用于多種分析物分析的系統(tǒng)和方法
【專利說(shuō)明】用于多種分析物分析的系統(tǒng)和方法
【背景技術(shù)】
[0001] -次用棄的試驗(yàn)元件的使用在測(cè)量選定的分析物在試驗(yàn)樣品中的存在和/或濃 度時(shí)已經(jīng)變成很常見。例如，遭受糖尿病和類似醫(yī)學(xué)病癥的患者經(jīng)常進(jìn)行血糖的自我監(jiān)測(cè)， 其中所述患者監(jiān)測(cè)其血糖水平。監(jiān)測(cè)血糖水平的目的是確定濃度水平，并且如果必要的話， 如果所述水平過(guò)高或過(guò)低，則采取矯正行動(dòng)，以使所述水平回到可接受的范圍內(nèi)。另外，確 定血糖水平以計(jì)算餐前胰島素推注(經(jīng)常借助于推注計(jì)算器)，其目的是使膳食消耗引起的 葡萄糖增加最小化。不能采取矯正行動(dòng)可以具有嚴(yán)重的醫(yī)學(xué)影響。葡萄糖監(jiān)測(cè)是糖尿病個(gè) 體的日常生活中的一個(gè)事實(shí)，并且這樣的監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度可以確實(shí)地指示生存和死亡之間的 差異。不能正常地維持血糖在可接受的水平可以導(dǎo)致嚴(yán)重的糖尿病相關(guān)的并發(fā)癥，包括心 血管疾病、腎臟疾病、神經(jīng)損傷和失明。
[0002] 加強(qiáng)性地管理他們的血糖的糖尿病患者會(huì)經(jīng)歷持久的益處。糖尿病控制和并發(fā) 癥試驗(yàn)（Diabetes Control and Complications Trial，DCCT)是由國(guó)家糖尿病以及消化 疾病和腎疾病研宄所（National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases，NIDDK)在1983年至1993年進(jìn)行的臨床研宄。DCCT將加強(qiáng)治療與常規(guī)治療進(jìn) 行了對(duì)比。用每天至少3次的胰島素注射或胰島素泵，并經(jīng)常自我監(jiān)測(cè)血糖水平，接受加 強(qiáng)治療的患者保持葡萄糖水平盡可能接近正常水平。加強(qiáng)治療的目的是保持血紅蛋白Alc (HbAlc)盡可能接近正常水平，所述血紅蛋白Alc反映了在2-3個(gè)月時(shí)段內(nèi)的平均血糖。常 規(guī)治療由每天1或2次胰島素注射組成，進(jìn)行每天一次的尿或血糖試驗(yàn)。DCCT研宄的結(jié)果 表明，保持血糖水平盡可能接近正常水平，會(huì)減慢由糖尿病造成的眼、腎和神經(jīng)疾病的發(fā)作 和進(jìn)展。實(shí)際上，它證實(shí)，血糖的任何持續(xù)降低是有益的，即使該人具有較差控制史。
[0003] 許多分析儀器或生物傳感器(諸如葡萄糖計(jì)）是目前可得到的，其允許個(gè)體試驗(yàn)小 血液樣品中的葡萄糖水平。許多目前可得到的計(jì)量?jī)x設(shè)計(jì)利用一次用棄的試驗(yàn)元件，其與 所述計(jì)量?jī)x一起電化學(xué)地或光學(xué)地測(cè)量血液樣品中的葡萄糖的量。在目前的葡萄糖計(jì)中， 作為成功的血糖測(cè)量的結(jié)果而顯示的信息是各個(gè)血糖值，典型地以mg/dL或mmol為單位來(lái) 顯示，并且可能顯示進(jìn)行測(cè)量的時(shí)間和日期。該信息與計(jì)算計(jì)劃的或已知的碳水化合物攝 入或計(jì)劃的或已知的活動(dòng)以及其它情形或個(gè)體因素的知識(shí)一起，在大多數(shù)情況下足以允許 糖尿病患者調(diào)整或得出他們的飲食攝入量和/或即時(shí)注射胰島素的劑量以短期控制血糖 水平。并且，在低葡萄糖值的情況下，糖尿病患者可以察覺到需要攝入糖來(lái)避免低血糖。
