感测装置及感测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及连续或间歇地定量测定分析物浓度的感测装置及感测方法。
【背景技术】
[0002]近年来开发有例如在被检者的体内埋入传感器部，并连续或间歇地定量测定作为分析物的血液中葡萄糖的浓度的持续血糖监视器系统{也称为CGM(Continuous GlucoseMonitoring:动态血糖监测)系统}。在经由传感器部获取计测信号时，通常在该计测信号中混入有包含电噪声或光量子噪声在内的各种噪声。因此，为了使葡萄糖的浓度的定量测定精度提高，提出了多种与将噪声成分有效地除去的滤波(filtering)有关的技术。
[0003]在日本特开2005-131370号公报中，提出了使用基于时域的滤波算法(filteringalgorithm)(尤其是卡尔曼滤波器)来除去噪声成分的方法。更详细地说，记载了通过用信号差参数(例如标准偏差)的函数来定义误差协方差矩阵而使滤波系数动态地最佳化的主匕曰ο
【发明内容】
[0004]然而，为了实现装置的小型化和耗电的减少，要求在设计上极力减少基于电路产生的处理运算量。但是，在日本特开2005-131370号公报所记载的方法中，有处理运算量变大的趋势，存在无法满足上述要求的问题。
[0005]本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于，提供一种感测装置及感测方法，使用结构比较简便的基于频域的滤波器，就能够有效地从计测信号除去噪声成分，同时也能够维持分析物浓度相对于时间变化的追随性。
[0006]本发明的感测装置是连续或间歇地定量测定分析物的浓度的装置，具有:传感器部，其逐次获取与上述分析物的浓度相关的计测信号；滤波处理部，其具有多种滤波器，经由该多种滤波器中的一种滤波器而对由上述传感器部获取的上述计测信号的时间序列施加基于频域的滤波处理；以及滤波器切换部，其与上述计测信号的时间变化量相应地切换上述滤波处理中使用的上述一种滤波器。
[0007]像这样，由于设有将基于频域的滤波处理中使用的一种滤波器与计测信号的时间变化量相应地切换的滤波器切换部，所以能够适时地选择同时考虑了上述计测信号的时间变化、及由上述滤波处理导致的相位延迟特性的滤波器。由此，使用结构比较简便的基于频域的滤波器，就能够有效地从计测信号除去噪声成分，同时也能够维持分析物浓度相对于时间变化的追随性。
[0008]另外，优选的是，上述滤波处理部至少具有对上述计测信号的时间序列施加恒等变换的恒等变换滤波器，上述滤波器切换部在上述时间变化量比阈值大的情况下切换成上述恒等变换滤波器。在时间变化量比阈值大的情况下，由于不产生基于滤波处理的相位延迟，所以能够确保分析物浓度相对于时间变化的追随性。
[0009]而且，优选的是，上述滤波处理部至少具有相位延迟量的平均值在截止频率以下的频带中不同的两种滤波器，上述滤波器切换部在所述时间变化量较大的情况下切换成所述相位延迟量的平均值较小的滤波器，并且在上述时间变化量较小的情况下切换成上述相位延迟量的平均值较大的滤波器。由于在时间变化量较大的情况下不会产生基于滤波处理的相位延迟，所以能够确保分析物浓度相对于时间变化的追随性。另外，在时间变化量较小的情况下，由于并没有那么要求上述的追随性，所以能够更有效地从计测信号除去噪声成分。
[0010]本发明的感测方法是连续或间歇地定量测定分析物的浓度的方法，具有:获取步骤，使用传感器，逐次获取与上述分析物的浓度相关的计测信号；处理步骤，经由多种滤波器中的一种滤波器而对由上述传感器获取的上述计测信号的时间序列施加基于频域的滤波处理；以及切换步骤，与上述计测信号的时间变化量相应地切换上述滤波处理中使用的上述一种滤波器。
