專(zhuān)利名稱：提取體液并監(jiān)測(cè)其中的分析物的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及醫(yī)療設(shè)備和其相關(guān)的方法，特別是用于提取體液并監(jiān)測(cè)其中的分析物的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
近些年，在用于監(jiān)測(cè)體液(例如，血液或者組織液)中分析物(例如，葡萄糖)的醫(yī)療設(shè)備上的努力貫注在發(fā)展減少使用者不適和/或疼痛的設(shè)備和方法，簡(jiǎn)化監(jiān)測(cè)方法以及發(fā)展允許連續(xù)或者半連續(xù)監(jiān)測(cè)的設(shè)備和方法上。監(jiān)測(cè)方法的簡(jiǎn)化使得使用者能夠在家中或者在其它地方自監(jiān)測(cè)這些分析物而不需要保健護(hù)理員的幫助。為了鼓勵(lì)經(jīng)常和規(guī)律的使用，在設(shè)計(jì)成家用的設(shè)備和方法中，減少使用者的不適和/或疼痛特別重要。一般認(rèn)為，如果血糖監(jiān)測(cè)設(shè)備及其相關(guān)方法相對(duì)無(wú)痛，使用者將比其它情況更經(jīng)常和規(guī)律的監(jiān)測(cè)其血糖水平。
在上下文中，血糖監(jiān)測(cè)、連續(xù)或者半連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備和方法的有利之處在于，它們提高對(duì)血糖濃度趨勢(shì)、食物和藥物對(duì)血糖濃度的影響，以及使用者全部血糖控制的了解。然而，實(shí)際上，連續(xù)和半連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備具有缺點(diǎn)。例如，在從目標(biāo)位點(diǎn)(例如，使用者皮層的目標(biāo)位點(diǎn))提取組織液(ISF)樣品的過(guò)程中，ISF流速可能隨時(shí)間減小。另外，在多小時(shí)連續(xù)ISF提取以后，使用者的疼痛和/不適可能顯著增加，并且在目標(biāo)位點(diǎn)可能產(chǎn)生永久瘢痕。
因此，本領(lǐng)域仍然需要的是一種用于監(jiān)測(cè)體液(例如ISF)中的分析物(例如，葡萄糖)的設(shè)備及其相關(guān)方法，其使用簡(jiǎn)單，給使用者產(chǎn)生的不適和/或疼痛相對(duì)較小，并且便于連續(xù)或者半連續(xù)監(jiān)測(cè)而不會(huì)過(guò)度增加使用者的疼痛或者產(chǎn)生永久瘢痕。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于提取體液樣品并監(jiān)測(cè)其中的分析物的系統(tǒng)，其使用簡(jiǎn)單，給使用者產(chǎn)生的疼痛和/或不適相對(duì)較小，并且便于連續(xù)和半連續(xù)監(jiān)測(cè)而不會(huì)過(guò)度增加使用者的疼痛或者產(chǎn)生永久瘢痕。另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的ISF提取設(shè)備對(duì)使用者產(chǎn)生的疼痛和/或不適也相對(duì)較小，并且便于連續(xù)和半連續(xù)監(jiān)測(cè)而不會(huì)過(guò)度增加使用者的疼痛或者產(chǎn)生永久瘢痕。另外，根據(jù)本發(fā)明的方法便于連續(xù)和半連續(xù)監(jiān)測(cè)而不會(huì)過(guò)度增加使用者的疼痛或者產(chǎn)生永久瘢痕。
根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于提取體液樣品并監(jiān)測(cè)其中的被分析物的系統(tǒng)包括藥筒(例如，一次性藥筒)和本地控制器模塊。該藥筒包括適于從身體提取體液樣品(例如，ISF樣品)的采樣模塊和適于測(cè)量體液樣品中分析物的分析模塊。另外，該本地控制器模塊與該一次性藥筒之間電子通信，并適用于從該分析模塊接收和存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)(例如，電流信號(hào))。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的系統(tǒng)的采樣模塊可選的包括配置用于刺入使用者皮層目標(biāo)位點(diǎn)，以及隨后駐留在使用者皮層中并從中提取ISF樣品的的刺入件。可選擇的，采樣模塊可以使用微量滲柝、超濾作用、激光、反粒子電滲療法，電穿孔和/或超聲技術(shù)以從使用者的目標(biāo)位點(diǎn)提取樣品(例如，ISF樣品)。
該采樣模塊還可選的包括至少一個(gè)在刺入件駐留在使用者皮層中時(shí)，用于將壓力施加到目標(biāo)位點(diǎn)附近使用者皮層的壓力環(huán)。另外，如果需要，該采樣模塊可以配置使成壓力環(huán)可以以振動(dòng)方式將壓力施加到使用者的皮層，從而由刺入件提取的ISF樣品中的ISF葡萄糖延遲得以減輕。
除了可以以振動(dòng)方式施加壓力的壓力環(huán)以外(或者可替換的)，在本發(fā)明的實(shí)施方式中也可以采用其它ISF葡萄糖延遲減輕技術(shù)。這些ISF葡萄糖延遲減輕技術(shù)包括，使用延遲減輕化學(xué)物質(zhì)，使用熱、超聲、非振動(dòng)機(jī)械操作、真空、電極電勢(shì)以及它們的組合采減輕ISF葡萄糖延遲。
一次性藥筒的可丟棄特性使根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的系統(tǒng)使用簡(jiǎn)單。另外，當(dāng)壓力環(huán)以根據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)方式操作時(shí)，方便了連續(xù)或者半連續(xù)監(jiān)測(cè)，同時(shí)最小化使用者的疼痛和永久瘢痕的產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于監(jiān)測(cè)使用者ISF中分析物(例如葡萄糖)的系統(tǒng)包括，藥筒和與該藥筒電子通信的本地控制器模塊。該藥筒包括用于測(cè)量分析物的分析模塊，和配置用于從該分析模塊接收和存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)的本地控制器模塊。另外，該分析模塊包括配置用于至少部分插入到使用者目標(biāo)位點(diǎn)中的分析物傳感器(例如，葡萄糖傳感器)以及至少一個(gè)適用于將壓力施加到該目標(biāo)位點(diǎn)附近的壓力環(huán)。另外，分析模塊配置成使壓力環(huán)可以以振動(dòng)方式施加壓力，從而減輕ISF葡萄糖延遲。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的組織液(ISF)提取設(shè)備包括，配置用于刺入使用者皮層目標(biāo)位點(diǎn)，并隨后駐留在使用者皮層中并從中提取ISF樣品的刺入件(例如，具有孔的薄壁針)。該ISF提取設(shè)備還包括至少一個(gè)適用于當(dāng)刺入件駐留在使用者皮層內(nèi)時(shí)，將壓力施加到使用者皮層目標(biāo)位點(diǎn)附近的壓力環(huán)(例如，三個(gè)同心排列的壓力環(huán))。該ISF提取設(shè)備配置成使壓力環(huán)可以以振動(dòng)方式施加壓力，從而減輕由刺入件提取的ISF樣品中的ISF葡萄糖延遲。
由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的ISF提取設(shè)備的剌入件在ISF樣品提取過(guò)程中可以駐留在使用者皮層中，該ISF提取設(shè)備使用簡(jiǎn)單。另外，由于ISF提取設(shè)備配置成以振動(dòng)方式施加壓力，在最小化使用者疼痛和產(chǎn)生永久瘢痕的同時(shí)便于連續(xù)或者半連續(xù)監(jiān)測(cè)。由壓力環(huán)以振動(dòng)方式施加壓力還可以優(yōu)化目標(biāo)位點(diǎn)附近的血流，從而使ISF葡萄糖延遲得以最小化。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的組織液(ISF)提取方法包括，提供具有刺入件和至少一個(gè)壓力環(huán)的ISF流提取設(shè)備。然后，壓力環(huán)與使用者的皮層接觸并且刺入件刺入使用者的皮層。由此在使用壓力環(huán)以振動(dòng)方式將壓力施加到使用者皮層的同時(shí)，ISF樣品經(jīng)由刺入件從使用者皮層提取。壓力施加所應(yīng)用的該振動(dòng)方式，用于減輕由刺入件提取的ISF樣品的ISF葡萄糖延遲，和/或用于在一段延伸的時(shí)間間期(例如，在1到24小時(shí)范圍內(nèi)延伸的時(shí)間間期)內(nèi)便于連續(xù)或者半連續(xù)提取ISF樣品。


通過(guò)參考下列闡明的、利用了本發(fā)明原理的說(shuō)明性實(shí)施方式以及其附圖的詳細(xì)描述將獲得對(duì)本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)的更好了解，在附圖中圖1是指示根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的體液樣品提取和監(jiān)測(cè)其中的分析物的系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的、應(yīng)用到使用者皮層的ISF采樣模塊的簡(jiǎn)化原理圖，虛線箭頭表示機(jī)械作用，實(shí)線箭頭表示ISF流動(dòng)，或者當(dāng)與元件28聯(lián)合時(shí)，表示施加的壓力；圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的分析模塊和本地控制器模塊的簡(jiǎn)化框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的分析模塊、本地控制器模塊和遠(yuǎn)程控制器模塊的簡(jiǎn)化框圖；圖5根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的遠(yuǎn)程控制器模塊的簡(jiǎn)化框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的一次性藥筒和本地控制器模塊的頂部透視圖；圖7是圖6中一次性藥筒和本地控制器模塊的底部透視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施方式的系統(tǒng)的透視圖，一次性藥筒和本地控制器模塊貼附在使用者手臂上；圖9是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的提取設(shè)備的簡(jiǎn)化橫截面?zhèn)纫晥D；圖10是振據(jù)本發(fā)明又一示例性實(shí)施方式的提取設(shè)備部分透視圖；圖11是圖10中提取設(shè)備的簡(jiǎn)化橫截面?zhèn)纫晥D；圖12是用圖9中提取設(shè)備實(shí)施的測(cè)試中灌注作為時(shí)間函數(shù)的曲線圖；圖13是表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方式的過(guò)程中步驟次序的流程圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的提取設(shè)備的部分簡(jiǎn)化橫截面?zhèn)纫晥D；圖15是葡萄糖濃度與時(shí)間相比的時(shí)間曲線，表示從手指毛細(xì)血管血、對(duì)照ISF樣品和測(cè)試ISF樣品確定的葡萄糖分布曲線；圖16A和16B分別表示對(duì)照ISF葡萄糖與手指毛細(xì)血管血糖、測(cè)試ISF葡萄糖與手指毛細(xì)血管血糖疊加在Clarke Error Grids上的回歸線；圖17是測(cè)試ISF和對(duì)照ISF葡萄糖測(cè)量百分比偏移與相對(duì)時(shí)間相比的曲線圖；圖18是偏置校正之后測(cè)試ISF葡萄糖與手指毛細(xì)血管血糖疊加在克拉克誤差柵格(Clarke Error Grids)上的回歸線；以及圖19A和19B分別是對(duì)照ISF和測(cè)試ISF誤差作為％RMS(CV)與時(shí)間延遲相比。
具體實(shí)施例方式
一種根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于提取體液樣品(例如，ISF樣品)并監(jiān)測(cè)其中的分析物(例如，葡萄糖)的系統(tǒng)10，如圖1所示，其包括一次性藥筒12(包括在虛線框內(nèi))，本地控制器模塊14，和遠(yuǎn)程控制器模塊16。
在系統(tǒng)10中，一次性藥筒12包括用于從身體(B，例如是使用者的皮層)提取體液樣品(也就是，ISF樣品)的采樣模塊18以及用于測(cè)量該體液中的分析物(也就是，葡萄糖)的分析模塊20。采樣模塊18和分析模塊20可以是那些任何本領(lǐng)域公知的適合的采樣和分析模塊。應(yīng)該注意，由于系統(tǒng)10的采樣模塊18和分析模塊20都是一次性藥筒12的組件，它們都配置成一次性使用的。然而，還應(yīng)該注意，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施方式可選擇使用非一次性藥筒(也就是，與“一次性藥筒”相反，僅僅是“藥筒”)。
采樣模塊18可以使用任何適合的技術(shù)來(lái)提取體液樣品包括，但是不僅限于，刺入件(例如，針)，微量滲析，超過(guò)濾法，激光，反離子電滲法，電穿孔，以及下面描述的超聲技術(shù)和它們的結(jié)合。
兩種可供本發(fā)明實(shí)施方式的采樣模塊(包括采樣模塊18)使用的用于提取體液樣品(例如，ISF)的技術(shù)是微量滲析和超過(guò)濾法。例如，微量滲析和超過(guò)濾法技術(shù)可以采用具有第一端、第二端和微孔的管狀半滲透膜，其允許低分子量的化合物(例如，葡萄糖)通過(guò)該半滲透膜擴(kuò)散，或者以其它方式經(jīng)過(guò)該半滲透膜遷移。然而，該微孔的大小和/或幾何形狀是預(yù)先確定的，以防止高分子量的化合物(比如，蛋白質(zhì))通過(guò)該半滲透膜擴(kuò)散或遷移。
適合的半滲透膜材料包括，但不限于，聚丙烯腈，cuprophan，再生纖維素，聚碳酸酯和聚砜。在使用過(guò)程中，該管狀半滲透膜是，例如，植入到使用者身體的皮層皮膚下的。
在微量滲析中，灌注溶液(perfusion solution)泵入該第一端，從而該灌注溶液通過(guò)該管的內(nèi)側(cè)流動(dòng)，各種小分子量的化合物(例如葡萄糖)就通過(guò)該半滲透膜擴(kuò)散或者經(jīng)過(guò)該半滲透膜遷移到該灌注溶液中。該灌注溶液流向該第二端。該灌注溶液和各種小分子量的化合物然后可以被轉(zhuǎn)移到分析模塊20，并被分析模塊20分析。
在超過(guò)濾法中，相對(duì)較低的(也就是，“負(fù)”)壓力施加到該第一端和第二端，引起體液(例如，ISF)經(jīng)過(guò)該半滲透膜過(guò)濾的遷移，并流向該管的第一和第二端。得到的超濾液(例如，ISF超濾液)然后可以被轉(zhuǎn)移到分析模塊20，并被分析模塊20分析。
如果需要，該管狀半滲透膜可以熔合到導(dǎo)管或者套管以為插入和操作提供方便。關(guān)于微量滲析和超過(guò)濾法的進(jìn)一步細(xì)節(jié)在美國(guó)專(zhuān)利No.5,002,054、5,706,806和5,174,291中，它們都全部在這里引入作為參考。
