TW201441619A - 試片和讀取試片的方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種偵測一檢體樣本內一分析物特性的檢體試片。該檢體試片包含接收該檢體樣本的一反應區，以及在接收該檢體樣本之後判定該反應區的一顏色或一顏色與一色彩濃度之一校色區。該檢體試片可另包含一溫度指示區，用來修正該分析物特性的測量。

Description

試片和讀取試片的方法

本發明一般係關於塗抹於一試片上的一或更多分析物之測光度分析。

第一圖顯示具有一反應區102的一先前技術檢體試片100。反應區102內含與檢體樣本內分析物反應的試劑，例如血液樣本內的葡萄糖。該檢體樣本到達反應區102時，反應區102根據分析物的特性改變顏色，例如血液內的葡萄糖位準。使用者目視比較反應區102與圖表104的顏色，將反應區102的顏色關聯於分析物的特性。另外，使用者將檢體試片100插入量錶內，用光學方式判定分析物的特性。

根據本發明的態樣，偵測一檢體樣本內一分析物特性的一檢體試片提供一反應區，該反應區設置成接受該檢體樣本，以及一校色區，該校色區設置成在接受該檢體樣本之後判定該反應區的顏色。在某些具體實施例內，提供複數個反應區，每一區都設置成偵測該分析物特性值的不同範圍。

根據本發明的其他態樣，提供一種讓一計算裝置使用一成像裝置讀取一檢體試片，以偵測一檢體樣本內一分析物特性之方法。在某些具體實施例內，該方法包含擷取該檢體試片的一或更多影像，其中每一影像包含該檢體試片上的一反應區與一校色區。在這些具體實施例內，該方法另包含根據來自該等一或更多影像的該校色區，判斷該反應區的顏色，並且將該反應區的顏色關聯於該分析物的特性值。

在某些具體實施例內，提供包含擷取該檢體試片的至少兩影像之方法，其中每一影像包含一反應區。該方法另包含從該等影像判斷該 反應區的一色彩濃度變化，並且該等影像擷取時的一時間差。該方法也包含將該色彩濃度變化與該時間差關聯於該分析物的特性值。

在某些具體實施例內，提供包含擷取該檢體試片的一第一影像之方法。該影像包含反應區，每一區都設置成偵測一分析物特性值的不同範圍。該方法另包含選擇該等反應區之一者，並將該已選取的反應區關聯於該分析物的特性值。

100‧‧‧檢體試片

102‧‧‧反應區

104‧‧‧圖表

200‧‧‧檢體試片

202‧‧‧反應區

204‧‧‧校色區

206‧‧‧校溫區

208‧‧‧成像裝置

210‧‧‧計算裝置

212‧‧‧影像

502‧‧‧反應區

506‧‧‧像素

508‧‧‧像素

510‧‧‧中央像素

300‧‧‧檢體試片

302‧‧‧反應區

304‧‧‧校色區

306‧‧‧校溫區

306A‧‧‧部分

306B‧‧‧部分

400‧‧‧配置

402‧‧‧反應區

404‧‧‧校色區

500‧‧‧配置

504‧‧‧校色區

600‧‧‧檢體試片

602‧‧‧計時毛細管

604‧‧‧毛細管入口

606‧‧‧反應毛細管

608‧‧‧反應區

700‧‧‧檢體試片

702‧‧‧反應區

704‧‧‧計時區

706‧‧‧校色區

900‧‧‧圖表

902‧‧‧曲線

904‧‧‧曲線

906‧‧‧曲線

908‧‧‧時間視窗

1300‧‧‧檢體試片

1302A‧‧‧反應區

1302B‧‧‧反應區

1302C‧‧‧反應區

1302D‧‧‧反應區

1302‧‧‧反應區

1304‧‧‧校色區

1306‧‧‧校溫區

1400‧‧‧檢體試片

1402A‧‧‧反應區

1402B‧‧‧反應區

1402C‧‧‧反應區

1402D‧‧‧反應區

1402‧‧‧反應區

1500‧‧‧檢體試片

1502A‧‧‧反應區

1502B‧‧‧反應區

1502C‧‧‧反應區

1502D‧‧‧反應區

1502‧‧‧反應區

1600‧‧‧檢體試片

1602A‧‧‧反應區

1602B‧‧‧反應區

1602C‧‧‧反應區

1602D‧‧‧反應區

1602‧‧‧反應區

1604‧‧‧毛細管入口

1606‧‧‧毛細管

1802‧‧‧影像

1804‧‧‧影像

1806‧‧‧影像

1902‧‧‧影像

1904‧‧‧影像

1906‧‧‧影像

2000‧‧‧檢體試片

2002‧‧‧反應區

2004‧‧‧反應區

2006‧‧‧反應區

2100‧‧‧檢體試片

2102‧‧‧毛細管入口

2104‧‧‧毛細管

2106‧‧‧反應區

2108‧‧‧孔

2110‧‧‧頂端開口

2112‧‧‧透明膜

2114‧‧‧底部開口

2116‧‧‧透明膜

2200‧‧‧圖表

2300‧‧‧圖表

從下列描述以及申請專利範圍結合附圖，將會更完整了解到本發明的上述與其他特色。吾人瞭解到這些圖式僅描述根據本發明的一些具體實施例，因此並不對其領域產生限制，在此將透過附圖利用其他特徵與細節來描述本發明。

