TW201447301A - 樣品分析物濃度之漸進式近似 - Google Patents

樣品分析物濃度之漸進式近似 Download PDF

Info

Publication number
TW201447301A
TW201447301A TW103108989A TW103108989A TW201447301A TW 201447301 A TW201447301 A TW 201447301A TW 103108989 A TW103108989 A TW 103108989A TW 103108989 A TW103108989 A TW 103108989A TW 201447301 A TW201447301 A TW 201447301A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
concentration
analyte
virtual reference
output signal
determining
Prior art date
Application number
TW103108989A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI621852B (zh
Inventor
Huan-Ping Wu
Original Assignee
Bayer Healthcare Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Healthcare Llc filed Critical Bayer Healthcare Llc
Publication of TW201447301A publication Critical patent/TW201447301A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI621852B publication Critical patent/TWI621852B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/72Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving blood pigments, e.g. haemoglobin, bilirubin or other porphyrins; involving occult blood
    • G01N33/721Haemoglobin
    • G01N33/723Glycosylated haemoglobin
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3271Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
    • G01N27/3274Corrective measures, e.g. error detection, compensation for temperature or hematocrit, calibration
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B40/00ICT specially adapted for biostatistics; ICT specially adapted for bioinformatics-related machine learning or data mining, e.g. knowledge discovery or pattern finding
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B40/00ICT specially adapted for biostatistics; ICT specially adapted for bioinformatics-related machine learning or data mining, e.g. knowledge discovery or pattern finding
    • G16B40/10Signal processing, e.g. from mass spectrometry [MS] or from PCR

Abstract

誤差可能會因為被用來執行一分析的生物感測器系統以及因為藉由該生物感測器的量測裝置所量測的輸出信號中的誤差而被引入到該分析中。對於一參考樣品而言,系統誤差可以透過相對誤差的決定而被決定出。然而,在利用該生物感測器系統的量測裝置分析一檢測樣品期間,並無法知道真實的相對誤差。一在該分析期間被決定的虛擬參考的濃度可被使用作為真實的相對誤差之一替代。該分析決定的虛擬參考的分析物濃度越接近該檢測樣品的參考分析物濃度,則藉由該量測裝置在補償期間利用一錨固參數被決定的分析物濃度越準確且/或精確。本發明係透過漸進式近似來提供在該分析決定的虛擬參考的濃度之準確性及/或精確度上的改善。

