TW201333459A - 利用生物感測試片校正量測儀器的方法 - Google Patents

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Abstract

一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，包括：提供該量測儀器，該量測儀器具有包括一組導電接點的一試片插槽；提供該生物感測試片，該生物感測試片具有對應該組導電接點的一組條狀電極，其中該組條狀電極所具有的長度組合係對應到一參數代碼；插入該生物感測試片至該量測儀器的該試片插槽，使各該導電接點與對應之各該條狀電極相對移動；利用各該導電接點於插入期間所檢測到之一組脈波寬度來讀出該參數代碼；以及利用該參數代碼匹配該量測儀器所內建的一校正參數，並校正該量測儀器。

Description

利用生物感測試片校正量測儀器的方法
本發明係有關於一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，且特別有關於一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，能夠藉由監控脈衝寬度變化來讀出參數代碼。
用於量測生物液體中物質濃度的工具，對診斷與治療各種醫學狀況來說相當重要且極有幫助。例如，血糖儀是一種用來檢測出血液中大約的血糖濃度的醫學儀器。
由於每批的感測試片各有差異，有些血糖儀需要使用者手動輸入感測試片罐上或感測試片的晶片上所列印的生產批次代碼。藉由手動輸入代碼至血糖儀，血糖儀會被校正至對應該批的感測試片的工作條件。如果沒有執行這個程序，血糖儀的讀取會變得不準確。然而使用者通常會忘記確認血糖儀是否已校正至對應該批的感測試片的工作條件。在這個考量下，有些感測試片會包含代碼資訊於試片上，使血糖儀於感測試片插入後自動讀取代碼資訊來進行校正。這種自動校正法降低了使用者操作錯誤的可能性。
就自動校正相關技術來說，美國專利號US7,601,299揭露感測試片上印刷了具有不同電阻的兩條線 路，量測儀器量測兩個電阻值並求出他們的比值，這個比值例如對應於感測試片的批號，並可用於校正。然而，這樣的方法仍有一些問題。例如，單位電阻難以控制、電阻的量測較不容易且耗電、以及如果使用者未適當地插入感測試片可能會導致錯誤的批號被讀出。
因此，需要一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，能夠簡單地、省電地、準確地檢測代碼資訊，且能夠確認感測試片完整地插入量測儀器。
本發明提供一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，包括：提供該量測儀器，該量測儀器具有包括一組導電接點的一試片插槽；提供該生物感測試片，該生物感測試片具有對應該組導電接點的一組條狀電極，其中該組條狀電極的長度組合係對應到一參數代碼；插入該生物感測試片至該量測儀器的該試片插槽，使各該導電接點與對應之各該條狀電極相對移動；利用各該導電接點於插入期間所檢測到之一組脈波寬度來讀出該參數代碼；以及利用該參數代碼匹配該量測儀器所內建的一校正參數，以校正該量測儀器。
在上述方法中，讀出該參數代碼的步驟包括：利用該組導電接點中的一第一導電接點提供一第一電壓位準，其中該第一導電接點接觸該組條狀電極中的一第一條狀電極；以及檢測該組導電接點中的複數個第二導電接點之複數個第二電壓位準，其中該複數個第二導電接點分別接觸該組條狀電極中對應的該複數個第二條狀電極，其中該第一條狀電極具有第 一長度，該複數個第二條狀電極的每一者具有一短於該第一長度的第二長度，以及其中該第一條狀電極與該複數個第二條狀電極彼此電性連接，並分別由與該生物感測試片的插入前端有相同距離的複數個起始位置開始延伸。
上述的方法更包括：設定該複數個第二條狀電極中之一者為一長度不隨參數代碼改變的基準電極。
上述的方法更包括：設定接觸該基準電極的該第二導電接點所檢測到的脈波寬度為基準值；利用該基準值將其他該複數個第二導電接點所檢測到的脈波寬度標準化；以及由標準化的該複數個脈衝寬度求出該參數代碼。
上述的方法更包括：提供一橫向電極，由該第一條狀電極的接觸終點延伸而出但不連接該複數個第二條狀電極的接觸終點，其中該生物感測試片完整插入該量測儀器時，該橫向電極與全部該複數個導電接點接觸。
上述的方法更包括：於插入期間檢測所有該複數個第二導電接點的該第二電壓位準是否同時轉為該第一電壓位準，來確認該生物感測試片已完整插入該量測儀器。
上述的方法更包括：提供一第一橫向電極，由該第一條狀電極的接觸起點延伸而出但不連接該複數個第二條狀電極的接觸起點，其中該生物感測試片剛插入該量測儀器時，該第一橫向電極與全部該複數個導電接點接觸，且該第一橫向電極的寬度為已知的定值。
