Método de procesamiento de una medición de corriente para el cálculo de la concentración de glucosa.

Un procedimiento para determinar la concentración de analitos en una muestra de fluido en contacto con electrodos

(10, 12, 14) de una tira reactiva (100), el método comprendiendo:

humedecer la tira reactiva (100) con una muestra de fluido;

aplicar un voltaje a los electrodos (10, 12, 14) de la tira reactiva (100);

muestrear la magnitud de la corriente generada en la muestra de fluido para proporcionar una pluralidad de conversiones analógica a digital (A/D);

caracterizado porque un primer subconjunto de la pluralidad de conversiones A/D se muestrea a partir de un primer par de electrodos (12, 10) de la tira reactiva (100) y un segundo subconjunto de la pluralidad de conversiones A/D se muestra a partir de un segundo par de electrodos (14, 10) de la tira reactiva (100); y porque

se descarta al menos una conversión A/D de magnitud más alta y una conversión A/D de magnitud más baja del primer subconjunto y al menos una conversión A/D de magnitud más alta y una conversión A/D de magnitud más baja del segundo subconjunto; y

se genera una concentración de analitos en base al cálculo de una medio o una suma de las conversiones A/D restantes.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12171146.

Solicitante: LIFESCAN, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 965 Chesterbrook Blvd Wayne, Pennsylvania 19807 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: EBNER,MANFRED, KRAFT,ULRICH, CHRISTOL,JAMES.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de materiales mediante... > G01N27/327 (Electrodos bioquímicos)

PDF original: ES-2548263_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Método de procesamiento de una medición de corriente para el cálculo de la concentración de glucosa.

ANTECEDENTES 5

La presente invención se refiere en general a un sistema para la gestión de la asistencia sanitaria y, en particular, un sistema para el filtrado de señales eléctricas generadas por una tensión proporcionada a una tira reactiva para probar fluido fisiológico en un medidor.

La diabetes es una enfermedad crónica que requiere un seguimiento continuo y un control de los datos de los parámetros de salud, tales como los niveles de glucosa en sangre, la medicación, el estado nutricional, el peso y el ejercicio. Además, los pacientes con enfermedades cardiovasculares pueden requerir el control de los niveles de colesterol. Debido a la naturaleza crónica de dichas enfermedades, los parámetros de salud deben medirse sobre una base periódica continua por los propios pacientes fuera de un entorno clínico. 15

De manera convencional, los medidores electrónicos se utilizan para medir glucosa a partir de una tira reactiva cuando un paciente aplica sangre al mismo. La tira reactiva puede diseñarse para que incluya dos o más electrodos conectables a un medidor y se utilizan para desarrollar una vía eléctrica a través de la muestra. El medidor es capaz entonces de determinar las características eléctricas de la muestra y a través de las correlaciones conocidas puede 20 ser capaz de deducir la concentración de un analito particular en la muestra.

Los procedimientos convencionales para la medición de la corriente de respuesta de glucosa en sangre, por ejemplo conocidos en el documento US2004 / 0132203, utilizan un conversor analógico digital (A / D) . El conversor A / D muestra la tensión generada del circuito electrónico conectado a la tira reactiva. La corriente generada en la 25 tira es muy baja, de sólo unos pocos microamperios y la resolución de la señal debe ser lo más alta posible para conseguir una señal de glucosa en sangre de alta resolución. Debido a los ruidos del ambiente, medir una señal muy pequeña a alta resolución, por naturaleza provoca dificultades técnicas. Dichas fuentes de ruido pueden incluir las señales de los interruptores de la luz, los móviles, los impulsos de las descargas electrostáticas, las fuentes de alimentación conectadas a la red eléctrica etc. Estas perturbaciones se añaden a la señal y falsean los resultados de 30 la medición.

De manera convencional, para resolver el problema del ruido hay soluciones de hardware y software. Un ejemplo de una solución de hardware puede ser la integración de la señal por ejemplo, utilizando un circuito de combinación de RC (resistencia - condensador) . Dicho circuito puede utilizarse para suavizar la señal y mejorar la 35 relación señal - ruido. Sin embargo, la aplicación de dicho circuito presenta retardos y reduce el ancho de banda.

Un ejemplo de una solución de software es muestrear la señal tanto como sea posible para luego calcular un promedio de todos los valores muestreados. El principio es similar a la integración de hardware, sin embargo se "pesa" en cada muestra de la misma. En consecuencia, puede ocurrir un breve problema justo cuando se inicia el 40 muestreo, se le proporciona demasiado peso de modo que interfiere en otros cambios de señales durante el periodo de conversión y estos cambios de señal pueden ser ignorados. Sin embargo, dicha solución de software generalmente reduce el ruido a un valor aceptable "casi sin ruido", especialmente cuando se tiene que eliminar los efectos del "ruido blanco". Este principio, no obstante, es limitado cuando no hay tiempo suficiente para tomar suficientes lecturas A / D o el ruido no es "ruido blanco". A medida que se promedian más lecturas, el resultado final 45 será más preciso. Sin embargo, tomar demasiadas lecturas conlleva una cantidad significativa de tiempo. También para la solución de software de calcular la media produce un desplazamiento de fase de la señal real frente al resultado medio. Por ejemplo, la toma de lecturas de una señal que cambia constantemente como la glucosa en sangre transitoria durante un periodo de, por ejemplo 200 ms, proporcionará un valor medio disponible de 100 ms de retardo y también corresponde al valor medio de los últimos 200 ms. 50

El control de glucosa en sangre, el software de algoritmo de promedio, descrito anteriormente, no es suficiente por sí sólo para filtrar el ruido y proporcionar un nivel en su forma preferente de rendimiento debido al "problema" o a la perturbación del ruido que no representa con precisión las características eléctricas de la muestra, puede ser tan grande para controlar los valores medios más pequeños que son estrechamente representativos de las verdaderas 55 características eléctricas de la muestra. En consecuencia, hay una necesidad para un método de filtrado alternativo que se adapte para eliminar los "problemas" o las perturbaciones de ruido así como las generadas por los interruptores de la luz, las descargas electrostáticas, las fuentes de alimentación conmutadas y también la propia electrónica del medidor que puede tener microcontroladores con dirección externa y dispositivos de bus de datos con un rango de frecuencias de conmutación en megahercios (MHz) . Por lo tanto, hay una necesidad de un 60 algoritmo de filtrado que analice los valores antes de una perturbación de ruido, que sólo puede conllevar unos microsegundos, y puede hacer que sólo una o dos lecturas A / D sean incorrectas (por lo general es o demasiado alta o demasiado baja) e identifica aquellas lecturas "incorrectas" o "intensas" y las filtra antes de que se calcule la media en el valor restante. Dicho sistema podría tener una ventaja significativa sobre los procedimientos convencionales, ya que menos lecturas A / D llegarían a un resultado "casi sin ruido" y por lo tanto sería necesario 65 menos tiempo para tomar un número suficiente de muestras. Dicha metodología tendría también el efecto de reducir el retardo de fase.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un medidor; 5

La Figura 2 es una vista en plano de una tira reactiva adecuada para la utilización en el medidor, tal como se muestra en la Figura 1;

La Figura 3 es una gráfica que muestra una tensión de prueba aplicada por el medidor a la tira reactiva para un 10 intervalo de tiempo de prueba T1;

La Figura 4 es una gráfica que muestra una corriente de prueba generada por la tira reactiva para un intervalo de tiempo de prueba T1;

La Figura 5 es una gráfica simplificada que muestra una pluralidad de intervalos de tiempo para el muestreo de la corriente de prueba para una prueba de glucosa;

La Figura 6 es una vista simplificada ampliada de un intervalo de tiempo del valor de corriente final para el primer electrodo de trabajo T2a y un intervalo de tiempo del valor de corriente final para un segundo electrodo 20 de trabajo T2b donde cada intervalo de tiempo del valor de corriente final incluye cinco intervalos consecutivos de tiempo de lectura de corriente T3 ;

La Figura 7 es una vista simplificada ampliada de un intervalo de tiempo de lectura de corriente T3 que incluye ocho intervalos consecutivos de tiempo de muestra de corriente T4 ; 25

La Figura 8 es una vista ampliada de un intervalo de tiempo de muestra de corriente T4 que incluye 16 intervalos consecutivos de tiempo de conversión A / D T5 ; y

La Figura 9 es una gráfica que muestra un procedimiento no paramétrico de filtrado de 16 conversiones A / D 30 que se adquirieron durante el intervalo de tiempo de muestra de corriente T4 , según una realización de la presente invención.

RESUMEN

Se proporciona un procedimiento tal como se define en la reivindicación 1.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para determinar la concentración de analitos en una muestra de fluido en contacto con electrodos (10, 12, 14) de una tira reactiva (100) , el método comprendiendo:

humedecer la tira reactiva (100) con una muestra de fluido;

aplicar un voltaje a los electrodos (10, 12, 14) de la tira reactiva (100) ;

muestrear la magnitud de la corriente generada en la muestra de fluido para proporcionar una pluralidad de conversiones analógica a digital (A/D) ;

caracterizado porque un primer subconjunto de la pluralidad de conversiones A/D se muestrea a partir de un 10 primer par de electrodos (12, 10) de la tira reactiva (100) y un segundo subconjunto de la pluralidad de conversiones A/D se muestra a partir de un segundo par de electrodos (14, 10) de la tira reactiva (100) ; y porque se descarta al menos una conversión A/D de magnitud más alta y una conversión A/D de magnitud más baja del primer subconjunto y al menos una conversión A/D de magnitud más alta y una conversión A/D de 15 magnitud más baja del segundo subconjunto; y se genera una concentración de analitos en base al cálculo de una medio o una suma de las conversiones A/D restantes.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además: 20

determinar un tiempo del pico de corriente máximo;

determinar un cambio en la corriente tras el tiempo del pico de corriente máximo durante un intervalo de tiempo; e indicar selectivamente un error basado en el cambio en la corriente; 25

3. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el paso de generar una concentración de analitos en base a las conversiones A/D restantes comprende convertir dicha media o dicha suma en una concentración de analitos.

4. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además: 30

repetir los pasos de muestrear, descartar y generar más de una vez para calcular un total de más de una muestra; y sumar juntas dichas más de una muestra de corriente para formar una lectura de corriente.

5. El procedimiento según la reivindicación 4, que comprende además:

formar al menos dos lecturas de corriente;

sumar juntas dichas al menos dos lecturas de corriente para formar un valor de corriente final; y calcular una concentración de glucosa en base a dicho valor de corriente final 40

6. El procedimiento de la reivindicación 1 , en el que el paso de muestrear comprende muestrear 16 conversiones A/D durante un intervalo de muestro del intervalo de corriente.

7. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que el paso de descartar comprende filtrar las cuatro conversiones 45 A/D más altas y las cuatro conversiones A/D más bajas para proporcionar ocho conversiones A/D para la determinación de la concentración de analitos.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además los pasos de:

recibir, por un medidor (200) , la muestra de fluido.

9. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que el paso de descartar comprende filtrar al menos una conversión A/D de magnitud más alta y una conversión A/D de magnitud más baja dejando una pluralidad de conversiones A/D aceptadas. 55

10. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que la concentración de analitos es glucosa.

11. El procedimiento de la reivindicación 7, que comprende además sumar juntas las ocho conversiones A/D.

12. El procedimiento de la reivindicación 7, que comprende además promediar las ocho conversiones A/D.