CN117752333A - 灵敏度确定方法、植入效果判断方法以及相关设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及经皮分析物传感器技术领域,尤其涉及一种灵敏度确定方法、植入效果判断方法以及相关设备,本申请提出的灵敏度确定方法充分考虑了传感器的差异性,减少患者校准负担的同时提高了准确性。其中,灵敏度确定方法应用于具有工作电极的经皮分析物传感器,方法包括:在所述工作电极与体外的分析物溶液接触时,获取基于所述工作电极与所述分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值;基于所述第一电信号值和所述分析物溶液的分析物浓度值,确定出所述经皮分析物传感器的灵敏度。
Description
技术领域
本申请涉及经皮分析物传感器技术领域,尤其涉及一种灵敏度确定方法、植入效果判断方法以及相关设备。
背景技术
传感器的灵敏度是传感器测量中的重要性能,是将传感器测量的电信号转化为被测量参数的重要依据。
相关技术中,连续血糖监测传感器(一种经皮分析物传感器)需要通过使用过程中的校准或者通过工厂校准码获得灵敏度。使用过程中校准改变灵敏度的方法虽然能够保证灵敏度的实时性,但是频繁的校准增加了使用成本和用户的痛楚。工厂校准的方法是在生产过程中按批次获得灵敏度并通过标签告知使用者,但是依然没有办法解决每个传感器的差异性。
发明内容
本申请提出一种灵敏度确定方法、植入效果判断方法以及相关设备,本申请提出的灵敏度确定方法充分考虑了传感器的差异性,减少患者校准负担的同时提高了准确性。
第一方面,本申请提出一种灵敏度确定方法,应用于具有工作电极的经皮分析物传感器,所述方法包括:
在所述工作电极与体外的分析物溶液接触时,获取基于所述工作电极与所述分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值;
基于所述第一电信号值和所述分析物溶液的分析物浓度值,确定出所述经皮分析物传感器的灵敏度。
在一种可能的实施方式中,在所述工作电极与体外的分析物溶液接触之前,所述方法还包括:获取在所述经皮分析物传感器中产生的背景电信号值;
所述基于所述第一电信号值和所述分析物溶液的分析物浓度值,确定出所述经皮分析物传感器的灵敏度,包括:基于所述背景电信号值、所述第一电信号值和所述分析物溶液的分析物浓度值,确定出所述经皮分析物传感器的灵敏度。
在一种可能的实施方式中,所述获取在所述经皮分析物传感器中产生的背景电信号值,包括:
建立与第一电子设备的第一近场通信连接,其中,所述第一电子设备为所述第一近场通信连接中的主设备,所述经皮分析物传感器为所述第一近场通信连接中的从设备;
接收来自所述第一电子设备的第一控制指令;
响应于所述第一控制指令,激活所述经皮分析物传感器中的电信号采样电路以向所述工作电极施加电压;
获取在所述经皮分析物传感器中产生的背景电信号值。
在一种可能的实施方式中,所述获取基于所述工作电极与所述分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值,包括:
建立与所述第一电子设备的第二近场通信连接,其中,所述第一电子设备为所述第二近场通信连接中的主设备,所述经皮分析物传感器为所述第二近场通信连接中的从设备;
接收来自所述第一电子设备的第二控制指令;
响应于所述第二控制指令,激活所述经皮分析物传感器中的电信号采样电路以向所述工作电极施加电压;
获取基于所述工作电极与所述分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值。
在一种可能的实施方式中,所述基于所述背景电信号值、所述第一电信号值和所述分析物溶液的分析物浓度值,确定出所述经皮分析物传感器的灵敏度,包括:
根据式确定出经皮分析物传感器的灵敏度,其中,S为所述经皮分析物传感器的灵敏度,I为所述第一电信号值,IB为所述背景电信号值,G为所述分析物溶液的分析物浓度值。
在一种可能的实施方式中,所述基于所述工作电极与所述分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值,包括:
周期性地获取在所述经皮分析物传感器中产生的电信号检测值;
如果连续获取到的N个电信号检测值均大于第二阈值,且所述N个电信号检测值中任意相邻两个电信号检测值的变化率均小于第三阈值,则将所述N个电信号检测值的平均值作为所述第一电信号值,其中,N≥3。
在一种可能的实施方式中,所述方法还包括:
如果满足第一预设条件、且不满足第二预设条件,则向所述第一电子设备发送第一提示信息,所述第一提示信息用于指示所述经皮分析物传感器功能正常但灵敏度确定失败;
所述第一预设条件为:获取到的至少一个电信号检测值大于第一阈值;
所述第二预设条件为:获取到的N个电信号检测值均大于第二阈值,且所述N个电信号检测值中任意相邻两个电信号检测值的变化率均小于第三阈值;
其中,所述第一阈值小于所述第二阈值。