上述的方法更包括：於該插入期間檢測所有該複數個第二導電接點的起始脈波寬度，來估計該生物感測試片的 插入速度；以及根據該插入速度來決定該複數個導電接點的取樣頻率。
上述的方法更包括：提供一第二橫向電極，由該第一條狀電極的插入方向末端延伸而出但不接觸該複數個第二條狀電極的插入方向末端，且於該生物感測試片完整插入該量測儀器時與全部該複數個導電接點接觸。
上述的方法更包括：於插入期間檢測所有該複數個第二導電接點的該第二電壓位準是否同時轉為該第一電壓位準，來確認該生物感測試片已完整插入該量測儀器。
上述的方法中：該組條狀電極係形成於該生物感測試片的一表面，該表現係試劑承載面的相反面。
本發明也提供一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，包括：在該生物感測試片的一表面形成複數個條狀電極，使該複數個條狀電極的圖樣對應於一參數代碼；將該生物感測試片插入該量測儀器，使該複數個條狀電極與該量測儀器所具有的對應的複數個導電接點產生相對移動；根據該相對移動期間各該複數個導電接點所記錄之脈波寬度變化，讀出該參數代碼；以及利用該參數代碼匹配出內建於該量測儀器中的對應的校正參數，並校正該量測儀器。
上述的方法更包括：設計該複數個條狀電極的圖樣，使在該生物感測試片完整插入該量測儀器時，各該複數個導電接點接收一既定的脈波寬度變化；以及根據該既定的脈波寬度變化來確認該生物感測試片完整插入該量測儀器。
上述的方法更包括：設計該複數個條狀電極的圖 樣，使在該生物感測試片開始插入該量測儀器時，各該複數個導電接點接收一既定的第一脈波寬度變化；根據該既定的第一脈波寬度變化來估計該該生物感測試片插入的插入速度；以及根據該插入速度來決定該複數個導電接點的取樣頻率。
上述的方法更包括：設計該複數個條狀電極的圖樣，使在該生物感測試片完整插入該量測儀器時，各該複數個導電接點接收一既定的第二脈波寬度變化；以及根據該既定的第二脈波寬度變化來確認該生物感測試片完整插入該量測儀器。
根據上述的利用生物感測試片校正量測儀器的方法，能夠將寫在生物感測晶片的代碼資訊簡單且省電地讀取出來、確保感測試片完整地插入量測儀器的狀態、以及動態地調整取樣頻率來降低記憶體的需求容量。
10‧‧‧生物感測試片
12‧‧‧反應電極
14‧‧‧條狀電極
14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g‧‧‧條狀電極
20‧‧‧插槽
22‧‧‧上導電接點
24‧‧‧下導電接點
24a、24b、24c、24d、24e‧‧‧導電接點
101‧‧‧插入前端
102‧‧‧上表面
103‧‧‧下表面
s1、s2、s3、s4、s5‧‧‧接觸起點
e1、e2、e3、e4、e5‧‧‧接觸終點
t1、t2、t3、t4‧‧‧脈衝寬度
tref‧‧‧基準值
w‧‧‧(條狀電極14g的)寬度
tw‧‧‧脈衝寬度
第1圖係根據本發明的生物感測試片與量測儀器的插槽的概略側面圖。
第2圖係根據本發明第1實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。
第3圖係顯示根據第1實施例的插入期間內各下導電接點的電壓位準。
第4圖係根據本發明第2實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。
第5圖係顯示根據第2實施例的插入期間內各下導電接點的 電壓位準。
第6圖係根據本發明第2實施例的變形例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。
第7圖係根據本發明第3實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。
第8圖係顯示根據第3實施例的插入期間內各下導電接點的電壓位準。
第9圖係根據本發明第4實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。
第1圖係根據本發明的生物感測試片與量測儀器的插槽的概略側面圖。如第1圖所示，生物感測試片10被插入感測儀器的插槽20中。生物感測試片10的上表面102形成有至少一組反應電極12，下表面103形成有複數(個)的條狀電極14。插槽20具有上導電接點22與下導電接點24。當生物感測晶片10被插入插槽20時，反應電極12與條狀電極14分別接觸對應之上導電接點22與下導電接點24。反應電極12用來傳送樣本與試劑之間的電化學反應所產生的電流。另一方面，條狀電極14的圖樣會對應於一組參數代碼，可供量測儀器讀取並用以校正。在本發明中，任一條狀電極14與對應的下導電接點24於插入期間的相對運動會產生出脈衝寬度(pulse width)的變化。而量測儀器則透過量測脈衝寬度來獲得參數代碼。
