CN116113827A - 用于分析物的光学测量的测试条固定装置 - Google Patents

用于分析物的光学测量的测试条固定装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种测试条固定装置，‑其经配置以用在通过使用具有相机的移动装置来确定体液中分析物的浓度的方法中，所述方法包括通过所述相机捕获至少一个图像，所述至少一个图像包含光学测试条的至少一部分和所述测试条固定装置的至少一部分，所述光学测试条具有施加至所述光学测试条的试剂测试区域上的所述体液的样品，其中所述图像包括对其施加有所述体液的所述样品的所述试剂测试区域的至少一部分，且其中所述图像包括所述测试条固定装置的顶部表面的至少一部分；所述测试条固定装置包括a)基本上平坦的形状；b)切除部分；c)顶部表面，其包括：具有已知参考颜色值的多个颜色参考场，所述颜色参考场包括局部地布置在所述切除部分周围和非灰色颜色参考场中的至少一些周围的灰色参考场；以及，包括位置检测码元素；d)底部表面，其包括固定元件，所述固定元件用于所述光学测试条相对于所述测试条固定装置的可拆卸连接，使得所述试剂测试区域能够与所述切除部分对齐。

Description

用于分析物的光学测量的测试条固定装置
技术领域
本发明涉及一种测试条固定装置，其具有在其顶部表面上的已知参考颜色值的颜色参考场(包括灰色参考场)及位置检测码元素，该测试条固定装置适于将光学测试条可拆卸地连接至该测试条固定装置。该测试条固定装置配置为用于通过使用具有相机的移动装置，来确定体液中分析物浓度的方法中。此外，本发明涉及一种套件，包括测试条固定装置以及在该方法中与测试条固定装置一起使用的光学测试条。该测试条固定装置和方法具体地可用于医学诊断中，例如以便定性或定量检测体液中的一种或多种分析物，诸如用于检测血液或间质液中的葡萄糖。
背景技术
在医学诊断学领域中，在许多情况下，必须在体液(例如血液、间质液、尿液、唾液或其他类型的体液)样品中检测一或多种分析物。待检测的分析物的实例为葡萄糖、甘油三酯、乳酸、胆固醇或通常存在于此类体液中的其他类型的分析物。根据分析物的浓度和/或存在，必要时，可选择适当的治疗方法。
一般而言，本领域技术人员已知的装置和方法利用包括一种或多种测试化学物质的测试元件，其中，该一种或多种测试化学物质在待检测的分析物存在时，能够执行一种或多种可检测的检测反应，诸如光学可检测的检测反应。关于包含于测试元件的测试化学物质，可参考例如J.Hoenes等人：The Technology Behind Glucose Meters：Test Strips，Diabetes Technology&Therapeutics，第10卷，增刊1，2008年，S-10至S-26。
在分析测量中，具体而言是基于颜色形成反应的分析测量中，一项技术挑战在于评估因检测反应所引起的颜色变化。除了使用例如手持式血糖仪的专用分析装置之外，近年来，使用例如智能手机和便携式计算机或其他移动装置的通用电子装置也变得越来越流行。
与实验室测量和通过使用专用分析测量装置执行的测量相反，在使用移动计算装置(例如智能手机)时，需要考虑各种额外的影响，诸如例如照明条件和定位方面，尤其是移动装置相对于光学测试条和/或相对于诸如颜色参考图表的任何辅助工具的定位。有时可能难以充分考虑此类额外影响。尽管如此，为了在这些情况下确保或改善分析物检测结果的可靠度，因此适当地解决可能会对所需分析物检测或测量产生影响的任何此类方面是有益的。
特别地，如果在通过使用具有相机的移动装置来确定体液中分析物浓度的方法中，将诸如颜色参考图表的辅助工具与光学测试条一起使用，则该相机需要对齐与光学测试条和颜色参考图表或相对于该两者定位。为了促进这项工作，有时参考颜色会直接使用在同样容纳测试化学品的支撑物上。然而，如果颜色参考图表与光学测试条分开使用时，需要符合测量方法要求的一方面是光学测试条的定位，另一方面是颜色参考图表的定位，其通常涉及测试条和参考图表相对于相机以及相对于彼此的定位。如果测量方法不仅涉及从测试化学品读取颜色信息(如从光学测试条上的试剂测试场)，还涉及从光学测试条读取其他信息，诸如附加颜色信息、校准信息或批次特定信息，则后者方面(即测试条和参考图表相对于彼此的定位)就更有关连。这种附加信息可以例如提供在光学测试条的载体或支撑物上。
因此，光学测试条的基于相机的评估，通常需要分别检测测试条及其试剂测试场，且当使用具有颜色参考场的颜色参考图表时，也必须检测该图表和在其上的颜色参考场位置。为此，为了能够在通过使用移动装置所执行的分析物测量的方法中处理这样的图像，确保通过相机(例如移动装置的相机)所拍摄的图像的高品质也很重要。然而，在这方面，需要考虑所需的计算能力。高品质的图像将包括以下一个或多个方面：
-图像应清晰(例如，颜色参考图表和光学测试条在焦平面上)。
-适当的曝光。
-良好的像素分辨率(至少是全高清，即1920x1080像素的分辨率；在某些情况下，高清可能就足够了，即1280x720像素的分辨率)。
-应该有好的动态范围，例如真正的8位元分辨率。
-不使用或只使用不显著的压缩(例如颜色、空间)。
-对于颜色参考图表在通过移动装置的相机拍摄的图像中，必须要了解或确定测试条的测试场与图表上相关的颜色参考场(例如彩色或灰色区域)之间的相对位置。
-在用颜色参考图表时，可能需要导出每个颜色参考场特定的统计值(例如平均颜色值)和/或直方图，以使功能检查和/或校准分析物计算能正常地工作。
-对于颜色参考图表，为了计算或确保分析物浓度的准确度，可以导出测试和/或颜色参考场之间的交叉关系。
当前涉及使用彩色参考图表的系统，通常是让用户将测试条放置在参考图表的顶部，原则上在参考图表的任何位置。因此，在这种情况下，必须要安全地检测测试条，并且在必要时，可能需要通知用户，以便更好地将测试条与颜色参考图表对齐。
对高端的智能手机而言，通常可能是每秒多次的记录所有必需的元件(测试条、试剂测试场、颜色参考场等)以及检查每帧的图像品质，例如每秒提供大约20帧。然而，对于使用广泛的中低端智能手机来说，这样工具可能每秒只有几帧甚至一帧。因此，尽可能减少通过移动装置执行的任何基于像素的计算(例如寻找测试条和/或试剂测试场)是至关重要的。
EP3018470A1描述了一种终端测量生物辨识信息的方法，该方法包括：接收包含在其上收集样品的试剂垫的生物感测器的图像；及将所接收的图像中试剂垫的反应区域的亮度信息与所接收的图像中的参考亮度信息进行比较，以确定试剂垫与样品之间的试剂反应值。除了试剂垫之外，生物感测器还可以包含参考亮度信息和识别信息。
EP3143378A1涉及一种方法，其包括：捕获具有有色测试试剂的试纸和具有多个有色参考元素的校准阵列的图像；基于所捕获的图像导出与试纸和校准阵列相关的局部照明参数；确定照明参数是否在一组预定义的照明边界条件内；基于所导出的照明参数和一个或多个所需调整之间的预定义映射，对所捕获的图像施加一个或多个图像增强操作，以产生增强的图像；并且基于增强的图像中的有色参考元素解释有色测试试剂。
WO2019113812A1描述了一种基于颜色识别来定量检测待测溶液浓度的方法，尤其包括以下主要步骤：步骤S4，通过图像识别技术的工具来定位颜色反应区和每个色块对应的信息，并将漫散反射光信息转化为特定颜色空间中的颜色坐标；步骤S5，通过光学原理的手段，对颜色反应区、色块漫反射信息、环境光照等外界因素进行等效计算，得到等效环境光照；步骤S7，计算颜色反应区标准颜色；以及步骤S8，通过颜色反应区标准颜色与待测溶液浓度的对应关系，计算待测溶液的浓度。可使用卡槽放置颜色反应区，卡槽是置于观察范围的中间，其中色块呈矩阵分布于卡槽两侧，且色块与卡槽对称地分布在观察范围的中心。
