TW201506394A - 分析儀測試片偵測 - Google Patents

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TW201506394A
TW201506394A TW103115120A TW103115120A TW201506394A TW 201506394 A TW201506394 A TW 201506394A TW 103115120 A TW103115120 A TW 103115120A TW 103115120 A TW103115120 A TW 103115120A TW 201506394 A TW201506394 A TW 201506394A
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Brian Guthrie
Malcolm Hamer
Yeswanth Gadde
Alexander Strachan
Tommaso Borghi
Stuart Robb
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Lifescan Scotland Ltd
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Abstract

具有一測試片埠之分析儀係配置為在啟動該分析儀之分析物測量子系統前,檢測一經核可之測試片是否已插入於該測試片埠中。在啟動該量測計之後,該量測計中之控制電路系統例如在該試樣之一檢定期間持續監測是否在施加一血液試樣於測試片上之前已移除該測試片,或者是否在施加一血液試樣於測試片上之後已移除該測試片。

Description

分析儀測試片偵測
本應用一般係關於血液分析物測量系統之領域,更具體而言係關於手提式量測計,其係配置為檢測在插入測試片後,而在完成分析物測量前,測試片是否已被移除。
血糖測量系統一般包括一分析儀,係配置為可接收生物感測器,通常是測試片的形式。因為很多這些系統是手提式,同時測試可以在短時間內完成,所以病患可在日常生活中使用這種設備,對個人日常作息不會造成太大干擾。患有糖尿病的人可以每天數次測量他們的血糖含量,作為自行管理的一部分,以確保血糖控制在目標範圍內。無法維持目標血糖控制會導致嚴重的糖尿病相關併發症,包括心血管疾病、腎臟疾病、神經損傷和失明。
目前有一些手提式電子分析物測量設備,被設計成在檢測到一相容之測試片插入後自動啟動量測計中之電氣接點建立起測試片與接點墊之連接,同時,量測計中之微控制器判定該測試片是否適當地插入於所使用的量測計中。此判定可能包含類比及數位電壓之測量,該等電壓係由測試片為回應從量測計傳送到測試片之各種啟動訊號所產生。如果該電壓回應之特性和預期值一致,量測計便做出該測試片係與該量測計相容之類型的判定。
具有一測試片埠之分析儀係配置為在啟動該分析儀之分析物測量子系統前,檢測一經核可之測試片是否已插入於該測試片埠中。在啟動該量測計之後,該量測計中之控制電路系統例如在該試樣之一檢定期間持續監測是否在施加一血液試樣於測試片上之前 已移除該測試片,或者是否在施加一血液試樣於測試片上之後已移除該測試片。
10‧‧‧分析儀
11‧‧‧量測計殼體
13‧‧‧資料埠
14‧‧‧顯示器
16‧‧‧使用者介面按鈕
22‧‧‧片埠連接器
24‧‧‧測試片
100‧‧‧分析物測量系統
101‧‧‧記憶體模組
102‧‧‧按鈕模組
103‧‧‧使用者介面模組
104‧‧‧片埠模組
105‧‧‧微控制器設定模組
106‧‧‧收發器模組
107‧‧‧天線
108‧‧‧WiFi模組
109‧‧‧藍芽模組
110‧‧‧NFC模組
111‧‧‧GSM模組
112‧‧‧隨機存取記憶體模組
113‧‧‧唯讀記憶體模組
114‧‧‧外部儲存體
115‧‧‧光源模組
116‧‧‧電源供應模組
117‧‧‧AC電源供應
118‧‧‧電池電源供應
119‧‧‧顯示器模組
120‧‧‧聲音模組
121‧‧‧揚聲器
122‧‧‧微控制器(處理模組)
123‧‧‧通訊介面
125‧‧‧前端子系統
140‧‧‧資料管理單元
202‧‧‧第一工作電氣接點
204‧‧‧條檢測電氣接點
208‧‧‧測試片電阻
210‧‧‧N通道場效電晶體
212‧‧‧接地
215‧‧‧至類比/數位轉換器(ADC)之輸入接腳
216‧‧‧N通道場效電晶體電閘
218‧‧‧控制接腳
220‧‧‧電壓源
222‧‧‧提昇電阻
224‧‧‧P通道場效電晶體
228‧‧‧P通道場效電晶體電閘
230‧‧‧控制接腳
234‧‧‧輸入接腳
237‧‧‧類比/數位轉換器
238‧‧‧到類比/數位轉換器輸入接腳
302‧‧‧試樣入口
304‧‧‧遠端-電極
306‧‧‧近端-接點墊
308‧‧‧相對電極接點墊
310‧‧‧第一工作電極接點墊
312‧‧‧第二工作電極接點墊
314‧‧‧第二血容比接點墊
316‧‧‧第一血容比接點墊
317‧‧‧條檢測接點墊
318‧‧‧相對電極
320‧‧‧第一工作電極
322‧‧‧第二工作電極
324‧‧‧第二血容比電極
326‧‧‧第一血容比電極
330‧‧‧試劑層
400‧‧‧電壓測量圖表
401‧‧‧例示性電壓資料點
402‧‧‧最初電壓資料點
501‧‧‧步驟-維持低功率模式
502‧‧‧步驟-接收中斷信號
503‧‧‧步驟-檢測偏電壓
504‧‧‧判定-預期偏電壓位準?