在一种可能的实施方式中,所述方法还包括:
如果不满足所述第一预设条件,则向所述第一电子设备发送第二提示信息,所述第二提示信息用于指示所述经皮分析物传感器功能异常。
在一种可能的实施方式中,在确定出所述经皮分析物传感器的灵敏度之后,所述方法还包括:
向所述第一电子设备发送第三提示信息,所述第三提示信息用于指示向宿主皮肤植入所述皮肤分析物传感器。
在一种可能的实施方式中,所述分析物浓度值预存在所述经皮分析物传感器中。
在一种可能的实施方式中,所述经皮分析物传感器包括与所述工作电极电性连接的电子器件,其中,所述工作电极用于植入宿主的皮肤下,所述电子器件用于敷贴在所述宿主的皮肤表面;
所述方法由所述电子器件执行。
第二方面,本申请提出一种植入效果判断方法,应用于经皮分析物传感器,所述方法包括:
通过如第一方面所述的方法确定出所述经皮分析物传感器的灵敏度;
在所述经皮分析物传感器被植入宿主皮肤后,获取基于所述工作电极与所述宿主体内分析物间的电化学反应而产生的第二电信号值;
判断所述第二电信号值是否小于第四阈值;
如果判断出所述第二电信号值小于所述第四阈值,则向第二电子设备发送第四提示息,所述第四提示信息用于指示所述经皮分析物传感器植入失败。
在一种可能的实施方式中,所述方法还包括:
如果判断出所述第二电信号值不小于所述第四阈值,则基于所述灵敏度实时获取所述宿主体内的分析物浓度值。
在一种可能的实施方式中,所述基于所述灵敏度实时获取所述宿主体内的分析物浓度值,包括:
基于所述灵敏度实时获取所述宿主体内的分析物浓度值,且将所述宿主体内的分析物浓度值实时传送给所述第二电子设备。
在一种可能的实施方式中,所述获取基于所述工作电极与所述宿主体内分析物间的电化学反应而产生的第二电信号值,包括:
建立与所述第二电子设备的第三近场通信连接,其中,所述第二电子设备为所述第三近场通信连接中的主设备,所述经皮分析物传感器为所述第三近场通信连接中的从设备;
接收来自所述第二电子设备的第三控制指令;
响应于所述第三控制指令,激活所述经皮分析物传感器中的电信号采样电路以向所述工作电极施加电压;
获取基于所述工作电极与所述宿主体内分析物间的电化学反应而产生的第二电信号值。
第三方面,本申请提出一种灵敏度确定装置,应用于具有工作电极的经皮分析物传感器,所述灵敏度确定装置包括:
获取模块,用于在所述工作电极与体外的分析物溶液接触时,获取基于所述工作电极与所述分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值;
确定模块,用于基于所述第一电信号值和所述分析物溶液的分析物浓度值,确定出所述经皮分析物传感器的灵敏度。
第四方面,本申请提出一种植入效果判断装置,应用于经皮分析物传感器,其特征在于,所述植入效果判断装置包括:
如第三方面所述的灵敏度确定装置,其中,所述获取模块还用于在所述经皮分析物传感器被植入宿主皮肤后,获取基于所述工作电极与所述宿主体内分析物间的电化学反应而产生的第二电信号值;
判断模块,用于判断所述第二电信号值是否小于第四阈值;
发送模块,用于如果判断出所述第二电信号值小于所述第四阈值,则向第二电子设备发送第四提示息,所述第四提示信息用于指示所述经皮分析物传感器植入失败。
第五方面,本申请提出一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被经皮分析物传感器执行时实现如第一方面或第二方面所述的方法。
第六方面,本申请提出一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在经皮分析物传感器上运行时,使得所述经皮分析物传感器执行如第一方面或第二方面所述的方法。
第七方面,本申请提出一种经皮分析物传感器,包括:
工作电极,以及
电子器件,所述电子器件与所述工作电极电性连接;
其特征在于,所述电子器件包括:
存储器,
与所述存储器连接的处理器,以及
存储在所述存储器中并可被所述处理器执行的计算机程序;
所述处理器执行所述计算机程序时以实现如第一方面或第二方面所述的方法。
第八方面,本申请提出一种经皮分析物持续监测系统,包括:
其内封装有分析物溶液且可被打开的容器,以及
如第七方面所述的经皮分析物传感器;
其中,所述存储器中存储有所述分析物溶液的分析物浓度值。
在一种可能的实施方式中,所述经皮分析物持续监测系统还包括用于将所述经皮分析物传感器植入宿主皮肤的植入装置,所述经皮分析物传感器可分离地设置在所述植入装置中;
其中,所述植入装置包括将所述工作电极遮挡于所述植入装置中且可被摘除的帽,当所述帽被摘除后,所述工作电极从所述植入装置露出。
在一种可能的实施方式中,当所述帽被摘除后,所述植入装置在所述工作电极的露出位置形成有用于连接所述容器的开口部的连接结构。
