專利名稱：檢測(cè)流體在測(cè)試條上的存在的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域是涉及用來測(cè)量生物流體中分析物質(zhì)的濃度或生物流體的性質(zhì)的流體醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備。
由一次性使用的測(cè)試卡或條與用來讀取這些條的計(jì)量器組成的化驗(yàn)系統(tǒng)已越來越多地使用在許多上述診斷過程中。在這些系統(tǒng)內(nèi)使用的許多測(cè)試卡或條中，流體被引入該條的一個(gè)位置上，例如樣品的施加位置，而卻在另一位置，例如測(cè)量位置上進(jìn)行分析。在這種設(shè)備中需要將該引入的流體從樣品施加位置移動(dòng)到測(cè)量位置。這樣，這些設(shè)備都需要一裝置來將流體從樣品施加位置移動(dòng)到測(cè)量位置。
在上述化驗(yàn)系統(tǒng)中找到用途的一類流體測(cè)試卡或條中，通過負(fù)壓使流體從引入位置流過該設(shè)備，這里的負(fù)壓典型地是由一可壓縮的氣囊來提供的。這樣的設(shè)備包括在U.S.專利3,620,676；U.S.專利3,640,267.和EP 0 803 288中描述的那些設(shè)備。在這些類型的設(shè)備中，在施加樣品到測(cè)試條的樣品施加位置之前必須先壓縮氣囊，然后在將樣品施加到樣品施加位置后使其解壓。
對(duì)于使用在上述系統(tǒng)中來說，有意義的是一個(gè)在使用中能自動(dòng)地以正確的而且可再現(xiàn)的方式激勵(lì)測(cè)試條的氣囊的計(jì)量器。因此，開發(fā)一能識(shí)別流體樣品在測(cè)試條上的施加，并響應(yīng)于其而激勵(lì)氣囊的計(jì)量器是有意義的。相關(guān)文獻(xiàn)有意義的參考包括U.S.專利No.3,620,676；3,640,267；4,088,448；4,420,566；4,426,451；4,868,129；5,049,487；5,104,813；5,230,866；5,627,04；5,700,695；5,736,404；5,208,163；5,708,278和歐洲專利申請(qǐng)EP 0 803 288。
圖2是

圖1設(shè)備的分解圖。
圖3是圖1設(shè)備的透視圖。
圖4是用于本發(fā)明設(shè)備的計(jì)量器的示意圖。
圖5是用于確定PT時(shí)間的數(shù)據(jù)曲線。
圖6A-6E提供了該主題發(fā)明的樣品施加的檢測(cè)方法的一順序表示。
在進(jìn)一步描述該主題發(fā)明之前，應(yīng)明白該發(fā)明并不限于發(fā)明的下述的特定實(shí)施例，因?yàn)閷?duì)特定的實(shí)施例可作一些變化，而且仍然屬于該附錄權(quán)利要求的范圍。還應(yīng)明白，使用的術(shù)語是為了描述特定的實(shí)施例，而不是有意進(jìn)行限定。代之的是，本發(fā)明的范圍將由附錄的權(quán)利要求確定。
在本說明和附錄的權(quán)利要求書中，除非文中另有明確說明，單數(shù)引用包括了多個(gè)引用。除非另有定義，這里所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語都具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所共同理解的相同意義。方法如上概述，該主題發(fā)明提供了一些方法，在將該測(cè)試條放進(jìn)計(jì)量器時(shí)用來檢測(cè)流體樣品在測(cè)試條上的施加，一般來說該計(jì)量器為一光學(xué)計(jì)量器。換句話說，該主題方法提供了一種裝置用來確定流體樣品向測(cè)試條表面的施加。因此，當(dāng)該測(cè)試條存在于光學(xué)計(jì)量器中時(shí)，該主題方法至少能提供關(guān)于是否流體樣品已被放在測(cè)試樣品的施加位置上的數(shù)據(jù)。在許多實(shí)施例中該主題方法還能對(duì)最少量或閥值量的樣品施加到該測(cè)試條表面進(jìn)行檢測(cè)，而且在某些實(shí)施例中還能確定已施加在測(cè)試條上的流體量。
