專利名稱：利用生物感測試片校正量測儀器的方法
技術領域：
本發明有關于一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，且特別有關于一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，能夠通過監控脈沖寬度變化來讀出參數代碼。
背景技術：
用于量測生物液體中物質濃度的工具，對診斷與治療各種醫學狀況來說相當重要且極有幫助。例如，血糖儀是一種用來檢測出血液中大約的血糖濃度的醫學儀器。由于每批的感測試片各有差異，有些血糖儀需要使用者手動輸入感測試片罐上或感測試片的芯片上所列印的生產批次代碼。通過手動輸入代碼至血糖儀，血糖儀會被校正至對應該批的感測試片的工作條件。如果沒有執行這個程序，血糖儀的讀取會變得不準確。然而使用者通常會忘記確認血糖儀是否已校正至對應該批的感測試片的工作條件。在這個考量下，有些感測試片會包含代碼信息于試片上，使血糖儀于感測試片插入后自動讀取代碼信息來進行校正。這種自動校正法降低了使用者操作錯誤的可能性。就自動校正相關技術來說，美國專利號US7，601，299揭示感測試片上印刷了具有不同電阻的兩條線路，量測儀器量測兩個電阻值并求出他們的比值，這個比值例如對應于感測試片的批號，并可用于校正。然而，這樣的方法仍有一些問題。例如，單位電阻難以控制、電阻的量測較不容易且耗電、以及如果使用者未適當地插入感測試片可能會導致錯誤的批號被讀出。因此，需要一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，能夠簡單地、省電地、準確地檢測代碼信息，且能夠確認感測試片完整地插入量測儀器。
發明內容
本發明的目的在于提供一種生物感測試片校正量測儀器的方法，用以解決上述問題和/或其他問題。本發明提供一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，包括:提供該量測儀器，該量測儀器具有包括一組導電接點的一試片插槽；提供該生物感測試片，該生物感測試片具有對應該組導電接點的一組條狀電極，其中該組條狀電極的長度組合對應到一參數代碼；插入該生物感測試片至該量測儀器的該試片插槽，使各該導電接點與對應的各該條狀電極相對移動；利用各該導電接點于插入期間所檢測到的一組脈波寬度來讀出該參數代碼；以及利用該參數代碼匹配該量測儀器所內建的一校正參數，以校正該量測儀器。在上述方法中，讀出該參數代碼的步驟包括:利用該組導電接點中的一第一導電接點提供一第一電壓電平，其中該第一導電接點接觸該組條狀電極中的一第一條狀電極；以及檢測該組導電接點中的多個第二導電接點的多個第二電壓電平，其中該多個第二導電接點分別接觸該組條狀電極中對應的該多個第二條狀電極，其中該第一條狀電極具有第一長度，該多個第二條狀電極的每一者 具有一短于該第一長度的第二長度，以及其中該第一條狀電極與該多個第二條狀電極彼此電性連接，并分別由與該生物感測試片的插入前端有相同距離的多個起始位置開始延伸。上述的方法還包括:設定該多個第二條狀電極中之一者為一長度不隨參數代碼改變的基準電極。上述的方法還包括:設定接觸該基準電極的該第二導電接點所檢測到的脈波寬度為基準值；利用該基準值將其他該多個第二導電接點所檢測到的脈波寬度標準化；以及由標準化的該多個脈沖寬度求出該參數代碼。上述的方法還包括:提供一橫向電極，由該第一條狀電極的接觸終點延伸而出但不連接該多個第二條狀電極的接觸終點，其中該生物感測試片完整插入該量測儀器時，該橫向電極與全部該多個導電接點接觸。上述的方法還包括:于插入期間檢測所有該多個第二導電接點的該第二電壓電平是否同時轉為該第一電壓電平，來確認該生物感測試片已完整插入該量測儀器。上述的方法還包括:提供一第一橫向電極，由該第一條狀電極的接觸起點延伸而出但不連接該多個第二條狀電極的接觸起點，其中該生物感測試片剛插入該量測儀器時，該第一橫向電極與全部該多個導電接點接觸，且該第一橫向電極的寬度為已知的定值。
