專利名稱：測量眼液中血糖值的組合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在持續(xù)時間期間測量眼液中血糖值的裝置。該裝置將用于針對血液的高精度單點血糖測量的設(shè)備與用于針對眼液的非侵入血糖分析的設(shè)備組合在一起。
背景技術(shù)：
在糖尿病治療中一個重要方面是嚴格控制血糖值，這要求頻繁地監(jiān)控病人的血糖值，以控制食物攝入和胰島素的劑量和時間。當前，數(shù)以百萬計的糖尿病患者被迫每日抽血，以確定其血糖值。用于精確血糖確定的這種最經(jīng)常被使用的技術(shù)是毛細血糖測量(使用葡糖氧化酶或葡糖脫氫酶的電流測定測量)。
毛細血糖測量是侵入性的，并且人們想盡可能少地實施測量，為了避免刺手指的疼痛，以及降低購買測量條帶的成本。HBA1C是一種長期指示劑，表示在過去90天上的葡萄糖值的平均。因此，從此獲得信息僅僅具有有限的了解/教導意義。
為了減輕糖尿病患者的連續(xù)不適和不便，在非侵入性或最低限度地侵入技術(shù)的研究已經(jīng)切實地展開，以精確確定血糖值。
因此，根據(jù)眼液測量血糖值的各種非侵入設(shè)備已經(jīng)被描述在文獻中，在文獻中包括使用第一熒光標示標示的葡萄糖受體和使用第二熒光標示標示的葡萄糖競爭者的眼科透鏡被使用。通過監(jiān)測在可淬滅熒光標示的熒光蜂周圍的波長處熒光強度變化，通過葡萄糖從受體移除的熒光標示競爭者的數(shù)量被測量以及被用于確定眼液中的葡萄糖濃度。WO-A-02/087429公開了一種熒光光度計，用于根據(jù)眼液測量血糖值，所述熒光光度計能夠同時在兩個不同波長處測量兩種熒光強度。
然而，這種技術(shù)呈現(xiàn)幾個缺陷相關(guān)于患者眼睛定位該測量工具必須以幾個微米的精度而實施測量光束的定位。盡管使用靜態(tài)測量系統(tǒng)也許是可能的，但是相關(guān)于包括手持裝置的生物活體測量組件遠遠是不可能的。
2)校正的精確度使用手持熒光光度計對眼表面的測量要求以下原理確保只有眼液或接觸透鏡的熒光被測量，而不是下面組織的背景熒光。
3)測量的精確度，以確定合適的處理。
因此，本發(fā)明的目的是提出一種裝置，其適于減少用于確定血糖值的常規(guī)設(shè)備的使用中的不便。
通過用于根據(jù)眼液測量血糖值的組合裝置實現(xiàn)該目的，如由從屬權(quán)利要求中的特征所描述的。根據(jù)從屬權(quán)利要求的特征，該裝置的有益的實施例將變得顯而易見。
具體地，依據(jù)本發(fā)明的裝置包括-手持熒光光度計，用于確定使用者眼液中的葡萄糖值，-用于使用者中的血糖值的電流測定或光度測定的設(shè)備，用于校正目的，其中手持熒光光度計包括第一照射裝置，用于提供用于使用者照射眼睛的導向射束，以激勵包括第一波段的瞳孔熒光即第一熒光，所述瞳孔熒光沿第一光路行進；(b)第一檢測裝置，其被布置在第一光路上，用于測量在第一波段內(nèi)瞳孔熒光的強度；(c)第二照射裝置，用于提供用于使用者眼睛照亮的測量射束以激勵眼用傳感器，所述眼用傳感器與使用者的眼液相接觸以及在所述測量射束照射下發(fā)射包括第二波段的第二熒光，所述第二熒光沿第二光路行進；(d)第二檢測裝置，其被布置在第二光路上，用于測量在第二波段內(nèi)第二熒光的強度；其中第一和第二照射裝置被布置，以使測量射束在預定角度下且以距離導向射束的預定距離照亮使用者的眼睛，所述角度在0°至90°之間。
在依據(jù)本發(fā)明的裝置的有益實施例中，選擇預定角度和距離，以使一旦熒光光度計被以合適距離和取向布置在使用者眼睛之前，則測量射束撞擊虹膜，同時導向射束撞擊瞳孔。
在依據(jù)本發(fā)明的裝置的另一有益實施例中，第一檢測裝置包括第一檢測器，用于檢測瞳孔熒光或第一熒光，以及被布置在第一光路中的至少一個波長選擇裝置，用于阻止具有在第一波段外波長的光撞擊在第一檢測器上。
在依據(jù)本發(fā)明的裝置的又一有益實施例中，第二檢測裝置至少包括第二檢測器，用于檢測由眼用傳感器發(fā)射的第二熒光，以及至少一個波長選擇裝置，用于阻止具有在第二波段外波長的光撞擊在第二檢測器上。
第二檢測裝置進一步包括第三檢測器，用于檢測由眼用傳感器發(fā)射的第三熒光，以及至少一個波長選擇裝置，用于阻止具有在第三波段外波長的光撞擊在第三檢測器上。
在依據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實施例中，用于血糖值的電流測定或光度測定的手持熒光光度計和設(shè)備一起形成單個集成設(shè)備。
單個集成設(shè)備可具有圓盤形狀，其具有在3至20cm之間的直徑，優(yōu)選地在5至15cm之間，以及更優(yōu)選地在7至10cm之間，圓盤具有在1至7cm之間的厚度，優(yōu)選在2至4cm之間。
