KR20140130039A

KR20140130039A - 분석물 측정기의 검사 스트립 감지

Info

Publication number: KR20140130039A
Application number: KR20140051247A
Authority: KR
Inventors: 브라이언 구터리; 말콤 해머; 예스원스 가디; 알렉산더 스트라천; 토마소 보르기; 스투어트 롭
Original assignee: 라이프스캔 스코트랜드 리미티드
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2014-04-29
Publication date: 2014-11-07
Also published as: EP2799856A1; BR102014010585A2; JP2014219396A; AU2014202163A1; IN2014DE01077A; US20140318987A1; RU2014117181A; TW201506394A; HK1203625A1; CN104132971A; CA2850092A1

Abstract

검사 스트립 포트를 갖는 분석물 측정기는, 분석물 측정기 내의 분석물 측정 서브시스템들을 켜기 전에, 승인된 검사 스트립이 검사 스트립 포트 내로 삽입되었는지 여부를 감지하도록 구성된다. 측정기가 켜진 후에, 측정기 내의 제어 회로는 검사 스트립 상에서의 혈액 샘플의 인가 전에 검사 스트립이 제거되는지 여부 또는 검사 스트립 상에서의 혈액 샘플의 인가 후에, 예를 들어 샘플의 분석 동안에 검사 스트립이 제거되는지 여부를 계속 모니터링한다.

Description

분석물 측정기의 검사 스트립 감지{ANALYTE METER TEST STRIP DETECTION}

본 출원은 일반적으로 혈액 분석물 측정 시스템(blood analyte measurement system)의 분야에 관한 것으로, 더 구체적으로는 검사 스트립(test strip)이 삽입된 후에 그러나 분석물 측정이 완료되기 전에 분석물 측정기로부터 검사 스트립이 제거되었는지 여부를 감지하도록 구성된 휴대용 분석물 측정기에 관한 것이다.

혈당 측정 시스템은 전형적으로, 보통은 검사 스트립의 형태인 생체센서(biosensor)를 수용하도록 구성되는 분석물 측정기를 포함한다. 이들 시스템들 중 많은 것이 휴대 가능하고 검사가 짧은 시간량 내에 완료될 수 있기 때문에, 환자들은 그들의 일상에 큰 방해를 받지 않고 그들의 하루 일과의 통상적인 과정에서 그러한 장치들을 사용할 수 있다. 당뇨병이 있는 개인은 목표 범위 내에서의 그들의 혈당의 혈당 제어를 확실하게 하기 위해 자가 관리 과정의 일부로서 하루에 몇 번 그들의 혈당 레벨을 측정할 수 있다. 목표 혈당 제어를 유지하는 것의 실패는 심혈관질환, 신장병, 신경손상 및 실명을 포함한 심각한 당뇨병 관련 합병증을 초래할 수 있다.

현재, 분석물 측정기에 적합한 검사 스트립의 삽입을 검출한 때, 자동적으로 작동되도록 설계된 많은 입수 가능한 휴대용 전자 분석물 측정 장치들이 존재한다. 측정기 내의 전기 접촉부들이 검사 스트립 상의 접촉 패드들과의 접속을 확립하는 반면, 측정기 내의 마이크로컨트롤러는 검사 스트립이 측정기에서의 사용을 위해 적절하게 삽입되었는지 여부를 판단한다. 이러한 판단은 측정기로부터 검사 스트립으로 전송된 다양한 작동 신호들에 응답하여 검사 스트립에 의해 발생된 아날로그 및 디지털 전압들의 측정들을 포함할 수 있다. 전압 응답 특성들이 예상된 값들과 일치한다면, 분석물 측정기는 검사 스트립이 분석물 측정기에 적합한 유형의 검사 스트립이라는 판단을 한다.

본 명세서에 포함되고 이 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 현재 바람직한 실시예들을 예시하고, 상기 제공된 일반적인 설명 및 아래 제공된 상세한 설명과 함께, 본 발명의 특징을 설명하는 역할을 한다(여기서, 동일한 도면부호는 동일한 요소를 나타낸다).
<도 1a>
도 1a는 예시적인 검사 스트립 기반의 혈액 분석물 측정 시스템의 다이어그램.
<도 1b>
도 1b는 도 1a의 검사 스트립 기반의 혈액 분석물 측정 시스템의 예시적인 프로세싱 시스템의 다이어그램.
<도 2>
도 2는 도 1b의 프로세싱 시스템의 예시적인 스트립 포트 커넥터 및 아날로그 전방 단부의 회로 다이어그램.
<도 3a 및 도 3b>
도 3a 및 도 3b는 도 1a 및 도 1b의 혈액 분석물 측정기와 상호작용하기 위한 전극들 및 접촉 패드들을 포함하는 예시적인 검사 스트립을 도시하는 도면.
<도 4>
도 4는 도 2에 도시된 회로의 노드에서의 측정된 전압 데이터 점들의 그래프.
<도 5>
도 5는 도 1a 및 도 1b의 혈액 분석물 측정 시스템의 작동 방법의 플로우차트.

다음의 상세한 설명은 상이한 도면들에서 동일 요소가 동일 도면 부호로 표기되는 도면들을 참조하여 이해되어야 한다. 반드시 축척대로인 것은 아닌 도면은 선택된 실시예들을 도시하고, 본 발명의 범주를 한정하는 것으로 의도되지 않는다. 상세한 설명은 본 발명의 원리를 제한적이 아닌 예시적으로 설명한다. 이러한 설명은 명백하게 당업자가 본 발명을 제조 및 사용하도록 할 것이고, 현재 본 발명을 수행하는 최선의 실시예로 여겨지는 것을 비롯한, 본 발명의 몇몇 실시예들, 개작, 변형, 대안 및 사용을 기술한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "환자" 또는 "사용자"는 임의의 사람 또는 동물 대상을 지칭하며 본 시스템 또는 방법을 사람에 대한 용도로 제한하고자 하는 것은 아니지만, 사람 환자에 대한 본 발명의 사용이 바람직한 실시예를 나타낸다.

용어 "샘플"은 성분의 유무, 성분의 농도와 같은 임의의 특성들의 정성적 또는 정량적 판정을 받는 것이 의도되는 소정량의 액체, 용액 또는 현탁액, 예를 들어 분석물 등을 의미한다. 본 발명의 실시예들은 사람과 동물의 전혈 샘플에 적용 가능하다. 본 명세서에서 설명된 바와 같은 본 발명의 맥락에서의 전형적인 샘플들은 혈액, 혈장, 적혈구, 혈청 및 그 현탁액을 포함한다.

설명과 특허청구범위 전반에 걸쳐 수치 값과 관련하여 사용되는 용어 "약"은 당업자에게 익숙하고 허용 가능한 정확도 구간을 나타낸다. 이 용어를 지배하는 구간은 바람직하게는 ±10%이다. 달리 명시되지 않는다면, 위에서 설명된 용어들은 본 명세서에서 설명되고 특허청구범위에 따르는 본 발명의 범주를 좁히는 것으로 의도되지 않는다.