圖式中：第一圖顯示先前技術檢體試片；第二圖顯示一檢體試片，其具有本發明一或更多範例內的一反應區、一校色區以及一校溫區；第三圖顯示一檢體試片，其具有本發明一或更多範例內的一反應區、一校色區以及一校溫區；第四圖顯示本發明一或更多範例內一反應區以及一校色區之配置；第五圖顯示本發明一或更多範例內一反應區以及一校色區之配置；第六圖顯示在本發明一或更多範例中具有一計時毛細管的部分檢體試片；第七圖顯示一檢體試片，其具有本發明一或更多範例內的一反應區以及一計時區；第八圖為讓一計算裝置執行一診斷應用，以計算並讀取本發明一或更多範例內的一檢體試片之方法流程；第九圖為例示針對本發明一或更多範例的分析物特性值，繪製隨時間而變的顏色參數之曲線圖； 第十圖為讓一計算裝置執行一診斷應用，以使用差異計算迅速讀取本發明一或更多範例內的一檢體試片之方法流程；第十一圖為讓一計算裝置執行一診斷應用，以搭配本發明一或更多範例內一分析物特性值來追蹤使用者飲食之方法流程；第十二圖以圖形例示在本發明一或更多範例內餐點、用餐次數以及分析物特性值在一天之內的關聯性；第十三A圖顯示一檢體試片，其包含本發明一或更多範例內的一組反應區，以偵測分析物特性值的不同範圍；第十三B圖、第十三C圖和第十三D圖顯示接收具有本發明一或更多範例內不同分析物特性值的檢體樣本之後第十三A圖之檢體試片；第十四圖顯示一檢體試片，其包含本發明一或更多範例內的一組反應區，以偵測分析物特性值的不同範圍；第十五圖顯示一檢體試片，其包含本發明一或更多範例內的一組反應區，以偵測分析物特性值的不同範圍；第十六圖顯示一檢體試片，其包含本發明一或更多範例內的一組反應區，以偵測分析物特性值的不同範圍；第十七圖為讓一計算裝置執行一診斷應用，以讀取具有多個反應區的一檢體試片，來偵測本發明一或更多範例內一分析物特性值的不同範圍之方法流程；第十八圖顯示不同曝光程度下的一檢體試片，以加強在本發明一或更多範例內的特定反應區之細節；第十九圖顯示不同閃光強度下的一檢體試片，以加強在本發明一或更多範例內的特定反應區之細節；第二十圖顯示一檢體試片，其包含多個反應區來偵測本發明一或更多範例內的不同分析物之特性值；第二十一圖顯示在本發明一或更多範例內一檢體試片的剖面圖；第二十二圖為例示針對本發明一或更多範例內一第一分析 物特性值，繪製隨時間而變的第一顏色之曲線圖；以及第二十三圖為例示針對本發明一或更多範例內一第二分析物特性值，繪製隨時間而變的第二顏色之曲線圖。

第二圖顯示在本發明一或更多範例內一檢體試片200的示範具體實施例。檢體試片200包含一反應區202來接受一檢體樣本。反應區202包含多種試劑，用於與該檢體樣本內的分析物化學反應，並且產生與該檢體樣本內分析物特性值成比例的一或更多顏色參數。在某些具體實施例內，該等一或更多顏色參數包含反應區202的顏色或顏色與色彩濃度。在一個範例中，該顏色為反應區202的色調並且該色彩濃度為反應區202的亮度。該色調與亮度為色調、飽和度以及亮度(HSL)色彩空間的色彩成份，由一相機所捕捉的像素之紅色、綠色和藍色(RGB)值所決定。為了方便，顏色與色彩濃度可統稱為顏色。該等試劑可為分析物專屬且可包含一或更多酶、一或更多抗體及/或一或更多染料。例如：測試血糖的試劑可包含葡萄糖氧化酶、雜多酸和十四烷基硝酸銨。

在一個範例中，檢體試片200包含屬於檢體試片200一部分的一校色區204。在一個範例中，校色區204用來判斷不同照明情況下反應區202的顏色。在這種範例中，校色區204可為具有已知顏色樣本排列的色圖。在另一個範例中，校色區204用來修正反應區202的偵測顏色，以去除該照明情況的效果。在這種範例中，校色區204可為已知反射率(例如18%)的灰色卡，用來當成顏色修正的白平衡參考。一計算裝置210擷取檢體試片200的一影像212時，灰色卡204也可當成曝光參考。在一個範例中，色圖或灰色卡204都印刷在檢體試片200上。

在一個範例中，校色區204為具有一或更多已知顏色的一虛擬反應區。使用時虛擬反應區204維持相同的顏色，因為其缺少一或多種酶、一或多種抗體或一或多種染料。在另一個範例中，虛擬反應區204維持相同顏色，因為其並未接受任何檢體樣本。

在一個範例中，檢體試片200包含屬於檢體試片200一部分並連同反應區202和校色區204的一校溫區206。校溫區206根據其溫度改 變顏色，並且用於依照該等試劑之間的化學反應和該分析物可受檢體試片200的溫度影響，來修正反應區202的顏色。在一個範例中，校溫區206包含例如熱變色染料(例如像是螺內酯類、螢光黃母體類、螺吡喃類或浮精酸酐等的無色染料)這類有機材料、例如二氧化鈦、氧化鋅或氧化銦這類無機材料或熱變色液晶。在另一個範例中，校溫區206為指示溫度的一晶片、一機械裝置或一電機裝置。取代或除了使用校溫區206之外，計算裝置210可使用內建的感溫器大約判定反應區202的溫度。

使用者運用計算裝置210上的一成像裝置208，擷取反應區202以及至少校色區204與校溫區206之一者的影像212。成像裝置208可為一攝影機、一掃描器或另一類似的裝置，並且計算裝置210可為一智慧型手機、一平板電腦、一膝上型電腦、一桌上型電腦或另一類似的裝置。計算裝置210運行一診斷應用程式，該程式分析影像212以從反應區202的顏色判定該分析物特性。

在一個範例中，該診斷應用程式使用影像212內的校色區204判斷反應區202的顏色。校色區204為一色圖時，該診斷應用程式將反應區202的完整或部分顏色與校色區204的已知顏色樣本比對，以判定反應區202的顏色。另外，該診斷應用程式可操控影像212，直到色圖204匹配其已知的顏色，然後讀取所有或部分反應區202的顏色。校色區204為一灰色卡時，該診斷應用程式操控影像212，直到影像212內的灰色卡204具有正確白平衡，然後讀取反應區202的顏色。