在依據(jù)本發(fā)明的裝置的不同實施例中，用于血糖值的電流測定或光度測定的手持熒光光度計和設(shè)備可以是分離設(shè)備，為了相通信，它們可以被互相連接。
然后，用于血糖值的電流測定或光度測定的設(shè)備可被指派作為系泊部位，所述手持熒光光度計可以被系泊至系泊部位。
在依據(jù)本發(fā)明的裝置的實施例中，用于血糖值的電流測定或光度測定的手持熒光光度計和設(shè)備可以一起至少限定一個測量單元和校正單元。
該裝置可進一步包括通信和接觸單元，以及校正單元可被指定提供表示血糖值的血糖測量值，而通信和接觸單元可被指定將血糖測量值傳遞給測量單元。測量單元可被指定使用傳遞的血糖測量值自校正。
可替換地，校正單元可被指定提供轉(zhuǎn)送至測量單元的測量值，而測量單元可被指定以將傳遞的測量值轉(zhuǎn)換為表示血糖值的血糖測量值。測量單元可被指定使用傳遞的血糖測量值自校正。
因此，校正單元和測量單元可具有公共數(shù)字控制部件，該數(shù)字控制部件可被設(shè)置在測量單元中，校正單元可僅僅包括由公共數(shù)字控制部件控制的模擬測量電路。


根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的裝置實施例的下面詳細描述，借助附圖，另外有優(yōu)點的實施例或方面將變得顯而易見，附圖中圖1顯示依據(jù)本發(fā)明的測量系統(tǒng)的基本原理。
圖2顯示測量射束和導向射束相對于病人眼睛定位的示意布置。
圖3顯示在本發(fā)明的一個實施例中導向射束的光路。
圖4顯示在本發(fā)明的另一個實施例中測量射束的光路。
圖5示出在本發(fā)明的具體實施例中相對于病人眼睛的測量射束的光路和導向射束的光路。
圖6示出電流測定血糖測量設(shè)備的工作原理。
圖7示出光度測定血糖測量設(shè)備的工作原理。
圖8示意地顯示本發(fā)明的實施例，在其中手持熒光光度計和用于血糖值的電流測定和光度測定的設(shè)備是分離設(shè)備，它們可以依據(jù)系泊部位的原理被連接。
圖9示意地示出可被使用在依據(jù)圖8的實施例中的電子設(shè)備。
圖10示意地顯示本發(fā)明的另一實施例，其中手持式熒光光度計和用于血糖值的電流測定或光度測定的設(shè)備一起形成單個集成設(shè)備。
圖11示意地示出圖10中設(shè)備中電子裝置的實施例。
圖12示意地示出圖10中設(shè)備中電子裝置的另一實施例。
具體實施例方式
依據(jù)本發(fā)明的組合裝置中的手持式熒光光度計的實施例基本工作原理被顯示在圖1中。首先，良好限定的(well-defined)波長的導向射束1照射使用者眼睛3的瞳孔2，眼用葡萄糖傳感器4被定位在使用者眼睛3上。輻射引起第一熒光11(“瞳孔熒光”)，第一熒光11包括將被發(fā)射通過瞳孔2的第一波長帶。第一熒光11沿第一光路行進，以及在第一波長帶內(nèi)其強度使用第一檢測裝置來測量。測量的強度然后相關(guān)于熒光光度計和眼睛之間的距離。
熒光光度計的幾何構(gòu)型是這樣的，使得導向射束1和測量射束5被定位以便測量射束5以預定角α并且以距離導向射束1預定距離照射使用者的眼睛3，所述測量射束5被用于眼液葡萄糖值的實際確定，如圖2中所示。當光度計距離眼睛的距離是這樣的以便使得測量射束照射使用者的虹膜6時，內(nèi)部電子裝置(未顯示)發(fā)送信號，以啟動實際葡萄糖測量。只在此時，測量射束5照射使用者3的虹膜6。在使用測量射束5的照射下，眼用葡萄糖傳感器4發(fā)射第二熒光55，第二熒光55包括第二波段。第二熒光55沿第二光路行進，以及在第二波長帶內(nèi)其強度使用第二檢測裝置來測量。測量的強度然后相關(guān)于使用者眼液中的葡萄糖濃度，該葡萄糖濃度然后相關(guān)于使用者血液的葡萄糖濃度。
選擇角度α，以使測量射束5在6虹膜的區(qū)域中照射眼睛3的表面，虹膜6的限制由瞳孔2和鞏膜設(shè)定。因此，光度計的光路被選擇以使(給定光度計距離眼睛的最佳距離)前述條件被滿足。角度α大于0°且小于90°。優(yōu)選地，角度α在20°至50°之間，以及更優(yōu)選地在30°至40°之間。優(yōu)選的測量距離在100mm至1mm之間，更優(yōu)選地在5mm至30mm之間。
導向射束1還引起來自眼用傳感器4的熒光的發(fā)射，而熒光強度相比于通過瞳孔2發(fā)射的第一熒光可以被忽略。類似地，測量射束5引起來自鞏膜6的熒光的發(fā)射，而熒光強度相比于從眼用葡萄糖傳感器4發(fā)射的第二熒光可以被忽略。