US20180146175A1涉及一种用于确定未知颜色样品的真实颜色(true color)的系统，包括：包括切除和包围该切除的多个同心环的模板，每个同心环都具有调整作为极坐标角度的函数的偏移灰度，其中多个同心环的灰度之间存在三角关系；RGB颜色模组经配置在有未知颜色样品的模板的图像中，确定同心环之一的第一径向横切面，该同心环具有匹配未知颜色样品图像所测得的平均红色颜色值的强度，并基于该同心环之一的强度轮廓和第一径向横切面的极角，来确定该未知颜色样品的真实平均红色颜色值，以及角度模组配置为确定该第一径向横切面的极角。
尽管为了执行分析测量而使用移动计算装置具有优势，鉴于在任何方面其可能对所需的分析物检测或测量产生影响(诸如环境照明条件和光学测试条或颜色参考图表的相对方向的影响)，还继续存在的技术挑战之一仍然是确保或增强涉及此类移动计算装置和测试元件(像是光学测试条)的分析物测量的测试结果的可靠度。
所要解决的问题
因此，期望提供至少部分地解决上述挑战的装置和方法。具体地，期望提供可靠的基于移动确定体液中分析物浓度的设备和方法，且其能最小化来自外部因素对分析物检测或测量的影响，例如环境照明条件以及移动计算装置和光学测试条相关的定位。特别地，提供的装置和方法应要适于包括充分利用与光学测试条分开提供的参考颜色。此外，应该以低计算成本在数字图像中识别所有需要的元素，诸如例如颜色参考图表上的颜色参考场。
发明内容
该问题可通过测试条固定装置来解决，该测试条固定装置经配置用在通过使用具有相机的移动装置来确定体液中分析物浓度的方法中；进一步地，可通过包括该测试条固定装置和光学测试条的套件来解决；以及可通过使用具有相机的移动装置、光学测试条和该测试条固定装置来确定体液中分析物浓度的方法来解决；在每种情况下都具有独立权利要求的特征。可用单独方式或以任何随意组合方式实现的有利实施例列于从属权利要求。
如下文中所使用，术语“具有(have)”、“包含(comprise)”或“包括(include)”或其任何任意语法变体以非排他的方式使用。因此，这些术语既可指涉其中除了通过这些术语所引入的特征之外，在本文中描述的实体中并无进一步特征存在的情况，也可指涉其中存在一个或多个进一步特征的情况。作为一示例，表述“A具有B”、“A包含B”及“A包括B”既可指其中除了B之外无其他元件存在于A中的情况(即，其中A仅由及排他地由B组成的情况)且亦可指其中除了B之外一个或多个进一步元件(例如元件C、元件C和D或甚至进一步元件)存在于实体A中的情形。
此外，应注意的是，表示特征或元素可存在一次或多于一次的术语“至少一(atleast one)”、“一个或多个(one or more)”或类似表述通常在引入相应的特征或元素时将仅使用一次。在下文中，在大多数情况中，在涉及相应的特征或元素时，尽管相应的特征或元素可能只存在一次或多次，但不会重复使用表述“至少一个”或“一个或多个”。
进一步地，如在下文中所使用的，术语“优选地(preferably)”、“更优选地(morepreferably)”、“特别地(particularly)”、“更特别地(more particularly)”、“具体而言(specifically)”、“更具体而言(more specifically)”或类似术语与可选特征一起使用，而不限制替换方案的可能性。因此，通过这些术语引入的特征是可选的特征且并不旨在以任何方式限制权利要求的范围。如本领域技术人员将认识到，本发明可通过使用替代特征来执行。类似地，通过“在本发明的实施例中(in an embodiment of the invention)”引入的特征或类似表述意图成为可选特征，而对于本发明的替代实施例无任何限制，对于本发明的范围无任何限制，并且对将以这种方式引入的特征与本发明的其他可选或非可选特征相结合的可能性也没有任何限制。
在本发明的第一个方面，公开了一种测试条固定装置。该测试条固定装置的结构上的元件将于下文进一步详细描述。
应注意的是，根据本发明的测试条固定装置是经配置用在通过使用具有相机的移动装置来确定体液中分析物浓度的方法中，其中进一步使用光学测试条。因此，这种对于分析物的光学检测或测量的要求，其中一些已经在上述先前技术的上下文中讨论过，至少在一定程度上决定了测试条固定装置的至少一些结构上的元件的设计和布置。而因为确定体液中分析物浓度的方法是通过使用具有相机的移动装置，其中更进一步使用了光学测试条，因此，该方法代表了本发明的另一方面，在解释测试条固定设备本身的细节之前，首先讨论所述方法的一些一般方面是合适的。因此，可以更好地理解如何在确定分析物浓度的方法中，使用与光学测试条连接的测试条固定装置。
本文所指用于确定体液中分析物的浓度的分析方法，包括使用具有相机的移动装置和处理器。此外，使用一光学测试条，其包括载体和布置在该载体上的试剂测试区域，其中该载体在该试剂测试区域的位置处包括透明区段或切除区段。光学测试条是可拆卸地连接至测试条固定装置。将体液的样品施加至试剂测试区域，由此形成颜色，其可以通过该测试条固定装置的切除部分，以及通过光学测试条的载体的透明区段或切除区段，从顶部表面来观察。该方法包括通过相机捕获至少一个图像，该图像包含光学测试条的一部分和测试条固定装置的顶部表面的一部分。该图像进一步包括至少一部分的对其施加有体液的样品于其上的试剂测试区域，以及进一步包括至少一部分的颜色参考场。该方法进一步包括考虑颜色参考场，通过处理器从试剂测试区域中所形成的颜色来确定分析物浓度。
如本文所使用，术语“确定体液中分析物的浓度”，也称为“分析测量”，是广义的术语，并且将被赋予对于本领域普通技术人员来说普通和习惯的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，对体液的任意样品或等分试样中的至少一种分析物的定性和/或定量测定。例如，体液可包含血液、间质液、尿液、唾液或其他类型的体液中的一种或多种，特别是血液。以浓度测定的结果作为实例，其可为分析物的浓度和/或存在或不存在待确定的分析物。具体地，作为实例，分析测量可为血糖测量，因此分析测量的结果可例如是血糖浓度。特别是，可通过分析测量来确定分析测量结果值。
因此，术语“分析物浓度值”，其通常也可称为“分析测量结果值”，或如本文所用，“分析测量结果值”是广义的术语，并且将被赋予对于本领域普通技术人员而言普通和习惯的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，样品中分析物浓度的数字指示。
在不缩小范围的情况下，本发明可具体地就血糖测量来进行说明。然而，应注意的是，本发明也可用于使用测试元件的其他类型的分析测量。作为一个示例，至少一种分析物可为或可包含一种或多种特定化学化合物和/或其他参数。作为一个示例，可确定参与代谢的一种或多种分析物，例如血糖。附加地或另选地，确定其他类型的分析物或参数，例如pH值。
如上所述，该方法包括使用具有至少一种相机的至少一种移动装置。如本文中所使用的术语“移动装置(mobile device)”，是广义的术语，并且将被赋予对于本领域普通技术人员来说普通和习惯的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语可具体涉及，但不限于，移动电子装置，更具体而言涉及移动通信装置，例如手机或智能手机。附加地或另选地，该移动装置也可涉及具有至少一种相机和至少一种处理器的平板电脑或另一类型的便携式电脑。此外，附加地或另选地，移动装置也可以指配备有内置或外置相机(诸如外置的网络摄像头)的电脑，如笔记型电脑或PC。