上述的方法還包括:于該插入期間檢測所有該多個第二導電接點的起始脈波寬度，來估計該生物感測試片的插入速度；以及根據該插入速度來決定該多個導電接點的取樣頻率。上述的方法還包括:提供一第二橫向電極，由該第一條狀電極的插入方向末端延伸而出但不接觸該多個第二條狀電極的插入方向末端，且于該生物感測試片完整插入該量測儀器時與全部該多個導電接點接觸。上述的方法還包括:于插入期間檢測所有該多個第二導電接點的該第二電壓電平是否同時轉為該第一電壓電平，來確認該生物感測試片已完整插入該量測儀器。上述的方法中:該組條狀電極形成于該生物感測試片的一表面，該表面是試劑承載面的相反面。本發明也提供一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，包括:在該生物感測試片的一表面形成多個條狀電極，使該多個條狀電極的圖樣對應于一參數代碼；將該生物感測試片插入該量測儀器，使該多個條狀電極與該量測儀器所具有的對應的多個導電接點產生相對移動；根據該相對移動期間各該多個導電接點所記錄的脈波寬度變化，讀出該參數代碼；以及利用該參數代碼匹配出內建于該量測儀器中的對應的校正參數，并校正該量測儀器。上述的方法還包括:設計該多個條狀電極的圖樣，使在該生物感測試片完整插入該量測儀器時，各該多個導電接點接收一既定的脈波寬度變化；以及根據該既定的脈波寬度變化來確認該生物感測試片完整插入該量測儀器。上述的方法還包括:設計該多個條狀電極的圖樣，使在該生物感測試片開始插入該量測儀器時，各該多個導電接點接收一既定的第一脈波寬度變化；根據該既定的第一脈波寬度變化來估計該該生物感測試片插入的插入速度；以及根據該插入速度來決定該多個導電接點的取樣頻率。上述的方法還包括:設計該多個條狀電極的圖樣，使在該生物感測試片完整插入該量測儀器時，各該多個導電接點接收一既定的第二脈波寬度變化；以及根據該既定的第二脈波寬度變化來確認該生物感測試片完整插入該量測儀器。根據上述的利用生物感測試片校正量測儀器的方法，能夠將寫在生物感測芯片的代碼信息簡單且省電地讀取出來、確保感測試片完整地插入量測儀器的狀態、以及動態地調整取樣頻率來降低存儲器的需求容量。
圖1是根據本發明的生物感測試片與量測儀器的插槽的概略側面圖。圖2是根據本發明第I實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。圖3顯示根據第I實施例的插入期間內各下導電接點的電壓電平。圖4是根據本發明第2實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。圖5顯示根據第2實施例的插入期間內各下導電接點的電壓電平。圖6是根據本發明第2實施例的變形例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。圖7是根據本發明第3實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。圖8顯示根據第3實施例的插入期間內各下導電接點的電壓電平。圖9是根據本發明第4實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。
`
其中，附圖標記說明如下:10 生物感測試片；12 反應電極；14 條狀電極；14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g 條狀電極；20 插槽；22 上導電接點；24 下導電接點；24a、24b、24c、24d、24e 導電接點；101 插入前端；102 上表面；103 下表面；s1、s2、s3、s4、s5 接觸起點；el、e2、e3、e4、e5 接觸終點；tl、t2、t3、t4 脈沖寬度；tref 基準值；w (條狀電極14g的)寬度；tw 脈沖寬度。
具體實施例方式圖1是根據本發明的生物感測試片與量測儀器的插槽的概略側面圖。如圖1所示，生物感測試片10被插入感測儀器的插槽20中。生物感測試片10的上表面102形成有至少一組反應電極12，下表面103形成有多條(個)的條狀電極14。插槽20具有上導電接點22與下導電接點24。當生物感測芯片10被插入插槽20時，反應電極12與條狀電極14分別接觸對應的上導電接點22與下導電接點24。反應電極12用來傳送樣本與試劑之間的電化學反應所產生的電流。另一方面，條狀電極14的圖樣會對應于一組參數代碼，可供量測儀器讀取并用以校正。在本發明中，任一條狀電極14與對應的下導電接點24于插入期間的相對運動會產生出脈沖寬度(pulse width)的變化。而量測儀器則通過量測脈沖寬度來獲得參數代碼。圖2是根據本發明第I實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。如圖2所示，多條的條狀電極14 (包括條狀電極14a_14e)形成于生物感測試片10的下表面。