-
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung stellt ein Biosensor-Messgerät zur Einstellung der Parameter eines Streifens bzw. Teststreifens in dem Messgerät bereit, sodass die Kalibrierung bzw. Eichung zu geringeren Kosten und benutzerfreundlicher bewerkstelligt werden kann.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Biosensor-Messgeräte sind entwickelt worden, um eine Vielzahl von biomolekularen Komplexen zu detektieren, einschließlich von Oligonukleotiden, Antikörper-Antigen-Wechselbeziehungen, Hormonrezeptor-Wechselbeziehungen und Enzym-Substrat-Wechselbeziehungen. Allgemein bestehen Biosensoren aus zwei Komponenten: einem hochspezifischen Erkennungselement und einem Messwandler, welcher das Ereignis einer molekularen Erkennung in ein quantifizierbares Signal umwandelt. Die Umwandlung eines Signals ist mit vielen Verfahren erzielt worden, einschließlich einer Fluoreszenzmessung und einer interferometrischen Messung. Biosensor-Messgeräte, welche Einweg-Teststreifen verwenden, genießen eine große Akzeptanz bei Verbrauchern. Solche Messgeräte werden zur Detektion von Analyten eingesetzt, beispielsweise von Glukose- und Cholesterin-Werten in Blutproben, und stellen allgemein genaue Messwerte bereit.
-
Um jedoch genaue Detektionsergebnisse zu erzielen, muss die zu Einweg-Teststreifen zugehörige Information (beispielsweise Kalibrierungsparameter, Streifentyp und Verfalls- bzw. Ablaufdatum etc.) in die Biosensor-Messgeräte eingegeben werden. Eine Kalibrierung des Biosensors muss zuerst erfolgen, bevor dieser verwendet wird. Die Teststreifen sind von Charge zu Charge unterschiedlich. Die Hersteller der Teststreifen müssen den Kalibrierungscode für jede Teststreifencharge zur Verfügung stellen. Die Nutzer müssen eine Einstellprozedur entsprechend einem Handbuch des Herstellers vor einer Verwendung der Teststreifen ausführen, sodass die Biosensoren eine korrekte Kalibrierungsinformation empfangen können. Es gibt aus dem Stand der Technik zwei bekannte Prozeduren zur Kalibrierung. Die eine besteht darin, dass der Nutzer einen Satz von in den Biosensor eingebauten Kalibrierungs-Codes entsprechend zu den in der Verpackung der Teststreifen gekennzeichneten Kalibrierungs-Codes auswählt. Die andere besteht darin, dass eine Code-Karte an jeder Charge von Teststreifen vorgesehen ist, um die Kalibrierungsparameter in einer Speichereinheit zu speichern. In einer weiteren Kalibrierung der Sensoreinheit wird eine Parameter-Einstellkarte, die einer Chargennummer eines darin enthaltenen Sensors entspricht, in die Haupteinheit eingeführt, sodass die Empfindlichkeit des Messgeräts kalibriert wird. In einem weiteren Kalibrierungsschritt der Sensoreinheit wird die Haupteinheit in Entsprechung zu Barcodes, die darauf aufgedruckt bzw. etikettiert sind, mit Korrekturdaten versorgt, um die Empfindlichkeit des Biosensor-Messgeräts zu kalibrieren.
-
Das
US-Patent Nr. 4,637,403 stellt ein mit der Hand tragbares medizinisches Diagnostik-System in der Größe einer Hemdtasche zur Überprüfung der Messung von Blutzucker-, Harnstickstoff-, Hämoglobin- oder Blutkomponentenwerten oder anderen körpereigenen Werten bereit. Diese Druckschrift zum Stand der Technik beschreibt ein integriertes System, das ein Verfahren bereit stellt, bei dem der Benutzer in den Finger einsticht, um eine Blutprobe zu nehmen, die dann von dem Messgerät verwendet wird, um einen Messwert für den Blutzuckerspiegel oder andere Analyt-Konzentrationen bereitzustellen. Dieses System verwendet ein kompliziertes Reflexionssystem, um den Analytpegel in der Probe auszulesen.
-
Das
Europäische Patent Nr. 0 351 891 beschreibt ein elektrochemisches Sensorsystem und Elektroden, die für eine Messung der Konzentration eines Analyts in einer Körperflüssigkeitsprobe geeignet sind. Das System erfordert die Verwendung von kostspieligen Elektroden sowie eine Lesegerät, um den Analyt-Konzentrationspegel zu bestimmen.
-
Das
US-Patent Nr. 5,053,199 stellt ein Messgerät bereit, dass einen Träger für einen integrierten Schaltkreis und einen Sockel beinhaltet, um den Träger für den integrierten Schaltkreis herausnehmbar und in Längsrichtung ausgerichtet aufzunehmen. Es beschreibt ein Biosensor-Messgerät mit einem einsteckbaren Speicherschlüssel. Dieses Messgerät verwendet einen einsteckbaren Speicherschlüssel, um die Vorgänge des Messgeräts zu steuern.
