KR20220084048A - 모바일 전자 장치와 결합된 혈당 측정기용 시스템 - Google Patents

모바일 전자 장치와 결합된 혈당 측정기용 시스템 Download PDF

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KR20220084048A
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memory
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hybrid
test meter
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스코트 이 카펜터
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에프. 호프만-라 로슈 아게
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Abstract

하이브리드 분석물 테스트 미터에는 메모리, 측정 신호 생성기, 측정 신호 수신기 및 근거리 무선 트랜시버에 작동 가능하게 연결된 프로세서가 포함된다. 프로세서는 메모리에서 펌웨어 명령을 실행하여 측정 신호 생성기를 작동시켜 포트를 통해 전기화학적 테스트 스트립에 증착된 샘플에 전기 신호를 인가하고, 미리 결정된 일련의 전기 신호에 응답하여 측정 신호 수신기로부터 신호 측정치를 수신하며, 근거리 무선 트랜시버를 사용하여 복수의 신호 측정치에 대응하는 데이터를 외부 컴퓨팅 장치에 전송하고, 여기서 프로세서는 복수의 신호 측정치에 기초하여 샘플 내의 분석물의 측정치를 식별하지 않는다.

Description

모바일 전자 장치와 결합된 혈당 측정기용 시스템
우선권 주장
본 출원은 "SYSTEM FOR BLOOD GLUCOSE METER COUPLED WITH MOBILE ELECTRONIC DEVICE"라는 명칭으로 2019년 10월 18일에 출원된 미국 가출원 번호 62/916,817의 이익을 주장하며, 그 전체 내용은 참고로 여기에 포함된다.
기술분야
본 개시내용은 일반적으로 유체 샘플에서 분석물 검출 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로 혈당 측정기를 포함하는 유체 샘플에서 분석물을 검출하는 장치에 관한 것이다.
당업계에 공지된 분석물 테스트 미터는 전자 장치 및 하나 이상의 전기화학적 반응을 사용하여 사용자의 신체에서 하나 이상의 분석물의 레벨을 식별하기 위해 사용자가 제공한 체액 샘플의 분석을 가능하게 한다. 이러한 분석물 미터는 개별 사용자에게 유체 샘플(즉, 생물학적 또는 환경적)의 분석물을 정확하게 측정하는 데 상당한 이점을 제공한다. 분석물 미터는 시약과 유체 샘플의 조합에 전기 신호를 인가하고, 인가된 전기 신호에 대한 응답을 기록하며, 분석물 테스트 미터의 전자 하드웨어 및 소프트웨어 조합은 전기 신호에 대해 기록된 응답에 근거하여 사용자 신체 내 분석물 레벨을 검출하는 검출 엔진을 구현한다. 예를 들어, 당뇨병이 있는 사람은 혈당 측정기(BGM)에 전기적으로 연결된 전기화학 테스트 스트립에 형성된 시약에 혈액 또는 다른 체액의 액체 샘플을 제공하여 포도당을 측정하는 이점을 얻을 수 있다. BGM은 사용자의 혈당 레벨 측정치를 제공하며 많은 BGM 장치는 각 혈당 측정 후 폐기되는 일회용 전기화학 테스트 스트립을 사용한다. 분석물 테스트 미터는 다른 분석물들 중에서도, 콜레스테롤 및 중성지방 측정을 제공하여 심장 질환의 위험이 있는 사용자에게 이점을 또한 제공할 수 있다. 이는 생물학적 시료에서 분석물을 측정할 때 얻을 수 있는 이점에 대한 몇 가지 예에 불과하다. 의료 과학의 발전으로 유체 시료에서 전기화학적으로 분석할 수 있는 분석물이 점점 더 많이 식별되고 있다.
당업계에 공지된 분석물 테스트 미터는 광범위한 분석물에 대한 측정을 제공할 수 있지만, 기존 분석물 장치는 통상적으로 수 년 정도인 분석물 장치의 수명 동안 소프트웨어 및 펌웨어 업데이트를 수신할 수 없다. 분석물 테스트 미터는 업데이트 없이도 기능을 유지하지만 분석물 테스트 미터를 업데이트할 수 없으면 작동이 비효율적일 수 있다. 예를 들어, 위에서 설명한 바와 같이 분석물 테스트 미터는 일반적으로 한 번 사용한 후 일회용인 테스트 스트립을 사용한다. 미터의 수명 동안, 테스트 스트립의 구조와 화학적 성질은 눈에 띄는 방식으로 변경될 수 없다. 왜냐하면 그러한 변경은 기존 분석물 테스트 미터의 정확도를 감소시킬 가능성이 있기 때문이다. 테스트 스트립의 상이한 배치(batches) 간에 발생할 수 있는 비교적 작은 제조 변동조차도 테스트 스트립 자체에 결함이 없는 경우에도 상이한 테스트 스트립들로부터 정확한 측정을 제공하도록 동적으로 업데이트될 수 없는 기존 분석물 테스트 미터의 정확도에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 많은 분석물 테스트 미터는 업데이트를 수신할 수 없는 독립형 장치로 작동하며 특히 저가의 분석물 테스트 미터는 종종 펌웨어 업데이트를 수신할 수 없다. 네트워크 연결을 통합하는 일부 분석물 테스트 미터는 온라인 업데이트 서비스로부터 업데이트된 펌웨어 데이터를 수신하는 기술적 기능을 가지고 있지만, 합법적인 펌웨어 업데이트를 가능하게 하는 동일한 기능이, FDA 또는 기타 건강 규제 당국의 승인을 받지 않은 방식으로 테스트 미터를 작동시키는 승인되지 않은 펌웨어 업데이트를 가능하게 하기 때문에, 이러한 테스트 미터는 종종 실제적인 문제로 업데이트를 수신하지 않는다.
기존의 분석물 테스트 미터가 직면한 또 다른 과제는 이러한 테스트 미터가 일반적으로 통합된 마이크로프로세서, 입력 장치 및 출력 장치, 그리고 일부 경우에 네트워크 장치와 함께 독립형 장치로 작동하고, 이는 분석물 테스트 미터의 복잡성, 가격 및 전력 소비를 증가시킨다는 것이다. 예를 들어 Bluetooth 또는 기타 무선 데이터 링크를 통해 외부 컴퓨팅 장치로 결과를 전송하도록 구성된 분석물 테스트 미터조차도 정상 작동 중에 독립형 장치로 작동하도록 구성된다. 일부 착탈식 분석물 테스트 미터는 USB(Universal Serial Bus) 또는 이와 유사한 연결을 통해 개인용 컴퓨터(PC), 스마트폰 또는 기타 디지털 장치와 같은 다른 호스트 장치에 연결하는 종속 장치로 작동하도록 구성되어 있지만, 이러한 착탈식 분석물 테스트 미터는 여전히 분석물 측정 프로세스를 구현하기 위한 전체 하드웨어 요구 사항을 구현하며, 현장에서 업데이트를 받을 수 없다. 또한, 이러한 착탈식 분석물 테스트 미터는 일반적으로 장치에 연결된 상태로 유지되는 경우 디지털 장치의 정상적인 작동을 방해하므로, 사용자는 매번 사용하기 전에 호스트 장치에서 착탈식 분석물 테스트 미터를 연결 및 분리해야 한다. 결과적으로 위에 설명된 문제를 해결하는 분석물 테스트 미터의 개선이 도움이 될 것이다.
일 실시예에서, 하이브리드 분석물 테스트 미터가 개발되었다. 하이브리드 분석물 테스트 미터는 펌웨어 명령어를 저장하도록 구성된 메모리, 전기화학적 테스트 스트립을 수용하도록 구성된 포트, 포트에 전기적으로 연결된 측정 신호 생성기, 포트에 전기적으로 연결된 측정 신호 수신기, 근거리 무선 트랜시버, 및 상기 메모리, 측정 신호 생성기, 측정 신호 수신기, 및 근거리 무선 트랜시버에 동작 가능하게 연결된 프로세서를 포함한다. 프로세서는 상기 포트를 통해 전기화학적 테스트 스트립 상에 증착된 샘플에 미리 결정된 일련의 전기 신호를 인가하도록 측정 신호 생성기를 동작시키고; 상기 측정 신호 수신기로부터 복수의 신호 측정치를 수신하며 - 상기 측정 신호 수신기는 미리 결정된 일련의 전기 신호에 응답하여 포트 내 전기화학적 테스트 스트립으로부터 수신된 복수의 전기 신호에 기초하여 복수의 측정된 신호를 생성함; 그리고 복수의 신호 측정치에 대응하는 데이터를 근거리 무선 트랜시버를 사용하여 외부 컴퓨팅 장치에 전송 - 상기 복수의 신호 측정치에 대응하는 데이터는 외부 컴퓨팅 장치의 다른 프로세서가 샘플에서 분석물의 측정치를 식별할 수 있게 함 - 하기 위한 메모리 내 펌웨어 명령어를 실행하도록 구성된다.
다른 실시예에서, 분석물 테스트 미터가 개발되었다. 상기 분석물 테스트 미터는 하이브리드 분석물 테스트 미터 및 모바일 전자 장치를 포함한다. 상기 하이브리드 분석물 테스트 미터는, 펌웨어 명령어를 저장하도록 구성된 제1 메모리; 전기화학적 테스트 스트립을 수용하도록 구성된 포트; 상기 포트에 전기적으로 연결된 측정 신호 생성기; 상기 포트에 전기적으로 연결된 측정 신호 수신기; 제1 근거리 무선 트랜시버; 그리고 상기 제1 메모리, 측정 신호 생성기, 측정 신호 수신기, 및 제1 근거리 무선 트랜시버에 동작 가능하게 연결된 제1 프로세서를 포함한다. 상기 제1 프로세서는, 포트를 통해 전기화학적 테스트 스트립에 증착된 샘플에 미리 결정된 일련의 전기 신호를 인가하도록 측정 신호 생성기를 동작시키고; 측정 신호 수신기로부터 복수의 신호 측정치를 수신하며 - 상기 측정 신호 수신기는 미리 결정된 일련의 전기 신호에 응답하여 상기 포트 내 전기화학적 테스트 스트립으로부터 수신된 복수의 전기 신호에 기초하여 복수의 신호 측정치를 생성함; 그리고 제1 근거리 무선 트랜시버를 사용하여 상기 모바일 전자 장치에 복수의 신호 측정치에 대응하는 데이터를 전송하기 위한, 제1 메모리 내 펌웨어 명령어를 실행하도록 구성된다. 상기 모바일 전자 장치는: 소프트웨어 명령어를 저장하도록 구성된 제2 메모리; 제2 근거리 무선 트랜시버; 출력 장치; 그리고 상기 제2 메모리, 제2 근거리 무선 트랜시버, 및 출력 장치에 동작가능하게 연결된 제2 프로세서를 포함한다. 상기 제2 프로세서는: 제2 근거리 무선 트랜시버를 사용하여 하이브리드 분석물 테스트 미터로부터 복수의 신호 측정치를 수신하고; 분석물 검출 알고리즘을 실행하여 복수의 신호 측정치에 기초하여 샘플에서 분석물의 레벨을 식별하며; 그리고 출력 장치로 출력을 생성하여 샘플 내 분석물의 레벨을 사용자에게 제시하기 위한, 제2 메모리 내 소프트웨어 명령어를 실행하도록 구성된다.
상술한 것 이외의 장점, 효과, 특징 및 목적은 아래의 상세한 설명을 고려할 때 보다 쉽게 명백해질 것이다. 이러한 상세한 설명은 다음 도면을 참조하며, 여기서:
도 1은 하이브리드 분석물 테스트 미터 및 모바일 전자 장치로 구현되는 외부 컴퓨팅 장치를 포함하는 분석물 테스트 미터의 집합도이다.
도 2는 분석물 테스트 미터에 네트워크 통신 서비스를 제공하는 시스템에서 도 1의 분석물 테스트 미터의 개략도이다.
도 3은 도 1의 분석물 테스트 미터 및 도 2의 시스템의 작동을 위한 프로세스의 블록도이다.
도 4는 도 1의 분석물 테스트 미터 및 도 2의 시스템의 소프트웨어 및 펌웨어를 업데이트하기 위한 프로세스의 블록도이다.
이들 및 다른 이점, 효과, 특징 및 목적은 다음 설명으로부터 더 잘 이해된다. 설명에서, 본 발명의 일부를 형성하고 본 발명의 개념의 실시예가 제한이 아니라 예시의 방식으로 도시된 첨부 도면을 참조한다. 상응하는 참조 번호는 도면의 여러 뷰 전체에 걸쳐 상응하는 부분을 나타낸다.
본 발명은 다양한 변형 및 대안적인 형태가 가능하나, 본 발명의 실시예는 도면에 예시적으로 도시되어 있고 본 명세서에서 상세히 설명된다. 그러나, 이하의 예시적인 실시예의 설명은 본 발명의 개념을 개시된 특정 형태로 제한하도록 의도된 것이 아니라, 그 의도가 그 취지에 속하는 모든 이점, 효과 및 특징을 포괄하는 것임을 이해해야 한다. 및 본 명세서에 기재된 실시예 및 하기 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 그 범위. 따라서, 본 발명의 개념의 범위를 해석하기 위해 본 명세서에 기술된 실시예 및 하기 청구범위를 참조해야 한다. 이와 같이, 여기에 설명된 실시예는 다른 문제를 해결하는 데 유용한 이점, 효과 및 특징을 가질 수 있음에 유의해야 한다.