505‧‧‧步驟-啟動分析儀
506‧‧‧判定-中斷信號仍然存在?
507‧‧‧步驟-等待試樣施加
508‧‧‧判定-試樣已施加?
509‧‧‧步驟-在中斷終端記錄電壓
510‧‧‧判定-檢測到連續電壓偏差?
511‧‧‧步驟-完成檢定
512‧‧‧步驟-顯示檢定結果
併入本文且構成此說明書之一部分的附圖說明本發明之目前較佳的實施例,並連同上文給定的先前技術及下文給定的實施方式共同用於解釋本發明的特徵(其中相似數字表示相似元件)。圖1A說明一例示性測試片式血液分析物測量系統的圖解;圖1B說明圖1A的測試片式血液分析物測量系統的例示性處理系統的圖解;圖2說明圖1B中,一例示性片埠連接器及處理系統之類比前端之電路圖。
圖3A-3B說明圖1A-1B中,一例示性測試片包含接點墊及用來和血液分析儀交互運作之電極;圖4之圖表說明在圖2所示之電路的節點所測得之電壓資料點;以及圖5說明操作圖1A-1B的血液分析物測量系統之方法的流程圖。
必須參考圖式來閱讀以下的詳細說明,其中不同圖式中的類似元件係以相同方式編號。圖式不一定按比例繪製,描繪選定的實施例且不打算限制本發明的範圍。此詳細說明是以範例方式而非以限制方式來說明本發明的理論。此說明能使熟悉此項技術者得以產生並使用本發明,且其說明本發明之若干實施例、改變、變異、替代與使用,包括當前咸信為實行本發明之最佳模式者。
如本文中所使用的術語「病患」或「使用者」係指任何人類或動物個體,其並未意圖將該些系統或方法限制於僅供人類利用,雖然將本發明用於人類病患係為一較佳的實施例。
術語「試樣」意指一體積的液體、溶液或懸浮液,係意欲令其經受任何其特性的定性或定量測定,如:一組分的存在與否、一組分的濃度等,該組分例如為一分析物。本發明的實施例適用於人類及動物的全血試樣。典型的試樣,在本發明的上下文中,如本文所述,包括血液、血漿、紅血球、血清以及其懸浮液。
在整個說明及申請專利範圍中,與數值連用的「約」 一詞表示準確度區間,為所屬技術領域中具有通常知識者所熟悉及可接受。決定這個詞的區間較佳者為±10%。除非另有指定,上述術語的目的並不在限縮本文所述以及根據申請專利範圍之本發明範圍。
圖1A說明一包含分析儀10的分析物測量系統100。分析儀10係由一殼體11所定義,其持有一資料管理單元140,及進一步包括一埠22,係經尺寸調整用於接收一生物感測器。根據一實施例,分析儀10可為一血糖量測計,及生物感測器的提供形式為一葡萄糖測試片24,其係插入測試片埠連接器22,用於進行血糖測量。該分析儀10進一步包括一放置在量測計殼體11內之資料管理單元140(圖1B)、多個使用者介面按鈕16,以及一顯示器14,如圖1A所示。葡萄糖測試片的預定數量可以被儲存在殼體11,進行血糖測試時可以取出使用。多個使用者介面按鈕16可被配置以允許資料輸入、提示資料輸出、瀏覽顯示器14顯示的選單,以及執行命令。輸出資料可包括顯示器14顯示之分析物濃度代表數值。輸入資訊為與個人日常生活方式有關的資訊,可以包括食物攝取、藥物使用、健康檢查事件以及個人之一般健康狀況與運動程度。這些輸入資訊可以透過顯示器14上顯示之提示要求輸入,並且可以儲存在分析儀10的記憶模組。具體而言以及按照本例示性實施例,使用者介面按鈕16包括標記,例如,上下箭頭、文字字符「OK」等等,其允許使用者瀏覽顯示在顯示器14上的使用者介面。雖然按鈕16在此顯示為分開的開關,在顯示器14上的觸控螢幕介面的虛擬按鈕也可以使用。
分析物測量系統100的電子組件可以被放置在,例如,殼體11內的印刷電路板上,並形成本文中所述之系統的資料管理單元140。圖1B以簡化示意圖的形式說明,基於本實施例目的,一些安置在殼體11內的電子子系統。資料管理單元140包括一個以微處理器形式呈現的處理模組122、一微控制器、一專用積體電路(「ASIC」)、一混合信號處理器(「MSP」)、一現場可編程閘陣列(「FPGA」)、或它們的組合,並且電連接到包括在該印刷電路板上或連接到該印刷電路板之各個電子模組,如以下所說明。該處理模組122 係經由一前端子系統125電連接到,例如一測試片埠電路104(「SPC」),以下參考圖2有更詳細說明。片埠電路104在血糖測試期間,係電連接至片埠連接器22。為了測量一選定的分析物濃度,片埠電路104利用一電位自調器檢測其上放置有一血液試樣之分析物測試片24之一跨電極電阻,並且將一電流測量轉換成數位形式,以供呈現於顯示器14上。可將處理模組122配置為從片埠電路104、前端子系統125接收輸入,且可執行電位自調器功能及電流測量功能之一部分功能。
