用于测量流体成分与特性的试片、装置及其相关系统

摘要

本发明揭示一种测量用于测量流体成分与特性的试片、装置及其相关系统。该试片包括一样本接收部，以及多个延伸于一电极面并与该样本接收部相交的电极。该试片也包括一与该电极面互相垂直的接触面，其包括多个接点，这些接点适于在一该接触面的法线方向被推抵向一连接器时，与该仪表的该连接器传导地连接。这些接点将该试片的特性相关的信息编码。这些接点被调整大小并被间隔以将该信息编码。同样地，这些接点可被绝缘，以将该信息编码。

说明书

技术领域

本发明涉及医学检测领域，尤其涉及一种用于测量流体成分与特性的试片、装置及其相关系统。

背景技术

医生与患者们经常有需要对各种体液如血液、唾液，或者尿液等进行监测。举例来说，患者的血液常被用来检查是否有高血糖或胆固醇的情况。对于糖尿病的患者来说，必须持续密切地监测血糖以确保血糖值正常。目前有多种方便的装置，像是血糖分析仪(glucose meter)可以让民众监测他们的血糖等级。这些装置通常都采用试片(test strip)，让使用者在上涂抹一小滴血液。这种试片通常包括一容纳试剂像是葡萄糖氧化酶(glucose oxidase)以及媒介(mediator)的腔室。目前有二种监测装置，一种是以光度(photometric)为主，一种以电化学(electrochemical)为主，以光度为主的系统通常被视为较旧的技术。目前较受欢迎的技术是电化学系统，其对试片上的电极施加电压，借此让葡萄糖/试剂产生氧化还原反应，接着仪器测量生成后的电流并计算对应的血糖等级。

由于制造上的差异，所以制造出来的试片经过一段时间可能会有不同的特性，因而影响仪表读数的正确性。因此试片通常是成批制造，特定的一批试片会有一个制造号码或码，记录其批次特性信息。此一信息可用来校准一特定试片的特性，借此提供更准确的读数。

有各种方法可以将批次特定信息提供给仪表的处理器，比如说使用者可自行将各种参数的码输入仪器，这种调整仪器的方法不仅不方便，同时容易出错。过去曾使用条形码来将试片的特性信息编码，在每一试片上打印条形码会增加相当多的制造成本，而仪器本身也必须加上相当昂贵与复杂的条形码扫描仪。

为了改进手动输入与条形码的方法，美国专利申请案第2007/0015286号题为“诊断试片编码系统及相关使用方法(DIAGNOSTIC STRIP CODINGSYSTEM AND RELATED METHODS OF USE)”。如前案图1与图2所示，其中包括一仪表，其具有包括接点1至9的连接器12。连接器12接收试片10的末端，使得接触垫片1’至9’可操作地连接至接点1至9。通过此一操作连结，仪表可看到，并由接触垫片读取到一特殊码，用以通知仪表存取与一特定受测试片10相关的信息，在此例中该码由垫片5’至9’组成，垫片1’至4’连接至在试片的相对端的样本腔。如图2所示的码，传导垫片6’和8’会印上电绝缘材料，举例来说，例如是非传导性油墨层14。因此，接点5-9会将此码传送给仪表内的处理器以调整其计算。

尽管在图1与图2中所述的系统已经改进了将特定信息提供给试片的方法，不过仍有改进的空间。尤其是，上述的连接器接点很容易损坏。此外，为了确保适当的连结，必须要用按钮或弹簧接触方式对试片与仪表施加接触力。还有，滑动接点较容易磨损。另外，接点不易制作，尤其是要将金属接点铸造在一外壳或插槽内更为困难。试片本身不容易制造，而在一适当大小的试片上，垫片的数目会有限制，使得可提供给仪表的码组合数目以及信息密度都会受限。

因此，有需要提供用以测量样本性质的试片，使用该试片的装置，以及包含该试片的系统，使其更便利、制造成本更低，以及能够提供更多码组合。

发明内容

本发明的目的在于，揭示一种用以测量一样本性质的试片、一使用该试片的装置，以及一包含该试片的系统，以克服上述现有技术的缺陷，使试片更便利、制造成本更低，以及能够提供更多码组合。

为了实现上述目的，本发明提供的用以测量一样本性质的试片，包括一样本接收部，以及多个延伸于一电极面并与该样本接收部相交的电极。该试片也包括一与该电极面互相垂直的接触面，其包括多个接点，这些接点适于在一该接触面的法线方向被推抵向一连接器时，与该该连接器传导地连接。这些接点将该试片的特性相关的信息编码。这些接点被调整大小并被间隔以将该信息编码。同样地，这些接点可被绝缘，以将该信息编码。

