(57)【要約】患者の近くに配置され得る無試薬全血分析物検出システムはスペクトルバンドを有する放射のビームを放射出来る源を有する。又該全血システムは該ビームの光路内に検出器を有する。又該全血システムは該源と該検出器とを収容するよう構成されたハウジングを有する。該全血システムは又該ビームの光路内に位置するサンプル要素を有する。該サンプル要素はサンプルセルと、該スペクトルバンド内の放射のビームの透過性を排除しないサンプルセル壁と、を有する。
2005535411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の体液内の分析物の濃度の決定で使用するためのサンプル要素に於いて、前記サンプル要素が、
前記患者上の１部位からの体液の流れを引き起こすよう構成されたサンプル抽出器と、そして
前記サンプル抽出器の動作通路に近い室と、を具備しており、前記室は少なくとも１つの内面により規定されており、前記少なくとも１つの内面の全てが前記体液に対し不活性の材料を有しており、前記室は前記体液の０．５μｌ以下を保持するよう構成されており、
該患者が前記サンプル抽出器でランスされる時、該体液が、前記室の変位無しに、該ランスされた部位から前記室内へ流れることを特徴とする該サンプル要素。
【請求項２】
前記室が容積体を備えており、そして前記容積体は前記体液に対し不活性であることを特徴とする請求項１の該サンプル要素。
【請求項３】
前記室が更に少なくとも１つのウインドーにより規定されることを特徴とする請求項１の該サンプル要素。
【請求項４】
前記サンプル抽出器がランスを有することを特徴とする請求項１の該サンプル要素。
【請求項５】
前記サンプル抽出器がレーザーランスを有することを特徴とする請求項１の該サンプル要素。
【請求項６】
前記サンプル抽出器がイオントフオレチックサンプラーを有することを特徴とする請求項１の該サンプル要素。
【請求項７】
前記サンプル抽出器がガスジェットパーフオレーターを有することを特徴とする請求項１の該サンプル要素。
【請求項８】
前記サンプル抽出器が流体ジェットパーフオレーターを有することを特徴とする請求項１の該サンプル要素。
【請求項９】
前記サンプル抽出器が粒子ジェットパーフオレーターを有することを特徴とする請求項１の該サンプル要素。
【請求項１０】
前記体液が全血を有することを特徴とする請求項１の該サンプル要素。
【請求項１１】
前記体液が血液成分を有することを特徴とする請求項１の該サンプル要素。
【請求項１２】
前記体液が間隙性流体を有することを特徴とする請求項１の該サンプル要素。
【請求項１３】
前記体液が細胞間流体を有することを特徴とする請求項１の該サンプル要素。
【請求項１４】
患者の体液内の分析物の濃度の決定で使用するためのサンプル要素に於いて、前記サンプル要素が、
前記患者上の１部位からの体液の流れを引き起こすよう構成されたサンプル抽出器と、そして
前記サンプル抽出器の動作通路の近くの室と、を具備しており、前記室は前記体液に対し不活性であり、前記室は前記体液の０．５μｌ以下を保持するよう構成されており、
該患者が前記サンプル抽出器でランスされた時、該体液が、前記室の変位無しに、該ランスされた部位から前記室内へ流れることを特徴とする該サンプル要素。
【請求項１５】
前記室が更に少なくとも１つのウインドーにより規定されることを特徴とする請求項１４の該サンプル要素。
【請求項１６】
患者の体液内の分析物の濃度の決定で使用するためのサンプル要素に於いて、前記サンプル要素が、
前記患者上の１部位からの体液の流れを引き起こすよう構成されたサンプル抽出器と、そして
前記サンプル抽出器の動作通路の近くの無試薬室と、を具備しており、前記室は前記体液の０．５μｌ以下を保持するよう構成されており、
該患者が前記サンプル抽出器でランスされた時、該体液が、前記室の変位無しに、該ランスされた部位から前記室内へ流れることを特徴とする該サンプル要素。
【請求項１７】
前記室が更に少なくとも１つのウインドーにより規定されることを特徴とする請求項１６の該サンプル要素。
【請求項１８】
患者の体液内の分析物の濃度の決定で使用するためのサンプル要素に於いて、前記サンプル要素が、
前記患者上の１部位からの体液の流れを引き起こすよう構成されたサンプル抽出器と、そして
前記サンプル抽出器の動作通路の近くの室と、を具備しており、前記室は少なくとも１つの内面により規定されており、前記少なくとも１つの内面の全ては前記体液に対し不活性である材料を有し、前記室は前記体液の１μｌ以下を保持するよう構成されており、
該患者が前記サンプル抽出器でランスされた時、該体液は、前記室の変位無しに、該ランスされた部位から前記室内へ流れることを特徴とする該サンプル要素。
【請求項１９】
前記室が容積体を備えており、そして前記容積体は前記体液に対し不活性であることを特徴とする請求項１８の該サンプル要素。
【請求項２０】
前記室が更に少なくとも１つのウインドーにより規定されることを特徴とする請求項１８の該サンプル要素。
【請求項２１】
前記サンプル抽出器がランスを有することを特徴とする請求項１８の該サンプル要素。
【請求項２２】
前記サンプル抽出器がレーザーランスを有することを特徴とする請求項１８の該サンプル要素。
【請求項２３】
前記サンプル抽出器がイオントフオレチックサンプラーを有することを特徴とする請求項１８の該サンプル要素。
【請求項２４】
前記サンプル抽出器がガスジェットパーフオレーターを有することを特徴とする請求項１８の該サンプル要素。
【請求項２５】
前記サンプル抽出器が流体ジェットパーフオレーターを有することを特徴とする請求項１８の該サンプル要素。
【請求項２６】
前記サンプル抽出器が粒子ジェットパーフオレーターを有することを特徴とする請求項１８の該サンプル要素。
【請求項２７】
前記体液が全血を有することを特徴とする請求項１８の該サンプル要素。
【請求項２８】
前記体液が血液成分を有することを特徴とする請求項１８の該サンプル要素。
【請求項２９】
前記体液が間隙性流体を有することを特徴とする請求項１８の該サンプル要素。
【請求項３０】
前記体液が細胞間流体を有することを特徴とする請求項１８の該サンプル要素。
【請求項３１】
患者の体液内の分析物の濃度の決定で使用するためのサンプル要素に於いて、前記サンプル要素が、
前記患者上の１部位からの体液の流れを引き起こすよう構成されたサンプル抽出器と、そして
前記サンプル抽出器の動作通路の近くの室と、を具備しており、前記室は前記体液に対し不活性であり、前記室は前記体液の１μｌ以下を保持するよう構成されており、
該患者が前記サンプル抽出器でランスされた時、該体液は、前記室の変位無しに、該ランスされた部位から前記室内へ流れることを特徴とする該サンプル要素。
【請求項３２】
前記室が更に少なくとも１つのウインドーにより規定されることを特徴とする請求項３１の該サンプル要素。
【請求項３３】
患者の体液内の分析物の濃度の決定で使用するためのサンプル要素に於いて、前記サンプル要素が、
前記患者上の１部位からの体液の流れを引き起こすよう構成されたサンプル抽出器と、そして
前記サンプル抽出器の動作通路の近くの無試薬室と、を具備しており、前記室は前記体液の１μｌ以下を保持するよう構成されており、
該患者が前記サンプル抽出器でランスされた時、該体液が前記室の変位無しに該ランスされた部位から前記室内へ流れることを特徴とする該サンプル要素。
【請求項３４】
前記室が更に少なくとも１つのウインドーにより規定されることを特徴とする請求項３３の該サンプル要素。
【請求項３５】
体液内の分析物の濃度を決定するための方法に於いて、前記方法が、
全容積で約０．５μｌより少ない容積を有する体液のサンプルを集める過程と、
前記サンプルを流れない仕方で保持する過程と、そして
試薬の使用無しに、前記濃度を決定するために光学的透過スペクトロスコープ技術を使用する過程と、を具備することを特徴とする該方法。
【請求項３６】
前記光学的透過スペクトロスコープ技術が源から発せられ、前記サンプルを通過したエネルギーの測定であることを特徴とする請求項３５の該方法。
【請求項３７】
前記体液が唾液を含むことを特徴とする請求項３５の該方法。
【請求項３８】
前記体液が尿を含むことを特徴とする請求項３５の該方法。
【請求項３９】
前記体液が汗を含むことを特徴とする請求項３５の該方法。
【請求項４０】
前記集める過程が更に前記患者内に小さな傷を創るためにサンプル抽出器を使う過程を備えることを特徴とする請求項３５の該方法。
【請求項４１】
前記サンプル抽出器がランスを含むことを特徴とする請求項４０の該方法。
【請求項４２】
前記サンプル抽出器がレーザーランスを含むことを特徴とする請求項４０の該方法。
【請求項４３】
前記サンプル抽出器がイオントフオレチックサンプラーを含むことを特徴とする請求項４０の該方法。
【請求項４４】
前記サンプル抽出器がガスジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項４０の該方法。
【請求項４５】
前記サンプル抽出器が流体ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項４０の該方法。
【請求項４６】
前記サンプル抽出器が粒子ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項４０の該方法。
【請求項４７】
前記体液が全血を含むことを特徴とする請求項３５の該方法。
【請求項４８】
前記体液が血液成分を含むことを特徴とする請求項３５の該方法。
【請求項４９】
前記体液が間隙性流体を含むことを特徴とする請求項３５の該方法。
【請求項５０】
前記体液が細胞間流体を含むことを特徴とする請求項３５の該方法。
【請求項５１】
体液内の分析物の濃度を決定するための方法に於いて、前記方法が、
約０．５μｌ以下の体液のサンプルを集める過程と、
前記サンプルの少なくとも１部分でサンプル要素の室を充たす過程と、
前記室内の前記サンプルを流れない仕方で保持する過程と、そして
無試薬の技術で前記サンプル内の前記分析物の前記濃度を決定する過程と、を具備することを特徴とする該方法。
【請求項５２】
体液の前記サンプルが約０．４μｌ以下であることを特徴とする請求項５１の該方法。
【請求項５３】
体液の前記サンプルが約０．３μｌ以下であることを特徴とする請求項５１の該方法。
【請求項５４】
体液の前記サンプルが約０．２μｌ以下であることを特徴とする請求項５１の該方法。
【請求項５５】
体液の前記サンプルが約０．１μｌ以下であることを特徴とする請求項５１の該方法。
【請求項５６】
前記無試薬技術が光学的技術を含むことを特徴とする請求項５１の該方法。
【請求項５７】
前記光学的技術がスペクトロスコープ的技術を含むことを特徴とする請求項５６の該方法。
【請求項５８】
前記スペクトロスコープ的技術が透過スペクトロスコープ技術であることを特徴とする請求項５７の該方法。
【請求項５９】
前記透過スペクトロスコープ技術が源から発せられ、前記サンプルを通過したエネルギーの測定であることを特徴とする請求項５８の該方法。
【請求項６０】
前記測定が該サンプルの該源と同じ側で行われることを特徴とする請求項５９の該方法。
【請求項６１】
前記測定が該サンプルの該源に対する反対側で行われることを特徴とする請求項５９の該方法。
【請求項６２】
前記体液が唾液を含むことを特徴とする請求項５１の該方法。
【請求項６３】
前記体液が尿を含むことを特徴とする請求項５１の該方法
【請求項６４】
前記体液が汗を含むことを特徴とする請求項５１の該方法
【請求項６５】
前記集める過程が更に前記患者内に小さな傷を創るためにサンプル抽出器を使う過程を備えることを特徴とする請求項５１の該方法。
【請求項６６】
前記サンプル抽出器がランスを含むことを特徴とする請求項６５の該方法。
【請求項６７】
前記サンプル抽出器がレーザーランスを含むことを特徴とする請求項６５の該方法。
【請求項６８】
前記サンプル抽出器がイオントフオレチックサンプラーを含むことを特徴とする請求項６５の該方法。
【請求項６９】
前記サンプル抽出器がガスジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項６５の該方法。
【請求項７０】
前記サンプル抽出器が流体ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項６５の該方法。
【請求項７１】
前記サンプル抽出器が粒子ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項６５の該方法。
【請求項７２】
前記体液が全血を含むことを特徴とする請求項５１の該方法。
【請求項７３】
前記体液が血液成分を含むことを特徴とする請求項５１の該方法。
【請求項７４】
前記体液が間隙性流体を含むことを特徴とする請求項５１の該方法。
【請求項７５】
前記体液が細胞間流体を含むことを特徴とする請求項５１の該方法。
【請求項７６】
前記室が赤外線透過材料から成ることを特徴とする請求項５１の該方法。
【請求項７７】
前記赤外線透過材料がシリコンであることを特徴とする請求項７６の該方法。
【請求項７８】
前記赤外線透過材料がポリエチレンであることを特徴とする請求項７６の該方法。
【請求項７９】
前記赤外線透過材料がポリプロピレンであることを特徴とする請求項７６の該方法。
【請求項８０】
前記赤外線透過材料が特定の波長を有する赤外線エネルギーの透過を許容することを特徴とする請求項７６の該方法。
【請求項８１】
前記波長が約０．８μｍと約２．５μｍの間にあることを特徴とする請求項８０の該方法。
【請求項８２】
前記波長が約２．５μｍと約２０μｍの間にあることを特徴とする請求項８０の該方法。
【請求項８３】
前記波長が約２０μｍと約１００μｍの間にあることを特徴とする請求項８０の該方法。
【請求項８４】
前記波長が約３．５μｍと約１４μｍの間にあることを特徴とする請求項８０の該方法。
【請求項８５】
体液内の分析物の濃度を決定するための方法に於いて、前記方法が、
患者からの前記体液の助けられない流れを創る過程と、
前記体液の約０．５μｌ以下を含むサンプルをサンプル要素の室内に、前記サンプルの少なくとも幾らかが前記サンプル要素のウインドーに隣接するよう、輸送する過程と、
前記サンプルを前記サンプル要素の前記室内に、流れない仕方で保持する過程と、そして
前記サンプルを試薬と反応させずに、前記サンプル要素内に輸送された前記サンプルから、前記体液内の前記分析物の前記濃度を決定する過程と、を具備することを特徴とする該方法。
【請求項８６】
前記創る過程が更に、前記サンプルが前記サンプル要素のサンプル供給通路に入り、前記室に移る間、前記サンプル要素を静止して保持する過程を備えることを特徴とする請求項８５の該方法。
【請求項８７】
前記体液が唾液を含むことを特徴とする請求項８５の該方法。
【請求項８８】
前記体液が尿を含むことを特徴とする請求項８５の該方法。
【請求項８９】
前記体液が汗を含むことを特徴とする請求項８５の該方法。
【請求項９０】
前記創る過程が前記患者内に小さな傷を創るためにサンプル抽出器を使う過程を備えることを特徴とする請求項８５の該方法。
【請求項９１】
前記サンプル抽出器がランスを含むことを特徴とする請求項９０の該方法。
【請求項９２】
前記サンプル抽出器がレーザーランスを有することを特徴とする請求項９０の該方法。
【請求項９３】
前記サンプル抽出器がイオントフオレチックサンプラーを含むことを特徴とする請求項９０の該方法。
【請求項９４】
前記サンプル抽出器がガスジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項９０の該方法。
【請求項９５】
前記サンプル抽出器が流体ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項９０の該方法。
【請求項９６】
前記サンプル抽出器が粒子ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項９０の該方法。
【請求項９７】
前記体液が全血を含むことを特徴とする請求項８５の該方法。
【請求項９８】
前記体液が血液成分を含むことを特徴とする請求項８５の該方法。
【請求項９９】
前記体液が間隙性流体を含むことを特徴とする請求項８５の該方法。
【請求項１００】
前記体液が細胞間流体を含むことを特徴とする請求項８５の該方法。
【請求項１０１】
動物の体液内の分析物の濃度を決定するための方法に於いて、前記方法が、
室の近くに動作通路を有するサンプル抽出器を使って前記動物上の１部位からの体液の流れを引き起こす過程を具備しており、前記室は少なくとも１つの内面により規定されており、前記少なくとも１つの内面の全てが前記体液に対し不活性である材料を有しており、そして前記方法は又、
前記室の変位無しに前記体液の少なくとも１部分を前記室内に集める過程を具備しており、前記室は前記体液の精々０．５μｌを保持するよう構成されていることを特徴とする前記方法。
【請求項１０２】
前記室が容積体を有し、そして前記容積体が前記体液に対し不活性であることを特徴とする請求項１０１の該方法。
【請求項１０３】
前記引き起こす過程が前記動物内に小さな傷を創るために前記サンプル抽出器を使う過程を備えることを特徴とする請求項１０１の該方法。
【請求項１０４】
前記サンプル抽出器がランスを含むことを特徴とする請求項１０３の該方法。
【請求項１０５】
前記サンプル抽出器がレーザーランスを含むことを特徴とする請求項１０３の該方法。
【請求項１０６】
前記サンプル抽出器がイオントフオレチックサンプラーを含むことを特徴とする請求項１０３の該方法。
【請求項１０７】
前記サンプル抽出器がガスジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項１０３の該方法。
【請求項１０８】
前記サンプル抽出器が流体ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項１０３の該方法。
【請求項１０９】
前記サンプル抽出器が粒子ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項１０３の該方法。
【請求項１１０】
前記体液が全血を含むことを特徴とする請求項１０１の該方法。
【請求項１１１】
前記体液が血液成分を含むことを特徴とする請求項１０１の該方法。
【請求項１１２】
前記体液が間隙性流体を含むことを特徴とする請求項１０１の該方法。
【請求項１１３】
前記体液が細胞間流体を含むことを特徴とする請求項１０１の該方法。
【請求項１１４】
体液中の分析物の濃度を決定するための方法に於いて、前記方法が、
合計容積で約１μｌより少ない容積を有する体液のサンプルを集める過程と、
前記サンプルを流れない仕方で保持する過程と、そして
試薬の使用無しで、前記濃度を決定するために光学的透過スペクトロスコープ技術を使用する過程と、を具備することを特徴とする該方法。
【請求項１１５】
前記光学的透過スペクトロスコープ技術が源から発せられ前記サンプルを通過するエネルギーの測定であることを特徴とする請求項１１４の該方法。
【請求項１１６】
前記体液が唾液を含むことを特徴とする請求項１１４の該方法。
【請求項１１７】
前記体液が尿を含むことを特徴とする請求項１１４の該方法。
【請求項１１８】
前記体液が汗を含むことを特徴とする請求項１１４の該方法。
【請求項１１９】
前記集める過程が更に前記患者内に小さな傷を創るためにサンプル抽出器を使う過程を備えることを特徴とする請求項１１４の該方法。
【請求項１２０】
前記サンプル抽出器がランスを含むことを特徴とする請求項１１９の該方法。
【請求項１２１】
前記サンプル抽出器がレーザーランスを含むことを特徴とする請求項１１９の該方法。
【請求項１２２】
前記サンプル抽出器がイオントフオレチックサンプラーを含むことを特徴とする請求項１１９の該方法。
【請求項１２３】
前記サンプル抽出器がガスジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項１１９の該方法。
【請求項１２４】
前記サンプル抽出器が流体ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項１１９の該方法。
【請求項１２５】
前記サンプル抽出器が粒子ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項１１９の該方法。
【請求項１２６】
前記体液が全血を含むことを特徴とする請求項１１４の該方法。
【請求項１２７】
前記体液が血液成分を含むことを特徴とする請求項１１４の該方法。
【請求項１２８】
前記体液が間隙性流体を含むことを特徴とする請求項１１４の該方法。
【請求項１２９】
前記体液が細胞間流体を含むことを特徴とする請求項１１４の該方法。
【請求項１３０】