-
Das
US-Patent Nr. 5,366,609 betrifft Biosensor-Messgeräte zur Bestimmung des Vorhandenseins eines Analyts in einer biologischen Probe und betrifft insbesondere ein Biosensor-Messgerät, dessen Betrieb mit Hilfe von Daten gesteuert wird, auf die von einem herausnehmbar einsteckbaren Speichermodul zugegriffen wird. Es beschreibt ein Biosensor-Messgerät mit einem einsteckbaren Festwertspeicher (ROM), wobei Daten, die während der Verwendung des Messgeräts nacheinander aus dem Festwertspeicher ausgelesen werden, eine Bestimmung dahingehend ermöglichen, ob der Festwertspeicher während einer Testprozedur ausgewechselt wurde.
-
Wenngleich viele Verbesserungen vorgenommen wurden, sind die für eine Kalibrierung erforderlichen Kosten und Komplexität dennoch erheblich. Die Notwendigkeit, eine Kalibrierung eines Messgeräts auf die Teststreifen abzustimmen, führt zu Fehlern bei der Messung der Analyt-Konzentration. Derzeit muss bei existierenden Kalibrierungsmechanismen ein Kalibrierungschip oder -teststreifen eingeführt werden oder muss ein Kalibrierungs-Code von Hand in das Messgerät eingegeben werden. Diese Geräte können zahlreiche Male wieder verwendet werden, was zu Fehlern des Patienten führt, wenn dieser nicht die geeigneten Kalibrierungs-Daten verändert oder eingibt. Ein weiterer Gesichtspunkt stellt die Verwendung von Teststreifen dar, die das Verfallsdatum überschritten haben. Alte Teststreifen, die abgelaufen sind, können zu Fehlern und ungenauen Ergebnissen führen. Durch Bereitstellen einer Einrichtung zur Eliminierung der Verwendung von abgelaufenen Teststreifen brauchen die Patienten nicht das Verfallsdatum der Teststreifen überprüfen und werden Patientenfehler aufgrund der Verwendung veralteter Teststreifen eliminiert.
-
Es existiert weiterhin ein wesentliches Bedürfnis nach der Entwicklung einer schnellen, einfachen, günstigeren und zuverlässigen Kalibrierung für Biosensor-Messgeräte.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Die Erfindung stellt ein Biosensor-Messgerät bereit, das die folgenden Einheiten umfasst:
eine Eingabeeinheit, die eine Parameter-Einstellkarte für einen Teststreifen und eine Schnittstelle (port) für das Biosensor-Messgerät umfasst, wobei die Parameter-Einstellkarte mit der Schnittstelle verbindet, sodass der Schaltkreis der Karte und der Signalerfassungs-Schaltkreis des Biosensor-Geräts einen Betriebsschaltkreis bilden und durch Versorgen des Schaltkreises mit einer Spannung oder einem Strom ein elektrisches Signal erzeugt wird;
eine Analyse-Einheit, die das resultierende Signal mit Hilfe einer Analog-zu-Digital-Wandlerschaltung (ADC) umwandelt;
eine Prozess- bzw. Verarbeitungseinheit, die das von der Analyse-Einheit erhaltene elektrische Signal dekodiert bzw. übersetzt, um durch Definition des Maximalwerts, des Minimum-Werts und des Auflösungswerts im Voraus die Datenwerte zur Eingabe in das Biosensor-Messgerät zu erhalten, und die die minimale Einheit einer Messung aus dem Maximalwert und dem Minimum-Wert des kennzeichnenden Verfahrens bzw. Messverfahrens bestimmt bzw. ableitet; und
eine Einstelleinheit, welche die resultierenden Datenwerte bzw. -zahlen als Grundlage für eine Kalibrierung des Biosensor-Geräts für den Teststreifen speichert.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt die Konfiguration der Signalerfassungsschaltung des Biosensor-Geräts und der Parameter-Einstellkarte eines Teststreifens in der Eingabeeinheit gemäß der Erfindung.
-
2 zeigt in einem großen Maßstab, dass das Kodierungsverfahren gemäß der Erfindung sich auf einen Parameter bezieht.
-
3 ist ein Kurvendiagram für das Verfahren, das gleichzeitig auf zwei oder mehr Parameter Bezug nimmt.
-
4 zeigt die Konfiguration der Signalerfassungsschaltung des Biosensor-Geräts und der Parameter-Einstellkarte eines Teststreifens in der Eingabeeinheit gemäß der Erfindung.
-
5 zeigt, dass die Einstelldaten mittels der Einstelleinheit durch eine Reihe von Kodierungs- und Berechnungsschritten auf der Grundlage der Größe der Spannung und der entsprechenden Parameter erhalten werden können.
-
6 zeigt die Konfiguration der Signalerfassungsschaltung des Biosensor-Geräts und der Parameter-Einstellkarte eines Teststreifens in der Eingabeeinheit gemäß der Erfindung.
-
7 zeigt, dass die Einstelldaten mittels der Einstelleinheit durch eine Reihe von Kodierungs- und Berechnungsschritten auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Größe der Spannung oder der Zeitdauer und der entsprechenden Parameter erhalten werden kann.
-
8 zeigt die Konfiguration der Signalerfassungsschaltung des Biosensor-Geräts und der Parameter-Einstellkarte eines Teststreifens in der Eingabeeinheit gemäß der Erfindung.
-
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
-
Die Erfindung stellt ein Biosensor-Messgerät zur Einstellung der Kalibrierungsparameter des Teststreifens in dem Messgerät bereit, sodass die Kalibrierung kostengünstiger und benutzerfreundlicher bewerkstelligt werden kann.