Description

樣品分析物濃度之漸進式近似 【相關申請案之參照】
此申請案係主張2013年3月14日申請的名稱為“樣品分析物濃度之漸進式近似”的美國臨時申請案號61/781,771之益處,該臨時申請案係以其整體被納入作為參考。
生物感測器系統係提供一例如是血液、血清、血漿、尿液、唾液、組織液、或是細胞內液之生物流體樣品的分析。通常,該系統係包含一分析存在於一檢測感測器中的一樣品之量測裝置。該樣品通常是處於液體形式,並且除了是一生物流體之外,其可能是一生物流體的衍生物,例如一提取物、一稀釋液、一濾出液、或是一再生的沉澱物。藉由該生物感測器系統所執行的分析係決定在該生物流體中之一或多個分析物的存在及/或濃度,例如乙醇、葡萄糖、尿酸、乳酸、膽固醇、膽紅素、游離脂肪酸、三酸甘油脂、蛋白質、酮、苯丙氨酸或是酵素。例如,一患有糖尿病的人可以使用一種生物感測器系統以決定在血液中的A1c或是葡萄糖位準,以用於調整飲食及/或藥物治療。
在包含血紅素(hemoglobin,Hb)的血液樣品中,總血紅素(THb) 以及糖化血紅素(HbA1c)的存在及/或濃度可被決定。HbA1c(%-A1c)是在糖尿病患者中的葡萄糖控制狀態的一項反映,其係提供對於在檢測前的過去三個月之平均的葡萄糖控制之深入的瞭解。對於糖尿病患的個人而言,相較於血糖位準的一瞬間的量測所能提供的,%-A1c的準確量測係有助於判斷該病患在一段較長期間利用飲食及/或藥物治療來控制血糖位準有多好。因為瞬間的血糖量測並不會指出除了當下做成該量測以外的血糖控制。
生物感測器系統可被設計來分析一或多個分析物,並且可能使用不同容積的生物流體。某些系統可以分析單滴的血液,例如以容積計算為從0.25到15微升(μL)。生物感測器系統可以利用工作台、可攜式與類似的量測裝置來加以實施。可攜式的量測裝置可以是手持式的,並且容許識別及/或量化在一樣品中的一或多個分析物。可攜式的量測系統的例子係包含在紐約州柏油村(Tarrytown)的拜耳醫療保健公司(Bayer HealthCare)的Contour®計,而工作台量測系統的例子係包含可從德州奧斯丁(Austin)的CH設備公司(CH Instruments)取得的電化學工作站。
生物感測器系統可以使用光學及/或電化學的方法來分析該生物流體。在某些光學系統中,該分析物濃度係藉由量測已經與一種光可識別的物種相互作用或是被吸收的光而被決定出,該物種例如是該分析物或是由一化學指示劑與該分析物反應所形成的一反應或產物。在其它光學系統中,一化學指示劑係響應於當被一激勵光束照射時的該分析物而發出螢光或是發光。該光可被轉換成為一電性輸出信號,例如是電流或電位,其可以類似於來自一電化學系統的輸出信號來加以處理。在任一種光學系統中,該系統係量測並且關聯該光與該樣品的分析物濃度。
在吸收光的光學系統中,該化學指示劑係產生一種吸收光的反應產物。一例如是四唑鎓(tetrazolium)的化學指示劑以及一例如是黃遞酶(diaphorase)的酵素可被使用。四唑鎓通常係響應於該分析物的氧化還原反應而形成甲臢(formazan)(一種色原體(chromagen))。來自一光源之一入射的輸入光束係被導引朝向該樣品。該光源可以是一雷射、一發光二極體或類似者。該入射的光束可具有一經選擇以用於被該反應產物吸收的波長。當該入射的光束通過該樣品時,該反應產物係吸收該入射的光束的一部分,因此衰減或降低該入射的光束的強度。該入射的光束可以從該樣品被反射回到一偵測器、或是透射穿過該樣品而到一偵測器。該偵測器係收集並且量測該經衰減的入射的光束(輸出信號)。被該反應產物所衰減的光量是該樣品中的分析物濃度之一項指示。
在產生光的光學系統中,該化學指示劑係響應於該分析物的氧化還原反應而發出螢光或發光。一偵測器係收集並且量測該產生的光(輸出信號)。藉由該化學指示劑所產生的光量是該樣品中的分析物濃度之一項指示,並且被表示為一來自該偵測器的電流或是電位。
一種利用反射係數(reflectance)之光學系統的一個例子是一種層流%-A1c系統,其係決定在血液中的A1c血紅素的濃度。這些系統是使用免疫分析(immunoassay)化學,其中該血液被引入到該生物感測器系統的檢測感測器,其中該血液係與試劑反應並且接著沿著一試劑薄膜流動。當被該血液接觸到時,塗覆著A1c抗體的有色微珠會釋出並且和該血液一起移動到一偵測區域1。因為在該血液樣品中的A1c以及該些有色微珠中出現於偵測區域1中的A1c縮氨酸(peptide)之間的競爭,未附接至該A1c抗體的 有色微珠係在區域1被捕捉,並且因此從反射係數上的改變而被偵測為該A1c信號。在該血液樣品中的總血紅素(THb)亦與其它血液處理試劑反應並且向下游移動到偵測區域2中,其在該處是在一不同的波長下加以量測。為了決定在該血液樣品中的A1c的濃度,該反射係數信號係成比例於該A1c分析物濃度(%-A1c),但是受到該血液的THb含量影響。然而,對於該THb量測而言,在區域2中的反射係數係成反比於該血液樣品的THb(mg/mL),但是並不明顯地受到該血液的A1c含量影響。
在電化學系統中,該樣品的分析物濃度係從一電性信號而被決定出,該電性信號是藉由當一輸入信號被施加至該樣品時,該分析物或是一響應至該分析物濃度的可量測的物種之一氧化/還原或是氧化還原反應所產生的。該輸入信號可以是一電位或電流,並且可以是固定的、可變的或是其之一組合,例如是當一具有一DC信號偏移的AC信號被施加時。該輸入信號可被施加為單一脈波、或是以多個脈波、序列、或是週期來施加。一酵素或類似的物種可被加到該樣品以在該氧化還原反應期間強化從該分析物的電子傳輸。該酵素或類似的物種可以與單一分析物反應,因此提供特異性(specificity)到該產生的輸出信號的一部分。一氧化還原的中介物質(mediator)可被使用作為該可量測的物種,以維持該酵素的氧化狀態且/或協助從該分析物到一電極的電子傳輸。因此,在該氧化還原反應期間,一酵素或類似的物種可以在該分析物以及該氧化還原的中介物質之間傳輸電子,而該氧化還原的中介物質係在其本身以及該檢測感測器的一電極之間傳輸電子。
電化學生物感測器系統通常包含一量測裝置,該量測裝置係 具有和該檢測感測器的電性導體連接的電性接點。該些導體可以是由導電材料所做成的,例如固態金屬、金屬膏、導電的碳、導電的碳膏、導電的聚合物與類似者。根據該檢測感測器的設計,該些電性導體係連接至工作(working)電極以及相反(counter)電極,並且可以連接至延伸到一樣品貯存器中的參考電極及/或其它電極。一或多個電性導體亦可以延伸到該樣品貯存器中,以提供該些電極並未提供的功能。
在許多生物感測器系統中,該檢測感測器可被調適以使用在一活的有機體(living organism)之外、內部、或是部分在內部。當被使用在一活的有機體之外時,該生物流體的一樣品可被引入到該檢測感測器中的一樣品貯存器。該檢測感測器可以在該樣品引入用於分析之前、之後或是期間被設置在該量測裝置中。當在一活的有機體內部或是部分在內部時,該檢測感測器可以持續地浸入在該樣品中、或是該樣品可以間歇地被引入至該檢測感測器。該檢測感測器可包含一貯存器,該貯存器係部分地隔離該樣品的一個容積、或是開放給該樣品。當開放時,該檢測感測器可以具有一被設置以接觸該生物流體的纖維或其它結構的形式。類似地,該樣品可以例如為了連續的監視而持續地流過該檢測感測器、或是例如為了斷續的監視而為中斷地流過,以用於分析。
一種電化學生物感測器系統的量測裝置係透過該些電性接點來施加一輸入信號至該檢測感測器的電性導體。該些電性導體係透過該些電極來傳遞該輸入信號到存在於該樣品貯存器中的樣品。該分析物的氧化還原反應係響應於該輸入信號來產生一電性輸出信號。來自該檢測感測器的電性輸出信號可以是一電流(如同藉由電流決定法(amperometry)或是伏 特安培法(voltammetry)所產生的)、一電位(如同藉由電位決定法(potentiometry)/電流決定法(galvanometry)所產生的)、或是一累積的電荷(如同藉由庫倫分析法(coulometry)所產生的)。該量測裝置可具有處理功能以量測及關聯該輸出信號與該樣品中的一或多個分析物的存在及/或濃度。
在庫倫分析法中,一電位係被施加至該樣品以徹底地氧化或還原該分析物。一種利用庫倫分析法之生物感測器系統係被描述在美國專利號6,120,676中。在電流決定法中,一具有固定電位(電壓)的電性信號係被施加至該檢測感測器的電性導體,而被量測的輸出信號是一電流。利用電流決定法之生物感測器系統係被描述在美國專利號5,620,579;5,653,863;6,153,069;以及6,413,411中。在伏特安培法中,一具有變化的電位的電性信號係被施加至生物流體的一樣品,而被量測的輸出是電流。在閘控電流決定法以及閘控伏特安培法中,脈波式輸入係被使用,即如同分別在WO 2007/013915以及WO 2007/040913中所述者。
主要的輸出信號係響應於該樣品的分析物濃度,並且從一分析的輸入信號加以獲得。實質與響應於該樣品的分析物濃度的信號無關的輸出信號係包含響應於溫度的信號以及實質響應於干擾物的信號,例如當該分析物是葡萄糖時,該干擾物例如是一血液樣品的血球容積比(hematocrit)或乙醯胺苯酚(acetaminophen)含量。實質並不響應於分析物濃度的輸出信號可被稱為次要的輸出信號,因為它們不是響應於藉由該分析物或響應分析物的指示劑、該分析物的電化學氧化還原反應、或是該響應分析物的氧化還原的中介物質的電化學氧化還原反應所引起的光變化之主要的輸出信號。次要的輸出信號係響應於該生物樣品的物理或是環境的特徵。次要的 輸出信號可以出現自該樣品或是其它的來源,例如一提供該樣品的一環境的特徵之估計的熱電偶。因此,次要的輸出信號可以從該分析的輸入信號或是從另一輸入信號而被決定。
當從該樣品產生時,次要的輸出信號可以從被用來決定該樣品的分析物濃度的電極、或是從額外的電極來加以決定。額外的電極可包含和被用來決定該樣品的分析物濃度的電極相同的試劑成分、一不同的試劑成分、或是沒有試劑成分。例如,一種與一干擾物反應的試劑成分可被使用、或是一沒有試劑成分的電極可被用來研究該樣品的一或多個物理特徵,例如全血的血球容積比。
一種生物感測器系統的量測效能係就準確性及精確度來加以定義。準確性係反映系統性誤差成分以及隨機的誤差成分之組合的影響。系統性誤差或真實性(trueness)是在從該生物感測器系統決定的平均值以及該生物流體的分析物濃度的一或多個公認的參考值之間的差值。真實性可以用平均偏差(mean bias)來加以表示,其中越大的平均偏差值係代表越低的真實性,並且因此造成較低的準確性。精確度是相關於一平均的多個分析物讀數之間的一致性的接近程度。在該分析中的一或多個誤差係造成藉由該生物感測器系統決定的分析物濃度的偏差及/或不精確性。因此,在一種生物感測器系統的分析誤差上的縮減係導致在準確性及/或精確度上的增高,並且因此導致在量測效能上的改善。
偏差可以是就“絕對偏差(absolute bias)”或是“百分比偏差(percent bias)”來加以表示。絕對偏差是在被決定的濃度以及參考濃度之間的差值,並且可以用例如是mg/dL之量測的單位來加以表示,而百分比偏 差可被表示為該絕對偏差值除以該參考濃度的一百分比、或是被表示為該絕對偏差除以該樣品的截止(cut-off)濃度值或是該參考濃度的一百分比。例如,若該截止濃度值是100mg/dL,則對於小於100mg/dL的葡萄糖濃度而言,百分比偏差係被定義為(該絕對偏差除以100mg/dL)*100;對於具有100mg/dL及更高的葡萄糖濃度而言,百分比偏差係被定義為該絕對偏差除以分析物濃度的公認的參考值*100。
用於血液樣品中的分析物葡萄糖之公認的參考值較佳的是利用一參考設備來加以獲得的,該參考設備例如是可從俄亥俄州Yellow Springs的YSI公司購得的YSI 2300 STATPLUSTM。其它用以決定百分比偏差的參考設備及方式亦可被使用於其它的分析物。對於該%-A1c量測而言,該誤差可被表示為相對在4-12%的治療範圍的%-A1c參考值之絕對偏差或是百分比偏差。用於血液樣品中的%-A1c之公認的參考值可以利用一參考設備來加以獲得,該參考設備例如是可從日本東曹(Tosoh)公司購得的Tosoh G7設備。
生物感測器系統可以在該生物流體的分析期間提供一包含來自多個誤差來源的誤差之輸出信號。這些誤差來源係造成總誤差,其可以在一異常輸出信號中被反映出,例如是當一或多個部分或是整個輸出信號對於該樣品的分析物濃度沒有響應或是不適當地響應時。
在該輸出信號中的總誤差可能源自於一或多個誤差促成因素,例如該樣品的物理特徵、該樣品的環境的特點、該系統的操作狀況、在檢測感測器的批與批之間的製造變異、與類似者。該樣品的物理特徵係包含血球容積比(紅血細胞)濃度、例如是脂質(lipid)及蛋白質的干擾物質、 與類似者。對於葡萄糖分析的干擾物質亦可能包含抗壞血酸(ascorbic acid)、尿酸、乙醯胺苯酚、與類似者。該樣品的環境的特點係包含溫度、空氣的氧含量、與類似者。該系統的操作狀況係包含當該樣品大小不夠大時的未充滿狀況、該樣品緩慢的填充該檢測感測器、在該樣品與該檢測感測器的一或多個電極之間斷續的電性接觸、在該檢測感測器被製造之後和該分析物相互作用的試劑之劣化、與類似者。在檢測感測器的批與批之間的製造變異係包含在該試劑的容積及/或活性上的變化、在電極面積及/或間隔上的變化、在該些導體及電極的導電度上的變化、與類似者。一批檢測感測器較佳的是在單次製造作業過程中完成,其中批與批之間的製造變異係實質被降低或消除。可能有其它的促成因素或是誤差促成因素的一組合會造成在該分析上的誤差。
百分比偏差、平均百分比偏差、百分比偏差標準差(SD)、百分比變異係數(%-CV)、以及血球容積比靈敏度是表示一種生物感測器系統的量測效能之獨立的方式。額外的方式亦可被用來表示一種生物感測器系統的量測效能。
百分比偏差是該生物感測器系統相關於一參考分析物濃度的準確性的一項表示,而該百分比偏差標準差係反映有關於由該樣品的物理特徵、該樣品的環境的特點、該系統的操作狀況、以及在檢測感測器之間的製造變異所產生的誤差之多個分析的準確性。因此,在百分比偏差標準差上的降低係代表該生物感測器系統在多個分析之間的量測效能上的增高。該百分比變異係數可被表示為100%*(一組樣品的SD)/(從同一組樣品取得的多個讀數的平均),並且反映多個分析的精確度。因此,在百分比偏差 標準差上的降低係代表該生物感測器系統在多個分析之間的量測效能上的增高。
針對於從利用來自單一批次的檢測感測器之多個分析被決定的百分比偏差的平均可被決定,以對於該多個分析提供一“平均百分比偏差”。針對於單一批次的檢測感測器,藉由利用該批次的一子集合,例如是80-140個檢測感測器來分析多個血液樣品,該平均百分比偏差可被決定。
相對誤差是誤差的一般表示,可被表示為A/Aref(相對誤差)=(Acaculated-Aref)/Aref=Acaculated/Aref-1;其中A是出現在該分析決定的分析物濃度相關該參考分析物濃度上的誤差;Acaculated是在利用一量測裝置的分析期間從該樣品被決定出的分析物濃度;並且Aref是該樣品的參考分析物濃度。
藉由降低來自這些或其它來源的誤差以增高該生物感測器系統的量測效能係表示藉由該生物感測器系統決定的分析物濃度中的更多個可被該病患使用於精確的治療,例如是當血糖被監測時。此外,該病患需要拋棄檢測感測器並且重複該分析的必要性亦可被降低。
生物感測器系統可具有響應於該分析物的一氧化還原或是光為基礎的反應,例如是一電化學系統的相反電極與工作電極之單一來源的未補償的輸出信號。生物感測器系統亦可具有響應或是不響應於該樣品的分析物濃度之超過一來源的未補償的輸出。例如,在一種A1c生物感測器中,可以有一或多個響應於該樣品的分析物濃度的輸出信號,但是亦可以有一或多個響應於總血紅素(THb)而非響應於該樣品的分析物濃度之輸出信號,但是該些輸出信號係影響該分析物的響應信號。
許多生物感測器系統係包含一或多種方法以補償和一分析相關的誤差,因此嘗試改善該生物感測器系統的量測效能。補償方法可以藉由提供該生物感測器系統補償不準確的分析之功能來增高一種生物感測器系統的量測效能,因此增高從該系統獲得的濃度值的準確性及/或精確度。然而,這些方法在補償可歸因於該生物感測器系統本身所引入的誤差(系統誤差)以及源自於該分析的誤差(輸出信號誤差)之分析中的誤差上有困難度。本發明係避免或改善分析物濃度決定系統並未補償系統誤差及輸出信號誤差兩者的缺點中的至少某些個。
在一特點中,本發明係提供一種用於決定在一樣品中的一分析物濃度之方法,其係包含從一樣品產生至少兩個輸出信號;從該樣品量測至少兩個響應分析物的輸出信號;從該至少兩個響應分析物的輸出信號決定至少兩個最初的分析物濃度;從該至少兩個響應分析物的輸出信號決定一第一虛擬參考的(pseudo-reference)濃度,其中該第一虛擬參考的濃度是真實的相對誤差之一第一替代;響應於該第一虛擬參考的濃度以決定至少一第一錨固(anchor)參數,其中該至少一第一錨固參數係補償系統誤差;將該至少一第一錨固參數納入到至少兩個第一補償關係中;響應於該至少兩個最初的分析物濃度、該至少兩個第一錨固參數、以及該至少兩個第一補償關係以決定至少兩個第一經錨固補償的分析物濃度;藉由平均該至少兩個第一經錨固補償的分析物濃度以決定一第二虛擬參考的濃度,其中該第二虛擬參考的濃度是真實的相對誤差之一第二替代;以及將該第二虛擬參考的濃度報告為該樣品的一最終經補償的分析物濃度。
在本發明的另一特點中,其係有一種分析物量測裝置,其係包含連接至一感測器介面的電路,其中該電路係包含一連接至一信號產生器以及一儲存媒體的處理器;其中該處理器係能夠從該樣品量測至少兩個響應分析物的輸出信號;其中該處理器係能夠從該至少兩個響應分析物的輸出信號決定至少兩個最初的分析物濃度;其中該處理器係能夠從該至少兩個響應分析物的輸出信號決定一第一虛擬參考的濃度,其中該第一虛擬參考的濃度是真實的相對誤差之一第一替代;其中該處理器係能夠響應於該第一虛擬參考的濃度以決定至少一第一錨固參數,其中該至少一第一錨固參數係補償系統誤差;其中該處理器係能夠將該至少一第一錨固參數納入到至少兩個第一補償關係中;其中該處理器係能夠響應於該至少兩個最初的分析物濃度、該至少兩個第一錨固參數、以及該至少兩個第一補償關係以決定至少兩個第一經錨固補償的分析物濃度;其中該處理器係能夠藉由平均該至少兩個第一經錨固補償的分析物濃度以決定一第二虛擬參考的濃度,其中該第二虛擬參考的濃度是真實的相對誤差之一第二替代;並且其中該處理器係能夠將該第二虛擬參考的濃度報告為該樣品的一最終經補償的分析物濃度。