장치, 시스템 및 방법은 이제 본 발명의 개념의 전부는 아니지만 일부 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 이하에서 더 완전하게 설명될 것이다. 실제로, 장치, 시스템 및 방법은 많은 다른 형태로 구현될 수 있으며 여기에 설명된 실시예로 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이러한 실시예는 본 개시가 적용 가능한 법적 요건을 충족시키도록 제공된다.
마찬가지로, 본 명세서에 설명된 장치, 시스템 및 방법의 많은 수정 및 다른 실시예가 전술한 설명 및 관련 도면에 제공된 교시의 이점을 갖는 본 개시가 속하는 기술 분야의 숙련자에게 떠오를 것이다. 따라서, 장치, 시스템 및 방법은 개시된 특정 실시예로 제한되지 않고 수정 및 다른 실시예가 청구범위의 범위 내에 포함되도록 의도된다는 것을 이해해야 한다. 본 문서에서는 특정 용어를 사용하지만, 이는 일반적이고 설명적인 의미로만 사용되며 제한을 목적으로 하는 것은 아니다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 기재된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 재료가 방법의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 바람직한 방법 및 재료는 본 명세서에 기재되어 있다.
더욱이, 부정관사 "a" 또는 "an"에 의한 구성요소에 대한 언급은 문맥상 단 하나의 구성요소가 존재함을 명확히 요구하지 않는 한 하나 이상의 구성요소가 존재할 가능성을 배제하지 않는다. 따라서 부정관사 "a" 또는 "an"은 일반적으로 "적어도 하나"를 의미한다. 마찬가지로, 용어 "갖다", "포함하다"(comprise) 또는 "포함하다"(include) 또는 이들의 임의의 문법적 변형이 비배타적인 방식으로 사용된다. 따라서, 이들 용어는 이들 용어에 의해 도입된 특징 외에, 이 맥락에서 설명된 실체에 더 이상의 특징이 존재하지 않는 상황 및 하나 이상의 추가 특징이 존재하는 상황을 둘 다 지칭할 수 있다. 예를 들어, "A가 B를 갖는다", "A가 B를 포함한다"(comprise) 및 "A가 B를 포함한다"(include)라는 표현은 모두 B 외에 다른 요소가 A에 존재하지 않는 상황(즉, A가 단독으로 그리고 배타적으로 B만으로 구성되는 상황) 또는 B 외에 하나 이상의 추가 요소가 A에 존재하는 상황(예: 요소 C, 요소 C 및 D, 또는 심지어 추가 요소)의 두가지를 모두 지칭한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "모바일 전자 장치"라는 용어는 모바일 전자 장치의 하나 이상의 프로세서에 의해 제어되는, 출력 장치, 입력 장치, 메모리, 및 무선 통신 장치와 같은 구성요소 각각 중 하나 이상을 사용자에게 제공하는 휴대용 컴퓨팅 장치를 의미한다. 출력 장치의 예에는 액정 디스플레이(LCD) 디스플레이, 유기 또는 무기 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 기타 형태의 그래픽 디스플레이 장치, 오디오 스피커 및 햅틱 피드백 장치가 포함되지만 이에 국한되지 않는다. 입력 장치의 예에는 버튼, 키보드, 터치스크린 및 오디오 마이크가 포함되지만 이에 국한되지는 않는다. 메모리의 예에는 휘발성 데이터 저장 장치, 가령, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 그리고 비휘발성 데이터 저장 장치, 가령, 자기 디스크, 광 디스크, 및 EEPROM, NAND 플래시 또는 기타 형태의 솔리드 스테이트 데이터 저장 장치를 포함한 솔리드 스테이트 저장 장치가 포함되지만 이에 국한되지는 않는다. 무선 통신 장치의 예로는 NFC(Near Field Communication) 프로토콜로 작동하는 무선 트랜시버, BLE(Bluetooth Low Energy)를 포함한 Bluetooth 프로토콜 제품군, IEEE 802.11 프로토콜 제품군("Wi-Fi ") 및 셀룰러 데이터 전송 표준("4G", "5G" 등)을 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 프로세서의 예로는 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU), 그래픽 처리 장치(GPU), 디지털 신호 프로세서(DSP), FPGA(필드 프로그래머블 게이트 어레이), ASIC(주문형 집적 회로), 및 통합된 장치 또는 프로세서를 구현하기 위해 함께 작동하는 장치의 조합에 있는 임의의 다른 적절한 디지털 논리 장치를 구현하는 디지털 로직 장치를 포함한다. 모바일 전자 장치의 일반적인 예에는 스마트폰, 스마트 시계 및 태블릿 컴퓨팅 장치가 포함되지만 이에 국한되지는 않는다.
도 1은 분석물 테스트 미터(100)의 배면도(102A), 측면도(102B) 및 정면도(102C)를 도시한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "하이브리드 분석물 테스트 미터" 및 "하이브리드 미터"라는 용어는 상호 교환적으로 사용되며, 전기 신호를 생성하여 분석물을 포함하는 샘플에 인가하도록 그리고 전류 측정 테스트 프로세스에서 전기 신호에 대한 전기적 응답을 기록하도록 특정 하드웨어 및 소프트웨어 요소를 구현하는 분석물 테스트 장치를 지칭한다. 그러나 기존의 분석물 테스트 미터와 달리, 하이브리드 분석물 테스트 미터는 전체 분석물 측정 프로세스를 수행하고 분석물 측정의 출력을 제공하는 하드웨어 및 소프트웨어 구성 요소를 구현하지 않는다. 대신, 하이브리드 미터는 도 1의 모바일 전자 장치(140)로 구현되는 외부 컴퓨팅 장치에 대한 일련의 전기화학적 테스트에 대해 기록되는 전기적 응답에 대응하는 디지털 데이터를 전송한다. 모바일 전자 장치(140)는 하이브리드 미터로부터 수신된 디지털 데이터를 처리하여 샘플의 분석물 레벨의 측정값을 생성하고, 측정된 분석물 레벨의 출력을 사용자에게 제공하고, 모바일 전자 장치(140)를 통해, 그리고 선택적으로 하나 이상의 데이터 네트워크를 통해 모바일 전자 장치(140)와 통신하는 다른 컴퓨팅 장치를 통해, 사용자에게 추가 서비스를 제공하도록, 하드웨어 및 소프트웨어 구성요소로 구성된다. 후술하는 바와 같이, 분석물 측정 장치(100)를 형성하기 위한 모바일 전자 장치(140) 또는 다른 외부 컴퓨팅 장치와 하이브리드 미터(104)의 조합은 분석물 측정 장치(100)를 형성하는 하드웨어 및 소프트웨어 요소의 효율성 및 기능에 대한 개선을 제공한다.
도면(102A)에 도시된 바와 같이, 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)는 도 1에서 스마트폰으로 구현되는 모바일 전자 장치(140)의 후면에 장착된다. 케이스(126)는 하이브리드 미터(104)와 모바일 전자 장치(140) 둘 다를 둘러싸서 하이브리드 미터(104)를 모바일 전자 장치(140)에 대해 고정된 위치에 유지한다. 하이브리드 미터(104)는 제거 가능한 전기화학 테스트 스트립을 수용하는 포트(108)를 포함한다. 전기화학적 테스트 스트립(105)은 하이브리드 미터(104)와 전기 연결을 형성하는 전기 접점(106)을 포함한다. 전기 접점(106)은 전극과 접촉하는 화학 시약을 지지하는 샘플 영역(107)의 전극에 전기적으로 연결된다. 당업계에 일반적으로 알려진 바와 같이, 시약은 시약에 적용되는 유체 샘플 내 분석물과의 환원-산화(레독스) 반응을 지원하는 효소 및 매개체를 포함하며, 하이브리드 미터(104)는 테스트 스트립에 전위를 인가하여, 이러한 레독스 반응에 의해 영향을 받는 전류 레벨을 갖는 전류를 검출한다. 포트(108)는 전기 커넥터(106)를 포함하는 전기화학 테스트 스트립(105)의 일부를 수용하기 위해 하이브리드 미터(104)의 하우징에 물리적 개구를 포함한다. 동작 중, 전기화학 테스트 스트립(105)의 접점(106)은 포트(108)에 수용되며, 이때 샘플 영역(107)은 하이브리드 미터(104)의 외부에 남아 있고 모바일 전자 장치(140)의 하우징 너머로 확장되어, 사용자가 샘플 영역(107)의 시약에 혈액과 같은 유체 샘플의 용량을 적용할 수 있게 한다. 하이브리드 미터(104)는 전기 신호의 테스트 시퀀스를 전기 접점(106)에 적용하고, 전기 신호 응답을 측정하며, 하이브리드 미터(104)는 이를 디지털 데이터로 변환하고 모바일 전자 장치(140)로 전송한다. 전기화학적 테스트 스트립(105)은 당 분야에 잘 알려진 전기화학적 테스트 스트립을 나타내며, 전기화학적 테스트 스트립의 변형없이 당 분야에 알려진 다양한 형태의 전기화학적 테스트 스트립을 사용하여 작동 가능하다.
하이브리드 미터(104)는 예를 들어 하나 이상의 전기화학적 테스트 스트립의 공급을 포함하는 테스트 미터(100)와 함께 사용되는 소모품을 저장하는 선택적인 저장 격실(110)을 포함한다. 다른 소모성 구성요소는 예를 들어 사용자로 하여금 테스트 스트립에 투여하기 위한 혈액 샘플을 생성할 수 있게 하는 채혈 바늘을 포함한다. 일부 실시예에서, 저장 격실(110)은 내습성 도어를 갖고, 전기화학적 테스트 스트립의 사용 전에, 저장된 테스트 스트립이 물로 오염되는 것을 방지하는 건조제를 저장한다.
도 1의 도면(102B)은 하이브리드 미터(104) 및 미터(100)의 모바일 전자 장치(140)를 도시한다. 측면도(102B)에 도시된 바와 같이, 하이브리드 미터(104)는 모바일 전자 장치(140)의 후면으로부터 연장된다. 하이브리드 미터(104)가 10mm 이하, 일 실시예에서, 대략 5mm의 두께로 형성되어, 사용자가 편리한 방식으로 모바일 전자 장치(140)와 하이브리드 미터(104)의 조합을 잡고 휴대할 수 있게 한다. 또한, 하이브리드 미터(104)는 모바일 전자 장치(140)에 근접한 하부 베이스와, 케이스(126)와 맞물리는 상부 베이스를 갖는 직사각형 프리즘의 일반적인 형상으로 형성된다. 케이스(126)는 하이브리드 미터(104)를 둘러싸는 둥근 모서리를 갖는 경사진 에지를 제공하여, 하이브리드 미터(104)를 보호한다. 그러나, 당업자는 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)의 대안적인 구성이 상이한 유형의 모바일 전자 장치와의 결합을 가능하게 하는 상이한 두께 또는 형상을 가질 수 있음을 인식할 것이다.
도 1의 도면(102C)은 미터(100) 내의 모바일 전자 장치(140)의 정면도를 도시한다. 케이스(126)는 모바일 전자 장치(140)의 하우징을 둘러싸고, 디스플레이(158) 및 기계적 인터페이스 버튼(159)에 대한 완전한 접근을 가능하게 한다. 디스플레이(158)는 모바일 전자 장치(140)의 기능에 대한 그래픽 사용자 인터페이스를 제공하며, 이는 모바일 전자 장치(140)에 의해 구현되는 표준 기능 외에 사용자가 미터(100)를 조작하기 위한 인터페이스를 제공하는 소프트웨어 애플리케이션을 포함한다. 상술한 바와 같이, 케이스(126) 및 하이브리드 미터(104)는 디스플레이(158)에 대한, 또는 모바일 전자 장치(140) 내 USB 연결 또는 기타 유선 연결과 같은 유선 케이블 연결에 대한, 사용자 액세스와 간섭하지 않는다. 보다 일반적으로, 하이브리드 미터(104)는 사용자의 분석물 측정 동작을 수행하는 것 이외의 용도에 대해 모바일 전자 장치(140)의 동작과 최소한의 간섭을 제공하며, 이때, 전체 미터 장치(100) 역시 하이브리드 미터(104)를 통합하여, 정상 동작 중 하이브리드 미터(104)가 모바일 전자 장치(104)에 부착된 상태로 유지되며, 사용자가 모바일 전자 장치(140)에 액세스할 때 언제라도 사용가능할 수 있도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 케이스(126)는 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)를 모바일 전자 장치(140)에 고정한다. 케이스(126)는 하이브리드 미터(104)의 적어도 일부 및 모바일 전자 장치(140)의 적어도 일부를 둘러싼다. 도 1의 실시예에서, 케이스(126)는 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)를 포함하는 제1 캐비티 및 모바일 전자 장치(140)를 포함하는 제2 캐비티를 포함한다. 본 실시예에서, 케이스(126)는, 디스플레이(158) 및 인터페이스 버트(159)을 위한 개구를 제공하면서 모바일 전자 장치(140)의 에지 주위를 감싸도록 모바일 전자 장치(140)의 후면에 인접하여 제 자리에 하이브리드 미터(104)를 보지하는, 고무, 플라스틱 또는 그외 다른 가요성 재료로 형성된다. 더 자세히 도시되지는 않았지만 케이스(126)는 카메라 렌즈, USB 포트와 같은 유선 연결용 리셉터클, 또는 모바일 전자 장치(140)의 다른 구성 요소를 위한 추가 개구를 제공한다. 케이스(126)는 또한 하이브리드 미터(104)의 전기화학적 테스트 스트립 포트(108)를 위한 개구를, 그리고 필요한 경우, 저장 격실(110)에 대한 접근을 제공하기 위한 개구를 제공한다. 케이스(126)는 모바일 전자 장치(140)와 고정된 위치에 하이브리드 미터(104)를 보지하여, 사용자로 하여금 두 장치를 보지하면서 단일 유닛으로 동작할 수 있게 한다. 물론, 서로 다른 모바일 전자 장치들이 다양한 모양과 크기를 갖기 때문에, 하이브리드 미터(104)에 대한 수정 없이 다양한 모바일 전자 장치와 함께 하이브리드 미터(104)를 보지하기 위해 상이한 케이스 디자인이 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 하이브리드 미터(104)와 함께 사용하기 위해 상이한 스마트폰 또는 다른 모바일 전자 장치를 획득하는 경우, 하이브리드 미터(104)는 상이한 케이스로 이동가능하다. 케이스(126)는 또한 하이브리드 미터(104)와 모바일 전자 장치(140) 모두에, 낙하에 대한 손상 보호를 제공하는 것과 같은, 어느 정도의 손상 보호를 제공한다. 다른 실시예에서, 하이브리드 미터(104)는 접착 결합, 자기 결합, 또는 기계적 연결을 사용하여 모바일 전자 장치의 외부에 부착된다.