도 1a는 분석물 측정기(10)를 포함하는 분석물 측정 시스템(100)을 도시한다. 분석물 측정기(10)는 데이터 관리 유닛(140)을 보유하는 하우징(11)에 의해 한정되고, 생체센서를 수용하도록 크기 설정된 포트(22)를 추가로 포함한다. 일 실시예에 따르면, 분석물 측정기(10)는 혈당 측정기일 수 있고, 생체센서는 혈당 측정을 수행하기 위해 검사 스트립 포트 커넥터(22) 내로 삽입되는 포도당 검사 스트립(24)의 형태로 제공된다. 분석물 측정기(10)는 측정기 하우징(11)의 내부에 배치되는 데이터 관리 유닛(140)(도 1b), 도 1a에 도시된 바와 같은 복수의 사용자 인터페이스 버튼(16)들 및 디스플레이(14)를 추가로 포함한다. 미리 결정된 개수의 포도당 검사 스트립들이 하우징(11)에 저장되고 혈당 검사에서의 사용을 위해 접근 가능하게 되어 있을 수 있다. 복수의 사용자 인터페이스 버튼(16)들은 데이터의 입력을 허용하고, 데이터의 출력을 프롬프트(prompt)하며, 디스플레이(14) 상에 제시되는 메뉴들을 탐색하고, 명령을 실행시키도록 구성될 수 있다. 출력 데이터는 디스플레이(14) 상에 제시되는 분석물 농도를 나타내는 값들을 포함할 수 있다. 개인의 매일의 생활양식과 관련되는 입력 정보는 개인의 음식 섭취, 의약 사용, 건강 검진 실시, 전반적인 건강 상태 및 운동 레벨을 포함할 수 있다. 이들 입력은 디스플레이(14) 상에 제시되는 프롬프트를 통해 요청될 수 있고 분석물 측정기(10)의 메모리 모듈에 저장될 수 있다. 구체적으로 그리고 예시적인 본 실시예에 따르면, 사용자 인터페이스 버튼(16)들은, 사용자가 디스플레이(14) 상에 제시되는 사용자 인터페이스를 통해 탐색하게 하는, 마킹(marking)들, 예를 들어 상향-하향 화살표들, 텍스트 문자들 "OK" 등을 포함한다. 본 명세서에서는 버튼(16)들이 별개의 스위치들로 도시되지만, 가상 버튼들을 갖는 디스플레이(14) 상의 터치 스크린 인터페이스가 또한 이용될 수 있다.

분석물 측정 시스템(100)의 전자 구성요소들은, 예를 들어 하우징(11) 내에 위치되는 인쇄 회로 기판 상에 배치되고, 본 명세서에 설명되는 시스템의 데이터 관리 유닛(140)을 형성할 수 있다. 도 1b는 본 실시예의 목적을 위해 하우징(11) 내에 배치되는 전자 서브시스템(subsystem)들 중 몇몇을, 단순화된 개략적인 형태로 도시한다. 데이터 관리 유닛(140)은 마이크로프로세서 형태의 프로세싱 유닛(122), 마이크로컨트롤러, 주문형 집적회로(application specific integrated circuit, "ASIC"), 혼합 신호 프로세서(mixed signal processor, "MSP"), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(field programmable gate array, "FPGA"), 또는 이들의 조합을 포함하고, 후술되는 바와 같이, 인쇄 회로 기판 상에 포함되거나 인쇄 회로 기판에 접속된 다양한 전자 모듈들에 전기 접속된다. 프로세싱 유닛(122)은, 도 2를 참조하여 이하에서 더 상세히 설명되는, 예를 들어 전방 단부 서브시스템(125)을 통해 검사 스트립 포트 회로(104)에 전기 접속된다. 스트립 포트 회로(104)는 혈당 검사 동안에 스트립 포트 커넥터(22)에 전기 접속된다. 선택된 분석물 농도를 측정하기 위해, 스트립 포트 회로(104)는 일정 전위기(potentiostat)를 사용하여 혈액 샘플이 상부에 배치된 분석물 검사 스트립(24)의 전극들을 가로질러 저항을 감지하고, 전류 측정치를 디스플레이(14) 상에 제시하기 위한 디지털 형태로 변환한다. 프로세싱 유닛(122)은 스트립 포트 회로(104), 전방 단부 서브시스템(125)으로부터 입력을 수신하도록 구성될 수 있고, 또한 일정 전위기 기능 및 전류 측정 기능의 일부를 수행할 수 있다.

분석물 검사 스트립(24)은 전기화학적 포도당 검사 스트립의 형태일 수 있다. 검사 스트립(24)은 검사 스트립(24)의 일 단부에서 하나 이상의 작동 전극들을 포함할 수 있다. 검사 스트립(24)은 또한 검사 스트립(24)의 제2 단부에서 복수의 전기 접촉 패드들을 포함할 수 있는데, 여기서 각각의 전극은 도 3a 및 도 3b와 관련하여 후술되는 바와 같이 적어도 하나의 전기 접촉 패드와 전기적 연통 상태에 있을 수 있다. 스트립 포트 커넥터(22)는 전기 접촉 패드에 전기적으로 인터페이싱하고 전극들과의 전기적 연통을 형성하도록 구성될 수 있다. 검사 스트립(24)은 검사 스트립(24) 내에서 하나 이상의 전극들 위에 배치된 반응물 층을 포함할 수 있다. 반응물 층은 효소 및 매개 물질을 포함할 수 있다. 반응물 층에 사용하기에 적합한 예시적인 효소는 포도당 산화 효소, (피롤로퀴놀린 퀴논 보조인자 "PQQ"를 갖는) 포도당 탈수소 효소, 및 (플라빈 아데닌 다이뉴클레오티드 보조인자 "FAD"를 갖는) 포도당 탈수소 효소를 포함한다. 반응물 층에 사용하기에 적합한 예시적인 매개 물질은 페리시안화물(이 경우에, 산화된 형태임)을 포함한다. 반응물 층은 포도당을 효소 부산물로 물리적으로 변환시키고 이 과정에서 포도당 농도에 비례하는 소정 양의 환원된 매개 물질(예컨대, 페로시안화물)을 생성하도록 구성될 수 있다. 그리고 나서, 작동 전극은 환원된 매개 물질의 농도를 전류의 형태로 측정하는 데 사용될 수 있다. 이어서, 마이크로컨트롤러(122)는 전류 크기를 포도당 농도로 변환시킬 수 있다. 그러한 전류 측정을 수행하는 예시적인 분석물 측정기가, 마치 본 출원 내에 완전히 기재된 것처럼 본 명세서에 참고로 포함된, 발명의 명칭이 "샘플 내의 분석물을 측정하기 위한 시스템 및 방법(System and Method for Measuring an Analyte in a Sample)"인 미국 특허 출원 공개 1259/0301899 A1호에 기술되어 있다.

디스플레이 프로세서 및 디스플레이 버퍼를 포함할 수 있는 디스플레이 모듈(119)은, 출력 데이터를 수신하여 표시하기 위한 그리고 프로세싱 유닛(122)의 제어 하에서 사용자 인터페이스 입력 옵션들을 표시하기 위한 통신 인터페이스(123)를 거쳐 프로세싱 유닛(122)에 전기 접속된다. 그러한 메뉴 옵션들과 같은 사용자 인터페이스의 구조는 사용자 인터페이스 모듈(103)에 저장되고, 분석물 측정 시스템(100)의 사용자에게 메뉴 옵션들을 제시하기 위해 프로세싱 유닛(122)에 의해 접근 가능하다. 오디오 모듈(120)은 DMU(140)에 의해 수신되거나 저장된 오디오 데이터를 출력하기 위한 스피커(121)를 포함한다. 오디오 출력들은, 예를 들어 통지, 리마인더(reminder), 및 경고를 포함할 수 있거나, 디스플레이(14)에 제시되는 디스플레이 데이터와 관련하여 재생되어지는 오디오 데이터를 포함할 수 있다. 그러한 저장된 오디오 데이터는 프로세싱 유닛(122)에 의해 접근될 수 있고 적절한 시기들에서 재생 데이터로서 실행될 수 있다. 소정량의 오디오 출력이 프로세싱 유닛(122)에 의해 제어되고, 상기 양 설정은 프로세서에 의해 결정되거나 사용자에 의해 조절되는 바대로 설정 모듈(105)에 저장될 수 있다. 사용자 입력 모듈(102)은 사용자 인터페이스 버튼(16)들을 통해 입력들을 수신하고, 입력들은 처리되어 통신 인터페이스(123)를 거쳐 프로세싱 유닛(122)으로 전송된다. 프로세싱 유닛(122)은, 이후에 필요한 대로 나중에 접근, 업로드 또는 표시될 수 있는 혈당 측정치들의 날짜 및 시간을 기록하기 위해 인쇄 회로 기판에 접속된 디지털 시각 계시기(digital time-of-day clock)에의 전기적 접근을 가질 수 있다.