可以由采樣模塊18利用以提取ISF的另一種技術(shù)是激光。使用激光具有很多益處，包括能夠產(chǎn)生小的刺孔或者皮膚的局部侵蝕，而不會(huì)伴隨大程度的疼痛。例如，窄聚焦的激光適合于除去使用者的皮層，從而在其中形成微孔，并且產(chǎn)生的ISF被提取。因?yàn)槭褂眉す饽芫o密的控制該切除的深度，提取ISF的過(guò)程在理論上來(lái)說(shuō)可以是無(wú)痛的，因而該ISF是基本上無(wú)血的。激光的功率水平、波長(zhǎng)范圍、光學(xué)特性(optics)以及脈沖頻率可以調(diào)整，以便增加燒蝕的效率。關(guān)于在采集ISF時(shí)使用激光的更多細(xì)節(jié)可以在美國(guó)專(zhuān)利No.5,165,418和國(guó)際公開(kāi)No.WO97/07734中找到，它們都全部引入作為參考。
通過(guò)使用反離子電滲法技術(shù)，離子電滲(iontophoresed)的ISF樣品可以通過(guò)使用采樣模塊18而提取。該技術(shù)依賴于通過(guò)施加電位或電流的方式使ISF和葡萄糖的運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)使用者皮層。例如，離子電滲療法包括安裝到使用者的皮層并隔開(kāi)一段距離排列的一對(duì)離子電滲的電極(其涂覆有水凝膠)。然后在兩個(gè)電極之間施加，例如大約0.01到大約0.5mA/cm2的電流密度。通常，所施加的電流的極性每10分鐘切換一次以增加經(jīng)過(guò)使用者皮層的離子電滲ISF樣品的通量(flux)。施加電流導(dǎo)致離子電滲ISF由于電滲力而從使用者的皮層中提取。在該離子電滲電極附近，有用于采集該離子電滲ISF樣品的貯液池，從而它們隨后可以由分析模塊20分析。關(guān)于反離子電滲法的更多細(xì)節(jié)可以在美國(guó)專(zhuān)利No.6,233,471和6,272,364中找到，它們?cè)谶@里都全部引入作為參考。
可供采樣模塊18使用以提取ISF的另一種技術(shù)是電穿孔。電穿孔最初包括通過(guò)使用者的皮層形成至少一個(gè)預(yù)定深度的微孔。用于形成該至少一個(gè)微孔的方法可以是使用激光或者熱金屬絲(heated wire)。然后，在與該微孔電耦連的電極和另一個(gè)與其隔開(kāi)的電極之間施加電壓。
通過(guò)在使用者被微孔弄破的皮層施加電壓，電穿孔效果可以瞄準(zhǔn)表面以下的組織結(jié)構(gòu)，例如毛細(xì)管，從而很大的增強(qiáng)了生物流體的收回?？梢蕴峁┯糜谑占娃D(zhuǎn)移ISF的裝置，從而由電穿孔提取的ISF樣品可以隨后由分析模塊20進(jìn)行分析。關(guān)于電穿孔的更多細(xì)節(jié)可以在美國(guó)專(zhuān)利No.6,022,316中找到，其在這里全部引入作為參考。
可供采樣模塊18使用以提取ISF的再一種技術(shù)是超聲。該技術(shù)將超聲束聚焦到使用者皮層小塊面積上。在超聲施加位置內(nèi)的疼痛感受器的數(shù)量隨著施用面積的減小而減小。因此，在很小面積上施加超聲將產(chǎn)生較少感覺(jué)，并將使得超聲和/或其局部效應(yīng)在較高強(qiáng)度下執(zhí)行而具有很少疼痛或者不適的?？梢跃植慨a(chǎn)生較大的力，引起空穴現(xiàn)象、在皮膚自身內(nèi)的機(jī)械振動(dòng)，以及皮膚表面附近的較大局部剪切力。超聲探頭還可以產(chǎn)生聲流，這涉及到由超聲產(chǎn)生的大的對(duì)流。這看來(lái)有助于增加ISF提取的速率。關(guān)于超聲的更多細(xì)節(jié)可以在美國(guó)專(zhuān)利No.6,234,990中找到，其在這里全部引入作為參考。
然而，如圖2中所示，系統(tǒng)10的特定采樣模塊18是包括刺入身體B的目標(biāo)位點(diǎn)(TS)并提取ISF樣品的刺入件22，發(fā)射(launching)機(jī)構(gòu)24和至少一個(gè)壓力環(huán)28的ISF樣品模塊。ISF樣品模塊18適于給分析模塊20提供連續(xù)的或者半連續(xù)的ISF流動(dòng)以監(jiān)測(cè)(例如，濃度測(cè)量)在ISF樣品中的分析物(比如葡萄糖)。
在系統(tǒng)10的使用過(guò)程中，刺入件22通過(guò)發(fā)射機(jī)構(gòu)24的操作而插入到目標(biāo)位點(diǎn)中(也就是，刺入該目標(biāo)位點(diǎn))。用于從使用者的皮層提取ISF樣品時(shí)，刺入件22可以插入到例如1.5mm到3mm最大的插入深度范圍內(nèi)。另外，刺入件22可以配置用于最優(yōu)化連續(xù)或者半連續(xù)方式的ISF樣品提取。在這點(diǎn)上，刺入件22可以包括，例如，25標(biāo)準(zhǔn)尺寸(gauge)，具有彎頭的薄壁不銹鋼針(在圖1或者圖2中沒(méi)有示出)，其中該針頭彎曲的支點(diǎn)設(shè)置在針尖和針踵之間。適用于根據(jù)本發(fā)明的刺入件的針在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2003/0060784 A1中描述(美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朜o.10/185,605)。
發(fā)射機(jī)構(gòu)24可選擇的包括圍繞刺入件22的輪轂(hub)(在圖1或者圖2中沒(méi)有示出)。這種輪轂配置用于控制刺入件22插入目標(biāo)位點(diǎn)的深度。在提取ISF樣品過(guò)程中，控制插入深度通過(guò)防止無(wú)意中切開(kāi)位于使用者皮層相對(duì)較深的毛細(xì)血管而具有益處，其由此消除了由血液引起的提取的ISF樣品的污染、剌入件的堵塞或者分析模塊的堵塞?？刂撇迦肷疃纫灿糜谠谙到y(tǒng)10的使用過(guò)程中使使用者經(jīng)歷的疼痛和/或不適最小。
除了控制插入深度以外，這種輪轂可以在刺入件發(fā)射之后鎖定到壓力環(huán)上(與壓力環(huán)相結(jié)合)，并由此充當(dāng)壓力環(huán)的附加物?？蛇x擇的，該輪轂本身可以配置成既充當(dāng)插入深度控制裝置又充當(dāng)刺入件發(fā)射后的壓力環(huán)。
盡管圖2中示出的發(fā)射機(jī)構(gòu)24包括在采樣模塊18中，發(fā)射機(jī)構(gòu)24可選擇的包括在一次性藥筒12中，或者在系統(tǒng)10的本地控制器模塊14中。另外，為了簡(jiǎn)化使用者對(duì)系統(tǒng)10的使用，采樣模塊18可以制成分析模塊20的整體部分。
為了方便從目標(biāo)位點(diǎn)提取體液(例如，ISF)，刺入件22可以在至少一個(gè)壓力環(huán)28內(nèi)同心的放置。壓力環(huán)28可以是任何合適的形狀，包括但不限于，環(huán)形。另外，壓力環(huán)28配置用于在刺入件駐留在使用者的皮層中的同時(shí)在目標(biāo)位點(diǎn)附近施加振動(dòng)的機(jī)械力(也就是，壓力)。這種振動(dòng)可以通過(guò)使用偏壓元件(在圖1或者圖2中沒(méi)有示出)實(shí)現(xiàn)，例如彈簧或者定位塊。根據(jù)本發(fā)明的采樣模塊(以及ISF提取裝置)中的壓力環(huán)的結(jié)構(gòu)和功能將在下面結(jié)合圖9-12更詳細(xì)的描述。
在系統(tǒng)10的使用過(guò)程中，壓力環(huán)28在刺入件22剌入目標(biāo)位點(diǎn)之前施加到目標(biāo)位點(diǎn)TS附近，以拉緊使用者的皮層。這種拉緊在刺入件的刺入過(guò)程中用于固定使用者的皮層以及防止隆起。可選擇的，在刺入件剌入之前，使用者皮層的固定可以由包括在采樣模塊18中的刺入深度控制元件(沒(méi)有示出)實(shí)現(xiàn)。這種刺入深度控制元件擱在或者“浮在”使用者皮層表面上，并作為控制刺入深度的限制器(也稱作插入深度)。刺入深度控制元件的實(shí)施例和其應(yīng)用在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/690,083中描述，其在此全部引入作為參考。如果需要，該剌入件可以在壓力環(huán)施加到使用者皮層的同時(shí)發(fā)射，從而簡(jiǎn)化發(fā)射機(jī)構(gòu)。
一旦剌入件22被發(fā)射出去并且刺入目標(biāo)位點(diǎn)TS，刺入件22的針(在圖1或者圖2中沒(méi)有示出)將駐留在例如使用者目標(biāo)位點(diǎn)皮層表面以下大約1.5mm到3mm范圍內(nèi)的插入深度中。壓力環(huán)28在使用者的皮層上施加壓力(在圖2中用指向下指示箭頭表示)，這為目標(biāo)位點(diǎn)附近的ISF增壓。由壓力環(huán)28引起的真皮下的(sub-dermal)壓力梯度使得ISF流到針上，并通過(guò)該采樣模塊到達(dá)分析模塊(如圖2中弧形向上指示的箭頭所示)。
通過(guò)剌入件的針的ISF流動(dòng)受到隨時(shí)間流逝而產(chǎn)生的電位衰減的影響，電位衰減是由于該目標(biāo)位點(diǎn)附近的ISF損耗以及由于壓力環(huán)28下的使用者的皮層松弛而造成的。然而，在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中，在該刺入件駐留在使用者皮層中的同時(shí)，壓力環(huán)28可以以振動(dòng)的方式施加到使用者的皮層(例如，具有預(yù)定的壓力環(huán)循環(huán)(cycling)程序或者經(jīng)由ISF流速測(cè)量和反饋控制的壓力環(huán)循環(huán)程序)，以最小化ISF流動(dòng)衰減。另外，在振動(dòng)方式下施加壓力過(guò)程中，這里可有一段時(shí)期，其中由壓力環(huán)施加的壓力發(fā)生變化，或者局部壓力梯度被移除以及從使用者皮層凈流出的ISF被消除。
另外，在使用者皮層目標(biāo)位點(diǎn)附近交替施加多個(gè)壓力環(huán)可以用來(lái)控制通過(guò)采樣和分析模塊的ISF的流動(dòng)，并限制使用者皮層任意給定部分在壓力下的時(shí)間。通過(guò)允許使用者的皮層恢復(fù)，以振動(dòng)方式施加壓力也可以減少在病人皮膚上的瘢痕和病人的痛苦和/或不適。以振動(dòng)方式施加壓力環(huán)28另外的好處是ISF葡萄糖延遲(也就是在使用者ISF中的葡萄糖濃度和在使用者血液中的葡萄糖濃度之間的差異)減少。
一旦獲悉了本公開(kāi)內(nèi)容，一個(gè)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出各種用于減少葡萄糖延遲、使用者的疼痛/不適和/或在皮膚上產(chǎn)生的永久瘢痕的壓力環(huán)循環(huán)程序。例如，壓力環(huán)28可以展開(kāi)(也就是，使壓力施加到使用者目標(biāo)位點(diǎn)周?chē)幽菢臃胖?一個(gè)從30秒到3小時(shí)的間期，并且隨后可以縮回(也就是，使壓力不施加到使用者皮層那樣放置)一個(gè)從30秒到3小時(shí)范圍的間期。另外，已經(jīng)確定，當(dāng)壓力的施加(也就是，至少一個(gè)壓力環(huán)展開(kāi)的時(shí)間間期)在大約30秒到大約10分鐘的范圍內(nèi)且壓力的釋放(也就是，該至少一個(gè)壓力環(huán)縮回的時(shí)間間期)在大約5分鐘到10分鐘的范圍內(nèi)時(shí)，ISF葡萄糖延遲和使用者的疼痛/不適可以顯著的減少。特別優(yōu)選的壓力環(huán)循環(huán)包括施加壓力1分鐘和釋放壓力10分鐘。由于對(duì)壓力的施加和釋放使用不同的時(shí)間量，這種循環(huán)稱為不均勻壓力環(huán)循環(huán)。
壓力環(huán)循環(huán)程序可以設(shè)計(jì)成使下列關(guān)系是平衡的(balanced)(i)壓力環(huán)展開(kāi)一段足以提取需要量的體液的時(shí)間；(ii)包括減輕ISF葡萄糖延遲的生理反應(yīng)；以及(iii)使使用者的不適和產(chǎn)生的永久瘢痕最小化。另外，壓力環(huán)循環(huán)程序還可以設(shè)計(jì)用于提供例如每15分鐘產(chǎn)生一次的半連續(xù)分析物的測(cè)量。
壓力環(huán)28可以由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的任何適合材料制成。例如，壓力環(huán)28可以包括相對(duì)剛性的材料，包括但不限于，丙烯腈丁二烯苯乙烯塑料材料，注模塑料材料，聚苯乙烯材料，金屬或者它們的組合。壓力環(huán)28也可以包括相對(duì)彈性變形的材料，包括但不限于，橡膠材料，聚合材料，聚亞安酯材料，膠乳材料，硅樹(shù)脂材料或者它們的組合。
由壓力環(huán)28限定的內(nèi)部開(kāi)口可以是任何適合的形狀，包括但是不限于，圓形，方形，三角形，C形，U形，六角形，八角形和鋸齒狀形狀。
當(dāng)壓力環(huán)28用于最小化ISF流動(dòng)衰減和/或控制流過(guò)采樣和分析模塊的ISF，當(dāng)壓力環(huán)28在使用中時(shí)，刺入件22在使用者皮層的目標(biāo)位點(diǎn)中保持展開(kāi)(也就是，駐留)。然而，當(dāng)壓力環(huán)28用于減輕ISF葡萄糖延遲時(shí)，該刺入件22可以斷續(xù)駐留在使用者的皮層中。刺入件22的這種斷續(xù)駐留的產(chǎn)生可以與壓力環(huán)28施加壓力保持一致也可以不一致。
除了使用壓力環(huán)28以減輕ISF葡萄糖延遲之外外(或者作為替換)，根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施方式可以使用其它裝置以減輕ISF葡萄糖延遲，例如，舉例來(lái)說(shuō)，化學(xué)裝置(也就是，延遲減輕化學(xué)物)，超聲，機(jī)械裝置，熱，真空，電勢(shì)，或者其組合。通常，這種用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置是假定在用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置周?chē)黾友汗嘧⒑?或ISF。通過(guò)增加體液的局部循環(huán)，可以增加血液和ISF之間的葡萄糖的平衡速率。
化學(xué)裝置可以用于減輕葡萄糖延遲。這種化學(xué)裝置向目標(biāo)位點(diǎn)(例如，使用者的皮膚層)施加延遲減輕化學(xué)物質(zhì)來(lái)增強(qiáng)循環(huán)?？蓤?zhí)行該功能的示例性和非限定性的化合物是辣椒素，組胺，天然膽汁鹽，膽酸鈉，十二烷基硫酸鈉，脫氧膽酸鈉，牛磺脫氧膽酸鈉，甘膽酸鈉，或者其組合。另外，在美國(guó)專(zhuān)利No.6,251,083和5,139,023中(其在此引入作為參考)描述和提及的所有皮膚滲透增強(qiáng)劑及其組合也是合適的備用物。該化學(xué)裝置可以混入乳劑或者凝膠以使得該化學(xué)裝置的使用簡(jiǎn)單和直接。另外，吸附材料例如羊毛可以用于促進(jìn)施加的化學(xué)裝置的量。
用于減輕ISF葡萄糖延遲的另一種裝置是使用超聲。超聲延遲減輕技術(shù)包括通過(guò)在目標(biāo)位點(diǎn)(例如，使用者的皮層)附近放置超聲探頭向目標(biāo)位點(diǎn)施加超聲。向目標(biāo)位點(diǎn)施加第一預(yù)定量的超聲引起局部發(fā)熱，這有助于減輕ISF葡萄糖延遲。在特定實(shí)施方式中，在減輕葡萄糖延遲后，超聲探頭然后可以施加比第一預(yù)定量大的第二預(yù)定量的超聲，以便于ISF提取。在這種實(shí)施方式中，超聲探頭既執(zhí)行減輕葡萄糖延遲的功能又執(zhí)行提取ISF的功能。關(guān)于超聲技術(shù)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)在美國(guó)專(zhuān)利No.5,231,975和5,458,140中公開(kāi)，其全部在此引入作為參考。
