專利名稱:用于分析物水平的檢測的設(shè)備的制作方法
用于分析物水平的檢測的設(shè)備本申請是申請日為2008年6月20日、申請?zhí)枮?00880021299.1 (對應(yīng)國際申請?zhí)枮?PCT/US2008/067793)且發(fā)明名稱為“健康監(jiān)控器”的中國發(fā)明專利申請的分案申請。優(yōu)先權(quán)本申請要求2007年6月21日提交的標(biāo)題為“Health Monitor”的美國臨時申請N0.60/945, 581的優(yōu)先權(quán),其公開內(nèi)容包括在此以供參考。
背景技術(shù):
檢測某些個體中分析物的水平,如葡萄糖、乳酸、氧等等對于這些個體的健康是非常重要的。例如,監(jiān)控葡萄糖對患有糖尿病的個體特別重要。糖尿病患者可能需要監(jiān)控葡萄糖水平從而確定何時需要胰島素以降低體內(nèi)的葡萄糖水平或何時需要補充葡萄糖以增加體內(nèi)的葡萄糖水平。因此,需要允許用戶測試一種或多種分析物的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于分析物水平的檢測的設(shè)備,包括:控制單元;存儲器,操作性地耦接到所述控制單元并配置成存儲與被監(jiān)控分析物水平關(guān)聯(lián)的多個數(shù)據(jù);以及通信單元,操作性地耦接到所述控制單元,其中所述控制單元、所述存儲器和所述通信單元設(shè)置在包括分析物傳感器的單一體上裝置內(nèi);其中,所述通信單元配置成響應(yīng)將與所述被監(jiān)控分析物水平關(guān)聯(lián)的所述多個數(shù)據(jù)傳輸至一遠(yuǎn)程位置的請求,且此外,其中,所述通信單元配置成僅響應(yīng)所述請求且在所述請求已被所述通信單元接收之后以單批傳輸方式傳輸所述多個數(shù)據(jù)。本公開的實施例包括增強的分析物監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)。本發(fā)明實施例包括增強的體外分析物測試儀(meter)和系統(tǒng),其具有增強的體內(nèi)連續(xù)分析物監(jiān)控功能。為了方便起見,這里的描述說明了體外分析物葡萄糖測試儀主要作為體外血糖(“BG”)測試儀,而體內(nèi)連續(xù)分析物系統(tǒng)主要作為體內(nèi)連續(xù)葡萄糖(“CG”)監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)。這樣的描述絕非為了以任何方式限制本公開的范圍。因此,本發(fā)明提供了具有高級功能的BG測試儀和系統(tǒng)。每個BG或CG系統(tǒng)可接收和處理來自其自身的各系統(tǒng)和/或來自其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù),例如,BG系統(tǒng)可接收和處理CG系統(tǒng)數(shù)據(jù),反之亦然。本發(fā)明實施例能夠?qū)G數(shù)據(jù)通過BG測試儀提供給用戶。本發(fā)明實施例對多數(shù)時間可能需要傳統(tǒng)血糖BG數(shù)據(jù)而可能周期性地需要CG數(shù)據(jù)的用戶是有用的。過去解決該問題的一種方式是為用戶提供BG測試儀和CG系統(tǒng)。然而,這有成本方面的缺點,因為CG系統(tǒng)可能比BG測試儀更貴,且增加了用戶必須學(xué)習(xí)如何使用這兩種測試儀的培訓(xùn)-BG測試儀用于普通用途,而CG測試儀用于需要CG數(shù)據(jù)的時候。本發(fā)明實施例對于I型和II型糖尿病患者、經(jīng)受糖尿病癥狀的其他病人、或處于手術(shù)后恢復(fù)期的病人都 是適合的。還提供了設(shè)備,方法和套件(kits)。
圖1示出根據(jù)本公開的數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理系統(tǒng)的實施例的方框圖;圖2示出圖1中數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理系統(tǒng)的發(fā)射器單元實施例的方框圖;圖3示出圖1中數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理系統(tǒng)的接收器/監(jiān)控器單元實施例的方框圖;圖4示出根據(jù)本公開的分析物傳感器實施例的示意圖;圖5A-5B分別不出分析物傳感器的另一實施例的透視圖和截面圖;圖6示出包括CG數(shù)據(jù)記錄器(logger)(例如包括數(shù)據(jù)存儲裝置或存儲器)和增強的BG測試儀的系統(tǒng)的示例性實施例,其中CG數(shù)據(jù)記錄器能夠?qū)⒂芍辽俨糠衷O(shè)置在用戶皮膚表面下的CG分析物傳感器獲得的CG數(shù)據(jù)傳輸至增強的BG測試儀;圖7示出模塊系統(tǒng)的示例性實施例,其包括具有發(fā)射器的CG單元、數(shù)據(jù)傳輸模塊和增強的BG測試儀,其中CG單元能夠?qū)⒂芍辽俨糠衷O(shè)置在用戶皮膚表面下的CG分析物傳感器獲得的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸模塊無線傳輸至增強的BG測試儀;圖8示出集成電路的示例性實施例,包括增強的BG測試儀和具有發(fā)射器的CG單元,其中CG單元能夠?qū)⒂芍辽俨糠衷O(shè)置在用戶皮膚表面下的CG分析物傳感器獲得的CG數(shù)據(jù)實時傳輸至增強的BG測試儀;
圖9示出系統(tǒng)的示例性實施例,其包括BG測試儀和對接單元(docking unit),這里示出的是被配置為皮帶套(belt holster);圖10A-10C示出葡萄糖測試條(test strip)的示例性實施例,其可與這里所述的增強系統(tǒng)一起使用;以及圖1IA-1IC示出示例性BG測試儀。
具體實施例方式在描述本公開之前,應(yīng)該理解本公開不限于這里所述的具體實施例,這些實施例當(dāng)然可以變化。還可以理解這里所用的術(shù)語僅是為了說明具體實施例的目的,而不是為了限制,因為本公開的范圍將僅由所附權(quán)利要求限定??梢岳斫?,在提供值的范圍時,除非上下文明確指出,否則在該范圍和任何其他指出的范圍的上限和下限之間,每個居間值到下限單位的十分之一,或該所述范圍內(nèi)的居間值都包括在本公開內(nèi)??瑟毩ㄔ谳^小范圍內(nèi)的這些較小范圍的上下限也包括在本公開內(nèi),受所述范圍內(nèi)任何特別排除界限的影響。所述范圍包括這些界限中一個或兩個時,除這些所包括界限中任一或兩個之外的范圍也包括本公開內(nèi)。必須指出,如這里和所附權(quán)利要求中的使用,單數(shù)形式“一 (a) ”,“一 (an) ”和“該(所述)(the) ”包括多個所指對象,除非上下文明確指出不同。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本公開后可顯然看出,這里所述和所示的每個單獨實施例具有獨立的組件和特征,其易于與其他幾個實施例中的任一個的特征分開或結(jié)合而不偏離本公開的范圍或精神。這里所示的圖不必按比例示出,為了清楚起見,某些組件和特征被夸大。實施例包括允許糖尿病患者測量血液(或其他體液)葡萄糖水平的設(shè)備,如手持式電子測試儀(血糖測試儀),如可從加利福尼亞Alameda的Abbott Diabetes Care公司
