KR20160003208A

KR20160003208A - 분석 검사 측정기

Info

Publication number: KR20160003208A
Application number: KR1020157034093A
Authority: KR
Inventors: 브라이언 구터리; 팀 로이드; 예스완스 게드; 알렉산더 스트라찬; 데이빗 엘더; 로사노 마사리; 크리스티안 폴라니
Original assignee: 라이프스캔 스코트랜드 리미티드
Priority date: 2013-05-02
Filing date: 2014-05-02
Publication date: 2016-01-08
Also published as: WO2014177706A1; RU2674420C2; AU2014261359A1; RU2015151541A; EP2992318B1; AU2014261359B2; CN105431730A; US20140326614A1; ES2712703T3; JP2016520828A; EP2992318A1; JP6448617B2; HK1221503A1; CA2910382A1; US9395319B2; CN105431730B

Abstract

휴대용 분석 검사 측정기는 관련 분석 검사 스트립과 함께 사용하도록 설계된다. 검사 스트립 수용 모듈은 분석 검사 스트립을 수용하고, 의사 부하 교정 회로 블록에 전기적으로 연결된다. 그러한 블록은 의사 크기 보정치 및 의사 위상 보정치를 제공하도록 구성되고; 메모리 블록은 의사 크기 보정치 및 의사 위상 보정치를 저장하도록 구성된다. 분석 검사 스트립과 함께 사용하기 위한 휴대용 분석 검사 측정기를 교정하기 위한 방법은, 휴대용 분석 검사 측정기의 의사 부하 교정 회로 블록을 사용하여 휴대용 분석 검사 측정기의 의사 크기 보정치 및 의사 위상 보정치를 결정하는 단계를 포함한다. 의사 크기 보정치 및 의사 위상 보정치는 휴대용 분석 검사 측정기의 메모리 블록 내에 저장된다. 저장된 의사 크기 보정치 및 저장된 의사 위상 보정치를 사용하여, 분석물이 판정된다.

Description

분석 검사 측정기{ANALYTICAL TEST METER}

본 출원은 일반적으로 의료 장치의 분야에 관한 것이며, 특히 혈당 또는 헤마토크릿(hematocrit)과 같은, 환자 샘플의 분석물(analyte)을 측정하기 위한 분석 검사 측정기(test meter) 및 관련 방법에 관한 것이다.

유체 샘플 내의 분석물의 판정(예컨대, 검출 또는 농도 측정)은 의료 분야에서 특별한 관심 대상이다. 예를 들어, 소변, 혈액, 혈장 또는 간질액(interstitial fluid)과 같은 체액의 샘플 내의 포도당, 케톤체, 콜레스테롤, 지질단백질, 트라이글리세라이드, 아세트아미노펜 또는 당화 헤모글로빈(HbA1c) 농도를 판정하는 것이 바람직할 수 있다. 그러한 판정은 분석 검사 스트립(test strip) 및 검사 측정기 조합을 사용하여 달성될 수 있다. 예를 들어, 당뇨병 환자는 전통적으로 분석 검사 측정기 및 일회용 검사 스트립을 사용하여 그의 또는 그녀의 혈당을 검사한다. 사용자는 일회용 검사 스트립을 분석 검사 측정기 내로 삽입한 다음에, 그의 또는 그녀의 혈액 한 방울을 검사 스트립 상의 샘플 수용 챔버(sample-receiving chamber)에 적용한다. 분석 검사 측정기는 검사 스트립 상의 전극 및 도체를 통해 샘플 수용 챔버 내의 혈액에 검사 전기 신호를 인가하고, 생성된 전기 신호를 모니터링한다. 이어서 분석 검사 측정기 내의 프로세서가 생성된 전기 신호를 사용하여 (예컨대, dL 혈액당 mg 포도당, 또는 L 혈액당 mmol 포도당 단위로) 사용자의 혈당을 판정할 수 있다.

그러나, 다양한 요인이 그러한 판정을 혼란시키거나 방해할 수 있다. 예를 들어, 버크(Burke) 등의 미국 특허 제7,390,667호는 샘플 수용 챔버 내의 시약이 그렇지 않으면 혈액 내에 존재하지 않는 전하 캐리어를 제공하는 데 사용되는 것을 기술한다. 결과적으로, 주어진 신호의 존재하에서의 혈액의 전기화학적 응답은 혈당의 농도에 주로 좌우되도록 의도된다. 그러나, 부차적으로, 주어진 신호에 대한 혈액의 전기화학적 응답은 혈액 내의 적혈구의 체적 백분율인 헤마토크릿(HCT) 및 온도를 비롯한 다른 요인에 좌우된다.

최(Choi)의 미국 특허 제8,343,331호는 바이오센서에서의 잘못된 측정 결과를 보정하는 방법을 기술한다. 제1 전압이 검사 스트립 상의 혈액 샘플에 인가되고, 혈액 샘플의 헤마토크릿 값이 측정된 전류 값을 사용하여 계산된다. 이어서 제2 전압이 인가되고, 포도당 수준이 제2 측정된 전류 값을 사용하여 계산된다. 포도당 수준은 계산된 헤마토크릿 값을 사용함으로써 보정된다. 그러나, 이는 원하는 정확도의 결과를 제공하기 위해 헤마토크릿의 정확한 측정을 필요로 한다.

본 발명의 다양한 특징 및 이점이 하기의 설명 및 도면과 함께 취해질 때 보다 명백해질 것이며, 도면에서 동일한 도면 부호가, 가능한 경우, 도면에 공통적인 동일한 특징부를 지시하는 데 사용되었다.
도 1은 분석 검사 측정기 및 검사 스트립을 포함하는 예시적인 분석 검사 시스템의 구성요소의 개략도.
도 2는 도 1의 예시적인 분석 검사 시스템에 사용하기 위한 여기원(excitation source) 및 복조기(demodulator)의 개략도.
도 3은 분석 검사 스트립과 함께 사용하기 위한 분석 검사 측정기를 교정하기 위한 예시적인 방법을 예시하는 흐름도.
도 4a 및 도 4b는 유체 샘플 내의 분석물을 판정하기 위한 예시적인 방법을 예시하는 흐름도.
도 5는 예시적인 검사 스트립의 평면도.
도 6은 동기 복조의 예의 데이터 흐름도.
도 7은 데이터 처리 시스템의 구성요소를 보여주는 고수준 다이어그램.
첨부된 도면은 예시의 목적을 위한 것이며, 반드시 일정한 축척으로 작성된 것은 아니다.

혈당을 보다 정확하게 판정하기 위해 헤마토크릿(HCT)을 측정하는 분석 검사 측정기에서도, 헤마토크릿 수준 측정은 분석 검사 측정기 내의 또는 검사 스트립 내의 인쇄 회로 기판 상의 기생 전기적 특성, 예컨대 기생 용량(parasitic capacitance)에 의해 영향을 받을 수 있다. 다양한 유체 내의 다양한 분석물을 위한 다양한 검사 측정기에서 몇몇 그러한 기생 특성을 검출하고 보정하는 다양한 방식이 본 명세서에 기술된다.

도 1은 다양한 태양에 따른 분석 검사 시스템의 구성요소의 개략도이다. "검사 세트(test set)" 또는 "검사 페어링(test pairing)"이 검사 스트립(100) 및 분석 검사 측정기(180), 예컨대 휴대용 분석 검사 측정기를 포함하는 그러한 시스템이다. 분석 검사 측정기(180)는, 예컨대 핸드헬드(hand-held) 검사 측정기일 수 있고, 하우징을 포함할 수 있다. 분석 검사 측정기(180)는 또한, 예컨대 사용자의 허리 둘레에 또는 어깨 위에 배치하기 위해, 벨트 또는 스트랩 상에 클립으로 고정되거나 달리 그것에 체결될 수 있다.

분석 검사 시스템은 유체 샘플, 예컨대 체액 샘플 내의 분석물을 판정하도록 구성된다. 분석 검사 측정기(180)는, 본 명세서에서 "스트립 포트 커넥터(strip port connector)" 또는 SPC로 또한 지칭되는 검사 스트립 수용 모듈(test-strip-receiving module)(115)을 포함한다. 검사 스트립 수용 모듈(115)은, 검사 스트립(100)을 수용하거나 유지하도록 구성된 전기적 또는 기계적 구조물을 포함할 수 있다. 예시적인 버전에 따르면, 검사 스트립 수용 모듈(115)은 적어도 제1 및 제2 전기 커넥터 핀(111, 112)을 갖는다. 본 명세서에 기술된 목적을 위해, 용어 "핀"은 폼 팩터(form factor)를 제한하지 않는데, 즉 핀(111, 112)은 강성 핀, 스프링 접점, 포고 핀(pogo pin), 압력 접점, 솔더 범프(solder bump), 또는 다른 전기 전도성 접촉 장치일 수 있다.

프로세서(186)는 분석 검사 시스템의 작동을 제어한다. 본 명세서에 기술된 바와 같이, 프로세서(186)는 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA), 프로그램 가능 논리 어레이 또는 소자(PLA 또는 PLD), 프로그램 가능 어레이 논리(PAL) 소자, 디지털 신호 프로세서(DSP), 또는 본 명세서에 기술된 기능을 수행하도록 구성된 다른 논리 또는 처리 구성요소, 또는 하나 초과의 이들 중 임의의 것을, 임의의 조합으로 포함할 수 있다.

예시적인 검사 스트립(100)은, 본 명세서에서 분석물 챔버(analyte chamber)로 또한 지칭되는 샘플 수용 챔버(130)에 대해 작동가능하게 배열된 제1 및 제2 전극(110, 120)을 갖는다. 제1 전기 접촉 패드(101)는 제1 전극(110)에 전기적으로 연결된다. 제1 전기 접촉 패드(101)는, 예컨대 검사 스트립(100)이 검사 스트립 수용 모듈(115)의 경계 내에 적절하게 삽입된 때 접촉함으로써, 제1 전극(110)의 전기적 응답을 제1 접촉 패드(101)와 전기적으로 통신하는 분석 검사 측정기(180)로 전달하도록 구성된다. 검사 스트립(100)은 분석 검사 측정기(180)에 전기적으로 연결되기 위한 다양한 전기 접점 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제6,379,513호는 전기화학 셀 연결을 개시하며, 이에 의해 전체적으로 참고로 포함된다.

제2 전기 접촉 패드(102)가 제2 전극(120)에 전기적으로 연결되고, 분석 검사 측정기(180)가 제2 전기 접촉 패드(102)와 전기적으로 통신할 때 제2 전극(120)의 전기적 응답을 분석 검사 측정기(180)로 전달하도록 구성된다. 검사 스트립 수용 모듈(115)은, 검사 스트립(100)이 검사 스트립 수용 모듈(115) 내로 삽입된 때, 제1 및 제2 전기 커넥터 핀(111, 112)이, 각각, 제1 및 제2 전기 접촉 패드(101, 102)와 전기적으로 연결되도록 배열된다. 프로세서(186) 또는 관련 구성요소는, 각각, 핀(111, 112)에 전기적으로 연결되는 도체(116, 117)에 전기적으로 연결된다.

프로세서(186)는 제1 및 제2 전기 커넥터 핀(111, 112) 사이의 전기적 특성을 감지함으로써 삽입된 검사 스트립(100)의 존재를 검출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(186)는 검사 스트립(100)이 삽입된 때 커넥터 핀(111, 112) 사이의 정전용량의 변화를 검출할 수 있다. 검사 스트립(100)은 제1 전기 접촉 패드(101) 또는 제2 전기 접촉 패드(102)에 전기적으로 연결되는 제3 전기 접촉 패드(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 검사 스트립 수용 모듈(115)은 제3 전기 핀을 포함할 수 있고, 프로세서(186)는 검사 스트립(100)의 삽입을 나타내는 바와 같은 검사 스트립 수용 모듈(115)의 핀들 중 2개 사이의 연속성을 검출할 수 있다. 분석 검사 측정기(180)는 또한 검사 스트립(100)이 적절하게 삽입된 때를 판정하기 위해 기계적, 광학적, 또는 전기화학적 요소, 예컨대 리드 스위치(reed switch) 또는 옵토인터럽터(optointerruptor)를 포함할 수 있다. 프로세서(186)는 검사 스트립(100)이 검출될 때까지 검사 스트립을 기다리거나, 스트립을 촉구하거나, 다른 조치를 취할 수 있는데, 예컨대 교정 단계를 수행할 수 있다. 프로세서(186)는 또한 검사 스트립(100)의 존재가 최초로 검출될 때까지 저전력 모드, 예컨대 슬립 모드(sleep mode)에 진입할 수 있다. 예에서, 사용자는 검사 스트립을 삽입한 후에 버튼을 누른다. 프로세서(186)는 버튼이 눌린 때 검사 스트립의 삽입을 검출한다. 이것 및 이 단락 내의 다른 예는 본 명세서에 기술된 임의의 스트립 검출에 사용될 수 있다.

검사 스트립(100)이 검출된 때, 프로세서(186)는 여기원(181)을 사용하여 제1 및 제2 전기 핀(111, 112)을 가로질러 선택된 전기 신호를 인가한다. 여기원(181)은 전압원, 전류원, 임의 파형 소스(source), 또는 전기 신호를 생성하도록 구성된 다른 장치일 수 있다. 프로세서(186)는 이어서 복조기(182)를 사용하여 핀(111, 112) 상의 생성된 전기 신호를 측정한다. 복조기(182)는 아날로그-디지털 변환기(analog to digital converter, ADC), 샘플-앤드-홀드 유닛(sample-and-hold unit), 믹서 유닛(mixer unit), 또는 전기 신호를 측정하도록 적합하게 구성된 다른 장치를 포함할 수 있다. 예에서, 전압이 커넥터 핀(111, 112) 사이에 인가되고, 이들 핀을 통한 생성된 전류가 측정된다.