如本文中所使用的术语“相机(camera)”，是广义的术语，并且将被赋予对于本领域普通技术人员来说普通和习惯的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，具有至少一种成像元件的装置，该成像元件经配置用于记录或捕获空间分辨的一维、二维或甚至三维光学数据或信息。作为一个示例，相机可包括至少一个相机芯片，例如经配置用于记录图像的至少一种CCD芯片和/或至少一种CMOS芯片。如本文所使用，但不限于，术语“图像”具体地可涉及通过使用相机所记录的数据，例如来自成像装置的多个电子读数，例如相机芯片的像素。
除了至少一种相机芯片或成像芯片之外，该相机也可包括另外的元件，例如一种或多种光学元件，例如，一种或多种透镜。作为一个示例，该相机可为固定焦距相机，其具有至少一个相对于该相机固定地调整的透镜。然而，另选地，该相机也可包括自动或手动调整的一个或多个可变透镜。本发明应可具体适用于通常在移动应用中的相机，例如笔记本电脑、平板电脑，或具体地如手机，例如智能手机。因此，具体地，该相机可为移动装置的部分，该移动装置除该至少一个相机外还包括一个或多个数据处理装置，例如一个或多个数据处理器。然而，其他相机也是可行的。
测试条固定装置经配置可以用于与光学测试条连接，特别是在本文所描述的方法中。因此，使用具有至少一个试剂测试区域(本文也称为“测试场”)的至少一个光学测试条。如本文所使用，术语“光学测试条”是广义的术语，并且将被赋予对于本领域普通技术人员来说普通和习惯的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，经配置用于执行颜色变化检测反应的任意元件或装置。光学测试条也可称为测试条或测试元件，其中，所有三种术语可指称相同的元件。光学测试条可特别地具有试剂测试区域，该测试场包括至少一种用于检测至少一种分析物的测试化学物质。作为一个示例，光学测试条可包括至少一种具有至少一种试剂测试区域施加于其上或整合于其中的基板，诸如至少一种载体。特别地，光学测试条可进一步包括一个或多个参考区域，诸如白场(whitefield)和/或黑场(black field)。此外或另选地，基板或载体本身可为或可包括此类参考区域。作为一个示例，至少一种载体可为条状的，从而使测试元件呈现为测试条。这类测试条一般都是广泛使用且可获得的。一个测试条可带有单一测试场或多个测试场，其中包含相同或不同的测试化学品。
如本文所进一步使用，术语“试剂测试区域”(本文亦称为“测试场”)是广义的术语，并且将被赋予对于本领域普通技术人员来说普通和习惯的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，测试化学品的相干数量，例如具有一层或多层材料的场(例如圆形、多边形或矩形的场)，测试场的至少一层具有测试化学品包含于其中。关于包含于光学测试条中的测试化学物质，如J.Hoenes等人所著的例示参考文献：TheTechnology Behind Glucose Meters：Test Strips，Diabetes Technology&Therapeutics，第10卷，增刊1，2008年，S-10至S-26。其他类型的测试化学物是可行的，并可用于执行本发明。
如上所述，该方法包括通过使用相机捕获具有对其施加有体液的样品的试剂测试区域的至少一部分的至少一个图像。如本文所使用，术语“捕获至少一个图像”是广义的术语，并且将被赋予对于本领域普通技术人员来说普通和习惯的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可涉及，但不限于，成像、图像记录、图像采集、图像捕获中的一种或多种。术语“捕获至少一个图像”可包括捕获单个图像和/或多个图像，例如一系列图像。例如，图像的捕获可包括连续记录一系列图像，例如视频或电影。至少一个图像的捕获可由用户动作启动或可自动启动，例如一旦自动检测到至少一个物体存在于相机的视场内和/或视场的预定扇区内时。这些自动图像采集技术是已知的，例如在自动条形码读取器的领域，例如来自自动条形码读取应用程序。作为一个示例，可通过使用相机采集图像流或图像“直播(live stream)”来进行图像捕获，其中，自动或通过用户的互动(诸如按下按钮)来将一个或多个图像分别储存为及用于作为至少一个第一图像或至少一个第二图像。图像采集可通过移动装置的处理器支援，且图像储存可在移动装置的数据储存装置中进行。
捕获至少一个图像可包括捕获至少一个具有体液样品被施加至测试条上的图像，进一步并且可选择地，例如在捕获具有样品被施加至测试条上的图像之前，捕获至少一个不具有体液样品被施加至测试条上的图像。后者的图像具体地可用于比较的目的，也可称为“空白图像”或“干图像(dry image)”。作为一个示例，样品施加一般可直接或间接，例如通过至少一个毛细管元件进行。即使在实际捕获图像时样品可能已经干燥，在施加样品后捕获的至少一个图像通常也可称为“湿图像(wet image)”。通常在等待至少预定的等待时间之后，例如在五秒或更长时间之后，可拍摄湿图像，以允许进行检测反应。因此，作为一个示例，该方法在拍摄至少一个可选择的干图像与至少一个湿图像之间可包括等待至少预定的最小时间量。该预定的最小时间量具体地可足以在测试条中进行检测反应。作为一个示例，最小等待时间量可为至少5秒。
该方法包括从测试场的颜色形成来确定分析物浓度，特别是分析物浓度值。因此，该方法可是一种分析测量，包括光学测试条的至少一种光学特性变化，该变化可通过使用相机视觉上测量或确定。具体而言，分析测量可为或可包含在至少一种待确定分析物存在下的颜色形成反应。如本文所使用，术语“颜色形成反应”是广义的术语，并且将被赋予对于本领域普通技术人员来说普通和习惯的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体上可涉及，但不限于，化学、生物或物理反应，在该反应期间，涉及反应的至少一种元素的颜色，特别是反射率，随反应的进行而变化。颜色形成可通过移动装置(诸如通过移动装置的处理器)进行检测，并进行量化评估，诸如通过从至少一个图像中，量化或表征因为体液中分析物的存在和浓度而导致的测试场的颜色形成，来导出至少一个参数。为此，可使用一个或多个特定的颜色坐标。因此，移动装置，且特别是移动装置的处理器可经配置用于通过确定由于检测反应而发生的一种或多种颜色坐标变化来确定颜色变化。
从测试场的颜色形成确定至少一种分析物浓度，特别是分析物浓度值。为此，可使用至少一个图像。作为一个示例，分析物浓度值可为分析测量结果的数值指标，例如指示样品中至少一种分析物的浓度，例如血糖浓度。
该方法可进一步包括例如在移动装置的显示器上显示分析物浓度值的步骤。附加地或另选地，该方法可包括将至少一种分析物浓度值储存于移动装置的至少一种数据储存装置中。再次附加地及另选地，该方法可进一步包括经由至少一种接口和/或经由至少一种数据传输网络，将至少一种分析物浓度值传输至诸如另一电脑，例如用以进一步评估。
现在，聚焦于本发明的测试条固定装置，该测试条固定装置经配置用在通过使用具有相机的移动装置来确定体液中分析物浓度的方法中，该测试条固定装置的结构上的元件将进行更多详细描述。
因此，在第一个方面，本发明特别涉及一种测试条固定装置，
-其配置为用在通过使用具有相机的移动装置来确定体液中分析物的浓度的方法中，该方法包括通过该相机捕获至少一个图像，该至少一个图像包含该光学测试条的至少一部分和该测试条固定装置的至少一部分，该光学测试条具有经施加至该光学测试条的试剂测试区域上的该体液的样品，其中该图像包括对其施加有该体液的样品的该试剂测试区域的至少一部分，且其中该图像包括该测试条固定装置的顶部表面的至少一部分；