-
Die Erfindung stellt ein Biosensor-Messgerät bereit, das die folgenden Einheiten umfasst:
eine Eingabeeinheit, die eine Parameter-Einstellkarte für einen Teststreifen und eine Schnittstelle (port) für das Biosensor-Messgerät umfasst, wobei die Parameter-Einstellkarte mit der Schnittstelle verbindet, sodass der Schaltkreis der Karte und der Signalerfassungs-Schaltkreis des Biosensor-Geräts einen Betriebsschaltkreis bilden und durch Versorgen des Schaltkreises mit einer Spannung oder einem Strom ein elektrisches Signal erzeugen;
eine Analyse-Einheit, die das resultierende Signal mit Hilfe einer Analog-zu-Digital-Wandlerschaltung (ADC) umwandelt;
eine Prozess- bzw. Verarbeitungseinheit, die das von der Analyse-Einheit erhaltene elektrische Signal dekodiert bzw. übersetzt, um durch Definition des Maximalwerts, des Minimum-Werts und des Auflösungswerts im Voraus die Datenwerte zur Eingabe in das Biosensor-Messgerät zu erhalten, und die die minimale Einheit einer Messung aus dem Maximalwert und dem Minimum-Wert des kennzeichnenden Verfahrens bzw. Messverfahrens bestimmt bzw. ableitet; und
eine Einstelleinheit, welche die resultierenden Datenwerte bzw. -zahlen als Grundlage für eine Kalibrierung des Biosensor-Geräts für den Teststreifen speichert oder die für den Verfahrensschritt maßgeblichen Parameter bereit stellt.
-
Das Biosensor-Messgerät gemäß der Erfindung umfasst vier Einheiten, die Parameter des Messgeräts für einen darin verwendeten Teststreifen einstellen. Die vorgenannten vier Einheiten sind die Eingabeeinheit, die Analyse-Einheit, eine Verarbeitungs- bzw. Prozesseinheit und eine Einstelleinheit, die in dem nachfolgenden Schema gezeigt sind:
-
Die Eingabeeinheit des Biosensor-Messgeräts gemäß der Erfindung umfasst eine Parameter-Einstellkarte für einen Teststreifen und eine Schnittstelle (port) des Biosensor-Messgeräts, wobei die Parameter-Einstellkarte mit der Schnittstelle verbindet, sodass der Schaltkreis der Karte und der Signalerfassungs-Schaltkreis des Biosensor-Geräts einen Betriebsschaltkreis (siehe 1) bilden. Dieser in der 1 gezeigte Betriebsschaltkreis ist ein Spannung-zu-Spannung-Verstärker, der durch Versorgen des Schaltkreises auf der Karte mit einer Gleichspannung oder einem Gleichstrom ein elektrisches Signal erzeugen kann. Das elektrische Signal kann mit Hilfe der Erfassungsschaltung erfasst werden. Wenn das Biosensor-Messgerät eine Spannung oder einen Strom bereitstellt, erzeugt die Schaltung auf der Karte das elektrische Signal als Funktion der Zeit (vgl. 2 und 3). Das Signal ist durch eine Spannungsdifferenz (ΔV) gekennzeichnet. Die zur Verfügung gestellte Spannung bewirkt eine zeitliche Veränderung der Spannung, um eine Spannung-Zeit-Funktion zu bilden. Die Erfassungsschaltung kann außerdem einen Mutliplexer umfassen, um mehr als eine Schaltungsschleife bzw. -bahn auszuwählen, um zwei oder mehr Signale in eine Parameter-Einstellkarte hinzubekommen (vgl. 4). Die Ausgabe der Signale und deren entsprechende Art bzw. Verlauf sind in der 5 gezeigt. Eine andere Art von Parameter-Einstellkarte kann außerdem eine Kapazität umfassen. Diese sorgt für ein Signal, das entsprechend der Zeit variiert (beispielsweise ändert sich die Größe der Spannung oder des Stroms mit der Zeit). Auf der Grundlage der Spannungsdifferenz (ΔV) oder der Zeitdifferenz (ΔT) kann der Parameterwert diesen zugeordnet werden (vgl. 7). Außerdem kann die Erfassungsschaltung ein Strom-zu-Spannung-Verstärker sein, um den gleichen Zweck zu erfüllen (vgl. 8). Wie in der 8 gezeigt, hängt Vout von RA mit einer Grund- bzw. Nulllinie Vt ab. Vt stellt eine Gleichspannungsquelle dar. Der Strom, der durch RG fließt, wird durch RA festgelegt. Weil die Beziehung zwischen Vout und RA gut bekannt ist, kann die Schaltung eingesetzt werden, um den gleichen Zweck wie gemäß der 1 zu erzielen. Gemäß der Erfindung umfasst die Parameter-Einstellkarte einen offenen Schaltkreis (open-loop circuit), der zumindest aus einer Gruppe von Nichtspeicher-Elementen besteht. Der offene Schaltkreis ist bevorzugt ein Schaltkreis, der aus Widerstanden und/oder Kapazitäten besteht, und zwar in einer Reihen- oder Parallelschaltung. Nachdem die Parameter-Einstellkarte in die Schnittstelle des Biosensor-Messgeräts eingeführt wurde, wird durch Verbinden der Erfassungsschaltung des Biosensor-Messgeräts mit dem Schaltkreis der Parameter-Einstellkarte ein Betriebsschaltkreis ausgebildet.