第2圖係根據本發明第1實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。如第2圖所示，複數的條狀 電極14(包括條狀電極14a-14e)形成於生物感測試片10的下表面。下導電接點24包括對應的複數導電接點24a-24e。條狀電極14a-14e具有各自的長度並且至少在各自的接觸起點s1-s5處電性連接在一起。接觸起點s1-s5任一者至生物感測試片10的插入前端101有相同的距離。因此，當生物感測試片10被插入量測儀器的插槽20時，條狀電極14a-14e會同時地與其對應的導電接點24a-24e接觸。在插入過程中，因為不同長度的條狀電極14a-14e配置於對應的不同的導電接點24a-24e的移動路徑上，所以各個導電接點24a-24e與各個條狀電極14a-14e的接觸時間長度會不同。
在第2圖所示的構造中，條狀電極14a具有最長的長度，使得條狀電極14a與其對應的導電接點24a會持續地於整個插入期間接觸。當插入動作完成，導電接點24a會停止於條狀電極14a的接觸終點e1。因此，當量測儀器透過導電接點24a輸出高電壓位準至條狀電極14a時，電性連接至條狀電極14a的其他條狀電極14b-14e在整個插入期間也會位於高電壓位準。導電接點24b當位於條狀電極14b的接觸起點s2至接觸終點e2之間時處於高電壓位準，當位於條狀電極14b的接觸終點e2之後時處於低電壓位準。導電接點24c當位於條狀電極14c的接觸起點s3至接觸終點e3之間時處於高電壓位準，當位於條狀電極14c的接觸終點e3之後時處於低電壓位準。導電接點24d當位於條狀電極14d的接觸起點s4至接觸終點e4之間時處於高電壓位準，當位於條狀電極14d的接觸終點e4之後時處於低電壓位準。導電接點24e當位於條狀電極14e的接觸起點s5至接觸終點 e5之間時處於高電壓位準，當位於條狀電極14e的接觸終點e5之後時處於低電壓位準。如此一來，導電接點24b-24e在插入期間會檢測到正比於條狀電極14b-14e長度的複數個不同脈衝寬度。
第3圖係顯示根據第1實施例的插入期間內各下導電接點的電壓位準。在此實施例中，條狀電極14e用以做為基準電極。這表示條狀電極14e的長度不隨不同批號的生物感測試片改變。因此，如第3圖所示，將導電接點24e所檢測到的脈衝寬度做為基準值tref。若條狀電極14e的長度事先為量測儀器所知，則量測儀器可拿導電接點24b-24d所檢測到的脈衝寬度t1-t3分別去比較基準值tref，藉此算出個別條狀電極14b-14d的長度，並根據條狀電極14b-14d的長度，讀出一個對應的參數代碼。如果條狀電極14e的長度非量測儀器所知，則量測儀器可用基準值tref將脈衝寬度t1-t3標準化，並根據標準化的脈衝寬度t1/tref、t2/tref、t3/tref，同樣可求出一個對應的參數代碼。最後，這個參數代碼會用於匹配一個內建於量測儀器的校正參數，量測儀器利用此校正參數進行校正。
上述第1實施例，根據脈衝寬度t1-t3讀出參數代碼。因此，比較起檢測電阻值，檢測時間長度相對地簡單且準確。數位化的量測也能防止雜訊干擾。更進一步，條狀電極14b-14d的長度可有許多種組合，所以可對應於不同批號的參數代碼的組合數目增加。
第4圖係根據本發明第2實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。在插入過程中，使用者有時 並未將生物感測試片10推至量測儀器的插槽20底端，而造成錯誤的量測或校正。為了確認生物量測晶片10是否完整被插入至測試儀器的插槽20，條狀電極14可以形成如第4圖所示的形狀。在第4圖中，條狀電極14更包括條狀電極14f，條狀電極14f從條狀電極14a的接觸終點e1朝向感測試片的寬度方向延伸，但不與其他條狀電極14b-14e的接觸終點e2-e5相連。在這個構造中，當生物感測試片10完整被插入量測儀器的插槽20時，全部的導電接點24a-24e會停止於條狀電極14f上。
第5圖係顯示根據第2實施例的插入期間內各下導電接點的電壓位準。如第5圖所示，由於導電接點24b-24e在插入完整結束時會停止於條狀電極14f上，所以導電接點24b-24e最終都會處於高電壓位準。因此，藉由確認導電接點24b-24e的電壓位準同時且再次地升至高電壓位準，可以確定生物感測試片10已完整地插入量測儀器。如果生物感測試片10沒有完整地被插入量測儀器的插槽20，量測儀器可送出警告訊號，例如顯示一訊息在量測儀器的螢幕上，告知使用者插入動作不正確。
上述第2實施例，根據特定的脈衝寬度變化，可以確認生物感測試片10已完整被插入量測儀器的插槽20的狀態。更進一步，也可將導電接點24b-24e任一者所檢測的波形中第一個上升邊緣至第二個上升邊緣的時間長度做為基準值tref，而不用另以導電接點24e所檢測的脈衝寬度t4來做為基準值tref。這樣一來，條狀電極14e的長度可以加入參數代碼的編碼，使得參數代碼的可能的組合數目進一步倍增。