下導電接點24包括對應的多個導電接點24a_24e。條狀電極14a_14e具有各自的長度并且至少在各自的接觸起點sl_s5處電性連接在一起。接觸起點sl_s5任一者至生物感測試片10的插入前端101有相同的距離。因此，當生物感測試片10被插入量測儀器的插槽20時，條狀電極14a_14e會同時地與其對應的導電接點24a_24e接觸。在插入過程中，因為不同長度的條狀電極14a_14e配置于對應的不同的導電接點24a_24e的移動路徑上，所以各個導電接點24a_24e與各個條狀電極14a_14e的接觸時間長度會不同。在圖2所示的構造中，條狀電極14a具有最長的長度，使得條狀電極14a與其對應的導電接點24a會持續地于整個插入期間接觸。當插入動作完成，導電接點24a會停止于條狀電極14a的接觸終點el。因此，當量測儀器通過導電接點24a輸出高電壓電平至條狀電極14a時，電性連接至條狀電極14a的其他條狀電極14b_14e在整個插入期間也會位于高電壓電平。導電接點24b當位于條狀電極14b的接觸起點s2至接觸終點e2之間時處于高電壓電平，當位于條狀電極14b的接觸終點e2之后時處于低電壓電平。導電接點24c當位于條狀電極14c的接觸起點s3至接觸終點e3之間時處于高電壓電平，當位于條狀電極14c的接觸終點e3之后時處于低電壓電平。導電接點24d當位于條狀電極14d的接觸起點s4至接觸終點e4之間時處于高電壓電平，當位于條狀電極14d的接觸終點e4之后時處于低電壓電平。導電接點24e當位于條狀電極14e的接觸起點s5至接觸終點e5之間時處于高電壓電平，當位于條狀電極14e的接觸終點e5之后時處于低電壓電平。如此一來，導電接點24b-24e在插入期間會檢測到正比于條狀電極14b-14e長度的多個不同脈沖寬度。圖3是顯示根據第I實施例的插入期間內各下導電接點的電壓電平。在此實施例中，條狀電極14e用 以做為基準電極。這表示條狀電極14e的長度不隨不同批號的生物感測試片改變。因此，如圖3所示，將導電接點24e所檢測到的脈沖寬度做為基準值tMf。若條狀電極14e的長度事先為量測儀器所知，則量測儀器可拿導電接點24b-24d所檢測到的脈沖寬度tl-t3分別去比較基準值tMf，藉此算出個別條狀電極14b-14d的長度，并根據條狀電極14b-14d的長度，讀出一個對應的參數代碼。如果條狀電極14e的長度非量測儀器所知，則量測儀器可用基準值tMf將脈沖寬度tl-t3標準化，并根據標準化的脈沖寬度tl/tref, t2/tref, t3/\6f，同樣可求出一個對應的參數代碼。最后，這個參數代碼會用于匹配一個內建于量測儀器的校正參數，量測儀器利用此校正參數進行校正。
上述第I實施例，根據脈沖寬度tl_t3讀出參數代碼。因此，比較起檢測電阻值，檢測時間長度相對地簡單且準確。數位化的量測也能防止噪聲干擾。更進一步，條狀電極14b-14d的長度可有許多種組合，所以可對應于不同批號的參數代碼的組合數目增加。圖4是根據本發明第2實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。在插入過程中，使用者有時并未將生物感測試片10推至量測儀器的插槽20底端，而造成錯誤的量測或校正。為了確認生物量測芯片10是否完整被插入至測試儀器的插槽20，條狀電極14可以形成如圖4所示的形狀。在圖4中，條狀電極14還包括條狀電極14f，條狀電極14f從條狀電極14a的接觸終點el朝向感測試片的寬度方向延伸，但不與其他條狀電極14b_14e的接觸終點e2_e5相連。在這個構造中，當生物感測試片10完整被插入量測儀器的插槽20時，全部的導電接點24a-24e會停止于條狀電極14f上。圖5是顯示根據第2實施例的插入期間內各下導電接點的電壓電平。如圖5所示，由于導電接點24b-24e在插入完整結束時會停止于條狀電極14f上，所以導電接點24b_24e最終都會處于高電壓電平。因此，通過確認導電接點24b-24e的電壓電平同時且再次地升至高電壓電平，可以確定生物感測試片10已完整地插入量測儀器。如果生物感測試片10沒有完整地被插入量測儀器的插槽20，量測儀器可送出警告信號，例如顯示一信息在量測儀器的屏幕上，告知使用者插入動作不正確。上述第2實施例，根據特定的脈沖寬度變化，可以確認生物感測試片10已完整被插入量測儀器的插槽20的狀態。