여기원(181) 및 복조기(182)는 패스 트랜지스터, RF 커플러 또는 게이트, 또는 여기원(181)이 전기 도체(116, 117)에 신호를 인가하는 것을 허용하고 복조기(182)가 도체(116, 117) 또는 그것에 의해 전달되는 신호의 전기적 특성을, 동시에 또는 그렇지 않게, 측정하는 것을 허용하도록 구성된 다른 장치를 포함할 수 있는 각자의 커플러(183, 184)를 통해 도체(116, 117)에 연결될 수 있다. 이러한 예시적인 실시예에 따르면, 커플러(183, 184)는 전기적 단락부(electrical short)를 포함할 수 있으며, 따라서 여기원(181)의 출력부는 복조기(182)의 입력부에 직접 연결되고, 프로세서(186) 또는 복조기(182)는 수신된 신호로부터 여기원(181)의 출력을 제거하기 위해 반향 억제 또는 반향 소거 회로, 논리, 또는 코드(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 도 1에서, 커플러(183, 184)는 정사각형으로서 도식적으로 표현된다. 명료함을 위해, 복조기(182)에의 연결이 파선으로 도시된다.

프로세서(186)는 생성된 전기 신호를 처리하여 유체 샘플을 검출하고, 유체 샘플이 존재하는 경우, 분석물을 판정하는데, 예컨대 분석물의 농도 또는 정체를 판정한다. 이러한 판정은 하기에 논의된다. 다양한 실시예에서, 프로세서(186)는 출력 유닛(169)을 사용하여 판정된 분석물의 표시, 또는 다른 상태 정보(예컨대, "스트립이 존재하지 않음" 또는 "샘플이 존재하지 않음")를 전달한다. 출력 유닛(169)은 판정된 분석물의 표시에 대응하는 다양한 가시 또는 가청 표시기를 제공할 수 있다. 예를 들어, 출력 유닛(169)은 발광하거나 깜박이는 발광체, 벨, 소리를 내는 비퍼(beeper) 또는 버저(buzzer), 울리는 혼(horn), 활성화되는 청각- 또는 시각-재생 시스템(예컨대, 팝업 오류 대화 상자를 디스플레이하는 컴퓨터 스크린), 또는 그 표시에 대응하는 정보를 인간-기계 인터페이스(human-machine interface, HMI), 서버, 단말기, 스마트폰, 페이저(pager), 또는 다른 컴퓨팅 또는 통신 장치로 전송하는 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 이들 장치 중 임의의 것은 표시를 전달하도록 작동할 수 있다(예컨대, 광은 분석물의 판정된 농도에 비례하는 조명 수준에 의해 한정될 수 있음).

여전히 도 1을 참조하면, 유체 샘플, 예컨대 체액 샘플 또는 수성 샘플 내의 분석물 농도를 측정하기 위한 전기화학적(전류측정) 방법은, 샘플을 전류 측정에 적합한 임피던스를 갖는 2개의 전극(예컨대, 전극(110, 120))을 구비하는 전기화학 셀 내의 반응 구역(예컨대, 샘플 수용 챔버(130)) 내에 배치하는 단계를 수반한다. 분석물은 전극과(예컨대, 전극(110, 120) 중 하나와) 또는 산화환원 시약과 직접 반응하도록 허용되어, 분석물 농도에 대응하는 양으로 산화성(또는 환원성) 물질을 형성한다. 그때 산화성(또는 환원성) 물질의 양은 전기화학적으로 결정된다. 다양한 태양은 샘플이 반응 구역 내에서 검출되는 시점을 정확하게 결정한다. 이러한 결정은 전기화학적 파형(예컨대, 전압)이 샘플이 적용된 직후에 인가되도록 허용하고, 배양 기간 또는 반응 시간을 정확하게 한정한다. 결과적으로, 분석의 정확도 및 정밀도가 개선된다.

하기에 논의될 바와 같이, 효소가 샘플 수용 챔버(130) 내에 존재하거나 존재하지 않을 수 있다. 존재하는 경우, 효소는 유체 샘플 내의 분석물을 전류, 전위, 또는 전기적으로 측정될 수 있는 다른 양으로 변환시키는 데 도움을 줄 수 있다. 여기 유닛(181)으로부터의 신호의 주파수 및 진폭은 다양한 요인, 예컨대 유체 샘플의 특성, 분석물의 특성, 또는 사용될 전극이 효소에 대해 작동가능하게 배열되는지 여부에 따라 선택될 수 있다.

예시적인 실시예에서, 2개 초과의 전극 쌍이 샘플 수용 챔버(130)에 대해 작동가능하게 배열된다. 도시된 예에서, 전극(150, 155)은 샘플 수용 챔버(130) 내의 유체 샘플과 반응하도록 배열된다. 전극(150, 155)은 각자의 도체 및 핀을 통해, 각각, 검사 스트립 수용 모듈(115) 상의 도체(151, 156)에 연결된다. 도체(151, 156)로부터 의사 부하 교정 회로 블록(dummy load calibration circuit block)(189) 내로 연장되는 화살표에 의해 표현되는 바와 같이, 전극(150, 155)은 여기원(181), 복조기(182), 스위칭 유닛(191), 또는 프로세서(186)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 태양에서, 전극(150, 155)은, 그것들 상에 코팅되거나 달리 그것들에 대해 작동가능하게 배열되는 효소를 갖지 않는다. 예에서, 전극(150, 155)은 Hct 측정에 사용되며, 스위칭 유닛(191)을 통해 여기원(181) 및 복조기(182)에 연결된다.

다양한 버전에서, 우선, 작은 정전류원(constant current source)이 전기화학 진단 스트립의 전극(110, 120)을 가로질러 인가되고, 전극(110, 120) 사이의 전위차가 모니터링된다. 샘플이 검사 스트립(100)의 샘플 수용 챔버(130)에 적용되기 전에, 전극(110, 120) 사이에 건조 간극이 존재한다. 따라서, 무시해도 될 정도의 전류가 흐르고, 전극(110, 120) 사이의 전압차가 증가한다. 샘플이 검사 스트립(100)에 적용되고 간극(샘플 수용 챔버(130))을 충전한 때, 측정된 전압은 급격히 감소하여, 검사 시간이 개시되게 한다. 프로세서(186)는 전압의 감소를 샘플을 나타내는 것으로 인식하고, 선택된 핀(예컨대, 핀(111, 112))에 정전류 전기 신호를 인가하는 것을 자동적으로 중단한다. 프로세서(186)는 이어서 정전압 전기 신호를 선택된 핀에 인가한다. 정전압이 인가되는 동안, 분석물 농도가 계산되도록 허용하기 위해 전류 또는 전하가 시간의 함수로서 측정될 수 있다.

다른 실시예에서, 일단 검사 스트립이 삽입되고 그러한 삽입이 검출되었으면, 바이어스(bias)(예컨대, 400 ㎷)가 전극(110, 120)을 가로질러 인가된다. 전극(110, 120) 사이의 전류가 측정된다. 전류가 선택된 임계치(예컨대, 150 nA)를 초과할 때, 유체 샘플(예컨대, 혈액 샘플)이 검출된다. 샘플이 검출되는 때가 삽입된 검사 스트립에 관한 교정 및 측정을 위한 기준 시간(T=0)으로서 사용된다.

정전압이 인가된 후 사전결정된 시간에 측정되는 전류는, 일단 시스템이 알려진 분석물 농도를 갖는 샘플을 사용하여 교정되었으면, 분석물 농도의 척도이다. 사전결정된 시간의 지속기간은 중요하지 않다. 예를 들어, 사전결정된 시간의 지속기간은, 유체가 혈액이고 검출될 분석물이 포도당일 때, 약 3초 이상일 수 있다. 이러한 지속기간은 일반적으로, 시약을 용해시키고 쉽게 측정가능한 매개체의 양을 감소시키기에 충분한 시간을 제공한다. 모든 것이 동일하고, 샘플이 높은 수준의 헤마토크릿을 포함할 때, 보다 긴 시간이 필요하다. 따라서, 지속기간은 10초 미만일 수 있다. 동일한 사전결정된 시간이 각자의 샘플의 다수의 연속적인 측정을 위해 사용될 수 있다. 추가의 예가 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,193,873호에 주어진다.

다양한 태양에서, 검사 스트립(100)은 대향된 제1 및 제2 면(side)(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 제2 면은 제2 전극(120) 위에 배치된 전기 절연 층을 포함할 수 있다. 제2 전기 절연 층 및 제2 전극(120) 각각은, 제1 전극(110)의 대응하는 영역들을 노출시켜 2개의 전기적으로 연결된 전기 접촉 패드들, 즉 패드(102), 및 연결성을 판정함으로써 검사 스트립(100)을 검출하는 데 유용한 패드를 한정하는 대응하는 제1 및 제2 컷아웃(cutout) 부분을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 제1 및 제2 컷아웃 부분은 검사 스트립(100)의 대향하는 측방향 측부들 상에 배열된다. 검사 스트립(100)의 다른 실시예가 도 5를 참조하여 하기에 기술된다.

전극(110, 120)은 샘플 수용 챔버(130) 위 및 아래에 적층될 수 있다. 다양한 태양에서, 제2 전극(120)은 샌드위치형 포맷(sandwiched format)으로 제1 전극(110)으로부터 전기적으로 절연된다. 하나의 버전에서, 제1 전극(110)은 금(Au)을 포함하고, 전극(120)은 팔라듐(Pd)을 포함한다. 전극, 예컨대 전극(110, 120)은 박막일 수 있다. 다양한 버전에서, 전극은 금, 팔라듐, 탄소, 은, 백금, 산화주석, 이리듐, 인듐, 및 이들의 조합(예컨대, 인듐-도핑된(doped) 산화주석 또는 "ITO")과 같은 재료로부터 형성된 전도성 재료를 포함한다. 전극은 전도성 재료를 스퍼터링, 무전해 도금, 또는 스크린 인쇄 공정에 의해 전기 절연 층 상에 배치함으로써 형성될 수 있다. 예에서, 스퍼터링된 금 전극(110)이 검사 스트립(100)의 하나의 면 위에 배치되고, 스퍼터링된 팔라듐 전극(120)이 나머지 면 위에 배치된다. 전극(110, 120)을 분리하기 위해 전기 절연 층으로서 채용될 수 있는 적합한 재료는, 예를 들어 플라스틱(예컨대, PET, PETG, 폴리이미드, 폴리카르보네이트, 폴리스티렌), 규소, 세라믹, 유리, 및 이들의 조합, 예컨대 7 밀(mil) 두께의 폴리에스테르를 포함한다. 다양한 예시적인 검사 스트립 및 측정 방법의 상세 사항이 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 출원 공개 제2007/0074977호에 제공된다.

다양한 태양에서, 샘플 수용 챔버(130)는 작은 체적의 샘플을 분석하도록 구성된다. 예를 들어, 샘플 수용 챔버(130)는 약 0.1 마이크로리터 내지 약 5 마이크로리터, 또는 0.2 내지 약 3 마이크로리터, 또는 약 0.3 마이크로리터 내지 약 1 마이크로리터의 범위의 체적을 가질 수 있다. 작은 샘플 체적을 수용하기 위해, 전극(110, 120)은 근접 이격될 수 있다. 예를 들어, 스페이서(spacer)(도시되지 않음)가 제2 전극(120)과 제1 전극(110) 사이의 거리를 한정하는 경우, 스페이서의 높이는 약 1 마이크로미터 내지 약 500 마이크로미터, 또는 약 10 마이크로미터 내지 약 400 마이크로미터, 또는 약 40 마이크로미터 내지 약 200 마이크로미터의 범위 내에 있을 수 있다. 예시적인 검사 스트립에 관한 더 많은 상세 사항이 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제8,163,162호에 주어진다.

시약 층(도시되지 않음)이 슬롯 코팅(slot coating), 관의 단부로부터 액체를 분배함에 의한 코팅, 잉크 젯팅(ink jetting), 및 스크린 인쇄와 같은 공정을 사용하여 샘플 수용 챔버(130) 내에 배치될 수 있다. 그러한 공정이, 예를 들어 다음의 미국 특허 제6,749,887호; 제6,689,411호; 제6,676,995호; 및 제6,830,934호에 기술되며, 이들 각각은 본 명세서에 참고로 포함된다. 다양한 태양에서, 시약 층은 전극(예컨대, 전극(120)) 상에 침착되며, 적어도 매개체 및 효소를 포함한다. 매개체는, 산화성 물질 또는 환원성 물질로 지칭될 수 있는 2가지 산화환원 상태들 중 어느 하나일 수 있다. 적합한 매개체의 예는 페리시안화물, 페로센, 페로센 유도체, 오스뮴 바이피리딜 착물, 및 퀴논 유도체를 포함한다. 적합한 효소의 예는 포도당 산화효소, 피롤로퀴놀린 퀴논 보조 인자를 기반으로 하는 포도당 탈수소효소(GDH), 및 니코틴아미드 아데닌 다이뉴클레오티드 보조 인자를 기반으로 하는 GDH를 포함한다. 시약 층을 위한 하나의 예시적인 시약 제형이 발명의 명칭이 "살균 및 교정된 바이오센서-기반 의료 장치를 제조하기 위한 방법(Method for Manufacturing a Sterilized and Calibrated Biosensor-Based Medical Device)"이고 미국 특허 출원 공개 제2004/0120848호로 공개된, 미국 출원 제10/242,951호에 기술되며, 이 미국 출원은 이에 의해 전체적으로 참고로 포함된다.