[0004] 胰島素的缺乏或不足量會(huì)阻止身體使用葡萄糖作為燃料源來(lái)產(chǎn)生能量。當(dāng)這發(fā)生 時(shí)，身體通過(guò)分解脂肪酸來(lái)產(chǎn)生能量，這會(huì)導(dǎo)致酮副產(chǎn)物和增加的酮水平。在糖尿病患者 中增加的酮水平也可以由心臟病發(fā)作、中風(fēng)、娛樂(lè)藥物使用或中間發(fā)生的疾病(諸如肺炎、 流感、胃腸炎或泌尿?qū)W感染）造成。糖尿病患者中過(guò)高的酮水平會(huì)導(dǎo)致糖尿病酮癥酸中毒 (DKA)的發(fā)作，所述DKA是如果不治療的話可以導(dǎo)致死亡的醫(yī)學(xué)緊急事件。DKA的癥狀尤其 包括惡心、嘔吐、過(guò)度口渴和尿產(chǎn)生、腹部疼痛、用力呼吸、疲勞和昏迷。鑒于DKA的嚴(yán)重性， 合乎需要的是，在DKA發(fā)作的完全開始之前，施用治療以降低酮水平。此外，由于在DKA發(fā) 作已經(jīng)開始或酮水平在其它方面不希望地高之前與DKA發(fā)作有關(guān)的癥狀可能不存在，通常 優(yōu)選的是，降低酮的治療不作為對(duì)這些癥狀的應(yīng)答而開始。
[0005] 通過(guò)測(cè)量酮水平和在它們升高到某種濃度以上時(shí)尋求醫(yī)學(xué)注意，可以實(shí)現(xiàn)DKA 發(fā)作的預(yù)防。ADA網(wǎng)站推薦，當(dāng)糖尿病具有疾?。ㄖT如感冒或流感）時(shí)，或當(dāng)他或她的血 糖超過(guò)240 mg/dl時(shí)，應(yīng)當(dāng)每4_6小時(shí)檢查酮水平。(參見http: //www. diabetes, org/ living-with-diabetes/complications/ketoacidosis-dka. html) 〇 可以利用尿試驗(yàn)來(lái)確 定酮水平。但是，對(duì)于每天執(zhí)行多個(gè)血糖試驗(yàn)的糖尿病患者而言，在他們的血糖試驗(yàn)之外還 執(zhí)行單獨(dú)的尿試驗(yàn)是耗時(shí)的和麻煩的。
[0006] 通過(guò)在同一試驗(yàn)條上進(jìn)行雙重試驗(yàn)以測(cè)量葡萄糖和酮水平，糖尿病能夠通過(guò)在早 期檢測(cè)出高酮水平而更好地順從試驗(yàn)推薦和更安全的療法。例如，推薦在酮和血糖較高時(shí) 避免鍛煉，因?yàn)樯叩倪@些分析物的水平可以指示令人不滿意的糖尿病管理。但是，大多數(shù) 糖尿病患者不會(huì)容易得到酮試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)，且經(jīng)常不會(huì)容易得到關(guān)于如何應(yīng)對(duì)這樣的情形 的信息。此外，糖尿病酮癥酸中毒的癥狀通常在約24小時(shí)時(shí)段內(nèi)演變，這意味著有用的信 息和指令通常需要趨勢(shì)分析的展望。
[0007] 單獨(dú)尿試驗(yàn)用于確定酮水平的應(yīng)用也需要額外的診斷供給和它們的附隨成本，并 使得其難以關(guān)聯(lián)血糖和酮水平。也可能從血液樣品確定酮水平。當(dāng)使用血液樣品時(shí)，通常 通過(guò)測(cè)量羥基丁酸鹽(其是血液中的優(yōu)勢(shì)酮）的濃度來(lái)確定酮水平。血液中低于0.6 mM的 羥基丁酸鹽濃度被視作正常，而在0. 6 mM和I. 5 mM之間的羥基丁酸鹽濃度指示可能發(fā)生 問(wèn)題，且大于I. 5 mM指示發(fā)展DKA的風(fēng)險(xiǎn)。血液中高于3 mM的羥基丁酸鹽濃度指示DKA， 并需要緊急醫(yī)學(xué)治療。
[0008] 當(dāng)前的用于從血液確定酮水平的技術(shù)包括單功能試驗(yàn)元件，其適合用于檢測(cè)例如 羥基丁酸鹽濃度。但是，更象上面描述的尿試驗(yàn)，每天進(jìn)行相對(duì)較高量級(jí)的血糖試驗(yàn)的糖 尿病患者可能發(fā)現(xiàn)，在他們的血糖試驗(yàn)之外還進(jìn)行單獨(dú)的酮水平血液試驗(yàn)是耗時(shí)的和麻煩 的，特別是由于當(dāng)前的血酮試驗(yàn)比現(xiàn)有技術(shù)的血糖試驗(yàn)更慢。獨(dú)立于血糖試驗(yàn)執(zhí)行的酮水 平血液試驗(yàn)也需要額外的診斷供應(yīng)，并且必然發(fā)生與其附隨的額外費(fèi)用。此外，執(zhí)行用于 確定血糖和血酮水平的單獨(dú)試驗(yàn)使得難以關(guān)聯(lián)測(cè)量的血糖和血酮值，因?yàn)槌似渌蛩匾?外，它們不可能在相同時(shí)間范圍內(nèi)測(cè)量或可能使用不同的裝置進(jìn)行。