用于減輕葡萄糖延遲的另一種裝置(技術(shù))是非振動(dòng)機(jī)械操作。這種機(jī)械操作可以包括拉或者擠目標(biāo)位點(diǎn)，通過(guò)拉致使目標(biāo)位點(diǎn)變形的粘接劑，以及給于使用者皮層振動(dòng)的設(shè)備(也就是，壓電式換能器)。用于操作目標(biāo)位點(diǎn)的機(jī)械裝置在美國(guó)專(zhuān)利No.6,332,871和6,319,210中公開(kāi)，其全部在此引入作為參考。
用于減輕葡萄糖延遲的另一種方式是熱。在這種裝置中，加熱探頭(例如，電阻加熱器)施加到目標(biāo)位點(diǎn)(例如使用者的皮膚)以增強(qiáng)體液的循環(huán)?？蛇x擇的，可以使用紅外線(IR)源作為加熱源。在這種實(shí)施方式中，可以使用溫度探頭來(lái)確定施加到使用者皮層的熱量，從而使該治療對(duì)使用者來(lái)說(shuō)是舒適的，并且熱療的間期是相對(duì)短的時(shí)間間隔(也就是，小于5分鐘)。通常，施加的熱必須比37℃高，但是不能太高否則使用者的皮層會(huì)燒傷。關(guān)于向目標(biāo)位點(diǎn)施加熱的細(xì)節(jié)在美國(guó)專(zhuān)利No6,240,306和6,155,992中記載，其全部在此引入作為參考。
用于減輕葡萄糖延遲的另一種方式是使用真空。例如，真空可以有助于伸展目標(biāo)位點(diǎn)(例如使用者的皮層)，而這可以幫助減輕ISF葡萄糖延遲。另外，真空提供了便于從目標(biāo)位點(diǎn)提取ISF的負(fù)壓源。在目標(biāo)位點(diǎn)應(yīng)用真空在美國(guó)專(zhuān)利No.6,155,992中描述，其全部在此引入作為參考。
用于減輕葡萄糖延遲的另一種方式是使用電勢(shì)。在這種情況下，例如使用一對(duì)電極向目標(biāo)位點(diǎn)(例如使用者的皮膚)施加電流。該電流以增強(qiáng)循環(huán)和減少I(mǎi)SF葡萄糖延遲的方式刺激神經(jīng)細(xì)胞和組織。
參考圖3，系統(tǒng)10的分析模塊20包括分配環(huán)302，多個(gè)微流體網(wǎng)304和多個(gè)電子連接306。每個(gè)微流體網(wǎng)302都包括第一被動(dòng)閥308，葡萄糖傳感器310，廢液池312，第二被動(dòng)閥314和安全閥316。微流體網(wǎng)304包括多個(gè)截面尺寸在例如30至500微米的通道。為了監(jiān)測(cè)(例如，測(cè)量)流動(dòng)ISF樣品中的葡萄糖，多個(gè)(n)基本上相同的微流體網(wǎng)304(也稱為傳感器分支304)可以包括在分析模塊20中。分配環(huán)302，第一被動(dòng)閥308，廢液池312，第二被動(dòng)閥314和安全閥316配置用于控制流過(guò)分析模塊20的ISF。
在根據(jù)本發(fā)明的分析模塊中可以使用任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的合適的葡萄糖傳感器。葡萄糖傳感器310可以包括，例如包括酶和氧化還原活性化合物或者媒介體的氧化還原反應(yīng)系統(tǒng)。各種不同的媒介體已為本領(lǐng)域所公知，例如鐵氰化物，吩嗪硫酸乙酯，吩嗪硫酸甲酯，苯二胺，1-甲氧基-吩嗪硫酸甲酯，2，6-二甲基-1，4苯醌，2，5-二氯-1，4-苯醌，二茂鐵衍生物，鋨聯(lián)吡啶配合物，以及釕配合物。適用于定量分析全血中的葡萄糖的酶包括(但不限于)葡萄糖氧化酶和脫氫酶(都是基于NAD和PQQ的)?？梢源嬖谟谘趸€原反應(yīng)系統(tǒng)中的其它物質(zhì)包括緩沖劑(例如，檸康酸酯，檸檬酸鹽，蘋(píng)果酸，馬來(lái)酸，和磷酸鹽緩沖劑)；二價(jià)陽(yáng)離子(例如，氯化鈣和氯化鎂)；表面活性劑(例如，三哨基甲苯，Macol，Tetronic，Silwet，Zonyl，以及Pluronic)；以及穩(wěn)定劑(例如，白蛋白，蔗糖，海藻糖，甘露醇和乳糖)。
在葡萄糖傳感器310是基于葡萄糖的電化學(xué)傳感器的情況下，葡萄糖傳感器310可以響應(yīng)ISF樣品中出現(xiàn)的葡萄糖而產(chǎn)生電流信號(hào)。本地控制器模塊14然后可以接收該電流信號(hào)(經(jīng)由電子連接306)并將其轉(zhuǎn)換成ISF葡萄糖濃度。
系統(tǒng)10可以用于在八小時(shí)或者更長(zhǎng)間期內(nèi)連續(xù)和/或半連續(xù)測(cè)量(監(jiān)測(cè))ISF樣品中的葡萄糖。然而，可以經(jīng)濟(jì)的大量制造的常規(guī)葡萄糖傳感器能提供精確測(cè)量信號(hào)的壽命僅是大約一小時(shí)。為了解決傳感器壽命的問(wèn)題，在分析模塊20中具有多個(gè)各自包括相同的葡萄糖傳感器310的微流體網(wǎng)304。這些葡萄糖傳感器每個(gè)都使用連續(xù)的方式以在超過(guò)一個(gè)小時(shí)的間期內(nèi)提供連續(xù)和/或半連續(xù)的監(jiān)測(cè)。
連續(xù)使用相同的葡萄糖傳感器(每個(gè)都使用限定的時(shí)間間期，比如一個(gè)小時(shí))使得連續(xù)或者半連續(xù)的葡萄糖測(cè)量成為可能。連續(xù)使用相同的葡萄糖傳感器的執(zhí)行可以是通過(guò)在一段時(shí)間間期內(nèi)引導(dǎo)從采樣模塊流入的ISF流向葡萄糖傳感器310，然后截?cái)嗔飨蛟搨鞲衅鞯腎SF并將該ISF流動(dòng)切換到另一個(gè)葡萄糖傳感器。這種葡萄糖傳感器的連續(xù)使用可以不斷重復(fù)直到包括在分析模塊中的每一個(gè)傳感器都被使用過(guò)為止。
ISF流動(dòng)切換到連續(xù)葡萄糖傳感器可以通過(guò)例如下列過(guò)程實(shí)現(xiàn)。在分析模塊20初始化后，從采樣模塊18來(lái)的ISF樣品經(jīng)分配環(huán)302分配到“n”個(gè)傳感器分支304。然而，ISF的流動(dòng)在每個(gè)傳感器分支的入口端被每個(gè)傳感器分支的第一被動(dòng)閥308中斷。為了開(kāi)始葡萄糖的測(cè)量，被選中的傳感器分支通過(guò)開(kāi)啟該傳感器分支的安全閥316激活。開(kāi)啟選中的安全閥的過(guò)程可以是由本地控制器模塊14電子控制的，其經(jīng)由電子連接306與分析模塊20通信。在開(kāi)啟安全閥316時(shí)，最初存在于傳感器分支304(其是密封的)中的氣體(例如空氣)從傳感器分支304的出口端溢出，從而ISF可以流入到該傳感器分支304。由于另一個(gè)傳感器分支304的安全閥316仍保持關(guān)閉，ISF僅能流入選定的傳感器分支304。
ISF的壓力足夠大以打開(kāi)第一被動(dòng)閥308，因此其將流向葡萄糖傳感器310。隨后由葡萄糖傳感器310產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)并經(jīng)過(guò)電子連接306電子傳送給本地控制器模塊14(如圖3中虛線箭頭所示)。ISF連續(xù)流動(dòng)并進(jìn)入廢液池312，廢液池的容量是預(yù)定的，這使其可以保存在葡萄糖傳感器壽命中需要流過(guò)的ISF的量。例如，平均流速是大約每分鐘50納升，且葡萄糖傳感器壽命是一小時(shí)，廢液池312的容積應(yīng)當(dāng)是大約3微升。第二被動(dòng)閥位于廢液池312末端。第二被動(dòng)閥314配置用于停止ISF的流動(dòng)。
然后通過(guò)開(kāi)啟另一個(gè)傳感器分支304的安全閥316繼續(xù)執(zhí)行該過(guò)程。在選擇性的開(kāi)啟該安全閥316時(shí)(其可以由本地控制器模塊14經(jīng)由通信完成)，ISF將在打開(kāi)位于該傳感器分支中的第一被動(dòng)閥308后流入相應(yīng)的傳感器分支304。其后，該傳感器分支的葡萄糖傳感器310將給分析模塊20提供測(cè)量信號(hào)。
該過(guò)程不斷重復(fù)直到分析模塊20中的所有傳感器分支304都被使用過(guò)為止。對(duì)于提供大約八小時(shí)連續(xù)葡萄糖監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，分析模塊20中需要大約八個(gè)傳感器分支304。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，一次性藥筒12的分析模塊20并不限定于八個(gè)傳感器分支，并且因此，該系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)成在比八小時(shí)更長(zhǎng)(或者甚至更短)時(shí)間內(nèi)測(cè)量ISF葡萄糖水平。
應(yīng)該注意，由此對(duì)在身體B之外的該分析模塊18已經(jīng)進(jìn)行了進(jìn)一步的描述。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的可選實(shí)施方式中，不使用采樣模塊。然而，分析模塊18的一部分(其包括例如葡萄糖傳感器)至少部分的插入到身體B中(例如，插入到身體B的皮下層)。合適的連續(xù)葡萄糖傳感器包括在美國(guó)專(zhuān)利No.6,514,718；6,329,161；6,702,857和6,558,321中描述的那些傳感器，其在此全部引入作為參考。
這種葡萄糖傳感器可以使用酶，例如葡萄糖氧化酶或者葡萄糖脫氫酶，與鋨氧化還原聚合物一起固定到工作電極上。具有兩種不同功能的交聯(lián)試劑比如環(huán)氧化物或者氮丙啶可以用于將酶和聚合物一同固定到該電極的表面。這種葡萄糖傳感器不需要附加任何自由擴(kuò)散試劑就能測(cè)量葡萄糖，并將葡萄糖濃度轉(zhuǎn)換成成比例的電流水平或者電荷。
其它葡萄糖傳感器可以使用固定到工作電極的酶，例如葡萄糖氧化酶。通常的，使用具有兩種不同功能的交聯(lián)試劑例比如戊二醛把酶固定到工作電極。在這種葡萄糖傳感器中，氧轉(zhuǎn)化為過(guò)氧化氫，從而該過(guò)氧化氫的濃度與該葡萄糖的濃度成比例。然后該過(guò)氧化氫在工作電極氧化，從而可以探知電流的大小，以確定出現(xiàn)在ISF中的葡萄糖水平。
還有另一種葡萄糖傳感器使用可以插入到皮下層的改造的磁珠(例如乳化珠(latex bead))，并且這種葡萄糖傳感器使用熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)葡萄糖。關(guān)于這種葡萄糖監(jiān)測(cè)器的其它細(xì)節(jié)在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.6,232,130和6,040,194中，其全部在此引入作為參考。
本地控制器模塊14在圖4的簡(jiǎn)化框圖中描述。本地控制器模塊14包括機(jī)械控制402，第一電子控制器404，第一數(shù)據(jù)顯示器406，本地控制器算法408，第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件410和第一射頻鏈接412。
配置本地控制器模塊14使其可以電子和機(jī)械耦合到一次性藥筒12。該機(jī)械耦合使一次性藥筒12可移除的與本地控制器模塊14連接(例如，插入到本地控制器模塊14中)。本地控制器模塊14和一次性藥筒12的配置使得它們可以通過(guò)使用例如橡皮膏以確保將一次性藥筒12和本地控制器模塊14的組合固定到使用者皮膚上的方式與使用者的皮膚連接。
在系統(tǒng)10的使用過(guò)程中，第一電子控制器404控制分析模塊20的測(cè)量循環(huán)，如上所述。本地控制器模塊14和一次性藥筒12之間的通信經(jīng)由分析模塊20的電子連接306實(shí)現(xiàn)(參見(jiàn)圖3)。電子連接306可以通過(guò)本地控制器模塊14的連接片708連接(參見(jiàn)圖7)。例如，電信號(hào)由本地控制器模塊14發(fā)送到分析模塊20以選擇性開(kāi)啟安全閥316。表示ISF樣品的葡萄糖濃度的電信號(hào)而后由分析模塊發(fā)送到本地控制器模塊。第一電控制器404通過(guò)使用本地控制器算法408解釋這些信號(hào)，并在第一數(shù)據(jù)顯示器406(其可以被使用者閱讀)上顯示測(cè)量數(shù)據(jù)。另外，測(cè)量數(shù)據(jù)(例如，ISF葡萄糖濃度數(shù)據(jù))可以存儲(chǔ)到第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件409中。
在使用以前，未經(jīng)使用的一次性藥筒12被插入到本地控制器模塊14中。該插入在一次性藥筒12和本地控制器模塊14之間提供電通信。該本地控制器模塊14中的機(jī)械控制器402在系統(tǒng)10的使用中將該一次性藥筒12安全地保持在合適的位置。
將本地控制器模塊和一次性藥筒的組合連接到使用者的皮膚上以后，并從使用者處接收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)，測(cè)量循環(huán)由第一電子控制器404啟動(dòng)。在這種啟動(dòng)時(shí)，刺入件22發(fā)射到使用者的皮層以開(kāi)始ISF采樣。該發(fā)射既可以由第一電控制器404啟動(dòng)也可以由使用者通過(guò)機(jī)械交互作用啟動(dòng)。
本地控制器模塊14的第一射頻鏈接412配置用于提供在本地控制器模塊和遠(yuǎn)程控制器模塊16之間的雙向通信，如在圖1和圖4中由鋸齒狀箭頭所示。該本地控制器模塊并入了指示系統(tǒng)的電流情況的可視指示器(例如，多色LED)。
本地控制器模塊14配置用于接收和存儲(chǔ)從一次性藥筒12來(lái)的測(cè)量數(shù)據(jù)，并與一次性藥筒12交互通信。例如，本地控制器模塊14可以配置用于將來(lái)自分析模塊20來(lái)的測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成ISF或者血糖濃度值。
圖5示出表示系統(tǒng)10的遠(yuǎn)程控制器模塊16的簡(jiǎn)化框圖。遠(yuǎn)程控制器模塊16包括第二電子控制器502，第二射頻鏈接504，第二數(shù)據(jù)存貯元件506，第二數(shù)據(jù)顯示器508，預(yù)測(cè)算法510，報(bào)警器512，血糖測(cè)量系統(tǒng)(適合于利用血糖條516測(cè)量血糖)以及數(shù)據(jù)運(yùn)送元件518。
第二電子控制器502適合于控制遠(yuǎn)程控制器模塊16的各種細(xì)件。第二射頻鏈接504配置用于與本地控制器模塊14雙向通信(例如，第二射頻連接504可以從本地控制器模塊14接收與ISF葡萄糖濃度相關(guān)的數(shù)據(jù))。經(jīng)由第二射頻鏈接504接收的數(shù)據(jù)可以由第二電控制器502驗(yàn)證和校驗(yàn)。另外，這樣接收的數(shù)據(jù)也可以由第二電控制器502處理和分析，并存儲(chǔ)到第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件506中以備后用(例如，由使用者進(jìn)行的進(jìn)一步數(shù)據(jù)檢索，或者用于預(yù)測(cè)算法510)。遠(yuǎn)程控制器模塊16的第二數(shù)據(jù)顯示器508可以是例如配置用于以對(duì)使用者來(lái)說(shuō)方便的格式顯示測(cè)量數(shù)據(jù)和用于顯示容易使用的界面以進(jìn)一步時(shí)數(shù)據(jù)管理的圖形LCD顯示器。
本地控制器模塊14適合于經(jīng)由第二射頻鏈接504與遠(yuǎn)程控制器模塊16通信。遠(yuǎn)程控制器模塊16的功能包括以可顯示的和對(duì)使用者來(lái)說(shuō)方便的格式顯示、存儲(chǔ)和處理葡萄糖測(cè)量數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程控制器模塊16還可以經(jīng)由報(bào)警器512提供(聽(tīng)覺(jué)，視覺(jué)和/或振動(dòng))報(bào)警，以提醒使用者危險(xiǎn)的葡萄糖濃度。遠(yuǎn)程控制器模塊16的另一個(gè)功能是使用血糖測(cè)量系統(tǒng)514以及僅使用血糖測(cè)量條516測(cè)量使用者的血糖濃度。由血糖測(cè)量系統(tǒng)512測(cè)量的血糖值可以用于校驗(yàn)由預(yù)測(cè)算法510計(jì)算的血糖值。遠(yuǎn)程控制器模塊16還可以配置用于提供使用者特定數(shù)據(jù)的輸入和分析(例如，事件標(biāo)記，精神狀態(tài)和醫(yī)療數(shù)據(jù))。
