使用来自电化学分析物测量中的恢复脉冲的信息的方法以及合并所述方法的设备、装置...的制作方法_4

文档序号:9493534阅读:来源:国知局
约 80, 000/sec,在大约 50, 000/sec至大约 70, 000/sec,或大 约60, 000/sec处获得(即测量或记录)。在一些实例中,AC和/或DC响应电流信息可以 在大约100/sec至大约200/sec,在大约200/sec至大约300/sec,在大约300/sec至大约 400/sec,在大约400/sec至大约500/sec,在大约500/sec至大约600/sec,在大约600/ sec至大约700/sec,在大约700/sec至大约800/sec,在大约800/sec至大约900/sec,在 大约 1,OOO/sec至大约 1,500/sec,在大约 1,500/sec至大约 2,OOO/sec,在大约 2,OOO/sec至大约2, 500/sec,在大约2, 500/sec至大约3,OOO/sec,在大约3,OOO/sec至大约3, 500/ sec,在大约3, 500/sec至大约4, 000/sec,在大约4, 000/sec至大约4, 500/sec,在大约 4, 500/sec至大约 5, 000/sec,在大约 5, 000/sec至大约 5, 500/sec,在大约 5, 500/sec至 大约6, 000/sec,在大约6, 000/sec至大约6, 500/sec,在大约6, 500至大约7, 000/sec,在 大约 7, 000/sec至大约 7, 500/sec,在大约 7, 500/sec至大约 8, 000/sec,在大约 8, 000/ sec至大约8, 500/sec,在大约8, 500至大约9, 000/sec,在大约9, 000/sec至大约9, 500/ sec,在大约9, 500/sec至大约10, 000/sec,在大约10, 000/sec至大约20, 000/sec,在大约 20, 000/sec至大约 30, 000/sec,在大约 30, 000/sec至大约 40, 000/sec,在大约 40, 000/ sec至大约 50, 000/sec,在大约 50, 000/sec至大约 60, 000/sec,在大约 60, 000/sec至大 约 70, 000/sec,在大约 70, 000/sec至大约 80, 000/sec,在大约 80, 000/sec至大约 90, 000/ sec,在大约 90, 000/sec至大约 100, 000/sec,在大约 100, 000/sec至大约 110, 000/sec, 在大约 110, 000/sec至大约 120, 000/sec,在大约 120, 000/sec至大约 130, 000/sec,在 大约 130, 000/sec至大约 140, 000/sec,在大约 140, 000/sec至大约 150, 000/sec,在 大约 150, 000/sec至大约 160, 000/sec,在大约 160, 000/sec至大约 170, 000/sec,在大 约 170, 000/sec至大约 180, 000/sec,在大约 180, 000/sec至大约 190, 000/sec,或大约 200, 000/sec处获得。在其它实例中,AC和/或DC响应电流信息可以在高达大约100/ sec,大约 200/sec,大约 300/sec,大约 400/sec,大约 500/sec,600/sec,大约 700/sec,大 约 800/sec,大约 900/sec,大约 1,000/sec,大约 1,250/sec,大约 1,500/sec,大约 1,750/ sec,大约 2, 000/sec,大约 2, 225/sec,大约 2, 500/sec,大约 2, 750/sec,大约 3, 000/sec, 大约 3, 250/sec,大约 3, 500/sec,大约 3, 750/sec,大约 4, 000/sec,大约 4, 250/sec,大约 4, 500/sec,大约 4, 750/sec,大约 5, 000/sec,大约 5, 250/sec,大约 5, 500/sec,大约 5, 750/ sec,大约 6, 000/sec,大约 6, 250/sec,大约 6, 500,大约 7, 000/sec,大约 7, 250/sec,大约 7, 500/sec,大约 7, 750/sec,大约 8, 000/sec,大约 8, 250/sec,大约 8, 500/sec,大约 8, 750, 大约 9, 000/sec,大约 9, 250/sec,大约 9, 500/sec,大约 9, 750/sec,大约 10, 000/sec,大约 15, 000/sec,大约 20, 000/sec,大约 25, 000/sec,大约 30, 000/sec,大约 35, 000/sec,大约 40, 000/sec,大约 45, 000/sec,大约 50, 000/sec,大约 55, 000/sec,大约 60, 000/sec,大约 65, 000/sec,大约 70, 000/sec,大约 75, 000/sec,大约 80, 000/sec,大约 85, 000/sec,大约 90, 000/sec,大约 95, 000/sec,大约 100, 000/sec,大约 105, 000/sec,大约 110, 000/sec,大 约 115, 000/sec,大约 120, 000/sec,大约 125, 000/sec,大约 130, 000/sec,大约 135, 000/ sec,大约 140, 000/sec,大约 145, 000/sec,大约 150, 000/sec,大约 155, 000/sec,大约 160, 000/sec,大约 165, 000/sec,大约 170, 000/sec,大约 175, 000/sec,大约 180, 000/sec, 大约185, 000/sec,大约190, 000/sec,大约195, 000,或大约200, 000/sec处获得。在又其 它实例中,AC和/或DC响应电流信息可以在大于200, 000/sec处获得。
[0064] AC和/或DC电流响应信息可以从测试序列收集并包括对AC和DC块的电流响应。 在一些实例中,电流响应信息可以以供DC和AC测量简化系统设计的A/D采样率收集,该系 统设计包括用于AC和DC测量的单个共享信号路径。共有的数字音频采样率范围包括但不 限于从大约44. 1kHz到大约192kHz。该范围中的A/D转换器可容易地从多种商用半导体供 应商得到。
[0065] 图2B中示出更加详细的测试序列,其中一个轨迹图示了所应用的DC电位,并且另 一轨迹相应地图示了AC和DC电流响应。在该示例中,所应用的DC电位在脉冲之间可以固 定在OmV处以提供恢复脉冲,从而使其成为一般连续的激励波形。这与来自已知技术的测 试序列相对,该已知技术规定在正DC脉冲之间使用开路,从而排除收集和分析正脉冲之间 的电流的可能性。
[0066] 如本文所使用的,"恢复脉冲"或"恢复电位脉冲"意指被应用达适当长的恢复周期 的零电位脉冲,其中与感兴趣的分析物(例如葡萄糖)的电化学反应被"切断",从而允许系 统在利用另一正DC激励脉冲的随后询问之前返回到固定起始点。
[0067] 正如来自关于葡萄糖、Hct和温度(以及其它SMBG条过程)的正DC激励脉冲编码 信息的电流衰减的形状那样,恢复脉冲的形状也是唯一的。每一个DC恢复脉冲产生具有同 样对描述双安培计量系统如何返回到给定参考状态的不同的时序信息进行编码的增长率 的负电流响应。恢复脉冲期间的电流增长率并不简单地为与相邻正DC激励脉冲相关联的 电流衰减的镜像,因为葡萄糖反应已经通过选择不能发起和维持与葡萄糖的电化学反应的 电位幅度而被切断。本文公开的测量方法利用关于温度和通过恢复电流响应而编码的其它 混杂变量的唯一信息内容来改进诸如SMBG系统之类的分析物测试系统的精度和性能。
[0068] 在以下的测量方法中,与图2B中图示的DC块类似的DC块被用于分析血液样本的 各种浓度。实验设计被用于使葡萄糖、Hct和温度水平系统地变化。在该协变量数据集中, 分别地,目标葡萄糖水平为40、120、200、350和500mg/dL;Hct目标水平为10、24、42、56和 70% ;并且目标温度水平为6、12、24、32和44°C。结果得到的数据集包含了 1966个样本(观 察)。使用环境腔收集了数据,并且在使用之前向SMBG仪表和条给出了充裕的时间来平衡 到每一个目标温度。因此,所报告的仪表温度紧密地对应于实际腔温度。通过独立的分析 测量获得和验证了用于葡萄糖和Hct的参考值。
[0069]使用偏最小二乘(PLS)回归分析了数据,该偏最小二乘(PLS)回归为还可称为对 潜在结构的投影的多变量技术。PLS回归考虑一组解释(无关)变量(在此称为X变量)和一 个或多个响应(相关)变量(在此称为Y变量)之间的协方差。不同于多个线性回归,PLS可以 在每次观察存在大量X变量时、在存在比观察更多的X变量时和/或在X变量相关时使用。 简单地解释,PLS过程形成作为原始X变量的线性组合的新变量或因子,并针对(一个或多 个)Y变量的预测物而使用它们。因子被选择成描述还与(一个或多个)Y变量中的变化相关 的X矩阵中的最大可变性。在此,使用Simca?_P+软件套装(Umetrics,Inc. ;Kinnelon, NJ)执行了PLS回归。使用DC电流值作为X变量并且所记录的仪表温度作为响应或Y变量 构造了PLS模型。具有仅一个Υ变量的PLS模型通常称为PLS1模型。所有X和Υ变量在 分析之前被独立地定心且扩缩到单位方差。
[0070]使用全协变量数据集(所有葡萄糖、Hct和温度水平,1966个观察)构造了第一PLS模型(PLS模型1)。存在796个X变量,由来自前四个(4)正DC激励脉冲和前三个(3)恢 复脉冲的电流值构成。PLS分析得出了十个(10)重要因子,其能够描述84. 3% (被测量为 R2Y)的温度可变性。Y残差的标准差为5. 11°C,并且用作精度度量的模型的估计均方根误 差(RMSEE)为5. 12°C。实际Y值相对于所预测的Y值的变化的图线在图4中示出。根据如 图4的右上方处的图例中表示的目标葡萄糖水平来给观察着色。
[0071]使用被称为变量对投影的影响(VIP)的统计量标识了PLS模型1中的在其对总体 模型性能的个体贡献方面最重要的X变量。经归一化的VIP得分提供了用于比较X变量并 按模型中的重要性顺序对其进行排序的方式。如图5中所示,具有最高VIP得分的X变量 中的大多数来自恢复脉冲,由此示出了恢复脉冲电流包含用于对温度进行建模的唯一且有 用的信息。所有1966个观察在图5中示出并通过目标葡萄糖水平而着色。
[0072] 为了比较,使用全协变量数据集构造了第二PLS模型(PLS模型2);然而,X变量由 来自仅前四个(4)DC正脉冲的316个电流值构成。前三个(3 )恢复脉冲(其被包括在PLS模 型1中)被有意省略,作为恢复脉冲电流响应中的唯一温度信息的第二确认。PLS模型2得 出了四个(4)重要因子,其能够描述80% (R2Y)的温度可变性。Y残差的标准差为5. 77°C, 并且模型的RMSEE也为5. 77°C。比较PLS模型1与模型2,存在RMSEE中的11. 3%的明显 改进,从而确认来自恢复脉冲电流的信息添加唯一温度信息,该唯一温度信息在正DC激励 脉冲电流响应中单独不可用。
[0073] 用于温度的PLS模型同样被设计成补偿改变的Hct水平,其与温度协同变化。为了 验证组合的温度-Hct效应在模型1中的重要变量的基于VIP的选择中或者在两个PLS模 型之间观察到的RMESS中的改进中不起作用,使用精简的数据集
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