當導向射束1照射使用者眼睛3中的瞳孔2時，瞳孔2因此變得改善了測量狀況，由于瞳孔與虹膜尺寸的相對關(guān)系隨使用者及關(guān)于照明狀況不同而改變。
圖3示意地示出相關(guān)于眼睛3且在熒光光度計的實施例中導向射束1的光路，。熒光光度計包括用作光源的第一發(fā)光二極管7、各個具有反射和分裂射束的兩種功能的二向色鏡8和9、濾波器10及12和第一檢測器13。
第一發(fā)光二極管7發(fā)射限定波段的激發(fā)光。激發(fā)光通過濾波器10，以獲得單色導向射束1。二向色鏡8將導向射束1引向使用者眼睛3。在撞擊使用者眼睛3的瞳孔2之前，導向射束1被會聚且通過標準透鏡(在圖3中未顯示)被適當聚焦。眼睛3的這種照射產(chǎn)生將被發(fā)射穿過瞳孔2的特征瞳孔熒光，其還被稱為第一熒光，所述第一熒光向后行進向二向色鏡8。二向色鏡8阻擋反射激發(fā)光，同時允許包含較高波長的第一熒光通過且進一步在其光路上行進。然后，二向色鏡9將第一熒光引向濾波器12，濾波器12僅僅允許在第一波段(進一步參見上面)內(nèi)的波長通過且達到第一檢測器13，以被測量。
圖4示意地顯示相對于眼睛3且在熒光光度計的實施例中測量射束5的光路。在這個實施例中，使用眼用葡萄糖傳感器4，所述眼用葡萄糖傳感器4以良好限定的波段發(fā)射包括第二熒光和第三熒光的熒光。
光度計包括起到光源作用的第二發(fā)光二極管17、各個具有反射和分裂射束的兩種功能的二向色鏡18和19、常規(guī)鏡20、濾波器21、22及23、以及第二檢測器24和第三檢測器25。第二發(fā)光二極管17發(fā)射限定波段的激發(fā)光，所述激發(fā)光通過濾波器21，以獲得單色測量射束5。二向色鏡18將測量射束5引向使用者眼睛3。在撞到使用者眼睛3的虹膜6之前，測量射束5被會聚且使用標準透鏡(未顯示)被適當?shù)鼐劢埂＿@種虹膜6的照射使葡萄糖眼傳感器發(fā)射熒光，所述熒光向后行進向二向色鏡18。二向色鏡18阻擋發(fā)射的激發(fā)光，同時允許包括較高波段的總的熒光通過且進一步行進在其光路上。二向色鏡19將熒光分裂為包括第二波段的第二熒光和包括第三波段的第三熒光。然后將具有低于第三熒光的波段的第二熒光引向濾波器22，而允許第三熒光通過。濾波器22僅僅允許波長在第二波段內(nèi)的第二熒光(另外參見上面)到達第二檢測器24，以被測量。第三熒光行進向常規(guī)鏡20，將第三熒光引向濾波器23，濾波器23僅僅允許波長在第三波段內(nèi)的波長通過到達第三檢測器25，以被測量。
在另一實施例中，可以提供多于一個的光源。這種實施例的示例被示出在圖5中。如可被看到的，有第三發(fā)光二極管27、附加的二向色鏡28和附加的濾波器29。來自第二發(fā)光二極管17的激發(fā)光特別地激發(fā)眼傳感器4中的第二熒光，同時來自第三發(fā)光二極管27的激發(fā)光特別地激發(fā)眼傳感器4中的第三熒光。以與上述相同的方式，二向色鏡28阻擋較低波長而允許較高波段通過且繼續(xù)在其光路上。
在另一實施例中，光度計可包括用于提供導向射束1的一個或多個附加照明裝置。在該裝置的定位中，優(yōu)選順序地使用各光源。
盡管沒有詳細顯示，光度計包含電子裝置，電子裝置包括計算裝置或處理電路，根據(jù)已測量的熒光強度用于確定-光度計和眼睛之間距離；-使用者眼液中的眼用葡萄糖濃度，依據(jù)預定校正標或校正曲線；以及用于將由計算裝置確定的眼用葡萄糖濃度轉(zhuǎn)換為血糖濃度的裝置，通過參照血糖濃度和眼用葡萄糖濃度之間的預定關(guān)系。還有，組合裝置可包括顯示面板，用于顯示這樣確定的血糖濃度。
對于本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員，對上述裝置作出改變將是顯而易見的，在眼傳感器發(fā)射僅有一個波段的熒光的情況中或在眼傳感器發(fā)射多于兩個波段的熒光的情況中。例如，可以因此減少或增加在光路中二向色鏡的數(shù)量。類似地，若有必要的話，可以增加光源的數(shù)量。
光源優(yōu)選地是表面安裝器件發(fā)光二極管，所述表面安裝器件發(fā)光二極管相比較于標準發(fā)光二極管是以良好限定波段為特征的，還以均勻光分布和小功率為特征的?？商鎿Q地，可以采用任意其它種類發(fā)光二極管、激光器或場致發(fā)光光源。
二向色鏡阻擋低波段而允許高波段通過并繼續(xù)在其光路上。它們相對于射束的定位以及濾波器的定位將針對每一個具體布置而被優(yōu)化。
眼用葡萄糖傳感器4可以發(fā)射例如520nm的第二熒光和590nm的第三熒光，同時使用具有465nm激發(fā)光的表面安裝器件發(fā)光二極管。二向色鏡和濾波器優(yōu)選地相對于已發(fā)射熒光的導向光路分別以45°和90°角度布置。照射導向射束和照射測量射束之間角度α在這個實施例中可以是35°。