-
Die Analyse-Einheit des Biosensor-Messgeräts gemäß der Erfindung wandelt das von der Eingabeeinheit erhaltene elektrische Signal mittels einer Analog-zu-Digital-Wandlerschaltung (ADC) um.
-
Die Prozess- bzw. Verarbeitungseinheit des Biosensor-Messgeräts gemäß der Erfindung kodiert das von der Analyse-Einheit erhaltene elektrische Signal, um die Datenwerte des Maximum-Werts (P
max), des Minimum-Werts (P
min) und des Auflösungswerts (P
res) im Voraus zu bestimmen, zur Eingabe in das Biosensor-Messgerät, und um die kleinste Einheit der Messung anhand des Maximum-Werts und des Minimum-Werts gemäß dem kennzeichnenden Verfahren bzw. Messverfahrens zu bestimmen bzw. abzuleiten. Durch Verwendung der Spannungsdifferenz als Verfahren zur Charakterisierung des elektrischen Signals kann man die Datenwerte (P
n) mit Hilfe der nachfolgenden Gleichung erhalten:
-
Außerdem sollten der Maximum-Wert (U
max) und der Minimum-Wert (U
min) des zu verwendenden kennzeichnenden Verfahrens bestimmt werden, um die kleinste Einheit der Messung (Schrittweite (Step)) mit Hilfe der nachfolgenden Gleichung zu erhalten:
-
Die erhaltenen Datenwerte (P) können mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet werden: (Hierbei stellt U
in den kennzeichnenden Wert des Signals dar)
-
Die Einstelleinheit des Biosensor-Messgeräts gemäß der Erfindung speichert die resultierenden Datenwerte als Grundlage für die Kalibrierung des Biosensor-Messgeräts für den Teststreifen.
-
Beispiele
-
Beispiel 1
-
Um die Steigung der charakteristischen Gleichung des Teststreifens in das Biosensor-Messgerät einzugeben, sind in der
1 die Konfiguration der Signalerfassungsschaltung des Biosensor-Messgeräts und die Parameter-Einstellkarte eines Teststreifens in der Eingabeeinheit gemäß der Erfindung dargestellt. Die Signalerfassungsschaltung umfasst zumindest einen Referenz-Widerstand (R
f) und eine Verstärkerschaltung. Die äquivalente elektrische Impedanz (R
a) in dem Referenz-Widerstand und die Parameter-Einstellkarte bilden einen verzweigten Schaltkreis aus. Wenn man die Eingabe der Steigung der Kalibrierungsdaten als ein Beispiel heranzieht, so lautet gemäß der vorgenannten Gleichung 2-1 der Abbildungs-Datenwert (P
n), wenn die Steigung der charakteristischen Gleichung der Teststreifenbereiche von 0,5 bis 2,0 reicht und der Auflösungswert 0,02 beträgt (beispielsweise beträgt das minimale Inkrement in dem Bereich 0,02) wie folgt:
-
Wenn die ADC-Referenzspannung 2,5 V beträgt, beträgt der Referenz-Widerstand (R
f) 10 kΩ und ist der Bereich der Spannungsänderung gemäß der Gleichung 2-2 zwischen 0,1 V und 2,5 V, beschränkt, wobei die minimale Einheit der Messung (Schrittweite; step) wie folgt lautet:
-
Gemäß der Gleichung 2-3 kann man die Spannung und deren äquivalente Impedanzen entsprechend den in das Biosensor-Messgerät einzugebenden Datenwerten berechnen (vgl. Tab. 1 nachfolgend). Tabelle 1
| slope | VRa (V) | Ra (Ω) | slope | VRa (V) | Ra (Ω) | slope | VRa (V) | Ra (Ω) |
| 0.50 | 0.100 | 417 | 1.10 | 1.060 | 7361 | 1.70 | 2.020 | 42083 |
| 0.52 | 0.116 | 557 | 1.12 | 1.092 | 7756 | 1.72 | 2.052 | 45804 |
| 0.54 | 0.132 | 702 | 1.14 | 1.124 | 8169 | 1.74 | 2.084 | 50096 |
| 0.56 | 0.148 | 851 | 1.16 | 1.156 | 8601 | 1.76 | 2.116 | 55104 |
| 0.58 | 0.164 | 1004 | 1.18 | 1.188 | 9055 | 1.78 | 2.148 | 61023 |
| 0.60 | 0.180 | 1161 | 1.20 | 1.220 | 9531 | 1.80 | 2.180 | 68125 |
| 0.62 | 0.196 | 1322 | 1.22 | 1.252 | 10032 | 1.82 | 2.212 | 76806 |
| 0.64 | 0.212 | 1489 | 1.24 | 1.284 | 10559 | 1.84 | 2.244 | 87656 |
| 0.66 | 0.228 | 1660 | 1.26 | 1.316 | 11115 | 1.86 | 2.276 | 101607 |
| 0.68 | 0.244 | 1837 | 1.28 | 1.348 | 11701 | 1.88 | 2.308 | 120208 |