体液内の分析物の濃度を決定するための方法に於いて、前記方法が、
約１μｌ以下の容積の体液のサンプルを集める過程と、
サンプル要素の室を前記サンプルの少なくとも１部分で充たす過程と、
前記室内の前記サンプルを流れない仕方で保持する過程と、そして
無試薬技術を使って前記サンプル内の前記分析物の前記濃度を決定する過程と、を具備することを特徴とする該方法。
【請求項１３１】
体液の前記サンプルが約１μｌより少ないことを特徴とする請求項１３０の該方法。
【請求項１３２】
前記無試薬技術が光学的技術を含むことを特徴とする請求項１３０の該方法。
【請求項１３３】
前記光学的技術をスペクトロスコープ的技術を含むことを特徴とする請求項１３２の該方法。
【請求項１３４】
前記スペクトロスコープ的技術が透過スペクトロスコープ技術を含むことを特徴とする請求項１３３の該方法。
【請求項１３５】
前記透過スペクトロスコープ技術が源から発せられ、前記サンプルを通過するエネルギーの測定であることを特徴とする請求項１３４の該方法。
【請求項１３６】
前記測定が該サンプルの該源と同じ側で行われることを特徴とする請求項１３５の該方法。
【請求項１３７】
前記測定が該サンプルの該源に対する反対側で行われることを特徴とする請求項１３５の該方法。
【請求項１３８】
前記体液が唾液を含むことを特徴とする請求項１３０の該方法。
【請求項１３９】
前記体液が尿を含むことを特徴とする請求項１３０の該方法。
【請求項１４０】
前記体液が汗を含むことを特徴とする請求項１３０の該方法。
【請求項１４１】
前記集める過程が更に前記患者内に小さな傷を創るためにサンプル抽出器を使う過程を備えることを特徴とする請求項１３０の該方法。
【請求項１４２】
前記サンプル抽出器がランスを含むことを特徴とする請求項１４１の該方法。
【請求項１４３】
前記サンプル抽出器がレーザーランスを含むことを特徴とする請求項１４１の該方法。
【請求項１４４】
前記サンプル抽出器がイオントフオレチックサンプラーを含むことを特徴とする請求項１４１の該方法。
【請求項１４５】
前記サンプル抽出器がガスジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項１４１の該方法。
【請求項１４６】
前記サンプル抽出器が流体ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項１４１の該方法。
【請求項１４７】
前記サンプル抽出器が粒子ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項１４１の該方法。
【請求項１４８】
前記体液が全血を含むことを特徴とする請求項１３０の該方法。
【請求項１４９】
前記体液が血液成分を含むことを特徴とする請求項１３０の該方法。
【請求項１５０】
前記体液が間隙性流体を含むことを特徴とする請求項１３０の該方法。
【請求項１５１】
前記体液が細胞間流体を含むことを特徴とする請求項１３０の該方法。
【請求項１５２】
前記室が赤外線透過材料から成ることを特徴とする請求項１３０の該方法。
【請求項１５３】
前記赤外線透過材料がシリコンであることを特徴とする請求項１５２の該方法。
【請求項１５４】
前記赤外線透過材料がポリエチレンであることを特徴とする請求項１５２の該方法。
【請求項１５５】
前記赤外線透過材料がポリプロピレンであることを特徴とする請求項１５２の該方法。
【請求項１５６】
前記赤外線透過材料が特定の波長を有する赤外線エネルギーの透過を許容することを特徴とする請求項１５２の該方法。
【請求項１５７】
前記波長が約０．８μｍと約２．５μｍの間にあることを特徴とする請求項１５６の該方法。
【請求項１５８】
前記波長が約２．５μｍと約２０μｍの間にあることを特徴とする請求項１５６の該方法。
【請求項１５９】
前記波長が約２０μｍと約１００μｍの間にあることを特徴とする請求項１５６の該方法。
【請求項１６０】
前記波長が約３．５μｍと約１４μｍの間にあることを特徴とする請求項１５６の該方法。
【請求項１６１】
体液内の分析物の濃度を決定するための方法に於いて、前記方法が、
患者からの前記体液の助けられない流れを創る過程と、
前記体液の約１μｌ以下の容積を含むサンプルをサンプル要素の室内に、前記サンプルの少なくとも幾らかが前記サンプル要素のウインドーに隣接するよう、輸送する過程と、
前記サンプルを流れない仕方で前記サンプル要素の前記室内に保持する過程と、そして
前記サンプルを試薬と反応させずに、前記サンプル要素内に輸送された前記サンプルから前記体液内の前記分析物の前記濃度を決定する過程と、を具備することを特徴とする該方法。
【請求項１６２】
前記創る過程が更に、前記サンプルが前記サンプル要素のサンプル供給通路に入り、前記室内に移る間、前記サンプル要素を静止して保持する過程を備えることを特徴とする請求項１６１の該方法。
【請求項１６３】
前記体液が唾液を含むことを特徴とする請求項１６１の該方法。
【請求項１６４】
前記体液が尿を含むことを特徴とする請求項１６１の該方法。
【請求項１６５】
前記体液が汗を含むことを特徴とする請求項１６１の該方法。
【請求項１６６】
前記創る過程が前記患者内に小さな傷を創るためにサンプル抽出器を使う過程を備えることを特徴とする請求項１６１の該方法。
【請求項１６７】
前記サンプル抽出器がランスを含むことを特徴とする請求項１６６の該方法。
【請求項１６８】
前記サンプル抽出器がレーザーランスを含むことを特徴とする請求項１６６の該方法。
【請求項１６９】
前記サンプル抽出器がイオントフオレチックサンプラーを含むことを特徴とする請求項１６６の該方法。
【請求項１７０】
前記サンプル抽出器がガスジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項１６６の該方法。
【請求項１７１】
前記サンプル抽出器が流体ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項１６６の該方法。
【請求項１７２】
前記サンプル抽出器が粒子ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項１６６の該方法。
【請求項１７３】
前記体液が全血を含むことを特徴とする請求項１６１の該方法。
【請求項１７４】
前記体液が血液成分を含むことを特徴とする請求項１６１の該方法。
【請求項１７５】
前記体液が間隙性流体を含むことを特徴とする請求項１６１の該方法。
【請求項１７６】
前記体液が細胞間流体を含むことを特徴とする請求項１６１の該方法。
【請求項１７７】
動物の体液内の分析物の濃度を決定するための方法に於いて、前記方法が、
室の近くに動作通路を有するサンプル抽出器を使って、前記動物上の１部位からの体液の流れを引き起こす過程を具備しており、前記室は少なくとも１つの内面により規定されており、前記少なくとも１つの内面の全ては前記体液に対し不活性の材料を有しており、そして前記方法は又、
前記室の変位無しに前記体液の少なくとも１部を前記室内に集める過程を具備しており、前記室は前記体液の精々１μｌを保持するよう構成されていることを特徴とする該方法。
【請求項１７８】
前記室は容積体を有しており、前記容積体は前記体液に対し不活性であることを特徴とする請求項１７７の該方法。
【請求項１７９】
前記引き起こす過程が前記動物内に小さな傷を創るためにサンプル抽出器を使う過程を備えることを特徴とする請求項１７７の該方法。
【請求項１８０】
前記サンプル抽出器がランスを含むことを特徴とする請求項１７９の該方法。
【請求項１８１】
前記サンプル抽出器がレーザーランスを含むことを特徴とする請求項１７９の該方法。
【請求項１８２】
前記サンプル抽出器がイオントフオレチックサンプラーを含むことを特徴とする請求項１７９の該方法。
【請求項１８３】
前記サンプル抽出器がガスジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項１７９の該方法。
【請求項１８４】
前記サンプル抽出器が流体ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項１７９の該方法。
【請求項１８５】
前記サンプル抽出器が粒子ジェットパーフオレーターを含むことを特徴とする請求項１７９の該方法。
【請求項１８６】
前記体液が全血を含むことを特徴とする請求項１７７の該方法。
【請求項１８７】
前記体液が血液成分を含むことを特徴とする請求項１７７の該方法。
【請求項１８８】
前記体液が間隙性流体を含むことを特徴とする請求項１７７の該方法。
【請求項１８９】
前記体液が細胞間流体を含むことを特徴とする請求項１７７の該方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に材料サンプル中の分析物濃度（analyte concentrations）の決定に関する。
【背景技術】
【０００２】
数百万の糖尿病患者（diabetics）が彼等の血流（bloodstream）中のブドウ糖レベル（level of glucose）をモニターするために日毎ベースで血液の様な体液（bodily fluid）のサンプルを採取する（draw）。この慣行はセルフモニタリング（self-monitoring）と呼ばれ、多数の試薬ベースのブドウ糖モニター（reagent-based glucose monitors）の１つを使って普通行われる。これらのモニターは該流体サンプル中での試薬と該ブドウ糖の間の化学反応の或る側面を観察することによりブドウ糖濃度を測定する。該試薬は予測可能な仕方でブドウ糖と反応すると知られる化学的化合物（chemical compound）であり、該モニターが該サンプル中のブドウ糖濃度を決定出来るようにする。例えば、該モニターは該ブドウ糖と該試薬との間の反応により発生する電圧又は電流を測定するよう構成される。該試薬を保持し、該ブドウ糖と該試薬の間の該反応を演じさせる（host）ために小さなテストストリップ（test strip）が使われることが多い。試薬ベースのモニターとテストストリップは種々の問題をこうむり、又限られた性能しか有しない。
【０００３】
試薬に関係する問題とコストは、該試薬を含むテストストリップの製造、輸送、貯蔵、そして使用の間に生ずる。該ストリップが最後に適切に機能することを保証するために高価で、厳しい品質管理戦略が該テストストリップ製造過程に組み入れられねばならない。例えば、該ストリップが消費者向け販売にリリースされ得る前に製造ロット固有の校正コード（manufacturing lot-specific calibration code）が血液又は等価の試験（blood or equivalent testing）を通して決定されねばならない。試薬ベースのモニターを使う糖尿病患者は、該モニターが該ストリップ上にあるサンプル内のブドウ糖濃度を精確に読んでいることを保証するためにこの校正コードを該モニター内に入れねばならないことが多い。当然に、この要求は該校正コードの読み取りと入力に誤りを導き、それは該モニターにブドウ糖濃度の危険な迄に不正確な読み値を生じさせ得る。
【０００４】
又試薬ベースのモニターテストストリップは該試薬の水和を避けるために輸送及び貯蔵中は特殊梱包を要する。早過ぎる水和は該試薬がブドウ糖と反応する仕方に影響し、誤った読み値を引き起こさせ得る。一旦該テストストリップが輸送されると、それらはベンダー及びユーザーにより制御された貯蔵温度範囲内で貯蔵されねばならない。不幸にして、多数のユーザーはこれらのプロトコル（protocols）に従うことが出来ないことが多い。テストストリップとそれらの試薬が適切に取り扱われ、貯蔵される、ことがないと、誤ったモニター読み取りが起こり得る。例え、全ての必要な過程、梱包、そして貯蔵管理が追随されても、該ストリップ上の試薬はなお時間と共に劣化し、かくして該ストリップは限られた貯蔵寿命（limited shelf-life）しか有しない。全てのこれらの要因が消費者を試薬ベースのモニターとテストストリップを高価で面倒と見るよう導いた。実際、試薬ベーステストストリップは、それらがより簡単で完全にフエールセーフになるよう設計されたとしてもなお高価となるだろう。
【０００５】
試薬ベースのブドウ糖モニターの性能は試薬に関連する多くの面で限定される。上記で論じられた様に、この様なモニターの精度（accuracy）は該試薬の感度（sensitive nature）により限定され、かくして製造、梱包、貯蔵、そして用法に関連する厳しいプロトコルでの何等かのブレークダウン（breakdown）は該モニターの精度を減じる。ブドウ糖と該試薬の間で反応が起こる時間は該ストリップ上の試薬の量により限定される。従って、該サンプル中のブドウ糖濃度を測定する時間も同様に限定される。該試薬ベースの血液ブドウ糖モニター出力の信頼度（Confidence）は、より多くの流体サンプルを取り、追加の測定を行うことに依ってのみ高められる。これはそれが痛い流体取り出しの数を２倍又は３倍にするので望ましくない。同時に、試薬ベースのモニター性能は、反応速度が個別測定値を得る速さを限定する点で、限定される。該反応時間は大抵のユーザーにより余りに長いと見なされている。
【０００６】
一般に、試薬ベースのモニターは大抵のユーザーにとって余りに複雑であり、限定した性能しか有しない。加えて、この様なモニターは、注意深く処理されねばならない鋭いランス（lance）を用いてユーザーが日に多数回流体を採取することを要する。
【特許文献１】米国特許出願公開第０９／５３８，１６４号明細書、ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ  ＡＮＡＬＹＴＥ  ＣＯＮＣＥＮＴＲＡＴＩＯＮ  ＵＳＩＮＧ  ＰＨＡＳＥ  ＡＮＤ  ＭＡＧＮＩＴＵＤＥ  ＤＥＴＥＣＴＯＩＮ  ＯＦ  Ａ  ＲＡＤＩＡＴＩＯＮ  ＴＲＡＮＳＦＥＲ  ＦＵＮＣＴＩＯＮ、２０００年３月３０日出願
【特許文献２】米国特許第６，１９８，９４９号明細書、ＳＯＬＩＤ−ＳＴＡＴＥ  ＮＯＮ−ＩＮＶＡＳＩＶＥ  ＩＮＦＲＡＲＥＤ  ＡＢＳＯＲＰＴＩＯＮ  ＳＰＥＣＴＲＯＭＥＴＥＲ  ＦＯＲ  ＴＨＥ  ＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＣＡＰＴＵＲＥ  ＯＦ  ＴＨＥＲＭＡＬ  ＧＲＡＤＩＥＮＴ  ＳＰＥＣＴＲＡ  ＦＲＯＭ  ＬＩＶＩＮＧ  ＴＩＳＳＵＥ、２００１年３月６日発行
【特許文献３】米国特許第６，１６１，０２８号明細書、ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ  ＡＮＡＬＹＴＥ  ＣＯＮＣＥＮＴＲＡＴＩＯＮ  ＵＳＩＮＧ  ＰＥＲＩＯＤＩＣ  ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ  ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＰＨＡＳＥ  ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ、２０００年１２月１２日発行
【特許文献４】米国特許第５、８７７、５００号明細書、ＭＵＬＴＩＣＨＡＮＮＥＬ  ＩＮＦＲＡＲＥＤ  ＤＥＴＥＣＴＯＲ  ＷＩＴＨ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＣＯＮＣＥＮＴＲＡＴＯＲＳ  ＦＯＲ  ＥＡＣＨ  ＣＨＡＮＮＥＬ、１９９９年３月２日発行
【特許文献５】米国特許出願公開第０９／４２７、１７８号明細書（ＷＩＰＯ、ＰＣＴ刊行物、国際公開第ＷＯ０１／３０２３６号パンフレットとして２００１年３月３日刊行）、ＳＯＬＩＤ−ＳＴＡＴＥ  ＮＯＮ−ＩＮＶＡＳＩＶＥ  ＴＨＥＲＭＡＬ  ＣＹＣＬＩＮＧ  ＳＰＥＣＴＲＯＭＥＴＥＲ、１９９９年１０月２５日出願
【特許文献６】米国特許仮出願公開第６０／３３６，４０４号明細書、ＷＩＮＤＯＷ  ＡＳＳＥＭＢＬＹ、２００１年１０月２９日出願
【特許文献７】米国特許仮出願公開第６０／３４０、７９４号明細書、ＲＥＡＧＥＮＴ−ＬＥＳＳ  ＷＨＯＬＥ−ＢＬＯＯＤ  ＧＬＵＣＯＳＥ  ＭＥＴＥＲ、２００１年１２月１１日出願
【特許文献８】米国特許仮出願公開第６０／３４０，４３５号明細書、ＣＯＮＴＲＯＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＢＬＯＯＤ  ＣＯＮＳＴＩＴＵＥＮＴ  ＭＯＮＩＴＯＲ、２００１年１２月１２日出願
【特許文献９】米国特許仮出願公開第６０／３４０，６５４号明細書、ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＣＯＮＤＵＣＴＩＮＧ  ＡＮＤ  ＤＥＴＥＣＴＩＮＧ  ＩＮＦＲＡＲＥＤ  ＲＡＤＩＡＴＩＯＮ、２００１年１２月１２日
【特許文献１０】米国特許仮出願公開第６０／３４０，７７３号明細書、ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＴＲＡＮＳＦＯＲＭＩＮＧ  ＰＨＡＳＥ  ＳＰＥＣＴＲＡ  ＴＯ  ＡＢＳＯＲＰＴＩＯＮ  ＳＰＥＣＴＲＡ、２００１年１２月１１日出願
【特許文献１１】米国特許仮出願公開第６０／３３２，３２２号明細書、ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＡＤＪＵＳＴＩＮＧ  ＳＩＧＮＡＬ  ＶＡＲＩＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＡＮ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＡＬＬＹ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ  ＩＮＦＲＡＲＥＤ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＶＥ  ＷＩＮＤＯＷ、２００１年１１月２１日出願
【特許文献１２】米国特許仮出願公開第６０／３３２，０９３号明細書、ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＩＭＰＲＯＶＩＮＧ  ＴＨＥ  ＡＣＣＵＲＡＣＹ  ＯＦ  ＡＮ  ＡＬＴＥＲＮＡＴＥ  ＳＩＴＥ  ＢＬＯＯＤ  ＧＬＵＣＯＳＥ  ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ、２００１年１１月２１日出願
【特許文献１３】米国特許仮出願公開第６０／３３２，１２５号明細書、ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＡＤＪＵＳＴＩＮＧ  Ａ  ＢＬＯＯＤ  ＡＮＡＬＹＴＥ  ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ、２００１年１１月２１日出願
【特許文献１４】米国特許仮出願公開第６０／３４１，４３５号明細書、ＰＡＴＨＬＥＮＧＴＨ−ＩＮＤＥＰＥＮＤＥＮＴ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＯＰＴＩＣＡＬＬＹ  ＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ  ＭＡＴＥＲＩＡＬ  ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮ、２００１年１２月１４日出願
【特許文献１５】米国特許仮出願公開第６０／３３９，１２０号明細書、ＱＵＡＤＲＡＴＵＲＥ  ＤＥＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＫＡＬＭＡＮ  ＦＩＬＴＥＲＩＮＧ  ＩＮ  Ａ  ＢＩＯＬＯＧＩＣＡＬ  ＣＯＮＴＩＴＵＥＮＴ  ＭＯＮＩＴＯＲ、２００１年１２月７日出願
【特許文献１６】米国特許仮出願公開第６０／３３９，０４４号明細書、ＦＡＳＴ  ＳＩＧＮＡＬ  ＤＥＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ  ＷＩＴＨ  ＭＯＤＩＦＩＥＤ  ＰＨＡＳＥ−ＬＯＣＫＥＤ  ＬＯＯＰ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ、２００１年１１月１２日出願
【特許文献１７】米国特許仮出願公開第６０／３３６，２９４号明細書、ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＤＥＶＩＣＥ  ＦＯＲ  ＩＮＣＲＥＡＳＩＮＧ  ＡＣＣＵＲＡＣＹ  ＯＦ  ＢＬＯＯＤ  ＣＯＮＳＴＩＴＵＥＮＴ  ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ、２００１年１０月２９日出願
