斜率式补偿的制作方法

专利名称：斜率式补偿的制作方法
斜率式补偿相关申请的交叉参考该申请要求于2007年12月10日提交的名称为“Slope-BasedCompensation (斜 率式补偿)，，的美国临时申请No. 61/012，716的优先权，并在此引用其全部内容作为参考。
背景技术：
生物传感器系统提供对诸如全血、血清、血浆、尿液、唾液、组织间液或细胞内液等 生物流体的分析。通常，该系统包括对处于传感器带上的样品进行分析的测量装置。该样 品常常为液体形式，并且除生物流体外也可以是诸如提取物、稀释物、滤液或再生沉淀物等 生物流体的衍生物。生物传感器系统所进行的分析可以确定生物流体中诸如酒精、葡萄糖、 尿酸、乳酸盐、胆固醇、胆红素、游离脂肪酸、甘油三酸酯、蛋白质、酮、苯丙氨酸或酶等一种 或多种分析物的存在和/或浓度。这种分析可用来诊断及治疗生理异常。例如，糖尿病患 者可使用生物传感器系统来确定全血中葡萄糖水平以调整饮食和/或用药。生物传感器系统可以被设计成分析一种或多种分析物，并且可以使用不同量的生 物流体。有些系统可以分析一滴全血，例如体积为0.25-15微升(μ L)的全 血。生物传感 器系统可利用台式装置(bench-top)、便携式装置及类似测量装置来实施。便携式测量装 置可以是手持式的，并且可以识别和/或量化样品中的一种或多种分析物。便携式测量系 统的例子包括 Tarrytown，New York (纽约塔瑞镇)的 Bayer Health Care 的Ascensia Breeze 和Elite 测量仪；而台式测量系统的例子包括可从德克萨斯州奥斯汀市的CH仪 器公司(CH Instruments)取得的电化学工作站。生物传感器系统可以利用光学和/或电化学方法对生物流体进行分析。在一些光 学系统中，通过测量与光可识别物质相互作用或被该光可识别物质吸收的光来确定分析物 的浓度，所述光可识别物质可以是诸如分析物或由化学指示剂与该分析物反应所形成的反 应物或产物等。在其它光学系统中，化学指示剂响应于分析物被激发光束照射时的情况而 发出荧光或发光。光可以被转换成诸如电流或电位等电输出信号，该电输出信号可被类似 地处理为来自电化学方法的输出信号。在任一种光学系统中，该系统对光进行测量并使该 光与样品的分析物浓度相关联。在吸收光的光学系统中，化学指示剂产生吸收光的反应产物。可将诸如四唑盐 (tetrazolium)等化学指示剂连同诸如黄递酶(diaphorase)等酶一起使用。四唑盐通常响 应于分析物的氧化还原反应而生成甲臜(formazan)(—种色原体(chromagen))。来自光源 的入射输入光束被导向该样品。光源可以是激光或发光二极管等。入射光束可具有经选择 以用于反应产物的吸收的波长。当入射光束穿过该样品时，反应产物吸收入射光束的一部 分，从而使入射光束的强度衰减或降低。入射光束可由样品反射回检测器或透射穿过样品 到达检测器。检测器收集并测量衰减后的入射光束(输出信号)。由反应产物衰减的光量 是该样品中的分析物浓度的指示。在产生光的光学系统中，化学检测器响应于分析物的氧化还原反应而发出荧光或 发光。检测器收集并测量产生的光(输出信号)。由化学指示剂所产生的光量是该样品中的分析物浓度的指示。在电化学生物传感器系统中，当输入信号施加于样品上时，从由分析物的氧化/ 还原或氧化还原反应或响应于该分析物的物质所产生的电信号来确定分析物浓度。例如当 以DC信号偏移施加AC信号时，输入信号可以是电位或电流并且可以是恒定的、可变的或二 者的组合。输入信号可以被作为单脉冲施加，或者以多脉冲、序列或周期的形式施加。酶或 类似物质可添加至该样品中，以提高氧化还原反应过程中从第一物质到第二物质的电子转 移。酶或类似物质可与单一分析物反应，从而使产生的输出信号的一部分具有特异性。介 体(mediator)可被用于维持酶的氧化态。电化学生物传感器系统通常包括具有与传感器带中的电导体连接的电接触点的 测量装置。导体可以由诸如固态金属、金属浆料、导电碳、导电碳浆料、导电聚合物等导电材 料制成。电导体通常与延伸至样品储存器的工作电极、辅助电极、参考电极和/或其他电极 连接。一种或多种电导体均延伸至样品储存器中，以提供电极未能提供的功能。测量装置将输入信号通过电接触点施加至传感器带中的电导体。电导体将输 入信号通过电极传送至存在于样品储存器中的样品。响应于输入信号，分析物的氧化 还原反应产生电输出信号。来自传感器带的电输出信号可以是电流(如由电流分析法 (amperometry)或伏安法(voltammetry)所产生的)、电位(如由电位测定法/电流测定法 (galvanometry)所产生的)或累积的电荷(如由电量分析法(coulometry)所产生的)。