獲得的Freestyle 或Predskm 血糖監(jiān)控系統(tǒng),其可經(jīng)酶基測試條接收血樣。通常,用戶將測試條插入測試儀并切開手指或替換身體部位從而獲得血樣。抽取的血樣被應(yīng)用到測試條且測試儀讀取測試條并確定分析物濃度,然后將濃度傳達(dá)給用戶。例如,血糖測試儀將測試條中酶反應(yīng)產(chǎn)生的電流轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的血糖值,該血糖值被顯示或以其他方式提供給病人從而示出測試時的葡萄糖水平。這種周期性的獨立葡萄糖測試幫助糖尿病患者采取任何必要的校正措施從而更好地管理糖尿病癥狀。測試條可適于測試任何體積的樣品中的分析物濃度,包括但不限于小體積的樣品,如約I微升或更少的樣品,例如約0.5微升或更少,例如約0.3微升或更少,例如約0.1微升或更少。在某些實施例中,樣品的體積可以低至約0.05微升或低至約0.03毫升??膳渲脺y試條,以便可利用全部或部分填充測試條樣品室(sample chamber)的樣品體積獲得精確的分析物測試。在某些實施例中,測試可僅在足夠樣品應(yīng)用到測試條上時開始,如通過諸如電極的檢測器檢測的那樣??蓪ο到y(tǒng)編程從而允許在首次應(yīng)用不足的樣品時再應(yīng)用額外的樣品,如再應(yīng)用樣品的時間范圍可在約10秒到約2分鐘之間,例如從約30秒到約60秒。測試條可側(cè)邊填充、前面填充、頂部填充或角部填充,或其中的任何組合。測試條可不用校準(zhǔn),如要求用戶最小輸入(如果有)來校準(zhǔn)。在某些實施例中,可采用無需校準(zhǔn)的測試條。在這樣的實施例中,用戶不必采取任何校準(zhǔn)措施,即用戶看不到校準(zhǔn)。如上所述,測試條可與測試儀一起使用。在某些實施例中,測試儀可以是集成的測試儀,即,具有至少一個測試條和至少一個第二元件的設(shè)備,如測試儀和/或設(shè)備中的皮膚刺穿元件,如刺血針(lancet)等。在某些實施例中,測試條可與測試儀和刺血針集成到一起,如在單個外殼中。在一個設(shè)備中具有集成的多個元件減少了獲取分析物水平所需的設(shè)備的數(shù)目并促進(jìn)了采樣過程。例如,`實施例可包括這樣的外殼,其包括一個或多個分析物測試條、皮膚刺穿元件和處理器,以便確定應(yīng)用到測試條上的樣品中的分析物濃度。多個測試條可保持在外殼內(nèi)部的存放盒(magazine)中,并且用戶操作時,可從存放盒中分發(fā)單個測試條以便至少一部分延伸出外殼供使用。測試條可以是短測試時間測試條。例如,測試時間的范圍可在約I秒到約20秒范圍內(nèi),如約3秒到約10秒,如約3秒到約7秒,如約5秒或約3秒。示例性測試儀和測試條及其使用在圖10A-10C和圖1IA-1IC中示出。實施例包括分析物監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng),其包括分析物傳感器-至少一部分可設(shè)置在用戶皮膚下面,以便體內(nèi)檢測體液中的至少一種分析物,如葡萄糖、乳酸等。這類體內(nèi)傳感器在這里通常被稱為體內(nèi)傳感器/系統(tǒng)和/或連續(xù)傳感器/系統(tǒng),除非另外指出,否則這些術(shù)語可互換使用。實施例包括完全可植入分析物傳感器和分析物傳感器,在分析物傳感器中,僅一部分傳感器設(shè)置在皮膚下面,且一部分傳感器位于皮膚上面,如為了連接到發(fā)射器、接收器、收發(fā)器、處理器等等。傳感器可以是例如,皮下可植入到病人身體以便連續(xù)或周期性地監(jiān)控病人組織間液(interstitial fluid)中的分析物水平。為了本說明的目的,連續(xù)監(jiān)控和周期性監(jiān)控可互換使用,除非另外指出。傳感器響應(yīng)可關(guān)聯(lián)和/或轉(zhuǎn)換為血液或其他流體中的分析物水平。在某些實施例中,分析物傳感器可設(shè)置成與組織間液接觸從而檢測葡萄糖水平,所檢測的葡萄糖可用來推斷病人血流中的葡萄糖水平。分析物傳感器可插入到靜脈、動脈或其他含流體的身體部位。本公開的分析物傳感器的實施例可配置成監(jiān)控一定時間段的分析物水平,該時間段范圍可在幾分鐘、幾小時、幾天、幾周或更長時間。也可考慮不需要與體液接觸的分析物傳感器。所考慮的分析物傳感器,如葡萄糖傳感器,能夠體內(nèi)檢測分析物約一小時或更長,如約幾個小時或更長,如約幾天或更長,如約三天或更長,如約五天或更長,如約七天或更長,如約幾周或至少一個月。未來分析物水平可基于所獲得的信息來預(yù)測,如時間to時的當(dāng)前分析物水平、分析物的變化速率等。預(yù)測性警報可將預(yù)測的分析物水平通知用戶,這在用戶分析物水平達(dá)到未來水平前是有意義的。這樣就為用戶提供了采取校正措施的機會。圖1示出根據(jù)某些實施例的數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理系統(tǒng),例如分析物(如葡萄糖)監(jiān)控系統(tǒng)100。本公開實施例的進(jìn)一步描述主要針對葡萄糖監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)、以及葡萄糖檢測方法,這僅是為了便利,且這樣的描述絕不是為了限制本公開的范圍??梢岳斫?,分析物監(jiān)控系統(tǒng)可配置成在同一時間或不同時間監(jiān)控不同的分析物??杀O(jiān)控的分析物包括但不限于乙酰膽堿、淀粉酶、膽紅素、膽固醇、絨(毛)膜促性腺激素、肌酸激酶(如CK-MB)、肌氨酸、肌氨酸酐、DNA、果糖胺、葡萄糖、谷酰胺、生長激素、激素、酮體、乳酸、過氧化物、前列腺特異性抗原、凝血素、RNA、促甲狀腺激素、以及肌鈣蛋白。還可監(jiān)控藥物的濃度,如抗生素(如慶大霉素、萬古霉素等等)、洋地黃毒苷、異羥洋地黃毒苷、濫用藥物、茶堿、以及殺鼠靈。在監(jiān)控一種以上分析物的那些實施例中,分析物可在同時或不同時間被監(jiān)控。分析物監(jiān)控系統(tǒng)100包括傳感器101、可連接到傳感器101的數(shù)據(jù)處理單元102、配置成經(jīng)通信線路103與數(shù)據(jù)處理單元102通信的主接收器單元104。在某些實施例中,主接收器單元104可進(jìn)一步配置成傳輸數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)處理終端105,從而評估或以其他方式處理或格式化主接收器單元104接收的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理終端105可配置成經(jīng)可選地配置成雙向通信的通信線路直接從數(shù)據(jù)處理單元102接收數(shù)據(jù)。進(jìn)一步,數(shù)據(jù)處理單元102可包括發(fā)射器或收發(fā)器,從而傳輸數(shù)據(jù)到主接收器單元104和/或數(shù)據(jù)處理終端105和/或可選的副接收器單元106,和/或從它們接收數(shù)據(jù)。
圖1還示出可選的副接收器單元106,其可操作地耦接到通信線路并配置成接收從數(shù)據(jù)處理單元102發(fā)送的數(shù)據(jù)。副接收器單元106可配置成與主接收器單元104以及數(shù)據(jù)處理終端105通信。副接收器單元106可配置成與主接收器單元104和數(shù)據(jù)處理終端105中的每一個雙向無線通信。如下面進(jìn)一步的詳細(xì)討論,在某些實施例中,副接收器單元106與主接收器相比可以是去特征的接收器(de-featured receiver),即,與主接收器單元104相比,副接收器可包括有限的或最小數(shù)目的功能和特征。這樣,副接收器單元106可包括較小的(在一個或更多維度上,包括所有的維度)、緊湊的外殼或嵌入到設(shè)備中,如腕表、臂環(huán)(arm band)等。可替換地,副接收器單元106可配置有與主接收器單元104相同或基本類似的功能和特征。副接收器單元106可包括要與對接座(docking cradle)單元匹配的對接部分,以便設(shè)置在床邊供夜間監(jiān)控,和/或包括雙向通信設(shè)備。對接座可為電源充電。圖1中所示的分析物監(jiān)控系統(tǒng)100的實施例中僅示出了一個傳感器101、數(shù)據(jù)處理單元或控制單元102和數(shù)據(jù)處理終端105。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解分析物監(jiān)控系統(tǒng)100可包括一個以上的傳感器101和/或一個以上的數(shù)據(jù)處理單元102和/或一個以上的數(shù)據(jù)處理終端105。多個傳感器可設(shè)置在病人體內(nèi)供同時或不同時間的分析物監(jiān)控。在某些實施例中,通過首先設(shè)置的傳感器獲得的分析物信息可用來與通過第二傳感器獲得的分析物信息進(jìn)行比較。這對確認(rèn)或驗證從一個或兩個傳感器獲得的分析物信息是有用的。如果在關(guān)鍵的相關(guān)治療決策中考慮分析物信息,則這類冗余是有用的。在某些實施例中,第一傳感器可用來校準(zhǔn)第二傳感器。分析物監(jiān)控系統(tǒng)100可以是連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)、或半連續(xù)、或離散監(jiān)控系統(tǒng)。在多組件環(huán)境中,每個組件可配置成由系統(tǒng)中的一個或更多其他組件唯一識別,從而易于解決分析物監(jiān)控系統(tǒng)100中不同組件間的通信沖突。例如,可使用唯一 ID、通信信道等。在某些實施例中,傳感器101物理設(shè)置在分析物水平被監(jiān)控的用戶身體內(nèi)或身體上。傳感器101可配置成至少周期性地采樣用戶的分析物水平并將采樣后的分析物水平轉(zhuǎn)化為相應(yīng)信號以便由數(shù)據(jù)處理單元102傳輸。