JP2010505534A - 分析対象センサー - Google Patents

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Abstract

システム６００及び宿主の血管系の連続分析対象計測のための使用方法を提供する。一部の実施形態においては、連続グルコース計測システム６００は血管アクセス装置１２、センサー１４及びセンサー電子機器を包含し、システム６００は宿主の循環系と連絡する挿入のために構成されている。一つの実施形態において、分析対象を計測するためのシステムが提供され、ここでシステムは以下の成分、即ち：宿主の循環系と連絡しているように構成されている血管アクセス装置；及び、血管アクセス装置内に所在するように構成されている分析対象センサー、ここで分析対象センサーは循環系内の分析対象の濃度を計測するように構成されているもの、を含む。

Description

（発明の分野）
好ましい実施形態は一般的に宿主中の分析対象を計測するためのシステム及び方法に関する。
（発明の背景）
真性糖尿病は膵臓が十分なインスリンを生成できない（Ｉ型、又はインスリン依存性）及び／又はインスリンが有効とならない（２型、又は非インスリン依存性）障害である。糖尿病状態においては、罹患者は高血糖値を有し、これは小血管の崩壊を伴った生理学的混乱、例えば腎不全、皮膚潰瘍、又は眼部ガラス体内への出血を誘発する場合がある。血糖値降下反応（低血糖）はインスリンの不注意による過剰投薬により、或いは過剰な運動又は不十分な食餌摂取を伴った場合のインスリン又はグルコース低下剤の正常投薬の後に誘導される場合がある。
従来では、特定の状態（糖尿病の有無に関わらず）のために来院する者は１点血糖計により血糖レベルを試験され、これは典型的には快適ではない指穿刺又は採血を必要とし、そして患者の在院の間の病院職員の負担となっている。簡便でないために、血糖グルコースレベルは一般的に１日１回又は１時間１回までの低頻度で測定される。残念なことに、そのような時間間隔は広く離れすぎているために、高血糖又は低血糖の状態が自覚しないまま生じ、危険な副作用を被る場合がある。１点の値によって何らかの高血糖又は低血糖の状態を把握する可能性は低いのみならず、血中グルコース値の傾向（方向）は従来の方法に基づいては知りえない可能性が高い。このことは経験に基づいたインスリン療法の決定を行う能力を妨害している。
試料中の分析対象、例えばグルコースの存在又は非存在を測定することができる出力シグナルを与えるために電気化学的セルを使用している種々のセンサーが知られている。例えば電気化学的セルにおいては、電子的に活性である分析対象（又はそれから誘導された物質種）は電極において検出可能なシグナルを発生し、そしてこのシグナルは生物学的試料内の存在及び／又は量を検出又は計測するために使用することができる。一部の従来のセンサーにおいては、計測すべき分析対象と反応する酵素が提供され、そして反応の副生成物が電極において定性又は定量される。酵素は、分析対象に対して非常に特異的であることができ、そして更に分析対象自体が十分に電子的に活性でない場合に電子的に活性でありセンサーがそれに対して所望の出力を発生できる別の物質種を形成するために分析対象と相互作用させるために使用できるという利点を有している。１つの従来の電流滴定によるグルコースオキシダーゼ系のグルコースセンサーにおいては、固定化したグルコースオキシダーゼがグルコースの酸化を触媒して過酸化水素を形成し、これが次に分極電極を介した電流滴定（例えば電流の変化）により定量される。
第１の特徴において、分析対象を計測するためのシステムが提供され、ここでシステムは以下の成分、即ち：宿主の循環系と連絡しているように構成されている血管アクセス装置；及び、血管アクセス装置内に所在するように構成されている分析対象センサー、ここで分析対象センサーは循環系内の分析対象の濃度を計測するように構成されているもの、を含む。
第１の特徴の実施形態において、システムは流量制御装置を更に含む。
第１の特徴の実施形態において、流量制御装置はポンプ及び弁の少なくとも１つを含む。
第１の特徴の実施形態において、流量制御装置は循環系から試料を引き戻すように構成されている。
第１の特徴の実施形態において、試料は約５００マイクロリットル以下の容量を有する。
第１の特徴の実施形態において、試料は約５０マイクロリットル以下の容量を有する。
第１の特徴の実施形態において、流量制御装置は約０．００１ｍｌ／分〜約２．０ｍｌ／分の速度で試料を引き戻すように構成されている。
第１の特徴の実施形態において、速度は約０．０１ｍｌ／分〜約１．０ｍｌ／分である。
第１の特徴の実施形態において、流量制御装置は血管アクセス装置よりも実質的に遠方へは試料を引き戻さないように構成されている。
第１の特徴の実施形態において、流量制御装置は宿主の皮膚により定義される平面よりも実質的に遠方へは試料を引き戻さないように構成されている。
第１の特徴の実施形態において、流量制御装置は血管アクセス装置を経由し、そして循環系内に流体を輸液するように構成されている。
第１の特徴の実施形態において、流量制御装置は流体の温度は宿主の温度と実質的に平衡する速度で流体を輸液するように構成されている。
第１の特徴の実施形態において、流体は分析対象の既知濃度を有し、そしてセンサーは分析対象の既知濃度に関連するシグナルを計測するように構成された電子機器を含む。
第１の特徴の実施形態において、分析対象センサーのインビボ部分は約０．０２０インチ未満の幅を有する。
第１の特徴の実施形態において、分析対象センサーのインビボ部分は約０．０１０インチ未満の幅を有する。
第１の特徴の実施形態において、血管アクセス装置は単一の管腔を含む。
第１の特徴の実施形態において、血管アクセス装置は１８ゲージ以下のカテーテルを含む。
第１の特徴の実施形態において、血管アクセス装置は２２ゲージ以下のカテーテルを含む請求項１７記載のシステム。
第１の特徴の実施形態において、血管アクセス装置は側壁及び側壁内に配置された少なくとも１つのオリフィスを含み、ここでオリフィスは血液がこのオリフィスを通過できるように構成されている。
第１の特徴の実施形態において、センサーの少なくとも一部分に血液は接触できるようにオリフィスは構成されている。
第１の特徴の実施形態において、センサーは先端を有し、ここでセンサーの先端は血管アクセス装置内部に配置されている。
第１の特徴の実施形態において、センサーの先端は血管アクセス装置の先端から約２ｃｍ以下に配置されている。
第１の特徴の実施形態において、センサーの少なくとも一部分は血管アクセス装置の外部に伸長するように構成されている。
第１の特徴の実施形態において、センサーの少なくとも一部分は血管アクセス装置の外部に間欠的に突出するように構成されている。
第１の特徴の実施形態において、分析対象センサーは生物不活性物質又は生物活性物質を自身内に又は自身上に更に含む。
第１の特徴の実施形態において、生物活性剤はビタミンＫ拮抗剤、ヘパリン群の抗凝固剤、血小板凝集阻害剤、酵素、直接トロンビン阻害剤、ダビガトラン、デフィブロチド、デルマタンスルフェート、フォンダパリヌクス及びリバロキサバンよりなる群から選択される物質少なくとも１つを含む。
第２の特徴において、分析対象を計測するためのシステムが提供され、システムは以下の成分、即ち：宿主の循環系と連絡しているように構成されている血管アクセス装置；血管アクセス装置内に所在するように構成されている分析対象センサー、ここで分析対象センサーは循環系内の分析対象の濃度を計測するように構成されているもの；及び、流量制御装置、を含む。
第２の特徴の実施形態において、流量制御装置は弁を含む。
第２の特徴の実施形態において、弁は第１の分別位置及び第２の分別位置を含む。
第２の特徴の実施形態において、約０．５秒〜約１０．０秒の期間に渡って第１の位置と第２の位置との間を移動するように弁は構成されている。
第２の特徴の実施形態において、システムは弁に流体接続された配管を更に含み、ここで所定の流速において配管を通過する流量を計量するように弁は構成されている。
第２の特徴の実施形態において、所定の流速は約０．００１ｍｌ／分〜約２．０ｍｌ／分である。
第２の特徴の実施形態において、所定の流速は約０．０２ｍｌ／分〜約０．３５ｍｌ／分である。
第２の特徴の実施形態において、システムは弁に接続された配管を更に含み、ここで第１の位置と第２の位置の間の弁の移動の間、流体約５００マイクロリットル以下は配管を通過するように弁は構成されている。
第２の特徴の実施形態において、第１の位置から第２の位置への弁の移動の間、配管を通して流体を推進させるようにシステムは構成されている。
第２の特徴の実施形態において、第２の位置から第１の位置への弁の移動の間、配管内に試料を引き戻すようシステムは構成されている。
第２の特徴の実施形態において、第１の位置と第２の位置の間の弁の移動の間、流体約５０マイクロリットル以下は配管を通過するように弁は構成されている。
第２の特徴の実施形態において、システムは流体を含有するバッグを更に含む。
第２の特徴の実施形態において、システムは流体の流量を調節するように構成された流量調節器を更に含む。
第２の特徴の実施形態において、システムは局所分析器を更に含む。
第２の特徴の実施形態において、局所分析器はポテンシオスタットを含む。
第２の特徴の実施形態において、局所分析器はデータ処理モジュールを含む。
第２の特徴の実施形態において、局所分析器はデータ格納モジュールを含む。
第２の特徴の実施形態において、システムは遠隔分析器を更に含む。
第２の特徴の実施形態において、遠隔分析器はタッチスクリーンを含む。
第２の特徴の実施形態において、遠隔分析器は流量制御装置を制御するように構成されている。
第２の特徴の実施形態において、遠隔分析器は局所分析器に脱着可能かつ作動可能に接続されている。
第２の特徴の実施形態において、遠隔分析器はデータ処理モジュールを含む。
第２の特徴の実施形態において、遠隔分析器はデータ格納モジュールを含む。
第２の特徴の実施形態において、流量制御装置は流量制御装置を制御するように構成されたプロセッサを含み、ここでプロセッサは遠隔分析器に作動可能に接続されている。
第２の特徴の実施形態において、流量制御装置はポンプを含む。
第３の特徴において、宿主の生物学的試料中の分析対象濃度をモニタリングするためのシステムが提供され、システムは以下の成分、即ち：生物学的試料への実質的に連続した分析対象センサーの曝露の間に宿主中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されているセンサー；既知分析対象濃度を有するレファレンス溶液、ここでシステムはレファレンス溶液にセンサーを曝露するように構成され、そしてここでシステムはレファレンス溶液へのセンサーの曝露の間にレファレンス溶液中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されているもの；及び、キャリブレーション情報を測定するように、そして、それより生物学的試料に関連したシグナルをキャリブレーションするように構成されているプログラミングを含むコンピューターシステムであって、ここでキャリブレーション情報は定常状態情報及び一過性情報を含むもの、を含む。
第３の特徴の実施形態において、キャリブレーション情報はレファレンス溶液へのセンサーの曝露に関連するシグナル及び生物学的試料へのセンサーの曝露に関するシグナルから測定される。
第３の特徴の実施形態において、定常状態情報は感度情報及びベースライン情報の少なくとも１つを含む。
第３の特徴の実施形態において、定常状態情報は感度情報及びベースライン情報の両方を含む。
第３の特徴の実施形態において、定常状態情報はレファレンス溶液へのセンサーの曝露の間に発生したシグナルに関連する情報を含む。
第３の特徴の実施形態において、レファレンス溶液は約ゼロの既知分析対象濃度を含み、ここで定常状態情報はレファレンス溶液中のセンサーに関するベースライン情報を含む。
第３の特徴の実施形態において、レファレンス溶液はゼロより高値の既知分析対象濃度を含み、ここで定常状態情報はセンサーに関する感度情報を含む。
第３の特徴の実施形態において、定常状態キャリブレーション情報は実質的に連続した分析対象センサー以外の分析対象センサーに由来するレファレンスデータを含む。
第３の特徴の実施形態において、一過性情報は分析対象濃度におけるステップ変化へのセンサーの曝露の間に発生したシグナルの変化の速度を含む。
第３の特徴の実施形態において、変化の速度は未知分析対象濃度又は未キャリブレーション分析対象濃度の生物学的試料へのセンサーの曝露の間に発生したシグナルの速度変化を含む。
第３の特徴の実施形態において、変化の速度は生物学的試料へのセンサーの曝露の間に発生したシグナルの速度変化を含み、ここで定常状態情報は実質的に連続した分析対象センサー以外の分析対象センサーに由来するレファレンスデータを含む。
第３の特徴の実施形態において、一過性情報は分析対象濃度のステップ変化へのセンサーの曝露の間に発生したシグナルのインパルス応答を含む。
第３の特徴の実施形態において、レファレンス溶液に関連するベースライン計測と生物学的試料に関連するベースライン計測の間のオフセットを測定するためにインパルス応答を使用する。
第３の特徴の実施形態において、分析対象濃度を得ることができる定常状態計測のある時点を測定するためにインパルス応答を使用する。
第３の特徴の実施形態において、一過性情報は未知分析対象濃度又は未キャリブレーション分析対象濃度の生物学的試料に関連する時間間隔シグナル複数に関する定常状態情報及び一過性情報の比較を含む。
第３の特徴の実施形態において、レファレンス溶液に関連するベースライン計測と生物学的試料に関連するベースライン計測の間のオフセットを測定するために定常状態情報及び一過性情報の比較を用いる。
第３の特徴の実施形態において、システムが、定常状態情報及び一過性情報の比較に基づいてベースライン又は感度におけるシフトを検出するためのプログラミングを更に含む。
第３の特徴の実施形態において、システムが、定常状態情報及び一過性情報の比較に基づいてベースライン及び感度の少なくとも１つにおけるシフトに関して補正するためにシグナルのキャリブレーションを開始するように構成されたプログラミングを更に含む。
第３の特徴の実施形態において、システムが、定常状態情報及び一過性情報の比較に基づいてベースライン及び感度の少なくとも１つにおけるシフトに関して補正するためにシグナルをキャリブレーションするように構成されたプログラミングを更に含む。
第３の特徴の実施形態において、シグナルをキャリブレーションするように構成されたプログラミングは初期キャリブレーション及び更新キャリブレーションの少なくとも１つを実施するように構成されている。
第３の特徴の実施形態において、分析対象センサーはグルコースセンサーである。
第４の特徴において、宿主の生物学的試料中の分析対象濃度をモニタリングするためのシステムが提供され、システムは以下の成分、即ち：生物学的試料への実質的に連続した分析対象センサーの曝露の間に宿主中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されているセンサー；既知分析対象濃度を有するレファレンス溶液、ここでシステムはレファレンス溶液にセンサーを曝露するように構成され、そしてここでシステムはレファレンス溶液へのセンサーの曝露の間にレファレンス溶液中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されているもの；及び、キャリブレーション情報を測定するように、そして、それより生物学的試料に関連したシグナルをキャリブレーションするように構成されているプログラミングを含むコンピューターシステムであって、ここでキャリブレーション情報はレファレンス溶液へのセンサーの曝露に関連するシグナル及び生物学的試料へのセンサーの曝露に関連するシグナルから測定され、そしてここで生物学的試料は未知分析対象濃度又は未キャリブレーション分析対象濃度のものであるもの、を含む。
第４の特徴の実施形態において、キャリブレーション情報は定常状態情報及び一過性情報を含む。
第４の特徴の実施形態において、定常状態情報は感度情報及びベースライン情報の少なくとも１つを含む。
第４の特徴の実施形態において、一過性情報は分析対象濃度の変化へのセンサーの曝露に応答したセンサーのシグナルの変化の速度を含む。
第４の特徴の実施形態において、一過性情報は分析対象濃度のステップ変化へのセンサーの曝露の間に発生したシグナルの変化の速度を含む。
第４の特徴の実施形態において、分析対象センサーはグルコースセンサーである。
第５の特徴において、宿主の生物学的試料中の分析対象濃度をモニタリングするためのシステムが提供され、システムは以下の成分、即ち：生物学的試料への実質的に連続した分析対象センサーの曝露の間に宿主中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されているセンサー；既知分析対象濃度を有するレファレンス溶液、ここでシステムはレファレンス溶液にセンサーを曝露するように構成され、そしてここでシステムはレファレンス溶液へのセンサーの曝露の間にレファレンス溶液中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されているもの；及びキャリブレーション情報を測定するように、そして、それより生物学的試料に関連したシグナルをキャリブレーションするように構成されているプログラミングを含むコンピューターシステムであって、ここでキャリブレーション情報はレファレンス溶液へのセンサーの曝露に関連するシグナル及び生物学的試料へのセンサーの曝露に関連するシグナルの少なくとも１つから測定され、そしてここで生物学的試料は未知分析対象濃度又は未キャリブレーション分析対象濃度のものであるもの、含む。
第５の特徴の実施形態において、コンピューターシステムはキャリブレーション情報に応答したセンサー及び宿主の少なくとも１つの状態を診断するように構成されたプログラミングを更に含む。
第５の特徴の実施形態において、キャリブレーション情報はベースライン情報を含み、ここでシステムはレファレンス溶液に関連するベースラインと生物学的試料に関連するベースラインとの間のオフセットを測定するように構成されているプログラミングを含む。
第５の特徴の実施形態において、分析対象濃度のステップ変化へのセンサーの曝露の間にセンサーのシグナルのインパルス応答を処理することによりオフセットを測定する。
第５の特徴の実施形態において、未知分析対象濃度又は未キャリブレーション分析対象濃度の生物学的試料の時間間隔試料複数に関する定常状態情報及び一過性情報の比較によりオフセットを測定する。
第５の特徴の実施形態において、コンピューターシステムは所定量より高値のオフセットの変化に応答した妨害物質種を検出するように構成されているプログラミングを更に含む。
第５の特徴の実施形態において、コンピューターシステムは所定量より高値のオフセットの変化に応答した宿主の代謝過程の状態を診断するように構成されているプログラミングを更に含む。
第５の特徴の実施形態において、コンピューターシステムは状態の診断に応答した宿主の状態に関連するメッセージをディスプレイ又は伝送するように構成されているプログラミングを更に含む。
第５の特徴の実施形態において、コンピューターシステムは所定量より高値のオフセットの変化に応答したエラー及びフェールセーフを診断するように構成されているプログラミングを更に含む。
第５の特徴の実施形態において、コンピューターシステムは所定量より高値のオフセットの変化に応答したセンサーを再キャリブレーションするように構成されているプログラミングを更に含む。
第５の特徴の実施形態において、キャリブレーション情報は感度情報を含み、ここでシステムは所定量より高値の感度の変化に応答したエラーを診断するように構成されているプログラミングを含む。
第５の特徴の実施形態において、コンピューターシステムは分析対象濃度のステップ変化へのセンサーの曝露の間に発生したシグナルのインパルス応答を計算するように構成されているプログラミングを更に含み、ここでステップ変化に対して一定の時間をピークインパルス応答の時間から測定する。
第５の特徴の実施形態において、インパルス応答を計算する工程は１回より多く反復され、ここでコンピューターシステムは所定閾値より高値のステップ変化の複数に関連する時間定数の変化に応答したセンサー状態又はエラーを診断するように構成されたプログラミングを更に含む。
第６の実施形態において、分析対象を計測するためのシステムが提供され、システムは以下の成分、即ち：宿主の血管系と連絡している血管アクセス装置；及び、血管アクセス装置内に伸長するように構成されている分析対象センサー、ここで分析対象センサーは血管系内の分析対象の濃度を計測するように構成されているもの、を含む。
第６の特徴の実施形態において、分析対象センサーは血管アクセス装置を通過し、そして宿主の血流中に至るように伸長するように構成されている。
第６の特徴の実施形態において、血管アクセス装置はカテーテルである。
第６の特徴の実施形態において、血管アクセス装置は宿主の静脈内への挿入のために構成されている。
第６の特徴の実施形態において、血管アクセス装置は宿主の動脈内への挿入のために構成されている。
第６の特徴の実施形態において、血管アクセス装置は宿主の血圧の計測のための圧力トランスデューサーに作動可能に連結されるように構成されている。
第６の特徴の実施形態において、血管アクセス装置は宿主の血液化学を計測するための血液化学分析装置に作動可能に連結されるように構成されている。
第６の特徴の実施形態において、分析対象センサーはグルコースセンサーである。
第６の特徴の実施形態において、システムはカテーテル内への分析対象センサーの挿入の間に分析対象センサーを保護するように構成されたシースを更に含む。
第６の特徴の実施形態において、シースはそれからの分析対象センサーの取り外しを可能にするように構成されたスロットを含む。
第６の特徴の実施形態において、システムは第１の末端及び第２の末端を有する流体連結器を更に含み、ここで流体連結器は第１の末端上の血管アクセス装置と契合するように構成され、そしてここで分析対象センサーの少なくとも一部分は流体連結器を通して伸長するか、又は流体連結器内に収容されている。
第６の特徴の実施形態において、流体連結器はその上に形成されたセンサー電子機器を含む。
第６の特徴の実施形態において、センサー電子機器はポテンシオスタットを含む。
第６の特徴の実施形態において、流体連結器は第２の末端上の医療装置と契合するように構成されている。
第６の特徴の実施形態において、医療装置は血圧モニター、血液化学装置、および透析バイパス機よりなる群から選択される装置少なくとも１つを含む。
第６の特徴の実施形態において、分析対象センサーは血管アクセス装置を通過し、そして宿主の血流内に約０．０１０インチ〜約１インチまで伸長するように構成されている。
第６の特徴の実施形態において、血管アクセス装置および分析対象センサーはインビボの宿主の血流内に内在するように構成されている。
第６の特徴の実施形態において、システムは分析対象センサーに作動可能に接続したセンサー電子機器を更に含む。
第６の特徴の実施形態において、分析対象センサーは第１のシグナルを計測するように構成された少なくとも１つのワーキング電極を含む。
第６の特徴の実施形態において、第１のシグナルは実質的に分析対象関連である。
第６の特徴の実施形態において、分析対象センサーは第２のシグナルを計測するように構成された第２のワーキング電極を更に含む。
第６の特徴の実施形態において、第２のシグナルは実質的に非分析対象関連である。
第６の特徴の実施形態において、センサー電子機器は分析対象の濃度を測定するために第２のシグナル及び第１のシグナルを処理するように構成されている。
第６の特徴の実施形態において、システムはレファレンス電極を更に含む。
第６の特徴の実施形態において、レファレンス電極はワーキング電極から遠隔の位置に位置する。
第６の特徴の実施形態において、システムが、第１の末端及び第２の末端を有する流体連結器を更に含み、ここで流体連結器は第１の末端上のカテーテルと契合するように構成されており、ここで分析対象センサーの少なくとも一部分は流体連結器を通して伸長するか、又は流体連結器内に収容され、そしてここでレファレンス電極は流体連結器に近位か又は流体連結器内に位置している。
第６の特徴の実施形態において、宿主の血流内に伸長する分析対象センサーの末端は拡大した領域を含む。
第６の特徴の実施形態において、分析対象センサーの実質的な部分は約０．００８インチ未満の直径を有する。
第６の特徴の実施形態において、分析対象センサーの実質的な部分は約０．００４インチ未満の直径を有する。
第６の特徴の実施形態において、分析対象センサーは生物不活性物質又は生物活性物質を自身内に又は自身上に更に含む。
第６の特徴の実施形態において、生物活性剤はビタミンＫ拮抗剤、ヘパリン群の抗凝固剤、血小板凝集阻害剤、酵素、直接トロンビン阻害剤、ダビガトラン、デフィブロチド、デルマタンスルフェート、フォンダパリヌクス及びリバロキサバンよりなる群から選択される少なくとも１つの物質を含む。
第６の特徴の実施形態において、分析対象センサーはワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここでワーキング電極及びレファレンス電極の少なくとも１つはワイアを含む。
第６の特徴の実施形態において、分析対象センサーはワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここでワーキング電極及びレファレンス電極は両方ともワイアであり、そしてここでワイアは同軸である。
第６の特徴の実施形態において、分析対象センサーはワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここでワーキング電極及びレファレンス電極は両方ともワイアであり、そしてここでワイアは並置されている。
第６の特徴の実施形態において、分析対象センサーはワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここでワーキング電極及びレファレンス電極は両方ともワイアであり、そしてここでレファレンス電極はワーキング電極の周囲にらせん状に巻きつけられている。
第６の特徴の実施形態において、分析対象センサーはワーキング電極を含み、ここでワーキング電極は可撓性である。
第６の特徴の実施形態において、分析対象センサーはワーキング電極を含み、ここでワーキング電極は可変剛性を有する。
第６の特徴の実施形態において、分析対象センサーはらせん形状を有する少なくとも１つのワイアを含み、ここでらせんワイアの可変堅固性はらせんワイアの可変ピッチ及びらせんワイアの可変断面の少なくとも１つにより与えられる。
第７の特徴において、宿主の血流中の分析対象を計測するための方法が提供され、方法は以下の工程：宿主の血流と連絡するように血管アクセス装置を挿入すること；及び、血管アクセス装置内に分析対象センサーを挿入すること、ここで分析対象センサーは宿主の血流内の分析対象の濃度を計測するものであること、を含む。
第７の特徴の実施形態において、分析対象センサーは血管アクセス装置を通して血流内に伸長する。
第７の特徴の実施形態において、血管アクセス装置はカテーテルである。
第７の特徴の実施形態において、血管アクセス装置は宿主の静脈内に挿入される。
第７の特徴の実施形態において、血管アクセス装置は宿主の動脈内に挿入される。
第７の特徴の実施形態において、圧力トランスデューサーを分析対象センサーに連結させる。
第７の特徴の実施形態において、血液化学分析装置を分析対象センサーに連結させる。
第７の特徴の実施形態において、分析対象センサーはグルコースを測定する。
第７の特徴の実施形態において、分析対象センサーは分析対象センサーを収容するか、又は分析対象センサーを支持するための流体連結器を含み、ここで方法は流体連結器の第１の末端上の血管アクセス装置に流体連結器を契合させることを更に含む。
第７の特徴の実施形態において、方法は流体連結器の第２の末端上の医療装置に流体連結器を契合させることを更に含む。
第７の特徴の実施形態において、方法は、医療装置で他のパラメーター少なくとも１つを計測することを更に含み、ここでパラメーターは血圧及び血液化学よりなる群から選択される。
第７の特徴の実施形態において、分析対象センサーを挿入する工程は約０．０１０インチ〜約１インチまで血管アクセス装置のインビボの末端を超えて分析対象センサーを挿入することを含む。
第７の特徴の実施形態において、血管アクセス装置及び分析対象センサーはインビボの宿主の血流内に内在するように構成されている。
第７の特徴の実施形態において、センサー電子機器は分析対象センサーに作動可能に接続しており、ここで方法は宿主内の分析対象の濃度を計測するためにセンサー電子機器を利用することを更に含む。
第７の特徴の実施形態において、分析対象センサーは少なくとも１つのワーキング電極を含み、ここで方法はワーキング電極において第１のシグナルを計測することを更に含み、そしてここで第１のシグナルは実質的に分析対象関連である。
第７の特徴の実施形態において、分析対象センサーは第２のワーキング電極を更に含み、ここで方法は第２のワーキング電極において第２のシグナルを計測することを更に含む。
第７の特徴の実施形態において、第２のシグナルは実質的に非分析対象関連である。
第７の特徴の実施形態において、方法が分析対象の濃度を測定するために第２のシグナル及び第１のシグナルを処理することを更に含む。
第７の特徴の実施形態において、方法が、分析対象センサーの挿入末端において拡大された領域を設けることにより血管内へのセンサー挿入の間の血管の穿刺を回避することを更に含む。
第７の特徴の実施形態において、方法が、血流内の分析対象センサーの近位又はその上の凝固又は血栓を実質的に防止することを更に含む。
第８の特徴において、宿主中の連続分析対象センサーをキャリブレーションするための方法が提供され、方法は以下の工程：連続分析対象センサーを宿主内に挿入すること；連続分析対象センサーの少なくとも一部分にキャリブレーション溶液を接触させること；及び、キャリブレーションされたセンサーデータポイント少なくとも１つを含むキャリブレーションされた分析対象センサーデータを提供するために連続分析対象センサーをキャリブレーションすること、を含む。
第８の特徴の実施形態において、連続分析対象センサーは宿主の血流内に内在するように構成されている。
第８の特徴の実施形態において、連続分析対象センサーは宿主におけるグルコース濃度を計測するように構成されている。
第８の特徴の実施形態において、キャリブレーション溶液はグルコースの所定量を含む。
第８の特徴の実施形態において、方法が、キャリブレーションされた分析対象センサーデータをディスプレイすることを更に含む。
第８の特徴の実施形態において、方法が、連続分析対象センサーの少なくとも一部分に追加的なキャリブレーション溶液を接触させることを更に含む。
第８の特徴の実施形態において、方法が、キャリブレーションされたセンサーデータポイント少なくとも１つを含むキャリブレーションされた分析対象センサーデータを提供するために連続分析対象センサーをキャリブレーション又は再キャリブレーションすることを更に含む。
第８の特徴の実施形態において、追加的キャリブレーション溶液を接触させる工程は反復される。
第８の特徴の実施形態において、追加的キャリブレーション溶液を接触させる工程は自動的に実施される。
第８の特徴の実施形態において、追加的キャリブレーション溶液を接触させる工程は手動で実施される。
第８の特徴の実施形態において、方法が、センサーをフラッシュするために連続分析対象センサーの少なくとも一部分に非分析対象溶液を接触させることを更に含む。
第８の特徴の実施形態において、非分析対象溶液を接触させる工程は連続分析対象センサーの少なくとも一部分にキャリブレーション溶液を接触させる工程よりも前に実施される。
第９の特徴において、宿主中の連続分析対象センサーをキャリブレーションするための方法が提供され、方法は以下の工程：宿主内に連続分析対象センサーシステムを挿入すること；宿主から血液試料少なくとも１つを引き出すこと；血液試料からレファレンス分析対象値を計測すること；及び、キャリブレーションされたセンサーデータポイント少なくとも１つを含むキャリブレーションされた分析対象センサーデータを提供するために連続分析対象センサーをキャリブレーションすること、を含む。
第９の特徴の実施形態において、連続分析対象センサーは宿主の血流内に内在するように構成されている。
第９の特徴の実施形態において、連続分析対象センサーは宿主のグルコース濃度を計測するように構成されている。
第９の特徴の実施形態において、宿主から血液試料少なくとも１つを引き出す工程は自動的に実施される。
第９の特徴の実施形態において、連続分析対象センサーを挿入する工程は宿主の血管系と連絡するように血管アクセス装置を挿入することを含み、ここでセンサーは血管アクセス装置と一体的に組み込まれる。
第９の特徴の実施形態において、引き出しを行う工程は血管アクセス装置を通して血液試料を引き出すことを含む。
第９の特徴の実施形態において、方法が、宿主の血管系と連絡するように血管アクセス装置を挿入することを更に含み、ここでセンサーは血管アクセス装置を通して挿入される。
第９の特徴の実施形態において、引き出しを行う工程は血管アクセス装置を通して血液試料を引き出すことを含む。
第９の特徴の実施形態において、方法が、キャリブレーションされたセンサーデータをディスプレイすることを更に含む。
第９の特徴の実施形態において、方法が、連続分析対象センサーシステムに血液化学装置を連結することを更に含む。
第９の特徴の実施形態において、血液化学装置は宿主の血液試料少なくとも１つを分析する工程を実施する。
第９の特徴の実施形態において、血液化学装置は血液試料由来のレファレンス分析対象値を計測する工程を実施する。
第１０の特徴において、連続分析対象センサーシステムが提供され、システムは以下の成分、即ち：宿主への挿入のために構成された連続分析対象センサー；及び、連続分析対象センサーに作動可能に接続されたコンピューターシステムであって、ここでコンピューターシステムは連続分析対象センサーから分析対象センサーデータを受信するように構成され、分析対象センサーデータは少なくとも１つのセンサーデータポイント及びキャリブレーション情報を含み、そしてここでコンピューターシステムはキャリブレーション情報由来の分析対象センサーデータをキャリブレーションするように構成されているもの、を含む。
第１０の特徴の実施形態において、分析対象センサーはグルコースセンサーである。
第１０の特徴の実施形態において、連続分析対象センサーは宿主の血管系との連絡のために構成された血管アクセス装置を含み、ここで連続分析対象センサーは血管アクセス装置を通して伸長するように構成され、そしてここで分析対象センサーは宿主の血管系内の分析対象の濃度を計測するように構成されている。
第１０の特徴の実施形態において、血管アクセス装置は宿主の血液化学を計測するための血液化学分析装置に作動可能に連結されるように構成されている。
第１０の特徴の実施形態において、血液化学装置は血管アクセス装置を通して血液試料を引き出すように構成されており、ここでキャリブレーション情報は血液試料又はそれに関連する計測を含む。
第１０の特徴の実施形態において、血液化学装置は宿主由来のレファレンス分析対象値を計測するように構成されており、ここでキャリブレーション情報はレファレンス分析対象値を含む。
第１０の特徴の実施形態において、システムが、キャリブレーション情報を自動的に得るように構成された装置を更に含み、ここで装置はセンサーシステムに作動可能に連結されている。
第１０の特徴の実施形態において、連続分析対象センサーは宿主の血管系との連絡のための構成された血管アクセス装置を含み、ここで血管アクセス装置は血管アクセス装置の外部表面上に少なくとも部分的に一体的に組み込まれた分析対象センサーを含み、そして分析対象センサーに作動可能に接続されたセンサー電子機器を更に含み、そしてここでセンサー電子機器は宿主の血流内の分析対象の濃度を計測するように構成されている。
第１０の特徴の実施形態において、血管アクセス装置は宿主の血液化学を計測するための血液化学分析装置に作動可能に連結されるように構成されている。
第１０の特徴の実施形態において、血液化学装置は血管アクセス装置を通して血液試料を引き出すように構成されており、ここでキャリブレーション情報は血液試料又はそれに関連する計測を含む。
第１０の特徴の実施形態において、血液化学装置は宿主由来のレファレンス分析対象値を計測するように構成されており、ここでキャリブレーション情報はレファレンス分析対象値を含む。
第１０の特徴の実施形態において、システムが、キャリブレーション情報を自動的に得るように構成された装置を更に含み、ここで装置はセンサーシステムに作動可能に連結されている。
第１０の特徴の実施形態において、分析対象センサーはワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここでワーキング電極及びレファレンス電極の少なくとも１つはワイアを含む。
第１０の特徴の実施形態において、分析対象センサーはワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここでワーキング電極及びレファレンス電極は両方ともワイアであり、そしてここでワイアは同軸である。
第１０の特徴の実施形態において、分析対象センサーはワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここでワーキング電極及びレファレンス電極は両方ともワイアであり、そしてここでワイアは並置されている。
第１０の特徴の実施形態において、分析対象センサーはワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここでワーキング電極及びレファレンス電極は両方ともワイアであり、そしてここでレファレンス電極はワーキング電極の周囲にらせん状に巻きつけられている。
第１０の特徴の実施形態において、分析対象センサーはワーキング電極を含み、ここでワーキング電極は可撓性である。
第１０の特徴の実施形態において、分析対象センサーはワーキング電極を含み、ここでワーキング電極は可変剛性を有する。
第１０の特徴の実施形態において、分析対象センサーはらせん形状を有する少なくとも１つのワイアを含み、ここでらせんワイアの可変堅固性はらせんワイアの可変ピッチ及びらせんワイアの可変断面の少なくとも１つにより与えられる。
第１１の特徴において、宿主中の分析対象の濃度を計測するための方法が提供され、方法は以下の工程：ａ）血管アクセス装置、分析対象濃度を計測するように構成された分析対象センサー、及びセンサーに作動可能に接続され、そして分析対象濃度に関連するシグナルを発生するように構成された電子機器を含み、ここで分析対象センサーは血管アクセス装置内に所在するように構成されている分析対象計測システムを準備すること；ｂ）血管アクセス装置及びセンサーを循環系と流体連絡されるように位置させること；ｃ）レファレンス溶液に分析対象センサーを通過させること、そしてレファレンス溶液の分析対象濃度に関連するシグナルを計測すること；及び、ｄ）循環系から試料を引き戻すこと、そして試料の分析対象濃度に関連するシグナルを計測すること、を含む。
第１１の特徴の実施形態において、レファレンス溶液を通過させる工程は約０．００１ｍｌ／分〜約２ｍｌ／分の第１の流速でレファレンス溶液を通過させることを含む。
第１１の特徴の実施形態において、レファレンス溶液を通過させる工程は約０．０２ｍｌ／分〜約０．３５ｍｌ／分の第１の流速でレファレンス溶液を通過させることを含む。
第１１の特徴の実施形態において、レファレンス溶液を通過させる工程はレファレンス溶液の温度を宿主の温度と平衡させることを含む。
第１１の特徴の実施形態において、試料を引き戻す工程は約０．００１ｍｌ／分〜約２ｍｌ／分の第２の流速で試料を引き戻することを含む。
第１１の特徴の実施形態において、試料を引き戻す工程は約０．０２ｍｌ／分〜約０．３５ｍｌ／分の第２の流速で試料を引き戻することを含む。
第１１の特徴の実施形態において、試料を引き戻す工程はレファレンス溶液及び試料の実質的なブロッキング混合を含む。
第１１の特徴の実施形態において、第２の流速は第１の流速と実質的に等しい。
第１１の特徴の実施形態において、血管アクセス装置は静脈と流体連絡しており、方法はレファレンス溶液に第３の流速でセンサーを通過させることにより静脈を開放状態に維持する工程を更に含む。
第１１の特徴の実施形態において、第３の流速は第１の流速より低値である。
第１１の特徴の実施形態において、第３の流速は約１．０μｌ／分〜約１．０ｍｌ／分である。
第１１の特徴の実施形態において、第３の流速は約０．０２ｍｌ／分〜約０．２ｍｌ／分である。
第１１の特徴の実施形態において、分析対象計測システムは流量制御装置を更に含み、ここで流量制御装置は工程ｃ）及びｄ）の間に流量を計量するように構成されている。
第１１の特徴の実施形態において、流量制御装置は第１の分別位置及び第２の分別位置を含む弁を含む。
第１１の特徴の実施形態において、レファレンス溶液を通過させる工程は第１の位置から第２の位置に弁を移動させることを更に含む。
第１１の特徴の実施形態において、レファレンス溶液を通過させる工程は第１の位置から第２の位置への弁の移動の間に約５００マイクロリットル以下の溶液容量を通過させることを含む。
第１１の特徴の実施形態において、試料を引き戻す工程は第２の位置から第１の位置に弁を移動させることを含む。
第１１の特徴の実施形態において、試料を引き戻す工程は第２の位置から第１の位置への弁の移動の間に約５００マイクロリットル以下の試料容量を引き戻すことを含む。
第１１の特徴の実施形態において、試料を引き戻す工程は第２の位置から第１の位置への弁の移動の間に約５０マイクロリットル以下の試料容量を引き戻すことを含む。
第１１の特徴の実施形態において、血管アクセス装置は静脈と流体連絡しており、方法は所定の速度で血管アクセス装置を通過するレファレンス溶液の流量を計量することにより静脈を開放状態に維持する工程を更に含む。
第１１の特徴の実施形態において、流量を計測する工程は第１の位置と第２の位置との間を移動する弁のタイミングにより少なくとも部分的に制御される。
第１１の特徴の実施形態において、循環系から試料を引き戻す工程は血管アクセス装置よりも実質的に遠方とならないように試料を引き戻すことを含む。
第１１の特徴の実施形態において、循環系から試料を引き戻す工程は宿主の皮膚により定義される平面よりも実質的に遠方とならないように血管アクセス装置内に試料を引き戻すことを含む。
第１１の特徴の実施形態において、分析対象はグルコースであり、ここで分析対象の濃度を計測する工程はグルコース濃度を計測することを含む。
第１１の特徴の実施形態において、流量制御装置は弁を含む。
第１１の特徴の実施形態において、流量制御装置はポンプを含む。
第１１の特徴の実施形態において、方法が、工程ｃ）〜ｄ）を反復することを更に含む。
第１２の特徴において、宿主の循環系中の分析対象の濃度を計測するための方法が提供され、方法は以下の工程：ａ）血管アクセス装置、分析対象センサー、流量制御装置、流体バッグ、ＩＶ配管、及びプロセッサを含む分析対象計測システムを提供すること、ここでプロセッサは流量制御装置及び分析対象センサーに作動可能に接続していること；ｂ）血管アクセス装置及び分析対象センサーを宿主の循環系と流体連絡するように挿入すること；ｃ）第１のレファレンス溶液をＩＶ配管に注入すること；ｄ）ＩＶ配管に流体バッグを連結すること、ここで流体バッグは第２のレファレンス溶液を含むこと；及び、ｅ）分析対象計測システムを開始すること、を含み、ここでプロセッサはシステムとの追加的ユーザ相互作用を伴うことなく分析対象センサーを自動キャリブレーションするように構成されている。
第１２の特徴の実施形態において、第１のレファレンス溶液は第１の既知分析対象濃度を有し、ここで第２のレファレンス溶液は第２の既知レファレンス溶液を含む。
第１２の特徴の実施形態において、システムは第１のレファレンス溶液及び第２のレファレンス溶液を用いながら分析対象センサーを自動キャリブレーションするように構成されている。
第１２の特徴の実施形態において、システムはＩＶ配管内への別のレファレンス溶液の注入前少なくとも約２４時間にキャリブレーションされたセンサーデータを与える。
第１３の特徴において、分析対象を計測するためのシステムが提供され、システムは以下の成分、即ち：宿主の血管系との挿入連絡のために構成された血管アクセス装置、ここで血管アクセス装置は少なくとも部分的に自身に組み込まれた分析対象センサーを含むもの；及び、分析対象センサーに作動可能に接続したセンサー電子機器、ここでセンサー電子機器は血管系内の分析対象の濃度を計測するように構成されているもの、を含む。
第１３の特徴の実施形態において、センサー電子機器は分析対象濃度を実質的に連続的に計測するように構成されている。
第１３の特徴の実施形態において、分析対象はグルコースである。
第１３の特徴の実施形態において、血管アクセス装置は宿主の血液化学を計測するための血液化学分析装置に作動可能に連結されるように構成されている。
第１３の特徴の実施形態において、分析対象センサーは第１のシグナルを計測するように構成された少なくとも１つのワーキング電極を含む。
第１３の特徴の実施形態において、第１のシグナルは実質的に分析対象関連である。
第１３の特徴の実施形態において、分析対象センサーは第２のシグナルを計測するように構成された第２のワーキング電極を更に含む。
第１３の特徴の実施形態において、第２のシグナルは実質的に非分析対象関連である。
第１３の特徴の実施形態において、センサー電子機器は分析対象の濃度を測定するために第２のシグナル及び第１のシグナルを処理するように構成されている。
第１３の特徴の実施形態において、分析対象センサーはレファレンス電極を更に含む。
第１３の特徴の実施形態において、レファレンス電極はレファレンス電極から遠隔な位置に位置する。
第１３の特徴の実施形態において、レファレンス電極は宿主の血流の外部に位置するように構成されている。
第１３の特徴の実施形態において、分析対象センサーは逆電極を更に含む。
第１３の特徴の実施形態において、分析対象センサーは、自身内に血管アクセス装置は挿入された場合に、宿主のインビボの血流に少なくとも部分的に接触するように構成されている。
第１３の特徴の実施形態において、分析対象センサーは血管アクセス装置の外部表面上に付着している。
第１３の特徴の実施形態において、分析対象センサーは血管アクセス装置の外部表面上に電気メッキされている。
第１３の特徴の実施形態において、分析対象センサーはセンサー電子機器の少なくとも一部分に有線接続されている。
第１３の特徴の実施形態において、分析対象センサーはセンサー電子機器の少なくとも一部分に無線接続されている。
第１３の特徴の実施形態において、血管アクセス装置はカテーテルである。
第１３の特徴の実施形態において、分析対象センサーは生物不活性物質又は生物活性物質を自身内に配合して更に含む。
第１３の特徴の実施形態において、生物活性剤はビタミンＫ拮抗剤、ヘパリン群の抗凝固剤、血小板凝集阻害剤、酵素、直接トロンビン阻害剤、ダビガトラン、デフィブロチド、デルマタンスルフェート、フォンダパリヌクス及びリバロキサバンよりなる群から選択される物質少なくとも１つを含む。
第１３の特徴の実施形態において、分析対象センサーはワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここでワーキング電極及びレファレンス電極の少なくとも１つはワイアを含む。
第１４の特徴において、宿主の血流中の分析対象を計測するための方法が提供され、方法は以下の工程：宿主の血流に連絡するように血管アクセス装置を挿入すること、ここで血管アクセス装置は少なくとも部分的に自身に一体的に組み込まれた分析対象センサーを含むこと；分析対象センサーをセンサー電子機器に作動可能に接続すること；及び、宿主中の分析対象濃度を計測すること、を含む。
第１４の特徴の実施形態において、方法が分析対象濃度を実質的に連続的に計測することを更に含む。
第１４の特徴の実施形態において、分析対象濃度を計測する工程はグルコース濃度を計測することを含む。
第１４の特徴の実施形態において、分析対象センサーは少なくとも１つのワーキング電極を含み、ここで計測工程はワーキング電極において第１のシグナルを計測することを含み、そしてここで第１のシグナルは実質的に分析対象関連である。
第１４の特徴の実施形態において、分析対象センサーは第２のワーキング電極を更に含み、ここで計測工程は第２のワーキング電極において第２のシグナルを計測することを更に含み、そしてここで第２のシグナルは実質的に非分析対象関連である。
第１４の特徴の実施形態において、方法が、分析対象の濃度を測定するために第２のシグナル及び第１のシグナルを処理することを更に含む。
第１４の特徴の実施形態において、計測工程は宿主のインビボ血流中の分析対象濃度を計測することを含む。
第１４の特徴の実施形態において、作動可能に接続する工程は有線接続を介してセンサー電子機器の少なくとも一部分に分析対象センサーを接続することを含む。
第１４の特徴の実施形態において、作動可能に接続する工程は、無線接続を介してセンサー電子機器の少なくとも一部分に分析対象センサーを接続することを含む。
第１５の特徴において、宿主の血管系における分析対象を計測するために構成された分析対象センサーを製造するための方法が提供され、方法は以下の工程：血管アクセス装置を配設すること；及び、血管アクセス装置中、又は血管アクセス装置の表面上に分析対象センサーを少なくとも部分的に一体的に組み込むこと、を含む。
第１５の特徴の実施形態において、分析対象センサーを少なくとも部分的に一体的に組み込む工程は血管アクセス装置の内部表面上、又は血管アクセス装置の外部表面上に少なくとも１つのワーキング電極を付着させることを含む。
第１５の特徴の実施形態において、付着工程は血管アクセス装置の外部表面上にワーキング電極を電気メッキすることを更に含む。
第１５の特徴の実施形態において、分析対象センサーを少なくとも部分的に一体的に組み込む工程は血管アクセス装置の内部表面上、又は血管アクセス装置の外部表面上に第２のワーキング電極を付着させることを更に含む。
第１５の特徴の実施形態において、分析対象センサーを少なくとも部分的に一体的に組み込む工程は血管アクセス装置の内部表面上、又は血管アクセス装置の外部表面上にレファレンス電極を付着させることを更に含む。
第１５の特徴の実施形態において、分析対象センサーを少なくとも部分的に一体的に組み込む工程は血管アクセス装置の内部表面上、又は血管アクセス装置の外部表面上に逆電極を付着させることを更に含む。
第１５の特徴の実施形態において、血管アクセス装置の表面は外部表面、内部表面、及び先端表面よりなる群から選択される。
第１５の特徴の実施形態において、分析対象センサーを少なくとも部分的に一体的に組み込む工程はワーキング電極から遠隔な位置にレファレンス電極を形成することを更に含む。
図１Ａは血管アクセス装置（例えばカテーテル）、センサー、流体接続機、及び保護シースを包含する分析対象センサーシステムの１つの実施形態の透視図である。 図１Ｂは保護シースを除去した状態の図１Ａの分析対象センサーシステムの側面図である。 図１Ｃ１は図１Ａの分析対象センサーシステムの一部分の近接切開図である。 図１Ｃ２は図１Ａの分析対象センサーシステムの一部分の近接切開図である。 図１Ｄは図１Ａの分析対象センサーシステムの一部分の近接切開図である。 図１Ｅは図１Ａの分析対象センサーシステムの一部分の近接切開図である。 図２Ａは自身上に一体的に形成されたセンサーを有するカテーテルを包含する分析対象センサーシステムの別の実施形態の透視図である。 図２Ｂは図２Ａの分析対象センサーシステムの透視図である。 図２Ｃはカテーテル上に配置された３電極を有する実施形態の代替の構成における図２Ａの分析対象センサーシステムの一部分の近接図である。 図２Ｄはカテーテル上に配置された３電極を有する実施形態の代替の構成における図２Ａの分析対象センサーシステムの一部分の近接図である。 図２Ｅはカテーテル上に配置された２電極を有する代替の実施形態における図２Ａの分析対象センサーシステムの一部分の近接図である。 図２Ｆはカテーテル上に配置された１電極を有する代替の実施形態における図２Ａの分析対象センサーシステムの一部分の近接図である。 図３Ａは分析対象センサーの１つの実施形態の第１の部分の透視図である。 図３Ｂは図３Ａの分析対象センサーの第２の部分の透視図である。 図３Ｃは線Ｃ−Ｃ上にとった図３Ｂの分析対象センサーの断面図である。 図４は図１Ａに示した実施形態の分析対象センサーシステムのインビボの機能を説明するグラフである。 図５は図１Ａに示した実施形態の分析対象センサーシステムのインビボの機能を説明するグラフである。 図６は組み込まれたセンサーシステムの模式図である。 図７は組み込まれたセンサーシステムのブロックダイアグラムである。 図８Ａ〜８Ｃは１つの例示的な実施形態における流量制御装置の模式的説明であり、これには相対的な移動／位置及び宿主中に挿入されたセンサー／カテーテルを介した流体の流れに対する結果的な作用が包含される。 図９は宿主の血管に移植されたカテーテルの１つの例示的な実施形態の切開図による説明である。 図１０は１つの例示的な実施形態における分析対象濃度のステップ変化へのセンサーの曝露の間に発生したシグナルを模式的に説明するグラフである。 図１１は図９に示すステップ応答の微分を模式的に説明するグラフである。 図１２は未知又は未キャリブレーションの分析対象濃度の生物学的試料へのセンサーの曝露に関連する時間間隔シグナル複数に関するレベル対比率を説明するグラフである。 図１３は例示的なグルコースセンサーデータ及び相当する血中グルコース値をブタにおいて経時的に示したグラフ表示である。 図１４は例示的なキャリブレーションされたグルコースセンサーデータ（被験）及び相当する血中グルコース値（ＹＳＩ対照）をヒトにおいて経時的に示したグラフ表示である。
以下の説明及び実施例は開示された本発明の一部の例示的な実施形態を詳細に説明するものである。当業者の知る通り本発明の多くの変形及び変更がその範囲に包含されるものとして存在する。従って、特定の例示的な実施形態の説明は好ましい実施形態の範囲を限定するものとみなしてはならない。
定義
好ましい実施形態の理解を促進するために、多くの用語を以下に定義する。
「分析対象」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが分析することができる生物学的流体（例えば血液、間質液、脳脊髄液、リンパ液または尿）中の物質又は化学的構成要素をさす。分析対象は天然に存在する物質、人工の物質、代謝産物、及び／又は反応産物を包含することができる。一部の実施形態においては、感知する領域、装置及び方法による計測に係る分析対象はグルコースである。しかしながら他の分析対象も同様に意図され、例えば限定しないが、アカルボキシプロトロンビン；アシルカルニチン；アデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ；アデノシンデアミナーゼ；アルブミン；アルファ−フェトプロテイン；アミノ酸プロファイル（アルギニン（クレブス回路）、ヒスチジン／ウロカニン酸、ホモシステイン、フェニルアラニン／チロシン、トリプトファン）；アドレノステンジオン；アンチピリン；アラビニトールエナンチオマー；アルギナーゼ；ベンゾイルエクゴニン（コカイン）；ビオチニダーゼ；ビオプテリン；ｃ−反応性蛋白；カルニチン；カルノシナーゼ；ＣＤ４；セルロプラスミン；ケノデオキシコール酸；クロロキン；コレステロール；コリンエステラーゼ；コンジュゲート１−βヒドロキシコール酸；コルチゾール；クレアチンキナーゼ；クレアチンキナーゼＭＭアイソエンザイム；シクロスポリンＡ；ｄ−ペニシラミン；デエチルクロロキン；デヒドロエピアンドロステロンスルフェート；ＤＮＡ（アセチレーター多形、アルコールデヒドロゲナーゼ、アルファ１−アンチトリプシ、嚢胞性線維症、Ｄｕｃｈｅｎｎｅ／Ｂｅｃｋｅｒ筋ジストロフィー、グルコース−６−ホスフェートデヒドロゲナーゼ、ヘモグロビンＡ、ヘモグロビンＳ、ヘモグロビンＣ、ヘモグロビンＤ、ヘモグロビンＥ、ヘモグロビンＦ、Ｄ−プンジャブ、ベータ−サラセミア、Ｂ型肝炎ウィルス、ＨＣＭＶ、ＨＩＶ−１、ＨＴＬＶ−１、レーバー遺伝性視神経委縮、ＭＣＡＤ、ＲＮＡ、ＰＫＵ、三日熱マラリア原虫、性的分化、２１−デオキシコルチゾール）；デスブチルハロファントリン；ジヒドロプテリジンレダクターゼ；ジフテリア／破傷風抗毒素；赤血球アルギナーゼ；赤血球プロトポルフィリン；エステラーゼＤ；脂肪酸／アシルグリシン；遊離β−ヒト絨毛ゴナドトロピン；遊離赤血球ポルフィリン；遊離チロキシン（ＦＴ４）；遊離トリヨードチロニン（ＦＴ３）；フマリルアセトアセターゼ；ガラクトース／ガル−１−ホスフェート；ガラクトース−１−ホスフェート；ウリジルトランスフェラーゼ；ゲンタマイシン；グルコース−６−ホスフェートデヒドロゲナーゼ；グルタチオン；グルタチオンペリオキシダーゼ；グリコール酸；グリコシル化ヘモグロビン；ハロファントリン；ヘモグロビン変異体；ヘキサミニダーゼＡ；ヒト赤血球カーボニックアンヒドラーゼ１；１７−アルファ−ヒドロキシプロゲステロン；ヒポキサンチンホスホリボシルトランスフェラーゼ；免疫反応性トリプシン；ラクテート；鉛；リポ蛋白（（ａ）、Ｂ／Ａ−１、β）；リソザイム；メフロキン；ネチルミシン；フェノバルビトン；フェニトイン；フィタン／プリスタン酸；プロゲステロン：プロラクチン；プロリダーゼ；プリンヌクレオシドホスホリラーゼ；キニン；リバーストリヨードチロニン（ｒＴ３）；セレニウム；血清中膵臓リパーゼ；シソミシン；ソマトメジンＣ；特異的抗体（アデノウィルス、抗核抗体、抗ゼータ抗体、アルボウィルス、アウエスキー病ウィルス、デングウィルス、メジナ虫、単包条虫、赤痢アメーバ、エンテロウィルス、ジアルディア・デュオデナリサ、ヘリコバクター・ピロリ、Ｂ型肝炎ウィルス、ヘルペスウィルス、ＨＩＶ−１、ＩｇＥ（アトピー病）、インフルエンザウィルス、ドノバンリーシュマニア；レプトスピラ、麻疹／おたふくかぜ／風疹、マイコバクテリウム・レプラ、マイコプラズマ・ニューモニア、ミオグロビン、回旋糸状虫、パラインフルエンザウイルス、熱帯熱マラリア原虫、ポリオウィルス、シュードモナス・アエルギノーサ、呼吸器シンシチウムウィルス、リケッチア（ツツガムシ病）、マンソン住血吸虫、トキソプラズマ、梅毒トレポネーマ、クルーズ／ランゲリトリパノソーマ、水疱性口内炎ウィルス、バンクロフト糸状虫、黄熱病ウィルス）；特異的抗原（Ｂ型肝炎ウィルス、ＨＩＶ−１）；スクシニルラクトン；スルファドキシン；テオフィリン；チロトロピン（ＴＳＨ）；チロキシン（Ｔ４）；チロキシン−結合グロブリン；微量元素；トランスフェリン；ＵＤＰ−ガラクトース−４−エピメラーゼ；尿素；ウロポルフィリノーゲン１シンターゼ；ビタミンＡ；白血球；及び亜鉛プロトポルフィリンが包含される。血中又は間質液内に天然に存在する塩、糖類、蛋白、脂肪、ビタミン、及びホルモンも又、特定の実施形態における分析対象を構成することができる。分析対象は生物学的流体中に天然に存在することができ、例えば代謝産物、ホルモン、抗原、抗体等が挙げられる。或いは、分析対象は身体内に導入されることができ、例えば画像化用造影剤、放射性同位体、化学的物質、フルオロカーボン系合成血液、又は薬物又は医薬組成物、例えば限定しないがインスリン；エタノール；カンナビス（マリファナ、テトラヒドロカンナビノール、ハシシ）；吸入剤（窒素酸化物、亜硝酸アミル、亜硝酸ブチル、塩素化炭化水素、炭化水素）；コカイン（クラックコカイン）；刺激物質（アンフェタミン、メタアンフェタミン、リタリン、サイレート、プレルジン、ジドレックス、プレステート、ボラニル、サンドレックス、プレギン）；抑制剤（バルビタール酸塩、メタクアロン、精神安定剤、例えばバリウム、リブリウム、ミルタウン、セラックス、エクアニル、トラキセン）；幻覚誘発剤（フェンサイクリジン、リセルグ酸、メスカリン、ペヨーテ、プシロシビン）；麻薬（ヘロイン、コデイン、モルヒネ、アヘン、メペリジン、パーコセット、パーコダン、ツシオネックス、フェンタニル、ダルボン、タルウィン、ロモチル）；デザイナードラッグ（フェンタニル、メペリジン、アンフェタミン、メタアンフェタミン、及びフェンサイクリジンの類縁体、例えばエクスタシー）；アナボリックステロイド；及びニコチンが挙げられる。薬物及び医薬組成物の代謝産物もまた意図される分析対象である。分析対象、例えば身体内で形成される神経化学物質及び他の化学物質もまた分析することができ、例えばアスコルビン酸、尿酸、ドーパミン、ノルアドレナリン、３−メトキシチラミン（３ＭＴ）、３，４−ジヒドロキシフェニル酢酸（ＤＯＰＡＣ）、ホモバニリン酸（ＨＶＡ）、５−ヒドロキシトリプタミン（５ＨＴ）、ヒスタミン、終末糖化産物（ＡＧＥ）及び５−ヒドロキシインドール酢酸（ＦＨＩＡＡ）が挙げられる。
「センサーブレークイン」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないがセンサーのシグナルレベルが分析対象（例えばグルコース）濃度を実質的に代表するものとなる（例えばセンサーからの電流出力がグルコースレベルに対して安定する）時間（移植後の）を指す。シグナルはその時点（例えばセンサーがブレークインした時点）で「フラット」である必要はないが、一般的にその時点におけるシグナルレベルの変動は分析対象（例えばグルコース）濃度の変化によるものである。即ち「センサーブレークイン」は一般的に、分析対象濃度（例えばグルコースレベル）への実質的に直線的な応答をセンサーの出力シグナルが与えるために必要な時間を指す。一部の好ましい実施形態においては、センサーブレークインはセンサー出力の有意義なキャリブレーションを得る前に起こる。一部の実施形態においては、センサーブレークインは一般的に電気化学的ブレークイン及び膜ブレークインの両方を包含する。