| 0.70 | 0.260 | 2019 | 1.30 | 1.380 | 12321 | 1.90 | 2.340 | 146250 |
| 0.72 | 0.276 | 2207 | 1.32 | 1.412 | 12978 | 1.92 | 2.372 | 185313 |
| 0.74 | 0.292 | 2401 | 1.34 | 1.444 | 13674 | 1.94 | 2.404 | 250417 |
| 0.76 | 0.308 | 2601 | 1.36 | 1.476 | 14414 | 1.96 | 2.436 | 380625 |
| 0.78 | 0.324 | 2807 | 1.38 | 1.508 | 15202 | 1.98 | 2.468 | 771250 |
| 0.80 | 0.340 | 3021 | 1.40 | 1.540 | 16042 | 2.00 | 2.500 | ∞ |
| 0.82 | 0.356 | 3242 | 1.42 | 1.572 | 16940 | | | |
| 0.84 | 0.372 | 3470 | 1.44 | 1.604 | 17902 | | | |
| 0.86 | 0.388 | 3706 | 1.46 | 1.636 | 18935 | | | |
| 0.88 | 0.404 | 3951 | 1.48 | 1.668 | 20048 | | | |
| 0.90 | 0.420 | 4205 | 1.50 | 1.700 | 21250 | | | |
| 0.92 | 0.436 | 4468 | 1.52 | 1.732 | 22552 | | | |
| 0.94 | 0.452 | 4741 | 1.54 | 1.764 | 23967 | | | |
| 0.96 | 0.468 | 5024 | 1.56 | 1.796 | 25511 | | | |
| 0.98 | 0.484 | 5319 | 1.58 | 1.828 | 27202 | | | |
| 1.00 | 0.500 | 5625 | 1.60 | 1.860 | 29063 | | | |
| 1.02 | 0.516 | 5944 | 1.62 | 1.892 | 31118 | | | |
| 1.04 | 0.532 | 6276 | 1.64 | 1.924 | 33403 | | | |
| 1.06 | 0.548 | 6622 | 1.66 | 1.956 | 35956 | | | |
| 1.08 | 0.564 | 6984 | 1.68 | 1.988 | 38828 | | | |
-
Wobei „slope” für die Steigung steht.
-
Die charakteristischen Werte der Signalspannung-Abbildung auf die Steigungen kann man durch Aufzeigen bzw. Hervorheben von geeigneten Impedanzen erhalten. Aufgrund der Verwendung der Verstärker-Schaltung zur Erfassung des Signals von der Parameter-Einstellkarte kann man die charakteristischen Werte durch die Verarbeitung der Analyse-Einheit erhalten. In diesem Beispiel ist der charakteristische Wert die Größe der Spannung (ΔV). Gemäß den Kodierungsbestimmungen kann man die Einstelldaten über die Einstelleinheit durch eine Reihe von Kodierungs- und Berechnungsschritten auf der Grundlage der Größe der Spannung und der entsprechenden Parameter erhalten. Die 2 zeigt, dass das vorgenannte Kodierungsverfahren auch auf die Bezugnahme auf zwei oder mehr Parameter gleichzeitig verändert werden kann, die in einem anderen Datentyp verwendet werden können, der für die gleiche Einstellung nicht eingegeben zu werden braucht. Die 3 ist ein Kurvendiagramm, welches das Verfahren ausdrückt, das gleichzeitig auf zwei oder mehr Parameter Bezug nimmt.
-
Beispiel 2
-
Wenn die Steigung und der Abschnitt (intercept) der charakteristischen Gleichung der Teststreifens gleichzeitig in das Biosensor-Messgerät eingegeben werden, ist die Konfiguration der Signalerfassungs-Schaltung des Biosensor-Messgeräts und der Parameter-Einstellkarte eines Teststreifens in der Eingabe-Einheit gemäß der Erfindung so, wie in der
4 dargestellt. Die Signalerfassungs-Schaltung umfasst zumindest einen Referenz-Widerstand (R
f), eine Verstärker-Schaltung und eine Signalauswahl-Schaltung (beispielsweise einen Multiplexer). Durch Verändern des Signals mit Hilfe der Signalauswahl-Schaltung bilden die äquivalente Impedanz (R
a oder R
b) in der Parameter-Einstellkarte und der Referenz-Widerstand einen verzweigten Schaltkreis, wobei der Schaltkreis von R
a das Signal ist, das der Steigung des Parameters zur Einstellung entspricht, und wobei der Schaltkreis von R
b das Signal ist, das dem Abschnitt des Parameters für die Einstellung entspricht. Wenn die Steigung der charakteristischen Gleichung des Teststreifens von 0,5 bis 2,0 reicht und der Auflösungswert 0,02 beträgt, ist die Abbildung so beschaffen, wie im Beispiel 1 vorstehend gezeigt. Außerdem kann der Abschnitt von 0,1 V bis 0,5 V reichen und dessen Auflösungswert 0,005 betragen. Gemäß der Gleichung 2-1, die vorstehend angeführt wurde, lautet der Abbildungs-Datenwert (P
n) wie folgt:
-
Wenn die ADC-Referenzspannung 2,5 V beträgt, beträgt der Referenz-Widerstand (R