【特許文献１８】米国特許仮出願公開第６０／３３８、９９２号明細書、ＳＩＴＥ  ＳＥＬＥＣＴＩＯＮ  ＦＯＲ  ＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ  ＡＮＡＬＹＴＥ  ＣＯＮＣＥＮＴＲＡＴＩＯＮ  ＩＮ  ＬＩＶＩＮＧ  ＴＩＳＳＵＥ、２００１年１１月１３日出願
【特許文献１９】米国特許仮出願公開第６０／３３９、１１６号明細書、ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＩＭＰＲＯＶＩＮＧ  ＣＬＩＮＩＣＡＬＬＹ  ＳＩＧＮＩＦＩＣＡＮＴ  ＡＣＣＵＲＡＣＹ  ＯＦ  ＡＮＡＬＹＴＥ  ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ、２００１年１１月７日出願
【特許文献２０】米国特許第５、９０８、４１６号明細書、ＬＡＳＥＲ  ＤＥＲＭＡＬ  ＰＥＲＦＯＲＡＴＯＲ、１９９９年６月１日発行
【特許文献２１】米国特許第６，２０７，４００号明細書、ＮＯＮ−  ＯＲ  ＭＩＮＩＭＡＬＬＹ  ＩＮＶＡＳＩＶＥ  ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＵＳＩＮＧ  ＰＡＲＴＩＣＬＥ  ＤＥＬＩＶＥＲＹ  ＭＥＴＨＯＤＳ、２００１年３月２７日発行
【特許文献２２】米国特許第６，２９８，２５４号明細書、ＤＥＶＩＣＥ  ＦＯＲ  ＳＡＭＰＬＩＮＧ  ＳＵＢＳＴＡＮＣＥＳ  ＵＳＩＮＧ  ＡＬＴＥＲＮＡＴＩＮＧ  ＰＯＬＡＲＩＴＹ  ＯＦ  ＩＯＮＴＯＰＨＯＲＥＴＩＣ  ＣＵＲＲＥＮＴ、２００１年１０月２日
【特許文献２３】米国特許第５，４５８，１４０号明細書、ＥＮＨＡＮＣＥＭＥＮＴ  ＯＦ  ＴＲＡＮＳＤＥＲＭＡＬ  ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ  ＷＩＴＨ  ＵＬＴＲＡＳＯＵＮＤ  ＡＮＤ  ＣＨＥＭＩＣＡＬ  ＥＮＨＡＮＣＥＲＳ、１９９５年１０月１７日
【特許文献２４】米国特許出願公開第１０／０５５，８７５号明細書、ＲＥＡＧＥＮＴ−ＬＥＳＳ  ＷＨＯＬＥ−ＢＬＯＯＤ  ＧＬＵＣＯＳＥ  ＭＥＴＥＲ、２００２年１月２２日出願
【特許文献２５】米国特許第６，１４３，１６４号明細書、ＳＭＡＬＬ  ＶＯＬＵＭＥ  ＩＮ  ＶＩＴＲＯ  ＡＮＡＬＹＴＥ  ＳＥＮＳＯＲ、２０００年１１月７日発行
【非特許文献１】Ｊａｍｅｓ  Ｔ．Ｄａｌｙ  ｅｔ  ａｌ．、Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｎａｒｒｏｗ−Ｂａｎｄ  Ｆｉｌｔｅｒ  ｆｏｒ  ＬＷＩＲ  Ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ
【発明の開示】
【０００７】
１実施例では、本発明は患者の近くに配置（deployed）され得る、無試薬全血分析物検出システム（reagentless whole-blood analyte detection system）である。該全血システムはスペクトルバンド（a spectral band）を有する放射ビーム（beam of radiation）を放射することが出来る源（source）と、該ビームの光路（optical path）内の検出器（detector）とを備える。該全血システムは又該源と該検出器とを収容するよう構成されたハウジング（housing）を有する。又該全血システムは該ビームの該光路内に位置するサンプル要素（sample element）を有する。該サンプル要素はサンプルセル（sample cell）と、該スペクトルバンド内の放射ビームの透過を排除しないサンプルセル壁（sample cell wall）と、を有する。
【０００８】
もう１つの実施例では、本発明は無試薬全血分析物検出システムを含む。該全血システムは、約４．２μｍと約１２．２μｍの間の少なくとも１つのスペクトルバンドで電磁放射を一緒に発生する放射源（radiation source）及びフイルター（filter）を有する放射発生システム（radiation generating system）を備える。又該全血システムは該スペクトルバンドの放射の光路内に位置付けられ、信号を発生するよう該スペクトルバンドの放射に応答する光学的検出器（optical detector）を有する。又該全血システムは該信号を受信し、処理するシグナルプロセサー（signal processor）を有する。又該シグナルプロセサーは出力を発生する。又該全血システムはデイスプレー（display）とサンプル抽出器（sample extractor）とを有する。携帯型ハウジングは該放射発生システム、該光学的検出器、該シグナルプロセサー、そして該サンプル抽出器の少なくとも１つを少なくとも部分的に収容するよう構成されている。該ハウジングは少なくとも１つの光学的に透過性の部分を有するサンプル要素を収容するよう適合されている。
【０００９】
なおもう１つの実施例では、本発明は無試薬全血分析物検出システムを含む。該全血システムは源、光学的検出器、そしてサンプル要素を有する。該源は電磁放射を放出するよう構成されている。該光学的検出器は放射の光路内に位置付けられる。該サンプル要素は該放射の光路内に位置する。該全血システムは、該全血の少なくとも１つの特性を評価するために全血のサンプルについて光学的分析（optical analysis）を行う。
【００１０】
もう１つの実施例では、全血のサンプルを分析するための無試薬全血分析物検出システムは光学的校正システム（optical calibration system）と光学的分析システム（optical analysis system）とを有する。該光学的校正システムは該光学的分析システムが全血のサンプルを分析すると概略同時に該全血システムを校正するよう適合されている。
【００１１】
もう１つの実施例では、全血分析物検出を行う方法が提供される。患者の近くに配置され得て、光学的校正システム、光学的分析システム、そしてサンプルセルを含む無試薬全血分析物検出システムが提供される。該サンプルセルの実質的部分がサンプルで充たされる。該サンプルセルの第１の校正の測定が行われる。該サンプルセル内の全血のサンプルの分析的測定が行われる。
【００１２】
もう１つの実施例では、本発明は無試薬全血分析物検出用の方法を含む。源、該源の光路内の検出器、該源及び該検出器を収容するよう構成された携帯型ハウジング、そしてサンプルセルを有するサンプル要素が提供される。流体のサンプルが組織の部分から採取される。サンプル要素の開口部は、流体が該サンプル要素内へ採取されるよう、該流体のサンプルに隣接して位置付けられる。該サンプル要素は該サンプルセルが該源の光路内にあるよう該ハウジング内で位置付けられる。少なくとも１つのスペクトルバンドを有する放射された放射ビームが該源から該サンプル要素のサンプルセルへ放射される。該サンプル要素を出た放射を含む透過放射ビームは該検出器により検出される。
【００１３】
もう１つの実施例では、本発明は患者の近くで行われ得る無試薬全血分析物検出用の方法を含む。電磁放射を放射するよう構成された源と、該放射の光路内に位置付けられた光学的検出器と、が提供される。又、該源と該光学的検出器とを少なくとも部分的に収容するよう構成された携帯型ハウジングと、サンプル要素とが提供される。該サンプル要素は該ハウジング内で該放射の光路内に位置し、全血のサンプルを含む。電磁放射の放射ビームは該源から放射される。全血の該サンプルを通して透過した放射の透過ビームは該全血のサンプルの少なくとも１つの特性を評価するために検出される。
【００１４】
もう１つの実施例では、本発明は患者の近くに配置され得る無試薬全血検出システムを操作する方法を含む。該検出システムは光学的校正システムと光学的分析システムとを有する。校正部分と、全血のサンプルを有する分析部分と、を備えるサンプル要素は該全血分析システム内へ進められる。該全血のサンプルと該サンプル要素と、の光学的特性を決定するために該サンプル要素の該分析部分を通して電磁放射の第１ビームが透過させられる。
【００１５】
もう１つの実施例では、自動無試薬全血分析物検出システム（automatic reagentless whole-blood analyte detection system）は源、光学的検出器、サンプル抽出器（sample extractor）、サンプルセル、そしてシグナルプロセサーを有する。該源は電磁放射の少なくとも波長を有する放射を発生することが出来る。該光学的検出器は該放射の光路内に位置付けられる。該光学的検出器は少なくとも１つの信号を発生することにより該放射に応答する。サンプル抽出器は組織の部分から流体をサンプルするよう構成される。該サンプルセルは該放射の光路内に位置し、流体のサンプルを受けるよう構成される。該シグナルプロセサーは該信号を処理する。その試験システムは患者からの何等介入（intervention）無しに、流体のサンプルを採取し、流体の該サンプルを受け、該放射を発生し、該放射を検出し、そして該信号を処理するよう構成される。
【実施例１】
【００１６】
或る好ましい実施例（embodiments）及び例（examples）が下記で説明されるが、本発明が特に開示された実施例を超えて他の代わりの実施例及び／又は本発明の使用法そしてその明らかな変型品及び等化物にまで及ぶことは当業者により理解されよう。かくして、ここで開示される本発明の範囲は下記で説明する特定の開示実施例により限定されるべきでないと意図されている。
Ｉ．分析物検出システムの概観（OVERVIEW OF ANALYTE DETECTOIN SYSTEMS）
分析物検出システムがここで開示されるが、それは下記の部分Ａで主として論じられる非侵襲性システムと、下記の部分Ｂで主として論じられる全血システムと、を有している。又種々の方法が開示されるが、それらは材料サンプル内の分析物の濃度を検出するための方法を含んでいる。該非侵襲性システム／方法と該全血システム／方法とは、それらが共に光学的測定を用い得る点で関係付けられる。測定の装置及び方法を参照してここで用いられる時、”光学的（optical）”は幅広い用語であり、その普通の意味で用いられ、限定無しに、化学反応が起こる必要無しに、材料サンプル内の分析物の存在又は濃度の識別を称する。下記でより詳細に論じる様に、該２つのアプローチ（approaches）は各々が材料サンプルの光学的分析を行うよう独立に動作することが出来る。又該２つのアプローチは装置内で組み合わされ得たり、或いは該２つのアプローチは方法の異なる過程を行うよう一緒に使われることも出来る。
【００１７】
１実施例では、該２つのアプローチ装置、例えば、非侵襲性アプローチを使う装置、の校正を行うよう組み合わされる。もう１つの実施例では、該２つのアプローチの有利な組み合わせは、より高い精度を達成する非侵襲性測定と患者の不快感（discomfort）を最小化する全血測定と、を行う。例えば、該全血技術は、日の或る時間、例えば、食事が消費された後又は薬が投与された後、の或る時間、に於いては非侵襲性技術より精密である。
【００１８】
しかしながら、開示されるデバイスのどれも何等かの適当な検出方法（detection methodology）により操作され、開示されるどの方法も何等かの適当なデバイスの操作で使われることは理解されるべきである。更に、開示されるデバイスと方法は、侵襲性、非侵襲性、間歇的又は連続的測定、皮下インプランテーション（subcutaneous implantation）、ウエアラブル検出システム（wearable detection system）又はその何等かの組み合わせ、を含むがそれに限定されない、広い種類の操作の情況又はモードで適用可能である。
【００１９】
ここで説明され、図解される如何なる方法も説明される作用（acts）の精確なシーケンスに限定されず、表明される全ての作用の慣行に必ずしも限定されない。イベント又は作用の他のシーケンス、又は該イベントの全てより少ないもの、又は該イベントの同時生起（simultaneous occurrence）が、問題の方法（複数を含む）を実行するのに利用されてもよい。
Ａ．非侵襲性システム（Noninvasive System）
１．モニター構造（Monitor Structure）
図１は現在の好ましい構成の非侵襲性光学的検出システム（noninvasive optical detection system）｛以下”非侵襲性システム（noninvasive system）”｝１０を描いている。該描かれた非侵襲性システム１０は、下記で更に詳細に論じられる様に、サンプルにより放射される赤外線エネルギー（infrared energy）を観測することにより材料サンプルＳ内の分析物の濃度を非侵襲的に（noninvasively）検出するのに特に好適である。
【００２０】
ここで使用される時、用語”非侵襲性（noninvasive）”は広い用語であり、その普通の意味で用いられ、限定無しに、体外組織サンプル又は体液内の分析物の濃度を決定する能力を有する分析物検出デバイス及び方法を呼称する。しかしながら、ここで開示される該非侵襲性システム１０は、該非侵襲性システム１０が侵襲的に又は非侵襲的に得られた体外流体又は組織サンプルを分析するために使われてもよいので、非侵襲的使用法に限定されないことは理解されるべきである。ここで使われる時、該用語”侵襲性（invasive）”は広い用語であり、その普通の意味で使用され、限定無しに、皮膚を通しての流体サンプルの取り出し（removal）を含む分析物検出方法を呼称する。ここで使われる時、用語”材料サンプル（material sample）”は広い用語であり、その普通の意味で用いられ、限定無しに、該非侵襲性システム１０による分析に好適な材料のどんな集まり（any collection of material）も呼称する。例えば、該材料サンプルＳは該非侵襲性システム１０に対して置かれた、人間前腕（human forearm）の様な、組織サンプルを含んでもよい。又該材料サンプルＳは、全血（whole blood）、血液成分（複数を含む）｛blood component（s）｝、非侵襲的に得られた間隙性流体（interstitial fluid）又は細胞間流体（intercellular fluid）、又は非侵襲的に得られた唾液（saliva）又は尿（urine）、又は有機又は無機材料の何等かの集まり、の様な或る容積の体液を含む。ここで使われる時、用語”分析物（analyte）”は広い用語であり、その普通の意味で使用されそして、限定無しに、該非侵襲性システム１０により材料サンプルＳ内で存在又は濃度が探されている何等かの化学種（chemical species）を呼称する。例えば、該非侵襲性システム１０により検出される分析物（複数を含む）はブドウ糖、エタノール、インスリン、水、二酸化炭素、血液酸素（blood oxygen）、コレステロール、ビリルビン（bilirubin）、ケトン、脂肪酸（fatty acids）、リポタンパク質（lipoproteins）、アルブミン（albumin）、尿素（urea）、クレアチニン（creatinine）、白血球、赤血球、ヘモグロビン、酸化ヘモグロビン（oxygenated hemoglobin）、一酸化炭素ヘモグロビン（carboxyhemoglobin）、有機分子、無機分子、調合薬（pharmaceuticals）、シトクロム（cytochrome）、種々のタンパク質及び発色団（chromephores）、微少石灰沈着物（microcalcifications）、電解質、ナトリウム、カリウム、塩素、炭酸水素塩、そしてホルモンを含むが、それらに限定されない。ここで測定技術を説明するため使われる時、用語”連続的（continuous）”は広い用語であり、その普通の意味で使われ、、限定無しに、約１０分毎に１回より頻繁な個別測定を行うこと、及び／又は、例えば、１から数秒、数分、数時間、数日、又はより長い時間に亘る様な、何等かの適当な時間に亘り測定値又は他のデータの流れ又はシリーズを取ることを呼ぶ。ここで測定技術を説明するため使われる時、用語”間歇的（intermittent）”は広い用語であり、その普通の意味で使用され、限定無しに、約１０分毎に１回より少ない頻度で測定値を取ることを称する。
【００２１】
該非侵襲性システム１０は、或る実施例ではウインドー組立体（window assembly）１２は省略されるけれども、好ましくはウインドー組立体１２を含むのがよい。該ウインドー１２の１つの機能は、サンプルＳが該ウインドー組立体１２の上面１２ａに対して置かれた時、赤外線エネルギーＥが該サンプルＳから該非侵襲性システム１０に入ることを可能にすることである。該ウインドー組立体１２は、該材料サンプルＳを加熱しそしてそこからの赤外線エネルギーの放射を励起（stimulate）するため使われるヒーター層（下記議論参照）を有する。該ウインドー組立体１２と該材料サンプルＳが下記でより詳細に論じられる検出方法論に依り操作され得るように、好ましくはペルチエ型熱電デバイス（Peltier-type thermoelectric device）を含むのがよい冷却システム１４は該ウインドー組立体１２と熱伝導関係にある。該冷却システム１４は、該冷たいリザーバー１６及び該ウインドー組立体１２と熱伝導関係にある冷たい面１４ａと、ヒートシンク１８と熱伝導関係にある熱い面１４ｂと、を有する。
【００２２】
該赤外線エネルギーＥが該非侵襲性システム１０に入ると、それは最初に該ウインドー組立体１２を、次いで光学的ミキサー（optical mixer）２０，そして次いでコリメーター（collimator）２２を通過する。該光学的ミキサー２０は好ましくは、赤外線エネルギーＥが通過し、該ミキサー壁に対し反射する時該赤外線エネルギーＥの方向性をランダム化する高度に反射性の内面を有する光パイプ（light pipe）を備えるのがよい。又コリメーター２２は高度に反射性の内壁を有する光パイプを備えるが、該壁はそれが該ミキサー２０から離れるよう延びると発散（diverge）する。該発散性壁（divergent wall）は該赤外線エネルギーＥを、それが該コリメーター２２のより幅広い端部の方へ進む時直線化する傾向を引き起こすが、それは該コリメーター壁に対し反射する時赤外線エネルギーの入射角度（angle of incidence）のためである。
【００２３】
該コリメーター２２から、該赤外線エネルギーＥはフイルターの配列２４を通過するが、該配列の各々は選択された波長又は波長のバンドのみがそこを通過することを可能にする。これらの波長／バンドは、下記で詳細に論じられる検出方法論で、関心のある分析物の吸収効果をハイライトにするか又は分離するよう選択される。各フイルター２４は好ましくは集線装置（concentrator）２６及び赤外線検出器２８と光学的に連通しているのがよい。該集線装置２６は、該赤外線エネルギーが該検出器２８の方へ進む時該赤外線エネルギーを集中させる、高度に反射性で、収斂する内壁（highly reflective, converging inner wall）を有し、前記検出器２８上に入射するエネルギーの密度を増加させる。
【００２４】
該検出器２８は制御システム３０と電気的に連絡しており、該システムは該検出器２８から電気信号を受け、サンプルＳ内の分析物の濃度を計算する。又該制御システム３０は、該ウインドー１２及び／又は冷却システム１４の温度をモニターし、該ウインドー１２及び該冷却システム１４への電力の供給を制御するよう、該ウインドー１２及び冷却システム１４と電気的に連絡している。
【００２５】
ａ．ウインドー組立体（Window Assembly）
ウインドー組立体１２の好ましい構成が、その下側（換言すれば、サンプルＳの反対のウインドー組立体１２の側）から見る様に、図２で、斜視図で示されている。該ウインドウ組立体１２は一般に、高度に赤外線透過性の材料で形成される主層（main layer）３２と、該主層３２の下側に付接（affixed）されたヒーター層（heater layer）３４と、を有する。該主層３２は、約０．２５ｍｍの好ましい厚さを有する、好ましくはダイヤモンドで、最も好ましくは化学蒸着された（chemical-vapor-deposited）（”ＣＶＤ”）ダイヤモンドで、形成されるのがよい。他の実施例では、シリコン又はゲルマニウムの様な、高度に赤外線透過性である代わりの材料が該主層３２の形成で使われてもよい。
【００２６】
該ヒーター層３４は好ましくはヒーター素子（heater elements）３８の配列（array）の相対する端部に配置されたブスバー（bus bars）３６を有するのがよい。該ブスバー３６は、該ブスバー３６を適当な電力源（示されてない）に接続した時、該ウインドー組立体１２内に熱を発生する電流が該素子３８を通して送られるように、該素子３８に電気的に接続される。又該ヒーター層３４は該ウインドー組立体１２の温度を測定し、該制御システム３０に温度フイードバックを提供するために、サーミスター（thermistors）又は抵抗温度デバイス（resistance temperature devices）｛アールテーデーエス（RTDs）｝の様な１つ以上の温度センサーを含んでもよい（図１参照）。