然而，條狀電極14f並不限定於第4圖的形狀。例如條狀電極14f可以比第4圖的例子短。第6圖係根據本發明第2實施例的變形例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。如第6圖所示，條狀電極14f僅延伸至導電接點24b-24d的路徑上。因此，當生物感測試片完整被插入量測儀器的插槽20時，只有導電接點24a-24d會停止於條狀電極14f上。在這個構造中，若插入動作正確地結束，導電接點24b-24d會處於高電壓位準，而導電接點24e會處於低電壓位準。也就是說，只要導電接點24b-24e中至少一者會在插入動作正確結束時移動至高電壓位準，就能確認生物感測試片10已完整地插入量測儀器的插槽20中，故條狀電極14f的設計可以有許多種變化。
除此之外，不同的使用者可能會以不同的插入速度將生物感測試片插入量測儀器，造成基準值tref不同。如果插入速度太慢，基準值tref就會拉得過長。在導電接點24b-24e檢測脈衝寬度變化的取樣頻率為定值的情況下，儲存每次取樣的電壓位準的記憶體的容量就必須增加，這會提高量測儀器的成本。考慮到此問題，本發明也提出一種檢測生物感測晶片的插入速度並且動態地調整導電接點的取樣速度的方法，用以減少記憶體的所需要的容量。
第7圖係根據本發明第3實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。第8圖係顯示根據第3實施例的插入期間內各下導電接點的電壓位準。為了檢測插入速度，條狀電極14可形成第7圖所示的形狀。條狀電極14更包括條狀電極14g，條狀電極14g從條狀電極14a的接觸起點s1向生物感 測試片10的插入前端101延伸，再轉折沿著感測試片10的寬度方向延伸。條狀電極14g不與其他條狀電極14b-14e的接觸起點s2-s5相連。條狀電極14g具有已知的寬度w。當生物感測晶片10被插入量測儀器的插槽20時，導電接點24a-24e在到達接觸起點s1-s5前將先通過條狀電極14g。因此，導電接點24b-24e會檢測到如第8圖所示的脈衝寬度tw。利用此脈衝寬度tw與寬度w計算出插入速度。根據插入速度，可估計出基準值tref大略的值，然後再利用估計的基準值tref與記憶體的容量來決定出導電接點24b-24e的適當取樣頻率。
根據上述第3實施例，導電接點24b-24e的取樣頻率可以被動態地調整。因此，即使插入速度慢，也能夠降低記憶體所需要的容量。
更進一步，第2實施例與第3實施例的特徵也可結合。第9圖係根據本發明第4實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。第9圖中，條狀電極14同時具有用來確認插入動作是否正確結束的條狀電極14f，以及用來計算插入速度與調整取樣頻率的條狀電極14g。
根據上述的各實施例，提出了一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，能夠簡單且省電地檢測代碼資訊、確認感測試片完整地插入量測儀器、以及動態地調整取樣頻率來降低記憶體的需求容量。
以上雖說明本發明的最佳實施例，但本發明並不限定於上述最佳的實施例，在不超出本發明主旨的範圍內可作自由地變更。例如，條狀電極的數目並不限於5條，或是標準 電極並不限制指定於條狀電極14e等。
10‧‧‧生物感測試片
14‧‧‧條狀電極
14a、14b、14c、14d、14e‧‧‧條狀電極
24‧‧‧下導電接點
24a、24b、24c、24d、24e‧‧‧導電接點
101‧‧‧插入前端
103‧‧‧下表面

Claims (15)

  1. 一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，包括：該量測儀器，該量測儀器具有包括一組導電接點的一試片插槽；提供該生物感測試片，該生物感測試片具有對應該組導電接點的一組條狀電極，其中該組條狀電極的長度組合係對應到一參數代碼；插入該生物感測試片至該量測儀器的該試片插槽，使各該導電接點與對應之各該條狀電極相對移動；利用各該導電接點於插入期間所檢測到之一組脈波寬度來讀出該參數代碼；以及利用該參數代碼匹配該量測儀器所內建對應的一校正參數，以校正該量測儀器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中讀出該參數代碼的步驟包括：利用該組導電接點中的一第一導電接點提供一第一電壓位準，其中該第一導電接點接觸該組條狀電極中對應的一第一條狀電極；以及檢測該組導電接點中的複數個第二導電接點之複數個第二電壓位準，其中該複數個第二導電接點分別接觸該組條狀電極中對應的複數個第二條狀電極，其中該第一條狀電極具有第一長度，該複數個第二條狀電極的每一者分別具有一短於該第一長度的第二長度，以及其中該第一條狀電極與該複數個第二條狀電極彼此電性 連接，並分別由與該生物感測試片的插入前端有相同距離的複數個起始位置開始延伸。