數(shù)據(jù)處理單元102可耦接到傳感器101,因此兩個設(shè)備都設(shè)置在用戶身體內(nèi)或身體上,其中分析物傳感器101的至少一部分經(jīng)皮設(shè)置。數(shù)據(jù)處理單元可包括固定元件,如粘接劑等,從而將其固定到用戶身體。可使用可連接到用戶并可與單元102匹配的支架(mount)。例如,支架可包括粘接劑表面。數(shù)據(jù)處理單元102執(zhí)行數(shù)據(jù)處理功能 ,這里這類功能可包括但不限于對數(shù)據(jù)信號放大、濾波和編碼,每個功能都相應(yīng)于用戶的采樣后的分析物水平,從而經(jīng)通信線路103傳輸給主接收器單元104。在一個實施例中,傳感器101或數(shù)據(jù)處理單元102或組合的傳感器/數(shù)據(jù)處理單元可全部植入到用戶皮層下面。在某些實施例中,主接收器單元104可包括包含RF接收器和配置成通過通信線路103與數(shù)據(jù)處理單元102通信的天線的模擬接口部件、以及用于處理從數(shù)據(jù)處理單元102接收的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理部件,如數(shù)據(jù)解碼、誤差檢測和校正、數(shù)據(jù)時鐘發(fā)生、數(shù)據(jù)位恢復(fù)等等,或其中的任何組合。在操作中,某些實施例中的主接收器單元104配置成與數(shù)據(jù)處理單元102同步,從而基于例如數(shù)據(jù)處理單元102的識別信息唯一地識別數(shù)據(jù)處理單元102,且然后周期性地接收從數(shù)據(jù)處理單元102發(fā)送的與通過傳感器101檢測的被監(jiān)控的分析物水平相關(guān)的信號。再參考圖1,數(shù)據(jù)處理終端105可包括個人計算機、便攜式計算機,如膝上型或手持式設(shè)備(如各人數(shù)字助理(PDA)、諸如便攜式電話的電話(如多媒體和可上網(wǎng)移動電話,如iPhone或類似的電話)、mp3播放器、傳呼機等)、藥物輸送設(shè)備,這些設(shè)備中的每一個都可配置成經(jīng)有線或無線連接與接收器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。此外,數(shù)據(jù)處理終端105可進(jìn)一步連接到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(未示出),以便存儲、檢索、更新、和/或分析相應(yīng)于檢測的用戶分析物水平的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理終端105可包括輸液設(shè)備,如胰島素注射器等,其可配置成將胰島素給予病人,并可配置成與主接收器單元104通信以便接收尤其是測量的分析物水平??商鎿Q地,主接收器單元104可配置成將輸液設(shè)備集成到其中,以便主接收器單元104配置成對病人給予胰島素(或其他適當(dāng)?shù)乃幬?治療,例如執(zhí)行或修改基本分布(profile)、以及尤其根據(jù)從數(shù)據(jù)處理單元102接收的檢測的分析物水平來確定服用適當(dāng)?shù)乃幬?。輸液設(shè)備可以是外部設(shè)備或內(nèi)部設(shè)備(完全可植入到用戶身體內(nèi))。在某些實施例中,可包括胰島素注射器的數(shù)據(jù)處理終端105可配置成接收來自數(shù)據(jù)處理單元102的分析物信號,且因此結(jié)合有主接收器單元104的功能,包括數(shù)據(jù)處理以便管理病人的胰島素治療和分析物監(jiān)控。在某些實施例中,如圖1所示的通信線路103以及一個或多個其他通信接口可使用一個或更多下列協(xié)議:RF通信協(xié)議、紅外通信協(xié)議、藍(lán)牙可通信協(xié)議、802.1lx無線通信協(xié)議、或等效無線通信協(xié)議,這將允許幾個單元的安全無線通信(例如按照HIPPA要求),同時避免潛在的數(shù)據(jù)碰撞和干擾。圖2示出了圖1中所示的數(shù)據(jù)監(jiān)控和檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理單元實施例的方框圖??砂ㄓ脩糨斎牒?或接口組件,或者數(shù)據(jù)處理單元可沒有用戶輸入和/或接口組件。在某些實施例中,一個或多個專用集成電路(ASIC)可用來執(zhí)行一種或多種與使用例如一個或更多狀態(tài)機器和緩存器的數(shù)據(jù)處理單元(和/或接收器單元)的操作關(guān)聯(lián)的功能或程序。圖2中所示的處理器可裝配有足夠的存儲器,從而在延長的時間段上從一至幾個樣品到幾天到幾周的整個使用周期上獲得的大量樣品范圍內(nèi),存儲感興趣的數(shù)據(jù)(如分析物數(shù)據(jù))。一個方面,所包括的存儲器可作為處理器204的一部分。在另一個實施例中,獨立的存儲器單元(如存儲器芯片)、隨機存取存儲器(RAM)或任何其他存儲設(shè)備用于存儲后續(xù)的檢索數(shù)據(jù)。例如,如圖所示,數(shù)據(jù)處理單元可包括可操作地耦接到處理器204的存儲單元215,并配置成存儲所接收的分析物數(shù)據(jù),例如從傳感器101接收的數(shù)據(jù)(圖1)。一個方面,存儲單元215可配置成存儲在預(yù)定時間段上從傳感器接收的大量數(shù)據(jù),且處理器204可配置成在限定的時間段上收集和存儲數(shù)據(jù)后在單個或多個數(shù)據(jù)傳輸中以批量方式傳輸所存儲的分析物傳感器數(shù)據(jù)。在另一個方面,處理器204可配置成使得所接收的分析物傳感器數(shù)據(jù)在從分析物傳感器接收時被實時傳輸。而且,處理器204可配置成預(yù)期或等待來自數(shù)據(jù)傳輸接收方的接收確認(rèn)信號(例如圖1中的接收器單元104),這里當(dāng)沒有收到信號接收確認(rèn)信號時,例如,數(shù)據(jù)處理單元102的處理器204可配置成檢索所存儲的分析物傳感器數(shù)據(jù)并再次將其發(fā)送給接收器單元104。如從圖2中實施例看到的,傳感器單元101 (圖1)包括四個觸點,其中3個是電極-工作電極(W) 210、參考電極(R) 212、對立電極(C) 213,每個電極都可操作地耦接到數(shù)據(jù)處理單元102的模擬接口 201。該實施例還示出了可選的保護(hù)觸點(G)211。可采用更少或更多的電極。例如,對立電極和參考電極的功能可由單個對立/參考電極執(zhí)行,可以有一個以上的工作電極和/或參考電極和/或?qū)α㈦姌O等。圖3是接收器/監(jiān)控器單元實施例的方框圖,諸如圖1中所示的數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理系統(tǒng)的主接收器單元104。主接收器單元104包括一個或多個下列部件:血糖測試條接口301、RF接收器302、輸入303、溫度檢測部件304、以及時鐘305,每個部件都可操作地耦接到處理和存儲部件307。主接收器單元104還包括可操作地耦接到功率轉(zhuǎn)換和監(jiān)控部件308的電源306。進(jìn)一步,功率轉(zhuǎn)換和監(jiān)控部件308還耦接到接收器處理器307。而且,還示出了接收器串行通信部件309、以及輸出310,每個部件都可操作地耦接到處理和存儲單元307。接收器可包括用戶輸入和/或接口組件或者可沒有用戶輸入和/或接口組件。在某些實施例中,測試條接口 301包括葡萄糖水平測試部,以便接收血液(或其他體液樣品)葡萄糖測試或與其相關(guān)的信息。例如,該接口可包括測試條端口以接收葡萄糖測試條。該設(shè)備可確定測試條的葡萄糖水平,并可選地在主接收器單元104的輸出310上顯示(或以其他方式告知)葡萄糖水平。可采用任何合適的測試條,如僅需要施加非常少量的(如一毫升或更少,如0.5毫升或更少,如0.1毫 升或更少)樣品到測試條以便獲得精確的葡萄糖信息的測試條,例如Abbott Diabetes Care公司的FreeStyle 血糖測試條。通過體外葡萄糖測試設(shè)備獲得的葡萄糖信息可用于不同目的、計算等。例如,該信息可用于校準(zhǔn)傳感器101,確認(rèn)傳感器101的結(jié)果從而增加其可信度(如傳感器101獲得的信息被用于治療相關(guān)的決策的情形)等。在進(jìn)一步實施例中,數(shù)據(jù)處理單元102和/或主接收器單元104和/或副接收器單元105、和/或數(shù)據(jù)處理終端/輸液部件105可配置成經(jīng)通信線路無線地接收來自例如血糖測試儀的血糖值。