该测试条固定装置包括
a)基本上平坦的形状；
b)切除部分；
c)顶部表面，其包括具有已知参考颜色值的多个颜色参考场，这些颜色参考场包括灰色参考场，该灰色参考场局部地、并且特别是基本上对称地布置在该切除部分周围和至少一些非灰色颜色参考场周围；以及，包括位置检测码元素；
d)底部表面，其包括固定元件，该固定元件用于该光学测试条相对该测试条固定装置的可拆卸连接，使得该试剂测试区域能够与该切除部分对齐。
本发明的测试条固定装置提供了用于光学测试条对测试条固定装置的可拆卸连接；用于具有已知参考颜色值的多个颜色参考场，其颜色参考场是布置在测试条固定装置的顶部表面；以及如果光学测试条与测试条固定装置连接，可用于切除部分，其可以和光学测试条的试剂测试区域对齐。由此，(i)光学测试条相对于测试条固定装置；(ii)光学测试条相对于颜色参考场；以及(iii)光学测试条的试剂测试区域相对于切除部分的精确定位，能以可重复且有效的方式实现。所有这些定位的方面有助于让用于确定体液中分析物浓度的方法更加可靠，该方法除了使用光光学测试条和测试条固定装置之外，还使用具有相机的移动装置。在这样的测量方法中，需要确保测试条和颜色参考场相对于相机以及相对于彼此的定位，以实现该方法的最佳效能，例如就所实现的测量结果的准确性而言。后一方面(即测试条和颜色参考场相对于彼此的定位)是特别重要的，如果测量方法不仅涉及从测试化学品读取颜色信息(比如从光学测试条的试剂测试场)，还涉及从光学测试条读取其他信息，诸如附加颜色信息、校准信息或批次特定信息；例如，此类附加信息提供于光学测试条的载体或支撑物上。
此外，通过确定和固定光学测试条以及提供于该测试条的试剂测试场相对于顶部表面的元素(例如颜色参考场)的位置，本发明的测试条固定装置能够减少所需的图像处理能力，尤其是任何基于像素的图像处理能力。特别地，为了在(数位)图像中快速并轻松地检测测试条固定装置的顶部表面，结合使用位置检测码元素(如ArUco码)，所有所需的元素可以以相对低的计算成本被识别，即以资源效率方式。
该测试条固定装置具有基本上平坦的形状，例如平的长方体。它的顶部表面可为任何几何形式或形状，其为足够大的表面区以容纳切除部分、多个颜色参考场和位置检测码元素。就此而言，测试条固定装置或其顶部表面的任何矩形、梯形、椭圆形或圆形的形状，都是适合的。通常来说，该测试条固定装置包括四个外缘，该四个外缘中的两个形成第一对外缘且该四个外缘中的两个形成第二对外缘。所述对中的至少一个对(具体地所述对中的两者)的外缘可基本上彼此平行地布置。此外，第一对外缘可以比第二对外缘长。特别地，该测试条固定装置具有基本上矩形或梯形的形状，更特别地是基本上矩形的形状。也可以适当地使用其他形状。
一般而言，在包括顶部表面、底部表面和固定元件下，该测试条固定装置具有不超过10mm的高度，具体地不超过5mm。有利的是，测试条固定装置(特别是相对于第一和第二对外缘)的中央区域可提供测试条固定装置的最大高度。附加地或另选地，底部表面至少部分是从至少一个外缘(具体地是从至少二个外缘，更具体地是从所有外缘)向测试条固定装置(特别是相对于第一和第二对外缘)的中央区域倾斜。有利的是，测试条固定装置的中央区域具有平坦的表面，具体地是基本上平行于顶部表面的平坦的表面。在这方面，术语“基本上平行”可以指平行方向，和/或从平行方向偏离＞0°到10°，特别是＞0°至5°。作为一个示例，该测试条固定装置的中央区域可提供测试条固定装置的最大高度，其中中央区域具有平坦的表面，具体地是基本上平行于顶部表面的平坦的表面。测试条固定装置的中央区域提供最大高度和/或具有平坦的表面，其极大地方便用户操作测试条固定装置，因为该装置可以稳定地放置在任何平的表面上(如桌上)，且可以更容易地从那里拿起来。如果测试条固定装置的操作需要从这样平的表面拿起装置来用测试条(例如用血糖测试条)执行分析物测试，这个就特别有用。
另选地，底部表面(特别是测试条固定装置中央区域的平坦的表面)可偏离相对于顶部表面的平行方向，使顶部表面相对于底部表面(当测试条固定装置被放置在承载表面，顶部表面因而相对于水平承载表面(诸如桌子的表面))倾斜一个角度，例如5°到25°，或5°到15°。在这样的布置中，测试条固定装置的最大高度可以是与测试条固定装置的第一个外缘相邻的区域。另外，测试条固定装置的最小高度可以是与测试条固定装置的一个外缘相邻的区域，其是设置于与该第一个外缘相对的位置。有利的是，在这样的布置中，由于顶部表面相对于移动装置的相机的角度，可以最小化或甚至避免任何光泽的影响(特别是来自环境光和/或来自移动装置的光源，诸如LED)，在这种情况下，其角度至少在某种程度上是预先确定的。
切除部分通常是定位成远离测试条固定装置的外缘。因此，切除部分可以定位测试条固定装置(特别是相对于第一和第二对外缘)的中央区。附加地或另选地，切除部分可以定位成远离测试条固定装置的几何中心，具体地是远离由第一和第二对外缘限定的几何中心。因此，当插入设备时，因为测试条可以延伸超出设备或超出其外缘，使得测试条可以更容易地被抓住，如此可改善用户对测试条固定设备的操作。此外，如本段所述，通过将切除部分适当地定位在测试条固定装置内，可以最小化或避免任何来自如光泽的照明影响的冲击。
通常来说，至少一些或全部的位置检测码元素基本上是设置在测试条固定装置的外缘。附加地或另选地，设置至少一些或全部的位置检测码元素，使得它们在顶部表面界定出颜色参考场，具体地包括灰色参考场。
合适的位置检测码元素包括任何条码和方形标记。附加地或另选地，位置检测码元素可以包含特定于测试条固定装置的信息，该信息通常至少包含与颜色参考场相关的批次特定信息和/或校准信息。特别合适的位置检测码元素包括ArUco标记。
此外，测试条固定装置的顶部表面可以包括一个或多个(例如2、4或6)检查场，每个检查场都呈现至少一个高对比缘，具体地至少一个高对比锐缘。特别地，每个检查场可以包括或由二个或多个不同区所组成，其中这些区中的至少一个是白色的，且这些区中的至少另一个是黑色的。具体地，检查场可以由至少一个白色区和至少一个黑色区所组成，例如矩形形状，其中黑色和白色区设置在彼此直接相邻的位置。因此，检查场的黑色和白色区在它们之间的过渡处(即在从黑色区到白色区的过渡处)形成边缘，特别是锐缘。例如，可以提供四个检查场，其每个都具有一个白色区和一个黑色区，其中白色区和黑色区在每个检查场内被设置在互相直接相邻的位置。检查场可以对称地或随机地分布在顶部表面上，例如，它们中的全部或一些可以定位在测试条固定装置的外缘附近。有利的是，在任何给定情况下，在进行测量时(即，当移动装置的相机在具有特定局部照明条件的特定位置处捕获图像时)，检查场有助于从黑色到白色的整个检测范围的确定。此外，通过提供从黑色到白色的明确划定过渡锐缘，它们还能让所捕获到图像的锐度进行可靠和有效的评估。
在一实施例中，灰色参考场包括至少两个或至少三个不同的灰色色度，例如3、4、5或更多个不同的灰色色度，更具体地是3个不同的灰色色度。不同的灰色色度通常不包括纯白色和纯黑色场。然而，任选地除了如上文提及的一个或多个检查场外，测试条固定装置的顶部表面可以另外包括一个或多个白色和/或黑色参考场。具体地，包括至少两个或至少三个不同的灰色色度的灰色参考场，局部地(特别是基本上对称地)布置在该切除部分周围，和/或在至少一些或全部的非灰色颜色参考场周围。更具体地，包括至少两个或至少三个不同的灰色色度的灰色参考场，局部地(特别是基本上对称地)布置在该切除部分周围和每个非灰色颜色参考场周围。在这方面，术语“局部地布置在周围”是指灰色参考场分别定位在接近切除部分和/或非灰色颜色参考场附近。有利的是，灰色参考场局部地布置在切除部分周围和/或非灰色颜色参考场周围，使得切除部分周围和/或非灰色颜色参考场周围布置有至少二次、或至少三次、或至少四次的至少两个或至少三个不同的灰色色度。换句话说，在后者的布置中，切除部分和/或至少一些或全部的非灰色颜色参考场是被二组、三组、四组或更多组重复的灰色参考场包围，每组包含至少两个或至少三个不同的灰色色度。特别的是至少二组，更特别的是至少三组或四组重复的灰色参考场布置在切除部分周围和/或非灰色颜色参考场周围。
