ES2153333T3 - Medidor biosensor con metodo y sistema de estimacion de la temperatura ambiente. - Google Patents
Medidor biosensor con metodo y sistema de estimacion de la temperatura ambiente.Info
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Abstract
TEXTO
Description
Medidor biosensor con método y sistema de
estimación de la temperatura ambiente.
Este invento se refiere a medidores bionsensores
para determinar la presencia de un analito en una muestra biológica,
a tal determinación sensible a la temperatura ambiente y, más
particularmente, a un método y a un sistema para estimar tal
temperatura ambiente.
Los instrumentos biosensores se utilizan, con
frecuencia, para la detección de diversos niveles de analito en
muestras de sangre (por ejemplo, glucosa y colesterol). Tales
instrumentos emplean tiras de ensayo desechables con una cavidad o
zona de reacción para recibir una muestra de sangre. Las lecturas de
analito obtenidas a partir de tales instrumentos dependen de la
temperatura ambiente que rodea a la cavidad para la muestra o a la
zona de reacción. Varios instrumentos de la técnica anterior emplean
sensores térmicos externos o realizan un intento de controlar la
temperatura de la zona de reacción. Si bien los sensores externos de
temperatura son capaces de reaccionar rápidamente a un cambio de
temperatura, en determinadas circunstancias eso se convierte en un
perjuicio en vez de en un atributo. Por ejemplo, si un instrumento
biosensor es lo bastante pequeño para que un usuario lo sostenga en
la mano, cuando ese instrumento se coloca sobre una superficie pude
producirse un rápido cambio de temperatura que invalidará las
subsiguientes lecturas bioquímicas - hasta que se haya estabilizado
la lectura de la temperatura ambiente. Si el instrumento biosensor
está activado mediante pilas, no resulta práctico controlar la
temperatura en la zona de reacción, ya que tal acción requiere un
gasto de potencia demasiado grande de la pila del instrumento.
La técnica anterior incluye varias divulgaciones
de instrumentos biosensores que emplean corrección de temperatura.
En la patente norteamericana 5.108.564 de Szuminsky y otros, se
describe un instrumento biosensor que mide concentraciones de
glucosa en sangre. El instrumento depende de una reacción en la que
la glucosa, en presencia de una enzima, cataliza una reacción de
ferricianuro de potasio a ferrocianuro de potasio. Después de
completada la reacción, se aplica un voltaje a través de una zona de
reacción y se provoca una inversión de la reacción, con la
generación asociada de una corriente, pequeña pero mensurable. Esa
corriente se denomina corriente de Cottrell y, dependiendo de la
concentración de glucosa en la zona de reacción, sigue una curva
predeterminada durante la reacción inversa. Determinando la posición
de la curva, puede obtenerse una indicación de la concentración de
glucosa.
En el documento EP 0242644 A2 se describen,
también, problemas relacionados con la influencia de las variaciones
de temperatura sobre la precisión de las mediciones analíticas. Este
documento se refiere al análisis de componentes de la sangre durante
una transfusión sanguínea. Debido al hecho de que la sangre está
mezclada con una solución fisiológicamente compatible, que está a
temperatura ambiente, el proceso implica variaciones de temperatura
relativamente grandes y rápidas. Estas variaciones son vigiladas por
un sensor de temperatura que está situado directamente en la
corriente sanguínea, junto con sensores electroquímicos. Con el fin
de compensar las variaciones de la temperatura del líquido de
muestra durante el proceso de medición, se selecciona una
temperatura representativa en un instante en el que se realiza la
contribución más significativa a la amplitud de la curva de
respuesta de cada sensor particular. Se consideran factores tales
como la profundidad de inmersión del sensor en la sangre y el grado
de intercambio de gas entre una membrana del sensor y la sangre en
circulación.
La solicitud de patente europea 047198682 de
Tsutsumi y otros describe un sistema de medición de glucosa en
sangre que emplea tiras de ensayo desechables. El sistema de
Tsutsumi y otros detecta la presencia de una muestra de sangre
percibiendo una resistencia a través de un par de electrodos.