도 2는 소프트웨어 및 펌웨어 업데이트 서비스(284) 및 의료 서비스(288)를 제공하는 네트워크 서버와 통신하기 위해 데이터 네트워크(280)를 이용하는 분석물 테스트 미터(100)를 포함하는 시스템(200)의 개략도이다. 상술한 바와 같이, 분석물 테스트 미터(100)는 하이브리드 미터(104) 및 모바일 전자 장치(140)를 조합한다. 시스템(200)에서, 소프트웨어 및 펌웨어 업데이트 서비스는 모바일 전자 장치의 소프트웨어를, 그리고 도 2의 특정 구조에서, 모바일 전자 장치(140)를 통해 하이브리드 미터(104)의 펌웨어를, 업데이트하는 메커니즘을 제공하는 소위 "앱 스토어" 또는 기타 온라인 서비스와 같은 상업적으로 이용 가능한 서비스이다. 의료 서비스(288)는 분석물 측정값 및 기타 사용자 데이터를 분석물 테스트 미터(100)로부터 수신하는 온라인 시스템을 나타냅니다. 의료 서비스(288)는 선택적으로 건강 정보 및 치료 조언을 분석물 테스트 미터(100)의 사용자에게 제공하며, 일부 실시예에서, 의료 서비스(288)는 또한 사용자에게 의료 서비스를 제공하는 일부로서 사용자에 대한 분석물 레벨의 이력에 의료 서비스 제공자(HCP)가 액세스할 수 있게 한다. 도 2는 분석물 테스트 미터(100)의 내부 구성요소 및 구성을 더욱 상세하게 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 하이브리드 미터(104)는 제1 메모리(116), 제1 근거리 무선 트랜시버(128), 및 측정 신호 생성기(120), 및 측정 신호 수신기(124)를 를 통해 포트(108)에 작동 가능하게 연결된 제1 프로세서(112)를 포함한다. 배터리 또는 캐패시터(132)가 하이브리드 미터(104)의 이들 구성요소를 동작시키기 위한 전력을 제공한다. 모바일 전자 장치(140)는 제2 메모리(148), 제2 근거리 무선 트랜시버(152), 입력/출력(I/ O) 장치(156), 및 무선 네트워크 트랜시버(160)를 포함한다. 동작 동안, 모바일 전자 장치(140)의 프로세서(144)는 애플리케이션 소프트웨어(168)를 실행하여 인터페이스를 분석물 테스트 미터(100)의 사용자에게 제공하고, 하이브리드 미터(104)를 제어하며, 하이브리드 미터(104)로부터 수신된 측정 데이터를 분석하여, 하이브리드 미터(104)에 제공되는 전기화학적 테스트 스트립의 샘플에서 하나 이상의 분석물의 레벨을 식별한다. 배터리(164)는 모바일 전자 장치(140)에서 이러한 구성요소를 작동하기 위한 전력을 제공한다.
하이브리드 분석물 테스트 미터(104)를 더 자세히 참조하면, 메모리(116)는 비휘발성 메모리 장치, 가령, EEPROM, NAND 또는 장기 저장 장치에 펌웨어 데이터(118) 및 펌웨어 인증 키(119)를 보유하는 다른 적절한 데이터 저장 장치를 포함한다. 메모리(116)는 휘발성 RAM을 더 포함하여, 기록된 신호 측정 데이터와 같은 데이터 및 하이브리드 미터(104)의 작동 동안 메모리(116)에 생성 및 저장되는 임의의 다른 데이터를 저장한다. 펌웨어(118)는, 프로세서(112)의 동작을 제어하기 위한 동작 명령어와, 프로세서(112)가 측정 신호 생성기(120) 및 측정 신호 수신기(124)의 동작을 제어하기 위해 사용하는 파라미터 데이터를 모두 포함하는 이진 데이터로 구현된다. 예를 들어, 프로세서(112)는 펌웨어(118)의 명령을 실행하여 측정 신호 생성기(120)를 작동하고, 프로세서(112)는 펌웨어(118)의 파라미터를 사용하여 측정 신호 생성기(120)가 포트(108)를 통해 테스트 스트립의 전극에 인가하는 AC 및 DC 신호의 지속시간 및 동작 전압 레벨을 명시한다. 유사하게, 프로세서(112)는 측정 신호 수신기(124)가 포트(108)의 테스트 스트립으로부터 수신하는 아날로그 또는 디지털화된 신호 측정 데이터를 처리 및 기록하기 위해 펌웨어(118)의 명령을 실행한다. 프로세서(112)는 또한, 근거리 무선 트랜시버(128)를 사용하여 모바일 전자 장치(140)와 통신을 수행하기 위해 펌웨어 명령을 실행한다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 하이브리드 미터(104)는 모바일 전자 장치(140)가 소프트웨어 업데이트의 일부로서 수신하는 업데이트된 펌웨어를 수신한다. 프로세서(112)는 업데이트된 펌웨어를 사용하기 전에 업데이트된 펌웨어 이미지의 진정성을 검증하기 위해, 일 실시예에서 신뢰할 수 있는 게시자의 암호화 공개 키인, 인증 키(119)를 사용한다.
측정 신호 생성기(120)는 미리 결정된 작동 범위의 전압, 전력, 및 주파수 내에서 직류(DC) 및 교류(AC) 신호 모두를 생성하도록 구성 가능한 파형 생성기를 구현하기 위한 변조기, 증폭기, 평활화 필터 및 기타 회로를 포함한다. 예를 들어, 한 구성에서, 측정 신호 생성기(120)는 0Hz 내지 최대 100kHz의 주파수에서 테스트 스트립의 기준 전극과 카운터 전극 간 상대 전위차가 최대 1.0V(예: +0.5V ~ -0.5V)인 AC 및 DC 전압을 생성할 수 있고, 그 다양한 파형은 사인파 및 삼각 AC 파형과 사각 또는 사다리꼴 펄스 DC 파형을 포함한다. 프로세서(112) 또는 측정 신호 생성기에 통합된 DAC(디지털-아날로그 변환기)는 프로세서(112)가 측정 신호 생성기(120)로부터 다양한 아날로그 전압 측정 신호를 생성하는 디지털 데이터 출력을 생성할 수 있게 한다. 측정 신호 수신기(124)는 측정 신호 생성기(120)로부터의 측정 신호에 응답하여 테스트 스트립(105)의 기준 전극과 카운터 전극 사이에서 생성되는 전류 신호의 검출을 가능하게 하는 하나 이상의 신호 증폭기 및 필터를 포함한다. 프로세서(112) 또는 측정 신호 생성기(120)에 통합된 아날로그-디지털 신호 변환기는 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)로 하여금, 하이브리드 미터(104) 및 모바일 전자 장치의 디지털 논리 장치에 의한 추가 처리를 위해 측정된 전류의 개별 디지털 샘플링 값을 생성할 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 측정 신호 생성기(120) 및 모바일 신호 수신기(124) 중 하나 또는 둘 모두는 프로세서(112)와 완전히 또는 부분적으로 통합된다. 예를 들어, 프로세서(112)는 DAC 및 ADC, 변조기, 증폭기 및 필터 회로와 같은 구성요소를 선택적으로 통합한다. 다른 실시예에서, 측정 신호 생성기(120) 및 측정 신호 수신기(124)는 프로세서(112)가 신호 생성기(120)를 동작시키기 위한 제어 신호들을 생성하도록 그리고 프로세서(112)가 측정 신호 수신기(124)로부터 신호 측정 데이터를 수신하도록 외부 구성요소들을 사용하여 구현된다.
도 2의 실시예에서, 근거리 무선 트랜시버(128)는 적어도 하나의 안테나와, 모바일 전자 장치(140)와 근거리 무선 통신을 제공하는 적어도 하나의 장치를 포함한다. 일부 실시예들에서, 근거리 무선 트랜시버(128)는 모바일 전자 장치(140)로 하여금, 두 장치 사이에 유선 전기 연결을 요구하지 않으면서 유도 결합을 통해 하이브리드 미터(104)에 전력을 제공할 수 있게 하는 회로를 더 포함한다. 일 실시예에서, 근거리 무선 트랜시버(128)는 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)에 형성된 코일 안테나에 연결되는, 그리고 모바일 기기로 전송하기 위해 프로세서(112)로부터 디지털 데이터를 수신하도록, 그리고 모바일 전자 장치(140)로부터 전송을 수신 및 디코딩하여 수신 신호의 디지털 데이터 표현을 프로세서(112)에 제공하도록 구성되는, 근거리 통신(NFC) 무선 트랜시버를 포함한다. 하이브리드 미터(104)는 인쇄 회로 보드에 형성되는 전도성 트레이스로 코일 안테나를 통합하며, 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)의 다른 전기 전도 코일을 이용한다. 안테나는 모바일 전자 장치(140)의 대응하는 근거리 무선 트랜시버(152)와 근거리 무선 트랜시버(128)의 수신기가 방출하는 전자기 신호에서 인코딩되는 데이터를 모바일 전자 장치(140)로부터 수신하고, 근거리 무선 트랜시버(128)는 프로세서(112)에 의한 사용을 위해 데이터를 디코딩한다.
도 2의 실시예에서, 근거리 무선 트랜시버(128)는 모바일 전자 장치(140)의 근거리 무선 트랜시버(152)에서 대응하는 NFC 트랜시버와 에너지 효율적인 무선 통신 채널을 제공하는 NFC 트랜시버를 통합한다. NFC 트랜시버는 근거리(통상적으로 5 cm 이하 레벨의)에서 동작하고, 모바일 전자 장치(140)에 매우 근접하게 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)를 배치하는 분석물 테스트 미터(100)의 물리적 구성은 통신을 제공하기 위해 NFC 트랜시버의 효과적인 사용을 가능하게 한다. 또한, 많은 모바일 전자 장치에는 NFC 트랜시버와 같은 근거리 무선 트랜시버의 사용에 크게 영향을 받지 않는 IEEE 802.11 "Wi-Fi", Bluetooth 및 셀룰러 데이터(예: 4G, 5G 등)와 같은 다른 무선 트랜시버가 포함되어 있어, 모바일 전자 장치(140)가 하이브리드 미터(104)로부터의 간섭 없이 하이브리드 미터와의 통신 외부에서 일반적인 용도로 작동할 수 있게 한다. 근거리 무선 트랜시버(128, 152)는 통상적으로 Bluetooth 또는 IEEE 802.11("Wi-Fi")과 같은 기타 무선 네트워크 표준보다 낮은 전력 레벨로 동작한다. 더욱이, 케이스(126)는 모바일 전자 통신 장치(140)에 매우 근접하여 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)를 보지하여 두 장치의 코일 안테나 사이의 유도 결합을 가능하게 하기 때문에, 근거리 무선 트랜시버(128, 152)는 외부 무선 송신기로부터 최소의 간섭만으로 서로 통신할 수 있고, 이에 따라, 다수의 송신 장치들을 갖는 환경에서 장거리 무선 전송 프로토콜에 영향을 미치는 것으로 알려진 연결 문제들을 피할 수 있다. 근거리 무선 트랜시버의 다른 실시예는 모바일 전자 장치(140)에서 추가적인 무선 네트워크 트랜시버의 동작을 방해하지 않는 무선 주파수 식별(RFID) 트랜시버 또는 유사한 근거리 무선 기술을 사용한다.