一般而言，非灰色颜色参考场可以均匀地分布在测试条固定装置的顶部表面上，具体地是以多个颜色参考场可以基本上分布在整个顶部表面上的方式。非灰色颜色参考场可以对称地或随机地分布在顶部表面上。如果使用具有相同颜色的非灰色颜色参考场，例如若具有相同颜色的两个非灰色颜色参考场成对存在于顶面上，则每对非灰色颜色参考场可有利地以非对称的方式分布在顶部表面上。为了分析测量，在这种非对称的分布中，对于任何特定的照明条件，可以增加给定的一对非灰色颜色参考场的至少一个非灰色颜色参考场可被列入考虑的机会，而另一个非灰色颜色参考场的配对可不纳入使用，例如由于在测试条固定装置顶部表面上的特定位置的局部照明条件不足。
测试条固定装置的固定元件通常包括一个或多个导向元件，用于在光学测试条插入其测试条固定装置的期间，导向光学测试条。合适的导向元件可选自包括导向槽、导向凹口、导向槽、导向通道、导向轨、接合钩、凸耳、环、凹痕、缺口、凹陷、凹槽、空腔、加深、槽、突起、孔和孔口的清单。具体地，固定元件包括该导向元件中的至少两个或至少三个。更具体地，固定元件包括导向通道、孔口和接合钩中的至少两个。
在一些实施例中，测试条固定装置的顶部表面可以包括保护框。具体地，这样的保护框可以包含高达0.5mm或高达1mm的高度，并且可以包围至少一部分顶部表面，或者可以包围测试条固定装置的整个顶部表面。有利的是，保护框至少在一定程度上保护顶部表面和顶部表面上的元件不受在测试条固定装置操作期间可能发生的任何有害冲击。
测试条固定装置的顶部表面和底部表面(特别是包括固定元件和/或保护框的)可以形成为一体式注塑成型件。颜色参考场和/或位置检测码元素可以通过印刷工艺而施加到顶部表面。附加地或另选地，颜色参考场和/或位置检测码元素可印刷在施加至顶部表面的标签上。在后者标签的情况下，提供如上文所述的保护框可能是特别有益的。
本发明的又一方面是提供一种套件，包括本发明的测试条固定装置和光学测试条。因此，测试条固定装置另外包括光学测试条，其适于可拆卸地连接至测试条固定装置。通常，光学测试条包括用于施加体液的样品的载体和试剂测试区域。试剂测试区域可布置在该载体上。有利的是，载体在试剂测试区域的位置处具有透明区段或切除区段，使得测试条连接至测试条固定装置时，通过切除部分可以观察到测试场。
测试条固定装置的切除部分通常具有不小于试剂测试区域的尺寸。具体地，切除部分具有大于光学测试条的试剂测试区域的尺寸。更具体地，切除部分具有以下尺寸：其中如果光学测试条与测试条固定装置的固定元件连接时，则允许观察到光学测试条的载体的至少一部分，特别是载体与试剂测试区域相邻的部分。有利的是，待观察的光学测试条的载体部分可以包括白色参考场和/或黑色参考场。白色参考场可以由载体本身的白色颜色提供。
固定元件可以布置成相对于测试条固定装置的至少一个外缘基本上垂直，具体地是相对于第一或第二对外缘的至少一个外缘。更具体地，如果光学测试条与固定元件连接，光学测试条延伸超过该一个外缘至少5mm，例如至少8mm，特别是至少10mm。
在又一方面中，如上文总体所述，本发明涉及一种通过使用如上文所述的具有相机的移动装置、光学测试条和测试条固定装置来确定体液中分析物浓度的方法，该方法包括
(i)提供该光学测试条，其中该光学测试条包括载体和布置在该载体上的试剂测试区域，其中该载体在该试剂测试区域的位置处包括透明区段或切除区段；
(ii)将该光学测试条可拆卸地连接至该测试条固定装置；具体地，使得该试剂测试区域的样品施加位点背向该测试条固定装置的底部表面；
(iii)施加该体液的样品至该试剂测试区域(特别是从测试条固定装置的底部表面侧)，由此在该试剂测试区域中形成颜色，其可以通过该测试条固定装置的该切除部分，以及通过该光学测试条的该载体的该透明区段或切除区段，从该顶部表面来观察颜色；
(iv)通过该相机捕获至少一个图像，该至少一个图像包含该光学测试条的至少一部分和该测试条固定装置的该顶部表面的至少一部分，其中该图像包括对其施加有该体液的样品的该试剂测试区域的至少一部分，其中该图像进一步包括该颜色参考场的至少一部分，包括该灰色参考场的至少一部分；以及
(v)根据施加该体液的样品时在该试剂测试区域中形成的该颜色，考虑包括该灰色参考场的该颜色参考场中的至少一些来确定该分析物的浓度。
在一实施例中，在步骤(iv)中捕获的至少一个图像，其可以包括所有的颜色参考场，而具体地是包括所有的灰色参考场。
有利的是，步骤(v)中的确定该分析物的浓度进一步包括考虑在步骤(iv)中所捕获的至少一个图像的局部强度变化。这种局部强度变化可能发生在一个或多个颜色参考场的位置，例如由于不均匀的照明条件。灰色参考场用来将在一个或多个颜色参考场位置的局部强度变化考虑在内。为此，如本文以上所描述的，如果灰色参考场局部地布置在切除部分周围和/或非灰色颜色参考场周围，使得切除部分周围和/或非灰色颜色参考场周围布置有至少二次、或至少三次、或至少四次的至少两个或至少三个不同的灰色色度，这就特别有用。
一般而言，如本发明的用于确定体液中分析物浓度的方法，包括使用具有相机和处理器的移动装置。作为一个示例，该方法包括如本文上文所述的步骤，其可依给定的顺序执行。然而，应注意的是，至少在某些步骤，不同的顺序也是可行的。此外，还可能一次或重复执行一个或多个方法步骤。此外，有可能以同时或以适时重叠方式执行两个或多个方法步骤。该方法可包括未列出的其他方法步骤。
在本发明的另一方面，提供一种包括指令的计算机程序，当该程序通过上文所述的移动装置执行时，该指令使移动装置进行如上文所述的方法的至少步骤iv)和步骤v)。
在本发明的另一方面，提供一种包括指令的计算机可读存储介质，当该指令通过上文所述的移动装置执行时，使该移动装置进行如上文所述的方法的至少步骤iv)和步骤v)。
附图说明
进一步的可选特征和实施例将在后续实施例更详细地公开，优选地是结合从属权利要求。其中，个别的可选特征可单独实现，也可以在任意可行的组合中实现，如本领域技术人员将实现的。本发明的范围不限于优选实施例。实施例以附图进行图表式的描绘。其中，这些附图中相同的附图标记，用于指代相同或功能类似的元件。
在这些附图中：
图1显示测试条固定装置的示例性实施例的底部表面示意图；
图2显示图1的测试条固定装置实施例的示意性侧视图；
图3显示测试条固定装置的示例性实施例的顶部表面示意图；
图4以透视图显示移动装置以及包括测试条固定装置和光学测试条的套件实施例的示意图；及
图5示出了确定体液中至少一个分析物浓度的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
图1和图2中分别说明测试条固定装置的示例性实施例。图1示出了本实施例的测试条固定装置的底部表面(104)，而图2提供其侧视图。整体来说，测试条固定装置包括基本上平坦的形状，使得测试条固定装置的高度远小于其底部表面(104)和其顶部表面(110)的长度和宽度。特别地，测试条固定装置具有矩形的形状，其由外缘(108)和边角(124)作为界线，其中两个外缘(108)形成第一对外缘，另外两个外缘(108)形成第二对外缘，使得所述对中的每一个对的外缘(108)彼此平行地布置。