在本發明的另一特點中,其係有一種用於決定在一樣品中的一分析物濃度之生物感測器系統,其係包含一具有一相鄰由一基部所形成的一貯存器之樣品介面的檢測感測器,其中該檢測感測器係能夠從一樣品產生至少兩個輸出信號;以及一具有一連接至一感測器介面的處理器之量測裝置,該感測器介面係具有和該樣品介面的電性通訊,並且該處理器係具有和一儲存媒體的電性通訊;其中該處理器係能夠從該樣品量測至少兩 個響應分析物的輸出信號;其中該處理器係能夠從該至少兩個響應分析物的輸出信號決定至少兩個最初的分析物濃度;其中該處理器係能夠從該至少兩個響應分析物的輸出信號決定一第一虛擬參考的濃度,其中該第一虛擬參考的濃度是真實的相對誤差之一第一替代;其中該處理器係能夠響應於該第一虛擬參考的濃度以決定至少一第一錨固參數,其中該至少一第一錨固參數係補償系統誤差;其中該處理器係能夠將該至少一第一錨固參數納入到至少兩個第一補償關係中;其中該處理器係能夠響應於該至少兩個最初的分析物濃度、該至少兩個第一錨固參數、以及該至少兩個第一補償關係以決定至少兩個第一經錨固補償的分析物濃度;其中該處理器係能夠藉由平均該至少兩個第一經錨固補償的分析物濃度以決定一第二虛擬參考的濃度,其中該第二虛擬參考的濃度是真實的相對誤差之一第二替代;並且其中該處理器係能夠將該第二虛擬參考的濃度報告為該樣品的一最終經補償的分析物濃度。
100‧‧‧工廠校正方法
102‧‧‧工廠校正方法
110‧‧‧響應分析物的輸出信號的量測
130‧‧‧外來的刺激的量化
132‧‧‧量化的外來的刺激值
140‧‧‧正規化的關係的決定
142‧‧‧正規化的關係
147‧‧‧第二正規化的關係
150‧‧‧正規化的值的決定
152‧‧‧正規化的值
155‧‧‧第二正規化的值的決定
157‧‧‧第二正規化的值
160‧‧‧正規化的輸出信號的決定
162‧‧‧正規化的響應分析物的輸出信號
165‧‧‧第二正規化的輸出信號的決定
167‧‧‧第二正規化的響應分析物的輸出信號
170‧‧‧正規化的參考關聯性的決定
172‧‧‧正規化的參考關聯性
175‧‧‧第二正規化的參考關聯性的決定
177‧‧‧第二正規化的參考關聯性
300‧‧‧生物感測器系統
302‧‧‧量測裝置
304‧‧‧檢測感測器
306‧‧‧基部
308‧‧‧貯存器
310‧‧‧通道
312‧‧‧開口
314‧‧‧樣品介面
316‧‧‧電路
318‧‧‧感測器介面
320‧‧‧顯示器
322‧‧‧處理器
324‧‧‧信號產生器
326‧‧‧溫度感測器
328‧‧‧儲存媒體
332‧‧‧工作電極
334‧‧‧相反電極
336‧‧‧額外的電極
400‧‧‧分析方法
410‧‧‧分析輸出信號的量測
412‧‧‧輸出信號
414‧‧‧輸出信號
415‧‧‧分析最初的分析物濃度的決定
430‧‧‧分析第一虛擬參考的濃度之決定
435‧‧‧第一虛擬參考的濃度
440‧‧‧分析第一錨固參數值的決定
442‧‧‧信號為基礎的錨固參數
444‧‧‧信號(濃度)為基礎的錨固參數
446‧‧‧濃度為基礎的錨固參數
450‧‧‧分析第一補償的決定
452‧‧‧第一補償關係
453‧‧‧第一補償關係
454‧‧‧分析第二虛擬參考的濃度的決定
455‧‧‧第二虛擬參考的濃度
460‧‧‧分析第二錨固參數值的決定
462‧‧‧補償關係
470‧‧‧分析第二補償的決定
472‧‧‧第二補償關係
473‧‧‧第二補償關係
480‧‧‧分析第三虛擬參考的濃度的決定
485‧‧‧第三虛擬參考的濃度
490‧‧‧將該第二、第三或是額外的虛擬參考的濃度報告為該樣品之經補償的最終的分析物濃度
600‧‧‧信號為基礎的決定錨固參數之方法
605‧‧‧步驟
610‧‧‧步驟
615‧‧‧步驟
620‧‧‧步驟
630‧‧‧步驟
635‧‧‧樣品的虛擬參考的濃度值
700‧‧‧濃度為基礎的決定錨固參數之方法
710‧‧‧步驟
720‧‧‧步驟
730‧‧‧步驟
735‧‧‧虛擬參考的濃度值
852‧‧‧步驟
854‧‧‧步驟
856‧‧‧步驟
857‧‧‧步驟
858‧‧‧步驟
859‧‧‧步驟
本發明可以參考以下的圖式及說明而更佳的理解。在圖式中的構件並不一定按照比例,重點而是放在描繪本發明的原理上。
圖1A是此漸進式近似的一圖形表示,其中該樣品的參考或是“真實的”分析物濃度(ARef)是在最左邊,而來自量測裝置之最初被決定的分析物濃度(AInit)是在最右邊。
圖1B係代表一種將會被實施在一生物感測器系統的量測裝置中之分析方法。
圖1C係描繪從一種A1c分析的生物感測器系統的四個輸出通道被記錄 的輸出信號。
圖1D係代表一種透過一正規化程序來決定校正資訊的工廠校正方法。
圖1D-1係展示從該量測裝置的區域1偵測器被記錄的個別的A1c反射係數信號,其係針對於在血液樣品中的四個不同的THb濃度加以區分開。
圖1D-2係代表被表示為一正規化的校正曲線之被決定的正規化的參考關聯性172。
圖1E係代表一種亦利用該校正資訊來考量一第二外來的刺激之選配的工廠校正方法。
圖1E-1係提供在一種葡萄糖分析系統中決定一第二正規化的關係的一個例子。
圖1E-2係提供在一種葡萄糖分析系統中決定第二正規化的響應分析物的輸出信號的一個例子。
圖1E-3係提供在一種葡萄糖分析系統中決定一第二正規化的參考關聯性的一個例子。
圖1E係代表一種決定錨固參數之信號為基礎的方法。
圖1G係代表一種決定錨固參數之濃度為基礎的方法。
圖1H係代表錨固參數與SSP參數透過多變量(multi-variant)回歸的組合以決定一補償關係。
圖2A及圖2B係代表針對於一組包含5%或9%的A1c分析物之血液的參考樣品之漸進式近似的虛擬參考的濃度的兩個例子。
圖2C及圖2D係展示針對於利用該生物感測器系統的批次2檢測感測器以及量測裝置所獲得的分析資料,用於區域1的Ch1及Ch3偵測器(主要 的輸出信號)的0階以及第四次漸進式近似的回歸。
圖2E及圖2F係展示分別對於5%及9%A1c濃度的Ch1資料之0階以及第四次漸進式近似的回歸。
圖2G及圖2H係展示對於該兩個個別的通道的多個分析之虛擬參考的濃度之漸進式近似的R2關聯性值。
圖3係描繪一種決定在一生物流體的一樣品中的一分析物濃度之生物感測器系統300的示意圖。
在分析物的分析期間,誤差可能會因為被用來執行該分析的生物感測器系統以及因為藉由該生物感測器的量測裝置所量測的輸出信號中的誤差而被引入該分析中。生物感測器系統的誤差可能會從多個來源發生,其中一誤差來源是在儲存於該生物感測器系統的量測裝置中的參考關聯性中。因此,被用來轉換在一檢測樣品的一分析期間藉由該量測裝置所量測的輸出信號成為該樣品之被決定的分析物濃度之實驗室決定的校正資訊係包含誤差。
儘管吾人可能預期由該量測裝置的校正資訊所引入的系統誤差對於每個分析而言是相同的,並且因此在該量測裝置被使用之前直接加以移除,但是此對於所有類型的系統誤差而言並非正確的。在該校正資訊中的某些誤差只在一特定的分析的狀況下才會出現,並且因此無法在不會對於另一特定的分析產生一系統誤差的改變下從該校正資訊加以移除。因此,當系統誤差是由該校正資訊所引起時,在無潛在可能不利地影響對於一不同的特定分析的系統誤差下降低對於一特定的分析狀況的系統誤差 是困難的。該些輸出信號誤差係由一或多個誤差的促成因素所引起,例如該樣品的物理特徵、該樣品的環境的特點、該系統的操作狀況、以及在檢測感測器的批與批之間的製造變異。當該信號是藉由該校正資訊而被轉換成一濃度時,這些輸出信號誤差可能變成被放大或是複雜的。
對於一參考樣品而言,系統誤差可以透過相對誤差的決定而被決定,該相對誤差係藉由從該量測裝置所決定的分析物濃度減去該參考樣品的分析物濃度並且除以該參考樣品的分析物濃度(Acalc-Aref/Aref)而得。該些參考樣品之參考樣品的分析物濃度可以利用一參考設備,藉由混合或改變已知的樣品分析物濃度與類似者而被決定。
然而,在利用該生物感測器系統的量測裝置分析一檢測樣品的期間,該參考樣品的分析物濃度並非已知的。而是,該生物感測器系統係根據該量測裝置的設計及實施方式來執行該分析以決定在該樣品中的分析物濃度。因此,“真實的相對誤差”無法在一分析期間藉由該量測裝置來加以決定,在該樣品中的分析物之真實的濃度並非已知的。
一在該分析期間藉由該量測裝置被決定的虛擬參考的濃度可被使用作為真實的相對誤差之一替代。從該分析決定的虛擬參考的濃度,一錨固參數可被決定並且用來補償在該分析決定的虛擬參考的濃度中的系統誤差。然而,該分析決定的虛擬參考的分析物濃度越接近該檢測樣品的參考分析物濃度,則在補償期間藉由該量測裝置利用一錨固參數被決定的分析物濃度越準確且/或精確。本發明係透過漸進式近似以提供在該分析決定的虛擬參考的濃度的準確性及/或精確度上的改善。
所述的方法、裝置及系統可以藉由在決定該樣品的最終分析 物濃度時,透過一利用一漸進式近似的虛擬參考的濃度而被決定的錨固參數的使用來考量系統誤差以及輸出信號誤差,以提供在量測效能上的改善。當一信號為基礎的錨固參數被使用時,系統誤差以及信號誤差兩者都可以在被用來決定該樣品的最終的分析物濃度的補償中加以“連結”。較佳的是,系統誤差以及輸出信號誤差兩者係藉由被用來決定該樣品的最終的分析物濃度的補償來加以考量。
在血液樣品中的%-A1c,亦即因此在一血液樣品的總血紅素(THb)含量中的糖化血紅素(%-A1c)的濃度之量測可以是藉由一種利用一層流分析的免疫分析方法來加以達成。傳統上,在該層流分析中,兩個獨立的信號係被量測,主要的輸出信號是針對於該A1c,並且次要的輸出信號是針對於該THb。在此類型的A1c系統中,區域1偵測器係提供該主要的輸出信號,而區域2偵測器係提供該次要的輸出信號。來自該區域1偵測器之主要的輸出信號係依據該樣品的A1c濃度而定,但是亦根據該樣品的THb濃度而定。來自該區域2偵測器之次要的輸出信號係依據該樣品的THb濃度而定,但是與該樣品的A1c濃度為實質無關的。在該分析期間藉由該量測裝置所量測之次要的輸出信號係響應於一外來的刺激。在一種%-A1c分析的生物感測器系統中,該分析物是A1c,並且外來的刺激是溫度以及該THb。
當單一樣品被施加至該檢測感測器時,所述的%-A1c分析系統係具有兩個通道來執行該樣品的兩個獨立的分析。因此,對於第一分析而言,該區域1的通道1(Ch1)偵測器以及該區域2的通道2(Ch2)偵測器係分別提供該主要的輸出信號以及次要的輸出信號。對於第二分析而言,該區 域1的通道3(Ch3)偵測器以及該區域2的通道4(Ch4)偵測器係分別提供該主要的輸出信號以及次要的輸出信號。由於該樣品係利用相同的一般方法被分析兩次,因此該第一分析決定的濃度可以和該第二分析決定的濃度加以平均。再者,該些不同的Ch1/Ch2以及Ch3/Ch4信號可加以平均、或者是在信號層級上加以處理以用於補償。
對於一種具有來自該區域1的Ch1及Ch3偵測器的兩個主要的輸出信號通道之%-A1c分析量測裝置而言,在Ch1中的實驗室決定的相對誤差可被表示為Ch1相對誤差=(AInit-ARef)/ARef或是dA1/ARef,其中AInit是如同藉由該生物感測器系統的量測裝置所決定的參考樣品的%-A1c濃度,並且ARef是該參考樣品之已知的分析物濃度。針對於該量測裝置的Ch3的相對誤差可以是類似地被決定,並且被表示為dA3/ARef
由於此相對誤差無法在利用該生物感測器系統的量測裝置的檢測樣品分析期間被決定,因此一虛擬參考的濃度係被決定以作為相對誤差之一替代。漸進式近似係被用來將針對於該虛擬參考被決定的濃度移向更靠近該檢測樣品的實際分析物濃度所應該是的值。
圖1A是此漸進式近似的一圖形表示,其中該樣品的參考或是“真實的”分析物濃度(ARef)是在最左邊,並且來自該量測裝置之最初被決定的分析物濃度(AInit)是在最右邊。該量測裝置決定的虛擬參考的濃度剛開始是比較接近AInit,而不是ARef,但是藉由本發明的漸進式近似而被移向較靠近ARef。在一最初的分析物濃度以及一利用一第一虛擬參考的濃度之經錨固參數補償的分析物濃度對於通道Ch1及Ch3被決定出之後,該Ch1及Ch3濃度的一平均係被決定出並且使用作為一第二虛擬參考的濃度。一第二 錨固參數係從此第二虛擬參考的濃度而被決定出,並且一第三虛擬參考的濃度係藉由利用來自該第二虛擬參考的濃度之第二錨固參數來補償該最初的濃度而被決定。該第三虛擬參考接著可被用來決定一第三錨固參數,並且一第四虛擬參考的濃度係被決定。額外的虛擬參考的濃度以及對應的錨固參數係被決定,以繼續虛擬參考的濃度的漸進式近似。
在某個數目的虛擬參考的濃度被決定出之後,會達到一產量遞減(diminishing returns)點。根據在從每個被決定的錨固參數所獲得的補償上的改善,該漸進式近似可加以停止,並且所選的虛擬參考的濃度係被報告為該樣品之經補償的最終的分析物濃度。每個漸進地決定的錨固參數較佳的是具有一與該虛擬參考的濃度中的系統誤差更佳的關聯性。因此,就該生物感測器系統的量測效能需求而言,當從一虛擬參考的濃度被決定的一錨固參數不再能夠移除足夠的系統誤差時,該漸進式近似可被停止。該第二、第三或是之後被決定的虛擬參考的濃度可以被報告為該樣品的經補償的最終的分析物濃度。
圖1B係代表一種將會被實施在一生物感測器系統的量測裝置中之分析方法400。該方法400的補償係使用透過虛擬參考的濃度的漸進式近似而被決定的一錨固參數,以補償在一樣品的最終經補償的分析物濃度中的系統誤差。該方法400可被用在任何其中對於相同的檢測樣品可以決定至少兩個分析物濃度的生物感測器系統中。該至少一錨固參數可被用在一種誤差補償的方法中,其中該轉換關係係內化(internalize)由主要的誤差的促成因素所產生的誤差之縮減、其中來自該些主要的誤差的促成因素之誤差係透過不同於該轉換關係之主要的補償而被縮減、其中殘差補償 (residual compensation)係和該轉換關係一起被使用、或是其中該殘差補償係和該主要的補償以及該轉換關係一起被使用。對於%-A1c分析而言,主要的誤差的促成因素是溫度以及總血紅素,而在葡萄糖分析中,主要的誤差的促成因素是溫度以及血球容積比。對於不同類型的分析物分析而言,該些主要的誤差的促成因素可能是不同的。
在分析輸出信號的量測410中,至少兩個響應分析物的輸出信號412、414係利用該生物感測器系統的量測裝置以從該檢測樣品被量測出。該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414較佳的是獨立的響應分析物的輸出信號,例如是從該樣品之個別的部分產生的輸出信號、來自多個區域的偵測器之獨立的輸出信號、與類似者。在一種%-A1c生物感測器系統中,該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414是獨立的,其中它們係從該檢測樣品的不同部分,藉由不同的偵測器通道而被量測的。該至少兩個響應分析物的輸出信號係從一生物流體的一樣品,響應於一光可識別的物種或是該分析物的一氧化/還原(氧化還原)反應而被產生的。根據該生物感測器系統,這些主要的輸出信號可以包含或是可不包含一外來的刺激的影響。
圖1C係描繪從一種A1c分析的生物感測器系統的四個輸出通道被記錄的輸出信號。來自該兩個區域1的偵測器(Ch1及Ch3偵測器)之獨立的信號係依據該樣品的A1c濃度而定,但是也依據該樣品的THb含量而定。來自該兩個區域2的偵測器(Ch2及Ch4偵測器)之獨立的信號是與該樣品的A1c濃度無關,但是依據該樣品的THb濃度而定。該圖係展示針對於Ch1及Ch2的輸出。在此類型的A1c系統中,該些區域1的偵測器係提 供該些主要的輸出信號,而該些區域2的偵測器係提供該些次要的輸出信號。該些響應分析物(例如A1c)之主要的輸出信號以及響應外來的刺激(例如THb)之次要的輸出信號可被用在該分析響應分析物的輸出信號的量測410中。
在分析最初的分析物濃度的決定415中,至少兩個最初的分析物濃度係對於該檢測樣品而被決定出。該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414(主要的輸出信號)係被用來對於每個信號決定一最初的分析物濃度。相同或是不同的方法可被用來對於該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414的每一個決定該最初的分析物濃度。藉由該量測裝置用以決定該至少兩個最初的分析物濃度之校正資訊可以提供或是可不提供例如是透過正規化的校正資訊的使用而在一或多個外來的刺激在該些主要的輸出信號上的影響之縮減。因此,該些最初的分析物濃度可以利用包含一習知的參考關聯性的校正資訊以及由該量測裝置所量測的欠缺在外來的刺激影響上的縮減之輸出信號、一正規化的參考關聯性以及提供在外來的刺激影響上的縮減之正規化的輸出信號、或是任一種類型的校正資訊結合提供在外來的刺激影響上的縮減之主要的補償來加以決定。包含該正規化的關係以及該正規化的參考關聯性之校正資訊係相關於圖1D及圖1E來進一步加以論述。
內化在一轉換關係中之主要的補償在本質上可以是代數的,因此線性或是非線性的代數方程式可被用來表示在該樣品的被決定的分析物濃度以及該未補償的輸出信號與誤差參數之間的關係。例如,在一種%-A1c生物感測器系統中,溫度(T)以及總血紅素(THb)是主要的誤差的促 成因素。類似於在血糖分析中的血球容積比誤差,血液樣品之不同的總血紅素含量可能會錯誤地產生不同的A1c信號,此係導致對於相同的相關之A1c濃度決定出不同的A1c濃度。因此,一用以補償這些誤差之代數的方程式可以是A1c=a1*SA1c+a2/SA1c+a3*THb+a4*THb2,其中A1c是在該未補償的輸出值的轉換以及對於總血紅素之主要的補償之後的分析物濃度,SA1c是代表A1c之經溫度補償的輸出值(例如反射係數或吸收),並且THb是藉由THb=d0+d1/STHb+d2/STHb 2+d3/STHb 3計算出的總血紅素值,其中STHb是從該檢測感測器獲得之經溫度校正的THb反射係數信號。對於SA1c以及STHb的溫度影響可以利用該代數的關係SA1c=SA1c(T)+[b0+b1*(T-Tref)+b2*(T-Tref)2]以及STHb=[STHb(T)c0+c1*(T-Tref)]/[c2*(T-Tref)2]來加以校正。藉由代數的替換,該主要的經補償的分析物濃度A可以利用該未補償的輸出值的轉換以及對於溫度及總血紅素之主要的誤差的促成因素的主要的補償被整合到單一代數的方程式中而被計算出。更多有關主要的補償之細節亦可見於2011年3月22日申請的名稱為“包含未充滿的(underfill)誤差的殘差補償”之美國專利公開案2011/0231105、或是2012年9月20日申請的名稱為“包含分段信號的分析補償”之美國專利公開案2013/0071869中。
在分析第一虛擬參考的濃度之決定430中,一第一虛擬參考的濃度435係被決定出。該第一虛擬參考的濃度435係藉由決定一樣品分析物濃度而被決定出,對於多次分析的樣品分析物濃度在平均上是比從該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414的任一個被決定所將會是的分析物濃度更靠近該樣品的實際的分析物濃度。因此,該虛擬參考是該樣品的分析物濃度的一近似,其平均是比從該量測裝置的一個別的主要的輸出信號 被決定的一濃度更靠近該參考濃度。
該第一虛擬參考的濃度435可藉由平均該兩個或多個最初的分析物濃度而被決定。該第一虛擬參考的濃度435亦可藉由平均該至少兩個獨立的響應分析物的輸出信號412、414並且接著從該平均的信號決定該第一虛擬參考的濃度435而被決定。在此例中,該至少兩個最初的分析物樣品濃度之實際的決定對於該第一虛擬參考的濃度的決定而言並非必須的,因為相對於被決定的濃度,該些主要的輸出信號可加以平均並且被用來決定該虛擬參考的濃度435。決定該第一虛擬參考的濃度435的方法以及任何相關的關係較佳的是在實驗室中預設的,並且儲存在該生物感測器系統的量測裝置的儲存媒體中,以供在該檢測樣品的分析期間的使用。
