偏置电位。
27.根据权利要求26所述的方法,其中所述第一脉冲关断时间段短于所述第二脉冲关断时间段。
28.根据权利要求27所述的方法,其中所述第一脉冲关断是所述第二脉冲关断时间段的约一半。
29.根据权利要求26所述的方法,其中所述第一脉冲接通时间段短于所述第二脉冲接通时间段。
30.根据权利要求26所述的方法,其进一步包括在所述第二脉冲关断时间段内向所述分析物传感器施加所述脉冲偏置电位之后,向所述分析物传感器施加基本上恒定的操作偏置电位。
31.根据权利要求26所述的方法,其中所述脉冲偏置电位比所述基线偏置电位高约5%到约100%。
32.根据权利要求26所述的方法,其中所述脉冲偏置电位比所述基线偏置电位高约25%。
33.一种用于驱动分析物传感器的传感器电子器件电路,所述传感器电子器件电路被配置成执行包括以下的操作:
在第一脉冲关断时间段内向所述分析物传感器施加基线偏置电位;
在第一脉冲接通时间段内向所述分析物传感器施加脉冲偏置电位,其中所述脉冲偏置电位的幅度大于所述分析物传感器的操作偏置电位的幅度;
在第二脉冲关断时间段内向所述分析物传感器施加所述基线偏置电位;以及
在第二脉冲接通时间段内向所述分析物传感器施加所述脉冲偏置电位。
34.根据权利要求33所述的传感器电子器件电路,其中所述第一脉冲关断时间段短于所述第二脉冲关断时间段。
35.根据权利要求33所述的传感器电子器件电路,其中所述第一脉冲关断是所述第二脉冲关断时间段的约一半。
36.根据权利要求33所述的传感器电子器件电路,其中所述第一脉冲接通时间段短于所述第二脉冲接通时间段。
37.根据权利要求33所述的传感器电子器件电路,其进一步包括在所述第二脉冲关断时间段内向所述分析物传感器施加所述脉冲偏置电位之后,向所述分析物传感器施加基本上恒定的操作偏置电位。
38.根据权利要求33所述的传感器电子器件电路,其中所述脉冲偏置电位比所述基线偏置电位高约5%到约100%。
39.根据权利要求33所述的传感器电子器件电路,其中所述脉冲偏置电位比所述基线偏置电位高约25%。
40.一种用于配置分析物传感器以在磨合期(break-in)期间生成分析物浓度值的方法,所述方法包括:
将所述分析物传感器暴露于具有第一分析物浓度的第一缓冲材料;
记录来自所述分析物传感器在所述第一缓冲材料中在磨合时间段期间的第一原始传感器信号数据;
将所述分析物传感器暴露于具有第二分析物浓度的第二缓冲材料,所述第二分析物浓度不同于所述第一分析物浓度;
接收来自所述分析物传感器在所述第二缓冲材料中在磨合时间段期间的第二原始传感器信号数据;
使用所述第一原始传感器信号数据和所述第二原始传感器信号数据得出所述分析物传感器的磨合期特性;以及
存储与所述分析物传感器相关联的所述磨合期特性,其中所述磨合期特性可由包含所述分析物传感器的分析物传感器系统使用,以在磨合期期间生成分析物浓度值。
41.根据权利要求40所述的方法,其中得出所述磨合期特性包括:
至少将所述第一原始传感器信号数据与描述的一组磨合期曲线进行比较;以及
至少部分地基于所述比较选择针对所述分析物传感器的类别,其中所述磨合期特性包括所述类别。
42.根据权利要求40所述的方法,其进一步包括:
使用在所述磨合时间段期间的第一时间的所述第一原始传感器信号数据的值和在所述第一时间的所述第二原始传感器信号数据的值来确定所述分析物传感器在所述第一时间的第一灵敏度;
使用在所述磨合时间段期间的第二时间的所述第一原始传感器信号数据的值和在所述第二时间的所述第二原始传感器信号数据的值来确定所述分析物传感器在所述第二时间的第二灵敏度;以及
生成在所述第一时间针对所述分析物传感器的磨合期截距,其中所述磨合期特性包括在所述第一时间针对所述分析物传感器的所述磨合期截距。
43.根据权利要求42所述的方法,其进一步包括生成在所述第一时间针对所述分析物传感器的磨合期灵敏度,其中所述磨合期特性包括所述磨合期灵敏度。
44.根据权利要求40所述的方法,其中所述磨合期特性包括磨合期灵敏度函数。
45.根据权利要求40所述的方法,其中所述磨合期特性包括磨合期截距函数。
46.根据权利要求40所述的方法,其进一步包括:
从所述分析物传感器接收原始分析物传感器数据;以及
使用所述原始分析物传感器数据和所述磨合期特性生成第一分析物浓度值。
47.一种用于配置分析物传感器以在磨合期期间生成分析物浓度值的方法,所述方法包括:
由计算装置访问多个磨合期曲线集,其中所述多个磨合期曲线集中的第一磨合期曲线集包括描述第一分析物传感器在第一宿主处的第一磨合期的第一原始传感器信号数据,并且所述多个磨合期曲线集中的第二磨合期曲线集包括描述第二磨合期的原始传感器信号数据;