测 量装置可具有处理能力，以测量输出信号并使输出信号与生物流体中一种或多种分析物的 存在和/或浓度相关。在电量分析法中，电位被施加于样品上以完全氧化或还原分析物。在美国专利 No. 6, 120,676中记载了使用电量分析法的生物传感器系统。在电流分析法中，恒定电位 (电压)的电信号被施加于传感器带的电导体上，而所测量的输出信号是电流。在美国专利 No. 5，620，579,No. 5，653，863,No. 6，153，069 和 No. 6，413，411 中记载了使用电流分析法的 生物传感器系统。在伏安法中，变化的电位被施加于生物流体的样品上。在门控电流分析 法和门控电压分析法中，如分别在W02007/013915和W02007/040913中所述，使用了脉冲输 入。在许多生物传感器系统中，传感器带可设置成在活生物体的体外、体内或局部体 内使用。当在活生物体的体外使用传感器带时，生物流体的样品被导入传感器带的样品储 存器中。传感器带可以在导入样品之前、之后或期间被放置在测量装置内以进行分析。当在 活生物体的体内或局部体内使用传感器带时，传感器带可以被持续浸在样品中，或将样品 间歇地导入传感器带上。传感器带可包括部分地隔离样品体积或者向样品敞开的储存器。 当敞开时，传感器带可以是被设置为与生物流体接触的纤维或其它结构的形式。类似地， 样品可以为了例如连续监测而连续流过传感器带，或为了例如间歇监测而被中断以进行分 析。生物传感器系统的测量性能在于准确度和/或精确度。提高准确度和/或精确 度可以改善系统的测量性能，减小偏差(bias)。准确度可以表示为传感器系统的分析物 读取值与参考分析物读取值相比的偏差，较大的偏差值表示较低的准确度。精确度可以表 示为多个分析物读取值的偏差相对于平均值的展度(spread)或方差。上述偏差是从生物 传感器系统确定的生物流体中分析物浓度的一个或多个值与可接受的一个或多个参考值之间的差。因此，所测量的分析结果中的一个或多个误差导致了生物传感器系统的确定 的分析物浓度的偏差。该偏差可以表示为“绝对偏差(absolute bias) ”或“百分比偏差 (percent bias) ”。绝对偏差可表示成测量单位，如mg/dL，而百分比偏差可表示成绝对偏 差值与参考值的百分比。可利用参考仪器，如美国俄亥俄州黄泉市YSI公司(YSI Inc., YellowSprings, Ohil)的 YSI 2300 STAT PLUS ，获得可接受的参考值。生物传感器系统可以在包括一个或多个误差的生物流体的分析过程中提供输出 信号。如当输出信号的一部分或多个部分，或者全部输出信号未响应或不正确响应样品的 分析物浓度时，异常输出信号可反映出这些误差。这些误差可来自于一个或多个因素，例如 样品的物理特性、样品的环境方面、系统的运行条件、干扰物质等。样品的物理特性包括血 细胞比容(hematocrit)(红血球细胞)的浓度等。样品的环境方面包括温度等。系统的运 行条件包括样品尺寸不够大时的未足量条件、样品的慢填充、样品与传感器带中的一个或 多个电极之间的间歇电接触以及试剂与分析物相互作用而降解等。干扰物质包括抗坏血 酸、尿酸、对乙酰氨基酚(acetaminophen)等。可能还有引起误差的其它因素或者这些因素 的组合。许多生物传感器系统包括一种或多种校正与分析相关的误差的方法。从具有误差 的分析所获得的浓度值可能不准确。因此，校正这些不准确的分析的能力可以提高所获得 的浓度值的准确度。误差校正系统可补偿一个或多个误差，例如不同于参考温度的样品温 度或不同于参考血细胞比容值的样品血细胞比容含量。例如，常规生物传感器系统可被设 置为在假设全血样品的血细胞比容含量为40% (ν/ν)的情况下报告葡萄糖的浓度，而不考 虑样品的实际血细胞比容含量。在这些系统中，在含有少于或多于40%血细胞比容的血液 样品上进行的任何葡萄糖测量都会包括误差，因此具有因血细胞比容效应而产生的偏差。一些生物传感器系统具有补偿样品中不同血细胞比容浓度的误差校正系统。已提 出各种方法和技术来减小因血细胞比容效应而在葡萄糖测量上产生的偏差。一些方法利用 顺向电位脉冲和逆向电位脉冲的电流比率来补偿血细胞比容效应。也提出了其它方法来减 少血细胞比容效应所导致的偏差，包括使用硅石颗粒过滤电极表面上的红血球细胞或使用 宽电极间距并结合网状层而将血液分布于整个传感器带上。一些生物传感器系统具有补偿温度的误差校正系统。这种误差补偿系统通常响 应于仪器或样品温度改变特定参考温度下确定的分析物浓度。