在分析第一錨固參數值的決定440中,一錨固參數係針對於該至少兩個通道,利用該第一虛擬參考的濃度435以及該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414或是從該至少兩個主要的輸出信號被決定之最初的分析物濃度而被決定出。一信號為基礎的錨固參數係針對於該至少兩個通道,利用該第一虛擬參考的濃度435以及該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414而被決定出。一濃度為基礎的錨固參數係針對於該至少兩個通道,利用該第一虛擬參考的濃度435以及從該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414被決定之最初的分析物濃度而被決定出。
當該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414被用來決定該第一虛擬參考的濃度435時,該量測裝置較佳的是包含帶有一正規化的關係以及一正規化的參考關聯性之校正資訊,即如同相關於圖1D及圖1E進一步論述者。在此例中,用於決定一針對於該輸出信號412之信號為基 礎的錨固參數442之一般的關係可以被表示為第一通道的信號為基礎的錨固參數=(NROSV1-NRPseudo)/NRPseudo(dNRCh1/NRpseudo),其中NROSV1是從該第一響應分析物的輸出信號以及一正規化的關係被決定之一第一正規化的輸出信號值,並且NRPseudo是從該第一虛擬參考的濃度435利用一正規化的參考關聯性而被決定之一虛擬參考的信號。類似地,用於決定一針對於該輸出信號414之信號為基礎的錨固參數444之一般的關係可以被表示為第二通道的信號為基礎的錨固參數=(NROSV2-NRPseudo)/NRPseudo(dNRCh3/NRpseudo),其中NROSV2是從該第二響應分析物的輸出信號以及該正規化的關係被決定之一第二正規化的輸出信號值,並且NRPseudo是從該第一虛擬參考的濃度435利用一正規化的參考關聯性而被決定之一虛擬參考的信號。此信號為基礎的決定錨固參數之方法係相關於圖1F來進一步加以論述。
當從該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414被決定之最初的分析物濃度被用來決定該第一虛擬參考的濃度435時,該量測裝置可包含帶有一習知的參考關聯性或是該正規化的關係以及該正規化的參考關聯性之校正資訊,即如同相關於圖1D及圖1E進一步論述者。在此例中,用於決定一針對於該輸出信號412之濃度為基礎的錨固參數444之一般的關係可被表示為第一通道的濃度為基礎的錨固參數=(從該第一輸出信號412被決定之最初的分析物濃度-第一虛擬參考的濃度435)/第一虛擬參考的濃度435。類似地,用於決定一針對於該輸出信號414之濃度為基礎的錨固參數446之一般的關係可被表示為第二通道的濃度為基礎的錨固參數=(從該第二輸出信號414被決定之最初的分析物濃度-第一虛擬參考的濃度435)/第一虛擬參考的濃度435。此濃度為基礎的決定錨固參數之方法係進一步相 關於圖1G來加以論述。較佳的是,該被決定的第一虛擬參考的濃度是比任一最初被決定的分析物濃度更靠近該樣品的實際的分析物濃度。
在分析第一補償的決定450中,該些被決定的錨固參數中的兩個或多個(因此,錨固參數442及444或是錨固參數444及446)係被納入到用於該至少兩個通道的至少兩個第一補償關係452、453中,以決定用於該至少兩個通道之獨立的補償。該至少兩個第一補償關係452、453係藉由利用該至少兩個第一錨固參數來決定至少兩個第一經錨固補償的分析物濃度,以提供該至少兩個最初的分析物濃度針對於系統誤差的補償。
系統誤差可以利用一殘留的誤差補償技術來加以補償。殘留的誤差大致可以藉由殘留的誤差=觀察到的總誤差-主要的功能校正後的誤差來加以表示。在該量測的輸出值的總誤差中,主要的補償係移除至少40%的誤差,較佳的是至少50%。因此,在對於每個通道之經補償的分析物濃度中,主要的補償係移除總誤差的40%到75%,並且更佳的是50%到85%。儘管由該錨固參數所提供的誤差補償可以單獨被使用,但較佳的是該些錨固參數係結合SSP以及其它的誤差參數來加以利用。
用於該至少兩個通道的補償關係452、453可利用多變量回歸或是一種利用線性或多項式回歸之較簡單的回歸技術而被決定。較佳的是,在該分析第一補償的決定450中,多變量回歸係被用來決定用於該至少兩個通道的補償關係452、453。不論對於多變量或是較簡單的回歸技術,該補償關係452、453都可被表示為單獨該錨固參數的一種關係、或是該錨固參數與其它的誤差參數一起的一種關係。在任一種情形中,該至少兩個第一補償關係452、453係透過至少一第一錨固參數的使用來提供該至少兩 個最初的分析物濃度的補償。該補償關係452、453可以分別透過該一般的關係Ach1_comp=Ach1initial/(1+RECh1)以及Ach3_comp=Ach3initial/(1+RECh3)來加以表示,其中Ch1是通道1,Ach1_comp是針對於Ch1被決定之經錨固參數補償的分析物濃度,Ach1initial是針對於Ch1被決定之最初的分析物濃度,並且RECh1是針對於Ch1被決定的補償關係452,並且其中Ch3是通道3,Ach3_comp是針對於Ch3被決定之經錨固參數補償的分析物濃度,Ach3initial是針對於Ch3被決定之最初的分析物濃度,並且RECh3是針對於Ch3被決定的補償關係453,即如同進一步在以下所論述者。
當該些補償關係452、453從多變量回歸或是類似的數學技術被決定時,該些補償關係452、453可以補償除了藉由該些錨固參數描述的系統誤差之外的誤差,並且可以納入主要的補償以及殘差補償。在這些技術中,該些代表系統誤差的錨固參數可以和分段的信號處理(SSP)參數以及其它例如包含交叉項(cross-term)及比例參數的參數組合,以決定該些補償關係452、453。因此,用於Ch1的補償關係452可被表示為RECh1=f(dNRCh1/NRpseudo,SSP參數以及其它參數),並且用於Ch3的補償關係453可被表示為RECh3=f(dNRCh3/NRpseudo,SSP參數以及其它參數),即如先前所論述者。該些補償關係452、453利用多變量回歸的決定係進一步相關於圖1H來加以論述。
類似地,一例如是線性回歸之較簡單的回歸技術可被用來決定該些補償關係452、453。因此,用於Ch1的補償關係452可被表示為RECh1=m1*(dNRCh1/NRpseudo)+b1。類似地,用於Ch3的補償關係453可被表示為RECh3=m3*(dNRCh3/NRpseudo)+b3。在這些關係中,m1、b1以及m3、b3分 別是用於Ch1及Ch3的線性回歸常數。
在分析第二虛擬參考的濃度的決定454中,一第二虛擬參考的濃度455係藉由平均從該量測裝置的至少兩個通道的每一個被決定之一經錨固參數補償的分析物濃度而被決定出。針對於該至少兩個通道被決定之經錨固參數補償的分析物濃度係分別使用補償關係452、453,利用從該檢測樣品量測的至少兩個響應分析物的輸出信號412、414之最初的分析物濃度而被決定。
可被用來決定該樣品的個別的通道濃度之一般的表示可被表示為Ch1濃度=(Ch1Ainit)/(1+RECh1),其中Ch1是通道1,Ch1Ainit是藉由通道1量測並且在無錨固參數補償下被決定的輸出信號之最初的分析物濃度,並且RECh1是包含該Ch1錨固參數的補償關係452。用於Ch3的補償關係453可以類似地被表示為Ch3濃度=(Ch3Ainit)/(1+RECh3),其中Ch3是通道3,Ch3Ainit是藉由通道3量測並且在無錨固參數補償下被決定的輸出信號之最初的分析物濃度,並且RECh3是包含該Ch3錨固參數的補償關係453。針對於該量測裝置的至少兩個通道被決定的分析物濃度係接著加以平均,以提供該第二虛擬參考的濃度455。
在分析第二錨固參數值的決定460中,第二錨固參數係對於該至少兩個通道,利用該第二虛擬參考的濃度455而被決定。該決定460可以類似如先前在該第一錨固參數值的決定440中所述地來加以執行,除了其中該第一虛擬參考的濃度435係被該第二虛擬參考的濃度455取代以外。較佳的是,一在該分析物濃度之未知的真實的相對誤差(dA/A1c_Ref)以及該第二錨固參數(dNR/NRpseudo2)之間改善的關聯性係在該虛擬參考的濃度的 每次漸進式近似之後發生,即如同圖1A中所表示者。
在分析第二補償的決定470中,在460中被決定的兩個或多個錨固參數係被納入到用於該至少兩個通道的補償關係472、473,以決定用於該至少兩個通道之獨立的補償。該分析第二補償的決定470係類似於該分析第一補償的決定450,除了該第二虛擬參考的濃度455以及該些第二錨固參數係被用來決定用於該至少兩個通道的第二補償關係472、473以外。用於該至少兩個通道的補償關係472、473可以利用多變量回歸或是一利用線性或多項式回歸之較簡單的回歸技術而被決定。較佳的是,在該分析第二補償的決定470中,一較簡單的回歸技術係被用來決定用於該至少兩個通道的補償關係472、473。
在分析第三虛擬參考的濃度的決定480中,一第三虛擬參考的濃度485係藉由平均從該量測裝置的至少兩個通道被決定之第二經錨固參數補償的分析物濃度而被決定出。針對於該至少兩個通道被決定的分析物濃度係分別利用從該檢測樣品量測的至少兩個響應分析物的輸出信號412、414,利用該些補償關係472、473而被決定出。
可被用來決定該樣品的個別的通道濃度之一般的表示可被表示為Ch1濃度=(Ch1Ainit)/(1+RE2Ch1),其中Ch1是通道1,Ch1Ainit是藉由通道1量測並且在無錨固參數補償下被決定的輸出信號之最初的分析物濃度,並且其中RE2Ch1是包含該Ch1第二錨固參數的補償關係462。用於Ch3的補償關係473可以類似地被表示為Ch3濃度=(Ch3Ainit)/(1+RE2Ch3),其中Ch3是通道3,Ch3Ainit是藉由通道3量測並且在無錨固參數補償下被決定的輸出信號之最初的分析物濃度,並且RE2Ch3是包含該Ch3第二錨固參數 的補償關係473。針對於該量測裝置的至少兩個通道被決定的分析物濃度係接著加以平均,以提供該第三虛擬參考的濃度485。
若為所要的話,一第三錨固參數可以針對於該至少兩個通道,利用該第三虛擬參考的濃度485來加以決定。第三補償關係亦可被決定,並且一第四虛擬參考的濃度係類似地被決定,即如先前所論述者。此過程可以重複,直到所要的系統誤差量已經在該虛擬參考的濃度中被補償為止。
在490中,該第二、第三、第四或是額外的虛擬參考的濃度可以被報告為該樣品之經補償的最終的分析物濃度,並且可加以顯示、儲存以供未來的參考、且/或用於額外的計算。較佳的是,一在該分析物濃度決定之未知的真實的相對誤差以及每個漸進的錨固參數之間改善的關聯性係在該虛擬參考的濃度的每次漸進式近似之後發生,即如同圖1A中所表示者。然而,一產量遞減點可能在兩個或多個虛擬參考的濃度被決定出之後達到。
根據從每個被決定的錨固參數所獲得在補償上的改善,該漸進式近似可被停止,並且在該近似中的點之所選的虛擬參考的濃度可以被報告為該樣品之經補償的最終的分析物濃度。每個漸進被決定的錨固參數較佳的是具有一與該虛擬參考的濃度中的系統誤差更佳的關聯性。因此,就該生物感測器系統的量測效能需求而論,當從一虛擬參考的濃度被決定的一錨固參數不再移除足夠的系統誤差時,該漸進式近似可被停止,並且在該近似中的點之虛擬參考的濃度可以被報告為該樣品之經補償的最終的分析物濃度。
圖1D係代表一種透過一正規化程序來決定校正資訊之工廠校正方法100。該工廠校正方法100較佳的是在該生物感測器系統的量測裝置的工廠校正期間加以執行。
在響應分析物的輸出信號的量測110中,響應分析物的輸出信號係從一參考樣品來加以量測,其中該些響應分析物的輸出信號係受到一產生自一物理特徵、一環境的特點及/或一製造變異之外來的刺激影響,誤差係內含在該些響應分析物的輸出信號中。至少兩個響應分析物的輸出信號係被量測。較佳的是至少四個,並且更佳的是至少6個響應分析物的輸出信號係從該參考樣品被量測出。光學及/或電化學方法可被用來分析該參考樣品。
在外來的刺激的量化130中,一或多個響應外來的刺激的輸出信號係從該些參考樣品或是該參考樣品的樣品環境來加以量測,並且該外來的刺激係被量化以提供至少兩個量化的外來的刺激值132。該些響應外來的刺激的輸出信號可以和該些響應分析物的輸出信號同時被量測、或是在不同的時間被量測。較佳的是,該些響應刺激的輸出信號係和該些響應分析物的輸出信號同時被量測。
該外來的刺激可以是直接被量化,例如是在一光學偵測器或電極輸出一特定的電壓及/或安培時。該外來的刺激可以間接被量化,例如是在一熱敏電阻提供一特定的電壓及/或安培時,該電壓及/或安培例如是被報告為一以攝氏為單位的溫度。該些外來的刺激信號亦可以是間接被量化,例如是在一樣品的Hct濃度從例如一Hct電極所量測的一特定的電壓及/或安培被決定時。該外來的刺激可以是直接或間接被量化,並且接著被修 改以提供該些量化的外來的刺激值132,例如是在該直接或間接量化的外來的刺激值被轉換成為一濃度時。該些量化的外來的刺激值132可藉由平均多個值(例如在相同的目標溫度下被記錄的多個溫度讀數)來加以決定。該外來的刺激可以透過其它技術而被量化。
在正規化的關係的決定140中,一正規化的關係142係利用一回歸技術,以從在單一所選的分析物濃度下的響應分析物的輸出信號以及該些量化的外來的刺激值132被決定出。圖1D-1係提供單一分析物濃度是如何在一種A1c分析系統中加以選擇,並且在該單一所選的分析物濃度下被用來決定合成的響應外來的刺激的輸出信號的一個例子,該些輸出信號係響應於針對THb之量化的外來的刺激信號。
圖1D-1係展示從該量測裝置的區域1偵測器被記錄的個別的A1c反射係數信號,其係針對於在血液樣品中的四個不同的THb濃度加以區分開。此係容許單一樣品分析物濃度能夠被選擇,從所選的單一樣品分析物濃度,合成的響應外來的刺激的輸出信號值可以從該些主要的輸出信號來加以決定。在此例子中,在該4個THb樣品濃度的每一個的線性回歸線係利用該一般的關係(RA1c=Slope*%-A1c+Int,其中RA1c是來自該量測裝置的輸出信號,Slope及Int分別是在每個THb樣品濃度的線性回歸線的斜率及截距,並且%-A1c是該樣品分析物濃度)而被決定。其它的回歸技術亦可被使用。
在85THb mg/mL以及230THb mg/mL下所決定的回歸方程式係被展示在該圖上,但是在127及175mg/mL THb下的回歸方程式亦被決定。在此例子中,9%-A1c的單一所選的樣品分析物濃度係被選擇以從該些 主要的輸出信號來決定該合成的響應外來的刺激的輸出信號值。因此,在此例子中,該9%的參考樣品的分析物濃度係針對於該85mg/mL THb樣品,從該85mg/mL THb回歸線提供一約0.36的A1c合成的響應外來的刺激的輸出信號值,並且針對於該230mg/mL THb樣品,從該230mg/mL THb回歸線提供一約0.44的A1c合成的響應外來的刺激的輸出信號值。
合成的響應外來的刺激的輸出信號值可以用決定回歸線以外的其它方式來加以決定,並且從一所選的參考樣品的分析物濃度“反向決定”一主要的輸出信號值。例如,對於所有四個THb位準,合成的響應外來的刺激的輸出信號值可以從在一參考樣品的%-A1c濃度下量測的主要的輸出信號值來加以選擇。同時量測到的單一THb反射係數信號係與該A1c反射係數信號配對,以形成四對的A1c及THb資料並且建構A1c反射係數相對THb反射係數的圖,此將會亦導向該正規化的關係。
因此,在單一所選的樣品分析物濃度下,一合成的響應外來的刺激的輸出信號係被決定。該合成的響應外來的刺激的輸出信號可被想成為從來自包含該主要的刺激以及該外來的刺激之量測裝置之組合的輸出信號抽取出的響應外來的刺激的輸出信號。類似地,該正規化的關係142可被想成為一針對於該外來的刺激之參考關聯性。
線性或非線性(例如多項式)回歸技術都可被用來決定該正規化的關係142。線性或非線性回歸技術係包含那些在該MINITAB®版本14或版本16的統計套裝軟體(賓州State College的MINTAB公司)、微軟Excel、或是其它提供回歸技術的統計分析套裝軟體中可供利用的技術。較佳的是,多項式回歸係被用來決定該正規化的關係142。例如在微軟Excel 版本2010中,可透過趨勢線佈局圖表工具來利用的線性趨勢線選項可被選擇以執行線性回歸,而該多項式趨勢線選項可被選擇以執行一非線性多項式回歸。其它的回歸技術亦可被用來決定該正規化的關係142。該正規化的關係142較佳的是儲存在該量測裝置中作為該校正資訊的一部分。
當線性回歸被使用時,該正規化的關係142將會具有Y=mX+b的形式,其中m是斜率,並且b是該回歸線的截距。當非線性回歸被使用時,該正規化的關係142將會具有Y=b2*X2+b1*X+b0與類似者的形式,其中b2、b1及b0是該多項式的係數。在該線性或多項式回歸方程式兩者中,Y是在單一所選的分析物濃度下,響應於該外來的刺激之計算出的合成的響應外來的刺激的輸出信號,並且X是該量化的外來的刺激信號/值。當X的一個值(該量化的外來的刺激信號值)被輸入到該些關係(線性或多項式方程式)的任一個時,一代表該正規化的值(NV)之輸出值Y係從該正規化的關係加以產生。
若一第二外來的刺激是不利地影響該些響應分析物的輸出信號並且將會被該校正資訊解決時,該正規化的關係的決定140係針對一第二外來的刺激來加以重複。
在正規化的值的決定150中,一正規化的值152係從該正規化的關係142被決定出,其係藉由將該些量化的外來的刺激值132輸入到該正規化的關係142中並且解出該正規化的值152。
在正規化的輸出信號的決定160中,該些響應分析物的輸出信號係除以該正規化的值152以提供正規化的響應分析物的輸出信號162。此較佳的是降低該外來的刺激在該些響應分析物的輸出信號上的影響。
在正規化的參考關聯性的決定170中,一在該些正規化的響應分析物的輸出信號162以及參考樣品的分析物濃度之間的正規化的參考關聯性172係藉由一回歸技術而被決定出。線性或非線性(例如多項式)回歸技術可被使用,例如是那些在該MINITAB®版本14或版本16的統計套裝軟體(賓州State College的MINTAB公司)、微軟Excel、或是另一種提供回歸技術的統計分析套裝軟體中可供利用的技術。較佳的是,多項式回歸係被用來決定該正規化的參考關聯性172。例如,在微軟Excel版本2010中,可透過該趨勢線佈局圖表工具來利用的線性趨勢線選項可被選擇以執行線性分析,而該多項式趨勢線選項可被選擇以執行一種非線性多項式分析。其它的回歸技術亦可被用來決定該正規化的參考關聯性172。圖1D-2係代表被表示為一正規化的校正曲線之所決定出的正規化的參考關聯性172。