예에서, 전극(120)은 Pd 코팅을 폴리에스테르 베이스 상에 스퍼터링함으로써 형성된 작동 전극(working electrode)이다. 건조 시약 층이 사용되며, 본 명세서에 기술된 바와 같이, 완충제, 매개체, 및 효소를 포함한다. 전극(110, 120) 사이의 스페이서가 전기화학 셀(샘플 수용 챔버(130))을 한정하는 컷아웃 영역을 갖는다. 스페이서는 약 200 μm 미만의 두께일 수 있다. 전극(110)은 Au 코팅을 폴리에스테르 베이스 상에 스퍼터링함으로써 형성된 기준 전극(reference electrode)이다. 이러한 예에서, 포도당 산화효소/페리시안화물 시스템이 하기의 반응을 통해 포도당 농도를 판정하는 데 사용된다:

[반응 1]

포도당 + 포도당 산화효소→글루콘산 + 환원된 포도당 산화효소

[반응 2]

환원된 포도당 산화효소 +2 페리시안화물 → 포도당 산화효소 + 2 페로시안화물.

페리시안화물 ([Fe(CN)₆]^3-)은, 환원된 포도당 산화효소를 그것의 촉매적 상태로 되돌리는 매개체이다. 효소 촉매인 포도당 산화효소는 과량의 매개체가 존재하는 한 포도당을 계속 산화시킬 것이다. 페로시안화물 ([Fe(CN)₆]^4-)은 전체 반응의 생성물이다. 이상적으로는, 초기에는 페로시안화물이 존재하지 않지만, 실제로는, 종종 소량이 존재한다. 반응이 완료된 후에, (전기화학적으로 측정된) 페로시안화물의 농도는 포도당의 초기 농도를 나타낸다. 전체 반응은 반응 1과 반응 2의 합이다.

[반응 3]

포도당 + 2 페리시안화물 →글루콘산 + 2 페로시안화물

"포도당"은 구체적으로 β-D-포도당을 지칭한다. 이러한 시스템의 상세 사항이 PCT 출원 WO 97/18465호 및 미국 특허 제6,444,115호에 기술되며, 이들 각각은 본 명세서에 참고로 포함된다.

예에서, 분석 검사 측정기(180)는 검사 스트립(100) 상의 한 방울의 혈액의 포도당 수준 및 다른 특성을 측정한다. 이러한 다른 특성들 중 하나는 헤마토크릿일 수 있다. HCT와 포도당의 측정이 혼동되며, 따라서 HCT를 측정하는 것이 포도당을 보다 정확하게 판정하는 것을 허용한다. 검사 스트립(100)은 한 방울의 혈액을 유지하는 샘플 수용 챔버(130), 분석 검사 측정기(180) 내의 커넥터 핀(111, 112)에 연결되기 위한 패드(101, 102), 및 패드(101, 102)와 샘플 수용 챔버(130) 사이에서 신호를 전달하는 전극(110, 120)을 포함한다. 일부 태양에서, 검사 스트립(100)은 포도당이 아닌 HCT를 측정하는 데 사용되는 적어도 하나의 전극, 및 HCT가 아닌 포도당을 측정하는 데 사용되는 적어도 하나의 전극을 포함한다(또는 마찬가지로 분석물들의 다른 쌍에 대해). 다른 태양에서, 전극(110, 120)은 각자의 분석물에 대한 연속적인 전기 신호를 사용하여, 또는 전기 신호로서, 그 전기 신호에 대응하는 측정된 데이터로부터 포도당 및 HCT 둘 모두를 판정하는 것을 허용하는, 상기 전기 신호를 사용하여, HCT 및 포도당 둘 모두를 측정하는 데 사용된다.

혈액 임피던스의 저항 성분이 수십 KΩ의 범위 내에 있을 때, 분석 검사 측정기(180) 내의, 검사 스트립 수용 모듈(115) 내의, 검사 스트립(100) 내의, 그리고 여기원(181)과 복조기(182) 사이의 측정 경로의 임의의 다른 구성요소 내의 인쇄 회로 기판 상의 대략 몇분의 1 pF의 기생 용량이 분석물(혈당)이 판정될 수 있는 정확도 및 반복가능성에 영향을 미칠 수 있다. 기생 용량의 영향은 여기원(181)으로부터의 측정 신호의 주파수가 증가함에 따라 심각도가 증가할 수 있다.

예컨대 이들 영향을 보상하기 위해, 분석 검사 측정기(180)는 의사 부하 교정 회로 블록(189)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 의사 부하 교정 회로 블록(189)은 검사 스트립 수용 모듈(115)에 전기적으로 연결되며, 의사 부하(190), 예컨대 저항기 또는 정밀 저항기(예컨대, 22 KΩ, 0.1%)를 포함한다. 의사 부하(190)는 선택된 전기적 특성, 예컨대 임피던스를 갖는다. 도시된 예시적인 의사 부하 교정 회로 블록(189)은 또한 스위칭 유닛(191), 커플러(183, 184), 여기원(181), 복조기(182), 및 프로세서(186)를 포함한다. 상기에 논의된 바와 같이, 여기원(181)은 적어도 하나의 전기 신호를 선택적으로 제공하도록 구성된다. 복조기(182)는 하나 이상의 복조된 신호(들)를 생성하도록 구성되고, 프로세서(186)는 복조기(182)로부터 하나 이상의 복조된 신호(들)를 수신하도록 연결된다. 복조된 신호(들)는 여기원(181)으로부터의 전기 신호(들)에, 그리고 여기원(181)과 복조기(182) 사이에 연결되는 장치(들)의 전기적 특성에 대응한다. 이러한 방식으로, 의사 부하 회로 블록(189)은 의사 크기 보정치(dummy magnitude correction) 및 의사 위상 보정치(dummy phase correction)를 제공하도록 구성되고, 메모리 블록(149)은, 예컨대 프로세서(186)에 의한 나중의 사용을 위해, 의사 크기 보정치 및 의사 위상 보정치를 저장하도록 구성된다.

스위칭 유닛(191)이 의사 부하(190) 또는 검사 스트립 수용 모듈(115)의 제1 및 제2 전기 핀(111, 112)을 통해 여기원(181)을 복조기(182)에 선택적으로 전기적으로 연결하도록 구성된다. 도시된 예에서, 스위칭 유닛(191)은 2개의 전기 제어식 단극 쌍투 스위치(single-pole double-throw switch)를 포함한다. 이들 스위치 중 하나는 여기원(181)을, (a) 의사 부하(190)의 제1 단자 또는 (b) 검사 스트립 수용 모듈(115)의 전기 커넥터 핀(112)(또는 핀(111)) 중 하나에 선택적으로 연결한다. 스위치들 중 다른 것은 복조기(182)의 입력부를, (a) 의사 부하(190)의 제2 단자 또는 (b) 검사 스트립 수용 모듈(115)의 전기 커넥터 핀(111)(또는 핀(112)) 중 하나에 선택적으로 연결한다. 다른 구성의 스위치, 예컨대 단일의 쌍극 쌍투, 또는 광전자 스위치 또는 리드 릴레이가 사용될 수 있다. 프로세서(186)는 스위칭 유닛(191)을 전기적으로, 광학적으로, 자기적으로, 또는 다른 방식으로 제어할 수 있다.

메모리 블록(149) 내의 저장 장치(140)가, 하기에 논의되는 바와 같이, 프로세서(186)에 의해 제공되는 데이터를 저장한다. 저장 장치(140)는, 예컨대 레지스터, 메모리, 지연선(delay line), 버퍼(buffer), 플립-플롭(flip-flop), 래치(latch), 디스크, 플래시 메모리 장치, 또는 도 7의 저장 서브시스템(540)에 관하여 하기에 기술되는 다른 장치를 포함할 수 있다.

프로세서(186)는, 동시에, 스위칭 유닛(191)이 의사 부하(190)를 통해 연결하게 하고, 여기원(181)이 DC 신호(예컨대, 접지 또는 다른 0 V 기준, 또는 선택된 바이어스)를 제공하게 하고, 복조기(182)로부터의 복조된 신호(들)의 제1 각자의 값(들)을 기록하도록 구성된다. 프로세서(186)는 이어서 제1 각자의 값(들)을 사용하여 복조기(182)의 바이어스를 결정하고, 결정된 바이어스를 메모리 블록(149) 내에, 예컨대 저장 장치(140) 내에 저장한다. 예를 들어, 복조기(182)는 트랜스임피던스 증폭기(transimpedance amplifier) 및 동기 복조기를 포함할 수 있다. DC 신호를 의사 부하(190)를 통해 인가하는 것은 입력의 시변(time-varying) 성분을 제거하며, 따라서 임의의 잔여 신호가 복조기(182)의 바이어스를 나타낸다. 이들 값을 저장하는 것은 각각의 언급된 바이어스를 보정하는 것을 허용한다. 이는 하기에 도 4a의 단계(320)를 참조하여 추가로 논의된다.

프로세서(186)는 또한, 동시에, 스위칭 유닛(191)이 의사 부하(190)를 통해 연결하게 하고, 여기원(181)이 AC 신호 및 DC 신호 둘 모두를 동시에 제공하게 하고, 복조기(182)로부터의 복조된 신호(들)의 제2 각자의 값(들)을 기록하도록 구성된다. 각자의 제2 값(들) 및 복조기의 결정된 바이어스로부터, 프로세서(186)는 의사 크기 보정치 및 의사 위상 보정치(예컨대, 분석 검사 측정기(180)의 위상 및 이득 수정자(modifier))를 결정한다. 프로세서(186)는 이어서 결정된 의사 크기 보정치 및 결정된 의사 위상 보정치를 메모리 블록(149) 내에, 예컨대 저장 장치(140) 내에 저장한다. 예를 들어, 혈액 샘플의 AC 어드미턴스(admittance)가 그 샘플 내의 헤마토크릿(HCT)에 비례하며, 따라서 AC 입력을 인가하는 것은 검사 조건에 사용되는 AC 신호를 모사한다. 복조기(182)로부터의 생성된 실수 신호(real signal) 및 허수 신호(imaginary signal)가, 위에서 결정된 그리고 메모리 블록(149) 내에, 예컨대 저장 장치(140) 내에 저장된 오프셋 값을 차감함으로써 보정된다. 보정된 신호 및 의사 부하(190)의 알려진 크기 및 위상 특성을 사용하여, 이득 계수 및 위상 오프셋이 계산되고 저장된다.

프로세서(186)는 또한, 상기에 논의된 바와 같이, 검사 스트립 수용 모듈(115) 내에의 검사 스트립(100)의 삽입을 검출하도록 구성된다. 프로세서(186)는 삽입을 언제든지, 예컨대 DC 신호를 의사 부하를 통해 인가하기 전에 검출할 수 있다. 프로세서(186)는 삽입을 검출하고, 이어서, 동시에, 스위칭 유닛(191)이 제1 및 제2 전기 핀(111, 112)을 통해 연결하게 하고, 여기원(181)이 AC 신호 및 DC 신호(이전에 인가된 신호와 동일하거나 상이함) 둘 모두를 동시에 제공하게 하고, 복조된 신호(들)의 제3 각자의 값(들)을 기록하도록 구성된다. 프로세서(186)는 이어서 제3 각자의 값(들), (메모리 블록(149) 내에, 예컨대 저장 장치(140) 내에 저장된) 결정된 의사 크기 보정치 및 결정된 의사 위상 보정치, 및 (메모리 블록(149) 내에, 예컨대 저장 장치(140) 내에 또한 저장된) 복조기(182)의 결정된 바이어스를 사용하여, 검사 스트립(100)이 삽입된 분석 검사 측정기(180)의 위상 및 이득 수정자를 결정한다. 프로세서(186)는 이어서 검사 스트립(100)이 삽입된 분석 검사 측정기(180)의 결정된 위상 및 이득 수정자를 메모리 블록(149) 내에, 예컨대 저장 장치(140) 내에 저장한다.

그 결과, 분석 검사 측정기(180) 및 검사 스트립(100) 내의 구성요소의 전기적 영향을 보상하는 데 유용한 교정 값이 메모리 블록(149) 내에, 예컨대 저장 장치(140) 내에 저장되며, 원하는 바에 따라 회수될 수 있다. 다양한 실시예에서, 프로세서(186)는 또한 검사 스트립(100)이 검출된 후에 (핀(111, 112)을 통해 연결하기 위한 세트 스위칭 유닛(191)을 갖는) 제1 및 제2 전기 커넥터 핀(111, 112)을 가로질러 선택된 전기 신호를 인가하도록 구성된다. 프로세서(186)는 동시에 복조된 신호(들)의 제4 각자의 값(들)을 기록한다. 프로세서(186)는 이어서 검사 스트립(100)을 갖춘 분석 검사 측정기(180)의 결정된 위상 및 이득 수정자, 결정된 의사 크기 보정치 및 결정된 의사 위상 보정치, 및 복조기(182)의 결정된 바이어스를 사용하여, 제4 각자의 값(들)에 대응하는 하나 이상의 보정된 값(들)을 결정한다. 프로세서(186)는 메모리 블록(149)으로부터, 예컨대 저장 장치(140)로부터 이들 값을 회수한다. 프로세서(186)는 또한 결정된 보정된 값(들)을 처리하여 유체 샘플의 존재를 검출하고, 유체 샘플이 존재하는 경우, 분석물을 판정하도록 구성된다.