多个生物传感器系统通过 在从相关性方程式(correlation equation)计算出分析物浓度之前对输出信号进行校正 来补偿温度。其他生物传感器系统通过校正由相关性方程式计算出的分析物浓度来补偿 温度。一般来说，温度补偿的常规方法考虑温度对具体参数的影响，而不是误差对分析偏 差的整体影响。在美国专利 No. 4，431，004、No. 4，750，496、No. 5，366，609、No. 5，395，504、 No. 5，508，171、Νο· 6，391，645和No. 6，576，117中记载了具有用于样品温度的误差检测和/ 或补偿的生物传感器系统。一些生物传感器系统具有补偿干扰及其它因素的误差校正系统。这种误差校正系 统通常使用缺少一个或多个工作电极试剂的电极，从而从工作电极信号中除去的背景干扰信号。尽管常规误差补偿系统平衡了各种优点和缺点，但都不是理想的。常规系统通常 用于检测并响应例如温度或血细胞比容等特定类型的误差。这种系统通常不具有补偿多个误差源的能力。这些系统通常也缺乏基于来自具体样品的输出信号改变对误差的补偿的能 力。因此，常规生物传感器系统会提供这样的分析结果该分析结果具有在期望性能限度之 外的确定的分析物浓度值。因此，存在改进生物传感器系统的需要，特别是那些可以提高样品中分析物浓度 确定的准确度和/或精确度的生物传感器系统。本发明的系统、装置和方法克服了常规生 物传感器系统的至少一个缺点。

发明内容
本发明提供一种生物传感器系统，该生物传感器系统利用响应于一个或多个误差 的一个或多个索引函数(index function)调整用于从输出信号确定生物样品中分析物浓 度的相关性，所述误差会使确定的分析物浓度产生偏差。所述偏差可以由斜率偏差AS值 和从一个或多个误差参数得到的经标准化(normalized)的斜率偏差表示。AS值表示利用 一个或多个索引函数从误差参数确定的斜率偏差。索引函数是从输出信号中提取的。在用于确定样品中分析物浓度的方法中，产生响应于样品中分析物的浓度的输出 信号值。确定来自至少一个误差参数的至少一个Δ S值，并且利用至少一个参考相关性 和至少一个AS值来补偿至少一个输出信号值以确定样品中分析物的浓度。从索引函数 f (Index)确定至少一个Δ S值。f (Index)使至少一个误差参数与Δ S相关。反应可以是 电化学氧化还原反应。在用于从误差参数确定索引函数的方法中，确定响应于样品中确定的分析物浓度 的百分比偏差的至少一个误差参数。至少一个误差参数借助于至少一个索引函数与至少一 个AS值相关，所述至少一个ΔS值表示来自参考相关性的斜率与对于无偏差地提供样品 中的分析物浓度的输出信号值的假定直线斜率之间的斜率差。用于确定样品中分析物浓度的生物传感器系统包括测量装置和传感器带。所述测 量装置具有连接至传感器接口和存储介质的处理器。所述传感器带具有与通过所述传感器 带形成的储存器相邻的样品接口。所述处理器确定响应于来自所述传感器接口的所述样品 中分析物浓度的输出信号值。所述处理器从误差参数确定至少一个Δ S值，并利用所述至 少一个△ S值和存在于所述存储介质中的至少一个参考相关性补偿所述输出信号值。生物传感器系统利用响应于误差参数的至少一个Δ S值调整分析物浓度和输出 信号之间的相关性。所述处理器响应于来自样品接口的输出信号从斜率经调整的相关性确 定分析物的浓度。在另一用于确定样品中分析物浓度的方法中，从样品中产生一个或多个输出信 号。确定一个或多个索引函数。所述索引函数响应于至少一个误差参数。响应于索引函数 从输出信号确定所述样品中的分析物浓度。在另一用于确定样品中分析物浓度的方法中，将一个或多个电位序列施加于样 品。记录来自样品的一个或多个输出信号。确定一个或多个索引函数。响应于所述一个或 多个索引函数从输出信号确定所述样品中的分析物浓度。对于本领域技术人员而言，在研究下面的附图和详细说明后，本发明的其它系统、 方法、特征和优点将是或将变得显而易见。意欲将所有这些其它的系统、方法、特征和优点 包括在说明书中，在本发明的范围内，并受到权利要求的保护。