在實(shí)施該主題方法時(shí)，首先獲得從該測(cè)試條上來的反射數(shù)據(jù)，在這里該反射數(shù)據(jù)被用來至少確定是否樣品已被施加到該測(cè)試條上，在這里該反射數(shù)據(jù)通常還會(huì)產(chǎn)生關(guān)于是否已將該閥值量的樣品施加到該測(cè)試條上的信息。所謂反射數(shù)據(jù)是指在一段時(shí)間上所獲得的一系列反射值。所謂反射值是指觀察到的反射光的量，在這里反射的光可以是鏡面的和/或漫射的反射光，而且通常是指鏡面的和漫射的兩種反射光。
為了獲得必需的反射數(shù)據(jù)在其上確定反射值的時(shí)間段至少是從將樣品施加到測(cè)試條上之前的一點(diǎn)到將樣品施加到測(cè)試條上之后的一點(diǎn)的范圍，在這里在某些實(shí)施例中該時(shí)間段是從將該測(cè)試條引入該光學(xué)計(jì)量器之后開始，而在某些另外的實(shí)施例中該時(shí)間段卻是從將該測(cè)試條引入該光學(xué)計(jì)量器之前的一點(diǎn)到將樣品施加到該計(jì)量器中存在的該測(cè)試條上之后一點(diǎn)的時(shí)間范圍。照此，在獲得該必需的反射數(shù)據(jù)的過程中，測(cè)量反射值的時(shí)間段一般為大約1到2分鐘的范圍，通常是從大約20秒到30秒，而更經(jīng)常是在從大約3秒到5秒的范圍。在獲得該必需的反射數(shù)據(jù)的過程中，在該時(shí)間段中，反射值可周期性地或如果不是連續(xù)的話，基本上連續(xù)地獲得。在周期性地獲得反射值的地方，這些值將會(huì)獲得一最小的次數(shù)，在這里，該最小的數(shù)一般至少為大約每秒1個(gè)讀數(shù)，通常至少大約為每秒2個(gè)讀數(shù)，更通常是至少大約每秒4個(gè)讀數(shù)。在許多這些實(shí)施例中，在一給定時(shí)間段上所獲得的反射值的數(shù)目是在大約60到120的范圍，通常是大約從40到60，更通常是大約從12到20。
利用任何方便的協(xié)議都可獲得上述的反射數(shù)據(jù)。在該主題發(fā)明的許多實(shí)施例中，該反射數(shù)據(jù)是通過在所希望的時(shí)間段上照射光學(xué)計(jì)量器的一區(qū)域并檢測(cè)從該區(qū)域的鏡面和漫反射兩種反射光來獲得的，所說的區(qū)域就是當(dāng)該測(cè)試條插入該光學(xué)計(jì)量器時(shí)，由該測(cè)試條上施加樣品的位置所占據(jù)的區(qū)域。在這些協(xié)議中，該光學(xué)計(jì)量器的被照射的特定區(qū)域就是該光學(xué)計(jì)量器的一區(qū)域，該區(qū)域就是當(dāng)插進(jìn)該計(jì)量器的條被照射時(shí)由與該樣品施加位置相對(duì)的該測(cè)試條的底表面所占據(jù)的區(qū)域。該區(qū)域一般用在一窄范圍的波長上的光來照射。在許多實(shí)施例中，用來照射該光學(xué)計(jì)量器的該區(qū)域的光波長的范圍為大約400-700nm，通常為大約500-640nm，更通常是大約550-590nm。
如上所述，在獲得該反射數(shù)據(jù)的過程中，人們可在上述時(shí)間段上周期性地獲得反射值，或如果不連續(xù)的話，基本上連續(xù)地在上述時(shí)間段上獲得反射值。如上所述，在其上獲得反射值以便產(chǎn)生必需的反射數(shù)據(jù)的時(shí)間段是在從將測(cè)試條插進(jìn)該計(jì)量器之前的一點(diǎn)到將該樣品施加到該插進(jìn)計(jì)量器的測(cè)試條的施加位置之后的一點(diǎn)的范圍。在這些實(shí)施例中，一般使用下述協(xié)議。