Emplea, además, una pluralidad de tiras a modo de muestras, cada una
de las cuales tiene un valor de resistencia específico que la
distingue de otras tiras. Cada una de esas tiras tiene una
aplicación particular, por ejemplo, para uso durante un modo de
ajuste del instrumento; durante un modo de compensación de error;
durante un modo de calibración; etc.
La patente norteamericana 5.243.516 enseña un
instrumento biosensor que emplea la relación de la curva de
"Cottrell" para determinar concentraciones de glucosa en
sangre. En la solicitud de patente de White, se utiliza la razón
entre las muestras corrientes y los momentos en que se toman éstas
para determinar si el flujo corriente a través de una zona de
reacción de una tira de ensayo sigue, de hecho, la relación de
Cottrell.
La patente norteamericana 4.420.564 de Tsuji y
otros, describe un analizador de azúcar que emplea una celda de
reacción que tiene un sensor de enzimas fijo de membrana y un
electrodo de medición. El sistema de Tsuji y otros incluye varios
procedimientos de fallo/acierto, uno para determinar que la reacción
está teniendo lugar dentro de límites de temperatura específicamente
definidos y un segundo para determinar si una curva de reacción se
mantiene dentro de un margen predeterminado.
En la técnica anterior precedentemente enumerada,
que indica una necesidad de percibir una temperatura, se obtienen
valores de temperatura mediante sensores de la misma y se utilizan
directamente los valores percibidos. Las variaciones de esas
temperaturas percibidas pueden dar origen a una variación sustancial
de las lecturas bioquímicas y provocar salidas erróneas. Como tales
lecturas son de vital importancia para el usuario y, sin son
erróneas, pueden tener como consecuencia la mala administración de
medicamentos, es vital evitar las lecturas erróneas. Así, tales
instrumentos biosensores deben incluir medios para evitar lecturas
erróneas resultantes de entradas erróneas de la temperatura
ambiente.
En consecuencia, un objeto de este invento es
proporcionar un instrumento biosensor con un método y medios para
proporcionar valores exactos de temperatura con el fin de permitir
indicaciones de valores de analitos apropiadas.
Otro objeto de este invento es proporcionar un
instrumento biosensor con un sensor de temperatura que sea
resistente a rápidos desplazamientos de temperatura resultantes de
cambios ambientales y que, todavía, proporcione valores exactos de
la temperatura ambiente para permitir determinaciones de
analitos.
Estos objetos se consiguen por el método de la
reivindicación 1 y el sistema de la reivindicación 12.
Se proporciona un medidor biosensor que determine
un valor de un analito en una muestra biológica. El medidor emplea
un algoritmo para determinar el valor del analito, cuyo valor
depende de la temperatura ambiente en torno a la muestra biológica
cuando está presente en una zona de reacción. El medidor biosensor
incluye un procesador y un sensor de temperatura. El sensor de
temperatura se posiciona dentro de la estructura del medidor y, por
tanto, ofrece una respuesta retardada a cambios de la temperatura
ambiente. El medidor lleva a cabo un método de estimación de la
temperatura ambiente para superar la respuesta retardada al cambio
de temperatura. El método comienza adquiriendo el medidor, en forma
repetitiva y periódicamente, lecturas de temperatura a partir del
sensor de temperatura cuando el medidor biosensor se encuentra en un
estado conectado y en un estado desconectado. Cuando el medidor se
encuentra en estado conectado, el algoritmo estima la temperatura
ambiente empleando, por lo menos, las dos lecturas de temperatura
más recientes y extrapolando a partir de ellas para obtener una
estimación de la temperatura ambiente. Las lecturas de temperatura
son adquiridas por el medidor a primeros intervalos, cuando el
medidor se encuentra en estado desconectado y a segundo intervalos,
más cortos, cuando se encuentra en estado conectado, ocurriendo las
extrapolaciones de temperatura solamente cuando el medidor se
encuentra en estado conectado.
La fig. 1 es una vista en perspectiva de un
medidor biosensor que incorpora el invento.
La fig. 2 es un diagrama de bloques de la
circuitería contenida en el medidor biosensor de la fig. 1.
La fig. 3 es un diagrama de formas de onda que
ilustra un voltaje de excitación aplicado a un electrodo de
excitación de una tira de ensayo desechable utilizada con el medidor
de la fig. 1, y una corriente de percepción resultante, determinada
a partir de un electrodo de percepción de la tira de muestra
desechable.