디스플레이(14)는 대안적으로, 광원 제어 모듈(115)을 통해 프로세싱 유닛(122)에 의해 광도가 제어될 수 있는 백라이트를 포함할 수 있다. 유사하게, 사용자 인터페이스 버튼(16)들은 또한 버튼들의 광 출력을 제어하기 위해 프로세싱 유닛(122)에 전기 접속된 LED 광원들을 사용하여 조명될 수 있다. 광원 모듈(115)은 디스플레이 백라이트 및 프로세싱 유닛(122)에 전기 접속된다. 모든 광원들의 디폴트 휘도 설정들뿐만 아니라 사용자에 의해 조절된 설정들은 설정 모듈(105)에 저장되고, 프로세싱 유닛(122)에 의해 접근 가능하고 조절 가능하다.

휘발성 랜덤 액세스 메모리(random access memory, "RAM")(112); 판독 전용 메모리(read only memory, "ROM") 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있는 비휘발성 메모리(113); 및 USB 데이터 포트를 통해 외부 휴대용 메모리 장치에 접속하기 위한 회로(114)를 포함하지만 이로 한정되지 않는 메모리 모듈(101)이 통신 인터페이스(123)를 거쳐 프로세싱 유닛(122)에 전기 접속된다. 외부 메모리 장치들은 썸드라이브(thumb drive)에 내장된 플래시 메모리 장치, 휴대용 하드 디스크 드라이브, 데이터 카드, 또는 임의의 다른 형태의 전자 저장 장치들을 포함할 수 있다. 온보드 메모리는, 이하에서 설명되는 바와 같이, 분석물 측정기(10)의 작동을 위해 프로세싱 유닛(122)에 의해 실행되는 프로그램들 형태의 다양한 내장된 애플리케이션들 및 저장된 알고리즘들을 포함할 수 있다. 온보드 메모리는 또한 사용자의 혈당 측정치와 관련된 날짜 및 시간을 포함하는 사용자의 혈당 측정치의 이력을 저장하는 데 사용될 수 있다. 분석물 측정기(10) 또는 데이터 포트(13)의 무선 전송 성능을 사용하여 그러한 측정 데이터는 접속된 컴퓨터들 또는 다른 프로세싱 장치들로 유선 또는 무선 전송을 통해 전송될 수 있다.

무선 모듈(106)은 하나 이상의 내부 디지털 안테나(107)들을 통한 무선 디지털 데이터 전송 및 수신을 위한 송수신기 회로를 포함할 수 있고, 통신 인터페이스(123)를 거쳐 프로세싱 유닛(122)에 전기 접속된다. 무선 송수신기 회로들은 집적된 회로 칩, 칩셋, 프로세싱 유닛(122)을 거쳐 동작 가능한 프로그램 가능 기능, 또는 이들의 조합의 형태일 수 있다. 무선 송수신기 회로들 각각은 상이한 무선 전송 표준과 호환적이다. 예를 들어, 무선 송수신기 회로(108)는 와이파이(WiFi)로서 공지된 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network) IEEE 802.11과 호환 가능할 수 있다. 송수신기 회로(108)는 분석물 측정기(10) 부근에서 와이파이 액세스 지점을 감지하고 그러한 감지된 와이파이 액세스 지점으로부터 데이터를 전송 및 수신하도록 구성될 수 있다. 무선 송수신기 회로(109)는 블루투스 프로토콜과 호환적일 수 있고, 분석물 측정기(10) 부근에서 블루투스 "비콘(beacon)"으로부터 전송된 데이터를 감지 및 처리하도록 구성된다. 무선 송수신기 회로(110)는 근거리 무선통신(near field communication, "NFC") 표준과 호환 가능할 수 있고, 예를 들어 분석물 측정기(10) 부근의 소매상에서의 NFC 순응성 POS(point of sale) 단말기와의 무선 통신을 확립하도록 구성된다. 무선 송수신기 회로(111)는 셀룰러 네트워크(cellular network)와의 셀룰러 통신을 위한 회로를 포함할 수 있고, 이용 가능한 셀룰러 통신 타워를 감지하여 이에 연결하도록 구성된다.

전원 모듈(116)은 하우징(11) 내의 모든 모듈들 및 프로세싱 유닛(122)에 전기 접속되어 이들에 전력을 공급한다. 전원 모듈(116)은 표준형 또는 충전식 배터리(118)를 포함할 수 있거나, 분석물 측정기(10)가 AC 전력의 공급원에 접속될 때 AC 전원(117)이 작동될 수 있다. 전원 모듈(116)이 또한, 프로세싱 유닛(122)이 전원 모듈(116)의 배터리 전력 모드에서 잔류 전력 레벨을 모니터링할 수 있도록, 통신 인터페이스(123)를 거쳐 프로세싱 유닛(122)에 전기 접속된다.

도 2를 참조하면, 전방 단부 서브시스템(125) 및 스트립 포트 회로(104)의 일부분이 도시되어 있다. 스트립 포트 회로는 적어도 제1 작동 전기 접촉부(202) 및 스트립-감지 전기 접촉부(204)를 포함한다. 이들 2개의 전기 접촉부들은 스트립 포트 커넥터(22) 내로 삽입된 검사 스트립 상의 접촉 패드와 전기 접속되는 프롱(prong)으로서 각각 형성된다. 검사 스트립(24)의 접촉 패드들은 검사 스트립이 삽입된 때 검사 스트립 저항(208)을 통해 전기 접촉부(202, 204)들을 단락시키도록 구성된다. 이러한 단락은 마이크로컨트롤러(122)로 전송되는 신호를 발생시켜, 후술되는 바와 같이, 검사 스트립이 검사 스트립 포트 커넥터(22) 내에 삽입되었음을 나타낸다.

제1 작동 전기 접촉부(202)는, 검사 스트립(24)에 제공된 혈액 샘플에 대한 혈당 전류 측정과 같은 검사 스트립 전류 측정을 수행하기 위하여 마이크로컨트롤러(122) 내의 아날로그-디지털 변환기("ADC")(237)에 접속된, 마이크로컨트롤러(122)의 입력 핀(215)에 접속된다. N-MOSFET(210)의 드레인 및 소스는 각각 제1 전기 접촉부(202)와 접지(212) 사이에서 접속된다. N-MOSFET(210)의 게이트(216)는 마이크로컨트롤러(122)의 제어 핀(218)에 접속됨으로써, 마이크로컨트롤러(122)는 제어 핀(218)을 통해 신호를 전송함으로써 N-MOSFET(210)을 제어 가능하게 절환시킬 수 있다. 스트립-감지 전기 접촉부(204)는, 검사 스트립이 스트립 포트 커넥터(22) 내로 삽입되었음을 감지하기 위하여 마이크로컨트롤러(122)에 의해 모니터링되는, 마이크로컨트롤러(122)의 입력 핀(234)에 접속된다. 스트립-감지 전기 접촉부(204)는 또한, 검사 스트립(24)을 식별하고 검사 스트립에 제공된 혈액 샘플의 분석 동안에 검사 스트립(24)의 제거를 감지하도록 스트립-감지 전기 접촉부(204)에서 전압 측정을 수행하기 위하여 마이크로컨트롤러(122) 내의 ADC(237)에 접속된 입력 핀(238)에 접속된다. P-MOSFET(224)의 드레인 및 소스는 각각 스트립-감지 전기 접촉부(204)와 풀업 저항기(pull-up resistor)(222) 사이에 접속된다. 풀업 저항기(222)는 약 3V로 설정된 전압원(220)에 접속된다. P-MOSFET(224)의 게이트(228)는 마이크로컨트롤러(122)의 제어 핀(230)에 접속됨으로써, 마이크로컨트롤러(122)는 제어 핀(230)을 통해 신호를 전송함으로써 P-MOSFET(224)을 제어 가능하게 절환시킬 수 있다.