首先，用在一窄范圍波長上的的光來照射被該測(cè)試條的施加位置所占據(jù)的光學(xué)計(jì)量器的區(qū)域，并在這第一步中一次或多次、包括連續(xù)地檢測(cè)反射的光(或一般沒有)。這第一步的時(shí)間長度是在大約250ms到1秒的范圍，通常是大約250ms-750ms，更通常為大約250ms-500ms。下一步，將一測(cè)試條插入計(jì)量器，而同時(shí)該計(jì)量器的該部分連續(xù)被照射，并在這第二步上一次或多次地，包括連續(xù)地，檢測(cè)從該測(cè)試條的底表面來的反射光。這第二步的時(shí)間長度是在大約500ms到2分的范圍，通常是大約500ms到1分，更通常為大約500ms-750ms。再下一步，將樣品施加到該測(cè)試條的樣品施加位置上，同時(shí)連續(xù)照射計(jì)量器的該部分并在這第三步上一次或多次地，包括不斷地檢測(cè)來自該測(cè)試條底表面的反射光。這第三步的時(shí)間長度典型地是在大約250ms到1秒的范圍，通常是大約250ms-750ms，更通常為大約250ms-500ms。最后，在施加樣品之后連續(xù)地照射計(jì)量器的該部分，并一次或多次，包括不斷地獲得反射值，直到到達(dá)上述時(shí)間段的終端。這最后一步的時(shí)間長度典型的是在大約500ms到3秒的范圍，通常是大約500ms-2秒，更通常為大約500ms-1秒。
一旦獲得上述反射數(shù)據(jù)，就將它與一基準(zhǔn)進(jìn)行比較，以便至少確定是否已將樣品施加到該測(cè)試條的樣品施加位置，在這里，在某些實(shí)施例中，這種比較產(chǎn)生關(guān)于是否將最少或閾值的樣品量施加到了該測(cè)試條的樣品施加位置上。所謂基準(zhǔn)是指一表示樣品施加到測(cè)試條表面上的數(shù)據(jù)組或其處理的形式，在許多實(shí)施例中該施加至少是一閥值量的樣品。在與該基準(zhǔn)比較前該反射數(shù)據(jù)可以處理也可以不處理，這取決于該基準(zhǔn)的具體性質(zhì)。這樣，在某些實(shí)施例中，該反射數(shù)據(jù)是以原始形式與該基準(zhǔn)比較的，這里，該基準(zhǔn)也以數(shù)值，例如，反射的幅度對(duì)時(shí)間，的相應(yīng)原始形式存在。另外，該反射數(shù)據(jù)可處理成一反射與時(shí)間的曲線，這里該基準(zhǔn)是一相似的曲線，因而兩個(gè)曲線就可進(jìn)行比較。這種比較步驟可以人工進(jìn)行，也可用適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)數(shù)據(jù)處理裝置，例如，由適當(dāng)?shù)挠?jì)算硬件和軟件構(gòu)成的計(jì)算裝置來進(jìn)行。上述比較步驟產(chǎn)生一樣品存在的信號(hào)。換句話說，在上述比較之后，人們就得到一關(guān)于是否樣品已施加到了該測(cè)試條的表面的讀數(shù)，而且通常是關(guān)于在該步驟的條表面上是否存在一閾值的樣品量的讀數(shù)。
系統(tǒng)如上面的概述那樣，上述的方法在由一次性的測(cè)試條和用來讀取這些測(cè)試條的光學(xué)計(jì)量器構(gòu)成的系統(tǒng)上找到應(yīng)用?，F(xiàn)將每個(gè)這些系統(tǒng)的部件作一較詳細(xì)的描述。
測(cè)試條該系統(tǒng)的測(cè)試條是流體設(shè)備，它一般包括一樣品施加區(qū)；一氣囊，用來產(chǎn)生一吸力以便將該樣品吸進(jìn)該設(shè)備；一測(cè)量區(qū)，在這區(qū)中該樣品可經(jīng)歷光學(xué)參數(shù)如光散射的變化；和一阻攔接頭(stop junction)，以便在充滿該測(cè)量區(qū)之后精確地阻止流動(dòng)。優(yōu)選的是，在測(cè)量區(qū)上該測(cè)試條基本上是透明的，以便該區(qū)可被在一側(cè)的光源照明，并可在相對(duì)側(cè)測(cè)量該透射光。而且，至少在該測(cè)試條的底表面上是無孔的。
包括測(cè)試條的代表性氣囊被示于圖1，2和3中。圖1提供了代表性設(shè)備10的平面視圖，而圖2提供了同一代表性設(shè)備的分解視圖，圖3提供了透視圖。在氣囊14被壓縮后將樣品施加于樣品口12。很清楚，與氣囊14的挖口(cutout)鄰接的層26和/或?qū)?8的區(qū)域必須具有彈性，以便使氣囊14能被壓縮。大約0.1mm厚度的聚酯就具有適度的彈性和彈力。優(yōu)選的是，頂層26具有大約0.125mm的厚度，底層28大約為0.100mm。當(dāng)該氣囊釋放時(shí)，吸力就通過通道16將樣品吸到測(cè)量區(qū)18，它優(yōu)選地包含試劑20。為了確保測(cè)量區(qū)18能被樣品充滿，該氣囊14的容積優(yōu)選地至少大約與通道16和測(cè)量區(qū)18的聯(lián)合容積相等。如果測(cè)量區(qū)18是從下面被照射，則層28在與測(cè)量區(qū)18鄰接的地方必須是透明的。