在另一個範例中，該診斷應用程式使用影像212內的校色區204判斷反應區202的顏色，並且使用影像212內的校溫區206修正該顏色。該診斷應用程式從校溫區206或計算裝置210內建感溫器判定檢體試片200的溫度，然後使用溫度與反應區202的顏色間之已知關係，針對溫度修正反應區202的顏色。此關係可由實驗、算術或這兩者決定。該診斷應用程式可在本發明中描述的任何其他修正之前或之後，使用校溫區206執行該溫度修正。

在一個範例中，該診斷應用程式在使用校色區204與校溫區206之前，先校準影像212的亮度。該診斷應用程式評估反應區202的亮度 曲線，以判斷亮度是否一致。該診斷應用程式從跨越反應區202或校色區204的至少兩位置(例如第五圖內的對角像素506和508)之RGB值，判定該亮度曲線。兩位置之間的亮度曲線高出雜訊位準一臨界量時(例如該亮度曲線為該雜訊位準的兩倍)，則反應區202上的亮度不一致，並且該診斷應用程式修正影像212的亮度。在一個範例中，該診斷應用程式使用以下方程式來修正影像212的亮度：RGBnew=i*(R(x,y),G(x,y),B(x,y))/(Rest(x,y),Gest(x,y),Best(x,y))

其中R(x,y)、G(x,y)、B(x,y)為一像素的原始RGB值、Rest(x,y)、Gest(x,y)、Best(x,y)為相同像素上亮度曲線的評估RGB值，並且i為該反應區顏色的最大RGB值。例如：校色區204可包含圍繞反應區202的白色環。假設在影像212內，彎角506的RGB值為(200,200,200)，並且彎角508的值為(100,100,100)。進一步假設該照明曲線為直線。根據這些假設，第五圖內反應區502的中央像素510上一白點應該具有(150,150,150)的RGB值。像素510上的顏色並非白色時，則RGB值取代為(125,75,75)，中央點的新RGB值為i*(125,75,75)/(150,150,150)，其中i為(255,255,255)。

在本發明內描述的一或更多校正之後，該診斷應用程式從反應區202抽取像素(例如50至100個像素)，並且針對一或更多顏色參數決定其值(例如顏色或顏色與色彩濃度)。該診斷應用程式將該等一或更多顏色參數值平均，並且將該等一或更多平均顏色參數關聯於該分析物特性值(例如血中葡萄糖的濃度位準)。

在一個範例中，反應區202、校色區204以及校溫區206為矩形，並且區域204和206分別與區域202的頂端與底部側邊相鄰。反應區202、校色區204以及校溫區206可採用其他形狀與配置。

第三圖顯示一檢體試片300，其具有與本發明一或更多範例內一反應區302、一校色區304以及一校溫區306不同的配置。校色區306分成部分306A和306B，並且反應區302的左右兩側分別由部分306A與306B夾住。校色區304與反應區302與校溫區306組合的底部側邊相鄰。

第四圖顯示本發明一或更多範例內一反應區402以及一校 色區404之配置400。校色區404圍繞反應區402。在一個範例中，反應區402具有圓形並且校色區404具有環形。

第五圖顯示本發明一或更多範例內一反應區502以及一校色區504之配置500。類似於配置400(第四圖)，校色區504圍繞反應區502。不過，反應區502具有矩形並且校色區504具有矩環形。

第六圖顯示在本發明一或更多範例中具有一計時毛細管602的部分檢體試片600。檢體試片600代表具有本發明內所描述任意該反應區、校色區與校溫區配置的一檢體試片。檢體試片600包含一毛細管入口604、一反應毛細管606以及一反應區608。反應毛細管606將毛細管入口604連接至反應區608。計時毛細管602連接至毛細管入口604。計時毛細管602的剖面小於反應毛細管606。毛細管入口604接收一檢體樣本時，反應毛細管606運輸大部分該檢體樣本到反應區608來偵測該分析物的特性。小部分該檢體樣本沿著計時毛細管602移動，這標記為持續時間，因此該檢體樣本在計時毛細管602內的進度用來當成計時器，指出何時應該讀取檢體試片600。

第七圖顯示一檢體試片700，其具有本發明一或更多範例內的一反應區702以及一計時區704。檢體試片700代表具有本發明內所描述任意該反應區、校色區與校溫區配置的一檢體試片。計時區704為另一個反應區，用於接收該檢體樣本。例如：類似檢體試片600，檢體試片700可包含與毛細管入口與反應區702相連的一反應毛細管，以及將該毛細管入口連接至計時區704的一計時毛細管。鑑於反應區702具有對於該檢體樣本產生非線性反應的試劑，計時區704具有對於該檢體樣本產生大體上線性反應的試劑，如此計時區704的顏色改變用來當成計時器，指出何時應該讀取檢體試片700。在一個範例中，計時區704已經密封並且包含氯化鈷(CoCl2)，其會從藍色改變成粉紅色以回應該檢體樣本內的水分子。檢體試片700也可包含一校色區706以及一校溫區708。

在一個範例中，一旦檢體試片700從不透明密封包裝中取出時，計時區704會由於光線而變色。計時區704線性改變顏色來回應光線，指出檢體試片700從包裝取出的時間多寡，大約是指出應該讀取檢體試片 700的反應區702與一檢體樣本之反應時間。一乾淨的保護膜可覆蓋計時區704。在一個範例中，計時區704包含光致變色染料類，例如偶氮苯類、鄰羥苯亞甲基苯胺類、浮精酸酐類、螺吡喃類或螺噁嗪類。

在一個範例中，一旦檢體試片700從密封包裝中取出時，計時區704會由於濕度而變色。計時區704線性改變顏色來回應濕度，指出檢體試片700從包裝取出的時間多寡，大約是指出應該讀取檢體試片700的反應區702與一檢體樣本之反應時間。一控制曝露至濕度的穿孔乾淨保護膜可覆蓋計時區704。在一個範例中，計時區704包含從藍色改變成粉紅色的CoCl2。