【００２７】
なお図２を参照すると、ヒーター層３４は該主層３２に付けられた合金層上に析出された金又は白金の第１接着層（first adhesion layer）｛以下”金（gold）”層と呼ぶ｝を含むのが好ましい。該合金層は、例に依れば、１０／９０チタン／タングステン、チタン／白金、ニッケル／クロミウム、又は他の同様な材料、の様な、ヒーター層３４の実現（implemetation）に好適な材料を含む。該金層は好ましくは約４０００Åの厚さを、そして該合金層は好ましくは約３００Åと約５００Åの間に及ぶ厚さを有するのがよい。該金層及び／又は該合金層は、蒸気析出（vapor deposition）、液体析出（liquid deposition）、メッキ、積層（laminating）、鋳造（casting）、シンタリング（sintering）又は当業者に公知の他の形成又は析出方法論を含むが、それらに必ずしも限定されない、化学的析出（chemical deposition）により該主層３２上に析出されてもよい。望ましいならば、該ヒーター層３４は電気絶縁コーテイングでカバーされてもよく、該コーテイングは又該主層３２への接着を向上させる。１つの好ましいコーテイング材料は酸化アルミニウムである。他の受け入れ可能な材料は酸化チタン又はセレン化亜鉛を含むがそれらに限定されない。
【００２８】
該ヒーター層３４は層全体３４に亘り、一定電力密度を保持し、均一な温度を促進するために、隣接するヒーター素子３８の中心線間に可変ピッチ間隔（variable pitch distance）を組み込んでもよい。一定ピッチ間隔が使われる場合、好ましい間隔は少なくとも約５０ー１００マイクロメートルである。該ヒーター素子３８は一般に約２５マイクロメートルの好ましい幅を有するが、又それらの幅は上記で述べた同じ理由で必要な様に変えられてもよい。
【００２９】
該ヒーター層３４としての使用に好適な代わりの構造は、熱電ヒーター（thermoelectric heaters）、高周波（radiofrequency）｛アールエフ（RF）｝ヒーター、赤外線放射ヒーター、光学的ヒーター、熱交換器、電気抵抗加熱格子（electrical resistance heater grids）、ワイヤブリッジ加熱格子（wire bridge heating grids）、又はレーザーヒーターを含むが、それらに限定されない。どの種類のヒーター層が使われても、該ヒーター層が該ウインドー組立体１２の約１０％以下を覆い隠すことは好ましい。
【００３０】
好ましい実施例では、該ウインドー組立体１２は実質的には該主層３２と該ヒーター層３４のみを有する。かくして、図１に示す該非侵襲性システム１０の様な光学的検出システム内に設置された時、該ウインドー組立体１２は該ウインドー組立体１２の（好ましくは平坦な）上面と該非侵襲性システム１０の赤外線検出器２８との間の最小にしか遮られない光路を実現する。好ましい非侵襲性システム１０内の該光路３２は、該ウインドー組立体１２の該主層３２とヒーター層３４（それに付けられた又はそれの中に置かれた、何等かの反射防止用、屈折率マッチング用、電気絶縁用、又は保護用のコーテイングを含む）を通り、該光学的ミキサー２０とコリメーター２２を通り、そして該検出器２８へとのみ進行する。
【００３１】
図３は図２で示された構成の代わりに使われてもよいウインドー組立体１２用の代わりの構成の組立分解側面図を描いている。図３で描かれたウインドー組立体１２はその上面（サンプルＳと接触するよう意図された表面）の近くに高度に赤外線透過性で、熱伝導性のスプレッダー（spreader）層４２を有する。該スプレッダー層４２の下にヒーター層４４がある。酸化アルミニウム、二酸化チタン、又はセレン化亜鉛の様な薄い電気絶縁層（示されてない）が該ヒーター層４４と該スプレッダー層４２の間に配置されてもよい（酸化アルミニウム層は又該ヒーター層４４の該スプレッダー層４２への接着を高める）。該ヒーター層４４に隣接して熱絶縁用及びインピーダンスマッチング用（impedance matching）の層４６がある。該熱絶縁層４６に隣接して内部の熱伝導層４８がある。該スプレッダー層４２はその頂部面上を薄い保護コーテイング層５０でコートされている。該内部層４８の底面は薄いオーバーコート層５２でコートされる。好ましくは、該保護コーテイング５０とオーバーコート層５２は反射防止特性を有するのがよい。
【００３２】
該スプレッダー層４２は、材料サンプルＳが該ウインドー組立体１２に対するよう置かれた時、該ヒーター層から該材料サンプルＳ内への均一な熱伝達を容易化するのに充分な高い熱伝導率を有する高度に赤外線透過性の材料で形成されるのが好ましい。他の有効な材料は、ＣＶＤダイヤモンド、ダイヤモンド状炭素、砒素化ガリウム、ゲルマニウム、そして充分高い熱伝導率を有する他の赤外線透過性材料、を含むがそれらに限定はされない。該スプレッダー層４２用の好ましい寸法は直径約２５．４ｍｍ（１インチ）と厚さ約０．２５４ｍｍ（０．０１０インチ）である。図３で示される様に、該スプレッダー層４２の好ましい実施例はベベルされた縁（beveled edge）を組み込んでいる。必要ではないが、約４５度のベベル（bevel）が好ましい。
【００３３】
保護層５０は該スプレッダー層４２の頂部表面を破損から保護するよう意図されている。理想的には、該保護層は高度に赤外線透過性で、引っ掻き（scratching）又は擦過（abrasion）の様な機械的破損に非常に耐性があるのがよい。又該保護層５０とオーバーコート層５２は高い熱伝導率と、反射防止及び／又は屈折率マッチング特性と、を有することが好ましい。該保護層５０及びオーバーコート５２として使用するために満足すべき材料はミズーリ州、セントチャールズ（St.Charles, Missouri）のデポジションリサーチラボラトリー社（Deposition Research Laboratories, Inc.）により製造される多層ブロードバンド反射防止コーテイング（multi-layer Broad Band Anti-Reflective Coating）である。ダイヤモンド状炭素コーテイング（Diamondlike carbon coatings）も好適である。
【００３４】
下記で注意されることを除けば、該ヒーター層４４は一般的に図２で示されたウインドー組立体で使われたヒーター層３４と同様である。代わりに、該ヒーター層４４はより高い及びより低い抵抗率の領域を有する、ドープされたシリコン層の様なドープされた赤外線透過性材料を有してもよい。該ヒーター層４４は好ましくは約２オームの抵抗を有し、約１、５００Åの好ましい厚さを有するのがよい。該ヒーター層４４を形成するのに好ましい材料は金合金であるが、他の受け入れ可能な材料は白金、チタン、タングステン、銅、そしてニッケルを含むが、それらに限定されない。
【００３５】
該熱絶縁層４６は該ヒーター素子４４からの熱の放出を防止する一方、該冷却システム１４が該材料サンプルＳを有効に冷却することを可能にする（図１参照）。この層４６は熱絶縁性（例えば、該スプレッダー層４２より低い熱伝導率）で赤外線透過性の品質を有する材料を備える。好ましい材料は、テキサス州、ガーランド（Garland, Texas）のアモルフアスマテリアル社（Amorphous Materials, Inc.）により製造されるエイエムテーアイアール−１（AMTIR-1）として知られる、カルコゲナイドガラス族（calcogenide glass family）のゲルマニウム−砒素−セレン化合物（germanium-arsenic-selenium compound）である。描かれた実施例は約２１．６ｍｍ（約０．８５インチ）の直径と約０．１２７から約０．２５４ｍｍ（約０．００５から約０．０１０インチ）の範囲の好ましい厚さを有する。該ヒーター層４４により発生される熱が該スプレッダー層４２を通り材料サンプルＳ内に通過する時、該熱絶縁層４６はこの熱を絶縁する。
【００３６】
該内部層４８は熱伝導材料、好ましくは従来の浮遊帯域結晶成長法（conventional floatzone crystal growth method）を用いて形成された結晶性シリコンで形成されるのがよい。該内部層４８の目的は成層ウインドー組立体全体用の低温伝導用機械的基礎（cold-conducting mechanical base）として役立つことである。
【００３７】
図３で示される該ウインドー組立体１２の全体の光学的透過率（overall optical transmission）は好ましくは少なくとも７０％であるのがよい。図３のウインドー組立体１２は好ましくは保持用ブラケット（示されてない）により一緒に保持され、該非侵襲性システム１０に取り付けられるのがよい。該ブラケットは好ましくは、ガラス添加プラスチック（glass-filled plastic）、例えば、ジェネラルエレクトリック（General Electric）により製造される、ウルテム２３００（Ultem 2300）で形成されるのがよい。ウルテム２３００は該成層ウインドー組立体１２からの熱伝達を防止する低い熱伝導率を有する。
【００３８】
ｂ．冷却システム（Cooling System）
冷却システム１４（図１参照）は好ましくはペルチエ型熱電デバイス（Peltier-type thermoelectric device）を有するのがよい。かくして、該好ましい冷却システム１４への電流の印加は該冷たい面１４ａを冷えさせ、反対の熱い面１４ｂを熱くさせる（heat up）。該冷却システム１４は該冷却システム１４の冷たい面１４ａとの熱伝導関係にある該ウインドー組立体１２の状況を介して該ウインドー組立体１２を冷却する。該冷却システム１４，該ヒーター層３４，又は両者は、ここで論じる種々の分析物検出方法論（analyte-detection methodologies）に依り、サンプルＳ内に振動する熱的勾配（oscillating thermal gradient）を創るために該ウインドー組立体１２内に望ましい時間変化する温度（time-varying temperature）を誘起するよう操作させられ得る。
【００３９】
好ましくは、該冷たいリザーバー１６は該冷却システム１４と該ウインドー組立体１２の間に位置付けられ、該システム１４と該ウインドー組立体１２の間の熱伝導体として機能するのがよい。該冷たいリザーバー１６は適当な熱伝導材料、好ましくは黄銅で形成されるのがよい。代わりに、該ウインドー組立体１２は該冷却システム１４の該冷たい面１４ａと直接接触するよう位置することも出来る。
【００４０】
代わりの実施例では、該冷却システム１４は空気、窒素又は冷水（chilled water）の様な冷却剤（coolant）が通って汲み上げられる熱交換器、又はヒートシンクの様な受動的伝導クーラー（passive conduction cooler）を有してもよい。更に進んだ代替えとして、該ウインドー組立体１２の下側と接触し（図１参照）、そこから熱を伝導するように窒素の様な気体冷却剤が該非侵襲性システム１０の内部を通して循環されてもよい。
【００４１】
図４は該ウインドー組立体１２（図２で示される種類の）と該冷たいリザーバー１６の好ましい配置の略平面図であり、図５は該ウインドー組立体１２が該冷却システム１４と直接接触する代わりの配置の略平面図である。該冷たいリザーバー１６／冷却システム１４はヒーター層３４のどちらかの側で、その相対する縁に沿って該ウインドー組立体１２の下側に接触するのが好ましい。該ウインドー組立体１２と該冷却システム１４の間に確立された熱伝導性で、該ウインドー組立体は該非侵襲性システム１０の動作中必要な様に冷却され得る。ウインドー組立体１２の上面上の実質的に均一の又は等温の（isothermal）温度プロフアイル形成を促進するために、隣接ヒーター素子３８の中心線間のピッチ間隔（pitch distance）は、該ウインドー組立体１２と該冷たいリザーバー１６／冷却システム１４の間の接触領域（複数を含む）の近くでより小さくされ（それにより該ヒーター素子３８の密度を高め）てもよい。補足又は代替えとして、該ヒーター素子３８自身がこれらの接触領域の近くでより広くされてもよい。ここで使用される時、”等温の（isothermal）”は広い用語であり、その普通の意味で使用され、限定無しに、時間の与えられた点で、該ウインドー組立体１２又は他の構造体の温度が、該材料サンプルＳと熱伝導関係に置くよう意図された表面に亘り実質的に均一である条件を呼称する。かくして、該構造又は表面の温度が時間中に変動するけれども、それにも拘わらず時間の如何なる与えられた点でも該構造又は表面は等温である。
【００４２】
該ヒートシンク１８は該冷却システム１６の熱い表面１４ｂから廃熱（waste heat）をドレインし、該非侵襲性システム１０の動作温度を安定化する。好ましいヒートシンク１８（図６参照）は黄銅又は、比較的高い比熱及び高い熱伝導率を有する何等かの他の適当な材料、で形成される中空の構造を備える。該ヒートシンク１８は伝導面１８ａを有し、該面は該ヒートシンク１８が該非侵襲性システム１０内に設置された時、該冷却システム１４の熱い表面１４ｂと熱伝導関係に入る（図１参照）。空洞５４が該ヒートシンク１８内に形成され、該シンク１８の容量を増やすために好ましくは相転移材料（phase-change material）（示されてない）を含むのがよい。好ましい相転移材料はイリノイ州、ネイパービル（Naperville, Illinois）のピーシーエムサーマルソリューション社（PCM Thermal Solutions, Inc.）からテーエイチ２９（TH29）の名で入手可能な、塩化カルシウム六水和物（claciumchrolide hexahydrate）の様な、水和塩である。代わりに、該空洞５４は除かれ、充実の、ユニットの塊（solid, unitary mass）を有するヒートシンク１８を創ってもよい。又該ヒートシンク１８は該シンク１８から周囲空気への熱伝導を更に増やすために多数のフイン５６を形成する。
【００４３】
代わりに、該ヒートシンク１８は、銅又はアルミニウムの様な堅い、熱伝導性の材料のユニットの塊として該光学的ミキサー２０及び／又はコリメーター２２と一体に形成されてもよい。この様なヒートシンクでは、該ミキサー２０及び／又はコリメーター２２は該ヒートシンク１８を軸方向に通って延び、該ヒートシンクは該ミキサー２０及び／又はコリメーター２２の内壁を規定する。これらの内壁は、下記で更に説明する様に、適当な反射率と赤外線波長での非吸収性を有するようコートされそして／又はポリッシされる。この様なユニットのヒートシンク−ミキサー−コリメーターが使われる場合、該ヒートシンクから該検出器配列を熱的に絶縁することが望ましい。
【００４４】
該材料サンプルＳに適当な程度のサイクルされた加熱及び／又は冷却が与えられる限り、上記開示のウインドー組立体１２／冷却システム１４の代わりに又はそれらに加えて、何等かの適当な構造体が該材料サンプルＳを加熱及び／又は冷却するため使われてもよいことは理解されるべきである。加えて、放射、化学的に誘起された熱、摩擦及び振動の様な、但しそれらに限定されない、他の形式の熱が該材料サンプルＳを加熱するため使われてもよい。更に、該サンプルの加熱は、対流、伝導、放射、他の様な何等かの適当な方法により達成され得ることは評価されるであろう。
【００４５】
ｃ．光学機器（Optics）
図１に示す様に、光学的ミキサー２０は内面コーテイングを有する光パイプを備えるが、該コーテイングは高度に反射性であり、赤外線波長で最小の吸収性を示し、好ましくはポリッシされた金のコーテイングがよいが、尤も、他の波長の電磁放射が使われる場合は他の適当なコーテイングが使われてもよい。該パイプ自身は、該内面が高度に反射性であるようコートされるか又は他の仕方で処理される限り、アルミニウム又はステンレス鋼の様なもう１つの堅い材料で作られてもよい。他の多角形の形状又は円又は楕円の形状の様な他の断面形状が代わりの実施例で使われてもよいが、好ましくは、該光学的ミキサー２０は長方形断面を有するのがよい（該ミキサー２０及び該コリメーター２２の縦軸線Ａ−Ａに直交して取られた時）。該光学的ミキサー２０の内壁は該ミキサー２０及びコリメーター２２の縦軸線Ａ−Ａに実質的に平行である。該ミキサー２０の高度に反射性で実質的に平行な内壁は、該赤外線エネルギーＥが該ミキサー２０の壁の間で反射される回数を最大化し、該エネルギーが該ミキサー２０を通って伝播する時、該赤外線エネルギーＥを完全に混合する。現在の好ましい実施例では、該ミキサー２０は長さが約３．０５ｃｍから６．１ｃｍ（約１．２インチから２．４インチ）で、その断面は約１．０２ｃｍ×１．５２ｃｍ（約０．４インチ×約０．６インチ）の長方形である。勿論、該ミキサー２０を作るのに他の寸法が使われてもよい。特に、該ミキサーを小型化するか又は他の仕方でそれを出来るだけ小さくすることは有利である。
【００４６】
なお図１を参照すると、該コリメーター２２は非常に反射性であり、赤外線波長で最小の吸収性である内面コーテイング、好ましくはポリッシされた金のコーテイングを有するチューブを備えるのがよい。該内面が高度に反射性であるようコートされるか又は他の仕方で処理される限り、該チューブ自身はアルミニウム、ニッケル又はステンレスの様なもう１つの堅い材料で作られてもよい。好ましくは、該コリメーター２２は長方形の断面を有するのがよいが、尤も、代わりの実施例では、他の多角形の形状又は円、放物線又は楕円の形状の様な、他の断面形状が使われてもよい。該コリメーター２２の内壁はそれらが該ミキサーから離れるよう延びると発散する。好ましくは、該コリメーター２２の内壁は実質的に直線状で該縦軸線Ａ−Ａに対し約７度の角度を形成するのがよい。該コリメーター２２は、赤外線エネルギーＥが出来るだけ９０度に近い角度でフイルター２４の表面を打つように、該ミキサー２０及びコリメーター２２の縦軸線Ａ−Ａに概ね平行な方向に伝播するよう該赤外線エネルギーＥを整合させる。
【００４７】
現在の好ましい実施例では、該コリメーター２２は長さが約１９．０５ｃｍ（約７．５インチ）である。その狭い端部２２ａで、該コリメーター２２の断面は約１．０２ｃｍ×約１．５２ｃｍ（約０．４インチ×約０．６インチ）の長方形である。その広い端部では、該コリメーター２２は約４．５７ｃｍ×約６．６０ｃｍ（約１．８インチ×２．６インチ）の長方形の断面を有する。好ましくは、該コリメーター２２は該赤外線エネルギーＥを、該エネルギーＥがフイルター２４上に衝突する前に、約０−１５度の入射角（縦軸線Ａ−Ａに対し）に整合させるのがよい。勿論、他の寸法及び入射角が該コリメーター２２を作り、操作するのに使われてもよい。
【００４８】
図１及び６Ａを更に参照すると、各集線装置（concentrator）２６は、その広い端部２６ａが対応するフイルター２４を出る赤外線エネルギーを受けるべく適合されるようそしてその狭い端部２６ｂが対応する検出器２８に隣接するように、配向されたテーパ付き面を有する。該集線装置２６の内方に面する表面は、高度に反射性で赤外線波長で最小の吸収性の内面コーテイング、好ましくはポリッシされた金のコーテイング、を有するのがよい。それらの内面が高度に反射性にコートされるか又は他の仕方で処理される限り、該集線装置２６自身はアルミニウム、ニッケル又はステンレス鋼の様なもう１つの堅い材料で作られてもよい。
【００４９】
好ましくは、該集線装置２６は長方形断面を有するのがよいが、尤も、代わりの実施例では、他の多角形の形状、又は円、放物線又は楕円の形状の様な、他の断面形状が使われてもよい。該集線装置の内壁はそれらが狭い端部２６ｂの方へ延びるにつれて収斂する。好ましくは、該集線装置２６の内壁が実質的に直線状で、縦軸線Ａ−Ａに対し約８度の角度を形成するのがよい。この様な形状は、それが該検出器２８に到達する前に、広い端部２６ａから狭い端部２６ｂへ該集線装置２６を通過する時赤外線エネルギーを集中するのに適合している。
【００５０】
現在の好ましい実施例では、各集線装置２６は長さが約３．８１ｃｍ（約１．５インチ）である。その広い端部２６ａで、各集線装置２６の断面は約１．５２ｃｍ×１．４５ｃｍ（約０．６インチ×０．５７インチ）の長方形である。その狭い端部２６ｂで、各集線装置２６は約０．４５ｃｍ×０．４５ｃｍ（約０．１７７インチ×０．１７７インチ）の長方形断面を有する。勿論、他の寸法又は入射角が該集線装置２６を作るため使われてもよい。
【００５１】
ｄ．フイルター（Filters）