在進(jìn)一步實施例中,用戶操縱或使用分析物監(jiān)控系統(tǒng)100(圖1)可手動輸入血糖值,例如使用包含在數(shù)據(jù)處理單元102、主接收器單元104、副接收器單元105的一個或多個中、或者數(shù)據(jù)處理終端/輸液部件105中的用戶接口(例如,鍵盤、小鍵盤、語音命令等等)??刹捎玫臏y試條、血糖(BG)測試儀以及連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的實施例的其他詳細(xì)描述在下面但不限于下面的文獻(xiàn)中提供:美國專利N0.6,175,752、美國專利N0.6,560,471、美國專利 N0.5,262,035、美國專利 N0.6,881,551、美國專利 N0.6,121,009、美國專利N0.7,167,818、美國專利N0.6,270,455、美國專利N0.6,161,095、美國專利N0.5,918,603、美國專利 N0.6,144,837、美國專利 N0.5,601,435、美國專利 N0.5,822,715、美國專利N0.5,899,855、美國專利N0.6,071,391、美國專利N0.6,120,676、美國專利N0.6,143,164、美國專利 N0.6,299,757、美國專利 N0.6,388,790、美國專利 N0.6,377,894、美國專利N0.6,600,997、美國專利N0.6,773,671、美國專利N0.6,514,460、美國專利N0.6,592,745、美國專利 N0.5,628,890、美國專利 N0.5,820,551、美國專利 N0.6,736,957、美國專利N0.4,545,382、美國專利N0.4,711,245、美國專利N0.5,509,410、美國專利N0.6,540,891、美國專利 N0.6,730,200、美國專利 N0.6,764,581、美國專利 N0.6,299,757、美國專利N0.6,461,496、美國專利N0.6,503,381、美國專利N0.6,591,125、美國專利N0.6,616,819、美國專利 N0.6,618,934、美國專利 N0.6,676,816、美國專利 N0.6,749,740、美國專利 N0.6,893,545、美國專利 N0.6,942,518、美國專利 N0.6,514,718,2003 年 12 月 26日提交的標(biāo)題為“Continuous Glucose Monitoring System and Methods of Use,,的美國專利申請N0.10/745, 878,并且這里,每個上述專利的公開內(nèi)容結(jié)合于此僅供參考。圖4示意地示出根據(jù)本公開的分析物傳感器的實施例。該傳感器實施例包括底座404上的電極401、402和403。電極(和/或其他特征)可用任何合適的技術(shù)施加或以其他方式處理,如化學(xué)氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積、濺射、反應(yīng)濺射、印刷、涂覆、燒蝕(激光燒蝕)、涂刷、浸涂、蝕刻等等。材料包括但不限于鋁、碳(如石墨)、鈷、銅、鎵、金、銦、銥、鐵、鉛、鎂、汞(作為汞合金)、鎳、鈮、鋨、鈀、鉬、錸、銠、硒、硅(如摻雜的多晶硅)、銀、鉭、錫、鈦、鎢、鈾、釩、鋅、鋯、其混合物、以及合金、氧化物、或這些元素的金屬化合物。傳感器可完全植入到用戶身體內(nèi)或可配置成使得僅一部分設(shè)置在用戶身體內(nèi)(內(nèi)部)而其他部分在用戶身體外(外部)。例如,傳感器400可包括可設(shè)置在皮膚表面410之上的部分以及設(shè)置在皮膚之下的部分。在這樣的實施例中,外部可包括觸點(通過跡線(trace)連接到第二部分的對應(yīng)電極),從而連接到也設(shè)置在用戶外部的其他設(shè)備,如發(fā)射器單元。雖然圖4實施例示出了并排設(shè)置在底座404的同一表面上的三個電極,其他配置也可考慮,如更少或更多的電極,部分或所有電極在底座的不同表面上或在另一底座上,部分或所有電極疊在一起,不同材料和尺寸的電極等等。圖5A示出了電化學(xué)分析物傳感器500實施例的透視圖,其具有可設(shè)置在皮膚表面510之上的第一部分(在該實施例中該第一部分可作為主要部分)、以及包括插入尖部530的第二部分(在該實施例中,該第二部分可作為次要部分),該第二部分可設(shè)置在皮膚下面,如刺穿皮膚并進(jìn)入例如皮下空間520,與用戶的生物流體(如組織間液)接觸。工作電極501、參考電極502、及對立電極503的接觸部分設(shè)置在傳感器500的位于皮膚表面510之上的部分上。工作電極501、參考電極502、及對立電極503示出位于第二部分處,尤其位于插入尖部530處。如圖5A所示,可以從尖部的電極到觸點提供跡線。可以理解可在傳感器上設(shè)置更多或更少的電極。例如,傳感器可包括一個以上的工作電極,和/或?qū)α㈦姌O和參考電極可以是單個對立/參考電極等。圖5B不出了圖5A中傳感器500的一部分的截面視圖。傳感器500的電極501、502和503以及襯底和介電層設(shè)置在層狀配置或構(gòu)造 中。例如,如圖5B所不,一個方面,傳感器500 (如圖1的傳感器單元101)包括襯底層504和設(shè)置在襯底層504的至少一部分上的第一導(dǎo)電層501,如碳、金等,并且其可提供工作電極。還示出了設(shè)置在第一導(dǎo)電層501的至少一部分上的感測層508。第一絕緣層,如第一介電層505設(shè)置在或?qū)盈B在第一導(dǎo)電層501的至少一部分上,且進(jìn)一步,第二導(dǎo)電層509可設(shè)置在或堆疊在第一絕緣層(或介電層)505的至少一部分的頂部上。如圖5B所示,第二導(dǎo)電層509可提供參考電極502,且一個方面,可包括銀/氯化銀(Ag/AgCl)層、金層,等。在一個實施例中,第二絕緣層506 (如介電層)可設(shè)置在或?qū)盈B在第二導(dǎo)電層509的至少一部分上。進(jìn)一步,第三導(dǎo)電層503可提供對立電極503。其可設(shè)置在第二絕緣層506的至少一部分上。最后,第三絕緣層可設(shè)置在或?qū)盈B在第三導(dǎo)電層503的至少一部分上。以這種方式,可層疊傳感器500,使得每個導(dǎo)電層的至少一部分由對應(yīng)的絕緣層(例如介電層)分開。圖5A和5B的實施例示出了具有不同長度的各層。部分層或所有層可具有相同的或不同的長度和/或?qū)挾?。在某些實施例中,部分或所有電極501、502、503可以上述層狀構(gòu)造設(shè)置在襯底504的同一側(cè),或者可替換地,可以共面方式設(shè)置,使得兩個或更多電極可設(shè)置在襯底504的同一面(如并排(如平行)或相對彼此成角度)上。例如,共面電極可在其間包括合適的間隔和/或包括設(shè)置在導(dǎo)電層/電極之間的介電材料或絕緣材料。而且,在某些實施例中,一個或多個電極501、502、503可設(shè)置在襯底504的相對側(cè)上。在某些實施例中,接觸盤可在襯底的同一側(cè)或不同側(cè)。例如,電極可在第一側(cè)上且其對應(yīng)的觸點可在第二側(cè)上,如連接電極和觸點的跡線可橫穿襯底。如上面所述,分析物傳感器可包括分析物響應(yīng)酶以提供感測組件或感測層。某些分析物,如氧,可直接在傳感器上電氧化或電還原,且更特別地,至少在傳感器的工作電極上電氧化或電還原。其他分析物,如葡萄糖和乳酸,要求有至少一種電子轉(zhuǎn)移劑和/或至少一種催化劑,從而促進(jìn)分析物的電氧化或電還原。催化劑也可用于那些可直接在工作電極上電氧化或電還原的諸如氧的分析物。對于這些分析物,每個工作電極包括靠近工作電極表面或在其上的感測層(例如參看圖5B中的感測層408)。在許多實施例中,感測層形成在至少一工作電極附近或僅在至少一工作電極的小部分上。感測層包括一個或更多被設(shè)計成促進(jìn)分析物的電化學(xué)氧化或還原的組件。感測層可包括例如用于催化分析物反應(yīng)并在工作電極處產(chǎn)生響應(yīng)的催化劑、在分析物和工作電極(或其他組件)之間或這兩者上轉(zhuǎn)移電子的電子轉(zhuǎn)移劑。可使用多種不同的感測層配置。在某些實施例中,感測層設(shè)置在工作電極的導(dǎo)電材料上。感測層可延伸超出工作電極的導(dǎo)電材料。在某些情形中,感測層也可在其他電極上延伸,如在對立電極和/或參考電極(或提供對立/參考電極)上延伸。直接與工作電極接觸的感測層可含有直接或間接在分析物和工作電極之間轉(zhuǎn)移電子的電子轉(zhuǎn)移劑、和/或促進(jìn)分析物反應(yīng)的催化劑。例如,可形成具有感測層的葡萄糖、乳酸、或氧電極,該感測層含有催化劑,如葡萄糖氧化酶、乳酸氧化酶、或漆酶,并含有相應(yīng)地促進(jìn)葡萄糖、乳酸、或氧的電氧化的電子轉(zhuǎn)移劑。在其他實施例中,感測層不是直接沉積在工作電極上。