更進一步，也可將導電接點24b-24e任一者所檢測的波形中第一個上升邊緣至第二個上升邊緣的時間長度做為基準值tMf，而不用另以導電接點24e所檢測的脈沖寬度t4來做為基準值tMf。這樣一來，條狀電極14e的長度可以加入參數代碼的編碼，使得參數代碼的可能的組合數目進一步倍增。然而，條狀電極14f并不限定于圖4的形狀。例如條狀電極14f 可以比圖4的例子短。圖6是根據本發明第2實施例的變形例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。如圖6所示，條狀電極14f僅延伸至導電接點24b-24d的路徑上。因此，當生物感測試片完整被插入量測儀器的插槽20時，只有導電接點24a-24d會停止于條狀電極14f上。在這個構造中，若插入動作正確地結束，導電接點24b-24d會處于高電壓電平，而導電接點24e會處于低電壓電平。也就是說，只要導電接點24b-24e中至少一者會在插入動作正確結束時移動至高電壓電平，就能確認生物感測試片10已完整地插入量測儀器的插槽20中，故條狀電極14f的設計可以有許多種變化。除此之外，不同的使用者可能會以不同的插入速度將生物感測試片插入量測儀器，造成基準值tMf不同。如果插入速度太慢，基準值tMf就會拉得過長。在導電接點24b-24e檢測脈沖寬度變化的取樣頻率為定值的情況下，儲存每次取樣的電壓電平的存儲器的容量就必須增加，這會提高量測儀器的成本。考慮到此問題，本發明也提出一種檢測生物感測芯片的插入速度并且動態地調整導電接點的取樣速度的方法，用以減少存儲器的所需要的容量。圖7是根據本發明第3實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。圖8顯示根據第3 實施例的插入期間內各下導電接點的電壓電平。為了檢測插入速度，條狀電極14可形成圖7所示的形狀。條狀電極14還包括條狀電極14g，條狀電極14g從條狀電極14a的接觸起點si向生物感測試片10的插入前端101延伸，再轉折沿著感測試片10的寬度方向延伸。條狀電極14g不與其他條狀電極14b-14e的接觸起點S2-S5相連。條狀電極14g具有已知的寬度W。當生物感測芯片10被插入量測儀器的插槽20時，導電接點24a-24e在到達接觸起點sl_s5前將先通過條狀電極14g。因此，導電接點24b_24e會檢測到如圖8所示的脈沖寬度tw。利用此脈沖寬度^與寬度w計算出插入速度。根據插入速度，可估計出基準值tMf大略的值，然后再利用估計的基準值tMf與存儲器的容量來決定出導電接點24b-24e的適當取樣頻率。根據上述第3實施例，導電接點24b_24e的取樣頻率可以被動態地調整。因此，即使插入速度慢，也能夠降低存儲器所需要的容量。更進一步，第2實施例與第3實施例的特征也可結合。圖9是根據本發明第4實施例的具有條狀電極圖樣的生物感測試片的概略平面圖。圖9中，條狀電極14同時具有用來確認插入動作是否正確結束的條狀電極14f，以及用來計算插入速度與調整取樣頻率的條狀電極14g。根據上述的各實施例，提出了一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，能夠簡單且省電地檢測代碼信息、確認感測試片完整地插入量測儀器、以及動態地調整取樣頻率來降低存儲器的需求容量。以上雖說明本發明的最佳實施例，但本發明并不限定于上述最佳的實施例，在不超出本發明主旨的范圍內可作自由地變更。例如，條狀電極的數目并不限于5條，或是標準電極并不限制指定于條 狀電極14e等。
權利要求
1.一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，包括: 提供該量測儀器，該量測儀器具有包括一組導電接點的一試片插槽； 提供該生物感測試片，該生物感測試片具有對應該組導電接點的一組條狀電極，其中該組條狀電極的長度組合對應到一參數代碼； 插入該生物感測試片至該量測儀器的該試片插槽，使各該導電接點與對應的各該條狀電極相對移動； 利用各該導電接點于插入期間所檢測到的一組脈波寬度來讀出該參數代碼；以及 利用該參數代碼匹 配該量測儀器所內建對應的一校正參數，以校正該量測儀器。
2.如權利要求1所述的方法，其中讀出該參數代碼的步驟包括: 利用該組導電接點中的一第一導電接點提供一第一電壓電平，其中該第一導電接點接觸該組條狀電極中對應的一第一條狀電極；以及 檢測該組導電接點中的多個第二導電接點的多個第二電壓電平，其中該多個第二導電接點分別接觸該組條狀電極中對應的多個第二條狀電極， 其中該第一條狀電極具有第一長度，該多個第二條狀電極的每一者分別具有一短于該第一長度的第二長度，以及 其中該第一條狀電極與該多個第二條狀電極彼此電性連接，并分別由與該生物感測試片的插入前端有相同距離的多個起始位置開始延伸。