取代使用計時區704，計算裝置210可使用內建計時器約略計算反應區702與該檢體樣本的反應時間。

第八圖為讓一計算裝置(例如第二圖內的計算裝置210)執行一診斷應用，以讀取本發明一或更多範例內一檢體試片(例如第二圖內的檢體試片200)的方法800之流程。在本發明描述的任何方法中，雖然依序例示區塊，不過這些區塊也可同時及/或以跟所描述不同的順序來執行。另外，許多區塊可根據所要的實施結合成更少區塊、分成額外區塊及/或消除。方法800從區塊802開始。

在區塊802內，計算裝置210擷取檢體試片200的一或更多影像212。可擷取多個影像212，如此可從影像212中選擇無任何模糊的穩定影像。影像212可用快速作業方式拍攝(例如在連續或快速拍攝模式中)，或來自一視頻的畫面。在一個範例中，每一影像212都包含反應區202以及校色區204。在另一範例中，每一影像212也包含校溫區206。尚且在另一範例中，每一影像212另包含計時區602或704。

校色區204為灰色卡時，計算裝置210可使用校色區204當成擷取影像212的曝光參考。另外，計算裝置210可使用接近檢體試片具有大約18%反射係數的物體(例如青草或人類皮膚)當成一曝光參考。計算裝置210可自動辨識該曝光參考，或使用者可以該曝光參考引導成像裝置208，以設定正確曝光度。

在一個範例中，計算裝置210在該檢體樣本放置在檢體試片 200之後，在適當時間上擷取影像212。如先前所描述，計時區602或704可指示何時應該擷取影像212。計算裝置210可監控計時區602或704並且自動擷取影像212，或使用者可指引成像裝置208從目視檢查計時區602或704來擷取影像212。區塊802之後接著選擇性區塊803。

在選擇性區塊803內，計算裝置210選擇沒有任何模糊的穩定影像212。該診斷應用程式可使用計算裝置210內建加速計判定一影像212是否穩定，以判定計算裝置210在擷取影像212時是否穩定。該診斷應用程式也可使用內建加速計，在要擷取影像212而使用者未拿穩計算裝置210時提出警示。選擇性區塊803之後接著區塊804。

在區塊804內，計算裝置210校正影像212內反應區202的亮度。如先前所述，計算裝置210評估影像212內反應區202的亮度曲線，然後在亮度不一致時修正影像212內反應區202的亮度。區塊804之後接著區塊806。

在區塊806內，計算裝置210判定影像212內反應區202的顏色。如之前所述，計算裝置210在校色區204為色圖時，根據影像212內的校色區204來判定反應區202的顏色。否則計算裝置210從影像212簡單讀取反應區202的顏色。區塊806之後接著區塊807。

在區塊807內，計算裝置210根據一或更多校正區來修正反應區202的顏色。在一個範例中，計算裝置210在校色區202為色圖時，根據影像212內的校色區204來針對白平衡修正反應區202的顏色。在一個範例中，計算裝置210根據影像212內的校溫區206，針對溫度修正反應區202的顏色。請注意，區塊806和807的順序可顛倒。區塊807之後接著區塊808。

在區塊808內，計算裝置210將來自影像212內反應區202的樣本像素之顏色或顏色與色彩濃度關聯於一分析物特性值(例如葡萄糖位準)。

反應區202內顏色參數之變更率可根據該分析物特性值。針對每一分析物特性值，該顏色參數的變更率可繪製成曲線時間圖。第九圖為圖表900，針對三個分析物特性值(例如三個葡萄糖位準)例示繪製一顏色 參數(例如色彩濃度)經過時間之三條曲線902、904和906。每一曲線在時間視窗內(例如時間視窗908)都具有不同斜率，對於對應的分析物特性值都是獨一的。如此至少兩顏色參數值之間的差異與擷取兩值時之間的差異可用來識別該對應的分析物特性值。該時間視窗的放置時間要比等待讀取一傳統檢體試片的時間，例如10秒或以上，還要早，例如在該檢體樣本放置在檢體試片200上之後2與3秒時。

第十圖為讓一計算裝置(例如第二圖內的計算裝置210)執行一診斷應用，以使用差異計算來快速讀取本發明一或更多範例內一檢體試片(例如第二圖內的檢體試片200)的方法1000之流程。方法1000從區塊902開始。

在區塊1002內，計算裝置210在時間視窗908內擷取檢體試片200的至少兩個影像212。影像212可用快速作業方式拍攝(例如在連續或快速拍攝模式中)，或來自一視頻的畫面。例如：第一影像212在第一時間上擷取，並且第二影像212在第二時間上擷取。該第一與第二時間之間的時間差計算為一時間視窗(例如第九圖內顯示的時間視窗908)。每一影像212都包含在檢體試片200上的反應區202。在一個範例中，每一影像212也包含在檢體試片200上的校色區204。在另一範例中，每一影像另包含在檢體試片200上的一或更多額外校正區，例如校溫區206。在一個範例中，計算裝置210根據計時區602或704選擇在時間視窗908上擷取的影像212。區塊1002之後接著區塊1004。

在區塊1004內，計算裝置210使用本發明所述的任意方法，包含照明修正、顏色修正以及溫度修正，來判定每一影像212內反應區202的顏色。區塊1004之後接著區塊1006。

在區塊1006內，計算裝置210從影像212判定反應區202的色彩濃度變化。區塊1006之後接著區塊1008。

在區塊1008內，計算裝置210將色彩濃度變化關聯於一分析物特性值。計算裝置210使用圖表900或圖表900的算術表示，來判定該分析物特性值。尤其是，計算裝置210沿著曲線902、904和906移動時間視窗908。該時間視窗內一曲線的濃度變化匹配反應區202的濃度變化 時，反應區202具有該曲線的分析物特性值。