根据本申请第一方面提供的经皮分析物传感器的灵敏度确定方法,首先在工作电极与体外的分析物溶液接触时,获取基于工作电极与分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值,然后基于第一电信号值和分析物溶液的分析物浓度值,确定出经皮分析物传感器的灵敏度。体外的分析物溶液可以由厂家进行标准化生产而得到,故能够非常精确地控制其浓度值,从而为传感器灵敏度的确定提供了准确的计算依据,因此,该方法实现了每个传感器灵敏度的个性化校准,充分考虑了不同传感器的差异性,减少用户校准负担的同时提高了准确性。
根据本申请第二方面提供的判断经皮分析物传感器植入效果的方法,在体外确定出传感器灵敏度、以确认传感器自身功能正常之后,再根据获取的体内分析物信息判断传感器是否植入到位,准确度更高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本申请的一些实施例,而非对本申请的限制。
图1是本申请实施例提供的一种经皮分析物传感器的结构示意图。
图2是本申请实施例提供的一种灵敏度确定方法的流程示意图。
图3是本申请实施例提供的一种灵敏度确定方法的流程示意图。
图4是本申请实施例提供的一种灵敏度确定方法的流程示意图。
图5是本申请实施例提供的一种灵敏度确定方法的流程示意图。
图6是本申请实施例提供的一种植入效果判断方法的流程示意图。
图7是本申请实施例提供的激励电压与电流值的关系曲线图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例的附图,对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。可以理解,在不冲突的情况下,本文所描述的各个实施例的一些技术手段可相互替换或结合。
在本申请的描述中,若存在术语“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。由此,限定有“第一”、“第二”等的对象可以明示或者隐含地包括一个或者多个该对象。并且,“一个”或者“一”等类似词语,不表示数量限制,而是表示存在至少一个,“多个”表示不少于两个。
在本说明书的描述中,参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。
首先,对本申请实施例可以应用到的经皮分析物传感器的结构进行简要说明,以便于本领域技术人员便于理解本申请实施例的技术方案。示例性地,如图1所示,为本申请实施例提供的一种经皮分析物传感器的结构示意图,图1所示的经皮分析物传感器包括工作电极以及与工作电极电性连接的电子器件,其中,电子器件包括电池、电信号采样电路、第一通信模块、第二通信模块、存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,处理器可以调用并执行该计算计算机程序。其中,第一通信模块可以是近场通信模块,第二通信模块可以是蓝牙通信模块,电池用于对电子器件的电信号采样电路和处理器等部件提供工作电源。
在实际应用时,工作电极需被(至少部分地)植入宿主(宿主通常为人,当然也可以是猫、狗等宠物)的皮肤下,电子器件可以通过粘接剂敷贴在宿主的皮肤表面,植入皮下的工作电极能够与宿主体内的组织间液发生电化学反应从而产生电信号,电子器件可以检测该电信号并对其进行相关处理而最终推算出组织间液中的分析物水平,示例性地,分析物可以是葡萄糖,对应的分析物水平可以是血糖浓度。前述电信号的强弱与组织间液中的分析物水平相关。
以上介绍了本申请实施例提供的一种经皮分析物传感器,接下来结合附图介绍本申请实施例提供的灵敏度确定方法。
如图2所示,为本申请实施例提供的一种灵敏度确定方法的流程示意图,该方法可以应用于上述图1所示或者与图1功能结构类似的经皮分析物传感器,即该方法可由经皮分析物传感器(具体为经皮分析物传感器的电子器件)中的各个硬件部分结合相应的软件程序来执行。该方法包括下述步骤S201和S202:
S201,在工作电极与体外的分析物溶液接触时,获取基于工作电极与分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值。
在一些实施例中,用户可以在经皮分析物传感器(以下简称传感器)被植入宿主皮肤之前,也即在工作电极被植入宿主皮肤下、电子器件被敷贴在皮肤表面之前,先将传感器的工作电极浸入设定浓度的分析物溶液(例如葡萄糖溶液),从而使工作电极与该体外的分析物溶液发生电化学反应产生作用于电信号采样电路的电信号,电子器件中的电信号采样电路将其该电信号直接或经过处理后传送至电子器件的处理器,由处理器进行运算得到对应的电信号值。电信号值可以为电流值,一般,分析物溶液中分析物的浓度越高,得到电信号值(电流值)越大,电信号值的大小与分析物溶液的浓度相关。即使是同一型号同一批次的两个传感器,因二者在结构构造上存在不可避免的差异性,故而将它们浸入相同浓度的分析物溶液时,所产生的电信号值可能不同,这也表明二者的灵敏度不同。
S202,基于第一电信号值和分析物溶液的分析物浓度值,确定出经皮分析物传感器的灵敏度。