フイルター２４は好ましくは、カリフオルニア州、サンタローザ（Santa Rosa, CA）のオプチカルコーテイングラボラトリー社（Optical Coating Laboratory, Inc.）｛”オーシーエルアイ（OCLI）”｝の様な製造者から広く入手可能な、標準的干渉型赤外線フイルター（standard interference-type infrared filters）を有するのがよい。図１で図解された実施例では、フイルター２４の３×４配列が検出器２８及び集線装置２６の３×４配列上に位置付けられる。この実施例で使われる様に、該フイルター２４は同じ波長感度を有する３つのフイルターの４グループで配置される。これら４グループはそれぞれ７．１５μｍ±０．０３μｍ、８．４０μｍ±０．０３μｍ、９．４８μｍ±０．０４μｍ、そして１１．１０μｍ±０．０４μｍのバンドパス中心波長（bandpass center wavelength）を有するが、それらは水及びブドウ糖が付近で電磁放射を吸収する波長に対応する。これらのフイルター用の典型的バンド幅は０．２０μｍから０．５０μｍに及ぶ。
【００５２】
代わりの実施例では、波長で固有のフイルター２４の配列は１つのフアブリーペロー干渉計（Fabry-Perot interferometer）で置き換えられてもよく、該干渉計は、赤外線エネルギーのサンプルが材料サンプルＳから取られると変化する波長感度を提供する。かくして、この実施例は、出力信号が時間上の波長特異性で変わる唯１つの検出器２８の使用を可能にする。該出力信号は、該材料サンプルＳにより放射される赤外線エネルギーの多数波長プロフアイルを提供するよう、該フアブリーペロー干渉計により誘起される波長感度に基づき分離（de-multiplexed）されることが可能である。この実施例では、唯１つの検出器２８しか使われる必要がないので、該光学的ミキサー２０は省略されてよい。
【００５３】
なお他の実施例では、フイルター２４の配列は変化する波長感度を有する種々のフイルターが１つの検出器２４上を回転するフイルターホイール（filter wheel）を有する。代わりに、検出過程中に変化する波長感度を提供するために電子的に同調可能な赤外線フイルターが、上記で論じたフアブリーペロー干渉計と同様な仕方で使われてもよい。これらの実施例のどちらでも、唯１つの検出器２８しか使われる必要がないので、該光学的ミキサー２０は省略されてよい。
【００５４】
ｅ．検出器（Detectors）
検出器２８は、好ましくは中赤外線波長（mid-infrared wavelength）での、赤外線エネルギーの検出に適合した何等かの検出器の種類を具備するのよい。例えば、検出器２８は水銀−カドミウム−テルル化物（mercury-cadmium-telluride）｛エムシーテー（MCT）｝検出器を具備してもよい。ピーブイエイ４８１−１（PVA481-1）前置増幅器を有するフアーミオニクス（Fermionics）｛カリフオルニア州、シミバレイ（Simi Valley, Calif.）｝モデルピーブイ−９．１（model PV-9.1）の様な検出器が受け入れ可能である。グレースビイ（Graseby）｛フロリダ州、タンパ（Tampa, Fla.）｝の様な他の製造者からの同様なユニットが置き換えられ得る。該検出器２８としての使用のための他の適当な部品は焦電性検出器（pyroelectric detectors）、熱電堆（thermopiles）、ボロメーター（bolometers）、シリコンマイクロボロメーター（silicon microbolometer）そしてレッドソールトフオーカルプレーン配列（lead-salt focal plane arrays）を含む。
【００５５】
ｆ．制御システム（Control System）
図７は詳細な制御システム３０のみならず、該制御システムと、該非侵襲性システムの他の関連部分と、の間の相互接続をも描いている。該制御システムは温度制御サブシステムとデータ取得サブシステム（data acquisition subsystem）とを有する。
【００５６】
該温度制御サブシステムでは、該ウインドー組立体１２内に配置された温度センサー｛アールテーデーエス（RTDs）及び／又はサーミスターの様な｝がウインドー温度信号を同期型アナログ−デジタル変換システム７０と非同期型アナログ−デジタル変換システム７２へ提供する。該Ａ／Ｄシステム７０，７２は今度はデジタルウインドー温度信号をデジタルシグナルプロセサー（digital signal processor）｛デーエスピー（DSP）｝７４に提供する。該プロセサー７４はウインドー温度制御アルゴリズムを実行し、該ウインドー温度信号内に含まれた情報に基づき、該ウインドー組立体１２の該ヒーター層３４用及び／又は冷却システム１４用の適当な制御入力を決定する。該プロセサー７４は１つ以上のデジタル制御信号をデジタル−アナログ変換システム７６へ出力するが、該変換システムは今度は１つ以上のアナログ制御信号を電流ドライバー７８へ提供する。該制御信号（複数を含む）に応答して、該電流ドライバー７８は該ヒーター層３４及び／又は冷却システム１４に供給される電力を調整する。１実施例では、該プロセサー７４は制御信号をデジタルＩ／Ｏデバイス７７を通してパルス幅変調器（pulth-width modulator）（ＰＷＭ）制御部（control）８０へ提供し、該制御部は電流ドライバー７８の動作を制御する信号を提供する。代わって、該ＰＷＭの出力にあるローパスフイルター（示されてない）が該電流ドライバー７８の連続動作を提供する。
【００５７】
もう１つの実施例では、温度センサーが該冷却システム１４に配置され、該Ａ／Ｄシステム（複数を含む）及びプロセサーに適当に接続され同様に該冷却システムの閉ループ制御を提供する。
【００５８】
なおもう１つの実施例では、検出器冷却システム８２は該検出器２８の１つ以上と熱伝導関係に置かれる。該検出器冷却システム８２は該冷却システム１４を含む上記開示のデバイスの何れかを具備し、好ましくはペルチエ型熱電デバイスを具備するのがよい。又、該温度制御サブシステムは該検出器冷却システム８２内又はそれに隣接して配置されたアールテーデーエス（RTDs）及び／又はサーミスターの様な、温度センサーと、これらの温度センサーと該非同期Ａ／Ｄシステム７２の間の電気接続と、を含んでもよい。該検出器冷却システム８２の温度センサーは該プロセサー７４に検出器温度信号を提供する。１実施例では、該検出器冷却システム８２は該ウインドー温度制御システムから独立に動作し、該検出器冷却システム温度信号は該非同期Ａ／Ｄシステム７２を使ってサンプルされる。該温度制御アルゴリズムに依れば、該プロセサー７４は、該検出器温度信号内に含まれた情報に基づいて、該検出器冷却システム８２用に適当な制御入力を決定する。該プロセサー７４はデジタル制御信号を該Ｄ／Ａシステム７６へ出力し、該システムは今度は該電流ドライバー７８にアナログ制御信号を提供する。該制御信号に応答して、該電流ドライバー７８は該検出器冷却システム１４へ供給される電力を調整する。１実施例では、該プロセサー７４は又、該電流ドライバー７８による該検出器冷却システム８２の操作を制御するために、該デジタルＩ／Ｏデバイス７７と該ＰＷＭ制御部８０と通して制御信号を提供する。代わりに、該ＰＷＭの出力にあるローパスフイルター（示されてない）が該電流ドライバー７８の連続動作を提供する。
【００５９】
該データ取得サブシステムでは、該検出器２８は、１つ以上のアナログ検出器信号を前置増幅器８４に送ることにより、その上に入射した赤外線エネルギーＥに応答する。該前置増幅器８４は該検出器信号を増幅し、それらを同期Ａ／Ｄシステム７０へ送るが、該システムは該検出器信号をデジタル形式に変換し、それらを該プロセサー７４へ送る。該プロセサー７４は、該検出器信号と、メモリーモジュール８８内に記憶された濃度−分析アルゴリズム（concentration-analysis algorithm）、及び／又は、位相／濃度回帰モデル（phase/concentration regression model）と、に基づいて、関心のある分析物（複数を含む）の濃度を決定する。該濃度−分析アルゴリズム、及び／又は、位相／濃度回帰モデルはここで論じられた分析方法論の何れかにより開発されてもよい。該プロセサーは該濃度結果及び／又は他の情報をデイスプレー制御器８６へ通信し、該制御器は該情報をユーザーに提示するためにＬＣＤデイスプレーの様なデイスプレー（示されてない）を動作させる。
【００６０】
該プロセサー７４が正しく動作していることを保証するためにウオッチドッグタイマー（watchdog timer）９４が使われてもよい。もし該ウオッチドッグタイマー９４が指定された時間内に該プロセサー７４から信号を受信しないなら、該ウオッチドッグタイマーはプロセサーをリセットする。又該制御システムは該非侵襲性システム１０の試験を可能にするためにジェイテーエイジーインターフエース（JTAG interface）９６を含んでもよい。
【００６１】
１実施例では、該同期Ａ／Ｄシステム７０は２０ビット、１４チャンネルシステムを含み、そして該非同期Ａ／Ｄシステム７２は１６ビット、１６チャンネルシステムを含む。該前置増幅器は１２の検出器２８の配列に対応する１２チャンネルの前置増幅器を含んでもよい。
【００６２】
又該制御システムはパーソナルコンピュータ９２への接続を可能にするために直列ポート９０又は他の従来のデータポートを有してもよい。該パーソナルコンピュータは、メモリーモジュール８８内に記憶されたアルゴリズム（複数を含む）、及び／又は、位相／濃度回帰モデル（複数を含む）を更新するため、又は該非侵襲性システムからの分析物−濃度データのコンパイル作業（compilation）をダウンロードするため、使われることが可能である。ユーザーに望ましい何等かの時間依存計算（time-dependent calculations）を行うために、実時間クロック又は他のタイミングデバイスが該プロセサー７４によりアクセス可能であってもよい。
【００６３】
２．分析方法論（analysis methodology）
該非侵襲性システム１０の該検出器（複数を含む）２８は材料サンプルＳにより種々の望ましい波長で放射される赤外線エネルギーを検出するため使われる。各測定された波長に於いて、材料サンプルＳが時間に亘り変化する強度（intensity）で赤外線エネルギーを放射する。該時間変化する強度は、主として、材料サンプルＳ内の熱的勾配（thermal gradient）を誘起する、該ウインドー組立体１２（そのヒーター層３４を含んで）及び該冷却システム１４の使用に応答して起こる。ここで使われる時、”熱的勾配（thermal gradient）”は広い用語であり、その普通の意味で使われ、限定無しに、該サンプルの１つ以上の場所で温度及び／又は熱エネルギーを増加又は減少させる何等か適当な方法により誘起され得る材料サンプルの、種々の深さの様な、種々の場所間の温度及び／又は熱エネルギーの差を呼称する。下記で詳細に論じる様に、材料サンプルＳ内の関心のある分析物（ブドウ糖の様な）の濃度は、種々の測定された波長の時間変化する強度プロフアイルを比較することにより、該非侵襲性システム１０の様なデバイスで決定され得る。
【００６４】
ここでは分析方法論は、大きな比率の水を含む、組織サンプル（tissue sample）の様な、材料サンプル内のブドウ糖の濃度を検出する背景で論じられる。しかしながら、これらの方法論はこの背景に限定されず、広い種類のサンプルタイプ内の広い種類の分析物の検出に適用されてもよいことは明らかである。又、他の適当な分析方法論及び広い種類の該開示される方法論が、該非侵襲性システム１０の様な、分析物検出システムを操作するのに使われてもよいことは理解されるべきである。
【００６５】
図８に示す様に、第１基準信号（first reference signal）Ｐが第１基準波長（first reference wavelength）で測定される。該第１基準信号Ｐは水が強く吸収する波長（例えば、２．９μｍ又は６．１μｍ）で測定される。水はこれらの波長の放射を強く吸収するので、検出器信号強度はそれらの波長で減じられる。更に、これらの波長では、水はサンプルの深い内部から発する光子放射（photon emissions）を吸収する。正味の効果は該サンプルの深い内部からのこれらの波長で放射される信号は容易には検出されないことである。該第１基準信号Ｐはかくしてサンプル表面近くの熱的勾配効果（thermal gradient effects）の良好な指標（indicator）である。この信号は、該サンプルに印加される加熱又は冷却がない場合、１のベースライン値（baseline value of 1）に校正され、正規化（normalized）されてもよい。より高い精度用に、１つより多い第１基準波長が測定されてもよい。例えば、２．９μｍ及び６．１μｍの両者が第１基準波長として選ばれてもよい。
【００６６】
更に図８に示す様に、第２基準信号Ｒも測定されてもよい。該第２信号Ｒは水が非常に低い吸収を有する波長（例えば、３．６μｍ又は４．２μｍ）で測定されてもよい。かくしてこの第２基準信号Ｒは該分析物に該サンプルのより深い領域に関する情報を提供し、一方該第１基準信号Ｐは該サンプル表面に関する情報を提供する。この信号も、該サンプルに印加される加熱又は冷却がない条件で、１のベースライン値に校正され、正規化されてもよい。該第１（表面）基準信号Ｐに於ける様に、１つより多い、第２（深い）基準信号を使うことにより、より高い精度が得られる。
【００６７】
分析物濃度を決定するために、第３の（分析用）信号Ｑも測定される。この信号は選択された分析物のＩＲ吸収ピークで測定される。ブドウ糖についての該ＩＲ吸収ピークは約６．５μｍから１１．０μｍの範囲内にある。この検出器信号も、該材料サンプルＳに印加される加熱又は冷却がない条件で、１のベースライン値に校正され、正規化されてもよい。該基準信号Ｐ、Ｒに於ける様に、該分析信号Ｑが１つより多い吸収ピークで測定されてもよい。
【００６８】
オプションで、或いは追加して、基準信号が該分析物吸収ピークを挟む（bracket）波長で測定されてもよい。これらの信号は該分析物吸収ピークと重複しない基準波長でモニターされるのが有利である。更に、サンプル内に含まれる他の起こり得る成分の吸収ピークと重複しない吸収ピークの基準波長を測定するのが有利である。
【００６９】
ａ．基本の熱的勾配（Basic Thermal Gradient）
更に図８で示される様に、該信号強度Ｐ、Ｑ、Ｒが１の正規化ベースライン信号強度で最初に示される。勿論これは印加される加熱、冷却のない場合のテストサンプルのベースラインの放射動作を反映している。時刻ｔＣで、サンプル表面は該サンプル内に熱的勾配を誘起する温度イベント（temperature event）に供される。該勾配は該サンプルを加熱又は冷却することにより誘起され得る。図８に示す例は、例えば、１０℃の冷却イベントを用いた冷却を使用する。該冷却イベントに応答して、該検出器信号Ｐ、Ｑ、Ｒの強度は時間上で減少する。
【００７０】
サンプルの冷却は均一でなく、瞬間的でもないので、該表面は該サンプルのより深い領域が冷える前に冷える。該信号Ｐ、Ｑ、Ｒの各々が強度が低下すると、パターンが現れる。信号強度は予測した様に低下するが、該信号Ｐ、Ｑ、Ｒが与えられた振幅値（又は振幅値のシリーズ：１５０，１５２，１５４，１５６，１５８）に達する時、或る時間的結果に気付く。冷却イベントがｔＣで誘起された後、第１（表面）基準信号Ｐは最も速く振幅が低下し、時刻ｔＰでチェックポイント１５０に最初に到着する。これは該第１基準信号Ｐがサンプルの表面に近いサンプルの放射特性を反映する事実のためである。サンプル表面は下に在る領域の前に冷えるので、該表面（第１）基準信号Ｐは最初に強度が降下する。
【００７１】
同時に、第２基準信号Ｒがモニターされる。該第２基準信号Ｒは該表面程速く冷えない（表面冷却が該サンプルのより深い領域内へ伝播するに要する時間のために）サンプルのより深い領域の放射特性に対応するので、信号Ｒの強度は僅か後まで低下しない。その結果、信号Ｒは幾らか後れた時刻ｔＲまで大きさ１５０に到達しない。換言すれば、第１基準信号Ｐの振幅がチェックポイント１５０に達する時刻ｔＰと第２基準信号Ｒが同じチェックポイント１５０に達する時刻ｔＲとの間に時間遅延（time delay）がある。この時間遅延は位相差（phase difference）Φ（λ）として表され得る。加えて、位相差は分析信号Ｑと、基準信号Ｐ、Ｒの何れか又は両者と、の間で測定されてもよい。
【００７２】
分析物の濃度が増大すると、該分析波長での吸収量が増大する。これは濃度依存の仕方で分析信号Ｑの強度を減じる。その結果、該分析信号Ｑは或る中間的時刻ｔＱに強度１５０に達する。分析物濃度が高い程、分析信号Ｑはより多く図８の左へシフトする。結果として、増大する分析物濃度と共に、位相差Φ（λ）は第１（表面）基準信号Ｐに対し減じ第２（深い組織）基準信号Ｒに対し増大する。該位相差（複数を含む）Φ（λ）は分析物濃度に直接関係し、分析物濃度の精密な決定を行うため使用され得る。
【００７３】
該第１（表面）基準信号Ｐと該分析信号Ｑの間の位相差Φ（λ）は下記方程式で表される。
【００７４】
Φ（λ）＝｜ｔＰ−ｔＱ｜
この位相差の大きさは増大する分析物濃度と共に減少する。
【００７５】
第２（深い組織）基準信号Ｒと該分析信号Ｑの間の位相差Φ（λ）は下式で表される。
【００７６】
Φ（λ）＝｜ｔＱ−ｔＲ｜
この位相差の大きさは増加する分析物濃度と共に増加する。
【００７７】
精度（accuracy）は幾つかのチェックポイント、例えば、１５０，１５２，１５４，１５６，そして１５８、を選び、各チェックポイントで観察される位相差を平均することにより向上する。この方法の精度は該全テスト時間に亘り連続的に該位相差（複数を含む）を積分することにより更に向上する。この例では唯１つの温度イベント（ここでは、冷却イベント）が誘起されたので、サンプルは新しいより低い平衡温度に達し、該信号は新しい一定レベルＩＦで安定化する。勿論、該方法は、加熱により、或いは、放射、化学的に誘起された熱、摩擦そしてい振動の様な、しかしそれらには限定されない、他の形式のエネルギーの印加又は導入により、誘起された熱的勾配でも等しくこれ又作動する。
【００７８】
この方法論は位相差の決定に限定されない。何等かの与えられた時刻に（例えば、時刻ｔＸに）、分析信号Ｑの振幅が基準信号Ｐ、Ｒのどちらか又は両者の振幅と比較されてもよい。振幅の差は観察され、分析物濃度を決定するため処理される。
【００７９】
この方法、ここで開示された変型品、そして該方法（複数を含む）の適用のために好適として開示される装置は、体内ブドウ糖濃度（in-vivo glucose concentration）の検出に限定されない。該方法と開示された変型品と装置は、人間、動物、又は例え植物対象、又は非医学的設定での有機又は無機配合物（compositions）で使用されてもよい。該方法は事実上どんな種類の体内又は体外サンプルの測定を行うために使われてもよい。該方法は、ブドウ糖、エタノール、インスリン、水、二酸化炭素、血液酸素、コレステロール、ビリルビン（bilirubin）、ケトン、脂肪酸（fatty acids）、リポタンパク質（lipoproteins）、アルブミン（albumin）、尿素（urea）、クレアチニン、白血球、赤血球、ヘモグロビン、酸化ヘモグロビン、一酸化炭素ヘモグロビン、有機分子、無機分子、調合薬、シトクロム（cytochrome）、種々のタンパク質及び発色団（chromophores）、微少石灰沈着物（microcalcifications）、ホルモンのみならず他の化学的化合物を含むが、それらに限定されない、広範囲の付加的化学分析物の濃度を測定するため有用である。与えられた分析物を検出するため、人は適当な分析波長及び基準波長を選択するだけでよい。
【００８０】
該方法は、一旦、体液（例えば、血液、尿又は唾液）のサンプルが患者から抽出されると、それらの中の化学的濃度を決定するために適合可能であり、使用されてよい。実際、該方法は事実上どんな種類の体外サンプルの測定用に使用されてもよい。
【００８１】
ｂ．変調された熱的勾配（Modulated Thermal Gradient）
上記説明の方法論の変型で、周期的に変調された熱的勾配が、分析物濃度の精密な決定を行うため使われ得る。
【００８２】
図８に前に示した様に、一旦熱的勾配がサンプル内に導入されると、基準及び分析信号Ｐ、Ｑ、Ｒは相互に対し位相外れして降下する（fall out of phase）。この位相差Φ（λ）は該熱的勾配が加熱、又は冷却で誘起されても存在する。テストサンプルを加熱、冷却のサイクリックなパターンに交互に供するか又は交互に加熱及び冷却をすることにより、振動する熱的勾配が延長された時間の間サンプル内に誘起される。
【００８３】