第十一圖為讓一計算裝置(例如第二圖內的計算裝置210)執行一診斷應用，以搭配本發明一或更多範例內一分析物特性值來追蹤使用者飲食的方法1100之流程。方法1100從區塊1102開始。

在區塊1102內，計算裝置210擷取一餐的影像。區塊1102之後接著區塊1104。

在區塊1104內，計算裝置210記錄一餐的時間。區塊1104之後接著區塊1106。

在區塊1106內，計算裝置210將該餐與時間關聯於相同時間下所決定的一分析物特性值，並記錄此關聯性。該分析特性值可使用本發明內描述的任意方法來判定。區塊1102、1104和1106可重複來追蹤一段時間內一使用者的飲食。區塊1106之後接著區塊1108。

在區塊1108內，計算裝置210顯示該記錄的關聯性。計算裝置210也可透過電腦網路將該記錄的關聯性傳輸給另一計算裝置，例如為了診療而傳輸給醫生的電腦。第十二圖以圖形例示在本發明一或更多範例內餐點、用餐次數以及分析物特性值在一天之內的關聯性。

第十三A圖顯示在本發明一或更多範例內的一檢體試片1300。檢體試片1300包含一組反應區1302A、1302B、1302C和1302D(統稱為「反應區1302」或單獨稱為一般「反應區1302」)。每一反應區1302用於偵測該檢體樣本內一分析物特性值的不同範圍。在偵測葡萄糖位準的範例中，反應區1302A偵測每分升0至100毫克(mg/dL)、反應區1302B偵測0至200mg/dL、反應區1302C偵測0至400mg/dL並且反應區1302D偵測0至800mg/dL。要偵測該分析物特性值的不同範圍，反應區1302具有一或更多試劑的不同濃度。另外，反應區1302具有不同試劑。

檢體試片1300可包含一毛細管入口以及穿過接觸的反應區1302之毛細管，用於遞送一檢體樣本。另外，檢體試片1300可包含一塗敷區，其重疊並接觸反應區1302，將該樣本分散至反應區1302。在無任何結構將該樣本傳遞至反應區1302的範例中，使用者也可手動將該樣本塗敷到反應區1302。檢體試片1300可另包含一校色區1304以及一校溫區1306。

第十三A圖顯示在預先測試情況下的檢體試片1300。第十三B圖顯示在本發明一或更多範例內接收150mg/dL葡萄糖檢體樣本的檢體試片1300。葡萄糖的濃度高於反應區1302A的範圍時，會出現過飽和顏色，如此無法用來判定葡萄糖的位準。不過，可使用反應區1302B、1302C和1302D。反應區1302B的顏色具有良好的飽和度，如此提供比反應區1302C和1302D更好的讀數。

第十三C圖顯示在本發明一或更多範例內接收300mg/dL葡萄糖檢體樣本的檢體試片1300。葡萄糖的濃度高於反應區1302A和1302B的範圍時，會出現過飽和顏色，如此無法用來判定葡萄糖的位準。不過，可使用反應區1302C和1302D。反應區1302C的顏色具有良好的飽和度，如此提供比反應區1302D更好的讀數。

第十三D圖顯示在本發明一或更多範例內接收600mg/dL葡萄糖檢體樣本的檢體試片1300。葡萄糖的濃度高於反應區1302A、1302B和1302C的範圍時，會出現過飽和顏色，如此無法用來判定葡萄糖的位準。反應區1302D的顏色具有良好的飽和度，所以用來判定葡萄糖位準。

在一個範例中，反應區1302為矩形並且排成一欄，具有大體上矩形界線。反應區1302可採用其他形狀與配置。

第十四圖顯示一檢體試片1400，其在本發明一或更多範例內具有不同的反應區1402A、1402B、1402C和1402D(統稱為「反應區1402」)之配置。在檢體試片1400內，反應區1402為方形並且配置成具有一方形外部界線。類似於檢體試片1300，檢體試片1400可包含傳遞樣本至反應區1402的結構，或使用者可手動將樣本塗敷至反應區1402。

第十五圖顯示一檢體試片1500，其在本發明一或更多範例內具有不同的反應區1502A、1502B、1502C和1502D(統稱為「反應區1502」)之配置。在檢體試片1500內，反應區1502為三角形並且配置成具有一方形外部界線。類似於檢體試片1300，檢體試片1500可包含傳遞樣本至反應區1502的結構，或使用者可手動將樣本塗敷至反應區1502。

第十六圖顯示一檢體試片1600，其在本發明一或更多範例內具有不同的反應區1602A、1602B、1602C和1602D(統稱為「反應區1602」) 之配置。在檢體試片1600內，一毛細管入口1604由一毛細管1606連接至反應區1602。反應區1602在與毛細管入口1604相同距離上等距圍繞毛細管入口1604。

第十七圖為讓一計算裝置(例如第二圖內的計算裝置210)執行一診斷應用，以讀取本發明一或更多範例內具有多個反應區來偵測一分析物特性值不同範圍的一檢體試片(例如第十三圖內的檢體試片1300)之方法1700流程。方法1700從區塊1702開始。

在區塊1702內，計算裝置210擷取檢體試片1300的影像。該影像包含反應區1302。如先前所述，每一反應區1302都用於偵測一分析物特性值的不同範圍。計算裝置210使用本發明內描述的任意方法來判定每一反應區1302的顏色。區塊1702之後接著區塊1704。

在區塊1704內，計算裝置210選擇適當飽和度的反應區1302。計算裝置210從具有最小範圍往具有最大範圍的反應區1302開始試驗。反應區1302的平均RGB值接近其雜訊位準時(例如~10)，表示該分析物濃度已經超出偵測限制，計算裝置210前往試驗下一個反應區1302。此處理持續到計算裝置210選擇出平均RGB值大於其雜訊位準的一反應區1302。區塊1704之後接著區塊1706。