参照下面的附图和说明可以更好地理解本发明。附图中的组成部分不是严格依照 比例来绘制的，而重点在于解释本发明的原理。图1示出百分比偏差(％ -bias)和基于比率参数的索引函数之间的相关性。图2示出百分比偏差和索引函数的组合之间的相关性。图3表示用于确定样品中分析物浓度的方法。图4是显示对于使用门控电流分析法的电化学系统，输出信号相对于输入信号的 图。图5 示出 Scal, Shyp, Δ S, Acorr> Acal 以及 Δ A 之间的关系。图6示出使AS与误差参数相关的线性索引函数f (Index)。图7A示出在多个温度处记录的输出信号值相对于Δ S值的图。图7Β示出斜率式补偿后的百分比偏差值的改善。图7C示出作为使温度与Δ S相关的f (IndeX)Temp的线性方程式和二阶多项式方程 式。图7D表示另一传感器类型的Δ S对温度(Δ S vs.温度)的温度灵敏度。图8A示出输入信号包括多个激发和驰豫的门控脉冲序列。图8B示出来自输入信号的输出信号电流。图8C示出输入信号包括多个激发和驰豫的使用门控电流分析法的另一门控脉冲 序列。图8D示出针对图8C中的电流标注，ASt。tal和Δ S_40%相对于共同索引R6/5的 相关性。图8E示出补偿前后的偏差/百分比偏差。图9A-图9D分别示出对于生物传感器系统，Δ S与误差参数R2/R3、R4/3、索 引-I(Index-I)和索引-II(Index-II)之间的相关性。图IOA-图IOC分别示出对于使用不同试剂以与样品中的分析物反应的生物传感 器系统，Δ S与误差参数R4/3、R5/4和R6/5之间的相关性。图IlA示出Δ S和误差参数R4/3之间的相关性。图IlB示出落入士 10%偏差限度内的已补偿的浓度值和未补偿的浓度值的分布 展度和百分比。图IlC示出未补偿的葡萄糖浓度值和经R4/3误差参数补偿的葡萄糖浓度值在平 均值和标准偏差(standard deviation)值方面的改进。图12A示出Δ S1和误差参数Index-I之间的相关性。图12Β示出Δ S2和误差参数R4之间的相关性。图13Α示出AS与响应于比率R5/4的索引函数的相关性。图13Β示出Λ S/Scal与响应于比率R5/4的索引函数的相关性。图14示出S·与响应于比率R5/4的索引函数的相关性。图15示出确定生物流体的样品中分析物浓度的生物传感器系统的示意性图示。图16示出用于确定生物流体的样品中分析物浓度的另一方法。
具体实施例方式生物传感器系统利用从输出信号的中间信号提取的索引函数调整用于从输出信 号确定生物样品中的分析物浓度的相关性。该分析物可响应于光可识别物质或氧化还原反 应而产生输出信号。中间信号可以是输出信号等的一个或多个部分。索引函数对用于从输 出信号确定分析物浓度的相关性补偿分析中的一个或多个误差，所述误差会导致确定的分 析物浓度的偏差。索引函数对应于因分析中的一个或多个误差而在分析物浓度与输出信号之间的 相关性中造成的百分比偏差。相关性的百分比偏差可以由从一个或多个误差参数得出的一 个或多个AS值表示。AS值表示从一个或多个误差参数确定的分析物浓度与输出信号之 间的相关性的斜率偏差(slope deviation)。对应于斜率或斜率变化的索引函数可被标准 化，以降低输出信号的变化的统计效应、改善各种输出信号的差异、使输出信号的测量标准 化以及上述的组合等。也可以使用其它索引函数。经调整的相关性可用于从输出信号确定 生物样品中分析物的浓度，并且与常规生物传感器相比具有提高的准确度和/或精确度。 尽管补偿系统在分析复杂的生物样品时提供了实质性的益处，然而该补偿系统也可用于提 高其它类型分析的准确度和/或精确度。图1和图2示出百分比偏差和从分析物浓度分析的输出信号所提取的多个或一个 索引函数之间的相关性。在该实施例中，分析物响应于门控电流分析法的电化学分析的脉 冲序列而产生输出信号。也可以使用其它电化学分析和光学分析。图1示出百分比偏差和基于比率参数(R5/4)的索引函数之间的相关性。比率参 数R5/4表示分析物响应于图8C的门控电流分析脉冲序列的第四和第五脉冲而产生的电流 之间的关系。也可以使用其它比率参数和索引函数。因此，诸如全血中的葡萄糖等生物流 体中测得的分析物浓度的百分比偏差可从分析的输出信号确定，或与该分析的输出信号相 关，所述输出信号例如是分析物响应于门控电流分析序列而产生的中间电流。图2示出百分比偏差和索引函数的组合之间的相关性。图1中百分比偏差和索引 函数之间的相关性可通过如图2所示的多个参数的线性组合而得到改善。在图2中的回归 分析(regression analysis)中，R2为0. 8377，高于图1中0. 6987的R2，因此表明与单个 参数(图1)相比，使用多个参数(图2)可以改善相关性。在图2中，在百分比偏差轴上有 士 7%和士 10%两个界限，这两个界限被映射于索引轴上。如果从中间电流计算出的索引值 在这两个界限内，那么对测得的分析物浓度和输出信号之间的相关性进行补偿不再是必须 的。这两个界限可以用实验方法确定、基于所使用的一个或多个参数选定或使用其它标准 选定。因此，索引函数可用于补偿测得的分析物浓度和输出信号之间的部分或全部相关性。百分比偏差(％ -bias)和索引函数之间的关系可以表示如下% -bias = f (index)(方程式 1)，其中，％-bias等于(AA/Aref)*100%，f(index)等于 a，Index+a。。ΔΑ 是测得 的或计算出的分析物浓度Acal与参考分析物浓度Aref (生物样品中已知的分析物浓度)之间 的差。因此，替换方程式1的各项得出百分比偏差和索引函数之间的如下关系( Δ KfktJ *100 % = a^Index+ao(方程式 2)。重新整理方程式2的各项得出如下关系