La fig. 4 indica un cambio de la temperatura
ambiente y un cambio resultante de la temperatura percibida en un
sensor de temperatura dentro del medidor de la fig. 1.
La fig. 5 es un diagrama de operaciones de alto
nivel que ilustra el procedimiento seguido por el método del
invento.
Refiriéndonos ahora a la fig. 1, un medidor
biosensor 10 incluye un dispositivo de presentación 12 de cristal
líquido, pulsadores de control 14 y una ranura 16 para recibir una
tira de ensayo 18 desechable. La tira de ensayo 18 contiene una
cavidad 20 (es decir, una zona de reacción) que abarca un par de
electrodos conductores 24 y 26. Una capa (no mostrada) de reactivos
enzimáticos se superpone a los electrodos 24 y 26 en la cavidad 20 y
proporciona un sustrato sobre el que puede disponerse una muestra de
fluido que contiene el analito.
La tira de ensayo 18 desechable tiene una
abertura 28 que deja expuestos los extremos distales de los
electrodos 24 y 26 y hace que estén disponibles para conexión
eléctrica en el interior del medidor biosensor 10 (conexiones
eléctricas no mostradas en la Fig. 1).
Un sensor de temperatura 30 (ilustrado en línea
interrumpida) está posicionado dentro del alojamiento del medidor
biosensor 10 y proporciona entradas continuadas de valores de
temperatura a un microprocesador contenido dentro del medidor
biosensor 10. La posición del sensor 30 de temperatura dentro del
medidor biosensor 10 hace que esté aislado de los cambios de
temperatura inmediatos que se produzcan en el ambiente, en el
exterior del medidor. Como consecuencia, el sensor 30 de temperatura
responderá a un cambio de la temperatura ambiente, pero lo hará en
forma retardada y en el transcurso de una pluralidad de constantes
de tiempo térmicas, siendo la dimensión de la constante de tiempo
función del aislamiento contra la temperatura del sensor 30 de
temperatura respecto del ambiente.
Con referencia a la fig. 2, en ella se muestra
una vista esquemática de circuitería dentro del medidor biosensor
10, con una tira de ensayo desechable 18 introducida en la ranura
16. Una fuente 32 de voltaje de excitación proporciona un voltaje
variable a un contacto 34 que hace conexión con el electrodo 24
cuando una tira de ensayo desechable 18 está en posición dentro del
medidor 10. Un contacto 36 permite alimentar una corriente desde el
electrodo 26 a un amplificador 38 de percepción, cuya salida (un
voltaje) es alimentada, a su vez, a un convertidor de analógico en
digital (A/D) 40. El sensor 30 de temperatura proporciona, también,
su salida a un convertidor A/D 42. Las salidas de los convertidores
A/D 40 y 42 son aplicadas a una línea común de transmisión 44 que
proporciona comunicaciones entre módulos contenidos dentro del
medidor biosensor 10. Un microprocesador 46 con una unidad de
presentación 12 asociada, proporciona un control global del
funcionamiento del medidor biosensor 10. El microprocesador 46
posee, también, en él una diversidad de funciones 50 de
temporización cuyo uso resultará evidente a partir de la descripción
que sigue.
La fuente 32 de voltaje de excitación recibe sus
órdenes desde el microprocesador 46 por la línea común 44 de
transmisión y, en respuesta a estas órdenes, aplica niveles
variables de potencial de excitación al electrodo 24. Una llave 52
de memoria de sólo lectura puede enchufarse en el medidor biosensor
10 y contiene una memoria no volátil que incluye constantes y otros
datos requeridos para llevar a cabo los procedimientos de
determinación de analito requeridos del medidor 10. La llave 52 de
ROM se enchufa en la parte más superior del medidor 10, como se
muestra en la fig. 1. En general, una llave 52 de ROM acompañará a
cada tanda de tiras de ensayo desechables 18 y contendrá diversas
constantes que permitirán que el medidor 10 ajuste sus parámetros de
medición para adaptarse a las características de la tanda específica
de tiras de ensayo desechables 18.