由所述计算装置使用来自所述多个磨合期曲线的描述第一共同时间的原始传感器信号数据来确定在所述第一共同时间的第一截距;
由所述计算装置使用来自所述多个磨合期曲线的描述第二共同时间的原始传感器信号数据来确定在第二共同时间的第二截距;
由所述计算装置使用所述第一截距和所述第二截距确定磨合期截距函数;以及
使所述磨合期截距函数由分析物传感器系统使用以在磨合期期间生成第一分析物浓度值。
48.根据权利要求47所述的方法,其中所述第二磨合期是所述第一分析物传感器在所述第一宿主处的磨合期。
49.根据权利要求47所述的方法,其中所述第二磨合期是第二分析物传感器在第二宿主处的磨合期。
50.根据权利要求47所述的方法,其中确定在所述第一共同时间的所述第一截距包括使用描述所述第一原始传感器信号数据的第一参考分析物浓度和描述所述第二原始传感器信号数据的第二参考分析物浓度。
51.根据权利要求50所述的方法,其中所述第一参考分析物浓度基于在所述第一磨合期之前在所述第一宿主的先前分析物传感器会话中使用的先前分析物传感器。
52.根据权利要求50所述的方法,其中所述第一参考分析物浓度描述了多个宿主的平均分析物浓度。
53.根据权利要求50所述的方法,其中所述第一参考分析物浓度描述了多个宿主在第一时间段内的平均分析物浓度。
54.根据权利要求50所述的方法,其中所述第一参考分析物浓度描述了具有至少一个共同特性的多个宿主的平均浓度。
55.根据权利要求47所述的方法,其进一步包括:
由所述计算装置使用来自所述多个磨合期曲线的描述第一共同时间的所述原始传感器信号数据来确定在所述第一共同时间的第一灵敏度;
由所述计算装置使用来自所述多个磨合期曲线的描述第二共同时间的原始传感器信号数据来确定在所述第二共同时间的第二灵敏度;
由所述计算装置使用所述第一截距和所述第二截距确定磨合期灵敏度函数;以及
使所述磨合期灵敏度函数由分析物传感器系统使用以在磨合期期间生成第一分析物浓度值。
56.根据权利要求47所述的方法,其进一步包括:
由所述计算装置匹配来自所述多个磨合期曲线集的描述所述第一共同时间的原始传感器值;以及
由所述计算装置匹配来自所述多个磨合期曲线集的描述所述第二共同时间的原始传感器值。
57.一种使用分析物传感器监测分析物浓度数据的方法,所述方法包括:
由计算装置接收使用所述分析物传感器确定的第一分析物浓度值;
确定所述第一分析物浓度值基于在磨合期期间捕获的原始传感器信号数据;以及
响应于确定所述第一分析物浓度值基于在磨合期期间捕获的原始传感器信号数据,在用户接口处显示与第一置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值,所述第一置信度指示符指示所述第一分析物浓度值的第一置信度水平。
58.根据权利要求57所述的方法,其进一步包括:
接收使用所述分析物传感器确定的第二分析物浓度值;
确定所述第二分析物浓度值基于在磨合期后捕获的原始传感器信号数据;以及
响应于确定所述第一分析物浓度值基于在磨合期期间捕获的原始传感器信号数据,在用户接口处显示与第二置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值,所述第二置信度指示符指示所述第一分析物浓度值的第一置信度水平,所述第一置信度水平高于所述第一水平。
59.根据权利要求58所述的方法,其中显示与所述第一置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值包括以第一字体显示所述第一分析物浓度值,并且其中显示与所述第二置信度指示符相关联的所述第二分析物浓度值包括以第二字体显示所述第二分析物浓度值,所述第二字体不同于所述第一字体。
60.根据权利要求58所述的方法,其中所述第一置信度指示符包括具有第一面积的第一形状,并且其中所述第二置信度指示符包括具有第二面积的第二形状,所述第二面积小于所述第一面积。
61.根据权利要求58所述的方法,其中显示与所述第二置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值包括显示与分析物趋势形状相关联的所述第二分析物浓度值,并且其中显示与所述第一置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值包括省略所述分析物趋势形状。
