改善的分析物測量技術(shù)和系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】改善的分析物測量技術(shù)和系統(tǒng)
【背景技術(shù)】
[0001] 生理流體（例如血液或血液衍生產(chǎn)品）中的分析物檢測對于當(dāng)今社會的重要性日 益增加。分析物檢測分析法發(fā)現(xiàn)用于多種應(yīng)用中，包括臨床實驗室測試、家庭測試等，其中 此類測試結(jié)果在對多種病癥的診斷和管理中發(fā)揮著顯著角色。所關(guān)注的分析物包括用于糖 尿病管理的葡萄糖、膽固醇等等。響應(yīng)于分析物檢測的此重要性日益增加，已開發(fā)了多種應(yīng) 用于臨床和家庭的分析物檢測方案和裝置。
[0002] 對于分析物檢測所采用的一種方法是電化學(xué)方法。在此類方法中，含水液體樣品 被放入電化學(xué)室中的樣品接收室中，該電化學(xué)室包括兩個電極，例如反電極和工作電極。允 許分析物與氧化還原試劑反應(yīng)以形成其量對應(yīng)于分析物濃度的可氧化（或可還原）的物 質(zhì)。然后，以電化學(xué)方式估計存在的可氧化（或可還原）物質(zhì)的量并且該可氧化（或可還 原）物質(zhì)的量與初始樣品中存在的分析物的量相關(guān)。
[0003] 此類系統(tǒng)易受各種類型的低效率和/或誤差的影響。就抵制血細(xì)胞比容和干擾還 原劑（諸如尿酸）的影響而言，由LifeScan Inc.制造并且以O(shè)ne-Touch Verio ("Verio"） 出售的一個血糖測量系統(tǒng)具有顯著優(yōu)異的整體性能。然而，諸如尿酸形式的還原劑之類的 干擾物可影響所述方法的結(jié)果。具體地講，從申請人的血糖數(shù)據(jù)觀察到潛在的血細(xì)胞比容 相關(guān)性。例如，考慮下述情況，其中諸如尿酸或亞鐵氰化物之類的電活性物質(zhì)均勻地分布在 Verio測試條室中。切換電勢之后立即實施的測量處于如下模式中，其中形成的濃度梯度為 半無限的：其還沒有足夠遠(yuǎn)地移動到室內(nèi)，所述室受到形成于相對電極處的梯度的影響。
[0004] 另一觀察結(jié)果為與葡萄糖無關(guān)的內(nèi)源性還原劑諸如尿酸的影響。據(jù)信，Verio測 試條利用1. 1秒的第二電流并且通過預(yù)測基于1. 1秒第二電流的第三脈沖測量中的干擾電 流的量值來說明干擾：
【主權(quán)項】
1. 一種利用葡萄糖測量系統(tǒng)確定血糖濃度的方法，所述葡萄糖測量系統(tǒng)包括測試條和 測試儀，所述測試儀具有微控制器，所述微控制器被配置成向所述測試條施加多個測試電 壓并測量由所述測試條的測試腔室中的電化學(xué)反應(yīng)所得的電流瞬態(tài)輸出，所述方法包括： 將所述測試條插入所述測試儀的條端口連接器中，以將所述測試條的至少兩個電極連 接至條測量電路； 在樣品沉積之后啟動測試序列； 對第一持續(xù)時間施加第一電壓； 將所述第一電壓轉(zhuǎn)換成不同于所述第一電壓的第二電壓； 將所述第二電壓改變?yōu)椴煌谒龅诙妷旱牡谌妷海? 測量在所述第二電壓改變?yōu)樗龅谌妷褐髞碜运鲭姌O的電流瞬態(tài)的第二電流 輸出； 估計在所述第三電壓被維持在所述電極處之后的近似所述電流瞬態(tài)的穩(wěn)態(tài)電流輸出 的電流； 基于所述電流瞬態(tài)的所述第一、第二和第三電流輸出利用以下形式的公式來計算血糖 濃度：
其中： a'、b'、c、d、p'、zgr'包括制造參數(shù)； i4.i包括在所述第三電壓施加期間測量的電流； "包括在所述第三電壓施加期間測量的電流； iu包括在所述第二電壓施加期間測量的電流；并且 "包括在所述第二電壓施加期間測量的電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述測量所述第一電流輸出包括在所述測試序列 啟動后約1. 1秒處測量所述至少兩個電極的電流輸出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述測量所述第二電流輸出包括在所述測試序列 啟動后約4. 1秒處測量所述至少兩個電極的電流輸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述估計所述穩(wěn)態(tài)電流輸出包括在所述測試序列 啟動后約5秒處測量所述至少兩個電極的電流輸出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述制造參數(shù)a'包括大約0. 14，b'包括大約4. 9， c包括大約4. 24, d包括大約11. 28, p'包括大約0. 548,并且zgr'包括大約9. 38。