如圖1，2和3所示，阻攔接頭22鄰接氣囊14和測(cè)量區(qū)18；但是，通道16在阻攔接頭的一側(cè)或兩側(cè)可有一延續(xù)部分，將該阻攔接頭與測(cè)量區(qū)18和/或氣囊14分開。當(dāng)該樣品到達(dá)阻攔接頭22時(shí)樣品流動(dòng)就停止。阻攔接頭的工作原理被描述在U.S.專利5,230,866中，這里引入作為參考。
如圖2所示，所有的上述元件都是通過在夾在頂層26和底層28之間的中間層24挖口形成的。優(yōu)選的是，層24是一雙面膠帶。阻攔接頭22是通過在層24和/或28中附加的挖口形成的，使其對(duì)準(zhǔn)層24中的挖口并用密封層30和/或32密封。如圖所示，優(yōu)選的是，該阻攔接頭在層26和28中都包括一挖口并具有密封層30和32。阻攔接頭22的每個(gè)挖口至少與通道16一樣寬。又如圖2所示，有一任選的過濾器12A來蓋住樣品口12。該過濾器可以將紅血球從全血樣品分離出來和/或可包含試劑來與該血反應(yīng)，以便提供另外的信息。合適的過濾器包括一各向異性膜，優(yōu)選的是可從加拿大多倫多的Spectral Diagnostics，Inc.獲得的那種聚砜膜。任選的反射器18A可以在層26的表面上或鄰近該表面，并放置在測(cè)量區(qū)18的上面。如果有該反射器，則該設(shè)備就變成一透反(transflectance)設(shè)備。
圖2所畫的和在上面描述的設(shè)備優(yōu)選地用熱塑性的片26和28層壓在兩面都有粘性的熱塑性的中間層24上的方法來形成。形成圖1所示元件的挖口可通過對(duì)層24，26和28進(jìn)行例如激光切割-或沖切來形成。另外，該設(shè)備還可由模制塑料形成。優(yōu)選的是，片28的表面是親水的。(膜9962，該膜可從3M，St.Paul，MN獲得)。但是，該表面并不必是親水的，因?yàn)樵摌悠返牧黧w充滿該設(shè)備不需毛細(xì)作用力。這樣，片26和28可以是未經(jīng)處理的聚酯或其它的熱塑性片，這是本領(lǐng)域所眾所周知的。同樣，因?yàn)樵诔錆M過程中并不涉及重力，所以該設(shè)備可在任何方向上使用。與具有可泄漏樣品的通氣孔的毛細(xì)作用充滿設(shè)備不同，這類設(shè)備先通過該樣品口排氣才施加樣品，這意味著該條的首先插入計(jì)量器的部分是沒有開口的，從而減小了污染的危險(xiǎn)。
其它的流體設(shè)備配置也是可行的，其中，這樣的另一設(shè)備的配置包括那些具有(a)旁路通道，(b)多個(gè)并聯(lián)的測(cè)量區(qū)，和/或(c)多個(gè)串聯(lián)的測(cè)量區(qū)等等的配置。此外，可使上述的層狀結(jié)構(gòu)適合于注模結(jié)構(gòu)。
計(jì)量器該主題系統(tǒng)的光學(xué)計(jì)量器至少包括一裝置用來從該光學(xué)計(jì)量器的一區(qū)域收集反射數(shù)據(jù)，該區(qū)域就是在樣品條存在于該計(jì)量器中時(shí)由測(cè)試條的樣品施加位置所占據(jù)的區(qū)域。這種用來收集反射數(shù)據(jù)的裝置一般由一光源和一檢測(cè)器構(gòu)成。該光源是一可見光源，它能用在一窄范圍波長上的光照射或照明光學(xué)計(jì)量器的所述區(qū)域，這里該波長典型的是在大約400nm-700nm的范圍，通常為大約500nm-640nm，更通常為大約550nm-590nm。任何便利的光源都可使用，這里，適當(dāng)光源包括LED，激光二極管，濾光燈等。而且用來收集反射數(shù)據(jù)的該裝置部分也是一適當(dāng)?shù)臋z測(cè)器，它能檢測(cè)從光學(xué)計(jì)量器的所述區(qū)域出來的反射光，例如，鏡面和/或漫反射光，然后將所收集的光轉(zhuǎn)變成一電信號(hào)。任何便利的檢測(cè)器都可使用，在這里，適當(dāng)?shù)臋z測(cè)器包括光電二極管，光電檢測(cè)器，光電晶體管等等。優(yōu)選的是，該檢測(cè)系統(tǒng)經(jīng)AC調(diào)制以便在使用時(shí)提供對(duì)環(huán)境噪音和干擾的抗擾性。