遠(yuǎn)程控制器模塊16配置成便攜裝置并且與本地控制器模塊14通信(例如，從本地控制器模塊14接收葡萄糖測(cè)量數(shù)據(jù))。因此，遠(yuǎn)程控制器模塊16給使用者提供簡(jiǎn)單和便利的用于管理和葡萄糖監(jiān)測(cè)相關(guān)的數(shù)據(jù)的平臺(tái)(例如，存儲(chǔ)顯示和處理與葡萄糖監(jiān)測(cè)相關(guān)的數(shù)據(jù))并且可以用于很好的調(diào)整治療(也就是，施加胰島素)。遠(yuǎn)程控制器模塊16的功能可以包括收集、存儲(chǔ)和處理ISF葡萄糖數(shù)據(jù)，并顯示從ISF葡萄糖數(shù)據(jù)計(jì)算的血糖值。通過(guò)將這種功能并入遠(yuǎn)程控制器模塊16，而不是并入本地控制器模塊14，本地控制器模塊14的尺寸和復(fù)雜性得以減少。然而，如果需要，上面描述的遠(yuǎn)程控制器模塊的功能可以有選擇的由本地控制器模塊執(zhí)行。
為了方便測(cè)量血液樣品(BS)中的血糖水平，血糖測(cè)量系統(tǒng)514與遠(yuǎn)程控制器模塊16作為整體部分提供。該血糖測(cè)量測(cè)量系統(tǒng)514用血糖條516進(jìn)行測(cè)量，血液采樣(例如，一滴血)被置于該血糖條上。產(chǎn)生的該血糖測(cè)量的結(jié)果可以與由預(yù)測(cè)算法510計(jì)算的葡萄糖值進(jìn)行比較。
遠(yuǎn)程控制器模塊16可以任選地與通信端口結(jié)合，例如串行通信端口(在圖5中沒(méi)有示出)。合適的通信端口在本領(lǐng)域公知，例如，RS232(IEEE標(biāo)準(zhǔn))和通用串行總線。這種通信端口可以容易地用于向外部數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)輸出所存貯的數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程控制器模塊16還包括可編程存儲(chǔ)器部分(在圖5中沒(méi)有示出)，例如可重復(fù)編程閃存部分，其可以通過(guò)通信端口編程。這種存儲(chǔ)器部分的目的在于方便操作系統(tǒng)和/或遠(yuǎn)程控制器模塊的其它軟件元件經(jīng)由經(jīng)過(guò)通信端口的通信而進(jìn)行更新。
遠(yuǎn)程控制器模塊16可以另外包括通信插槽(沒(méi)有示出)以接納數(shù)據(jù)運(yùn)送元件518并與之通信。數(shù)據(jù)運(yùn)送元件518可以是本領(lǐng)域公知的任何合適的數(shù)據(jù)運(yùn)送元件，比如“SIM”數(shù)據(jù)運(yùn)送元件，也被稱為“智能芯片”。
數(shù)據(jù)運(yùn)送元件518可以與一次性藥筒12一起提供，并可以包括一次性藥筒產(chǎn)生批量詳細(xì)數(shù)據(jù)，例如標(biāo)定數(shù)據(jù)和批標(biāo)識(shí)號(hào)。遠(yuǎn)程控制器模塊16可以讀取包括在數(shù)據(jù)運(yùn)送元件518上的數(shù)據(jù)，并且這種數(shù)據(jù)可以用于解釋從本地控制器模塊14接收的ISF葡萄糖數(shù)據(jù)。可選擇的，數(shù)據(jù)運(yùn)送元件518上的數(shù)據(jù)可以經(jīng)由第二射頻鏈接504傳送給本地控制器模塊14，并可以用在由本地控制器模塊14執(zhí)行的數(shù)據(jù)分析中。
遠(yuǎn)程控制器模塊16的第二電子控制器502配置用于解釋數(shù)據(jù)，以及執(zhí)行各種算法。一個(gè)特殊算法是預(yù)測(cè)算法510預(yù)估近期(0.5-1小時(shí)以內(nèi))的葡萄糖水平。由于在使用者血液中所包含的葡萄糖的變化和使用者ISF所包含的葡萄糖相應(yīng)的變化之間存在時(shí)間差(“延遲時(shí)間”)，預(yù)測(cè)算法510使用一系列對(duì)數(shù)學(xué)算法存儲(chǔ)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，以考慮到反映個(gè)體延遲時(shí)間關(guān)系的使用者特定參數(shù)。預(yù)測(cè)算法510的輸出結(jié)果是基于ISF葡萄糖水平估計(jì)的血糖水平。如果預(yù)測(cè)算法510預(yù)估到低葡萄糖水平，會(huì)發(fā)出信號(hào)并且報(bào)警器512激活以提醒使用者預(yù)估的生理事件，例如低血糖癥或者昏迷的危險(xiǎn)。本領(lǐng)域普通提術(shù)人員應(yīng)該理解，報(bào)警器512可以包括任何合適的信號(hào)，包括聽(tīng)覺(jué)，視覺(jué)或者振動(dòng)信號(hào)，以直接提醒使用者或者該使用者的保健護(hù)理員。由于能提醒睡著的使用者遭遇低血糖癥事件，所以聽(tīng)覺(jué)信號(hào)是優(yōu)選的。
在任意給定時(shí)刻的ISF葡萄糖值和在同一時(shí)刻的血糖值(濃度)之間的差異稱作ISF葡萄糖延遲。ISF葡萄糖延遲可理解為歸因于生理和機(jī)械的原因。ISF葡萄糖中延遲的生理學(xué)原因涉及葡萄糖在血液和使用者皮層間隙之間擴(kuò)散所需要的時(shí)間。延遲的機(jī)械原因涉及用于獲得ISF樣品的方法和裝置。
根據(jù)本發(fā)明的裝置、系統(tǒng)和方法的實(shí)施方式通過(guò)以振動(dòng)方式在使用者的皮層施加和釋放壓力而增加流向使用者皮層的目標(biāo)位點(diǎn)的血流從而減輕(減少或者最小化)了由于生理學(xué)原因的ISF葡萄糖延遲。包括根據(jù)本發(fā)明的壓力環(huán)(在下面詳細(xì)描述)的ISF提取裝置以這種方式施加和釋放壓力。用于解決ISF葡萄糖延遲的另一種方法是使用根據(jù)測(cè)量的ISF葡萄糖濃度預(yù)估血糖濃度的算法(例如，預(yù)測(cè)算法510)。
預(yù)測(cè)算法510可以具有通式，例如預(yù)估血糖＝f(ISFki，ratej，manratemp，交互項(xiàng))其中i是0到3之間的整數(shù)值；j、n和m是1到3之間的整數(shù)值；k和p是值為1或者2的整數(shù)；ISFi是測(cè)量的ISF葡萄糖值，其下標(biāo)(i)表示涉及的是哪一個(gè)ISF值，也就是，0＝當(dāng)前值，1＝前一個(gè)值；2＝再前一個(gè)值，等；Ratej是指相鄰ISF值之間的變化的速率，下標(biāo)(i)指哪個(gè)相鄰的ISF值用來(lái)計(jì)算速率，也就是，1＝當(dāng)前ISF值和前一ISF值之間的速率，2＝相對(duì)于當(dāng)前ISF值而言一個(gè)值以前的ISF值和兩個(gè)值以前的ISF值之間的速率，等；以及manratem是相鄰的多組ISF值的平均值之間的移動(dòng)平均速率，下標(biāo)(n)和(m)表示包括在移動(dòng)平均值中的ISF值的數(shù)量(n)和相對(duì)于當(dāng)前值的移動(dòng)相鄰平均值的時(shí)間位置(m)。
預(yù)測(cè)算法的通常形式是所有允許項(xiàng)和可能交叉項(xiàng)的線性集合，這些項(xiàng)和這些交叉項(xiàng)的系數(shù)是通過(guò)對(duì)測(cè)量的ISF值和獲得ISF樣品時(shí)的血糖值的回歸分析而確定的。關(guān)于適用于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的預(yù)測(cè)算法的其它細(xì)節(jié)包括在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/652,464中，其全部在此引入作為參考。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還應(yīng)該理解，該預(yù)測(cè)算法的輸出結(jié)果可以用于控制醫(yī)療設(shè)備，例如胰島素分送(delivery)泵?？梢愿鶕?jù)算法輸出確定的參數(shù)的典型實(shí)施例是在特定時(shí)間點(diǎn)給予病人的胰島素藥丸的量。
本地控制器模塊14和一次性藥筒12的組合可以配置用于佩戴在使用者的皮膚上以簡(jiǎn)化從使用者皮層提取ISF的采樣和監(jiān)測(cè)(參見(jiàn)圖6-8)。
在圖1-10所示系統(tǒng)實(shí)施例的使用過(guò)程中，一次性藥筒12位于本地控制器模塊14內(nèi)并由其控制。另外，一次性藥筒12和本地控制器模塊14的組合被配置用于由使用者佩戴，優(yōu)選的是佩戴在使用者手臂上部或者前臂。本地控制器模塊14與一次性藥筒12的電子通信，以便控制測(cè)量和從分析模塊接收測(cè)量數(shù)據(jù)。
參考圖6，本地控制器模塊14包括第一數(shù)據(jù)顯示器406和一對(duì)用于把本地控制器模塊14附著到使用者手臂上的帶子602。圖6還示出在插入到本地控制器模塊14中之前的一次性藥筒12。
圖7示出的是在一次性藥筒12插入到本地控制器模塊14中的插入空腔704之前的本地控制器模塊14的仰視圖。一次性藥筒12和本地控制器模塊14被配置使得一次性藥筒12可以通過(guò)機(jī)械力固定在插入空腔704內(nèi)。另外，本地控制器模塊14與一次性藥筒12經(jīng)由一次性藥筒12上的一系列模制的連接片706電子通信。當(dāng)一次性藥筒插入到插入空腔704中時(shí)，這些模制的連接片706與本地控制器模塊14的插入空腔704上的一系列連接片708對(duì)準(zhǔn)。
圖8示出一次性藥筒12插入到本地控制器模塊14以后的本地控制器模塊14，并且該一次性藥筒和本地控制器模塊的結(jié)合附著到使用者的手臂。圖8還示出位于與本地控制器14射頻通信范圍內(nèi)的遠(yuǎn)程控制器模塊16。
圖9是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的組織液(ISF)提取設(shè)備900的截面圖。ISF提取設(shè)備900包括刺入件902，壓力環(huán)904，第一偏壓件906(也就是，第一彈簧)和第二偏壓件908(也就是，第二彈簧)。
刺入件902配置用于在目標(biāo)位點(diǎn)刺入使用者的皮層并用于隨后從中提取ISF。刺入件902還配置用于在從中提取ISF期間保留(駐留)在使用者的皮層中。例如，刺入件902可以保留在使用者的皮層中超過(guò)一個(gè)小時(shí)，從而允許連續(xù)或者半連續(xù)的ISF提取。一旦獲知本公開(kāi)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員就會(huì)認(rèn)識(shí)到刺入件可以駐留在使用者的皮層中達(dá)8小時(shí)的延長(zhǎng)時(shí)間或者更多。
壓力環(huán)904配置成在展開(kāi)狀態(tài)和縮回狀態(tài)之間振動(dòng)。當(dāng)壓力環(huán)904在展開(kāi)狀態(tài)時(shí)，其在剌入件駐留到使用者皮層的同時(shí)，將壓力施加到使用者目標(biāo)位點(diǎn)周?chē)钠樱瑥亩?i)為從使用者皮層提取ISF提供方便，以及(ii)如上所述控制通過(guò)ISF提取設(shè)備900流向例如分析模塊的ISF。當(dāng)壓力環(huán)904在縮回狀態(tài)時(shí)，其將很小的壓力或者不會(huì)將壓力施加到使用者目標(biāo)位點(diǎn)周?chē)钠?。由于壓力環(huán)904可以在展開(kāi)狀態(tài)和縮回狀態(tài)之間振動(dòng)，可以控制使用者皮層任何給定部分在壓力下的時(shí)間，從而使使用者皮層得以恢復(fù)并減少疼痛和瘢痕。
壓力環(huán)904通常具有在例如0.08英寸到0.56英寸范圍內(nèi)的外直徑，以及在0.02英寸到0.04英寸范圍內(nèi)的壁厚(在圖9中由尺寸“A”表示)。
刺入件902可以配置成與壓力環(huán)904獨(dú)立的移動(dòng)，或者相對(duì)于壓力環(huán)904固定。在刺入件902相對(duì)于壓力環(huán)904固定的情況下，刺入件902將隨同壓力環(huán)904一起移動(dòng)。然而，目標(biāo)位點(diǎn)部分(例如，目標(biāo)位點(diǎn)的皮膚)和剌入件902之間的摩擦力會(huì)使得目標(biāo)位點(diǎn)呈現(xiàn)“帳篷”結(jié)構(gòu)，并且使得盡管刺入件902隨著壓力環(huán)的縮回移動(dòng)，刺入件仍保留在目標(biāo)位點(diǎn)中。在這一點(diǎn)上，使刺入件相對(duì)于壓力環(huán)固定的好處在于其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。
第一偏壓元件906配置用于推動(dòng)壓力環(huán)904壓到使用者的皮層(也就是，將壓力環(huán)904放置到展開(kāi)狀態(tài))以及用于縮回壓力環(huán)904。第二偏壓元件908配置用于發(fā)射刺入件902以便于刺入件刺入目標(biāo)位點(diǎn)。
由壓力環(huán)對(duì)使用者的皮層施加的壓力(力)可以是在例如從大約1至150磅每平方英寸的范圍內(nèi)(PSI，由每壓力環(huán)橫截面積上的力計(jì)算)。在這一點(diǎn)上，為了提供足夠ISF流動(dòng)同時(shí)最小化使用者的疼痛/不適，大約50PSI的壓力被認(rèn)為是有益。
在圖9的實(shí)施方式中，剌入件902部分放置在振動(dòng)的壓力環(huán)904的凹槽中，凹槽的深度由刺入件902的最大刺入深度決定。盡管沒(méi)有在圖9中明確示出，刺入件902和振動(dòng)的壓力環(huán)904可以相對(duì)于彼此移動(dòng)和彼此獨(dú)立地施加到使用者的皮層。
在ISF提取設(shè)備900的使用過(guò)程中，振動(dòng)的壓力環(huán)904可以展開(kāi)以固定使用者的皮層以及使目標(biāo)位點(diǎn)區(qū)域隔離和增壓，并由此提供凈正壓以促進(jìn)ISF通過(guò)刺入件902流動(dòng)。
如果需要，ISF提取設(shè)備900可以包括刺入深度控制元件(沒(méi)有示出)以限制和控制在發(fā)射過(guò)程中針刺入的深度。合適的刺入深度控制元件以及其使用的實(shí)施例在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/690,083中公開(kāi)，其在此全部引入作為參考。
在ISF提取設(shè)備900的使用過(guò)程中，包括ISF提取設(shè)備900的系統(tǒng)與使用者的皮膚相對(duì)放置，壓力環(huán)904朝向皮膚(參見(jiàn)，例如，圖8)。壓力環(huán)904推動(dòng)皮膚以產(chǎn)生凸起。該凸起然后由刺入件902刺入(例如，射入)。在刺入件902整個(gè)或者部分保持在皮膚內(nèi)時(shí)，ISF樣品被精確的從該凸起中提取。
提取的ISF樣品的流速一開(kāi)始相當(dāng)快，但是通常會(huì)隨著時(shí)間減慢。在一段3秒到3小時(shí)的間期后，壓力環(huán)可以縮回以允許皮膚恢復(fù)一個(gè)大約3秒到3小時(shí)的間期。壓力環(huán)904然后可以再展開(kāi)一個(gè)大約3秒到大約3小時(shí)的間期，然后縮回大約3秒到3小時(shí)。展開(kāi)和縮回壓力環(huán)904的過(guò)程持續(xù)進(jìn)行直到ISF提取中止。該展開(kāi)和縮回的循環(huán)優(yōu)選的是不均勻的，在其中對(duì)各個(gè)循環(huán)使用不同時(shí)間間期。