En este ejemplo, se supondrá que la muestra que
contiene el analito es una gota de sangre que está siendo sometida a
una determinación de glucosa. Una tira de ensayo desechable para una
determinación de glucosa incluirá, en la cavidad 20, los siguientes
reactivos: una enzima, un electrolito, un mediador, formadores de
película y un tampón. Por ejemplo, la enzima puede ser glucosa
oxidasa o glucosa deshidrogenasa; el tampón puede ser orgánico o
inorgánico; el electrolito puede ser cloruro de potasio o cloruro de
sodio; el mediador es, preferiblemente, ferricianuro de potasio y
los formadores de película comprenden gelatina y propiofina. (Si la
celda de ensayo ha de emplearse para la determinación de una
concentración de colesterol, la enzima sería, preferiblemente,
colesterol oxidasa con o sin un aditivo de colesterol esterasa. El
tampón sería, preferiblemente, inorgánico e incluiría un electrolito
tal como cloruro de potasio o cloruro de sodio. En este caso, se
utilizarían dos mediadores, por ejemplo, ferricianuro y quinonas y
se dispondrían en la película de gelatina como se ha indicado
anteriormente).
Como la química empleada para llevar a cabo tales
determinaciones de analitos es conocida en la técnica, no se
describirá con detalles significativos. Baste decir que una
determinación de glucosa se realiza poniendo inicialmente en la
cavidad 20 una muestra de sangre. La glucosa de esta muestra da
lugar a una reacción directa de ferricianuro de potasio a
ferrocianuro de potasio. La reacción directa tiene lugar hasta
completarse durante un período de incubación. Una aplicación
subsiguiente de un voltaje de excitación a un electrodo de la tira
de ensayo desechable 18 provocará la creación de una pequeña
corriente en el electrodo opuesto, que resulta de una reacción
inversa de ferrocianuro de potasio de vuelta a ferricianuro de
potasio. El flujo de electrones durante la reacción inversa es
percibido y medido en varios puntos con el fin de permitir la
determinación de que la reacción está siguiendo una curva de
Cottrell y, además, determinar el valor de la curva de Cottrell. Ese
valor es indicativo de la concentración de glucosa. Sin embargo,
cualquier valor de glucosa resultante, debe corregirse para tener en
cuenta la temperatura ambiente.
Los potenciales de excitación suministrados por
la fuente 32 de voltaje de excitación al electrodo 24 se ilustran
mediante el trazo 60 en la fig. 3. La corriente de percepción
resultante, determinada por el amplificador de percepción 38, se
representa mediante el trazo 62. Inicialmente, la fuente 32 de
voltaje de excitación aplica un nivel 64 al electrodo 24. Cuando en
la cavidad 20 se dispone una muestra de sangre, se obtiene como
resultado un impulso de corriente 66 que le indica al
microprocesador 46 que comienza un período de incubación. En ese
momento, se retira el valor 64 de voltaje de excitación del
electrodo 24 (nivel 68) para permitir que tenga lugar una reacción
entre la gota de sangre y los reactivos. Al término del período de
incubación, la fuente 32 de voltaje de excitación aplica un nivel de
voltaje 70 al electrodo 24. Como respuesta, el amplificador 38 de
percepción detecta y mide varias corrientes que circulan al
electrodo 26 (como se muestra mediante el trazo 72).
Suponiendo que la corriente percibida a través de
la cavidad 20 sigue la relación de Cottrell, los valores de
corriente percibidos a lo largo de la curva 72 se desplazarán hacia
arriba o hacia abajo, dependiendo del nivel de glucosa presente en
la muestra de sangre. El microprocesador 46, juntamente con la llave
52 de ROM emplea las mediciones tomadas a lo largo de la curva 72
para determinar la posición de ésta y deriva un valor de glucosa a
partir de ellas. Con el fin de alterar el valor de glucosa
resultante así determinado, debe determinarse la temperatura
ambiente y aplicarse una corrección. Solamente después de haberse
realizado tal corrección, se le ofrece al usuario el valor de
glucosa en el dispositivo 12 de presentación.