도 2는 다양한 태양에 따른, 여기원(181) 및 복조기(182)를 비롯한, 의사 부하 교정 회로 블록(189)의 구성요소의 개략도를 도시한다. 명료함을 위해, 이 예에서, 여기원(181) 및 복조기(182)는 각각 스위칭 유닛(191) 내의 단지 하나의 스위치에만 연결되는 것으로 도시되며, 따라서 도 1의 커플러(183, 184)는 요구되지 않는다. 또한 명료함을 위해, 제어 및 데이터 신호를 전달하는 전기적 연결이 파선에 의해 도시되며; 전압 또는 전류 신호를 전달하는 전기적 연결이 실선에 의해 도시된다. 이러한 논의 전반에 걸쳐, 임의의 버퍼가 또한 원하는 이득을 갖는, 반전(inverting) 또는 그렇지 않은, 증폭기일 수 있다. 신호를 조절하기 위해 버퍼와 함께 또는 그것 대신에 필터(예컨대, 저역 통과 버터워스(Butterworth) 필터)가 또한 사용될 수 있다. 2개의 정렬된 스위치 중 하나를 가리키는 제어 화살표는 단일의 또는 각자의 제어 신호를 이용한 이들 스위치 둘 모두(예컨대, 스위치(220, 222) 및 스위치(260, 265))의 프로세서(186)에 의한 제어를 나타낸다.

여기원(181)은 전압 신호(예컨대, AC 또는 DC)를 제공하도록 구성된다. 이 예에서, 여기원(181)은 DC 공급 장치(210) 및 AC 공급 장치(212)를 포함한다. DC 및 AC 공급 장치(210, 212)는 각자의 스위치(220, 222)를 통해 가산기(adder)(230), 예컨대 연산-증폭기 전압 가산기(op-amp voltage adder)에 연결된다. 가산기(230)의 출력은 버퍼(240)에 제공되며, 이 버퍼는 생성된 전압을 버퍼링하고 버퍼링된 전압을 커플러(183)에, 그리고 후속적으로 스위칭 유닛(191) 내의 스위치로 보낸다. 테이블-구동 또는 함수-구동 임의-함수 또는 임의-파형 발생기(아날로그 또는 디지털); 각각, DC 및 AC 공급 장치(210, 212)로부터의 전압을 0 이상의 선택된 가중치만큼 증배시키기 위한, 스위치(220, 222)를 대신하는 증배기; 또는 DC 및 AC 공급 장치(210, 212)의 선택적인 활성화 또는 진폭 변조를 비롯한, 전압 신호를 제공하는 다른 방식이 사용될 수 있다.

이 실시예에 따르면, 복조기(182)는 전류(들)를 측정하고 대응하는 전압(들)을 제공하기 위해 트랜스임피던스 증폭기(214)를 포함한다. 이 예에서, 트랜스임피던스 증폭기(214)는 전자공학 분야에 잘 알려진 트랜스임피던스 증폭기 구성으로 배선된 연산-증폭기(250) 및 저항기(251)를 포함한다. 명료함을 위해, 제2 연산-증폭기 입력부가 도시되지 않으며; 그것은 예컨대 기준 전압에 연결되거나, 트랜스임피던스 증폭기의 구성을 위한 전자공학 분야에 알려진 다른 방식으로 배선될 수 있다. 트랜스임피던스 증폭기로부터의 전압(들)은, 선택적으로 버퍼(252)를 통해, 복조 블록(216)에 제공된다.

복조기(182) 내의 복조 블록(216), 예컨대 동기 복조 블록 또는 다른 적절한 유형의 복조 블록은 그 전압(들)을 사용하여 복조된 신호(들)를 제공한다. 다양한 태양에서, 복조 블록(216)은 프로세서(186)로부터의 각자의 제어 신호에 의해 구동되는 2개의 믹서 유닛(217, 218)을 포함한다. 믹서 유닛(217, 218) 각각은 각자의 스위치(260, 265); 저역 통과 또는 다른 필터의 일부일 수 있는 각자의 필터 커패시터(261, 266); 및 각자의 믹서 유닛(217, 218)의 출력을 제공하기 위한 각자의 버퍼(270, 275)를 포함할 수 있다. 믹서 유닛(217, 218)은 주기 신호들을 혼합하고 주파수 영역에서 작동할 수 있다. 다양한 태양에 따른 동기 복조의 추가의 상세 사항이 도 6을 참조하여 하기에 논의된다.

다양한 태양에서, 스위치(260, 265)는 그것들의 제어 신호를 버퍼(252)로부터의 입력 신호로 증배시키는 아날로그 스위치이다. 예시적인 실시예에서, 각각의 제어 신호는 사각파(square wave)이다. 다양한 태양에서, 스위치(260, 265)는 버퍼(252)에 연결되지 않은 그것들의 입력부들 중 하나에 다시 공급되는 그것들 각자의 출력을 갖는다. 이는 스위치(260, 265)의 출력에서 잡음을 감소시킨다.

전자 공학 분야에 알려진 다른 믹서 유닛 또는 복조기가 또한 사용될 수 있다. 아날로그-디지털 변환기(280, 285)("ADC")가 버퍼(270, 275)로부터의 아날로그 전압을 프로세서(186)를 위한 N-비트 디지털 신호(예컨대, 8-, 10-, 12-, 16-, 또는 32-비트)로 변환하는 데 사용될 수 있거나, 프로세서(186)가 아날로그 입력을 수신하고 그것을 내부 ADC(도시되지 않음)를 사용하여 아날로그 영역에서 또는 디지털 영역에서 처리할 수 있다.

다양한 태양에서, 프로세서(186)는 각자의 제어 신호를 스위치(260, 265)에 제공한다. 각자의 제어 신호는 서로 위상이 90° 상이하다. 이러한 방식으로, 0° 위상으로 지정된 제어 신호가 실수 바이어스 성분(real bias component)을 제공할 수 있고, 다른 제어 신호가 상기에 논의된 허수 바이어스 성분(imaginary bias component)을 제공할 수 있다. 구체적으로, 이들 태양에서, 복조된 신호(들)는 실수 성분 신호 및 허수 성분 신호를 포함한다. 예에서, 스위치(260)는 실수 성분 신호를 제공하도록 0° 위상 제어 신호에 의해 제어된다. 스위치(265)는 허수 성분 신호를 제공하도록 90° 위상 제어 신호에 의해 제어된다.

그 결과, 복조기(182)의 결정된 바이어스는 실수 바이어스 성분 및 허수 바이어스 성분을 포함한다. 이들 성분은, 도 4a의 바이어스(318)에 관하여 하기에 추가로 기술되는 바와 같이, 여기원(181)이 DC 신호를 제공하고 있을 때 실수 성분 신호 및 허수 성분 신호에 각각 대응한다. 프로세서(186)는 실수 바이어스 성분 및 허수 바이어스 성분을 복조기(182)로부터의 복조된 신호(들)의 제2, 제3, 및 제4 각자의 값(들)의, 각각, 실수 성분(들) 및 허수 성분(들)과 (가산하거나 감산함으로써) 가법적으로 조합(additively combine)하도록 구성된다. 그 결과, 복조기 바이어스가 각자의 값(들)으로부터 실질적으로 제거되어, 유리하게도 개선된 측정 정확도를 제공한다.

이들 태양 중 몇몇에서, 여기원(181)은 AC 공급 장치(212)로부터 제1 AC 신호를 제공한다. 도 1의 분석 검사 측정기(180)는 위상 지연 유닛(phase delay unit)(290)을 추가로 포함한다. 위상 지연 유닛(290)은 프로세서(186) 내에 포함되거나 그렇지 않을 수 있다. 위상 지연 유닛(290)은 위상이 제1 AC 신호보다 90° 늦은 지연 신호(lagged signal)를 제공한다. (위상 지연 유닛(290)은 또한 위상이 제1 AC 신호보다 90° 빠른 신호를 제공할 수 있다.) 복조기(182) 내의 2개의 믹서 유닛(217, 218)은, 각각, 제1 AC 신호(또는 그것과 위상이 동일한 신호) 및 지연 신호에 의해 제어된다. 따라서, 믹서 유닛(217, 218)은, 각각, 실수 성분 신호 및 허수 성분 신호를 제공하도록 작동한다.

도 3은 분석 검사 스트립과 함께 사용하기 위한 분석 검사 측정기를 교정하기 위한 예시적인 방법을 예시하는 흐름도를 도시한다. 단계(302)에서, 분석 검사 측정기의 의사 크기 보정치 및 의사 위상 보정치가, 분석 검사 측정기의 의사 부하 교정 회로 블록을 사용하여 결정된다. 단계(304)에서, 결정된 의사 크기 보정치 및 의사 위상 보정치가 분석 검사 측정기의 메모리 블록(예컨대, 도 1의 메모리 블록(140)) 내에 저장된다. 단계(306)에서, 분석물이, 저장된 의사 크기 보정치 및 저장된 의사 위상 보정치를 사용하여 판정된다.

다양한 태양에서, 본 방법은 분석물 판정 단계(306) 전에 단계(307, 308, 309)를 수행하는 단계를 추가로 포함한다. 단계(307, 308, 309)는, 예컨대 단계(304) 후에, 또는 단계(302) 후에, 또는 단계(302) 또는 단계(304) 전에 수행될 수 있고, 단계(302 내지 304 및 307 내지 309)의 실행은 인터리빙(interleaving)될 수 있다.

단계(307)에서, 휴대용 분석 검사 측정기의 검사 스트립 수용 모듈 내에의 제1 분석 검사 스트립의 삽입이 검출된다. 이는 상기에 기술된 바와 같을 수 있는데, 예컨대 센서를 사용하여 전기적 특성을 검출하는 단계, 또는 사용자 입력을 수신하는 단계일 수 있다.

후속 단계(308)에서, 제1 분석 검사 스트립이 삽입된 휴대용 분석 검사 측정기의 위상 및 이득 수정자가 결정된다. 이러한 수정자는 이어서, 예컨대 도 1의 메모리 블록(149) 내에 저장된다. 이러한 단계의 다양한 태양이 수정자(343)에 관하여 하기에 논의된다.

후속 단계(309)에서, 검사 스트립 수용 모듈 내에의 제2 분석 검사 스트립의 삽입이 검출된다. 단계(309)는 제1 분석 검사 스트립의 제거를 검출하는 단계를 포함하거나 그렇지 않을 수 있다.

단계(307, 308, 309)를 사용하는 다양한 태양에서, 분석물 판정 단계(306)는 제1 분석 검사 스트립이 삽입된 휴대용 분석 검사 측정기의 저장된 위상 및 이득 수정자를 사용하여 분석물을 판정하는 단계를 추가로 포함한다.

예에서, 단계(302, 304, 307, 308)는 분석물 검사 측정기가 제조될 때 공장에서 수행된다. 전형적인 또는 대표적인 검사 스트립이 삽입되고 단계(307)에서 검출된다. 생성된 값(의사 크기 보정치, 의사 위상 보정치, 및 위상 및 이득 수정자)은, 예컨대 메모리 블록(149) 내에 저장된다. 단계(309, 306)는 현장에서, 즉 사용자가 측정기를 구비하고 분석물을 판정하기를 원할 때 수행된다. 사용자는 검사 스트립을 분석 검사 측정기 내에 삽입하고, 그러한 검사 스트립이 단계(309)에서 검출된다. 이어서 검사 스트립 상의 유체 샘플 내의 분석물이, 공장에서 저장된 값을 사용하여 단계(306)에서 판정된다. 이는 유리하게도 분석 검사 측정기가 각각의 검사 스트립에 대해 단계(302, 308)를 수행하는 데 시간을 들이는 것을 필요로 함이 없이 분석물의 보다 정확한 판정을 제공한다.

다양한 태양에서, 단계(302, 304)가 공장에서 수행되거나; 단계(302, 304, 307, 308)가 공장에서 수행되거나; 단계(302, 304)가 현장에서 수행되거나; 단계(302, 304, 307, 308)가 현장에서 수행된다. 단계(302, 304, 307, 308)가 공장에서 수행될 수 있고, 이어서 측정이 공장 교정 파라미터로부터 벗어났는지를 결정하기 위해 스트립이 삽입될 때마다 현장에서 (예컨대, 단계(302, 304)의, 또는 단계(308)의, 또는 도 4a의 단계(320, 330 또는 340) 중 임의의 단계의) 반복 측정 점검이 수행될 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 유체 샘플 내의 분석물을 판정하기 위한 예시적인 방법을 예시하는 흐름도를 도시한다. 단계들 중 몇몇에 의해 생성되는 데이터 및 대응하는 데이터 흐름(파선 화살표)이 또한 도시된다. 이러한 단계들은, 달리 명시될 때 또는 앞선 단계로부터의 데이터가 나중의 단계에서 사용될 때를 제외하고는, 임의의 순서로 수행될 수 있다. 이러한 예시적인 방법의 목적을 위해, 처리는 단계(310)에서 시작한다. 설명의 명료함을 위해, 여기에서, 이러한 예시적인 방법의 단계를 수행하거나 그것에 관여할 수 있는, 도 1 및 도 2에 도시된 다양한 구성요소를 참조한다. 그러나, 다른 구성요소가 사용될 수 있는데; 즉, 이러한 예시적인 방법이 확인된 구성요소에 의해 수행되는 것으로 제한되지 않는 것에 유의하여야 한다. 수평 점선 및 점선-화살표 라벨에 의해 도식적으로 표현된 바와 같이, 예시적인 실시예에서, 단계(310, 315, 320, 335, 330)는 도 3의 단계(302)의 일부이고; 단계(335, 340, 342, 345, 350, 354, 355)는 단계(306)의 일부이다.