「膜ブレークイン」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが膜がその周囲環境（例えばインビボの生理学的環境）に平衡化するために必要な時間の量を指す。
「電気化学的ブレークイン」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないがセンサーへの電位の適用の後にセンサーからの電流出力が安定な値に定着するインビトロ及び／又はインビボのセンサー挿入後の時間を指す。一般的に、この時間の前には出力は臨床的には有用ではない場合がある。従って、電気化学的ブレークインに到達するために必要な時間の長さの低減は例えば救急治療状況においては望ましい場合がある。電気化学的ブレークインを加速する多くの方法を使用することができ、例えば限定しないが異なる電圧設定を適用することによりセンサーのブレークイン時間が低減し易くなるようにセンサー電子機器を構成すること（例えばより高値の電圧設定で開始し、次に電圧設定を低減すること）が挙げられる。センサーブレークイン時間を加速する別の方法は例えば参照により本明細書に組み込まれる米国特許５，４１１，６４７に記載されている。
「宿主」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが動物又は植物、例えばヒトを指す。
「連続的（又は持続的）分析対象感知」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが分析対象濃度のモニタリングを連続的、持続的、及び／又は間欠的（定期的又は不定期）に実施する期間、例えば約５〜１０分毎を指す。
「電気化学的に反応性の表面」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが電気化学的反応が起こる表面を指す。例えばワーキング電極は反応すれば電流を生じさせる検出された分析対象の酵素触媒反応により発生した過酸化水素を計測する。グルコース分析対象は副生成物としてＨ２Ｏ２を生成するグルコースオキシダーゼを利用しながら検知できる。Ｈ２Ｏ２はワーキング電極の表面と反応してプロトン２個（２Ｈ＋）、電子２個（２ｅ−）及び酸素（Ｏ２）１分子を生成し、これが検出すべき電流を発生させる。
「電子的接続」、「電気的接続」、「電気的接触」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが当該分野で知られた電気的導体２つの間の何れかの接続を指す。１つの実施形態において、電極は装置の電気回路と電気的接続状態にある。
「感知領域」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが特定の分析対象の検出を担うモニタリング装置の領域を指す。感知領域は一般的に非導電性の本体、ワーキング電極（陰極）を含み、そして本体上に電気化学的に反応性の表面を形成するレファレンス電極（任意）及び／又は逆電極（陽極）を包含できる。
「ドメイン」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが、層、均一又は非均一の勾配（例えば膜の非イソトロピックな領域）又は膜の一部であることができる膜系の領域を指す。
「〜に遠位の」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないがレファレンスの特定の点と比較した場合の種々の要素の間の空間的関係を指す。一般的に、用語はある要素が別の要素よりもレファレンス点から相対的に遠方に位置することを示す。
「〜近位の」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないがレファレンスの特定の点と比較した場合の種々の要素の間の空間的関係を指す。一般的に、用語はある要素が別の要素よりもレファレンス点から相対的に近傍に位置することを示す。
「インビボ部分」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが宿主の生体への挿入及び／又はその内部における存在のために適合させた装置（例えばセンサー）の一部分を指す。
「エクスビボ部分」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが宿主の生体の外部における残存及び／又は存在のために適合させた装置（例えばセンサー）の一部分を指す。
「生データ」、「生データストリーム」、「生データシグナル」、「データシグナル」、及び「データストリーム」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが計測される分析対象に直接関係する分析対象センサーからのアナログ又はデジタルのシグナルを指す。例えば生データストリームは分析対象濃度を代表するアナログシグナル（例えば電圧又はアンペア）からＡ／Ｄコンバーターにより変換された「カウント」におけるデジタルデータである。用語は例えば１秒未満から１、２又は５分間以上の範囲の間欠期において取られた個々の計測を各々が含む実質的に連続的な分析対象センサーからの時間間隔をおいたデータポイントの複数を包含できる。一部の実施形態においては、用語はある期間（例えば５分間）に渡って積分又は平均されているデータを指すことができる。
「カウント」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないがデジタルシグナルの計測の単位を指す。例えば、カウントで計測された生データストリーム又は生データシグナルは電圧（例えばＡ／Ｄコンバーターにより変換されたもの）に直接関連し、これはワーキング電極からの電流に直接関連する。一部の実施形態においては、用語はある期間（例えば５分間）に渡って積分又は平均されているデータを指すことができる。
「センサー」及び「センサーシステム」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが分析対象を定量できる装置、成分又は装置の領域を指す。
「針」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが身体内への物質の導入又はそこからの物質の除去のための細い中空の機器を指す。
「作用可能に接続された」、「作用可能に連結された」、「作動可能に接続された」、及び「作動可能に連結された」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが他の成分１つ以上に連結された成分１つ以上を指す。用語は機械的接続、電気的接続、成分間のシグナルの伝送を可能にする何れかの接続を指すことができる。例えば、試料中の分析対象の量を検出するため、そしてその情報をシグナルに変換するために電極１つ以上を使用することができ；次にシグナルを回路に伝送することができる。そのような例において、電極は電子回路に「作動可能に連結」している。用語は有線及び無線の接続を包含する。
「膜」及び「膜系」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないがドメイン１つ以上を含み、そして典型的には１ミクロン以上の厚みの物質より構成され、それが酸素に対して、そして分析対象、例えばグルコース又は他の分析対象に対して透過性である透過性又は半透過性の膜を指す。１つの実施形態において、膜系はグルコースと酸素との間に反応が起こることを可能にすることによりグルコース濃度を測定できるようにする、固定化されたグルコースオキシダーゼ酵素を含む。
「プロセッサモジュール」及び「マイクロプロセッサ」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないがコンピューターを駆動する基本命令に応答してそれを処理する理論回路を用いながら算術的又は理論的な操作を実施するように設計されたコンピューターシステム、ステートマシーン、プロセッサ等を指す。
「キャリブレーション」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないがセンサーデータをレファレンスデータと実質的に等価な値に変換するために使用できる、センサーデータ及び相当するレファレンスデータの間の関係及び／又は関係を測定する過程を指す。一部の実施形態において、即ち連続的分析対象センサーにおいては、キャリブレーションは、例えば感度、ベースライン、輸送、代謝等の変化によりセンサーデータとレファレンスデータの間の関係に変化が生じれば、経時的に更新又は再キャリブレーションすることができる。
「妨害体」及び「妨害物質種」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが、センサー中の目的の分析対象の計測を妨害して分析対象濃度を正確には示さないシグナルを発生させる作用及び／又は物質種を指す。電子化学的センサーの１つの例においては、妨害物質種は計測すべき分析対象のものと実質的にオーバーラップする酸化電位を有するために擬陽性のシグナルを生じさせる化合物である。
「１点グルコースモニター」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが、時間における１点において宿主内のグルコース濃度を計測するために使用できる装置を指し、例えば一部の実施形態は米国特許４，９９４，１６７及び米国特許４，７５７，０２２を参照しながら説明される酵素膜を包含する小容量のインビトログルコースモニターを利用している。当然ながら、１点グルコースモニターは多数の試料（例えば血液、又は間質液）を計測できるが；僅か１試料のみが１回に計測され、そして典型的には何らかのユーザによる初期作業及び／又は相互作用を必要とする。
「比重」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが物質（例えば液体又は固体）の密度の蒸留水の密度に対する比を指す。
「実質的」及び「実質的に」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが所望の機能を与える十分な量を指す。例えば５０パーセントより多い量、６０パーセントより多い量、７０パーセントより多い量、８０パーセントより多い量、又は９０パーセントより多い量である。
「鋳造する」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが流体物質を表面に適用し、そして硬化又は乾燥させる過程を指す。用語は例えば種々のコーティング手法、例えばドローダウン機をもの（即ちドローダウン操作）、浸漬コーティング、噴霧コーティング、スピンコーティング等を包含するほど十分に広範である。
「浸漬コーティング」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが液体コーティング物質中に物体又は物質を浸積することを行うコーティングを指す。
「噴霧コーティング」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが液体コーティング物質を物体又は物質上に噴霧することを行うコーティングを指す。
「スピンコーティング」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが基板上に対してそれが回転している間に原料溶液を落下させることにより薄膜を形成するコーティングプロセスを指す。
「溶媒」及び「溶媒系」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが他の物質１つ以上を溶解又は分散することができる物質（例えば液体）を指す。溶媒及び溶媒系は溶媒そのもの以外に成分を包含する化合物及び／又は溶液を包含することができる。
「ベースライン」、「ノイズ」及び「バックグラウンドシグナル」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが分析対象濃度に関係ない分析対象センサーシグナルの成分を指す。グルコースセンサーの１つの例においては、ベースラインは実質的にグルコース以外の要因（例えば妨害物質種、非反応関連過酸化水素、又は過酸化水素と重複する酸化電位を有する他の電気活性物質種）によるシグナル寄与分よりなる。方程式ｙ＝ｍｘ＋ｂに関して解を求めることによりキャリブレーションが定義される一部の実施形態においては、ｂの値がシグナルのベースライン又はバックグラウンドを示す。
「感度」及び「傾き」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが計測される分析対象の所定の量（単位）により発生する電流の量を指す。例えば、１つの好ましい実施形態においては、グルコースセンサーはグルコース各１ｍｇ／ｄＬに対して約１〜約２５ピコアンペアの電流の感度（又は傾き）を有する。
「ベースライン及び／又は感度のシフト」、「ベースライン及び／又は感度のドリフト」、「シフト」および「ドリフト」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが経時的なセンサーシグナルのベースライン及び／又は感度の変化を指す。「シフト」という用語は一般的には相対的に短い期間に渡る実質的に区別可能な変化を指し、そして「ドリフト」という用語は一般的には相対的により長い期間に渡る実質的に漸進的な変化を指し、用語は互換的に使用することができ、そしてやはり一般的にはベースライン及び／又は感度の「変化」と称する場合がある。
「低血糖症」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが、宿主中にグルコースの限定された、又は低値の量が存在する条件を指す。低血糖症は種々の症状及び作用をもたらすが、主要な問題は脳への燃料としてのグルコースの不十分な供給に起因しており、これは機能不全（神経糖欠乏症）をもたらす。機能の撹乱は漠然と「不快感」から昏睡、そして（稀に）永久的な脳損傷又は死亡にまで至る場合がある。
「高血糖症」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが、宿主中にグルコースの過剰、又は高値の量が存在する条件を指す。高血糖症は真性糖尿病の古典的な症状の１つである。非糖尿病性の高血糖症は肥満及び特定の摂食障害、例えば神経性大食症を伴う。高血糖症は又膵臓癌のような膵臓機能に影響する他の疾患（又は薬物療法）にも伴う。高血糖症は又種々の臨床状況、例えば集中治療又は重症管理の状況において不良な医学的帰結を伴う。
「ポテンシオスタット」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが、プリセットされた値の１つ以上にワーキング電極とレファレンス電極の間の電位を制御する電子機器を指す。典型的には、ポテンシオスタットは系の抵抗の変化を察知すること、及び電流の変化に逆比例して補正することにより電位を一定に維持する働きを有する。その結果、より高値の抵抗への変化は電流を低下させ、これにより系の電圧を一定に維持する。一部の実施形態においては、ポテンシオスタットは、必要とされるセルの電圧及び電流がポテンシオスタットのコンプライアンス限界を超過しない限り、必要とされる電流全てを強制的にワーキング電極と逆電極の間を流動させることにより所望の電位を維持する。
「電子機器」および「センサー電子機器」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが、センサーに作用可能に連結され、そしてセンサーに関連するデータを計測、処理、受信、及び／又は伝送するように構成された電子機器を指す。一部の実施形態においては、電子機器は電極にバイアスを与え、そして電流を計測することにより生データシグナルを与えるポテンシオスタットを少なくとも包含する。電子機器は分析対象センサーデータポイント少なくとも１つを計算するように構成されている。例えば電子機器はポテンシオスタット、Ａ／Ｄコンバーター、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び／又はトランスミッターを包含できる。一部の実施形態においては、ポテンシオスタットはセンサーから収集された生データ（例えば生カウント）を変換し、そして、それを宿主及び／又は医療従事者が良く知る値に変換する。例えばグルコースセンサーからの生カウントは血液デシリットルあたりのグルコースのミリグラム（例えばｍｇ／ｄＬ）に変換できる。一部の実施形態においては、センサー電子機器はポテンシオスタットからのシグナルをレシーバーに伝送するトランスミッターを包含し（例えば遠隔分析器、例えば限定しないが遠隔分析ユニット）、その場合追加的なデータ分析及びグルコース濃度測定が生じる場合がある。
「連結」及び「作用可能に連結する」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないがある装置の２部品又は２装置のような２つ以上のものを、それらのものがともに機能できるように結合又は連結させることを指す。１つの例においては２つのコンテナーは、流体が一方のコンテナーからもう一方に流動できるように配管により作用可能に連結することができる。連結は物理的接続を意味するわけではない。例えば、無線周波数（ＲＦ）伝送／連絡によりトランスミッターとレシーバーを作用可能に連結することができる。
「流体連絡」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが一方の成分からもう一方に流体が移動できるように機能的に連結された成分（例えば身体の部分又は装置の部分のようなもの）２つ以上を指す。これらの用語は方向性を含蓄するわけではない。
「連続的」及び「連続的に」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが、空間、時間又はシーケンスにおける実質的に非中断の伸長を特徴とする状態を指す。１つの実施形態において、分析対象濃度は例えば１秒未満から例えば１、２又は５分間以上の範囲の間欠期において連続的又は持続的に計測される。連続的グルコースセンサーは一般的に例えば米国特許６，００１，０６７に記載の通り、各計測に関してユーザによる初期作業及び／又は相互作用を必要とすることなくグルコース濃度を継続的に計測することは理解される。これらの用語はデータギャップが存在し得る状況（連続的グルコースセンサーが一時的にデータを与えない場合）も包含する。
「医療装置」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが、機器、器具、道具、機械、考案品、インプラント、インビトロ試薬、又は他の同様又は関連の物品、例えば、人間又は他の動物における疾患又は他の状態の診断における、又は疾患の治癒、緩和、治療又は防止における使用を意図した、又は、人間又は他の動物の身体の構造又は何れかの機能に影響することを意図したコンポーネントの部品、又は付属品を指す。分析対象センサーシステムの種々の実施形態と組み合わせて使用できる医療装置は、ヒトの血管、管路又は体腔に設置することを必要とする何れかのモニタリング装置、透析機、心肺バイパス機、血液収集機材、血圧モニター、自動血液化学分析装置等を包含する。
「血圧モニター」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないがヒト又は他の動物の血圧をモニタリングするための機器を指す。例えば血圧モニターは血圧トランスデューサー、例えば限定しないが使い捨ての血圧トランスデューサーを用いながら末梢動脈を介して宿主の血圧を定期的にモニタリングする侵襲性の血圧モニターであることができる。Ｕｔａｈ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｉｎｃ．，（Ｍｉｄｖａｌｅ，Ｕｔａｈ，ＵＳＡ）は本明細書に開示した種々の実施形態とともに使用するのに適する種々のＤｅｌｔｒａｎ（登録商標）ブランドの使い捨て血圧トランスデューサーを製造している。
「圧力トランスデューサー」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが宿主の血圧を計測する動脈内血圧モニターの成分を指す。
「血液化学分析装置」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないがそこで種々の血液成分、特性又は分析対象を計測する装置を指す。１つの実施形態において、血液化学分析装置は宿主から血液小分量ずつを定期的に採取し、グルコース、Ｏ２、ＣＯ２、ＰＣＯ２、ＰＯ２、カリウム、ナトリウム、ｐＨ、ラクテート、尿素、ビリルビン、クレアチニン、ヘマトクリット、種々の無機質、及び／又は種々の代謝産物等を計測し、そして血液を宿主の循環系に戻す。病床において種々の血液特性／分析対象を試験するための種々の装置が存在しており、例えば限定しないがＶｉａ Ｍｅｄｉｃａｌ（Ａｕｓｔｉｎ，Ｔｅｘａｓ，ＵＳＡ）により製造されている血液ガス及び化学分析装置を挙げられる。
「血管アクセス装置」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが宿主の血管系と連絡している何れかの装置を指す。血管アクセス装置は例えば限定しないがカテーテル、シャント、採血装置等を包含する。
「カテーテル」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが宿主の身体（例えば体腔、管路又は血管）内に挿入することができる管を指す。一部の状況においては、カテーテルは流体の吸引又は注入、又は医療機器又は装置による出入を可能にする。一部の実施形態においては、カテーテルは薄片の可撓性の管（例えば「ソフト」カテーテル）である。代替の実施形態においては、カテーテルはより長い剛性の管（例えば「ハード」カテーテル）であることができる。「カニューレ」という用語は本明細書においては「カテーテル」という用語と互換である。
「内在する」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが宿主身体内に所在することを指す。一部の医療装置は医療装置の目的に応じて種々の長さの時間、例えば限定しないが数時間、数日、数週間、数か月、数年、又は宿主の全生涯に渡って宿主身体内に内在することができる。１つの例示的な実施形態においては、動脈カテーテルは数時間、数日、数週間、又はそれより長期間、例えば限定しないが宿主の周術期（例えば宿主入院時から退院時まで）宿主の動脈内に内在してよい。
「シース」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが例えばシースが刃を被覆する態様において何らかの者の周囲に緊密に密着する被覆又は支持構造を指す。１つの例示的な実施形態においては、シースはカテーテル内にセンサーを挿入する前及び最中において有線型のセンサーを被覆及び支持する細型の可撓性の重合体管である。
「スロット」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが相対的に狭小な開口部を指す。
「調節器」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが流体又は気体の流動を調節する装置を指す。例えば調節器は弁又はポンプであることができる。
「ポンプ」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが液体又はスラリーを移動させるために使用する装置を指す。一般的にポンプは液体をより低い圧力からより高い圧力まで移動させ、そしてこの圧力の相違を、系（例えば水系）にエネルギーを付与することにより克服する。
「弁」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが、物質が流動する通路を開放、閉鎖、又は部分的に閉塞することにより、物質（気体、流体化固体、スラリー、又は液体）の流動を調節する装置を指す。一般的に、弁は分別された位置１つ以上の間の弁の移動を介して無流動、自由流動及び／又は計量流動を可能とする。
「逆方向」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが血流の方向に対抗する方向（例えばカテーテルの）を指す。
「順方向」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが血流の方向を有する方向（例えばカテーテルの）を指す。
「生物学的試料」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが試料中の分析対象の存在及び／又は濃度に関して試験すべき何れかの生物学的物質を指す。試験してよい生物学的試料の例は、血液、血清、血漿、唾液、尿、眼内液、精液、及び脊髄液、組織等を包含する。
「小直径センサー」、「小型構造センサー」及び「マイクロセンサー」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが少なくとも１つの次元において約２ｍｍ未満、より好ましくは少なくとも１つの次元において約１ｍｍ未満である感知機序を指す。一部の実施形態においては、感知機序（センサー）は約０．９５、０．９、０．８５、０．８、０．７５、０．７、０．６５、０．６、０．５、０．４、０．３、０．２、０．１ｍｍ未満である。一部の実施形態においては、感知機序は針型のセンサーであり、その直径は約１ｍｍ未満である（例えばＷａｒｄ等への米国特許６，６１３，３７９及び米国特許出願公開ＵＳ−２００６−００２０１８７−Ａ１を参照でき、これらは両方とも参照により全体が本明細書に組み込まれる）。一部の代替の実施形態においては、感知機序は平面の基質上に付着した電極を包含し、その場合インプラント可能な部分の厚みは約１ｍｍ未満であり、例えばＳａｙ等への米国特許６，１７５，７５２及びＭａｓｔｒｏｔｏｔａｒｏ等への米国特許５，７７９，６６５を参照でき、これらは両方とも参照により全体が本明細書に組み込まれる）。
概観
集中治療医薬又は重症管理医薬は、重症状態又は不安定な状態にある者に対して通常を超えた医療及び／又は観察を行うことと関わってくる。近年、より高度な集中治療医薬の必要性が窮迫している。集中治療を必要とする者は、大手術後の回復期にあるか、重度の頭部外傷、致命的急性疾患、呼吸機能不全、昏睡、血液力学的機能不全、重度の体液不均衡を有するか、主要な臓器系（生命維持に重要な系又はその他）１つ以上の不全を有する者を包含する。合衆国においては集中治療室（ＩＣＵ）及び重症管理室（ＣＣＵ）に毎年５百万人超が入室している。
集中治療は一般的には最も高価で高技術及び資源集中的な医療の分野である。合衆国においては重症管理医薬に関する２０００年の医療費の推定額はＧＤＰの約０．５％、そして国家医療費の約１３％に相当する１５０〜５５０億ドルの範囲となっている。米国人の高齢化に従って、これらの経費はかなり増大するはずである。従って、経費を削減しつつ、同時に治療を向上させることによりＩＣＵ／ＣＣＵの死亡率を低減させることが急務である。本明細書に開示した一部の実施形態は宿主の分析対象濃度を実質的に連続的に計測するための医療施設の集中治療又は重症管理室における使用に適している。
高血糖症は過剰量のグルコースが宿主において循環している医学的状態である。医学的研究によれば、高血糖症と集中治療／重症管理状況における宿主の転帰との間の関係が示唆されている。例えば、周術期の高血糖症は心筋梗塞（ＭＩ）及び卒中の増大した比率及び重症度に関連しており、静脈内（ＩＶ）インスリン療法による緻密なグルコース制御は急性ＭＩによる入院後１年の死亡率の３０％低減に関連付けられている。更に又、厳格な院内でのグルコース管理は罹患率、死亡率、敗血症、透析、輸血の４０％低減並びに低減された入院期間、低減された経費等に関連付けられている。
高血糖症は又、非重症管理状況において、例えば非グルコース関連の医学的状態に関して入院した糖尿病患者の場合のような一般病棟患者集団において、又は高齢者又は幼弱者、グルコース制御困難を有する場合があるその他の者のグルコース攻撃試験又は治療の間の医院のような臨床状況においても問題となる場合がある。
残念なことに、一般的に入手可能な技術を用いた場合には、緻密なグルコース制御は病院スタッフによる宿主の頻繁なモニタリング、ＩＶインスリン又は注射、及びオンタイムの給餌を必要とする。頻繁なモニタリングは典型的には、ランセット（血液試料採取のため）及びハンドヘルドのグルコースモニターを使用しながら看護師又は他のスタッフメンバーが宿主のグルコース濃度を測定することを必要とする。看護師はこの作業を一日何回も（例えば毎時又はそれより頻繁）行う場合がある。この作業は看護師が他の業務を遂行することを困難にするという予定外の負担となるか、或いは追加のスタッフを必要とする。好ましい実施形態は宿主のグルコース濃度を規則的（例えば連続的）に計測するために必要な相互作用を低減及び／又は最小限化するシステム及び方法を開示する。
残念なことに、グルコースレベル（例えば約８０〜１２９ｍｇ／ｄＬ）の緻密な制御を維持するための試みは従来のシステム及び方法を用いた場合には低血糖症の危険性を増大させる場合があることが分かっている。例えば、インスリンの投与、食餌摂取の内容及び時期等が低血糖症をもたらす場合がある。低血糖症はショック及び死亡（緊急の問題）を誘発する場合があるため、病院スタッフは頻繁には宿主を上昇した血中グルコース濃度に維持すること（これは長期的には臨床転帰を劣化させる場合がある）によりこれを回避しようとし、そして上記高血糖症の問題を誘発する。
従って、緻密なグルコース制御に関連する臨床的に明らかにされた進歩にも関わらず、業界団体は、スタッフに対する増大した作業負荷並びに潜在的には生命を終了させる低血糖症の熟知された恐怖が原因となって、治療法を採用することに消極的である。従って、患者の治療を改善し、医療費を低減するための連続的で頑健なグルコースモニタリングを可能とする装置及び方法が緊急に必要とされている。好ましい実施形態は低血糖症の事象を回避する場合に支援となる警告又は警戒を行いつつ連続的なグルコースモニタリングを可能とするためのシステム及び方法を記載する。
高血糖症は種々の方法で対応することができる。現在は、ＩＣＵ、ＣＣＵ又は救急救命室（ＥＲ）のような集中治療状況にある宿主に対しては、高血糖症はスライドスケールＩＶインスリンで対応されており、これは約１５０〜２００ｍｇ／ｄＬでインスリン送達を停止するものである。これは一般的に看護師によるモニタリング（ハンドヘルドの病院用グルコースメーターを使用）及び少なくとも６時間毎のインスリン投与を必要とする。正常範囲（例えば８０〜１１０ｍｇ／ｄＬ）内に緻密なグルコース制御を維持することは現在は毎時又はそれより頻繁なモニタリング及びインスリン投与を必要とする。これは看護スタッフに予定外の負担をもたらす。好ましい実施形態は緻密なグルコース制御を可能とするための自動化された連続的グルコースモニタリング（例えば循環系に内在させること）のための装置及び方法を提供する。
好ましい実施形態のインビボの連続的分析対象モニタリングシステムは臨床状況、例えば病院内、医院、長期療養施設、又は家庭においてさえも使用できる。本発明の装置は頻繁又は連続的な分析対象モニタリングが望ましい何れかの状況において使用できる。例えば、ＩＣＵにおいて、宿主は頻繁には重篤な疾患、疾病又は手術から回復しつつあり、そして宿主のグルコースレベルの制御は宿主の回復のために重要である。好ましい実施形態に記載する連続的グルコースセンサーの使用は、宿主のグルコース濃度の緻密な制御及び向上した宿主治療を可能にしつつ、低血糖症のエピソードを低減し、そしてＩＣＵスタッフの作業負荷を低減する。例えば、システムは全入院期間、又は入院期間の一部分のみ使用することができる。
別の実施形態においては、好ましい実施形態の連続グルコースモニターはＥＲ状況において使用できる。ＥＲにおいては、宿主はスタッフと意思疎通できない場合がある。連続分析対象モニター（例えばグルコース、クレアチン、ホスフェート、電解質、又は薬物）の定型的な使用は、宿主入力非存在下においても宿主の状態（例えば宿主のグルコース濃度）を示す分析対象濃度変化をＥＲスタッフがモニターして応答することを可能とする。
別の例においては、連続分析対象モニターは、全入院期間、又は入院期間の一部分（例えば手術の間のみ）のような種々の長さの時間に宿主の分析対象濃度をモニタリングするために一般的な病院患者集団において使用できる。例えば、糖尿病の宿主のグルコース濃度はその入院期間中全体に渡ってモニタリングできる。別の例においては、心臓病宿主のグルコースは手術中及びＩＣＵ収容中にはモニタリングし、一般病棟患者集団に移転した後はモニタリングしない場合がある。別の例においては、黄疸を有する新生児のビリルビン濃度を症状が後退するまで内在型の連続分析対象モニターにより連続的にモニタリングすることができる。
循環系における使用の外に、好ましい実施形態の分析対象センサーは他の身体の位置において使用できる。一部の実施形態においては、センサーは皮下で使用する。別の実施形態においては、センサーは頭蓋内で使用できる。別の実施形態においては、センサーは例えば限定しないが硬膜上腔のような脊髄コンパートメント内部で使用できる。一部の実施形態においては、好ましい実施形態のセンサーはカテーテルを使用しながら、又は使用することなく使用できる。
用途／使用
好ましい実施形態の１つの特徴は宿主の血流内の分析対象濃度を計測するためにカテーテルに作用可能に連結することができるインビボの連続的分析対象モニタリング（例えばグルコース、Ｏ２、ＣＯ２、ＰＣＯ２、ＰＯ２、カリウム、ナトリウム、ｐＨ、ラクテート、尿素、ビリルビン、クレアチニン、ヘマトクリット、種々の無機物、種々の代謝産物等）のための系を提供する。一部の実施形態においては、システムはカテーテル又は宿主の血流を実質的に閉塞することなく血流内の短い距離（例えばカテーテル外）に伸長する分析対象センサーを包含する。カテーテルは追加的ＩＶおよび診断装置、例えば食塩水バッグ、自動血圧モニター、又は血液化学モニター装置に流体連結されることができる。一部の実施形態においては、血液試料は本明細書において別途記載する通りセンサーシステムを介して宿主から除去できる。１つの実施形態において、センサーはグルコースセンサーであり、そして医療スタッフが宿主のグルコースレベルをモニタリングする。
図１Ａ〜１Ｅは宿主の血流内に挿入又は予備挿入されるように構成されたカテーテル１２を包含する分析対象（例えばグルコース、尿素、カリウム、ｐＨ、蛋白等）を計測するための例示的な分析対象センサーシステム１０の１つの実施形態を説明している。臨床状況において、カテーテルは頻繁な針挿入（静脈穿刺）を行うことなく循環系への直接の出入を可能とするように宿主内に挿入される場合が多い。適当なカテーテルは当該分野で知られた大きさを有し、例えば限定しないが約１フレンチ（０．３３ｍｍ）以下〜約３０フレンチ（１０ｍｍ）以上であり；そして例えば２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、又は２０フレンチ（３フレンチは約１ｍｍに等しい）及び／又は約３３ゲージ以下〜約１６ゲージ以上、例えば３３、３２、３１、３０、２９、２８、２７、２６、２５、２４、２３、２２、２１、２０、１９、１８、１７、又は１６ゲージであることができる。更に又、カテーテルはより短いか長いものであることもでき、例えば０．７５、１．０、１．２５、１．５、１．７５、２．０インチの長さ、又はそれより長いものであることもできる。カテーテルは当該分野で知られる何れかの医療用等級の物質、例えば限定しないが、本明細書に記載した重合体及びガラスから製造できる。カテーテルは単一の管腔又は多数の管腔を包含できる。カテーテルはカテーテルの管腔を通る宿主の体液の通過を可能にする穿孔部１つ以上を包含できる。
「挿入された」又は「予備挿入された」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが１つのものの別のもの内への挿入を指す。例えば、カテーテルは宿主の血流中に挿入できる。一部の実施形態においては、カテーテルは「予備挿入」され、これは別の行動が行われる前に挿入すること（例えばカテーテル内へのセンサーの挿入よりも前の宿主血流中へのカテーテルの挿入）を意味する。一部の例示的な実施形態においては、センサーは予備挿入されたカテーテル、即ち、宿主の循環系内に予め挿入（即ち予備挿入）されているものに連結される。
ここで図１Ａ〜１Ｅを参照すれば、一部の実施形態においては、カテーテル１２は当該分野で知られる通り管腔１２ａを有する薄型の可撓性の管である。一部の実施形態においては、カテーテルは剛性であることができ；他の実施形態においては、カテーテルは所望の仕様（例えば剛性、寸法等）となるように専用に製造されることができる。カテーテルは単一管腔カテーテル又は多管腔カテーテルであることができる。カテーテルの近位の末端には血流へのカテーテルの流体接続のための小型オリフィス１２ｂが存在する。カテーテルの遠位の末端にはルアーコネクター又は当該分野で知られた他の流体コネクターのようなコネクター１８が存在する。
図１Ａ〜１Ｅの説明はフランジ１８ａ及び管路１８ｂを包含するコネクター１８の１つの例示的な実施形態を示す。例示的な実施形態において、フランジ１８ａは他の医療機器（例えば食塩水バッグ、圧力トランスデューサー、血液化学装置等）へのカテーテルの接続又はキャッピング（例えば栓等を用いる）を可能にするように構成されている。１つの例示的なコネクターを示したが、当業者は当該分野で知られる通り種々の標準的な、又は専用に形成されたコネクターが好ましい実施形態とともに使用するのに適していることを理解している。管路１８ｂはカテーテル管腔と流体連絡しており、そしてコネクターオリフィス１８ｃにおいて終端を有する。
一部の実施形態においては、カテーテルは当該分野で知られたいずれかの有用な方法により静脈又は動脈内のような宿主の血流中に挿入される。一般的に、挿入の前及び最中においては、カテーテルは中空の針又はトロカール（図示せず）により支持される。例えば、支持されたカテーテルは宿主の腕、脚部、手、足等の末梢静脈又は動脈内に挿入できる。典型的には、指示針は除去され（例えばコネクターから引き出され）、そしてカテーテルをＩＶ配管及び例えば食塩水点滴に（例えばコネクター１８を介して）接続する。しかしながら１つの実施形態においては、カテーテルは例えば限定しないが好ましい実施形態のセンサーシステムのような医療器具に作用可能に連結されるように構成されている。追加及び／又は代替として、カテーテルは宿主の血圧の計測のための圧力トランスデューサーのような別の医療装置に作用可能に連結されるように構成することができる。
一部の実施形態においては、カテーテル及び分析対象センサーはインビボの宿主血流内に内在するように構成されている。内在医療装置、例えばカテーテル又はインプラントは、数分又は数時間〜数日間、数カ月、更には数年間の期間、身体の一部分内に配置される。内在カテーテルは典型的にはある期間、頻繁には２日以上、一か月、更には数か月間、宿主の静脈又は動脈内に挿入される。一部の実施形態においては、カテーテルは周術期（例えば全入院期間）の長さの間、又はそれより短いか長い期間、宿主の動脈又は静脈内に内在させることができる。一部の実施形態においては、内在カテーテルの使用は、血流への分析対象センサーの連続的出入を可能にすると同時に、他の目的、例えば治療薬（例えば流体、薬物等）の投与、生理学的特性（例えば血圧）の計測、体液除去等のために宿主の血流への連続的出入を可能にする。
図１Ａ〜１Ｅを再度参照すれば、システム１０は又、カテーテルオリフィス１２ｂから出て約０．０１０インチ〜約１インチ又はそれより少ないか多い長さまでカテーテル管腔１２ａ（図１Ｅ参照）を通して宿主血流内に伸長するように構成された分析対象センサー１４を包含する。しかしながら一部の実施形態においては、センサーはカテーテルを出て伸長することはなく、例えばカテーテル先端の内部に所在することができる。センサーは何れかの機能的な態様においてカテーテルを通して伸長できる。一部の実施形態においては、センサーはカテーテルの内部表面（例えば管腔）又はカテーテルの外部表面の上に保持されるように構成され、別の実施形態においてはセンサーはカテーテルの管腔内部で「自由浮遊」の状態に構成される。
一部の実施形態においては、センサー１４は宿主の血流内の分析対象（例えばグルコース、Ｏ２、ＣＯ２、ＰＣＯ２、ＰＯ２、カリウム、ナトリウム、ｐＨ、ラクテート、尿素、ビリルビン、クレアチニン、ヘマトクリット、種々の無機物、種々の代謝産物等）の濃度を計測するように構成されている。好ましくは、センサーは少なくとも１つの電極（図３Ｂ参照）、例えばワーキング電極を包含するが；ワーキング電極、レファレンス電極、及び／又は逆電極の何れかの組み合わせを当業者が知る通り使用することができる。好ましくは、センサー１４は少なくとも１つの曝露された電気活性の区域（例えばワーキング電極）、膜系（例えば酵素を包含する）、レファレンス電極（ワーキング電極に近位又は遠隔）、及び絶縁物質を包含する。連続分析対象センサーの設計及び製造のための種々のシステム及び方法は本明細書に別途詳述する通りである。一部の実施形態においては、センサーは共に参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開ＵＳ−２００６−００２０１９２−Ａ１及び米国特許出願公開ＵＳ−２００６−００３６１４３に開示されている通り構成されている針型の連続分析対象センサーである。一部の実施形態においては、センサーはグルコース濃度を計測するために構成されている。例示的なセンサーの構成は本明細書に別途詳述する通りである。
図１Ａ〜１Ｅを参照すれば、センサーは近位の末端１４ａ及び遠位の末端１４ｂを有する。その遠位の末端１４ｂにおいて、センサー１４は第１及び第２の側面（それぞれ２０ａ及び２０ｂ）を有する流体連結器２０と会合（例えばそれに接続、それを保持、それを通して伸長等）している。流体連結器はカテーテルコネクター１８に契合（その第１の側面２０ａを介して）するように構成されている。１つの実施形態において、スカート部２０ｃが流体連結器の第１の側面に位置し、そして内部表面２０ｄ及びスレッド２０ｅを包含する（図１Ｄ及び１Ｅ参照）。この実施形態において、流体連結器はスクリュースレッドを介して流体連結器内に捩じ込まれているコネクターフランジ１８ａと契合するように構成されている。しかしながら、他の実施形態においては、流体連結器は何れかの既知の契合構成、例えばスナップフィット、プレスフィット、インターフェアレンスフィット等を用いてコネクターに契合するように構成されており、そしてコネクター及び流体連結器の分離を防止するためのロック機序を包含することができる。流体連結器２０はその第１の側面２０ａの上の第１のオリフィス２０ｈから流体連結器の第２の側面２０ｂ上に位置する第２のオリフィス２０ｉに伸長する管腔２０ｆを包含する（図１Ｃ１〜１Ｅ）。カテーテルコネクターを流体連結器に契合させると、カテーテル管腔１２ａはオリフィス１８ｃ及び２０ｈを介して流体連結器管腔２０ｆと流体連絡する。
図１Ａ〜１Ｄは流体連結器２０、即ちＹ−連結器の１つの実施形態を示すが；いずれかの既知の連結器構成を使用することができ、限定しないが直線型連結器、Ｔ型連結器、交差連結器、専用に構成された連結器等が挙げられる。一部の実施形態においては、流体連結器は少なくとも１つの弁（例えばセプタム、３方向弁、ストップコック弁）を包含し、これらは種々の目的（例えば薬品注射）のために使用できる。流体連結器は何れかの好都合な物質、例えば限定しないがプラスチック、ガラス、金属又はその組み合わせから作成することができ、そして、既知の滅菌手法に対して耐えうるように構成することができる。
例示的な実施形態においては、流体連結器２０の第２の側面２０ｂはＩＶ機材、別の医療装置に作動可能に接続されるか、キャップされるように構成されており、そして何れかの既知の契合構成、例えばスナップフィット、プレスフィット、インターフェアレンスフィット等を用いることができる。１つの例示的な実施形態において、第２の側面２０ｂは宿主への食塩水の送達のための食塩水点滴と契合するように構成されている。例えば、食塩水は滅菌食塩水の上方バッグから、配管を介して、流体連結器を経由し、カテーテルを経由し、そして宿主の血液系（例えば静脈又は動脈）中に流動する。別の実施形態においては、例えばカテーテルを介して宿主から血液を引き出すために、シリンジを流体連結器に契合することができる。追加的な接続装置（例えば３方弁）を流体連結器に作動可能に接続することにより追加的な機能及び種々の装置、例えば限定しないが血圧トランスデューサーの接続を支援することができる。
図１Ａ及び１Ｅの例示的な実施形態を参照すれば、センサー１４の少なくとも一部分が流体連結器２０（例えば流体連結器管腔２０ｆ）を通過し、そして、ハードワイア２４を介してセンサー電子機器（図示せず）に作用可能に接続されている。しかしながら別の実施形態においては、センサー電子機器は部分的又は全体的に流体連結器と共に（例えば一体的、又は近位に）配置することができ、或いは、部分的又は全体的に流体連結器から遠隔に（例えばスタンド上又はベッドサイドに）配置することができる。センサーとセンサー電子機器との間の接続（部分的又は全体的）は既知の有線又は無線の技術により達成できる。１つの例示的な実施形態においては、センサーは流体連結器から実質的に全体的に遠隔に位置（例えばスタンド上又はベッドサイド近傍に配置）する電子機器にハードワイアー接続されており；遠隔電子機器の１つの利点はより小型の流体連結器の設計を可能とすることを包含する。別の例示的な実施形態においては、センサー電子機器の一部分、例えばポテンシオスタットを流体連結器上に配置させ、そして残余の電子機器（例えば受信、データ処理、印刷、ナースステーションとの接続等のための電子機器）は流体連結器から遠隔に配置（例えばスタンド上又はベッドサイド近傍に配置）される。この設計の１つの利点は一部の状況におけるセンサーとのより信頼性の高い電気的接続を包含することができる。この実施形態において、ポテンシオスタットは残余の電子機器に直接ハードワイア接続することができ、或いは、ポテンシオスタットを残余電子機器に遠隔接続する（例えば無線周波数（ＲＦ）による）ためにトランスミッターを流体連結器の上又は近位に配置させることができる。別の例示的な実施形態においては、センサー電子機器の全てを流体連結器上に配置できる。更に別の実施形態においては、流体連結器上に配置されたセンサー電子機器はポテンシオスタットを包含する。
図１Ａ〜１Ｅを再度参照すれば、保護シース２６は挿入の間センサー１４の少なくとも一部分を被覆するように構成され、そしてハブ２８及びスロット３０を有する。一般的に保護シースはコネクター１８を介したカテーテル１２内への挿入の前及び最中にセンサーを保護及び支持する。保護シースは当該分野で知られた生体適合性の重合体、例えば限定しないがポリエチレン（ＰＥ）、ポリウレタン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、ポリアミド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テフロン（登録商標）、ナイロン等から製造できる。保護シースはシースを把握するため（例えばシースの滅菌を維持する間）のハブ２８を包含する。本実施形態においては、ハブは追加的にカテーテル内へのセンサーの挿入の前及び最中に流体連結器２０の第２の側面２０ｂとの契合を可能にする。この例示的な実施形態においては、保護シースのスロットは自身からのセンサーの取り外しを促進するように構成されている。本実施形態においては、センサーがカテーテルに挿入された後、ハブが把握され、流体連結器の第２の側面から引き出される。この動作によりセンサーから保護シースが剥離される（例えばシースが除去されるに従ってセンサーがスロットを通してスライドする）ことによりカテーテル内にセンサーが残存する。流体連結器の第２の側面は他の医療装置（例えば血圧モニター）又はＩＶ点滴（例えば食塩水点滴）に接続するか、キャップすることができる。代替の実施形態においては、シースは挿入の間は折り畳まれる（例えば折り戻しかコンサーティーナ状）か、又は牽引（例えばテレスコープ）されることによりセンサーを曝露させる。別の実施形態においては、シースはセンサーの挿入の前、最中又は後にセンサーから裂離除去されるように構成することができる。更に別の実施形態においてはシースはシースの後方末端（例えばハブ２８近傍）からのセンサーの突出を可能にするために吐出孔３０ａを包含できる。当該分野で知られる通りシース２６からセンサー１４を分離するために別の構成も使用できる。
一部の実施形態においては、シース２６はセンサー設計に応じて任意であることができる。例えばセンサーは保護シースを使用するか使用することなくカテーテル又は他の血管アクセス装置内に挿入できる。一部の実施形態においては、センサーはカテーテルの外部表面上（本明細書において別途説明）か、又はカテーテルの内部表面上に配置させることができ；そしてシースは配設されない。他の実施形態においては、多管腔カテーテルに管腔の１つの内部に既に配置されたセンサーを配設することができ；この場合、カテーテルは管腔の１つの内部に既に配置されたセンサーとともに宿主の静脈又は動脈内に挿入される。
一部の代替の実施形態においては、分析対象センサーはカテーテル上に一体的に形成される。種々の実施形態において、カテーテルは当該分野で知られる通りカテーテルが挿入される通常の態様において宿主の静脈又は動脈内に入れることができ、そして宿主の分析対象濃度を実質的に連続的に計測する。一部の実施形態においては、センサーシステムは食塩水バッグ、自動血圧モニター、血液化学モニター装置等のような追加的装置１つ以上に連結することができる。１つの例示的な実施形態においては、一体的に形成された分析対象センサーはグルコースセンサーである。
図２Ａ〜２Ｂはカテーテル上に一体的に形成された分析対象センサーの１つの例示的な実施形態を示す。システム２１０は分析対象（例えばグルコース、Ｏ２、ＣＯ２、ＰＣＯ２、ＰＯ２、カリウム、ナトリウム、ｐＨ、ラクテート、尿素、ビリルビン、クレアチニン、ヘマトクリット、種々の無機物、種々の代謝産物等）を計測するように構成され、そして一般的に、宿主の血流内への挿入（例えば静脈又は動脈を介して）のために構成されたカテーテル２１２及びカテーテルの外部表面２３２上に少なくとも部分的には一体的に形成されたセンサーを包含する。好ましくは、センサー２１４は少なくとも１つの曝露した電気活性区域２４０（例えばワーキング電極）、膜系（例えば酵素を包含する）、レファレンス電極（ワーキング電極に対して近位又は遠隔）、及び絶縁体を包含する。連続的分析対象センサーの設計及び製造のための種々のシステム及び方法は本明細書において別途詳述する。
本実施形態においてカテーテルはカテーテル管腔から宿主の血流への流体接続を与えるためにその近位末端において管腔２１２ａ及びオリフィス２１２ｂを包含する（図２Ａ）。
一部の実施形態においては、カテーテルは本明細書に別途記載する通り静脈内に挿入される。他の実施形態においては、カテーテルは本明細書に別途記載する通り動脈内に挿入される。カテーテルは当該分野で一般的に使用されている静脈又は動脈カテーテルの何れかの型（例えば末梢カテーテル、中枢カテーテル、スワンガンツカテーテル等）であることができる。カテーテルは何れかの有用な医療用等級の物質（例えば重合体及び／又はガラス）から製造でき、そして、何れかの大きさ、例えば限定しないが約１フレンチ（０．３３ｍｍ）以下〜約３０フレンチ（１０ｍｍ）以上；例えば２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、又は２０フレンチ（３フレンチは約１ｍｍに等しい）であることができる。特定の実施形態においては、カテーテルは単一管腔のカテーテル又は多管腔のカテーテルであることができる。一部の実施形態においては、カテーテルはカテーテルの管腔を経由する宿主体液の通過を可能にするための穿孔１つ以上を包含できる。
自身の遠位末端２１２ｃにおいて、カテーテル２１２はコネクター２１８を包含する（例えば流体連絡の状態において）。コネクターは何れかの既知の型、例えばルアーロック、Ｔコネクター、Ｙコネクター、交差コネクター、又は例えば専用の構成のものであることができる。一部の実施形態においては、コネクターは少なくとも１つの弁を包含する。第２の側面２１８ｅ（例えば後方末端）において、コネクター２１８は食塩水系（例えば食塩水バッグ又は配管）、他の医療装置（例えば自動血液化学機、透析機、輸血収集用血液バッグ等）に作用可能に接続されるか、又はキャップされることができる。
一部の実施形態においては、システム２１０は分析対象センサーに作用可能に接続されているセンサー電子機器（図示せず）を包含し、その場合、センサー電子機器は一般的に本明細書において別途詳述する通りセンサーデータを計測及び／又は処理するように構成されている。一部の実施形態においては、センサー電子機器は部分的又は全体的にカテーテルの遠位末端においてコネクター２１８とともに配置される（例えば一体化されるか、上部に配置されるか、又は近位にある）か、又は、部分的又は全体的にカテーテルから遠隔（例えばスタンド上又はベッドサイド）にある。１つの実施形態において、コネクターとともに配置されているセンサー電子機器はポテンシオスタットを包含する。一部の実施形態においては、センサー電子機器は実質的に連続的に宿主の分析対象濃度を計測するように構成されている。例えばセンサーは連続的に、又は１秒未満から例えば１、２又は５分間以上の範囲の間欠期で分析対象濃度を計測できる。
図２Ｃ〜２Ｆは図２Ａ〜２Ｂに示したセンサーの追加的実施形態を示す。カテーテル２１２は自身の外部表面２３２上に形成された少なくとも１つの電極２４０を有する一体型センサー２１４を有するものとして示す（例えば図２Ｆ）。一般的に、センサーは１、２、３、４個又はそれより多い電極を有するように設計でき、そしてコネクター２１８の第２の末端において電気的接触２１８ｄ（等）にトレース（等）により接続することができる（例えば図２Ａ〜２Ｆ）。一部の実施形態においては、センサーはセンサー電子機器にハードワイア接続され；或いは何れかの作同可能な接続を使用できる。好ましくは、センサーは少なくとも１つのワーキング電極及び少なくとも１つのレファレンス又は逆電極を包含する。一部の実施形態においては、レファレンス電極は少なくとも１つのワーキング電極の近位に（例えばワーキング電極に隣接するか近傍に）位置する。一部の代替の実施形態においては、レファレンス電極はワーキング電極から遠隔に（例えばワーキング電極から離れて、例えば限定しないが、カテーテル２１２（又はコネクター２１８）の管腔内部に、センサーシステムの外部上に、患者と接触して（例えば皮膚上に）等）位置する。一部の実施形態においては、レファレンス電極は流体コネクターに近位又はその内部に位置し、例えば限定しないが、流体コネクターに隣接するカテーテルに沿ってコイル状態で、又は流体コネクター内部にコイル状態で、そして食塩水又は血液のような流体連結器を通して流動する流体と接触して位置する。一部の実施形態においては、センサーは又、１つ以上の追加的ワーキング電極（例えばベースライン計測のため、第２の分析対象計測のため、又は実質的に非分析対象関連シグナルを計測するため等）を包含することができ、このことは参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開ＵＳ−２００５−０１４３６３５−Ａ１及び米国特許出願公開ＵＳ−２００７−００２７３８５−Ａ１により詳細に記載されている。一部の実施形態においては、逆電極１つ以上をカテーテル表面上又は流体コネクター内部又は上部に設けることができる。
一部の好ましい実施形態においては、カテーテルは宿主の血流（例えば末梢静脈又は動脈）内に内在し、一定期間血流中に残存するように設計される（例えばカテーテルは即座には除去しない）。一部の実施形態においては、内在カテーテルは例えば数分間以上、又は約１〜２４時間、又は約１〜１０日間、又はそれより長期に血流内に挿入されることができる。例えばカテーテルは周術期の全体に渡って（例えば宿主の入院から手術を通じて退院するまで）宿主の血流中に内在できる。
一部の実施形態においては、カテーテルは静脈内カテーテルとして構成される（例えば静脈内に挿入するように構成される）。カテーテルは何れかの一般的に使用されている静脈、例えば末梢静脈（例えば腕の中手静脈の１つ）内に挿入でき；一部の実施形態においては（例えば図１Ａ〜１Ｅを参照しながら説明する通り）分析対象センサーはカテーテル内に挿入される。代替の実施形態においてセンサーは例えば図２Ａ〜２Ｆを参照しながらより詳細に説明される通りカテーテル上に一体的に形成される。他の静脈、例えば脚部又は足の静脈、手の静脈、又、更には頭皮又は臍静脈も使用できる。
本明細書に記載したセンサーシステムを介して分析対象レベルを感知することの外に、静脈内カテーテルは宿主の循環系に流体及び／又は薬物を送達するために使用できる。カテーテルは他の医療装置又は機能に連結するように構成することができ、例えば食塩水、血液製剤、総非経口給餌、又は医薬品を内在する静脈内カテーテルを介して宿主に与えることができる。一部の実施形態においては、カテーテルは輸液ポンプのようなポンプに作用可能に接続することにより宿主への流体の流動及び所望の速度を容易に達成することができる。例えば、輸液ポンプは分当たり１ｃｃの速度、又はより高値又は低値の速度において宿主内に食塩水を送液することができる。輸液の速度は変化（増大又は低減）させることができる。例えば輸液を一時的に停止することによりＩＶ系への疼痛医薬の注入を可能にし、その後、輸液速度を増大（例えば５分間）することにより宿主の循環系に疼痛医薬を迅速に送達することができる。
一部の実施形態においては、カテーテルは動脈カテーテルとして構成される（例えば動脈系統に挿入されるように、又は動脈系統の部分として構成される）。典型的には、動脈カテーテルは手首（橈骨動脈）、腋窩（腋窩動脈）、鼠径部（大腿動脈）又は足（足動脈）内に挿入される。一般的に、動脈カテーテルは血液試料の採取及び／又は例えば限定しないが圧力トランスデューサー（自動的に血圧を計測するため）のような被験装置の適用のために宿主の血流（動脈側）へのアクセスを与えるが、動脈カテーテルは又、流体又は医薬の送達のために使用することもできる。１つの実施形態において、カテーテルは動脈系統内に挿入され、センサーは本明細書に別途記載する通りカテーテル内に挿入（例えば機能的に連結）される。次に食塩水充填非圧縮性配管をセンサーに、ついで圧力トランスデューサーに連結させる。自動フラッシングシステム（例えば食塩水）を配管並びに圧力バッグに連結することにより必要な圧力を与える。電子機器は一般的には、血圧を包含する種々のパラメーターを計算及びディスプレイするために圧力トランスデューサーに作用可能に連結される。他の医療装置も又、種々の血液成分、例えば限定しないがＯ２、ＣＯ２、ＰＣＯ２、ＰＯ２、カリウム、ナトリウム、ｐＨ、ラクテート、尿素、ビリルビン、クレアチニン、ヘマトクリット、種々の無機物、種々の代謝産物等を計測するために動脈カテーテルに接続することができる。
別の実施形態において、血圧計測システムを宿主内に挿入し、そして当該分野で知られる通り使用することができる。分析対象センサー（例えばグルコースセンサー）、例えば図１Ａ〜１Ｅに示す実施形態を、予備挿入された（例えば既に内在している）カテーテル内に以下の一般的な方法を用いながら挿入する。第１に、圧力トランスデューサーを予備挿入されたカテーテルから切断することにより一時的に無能化する。キャップ（任意）で保護スロットシースを被覆し、そして可動とすることにより流体連結器においてセンサーが把握できるようにする。一般的にはセンサーよりも高剛性であるが針よりも低可撓性であるシースを、次に、予備挿入されたカテーテル内に通すことにより、カテーテルを超えて血流内に伸長するようにする（例えば約０．００１インチ〜約１インチ）。次にシースを、シース内の小さな吐出孔および／又はスロットを介してセンサーをスライドさせることにより取り出す。従って、センサーを予備挿入されたカテーテル内に残存させ、そしてセンサーの遠位の部分を支持する流体連結器をカテーテルそのものに連結させる。次に食塩水充填非圧縮性配管を流体連結器の第２の側面（例えば後方側面）に連結させる。次にセンサー電子機器（流体連結器に隣接するか、あるいは流体連結器に有線接続されている）をセンサーに作用可能に接続（例えば有線又は無線）することによりセンサー機能を開始する。
一部の実施形態においては、センサーシステムの一部分（例えば、センサー、カテーテル、又は他の成分）は宿主の血流（例えば動脈又は静脈）からの血液試料の取り出しを可能とするように構成することができる。試料の取り出しは当該分野で知られた何れかのシステム及び方法を用いて、例えば動脈カテーテル（例えば動脈系統）から血液試料を取り出すための慣行的に行われている通り、行うことができる。１つのそのような例示的な実施形態において、流体連結器の第２の側面に連結されている何れかの配管又は機材を切断する。次にシリンジを第２の側面に連結し、そしてシリンジプランジャー上に引き戻すことによりカテーテルを介して血液を取り出す。別の実施形態においては、食塩水を流体連結器及びカテーテル全体にフラッシュすることができる。別の実施形態においては、流体連結器は側方弁を有するように構成でき、これにより機材の連結配管を切断することなく血液試料の取り出し又は医薬のような流体の送達のためのシリンジの連結が可能となる。更に別の実施形態においては、シリンジによるシステムへのアクセスのための弁又は隔膜を流体連結器から短い距離において配管内に連結することができる。更に別の実施形態においては、センサーは図２Ａ〜２Ｂに示す実施形態のように動脈カテーテル上に一体的に形成し、そして配管をコネクターから切断し、シリンジをコネクターに作動可能に会合させ、そして血液をシリンジで取り出すことができる。血液収集の後、シリンジを取り出し、配管をコネクターに再接続する。