在一些实施例中,厂家可以将经皮分析物传感器以及内部封装有标准分析物溶液的容器作为成套产品售卖,在这种情况下,该成套产品在出厂之前,厂家可以将分析物溶液的分析物浓度值预先存储在电子器件的存储器中。用户购买到该成套产品并准备使用时,可先打开前述容器,将传感器的工作电极浸入容器中的分析物溶液内,让工作电极与分析物溶液发送电化学反应,电子器件获取到基于工作电极与分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值后,便可以结合预存在其存储器中的分析物浓度值运算得出该传感器的灵敏度,并将确定出的灵敏度存储在其存储器中,以在该传感器被植入宿主皮肤后通过确定出的灵敏度得出宿主体内的分析物水平(例如血糖浓度)。
在另一些实施例中,用户可以购买第三方售卖的具有相应浓度的分析物溶液,例如浓度为6.0mmol/L的标准葡萄糖溶液。这种情况下,用户可以借助与传感器的电子器件通信连接的电子设备(例如手机、平面电脑或智能手表等)向电子器件发送该分析物溶液的分析物浓度值。
分析物溶液可以由厂家进行标准化生产而得到,故能够非常精确地控制分析物溶液的浓度,从而为传感器灵敏度的确定提供了准确的计算依据。而且,厂家可以借助大容量的生产设备在短时间内得到大量分析物溶液(大剂量分析物溶液的浓度控制更加简单精确),只需将这些分析物溶液进行分装便可得到许多标准剂量(例如1毫升)的分析物溶液单体,非常方便。
发明人发现,如果直接将电子器件中产生的电信号检测值用来计算传感器的灵敏度,会存在一定的误差,这是因为:在工作电极不接触分析物溶液时,倘若将电信号采样电路激活,也会在电子器件中产生微弱的电信号值——背景电信号值(噪声)。基于此,在一些实施例中,在工作电极与体外的分析物溶液接触之前(即工作电极与体外的分析物溶液接触未接触时,也是上述步骤S201之前),方法还包括:获取在经皮分析物传感器中产生的背景电信号值。并且,其步骤S202中基于第一电信号值和分析物溶液的分析物浓度值,确定出经皮分析物传感器的灵敏度,进一步包括:基于背景电信号值、第一电信号值和分析物溶液的分析物浓度值,确定出经皮分析物传感器的灵敏度。可见,该实施例提供的灵敏度确定方法考虑并剔除了第一电信号值的噪声部分——背景电信号值,因此确定出的灵敏度更加准确。
在一些实施例中,获取在经皮分析物传感器中产生的背景电信号值,具体可以通过图3所示的流程来实现:
S301,建立与第一电子设备的第一近场通信连接,其中,第一电子设备为第一近场通信连接中的主设备,经皮分析物传感器(具体为传感器的电子器件)为第一近场通信连接中的从设备。
示例性地,第一电子设备为第一手机,用户手持第一手机以扫描通信的方式建立起第一手机与电子器件的近场通信连接(借助第一手机和电子器件中的近场通信模块实现)。第一手机为近场通信连接中的主设备,而传感器(具体为传感器的电子器件)为近场通信连接中的从设备,这种通信方式不需要使用传感器的电源(即电子器件中的电池),从而节省了传感器自身电池的能量消耗,保证了传感器的电池使用寿命。
S302,接收来自第一电子设备的第一控制指令。
S303,响应于第一控制指令,激活经皮分析物传感器中的电信号采样电路以向工作电极施加电压。
S304,获取在经皮分析物传感器中产生的背景电信号值。
当电子器件接收到来自第一电子设备的第一控制指令后,响应于该第一控制指令,激活电子器件中的电信号采样电路(电子器件中的电池供电),从而向工作电极施加电压,进而可以得到由此产生的背景电信号值
可以采用与获取背景电信号值的方法相类似的方法来获取第一电信号值,在一些实施例中,如图4所示,获取基于工作电极与分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值,包括:
S401,建立与第一电子设备的第二近场通信连接,其中,第一电子设备为第二近场通信连接中的主设备,经皮分析物传感器为第一近场通信连接中的从设备。
第一电子设备为第二近场通信连接中的主设备,而传感器(具体为传感器的电子器件)为近场通信连接中的从设备,这种通信方式不需要使用传感器的电源,从而节省了传感器自身电池的能量消耗,保证了传感器的电池使用寿命。
S402,接收来自第一电子设备的第二控制指令。
S403,响应于第二控制指令,激活经皮分析物传感器中的电信号采样电路以向工作电极施加电压。
S404,获取基于工作电极与分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值。
当电子器件接收到来自第一电子设备的第二控制指令后,响应于该第二控制指令,而激活电子器件中的电信号采样电路,从而向工作电极施加激励电压,促使工作电极与分析物溶液间产生电化学反应,进而可以得到相应的第一电信号值。
在图3所示的实施例中,基于背景电信号值、第一电信号值和分析物溶液的分析物浓度值,确定出经皮分析物传感器的灵敏度,具体可以包括:
根据式确定出经皮分析物传感器的灵敏度,其中,S为经皮分析物传感器的灵敏度,I为第一电信号值,IB为背景电信号值,G为分析物溶液的分析物浓度值。也即,将第一电信号值减去背景电信号值的差值除以分析物浓度值的比值确定为传感器的灵敏度。