전술한 바와 같이, 근거리 무선 트랜시버(128, 152)는 하이브리드 미터(104)와 모바일 전자 장치(140) 사이에 무선 데이터 통신을 제공한다. 추가적으로, 하이브리드 미터(104)의 일부 실시예는 하이브리드 미터(104)의 구성요소에 전력을 제공하기 위해 커패시터(132)를 충전하거나 배터리(132)를 재충전하는 전력을 모바일 전자 장치(140)로부터 수신하기 위해 근거리 무선 트랜시버(128)를 사용한다. NFC 트랜시버를 통합하는 일 실시예에서, 모바일 전자 장치(140)는 근거리 무선 트랜시버(128)의 NFC 트랜시버에 전력을 제공하는 전력 신호를 전송하여, 커패시터(132)를 충전하거나 배터리(132)를 재충전하는 전력을 제공한다. 당업계에 공지된 바와 같이, NFC 전력 신호는 미리 결정된 주파수(가령, 13.56 MHz)의 교류(AC) 신호로서 전송되며, 하이브리드 미터(104)와 모바일 전자 장치(140) 모두의 코일 안테나는 유도 결합을 활성화하여 하이브리드 미터(104)에서 전력을 생성한다. 하이브리드 미터(104)는 AC 전력 신호를 직류(DC) 충전 전류로 변환하여 커패시터 또는 재충전 가능한 배터리(132)에 전력을 제공하는 정류기를 포함한다. 일부 NFC 트랜시버 구성은 위에서 설명된 전력 전송 동작을 구현할 수 있지만, 다른 실시예는 상이한 AC 전력 신호 주파수(예: 50Hz 또는 60Hz)를 이용할 수 있는 모바일 전자 장치(140)와 하이브리드 미터(104)의 코일 안테나 사이에 유도 결합을 제공하는 상이한 충전 회로를 사용한다. 위에서 설명된 바와 같이, 모바일 전자 장치(140)로부터 하이브리드 미터(104)로 무선 전력 전송을 제공하는 실시예는 선택적이며, 하이브리드 미터(104)의 다른 실시예는 전력 공급을 위해, 코인 셀 또는 기타 적절한 배터리와 같은, 상용 비-충전식 배터리를 이용한다.
배터리 또는 커패시터(132)는 보다 구체적으로 프로세서(112), 메모리(116), 측정 신호 생성기(120), 측정 신호 수신기(124), 및 근거리 무선 트랜시버(128)를 포함하는 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)를 동작하도록 전력을 제공하는 전기 에너지를 저장한다. 배터리(132)를 사용하는 실시예에서, 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)는 언제든지 활성화될 수 있다. 예를 들어, 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)는 포트(108)가 테스트 스트립을 수신할 때 닫히는 스위치와 같은 전기 스위치를 통해 또는 모바일 전자 장치(140)로부터 수신된 무선 활성화 신호를 통해 활성화될 수 있다. 커패시터(132)를 사용하는 실시예에서, 커패시터(132)는 비교적 짧은 시간 동안(예를 들어, 몇 분 정도)만 전하를 유지하고, 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)는 모바일 전자 장치(140)가 근거리 무선 트랜시버를 통한 유도 결합을 통해 커패시터(132)를 충전하기 위해 생성하는 외부 충전 신호에 응답하여 활성화된다. 커패시터(132)가 미리 결정된 충전 레벨에 도달하면, 커패시터(132)는 하이브리드 분석물 테스트 미터의 구성요소를 활성화하는 데 필요한 전력을 제공한다. 이 실시예에서, 사용자는 모바일 전자 장치(140)가 애플리케이션 소프트웨어(168)에서 사용자 인터페이스(172)의 일부로서 사용자에게 제시하는 그래픽 아이콘 또는 다른 입력과 같은 사용자 인터페이스를 통해 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)를 활성화한다. 일 구성에서, 모바일 전자 장치(140)는 하이브리드 미터(104)의 작동 동안 하이브리드 미터(104)에 전력을 계속 전송하는 반면, 다른 실시예에서 커패시터(132)는 하이브리드 미터(104)의 작동 이전에 충분한 전하를 수신하여, 테스트 스트립에 도포되는 단일 유체 샘플을 분석하게 된다. 충전 프로세스는 일반적으로 하이브리드 미터(104)를 활성화하여, 단일 유체 샘플에 대한 신호 측정 데이터를 생성할 수 있고, 모바일 전자 장치(140)는 각 테스트 작업에 대해 추가 전기 에너지를 제공한다.
모바일 전자 장치(140)를 보다 구체적으로 참조하면, 도 2는 제2 메모리(148), 근거리 무선 트랜시버(152), 입력 및 출력 장치(156), 및 무선 네트워크 트랜시버(160)에 동작가능하게 연결된 제2 프로세서(144)를 도시한다. 배터리, 가령, 리튬-이온 배터리 또는 다른 적절한 배터리는 프로세서(144), 메모리(148), 제2 근거리 무선 트랜시버(152), 입력 및 출력 장치(156), 무선 네트워크 트랜시버(160)를 동작시키도록 전력을 제공하고, 상술한 바와 같이, 일부 실시예에서 배터리(164)는 전력을 제2 근거리 무선 트랜시버(152)를 통해 하이브리드 미터(104)에 제공한다. 모바일 전자 장치(140)는 일반적으로 스마트폰, 태블릿 또는 웨어러블 장치와 같은 범용 디지털 전자 장치이기 때문에, 모바일 전자 장치(140)는 상업적으로 이용 가능한 하드웨어 구성 요소를 포함하며, 모바일 전자 장치(140)의 정확한 구성은 제조에 따라 달라진다. 일반적으로, 프로세서(144)는 하나 이상의 코어를 갖는 CPU와, 도 1의 디스플레이 장치(158) 또는 기타 그래픽 디스플레이 장치를 통해 그래픽 출력을 제공하는 GPU를 포함하는 시스템 온 칩(SoC)이다. 프로세서(144)는 선택적으로, 오디오 입력 및 출력을 위한 디지털 신호 프로세서와, 예를 들어 이미지 프로세서 및 신경망 가속기를 포함하는 다른 특수 컴퓨팅 유닛을 포함한다. 가속도계, 자이로스코프, 온도 센서, 습도 센서 등과 같은 센서를 포함하는 모바일 전자 장치(140)의 다른 구성요소는 프로세서(144)와 통합되거나 프로세서(144)에 작동 가능하게 연결되며, 프로세서(144)의 일부인 것으로 여기서 설명된다.
모바일 전자 장치(140)에서, 메모리(148)는 하나 이상의 비휘발성 및 휘발성 데이터 저장 장치를 포함한다. 도 2의 구성에서, 메모리(148)는 모바일 전자 장치 프로세서(144)에 의한 실행을 위한 명령을 둘 다 포함하는 애플리케이션 소프트웨어(168) 및 운영 체제 소프트웨어(188)를 저장한다.
애플리케이션 소프트웨어(168)는 실행가능한 프로그램 코드, 컨피규레이션 데이터, 사용자 데이터 로그 및 사용자 선호도의 저장된 레코드, 및 기타 디지털 자산, 예를 들어, 사용자 인터페이스(172), 분석물 검출 알고리즘(176), 통신 스택(180), 저장된 사용자 데이터(184), 및 측정 신호 데이터(186)를 위한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 요소를 더 포함한다. 도 1에서, 모바일 전자 장치(140)가 아래에서 추가로 설명되는 소프트웨어 업데이트 프로세스의 일부로서 펌웨어(118)를 수신하기 때문에, 애플리케이션 소프트웨어(168)는 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)에 의해 사용되는 펌웨어(118)의 사본을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 사용자 인터페이스(172)는 애플리케이션 소프트웨어(168)를 활성화시켜서 사용자로부터 입력을 수신하여 분석물 테스트 미터(100)를 제어하고, 사용자를 위한 다른 건강 관련 정보와 함께 분석물 테스트의 결과를 표시할 수 있게 하는 소프트웨어 명령 및 기타 그래픽 자산을 포함한다. 분석물 검출 알고리즘(176)은 프로세서(144)가 유체 샘플에서 분석물 레벨의 측정치를 생성하기 위해 하이브리드 미터(104)로부터 수신된 측정 신호 데이터(186)를 처리할 수 있게 하는 소프트웨어 명령 및 프로파일 및 파라미터 데이터를 포함한다. 일부 실시양태에서, 분석물 검출 알고리즘(176)은 또한 프로세서(144)로 하여금, 유체 샘플의 오염 또는 테스트 스트립의 결함을 검출하는 페일세이프(failsafe) 프로토콜을 실행할 수 있게 한다. 통신 소프트웨어(180)는 하이브리드 미터(104)에 통신을 제공하는 근거리 무선 트랜시버(152)와, 모바일 전자 장치(140)로 하여금 추가 분석을 위해 의료 서비스(288)에 분석물 레벨의 측정치를 전송할 수 있게 하는 무선 네트워크 트랜시버(160) 모두를 사용하여 데이터를 송수신하기 위해 운영 체제 소프트웨어(188)에 의해 제공되는 서비스와 인터페이스한다. 저장된 사용자 데이터(184)는 사용자 고유의 선호도 및 컨피규레이션 데이터는 물론 하나 이상의 분석물 측정의 이력을 포함하며, 선택적으로, 사용자의 활동에 대한 다른 정보는 식사 시간 및 활동 데이터를 포함한다.
운영 체제(OS) 소프트웨어(188)는 표준 상용 운영 체제와 관련된 소프트웨어 커널, 드라이버, 라이브러리 및 기타 시스템 소프트웨어를 포함한다. OS 소프트웨어(188)는 표준형 서비스, 가령, 네트워크 및 그래픽 스택, 데이터 저장 및 관리를 위한 파일 시스템, I/O 장치(156)에 대한 소프트웨어 액세스 등을 제공한다. 설명을 위해, OS 소프트웨어(188)는 또한 애플리케이션 소프트웨어(168)를 넘어서 다른 소프트웨어 애플리케이션을 포함하는 것으로 여기서 설명되며, 특히, 소프트웨어 및 펌웨어 업데이트 서비스(284)로부터 하이브리드 미터(104)를 위한 소프트웨어(168) 및 펌웨어(118) 업데이트를 수신하도록 모바일 전자 장치(140)를 활성화시키는 소프트웨어 업데이트 서비스는, 비록 이러한 소프트웨어 프로그램이 학문적 의미에서 "운영 체제"의 일부로 엄격하게 고려되지 않더라도, 위에 포함되는 것으로 설명된다.
상술한 바와 같이, 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)의 프로세서(112)는 펌웨어(118)에 저장된 프로그램 명령어를 실행하며, 모바일 전자 장치(140)의 프로세서(144)는 운영 체제 소프트웨어(188) 및 애플리케이션 소프트웨어(168)를 구현하는 저장된 소프트웨어 명령어를 실행한다. 물론, 당 업자는 "펌웨어" 및 "소프트웨어"라는 용어가 모두, 저장된 명령을 실행하는 프로세서의 동작을 제어하는, 비일시적 메모리에 보유된, 파라미터 데이터와 같은 기타 데이터 및 저장된 프로그램 명령어를 지칭한다. 펌웨어 및 소프트웨어 모두는 여기에 설명된 기능을 구현할 수 있고, 펌웨어 및 소프트웨어 모두는 하이브리드 분석물 테스트 미터(104) 및 모바일 전자 장치(140)의 작동 동안 업데이트될 수 있다. 이러한 개시의 범주에서, "펌웨어" 및 "소프트웨어"라는 용어는 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)와 모바일 전자 장치(140)의 작동 사이의 명확한 구별을 제공하기 위해 사용되며, 이러한 용어는 본 개시의 범위를 달리 제한하지 않는다.
모바일 전자 장치(140)에서, I/O 장치(156)는 예를 들어, 디스플레이 스크린(158)에서의 터치 감지 입력, 기계적 버튼(159) 또는 기타 기계적 제어 장치, 음성 입력, 햅틱 입력, 등과 같은 입력 장치를 포함한다. 출력 장치는 예를 들어 디스플레이 화면(158)과 같은 그래픽 출력, 표시등, 스피커 또는 헤드폰 출력을 통한 오디오 출력 등을 포함한다.
모바일 전자 장치(140)에서, 근거리 무선 트랜시버(152)는 하이브리드 미터(104)의 근거리 무선 트랜시버(128), 가령, 전술한 NFC 트랜시버 또는 다른 근거리 무선 트랜시버 및 안테나, 가령, 모바일 전자 장치(140)와 하이브리드 미터(104) 사이의 유도 결합을 통한 전력 전송 및 무선 데이터 통신을 가능하게 하는 제 2 코일 안테나와 통신하기 위해 호환되는 구성요소들을 포함한다. 무선 네트워크 트랜시버(160)는 소프트웨어 및 펌웨어 업데이트 서비스(284), 의료 서비스(288) 또는 외부 컴퓨팅 시스템과 네트워크(280)를 통해 통신하기 위한, Bluetooth 또는 IEEE 802.11 "Wi-Fi" 연결의 경우 몇 미터, 셀룰러 데이터 트랜시버의 경우 최대 몇 킬로미터와 같은, 비교적 긴 범위에서 통신하는 별도의 무선 장치이다. 또한, 무선 네트워크 트랜시버(160)는 일반적으로 도 2의 네트워크(280)와 같은, 중간 데이터 네트워크를 사용하는 원격 컴퓨팅 시스템을 포함하는 다수의 장치와 통신할 수 있고, 도 2의 근거리 무선 트랜시버(128, 152)는 하이브리드 분석물 미터(104) 및 모바일 전자 장치(140)와 같은, 2개의 장치 사이에서 직접 포인트-투-포인트 통신하도록 구성된다.