f) 10 kΩ und ist der Bereich der Spannungsänderung auf den Bereich zwischen 0,1 und 2,5 beschränkt, und zwar gemäß der Gleichung 2-2, wobei die minimale Einheit der Messung (Schrittweite; step) wie folgt lautet:
-
Gemäß der Gleichung 2-3 kann man die Spannungswerte und deren äquivalente Impedanzen, die den in das Biosensor-Messgerät einzugebenden Datenwerten entsprechen, berechnen (vgl. Tabelle 2 unten). Tabelle 2
| Intercept | VRb (V) | Rb (Ω) | Intercept | VRb (V) | Rb (Ω) | Intercept | VRb (V) | Rb (Ω) |
| 0.100 | 0.100 | 417 | 0.250 | 1.000 | 6667 | 0.400 | 1.900 | 31667 |
| 0.105 | 0.130 | 438 | 0.255 | 1.030 | 7007 | 0.405 | 1.930 | 33860 |
| 0.110 | 0.160 | 460 | 0.260 | 1.060 | 7361 | 0.410 | 1.960 | 36296 |
| 0.115 | 0.190 | 482 | 0.265 | 1.090 | 7730 | 0.415 | 1.990 | 39020 |
| 0.120 | 0.220 | 504 | 0.270 | 1.120 | 8116 | 0.420 | 2.020 | 42083 |
| 0.125 | 0.250 | 526 | 0.275 | 1.150 | 8519 | 0.425 | 2.050 | 45556 |
| 0.130 | 0.280 | 549 | 0.280 | 1.180 | 8939 | 0.430 | 2.080 | 49524 |
| 0.135 | 0.310 | 571 | 0.285 | 1.210 | 9380 | 0.435 | 2.110 | 54103 |
| 0.140 | 0.340 | 593 | 0.290 | 1.240 | 9841 | 0.440 | 2.140 | 59444 |
| 0.145 | 0.370 | 616 | 0.295 | 1.270 | 10325 | 0.445 | 2.170 | 65758 |
| 0.150 | 0.400 | 638 | 0.300 | 1.300 | 10833 | 0.450 | 2.200 | 73333 |
| 0.155 | 0.430 | 661 | 0.305 | 1.330 | 11368 | 0.455 | 2.230 | 82593 |
| 0.160 | 0.460 | 684 | 0.310 | 1.360 | 11930 | 0.460 | 2.260 | 94167 |
| 0.165 | 0.490 | 707 | 0.315 | 1.390 | 12523 | 0.465 | 2.290 | 109048 |
| 0.170 | 0.520 | 730 | 0.320 | 1.420 | 13148 | 0.470 | 2.320 | 128889 |
| 0.175 | 0.550 | 753 | 0.325 | 1.450 | 13810 | 0.475 | 2.350 | 156667 |
| 0.180 | 0.580 | 776 | 0.330 | 1.480 | 14510 | 0.480 | 2.38 | 198333 |
| 0.185 | 0.610 | 799 | 0.335 | 1.510 | 15253 | 0.485 | 2.41 | 267778 |
| 0.190 | 0.640 | 823 | 0.340 | 1.540 | 16042 | 0.490 | 2.44 | 406667 |
| 0.195 | 0.670 | 846 | 0.345 | 1.570 | 16882 | 0.495 | 2.47 | 823333 |
| 0.200 | 0.700 | 870 | 0.350 | 1.600 | 17778 | 0.500 | 2.50 | ∞ |
| 0.205 | 0.730 | 893 | 0.355 | 1.630 | 18736 | | | |
| 0.210 | 0.760 | 917 | 0.360 | 1.660 | 19762 | | | |
| 0.215 | 0.790 | 941 | 0.365 | 1.690 | 20864 | | | |
| 0.220 | 0.820 | 965 | 0.370 | 1.720 | 22051 | | | |
| 0.225 | 0.850 | 989 | 0.375 | 1.750 | 23333 | | | |
| 0.230 | 0.880 | 1013 | 0.380 | 1.780 | 24722 | | | |
| 0.235 | 0.910 | 1038 | 0.385 | 1.810 | 26232 | | | |
| 0.240 | 0.940 | 1062 | 0.390 | 1.840 | 27879 | | | |
| 0.245 | 0.970 | 1086 | 0.395 | 1.870 | 29683 | | | |
- wobei „intercept” für „Abschnitt” steht.
-
Die charakteristischen Werte der Signalspannungs-Abbildung auf die Steigungen kann man durch Aufzeigen bzw. Hervorheben von geeigneten Impedanzen erhalten. Durch Steuern der Signalauswahl-Schaltung, Ra, können der Referenz-Widerstand und das Biosensor-Messgerät die Signalform des Ausgangsignals der Schaltung ausbilden. Die Steigung kann man durch Verwendung der Verstärker-Schaltung zur Erfassung des Signals von der Parameter-Einstellkarte und durch Kodieren der resultierenden Daten erhalten. Nach Beendigung wurde Rb von der Signalauswahl-Schaltung als der Arbeitswiderstand ausgewählt, zeigte Ra den Zustand eines offenen Schaltkreises an und wurde das auf der Grundlage von Rb erzeugte Signal unter Verwendung der Verstärker-Schaltung erzeugt und kann man den charakteristischen Wert der Größe der Spannung (ΔV) durch die Verarbeitung der Analyse-Einheit erhalten. Gemäß den Kodierungsvorschriften kann man die Einstelldaten mittels der Einstell-Einheit durch eine Reihe von Kodierungs- und Berechnungsschritten auf der Grundlage der Größe der Spannung und der entsprechenden Parameter erhalten (vgl. 5).
