TW201823715A - 具有分析測試條接觸壓力特徵之手持測試計 - Google Patents

具有分析測試條接觸壓力特徵之手持測試計 Download PDF

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Abstract

一種手持測試計，其用於與一分析測試條(例如一電化學基分析測試條)用於測定一體液樣本中之一分析物(例如，葡萄糖)，該手持測試計包括具一分析測試條接觸壓力特徵之一殼體，具設置於該殼體內之至少一焊料凸塊之一印刷電路板(PCB)。該手持測試計之該殼體經組態以在其中插入一分析測試條。此外，該分析測試條接觸壓力特徵經組態以可操作地施加壓力於該經插入之分析測試條，以使該經插入分析測試條之至少一電氣接觸件經可操作地壓抵於該焊料凸塊，從而於該經插入之分析測試條與該PCB之該焊料凸塊之間建立一直接可操作之電氣連接。

Description

具有分析測試條接觸壓力特徵之手持測試計
本發明大致上關於醫療裝置，且特別關於與分析測試條一起使用之測試計及相關方法。
流體樣本中之分析物的測定(例如檢測及/或濃度量測)在醫療領域中特別受到關注。舉例來說，會需要測定體液(如尿液、血液、血漿或組織間隙液)樣本中的葡萄糖、酮體、膽固醇、脂蛋白、三酸甘油酯、乙醯胺苯酚、及/或HbA1c濃度。該種測定可以使用相關測試計搭配分析測試條來實現。
100‧‧‧手持測試計
102‧‧‧殼體
104‧‧‧PCB；焊料凸塊
104'‧‧‧PCB
104"‧‧‧PCB
106‧‧‧微控制器
108‧‧‧顯示器
110‧‧‧鍵盤；分析測試條接觸壓力特徵
111‧‧‧分析測試條壓力特徵
112‧‧‧條埠開口
114‧‧‧焊料凸塊
114'‧‧‧焊料凸塊
114"‧‧‧焊料凸塊
116‧‧‧銅跡線
1000‧‧‧方法
1010‧‧‧步驟
1020‧‧‧步驟
PP'‧‧‧壓力區域
PP"‧‧‧壓力區域
TS‧‧‧分析測試條
TS'‧‧‧分析測試條
TS"‧‧‧分析測試條
本發明之新穎特徵與其特殊性在隨附申請專利範圍中闡明。參考下列提出之說明性實施例的詳細敘述及所附圖式將更加理解本發明之特徵與優點，例示性實施例中利用本發明的原理，且該些圖式中的相似數字指示相似元件，其中：圖1係根據本發明之一實施例的一手持測試計的簡化俯視圖；圖2係其中插入有一電化學基分析測試條之圖1之手持測試計的簡化透視分解圖；圖3係圖2之手持測試計之部分的簡化剖面圖；圖4係根據本發明之一實施例的一印刷電路板(PCB)之部分的簡化底部透視圖，其繪示其上之六個焊料凸塊的排列；圖5係圖4之PCB之部分的簡化頂部透視圖，該PCB部分與一分析測試條(TS)可操作接觸； 圖6係圖4之PCB之部分的底部視圖，其為了說明之目的繪示有兩個(從頂部)施加壓力的地方；圖7係根據本發明之一實施例的另一PCB之部分之簡化底部透視圖，其繪示其上之五個焊料凸塊的排列；圖8係圖7之PCB之部分，穿過其之兩個焊料凸塊與衣分析測試條(TS”)可操作接觸的簡化頂部透視剖面圖；而圖9係流程圖，其描繪根據本發明一實施例之用於利用一手持測試計之方法的各階段，該測試計用於與分析測試條一起使用於測定體液樣本中之分析物。