도 3은 하이브리드 분석물 테스트 미터 및 모바일 전자 장치를 포함하는 분석물 테스트 미터를 사용하여 테스트 샘플에서 분석물의 측정을 위한 프로세스(300)를 도시한다. 아래의 설명에서, 기능 또는 동작을 수행하는 프로세스(300)에 대한 참조는 분석물 테스트 미터의 기타 구성요소들과 연계하여 기능 또는 작업을 수행하기 위해 저장된 프로그램 명령을 실행하기 위해 하이브리드 분석물 테스트 미터 또는 모바일 전자 장치 중 적어도 하나에서 하나 이상의 프로세서의 동작을 지칭한다. 공정(300)은 예시 목적으로 당뇨병이 있는 사용자의 혈액 샘플에서 포도당 분석물의 레벨을 측정하기 위한 전류 측정 프로세스를 구현하는 도 1 및 도 2의 분석물 테스트 미터(100) 및 시스템(200)과 관련하여 설명된다.
프로세스(300)는 하이브리드 미터(104)의 활성화로 시작한다(블록 304). 일 구성에서, 사용자는 터치스크린, 음성 입력, 또는 모바일 전자 장치(140)의 다른 적절한 입력 장치(156)를 사용하여 애플리케이션 소프트웨어(168)를 실행한다. 모바일 전자 장치(140)의 프로세서(144)는 근거리 무선 트랜시버(152)를 활성화하여 하이브리드 미터(104)의 대응하는 근거리 무선 트랜시버(128)에 활성화 또는 "웨이크업" 신호를 전송한다. 하이브리드 미터(104)의 프로세서(112)는 활성화 신호에 응답하여 비활성화 또는 저전력 대기 동작 모드로부터 활성화된다. 하이브리드 미터(104)가 배터리를 사용하지 않고 커패시터(132)에 전기 에너지를 저장하는 실시예에서, 모바일 전자 장치(140)로부터의 활성화 신호는 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)를 활성화하기에 충분한 전력을 제공하기 위해 커패시터(132)를 충전한다. 추가적으로, 사용자가 테스트 스트립을 포트(108)에 삽입하지 않은 경우, 모바일 전자 장치(140)는 활성화 프로세스의 일부로서 테스트 스트립을 삽입하도록 사용자에게 지시하는 그래픽 또는 가청 출력을 생성한다. 다른 구성에서, 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)는 테스트 스트립을 포트(108)에 삽입할 때 활성화된다. 테스트 스트립의 전극은 배터리(132) 또는 앞서 충전된 커패시터(132)로부터 전력을 수신하는 미터 프로세서(112)의 활성화를 가능하게 하기 위해 전기 회로를 닫는다. 이 구성에서, 미터 프로세서(112)는 선택적으로, 근거리 무선 트랜시버(128)를 사용하여 모바일 전자 장치(140)에 활성화 신호를 전송한다. 모바일 전자 장치 프로세서(144)는 테스트 스트립의 삽입을 넘어 사용자로부터 추가 입력을 요구하지 않으면서 활성화 신호의 수신에 응답하여 애플리케이션 소프트웨어(168)를 실행한다. 대안적으로, 사용자는 모바일 전자 장치(140)를 수동으로 조작하여 애플리케이션 소프트웨어(168)를 실행할 수 있다.
프로세스(300)는 하이브리드 미터(104)가 유체 샘플이 투여된 테스트 스트립에 전기 신호 테스트 시퀀스를 적용함에 따라 계속된다(블록 308). 도 3의 예시적인 실시예에서, 전기 신호 테스트 시퀀스는 테스트 스트립에 적용된 혈액 샘플에서 포도당 레벨의 검출을 가능하게 한다. 일 실시예에서, 테스트 시퀀스는 복수의 교류(AC) 신호에 이어, 측정 신호 생성기(120)가 포트(108)를 통해 전기화학적 테스트 스트립에 증착된 샘플에 인가하는 복수의 직류(DC) 신호를 포함하는, 미리 결정된 일련의 전기 신호이다. 혈액 샘플에서 혈당을 검출하기 위해, 측정 신호 생성기(120)는 AC 파형을 생성한 후 작동 전극으로부터 형성된 적어도 하나의 회로에 인가되는 일련의 펄스 DC 신호를 생성하며, 상기 작동 전극은 유체 샘플의 용량을 받은 화학 시약을 통해 카운터 전극에 연결된다. 여기에 더 자세히 설명되지는 않았지만, 하이브리드 미터(104)는 하나 이상의 전극 쌍 사이의 전기 임피던스 레벨을 측정함으로써 혈액 샘플과 같은 유체 샘플의 테스트 스트립에 대한 도포를 검출하는 용량 충분 프로세스(dose sufficiency process)를 선택적으로 수행하여, 테스트 스트립에 일련의 전기 테스트 신호를 적용하기 전에 테스트 스트립이 유체 샘플을 받았는지를 확인할 수 있다.
미리 결정된 일련의 AC 및 DC 전기 신호의 한 구성에서, 측정 신호 생성기(120)는 대략 1kHz 내지 100kHz 범위의 단일 주파수, 또는 측정 신호 생성기(120)가 10kHz[첫 번째 세그먼트에서], 20kHz, 10kHz[두 번째 세그먼트에서], 2kHz 및 1kHz 주파수의 AC 신호를 생성하는 일련의 시간 세그먼트와 같은 다양한 시간 세그먼트의 주파수 범위를 갖는 대략 1.5초 주기의 사인파형을 가진 AC 신호를 생성하지만, 다른 주파수 진행도 사용될 수 있다. 측정 신호 생성기(120)는 약 ±0.05V(0.1V 피크 대 피크 진폭)의 전압 진폭을 갖는 AC 신호를 생성하며, 여기서 본 예에서 이 전압 레벨 및 다른 전압 레벨은 테스트 스트립(105)과 같은 테스트 스트립의 카운터 전극과 작업 전극 간의 상대적 전위 차를 지칭하며, 이는 이러한 테스트 스트립이 별도의 기준 전극을 포함하지 않기 때문이다. 측정 신호 생성기(120)는 후속하여 대략 1.5초의 기간에 걸쳐 사각 또는 사다리꼴 파형을 갖는 일련의 펄스 DC 신호를 생성한다. 한 구성에서, 각 DC 펄스는 다음 펄스를 시작하기 전에 200밀리초 기간에 걸쳐 50% 듀티 사이클에 해당하는 펄스 사이의 해당 100밀리초 완화 기간과 함께 약 100밀리초의 지속시간을 갖지만, 각 펄스의 지속시간이 예를 들어, 50밀리초 내지 500밀리초 사이에서 변할 수 있고 듀티 사이클은 50%보다 크거나 작을 수 있다. 측정 신호 생성기(120)는 AC 신호의 0.1V 피크-대-피크 진폭보다 큰, 대략 0.45V의 전압을 갖는 각각의 DC 펄스를 생성한다. 이 테스트 시퀀스에서 AC 및 DC 신호를 포함하는 미리 결정된 전기 신호 시퀀스는 약 3초의 지속 시간을 가지며 더 일반적으로 테스트 시퀀스는 일반적으로 1초에서 10초 범위의 지속 시간을 갖는다. 측정 신호 생성기(120)는 스위치를 작동하여 각 이완 기간 동안 테스트 스트립의 전극 사이에 단락 회로(0V 전위)을 생성하고, 각 DC 펄스 동안 스위치를 열어, DC 펄스가 유체 샘플과 함께 시약을 포함하는 회로 경로에 인가됨을 보장할 수 있다.
전술한 예는 혈당 값의 측정에 효과적인 미리 결정된 전기 신호 시퀀스의 비제한적인 예이며, 신호의 주파수, 진폭, 지속 시간 및 생성 순서는 대안적인 구성으로 조정될 수 있다. 또한, 대체 구성은 AC 및 DC 신호의 다른 시퀀스를 사용하거나 AC 또는 DC 신호만 사용하여 혈당 또는 기타 분석물을 측정할 수 있다. 예를 들어, 하나의 대안적인 실시예는 전기 신호의 미리 결정된 시퀀스의 시작에서 DC 사전 조정 신호를 사용하고, 그 뒤에 전술한 시퀀스 또는 펄스형 DC 전기 신호 시퀀스만 사용한다. 또 다른 대체 구성은 일련의 펄스 DC 신호 이후에 삼각 파형 및 더 높은 전압 진폭(예: 0.45V)을 갖는 일련의 AC 신호를 생성하고, 이러한 AC 신호에 대한 응답은 혈당의 정확한 측정을 방해할 수 있는 테스트 스트립의 장애 가능성 또는 유체 샘플의 오염을 검출하는 하나 이상의 페일세이프 알고리즘에 대한 입력 데이터를 제공한다.
프로세스(300) 동안, 하이브리드 미터(300)는 전기적 테스트 시퀀스의 복수의 신호에 응답하여 테스트 스트립으로부터 수신된 복수의 신호 측정치를 기록하고(블록 312), 기록된 신호 측정치에 대응하는 디지털 데이터를 생성하여, 하나 이상의 디지털 논리 장치를 사용하여 추가 처리를 할 수 있다(블록 316). 본 명세서에 기술된 실시예에서, 분석물 테스트 미터(100)는 혈액 샘플에서 포도당 분석물을 검출하기 위해 전류측정 분석물 검출 프로세스를 수행한다. 측정 신호 수신기(124)는 전술한 블록(308)의 처리 동안 측정 신호 생성기(120)가 생성하는 전기 신호의 미리 결정된 시퀀스에 응답하여 테스트 스트립에서 생성된 전류의 신호 측정치를 기록한다. 신호 생성기(120)는 일반적으로 테스트 시퀀스에서 미리 결정된 전기 신호 시퀀스를 생성하기 위해 미리 결정된 전압 프로파일로 작동하지만, 측정 신호 수신기(124)는 일반적으로 테스트 스트립 내 투여된 시약과 전극에 의해 형성된 회로를 통해 흐르는 전류의 레벨을 기록한다. 이러한 전류 레벨은 분석물을 포함한 유체 샘플의 화학 물질과, 테스트 스트립에 형성된 시약 간의 산화환원 반응에 의해 영향을 받는다. 또한, 전류는 테스트 시퀀스의 전기 신호의 변화와, 유체 샘플과 시약 사이의 시간 경과에 따른 화학 반응의 진행에 따라, 시간이 지남에 따라 변경된다. 당업자는 측정 신호 수신기(124)가 측정 신호 생성기(120)에 의한 신호의 생성 동안 및 이후, 전기 신호의 미리 결정된 시퀀스에 응답하여 신호 측정값을 기록한다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 측정 신호 수신기(124)는, AC 신호의 인가 동안, 펄스 DC 신호의 인가 동안, 그리고 전류가 감쇠하고 일부 실시예에서 일시적으로 방향을 반전시켜서 각 이완 주기의 적어도 일부분 동안 테스트 스트립 내 회로를 통해 작은 음전류 측정치를 생성하게 되는 각각의 DC 펄스 이후의 이완 주기 동안, AC 신호에 응답하여 전류 측정치를 기록한다.
프로세스(300) 동안, 측정 신호 수신기(124)는 상술한 예에서 적어도 40kHz인 테스트 시퀀스의 신호의 최고 주파수 성분의 2배 이상의 나이퀴스트 레이트(Nyquist rate)에서 시간에 따른 전류를 샘플링함으로써 신호 측정값을 생성하지만, 샘플링 레이트는 테스트 신호의 최대 주파수 성분의 적어도 2배의 샘플링 레이트를 유지하기 위해 더 높거나 더 낮을 수 있다. 각각의 신호 측정은 미리 결정된 측정 범위(예를 들어, 일 실시예에서 ±50μA의 범위)에서 전류의 아날로그 측정 값을 제공하고, 측정 신호 수신기(124) 또는 하이브리드 미터 프로세서(112)의 아날로그-디지털 변환기는 각 아날로그 신호 측정값을 모바일 전자 장치(140)에서의 추가 처리를 위한 디지털 데이터 표현으로 변환한다. 하이브리드 미터 프로세서(112)는 선택적으로, 모바일 전자 장치(140)로 전송하기 전에 복수의 신호 측정값에 대응하는 디지털 데이터를 미터 메모리(116)에 버퍼링하고, 이는 아래에서 더 자세히 설명한다.