단계(310)에서, 분석 검사 스트립이 수용된다. 검사 스트립(100) 상에 노출된 제1 및 제2 전기 접촉 패드(101, 102)가, 각각, 검사 스트립 수용 모듈(115)의 제1 및 제2 전기 커넥터 핀(111, 112)과 전기적으로 접촉하도록, 검사 스트립(100)이 분석 검사 측정기(180)의 검사 스트립 수용 모듈(115) 내로의 그것의 삽입 시에 수용된다. 검사 스트립(100)은 유체 샘플을 수용하도록 구성된 샘플 수용 챔버(130)를 포함한다. 샘플 수용 챔버(130)는 제1 및 제2 전기 접촉 패드(101, 102) 사이에 전기적으로 연결된다. 예에서, 단계(315)가 그 다음이다. 다른 예에서, 이 단계는 수행되지 않으며; 대신에, 단계(342)(하기에 논의됨)가 단계(335) 전에 수행된다. 또 다른 예에서, 처리가 단계(315)에서 시작하고, 단계(310)가 단계(335) 전에 수행된다.

단계(315)에서, 분석 검사 측정기(180)의 전자장치 모듈(예컨대, 여기원(181))을 사용하여, DC 신호가, 의사 부하를 통해, 복조된 신호(들)를 생성하는 복조기(182)에 인가된다. 복조된 신호(들)는 실수 성분 신호 및 허수 성분 신호를 포함할 수 있다. 여기서 그리고 본 명세서 전반에 걸쳐, DC 신호는 리플(ripple) 및 잡음을 가질 수 있으며; 임의의 DC 신호가 완벽하게 그리고 정확하게 하나의 전압에 있어서, 시간에 따라 변하지 않을 것이 요구되지 않는다. DC 신호의 인가와 동시에, 복조된 신호(들)의 제1 각자의 값(들)이 기록된다. 기록은 전자장치 모듈, 분석 검사 측정기(180)의 프로세서(186), 또는 분석 검사 측정기(180) 내의 다른 장치에 의해 수행될 수 있다. 단계(320)가 그 다음이다.

단계(320)에서, 분석 검사 측정기(180)의 프로세서를 사용하여, 복조기의 바이어스(318)가 제1 각자의 값(들)을 사용해서 자동적으로 결정된다. 이러한 처리는 하나의 처리 자원 또는 다수의 처리 자원에 의해 수행될 수 있고; 처리 자원은 하드웨어 장치, 펌웨어, 또는 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어 프로그램을 포함할 수 있다. 예에서, 검사 측정기는 디지털 신호 프로세서 또는 다른 처리 칩(예컨대, 프로세서(186))을 포함한다. 다양한 버전에서, 단계(320)는 실수 성분 신호에 대응하는 기록된 제1 값(즉, 기록된 제1 각자의 값(들) 중 하나)을 실수 바이어스 값으로서, 그리고 허수 성분 신호에 대응하는 기록된 제1 값을 허수 바이어스 값으로서 저장하는 단계를 추가로 포함한다. 복조기(182)의 결정된 바이어스(318)는 이에 따라 제1 바이어스 값 및 제2 바이어스 값을 포함한다. 단계(325)가 그 다음이다.

예시적인 태양에서, 복조기(182)는 스위칭 유닛(191)을 거쳐 통과되는 신호에 AC-결합되는 적어도 하나의 연산 증폭기(op amp)를 포함한다. 그 결과, 실질적으로 DC 성분이 측정되지 않는다. 연산 증폭기는 기준 전압에 의해 바이어싱되며 이에 따라 dc 오프셋으로, 또는 달리 작동할 수 있다. 실질적으로 DC 성분이 측정되지 않고, DC 신호가 AC 성분을 실질적으로 갖지 않기 때문에, 제1 각자의 값(들)은, 실질적으로, 복조기 내의 측정 회로의 오프셋에 대응하고 DC 신호의 특성에 대응하지 않는다. 바이어스(318)를 측정하는 것은 이에 따라 유리하게도, 그렇지 않으면 분석물의 측정에 있어서의 오류로서 이월될 수 있는 복조기(182)에서의 오프셋을 보정하는 것을 허용한다.

단계(325)에서, 전자장치 모듈을 사용하여, DC 신호 및 AC 신호가 의사 부하(190)를 통해 복조기(182)에 동시에 인가된다. 여기서 그리고 본 명세서 전반에 걸쳐, AC 신호는 사인파이거나 그렇지 않을 수 있다. 예를 들어, AC 신호는 사각파, 또는 저역 통과 필터링 사각파에 의해 형성되는 사인파에 가까운 것일 수 있다. 신호의 인가와 동시에, 복조된 신호(들)의 제2 각자의 값(들)이 기록된다. 단계(330)가 그 다음이다.

단계(330)에서, 프로세서(186)를 사용하여, 의사 보정치(333)가, 각자의 제2 값(들) 및 복조기(182)의 결정된 바이어스(318)를 사용하여 자동적으로 결정된다. 의사 보정치(333)는 의사 위상 보정치 및 의사 크기 보정치를 포함한다. 예를 들어, 제2 값(들)이 복조기(182)의 결정된 바이어스(318)에 따라 조절될 수 있고, 분석 검사 측정기의 의사 보정치(333)가 조절된 제2 값(들)을 사용하여 결정될 수 있다. 실수 및 허수 성분을 사용하는 태양에서, 단계(330)는 의사 보정치(333)를 결정하기 전에 바이어스(318)로부터의 실수 및 허수 바이어스 값을 제2 값(들)과 가법적으로 조합하는 단계를 포함할 수 있다. 의사 보정치(333)는 분석 검사 측정기(180)의 위상 및 이득 수정자를 포함할 수 있다. 단계(335)가 그 다음이다.

단계(335)에서, 수용 단계(310) 후에(또는, 다양한 태양에서, 하기에 논의되는 검출 단계(342) 후에), 전자장치 모듈을 사용하여, DC 신호 및 AC 신호가 제1 및 제2 전기 핀을 통해 복조기(182)에 동시에 인가된다. 전기 핀(111, 112)을 통해 측정된 바와 같은 복조된 신호(들)의 제3 각자의 값(들)이 동시에 기록된다. 단계(340)가 그 다음이다.

단계(340)에서, 프로세서(186)를 사용하여, 검사 스트립(100)이 삽입된 분석 검사 측정기(180)의 위상 및 이득 수정자(343)가 제3 각자의 값(들), 분석 검사 측정기(180)의 결정된 의사 보정치(333), 및 복조기(182)의 결정된 바이어스(318)를 사용하여 자동적으로 결정된다. 다양한 실시예에서, 단계(340)는 DC 신호 및 AC 신호를 제1 전기 핀(111)으로 보내도록 그리고 제2 전기 핀(112)을 복조기(182)의 입력부에 연결하도록 스위칭 유닛(191)을 자동적으로 작동시키는 단계를 포함한다. 실수 및 허수 성분을 사용하는 태양에서, 단계(340)는 수정자(343)를 결정하기 전에 바이어스(318)로부터의 실수 및 허수 바이어스 값을 제3 값(들)과 가법적으로 조합하는 단계를 포함할 수 있다. 단계(340)는 또한 수정자(343)를 결정하기 전에 결정된 의사 보정치(333)에 따라 제3 값(들)을 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 단계(345) 또는, 다양한 실시예에서, 단계(341) 또는 단계(342)가 그 다음이다. 예에서, 단계(315, 320, 325, 330, 335, 340, 345, 350)가 그러한 순서로 수행된다. 다른 예에서, 단계(315, 320, 325, 330, 342, 335, 340, 345, 350)가 그러한 순서로 수행된다.

단계(342)에서, 검사 스트립(100)의 삽입이 자동적으로 검출된다. 이러한 검출에 응답하여, 선택된 전기 신호가 단계(345)에서 인가된다. 다양한 태양에서, 검사 스트립(100)이 수용되고(단계(310)) 검사 스트립(100)의 삽입이 검출되기(이러한 단계(342)) 전에 단계(315, 320, 325, 330)가 수행된다. 이들 태양에서, 바이어스(318) 및 의사 보정치(333)는 검사 스트립(100)이 삽입되기 전에 결정될 수 있고, 바이어스(318) 및 의사 보정치(333)의 저장된 값은 다수의 검사 스트립(100)에 대해 수정자(343)를 결정하고 (예컨대, 단계(350)에서와 같이) 다른 계산을 수행하는 데 사용될 수 있다. 다른 태양에서, 바이어스(318) 및 의사 보정치(333)를 재결정하기 위한 단계(315, 320, 325, 330)가, 예컨대 검사 스트립(100)의 삽입의 검출 시에, 각각의 검사 스트립(100)에 대해 수행된다. 단계(342)는 또한 단계(335) 전에 수행될 수 있다. 예에서, 바이어스(318) 및 의사 보정치(333)는 검출 후에 결정될 것이고, 단계(342) 후에 단계(315)가 이어진다. 다른 예에서, 바이어스(318) 및 의사 보정치(333)는 검출 전에 결정되었고, 단계(342) 후에 단계(345)가 이어진다.

단계(345)에서, 프로세서(186)를 사용하여, 검사 스트립(100)이 수용되거나(단계(310)) 검출된(단계(342)) 후에 선택된 전기 신호가 제1 및 제2 전기 커넥터 핀(111, 112)을 가로질러 자동적으로 인가된다. 프로세서(186)는 전자장치 모듈에 신호를 생성하도록 지시하거나 그것을 직접 생성할 수 있다. 이러한 신호는 도 4a의 단계(340)에서 인가되는 AC 및 DC 조합 신호와 실질적으로 동일할 수 있으며; 선택된 전기 신호는 제1 및 제2 전기 핀(111, 112)을 통해 측정하는 단계(335)에서 인가되는 DC 신호 및 AC 신호를 포함할 수 있다. 동시에, 복조된 신호(들)의 제4 각자의 값(들)이 측정된다. 단계(345)는 또한 유체 샘플이 검출된 후에, 예컨대 전기적으로 또는 사용자 입력 제어를 통해, 수행될 수 있다. 단계(350)가 그 다음이다.

단계(350)에서, 프로세서(186)를 사용하여, 제4 각자의 값(들)에 대응하는 하나 이상의 보정된 값(들)(353)이 자동적으로 결정된다. 프로세서(186)는 검사 스트립(100)을 갖춘 분석 검사 측정기(180)의 결정된 위상 및 이득 수정자(343), 결정된 의사 보정치(333), 및 복조기(182)의 결정된 바이어스(318)를 사용하여 보정된 값(들)을 결정한다. 단계(355) 또는, 다양한 태양에서, 단계(354)가 그 다음이다.

다양한 태양에서, 단계(354)에서, 보정된 값(들)(353)은 검사 스트립(100)에 적용된 유체 샘플이 샘플 수용 챔버(130)를 충전하였는지를 검출하도록, 예컨대 프로세서(186)를 사용하여, 자동적으로 처리된다. 이러한 검출은, 예컨대 상기에 기술된 바와 같이 전류를 인가하고 전압을 측정함으로써, 또는 임피던스의 감소에 대한 복조된 신호(들)의 값(들)을 모니터링함으로써 수행될 수 있다. 복조된 신호(들)는 트랜스임피던스 증폭기 출력 신호 또는 전류를 나타내는 다른 신호일 수 있고, 시간 경과에 따른 그러한 신호(들)에 대응하는 보정된 값(들)의 증가는 샘플 수용 챔버(130)가 충전되었고 따라서 전도성이다는 것을 가리킬 수 있다. 단계(355)가 그 다음이다.

단계(355)에서, 프로세서(186)가 보정된 값(들)(353)을 자동적으로 처리하여 적용된 유체 샘플 내의 분석물을 판정한다. 이는 상기에 논의된 바와 같을 수 있다.

예에서, 단계(341)가 사용된다. 단계(315, 320, 325, 330, 342, 335, 340)가 수행되고, 생성된 값이 저장된다. 이들 단계는, 예컨대 분석 검사 측정기가 제조될 때 공장에서, 수행될 수 있다. 이 예에서, 단계(340) 후에 단계(341)가 이어진다. 단계(341, 345, 350, 354, 355)는, 도 3에 관하여 상기에 논의된 바와 같이, 사용자가 검사 스트립을 분석 검사 측정기 내로 삽입할 때 현장에서 수행될 수 있다.

단계(341)에서, 프로세서가 검사 스트립 수용 모듈 내에의 제2 검사 스트립의 삽입을 검출한다. 이는 도 3의 단계(309)에 관하여 상기에 논의된 바와 같을 수 있다. 단계(341) 후에 단계(345)가 이어진다.

단계(345)에서, 제2 검사 스트립이 검출된 후에, 선택된 전기 신호가 제1 및 제2 전기 커넥터 핀을 가로질러 인가된다. 복조된 신호(들)의 제4 각자의 값(들)이 동시에 기록된다. 이는 상기에 논의된 바와 같을 수 있다.

후속 단계(350)에서, 제4 각자의 값(들)에 대응하는 하나 이상의 보정된 값(들)이 결정된다. 이러한 결정은 검사 스트립을 갖춘 휴대용 분석 검사 측정기의 저장된 결정된 위상 및 이득 수정자(343), 저장된 결정된 의사 크기 보정치, 저장된 결정된 의사 위상 보정치(둘 모두 의사 보정치(333)로부터의 것), 및 복조기의 저장된 결정된 바이어스(318)를 사용하여 수행된다. 이는 상기에 논의된 바와 같이 수행될 수 있다. 단계(350) 후에 단계(354) 또는 단계(355)가 이어질 수 있다.

단계(354)에서, 보정된 값(들)이 처리되어 제2 검사 스트립 상의 유체 샘플의 존재를 검출한다. 유체 샘플이 존재하는 경우, 또는 단계(354)가 사용되지 않은 경우, 단계(355)에서, 분석물이 판정된다.