Δ A = Aref* (a^Index+a。)/100(方程式 3)。补偿可表示如下Acorr = A0+Δ A(方程式 4)。其中，Α。。 是经校正或补偿的分析物浓度，Atl是从分析的开始的初始分析物值。尽 管ΔΑ可由方程式3获得，但在生物样品的分析过程中却可能无法使用方程式3中的Aref。 然而，可用初始分析物值Atl从分析开始就代替AMf。因此，方程式3可近似为如下关系
Δ A ^ A0* (a^Index+ao)/100(方程式 5)。最后，将方程式5代入方程式4中产生如下关系Acorr = A0+A0* (a^Index+ao)/100= A0* [1+ (a^Index+ao)/100](方程式 6)。根据方程式6，测得的分析物浓度和参考分析物浓度之间的差ΔΑ以初始分析物 值Atl为基础，而该初始分析物值Atl可能因分析中的一个或多个误差而产生偏差。因此，不 存在测得的分析物浓度的补偿所基于的参考点或值。分析物浓度与输出信号的相关性的百分比偏差还可以用从一个或多个误差参数 得出的一个或多个斜率偏差ΔS表示。含有部分输出信号的误差通过输出信号的假定斜率 和参考相关性的斜率之间的偏差所反映。通过从一个或多个误差参数确定反映斜率的该偏 差的一个或多个AS值，可以提高分析的准确度和/或精确度。用于分析的一个或多个AS 值可从一个或多个误差参数确定出。可以通过索引函数来描述AS值和一个或多个误差参 数的值之间的关系。除参考相关性方程式之外，还可预先确定索引函数，并将其存储在生物 传感器系统中。可在分析之前、期间或之后确定误差参数值。斜率式校正方法可以为生物 传感器系统提供使超过95%的分析维持在士20%的偏差限度内的能力，更优选地维持在 士 10%的偏差限度内。图3示出了用于确定生物流体样品中分析物浓度的方法。在步骤302中，生物传 感器系统响应于生物流体样品中的光可识别物质或分析物的氧化/还原(氧化还原)反应 而产生输出信号。在步骤304中，生物传感器系统测量输出信号。在步骤306中，确定响应 于分析中的一个或多个误差的一个或多个AS值。在步骤308中，从包括至少一个AS值 和输出信号的斜率补偿方程式确定分析物浓度。在步骤310中，对分析物浓度进行显示、储 存以备将来参考和/或用于另外的计算。在图3的步骤302中，生物传感器系统响应于生物流体样品中光可识别物质或分 析物的氧化/还原(氧化还原)反应而产生输出信号。可利用光学传感器系统或电化学传 感器系统等产生该输出信号。图4是显示对于使用门控电流分析法的电化学系统，输出信号相对于输入信号的 图。生物传感器系统向工作电极和辅助电极施加约1秒的电位约为400mV的第一脉冲。在 该第一脉冲之后是0. 5秒的驰豫，这基本上可以是开路等。测量第一脉冲内的输出信号或 电流，并将其存储在存储器中。该系统可向工作电极和辅助电极施加约1秒的约为200mV 的第二脉冲。测量第二脉冲内的输出信号或电流，并且也将其存储在存储器中。生物传感 器系统继续向工作电极和辅助电极施加来自输入信号的脉冲，并持续期望时间段。该系统 可测量并存储每个脉冲内的输出信号或电流。也可以使用其它输入信号和输出信号以及其 它电化学系统。
输入信号可以是诸如电流或电位等电信号，该输入信号在一组序列中形成脉冲或 打开关闭。因此，输入信号是被驰豫隔开的激发脉冲的序列。在脉冲期间，存在电信号。在 门控电流分析法中，电位在脉冲期间保持相对恒定，而在门控伏安法中，电位在脉冲期间变 化。在驰豫期间，输入信号被切断(off)。该切断包括不存在电信号的时间段，并且优选地， 不包括存在电信号但基本上无振幅的时间段。可分别通过闭合和断开电路使电信号在接通 与切断之间切换。可通过机械或电气等方式断开或闭合电路。输入信号可具有一个或多个脉冲间隔。一个脉冲间隔是一个脉冲和一个驰豫的 和。各个脉冲都具有振幅和宽度。振幅表示电信号的电位或电流等的强度。振幅可在例如 电流分析期间的脉冲期间发生变化或基本上不变。脉冲宽度是脉冲的持续时间。输入信号 的脉冲宽度可以变化或基本上相同。各个驰豫具有驰豫宽度，驰豫宽度是驰豫的持续时间。 输入信号的驰豫宽度可以变化或基本上相同。