當線性回歸被使用時,該正規化的參考關聯性172將會具有Y=mX+b的形式,其中m是斜率,並且b是該回歸線的一截距。當例如是一多項式的非線性回歸被使用時,該正規化的參考關聯性172可以具有Y=b2*X2+b1*X+b0與類似者的形式,其中b2、b1及b0是該多項式的係數。該正規化的參考關聯性172較佳的是儲存在該量測裝置中,以作為該校正資訊的一部分以供之後在一樣品的分析期間的使用。在該量測裝置中,Y是在該分析期間被決定之正規化的響應分析物的輸出信號值,並且X是如同從該正規化的參考關聯性172所決定的樣品的分析物濃度。如同進一步在以下所論述的,對於該線性正規化的參考關聯性而言,一X值(該樣品分析物濃度)可以在輸入一Y值(該正規化的輸出信號的一個值)到該方程式中來加以解出。對於一具有一2階多項式的形式之正規化的參考關聯性而言, 該正規化的參考關聯性172可以被表示為具有一如同X=c2*Y2+c1*Y+c0之正規化的校正曲線的形式,其中c2、c1及c0是用於該方程式的係數。此關係之一正規化的輸出信號輸入將會產生一分析物濃度。
圖1E係代表一種亦利用該校正資訊來考量一第二外來的刺激之選配的工廠校正方法102。因此,當決定用於該生物感測器系統的量測裝置的校正資訊時,圖1D及圖1E可加以組合。若一不利地影響該響應分析物的輸出信號之第二外來的刺激被考量,例如當第一外來的刺激是溫度時則第二外來的刺激為該樣品的血球容積比濃度,則至少兩個第二量化的外來的刺激值134可以根據該外來的刺激的量化130而被決定。
接著一第二正規化的關係147可以根據該正規化的關係的決定140來加以決定,但是其中在單一所選的樣品分析物濃度下,在該些正規化的響應分析物的輸出信號162以及該第二量化的外來的刺激之間的第二正規化的關係147被決定出。該第二正規化的關係147較佳的是儲存在該量測裝置中作為該校正資訊的一部分。圖1E-1係提供在一葡萄糖分析系統中決定一第二正規化的關係147的一個例子。
在該第二外來的刺激的情形中,一第二正規化的值的決定155係被執行。一第二正規化的值157係從該第二正規化的關係147被決定出,其係藉由輸入該些第二量化的外來的刺激值134到該第二正規化的關係147並且解出該第二正規化的值157。
在該第二外來的刺激的情形中,一第二正規化的輸出信號的決定165係被執行。第二正規化的響應分析物的輸出信號167係藉由將該些正規化的響應分析物的輸出信號162除以該第二正規化的值157而被決定。 此可被想成為若該正規化的響應分析物的輸出信號162藉由該正規化的參考關聯性172加以轉換,則使得該第二正規化的響應分析物的輸出信號167更響應於將會從該量測裝置獲得的該樣品有關分析物濃度之參考樣品的分析物濃度。圖1E-2係提供在一葡萄糖分析系統中決定第二正規化的響應分析物的輸出信號167的一個例子。
在該第二外來的刺激的情形中,一第二正規化的參考關聯性的決定175係被執行。如先前所述,一在該些第二正規化的響應分析物的輸出信號167以及該些參考樣品的分析物濃度之間的第二正規化的參考關聯性177係藉由一回歸技術而被決定出。圖1E-3係提供在一葡萄糖分析系統中決定一第二正規化的參考關聯性177的一個例子。
該第二正規化的參考關聯性177較佳的是儲存在該量測裝置中作為該校正資訊的一部分。在此例中,該正規化的參考關聯性172並不需要儲存在該量測裝置中,並且較佳的是在該分析期間並未被使用。類似地,三個或是更多個外來的刺激可藉由該校正資訊而被考量,其中除了準備用於藉由該些個別的正規化的關係所表示之組合的外來的刺激之單一正規化的參考關聯性之外,每個外來的刺激係藉由一被儲存在該量測裝置中之個別的正規化的關係來加以表示。
圖1F係代表一種信號為基礎的決定錨固參數之方法600。當該工廠校正資訊針對於來自該量測裝置之所要的輸出信號或是所要的正規化的輸出信號被開發時,錨固參數係被決定出。一錨固參數亦在該分析期間藉由該量測裝置而被決定出以用於補償。該量測裝置係包含正規化校正資訊,因為信號為基礎的錨固參數係從該些輸出信號被決定出。較佳的 是,該正規化的校正資訊係包含至少一被用來正規化藉由該量測裝置量測的輸出信號之正規化的關係、以及至少一用以從該些正規化的輸出信號值決定該樣品的分析物濃度之正規化的參考關聯性。
在605中,如同先前相關於圖B所論述的,至少一正規化的輸出信號(NRact)係利用該正規化的關係而被決定出。一或多個輸出信號係藉由該樣品,利用一光學及/或一電化學分析而被產生。每個正規化的輸出信號(NRact)係藉由利用該正規化的關係來轉換一輸出信號而被決定出。因此,此係在實驗室中以及在分析期間被執行以決定如先前所述的補償關係452。
在610中,一針對於該樣品的虛擬參考的濃度值635係藉由平均從相同的樣品被決定的至少兩個最初的分析物濃度而被決定出。從相同的樣品被決定的至少兩個最初的分析物濃度可以從該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414而被決定。“平均從相同的樣品被決定的至少兩個最初的分析物濃度”亦可包含最初平均該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414並且接著從該平均的輸出信號來決定該虛擬參考。其它的輸出信號也可被用來決定該至少兩個最初的分析物濃度。該至少兩個最初的分析物濃度可以對於該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414的每一個用相同的方式被決定、或是對於至少兩個響應分析物的輸出信號412、414的每一個被決定之最初的分析物濃度可以用不同的方式被決定。
藉由該量測裝置量測的輸出信號以及一習知的參考關聯性、正規化的輸出信號以及一正規化的參考關聯性、或是其它方法亦可被用來決定該虛擬參考的濃度。可以使用或是可不使用補償來決定該些被平 均以提供該虛擬參考的最初的分析物濃度。
在615中,“對應的正規化的輸出信號”(NRref)係藉由從可利用的參考樣品的分析物濃度(水平的X軸)選擇一參考樣品的分析物濃度並且透過該正規化的參考關聯性來決定對應的正規化的輸出信號值(垂直的Y軸)而被決定出。此係類似於先前相關於圖1D被用來決定合成的輸出信號之“過程”,然而並不是該回歸線被用來轉換參考樣品的分析物濃度成為正規化的輸出信號值,而是該正規化的參考關聯性被使用。儘管此過程係在一個圖的背景下被描述,但實際上只有該參考關聯性以及該所選的參考樣品的分析物濃度可被使用。此過程係在實驗室中針對於所要的參考樣品的分析物濃度來加以執行。
在620中,在該些參考樣品的分析物濃度下,系統誤差係對於相關該至少兩個最初的分析物濃度之每個輸出信號或是群組的輸出信號值而被決定出。該系統誤差可對於該至少兩個最初的分析物濃度的每一個,藉由從利用該量測裝置被決定的一最初的分析物濃度減去該參考樣品的分析物濃度,並且接著除以該參考樣品的分析物濃度而被決定。由於參考樣品的分析物濃度係被用來決定系統誤差,因而此係為相對誤差的一量測。此程序可以對於在實驗室中被檢測的每一個參考樣品的分析物濃度提供一系統誤差值。
由該些參考樣品的分析物濃度產生的系統誤差值接著較佳的是被使用作為用於決定從該多變量回歸被建立的補償關係452的目標系統誤差值。該補償關係452較佳的是儲存在該量測裝置的儲存媒體中,以供一樣品的分析使用。
在630中,至少一信號為基礎的錨固參數係對於一或多個主要的響應分析物的輸出信號而被決定出。信號為基礎的錨固參數係藉由從該正規化的輸出信號(NRmeasured)減去一虛擬參考的信號(NRPseudo)並且除以NRPseudo而被決定出,因此信號錨固參數=(NRmeasured-NRPseudo)/NRPseudo。NRPseudo係類似於該“對應的正規化的輸出信號”而被決定出,除了在此例中該虛擬參考的濃度係從該些可利用的參考樣品的分析物濃度(水平的X軸)被選出並且被用來透過該正規化的參考關聯性以決定該對應的正規化的輸出信號值(垂直的Y軸)以外。儘管此過程係在一圖的背景中被描述,但實際上只有該參考關聯性以及該所選的參考樣品的分析物濃度可被使用。如同進一步所述的,此過程係在實驗室中被執行以決定該補償關係452。此過程亦在該量測裝置中利用該虛擬參考的濃度值635而被執行,因為至少一錨固參數係在該補償關係452中被使用。
圖1G係代表一種如同先前在440中所述之濃度為基礎的決定錨固參數之方法700。該些錨固參數係在該分析期間藉由該量測裝置而被決定出。儘管該量測裝置可包含正規化的校正資訊,但是其並非必需的,因為濃度為基礎的錨固參數係從最初被決定的樣品分析物濃度被決定出,而不是從該些輸出信號。
在710中,如同先前針對於方法600所述的,一虛擬參考的濃度值735可以對於該樣品藉由平均從相同的樣品被決定的至少兩個最初的分析物濃度而被決定。一或多個輸出信號係藉由該樣品,利用一光學及/或一電化學分析而被產生。該至少兩個最初的分析物濃度係從來自該樣品的一或多個輸出信號而被決定出。因此,從相同的樣品被決定的至少兩個 最初的分析物濃度可以從該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414而被決定。“平均從相同的樣品被決定的至少兩個最初的分析物濃度”亦可包含最初平均該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414並且接著從該平均的輸出信號來決定該虛擬參考。其它的輸出信號也可被用來決定該至少兩個最初的分析物濃度。該至少兩個最初的分析物濃度可以對於該至少兩個響應分析物的輸出信號412、414的每一個用相同的方式被決定、或是對於至少兩個響應分析物的輸出信號412、414的每一個被決定之最初的分析物濃度可以用不同的方式被決定。
藉由該量測裝置量測的輸出信號以及一習知的參考關聯性、正規化的輸出信號以及一正規化的參考關聯性、或是其它方法可被用來決定該虛擬參考的濃度。可以使用或是可不使用補償來決定該些被平均以提供該虛擬參考的最初的分析物濃度。
然而,在710中,當兩個最初的分析物濃度並未被決定且用來決定樣品分析物濃度的一更精確的平均值時,該虛擬參考的濃度值亦可被決定。在此實施方式中,正規化的校正資訊或是主要的補償可被用來決定該虛擬參考的濃度值735。
在720中,在該些參考樣品的分析物濃度下,系統誤差係對於相關該至少兩個最初的分析物濃度之每個輸出信號或是群組的輸出信號值而被決定出。該系統誤差可對於該至少兩個最初的分析物濃度的每一個,藉由從利用該量測裝置被決定的一最初的分析物濃度減去該參考樣品的分析物濃度,並且接著除以該參考樣品的分析物濃度而被決定。由於參考樣品的分析物濃度係被用來決定系統誤差,因而此係為相對誤差的一量 測。此程序可以對於在實驗室中被檢測的每一個參考樣品的分析物濃度提供一系統誤差值。
由該些參考樣品的分析物濃度所產生的系統誤差值接著較佳的是被使用作為用於決定從該多變量回歸被建立的補償關係452的目標系統誤差值。該補償關係452較佳的是儲存在該量測裝置的儲存媒體中,以供一樣品的分析使用。
在730中,一濃度為基礎的錨固參數係針對於該至少兩個最初的分析物濃度的每一個在該量測裝置中被決定出,其係藉由從利用該量測裝置被決定的一最初的分析物濃度減去該虛擬參考的濃度,並且接著除以該虛擬參考的濃度。此係在該分析期間對於藉由該量測裝置被決定的最初的分析物濃度的每一個提供一錨固參數。這些錨固參數中的一或多個係接著被提供至先前被決定的用來提供該樣品的最終的分析物濃度之補償關係452。
在此例中,用於決定一第一錨固參數444之一般的關係可被表示為第一濃度錨固參數=(從該第一輸出信號412被決定的最初的分析物濃度-虛擬參考的濃度值435)/虛擬參考的濃度值435。類似地,用於決定一第二錨固參數446之一般的關係可被表示為第二濃度錨固參數=(從該第二輸出信號414被決定的最初的分析物濃度-虛擬參考的濃度值435)/虛擬參考的濃度值435。
圖1H係代表錨固參數與分段的信號處理(SSP)參數透過多變量回歸的組合以決定一在系統誤差以及分析物濃度之間的補償關係。該補償關係是被儲存在該生物感測器系統的量測裝置的儲存媒體中。
在852中,多個SSP參數以及一或多個錨固參數係被選擇作為可能內含在該補償關係中的項。除了該些SSP參數以及一或多個錨固參數以外,其它的誤差參數亦可內含在該函數中,例如是交叉項、量測出的輸出信號、以及量化的外來的刺激。如同該些SSP參數,其它的誤差參數可以從一響應於一光可識別的物種之主要的輸出信號、或是從在一生物流體的一樣品中的一分析物之氧化還原反應加以獲得。該些誤差參數亦可以從一與該主要的輸出信號無關的次要的輸出信號獲得的,例如從一熱電偶或是Hct電極。該些錨固參數係不同於這些類型的誤差參數,因為該些錨固參數係描述系統誤差而不是信號誤差。該補償關係的項可以包含除了SSP以及錨固參數以外的值,其係包含代表在該樣品中的分析物之未補償的濃度與類似者的值。
較佳的是,主要的補償係藉由一索引函數(index function)來加以提供,該索引函數係利用來自該分析物的分析之誤差參數,例如是來自該響應分析物的輸出信號之中間的信號、或是來自與該響應分析物的輸出信號無關的來源,例如熱電偶、額外的電極與類似者而被決定出。誤差參數可以是響應於一或多個影響該輸出信號之誤差的促成因素。因此,該些誤差參數可以直接或間接從該分析的輸出信號被抽取出且/或與該分析的輸出信號無關地加以獲得。其它的誤差參數可以從這些或其它之分析或次要的輸出信號來加以決定。任何誤差參數都可被用來形成構成該索引函數的一或多項,例如是那些在2008年12月6日申請的名稱為“斜率為基礎的補償”之國際公開號WO2009/108239中所敘述者與類似者。
一索引函數係響應於至少一誤差參數。一索引函數可以產生 一將總分析誤差關聯到一例如是血球容積比或溫度的誤差參數之計算出的數目,並且代表此誤差參數在偏差上的影響。索引函數可以是根據實驗地被決定為一回歸或是其它方程式,其係將被決定的分析物濃度與一參考斜率的偏差關聯到該誤差參數。因此,該索引函數係代表該誤差參數在該斜率偏差、正規化的斜率偏差、或是由該分析中的總誤差所產生的百分比偏差上的影響。
當索引函數包含藉由項的加權係數修改的項的組合時,它們是複雜的。一複雜的索引函數係具有至少兩項,每一項係藉由一個項的加權係數加以修改。該組合較佳的是一線性組合,但是其它提供用於該些項的加權係數的組合方法亦可被使用。例如,一複雜的索引函數可具有如下的帶有加權係數的項之一線性組合:f(ComplexIndex)=a1+(a2)(R3/2)+(a3)(R4/3)+(a4)(R5/4)+(a5)(R3/2)(G)+(a6)(R4/3)(G)+(a7)(R3/2)(Temp)+(a8)(R4/3)(Temp)+(a9)(Temp)+(a10)(G)+…,其中a1是一常數而非加權係數,a2-a10個別是項的加權係數,G是該樣品在無補償下被決定的分析物濃度,並且Temp是溫度。接在該些項的加權係數(a2-a10)的每一個之後的是其相關的項--(R3/2)、(R4/3)、(R5/4)、(R3/2)(G)、(R4/3)(G)、(R3/2)(Temp)、(R4/3)(Temp)、(Temp)、以及(G)。其它包含帶有加權係數的項之非線性及其它組合之複雜的索引函數亦可被使用。
在一複雜的索引函數中的每一項可包含一或多個誤差參數。該些項可以利用一或多個排除測試(exclusion test)來加以選擇。更佳的是,主要的函數是複雜的索引函數,例如那些在2011年6月6日申請的名稱為“複雜的索引函數”之美國專利公開案2011/0297554中所敘述者。其 它主要的補償技術亦可被使用。
SSP參數係從例如是A1c反射係數輪廓或是電流輪廓的時間為基礎的信號輪廓而被計算出。簡言之,分析誤差以及在從一先前連續的輸出信號的結束點被決定的分析物濃度上所產生的偏差可以藉由該先前連續的輸出信號之分段的信號處理(SSP)而被降低。藉由將該連續的輸出信號分成區段,並且轉換該些區段中的一或多個成為一SSP參數,一SSP函數可被決定。此外,即使在擾動(perturbated)系統中,例如那些根據閘控電流決定法或是伏特安培法的系統中,分段的信號補償可以實施與由該閘控輸入信號所產生的擾動無關的補償。
交叉項係藉由乘上例如是一未補償的最初的樣品分析物濃度值以及一溫度值之個別的誤差參數來加以形成。比例參數係藉由除以例如是一未補償的最初的樣品分析物濃度值以及一溫度值之個別的誤差參數來加以形成。在該分析期間的不同的時間從該主要的輸出信號獲得的中間電流亦可以被除,以形成比例參數。有關交叉項的額外細節可見於2012年9月20日申請的名稱為“包含分段的信號之分析補償”的美國專利公開案2013/0071869中。有關比例參數的額外細節可見於2011年3月22日申請的名稱為“包含未充滿誤差的殘差補償”的美國專利公開案2011/0231105中。
在854中,一或多種數學的技術係被用來對於每個所選的項或是可能的項決定第一排除值。該些數學的技術可包含回歸技術,較佳的是多變量回歸與類似者。該些排除值可以是p值或類似者。該些數學的技術亦可以提供有關於該些所選的項之加權係數、常數以及其它值。多變量回歸是一種類型的統計回歸技術,其可以評估多個項在一值上的影響,並 且提供敘述每個項影響該值的程度之資訊。因此,多變量回歸可以提供敘述每一項的貢獻之加權係數以及敘述對於該值提供統計上最為重要的貢獻的項之p值兩者。
MINITAB版本14或是16的軟體可被使用於被選擇以執行該多變量回歸之多個變數的線性組合的多變量回歸之選項。其它的統計分析或是回歸選項也可被用來決定用於該些項的加權係數。額外有關多變量回歸的細節可見於2012年9月20日申請的名稱為“包含分段的信號之分析補償”之美國專利公開案2013/0071869中、以及在2011年3月22日申請的名稱為“包含未充滿的誤差之殘差補償”之美國專利公開案2011/0231105中。
在856中,一或多個排除測試係被施加至該些排除值以識別出一或多個項以從該補償關係排除。在該測試下,至少一項係被排除。較佳的是,該一或多個排除測試係被用來從該補償關係移除統計上不重要的可能的項,直到對於該函數獲得所要的項為止。在857中,該一或多個數學的技術係被重複,以對於剩餘的項識別出第二排除值。在858中,若該些第二排除值在該一或多個排除測試下並未識別出從該補償關係用於排除之剩餘的項,則該些剩餘的項係內含在該補償關係中。在859中,若該些第二排除值在該一或多個排除測試下識別出從該補償關係排除之剩餘的項,則857的一或多個數學的技術可被重複以對於該些剩餘的項識別出第三排除值。這些剩餘的項可以如同在858中地內含在該補償關係中、或是該過程可以如同在859中地反覆重複,直到該排除測試無法識別出一或多個項來排除為止。有關排除測試的使用以決定用於補償關係的項及加權係 數之額外的資訊可見於2011年3月22日申請的名稱為“包含未充滿的誤差之殘差補償”之美國專利公開案2011/0231105中。