在區塊1706內，計算裝置210將所選反應區1302的顏色或顏色與色彩濃度關聯於一分析物特性值。

利用在本發明一或更多範例內多重曝光上拍攝檢體試片1300的多張影像，來擴充方法1700。第十八圖顯示在本發明一或更多範例內檢體試片1300分別在1/60、1/30和1/15秒快門下的影像1802、1804和1806。在一個極端中，影像1802曝光不足來加強用於偵測較高濃度的一或更多反應區(例如反應區1302D)之細節，藉此提高這些反應區的感光度。在另一個極端中，影像1806曝光過度來加強用於偵測較低濃度的一或更多反應區(例如反應區1302B)之細節，藉此提高這些反應區的感光度。運用極端之間的曝光度，影像1804加強用於偵測中間濃度的一或更多反應區(例如反應區1302C)之細節，藉此提高這些反應區的感光度。

計算裝置210可根據每一影像內所有反應區1302的平均 RGB值，來選擇影像1802、1804和1806之一者。一影像內所有反應區1302的平均RGB值太低(例如<30)或太高(例如>240)時，表示此影像的曝光時間不適當，計算裝置210選擇另一個影像。

取代調整曝光時，利用在本發明一或更多範例內多重亮度(例如閃光燈或強光)之下拍攝檢體試片1300的多張影像，來擴充方法1700。第十九圖顯示在本發明一或更多範例內檢體試片1300分別在低、中和高閃光強度之下的影像1902、1904和1906。在一個極端中，影像1902在低亮度之下來加強用於偵測較低濃度的一或更多反應區(例如反應區1302A)之細節，藉此提高這些反應區的感光度。在其他極端中，影像1906在高亮度之下來加強用於偵測較高濃度的一或更多反應區(例如反應區1302D)之細節，藉此提高這些反應區的感光度。運用中亮度，影像1904加強用於偵測中間濃度的一或更多反應區(例如反應區1302C)之細節，藉此提高這些反應區的感光度。

在此模式中，計算裝置210可在擷取影像1902、1904和1906之前測試光源(例如閃光燈)，以確定運作正常。例如：計算裝置210打開閃光燈至少一次，並且使用偵測到的亮度變化來判定閃光燈是否運作。

計算裝置210可根據每一影像內整個或部分反應區1302的平均RGB值，來選擇影像1902、1904和1906之一者。一影像內反應區1302的平均RGB值太低(例如<30)或太高(例如>240)時，表示此影像的照明亮度不適當，計算裝置210選擇另一個影像。

第二十圖顯示在本發明一或更多範例內的一檢體試片2000。檢體試片2000包含多個反應區，來偵測不同分析物的特性值。在一個範例中，檢體試片2000包含用於偵測一檢體樣本內第一分析物特性的一反應區2002、用於偵測該檢體樣本內第二分析物特性的一反應區或多個反應區2004(例如兩個反應區2004)，以及偵測該檢體樣本內第三分析物特性的一反應區或多個反應區2006(例如三個反應區2006)。類似於第十三A圖內描述的反應區1302，多個反應區2004每個都偵測該第二分析物特性值的不同範圍，並且多個反應區2006每個都偵測該第三分析物特性值的不同範圍。

在一個範例中，該檢體樣本內的一個分析物已知會影響另一個分析物的偵測。例如：反應區2006偵測血液樣本內的葡萄糖，並且反應區2004偵測血液樣本內的血細胞比容(HCT)位準。HCT位準可直接或間接偵測(即藉由判定血液樣本內另一物質的位準)。該診斷應用程式判定該HCT位準，然後運用該HCT與該葡萄糖位準之間的已知關係來修正該葡萄糖位準。此關係可由實驗、算術或這兩者決定。該診斷應用程式可在本發明中描述的任何其他修正之前或之後，執行該HCT修正。

計算裝置210也可用其他方式從檢體試片中判定該HCT位準。第二十一圖顯示在本發明一或更多範例內一檢體試片2100的剖面圖。在檢體試片2100內，於血液樣本的路徑內提供一孔，一光線照射通過該血液樣本，並且將該結果光顏色關聯於該HCT位準。在一個範例中，檢體試片2100包含一毛細管入口2102、連接至毛細管入口2102的一毛細管2104以及連接至毛細管2104的一反應區2106。一孔2108定義穿過毛細管2104。一透明膜2112覆蓋孔2108的頂端開口2110，並且一透明膜2116覆蓋底部開口2114。計算裝置210將光線照射過孔2108並且擷取離開孔2108的光線顏色，然後根據該血液內紅血球的百分比關聯至該HCT位準。在另一個範例中，膜2116的反射係數超過膜2112。部分光線會反射或散射回頂端開口2110，並且由計算裝置210擷取來判定該HCT位準。

在另一個範例中，在檢體試片上提供過濾紅血球並且吸收血漿的一矩形材料片。然後將該HCT位準關聯於已經吸收的血漿量，這從該血液樣本在試片中往上移動的距離來判定。

方法800並未使用與一反應區分開的計時區(例如計時區602或704)，可利用一反應區的第二顏色成分來偵測時間，並且該反應區的第一顏色成分來偵測本發明一或更多範例內一分析物特性。

第二十二圖為例示針對本發明一或更多範例內一分析物特性值(例如血液中的葡萄糖位準)，繪製隨時間而變的該反應區第一顏色成分(例如紅色)變化之曲線圖2200。如所見，該第一顏色成分的曲線迅速轉變成常數值，因此可用於指示該分析物特性的個別值。

第二十三圖為例示針對本發明一或更多範例內該分析物特 性值，繪製隨時間而變的該反應區第二顏色成分(例如藍色成分)變化之曲線圖2300。如所見，該第二顏色成分的曲線隨時間而變化，因此可用來當成計時器，指示何時讀取該第一顏色成分，並且判定該分析物特性值(即在該第一顏色成分安定之後)。在一個範例中，於方法800的區塊802內，計算裝置210可擷取多張影像212、判定該第二顏色成分何時指示適當時間來讀取該第一顏色成分，以及在該時間上讀取該第一顏色成分來判定該分析物特性值。