输出信号是样品响应于输入信号而产生的电流或电位。在电流分析的电化学系统 中，样品可因分析物响应于输入信号发生氧化还原反应而产生输出信号。输出信号可包括 那些开始就降低、增加然后降低、达到稳态以及瞬变的信号。例如，图4中的第一脉冲的输 出信号从第一电流值向最后电流值增加，而第二脉冲至第五脉冲的电流值从第一电流值向 最后电流值下降或衰减。也可以产生其它类型的输出信号。在图3的步骤304中，生物传感器系统测量分析物响应于施加到样品上的输入信 号而产生的输出信号(例如来自分析物的氧化还原反应)。该系统可连续或间歇地测量输 出信号。例如，在图4中，生物传感器系统在各个脉冲期间间歇地测量输出信号，从而在各 个脉冲期间产生八个电流值。该系统可在显示器上显示该输出信号和/或将该输出信号或 部分的输出信号存储在存储器中。在图3的步骤306中，确定响应于一个或多个误差的一个或多个Δ S值。可以确 定温度、血细胞比容和其它因素的Δ S值。在图3的步骤308中，从包括至少一个Δ S值和输出信号的斜率补偿方程式确定 样品的分析物浓度。斜率补偿方程式利用输出信号值来提供分析物浓度。斜率补偿方程式 通过调整输出信号和分析物浓度之间的参考相关性来补偿误差，从而提供经补偿或校正的
分析物浓度。斜率补偿方程式可表示如下
权利要求
一种用于确定样品中分析物浓度的方法，该方法包括如下步骤产生响应于所述样品中的分析物浓度的至少一个输出信号值；从至少一个误差参数确定至少一个ΔS值；利用至少一个参考相关性和所述至少一个ΔS值补偿所述至少一个输出信号值；以及从所述至少一个输出信号值确定所述样品中的分析物浓度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品是生物流体。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述分析物包括葡萄糖，所述样品包括全血。
4.根据权利要求1所述的方法，其中确定的分析物浓度中的百分比偏差至多为 ±10%。
5.根据权利要求1所述的方法，其中利用所述方法确定的超过95%的分析落入±20%偏差限度内。
6.根据权利要求1所述的方法，其中确定的分析物浓度中的百分比偏差与AS呈基本 上线性的关系。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个ΔS值由所述至少一个误差参数和 至少一个索引函数确定。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述误差参数响应于导致所述至少一个输出信号 值改变的误差因素。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述至少一个误差参数选自包括温度、血细胞比 容以及温度和血细胞比容的组合的组。
10.根据权利要求7所述的方法，其中各所述误差参数独立地响应于不同的误差因素。
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述误差参数与ΔS—具有至少0.3的R2的相 关性。
12.根据权利要求7所述的方法，其中所述至少一个索引函数将所述至少一个误差参 数转换成所述至少一个Δ S值。
13.根据权利要求1所述的方法，其中响应于包括脉冲电激发的输入信号产生所述输出信号值。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述输出信号值产生从光产生。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个参考相关性是利用参考仪器预先 确定的。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述补偿用如下方程式表示
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述至少一个AS值表示来自所述参考相关性 的斜率与对于无偏差地提供所述样品的分析物浓度的输出信号值的假定直线斜率之间的 斜率差。
18.根据权利要求1所述的方法，其中利用第二AS值修改所述至少一个参考相关性和所述至少一个输出信号值，各AS值由不同索引函数确定。
19.根据权利要求18所述的方法，其中通过所述不同索引函数对不同误差参数进行转 换，以提供至少两个Δ S值。
20.根据权利要求19所述的方法，其中分析物浓度和所述不同误差参数之间的相关性 表示如下
21.根据权利要求19所述的方法，其中AS1表示响应于在确定的分析物浓度中提供最 大偏差的误差因素的误差参数。