振動する熱的勾配は正弦波状に変調された勾配を使って図解される。図９はテストサンプルから発する検出器信号を描いている。図８に示す方法論に於ける様に、１つ以上の基準信号Ｊ、Ｌが測定される。１つ以上の分析信号Ｋもモニターされる。これらの信号はサンプルへ印加される加熱又は冷却のない場合で、１のベースラインに校正され、正規化される。図９は正規化後の信号を示す。或る時刻ｔＣに、温度イベント（例えば、冷却）がサンプル表面に誘起される。これは検出器信号の低下（decline）を引き起こす。図８で示した様に、信号（Ｐ、Ｑ、Ｒ）は熱的勾配が消えるまで低下し、そして新しい平衡検出器信号ＩＦに到達する。図９に示された方法では、勾配が信号強度１６０で消え始めると、時刻ｔＷでの加熱イベントが該サンプル表面に誘起される。結果として、検出器出力信号Ｊ、Ｋ、Ｌはサンプル温度が上昇すると上昇する。或る後れた時刻ｔＣ２で、もう１つの冷却イベントが誘起され、該温度と検出器信号を低下させる。冷却及び加熱のこのサイクルは任意の長さの時間間隔で亘り繰り返されてもよい。更に、もし該冷却と加熱のイベントが適当にタイミングを取られるなら、該テストサンプル内に周期的に変調された熱的勾配が誘起される。
【００８４】
図８に関する論議で前に説明した様に、該位相差Φ（λ）が測定され、分析物濃度を決定するため使われる。図９は第１（表面）基準信号Ｊの強度が最初に低下し、上昇することを示す。第２（深い組織）基準信号Ｌは該第１基準信号に対し時間遅延した仕方で低下し、上昇する。分析信号Ｋは該分析物濃度依存の時間／位相遅延を示す。増加する濃度と共に、分析信号Ｋは図９で左にシフトする。図８に於ける様に、位相差Φ（λ）が測定されてもよい。例えば、第２基準信号Ｌと分析信号Ｋの間の位相差Φ（λ）が図９で示す設定振幅１６２で測定されてもよい。再び、位相信号の大きさはサンプルの分析物濃度を反映する。
【００８５】
サンプル内の分析物濃度を決定するために、ここに開示された方法論の何れかによりコンパイルされた位相差情報は前に決定された位相差情報と、制御システム３０（図１参照）により、相関（correlated）を取られる。この相関関係（correlation）は、該サンプルの分析から受けた位相差情報の、広範な種類の既知の分析物濃度の標準の分析から観察された位相差プロフアイルを含むデータセットとの、比較を含む。１実施例では、既知の分析物濃度の標準で観察された位相差データのセットに回帰技術（regression techniques）を適用することにより位相／濃度の曲線又は回帰モデル（regression model）が確立される。この曲線は該サンプルから受けた位相差情報に基づきサンプル内の分析物濃度を見積もるため使われる。
【００８６】
有利なことは、該位相差Φ（λ）はテスト期間を通して連続的に測定されてもよいことである。該位相差測定は、位相差Φ（λ）の極度に精密な測定用に全テスト期間に亘り積分されてもよい。精度は１つより多い基準信号及び／又は１つより多い分析信号を使うことにより改善されてもよい。
【００８７】
位相差（複数を含む）測定の代わり又は補足として、分析及び基準信号（複数を含む）間の振幅の差が測定され、分析物濃度決定に使われてもよい。この技術に関連し、ここで繰り返す必要のない追加的詳細事項が、下記の引用により組み込まれる、譲り受け人の特許出願である特許文献１で見出される。
【００８８】
加えて、これらの方法は１つ以上の分析物の濃度を同時に測定するため有利に使われる。重複しない基準及び分析物波長（reference and analyte wavelengths）を選ぶことにより、位相差が同時に測定出来て、分析物濃度決定のため処理出来る。図９は正弦波状に変調された熱的勾配と関連して使用される方法を図解したが、該原理はどんな周期関数（periodic function）に適合（conforming）する熱的勾配にも適用される。より複雑な場合、フーリエ変換（Fourier transform）又は他の技術での信号処理を用いた解析が位相差Φ（λ）及び分析物濃度の精密な決定を可能にする。
【００８９】
図１０に示す様に、該位相差の大きさは、基準信号Ｊ、Ｌと分析信号Ｋの振幅ピーク（amplitude peaks）｛又はトラフ（toughs）｝間の時間間隔を測定することにより決定される。代わりに、”ゼロ叉交点（zero crossings）”（該信号振幅が正から負に、又は負から正に変わる点）間の時間間隔が該分析信号Ｋと該基準信号Ｊ、Ｌの間の位相差を決定するため使われてもよい。この情報は次いで処理され、分析物濃度の決定が行われる。この特定の方法は正規化された信号（normalized signals）を要しない利点を有する。
【００９０】
更に進んだ代替えとして、サンプル内の選択された深さでの分析物濃度を決定するために２つ以上の駆動周波数（driving frequency）が使われてもよい。ゆっくりした（例えば、１Ｈｚ）駆動周波数は速い（例えば、３Ｈｚ）駆動周波数により創られる勾配より深くサンプル内に貫入する熱的勾配を創る。これは個別の加熱及び／又は冷却イベントは該駆動周波数が低い場合持続時間がより長いからである。かくして、ゆっくりした駆動周波数の使用は速い駆動周波数の使用がもたらすよりサンプルの深い”スライス（slice）”からの分析物濃度情報を提供する。
【００９１】
人の皮膚のサンプルを分析する時１０℃の温度イベントは、約５０ｍｓの露出後、約１５０μｍの深さに貫入する熱的勾配を創ることが見出された。結果的に、１Ｈｚの冷却／加熱サイクル又は駆動周波数は約１５０μｍの深さまでの情報を提供する。約１６７ｍｓ間の１０℃の温度イベントへの露出は約５０μｍの深さまで貫入する熱的勾配を創ることが決定された。従って、３Ｈｚの冷却／加熱サイクルは約５０μｍの深さまでの情報を提供する。１Ｈｚ駆動周波数で測定された検出器信号情報から３Ｈｚ駆動周波数で測定された検出器信号情報を引くことにより、５０と１５０μｍの間の皮膚の領域内の分析物濃度（複数を含む）を決定出来る。勿論、同様な取り組みは何等かの適当な種類のサンプル内で何等かの望まれる深さ範囲の分析物濃度を決定するため使われ得る。
【００９２】
図１１に示す様に、交番する深い及び浅い熱的勾配が、交番するゆっくりした及び速い駆動周波数により誘起される。上記説明の方法に於ける様に、この変型した方法（this variation）も基準信号Ｇ、Ｇ’及び分析信号Ｈ、Ｈ’の間の位相差Φ（λ）の検出と測定を含む。位相差は速い（例えば、３Ｈｚ）及びゆっくりした（例えば、１Ｈｚ）両駆動周波数で測定される。該ゆっくりした駆動周波数は任意に選ばれた数のサイクル（領域ＳＬ１）、例えば、２つのフルのサイクル（two full cycles）の間、続いてもよい。次いで、該速い駆動周波数が、選択された持続時間の間、領域Ｆ１内で使われる。該位相差データは上記開示と同じ仕方でコンパイルされる。加えて、該速い駆動周波数に付随する勾配貫入深さ（gradient penetration depth）と該ゆっくりした駆動周波数に付随するそれとの間で、サンプルの領域内の分析物濃度の精密な決定を提供するために、該速い周波数（浅いサンプル）位相差データが該ゆっくりした周波数（深いサンプル）データから引かれる。
【００９３】
該駆動周波数（例えば、１Ｈｚ及び３Ｈｚ）は図１２に示す様に多重化（multiplexed）され得る。速い（３Ｈｚ）及びゆっくりした（１Ｈｚ）駆動周波数はシーケンシャルに実施されるより、重畳される。解析中、該データは周波数により分離され（フーリエ変換又は他の技術を用いて）、駆動周波数の各々で位相遅延の独立した測定値が計算されてもよい。一旦分離されると、該２セットの位相遅延データは吸収及び分析物濃度を決定するように処理される。
【００９４】
ここで繰り返される必要のない追加の詳細が、特許文献２，３，４，１，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８及び１９で見出される。上記特許、特許出願及び刊行物はそれらの全体でここの引用によりここに組み入れられ、本明細書の１部をなすものである。
Ｂ．全血検出システム（Whole-Blood Detection System）
図１３は好ましい構成の無試薬全血分析物検出システム２００｛以後”全血システム（whole-blood system）”と呼ぶ｝の略図である。該全血システム２００は放射源２２０、フイルター２３０、サンプルセル（sample cell）２４２を有するキュベット（cuvette）２４０、そして放射検出器２５０を備える。該全血システム２００は好ましくはシグナルプロセサー２６０とデイスプレー２７０も有するのがよい。キュベット２４０がここでは示されるが、下記で説明する様に、他のサンプル要素（sample elements）も該システム２００で使用され得る。該全血システム２００は又サンプル抽出器（sample extractor）２８０も有し得るが、該抽出器は指２９０，前腕又は何等かの他の適当な位置の様な外肢（appendage）から体液（bodily fluid）にアクセスするため使われ得る。
【００９５】
ここで使われる時、用語”全血分析物検出システム（whole-blood analyte detection system）”及び”全血システム（whole-blood system）”は広い、同義語的（synonymous）用語であり、それらの普通の意味で使われ、限定無しに、サンプルを通して電磁放射を通過させ該サンプルによる該放射の吸収を検出することにより材料サンプル内の分析物濃度を決定出来る分析物検出デバイスを呼ぶ。ここで用いられる時、用語”全血（whole-blood）”は広い用語であり、その普通の意味で使用され、限定無しに、患者から抜き取られたが、該患者から取り出された後、他に処理されたことがない、例えば、溶血されたり（hemolysed）、減圧下凍結乾燥されたり（lyophilized）、遠心分離されたり又は何等かの他の仕方で分離されたり、しなかった血液を呼ぶ。全血は、抜き取り過程中に該サンプルに入った又は該血液内に自然に存在した、間隙性流体（interstitial fluid）、又は細胞間流体（intercellular fluid）、の様な或る量の他の流体を含んでもよい。しかしながら、ここで開示される該全血システム２００は、該全血システム１０が、唾液、尿、汗、間隙性流体、細胞間流体、溶血された、減圧下凍結乾燥された又は遠心分離された血液又は何等かの他の有機又は無機材料、の様な他の物質を分析するため使われるので、全血の分析に限定されないことは理解されるべきである。
【００９６】
該全血システム２００は患者近くの試験システム（near-patient testing system）を具備してもよい。ここで使われる時、”患者近くの試験システム（near-patient testing system）”はその普通の意味で使われ、限定無しに、患者が排他的にラボラトリーにいるのでない所で使われるよう構成された試験システム、例えば、患者の家庭、クリニック、病院、又は移動可能の環境内でさえ使われ得るシステム、を含む。患者近くの試験システムのユーザーは患者、患者の家族メンバー、臨床家、看護士、又はドクターを含む。”患者近くの試験システム”は”ポイントオブケア（point-of-care）”システムも含む。
【００９７】
該全血システム２００は１実施例では患者又はユーザーにより容易に操作されるよう構成されてもよい。この様であるから、該システム２００は好ましくは携帯型デバイスであるのがよい。ここで使われる時、”携帯型（portable）”はその普通の意味で使われ、限定無しに、該システム２００が患者により容易に運ばれ、便利な所で使用されることを意味する。例えば、有利なことに該システム２００は小型である。１つの好ましい実施例では、該システム２００はパース（purse）又はバックパック（backpack）内に収まる（fit）に充分な程小さい。もう１つの実施例では、該システム２００はパンツのポケット内に収まる程充分に小さい。もう１つの実施例では、該システム２００はユーザーの掌（palm of a hand）内で保持されるに充分な程小さい。
【００９８】
ここで説明される実施例の幾つかは生物学的流体のサンプルの様な、材料サンプルを保持するサンプル要素（sample element）を使う。ここで使われる時、”サンプル要素（sample element）”は広い用語であり、その普通の意味で使われ、限定無しに、サンプルセル（sample cell）と少なくとも１つのサンプルセル壁（sample cell wall）とを有する構造体を含むが、もっと一般的に、材料サンプルを保持、支持又は含むことが出来て、そして電磁放射が、それにより保持、支持又は含まれるサンプルを通過することを可能にする多数の構造体の何れか、例えば、キュベット（cuvette）、テストストリップ（test strip）、等を含む。ここで使われる時、サンプル要素の様な部品に適用された時該用語”使い捨て可能な（disposable）”は広い用語であり、その普通の意味で使用され、限定無しに、問題の部品が有限回使用され、次いで捨てられることを意味する。或る使い捨て可能な部品は唯１回だけ使われ、次いで捨てられる。他の使い捨て可能な部品は１回より多く使われ、次いで捨てられる。
【００９９】
全血システム２００の放射源２２０は多数のスペクトル範囲の何れかの、例えば、赤外線波長内の、中部赤外線波長（mid-infrared wavelengths）内の、約０．８μｍの上の、約５．０μｍと約２０．０μｍの間の、及び／又は５．２５μｍと約１２．０μｍの間の、電磁放射を放射する。しかしながら、他の実施例では、該全血システム２００は、可視スペクトル（visible spectrum）からマイクロ波スペクトル（microwave spectrum）までの何処かで、例えば、約０．４μｍから約１００μｍより長くまでの何処かで、見出される波長で放射する放射源２２０を使ってもよい。なお更に進んだ実施例では、該放射源は約３．５μｍと約１４μｍの間の、又は約０．８μｍと約２．５μｍの間の、又は約２．５μｍと約２０μｍの間の、又は約２０μｍと約１００μｍの間の、又は約６．８５μｍと約１０．１０μｍの間の、波長の電磁放射を放射する。
【０１００】
該源２２０から放射される放射は、１実施例では約１．５（one-half）Ｈｚと約１００Ｈｚの間の周波数で、もう１つの実施例では約２．５Ｈｚと約７．５Ｈｚの間で、なおもう１つの実施例では約５０Ｈｚで、そしてなおもう１つの実施例では約５Ｈｚで、変調（modulated）される。変調される放射源を用いると、フリッカーする蛍光灯の様な、周囲光源は、該検出器２５０上に入射する放射を解析する時、容易に識別され、拒絶され得る。この応用に好適な１つの源は、イオンオプチックス社（ION OPTICS, INC.）により作られ、部品番号エヌエル５エルエヌシー（NL5LNC）の下で販売されている。
【０１０１】
フイルター２３０は選択された波長の電磁放射が通過し、キュベット／サンプル要素２４０上に突き当たることを可能にする。好ましくは該フイルター２３０は少なくとも概略下記波長、すなわち、３．９、４．０μｍ、４．０５μｍ、４．２μｍ、４．７５，４．９５μｍ、５．２５μｍ、６．１２μｍ、７．４μｍ、８．０μｍ、８．４５μｍ、９．２５μｍ、９．５μｍ、９．６５μｍ、１０．４μｍ、１２．２μｍ、の放射が該キュベット／サンプル要素へ通過することを可能にする。もう１つの実施例では、該フイルター２３０は少なくとも概略下記波長、すなわち、５．２５μｍ、６．１２μｍ、６．８μｍ、８．０３μｍ、８．４５μｍ、９．２５μｍ、９．６５μｍ、１０．４μｍ、１２μｍ、の放射が該キュベット／サンプル要素へ通過することを可能にする。なおもう１つの実施例では、該フイルター２３０は少なくとも概略下記波長、すなわち、６．８５μｍ、６．９７μｍ、７．３９μｍ、８．２３μｍ、８．６２μｍ、９．０２μｍ、９．２２μｍ、９．４３μｍ、９．６２μｍ、そして１０．１０μｍ、の放射が該キュベット／サンプル要素へ通過することを可能にする。上記で羅列した波長のセットはこの開示の範囲内の特定の実施例に対応する。更に、上記セットの他のサブセット（subsets）又は他の波長の組み合わせが選択されることも可能である。最後に、生産のコスト、開発時間、入手可能性そして選択された波長を発生するため、及び／又は必要なフイルターの合計数を減らすために、使用されるフイルターのコスト、製造可能性、そして市販までの時間に関する他の要因に基づき、この開示の範囲内で他の波長のセットが選択されることも可能である。
【０１０２】
１実施例では、該フイルター２３０は種々の狭いスペクトルバンド又は種々の選択された波長の中のその通過バンドを循環（cycling）することが出来る。該フイルター２３０はかくしてイオンオプチックス社から入手可能なそれの様な、固体同調可能赤外線フイルター（solid-state tunable infrared filter）を具備してもよい。又該フイルター２３０はそのホイール上に設置され、該源２２０により放射される放射の方向に概ね直角な、複数の固定通過バンドフイルター（fixed-passband filters）を有する、フイルターホイール（filter wheel）として実施されることも出来る。該フイルターホイールの回転は或る波長の放射を通過させるフイルターを交番式に差し出すが、該波長は該フイルターが該検出器２５０の視野を通過する時の該フイルターにより変化する。
【０１０３】
検出器２５０は長さ３ｍｍ、幅３ｍｍの焦電性検出器pyroelectric detectorを含む。適当なサンプルがドイツ、ドレスデン（Dresden, Germany）のデーアイエイエスアンゲバンデゼンゾリクゲーエムベーハー（DIAS Angewandte Sensorik GmbH）により、又はビーエイイーシステム（BAE Systems）｛そのテージーエスモデル（TGS model）検出器の様な｝により作られている。該検出器２５０は交互に熱電堆（thermopile）、ボロメーター（bolometer）、シリコンマイクロボロメーター（silicon bolometer）、鉛塩フオーカルプレーンアレー（lead-salt focal plane array）、又は水銀−カドミウムーテルル化物（ＭＣＴ）検出器を有し得る。該検出器としてどの構造体が使われようと、入射放射に対応する電気信号を作るためにその動作面（active surface）２５４上に入射した放射に応答するよう構成されるのが望ましい。
【０１０４】
１実施例では、該サンプル要素はキュベット２４０を有し、該キュベットは今度はそのサンプルセル内に患者からの組織及び／又は流体（全血、血液成分、間隙性流体、細胞間流体、唾液、尿、汗及び／又は有機又は無機材料、の様な）のサンプルを保持するよう構成されたサンプルセル２４２を有する。該キュベット２４０は全血システム２００内に設置され、該サンプルセル２４２は放射源２２０と検出器２５０の間の光路２４３内に少なくとも部分的に配置される。かくして、放射が該源２２０から、該フイルター２３０と、該キュベット２４０のサンプルセル２４２と、を通して放射された時、該検出器２５０は関心のある波長（複数を含む）の放射信号強さ（radiation signal strength）を検出する。この信号強さに基づき、シグナルプロセサー２６０はセル２４２内の該サンプルが検出された波長（複数を含む）の放射を吸収する程度（degree）を決定する。関心のある分析物の濃度は次いで該吸収データから何等かの適当なスペクトロスコープ的技術（spectroscopic technique）を介して決定される。
【０１０５】
図１３で示される様に、該全血システム２００もサンプル抽出器２８０を有することが出来る。ここで使われる時、用語”サンプル抽出器（sample extractor）”は広い用語であり、その普通の意味で使われ、限定無しに、患者の皮膚を通しての全血又は他の体液の様に、組織からの流体サンプルの採取（drawing）に好適な何等かのデバイスを呼称する。種々の実施例では、該サンプル抽出器はランス（lance）、レーザーランス（laser lance）、イオントフオレチックサンプラー（iontophoretic sampler）、ガスジェット、流体ジェット又は粒子ジェットパーフオレーター（fluid-jet or particle-jet perforator）、超音波エンハーンサー（ultrasonic enhancer）｛化学的エンハーンサー（chemical enhancer）を伴って又は伴わずに使われる｝、又は何等かの他の適当なデバイスを含む。
【０１０６】