為了處置光度計的所要求的小尺寸，導向射束和測量射束優(yōu)選可具有共聚的光學系統(tǒng)。為了相關(guān)于使用者眼睛精確定位光度計，導向射束具有銳聚焦是有利的。為了在葡萄糖測量期間降低眼睛運動的影響，測量射束可以具有多散射焦點。
初始校正處理使血糖濃度與眼液葡萄糖濃度相關(guān)。最可靠和精確的校正方法包括使用已知電化學或光測量技術(shù)確定血液中的血糖濃度，進而使其與在同一病人的眼液中已測量的熒光強度相關(guān)。
在現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于確定血糖的電化學和光學設(shè)備均采用條帶。典型地，從使用者手指中汲取血滴且被沉積在條帶上。條帶包含與血液中的葡萄糖起反應的酶，從而引起酶促反應。取決于被包含的化學物類型，不同反應產(chǎn)物被釋放。電化學設(shè)備直接使用電子或其它帶電反應產(chǎn)物，而光學設(shè)備間接測量反應產(chǎn)物的存在。
諸如電流測定設(shè)備的電化學血糖測量設(shè)備主要使用包含酶葡糖脫氫酶的條帶。典型電流測定葡萄糖測量設(shè)備被示意性地顯示在圖6中。電流測定條帶30包括毛細管31，血液通過該毛細管31到達條帶30的化學反應區(qū)域32，在那里發(fā)生葡萄糖與酶之間的反應。條帶30進一步包括兩個電機33、34，其被連接到所述化學反應區(qū)域32。一旦將條帶32引入至電流測定葡萄糖儀(glucosimeter)40，在葡萄糖和酶反應期間所釋放的帶電產(chǎn)物通過電場被分離，所述電場被生成在條帶30上電極33和34之間。通過將安培計35正確連接至電極33和34，可以測量直流。這個直流與在條帶上存在的葡萄糖數(shù)量成比例。為了精確確定葡萄糖濃度，還必需確定血液的數(shù)量，在所述血液中含有葡萄糖的測量數(shù)量。這可以以眾所周知的方式通過將電極33和34連接到交流源而被實現(xiàn)。
諸如光度計設(shè)備之類的光學血糖測量設(shè)備主要使用包含酶葡糖氫化酶的條帶。在葡萄糖和酶之間的反應期間釋放的帶電荷產(chǎn)物減少了著色劑，因此，所述著色劑改變了其顏色。在這種情況中，條帶沒有包含任何電路。典型光度測定血糖測量設(shè)備被示意性地顯示在圖7中。光度測定條帶50包括毛細管37，血液通過毛細管37到達條帶的化學反應區(qū)域38，在那里發(fā)生葡萄糖與酶之間的反應。當光度測定條帶50被引入光度測定葡萄糖儀60時，光源39例如發(fā)光二極管照亮條帶50中的化學反應區(qū)域38，并且通過光電二極管41使具有已改變顏色的反射光的強度轉(zhuǎn)換為與血液中葡萄糖濃度成比例的電流。
圖8示意地顯示依據(jù)組合裝置的實施例。在這個實施例中，用于確定眼液的葡萄糖值的手持熒光光度計D1和用于血糖值的電流測定或光度測定的設(shè)備D2是分開的設(shè)備，其二者可以互相連接以便通信。還可以具有用于存放測量條帶的存貨的容器C。一般地，使用任何合適的接口可以實現(xiàn)光度計D1和設(shè)備D2之間連接，然而，在圖8中所示的具體實施例中，用于血糖值的電流測定或光度測定的設(shè)備D2用作系泊部位，可以將手持熒光光度計D1系泊在該系泊部位，從而實現(xiàn)連接。這種系泊在某種程度上類似于所謂“個人數(shù)字助理”(PDA)至各個系泊部位的系泊。通過借助于手持熒光光度計D1測量在眼液中存在葡萄糖濃度，可以執(zhí)行對手持熒光光度計的校正，將條帶32引入設(shè)備D2，用于確定血糖濃度，并且將眼液的葡萄糖濃度與實際血糖濃度相關(guān)，從而校正手持熒光光度計D1。在校正之后，單獨使用手持熒光光度計D1可以確定血糖濃度。這樣確定的葡萄糖濃度被顯示在顯示單元700上?？梢砸粋€月進行一次校正，更優(yōu)選地一周一次，進一步更優(yōu)選地一天一次。
在電子級別上，用于一起確定血糖濃度的手持熒光光度計D1和設(shè)備D2至少限定一個測量單元70和校正單元80，在所示的實施例中，它們還限定附加的通信和接觸單元90。這被示意地示出在圖9中。校正單元80提供表示血糖水平的血糖測量值。通信和接觸單元90將血糖測量值傳遞給測量單元70，測量單元70使用傳遞的血糖測量值自校正，如上面所概括的。電池704可被容納在測量單元70中，所述測量單元70還提供校正單元80，只要測量單元70被系泊(dock)至校正單元80。
校正單元80可以包括用于接觸測量條帶的裝置800、模擬測量電路801。數(shù)字處理和檢錯電路802和讀碼器803。測量單元70可包括數(shù)字控制單元702、顯示單元700、鍵701、蜂鳴器703和電池704。