62.根据权利要求57所述的方法,其中所述第一置信度指示符包括定位在分析物浓度曲线附近的边界曲线,并且其中所述边界曲线与所述分析物浓度曲线的接近度指示所述第一置信度水平。
63.根据权利要求57所述的方法,其中所述第一置信度指示符包括定位在分析物浓度曲线上的误差条,其中所述误差条的大小指示所述第一置信度水平。
64.一种用于使用分析物传感器监测分析物浓度数据的计算装置,所述计算装置包括:
处理器;以及
机器可读介质,所述机器可读介质包括其上的指令,所述指令当由所述处理器执行时使所述处理器执行包括以下的操作:
接收使用所述分析物传感器确定的第一分析物浓度值;
确定所述第一分析物浓度值基于在磨合期期间捕获的原始传感器信号数据;以及
响应于确定所述第一分析物浓度值基于在磨合期期间捕获的原始传感器信号数据,在用户接口处显示与第一置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值,所述第一置信度指示符指示所述第一分析物浓度值的第一置信度水平。
65.根据权利要求64所述的计算装置,其中所述操作进一步包括:
接收使用所述分析物传感器确定的第二分析物浓度值;
确定所述第二分析物浓度值基于在磨合期后捕获的原始传感器信号数据;以及
响应于确定所述第一分析物浓度值基于在磨合期期间捕获的原始传感器信号数据,在用户接口处显示与第二置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值,所述第二置信度指示符指示所述第一分析物浓度值的第一置信度水平,所述第一置信度水平高于所述第一水平。
66.根据权利要求65所述的计算装置,其中显示与所述第一置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值包括以第一字体显示所述第一分析物浓度值,并且其中显示与所述第二置信度指示符相关联的所述第二分析物浓度值包括以第二字体显示所述第二分析物浓度值,所述第二字体不同于所述第一字体。
67.根据权利要求65所述的计算装置,其中所述第一置信度指示符包括具有第一面积的第一形状,并且其中所述第二置信度指示符包括具有第二面积的第二形状,所述第二面积小于所述第一面积。
68.根据权利要求65所述的计算装置,其中显示与所述第二置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值包括显示与分析物趋势形状相关联的所述第二分析物浓度值,并且其中显示与所述第一置信度指示符相关联的所述第一分析物浓度值包括省略所述分析物趋势形状。
69.根据权利要求64所述的计算装置,其中所述第一置信度指示符包括定位在分析物浓度曲线附近的边界曲线,并且其中所述边界曲线与所述分析物浓度曲线的接近度指示所述第一置信度水平。
70.根据权利要求64所述的计算装置,其中所述第一置信度指示符包括定位在分析物浓度曲线上的误差条,其中所述误差条的大小指示所述第一置信度水平。
71.一种用于配置分析物传感器以在磨合期期间生成分析物浓度值的方法,所述方法包括:
检测所述分析物传感器在宿主的皮肤之下的插入;
在检测到所述插入时,在插入时间段内收集传感器插入数据;
基于所述插入数据确定至少一个磨合期模型参数;以及
基于从所述分析物传感器接收到的原始传感器信号和所述至少一个磨合期模型参数来生成至少一个分析物值。
72.根据权利要求71所述的方法,其进一步包括:
接收描述至少一个非酶传感器的磨合期的非酶传感器数据;以及
使用所述非酶传感器数据生成初始磨合期模型参数,其中确定所述至少一个磨合期模型参数包括修改所述初始磨合期模型参数。
73.根据权利要求72所述的方法,其中所述插入时间段早于使用所述非酶传感器数据生成的非酶磨合期模型与所述分析物传感器之间的会聚时间。
74.根据权利要求72所述的方法,其中所述初始磨合期模型参数的所述生成基于所述非酶传感器数据的至少一部分,所述非酶传感器数据描述了在磨合期开始约两个小时内的所述至少一个非酶传感器。
75.根据权利要求71所述的方法,其中所述至少一个磨合期模型参数由至少一个磨合期截距模型参数组成。
76.根据权利要求71所述的方法,其中所述传感器插入数据的所述收集包括对所述分析物传感器的原始传感器信号进行采样。
77.根据权利要求76所述的方法,其中所述采样的采样频率约大于1Hz。
78.根据权利要求71所述的方法,其中所述至少一个磨合期模型包括至少一个膜磨合期模型参数和至少一个电化学磨合期模型参数。
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