更に別の実施形態において、分析対象センサーは体外血液流動装置に機能的に連結することができる。例えば限定しないがＶｉａ Ｍｅｄｉｃａｌ，Ａｕｓｔｉｎ，Ｔｅｘａｓ，ＵＳＡにより製造されている血液ガス及び化学装置のようなベッドサイドにおいて種々の血液特性／分析対象を試験するための種々の装置が存在する。これらの装置は一般的に宿主から血液試料を採取し、血液試料を試験し、そして次にそれを宿主に戻す。そのような装置は、間にセンサーを有するように、そして当該分野で知られたシステム及び方法を用いながら、動脈カテーテルのシリーズに接続することができる。１つの実施形態において、図１Ａ〜１Ｅに示す実施形態のようなセンサーを本明細書に記載した内在動脈カテーテルに機能的に接続し、そして体外血流装置を流体連結器の第２の側面に接続する。代替の実施形態において、センサーは図２Ａ〜２Ｆに示す実施形態のような動脈カテーテル上に一体的に形成し、そして体外血流装置をコネクター２１８に機能的に接続する。他の装置、例えば限定しないが透析機、心肺バイパス機又は血液収集バッグ、又は他の血管アクセス装置を分析対象センサーに機能的に連結できる。
好ましい実施形態の分析対象センサーシステムは種々の代替構成を用いて設計できる。一部の実施形態においては、センサーを流体接続装置に接続する。これらの実施形態における流体接続装置は当該分野で知られた何れかの標準的な流体接続装置、例えば流体連結器、又は好ましい使用に専用に製造された流体連結器であることができる。その第１の側面上において、流体連結器は既存のカテーテル又はカニューレに連結されるように構成される（図１Ａ〜１Ｅを参照しながら説明される）。カテーテル（又はカニューレ）は典型的には血管アクセス装置内に、及び／又は病院滞在中の病院宿主内に挿入される。例えばカテーテルは動脈系統（例えば血液試料を取り出すため、又は圧力トランスデューサーを用いて血圧を計測するため）又は静脈系統（例えば薬物又は他の流体の静脈内送達のため）に挿入できる。一般的な慣行において、カテーテルは例えば宿主の血管内に挿入され、そして宿主の病院滞在中の一定期間、例えば滞在の一部分、又は全滞在に渡って（例えば周術期）、その場所に維持される。１つの代替の実施形態において、別の血管アクセス装置（例えばカテーテル以外）をセンサー受信のために使用できる。更に別の代替の実施形態においては、好ましい実施形態のセンサーシステムを（例えば血管系に直接ではなく）血管アクセス装置内に挿入できる。血管アクセス装置の一部の例は、限定しないが、カテーテル、シャント、自動血液採取装置等を包含する。
図１Ａ〜１Ｅに示す実施形態のような一部の実施形態においては、システム１０は、例えば限定しないがカテーテル１２（例えばセンサー挿入よりも前に宿主の血流内に挿入されているカテーテル）のような血管アクセス装置内にセンサーが挿入されるように構成される。一般的に、カテーテルは小型の可撓性の管（例えば軟質カテーテル）であるが、それらはより大型の剛性の管であることもできる。カテーテルは宿主の体腔、血管、又は管路内に挿入されることにより、流体の除去又は挿入のため、又は医療機材への出入りのための経路を与える。カテーテルは又、限定しないが動脈から静脈への血液の転移のための動脈−静脈シャントのような体外装置内に挿入できる。一部のカテーテルは、血液試料の取り出し、流体の輸液（例えば食塩水、医薬、血液又は総非経口給餌）又は医療装置（例えばステント、体外血液化学分析装置、侵襲性の血圧モニター等）の出し入れを可能とするために循環系への出入を指向するべく使用される（例えば静脈又は動脈カテーテル、スワンガンツカテーテル）。
センサーは図１Ａ〜１Ｅに示す通り、保護キャップを包含するように設計される。即ち、図１Ａ及び１Ｂは当該分野で良く知られているカテーテル（挿入の前にカテーテルキャップが除去されている）を示しており、これは標準的な方法を用いて宿主の血管内に挿入できる。センサー１４は宿主身体内の分析対象（例えばグルコース）の計測のために構成されており、そしてカテーテル管腔内に流体接続しており、そしてこの管腔はセンサーの流体連結器２０と流体接続している。センサーの流体連結器２０の第１の側面２０ａは例えば捩じ込み又はスナッピングによりカテーテルに連結されるように設計されており、そして更に他の医療装置とも（その第２の側面２０ｂ上において）連結できる。流体連結器の１つの利点はそれが少量のブリードバックを可能とすることにより宿主の血流中の気泡を防止することである。
図１Ａ及び１Ｂの例示的なセンサーシステム１０は例えばセンサー挿入の間センサーを支持及び保護するスロット付きの保護シース２６を更に包含し、シースはセンサーの可視性を増大させ（例えばセンサーは非常に薄いため、一部の人間は保護シース非存在下では黙視できない場合がある）、そしてカテーテル内へのセンサーの滑り込みを容易にする。スロット付き保護シースは流体連結器内部にフィットするように構成されており、そしてカテーテル（例えば宿主の血流内の内在カテーテル）内へのセンサーの挿入の間センサーを収容する。好ましくは、保護シースはセンサーよりも実質的に高剛性であり、そして同時に標準的なシリンジ針より実質的に高可撓性であるが、他の設計も可能である。保護シースの除去を促進するためには、スロット３０に図１Ｃを参照しながらより詳細に説明される任意の吐出孔３０ａ及びハブ２８を配設する。ハブを把握して引っ張ることにより、ユーザー（例えば看護士）はカテーテルへの流体連結器の連結の後に保護シースを引き出すことができる。センサーの挿入の前に保護シースを被覆するキャップを設けることにより例えばシース及びセンサーを滅菌状態に維持し、そして出荷及び／又は取り扱いの間の成分への損傷を防止することができる。
一般的にセンサーシステムはセンサーに作用可能に連結しているポテンシオスタット及び／又はセンサー電子機器とともに構成されている。一部の実施形態においては、センサー電子機器の一部分、例えばポテンシオスタットは流体連結器上に直接配置できる。しかしながらセンサー電子機器の一部又は全て（ポテンシオスタットを包含）を流体連結器から遠隔に（例えばベッドサイド上又はスタンド上に）配置することができ、そして一般的に当該分野で知られる通り、機能的に連結することができる（例えば有線又は無線による）。
図１Ｃ１及び１Ｃ２は１つの実施形態における保護シース２６、センサー１４及びキャップ３２（キャップは挿入前に除去される）を包含する流体連結器の断面図（任意の縮尺）である。保護シース２６は流体連結器を通して伸長し、そしてカテーテル内へのセンサーの挿入のためにセンサーを収容している。保護シースはセンサーが通して伸長する任意の吐出孔３０ａ、及び、吐出孔と連絡しており宿主身体内にセンサーが挿入された後に保護シースを除去できるようにする保護シースの長さに沿ったスロット３０を包含する。保護シースは取り扱いを容易にするためのハブ２８を包含する。
一部の実施形態においては、グルコースセンサーは病院又は同様の医院の状況においては別の医療装置（例えば既に宿主に連結、適用又は接続された医療装置又は出入口）と組み合わせて利用される。例えばカテーテルは宿主の静脈又は動脈内に挿入することができ、その場合、カテーテルは追加的な医療機材に接続できる。代替の例においては、カテーテルは宿主の循環系への迅速な出入りを可能にするために宿主内に設置され（必要が生じた場合において）、そして単純にキャップを施される。別の例においては、透析機を宿主の循環系に接続できる。別の例においては、心臓における医療機材の挿入のために中心ラインを宿主に接続できる（例えば医療機材は脚部又は腋窩のような末梢の位置から血管系を経由して心臓に到達する）。
カテーテルへの連結の実施においては、センサーの挿入の前に、出入口を開口する。キャップを施された予備挿入カテーテルの１つの例示的な実施形態においては、キャップを除去し、そしてセンサーをカテーテル内に挿入する。センサーシステムの後方末端はキャップを施すか、又は別の医療機材（例えば食塩水点滴、血圧トランスデューサー、透析機、血液化学分析装置等）に連結することができる。別の例示的な実施形態においては、医療機材（例えば食塩水点滴、血圧トランスデューサー、透析機、血液化学分析装置等）は既にカテーテルに接続されている。医療機材をカテーテルから切断し、センサーをカテーテルに挿入（及び連結）し、そして次に医療機材を再接続（例えばセンサーシステムの後方末端に連結）する。
一部の実施形態においては、センサーはカテーテル又は他の医療装置を伴うことなく宿主の循環系内に直接挿入される。１つのそのような例示的な実施形態において、センサーを被覆するシースは相対的に剛性であり、そして挿入の間センサーを支持する。センサーが宿主の静脈又は動脈内に挿入された後、支持シースを除去し、宿主の静脈又は動脈内に曝露したセンサーを残存させる。代替の実施形態において、センサーは血管アクセス装置内に（カテーテルを伴うか伴うことなく）挿入され、そしてシースを除去することにより宿主の静脈又は動脈内にセンサーを残存させる（例えば血管アクセス装置を介する）。
種々の実施形態において、実際には、挿入の前に保護シース上のキャップ３２は看護士が流体連結器２０によりグルコースセンサーを保持する際に除去される。一般的にはセンサーより高剛性であるが針よりも高可撓性である保護シース２６は次に、カテーテル内を通すことにより、カテーテルを超えて血流内に伸長するようにする（例えば約０．０１０インチ〜約１インチ）。次に（任意の）吐出孔３０ａ及びシースのスロット形成部分３０を介してセンサーを滑らせることにより保護シースを除去する（例えばハブ２８を引っ張ることにより保護シースを引き抜くことによる）。即ち、センサーはカテーテル内に残存し；そしてセンサー１４を保持している流体連結器２０をカテーテルそのものに（そのコネクター１８を介して）連結させる。他の医療装置を所望により流体連結器の第２の側面に連結させることができる。次にセンサー電子機器（例えば流体連結器に隣接するか、あるいは流体連結器に連結されている）を当該分野で知られる通り適切なセンサー機能のためにセンサーに作用可能に（例えば有線又は無線接続により）接続する。
別の実施形態においては、カテーテル１２はカテーテルの管腔１２ａを通して宿主の体液（例えば血液）が流動できるように複数の穿孔部（例えば孔部）を包含する。カテーテルを通して流動する流体はそこに挿入されているセンサー１４と接触できる。別の実施形態においては、センサーはカテーテル先端１２ｂから突出せず、そして穿孔を有するカテーテルの管腔を通して流動する宿主の血液はセンサーの電気活性表面に接触する。
更に別の実施形態において、カテーテル１２は少なくとも第１の管腔及び第２の管腔を包含する。センサー１４はカテーテルの第１の管腔内への挿入のために構成されている。第２の管腔は宿主の循環系内への輸液又は第１の管腔内のセンサーに無影響の試料採取のために使用できる。
図２Ａ〜２Ｆは一部の例示的な実施形態におけるカテーテル表面上に一体的に形成された（一体的に組み込まれた）センサーの模式図である。一部の実施形態においては、センサーはカテーテルの外部表面２３２上に一体的に形成できる。他の実施形態においては、センサーはカテーテルの内部表面上（例えば管腔表面上）に一体的に形成できる。更に別の実施形態においては、センサーはセンサー先端上に（例えば２１４ａにより示される通り）一体的に形成できる。更に別の実施形態においては、センサーはカテーテルの内部又は外部の表面内に例えば図３Ａ〜３Ｃに示す型のセンサーを結着することによりカテーテルに一体的に組み込むことができる。
一般的にセンサーシステムにはカテーテルを被覆するキャップ及び一体型センサーのインビボの部分が配設される。カテーテルの長さに渡る針又はトロカールが宿主血流内への挿入の間装置を支持する。使用前に、看護士が流体コネクター２１８により装置を保持し、そしてキャップを除去することにより装置（例えばカテーテル）のインビボの部分を曝露させる。看護士が宿主の静脈又は動脈（カテーテルが静脈内カテーテル又は動脈カテーテルかによる）の１つに装置のインビボ部分を挿入する。挿入の後、針を装置から引き抜く。次に装置にキャップを施すか、又は他の医療機材（例えば食塩水バッグ、圧力トランスデューサー、血液収集バッグ、総非経口給餌、透析機材、自動血液化学機材等）に接続する。一部の代替の実施形態においては、センサー一体型カテーテルを血管アクセス装置を介して宿主の血管系と連絡（例えば流体連絡）することができる。
一部の実施形態においては、グルコースセンサーシステムは参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開ＵＳ−２００６−００２０１８７−Ａ１に記載のものと実質的に同様の感知機序を包含し；例えば、白金のワーキング電極及びその周囲にコイル状に設けられた銀レファレンス電極を有するものである。或いはレファレンス電極は宿主内に挿入されないようにワーキング電極から遠隔に位置させることができ、そして例えば流体連結器内に位置させることができ、これにより身体（例えば血流）内への挿入に適合させたセンサーの部分により小さいフットプリントを可能にし；例えばワーキング電極に近位のコイル状又は別様に構成されたレファレンス電極を用いない場合が挙げられる。白金のワーキング電極を考察したが、種々の既知ワーキング電極物質を利用できる（例えば白金−イリジウム、又はイリジウム）。遠隔に位置する場合、レファレンス電極は何れかの位置において、そして何れかの構成において、ワーキング電極（例えば電気活性部分）から離れて位置することができ、これにより、当該分野で知られる通り、身体内及び／又それとの流体連絡を維持する。
代替の実施形態において、センサー先端１４ａは拡大された非外傷性の区域、例えばセンサーの直径の約２倍以上の鈍角又は球状の部分を包含する。１つの例示的な実施形態において、拡大された部分はセンサー先端上に実質的に丸型の構造物を加熱、溶接、粉砕又は結着させることにより作成される（例えば重合体又は金属）。別の例示的な実施形態においては、センサーの先端は加熱（例えばアーク溶接されるかフラッシュバット耐性溶接）されることにより先端を拡大する（例えば溶融することによる）。拡大した部分は何れかの非外傷性の形状、例えば限定しないが楕円、丸型、円錐型、シリンダー型、涙型等のものであることができる。理論に制約されないが、非外傷性又は拡大された領域は血流中の小さい直径のセンサーの安定性を増強することができ、そして血流内にセンサーが残存することを確実化する（例えば血管壁の穿刺及び／又は管腔下に挿入されることを回避するため）。
一部の実施形態においては、参照により全体が本明細書に組み込まれる同時係争中の米国特許出願公開ＵＳ−２００５−０１４３６３５−Ａ１及び米国特許出願公開ＵＳ−２００７−００２７３８５−Ａ１に開示されている通り、ベースラインを計測するために第２のワーキング電極をセンサー上に配設することができ、そしてこれにより第１のワーキング電極からベースラインを差し引くことによりグルコースのみのシグナルを得ることができる。
ここでより詳細に図２Ａ〜２Ｅを参照すれば、分析対象センサーシステムの一部の実施形態は病院又は医院の状況において宿主内に挿入するために適合されたカテーテル２１２を包含し、この場合、分析対象センサー２１４はカテーテル２１２と一体的に構築されている。例えば、グルコースセンサーはカテーテルそのものの上に一体的に形成できる。図２Ａ〜２Ｂは１つの実施形態を説明しており、この場合、カテーテル２１２は宿主中への挿入のために構成され、そして自身のエクスビボの末端上で他の医療装置に連結するように構成することもできる。しかしながら、他の医療装置への連結は必須ではない。一部の実施形態においては、カテーテルは本明細書に記載する通り配管又は他の医療装置への接続のために構成されたコネクター２１８を包含する。図２Ａ〜２Ｂに示す実施形態はカテーテル２１２のインビボの部分の外部表面上に２又は３つの電極２４０を包含する。一部の実施形態においては、カテーテルは穿孔され（本明細書に別途記載）、そして少なくとも１つの電極は穿孔されたカテーテルの管腔（図示せず）内に配置される。一部の実施形態においては、カテーテルは単一の管腔を包含する。他の実施形態においては、カテーテルは２つ以上の管腔を包含する。
図２Ｃ〜２Ｅを参照すれば、一部の実施形態においては、少なくとも１つのワーキング電極２４０をカテーテルのインビボの部分の外部表面上に配置させる。或いは、少なくとも１つのワーキング電極をカテーテルの内部表面上、カテーテルの先端に配置させるか、カテーテルから伸長させること等が可能である。一般的に、好ましい実施形態は何れかの数の電極、例えば１つ以上の逆電極、１つ以上のレファレンス電極、及び／又は１つ以上の副次的ワーキング電極を有するように設計できる。別の実施形態においては、電極はそれらの仕様に応じて、相対的により大きい又はより小さい表面積のものとすることができる。１つの例において、センサーはワーキング電極及び相対的により大きい表面積（ワーキング電極の表面積と相対比較して）を有するレファレンス電極をカテーテル表面上に包含する。別の例においては、センサーはワーキング電極、逆電極及びワーキング及び／又は逆電極と比較して増大した表面積を有するような大きさを有するレファレンス電極を包含する。一部の実施形態においては、レファレンス電極はコネクター内のようなワーキング電極から遠隔の位置に配置される（例えばコネクター内にコイル状とされる）。一部の実施形態においては、レファレンス電極は宿主の身体上に位置する（例えば身体接触状態にある）。
電極２４０は当該分野で知られた何れかの適当な手法、例えば厚膜又は薄膜付着の手法を用いてカテーテル上に付着できる。電極は当該分野で知られた何れかの好都合な電極物質で形成できる（例えば白金、白金−イリジウム、パラジウム、グラファイト、金、炭素、銀、銀−塩化銀、導電性重合体、合金、これらの組み合わせ等）。他の実施形態においては、これらの電極の１つ以上は、例えば限定しないがツイスティング、コイリング、ローリング、又は接着の場合のように、カテーテルの外部表面に適用される電気的に伝導性の物質（例えば白金、白金−イリジウム、パラジウム、グラファイト、金、炭素、銀、銀−塩化銀、導電性重合体、合金、これらの組み合わせ等を含むワイア又はホイル）から形成される。
一部の実施形態においては、カテーテルは、センサー電子機器にカテーテル上の電極を電気的に接続するためにセンサー電子機器（図示せず、カテーテルコネクター上及び／又はカテーテルから遠隔に配置される）に（有線又は無線により）接続される。挿入されたカテーテル（その上に一体的に形成されたセンサーを包含）は種々の機能（例えば血圧モニタリング、薬物送達等）のための他の医療装置により利用されることができる。
理論に制約されないが、好ましい実施形態において開示する多くのシステム及び方法（例えば宿主の血液と連絡して配置されるべき分析対象センサー）を経皮的（例えば皮膚経由の）又は完全に移植可能な分析対象センサー装置において使用できる。例えばセンサーは皮下装置のインビボの部分上に一体的に形成されるか、或いは完全に移植可能な装置であることができる。別の例としては、拡大された表面積（例えば球状末端）が経皮分析対象センサーの設計において有用な場合がる。
例示的なセンサーの構成
図３Ａ〜３Ｃを参照すれば、一部の実施形態においては、センサーは、参照により全体が本明細書に組み込まれる２００６年２月２２日出願の「ＡＮＡＬＹＴＥ ＳＥＮＳＯＲ」と題された同時係争中の米国特許出願１１／３６０，２５０に開示されている連続分析対象センサーと同様に構成できる。センサーは上記したカテーテル内への挿入のために適合されたインビボ部分とも称される遠位の部分３４２、及びセンサー電子機器への作動可能な接続のために適合されたエクスビボ部分とも称される近位の部分３４０を包含する。好ましくは、センサーは２つ以上の電極：ワーキング電極３４４及び少なくとも１つの別の電極、即ち逆電極及び／又はレファレンス電極として機能できるもの、即ち本明細書において以降レファレンス電極３４６と称するものを包含する。膜系は好ましくは以下において図３Ａ〜３Ｃを参照しながら更に詳述する通り電極上に付着させる。
図３Ｂはワーキング及びレファレンス電極を示している１つの実施形態におけるセンサーの遠位の部分の拡大切開図である。好ましい実施形態においては、センサーをワーキング電極３４４（例えばワイア）及びワーキング電極３４４周囲にらせん状に巻きついたレファレンス電極３４６から形成する。絶縁体３４５をワーキング電極とレファレンス電極との間に配置させることによりそれらの間の電気的絶縁をもたらす。電極の特定の部分は例えばその上で電気化学的反応が可能となるように曝露させ、ウインドウ３４３を絶縁体内に形成することにより電気化学的反応のためにワーキング電極３４４の一部分を曝露させることができる。
好ましい実施形態においては、各電極は例えば約０．００１インチ以下〜約０．０１０インチ以上の直径を有する細密ワイアから形成され、そして例えばメッキされた絶縁体、メッキされたワイヤ又は塊状の電気伝導性の物質から形成される。説明した電極の構成及び関連する説明文はセンサーを形成する１つの好ましい方法を記載しているが、例えばＷａｒｄ等への米国特許５，７１１，８６１、Ｖａｃｈｏｎ等への米国特許６，６４２，０１５、Ｓａｙ等への米国特許６，６５４，６２５、Ｓａｙ等への米国特許６，５６５，５０９、Ｈｅｌｌｅｒ等への米国特許６，５１４，７１８、Ｅｓｓｅｎｐｒｅｉｓ等への米国特許６，４６５，０６６、Ｏｆｆｅｎｂａｃｈｅｒ等への米国特許６，２１４，１８５、Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍ等への米国特許５，３１０，４６９、Ｓｈａｆｆｅｒ等への米国特許５，６８３，５６２、Ｂｏｎｎｅｃａｚｅ等への米国特許６，５７９，６９０、Ｓａｙ等への米国特許６，４８４，０４６、Ｃｏｌｖｉｎ等への米国特許６，５１２，９３９、Ｍａｓｔｒｏｔｏｔａｒｏ等への米国特許６，４２４，８４７、Ｍａｓｔｒｏｔｏｔａｒｏ等への米国特許６，４２４，８４７のような、種々の既知のセンサーの構成を好ましい実施形態の分析対象センサーシステムとともに使用できる。上記した特許は全て参照により全体が本明細書に組み込まれ、そして全ての適用可能な分析対象センサーを網羅しているわけではなく；一般的に開示された実施形態は種々の分析対象センサー構成に適用可能であると理解しなければならない。当然ながら好ましい実施形態の説明の大部分、例えば以下に記載する膜系は、インビボのセンサーのみならず、インビトロのセンサー、例えば血中グルコース系（ＳＭＢＧ）と共に使用することができる。
一部の実施形態においては、ワーキング電極は導電性物質、例えば白金、白金−イリジウム、パラジウム、グラファイト、金、炭素、導電性重合体、合金等から形成されたワイアを含む。電極は種々の製造手法（塊状金属プロセシング、基盤への金属の付着等）により形成できるが、メッキされたワイア（例えば鉄鋼ワイア上の白金）又は塊状金属（例えば白金ワイア）から電極を形成することが好都合である場合がある。塊状金属ワイアから形成された電極は優れた性能（例えば付着した電極とは対照的なもの）、例えば試験の向上した安定性、簡素化された製造性、汚染（例えば付着過程において導入されるもの）への抵抗性、及び剥離又は脱積層を必要としない向上した表面反応（例えば物質の純度に起因）をもたらす。
一部の実施形態においては、ワーキング電極を白金−イリジウム又はイリジウムのワイアで形成する。一般的に、白金−イリジウム及びイリジウムの物質はより強度が高い場合が多い（例えばより高い弾力性を有し、そして応力や歪みによる破断又は疲労に起因する障害を起こす可能性がより低い）。白金−イリジウム及び／又はイリジウムの物質はより小さい直径のワイアを与えやすく、これによりセンサー（例えばインビボの部分）の最大直径（大きさ）を更に低減させる。好都合なことに、より小さいセンサー直径は凝血塊又は血栓の形成（又は他の外来性物質の応答）の危険性を低下させると同時によりちいさいカテーテルの使用を可能にする。
ワーキング電極３４４の電気活性ウインドウ３４３は分析対象の濃度を計測するように構成されている。例えばグルコースを検出するための酵素的な電気化学センサーにおいては、ワーキング電極は検出すべき分析対象の酵素触媒反応により生成される過酸化水素を計測し、そして計測可能な電流を発生させる。例えば、グルコースオキシダーゼが副生成物として過酸化水素を生成する場合のグルコースの検出においては、過酸化水素はワーキング電極の表面と反応することにより２つのプロトン（２Ｈ＋）、２つの電子（２ｅ−）、及び１つの分子状酸素（Ｏ２）を生成し、これが検出されるべき電流を発生させる。
好ましい実施形態においては、ワーキング電極３４４は絶縁物質３４５、例えば非導電性重合体により被覆される。浸積コーティング、噴霧コーティング、蒸着、又は他のコーティング又は付着の手法を用いてワーキング電極上に絶縁物質を付着させることができる。１つの実施形態において、絶縁物質はパリレンを含み、これはその強度、潤滑性、及び電気的絶縁特性のために好都合な重合体コーティングとなりえる。一般的に、パリレンはパラキシレン（又はその置換された誘導体）の蒸着及び重合により形成される。理論に制約されないが、一部の実施形態のセンサーの上の潤滑な（例えば平滑な）コーティング（例えばパリレン）は最小限の外傷及び延長されたセンサーの寿命に寄与する。パリレンコーティングは一般的に一部の実施形態において好ましいが、何れかの適当な絶縁性物質、例えばフッ素化重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリイミド、他の非伝導性の重合体等も使用することができる。ガラス又はセラミック物質もまた使用できる。使用に適する他の物質は、表面エネルギー改良コーティングシステム、例えばＢｅｌｌａｆｏｎｔｅ，ＰＡのＡｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ Ｅｘｐｒｅｓｓにより商品名ＡＭＣ１８、ＡＭＣ１４８、ＡＭＣ１４１、及びＡＭＣ３２１の下に販売されているものを包含する。しかしながら一部の代替の実施形態においては、ワーキング電極は絶縁体コーティングを必要としない場合がある。
レファレンス電極単独として、又はレファレンス電極及び逆電極として二重に機能することができるレファレンス電極３４６は、銀、銀／塩化銀等から形成する。一部の実施形態においては、レファレンス電極３４６はワーキング電極３４４に隣接、及び／又はそれとともに又はその周囲に捻転されているが；他の構成も可能である（例えば流体コネクター内にコイル状とされているか、又は皮内又は皮膚上のレファレンス電極）。説明する実施形態においては、レファレンス電極３４６はワーキング電極３４４の周囲にらせん状に巻きつけられている。次にワイアの組み立て物を任意に、上記したものと同様に、絶縁性物質でコーティングするか、それと共に接着させ、これにより絶縁結合をもたらす。
一部の実施形態においては、銀ワイアを上記した通りセンサー上に形成し、その後、塩素化して銀／塩化銀レファレンス電極を形成する。好都合なことに、本明細書に記載した通り銀ワイアを塩素化することは最適なインビボの性能を有するレファレンス電極の製造を可能にする。即ち、銀／塩化銀を形成するための銀の塩素化の分量及び総量を制御することにより、進歩したブレークイン時間、レファレンス電極の安定性、及び延長された寿命が一部の実施形態においては示されている。更に又、上記した塩化銀の使用はレファレンス電極の相対的に安価で簡素な製造を可能にする。
外部絶縁体を配置する実施形態においては、コーティングされた組立構造物の一部分を例えば手作業、エキシマーレーザー処理、化学エッチング、レーザー研磨、グリットブラスティング（例えば重炭酸ナトリウム又は他の適当なグリットを使用）により剥離させるかあるいは除去することにより電気活性表面を曝露させることができる。或いは、電極の一部分を絶縁体の付着よりも前にマスキングすることにより曝露した電気活性の表面積を維持することができる。１つの例示的な実施形態においては、グリットブラスティングを実施することにより電気活性表面を曝露させ、その際に好ましくは重合体物質を研磨する程度には十分硬質であるが、伏在する金属電極（例えば白金電極）への損傷を最小限にまたは回避する程度には十分軟質であるグリット物質を利用する。種々の「グリット」物質を使用できるが（例えば砂、タルク、クルミ殻、粉砕プラスチック、海水塩等）、一部の好ましい実施形態においては、重炭酸ナトリウムは例えば伏在する白金伝導体を損傷することなく例えばパリレンコーティングを研磨する程度には十分硬質であるため、好都合なグリット物質である。重炭酸ナトリウムブラスティングのもう１つの好都合な点は、それが重合体層を剥離させるため、あるいは必要となるクリーニング工程を排除できるという理由による、金属に対するその研磨作用を包含する。
図３Ｂに示す実施形態において、ラジアルウインドウ３４３を絶縁性物質３４５に渡って形成することによりワーキング電極の周辺部の電気活性表面を曝露させる。更に又、レファレンス電極の電気活性表面の断面を曝露させる。例えば電気活性表面の断面は外部の絶縁層の付着の間はマスキングするか、又は外部絶縁層の付着の後にエッチングすることができる。
一部の用途においては、センサーへの細胞の攻撃又は細胞の遊走が、特に移植初日後に装置の感度及び／又は機能の低下をもたらす場合がある。しかしながら、曝露した電気活性表面がセンサーに関して周辺部に分散する場合（例えばラジアルウインドウの場合）、反応のために使用可能な表面積はセンサーシグナルに対するセンサーの局所的細胞侵襲の影響を最小限とするように十分に分散させることができる。或いは、接線方向に曝露した電気活性ウインドウを、例えばコーティングされた組立構造物の一方の側面のみを剥離させることにより形成できる。他の代替の実施形態においては、センサーの先端において電気活性表面が曝露するように、コーティングされた組立構造物の先端にウインドウを設けることができる。電気活性表面を曝露させるための他の方法及び構成もまた使用できる。
一部の実施形態においては、ワーキング電極は約０．００１インチ以下〜約０．０１０インチ以上、好ましくは約０．００２インチ〜約０．００８インチ、そしてより好ましくは約０．００４インチ〜約０．００５インチの直径を有する。ウインドウの長さは約０．１ｍｍ（約０．００４インチ）以下〜約２ｍｍ（約０．０７８インチ）以上、そして好ましくは約０．２５ｍｍ（約０．０１インチ）〜約０．３７５ｍｍ（約０．０１５インチ）であることができる。このような実施形態において、ワーキング電極の曝露した表面積は好ましくは約０．００００１３平方インチ（０．００００８３９ｃｍ２）以下〜約０．００２５平方インチ（０．０１６１２９ｃｍ２）以上である（約０．００１インチ〜約０．０１０インチの直径及び約０．００４インチ〜約０．０７８インチの長さと仮定）。ワーキング電極の好ましい曝露表面積は本明細書に別途詳述するように、ピコアンペアの範囲の電流で分析対象シグナルを発生させるように選択される。しかしながらピコアンペア範囲の電流は種々の要因、例えば電子回路の設計（例えばサンプル速度、電流ドロー、Ａ／Ｄ変換器ビット分解能等）、膜系（例えば膜系を通過する分析対象の透過性）、及びワーキング電極の曝露表面積に依存する場合がある。従って、曝露した電気活性ワーキング電極表面積は膜系及び／又は電子回路の変動を考慮しながら上記した範囲より高値又は低値の値を有するように選択できる。グルコースセンサーの好ましい実施形態においては高値及び低値の両方のグルコース濃度の範囲においてセンサーの性能を維持しつつシグナル対ノイズ比を最適とするためにグルコースの拡散性を最大限にしつつワーキング電極の表面積を最小限とすることが好都合である場合がある。
一部の代替の実施形態において、ワーキング（及び／又は他の）電極の曝露表面積は電極自体の断面を改変することにより増大させることができる。例えば、一部の実施形態においては、ワーキング電極の断面は十字型、星型、クローバー型、リブ型、ディンプル型、リッジ型、不規則型、又は他の非円形の構成により定義することができ；即ち、電極の何れかの所定の長さに関して、特定の増大した表面積を達成できる（円形の断面により達成される面積と比較して）。ワーキング電極の表面積を増大させることは、分析対象濃度に応答する増大したシグナルを与えるという利点を有する場合があり、これが次に例えばシグナル対ノイズ比の向上に寄与することになる。
一部の代替の実施形態において、追加的な電極を組み立て物内に包含させることができ、例えば３電極系（ワーキング、レファレンス及び逆電極）及び／又は追加ワーキング電極（例えば酸素を発生させるために使用できる、ベースライン差し引き電極として構成された、又は追加的分析対象を計測するために構成された電極）を挙げることができる。米国特許出願公開ＵＳ−２００５−０１６１３４６−Ａ１、米国特許出願公開ＵＳ−２００５−０１４３６３５−Ａ１及び米国特許出願公開ＵＳ−２００７−００２７３８５−Ａ１は追加的ワーキング、逆及び／又はレファレンス電極を準備して使用するための一部のシステム及び方法を記載している。センサーが２つのワーキング電極を含む１つの方策においては、２つのワーキング電極は隣接（例えば相互に平行に伸長する）し、この周囲にレファレンス電極が配置される（例えばらせん状に巻きつけられる）。２つ以上のワーキング電極を配設する一部の実施形態においては、ワーキング電極はセンサーの長さに沿って２重、３重、４重等、らせん状の構成に形成することができる（例えばレファレンス電極を包囲する、絶縁ロッド、又は他の支持構造）。得られた電極系は適切な膜系と共に構成することができ、その場合、第１のワーキング電極はグルコース及びベースライン（例えばバックグラウンドノイズ）を含む第１のシグナルを計測するように構成され、そして追加のワーキング電極はベースラインのみよりなるベースラインシグナルを計測するように構成される（例えば自身の上に配置された酵素を有さない第１のワーキング電極と実質的に同様に構成される）。この態様において、ベースラインシグナルを第１のシグナルから差し引くことができ、これによりベースラインの変動及び／又はシグナルに対する干渉物質種に実質的に付されないグルコースのみのシグナルが得られる。
図３Ａ〜３Ｃの実施形態は１つの塊状金属ワイアがもう１つの塊状金属ワイアの周囲にらせん状に巻きついたものを包含する１つの電極の構成を説明しているが、他の電極構成も意図される。代替の実施形態において、ワーキング電極は管を含み、その内部にはレファレンス電極が配置されるかコイル状とされており、そしてその間に絶縁体を包含する。或いはレファレンス電極は管を含み、その内部にはワーキング電極が配置されるかコイル状とされており、そしてその間に絶縁体を包含する。別の代替の実施形態においては、重合体（例えば絶縁性）ロッドが配設されており、その場合、電極がその上に配置される（例えば電気メッキされている）。更に別の代替の実施形態においては、金属性（例えば鋼鉄）のロッドが配設されており、絶縁性物質で被覆され、その上にワーキング電極及びレファレンス電極が配置される。更に別の代替の実施形態においては、１つ以上のワーキング電極がレファレンス電極の周囲にらせん状に巻きついている。
好ましくは、好ましい実施形態の電極及び膜系は胴軸に形成され、即ち、電極及び／又は膜系は全て同じ中軸を共有する。理論に制約されないが、センサーの同軸設計は好ましい屈曲半径を用いることなく対称の設計を可能にする。即ち、センサーの平面に沿った一定の屈曲に制約されていた実質的に平面の構成を含んでいる従来技術のセンサーとは対照的に、好ましい実施形態の同軸設計は好ましい屈曲半径を有さず、従って特定の平面に沿った一定の屈曲（これは疲労障害等を誘発する場合がある）に付されない。しかしながら、非同軸センサーは好ましい実施形態のセンサーシステムと共に実施することができる。
上記した利点に加えて、好ましい実施形態の同軸センサー設計はセンサーの接続末端（近位部分）の直径を感知末端（遠位部分）のものと実質的に同時とすることができ、これにより保護スロット付きシースはカテーテル内にセンサーを挿入し、その後センサーを渡って滑り戻し、そして保護スロット付きシースからセンサーを取り外しさせることを、複雑な多成分の設計を用いることなく行えるようになる。
１つのそのような代替の実施形態において、センサーの２つのワイアは離れて保持され、そして近位ではあるが別個の位置におけるカテーテル内への挿入のために構成される。このような実施形態におけるワーキング及びレファレンス電極の分離は、簡素化された製造及び電気的接続で追加的な電気化学的安定性を与えることができる。当該分野で知られる通り種々の電極構成が好ましい実施形態と共に実施できる。
上記した構成に加えて、レファレンス電極は一部の実施形態においてはワーキング電極から分離され、そして流体コネクターの一部分内にコイル状とされることができる。別の実施形態においては、レファレンス電極は流体コネクター内に、そしてその第１の側面に隣接してコイル状とされる。代替の実施形態においては、レファレンス電極は流体コネクター内に、そしてその第２の側面に隣接してコイル状とされる。そのような実施形態において、レファレンス電極は、宿主内に流れ込んでいる食塩水点滴からの食塩水のような、又は、宿主から引き出される血液のような、流体と接触している。理論に制約されないが、この構成はセンサーがより薄片化するためより小さいカテーテルの使用及び／又は血栓形成の可能性の低減を可能とすることから好都合であると考えられている。
別の実施形態においては、レファレンス電極３４６を１つの実施形態においてワーキング電極３４３の電気活性部分から更に遠方に（例えば流体コネクターにより近傍に）配置することができる。一部の実施形態においては、レファレンス電極は流体連結器に近位に又はその内部に位置され、例えば限定しないが流体連結器に隣接するカテーテルに対してコイル状とされるか、又は流体連結器内部において食塩水のような流体連結器を通して流れる流体と接触してコイル状とされる。これらの構成はまたセンサー直径の少なくとも一部分を最小限とすることができ、これにより、より小さいカテーテルの使用及び低減された血塊の危険性をもたらす。
上記した実施形態に加えて、センサーは参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開ＵＳ−２００５−０１４３６３５−Ａ１、米国特許７，０８１，１９５及び米国特許出願公開ＵＳ−２００７−００２７３８５−Ａ１に記載のとおり追加的なワーキング電極を用いて構成できる。例えば、１つの実施形態において副次的なワーキング電極を有し、この場合、副次的ワーキング電極は上記したグルコース計測ワーキング電極を参照しながら説明される通り、伝導性物質から形成されたワイアを含む。好ましくは、レファレンス電極単独として、又はレファレンス電極及び逆電極として二重に機能するレファレンス電極を銀、銀／塩化銀等から形成する。
一部の実施形態においては、電極は相互に隣接、及び／又は共に又は周囲に捻転されているが；他の構成も可能である。１つの例において、副次的ワーキング電極及びレファレンス電極はグルコース計測ワーキング電極の周囲にらせん状に巻きつけられていることができる。或いは、副次的ワーキング電極及びレファレンス電極はグルコース計測ワーキング電極の長さに渡って二重らせんとして形成できる。次にワイアの組み立て物を任意に上記した物と同様の絶縁性物質で共にコーティングすることにより絶縁結合を得ることができる。コーティングされた組立構造物の一部の部分を次に例えばエキシマーレーザー、化学エッチング等により剥離させることにより必要な電気活性表面を曝露させる。一部の代替の実施形態においては、追加的な電極は、当該分野で知られる通り、組み立て物、例えば３電極系（別個のレファレンス及び逆電極を包含する）内に包含することができる。
一部の代替の実施形態においては、センサーは二重電極系として構成される。１つのそのような二重電極系においては、第１の電極は自身上に配置されたグルコースオキシダーゼを含有する膜系を包含する過酸化水素センサーとして機能し、これは本明細書に記載する通り作動する。第２の電極は第１の電極と同様に構成されている過酸化水素センサーであるが、変更された膜系を伴っている（例えば活性な酵素を有さない）。この第２の電極はベースラインシグナルｂにより大部分がなるシグナルを与える。
一部の二重電極系においては、ベースラインシグナルは（電子的又はデジタルで）グルコースシグナルから差し引かれることによりベースラインを実質的に伴わないグルコースシグナルが得られる。従って、得られた差シグナルのキャリブレーションは１対計測により等式ｙ＝ｍｘを解くことにより行うことができる。この代替実施形態における挿入されたセンサーのキャリブレーションは、対計測の値／範囲に対してより低依存性、手作業による血中グルコース計測における誤差に対してより低感受性とすることができ、そして、ユーザーに対するグルコースの情報の主要な入手元としてのセンサーの使用を促進することができる。米国特許出願公開ＵＳ−２００５−０１４３６３５−Ａ１はセンサーシグナルからベースラインを差し引くためのシステム及び方法を記載している。
一部の代替の二重電極系の実施形態においては、分析対象センサーは別個に各電極から得られたシグナルを（例えばベースラインシグナルの差引を行うことなく）伝送するように構成される。この態様において、レシーバーはこれらのシグナルを処理することによりセンサー及び／又は分析対象濃度に関する追加的情報を測定できる。例えば、第１及び第２の電極からのシグナルを比較することにより、ベースライン及び／又は感度の変化を検出及び／又は計測することができ、そして（例えばレファレンス分析対象値を使用することなく）キャリブレーションを更新するために使用できる。１つのそのような例において、相当する第１及び第２のシグナルを経時的にモニタリングすることにより、ベースラインにより寄与されているシグナルの量を計測できる。別のそのような例においては、相関するシグナルの変動を経時的に比較することにより、感度の変化を検出及び／又は計測できる。
一部の実施形態においては、レファレンス電極をワーキング電極から遠隔に配置することができる。１つの実施形態において、レファレンス電極は流体の流動内に残存するが、流体連結器内には配置される。例えば、レファレンス電極はそれが宿主に流れ込む食塩水とは接触しているが、宿主の血液とは物理的に接触しないように（血液がカテーテルから引き出される時を除く）、流体連結器内でコイル状とすることができる。別の実施形態においては、レファレンス電極は流体の流動からは除去されるが、なお、生体において流体接触を維持している。例えば、レファレンス電極が宿主の皮膚と接触しているように、レファレンス電極を宿主に接着している接着パッチにワイア連結することができる。更に別の実施形態においては、レファレンス電極は系の外部に有ることができ、例えば限定しないが系のエクスビボの部分の外部に接触するか、接続された食塩水点滴又は他の医療と流体接触又は電気的に接触しているか、又はＥＫＧ電気接触で一般的に行われるように身体的に接触することができる。理論に制約されないが、ワーキング電極から遠隔にレファレンス電極を位置させることは、相対的に高値のフットプリントを有するセンサー（例えばワーキング電極とレファレンス電極の両方が相互に隣接して血流路内にある場合）よりも宿主の血流に対する影響が相対的に低値である、例えば低血栓性である、より小型のセンサーフットプリント（例えば直径）の製造を可能にする。
センサーシステムの一部の実施形態においては、センサーのインビボの部分（例えば先端１４ａ）はセンサーの実質的部分（例えばセンサーのインビボ部分の直径）と比較して拡大された領域（例えば球状、爪先端型、フットボール型、円錐型、円筒型等の部分）を有する。センサー先端は当該分野で知られた何れかの好都合なシステム及び方法、例えば限定しないがアーク溶接、クリンピング、スマッシング、溶接、鋳造、加熱、及びプラズマアーク溶接により球状に形成できる。理論に制約されないが、拡大されたセンサー先端（例えば球状）はセンサーが血管内に押し込まれる場合に血管を穿刺することを防止すると考えられる。
好ましい実施形態のセンサーは血流に対する（又は血流中のセンサーに対する）反応性又は作用を最小限にするように最小限の侵襲性構造を有するように設計される。従って、本明細書に記載するセンサー設計は電極及びセンサーシステムの他の成分、特にセンサーのインビボ部分（又は血流と流体接触しているセンサーの何れかの部分）の寸法の最小限化及び配置を考慮している。
従って、一部の実施形態においては、センサーのインビボ部分の実質的な部分は約０．０２０、０．０１５、０．０１２、０．０１０、０．００８、０．００６、０．００５、０．００４インチ未満の寸法を少なくとも１つ有するように設計される。一部の実施形態においては、血流と流体接触しているセンサーの実質的な部分は約０．０１５、０．０１２、０．０１０、０．００８、０．００６、０．００５、０．００４、０．００３、０．００２、０．００１インチ未満の寸法を少なくとも１つ有するように設計される。１つの例示的な実施形態として、図１Ａ〜１Ｃを参照しながらより詳細に説明されるようなセンサーは、センサーの実質的な部分（例えばインビボ部分又は流体接触部分）に沿って約０．００４インチの直径となるためには０．００４インチの伝導性ワイア（例えば白金）から形成される。別の例示的な実施形態としては、図１Ａ〜１Ｃを参照しながらより詳細に説明されるようなセンサーは、センサーの実質的な部分（例えばインビボ部分又は流体接触部分）に沿って約０．００５インチの直径となるためには０．００４インチの伝導性ワイアから形成され、そして絶縁性物質を蒸着させ、そしてその後、所望の電気活性表面積を曝露させることができる。上記した２つの例示的な実施形態においては、レファレンス電極はワーキング電極（例えば伝導性ワイアから形成される）から遠隔に位置することができる。本明細書に記載した装置及び方法は宿主の血流内での使用を指向しているが、当該分野で知られる通り、本明細書に記載したシステム、構成、方法及び作動原理は別の分析対象センサー装置、例えば限定しないが参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開２００６−００１６７００に記載の皮下装置又は完全に移植可能な装置にも組み込むことができる。
図３Ｃは線Ｃ−Ｃ上にとった図３Ｂのセンサーの断面図である。好ましくは、膜系（図３Ｃ参照）はセンサーの電気活性表面上に付着され、そして図３Ｂ及び３Ｃを参照しながら後により詳細に説明される通り複数のドメイン又は層を包含する。膜系は既知の薄膜手法（例えば噴霧、電着、浸積等）を用いながら曝露した電気活性表面上に付着することができる。１つの例示的な実施形態において、各ドメインはセンサーを溶液に浸漬し、そして適切なドメイン厚みを与えるような速度でセンサーを引き上げることにより付着させる。一般的に膜系は当該分野で知られた方法を用いて電気活性表面上に配置させる（付着させる）ことができる。
一般的に、膜系は複数のドメイン、例えば電極ドメイン３４７、干渉ドメイン３４８、酵素ドメイン３４９（例えばグルコースオキシダーゼを包含）、及び抵抗ドメイン３５０を図３Ｃに示すように包含し、米国特許出願公開ＵＳ−２００５−０２４５７９９−Ａ１により詳細に説明される通り、そして、後により詳細に説明される通り、高酸素溶解性ドメイン及び／又は生体保護性ドメイン（図示せず）を包含できる。膜系は既知の薄膜手法（例えば蒸着、噴霧、電着、浸積等）を用いながら曝露した電気活性表面上に付着することができる。しかしながら代替の実施形態においては他の蒸着プロセス（例えば物理的及び／又は化学的な蒸着プロセス）、例えば超音波蒸着、静電蒸着、蒸発付着、スパッタリングによる付着、パルスレーザー付着、高速酸素燃料付着、熱蒸発付着、電子線蒸発付着、反応性スパッタリング分子線エピタキシーによる付着、大気圧化学蒸着（ＣＶＤ）、原子層ＣＶＤ、ホットワイアＣＶＤ、低圧ＣＶＤ、マイクロ波プラズマ支援ＣＶＤ、プラズマ増強ＣＶＤ、高速熱ＣＶＤ、遠隔プラズマ増強ＣＶＤ、及び超高真空ＣＶＤ等が絶縁及び／又は膜層の１つ以上を与えるために有用である場合がある。しかしながら、膜系は当該分野で知られた方法を用いて電気活性表面上に配置させる（付着させる）ことができる。
一部の実施形態においては、膜系のドメイン１つ以上は多孔性層に関連して上記したような物質、例えばシリコーン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンコテトラフルオロエチレン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリカーボネート、生体安定性ポリテトラフルオロエチレン、単独重合体、共重合体、ポリウレタンの３元重合体、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリウレタン、セルロース系重合体、ポリスルホン及びそのブロック共重合体、例えばジブロック、トリブロック、交互、ランダム、及びグラフト共重合体から形成される。米国特許出願公開ＵＳ−２００５−０２４５７９９−Ａ１はバイオインターフェイス及び好ましい実施形態に適用してよい膜系構成及び物質を記載している。
電極ドメイン
選択された実施形態において、膜系は電極ドメインを含む。電極ドメイン３４７はワーキング電極とレファレンス電極の電気活性表面間に電気化学反応が起こることを確実にするために配設され、そしてこのため、電極ドメイン３４７は好ましくは干渉及び／又は酵素ドメインよりも電気活性表面により近位に位置づけられる。好ましくは、電極ドメインはセンサーの電気化学的に反応性の表面において水の層を維持するコーティングを包含する。換言すれば、電極ドメインは、ワーキング電極とレファレンス電極の表面の間に、電極間の電気化学的反応を促進させる環境を与えるために存在する。例えばバインダー物質中の湿潤剤を電極ドメインとして使用することができ；これにより水性環境におけるイオンの完全な輸送が可能となる。電極ドメインは又、電極のスタートアップを加速させること、及び、不十分な電解質により生じる問題点を回避することによりセンサーの作動の安定化に寄与することができる。電極ドメインを形成する物質はまた電極の電気化学的活性に起因する大きなｐＨ勾配の発生に起因して生じる場合があるｐＨ媒介性の損傷に対抗して保護する環境を与えることができる。
１つの実施形態において、電極ドメイン３４７は約０．０５ミクロン以下〜約２０ミクロン以上、より好ましくは約０．０５、０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、１、１．５、２、２．５、３、又は３．５ミクロン〜約４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、又は１９．５ミクロン、そしてより好ましくは更に約３、２．５、２又は１ミクロン以下〜約３．５、４、４．５又は５ミクロン以上の「乾燥フィルム」厚みを有する可撓性水膨潤性のヒドロゲルフィルムを包含する。「乾燥フィルム」厚みは標準的なコーティング手法によりコーティング製剤からキャスト成形された硬化フィルムの厚みを指す。
一部の実施形態においては、電極ドメイン３４７はウレタン重合体及び親水性重合体の硬化可能な混合物で形成する。特に好ましいコーティングはカルボキシレート又はヒドロキシル官能基及びノニオン系親水性ポリエーテルセグメントを有するポリウレタン重合体で形成し、この場合、ポリウレタン重合体はポリビニルピロリドンの存在下に水溶性カルボジイミド（例えば１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（ＥＤＣ））と交差結合させ、そして約５０℃の中程度の温度において硬化させる。
一部の好ましい実施形態においては、電極ドメイン３４７は電極ドメインを重層ドメイン（例えば干渉ドメイン、酵素ドメイン）よりも実質的に高親水性とする親水性重合体（例えばポリアミド、ポリラクトン、ポリイミド、ポリラクタム、官能性付与されたポリアミド、官能性付与されたポリラクトン、官能性付与されたポリイミド、官能性付与されたポリラクタム、又はこれらの組み合わせ）から形成する。一部の実施形態においては、電極ドメインは実質的に完全に及び／又は主に、親水性重合体から形成される。一部の実施形態においては、電極ドメインは実質的に完全にＰＶＰから形成される。一部の実施形態においては、電極ドメインは完全に親水性重合体から形成される。有用な親水性重合体は、例えば限定しないが、ポリ−Ｎ−ビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリ−Ｎ−ビニル−２−ピペリドン、ポリ−Ｎ−ビニル−２−カプロラクタム、ポリ−Ｎ−ビニル−３−メチル−２−カプロラクタム、ポリ−Ｎ−ビニル−３−メチル−２−ピペリドン、ポリ−Ｎ−ビニル−４−メチル−２−ピペリドン、ポリ−Ｎ−ビニル−４−メチル−２−カプロラクタム、ポリ−Ｎ−ビニル−３−エチル−２−ピロリドン、ポリ−Ｎ−ビニル−４，５−ジメチル−２−ピロリドン、ポリビニルイミダゾール、ポリ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド、ポリ−２−エチル−オキサゾリン、これらの共重合体及びこれらの混合物を包含する。２種以上の親水性重合体のブレンド物も一部の実施形態においては好ましい。一部の好ましい実施形態においては、親水性重合体は交差結合しない。代替の実施形態においては、交差結合が好ましく、例えば交差結合剤、例えば限定しないがＥＤＣを添加することによるか、又は親水性重合体分子間の交差結合を促進するために十分な波長における放射線照射による方法が挙げられ、これはドメインを通過するより複雑に屈曲した拡散経路を生じさせると考えられている。
親水性重合体（例えばＰＶＰ）から形成された電極ドメインは分析対象センサーのブレークイン時間を実質的に低減することがわかっており；例えば本明細書において別途詳述するようにセルロース系干渉ドメインを利用しているグルコースセンサーが挙げられる。一部の実施形態においては、単一の親水性重合体（例えばＰＶＰ）から形成された単一成分の電極ドメインは、グルコースセンサーのブレークイン時間を、実施例９〜１１及び１３に例示する通り、約２時間未満、約１時間未満、約２０分未満、及び／又は実質的に即座にまで、実質的に低減することが分かっている。一般的に、センサーのブレークインは分析対象濃度を実質的に代表するためにセンサーシグナルにとって必要な（移植後の）時間の量である。センサーブレークインは膜ブレークイン及び電気化学的ブレークインの両方を包含し、これらは本明細書に別途詳述する通りである。一部の実施形態においては、ブレークイン時間は約２時間未満である。他の実施形態においては、ブレークイン時間は約１時間未満である。更に別の実施形態においては、ブレークイン時間は約３０分未満、約２０分未満、約１５分未満、約１０分未満、又はそれより低値である。好ましい実施形態においては、センサーブレークインは実質的に即座に起こる。好都合には、ブレークイン時間が約０分（実質的に即座）である実施形態においては、センサーは挿入され、そして挿入後ほぼ即座に、例えば膜ブレークインがスタートアップ時間を制限しない場合のように、実質的に正確な分析対象（例えばグルコース）濃度を与え始める。
理論に制約されないが、次のより遠位の膜層又はドメイン（例えば重複ドメイン；電極ドメインよりも電気活性表面により遠位である層、例えば干渉ドメイン又は酵素ドメイン）よりも実質的に高親水性である電極ドメインを与えることは、周囲の宿主組織により膜系が水和する速度を増大させることにより、移植されたセンサーのブレークイン時間を低減すると考えられる（実施例８、９、１０及び１２参照）。理論に制約されないが、一般的に、重複する層（例えば電極ドメインに接触している遠位の層、例えば干渉ドメイン又は酵素ドメイン等）と相対比較して電極ドメインの親水性の量を増大することは、水の吸収の比率を増大させ、低減されたセンサーブレークイン時間をもたらすと考えられる。電極ドメインの親水性は、親水性重合体を、相互に相対比較した場合、及び重複する層（例えばセルロース系の干渉ドメイン）と相対比較した場合のそれらの親水性に基づいて適切に選択することにより、実質的に増大させることができ、好ましい重合体は重複する層よりも実質的に高親水性である。１つの例示的な実施形態において、ＰＶＰは電極ドメインを形成し、干渉ドメインはセルロース系誘導体のブレンド物、例えば限定しないがセルロースアセテートブチレート及びセルロースアセテートから形成され；ＰＶＰはセルロース系干渉ドメインよりも実質的に高親水性であるため、ＰＶＰは急速に水を膜内に電極ドメインまで引き込み、そして所望の感度及び精度において、そして移植後の実質的に低減された時間内にスタートするようにセンサーを機能可能とすると考えられる。センサーブレークイン時間の低減は、センサーの読み取り値を得るために宿主が待たなければならない時間の量を低減し、これは特に、通院時のみならず、時間が重要となる病院状況においても特に、好都合である。
理論に制約されないが、重複ドメイン（例えば電極ドメインに重複しているドメイン）の水吸収が電極ドメインの水吸収より低値である場合（例えば膜平衡の間）、２ドメイン間の水吸収の相違が膜平衡、そして膜ブレークインを駆動することになる。即ち、親水性の相違（例えば２ドメイン間）を増大させることは、水吸収の比率を増大させ、次にこれが膜ブレークイン時間及び／又はセンサーブレークイン時間の低下をもたらす。本明細書で別途考察する通り、重複ドメインと比較した場合の電極ドメインの相対的親水性は、電極ドメイン形成のためにより高親水性の物質（及び／又は重複ドメインのためにより疎水性の物質）を選択することにより変更することができる。例えば、より大量の水を吸収することができる親水性重合体を有する電極ドメインを、第１の親水性重合体よりも少ない水を吸収することができる第２の親水性重合体の代わりに選択することができる。一部の実施形態においては、電極ドメインと重複ドメインとの間の水含有量の相違（例えば膜平衡化の最中又は後）は約１％以下〜約９０％以上である。別の実施形態においては、電極ドメインと重複ドメインとの間の水含有量の相違は約１０％以下〜約８０％以上である。更に別の実施形態においては、電極ドメインと重複ドメインとの間の水含有量の相違は約３０％以下〜約６０％以上である。好ましい実施形態においては、電極ドメインは隣接する（重複）ドメイン（例えば電極ドメインよりも電気活性表面により遠位であるドメイン）と比較して、５重量％以下〜９５重量％以上の水、好ましくは５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、又は５０重量％〜約５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、又は９５重量％の水を吸収する。
別の例においては、重合体による水吸収の比率は他の要因、例えば限定しないが重合体の分子量により影響される場合がある。例えば、ＰＶＰによる水吸収の比率はその分子量に依存しており、これは典型的には約４０ｋＤａ以下〜約３６０ｋＤａ以上であり；より低分子量のＰＶＰ（例えば４０ｋＤａ）はより高分子量のＰＶＰよりも高速で水を吸収する。従って、重合体による水吸収の比率に影響する分子量のような要因を変更することは、電極ドメイン作成のための物質の適切な選択を促進することができる。１つの実施形態において、より低分子量のＰＶＰはブレークイン時間を低減するために選択される。
好ましくは、電極ドメインは既知の薄膜付着手法により付着される（例えばセンサーの電気活性表面を噴霧コーティング又は浸積コーティングする）。一部の実施形態においては、電極ドメインは電極ドメイン溶液（例えば脱イオン水中５、１０、１５、２０、２５、又は３０％以上のＰＶＰ）中に電気活性表面を浸積コーティングすること、および約４０℃〜約５５℃の温度で約１５分〜約３０分の時間ドメインを硬化させることにより形成される（そして真空下（例えば２０〜３０ｍｍＨｇ）に達成することができる）。浸積コーティングを用いて電極ドメインを付着させる実施形態において、電極ドメイン溶液中への分当たり約１〜約３インチの好ましい挿入速度、電極ドメイン溶液中約０．５〜約２分間の好ましい所在時間、及び電極ドメイン溶液からの分当たり約０．２５〜約２インチの好ましい引き上げ速度により、機能的なコーティングが得られる。しかしながら、上記した範囲外の値も特定の実施形態においては、例えば当該分野で知られる通り溶液の粘度及び溶液表面張力に応じて、許容可能であるか、又はむしろ望ましい場合がある。１つの実施形態において、電極系の電気活性表面は１回（１層）浸積コーティングされ、そして５０℃で真空下２０分間硬化される。別の実施形態においては、電極系の電気活性表面は１回目として浸積コーティング及び５０℃で真空下２０分間硬化され、その後、２回目として浸積コーティング及び５０℃で真空下２０分間硬化される（２層）。更に別の実施形態においては、電気活性表面は３回以上浸積コーティングされることができる（３層以上）。別の実施形態においては、ＰＶＰ層１つ、２つ、３つ又はそれより多くを噴霧コーティング又は蒸着により電気活性表面に適用する。一部の実施形態においては、交差結合剤（例えばＥＤＣ）を電極ドメインキャスト成形溶液に添加することによりドメイン内の交差結合を促進できる（例えば電極ドメイン重合体成分、ラテックス等の間）。しかしながら一部の代替の実施形態においては、交差結合剤は使用せず、そして電極ドメインは実質的に交差結合させない。
一部の実施形態においては、付着させたＰＶＰ電極ドメイン３４７は約０．０５ミクロン以下〜約２０ミクロン以上、より好ましくは約０．０５、０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、１、１．５、２、２．５、３、又は３．５ミクロン〜約４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、又は１９．５ミクロン、そしてより好ましくは更に約２、２．５、３ミクロン〜約３．５、４、４．５又は５ミクロンの「乾燥フィルム」厚みを有する。
独立した電極ドメイン３４７を本明細書に記載したが、一部の実施形態においては、水性環境におけるイオンの完全な輸送を達成するために（例えば異なる電極ドメインを使用することなく）、干渉ドメイン及び／又は酵素ドメイン（電気活性表面に隣接するドメイン）に十分な親水性を与えることができる。これらの実施形態においては、電極ドメインは必要ではない。