一般而言，测试条固定装置包括顶部表面(110)、底部表面(104)和固定元件的高度最多不超过10mm。在所示的实施例中，测试条固定装置的底部表面的中央区域(160)提供测试条固定装置的最大高度。另外，底部表面(104)可以至少部分是从外缘(108)中的至少一个(例如从外缘(108)中的2、3或4个)，向测试条固定装置的中央区域(160)斜切。在该实施例中，底部表面(104)至少部分是从所有4个外缘(108)向测试条固定装置的中央区域(116)斜切，如图1和图2所示，由线条指出底部表面(104)的斜切部分(104a)。特别地，中央区域(160)具有基本上平行于测试条固定装置的顶部表面(110)的平坦的表面。本领域的技术人员将容易理解，底部表面(104)的斜切部分(104a)可以设计成连续斜切区域的形式，即没有分别于图1和2所示的微型台阶(104a)。
再次分别参照图1和图2，提供的切除部分(116)定位成远离测试条固定装置的外缘(108)。此外，切除部分(116)定位在测试条固定装置相对于第一和第二对外缘(108)的中央区中，特别是定位在至少部分与中央区域(160)重叠的中央区中。此外，在本实施例中，切除部分(116)定位成远离由测试条固定装置的第一和第二对外缘限定的几何中心；换句话说，如果从试条固定装置的底部表面(104)的每两个边角(124)绘制出两条直线(其中该每两个边角(124)彼此相对于对角线)，那么这两条直线的交点就代表前面提及的该几何中心；而切除部分(116)定位成远离该几何中心。
分别在图1和图2所示的实施例中，切除部分(116)具有圆形形状。此外，切除部分(116)包括斜切部分(116a)。因此，定位在测试条固定装置的顶部表面(110)中的切除部分(116)，其面积朝向底部表面有一定程度的扩大。这样形成的空腔(在该空腔的中心具有切除部分(116))有利于将体液的样品精准地施加到光学测试条的试剂测试场，以与测试条固定装置一起使用。
底部表面(104)包括固定元件，其用于光学测试条(图1和2中未示出)相对于该测试条固定装置的可拆卸连接。在该实施例中，固定元件布置为垂直相对于外缘的一对外缘。在该布置中，通过沿图1中箭头A指示的方向插入光学测试条，以将光学测试条连接至测试条固定装置。
固定元件可包括一个或多个导向元件(170、172、174)。在所示的实施例中，固定元件包括至少三个导向元件，具体地包括导向通道(170)、孔口(172)和接合钩(174)。该导向元件(170、172、174)一起确保光学测试条(118)相对于测试条固定装置的正确定位。特别地，导向通道(170)基本上呈U形，在与测试条固定装置连接时，用于容纳光学测试条(118)，并配置为在插入测试条至导向通道(170)期间导向光学测试条(118)。在光学测试条插入导向通道(170)期间，该光学测试条(118)被推过的孔口(172)配置为将测试条固定到位，具体地是如果测试条固定装置被上下倒置或被以其他方式翻转。另外，一旦该光学测试条(118)中相应的孔洞与接合钩(174)对齐，该接合钩(174)的配置可以将光学测试条(118)稳固地固定到测试条固定装置，使得该测试条可以被锁定到位。
与测试条固定装置一起使用的光学测试条(118)适于可拆卸地连接至该测试条固定装置。这种光学测试条(118)通常将包括用于施加体液的样品的载体和试剂测试区域(120)。该试剂测试区域(120)可布置在该载体上。具体地，该载体可以在试剂测试区域(120)的位置具有透明区段或切除区段。
如果光学测试条(118)(例如上文所述的光学测试条)连接至该测试条固定装置，该光学测试条(118)通常将延伸超过一个外缘(108)至少5mm，例如图1中描绘的超出下方的那一个外缘(108)。因此，用户可实现稳健且方便的测试条固定装置和光学测试条操作。
此外，如果光学测试条(118)连接至测试条固定装置，光学测试条(118)的试剂测试区域(120)能够与测试条固定装置的切除部分(116)对齐。一般而言，测试条固定装置的切除部分(116)具有的尺寸不小于与测试条固定装置一起使用的光学测试条(118)的试剂测试区域(120)。具体地，切除部分(116)具有的尺寸是如果光学测试条(118)与测试条固定装置的固定元件(170、172、174)连接时，能允许观察到光学测试条(118)的载体的至少一部分，例如与试剂测试区域(120)相邻的载体的部分。
请参照图3，测试条固定装置包括顶部表面(110)，其包括具有已知参考颜色值的多个颜色参考场(112、114、148、150、152、154)。颜色参考场包括灰色参考场(114、150)，其局部地、在此实施例是对称地布置在切除部分(116)周围和非灰色颜色参考场(112、148、152、154)周围。
一般而言，颜色参考场(112、114、148、150、152、154)可以均匀地分布在测试条固定装置的顶部表面(110)上，具体地是以多个颜色参考场(112、114、148、150、152、154)可以分布在整个顶部表面(110)上的方式。作为一个示例，颜色参考场(112、114、148、150、152、154)可布置为矩阵图样，诸如矩形矩阵图样。然而，颜色参考场(112、114、148、150、152、154)也可布置为其他方式，诸如布置为彼此分离。在所示实施例中，顶部表面(110)包括多个灰色颜色参考场(114、150)包围着非灰色颜色参考场(112、148、152、154)。非灰色颜色参考场(112、148、152、154)和灰色颜色参考场(114、150)可彼此不重叠。
在图3中，灰色参考场(114、150)包括多于三个的不同的灰色色度。具体地，包括不同灰色色度的灰色参考场(114、150)局部地布置在切除部分周围。另外，包括不同灰色色度的灰色参考场(114、150)局部地布置在至少一些非灰色颜色参考场(112、148、152、154)周围。
此外，顶部表面(110)包括位置检测码元素(122)。在此实施例中，位置检测码元素(122)基本上是设置在测试条固定装置的外缘(108)。另外，作为所示实施例可替代的选择，设置该位置检测码元素(122)在顶部表面(110)，使得它们在顶部表面(110)界定出颜色参考场(112、114、148、150、152、154)，具体地包括灰色参考场(114、150)。
位置检测码元素(122)可为或作为一个示例可包括至少一个位置标记，诸如ArUco码、条码、QR码、标签或其组合。具体地，位置检测码元素(122)可以包括一个或多个ArUco码，诸如在包括颜色参考场(112、114、148、150、152、154)的矩形矩阵的边角中。因此，一般而言，位置检测码元素(122)可以布置在顶部表面(110)的至少一个边角(124)中。例如，至少一个位置检测码元素(122)布置在顶部表面(110)的每个边角(124)中，具体地是以位置检测码元素(122)可与多个颜色参考场(112、114、148、150、152、154)同时可见的方式布置。
在这里使用的该位置检测码元素(122)包括方形标记，特别是ArUco标记。此外，位置检测码元素(122)可以包含特定于测试条固定装置的信息，该信息包含例如与颜色参考场(112、114、148、150、152、154)相关的批次特定信息和/或校准信息。此外，位置检测码元素(122)可以包含关于测试条固定装置的顶部表面(110)的方向信息。