22.根据权利要求19所述的方法，其中ΔS2表示如下
23.根据权利要求1所述的方法，其中所述补偿是利用使百分比偏差与电流相关的方 程式进行的。
24.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品选自包括生物流体、生物流体的衍生物 以及生物流体和生物流体的衍生物的组合的组。
25.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定通过便携式测量装置进行。
26.根据权利要求1所述的方法，还包括使所述至少一个ΔS值标准化。
27.根据权利要求26所述的方法，还包括响应于参考相关性方程式的斜率使所述至少 一个Δ S值标准化。
28.根据权利要求26所述的方法，还包括响应于经标准化的斜率函数使所述至少一个 Δ S值标准化。
29.一种从误差参数确定索引函数的方法，所述方法包括如下步骤确定响应于样品中确定的分析物浓度中的百分比偏差的至少一个误差参数；从参考相关性、所述样品中分析物的参考浓度和输出信号确定至少一个ASm1值；以及利用至少一个索引函数使所述至少一个误差参数与所述至少一个八\31值相关。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述至少一个AS。al值的确定表示如下
31.根据权利要求29所述的方法，其中所述样品选自包括生物流体、生物流体的衍生物以及生物流体和生物流体的衍生物的组合的组。
32.根据权利要求29所述的方法，其中所述至少一个索引函数是线性方程式。
33.根据权利要求29所述的方法，其中所述至少一个索引函数是多项式方程式。
34.根据权利要求29所述的方法，还包括使所述ΔS—值和所述索引函数中的至少一 者标准化。
35.根据权利要求34所述的方法，还包括响应于参考相关性方程式的斜率使所述 AScal值和所述索引函数中的至少一者标准化。
36.根据权利要求34所述的方法，还包括响应于经标准化的斜率函数使所述△3。31值 和所述索引函数中的至少一者标准化。
37.一种用于确定样品中分析物浓度的生物传感器系统，所述生物传感器系统包括传感器带，它具有与由所述传感器带形成的储存器相邻的样品接口 ；以及测量装置，它具有连接至传感器接口的处理器，所述传感器接口与所述样品接口电连 通，并且所述处理器与存储介质电连通，其中所述处理器确定响应于来自所述传感器接口的所述样品中分析物浓度的输出信 号值，所述处理器从误差参数确定至少一个ΔS值，并且所述处理器利用所述至少一个AS值和存在于所述存储介质中的至少一个参考相关 性补偿所述输出信号值。
38.根据权利要求37所述的生物传感器系统，其中所述处理器使用存在于所述存储介 质中的至少一个索引函数从所述误差参数确定所述至少一个ΔS值。
39.根据权利要求37所述的生物传感器系统，其中所述测量装置是便携式的。
40.根据权利要求37所述的生物传感器系统，所述生物传感器系统包括权利要求2 24中任一项的一个或多个限定。
41.根据权利要求37所述的生物传感器系统，其中所述处理器使所述至少一个AS值 标准化。
42.根据权利要求41所述的生物传感器系统，其中所述处理器响应于参考相关性方程 式的斜率使所述至少一个ΔS值标准化。
43.根据权利要求41所述的生物传感器系统，其中所述处理器响应于经标准化的斜率 函数使所述至少一个ΔS值标准化。
44.一种用于确定样品的分析物浓度的生物传感器系统的传感器带，所述传感器带被 布置并构造为具有在确定的分析物浓度的百分比偏差与ΔS之间的基本上线性的关系。
45.根据权利要求44所述的传感器带，其中所述传感器带被布置并构造为具有在确定 的分析物浓度的百分比偏差与经标准化的Δ S之间的基本上线性的关系。
46.一种用于确定样品中分析物浓度的方法，所述方法包括如下步骤从样品产生至少一个输出信号；确定至少一个索引函数，其中所述至少一个索引函数响应于至少一个误差参数；以及响应于所述至少一个索引函数从所述至少一个输出信号确定所述样品中的分析物浓度。
47.根据权利要求46所述的方法，还包括将至少一个输入信号施加至所述样品；以及响应于所述至少一个输入信号从所述样品产生所述至少一个输出信号。
48.根据权利要求47所述的方法，其中所述至少一个输入信号响应于门控电流分析法。
49.根据权利要求46所述的方法，还包括 施加轮询序列；确定是否存在足够量的所述样品；以及 施加脉冲序列。
50.根据权利要求46所述的方法，还包括响应于所述至少一个索引函数调整分析物相关性方程式；以及从所述分析物相关性方程式和所述至少一个输出信号确定所述样品的分析物浓度。