在這實(shí)施的過程中，以2000Hz的頻率打開和關(guān)閉(“被斬截的(chopped)”)光源。在存在很大幅度起伏的噪音時(shí)，由于調(diào)制光源的緣故，來自檢測(cè)器的感興趣的較小信號(hào)具有方波的形式。該帶有噪音的“被斬截的”信號(hào)被放大并連接到同步檢測(cè)器的輸入。該同步檢測(cè)器有一積分模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)和一具有完全與該被斬截的光源相同的頻率和相位的基準(zhǔn)信號(hào)。當(dāng)該光源打開時(shí)，該信號(hào)就被積分，當(dāng)該光源關(guān)閉時(shí)，該積分器就不工作。該檢測(cè)系統(tǒng)可將信號(hào)積分一特定的時(shí)間量，或取多個(gè)平均讀數(shù)來減小噪音。在該檢測(cè)器上還可包括一光譜阻塞濾波器，以便減小來自環(huán)境光的干擾。
除了用來獲得反射數(shù)據(jù)的上述裝置外，該主題計(jì)量器一般還包括一個(gè)用來將該反射數(shù)據(jù)與控制的值基準(zhǔn)進(jìn)行比較的裝置，如上所述，以便獲得樣品存在信號(hào)。這種裝置一般是一數(shù)據(jù)處理裝置，如有適當(dāng)?shù)挠?jì)算硬件和軟件構(gòu)成的計(jì)算裝置，用來將該基準(zhǔn)數(shù)據(jù)與該基準(zhǔn)進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生一樣品存在信號(hào)。
該主題設(shè)備一般還包括用來響應(yīng)于該樣品存在信號(hào)來激勵(lì)該設(shè)備上的氣囊的裝置?？梢蕴峁┤魏伪憷募?lì)裝置，只要它能響應(yīng)于該樣品存在信號(hào)來使該氣囊解壓縮。
在圖4中畫出了一代表性的計(jì)量器，這里，一代表性測(cè)試條被插入該計(jì)量器中。圖4所示的計(jì)量器包括條檢測(cè)器40(由LED 40a和檢測(cè)器40b構(gòu)成)，樣品檢測(cè)器42(由光源42a和檢測(cè)器42b構(gòu)成，如上所述)，測(cè)量系統(tǒng)44(由LED 44a和檢測(cè)器44b構(gòu)成)，以及任選的加熱器46。該設(shè)備還包括一氣囊激勵(lì)器48。如上所述，該氣囊激勵(lì)器被該條檢測(cè)器40和該樣品檢測(cè)器42激勵(lì)，以便當(dāng)條插入該計(jì)量器中并被該條檢測(cè)器檢測(cè)時(shí)，該氣囊激勵(lì)器就被壓下，而當(dāng)樣品加入該流體設(shè)備或?qū)l插入該計(jì)量器時(shí)，該氣囊激勵(lì)器就退回以便使氣囊解壓并通過產(chǎn)生的負(fù)壓條件隨之將樣品吸入該設(shè)備的測(cè)量區(qū)。還有一計(jì)量器的顯示器50，給用戶提供界面。
使用的方法上述的樣品檢測(cè)方法和包括上述方法的系統(tǒng)適于用在各種生物流體的分析測(cè)試上，如確定生物化學(xué)或血液特性，或測(cè)量在這些流體中的分析物，如蛋白質(zhì)，荷爾蒙，碳水化合物，脂類，藥品，毒物，氣體，電解質(zhì)等的濃度，這里該系統(tǒng)包括測(cè)試條的固定器和該主題計(jì)量器。用來完成這些測(cè)試的該過程已在文獻(xiàn)中有過描述。屬于這些測(cè)試并描述這些測(cè)試的文獻(xiàn)如下(1)Chromogenic Factot XIIa Assay(and otherclotting factors as well)Rand，M.D.等，Blood，88，3432(1996)；(2)Factor X AssayBick R.L.Disorders Thombosis and HemostasisClinical and Laboratory Practice，Chicago，ASCP Press，1992.；(3)DRVVT(Dilute Russells Viper Venom Test)Exner，T.等，BloodCoag.Fibrinol.1.259(1990)；(4)Immunonephelometric andimmunotubidimetric Assay for ProteinsWhicher，J.T.