각 신호 측정의 디지털 값에 추가하여, 하이브리드 미터 프로세서(112)는 선택적으로, 일련의 타임스탬프 값을 생성하고 측정된 전류 응답에 대응하는 측정 신호 데이터와, 측정 신호 생성기(120)에 의해 생성되는 전압에 대응하는 전압 레벨 값을 타임스탬프 값과 상관시킨다. 타임스탬프 및 관련 신호 측정 및 전압 값 데이터는 모바일 전자 장치(140)의 프로세서(144)가 각 신호 측정치와, 신호 측정 생성기(124)가 프로세스(300) 동안 테스트 스트립에 인가하는 대응하는 전압 신호 사이의 시간적 관계를 식별할 수 있게 한다. 예를 들어, 이러한 데이터는 테스트 시퀀스의 전기 신호와, 위에서 설명된 적어도 AC 신호 생성 시퀀스 동안 발생하는 전류 값의 결과적인 측정 신호 사이의 위상차를 검출할 수 있게 한다. 다른 구성에서, 하이브리드 미터(104)는 측정 신호에 대응하는 데이터만을 모바일 전자 장치(140)로 전송한다. 이 구성에서, 모바일 전자 장치(140)는 테스트 시퀀스에서 미리 결정된 전기 신호 시퀀스의 시간 및 전압 프로파일을 분석물 검출 알고리즘 데이터(176)의 일부로서 저장한다. 모바일 전자 장치의 프로세서(144)는 하이브리드 미터(104)가 테스트 시퀀스 동안 신호 측정 샘플에 대응하는 데이터를 생성하는 순서에 기초하여 프로파일 데이터를 대응하는 신호 측정 값과 연관시킨다.
프로세스(300)는 하이브리드 미터(104)가 복수의 신호 측정치에 대응하는 디지털 데이터, 그리고 선택적으로, 테스트 시퀀스의 전기 신호의 타임스탬프 및 전압 값을 모바일 전자 장치(140)로 전송함에 따라 계속된다(블록 320). 분석물 테스트 미터(100)에서, 하이브리드 미터 프로세서(112)는 근거리 무선 트랜시버(128)를 동작시켜서, 모바일 전자 장치의 대응하는 근거리 무선 트랜시버(152)에 데이터를 전송한다. 하나의 구성에서, 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)는 미터 메모리(116)에 신호 측정값에 대응하는 디지털 데이터를 일시적으로 저장하고, 프로세스(300) 동안 모든 신호 측정값 데이터의 디지털 표현의 기록 완료 시 저장된 디지털 데이터를 전송한다. 다른 구성에서, 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)는 적어도 하나의 디지털 데이터가 생성된 후 그러나 전체 테스트 시퀀스에 대한 디지털 데이터 기록 완료 전에, 모든 신호 측정 데이터의 디지털 표현의 전송을 시작한다. 모바일 전자 장치(140)의 프로세서(144)는 유체 샘플 내의 분석물의 레벨을 검출하기 위한 추가 처리를 위해 메모리(168)에 디지털 측정 신호 데이터(186)를 일시적으로 저장한다. 모바일 전자 장치(140)는 또한, 하이브리드 미터(104)가 모바일 전자 장치(140)에 이러한 데이터를 전송하는 실시예에서, 디지털 측정 신호 데이터(186)와 함께 타임스탬프 및 신호 전압 데이터를 저장한다.
프로세스(300)는 모바일 전자 장치(140)가 하이브리드 미터(104)로부터 수신한 디지털 측정 신호 데이터에 기초하여 분석물 레벨의 측정치를 생성하기 위해 애플리케이션 소프트웨어(168) 내 분석물 검출 알고리즘(176)의 저장된 프로그램 명령어를 모바일 전자 장치(140)의 프로세서(144)가 실행함에 따라 계속된다(블록 324). 분석물 레벨의 측정에는 하나 이상의 DC 펄스 동안 측정된 전류를 기반으로 하는 일반 측정, 분석물 측정의 정확도를 향상시키기 위해 수정된 혈액 샘플의 온도 및 헤마토크릿 레벨과 같은 교란 요인의 식별 및 수정, 그리고, 프로세서(144)가 유체 샘플의 오염 또는 테스트 스트립의 결함을 검출하는 경우 페일세이프의 트리거링 가능성이 포함된다. 분석물 측정 프로세스를 수행하는 알고리즘은 당업계에 알려져 있고 이러한 알고리즘은 여기에서 자세히 설명되지 않지만, 일반적으로 펄스 DC 신호에 응답하여 신호 측정 데이터의 측정되는 전류 레벨은 샘플 내 혈당 레벨로 긍정적으로 보정되며, 이는 분석물 검출 알고리즘을 활성화하여, 신호 측정치 중 하나 이상의 디지털 값을 혈당 레벨에 매핑하는 미리결정된 프로파일을 사용하여 혈당 레벨의 측정치를 생성할 수 있다. 혈액 샘플의 포도당 레벨이 신호 측정의 전류 레벨에 영향을 미치지만, 혈액 샘플의 헤마토크릿 레벨 및 온도를 포함한 다른 요인도 신호 측정치의 현재 레벨에 영향을 미치며 이러한 변수를 "교란 요인"(confounding factors)이라고 한다. 미터 프로세서(144)는 미리 결정된 신호 시퀀스에서 AC 전압 신호의 생성과, 대응하는 전류 응답 사이의 위상차와 같은 신호 측정 데이터의 특성을 식별하여, 온도 및 헤마토크릿 변수의 잘못된 효과를 줄이거나 제거하는 기능 교정을 위한 입력으로 작용하여, 최종 혈당 측정의 정확도를 높일 수 있다.
프로세스(300) 동안, 모바일 전자 장치 프로세서(144)는 또한 분석물 검출 알고리즘(176)의 일부로서 페일세이프(failsafe) 검출을 수행한다. 분석물 검출 알고리즘(176)은 포도당 레벨의 정확한 검출을 방해하는 특정 외부 요인을 검출한다. 페일세이프의 한 가지 예는 혈액 샘플에서 상승된 항산화 수치의 존재를 감지하는 것인데, 여기서 아스코르브산(비타민 C)은 부정확한 포도당 측정 결과를 생성하는 혈액 샘플을 오염시킬 수 있는 항산화제의 한 예이다. 테스트 스트립에 있는 하나 이상의 전극이 손상된 경우 또 다른 페일세이프가 발생하며, 이로 인해 손상된 전극이 간헐적인 전기적 연속성을 갖는 상황에서 전류가 감지되지 않거나 전류 흐름이 중단될 수 있다. 페일세이프의 트리거링의 경우(블록 328), 미터 프로세서(144)는 최종 포도당 측정치를 생성하지 않는다. 대신에, 미터 프로세서(144)는 실패한 테스트에 대해 사용자에게 경고하고 새로운 측정을 요청하기 위해 출력 장치(156)를 사용하여 시각적 또는 청각적 출력을 생성하기 위해 애플리케이션 소프트웨어(168)에서 사용자 인터페이스(172)를 작동시킨다(블록 332). 일 실시예에서, 출력은 사용자에게 오염 가능성을 줄이기 위해 손을 씻고 프로세스(300)를 새로운 테스트 스트립으로 반복하기 전에 테스트 스트립을 교체하도록 지시한다.
분석물 측정 프로세스가 페일세이프를 트리거하지 않고 완료되면(블록 328), 모바일 장치(140)의 프로세서(144)가 출력 장치로 출력을 생성하여 샘플 내의 분석물의 레벨을 사용자에게 제시하고 그리고 선택적으로, 장기간 분석을 위해 저장된 사용자 데이터(184)와 함께 측정 레코드를 저장함에 따라 프로세스(300)가 계속된다(블록 336). 일 실시예에서, 미터 프로세서(144)는 디스플레이 장치(158)를 통해 (예를 들어, 100 mg/dL과 같은 혈액의 데시리터당 포도당의 밀리그램 단위로) 측정된 글루코스 레벨의 수치적 측정치의 시각적 또는 청각적 출력을 생성하기 위해 애플리케이션 소프트웨어(168)에서 사용자 인터페이스(172)를 동작시킨다. 수치 출력 외에, 모바일 전자 장치(140)는 선택적으로, 측정된 포도당 레벨이 제안 범위 이상 또는 미만인 경우 혈당 레벨을 관리하기 위한 조언 또는 혈당 측정치 이력을 가진 추가 출력을 생성한다.
시스템(200)에서, 분석물 테스트 미터(100)는 모바일 전자 장치 메모리(148)에 저장된 사용자 데이터(184)와 관련하여 사용자에 대한 측정된 혈당 레벨을 저장한다. 메모리(148)는 측정이 생성된 날짜 및 시간과 관련하여 혈당 측정치를 저장한다. 메모리(148)에 저장하는 것 외에도, 모바일 전자 장치(140)는 선택적으로 통신 소프트웨어(180)를 실행하여, 혈당 측정치 및 관련 사용자 데이터를 장기 저장 및 추가 분석을 위해 무선 네트워크 트랜시버(160)를 사용하여 의료 서비스 시스템(288)에 전송한다. 연관된 사용자 데이터는 혈당 측정 전에 사용자가 가장 최근에 음식을 섭취한 시간을 나타내는 수동 입력, 및 혈당 측정 시간에서의 모바일 전자 장치(140)의 위치와 같은 자동화 데이터, 및 혈당 측정 수행 전에 사용자의 활동 레벨을 표시할 수 있는 가속계 데이터와 같은, 사용자로부터의 다른 정보를 포함할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 의료 서비스 시스템(288)은 사용자의 혈당 레벨 및 기타 건강 매개변수의 장기 추세에 대한 추가 분석을 수행하고, 각각의 혈당 측정치는 의료 서비스(288)에 추가 입력 데이터를 제공한다. 의료 서비스(288)에 대한 혈당 레벨의 전송은 사용자 측의 수동 입력을 요구하지 않고 발생하며, 이에 따라, 사용자 및 승인된 의료행위 제공자 모두에 의한 검토를 위해 시간 경과에 따른 사용자의 혈당 레벨을 효율적으로 자동 추적할 수 있다. 프로세스(300)의 완료 시, 사용자는 테스트 스트립(105)을 제거하고 폐기하며, 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)는 선택적으로, 테스트 스트립(105)의 제거를 용이하게 하는 기계적 배출 메커니즘을 포함한다. 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)는 사용자가 프로세스(300)를 다시 시작할 때까지 비활성화되며, 모바일 전자 장치(140)의 프로세서(144)는 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)의 연결 해제를 요구하지 않고 운영 체제 소프트웨어(188)에서 다른 소프트웨어 애플리케이션을 실행할 수 있다. 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)는 모마일 전자 장치(140)를 케이스(126)에 장착한 상태로 유지하고, 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)가 비활성화될 때 범용 사용을 위한 모바일 전자 장치(140)의 작동을 방해하지 않는다.
전술한 바와 같이, 분석물 테스트 미터(100)는 하이브리드 미터(104) 및 구체적으로 재구성된 모바일 전자 장치(140)를 통합하여, 혈액 샘플 내의 포도당 측정과 같이, 유체 샘플의 분석물을 측정할 수 있다. 위에서 설명된 종래 기술의 분석물 측정 장치에 대한 장점 외에도, 분석물 테스트 미터(100)는 하이브리드 미터(104) 또는 모바일 전자 장치(140)의 교체 요구없이 분석물 테스트 미터(100)의 작동에 대한 동적 수정 및 개선을 가능하게 하는 동적 소프트웨어 및 펌웨어 업데이트를 추가로 가능하게 한다.
도 4는 모바일 전자 장치(140)의 애플리케이션 소프트웨어(168) 및 하이브리드 미터(104)의 펌웨어(118) 중 하나 또는 둘 다를 업데이트하기 위한 분석물 미터(100)의 동작을 위한 프로세스(400)를 도시한다. 아래 설명에서, 기능 또는 작업을 수행하는 프로세스(400)에 대한 참조는 분석물 테스트 미터의 다른 구성요소와 함께 기능 또는 동작을 수행하기 위해 저장된 프로그램 명령을 실행하도록 하이브리드 분석물 테스트 미터 또는 모바일 전자 장치 중 적어도 하나 내 하나 이상의 프로세서의 작동을 나타낸다. 프로세스(400)는 예시 용도로 도 1 및 도 2의 분석물 테스트 미터(100) 및 시스템(200)과 관련하여 설명된다.
프로세스(400)는 모바일 전자 장치(140)가 온라인 소프트웨어 및 업데이트 서비스(284)로부터 업데이트된 소프트웨어 패키지를 수신함에 따라 시작된다(블록 404). 시스템(200)에서, 모바일 전자 장치(140)의 프로세서(144)는 무선 네트워크 트랜시버(160)를 사용하여 네트워크(280)를 통해 온라인 소프트웨어 및 업데이트 서비스(284)로부터 소프트웨어 패키지를 불러오도록 운영 체제 소프트웨어(188)의 소프트웨어 업데이트 프로그램을 실행한다. 모바일 전자 장치(140)는 선택적으로, 모바일 전자 장치에 대한 소프트웨어 업데이트를 제공하는 "앱 스토어"라고도 하는 소프트웨어 업데이트 서비스를 사용한다. 일 구성에서, 소프트웨어 패키지는 분석 소프트웨어(168)에 대한 실행 가능한 소프트웨어 명령 코드, 분석물 검출 프로세스 동안 애플리케이션 소프트웨어가 사용하는 매개변수 데이터를 포함하는 컨피규레이션 파일 데이터, 사용자 인터페이스를 생성하는 데 사용되는 다양한 그래픽 자산, 및 모바일 전자 장치(140)가 하이브리드 미터(104)로의 후속 전송을 위해 수신하는 추가 펌웨어 코드에 대한 업데이트된 대체품을 포함한다. 모바일 전자 장치(140)의 프로세서는 프로세스(400)의 일부로 소프트웨어 패키지로부터 파일 및 기타 데이터 구조를 추출하여 이를 메모리(148)에 저장하지만, 애플리케이션 소프트웨어(168)의 이전에 설치된 버전의 복사본은 아래에서 더 자세히 설명되는 펌웨어 업데이트 작업 동안 업데이트 프로세스가 실패한 경우 메모리에 남아 있다.