而是感測層64可與工作電極隔開,并且例如通過分隔層與工作電極分離。分隔層可包括一個或多個隔膜或薄膜或物理距離。除了將工作電極與感測層分開,分隔層也可作為傳質(zhì)限制層和/或消除干擾層和/或生物兼容層。在某些實施例中,包括一個以上的工作電極,一個或更多的工作電極可不具有相應(yīng)的感測層,或可具 有不含電解分析物所需的一個或更多組件(如電子轉(zhuǎn)移劑和/或催化齊IJ)的感測層。因此,工作電極處的信號可相應(yīng)于背景信號,該背景信號可從與全功能感測層關(guān)聯(lián)的一個或更多其他工作電極獲得的分析物信號中除去,例如通過減除該信號。在某些實施例中,感測層包括一種或更多電子轉(zhuǎn)移劑??刹捎玫碾娮愚D(zhuǎn)移劑是具有氧化還原電勢的可電還原和可電氧化離子或分子,該氧化還原電勢是標(biāo)準(zhǔn)甘汞電極(SCE)的氧化還原電勢的上下幾百毫伏。電子轉(zhuǎn)移劑可以是有機的、有機金屬的、或無機的。有機氧化還原物質(zhì)的例子是醌型化合物和在氧化狀態(tài)具有醌式結(jié)構(gòu)的物質(zhì),如尼羅藍(lán)和靛酚。有機金屬氧化還原物質(zhì)的例子是金屬茂絡(luò)合物,如二茂鐵。無機氧化還原物質(zhì)的離子是鐵氰化物(III)、六胺合釕等。在某些實施例中,電子轉(zhuǎn)移劑具有在樣品被分析的時間段內(nèi)防止或顯著減少電子轉(zhuǎn)移劑擴散損耗的結(jié)構(gòu)或電荷。例如,電子轉(zhuǎn)移劑包括但不限于氧化還原物質(zhì),如鍵合到可進(jìn)而設(shè)置在工作電極上或附近的聚合物上。氧化還原物質(zhì)和聚合物之間的鍵可以是共價鍵、配位鍵、或離子鍵。雖然任何有機、有機金屬或無機氧化還原物質(zhì)可鍵合到聚合物并用作電子轉(zhuǎn)移劑,在某些實施例中,氧化還原物質(zhì)是過渡金屬化合物或絡(luò)合物,如鋨、釕、鐵、和鈷化合物或絡(luò)合物??梢哉J(rèn)識到所描述的與聚合物組分一起使用的許多氧化還原物質(zhì)也可在無氧化還原物質(zhì)的情形下使用。一種類型的聚合物電子轉(zhuǎn)移劑包含在聚合物中共價鍵合的氧化還原物質(zhì)。該類媒介的例子是聚(乙烯基二茂鐵)。另一類電子轉(zhuǎn)移劑包含離子鍵合的氧化還原物質(zhì)。該類媒介可包括耦接到帶相反電荷的氧化還原物質(zhì)的帶電聚合物。該類媒介的例子包括耦接到帶正電荷的氧化還原物質(zhì)的帶負(fù)電荷的聚合物,如鋨或釕聚合吡啶。離子鍵合媒介的另一個例子是帶正電荷的聚合物,如耦接到帶負(fù)電荷的氧化還原物質(zhì)(如鐵氰化物或亞鐵氰化物)的季銨化聚(4-乙烯基吡啶)或聚(1-乙烯基咪唑)。在其他實施例中,電子轉(zhuǎn)移劑包括配位鍵合到聚合物的氧化還原物質(zhì)。例如,媒介可通過鋨或鈷2,2’ -雙吡啶絡(luò)合物配位到聚(1-乙烯基咪唑)或聚(4-乙烯基吡啶)而形成。合適的電子轉(zhuǎn)移劑是帶有一個或更多配位體的鋨過渡金屬絡(luò)合物,每個配位體都具有含氮雜環(huán),如2,2’-雙吡啶、1,10-菲咯啉、1-甲基、2-吡啶雙咪唑、或其衍生物。電子轉(zhuǎn)移劑還可具有一個或更多共價鍵合在聚合物中的配位體,每個配位體具有至少一個含氮雜環(huán),如吡啶、咪唑、或其衍生物。電子轉(zhuǎn)移劑的一個例子包括(a)具有吡啶或咪唑官能團(tuán)的聚合物或共聚物,以及(b)與兩個配位體絡(luò)合的鋨陽離子,每個配位體含2,2’ -雙吡啶、1,10-菲咯啉、或其衍生物,這兩個配位體不必相同。某些與鋨陽離子絡(luò)合的2,2’_雙吡啶的衍生物包括但不限于4,4’ - 二甲基-2,2’ -雙吡啶和單_、雙_、和聚烷氧基_2,2’ -雙吡啶,如4,4’ -二甲氧基_2,2’ -雙吡啶。與鋨陽離子絡(luò)合的1,10-菲咯啉的衍生物包括但不限于4,7- 二甲基-1,10-菲咯啉,和單_、雙_、和聚烷氧基-1,10-菲咯啉,如4,7- 二甲氧基-1,10-菲咯啉。與鋨陽離子絡(luò)合的聚合物包括但不限于聚(1-乙烯基咪唑)(稱為“PVI”)和聚(4-乙烯基吡啶)(稱為“PVP”)的聚合物和共聚物。聚(1-乙烯基咪唑)的合適共聚物取代基包括丙烯腈、丙烯酰胺、及取代的或季銨化的N-乙烯基咪唑,如具有絡(luò)合到聚(1-乙烯基咪唑)的聚合物或共聚物的鋨的電子轉(zhuǎn)移劑。實施例可采用具有范圍在標(biāo)準(zhǔn)甘汞電極(SCE)上下約_200mV到約+200mV的氧化還原電勢的電子轉(zhuǎn)移劑。感測層也可包括能夠催化分析物反應(yīng)的催化劑。在某些實施例中,催化劑也可用作電子轉(zhuǎn)移劑。合適催化劑的一個例子是催化分析物反應(yīng)的酶。例如,當(dāng)感興趣的分析物是葡萄糖時,可使用催化劑,如葡萄糖氧化酶、葡萄糖脫氫酶(如吡咯喹啉醌(PQQ),依賴性葡萄糖脫氫酶、黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)依賴性葡萄糖脫氫酶、或煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)依賴性葡萄糖脫氫酶)。當(dāng)感興趣的分析物是乳酸時,可使用乳酸氧化酶或乳酸脫氫酶。當(dāng)感興趣的分析物是氧或當(dāng)響應(yīng)分析物反應(yīng)而產(chǎn)生或消耗氧時,可使用漆酶。感測層也可包括能夠催化分析物反應(yīng)的催化劑。在某些實施例中,催化劑也可用作電子轉(zhuǎn)移劑。合適催化劑的一個例子是催化分析物反應(yīng)的酶。例如,當(dāng)感興趣的分析物是葡萄糖時,可使用催化劑,如葡 萄糖氧化酶、葡萄糖脫氫酶(如吡咯喹啉醌(PQQ),依賴性葡萄糖脫氫酶或低聚糖脫氫酶、黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)依賴性葡萄糖脫氫酶、或煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)依賴性葡萄糖脫氫酶)。當(dāng)感興趣的分析物是乳酸時,可使用乳酸氧化酶或乳酸脫氫酶。當(dāng)感興趣的分析物是氧或當(dāng)響應(yīng)分析物反應(yīng)而產(chǎn)生或消耗氧時,可使用漆酶。在某些實施例中,催化劑可以附著到聚合物上,將催化劑與另一種電子轉(zhuǎn)移劑(如上所述可以是聚合物)交聯(lián)。在某些實施例中也可使用第二催化劑。該第二催化劑可用于催化由分析物的催化反應(yīng)得到的產(chǎn)物的反應(yīng)。第二催化劑可與電子轉(zhuǎn)移劑一起用來電解產(chǎn)物從而在工作電極處產(chǎn)生信號??商鎿Q地,第二催化劑可設(shè)置在消除干擾層中從而催化消除干擾的反應(yīng)。某些實施例包括Wired Enzyme 感測層(Abbott Diabetes Care公司),該感測層工作在弱氧化電勢下,如約+40mV的電勢。該感測層使用為低電勢工作而設(shè)計并穩(wěn)定地附著在聚合物層中的鋨(Os)基媒介。因此,在某些實施例中,感測元素是氧化還原活性組分,其包括(I)通過固定到聚合物主鏈的穩(wěn)定的(雙齒)配位體附著的鋨基媒介分子,和
(2)葡萄糖氧化酶分子。這兩種成分交聯(lián)到一起。傳質(zhì)限制層(未示出),如分析物流量調(diào)節(jié)層,可包括在傳感器中,從而用作減小分析物(例如葡萄糖或乳酸)到工作電極周圍區(qū)域的傳質(zhì)速率的擴散限制阻擋物。傳質(zhì)限制層對限制分析物到電化學(xué)傳感器中的工作電極的流量是有用的,因此傳感器在大范圍的分析物濃度上是線性響應(yīng)的并易于校準(zhǔn)。傳質(zhì)限制層可包括聚合物并可以是生物兼容的。傳質(zhì)限制層可提供許多功能,如生物兼容性和/或消除干擾等等。在某些實施例中,傳質(zhì)限制層是由含氮雜環(huán)基團(tuán)的交聯(lián)聚合物構(gòu)成的隔膜,如聚乙烯吡啶和聚乙烯咪唑的聚合物。實施例還包括由聚氨酯、或聚醚型聚氨酯、或相關(guān)化學(xué)材料形成的隔膜,或由硅樹脂形成的隔膜等。隔膜可通過聚合物原位交聯(lián)形成,并以兩性離子半族、非吡啶共聚物成分、以及可選的親水的或疏水的、和/或具有其他期望特性的另一半族在乙醇緩沖溶液中改性。改性的聚合物可由含氮雜環(huán)基團(tuán)的前驅(qū)聚合物形成。例如,前驅(qū)聚合物可以是聚乙烯吡啶或聚乙烯咪唑??蛇x地,親水或疏水改性劑可以用來“微調(diào)”最終隔膜對感興趣分析物的透過性??蛇x的親水改性劑(如聚(乙二醇)、羥基或聚羥基改性劑)可用來增強聚合物或最終隔膜的生物兼容性。隔膜可通過應(yīng)用交聯(lián)劑和改性的聚合物的乙醇緩沖溶液到含酶感測層上并允許溶液固化約一到兩天或其他合適時間段而原位形成。