必須參考圖式來閱讀以下的實施方式，其中不同圖式中的類似元件以相同標號標示。圖式不一定按比例，其描繪例示性實施例且非意圖限制本發明的範圍。此實施方式是以實例方式而非以限制方式來說明本發明的原理。本說明將明確地使所屬技術領域中具有通常知識者得以製造並使用本發明，且敘述本發明之若干實施例、適應例、變體、替代例與用途，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，針對任何數值或範圍之「約(about)」或「大約(approximately)」用語指示適當的尺寸公差，其允許零件或組件集合針對如本文所述之意欲目的而作用。
一般而言，根據本發明之用於與一分析測試條(例如一電化學基分析測試條)用於測定一體液樣本中之一分析物(例如，葡萄糖)之手持測試計包括具至少一分析測試條接觸壓力特徵之一殼體、具設置於該殼體內之至少一焊料凸塊之一印刷電路板(PCB)、及設置於該PCB上之一微控制器。該手持測試計之該殼體經組態以在其中插入一分析測試條。此外，該分析測試條接觸壓力特徵經組態以可操作地施加壓力於一經插入之分析測試條，以使該經插入分析測試條之該電氣接觸件經可操作地壓抵於該焊料凸塊，從而於該分析測試條與該PCB之該焊料凸塊之間建立一直接可操作之電氣連接。
根據本發明之手持測試計之益處在於其等包括相對少的組件。此外，分析測試條接觸壓力特徵及PCB焊料(凸塊)可係使用相對較便宜之製造技術的形式。舉例而言，焊料凸塊可於一習知之PCB電氣總成回焊程序期間直接形成於PCB(例如，於PCB之銅跡線上)上，且成本因此而非常低。
圖1係根據本發明之一實施例的手持測試計100的簡化透視圖。圖2係其中插入有一電化學基分析測試條TS之圖1之手持測試計100的簡化透視分解圖。圖3係手持測試計100之一部分的簡化剖面圖。圖4係手持測試計100所包括之分析測試條壓力特徵的簡化透視圖。
圖4係根據本發明之一實施例的一PCB 104'之部分的簡化底部透視圖，其繪示其上之六個焊料凸塊的排列。圖5係圖4之PCB之一部分與一分析測試條(TS')可操作接觸之簡化頂部透視圖，其中由小點虛線圍封起來的區域代表由一分析測試條壓力特徵(未描繪)施加壓力之處，而大點虛線代表分析測試條將稍微彎折(即，由分析測試條壓力特徵行使之力折彎或偏轉)之處。圖6係圖4之PCB之部分的底部視圖，其為了說明之目的繪示有兩個(從頂部)施加壓力之處。
圖7係根據本發明之一實施例的另一PCB 800之部分之簡化底部透視圖，其繪示其上之五個焊料凸塊的排列。圖8係圖7之PCB之該部分與一分析測試條(TS")可操作接觸之簡化剖面頂部透視圖，其中由小點虛線圍封起來的區域指示由分析測試條壓力特徵施加壓力之處。圖8之剖面圖係圖7穿過兩個焊料凸塊114"之縱向透視，且經簡化以繪示分析測試條TS"圍繞焊料凸塊114"之折彎。
圖9係流程圖，其描繪根據本發明一實施例之用於利用一手持測試計之方法的各階段，該測試計用於與一分析測試條(例如，經組態用於測定一全血樣本中之葡萄糖的一電化學基分析測試條)一起使用於測定體液樣本中之分析物。
參照圖1至圖3，根據本發明之一實施例用於測定一體液樣本中之一分析物的手持測試計100包括：一殼體102(於圖2爆炸 圖示成上部及下部部分)；一PCB 104；設置於PCB 104上之一微控制器106；一顯示器108；及一鍵盤110。
殼體102包括至少一分析測試條壓力特徵111及一條埠開口112，其等經組態以使一分析測試條可操作插入穿過其中進入殼體102。殼體102可由任何適宜材料形成，包括例如聚碳酸酯材料、熱塑性聚合物材料、玻璃強化熱塑性聚合物材料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene,ABS)材料、液晶聚合物、一般的聚合材料、及其組合。