[0011]另外，优选的是，在上述多种滤波器中，至少包含对上述计测信号的时间序列施加恒等变换的恒等变换滤波器，在上述切换步骤中，在上述时间变化量比阈值大的情况下切换成上述恒等变换滤波器。
[0012]而且，优选的是，在上述多种滤波器中，至少包含相位延迟量的平均值在截止频率以下的频带中不同的两种滤波器，在上述切换步骤中，在上述时间变化量较大的情况下切换成上述相位延迟量的平均值较小的滤波器，并且在上述时间变化量较小的情况下切换成上述相位延迟量的平均值较大的滤波器。
[0013]根据本发明的感测装置及感测方法，由于与计测信号的时间变化量相应地切换基于频域的滤波处理中使用的一种滤波器，所以能够适时地选择同时考虑了上述计测信号的时间变化、及由上述滤波处理导致的相位延迟特性的滤波器。由此，使用结构比较简便的基于频域的滤波器，就能够有效地从计测信号除去噪声成分，同时也能够维持分析物浓度相对于时间变化的追随性。
【附图说明】
[0014]图1是第I及第2实施方式中共同的感测装置的概略框图。
[0015]图2是第I实施方式的传感器控制电路的框图。
[0016]图3是图2所示的第I滤波器的电路结构图。
[0017]图4A是表示图2所示的第I滤波器的滤波系数的图。图4B是表示与图4A的滤波系数相应的滤波特性的图。
[0018]图5A及图5B是表示血液中葡萄糖的浓度变化及其定量测定结果的曲线图。
[0019]图6是用于说明第I实施方式的感测装置的动作的流程图。
[0020]图7是表示从多个采样点计算时间变化量的一个例子的概略说明图。
[0021]图8是施加三种滤波处理并进行定量测定的情况下的葡萄糖的定量测定误差率的累积直方图。
[0022]图9是第2实施方式的传感器控制电路的框图。
[0023]图1OA是表示图9所示的第2滤波器的滤波系数的图。图1OB是表示与图1OA的滤波系数相应的滤波特性的曲线图。
[0024]图11是用于说明第2实施方式的感测装置的动作的流程图。
[0025]图12是施加四种滤波处理并进行定量测定的情况下的葡萄糖的定量测定误差率的累积直方图。
【具体实施方式】
[0026]以下，关于本发明的感测方法，列举在与感测装置的关系中优选的实施方式，参照附图进行说明。
[0027][第I及第2实施方式中共同的感测装置10的结构]
[0028]首先，关于第I及第2实施方式中共同的感测装置10的结构，参照图1的概略框图进行说明。
[0029]如图1所示，感测装置10基本上具有传感器部(传感器)12、传感器控制电路14 (传感器控制电路80)、运算部16、电源电路18、ROM (Read Only Memory:只读存储器)20、RAM (Random Access Memory:随机存储器)22、时钟发生器24、输入部26、和显示器28。
[0030]传感器部12获取与分析物浓度相关的信号(以下称为计测信号S)。作为传感器部12，优选适用能够容易地更改采样间隔Ts的光学传感器(例如，荧光传感器)。此外，传感器部12的方式不限定于此，也可以适用例如基于使用了葡萄糖氧化酶(GOD)等酶的酶电极法等来对血糖值进行电(电化学方式)测定的传感器。
[0031]传感器控制电路14能够通过驱动控制传感器部12而在所希望的定时获取计测信号S。传感器控制电路14将作为计测信号S的电流值(模拟信号)转换为电压值，并且将该电压值量化而转换为数字信号。传感器控制电路14通过对该模拟信号或数字信号施加规定的滤波处理来除去计测信号S中混入的噪声成分。
[0032]运算部16 由 CF1U(Central Processing Unit:中央处理器)、MPU(Micro-Processing Unit:微处理器)等构成，读出被预先存储于R0M20中的程序并执行后述的各种信号处理。运算部16作为基于从传感器控制电路14获取的信号值Sf (k)来定量测定分析物浓度的浓度定量测定部29而发挥作用。
[0033]电源电路18对包含运算部16的感测装置10内