分析物測試片24的形式可為電化學葡萄糖測試片。測試片24可包括在測試片24一端的一或多個工作電極。測試片24亦可在測試片24的第二端包括複數個電氣接點墊,在此每一電極可和至少一個電氣接點墊電氣連通,如下參考圖3A及3B之說明。片埠連接器22可經配置以電氣介接至該電接點墊,並與電極形成電氣連通。測試片24可包括設置在測試片24內一或多個電極上的試劑層。該試劑層可以包括酵素及媒介物。適用於該試劑層的例示性酵素包括葡萄糖氧化酶、葡萄糖去氫酶(具有吡咯並喹啉苯醌輔助因子「PQQ」)及葡萄糖去氫酶(具有黃素腺鹼二核苷酸輔助因子「FAD」)。適用於該試劑層的例示性媒介物包括鐵氰化物,其於本案例中係處於氧化形式。該試劑層可經配置以將葡萄糖實際轉化成酵素副產品,並且於過程中產生一與該葡萄糖濃度成正比的還原媒介物(例如亞鐵氰化物)量。然後該工作電極可用於測量呈電流形式的還原媒介物之濃度。接著,微控制器122可以將電流強度轉換成葡萄糖濃度。一進行此等電流測量的例示性分析儀,係說明於標題名稱為「System and Method for Measuring an Analyte in a Sample」之第1259/0301899 A1號美國公開之專利申請案中,係其引用合併於本文中,如同完全在本申請案中所詳述。
一可包括顯示處理器與顯示緩衝器之顯示器模組119,係利用通訊介面123電連接至處理模組122,以用於接收及顯示輸出資料,並在處理模組122控制下用於顯示使用者介面輸入選項。使用者介面結構,如選單選項,儲存於使用者介面模組103,且可由 處理模組122取得以提供選單選項給分析物測量系統100之使用者。一聲音模組120包括揚聲器121,用於輸出由DMU 140接收或儲存之聲音資料。聲音輸出可包括,例如,通知、提醒和警示,或者可包括連同呈現在顯示器14上的顯示資料一起被重播的聲音資料。此類儲存的聲音資料可以透過處理模組122來存取,並在適當時間執行為重播資料。聲音輸出的音量由處理模組122控制,而音量設定可以儲存在設定模組105中,一如處理器所判定或使用者所調整者。使用者輸入模組102透過使用者介面按鈕16接收輸入資料,透過通訊介面123處理並傳送到處理模組122。該處理模組122可電氣存取一連接到印刷電路板的數位日曆鐘,用於記錄血糖測量的日期和時間,之後有需要時,該數值可以被存取、上傳或顯示。
顯示器14也可以包括一背光,其亮度可由處理模組122透過光源控制模組115來控制。同樣地,使用者介面按鈕16也可以利用LED光源電連接至處理模組122點亮,以控制按鈕的光輸出。光源模組115以電連接到顯示器背光和處理模組122。所有光源的預設亮度,以及使用者調整過的設定,都儲存在設定模組105,可經由處理模組122存取及調整。
一記憶模組101,其包括但不限於揮發性隨機存取儲存器(「RAM」)112、非揮發性儲存器113,其可包括唯讀儲存器(「ROM)或快閃記憶體,以及一電路114連接到外部手提式儲存設備,例如,透過USB資料埠端,以電連接透過通訊介面123連接至處理模組122。外部儲存裝置可包括內含快閃記憶體裝置的隨身碟、手提式硬碟驅動器、資料卡或任何其他形式的電子儲存設備。機載記憶器可包括各種嵌入式應用程序和儲存算法,其形式為處理模組122操作分析儀10時所執行的程式,這將在以下解釋。機載記憶器也可以用來儲存使用者的血糖測量值歷史,包括其日期和時間。使用分析儀10或資料埠13之無線傳輸能力,此類測量資料可以透過有線或無線傳輸的方式轉載至所連接之電腦或者其他處理裝置。
一無線模組106可包括收發器電路,用於透過一或多個內部數位天線107傳輸和接收無線數位資料,並且通透過通訊介 面123以電連接至處理模組122。所述之無線收發器電路可以是以下形式,積體電路晶片、晶片組、可經由處理模組122操作的可編程功能,或是它們的組合。每個所述之無線收發器電路係與不同無線傳輸標準相容。例如,無線收發器電路108可與被稱為WiFi的無線區域網路IEEE 802.11標準相容。收發器電路108可配置用以檢測分析儀10附近的一個WiFi基地台,並從該檢測到的WiFi基地台發送和接收資料。一無線收發器電路109可以與藍芽協定相容,並且係配置用以檢測並處理從所述之分析儀10附近的一藍芽「信標」傳送來的資料。一無線收發器電路110可與近場通訊(「NFC」)標準相容,並且係配置用以建立與,例如,分析儀10附近的一個零售商的NFC相容銷售端點的無線電通訊。一無線收發器電路111可包括用於與蜂巢式網路蜂巢式通訊的電路,並且係配置以檢測並連接到可用的蜂巢式通訊塔。
一電源供應模組116以電連接至殼體11中的所有模組,以及處理模組122以提供電力於此。電源供應模組116可包括標準或可再充電電池118,或是當分析儀10被連接到AC電源時可啟動一AC電源供應117。電源供應模組116還可透過通訊介面123以電連接至處理模組122,使得處理模組122可監看電源供應模組116的在電池模式下的剩餘電力位準。
參考圖2,其係說明前端子系統125及片埠電路104之一部分。該片埠電路包含至少一第一工作電氣接點202及一條檢測電氣接點204。該兩個電氣接點分別以叉腳的形式和插入於片埠連接器22之測試片上之接點墊電連接。當測試片插入時,測試片24之接點墊係配置為經由測試片電阻208使電氣接點202及204短路。此短路產生一傳送至微控制器122之信號,指示測試片已插入於片埠連接器22中,如下文即將解釋的。