干渉ドメイン
干渉物質は直接、又は電子転移剤を介してセンサーの電気化学的に反応性の表面において還元又は酸化されることにより擬陽性分析対象シグナル（例えば非分析対象関連シグナル）を発生する分子又は他の物質種である。この擬陽性シグナルは宿主の分析対象濃度（例えばグルコース濃度）を真の分析対象濃度よりも見かけ上高値とする。擬陽性シグナルは一部の従来のセンサーにおいては臨床上大きな問題点となっている。例えば宿主が干渉物質（例えばアセトアミノフェン）を摂取している危険な低血糖症の状況においては、人為的に高値となったグルコースシグナルは宿主を自身が正常血糖（又は一部の場合は高血糖）であると信じさせる場合がある。その結果、宿主は、不適切な治療決定を行う場合、例えば対策を講じない場合があるが、その場合の適切な行動過程は摂食を開始することである。別の例において、即ち宿主がアセトアミノフェンを使用している正常血糖又は高血糖症の状況においては、アセトアミノフェンにより人為的に生じた高グルコースシグナルは宿主を自身のグルコース濃度が真実よりはるかに高値であると信じさせる場合がある。この場合もまた、人為的に高値となったグルコースシグナルの結果として、宿主は不適切な治療決定、例えば過剰量のインスリンを摂取する場合があるが、それは危険な低血糖のエピソードをもたらす場合がある。
好ましい実施形態においては、干渉ドメイン３４８はそれを通過する干渉物質種１つ以上の流動を実質的に制限又はブロックするものとして与えられ；これにより人為的なシグナルの増大を実質的に防止する。グルコースセンサーに対する一部の既知の干渉物質種は、本明細書において更に詳細に説明する通り、アセトアミノフェン、アスコルビン酸、ビリルビン、コレステロール、クレアチニン、ドーパミン、エフェドリン、イブプロフェン、Ｌ−ドパ、メチルドパ、サリシレート、テトラサイクリン、トラザミド、トルブタミド、トリグリセリド、及び尿酸を包含する。一般的に、好ましい実施形態の干渉ドメインは計測される物質種、例えば電気活性表面において計測される酵素反応の産物、例えば限定しないがＨ２Ｏ２に対してよりも、干渉物質種１つ以上に対して低透過性である。
１つの実施形態において、干渉ドメイン３４８はセルロース系誘導体１つ以上から形成される。セルロース系誘導体は例えば限定しないがセルロースエステル及びセルロースエーテルを包含する。一般的に、セルロース系誘導体は重合体、例えばセルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、２−ヒドロキシエチルセルロース、セルロースアセテートフタレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートトリメリテート等、並びに他のセルロース系又は非セルロース系の単量体とのそれらの共重合体及び三元重合体を包含する。セルロースはβ−Ｄ−グルコースの多糖類重合体である。セルロース系誘導体が一般的に好ましいが、セルロース誘導体と同様の特性を有する他の重合性多糖類もまた好ましい実施形態において使用できる。
１つの好ましい実施形態においては、干渉ドメイン３４８はセルロースアセテートブチレートから形成される。約１０，０００ダルトン〜約７５，０００ダルトン、好ましくは約１５，０００、２０，０００、又は２５，０００ダルトン〜約５０，０００、５５，０００、６０，０００、６５，０００、又は７０，０００ダルトン、そしてより好ましくは約２０，０００ダルトンの分子量を有するセルロースアセテートブチレートが用いられる。しかしながら特定の実施形態においては、より高値又は低値の分子量が好ましい場合がある。一部の実施形態においては異なる分子量を有するセルロースアセテートブチレート二種以上のブレンド物が好ましい。本明細書において定義する「ブレンド物」（実質的には化学的に相互に組み合わされておらず、そして分離することが可能である物質２種以上の組成物）が一般的に好ましいが、特定の実施形態においては、異なる構成成分（例えば単一の重合体鎖上の単量体単位及び／又は置換基としての別個の構成成分）を配合した単一の重合体を代わりに使用することもできる。更に又、約５％〜約２５％、好ましくは約５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１１％、１２％、１３％、１４％、又は１５％〜約１６％、１７％、１８％、１９％、２０％、２１％、２２％、２３％、２４％、又は２５％、そしてより好ましくは約５％〜約１５％の重量％のセルロースアセテートブチレートのキャスト成形用の溶液又は分散液が好ましい。好ましくは、キャスト成形溶液は溶媒又は溶媒系、例えばアセトン：エタノール溶媒系を包含する。より高値又は低値の濃度が特定の実施形態において好ましい場合がある。代替の実施形態においては、単一の溶媒（例えばアセトン）を使用しながら対称な膜ドメインを形成する。対称な膜層を形成するためのキャスト成形溶液においては単一の溶媒を使用する。一部の実施形態においては、干渉ドメインを形成するためにセルロースアセテートブチレートの層複数を好都合に組み合わせることができ、例えば３層を使用できる。単一の溶液中に異なる分子量のセルロースアセテートブチレート成分の混合物を使用すること、又は、異なる分子量、異なる濃度、及び／又は異なる化学的特徴（例えば官能基）のセルロースアセテートブチレートを含む異なる溶液からセルロースアセテートブチレートの多重の層を付着させることが望ましい場合がある。キャスト成形溶液又は分散液中に追加的な物質、例えば官能性付与剤、交差結合剤、他の重合性物質、得られる層の親水性／疎水性を変更することができる物質等を包含させることが望ましい場合もある。
１つの代替の実施形態においては、干渉ドメイン３４８はセルロースアセテートから形成する。約３０，０００以下〜約１００，０００ダルトン以上、好ましくは、約３５，０００、４０，０００、又は４５，０００ダルトン〜約５５，０００、６０，０００、６５，０００、７０，０００、７５，０００、８０，０００、８５，０００、９０，０００、又は９５，０００ダルトン、そしてより好ましくは約５０．０００ダルトンの分子量を有するセルロースアセテートが好ましい。一部の実施形態においては異なる分子量を有するセルロースアセテート二種以上のブレンド物が好ましい。更に又、約３％〜約１０％、好ましくは約３．５％、４．０％、４．５％、５．０％、５．５％、６．０％、又は６．５％〜約７．５％、８．０％、８．５％、９．０％、又は９．５％、そして更に好ましくは約８％の重量パーセントのセルロースアセテートのキャスト成形用の溶液又は分散液が好ましい。しかしながら特定の実施形態においては、より高値又は低値の分子量及び／又はセルロースアセテート重量パーセントが好ましい場合がある。単一の溶液中に分子量を有するセルロースアセテートの混合物を使用すること、又は、異なる分子量、異なる濃度、又は異なる化学的特徴（例えば官能基）のセルロースアセテートを含む異なる溶液からセルロースアセテートの多重の層を付着させることが望ましい場合がある。キャスト成形溶液又は分散液中に追加的な物質、例えば上記において詳述したものを包含させることが望ましい場合もある。
セルロースアセテートのみ、又はセルロースアセテートブチレートのみから干渉ドメインを形成することに加えて、干渉ドメイン３４８はセルロース系誘導体、例えば限定しないがセルロースアセテート及びセルロースアセテートブチレートの組み合わせ又はブレンド物、又はセルロースアセテートの層及びセルロースアセテートブチレートの層の組み合わせから形成することができる。一部の実施形態においては、セルロース系誘導体のブレンド物（干渉ドメインの形成のため）は約１０重量％以上のセルロースアセテートを包含する。例えば約１、２、３、４、５、６、７、８、９重量％以上のセルロースアセテートが一部の実施形態においては好ましい。一部の実施形態においては、セルロース系誘導体ブレンド物は約９０重量％以下〜約１００重量％のセルロースアセテートブチレートを包含する。例えば一部の実施形態においては、ブレンド物は約９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、又は９９重量％のセルロースアセテートブチレートを包含する。一部の実施形態においては、セルロース誘導体ブレンド物は約１．５、２．０、２．５、３．０、又は３．５重量％のセルロースアセテートを約９８．５、９８．０、９７．５、９７．０、又は９６．５重量％のセルロースアセテートブチレートに対して包含する。他の実施形態においては、ブレンド物は約４、４．５、５、５．５、６、６．５、７、７．５又は８重量％のセルロースアセテートを約９６、９５．５、９５、９４．５、９４、９３．３、９３、９２．５又は９２重量％のセルロースアセテートブチレートに対して包含する。更に別の実施形態においては、ブレンド物は約８．５、９．０、９．５、１０．０、１０．５、又は１１．０重量％のセルロースアセテートを約９１．５、９１．０、９０．５、９０、８９．５、又は８９重量％のセルロースアセテートブチレートに対して包含する。
一部の実施形態においてはセルロースアセテートとセルロースアセテートブチレートの好ましいブレンド物は約１．５部以下〜約６０部以上のセルロースアセテートブチレートを１部のセルロースアセテートに対して含有する。一部の実施形態においては、ブレンド物は約２部〜約４０部のセルロースアセテートブチレートを１部のセルロースアセテートに対して含有する。他の実施形態においては、約４、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、又は２０部のセルロースアセテートブチレート対１部のセルロースアセテートが干渉ドメイン３４８の形成のために好ましい。更に別の実施形態においては、約２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６、又は３８部のセルロースアセテートブチレート対１部のセルロースアセテートが好ましい。本明細書で別途考察する通り、セルロースアセテートブチレートはセルロースアセテートよりも相対的に高疎水性である。従ってセルロースアセテート／セルロースアセテートブチレートのブレンド物は親水性成分よりも実質的に多い疎水性成分を含有する。
セルロースアセテートブチレートはヒドロキシル基に加えてアセチル基及びブチル基の両方を有するセルロース系の重合体である。アセチル基はブチル基よりも高親水性であり、そしてヒドロキシル基はアセチル基及びブチル基の両方よりも高親水性である。従って、アセチル、ブチル及びヒドロキシル基の相対量はセルロースアセテート／セルロースアセテートブチレートブレンド物のセルロースアセテートブチレートの親水性／疎水性を調節するために使用できる。セルロースアセテートブチレートは化合物のアセテート、ブチレート及びヒドロキシル基の相対量に基づいて選択でき；そしてセルロースアセテートは化合物のアセテートおよびヒドロキシル基の相対量に基づいて選択できる。例えば、一部の実施形態においては、約３５％以下のアセチル基、約１０％〜約２５％のブチル基、及び残余分のヒドロキシル基を有するセルロースアセテートブチレートが干渉ドメイン３４８の形成のために好ましい。他の実施形態においては、約２５％〜約３４％のアセチル基及び約１５〜約２０％のブチル基を有するセルロースアセテートブチレートが好ましい。更に別の実施形態においては、好ましいセルロースアセテートブチレートは約２８％〜約３０％のアセチル基及び約１６〜約１８％のブチル基を含有する。又更に別の実施形態においては、セルロースアセテートブチレートはアセテート基を有さず、そして約２０％〜約６０％のブチレート基を有することができる。又更に別の実施形態においては、セルロースアセテートブチレートは約５５％のブチレート基を有し、そしてアセテート基を有さないことができる。
非対称干渉ドメインを一部の代替実施形態において使用できるが、対称干渉ドメイン３４８（例えばセルロース系誘導体ブレンド物、例えば限定しないがセルロースアセテート成分とセルロースアセテートブチレート成分のブレンド物のもの）が一部の実施形態においては好ましい。対称膜は細孔の密度又は孔径の勾配を伴うことなく自身の構造全体に渡って均一であるか、例えば片側のみ皮膜を有するが他方は有さないものである。種々の実施形態において、対称干渉ドメイン３４８はキャスト成形溶液を作成するための溶媒の適切な選択（例えば抗溶媒を使用しない）により形成できる。適切な溶媒はセルロースアセテート及びセルロースアセテートブチレートを溶媒和することができるケトンファミリーに属する溶媒を包含する。溶媒は例えば限定しないがアセトン、メチルエチルケトン、メチルｎ−プロピルケトン、シクロヘキサノン、及びジアセトンアルコールを包含する。他の溶媒、例えばフラン類（例えばテトラヒドロフラン及び１，４−ジオキサン）が一部の実施形態においては好ましい場合がある。１つの例示的な実施形態においては、約７重量％〜約９重量％の固形分（例えばセルロース系誘導体、例えばセルロースアセテートとセルロースアセテートブチレートのブレンド物）を単一の溶媒（例えばアセトン）とブレンドすることにより対称干渉ドメインのためのキャスト成形溶液を形成する。別の実施形態においては約１０〜約１５％固形分をアセトンとブレンドすることによりキャスト成形溶液を形成する。更に別の実施形態においては約１６〜約１８％固形分をアセトンとブレンドすることによりキャスト成形溶液を形成する。相対的に低値又は高値の重量パーセントの固形分が一部の実施形態においてはキャスト成形溶液の形成のために好ましい。
キャスト成形溶液はセンサーの電気活性表面に直接、又は電極ドメイン層（膜系に包含される場合）の上面のいずれかに適用できる。キャスト成形溶液は本明細書で別途考察する通り、何れかの既知の薄膜手法を用いて適用できる。更に又、種々の実施形態において、対称干渉ドメイン３４８は少なくとも１つの層を包含し；そして一部の実施形態においては、２，３又はそれより多い層を逐次的適用及びキャスト成形溶液の硬化により形成する。
キャスト成形溶液中の固形分の濃度は、センサーにより計測される干渉物質（例えば酸化又は還元の電位が測定される物質種（例えばＨ２Ｏ２）のものと重複する化合物）の等価なグルコースシグナルは約６０ｍｇ／ｄＬ以下になるように、十分なブロッキング能力を有する膜層を形成するために、１つの層中の電極の上に十分な量の固形分を付着させる（例えば１回の浸積又は噴霧において）ために調節することができる。例えば、一部の実施形態においては、少なくとも１つの干渉物質、例えば限定しないがアセトアミノフェン、アスコルビン酸、ドーパミン、イブプロフェン、サリチル酸、トルブタミド、テトラサイクリン、クレアチニン、尿酸、エフェドリン、Ｌ−ドパ、メチルドパ及びトラザミドの自身を経由する通過を実質的にブロックする機能的に対称な干渉ドメインを形成するためにセルロースアセテート／セルロースアセテートブチレートブレンド物の十分な量を付着させるために単一の層のみ（例えば１回の浸積）が必要となるようにキャスト成形溶液の固形分パーセントを調節する。一部の実施形態においては、単一の浸積により付着される干渉ドメイン物質の量は干渉物質の等価なグルコースシグナル（例えばセンサーにより計測されるもの）を約６０ｍｇ／ｄＬ以下に低減するために十分なものである。好ましい実施形態においては、干渉物質の等価なグルコースシグナル応答（センサーにより計測）は５０ｍｇ／ｄＬ以下である。より好ましい実施形態においては、干渉物質は４０ｍｇ／ｄＬ以下の等価グルコースシグナル応答を発生する。更により好ましい実施形態においては、干渉物質は約３０、２０、又は１０ｍｇ／ｄＬ未満の等価グルコースシグナル応答を発生する。１つの例示的な実施形態においては、干渉ドメインはアセトアミノフェンが自身を通過するのを実質的にブロックするように構成され、その場合、アセトアミノフェンの等価グルコースシグナリング応答は約３０ｍｇ／ｄＬ未満である。
代替の実施形態においては、干渉ドメイン３４８はアセトアミノフェンの治療用量を実質的にブロックするように構成される。「治療用量」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが疾患の治癒を起こすか、疼痛を緩和するために必要な、又は食餌中の特定の因子の欠損の顕在化を是正するような何れかの物質の量を指し、例えば薬物のような治療適用される化合物で使用される有効用量である。例えばアセトアミノフェンの治療用量は頭痛を緩和するか発熱を低減するために必要なアセトアミノフェンの量であることができる。別の例としては、例えばアセトアミノフェン５００ｍｇ錠剤２錠を嚥下することにより経口摂取されるアセトアミノフェン１０００ｍｇは頭痛に対して頻繁にとられている治療用量である。一部の実施形態においては、干渉膜はアセトアミノフェンの治療用量をブロックするように構成され、その場合、アセトアミノフェンの等価グルコースシグナル応答は約６０ｍｇ／ｄＬ未満である。好ましい実施形態においては、干渉膜はアセトアミノフェンの治療用量をブロックするように構成され、その場合、アセトアミノフェンの等価グルコースシグナル応答は約４０ｍｇ／ｄＬ未満である。より好ましい実施形態においては、干渉膜はアセトアミノフェンの治療用量をブロックするように構成され、その場合、アセトアミノフェンの等価グルコースシグナル応答は約３０ｍｇ／ｄＬ未満である。
理論に制約されないが、対称セルロース系膜に関しては、干渉ブロッキングと分析対象感度との間には逆比例の均衡が存在する。即ち、干渉物質ブロッキングを増大させる干渉ドメイン構成の変化は、センサー感度の相応の低下をもたらす場合がある。センサー感度は本明細書で別途詳細に考察する。干渉物質ブロッキングとセンサー感度の間の均衡は膜層（例えば干渉ドメイン）の疎水性及び親水性の成分の相対的比率に依存していると考えられており、より高疎水性の干渉ドメインを有するセンサーは増大した干渉ブロッキングを有するが感度が低下し；より高親水性の干渉ドメインを有するセンサーは低減された干渉ブロッキングを有するが増大した感度を有する。干渉ドメインの疎水性及び親水性の成分は干渉物質ブロッキングの所望のレベルを促進しつつ、同時に分析対象感度の所望のレベルを維持するように均衡させることができると考えられる。干渉ドメインの疎水性−親水性バランスは親水性及び疎水性の干渉ドメイン成分（例えばアセチル、ブチリル、プロピオニル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ヒドロキシル、カルボキシメチル、及び／又はカルボキシエチル基を有するセルロース系誘導体）の適切な選択及びブレンドにより操作及び／又は維持することができる。例えば、セルロースアセテートはセルロースアセテートブチレートよりも相対的により高親水性である。一部の実施形態においては、セルロースアセテートのパーセンテージを上昇させること（又はセルロースアセテートブチレートのパーセンテージを低減すること）はセルロースアセテート／セルロースアセテートブチレートブレンド物の親水性を増大させることができ、これは例えば限定しないがグルコース、Ｈ２Ｏ２及び一部の干渉物質（例えばアセトアミノフェン）のような親水性物質種に対する増大した透過性を促進する。別の実施形態においては、セルロースアセテートブチレートのパーセンテージを増大することにより干渉物質のブロッキングを増大させるが、一部の所望の分子、例えばＨ２Ｏ２及びグルコースに対するより低い透過性も低減される。
干渉ドメインの疎水性−親水性バランスを操作する１つの方法は、干渉ドメイン３４８を形成するために使用されるセルロースアセテートブチレートのアセチル基（ブチル基よりも相対的に高親水性）、ブチル基（アセチル基よりも相対的に高疎水性）及びヒドロキシル基の適切なパーセンテージを選択することである。例えば、セルロースアセテートブチレート上のアセテート基のパーセンテージを増大させると、セルロースアセテートブチレートはより親水性となる。別の例においては、セルロースアセテートブチレート上のブチル基のパーセンテージを増大させると、セルロースアセテートブチレートはより疎水性となる。更に別の例においては、ヒドロキシル基のパーセンテージを増大させるとセルロースアセテートブチレートの親水性が増大する。従って、より高親水性又は低親水性（又はより高疎水性又は低疎水性）であるセルロースアセテートブチレートの選択は、セルロースアセテート／セルロースアセテートブチレートブレンド物の全体的親水性を調節できる。１つの例示的な実施形態においては、干渉ドメインは、キャスト成形溶液中で使用されるセルロースアセテートブチレート上のアセチル又はヒドロキシル基のパーセンテージを低減することによるか、又はブチル基のパーセンテージを増大させる（そして同時にセルロースアセテートブチレートに対するセルロースアセテートの相対比を維持する）ことにより、相対的により高親水性となるように（そして従ってより強力に干渉物質をブロックするように）構成できる。
一部の代替の実施形態において、干渉ドメイン３４８はセルロース系誘導体のブレンド物で形成され、その場合、グルコース感受性が約１ｐＡ／ｍｇ／ｄＬ〜約１００ｐＡ／ｍｇ／ｄＬとなるように干渉ドメインの親水性及び疎水性の成分は均衡され、そして少なくとも１つの干渉物質の等価グルコースシグナル応答が約６０ｍｇ／ｄＬ未満となるように少なくとも１つの干渉物質が干渉ドメインを通過することが十分にブロックされる。好ましい実施形態においては、グルコース感度は約５ｐＡ／ｍｇ／ｄＬ〜約２５ｐＡ／ｍｇ／ｄＬである。より好ましい実施形態においては、グルコース感度は約５ｐＡ／ｍｇ／ｄＬ〜約２５ｐＡ／ｍｇ／ｄＬであり、そして少なくとも１つの干渉物質の等価グルコースシグナル応答は約４０ｍｇ／ｄＬ未満である。更により好ましい実施形態においては、グルコース感度は約５ｐＡ／ｍｇ／ｄＬ〜約２５ｐＡ／ｍｇ／ｄＬであり、そして少なくとも１つの干渉物質の等価グルコースシグナル応答は約３０ｍｇ／ｄＬ未満である。一部の実施形態において、干渉ドメインの親水性及び疎水性の成分の間の均衡は、相互に対して相対的な親水性及び疎水性の成分の量を調節すること、並びに、成分そのもの（例えばセルロース系誘導体、例えば限定しないがセルロースアセテート及びセルロースアセテートブチレート）の親水性及び疎水性の基（例えばアセチル、ブチリル、プロピオニル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ヒドロキシル、カルボキシメチル及び／又はカルボキシエチル基）を調節することにより、達成することができる。
一部の代替の実施形態においては、追加的な重合体、例えばＮａｆｉｏｎ（登録商標）をセルロース系誘導体と組み合わせて使用することにより、干渉ドメイン３４８の等価及び／又は増強された機能を得ることができる。１つの例として、例えばセルロースアセテートの少なくとも１つの層を浸積コーティングすることにより、そしてその後、好ましい実施形態において参照しながら説明されるような針型のセンサー上に少なくとも１つの層のＮａｆｉｏｎ（登録商標）を浸積コーティングすることにより、８重量％セルロースアセテートの予め適用された（例えばそして硬化された）層上に５重量％Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）キャスト成形溶液の層を適用した。何れかの順序で形成されたコーティング又は層の何れかの数量が、好ましい実施形態の干渉ドメインを形成するために適している場合がある。
一部の代替の実施形態において、１つより多いセルロース系誘導体を使用しながら好ましい実施形態の干渉ドメイン３４８を形成できる。一般的に、表面上の干渉ドメインの形成は自身の上のフィルム形成の前にセルロース系誘導体（又は他の重合体）を溶媒和させるために溶媒又は溶媒系を利用する。好ましい実施形態においては、セルロースアセテートのための溶媒としてアセトン及びエタノールを使用するが、当該分野で知られる通り多数の溶媒がセルロース系誘導体（及び他の重合体）に対して使用に適している。更に又、当該分野で知られる通り、溶媒の好ましい相対的な量は使用するセルロース系誘導体（又は他の重合体）、その分子量、その付着方法、その所望の厚み等に応じたものとなることができる。しかしながら、所望の特性を有する干渉ドメインをもたらすためには干渉ドメイン溶液を形成するために約１重量％〜約２５重量％のパーセント溶質が好ましくは使用される。使用するセルロース系誘導体（又は他の重合体）、その分子量、付着方法、及び所望の厚みは１つ以上の他のパラメーターに応じて調節でき、そして当該分野で知られる通り相応に変動できる。
一部の代替の実施形態においては、干渉ドメイン３４８のための基材として利用することができる他の重合体の型はポリウレタン、懸垂イオン基を有する重合体、及び制御された孔径を有する重合体等を包含する。１つのそのような代替の実施形態において、干渉ドメインは非膨潤性であり、そして高分子量の物質種の拡散を制限する薄層の疎水性の膜を包含する。干渉ドメイン４８は過酸化水素のような相対的に低分子量の物質に対しては透過性であるが、グルコース及びアスコルビン酸を包含するより高分子量の物質の通過は制限する。好ましい実施形態の膜系に適用できる干渉物質種を低減又は排除するための他のシステム及び方法は、米国特許７，０７４，３０７、米国特許出願公開ＵＳ−２００５−０１７６１３６−Ａ１、米国特許７，０８１，１９５及び米国特許出願公開ＵＳ−２００５−０１４３６３５−Ａ１に記載されている。一部の代替の実施形態においては、異なる干渉ドメインを包含しない。
一部の実施形態においては、干渉ドメイン３４８は直接センサーの電気活性表面上に対し、又は電極ドメインの遠位の表面に対して、ドメイン厚みが約０．０５ミクロン以下〜約２０ミクロン以上、より好ましくは約０．０５、０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、１、１．５、２、２．５、３又は３．５ミクロン〜約４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、又は１９．５ミクロン、そして更に好ましくは約１、１．５又は２ミクロン〜約２．５又は３ミクロンとなるように付着される。より肥厚した膜もまた特定の実施形態において望ましい場合があるが、より薄片の膜は電極への酵素膜からの過酸化水素の拡散の速度に対して低い影響を有することから一般的には好ましい。
一般的に、好ましい実施形態の膜系は既知の薄膜手法（例えばキャスト成形、噴霧コーティング、ドローダウン、電着、浸積コーティング等）を用いながら曝露した電気活性表面（例えばワーキング及びレファレンス電極の１つ以上）上に形成及び／又は付着させることができるが、キャスト成形又は他の既知の適用手法を利用できる。好ましくは、干渉ドメイン３４８は噴霧又は浸積コーティングにより付着させる。本明細書に記載した針型（経皮）センサーの１つの例示的な実施形態においては、干渉ドメインは約０．５インチ／分〜約６０インチ／分、好ましくは１インチ／分の挿入速度、約０分〜約２分、好ましくは約１分の所在時間、及び約０．５インチ／分〜約６０インチ／分、好ましくは約１インチ／分の引き上げ速度を用いながら干渉ドメイン溶液中でセンサーを浸積コーティングすること、及び約１分〜約３０分、好ましくは約３分〜約１５分ドメインを硬化（乾燥）させることにより形成される（そして室温又は真空下（例えば２０〜３０ｍｍＨｇ）において行うことができる）。セルロースアセテートブチレート干渉ドメインを包含する１つの例示的なされる実施形態においては、適用される各層の間は３分の硬化（即ち乾燥）時間が好ましい。セルロースアセテート干渉ドメインを使用する別の例示的な実施形態においては、適用される各層の間は１５分の硬化（即ち乾燥）時間が好ましい。
一部の実施形態においては、浸積プロセスは少なくとも１回、そして１０回以上まで反復できる。他の実施形態においては、１回のみの浸積が好ましい。反復浸積プロセスの好ましい回数は使用されるセルロース系誘導体、その濃度、付着（例えば浸積）の間の条件、及び所望の厚み（例えば特定の干渉物質の機能的ブロッキングを行うために十分な厚み）等に応じたものとなる。一部の実施形態においては、干渉ドメイン厚みについては１〜３ミクロンが好ましい場合があるが、これら以外の値も特定の実施形態においては、例えば当該分野で知られる通り粘度及び表面張力に応じて、許容可能であるか、又はむしろ望ましい場合がある。１つの例示的な実施形態においては、干渉ドメインはセルロースアセテートブチレートの３層から形成される。別の例示的な実施形態においては、干渉ドメインはセルロースアセテートの１０層から形成される。別の実施形態においては、干渉ドメインはセルロースアセテートとセルロースアセテートブチレートのブレンド物の１層から形成される。代替の実施形態においては、干渉ドメインは当該分野で知られる通り何れかの既知の方法及びセルロースアセテートとセルロースアセテートブチレートの組み合わせを用いながら形成できる。
一部の実施形態においては、電気活性表面は干渉ドメイン３４８の適用の前に浄化することができる。一部の実施形態においては、好ましい実施形態の干渉ドメイン３４８は、その安定性及び生体適合性により、生体保護性又は生体適合性のドメイン、即ち、動物（例えばヒト）において移植した場合に宿主組織と界面をなすドメインとして有用である場合がある。
酵素ドメイン
好ましい実施形態においては、膜系は更に干渉ドメイン３４８よりも電気活性表面から更に遠位に配置された酵素ドメイン３４９を包含するが、他の構成が望ましい場合がある。好ましい実施形態においては、酵素ドメインは後により詳細に説明される通り分析対象及びその同時反応体の反応を触媒するための酵素を与え得る。グルコースセンサーの好ましい実施形態においては、酵素ドメインはグルコースオキシダーゼを包含するが、しかしながら他のオキシダーゼ、例えばガラクトースオキシダーゼ又はウリカーゼオキシダーゼも使用できる。
酵素系電気化学グルコースセンサーが良好に機能するためには、センサーの応答は好ましくは酵素活性及び同時反応体の濃度の何れによっても制限されない。グルコースオキシダーゼを包含する酵素は周囲条件にある場合でも時間の関数として脱活性化に付されるため、この挙動は酵素ドメインを形成する場合に補償される。好ましくは、酵素ドメインは酵素を包含するコロイド状ポリウレタン重合体の水性分散液より構築される。しかしながら、代替の実施形態においては、酵素ドメインは一過性の虚血の間の過剰な酸素の供給をもたらすために酸素増強物質、例えばシリコーン又はフルオロカーボンから構築される。好ましくは、酵素はドメイン内に固定化される。例えば米国特許出願公開ＵＳ−２００５−００５４９０９−Ａ１を参照できる。
好ましい実施形態においては、酵素ドメインは約０．０５ミクロン以下〜約２０ミクロン以上、より好ましくは０．０５、０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、１、１．５、２、２．５、３又は３．５ミクロン〜約４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、又は１９．５ミクロン、そして更に好ましくは約２、２．５又は３ミクロン〜約３．５、４、４．５、又は５ミクロンのドメイン厚みとなるように干渉ドメイン上に付着される。しかしながら一部の実施形態においては、酵素ドメインは電気活性表面上に直接付着できる。好ましくは、酵素ドメインは噴霧又は浸積コーティングにより付着される。本明細書に記載した針型（経皮）センサーの１つの実施形態においては、酵素ドメインは、酵素ドメイン溶液中で干渉ドメインコーティングセンサーを浸積コーティングすること、及び約４０℃〜約５５℃の温度で約１５〜約３０分間ドメインを硬化させることにより形成される（そして真空下（例えば２０〜３０ｍｍＨｇ）において行うことができる）。浸積コーティングを使用しながら酵素ドメインを室温で付着させる実施形態においては、分当たり約０．２５インチ〜分当たり約３インチの好ましい挿入速度、及び約０．５分〜約２分の好ましい所在時間、及び分当たり約０．２５インチ〜分当たり約２インチの好ましい引き上げ速度が機能的なコーティングを与える。しかしながら、上記した範囲外の値も特定の実施形態においては、例えば当該分野で知られる通り溶液の粘度及び溶液表面張力に応じて、許容可能であるか、又はむしろ望ましい場合がある。１つの実施形態において、酵素ドメインは酵素ドメイン溶液中に２回浸積コーティングすること（即ち２層を形成すること）、及び、２０分間真空下に５０℃で硬化させることにより形成される。しかしながら、一部の実施形態においては、酵素ドメインはコーティング溶液の所定の濃度、挿入速度、所在時間、引き上げ速度、及び／又は所望の厚みにおいて、１つ以上の層を浸積コーティング及び／又は噴霧コーティングすることにより形成できる。
抵抗ドメイン
好ましい実施形態においては、膜系は酵素ドメインよりも電気活性表面から更に遠位に配置された抵抗ドメイン３５０を包含する。以下の記載はグルコースセンサーのための抵抗ドメインに関するものであるが、抵抗ドメインは他の分析対象及び同時反応体のために調節することができる。
血液中の酸素の量と相対比較してグルコースはモル過剰で存在し；即ち、細胞外流体中の各遊離酸素分子に対して、典型的には１００を超えたグルコース分子が存在する（Ｕｐｄｉｋｅ等、Ｄｉａｂｅｔｅｓ Ｃａｒｅ５：２０７−２１（１９８２）参照）。しかしながら、同時反応体として酸素を使用している固定化酵素系グルコースセンサーは、好ましくは、センサーが酸素濃度の変化に応答することなくグルコース濃度の変化に直線的に応答できるように、非律速の過剰量で酸素を供給される。特記すれば、グルコースモニタリング反応が酸素制限性である場合、直線性はグルコースの最小濃度より高値では達成されない。グルコースと酸素のフラックスを制御する酵素ドメイン上に位置する半透膜の存在がない場合には、グルコースレベルへの直線応答は約４０ｍｇ／ｄＬまでのグルコース濃度に対してのみ得ることができる。しかしながら、臨床状況においては、グルコースレベルに対する直線応答は少なくとも約４００ｍｇ／ｄＬまで望まれる。
抵抗ドメインは伏在する酵素ドメインへの酸素とグルコースのフラックスを制御する、好ましくは酸素を非律速過剰量とする半透膜を包含する。結果として、グルコース計測の直線性の上限は抵抗ドメインを使用しない場合に達成されるものよりも遙かに高値にまで伸長される。１つの実施形態において、抵抗ドメインは約５０：１以下〜約４００：１以上、好ましくは約２００：１の酸素対グルコースの透過比を示す。結果として、１次元の反応体の拡散は、皮下マトリックス中に存在する全ての合理的なグルコース及び酸素の濃度において過剰な酸素を与えるために十分である（Ｒｈｏｄｅｓ等、Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．，６６：１５２０−１５２９（１９９４）参照）。
代替の実施形態において、酵素ドメインへの酸素の供給／輸送を増強するために高い酸素溶解度のドメイン（例えばシリコーン又はフルオロカーボン系の物質又はドメイン）を使用することにより、酸素のグルコースに対するより低い比で過剰酸素を与えるために十分な場合がある。より多くの酸素が酵素に供給されれば、酸素律速過剰を生じさせることなく酵素により多くのグルコースを供給できる。代替の実施形態において、抵抗ドメインは米国特許出願公開ＵＳ−２００５−００９０６０７−Ａ１に記載のとおりシリコーン組成物から形成される。
好ましい実施形態においては、抵抗ドメインは分析対象センサーへのグルコースと酸素の拡散を制御するための親水性及び疎水性の領域の両方を有するポリウレタン膜を包含し、膜は市販の物質から容易に、そして再現性良く作成できる。適当な疎水性重合体成分はポリウレタン又はポリエーテルウレタン尿素である。ポリウレタンはジイソシアネート及び２官能性のヒドロキシル含有物質の縮合反応により生成される重合体である。ポリウレタン尿素はジイソシアネートと２官能性のアミン含有物質の縮合反応により生成される重合体である。好ましいジイソシアネートは約４〜約８メチレン単位を含有する脂肪族ジイソシアネートを包含する。環状脂肪族部分を含有するジイソシアネートは好ましい実施形態の膜の重合体及び共重合体成分の製造において有用である場合がある。抵抗ドメインの疎水性マトリックスの基礎を形成する物質は、センサー装置の膜における使用に適切であり、そして該当する化合物を自身を通過可能とするため、例えば酸素分子を試験下に試料由来の膜を通過させることにより活性な酵素又は電気化学電極に到達できるようにするために充分な透過性を有する、当該分野で知られた何れかのものであることができる。非ポリウレタン型の膜を作成するために使用できる物質の例は、ビニル重合体、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、無機重合体、例えばポリシロキサン及びポリカーボシロキサン、天然の重合体、例えばセルロース系及び蛋白系の物質、及びこれらの混合物又は組み合わせを包含する。
好ましい実施形態においては、親水性重合体成分はポリエチレンオキシドである。例えば１つの有用な疎水性−親水性共重合体成分は約２０％親水性ポリエチレンオキシドを包含するポリウレタン重合体である。共重合体のポリエチレンオキシド部分は共重合体の疎水性部分及び疎水性重合体成分から分離するように熱力学的に駆動される。最終ブレンド物を形成するために使用される共重合体の２０％ポリエチレンオキシド系軟質セグメント部分は膜の水取り込み及びその後のグルコース透過性に影響する。
一部の実施形態においては、抵抗ドメインは分析対象（例えばグルコース）の輸送を可能にするように修飾されているシリコーン重合体から形成される。
一部の実施形態においては、抵抗ドメインはシリコーン重合体／疎水性−親水性重合体ブレンド物から形成される。１つの実施形態において、ブレンド物において使用するための疎水性−親水性重合体は何れかの適当な疎水性−親水性重合体、例えば限定しないがポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエーテル、例えばポリエチレングリコール又はポリプロピレンンオキシド、及びその共重合体、例えばジブロック、トリブロック、交互、ランダム、コーム、スター、樹状、及びグラフト共重合体のような成分であってよい（ブロック共重合体は参照により本明細書に組み込まれる米国特許４，８０３，２４３及び４，６８６，０４４において考察されている）。１つの実施形態において、疎水性−親水性重合体はポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ）とポリ（プロピレンオキシド）（ＰＰＯ）の共重合体である。適当なそのような重合体は例えば限定しないがＰＥＯ−ＰＰＯジブロック共重合体、ＰＰＯ−ＰＥＯ−ＰＰＯトリブロック共重合体、ＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯトリブロック共重合体、ＰＥＯ−ＰＰＯの交互ブロック共重合体、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのランダム共重合体、及びこれらのブレンド物を包含する。一部の実施形態においては、共重合体は任意にヒドロキシ置換基により置換されていてよい。ＰＥＯ及びＰＰＯ共重合体の市販品の例は、ＢＡＳＦ（登録商標）から入手可能な重合体のＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）ブランドを包含する。１つの実施形態において、ＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）Ｆ−１２７を使用する。他のＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）重合体はＰＰＯ−ＰＥＯ−ＰＰＯトリブロック共重合体（例えばＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）Ｒ製品）を包含する。他の適当な市販の重合体は限定しないがＵＮＩＱＥＭＡ（登録商標）から入手可能なＳＹＮＰＥＲＯＮＩＣＳ（登録商標）製品を包含する。参照により全体が本明細書に組み込まれる同時係争中の米国特許出願１１／４０４，４１７及び表題「ＳＩＬＩＣＯＮＥ ＢＡＳＥＤ ＭＥＭＢＲＡＮＣＥＳ ＦＯＲ ＵＳＥ ＩＮ ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ ＧＬＵＣＯＳＥ ＳＥＮＳＯＲＳ」は好ましい実施形態の膜系の抵抗及び／又は他のドメインに適するシステム及び方法を記載している。
好ましい実施形態においては、抵抗ドメインは約０．０５ミクロン以下〜約２０ミクロン以上、より好ましくは約０．０５、０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、１、１．５、２、２．５、３、又は３．５ミクロン〜約４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、又は１９．５ミクロン、そしてより好ましくは更に約２、２．５、又は３ミクロン〜約３．５、４、４．５又は５ミクロンのドメイン厚みを与えるように酵素ドメイン上に付着させる。好ましくは、抵抗ドメインは蒸着、噴霧コーティング、又は浸積コーティングにより酵素ドメイン上に付着させる。１つの好ましい実施形態においては、噴霧コーティングが好ましい付着手法である。噴霧プロセスは溶液を霧状化及びミスト化させ、そのため、溶液の大部分又は全てが伏在ドメイン上のコーティング物質の沈下よりも前に蒸発し、これにより溶媒と酵素の接触が最小限となる。
別の好ましい実施形態においては、電極上の膜ドメイン１つ以上をコーティングするために物理蒸着（例えば超音波蒸着）を使用し、その場合蒸着の器具及びプロセスは真空チャンバー内に微小液滴のミストを発生させる超音波ノズルを包含する。これらの実施形態においては、微小液滴は真空チャンバー内を乱流状態で移動し、基板表面に等方性に衝突して接着する。好都合には、上記した蒸着は例えば後述する通り、膜付着プロセスの高度な製造スループット（例えばチャンバー当たり少なくとも約２０〜約２００以上の電極）、各センサー上の膜のより高度なコンシステンシー、及びセンサー性能の向上した均一性をもたらすために実施できる。
一部の実施形態においては抵抗ドメインを付着させること（例えば上記好ましい実施形態において記載した通り）はアスコルベート（過酸化水素計測グルコースセンサーにおける知られた電気化学干渉物質）を実質的にブロックするか、これに抵抗する膜系の形成を包含する。理論に制約されないが、好ましい実施形態に記載した通り抵抗ドメインの付着のプロセスの間にアスコルベートが実質的に透過しないことを特徴とするある構造的形態が形成されると考えられる。
好ましい実施形態においては、抵抗ドメインは約１重量％〜約５重量％の重合体、及び約９５重量％〜約９９重量％の溶媒の溶液を噴霧コーティングすることにより酵素ドメイン上に付着させる。酵素ドメイン上に溶媒を包含する抵抗ドメイン物質の溶液を噴霧する場合、酵素ドメインの伏在酵素を脱活性化する場合がある噴霧溶液中のいずれかの溶媒の酵素との何れかの接触を緩和又は実質的に低減することが望ましい。テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）は噴霧時に酵素ドメインの酵素に対する影響が最小限又は無視できる溶媒の１つである。他の溶媒もまた当該分野で知られる通り使用に適する場合がある。
種々の噴霧又は付着の手法を使用できるが、抵抗ドメインを噴霧すること、及びセンサーを少なくとも１回１８０°回転させることで、典型的には抵抗ドメインによる十分な被覆が与えられる。抵抗ドメイン物質を噴霧すること、及びセンサーを少なくとも２回１２０°回転させることで、更に高度な被覆（３６０°被覆の１層）が与えられ、これにより上記において詳述した通りグルコースに対する抵抗性が確保される。
好ましい実施形態においては、抵抗ドメインを噴霧コーティングし、そしてその後約４０℃〜約６０℃の温度で約１５分間〜約９０分間の時間、硬化させる（そして真空下（例えば２０〜３０ｍｍＨｇ）において行うことができる）。９０分以上までの硬化時間が抵抗ドメインの完全な乾燥を確保するためには好都合である。
１つの実施形態において、抵抗ドメインは、少なくとも６層（即ち３６０°被覆の少なくとも６層に対して１２０°１７回センサーを回転させる）噴霧コーティングすること、及び、６０分間真空下に５０℃で硬化させることにより形成される。しかしながら、抵抗ドメインは溶液の濃度、挿入速度、所在時間、引き上げ速度及び／又は得られるフィルムの所望の厚みに応じて、何れかの層又は複数の層を浸積コーティング又は噴霧コーティングすることにより形成できる。更に又、従来のオーブン中の硬化もまた使用できる。
特定の実施形態においては、可変周波数のマイクロ波オーブンを使用して膜ドメイン／層を硬化させることができる。一般的に、マイクロ波オーブンは溶媒の回転モードを直接励起する。その結果、マイクロ波オーブンは従来の対流式オーブンの場合と同様に、外側からではなく内側からコーティングを硬化させる。この直接の回転モード励起はマイクロ波オーブン内部で典型的に観察される「高速」硬化を担っている。従来のマイクロ波オーブン内に置かれた場合に誘電性（金属性）物質のアークを誘発する場合がある放射の固定周波数に依存していた従来のマイクロ波オーブンとは対照的に、可変周波数マイクロ波（ＶＦＭ）オーブンは１００ミリ秒以内に数千の周波数を放射し、これは誘電性物質のアークを実質的に排除する。その結果、膜ドメイン／層は本明細書に記載した金属製電極上の付着の後であっても硬化することができる。理論に制約されないが、ＶＦＭ硬化は従来の対流オーブンにおける硬化に関して観察される溶媒の蒸発の速度及び完全性と比較した場合に、センサーに適用された液体膜溶液からの溶媒蒸発の速度及び完全性を上昇させることができると考えられる。
一部の実施形態においては、ＶＦＭは硬化時間を更に加速させるために対流オーブン硬化と共に使用できる。電極上への適用の前に膜を硬化させる一部のセンサー用途においては（例えば参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開ＵＳ−２００５−０２４５７９９−Ａ１参照）、従来のマイクロ波オーブン（例えば固定周波数のマイクロ波オーブン）を使用しながら膜層を硬化できる。
干渉ドメイン／膜系の処理
上記した方法は一般的に干渉ドメインを包含する膜系の形成における硬化工程を包含していたが、好ましい実施形態は更に追加的な処理工程を包含し、それは干渉ドメインの形成の後に直接、及び／又は全膜系の形成後のある時間において（又はその間の何時かに）実施できる。一部の実施形態においては、追加的な処理工程はセンサーの滅菌の間に（又はそれと組み合わせて）実施される。
一部の実施形態においては、膜系（又は干渉ドメイン）はイオン化放射線照射、例えば電子線照射、ＵＶ照射、Ｘ線照射、ガンマ線照射等への暴露により処理される。或いは、膜は干渉ドメイン内に適当な光開始剤が配合される時点で可視光に曝露することができる。理論に制約されないが、干渉ドメインをイオン化放射線照射に曝露することは実質的に干渉ドメインを交差結合させ、そしてこれにより、イオン化放射線照射に曝露されていない干渉ドメインよりも堅固で低透過性のネットワークを生じさせると考えられる。
一部の実施形態においては、膜系（又は干渉ドメイン）はフリーラジカルを形成することにより交差結合され、これはイオン化放射線照射、熱開始剤、化学開始剤、光開始剤（例えばＵＶ及び可視光）等の使用を包含してよい。何れかの適当な開始剤又は何れかの適当な開始剤系、例えばα−ヒドロキシケトン、α−アミノケトン、過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ）、酸化還元系、例えばＡＰＳ／重亜硫酸塩、又は過マンガン酸カリウムを使用できる。適当な熱開始剤は例えば限定しないが過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム及びその混合物を包含する。
電子線照射を使用することにより膜系（又は干渉ドメイン）を処理する実施形態においては、好ましい曝露時間は約６ｋ又は１２ｋＧｙ〜約２５又は５０ｋＧｙ、より好ましくは約２５ｋＧｙである。しかしながら、当業者の知る通り分子量、セルロース系誘導体（又は他の重合体）の組成、及び／又は層の厚みの選択は放射線照射に対する膜の好ましい曝露時間に影響する場合がある。好ましくは、曝露は、干渉ドメインを実質的に交差結合させることによりフリーラジカルを形成するが、膜を破壊又は大きく分解することのない、又は伏在する電気活性表面を大きく損傷することのない程度に十分なものである。
ＵＶ照射を使用することにより膜を処理する実施形態においては、約２００ｎｍ〜約４００ｎｍのＵＶ光が好ましいが；この範囲以外の値も、使用するセルロース系誘導体及び／又は他の重合体に応じて、特定の実施形態においては使用できる。
例えば光開始剤を使用することにより干渉ドメインを交差結合させる一部の実施形態においては、別のドメイン１つ以上を干渉ドメインに隣接して配設することにより交差結合処理により生じる場合がある脱剥離を防止できる。これらの追加的ドメインは「拘束層」（即ち膜系の他のドメインへの干渉ドメインの接着を増強するフィルム層）であることができる。１つの例示的な実施形態においては、膜系は以下のドメイン、即ち抵抗ドメイン、酵素ドメイン、電極ドメイン、及びセルロース系干渉ドメインを包含するものとして形成され、その場合、電極ドメインは酵素ドメイン及び干渉ドメインの間の接着を確保するために構成される。光開始剤を使用して干渉ドメインを交差結合する実施形態においては、約２９０ｎｍより高値のＵＶ照射が好ましい。更に又、約０．０１〜約１重量％の光開始剤が予備選択されたセルロース系重合体（例えばセルロースアセテート）を用いる場合の好ましい重量対重量であるが；この範囲以外の値も選択されたセルロース系重合体に応じて望ましい場合がある。
一般的に、経皮センサーの滅菌は最終組み立ての後に、電子線照射、ガンマ線照射、グルタルアルデヒド処理等の方法を用いて完了できる。センサーはパッケージングの前又は後に滅菌できる。代替の実施形態においては、滅菌プロセスの速度を上昇させ、そして経費を低減することができる可変周波数マイクロ波チャンバーを用いながらセンサー１つ以上を滅菌できる。別の代替の実施形態においては、エチレンオキシド（ＥｔＯ）ガス滅菌を、例えば１００％エチレンオキシドで処理することにより用いながら、センサー１つ以上を滅菌することができ、これはセンサー電子機器がセンサーに脱着可能に接続されていない場合、及び／又はセンサー電子機器が滅菌プロセスに付さなければならない場合に使用できる。１つの実施形態において、経皮センサー（例えば１、２、３、４、又は５センサー以上）のパッケージされたセット１つ以上を同時に滅菌する。
治療薬剤
種々の治療（生物活性）薬剤を好ましい実施形態の分析対象センサーシステム、例えば図１Ａ〜３Ｃに示した実施形態の分析対象センサーシステムと共に使用できる。一部の実施形態においては、治療薬剤は抗凝固剤である。「抗凝固剤」という用語は本明細書においては広範な用語であり、そして当業者にとって通常であり慣用的なその意味を与えられ（そして特定の、又は専用の意味には限定されず）、そして限定しないが凝固を防止する（例えば血液の凝固を最小限化、低減又は停止させる）物質を指す。一部の実施形態においては、抗凝固剤はセンサーの内部又は上の凝固（カテーテルの内部または上、またはセンサーの内部又は上）を防止するために分析対象センサーシステム内に包含される。センサーシステム内に組み込むための適当な抗凝固剤は、例えば限定しないが、ビタミンＫ拮抗剤（例えばアセノクーマロール、クロリンジオン、ジクマロール（ジクーマロール）、ジフェナジオン、エチルビスクーマセテート、フェンプロクーモン、フェニンジオン、チオクロマロール、又はワーファリン）、ヘパリン群の抗凝固剤（例えば血小板凝集阻害剤：抗トロンビンＩＩＩ、ベミパリン、ダルテパリン、ダナパロイド、エノキサパリン、ヘパリン、ナドロパリン、パルナパリン、レビパリン、スロデキシド、チンザパリン）、他の血小板凝集阻害剤（例えばアブシキマブ、アセチルサリチル酸（アスピリン）、アロキシプリン、ベラプロスト、ジタゾール、カルバサレートカルシウム、クロリクロメン、クロピドグレル、ジピリダモール、エポプロステノール、エピチフィバチド、インドブフェン、イロプロスト、ピコタミド、チクロピジン、チロフィバン、トレプロスチニル、トリフルサール）、酵素（例えばアルテプラーゼ、アンクロッド、アニストレプラーゼ、ブリナーゼ、ドロトレコジンアルファ、フィブリノリシン、プロテインＣ、レテプラーゼ、サルプラーゼ、ストレプトキナーゼ、テネクテプラーゼ、ウロキナーゼ）、直接トロンビン抑制剤（例えばアルガトロバン、ビバリルジン、デシルジン、レピルジン、メラガトラン、キシメラガトラン、他の抗血栓剤（例えばダビガトラン、デフィブロチド、デルマタンスルフェート、フォンダパリヌクス、リバロキサバン）等を包含する。
１つの実施形態において、ヘパリンを分析対象センサーシステムに組み込む。別の実施形態においては、ヘパリンをカテーテル（内径及び／又は外径）及び／又はセンサー上に、例えば浸積又は噴霧によりコーティングする。理論に制約されないがカテーテル及び／又はセンサー上にコーティングされたヘパリンは分析対象センサーシステム上の血液の凝集及び凝固を防止し、これにより血栓塞栓形成（例えば血栓又は血塊による血流の妨害）及び／又はその後の合併症を防止する。別の実施形態においては、抗微生物剤をカテーテル（内径及び／又は外径）及び／又はセンサー上にコーティングする。
一部の実施形態においては、治療薬は抗微生物剤である。「抗微生物剤」という用語は好ましい実施形態において使用する場合、アルコール、ケトン、エーテル、アルデヒド、アセトニトリル、酢酸、塩化メチレン及びクロロホルムのような有機溶媒中に可溶である抗生物質、防腐剤、感染防止剤及び合成部分、及びこれらの混合物を意味する。
使用できる抗生物質のクラスはテトラサイクリン（即ちミノサイクリン）、リファマイシン（即ちリファンピン）、マクロリド（即ちエリスロマイシン）、ペニシリン（即ちナフェイリン）、セファロスポリン（即ちセファゾリン）、他のベータラクタム抗生物質（即ちイミペネム、アズトレナム）、アミノグリコシド（即ちゲンタマイシン）、クロラムフェニコール、スフォナミド（即ちスルファメトキサゾール）、グリコペプチド（即ちバンコマイシン）、キノロン（即ちシプロフロキサシン）、フシジン酸、トリメトプリム、メトロニダゾール、クリンダマイシン、ムピロシン、ポリエン（即ちアンホテリシンＢ）、アゾール（即ちフルコナゾール）及びベータラクタム抑制剤（即ちスルバクタム）を包含する。
使用できる特定の抗生物質の例はミノサイクリン、リファンピン、エリスロマイシン、ナフェイリン、セファゾリン、イミペネム、アズトレナム、ゲンタマイシン、スルファメトキサゾール、バンコマイシン、シプロフロキサシン、トリメトプリム、メトロニダゾール、クリンダマイシン、テイコプラニン、ムピロシン、アジスロマイシン、クラリスロマイシン、オフロキサシン、ロメフロキサシン、ノルフロキサシン、ナリジクス酸、スパルフロキサシン、ペフロキサシン、アミフロキサシン、エノキサシン、フレロキサシン、テマフロキサシン、トスフロキサシン、クリナフロキサシン、スルバクタム、クラブラン酸、アンホテリシンＢ、フルコナゾール、イトラコナゾール、ケトコナゾール及びニスタチンを包含する。
防腐剤及び感染防止剤の例は、ヘキサクロロフェン、カチオン性ビスイグアニド（即ちクロルヘキシジン、シクロヘキシジン）ヨウ素及びヨード団（即ちポビドンイオジン）、パラクロロメタキシレノール、トリクロサン、フラン医療用調製品（即ちニトロフラントイン、ニトロフラゾン）、メテナミン、アルデヒド（グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド）及びアルコールである。防腐剤及び感染防止剤の他の例は当該分野で良く知られている。
これらの抗微生物剤は単独又はその２種以上の組み合わせにおいて使用できる。抗微生物剤はセンサー及び／又はカテーテルの物質全体に渡り分散させることができる。医療装置に含浸させるために使用される各抗微生物剤の量はある程度まで変動するが、少なくとも、ブドウ球菌、グラム陽性細菌、グラム陰性細菌の桿菌及びカンジダ菌のような細菌及び真菌生物の生育を抑制するために有効な濃度のものである。
一部の実施形態においては、好ましい実施形態の膜系は好ましくは生物活性剤を包含し、これは膜系の少なくとも一部分に配合するか、又は装置内に配合され、そして膜全体に渡り拡散させるために適合される。
好ましい実施形態の膜系に生物活性剤を配合するシステム及び方法は種々存在する。一部の実施形態においては、生物活性剤は膜系の製造時に配合される。例えば、生物活性剤は膜系の硬化の前、又は膜系製造の後に、例えば膜系への生物活性剤のコーティング、浸染、溶媒キャスト、又は吸着により、ブレンドすることができる。生物活性剤は好ましくは膜系に配合されるが、一部の実施形態においては、生物活性剤は、装置の血管内挿入と同時、その前、又はその後に、例えば経口投与又は局所投与により、例えば移植部位近傍への皮下注射により、投与することができる。膜系内に配合された生物活性剤と局所及び／又は全身への生物活性剤の投与の組み合わせが特定の実施形態においては好ましい場合がある。
一般的に、生物活性剤は、膜系内に配合するか、及び／又は装置内に配合され、そしてそこから拡散するように適合されることにより、膜に対する宿主の組織応答を調節する。一部の実施形態においては、生物活性剤は、装置の感知領域に隣接する膜系の一部分内のみに、感知領域上を除く装置の全表面上に、又は、それらの組み合わせにおいて配合させ、これは血栓形成の異なる機序及び／又は段階を制御する場合に好都合である。しかしながら一部の代替の実施形態においては、生物活性剤が膜系を通して宿主循環系に拡散するように、生物活性剤は膜系の近位において装置に配合される。
生物活性剤は担体マトリックスを包含することができ、その場合、マトリックスはコラーゲン、粒状マトリックス、再吸収性又は非再吸収性のマトリックス、制御放出マトリックス、及び／又はゲルの１つ以上を包含する。一部の実施形態においては、担体マトリックスはリザーバを包含し、その場合、生物活性剤はマイクロカプセル内にカプセル化される。担体マトリックスは重合体ネットワーク内に生物活性剤を物理的に捕獲した系を包含できる。一部の実施形態においては、生物活性剤は膜系と交差結合されるが、他の場合においては、生物活性剤は例えば吸着、吸収、又は浸染により膜系内に収着される。生物活性剤は膜系の内部又は上に、例えばコーティング、充填、又は溶媒キャストにより付着させることができる。特定の実施形態においては、イオン系及びノニオン系の界面活性剤、洗剤、ミセル、乳化剤、脱乳化剤、安定化剤、水性および油性の担体、溶媒、保存料、抗酸化剤、又は緩衝剤を使用することにより膜系に生物活性剤を配合させる。生物活性剤は上記したような手法を用いて重合体内に配合させることができ、そして重合体は膜系、膜系上のコーティング、膜系の部分、及び／又はセンサーシステムの何れかの部分を形成するために使用できる。
膜系は当該分野で知られた手法を用いて製造できる。生物活性剤は例えばある期間（例えば約１時間以下〜約１週間以上、好ましくは、約４、８、１２、１６、又は２０時間〜約１、２、３、４、５、又は７日間）膜系を浸積することにより膜系内に収着させることができる。
生物活性剤は膜系の形成よりも前に、未硬化の重合体にブレンドすることができる。次に膜系を硬化させ、そしてこれにより、膜系を形成している重合体内部において生物活性剤を交差結合及び／又はカプセル化することができる。
更に別の実施形態においては、微小球を用いて生物活性剤をカプセル化する。微小球は生体分解性重合体、最も好ましくは合成の重合体又は天然の重合体、例えば蛋白及び多糖類で形成できる。本明細書においては、重合体という用語は合成の重合体及び蛋白の両方を指すために使用する。参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許６，２８１，０１５は好ましい実施形態と組み合わせて使用できる一部のシステム及び方法を開示している。一般的に生物活性剤は（１）微小球を形成している重合体マトリックス、（２）微小球を形成している重合体により包囲された微粒子、（３）蛋白微小球内の重合体コア、（４）重合体微小球周囲の重合体コーティング内に配合させるか、（５）より大型に凝集している微小球内に添加混合するか、又は（６）これらの組み合わせとすることができる。生物活性剤は粒子として、又は重合体に因子を同時溶解することにより、配合させることができる。安定化剤は微小球形成前の因子溶液への安定化剤の添加により配合させることができる。
生物活性剤はヒドロゲル内に配合してコーティングするか、あるいは膜系の中又は上に付着させることができる。好ましい実施形態における使用に適する一部のヒドロゲルは、生物活性剤に対して高度に透過性であり、そして刺激に基づいて生物活性を放出するようにトリガーされる交差結合した親水性の３次元の重合体ネットワークを包含する。
生物活性剤は溶媒キャストにより膜系内に配合することができ、その場合、溶解した生物活性剤を包含する溶液を膜系の表面上に配置させ、その後、溶媒を除去することにより膜表面上にコーティングを形成する。
生物活性剤は物質のプラグとして化合することができ、これを、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許４，５０６，６８０及び５，２８２，８４４に記載のような装置内に設置する。一部の実施形態においては、プラグを膜系の下部に配置させることが好ましく；このようにして、生物活性剤は膜を通過する拡散により制御され、これにより宿主中の生物活性剤の除放性の機序が得られる。
生物活性剤の放出
多くの変数が生物活性剤放出の薬物動態に影響する。好ましい実施形態の生物活性剤は短期及び／又は長期の放出のために最適化できる。一部の実施形態においては、好ましい実施形態のための生物活性剤はセンサー挿入の短期の作用（例えば急性の炎症及び／又は血栓）に関連する因子を支援又は克服するために設計される。一部の実施形態においては、好ましい実施形態の生物活性剤は長期の作用、例えば慢性の炎症又は線維性の組織及び／又はプラーク物質の蓄積に関連する因子を支援又は克服するために設計される。一部の実施形態においては、好ましい実施形態の生物活性剤は短期及び長期の放出を組み合わせることにより両方の利点を利用する。