像這里描述的那樣，用于本發(fā)明實(shí)施方式的壓力環(huán)(例如，圖9中的壓力環(huán)904)可以用于減輕(也就是，減少)ISF葡萄糖延遲。假定(而不限于此)這種減輕是增加ISF樣品提取點(diǎn)或者分析模塊至少部分插入的位點(diǎn)附近灌注的結(jié)果。如果需要，其它增加灌注并因此減輕ISF延遲的合適裝置可以與壓力環(huán)結(jié)合。例如，可以對(duì)圖9中的壓力環(huán)904進(jìn)行加熱以增加灌注。這種加熱可以通過(guò)例如使電流通過(guò)嵌入壓力環(huán)904的電阻材料或者使加熱液體通過(guò)壓力環(huán)904內(nèi)的空腔循環(huán)而實(shí)現(xiàn)?；诨瘜W(xué)的適用于增加灌注(并因此減小ISF葡萄糖延遲)的裝置包括，例如，在ISF樣品提取點(diǎn)或分析模塊至少部分插入的位點(diǎn)附近施加局部血管擴(kuò)張劑(例如，組胺)。另外，配置用于增加灌注的、基于超聲探頭的設(shè)備可以與壓力環(huán)904相結(jié)合，和/或配置用于增加灌注的、基于電刺激的設(shè)備可以與壓力環(huán)904相結(jié)合。
圖10和圖11分別是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施方式的ISF提取設(shè)備950的橫截面圖和透視圖。ISF提取設(shè)備950包括刺入件952和多個(gè)環(huán)形排列的壓力環(huán)954A、954B和954C。ISF提取設(shè)備950還包括多個(gè)第一偏壓元件956A、956B和956C，以分別朝向和對(duì)著使用者的皮層推動(dòng)壓力環(huán)954A、954B和954C；第二偏壓元件958，以發(fā)射刺入件952；以及，刺入深度控制元件960。如果需要，刺入深度控制元件960可以與壓力環(huán)954C結(jié)合，以形成整體的刺入深度和壓力環(huán)元件。
在使用過(guò)程中，放置ISF提取裝置950以使壓力環(huán)954A、954B和954C面向使用者皮層。這可以通過(guò)例如使用如上所述提取體液系統(tǒng)的采樣模塊中的ISF提取設(shè)備950以及將該系統(tǒng)放置到使用者的皮層上而實(shí)現(xiàn)。
壓力環(huán)954A因此由偏壓元件956A推向使用者的皮層，從而在使用者的皮層產(chǎn)生凸起，隨后刺入件952射入(也就是，刺入)該凸起。當(dāng)壓力環(huán)954A在使用狀態(tài)(也就是，展開(kāi))時(shí)，壓力環(huán)954B和壓力環(huán)954C可以分別由偏壓元件956B和956C維持在縮回位置。
在刺入件952全部或者部分駐留在使用者皮層內(nèi)時(shí)，ISF可以從使用者皮層中形成的凸起中提取。在大約3秒到3小時(shí)以后，壓力環(huán)954A縮回以允許使用者皮層恢復(fù)一個(gè)大約3秒到3小時(shí)的時(shí)間間期。在縮回壓力環(huán)954A以后，壓力環(huán)954B可以展開(kāi)以向使用者的皮層施加壓力。在壓力環(huán)954B處于使用狀態(tài)(也就是，展開(kāi))時(shí)，壓力環(huán)954A和壓力環(huán)954C可以分別由偏壓元件956A和956C保持在縮回位置。在大約3秒到3小時(shí)的時(shí)間間期后，壓力環(huán)954B可以縮回一個(gè)范圍在3秒到3小時(shí)的間期，然后壓力環(huán)954C展開(kāi)。壓力環(huán)954C在3秒到3小時(shí)范圍內(nèi)的時(shí)間間期在使用者的皮層上保持壓力，然后縮回一個(gè)3秒到3小時(shí)范圍內(nèi)的時(shí)間間期。當(dāng)壓力環(huán)954C在使用狀態(tài)(也就是，展開(kāi))時(shí)，壓力環(huán)954A和壓力環(huán)954B分別由偏壓元件956A和956B保持在縮回位置。壓力環(huán)954A、954B和954C展開(kāi)和縮回的循環(huán)過(guò)程持續(xù)進(jìn)行直到液體提取結(jié)束。像圖9中所示的實(shí)施方式那樣，圖10和11所示的多個(gè)壓力環(huán)展開(kāi)和縮回循環(huán)的實(shí)施方式優(yōu)選的是不均勻的，在其中對(duì)各個(gè)循環(huán)使用不同時(shí)間間期。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還應(yīng)該理解，根據(jù)本發(fā)明的ISF提取設(shè)備中的多個(gè)壓力環(huán)可以以任何順序展開(kāi)，并且上面討論了一個(gè)非限定性的展開(kāi)和縮回的順序。例如，可以使用壓力環(huán)954B或者954C在壓力環(huán)954A之前施加壓力的次序。另外，可以同時(shí)展開(kāi)一個(gè)以上的壓力環(huán)。例如，由圖10和11示出的實(shí)施方式可以同時(shí)展開(kāi)全部三個(gè)壓力環(huán)，從而這些壓力環(huán)的功能與單個(gè)壓力環(huán)一樣。
對(duì)于在圖10和11中示出的實(shí)施方式，施加到使用者皮膚上的壓力對(duì)于多個(gè)壓力環(huán)中的每個(gè)都可以是在例如0.1到150磅每平方英寸(PSI)范圍內(nèi)。另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式可以使用在操作過(guò)程中將恒力(例如，大約2磅的力)或恒定壓力(例如，20到30磅每平方英寸的壓力)施加到目標(biāo)位點(diǎn)的壓力環(huán)?？蛇x擇的，該力或者壓力在壓力施加循環(huán)之中或者之間可以變化。例如，壓力可以在1分鐘的提取循環(huán)中從20-30磅變化。
壓力環(huán)954A、954B和954C可以分別具有例如在0.08到0.560英寸、0.1到0.9英寸和0.16到0.96英寸范圍內(nèi)的外直徑。每個(gè)壓力環(huán)的壁厚可以是在例如0.02到0.04英寸的范圍內(nèi)。
如果需要，根據(jù)本發(fā)明可選實(shí)施方式的提取設(shè)備中最里面的壓力環(huán)可以是扁平的(參見(jiàn)圖14)，其目的是當(dāng)施加可忽略的壓力以保持血液流向該區(qū)域時(shí)使針保持在使用者的皮層中。圖14示出的是根據(jù)本發(fā)明可選示例性實(shí)施方式的組織液(ISF)提取設(shè)備970的部分橫截面圖。ISF提取設(shè)備970包括刺入件972，壓力環(huán)974，扁平壓力環(huán)975，用于偏壓壓力環(huán)974的第一偏壓件976(也就是，第一彈簧)和用于偏壓扁平壓力環(huán)的第二偏壓件978(也稱為，第二彈簧)。
在該可選實(shí)施方式中，該扁平壓力環(huán)圍繞著針(也就是，刺入件972)并且包括其尺寸足夠允許針正好從中穿過(guò)的孔。該扁平壓力環(huán)優(yōu)選的具有0.02到0.56英寸的直徑。
在根據(jù)本發(fā)明的提取設(shè)備中包括至少一個(gè)壓力環(huán)具有很多益處。第一，在展開(kāi)和縮回狀態(tài)之間振動(dòng)壓力環(huán)用于減輕(也就是，減小)ISF葡萄糖延遲。當(dāng)壓力環(huán)縮回時(shí)，使用者皮層上的壓力釋放，使用者的身體通過(guò)增加向目標(biāo)位點(diǎn)的血液灌注而反應(yīng)。這種現(xiàn)象被稱為反應(yīng)性充血，并且假定是通過(guò)機(jī)械作用使得在目標(biāo)位點(diǎn)的ISF由壓力環(huán)的振動(dòng)而得到有益的補(bǔ)充。ISF的這種補(bǔ)充有助于減少在ISF葡萄糖和全血血糖值之間的延遲。
根據(jù)本發(fā)明的ISF提取設(shè)備的另一個(gè)益處是壓力環(huán)的振動(dòng)允許其下的皮膚恢復(fù)，因此減輕了使用者的疼痛、不適和永久疤痕的產(chǎn)生。
此外，具有多個(gè)壓力環(huán)的提取設(shè)備(例如，圖10和11中的實(shí)施方式)可以具有至少一個(gè)永久展開(kāi)的壓力環(huán)以便于ISF采集，同時(shí)其它壓力環(huán)在展開(kāi)和縮回狀態(tài)之間振動(dòng)，從而在任何給定時(shí)間使用者的皮層的不同區(qū)域力下力下。永久展開(kāi)的壓力環(huán)與振動(dòng)的壓力環(huán)的這種組合進(jìn)一步幫助減輕使用者的疼痛/不適。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的ISF提取設(shè)備具有的另一個(gè)益處是，該壓力環(huán)可以用于控制提取的ISF樣品葡萄糖測(cè)量進(jìn)行的條件。例如，如果ISF樣品經(jīng)過(guò)該葡萄糖傳感器的流速是恒定的或者是不變的，電化學(xué)葡萄糖傳感器會(huì)更加準(zhǔn)確和精確。根據(jù)本發(fā)明的ISF提取設(shè)備的壓力環(huán)可以給提取的ISF樣品提供流速的控制。例如，壓力環(huán)的縮回可以在0.1秒到60分鐘時(shí)間間期內(nèi)阻止ISF樣品的流動(dòng)，以允許進(jìn)行葡萄糖濃度測(cè)量。一旦葡萄糖濃度測(cè)量完成，一個(gè)或者多個(gè)壓力環(huán)可以重展開(kāi)以繼續(xù)ISF提取。以這種方式可以實(shí)現(xiàn)半連續(xù)的ISF樣品提取。
一旦獲知了本公開(kāi)內(nèi)容，一個(gè)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到根據(jù)本發(fā)明的ISF提取設(shè)備可以用于各種系統(tǒng)，包括但不僅限于，如上面所述的提取體液樣品并監(jiān)測(cè)其中的分析物的系統(tǒng)。例如，ISF提取設(shè)備可以在這種系統(tǒng)的采樣模塊中使用。
參考圖13，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式從使用者皮層連續(xù)收集ISF樣品的方法1000包括提供ISF流體提取設(shè)備，如步驟1010所示。提供的該ISF流體提取裝置具有刺入件和至少一個(gè)壓力環(huán)(例如，一個(gè)壓力環(huán)或者三個(gè)同心壓力環(huán))。該刺入件和壓力環(huán)可以是關(guān)于如上面所述的根據(jù)本發(fā)明的ISF提取設(shè)備和系統(tǒng)的刺入件和壓力環(huán)。
接著，如在步驟1020中闡述的那樣，壓力環(huán)與使用者目標(biāo)位點(diǎn)附近的皮層相接觸(例如，指尖皮膚組織目標(biāo)位點(diǎn)，肢體目標(biāo)位點(diǎn)，腹目標(biāo)位點(diǎn)或者其它從其中提取ISF樣品的目標(biāo)位點(diǎn))。壓力環(huán)可以使用任何合適的技術(shù)與使用者的皮層相接觸，包括，例如，關(guān)于上面描述的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和設(shè)備的實(shí)施方式。
如在步驟1030中闡明的那樣，使用者皮層的目標(biāo)位點(diǎn)然后由刺入件刺入。接著，如在步驟1040中闡明的那樣，在壓力以振動(dòng)方式施加到使用者皮層以減輕提取的ISF的ISF延遲的同時(shí)，由刺入件從使用者的皮層中提取ISF。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，壓力施加所采用的各種振動(dòng)方式已經(jīng)在上面關(guān)于圖1-12得以描述。
下面的實(shí)施例用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的各種設(shè)備、系統(tǒng)和方法的實(shí)施例的有益方面。
實(shí)施例1振動(dòng)的壓力環(huán)在振動(dòng)的壓力環(huán)區(qū)域內(nèi)的血液灌注上的影響。
激光多普勒成像灌注數(shù)據(jù)從與受檢者前臂連接的壓力環(huán)內(nèi)側(cè)近中心的0.25平方厘米區(qū)域內(nèi)以半正則間期收集。壓力環(huán)的外直徑是0.53英寸，其壁厚是0.03英寸。在對(duì)著受檢者皮層展開(kāi)壓力環(huán)之前收集基線數(shù)據(jù)。壓力環(huán)對(duì)著皮層展開(kāi)10分鐘，并具有0.5磅的彈力，從皮層縮回30分鐘，然后重復(fù)該展開(kāi)和縮回循環(huán)。隨后壓力環(huán)對(duì)著皮層展開(kāi)5小時(shí)，提高1小時(shí)，并且最后對(duì)著皮膚展開(kāi)10分鐘。在0.25平方厘米測(cè)量區(qū)域內(nèi)的平均灌注在圖12的曲線中示出。
如在圖12的曲線中可以看出的那樣，與基線血液灌注相比，壓力環(huán)展開(kāi)減少了由壓力環(huán)圍繞的區(qū)域內(nèi)的血液灌注(也就是，隨著壓力的施加，血液灌注減少)。然而，移除該壓力環(huán)(也就是，釋放壓力)不但逆轉(zhuǎn)了這種效果，而且血液灌注超出基線而實(shí)際增加。
實(shí)施例2振動(dòng)的壓力環(huán)對(duì)ISF葡萄糖延遲的影響進(jìn)行研究以確定使用根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的振動(dòng)壓力環(huán)期間血流在ISF葡萄糖值上的影響。20個(gè)患糖尿病的受檢者經(jīng)歷了在其前臂的手掌部和背面部測(cè)量基線血液灌注的過(guò)程。這些受檢者然后參加一個(gè)測(cè)試，其中指血樣品，對(duì)照ISF樣品和經(jīng)過(guò)處理的ISF樣品在3到6小時(shí)間期內(nèi)每15分鐘間隔收集一次。對(duì)照ISF樣品從受檢者不進(jìn)行任何皮層操作的前臂獲得，而經(jīng)過(guò)處理的ISF樣品從受檢者由振動(dòng)的壓力環(huán)操作的皮層獲得。在3到6小時(shí)的測(cè)試間期中，血糖受到攝取微波食品和包括胰島素和口服降血糖藥的糖尿病藥物影響，從而大部分受檢者的血糖經(jīng)歷了上升和下降。
該經(jīng)過(guò)處理的ISF樣品以如下方式產(chǎn)生通過(guò)在30秒鐘內(nèi)不采樣而由壓力環(huán)施加大約每平方英寸150磅的壓力，然后是5分鐘的等待間期以允許血液灌注到該采樣目標(biāo)位點(diǎn)。血液灌注測(cè)量在獲得對(duì)照和經(jīng)過(guò)處理的ISF樣品之前由摩爾激光器多普勒成像器(Devon，UK)直接進(jìn)行。激光多普勒成像在以ISF樣品目標(biāo)位點(diǎn)為中心的2平方厘米的區(qū)域上執(zhí)行。
ISF葡萄糖測(cè)量由更改的OneTouchUltra葡萄糖計(jì)和測(cè)試條系統(tǒng)進(jìn)行。大約1μL的ISF樣品由針從受檢者皮層提取并自動(dòng)沉積到測(cè)試條的測(cè)量區(qū)域。未更改的OneTouchUlra葡萄糖計(jì)和測(cè)試條系統(tǒng)用于從手指確定全血血糖值。
每個(gè)受檢者的以分鐘計(jì)的延遲時(shí)間和灌注測(cè)量在表1中給出。
表1


表1中的數(shù)據(jù)表示ISF葡萄糖延遲平均減輕了21.7分鐘，例如通過(guò)使用振動(dòng)的壓力環(huán)從平均30.3分鐘(12.8SD)降到8.7分鐘(6.6SD)。該延遲的減輕是由在受檢者皮層上以引起局部血液灌注提升的方式施加和釋放壓力實(shí)現(xiàn)的，相對(duì)于對(duì)照采樣區(qū)域其在ISF采樣區(qū)域的血液灌注平均提高了2.3倍(0.6SD)。
實(shí)施例3標(biāo)定方法的評(píng)估及其在ISF葡萄糖傳感器精確度上的影響對(duì)各種標(biāo)定方法和它們對(duì)系統(tǒng)精確度的影響進(jìn)行了研究評(píng)估?；继悄虿〉氖軝z者經(jīng)歷該研究，其中在超過(guò)5.5小時(shí)的間期內(nèi)每間隔15分鐘平行收集對(duì)其進(jìn)行葡萄糖測(cè)量(也就是測(cè)量循環(huán))的三種樣品類(lèi)型。在研究過(guò)程中，通過(guò)口服75g葡萄糖溶液促使葡萄糖偏移。