-
Beispiel 3
-
Das Herstellungsdatum des Teststreifens kann in das Biosensor-Messgerät eingeben werden, um das Verfallsdatum des Teststreifens zu verwalten. Die charakteristischen Verfahren gemäß der Erfindung können ein Jahr und Wochenzahlen repräsentieren. Die Konfiguration der Schaltung des Biosensor-Messgeräts und der Parameter-Einstellkarte eines Teststreifens in der Eingabe-Einheit gemäß der Erfindung sind in der 6 dargestellt. Die Signal-Erfassungsschaltung umfasst zumindest einen Referenz-Widerstand (Rf) und eine Verstärkerschaltung. Der Referenz-Widerstand und die Impedanzen, die Ra und CA betragen und in der Parameter-Einstellkarte parallel geschaltet sind, bilden einen verzweigten Schaltkreis. Die äquivalente Impedanz in der Parameter-Einstellkarte ändert sich in Abhängigkeit von den Parametern. Weil CA eine Komponente ist, die eine Funktion der Zeit oder Frequenz ist, können sowohl der Spannungswert (ΔV) als auch die Zeitdifferenz (ΔT) herangezogen werden, um für eine Parametereingabe zu kodieren. Durch Verwendung der Verstärkerschaltung zur Erfassung des Signals von der Parameter-Einstellkarte kann man den charakteristischen Wert der Signalform durch eine Verarbeitung der Analyse-Einheit erhalten. In diesem Beispiel sind die charakteristischen Werte die Größe der Spannung (ΔV) und die Zeitdifferenz (ΔT). Gemäß den Kodierungsvorschriften kann man die Einstelldaten mittels der Einstelleinheit durch eine Reihe von Kodierungs- und Berechnungsschritten auf der Grundlage der Größe der Spannung und der entsprechenden Parameter erhalten (vgl. 7).
-
Wenn beispielsweise jede Woche von 2007 bis 2011 in das Biosensor-Messgerät eingeben werden soll, sind die charakteristischen Werte, welche die Wochenzahlen bzw. das Jahr repräsentieren, die Größe der Spannung (ΔV) und die Zeitdifferenz (ΔT). Weil ein Jahr 52 Wochen hat, lautet der Abbildungs-Datenwert (P
n) zur Kodierung der Wochenzahlen gemäß der Gleichung 2-1 wie folgt:
-
Wenn die ADC-Referenzspannung 2,5 V beträgt, beträgt der Referenz-Widerstand (R
f) 470 kΩ und ist der Bereich der Spannungsänderung auf den Bereich zwischen 0,2 V und 1,73 V beschränkt, entsprechend der Gleichung 2-2, wobei die minimale Einheit der Messung (Schrittweite; step) wie folgt lautet:
-
Gemäß der Gleichung 2-3 kann man die Spannungswerte und deren äquivalente Impedanzen, die den in das Biosensor-Messgerät einzugebenden Datenwerten entsprechen, berechnen (vgl. Tabelle 3 unten). Tabelle 3
Tabelle 3 (Fortsetzung)
| Jahr | 2010 | 2011 |
| ΔT = 0.2 s | ΔT = 0.1 s |
| Woche | VRa (ΔV) | Zeit const. | Ra (Ω) | Ca (uF) | VRa (ΔV) | Zeit const. | Ra (Ω) | Ca (uF) |
| 1 | 0.200 | 0.038 | 40870 | 1.000 | 0.200 | 0.021 | 40870 | 0.560 |
| 2 | 0.230 | 0.043 | 47621 | 1.000 | 0.230 | 0.020 | 47621 | 0.470 |
| 3 | 0.260 | 0.040 | 54554 | 0.820 | 0.260 | 0.019 | 54554 | 0.390 |
| 4 | 0.290 | 0.037 | 61674 | 0.680 | 0.290 | 0.021 | 61674 | 0.390 |
| 5 | 0.320 | 0.041 | 68991 | 0.680 | 0.320 | 0.020 | 68991 | 0.330 |
| 6 | 0.350 | 0.037 | 76512 | 0.560 | 0.350 | 0.022 | 76512 | 0.330 |
| 7 | 0.380 | 0.040 | 84245 | 0.560 | 0.380 | 0.019 | 84245 | 0.270 |
| 8 | 0.410 | 0.043 | 92201 | 0.560 | 0.410 | 0.021 | 92201 | 0.270 |
| 9 | 0.440 | 0.039 | 100388 | 0.470 | 0.440 | 0.018 | 100388 | 0.220 |
| 10 | 0.470 | 0.042 | 108818 | 0.470 | 0.470 | 0.019 | 108818 | 0.220 |
| 11 | 0.500 | 0.037 | 117500 | 0.390 | 0.500 | 0.021 | 117500 | 0.220 |
| 12 | 0.530 | 0.039 | 126447 | 0.390 | 0.530 | 0.022 | 126447 | 0.220 |
| 13 | 0.560 | 0.041 | 135670 | 0.390 | 0.560 | 0.019 | 135670 | 0.180 |
| 14 | 0.590 | 0.043 | 145183 | 0.390 | 0.590 | 0.020 | 145183 | 0.180 |