図１３に示す様に、サンプル抽出器２８０は全血をキュベット２４０に入手可能にするために指２９０の様な、外肢（appendage）に開口部（opening）を形成出来る。それに限定されないが前腕（forearm）を含み他の外肢がサンプルを採取するため使用され得ることは理解されるべきである。サンプル抽出器２８０の或る実施例を用いて、ユーザーは、全血の様な体液のサンプルが通って流れる、皮膚を通る小さな孔（tiny hole）又はスライス（slice）を形成する。該サンプル抽出器２８０がランスを含む場合（図１４参照）、該サンプル抽出器２８０は金属又は他の堅い材料製の鋭利な切断用器具（sharp cutting implement）を含む。１つの好適なレーザーランスはニューメキシコ州、アルブクエルク（Albuquerque, New Mexico）のセルロボテックインターナショナル社（Cell Robotics International, Inc.）により作られるラセットプラス（Ｒ）（Lasette Plus(R)）である。レーザーランス、イオントフオレチックサンプラー、ガスジェット又は流体ジェットパーフオレーターがサンプル抽出器２８０として使われる場合、それは該全血システム２００に組み込まれ得るか（図１３参照）、或いはそれは別のデバイスとすることも出来る。
【０１０７】
レーザーランスに関する追加の情報は特許文献２０に見出されるが、この特許の全体はここでの引用によりここに組み込まれ、本明細書の１部となる。１つの好適なガスジェット、流体ジェット又は粒子ジェットのパーフオレーターは特許文献２１で開示されるが、この特許の全体はここでの引用によりここに組み込まれ、本明細書の１部となる。１つの好適なイオントフオレチックサンプラーは特許文献２２で開示されるが、この特許の全体はここでの引用によりここに組み込まれ、本明細書の１部となる。１つの好適な超音波エンハーンサー、及びそれと共に使用されるのに好適な化学的エンハーンサーは特許文献２３で開示されるが、その開示の全体は引用によりここに組み込まれ、本明細書の１部となる。
【０１０８】
図１４はキュベット２４０の形のサンプル要素の１実施例を非常に詳細に示す。該キュベット２４０は更にサンプル供給通路（sample supply passage）２４８，穿孔部分（pierceable portion）２４９，第１ウインドー２４４，そして第２ウインドー２４６を有し、該サンプルセル２４２は該ウインドー２４４，２４６の間に延びている。１実施例では、キュベット２４０は第２ウインドー２４６を有しない。第１ウインドー２４４（又は第２ウインドー２４６）はサンプルセル壁の１形式であり、ここで開示したサンプル要素及びキュベットの他の実施例では、生物学的流体サンプルの様な材料サンプルを少なくとも部分的に含み、保持し或いは支持する、そして電磁放射の少なくとも或るバンドに透過性で、そして可視範囲の電磁放射には透過性であってもよいがその必要はない、様な何等かのサンプルセル壁が使用されてもよい。該穿孔部分２４９は該サンプル抽出器２８０の適当な実施例により穿孔され得るサンプル供給通路２４８の１範囲である。外肢２９０に傷を創り、該傷からの血液又は他の流体が該キュベット２４０に入る入り口を提供するために、サンプル抽出器２８０の適当な実施例は該部分２４９及び該外肢２９０を穿孔出来る。（該サンプル抽出器２８０は、それがどちらかの側から該部分２４９を穿孔するので、図１４では図１３と比べて該サンプル要素の反対側で示されている。）
該ウインドー２４４，２４６は源２２０により放射され、フイルター２３０を通過することが許される電磁放射の範囲で光学的に透過性であるのが好ましい。１実施例では、該ウインドー２４４，２４６を構成する材料は完全に透過性であり、すなわちそれは該源２２０と、それ上に入射するフイルターと、からの電磁放射を何等吸収しない。もう１つの実施例では、該ウインドー２４４，２４６の材料は関心のある電磁的範囲で幾らかの吸収を有するが、その吸収は無視出来る。なおもう１つの実施例では、該ウインドー２４４，２４６の吸収は無視出来ないが、それは既知で、比較的長い期間の間安定である。もう１つの実施例では、該ウインドー２４４，２４６の吸収は比較的短い期間安定であるのに過ぎないが、該全血システム２００は該材料の吸収を観測し、該材料特性が測定可能に変化し得る前に該分析物測定からそれを排除するよう構成されている。
【０１０９】
該ウインドー２４４，２４６は１実施例ではポリプロピレン製である。もう１つの実施例では、該ウインドー２４４，２４６はポリエチレン製である。ポリエチレンとポリプロピレンは、当該技術で公知の様に、取り扱い及び製造用に特に有利な特性を有する材料である。又、ポリプロピレンは該サンプル要素内で該サンプルの流れ特性を向上させる多数の構造、例えば、アイソタクチック（isotactic）、アタクチック（atactic）そしてシンディオタクチック（syndiotactic）に配置（arranged）され得る。好ましくは、該ウインドー２４４，２４６が上記のポリプロピレン又はポリエチレン、又はシリコン又は何等かの他の適当な材料の様な耐久性があり容易に製造可能な材料で作られるのがよい。該ウインドー２４４，２４６は構造がアイソタクチック、アタクチック又はシンディオタクチックであり得るどんな適当なポリマーで作られることも可能である。
【０１１０】
ウインドー２４４，２４６間の間隔は光路長（optical pathlength）を含み、約１μｍと約１００μｍの間とすることが出来る。１実施例では、該光路長は約１０μｍと約４０μｍの間か、又は約２５μｍと約６０μｍの間か、又は約３０μｍと約５０μｍの間にある。なおもう１つの実施例では、該光路長は約２５μｍである。該ウインドー２４４，２４６の各々の横断寸法（transverse size）は好ましくは該検出器２５０の寸法と概略等しいのがよい。１実施例では、該ウインドーは円く約３ｍｍの直径を有する。該光路長が約２５μｍであるこの実施例では、該サンプルセル２４２の容積は約０．１７７μｌである。１実施例では、サンプル供給通路２４８の長さは約６ｍｍで、該サンプル供給通路２４８の高さは約１ｍｍ、そして該サンプル供給通路２４８の厚さは該サンプルセルの厚さに概略等しく、例えば２５μｍである。該サンプル供給通路の容積は約０．１５０μｌである。かくして、１実施例でのキュベット２４０の合計容積は約０．３２７μｌである。勿論、キュベット２４０／サンプルセル２４２／他の容積は、検出器２５０の寸法と感度、源２２０により放射される放射の強度、サンプルの予期される流れ特性、そして流れエンハーンサー（下記で論じられる）が該キュベット２４０内に組み込まれるかどうか、の様な多くの変数により、変わり得る。該サンプルセル２４２への流体の輸送は好ましくは毛細管作用（capillary action）を通して達成されるのがよいが、又、ウイッキング（wicking）又はウイッキングと毛細管作用の組み合わせ、を通して達成されてもよい。
【０１１１】
図１５−１７は該全血システム２００と連携して使用出来るキュベット３０５のもう１つの実施例を描いている。キュベット３０５はサンプルセル３１０，サンプル供給通路３１５，エアベント通路（air vent passage）３２０，そしてベント（vent）３２５を有する。図１６，１６Ａそして１７で最も良く見られる様に、該キュベットも内側３３２を有する第１サンプルセルウインドー（first sample cell window）３３０と内側３３７を有する第２サンプルセルウインドー（second sample cell window）３３５とを備える。上記で論じた様に、或る実施例の該ウインドー（複数を含む）３３０／３３５は又サンプルセル壁（複数を含む）を有する。又キュベット３０５は該サンプルセル３１０の反対の該サンプル供給通路３１５の端部に開口部３１７を有する。該キュベット３０５は好ましくは約６．３５ｍｍ−３．１８ｍｍ（約１／４−１／８インチ）の幅と約１９．０５ｍｍ（約３／４インチ）の長さであるが、しかしながら、該キュベット３０５の利点をなお達成しながら、他の寸法も可能である。
【０１１２】
該サンプルセル３１０は第１サンプルセルウインドー３３０の内側３３２と第２サンプルセルウインドー３３５の内側３３７の間に規定される。該２つの内側３３２，３３７の間の垂直距離Ｔは光路長（optical pathlength）を含み、該長さは約１μｍと約１．２２ｍｍの間とすることが出来る。該光路長は代わりに約１μｍと約１００μｍの間とすることが出来る。該光路長はなお代わりに約８０μｍとすることが出来るが、好ましくは約１０μｍと約５０μｍの間にあるのがよい。もう１つの実施例では、該光路長は約２５μｍである。該ウインドー３３０，３３５は好ましくは充分な放射透過率を保持するとして上記で論じられた材料の何れかで形成されるのがよい。各ウインドーの厚さは該サンプルセル３１０又はキュベット３０５を余りに弱めること無しに出来るだけ小さいのが好ましい。
【０１１３】
一旦外肢２９０に傷が作られると、該キュベット３０５のサンプル供給通路３１５の開口部３１７は該傷から流れる流体と接触するように置かれる。もう１つの実施例では、該サンプルは、例えば、唾液サンプルで行われる様に、傷を創ることなく得られる。その場合、該キュベット３０５のサンプル供給通路３１５の開口部３１７は傷を創ることなく得られた流体と接触するように置かれる。該流体は次いで該サンプル供給通路３１５を通り、毛細管作用を介して該サンプルセル３１０内に輸送される。エアベント通路３２０は、該キュベット内の空気圧の形成（buildup）を防止し、血液がその中へ流れる時該血液が該空気を置換することを可能にすることにより該毛細管作用を改善する。
【０１１４】
該サンプルを該サンプルセル３１０へ輸送するために他の機構が使われてもよい。例えば、該サンプル供給通路３１５の少なくとも１部分内にウイッキング材料（wicking material）を提供することによりウイッキングが使われることも可能である。もう１つの変型として、該サンプルを該サンプルセル３１０へ輸送するためにウイッキングと毛細管作用とを一緒に使うことも出来る。又該全血システム２００により行われる光学的測定を複雑化するかも知れない成分を同時に濾過しながら、血液を動かすために膜（membranes）が該サンプル供給通路３１５内に位置付けられることも可能である。
【０１１５】
図１６及び１６ａは該キュベット３０５の製作への１つの方策を描いている。この方策で、キュベット３０５は第１層３５０，第２層３５５，そして第３層３６０を有する。第２層３５５は該第１層３５０と第３層３６０の間に位置付けられる。該第１層３５０は該第１サンプルセルウインドー３３０と該ベント３２５を形成する。上述の様に、該ベント３２５は該サンプルセル３１０内にある空気用の逃げ道（escape）を提供する。該ベント３２５が第１層３５０上に示されるが、それは又該第３層３６０上に位置付けられるか、或いは該第２層内のカットアウト（cutout）となり、そして次いで該第１層３５０と第３層３６０の間に配置されることも可能である。該第３層３６０は第２サンプルセルウインドー３３５を形成する。
【０１１６】
該第２層３５５は該第１及び第３層３５０，３６０を接合（joins）する接着剤（adhesive）で全く形成されてもよい。他の実施例では、該第２層は第１及び第３層と同様な材料、又は何等かの他の適当な材料で形成されてもよい。第２層３５５は又その両側上に堆積された接着剤を有するキャリア（carrier with an adhesive deposited on both sides thereof）として形成されてもよい。該第２層３５５はサンプル供給通路３１５，エアベント通路３２０，そしてサンプルセル３１０を形成する。該第２層３５５の厚さは約１μｍと約１．２２μｍの間にすることが出来る。該厚さは代わりに約１μｍと約１００μｍの間にすることも出来る。この厚さは代わりに約８０μｍにすることも出来るが、好ましくは約１０μｍと約５０μｍの間にあるのがよい。もう１つの実施例では、該第２層厚さは約２５μｍである。
【０１１７】
他の実施例では、第２層３５５は通路３１５，３２０を規定するカットアウト部分（cutout portion）を有する接着剤フイルムとして、又は接着剤で囲まれるカットアウトとして作られることも可能である。
【０１１８】
更に進んだ情報は特許文献２４で見出されるがその全体はここに引用することによりここに組み込まれ、本明細書の１部をなすものである。
【０１１９】
ＩＩ．無試薬全血分析物検出システム（REAGENTLESS WHOLE-BLOOD ANALYTE DETECTION SYSTEM）
Ａ．検出システム（Detection Systems）
図１８は、下記の詳細を除けば、上記で論じた全血システム２００と同様な無試薬全血分析物検出システム４００の略図を示す。該全血システム４００は患者の近くで使用されるよう構成され得る。患者の近くで使用されるよう構成された１実施例は患者近くの、又はポイントオブケア、試験システム（near-patient, or point-of-care test system）である。この様なシステムはより複雑なラボラトリーシステム（laboratory systems）を上回る幾つかの利点を提供するが、それらは患者又はドクターへの利便性、使い易さ、そして行われる分析の比較的低いコストを含む。
【０１２０】
該全血システム４００はハウジング４０２，通信ポート（communication port）４０５，そして該全血システム４００を外部デバイス４２０へ接続するための通信ライン（communication line）４１０を含む。１つのこの様な外部デバイス４２０はもう１つの分析物検出システム、例えば、該非侵襲性システム１０である。該通信ポート４０５とライン４１０は、好ましくはシームレス（seamless）、安全（secure）、そして組織されている（organized）のがよい、仕方でデータを該外部デバイス４２０へ送信するよう該全血システム４００を接続する。例えば、該データは、該全血システム４００の第１ユーザーに対応するデータは他のユーザーに対応するデータから分離される（segregated）ように、組織された仕方（organized fashion）で該通信ポート４０５及びライン４１０を経由して通信される。これは該ユーザーによる介入無しに行われるのが好ましい。この仕方で、該第１ユーザーのデータは該全血システム４００の他のユーザーに誤適用（misapplied）されることはない。他の外部デバイス４２０が、例えば、該モニターにより作られたデータを更に処理したり、或いは該データがインターネットの様なネットワークに利用可能にしたり、するために使用されてもよい。これは、公知の様に、該全血システム４００の出力が、遠隔に配置された健康管理従事者（remotely located health-care professionals）に利用可能になるようにさせる。該デバイス４２０は”外部（external）”デバイスとラベル付けされるが、該デバイス４２０と該全血システム４００とは或る実施例では恒久的に接続されてもよい。
【０１２１】
該全血システム４００は患者又はユーザーにより容易に操作されるよう構成される。この様であるから、該全血システム４００は好ましくは携帯型デバイスであるのがよい。ここで使用される時、”携帯型（portable）”は該全血システム４００が患者により容易に運ばれ、便利な所で使用され得ることを意味する。例えば、源２２０及び検出器２５０の少なくとも１部分を収容するよう構成されたハウジング４０２は小さい。１つの好ましい実施例では、該全血システム４００のハウジング４０２はパース又はバックパック内に収まるに充分な程小さい。もう１つの実施例では、該全血システム４００のハウジング４０２はパンツのポケット内に収まるに充分な程小さい。なおもう１つの実施例では、該全血システム４００のハウジング４０２はユーザーの掌内に保持されるに充分な程小さい。寸法がコンパクトであることに加えて、該全血システム４００はそれを患者又は末端ユーザーがそれを使うことを容易にさせる他の特徴を有する。この様な特徴は、患者、臨床家（clinician）、看護士又はドクターにより容易に充たされ、該サンプルを介入処理すること無しに該全血システム４００内へ挿入される、ことを可能にするここで論じた種々のサンプル要素を含んでいる。図１８は、一旦サンプル要素、例えば、示されたキュベットが、患者又はユーザーにより充たされると、それが、分析物検出用に、該全血システム４００のハウジング４０２内へ挿入され得ることを示す。又、全血システム４００を含む、ここで説明された全血システムは、それらが耐久性を有するよう設計され、例えば、非常に少ない可動部品しか有しない点で患者使用のために構成されている。
【０１２２】
該全血システム４００の１実施例では、放射源２２０は約３．５μｍと約１４μｍの間の波長の電磁放射を放射する。そのスペクトルバンドは関心のある分子の第１次振動（the primary vibration）に対応する多数の波長を含む。もう１つの実施例では、該放射源２２０は約０．８μｍと約２．５μｍの間の波長の電磁放射を放射する。もう１つの実施例では、該放射源２２０は約２．５μｍと約２０μｍの間の波長の電磁放射を放射する。もう１つの実施例では、該放射源２２０は約２０μｍと約１００μｍの間の波長の電磁放射を放射する。もう１つの実施例では、該放射源２２０は約５．２５μｍと約１２μｍの間の放射を放射する。なおもう１つの実施例では、該放射源２２０は約６．８５μｍと約１０．１０μｍの間の赤外線放射を放射する。
【０１２３】
上記で論じた様に、該放射源２２０は１実施例では約１．５Ｈｚと約１０Ｈｚの間で変調される。もう１つの実施例では該源２２０は約２．５Ｈｚと約７．５Ｈｚの間で変調される。もう１つの実施例では、該源２２０は約５Ｈｚで変調される。もう１つの変型では、該放射源２２０は一定強度で、すなわち直流源（D.C.）として、放射を放射することが出来る。
【０１２４】
サンプルセル２４２へのサンプルの輸送は好ましくは毛細管作用で達成されるのがよいが、又ウイッキング又はウイッキングと毛細管現象との組み合わせで達成されてもよい。下記で論じる様に、サンプルセル２４２内への血液の流れを改善するために１つ以上の流れエンハーンサーがキュベット２４０の様なサンプル要素内へ組み込まれてもよい。流れエンハーンサーはサンプルセル２４２内へのサンプル流れを助ける該サンプル供給通路の１つ以上の表面上の、多数の物理的処理、化学的処理又は何等かのトポロジー的特徴（topological features）の何れかである。流れエンハーンサーの１実施例では、該サンプル供給通路２４８は１つの非常にスムーズな表面と、小さな孔（small pores）又はデインプル（dimples）を有する相対する表面と、を有するよう作られる。これらの特徴は１つの表面上に粒状化された洗剤（granulated detergent）を播く（spread）処理により形成される。次いで該洗剤は洗い流され、該孔又はデインプルを創る。流れエンハーンサーは下記でより詳細に論じられる。該キュベット２４０内に１つ以上の流れエンハーンサーを組み込むことにより、サンプル供給通路２４８の容積は減じられ、キュベット２４０の充填時間（filling time）は減じられ、或いは該キュベット２４０の容積と充填時間との両者が減じられ得る。
【０１２５】
該フイルター２３０が電子的に同調可能なフイルターを有する場合、イオンオプチックス社（ION OPTICS INC.）により作られる１つの様な固体同調可能赤外線フイルター（solid state tunable infrared filter）が使用されてもよい。該イオンオプチックス社のデバイスは非特許文献１の論文で説明されたデバイスの商業的適合品（commercial adaptation）である。この論文の全内容はここでの引用によりここに組み込まれ、本明細書の１部をなす。電子的に同調可能なフイルターの使用は比較的小さな空間的容積内で多数の波長のモニタリングを可能にするので有利である。
【０１２６】
上記で論じた様に、フイルター２３０も図１９に示すフイルターホイール５３０として実施され得る。フイルター２３０に於ける様に、該フイルターホイール５３０は源２２０とキュベット２４０の間に位置付けられる。該フイルターホイール５３０は何等かの他のサンプル要素と連携して同様に使用され得る。該フイルターホイール５３０は軸線Ａの周りに回転可能な概ね平面的構造体５４０を有する。少なくとも第１フイルター５５０Ａが該平面的構造体５４０上に設置され、従って回転可能でもある。該フイルターホイール５３０とフイルター５５０Ａは、該フイルターホイール５３０が回転する時、該フイルター５５０Ａが該源２２０により放射される放射の光路内へと周期的に回転するよう、該源２２０と該キュベット２４０に対して位置付けられる。かくして、該フイルター５５０Ａは指定された波長の放射が該キュベット２４０上に打ち当たることを周期的に可能にする。図１９で図解された１実施例では、該フイルターホイール５３０は又、源２２０により放射される放射の光路内へと同様に周期的に回転させられる第２フイルター５５０Ｂを有する。図１９は更に該フイルターフイール５３０が必要なだけ多くのフイルター（すなわち、第ｎ番フイルター、５５０Ｎまで）を有して作られ得ることを示す。
【０１２７】