검사 스트립 포트 커넥터(22) 내로의 검사 스트립(24)의 삽입 전에, 마이크로컨트롤러(122)는 분석물 측정 시스템(100)을 저 전력 모드에서 유지하도록 프로그래밍됨으로써, 배터리(118)의 수명을 연장시킨다. 저 전력 모드 동안에, 마이크로컨트롤러(122)는 N-MOSFET(210)의 게이트(216)에 접속된 제어 핀(218)에서의 전압을, 예컨대 논리적 "1"과 등가인 약 3V의 디지털 고 레벨에서 유지한다. 이러한 디지털 고 레벨 신호는 N-MOSFET(210)을 작동시킴으로써, 제1 작동 전기 접촉부(202)를 접지(212)에 접속시킨다. 또한, 저 전력 모드 동안에, 마이크로컨트롤러(122)는 P-MOSFET(224)의 게이트(228)에 접속된 제어 핀(230)을, 예컨대 논리적 "0"과 등가인 약 0V의 디지털 저 레벨에서 유지한다. 이러한 디지털 신호는 P-MOSFET(224)을 작동시킴으로써, 풀업 저항기(222)를 통해 마이크로컨트롤러 입력 핀(234)에서 디지털 고 전압을 유지한다.

검사 스트립(24)이 스트립 포트 커넥터(22) 내로 삽입된 때, 제1 작동 전기 접촉부(202)와 스트립-감지 전기 접촉부(204) 사이의 단락은, 검사 스트립 저항(208)을 통한 접지(212)에의 전기 접촉부(202, 204)들의 검사 스트립의 단락으로 인해, 마이크로컨트롤러 입력 핀(234)에서의 전압을 그의 디지털 고 전압으로부터 근사 디지털 저 전압으로 절환시킨다. 마이크로컨트롤러 입력 핀(234)에서의 하강 전압은 검사 스트립(24)이 스트립 포트 커넥터(22) 내로 삽입되었음을 마이크로컨트롤러에 알린다. 이 신호는 마이크로컨트롤러(122)에 의해 실행되는 보조 프로그래밍된 동작을 작동시켜, 검사 스트립(24)이 분석물 측정기(10)와 사용하도록 의도된 적당한 유형의 검사 스트립인지 여부를 식별하게 한다. 분석물 측정기(10)와 사용하도록 의도된 검사 스트립들은, 스트립-감지 전기 접촉부에 접속된 ADC(237)에 의해 스트립-감지 전기 접촉부(204)에서 감지 가능한 바이어스 전압을 검사 스트립 저항(208)이 발생시키도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 약 400 mV의 감지 가능한 미리 결정된 바이어스 전압은, 검사 스트립 저항(208)을 통해 제1 작동 전기 접촉부(202)로부터 구동되는 전압 레벨이 올바른 유형의 검사 스트립(24)이 스트립 포트(22) 내에 존재함을 입력 핀(238)에서 마이크로컨트롤러(122)에 지시하도록, 상기 전압 레벨을 설계함으로써 구성될 수 있다. 전기 접촉부(202, 204)들을 단락시키기 위해 다른 유형들의 검사 스트립들이 구성될 수 있지만, 이 전기 접촉부들은 제1 작동 전기 접촉부(202)로부터의 바이어스 전압 레벨과 검사 스트립 저항(208)의 조합에 의해 제공되는 400 mV의 미리 결정된 바이어스 전압을 발생시키도록 구성되지 않아서, 신뢰성 있는 검사 스트립 식별 메커니즘이 전술된 바와 같이 구성될 수 있다.

입력 핀(238)에서 올바른 바이어스 전압을 인식한 때, 마이크로컨트롤러(122)는 분석물 측정 시스템(100)을 활성 모드로 절환시킨다. 활성 모드의 시작 시, 마이크로컨트롤러는 하드웨어 완전성 점검, 전압 오프셋 및 누설 전류에 대한 임피던스 회로의 교정 등을 수행하고, N-MOSFET(210) 및 P-MOSFET(224)는 꺼지는데, 예컨대 제어 핀(218)은 디지털 저 전압으로 절환되고 제어 핀(230)은 디지털 고 전압으로 절환된다. 이 시점에, 분석물 측정기는 검사 스트립(24) 상에의 혈액 샘플의 인가를 기다리며, 그 후에 검사 스트립(24) 및 제1 작동 전기 접촉부(202)는 N-MOSFET(210) 및 P-MOSFET(224)의 꺼짐으로 인해 적절하게 격리되므로, 제1 작동 전기 접촉부(202)와 이에 접속된 ADC(237)를 사용하여 혈당 전류 측정과 같은 전류 측정이 일어날 수 있다. 혈액 샘플의 인가 전에 검사 스트립(24)이 사용자에 의해 제거될 수 있어서, 마이크로컨트롤러(122)가 스트립-감지 전기 접촉부(204)에서의 전압을 주기적으로 계속 모니터링하는 것이 가능하다. 예를 들어, N-MOSFET(210) 및 P-MOSFET(224)은 주기적으로, 예컨대 60초마다 켜질 수 있으며, 스트립-감지 전기 접촉부(204)에서의 전압이 디지털 고 전압 레벨에 있는 것으로 검출되면, 즉 검사 스트립이 제거되었다면, 마이크로컨트롤러(122)는 분석물 측정 시스템(100)을 비활성 저 전력 모드로 다시 복귀시킨다.

혈액 샘플에 물리적으로 접촉하는 검사 스트립의 적어도 하나의 작동 전극에 이어서 접속되는 검사 스트립(24) 상의 접촉 패드들에 접속된 스트립 포트 전기 접촉부들에 의해 감지되는 바와 같이 혈액 샘플이 검사 스트립(24)에 인가된 후에, 샘플 내의 분석물 레벨을 측정하기 위한 분석이 시작된다. 이후에, 마이크로컨트롤러(122)는 N-MOSFET(210) 및 P-MOSFET(224)를 작동 해제된 상태로 유지한다. 검사 스트립(24)이 분석의 완료 전에 사용자에 의해 제거될 수 있는 것이 가능하다. 분석 동안에 검사 스트립 제거를 판단하기 위한 다른 알고리즘이 마이크로컨트롤러(122)에 이용 가능하다. 이 알고리즘은 스트립-감지 전기 접촉부(204)에 존재하는 전압의 일련의 측정들을 포함하는데, 이는 분석을 완료하기 위해 필요한, 제1 작동 전기 접촉부(202)에서의 전류 측정에 영향을 끼침이 없이 안전하게 착수될 수 있다. 둘 모두의 측정들을 성취하는 하나의 방법은 스트립-감지 전기 접촉부(204)에 존재하는 전압의 측정 및 제1 작동 전기 접촉부(202)에서의 전류 측정을 번갈아 하거나 사이사이에 끼워 넣는 것이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 검사 스트립(24)의 예시적인 다이어그램들이 도시되어 있다. 도 3a는 검사 스트립(24)의 원위 단부(304)에서 샘플을 수용하기 위한 입구(302)를 갖는 검사 스트립(24)의 외부 도면을 도시하는 반면, 복수의 전기 접촉 패드들은 검사 스트립 포트(22) 내로 삽입되는 검사 스트립(24)의 근위 단부(306)에 배치된다. 검사 스트립(24)의 근위 단부(306)에서의 접촉 패드들로부터 검사 스트립(24)의 원위 단부(304)까지 연장되는 복수의 전극들은 상대 전극 패드(308)에 전기 접속된 상대 전극(318), 제1 작동 전극 패드(310)에 전기 접속된 제1 작동 전극(320), 제2 작동 전극 패드(312)에 전기 접속된 제2 작동 전극(322), 제1 헤마토크릿(hematocrit) 전극 패드(316)에 전기 접속된 제1 헤마토크릿 전극(326), 제2 헤마토크릿 전극 패드(314)에 전기 접속된 제2 헤마토크릿 전극(324), 및 제2 작동 전극(322)과 전극을 공유하는 스트립-감지 접촉 패드(317)를 포함한다. 분석물 측정기(10)의 SPC(104) 내에 프롱들로서 형성된 전기 접촉부들은 검사 스트립이 SPC 내에 삽입될 때 검사 스트립의 접촉 패드(308-317)들과 전기 접속되고, 이에 의해 그들의 대응 전극들에 전기 접속되는데, 이는 전술된 바와 같이 마이크로컨트롤러(122)와 검사 스트립(318-326)들 사이에서 전기적 연통을 허용한다.