| 15 | 0.620 | 0.038 | 155000 | 0.330 | 0.620 | 0.021 | 155000 | 0.180 |
| 16 | 0.650 | 0.040 | 165135 | 0.330 | 0.650 | 0.018 | 165135 | 0.150 |
| 17 | 0.680 | 0.042 | 175604 | 0.330 | 0.680 | 0.019 | 175604 | 0.150 |
| 18 | 0.710 | 0.044 | 186425 | 0.330 | 0.710 | 0.020 | 186425 | 0.150 |
| 19 | 0.740 | 0.038 | 197614 | 0.270 | 0.740 | 0.021 | 197614 | 0.150 |
| 20 | 0.770 | 0.039 | 209191 | 0.270 | 0.770 | 0.022 | 209191 | 0.150 |
| 21 | 0.800 | 0.041 | 221176 | 0.270 | 0.800 | 0.018 | 221176 | 0.120 |
| 22 | 0.830 | 0.042 | 233593 | 0.270 | 0.830 | 0.019 | 233593 | 0.120 |
| 23 | 0.860 | 0.044 | 246463 | 0.270 | 0.860 | 0.019 | 246463 | 0.120 |
| 24 | 0.890 | 0.037 | 259814 | 0.220 | 0.890 | 0.020 | 259814 | 0.120 |
| 25 | 0.920 | 0.038 | 273671 | 0.220 | 0.920 | 0.021 | 273671 | 0.120 |
| 26 | 0.950 | 0.039 | 288065 | 0.220 | 0.950 | 0.021 | 288065 | 0.120 |
| 27 | 0.980 | 0.041 | 303026 | 0.220 | 0.980 | 0.018 | 303026 | 0.100 |
| 28 | 1.010 | 0.042 | 318591 | 0.220 | 1.010 | 0.019 | 318591 | 0.100 |
| 29 | 1.040 | 0.043 | 334795 | 0.220 | 1.040 | 0.020 | 334795 | 0.100 |
| 30 | 1.070 | 0.036 | 351678 | 0.180 | 1.070 | 0.020 | 351678 | 0.100 |
| 31 | 1.100 | 0.037 | 369286 | 0.180 | 1.100 | 0.021 | 369286 | 0.100 |
| 32 | 1.130 | 0.038 | 387664 | 0.180 | 1.130 | 0.021 | 387664 | 0.100 |
| 33 | 1.160 | 0.039 | 406866 | 0.180 | 1.160 | 0.022 | 406866 | 0.100 |
| 34 | 1.190 | 0.040 | 426947 | 0.180 | 1.190 | 0.018 | 426947 | 0.082 |
| 35 | 1.220 | 0.041 | 447969 | 0.180 | 1.220 | 0.019 | 447969 | 0.082 |
| 36 | 1.250 | 0.042 | 470000 | 0.180 | 1.250 | 0.019 | 470000 | 0.082 |
| 37 | 1.280 | 0.043 | 493115 | 0.180 | 1.280 | 0.020 | 493115 | 0.082 |
| 38 | 1.310 | 0.037 | 517395 | 0.150 | 1.310 | 0.020 | 517395 | 0.082 |
| 39 | 1.340 | 0.038 | 542931 | 0.150 | 1.340 | 0.021 | 542931 | 0.082 |
| 40 | 1.370 | 0.039 | 569823 | 0.150 | 1.370 | 0.021 | 569823 | 0.082 |
| 41 | 1.400 | 0.039 | 598182 | 0.150 | 1.400 | 0.022 | 598182 | 0.082 |
| 42 | 1.430 | 0.040 | 628131 | 0.150 | 1.430 | 0.018 | 628131 | 0.068 |
| 43 | 1.460 | 0.041 | 659808 | 0.150 | 1.460 | 0.019 | 659808 | 0.068 |
| 44 | 1.490 | 0.042 | 693366 | 0.150 | 1.490 | 0.019 | 693366 | 0.068 |
| 45 | 1.520 | 0.043 | 728980 | 0.150 | 1.520 | 0.019 | 728980 | 0.068 |
| 46 | 1.550 | 0.044 | 766842 | 0.150 | 1.550 | 0.020 | 766842 | 0.068 |
| 47 | 1.580 | 0.045 | 807174 | 0.150 | 1.580 | 0.020 | 807174 | 0.068 |
| 48 | 1.610 | 0.036 | 850225 | 0.120 | 1.610 | 0.021 | 850225 | 0.068 |
| 49 | 1.640 | 0.037 | 896279 | 0.120 | 1.640 | 0.021 | 896279 | 0.068 |
| 50 | 1.670 | 0.038 | 945663 | 0.120 | 1.670 | 0.021 | 945663 | 0.068 |
| 51 | 1.700 | 0.038 | 998750 | 0.120 | 1.700 | 0.022 | 998750 | 0.068 |
| 52 | 1.730 | 0.039 | 1055974 | 0.120 | 1.730 | 0.018 | 1055974 | 0.056 |
-
Weil die einzugebenden Jahre von 2007 bis 2012 reichen, lautet gemäß der Gleichung 2-1 der Abbildungs-Datenwert (P
n) gemäß der Gleichung 2-1 wie folgt:
-
Wenn die ADC-Referenzspannung 2,5 V beträgt, beträgt der Referenz-Widerstand (R
f) 470 kΩ und ist der Bereich der Zeitänderung auf den Bereich zwischen 0,5 und 0,1 beschränkt, entsprechend der Gleichung 2-2, wobei die minimale Einheit der Messung (Schrittweite; step) wie folgt lautet:
-
Gemäß der Gleichung 2-3 kann man die Zeitdifferenz (ΔT) und den äquivalenten Kapazitätswert (CA) entsprechend den in das Biosensor-Messgerät einzugebenden Datenwerte berechnen (siehe Tabelle 3 oben).
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 4637403 [0004]
- EP 0351891 [0005]
- US 5053199 [0006]
- US 5366609 [0007]
Tabelle 3 (Fortsetzung)