例子1:內含信號為基礎的錨固參數以及其它參數之通道補償關係是如何被決定的一個例子係如下:錨固參數係結合分段的信號(SSP)以及其它參數而被使用,以提供用於該主要的輸出信號通道Ch1及Ch3的補償關係。針對於一種%-A1c生物感測器系統的Ch1及Ch3,多變量回歸係被用來決定一如下的補償關係,該補償關係是包含由一信號為基礎的錨固參數(以及相關的交叉項)所提供的系統誤差補償:對於Ch1,(D-NA1_9)=-.7729+.8349*'C2MV'+.6484*'MR1'-.005598*'Mt1'+.7585*'D1-3'+53.16*'D1-5'+16.632*'D2-4'+288.14*'D2-5'+53.16*'D2-20'+.12334*'D-C2*A1'+4.7018*'DNR1*C2MV'+2.5883*'DNR1*D1-1'-.019564*'D1-2/1'+.17053*'D1-2/1a'+3.737*'D1-4/1a'+1.6629*'D1-5/3a'+155.92*'DNR1*D1-4/1'+10.458*'DNR1*D1-4/3'。
對於Ch3,(D-NA3_9)=-0.7167+0.8591*'C4MV'+0.6088*'MR3'-1.3598*'D3-3'+115.73*'D3-5'+20.958*'D4-4'+204.24*'D4-5'+72.19*'D4-20'+0.27735*'DNR3*A3'-0.3709*'D-C4*A3'-1.453*'DNR3*D3-1'-503.4*'D-C4*D4-4'+4469*'D-C4*D4-20'+0.0916*'D3-2/1a'+1.0911*'D3-4/1'-2.984*'D3-5/3'+1.1017*'D3-5/3a'。
對於兩個補償關係而言,例如是C4MV的項是量測出的反射係數;MR1是針對於一A1c反射係數輪廓量測出的最小的A1c反射係數;Mt1是達到MR1所需的分析時間;例如是D1-3的項是SSP參數;DNR1是 用於Ch1的錨固參數並且DNR3是用於Ch3的錨固參數;並且例如是D1-2/1以及D1-2/1a的項是SSP比例參數。對於該Ch1方程式而言,該常數是-0.7729,並且對於該Ch3方程式而言,該常數是-0.7167。用於每一項的加權係數亦被展示。對於一不同的分析而言,該常數、加權係數以及項將會是不同的。儘管吾人會將該量測裝置的兩個通道視為“相同的”,但是如先前所論述的,從透過該排除過程被決定的方程式中的項來看,每個通道的補償關係是不同的。
來自如同利用MINITAB版本16的軟體而使用多個變數的線性組合的多變量回歸之選項所執行之多變量回歸的回歸輸出係在如下的表1中。在該回歸輸出的“常數”列上的值並非加權係數,而是一用於該多變量回歸方程式的常數。
例子2:內含濃度為基礎的錨固參數以及其它參數之通道補償關係是如何被決定的一個例子係如下:在此例子中,對於每個通道的系統誤差係大致藉由將相對誤差(dA/A1cRef或是dA3/A1cRef)寫成為一如下的一濃度錨固參數結合SSP以及其它參數的函數來加以表示:DAr1=dA1/A1cRef=f(DA1=用於Ch1的錨固參數(dA1/A1cAvg)、SSP參數以及其它誤差參數);DAr3=dA3/A1cRef=f(DA3=用於Ch3的錨固參數(dA3/A1cAvg)、SSP參數以及其它誤差參數)。這些表示式係在實驗室中針對於多個具有利用一東曹(Tosoh)G7參考設備被決定之已知的參考樣品的分析物濃度之樣品來加以決定的。
此種根據錨固參數結合SSP以及其它參數來提供一補償關係之方法的一個例子係如下。表2A及表2B係展示針對於Ch1及Ch3藉由包含該濃度為基礎的錨固參數以及其與該些SSP及其它參數的交叉項所獲得的多變數的回歸結果。在該回歸輸出的“常數”列上的值並非加權係數,而是一用於該多變量回歸方程式的常數。
血液的%-A1c分析
對於通道1(Ch1)以及對於通道3(Ch3),分析物濃度係對於多個參考樣品利用該量測裝置而被決定,以提供兩個最初的%-A1c分析物濃度。因此,對於每個樣品而言,一Ch1之最初的分析物濃度(Ch1A1c_Init)以及一Ch3之最初的分析物濃度(Ch3A1c_Init)係被決定。一第一虛擬參考(Pseudo1)係接著藉由平均該Ch1及Ch3之最初的%-A1c分析物濃度而被決定出。如同先前論述的,錨固參數係利用SSP及其它參數的多變量回歸而被決定,以針對於Ch1及Ch3決定經錨固參數補償的分析物濃度。如先前所述,該虛擬參考的濃度的漸進式近似係接著被執行以進一步降低在被選擇為該樣品之經補償的最終的分析物濃度之虛擬參考的濃度中之誤差。
圖2A及圖2B係代表對於一組包含5%或9%的A1c分析物的血液的參考樣品之虛擬參考的濃度之漸進式近似的兩個例子。在每個%-A1c位準,該分析係對於三個批次的檢測感測器被重複大約50次。這兩組圖係建立在該最初的錨固參數補償(用於Ch1及Ch3的包含在該多變數的回歸中的錨固參數、SSP以及其它參數的補償關係)之後,該些%-CV值在該虛擬參考的濃度之後的漸進式近似中持續的改善。該圖的水平X軸係展示在無錨固參數(系統誤差)補償(LCD)、一第一虛擬參考的濃度(0階)、一第二虛擬參考的濃度(第一次漸進式近似)、一第三虛擬參考的濃度(第二次漸進式近似)、一第四虛擬參考的濃度(第三次漸進式近似)、以及一第五虛擬參考的濃度(第四次漸進式近似)下被決定的樣品分析物濃度中之%-CV。
在圖2A中,在該5%-A1c樣品濃度下,%-CV係從無錨固參數補償的濃度的大約3.7下降到利用該虛擬參考的濃度的漸進式近似的第 四次近似之大約2。因此,一針對於%-CV的接近50%的改善係被觀察到,此將會轉化成為該生物感測器系統之顯著改善的量測效能。在圖2B中,在該9%-A1c樣品濃度下,%-CV係從無經錨固參數補償的濃度的大約3.7下降到利用該虛擬參考的濃度的漸進式近似的第四次近似之大約3.5。步進的%-CV改善係在0階近似之後持續著。
圖2C及圖2D係展示針對於利用批次2的檢測感測器以及該生物感測器系統的量測裝置所獲得的分析資料,Ch1及Ch3的區域1偵測器(該些主要的輸出信號)的0階及第四次漸進式近似的回歸。在該第四次漸進式近似之後,一對於該R2關聯性值的大約27%(0.85-0.67/0.67*100)的顯著改善係被注意到,因此,其係展示該漸進式近似補償在描述被決定的分析物濃度中的誤差之增大的能力。
圖2E及圖2F係對於該Ch1資料個別地展示對於該5%以及9%A1c濃度的0階以及第四次漸進式近似的回歸。在此,在該較低的5%樣品分析物濃度下,該漸進式近似補償的能力於該生物感測器系統描述在該分析中的誤差的能力上係容許有一接近兩倍的增高。
圖2G及圖2H係展示對於該兩個個別的通道的多個分析之虛擬參考的濃度之漸進式近似的R2關聯性值。隨著該些R2值增大,該些%-CV值(代表精確度)亦被改善,尤其在該5%的A1c樣品濃度下。因此,對於該生物感測器系統而言,一在量測效能上的改善係被觀察到。
圖3係描繪一種生物感測器系統300的示意圖,其係決定在一生物流體的一樣品中的一分析物濃度。生物感測器系統300係包含一量測裝置302以及一檢測感測器304。該量測裝置302可被實施在一包含一工 作台裝置、一可攜式或手持式裝置或類似者之分析的設備中。較佳的是,該量測裝置302係被實施在一手持式裝置中。該量測裝置302以及該檢測感測器304可以適配於實施一電化學感測器系統、一光學感測器系統、其之一組合、或類似者。
該生物感測器系統300係利用習知的校正資訊或是根據先前敘述的正規化技術所開發的校正資訊以及儲存在該量測裝置302中的錨固參數補償資訊來決定該樣品的分析物濃度。來自該校正方法100及102的一或兩者之校正資訊可被儲存在該量測裝置302中。該分析方法400可被儲存在該量測裝置中,以供該生物感測器系統300來實施。
當補償是藉由該生物感測器系統300來加以實施時,從虛擬參考的濃度的漸進式近似被決定的錨固參數補償資訊可以改善該生物感測器系統300在決定該樣品的分析物濃度上的量測效能。該生物感測器系統300可被利用以決定分析物濃度,包含葡萄糖、A1c、尿酸、乳酸、膽固醇、膽紅素與類似者的濃度。儘管一特定的配置被展示,但是該生物感測器系統300可具有其它的配置,其包含那些具有額外的構件之配置。
該檢測感測器304係具有一基部306,該基部306係形成一貯存器308以及一具有一開口312的通道310。該貯存器308以及該通道310可以被一具有一排氣口的蓋子所覆蓋。該貯存器308係界定一部分封閉的容積。該貯存器308可包含一種有助於保持一液體樣品的成分,例如是可水膨脹的聚合物或是多孔的聚合物基質。試劑可以沉積在該貯存器308及/或該通道310中。該試劑可包含一或多種酵素、黏合劑、中介物質以及類似的物種。該試劑可包含一種用於一光學系統的化學指示劑。該檢測感測 器304係具有一相鄰該貯存器308的樣品介面314。該檢測感測器304可具有其它的配置。
在一光學感測器系統中,該樣品介面314係具有一用於觀看該樣品的光學入口或孔。該光學入口可以被一種實質透明的材料所覆蓋。該樣品介面314在該貯存器308的相反側上可以具有光學入口。
在一電化學系統中,該樣品介面314係具有連接至一工作電極332以及一相反電極334之導體,該分析的輸出信號可以從該處加以量測。該樣品介面314亦可包含連接至一或多個額外的電極336之導體,次要的輸出信號可以從該處加以量測。該些電極可以實質在相同的平面上、或是在超過一平面上。該些電極可被設置在形成該貯存器308的基部306的一表面上。該些電極可以延伸或突出到該貯存器308中。一介電層可以部分地覆蓋該些導體及/或該些電極。該樣品介面314可具有其它的電極及導體。
該量測裝置302係包含連接至一感測器介面318以及一選配的顯示器320的電路316。該電路316係包含一連接至一信號產生器324、一選配的溫度感測器326、以及一儲存媒體328的處理器322。
該信號產生器324係能夠響應於該處理器322來提供一電性輸入信號至該感測器介面318。在光學系統中,該電性輸入信號可被用來操作或控制在該感測器介面318中的偵測器以及光源。在電化學系統中,該電性輸入信號可以藉由該感測器介面318而被發送至該樣品介面314,以施加該電性輸入信號至該生物流體的樣品。該電性輸入信號可以是一電位或電流,並且可以是固定的、可變的、或是其之一組合,例如適當一具有一DC信號偏移的AC信號被施加時。該電性輸入信號可以連續地、或是以多 個激勵、序列或週期而被施加。該信號產生器324亦可以能夠記錄來自該感測器介面的一輸出信號而成為一產生器-記錄器。
該選配的溫度感測器326係能夠決定該量測裝置302的環境溫度。該樣品的溫度可以從該量測裝置302的環境溫度來加以估計、從該輸出信號被計算出、或是被推定與該量測裝置302的環境溫度相同或類似。該溫度可以利用一熱敏電阻、溫度計或是其它的溫度感測裝置來加以量測。其它的技術亦可被用來決定該樣品溫度。
該儲存媒體328可以是一種磁性、光學或是半導體記憶體、其它的儲存裝置或類似者。該儲存媒體328可以是一固定的記憶體裝置、一例如是記憶體卡、遠端存取、或類似者之可移除的記憶體裝置。
該處理器322係能夠利用電腦可讀取的軟體碼以及儲存在該儲存媒體328中的校正資訊以及從虛擬參考的濃度的漸進式近似被決定的錨固參數補償資訊來實施該分析物的分析方法。該處理器322可以響應於該檢測感測器304出現在該感測器介面318、一樣品至該檢測感測器304的施加、響應於使用者輸入、或類似者來開始該分析物的分析。該處理器322係能夠指示該信號產生器324以提供該電性輸入信號至該感測器介面318。該處理器322係能夠從該溫度感測器326接收該樣品溫度。該處理器322係能夠從該感測器介面318接收該輸出信號。
在電化學系統中,該響應分析物之主要的輸出信號係響應於該樣品中的分析物的反應而從該工作電極332與相反電極334被產生。次要的輸出信號亦可以從額外的電極336加以產生。在光學系統中,該感測器介面318的一或多個偵測器係接收該主要及任何次要的輸出信號。該些輸 出信號可以利用一光學系統、一電化學系統或類似者來加以產生。該處理器322係能夠利用儲存在該儲存媒體328中的校正資訊以及從虛擬參考的濃度的漸進式近似被決定的錨固參數補償資訊,從輸出信號來決定分析物濃度。該分析物的分析結果可以被輸出至該顯示器320、一遠端的接收器(未顯示)且/或可被儲存在該儲存媒體328中。
關聯參考樣品的分析物濃度以及來自該量測裝置302的輸出信號之校正資訊以及從虛擬參考的濃度的漸進式近似被決定的錨固參數補償資訊可以在圖形上、數學上、其之一組合、或類似者來加以表示。該校正資訊以及從虛擬參考的濃度的漸進式近似被決定的錨固參數補償資訊較佳的是被表示為關聯性方程式,其可以藉由儲存在該儲存媒體328中之一程式編號(PNA)表、另一查找表、或類似者來加以表示。
有關包含校正以及從虛擬參考的濃度的漸進式近似被決定的錨固參數補償的分析物的分析之實施的指令亦可以是由儲存在該儲存媒體328中的電腦可讀取的軟體碼所提供。該碼可以是目的碼或是任何其它描述或控制所述的功能之碼。來自該分析物分析的資料可以在該處理器322中受到一或多個資料處理,其包含衰減速率、K常數、比例、函數與類似者的決定。
在電化學系統中,該感測器介面318係具有連接或是電連通在該檢測感測器304的樣品介面314中的導體之接點。該感測器介面318係能夠從該信號產生器324,透過該些接點來發送該電性輸入信號至該樣品介面314中的連接器。該感測器介面318亦能夠從該樣品,透過該些接點來發送該輸出信號至該處理器322及/或信號產生器324。
在吸收光的光學系統以及產生光的光學系統中,該感測器介面318係包含一收集並且量測光的偵測器。該偵測器係從該檢測感測器304,透過在該樣品介面314中的光學入口來接收光。在一吸收光的光學系統中,該感測器介面318亦包含一例如是一雷射、一發光二極體或類似者的光源。該入射的光束可具有一針對於藉由該反應產物吸收所選出的波長。該感測器介面318係導引來自該光源的一入射的光束通過在該樣品介面314中的光學入口。該偵測器可以相對該光學入口呈一例如是45°的角度來加以設置,以接收從該樣品反射回來的光。該偵測器可被設置在相鄰一光學入口處,而在該樣品遠離該光源的另一側上,以接收透射該樣品的光。該偵測器可被設置在另一位置,以接收被反射及/或透射的光。
該選配的顯示器320可以是類比或數位的。該顯示器320可包含一LCD、一LED、一OLED、一真空螢光的顯示器(VFD)、或是其它適配於展示一數字的讀數之顯示器。其它的顯示器技術亦可被使用。該顯示器320係和該處理器322電性通訊。該顯示器320可以是和該量測裝置302分開的,例如在和該處理器322無線通訊時。或者是,該顯示器320可以從該量測裝置302被移除,例如當該量測裝置302係和一遠端的計算裝置、藥物治療的加藥泵與類似者電性通訊時。
在使用中,一用於分析的液體樣品係藉由將該液體引入至該開口312而被傳輸到該貯存器308中。該液體樣品係流過該通道310,填充該貯存器308並且同時排出先前內含的空氣。該液體樣品係與沉積在該通道310及/或貯存器308中的試劑起化學反應。
該檢測感測器304係相關於該量測裝置302而被設置,使得 該樣品介面314係和該感測器介面318電性及/或光學通訊。電性通訊係包含在該感測器介面318中的接點以及該樣品介面314中的導體之間傳輸輸入信號及/或輸出信號。光學通訊係包含在該樣品介面314中的一光學入口以及該感測器介面318中的一偵測器之間傳輸光。光學通訊亦包含在該樣品介面314中的一光學入口以及該感測器介面318中的一光源之間傳輸光。
該處理器322係能夠指示該信號產生器324以提供一輸入信號至該檢測感測器304的感測器介面318。在一光學系統中,該感測器介面318係能夠響應於該輸入信號來操作該偵測器以及光源。在一電化學系統中,該感測器介面318係能夠透過該樣品介面314來提供該輸入信號至該樣品。該檢測感測器304係能夠響應於該輸入信號來產生一或多個輸出信號。該處理器322係能夠接收如先前論述的響應於該樣品中的分析物之氧化還原反應所產生的輸出信號。
該處理器322係能夠利用儲存在該儲存媒體328中的分析方法以及校正資訊來轉換該輸出信號,以決定該樣品之一最初的分析物濃度。該處理器322接著可以報告此最初的分析物濃度。該處理器322係能夠實施包含虛擬參考的濃度的漸進式近似之錨固參數補償以決定該樣品的最終的分析物濃度。超過一個的補償及/或其它功能亦可藉由該處理器322來加以實施。
為了提供此申請案的說明書以及申請專利範圍清楚且更一致的理解,以下的定義係被提供。
“平均”、“被平均”或是“平均的”係包含兩個或多個變數的組合,以形成一平均變數。一變數可以是一數值、一代數或科學表示、 或類似者。例如,平均可藉由將該些變數相加並且將其總和除以變數的數目來加以執行;例如在方程式AVG=(a+b+c)/3中,其中AVG是該平均變數,並且a、b及c是該些變數。在另一例子中,平均係包含藉由一平均係數來修改每個變數,並且接著加總該些修改後的變數以形成一加權的平均;例如在方程式WAVG=0.2*a+0.4*b+0.4*c中,其中WAVG是該加權的平均,0.2、0.4以及0.4是平均的係數,並且a、b及c是該些變數。該些平均係數是介於0到1之間的數目;並且若加總的話,將會提供一個1或是實質為1的總和。其它的平均方法亦可被使用。
“加權係數”係分配每一項對於該關係的貢獻。加權係數是介於0到1之間的數目,但是排除0以及1,並且若加總的話,將會提供一個1或是實質1的總和。一加權係數無法是1,因為此並不分配該項至該關係的貢獻,並且一加權係數無法是0,因為此係導致該項從該關係的排除。因此,加權係數係容許每一項能夠對於該關係具有一不同的分配。該些項的加權係數中的兩個或多個可以是相同或類似的分配其個別的項至該函數的貢獻。然而,至少兩個加權係數是不同的、或是不同地分配其個別的項至該關係的貢獻。以此種方式,該些項的加權係數可被選擇以容許一項對於另一項相關於該整體函數的影響,因此當一複雜的索引函數被使用時,其係降低或消除來自該些項的相互作用的誤差。該些項的加權係數並非單一值或是固定的,其可以藉由代數處理而被施加至所有的項。用於項的加權係數可以透過一數學的技術來加以決定,例如從多個分析物濃度、不同的血球容積比位準、不同的總血紅素位準、不同的溫度與類似者的一組合收集到的資料之統計處理。用於該些項的加權係數可以透過其它包含不同 的統計處理方法之數學的技術而被決定。較佳的是,包含一或多個排除測試的多變量回歸技術係被用來決定用於該些項的加權係數。
一“複雜的索引函數”是一具有藉由加權係數修改的項之索引函數。一複雜的索引函數較佳的是在數學上並非“複雜的”,因此並不需要或是意指一虛數(一具有負1的平方根之數目)的使用。然而,一複雜的索引函數可包含一或多個虛數,但是並不限於或是受限在具有任意的虛數。
“可量測的物種”係敘述該生物感測器系統被設計以決定其在該樣品中的存在及/或濃度之一物種,並且可以是所關注的分析物或是其在該樣品中的濃度是響應於所關注的分析物的濃度之一中介物質。
儘管本發明的各種實施例已經加以敘述,但對於該項技術中具有通常技能者將會明顯的是在本發明的範疇內的其它實施例及實施方式也是可行的。