Refiriéndonos a las figs. 4 y 5, se describirá el
procedimiento de estimación de temperatura empleado por un medidor
biosensor 10. Como se desea aislar el sensor 30 de temperatura de
los cambios rápidos de ésta, el sensor 30 de temperatura se monta
dentro del medidor biosensor 10 con el fin de aislarlo algo de la
temperatura ambiente. Como resultado, cuando se produce un cambio de
la temperatura ambiente, el sensor térmico 30 comenzará a alterar su
salida en consecuencia, pero sólo llegará al valor real de la
temperatura ambiente después de haber pasado una pluralidad de
constantes de tiempo térmicas. Una constante de tiempo térmica para
el medidor biosensor 10 es el tiempo requerido para que el sensor 30
de temperatura pase, aproximadamente, por un 60 por ciento de la
diferencia de temperatura entre la temperatura de partida del sensor
térmico 30 y la temperatura ambiente real.
En un medidor que ha sido construido de acuerdo
con este invento, la constante de tiempo térmica es,
aproximadamente, diez minutos. Con el fin de que el sensor 30 de
temperatura pase por el noventa por ciento de la diferencia de
temperatura entre la temperatura de partida del sensor térmico 30 y
la temperatura ambiente, se requiere el paso de cuatro constantes de
tiempo o de cuarenta minutos -si el medidor biosensor 10 ha de
esperar a tal ocurrencia.
Evidentemente, no es deseable que el usuario
espere cuarenta minutos para obtener una lectura de glucosa precisa.
Como resultado, se ha determinado que pueden obtenerse lecturas de
glucosa precisas estimando la temperatura ambiente a partir de unas
pocas lecturas de temperatura del sensor 30 de temperatura. Esas
lecturas se obtienen durante un corto período de tiempo, por
ejemplo, característicamente inferior a un minuto. Con el fin de
conseguir tal estimación de temperatura, por lo menos deben estar
disponibles dos percepciones de temperatura para que el
microprocesador 46 realice los cálculos. Una de tales lecturas de
temperatura se denominará en lo que sigue T_{old} (T_{antigua})
y una lectura de temperatura posterior se denominará T_{new}
(T_{nueva}).
Con el fin de que un usuario no tenga que esperar
que se obtengan dos lecturas de temperatura, se hace que el medidor
bionsensor 10 tome lecturas de temperatura a intervalos periódicos,
aún cuando se encuentre en estado desconectado. En dicho estado
desconectado, al microprocesador se le proporciona energía
suficiente para que tome una lectura de temperatura del sensor 30 de
temperatura cada tres minutos. Esa lectura de temperatura se
almacena como T_{nueva}, mientras que la anterior T_{nueva}
sustituye al valor T_{antigua} previo almacenado en la RAM del
microprocesador 46. Evidentemente, los expertos en la técnica
comprenderán que el tiempo de tres minutos no es crítico y que se le
puede hacer variar de acuerdo con las necesidades del medidor.
Cuando el usuario conecta subsiguientemente el
medidor 10, el microprocesador 46 obtiene, entonces, lecturas del
sensor 30 de temperatura cada treinta segundos, para obtener valores
de T_{nueva}.La primera de tales lecturas de T_{nueva} después
de la conexión se combinará con la lectura T_{antigua} ya
almacenada en la RAM del microprocesador 46. A partir de esas dos
lecturas, se realiza una extrapolación inicial para determinar
T_{ambiente} (T_{ambiente}). Después, se toman nuevas lecturas
de temperatura T_{nueva} y, cada vez, se desprecia un valor de
T_{antigua} y se le sustituye por la lectura de T_{nueva}previa,
que se convierte en el valor de T_{antigua}. De tal manera, el
medidor 10 es capaz de proporcionar valores de T_{ambiente} muy
rápidamente después de la conexión y, de acuerdo con ellos, pueden
realizarse modificaciones apropiadas al valor de glucosa.