本明細書においては、因子の「制御された」、「除放性の」又は「延長された」放出とは、連続又は非連続、直線的又は非直線的であることができる。これは１つ以上の型の重合体組成物、薬物ローディング、賦形剤又は分解増強剤の選択、又は他の調節を用いながら達成することができ、単独、組み合わせ又は逐次的に投与することにより所望の作用が得られる。
好ましい実施形態における生物活性剤の短期の放出は一般的に約数分間又は数時間〜約２、３、４、５、６又は７日以上の期間に渡る放出を指す。
生物活性剤のローディング
膜系への生物活性剤のローディングの量は数種の要因に応じることができる。例えば生物活性剤の用量及び持続時間は膜系の意図される用途、例えば装置等の使用の意図される長さ；生物活性剤の有効用量における患者毎の相違；生物活性剤をローディングする位置及び方法；及び生物活性剤及び任意にその担体マトリックスに関わる放出速度により変動する場合がある。従って、上記した理由により生物活性剤のローディングのレベルの変動については当業者の知る通りである。
担体マトリックスを使用することなく膜系に生物活性剤を配合する一部の実施形態においては、膜系への生物活性剤のローディングの好ましいレベルは生物活性剤の性質に応じて変動する場合がある。生物活性剤のローディングのレベルは好ましくは生物学的作用（例えば血栓の防止）が観察される程度に十分高値である。この閾値より高値においては、生物活性剤は、固形分の１００％までを浸染し、膜の全ての出入可能な表面を被覆し、及び／又は出入可能なキャビティー空間の１００％までを充填できるように膜系内にローディングできる。典型的には、ローディングのレベル（生物活性剤、膜系及び存在する他の物質の重量に基づく）は約１ｐｐｍ以下〜約１０００ｐｐｍ以上、好ましくは約２、３、４、又は５ｐｐｍ〜約１０、２５、５０、７５、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、又は９００ｐｐｍである。特定の実施形態においては、ローディングのレベルは１重量％以下〜約５０重量％以上、好ましくは約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、又は２０重量％〜約２５、３０、３５、４０、又は４５重量％であることができる。
生物活性剤を担体マトリックス、例えばゲルとともに膜系に配合する場合、ゲル濃度は最適化されること、例えば、生物活性剤の試験ローディング１つ以上でローディングされることができる。ゲルは約０．１以下〜約５０重量％以上の生物活性剤、好ましくは約０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、又は０．９重量％〜約６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、又は４５重量％以上の生物活性剤、より好ましくは約１、２、又は３重量％〜約４又は５重量％の生物活性剤を含有する。生物活性ではない物質もマトリックス中に配合できる。
ここでマイクロカプセル化された生物活性剤に言及すれば、これらの重合体系からの薬剤の放出は一般的に２つの異なる機序により起こる。生物活性剤は、薬剤の溶解により剤型において形成された水性充填チャンネルを通過する拡散によるか、又は、重合体溶媒の除去又は細孔形成剤により元のマイクロカプセル化の最中に生じた空隙により、放出できる。或いは、放出はカプセル化重合体の分解により増強できる。時間とともに重合体は浸食され、そして増大した多孔性及び微小構造を装置内に発生させる。これにより生物活性剤放出のための追加的な経路が生じる。
一部の実施形態においては、例えば生物不活性物質を使用することにより、センサーを生物不活性に設計する。生物不活性物質は宿主からの如何なる応答も実質的に誘発しない。その結果、細胞は物質と隣接して生存できるが、それと結合部を形成しない。生物不活性物質は例えば限定しないがアルミナ、ジルコニア、酸化チタン又は「カテーテル／カテーテル挿入」の分野において一般的に使用されている他の生物不活性物質を包含する。理論に制約されないが、センサー中又は上における生物不活性物質の包含はセンサーへの血球又は蛋白の接着、血栓、又はセンサーに対する他の宿主の反応を低減することができると考えられる。
センサー電子機器
分析対象センサーシステムは宿主における分析対象レベルに関連するデータの計測及び処理を可能にするハードウエア、ファームウエア、及び／又はソフトウエアを包含できる「コンピューターシステム」とも称される電子機器を有する。１つの例示的な実施形態においては、電子機器はポテンシオスタット、センサーに電力を供給するための電源、及びシグナル処理のために有用な他の成分を包含する。別の例示的な実施形態において、電子機器はセンサーから遠隔のレシーバーにセンサー電子機器からデータを伝送するためのＲＦモジュールを包含する。別の例示的な実施形態においては、センサー電子機器は、データを記録し、そして任意に、宿主の経過を追跡するため、及び低血糖エピソードが生じたことを職員に警告するための、遠隔位置、例えば限定しないがナースステーションにデータを伝送するレシーバーに有線接続される。
センサーシステムの電子機器の種々の成分は分析対象センサーの上または近位に配置することができ、例えば限定しないが図１Ａに示す実施形態のようにシステムの流体連結器２０上に配置することができる。別の実施形態においては、センサーがカテーテル上に一体的に形成されており（図２Ａ参照）、そして電子機器がコネクター２１８上又は近位に配置されている。一部の実施形態においては、電子機器の一部分のみ（例えばポテンシオスタット）が装置上（例えばセンサーに近位）に配置され、残余の電子機器は装置から遠隔に、例えばスタンド上又はベッドサイドに配置される。別の実施形態においては、電子機器の一部分は中心位置、例えばナースステーションに配置できる。
別の実施形態においては、電子機器の一部又は全てがセンサー及び／又は電子機器の別の部分に有線又は無線により連絡させることができる。例えば、装置上に配置されたポテンシオスタットは、ベッドサイドに在る残余の電子機器（例えばプロセッサ、レコーダー、トランスミッター、レシーバー等）に有線接続される。別の例においては、電子機器の一部は電子機器の別の部分に、例えば赤外線（ＩＲ）又はＲＦにより無線接続される。１つの実施形態において、ポテンシオスタットは流体連結器上に所在し、そしてＲＦによりレシーバーに接続され；従って、電池、ＲＦトランスミッター、及び／又は他の最小限必要な電子機器には流体連結器が配設され、そしてレシーバーはＲＦレシーバーを包含する。
好ましくは、ポテンシオスタットは宿主における分析対象濃度を示す電流シグナルの計測（アナログ部分とも称する）を可能にするようにセンサーにバイアスをかける電極（例えば上記したもの）に作動可能に接続される。一部の実施形態においては、ポテンシオスタットは電流を電圧に読み替えるレジスターを包含する。一部の代替の実施形態においては、例えば電荷計数装置を用いながら計測電流を連続的に積分するように構成されている電流から周波数への変換器を配設する。
一部の実施形態においては、電子機器は処理のための「カウント」とも称されるデジタル信号にアナログ信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器を包含する。従って、生センサーデータとも称されるカウントにおいて得られる生データストリームはポテンシオスタットにより計測された電流に直接関係する。
典型的には、電子機器はセンサーシステムの処理を制御する中央制御装置を包含するプロセッサモジュールを包含する。一部の実施形態においては、プロセッサモジュールはマイクロプロセッサを包含するが、マイクロプロセッサ以外のコンピューターシステムを使用することにより本明細書に記載する通りデータを処理することができ、例えばＡＳＩＣをセンサーの中央処理の一部又は全てのために使用できる。プロセッサは典型的にはデータの半永久的な格納を可能にし、例えばセンサー識別子（ＩＤ）のようなデータを格納し、そしてデータストリームを処理するためにプログラミングする（例えば米国特許出願公開ＵＳ−２００５−００４３５９８−Ａ１に記載されているもののようなデータスムージング及び／又はシグナルアーティファクトの置き換えのためのプログラミング）。プロセッサは更に例えば最新のセンサーデータを一時的に格納するためのシステムのキャッシュメモリーのために使用できる。一部の実施形態においては、プロセッサモジュールはメモリー格納成分、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、ダイナミックＲＡＭ、スタティックＲＡＭ、ノンスタティックＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、リライタブルＲＯＭ、フラッシュメモリー等を含む。
一部の実施形態においては、プロセッサモジュールはＡ／Ｄ変換器からの生データストリームをスムージングするために構成されたデジタルフィルター、例えばインフィニットインパルスレスポンス（ＩＩＲ）又はフィニットインパルスレスポンス（ＦＩＲ）フィルターを含む。一般的にデジタルフィルターは所定の時間間隔においてサンプリングされたデータをフィルタリングするようにプログラムされている（サンプルレートとも称する）。ポテンシオスタットが異なる時間間隔で分析対象を計測するように構成されている一部の実施形態においては、これらの時間間隔がデジタルフィルターのサンプルレートを決定する。ポテンシオスタットが例えば上記したように電流から周波数への変換器を用いながら分析対象を連続的に計測するように構成されている一部の代替の実施形態においては、プロセッサモジュールは獲得時間とも称する所定の時間間隔においてＡ／Ｄ変換器にデジタル値を要求するようにプログラムされることができる。これらの代替の実施形態においては、プロセッサにより得られた値は電流計測の連続性のために獲得時間に渡って好都合に平均される。従って、獲得時間がデジタルフィルターのサンプルレートを決定する。好ましい実施形態においては、プロセッサモジュールはプログラム可能な獲得時間を有するように構成され、即ち、Ａ／Ｄ変換器にデジタル値を要求するための所定の時間間隔はプロセッサモジュールのデジタル回路内においてユーザーによりプログラム可能である。約２秒〜約５１２秒の獲得時間が好ましいが；何れかの獲得時間をプロセッサモジュール内にプログラムすることができる。プログラム可能な獲得時間はノイズフィルター処理、時間差、及び処理／電池電力を最適化する場合に好都合である。
一部の実施形態においては、プロセッサモジュールは例えばレシーバーへのＲＦ伝送のような外部ソースへの伝送のためのデータパケットを構築するように構成される。一般的に、データパケットはプレアンブルを包含できるビット複数、電子機器ユニット、レシーバー又は両方を識別するユニークな識別子（例えばセンサーＩＤコード）、データ（例えば生データ、フィルター処理されたデータ、及び／又は積分値）、及び／又はエラー検出又は訂正を含む。好ましくは、データ（伝送）パケットは約８ビット〜約１２８ビット、好ましくは約４８ビットの長さを有するが；より大きい又は小さいパケットが特定の実施形態において望ましい場合がある。プロセッサモジュールは生及び／又はフィルター処理されたデータの何れかの組み合わせを伝送するように構成できる。１つの例示的な実施形態においては、伝送パケットは固定プレアンブル、電子機器ユニットのユニークなＩＤ、単一の５分平均（例えば積分）のセンサーデータ値、及びサイクル冗長コード（ＣＲＣ）を含有する。
一部の実施形態においては、プロセッサモジュールは更にレシーバーへのセンサーデータの伝送間隔を決定するトランスミッター部分を含む。一部の実施形態においては伝送の間隔を決定するトランスミッター部分はプログラム可能に構成される。１つのそのような実施形態において、係数が選択でき（例えば約１〜約１００、又はそれより大きい数）、この場合、係数を上記したような獲得時間（又はサンプリングレート）と掛け合わせることによりデータパケットの伝送間隔が定義される。即ち、一部の実施形態においては、伝送間隔は約２秒〜約８５０分、より好ましくは約３０秒〜約５分にプログラム可能であるが；如何なる伝送間隔もプログラム可能であるか、プロセッサモジュール内にプログラムすることができる。しかしながら、プログラム可能な伝送間隔を与えるための種々の代替のシステム及び方法も使用できる。プログラム可能な伝送間隔を与えることにより、データ伝送は、種々の設計基準（例えば低減された電池消費、センサー値を報告する適時性等）に合致するように、専用化することができる。
一部の実施形態においては、プロセッサは更に処理、例えばデータ格納、データストリーム分析、分析対象センサーデータのキャリブレーション、分析対象値の推定、推定された分析対象値の時間相当分の計測された分析対象値との比較、推定された分析対象体の変動の分析、データのダウンロード、及び、分析対象値、プロンプト、メッセージ、警告、警報等を与えることによるユーザーインターフェイスの制御を実施する。そのような場合において、プロセッサは本明細書に記載した処理を実施するハードウエア及びソフトウエアを包含し、例えばフラッシュメモリーは、データの永久的又は半永久的な格納をもたらし、センサーＩＤ、レシーバーＩＤのようなデータを格納し、そしてデータストリームを処理するためにプログラミング（例えば推定及び本明細書に別途記載する他のアルゴリズムを実施するためのプログラミング）を行い、そしてランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）はシステムのキャッシュメモリーを格納し、そしてデータ処理に寄与する。或いは、データ処理の一部分（例えば本明細書に別途プロセッサに言及しながら記載）は別の（例えば遠隔の）プロセッサにより行うことができ、そしてそれとは有線又は無線の接続にあるように構成することができる。
一部の実施形態においては、プロセッサと一体的及び／又は作用可能に接続されている出力モジュールは、センサーシステムから受信したデータストリームに基づいて出力を発生させるためのプログラミング及びプロセッサ中で施行されるその処理を包含する。一部の実施形態においては、出力はユーザーインターフェイスを介して発生する。
一部の実施形態においては、ユーザーインターフェイスはセンサー電子機器と一体的に（例えば患者の挿入された医療装置の上に）、その近位に（例えばベッドサイド又はスタンド上を包含する医療装置近傍のレシーバー）、又はそれより遠隔に（例えばナースステーションのような中央ステーション）に配設され、その場合ユーザーインターフェイスはキーボード、スピーカー、バイブレーター、バックライト、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーン、及び１つ以上のボタンを含む。ユーザーインターフェイスを含む成分はセンサーシステムとのユーザーの相互作用を可能にするコントロールを包含する。キーボードは例えばユーザー情報、例えば食事時間、運動、インスリン投与、専用化治療推奨事項、及びレファレンス分析対象値の入力を可能にすることができる。スピーカーは例えば現在及び／又は予測される高血糖又は低血糖の状態のような状態に関する可聴なシグナル及び注意をもたらすことができる。バイブレーターは例えば上記スピーカーに関して記載したような理由による触感性のシグナル又は注意をもたらすことができる。バックライトは例えば低照明条件下におけるＬＣＤの読み取りにおいてユーザーを支援することができる。ＬＣＤは例えば米国特許出願公開ＵＳ−２００５−０２０３３６０−Ａ１に記載のような視覚データ出力をユーザーに与えるために配設できる。一部の実施形態においては、ＬＣＤは例えばスクリーン上のメニューからユーザーによる各選択を可能にするタッチスクリーンである。ボタンは例えばトグル、メニュー選択、オプション選択、モード選択、及びリセットを可能にする。一部の代替の実施形態においては、音声作動制御を可能とするためにマイクが配設される。
一部の実施形態においては、プロンプト又はメッセージをユーザーインターフェイス上に表示することによりレファレンスアウトライアー値、レファレンス分析対象値の要求、治療推奨事項、計測された分析対象値の推定分析対象値からの変異等のような情報をユーザーに伝達する。更に又、プロンプトはキャリブレーション又はキャリブレーションの故障修理を介してユーザーをガイドするように表示できる。
更に又、出力モジュールからのデータ出力はユーザーインターフェイスと外部装置の間の有線又は無線の１方向又は双方向の連絡をもたらすことができる。外部装置はユーザーインターフェイスにインターフェイス又は連絡している何れかの装置であることができる。一部の実施形態においては、外部装置はコンピューターであり、そしてシステムは例えば患者又は医師による遡及的分析のための病歴データをダウンロードできる。一部の実施形態においては、外部装置はモデム又は他の電気通信ステーションであり、そしてシステムは医師又は家族のような第三者への電気通信線を介して注意、警告、緊急伝言等を送信することができる。一部の実施形態においては、外部装置はインスリンペンであり、そしてシステムは治療推奨事項、例えばインスリンの量及びインスリンペンまでの時間を連絡することができる。一部の実施形態においては、外部装置はインスリンポンプであり、そしてシステムは治療推奨事項、例えばインスリンの量及びインスリンポンプまでの時間を連絡することができる。外部装置は他の技術又は医療装置、例えばペースメーカー、移植された分析対象センサーパッチ、他の輸液装置、遠隔測定装置等を包含できる。
キーボード、ボタン、マイクロフォン（図示せず）、及び任意に外部装置を包含するユーザーインターフェイスがデータの入力を可能にするように構成されている。データ入力は、例えば患者に関する情報（例えば食事時間、インスリン投与等）の入手、医師からの指示（例えば専用化された治療推奨、目標等）の受け取り、及びソフトウエア更新のダウンロード等において有用である場合がある。キーボード、ボタン、タッチスクリーン及びマイクロフォンは全てユーザーがデータを直接レシーバーに入力できるための機序の例である。サーバ、パーソナルコンピューター、パーソナルデジタルアシスタント、インスリンポンプ、及びインスリンペンはレシーバーに有用な情報を提供できる外部装置の例である。患者の身体の他の特徴を計測するセンサー内部又は外部の他の装置（例えば温度センサー、加速度計、心拍数モニター、酸素モニター等）を使用することによりデータ処理に寄与する入力を与えることができる。１つの実施形態において、ユーザーインターフェイスは患者に対し、個人の生理学的パターン又は他のデータ処理に連結する場合に有用である場合がある、使用医薬、外科的処置等のようなその現在の活動に最も緊密に関連している活動を選択するようにプロンプトできる。別の実施形態において、温度センサー及び／又は心拍数モニターは個体の活動、代謝、及びグルコース変動周回を連結させる場合に有用な情報を提供できる。データ入力の数例を本明細書に記載したが、データ処理に有用であることができる種々の情報を入力してよい。
アルゴリズム
一部の実施形態においては、分析対象センサーのキャリブレーションが必要であり、それにはユーザーにとって意味のある推定分析対象計測にセンサーデータシグナルを変換するデータ処理が包含される。一般的に、センサーシステムはセンサーにより計測された時間間隔センサーデータポイント１つ以上を包含するセンサーデータ（例えばデータストリーム）を受け取るコンピューターシステム（例えば電子機器内）を有する。センサーデータポイントは特定の実施形態においてはフィルター、例えばフィニットインパルスレスポンス（ＦＩＲ）又はインフィニットインパルスレスポンス（ＩＩＲ）フィルターを用いながらスムージング（フィルタリング）できる。初期キャリブレーションの前のセンサーの初期化の間、システムは未キャリブレーションのセンサーデータを受け取って格納することができるが、それは初期キャリブレーション及び任意にセンサーの安定化が樹立されるまでは、ユーザーに対して如何なるデータも表示しないように構成できる。一部の実施形態においては、データストリームを評価することによりセンサーブレークイン（インビトロ又はインビボのセンサーの平衡化）を決定できる。
一部の実施形態においては、システムは、一部の実施形態においてはキャリブレーション情報とも称されるレファレンスデータポイント１つ以上を包含するレファレンス分析対象モニターからのレファレンスデータを受け取るように構成される。モニターは何れかの適当な構成のものであることができる。例えば、１つの実施形態において、レファレンス分析対象ポイントは米国特許６，０４５，５６７；６，１５６，０５１；６，１９７，０４０；６，２８４，１２５；６，４１３，４１０；及び６，７３３，６５５に記載のもののような、自己モニタリング血液分析対象試験（例えばフィンガースティック試験、ＹＳＩ，Ｂｅｃｋｍａｎ Ｇｌｕｃｏｓｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ等）からの結果を含むことができる。１つのそのような実施形態において、ユーザーはいずれかの適当な分析対象センサーを用いながら分析対象値（例えばポイント）を得るための自己モニタリング血液分析対象試験を行い、そして次にコンピューターシステムに数値の分析対象値を入力することができる。別のこのような実施形態においては、自己モニタリング血液分析対象試験はユーザーが２つの装置の間の接続を単純に開始するようにコンピューターシステムへの有線又は無線の接続を含み、そしてレファレンス分析対象データが自己モニタリング血液分析対象試験とシステムとの間にパス又はダウンロードされる。更に別のこのような実施形態において、ユーザーが単純に血液試料をレシーバーに供給するように自己モニタリング分析対象試験はレシーバーと一体化しており、そしてレシーバーは分析対象試験を実行することによりレファレンス分析対象値を求める。
一部の代替の実施形態においては、レファレンスデータは本明細書に記載した物のような別の実質的に連続的な分析対象センサー、又は他の型の適当な連続的分析対象センサーから得られたセンサーデータに基づく。連続的センサー２つ以上のシリーズを用いる実施形態においては、センサーは、個別又は重複する期間においてそれらがセンサーデータを提供するように使用することができる。そのような実施形態において、１つの連続的センサーから得られたセンサーデータは別の連続的センサーをキャリブレーションするために使用でき、又は、後に使用される連続的センサーの有効性を確認するために使用できる。
一部の実施形態においては、センサーシステムは宿主血液の試料を周期的又は間欠的に収集（例えばセンサーシステムを介して）し、そして宿主のグルコース濃度を計測する血液分析装置に連結される。一部の実施形態においては、血液分析装置は約３０分毎、１時間毎、又は数時間（例えば２、３、４、５、６、８、９又は１０時間又はそれより長時間）毎に、宿主から血液試料を収集する。他の実施形態においては、血液分析装置は宿主から血液試料を収集して分析するために手動で（例えば看護士により）稼動されることができる。血液分析装置により発生したグルコース濃度のデータはキャリブレーションデータのためにセンサーシステムにより使用できる。一部の実施形態においては、センサーシステムはこれらの（血液分析装置からの）キャリブレーションデータを電子的に受け取る（有線又は無線）ことができる。別の実施形態においてはこれらのキャリブレーションデータは手動によりセンサーシステム（例えばセンサーシステム電子機器）に入力できる（例えば看護士により手動で入力）。
一部の実施形態においては、センサーシステムにはキャリブレーション溶液（例えばグルコース溶液）１つ以上が配設される。一部の実施形態においては、センサーはキャリブレーション溶液内で（例えば浸積されて）出荷される。センサーは宿主への挿入の前に（それが出荷時に入っていたキャリブレーション溶液を用いながら）自身をキャリブレーションするように稼動される。一部の実施形態においては、センサーはキャリブレーション溶液のバイアル１つ以上と共に（例えば浸積又は乾燥状態で）出荷される。センサーはキャリブレーション溶液のバイアル中に（例えば逐次的に）浸積することができ；キャリブレーションデータポイントを収集し、そして、センサーはこれらのキャリブレーションポイントを用いながらキャリブレーションされたのちに、センサーを宿主に挿入する。
１つの例示的な実施形態においては、センサーはグルコースセンサーであり、そして付属のキャリブレーション溶液２点（例えば１００ｍｇ／ｄＬ及び２００ｍｇ／ｄＬの滅菌グルコース溶液）と共に滅菌５０ｍｇ／ｄＬグルコース溶液中に浸積されて出荷される。宿主への挿入の前に、それぞれ５０ｍｇ／ｄＬ、１００ｍｇ／ｄＬ及び２００ｍｇ／ｄＬのグルコース溶液中でセンサーを用いてキャリブレーションデータポイントを収集する。センサーシステムは収集されたキャリブレーションデータポイントを用いながら（例えば本明細書に別途詳述する回帰を用いながら）キャリブレーションすることができる。代替の例示的な実施形態において、センサーは宿主への挿入の前にセンサーをキャリブレーションするためのキャリブレーション溶液少なくとも１つと共に（例えば溶液又は緩衝液に浸積されることなく）乾燥状態で出荷される。一部の実施形態においては、ハンドヘルドのグルコースモニター（例えば本明細書に記載したＳＭＢＧ装置）はキャリブレーション溶液を試験することによりキャリブレーションデータポイントを発生させることができ、これはキャリブレーションのためにセンサーシステムに電子的又は手動により転送される。
一部の実施形態においては、プロセッサモジュールとも称するデータマッチングモジュールはレファレンスデータ（例えばレファレンス分析対象データポイント１つ以上）を実質的に時間相当のセンサーデータ（例えばセンサーデータポイント１つ以上）とマッチさせることによりマッチされたデータ対１つ以上を提供する。１つのレファレンスデータポイントを１つの時間相当のセンサーデータポイントとマッチさせることによりマッチしたデータ対を形成できる。或いは、複数のレファレンスデータポイントを平均し（例えば均等又は非均等に加重された平均、平均値、メジアン等）、そして１つの時間相当のセンサーデータポイントとマッチさせることによりマッチしたデータ対を形成することができ、１つのレファレンスデータポイントを平均された時間相当のセンサーデータポイント複数とマッチさせることによりマッチしたデータ対を形成することができ、又は、複数のレファレンスデータポイントを平均し、そして平均された時間相当のセンサーデータポイント複数とマッチさせることによりマッチしたデータ対を形成することができる。
一部の実施形態においては、キャリブレーションモジュール又はプロセッサモジュールとも称されるキャリブレーションセットモジュールはマッチしたデータポイント１つ以上のセットから初期キャリブレーションセットを形成し、これを使用することによりレファレンス分析対象データとセンサー分析対象データの間の関係を調べる。初期キャリブレーションセットを構成するマッチされたデータ対は所定の基準に従って選択できる。初期キャリブレーションセットの基準は更新されたキャリブレーションセットに対する基準と同じかまたは異なっていてよい。特定の実施形態においては、初期キャリブレーションセットのために選択されたデータ対の数は１である。別の実施形態においては、ｎ個のデータ対を初期キャリブレーションセットのために選択し、この場合、ｎは受け取ったレファレンスデータポイントの頻度の関数である。種々の実施形態において、２つのデータ対が初期キャリブレーションセットを構成するか、又は６つのデータ対が初期キャリブレーションセットを構成する。実質的に連続的な分析対象センサーがレファレンスデータを与える実施形態においては、多くのデータポイントを用いることにより６より多いデータ対（数十、更には数百のデータ対）からレファレンスデータを与える。１つの例示的な実施形態においては、実質的に連続的な分析対象センサーは一日当たり２８８のレファレンスデータポイントを与え（２４時間中５分毎）、これにより、例えば一日当たり２８８回のマッチされたデータ対の機会を提供する。好ましい実施形態においてはマッチされたデータ対の特定の数に言及したが、所定の期間当たりのマッチされたデータ対の何れかの適当な数を用いることができる。
一部の実施形態においては、変換モジュール又はプロセッサモジュールとも称される変換関数モジュールは、変換関数を発生させるためにキャリブレーションセットを使用する。変換関数は実質的にレファレンス分析対象データと分析対象センサーデータの間の関係を定義する。
キャリブレーションセットから変換関数を作成するためには、種々の知られた方法を好ましい実施形態と共に使用できる。複数のマッチされたデータポイントがキャリブレーションセットを構成する１つの実施形態においては、直線最少二乗回帰を用いて変換関数を計算し；例えば、この回帰は等式ｙ＝ｍｘ＋ｂを用いながら傾きとオフセットを計算する。種々の回帰及び他の変換スキームを本発明において実施することができる。
一部の代替の実施形態においては、センサーは二重電極系である。１つのそのような二重電極系においては、第１の電極は自身上に配置されたグルコースオキシダーゼを含有する膜系を包含する過酸化水素センサーとして機能し、これは本明細書に記載する通り作動する。第２の電極は第１の電極と同様に構成されている過酸化水素センサーであるが、変更された膜系を伴っている（酵素ドメインが除去されている等）。この第２の電極はベースラインシグナルｂにより大部分がなるシグナルを与える。
一部の二重電極系においては、ベースラインシグナルは（電子的又はデジタルで）グルコースシグナルから差し引かれることによりベースラインを実質的に伴わないグルコースシグナルが得られる。従って、得られた差シグナルのキャリブレーションは１対計測により等式ｙ＝ｍｘを解くことにより行うことができる。この代替実施形態における挿入されたセンサーのキャリブレーションは、対計測の値／範囲に対してより低依存性、手作業による血中グルコース計測における誤差に対してより低感受性とすることができ、そして、ユーザーに対するグルコースの情報の主要な入手元としてのセンサーの使用を促進することができる。米国特許出願公開ＵＳ−２００５−０１４３６３５−Ａ１はセンサーシグナルからベースラインを差し引くためのシステム及び方法を記載している。
一部の代替の二重電極系の実施形態においては、分析対象センサーは別個に各電極から得られたシグナルを（例えばベースラインシグナリングの差引を行うことなく）伝送するように構成される。この態様において、レシーバーはこれらのシグナルを処理することによりセンサー及び／又は分析対象濃度に関する追加的情報を測定できる。例えば、第１及び第２の電極からのシグナルを比較することにより、ベースライン及び／又は感度の変化を検出及び／又は計測することができ、そして（例えばレファレンス分析対象値を使用することなく）キャリブレーションを更新するために使用できる。１つのそのような例において、相当する第１及び第２のシグナルを経時的にモニタリングすることにより、ベースラインにより寄与されているシグナルの量を計測できる。別のそのような例においては、相関するシグナルの変動を経時的に比較することにより、感度の変化を検出及び／又は計測できる。
一部の代替の実施形態においては、回帰等式ｙ＝ｍｘ＋ｂを用いて変換関数を計算するが；前情報をｍ及び／又はｂに関して準備することができ、これにより、より少ない対計測でキャリブレーションを行うことができる。１つのキャリブレーション手法においては、前情報（例えばインビボ又はインビトロの試験において入手）は、（例えばセンサーの挿入より前の）センサーにより行われた計測から得られたセンサーデータを分析することにより、センサーの感度及び／又はセンサーのベースラインシグナルを決定する。例えばインビトロのセンサーパラメーターとインビボのパラメーターとの間に予測された関係が存在する場合、この情報はキャリブレーションの手順において使用できる。例えば、予測された関係がインビトロの感度とインビボの感度の間に存在する場合、即ちｍ〜ｆ（ｍｉｎ ｖｉｔｒｏ）である場合、予測されたｍを単一のマッチされた対と共に使用することによりｂを解くことができる（ｂ＝ｙ−ｍｘ）。更に、例えば上記したようなシグナルからベースラインの差し引きを可能とする二重電極の構成を用いながらｂが＝０と仮定できれば、ｍ及びｂの両方を演繹的に知ることができ、マッチされた対はキャリブレーションのために必要とならず、そしてセンサーは例えばレファレンス分析対象値（例えばインビボ移植後に得られた値）を必要とすることなく完全にキャリブレーションできる。
別の代替の実施形態において、前情報は回帰分析から求められたベースライン（ｂ）及び／又は感度（ｍ）を導くか有効化するために与えられる場合がある。この実施形態においては、ワーキングセンサーが正確かつ容易に（２点を用いて）キャリブレーションされ、そして非ワーキングセンサーはキャリブレーションされないように、変換関数を定義する回帰直線に対して境界を設定することができる。境界を過剰に狭小に設ければ、ワーキングセンサーはキャリブレーションに参加できない場合がある。同様に境界を過剰に緩慢に設ければ、スキームは不正確なキャリブレーションをもたらす場合があり、或いは、非ワーキングセンサーをキャリブレーションに参加させてしまう場合がある。例えば、回帰を実施した後、得られた傾き及び／又はベースラインを試験することによりそれらが所定の許容可能な閾値（境界）内に包含されているかどうかが調べられる。これらの所定の許容可能な境界はインビボ又はインビトロの試験から（例えばセンサー／患者のセットから収集されたセンサー感度及び／又はベースラインの遡及的分析により、ただしセットが将来のデータを代表するものと仮定して）得ることができる。
一部の代替の実施形態においては、センサーシステムは宿主による初期及び／又は更新キャリブレーションを必要とせず；「ゼロポイントキャリブレーション」の実施形態とも称されるこれらの代替の実施形態においては、初期及び／又は更新キャリブレーションのためのレファレンス分析対象計測を必要としないセンサーシステムの使用が可能となる。一般的に、好ましい実施形態のシステム及び方法は、特に堅固に制御された製造プロセスを用いる場合に、安定で反復可能なセンサーの製造を可能にする。即ち、好ましい実施形態のセンサーのバッチはインビトロで試験した場合に実質的に同じベースライン（ｂ）及び／又は感度（ｍ）（±１０％）を有するように設計できる。更に又、好ましい実施形態のセンサーはインビボでの反復可能なｍ及びｂのために設計できる。即ち、初期キャリブレーションファクター（変換関数）をセンサー（センサー電子機器及び／又はレシーバー電子機器）内にプログラムすることができ、これは単に移植前に得られた情報を使用しながら生センサーデータのキャリブレーションセンサーデータへの変換を可能にするものである（即ち初期キャリブレーションはレファレンス分析対象値を必要としない）。更に又、センサー寿命の間の再キャリブレーション（更新キャリブレーション）の必要性を不要とするために、センサーはインビボにおける経時的な感度及び／又はベースラインの変動を最小限とするように設計される。従って、好ましい実施形態はゼロポイントキャリブレーションとなるように製造できる。
一部の実施形態においては、キャリブレーションモジュール、変換モジュール、又はプロセッサモジュールとも称されるセンサーデータ転換モジュールは、センサーデータがセンサーから連続的に（又は間欠的に）受け取られる際に、キャリブレーションされたデータ又は変換されたセンサーデータとも称される実質的にリアルタイムの分析対象値の推定値にセンサーデータを転換する変換機能を使用する。例えば、「カウント」でレシーバーに提供することができるセンサーデータはｍｇ／ｄＬにおける推定分析対象値に読み替えられる。換言すれば、下記に示す通り、何れかの所定の時点におけるオフセット値を生数値（例えばカウント）から差し引き、そして傾きで割ることにより推定分析対象値を得ることができる。
ｍｇ／ｄＬ＝（生数値−オフセット）／傾き
一部の実施形態においては、出力モジュールはユーザーインターフェイスを介してユーザーに出力を与える。出力は意味のある分析対象値にセンサーデータを変換することにより求められる推定分析対象値を代表するものである。ユーザー出力は例えば数的な推定分析対象値、分析対象濃度の方向的傾向の指示、及び／又は一定期間に渡る推定分析対象データのグラフ表示の形態であることができる。推定分析対象値の他の表記法も可能であり、例えば聴覚又は触感によるものであってよい。
一部の実施形態においては、アノテーションがグラフ上に与えられ；例えばビットマップ画像をその上に表示し、これにより宿主が経験した事象を呈示する。例えば、食事、薬剤摂取、インスリン、運動、センサー挿入、睡眠などに関する情報をレシーバーにより獲得（ユーザー入力又は別の装置からの伝送の受信による）し、そして経時的な宿主のグルコースのグラフ呈示の上に表示する。経時的な宿主グルコース濃度とマッチさせて宿主の生活事象を説明することは、種々の事象への宿主の代謝応答を宿主に教示する場合に有用であると考えられる。
更に別の代替の実施形態においては、センサーは追加的分析対象を計測するための追加的電極１つ以上を利用する。そのような計測はセンサーをキャリブレーションする場合に使用するベースライン又は感度の計測を可能にする。更に又、ベースライン及び／又は感度の計測はデータのデジタルフィルター処理又はデータの延長表示のような事象をトリガーするために使用でき、これら全ては米国特許出願公開ＵＳ−２００５−０１４３６３５−Ａ１により詳細に記載されている。
１つの例示的な実施形態においては、センサーはキャリブレーション溶液によりキャリブレーションされる。例えば、センサーシステムを宿主内に挿入した後、分析対象計測電極の電気活性表面を通過するようにキャリブレーション溶液を注入し、そしてこれによりセンサーをキャリブレーションする。例えば、食塩水点滴を既知ＩＶグルコース又はデキストロース溶液（例えばＤ５０−５０％デキストロース溶液、又はＤ５Ｗ−５％デキストロース溶液）に交換することができる。１つの実施形態において、Ｄ５Ｗの既知容量を所定期間に渡って（例えば５、１０、１５、又は２０分、又はより短時間又は長時間）既知速度で宿主内に輸液する。輸液の最中及び／又は後に、センサーは分析対象計測ワーキング電極においてシグナルを計測する。当業者の知る通り、輸液されたキャリブレーション溶液の仕様（一部の実施形態においてはキャリブレーション情報とも称する）を知ることによりシグナルをキャリブレーションすることができ、これにより宿主のグルコース濃度が求められる。別の実施形態において、２つ以上のグルコース又はデキストロース溶液を輸液することができ、相当するシグナルを各輸液中に測定すればセンサーキャリブレーションのための追加的データが与えられる。キャリブレーションは、センサーが最初に宿主に挿入された後、ブレークイン時間の後、２つ以上の異なるレベル（高／低）において、定期的に、間欠的に、センサーのドリフト／シフトに応答して、自動的に、又はキャリブレーションを必要とする何れかの他の時点に実施できる。一部の代替の実施形態においては、キャリブレーションは本明細書に別途詳述するとおり、センサーブレークイン最中に測定できる。
一部の状況において、カテーテルを食塩水でフラッシュする。例えば、好ましい実施形態の分析対象センサーシステムは、対照溶液の適用の前に食塩水でフラッシュすることができ、その後、上記した通り、所定の量のグルコース溶液をセンサーでフラッシュし、そしてセンサーをそこからキャリブレーションする。
更に別の実施形態においては、血液試料は動脈又は静脈から採取することができ、そして例えば、ハンドヘルドのグルコース計を使用することにより、例えば限定しないが自動ベッドサイド臨床化学検査装置と組み合わせた自動体外グルコースセンサーにより、又はグルコース分析のために血液試料を臨床検査室に送付し、その後データを（例えばセンサーシステムに関連している電子機器に）入力することにより、センサーをキャリブレーションするために使用できる。
一部の実施形態においては、例えばセンサーはカテーテル（図１及び２参照）を経由して血液試料１つ以上を採取することにより（一部の実施形態においてはキャリブレーション情報とも称する）使用中（初期キャリブレーションの後）にキャリブレーション（及び／又は再キャリブレーション）することができ、そして例えば追加的システム、例えば限定しないがハンドヘルドグルコース計、光学的方法又は追加的な電気化学的方法で血液試料のグルコース濃度を計測することにより、センサーをキャリブレーションするために使用できる。血液試料は手動又は自動により採取でき；追加的又は代替的に、血液試料は例えば本明細書に記載した体外血液分析装置を用いながら定期的な時間間隔で、又は選択された時点において、採取される。
使用中のセンサーのキャリブレーション（及び／又は再キャリブレーション）の別の実施形態においては、キャリブレーション溶液（例えば４０ｍｇ／ｄＬ等価グルコース、Ｄ５４０又はＤ５Ｗ）をセンサーを経由するかセンサーによりフラッシュすることができ、これにより、上記詳述した通りセンサーのキャリブレーションが（例えば一回で、間欠的に、又は連続的に）可能となる。これらの実施形態においては、キャリブレーション溶液はシステムを経由して手動又は自動でフラッシュすることができ；追加的又は代替的に、キャリブレーション溶液は定期的な時間間隔で、又は選択された時点において、フラッシュできる。１つの例示的な実施形態においては、システムには２つの管腔が配設でき、１つは食塩水用、そしてもう１つは対照溶液用としてよい。更に又、システムは食塩水から対照溶液に自動的に切り替え、そしてリアルタイムのシステムキャリブレーションを実施し、そして次に食塩溶液に切り戻すように構成される。
一体化されたセンサーシステム
システム概要
上記した通り、グルコースレベルの堅固な制御は特に糖尿病宿主に対する重症管理医療状況において患者の帰結にとって重要となる。現在の技術により堅固なグルコース制御を維持することは、時間的制約及び多大な患者との接触を要することから、医療従事者に予定外の負担を強いっている。医療要員の作業負荷を低減することはこの状況における患者介護を向上させることの重要な成分である。好ましい実施形態は要員−患者の相互作用を低減及び／又は最小限化しつつ、宿主における堅固なグルコース制御を維持するためのシステム及び方法を開示する。更に又、好ましい実施形態は試験間隔を減少させ、そしてセンサーの正確さと信頼性を向上させる。
図６及び７は一体型センサーシステム６００（例えばベッドサイドでの使用のため）の１つの好ましい実施形態を示しており、これは上記（図１Ａ〜１Ｅ）した分析対象センサー１４（例えばグルコースセンサー）及び血管アクセス装置１２（例えば末梢静脈又は動脈に定置されているカテーテル）に連結しており、そして少なくとも１つの流体リザーバ６０２（例えばキャリブレーション又はＩＶ水分補給溶液のバッグ）、流量制御装置６０４（例えばカテーテルを介した宿主へのリザーバからの輸液流体６０２ａの送達を制御するため）、局所分析器６０８及び遠隔分析器６１０を包含する。一部の実施形態においては、分析対象センサーはカテーテル管腔１２ａ内に所在するように構成される（図１Ａ〜１Ｅ参照）。一部の実施形態においては、センサーはセンサーがカテーテルオリフィス１２ｂから突出しないようにカテーテル内部に配置される。他の実施形態においては、センサーはセンサーの少なくとも一部分がカテーテルオリフィスから突出するようにカテーテル内に配置される。更に別の実施形態においては、センサーは突出性と非突出性の間を移行するように構成される。一体型センサーシステム６００内で使用される分析対象センサー及び血管アクセス装置は当該分野で知られた何れかの型であることができ、例えば限定しないが、「用途／使用」及び「例示的なセンサーの構成」と題されたセクションにおいて上記した分析対象センサー及び血管アクセス装置を包含する。簡便のために、血管アクセス装置１２は本明細書においてはカテーテルと称する。しかしながら当該分野で知られる通り他の血管アクセス装置をカテーテルの代わりに使用できる。
一部の実施形態においては、少なくとも１つの電子機器モジュール（図示せず）は種々のシステム機能、例えば限定しないがシステムの開始、センサーのキャリブレーション、１つの位置から別の位置への流量制御装置６０４の移動、データの収集及び／又は分析等の実行を制御するためにそれぞれ局所及び／又は遠隔分析器６０８、６１０内に包含される。好ましい実施形態においては、電子機器モジュールの成分及び機能は、「局所分析器」及び「遠隔分析器」と題されたセクションにおいてより詳細に考察する通り、例えば局所分析器及び遠隔分析器の間等、２つ以上の部分に分割できる。
一部の実施形態においては、流量制御装置６０４は１つ以上の弁を包含し、そして宿主への流体送達及び試料の取り出しを制御（例えば少なくともセンサーの電気活性表面が血液に接触するまでカテーテル内に血液を引き戻すこと）するように構成される。一部の実施形態においては、センサー１４は本明細書に別途記載したとおりカテーテル１２の管腔１２ａ内に所在する。内部キャリブレーションを実施する一部の実施形態においては、輸液流体（例えばキャリブレーション溶液６０２ａ）は内在センサー１４を超えて流動し、そして宿主内に輸液される。一般的に、溶液６０２ａ中の分析対象はセンサー電気活性表面が溶液６０２ａに接触した時点で計測される。一部の実施形態においては、溶液６０２ａの計測はセンサー１４をキャリブレーションするために使用できる。キャリブレーション後システムは試料（例えば血液又は他の体液）がセンサーの電気活性表面に接触するように構成される（例えばカテーテル内に血液を引き戻すことによる）。試料が電気活性表面に接触した時点で、試料の分析対象濃度をセンサー１４により検出することができる。試料を引き戻すと、試料は宿主に戻ることができる。一部の実施形態においては、一体型センサーシステム６００はキャリブレーション（例えばレファレンスキャリブレーション溶液の計測）と計測（例えば血液、グルコース濃度などの試料）の間で循環する。一部の実施形態においては、システム６００はこの循環態様において、システム６００が宿主から分離されるか、又は一定時間（宿主がある位置から他の位置に移動する間）スイッチ切断されるまで作動を継続する。例えば１つの実施形態において、システム６００は約３０秒以下毎〜約２時間以上毎に、キャリブレーションと計測の工程の間で循環する。別の実施形態においては、システム６００は約２分毎〜約４５分毎に、キャリブレーションと計測の工程の間で循環する。更に別の実施形態においては、システム６００は約１分毎〜約１０分毎に、キャリブレーションと計測の工程の間で循環する。一部の実施形態においては、ユーザーは工程間の時間を調節できる。一部の実施形態においては、ユーザーは各工程の間の時間を調節できる。一部の実施形態においては、システム６００は追加的工程、例えば限定しないがフラッシング工程、静脈開放維持工程（ＫＶＯ）、延長輸液工程等を実施できる。一部の実施形態においては、時間は電気活性表面においてレファレンス溶液（例えばキャリブレーション溶液）及び／又は試料（例えば血液）を検出するセンサーに応じて変動する。
好ましい実施形態の一体型センサーシステム６００は従来の技術を超えた幾つかの利点を与える。即ち、好ましい実施形態においては、連続分析対象モニタリングが可能となる。分析対象がグルコースの場合、連続グルコースモニタリングは堅固なグルコース制御を可能とし、これは糖尿病宿主における低減された罹患率及び死亡率をもたらすことができる。更に又、医療要員は追加的な介入の必要による予定外の負担を付されない。好都合には、一部の臨床状況においては重大な特徴である宿主に対する実質試料（例えば血液）損失が生じない。例えば、新生児集中治療室において、宿主は非常に小型であり、数ミリリットルの血液の損失であっても致命的となる場合がある。更に又、廃棄物容器に送達する代わりに宿主に体液試料を返却することは、特殊な廃棄操作を必要とする生物有害廃棄物の蓄積を大きく低減する。一体型センサーシステムの成分、ならびに内在分析対象センサーと組み合わせたその使用は、後により詳細に考察する。
流体
図６及び７を参照すれば、好ましい実施形態においては、一体型センサーシステム６００は輸液６０２ａ、例えば限定しないがレファレンス（例えばキャリブレーション）、水分補給、及び／又はフラッシングの溶液を含有するリザーバ６０２少なくとも１つを包含する。簡素化のために、輸液６０２ａは本明細書においては、溶液６０２ａと称する。しかしながら、当該分野で知られる通り広範な種類の輸液可能な流体を本明細書に考察する実施形態において使用できる。
一部の実施形態においては、リザーバ６０２は例えば限定しないがＩＶバッグのような容器を包含する。他の実施形態においては、リザーバ６０２は２つ以上のＩＶバッグ、又は何れかの他の滅菌された輸液流体容器を包含できる。一部の実施形態においては、リザーバ６０２は多重コンパートメント容器、例えば限定しないが多重コンパートメントＩＶバッグである。２種以上の溶液６０２ａ（例えばキャリブレーション溶液、フラッシュ溶液、医薬送達溶液等）を使用する場合、溶液６０２ａは２つ以上のＩＶバッグ、又は例えば多重コンパートメントＩＶバッグ内に含有されることができる。一部の実施形態においては、単一の溶液６０２ａを使用することが好ましい。キャリブレーション、カテーテルフラッシングなどのために単一の溶液６０２ａを使用することはシステム６００の機能のために必要なシステム６００の成分の複雑性及び／又は数を低減することによりシステム６００を簡素化する。一部の実施形態においては、２種以上の溶液６０２ａが好ましく、そして、多重コンパートメントＩＶバッグ又は２つ以上の別個のリザーバ６０２（例えば２つ以上のバッグであって、各々が異なる溶液６０２ａを含有する物）により提供されることができる。好都合には、多重溶液６０２ａの使用はシステム機能性６００を増大させることができ、そしてセンサーの正確さを向上させることができる。
当該分野で知られた何れかの輸液流体（例えば溶液６０２ａ）を本システム６００と組み合わせて使用できる。一部の実施形態においては、溶液６０２ａはセンサー１４のキャリブレーションのためのレファレンス又は標準物質として使用できる分析対象含有溶液である（一般的に当該分野ではキャリブレーション溶液と称される）。一部の実施形態においては、溶液６０２ａはセンサー１４から、そしてカテーテル１２の外に試料を洗い出すためのフラッシング溶液として使用できる。一部の実施形態においては、２種以上の溶液６０２ａ（例えば異なる分析対象濃度を有するもの）を使用することにより、２回以上のキャリブレーション計測が可能となる。１つの例示的な実施形態においては、分析対象センサー１４はグルコースセンサーであり、そして溶液６０２ａはデキストロース又はグルコースを約０ｍｇ／ｄＬ〜約４００ｍｇ／ｄＬの濃度で含有する。好ましい実施形態においては、溶液６０２ａは約７５ｍｇ／ｄＬ〜約２００ｍｇ／ｄＬのグルコースを含有する。より好ましい実施形態においては、溶液６０２ａは約１００ｍｇ／ｄＬ〜約１５０ｍｇ／ｄＬのグルコースを含有する。一部の実施形態においては、溶液６０２ａは等張食塩溶液である。一部の実施形態においては、溶液６０２ａはカテーテル１４内及び／又は近傍の血塊形成を実質的に防止するために十分な濃度の抗凝固剤を含有する。一部の実施形態においては、溶液６０２ａはカテーテル内及び／又は近傍の感染を実質的に防止するために十分な濃度の抗微生物剤を含有する。１つの例示的な実施形態においては、リザーバ６０２は水中０．９％塩化ナトリウム（例えば規定食塩水）、２ＩＵ／ｍｌヘパリン及び１００ｍｇ／ｄＬデキストロースを包含する滅菌された溶液６０２ａを含有する５００ｍｌのバッグである。別の例示的な実施形態において、リザーバ６０２はヘパリン添加食塩水を含有する５００ｍｌバッグである。
一部の実施形態においては、１種、２種又はそれ以上の溶液６０２ａを一体型センサーシステム６００と組み合わせて使用できる。例えば一部の実施形態においては２種以上のキャリブレーション溶液６０２ａ（例えば異なる分析対象濃度を有する溶液）を使用できる。１つの好ましい実施形態においては、分析対象センサー１４はグルコースセンサーであり、そしてキャリブレーション溶液６０２ａは０ｍｇ／ｄＬ〜約３００ｍｇ／ｄＬ以上のグルコース濃度を包含する。１つの例示的な実施形態においては、単一のキャリブレーション溶液６０２ａ（例えば１００ｍｇ／ｄＬのグルコース濃度を有するもの）を使用できる。別の例示的な実施形態においては、２種のキャリブレーション溶液６０２ａ（例えば１００ｍｇ／ｄＬ及び０ｍｇ／ｄＬのグルコース濃度を有するもの）を使用できる。他の例示的な実施形態においては３種のキャリブレーション（例えば０ｍｇ／ｄＬグルコース、７５ｍｇ／ｄＬグルコース及び３００ｍｇ／ｄＬグルコース）溶液６０２ａを使用できる。更に別の実施形態においては、３種より多いキャリブレーション溶液６０２ａを使用できる。キャリブレーション溶液６０２ａのほかに、非キャリブレーション溶液６０２ａ、例えば限定しないが静脈内投与薬物、インスリン、酵素、栄養液等を一体型センサーシステム６００と組み合わせて使用できる。
溶液６０２ａは地域の病院プロトコル及び／又は医師の好みに応じて、種々の態様においてユーザーに提供できる。一部の実施形態においては、溶液６０２ａは、流体リザーバ６０２が最小限の労作で輸液セットと接続され宿主内に輸液されるように、プレミックス（例えば塩化ナトリウム、デキストロース及びヘパリンを含有するＩＶバッグ）状態で供給される。１つの実施形態において、最終的な溶液６０２ａが例えば宿主のベッドサイド、ナースステーション、又は院内薬局で製造されるように、溶液成分６０２ａの１つ以上を別個に供給できる。１つの例示的な実施形態においては、溶液６０２ａは最終溶液６０２ａを製造するために十分な量の滅菌溶液（例えば水）及び注射用塩化ナトリウム、デキストロース及びヘパリンの小分量ずつのバッグを包含するキットとして医療要員に提供できる。溶液６０２ａはベッドサイド又は宿主から遠隔の位置において混合することができ、そして次に宿主及び一体型センサーシステム６００に適用される。一部の実施形態においては、リザーバ６０２はヘパリン添加食塩水及び１００ｍｇ／ｄＬ、１５０ｍｇ／ｄＬ又は２００ｍｇ／ｄＬグルコースの滅菌溶液を含有する５００ｍｌ又は１０００ｍｌのバッグである。
種々の好ましい実施形態においては、溶液６０２ａを標準的なＩＶ投与ライン、例えば今日一般的に使用されているもの、例えば滅菌単回使用ＩＶセット、即ち本明細書においてチューブ６０６と称する物を用いて投与する。一部の実施形態においては、チューブ６０６は溶液６０２ａと共に提供できる。他の実施形態においては、チューブ６０６は溶液６０２ａ又は他のシステム成分とは分離して提供できる。溶液６０２ａと共に提供できる別のシステム６００成分は例えば限定しないがセンサー１４、カテーテル１２、チューブ６０６、局所分析器６０８、システム成分の間のハードワイア接続のためのワイア／ケーブル等を包含する。
一部の実施形態においては多数の溶液６０２ａを多管腔カテーテル１２、例えば限定しないが２管腔又は３管腔カテーテルを介して輸液することができる。一部の実施形態においては、センサー１４をカテーテルの管腔１２ａの１つに配置し、これを介して１つ以上のキャリブレーション溶液６０２ａを通過させることができ、一方で患者に送達すべき他の流体（例えば水分補給流体、薬品、栄養流体）は他のカテーテル１２管腔１２ａ（例えば第２、第３又はそれ以上の管腔）を介して輸液する。
一部の実施形態においては、リザーバ６０２は支持体６１２により保持される。支持体６１２は多くの形態、例えば上昇した支持体となることができる。一部の実施形態においては、支持体６１２はＩＶポール、例えば医療介護施設で一般的に使用されているものである。一部の実施形態においては、リザーバ６０２は支持体６１２上に懸垂され、そしてリザーバ６０２の高さはリザーバ６０２からの溶液６０２ａの排出を調節するように調整（例えば上昇又は下降）できる。
一部の実施形態においては、リザーバ６０２及び溶液６０２ａはキットのようなシステム６００成分１つ以上と共に提供できる。１つの例示的な実施形態においては、溶液６０２ａを混合するための成分を包含するキットは、分析対象センサー１４及び標準的な輸液セット（例えばカテーテル１２、カニューレ、ＩＶチューブ６０６等）を包含することができる。他の実施形態においては、キットはプレミックス溶液６０２ａを分析対象センサー１４と共に包含することができる。種々の実施形態において、キットは溶液６０２ａを混合すること、及びそれを一体型センサーシステム６００に適用する等の使用のための説明書を含有できる。好都合には、システム６００の成分（例えばセンサー１４、カテーテル１２、チューブ６０６、局所分析器６０８）の１つ以上と共にプレミックス溶液６０２ａ又は溶液成分を提供することは、医療介護の効率を上昇させることができ、そして看護要員に使用し易さを提供することができる。
流量調節器
図６及び７を更に参照すれば、一部の実施形態においては、流量調節器６０２ｂが以下に説明する流量制御装置６０４へのリザーバ６０２からの溶液６０２ａの流量を制御する。種々の流量調節器を好ましい実施形態と共に使用でき、例えば限定しないがピンチ弁、例えば回転ピンチ弁及びリニアピンチ弁、カム等が挙げられる。１つの例示的な実施形態においては、流量調節器６０２ｂはピンチ弁であり、ＩＶセットと共に供給され、そして点滴チャンバーに隣接してその下部に位置するチューブ６０６上に位置する。一部の実施形態においては、流量調節器６０２ｂは、「流量制御装置」と題されるセクションにおいて記載される流量制御装置６０４へのリザーバ６０２からの流量を制御する。一部の実施形態においては、流量調節器は任意であり；そして流量制御装置６０４は（例えば本明細書に別途記載するカテーテル１４へのリザーバ６０２からの）流量を制御する。
流量制御装置
好ましい実施形態においては、一体型センサーシステム６００は、流量制御装置６０４を包含する。一部の実施形態においては、流量制御装置６０４は溶液６０２ａへの、そして宿主試料（例えば血液又は他の体液）へのセンサー１４の曝露を調節するように構成されている。一部の実施形態においては、流量制御装置６０４は種々の流量調節装置、例えば限定しないが弁、カム、ポンプ等を包含することができる。１つの例示的な実施形態においては、流量制御装置６０４は単純なリニアピンチ弁を包含する。別の例示的な実施形態においては、流量制御装置６０４は２つ以上の直線状ピンチ弁を包含する。別の例示的な実施形態においては、流量制御装置６０４は１つ以上のノンリニアピンチ弁を包含する。別の例示的な実施形態においては、流量制御装置６０４は球状の弁を包含する。更に別の例示的な実施形態においては、流量制御装置６０４はゲート弁、例えば限定しないがライジングステム又は非ライジングステム弁を包含する。別の例示的な実施形態においては、流量制御装置６０４はバタフライ弁又はボール弁を包含する。更に別の例示的な実施形態においては、流量制御装置６０４はポンプ、例えば限定しないが計量輸液ポンプ、蠕動ポンプ、ピストンポンプ及びシリンジポンプを包含する。更に別の例示的な実施形態においては、流量制御装置６０４は、リザーバ６０２における圧力、例えば限定しないがＩＶバッグ周囲の圧力カフを変動させるように構成でき、及び／又は、リザーバを上昇／下降させることでヘッド圧を調節する。一部の実施形態においては、流量制御装置６０４は重力弁を包含する。更に別の実施形態において、流量制御装置６０４は本明細書に別途記載する通り溶液又は試料へのセンサーの曝露を調節するためにカテーテル１２において流動力学を使用するように構成されている。一部の例示的なグルコースセンサーを本明細書において詳細に説明するが、システム６００は、酵素的、化学的、物理的、電気化学的、分光光度測定的、偏光測定的、熱量測定的、放射分析的等々の種々の計測技術を包含する種々の分析対象センサーを利用するように構成できる。
センサーが酵素系のセンサーである好ましい実施形態をここで参照すれば、当該分野で知られる通り酵素反応の速度は温度依存性である。酵素に応じて、温度の低下は一般的に酵素反応速度を緩徐化し；温度の上昇は一般的に反応速度を上昇させる。本発明の好ましい実施形態に記載した分析対象センサー１４は分析対象（例えばグルコース）を検出するためには酵素（例えばＧＯＸ）に依存しているため、センサーキャリブレーションの間の温度変化はセンサーシグナルに対して人為的作用をもたらす場合がある。例えば、溶液６０２ａの温度が（体温と相対比較して）低下すれば、酵素反応は（体温における速度と相対比較して）低下した速度で進行し、溶液の分析対象濃度は人為的に見かけ上低値となり、これは不適切なセンサーキャリブレーションをもたらす場合がある。不適切にキャリブレーションされたセンサーは試料（例えば宿主由来の血液）中の分析対象濃度を異常に計測する場合がある。試料分析対象濃度の異常な読み取りは医療要員及び／又は宿主による不適切な治療決定をもたらす場合がある。酵素反応速度に対する温度の作用は、温度係数をもちいながら数学的に説明できる。酵素反応速度における温度関連性の低下により生じるシグナルの人為的作用は本明細書においては温度係数人為的作用と称する。
一般的にカテーテル１２が移植されている宿主の組織はカテーテル１２のインビボ部分を包囲している。好ましい実施形態においては、流量制御装置６０４は、溶液の温度が包囲する宿主組織の温度と実質的に平衡化するような速度でカテーテル１２を経由して溶液６０２ａを通過させるように構成される。１つの例示的な実施形態においては、流量制御装置６０４は約０．５μｌ／分以下〜約１．５ｍｌ／分以上の流速を維持する。１つの好ましい実施形態においては、流速は約１μｌ／分〜約１．０ｍｌ／分である。１つの例示的な好ましい実施形態においては、流速は約０．０１ｍｌ／分〜約０．２ｍｌ／分である。別の例示的な好ましい実施形態においては、流速は約０．０５ｍｌ／分〜約０．１ｍｌ／分である。好都合には流量制御装置６０４は包囲する組織との実質的温度平衡を可能にするために十分な速度で溶液６０２ａを輸液するため、センサー１４の正確さは向上し、そして一体型センサーシステム６００は実質的に温度係数の人為的作用を有さない。