예에서, 분석 검사 측정기(180)는 트랜스임피던스 증폭기(214), 및 도 2의 복조기(182)에 도시된 것과 유사한 동기 복조기(예컨대, 복조 블록(216))를 포함한다. 단계(325, 335, 345)의 AC 신호는 4차 버터워스 필터를 통해 필터링된 사각파이다. 복조기(182)는 0° 위상 및 90° 위상 신호로 구동되어 실수 성분 신호 및 허수 성분 신호를 생성한다. 복조기(182)의 결정된 바이어스(318)는, 상기에 논의된 바와 같이, 실수 및 허수 바이어스 값(BR, BI)을 포함한다. 상기의 값들 각각이 저장될 수 있다. 단계(330, 340, 350)에서, 실수 및 허수 바이어스 값(BR, BI)이 복조된 신호(들)의 대응하는 값(들)으로부터 차감된다.

이 예에서, 단계(325)는 MR 및 MI로 표시되는, 복조된 신호(들)의 실수 및 허수 값을 측정하는 단계를 포함한다. 단계(330)는 하기의 바이어스 보정된 값을 형성하는 단계를 포함한다:

[식 1]

CR = MR ― BR; CI = MI ― BI.

단계(330)는 또한 의사 부하(190)의 알려진 크기 DM 및 위상 DP를 수신하는 단계를 포함한다. DM 및 DP는, 도 1의 분석 검사 측정기(180)가 수송되기 전에, 도 1의 메모리 블록(149) 내에, 예컨대 저장 장치(140) 내에 저장될 수 있고, 메모리 블록(149) 내에, 예컨대 저장 장치(140) 내에 프로그래밍될 수 있다. DM 및 DP는 모든 분석 검사 측정기(180)에 대해 동일할 수 있거나, 예컨대 측정기마다 또는 측정기들의 로트(lot)마다 결정될 수 있다. 단계(330)는 수학 분야에 알려진 바와 같이 바이어스 보정된 값의 크기 및 위상 CM, CP를 계산하는 단계를 포함하며:

[식 2]

;

[식 3]

CM = Mag(CR, CI); CP = Ph(CR, CI)

여기서 atan2()는 4-상한 아크-탄젠트(four-quadrant arc-tangent)이다. 단계(330)는 의사 위상 보정치(AP) 및 의사 크기(이득) 보정치(AG)를 계산하는 단계를 추가로 포함한다. 함께, 이들 값은 의사 보정치(333)이다. AP 값 및 AG 값은, 예컨대 도 3의 단계(304)에서 저장될 수 있다. 계산은 다음과 같다:

[식 4]

AP = CP ― DP

[식 5]

AG = CM · DM

이 예를 계속하면, 단계(340)는 MR 및 MI 값을 측정하고, [식 1]에 따라 CR 및 CI 값을 형성하고, [식 3]에 따라 CM 및 CP 값을 계산하는 단계를 포함한다. 이어서 CM 및 CP 값이 의사 보정치(333)를 사용하여 보정되어 보정된 값 OM, OP를 형성한다:

[식 6]

OM = AG / CM

[식 7]

OP = CP ― AP

실수 및 허수 성분 OR, OI가 다음과 같이 결정될 수 있다:

[식 8]

OR = OM cos(OP); OI = OM sin(OP).

OM 및 OP 값은 검사 스트립을 갖춘 분석 검사 측정기의 위상 및 이득 수정자(343)이며, 저장될 수 있다. 다양한 구성에서, OM 및 OP는 측정될 유체 샘플과 병렬된 복합 임피던스를 나타낸다.

이 예에서, 단계(350)는 제4 각자의 값(들)에 대한 보정된 값(들)을 결정하는 단계를 포함한다. 저장된 BR, BI, AG, AP, OM, 및 OP 값이 수신된다. 제4 각자의 값(들)에서의 실수 및 허수 값 FMR, FMI에 대해, 계산이 상기에 기술된 바와 같이 수행된다:

[식 9]

FCR = FMR ― BR

[식 10]

FCI = FMI ― BI

[식 11]

FCM = Mag(FCR, FCI); FCP = Ph(FCR, FCI)

[식 12]

FOM = AG / FCM

[식 13]

FOP = FCP ― AP

[식 14]

FOR = FOM cos(FOP); FOI = FOM sin(FOP).

이어서 곱 항(product term) PM, PP 및 차이 항(difference term) SM, SP가 결정된다:

[식 15]

PM = OM · FOM

[식 16]

PP = OP + FOP

[식 17]

SM = Mag(OR ― FOR, OI ― FOI)

[식 18]

SP = Ph(OR ― FOR, OI ― FOI).

이들 항을 사용하여, 보정된 값(들) ZM, ZP가 계산된다:

[식 19]

ZM = PM / SM

[식 20]

ZP = PP ― SP

이어서 이들 보정된 값이 처리되어 분석물을 판정할 수 있다(단계(355)). 다양한 구성에서, 이들 계산은 유체 샘플과 병렬된 기생의 측정치(FOM 및 FOP)로부터 이전에 측정된 기생(OM 및 OP)을 제거하여 유체 샘플 단독의 특성(ZM 및 ZP)을 결정한다.

도 5는 예시적인 검사 스트립(100)의 평면도이다. 검사 스트립(100)은 대면형(co-facial)(대향 면들)보다는 평면형 설계(예컨대, 2D 인쇄된 전도성 트랙(track)(541, 542, 543, 544, 545)을 사용)를 갖는다. 샘플 수용 챔버(130)(점선 윤곽)는 스페이서(도시되지 않음)에 의해 한정되고, 상부 테이프(도시되지 않음)로 덮인다. 검사 스트립(100)은 서로 전기적으로 불연속적인 복수의 전도성 트랙(541, 542, 543, 544, 545)을 포함한다. 전도성 트랙(541, 542, 543, 544, 545) 각각은 각자의 접촉 패드(501, 502, 503, 504, 505)를 각자의 전극(571, 572, 573, 574, 575)에 연결한다. 전도성 트랙(542, 544) 및 그것들의 대응하는 접촉 패드(502, 504)와 전극(572, 574)은 단지 다양한 전도성 트랙을 서로 시각적으로 구별하는 것을 허용하기 위해 해칭되어 도시된다. 전극(571, 572, 573, 574, 575), 접촉 패드(501, 502, 503, 504, 505), 및 전도성 트랙(541, 542, 543, 544, 545)은 전도성 재료, 예컨대 탄소로부터 단일 인쇄 작업으로 인쇄될 수 있거나, 다른 방식(예컨대, 실크-스크리닝(silk-screening))으로 제조될 수 있다.

각각의 전극(571, 572, 573, 574, 575)은 검사 스트립(100)의 제1 면(581) 상에 적어도 부분적으로 배열되고, 샘플 수용 챔버(130)에 적어도 부분적으로 인접해 있다. 즉, 각각의 전극(571, 572, 573, 574, 575)은 그러한 전극 또는 그것의 대응하는 전도성 트랙의 전기적 특성이 샘플 수용 챔버(130) 내의 샘플에 의해 영향을 받을 수 있도록, 또는 각자의 전도성 트랙(541, 542, 543, 544, 545)을 통한 전기 신호가 샘플 수용 챔버(130) 내의 샘플에 인가될 수 있도록 배열된다. 각각의 전도성 트랙(541, 542, 543, 544, 545)은 그것의 임의의 측, 또는 그것의 하나 초과의 측에서 샘플 수용 챔버(130)에 인접할 수 있다. 검사 스트립(100)은 또한, 반드시 샘플 수용 챔버(130)에 인접하지는 않은 다른 전도성 트랙(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 예에서, 효소가 전극(571, 572, 573)과 중첩하지만 전극(574, 575)과 중첩하지 않는 효소 영역 내에 침착된다.

도 6은 동기 복조의 예의 데이터 흐름도를 도시한다. 증배기(660, 665)는 입력으로서 신호 A=sin(ωt+φ)를 취한다. 이는 예컨대 도 2의 버퍼(252)로부터의 신호일 수 있다. ωt 항은 도 2의 여기원(181)에 의해 제공되는 여기 신호의 주파수를 나타낼 수 있다. φ 항은 도 1의 샘플 수용 챔버, 또는 그것 내의 유체 샘플에 의해 도입되는 위상 편이를 나타낼 수 있다. φ 항은 또한 도 1의 여기원(181)과 복조기(182) 사이의 총 위상 편이를 나타낼 수 있다.

증배기(660)는 A에, 알려진 신호 B=sin(ωt)를 곱한다. 이는 도 2의 프로세서(186)로부터의 제어 신호일 수 있다. 신호 B는 사각파에서의 기본 주파수일 수 있다. 사각파가 사용될 때, 신호 B의 모든 홀수 고조파가 또한 증배기(660)에 의해 신호 A로 곱해진다. 증배기(660)는, 신호 A를 스위칭하고 신호 B에 의해 제어되는 스위치, 예컨대 도 2의 스위치(260)를 포함할 수 있다. 스위치를 사용하는 몇몇을 비롯한 다양한 믹싱 유닛이 본 명세서에 참고로 포함되는 문헌[ANALOG DEVICES tutorial MT-080 "Mixers and Modulators," Oct. 2008]에서 논의된다.

증배기(660)의 출력은 하기의 중간 신호이다:

0.5cos(φ) - 0.5cos(2ωt+φ).

이 신호는 실질적으로 DC 성분만을 보유하기 위해 저역 통과 필터(668)에 의해 필터링된다. 즉, cos(2ωt+φ) 항이 중간 신호로부터 제거되어, 하기의 값을 갖는 DC 신호만을 남긴다:

0.5cos(φ).

이는 그것이 t의 값에 의존하지 않기 때문에 DC(실질적으로 비-시변성) 값이다. 저역 통과 필터(668)는 도 2의 커패시터(261)를 포함할 수 있다. 신호 B가 사각파인 경우 도입된 홀수 고조파가 저역 통과 필터(668)에 의해 필터링될 수 있다. 생성된 DC 성분은 동위상(in-phase)(또는 "실수") 성분 I이다.

유사하게, 증배기(665)는 신호 A에 신호 C=sin(ωt+90°), 즉 위상이 신호 B와 90° 상이한 신호를 곱한다. 증배기(665)는, 신호 A를 스위칭하고 신호 C에 의해 제어되는 스위치, 예컨대 도 2의 스위치(265)를 포함할 수 있다. 증배기(665)는 저역 통과 필터(669)에 의해 필터링되는 중간 신호를 생성한다. 저역 통과 필터(668)는 도 2의 커패시터(266)를 포함할 수 있다. 생성된 DC 성분은 직교위상(quadrature)(또는 "허수") 성분 Q이다.

동위상 및 직교위상 성분은 이어서 처리 함수(processing function)(686)에 제공된다. 처리 함수(686)는 수학 함수일 수 있으며, 도 1의 프로세서(186)의 일부로서, 프로세서(186) 상에서 실행되는 프로그램으로서, 또는 프로세서(186)와 통신 연결되는(communicatively connected) 전용 하드웨어를 사용하여 구현될 수 있다. 처리 함수(686)는, 예컨대 위의 [식 2]에 따라 크기 또는 위상을 계산할 수 있다. [식 2]의 r 및 i 파라미터는 "실수" 및 "허수"를 나타내며; 저역 통과 필터(668)로부터의 동위상 성분이 r에 대해 사용될 수 있고, 저역 통과 필터(669)로부터의 직교위상 성분이 i에 대해 사용될 수 있다. 다양한 태양에서, 위상이 계산되고, Hct를 결정하는 데 사용된다. 다양한 태양에서, 크기가 계산되고, Hct를 결정하는 데 사용된다. 추가의 예가 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 출원 제13/857,280호에 주어진다. 플롯(690)은 동위상 축 I 및 직교위상 축 Q 상에 플로팅된 위상 φ를 갖는 신호 Z의 예를 도시한다.

상기에 비추어, 다양한 태양 또는 실시예는 측정된 데이터를 처리하여, 검사 측정기 또는 검사 스트립의 기생 전기적 특성에 의해 도입될 수 있는 오류를 보정한다. 다양한 태양의 기술적 효과는 헤마토크릿 및 이에 따라 혈당의 개선된 측정을 제공하여, 당뇨병 환자에의 인슐린의 개선된 투여를 허용하는 것이다.

본 명세서 전반에 걸쳐, 보통 소프트웨어 프로그램으로서 구현될 관점에서 몇몇 태양이 기술된다. 당업자는 그러한 소프트웨어의 등가물이 또한 하드웨어(하드웨어에 내장된(hard-wired) 또는 프로그래밍 가능), 펌웨어, 또는 마이크로-코드(micro-code)로 구성될 수 있는 것을 쉽게 인식할 것이다. 따라서, 본 발명의 태양은 전적으로 하드웨어 실시예, 전적으로 소프트웨어 실시예(펌웨어, 상주 소프트웨어, 또는 마이크로-코드를 포함함), 또는 소프트웨어 태양과 하드웨어 태양을 조합한 실시예의 형태를 취할 수 있다. 소프트웨어, 하드웨어, 및 조합은 모두 일반적으로 본 명세서에서 "서비스", "회로", "회로망", "모듈", 또는 "시스템"으로 지칭될 수 있다. 다양한 태양이 시스템, 방법, 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 데이터 조작 알고리즘 및 시스템이 잘 알려져 있기 때문에, 본 설명은 특히 본 명세서에 기술된 시스템 및 방법의 일부를 형성하거나 그것과 보다 직접적으로 협력하는 알고리즘 및 시스템에 관련된다. 본 명세서에 구체적으로 도시되거나 기술되지 않은, 그러한 알고리즘 및 시스템의 다른 태양, 및 그것과 관련된 신호 또는 데이터를 생성하고 달리 처리하기 위한 하드웨어 또는 소프트웨어가 당업계에 알려져 있는 그러한 시스템, 알고리즘, 구성요소, 및 요소로부터 선택된다. 본 명세서에 기술된 바와 같은 시스템 및 방법을 고려하면, 임의의 태양의 구현에 유용한, 본 명세서에 구체적으로 도시되거나, 제안되거나, 기술되지 않은 소프트웨어는 종래의 것이며, 그러한 분야에서의 통상의 기술 내에 있다.