혈액 샘플이 혈액 샘플 입구(302)에 인가되고 수용되어, 반응물 층(330) 및 이와 함께 전기화학적 전지를 형성하는 적어도 제1 작동 전극(320)들, 제2 작동 전극(322) 및 헤마토크릿 전극(324, 326)들과 물리적으로 접촉하는데, 여기서 혈액 샘플을 통해 이동하는 포도당 전류는 전술된 바와 같이 제2 작동 전극에서 측정될 수 있다. 샘플과 물리적으로 접촉하는 미리 선택된 한 쌍의 전극들 사이의 전압 레벨이 측정되어 샘플의 존재를 감지할 수 있다. 제2 작동 전극 접촉 패드(312) 및 스트립-감지 접촉 패드(317)는 전극(322)의 공유로 인해 전기 접속되며, 검사 스트립이 검사 스트립 포트(20) 내로 삽입된 때, 제1 작동 전기 접촉부(202) 및 스트립-감지 전기 접촉부(204)는 제2 작동 전극 접촉 패드(312)와 스트립-감지 접촉 패드(317)에의 전기 접속으로 인해 전술된 바와 같이 단락된다. 접촉 패드들 및 전극들의 다양한 구성들을 갖는 검사 스트립들을 채용하는 분석물 측정기들의 예시적인 실시예들이, 발명의 명칭이 "분석물을 함유하는 샘플의 감지된 물리적 특징(들) 및 파생된 생체센서 파라미터들에 기초한 전기화학적 검사 스트립을 위한 정확한 분석물 측정(Accurate Analyte Measurements for Electrochemical Test Strip Based on Sensed Physical Characteristic(s) of the Sample Containing the Analyte and Derived BioSensor Parameters)"인 PCT 특허 출원 제PCT/GB2012/053279호(대리인 관리번호 DDI5246PCT), 및 발명의 명칭이 "분석물을 함유하는 샘플의 감지된 물리적 특징(들)에 기초한 전기화학적 검사 스트립을 위한 정확한 분석물 측정(Accurate Analyte Measurements for Electrochemical Test Strip Based on Sensed Physical Characteristic(s) of the Sample Containing the Analyte)"인 PCT 특허 출원 제PCT/GB2012/053276호(대리인 관리번호 DDI5220PCT)에 개시되어 있으며, 둘 모두의 특허 출원들은 마치 본 명세서 내에 완전히 기재된 것처럼 본 명세서에 참고로 포함된다.

도 4를 참조하면, 검사 스트립(24)이 분석 동안에 검사 스트립 포트 커넥터(22)로부터 제거된 후에 스트립-감지 전기 접촉부(204)에서 취해진 일련의 전압 측정치들의 예증이 되는 예시적인 그래프(400)가 도시되어 있다. 수평 축은 전압 측정 데이터 점들의 개수, 예컨대 16개를 획정하고, 수직 축은 ADC(237)의 디지털 전압 측정치들을 획정한다. 분석물 측정 동안의 검사 스트립(24)의 제거, 즉 N-MOSFET(210) 및 P-MOSFET(224)의 꺼짐은 스트립-감지 전기 접촉부(204)의 전압을 부유시키는데, 이는 소정 기간에 걸쳐 도 4에 도시된 바와 같이 시간 경과에 따라 더 낮게 또는 시간 경과에 따라 더 높게 이동하거나 감쇠하는 것으로 알려져 있다. 이는 마이크로컨트롤러(122)에서 구현되는 ADC(237)의 결과이다. 일 실시예에서, 마이크로컨트롤러(122)는 텍사스 인스트루먼츠(Texas Instruments)의 MSP430F6637 믹스드 시그널 마이크로컨트롤러(Mixed Signal Microcontroller)를 포함할 수 있는데, 이는 작동 시 스트립-감지 전기 접촉부(204)에서의 전압이 측정 가능한 양으로 이동하여 검사 스트립(24)이 검사 스트립 포트 커넥터(22)로부터 제거됨을 표시하도록 구성될 수 있는 절환형 커패시터 네트워크(switched capacitor network)를 갖는 내부 12-비트 ADC를 포함한다. 요약하면, 절환형 커패시터 네트워크는 먼저 입력 전압까지 충전되고, 이어서 입력부로부터 접속해제되며, 각각의 커패시터는 상향 이동을 야기하는 전압 기준 또는 하향 이동을 야기하는 접지로 연속하여 절환된다. 일 실시예에서, 마이크로컨트롤러(122)에 구현될 수 있는 알고리즘은 분석물 측정 시스템(100)이 혈액 샘플의 혈액 분석물 측정을 시작한 후에 스트립-감지 전기 접촉부(204)에서의 전압의 연속적인 측정들을 모니터링하고 기록하는 것을 포함한다. 도 4는 전압 데이터 점(401)들에 의해 나타내어지는 바와 같은 그러한 순차적인 전압 측정들을 도시한다. 이러한 전압을 측정하기 위해 약 2048 mV의 전압 기준 범위가 사용될 수 있는데, 이는 (12-비트) ADC에 의해 출력되는 바와 같은 4095개 디지털 증분들, 즉 1 mV 당 2개 증분들에 대응한다. 일 실시예에서, 검사 스트립이 검사 스트립 포트로부터 제거되었다는 표시는 제1 작동 전기 접촉부(202)에서의 400 mV의 바이어스 전압 레벨로부터 약 ±15 mV의 미리 선택된 전압 레벨만큼 편차를 보이는 스트립-감지 전기 접촉부(204)에서의 일관된 측정 전압이거나, 편차 한계는 약 ±100 mV만큼 높을 수 있지만, 회로 구성요소들의 성능, 요구되는 설계 여유 및 다른 요인들에 따라 다른 편차 크기들이 선택될 수 있다. ADC(237)의 출력과 관련하여, ±100 mV 편차는 ±200 편차를 보이는 ADC 카운트, 즉 하한 한계치에서 600 카운트 그리고 상한 한계치에서 1000 카운트와 동일시되는데, 여기서 바이어스 전압 측정 카운트는 약 800이다. 일 실시예에서, 마이크로컨트롤러 알고리즘은 3개의 그러한 연속적인 전압 편차들, 즉 바이어스 전압 카운트 800으로부터 +200인 1000 또는 다른 미리 선택된 크기 초과의 3개의 연속적인 측정된 전압 데이터 점들이 마이크로컨트롤러(122)에 의해 스트립 제거 표시를 트리거링하도록 구현될 수 있는데, 여기서 마이크로컨트롤러는 분석물 측정기를 저 전력 모드로 다시 절환시킬 수 있다. 1000 초과의 단 하나의 측정된 전압 데이터 점이 스트립 제거 표시를 트리거링하는 보다 더 민감한 알고리즘이 또한 구현될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 스트립-감지 접촉부(204)에서의 전압이 스트립 제거 후에 감소되도록 ADC(237)가 구성된다면, 예를 들어 300 mV (600 카운트) 하한과 같은 미리 선택된 하한 전압 레벨이 마이크로컨트롤러(122) 내에 저장될 수 있고, 스트립-감지 접촉부(204)에서의 전압이 하한에 도달했는지 여부가 주기적으로 점검된다. 이어서 마이크로컨트롤러(122)는 하한 전압 레벨이 감지되면 검사 스트립이 제거되었음을 결정할 것이다.