，CRC Crit.Rev.Clin Lab Sci.18.213(1983)；(5)TPA AssayMann，K.G.，等，Blood，76，755，(1990)；and Hartshorn，J.N.等，Blood，78，833(1991)；(6)APTT(Activated partial Thromboplastin TimeAssay)Proctor，R.R.and Rapaport，S.I.Amer.J.Clin Path，36，212(1961)；Brandt，J.T.and Triplett，D.A.，Amer.J.Clin Path，76，530(1981)；and kelsey，P.R.Thromb，Haemmost.52，172(1984)；(7)HbAIcAssay(Glycosylated Hemoglobin Assay)Nicol，D.J.等，Clin Chem，29，1694(1983)；(8)Total HemoglobinSchneck等，Clinical Chem.，32/33，526(1986)；and U.S.Patent 4,088,448；(9)Factor XaVinazzer，H.，Proc.Symp.Dtsch.Ges.Klin.Chem.，203(1977)，Witt編，I；(10)Colorimetric Assay for Nitric OxideSchmidt，H.H.，等，Biochemica，2，22(1995)。
上述的流體設(shè)備/計(jì)量器系統(tǒng)特別好地適于測(cè)量血液凝結(jié)時(shí)間-“凝血酶原時(shí)間(prothrombin time)”或“PT時(shí)間”，這在序列號(hào)為09/333765，和09/356248的申請(qǐng)中有更完全的描述，前者的提交日期為1999年6月15，后者的提交日期為1999年7月16日，其公開內(nèi)容在此被引用作為參考。為了使該設(shè)備適合于如上述列舉的那些應(yīng)用所需的改變并不要求比常規(guī)試驗(yàn)更多。
在使用上述的包括該主題樣品施加檢測(cè)裝置的系統(tǒng)時(shí)，該用戶進(jìn)行的第一步是打開該計(jì)量器，由此，使條檢測(cè)器40，樣品檢測(cè)器42，測(cè)量系統(tǒng)44，和任選的加熱器46通電。然后用來自光源42a的光照射該計(jì)量器的一區(qū)域，該區(qū)域就是由包括該樣品施加位置的該測(cè)試條的部分所占據(jù)的計(jì)量器區(qū)域，該檢測(cè)器幾乎沒有檢測(cè)到反射光，由此可提供一基礎(chǔ)的讀數(shù)，如圖6A所示。下一步，將測(cè)試條10插過該計(jì)量器的開口進(jìn)入該設(shè)備。優(yōu)選的是，該條在至少它的部分面積上不透明，以便插進(jìn)的條將阻擋檢測(cè)器40b的LED 40a的照明。(更優(yōu)選的是，該中間層是由不透明的材料形成的，因而背景光不進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)44)。由此檢測(cè)器40b感知條已插進(jìn)，并觸發(fā)氣囊激勵(lì)器48以壓縮氣囊14。此外，如圖6B所示，檢測(cè)器42b檢測(cè)被用來確立“之前(before)”讀數(shù)的信號(hào)。然后計(jì)量器的顯示50指示用戶將樣品施加到樣品口12作為用戶所必須進(jìn)行的第三和最后步驟，它是為了開始測(cè)量序列。當(dāng)如圖6C所示將樣品引入樣品口時(shí)，更多的光被反射到檢測(cè)器42b。如圖6D所示，在樣品施加后，光檢測(cè)器42b繼續(xù)檢測(cè)光，以便確立之后的讀數(shù)。在圖6D中，該光源的輻射被該樣品60所吸收62，而且由于在樣品流體/膜界面64處的折射率匹配使反射的光線減少。所觀察到的反射讀數(shù)的減少與在樣品流體-條界面上的折射率匹配有關(guān)。圖6E提供了上述的檢測(cè)樣品的施加過程的一典型的輸出信號(hào)。然后將如圖6E所示的反射數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)比較以獲得樣品存在信號(hào)，該樣品存在信號(hào)反過來指令氣囊激勵(lì)器48釋放氣囊14。在通道16中產(chǎn)生的吸力將樣品通過測(cè)量區(qū)18吸到阻攔接頭22。來自LED 44a的光通過測(cè)量區(qū)18，而檢測(cè)器44b監(jiān)測(cè)當(dāng)樣品凝結(jié)時(shí)透過該樣品的光。作為時(shí)間函數(shù)的透射光的分析(如下所述)允許計(jì)算該P(yáng)T時(shí)間，它顯示在該計(jì)量器的顯示器50上。優(yōu)選的是，用加熱器46將樣品的溫度保持在大約37℃。