Claims (95)

  1. 一種用於決定在一樣品中的一分析物濃度之方法,其係包括:從一樣品產生至少兩個輸出信號;從該樣品量測至少兩個響應分析物的輸出信號;從該至少兩個響應分析物的輸出信號決定至少兩個最初的分析物濃度;從該至少兩個響應分析物的輸出信號決定一第一虛擬參考的濃度,其中該第一虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第一替代;響應於該第一虛擬參考的濃度以決定至少一第一錨固參數,其中該至少一第一錨固參數係補償系統誤差;將該至少一第一錨固參數納入到至少兩個第一補償關係中;響應於該至少兩個最初的分析物濃度、該至少兩個第一錨固參數、以及該至少兩個第一補償關係以決定至少兩個第一經錨固補償的分析物濃度;藉由平均該至少兩個第一經錨固補償的分析物濃度以決定一第二虛擬參考的濃度,其中該第二虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第二替代;以及將該第二虛擬參考的濃度報告為該樣品的一最終經補償的分析物濃度。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法,其進一步包括:響應於該第二虛擬參考的濃度以決定至少一第二錨固參數,其中該至少一第二錨固參數係補償系統誤差; 將該至少一第二錨固參數納入到至少兩個第二補償關係中;響應於該至少兩個最初的分析物濃度、該至少兩個第二錨固參數、以及該至少兩個第二補償關係以決定至少兩個第二經錨固補償的分析物濃度;藉由平均該至少兩個第二經錨固補償的分析物濃度以決定一第三虛擬參考的濃度,其中該第三虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第二替代;以及將該第三虛擬參考的濃度報告為該樣品的該最終經補償的分析物濃度。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法,其進一步包括:響應於該第三虛擬參考的濃度以決定至少一第三錨固參數,其中該至少一第三錨固參數係補償系統誤差;將該至少一第三錨固參數納入到至少兩個第三補償關係中;響應於該至少兩個最初的分析物濃度、該至少兩個第三錨固參數、以及該至少兩個第三補償關係以決定至少兩個第三經錨固補償的分析物濃度;藉由平均該至少兩個第三經錨固補償的分析物濃度以決定一第四虛擬參考的濃度,其中該第四虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第三替代;以及將該第四虛擬參考的濃度報告為該樣品的該最終經補償的分析物濃度。
  4. 如申請專利範圍第1至3項的任一項之方法,其中該決定一第一虛擬 參考的濃度係包括平均該至少兩個響應分析物的輸出信號。
  5. 如申請專利範圍第1至3項的任一項之方法,其中該決定一第一虛擬參考的濃度係包括:平均該至少兩個響應分析物的輸出信號;以及轉換該至少兩個最初的響應分析物的輸出信號的一平均的信號成為該第二虛擬參考的濃度。
  6. 如前述申請專利範圍的任一項之方法,其中該至少一第一錨固參數係包括至少一濃度為基礎的錨固參數。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法,其係包括藉由從該至少兩個最初的分析物濃度中之一減去該第一虛擬參考的濃度並且除以該第一虛擬參考的濃度來決定至少一濃度為基礎的錨固參數。
  8. 如申請專利範圍第1至5項的任一項之方法,其中該至少一第一錨固參數係包括至少一信號為基礎的錨固參數。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法,其中該決定至少一錨固參數係包括:響應於一第一正規化的輸出信號值以及一虛擬參考的信號來決定一第一通道的信號為基礎的錨固參數;以及響應於一第二正規化的輸出信號值以及該虛擬參考的信號來決定一第二通道的信號為基礎的錨固參數。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法,其中該第一通道的信號為基礎的錨固參數係包括一第一信號錨固參數=(NROSV1-NRPseudo)/NRPseudo,其中NROSV1是該第一正規化的輸出信號值並且NRPseudo是該虛擬參考的信號;以及 其中該第二通道的信號為基礎的錨固參數係包括一第二信號錨固參數=(NROSV2-NRPseudo)/NRPseudo,其中NROSV2是該第二正規化的輸出信號值並且NRPseudo是該虛擬參考的信號值。
  11. 如申請專利範圍第9項之方法,其進一步包括:響應於一第一響應分析物的輸出信號以及一正規化的關係來決定該第一正規化的輸出信號值,響應於一第二響應分析物的輸出信號以及該正規化的關係來決定該第二正規化的輸出信號值;以及響應於該虛擬參考的濃度以及一正規化的參考關聯性來決定該虛擬參考的信號。
  12. 如前述申請專利範圍的任一項之方法,其中該至少兩個第一補償關係是包括:Ach1_comp=Ach1initial/(1+RECh1),其中Ch1是通道1,Ach1_comp是針對於通道1被決定的該經錨固參數補償的分析物濃度,Ach1initial是針對於通道1被決定的該最初的分析物濃度;以及Ach3_comp=Ach3initial/(1+RECh3),其中Ch3是通道3,Ach3_comp是針對於通道3被決定的該經錨固參數補償的分析物濃度,Ach3initial是針對於通道3被決定的該最初的分析物濃度,並且RECh3是如同針對於通道3被決定的該補償關係。
  13. 如前述申請專利範圍的任一項之方法,其中該最終經補償的分析物濃度係包括糖化血紅素以及葡萄糖中的至少一個,並且其中該樣品係包括血液。
  14. 一種分析物量測裝置,其係包括連接至一感測器介面的電路,其中該電路係包含一連接至一信號產生器以及一儲存媒體的處理器;其中該處理器係能夠實施申請專利範圍第1至13項的任一項之方法。
  15. 一種用於決定在一樣品中的一分析物濃度之生物感測器系統,其係包括:一具有一相鄰由一基部所形成的一貯存器之樣品介面的檢測感測器,其中該檢測感測器係能夠從一樣品產生該至少兩個輸出信號;以及一具有一連接至一感測器介面的處理器之量測裝置,該感測器介面係具有和該樣品介面的電性通訊,並且該處理器係具有和一儲存媒體的電性通訊;其中該處理器係能夠實施申請專利範圍第1至13項的任一項之方法。
  16. 在此所揭露的每一個新穎的特點。
  17. 一種用於決定在一樣品中的一分析物濃度之方法,其係包括:從一樣品產生至少兩個輸出信號;從該樣品量測至少兩個響應分析物的輸出信號;從該至少兩個響應分析物的輸出信號決定至少兩個最初的分析物濃度;從該至少兩個響應分析物的輸出信號決定一第一虛擬參考的濃度,其中該第一虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第一替代;響應於該第一虛擬參考的濃度以決定至少一第一錨固參數,其中該至少一第一錨固參數係補償系統誤差;將該至少一第一錨固參數納入到至少兩個第一補償關係中; 響應於該至少兩個最初的分析物濃度、該至少兩個第一錨固參數、以及該至少兩個第一補償關係以決定至少兩個第一經錨固補償的分析物濃度;藉由平均該至少兩個第一經錨固補償的分析物濃度以決定一第二虛擬參考的濃度,其中該第二虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第二替代;以及將該第二虛擬參考的濃度報告為該樣品的一最終經補償的分析物濃度。
  18. 如申請專利範圍第17項之方法,其進一步包括:響應於該第二虛擬參考的濃度以決定至少一第二錨固參數,其中該至少一第二錨固參數係補償系統誤差;將該至少一第二錨固參數納入到至少兩個第二補償關係中;響應於該至少兩個最初的分析物濃度、該至少兩個第二錨固參數、以及該至少兩個第二補償關係以決定至少兩個第二經錨固補償的分析物濃度;藉由平均該至少兩個第二經錨固補償的分析物濃度以決定一第三虛擬參考的濃度,其中該第三虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第二替代;以及將該第三虛擬參考的濃度報告為該樣品的該最終經補償的分析物濃度。
  19. 如申請專利範圍第18項之方法,其進一步包括:響應於該第三虛擬參考的濃度以決定至少一第三錨固參數,其中該至 少一第三錨固參數係補償系統誤差;將該至少一第三錨固參數納入到至少兩個第三補償關係中;響應於該至少兩個最初的分析物濃度、該至少兩個第三錨固參數、以及該至少兩個第三補償關係以決定至少兩個第三經錨固補償的分析物濃度;藉由平均該至少兩個第三經錨固補償的分析物濃度以決定一第四虛擬參考的濃度,其中該第四虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第三替代;以及將該第四虛擬參考的濃度報告為該樣品的該最終經補償的分析物濃度。
  20. 如申請專利範圍第17項之方法,其中該至少兩個響應分析物的輸出信號是來自該樣品之獨立的響應分析物的輸出信號。
  21. 如申請專利範圍第17項之方法,其中該決定一第一虛擬參考的濃度係包括選擇一樣品分析物濃度值作為該虛擬參考的濃度,其中對於多個分析的該樣品分析物濃度值在平均上是比從該至少兩個響應分析物的輸出信號獨立被決定將會是的分析物濃度值更接近該樣品的一實際的分析物濃度。
  22. 如申請專利範圍第21項之方法,其中該決定一第一虛擬參考的濃度係包括平均該至少兩個響應分析物的輸出信號。
  23. 如申請專利範圍第21項之方法,其中該決定一第一虛擬參考的濃度係包括:平均該至少兩個響應分析物的輸出信號;以及 轉換該至少兩個最初的響應分析物的輸出信號的一平均的信號成為該第二虛擬參考的濃度。
  24. 如申請專利範圍第17項之方法,其中該決定至少一第一錨固參數係包括響應於該第一虛擬參考的濃度以及該至少兩個最初的分析物濃度來決定該至少一第一錨固參數。
  25. 如申請專利範圍第24項之方法,其中該決定至少一第一錨固參數係包括:響應於來自一第一響應分析物的輸出信號的一最初的分析物濃度以及該第一虛擬參考的濃度來決定一第一通道的濃度為基礎的錨固參數;以及響應於來自一第二響應分析物的輸出信號的一最初的分析物濃度以及該第一虛擬參考的濃度來決定一第二通道的濃度為基礎的錨固參數。
  26. 如申請專利範圍第17項之方法,其中該決定至少一第一錨固參數係包括響應於該第一虛擬參考的濃度以及該至少兩個響應分析物的輸出信號來決定該至少一第一錨固參數。
  27. 如申請專利範圍第26項之方法,其中該決定至少一錨固參數係包括:響應於一第一正規化的輸出信號值以及一虛擬參考的信號來決定一第一通道的信號為基礎的錨固參數;以及響應於一第二正規化的輸出信號值以及該虛擬參考的信號來決定一第二通道的信號為基礎的錨固參數。
  28. 如申請專利範圍第27項之方法,其中該第一通道的信號為基礎的錨固參數係包括一第一信號錨固參數=(NROSV1-NRPseudo)/NRPseudo,其中NROSV1是該第一正規化的輸出信號值並且 NRPseudo是該虛擬參考的信號;以及其中該第二通道的信號為基礎的錨固參數係包括一第二信號錨固參數=(NROSV2-NRPseudo)/NRPseudo,其中NROSV2是該第二正規化的輸出信號值並且NRPseudo是該虛擬參考的信號值。
  29. 如申請專利範圍第27項之方法,其係包括:響應於一第一響應分析物的輸出信號以及一正規化的關係來決定該第一正規化的輸出信號值,響應於一第二響應分析物的輸出信號以及該正規化的關係來決定該第二正規化的輸出信號值;以及響應於該虛擬參考的濃度以及一正規化的參考關聯性來決定該虛擬參考的信號。
  30. 如申請專利範圍第29項之方法,其係包括:決定在該至少兩個響應分析物的輸出信號以及至少兩個量化的外來的刺激值之間的該正規化的關係,其中該些響應分析物的輸出信號係受到至少一外來的刺激影響;從來自該樣品的至少一響應外來的刺激的輸出信號來決定該至少兩個量化的外來的刺激值;從至少一參考樣品來量測至少一響應外來的刺激的輸出信號;以及決定在該至少一參考樣品的一參考樣品的分析物濃度以及該至少兩個響應分析物的輸出信號之間的一參考關聯性。
  31. 如申請專利範圍第30項之方法,其中該決定該正規化的關係係包括在一單一所選的分析物濃度下施加一回歸技術至該至少兩個響應分析物的 輸出信號以及該至少兩個量化的外來的刺激值。
  32. 如申請專利範圍第30項之方法,其係包括:決定在至少兩個正規化的響應分析物的輸出信號以及該至少一參考樣品的分析物濃度之間的該正規化的參考關聯性;以及從該至少兩個響應分析物的輸出信號以及該正規化的值來決定該至少兩個正規化的響應分析物的輸出信號。
  33. 如申請專利範圍第32項之方法,其中該決定一正規化的參考關聯性係包括施加一回歸技術至該至少兩個正規化的響應分析物的輸出信號以及該至少一參考樣品的分析物濃度。
  34. 如申請專利範圍第32項之方法,其係包括:從該至少一響應外來的刺激的輸出信號來決定至少兩個第二量化的外來的刺激值;決定在該至少兩個正規化的響應分析物的輸出信號以及該至少兩個第二量化的外來的刺激值之間的一第二正規化的關係;以及響應於該第二正規化的關係來決定該第二正規化的輸出信號值。
  35. 如申請專利範圍第34項之方法,其中該決定一第二正規化的關係是包括在單一所選的分析物濃度下施加一回歸技術至該至少兩個正規化的響應分析物的輸出信號以及該至少兩個第二量化的外來的刺激值。
  36. 如申請專利範圍第32項之方法,其係包括:從該至少兩個正規化的響應分析物的輸出信號以及一第二正規化的值來決定至少兩個第二正規化的響應分析物的輸出信號;決定在該至少兩個第二正規化的響應分析物的輸出信號以及該至少一 參考樣品的分析物濃度之間的一第二正規化的參考關聯性;以及響應於該虛擬參考的濃度以及該第二正規化的參考關聯性來決定該虛擬參考的信號。
  37. 如申請專利範圍第36項之方法,其中該決定一第二正規化的參考關聯性係包括施加一回歸技術至該至少兩個第二正規化的響應分析物的輸出信號以及該至少一參考樣品的分析物濃度。
  38. 如申請專利範圍第30項之方法,其中該至少一外來的刺激是一物理特徵、一環境的特點以及一製造變異中的至少一個。
  39. 如申請專利範圍第30項之方法,其中該至少一外來的刺激是溫度、總血紅素以及血球容積比中的至少一個。
  40. 如申請專利範圍第17項之方法,其中該至少一第一錨固參數係包括至少一信號為基礎的錨固參數。
  41. 如申請專利範圍第40項之方法,其係包括:從該至少兩個響應分析物的輸出信號來決定至少一正規化的輸出信號;響應於至少一參考樣品的分析物濃度以及一正規化的參考關聯性來決定至少一對應的正規化的輸出信號;針對於該至少兩個響應分析物的輸出信號來決定系統誤差;以及針對於至少兩個響應分析物的輸出信號來決定至少一第一信號為基礎的錨固參數,其中該至少一信號為基礎的第一錨固參數係補償系統誤差。
  42. 如申請專利範圍第41項之方法,其中該決定至少一正規化的輸出信號係包括利用一正規化的關係來轉換該至少兩個響應分析物的輸出信號。
  43. 如申請專利範圍第41項之方法,其中決定系統誤差係包括針對於一群組的輸出信號值來決定系統誤差。
  44. 如申請專利範圍第41項之方法,其中決定系統誤差係包括從該些最初的分析物濃度中之一減去該參考樣品的分析物濃度並且除以該參考樣品的分析物濃度。
  45. 如申請專利範圍第41項之方法,其中決定至少一第一信號為基礎的錨固參數係包括從該至少一正規化的輸出信號減去至少一虛擬參考的信號並且除以該至少一虛擬參考的信號。
  46. 如申請專利範圍第17項之方法,其中該至少一第一錨固參數係包括至少一濃度為基礎的錨固參數。
  47. 如申請專利範圍第46項之方法,其係包括藉由從該至少兩個最初的分析物濃度中之一減去該第一虛擬參考的濃度並且除以該第一虛擬參考的濃度來決定至少一濃度為基礎的錨固參數。
  48. 如申請專利範圍第47項之方法,其中該至少一濃度為基礎的錨固參數是一第一濃度錨固參數=(從一第一輸出信號被決定的最初的分析物濃度-虛擬參考的濃度)/虛擬參考的濃度。
  49. 如申請專利範圍第47項之方法,其中該至少一濃度為基礎的錨固參數是一第二濃度錨固參數=(從一第二輸出信號被決定的最初的分析物濃度-虛擬參考的濃度)/虛擬參考的濃度。
  50. 如申請專利範圍第17項之方法,其中該至少兩個第一補償關係是包括該至少一第一錨固參數以及至少一其它的誤差參數。
  51. 如申請專利範圍第17項之方法,其中該至少兩個第一補償關係是包 括Ach1_comp=Ach1initial/(1+RECh1),其中Ch1是通道1,Ach1_comp是針對於通道1被決定的該經錨固參數補償的分析物濃度,Ach1initial是針對於通道1被決定的該最初的分析物濃度。
  52. 如申請專利範圍第17項之方法,其中該至少兩個第一補償關係是包括Ach3_comp=Ach3initial/(1+RECh3),其中Ch3是通道3,Ach3_comp是針對於通道3被決定的該經錨固參數補償的分析物濃度,Ach3initial是針對於通道3被決定的該最初的分析物濃度,並且RECh3是如同針對於通道3被決定的該補償關係。
  53. 如申請專利範圍第17項之方法,其進一步包括儲存該最終經補償的分析物補償。
  54. 如申請專利範圍第17項之方法,其中該最終經補償的分析物濃度係包括糖化血紅素以及葡萄糖中的至少一個,並且其中該樣品係包括血液。
  55. 一種分析物量測裝置,其係包括:連接至一感測器介面的電路,其中該電路係包含一連接至一信號產生器以及一儲存媒體的處理器;其中該處理器係能夠從該樣品量測至少兩個響應分析物的輸出信號;其中該處理器係能夠從該至少兩個響應分析物的輸出信號決定至少兩個最初的分析物濃度;其中該處理器係能夠從該至少兩個響應分析物的輸出信號決定一第一虛擬參考的濃度,其中該第一虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第一替代;其中該處理器係能夠響應於該第一虛擬參考的濃度以決定至少一第一 錨固參數,其中該至少一第一錨固參數係補償系統誤差;其中該處理器係能夠將該至少一第一錨固參數納入到至少兩個第一補償關係中;其中該處理器係能夠響應於該至少兩個最初的分析物濃度、該至少兩個第一錨固參數、以及該至少兩個第一補償關係以決定至少兩個第一經錨固補償的分析物濃度;其中該處理器係能夠藉由平均該至少兩個第一經錨固補償的分析物濃度以決定一第二虛擬參考的濃度,其中該第二虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第二替代;以及其中該處理器係能夠將該第二虛擬參考的濃度報告為該樣品的一最終經補償的分析物濃度。
  56. 如申請專利範圍第55項之分析物量測裝置,其進一步包括:其中該處理器係能夠響應於該第二虛擬參考的濃度以決定至少一第二錨固參數,其中該至少一第二錨固參數係補償系統誤差;其中該處理器係能夠將該至少一第二錨固參數納入到至少兩個第二補償關係中;其中該處理器係能夠響應於該至少兩個最初的分析物濃度、該至少兩個第二錨固參數、以及該至少兩個第二補償關係以決定至少兩個第二經錨固補償的分析物濃度;其中該處理器係能夠藉由平均該至少兩個第二經錨固補償的分析物濃度以決定一第三虛擬參考的濃度,其中該第三虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第二替代;以及 其中該處理器係能夠將該第三虛擬參考的濃度報告為該樣品的該最終經補償的分析物濃度。
  57. 如申請專利範圍第55項之分析物量測裝置,其進一步包括:其中該處理器係能夠響應於該第三虛擬參考的濃度以決定至少一第三錨固參數,其中該至少一第三錨固參數係補償系統誤差;其中該處理器係能夠將該至少一第三錨固參數納入到至少兩個第三補償關係中;其中該處理器係能夠響應於該至少兩個最初的分析物濃度、該至少兩個第三錨固參數、以及該至少兩個第三補償關係以決定至少兩個第三經錨固補償的分析物濃度;其中該處理器係能夠藉由平均該至少兩個第三經錨固補償的分析物濃度以決定一第四虛擬參考的濃度,其中該第四虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第三替代;以及其中該處理器係能夠將該第四虛擬參考的濃度報告為該樣品的該最終經補償的分析物濃度。
  58. 如申請專利範圍第55項之分析物量測裝置,其中該至少兩個響應分析物的輸出信號是來自該樣品之獨立的響應分析物的輸出信號。
  59. 如申請專利範圍第55項之分析物量測裝置,其中該處理器係能夠藉由選擇一樣品分析物濃度值作為該虛擬參考的濃度來決定一第一虛擬參考的濃度,其中對於多個分析的該樣品分析物濃度值在平均上是比從該至少兩個響應分析物的輸出信號獨立被決定將會是的分析物濃度值更接近該樣品的一實際的分析物濃度。
  60. 如申請專利範圍第59項之分析物量測裝置,其中該處理器係能夠藉由平均該至少兩個響應分析物的輸出信號來決定一第一虛擬參考的濃度。
  61. 如申請專利範圍第59項之分析物量測裝置,其中該處理器係能夠藉由以下來決定一第一虛擬參考的濃度:平均該至少兩個響應分析物的輸出信號;以及轉換該至少兩個最初的響應分析物的輸出信號的一平均的信號成為該第二虛擬參考的濃度。
  62. 如申請專利範圍第55項之分析物量測裝置,其中該處理器係能夠響應於該第一虛擬參考的濃度以及該至少兩個最初的分析物濃度來決定該至少一第一錨固參數。
  63. 如申請專利範圍第62項之分析物量測裝置,其中該處理器係能夠藉由以下來決定至少一第一錨固參數:響應於來自一第一響應分析物的輸出信號的一最初的分析物濃度以及該第一虛擬參考的濃度來決定一第一通道的濃度為基礎的錨固參數;以及響應於來自一第二響應分析物的輸出信號的一最初的分析物濃度以及該第一虛擬參考的濃度來決定一第二通道的濃度為基礎的錨固參數。
  64. 如申請專利範圍第55項之分析物量測裝置,其中該處理器係能夠響應於該第一虛擬參考的濃度以及該至少兩個響應分析物的輸出信號來決定該至少一第一錨固參數。
  65. 如申請專利範圍第64項之分析物量測裝置,其中該處理器係能夠藉由以下來決定至少一錨固參數:響應於一第一正規化的輸出信號值以及一虛擬參考的信號來決定一第 一通道的信號為基礎的錨固參數;以及響應於一第二正規化的輸出信號值以及該虛擬參考的信號來決定一第二通道的信號為基礎的錨固參數。
  66. 如申請專利範圍第65項之分析物量測裝置,其中該第一通道的信號為基礎的錨固參數係包括一第一信號錨固參數=(NROSV1-NRPseudo)/NRPseudo,其中NROSV1是該第一正規化的輸出信號值並且NRPseudo是該虛擬參考的信號;以及其中該第二通道的信號為基礎的錨固參數係包括一第二信號錨固參數=(NROSV2-NRPseudo)/NRPseudo,其中NROSV2是該第二正規化的輸出信號值並且NRPseudo是該虛擬參考的信號值。
  67. 如申請專利範圍第65項之分析物量測裝置,其中該處理器係能夠:響應於一第一響應分析物的輸出信號以及一正規化的關係來決定該第一正規化的輸出信號值,響應於一第二響應分析物的輸出信號以及該正規化的關係來決定該第二正規化的輸出信號值;以及響應於該虛擬參考的濃度以及一正規化的參考關聯性來決定該虛擬參考的信號。
  68. 如申請專利範圍第55項之分析物量測裝置,其中該至少一第一錨固參數係包括至少一信號為基礎的錨固參數。
  69. 如申請專利範圍第55項之分析物量測裝置,其中該至少一第一錨固參數係包括至少一濃度為基礎的錨固參數。
  70. 如申請專利範圍第55項之分析物量測裝置,其中該至少兩個第一補 償關係包括該至少一第一錨固參數以及至少一其它的誤差參數。
  71. 如申請專利範圍第55項之分析物量測裝置,其中該至少兩個第一補償關係是包括Ach1_comp=Ach1initial/(1+RECh1),其中Ch1是通道1,Ach1_comp是針對於通道1被決定的該經錨固參數補償的分析物濃度,Ach1initial是針對於通道1被決定的該最初的分析物濃度。
  72. 如申請專利範圍第55項之分析物量測裝置,其中該至少兩個第一補償關係是包括Ach3_comp=Ach3initial/(1+RECh3),其中Ch3是通道3,Ach3_comp是針對於通道3被決定的該經錨固參數補償的分析物濃度,Ach3initial是針對於通道3被決定的該最初的分析物濃度,並且RECh3是如同針對於通道3被決定的該補償關係。
  73. 如申請專利範圍第55項之分析物量測裝置,其中該處理器係能夠儲存該最終經補償的分析物補償在該儲存媒體中。
  74. 如申請專利範圍第55項之分析物量測裝置,其中該最終經補償的分析物濃度係包括糖化血紅素以及葡萄糖中的至少一個,並且其中該樣品係包括血液。
  75. 如申請專利範圍第55項之分析物量測裝置,其中該量測裝置進一步包括至少兩個偵測通道。
  76. 一種用於決定在一樣品中的一分析物濃度之生物感測器系統,其係包括:一具有一相鄰由一基部所形成的一貯存器之樣品介面的檢測感測器,其中該檢測感測器係能夠從一樣品產生至少兩個輸出信號;以及一具有一連接至一感測器介面的處理器之量測裝置,該感測器介面係 具有和該樣品介面的電性通訊,並且該處理器係具有和一儲存媒體的電性通訊;其中該處理器係能夠從該樣品量測至少兩個響應分析物的輸出信號;其中該處理器係能夠從該至少兩個響應分析物的輸出信號決定至少兩個最初的分析物濃度;其中該處理器係能夠從該至少兩個響應分析物的輸出信號決定一第一虛擬參考的濃度,其中該第一虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第一替代;其中該處理器係能夠響應於該第一虛擬參考的濃度以決定至少一第一錨固參數,其中該至少一第一錨固參數係補償系統誤差;其中該處理器係能夠將該至少一第一錨固參數納入到至少兩個第一補償關係中;其中該處理器係能夠響應於該至少兩個最初的分析物濃度、該至少兩個第一錨固參數、以及該至少兩個第一補償關係以決定至少兩個第一經錨固補償的分析物濃度;其中該處理器係能夠藉由平均該至少兩個第一經錨固補償的分析物濃度以決定一第二虛擬參考的濃度,其中該第二虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第二替代;以及其中該處理器係能夠將該第二虛擬參考的濃度報告為該樣品的一最終經補償的分析物濃度。
  77. 如申請專利範圍第76項之生物感測器系統,其進一步包括:其中該處理器係能夠響應於該第二虛擬參考的濃度以決定至少一第二 錨固參數,其中該至少一第二錨固參數係補償系統誤差;其中該處理器係能夠將該至少一第二錨固參數納入到至少兩個第二補償關係中;其中該處理器係能夠響應於該至少兩個最初的分析物濃度、該至少兩個第二錨固參數、以及該至少兩個第二補償關係以決定至少兩個第二經錨固補償的分析物濃度;其中該處理器係能夠藉由平均該至少兩個第二經錨固補償的分析物濃度以決定一第三虛擬參考的濃度,其中該第三虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第二替代;以及其中該處理器係能夠將該第三虛擬參考的濃度報告為該樣品的該最終經補償的分析物濃度。
  78. 如申請專利範圍第76項之生物感測器系統,其進一步包括:其中該處理器係能夠響應於該第三虛擬參考的濃度以決定至少一第三錨固參數,其中該至少一第三錨固參數係補償系統誤差;其中該處理器係能夠將該至少一第三錨固參數納入到至少兩個第三補償關係中;其中該處理器係能夠響應於該至少兩個最初的分析物濃度、該至少兩個第三錨固參數、以及該至少兩個第三補償關係以決定至少兩個第三經錨固補償的分析物濃度;其中該處理器係能夠藉由平均該至少兩個第三經錨固補償的分析物濃度以決定一第四虛擬參考的濃度,其中該第四虛擬參考的濃度是針對於真實的相對誤差之一第三替代;以及 其中該處理器係能夠將該第四虛擬參考的濃度報告為該樣品的該最終經補償的分析物濃度。
  79. 如申請專利範圍第76項之生物感測器系統,其中該至少兩個響應分析物的輸出信號是來自該樣品之獨立的響應分析物的輸出信號。
  80. 如申請專利範圍第76項之生物感測器系統,其中該處理器係能夠藉由選擇一樣品分析物濃度值作為該虛擬參考的濃度來決定一第一虛擬參考的濃度,其中對於多個分析的該樣品分析物濃度值在平均上是比從該至少兩個響應分析物的輸出信號獨立被決定將會是的分析物濃度值更接近該樣品的一實際的分析物濃度。
  81. 如申請專利範圍第80項之生物感測器系統,其中該處理器係能夠藉由平均該至少兩個響應分析物的輸出信號來決定一第一虛擬參考的濃度。
  82. 如申請專利範圍第80項之生物感測器系統,其中該處理器係能夠藉由以下來決定一第一虛擬參考的濃度:平均該至少兩個響應分析物的輸出信號;以及轉換該至少兩個最初的響應分析物的輸出信號的一平均的信號成為該第二虛擬參考的濃度。
  83. 如申請專利範圍第76項之生物感測器系統,其中該處理器係能夠響應於該第一虛擬參考的濃度以及該至少兩個最初的分析物濃度來決定該至少一第一錨固參數。
  84. 如申請專利範圍第83項之生物感測器系統,其中該處理器係能夠藉由以下來決定至少一第一錨固參數:響應於來自一第一響應分析物的輸出信號的一最初的分析物濃度以及 該第一虛擬參考的濃度來決定一第一通道的濃度為基礎的錨固參數;以及響應於來自一第二響應分析物的輸出信號的一最初的分析物濃度以及該第一虛擬參考的濃度來決定一第二通道的濃度為基礎的錨固參數。
  85. 如申請專利範圍第76項之生物感測器系統,其中該處理器係能夠響應於該第一虛擬參考的濃度以及該至少兩個響應分析物的輸出信號來決定該至少一第一錨固參數。
  86. 如申請專利範圍第85項之生物感測器系統,其中該處理器係能夠藉由以下來決定至少一錨固參數:響應於一第一正規化的輸出信號值以及一虛擬參考的信號來決定一第一通道的信號為基礎的錨固參數;以及響應於一第二正規化的輸出信號值以及該虛擬參考的信號來決定一第二通道的信號為基礎的錨固參數。
  87. 如申請專利範圍第85項之生物感測器系統,其中該第一通道的信號為基礎的錨固參數係包括一第一信號錨固參數=(NROSV1-NRPseudo)/NRPseudo,其中NROSV1是該第一正規化的輸出信號值並且NRPseudo是該虛擬參考的信號;以及其中該第二通道的信號為基礎的錨固參數係包括一第二信號錨固參數=(NROSV2-NRPseudo)/NRPseudo,其中NROSV2是該第二正規化的輸出信號值並且NRPseudo是該虛擬參考的信號值。
  88. 如申請專利範圍第86項之生物感測器系統,其中該處理器係能夠:響應於一第一響應分析物的輸出信號以及一正規化的關係來決定該第一正規化的輸出信號值, 響應於一第二響應分析物的輸出信號以及該正規化的關係來決定該第二正規化的輸出信號值;以及響應於該虛擬參考的濃度以及一正規化的參考關聯性來決定該虛擬參考的信號。
  89. 如申請專利範圍第76項之生物感測器系統,其中該至少一第一錨固參數係包括至少一信號為基礎的錨固參數。
  90. 如申請專利範圍第76項之生物感測器系統,其中該至少一第一錨固參數係包括至少一濃度為基礎的錨固參數。
  91. 如申請專利範圍第76項之生物感測器系統,其中該至少兩個第一補償關係是包括該至少一第一錨固參數以及至少一其它的誤差參數。
  92. 如申請專利範圍第76項之生物感測器系統,其中該至少兩個第一補償關係是包括Ach1_comp=Ach1initial/(1+RECh1),其中Ch1是通道1,Ach1_comp是針對於通道1被決定的該經錨固參數補償的分析物濃度,Ach1initial是針對於通道1被決定的該最初的分析物濃度。
  93. 如申請專利範圍第76項之生物感測器系統,其中該至少兩個第一補償關係是包括Ach3_comp=Ach3initial/(1+RECh3),其中Ch3是通道3,Ach3_comp是針對於通道3被決定的該經錨固參數補償的分析物濃度,Ach3initial是針對於通道3被決定的該最初的分析物濃度,並且RECh3是如同針對於通道3被決定的該補償關係。
  94. 如申請專利範圍第76項之生物感測器系統,其中該處理器係能夠儲存該最終經補償的分析物補償在該儲存媒體中。
  95. 如申請專利範圍第76項之生物感測器系統,其中該最終經補償的分 析物濃度係包括糖化血紅素以及葡萄糖中的至少一個,並且其中該樣品係包括血液。
TW103108989A 2013-03-14 2014-03-13 樣品分析物濃度之漸進式近似 TWI621852B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361781771P 2013-03-14 2013-03-14
US61/781,771 2013-03-14
??PCT/US14/23167 2014-03-11
PCT/US2014/023167 WO2014159354A1 (en) 2013-03-14 2014-03-11 Progressive approximation of sample analyte concentration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201447301A true TW201447301A (zh) 2014-12-16
TWI621852B TWI621852B (zh) 2018-04-21