本發明之實施例中採用的分析測試條壓力特徵可係(例如)與該計殼體(如例如圖2及圖3所描繪者)一體形成之一「彈力(sprung)」分析測試條壓力片特徵，或手持測試計之例如使用習知方法(例如緊固件)附接至殼體之一分開的組件。在此一實施例中，由於手持測試計一般均包括殼體，分析測試條壓力片及其有益之功能非常便宜。用語「彈力(sprung)」係指分析測試條壓力特徵，包括分析測試條壓力片特徵，其等藉由於以一般隨著偏轉增加而增加之力偏轉時提供一力而展現類似彈簧之功能。於本發明之實施例中，此類偏轉係由將分析測試條插入手持測試計而產生。可以任何適合的材料製造分析測試條壓力特徵，包括例如熱塑性材料、金屬、及例如可撓性玻璃纖維之可撓性織物材料。
PCB 104設置於殼體102內，且包括於其下側(圖2之視角中)上之複數個焊料凸塊114。焊料凸塊104在圖2中係以虛線描繪，因為其等在圖2的視角中係不可見的。在圖1至圖3的實施例中，有三個焊料凸塊104。本發明的實施例中採用的焊料凸塊可採取任何適合的形式，但一般係圓形的，具有0.8及2mm之間之直徑。焊料凸塊之高度可係例如由在以一般焊料凸塊之高度(在0.2mm至0.5mm之範圍內)回焊之前施加至接觸墊之焊料膏的量來控制。焊料凸塊之焊料可係所屬技術領域中具通常知識者所熟知之任何適合的焊料材料，且通常係錫、鉛、銅、銀、鋅、及/或其他金屬元素之合金。
分析測試條接觸壓力特徵110經組態以操作地施加壓力(即，一經施加力)於經插入之分析測試條TS上，以使經插入之分析測試條TS之至少一電氣接觸件(EC)操作地壓抵於該(等)焊料凸塊，從而於分析測試條TS與PCB之焊料凸塊114之間產生直接可操作之電氣連接(具體請見圖3)。在圖1至圖3的實施例中，焊料凸塊114設置於PCB 104之銅跡線116上，因而於一經插入之分析測試條與微控制器106之間提供一信號路徑及/或電力連接(圖3中未描繪)。
本發明之實施例中採用的分析測試條壓力特徵可採取任何適合的形式。然而，此類尺寸將大致上與相關聯之分析測試條的寬度相同且具有足以對分析測試條之電氣接觸件之鄰近區施加壓力(即，力)的長度。此外，雖然圖1至圖3之實施例描繪一單一分析測試條壓力特徵，但可採用複數個分析測試條壓力特徵以提供分開的壓力區域(請見例如下述之圖5、圖6、及圖8)。此外，若係所欲，可將複數個分析測試條壓力特徵有益地組態以使該等分析測試條壓力特徵之各者施加較其餘之分析測試條壓力特徵的力。
參照圖4至圖6，其等描繪包括具六個焊料凸塊114'之一PCB 104'的另一實施例。在此實施例中，兩個壓力區域PP'(見圖5及圖6)於分析測試條(如圖5之較長虛線所描繪者)中產生一輕微彎折(或折彎)，使分析測試條於焊料凸塊上方彎折並從而改善焊料凸塊與分析測試條之電氣接觸件之間之電氣接觸。分析測試條壓力特徵之形狀的預判定變異將提供此類之分析測試條折彎，其中折彎一般係大約0.1mm至0.5mm之一平行偏位。
參照圖7及圖8，其等描繪包括具五個焊料凸塊114"之一PCB 104"的又另一實施例。在此實施例中，三個壓力區域PP"(見圖8)產生如分析測試條(見圖8)中之輕微彎折(或折彎)。分析測試條壓力特徵之形狀的預判定變異將提供此類之分析測試條折彎，其中折彎一般同樣係大約0.1mm至0.2mm之一平行偏位。
由於電氣接觸件(例如碳基電氣接觸件)及焊料凸塊之高度的小小變異可使一些電氣接觸件浮動，要在(PCB上之)複數個 焊料凸塊與在分析測試條上之複數個電氣接觸件之間建立一可操作之電氣接觸可係具挑戰性的。不過，於一經插入之分析測試條上採用(如圖5至圖7及圖8至圖9所描繪之)多個壓力點以迫使條彎折於焊料凸塊列之上方確保與電氣接觸件產生可操作之電氣連接。