收集的用于葡萄糖測(cè)量的三種樣品類(lèi)型為指血樣品，對(duì)照ISF樣品，和經(jīng)過(guò)處理的ISF樣品。指血樣品，也被稱為手指毛細(xì)血管血(FCB)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的手指穿刺收集。對(duì)照的ISF樣品(CISF)從受檢者的未經(jīng)過(guò)任何皮層操作的手臂收集，以及經(jīng)過(guò)處理的ISF樣品(TISF)從使用者經(jīng)過(guò)振動(dòng)的壓力環(huán)皮層操作的另一只手臂收集。所有樣品收集的時(shí)間由計(jì)算機(jī)印時(shí)戳記錄，產(chǎn)生每個(gè)樣品類(lèi)型的數(shù)據(jù)對(duì)(也就是，測(cè)量循環(huán)號(hào)和葡萄糖濃度)。FCB的葡萄糖濃度縮寫(xiě)成[G]FCB，其通過(guò)使用兩個(gè)One TouchUltra血糖計(jì)和測(cè)試條(LifeScan，Milpitas，CA)一式兩份的測(cè)量。記錄值是每個(gè)樣品的兩個(gè)計(jì)器讀數(shù)的平均值。
這兩個(gè)ISF樣品類(lèi)型的收集在方法上不同。CISF從受檢者的一個(gè)手臂以每個(gè)時(shí)間間隔在前臂背側(cè)不同位點(diǎn)采樣的方式收集。其采用的采樣模塊包括壓力環(huán)，小的標(biāo)準(zhǔn)單位的針，和用于與葡萄糖測(cè)試條接觸的適配器。大約1微升的ISF通過(guò)30標(biāo)準(zhǔn)單位的針刺入到皮層大約2毫米的皮膚深度內(nèi)收集。通過(guò)5.5mm直徑的壓力環(huán)在皮膚上施加大約15牛頓的力以便于CISF的收集(收集時(shí)間的中間值是3.0秒)，該CISF在更改的OneTouchUltra葡萄糖測(cè)試條的測(cè)量區(qū)沉積。該條的入口區(qū)域被物理上更改以與采樣模塊的適配器接觸，從而CISF可以直接沉積到該條的測(cè)量區(qū)中。
TISF在采樣模塊中收集，該采樣模塊與CISF所使用的稍有不同。該采樣模塊安裝在受檢者前臂背側(cè)面。特別是，用于收集TISF的手臂不是用于收集CISF的手臂。與CISF的收集相比，TISF每個(gè)時(shí)間間隔從相同位點(diǎn)收集。這種使用醫(yī)用橡皮膏粘帖在手臂上的采樣模塊，包括用于刺入皮膚2mm深的25標(biāo)準(zhǔn)單位的針，還包括圍繞該針的壓力環(huán)，該壓力環(huán)壓向皮膚以收集TISF。該采樣模塊還包括用于聚積TISF的儲(chǔ)液池。在該測(cè)試中，該儲(chǔ)液池是0.5μL的玻璃毛細(xì)管(Drummond Scientific，Broomall，PA)，其中收集320nL的容量，這與針的容積排量相匹配。一旦收集到所需容積的ISF，該毛細(xì)管移開(kāi)，TISF轉(zhuǎn)移到不同類(lèi)型的更改的One TouchUltra葡萄糖測(cè)量條上。更改該第二條考慮到直接毛細(xì)管提取TISF到測(cè)量區(qū)，該測(cè)量區(qū)使得要測(cè)量的容積比用于CISF的條的小。在該第二條更改中，僅使用一個(gè)工作電極(與使用兩個(gè)工作電極相反)，并且工作和參考電極的面積減小以容納相對(duì)低的樣品量。需要注意，僅在320nL樣品的收集過(guò)程中施加壓力，這通常是大約85秒。在收集到所需的容積后，壓力環(huán)轉(zhuǎn)換到縮回狀態(tài)，而在該狀態(tài)下針繼續(xù)駐留在皮膚中。在該平衡的15分鐘間隔內(nèi)不施加其它壓力。
表2表示從患糖尿病的受檢者在22個(gè)測(cè)量循環(huán)中收集的三種樣品類(lèi)型數(shù)據(jù)。FCB采樣的結(jié)果以葡萄糖濃度(也就是，[G]FCB)表示，其結(jié)果的單位是mg/dL。CISF和TISF的結(jié)果由電流表示，其單位是毫微安，并分別縮寫(xiě)成iCISF和iTISF。為了簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)的格式，由于電極面積的差異而對(duì)iCISF和iTISF進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，從而它們可以直接進(jìn)行比較并用于相同的標(biāo)定公式。另外，使用預(yù)先計(jì)算的標(biāo)定公式將iCISF和iTISF值轉(zhuǎn)換成一系列葡萄糖濃度。CISF和TISF的葡萄糖濃度分別縮寫(xiě)為[G]CISF和[G]TISF，并以單位mg/dL表示。
表2


對(duì)于CISF和TISF葡萄糖測(cè)量，其各自更改的測(cè)量條都用ISF代用品標(biāo)定，這使得可以在CISF和TISF中確定真實(shí)的葡萄糖濃度。ISF代用品是來(lái)自血漿的流體，用于模仿ISF。在標(biāo)定過(guò)程中使用ISF代用品是由于相對(duì)較大容積(也就是，大約1毫升)的ISF不容易收集。該標(biāo)定過(guò)程需要相對(duì)較大容積的流體是因?yàn)楸仨殰?zhǔn)備多個(gè)標(biāo)定物(通常是六個(gè))。使用由等滲鹽水1∶2稀釋的血漿(500微升+500微升)準(zhǔn)備ISF代用品。適當(dāng)容積的1摩爾葡萄糖溶液滴入ISF代用品以準(zhǔn)備葡萄糖濃度為2.5、5、10、20和30mM的六份標(biāo)定物。對(duì)于每個(gè)標(biāo)定物葡萄糖濃度，至少重復(fù)執(zhí)行5次，并且在5秒內(nèi)計(jì)算出平均電流值。使用常規(guī)線性回歸，計(jì)算用于換算公式的斜率和截距，其將電流轉(zhuǎn)換成葡萄糖濃度。由于電極面積的原因?qū)CISF和iTISF.進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，用于計(jì)算[G]CISF和[G]TISF的換算公式相似，其在下面以等式.1A和等式.1B表示等式.1A[G]CISF＝0.3×iCISF-7.6nA等式.1B[G]TISF＝0.3×iTISF-7.6nA應(yīng)該注意，這種標(biāo)定類(lèi)型很可能由該測(cè)試條的制造商進(jìn)行。
現(xiàn)在將討論使用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中的半連續(xù)或者連續(xù)葡萄糖傳感器，用于精確測(cè)量ISF中的葡萄糖的不同方式的標(biāo)定過(guò)程(calibration procedure)。這種標(biāo)定方式很可能由半連續(xù)或者連續(xù)葡萄糖傳感器的使用者進(jìn)行。例如，標(biāo)定可以使用僅僅一個(gè)對(duì)FCB的葡萄糖測(cè)量和單獨(dú)使用葡萄糖測(cè)量條比如One TouchUltra葡萄糖測(cè)量條進(jìn)行。在這種情況下，用FCB可以計(jì)算出一個(gè)簡(jiǎn)單比例以估算[G]CISF，其縮寫(xiě)為[G]CISF，F(xiàn)CB。作為任意時(shí)間間隔，根據(jù)FCB測(cè)量循環(huán)6被用于執(zhí)行單點(diǎn)標(biāo)定。應(yīng)該注意，測(cè)量循環(huán)6表示一種狀態(tài)，在該狀態(tài)中[G]FCB隨著時(shí)間增加，并且由于缺少延遲減輕將顯示出有問(wèn)題的標(biāo)定間隔，但是雖然如此表示出使用者可以選擇的可能的時(shí)間間隔。使用簡(jiǎn)單比例，換算公式可以由等式.2表示等式.2[G]CISF,FCB=iCISF×[G]FCB,6iCISF,6=iCISF×362804=iCISF×0.45]]>在等式.2中，[G]FCB，6表示在第六個(gè)測(cè)量循環(huán)中手指毛細(xì)血管血的葡萄糖濃度，并且iCISF，6表示在第六個(gè)測(cè)量循環(huán)測(cè)量的CISF樣品的電流。由于在ISF中的葡萄糖濃度傾向于比FCB中的葡萄糖濃度向后延遲，使用FCB標(biāo)定有效預(yù)測(cè)了未來(lái)的ISF葡萄糖濃度。
為了簡(jiǎn)化，在本實(shí)施例和下一實(shí)施例中僅描述表2的一部分的分析。將對(duì)測(cè)量循環(huán)5、12和21進(jìn)一步分析，并在下文中分別稱為“上升”、“穩(wěn)定”和“下降”。表3示出先前提及的三個(gè)測(cè)量循環(huán)的[G]CISF，F(xiàn)CB和[G]CISF的比較。該數(shù)據(jù)指出在使用單點(diǎn)FCB標(biāo)定CISF的ISF葡萄糖傳感器測(cè)量與使用6ISF代用品標(biāo)定物的廠家標(biāo)定之間存在比較大的絕對(duì)誤差。
表3。單點(diǎn)FCB標(biāo)定與使用CISF樣品廠家標(biāo)定之間的比較

除了CISF，TISF也可以使用單點(diǎn)FCB標(biāo)定分析其葡萄糖濃度。對(duì)于這種情況，可以導(dǎo)出等式.3以使用FCB預(yù)測(cè)TISF的葡萄糖濃度，其縮寫(xiě)成[G]TISF，F(xiàn)CB。
等式.3[G]TISF,FCB=iTISF×[G]FCB,6iTISF,6=iTISF×3621171=iTISF×0.309]]>與等式.2相似，等式.3也使用測(cè)量循環(huán)6來(lái)執(zhí)行FCB標(biāo)定。表4示出[G]TISF FCB和[G]以CISF在三個(gè)測(cè)量循環(huán)中的比較。使用單點(diǎn)FCB標(biāo)定的ISF葡萄糖傳感器測(cè)量TISF與使用6ISF代用品標(biāo)定物的廠家標(biāo)定之間的絕對(duì)誤差(83到175mg/dL)比表3中示出的所有絕對(duì)誤差(14-18mg/dL)要小。因此，表3和表4證明了當(dāng)使用FCB標(biāo)定ISF葡萄糖傳感器以進(jìn)一步預(yù)測(cè)ISF葡萄糖濃度時(shí)ISF葡萄糖延遲減輕的效用。
表4.單點(diǎn)FCB標(biāo)定與使用TISF樣品廠家標(biāo)定之間的比較

ISF葡萄糖濃度測(cè)量可以用于預(yù)測(cè)FCB中葡萄糖的濃度。通常，內(nèi)科醫(yī)生更喜歡使用FCB中的葡萄糖濃度作為確定適當(dāng)治療以控制疾病狀態(tài)的基礎(chǔ)，因?yàn)檫@是歷史上采用的做法。然而，已經(jīng)商品化或者正在商品化的很大比例的連續(xù)的和最小化侵入的葡萄糖傳感器主要使用ISF而非血液。因此，這里存在使用連續(xù)或者半連續(xù)ISF葡萄糖傳感器估算毛細(xì)血管血中葡萄糖濃度的需求。
表5示出三個(gè)測(cè)量循環(huán)的[G]CISF，F(xiàn)CB和[G]FCB的比較。數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)試圖使用由FCB標(biāo)定的CISF測(cè)量估算FCB中的葡萄糖濃度時(shí)，其絕對(duì)誤差相對(duì)較大。
表5.由使用單點(diǎn)FCB的CISF測(cè)量估算FCB中葡萄糖濃度的精確性評(píng)定

表6示出三個(gè)測(cè)量循環(huán)的[G]CISF，TISF和[G]FCB的比較。[G]CIS，TISF表示在CISF樣品中的葡萄糖濃度，其使用TISF和FCB樣品標(biāo)定。等式.4推導(dǎo)以計(jì)算[G]CISF, TISF。
等式.4[G]CISF,TISF=iCISF×[G]FCB,6iTISF,6=iTISF×3621171=iCISF×0.309]]>表6.由使用TISF樣品和FCB樣品的CISF測(cè)量估算FCB中葡萄糖濃度的精確性評(píng)定


表5和表6的比較顯示，當(dāng)ISF傳感器由TISF和FCB標(biāo)定時(shí)，CISF中葡萄糖的測(cè)量對(duì)毛細(xì)血管血糖濃度給出較好的估算。當(dāng)與表6中僅使用FCB樣品的情況相比較時(shí)，對(duì)于使用TISF樣品和FCB樣品的情況，表5中“穩(wěn)定”和“下降”的測(cè)量循環(huán)的絕對(duì)誤差較小。表6中“上升”測(cè)量循環(huán)的絕對(duì)誤差較大。然而，對(duì)于使用一些延遲減輕的表6的情況，總平均誤差較小(表6中74mg/dL與表5中的142mg/dL相比)。因此，即使不經(jīng)過(guò)延遲減輕而收集和測(cè)量CISF，如果ISF傳感器由TISF和FCB標(biāo)定，這里仍然存在估算毛細(xì)血管葡萄糖濃度能力的進(jìn)步。
表7示出三個(gè)測(cè)量循環(huán)[G]TISF和[G]FCB的比較。該數(shù)據(jù)顯示，用TISF樣品(參見(jiàn)表7，0到35/dL)代替CISF樣品(參見(jiàn)表5，84到185mg/dL)估算FCB中的葡萄糖濃度的絕對(duì)誤差較小，TISF樣品和CISF樣品都使用FCB標(biāo)定。因此，當(dāng)使用ISF葡萄糖傳感器估算毛細(xì)血管血糖濃度時(shí)，使用延遲減輕在精確度上明顯優(yōu)越。
表7.由單點(diǎn)FCB標(biāo)定的TISF測(cè)量估算FCB中葡萄糖濃度的精確性評(píng)定

盡管在該實(shí)施例中描述的一次性測(cè)試條用于測(cè)量ISF葡萄糖，這里討論的的標(biāo)定概念也可應(yīng)用于任何測(cè)量ISF葡萄糖的傳感器，特別是那些半連續(xù)和連續(xù)葡萄糖傳感器。前面描述的標(biāo)定方法顯示，在標(biāo)定前使用延遲減輕提高了CISF、TISF或者毛細(xì)血管葡萄糖濃度估算的精度。因此，一旦獲知了本公開(kāi)內(nèi)容，一個(gè)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，本實(shí)施例中描述的標(biāo)定算法可以用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的系統(tǒng)中。例如，標(biāo)定算法公式可以用于采樣或者分析模塊，以根據(jù)ISF測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算毛細(xì)血管血糖濃度。
實(shí)施例4通過(guò)壓力環(huán)循環(huán)進(jìn)行的ISF葡萄糖延遲減輕方法22位患糖尿病的受檢者(12位男性，10位女性；9位1型，13位2型；年齡中位數(shù)53.5歲；體重指數(shù)中位數(shù)(BMI)25.4；發(fā)病以來(lái)的時(shí)間中位數(shù)18.0年)參加了論理委員會(huì)批準(zhǔn)的測(cè)試，其中對(duì)在五到六小時(shí)間期內(nèi)每隔十五分鐘(測(cè)量循環(huán))采集的三份樣品進(jìn)行葡萄糖測(cè)量。
在測(cè)試過(guò)程中，通過(guò)口服75g葡萄糖溶液(12位受檢者，被視為“75g負(fù)載受檢者”)或者正常飲食習(xí)慣(10位受檢者，被視為“NEH受檢者”)促使葡萄糖偏移。受檢者控制其處方胰島素注射劑或者口服藥的攝取。
用于葡萄糖測(cè)量的三種樣品是，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)手指毛細(xì)血管血刺入采集的手指毛細(xì)血管血樣品，和兩種ISF樣品(如下文描述的，對(duì)照的和測(cè)試ISF樣品)，每種從每個(gè)受檢者一只手臂上獲取。所有樣品的收集時(shí)間由計(jì)算機(jī)印時(shí)戳記錄，在每個(gè)測(cè)量間隔產(chǎn)生每種樣品的數(shù)據(jù)對(duì)(時(shí)間，葡萄糖)。手指毛細(xì)血管血糖由兩個(gè)One TouchUltra血糖計(jì)(可以從LifeScan，Milpitas，CA得到)測(cè)量?jī)纱?。這里記錄的葡萄糖值是對(duì)每個(gè)樣品兩次血糖計(jì)讀數(shù)的平均。