검사 스트립(24)이 분석 동안에 스트립 포트(22)로부터 제거되었음을 결정하는 대안적인 방법은 제1 작동 전기 접촉부(202)에서 일어나는 전류 측정을 모니터링하도록 마이크로컨트롤러(122)를 프로그래밍하는 것이다. 거기서의 전류가 0으로 떨어지면, 마이크로컨트롤러(122)는 검사 스트립이 제거되었음을 결정할 수 있다.

도 5를 참조하면, 분석물 측정 시스템(100)의 실시예의 작동 방법의 플로우차트가 도시되어 있다. 단계 501에서, 분석물 측정 시스템(100)은, 휴대용 분석물 측정 시스템(100)에서 사용되는 배터리(118)의 수명을 최대화하는 전력 절감 "슬립(sleep)" 모드인 저 전력 비활성 모드에서 유지된다. 단계 502에서, 검사 스트립(24)이 스트립 포트(22) 내로 삽입되었음을 마이크로컨트롤러(122)에게 표시하는 인터럽트 신호가 분석물 측정 시스템(100)의 마이크로컨트롤러(122)에 의해 수신된다. 분석물 측정 시스템(100)을 켜기 전에, 마이크로컨트롤러(122)는 승인된 검사 스트립(24)의 삽입이 인터럽트 신호를 트리거링하였음을 보장하기 위하여 확인 단계 503을 개시한다. 확인 단계는 입력 핀(234)에 접속된 인터럽트 단자(204)에서의 바이어스 전압의 측정을 포함한다. 바이어스 전압이 단계 504에서 예상 설계 레벨, 예컨대 400 mV에서 측정된다면, 검사 스트립은 승인된 검사 스트립인 것으로 결정되고, 분석물 측정기는 마이크로컨트롤러(122)의 명령에 의해 단계 505에서 켜진다. 바이어스 전압이 단계 504에서 예상 설계 레벨에 있지 않다면, 마이크로컨트롤러(122)는 분석물 측정 시스템(100)을 단계 501에서의 저 전력 모드로 복귀시킨다. 마이크로컨트롤러(122)는 인터럽트 신호가 여전히 존재하는지 여부를 점검하기 위하여 단계 505 이후에 인터럽트 단자(204)의 상태를 계속 모니터링한다. 인터럽트 신호가 단계 506에서 여전히 존재한다면, 마이크로컨트롤러(122)는 단계 507에서 검사 스트립(24)에 대한 샘플의 인가를 기다린다. 인터럽트 신호가 단계 506에서 더 이상 존재하지 않는다면, 마이크로컨트롤러(122)는 검사 스트립이 제거되었음을 결정하고 분석물 측정 시스템(100)을 단계 501에서의 저 전력 모드로 복귀시킨다. 단계 508에서, 샘플이 인가되었다면, 마이크로컨트롤러(122)는 단계 509에서 샘플 분석을 시작하고 인터럽트 단자(204)에서의 전압들을 측정 및 기록하기 시작한다. 단계 508에서 샘플이 인가되지 않았다면, 마이크로컨트롤러(122)는 미리 프로그래밍된 타임아웃 기간이 끝날 때까지 계속 기다리며, 타임아웃 기간 후에는 마이크로컨트롤러(122)가 분석물 측정기를 저 전력 모드로 복귀시킨다. 단계 510에서 인터럽트 단자(204)에서의 연속적인 전압 측정들이 미리 결정된 바이어스 전압, 예컨대 약 400 mV로부터 상당히 벗어나지는 않는다면, 단계 511에서 샘플 분석이 완료되고, 단계 512에서 결과가 분석물 측정기 디스플레이(14) 상에 표시된다. 그리고 나서, 측정기는 단계 501에서의 저 전력 모드로 복귀한다. 단계 510에서, 인터럽트 단자(204)에서의 연속적인 전압 측정들, 예컨대 3개의 그러한 연속적인 측정들이 미리 결정된 바이어스 전압, 예컨대 400 mV로부터 특정 양, 예컨대 ±15 mV만큼 벗어난다면, 마이크로컨트롤러(122)는 분석이 완료되기 전에 검사 스트립(24)(이 제거되었음을 결정하고 분석물 측정 시스템(100)을 단계 501에서의 저 전력 모드로 복귀시킨다. 도시된 단계들 509-510에 대한 대안은 마이크로컨트롤러(122)가 제1 작동 전기 접촉부(202)에서의 전류 레벨을 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 전류 레벨이 분석 동안에 0으로 떨어진다면, 마이크로컨트롤러(122)는 검사 스트립(122)이 제거되었음을 결정할 수 있고 분석물 측정기를 단계 501에서의 저 전력 모드로 복귀시킬 수 있다. 그 전류 레벨이 0으로 떨어지지 않는다면, 마이크로컨트롤러는 앞서와 같이 단계 511에서 분석을 완료한다.

작동 면에서, 분석물 측정기(10)의 일 태양은 분석물 측정기(10)에서 사용되도록 의도된 스트립 포트 커넥터(22) 내로의 적절한 유형의 검사 스트립(24)의 삽입을 감지하기 위한 디지털 능력을 포함할 수 있다. 부적절한 유형들의 검사 스트립들은 분석물 측정기(10)를 작동시키지 못할 것이다. 검사 스트립의 초기 삽입 후에 검사 스트립의 존재 또는 후속적인 제거는 혈액 샘플이 검사 스트립에 인가되기 전 또는 후에 계속 모니터링된다. 검사 스트립(24)이 임의의 시점에서 제거된다면, 분석물 측정기(10)는 저 전력 모드로 복귀된다.

당업자에 의해 인식되는 바와 같이, 본 발명의 태양들은 시스템, 방법, 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 태양들은 전적으로 하드웨어인 실시예, 전적으로 소프트웨어인 실시예(펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로-코드 등을 포함), 또는 본 명세서에서 일반적으로 "회로", "회로소자(circuitry)", "모듈", "서브시스템" 및/또는 "시스템"으로서 모두 언급될 수 있는 소프트웨어 및 하드웨어 태양들을 조합한 실시예의 형태를 취할 수 있다. 또한, 본 발명의 태양들은 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드가 통합된 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체(들)에 통합된 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다.