第一工作電氣接點202係連接至微控制器122之輸入接腳215,其係連接至微控制器122中之類比-數位轉換器「ADC」237以執行測試片電流測量,例如為測試片24所提供之血液試樣來做血糖電流測量。N通道場效電晶體(N-MOSFET)210之汲極及源極係 分別連接至第一電氣接點202及接地212之間。N通道場效電晶體(N-MOSFET)210之電閘216係連接至微控制器122之控制接腳218,微控制器122可藉此傳送信號至控制接腳218以控制切換N通道場效電晶體(N-MOSFET)210。條檢測電氣接點204連接至微控制器122之輸入接腳234,其係由微控制器122所監測以檢測測試片已插入片埠連接器22。條檢測電氣接點204也連接至輸入接腳238,其係連接至微控制器122中之ADC 237以在條檢測電氣接點204執行電壓測量,以辨認測試片24及在其所提供之血液試樣檢定期間檢測測試片24之移除。P通道場效電晶體(P-MOSFET)224之汲極及源極分別連接至條檢測電氣接點204及提昇電阻222之間。提昇電阻222連接至電壓源220其係設定在約3V。將P通道場效電晶體(P-MOSFET)224之電閘228連接至微控制器122之控制接腳230,微控制器122可藉此傳送信號至控制接腳230以控制切換P通道場效電晶體(P-MOSFET)224。
測試片24插入測試片埠連接器22之前,微控制器122係編程以維持分析物測量系統100在低功率模式,藉此延長電池組118之壽命。在低功率模式期間,微控制器122維持控制接腳218之電壓,其係連接至N通道場效電晶體(N-MOSFET)210之電閘216,數位高電壓位準為約3V,如等效於一邏輯之「1」。該數位高信號啟動N通道場效電晶體(N-MOSFET)210,由此將第一工作電氣墊202連接至接地212。在低功率模式期間,微控制器122亦維持控制接腳230之電壓,其係連接至P通道場效電晶體(P-MOSFET)224之電閘228,數位低電壓位準為約0V,如等效於一邏輯之「0」。該數位信號啟動P通道場效電晶體(P-MOSFET)224,由此透過提昇電阻222來維持微控制器輸入接腳234之數位高電壓。
當測試片24插入片埠連接器22時,第一工作電氣接點202和條檢測電氣接點204間之短路,由於經測試片電阻208之電氣接點202、204至接地212之測試片短路,微控制器輸入接腳234之電壓從其數位高電壓切換成一近似數位低電壓。微控制器輸入接腳234電壓之下降以信號示意微控制器測試片24已插入片埠連接器 22。該信號啟動由微控制器122所執行之次級編程運作,以辨認該測試片24是否為適用於分析儀10之恰當的測試片種類。意欲供分析儀10用之測試片可配置為使測試片電阻208產生一偏電壓,該偏電壓係可由在此所連接之ADC 237條檢測電氣接點204所檢測。在一實施例中,可藉由設計從第一工作電氣接點202經由測試片電阻208所驅動之電壓位準來設定約400mV之可檢測的預定偏電壓,其可指示微控制器122中之輸入接腳238一正確種類之測試片24已存在於片埠連接器22。雖然可將其他種類之測試片配置為將電氣接點202、204短路,但其並未配置為由第一工作電氣接點202所提供之測試片電阻208及偏電壓位準之組合來供電產生400mV之預定偏電壓,且因此,一可靠的測試片識別機制可依上述來配置。
輸入接腳238一旦辨認出正確的偏電壓,微控制器122馬上將分析物測量系統100切換至啟動模式。啟動模式開始時,微控制器執行硬體完整性檢查、關於電壓偏移量及滲漏電流之阻抗電路校正等,及將N通道場效電晶體(N-MOSFET)210和P通道場效電晶體(P-MOSFET)224兩者都關閉,例如,將控制接腳218切換至數位低電壓及將控制接腳230切換至數位高電壓。此時,該分析儀等待血液試樣施加於測試片24之上,其後便可使用第一工作電氣接點202及連接在此之ADC 237來進行電流測量,如血糖電流測量,由於關閉N通道場效電晶體(N-MOSFET)210和P通道場效電晶體(P-MOSFET)224的關係,測試片24及第一工作電氣接點202會適當地絕緣。使用者可能在施加血液試樣前移除測試片24,因此,微控制器122持續定期地監控條檢測電氣接點204之電壓。例如,可將N通道場效電晶體(N-MOSFET)210和P通道場效電晶體(P-MOSFET)224定期啟動,如每60分鐘,且如果感測到條檢測電氣接點204之電壓為數位高電壓位準,換言之,已移除測試片,微控制器122便將分析物測量系統100轉回至閒置的低功率模式。
血液試樣施加於測試片24之後,如由連接至測試片24上之接點墊之片埠電氣接點所檢測,其係依次連接到測試片之至少之一實際地碰觸到血液試樣的工作電極,開始測量試樣中分析物位準 之檢定。之後,微控制器122保持N通道場效電晶體(N-MOSFET)210和P通道場效電晶體(P-MOSFET)224停用的狀態。使用者可能在檢定完成前便將測試片24移除。微控制器122可用另一用來判定在檢定期間移除測試片之演算法。該演算法包括一序列之電壓測量,其係存在於條檢測電氣接點204,可在不影響電流測量的情況下,在第一工作電氣接點202安全地進行,其對完成檢定是必要的。實現兩種測量之一方法是交替或交叉存在於條檢測電氣接點204之電壓測量,及第一工作電氣接點202之電流測量。