讀碼器803可以讀取條帶上具有的信息，例如條帶類型、制造商等，這些可有助于數(shù)字處理和檢錯單元802根據(jù)由模擬測量電路801提供的測量信號確定血糖濃度，因此，從校正單元80中的數(shù)字處理和檢錯單元802轉(zhuǎn)送至測量單元70中的數(shù)字控制單元702的測量值直接是血糖值的表示，進而不必通過此測量單元70中的控制單元702轉(zhuǎn)換為這樣數(shù)值。在沒有測量值被確定的情況中，錯誤信息被傳遞至測量單元70，進而蜂鳴器703可以被激勵。因此，數(shù)字處理和檢錯單元802是一種能夠執(zhí)行多個不同操作的部件。同樣，校正和啟動信息在校正單元80和測量單元70之間可以是相互交換的。鍵701可以被用于執(zhí)行各種動作，例如滾動菜單來選擇具體功能。顯示700可用于顯示菜單選項以及各個被確定的葡萄糖濃度。
在被示出在圖10中的依據(jù)本發(fā)明的組合裝置的另一實施例中，用于確定眼液中葡萄糖值的手持熒光光度計D1和用于確定血糖值的設(shè)備D2一起形成單一集成設(shè)備D3。在設(shè)備D3的內(nèi)部，可實現(xiàn)各種電子概念，這將在下面進一步解釋。設(shè)備D3的外形狀或多或少對應于可被容易地裝載在袋中的盤。一般地，工作原理類似于借助于圖8所述的實施例中的工作原理。使用熒光光度計D1確定眼液中的葡萄糖濃度，分別借助于測量條帶32或50確定實際血糖濃度。然后，眼液中的葡萄糖濃度被相關(guān)于實際血糖濃度，從而校正手持熒光光度計D1。在校正后，僅僅使用手持熒光光度計D1就可確定血糖濃度，這樣被確定的葡萄糖濃度被顯示在顯示單元。鍵711、721可以被使用用于執(zhí)行各種動作，例如，用于滾動菜單選擇具體功能。
在電子級別上，一起用于確定血糖濃度的手持熒光光度計D1和設(shè)備D2至少限定測量單元71和校正單元81。由于用于確定血糖濃度的手持熒光光度計D1和設(shè)備D2形成單一集成設(shè)備D3，沒有存在更多的通信和接觸。依據(jù)電子設(shè)備的一個原理這被示意性示出在圖11中。由于兩個設(shè)備D1、D2的電子設(shè)備因單個設(shè)備D3的概念而可以被高度集成，除了連通僅僅被數(shù)字化的、而沒有被處理為直接代表血糖值的純測量值之外，校正單元81不再將血糖測量值提供給測量單元71。從純測量值至血糖測量值的轉(zhuǎn)換在測量單元71內(nèi)被實施。隨后，測量單元71使用這樣確定的血糖測量值，以如上已經(jīng)所強調(diào)的執(zhí)行自校正?？蓪㈦姵厝菁{在測量單元71中，所述測量單元還可以提供校正單元81。
校正單元81可包括用于接觸測量條帶的裝置810、模擬測量電路811和數(shù)值處理及檢錯單元812、測量單元71可包括數(shù)值控制單元712、顯示單元710、、鍵711、蜂鳴器713、電池714和讀碼器715。
讀碼器715可以讀取條帶上具有的信息，例如條帶類型、制造商等，這可將有助于數(shù)字處理和檢錯單元712根據(jù)由模擬測量電路811提供的純測量信號確定血糖濃度。如上已經(jīng)所述的，從校正單元81中的數(shù)字處理和檢錯單元812轉(zhuǎn)送至測量單元71中的數(shù)字控制單元712的測量值不再直接是血糖值的表示，進而通過測量單元71中的控制單元712被直接轉(zhuǎn)換為表示血糖濃度的數(shù)值。因此，數(shù)字處理和檢錯單元812的結(jié)構(gòu)比圖9中所示的實施例中的簡單，從而降低附屬于校正單元81的電子設(shè)備的成本。在測量值不能被確定的情況中，錯誤信息被傳遞至測量單元71，進而蜂鳴器703可以被激勵。還有，校正和啟動信息在校正單元81和測量單元71之間可以是相互交換的。依據(jù)圖12中所示的另一原理，用于確定血糖濃度的手持式熒光光度計D1和設(shè)備D2再次至少限定一個測量單元72和校正單元82。由于用于確定血糖濃度的手持式熒光光度計D1和設(shè)備D2形成單個整體設(shè)備D3，沒有更多的通信和接觸存在。由于兩個設(shè)備D1、D2的電子設(shè)備可以因單個設(shè)備D3原理被高度集成，除了將不再被處理直接表示血糖值的純模擬測量值通信給測量單元72，校正單元82再次不再提供血糖測量值給測量單元72。通過測量單元72內(nèi)的數(shù)字控制和處理單元722，實施從純模擬測量值向血糖測量值的轉(zhuǎn)變。隨之，測量單元72使用這樣被確定的血糖測量值，以如上所述地自校正。還有，通過測量單元72中的數(shù)字控制和處理單元722，現(xiàn)在執(zhí)行檢錯功能，從而不可能實現(xiàn)在校正單元82內(nèi)的數(shù)字處理和檢錯單元。電池724還可以被容納在測量單元72中，所述測量單元72還提供校正單元82。
