MÉTODO Y APARATO PARA CALIBRAR SENSORES.
Un método para la monitorización automática de un sensor que comprende:
(i) analizar un analito que comprende una concentración conocida en una solución de referencia interna para determinar una primera medición de dicha concentración conocida de dicho analito en dicha solución de referencia interna; (ii) analizar dicho analito en dicha solución de referencia interna para determinar una segunda medición de dicha concentración conocida de dicho analito en dicha solución de referencia interna; (iii) comparar dicha concentración conocida de dicha primera medición de dicho analito; (iv) comparar dicha concentración conocida de dicha segunda medición de dicho analito; (v) comparar dicha primera medición y dicha segunda medición de dicho analito; y (vi) iniciar automáticamente la acción correctiva si dicha primera medición de dicho analito es similar a dicha segunda medición de dicho analito y dichas primera y segunda mediciones son distintas a dicha concentración conocida de dicho analito, opcionalmente en donde dicha acción correctiva comprende calibrar dicho sensor de acuerdo con dicha concentración conocida de dicho analito de dicha solución de referencia o aclarar dicho sensor, o (vii) medir dicha concentración de analito en una muestra de fluido si dicha primera medición de dicho analito y dicha segunda medición de dicho analito son distintas y dicha segunda medición es similar a dicha concentración conocida de dicho analito en dicha solución de referencia interna
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2002/026851.
Solicitante: INSTRUMENTATION LABORATORY COMPANY.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 101 HARTWELL AVENUE LEXINGTON, MA 02173 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: MANSOURI, SOHRAB, FALLON,Kevin,D. , EAMES,Pattie.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 22 de Agosto de 2002.
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01N27/416D
Clasificación PCT:
- G01N27/416 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 27/00 Investigación o análisis de materiales mediante el empleo de medios eléctricos, electroquímicos o magnéticos (G01N 3/00 - G01N 25/00 tienen prioridad; medida o ensayo de variables eléctricas o magnéticas o de las propiedades eléctricas o magnéticas de los materiales G01R). › Sistemas (G01N 27/27 tiene prioridad).
Clasificación antigua:
- G01N27/417 G01N 27/00 […] › utilizando células y sondas de electrólito sólido.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere al campo de los sensores electroquímicos, particularmente a la precisión aumentada de los sensores electroquímicos usados para medir los analitos en los fluidos corporales.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 5
En una variedad de situaciones clínicas, es importante medir ciertas características químicas de la sangre de los pacientes, tal como el pH, los hematocritos, la concentración de ión de calcio, potasio, cloruro, sodio, glucosa, lactato, creatinina, creatina, urea, la presión parcial de O2, y/o CO2, o similares. Estas situaciones se extienden desde una vistita de rutina de un paciente a una consulta del facultativo a la monitorización de un paciente durante una cirugía a corazón abierto. Además, la velocidad, precisión, y otras características de rendimiento requeridas de tales 10 mediciones varían con cada situación.
Los sistemas de sensores electroquímicos tales como aquéllos descritos en la U.S.S.N. 09/549.968, U.S.S.N. 09/872.247, U.S.S.N. 09/871.885, y U.S.S.N. 09/872.240, se usan típicamente para proporcionar este análisis de sangre químico en una sangre del paciente. Los sistemas de sensores convencionales son tanto máquinas independientes como máquinas que se conectan a una derivación extra corporal. Alternativamente, estos sensores también pueden 15 conectarse a una fuente de sangre fuera del organismo, tal como una máquina de corazón/pulmón. Para obtener una muestra de sangre desde la máquina de corazón/pulmón, por ejemplo, pequeñas muestras de sangre de pruebas se pueden desviar fuera de la línea tanto desde las líneas de flujo venoso como arterial de la máquina de corazón/pulmón a un banco de microelectrodos del sistema de sensores electroquímicos.
Los microelectrodos convencionales generan señales proporcionales a las características químicas de la 20 muestra de sangre. Para generar estas señales eléctricas, los sistemas de sensores pueden combinar un componente de reconocimiento químico o bioquímico (por ejemplo, una encima) con un transductor físico tal como un electrodo de platino. Los componentes tradicionales de reconocimiento químico y bioquímico interactúan selectivamente con un analito de interés para generar, directamente o indirectamente, la señal eléctrica necesaria a través del transductor.