一旦獲悉本揭露，所屬技術領域中具通常知識者將認出手持測試計100經組態以與分析測試條可操作地界面，即便沒有使用習用之經組態以提供分析測試條與PCB間之電氣連接的彈簧力基電氣接觸件。傳統條埠連接器係敘述於，例如，標題為「具有經組態用於液體陷入之條埠連接器的測試計(Test Meter with a Strip Port Connector Configured for Fluid Entrapment)」的美國專利申請案公開號US 2012-0252133及標題為「具有集成電性接觸件的水密外殼(Watertight Casing with Integrated Electrical Contacts)」的美國專利申請案公開號US 2016-0205798，上述各者以參照方式將全文納入於本文。對比於具習用條埠連接器之習用的手持測試計，本發明之實施例採用手持測試計之PCB的主PCB總成之焊料凸塊以在一經插入之分析測試條之電氣接觸件與一PCB間提供直接之電氣連接。
圖9係流程圖，其描繪用於採用手持測試計之方法1000的各階段，該測試計用於與分析測試條一起使用於測定體液樣本(例如，全血樣本)中之分析物(例如葡萄糖)。方法1000包括於步驟1010將一分析測試條插入至一手持測試計之一殼體中，以使該殼體之至少一分析測試條壓力特徵可操作地施加壓力於該經插入之分析測試條上，以使該經插入分析測試條之至少一電氣接觸件可操作地壓抵於該手持測試計之一PCB之至少一焊料凸塊，從而在該電化學基分析測試條與該PCB之該焊料凸塊間建立直接之可操作電氣連接。
方法1000亦包括利用手持測試計以用條埠連接器中所接收的該經插入分析測試條來測定體液樣本中之分析物(參見圖9的步驟1020)。經接收之分析測試條可係例如一種基於電化學之分析測試條，其經組態用以測定全血樣本中的葡萄糖。
一旦獲悉本揭露內容，所屬技術領域中具通常知識者將理解到，根據本發明之實施例的方法(包含方法1000)可被輕易修改以併入根據本發明之實施例之手持測試計與在本文中所述之任何技術、優點與特性，包括，例如，包括複數個分析測試條壓力特徵。
雖然本文已經示出和描述了本發明的較佳實施例，但是對於所屬技術領域中具通常知識者顯而易見的是，此等實施例僅舉實例的方式提供。在不脫離本發明的情況下，所屬技術領域中具通常知識者將想到許多變化、改變、及替換。須瞭解本文所述之本發明的實施例之不同替代例也可用於實行本發明。吾人意欲以下列的申請專利範圍界定本發明的範疇，並藉此涵蓋屬於這些申請專利範圍內的裝置、方法及其均等物。

Claims (25)

  1. 一種手持測試計，其用於與一分析測試條一起使用於測定一體液樣本中之一分析物，該手持測試計包含：一殼體，該殼體經組態以在其中插入一分析測試條；至少一分析測試條壓力特徵；及一印刷電路板(PCB)，其設置於該殼體內，該PCB具有至少一個焊料凸塊；其中該分析測試條接觸壓力特徵經組態以可操作地施加壓力於經插入之一分析測試條，以使經插入之該分析測試條之至少一電氣接觸件經可操作地壓抵於該焊料凸塊，從而於該分析測試條與該PCB之該焊料凸塊之間建立一直接可操作之電氣連接。
  2. 如請求項1所述之手持測試計，其中該至少一焊料凸塊電氣連接至微控制器。
  3. 如請求項1所述之手持測試計，其中該至少一分析測試條接觸壓力特徵係複數個分析測試條接觸壓力特徵。