本說明書內揭示的試片、系統及方法都可用於測試特定分析的存在及/或濃度，例如但不受限於葡萄糖、膽固醇、尿酸、肌鈣蛋白I、酮、蛋白質、亞硝酸鹽和白血球。各種液體都可測試，例如但不受限於血液、組織液、尿液、唾液以及其他體液。

從上述吾人可了解到本說明書中揭露的許多本發明具體實施例，並且在不悖離本發明精神和領域之下可進行許多修改。因此，本說明書中揭露的許多具體實施例並不用於限制，以之下的申請專利範圍所示的範疇和精神為準。

303‧‧‧載入儲存單元

304‧‧‧局部暫存器檔案

312‧‧‧包繞排程器和指令單元

375‧‧‧載入儲存單元陣列

405‧‧‧位址產生單元

410‧‧‧均衡載入單元

415‧‧‧非均衡載入單元

Claims (57)

1. 一種偵測一檢體樣本內一分析物特性的檢體試片，該試片包含：一反應區，該區設置成接受該檢體樣本，以及一校色區，該區設置成在接受該檢體樣本之後判定該反應區的顏色。
2. 如申請專利範圍第1項之檢體試片，其中該校色區設置成在接收該檢體樣本之後，判定該反應區的色彩濃度加上顏色。
3. 如申請專利範圍第1項之檢體試片，另包含一溫度指示區，其設置成修正該分析物特性的測量。
4. 如申請專利範圍第1項之檢體試片，其中該校色區圍繞該反應區。
5. 如申請專利範圍第4項之檢體試片，其中該校色區包含一環形區域。
6. 如申請專利範圍第1項之檢體試片，其中該校色區包含維持相同顏色的一虛擬反應區。
7. 如申請專利範圍第6項之檢體試片，其中該虛擬反應區缺乏任何染料。
8. 如申請專利範圍第6項之檢體試片，其中該虛擬反應區缺乏任何酶。
9. 如申請專利範圍第1項之檢體試片，其中該校色區包含一色圖或一灰色卡。
10. 如申請專利範圍第1項之檢體試片，另包含用於接收該檢體樣本的一計時毛細管，該計時毛細管標記持續時間。
11. 如申請專利範圍第1項之檢體試片，另包含一計時區來接收該檢體樣本，並且線性改變顏色來回應該檢體樣本。
12. 如申請專利範圍第1項之檢體試片，另包含一計時區來改變顏色以回應亮度或濕度。
13. 如申請專利範圍第1項之檢體試片，另包含一其他反應區來接收該檢體樣本。
14. 如申請專利範圍第13項之檢體試片，其中該反應區偵測葡萄糖位準並且該其他反應區偵測一血細胞比容位準。
15. 如申請專利範圍第1項之檢體試片，另包含： 一孔，位於該檢體樣本的一路徑內；由一第一膜覆蓋的該孔之一頂端開口，該第一膜透明；以及由一第二膜覆蓋的該孔之一底部開口。
16. 如申請專利範圍第15項之檢體試片，其中該第二膜比該第一膜更有反射性。
17. 一種讓一計算裝置使用一成像裝置讀取一檢體試片，以偵測一檢體樣本內一分析物特性之方法，該方法包含：擷取該檢體試片的一或更多影像，其中每一影像包含該檢體試片上的一反應區與一校色區；根據來自該等一或更多影像的該校色區，判定該反應區的顏色；以及將該反應區的顏色關聯於該分析物的該特性值。
18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該判定步驟包含根據來自該等一或更多影像的該校色區，判斷一色彩濃度加上判定該反應區的顏色，並且其中該關聯步驟包含將該色彩濃度關聯於以及將該反應區的顏色關聯於該分析物的該特性值。
19. 如申請專利範圍第18項之方法，另包含從該等一或更多影像選擇一穩定影像，當成用於判定該反應區的該顏色或該顏色與該色彩濃度之該影像。
20. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該等一或更多影像包含一視頻的畫面。
21. 如申請專利範圍第17項之方法，另包含：從該校色區上至少兩位置判定該影像的亮度是否一致；以及該影像的亮度不一致時，修正該影像上該亮度的效果。
22. 如申請專利範圍第21項之方法，其中修正該影像上該亮度的效果包含：從該校色區上該等至少兩位置判定一亮度曲線；評估該反應區內一像素上該亮度曲線的RGB值；以及判定該像素的已修正RGB值如下： RGB_new=i*(R(x,y),G(x,y),B(x,y))/(R_est(x,y),G_est(x,y),B_est(x,y))其中R(x,y)、G(x,y)、B(x,y)為該像素的該原始RGB值、R_est(x,y)、G_est(x,y)、B_est(x,y)為該像素上該亮度曲線的該已評估RGB值，並且i為該反應區內一顏色的該最大RGB值。
23. 如申請專利範圍第17項之方法，其中每一影像另包含在該檢體試片上的一溫度指示區，並且該方法另包含修正該分析物特性的測量。
24. 如申請專利範圍第18項之方法，其中每一影像另包含在該檢體試片上的一其他反應區，並且該方法另包含根據該其他校正區修正該反應區的該顏色或該顏色與該色彩濃度。
25. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該反應區偵測一葡萄糖位準並且該其他反應區偵測一血細胞比容位準。
26. 如申請專利範圍第17項之方法，另包含：導引一光線通過該檢體試片內該檢體樣本的一路徑內一孔之頂端開口；判定從該孔底部開口離開或從該頂端開口反射的光線之其他顏色；將該其他顏色關聯於一其他分析物特性的一其他值；以及根據該其他分析物特性的該其他值修正該反應區的顏色。
27. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該分析物特性為一葡萄糖位準並且該其他分析物特性為一血細胞比容位準。