하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체(들)의 임의의 조합이 이용될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 판독 가능 신호 매체 또는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 예를 들어 전자, 자기, 광, 전자기, 적외선 또는 반도체 시스템, 기구 또는 장치, 또는 전술한 것들의 임의의 적합한 조합일 수 있지만 이로 한정되지 않는다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 보다 구체적인 예들은 하기를 포함할 것이다: 하나 이상의 와이어들을 갖는 전기 접속부, 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 삭제 가능 프로그램 가능 판독 전용 메모리(erasable programmable read-only memory, EPROM; 또는 플래시 메모리), 광 섬유, 휴대용 콤팩트 디스크 판독 전용 메모리(CD-ROM), 광 저장 장치, 자기 저장 장치, 또는 전술한 것들의 임의의 적합한 조합. 본 명세서의 맥락에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 명령 실행 시스템, 기구 또는 장치에 의해 또는 이와 관련하여 사용되는 프로그램을 포함 또는 저장할 수 있는 임의의 유형의(tangible) 비일시적(non-transitory) 매체일 수 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체에 통합된 프로그램 코드 및/또는 실행 가능 명령어는, 무선, 유선, 광 섬유 케이블, RF 등, 또는 전술한 것들의 임의의 적합한 조합을 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 적절한 매체를 사용하여 전송될 수 있다.

컴퓨터 프로그램 명령어는 컴퓨터, 다른 프로그램 가능 데이터 프로세싱 기구, 또는 다른 장치들에 로딩(loading)되어, 일련의 작동 단계들이 컴퓨터, 다른 프로그램 가능 기구 또는 다른 장치들에서 수행되게 하여, 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 기구에서 실행되는 명령어가 플로우차트 및/또는 블록 다이어그램의 블록 또는 블록들에서 규정된 기능/행위를 구현하기 위한 프로세스를 제공하도록 컴퓨터 구현 프로세스를 생성하게 한다.

또한, 본 명세서에서 기술된 다양한 방법들이 상용 소프트웨어(off-the-shelf software) 개발 도구를 사용하여 소프트웨어 코드를 생성하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 이 방법들은 방법들을 코딩하는 새로운 소프트웨어 언어의 요건 및 이용가능성에 따라 다른 소프트웨어 언어로 변환될 수 있다.

본 발명을 특정한 변화 및 예시적 도면으로 설명하였지만, 당업자는 본 발명이 설명된 변화 또는 도면에 제한되지 않음을 인지할 것이다. 추가로, 상기 설명된 방법 및 단계가 소정 순서로 일어나는 소정 사건을 나타내는 경우에, 당업자는 소정 단계의 순서가 변경될 수 있고, 그러한 변경은 본 발명의 변화에 따름을 인지할 것이다. 추가로, 소정 단계는 가능한 경우에 병렬 과정으로 동시에 수행될 수도 있고, 또한 상기 설명된 바와 같이 순차적으로 수행될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 개시 내용의 사상 내에 있거나 특허청구범위에서 발견되는 발명과 동등한 본 발명의 변화가 존재할 경우, 본 특허는 이들 변화를 또한 포함하는 것으로 의도된다.

10 분석물 측정기
11 하우징, 측정기
13 데이터 포트
14 디스플레이
16 사용자 인터페이스 버튼
22 스트립 포트 커넥터
24 검사 스트립
100 분석물 측정 시스템
101 메모리 모듈
102 버튼 모듈
103 사용자 인터페이스 모듈
104 스트립 포트 모듈
105 마이크로컨트롤러 설정 모듈
106 송수신 모듈
107 안테나
108 와이파이 모듈
109 블루투스 모듈
110 NFC 모듈
111 GSM 모듈
112 RAM 모듈
113 ROM 모듈
114 외부 저장소
115 광원 모듈
116 전원 모듈
117 AC 전원
118 배터리 전원
119 디스플레이 모듈
120 오디오 모듈
121 스피커
122 마이크로컨트롤러(프로세싱 유닛)
123 통신 인터페이스
125 전방 단부 서브시스템
140 데이터 관리 유닛
202 제1 작동 전기 접촉부
204 스트립-감지 전기 접촉부
208 검사 스트립 저항
210 N-MOSFET
212 접지
215 ADC로의 입력 핀
216 N-MOSFET 게이트
218 제어 핀
220 전압원
222 풀업 저항
224 P-MOSFET
228 P-MOSFET 게이트
230 제어 핀
234 입력 핀
237 ADC
238 ADC로의 입력 핀
302 샘플 입구
304 원위 단부 - 전극들
306 근위 단부 - 접촉 패드들
308 상대 전극 접촉 패드
310 제1 작동 전극 접촉 패드
312 제2 작동 전극 접촉 패드
314 제2 헤마토크릿 접촉 패드
316 제1 헤마토크릿 접촉 패드
317 스트립-감지 접촉 패드
318 상대 전극
320 제1 작동 전극
322 제2 작동 전극
324 제2 헤마토크릿 전극
326 제1 헤마토크릿 전극
330 반응물 층
400 전압 측정의 그래프
401 예시적인 전압 데이터 점들
402 초기 전압 데이터 점
501 단계 - 저 전력 모드를 유지
502 단계 - 인터럽트 신호를 수신
503 단계 - 바이어스 전압을 감지
504 결정 - 예상 바이어스 전압 레벨?
505 단계 - 분석물 측정기를 작동
506 결정 - 인터럽트 신호가 여전히 존재하는가?
507 단계 - 샘플 인가를 기다림
508 결정 - 샘플이 인가되었는가?
509 단계 - 인터럽트 단자에서의 전압들을 기록
510 결정 - 연속적인 전압 편차들이 검출되었는가?
511 단계 - 분석을 완료
512 단계 - 분석의 결과를 표시