도 7은 데이터를 분석하고 본 명세서에 기술된 다른 분석을 수행하기 위한 예시적인 데이터 처리 시스템의 구성요소를 보여주는 고수준 다이어그램이다. 시스템은 데이터 처리 시스템(710), 주변 시스템(720), 사용자 인터페이스 시스템(730), 및 데이터 저장 시스템(740)을 포함한다. 주변 시스템(720), 사용자 인터페이스 시스템(730) 및 데이터 저장 시스템(740)은 데이터 처리 시스템(710)에 통신 연결된다. 데이터 처리 시스템(710)은, 하기에 논의되는 바와 같이, 네트워크(750), 예컨대 인터넷 또는 X.25 네트워크에 통신 연결될 수 있다. 도 1의 프로세서(186)는 시스템(710, 720, 730, 740) 중 하나 이상을 포함하거나 그것과 통신할 수 있고, 각각 하나 이상의 네트워크(들)(750)에 연결될 수 있다.

데이터 처리 시스템(710)은 본 명세서에 기술된 다양한 태양의 프로세스를 구현하는 하나 이상의 데이터 프로세서(들)를 포함한다. "데이터 프로세서"는 데이터를 자동적으로 연산하기 위한 장치이며, 중앙 처리 장치(CPU), 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 개인 휴대 정보 단말기, 디지털 카메라, 휴대 전화, 스마트폰, 또는 전기적, 자기적, 광학적, 생물학적 구성요소로, 또는 달리 구현되든지 간에, 데이터 처리, 데이터 관리, 또는 데이터 취급을 위한 임의의 다른 장치를 포함할 수 있다.

문구 "통신 연결되는"은 장치들, 데이터 프로세서들, 또는 데이터가 통신될 수 있는 프로그램들 사이의, 유선 또는 무선의, 임의의 유형의 연결을 포함한다. 주변 시스템(720), 사용자 인터페이스 시스템(730), 및 데이터 저장 시스템(740)과 같은 서브시스템이 데이터 처리 시스템(710)과는 별도로 도시되지만, 데이터 처리 시스템(710) 내에 완전히 또는 부분적으로 저장될 수 있다.

데이터 저장 시스템(740)은 다양한 태양에 따른 프로세스를 실행하는 데 필요한 정보를 비롯한 정보를 저장하도록 구성된 하나 이상의 유형의(tangible) 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체(들)를 포함하거나 그것과 통신 연결된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은 "유형의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체"는 실행을 위해 프로세서(186)에 제공될 수 있는 명령어들을 저장하는 데 관여하는 임의의 비-일시적 장치 또는 제조 물품을 지칭한다. 그러한 비-일시적 매체는 비-휘발성 또는 휘발성일 수 있다. 비-휘발성 매체의 예는 플로피 디스크, 플렉시블 디스크(flexible disk), 또는 다른 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, 자기 테이프 또는 다른 자기 매체, 콤팩트 디스크 및 콤팩트 디스크 판독 전용 메모리(CD-ROM), DVD, 블루 레이(BLU-RAY) 디스크, HD-DVD 디스크, 다른 광학적 저장 매체, 플래시 메모리, 판독 전용 메모리(ROM), 및 소거형 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EPROM 또는 EEPROM)를 포함한다. 휘발성 매체의 예는 레지스터(register) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같은 동적 메모리를 포함한다. 저장 매체는 데이터를 전자적으로, 자기적으로, 광학적으로, 화학적으로, 기계적으로, 또는 달리 저장할 수 있고, 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 구성요소를 포함할 수 있다.

본 발명의 태양은 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드가 구현된 하나 이상의 유형의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체(들) 내에 구현된 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다. 그러한 매체(들)는 그러한 물품에 대해 전통적인 바와 같이, 예컨대 CD-ROM을 프레싱함으로써 제조될 수 있다. 매체(들) 내에 구현된 프로그램은 로딩될 때 데이터 처리 시스템(710)에 특정 시리즈의 연산 단계를 수행함으로써, 본 명세서에 명시된 기능 또는 동작을 구현하도록 지시할 수 있는 컴퓨터 프로그램 명령어들을 포함한다.

예에서, 데이터 저장 시스템(740)은 코드 메모리(741), 예컨대 랜덤 액세스 메모리, 및 디스크(743), 예컨대 하드 드라이브와 같은 유형의 컴퓨터 판독가능 회전 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터 프로그램 명령어들은 디스크(743), 또는 무선, 유선, 광섬유, 또는 다른 연결로부터 코드 메모리(741) 내로 판독된다. 데이터 처리 시스템(710)은 이어서 코드 메모리(741) 내에 로딩된 컴퓨터 프로그램 명령어들의 하나 이상의 시퀀스를 실행하며, 결과적으로 본 명세서에 기술된 프로세스 단계를 수행한다. 이러한 방식으로, 데이터 처리 시스템(710)은 컴퓨터 구현식 프로세스를 수행한다. 예를 들어, 흐름도 예시들의 블록들 또는 여기서의 블록 다이어그램들, 및 이들의 조합은 컴퓨터 프로그램 명령어들에 의해 구현될 수 있다. 코드 메모리(741)는 또한 데이터를 저장하거나 그렇지 않을 수 있으며; 데이터 처리 시스템(710)은 하버드-아키텍처(Harvard-architecture) 구성요소, 수정된-하버드-아키텍처(modified-Harvard-architecture) 구성요소, 또는 폰-노이만-아키텍처(Von-Neumann-architecture) 구성요소를 포함할 수 있다.

컴퓨터 프로그램 코드는 하나 이상의 프로그래밍 언어, 예컨대 자바(JAVA), 스몰토크(Smalltalk), C++, C, 또는 적절한 어셈블리 언어의 임의의 조합으로 기록될 수 있다. 본 명세서에 기술된 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드는 전적으로 단일 데이터 처리 시스템(710) 상에서 또는 다수의 통신 연결된 데이터 처리 시스템(710) 상에서 실행될 수 있다. 예를 들어, 코드는 완전히 또는 부분적으로 사용자의 컴퓨터 상에서 그리고 완전히 또는 부분적으로 원격 컴퓨터 또는 서버 상에서 실행될 수 있다. 서버는 네트워크(750)를 통해 사용자의 컴퓨터에 연결될 수 있다.

주변 시스템(720)은 데이터 처리 시스템(710)에 디지털 콘텐츠 레코드(digital content record)를 제공하도록 구성된 하나 이상의 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 주변 시스템(720)은 디지털 스틸 카메라, 디지털 비디오 카메라, 휴대 전화, 또는 다른 데이터 프로세서를 포함할 수 있다. 데이터 처리 시스템(710)은, 주변 시스템(720) 내의 장치로부터 디지털 콘텐츠 레코드의 수신 시에, 그러한 디지털 콘텐츠 레코드를 데이터 저장 시스템(740) 내에 저장할 수 있다.

사용자 인터페이스 시스템(730)은 마우스, 키보드, 다른 컴퓨터(예컨대, 네트워크 또는 널 모뎀 케이블(null-modem cable)을 통해 연결됨), 또는 데이터가 그것으로부터 데이터 처리 시스템(710)에 입력되는 임의의 장치 또는 장치들의 조합을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 주변 시스템(720)이 사용자 인터페이스 시스템(730)과는 별도로 도시되지만, 주변 시스템(720)은 사용자 인터페이스 시스템(730)의 일부로서 포함될 수 있다.

사용자 인터페이스 시스템(730)은 또한 디스플레이 장치, 프로세서 접근가능 메모리, 또는 데이터가 데이터 처리 시스템(710)에 의해 그것에 출력되는 임의의 장치 또는 장치들의 조합을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 사용자 인터페이스 시스템(730)이 프로세서 접근가능 메모리를 포함하는 경우, 그러한 메모리는, 사용자 인터페이스 시스템(730) 및 데이터 저장 시스템(740)이 도 7에 별도로 도시될지라도, 데이터 저장 시스템(740)의 일부일 수 있다.

다양한 태양에서, 데이터 처리 시스템(710)은 네트워크 링크(716)를 통해 네트워크(750)에 결합되는 통신 인터페이스(715)를 포함한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(715)는 종합 정보 통신망(integrated services digital network, ISDN) 카드 또는 데이터 통신 연결을 상응하는 유형의 전화선에 제공하기 위한 모뎀일 수 있다. 다른 예로서, 통신 인터페이스(715)는 호환성 근거리 통신망(local-area network, LAN), 예컨대 이더넷(Ethernet) LAN, 또는 광역 통신망(wide-area network, WAN)에 데이터 통신 연결을 제공하기 위한 네트워크 카드일 수 있다. 무선 링크, 예컨대 와이파이(WiFi) 또는 GSM이 또한 사용될 수 있다. 통신 인터페이스(715)는 다양한 유형의 정보를 나타내는 디지털 데이터 스트림을 네트워크 링크(716)를 가로질러 네트워크(750)로 전달하는 전기, 전자기 또는 광학 신호를 송신 및 수신한다. 네트워크 링크(716)는 스위치, 게이트웨이, 허브, 라우터, 또는 다른 네트워킹 장치를 통해 네트워크(750)에 연결될 수 있다.

네트워크 링크(716)는 하나 이상의 네트워크를 통해 다른 데이터 장치에 데이터 통신을 제공할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 링크(716)는 로컬 네트워크를 통해 호스트 컴퓨터에 또는 인터넷 서비스 제공자(Internet Service Provider, ISP)에 의해 작동되는 데이터 장비에 연결을 제공할 수 있다.

데이터 처리 시스템(710)은 네트워크(750), 네트워크 링크(716) 및 통신 인터페이스(715)를 통해 메시지를 송신하고 프로그램 코드를 비롯한 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 서버가 애플리케이션 프로그램(예컨대, 자바 애플릿)에 대한 요청된 코드를, 그것이 연결되는 유형의 비-휘발성 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장할 수 있다. 서버는 매체로부터 코드를 회수하고, 그것을 인터넷, 그 뒤에 로컬 ISP, 그 뒤에 로컬 네트워크, 그 뒤에 통신 인터페이스(715)를 통해 전송할 수 있다. 수신된 코드는 그것이 수신될 때 데이터 처리 시스템(710)에 의해 실행되거나, 나중의 실행을 위해 데이터 저장 시스템(740) 내에 저장될 수 있다.

도 1 내지 도 7에 대한 부품 목록

본 발명은 본 명세서에 기술된 태양들의 조합을 포함한다. "특정 태양"(또는 "실시예" 또는 "버전") 등에 대한 언급은 본 발명의 적어도 하나의 태양에 존재하는 특징을 지칭한다. "태양" 또는 "특정 태양" 등에 대한 별개의 언급은 반드시 동일한 태양 또는 태양들을 지칭하지는 않지만; 그러한 태양들은, 상호 배타적인 것으로 지시되지 않는 한 또는 당업자에게 쉽게 명백한 바와 같이, 상호 배타적이지 않다. "방법" 또는 "방법들" 등을 지칭함에 있어서 단수형 또는 복수형의 사용은 제한하는 것이 아니다. 단어 "또는"은, 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, 본 명세서에서 비-배타적인 의미로 사용된다.

본 발명이 특히 그것의 소정의 바람직한 태양에 관하여 상세히 기술되었지만, 본 발명의 사상 및 범주 내에서 당업자에 의해 변형, 조합, 및 변경이 이루어질 수 있는 것이 이해될 것이다.