從每只手臂收集ISF樣品在方式上不同。在一只手臂上(隨機(jī)選擇)，選定為對(duì)照ISF手臂，每個(gè)離散的ISF樣品從前臂背側(cè)不同采樣位點(diǎn)收集。大約一微升的ISF通過(guò)小標(biāo)準(zhǔn)尺寸的針刺入到皮膚層～2mm皮膚深度內(nèi)采集。通過(guò)5.5mm直徑的壓力環(huán)在皮膚上施加-15N的力以便于ISF樣品的收集(收集時(shí)間中位數(shù)3.Osec，N＝553)，該ISF樣品隨后沉積到更改的One TouchIltra檢測(cè)條的檢測(cè)區(qū)以檢測(cè)葡萄糖。更改該條以與ISF樣品系統(tǒng)的適配器接觸，從而該ISF可以直接采樣并在該條的檢測(cè)區(qū)沉積。
在另一只手臂上，選定為測(cè)試ISF手臂，原型連續(xù)ISF收集設(shè)備安裝到前臂背側(cè)。該設(shè)備由醫(yī)用橡皮膏貼附到手臂上，其包括小標(biāo)準(zhǔn)尺寸的針以刺入皮膚大約2mm的深度，還包括圍繞該針的壓力環(huán)，該壓力環(huán)推到皮膚上以收集ISF樣品。在該測(cè)試中，等于針的工作容量的320nL ISF樣品，被收集到0.5μL的玻璃毛細(xì)管內(nèi)(商業(yè)上可以從Drummond Scientific，Broomall，PA得到)。
一旦收集了必須量的ISF，毛細(xì)管移開(kāi)，并且ISF擠到更改的OneTouchUltra葡萄糖測(cè)量條上以測(cè)量葡萄糖。該第二條的更改使得毛細(xì)管直接將樣品擠到測(cè)量區(qū)，使得要檢測(cè)的量比通常用于該條的量要少。對(duì)于這兩種ISF葡萄糖檢測(cè)，更改的檢測(cè)條將由ISF代用品預(yù)標(biāo)定，從而ISF葡萄糖可以直接由對(duì)照ISF和測(cè)試ISF樣品直接確定。
對(duì)于測(cè)試ISF樣品的收集，壓力僅在320nL樣品收集過(guò)程中施加(收集時(shí)間中位數(shù)85sec，N＝530)。在收集到所需要的量以后，施加到圍繞針的環(huán)上的壓力停止，盡管針繼續(xù)駐留在皮膚中。在該平衡的每15分鐘循環(huán)間隔內(nèi)不再施加壓力。
為了以時(shí)間為基礎(chǔ)比較ISF和血糖值，就需要將每個(gè)樣品從身體獲得的時(shí)間與其血糖值進(jìn)行匹配。對(duì)于測(cè)試ISF樣品，這意味著執(zhí)行一個(gè)循環(huán)時(shí)間軸偏移以說(shuō)明在實(shí)際上在特定循環(huán)收集的320nLISF樣品是從前一收集循環(huán)開(kāi)始一直駐留在針中(死體積320nL)的。這樣，可以對(duì)同一相對(duì)時(shí)間收集的手指血樣品可以進(jìn)行精確的生理性延遲檢測(cè)。
一個(gè)受檢者獲得的示例性時(shí)間過(guò)程圖表在圖15中示出。這示出三種樣品中的葡萄糖測(cè)量結(jié)果與時(shí)間的曲線。對(duì)于具有一個(gè)循環(huán)時(shí)間偏移的測(cè)試ISF，時(shí)間軸實(shí)際代表三種樣品中各自從身體提取的時(shí)間。時(shí)間偏移說(shuō)明了實(shí)事，在測(cè)試ISF的情況下，樣品從身體提取，但是仍然駐留在320nL的套管孔內(nèi)，等待在下一時(shí)間點(diǎn)測(cè)量被擠入毛細(xì)管。因此，該圖表精確的反應(yīng)了在ISF和血液樣品之間的生理性葡萄糖延遲。
對(duì)22位受檢者收集的所有數(shù)據(jù)的比較在圖16A和16B中示出，其示出疊加在克拉克誤差柵格(Clarke Error Grid)上的方法比較圖?？死苏`差柵格統(tǒng)計(jì)表，回歸統(tǒng)計(jì)表(斜率、截距和相關(guān)系數(shù)，R)，血液和ISF值之間的標(biāo)準(zhǔn)誤差(Sy.X)，參考手指血糖值和ISF葡萄糖值之間的平均百分?jǐn)?shù)偏離和平均百分?jǐn)?shù)絕對(duì)誤差(MPAD)在表8中示出。通過(guò)所有檢測(cè)，測(cè)試ISF 比對(duì)照ISF提供的血糖估算更好。

表8應(yīng)該注意，在測(cè)試ISF測(cè)量中可能有顯著的系統(tǒng)偏差。圖17示出該兩個(gè)ISF測(cè)量相對(duì)于參考手指血值的ISF測(cè)量偏差圖表，由在測(cè)試過(guò)程中樣品的收集時(shí)間標(biāo)繪，其中零點(diǎn)時(shí)間是每個(gè)測(cè)試的開(kāi)始。該圖表示出12位75g負(fù)載的受檢者的數(shù)據(jù)，由于這些受檢者血糖過(guò)高的范圍和趨勢(shì)比NEH受檢者要大，因此用于解釋該觀點(diǎn)是最好的。對(duì)照ISF檢測(cè)的概略正弦曲線形偏移圖案反映時(shí)間過(guò)程圖表，也就是，在血糖上升間期通常是負(fù)的偏移，到測(cè)試結(jié)束當(dāng)葡萄糖下降時(shí)通常轉(zhuǎn)變?yōu)檎钠?。然而，該測(cè)試ISF對(duì)于測(cè)試時(shí)間具有基本平坦的偏移，其平均偏移是10.7％(總的為10％，包括所有受檢者，參見(jiàn)表8)。該平坦的偏移響應(yīng)潛在的顯示出簡(jiǎn)單的標(biāo)定偏差，該標(biāo)定偏差可以通過(guò)從所有測(cè)試ISF值中減去10％而進(jìn)行簡(jiǎn)單的矯正。
圖18示出當(dāng)執(zhí)行該偏移矯正時(shí)，測(cè)試ISF葡萄糖對(duì)于參考手指血糖的回歸圖表，并且，當(dāng)平均中央偏移正施加到測(cè)試(從表8的10％偏移矯正)和對(duì)照ISF(從表8的4.9％偏移矯正)檢測(cè)時(shí)，表9示出克拉克誤差柵格，回歸，和誤差統(tǒng)計(jì)表。對(duì)于對(duì)照ISF該偏移矯正在總體精度上的作用較小。然而，當(dāng)應(yīng)用偏移矯正時(shí)，測(cè)試ISF的總體精確度有相當(dāng)可觀的提高。這表示測(cè)試ISF檢測(cè)誤差的大部分組分可能是簡(jiǎn)單的標(biāo)定誤差，其可以通過(guò)更嚴(yán)格的標(biāo)定方法解決。

表9對(duì)照ISF測(cè)量受到較少影響的實(shí)際情況(從表8和表9中對(duì)照ISF結(jié)果的對(duì)比可以明顯看出)表明，對(duì)于這些檢測(cè)任何標(biāo)定誤差都是誤差次要組分。這些結(jié)果顯示了例如當(dāng)緩慢壓力環(huán)調(diào)制的處理施加到ISF樣品區(qū)域時(shí)，相對(duì)于手指血糖檢測(cè)提高ISF葡萄糖檢測(cè)的潛力。
對(duì)每個(gè)受檢者計(jì)算每個(gè)ISF樣品和參考手指血樣品之間的平均葡萄糖延遲時(shí)間，來(lái)確定當(dāng)與離散的對(duì)照ISF樣品延遲比較時(shí)，通過(guò)連續(xù)ISF提取設(shè)備獲得的延遲減輕量。當(dāng)用于ISF測(cè)量的時(shí)間軸相對(duì)于血液測(cè)量時(shí)間軸滑動(dòng)時(shí)，通過(guò)尋找這些測(cè)量間的最小誤差來(lái)測(cè)量ISF和血糖之間的延遲。對(duì)于特定受檢者，滑動(dòng)時(shí)間軸以得到最小誤差的距離(時(shí)間上)，就是平均檢測(cè)延遲。這種方法以前用于計(jì)算25分鐘內(nèi)對(duì)于57位高血糖受檢者的平均對(duì)照ISF延遲時(shí)間。對(duì)該方法改進(jìn)，以使其用于個(gè)體受檢者計(jì)算而不是用于復(fù)合數(shù)據(jù)集計(jì)算。例如，圖19A和19B示出誤差與時(shí)間圖表，其用于在當(dāng)前測(cè)試中對(duì)一個(gè)受檢者確定平均對(duì)照和測(cè)試ISF延遲時(shí)間。
表10示出個(gè)體受檢者兩種ISF樣品各自相對(duì)于手指血糖計(jì)算的平均延遲時(shí)間的匯總表。這里僅表示了22位中的15位受檢者。對(duì)于其它七位受檢者(75g負(fù)載組中12位中的一位，10位NEH受檢者中的六位)，或者是沒(méi)有足夠用于計(jì)算的數(shù)據(jù)，或者他們?cè)谘沁^(guò)高范圍內(nèi)沒(méi)有顯示出進(jìn)行有意義的延遲確定所需要的足夠的改變。如表所示，對(duì)于每個(gè)受檢者，測(cè)試ISF樣品相對(duì)于對(duì)照ISF樣品延遲時(shí)間明顯減少。在平均值上，實(shí)現(xiàn)了35.8分鐘的延遲縮短，將平均延遲從38.3分中削減到2.5分鐘，或者生理性延遲縮短了95％。





表10有趣地，通過(guò)包括血液灌注增加的方法，ISF和血糖之間的自然偏移有顯著的減少，例如在這里描述的測(cè)試中應(yīng)用的調(diào)節(jié)的壓力環(huán)施加方法。因此，其是假定在該測(cè)試中施加的調(diào)制壓力產(chǎn)生增加ISF樣品位點(diǎn)周?chē)汗嘧⒌男Ч?，并顯著減輕了生理性延遲(也就是，ISF葡萄糖延遲)。
盡管本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式在這里示出并描述，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)明顯的是這種實(shí)施方式僅是以舉例的方式提供。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將想到不背離本發(fā)明的多種變化，改變和代替。
一種用于監(jiān)測(cè)使用者組織液(ISF)中分析物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括藥筒，該藥筒包括為使用者測(cè)量ISF中分析物的分析模塊；以及本地控制器模塊，該本地控制器模塊與該藥筒電子通信，該本地控制器被配置用于從分析模塊接收測(cè)量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)，其中該分析模塊包括配置用于至少部分注入到使用者目標(biāo)位點(diǎn)內(nèi)的分析物傳感器，以及其中該分析模塊包括至少一個(gè)適用于將壓力施加到目標(biāo)位點(diǎn)附近身體上的壓力環(huán)，以及其中該分析模塊配置成使壓力環(huán)能夠以振動(dòng)的方式施加壓力，ISF葡萄糖延遲因此而減輕。前面提及的系統(tǒng)的分析模塊這里使用延遲減輕化學(xué)物質(zhì)以進(jìn)一步減輕ISF葡萄糖延遲。前面提及的系統(tǒng)的分析模塊這里使用超聲以進(jìn)一步減輕ISF葡萄糖延遲。前面提及的系統(tǒng)的分析模塊這里使用熱以進(jìn)一步減輕ISF葡萄糖延遲。前面提及的系統(tǒng)的分析模塊這里使用真空以進(jìn)一步減輕ISF葡萄糖延遲。前面提及的系統(tǒng)的分析模塊這里使用電極電勢(shì)以進(jìn)一步減輕ISF葡萄糖延遲。前面提及的系統(tǒng)的分析模塊這里使用身體的非振動(dòng)機(jī)械操作以進(jìn)一步減輕ISF葡萄糖延遲。
一種用于提取體液并監(jiān)測(cè)其中的葡萄糖的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一次性藥筒，其包括用于從身體提取體液樣品的采樣模塊；以及用于測(cè)量體液樣品中的葡萄糖的分析模塊；以及與該一次性藥筒電子通信的本地控制器模塊，本地控制器配置用于從分析模塊接收測(cè)量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)，其中分析模塊和本地控制器模塊中的至少一個(gè)使用一種標(biāo)定算法，該算法依賴于從毛細(xì)血管血中測(cè)量的葡萄糖濃度和來(lái)自分析模塊的測(cè)量數(shù)據(jù)。在本段前面所述的系統(tǒng)中，體液樣品是ISF樣品并且從分析模塊獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)具有ISF葡萄糖延遲減輕。在本段前面所述的系統(tǒng)中的采樣模塊包括至少一個(gè)壓力環(huán)。在本段前面所述的系統(tǒng)中的采樣模塊配置成壓力環(huán)能夠以振動(dòng)的方式施加壓力，從而減輕ISF葡萄糖延遲。在本段前面所述的系統(tǒng)中的采樣模塊包括刺入件，至少一個(gè)壓力環(huán)并且該壓力環(huán)能夠以振動(dòng)方式施加壓力，從而減輕ISF延遲。
用于監(jiān)測(cè)使用者體液中分析物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一次性藥筒，其包括用于測(cè)量體液樣品中分析物的分析模塊；以及與該一次性藥筒電子通信的本地控制器模塊，本地控制器配置用于從分析模塊接收測(cè)量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)，其中分析模塊和本地控制器模塊中的至少一個(gè)使用一種標(biāo)定算法，其依賴于從毛細(xì)血管血中測(cè)量的葡萄糖濃度和來(lái)自分析模塊的測(cè)量數(shù)據(jù)。前面所述的系統(tǒng)中，體液樣品是ISF樣品并且從分析模塊獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)具有ISF葡萄糖延遲減輕。在本段前面所述的系統(tǒng)中的采樣模塊包括至少一個(gè)壓力環(huán)。在本段前面所述的系統(tǒng)中的采樣模塊配置成壓力環(huán)能夠以振動(dòng)的方式施加壓力，從而減輕ISF葡萄糖延遲。在本段前面所述的系統(tǒng)中的采樣模塊包括刺入件，至少一個(gè)壓力環(huán)并且該壓力環(huán)能夠以振動(dòng)方式施加壓力，從而減輕ISF延遲。
用于提取體液樣品并監(jiān)測(cè)其中的分析物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一次性藥筒，其包括用于從身體里提取體液樣品的采樣模塊；和用于測(cè)量體液樣品中的被分析物的分析模塊；以及與該一次性藥筒電子通信的本地控制器模塊，本地控制器配置用于從分析模塊接收測(cè)量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)，其中該采樣模塊使用基于微量滲析的樣品提取技術(shù)。該段前面所述的系統(tǒng)中的采樣模塊配置用于提取組織液(ISF)樣品和用于測(cè)量該ISF樣品中的葡萄糖，并且其中該采樣模塊進(jìn)一步包括ISF葡萄糖延遲減輕裝置。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用延遲減輕化學(xué)物質(zhì)。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用超聲來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用熱來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用真空來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用電極電勢(shì)來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用身體的機(jī)械操作來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用延遲減輕化學(xué)物質(zhì)，超聲，熱，真空，電極電勢(shì)，和身體的機(jī)械操作中至少兩個(gè)的結(jié)合來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。