包括固定元件的顶部表面(110)和底部表面(104)可以有效地形成为一体式注塑成型件。该颜色参考场(112、114、148、150、152、154)和位置检测码元素(122)可以通过印刷工艺而施加至顶部表面(110)。另选地，该颜色参考场(112、114、148、150、152、154)和位置检测码元素(122)可以印刷在施加至顶部表面的标签上，例如通过使用粘合剂、胶水之类的。在一示例性的实施例中，可将包括灰色颜色参考场(114，150)的颜色参考场(112、114、148、150、152、154)印刷在预打印的顶部表面(110)的灰色背景上。因此，颜色参考场(112、114、148、150、152、154)可以和顶部表面(110)的灰色背景重叠。
分别于图3和图4中，顶部表面(110)包括矩形形状的切除部分(116)。因此，如果光学测试条(118)连接至测试条固定装置，通过切除部分(116)可见该光学测试条(118)或其至少一部分，如关于图3和4的情况。具体地，通过切除部分(116)可见光学测试条(118)的试剂测试区域(120)。
在图4中，以透视图显示移动装置以及包括测试条固定装置和光学测试条的套件的示例性实施例的示意图。该套件包括至少一个测试条固定装置和至少一个光学测试条(118)。此外，该套件可包括至少一个移动装置(128)。该移动装置(128)可为或可包括移动电话、智能手机、平板电脑之类的至少一种。此外，该移动装置(128)具有至少一个相机(130)。该移动装置(128)的相机(130)经配置可以记录图像(本文也称为“捕获图像”)，具体地是彩色图像。因此，相机(130)可为彩色相机，且可包括至少三种颜色的感测器，诸如用于R、G、B颜色的至少一个颜色感测器。
此外，移动装置(128)通常包括至少一个处理器(132)。该处理器(132)可以经配置(具体地是通过软件编程)以执行如本发明的用于确定体液中分析物浓度的方法的一个或多个方法步骤。该方法的示例性实施例显示在图5中，并将在下面进一步详细描述。
处理器(132)可具体地配置为辅助捕获测试条固定装置的顶部表面(110)的至少一个图像。具体地，处理器(132)可提示移动装置(128)的用户捕获图像。附加地或另选地，处理器(132)可配置为自动地捕获顶部表面(110)的图像，具体地是当顶部表面110可在视野中时。
顶部表面(110)具体地可根据任何一个公开于与上文所进一步详述的图3相关的实施例来体现。顶部表面(110)包括具有已知参考颜色值的多个颜色参考场(112、114、148、150、152、154)。此外，测试条固定装置包括至少一个切除部分(116)。因此，通过切除部分(116)可见光学测试条(118)，具体地是如果光学测试条(118)连接至测试条固定装置时，使顶部表面(110)和光学测试条(118)两者可见于通过移动装置(128)的相机(130)捕获的该至少一个图像上。具体地，通过切除部分(116)可见光学测试条(118)的至少一个试剂测试区域(120)，更具体地是当从顶部表面(110)的方向看时。在这样的布置中，体液的样品将从底部表面的方向施加到光学测试条(118)的试剂测试区域(120)。然后，通过切除部分(116)可见在试剂测试区域(120)中所形成的颜色。附加地或另选地，可以在光学测试条连接至测试条固定装置之前，将体液的样品施加到光学测试条上。此外，附加地或另选地，具有用于接收体液的样品和/或用于将体液的样品输送到试剂测试区域(120)的毛细管的光学测试条，可以与测试条固定装置一起使用。
顶部表面(110)进一步包括至少一个位置检测码元素(122)。该位置检测码元素(122)布置在顶部表面(110)上，使得位置检测码元素(122)可以被移动装置(128)的相机(130)检测到。至少一个位置检测码元素(122)可用于识别测试条固定装置及其顶部表面(110)相对于移动装置的相机的方向。具体地，移动装置(128)的处理器(132)经配置可以检测由相机(130)捕获的图像上的位置检测码元素122，且用于进一步检索关于顶部表面(110)的方向的信息。
在图5中，显示用于确定体液中至少一种分析物浓度的方法的示例性实施例的流程图。该方法包括使用具有至少一个相机(130)的至少一个移动装置(128)。该方法进一步包括使用至少一个光学测试条(118)和如上所述的测试条固定装置。
该方法包括以下步骤，这些步骤具体地可依给定的顺序执行。不过，不同的次序也是可行的。有可能以完全或部分同步的方式同时执行方法步骤中的两个或多个。进一步地，可一次执行或重复执行方法步骤中的一个、多于一个或甚至全部。该方法可包括未列出的额外方法步骤。
该方法包括：
(i)(用附图标记210表示)提供该光学测试条(118)，其中该光学测试条(118)包括载体和布置在该载体上的试剂测试区域(120)，其中该载体在该试剂测试区域(120)的位置处包括切除区段(或另选地，透明区段)；
(ii)(用附图标记220表示)可拆卸地连接该光学测试条(118)至该测试条固定装置，使得该试剂测试区域(118)的样品施加位背向该测试条固定装置的底部表面(104)；
(iii)(用附图标记230表示)施加该体液的样品至该试剂测试区域(120)，由此在该试剂测试区域(120)中形成颜色，其可以通过该测试条固定装置的该切除部分(116)，以及通过该光学测试条(118)的该载体的切除区段(或另选地，透明区段)，从该顶部表面(110)来观察颜色；
(iv)(用附图标记240表示)通过相机(130)捕获至少一个图像，该图像包含至少一部分的光学测试条(118)和至少一部分的该测试条固定装置的该顶部表面(110)，其中该图像包括至少一部分的对其施加有该体液的该样品于其上的该试剂测试区域(120)，其中该图像进一步包括至少一部分的该颜色参考场，其包括至少一部分的该灰色参考场；以及
(v)(用附图标记250表示)根据施加该体液的该样品时在该试剂测试区域(120)中形成的颜色，考虑包括该灰色参考场的至少一些该颜色参考场来确定该分析物的浓度。
在步骤(iv)中，可通过处理器(132)执行试剂测试区域(120)的图像捕获，例如通过指示用户捕获图像和/或通过自动地捕获图像。
此外，该方法包括分析测量，其包括检测对其施加有该体液的样品于其上的试剂测试区域(120)的颜色值，及基于该试剂测试区域(120)的颜色形成反应来确定分析物浓度。为此，该方法可进一步包括从图像来确定至少一些颜色参考场(112、114、148、150、152、154)的所测量的参考颜色值；确定至少一些所测量的参考颜色值与相应的已知参考颜色值之间的关系。因此，所确定的关系可被用于校准颜色形成反应的所测得的颜色值，特别是通过使用颜色转换矩阵。可通过使用校准的颜色值确定分析物浓度。
用于确定体液中分析物浓度的方法可至少部分地由计算机实施，具体地是方法的步骤(iv)和(v)。移动装置(128)可具体地配置为实行计算机程序，当其通过移动装置(128)执行时，使移动装置(128)的处理器(132)执行方法的步骤(iv)和(v)。处理器(132)可具体地配置为捕获试剂测试区域(120)的至少一个图像，诸如通过指示用户捕获至少一个图像和/或自动地捕获至少一个图像。
此外，处理器(132)可经配置(具体地是通过软件编程)以基于试剂测试区域(120)的颜色形成反应来确定分析物浓度。处理器(132)可配置为通过评估所捕获的图像来确定分析物浓度，导出发生在颜色形成反应期间的一个或多个颜色坐标的改变或其任何线性与非线性结合，并将该至少一个颜色坐标的改变转换为分析物浓度值。具体地，处理器(132)可配置为使用至少一些所测量的参考颜色值与对应的已知参考颜色值之间的关系，用于从所捕获的图像中导出真实的颜色值。因此，处理器(132)可通过使用从上文所述的关系所确定的颜色转换矩阵，将所测量的颜色值转换为真实的颜色值，以校准所捕获的图像的所测量的颜色值。