因此，校正單元82可以實質(zhì)上僅僅包括用于包含測量條帶的裝置820和模擬測量電路821。測量單元72可以包括數(shù)字控制單元722、顯示單元720、鍵721、蜂鳴器723、電池724和讀碼器725。
讀碼器725可以讀取條帶上的信息，例如條帶類型、制造商等，這可將有助于數(shù)字處理和檢錯單元722根據(jù)由模擬測量電路821提供的純測量信號確定血糖濃度。如上已經(jīng)所述的，從模擬測量電路821至測量單元82中的處理和檢錯單元722轉(zhuǎn)送至測量單元72的數(shù)字控制單元722的測量值是純模擬測量信號，所述純模擬測量信號必須首先通過測量單元72中的數(shù)字控制單元722被轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，然后還通過數(shù)字控制單元722必須被轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯颖硎狙菨舛鹊臄?shù)字值。因此，數(shù)字處理和檢錯單元在校正單元82中可以被完全省略，從而更進一步降低屬于校正單元82的電子設(shè)備的成本。同樣，在沒有測量值可以確定的情況中，錯誤信息必須不再轉(zhuǎn)送至測量單元72，而是被在測量單元72內(nèi)的數(shù)字處理單元722中生成。然后，可激勵蜂鳴器713。同樣，校正和啟動信息以及其它控制信號必須在校正單元82和測量單元72之間被相互交換。
除了這個校正之外，可以實施標準化，測量參考染料的熒光強度，這可以嵌入在眼液葡萄糖傳感器中，其中這種染料相對于葡萄糖是不起反應的。只要眼用傳感器包括多于一種的熒光標記，在眼液的葡萄糖濃度的確定中，一種可以用作內(nèi)部標準。通過測量一種熒光標記，同時激勵另一個，附加的校正可以被實施。在距離眼睛的距離略微改變時(微米級別)，這可以補償導向射束強度中的波動(如果有)。
如參考所述實施例已經(jīng)被解釋的，本發(fā)明的組合裝置可采用幾種結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，設(shè)置集成蓋保護光學部件。為了將裝置嚴格定位在眼前，導向射束被照射進入病人眼睛的瞳孔，并且瞳孔熒光被增加。一旦光度計被嚴格定位，則測量射束照亮病人眼睛，優(yōu)選在虹膜區(qū)域，以激勵眼用葡萄糖傳感器。通過眼用傳感器檢測的發(fā)射的熒光強度的強度然后被相關(guān)于葡萄糖眼用和/或血濃度。
顯示單元優(yōu)選使用液晶和/或發(fā)光二極管，其簡化了葡萄糖濃度值及一些儀器診斷功能例如電池狀態(tài)等的讀出。
另外，測量的血糖濃度值經(jīng)由導線或電纜或無線地，例如經(jīng)由射頻或紅外傳輸，可以被傳遞至另一件設(shè)備。同樣可以想象到的是，遙測信號可以被傳遞至灌流泵，所述灌流泵可以提供適量的胰島素，以保持血液中適當數(shù)值的葡萄糖。遙測信號可以是模擬的或數(shù)字的。
灌流泵在本領(lǐng)域中是眾所周知的，用于將選擇的藥劑依據(jù)控制方案傳遞給包括人類和其它動物的病人，所述控制方案可以是預先選擇的或在某種情況中被編程的。連同本發(fā)明的組合裝置使用的合適的泵可被戴在哺乳動物(包括人類)體外或可被直接置入哺乳動物(包括人類)體內(nèi)，以在延伸的時間上以控制劑量將胰島素傳遞給哺乳動物。這種泵是眾所周知的，并且被描述在例如US專利5957890、4923375、4573994和3731681中。
在優(yōu)選實施例中，組合裝置的校正一個月進行一次校正，更優(yōu)選地一周一次，進一步更優(yōu)選地一天一次。
合適的眼用傳感器例如可以是眼科透鏡，包括使用第一熒光標示的葡萄糖受體以及使用第二熒光標示的葡萄糖競爭者。選擇這兩個標示，以使在競爭者被結(jié)合至受體的同時，兩個熒光標示中之一的熒光經(jīng)由熒光共振能量傳遞器被另一熒光標示淬滅。通過監(jiān)控強度在波長上在可淬滅熒光標示的峰周圍的變化，通過葡萄糖從受體移出的熒光標示的競爭體數(shù)量被測量且提供確定在眼液中葡萄糖濃度的手段。
在競爭者部分被限制時其被淬滅而在競爭者部分沒有被限制時其不被淬滅的熒光標示，諸如熒光素、靛青綠、孔雀綠和若丹明被優(yōu)選用于眼用葡萄糖傳感器中的可淬滅的熒光標示。熒光標示的一個特定優(yōu)選組合是熒光素(施主)和若丹明(受主)的組合。
通過改變可淬滅的熒光標示的濃度可以控制眼用葡萄糖傳感器的靈敏度。增加眼用葡萄糖傳感器中的可淬滅的熒光標示的濃度增加了熒光素強度的范圍，從而增加得到的測量的靈敏度。