本发明还提供一种使用一用以测量一样本性质的试片的装置，其中该试片包括多个在一电极面与一样本接收部相交的电极，以及一与该电极面垂直的接触面，其包括多个接点，其中，该装置包含：一连接器，适于在该试片于该接触面的一法线方向被推抵向该连接器时，与这些平面接点传导地连接；一处理器；一电路板，其包括多个将该处理器与该连接器互相连接的导电路径，借此在这些平面接点与该连接器连接时，由该处理器登记与该试片相关的信息。该装置还包括被调整大小并被设定以接收试片的插槽。连接器系被放置于插槽内，并适于在试片被推抵向连接器时，与接点的平面接点传导地连接。连接器可为一弹性连接器。插槽也可包括多个电极接点，每一可电极接点可操作地与一对应的电极传导地连接。

处理器，用以对电极传来的读数进行计算，并根据试片的特殊特性来调整计算。处理器被支撑于一电路板上，该电路板包括多个将处理器与连接器互相连接的导电路径。因此，当平面接点与连接器连接时，处理器会登记与该试片相关的信息，并根据需求修正计算。

本发明还提供一种用以测量一样本性质的系统，其中，包含：一试片、一装置，该试片包括：一样本接收部；多个沿着一电极面延伸并与该样本接收部相交的电极；以及一与该电极面互相垂直并包括多个平面接点的接触面；该装置包括：一连接器，适于在该试片于该接触面的一法线方向被推抵向该连接器时，与这些平面接点传导地连接；一处理器；以及一电路板，其包括多个将该处理器与该连接器互相连接的导电路径，借此在这些平面接点与该连接器连接时，由该处理器登记与该试片相关的信息。

本发明还提供一种用以从一卡读取一码的装置，其中该卡包括一接触面，该接触面包括多个平面接点，其中，该装置包含：一弹性连接器，适于在该卡于该接触面的一法线方向被推抵向该连接器时，与这些平面接点传导地连接；一处理器；以及一电路板，其包括多个将该处理器与该连接器互相连接的导电路径，借此在这些平面接点与该弹性连接器连接时，由该处理器登记该码。

本发明的功效在于，本发明可以将信息编码建立在试片上，可以避免一般用手动输入编码或另外制作一机构来定义编码(例如华广血糖机，RocheAdvantage血糖机)，可避免人为输入错误及降低制造成本，此外，本身带有信息的试片可以编入不同信息码，能够提供更多码组合，通过试片上的编码可以使系统轻易辨识和区分其用途，例如：将试片编有血糖的信息码测量血糖，编有胆固醇的信息码测量胆固醇等。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为一现有技术中被设定用以接收对应试片的连接器的俯视图；