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，更包括：設定該複數個第二條狀電極中之一者為長度不隨參數代碼改變的基準電極。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，更包括：設定接觸該基準電極的該第二導電接點所檢測到的脈波寬度為基準值；利用該基準值將其他該第二導電接點所檢測到的脈波寬度標準化；以及由標準化的該複數個脈衝寬度求出該參數代碼。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之方法，更包括：提供一橫向電極，由該第一條狀電極的接觸終點延伸而出但不連接該複數個第二條狀電極的接觸終點，其中該生物感測試片完整插入該量測儀器時，該橫向電極與全部之該複數個導電接點接觸。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，更包括：於插入期間檢測所有該複數個第二導電接點的該複數個第二電壓位準是否同時轉為該第一電壓位準，來確認該生物感測試片已完整插入該量測儀器。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之法，更包括：提供一第一橫向電極，由該第一條狀電極的接觸起點延伸而出但不連接該複數個第二條狀電極的複數個接觸起點，其中該生物感測試片剛插入該量測儀器時，該第一橫向電極與全部 該複數個導電接點接觸，且該第一橫向電極的寬度為已知的定值。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，更包括：於該插入期間檢測所有該複數個第二導電接點的起始脈波寬度，來估計該生物感測試片的插入速度；以及根據該插入速度來決定該複數個導電接點的取樣頻率。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，更包括：提供一第二橫向電極，由該第一條狀電極的插入方向末端延伸而出但不接觸該複數個第二條狀電極的插入方向末端，且於該生物感測試片完整插入該量測儀器時與全部該複數個導電接點接觸。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，更包括：於插入期間檢測所有該複數個第二導電接點的該複數個第二電壓位準是否同時轉為該第一電壓位準，來確認該生物感測試片已完整插入該量測儀器。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該組條狀電極係形成於該生物感測試片的一表面，該表面係試劑承載面的相反面。
  12. 一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，包括：在該生物感測試片的一表面形成複數個條狀電極，使該複數個條狀電極的圖樣對應於一參數代碼；將該生物感測試片插入該量測儀器，使該複數個條狀電極與該量測儀器所具有的對應的複數個導電接點產生相對移動；根據該相對移動期間各該複數個導電接點所記錄之脈波 寬度變化，讀出該參數代碼；以及利用該參數代碼匹配內建於該量測儀器中對應的一校正參數，以校正該量測儀器。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，更包括：設計該複數條狀電極的圖樣，使在該生物感測試片完整插入該量測儀器時，各該複數個導電接點接收一既定的脈波寬度變化；以及根據該既定的脈波寬度變化來確認該生物感測試片完整插入該量測儀器。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之方法，更包括：設計該複數個條狀電極的圖樣，使在該生物感測試片開始插入該量測儀器時，各該複數個導電接點接收一既定的第一脈波寬度變化；根據該既定的第一脈波寬度變化來估計該生物感測試片的插入速度；以及根據該插入速度來決定該複數個導電接點的取樣頻率。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，更包括：設計該複數個條狀電極的圖樣，使在該生物感測試片完整插入該量測儀器時，各該複數個導電接點接收一既定的第二脈波寬度變化；以及根據該既定的第二脈波寬度變化來確認該生物感測試片完整插入該量測儀器。
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