具体地，步骤(v)中确定该分析物的浓度可进一步包括考虑在步骤(iv)中所捕获的至少一个图像的局部强度变化，其中该局部强度变化可以发生在一个或多个该颜色参考场的位置，以及其中该灰色参考场用于说明该局部强度变化。
符号说明
104   底部表面
104a  底部表面的斜切部分
108   外缘
110   顶部表面
112   颜色参考场
114   灰色参考场
116   切除部分
116a  切除部分的斜切部分
118   光学测试条
120   试剂测试区域
122   位置检测码元素
124   角落
126   套件
128   移动装置
130   相机
132   处理器
148   颜色参考场(黑色)
150   灰色参考场
152   颜色参考场(白色)
154   颜色参考场
160   底部表面的中央区域
170   导向通道
172   孔口
174   接合钩
210   提供光学测试条
220   可拆卸地连接光学测试条至测试条固定装置
230   施加体液的样品至试剂测试区域
240   通过相机捕获图像，该图像包含一部分的光学测试条和一部分的测试条固定装置的顶部表面
250   确定分析物浓度

Claims (15)

1.一种测试条固定装置，
-其经配置以用在通过使用具有相机的移动装置来确定体液中分析物的浓度的方法中，所述方法包括通过所述相机捕获至少一个图像，所述至少一个图像包含光学测试条的至少一部分和所述测试条固定装置的至少一部分，所述光学测试条具有施加至所述光学测试条的试剂测试区域上的所述体液的样品，其中所述图像包括对其施加有所述体液的所述样品的所述试剂测试区域的至少一部分，且其中所述图像包括所述测试条固定装置的顶部表面的至少一部分；
所述测试条固定装置包括
a)基本上平坦的形状；
b)切除部分；
c)顶部表面，其包括：具有已知参考颜色值的多个颜色参考场，所述颜色参考场包括灰色参考场，所述灰色参考场局部地、并且特别是对称地布置在所述切除部分周围和非灰色颜色参考场中的至少一些周围；以及，包括位置检测码元素；
d)底部表面，其包括固定元件，所述固定元件用于所述光学测试条相对于所述测试条固定装置的可拆卸连接，使得所述试剂测试区域能够与所述切除部分对齐。
2.根据权利要求1所述的测试条固定装置，其中所述测试条固定装置包括四个外缘，所述四个外缘中的两个形成第一对外缘且所述四个外缘中的两个形成第二对外缘；具体地，其中所述对中的至少一个对的所述外缘基本上彼此平行地布置；其中所述第一对的所述外缘可以比所述第二对的所述外缘长；特别是其中所述测试条固定装置具有基本上矩形或梯形的形状。
3.根据前述权利要求中任一项所述的测试条固定装置，其中在包括所述顶部表面、所述底部表面和所述固定元件下，所述测试条固定装置具有不超过10mm的高度；和/或其中所述底部表面至少部分是从所述外缘中的至少一个向所述测试条固定装置的中央区域斜切；特别是其中所述测试条固定装置的中央区域提供所述测试条固定装置的最大高度，其中所述中央区域可以具有平坦表面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的测试条固定装置，其中所述底部表面，特别是所述测试条固定装置的中央区域的平坦表面以5°至25°的角度偏离相对于所述顶部表面的平行方向。
5.根据前述权利要求中任一项所述的测试条固定装置，其中所述切除部分定位成远离所述测试条固定装置的所述外缘；和/或其中所述切除部分定位在所述测试条固定装置的相对于所述第一对外缘和所述第二对外缘的中央区域中；和/或其中所述切除部分定位成远离由所述测试条固定装置的所述第一对外缘和所述第二对外缘限定的几何中心。
6.根据前述权利要求中任一项所述的测试条固定装置，其中所述位置检测码元素中的至少一些基本上定位在所述测试条固定装置的所述外缘处；和/或其中所述位置检测码元素中的至少一些定位成使得它们在所述顶部表面上界定出所述颜色参考场，具体地包括所述灰色参考场。
7.根据前述权利要求中任一项所述的测试条固定装置，其中所述位置检测码元素包括条形码和正方形标记，特别是ArUco标记；和/或其中所述位置检测码元素包含特定于所述测试条固定装置的信息，所述信息至少包含与所述颜色参考场相关的批次特定信息和/或校准信息。
8.根据前述权利要求中任一项所述的测试条固定装置，其中所述灰色参考场包括至少两个，具体地至少三个不同的灰色色度；具体地，其中包括所述至少两个或所述至少三个不同的灰色色度的所述灰色参考场被局部地布置在所述切除部分周围和/或所述非灰色颜色参考场中的至少一些周围。
9.根据前述权利要求中任一项所述的测试条固定装置，其中所述固定元件包括一个或多个导向元件。
10.根据前述权利要求中任一项所述的测试条固定装置，其中所述顶部表面与包括所述固定元件的所述底部表面形成为一体式注塑成型件，其中所述颜色参考场和所述位置检测码元素是通过印刷工艺而施加至所述顶部表面，或其中所述颜色参考场和所述位置检测码元素是印刷到施加至所述顶部表面的标签上。
11.根据前述权利要求中任一项所述的测试条固定装置，其进一步包括光学测试条，所述光学测试条适于可拆卸地连接至所述测试条固定装置，所述光学测试条包括载体和用于施加体液的样品的试剂测试区域，所述试剂测试区域布置在所述载体上，且所述载体在所述试剂测试区域的位置处具有透明区段或切除区段。
12.根据权利要求11所述的测试条固定装置，其中所述测试条固定装置的所述切除部分具有不小于所述试剂测试区域的尺寸；具体地，其中所述切除部分具有以下尺寸：其中如果所述光学测试条连接至所述测试条固定装置的所述固定元件，则允许观察到所述光学测试条的所述载体的至少一部分，特别是所述载体的与所述试剂测试区域相邻的部分。
13.根据权利要求11或12中任一项所述的测试条固定装置，其中所述固定元件布置成相对于所述第一对外缘或所述第二对外缘的所述外缘中的至少一个基本上垂直；具体地，其中如果所述光学测试条连接至所述固定元件，则所述光学测试条延伸超过所述外缘中的所述一个外缘至少5mm。
14.一种通过使用具有相机的移动装置、光学测试条和根据前述权利要求中任一项所述的测试条固定装置来确定体液中分析物的浓度的方法，所述方法包括
(i)提供所述光学测试条，其中所述光学测试条包括载体和布置在所述载体上的试剂测试区域，其中所述载体在所述试剂测试区域的位置处包括透明区段或切除区段；
(ii)将所述光学测试条可拆卸地连接至所述测试条固定装置；具体地，使得所述试剂测试区域的样品施加位点背向所述测试条固定装置的底部表面；
(iii)将所述体液的样品施加至所述试剂测试区域，由此在所述试剂测试区域中形成颜色，可以通过所述测试条固定装置的所述切除部分，以及通过所述光学测试条的所述载体的所述透明区段或所述切除区段，从所述顶部表面来观察所述颜色；
(iv)通过所述相机捕获至少一个图像，所述至少一个图像包含所述光学测试条的至少一部分和所述测试条固定装置的所述顶部表面的至少一部分，其中所述图像包括对其施加有所述体液的所述样品的所述试剂测试区域的至少一部分，其中所述图像进一步包括颜色参考场的至少一部分，包括灰色参考场的至少一部分：以及
(v)根据施加所述体液的所述样品时在所述试剂测试区域中形成的所述颜色，考虑包括所述灰色参考场的所述颜色参考场中的至少一些来确定所述分析物的所述浓度。
15.根据权利要求14所述的方法，其中步骤(V)中所述确定所述分析物的所述浓度进一步包括考虑在步骤(iv)中所捕获的所述至少一个图像的局部强度变化，其中所述局部强度变化可以发生在所述颜色参考场中的一个或多个的位置处，且其中所述灰色参考场用来将所述局部强度变化考虑在内。
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