一部の代替の実施形態においては、温度平衡を可能にしないより高速な流速が好ましい。そのような状況においては、温度係数による計測の不正確さは、一般的には「センサーデータを処理するためのシステム及び方法」と題されたセクションで記載したｂｏｆｆｓｅｔ及びキャリブレーション法を用いながら数学的に排除できる。
一部の実施形態においては、溶液６０２ａを宿主に輸液するときに通過するカテーテル管腔１２ａと同じものに試料を採取する（本明細書に別途記載）。即ち、試料と溶液６０２ａの混合を防止することが好ましい。同様に、センサー１４が未希釈の試料及び／又は未希釈の溶液と接触しているときに検出することが好都合である場合がある。一体型センサーシステム６００の一部の好ましい実施形態においては、流量制御装置６０４は２つ以上の流体、例えば限定しないが溶液６０２ａ及び宿主試料（例えば血液）の混合を実質的に防止するように構成される。好ましい実施形態においては、混合は比重及び流量を包含する要因の組み合わせにより実質的に防止できる。異なる比重を有する２つの溶液は、流体が十分に緩徐な速度（例えば流速）で移動する限り、混合されない傾向があることが知られている。ヒト全血は約１．０５〜１．０６の比重を有するのに対し、５％デキストロース及び０．２２５％ＮａＣｌの輸液溶液は約１．０１８９の比重を有する。比重の相違により、血液試料及び溶液６０２ａは流速が十分緩徐であればチューブ６０６内部で混合に抵抗する傾向がある。好ましい実施形態においては、試料及び溶液６０２ａはその間に混合が実質的に起こらないような速度でカテーテル管腔１２ａ内部で移動する。一部の実施形態においては、流速は約０．００１ｍｌ／分以下〜約２．０ｍｌ／分以上である。好ましい実施形態においては、流速は約０．０１ｍｌ／分〜約１．０ｍｌ／分である。１つの例示的な好ましい実施形態においては、流速は約０．０２ｍｌ／分〜約０．３５ｍｌ／分である。別の例示的な好ましい実施形態においては、流速は０．０．０２ｍｌ／分〜約０．２ｍｌ／分である。更に別の例示的な好ましい実施形態においては、流速は約０．０８５ｍｌ／分〜約０．２ｍｌ／分である。
好ましい実施形態においては、流量制御装置６０４は当該分野で知られた流体の流量調節装置種々を包含できる。一部の実施形態においては、流量制御装置６０４は１つ以上の弁、例えば限定しないが、リニア及びノンリニアローラー弁、リニア及びノンリニアのピンチ弁、２方向弁（リニア及びノンリニア）、蠕動ローラー、カム、その組み合わせ等を包含する。一部の別の実施形態においては、流量制御装置６０４は溶液６０２ａが制御された速度で宿主内に輸液されるような宿主血圧を克服する十分な「ヘッド圧力」を発生させるように構成され；これには流体リザーバ６０２を上昇させること（例えば重力供給）及びリザーバ６０２から出て宿主内に入る流体の流速を制御する弁を使用することが包含され得る。１つの例示的な実施形態においては、約１５０ｍｌ／日の最大流体容量が宿主内に輸液されるように流体は最大速度（例えば約６，２５ｍｌ／時間）で流動するが、しかしながら、遙かに高値及び／又は低値の範囲を好ましい実施形態と共に実施できる。
１つの例示的な実施形態においては、流量制御装置６０４は第１及び第２の位置を有する回転ピンチ弁である。「流量制御装置機能」と題されたセクションで説明する通り、弁は２つの位置の間で例えば前後に移動することができ、そしてこれにより流体をカテーテルに出入りさせる。即ち溶液６０２ａはセンサー１４の電気活性表面を超えて、そして宿主内に、リザーバ６０２から移動することができ；そして試料はセンサー１４の電気活性表面を被覆するように宿主から引き出されることができ、そして次に第１及び第２の位置の間の弁の移動により宿主内に押し戻される。
１つの例示的な実施形態においては、流量制御装置は図８Ａ〜８Ｃを参照して説明されるとおり回転ピンチ弁を包含する。図８Ａ〜８Ｃはセンサーシステムと共に実施できる回転ピンチ弁の１つの実施を説明しているが、一部の代替例は多数のピンチ面を例えば回転可能な回転軸の周辺に渡って有する回転ピンチ弁を包含し（図８、８０４）、これは（例えば多数のＩＶラインを使用する）多数の輸液流体に対して１つの弁の使用を可能にする。
一部の実施形態においては、流量制御装置６０４は流速を調節するカム１つ以上を包含する。１つの実施形態において、流量制御装置６０４は固定オリフィス複数を包含し、これらはカムにより開閉される。カムが回転すると、流動は応答して増大及び／又は低下する。１つの例示的な実施形態においては、流量制御装置６０４は開口部３つ及び開口部と契合したカム３つ（開口部当たりカム１つ）を包含し；流体は所定の速度Ｘｍｌ／分で各開口部を通して流動できる。従って、カムが開口部３つ全てを閉鎖すると、流動は停止する。開口部の１つが開口すれば、流体はＸｍｌ／分で流動する。開口部２つが開口すれば、流体は２Ｘｍｌ／分で流動する。同様に開口部３つが開口すれば（例えばカムがもはや開口部を閉鎖しないようにそれらを回転させることによる）、流体は３Ｘｍｌ／分で流動する。
別の例において、流量制御装置６０４は複数のカム及びカムを通過するチューブ６０６の等しい複数量を包含し、これにより各カムがそれを通過するチューブ６０６を閉鎖状態にピンチすることができる。例示的な実施形態において、カムはそれらがチューブ６０６をピンチ及び回転するように配列され、これにより流体は宿主に押し込まれ、そして所定の速度及び回数において試料を採取できる。例えば流量制御装置６０４は各々が自身を通して通っているチューブ６０６を有するカム２つを包含できる。カムは各カムが自身を通過するチューブ６０６をピンチ及び回転させることにより１つ以上の速度で宿主内に流体を押し込み、そして血液試料を採取できるように配列される。
更に別の例においては、流量制御装置はモーターにより制御される回転ボール弁を包含し、その場合、ボール弁の方向は例えば流体の流動方向のような種々の機能を制御するために利用できる。
一部の実施形態においては、電子機器モジュール（図示せず）を流量制御装置６０４に組み込むことにより流量制御装置機能に対して局所的制御を可能にし；これらの実施形態においては、流量制御装置機能を処理のために局所及び／又は遠隔の分析器に伝送することができる。他の実施形態においては、遠隔分析器６１０及び／又は電子機器モジュール、例えば限定しないがコンピューターシステムが流量制御装置６０４を制御する。流量制御装置６０４を調節するシステム６００成分は本明細書に別途より詳細に説明する。
別の実施形態において、流量制御装置６０４はコンピューター制御されたローリングピンチ弁であり、これは宿主内への上昇した流体リザーバ６０２からの溶液６０２ａの重力による流動を制御するために滅菌チューブ６０６の外部に対して作用する。好ましい実施形態においては、流量制御装置６０４は、宿主の血液の試料が分析対象計測のためにカテーテル１２（例えばその内部に配置されたセンサー１４を有するもの）内部に引き出されるようにチューブ６０６の少ない容量をピンチ及びロールするように、そして次に試料を溶液（例えばキャリブレーション溶液６０２ａ）と共に宿主内に戻すように、構成される。一般的に、流量制御装置６０４は所定の速度において血液試料を引き上げること及びキャリブレーション溶液６０２ａを流動可能とすることの間で振動するように構成される。一部の実施形態においては、流量制御装置６０４は、流量制御装置６０４が例えば流体６０２ａのＩＶバッグ６０２を排液すること、又は血液を不適切に（例えば過剰に）引き出すことによる等して、宿主を危険に曝す及び／又は傷害を与える位置にまで移動させることのないようにする「ハードストップ」少なくとも１つを包含する。
配管／カテーテル
再度図６及び７を参照すれば、好ましい実施形態においては、一体型センサーシステム６００は宿主へリザーバ６０２から溶液６０２ａを送達するためのチューブ６０６（例えば血管内流体輸液における使用のために構成された滅菌配管）及びカテーテル１２を包含する。一般的に、チューブ６０６及びカテーテル１２は医療用流体輸液において一般的に使用されている滅菌された単回使用の装置であり、そして「輸液セット」と称してよい。輸液セットは追加的な成分、例えば限定しないがカテーテルを移植するためのカニューレ及び針、挿入部位（宿主の皮膚）の浄化／滅菌のための滅菌流体（例えばガーゼパッド上）、テープ、ガーゼ等を包含してよい。ＩＶ配管は種々の大きさ及び構成において入手可能であり、それらは好ましい実施形態において使用できる。例えば、配管は何れかの大きさの内径、例えば約０．５ｍｍ〜約５ｍｍの内径を有することができる。種々の実施形態において、配管は点滴チャンバー及び／又は１つ以上のアクセス装置、例えば限定しないがストップコック、ダイアフラム等を包含できる。
カテーテル１２は種々の大きさ及び構成において入手可能である。分析対象センサー１４と組み合わせて使用するためのカテーテル１２は本明細書において別途詳細に説明する。慨すれば、カテーテル１２は直線状又は分割した配管コネクター（例えばストレイトスルー、シングルシャットオフ、ダブルシャットオフ、ノンスピル連結、弁、Ｔコネクター、Ｙコネクター、Ｘコネクター、ピンチクランプ、ルアーロック、バックフロー弁等）を有する何れかの単一又は多重の管腔のカテーテルであることができる。一部の実施形態においては、カテーテル１２は一体的に形成されているセンサー１４と共に構成される。代替の実施形態においては非一体型センサー１４がカテーテル挿入後のカテーテル１２内への挿入のために構成される。一部の実施形態においては、カテーテル１２は流体の輸液のために構成された単一管腔カテーテルである。好ましい実施形態においては、内在センサー１４がカテーテル管腔１２ａ内に配置される。一部の実施形態においては、カテーテル１２及びセンサー１４は共にユーザーに提供される。他の実施形態においては、カテーテル１２及びセンサー１４は別個に供給される。代替の実施形態においては、カテーテル１２は２種以上の溶液の輸液のために構成された多管腔カテーテルである。好ましい実施形態においては、センサー１４はカテーテルの多管腔１２ａの１つの内部に配置される。例えば、キャリブレーション溶液６０２ａ（例えば食塩水中１００ｍｇ／ｄＬグルコース）をセンサー１４が配置されている管腔１２ａを介して輸液することができ、一方水分補給用の流体（例えば医薬を含有する）を第２の管腔を介して輸液することができる。好都合には、二重管腔カテーテル１２は非中断の系を可能にし、もう１つの流体は宿主に同時に提供される。
一部の実施形態においては、センサー１４のワーキング電極のみをカテーテル管腔１２ａ内に配置し、そしてレファレンス電極はワーキング電極から遠隔に配置する。他の実施形態においては、センサー１４はカテーテル管腔１２ａから間欠的に突出するように構成される。
試料接触センサー
好ましい実施形態においては、一体型センサーシステム６００は少なくともセンサーの電気活性表面が試料に曝露されることができ、そして試料の分析対象濃度が検出できるように構成される。試料へのセンサー１４の接触はセンサー／カテーテルの構成に応じて種々の態様において達成できる。広範な種類のカテーテル１２及び／又はセンサー１４の構成を好ましい実施形態において実施することにより生物学的試料にセンサーの電気活性表面を曝露させることができる。１つの例示的な実施形態においては、カテーテル１２は末梢静脈又は動脈内のような宿主の末梢血管系内に配置され、そして血液試料は血液がセンサーの電気活性表面に接触するようにカテーテル１２内に採取される。別の例示的な実施形態においては、カテーテル１２は宿主の中枢血管系に、又は体外血流装置、例えば限定しないが動脈−静脈シャント、血管外血液試験装置、透析機等に配置することができ、その場合、血液試料は、少なくともセンサーの電気活性表面が引き出された血液試料により接触されるように、カテーテル１２内に採取することができる。
１つの例示的な実施形態においては、センサー１４はカテーテルの管腔１２ａ内に（例えばカテーテル先端から突出することなく）所在するように構成され；そして一体型センサーシステム６００は少なくともセンサーの電気活性表面が試料により接触されるようにカテーテル管腔１２ａ内に試料を引き戻すように構成される。一部の実施形態においては、センサー１４は約１ｍｍより小さい幅を有する小型構造のセンサーである。１つの好ましい実施形態においては、センサーは約０．４ｍｍ未満の幅を有する。より好ましい実施形態においては、センサーは約０．２ｍｍ未満の幅を有する。一部の実施形態においては、カテーテル１２は約０．２ｍｍ以下〜約２．０ｍｍ以上、好ましくは約０．５ｍｍ〜約１．０ｍｍの内径を有する。一部の実施形態においては、センサー１４は電気活性表面がその先端にあるかそれに隣接するように構成され、そして流量制御装置６０４は試料が少なくとも電気活性表面を被覆するまでカテーテル管腔１２ａ内に試料を採取するように構成される。一部の実施形態においては、電気活性表面はセンサー先端から遠位にあり、そして試料は試料が電気活性表面を被覆するまでカテーテル管腔１２ａ内により遠くまで引き戻される。一部の実施形態においては、センサーの先端はカテーテル先端から約３ｃｍ、２ｃｍ、又は１ｃｍ以下に配置される。
一部の実施形態においては、カテーテル管腔１２ａ内に採取された試料はセンサーのインビボ部分の一部分のみを被覆する。他の実施形態においては、カテーテル管腔１２ａ内に採取された試料はセンサー１４の全インビボ部分を被覆する。一部の実施形態においては、約１μｌ以下〜約２ｍｌ以上の試料容量がカテーテル１２内に採取され、そしてセンサー１４の少なくとも電気活性表面を被覆するために十分である。一部の好ましい実施形態においては、試料容量は約１０μｌ〜約１ｍｌである。一部の好ましい実施形態においては、試料容量は約２０μｌ〜約５００μｌである。他の好ましい実施形態においては、試料容量は約２５μｌ〜約１５０μｌである。より好ましい実施形態においては、試料容量は約２μｌ〜約１５μｌである。
好ましい実施形態においては、カテーテル管腔１２ａ内に採取された試料はカテーテル１２のインビボ部分内に残存する。例えば、一部の実施形態においては、試料はそれがカテーテル１２のエクスビボ部分、チューブ６０６又はリザーバ６０２に進入するほど遠くにはカテーテル１２内に引き戻されない。しかしながら、一部の実施形態においては、試料はカテーテルに至るまでは引き戻すことができるがＩＶ配管内には至らない。カテーテル１２が宿主内に移植される一部の実施形態においては、血液試料は宿主身体（例えば宿主皮膚により定義される面）から離脱することはない。カテーテル１２を体外装置内に移植する一部の実施形態においては、試料は実質的に対外装置を退出しない。血液をカテーテル１２内に採取する好ましい実施形態においては、本明細書に別途記載する通り血液は宿主（又は体外装置）に戻される。好ましい実施形態においては、試料は宿主の循環系から、そして循環系内に配置されたカテーテル１２内に、採取された血液である。
一体型センサーシステムの別の例示的な実施形態においては、センサーは少なくとも間欠的にカテーテルのオリフィス１２ｂから突出するように構成される。好ましい実施形態においては、センサーはセンサーの電気活性表面が試料（例えば血液）により接触されるために十分カテーテル管腔１２ａから遠く（例えば循環系区分）にまで突出するように構成される。別の実施形態においては、システムは電気活性表面がカテーテル１２内及びカテーテル１２外部に交互に配置されるように前後に移動する等によりカテーテルオリフィス１２ｂから間欠的に突出するように構成される。１つの例示的な実施形態においては、カテーテルは宿主の静脈に移植され、キャリブレーション溶液６０２ａはセンサー１４がカテーテル１２内に配置されるようにカテーテル１２内に提供され、センサー１４はキャリブレーション溶液６０２ａにより接触され、そしてキャリブレーション計測は、センサー１４（例えば電気活性表面）がカテーテル１２外に移動し、センサー１４が血液により接触され、そして血液分析対象計測が行える時点において、定期的に得ることができる。
一体型センサーシステム６００の一部の実施形態においては、カテーテル１２及びセンサー１４は宿主の血管系内の流動力学を利用するように構成される。流動力学を利用することにより、流量制御装置は主にキャリブレーション溶液の流動を可能にするかブロックするために機能するようにシステムが簡素化される。
図９は宿主の血管９０６、例えば限定しないが動脈又は静脈内にカテーテル１２が移植される１つの例示的な実施形態の切開図である。カテーテル１２は穴部９０２（例えばカテーテル管腔１２ａ内への外部側壁表面からの流体の通過のために構成されたオリフィス又は開口部）１つ以上を包含するように構成できる側壁９０４を包含する。カテーテル１２はカテーテルが血流の方向（順行性）、又は血流の方向に反対（逆行性）の何れかを向くように宿主の静脈（又は動脈、又は体外循環装置）内に挿入できる。カテーテルは順行性の位置の場合は血液が穴部９０２を介してカテーテル管腔１２ａ内に流入し、その後カテーテルオリフィス１２ｂから流出するように構成される。逆行性の位置の場合は、血液はカテーテルオリフィス１２ｂを介してカテーテル管腔１２ａに進入し、そして穴部９０２を通して管腔から流出する。一部の実施形態においては、穴部９０２とオリフィス１２ｂの間を流動する血液が少なくともセンサーの電気活性表面に接触するようにカテーテル管腔１２ａ内にセンサー１４を配置できる。一部の実施形態においては、本明細書に別途詳述する通り、センサー１４は管腔１２ａ内で実質的に不動に構成され、別の実施形態においては、センサー１４は管腔１２ａ内で実質的に移動可能に構成される。
一般的に、穴部９０２はカテーテルの側壁９０４上の何れかの位置に置くことができる。一部の実施形態においては、穴部９０２はカテーテルオリフィス１２ａの近傍又はそれに隣接し定置させることができる。他の実施形態においては、穴部９０２はカテーテルオリフィス１２ａから遠隔に置くことができる。穴部９０２の大きさ、形状及び数は、試料容量及びカテーテル管腔１２ａを通過する流速を最適にするように選択できる。例えば、一部の実施形態においては、穴部９０２は円形、楕円形、長方形、三角形、星形、Ｘ字型、スリット、これらの組み合わせ、これらの変形例等である。同様に、一部の実施形態においては、カテーテル１２は１〜約５０以上の穴部９０２を有することができる。別の実施形態においては、カテーテルは２〜約１０以上の穴部９０２を有することができる。
一部の代替の実施形態においては、カテーテルは自身を通過する宿主の生物学的試料に対するセンサーの選択的曝露を可能にする、末端先端オリフィスの代わりの側壁オリフィス少なくとも１つを包含する。種々の代替カテーテルの構成が好ましい実施形態と組み合わせて実施される。
一体型センサーシステム６００の１つの例示的な実施形態においては、流量制御装置６０４は、上記した通り側面の穴部９０２と共に構成されているカテーテル１２を通過する溶液６０２ａの輸液を間欠的にブロックするように構成される。更に又、側面の穴部９０２とカテーテルオリフィス１２ｂの間を通過する試料がセンサーの電気活性表面を浸し、その間に分析対象計測が行えるように、カテーテル管腔１２ａ内に分析対象センサーを配置させる。流量制御装置６０４が輸液をブロックしない場合は、溶液６０２ａはセンサーの電気活性表面に接触し；そしてキャリブレーション計測が実施できる。
一部の実施形態においては、穴部９０２とオリフィス１２ｂの間の試料の流動が実質的にブロックされ、そして少なくとも電気活性表面が溶液６０２ａ（未希釈の溶液）で浸されるような速度において、溶液６０２ａをカテーテル１２内に輸液できる。好ましい実施形態においては、センサー１４はそれが未希釈の溶液６０２ａ中に浸されている間にキャリブレーションすることができる。
好ましい実施形態においては、センサー１４は本明細書に別途記載する通りワーキング電極のような電極少なくとも１つを有する小型構造のセンサーである。一部の実施形態においては、センサー１４は２つ以上の電極、例えば限定しないがワーキング、レファレンス及び逆電極を有する。一部の実施形態においては、センサー１４は本明細書に別途記載する通りワーキング電極から遠隔に配置されたレファレンス電極を包含する。一部の実施形態においては、センサー１４は、参照により全体が本明細書に組み込まれるＢｒｉｓｔｅｒ等への米国特許出願公開ＵＳ−２００７−００２７３８５−Ａ１に記載されるような絶縁機により分離されている電極２つ以上を包含する。好ましい実施形態においては、電極は細密ワイア、例えば限定しないが白金、イリジウム、白金−イリジウム、パラジウム、金、銀、塩化銀、炭素、グラファイト、金、導電性重合体、合金等から形成されたワイアである。一部の例示的な実施形態においては、センサー１４は約０．００１以下〜約０．０１０インチ以上の直径を有する細密ワイアから形成した電極１つ以上を包含する。電極は種々の製造手法（塊状金属プロセシング、基盤への金属の付着等）により形成できるが、メッキされたワイア（例えば鉄鋼ワイア上の白金）又は塊状金属（例えば白金ワイア）から電極を形成することが好都合である場合がある。塊状金属ワイアから形成された電極は優れた性能（例えば付着した電極とは対照的なもの）、例えば試験の向上した安定性、簡素化された製造性、汚染（例えば付着過程において導入されるもの）への抵抗性、及び剥離又は脱積層を必要としない向上した表面反応（例えば物質の純度に起因）をもたらす。
一部の実施形態においては、１つ以上の電極を支持体、例えば限定しないがガラス、ポリイミド、ポリエステル等の平面支持体上に配置させる。一部の例示的な実施形態においては、電極は伝導性のインク及び／又はペースト、例えば金、白金、パラジウム、クロム、銅、アルミニウム、熱分解性炭素、複合材料（例えば金属重合体ブレンド物）、ニッケル、亜鉛、チタン、又は合金、例えばコバルト−ニッケル−クロム、又はチタン−アルミニウム−バナジウムを包含し、そして、例えば限定しないがスクリーン印刷及びメッキのような知られた手法を用いて支持体に適用される。追加的な説明は米国特許７，１５３，２６５、米国特許出願公開２００６−０２９３５７６、米国特許出願公開２００６−０２５３０８５、米国特許７，００３，３４０、及び米国特許６，２６１，４４０に記載されており、これら全ては参照により全体が本明細書に組み込まれる。
一部の実施形態においては、任意の冗長センサーを本明細書に別途記載するセンサー１４のほかにカテーテル管腔内に配置させることができる。１つの例示的な実施形態においては、センサー１４の電気活性表面が冗長センサーの電気活性表面よりもカテーテルオリフィス１２ｂにより近位となるようにセンサー１４及び冗長センサーを宿主の末梢静脈内に移植されたセンサーの管腔内に配置し；その場合、センサー１４と冗長センサーの両方の電気活性表面が血液に接触するように；分析対象がセンサー１４と冗長センサーの両方により検出されえるように、そして冗長センサー計測がセンサー１４の計測を確認するためにシステム６００により使用されるように、管腔１２ａ内に血液が採取される。別の実施形態においては、センサー１４と冗長センサーの両方が溶液６０２ａのキャリブレーション計測を行えるようにセンサー１４と冗長センサーの両方が溶液６０２ａにより同時に接触され、この場合、冗長センサーのキャリブレーション計測はセンサー１４のキャリブレーション計測を確認するために少なくとも使用される。別の実施形態においては、センサー１４と冗長センサーの両方からのキャリブレーション計測を用いてセンサー１４をキャリブレーションする。
局所分析器
図６及び７を参照すれば、一部の実施形態においては、一体型センサーシステム６００は遠隔分析器６１０に作動可能に接続されるように構成された局所分析器６０８を包含する。一部の実施形態においては、局所分析器６０８は分析対象センサー１４に近位であり、そして遠隔分析器６１０は局所分析器に作動可能に接続されるように構成されている。しかしながら、代替の構成も可能であり、例えば分析対象センサー１４は局所及び遠隔分析器それぞれ６０８、６１０の両方に作動可能に接続されることができる。好ましい実施形態の遠隔分析器６１０を以下に考察する。種々の実施形態において、局所分析器６０８の機能１つ以上を当該分野で知られる通り遠隔分析器に転送できる。同様に、一部の実施形態においては、遠隔分析器６１０の機能１つ以上を局所分析器６０８内に組み込むことができる。別の実施形態においては、局所及び／又は遠隔分析器６０８、６１０の機能を一体型センサーシステム６００の構成及び／又は成分の組み合わせに応じて１、２、３又はそれより多い物理的本体（例えば別個のハウジング）内に配置することができる。例えば１つの実施形態において、局所分析器６０８はポテンシオスタット、電源（例えば電池又は電源への接続）、及びデータ格納を包含し；そして、局所分析器６０８は、ポテンシオスタットがセンサーの流体連結器２０上に配置され、そして残余の局所分析器６０８成分が局所分析器６０８と遠隔分析器６１０の間の別の場所に配置（例えばワイア接続）されるように構成されている。
局所及び遠隔分析器６０８、６１０と分析対象センサー１４の間の作動可能な接続はハードワイア（例えばＵＳＢ、シリアル）、ＲＦ連絡、ＩＲ連絡等により達成できる。一部の実施形態においては、作動可能な接続は当該分野で知られたコネクター、例えば限定しないが契合プラグ及びソケットユニット、スクリュコネクター、クリップ等を包含する。一部の実施形態においては、コネクターは分離可能である。他の実施形態においては、コネクターは分離不可能である。一部の実施形態においては、コネクターは不注意による断線を防止するためのロックを包含する。一部の実施形態においては、局所分析器は隔離変圧器により遠隔分析器から単離できる。
一部の実施形態においては、局所分析器６０８は例えばワイア接続によりセンサー１４（例えばセンサー電極）に作動可能に接続されている。電子機器の成分及び構成の詳細な説明は本明細書に別途、例えば「センサー電子機器」と題されるセクションに記載する通りである。一部の実施形態においては、局所分析器６０８はセンサーの上又はそれに隣接して、例えばセンサー流体連結器２０上に配置される。１つの例示的な実施形態においては、センサーの流体連結器２０は少なくともポテンシオスタットを包含する局所分析器ハウジングを包含する。一部の実施形態においては、ハウジングは、センサー１４に電力を与え、そしてデータを収集及び／又は追加的システム電子機器（例えばセンサーから遠隔に、例えば宿主の腕の上、宿主のベッド上、及び遠隔分析器中等に配置されている電子機器ユニット）に伝送できるように、電池及び電子機器を包含できる。一部の実施形態においては、局所分析器６０８は短いワイア（例えば約１ｃｍ未満〜約１０ｃｍ以上）を介してセンサー１４に接続されており、そして宿主の皮膚に、例えば宿主の腕又は手の上のカテーテル挿入部位に隣接してテープ固定されている小型のハウジングを包含する。別の実施形態において、局所分析器６０８は、電気接続が局所分析器６０８とセンサー１４の間に形成できるように、コネクター、例えば限定しないがセンサー１４にワイア接続された「ソケット」と契合するように構成された「プラグ」を包含する。別の実施形態においては、センサー１４はソケットを介した局所分析器６０８への接続のために構成されたプラグを有するケーブルを包含する。更に別の実施形態においては、センサー１４及び局所分析器６０８の両方がプラグ及びソケット機序を介して相互に契合するように構成されたケーブルを包含する。好都合には、脱着可能な構成が、局所分析器６０８への厄介な接続並びに局所分析器６０８の再使用を行うことなく、カテーテル／センサーの挿入を可能にする。代替となる例示的な実施形態においては、局所分析器６０８は永久的にセンサー１４に接続され、そしてそこから切断することはできず；単回使用の永久的に接続された構成は宿主への適用を簡素化することができ、宿主間での交差汚染の可能性を低減することができ、宿主の間での洗浄及び／又は滅菌を必要とせず、そして宿主への適用の間のオペレーター誤操作を低減できる。
好ましい実施形態においては、局所分析器６０８は少なくともセンサー１４を作動させ、そしてそこからデータを収集するために必要な最小限の電子機器成分及び／又はプログラミング、例えば限定しないがポテンシオスタットを包含する。しかしながら、一部の実施形態においては、局所分析器６０８は収集された生シグナルの成分１つ以上を分析するため、又はデータ、キャリブレーション情報、患者ＩＤ等を格納するためにプログラムすることができる追加的電子機器成分を包含する。１つの例示的な実施形態においては、局所分析器６０８はポテンシオスタット及び予備電池を包含する。予備電池は、電子機器が切断された可能性がある場合、例えば宿主がある位置から別の位置に移動した場合の短期間の間、センサー上の電位を維持し、そしてデータ（キャリブレーション及び／又は収集された宿主データ）を格納できる。１つの例示的な実施形態においては、局所分析器６０８はセンサー１４上又はそれに隣接して配置され、そして、宿主が１つのステーションにおいて第１の遠隔分析器６１０に接続することができ、そして次に第１の遠隔分析器６１０から切断し、新しい位置に移動し、そして新しい位置において第２の遠隔分析器６１０に接続できるように構成され；そして局所分析器６０８は新しい（第２の）遠隔分析器６１０への接続時に初期化又は実質的遅延を実質的に伴うことなくシステム６００が機能するように十分なデータを保持している。別の例においては、宿主は第１の遠隔分析器６１０から切断され、処置のため（例えば手術、画像化等のため）に別の位置に移動させられ、そして次に元の位置への復帰時に第１の遠隔分析器６１０に再接続され、これには再接続によるシステム６００の機能の実質的損失を伴わない。
一部の実施形態においては、局所分析器６０８は、ポテンシオスタットのみがセンサー１４（例えばセンサー流体連結器２０）又はカテーテル（例えばカテーテルコネクター１８）の上又はそれに隣接して配置されるように、２つ以上の部分を有し；局所分析器６０８の別の部分は、例えばセンサーに、そして遠隔分析器にワイア接続された別個のハウジング内のように、宿主から遠隔に配置することができる。１つの例示的な実施形態においては、局所分析器６０８の２つの部分は、宿主が移動することができるように分離することができ（例えば電源遮断）、そして宿主に結合している局所分析器６０８部分は宿主と共に移動し、残余部分は遠隔分析器６１０と共に残存する。
更に別の実施形態においては、全てのセンサー電子機器成分は例えば遠隔分析器６１０内のように、宿主から遠隔に配置される。例えばセンサー１４は、センサー１４に電力を与え、センサー１４から生データを収集し、センサー１４をキャリブレーションし、データの分析及び提示等を行う、遠隔分析器６１０にセンサー１４を接続するための適切なコネクター、プラグ及び／又はワイアを包含する。１つの例においては、センサー１４は宿主のベッドサイドに配置された遠隔分析器６１０内にセンサー１４を差し込むことを可能にするために十分な長さのケーブルを包含する。
更に別の実施形態において、局所分析器６０８は例えば遠隔分析器６１０と同じ本体内に収容された遠隔分析器６１０内に組み込むことができる。１つの例示的な実施形態においては、局所及び遠隔分析器６０８、６１０の両方が（例えばＩＶポールに接続、ベッドサイドテーブル上に定置、壁に接続、宿主のベッドのヘッド部にクランプされた）支持体６１２に結合したハウジング内に配置され、そしてワイア又はケーブルを介して分析対象センサーに接続される。一部の実施形態においては、ケーブル／ワイア（例えば局所分析器及び／又は遠隔分析器にセンサーを接続、及び／又は遠隔分析器に局所分析器を接続するため）をＩＶ配管セット内に配設することができる。
遠隔分析器
「局所分析器」と題されたセクションで考察した通り、一体型センサーシステム６００は遠隔分析器６１０を包含する。好ましい実施形態においては、遠隔分析器６１０は局所分析器６０８と少なくとも連絡するように構成され、そして、「流量制御装置」及び「流量制御装置機能」と題されたセクションにおいて説明される流量制御装置６０４を制御するように構成できる。一般的に、遠隔分析器６１０は例えば標準的な１２０ＶＡＣウォールサーキット又は他の適当な電源から電力供給される。一部の実施形態においては、遠隔分析器６１０は宿主のベッドサイドに配置され、そして支持体６１２上に配置されるように構成され、例えば限定しないが、移動式ＩＶ点滴ポールに搭載されるか、壁に連結されるか、宿主のベッドにクランプされるか、又はテーブル又は別の近傍の構造物上に静置される。
好ましい実施形態においては、遠隔分析器６１０はディスプレイ、例えば限定しないがプリントアウト、ＬＥＤディスプレイ、モニター、タッチスクリーンモニターなどを包含する。一部の実施形態においては、遠隔分析器６１０はハードコピーディスプレイ、例えば収集したデータを印刷するように構成されたプリンター、及びモニターの両方を包含する。一部の実施形態においては、遠隔分析器６１０は、システム成分（例えばセンサー１４、流量制御装置６０４等）の制御のための異なる「スクリーン」及び「ボタン」を有するように、そして、データ、例えば限定しないが、宿主の識別情報及び状態、宿主の食餌摂取、医薬投与スケジュール及び用量の情報、センサーの識別情報、生データ、処理されたデータ、キャリブレーション情報等を例えば表及び／又はグラフでディスプレイするように構成されたプログラム可能なタッチスクリーンパネルＰＣである。別の好ましい実施形態においては、遠隔分析器６１０はオペレーターがＩＶ流体ラインのプライミング、流量制御装置６０４の始動及び／又は停止のようなシステム機能を開始し、２種以上の溶液の間（例えばグルコース濃度の間）での選択、データ送達のモード（例えばプリンター又はスクリーン上）の選択、中央位置（例えばナースステーション又は医療記録）へのデータの送信、警報設定（例えば低値及び高値のグルコースに関して）等ができるようにプログラム可能に構成される。
一部の実施形態においては、システム６００は第３者の医療装置、例えば限定しないが心拍−酸素計、血圧計、血液化学機器等と一体となるように（例えば組み合わせて使用されるように）構成される。そのような実施形態において、局所及び／又は遠隔分析器６０８、６１０は第３者の医療装置、例えば限定しないが患者モニターと連絡するように構成できる。
流量制御装置機能
一部の実施形態においては、遠隔分析器６１０は流量制御装置６０４の機能を制御する。一部の実施形態においては、流量制御装置は流量制御装置を制御するように構成された電子機器を包含する。流量制御装置６０４は後に考察する多くの作動工程を実施するように構成できる。システムの構成及び医師の好みに応じて、一部の実施形態においては、１つ以上の工程を実施できる。一部の実施形態においては、工程の全てを実施できる。一部の実施形態においては、作動工程はそれらが本明細書において提示された順序において実施できる。他の実施形態においては、作動工程の順序は種々のパラメーター、例えば限定しないが選択されたキャリブレーション溶液６０２ａ、選択された特定の輸液セット、カテーテル１２の大きさ、宿主の状態、目的の分析対象、試料の型及び試料収集の場所、第３者装置との一体化、流体の追加的輸液等に応じて変動（例えば反復、省略、再配列）できる。
図８Ａ〜８Ｃは１つの例示的な実施形態における流量制御装置の模式図であり、相対的な移動／位置、及び宿主中に挿入されたセンサー／カテーテルを介した流体の流動に対する結果的な作用を包含する。一般的に、流量制御装置６０４により実施される工程は、例えばキャリブレーション溶液６０２ａにセンサー１４を接触させること（センサーキャリブレーションを包含）及び計測すべき生物学的試料にセンサーを接触させることの工程を包含する。一部の実施形態においては、追加的工程、例えば限定しないが静脈開放維持（ＫＶＯ）工程及び洗浄工程を実施できる。図８Ａ〜８Ｃに示した例示的な実施形態において、流量制御装置６０４は少なくとも２つの位置、それぞれ８１０及び８１２の間で移動するように構成されたローラー弁である。位置８１０及び８１２の間の流量制御装置６０４の移動は、位置８１０及び８１２の間でピンチポイント８０８（例えばチューブ６０６がピンチされるポイント）を効果的に同時に移動させる。追加的な流量制御装置の位置は後に考察する。
図８Ａ〜８Ｃの上端は流量制御装置６０４の位置を説明する模式図である。図８Ａ〜８Ｃの下端は流量制御装置６０４の移動に応答した移植部位における相当する活動を説明する、内在センサー１４を包含する移植されたカテーテル１２の切開図である。簡素化のために、考察のみの目的において、カテーテル１２は宿主の静脈に移植されること、センサー１２はカテーテルのオリフィス１２ｂから突出しないこと、そしてカテーテル１４は側面の穴部９０２を包含しないことを仮定する。しかしながら、当該分野で知られる通りカテーテル１４は宿主の何れかの静脈内に、又は種々の体外装置内に、本明細書に別途記載する通り、移植することができる。
工程１：キャリブレーション溶液へのセンサーの接触
一般的に、システムはポンプ、弁などのような流量制御装置を用いながらキャリブレーション溶液がセンサーに接触できるように構成される。図８Ａ〜８Ｃに示すような一部の実施形態においては、流量制御装置６０４は第１の構造８０２及び第２の構造８０６を有するように構成された弁である。簡便のために、第１の構造８０２は回転可能な軸８０４に接続されたローラーとして図示するが、「流量制御装置」と題されたセクションで記載したような何れかの流量制御装置を本明細書に記載した概念及び／又は機能を利用するように構成できる。一般的に流量制御装置が弁である場合は、弁は分別される位置１つ以上の間の弁の移動を介して、流動が生じないように、自由流動となるように、及び／又は計量された流動となるように、構成される。
図８Ａ〜８Ｃに示す実施形態において、流量制御装置６０４は、第１及び第２の構造８０２、８０６の間（例えばローラーとローラーが圧着する表面との間）に通ったチューブ６０６が実質的に閉鎖状態に圧縮されるように構成される。簡便のために、配管上の圧縮された位置は本明細書においては「ピンチポイント」８０８と称する。一部の実施形態においては、流量制御装置６０４は、ピンチポイントが宿主に接近するように、或いは遠ざかるように、配管に沿って移動するように構成される。ピンチポイント８０８が宿主に接近するように移動するに従い、チューブ６０６は圧縮され続け、流体（例えば溶液６０２）をカテーテル１２移植部位において宿主の血管系内に押し込ませる（図８Ａ下端の宿主の血管内のセンサーの相当する図を参照）。逆に、ピンチポイント８０８が宿主から離れるように移動するに従って、ピンチポイント８０８の宿主側の上のチューブ６０６の部分は膨張し続け、試料（例えば血液）をカテーテル管腔１２ａ内に引き上がらせる。代替の実施形態において、流量制御装置６０４は、ピンチポイントが実質的に定常状態となり、そして第１及び第２の構造がピンチポイントにおいて配管を選択的に圧縮し（例えばチューブ６０６は完全に閉鎖状態にピンチされるか、又は完全に開放される）、これにより溶液６０２ａの流動が停止または可能となるように構成される。
図８Ａ（下端）に示す例示的な実施形態においては、カテーテル１２は本明細書に別途記載する通り宿主の静脈９０６（又は動脈）内に移植される。センサー１４はカテーテル１２内に配置される。カテーテル１２はカテーテル１２に溶液６０２ａを送達するチューブ６０６の第１の末端に流体接続される。溶液６０２ａはカテーテル１２から出ることができ、そして血液試料８１４はカテーテル１２に出入りすることができ、それにはカテーテルのオリフィス１２ｂを経由する。一部の代替の実施形態においては、カテーテル１２は任意の側壁の穴部９０２（図９参照、本明細書に別途記載）を包含し、そして溶液６０２ａ及び血液は側壁穴部９０２及びカテーテルオリフィス１２ｂを通してカテーテル１２に出入りすることができる。一部の代替の実施形態においては、センサーはカテーテルに出入りできるように構成される。一部の実施形態においては、カテーテルオリフィス１２ｂは先端ではなく側壁９０４（例えばカテーテル先端近傍）に配置される。チューブ６０６は第２の末端においてリザーバ６０２に流体接続される（図６及び７）。
ここで図８Ａの例示的な弁により実施されるべきキャリブレーションの段階を参照すれば、好ましい実施形態においては、流量制御装置６０４は溶液６０２ａにセンサー１４を接触させる工程を実施するように構成され、ここで流量制御装置６０４は位置８１０から位置８１２に（例えば前方へ、宿主／カテーテルに向かって）移動する。流量制御装置６０４が位置８１０から位置８１２に移動する場合、ピンチポイント８０８は位置８１０から位置８１２に移動する。ピンチポイント８０８が位置８１０から位置８１２に移動する場合、キャリブレーション溶液６０２ａの最初の容量はチューブ６０６を経由してカテーテル１２に向かって押し出される。
再度図８Ａの下端を参照すれば、第１の容量と実質的に等しい溶液６０２ａの第２の容量が、宿主に向かって移動する溶液６０２ａの第１の容量に応答して宿主の静脈９０６内に押し込まれる。溶液６０２ａの第２の容量がカテーテル１２を経由して宿主の静脈内に押し込まれるに従って、第２の容量が分析対象センサー電気活性表面を包含する分析対象センサー１４に接触する（例えば浸す）。一部の実施形態においては、移動する容量（例えば流体の第１及び第２の容量）は約３μｌ以下〜約１ｍｌ以上である。一部の好ましい実施形態においては、容量は約１０μｌ〜約５００μｌ、より好ましくは、約１５μｌ〜約５０μｌである。一般的に特定の段階（例えばキャリブレーション段階）においてカテーテルを通して押し出される流体の容量は段階の時期に応じたものとなる。例えば長い段階、例えば２０分のキャリブレーション段階（例えばより短い５分の段階と比較して）を選択した場合、長い段階の間に押し出される流体の容量は短い段階の間に押し出される流体の容量の４倍高値となる場合がある。従って、当該分野で知られる通り、流体輸液の上記した範囲は計測の段階及び／又は間隔（即ち時期）を単に増大又は低下させることにより増大及び／又は低下することができる。好ましい実施形態においては、流体は、キャリブレーション溶液の温度がカテーテルのインビボ部分を包囲する組織の温度及び／又は体液（例えば血液）の温度と実質的に平衡化できる程度に十分緩徐な流速で移動する。好ましい実施形態においては、流速は約０．２５μｌ／分以下〜約１０．０ｍｌ／分以上である。１つの例示的な実施形態においては、流量制御装置６０４は約０．５μｌ／分以下〜約１．５ｍｌ／分以上の流速を維持する。１つの好ましい例示的な実施形態においては、流速は約１μｌ／分〜約１．０ｍｌ／分である。１つの例示的な好ましい実施形態においては、流速は約０．０１ｍｌ／分〜約０．２ｍｌ／分である。別の例示的な好ましい実施形態においては、流速は約０．０５ｍｌ／分〜約０．１ｍｌ／分である。
一部の実施形態においては、システムは、第１及び第２の分別される位置の間の移動の速度が、カテーテルを通過する流体の流速を制御するように調節又は計量されるように構成される。一部の実施形態においては、システムは、第１及び第２の分別される位置の間の移動の時間が約０．２５〜３０秒、好ましくは、約０．５〜１０秒となるように構成される。一部の実施形態においては、システムは配管のピンチの量がカテーテルを通過する流体の流速を調節するように構成される。一部の実施形態においては、流体の流動は例えば計量及び／又はピンチの手法の組み合わせを介して調節される。流量制御装置の型（例えば弁）に応じて、流速を計量及び／又は調節するための種々の方法を当該分野で知られる通り実施できる。
好ましくは、センサーは位置８１０から位置８１２への流量制御装置の移動の間、及び／又は溶液６０２ａへのセンサー１４の接触の間に、溶液に関連するシグナル（例えば分析対象濃度）を計測するように構成される。局所又は遠隔分析器６０８、６１０のいずれかに包含される電子機器モジュールのような電子機器は本明細書に別途詳述するとおり、シグナルの計測及び処理を制御する。
一般的に、キャリブレーション計測は位置８１０から位置８１２への流量制御装置６０４の移動の間の何れかの時点、そしてその後の定常（活動停止）時に行うことができる。一部の実施形態においては、キャリブレーション計測１つ以上を位置８１０から位置８１２への流量制御装置６０４の移動の開始時に行う。他の実施形態においては、キャリブレーション計測１つ以上を位置８１０から位置８１２への流量制御装置６０４の移動の中間におけるいずれかの時点に行う。一部の実施形態においては、キャリブレーション計測１つ以上を位置８１０から位置８１２への流量制御装置６０４の移動の終了近傍に行う。一部の実施形態においては、キャリブレーション計測１つ以上を位置８１０から位置８１２への流量制御装置６０４の移動の終了後に行う。更に他の実施形態においては、流量制御装置は、流体が流動できるように位置づけられ、その後、キャリブレーション計測の間に流体の流動が起こらないように（例えば０ｍｌ／分）流量制御装置を位置づける。好ましい実施形態においては、キャリブレーション計測１つ以上は、溶液６０２ａの温度が移植されたカテーテル１２のインビボの部分を包囲する組織の温度と実質的に平衡化した時点で行われる。キャリブレーション計測の処理及びセンサーキャリブレーションは本明細書に別途記載する通りである。
工程２：試料収集及び計測
一般的にシステムは流量制御装置を用いながら試料（例えば血液）がセンサーに接触できるように構成される。ここで図８Ｂの上端を参照すれば、流量制御装置６０４は宿主から試料（例えば血液）を引き戻す（又は取り入れる）ように構成される。例えば試料を収集するためには、流量制御装置６０４は逆行し、そして位置８１２から位置８１０に後退し（例えば宿主／カテーテルから遠ざかる）、これによりピンチポイント８０８を宿主から遠ざかるように移動させる。ピンチポイントが位置８１２から位置８１０に移動するに従って、チューブ６０６（ピンチポイント８０８の宿主側の上）は膨張する（例えば配管容量が増大する）。
ここで図８Ｂを参照すれば、配管容量が増大するに従って小さい一時的な真空が発生し、試料８１４（例えば血液）がカテーテル管腔１２ａ内に取り込まれるようにする。一部の実施形態においては、流量制御装置６０４は、少なくともセンサーの電気活性表面が試料８１４により接触されるように、試料８１４の十分な容量を取り込むように構成される。一部の実施形態においては、約１μｌ以下〜約２ｍｌ以上の試料容量をカテーテル１２内に取り込み、そしてこれはセンサー１４の少なくとも電気活性表面を被覆する為に十分である。一部の好ましい実施形態においては、試料容量は約１０μｌ〜約１ｍｌである。
一部の好ましい実施形態においては、試料容量は約２０μｌ〜約５００μｌである。他の好ましい実施形態においては、試料容量は約２５μｌ〜約１５０μｌである。更に好ましい実施形態においては、試料容量は約２μｌ〜約１５μｌである。
一部の実施形態においてはカテーテル内に取り込まれた試料は皮膚（又は患者の皮膚により定義される平面）より遠方まで取り込まれない。一部の実施形態においては、試料はカテーテルの内部の管腔よりも実質的に遠方まではカテーテル内に（例えば実質的にはＩＶ配管内には）取り込まれない。
一部の実施形態においては、試料取り込みの速度は試料の温度が包囲する組織の温度と実質的に平衡化するように十分緩徐なものである。更に又、一部の実施形態においては、試料取り込みの速度は試料８１４と溶液６０２ａの混合が実質的に生じないように十分緩徐なものである。一部の実施形態においては、流速は約０．００１ｍｌ／分以下〜約２．０ｍｌ／分以上である。好ましい実施形態においては、流速は約０．０１ｍｌ／分〜約１．０ｍｌ／分である。１つの例示的な好ましい実施形態においては、流速は約０．０２ｍｌ／分〜約０．３５ｍｌ／分である。他の例示的な好ましい実施形態においては、流速は約０．０．０２ｍｌ／分〜約０．２ｍｌ／分である。更に別の例示的な好ましい実施形態においては、流速は約０．０８５ｍｌ／分〜約０．２ｍｌ／分である。
上記した通り、一部の実施形態においては、システムは、カテーテルを通過する流体の流速が制御できるように第１及び第２の分別される位置の間の移動の速度が調節又は計量されるように、構成される。一部の実施形態においては、システムは、第１及び第２の分別される位置の間の移動の時間が約０．２５〜３０秒、好ましくは約０．５〜１０秒であるように構成される。一部の実施形態においては、システムは、第１及び第２の分別される位置の間の移動の時間が約０．２５〜３０秒、好ましくは約０．５〜１０秒であるように構成される。一部の実施形態においては、システムは、配管のピンチの量がカテーテルを通過する流体の流速を調節するように構成される。一部の実施形態においては、例えば計量及び／又はピンチの手法の組み合わせを介して流体の流動を調節する。流量制御装置の型（例えば弁）に応じて、流速を計量及び／又は調節する種々の方法を当該分野で知られる通り実施できる。
試料の分析対象濃度の計測は電気活性表面が試料８１４に接触している間に実施できる。局所及び／又は遠隔分析器６０８、６１０内に包含される電子機器モジュールは本明細書に別途記載するとおり、試料分析対象計測を制御する。一部の実施形態においては、１回の試料計測を行う。一部の実施形態においては、複数の試料計測を、例えば約２〜約５０以上の計測及び／又は秒当たり約１計測と分当たり約１計測の間のサンプルレートにおいて行う。一部の実施形態においては、レートは２秒当たり約１計測〜３０秒当たり約１計測である。好ましい実施形態においては、試料計測は実質的に連続的に実施し、例えば限定しないが、実質的に間欠的に、本明細書に別途記載の通り、実施する。
任意の工程：フラッシュ
一部の例示的な実施形態においては、流量制御装置６０４は上記した工程１及び２に加えて工程１つ以上を実施するように構成される。センサー１４及び／又はカテーテル１２から宿主試料を実質的に洗浄及び／又は浄化するフラッシュ工程は、このような任意の工程の１つである。
ここで図８Ｃの上端を参照すれば、例示的な流量制御装置６０４は、前方へ向けて位置８１０から（例えば宿主／カテーテルに向かって）、位置８１２を通過し（例えば構造物８０４を周回し、その上部を超えて）、そして位置８１０に戻るように移動することによりフラッシュ工程を実施する。簡便のために、図８Ｃの上端の矢印で示された移動は本明細書においては「フラッシュ移動」と称する。
ここで図８Ｃの下端を参照すれば、フラッシュ移動は宿主内に収集された血液試料８１４を押し込む溶液６０２ａの容量（例えば第３の容量）を前方へ押し出す。一部の実施形態においては、溶液６０２ａの第３の容量は上記した第１及び第２の容量と実質的に等しい。一部の実施形態においては、フラッシュ移動は少なくとも１回反復される。一部の実施形態においては、フラッシュ移動は少なくとも２、３回、又はそれより多く反復される。宿主内に試料８１４を押し戻す第１のフラッシュ移動を例外として、フラッシュ移動の各反復は例えば宿主内に溶液６０２ａのある容量を押し入れる。一部の実施形態においては、フラッシュ移動は約０．２５μｌ／分以下〜約１０．０ｍｌ／分以上の速度で宿主内に溶液６０２ａの第３の容量を押し入れる。好ましい実施形態においては、フラッシュ移動は約１．０μｌ／分〜約１．０ｍｌ／分の速度で宿主内に溶液の第３の容量を押し入れる。代替の実施形態においては、流量制御装置６０４は完全に開口した位置（例えばピンチ非存在）にまで移動し、そして流量調節器６０２ｂはキャリブレーション段階（例えば上記工程１）の間より多くの溶液（例えば増量された容量及び／又はより高速な流速）を宿主内に輸液できるような設定に設定される。好ましい実施形態においては、フラッシュ移動は、センサー１４が何れかの残存血液による何れかの妨害を実質的に受けることなく溶液６０２ａを計測できるように十分、分析対象センサー電気活性表面から血液を洗浄除去する。一部の実施形態においては、フラッシュ工程は上記工程１に組み込まれる。
一般的に溶液６０２ａは、キャリブレーション計測が行われるように、センサー１４及びカテーテル管腔１２ａから十分な量の試料が除去されることを確保するように、カテーテル１２を通してフラッシュされる。しかしながら、一部の実施形態においては、試料が収集され、計測され、そしてフラッシュ除去され、その後、次の試料の収集が実質的にセンサーキャリブレーションを行うことなく続き；フラッシュ工程を試料間に実行することにより分析すべき試料が前の試料により実質的に未汚染であることを確保することができる。一部の実施形態においては比較的延長されたフラッシュを使用するが、他の実施形態においては、フラッシュは血液が残留しないことを確保するために十分長ければよい。
一部の実施形態においては、フラッシュ移動の有効性は溶液６０２ａの組成（例えば塩化ナトリウム、グルコース／デキストロース、抗凝固剤の濃度）に依存している。従って、カテーテル１２内及び／又はセンサー１４上に試料が実質的に残存しないことを確保するために必要な溶液６０２ａの量は溶液６０２ａの組成に依存する場合がある。例えば、ヘパリン添加溶液を選択する場合よりもヘパリン無添加溶液を選択した場合のほうが試料の全てを完全に除去するためにより多くのフラッシュ移動が必要となる場合がある。一部の実施形態においては、フラッシュ移動の有効性はまたフラッシュ流速に依存する。例えばより緩徐な流速よりも相対的に高速の流速がセンサーから試料を除去する場合により有効である場合があるのに対し、より緩徐な流速がより効果的により大量の流体を移動させる場合がある。従って、一部の実施形態においては、選択されるフラッシュ移動の回数は選択されたキャリブレーション溶液及び流速に依存する。一部の実施形態においては、フラッシュ工程の流速は約０．２５μｌ／分以下〜約１０．０ｍｌ／分以上であり、そして約１０秒以下〜約３分以上継続する。１つの例示的な実施形態においては、約０．３３ｍｌの溶液６０２ａを約１．０ｍｌ／分の速度でフラッシュし、これには約２０秒を要する。
一部の実施形態においては、フラッシュ工程は宿主に試料８１４（例えば血液）を返還し、これにより宿主が実質的な試料の損失を実質的に経験しないようにする。更に又、フラッシュ移動は、試料の十分な量のセンサー１４及びカテーテル管腔１２ａからの洗浄を行うことにより、正確なキャリブレーション計測（例えば未希釈の溶液６０２ａの）が一体型センサーシステム６００作動の次の工程の間に行えるようにするものである。一部の実施形態においては、逐次的フラッシュ移動の回数はセンサー１４及びカテーテル管腔１２ａからの試料の実質的洗浄のためのみ十分なものとする。他の実施形態においては、逐次的フラッシュ移動の回数はセンサー及びカテーテル管腔からの試料の除去のために必要なフラッシュ移動の回数を超過して、例えば追加的な流体を宿主に提供するため
に、延長することができる。
フラッシュ工程の終了時に、流量制御装置６０４は図８Ａに示す工程１に戻る。一部の実施形態においては、図８Ａ〜８Ｃに記載する工程は、一時的（例えば宿主を処置のための交代位置に移動させるため）又は永久的に（例えば患者退院時又はセンサーの有効期限時）システム６００がカテーテル／センサーから切断されるまで反復される。一部の実施形態においては、追加的な任意の工程を実施できる。
任意の工程：静脈開放維持（ＫＶＯ）
血栓及びカテーテル閉塞は、例えば流体の流動が一定期間停止するか、非常に緩徐な速度で流動する場合のように、ＩＶ系の使用時に遭遇する既知の問題である。例えば、カテーテル１２の内部、上、及び／又は周囲における、例えばカテーテルのオリフィス１２ｂにおける血栓は閉塞をもたらす場合がある。カテーテルの閉塞は別の位置における新しいカテーテルの挿入を必要とする場合がある。ＩＶ溶液（例えば食塩水又はキャリブレーション流体；ヘパリン添加又は無添加）の緩徐な流動は血栓によるカテーテル閉塞を防止できることがわかっている。この操作法は静脈開放維持（ＫＶＯ）として知られている。
一般的に、宿主に流体を輸液する場合、輸液装置は宿主の静脈及び／又は動脈の圧力を克服しなければならない。例えば水分補給流体の輸液の間、ＩＶバッグは（ＩＶバッグからの）ヘッド圧が静脈圧を克服し、そして流体が宿主内に流入するようにある高さまで上昇される。ヘッド圧が低すぎると、一部の血液が身体外に、そして配管及び／又はバッグ内に流出する場合がある。これは、ヘッド圧と相対比較して静脈圧が増大する、宿主が起立するか自身の腕を上昇させた場合に生じる。この問題は何れの流体輸液装置でも遭遇する場合があり、そしてＫＶＯ操作法により克服できる。ＫＶＯは宿主の静脈圧を克服するために十分な圧力を維持することができ、そして配管及び／又はリザーバ内への血液の「バックフロー」を防止できる。
一部の実施形態においては、流量制御装置６０４はＫＶＯ行程を実施するように構成することができ、その場合、流体の流速はキャリブレーション及び／又は洗浄の流速と相対比較して低減される（ただし完全に停止されない）。好ましい実施形態においては、ＫＶＯの流速はカテーテル１２の血塊形成を防止するために十分なものであり、そして工程１（上記）において使用した流速よりも相対的に低値である。好ましい実施形態においては、ＫＶＯ流速は宿主の血管の圧力（例えば静脈圧、動脈圧）を克服するために十分なものであり、そして工程１（上記）において使用した流速よりも相対的に低値である。一部の実施形態においては、ＫＶＯ流速は約１．０μｌ／分以下〜約１．０ｍｌ／分以上である。一部の好ましい実施形態においては、ＫＶＯ流速は約０．０２〜約０．２ｍｌ／分である。一部のより好ましい実施形態においては、ＫＶＯ流速は約０．０５ｍｌ／分〜約０．１ｍｌ／分である。一部の実施形態においては、ＫＶＯ流速はキャリブレーション及び／又はフラッシュの流速の約６０％、５０％、４０％、３０％、２０％、又は１０％未満である。一部の実施形態においては、ＫＶＯ工程は約０．２５分以下〜約２０分以上実施する。好ましい実施形態においては、溶液６０２ａは溶液６０２ａの温度がカテーテル１２のインビボ部分を包囲する組織の温度と実質的に平衡化するような速度で流動する。好都合には、溶液６０２ａの温度を包囲組織の温度と平衡化させることは、センサー１４のキャリブレーション及び／又は試料計測に対する温度の作用を低減し、これによりセンサーの正確さ及び一貫性を向上させる。一部の実施形態においては、ＫＶＯ工程は本明細書に別途記載する作動の流量制御装置の工程の１つ以上、例えば上記した工程１及び２、及びフラッシュ工程に組み込むことができる。
ＫＶＯ工程は１種以上の態様において実行できる。一部の実施形態においては、流量制御装置６０４は少なくとも１つの添加位置に移動するように構成でき、その場合チューブ６０６は部分的にピンチされる。例えば流量制御装置６０４はピンチポイント８０８が部分的に閉鎖／開放されるように、ある位置に移動するように構成される。例えば、図８Ａ〜８Ｃに示す実施形態においては、流量制御装置６０４は、ローラー８０２がチューブ６０６を部分的にピンチされるようにするように、位置８１２を幾分通して前方に移動できる。別の例においては、流量制御装置６０４は、ローラー８０２が再度チューブ６０６を部分的にピンチされるようにするように、位置８１０よりも幾分後方に逆行できる。好ましい実施形態においては、ピンチの量は所望のＫＶＯ流速が達成できるように調節できる。一部の代替の実施形態においては、ＫＶＯは、流速が約０．１μｌ／分以下〜約０．５ｍｌ／分以上となるように、低減された速度において位置８１０と８１２の間（例えば図８Ａ参照）で流量制御装置を移動させることにより実施する。一部の実施形態においては、システムは第１及び第２の分別された位置の間の移動の時間が約０．２５〜３０秒、好ましくは約５〜１５秒となるように構成される。一部の好ましい実施形態においては、配管は位置８１０と８１２からの移動の間は完全閉鎖状態（例えば構造物８０２と８０６の間）にピンチされる（例えば図８Ａ参照）。一部の好ましい実施形態においては、流量制御装置が位置８１２に到達した後、流量制御装置は、流速が実質的に無変化のままとなるようなかなりの高速で上端上を反転して位置８１０に戻る（例えば図８Ｃ参照）。更に別の実施形態においては、ＫＶＯ工程の間、流量制御装置は、ＫＶＯ工程がある一定期間持続するように、少なくとも２回、緩徐と高速の移動の間で交互する。
上記した通り、流量制御装置６０４は種々の態様に構成でき、これは上記した作動の工程１つ以上の変更を必要とする。例えば、一部の実施形態においては、流量制御装置６０４は単純なピンチ弁を包含するように構成でき、その場合、弁は開放、閉鎖、又は部分的開放することができる。一部の実施形態においては、流量制御装置６０４はノンリニアローリングピンチ弁を包含するように構成でき、その場合、ローラーは例えば開放、閉鎖、又は部分的開放された位置の間で前後に移動できる。
一部の実施形態においては、流量制御装置６０４は、回転軸８０４に結合され、そして屈曲表面８０６（例えば第２の構造物）に押しつけるように構成された１つのローラー８０２（例えば第１の構造物）を包含でき、これによりローラー８０２が屈曲表面８０６を位置８１０及び８１２において、又はその間において押しつけている時にはチューブ６０６は完全閉鎖状態にピンチされ、そして流量制御装置６０４はローラー８０２を前方に（例えば宿主に向けて）移動させる。１つの例示的な実施形態においては、流量制御装置６０４は、ローラー８０２を前方に移動させる（例えば位置８１０から８１２に回転、図８Ａ参照）ことにより溶液６０２ａをセンサー１４上で流動させることにより工程１（上記、溶液６０２ａにセンサー１４を接触させること）を実施するように構成できる。一部の実施形態においては、流量制御装置６０４は、ローラー８０２を後方に移動させる（例えば位置８１２から８１０に回転、図８Ｂ参照）ことにより血液８１４をカテーテル１２内に進入させ、そしてセンサー１４に接触させることにより工程２（試料にセンサー１４を接触させること）を実施するように構成できる。更に又、流量制御装置６０４は、ローラー８０２を前方に（位置８１０から）位置８１２を通して回転軸８０４を周回しながら複数回逐次的に位置８１０に反復到達するまで移動させることにより、洗浄又はＫＶＯ行程を実施するように構成できる（例えば図８Ｃ参照）。別の例においては、流量制御装置６０４は回転軸８０４に関して配列された２、３又はそれより多いローラー８０２を包含する。一部の実施形態においては、流量制御装置は回転軸に関して配列された複数のローラーを包含し、その場合、流量制御装置は宿主内に溶液を連続的に（例えばある期間）押し進めるために複数回回転軸に関してローラーを回転させることによりＫＶＯを実施する。