通過在傳感器上滴加這種溶液的液滴,或?qū)鞲衅鹘饺芤褐校蓪⒔宦?lián)劑聚合物溶液應(yīng)用到感測層上。通常,隔膜的厚度是由溶液濃度、滴加的溶液液滴的數(shù)目、傳感器浸入溶液中的次數(shù)、或這些因素的任何組合控制的。以該方式應(yīng)用的隔膜可具有下面功能的任何組合:(I)傳質(zhì)限制,即減少能夠到達(dá)感測層的分析物的流量,(2)生物兼容性增強,或(3)減少干擾。僅為了方便而非限制本公開的范圍,這里的描述主要針對電化學(xué)傳感器。也可考慮其他的傳感器和傳感器系統(tǒng)。例如,包括但不限于光學(xué)傳感器、色度傳感器、電勢傳感器、電量傳感器和檢測過氧化氫從而推斷葡萄糖水平的傳感器。例如,可構(gòu)造過氧化氫檢測傳感器,其中感測層包括酶,如葡萄糖氧化物、葡萄糖脫氫酶等等,并靠近工作電極設(shè)置。感測層可覆蓋以選擇性透過葡萄糖的隔膜。一旦葡萄糖通過隔膜,其被酶氧化,并且還原的葡萄糖氧化酶可通過與分子氧反應(yīng)被氧化從而產(chǎn)生過氧化氫。某些實施例包括由通過交聯(lián)兩種成分而制備的感測層構(gòu)造的過氧化氫檢測傳感器,兩種成分例如: (I)氧化還原化合物,如含附屬(Pendent)Os聚吡啶絡(luò)合物且氧化電勢在SCE上約+200mV的氧化還原聚合物,和(2)高碘酸鹽氧化的辣根過氧化物酶(horseradish peroxidase, HRP)。這樣的傳感器工作在還原模式;工作電極被控制在小于Os絡(luò)合物電勢的電勢,導(dǎo)致通過HRP催化劑調(diào)節(jié)過氧化氫的還原。在另一個例子中,電勢傳感器可如下構(gòu)造。葡萄糖感測層通過交聯(lián)下列物質(zhì)構(gòu)造:
(I)含附屬Os聚吡啶絡(luò)合物且氧化電勢在SCE的約-200mV到+200mV之間的氧化還原聚合物,和(2)葡萄糖氧化酶。通過在零電流流過的條件下將傳感器暴露于含葡萄糖的溶液中,并使得還原/氧化Os的比率達(dá)到平衡值,該傳感器可用于電勢模式。還原/氧化Os的比率以可重復(fù)的方式隨葡萄糖濃度而變化,并引起電極的電勢以類似方式改變。傳感器還可包括設(shè)置在傳感器的至少一部分上的活性劑,如抗凝結(jié)和/或抗糖解齊U,該傳感器位于用戶體內(nèi)??鼓Y(jié)劑可減輕或消除傳感器周圍的血液或其他體液的凝結(jié),特別是在傳感器插入后。有用的抗凝結(jié)劑的例子包括肝磷脂和組織血纖維蛋白溶酶原活化劑(plasminogen activator, TPA)、以及其他已知的抗凝結(jié)劑。實施例可包括抗糖解劑或其前驅(qū)體??固墙鈩┑睦邮歉视腿?、氟化物離子、和甘露糖。傳感器可配置成不需要系統(tǒng)校準(zhǔn)或不需要用戶校準(zhǔn)。例如,傳感器可以是工廠校準(zhǔn)的而不需要進(jìn)一步的校準(zhǔn)。在某些實施例中,可需要校準(zhǔn),但不用用戶干預(yù),即可以是自動的。在需要用戶校準(zhǔn)的那些實施例中,校準(zhǔn)可按照預(yù)定程序進(jìn)行或動態(tài)地進(jìn)行,即校準(zhǔn)時間可由系統(tǒng)根據(jù)各種因素確定,這些因素諸如但不限于葡萄糖濃度和/或溫度和/或葡萄糖改變速率等等。校準(zhǔn)可用體外測試條(或其他參考)實現(xiàn),如小樣品測試條,如需要約小于I微升樣品的測試條(例如Abbott Diabetes Care的FreeStyle 血糖監(jiān)控測試條)。例如,可使用需要小于約I納升樣品的測試條。在某些實施例中,傳感器每次校準(zhǔn)時可僅用一種體液樣品校準(zhǔn)。例如,用戶僅需要為校準(zhǔn)事件(如為測試條)刺穿身體部位一次以獲得樣品,或者如果首次獲得的樣品體積不夠,則可在短時間段內(nèi)刺穿一次以上。實施例包括為給定校準(zhǔn)事件獲得和使用多種體液樣品,這里每種樣品的葡萄糖值基本類似。從給定校準(zhǔn)事件獲得的數(shù)據(jù)可獨立用于校準(zhǔn)或與從前面校準(zhǔn)事件獲得的數(shù)據(jù)結(jié)合用于校準(zhǔn),如包括加權(quán)平均值的平均值等。在某些實施例中,系統(tǒng)僅需要由用戶校準(zhǔn)一次,其中不需要系統(tǒng)的再校準(zhǔn)。分析物系統(tǒng)可包括可選的警報系統(tǒng),該警報系統(tǒng)例如基于來自處理器的信息警告病人潛在有害的分析物條件。例如,如果葡萄糖是分析物,警報系統(tǒng)可警告用戶有關(guān)狀況,如血糖過低和/或多糖癥和/或迫近的血糖過低和/或迫近的多糖癥。當(dāng)分析物水平接近、達(dá)到或超過閾值時,可觸發(fā)警報系統(tǒng)?;蛘呖商鎿Q地,當(dāng)分析物水平增加或減小的變化速率、或變化速率的加速度接近、達(dá)到或超過閾值速率或加速度時,警報系統(tǒng)也可被激活。系統(tǒng)還可包括系統(tǒng)警報,其通知用戶有關(guān)系統(tǒng)信息,如電池狀況、校準(zhǔn)、傳感器移位、傳感器故障等等。警報可以是例如聽覺的和/或視覺的。還可使用其他感官刺激的警報系統(tǒng),包括在激活時加熱、冷卻、振動、或產(chǎn)生適度的電擊的警報系統(tǒng)。本公開還包括用在基于傳感器的輸藥系統(tǒng)中的傳感器。該系統(tǒng)可提供藥物以響應(yīng)來自一個或更多傳感器的信號而抵消(counteract)分析物的高或低水平??商鎿Q地,該系統(tǒng)可監(jiān)控藥物濃度以確保藥物保持在所需的治療范圍內(nèi)。輸藥系統(tǒng)可包括一個或更多(如兩個或更多)傳感器、如發(fā)射器的處理單元、接收器/顯示單元、以及給藥系統(tǒng)。在某些情形中,某些或全部組件可集成到單個單元中?;趥鞲衅鞯妮斔幭到y(tǒng)可使用來自一個或更多傳感器的數(shù)據(jù),從而為控制算法/ 機構(gòu)提供必要的輸入以自動或半自動地調(diào)整給藥。作為例子,可使用葡萄糖傳感器來控制和調(diào)整來自外部或植入的胰島素注射器的胰島素給藥。如上面所述,本公開的實施例涉及檢測至少一種分析物(如體液內(nèi)葡萄糖)的方法和設(shè)備。實施例涉及使用連續(xù)分析物監(jiān)控系統(tǒng)連續(xù)和/或自動體內(nèi)監(jiān)控一種或更多分析物的水平,該分析物監(jiān)控系統(tǒng)包括分析物傳感器,該分析物傳感器的至少一部分在一定時間段內(nèi)設(shè)置在用戶皮膚表面下面,和/或結(jié)合分析物測試條使用體外血糖(“BG”)測試儀離散地監(jiān)控一種或更多分析物。實施例包括組合的或可組合的設(shè)備、系統(tǒng)和方法和/或在體內(nèi)連續(xù)系統(tǒng)間傳遞數(shù)據(jù)、以及BG測試儀系統(tǒng),并包括集成的系統(tǒng)。實施例包括“數(shù)據(jù)登錄器(Data Logger) ”系統(tǒng),其包括連續(xù)葡萄糖監(jiān)控系統(tǒng)(至少有分析物傳感器和控制單元(如身體上單元))。連續(xù)葡萄糖監(jiān)控(“CG”)系統(tǒng)可與BG測試儀具有受限的實時連接。例如,實時連接可限制在傳輸校準(zhǔn)數(shù)據(jù)(如BG值)到CG系統(tǒng),或可具有按需從CG系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)的能力(與連續(xù)廣播這類數(shù)據(jù)的CG系統(tǒng)相比)。在一個實施例中,數(shù)據(jù)處理單元102可以是身體上單元,其配置成以幾個傳輸模式操作。在第一模式中,分析物相關(guān)的數(shù)據(jù)可在新數(shù)據(jù)值(如傳感器數(shù)據(jù))可用時(例如,當(dāng)從分析物傳感器接收時)傳輸。該操作模式可能導(dǎo)致“丟失數(shù)據(jù)”,因為數(shù)據(jù)處理單元102得不到數(shù)據(jù)被接收器單元104成功接收的確認(rèn),且在某些實施例中,該數(shù)據(jù)不能再發(fā)送。在第二傳輸模式中,數(shù)據(jù)可在新數(shù)據(jù)可用且數(shù)據(jù)處理單元102可接收這類數(shù)據(jù)已經(jīng)被成功接收的確認(rèn)時傳輸,或者如果傳輸不成功,數(shù)據(jù)將被存儲(“緩存”)以便再次嘗試傳輸。該模式減少了“丟失數(shù)據(jù)”的可能性。在第三模式(“數(shù)據(jù)登錄模式”)中,數(shù)據(jù)處理單元102可配置成保持或存儲所有數(shù)據(jù)(即,在數(shù)據(jù)可用時不嘗試傳輸數(shù)據(jù))直到接收器單元104請求數(shù)據(jù),或者根據(jù)計劃的數(shù)據(jù)傳輸來傳輸數(shù)據(jù)。