[0009] 用于從血液確定酮水平的其它技術(shù)包括適合用于檢測(cè)血糖和血酮水平的試驗(yàn)元 件。但是，在這些當(dāng)前的試驗(yàn)元件中，比血酮水平更快速地測(cè)量血糖水平，使得血酮試驗(yàn)結(jié) 果延遲并在血糖試驗(yàn)結(jié)果以后提供?？商鎿Q地，在后者血酮試驗(yàn)的完成之前，沒有提供血 糖和血酮試驗(yàn)的結(jié)果二者。在任一種情況下，對(duì)于每天執(zhí)行相對(duì)較高量級(jí)的試驗(yàn)的糖尿病 患者而言，特別是當(dāng)考慮到在某些情況下血酮試驗(yàn)花費(fèi)的時(shí)間是完成血糖試驗(yàn)的幾乎2倍 時(shí)，等候一個(gè)或兩個(gè)試驗(yàn)的結(jié)果直到血酮試驗(yàn)完成，可以變得非常麻煩和耗時(shí)。此外，當(dāng)在 血酮試驗(yàn)結(jié)果之前且單獨(dú)地提供血糖試驗(yàn)結(jié)果時(shí)，用戶可能在血酮試驗(yàn)完成之前中斷試驗(yàn) 和/或在血糖試驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)提供但是在適當(dāng)?shù)乜紤]血酮試驗(yàn)結(jié)果之前將注意力轉(zhuǎn)向別處。 在其它情況下，用戶可能被在每個(gè)試驗(yàn)之后血酮結(jié)果的自動(dòng)顯示所累，這可能導(dǎo)致血酮試 驗(yàn)結(jié)果的重要性的不充足考慮或用戶輕視。作為一個(gè)必然的結(jié)果，給糖尿病患者負(fù)擔(dān)每次 測(cè)量的酮值（即使在大多數(shù)時(shí)間中它是在正常范圍內(nèi)），可能造成用戶在真正需要注意它時(shí) 卻忽略該值。
[0010] 鑒于除了血糖測(cè)量結(jié)果之外還準(zhǔn)確地記錄、報(bào)告和分析血酮測(cè)量結(jié)果的分支，需 要改進(jìn)用于試驗(yàn)血酮水平和/或血酮和血糖水平的技術(shù)、規(guī)程和設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 提供了用于多種分析物分析的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)施方案中，方法包括確定樣 品中的第一分析物和第二分析物的濃度。所述第一分析物和第二分析物可以是，例如，葡萄 糖和酮諸如羥基丁酸鹽。關(guān)于在本申請(qǐng)中的引用，術(shù)語(yǔ)"酮"被理解為表示且包括酮體諸如 羥基丁酸鹽。以此形式，響應(yīng)于確定羥基丁酸鹽的濃度高于預(yù)定值，提供與測(cè)量的羥基丁酸 鹽的濃度有關(guān)的指示。在該形式的另一個(gè)方面，自動(dòng)地提供代表測(cè)量的葡萄糖濃度的定量 指示，無(wú)論測(cè)量的葡萄糖濃度的值如何。在另一個(gè)方面，將每個(gè)測(cè)量的羥基丁酸鹽濃度存儲(chǔ) 或以其它方式保留，不論該測(cè)量的濃度是否高于預(yù)定值，以便允許就所有測(cè)量的羥基丁酸 鹽濃度而言進(jìn)行趨勢(shì)分析。在另一個(gè)實(shí)施方案中，系統(tǒng)包括計(jì)量器，其被配置成與試驗(yàn)元件 相互作用以評(píng)估樣品中的第一分析物和第二分析物。主題申請(qǐng)的其它方面涉及用于分析樣 品中的分析物的獨(dú)特技術(shù)。從說(shuō)明書和附圖會(huì)明白其它實(shí)施方案、形式、目標(biāo)、特征、優(yōu)點(diǎn)、 方面和益處。
[0012] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，方法包括：提供試驗(yàn)元件，其被配置成用于分析樣品中的第 一分析物和第二分析物；使所述試驗(yàn)元件與所述樣品接觸；確定所述樣品中的第一分析物 的濃度，和響應(yīng)于確定所述第一分析物濃度高于預(yù)定值而提供指示；和確定所述樣品中的 第二分析物的濃度。在一種形式中，所述方法進(jìn)一步包括，顯示與所述第二分析物濃度對(duì)應(yīng) 的信息。在另一種形式中，所述第一分析物是羥基丁酸鹽，且所述第二分析物是葡萄糖。在 另一種形式中，所述預(yù)定值是〇