Con referencia a la fig. 4, se supone que
T_{ambiente} varía desde el valor 80 al valor 82. Asimismo, se
supone que el medidor 10 se encuentra en estado desconectado hasta
que han pasado 10 minutos, en cuyo momento, es conectado. Hasta el
instante t=10, se toman, y se almacenan, lecturas de temperatura
cada tres minutos (durante el estado de desconectado). Cuando se
conecta el medidor, comienzan a tomarse lecturas de temperatura cada
treinta segundos y se realizan extrapolaciones de temperatura
después de cada una de tales lecturas. Cuando T_{ambiente} cambia
del nivel 80 al nivel 82, la salida 84 del perceptor 30 de
temperatura comienza a aproximarse a la nueva temperatura ambiente
(nivel 82) en forma exponencial. Los valores de lectura de
temperatura de salida procedentes del sensor 30, tomados durante
este tiempo, permiten que el microprocesador 46 realice una
estimación de T_{ambiente} de acuerdo con la siguiente
relación:
(A)T_{ambiente} = T_{nueva}
+ \frac{T_{nueva}-T_{antigua}}{e^{m\Delta
t}-1}
Donde:
m = inversa de la constante de tiempo térmica del
material (en segundos); y
\Deltat = el tiempo en segundos transcurrido
entre la adquisición de T_{nueva} y T_{antigua}.
Se describirá, con referencia a la fig. 5, el
procedimiento de estimación de la temperatura ambiente empleado por
el microprocesador 46. Como se indica mediante el símbolo de
decisión 100, si el medidor 10 está desconectado, se realiza una
determinación para ver si han transcurrido tres minutos desde la
última lectura de temperatura (símbolo de decisión 102). Si no han
transcurrido tres minutos, el procedimiento se recircula.
Al pasar los tres minutos, se toma una nueva
lectura de temperatura T_{nueva} (símbolo 104). La lectura de
temperatura antigua T_{antigua} es sustituida por la lectura de
temperatura T_{nueva} previa (símbolo 106). El procedimiento
recircula entonces para determinar, de nuevo, si el medidor 10 ha
sido conectado o desconectado.
Una vez conectado el medidor 10, se determina el
tiempo \Deltat transcurrido desde la última lectura de temperatura
y se compara con un valor de tiempo de umbral obtenido de la
memoria. Si el valor \Deltat supera al valor de umbral (por
ejemplo, treinta segundos), se toma una nueva lectura de temperatura
T_{nueva} y se almacena con T_{antigua} (símbolo 110). Si el
tiempo \Deltat transcurrido es menor que el valor del tiempo de
umbral, el procedimiento se recircula esperando a que transcurra una
cantidad de tiempo apropiada.
El valor del tiempo de umbral antes mencionado
para \Deltat se emplea para evitar que el microprocesador 46
realice extrapolaciones basándose en lecturas de temperatura que se
toman demasiado próximas en el tiempo. Tales lecturas provocarían un
error sustancial que falsearía la estimación de temperatura. Como
puede verse a partir de la ecuación A, a medida que decrece el valor
de \Deltat, el valor de e^{\Delta t} se aproxima a la unidad.
Como consecuencia, si \Deltat se hace demasiado pequeño, el factor
1/(e^{m\Delta t}-1) se hace grande. Este factor
puede multiplicar mucho los pequeños errores de la medición de
T_{nueva} y de T_{antigua} y dar como resultado una desviación
equivocada del valor de T_{ambiente} finalmente calculado.
Una vez que se ha tomado una nueva lectura de
temperatura T_{nueva}, se calcula una parte de la ecuación A
(símbolo 112) como sigue:
(B)X1 = \frac{1}{e^{m\Delta
t}-1}
Una vez calculada la ecuación B, se determina si
la nueva temperatura T_{nueva} percibida, menos la temperatura
antigua T_{antigua} es menor que un valor \DeltaT de umbral de
temperatura (símbolo de decisión 114). El valor de umbral \DeltaT
se obtiene a partir de la llave 52 de ROM. En el caso de que ambas,
T_{nueva} y T_{antigua} sean muy parecidas, es posible que el
algoritmo de estimación pueda mostrar, realmente, un movimiento
significativo de temperatura cuando, de hecho, la diferencia podría
deberse por completo a ruido. Por tanto, la diferencia entre
T_{nueva} y T_{antigua} se compara con un umbral \DeltaT de
estimación de temperatura obtenido a partir de la llave 52 de ROM.
Si la diferencia de temperatura es mayor que el umbral \DeltaT,
entonces se garantiza una estimación completa de temperatura. Sin
embargo, si la diferencia entre las muestras de temperatura es menor
que el valor \DeltaT obtenido a partir de la llave 52 de ROM, se
supone que las muestras de temperatura son esencialmente idénticas y
no se deduce que se haya producido movimiento alguno de la
temperatura durante todo el tiempo \DeltaT (indicando que,
probablemente, el medidor 10 se encuentra en equilibrio). Por tanto,
no se necesita estimación de temperatura y puede utilizarse
T_{nueva} como la nueva temperatura ambiente.