La selectividad de ciertos componentes de reconocimiento bioquímicos hace posible por los sensores 25 electroquímicos detectar exactamente ciertos analitos biológicos, incluso en una mezcla de analitos compleja tal como la sangre. A pesar del alto grado de selectividad de estos sensores, la exactitud de tales sensores depende de mantener los sensores calibrados en todo momento. Una técnica usada para monitorizar la calibración del sensor es verificar manualmente la calibración del sensor usando una solución de verificación externa. Esta técnica, no obstante, es a menudo una tarea intensiva, ya que típicamente se realiza varias veces al día. Además, el retardo entre las 30 verificaciones manuales del sensor puede evitar el descubrimiento a tiempo de un sensor no calibrado.
Otro método usado para monitorizar la calibración del sensor es monitorizar el sensor con una solución de verificación externa automáticamente en intervalos de tiempo establecidos, tal como cada 8 horas. Aunque no como tarea intensiva como verificar manualmente un sensor, esta técnica puede en su lugar hacer difícil detectar errores en el momento oportuno, permitiendo por ello lecturas inexactas desde el sensor si llega a estar no calibrado antes del 35 momento de verificación (y corrección) planificada. Además, los métodos de monitorización automáticos no pueden detectar una fracción pequeña de sensores no calibrados. Esta vacío en la sensibilidad de los métodos de monitorización automáticos puede provocar que los sensores no calibrados no reciban las acciones correctivas necesarias.
La DE 32 20 327 A1 revela un dispositivo electroquímico para la medición de la concentración de una muestra 40 en donde una solución de referencia se mide varias veces y la diferencia entre las dos mediciones se compara con un valor de la diferencia umbral permisible para juzgar si un electrodo está o no alterado.
La US 5.022.980 revela un sistema electroquímico en el que el nivel potencial de una solución de corrección se compara con un potencial almacenado para determinar el comportamiento anormal de dicho sistema.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN 45
Un objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema y método para la monitorización automática y continua de un sistema de sensores electroquímicos. El sistema de la presente invención mantiene la calibración de todos los sensores electroquímicos en el sistema de sensores electroquímicos automáticamente en todo momento sin la implicación planificada de un operador. El sistema de la presente invención además reconoce y es capaz de corregir los fallos en la calibración de un sensor que típicamente no se reconocen por los métodos de monitorización estándar. 50
Los aspectos de la invención son como se describen en las reivindicaciones adjuntas.
Un método para la monitorización automática de un sistema de sensores electroquímicos incluye proporcionar un sistema de sensores electroquímicos que incluye al menos un sensor electroquímico se revela aquí dentro. El método incluye analizar un analito que incluye una concentración conocida en una primera solución de referencia para
determinar una primera medición de la concentración conocida del analito. El método también incluye analizar el analito en la primera solución de referencia para determinar una segunda medición de la concentración conocida del analito. El método adicionalmente incluye comparar la concentración conocida, la primera medición de la concentración conocida y la segunda medición de la concentración conocida del analito. En otro paso, el método incluye iniciar automáticamente la acción correctiva si la primera medición del analito es considerablemente similar a la segunda medición del analito y 5 la primera y la segunda mediciones son considerablemente distintas a la concentración conocida del analito.
La acción correctiva puede incluir calibrar el sensor electroquímico de acuerdo con la concentración conocida del analito de la solución de referencia. La acción correctiva también puede incluir aclarar el sensor electroquímico. El sistema de sensores electroquímicos descrito aquí dentro incluye un canal de flujo de muestra dispuesto adyacente al sensor electroquímico. 10
Se revela un método aquí dentro para la monitorización automática de un sistema de sensores electroquímicos para la medición de un analito en una muestra de fluidos que incluye proporcionar un sistema de sensores electroquímicos que incluye al menos un sensor electroquímico. El método también incluye analizar un analito que incluye una concentración conocida en una primera solución de referencia para determinar una primera medición de la concentración conocida del analito, y analizar el analito en la primera solución de referencia para determinar una 15 segunda medición de la concentración conocida del analito. El método adicionalmente compara la concentración conocida, la primera medición de la concentración conocida y la segunda medición de la concentración conocida. El método también mide la concentración del analito en la muestra de fluido si la primera medición de la concentración conocida del analito en la primera solución de referencia y la segunda medición de la concentración conocida del analito en la primera solución de referencia son suficientemente distintas y la segunda medición de la concentración conocida 20 de la primera solución de referencia es suficientemente similar a la concentración conocida de la solución de referencia.