參考圖3A-3B所說明之測試片24之例示性圖解。圖3A說明測試片24之外觀,測試片24之遠端304具有一接收試樣之入口302,同時將多個接點墊放置於測試片24之近端306,其係插入於測試片埠22。從測試片24近端306延伸至測試片24遠端304接點墊之多個電極,包括一相對電極318,其係電連接至相對電極墊308;第一工作電極320電連接至第一工作電極墊310;第二工作電極322電連接至第二工作電極墊312;第一血容比電極326電連接至第一血容比電極墊316;第二血容比電極324電連接至第二血容比電極墊314;及條檢測接點墊317其係和第二工作電極322分享一電極。當測試片插入SPC中,在分析儀10的SPC 104形成為叉腳的電接點,與測試片的接點墊308-317以電連接,並進而被電連接到其相應的電極,如述,其可允許微控制器122和測試片電極318-326間之電氣連通。
一血液試樣經施加及接收於血液試樣入口302,並實際地與試劑層330接觸,且至少第一工作電極320、第二工作電極322、及血容比電極324、326在此形成一電化電池,其中,如上述,可在第二工作電極測量流經血液試樣之葡萄糖電流。可測量和試樣做實體接點之一對預選電極間之一電壓位準來檢測試樣的存在。因其共用電極322,第二工作電極接點墊312與條檢測接點墊317電連接,且當測試片插入測試片埠20時,如上述,由於其與第二工作電極接點墊312及條檢測接點墊317之電連接,造成第一工作電氣接點墊202及條檢測電氣接點204之短路。採用具有多種接點墊及電極配置之測 試片分析儀的實施例可見於以下專利中,PCT專利申請PCT/GB2012/053279(代理人案卷號DDI5246PCT),標題「根據含有分析物的試樣之遙感物理特性以及衍生生物感測器參數對電化學測試片進行精確分析物測量(Accurate Analyte Measurements for Electrochemical Test Strip Based on Sensed Physical Characteristic(s)of the Sample Containing the Analyte and Derived BioSensor Parameter)」以及PCT專利申請PCT/GB2012/053276(代理人案卷號DDI5220PCT),標題「根據含有分析物的試樣之遙感物理特性對電化學測試片進行精確分析物測量(Accurate Analyte Measurements for Electrochemical Test Strip Based on Sensed Physical Characteristic(s)of the Sample Containing the Analyte)」,這兩者專利申請以引用的方式併入本文以茲參考,其如本文所完整陳述。
參考圖4所示之實例圖400,說明在一檢定期間測試片24從測試片埠連接器22移除後,在條檢測電氣接點204所做之一系列電壓測量。橫軸標定電壓測量資料點之數字,例如十六(16),而縱軸標定ADC 237之數位電壓測量。如圖4所說明,在分析物測量期間移除測試片24,換言之,關閉N通道場效電晶體(N-MOSFET)210和P通道場效電晶體(P-MOSFET)224,使條檢測電氣接點204電壓飄浮,一段時間後,其便會漂移或者衰變更高或更低。此為在微控制器122內執行ADC 237之結果種類型。在一實施例中,微控制器122可能包括一德州儀器MSP430F6637混合信號微控制器(Mixed Signal Microcontroller),其係包括一內部12位元ADC,具有一切換電容器網路,在操作中,可將其配置為使條檢測電氣接點204電壓漂移到可測量之量,該量指示出測試片24已從測試片埠連接器22移除。總之,首先以輸入電壓將該切換電容器網路充電壓,然後切斷輸入且依次地將每一電容器切換至一參考電壓以造成上升漂移,或者切換至接地,造成下降漂移。在一實施例中,微控制器122可執行之演算法,包括在分析物測量系統100開始進行血液試樣之血液分析物測量後,監測以及記錄條檢測電氣接點204電壓依次之測量。圖4說明如電壓資料點401所指示之連續電壓測量。可使用約2048mV之電壓 參考範圍來測量此電壓,其係和輸出(12-位元)ADC之4095數位增量對應,換言之,每一mV有兩個增量。在一實施例中,指示測試片已從測試片埠移除是在條檢測電氣接點204上之一具一致性之經測量電壓,其係藉由約±15mV之預選電壓位準在第一工作電氣接點202從400mV偏電壓位準所偏離出來,或者,偏差限度可高達約±100mV,然而,可依電路成分之性能、期望的設計幅度,及其他因素來選定偏差強度。