6. -種利用葡萄糖測量系統(tǒng)確定血糖濃度的方法，所述葡萄糖測量系統(tǒng)包括測試條和 測試儀，所述測試儀具有微控制器，所述微控制器被配置成向所述測試條施加多個測試電 壓并測量由所述測試條的測試腔室中的電化學(xué)反應(yīng)所得的電流瞬態(tài)輸出，所述方法包括： 將所述測試條插入所述測試儀的條端口連接器中，以將所述測試條的至少兩個電極連 接至條測量電路； 在樣品沉積之后啟動測試序列； 施加第一電壓； 將所述第一電壓轉(zhuǎn)換成不同于所述第一電壓的第二電壓； 將所述第二電壓改變?yōu)椴煌谒龅诙妷旱牡谌妷海? 測量在所述第二電壓改變?yōu)樗龅谌妷褐髞碜运鲭姌O的電流瞬態(tài)的第二電流 輸出； 估計在所述第三電壓被維持在所述電極處之后的近似所述電流瞬態(tài)的穩(wěn)態(tài)電流輸出 的電流； 基于所述第一電流、第二電流和估計的電流來導(dǎo)出初始葡萄糖比例電流； 基于所述初始葡萄糖比例電流來用公式表示血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子；以及 從所導(dǎo)出的初始葡萄糖比例電流和所述血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子來計算葡萄糖濃度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述導(dǎo)出包括基于下述公式來計算所述初始葡萄 糖比例電流i2corr'
R其中i2corr'包括所述初始葡萄糖比 例電流，i41包括在所述第三電壓施加期間測量的電流，i 5包括在所述第三電壓施加期間測 量的電流；并且込:包括在所述第二電壓施加期間測量的電流。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中i 41包括在所述測試序列啟動后約4. 1秒處測量 的電流，"包括在所述測試序列啟動后約5秒處測量的電流；并且i u包括在所述測試序列 啟動后約1.1秒處測量的電流。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子包括所述初始葡萄糖比 例電流除以下述值的比率，所述值為在所述第二電壓施加期間的電流輸出的積分減去基于 在所述第二電壓施加期間測量的電流輸出的偏移量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子為下述形式：
其中P'包括系數(shù)并且
其中i2包括在所述測試序列啟動后 約2杪處測量的電流并且41i2包括所述偏移量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述計算包括利用下述形式的公式： V I ---I I - I
y 其中： a'、b'、c、d、p'、zgr'包括制造參數(shù)； 包括在所述第三電壓施加期間和所述測試序列啟動后大約4. I秒處測量的電流； "包括在所述第三電壓施加期間和所述測試序列啟動后大約5秒處測量的電流； iu包括在所述第二電壓施加期間和所述測試序列啟動后大約1. 1秒處測量的電流； 并且 "包括在所述第二電壓施加期間和所述測試序列啟動后大約2秒處測量的電流。
12. -種血糖測量系統(tǒng)，包括： 分析物測試條，所述分析物測試條包括： 基底，所述基底具有設(shè)置在其上的試劑； 至少兩個電極，所述至少兩個電極鄰近測試腔室中的所述試劑； 分析物測試儀，所述分析物測試儀包括： 測試條端口連接器，所述測試條端口連接器被設(shè)置成連接至所述兩個電極； 電源；和 電耦合至所述條端口連接器和所述電源的微控制器，所述微控制器被編程以基于血細(xì) 胞比容補(bǔ)償因子和初始葡萄糖比例電流來確定葡萄糖濃度G1，其中所述血細(xì)胞比容補(bǔ)償因 子包括下述比率，所述比率包括所述初始葡萄糖比例電流使得校正的測試結(jié)果的至少97% 