Un sistema de sensores electroquímicos revelado aquí dentro incluye una primera solución de referencia que tiene una concentración conocida de al menos un analito. El sistema también incluye un sensor electroquímico que analiza el analito para determinar una primera medición y una segunda medición de la concentración conocida del analito. El sistema también tiene un comparador para comparar la concentración conocida, la primera medición de la 25 concentración conocida, y la segunda medición de la concentración conocida del analito. El sistema adicional tiene un dispositivo de acciones correctivas que inicia la acción de correctiva si la primera...
Reivindicaciones:
1. Un método para la monitorización automática de un sensor que comprende:
(i) analizar un analito que comprende una concentración conocida en una solución de referencia interna para determinar una primera medición de dicha concentración conocida de dicho analito en dicha solución de referencia interna;
(ii) analizar dicho analito en dicha solución de referencia interna para determinar una segunda medición de 5 dicha concentración conocida de dicho analito en dicha solución de referencia interna;
(iii) comparar dicha concentración conocida de dicha primera medición de dicho analito;
(iv) comparar dicha concentración conocida de dicha segunda medición de dicho analito;
(v) comparar dicha primera medición y dicha segunda medición de dicho analito; y
(vi) iniciar automáticamente la acción correctiva si dicha primera medición de dicho analito es similar a dicha 10 segunda medición de dicho analito y dichas primera y segunda mediciones son distintas a dicha concentración conocida de dicho analito, opcionalmente en donde dicha acción correctiva comprende calibrar dicho sensor de acuerdo con dicha concentración conocida de dicho analito de dicha solución de referencia o aclarar dicho sensor, o
(vii) medir dicha concentración de analito en una muestra de fluido si dicha primera medición de dicho analito y 15 dicha segunda medición de dicho analito son distintas y dicha segunda medición es similar a dicha concentración conocida de dicho analito en dicha solución de referencia interna.
2. El método de la reivindicación 1, en donde un canal de fluido muestra se dispone adyacente a dicho sensor.
3. El método de la reivindicación 1 que además comprende proporcionar dicha solución de referencia interna en un cartucho desechable. 20
4. El método de la reivindicación 3, en donde dicho sensor se proporciona en dicho cartucho.
5. El método de la reivindicación 1 que además comprende determinar un nivel de glucosa en sangre de una muestra de sangre, y que además comprende opcionalmente recibir la muestra de sangre de una tira de prueba de glucosa en sangre.
6. El método de la reivindicación 1 que además comprende medir el nitrógeno ureico en sangre (BUN) de una 25 muestra de sangre.
7. Un sistema de sensores que comprende:
(a) una solución de referencia interna que comprende una concentración conocida de al menos un analito;
(b) un sensor que analiza dicho analito para determinar una primera medición y una segunda medición de dicho analito; 30
(c) un comparador que compara
(i) dicha concentración conocida y dicha primera medición;
(ii) dicha concentración conocida y dicha segunda medición;
(iii) dicha primera medición y dicha segunda medición; y
(d) un dispositivo de acción correctiva que inicia la acción correctiva si dicha primera medición de dicho analito 35 en dicha solución de referencia interna es similar a dicha segunda medición de dicho analito en dicha solución de referencia interna y dichas primera y segunda mediciones son distintas a dicha concentración conocida de dicho analito en dicha solución de referencia interna; o
dichas medidas del sensor dicha concentración de analito en una muestra de fluido si dicha primera medición de dicho analito y dicha segunda medición de dicho analito son distintas y dicha segunda medición es similar a dicha 40 concentración conocida de dicho analito en dicha solución de referencia interna.
8. El sistema de sensores de la reivindicación 7 que además comprende un cartucho para contener dicha solución de referencia.
9. El sistema de sensores de la reivindicación 7 que además comprende un microprocesador para realizar al menos una de las funciones de medición, cálculo, almacenamiento, y control relativas a al menos uno de dicho analito y 45
dichas mediciones de dicho analito, en donde opcionalmente dicho microprocesador comprende dicho dispositivo de acciones correctivas.
10. El sistema de sensores de la reivindicación 7 que además comprende un aclarador para aclarar dicho sensor.
11. El método de la reivindicación 1 que además comprende el paso de proporcionar un sistema de sensores 5 que tiene al menos un sensor.
12. El método de la reivindicación 1 en donde el sensor es un sensor electroquímico.
13. El sistema de sensores de la reivindicación 7 en donde el sensor es un sensor electroquímico.
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