在ADC 237輸出之上下文中,一±100mV偏差等同於ADC計數偏離±200,換言之,一600計數為下底限,而一1000計數為上底限,其中,偏電壓測量計數約800。在一實施例中,可執行微控制器演算法,所以該三個連續電壓偏差,即三個連續測量電壓資料點高於1000、+200從偏電壓計數800或另一預選之強度,會觸發微控制器122之條移除指示,其中它可能將量測計切換回低功率模式。亦可執行一較敏感之演算法,其中只有一測量的電壓資料點高於1000會觸發一條移除指示。替代性地,如果,例如ADC 237配置為使條檢測接點204之電壓會在測試片移除後降低,然後可將一預選之較低限度電壓位準儲存於微控制器122中,例如像300mV(600計數)較低限度,且定期檢查條檢測接點204是否已達到較低限度。若微控制器122在檢測到較低限度電壓位準,則會判定測試片已移除
判定測試片24在檢定期間從片埠22移除之一替代方法為,將微控制器122編程以監測在第一工作電氣接點202之電流測量。如果該處電流降到零,微控制器122可以判定測試片已移除。
圖5說明了一分析物測量系統100之操作實施例方法之流程圖。在步驟501中,將分析物測量系統100維持在低電量之閒置模式,其係為省電之「休眠」模式,使手提式分析物測量系統100之電池組118能有最長的壽命。在步驟502中,分析物測量系統100之微控制器122接收到一中斷信號,其係對微控制器122指示測試片24已插入片埠22。在提供電力啟動分析物測量系統100之前,微控制器122開始一檢定步驟503以確保所許可之測試片24之插入已觸發該中斷信號。該檢定步驟包括在連接至輸入接腳234之中斷終端204測量偏電壓。如果在步驟504中測量到所預期之設計位準偏電 壓,例如400mV,便判定該測試片為許可之測試片,並在步驟505由微控制器122下達指令來啟動分析儀。如果在步驟504中,偏電壓不在預期的設計位準,微控制器122在步驟501中將分析物測量系統100回歸到低功率模式。在步驟505之後,微控制器122持續監測中斷終端204之狀態來檢查中斷信號是否仍然存在。如果中斷信號仍然存在於步驟506中,微控制器122在步驟507中等待試樣施加於測試片24上。如果中斷信號不再存在於步驟506中,微控制器122判定測試片已移除並在步驟501中將分析物測量系統100回歸到低功率模式。如果在步驟508中已施加試樣,微控制器122在步驟509開始試樣檢定並在中斷終端204開始測量以及記錄電壓。如果在步驟508中未施加試樣,微控制器122持續等待至預設之超時時間到期,其後微控制器122將量測計回歸到低功率模式。如果在步驟510中,中斷終端204之連續電壓測量和預定之偏電壓沒有顯著的偏差,如約400mV,那麼便在步驟511完成試樣檢定並且在步驟512會將結果顯示於分析儀顯示器14上。在步驟501中,量測計回歸到低功率模式。如果在步驟510中,中斷終端204之連續電壓測量,例如三個連續測量和所預定之偏電壓,如400mV,有特殊量之偏差,如±15mV,那麼微控制器122判定測試片24在檢定完成前已移除並在步驟501中將分析物測量系統100回歸到低功率模式。說明步驟509-510之替代方法可包括微控制器122在第一工作電氣接點202監測一電流位準。如果該電流位準在檢定期間降到零,微控制器122可判定測試片122已移除並可在步驟501中將分析儀回歸到低功率模式。如果該電流位準未降到零,微控制器在步驟511會如先前一樣完成檢定。
就操作而言,分析儀10之一態樣可包括檢測適用於分析儀10之適當種類測試片24插入片埠連接器22之能力。不適當種類之測試片將不會啟動分析儀10。測試片第一次插入後之存在或後續之移除,在血液試樣施加前及後都持續受到監測。如果在任何時間點移除測試片24,分析儀10會回歸到低功率模式。
如所屬領域技術熟練者將了解的是,本發明的態樣可實施成一系統、方法、或電腦程式產品。因此,本發明的各方面的 呈現形式可以是完全硬體實施例,完全軟體實施例(包括韌體、駐留程式、微代碼等),或者是一個實施例,其中結合軟體和硬體各方面,其可能都在本文被稱為「電路」、「電路系統」、「模組」、「子系統」及/或「系統」。此外,本發明的各方面的呈現形式可以是電腦程式產品,體現在一個或多個電腦可讀媒體,其內具有電腦可讀程式代碼。
一或多個(種)電腦可讀取媒體之任何組合都可予以利用。電腦可讀取媒體可為一電腦可讀取信號媒體、或一電腦可讀取儲存媒體。一電腦可讀取儲存媒體可為,例如但不限於一電子、磁性、光學、電磁、紅外線、或半導體系統、儀器、或裝置、或以上任何適當的組合。電腦可讀取儲存媒體的更具體實例,將包括下列:具有一或多條電線之電連接、手提式電腦碟片、硬碟、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、可擦拭型可編程唯讀記憶體(EPROM或快閃記憶體)、光纖、手提式光碟唯讀記憶體(CD-ROM)、光學儲存裝置、磁性儲存裝置、或以上任何適當的組合。在本文件的上下文中,一電腦可讀取儲存媒體可為任何有形、非暫時性媒體,其可含有、或儲存一程式,由一指令執行系統、儀器、或裝置利用、或與其連接。