3.如權利要求2所述的方法，還包括: 設定該多個第二條狀電極中之一者為長度不隨參數代碼改變的基準電極。
4.如權利要求3所述的方法，還包括: 設定接觸該基準電極的該第二導電接點所檢測到的脈波寬度為基準值； 利用該基準值將其他該第二導電接點所檢測到的脈波寬度標準化；以及 由標準化的該多個脈沖寬度求出該參數代碼。
5.如權利要求2所述的方法，還包括: 提供一橫向電極，由該第一條狀電極的接觸終點延伸而出但不連接該多個第二條狀電極的接觸終點， 其中該生物感測試片完整插入該量測儀器時，該橫向電極與全部的該多個導電接點接觸。
6.如權利要求5所述的方法，還包括: 于插入期間檢測所有該多個第二導電接點的該多個第二電壓電平是否同時轉為該第一電壓電平，來確認該生物感測試片已完整插入該量測儀器。
7.如權利要求2所述的法，還包括: 提供一第一橫向電極，由該第一條狀電極的接觸起點延伸而出但不連接該多個第二條狀電極的多個接觸起點，其中該生物感測試片剛插入該量測儀器時，該第一橫向電極與全部該多個導電接點接觸，且該第一橫向電極的寬度為已知的定值。
8.如權利要求7所述的方法，還包括: 于該插入期間檢測所有該多個第二導電接點的起始脈波寬度，來估計該生物感測試片的插入速度；以及 根據該插入速度來決定該多個導電接點的取樣頻率。
9.如權利要求7所述的方法，還包括: 提供一第二橫向電極，由該第一條狀電極的插入方向末端延伸而出但不接觸該多個第二條狀電極的插入方向末端，且于該生物感測試片完整插入該量測儀器時與全部該多個導電接點接觸。
10.如權利要求9所述的方法，還包括: 于插入期間檢測所有該多個第二導電接點的該多個第二電壓電平是否同時轉為該第一電壓電平，來確認該生物感測試片已完整插入該量測儀器。
11.如權利要求1所述的方法，其中該組條狀電極形成于該生物感測試片的一表面，該表面是試劑承載面的相反面。
12.一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，包括: 在該生物感測試片的一表面形成多個條狀電極，使該多個條狀電極的圖樣對應于一參數代碼； 將該生物感測試片插入該量測儀器，使該多個條狀電極與該量測儀器所具有的對應的多個導電接點產生相對移動； 根據該相對移動期間各該多個導電接點所記錄的脈波寬度變化，讀出該參數代碼；以及 利用該參數代碼匹配內建于該量測儀器中對應的一校正參數，以校正該量測儀器。
13.如權利要求1 2所述的方法，還包括: 設計該多條狀電極的圖樣，使在該生物感測試片完整插入該量測儀器時，各該多個導電接點接收一既定的脈波寬度變化；以及 根據該既定的脈波寬度變化來確認該生物感測試片完整插入該量測儀器。
14.如權利要求12所述的方法，還包括: 設計該多個條狀電極的圖樣，使在該生物感測試片開始插入該量測儀器時，各該多個導電接點接收一既定的第一脈波寬度變化； 根據該既定的第一脈波寬度變化來估計該生物感測試片的插入速度；以及 根據該插入速度來決定該多個導電接點的取樣頻率。
15.如權利要求14所述的方法，還包括: 設計該多個條狀電極的圖樣，使在該生物感測試片完整插入該量測儀器時，各該多個導電接點接收一既定的第二脈波寬度變化；以及 根據該既定的第二脈波寬度變化來確認該生物感測試片完整插入該量測儀器。
全文摘要
本發明公開了一種利用生物感測試片校正量測儀器的方法，包括提供該量測儀器，該量測儀器具有包括一組導電接點的一試片插槽；提供該生物感測試片，該生物感測試片具有對應該組導電接點的一組條狀電極，其中該組條狀電極所具有的長度組合對應到一參數代碼；插入該生物感測試片至該量測儀器的該試片插槽，使各該導電接點與對應的各該條狀電極相對移動；利用各該導電接點于插入期間所檢測到的一組脈波寬度來讀出該參數代碼；以及利用該參數代碼匹配該量測儀器所內建的一校正參數，并校正該量測儀器。
文檔編號G01N27/26GK103245702SQ20131005055
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月8日 優先權日2012年2月10日
發明者張景裕, 劉鴻儐 申請人:達爾生技股份有限公司