모바일 전자 장치(140) 및 하이브리드 미터(104)가 애플리케이션 소프트웨어(168) 및 펌웨어(118)의 이전 버전으로 이미 구성된 다른 구성에서, 소프트웨어 패키지는 기존 소프트웨어(168) 및 펌웨어(118)에 대한 변경 사항을 포함하는 파일 세트만을 포함하고, 소프트웨어의 다른 부분은 변경되지 않은 상태로 유지된다. 예를 들어, 한 가지 유형의 업데이트는 포도당 검출 알고리즘 또는 페일세이프 검출 프로세스에서 사용되는 매개변수에 대한 변경을 포함하지만, 애플리케이션 소프트웨어(168) 또는 펌웨어(118)의 실행 가능한 명령어에는 영향을 미치지 않으며, 소프트웨어 패키지는 전체 소프트웨어 및 펌웨어의 완전한 교체 요구없이 매개변수 데이터에 대한 관련 변경만을 포함한다.
프로세스(400)는 모바일 전자 장치(140)가 업데이트된 펌웨어 데이터를 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)로 전송함에 따라 계속된다(블록 408). 소프트웨어 패키지는 펌웨어(118)의 사본을 포함하고, 프로세서(144)는 펌웨어(118)를 하이브리드 미터(104)로 전송하기 위해 근거리 무선 트랜시버(152)를 동작시키며, 하이브리드 미터(104)의 프로세서(112)는 미터 메모리(116)에 펌웨어 데이터를 저장한다. 미터 메모리(116)는 펌웨어 데이터(118)의 적어도 2개의 사본을 저장하기에 충분한 용량을 포함하고, 이에 따라, 업데이트된 펌웨어를 사용하기 전에 업데이트된 펌웨어가 완전히 검증될 때까지 하이브리드 미터(104)가 기존 펌웨어(118)의 사용을 유지할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 일부 구성에서, 소프트웨어 업데이트는 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)에 대한 펌웨어 업데이트를 포함하지 않을 수 있으므로, 펌웨어 업데이트 프로세스는 모든 소프트웨어 업데이트 동안 발생하지 않을 수 있지만 분석물 테스트 미터(100)는 업데이트가 소프트웨어 업데이트의 일부로 포함될 때 펌웨어 업데이트를 수행하도록 구성된다.
프로세스(400)는 하이브리드 미터(104)가 모바일 전자 장치(140)로부터 수신된 펌웨어 데이터를 인증함에 따라 계속된다(블록 412). 인증 과정에서, 미터 프로세서(112)는 제조시 미터 메모리(116)에 저장되고 펌웨어 데이터(118)와 별개인 인증 키(119)를 사용하여, 업데이트된 펌웨어 데이터의 일부로 또는 업데이트된 펌웨어 데이터와 연계하여, 소프트웨어 및 펌웨어 업데이트 서비스(284)로부터 모바일 전자 장치(140)가 수신하는 암호화 시그너처에 기초하여 모바일 전자 장치(140)로부터 수신하는 펌웨어 데이터의 진본성을 검증할 수 있고, 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)는 또한 미터 메모리(116)에 암호화 시그너처를 저장한다.
일 실시예에서, 인증 키(119)는 특정 버전의 펌웽어 배포에 대한 규제 승인을 받은 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)의 장치 제조업체와 같이 승인된 당사자에게만 알려진 개인 키와 연관된 공개 키이다. 승인된 당사자의 컴퓨팅 시스템은 예를 들어 SHA-3 또는 기타 적절한 암호화 보안 해시 알고리즘을 사용하여 업데이트된 펌웨어 데이터의 암호화 해시 값을 생성하는 시그너처 동작을 수행한 다음, 개인 키를 사용하여 암호화 시그너처를 생성하여, 공개 인증 키(119)를 사용하여 나중에 복호화하기 위해 비대칭 암호화 알고리즘을 사용하여 해시 값을 암호화한다. 개인 키는 분석물 테스트 장치(100) 또는 시스템(200)의 다른 컴퓨팅 시스템에 공개되지 않지만, 하이브리드 미터(104)의 메모리(116)의 인증 키(119)는 비밀일 필요가 없고 공개적으로 알려질 수 있다. 물론 당업자는 공개적으로 이용 가능한 인증 키(119)가 이 값을 해독할 수 있기 때문에 암호화 시그너처 및 인증 프로세스의 맥락에서 설명된 암호화가 시그너처의 SHA-3 값을 비밀로 만들지 않는다는 것을 인식할 것이다. 대신, 미터 프로세서(112)는 인증 키(119)를 사용하여, 대응하는 개인 시그너처 키를 사용하여서만 생성될 수 있고 실제적인 방식으로 위조될 수 없는, 암호화 해시 값을 복호화한다. 미터 프로세서(112)는 또한 업데이트된 펌웨어 데이터의 다른 암호화 해시 값을 생성하기 위해 복호화된 암호화 해시 값(예를 들어, SHA-3)을 생성하는 데 사용된 동일한 암호화 보안 해시 알고리즘을 사용한다. 미터 프로세서(112)는 업데이트된 펌웨어 데이터의 계산된 암호화 해시 값을 시그너처으로부터 복호화된 암호화 해시 값과 비교한다. 프로세서(112)가 두 값이 일치함을 검증하면, 개인 키를 가진 당사자만이 펌웨어 데이터에 대한 암호화 해시 값과 일치하는 시그너처를 실제로 생성할 수 있기 때문에, 미터 프로세서(112)는 디지털 시그너처 및 펌웨어 데이터를 성공적으로 인증한다. 그러나 프로세서(112)가 암호화 해시 값이 암호화 시그너처으로부터 복호화된 암호화 해시 값과 일치하지 않는다는 것을 검증하면, 하이브리드 미터(104)가 수신된 펌웨어 데이터 및 암호화 시그너처 중 하나 또는 둘 모두가 진본이 아님을 확인하여주기 때문에, 인증 프로세스는 불합격된다.
프로세스(400) 동안, 소프트웨어 및 펌웨어 업데이트 서비스(284)가 장치 제조업체의 직접적인 제어 하에 있지 않더라도, 그리고 이것이 시스템(200)의 대부분의 실제 실시예의 경우일 것으로 예상되더라도, 소프트웨어 및 펌웨어 업데이트 서비스(284)의 운영자 또는 악의적인 제3자는 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)에 의한 검출을 피하는 방식으로 펌웨어(118)를 효과적으로 수정할 수 없으며, 이는 승인되지 않은 당사자가 하이브리드 미터(104)에 승인되지 않은 펌웨어를 로드하는 것을 방지한다. 일부 실시예에서, 각각의 펌웨어 이미지는 서명된 펌웨어 데이터의 일부이고 검출없이 변경될 수 없는 버전 번호를 포함하고, 미터 프로세서(112)는 또한 업데이트된 펌웨어의 버전이 현재 설치된 펌웨어의 버전보다 최신인지(예를 들어, 더 높은 버전 번호) 확인한다. 이렇게 하면 오래된 펌웨어에 유효한 시그너처가 있는 경우에도 승인되지 않은 제3자가 유효하지만 오래된 펌웨어를 성공적으로 로드하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 인증 프로세스는 모바일 전자 장치(140)로부터 수신된 펌웨어가 데이터 전송 또는 기타 하드웨어 오류로 인해 손상되지 않았음을 또한 보장한다.
다시 도 4를 참조하면, 펌웨어의 인증이 성공하면(블록 416), 하이브리드 미터(104) 및 모바일 전자 장치(140)는 소프트웨어 업데이트 프로세스를 완료한다(블록 420). 일 실시예에서, 미터 프로세서(112)는 프로세스(300) 동안 향후의 활성화를 기다리기 위해 하이브리드 미터(104)를 비활성화하거나, 즉시 재부팅하고 하이브리드 미터 메모리(116)에 저장된 새로 업데이트된 펌웨어 데이터를 새로운 미터 펌웨어(118)로서 사용한다. 미터 프로세서(112)는 성공적인 업데이트 후에 메모리(116)로부터 이전 펌웨어 데이터를 선택적으로 삭제한다. 미터 프로세서(112)는 또한 인증이 펌웨어 업데이트 프로세스의 완료 이전에 또는 이후에 성공적이었다는 것을 표시하기 위해 근거리 무선 트랜시버를 사용하여 모바일 전자 장치(140)에 메시지를 전송한다. 모바일 전자 장치(140)에서, 프로세서(144)는 펌웨어가 성공적으로 업데이트되었음을 나타내는 하이브리드 미터(104)로부터의 메시지 수신에 응답하여 새로운 버전으로 애플리케이션 소프트웨어 데이터의 업데이트를 완료한다. 모바일 전자 장치 프로세서(144)는 일반적으로, 업데이트된 버전을 사용하기 위해 애플리케이션 소프트웨어 프로그램(168)을 다시 시작하고, 선택적으로, 모바일 전자 장치 메모리(148)로부터 애플리케이션 데이터(168)의 이전 버전을 삭제한다. 여기에 더 자세히 설명되지는 않았지만 모바일 전자 장치(140)는 선택적으로, 상술한 펌웨어 인증과 유사한 방식으로 추가적인 암호화 시그너처를 이용하여 애플리케이션 소프트웨어(168)의 구성요소들의 유효성을 인증하지만, 모바일 전자 장치(140)는 선택적으로, TLS(Transaction-Layer Security) 프로토콜과 같은 시스템에서 당 분야에 알려져 있는 방식으로 인증 기관으로부터 신뢰적 공개 키에 기초하여 인증되는 체인-인증서를 수반하는 보다 복잡한 프로세스를 이용한다. 애플리케이션 소프트웨어(168) 및 펌웨어(118)에 대한 업데이트가 완료되면, 분석물 테스트 미터(100)는 새로 업데이트된 소프트웨어를 사용하여 프로세스(300) 및 기타 기능을 수행할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 프로세스(400) 동안, 펌웨어의 인증이 성공하지 못하면(블록 416), 소프트웨어 및 펌웨어 업데이트 프로세스가 취소된다(블록 424). 하이브리드 미터(104)에서, 미터 프로세서(112)는 인증 프로세스의 실패를 나타내는 메시지를 모바일 전자 장치(140)에 전송하기 위해 근거리 무선 트랜시버(128)를 사용한다. 미터 프로세서(112)는 펌웨어(118)의 이전 버전을 계속 사용하고, 선택적으로, 미터 메모리(116)로부터 인증 프로세스에 실패한 펌웨어 데이터 및 암호화 시그너처를 삭제한다. 모바일 전자 장치 프로세서(144)는 또한 애플리케이션 소프트웨어(168)의 이전 버전을 계속 사용하여, 애플리케이션 소프트웨어 데이터의 업데이트 버전을 실행하지 않는다. 모바일 전자 장치 프로세서(144)는 인증 프로세스의 실패에 응답하여 메모리(148)로부터 업데이트된 애플리케이션 소프트웨어 데이터를 선택적으로 삭제한다. 모바일 전자 장치 프로세서(144)는 사용자 인터페이스(172) 및 I/O 장치(156)를 통해 인증 실패로 인한 소프트웨어 업데이트 실패의 이유를 사용자에게 알리기 위해 선택적으로 오류 출력 메시지를 생성한다(블록 428).
전술한 바와 같이, 프로세스(400)는 모바일 전자 장치(140)의 애플리케이션 소프트웨어(168) 및 하이브리드 분석물 테스트 미터(104)의 펌웨어(118) 둘 모두에 대한 동적 업데이트를 가능하게 한다. 여기에 설명된 실시예에 의해 제공되는 종래 기술 대비 제공되는 기술적 장점의 비제한적인 목록은 분석물 검출 및 페일세이프 조건의 검출에 사용되는 매개변수를 변경하는 기능, 하이브리드 미터(104)가 테스트 시퀀스 동안 테스트 스트립에 인가하는 전기 신호의 미리 결정된 시퀀스를 변경하는 기능, 그리고 모바일 전자 장치(140)가 분석물 레벨을 감지하고 필요한 경우 비상 페일세이프를 트리거하는 데 사용하는 분석물 검출 및 페일세이프 알고리즘을 변경하는 기능을 포함한다.
본 개시는 가장 실용적이고 바람직한 실시예로 간주되는 것과 관련하여 설명된다. 그러나, 이들 실시예는 예시의 방식으로 제시되며 개시된 실시예에 제한되도록 의도되지 않는다. 따라서, 당업자는 본 개시가 개시의 사상 및 범위 내에서 그리고 다음의 청구범위에 기재된 바와 같은 모든 수정 및 대안적인 배열을 포함한다는 것을 인식할 것이다.