通過CG數(shù)據(jù)登錄器獲得的CG數(shù)據(jù)可由數(shù)據(jù)登錄器系統(tǒng)或由BG測試儀和/或由數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(“DMS”)處理,該數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可包括如PC的計算機和可選的服務(wù)器。例如,可采用AbbottDiabetes Care公司的CoPilot 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等。在某些實施例中,CG系統(tǒng)和BG測試儀都不能支持連續(xù)實時CG數(shù)據(jù)通信(或有這樣的能力,但該能力被選擇性地關(guān)閉),因而顯著降低了功率要求。這類實施例是CG數(shù)據(jù)登錄器,其中CG數(shù)據(jù)駐存在(即,被登錄)CG控制單元(如身體上單元)中,直到其被BG測試儀檢索。換句話說,CG數(shù)據(jù)登錄器緩存CG數(shù)據(jù)并將其存儲在存儲器中,直到CG數(shù)據(jù)被下載或傳送到BG測試儀,如用戶發(fā)起數(shù)據(jù)傳送或傳送可發(fā)生在設(shè)定的時間。CG組件登錄連續(xù)葡萄糖數(shù)據(jù),但僅應(yīng)請求將該數(shù)據(jù)交給BG測試儀。檢索可通過任何合適的方法,包括但不限于無線通信協(xié)議(如RF)、光學(xué)裝置(如IR線路)、藍(lán)牙、或直接連接(如USB等等)等。給定的BG測試儀和CG數(shù)據(jù)登錄器可同步,如通過一個或多個唯一身份,因而確保防止設(shè)備間意外的數(shù)據(jù)交換。圖6示出了系統(tǒng)的示例性實施例,其包括CG數(shù)據(jù)登錄器和增強的BG測試儀。如圖所示,增強的BG測試儀可通過有線連接和/或通過IR或RF與CG數(shù)據(jù)登錄器通信。參考附圖,一個方面,CG數(shù)據(jù)登錄器可配置成收集并存儲在預(yù)定的時間段上監(jiān)控的分析物數(shù)據(jù)(例如,來自經(jīng)皮、皮下或植入的分析物傳感器),并實時連續(xù)地或周期性地(例如,當(dāng)CG數(shù)據(jù)登錄器與BG測試儀信號進(jìn)行通信時(或者有線或者無線)),或者在單個數(shù)據(jù)傳送模式中,例如在預(yù)定時間段結(jié)束時,傳輸所收集和存儲的分析物數(shù)據(jù)到BG測試儀。本發(fā)明還提供了 “模塊化”實施例。在某些實施例中,模塊化系統(tǒng)可結(jié)合數(shù)據(jù)登錄器系統(tǒng)使用。例如,可分離的CG數(shù)據(jù)傳`送模塊可配置成與CG數(shù)據(jù)登錄器無線通信,并可進(jìn)一步配置成可拆卸地與BG測試儀匹配從而傳送CG信息到BG測試儀(參考例子圖7)。模塊化實施例包括提供CG數(shù)據(jù)給BG測試儀的所有必要的硬件(和軟件),從而在快速搭扣(snap-on)或其他可匹配(mateable)模塊中支持連續(xù)(實時)或“批量”(數(shù)據(jù)登錄的)CG數(shù)據(jù)集合。警報功能可包括在BG測試儀中,同樣支持CG數(shù)據(jù)處理和向用戶通信的特征,如處理CG數(shù)據(jù)和/或校準(zhǔn)CG數(shù)據(jù)的硬件和軟件,向用戶通信CG信息(除了 BG信息)的增強用戶接口也包括在BG測試儀中,如CG信息可包括CG校準(zhǔn)信息、CG趨勢信息、指示葡萄糖變化速率的變化速率指示器等等。模塊可被多個用戶再使用。可包括用戶隱私特征,如模塊不能永久存儲病人數(shù)據(jù)(用戶數(shù)據(jù)可在一定時間段后自動刪除或清除),數(shù)據(jù)可加密、口令保護(hù)、或另外提供有一個或更多安全特征,這些將訪問僅限于目標(biāo)用戶范圍。一個方面,CG數(shù)據(jù)登錄器可配置成收集和存儲從分析物傳感器接收到的受監(jiān)控的分析物數(shù)據(jù),并在經(jīng)數(shù)據(jù)傳送模塊建立與BG測試儀的數(shù)據(jù)通信時,隨著從傳感器接收分析物傳感器數(shù)據(jù),將所接收的分析物數(shù)據(jù)在一次或更多批量傳送中通信,或連續(xù)實時通信。
圖7示出模塊化系統(tǒng)的示例性實施例,其包括CG控制單元/發(fā)射器、可匹配模塊和增強的BG測試儀。在該實施例中,所示CG數(shù)據(jù)登錄器/發(fā)射器經(jīng)RF與模塊通信,這里模塊可匹配地耦接到BG測試儀。然而,也可使用其他合適的數(shù)據(jù)通信方法,包括IR、藍(lán)牙、Zigbee通信等等。圖8示出集成的或連續(xù)的系統(tǒng),其包括增強的BG測試儀和CG數(shù)據(jù)登錄器/發(fā)射器,這里CG數(shù)據(jù)登錄器能夠直接并實時地傳送CG數(shù)據(jù)到增強的BG測試儀,在該所示實施例中經(jīng)無線協(xié)議傳送。例如,如圖所示,增強的BG測試儀可包括允許與CG數(shù)據(jù)登錄器無線通信的RF通信模塊或芯片組。因此,隨著連續(xù)分析物傳感器數(shù)據(jù)被CG數(shù)據(jù)登錄器接收,數(shù)據(jù)經(jīng)RF通信線路基本同期傳送或?qū)崟r通信到增強的BG測試儀。圖9示出一系統(tǒng)的示例性實施例,其包括BG測試儀和對接單元,這里所示的被配置為皮帶套。BG測試儀經(jīng)對應(yīng)于BG測試儀觸點的皮帶套觸點耦接到皮帶套。當(dāng)電耦接到皮帶套時,即當(dāng)對接上或當(dāng)與皮帶套無線信號通信時(如,當(dāng)從皮帶套移出時),BG測試儀向用戶顯示信息。皮帶套可包括主接收器單元的某些或全部功能,如下面關(guān)于CG監(jiān)控的描述。例如,皮帶套可含有某些或全部FreeStyle Navigator#.系統(tǒng),如上面所述的接收器功能。一個方面,皮帶套可集成CG數(shù)據(jù)登錄器,使得當(dāng)對接在皮帶套中時(或當(dāng)與皮帶套無線同步時)所收集和存儲的分析物數(shù)據(jù)可傳送到BG測試儀。CG系統(tǒng)可利用BG測試儀校準(zhǔn),如當(dāng)BG測試儀被對接時。這類系統(tǒng)可在大量情形中有用,如用于妊娠期糖尿病、評估/診斷糖尿病等等。在某些實施例中,CG系統(tǒng)(無論是模塊化的還是包括數(shù)據(jù)登錄器)可配置成具有減少的功能集。例如,其可不包括警報(聽得見的和/或振動的和/或看得到的)和/或葡萄糖變化速率指示器和/或視覺或用戶接口 顯示器(如點陣式顯示器)和/或額外處理能力和/或微型化,或者可不包括測試條端口。例如,圖10示出可包括在示例性全特征CG系統(tǒng)中的特征、及示例性集成的實時系統(tǒng)和示例性數(shù)據(jù)登錄器系統(tǒng)。在某些實施例中,提供BG系統(tǒng)和CG系統(tǒng)間的同步化以利用BG測試條度量作為參考數(shù)據(jù)點來校準(zhǔn)CG傳感器。在某些實施例中,通過臨時性或周期性允許用戶的BG測試儀捕獲CG數(shù)據(jù)而無需用戶獲得其他測試儀,需要更強勁的(即,連續(xù)的)葡萄糖監(jiān)控的用戶可使用增強的BG測試儀。類似地,健康護(hù)理提供者(“HCP”)的附加值是通過病人周期性地獲得更詳細(xì)的血糖信息(如在規(guī)律地檢查之前)而獲得的,因此允許HCP為病人提供更多信息和合適的治療調(diào)整。不同實施例具有廣泛的應(yīng)用性。例如,可包括CG傳感器之外的內(nèi)在或外部傳感器。來自CG傳感器之外的內(nèi)在或外部傳感器的數(shù)據(jù)可通過這里所述的系統(tǒng)捕獲(如溫度數(shù)據(jù)、酮類數(shù)據(jù)等等)。而且,諸如重量管理、增強的數(shù)據(jù)管理或胰島素注射器控制的功能也可通過模塊化方法附加到BG測試儀,從而進(jìn)一步增強測試儀。在某些實施例中,數(shù)據(jù)登錄器包括提供模制的電觸點,其允許通過身體上的外殼電連接,而不會削弱外殼的水密封性。這里的實施例通過向基礎(chǔ)的BG測試儀添加CG功能而向病人提供BG測試儀的增加值、低學(xué)習(xí)曲線從而用戶不必熟悉兩種不同的用戶接口(一種用于BG單元而另一種用于CG系統(tǒng))、整個系統(tǒng)成本減少、及對環(huán)境的顯著安全性,其中例如在飛機飛行過程中、在醫(yī)院內(nèi)或其他具有可干擾RF或其他無線信號的靈敏儀器的場所可阻止連續(xù)無線通信。