圖5畫出了一典型的“凝結(jié)標(biāo)記圖”曲線，其中從化驗(yàn)檢測(cè)器44b產(chǎn)生的輸出作為時(shí)間的函數(shù)被畫出。在時(shí)間1血液在測(cè)量區(qū)首先被44b檢測(cè)。在點(diǎn)1和點(diǎn)2之間時(shí)間間隔A內(nèi)，該血液充滿該測(cè)量區(qū)。在這時(shí)間間隔內(nèi)的輸出的減小是由于光被紅血球所散射或吸收，因而該輸出的減少就是該血球比率的近似量度。在點(diǎn)2，樣品已充滿該測(cè)量區(qū)并處于靜止?fàn)顟B(tài)，其運(yùn)動(dòng)已被該阻攔接頭阻止。該紅血球開始像硬幣一樣堆疊起來(形成錢串狀)。在點(diǎn)2和點(diǎn)3之間的時(shí)間間隔內(nèi)，該錢串狀效應(yīng)允許透過樣品的光增多(和使散射較少)。在點(diǎn)3，凝塊形成終止了錢串的形成，透過樣品的光達(dá)到最大。該P(yáng)T時(shí)間可從點(diǎn)1和點(diǎn)3之間的間隔B或點(diǎn)2和點(diǎn)3之間的間隔來計(jì)算。此后，血液狀態(tài)從液體變化到半固體的凝膠，在光透射方面相應(yīng)地減少。在該最大值3和終點(diǎn)4之間的輸出減少C與該樣品中的纖維蛋白素原(fibrinogen)相關(guān)。
從上述結(jié)果和論述顯然可知，上述的發(fā)明提供了一簡(jiǎn)單而精確的方式來認(rèn)定何時(shí)流體樣品被施加到了測(cè)試條上。該上述發(fā)明提供了許多優(yōu)點(diǎn)，包括(a)區(qū)分施加到測(cè)試條上的樣品和其它誤觸發(fā)事件的能力，所述事件如由施加區(qū)附近的手指或其它施加設(shè)備導(dǎo)致的陰影或反射；(b)確定最小樣品容積被加到測(cè)試條上的能力，以便在激勵(lì)時(shí)確?？諝獠粫?huì)被意外地吸進(jìn)該條內(nèi)；(c)能在幾乎沒有或沒有光屏蔽的情況下在環(huán)境光條件下工作。因此該主題發(fā)明對(duì)該領(lǐng)域就作出了有意義的貢獻(xiàn)。
在本說明中引用的所有出版物和專利都在此被引入作為參考，就好像特別單獨(dú)表示每個(gè)單獨(dú)出版物或?qū)＠胱鳛閰⒖家粯印Ｈ魏纬霭嫖锏囊枚际菫榱怂谔峤蝗罩肮_，而不應(yīng)被看作是允許本發(fā)明未被授權(quán)就藉先期的發(fā)明使這樣的出版物提前。
雖然為了清楚地理解前述的發(fā)明已借助圖示和例子做了相當(dāng)詳細(xì)的描述，但對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員按照本發(fā)明的教導(dǎo)就容易明白，對(duì)本發(fā)明還可進(jìn)行某些變化和改進(jìn)而并不偏離附錄的權(quán)利要求的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用來檢測(cè)流體樣品施加在光學(xué)計(jì)量器中的一無孔測(cè)試條上的方法，所述的方法包括a)從與流體樣品施加位置相對(duì)的所述測(cè)試條的底側(cè)獲取反射數(shù)據(jù)，該過程的時(shí)間段范圍是從將所述流體樣品施加到所述流體樣品施加位置之前的一時(shí)間到將所述流體樣品施加到所述流體樣品施加位置之后的一時(shí)間；及b)從所述反射數(shù)據(jù)得出所述流體樣品在所述測(cè)試條上的施加。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述的方法包括在所述時(shí)間段用可見光照射所述測(cè)試條的底側(cè)。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其中所述可見光具有一窄范圍的波長。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其中所述的波長范圍是從大約550到590nm。