在一電腦可讀取媒體上實施的程式碼及/或可執行指令,可利用任何適當的媒體來傳送,包括但不限於無線、有線、光纖纜線、射頻等、或以上任何適當的組合。
該電腦程式指令亦可被下載到一電腦、其它可編程資料處理設備或其他裝置上,以導致一連串的操作步驟在該電腦、其它可編程設備或其他裝置上施行,以產生一電腦實施程序,使得該電腦或其他可編程設備上執行的該等指令提供程序,用來實施流程圖及/或方塊圖之一或多個方塊中,具體指定之功能/動作。
再者,本文中所述的各種方法可用於產生軟體程式碼,利用的是現成的軟體開發工具。然而,亦可以將該方法轉換成其他軟體語言,取決於編碼該方法的新軟體語言之需求與可得性而定。
圖1A-5的部件列表
10 分析儀
11 量測計殼體
13 資料埠
14 顯示器
16 使用者介面按鈕
22 片埠連接器
24 測試片
100 分析物測量系統
101 記憶體模組
102 按鈕模組
103 使用者介面模組
104 片埠模組
105 微控制器設定模組
106 收發器模組
107 天線
108 WiFi模組
109 藍芽模組
110 NFC模組
111 GSM模組
112 隨機存取記憶體模組
113 唯讀記憶體模組
114 外部儲存體
115 光源模組
116 電源供應模組
117 AC電源供應
118 電池電源供應
119 顯示器模組
120 聲音模組
121 揚聲器
122 微控制器(處理模組)
123 通訊介面
125 前端子系統
140 資料管理單元
202 第一工作電氣接點
204 條檢測電氣接點
208 測試片電阻
210 N通道場效電晶體
212 接地
215 至類比/數位轉換器(ADC)之輸入接腳
216 N通道場效電晶體電閘
218 控制接腳
220 電壓源
222 提昇電阻
224 P通道場效電晶體
228 P通道場效電晶體電閘
230 控制接腳
234 輸入接腳
237 類比/數位轉換器
238 到類比/數位轉換器輸入接腳
302 試樣入口
304 遠端-電極
306 近端-接點墊
308 相對電極接點墊
310 第一工作電極接點墊
312 第二工作電極接點墊
314 第二血容比接點墊
316 第一血容比接點墊
317 條檢測接點墊
318 相對電極
320 第一工作電極
322 第二工作電極
324 第二血容比電極
326 第一血容比電極
330 試劑層
400 電壓測量圖表
401 例示性電壓資料點
402 最初電壓資料點
501 步驟-維持低功率模式
502 步驟-接收中斷信號
503 步驟-檢測偏電壓
504 判定-預期偏電壓位準?
505 步驟-啟動分析儀
506 判定-中斷信號仍然存在?
507 步驟-等待試樣施加
508 判定-試樣已施加?
509 步驟-在中斷終端記錄電壓
510 判定-檢測到連續電壓偏差?
511 步驟-完成檢定
512 步驟-顯示檢定結果
雖已藉由特定變化例及例示圖來說明本發明,此技藝中具有通常知識者可理解本發明不限於所述之變化例或圖形。此外,在上述方法及步驟指示以某種順序發生之特定事件之處,此技藝中具有通常知識者可理解可修改某些步驟的順序且這類修改係根據本發明之變化例。另外,當可行時,可以在平行程序中共同地執行,還有如上述般相繼地執行其中一些步驟。因此,本專利意圖涵蓋落在揭示內容之精神內或與申請專利範圍中出現之等效變化例。
101‧‧‧記憶體模組
102‧‧‧按鈕模組
103‧‧‧使用者介面模組
104‧‧‧片埠模組
105‧‧‧微控制器設定模組
106‧‧‧收發器模組
107‧‧‧天線
108‧‧‧WiFi模組
109‧‧‧藍芽模組
110‧‧‧NFC模組
111‧‧‧GSM模組
112‧‧‧隨機存取記憶體模組
113‧‧‧唯讀記憶體模組
114‧‧‧外部儲存體
115‧‧‧光源模組
116‧‧‧電源供應模組
117‧‧‧AC電源供應
118‧‧‧電池電源供應
119‧‧‧顯示器模組
120‧‧‧聲音模組
121‧‧‧揚聲器
122‧‧‧微控制器(處理模組)
123‧‧‧通訊介面
125‧‧‧前端子系統
140‧‧‧資料管理單元

Claims (21)

  1. 一種分析儀,包含:一片埠連接器,其配置為接收一以電化學為基礎而插入於該片埠連接器之分析測試片;一控制電路,其配置為:檢測該測試片插入該片埠連接器,檢測該控制電路在該測試片所產生之一偏電壓,以及切換該分析儀至一啟動模式,其僅發生於檢測到該測試片之所述插入及該測試片產生之該偏電壓兩者時。
  2. 如申請專利範圍第1項之分析儀,進一步包含:該片埠連接器內之接點,其係配置為當該測試片插入於該片埠連接器時,該等接點電連接至放置於該測試片上之電極;以及其中該控制電路進一步配置為:在未檢測到該測試片時,將該分析儀維持在一低功率模式,以及於該插入測試片之一電極,檢測該偏電壓。