图2为图1中的连接器所使用的一现有技术的试片的部分俯视图；

图3所示为一测量样本性质的系统的示范实施例的透视图；

图4所示为图3的系统在试片被置入插槽的透视图；

图5所示为图3与图4的插槽在透明的情况下的部分放大透视图；

图6所示为图5中的连接器的部分放大透视图；

图7A所示为试片接点对准连接器的部分顶视图；

图7B所示为试片接点没对准连接器的部分顶视图；

图8A所示为试片接点的部分透视图；

图8B所示为图8A的试片在其中一个接点被移除的状态下的部分透视图；

图9所示为试片的部分透视图，说明试片接点的另一架构；

图10所示为试片的部分透视图，说明试片接点的另一替代架构；

图11所示为试片的部分透视图，说明试片接点的又另一替代架构；以及

图12所示为一用以测量样本性质的系统的透视图，说明试片从不同侧与连接器连接的情形。

其中，附图标记

图1

1-9接点

12连接器

图2

1′-9′接触垫片

10试片

14非传导性油墨层

图3

15试片测量系统

20试片

22手持部分

24样本接收部

26测量接点

30接口部分

32电极面

36测量电极

38(1)-38(9)接点

34接触面

40插槽

60测量装置

62印刷电路板

64处理器

图4

20试片

30接口部分

40插槽

62印刷电路板

图5

40插槽

44导轨

46容器

50连接器

62印刷电路板

图6

32电极面

50连接器

52导体

54绝缘体

66(1)-66(7)传导路径

67(1)-67(2)传导路径

图7A

30接口部分

38(1)，38(5)，38(9)接点

50连接器

66(1)-66(7)传导路径

67(1)-67(2)传导路径

图7B

30接口部分

38(1)，38(5)，38(9)接点

50连接器

66(1)-66(7)传导路径

67(1)-67(2)传导路径

图8A

30接口部分

34接触面

38(1)-38(4)接点

39(1)-39(3)刻痕区域

图8B

30接口部分

32电极面

34接触面

38(1)，38(3)，38(4)接点

图9

230接口部分

232电极面

234接触面

238(1)，238(3)，238(4)接点

239(1)-239(3)刻痕区域

图10

330接口部分

332电极面

334接触面

338(1)-338(4)接点

图11

430接口部分

432电极面

434接触面

438(1)，438(3)，438(3)接点

439(1)，439(2)刻痕区域

图12

20试片

50连接器

60测量装置

62印刷电路板

具体实施方式

以下将配合图表说明本发明申请案的技术。尽管在解说本技术时是参考特定的装置与材料，应可了解的是这些装置与材料是用来举例，而非用以限制本发明。在此所揭示的试片测量系统包括一试片码接口(test chip code interface)，较现有的编码系统更强大、制造成本更低，以及可提供更多的码组合。尽管此一编码系统是以一试片测量系统来说明，本领域技术人员可了解此一系统可用于要对一试片、卡、或其它类似卡的对象编码的用途。此类对象可包括，举例来说，金钥、钥匙卡、识别证、记忆棒，以及其类似者，但本发明并不在此限。

一试片测量系统(test strip measurement system)15的示范实施例如图3与图4所示。试片测量系统15包括试片20与测量装置60。试片20包括手持部分22、样本接收部(sample receiving portion)24，以及接口部分30。在此例中，样本接收部24是为一流体腔(fluid chamber)的形式。同样地，在此例中，试片测量系统15是一电化学为主的系统，用以检测血糖。此系统还可用来检测尿酸、胆固醇、三酸甘油酯，以及酮类等等。

测量电极(measurement electrode)36沿着电极面32延伸并与腔室24相交。这些电极可包括被设置于腔室24内的测量接点26。这些电极与测量装置60电连接时，用以分析受测样本。电极可包括，举例来说，填充检测电极(fill detectelectrode)、工作电极(working electrode)，以及对电极(counter electrode)等。要注意的是在此所述的电极与测量接点的数目与类型仅为举例，而该系统可包括更多或更少的电极，端视测量需求与系统类型而定。此外，系统并不限于电极试片，也可采用其它合适的诊断试片，像是光度试片及其类似者。

接口部分30也包括多个被设置于接触面34上的接点38(1)至38(9)，接触面34与电极面32互相垂直。这些接点可被设定用以提供一码，由测量装置60读取。该码是可用来提供与试片特性相关的信息。举例来说，该码可被用来存取测量装置60所储存的信息，以及/或者其可代表一或更多个与试片的校准特性相关的数值。

测量装置60包括印刷电路板(PCB)62，其用以支撑处理器64与插槽40。应可了解的是，插槽40可借由合适的架设孔与扣件(图中未显示)而被架设于PCB 62。在本发明中也可采用合适的校准插梢(图中未显示)来确定连接器50有适当地对准传导路径或接触线66、67。在图5中可看到插槽40包括一如导轨(slideway)44形式的开口，其被调整大小与被设定来接收试片20的接口部分30。插槽40也包括容器(pocket)46，其被调整大小与被设定来接收连接器50。当试片20的接口部分30在接触面34的一法线方向(normal)被推抵至导轨44内，接点38是与连接器50传导地连接。

在此例中的连接器50为弹性连接器，弹性或硅橡胶压缩连接器(siliconerubber compression connector)是以导体52和绝缘体54材料层交替形成，之所以称为压缩连接器是因为它们是受压而被夹在或压缩在二个接点之间，以建立其间的电子连结。这些连接器因为硅橡胶的特性，因此可适用并可压缩，借此消除与电气连结的电路板的接触垫片以及试片之间的不平整与提高其间的耐受性。

有利地，当使用者施力将试片置入仪表时，可压缩的导体可作为提供多个码接点与连接器50之间的接触力的装置。如此一来因为不需要额外的弹簧接点或按钮接点来提供试片与测试仪表之间的接触力，可以简化测试仪表以及/或者试片的设计与降低制造成本。