葡萄糖受體部分包括一個或多個用于葡萄糖的結(jié)合點。然而，各個結(jié)合點還可以結(jié)合與用于結(jié)合的葡萄糖競爭的部分，進而因此在這里被稱為“葡萄糖/競爭者部分結(jié)合點”。競爭者部分和葡萄糖二者至葡萄糖/競爭者部分結(jié)合點的結(jié)合是可逆的。受體部分可以是例如抗體、硼酸、遺傳工程的細菌螢石蛋白質(zhì)，或者優(yōu)選地concavalin A(Mansouri & Schultz，Bio/Tech 2385(1984))。
本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的是，選擇將與葡萄糖競爭的競爭者部分，用于結(jié)合至葡萄糖/競爭者部分結(jié)合點。例如，用于結(jié)合至concavalin A的葡萄糖的合適競爭者是聚合糖類，具體地如US5,342,789中所述的右旋糖苷或甘油共軛物(glycoconjugate)。具體優(yōu)選的受體競爭者系統(tǒng)是標示concavalin A的和標示的右旋糖苷的系統(tǒng)，特別是若丹明-concavalin A和熒光素右旋糖苷。
可替換地，合適的眼用葡萄糖傳感器可以是眼科透鏡，其包括能夠結(jié)合葡萄糖且具有發(fā)射熒光(在照射情況下)的性質(zhì)的蛋白質(zhì)檢測分子，在所述分子被結(jié)合至葡萄糖時所述熒光以與濃度相關(guān)的方式改變強度或衰減時間。如果該葡萄糖是葡萄糖，優(yōu)選地蛋白質(zhì)是結(jié)合蛋白質(zhì)GGBP的E.Coil葡萄糖或其中在功能上等價的節(jié)段。不同于GGBP的蛋白質(zhì)可以被使用，例如己糖激酶、葡萄糖激酶、或己糖激酶的變異或GGBP的變異。例如尤其有用的是，改變GGBP分子以包含如在US6197534中所述的半胱氨酸殘余物。此外，檢測分子可以使用一個或多個可檢測標示來標示，所述標示象丹酰探針、苯胺萘探針、deproxyl探針及類似的探針的溶劑敏感探針，這些探針均對當前環(huán)境的極性敏感。其它有用的探針包括施主-受主對，例如熒光素對若丹明、香豆素對熒光素或若丹明。另一類有用的標示對包括熒光劑-淬滅劑對，例如丙烯酰胺基團、碘和溴酸鹽等，在其中第二基團是減少熒光基團的熒光強度的淬滅劑。
合適的眼用葡萄糖傳感器可另外包括參考染料，例如用于標準化或校正目的，參考染料被照射時發(fā)射特性熒光，其中這種顏料相對于葡萄糖是不起作用的。
眼科透鏡例如可以是可移除的透鏡，例如接觸透鏡，或者永久植入的透鏡，例如眼內(nèi)透鏡、結(jié)膜下透鏡或角膜內(nèi)透鏡。永久植入的透鏡特別適用于具有損傷眼功能(例如，白內(nèi)障)以及糖尿病的個體。
眼科透鏡可以是校正的透鏡或者可以被構(gòu)造以使它們不影響視覺靈敏度。接觸透鏡可優(yōu)選包括色彩且優(yōu)選是一次性的，這降低了使用者感染的風險。如這里所使用的，術(shù)語“眼科透鏡”還可以涉及分路的或植入的，它們可能駐留在眼睛的結(jié)膜下部分。
依據(jù)本發(fā)明中實施例的眼科透鏡可以被連續(xù)戴著或者在延長時期上以提供重復的測量，或者可被戴著僅為了單個測量。定性和定量的測量均可以被實施。
權(quán)利要求
1.用于從使用者眼液測量血糖值的組合裝置(D1，D2；D3)，包括手持熒光光度計(D1)，用于確定使用者眼液中的葡萄糖值，用于對使用者的血糖值的電流測定或光度測定以用于校正目的的設(shè)備(D2)，其中手持熒光光度計(D1)包括(a)第一照射裝置(7、8、10)，用于提供用于使用者眼睛(3)照亮的導向射束(1)，以便激勵包括第一波段的瞳孔熒光，即第一熒光，所述瞳孔熒光沿第一光路行進；(b)第一檢測裝置(8、9、12、13)，其被布置在第一光路上，用于測量在第一波段內(nèi)瞳孔熒光的強度；(c)第二照射裝置(17、18、21)，用于提供用于使用者眼睛(3)照亮的測量射束(5)以便激勵眼用傳感器(4)，所述眼用傳感器(4)與使用者的眼液相接觸，并且在所述測量射束照射下發(fā)射包括第二波段的第二熒光，所述第二熒光沿第二光路行進；(d)第二檢測裝置(18、19、20、22、23、24、25)，其被布置在第二光路上，用于測量在第二波段內(nèi)第二熒光的強度；其中第一和第二照射裝置被布置，使得測量射束(5)在預定角度(α)下且以距離導向射束(1)的預定距離照亮使用者的眼睛，所述角度(α)在0°至90°之間。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中選擇預定角度(α)和距離，使得一旦熒光光度計(D1)被以合適的距離和取向布置在使用者眼睛之前，則測量射束(5)撞擊虹膜(6)，同時導向射束撞擊瞳孔(2)。