在65mg/dL、240mg/dL、或450mg/dL下相比于參考YSI數(shù)據(jù)在±10mg/dL的相應(yīng)偏移標(biāo)準(zhǔn) 內(nèi)；在65mg/dL、240mg/dL、或450mg/dL下相比于參考YSI數(shù)據(jù)在± 12mg/dL的相應(yīng)偏移標(biāo) 準(zhǔn)內(nèi)；以及在65mg/dL、240mg/dL、或450mg/dL下相比于參考YSI數(shù)據(jù)在±15mg/dL的相應(yīng) 偏移標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述制造參數(shù)a'、b'、c、d、p'、zgr'為使得a' 包括大約〇. 14, b'包括大約4. 9, c包括大約4. 24, d包括大約11. 28, p'包括大約0. 548, 并且zgr '包括大約9. 38。
14. 一種利用葡萄糖測量系統(tǒng)來確定血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子的方法，所述葡萄糖測量系 統(tǒng)包括測試條和測試儀，所述測試儀具有微控制器，所述微控制器被配置成向所述測試條 施加多個測試電壓并測量由所述測試條的測試腔室中的電化學(xué)反應(yīng)所得的電流瞬態(tài)輸出， 所述方法包括： 在樣品沉積之后啟動測試序列； 施加第一電壓； 測量來自所述測試腔室的多個電流輸出； 基于所述多個測量的電流輸出導(dǎo)出初始葡萄糖比例電流；以及 基于所導(dǎo)出的初始葡萄糖比例電流來用公式表示血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述用公式表示血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子包括使所 導(dǎo)出的初始葡萄糖比例電流除以初始葡萄糖比例電流和在第二電壓施加期間的電流輸出 的積分。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述積分包括相對基于在第二電壓施加期間測 量的電流的所述積分的偏移量。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括基于所導(dǎo)出的初始葡萄糖比例電流與所述血 細(xì)胞比容補(bǔ)償因子的補(bǔ)償來計算葡萄糖濃度的步驟。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述血細(xì)胞比容補(bǔ)償因子為下述形式：
其中P'包括系數(shù)并
其中包括在所述測試序列啟動后 約2秒處測量的電流并且41i2包括所述偏移量。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述計算包括利用下述形式的公式：
其中： a'、b'、c、d、p'、zgr'包括制造參數(shù)； 包括在第三電壓施加期間和測試序列啟動后大約4. 1秒處測量的電流； "包括在所述第三電壓施加期間和所述測試序列啟動后大約5秒處測量的電流； iu包括在第二電壓施加期間和所述測試序列啟動后大約1. 1秒處測量的電流；并且 i2包括在第二電壓施加期間和所述測試序列啟動后大約2秒測量的電流。
【專利摘要】本發(fā)明描述了下述方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)用于對測試條施加多個測試電壓并且測量從測試條的測試腔室中的電化學(xué)反應(yīng)所得的電流瞬態(tài)輸出使得能夠確定高度精確的葡萄糖濃度。在一個方面，提供了一種利用包括測試條和測試儀的葡萄糖測量系統(tǒng)來確定血糖濃度的方法。測試儀具有微控制器，該微控制器被配置成對測試條施加多個測試電壓并且測量從測試條的測試腔室中的電化學(xué)反應(yīng)所得的電流瞬態(tài)輸出。
【IPC分類】G01N33-49
【公開號】CN104685355
【申請?zhí)枴緾N201380022834
【發(fā)明人】D.馬特津格
【申請人】西拉格國際有限責(zé)任公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年4月26日
【公告號】CA2871780A1, EP2845003A1, US8709232, US20130284611, WO2013165844A1