请参见图7,传感器的完全激活存在一定的响应时间,刚对工作电极施加激励电压时,传感器中产生的电信号值(一般为电流值)很微弱,然后逐渐增大直至趋于稳定。因此,如果过早地获取电信号值,并通过该电信号值用来计算出灵敏度,会存在较大的偏差。基于此,在一些实施例中,如图5所示,其步骤S201中获取基于工作电极与分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值,具体可以包括:
S201a,周期性地获取在经皮分析物传感器中产生的电信号检测值。
S201b,如果连续获取到的N个电信号检测值均大于第二阈值,且该N个电信号检测值中任意相邻两个电信号检测值的变化率均小于第三阈值,则将该N个电信号检测值的平均值作为第一电信号值,其中,N≥3。
现在,以N=3为例示例性地对上述步骤S201a和步骤S201b的内容进行说明,电子器件可以每隔一定时长(例如1秒或10秒)获取一次当前的电信号检测值,并在每次获取到当前的电信号检测值时,将该次的电信号检测值与预设的第二阈值进行比较。若某次的比较结果显示当前电信号检测值I1首次大于第二阈值,继续获取下一次的电信号检测值I2。若判断出该下一次的电信号检测值I2也大于第二阈值,则计算出该相邻两次电信号检测值的变化率并判断该变化率a1是否小于预设的第三阈值(例如第三阈值为0.05),且继续获取下一次的电信号检测值I3。若判断出前述变化率a1小于预设的第三阈值,且电信号值I3大于第二阈值,则计算出当前相邻两次电信号检测值的变化率/>并判断该变化率a2是否也小于预设的第三阈值,若判断出前述变化率a2也小于预设的第三阈值,则可以将I1、I2和I3的平均值/>作为上述第一电信号值I。
第二阈值的选择可以根据相关批次传感器中的灵敏度最小值和背景电信号值(背景电流)来确定。
请再参见图5,在图5所示的实施例中,其方法还可以包括:
S201b,如果满足下述第一预设条件、且不满足下述第二预设条件,则向第一电子设备发送第一提示信息,该第一提示信息用于指示经皮分析物传感器功能正常但灵敏度确定失败;
第一预设条件为:获取到的至少一个电信号检测值大于第一阈值;
第二预设条件为:连续获取到的N个电信号检测值均大于第二阈值,且N个电信号检测值中任意相邻两个电信号检测值的变化率均小于第三阈值,N≥3;
其中,第一阈值小于第二阈值,可参照图7。
倘若电子器件获取到的至少一个电信号检测值大于第一阈值,说明该电子器件具有适当灵敏度可能性很大;但是,如果电子器件实时获取的电信号检测值无法满足上述第二预设条件,也就无法通过计算相关电信号检测值的平均值的方式来得出第一电信号值,进而无法确定出传感器的灵敏度。这种情况下,电子器件可以向与之通信连接的第一电子设备发送第一提示信息,从而告知用户该传感器功能正常但是灵敏度确定失败,例如,第一提示信息可以是显示于第一电子设备显示屏上的“灵敏度校准失败,请手动输入工厂校准码”。用户在该第一提示信息的提示下,可以通过手动输入工厂校准码或其他手动校准方式来确定该传感器的灵敏度。
请再参见图5,在图5所示的实施例中,其方法还可以包括:
S201c,如果不满足上述第一预设条件,则向第一电子设备发送第二提示信息,第二提示信息用于指示经皮分析物传感器功能异常。
可以理解,第一阈值是对电信号检测值的最低要求,倘若电子器件每次获取到的电信号检测值都不大于第一阈值,说明该传感器存在故障的可能性很大,则电子器件可以向第一电子设备发送用于指示经皮分析物传感器功能异常的第二提示信息,例如,第二提示信息可以是显示于第一电子设备的显示屏上的“传感器故障,请送厂返修”。用户在该第二提示信息的提示下,可以将该传感器丢弃或送厂返修。
显然,如果不能满足上述第一预设条件,自然也就无法满足上述第二预设条件。
在一些实施例中,在电子器件确定出经皮分析物传感器的灵敏度之后,方法还包括:向第一电子设备发送第三提示信息,第三提示信息用于指示向宿主皮肤植入皮肤分析物传感器。
示例性地,当电子器件确定出经皮分析物传感器的灵敏度之后,说明该传感器可正常使用,这时,电子器件可以向与之通信连接的第一电子设备发送第三提示信息,该第三提示信息用于指示向宿主皮肤植入皮肤分析物传感器。例如,第三提示信息可以是“灵敏度校准完成,请开始佩戴”。
请再参见图6,本申请实施例还提供了一种判断经皮分析物传感器植入效果的方法,该方法也可以应用于上述图1所示或者与图1功能结构类似的经皮分析物传感器,即该方法可由经皮分析物传感器(具体为经皮分析物传感器的电子器件)中的各个硬件部分结合相应的软件程序来执行。该方法包括:
S601,通过上述实施例的方法确定出经皮分析物传感器的灵敏度;
S602,在经皮分析物传感器被植入宿主皮肤后,获取基于工作电极与宿主体内分析物间的电化学反应而产生的第二电信号值;
S603,判断第二电信号值是否小于第四阈值;
S604,如果判断出第二电信号值小于第四阈值,则向第二电子设备发送第四提示息,第四提示信息用于指示经皮分析物传感器植入失败;