Claims (21)

  1. 하이브리드 분석물 테스트 미터에 있어서,
    펌웨어 명령어를 저장하도록 구성된 메모리;
    전기화학적 테스트 스트립을 수용하도록 구성된 포트;
    상기 포트에 전기적으로 연결된 측정 신호 생성기;
    상기 포트에 전기적으로 연결된 측정 신호 수신기;
    근거리 무선 트랜시버; 그리고
    상기 메모리, 측정 신호 생성기, 측정 신호 수신기, 및 근거리 무선 트랜시버에 작동 가능하게 연결된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    상기 포트를 통해 전기화학적 테스트 스트립 상에 증착된 샘플에 미리 결정된 일련의 전기 신호를 인가하도록 측정 신호 생성기를 동작시키고;
    상기 측정 신호 수신기로부터 복수의 신호 측정치를 수신하며 - 상기 측정 신호 수신기는 미리 결정된 일련의 전기 신호에 응답하여 포트 내 전기화학적 테스트 스트립으로부터 수신된 복수의 전기 신호에 기초하여 복수의 측정된 신호를 생성함; 그리고
    복수의 신호 측정치에 대응하는 데이터를 근거리 무선 트랜시버를 사용하여 외부 컴퓨팅 장치에 전송 - 상기 복수의 신호 측정치에 대응하는 데이터는 외부 컴퓨팅 장치의 다른 프로세서가 샘플에서 분석물의 측정치를 식별할 수 있게 함 - 하기 위한 메모리 내 펌웨어 명령어를 실행하도록 구성되는, 하이브리드 분석물 테스트 미터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 근거리 무선 트랜시버는,
    근거리 무선 통신(NFC) 트랜시버를 더 포함하는, 하이브리드 분석물 테스트 미터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메모리, 측정 신호 생성기, 측정 신호 수신기, 근거리 무선 트랜시버 및 프로세서에 전력을 제공하도록 구성된 커패시터; 그리고
    상기 근거리 무선 트랜시버 및 커패시터에 전기적으로 연결된 코일 안테나 - 상기 코일 안테나는 외부 컴퓨팅 디바이스로부터 수신된 전기 에너지로 커패시터를 충전하기 위해 외부 컴퓨팅 디바이스의 다른 코일 안테나와 유도 결합하도록 구성됨 - 를 더 포함하는, 하이브리드 분석물 테스트 미터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 메모리, 측정 신호 생성기, 측정 신호 수신기 및 프로세서는 상기 커패시터가 미리 결정된 충전 레벨에 도달하는 것에 응답하여 활성화되는, 하이브리드 분석물 테스트 미터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메모리, 측정 신호 생성기, 측정 신호 수신기, 근거리 무선 트랜시버 및 프로세서에 전력을 제공하도록 구성된 배터리 - 상기 메모리, 측정 신호 생성기, 측정 신호 수신기, 근거리 무선 트랜시버, 및 프로세서는 상기 포트에 전기화학적 테스트 스트립을 삽입함에 응답하여 배터리로부터 수신된 전기 에너지를 사용하여 활성화되는, 하이브리드 분석물 테스트 미터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 메모리는:
    인증 키를 저장하도록 또한 구성되고, 그리고
    상기 프로세서는:
    근거리 무선 트랜시버를 사용하여 외부 컴퓨팅 장치로부터 업데이트된 펌웨어 데이터 및 업데이트된 펌웨어 데이터에 대응하는 암호화 시그너처를 수신하고;
    업데이트된 펌웨어 데이터 및 암호화 시그너처를 메모리에 저장하며;
    암호화 보안 해시 함수를 사용하여 업데이트된 펌웨어 데이터의 해시 값을 생성하고; 그리고
    해시 값이 인증 키를 사용한 암호화 시그너처의 복호화의 출력과 일치한다는 검증에 대한 응답으로만 업데이트된 펌웨어 데이터에 저장된 명령을 실행하기 위한, 메모리 내 펌웨어 명령어를 실행하도록 또한 구성되는, 하이브리드 분석물 테스트 미터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 프로세서는,
    해시 값이 인증 키를 사용한 암호화 시그너처의 복호화 출력과 일치하지 않는다는 검증에 대한 응답으로 업데이트된 펌웨어 데이터를 메모리로부터 삭제하기 위한, 메모리 내 펌웨어 명령어를 실행하도록 추가로 구성되는, 하이브리드 분석물 테스트 미터.
  8. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 측정 신호 생성기를 작동시켜 복수의 교류(AC) 신호에 이어 복수의 직류(DC) 신호를 포함하는 미리 결정된 일련의 전기 신호를 포트를 통해 전기화학적 테스트 스트립에 증착된 샘플에 인가하기 위한, 메모리 내 펌웨어 명령어를 실행하도록 추가로 구성되는, 하이브리드 분석물 테스트 미터.
  9. 제1항에 있어서,
    복수의 전기화학적 테스트 스트립을 저장하도록 구성된 용기를 더 포함하는, 하이브리드 분석물 테스트 미터.
  10. 분석물 테스트 미터에 있어서:
    하이브리드 분석물 테스트 미터 및 모바일 전자 장치를 포함하되, 상기 하이브리드 분석물 테스트 미터는,
    펌웨어 명령어를 저장하도록 구성된 제1 메모리;
    전기화학적 테스트 스트립을 수용하도록 구성된 포트;
    상기 포트에 전기적으로 연결된 측정 신호 생성기;
    상기 포트에 전기적으로 연결된 측정 신호 수신기;
    제1 근거리 무선 트랜시버; 그리고
    상기 제1 메모리, 측정 신호 생성기, 측정 신호 수신기, 및 제1 근거리 무선 트랜시버에 동작 가능하게 연결된 제1 프로세서를 포함하며, 상기 제1 프로세서는,
    포트를 통해 전기화학적 테스트 스트립에 증착된 샘플에 미리 결정된 일련의 전기 신호를 인가하도록 측정 신호 생성기를 동작시키고;
    측정 신호 수신기로부터 복수의 신호 측정치를 수신하며 - 상기 측정 신호 수신기는 미리 결정된 일련의 전기 신호에 응답하여 상기 포트 내 전기화학적 테스트 스트립으로부터 수신된 복수의 전기 신호에 기초하여 복수의 신호 측정치를 생성함; 그리고
    제1 근거리 무선 트랜시버를 사용하여 상기 모바일 전자 장치에 복수의 신호 측정치에 대응하는 데이터를 전송하기 위한, 제1 메모리 내 펌웨어 명령어를 실행하도록 구성되고; 그리고
    상기 모바일 전자 장치는:
    소프트웨어 명령을 저장하도록 구성된 제2 메모리;
    제2 근거리 무선 트랜시버;
    출력 장치; 그리고
    상기 제2 메모리, 제2 근거리 무선 트랜시버, 및 출력 장치에 동작가능하게 연결된 제2 프로세서를 포함하며, 상기 제2 프로세서는:
    제2 근거리 무선 트랜시버를 사용하여 하이브리드 분석물 테스트 미터로부터 복수의 신호 측정치를 수신하고;
    분석물 검출 알고리즘을 실행하여 복수의 신호 측정치에 기초하여 샘플에서 분석물의 레벨을 식별하며; 그리고
    출력 장치로 출력을 생성하여 샘플 내 분석물의 레벨을 사용자에게 제시하기 위한, 제2 메모리 내 소프트웨어 명령어를 실행하도록 구성되는, 분석물 테스트 미터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 근거리 무선 트랜시버는 제1 근거리 통신(NFC) 트랜시버이고, 상기 제2 근거리 무선 트랜시버는 제2 NFC 트랜시버인, 분석물 테스트 미터.
  12. 제10항에 있어서, 상기 하이브리드 분석물 테스트 미터는:
    상기 제1 메모리, 측정 신호 생성기, 측정 신호 수신기, 제1 근거리 무선 트랜시버, 및 제1 프로세서에 전력을 제공하도록 구성된 커패시터; 그리고
    상기 제1 근거리 무선 트랜시버 및 상기 커패시터에 전기적으로 연결된 제1 코일 안테나를 더 포함하고, 상기 모바일 전자 장치는:
    배터리; 그리고
    상기 제2 근거리 무선 트랜시버 및 배터리에 전기적으로 연결된 제2 코일 안테나를 더 포함하며, 상기 하이브리드 분석물 테스트 미터의 제1 코일 안테나는 상기 모바일 전자 장치의 배터리로부터 수신되는 전기 에너지로 커패시터를 충전하도록 상기 모바일 전자 장치 내 제2 코일 안테나와 유도적으로 결합되도록 구성되는, 분석물 테스트 미터.
  13. 제12항에 있어서, 상기 모바일 전자 장치는,
    입력 장치를 더 포함하고, 그리고,
    상기 제2 프로세서는 상기 입력 장치에 동작가능하게 연결되어,
    상기 입력 장치를 사용하여 하이브리드 분석물 테스트 미터를 활성화하기 위한 입력 요청을 수신하고, 그리고,
    제2 근거리 무선 트랜시버를 활성화하여 배터리로부터 하이브리드 분석물 테스트 미터의 커패시터로 전기 에너지를 전송하여, 하이브리드 분석물 테스트 미터의 활성화를 위해 미리 결정된 레벨로 상기 커패시터를 충전하기 위한, 제 2 메모리 내 소프트웨어 명령어를 실행하도록 또한 구성되는, 분석물 테스트 미터.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 하이브리드 분석물 테스트 미터의 제 1 메모리, 측정 신호 생성기, 측정 신호 수신기, 및 제 1 프로세서는 상기 커패시터가 미리 결정된 충전 레벨에 도달하는 것에 응답하여 활성화되는, 분석물 테스트 미터.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제2 프로세서는 복수의 신호 측정치에 기초하여 혈액 샘플의 포도당 레벨을 식별하기 위해 분석물 검출 알고리즘을 실행하도록 구성되는, 분석물 테스트 미터.
  16. 제10항에 있어서, 상기 하이브리드 분석물 테스트 미터는,
    상기 메모리, 측정 신호 생성기, 측정 신호 수신기, 근거리 무선 트랜시버 및 프로세서에 전력을 제공하도록 구성된 배터리를 더 포함하며, 상기 메모리, 측정 신호 생성기, 측정 신호 수신기, 근거리 무선 트랜시버, 및 프로세서는 포트에 전기화학적 테스트 스트립을 삽입함에 응답하여 배터리로부터 수신된 전기 에너지를 사용하여 활성화되는, 분석물 테스트 미터.
  17. 제10항에 있어서, 하이브리드 분석물 테스트 미터의 제1 메모리는
    인증 키를 저장하도록 또한 구성되고, 그리고,
    상기 하이브리드 분석물 테스트 미터의 제1 프로세서는,
    제1 근거리 무선 트랜시버를 사용하여 외부 컴퓨팅 장치로부터 업데이트된 펌웨어 데이터 및 업데이트된 펌웨어 데이터에 대응하는 암호화 시그너처를 수신하고;
    업데이트된 펌웨어 데이터 및 암호화 시그너처를 제1 메모리에 저장하며;
    암호화 보안 해시 함수를 사용하여 업데이트된 펌웨어 데이터의 해시 값을 생성하고; 그리고
    해시 값이 인증 키를 사용한 암호화 시그너처의 복호화 출력과 일치한다는 검증에 대한 응답으로만 업데이트된 펌웨어 데이터에 저장된 명령을 실행하기 위한, 메모리 내 펌웨어 명령을 실행하도록 또한 구성되는, 분석물 테스트 미터.
  18. 제17항에 있어서, 상기 하이브리드 분석물 테스트 미터의 제1 프로세서는,
    해시 값이 인증 키를 사용한 암호화 시그너처의 복호화 출력과 일치하지 않는다는 검증에 대한 응답으로 업데이트된 펌웨어 데이터를 메모리로부터 삭제하기 위한, 메모리 내 펌웨어 명령어를 실행하도록 추가로 구성되는, 분석물 테스트 미터.
  19. 제10항에 있어서, 상기 하이브리드 분석물 테스트 미터의 제1 프로세서는,
    상기 측정 신호 생성기를 작동시켜 복수의 교류(AC) 신호에 이어 복수의 직류(DC) 신호를 포함하는 미리 결정된 일련의 전기 신호를 포트를 통해 전기화학적 테스트 스트립에 증착된 샘플에 인가하기 위한, 메모리 내 펌웨어 명령어를 실행하도록 추가로 구성되는, 분석물 테스트 미터.
  20. 제10항에 있어서, 상기 하이브리드 분석물 테스트 미터는,
    복수의 전기화학적 테스트 스트립을 저장하도록 구성된 용기를 더 포함하는, 분석물 테스트 미터.
  21. 제10항에 있어서,
    하이브리드 분석물 테스트 미터를 수용하는 제1 공동 및 모바일 전자 장치를 포함하는 제2 공동을 포함하는 케이스를 더 포함하며, 상기 케이스는 상기 모바일 전자 장치의 후면에 근접한 위치에서 하이브리드 분석물 테스트 미터를 유지시키는, 분석물 테스트 미터.
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