因此,在一個實施例中,分析物監(jiān)控系統(tǒng)包括:經(jīng)皮設(shè)置在對象皮層下面的分析物傳感器;可操作地耦接到分析物傳感器的數(shù)據(jù)處理設(shè)備,該設(shè)備包括控制單元、可操作地耦接到控制單元并配置成存儲與傳感器接收的被監(jiān)控分析物水平關(guān)聯(lián)的多個數(shù)據(jù)的存儲器、及可操作地耦接到控制單元的通信單元;以及配置成與數(shù)據(jù)處理設(shè)備信號通信的血糖測試儀,這里當(dāng)數(shù)據(jù)處理設(shè)備的控制單元檢測到與血糖測試儀的通信線路時,控制單元進(jìn)一步配置成從存儲器檢索所存儲的多個數(shù)據(jù)并將檢索的數(shù)據(jù)傳輸?shù)窖菧y試儀。血糖測試儀包括接收血糖測試條的測試條端口。通信單元可配置成利用有線連接、USB纜線連接、串行纜線連接、RF通信協(xié)議、紅外通信協(xié)議、藍(lán)牙通信協(xié)議、或802.1lx通信協(xié)議中的一種或多種與血糖測試儀通信。在一個實施例中,數(shù)據(jù)處理設(shè)備不包括用戶輸出組件,這里用戶輸出組件包括顯示器??刂茊卧筛鶕?jù)對測試儀的有線連接檢測來檢測與血糖測試儀的通信線路。檢索到的所存儲的多個數(shù)據(jù)可相應(yīng)于在預(yù)定時間段上收集的對象的葡萄糖數(shù)據(jù)。葡萄糖數(shù)據(jù)可以是未校準(zhǔn)的或校準(zhǔn)的。分析物傳感器可以是葡萄糖傳感器。一個方面,血糖測試儀可包括配置成輸出一個或更多個所接收的檢索數(shù)據(jù)的輸出單元。輸出單元可包括可操作地耦接到血糖測試儀殼體的顯示單元。一個或更多接收數(shù) 據(jù)的輸出可包括圖形輸出、數(shù)值輸出或文本輸出。血糖測試儀可配置成校準(zhǔn)所接收的數(shù)據(jù)。血糖測試儀可包括配置成存儲已校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲單元。血糖測試儀可包括配置成存儲所接收數(shù)據(jù)的存儲單元。另一方面,系統(tǒng)可包括容納血糖測試儀的皮帶套設(shè)備,且數(shù)據(jù)處理單元可集成到該皮帶套設(shè)備中??刂茊卧膳渲贸稍跍y試儀耦接到皮帶套時檢測與血糖測試儀的通信線路。皮帶套設(shè)備可包括皮帶夾。在另一個實施例中的方法可包括:將分析物傳感器經(jīng)皮設(shè)置在對象的皮層下面、將數(shù)據(jù)處理設(shè)備耦接到分析物傳感器、在數(shù)據(jù)處理設(shè)備的存儲器中存儲與傳感器接收的被監(jiān)控分析物水平關(guān)聯(lián)的多個數(shù)據(jù)、將通信單元可操作地耦接到控制單元、檢測與血糖測試儀的通信線路、從存儲器檢索所存儲的多個數(shù)據(jù)、以及命令通信單元將檢索到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)窖菧y試儀。通信線路可基于有線連接、USB纜線連接、串行纜線連接、RF通信協(xié)議、紅外通信協(xié)議、藍(lán)牙通信協(xié)議、或802.1lx通信協(xié)議中的一種或多種而建立。該方法可包括在血糖測試儀上顯示所接收的分析物數(shù)據(jù)。檢索到的數(shù)據(jù)可相應(yīng)于在預(yù)定時間段上收集的對象的葡萄糖數(shù)據(jù)。該方法可包括校準(zhǔn)所接收的數(shù)據(jù)。另一個方面,該方法包括在血糖測試儀的存儲器中存儲所接收的數(shù)據(jù)。在進(jìn)一步的方面,該方法可包括在將數(shù)據(jù)傳輸?shù)窖菧y試儀之前加密所檢索的數(shù)據(jù)。
在不偏離本公開范圍和精神的前提下,本公開的結(jié)構(gòu)和操作方法中的各種其他修改和替換對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯然的。雖然已經(jīng)結(jié)合具體實施例描述了本公開,但應(yīng)該理解所要求保護(hù)的本公開不限于這些具體實施例。本發(fā)明權(quán)利要求限定本公開的范圍,其涵蓋該范圍及其等同物 范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)和方法。
權(quán)利要求
1.一種用于分析物水平的檢測的設(shè)備,包括 控制單元; 存儲器,操作性地耦接到所述控制單元并配置成存儲與被監(jiān)控分析物水平關(guān)聯(lián)的多個數(shù)據(jù);以及 通信單元,操作性地耦接到所述控制單元,其中所述控制單元、所述存儲器和所述通信單元設(shè)置在包括分析物傳感器的單一身體上裝置內(nèi); 其中,所述通信單元配置成對將與所述被監(jiān)控分析物水平關(guān)聯(lián)的所述多個數(shù)據(jù)傳輸至一遠(yuǎn)程位置的請求進(jìn)行響應(yīng),且此外,其中,所述通信單元配置成僅響應(yīng)于所述請求且在所述請求已被所述通信單元接收之后以單批傳輸方式傳輸所述多個數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備,其中,與所述被監(jiān)控分析物水平關(guān)聯(lián)的所述多個數(shù)據(jù)是基于由所述分析物傳感器生成的信號的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備,其中,所述存儲器包括足夠的容量以存儲在所述設(shè)備的整個使用周期上所獲取的數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備,其中,所述分析物傳感器配置成用于穿過皮層經(jīng)皮定位并且包括用于與皮層下的組織間液流體接觸的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備,其中,所述通信單元配置成利用有線連接、USB纜線連接、串行纜線連接、RF通信協(xié)議、紅外通信協(xié)議、短距離無線通信協(xié)議、或802. Ilx通信協(xié)議中的一種或多種傳輸所述多個數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備,其中,在一預(yù)定時間周期上采集所存儲的與所述被監(jiān)控分析物水平相關(guān)的所述多個數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備,其中,所述通信單元配置成不支持實時連續(xù)數(shù)據(jù)通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備,其中,所述通信單元配置成將與所述設(shè)備關(guān)聯(lián)的唯一識別符傳輸至所述遠(yuǎn)程位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備,其中,所述分析物傳感器包括多個電極,所述多個電極包含工作電極,所述工作電極包括分析物響應(yīng)酶和催化劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備,其中,所述分析物響應(yīng)酶和所述催化劑中的至少一個化學(xué)鍵合至設(shè)置在所述工作電極上的聚合物,并且所述分析物響應(yīng)酶和所述催化劑中的至少一個與所述聚合物交聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于分析物水平的檢測的設(shè)備,包括控制單元;存儲器,操作性地耦接到所述控制單元并配置成存儲與被監(jiān)控分析物水平關(guān)聯(lián)的多個數(shù)據(jù);以及通信單元,操作性地耦接到所述控制單元,其中所述控制單元、所述存儲器和所述通信單元設(shè)置在包括分析物傳感器的單一體上裝置內(nèi);其中,所述通信單元配置成響應(yīng)將與所述被監(jiān)控分析物水平關(guān)聯(lián)的所述多個數(shù)據(jù)傳輸至一遠(yuǎn)程位置的請求,且此外,其中,所述通信單元配置成僅響應(yīng)所述請求且在所述請求已被所述通信單元接收之后以單批傳輸方式傳輸所述多個數(shù)據(jù)。
文檔編號A61B5/1495GK103251414SQ201310161229
公開日2013年8月21日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月21日
發(fā)明者丹尼爾·伯恩斯坦, 賈里德·瓦特金, 馬丁·J·芬內(nèi)爾, 馬克·K·斯隆, 邁克爾·洛夫, 納穆瓦爾·基亞葉, 讓-皮埃爾·科爾, 史蒂夫·斯科特 申請人:雅培糖尿病護(hù)理公司