S605,如果判断出第二电信号值不小于(即大于或等于)第四阈值,则基于灵敏度实时获取宿主体内的分析物浓度值。
若电子器件能够在体外确定出传感器的灵敏度,则意味着该传感器功能正常,而若将该功能正常的传感器植入宿主皮肤后(工作电极植入皮肤下,电子器件敷贴在皮肤表面),却发现检测到的电信号值过小(小于第四阈值),则很可能是因为植入效果出现了问题(例如工作电极产生了较大弯曲而未能植入到位),这时,电子器件可以向当前与之通信连接的第二电子设备发送用于指示传感器植入失败的第四提示信息,提示用户从皮肤取下该传感器,以防止得到误判的体内分析物数据而延误病情。显然,第二电子设备与上述第一电子设备可以是同一设备,也可以是不同的设备。
如果将确定出灵敏度的传感器植入宿主皮肤后,发现检测到的电信号值并非太小(大于或等于第四阈值),则说明传感器植入正常,电子器件可以基于之前确定出的灵敏度实时获取宿主体内的分析物浓度值,并将其获取到的宿主体内的分析物浓度值(例如以蓝牙通信的方式)实时传送给第二电子设备,以供患者或医务人员参考。
经皮分析物传感器的电子器件用于将分析物浓度值实时发送给第二电子设备,故而在业内也会将第二电子器件称为发射器,将第二电子设备称为接收器。
电子器件向第二电子设备实时发送宿主体内的分析物浓度值时,电子器件与第二电子设备的通信路径宜为可以稳定连接并可以实时进行通信的通信路径,例如蓝牙通信,其可以借助电子器件及第二电子设备中的蓝牙通信模块实现。
本申请实施例通过多个通信路径的组合,且至少包含一种不需要传感器自身电池供电的通信路径实现灵敏度的确定以及对植入效果的判断,这有助于传感器中电子器件小型化的设计(电池无须很大)。
在图6所示的实施例中,获取基于工作电极与宿主体内分析物间的电化学反应而产生的第二电信号值的方法,具体可以包括(可参照上文对图4所示流程的介绍):
建立与第二电子设备的第三近场通信连接,其中,第二电子设备为第三近场通信连接中的主设备,传感器为第三近场通信连接中的从设备;
接收来自第二电子设备的第三控制指令;
响应于第三控制指令,激活电子器件中的电信号采样电路以向工作电极施加电压;
获取基于工作电极与宿主体内分析物间的电化学反应而产生的第二电信号值。
电子器件建立与第二电子设备间的第三近场通信连接可以借助电子器件及第二电子设备中的近场通信模块实现。当电子器件与第二电子设备间的第三近场通信连接建立成功后,用户可以操作第二电子设备以向电子器件接发送第三控制指令,电子器件接收到第三控制指令后,响应于该第三控制指令,而激活电子器件中的电信号采样电路,从而向工作电极施加激励电压,促使工作电极与体内组织间液(含有对应的分析物)产生电化学反应,进而可以得到相应的第二电信号值。若电子器件判断出第二电信号值大于第四阈值,则表明传感器已正确植入,电信号采样电路可保持激活状态,并以设定时间间隔实时向电子器件的处理器传输电信号,电子器件可以将其运算得到的分析物信息以蓝牙通信的方式实时传送给第二电子设备。
基于上述实施例,本申请实施例还提供了一种灵敏度确定装置,应用于具有工作电极的经皮分析物传感器,该灵敏度确定装置包括获取模块和确定模块,其中,获取模块用于在工作电极与体外的分析物溶液接触时,获取基于工作电极与分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值;确定模块用于基于第一电信号值和分析物溶液的分析物浓度值,确定出经皮分析物传感器的灵敏度。
基于上述实施例,本申请实施例还提供了一种植入效果判断装置,应用于经皮分析物传感器,该植入效果判断装置包括判断模块、发送模块以及上述的灵敏度确定装置,其中,灵敏度确定装置中的获取模块还用于在经皮分析物传感器被植入宿主皮肤后,获取基于工作电极与宿主体内分析物间的电化学反应而产生的第二电信号值;判断模块用于判断第二电信号值是否小于第四阈值;发送模块用于如果判断出所述第二电信号值小于第四阈值,则向第二电子设备发送第四提示息,第四提示信息用于指示所述经皮分析物传感器植入失败。
基于上述实施例,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被经皮分析物传感器执行时可实现上述的灵敏度确定方法或植入效果判断方法。
基于上述实施例,本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在经皮分析物传感器上运行时,使得所述经皮分析物传感器执行上述的灵敏度确定方法或植入效果判断方法。
基于上述实施例,本申请实施例还提供了一种经皮分析物持续监测系统,该经皮分析物持续监测系统包括:其内封装有分析物溶液且可被打开的容器、以及具有上述功能的(例如图1所示的)经皮分析物传感器。其中,经皮分析物传感器的电子器件的存储器中存储有容器中分析物溶液的分析物浓度值。