Claims

관련 분석 검사 스트립(test strip)과 함께 사용하기 위한 휴대용 분석 검사 측정기(test meter)로서, 상기 휴대용 분석 검사 측정기는,
a) 상기 분석 검사 스트립을 수용하도록 구성된 검사 스트립 수용 모듈;
b) 상기 검사 스트립 수용 모듈에 전기적으로 연결된 의사 부하 교정 회로 블록(dummy load calibration circuit block); 및
c) 메모리 블록을 포함하며,
d) 상기 의사 부하 회로 블록은 의사 크기 보정치(dummy magnitude correction) 및 의사 위상 보정치(dummy phase correction)를 제공하도록 구성되고,
e) 상기 메모리 블록은 상기 의사 크기 보정치 및 상기 의사 위상 보정치를 저장하도록 구성되는, 휴대용 분석 검사 측정기.
제1항에 있어서, 상기 분석 검사 스트립은 분석물 챔버(analyte chamber)를 포함하고,
a) 상기 검사 스트립 수용 모듈은 제1 및 제2 전기 커넥터 핀들을 포함하며,
b) 상기 의사 부하 교정 회로 블록은,
i) 선택된 전기적 특성들을 갖는 의사 부하;
ii) 적어도 하나의 전기 신호를 선택적으로 제공하도록 구성된 여기원(excitation source);
iii) 하나 이상의 복조된 신호(들)를 생성하도록 구성된 복조기(demodulator);
iv) 상기 복조기로부터 상기 하나 이상의 복조된 신호(들)를 수신하도록 연결된 프로세서; 및
v) 상기 의사 부하 또는 상기 검사 스트립 수용 모듈의 상기 제1 및 제2 전기 핀들을 통해 상기 여기원을 상기 복조기에 선택적으로 전기적으로 연결하도록 구성된 스위칭 유닛을 포함하고,
c) 상기 프로세서는,
동시에, 상기 스위칭 유닛이 상기 의사 부하를 통해 연결하게 하고, 상기 여기원이 DC 신호를 제공하게 하며, 상기 복조된 신호(들)의 제1 각자의 값(들)을 기록하고;
상기 제1 각자의 값(들)을 사용하여 상기 복조기의 바이어스(bias)를 결정하고, 상기 결정된 바이어스를 상기 메모리 블록 내에 저장하며;
동시에, 상기 스위칭 유닛이 상기 의사 부하를 통해 연결하게 하고, 상기 여기원이 AC 신호 및 상기 DC 신호 둘 모두를 동시에 제공하게 하며, 상기 복조된 신호(들)의 제2 각자의 값(들)을 기록하고;
상기 각자의 제2 값(들) 및 상기 복조기의 상기 결정된 바이어스를 사용하여 상기 의사 크기 보정치 및 상기 의사 위상 보정치를 결정하고, 상기 결정된 의사 크기 보정치 및 상기 의사 위상 보정치를 상기 메모리 블록 내에 저장하며;
상기 검사 스트립 수용 모듈 내에의 검사 스트립의 삽입을 검출하고;
동시에, 상기 스위칭 유닛이 상기 제1 및 제2 전기 핀들을 통해 연결하게 하고, 상기 여기원이 AC 신호 및 DC 신호 둘 모두를 동시에 제공하게 하며, 상기 삽입 후에, 상기 복조된 신호(들)의 제3 각자의 값(들)을 기록하고;
상기 제3 각자의 값(들), 상기 결정된 의사 크기 보정치 및 상기 결정된 의사 위상 보정치, 및 상기 복조기의 상기 결정된 바이어스를 사용하여 검사 스트립을 갖춘 상기 휴대용 분석 검사 측정기의 위상 및 이득 수정자(modifier)들을 결정하고, 검사 스트립을 갖춘 상기 휴대용 분석 검사 측정기의 상기 결정된 위상 및 이득 수정자들을 상기 메모리 블록 내에 저장하도록 프로그래밍되는, 휴대용 분석 검사 측정기.
제2항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 검사 스트립이 검출된 후에 상기 제1 및 제2 전기 커넥터 핀들을 가로질러 선택된 전기 신호를 인가하고, 동시에 상기 복조된 신호(들)의 제4 각자의 값(들)을 기록하며;
검사 스트립을 갖춘 상기 휴대용 분석 검사 측정기의 상기 결정된 위상 및 이득 수정자들, 상기 결정된 의사 크기 보정치 및 상기 결정된 의사 위상 보정치, 및 상기 복조기의 상기 결정된 바이어스를 사용하여 상기 제4 각자의 값(들)에 대응하는 하나 이상의 보정된 값(들)을 결정하고;
상기 보정된 값(들)을 처리하여 유체 샘플의 존재를 검출하고, 상기 유체 샘플이 존재하는 경우, 상기 분석물을 판정하도록 추가로 프로그래밍되는, 휴대용 분석 검사 측정기.
제2항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 검사 스트립 수용 모듈 내에의 제2 검사 스트립의 삽입을 검출하고;
상기 제2 검사 스트립이 검출된 후에 상기 제1 및 제2 전기 커넥터 핀들을 가로질러 선택된 전기 신호를 인가하고, 동시에 상기 복조된 신호(들)의 제4 각자의 값(들)을 기록하며;
검사 스트립을 갖춘 상기 휴대용 분석 검사 측정기의 상기 저장된 결정된 위상 및 이득 수정자들, 상기 저장된 결정된 의사 크기 보정치, 상기 저장된 결정된 의사 위상 보정치, 및 상기 복조기의 상기 저장된 결정된 바이어스를 사용하여 상기 제4 각자의 값(들)에 대응하는 하나 이상의 보정된 값(들)을 결정하고;
상기 보정된 값(들)을 처리하여 상기 제2 검사 스트립 상의 유체 샘플의 존재를 검출하고, 상기 유체 샘플이 존재하는 경우, 상기 분석물을 판정하도록 추가로 프로그래밍되는, 휴대용 분석 검사 측정기.
제2항에 있어서,
a) 상기 복조된 신호(들)는 실수 성분(real-component) 신호 및 허수 성분(imaginary-component) 신호를 포함하고,
b) 상기 결정된 바이어스는 상기 실수 성분 신호 및 상기 허수 성분 신호에 각각 대응하는 실수 바이어스 성분(real bias component) 및 허수 바이어스 성분(imaginary bias component)을 포함하며,
c) 상기 프로세서는 상기 실수 바이어스 성분 및 상기 허수 바이어스 성분을 상기 제2, 제3, 및 제4 각자의 값(들)의, 각각, 실수 성분(들) 및 허수 성분(들)과 가법적으로 조합(additively combine)하도록 프로그래밍되는, 휴대용 분석 검사 측정기.
제5항에 있어서, 상기 여기 유닛은 제1 AC 신호를 제공하고, 상기 휴대용 분석 검사 측정기는 위상이 상기 제1 AC 신호보다 90° 늦은 지연 신호(lagged signal)를 제공하는 위상 지연 유닛(phase delay unit)을 추가로 포함하며, 상기 복조기는, 각각, 상기 제1 AC 신호, 또는 상기 제1 AC 신호와 위상이 동일한 신호, 및 상기 지연 신호에 의해 제어되는 2개의 믹서 유닛(mixer unit)들을 추가로 포함하고, 상기 믹서 유닛들은, 각각, 상기 실수 성분 신호 및 상기 허수 성분 신호를 제공하도록 작동하는, 휴대용 분석 검사 측정기.
제2항에 있어서, 상기 스위칭 유닛은 2개의 쌍투 스위치(double-throw switch)들을 포함하며, 하나의 상기 스위치는 상기 여기원을 상기 의사 부하의 제1 단자 및 상기 검사 스트립 수용 모듈의 상기 제1 전기 커넥터 핀 중 하나에 연결하고, 다른 상기 스위치는 상기 복조기의 입력부를 상기 의사 부하의 제2 단자 및 상기 검사 스트립 수용 모듈의 상기 제2 전기 커넥터 핀 중 하나에 연결하는, 휴대용 분석 검사 측정기.
제2항에 있어서, 상기 여기원은 전압 신호들을 제공하도록 구성되고, 상기 복조기는 전류(들)를 측정하고 대응하는 전압(들)을 제공하기 위해 트랜스임피던스 증폭기(transimpedance amplifier)를 추가로 포함하며, 상기 복조기는 상기 전압(들)을 사용하여 상기 복조된 신호(들)를 제공하도록 구성되는, 휴대용 분석 검사 측정기.
제1항에 있어서, 상기 의사 부하 교정 블록은 저항기를 포함하는, 휴대용 분석 검사 측정기.
제9항에 있어서, 상기 저항기는 22 KΩ 정밀 저항기인, 휴대용 분석 검사 측정기.
분석 검사 스트립과 함께 사용하기 위한 휴대용 분석 검사 측정기를 교정하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
상기 휴대용 분석 검사 측정기의 의사 부하 교정 회로 블록을 사용하여 상기 휴대용 분석 검사 측정기의 의사 크기 보정치 및 의사 위상 보정치를 결정하는 단계;
상기 의사 크기 보정치 및 상기 의사 위상 보정치를 상기 휴대용 분석 검사 측정기의 메모리 블록 내에 저장하는 단계; 및
상기 저장된 의사 크기 보정치 및 상기 저장된 의사 위상 보정치를 사용하여 분석물을 판정하는 단계를 포함하는, 방법.
제11항에 있어서,
상기 보정치들을 결정하는 단계는,
상기 검사 측정기의 검사 스트립 수용 모듈 내로 삽입되는 분석 검사 스트립으로서, 상기 분석 검사 스트립 상에 노출된 제1 및 제2 전기 접촉 패드들이, 각각, 상기 검사 스트립 수용 모듈의 제1 및 제2 전기 커넥터 핀들과 전기적으로 접촉하도록 삽입되는, 상기 분석 검사 스트립을 수용하는 단계로서, 상기 분석 검사 스트립은, 유체 샘플을 수용하도록 구성되고 상기 제1 전기 접촉 패드와 상기 제2 전기 접촉 패드 사이에 전기적으로 연결되는 샘플 수용 챔버(sample-receiving chamber)를 포함하는, 상기 분석 검사 스트립 수용 단계;
상기 검사 측정기의 전자장치 모듈을 사용하여, DC 신호를 의사 부하를 통해, 복조된 신호(들)를 생성하는 복조기에 인가하고, 동시에 상기 복조된 신호(들)의 제1 각자의 값(들)을 기록하는 단계;
상기 검사 측정기의 프로세서를 사용하여, 상기 제1 각자의 값(들)을 사용하여 상기 복조기의 바이어스를 자동적으로 결정하는 단계;
상기 전자장치 모듈을 사용하여, DC 신호 및 AC 신호를 상기 의사 부하를 통해 상기 복조기에 동시에 인가하고, 동시에 상기 복조된 신호(들)의 제2 각자의 값(들)을 기록하는 단계; 및
상기 프로세서를 사용하여, 상기 각자의 제2 값(들) 및 상기 복조기의 상기 결정된 바이어스를 사용하여 상기 의사 위상 보정치 및 상기 의사 크기 보정치를 자동적으로 결정하는 단계를 포함하고,
상기 분석물을 판정하는 단계는,
상기 수용 단계 후에 그리고 상기 전자장치 모듈을 사용하여, 상기 DC 신호 및 AC 신호를 상기 제1 및 제2 전기 핀들을 통해 상기 복조기에 동시에 인가하고, 동시에 상기 전기 핀들을 통해 측정된 바와 같은 상기 복조된 신호(들)의 제3 각자의 값(들)을 기록하는 단계;
상기 프로세서를 사용하여, 상기 제3 각자의 값(들), 상기 결정된 의사 위상 보정치 및 상기 결정된 의사 크기 보정치, 및 상기 복조기의 상기 결정된 바이어스를 사용하여 검사 스트립을 갖춘 상기 휴대용 분석 검사 측정기의 위상 및 이득 수정자들을 자동적으로 결정하는 단계;
상기 프로세서를 사용하여, 상기 검사 스트립이 수용된 후에 상기 제1 및 제2 전기 커넥터 핀들을 가로질러 선택된 전기 신호를 인가하고, 동시에 상기 복조된 신호(들)의 제4 각자의 값(들)을 측정하는 단계;
상기 프로세서를 사용하여, 검사 스트립을 갖춘 상기 휴대용 분석 검사 측정기의 상기 결정된 위상 및 이득 수정자들, 상기 결정된 의사 위상 보정치 및 상기 결정된 의사 크기 보정치, 및 상기 복조기의 상기 결정된 바이어스를 사용하여 상기 제4 각자의 값(들)에 대응하는 하나 이상의 보정된 값(들)을 자동적으로 결정하는 단계; 및
상기 프로세서가 상기 보정된 값(들)을 자동적으로 처리하여 상기 적용된 유체 샘플 내의 상기 분석물을 판정하는 단계를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 분석 검사 스트립의 삽입을 자동적으로 검출하고, 상기 검출에 응답하여, 상기 선택된 전기 신호를 인가하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제13항에 있어서, 상기 보정된 값(들)을 자동적으로 처리하여, 상기 검사 스트립에 적용된 상기 유체 샘플이 상기 샘플 수용 챔버를 충전하였는지를 검출하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 복조된 신호(들)는 실수 성분 신호 및 허수 성분 신호를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 바이어스 결정 단계는 상기 실수 성분 신호에 대응하는 상기 기록된 제1 값을 제1 바이어스 값으로서 저장하고, 상기 허수 성분 신호에 대응하는 상기 기록된 제1 값을 제2 바이어스 값으로서 저장하여서, 상기 복조기의 상기 결정된 바이어스가 상기 제1 바이어스 값 및 상기 제2 바이어스 값을 포함하게 하는 단계를 포함하는, 방법.
제16항에 있어서, 상기 검사 스트립을 갖춘 상기 휴대용 분석 검사 측정기의 상기 위상 및 이득 수정자들을 결정하는 단계 및 상기 의사 위상 보정치 및 상기 의사 크기 보정치를 결정하는 단계 각각은, 상기 제1 바이어스 값 및 상기 제2 바이어스 값을 상기 기록된 각자의 값(들)과 가법적으로 조합하는 단계를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전기 핀들을 통해 측정하는 단계는, 상기 DC 신호 및 상기 AC 신호를 상기 제1 전기 핀으로 보내도록, 그리고 상기 제2 전기 핀을 상기 복조기의 입력부에 연결하도록 스위칭 유닛을 자동적으로 작동시키는 단계를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 선택된 전기 신호는 상기 제1 및 제2 전기 핀들을 통해 측정하는 단계에서 인가된 상기 DC 신호 및 상기 AC 신호를 포함하는, 방법.
제11항에 있어서,
상기 방법은, 상기 분석물 판정 단계 전에,
상기 휴대용 분석 검사 측정기의 검사 스트립 수용 모듈 내에의 제1 분석 검사 스트립의 삽입을 검출하는 단계;
상기 제1 분석 검사 스트립이 삽입된 상기 휴대용 분석 검사 측정기의 위상 및 이득 수정자들을 결정하고 저장하는 단계; 및
상기 검사 스트립 수용 모듈 내에의 제2 분석 검사 스트립의 삽입을 검출하는 단계를 추가로 포함하고,
상기 분석물 판정 단계는 상기 제1 분석 검사 스트립이 삽입된 상기 휴대용 분석 검사 측정기의 상기 저장된 위상 및 이득 수정자들을 사용하여 상기 분석물을 판정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.