同样地，如图12所示，弹性或硅橡胶连接器具有多个表面，可用以推抵或按压试片，让试片与连接器传导地连接。举例来说，在此例中，试片可从连接器50的顶端或两侧被推抵。应可了解的是，尽管在示范实施例中的连接器具有方形截面，连接器50可被设定具有其它形式的截面，例如是三角形、矩形、多边形，以及圆形等形状。

一般弹性连接器的传导层52是以硅橡胶介电基材制成，其中以碳、银、金或其它传导材料填充。介电层与传导层均采用硅橡胶可提供层与层之间的适当链接以及良好的机械强度。目前有许多制造商可提供弹性或硅橡胶连接器，例如是美国新泽西州Carteret市的Fujipoly美国分公司(www.fujipoly.com)，以及美国宾州Warminster市的Z-axis Connector公司(www.z-axiscc.com)等。

参考图5与图6，其中可看到连接器50被夹在容器46内而抵住PCB 62，并与传导路径66和67接触。某一制造建议将弹性连接器夹住，使其压缩在其高度的5％至25％之间。

传导路径66和67为连接至处理器64的开放电路。处理器64检测有哪个电路是封闭的。连接器50的层密度要比路径66和67，以及接点38要高。因此，当接口部分30被置入导轨44，接点38是与连接器50传导地连接，而至少一个传导层会与配对的路径连接，而至少一个绝缘层会隔离相邻电路，借此封闭原本由路径66和67所形成的开放电路。在此例中，路径67(1)与67(2)为校准电路(calibration circuit)，其中处理器可经由读取以确定接触面34与相关的接点38是适当地对准连接器50。当校准电路67(1)与67(2)是由接点38(1)与38(9)封闭时，处理器64可验证试片20已被适当地置入。

通过图7A与图7B更可了解其情形，在图7A中接口部分30有被适当地置入，使得接点38(1)与38(9)接上电路67(1)与67(2)，如此一来显示接触面34与连接器50有对准。图7B所示为接口部分30没有被适当地置入，因此接点38(9)并没有适当地接触连接器50，而校准电路67(2)仍维持开路，代表并未适当地置入。测量装置60也可包括一指示器，用来提醒使用者该试片是否有被适当地置入。校准电路67(1)与67(2)也可用来启动在测量装置内的唤醒逻辑(wake-up logic)。

图7A与图7B同样说明了如何使用码来传达有关试片的信息。在此例中，接点38(5)已被移除，所以电路66(4)会维持开路，借此将试片20相关的特殊码传达给处理器64。在此例中，是借由将其中一个接点的传导材料移除以产生码。举例来说，在图8A中，接口部分30包括多个接点38(1)至38(3)，每一个接点包括被设置于其上的传导材料。传导材料可利用印刷、网版印刷、电镀，或其它方式以贴附或黏着至接触面34。同样地，在每一接点间可有一刻痕区域39，其可将接点互相隔离，并方便移除个别接点。试片可以合适的塑料材料铸造而成，刻痕39可于铸造过程中一并形成于试片中。

进一步参考图8B，不同的码可借由移除一或更多个接点而产生，以接点38(2)来说，如本领域技术人员所知，接点可借由敲击或研磨或其类似的程序加以移除。替代地，如图9所示，接口部分230可包括具有刻痕区域239的接触面234。在此例中，所需的码也可借由不在特殊区域上施加传导材料，或者是借由利用绝缘油墨或黏胶等绝缘物来掩盖传导材料。图10所示为接口部分330的另一替代结构。在此结构中并无刻痕区域，接点338仅有间隔地被印在接触面334上。替代地，如图11所示，整个接触面434可以传导材料印制，而区域439可利用绝缘油墨印制，或以黏胶覆盖。本领域技术人员应可了解，使用弹性连接器与上述对试片编码的装置可提供功能强大与可靠的方法来读取试片的信息。此外，接点38与路径66的数目可比传统试片的数目高，因此所揭示的系统可以达到更高的码组合数目。

本发明同时也揭示与上述的试片及试片测量系统有关的方法，因此这些方法包含上述机械结构中固有的步骤，广泛而言，一方法可包括提供一具有传导接点的组合的试片，利用传导接点的组合对试片的特殊特性加以编码。接着，试片接点会在接点所在平面的一法线方向被推抵向弹性连接器，使得与连接器连接的处理器可读取传导接点的组合。本发明也包括对试片编码的方法。举例来说，试片可具有多个刻痕，用以定义多个接触表面。接下来，接触表面会被镀上一传导材料。然后被选择的接点可经由敲击或其它方式以创造出接点的组合，用以指示试片的特性。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。