Por el contrario, si la diferencia de temperatura
entre T_{nueva} y T_{antigua} es igual o mayor que el valor de
umbral \DeltaT, se calcula la ecuación (C) como se muestra en el
símbolo 118:
(C)T_{ambiente} = T_{nueva}
+ [(T_{nueva} -
T_{antigua})X1]
La ecuación (C) permite obtener una nueva
estimación de T_{nueva}. Se actualiza entonces el valor
previamente almacenado de T_{ambiente} con el nuevo valor (símbolo
120). El nuevo valor de T_{ambiente} es comparado entonces con los
valores de límite funcionales obtenidos de la llave 52 de ROM
(símbolo de decisión 122). Si T_{ambiente} no se encuentra dentro
de los límites de funcionamiento apropiados, se aborta la prueba
(símbolo 124). Si se encuentra que T_{ambiente} está dentro de los
límites de funcionamiento apropiados, entonces se emplea
T_{ambiente} para compensar el valor de la lectura de glucosa
(símbolo 126). Tales valores límite de funcionamiento son los
límites del algoritmo de corrección de temperatura (por ejemplo,
entre 18ºC y 32ºC).
Debe comprenderse que la anterior descripción es,
únicamente, ilustrativa del invento. A los expertos en la técnica se
les pueden ocurrir diversas alternativas y modificaciones, sin
apartarse del invento. Por ejemplo, aunque en la fig. 2 se muestran
dos convertidores A/D, 40 y 42, un solo convertidor A/D para ambas
entradas funcionará igualmente bien. En consecuencia, el presente
invento pretende abarcar todas las citadas alternativas,
modificaciones y variaciones que caigan dentro del alcance de las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (14)
1. Método para determinar la presencia de un
analito en una muestra biológica por medio de un medidor biosensor,
dependiendo un valor determinado del analito de la temperatura
ambiente en torno a dicha muestra biológica, incluyendo dicho
medidor biosensor un procesador y un sensor de temperatura, estando
posicionado dicho sensor de temperatura dentro del citado medidor y
ofreciendo, por tanto, una respuesta retardada a cambios de dicha
temperatura ambiente,
comprendiendo dicho método un método de
estimación y de compensación de temperatura controlado por dicho
procesador para superar dicha respuesta retardada, y que comprende
las operaciones de:
- (a)
- adquirir periódicamente lecturas de temperatura a partir de dicho sensor de temperatura cuando dicho medidor biosensor se encuentra tanto en un estado CONECTADO como en un estado DESCONECTADO;
- (b)
- estimar dicha temperatura ambiente, cuando dicho medidor biosensor está en dicho estado CONECTADO, empleando por lo menos las dos lecturas de temperatura más recientes; y
- (c)
- emplear dicha temperatura ambiente estimada en la operación (b) para compensar un valor de analito determinado.
2. El método como se reivindica en la
reivindicación 1, en el que en la operación b se estima dicha
temperatura ambiente utilizando dichas dos lecturas de temperatura
más recientes y extrapolando a partir de ellas para determinar dicha
estimación de la mencionada temperatura ambiente.
3. El método como se reivindica en la
reivindicación 2, que comprende las siguientes operaciones
adicionales, a realizar después de poner el medidor en el estado
CONECTADO:
hallar una diferencia de tiempo desde la última
lectura de temperatura para generar una señal de tiempo
transcurrido;
comparar el tiempo transcurrido con un valor de
umbral;
si el tiempo transcurrido es menor que el valor
de umbral, provocar la recirculación del procedimiento para esperar
a que transcurra una cantidad de tiempo apropiada.
4. El método como se reivindica en la
reivindicación 2, en el que dichas lecturas de temperatura son
adquiridas a primeros intervalos cuando dicho medidor se encuentra
en dicha estado DESCONECTADO, y a segundos intervalos más cortos
cuando dicho medidor esta en dicho estado CONECTADO, empleando dicho
medidor biosensor una lectura de temperatura adquirida cuando dicho
medidos se encuentra en dicho estado DESCONECTADO y una lectura de
temperatura cuando dicho medidor está en dicho estado CONECTADO,
para determinar dicha estimación de temperatura.