51.根据权利要求50所述的方法，还包括当所述至少一个索引函数表明系统误差在至 少一个误差界限外时调整所述分析物相关性方程式。
52.根据权利要求46所述的方法，其中所述至少一个索引函数响应于基于百分比偏 差、斜率偏差和斜率标准化中的至少一者的相关性。
53.根据权利要求46所述的方法，其中通过参考相关性方程式的斜率使所述至少一个 索引函数标准化。
54.根据权利要求46所述的方法，还包括利用响应于参考相关性方程式的经标准化的 斜率的索引函数确定分析物浓度
55.根据权利要求46所述的方法，其中所述至少一个索引函数响应于经标准化的斜率 函数。
56.根据权利要求55所述的方法，其中所述经标准化的斜率函数表示如下 Snml =SZScal = l~ Int * = /{Index ) = dx* Index +d0
57.根据权利要求46所述的方法，还包括利用响应于经标准化的斜率函数的索引函数 确定分析物浓度
58.根据权利要求46所述的方法，其中所述至少一个索引函数响应于百分比偏差与所 述至少一个输出信号的比率之间的相关性。
59.根据权利要求46所述的方法，其中所述至少一个误差参数包括温度和血细胞比容 水平中的至少一者。
60.根据权利要求46所述的方法，其中所述样品是生物流体。
61.根据权利要求46所述的方法，其中所述分析物包括葡萄糖，所述样品包括全血。
62.根据权利要求46所述的方法，其中确定的分析物浓度中的百分比偏差至多为 士 10%。
63.根据权利要求46所述的方法，其中超过95%的分析物的分析落入士20%偏差限度内。
64.一种用于确定样品中分析物浓度的方法，所述方法包括如下步骤 将至少一个电位序列施加至所述样品；记录来自所述样品的至少一个输出信号； 确定至少一个索引函数；以及响应于所述至少一个索引函数从所述至少一个输出信号确定所述样品中的分析物浓度。
65.根据权利要求59所述的方法，还包括 施加第一电位序列；确定是否存在足够量的所述样品；以及 施加第二电位序列。
66.根据权利要求60所述的方法，其中所述第一电位序列是轮询电位序列。
67.根据权利要求61所述的方法，其中所述轮询电位序列具有扩展的轮询。
68.根据权利要求60所述的方法，其中所述至少一个电位序列响应于门控电流分析法。
69.根据权利要求59所述的方法，其中所述至少一个索引函数响应于基于百分比偏 差、斜率偏差和斜率标准化中的至少一者的相关性。
70.根据权利要求64所述的方法，其中通过参考相关性方程式的斜率使所述至少一个 索引函数标准化。
71.根据权利要求64所述的方法，还包括利用响应于参考相关性方程式的经标准化的斜率的索引函数确定分析物浓度
72.根据权利要求64所述的方法，其中所述至少一个索引函数响应于经标准化的斜率 函数。
73.根据权利要求72所述的方法，其中所述经标准化的斜率函数表示如下
74.根据权利要求64所述的方法，还包括利用响应于经标准化的斜率函数的索引函数 确定分析物浓度
75.根据权利要求59所述的方法，其中所述至少一个索引函数响应于百分比偏差与所 述至少一个输出信号的比率之间的相关性。
76.根据权利要求59所述的方法，其中所述至少一个索引函数响应于至少一个误差参数。
77.根据权利要求66所述的方法，其中所述至少一个误差参数包括温度和血细胞比容 水平中的至少一者。
78.根据权利要求59所述的方法，还包括当所述至少一个索引函数表明系统误差在至 少一个误差界限外时调整分析物相关性方程式。
79 .根据权利要求59所述的方法，其中所述样品是生物流体。
80.根据权利要求59所述的方法，其中所述分析物包括葡萄糖，所述样品包括全血。
81.根据权利要求59所述的方法，其中确定的分析物浓度中的百分比偏差至多为 士 10%。
82.根据权利要求59所述的方法，其中超过95%的分析物的分析落入士20%偏差限度内。
83.在此公开的各个和每个新特征。
全文摘要
生物传感器系统从输出信号确定分析物浓度，该输出信号是从光可识别物质或分析物的氧化还原反应产生的。生物传感器系统利用从输出信号提取的一个或多个索引函数调整用于从输出信号确定分析物浓度的相关性。索引函数确定至少一个斜率偏差值ΔS，或来自一个或多个误差参数的经标准化的斜率偏差。分析物浓度和输出信号之间的斜率经调整的相关性可用于从包括归因于偏差的部分的输出信号确定准确度和/或精确度提高了的分析物浓度。
文档编号G01N33/487GK101999073SQ200880120035
公开日2011年3月30日 申请日期2008年12月6日 优先权日2007年12月10日
发明者伍焕平 申请人:拜尔健康护理有限责任公司