Family

ID=50942766

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107101865A TWI654431B (zh) 2013-03-14 2014-03-13 樣品分析物濃度之漸進式近似
TW103108989A TWI621852B (zh) 2013-03-14 2014-03-13 樣品分析物濃度之漸進式近似

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107101865A TWI654431B (zh) 2013-03-14 2014-03-13 樣品分析物濃度之漸進式近似

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9933441B2 (zh)
EP (2) EP2972398B1 (zh)
JP (2) JP6446023B2 (zh)
CN (1) CN105308461B (zh)
CA (1) CA2902545A1 (zh)
ES (1) ES2715407T3 (zh)
HK (1) HK1220769A1 (zh)
IL (1) IL240817B (zh)
TW (2) TWI654431B (zh)
WO (1) WO2014159354A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101929057B1 (ko) * 2010-03-22 2018-12-13 바이엘 헬쓰케어 엘엘씨 바이오센서를 위한 잔여 보상
FI128124B (en) * 2016-04-25 2019-10-15 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Optical sensor, system and methods
WO2017195838A1 (ja) * 2016-05-13 2017-11-16 栄研化学株式会社 測定対象物質の比較対象物質に対する割合を求める方法、プログラム、記憶媒体及び装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6153069A (en) 1995-02-09 2000-11-28 Tall Oak Ventures Apparatus for amperometric Diagnostic analysis
US5620579A (en) 1995-05-05 1997-04-15 Bayer Corporation Apparatus for reduction of bias in amperometric sensors
EP0958495B1 (en) 1997-02-06 2002-11-13 Therasense, Inc. Small volume in vitro analyte sensor
US6749739B2 (en) * 2002-10-07 2004-06-15 Eci Technology, Inc. Detection of suppressor breakdown contaminants in a plating bath
US20060264783A1 (en) * 2005-05-09 2006-11-23 Holmes Elizabeth A Systems and methods for monitoring pharmacological parameters
CA2609720C (en) * 2005-07-20 2015-06-30 Bayer Healthcare Llc Gated amperometry
US20070054404A1 (en) * 2005-09-08 2007-03-08 Beckman Coulter, Inc. Method of hemoglobin correction due to temperature variation
CA2986870A1 (en) 2005-09-30 2007-04-12 Ascensia Diabetes Care Holdings Ag Gated voltammetry
JP5812603B2 (ja) * 2007-12-10 2015-11-17 バイエル・ヘルスケア・エルエルシーBayer HealthCareLLC 勾配ベース補正
CN102854232B (zh) 2008-12-08 2015-12-02 拜尔健康护理有限责任公司 具有信号调节功能的生物传感器系统
JP5270501B2 (ja) 2009-09-17 2013-08-21 テルモ株式会社 血糖計及び血糖値測定方法
TWI440853B (zh) 2009-12-14 2014-06-11 Taidoc Technology Corp 具有校正血容比功能之分析物測量電化學生物感測試紙、生物感測器裝置、系統以及測量方法
US8101065B2 (en) 2009-12-30 2012-01-24 Lifescan, Inc. Systems, devices, and methods for improving accuracy of biosensors using fill time
KR101929057B1 (ko) * 2010-03-22 2018-12-13 바이엘 헬쓰케어 엘엘씨 바이오센서를 위한 잔여 보상
US9599614B2 (en) * 2011-03-14 2017-03-21 Yale University Calibration of nanostructure sensors
US9775806B2 (en) 2011-09-21 2017-10-03 Ascensia Diabetes Care Holdings Ag Analysis compensation including segmented signals
TWM438626U (en) * 2012-03-09 2012-10-01 Rainbow Light Optical Co Ltd Miniature fruit sweetness measurement device

Also Published As

Publication number Publication date
IL240817A0 (en) 2015-10-29
US20160033537A1 (en) 2016-02-04
JP6446023B2 (ja) 2018-12-26
EP3457141A1 (en) 2019-03-20
JP2016516193A (ja) 2016-06-02
TWI621852B (zh) 2018-04-21
EP2972398B1 (en) 2018-12-19
US9933441B2 (en) 2018-04-03
IL240817B (en) 2018-02-28
JP2019060889A (ja) 2019-04-18
ES2715407T3 (es) 2019-06-04
CA2902545A1 (en) 2014-10-02
WO2014159354A1 (en) 2014-10-02
CN105308461B (zh) 2017-08-15
CN105308461A (zh) 2016-02-03
HK1220769A1 (zh) 2017-05-12
EP3457141B1 (en) 2021-09-29
JP6949811B2 (ja) 2021-10-13
EP2972398A1 (en) 2016-01-20
TWI654431B (zh) 2019-03-21
TW201818072A (zh) 2018-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10646445B2 (en) Analysis compensation including segmented signals converted into signal processing parameters for describing a portion of total error
US9164076B2 (en) Slope-based compensation including secondary output signals
JP7066649B2 (ja) 分析物濃度決定のシステム誤差補償
JP6539369B2 (ja) 分析物濃度決定の正規化された較正
JP2016517517A5 (zh)
JP6949811B2 (ja) 試料分析物濃度の逐次近似

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees