Sistema y método de procesamiento de una muestra para el cálculo de la concentración de glucosa.

Un procedimiento para determinar una concentración de analitos en un fluido fisiológico que comprende:

recibir, por un medidor (200), una muestra de fluido fisiológico;

hacer pasar una corriente a través de la muestra de fluido;

muestrear la magnitud de la corriente;

generar una concentración de analitos;

determinar el tiempo del pico de corriente máximo (Tp);

determinar un cambio en la corriente tras el tiempo del pico de corriente máximo (Tp) durante el intervalo detiempo; e

indicar selectivamente un error basado en el cambio en la corriente;

caracterizado por que

la corriente muestrea una pluralidad de tiempos para formar una pluralidad de conversiones analógicasdigitales (A / D);

un subconjunto de una pluralidad de conversiones A / D que se descarta en la base de las magnitudes;y

la concentración de analitos generada se basa en el resto de conversiones A / D.

Sistema y método de procesamiento de una muestra para el cálculo de la concentración de glucosa

ANTECEDENTES

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.

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 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 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 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 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 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 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.

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 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 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 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;

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 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 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 ;

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 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 y un sistema tal y como se define en la reivindicación 1 y en la reivindicación 7.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Se revela en general un procedimiento para reducir el ruido en un método de adquisición de datos. El procedimiento incluye el muestreo de una señal analógica de una pluralidad de veces durante un periodo de tiempo determinado. La pluralidad de conversiones analógicas digitales (A / D) pueden clasificarse en base a su magnitud y en lugar de promediar todas las pluralidades de las conversiones A / D, se seleccionan y se desechan muestras específicas. Se computan a continuación un promedio de las conversiones A / D restantes. En una realización ejemplar, puede ser deseable descartar al menos una magnitud más alta de conversión A / D y al menos una magnitud más baja de conversión A / D. Alternativamente, se desechan los números de conversiones más bajas y más altas. Este proceso de filtrado tiene el efecto de hacer la media computada... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para determinar una concentración de analitos en un fluido fisiológico que comprende:

recibir, por un medidor (200) , una muestra de fluido fisiológico; hacer pasar una corriente a través de la muestra de fluido; muestrear la magnitud de la corriente; generar una concentración de analitos; determinar el tiempo del pico de corriente máximo (Tp) ; determinar un cambio en la corriente tras el tiempo del pico de corriente máximo (Tp) durante el intervalo de tiempo; e indicar selectivamente un error basado en el cambio en la corriente;

caracterizado por que la corriente muestrea una pluralidad de tiempos para formar una pluralidad de conversiones analógicas digitales (A / D) ; un subconjunto de una pluralidad de conversiones A / D que se descarta en la base de las magnitudes; y la concentración de analitos generada se basa en el resto de conversiones A / D.

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

determinar si la lectura de corriente inicial es mayor al valor del umbral predeterminado en el modo de detección de fluido; medir la corriente durante el intervalo de tiempo de prueba; y volver al modo de detección del fluido si la corriente se cae por debajo del valor del umbral durante el intervalo de tiempo de prueba.

3. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que:

dicho medidor (200) utiliza una tira reactiva (100) en el que se recibe dicha muestra; dicha corriente de prueba se muestrea a un índice de muestreo predeterminado para adquirir dicha pluralidad de conversiones A / D; al menos se filtra una magnitud mayor de conversión A / D y una magnitud menor de conversión A / D dejando dichas conversiones A / D restantes; se calcula un promedio o una suma de dichas pluralidades de dichas conversiones A / D restantes; y se convierte dicho promedio o dicha suma en dicha concentración de analito.

4. El método según la reivindicación 3, que comprende además:

determinar la presencia del fluido en la tira reactiva (100) .

5. El método de la reivindicación 3 , que comprende además :

identificar la presencia de fluido en la tira reactiva (100) ; y determinar si la identificación es un error.

6. El método según la reivindicación 1, en el que:

dicho medidor (200) utiliza una tira reactiva (100) en el que se recibe dicha muestra:

(a) dicha corriente de prueba se muestrea a una frecuencia de muestreo para adquirir una pluralidad de conversiones A / D;

(b) al menos una de las conversiones A / D de magnitud más alta y al menos una de la conversiones A / D de magnitud más baja se filtra dejando dichas conversiones A / D restantes como un subconjunto más pequeño de conversiones aceptadas;

(c) se calcula una muestra de corriente, en el que dicha muestra de corriente comprende una suma del subconjunto más pequeño de conversiones A / D aceptadas;

(d) las etapas (a) a (c) se repiten anteriormente más de una vez para el cálculo de más de una muestra de corriente; (e) más de una de dichas muestras de corriente se suman entre sí para formar una lectura de corriente;

(f) las etapas (a) a (e) anteriores se repiten al menos una vez más para calcular un total de al menos dos lecturas de corriente;

(g) al menos dichas dos lecturas de corriente se suman para formar un valor de corriente final; y

(h) dicha concentración de glucosa se calcula sobre la base de dicho valor de corriente final.

7. Un sistema para determinar la concentración de analito en un fluido, que comprende: un dispositivo de recepción de fluido (100) para recibir una muestra de fluido, el dispositivo de recepción de fluido (100) tiene al menos un par de electrodos (10, 12, 14) para aplicar una tensión a la misma; un medidor (200) que comprende un procesador, una memoria acoplada al procesador, y un conversor analógico digital (A / D) acoplado a los electrodos (10, 12, 14) del dispositivo de recepción de fluido (100) , el conversor A / D muestrea una señal analógica recibida desde el dispositivo de recepción de fluido (100) , y un programa almacenado en la memoria que ejecuta el procesador, el programa genera una medición de la concentración de analito, determina un tiempo del pico de corriente máximo (Tp) , determinaa un cambio en la corriente tras el tiempo del pico de corriente máximo (Tp) durante un intervalo de tiempo, e indica selectivamente un error basado en el cambio en la corriente,

caracterizado porque el programa almacena una pluralidad de conversiones A / D, los descartes de un subconjunto de las conversiones A / D basado en la magnitud y, genera la medición de la concentración de analito en base a las conversiones A / D restantes.

8. El sistema según la reivindicación 7, en el que un primer subconjunto de la pluralidad de conversiones analógicas digitales se muestrea en un primer par de electrodos y un segundo subconjunto de la pluralidad de conversiones analógicas digitales se muestrean a partir de un segundo par de electrodos.

9. El sistema para determinar la concentración de analito según la reivindicación 7, en el que:

dicho dispositivo de recepción de fluido es al menos una tira reactiva, y dicho programa ordena la pluralidad de conversiones analógicas digitales basadas en la magnitud y los descartes de al menos una de las conversiones analógicas digitales de magnitud más alta.