进一步地,上述经皮分析物持续监测系统还可以包括用于将经皮分析物传感器植入宿主皮肤的植入装置(或称施加器,用户可通过对植入装置的操作使传感器植入人体皮肤),经皮分析物传感器可分离地设置在植入装置中,其中,植入装置包括将工作电极遮挡于植入装置中且可被摘除的帽,当帽被摘除后,工作电极从植入装置露出。由此,在实际使用时,用户可以先摘除植入装置的帽,使工作电极露出,从而在传感器仍然留置在植入装置中的情况下,让工作电极接触容器中的分析物溶液,来确定传感器的灵敏度,确定出灵敏度后再借助植入装置将传感器植入宿主皮肤,非常方便。
在一些实施例中,当帽被摘除后,植入装置在工作电极的露出位置形成有连接结构,连接结构用于连接容器的开口部,由此保证工作电极与容器中分析物溶液能够具有统一的接触深度。例如连接结构可以是插槽结构,容器的可打开的开口部是与插槽适配的外凸的插接结构。
植入装置的结构可以参考公开号为CN114767104A和CN114391838A中国专利申请的介绍,在此不做赘述。
Claims (23)
1.一种灵敏度确定方法,应用于具有工作电极的经皮分析物传感器,其特征在于,所述方法包括:
在所述工作电极与体外的分析物溶液接触时,获取基于所述工作电极与所述分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值;
基于所述第一电信号值和所述分析物溶液的分析物浓度值,确定出所述经皮分析物传感器的灵敏度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
在所述工作电极与体外的分析物溶液接触之前,所述方法还包括:获取在所述经皮分析物传感器中产生的背景电信号值;
所述基于所述第一电信号值和所述分析物溶液的分析物浓度值,确定出所述经皮分析物传感器的灵敏度,包括:基于所述背景电信号值、所述第一电信号值和所述分析物溶液的分析物浓度值,确定出所述经皮分析物传感器的灵敏度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取在所述经皮分析物传感器中产生的背景电信号值,包括:
建立与第一电子设备的第一近场通信连接,其中,所述第一电子设备为所述第一近场通信连接中的主设备,所述经皮分析物传感器为所述第一近场通信连接中的从设备;
接收来自所述第一电子设备的第一控制指令;
响应于所述第一控制指令,激活所述经皮分析物传感器中的电信号采样电路以向所述工作电极施加电压;
获取在所述经皮分析物传感器中产生的背景电信号值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获取基于所述工作电极与所述分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值,包括:
建立与所述第一电子设备的第二近场通信连接,其中,所述第一电子设备为所述第二近场通信连接中的主设备,所述经皮分析物传感器为所述第二近场通信连接中的从设备;
接收来自所述第一电子设备的第二控制指令;
响应于所述第二控制指令,激活所述经皮分析物传感器中的电信号采样电路以向所述工作电极施加电压;
获取基于所述工作电极与所述分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述背景电信号值、所述第一电信号值和所述分析物溶液的分析物浓度值,确定出所述经皮分析物传感器的灵敏度,包括:
根据式确定出经皮分析物传感器的灵敏度,其中,S为所述经皮分析物传感器的灵敏度,I为所述第一电信号值,IB为所述背景电信号值,G为所述分析物溶液的分析物浓度值。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述工作电极与所述分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值,包括:
周期性地获取在所述经皮分析物传感器中产生的电信号检测值;
如果连续获取到的N个电信号检测值均大于第二阈值,且所述N个电信号检测值中任意相邻两个电信号检测值的变化率均小于第三阈值,则将所述N个电信号检测值的平均值作为所述第一电信号值,其中,N≥3。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
如果满足第一预设条件、且不满足第二预设条件,则向所述第一电子设备发送第一提示信息,所述第一提示信息用于指示所述经皮分析物传感器功能正常但灵敏度确定失败;
所述第一预设条件为:获取到的至少一个电信号检测值大于第一阈值;
所述第二预设条件为:获取到的N个电信号检测值均大于第二阈值,且所述N个电信号检测值中任意相邻两个电信号检测值的变化率均小于第三阈值;
其中,所述第一阈值小于所述第二阈值。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
如果不满足所述第一预设条件,则向所述第一电子设备发送第二提示信息,所述第二提示信息用于指示所述经皮分析物传感器功能异常。
9.根据权利要求2至5、7至8中任一项所述的方法,其特征在于,在确定出所述经皮分析物传感器的灵敏度之后,所述方法还包括:
向所述第一电子设备发送第三提示信息,所述第三提示信息用于指示向宿主皮肤植入所述皮肤分析物传感器。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分析物浓度值预存在所述经皮分析物传感器中。
11.根据权利要求2至5、7至8、10中任一项所述的方法,其特征在于,所述经皮分析物传感器包括与所述工作电极电性连接的电子器件,其中,所述工作电极用于植入宿主的皮肤下,所述电子器件用于敷贴在所述宿主的皮肤表面;
所述方法由所述电子器件执行。
12.一种植入效果判断方法,应用于经皮分析物传感器,其特征在于,包括:
通过如权利要求1至11中任一项所述的方法确定出所述经皮分析物传感器的灵敏度;
在所述经皮分析物传感器被植入宿主皮肤后,获取基于所述工作电极与所述宿主体内分析物间的电化学反应而产生的第二电信号值;
判断所述第二电信号值是否小于第四阈值;
如果判断出所述第二电信号值小于所述第四阈值,则向第二电子设备发送第四提示息,所述第四提示信息用于指示所述经皮分析物传感器植入失败。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
如果判断出所述第二电信号值不小于所述第四阈值,则基于所述灵敏度实时获取所述宿主体内的分析物浓度值。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述基于所述灵敏度实时获取所述宿主体内的分析物浓度值,包括:
基于所述灵敏度实时获取所述宿主体内的分析物浓度值,且将所述宿主体内的分析物浓度值实时传送给所述第二电子设备。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法,其特征在于,所述获取基于所述工作电极与所述宿主体内分析物间的电化学反应而产生的第二电信号值,包括:
建立与所述第二电子设备的第三近场通信连接,其中,所述第二电子设备为所述第三近场通信连接中的主设备,所述经皮分析物传感器为所述第三近场通信连接中的从设备;
接收来自所述第二电子设备的第三控制指令;
响应于所述第三控制指令,激活所述经皮分析物传感器中的电信号采样电路以向所述工作电极施加电压;
获取基于所述工作电极与所述宿主体内分析物间的电化学反应而产生的第二电信号值。
16.一种灵敏度确定装置,应用于具有工作电极的经皮分析物传感器,其特征在于,所述灵敏度确定装置包括:
获取模块,用于在所述工作电极与体外的分析物溶液接触时,获取基于所述工作电极与所述分析物溶液间的电化学反应而产生的第一电信号值;
确定模块,用于基于所述第一电信号值和所述分析物溶液的分析物浓度值,确定出所述经皮分析物传感器的灵敏度。
17.一种植入效果判断装置,应用于经皮分析物传感器,其特征在于,所述植入效果判断装置包括:
如权利要求16所述的灵敏度确定装置,其中,所述获取模块还用于在所述经皮分析物传感器被植入宿主皮肤后,获取基于所述工作电极与所述宿主体内分析物间的电化学反应而产生的第二电信号值;
判断模块,用于判断所述第二电信号值是否小于第四阈值;
发送模块,用于如果判断出所述第二电信号值小于所述第四阈值,则向第二电子设备发送第四提示息,所述第四提示信息用于指示所述经皮分析物传感器植入失败。
18.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被经皮分析物传感器执行时实现如权利要求1至15中任一项所述的方法。
19.一种计算机程序产品,其特征在于,当所述计算机程序产品在经皮分析物传感器上运行时,使得所述经皮分析物传感器执行如权利要求1至15中任一项所述的方法。
20.一种经皮分析物传感器,包括:
工作电极,以及
电子器件,所述电子器件与所述工作电极电性连接;
其特征在于,所述电子器件包括:
存储器,
与所述存储器连接的处理器,以及
存储在所述存储器中并可被所述处理器执行的计算机程序;
所述处理器执行所述计算机程序时以实现如权利要求1至14中任一项所述的方法。
21.一种经皮分析物持续监测系统,其特征在于,包括:
其内封装有分析物溶液且可被打开的容器,以及
如权利要求20所述的经皮分析物传感器;
其中,所述存储器中存储有所述分析物溶液的分析物浓度值。
22.根据权利要求20所述的经皮分析物持续监测系统,其特征在于,所述经皮分析物持续监测系统还包括用于将所述经皮分析物传感器植入宿主皮肤的植入装置,所述经皮分析物传感器可分离地设置在所述植入装置中;
其中,所述植入装置包括将所述工作电极遮挡于所述植入装置中且可被摘除的帽,当所述帽被摘除后,所述工作电极从所述植入装置露出。
23.根据权利要求22所述的经皮分析物持续监测系统,其特征在于,
当所述帽被摘除后,所述植入装置在所述工作电极的露出位置形成有用于连接所述容器的开口部的连接结构。
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