3.依據(jù)任一前述權(quán)利要求的裝置，其中第一檢測裝置包括第一檢測器(13)，用于檢測瞳孔熒光或第一熒光，以及被布置在第一光路中的至少一個波長選擇裝置(8、9、12)，用于阻止具有在第一波段外波長的光撞擊在第一檢測器(13)上。
4.依據(jù)任一前述權(quán)利要求的裝置，其中第二檢測裝置至少包括第二檢測器(24)，用于檢測由眼用傳感器(4)發(fā)射的第二熒光，以及至少一個波長選擇裝置(18、19、22)，用于阻止具有在第二波段外波長的光撞擊在第二檢測器(24)上。
5.依據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其中第二檢測裝置進一步包括第三檢測器(25)，用于檢測由眼用傳感器(4)發(fā)射的第三熒光，以及至少一個波長選擇裝置(18、19、20、23)，用于阻止具有在第三波段外波長的光撞擊在第三檢測器(25)上。
6.依據(jù)任一前述權(quán)利要求的裝置，其中手持熒光光度計(D1)和用于血糖值的電流測定或光度測定的設(shè)備(D2)一起形成單個集成設(shè)備(D3)。
7.依據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中單個集成設(shè)備(D3)具有圓盤的形狀，其具有在3至20cm之間，優(yōu)選地在5至15cm之間，以及更優(yōu)選地在7至10cm之間的直徑，圓盤具有在1至7cm之間，優(yōu)選在2至4cm之間的厚度。
8.依據(jù)權(quán)利要求1至5中之任一的裝置，其中手持熒光光度計(D1)和用于血糖值的電流測定或光度測定的設(shè)備(D2)是分離的設(shè)備，它們可以被連接以便互相通信。
9.依據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中用于血糖值的電流測定或光度測定的設(shè)備(D2)被設(shè)計為系泊部位，所述手持熒光光度計(D1)可以被系泊至系泊部位。
10.依據(jù)任一前述權(quán)利要求的裝置，其中手持熒光光度計(D1)和用于血糖值的電流測定或光度測定的設(shè)備(D2)一起至少限定一個測量單元(70、71、72)和校正單元(80、81、82)。
11.依據(jù)權(quán)利要求10的裝置，進一步包括通信和接觸單元(90)，校正單元(80)被設(shè)計為提供表示血糖值的血糖測量值，通信和接觸單元(90)被設(shè)計為將血糖測量值傳遞給測量單元(70)，以及測量單元(70)被設(shè)計為使用傳遞的血糖測量值自校正。
12.依據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中校正單元(81、82)被設(shè)計為提供轉(zhuǎn)送至測量單元(71、72)的測量值，測量單元(71、72)被設(shè)計為以將傳遞的測量值轉(zhuǎn)換為表示血糖值的血糖測量值，以及測量單元(71、72)被設(shè)計為使用傳遞的血糖測量值自校正。
13.依據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中校正單元(82)和測量單元(72)具有公共數(shù)字控制部件(722)，該數(shù)字控制部件(722)被設(shè)置在測量單元(72)中，校正單元(82)僅包括由公共數(shù)字控制部件(722)控制的模擬測量電路(821)。
全文摘要
一種用于根據(jù)眼液測量血糖值的組合裝置，包括用于確定眼液的葡萄糖值的手持熒光光度計(D1)和用于血糖值的電流測定或光度測定的設(shè)備(D2)。手持熒光光度計(D1)包括第一照射裝置(7、8、10)，用于提供用于眼睛(3)照亮的導向射束(1)，以激勵包括第一波段的瞳孔熒光即第一熒光；第一檢測裝置(8、9、12、13)，其用于測量在第一波段內(nèi)瞳孔熒光的強度；第二照射裝置(17、18、21)，用于提供用于眼睛照亮的測量射束(5)以激勵眼用傳感器(4)，以發(fā)射包括第二波段的第二熒光；第二檢測裝置(18、19、20、22、23、24、25)，其用于測量第二波段內(nèi)第二熒光的強度。第一和第二照射裝置被布置，以使測量射束在在0°至90°之間的預定角度(α)下且距離導向射束(1)的預定距離下照亮眼睛。
文檔編號A61B5/00GK101031232SQ200580024196
公開日2007年9月5日 申請日期2005年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月14日
發(fā)明者埃契姆·穆勒, 彼得·赫布瑞掣米爾, 博哈德·瑟弗林, 沃夫?qū)せ舴蚵?申請人:視覺股份公司