  3. 如申請專利範圍第2項之分析儀,其中當一第一電晶體啟動時,一經插入之測試片之所述電極之一係透過該第一電晶體接地,以及其中當一第二電晶體啟動時,該電極之一係透過該第二電晶體連接至一提昇電阻(pull-up resistor),以及其中在低功率模式期間該第一電晶體以及該第二電晶體兩者係均為啟動。
  4. 如申請專利範圍第3項之分析儀,其中該放置於該測試片上之所述一電極係配置為,在該測試片插入該片埠連接器時令其中之一第一接點及一第二接點短路,該第一接點係連接至該第一電晶體以及該第二接點則連接至該第二電晶體。
  5. 如申請專利範圍第4項之分析儀,其中當該第一及該第二接點短路時,該偏電壓係在該第二接點被測量到。
  6. 如申請專利範圍第5項之分析儀,其中該控制電路被編程以定期電氣檢查,在該測試片已插入該片埠連接器之後,該第一及該第二接點是否仍保持短路。
  7. 如申請專利範圍第1項之分析儀,其中該控制電路被編程以測量預選之一對接點之間的一電壓,以在該測試片已插入該片埠連接器之後,檢測一試樣已施加在該測試片上。
  8. 如申請專利範圍第7項之分析儀,其中該控制電路被編程以定期監測在該第一接點測量到之一電流位準,來判定該測試片是否已在該試樣施加至該測試片後被移除。
  9. 如申請專利範圍第7項之分析儀,其中該控制電路被編程以定期測量及記錄該第二接點之電壓,以判定該測試片是否已在該試樣施加至該測試片後被移除。
  10. 如申請專利範圍第9項之分析儀,其中該控制電路被編程以計數一預選數量之連續記錄電壓,該電壓與該偏電壓偏離一特定量,以判定該測試片已從該片埠連接器移除。
  11. 如申請專利範圍第10項之分析儀,其中該偏電壓為約400mV。
  12. 如申請專利範圍第11項之分析儀,其中該預選之數量為約三,而該特定量則約為±15mV。
  13. 一種操作一分析儀之方法,該分析儀具有一經配置為接收插入於其內之一測試片之測試片埠連接器,該方法包含:在一測試片未插入該埠連接器時,將該分析儀維持在一低功率閒置模式;在該分析儀之一中斷終端接收一中斷信號,該信號係指示一測試片已插入該測試片埠中;監測該分析儀之一電氣接點以檢測一預定偏電壓之存在;以及將該分析儀從該低功率閒置模式切換至一啟動模式,以回應對該預定偏電壓存在之檢測,所述預定偏電壓顯示有一配置為用於該分析儀之特定測試片。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法,其中該接收一中斷信號包含在該中斷終端檢測一電壓下降,該電壓下降係在該測試片插入時令該測試片埠連接器之接點短路所造成。
  15. 如申請專利範圍第14項之方法,其進一步包含: 定期在該中斷終端感測一電壓以檢測該中斷信號不存在,顯示該測試片從測試片埠移除,以及將該分析儀切換回該低功率閒置模式以回應對該中斷信號不存在之檢測。
  16. 如申請專利範圍第15項之方法,其進一步包含:在一試樣已施加於該測試片之後,定期測量及記錄該中斷終端之電壓,以檢測一預選強度之連續電壓偏差,顯示該測試片從該測試片埠移除;以及在檢測到該預選強度之該連續電壓偏差時,將該分析儀切換至該低功率閒置模式。
  17. 如申請專利範圍第15項之方法,其進一步包含:在一試樣已施加於該測試片之後,定期監測該測試片埠連接器之該對接點中之一的一電流位準,以於該處檢測一零電流位準;以及將該分析儀切換回該低功率閒置模式,以回應對該零電流位準之檢測。
  18. 一種用於產生電子信號以指示一測試片埠中之一測試片之存在或不存在的電路,該電路包含:一第一接點,當該測試片插入該測試片埠時,其係用於以電連接至該測試片之一電極,該第一接點連接至一第一電路,當該測試片未插入時,該第一電路連接該第一接點以接地,藉以在該測試片未插入時,在該第一接點產生一預定之低電壓信號;一第二接點,當該測試片插入時,其係用於連接至該測試片之該電極,該第二接點連接至一第二電路,當該測試片未插入時,該第二電路連接該第二接點與一電壓源,藉以在該測試片未插入時,在該第二接點產生一預定之高電壓信號;以及其中當該測試片插入時,該第一接點及該第二接點短路,藉以切換在該第二接點之該預定的高電壓信號至一預定的低電壓信號,以及其中當該測試片插入時,該第一電路及該第二電路係配置為在該第二接點產生一預定之低電壓位準。
  19. 如申請專利範圍第18項之電路,其中該測試片包含一已知的電阻,以及其中基於該已知的電阻,該第一電路及該第二電路之配置產生該預定之低電壓位準。
  20. 如申請專利範圍第18項之電路,其中當該測試片從該測試片埠移除時,該第二電路係配置為在該第二接點產生該預定之高電壓信號。
  21. 如申請專利範圍第18項之電路,其進一步包含一連接至該第二接點之類比至數位轉換器,在一血液試樣已施加於該測試片且其後該測試片從該測試片埠被移除後,該類比至數位轉換器在該第二接點產生一可測量之已知的電壓衰變。
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