28. 如申請專利範圍第17項之方法，其中每一影像另包含屬於該檢體試片一部分的一計時器，並且該方法另包含根據該計時器判斷何時擷取該檢體試片的該等一或更多影像。
29. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該計時器包含一計時毛細管。
30. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該計時區包含一計時區，其接收該檢體樣本並且線性改變顏色來回應該檢體樣本。
31. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該計時器包含一計時區，在該檢體試片從一包裝中取出時改變顏色以回應亮度或濕度。
32. 如申請專利範圍第18項之方法，其中：根據來自該等一或更多影像的該校色區判定該反應區的該顏色或該顏色與該色彩濃度包含：決定該反應區的一第一顏色成分；以及根據該第一顏色成分讀取該反應區的一第二顏色成分；將該反應區的該顏色或該顏色與該色彩濃度關聯於該分析物的該特性值包含將該第二顏色成分關聯於該分析物的該特性值。
33. 如申請專利範圍第17項之方法，另包含：一次擷取一餐的影像；將該餐的影像、該時間以及該分析物的該特性值相關聯；以及顯示或傳輸該餐的影像、該時間以及該分析物的該特性值之一關聯性。
34. 一種讓一計算裝置使用一成像裝置讀取一檢體試片，以偵測一檢體樣本內一分析物特性之方法，該方法包含：擷取該檢體試片的至少兩影像，每一影像包含一反應區；從該等影像判定該反應區的一色彩濃度變化；判定何時擷取該等影像之間的一時間差；以及將該色彩濃度變化與該時間差關聯於該分析物的該特性值。
35. 如申請專利範圍第34項之方法，另包含針對每一影像，根據該檢體試片上一校色區，判定該反應區的一色彩濃度。
36. 如申請專利範圍第34項之方法，另包含：針對每一影像，從該反應區或該校色區上至少兩位置，判定該影像的一亮度是否一致；以及該影像的亮度不一致時，修正該影像上該亮度的效果。
37. 如申請專利範圍第36項之方法，其中修正該影像上該亮度的效果包含：從該校色區上該等至少兩位置判定一亮度曲線；評估該反應區內一像素上該亮度曲線的RGB值；以及判定該像素的已修正RGB值如下： RGB_new=i*(R(x,y),G(x,y),B(x,y))/(R_est(x,y),G_est(x,y),B_est(x,y)),其中R(x,y)、G(x,y)、B(x,y)為該像素的該原始RGB值、R_est(x,y)、G_est(x,y)、B_est(x,y)為該像素上該亮度曲線的該已評估RGB值，並且i為該反應區內一顏色的該最大RGB值。
38. 如申請專利範圍第34項之方法，其中每一影像另包含在該檢體試片上的一其他反應區，並且該方法另包含根據該其他校正區修正該反應區的該色彩濃度，該反應區偵測一葡萄糖位準並且該其他反應區偵測一血細胞比容位準。
39. 如申請專利範圍第34項之方法，其中該等至少兩影像包含一視頻的兩畫面。
40. 如申請專利範圍第39項之方法，其中每一影像另包含屬於該檢體試片一部分的一計時器，並且該方法另包含根據該計時區選擇該視頻的該等兩畫面。
41. 如申請專利範圍第40項之方法，其中該計時器包含一計時毛細管。
42. 如申請專利範圍第40項之方法，其中該計時區包含一計時區，其接收該檢體樣本並且線性改變顏色來回應該檢體樣本。
43. 如申請專利範圍第40項之方法，其中該計時器包含一計時區，在該檢體試片從一包裝中取出時改變顏色以回應亮度或濕度。
44. 一種偵測一檢體樣本內一分析物特性的檢體試片，該試片包含：複數個反應區，每一區都設置成偵測該分析物特性值的不同範圍。
45. 如申請專利範圍第44項之檢體試片，其中每一反應區包含不同的試劑濃度。
46. 如申請專利範圍第44項之檢體試片，其中每一反應區包含不同的試劑成分。
47. 如申請專利範圍第44項之檢體試片，另包含通過並接觸該反應區的一毛細管。
48. 如申請專利範圍第44項之檢體試片，另包含重疊並接觸該反應區的一塗敷區。
49. 如申請專利範圍第44項之檢體試片，另包含：一毛細管入口；以及連接該毛細管入口至該等反應區的毛細管。
50. 如申請專利範圍第44項之檢體試片，其中該等反應區為矩形並且排成單一欄來具有一矩形界線、該等反應區為方形並且排成具有一方形界線，或該等反應子區為三角形並且排成具有一方向界線。
51. 如申請專利範圍第44項之檢體試片，另包含至少另一反應區，用於偵測該檢體試片內另一分析物的其他特性。
52. 一種讓一計算裝置使用一成像裝置讀取一檢體試片，以偵測一檢體樣本內一分析物特性之方法，該方法包含：擷取該檢體試片的一第一影像，該影像包含反應區，每一區都設置成偵測一分析物特性值的不同範圍；選擇該等反應區之一者；以及將該已選取反應區關聯於該分析物的該特性值。
53. 如申請專利範圍第52項之方法，其中選擇該等反應區之一者包含選擇具有平均RGB值大於該反應區的一雜訊位準之一反應區。
54. 如申請專利範圍第52項之方法，另包含：在與該第一影像不同的曝光度之下擷取該檢體試片的一第二影像；選擇超過該第一影像的該第二影像。
55. 如申請專利範圍第54項之方法，其中該第一影像具有該等反應區的平均RGB值，這小於或大於對應臨界值。
56. 如申請專利範圍第52項之方法，另包含：在與該第一影像不同的亮度之下擷取該檢體試片的一第二影像；選擇超過該第一影像的該第二影像。
57. 如申請專利範圍第56項之方法，其中該第一影像具有該等反應區的平均RGB值，這小於或大於對應臨界值。