5. El método como se reivindica en la
reivindicación 1, en el que dicha operación de estimación solamente
se realiza cuando una diferencia de temperatura entre dichas dos
lecturas de temperatura más recientes supera un valor de umbral de
diferencia de temperatura, empleándose una última lectura de
temperatura como dicha temperatura ambiente cuando no se supera
dicho valor de umbral.
6. El método como se reivindica en la
reivindicación 1, en el que en dicha operación de estimación se
extrapolan dichas dos lecturas de temperatura más recientes,
T_{antigua} y T_{nueva} para obtener T_{ambiente}, empleando
la expresión
T_{ambiente} = T_{nueva} +
\frac{T_{nueva}-T_{antigua}}{e^{m\Delta
t}-1}
donde:
m = inversa de la constante de tiempo térmica del
medidor;
\Deltat = el tiempo transcurrido entre la
adquisición de T_{nueva} y T_{antigua}.
7. El método como se reivindica en la
reivindicación 6, en el que T_{antigua} es adquirida cuando dicho
medidos se encuentra en dicho estado DESCONECTADO, y dicho medidor
es conmutado al estado CONECTADO y se adquiere una lectura de
T_{nueva}, comprendiendo el método las operaciones adicionales
de:
determinar un tiempo transcurrido entre los
momentos en que se adquieren los valores de T_{antigua}y
T_{nueva};
comparar dicho tiempo transcurrido determinado
con un umbral de tiempo; y
desechar dicha lectura de T_{nueva} cuando
dicho tiempo transcurrido no es, por lo menos, igual a dicho umbral
de tiempo transcurrido.
8. El método como se reivindica en la
reivindicación 6, que comprende las siguientes operaciones
adicionales:
hallar un valor de diferencia de temperatura
entre T_{nueva} y T_{antigua};
comparar dicho valor de diferencia de temperatura
con un valor de umbral de diferencia de temperatura; y
emplear la lectura de T_{nueva} como nuevo
valor de T_{ambiente} cuando dicho valor de diferencia de
temperatura es inferior a dicho valor de umbral de diferencia de
temperatura, basándose en la suposición de que dicho medidor
biosensor se encuentra a una temperatura estable.
9. El método como se reivindica en una cualquiera
de las reivindicaciones 5 u 8, en el que dicho medidor biosensor
incluye un chip de memoria de sólo lectura enchufable, y en el que
dicho valor de umbral de diferencia de temperatura se adquiere a
partir de dicho chip de memoria de sólo lectura enchufable.
10. El método como se reivindica en la
reivindicación 6, en el que dicho medidor biosensor funciona cuando
dicho valor de T_{ambiente} cae dentro de límites de temperatura
de funcionamiento establecidos.
11. El método como se reivindica en la
reivindicación 10, en el que dicho medidor biosensor incluye un chip
de memoria de sólo lectura enchufable, y en el que dichos límites de
temperatura de funcionamiento son adquiridos a partir de dicho chip
de memoria de sólo lectura enchufable.
12. Sistema para determinar la presencia de un
analito en una muestra biológica, que comprende
tiras de ensayo desechables;
un medidor biosensor que incluye un procesador y
un sensor de temperatura, estando dicho sensor de temperatura
posicionado dentro del citado medidor y ofreciendo, por tanto, una
respuesta retardada a cambios de la temperatura ambiente; y
un chip de memoria de sólo lectura enchufable en
dicho medidor biosensor;
en el que dicho procesador del mencionado medidor
biosensor está programado para llevar a la práctica un método como
se ha reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones
precedentes.
13. El sistema reivindicado en la reivindicación
12, en el que dicho procesador está programado para llevar a la
práctica un método como se reivindica en la reivindicación 9, y
dicho chip de memoria enchufable contiene dicho valor de umbral de
diferencia de temperatura.
14. El sistema reivindicado en la reivindicación
12, en el que dicho procesador está programado para llevar a la
práctica un método como se reivindica en la reivindicación 11, y
dicho chip de memoria enchufable contiene dichos límites de
temperatura de funcionamiento.
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