  4. 如請求項3所述之手持測試計，其中該至少一焊料凸塊係複數個焊料凸塊。
  5. 如請求項4所述之手持測試計，其中該其中該複數個分析測試條接觸壓力特徵經組態以可操作地施加壓力於經插入之一分析測試條，以使經插入之該分析測試條之複數個電氣接觸件之各者經可操作地以一預定方式壓抵於該複數個焊料凸塊，從而於該分析測試條與該PCB之該複數個焊料凸塊之間建立複數個直接各別可操作之電氣連接。
  6. 如請求項1所述之手持測試計，其中該殼體係由聚合材料形成。
  7. 如請求項1所述之手持測試計，其中該分析測試條壓力特徵係一分析測試條壓力片。
  8. 如請求項1所述之手持測試計，其中該分析測試條壓力特徵經組態以在經插入之一分析測試條中引致(induce)至少一彎折(bend)。
  9. 如請求項8所述之手持測試計，其中該至少一分析測試條壓力特徵經組態以在經插入之一分析測試條中引致複數個彎折。
  10. 如請求項1所述之手持測試計，其中該至少一分析測試條壓力特徵經組態以抵靠經插入之該分析測試條施加小於6牛頓之力。
  11. 如請求項1所述之手持測試計，其中該至少一分析測試條壓力特徵係形成為該殼體之一整體部分。
  12. 如請求項1所述之手持測試計，其中該至少一分析測試條壓力特徵係附接至該殼體且設置於該殼體內。
  13. 如請求項1所述之手持測試計，其中該分析測試條經組態用於測定一全血樣本中之葡萄糖。
  14. 如請求項1所述之手持測試計，其中該分析測試條係一基於電化學的分析測試條。
  15. 一種用於利用一手持測試計之方法，該手持測試計用於與一分析測試條一起使用於測定一體液樣本中之一分析物，該方法包含：將一分析測試條插入至一手持測試計之一殼體中，以使該手持測試計之至少一分析測試條壓力特徵可操作地施加壓力於經插入之該分析測試條上，使得經插入之該分析測試條之至少一電氣接觸件可操作地壓抵於該手持測試計之一PCB之至少一焊料凸塊，從而在該分析測試條與該PCB之該焊料凸塊之間建立直接可操作之電氣連接。
  16. 如請求項15所述之方法，其中該分析測試條係一基於電化學的分析測試條。
  17. 如請求項15所述之方法，其中該至少一焊料凸塊電氣連接至該手持測試計之一微控制器。
  18. 如請求項15所述之方法，其中該至少一分析測試條接觸壓力特徵係複數個分析測試條接觸壓力特徵。
  19. 如請求項15所述之方法，其中該至少一焊料凸塊係複數個焊料凸塊。
  20. 如請求項19所述之方法，其中該其中該複數個分析測試條接觸壓力特徵經組態以可操作地施加壓力於經插入之一分析測試條，以使經插入之該分析測試條之複數個電氣接觸件之各者經可操作地以一預 定方式壓抵於該複數個焊料凸塊，從而於該分析測試條與該PCB之該複數個焊料凸塊之間建立複數個直接各別可操作之電氣連接。
  21. 如請求項15所述之方法，其中該分析測試條壓力特徵係一分析測試條壓力片。
  22. 如請求項15所述之方法，其中該分析測試條壓力特徵經組態以在經插入之一分析測試條中引致至少一彎折。
  23. 如請求項15所述之方法，其中該至少一分析測試條壓力特徵經組態以抵靠經插入之該分析測試條施加小於6牛頓之力。
  24. 如請求項15所述之方法，其中該分析測試條經組態用於測定一全血樣本中之葡萄糖。
  25. 如請求項15所述之方法，其中該分析測試條係一基於電化學的分析測試條。
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