１つの代替の実施形態において、バックフローはカテーテル又はセンサーコネクターにおいて、又はそれに隣接して、システム内に一方向圧力制御弁を組み込むことにより実質的に停止でき、これにより流体は流体圧力（例えばヘッド圧）が弁のリザーバー側に適用された時のみ、宿主内に流入できる。換言すれば、流体はリザーバーに向かって逆方向ではなく、宿主の方向に（例えば宿主に向かって）流動できるのみとなる。一部の実施形態においては、弁は、バックフローが実質的に防止されるように弁を開放するために必要な圧力が静脈圧よりも高値となるように構成された二方向弁である。
好ましい実施形態は従来技術の装置を超えたいくつかの利点を提供する。好都合には、溶液６０２ａ及び試料の移動は計量された速度で起こり、そして例えば限定しないが宿主が自身の腕を上昇させるか、又は動き回るために起きた時点等のヘッド圧の変化に影響されない。更に又、宿主の試料損失は、第１に宿主に全ての収集された試料を変換することにより；そして第２に「ハードストップ」（例えば流量制御装置がそれ以上流体を宿主に出し入れできない地点）を用いて宿主からのバックフロー（例えば配管又はリザーバ内への）を実質的に防止することにより、最小限とされる。例えば１つの好ましい実施形態においては、流量制御装置は時間当たり宿主に溶液２５ｍｌ以下を送達するように構成できる。別の例示的な実施形態においては、流量制御装置は何れの時点においても血液１００μｌ以下を引き戻すように構成できる。好都合には、試料８１４と溶液６０２ａの両方は実質的に未希釈のままであり得るように、溶液６０２ａ及び試料８１４の流速を慎重に制御する。更に又、一体型センサーシステム６００が温度係数により実質的に影響されず、センサー１４の正確さが向上するように、溶液６０２ａは宿主の局所的体温にまで加温される。
センサーデータを処理するためのシステム及び方法
一般的に、好ましい実施形態に関連するセンサーデータを処理するためのシステム及び方法及び関連するセンサー技術は少なくとも３つの工程、即ち、初期化、キャリブレーション、及び計測を包含する。一部の例示的なグルコースセンサーを本明細書において詳述するが、センサーデータを処理するためのシステム及び方法は酵素、化学、物理、電気化学、分光光学、偏光分析、熱量分析、放射線分析等を包含する種々の計測技術を利用した種々の分析対象センサーを用いて実施できる。即ち、生物学的試料へのセンサーの曝露の間、宿主中の分析対象の濃度の指標となるデータシグナルを発生させるように構成された、侵襲的、最小限侵襲的、及び非侵襲的な手法を包含する何れかの知られた方法を用いた分析対象センサーが、本明細書に記載した例示的な分析対象センサーの代替となりえる。
一部の実施形態においては、センサーシステムを初期化するが、その場合、初期化には宿主中又は宿主上へのセンサー及び／又はセンサーシステムの適用が包含される。一部の実施形態においては、センサーシステムは、以下の機能、即ち：システムの電源を入れること、初期データ（例えば時間、場所、コード等）を要求及び／又は受信すること、患者データ（例えば年齢、状態、投薬、インスリン用量等）を要求及び／又は受信すること、キャリブレーション情報（例えば製造元キャリブレーションロットデータ、レファレンス情報、例えばキャリブレーション用に提供された溶液等）を要求及び／又は受信すること等の１つ以上を実施するように構成されたプログラミングを包含するコンピューターシステムを包含する。
一部の実施形態においては、センサーシステムは所定の初期ブレークイン時間を有するように構成される。一部の実施形態においては、センサーの感度（例えば分析対象濃度に関するセンサーシグナル強度）及び／又はベースラインを用いてセンサーの安定性を測定することができ；例えばセンサー感度及び／又はベースラインの増幅及び／又は変動性を評価することによりセンサーシグナルの安定性を測定してよい。代替の実施形態においては、ｐＨレベル、酸素、次亜塩素酸塩、妨害物質種（例えばアスコルベート、尿素及びアセトアミノフェン）、センサーとレファレンスの値の相関（例えばＲ値）等の検出を用いてセンサーの安定性を測定してよい。一部の実施形態においては、センサーはセンサーのブレークインの間にキャリブレーションするように構成され、これによりセンサーブレークインの終了より前に生物学的試料の計測が可能になる。
１つの実施形態において、システム及び方法はセンサーブレークインの間にキャリブレーションされたセンサーデータを処理するように構成される。一般的に、センサーシステムのキャリブレーション及び／又は計測段階に関連するシグナルは初期センサーブレークインの間に計測できる。分析対象を計測する方法を用いながら（例えばステップ変化の変化の速度を計測しながら）、センサーシグナルをブレークイン曲線の変化の速度を考慮した補正ファクターを用いてキャリブレーションできる。１つの例示的な実施形態においては、逐次的工程応答（例えばセンサーブレークインの間のキャリブレーション段階の）の下端を（例えば直線又は非直線回帰、例えば最少二乗回帰を用いて）直線又は曲線にフィットさせることにより、センサーブレークインの曲線の変化の速度を外挿することができる。従って、計測段階において計測された変化の速度はセンサーブレークイン曲線の変化の速度を考慮するために補正することができ、そしてセンサーシグナルをキャリブレーションする。センサーブレークインの間にキャリブレーションすることにより、センサーデータはセンサー挿入後により迅速に（例えばユーザーインターフェイスに）提供することができる。
一部の実施形態においては、システム及び方法はセンサーの初期ベースライン値を測定するように構成される。一般的に、ベースラインは分析対象濃度に実質的に関連しない分析対象センサーシグナルの成分を指す。グルコースセンサーの１つの実施形態において、ベースラインはグルコース以外の因子（例えば妨害物質種、非反応関連過酸化水素、又は過酸化水素と重複する酸化電位を有する他の電気活性物質種）に起因するシグナルの寄与より実質的になる。
好ましい実施形態においては、センサーシステムはキャリブレーション情報を測定し、そしてそこから生物学的試料に関連するシグナルをキャリブレーションするように構成されたプログラミングを包含するコンピューターシステムを包含する。一般的に、シグナルのキャリブレーションはセンサーシグナルの初期キャリブレーション、更新キャリブレーション及び／又は再キャリブレーションを包含する。センサーをキャリブレーションするための一部のシステム及び方法は、本明細書において、例えば「センサー電子機器」と題されたセクションにおいて、別途詳述するが、キャリブレーション情報を提供し、センサーシグナルをキャリブレーションするための追加的及び代替的な方法は、以下の説明において与えられ、そして本明細書に別途記載する方法と組み合わせて、及び／又はその代替として使用することができる。
「キャリブレーション情報」という用語は一般的に、センサーをキャリブレーションするために必要な情報の少なくとも一部分を与える、内部又は外部の情報源に由来するデータのような、何れかの情報を指す。一部の実施形態においては、キャリブレーション情報は、本明細書に別途詳述する内部及び／又は外部のレファレンス情報源由来のレファレンスデータを処理することにより得られる、ベースライン情報及び／又は感度情報のような定常状態の情報を包含する。一部の実施形態においては、キャリブレーション情報は、本明細書に別途詳述する分析対象濃度におけるステップ変化（例えば突然又はほぼ突然の変化）へのセンサーの曝露の間に発生したシグナルを処理することにより得られる変化速度情報及び／又はインパルス応答情報のような、一過性の情報を包含する。
一部の実施形態においては、定常状態情報は外部レファレンスデータ又は外部レファレンス値とも称する、生物学的試料を連続的に計測するように構成されたセンサーシステムのセンサー以外の分析対象センサーのような外部の情報源に由来するレファレンスデータを包含する。一部の実施形態においては、キャリブレーション情報は１、２、又はそれより多い外部レファレンス値（例えば自己モニタリング血糖計（フィンガースティック計）、ＹＳＩグルコース分析器、Ｂｅｃｋｍａｎグルコース分析器、他の連続的グルコースセンサー等）を包含する。一部の実施形態においては、１つ以上の外部レファレンス値が初期キャリブレーション時に要求及び／又は必要とされる。一部の実施形態においては、外部レファレンス値は更新キャリブレーション及び／又は再キャリブレーションのために要求及び／又は必要とされる。一部の実施形態においては、外部レファレンス値はセンサーをキャリブレーションするためのキャリブレーション情報として利用され；追加的又は代替的に外部レファレンス値を用いることにより、センサーシステムの正確さを確認、及び／又は、センサーのベースライン及び／又は感度におけるドリフト又はシフトを検出することができる。
１つの例示的な実施形態においては、少なくとも１つの内部レファレンス値と組み合わせた少なくとも１つの外部レファレンス値は一緒になってセンサーをキャリブレーションする場合に有用なキャリブレーション情報を提供し；例えばセンサーの感度は外部レファレンス値から測定することができ、そしてベースラインは内部レファレンス値（例えば本明細書に別途詳述するレファレンス溶液へのセンサーの曝露の間のレファレンス溶液中の分析対象濃度の指標となるデータシグナル）から少なくとも一部分測定することができる。
別の例示的な実施形態においては、キャリブレーション情報はセンサーをキャリブレーションする場合に有用なキャリブレーション情報を提供する外部レファレンス値２つ以上を包含し；例えば本明細書に別途詳述する直線回帰を用いながら少なくとも２つのＳＭＢＧ計の値を用いてキャリブレーション線を描くことができる。
更に別の例示的な実施形態においては、外部レファレンス値はあるいは測定される（例えば内部レファレンス値を使用しながら）キャリブレーション情報を確認するために利用される。
一部の実施形態においては、定常状態情報は内部レファレンスデータ又は内部レファレンス値とも称するキャリブレーションすべき分析対象センサーから得られたレファレンスデータを包含する。１つの例示的な実施形態においては、内部レファレンスデータは本明細書に別途詳述するレファレンス溶液（例えばキャリブレーション溶液）１つ以上へのセンサーの曝露に関連するシグナルを包含する。
一部の実施形態においては、センサーシステムは１つ以上のレファレンス溶液（例えば一部の実施形態においてはキャリブレーション溶液）を包含し、その場合、システムはレファレンス溶液１つ以上にセンサーを曝露してキャリブレーション情報、例えばセンサーに関するベースライン及び／又は感度の情報を与えるように構成される。１つの例示的な実施形態においては、既知分析対象濃度を包含するレファレンス溶液が提供され、その場合システムはレファレンス溶液にセンサーを曝露するように構成され、そしてその場合、システムは、レファレンス溶液へのセンサーの曝露の間にレファレンス溶液中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生するように構成され、このことは本明細書に別途詳述する通りである。一般的に、システムは間欠的及び／又は連続的に１つ以上の時点において内部レファレンス値を得るように構成できる。説明の大部分は内部レファレンス値を与えるためのレファレンスキャリブレーション溶液の使用に着目しているが、他のセンサー技術、例えば光学的感知方法も、当該分野で知られる通り、ベースライン及び／又は感度の情報を測定するための（例えば既知の吸光度、反射率、蛍光等の）内部レファレンス基準１つ以上を提供することがわかっており；従って、本明細書に記載したシステム及び方法は内部レファレンス値の他の型と共に実施することができる。
一部の実施形態においては、センサーシステムは定常状態情報を入手可能とする定常状態計測方法を使用するように構成される。定常状態情報はシグナルが「プラトー」に達した時点で分析対象濃度へのセンサーの曝露の間に得ることができ、その場合、シグナルは分析対象濃度の代表値であり；プラトーという用語はフラットなシグナルにシグナルを限定するものではなく、むしろプラトーとはシグナルが実質的に安定であり、そして分析対象濃度を表すデータポイントが高い信頼性で得られる時点又は期間を示す。
図１０は１つの例示的な実施形態における分析対象濃度のステップ変化へのセンサーの曝露の間に発生したシグナルを模式的に示すグラフである。ｘ軸は時間；ｙ軸はセンサーシグナル（例えばカウントによる）を示す。一般的に、ステップ変化は第１及び第２の異なる分析対象濃度に逐次的にセンサーが曝露されると起こり、この場合、シグナル（第１の分析対象濃度へのセンサーの曝露から第２の分析対象濃度へのセンサーの曝露への変化の後）は、センサーが曝露されている分析対象濃度を実質的に示すシグナル（定常状態情報）に後続的に「プラトーする」又は実質的に「プラトーする」変化の計測可能な速度（一過性情報）を包含する。１つの例として、ステップ変化は、センサーが第１の分析対象濃度のレファレンス溶液に曝露され、そして次に第２の異なる分析対象濃度のレファレンス溶液に後続的に曝露される場合に生じる。別の例として、ステップ変化は、センサーが既知分析対象濃度のレファレンス溶液に曝露され、そして次に未知又は未キャリブレーションの分析対象濃度の生物学的試料に後続的に曝露される場合に生じる。
図１０を参照すれば、第１の時点１００２において、例えばゼロ濃度レファレンス分析対象溶液から未知又は未キャリブレーションの分析対象濃度の生物学的試料への、分析対象濃度のステップ変化にセンサーを曝露する。ステップ変化の初期シグナル応答の間、シグナルの変化１００４の速度を一定期間計測できる。一部の実施形態においては、例えばステップ変化が２つの既知レファレンス溶液の間である場合、変化速度情報はセンサーをキャリブレーションするために有用な一過性の情報を与え、これは本明細書に別途詳述する通りである。しかしながら、ステップ応答の第１及び／又は第２の分析対象濃度の何れかが未知である場合は、変化速度情報のみではセンサーをキャリブレーションするために必要な十分なキャリブレーション情報が与えられない。
点１００６は一部の実施形態におけるシグナル応答が一過性情報（例えば変化速度）から定常状態情報（例えばプラトー）にシフトする時点を示す。即ち、点１００６において開始するシグナルは実質的に正確に分析対象濃度を表し、そして一部の実施形態においては分析対象濃度を測定するために定常状態の等式において使用できる。センサーシステムをキャリブレーションするために有用な定常状態等式の１つの例示的な実施形態においては、キャリブレーション情報は等式ｙ＝ｍｘ＋ｂを解くことにより得られ、式中：「ｙ」は単一の点において測定された（例えば「カウント」においてデジタル化された）センサーデータ値（又は例えばシグナルが分析対象濃度を示す場合のデータのあるウィンドウに渡る平均された値）を表し；「ｂ」はベースライン（例えば分析対象に無関係）を表し；「ｍ」は感度（例えばグルコースセンサーに関するもの、カウント／ｍｇ／ｄＬ）を表し；そして「ｘ」はレファレンス溶液の濃度（例えばレファレンスキャリブレーション溶液中の既知分析対象濃度（例えばｍｇ／ｄＬにおけるグルコース））である。この例示的な実施形態においては、定常状態情報は感度及びベースラインを包含する。
一部の実施形態においては、センサーデータ値（ｙ）は分析対象濃度へのセンサーの曝露の間にプラトーをインテリジェントに選択するムービングウィンドウから得ることができる。一部の実施形態においては、センサーシステムは、定常状態情報（感度及びベースライン）を処理することによりセンサーシステムをキャリブレーションできる既知のレファレンスキャリブレーション溶液２種以上に曝露されるように構成され；即ち、２種の既知分析対象濃度を与えることにより、上記した定常状態の等式を利用することによりセンサーのベースライン及び感度を解くことができ、これを利用することにより本明細書に別途詳述するとおり変換関数又はキャリブレーションファクターを定義することができる。
再度図１０を参照すれば、点１００６は上記した定常状態等式において「ｙ」として使用することができる点である。一部の実施形態においては、点１００６はそれがシグナルプラトー１００８（破線で示す）の開始であるため容易に決定でき；従って、システムはシグナルプラトー及び／又はそこにおける時点を測定するためにデータシグナルを処理するためのプログラミングを包含する。一般的に、ステップ変化は分析対象濃度計測に対する定常状態の応答の指標であるシグナル応答におけるシグナルプラトーを発生させる。一部の実施形態においては、システムはシグナルがプラトーに到達する時点（ウィンドウ）を測定し、そしてそのウィンドウから単一の点又は平均の点を選択するように構成されるプログラミングを含む。
しかしながら一部の実施形態においては、点１００６及び／又はプラトー１００８は容易に測定されない場合がある。例えば、一部のセンサーシステムでは、分析対象よりも緩徐に（例えば分析対象センサーを被覆する膜系を通して）拡散する場合がある特定の非分析対象物質種（例えばベースライン、バックグラウンド及び／又は妨害物質種）の拡散は、分析対象が定常状態に到達する時期と同じ時期の間には定常状態に達さない。これらの状況においては、実際の分析対象プラトー１００８を超えて追加的なシグナルを発生する膜系を通過する遅延性物質種の反応のために、シグナルは計測可能な態様において「プラトー」とならない場合がある。換言すれば、分析対象濃度がプラトーに達しても、ベースラインは達さない。破線１０１０は例えばそのような状況におけるステップ変化へのシグナル応答を示し、その場合、特定の非分析対象物質種の遅延性拡散のためにシグナルは実質的には「プラトー」せず、計測不可能な分析対象プラトーがもたらされる。これらの状況において、キャリブレーションされた分析対象センサーデータを提供するためには追加的な情報が必要である。そのような状況において追加的な情報を提供するため及び／又は分析対象センサーをキャリブレーションするための十分なキャリブレーション情報を提供するためのシステム及び方法は、例えば組み合わせによる計測に言及しながら後により詳細に説明する。
一部の実施形態においては、センサーシステムは約ゼロの既知分析対象濃度を有するレファレンス溶液に曝露され、その場合、定常状態情報はレファレンス溶液中のセンサーに関するベースライン情報を含む。例えば、グルコースセンサーシステムは０ｍｇ／ｄＬグルコース溶液（例えばグルコース濃度を有さない食塩水）に曝露されることができ、そしてレファレンス溶液のゼログルコース濃度に関連するシグナルはセンサーのベースラインの少なくとも一部分を示すキャリブレーション情報（定常状態）を提供する。しかしながら、レファレンス溶液（例えば食塩水）のゼログルコース濃度に関連するシグナルは、センサーがその分析対象濃度計測を行うように構成された元となる生物学的試料（例えば血液）にセンサーが曝露される場合にはベースラインシグナルに等価でない場合があり；従って、一部の実施形態においては生物学的試料（例えば血液）のベースラインを測定するためには追加的なキャリブレーション情報が必要となる場合がある。一部の実施形態においては、キャリブレーション溶液は例えば血液中のベースラインを克服するために配設された追加的成分を包含する。一部の実施形態においては、生物学的試料（例えば血液）のベースラインとレファレンス溶液のベースラインの間の差に対する調節ファクターを求めるためにファクターを（例えば過去のデータから）決定することができる。一部の実施形態においては、本明細書においてはｂｏｆｆｓｅｔとも称する生物学的試料（例えば血液）のベースラインとレファレンス溶液のベースラインの間の差は、以下により詳述するような他の手法を用いて求めることができる。
一般的に、既知のベースライン及び感度を包含する上記したキャリブレーション情報は本明細書に別途より詳述する通り、センサーデータ（「ｙ」）を血中グルコースデータ（「ｘ」）に変換するために適用される変換関数又はキャリブレーションファクターを求めるために使用できる。
一部の実施形態においては、システム及び方法は、既知分析対象濃度のレファレンス溶液及び／又は未知又は未キャリブレーションの分析対象濃度の生物学的流体へのセンサーの曝露に関連する一過性の計測情報を得るように構成される。一部の実施形態においては、システムは分析対象濃度のステップ変化にセンサーを曝露することにより一過性の情報を入手し、そして関連シグナルの変化の速度を処理するように構成される。一部の実施形態においては、システムは分析対象濃度のステップ変化にセンサーを曝露すること
及び関連するシグナルのインパルス応答を処理することにより一過性の情報を入手するように構成される。
１つの例示的な実施形態においては、センサーを既知分析対象濃度の第１のレファレンス溶液に、そして次に既知分析対象濃度の第２のレファレンス溶液に曝露することにより、シグナル応答の変化速度を求める。これらの実施形態においては、等式（Δｙ／Δｔ＝ｒ・Δｘ）を用いることにより一過性の情報を入手し、ここで、「Δｘ」は計測すべき２つの既知溶液の間の差（例えば例示的なグルコースセンサーにおいて０ｍｇ／ｄＬ〜１００ｍｇ／ｄＬ）であり、「Δｙ」は既知レファレンス溶液における分析対象濃度の差（Δｘ）に相当するセンサーデータ（例えばカウントにおける）の間の計測された差であり、「Δｔ」はΔｙに対応する２つの「ｙ」のセンサー計測の間の時間であり、そして「ｒ」は、センサーの変化速度データからキャリブレーションされた血中グルコース計測を行うためにその特定のセンサーに適用することができる変化速度のキャリブレーションファクター、又は変化速度の変換関数を示す。
一部の実施形態においては、一過性情報は未知又は未キャリブレーションの分析対象濃度の生物学的試料へのセンサーの曝露の間に発生するシグナルの変化速度から得ることができる。一部の実施形態においては、一過性情報は分析対象濃度のステップ変化へのセンサーの曝露の間に発生するシグナルのステップ及び／又はインパルス応答から得ることができる。
一部の実施形態においては、定常状態情報も一過性キャリブレーション計測もセンサーシステムをキャリブレーションする場合に孤立的に使用せず、むしろ定常状態及び一過性の情報を組み合わせることにより後により詳述するようなセンサーデータをキャリブレーションするために十分なキャリブレーション情報を提供する。例えば、一部の実施形態においては、ベースラインが完全に知られていない（例えばｂｏｆｆｓｅｔを計測しなければならない）場合、変化速度のキャリブレーションファクターが容易に決定できない場合（例えばステップ又はインパルス応答の指標となる変化速度を与えるために相互に隣接して実質的に即座に多数の既知レファレンス溶液を押し出すことができない場合）、定常状態の計測が行えない場合（例えば分析対象シグナルプラトーに影響する遅延性物質種に起因）等があげられる。一部の実施形態においては、定常状態情報と一過性情報の両方をシステムにより処理することによりセンサーキャリブレーション、確認、及び／又は診断を行う。一部の実施形態においては、未知又は未キャリブレーションの血中グルコース計測に由来する一過性のセンサー情報を処理することにより、後に詳述するセンサーシステムに関するキャリブレーション情報を提供することができる。
一部の実施形態においては、キャリブレーション情報の少なくとも一部分が一旦測定されば、センサーシステムは生物学的試料にセンサーを曝露し、そしてそれに対するシグナル応答を計測するように構成される。一部の実施形態においては、センサーは生物学的試料に連続的に曝露されることができ、その場合、少なくとも一部の外部レファレンス値がセンサーシステムをキャリブレーションするためのキャリブレーション情報として使用される。一部の実施形態においては、センサーは生物学的試料に間欠的に曝露されることができ、その場合、少なくとも一部の内部レファレンス値がセンサーシステムをキャリブレーションするためのキャリブレーション情報として使用され、これは一部の例示的な実施形態においては自動キャリブレーションとも称される。
一部の実施形態においては、センサーシステムは本明細書に別途詳述するような定常状態情報を使用するのみでキャリブレーションされる。１つのそのような実施形態においては、センサーシステムは生物学的試料に曝露されるように構成され、そして値（ｙ）が定常状態情報（例えば感度及びベースライン）を使用する変換関数（キャリブレーションファクター）と組み合わせて使用されるシグナルプラトーから測定されることにより、計測されたセンサーデータ値ｙに等価なキャリブレーションされた分析対象濃度（例えばｍｇ／ｄＬ又はミリモル／Ｌにおけるグルコース濃度）が求められる。
一般的に、好ましい実施形態のセンサーシステムは本明細書に別途詳述する定常状態情報（例えば外部及び／又は内部の情報源に由来）の何れかの組み合わせを利用するように構成できる。一部の実施形態においては、センサーシステムは１つ、２つ、又はそれより多い外部レファレンス値に基づいてセンサーをキャリブレーションするように構成されたシステム及び方法を包含する。一部の実施形態においては、センサーシステムは１つ以上の外部レファレンス値に基づいてセンサーをキャリブレーションするように構成されたシステム及び方法を包含し、そのキャリブレーションは内部レファレンス値（例えばゼロ分析対象濃度レファレンス溶液）を用いて確認できる。一部の実施形態においては、センサーシステムは、ベースライン及び感度情報を測定するために１つの内部レファレンス値と組み合わせた１つの外部レファレンス値に基づいてセンサーをキャリブレーションするように構成されたシステム及び方法を包含する。一部の実施形態においては、センサーシステムは自動キャリブレーションとも称される内部レファレンス値に基づいてセンサーをキャリブレーションするように構成されたシステム及び方法を包含する。一般的に、自動キャリブレーションはセンサーシステムをキャリブレーションするためにレファレンス溶液１つ以上の使用を包含する。一部の実施形態においては、センサーシステムは本明細書に別途詳述する過去の情報に基づいてセンサーをキャリブレーションするように構成されたシステム及び方法を包含する。一部の実施形態においては、センサーシステムは定常状態キャリブレーション等式（例えば（ｙ＝ｍｘ））のベースライン成分を実質的に排除することにより二重ワーキング電極に基づいてセンサーをキャリブレーションするように構成されたシステム及び方法を包含する。
一部の実施形態においては、センサーシステムは本明細書に別途詳述する一過性情報（例えば変化速度、減衰、インパルス応答等）のみに基づいてセンサーをキャリブレーションするように構成されたシステム及び方法を包含する。１つの例示的な実施形態においては、分析対象濃度はステップ変化に応答したセンサーデータの変化（Δｘ）、センサーデータ計測間Δｙに経過した時間（Δｔ）、及び変化速度キャリブレーションファクター／変化速度変換関数から、上記詳述した通り測定できる。
一部の実施形態においては、センサーシステムは組み合わせた情報に基づいてセンサーをキャリブレーションするように構成されたシステム及び方法を包含し、その場合、センサーシステムをキャリブレーションするために使用されるキャリブレーション情報は定常状態情報及び一過性情報の両方を包含する。
１つの例示的な実施形態においては、センサーシステムは、既知分析対象濃度のレファレンス溶液（例えば０ｍｇ／ｄＬグルコース）と生物学的試料との間のステップ変化へのセンサーの曝露の間に発生したシグナルに関連する変化速度（一過性情報）に基づいてセンサーをキャリブレーションするように構成されたシステム及び方法を包含し；この例示的な実施形態においては、外部分析対象センサー（例えば血中グルコース計）に由来するレファレンス値（定常状態情報）は、生物学的試料中の分析対象濃度に関して得ることができ、これにより、その間のステップ変化へのシグナル応答の変化速度を用いてキャリブレーションのために解を求めるための十分な情報が提供される。変化速度キャリブレーション法を使用することの１つの利点は、ベースライン及び妨害物質種に対するその低感受性を包含する。
１つの好ましい実施形態においては、宿主の生物学的試料中の分析対象濃度をモニタリングするためのシステムが提供され、システムは以下の成分、即ち：生物学的試料への実質的に連続した分析対象センサーの曝露の間に宿主中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されているセンサー；既知分析対象濃度を有するレファレンス溶液、ここでシステムはレファレンス溶液にセンサーを曝露するように構成され、そしてここでシステムはレファレンス溶液へのセンサーの曝露の間にレファレンス溶液中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されているもの；及びキャリブレーション情報を測定するように、そして、それより生物学的試料に関連したシグナルをキャリブレーションするように構成されているプログラミングを含むコンピューターシステムであって、ここでキャリブレーション情報は定常状態情報及び一過性情報を含むもの；を含む。一部の実施形態においては、キャリブレーション情報はレファレンス溶液へのセンサーの曝露に関連するシグナル及び生物学的試料へのセンサーの曝露に関するシグナルから測定される。
定常状態情報及び一過性情報が一緒になってセンサーシステムをキャリブレーションするために有用である１つの状況は、内部レファレンスから得られたベースライン計測（ｂｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）がセンサーシステムをキャリブレーションするために必要なベースライン情報の一部分のみしか提供しない状況を包含する。１つの例として、血液のベースラインは食塩水（例えばレファレンス）のベースラインとは異なり、そして血液のベースラインを構成している化合物又は分子は人為的作用（例えばｂｏｆｆｓｅｔ）を生じさせる場合があり、これが内部で誘導された定常状態情報のみを用いるキャリブレーションを困難なものとする場合がある。即ち、分析対象濃度のステップ変化に応答したシグナルのプラトー１００８（図１０）は一部の実施形態においてはセンサーの電気活性表面へのベースライン誘発化合物／分子の緩徐な拡散のために血液中では起こらず；むしろ、人為的作用１０１０（図１０）がシグナルにおいて観察される。従って、一部の実施形態においては、センサーシステムのキャリブレーションのために有用なベースライン情報はｂｒｅｆｅｒｅｎｃｅ及びｂｏｆｆｓｅｔの両方を包含する。キャリブレーション情報の提供及び／又は診断及び安全機能の作動において有用であることができるｂｏｆｆｓｅｔを測定する種々のシステム及び方法が、本明細書に別途詳述する通り発見されている。
一部の実施形態においてはｂｏｆｆｓｅｔは生物学的試料へのセンサーの曝露に関連するシグナルから誘導された一過性情報から測定することができ、その場合、生物学的試料は未知又は未キャリブレーションの分析対象濃度のものである。
１つの好ましい実施形態においては、宿主の生物学的試料中の分析対象濃度をモニタリングするためのシステムが提供され、システムは以下の成分、即ち：生物学的試料への実質的に連続した分析対象センサーの曝露の間に宿主中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されているセンサー；既知分析対象濃度を有するレファレンス溶液、ここでシステムはレファレンス溶液にセンサーを曝露するように構成され、そしてここでシステムはレファレンス溶液へのセンサーの曝露の間にレファレンス溶液中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されているもの；及び、キャリブレーション情報を測定するように、そして、それより生物学的試料に関連したシグナルをキャリブレーションするように構成されているプログラミングを含むコンピューターシステムであって、ここでキャリブレーション情報はレファレンス溶液へのセンサーの曝露に関連するシグナル及び生物学的試料へのセンサーの曝露に関連するシグナルから測定され、そしてここで生物学的試料は未知又は未キャリブレーションの分析対象濃度ものであるもの；を含む。
一部の実施形態においては、システム及び方法は、生物学的試料が未知又は未キャリブレーションの分析対象濃度のものである場合の生物学的試料へのセンサーの曝露に関連するシグナルのインパルス応答を処理するように構成され、これにより、レファレンス溶液に関連するベースライン計測と生物学的試料に関連するベースライン計測の間のオフセット（例えばｂｏｆｆｓｅｔ）を測定する。
図１１は図１０に示すステップ応答の微分を模式的に示すグラフである。図１１は又、１つの例示的な実施形態における未知又は未キャリブレーションの分析対象濃度の生物学的試料へのステップ変化にセンサーが曝露された場合の関連するシグナルのインパルス応答として説明することもできる。本実施形態においては、インパルス応答は２つの指数関数の相和により定義することができ（例えば（ａｅ−ｋ１＊ｔ−ａｅ−ｋ２＊ｔ）、式中ｋ１及びｋ２はセンサーに特有の時間定数である）、ここでインパルス応答はｔ＝０において０において開始し、そしてｔが大きくなるに従って（時間が経過するに従って）０にまで減衰すると予測される。インパルス応答は図１１において点１０５０として示すピークに到達し、これは関連するシグナルの最大変化速度を示す（例えば図１０参照）。更に又、ｔが大きくなるに従ってシグナルは０にまで減衰すると予測されるが、図１１はｙ軸上のプラトー１０５２を説明しており；即ち、プラトー１０５２が０をヒットしていない場合である。
プラトーの正の値１０５４は実質的にはｂｏｆｆｓｅｔの人為的作用１０１０の傾きを示している（図１０）。従って、傾きをステップ応答のｔ＝０から描けば（図１０の直線１０１２参照）、ステップ応答１０１４の末端における傾き直線の「ｙ」の値１０１６がｂｏｆｆｓｅｔを表す。従って、ｂｏｆｆｓｅｔを次に等式ｙ＝ｍｘ＋ｂ（式中ｂ＝ｂｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＋ｂｏｆｆｓｅｔ）に付加することができ、そして変換関数（キャリブレーションファクター）を求めることによりセンサーシステムをキャリブレーションすることができる（即ち、定常状態情報及び一過性情報両方を使用、そして未知又は未キャリブレーションの分析対象濃度の生物学的試料へのセンサーの曝露に関連するシグナルを用いることを包含）。
一部の代替の実施形態においては、システム及び方法は分析対象濃度を得ることができる定常状態計測のある時点を決定するためにステップ変化（例えば図１０に示すもの）に関連するインパルス応答（例えば図１１に示すもの）を処理するように構成される。上記した通り、一部の状況において、シグナルが正確に分析対象濃度を示す時点である定常状態の時点（例えば図１０における１００６）を決定することが困難である場合がある。従って、未知又は未キャリブレーションの分析対象濃度の生物学的試料へのセンサーの曝露に関連するステップ応答における時点（例えば図１０における１００６）、ただしその時点は生物学的試料における分析対象濃度を正確に示しているものを決定するように構成されたシステム及び方法を発見している。インパルス応答は指数により定義できるため（上記考察）、システム及び方法は生物学的試料へのセンサーの曝露により決定されるインパルス応答曲線へのベストフィットを決定するための可変パラメーターを有する指数等式を処理するように構成することができる。インパルス応答のこのベストフィットは減衰曲線がｙ切片にまで減衰しているはずである時点１０５６（図１１）を決定するための十分な情報を提供し；即ち、減衰曲線がｙ＝０をヒットしているはずである時点１０５６は、ｂｏｆｆｓｅｔの人為的作用１０１０を伴うことなく分析対象濃度を正確に示すステップ応答における（定常状態）時点（例えば図１０における１００６）を示す。従って、次に（ｙ＝ｍｘ＋ｂ）を用いて外挿されたインパルス応答曲線により示される時間におけるシグナル値「ｙ」を包含する（例えば、そして本明細書に別途詳述するようなレファレンスキャリブレーション溶液１つ以上から求めた感度及びベースラインの情報を用いながら）センサーシステムをキャリブレーションすることができる。
一部の別の代替の実施形態においては、システム及び方法は、レファレンス溶液に関連するベースライン計測と生物学的試料に関連するベースライン計測との間のオフセットを決定するために未知又は未キャリブレーションの分析対象濃度の生物学的試料に関連する時間間隔シグナル複数に関する定常状態情報及び一過性情報を比較するように構成される。
一部の例示的な実施形態において、ｂｏｆｆｓｅｔはステップ応答（例えば時間間隔シグナル）の複数に関してレベル（即ちステップ応答がプラトーとなるか終了する点）を速度（即ちインパルス応答曲線のピークから求めたステップ応答の最大変化速度）に対してプロットすること、及びプロットされた点の回帰直線を描くことにより、図１２を参照してより詳細に説明される通り求められる。
図１２は未知又は未キャリブレーション分析対象濃度の生物学的試料へのセンサーの曝露に関連する時間間隔シグナル複数に関するレベル対速度を示すグラフである。ｙ軸は各ステップ応答の最大変化速度を表し；ｘ軸はレベル（シグナルのプラトー及び／又はステップ応答の終了時に得られたシグナルレベル（例えばカウントにおけるもの））を表す。プロット上の各点１０８０は時間間隔シグナル複数の各々に関するレベル対速度を表す。回帰直線１０８２は当該分野で知られる通り知られた回帰方法を用いて描いた。直線１０８２がｙ軸と交差する点１０８４はレファレンス（例えば１００ｍｇ／ｄＬのキャリブレーション溶液）に関連するシグナル＋ｂｏｆｆｓｅｔを表す。従ってｂｏｆｆｓｅｔは、レファレンスに関連するシグナルを、直線１０８２がｙ軸と交差する点１０８４から差し引くことで求められる。従って、上記したプロットから求められたｂｏｆｆｓｅｔは等式ｙ＝ｍｘ＋ｂ（式中ｂ＝ｂｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＋ｂｏｆｆｓｅｔ）に包含されることができ、そして変換関数（キャリブレーションファクター）はセンサーシステムをキャリブレーションするために決定することができる（即ち、定常状態情報及び一過性情報両方を使用、そして未知又は未キャリブレーションの分析対象濃度の生物学的試料へのセンサーの曝露に関連するシグナルを用いることを包含）。
一部の実施形態においては、ｂｏｆｆｓｅｔは調節可能なパラメーターであり、その場合センサーシステムは各計測サイクルでｂｏｆｆｓｅｔを測定する（各々の回にセンサーを生物学的試料に曝露する）ように、そして、例えば所定の閾値を超過したｂｏｆｆｓｅｔの変化に応答した、及び／又は外部情報に応答した、各計測サイクルによるｂｏｆｆｓｅｔを包含するキャリブレーションファクター（変換関数）を調節するように構成されるシステム及び方法を包含する。
一部の実施形態においては、図１２により詳述するような定常状態情報及び一過性情報の比較に基づいてシグナルのベースライン及び／又は感度のシフトを検出するシステム及び方法が提供される。一部の実施形態においては、定常状態情報及び一過性情報の比較に基づいてシグナルのベースライン及び／又は感度のシフトを補正するシステム及び方法が提供される。一部の実施形態においては、定常状態情報及び一過性情報の比較に基づいてシグナルのベースライン及び／又は感度のシフトの検出に応答したキャリブレーションを開始するシステム及び方法が提供される。
再度図１２を参照すれば、回帰直線１０８２を時間間隔シグナルの選択された複数に関して示す。一部の実施形態においては、多数の回帰直線を時間間隔シグナルの異なるウィンドウ（時間シフトウィンドウ）複数に対して描くことができる。これらの実施形態においては時間間隔シグナルの第１のウィンドウ由来の回帰直線の時間間隔シグナルの第２のウィンドウ由来の回帰直線と比較した場合の比較を用いてセンサーの感度及び／又はベースラインにおけるシフト及び／又はドリフトを診断することができる。例えば、図１２において、直線１０８２は第１の時期に渡るデータの第１のウィンドウに対して描いた回帰直線を示し；破線１０８６は第２の時期に渡るデータの第２のウィンドウに対して描いた回帰直線を示し；そして破線１０８８は第３の時期に渡るデータの第３のウィンドウに対して描いた回帰直線を示す。この例においては、破線１０８６は第１の直線１０８２からｙ軸にそってシフトし、第１の時期から第２の時期へのセンサーベースラインのドリフト又はシフトを示しており；破線１０８８は第１の直線１０８２からｘ軸にそってシフトし、第１の時期から第３の時期へのセンサー感度のドリフト又はシフトを示している。従って、
回帰直線のシフトはセンサーシグナルにおけるシフト又はドリフトを診断するために使用でき、そして補正行動、例えば本明細書に記載した何れかの方法を用いた更新キャリブレーション及び／又は再キャリブレーションをトリガーするために使用できる。追加的に、又は代替的に、直線のシフトはセンサーシグナルにおけるシフト又はドリフトを補正するために使用でき；例えば直線のシフトの量は相応にキャリブレーションを更新するために使用できる（例えば２つの回帰直線の間のｙ値の変化は２つの時期の間のベースラインの相当する変化を代表することができ、そしてキャリブレーション情報が相応に更新される）。当該分野で知られる通りベースライン及び感度のシフト又はドリフトの一部の組み合わせは一部の状況において生じる場合があり、これは同様に検出され、及び／又はそれに対して補正を行うことができる。
診断薬及び安全機能
一部の実施形態においては、システムはキャリブレーション情報に応答したセンサー及び宿主の少なくとも１つの状態を診断するように構成されたプログラミングを包含する。一部の実施形態においては、システムはレファレンス溶液及び／又は生物学的試料にセンサーが曝露される毎に少なくとも一部のキャリブレーション情報（例えば感度情報、ｂｏｆｆｓｅｔ等）を間欠的又は連続的に測定する。
１つの実施形態において、システム及び方法はレファレンス溶液及び生物学的試料の少なくとも１つへのセンサーの曝露に応答したデータのプラトー及び／又は安定なウィンドウを発見するように構成される。一部の実施形態においては、システムがデータのプラトー及び／又は安定なウィンドウを発見できない場合は、システムは「安全機能」が作動するように構成され；例えば一部の状況において、データのプラトー及び／又は安定なウィンドウが欠失していることは生物学的試料（例えば血液）によるレファレンス溶液（例えばキャリブレーション溶液）の希釈及び／又は混合、及び／又は予測される及び／又は所望の流体流動の中断／途絶を示している場合がある。追加的に一部の状況においては、データのプラトー及び／又は安定なウィンドウが欠失していることはシグナル中の妨害物質種を示している場合がある。
一般的に、「安全機能」という用語は検出された誤差、又は予測されなかった状態に応答した何らかの態様におけるデータのシステム処理及び／又は表示を変更することにより潜在的に不正確又は臨床的に非関連の分析対象値の報告及び／又は処理を回避することを包含する。
別の実施形態においては、システム及び方法はシグナルが所定の範囲内にあるかどうかを調べるためにレファレンス及び／又は生物学的試料へのシグナルの曝露に応答するシグナルを処理するように構成され；シグナルが範囲外となっていれば、システムは「安全機能」が作動するように構成される。
一部の実施形態においては、システム及び方法は感度情報を包含するキャリブレーション情報を測定するように構成され、その場合システムは所定量より高値の感度の変化に応答した誤差を診断するように構成されたプログラミングを包含する。例えば、図８Ａ〜８Ｃの例示的な実施形態を参照しながらより詳細に説明するセンサーシステムにおいて、システムは各キャリブレーション段階の間に感度値を測定するように構成でき；そしてこの場合システムはキャリブレーション段階の感度が所定の閾値より多く以前に格納された感度から異なっている場合に安全機能が作動されるように構成できる。この例示的な実施形態において、安全機能は例えばキャリブレーションを更新するために感度情報を使用しないことを包含できる。理論に制約されないが、上記した所定の閾値はセンサーの感度におけるドリフトを可能にするが、システムにおけるノイズ及び／又は他の誤差により生じる場合がある感度値における大きい変動は防止する。
一部の実施形態においては、システム及び方法はセンサーシグナル（例えばレファレンス溶液の生シグナル）が所定の範囲内にあることを確保することによりセンサーシステムにおける誤差を診断するように構成される。一部の実施形態においては、センサーシグナルは生の値（例えばカウント、電流等）の所定の範囲内になければならない。一部の実施形態においては、境界線１つ以上をキャリブレーション段階から描かれた回帰直線に対して設定できる。例えば、回帰を行った後、得られた傾き及び／又はベースラインを試験することによりそれらが所定の許容可能な閾値（境界）内にあるかどうかを調べる。これらの所定の許容可能な境界はインビボ又はインビトロの試験から得ることができる（例えばセンサー／患者のセットが将来のデータの代表と仮定して、そのセットから収集されたセンサー感度及び／又はベースラインの遡及的分析による）。参照により全体が本明細書に組み込まれる２００６年２月２２日に出願され、「ＡＮＡＬＹＴＥ ＳＥＮＳＯＲ」と題される同時係争の米国特許出願１１／３６０，２５０は境界線を描くためのシステム及び方法を記載している。一部の実施形態においては、異なる境界を異なるレファレンス溶液に対して設定できる。
一部の実施形態においては、システム及び方法は、図８Ａ〜８Ｃを参照しながら上記においてより詳細に説明したような、計測段階とも称される生物学的試料へのセンサーの曝露の間のセンサーシステムの診断を実施（例えば連続的又は間欠的に）するために構成される。一部の実施形態においては、診断はｂｏｆｆｓｅｔの測定及び／又は分析を包含する。一部の実施形態においては、逐次的計測段階に対する逐次的ｂｏｆｆｓｅｔ値を比較するためのシステム及び方法が提供される。一部の実施形態においては、システムは所定の量を超過したｂｏｆｆｓｅｔの変化に応答した誤差及び安全機能を診断するように構成されたプログラミングを包含する。一部の実施形態においては、システムは所定の量を超過したｂｏｆｆｓｅｔの変化に応答したセンサーを再キャリブレーションするように構成されたプログラミングを包含する。一部の実施形態においては、システムは所定の量を超過したｂｏｆｆｓｅｔの変化に応答した妨害物質種を検出するように構成されたプログラミングを包含する。
一部の実施形態においては、システムは所定の量を超過したｂｏｆｆｓｅｔの変化に応答した宿主の代謝過程の状態を診断するように構成されたプログラミングを包含する。一部の実施形態においては、システムは状態を診断することに応答した宿主の状態に関連するメッセージを表示又は伝送するように構成されたプログラミングを包含する。理論に制約されないが、ｂｏｆｆｓｅｔの変化は、宿主における創傷、炎症、更にはより重篤な合併症の結果である場合がある代謝副生成物（電気活性物質種）の増大（又は減少）の結果である場合があり；従って、ｂｏｆｆｓｅｔの変化は宿主の健康状態の変化を診断する場合に有用である場合がある。
一部の実施形態においては、システムは所定の量を超過したｂｏｆｆｓｅｔの変化に応答したセンサー誤差、センサーシグナル上のノイズ、センサーの障害、ベースラインの変化などを検出するように構成されたプログラミングを包含する。
一部の実施形態においては、システムはセンサーの時間定数を測定するように構成されたプログラミングを包含する。センサーに関する時間定数を計算するための１つの方法は、ステップ変化へのインパルス応答を測定することを包含し、その場合、インパルス応答のピークにおける時間がセンサーに関する時間定数を表す。理論に制約されないが、インパルス応答のピークから求められる時間定数はセンサーの寿命に渡って実質的に同じでなければならないと考えられる。しかしながら所定の範囲を超えた時間定数のシフト（ステップ変化及びそれらの関連するインパルス応答曲線の間）が検出されれば、それは例えば予測されないセンサーの状態又は誤差を示している場合がある。従って、複数のインパルス応答曲線（ステップ応答複数から誘導）に由来する時間定数を比較することにより、プログラミングはセンサー状態又は誤差を診断し、そして相応にプログラミング（例えば、安全機能）を開始するように構成できる。
従って、システムは以下の安全機能応答、即ち：分析対象データの表示を一時的又は永久的に延期（例えば中断）すること、キャリブレーションを更新するかセンサーを再キャリブレーションすること、外部レファレンス値の要求、検出された状態の確認として外部レファレンス値を使用すること、キャリブレーションを更新するか、センサーを再キャリブレーションするために外部レファレンス値を使用すること、システムをシャットダウンすること、ｂｏｆｆｓｅｔの変化を補償するためにセンサーデータを処理すること、センサーの状態に関するユーザーインターフェイス又は他の外部情報源への１つ以上のメッセージを伝送すること等の１つ以上を実施することを包含する、「安全機能」を作動することが可能である。
自動キャリブレーション
一部の好ましい実施形態はセンサーシステムの自動キャリブレーションのために構成され、その場合「自動キャリブレーション」とはセンサーシステムをキャリブレーションするための内部レファレンス１つ以上の使用を包含する。一部の実施形態においては、自動キャリブレーションは内部レファレンス値のみに基づいてセンサーをキャリブレーションするように構成されたシステム及び方法を包含する。しかしながら、自動キャリブレーションの一部の代替の実施形態においては、外部レファレンス値１つ以上を使用することによりセンサーシステムのキャリブレーションを補足及び／又は確認することができる。
一部の好ましい実施形態においては、システムは生物学的試料にセンサーを間欠的に曝露するように構成されるが；生物学的試料へのセンサーの連続的曝露を可能にするセンサーシステムの構成も意図される。一部の実施形態においては、システムはレファレンスにセンサーを間欠的又は周期的に曝露するように構成されるが、センサーシステム及び／又はユーザーにより開始される独立した、又は非定期的なレファレンス計測１つ以上を可能とするセンサーシステムの構成も意図される。図８Ａ〜８Ｃを参照しながら説明されるセンサーシステムの例示的な実施形態においては、システムは計測段階とキャリブレーション段階の間で（それに介在する任意の他の段階（例えばフラッシュ及びＫＶＯ）と共に）循環するように構成される。
一般的に、自動キャリブレーションの時期は種々のパラメーター、即ちプリセットインターバル（例えばクロック駆動）により駆動、及び／又は事象（例えばセンサーにおける生物学的試料の検出）によりトリガーすることができる。一部の実施形態においては、段階の１つ以上は、例えば流量制御装置、遠隔分析器、及び／又は他のコンピューターシステム内に収容された時期を制御するように構成されたシステムにより、純粋にクロック駆動される。一部の実施形態においては、段階の１つ以上は事象１つ以上、例えば生物学的試料（例えば血液）へのセンサーの曝露、レファレンス（例えばキャリブレーション溶液）へのセンサーの曝露、キャリブレーション計測の終了、分析対象計測の終了、シグナル計測の安定性、生物学的試料を検出するためのセンサー等により駆動される。
１つの例示的な実施形態においては、キャリブレーション及び計測段階はセンサーの浄化により駆動され；即ち、システム及び方法は、生物学的試料中、及び／又はレファレンス溶液（例えばキャリブレーション溶液）中にセンサーがある場合に検出するように構成され、その場合、システムはその試料／溶液の検出に応答した適切な段階に切り替えるように構成される。
別の例示的な実施形態において、ＡＣシグナルをＤＣシグナルの上部（例えば電流測定電気化学分析対象センサー中）に設置し、その場合システム及び方法はＡＣシグナルへのインピーダンス応答を分析し、そしてそれにより生物学的試料を検出するように構成される。
更に別の例示的な実施形態においては、システム及び方法はセンサーのシグナルを分析するために構成され、その場合、既知レファレンス溶液（例えば既知分析対象濃度）からの変化をシグナル上で検出でき、そして、それに応答したキャリブレーション段階から計測段階への切り替えが起こり；同様にシステムはレファレンス溶液に関連する既知のシグナル値の検出に応答したキャリブレーション段階に戻るように構成できる。
更に別の例示的な実施形態においては、システム及び方法は特定の場所における生物学的試料及び／又はレファレンス溶液を検出するように構成されたセンサー１つ以上に応答した段階間で切り替わるように構成される。
一部の実施形態においては、センサーシステムはクロックにより部分的又は完全に制御され（例えば所定の時間間隔）、その時期は上記した事象（例えばトリガー又はセンサー）の何れかにより確認できる。
１つの例示的な実施形態においては、システム及び方法は最小限のユーザーによる相互作用を伴いながら一体型のグルコースセンサーシステムの自動キャリブレーションを可能にするように提供される。この例示的な実施形態においては、一体型センサーシステムは上記した成分、例えば流体バッグ、流量制御装置、ＩＶ配管、流量制御装置、遠隔分析器、局所分析器、及びセンサー／カテーテルを配設される。システム始動時に、看護士がカテーテル及びセンサーを宿主に挿入し、そして第１のレファレンス溶液（例えばゼログルコース食塩溶液）をＩＶ配管内に注入し、その場合、システムは、第１のレファレンス溶液がＩＶ配管を通してカテーテル内に入るために所定の期間（例えば２０分）を与えるように構成される。その後、看護士が流体バッグをＩＶ配管に連結し、その場合、流体バッグはＩＶライン中の第１のレファレンス溶液に後続するように構成された第２のレファレンス溶液（例えば１００ｍｇ／ｄＬグルコース溶液）を包含する。第１のレファレンス溶液を注入し、そして第２のレファレンス溶液を連結した後、看護士は一体型センサーシステムを（例えば遠隔分析器タッチスクリーンを介して）始動させ、その後一体型センサーシステムはユーザーインターフェイス（システムキャリブレーション及び／又は始動用）を必要とすることなく２４時間自動的にキャリブレーションし、機能する。一部の実施形態においては、センサーシステムは新しい第１のレファレンス溶液（例えばゼログルコース食塩溶液）の注入により２４時間ごとに再キャリブレーションされる。
上記した例示的な実施形態において、システムは第１及び第２のレファレンス溶液により、そして「センサーデータを処理するためのシステム及び方法」と題されたセクションで記載した方法を用いながらセンサーをキャリブレーションするように構成される。追加的に、システムは、例えばシグナルレベルにおける差の定常状態検出を介して、第１及び第２のレファレンス溶液に関連するシグナルの差を自動的に検出するように構成される。
実施例１：イヌにおけるグルコースセンサーシステムの試行
ここで図４に参照される通り、図１に示す実施形態のグルコースセンサーシステムをイヌにおいて試験した。グルコースセンサーは本明細書に記載した好ましい実施形態に従って構築した。即ち、第１のセンサー（テスト１）は白金ワイアを準備すること、パリレンと共に白金を蒸着することにより絶縁コーティングを形成すること、絶縁された白金ワイアの周囲に銀ワイアをらせん状に巻きつけること（により「捻転対」を形成すること）、銀ワイアの電気活性表面の断面をマスキングすること、捻転対上にパリレンを蒸着すること、銀電極を塩素化することにより塩化銀レファレンス電極を形成すること、そして絶縁された白金ワイア上のラジアルウィンドウを除去することによりその上に周囲の電気活性ワーキング電極表面を曝露することにより構築し、この組み立てを「パリレンコーティング捻転対組み立て」と称することとした。
電極ドメインは電極溶液中で組み立て物を浸積コーティングすること及び乾燥することによりワーキング電極及びレファレンス電極の電気活性表面区域上に形成した。酵素ドメインは、その後、酵素溶液中で組み立て物を浸積コーティングすること及び乾燥することにより電極ドメイン上に形成した。抵抗ドメインはセンサーコンストラクト上に抵抗ドメイン溶液を噴霧することにより酵素ドメイン上に形成した。
センサーを構築したのち、それは保護シース内に入れ、次に流体連結器内に通して固定した。
第２のセンサー（テスト２）は銀ワイアを流体連結器の内部（例えば内部でコイル状）に配置した以外は、第１のものと同様の態様において構築した。従って白金ワーキング電極（単ワイア）のみを実験中にカテーテル内に挿入した。
使用前に、センサーを電子線で滅菌した。
麻酔したイヌ（２歳、〜４０ポンド）の前足を大腿動脈及び静脈まで切開した。１４ゲージのカテーテル及び１／８インチのＩＶ配管を用いながら動脈−静脈シャントを大腿動脈から大腿静脈に設置した。加圧された動脈流体ラインを全ての時点においてセンサーシステムに接続した。被験センサーシステム（テスト１及びテスト２）は２０ゲージｘ１．２５インチのカテーテルを包含し、そして３０秒ごとに計測を行った。カテーテルを無菌的にシャント内に挿入し、その後センサーをカテーテル内に挿入した。米国特許出願公開ＵＳ−２００６−０１５５１８０−Ａ１に開示されている型の経皮グルコースセンサー（対照）を構築し、そして推奨される操作法に従ってイヌの腹部に設置した。イヌは血中グルコース濃度が約４００ｍｇ／ｄＬに到達するまで１０％デキストロース溶液の連続漸増ＩＶ輸液で負荷した（「グルコース負荷」）。
図４は実験の結果を示す。太線はテスト１のセンサーから収集されたデータを示す。細線はテスト２のセンサーから収集されたデータを示す。ダイア型はイヌの腹部から採取したハンドヘルド血中グルコース計（ＳＭＢＧ）から収集したデータを示す。生のグルコース試験データ（カウント）は左側のＹ軸上に示し、「ＳＭＢＧ」対照に関するグルコース濃度は右側ｙ軸上に示し、そして時間はＸ軸上に示す。Ｘ軸上の各時間間隔は２９分を示す（例えば１０：０４から１０：３３は２９分に等しい）。カテーテル内への挿入時から即座に、各被験センサーはセンサー平衡化時間（例えばブレークイン時間）を実質的に置くことなくデータ収集を開始した。各被験センサーは対照センサーと実質的に同様にグルコース負荷に対して応答した。例えば、各装置は１０：３３の約３２００カウントから１１：３１の約６００〜６７００カウントに増大するグルコースシグナルを示している。次に各装置は１２：００の約４７００カウントまでのグルコースシグナリングの急速な低下を示している。更に又、被験センサー及び対照センサーの応答は実質的に同様であった（例えば被験データの大部分は各時点においてＳＭＢＧデータと実質的に等価であった）。これらにより、実験は、循環系と接触している内在グルコースセンサーシステム（本明細書に記載した）は臨床状況において実質的に連続的なグルコースモニタリングを可能にすることを示している。
実施例２：ブタにおけるグルコースセンサーシステムの試行
ここで図５に参照される通り、図１に示す実施形態の４種のグルコースセンサーシステムを上記実施例１に関して記載したプロトコルを用いながらブタ（〜１０４ｌｂ）において試験した。３００〜４００ｍｇ／ｄＬの血中グルコースの読み取り値が達成されるまで遠位に設置したＩＶカテーテルを介して漸増速度でグルコースを連続的に輸液した（１０％デキストロースＩＶ溶液合計３００ｍｌ）。図５は実験結果を示す。直線は４種のセンサー（テスト１〜テスト４）に由来するデータを示す。ダイア型はハンドヘルドグルコース計（ＳＭＢＧ）を用いて行った対照計測を示す。生のグルコース試験データ（カウント）は左側のＹ軸上に示し、「ＳＭＢＧ」対照に関するグルコース濃度は右側ｙ軸上に示し、そして時間はＸ軸上に示す。試験結果は、センサーは感度において変動したが、各被験センサーは対照センサー（ＳＭＢＧ）と実質的に同様にグルコース負荷に対して応答したことを示している。これらの実験結果は、循環系と接触している内在グルコースセンサーシステム（好ましい実施形態のもの）が臨床状況において実質的に連続的にグルコースを追跡できることを示している。
実施例３：ブタにおける流量制御装置試行によるグルコースセンサーシステム
ここで図１３に参照される通り、本明細書に記載した好ましい実施形態に従ってグルコースセンサーを構築した。即ち、被験センサーは白金ワイアを準備すること、パリレンと共に白金を蒸着することにより絶縁コーティングを形成すること、絶縁された白金ワイアの周囲に銀ワイアをらせん状に巻きつけること（により「捻転対」を形成すること）、銀ワイアの電気活性表面の断面をマスキングすること、捻転対上にパリレンを蒸着すること、銀電極を塩素化することにより塩化銀レファレンス電極を形成すること、そして絶縁された白金ワイア上のラジアルウィンドウを除去することによりその上に周囲の電気活性ワーキング電極表面を曝露することにより構築し、この組み立てを「パリレンコーティング捻転対組み立て」と称することとした。
電極ドメインは電極溶液中で組み立て物を浸積コーティングすること及び乾燥することによりワーキング電極及びレファレンス電極の電気活性表面区域上に形成した。干渉ドメインは、その後、干渉ドメイン溶液中で組み立て物を浸積コーティングすること及び乾燥することにより電極ドメイン上に形成した。酵素ドメインは、その後、酵素溶液中で組み立て物を浸積コーティングすること及び乾燥することにより干渉ドメイン上に形成した。抵抗ドメインはセンサーコンストラクト上に抵抗ドメイン溶液を噴霧することにより酵素ドメイン上に形成した。
次に被験センサーを２０ゲージのカテーテル内に位置させ、そして非糖尿病のブタの大腿静脈内に挿入した。カテーテルは好ましい実施形態の一体型センサーシステム６００に接続した。流量制御装置６０４（例えば図８Ａ〜８Ｃに示すローラー弁）は上記「流量制御装置機能」と題されたセクションで記載した通り工程１及び２の間で移動するように構成した。１０７ｍｇ／ｄＬグルコース溶液を使用してセンサーをキャリブレーションした（例えばリザーバ６０２から、配管６０６を通してカテーテル１２に至るように流動）。糖尿病の高血糖状態を模倣するために、ブタの血中グルコースが約６００ｍｇ／ｄＬに達するまで２６％デキストロースの段階的輸液を行った。次に低血糖状態を模倣するために、ブタの血中グルコースが約５０ｍｇ／ｄＬに達するまで１０ＵのヒュームリンＮを与えた。次にブタの血中グルコースは２回目の２６％デキストロース輸液により約１００ｍｇ／ｄＬまで上昇した。