5.按照權(quán)利要求1，2，3或4的方法，其中所述的無孔測(cè)試條是用聚合物材料制造的。
6.按照任一前述權(quán)利要求的方法，其中所述的反射數(shù)據(jù)都是用包括下述步驟的方法獲得的(1)將測(cè)試條引入所述光學(xué)計(jì)量器，并用窄范圍波長的光照射所述光學(xué)計(jì)量器的一部分，該部分就是在將所述測(cè)試條插進(jìn)所述計(jì)量器時(shí)由所述測(cè)試條的底側(cè)占據(jù)的部分；(2)將流體樣品施加到所述測(cè)試條上，同時(shí)繼續(xù)照射所述部分；及(3)在步驟(1)和(2)期間在所述步驟(2)之后的一時(shí)間段從所述部分收集反射光，以便獲取反射數(shù)據(jù)。
7.按照任一前述權(quán)利要求的方法，其中該流體樣品是一生理學(xué)樣品。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其中所述的生理學(xué)樣品是血液。
9.一光學(xué)計(jì)量器，它能測(cè)定在什么時(shí)候已將樣品施加到了插入計(jì)量器中的測(cè)試條的表面，所述計(jì)量器包括(a)一元件，用來從所述計(jì)量器的一區(qū)域收集反射數(shù)據(jù)，該區(qū)域就是在所述測(cè)試條存在于計(jì)量器中時(shí)由該條的樣品施加位置所占據(jù)的區(qū)域，其中所述裝置包括1)光源，用來照射所述計(jì)量器的所述區(qū)域；2)一檢測(cè)器，用來檢測(cè)來自所述計(jì)量器的所述區(qū)域的反射光，(b)一元件，用來將所述反射數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)進(jìn)行比較以便獲得樣品存在信號(hào)(c)一元件，用來響應(yīng)于所述樣品存在信號(hào)來激勵(lì)所述測(cè)試條的流體樣品移動(dòng)裝置。
10.按照權(quán)利要求9的光學(xué)計(jì)量器，其中所述光源是一可見光的光源。
11.按照權(quán)利要求9或10的光學(xué)計(jì)量器，其中所述計(jì)量器還包括所述測(cè)試條。
12.按照權(quán)利要求9，10或11的光學(xué)計(jì)量器，其中所述流體移動(dòng)激勵(lì)器元件是一氣囊壓縮裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一些方法和設(shè)備，在測(cè)試條插進(jìn)光學(xué)計(jì)量器時(shí)用來檢測(cè)在測(cè)試條表面上流體樣品的施加。在該主題方法中，反射數(shù)據(jù)是從該光學(xué)計(jì)量器的一部分上獲得的，該部分就是該測(cè)試條的樣品施加區(qū)域所在的地方，在這里反射數(shù)據(jù)所覆蓋的時(shí)間段是從至少在將該樣品施加到該測(cè)試條之前的點(diǎn)到該樣品施加到該測(cè)試條之后的點(diǎn)的范圍。然后從該反射數(shù)據(jù)確定在該測(cè)試條上流體樣品的存在。還提供的是光學(xué)計(jì)量器，它包括用來獲取反射數(shù)據(jù)的光學(xué)裝置，在這里這些光學(xué)裝置至少包括照射源和光檢測(cè)器。該主題方法和設(shè)備在各種測(cè)試條上都找到了應(yīng)用，而且特別適于用在包括流體移動(dòng)裝置，如可壓縮氣囊的測(cè)試條上。
文檔編號(hào)G01N33/52GK1466677SQ01816609
公開日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2001年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月31日
發(fā)明者V·潘, J·萊姆科, H·I·帕特爾, P·西德滋爾, V 潘, 倫潭, 帕特爾, 房 申請(qǐng)人:生命掃描有限公司