用于提取體液樣品并監(jiān)測(cè)其中分析物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一次性藥筒，其包括用于從身體里提取體液樣品的采樣模塊；和用于測(cè)量體液樣品中分析物的分析模塊；以及與該一次性藥筒電子通信的本地控制器模塊，本地控制器配置用于從分析模塊接收測(cè)量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)，其中該采樣模塊用基于超濾作用的樣品提取技術(shù)。該段前面所述的系統(tǒng)中的采樣模塊配置用于提取組織液(ISF)樣品和用于測(cè)量該ISF樣品中的葡萄糖，并且其中該采樣模塊進(jìn)一步包括ISF葡萄糖延遲減輕裝置。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用ISF葡萄糖延遲減輕化學(xué)物質(zhì)。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用超聲來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用熱來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用真空來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用電極電勢(shì)來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用身體的機(jī)械操作來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用延遲減輕化學(xué)物質(zhì)，超聲，熱，真空，電極電勢(shì)，和身體的機(jī)械操作中至少兩個(gè)的結(jié)合來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。
用于提取體液樣品并監(jiān)測(cè)其中的分析物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一次性藥筒，其包括用于從身體里提取體液樣品的采樣模塊；和用于測(cè)量體液樣品中的分析物的分析模塊；以及與該一次性藥筒電子通信的本地控制器模塊，本地控制器配置用于從分析模塊接收測(cè)量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)，其中該采樣模塊使用基于激光的樣品提取技術(shù)。該段前面所述的系統(tǒng)中的采樣模塊配置用于提取組織液(ISF)樣品和用于測(cè)量該ISF樣品中的葡萄糖，并且其中該采樣模塊進(jìn)一步包括ISF葡萄糖延遲減輕裝置。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用延遲減輕化學(xué)物質(zhì)。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用超聲來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用熱來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用真空來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用電極電勢(shì)來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用身體的機(jī)械操作來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用延遲減輕化學(xué)物質(zhì)，超聲，熱，真空，電極電勢(shì)，和身體的機(jī)械操作中至少兩個(gè)的結(jié)合來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。
用于提取體液樣品并監(jiān)測(cè)其中的分析物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一次性藥筒，其包括用于從身體里提取體液樣品的采樣模塊；和用于測(cè)量體液樣品中的分析物的分析模塊；以及與該一次性藥筒電子通信的本地控制器模塊，本地控制器配置用于從分析模塊接收測(cè)量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)，其中該采樣模塊使用基于反離子電滲法的樣品提取技術(shù)。該段前面所述的系統(tǒng)中的采樣模塊配置用于提取組織液(ISF)樣品和用于測(cè)量該ISF樣品中的葡萄糖，并且其中該采樣模塊進(jìn)一步包括ISF葡萄糖延遲減輕裝置。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用延遲減輕化學(xué)物質(zhì)。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用超聲來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用熱來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用真空來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用電極電勢(shì)來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用身體的機(jī)械操作來(lái)減輕ISF葡萄糖。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用延遲減輕化學(xué)物質(zhì)，超聲，熱，真空，電極電勢(shì)，和身體的機(jī)械操作中至少兩個(gè)的結(jié)合來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。
用于提取體液樣品并監(jiān)測(cè)其中的分析物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一次性藥筒，其包括用于從身體里提取體液樣品的采樣模塊；和用于測(cè)量體液樣品中的分析物的分析模塊；以及與該一次性藥筒電子通信的本地控制器模塊，本地控制器配置用于從分析模塊接收測(cè)量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)，其中該采樣模塊使用基于電穿孔的樣品提取技術(shù)。該段前面所述的系統(tǒng)中的采樣模塊配置用于提取組織液(ISF)樣品和用于測(cè)量該ISF樣品中的葡萄糖，并且其中該采樣模塊進(jìn)一步包括ISF葡萄糖延遲減輕裝置。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用延遲減輕化學(xué)物質(zhì)。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用超聲來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用熱來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用真空來(lái)減輕延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用電極電勢(shì)來(lái)減輕延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用身體的機(jī)械操作來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用延遲減輕化學(xué)物質(zhì)，超聲，熱，真空，電極電勢(shì)，和身體的機(jī)械操作中至少兩個(gè)的結(jié)合來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。
用于提取體液樣品并監(jiān)測(cè)其中分析物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一次性藥筒，其包括用于從身體里提取體液樣品的采樣模塊；和用于測(cè)量體液樣品中分析物的分析模塊；以及與該一次性藥筒電子通信的本地控制器模塊，本地控制器配置用于從分析模塊接收測(cè)量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)，其中該采樣模塊使用基于超聲的樣品提取技術(shù)。該段前面所述的系統(tǒng)中的采樣模塊配置用于提取組織液(ISF)樣品和用于測(cè)量該ISF樣品中的葡萄糖，并且其中該采樣模塊進(jìn)一步包括ISF葡萄糖延遲減輕裝置。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用延遲減輕化學(xué)物質(zhì)。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用超聲來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用熱來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用真空來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用電極電勢(shì)來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用身體的機(jī)械操作來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。該段前面所述的系統(tǒng)中的該用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置使用延遲減輕化學(xué)物質(zhì)，超聲，熱，真空，電極電勢(shì)，和身體的機(jī)械操作中至少兩個(gè)的結(jié)合來(lái)減輕ISF葡萄糖延遲。
用于提取使用者的體液樣品并監(jiān)測(cè)其中的分析物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一次性藥筒，其包括用于測(cè)量體液樣品中的分析物的分析模塊；以及與該一次性藥筒電子通信的本地控制器模塊，本地控制器配置用于從分析模塊接收測(cè)量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)，其中分析模塊包括配置用于至少部分插入使用者的分析物傳感器。在該段前面所述系統(tǒng)中的分析物傳感器是ISF葡萄糖被分析物傳感器并且其中該分析模塊進(jìn)一步包括用于減輕葡萄糖延遲的裝置。該段前面所述系統(tǒng)中用于減輕ISF葡萄糖延遲的裝置是，至少一個(gè)壓力環(huán)，當(dāng)分析物傳感器至少部分插入使用者時(shí)適用于將壓力施加到使用者。
應(yīng)該理解，這里描述的本發(fā)明的各種可選擇實(shí)施方式可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。意圖用所附權(quán)利要求確定本發(fā)明的范圍，并且在這些權(quán)利要求范圍內(nèi)的方法和結(jié)構(gòu)以及其等同物因此被覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于提取組織液(ISF)樣品并監(jiān)測(cè)其中的分析物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括藥筒，包括用于從身體目標(biāo)位點(diǎn)提取ISF樣品的采樣模塊；以及用于測(cè)量ISF樣品中的分析物的分析模塊；以及與該藥筒電子通信的本地控制器模塊，該本地控制器配置用于從該分析模塊接收測(cè)量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)。其中該采樣模塊包括至少一個(gè)適用于向目標(biāo)位點(diǎn)附近身體施加壓力的壓力環(huán)，以及其中該采樣模塊配置使得該壓力環(huán)能夠以振動(dòng)方式施加壓力，從而由采樣模塊提取的ISF樣品中的ISF葡萄糖延遲得以減輕。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該壓力環(huán)配置用于在大約15分鐘的采樣循環(huán)中施加壓力大約85秒鐘。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該采樣模塊還包括刺入深度控制元件。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中該刺入深度控制元件與采樣模塊的至少一個(gè)壓力環(huán)相結(jié)合。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該采樣模塊包括刺入件，并且該刺入件可獨(dú)立于該至少一個(gè)壓力環(huán)移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該采樣模塊包括刺入件，并且該刺入件相對(duì)于該采樣模塊的至少一個(gè)壓力環(huán)固定。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該采用模塊使用延遲減輕化學(xué)物質(zhì)以進(jìn)一步減輕ISF葡萄糖延遲。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該延遲減輕化學(xué)物質(zhì)是組胺化學(xué)物質(zhì)。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該采樣模塊使用超聲以進(jìn)一步減輕該ISF葡萄糖延遲。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該采樣模塊使用熱以進(jìn)一步減輕該ISF葡萄糖延遲。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該采樣模塊使用真空以進(jìn)一步減輕該ISF葡萄糖延遲。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該采樣模塊使用電極電勢(shì)以進(jìn)一步減輕該ISF葡萄糖延遲。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該采樣模塊使用對(duì)身體的非振動(dòng)機(jī)械操作以進(jìn)一步減輕該ISF葡萄糖延遲。
全文摘要
一種用于提取體液樣品(例如，組織液[ISF]樣品)并監(jiān)測(cè)其中的分析物的系統(tǒng)包括一次性藥筒和本地控制器模塊。該一次性藥筒包括適用于提取體液樣品的采樣模塊和適用于測(cè)量該體液樣品中的分析物(例如，葡萄糖)的分析模塊。本地控制器模塊與該一次性藥筒電子通信，并且適用于接收并存儲(chǔ)來(lái)自分析模塊的測(cè)量數(shù)據(jù)。ISF提取設(shè)備包括刺入件，被配置用于刺入并駐留在使用者皮層目標(biāo)位點(diǎn)，并且隨后從中提取ISF樣品。該設(shè)備還包括適用于向使用者皮層目標(biāo)位點(diǎn)附近施加壓力的壓力環(huán)。該設(shè)備配置成使得壓力環(huán)適于以振動(dòng)方式施加壓力，從而由刺入件提取的ISF樣品中的ISF葡萄糖延遲得以減輕。提取ISF的方法包括，提供具有刺入件和壓力環(huán)的ISF流體提取設(shè)備。然后，該壓力環(huán)與使用者的皮層接觸并且刺入件刺入到使用者的皮層。由此當(dāng)壓力環(huán)以振動(dòng)方式施加壓力時(shí)從使用者的皮層提取ISF樣品。該振動(dòng)壓力減輕了提取的ISF樣品的ISF葡萄糖延遲。
文檔編號(hào)A61B5/15GK1700884SQ200480001020
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月6日
發(fā)明者J·拉基尼, P·斯托特, M·E·希爾格爾斯, T·拉德馬赫爾, J·梅切爾克, C·A·漢森 申請(qǐng)人:生命掃描有限公司