図１３は未キャリブレーションのグルコースセンサーデータ及び相当するブタにおける経時的な血中グルコース値を示すグラフ表示である。生カウントは左側Ｙ軸上に示す。グルコース濃度は右側Ｙ軸上に示す。時間はＸ軸上に示す。被験計測（例えば被験センサーを用いて得られた血中グルコース濃度の計測、生カウント）は小黒点として示す。対照計測（例えばＹｅｌｌｏｗ Ｓｐｒｉｎｇｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ（ＹＳＩ）グルコース分析器上で分析した頸静脈血液試料）をダイア型で示す。
実験中、システムは、「工程１：キャリブレーション溶液へのセンサーの接触及びキャリブレーション」及び「工程２：試料収集及び計測」とそれぞれ題されたセクションにおいて記載したキャリブレーション計測（１０７ｍｇ／ｄＬグルコース溶液を使用）と血中グルコース計測との間で交互するように構成した。従って、実験が進行するに従い、被験シグナルはキャリブレーション溶液（１０７ｍｇ／ｄＬ）及び血中グルコース測定の間で振動した。センサー（被験）血中グルコース計測は対照血中グルコース計測と堅固に相関していた。例えばブタの血中グルコース濃度が上昇（グルコースの輸液による）するに従って、被験計測値も上昇し、約１２：２０においては約５５０ｍｇ／ｄＬに達した。同様に、ブタの血中グルコース濃度が低下（インスリンの輸液による）するに従って、被験計測値も低下し、約１４：４５においては約５０ｍｇ／ｄＬにまで低下した。
これらのデータから、好ましい実施形態のグルコースセンサーシステム（図８Ａ〜８Ｃを参照しながら説明した弁を包含）は正確に、そして高感度で、広いダイナミックレンジに渡って静脈内グルコース濃度を計測すると結論された。
実施例４：ヒトにおける流量制御装置試行によるグルコースセンサーシステム
ここで図１４に参照される通り、実施例３に記載したとおり構築されたグルコースセンサー、及び一体型センサーシステム（実施例３に記載）をボランティアの糖尿病宿主において試験した。流量制御装置は図８Ａ〜８Ｃに示す通り構成した。システムは本明細書に別途記載する通り、キャリブレーション段階と血中グルコース計測段階の間で交互するように構成した。センサー／カテーテルの初期化において、０ｍｇ／ｄＬグルコース食塩溶液充填シリンジをＩＶ配管内に注入し、そしてその後、１００ｍｇ／ｄＬグルコースヘパリン添加食塩溶液を包含する流体バッグを配管に連結した。次にシステムを起動させた（例えばセンサーを初期化した）。０ｍｇ／ｄＬグルコース食塩溶液をセンサーに通し、その後１００ｍｇ／ｄＬグルコースヘパリン添加食塩溶液をセンサーに通すことにより、初期キャリブレーション情報の収集を可能にした。次に図８Ａ〜８Ｃを参照しながら記載した流量制御装置を包含するシステムを血液試料へのセンサーの曝露と１００ｍｇ／ｄＬグルコースヘパリン添加食塩溶液へのセンサーの曝露との間で振動させた。「センサーデータを処理するためのシステム及び方法」のセクションにおいて記載した方法に従って、０ｍｇ／ｄＬグルコース及び１００ｍｇ／ｄＬグルコース食塩溶液の計測から得られたキャリブレーション情報と血液試料に対するセンサーのステップ変化応答の組み合わせによりセンサーを自動キャリブレーションさせた。本実施例におけるシステムをキャリブレーションするために外部測定（例えばＹＳＩ又はフィンガースティックによる血中グルコース測定）は使用しなかった。実験中、流量制御装置は、１回が５分毎に終了するように、工程１（１００ｍｇ／ｄＬグルコース溶液を計測）と工程２（血液試料を採取し、血中グルコース濃度を計測）の間で循環させた。実験は約２．５日の期間に実施した。宿主は自身の通常の食餌スケジュール及びインシュリン注射に従った。
図１４はキャリブレーションされた静脈血中グルコースのセンサー計測（被験、黒点）及び相当する対照血中グルコース計測（ＹＳＩ、大型の丸）をボランティアの糖尿病宿主において経時的に示すグラフ表示である。グルコース濃度はＹ軸上、そして時間はＸ軸上に示す。被験計測は、約１０：００及び約１５：３０の約３５０ｍｇ／ｄＬ及び、約１１：４５における約５０ｍｇ／ｄＬの範囲の対照計測を緊密に追跡していた。これらのデータから、１）好ましい実施形態のセンサーキャリブレーション法はセンサーを正確にキャリブレーションしており、そして２）好ましい実施形態のグルコースセンサーシステムはヒトにおいて２日間以上、広いダイナミックレンジに渡って、静脈内グルコース濃度を正確に計測していると結論された。
好ましい実施形態の特徴と組み合わせた使用に適する方法及び装置は
Figure 2010505534
 に開示されている。
好ましい実施形態の特徴と組み合わせた使用に適する方法及び装置は
Figure 2010505534
Figure 2010505534
Figure 2010505534
 に開示されている。
好ましい実施形態の特徴と組み合わせた使用に適する方法及び装置は、１９９９年１１月２２日に出願され、「ＤＥＶＩＣＥ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ ＡＮＡＬＹＴＥ ＬＥＶＥＬＳ」と題された米国特許出願０９／４４７，２２７；２００６年９月１日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＡＮＡＬＹＴＥ ＳＥＮＳＯＲ ＤＡＴＡ」と題された米国特許出願１１／５１５，３４２；２００７年１月１７日に出願され、「ＰＯＲＯＵＳＭＥＭＢＲＡＮＥＳ ＦＯＲ ＵＳＥ ＷＩＴＨ ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ ＤＥＶＩＣＥＳ」と題された米国特許出願１１／６５４，１３５；２００７年２月１４日に出願され、「ＡＮＡＬＹＴＥ ＳＥＮＳＯＲ」と題された米国特許出願１１／６７５，０６３；２００６年１０月４に出願され、「ＤＵＡＬ ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ Ａ ＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳ ＡＮＡＬＹＴＥ ＳＥＮＳＯＲ」と題された米国特許出願１１／５４３，７３４；２００７年１月１７日に出願され、「ＭＥＭＢＲＡＮＥＳ ＦＯＲ ＡＮ ＡＮＡＬＹＴＥ ＳＥＮＳＯＲ」と題された米国特許出願１１／６５４，１４０；２００７年１月１７日に出願され、「ＭＥＭＢＲＡＮＥＳ ＦＯＲ ＡＮ ＡＮＡＬＹＴＥ ＳＥＮＳＯＲ」と題された米国特許出願１１／６５４，３２７；２００６年１０月４日に出願され、「ＡＮＡＬＹＴＥ ＳＥＮＳＯＲ」と題された米国特許出願１１／５４３，３９６；２００６年１０月４日に出願され、「ＡＮＡＬＹＴＥ ＳＥＮＳＯＲ」と題された米国特許出願１１／５４３，４９０；２００６年１０月４日に出願され、「ＡＮＡＬＹＴＥ ＳＥＮＳＯＲ」と題された米国特許出願１１／５４３，４０４；２００７年３月１日に出願され、「ＡＮＡＬＹＴＥ ＳＥＮＳＯＲ」と題された米国特許出願１１／６８１，１４５；及び２００７年３月２３日に出願され、「ＴＲＡＮＳＣＵＴＡＮＥＯＵＳ ＡＮＡＬＹＴＥ ＳＥＮＳＯＲ」と題された米国特許出願１１／６９０，７５２に開示されている。
本明細書において引用した全ての参考文献、例えば限定しないが公開又は未公開の出願、特許、及び参考文献は参照により全体が本明細書に組み込まれ、そして本明細書の部分を構成する。参照により本明細書に組み込まれる公開物及び特許又は特許出願が本明細書に含有される開示と矛盾する範囲においては、如何なるそのような矛盾する資料も本明細書が置き換えること、及び／又は本明細書が優先することを意図している。
「含む」という用語は本明細書においては、「包含する」、「含有する」、「特徴とする」と同義であり、そして包括的であり許容範囲を特に設けないものであり、そして追加的な未言及の要素又は方法工程を排除するものではない。
明細書中で使用した成分の量、反応条件等を表現する全ての数は、「約」という用語により全ての場合において変更されるものと理解しなければならない。従って特段の相反する記載が無い限り、本明細書に記載した数的パラメーターは得ようとしている所望の特性に応じて変動してよい概数である。最低でも、そして等価物の教義の適用を本出願に対して優先権を主張する何れかの出願における何れかの請求項の範囲に限定する方策としてではなく、各数的パラメーターは有効数字及び通常の四捨五入の行程の数を鑑みながら解釈しなければならない。
上記説明は本発明の幾つかの方法及び材料を開示している。本発明は方法及び材料における変更並びに作成方法及び器具における改変が容易に行える。そのような変更はこの開示内容の検討又は本明細書に開示した本発明の実施から、当業者には明らかになるはずである。その結果、本発明は本明細書に開示した特定の実施形態に限定されることを意図しておらず、むしろ、それは本発明の真の範囲及び精神に包含される全ての変更および改変を網羅することを意図する。

Claims (262)

  1. 分析対象を計測するためのシステムであって、該システムが下記成分：
    宿主の循環系と連絡しているように構成されている血管アクセス装置；及び、
    血管アクセス装置内に所在するように構成されている分析対象センサー、ここで該分析対象センサーは該循環系内の分析対象の濃度を計測するように構成されている、分析対象センサー；を含む、上記システム。
  2. 流量制御装置を更に含む、請求項１記載のシステム。
  3. 前記流量制御装置がポンプ及び弁の少なくとも１つを含む、請求項２記載のシステム。
  4. 前記流量制御装置が、前記循環系から試料を引き戻すように構成されている、請求項２記載のシステム。
  5. 前記試料が約５００マイクロリットル以下の容量を有する、請求項４記載のシステム。
  6. 前記試料が約５０マイクロリットル以下の容量を有する、請求項５記載のシステム。
  7. 前記流量制御装置が、約０．００１ｍｌ／分〜約２．０ｍｌ／分の速度で前記試料を引き戻すように構成されている、請求項４記載のシステム。
  8. 前記速度が約０．０１ｍｌ／分〜約１．０ｍｌ／分である、請求項７記載のシステム。
  9. 前記流量制御装置が、前記血管アクセス装置よりも実質的に遠方へは試料を引き戻さないように構成されている、請求項４記載のシステム。
  10. 前記流量制御装置が、宿主の皮膚により定義される平面よりも実質的に遠方へは試料を引き戻さないように構成されている、請求項９記載のシステム。
  11. 前記流量制御装置が前記血管アクセス装置を経由し、そして前記循環系内に流体を輸液するように構成されている、請求項２記載のシステム。
  12. 前記流量制御装置が、前記流体の温度が宿主の温度と実質的に平衡する速度で該流体を輸液するように構成されている、請求項１１記載のシステム。
  13. 前記流体が前記分析対象の既知濃度を有し、そしてセンサーが該分析対象の既知濃度に関連するシグナルを計測するように構成された電子機器を含む、請求項１２記載のシステム。
  14. 前記分析対象センサーのインビボ部分が約０．０２０インチ未満の幅を有する、請求項１記載のシステム。
  15. 前記分析対象センサーのインビボ部分が約０．０１０インチ未満の幅を有する、請求項１４記載のシステム。
  16. 前記血管アクセス装置が単一の管腔を含む、請求項１記載のシステム。
  17. 前記血管アクセス装置が１８ゲージ以下のカテーテルを含む、請求項１記載のシステム。
  18. 前記血管アクセス装置が２２ゲージ以下のカテーテルを含む、請求項１７記載のシステム。
  19. 前記血管アクセス装置が側壁及び側壁内に配置された少なくとも１つのオリフィスを含み、ここで該オリフィスは、血液が該オリフィスを通過できるように構成されている、請求項１記載のシステム。
  20. 前記センサーの少なくとも一部分に血液が接触できるように前記オリフィスが構成されている、請求項１９記載のシステム。
  21. 前記センサーが先端を有し、ここで該センサーの先端が前記血管アクセス装置内部に配置されている、請求項１記載のシステム。
  22. 前記センサーの先端が、前記血管アクセス装置の先端から約２ｃｍ以下に配置されている、請求項２１記載のシステム。
  23. 前記センサーの少なくとも一部分が、前記血管アクセス装置の外部に伸長するように構成されている、請求項１記載のシステム。
  24. 前記センサーの少なくとも一部分が、前記血管アクセス装置の外部に間欠的に突出するように構成されている、請求項１記載のシステム。
  25. 前記分析対象センサーが生物不活性物質又は生物活性物質を、該分析対象センサー内に、又は該分析対象センサー上に更に含む、請求項１記載のシステム。
  26. 前記生物活性剤がビタミンＫ拮抗剤、ヘパリン群の抗凝固剤、血小板凝集阻害剤、酵素、直接トロンビン阻害剤、ダビガトラン、デフィブロチド、デルマタンスルフェート、フォンダパリヌクス及びリバロキサバンよりなる群から選択される物質少なくとも１つを含む、請求項２４記載のシステム。
  27. 分析対象を計測するためのシステムであって、該システムが下記成分：
    宿主の循環系と連絡しているように構成されている血管アクセス装置；
    血管アクセス装置内に所在するように構成されている分析対象センサー、ここで該分析対象センサーは該循環系内の分析対象の濃度を計測するように構成されている、分析対象センサー；及び、
    流量制御装置、
    を含む、上記システム。
  28. 前記流量制御装置が弁を含む、請求項２７記載のシステム。
  29. 前記弁が第１の分別位置及び第２の分別位置を含む、請求項２８記載のシステム。
  30. 約０．５秒〜約１０．０秒の期間に渡って前記第１の位置と前記第２の位置との間を移動するように前記弁が構成されている、請求項２９記載のシステム。
  31. 前記弁に流体接続された配管を更に含み、ここで所定の流速において該配管を通過する流量を計量するように前記弁が構成されている、請求項２９記載のシステム。
  32. 前記所定の流速が約０．００１ｍｌ／分〜約２．０ｍｌ／分である、請求項３１記載のシステム。
  33. 前記所定の流速が約０．０２ｍｌ／分〜約０．３５ｍｌ／分である、請求項３２記載のシステム。
  34. 前記弁に接続された配管を更に含み、ここで前記第１の位置と前記第２の位置の間の弁の移動の間、流体約５００マイクロリットル以下が該配管を通過するように該弁が構成されている、請求項２９記載のシステム。
  35. 前記第１の位置から該第２の位置への弁の移動の間、該配管を通して流体を推進させるように該システムが構成されている、請求項３４記載のシステム。
  36. 前記第２の位置から該第１の位置への弁の移動の間、該配管内に試料を引き戻すよう前記システムが構成されている、請求項３５記載のシステム。
  37. 前記第１の位置と該第２の位置の間の弁の移動の間、流体約５０マイクロリットル以下が前記配管を通過するように該弁が構成されている、請求項３４記載のシステム。
  38. 流体を含有するバッグを更に含む、請求項２７記載のシステム。
  39. 前記流体の流量を調節するように構成された流量調節器を更に含む、請求項３８記載のシステム。
  40. 局所分析器を更に含む、請求項２７記載のシステム。
  41. 前記局所分析器がポテンシオスタットを含む、請求項４０記載のシステム。
  42. 前記局所分析器がデータ処理モジュールを含む、請求項４０記載のシステム。
  43. 前記局所分析器がデータ格納モジュールを含む、請求項４０記載のシステム。
  44. 遠隔分析器を更に含む、請求項２７記載のシステム。
  45. 前記遠隔分析器がタッチスクリーンを含む、請求項４４記載のシステム。
  46. 前記遠隔分析器が前記流量制御装置を制御するように構成された、請求項４４記載のシステム。
  47. 前記遠隔分析器が局所分析器に取り外し可能かつ作動可能に接続されている、請求項４４記載のシステム。
  48. 前記遠隔分析器がデータ処理モジュールを含む、請求項４４記載のシステム。
  49. 前記遠隔分析器がデータ格納モジュールを含む、請求項４４記載のシステム。
  50. 前記流量制御装置が、該流量制御装置を制御するように構成されたプロセッサを含み、ここで該プロセッサは該遠隔分析器に作動可能に接続されている、請求項４４記載のシステム。
  51. 前記流量制御装置がポンプである、請求項２７記載のシステム。
  52. 宿主の生物学的試料中の分析対象濃度をモニタリングするためのシステムであって、該システムが下記成分：
    実質的に連続した分析対象センサーであって、該センサーの生物学的試料への曝露の間に、宿主中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されている、センサー；
    既知分析対象濃度を有するレファレンス溶液、ここで該システムは該レファレンス溶液に該センサーを曝露するように構成され、そしてここで該システムは該レファレンス溶液への該センサーの曝露の間に該レファレンス溶液中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されている、レファレンス溶液；及び、
    キャリブレーション情報を測定し、該キャリブレーション情報より生物学的試料に関連したシグナルをキャリブレーションするように構成されているプログラミングを含むコンピューターシステムであって、ここで該キャリブレーション情報は定常状態情報及び一過性情報を含む、システム；
    を含む、システム。
  53. 前記キャリブレーション情報が、前記レファレンス溶液への前記センサーの曝露に関連するシグナル及び前記生物学的試料への該センサーの曝露に関するシグナルから測定される、請求項５２記載のシステム。
  54. 前記定常状態情報が、感度情報及びベースライン情報の少なくとも１つを含む、請求項５２記載のシステム。
  55. 前記定常状態情報が、感度情報及びベースライン情報の両方を含む、請求項５４記載のシステム。
  56. 定常状態情報が、前記レファレンス溶液への前記センサーの曝露の間に発生したシグナルに関連する情報を含む、請求項５２記載のシステム。
  57. 前記レファレンス溶液が約ゼロの既知分析対象濃度を含み、ここで前記定常状態情報が該レファレンス溶液中の前記センサーに関するベースライン情報を含む、請求項５６記載のシステム。
  58. 前記レファレンス溶液がゼロより高値の既知分析対象濃度を含み、ここで前記定常状態情報が前記センサーに関する感度情報を含む、請求項５６記載のシステム。
  59. 前記定常状態キャリブレーション情報が、実質的に連続した分析対象センサー以外の分析対象センサーに由来するレファレンスデータを含む、請求項５２記載のシステム。
  60. 一過性情報が、分析対象濃度のステップ変化への前記センサーの曝露の間に発生したシグナル変化速度を含む、請求項５２記載のシステム。
  61. 前記変化速度が、未知分析対象濃度又は非キャリブレーション分析対象濃度の生物学的試料への該センサーの曝露の間に発生したシグナルの速度変化を含む請求項６０記載のシステム。
  62. 前記変化速度が、生物学的試料への前記センサーの曝露の間に発生したシグナルの速度変化を含み、ここで前記定常状態情報が、前記実質的に連続した分析対象センサー以外の分析対象センサーに由来するレファレンスデータを含む、請求項６０記載のシステム。
  63. 一過性情報が、分析対象濃度のステップ変化への前記センサーの曝露の間に発生したシグナルのインパルス応答を含む、請求項５２記載のシステム。
  64. 前記レファレンス溶液に関連するベースライン計測と、生物学的試料に関連するベースライン計測の間のオフセットを測定するために、前記インパルス応答を使用する、請求項６３記載のシステム。
  65. 分析対象濃度を得ることができる定常状態計測のある時点を測定するために、前記インパルス応答を使用する、請求項６３記載のシステム。
  66. 前記一過性情報が、未知分析対象濃度又は非キャリブレーション分析対象濃度の生物学的試料に関連する複数の時間間隔シグナルに関する定常状態情報及び一過性情報の比較を含む、請求項５２記載のシステム。
  67. 前記レファレンス溶液に関連するベースライン計測と生物学的試料に関連するベースライン計測との間のオフセットを測定するために、定常状態情報及び一過性情報の比較を用いる、請求項６６記載のシステム。
  68. 定常状態情報及び一過性情報の比較に基づいて、ベースライン又は感度のシフトを検出するためのプログラミングを更に含む、請求項６６記載のシステム。
  69. 定常状態情報及び一過性情報の比較に基づいて、ベースライン及び感度の少なくとも１つのシフトに関して補正するために前記シグナルのキャリブレーションを開始するように構成されたプログラミングを更に含む、請求項６８記載のシステム。
  70. 定常状態情報及び一過性情報の比較に基づいて、ベースライン及び感度の少なくとも１つのシフトに関して補正するために前記シグナルをキャリブレーションするように構成されたプログラミングを更に含む、請求項６９記載のシステム。
  71. シグナルをキャリブレーションするように構成されたプログラミングが、初期キャリブレーション及び更新キャリブレーションの少なくとも１つを実施するように構成されている、請求項５２記載のシステム。
  72. 前記分析対象センサーがグルコースセンサーである、請求項５２記載のシステム。
  73. 宿主の生物学的試料中の分析対象濃度をモニタリングするためのシステムであって、該システムが下記成分：
    実質的に連続した分析対象センサーであって、該センサーの生物学的試料への曝露の間に宿主中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されている、センサー；
    既知分析対象濃度を有するレファレンス溶液、ここで該システムは該レファレンス溶液に該センサーを曝露するように構成され、そしてここで該システムは該レファレンス溶液への該センサーの曝露の間に該レファレンス溶液中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されている、レファレンス溶液；及び、
    キャリブレーション情報を測定し、該キャリブレーション情報より生物学的試料に関連したシグナルをキャリブレーションするように構成されているプログラミングを含むコンピューターシステムであって、ここで該キャリブレーション情報は該レファレンス溶液への該センサーの曝露に関連するシグナル及び生物学的試料への該センサーの曝露に関連するシグナルから測定され、そしてここで該生物学的試料は未知分析対象濃度又は非キャリブレーション分析対象濃度のものである、システム；
    を含む、システム。
  74. キャリブレーション情報が定常状態情報及び一過性情報を含む、請求項７３記載のシステム。
  75. 定常状態情報が、感度情報及びベースライン情報の少なくとも１つを含む、請求項７３記載のシステム。
  76. 一過性情報が、分析対象濃度の変化への前記センサーの曝露に応答した該センサーのシグナルの変化速度を含む、請求項７３記載のシステム。
  77. 一過性情報が、分析対象濃度のステップ変化への前記センサーの曝露の間に発生したシグナルの変化速度を含む、請求項７３記載のシステム。
  78. 前記分析対象センサーがグルコースセンサーである、請求項７３記載のシステム。
  79. 宿主の生物学的試料中の分析対象濃度をモニタリングするためのシステムであって、該システムが下記成分：
    実質的に連続した分析対象センサーであって、該センサーの生物学的試料への曝露の間に宿主中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されている、センサー
    既知分析対象濃度を有するレファレンス溶液、ここで該システムは該レファレンス溶液に該センサーを曝露するように構成され、そしてここで該システムは該レファレンス溶液への該センサーの曝露の間に該レファレンス溶液中の分析対象濃度を示すデータシグナルを発生させるように構成されている、レファレンス溶液；及び
    キャリブレーション情報を測定し、該キャリブレーション情報より生物学的試料に関連したシグナルをキャリブレーションするように構成されているプログラミングを含むコンピューターシステムであって、ここで該キャリブレーション情報は該レファレンス溶液への該センサーの曝露に関連するシグナル及び生物学的試料への該センサーの曝露に関連するシグナルの少なくとも１つから測定され、そしてここで該生物学的試料は未知分析対象濃度又は非キャリブレーション分析対象濃度のものである、システム；
    を含む、システム。
  80. 前記コンピューターシステムが、キャリブレーション情報に応答した前記センサー及び該宿主の少なくとも１つの状態を診断するように構成されたプログラミングを更に含む、請求項７９記載のシステム。
  81. キャリブレーション情報がベースライン情報を含み、ここで前記システムがレファレンス溶液に関連するベースラインと生物学的試料に関連するベースラインとの間のオフセットを測定するように構成されているプログラミングを含む、請求項７９記載のシステム。
  82. 分析対象濃度のステップ変化への前記センサーの曝露の間に、該センサーのシグナルのインパルス応答を処理することにより前記オフセットを測定する、請求項８１記載のシステム。
  83. 未知分析対象濃度又は非キャリブレーション分析対象濃度の生物学的試料の複数の時間間隔試料に関する定常状態情報及び一過性情報の比較により前記オフセットを測定する、請求項８１記載のシステム。
  84. 前記コンピューターシステムが、所定量より高値の前記オフセットの変化に応答した妨害物質種を検出するように構成されているプログラミングを更に含む、請求項８１記載のシステム。
  85. 前記コンピューターシステムが、所定量より高値の前記オフセットの変化に応答した前記宿主の代謝過程の状態を診断するように構成されているプログラミングを更に含む、請求項８１記載のシステム。
  86. 前記コンピューターシステムが、前記状態の診断に応答した前記宿主の状態に関連するメッセージをディスプレイ又は伝送するように構成されているプログラミングを更に含む、請求項８５記載のシステム。
  87. 前記コンピューターシステムが、所定量より高値の前記オフセットの変化に応答したエラー及びフェールセーフを診断するように構成されているプログラミングを更に含む、請求項８１記載のシステム。
  88. 前記コンピューターシステムが、所定量より高値の前記オフセットの変化に応答した前記センサーを再キャリブレーションするように構成されているプログラミングを更に含む、請求項８１記載のシステム。
  89. キャリブレーション情報が感度情報を含み、ここで前記システムは所定量より高値の感度の変化に応答したエラーを診断するように構成されているプログラミングを含む、請求項８１記載のシステム。
  90. 前記コンピューターシステムが、分析対象濃度のステップ変化への前記センサーの曝露の間に発生したシグナルのインパルス応答を計算するように構成されているプログラミングを更に含み、ここでステップ変化に対して一定の時間をピークインパルス応答の時間から測定する、請求項８１記載のシステム。
  91. インパルス応答を計算する工程が１回より多く反復され、ここで前記コンピューターシステムは所定閾値より高値のステップ変化の複数に関連する時間定数の変化に応答したセンサー状態又はエラーを診断するように構成されたプログラミングを更に含む、請求項９０記載のシステム。
  92. 分析対象を計測するためのシステムであって、該システムが下記成分：
    宿主の血管系と連絡している血管アクセス装置；及び、
    該血管アクセス装置内に伸長するように構成されている分析対象センサー、ここで該分析対象センサーは該血管系内の分析対象の濃度を計測するように構成されているもの、
    を含む、システム。
  93. 前記分析対象センサーが前記血管アクセス装置から前記宿主の血流中へと伸長するように構成されている、請求項９２記載のシステム。
  94. 前記血管アクセス装置がカテーテルである、請求項９２記載のシステム。
  95. 前記血管アクセス装置が、前記宿主の静脈内への挿入のために構成されている、請求項９２記載のシステム。
  96. 前記血管アクセス装置が、前記宿主の動脈内への挿入のために構成されている、請求項９２記載のシステム。
  97. 前記血管アクセス装置が、前記宿主の血圧の計測のための圧力トランスデューサーに作動可能に連結されるように構成されている、請求項９２記載のシステム。
  98. 前記血管アクセス装置が、前記宿主の血液化学を計測するための血液化学分析装置に作動可能に連結されるように構成されている、請求項９２記載のシステム。
  99. 前記分析対象センサーがグルコースセンサーである、請求項９２記載のシステム。
  100. 前記カテーテル内への前記分析対象センサーの挿入の間に、該分析対象センサーを保護するように構成されたシースを更に含む、請求項９２記載のシステム。
  101. 前記シースが、該シースからの該分析対象センサーの取り外しを可能にするように構成されたスロットを含む、請求項１００記載のシステム。
  102. 第１の末端及び第２の末端を有する流体連結器を更に含み、ここで該流体連結器は該第１の末端上の前記血管アクセス装置と契合するように構成され、そしてここで前記分析対象センサーの少なくとも一部分は該流体連結器を通して伸長するか、又は該流体連結器内に収容される、請求項９２記載のシステム。
  103. 前記流体連結器が該流体連結器上に形成されたセンサー電子機器を含む、請求項１０２記載のシステム。
  104. 前記センサー電子機器がポテンシオスタットを含む、請求項１０３記載のシステム。
  105. 前記流体連結器が、前記第２の末端上の医療装置と契合するように構成されている、請求項１０２記載のシステム。
  106. 前記医療装置が血圧モニター、血液化学装置、および透析バイパス機よりなる群から選択される装置の少なくとも１つを含む、請求項１０５記載のシステム。
  107. 前記分析対象センサーが、前記血管アクセス装置から前記宿主の血流内へと約０．０１０インチ〜約１インチまで伸長するように構成されている、請求項９２記載のシステム。
  108. 前記血管アクセス装置および前記分析対象センサーが、インビボの前記宿主の血流内に内在するように構成されている、請求項９２記載のシステム。
  109. 前記分析対象センサーに作動可能に接続したセンサー電子機器を更に含む、請求項９２記載のシステム。
  110. 前記分析対象センサーが、第１のシグナルを計測するように構成されたワーキング電極の少なくとも１つを含む、請求項１０９記載のシステム。
  111. 前記第１のシグナルが実質的に分析対象関連である、請求項１１０記載のシステム。
  112. 前記分析対象センサーが、第２のシグナルを計測するように構成された第２のワーキング電極を更に含む、請求項１１０記載のシステム。
  113. 前記第２のシグナルが実質的に非分析対象関連である、請求項１１２記載のシステム。
  114. 前記センサー電子機器が、分析対象の濃度を測定するために前記第２のシグナル及び前記第１のシグナルを処理するように構成されている、請求項１１３記載のシステム。
  115. レファレンス電極を更に含む、請求項１１０記載のシステム。
  116. 前記レファレンス電極が前記ワーキング電極から遠隔の位置に位置する、請求項１１５記載のシステム。
  117. 第１の末端及び第２の末端を有する流体連結器を更に含み、ここで該流体連結器は該第１の末端上のカテーテルと契合するように構成されており、ここで該分析対象センサーの少なくとも一部分は該流体連結器を通して伸長するか、又は該流体連結器内に収容され、そしてここで前記レファレンス電極は該流体連結器に近接するか又は該流体連結器内に位置している、請求項１１６記載のシステム。
  118. 前記宿主の血流内に伸長する分析対象センサーの末端が拡大した領域を含む、請求項９２記載のシステム。
  119. 前記分析対象センサーの実質的な部分が、約０．００８インチ未満の直径を有する、請求項９２記載のシステム。
  120. 前記分析対象センサーの実質的な部分が、約０．００４インチ未満の直径を有する、請求項９２記載のシステム。
  121. 前記分析対象センサーが、生物不活性物質又は生物活性物質を、該分析対象センサー内に、又は該分析対象センサー上に更に含む、請求項９２記載のシステム。
  122. 前記生物活性剤がビタミンＫ拮抗剤、ヘパリン群の抗凝固剤、血小板凝集阻害剤、酵素、直接トロンビン阻害剤、ダビガトラン、デフィブロチド、デルマタンスルフェート、フォンダパリヌクス及びリバロキサバンよりなる群から選択される少なくとも１つの物質を含む、請求項１２１記載のシステム。
  123. 前記分析対象センサーがワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここで該ワーキング電極及び該レファレンス電極の少なくとも１つがワイアを含む、請求項９２記載のシステム。
  124. 前記分析対象センサーがワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここで該ワーキング電極及び該レファレンス電極が両方ともワイアであり、そしてここで該ワイアが同軸である、請求項９２記載のシステム。
  125. 前記分析対象センサーがワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここで該ワーキング電極及び該レファレンス電極が両方ともワイアであり、そしてここで該ワイアが並置されている、請求項９２記載のシステム。
  126. 前記分析対象センサーがワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここで該ワーキング電極及び該レファレンス電極が両方ともワイアであり、そしてここで該レファレンス電極が該ワーキング電極の周囲にらせん状に巻きつけられている、請求項９２記載のシステム。
  127. 前記分析対象センサーがワーキング電極を含み、ここで該ワーキング電極は可撓性である、請求項９２記載のシステム。
  128. 前記分析対象センサーが該ワーキング電極を含み、ここで該ワーキング電極は可変剛性を有する、請求項９２記載のシステム。
  129. 前記分析対象センサーがらせん形状を有する少なくとも１つのワイアを含み、ここで該らせんワイアの可変堅固性は、該らせんワイアの可変ピッチ及び該らせんワイアの可変断面の少なくとも１つにより与えられる、請求項９２記載のシステム。
  130. 宿主の血流中の分析対象を計測するための方法であって、該方法が下記工程：
    宿主の血流と連絡するように血管アクセス装置を挿入する工程；及び、
    該血管アクセス装置内に分析対象センサーを挿入する工程、ここで該分析対象センサーは該宿主の血流内の分析対象の濃度を計測するものである工程；
    を含む、方法。
  131. 前記分析対象センサーが、前記血管アクセス装置から血流内へ伸長する、請求項１３０記載の方法。
  132. 前記血管アクセス装置がカテーテルである、請求項１３０記載の方法。
  133. 前記血管アクセス装置が前記宿主の静脈内に挿入される、請求項１３０記載の方法。
  134. 前記血管アクセス装置が前記宿主の動脈内に挿入される、請求項１３０記載の方法。
  135. 前記分析対象センサーに圧力トランスデューサーを連結させる工程を更に含む、請求項１３０記載の方法。
  136. 前記分析対象センサーに血液化学分析装置を連結させる工程を更に含む、請求項１３０記載の方法。
  137. 前記分析対象センサーがグルコースを測定する、請求項１３０記載の方法。
  138. 前記分析対象センサーが該分析対象センサーを収容するか、又は該分析対象センサーを支持するための流体連結器を含み、ここで該方法が、該流体連結器の第１の末端上の血管アクセス装置に該流体連結器を契合させる工程を更に含む、請求項１３０記載の方法。
  139. 前記流体連結器の第２の末端上の医療装置に、該流体連結器を契合させる工程を更に含む、請求項１３８記載の方法。
  140. 前記医療装置で他のパラメーター少なくとも１つを計測する工程を更に含み、ここで該パラメーターは血圧及び血液化学よりなる群から選択される、請求項１３９記載の方法。
  141. 前記分析対象センサーを挿入する工程が、約０．０１０インチ〜約１インチまで前記血管アクセス装置のインビボの末端を超えて該分析対象センサーを挿入する工程を含む、請求項１３０記載の方法。
  142. 前記血管アクセス装置及び前記分析対象センサーが、インビボの前記宿主の血流内に内在するように構成された、請求項１３０記載の方法。
  143. 前記分析対象センサーに作動可能に接続したセンサー電子機器を更に含み、ここで前記方法が宿主内の分析対象の濃度を計測するためにセンサー電子機器を利用する工程を更に含む、請求項１３０記載の方法。
  144. 前記分析対象センサーが少なくとも１つのワーキング電極を含み、ここで前記方法が該ワーキング電極において第１のシグナルを計測する工程を更に含み、そしてここで該第１のシグナルは実質的に分析対象関連である、請求項１４３記載の方法。
  145. 前記分析対象センサーが第２のワーキング電極を更に含み、ここで前記方法が該第２のワーキング電極において第２のシグナルを計測する工程を更に含む、請求項１４４記載の方法。
  146. 前記第２のシグナルが実質的に非分析対象関連である、請求項１４５記載の方法。
  147. 分析対象の濃度を測定するために、前記第２のシグナル及び前記第１のシグナルを処理する工程を更に含む、請求項１４６記載の方法。
  148. 前記分析対象センサーの挿入末端において拡大された領域を設けることにより、血管内へのセンサー挿入の間の該血管の穿刺を回避する工程を更に含む、請求項１３０記載の方法。
  149. 前記血流内の分析対象センサーの近位又は該分析対象センサー上の凝固又は血栓を実質的に防止する工程を更に含む、請求項１３０記載の方法。
  150. 宿主中の連続分析対象センサーをキャリブレーションするための方法であって、該方法が下記工程：
    連続分析対象センサーを宿主内に挿入する工程；
    該連続分析対象センサーの少なくとも一部分にキャリブレーション溶液を接触させる工程；及び、
    キャリブレーションされた少なくとも１つのセンサーデータポイントを含むキャリブレーションされた分析対象センサーデータを提供するために、該連続分析対象センサーをキャリブレーションする工程；
    を含む、方法。
  151. 前記連続分析対象センサーが、宿主の血流内に内在するように構成されている、請求項１５０記載の方法。
  152. 前記連続分析対象センサーが、前記宿主におけるグルコース濃度を計測するように構成されている、請求項１５０記載の方法。
  153. 前記キャリブレーション溶液がグルコースの所定量を含む、請求項１５２記載の方法。
  154. 前記キャリブレーションされた分析対象センサーデータをディスプレイする工程を更に含む、請求項１５０記載の方法。
  155. 前記連続分析対象センサーの少なくとも一部分にさらなるキャリブレーション溶液を接触させることを更に含む、請求項１５０記載の方法。
  156. キャリブレーションされた少なくとも１つのセンサーデータポイントを含むキャリブレーションされた分析対象センサーデータを提供するために、該連続分析対象センサーをキャリブレーション又は再キャリブレーションする工程を更に含む、請求項１５５記載の方法。
  157. さらなるキャリブレーション溶液を接触させる工程が反復される、請求項１５５記載の方法。
  158. さらなるキャリブレーション溶液を接触させる工程が自動的に実施される、請求項１５５記載の方法。
  159. さらなるキャリブレーション溶液を接触させる工程が手動で実施される、請求項１５５記載の方法。
  160. 前記センサーをフラッシュするために、前記連続分析対象センサーの少なくとも一部分に非分析対象溶液を接触させる工程を更に含む、請求項１５０記載の方法。
  161. 非分析対象溶液を接触させる工程が、前記連続分析対象センサーの少なくとも一部分にキャリブレーション溶液を接触させる工程よりも前に実施される、請求項１６０記載の方法。
  162. 宿主中の連続分析対象センサーをキャリブレーションするための方法であって、該方法が下記工程：
    宿主内に連続分析対象センサーシステムを挿入する工程；
    該宿主から血液試料少なくとも１つを引き出す工程；
    該血液試料からレファレンス分析対象値を計測する工程；及び
    キャリブレーションされたセンサーデータポイント少なくとも１つを含むキャリブレーションされた分析対象センサーデータを提供するために、連続分析対象センサーをキャリブレーションする工程、
    を含む、方法。
  163. 前記連続分析対象センサーが前記宿主の血流内に内在するように構成されている、請求項１６２記載の方法。
  164. 前記連続分析対象センサーが前記宿主のグルコース濃度を計測するように構成されている、請求項１６２記載の方法。
  165. 前記宿主から血液試料少なくとも１つを引き出す工程が自動的に実施される、請求項１６２記載の方法。
  166. 連続分析対象センサーを挿入する工程が、前記宿主の血管系と連絡するように血管アクセス装置を挿入する工程を含み、ここで該センサーは該血管アクセス装置と一体的に組み込まれる、請求項１６２記載の方法。
  167. 引き出しを行う工程が、前記血管アクセス装置を通して血液試料を引き出すことを含む、請求項１６６記載の方法。
  168. 前記宿主の血管系と連絡するように血管アクセス装置を挿入する工程を更に含み、ここで前記センサーは該血管アクセス装置を通して挿入される、請求項１６２記載の方法。
  169. 引き出しを行う工程が血管アクセス装置を通して血液試料を引き出すことを含む請求項１６８記載の方法。
  170. 前記キャリブレーションされたセンサーデータをディスプレイする工程を更に含む、請求項１６２記載の方法。
  171. 前記連続分析対象センサーシステムに血液化学装置を連結する工程を更に含む、請求項１６２記載の方法。
  172. 前記血液化学装置が、前記宿主の少なくとも１つの血液試料を分析する工程を実施する、請求項１７１記載の方法。
  173. 前記血液化学装置が、前記血液試料由来のレファレンス分析対象値を計測する工程を実施する、請求項１７１記載の方法。
  174. 連続分析対象センサーシステムであって、該システムが下記成分：
    宿主への挿入のために構成された連続分析対象センサー；及び、
    該連続分析対象センサーに作動可能に接続されたコンピューターシステムであって、ここで該コンピューターシステムは該連続分析対象センサーから分析対象センサーデータを受信するように構成され、該分析対象センサーデータは少なくとも１つのセンサーデータポイント及びキャリブレーション情報を含み、そしてここで該コンピューターシステムは該キャリブレーション情報由来の該分析対象センサーデータをキャリブレーションするように構成されている、システム；
    を含む、システム。
  175. 前記分析対象センサーがグルコースセンサーである、請求項１７４記載のシステム。
  176. 前記連続分析対象センサーが前記宿主の血管系との連絡のために構成された血管アクセス装置を含み、ここで該連続分析対象センサーは該血管アクセス装置を通して伸長するように構成され、そしてここで該分析対象センサーは該宿主の血管系内の分析対象の濃度を計測するように構成されている、請求項１７４記載のシステム。
  177. 前記血管アクセス装置が、前記宿主の血液化学を計測するための血液化学分析装置に作動可能に連結されるように構成されている、請求項１７６記載のシステム。
  178. 前記血液化学装置が前記血管アクセス装置を通して血液試料を引き出すように構成されており、ここで前記キャリブレーション情報は該血液試料又はそれに関連する計測を含む、請求項１７７記載のシステム。
  179. 前記血液化学装置が前記宿主由来のレファレンス分析対象値を計測するように構成されており、ここで前記キャリブレーション情報は該レファレンス分析対象値を含む、請求項１７８記載のシステム。
  180. 前記キャリブレーション情報を自動的に得るように構成された装置を更に含み、ここで前記装置は前記センサーシステムに作動可能に連結されている、請求項１７７記載のシステム。
  181. 前記連続分析対象センサーが前記宿主の血管系との連絡のための構成された血管アクセス装置を含み、ここで該血管アクセス装置は該血管アクセス装置の外部表面上に少なくとも部分的に一体的に組み込まれた分析対象センサーを含み、そして該分析対象センサーに作動可能に接続されたセンサー電子機器を更に含み、そしてここで該センサー電子機器は該宿主の血流内の分析対象の濃度を計測するように構成されている、請求項１７４記載のシステム。
  182. 前記血管アクセス装置が、前記宿主の血液化学を計測するための血液化学分析装置に作動可能に連結されるように構成されている、請求項１８１記載のシステム。
  183. 前記血液化学装置が前記血管アクセス装置を通して血液試料を引き出すように構成されており、ここで前記キャリブレーション情報は該血液試料又はそれに関連する計測を含む、請求項１８２記載のシステム。
  184. 前記血液化学装置が前記宿主由来のレファレンス分析対象値を計測するように構成されており、ここで前記キャリブレーション情報が該レファレンス分析対象値を含む、請求項１８２記載のシステム。
  185. 前記キャリブレーション情報を自動的に得るように構成された装置を更に含み、ここで該装置は前記センサーシステムに作動可能に連結されている、請求項１８１記載のシステム。
  186. 前記分析対象センサーがワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここで該ワーキング電極及び該レファレンス電極の少なくとも１つはワイアを含む、請求項１７４記載のシステム。
  187. 前記分析対象センサーがワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここで該ワーキング電極及び該レファレンス電極が両方ともワイアであり、そしてここで該ワイアが同軸である、請求項１７４記載のシステム。
  188. 前記分析対象センサーがワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここで該ワーキング電極及び該レファレンス電極が両方ともワイアであり、そしてここで該ワイアが並置されている、請求項１７４記載のシステム。
  189. 前記分析対象センサーがワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここで該ワーキング電極及び該レファレンス電極が両方ともワイアであり、そしてここで該レファレンス電極が該ワーキング電極の周囲にらせん状に巻きつけられている、請求項１７４記載のシステム。
  190. 前記分析対象センサーがワーキング電極を含み、ここで該ワーキング電極は可撓性である、請求項１７４記載のシステム。
  191. 前記分析対象センサーがワーキング電極を含み、ここで該ワーキング電極は可変剛性を有する、請求項１７４記載のシステム。
  192. 前記分析対象センサーがらせん形状を有する少なくとも１つのワイアを含み、ここで該らせんワイアの可変剛性は、該らせんワイアの可変ピッチ及び該らせんワイアの可変断面の少なくとも１つにより与えられる、請求項１７４記載のシステム。
  193. 宿主中の分析対象の濃度を計測するための方法であって、該方法が下記工程：
    ａ）血管アクセス装置、分析対象濃度を計測するように構成された分析対象センサー、及び該センサーに作動可能に接続され、そして該分析対象濃度に関連するシグナルを発生するように構成された電子機器を含み、ここで該分析対象センサーが該血管アクセス装置内に所在するように構成されている分析対象計測システムを提供する工程；
    ｂ）該血管アクセス装置及びセンサーを循環系と流体連絡させるように位置決めする工程；
    ｃ）レファレンス溶液に該分析対象センサーを通過させる工程、および該レファレンス溶液の分析対象濃度に関連するシグナルを計測する工程；及び、
    ｄ）該循環系から試料を引き戻す工程、および該試料の分析対象濃度に関連するシグナルを計測する工程；
    を含む、方法。
  194. レファレンス溶液を通過させる工程が、約０．００１ｍｌ／分〜約２ｍｌ／分の第１の流速で該レファレンス溶液を通過させることを含む、請求項１９３記載の方法。
  195. レファレンス溶液を通過させる工程が、約０．０２ｍｌ／分〜約０．３５ｍｌ／分の第１の流速で該レファレンス溶液を通過させることを含む、請求項１９４記載の方法。
  196. レファレンス溶液を通過させる工程が、該レファレンス溶液の温度を該宿主の温度と平衡させることを含む、請求項１９４記載の方法。
  197. 試料を引き戻す工程が、約０．００１ｍｌ／分〜約２ｍｌ／分の第２の流速で該試料を引き戻すことを含む、請求項１９３記載の方法。
  198. 試料を引き戻す工程が、約０．０２ｍｌ／分〜約０．３５ｍｌ／分の第２の流速で該試料を引き戻すことを含む、請求項１９７記載の方法。
  199. 試料を引き戻す工程が、前記レファレンス溶液及び該試料の実質的なブロッキング混合を含む、請求項１９７記載の方法。
  200. 前記第２の流速が前記第１の流速と実質的に等しい、請求項１９７記載の方法。
  201. 前記血管アクセス装置が静脈と流体連絡しており、前記方法が前記レファレンス溶液に第３の流速で前記センサーを通過させることにより、該静脈を開放状態に維持する工程を更に含む、請求項１９３記載の方法。
  202. 前記第３の流速が前記第１の流速より低値である、請求項２０１記載の方法。
  203. 前記第３の流速が約１．０μｌ／分〜約１．０ｍｌ／分である、請求項２０２記載の方法。
  204. 前記第３の流速が約０．０２ｍｌ／分〜約０．２ｍｌ／分である、請求項２０３記載の方法。
  205. 前記分析対象計測システムが流量制御装置を更に含み、ここで該流量制御装置は工程ｃ）及びｄ）の間に流量を計量するように構成されている、請求項１９３記載の方法。
  206. 前記流量制御装置が第１の分別位置及び第２の分別位置を含む弁を含む、請求項２０５記載の方法。
  207. レファレンス溶液を通過させる工程が、前記第１の位置から前記第２の位置に弁を移動させる工程を更に含む、請求項２０６記載の方法。
  208. レファレンス溶液を通過させる工程が、前記第１の位置から前記第２の位置への弁の移動の間に約５００マイクロリットル以下の溶液容量を通過させる工程を含む、請求項２０７記載の方法。
  209. 試料を引き戻す工程が、前記第２の位置から前記第１の位置に弁を移動させる工程を含む、請求項２０６記載の方法。
  210. 試料を引き戻す工程が、前記第２の位置から前記第１の位置への弁の移動の間に約５００マイクロリットル以下の試料容量を引き戻す工程を含む、請求項２０９記載の方法。
  211. 試料を引き戻す工程が、前記第２の位置から前記第１の位置への弁の移動の間に約５０マイクロリットル以下の試料容量を引き戻す工程を含む、請求項２０６記載の方法。
  212. 前記血管アクセス装置が静脈と流体連絡しており、前記方法が所定の速度で該血管アクセス装置を通過する前記レファレンス溶液の流量を計量することにより、該静脈を開放状態に維持する工程を更に含む、請求項２０６記載の方法。
  213. 前記流量を計測する工程が、前記第１の位置と前記第２の位置との間を移動する弁のタイミングにより少なくとも部分的に制御される、請求項２１２記載の方法。
  214. 前記循環系から前記試料を引き戻す工程が、前記血管アクセス装置よりも実質的に遠方とならないように該試料を引き戻す工程を含む、請求項１９３記載の方法。
  215. 前記循環系から前記試料を引き戻す工程が、前記宿主の皮膚により定義される平面よりも実質的に遠方とならないように前記血管アクセス装置内に該試料を引き戻す工程を含む、請求項２１４記載の方法。
  216. 前記分析対象がグルコースであり、ここで該分析対象の濃度を計測する工程がグルコース濃度を計測する工程を含む、請求項１９３記載の方法。
  217. 前記流量制御装置が弁を含む、請求項１９３記載の方法。
  218. 前記流量制御装置がポンプを含む、請求項１９３記載の方法。
  219. 工程ｃ）〜ｄ）を反復することを更に含む、請求項１９３記載の方法。
  220. 宿主の循環系中の分析対象の濃度を計測するための方法であって、該方法が下記工程：
    ａ）血管アクセス装置、分析対象センサー、流量制御装置、流体バッグ、ＩＶ配管、及びプロセッサを含む分析対象計測システムを提供する工程であって、ここで該プロセッサは該流量制御装置及び該分析対象センサーに作動可能に接続している、工程；
    ｂ）該血管アクセス装置及び該分析対象センサーを該宿主の循環系と流体連絡するように挿入する工程；
    ｃ）第１のレファレンス溶液を該ＩＶ配管に注入する工程；
    ｄ）該ＩＶ配管に該流体バッグを連結する工程、ここで該流体バッグは第２のレファレンス溶液を含む工程；及び、
    ｅ）該分析対象計測システムを開始する工程；
    を含み、ここで該プロセッサは該システムとのさらなるユーザー相互作用を伴うことなく該分析対象センサーを自動キャリブレーションするように構成されている、方法。
  221. 前記第１のレファレンス溶液が第１の既知分析対象濃度を有し、ここで前記第２のレファレンス溶液が第２の既知レファレンス溶液を含む、請求項２２０記載の方法。
  222. 前記システムが、前記第１のレファレンス溶液及び前記第２のレファレンス溶液を用いて、前記分析対象センサーを自動キャリブレーションするように構成されている、請求項２２０記載の方法。
  223. 前記システムが、前記ＩＶ配管内への別のレファレンス溶液の注入の少なくとも約２４時間前にキャリブレーションされたセンサーデータを与える、請求項２２０記載の方法。
  224. 分析対象を計測するためのシステムであって、該システムが下記成分：
    宿主の血管系との挿入連絡のために構成された血管アクセス装置、ここで該血管アクセス装置は少なくとも部分的に該血管アクセス装置に組み込まれた分析対象センサーを含む、血管アクセス装置；及び、
    該分析対象センサーに作動可能に接続したセンサー電子機器、ここで該センサー電子機器は血管系内の分析対象の濃度を計測するように構成されている、センサー電子機器；
    を含む、システム。
  225. 前記センサー電子機器が前記分析対象濃度を実質的に連続的に計測するように構成されている、請求項２２４記載のシステム。
  226. 前記分析対象がグルコースである、請求項２２４記載のシステム。
  227. 前記血管アクセス装置が、前記宿主の血液化学を計測するための血液化学分析装置に作動可能に連結されるように構成されている、請求項２２４記載のシステム。
  228. 前記分析対象センサーが、第１のシグナルを計測するように構成された少なくとも１つのワーキング電極を含む、請求項２２４記載のシステム。
  229. 前記第１のシグナルが実質的に分析対象関連である、請求項２２８記載のシステム。
  230. 前記分析対象センサーが第２のシグナルを計測するように構成された第２のワーキング電極を更に含む、請求項２２８記載のシステム。
  231. 前記第２のシグナルが実質的に非分析対象関連である、請求項２３０記載のシステム。
  232. 前記センサー電子機器が、分析対象の濃度を測定するために前記第２のシグナル及び前記第１のシグナルを処理するように構成されている、請求項２３０記載のシステム。
  233. 前記分析対象センサーがレファレンス電極を更に含む、請求項２２８記載のシステム。
  234. 前記レファレンス電極が該レファレンス電極から遠隔な位置に位置する、請求項２３３記載のシステム。
  235. 前記レファレンス電極が前記宿主の血流の外部に位置するように構成されている、請求項２３４記載のシステム。
  236. 前記分析対象センサーが逆電極を更に含む、請求項２３３記載のシステム。
  237. 前記分析対象センサーが、該分析対象センサー内に前記血管アクセス装置が挿入された場合に、前記宿主のインビボの血流に少なくとも部分的に接触するように構成されている、請求項２２４記載のシステム。
  238. 前記分析対象センサーが、前記血管アクセス装置の外部表面上に付着している、請求項２２４記載のシステム。
  239. 前記分析対象センサーが、前記血管アクセス装置の外部表面上に電気メッキされている、請求項２３８記載のシステム。
  240. 前記分析対象センサーが、前記センサー電子機器の少なくとも一部分に有線接続されている、請求項２２４記載のシステム。
  241. 前記分析対象センサーが、前記センサー電子機器の少なくとも一部分に無線接続されている、請求項２２４記載のシステム。
  242. 前記血管アクセス装置がカテーテルである、請求項２２４記載のシステム。
  243. 前記分析対象センサーが生物不活性物質又は生物活性物質を該分析対象センサー内に組み込んで更に含む、請求項２２４記載のシステム。
  244. 前記生物活性剤がビタミンＫ拮抗剤、ヘパリン群の抗凝固剤、血小板凝集阻害剤、酵素、直接トロンビン阻害剤、ダビガトラン、デフィブロチド、デルマタンスルフェート、フォンダパリヌクス及びリバロキサバンよりなる群から選択される少なくとも１つの物質を含む、請求項２４３記載のシステム。
  245. 前記分析対象センサーがワーキング電極及びレファレンス電極を含み、ここで該ワーキング電極及び該レファレンス電極の少なくとも１つがワイアを含む、請求項２２４記載のシステム。
  246. 宿主の血流中の分析対象を計測するための方法であって、該方法が下記工程：
    宿主の血流に連絡するように血管アクセス装置を挿入する工程、ここで該血管アクセス装置は少なくとも部分的に該血管アクセス装置に一体的に組み込まれた分析対象センサーを含む、工程；
    該分析対象センサーをセンサー電子機器に作動可能に接続する工程；及び、
    該宿主中の分析対象濃度を計測する工程；
    を含む、方法。
  247. 分析対象濃度を実質的に連続的に計測することを更に含む、請求項２４６記載の方法。
  248. 分析対象濃度を計測する工程が、グルコース濃度を計測する工程を含む、請求項２４６記載の方法。
  249. 前記分析対象センサーが少なくとも１つのワーキング電極を含み、ここで前記計測工程が前記ワーキング電極において第１のシグナルを計測する工程を更に含み、そしてここで該第１のシグナルは実質的に分析対象関連である、請求項２４６記載の方法。
  250. 前記分析対象センサーが第２のワーキング電極を更に含み、ここで前記計測工程が前記第２のワーキング電極において第２のシグナルを計測する工程を更に含み、そしてここで該第２のシグナルは実質的に非分析対象関連である、請求項２４９記載の方法。
  251. 分析対象の濃度を測定するために前記第２のシグナル及び前記第１のシグナルを処理する工程を更に含む、請求項２５０記載の方法。
  252. 前記計測工程が前記宿主のインビボ血流中の分析対象濃度を計測する工程を含む、請求項２４６記載の方法。
  253. 前記作動可能に接続する工程が、有線接続を介して前記センサー電子機器の少なくとも一部分に該分析対象センサーを接続する工程を含む、請求項２４６記載の方法。
  254. 前記作動可能に接続する工程が、無線接続を介して前記センサー電子機器の少なくとも一部分に前記分析対象センサーを接続する工程を含む、請求項２４６記載の方法。
  255. 宿主の血管系における分析対象を計測するために構成された分析対象センサーを製造するための方法であって、該方法が下記工程：
    血管アクセス装置を提供する工程；及び、
    該血管アクセス装置中、又は該血管アクセス装置の表面上に分析対象センサーを少なくとも部分的に一体的に組み込む工程；
    を含む、方法。
  256. 分析対象センサーを少なくとも部分的に一体的に組み込む工程が、前記血管アクセス装置の内部表面上、又は該血管アクセス装置の外部表面上に少なくとも１つのワーキング電極を付着させることを含む、請求項２５５記載の方法。
  257. 前記付着工程が、前記血管アクセス装置の外部表面上に前記ワーキング電極を電気メッキすることを更に含む、請求項２５５記載の方法。
  258. 分析対象センサーを少なくとも部分的に一体的に組み込む工程が、前記血管アクセス装置の内部表面上、又は該血管アクセス装置の外部表面上に第２のワーキング電極を付着させることを更に含む、請求項２５５記載の方法。
  259. 分析対象センサーを少なくとも部分的に一体的に組み込む工程が、前記血管アクセス装置の内部表面上、又は該血管アクセス装置の外部表面上にレファレンス電極を付着させることを更に含む、請求項２５５記載の方法。
  260. 分析対象センサーを少なくとも部分的に一体的に組み込む工程が、前記血管アクセス装置の内部表面上、又は該血管アクセス装置の外部表面上に逆電極を付着させることを更に含む、請求項２５５記載の方法。
  261. 前記血管アクセス装置の表面が外部表面、内部表面、及び先端表面よりなる群から選択される、請求項２５５記載の方法。
  262. 分析対象センサーを少なくとも部分的に一体的に組み込む工程が、前記ワーキング電極から遠隔な位置にレファレンス電極を形成することを更に含む、請求項２５５記載の方法。
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