Claims

분석물 측정기(analyte meter)로서,
내부에 삽입된 전기화학 기반 분석 검사 스트립(electrochemical based analytical test strip)을 수용하도록 구성되는 스트립 포트 커넥터(strip port connector);
제어 회로를 포함하고,
상기 제어 회로는,
상기 스트립 포트 커넥터 내로의 상기 검사 스트립의 삽입을 감지하고,
상기 제어 회로에 의해 상기 검사 스트립에서 발생된 바이어스 전압을 감지하며,
상기 검사 스트립의 상기 삽입 및 상기 검사 스트립에서 발생된 상기 바이어스 전압 둘 모두를 감지할 때만 상기 분석물 측정기를 활성 모드로 절환시키도록 구성되는, 분석물 측정기.
제1항에 있어서,
상기 검사 스트립이 상기 스트립 포트 커넥터 내로 삽입될 때 상기 검사 스트립 상에 배치된 전극들에 전기 접속되도록 구성되는, 상기 스트립 포트 커넥터 내의 접촉부들을 추가로 포함하고,
상기 제어 회로는,
상기 검사 스트립의 감지가 없는 경우에 상기 분석물 측정기를 저 전력 모드에서 유지하도록, 그리고
상기 삽입된 검사 스트립의 상기 전극들 중 하나에서 상기 바이어스 전압을 감지하도록 추가로 구성되는, 분석물 측정기.
제2항에 있어서, 상기 삽입된 검사 스트립의 상기 전극들 중 상기 하나는 제1 트랜지스터가 온(on) 상태로 될 때 상기 제1 트랜지스터를 통해 접지에 접속되고, 상기 전극들 중 상기 하나는 제2 트랜지스터가 온 상태로 될 때 상기 제2 트랜지스터를 통해 풀업 저항기(pull-up resistor)에 접속되며, 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터 둘 모두는 상기 저 전력 모드 동안에 온 상태로 되는, 분석물 측정기.
제3항에 있어서, 상기 검사 스트립 상에 배치된 상기 전극들 중 상기 하나는 상기 검사 스트립이 상기 스트립 포트 커넥터 내로 삽입될 때 상기 접촉부들 중 제1 접촉부와 상기 접촉부들 중 제2 접촉부를 단락시키도록 구성되며, 상기 접촉부들 중 상기 제1 접촉부는 상기 제1 트랜지스터에 접속되고 상기 접촉부들 중 상기 제2 접촉부는 상기 제2 트랜지스터에 접속되는, 분석물 측정기.
제4항에 있어서, 상기 바이어스 전압은 상기 접촉부들 중 상기 제1 접촉부 및 상기 제2 접촉부가 단락될 때 상기 접촉부들 중 상기 제2 접촉부에서 측정되는, 분석물 측정기.
제5항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 검사 스트립이 상기 스트립 포트 커넥터 내로 삽입된 후에 상기 접촉부들 중 상기 제1 접촉부 및 상기 제2 접촉부가 단락된 상태로 있는지 여부를 주기적으로 전기적으로 확인하도록 프로그래밍되는, 분석물 측정기.
제1항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 검사 스트립이 상기 스트립 포트 커넥터 내로 삽입된 후에 상기 검사 스트립에 샘플이 인가되었음을 감지하기 위해 상기 접촉부들 중 미리 선택된 쌍 사이에서 전압을 측정하도록 프로그래밍되는, 분석물 측정기.
제7항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 샘플이 상기 검사 스트립에 인가된 후에 상기 검사 스트립이 제거되었는지 여부를 판단하기 위해 상기 제1 접촉부에서 측정되는 전류 레벨을 주기적으로 모니터링하도록 프로그래밍되는, 분석물 측정기.
제7항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 샘플이 상기 검사 스트립에 인가된 후에 상기 검사 스트립이 제거되었는지 여부를 판단하기 위해 상기 제2 접촉부에서의 전압들을 주기적으로 측정 및 기록하도록 프로그래밍되는, 분석물 측정기.
제9항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 검사 스트립이 상기 스트립 포트 커넥터로부터 제거되었음을 판단하기 위해 상기 바이어스 전압으로부터 규정된 양만큼 벗어난 미리 선택된 개수의 연속적인 기록된 전압들을 계수하도록 프로그래밍되는, 분석물 측정기.
제10항에 있어서, 상기 바이어스 전압은 약 400 mV인, 분석물 측정기.
제11항에 있어서, 상기 미리 선택된 개수는 약 3개이고, 상기 규정된 양은 약 ±15 mV인, 분석물 측정기.
내부에 삽입된 검사 스트립을 수용하도록 구성되는 검사 스트립 포트 커넥터를 갖는 분석물 측정기의 작동 방법으로서,
상기 포트 커넥터에 삽입되어 있는 검사 스트립이 없는 경우에 상기 분석물 측정기를 저 전력 비활성 모드에서 유지하는 단계;
검사 스트립이 상기 검사 스트립 포트 내로 삽입됨을 나타내는, 상기 분석물 측정기의 인터럽트 단자에서의 인터럽트 신호를 수신하는 단계;
미리 결정된 바이어스 전압의 존재를 감지하기 위해 상기 분석물 측정기의 전기 접촉부를 모니터링하는 단계; 및
상기 미리 결정된 바이어스 전압의 존재의 감지에 응답하여, 상기 분석물 측정기를 상기 저 전력 비활성 모드로부터 활성 모드로 절환시키는 단계를 포함하고,
상기 미리 결정된 바이어스 전압은 상기 분석물 측정기와 함께 사용하도록 구성된 특정 검사 스트립을 나타내는, 분석물 측정기의 작동 방법.
제13항에 있어서, 상기 인터럽트 신호를 수신하는 단계는 상기 인터럽트 단자에서의 전압 강하를 감지하는 단계를 포함하고, 상기 전압 강하는 상기 검사 스트립이 내부에 삽입될 때 상기 검사 스트립 포트 커넥터의 상기 검사 스트립 단락 접촉부들에 의해 유발되는, 분석물 측정기의 작동 방법.
제14항에 있어서,
상기 검사 스트립 포트로부터의 상기 검사 스트립의 제거를 나타내는 상기 인터럽트 신호의 부재를 감지하기 위해 상기 인터럽트 단자에서의 전압을 주기적으로 검출하는 단계; 및
상기 인터럽트 신호의 부재의 감지에 응답하여, 상기 분석물 측정기를 상기 저 전력 비활성 모드로 다시 절환시키는 단계를 추가로 포함하는, 분석물 측정기의 작동 방법.
제15항에 있어서,
상기 검사 스트립 포트로부터의 상기 검사 스트립의 제거를 나타내는 미리 선택된 크기의 연속적인 전압 편차들을 감지하기 위하여, 샘플이 상기 검사 스트립에 인가된 후에, 상기 인터럽트 단자에서의 전압들을 주기적으로 측정 및 기록하는 단계; 및
상기 미리 선택된 크기의 상기 연속적인 전압 편차들을 감지할 때, 상기 분석물 측정기를 상기 저 전력 비활성 모드로 절환시키는 단계를 추가로 포함하는, 분석물 측정기의 작동 방법.
제15항에 있어서,
상기 검사 스트립 포트 커넥터의 접촉부 쌍 중 하나의 접촉부에서 0의 전류 레벨을 감지하기 위하여, 샘플이 상기 검사 스트립에 인가된 후에, 상기 하나의 접촉부에서 전류 레벨을 주기적으로 모니터링하는 단계; 및
상기 0의 전류 레벨의 감지에 응답하여, 상기 분석물 측정기를 상기 저 전력 비활성 모드로 다시 절환시키는 단계를 추가로 포함하는, 분석물 측정기의 작동 방법.
검사 스트립 포트 내에서의 검사 스트립의 존재 또는 부재를 나타내는 전기 신호들을 발생시키기 위한 회로로서,
상기 검사 스트립이 상기 검사 스트립 포트 내에 삽입될 때 상기 검사 스트립의 전극에 전기 접속되는 제1 접촉부로서, 상기 제1 접촉부는 제1 회로에 접속되고, 상기 제1 회로는 상기 검사 스트립이 삽입되지 않은 때 상기 제1 접촉부를 접지에 접속시킴으로써, 상기 검사 스트립이 삽입되지 않은 때 상기 제1 접촉부에서 미리 결정된 저 전압 신호를 발생시키는, 상기 제1 접촉부;
상기 검사 스트립이 삽입될 때 상기 검사 스트립의 상기 전극에 접속되는 제2 접촉부로서, 상기 제2 접촉부는 제2 회로에 접속되고, 상기 제2 회로는 상기 검사 스트립이 삽입되지 않은 때 상기 제2 접촉부를 전압원에 접속시킴으로써, 상기 검사 스트립이 삽입되지 않은 때 상기 제2 접촉부에서 미리 결정된 고 전압 신호를 발생시키는, 상기 제2 접촉부를 포함하고,
상기 제1 접촉부 및 상기 제2 접촉부는 상기 검사 스트립이 삽입될 때 단락됨으로써, 상기 제2 접촉부에서의 상기 미리 결정된 고 전압 신호를 미리 결정된 저 전압 신호로 절환시키고, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로는 상기 검사 스트립이 삽입될 때 상기 제2 접촉부에서 미리 결정된 저 전압 레벨이 발생되도록 구성되는, 회로.
제18항에 있어서, 상기 검사 스트립은 기지의 저항(known resistance)을 포함하고, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로의 구성은 상기 기지의 저항을 기초로 상기 미리 결정된 저 전압 레벨을 발생시키는, 회로.
제18항에 있어서, 상기 제2 회로는 상기 검사 스트립이 상기 검사 스트립 포트로부터 제거될 때 상기 제2 접촉부에서 상기 미리 결정된 고 전압 신호를 발생시키도록 구성되는, 회로.
제18항에 있어서, 상기 제2 접촉부에 접속되는 아날로그-디지털 변환기를 추가로 포함하고, 상기 아날로그-디지털 변환기는 혈액 샘플이 상기 검사 스트립에 인가되고 이후에 상기 검사 스트립이 상기 검사 스트립 포트로부터 제거된 후에 상기 제2 접촉부에서 측정 가능한 기지의 전압 감쇠를 발생시키는, 회로.