上記で論じた様に、フイルター２３０，５３０は選択された波長の電磁放射が通過し、該キュベット２４０上に打ち当たることを可能にする。好ましくは、該フイルター２３０，５３０が、少なくとも概略下記波長、すなわち、４．２μｍ、５．２５μｍ、６．１２μｍ、７．４μｍ、８．０μｍ、８．４５μｍ、９．２５μｍ、９．６５μｍ、１０．４μｍ、１２．２μｍ、の放射が該キュベットへ通過することを可能にする。もう１つの実施例では、該フイルター２３０，５３０が少なくとも概略下記波長、すなわち、５．２５μｍ、６．１２μｍ、６．８μｍ、８．０３μｍ、８．４５μｍ、９．２５μｍ、９．６５μｍ、１０．４μｍ、１２μｍ、の放射が該キュベットへ通過することを可能にする。なおもう１つの実施例では、該フイルター２３０，５３０は、少なくとも概略下記波長、すなわち、６．８５μｍ、６．９７μｍ、７．３９μｍ、８．２３μｍ、８．６２μｍ、９．０２μｍ、９．２２μｍ、９．４３μｍ、９．６２μｍ、そして１０．１０μｍ、の放射が該キュベットへ通過することを可能にする。上記で引用した波長のセットはこの開示の範囲内の特定の実施例に対応する。他の波長のセットが、生産コスト、開発時間、入手可能性、そして選択された波長を発生するため使われるフイルターのコスト、製造可能性、そして市販までの時間に関係する他の要因に基づいて、この開示の範囲内で選択され得る。
【０１２８】
又該全血システム４００は該検出器２５０に電気的に接続されたシグナルプロセサー２６０を有する。上記で論じた様に、検出器２５０は、放射スペクトルを解析するために操作され得る電気信号を発生することにより該動作面２５４上に入射する放射に応答する。１実施例では、上記で説明した様に、該全血システム４００は変調される源２２０とフイルターホイール５３０を有する。その実施例では、該シグナルプロセサー２６０は検出器２５０により発生される電気信号を処理するために同期復調回路（synchronous demodulation circuit）を有する。該検出器２５０の信号を処理した後、該シグナルプロセサー２６０はデイスプレー４４８へ出力信号を提供する。
【０１２９】
該全血システム４００の１実施例では、該デイスプレー４４８は図１３に図解される様に、デジタルデイスプレーである。もう１つの実施例では、該デイスプレー４４８は可聴式デイスプレー（audible display）である。この種のデイスプレーは限られた視力、移動性又は盲目のユーザー用に特に有利である。もう１つの実施例では、該デイスプレー４４８は該全血システム４００の部品でなく、むしろ別デバイスである。別デバイスとして、該デイスプレーは該全血システム４４８に恒久的に接続されるか、又は１時的に接続可能であってもよい。１実施例では、該デイスプレーはパームパイロット（PalmPilot）、パームＩＩＩ（PalIII）、パームＶ（PalmV）、そしてパームＶＩＩ（PalmVII）の名前で、パーム社（PALM, INC.）により作られるものの様な、パーソナルデータアシスタント（personal data assistant）｛”ピ−デーエイ（PDA）”｝として普通知られる、携帯型計算デバイスである。
【０１３０】
図１８Ａは、無試薬全血分析物検出サブシステム４５６（”全血サブシステム”）と非侵襲性サブシステム４６０とを、少なくとも部分的に、取り囲むハウジング４５２を有する無試薬検出システム４５０（”無試薬システム”）の略図である。上記で論じた様に、該全血サブシステム４５６は全血のサンプルを得るよう構成されている。これは図１３に関連して上記で論じたサンプル抽出器２８０を使用して行われる。上記で論じた様に、他の生物学的流体のサンプルも又該全血システム４５０と連携して使用され得る。一旦抽出されると、該サンプルは上記で論じた様にサンプルセル２４２内に位置付けられる。次いで、該サンプルの光学的分析が行われ得る。該非侵襲性サブシステム４６０は図１−１２と関連して上記で説明した様に機能するよう構成されている。１動作モードでは、該無試薬システム４５０は該全血サブシステム４５６か又は該非侵襲性サブシステム４６０か何れかを分離して使うよう操作され得る。該無試薬システム４５０は、環境により、例えば、そのユーザーが最近食事したか、極端に精確な試験が望まれるか、等に依り、１つのサブシステム又はもう１つを選択するよう構成され得る。もう１つの動作モードでは、該無試薬システム４５０は該全血サブシステム４５６と該非侵襲性サブシステム４６０を協調した仕方で操作することが出来る。例えば、１実施例では、該無試薬システム４５０は、校正が必要な時該サブシステム４５６、４６０の使用を協調させる。もう１つの実施例では、該無試薬システム４５０は、第１の選択可能なサンプル供給通路を通って該全血サブシステム４５６へか、又はサンプルが得られた後第２選択サンプル供給通路を通って該非侵襲性サブシステム４６０へか、何れかへサンプルを辿らせるよう構成される。該サブシステム４６０は測定用にウインドー上に該全血サンプルを位置付けるためにアダプターを有して構成されてもよい。
【０１３１】
図２０Ａ−２０Ｃは該全血システム２００と共に使用するためのキュベットを作るもう１つの取り組みを図解する。この実施例では、第１部分６５５はインジェクションモールデイング過程（injection molding process）を用いて形成される。該第１部分６５５はサンプルセル６１０，サンプル供給通路６１５，エアベント通路６２０，そして第２サンプルセルウインドー３３５を有する。該キュベット６０５は又、少なくとも該サンプルセル６１０と該サンプル供給通路６１５とを囲むために該第１部分６５５に取り付けられるよう構成された第２部分６６０を含む。該第２部分６６０は第１サンプルセルウインドー３３０を有し、好ましくは、又該エアベント通路６２０の少なくとも１部分を囲むのがよい。該第１部分６５５と該第２部分６６０は溶接接合６６５での溶接過程により一緒に接合されるのが好ましい。４つの溶接接合６６５が示されているが、４つより少ない又は多い溶接接合が用いられ得ることは理解されるべきである。理解される様に、他の技術も該部分６５５，６６０を固着するため使用され得る。
【０１３２】
キュベット２４０の製作へのなおもう１つの取り組みはウエーハ製作過程（wafer fabrication process）を使ってそれを作ることである。図２１はウエーハ製作技術の様な、微少電気機械的システム加工技術（micro-electromechnical system machining techniques）を用いてキュベット７５５を作る過程の１実施例を図解する。過程７１０では、上記で論じた様に、受け入れ可能な電磁放射透過特性を有する材料製のウエーハが提供される。該ウエーハは好ましくはシリコン又はエルマニウムで作られるのがよい。好ましくは、次の過程７２０で、受け入れ可能な電磁放射透過特性を有する材料で作られた第２ウエーハが提供されるのがよい。該第２ウエーハは該選択された材料の簡単な平面状部分（simple planar portion）であってもよい。好ましくは、次の過程７３０で、多数のキュベット部分組立体（cuvette subassemblies）を創るためにエッチング過程（etching process）が使われるのがよいが、各部分組立体はサンプル供給通路、エアベント通路、そしてサンプルセルを有する。該ウエーハ内にこれらの構造体をエッチングするために従来のエッチング過程が用いられるが、個別エッチング部分組立体は図２０Ｃに示す第１部分６５５と同様な外観を有する。好ましくは、次の過程７４０で、サンプル供給通路、サンプルセル、そしてエアベント通路の各々を囲むウエーハ組立体を創るために、該第２ウエーハは該第１ウエーハに取り付けられ、ボンドされ、そしてシールされるのがよい。この過程は相互に結合された多数のキュベットを創る。好ましくは、次の過程７５０で、該ウエーハ組立体は、該多数のキュベットを個別キュベット７５５に分離するよう処理される、すなわち、例えば、機械加工されるか、ダイス（diced）されるか、スライスされるか、又は鋸切断（sawed）される。該過程７１０−７５０が特定の順序で表明されたが、該過程は該方法の範囲内で他の順序で行われてもよいことは理解されるべきである。
【０１３３】
１実施例では、図２１の過程で作られた該キュベット７５５は比較的小さい。もう１つの実施例では、該キュベット７５５は概略キュベット３０５の寸法である。もし該キュベット７５５が小さいならば、それらは、図２２に示す使い捨てサンプル要素ハンドラー（disposable sample element handler）７８０内にそれらを組み込むことにより使い易くされ得る。該使い捨てサンプル要素ハンドラー７８０は未使用（unused）サンプル要素部分７８５と使用済み（used）サンプル要素部分７９０とを有する。新しい時、該未使用キュベット部分７８５はどんな数のサンプル要素７５７を含んでもよい。ユーザーによる該サンプル要素ハンドラー７８０の最初の使用のために、最初のサンプル要素７５７Ａはサンプル取り位置（sample taking location）７９５へ進められる。次いでユーザーは上記説明の仕方でサンプルを取る。システム２００の様な全血システムを用いて光学的測定が行われる。一旦該測定が完了すると、次のサンプル要素７５７Ｂが該サンプル取り位置７９５へ進められる時、使用済みサンプル要素７５７Ａは該使い捨て可能サンプル要素ハンドラー７８０の使用済みサンプル要素部分７９０の方へ進められることが可能である。一旦最後のサンプル要素７５７Ｎが使われると、該使い捨てサンプル要素ハンドラー７８０は捨てられ、生物学的有害材料（biohazardous material）は該使用済みサンプル要素部分７９０内に含まれる。もう１つの実施例では、一旦該サンプルが取られると、該サンプル要素７５７Ａは試験システム４００のハウジング４０２内へ進められる。或る実施例では、該サンプル要素ハンドラー７８０は該サンプル取り位置７９５へ自動的に進められ得て、次いで該ハウジング４０２内へ自動的に進められる。
【０１３４】
図１５−１７に関連して上記で論じた様に、エアベント３２５はキュベット３０５内の空気が逃げることを可能にし、それにより外肢２９０から該サンプルセル３１０内へのサンプルの流れを向上させる。”流れエンハーンサー（flow enhancers）”としてここで呼ばれる他の構造体は又サンプルのサンプルセル３１０内への流れを向上するため使われ得る。図２３Ａは流れエンハーンサーを有するキュベット８０５の１実施例を図解する。キュベット８０５はサンプルセル８１０、サンプル供給通路８１５、そしてシール８２０を有する。サンプル抽出器８８０は該キュベット８０５内に組み込まれるか又はそれから分離されることも可能である。
【０１３５】
キュベット８０５のシール８２０は該サンプルセル８１０とサンプル供給通路８１５の中の真空を保持する。又該シール８２０は汚染物が該キュベット８０５に入ることを防止するバリヤを提供するが、該サンプル抽出器８８０により貫入され得る（penetrated）。該シール８２０は、外部へのサンプル損失（extraneous sample loss）と他の生物学的汚染を除去するために、組織とキュベット８０５の間のボンド（bond）を創るので有利である。多くの種々の材料が該シール８２０を準備するため使われ得るが、使用され得る１つの特別な材料はデユポンのテーワイブイイーケー（Dupont's TYVEK）材料である。該キュベット８０５はサンプル流れを向上するのみならず、集合流れを誘起するベントに依る毛細管集合システムで見出されるサンプル零れ（sample spillage）の問題も除去する。該キュベット８０５に適用された該流れ向上の取り組みは他のサンプル要素にも適用出来る。
【０１３６】
図２３Ｂは下記で説明されることを除けば、図２３Ａで示すそれと同様なキュベット８８５の略図解である。該キュベット８８５は１つ又は複数の小さな小孔（small pores）を有し、それは該キュベット８８５の内部から周囲大気（ambient atomsphere）への空気の通過を可能にする。これらの小さな小孔は該ベント３２５と同様に機能するが、サンプル（例えば、全血）が該キュベット８８５外へ零れることを防止するのに充分な程小さい。該キュベット８８５は更に、外部真空源（すなわちポンプ）、ダイアフラム、プランジャー、又は該キュベット８８５内のサンプル流れを改善する機械的手段を有する機械的介入血液取得システム８９０を備える。該システム８９０は該小さい小孔に接触して置かれ、該キュベット８８５内の空気を該キュベット８８５から抜く。該システム８９０は又該血液を該キュベット８８５内へ引く傾向がある。該キュベット８８５に適用された流れ向上技術は他のサンプル要素にも同様に適用出来る。
【０１３７】
流れエンハーンサーのもう１つの実施例が図２４Ａと２３Ｂに示される。キュベット９０５はキュベット３０５と同様であり、サンプルセル３１０とウインドー３３０，３３５を有する。上記で論じられた様に、該ウインドーはサンプルセル壁を有し得る。又該キュベットは、キュベット９０５の外側縁の第１開口部９１７と該キュベット９０５のサンプルセル３１０の第２開口部９１９との間に延びるサンプル供給通路９１５を有する。図２４Ｂに示す様に、該サンプル供給通路９１５は該サンプル供給通路９１５の頂部と底部上に形成された１つ以上の峰部（ridges）９４０を有する。１つの変型では、該峰部９４０は該サンプル供給通路９１５の、該頂部上のみ、又は該底部上のみ、に形成される。該峰部９４０の波打つ形状（undulating shape）はキュベット９０５の該サンプル供給通路９１５内へのサンプルの流れを有利に向上させ、又該サンプルを該サンプルセル３１０内へ流れるよう有利に促す。
【０１３８】
流れエンハーザーの他の変型も考えられる。例えば、流れエンハーンサーの種々の実施例は通路表面をスコアする（scoring）様な物理的変化を含んでもよい。もう１つの変型では、該通路内へ引かれるサンプルの表面張力を減じるために、該サンプル供給通路の１つ以上の表面に化学的処理、例えば、界面活性化学処理（surface-active chemical treatment）が適用されてもよい。上記で論じた様に、ここで開示した流れエンハーンサーはここで説明した種々のキュベットの他に他のサンプル要素に適用することも出来る。
【０１３９】
上記で論じた様に、該全血システム２００で使われるスペクトル範囲内で或る電磁放射吸収を有する材料はキュベット２４０の部分を作るために使うことが出来る。図２５は全血分析物検出システム１０００を示すが、該システムは、下記で詳述することを除けば、上記で論じた該全血システム２００と同様である。該全血システム１０００はキュベット１０４０の様なサンプル要素を作るため使われる材料により吸収量を決定するよう構成される。これを達成するために、該全血システム１０００は光学的校正システム（optical calibration system）１００２と光学的分析システム（optical analysis system）１００４を有する。示される様に、該全血システム１０００は該全血システム２００のそれと同様な源２２０を有する。又該全血システム１０００はフイルター２３０と同様なフイルター１０３０を有する。該フイルター１０３０は又放射を２つの平行ビームに分け（splits）、すなわちスプリットビーム（split beam）１０２５を創る。該スプリットビーム１０２５は校正ビーム（calibration beam）１０２７と分析物透過ビーム（analyte transmission beam）１０２９を有する。もう１つの変型では、２つの平行ビームを創るため２つの源２２０が使われてもよく、或いは該源２２０と該フイルター１０３０の間に別のビームスプリッター（separate beam splitter）が位置付けられてもよい。又ビームスプリッターは該フイルター１０３０の下流であるが、該キュベット１０４０の前に位置付けられることも出来る。上記変型の何れでも、校正ビームは該キュベット１０４０の校正部分１０４２を通るよう導かれ、分析物透過ビームは該キュベット１０４０のサンプルセル１０４４を通るよう導かれる。
【０１４０】
図２５の実施例では、校正ビーム１０２７はキュベット１０４０の校正部分１０４２を通過し、検出器１０５２の動作面１０５３上に入射する。該分析物透過ビーム１０２９はキュベット１０４０のサンプルセル１０４４を通過し、検出器１０５４の動作面１０５５上に入射する。検出器１０５２，１０５４は同じ種類であり、上記で論じた検出技術の何れかを使用してもよい。上記で説明した様に、検出器１０５２，１０５４はそれらの動作面１０５３，１０５５上に入射した放射に応答して電気信号を発生する。発生された該信号はデジタルシグナルプロセサー１０６０へ送られ、該プロセサーは該キュベット１０４０の放射吸収を確かめるために両信号を処理し、該キュベット１０４０の吸収を除去するために該検出器１０５４からの電気信号を修正し、そして結果を該デイスプレー４８４に提供する。１実施例では、該光学的校正システム１００２は該校正ビーム１０２７と該検出器１０５２とを有し、該光学的分析システム１００４は該分析物透過ビーム１０２９と該検出器１０５４とを有する。もう１つの実施例では、該光学的校正システム１００２もキュベット１０４０の校正部分１０４２を有し、該光学的分析システム１００４も該キュベット１０４０の分析部分１０４４を有する。
【０１４１】
図２６は無試薬全血分析物検出システム１１００（”全血システム”）のもう１つの実施例の略図解である。図２６は同様の校正手順が１つの検出器２５０で行われ得ることを示す。この実施例では、図１３と関連して上記で説明した様に、源２２０及びフイルター２３０は一緒にビーム１１２５を発生する。該ビーム１１２５の光路内に光学的ルーター（optical router）１１７０が提供される。該ルーター１１７０は該ビーム１１２５を交互に、校正ビーム１１２７として又分析物透過ビーム１１２９として導く。該校正ビーム１１２７は該ルーター１１７０により該キュベット１０４０の校正部分１０４２を通るよう導かれる。図２６の実施例では、該校正ビーム１１２７はその後第１校正ビーム光学的デイレクター（first calibration beam optical director）１１８０と第２校正ビーム光学的デイレクター（second calibration beam optical director）１１９０とにより該検出器２５０の動作面２５４へ導かれる。１実施例では、該光学的デイレクター１１８０，１１９０は反射性面（reflective surface）である。もう１つの変型では、該光学的デイレクター１１８０，１１９０は集合レンズ（collection lenses）である。勿論、他の数の光学的デイレクターが該ビームを該動作面２５４上へ導くよう使用されることも可能である。
【０１４２】
上記で論じた様に、分析物透過ビーム１１２９は該キュベット１０４０のサンプルセル１０４４内へ導かれ、該サンプルを透過し、そして該検出器２５０の動作面２５４上に入射する。シグナルプロセサー１１６０は該校正ビーム１１２７が該動作面２５４上に入射する時及び該分析物透過ビーム１１２９が該動作面上に入射する時に該検出器２５０により発生される信号を比較する。この比較は該シグナルプロセサー１１６０に該サンプルセル１０４４内のみでの、すなわちキュベット１０４０の吸収寄与を除いた、該サンプルの吸収を表す信号を発生させる。この信号は上記説明した仕方でデイスプレー４８４に提供される。かくして、キュベット１０４０自身の吸収は、該ビーム１０２９がサンプルセルを通過し、検出器２５０で検出された時観察されるキュベットプラスサンプル（cuvette-plus-sample）の吸収から除去され得る。図２５に関連して上記で議論した様に、該全血システム１１００は光学的校正１１９６及び光学的分析システム１１９８を含んでいる。該光学的校正システム１１９６は該ルーター１１７０，該光学的デイレクター１１８０，１１９０、そして該検出器２５０を有する。該光学的分析システム１１９８は該ルータ１１７０と該検出器２５０とを有する。もう１つの実施例では、該光学的分析システム１１９８は又該キュベット１０４０の該分析部分１０４４を有し、該光学的校正システム１１９６も該キュベット１０４０の校正部分１０４２を有する。該キュベット１０４０は図２５及び２６のシステムと連携して使用されるサンプル要素の１形式に過ぎない。
【０１４３】
図２７は該全血システム１０００，１１００で使用されるよう構成されたキュベット１２０５の略図解である。該校正部分１２４２は該全血システム１０００，１１００が反射又は屈折無しに該ウインドー３３０，３３５のみの吸収を見積もることを可能にするよう構成されている。該キュベット１２０５は構成部分１２４２と、第１サンプルセルウインドー３３０及び第２サンプルセルウインドー３３５を有するサンプルセル１２４４と、を備える。該構成部分１２４２は、該ウインドー３３０と同じ電磁透過特性を有するウインドー１２５０と、該ウインドー３３５と同じ電磁透過特性を有するウインドー１２５５と、を備える。上記で論じた様に、該ウインドー１２５０，１２５５はサンプルセル壁の形で形成され、或る実施例では２つのウインドーがある必要はない。１実施例では、該校正部分１２４２は、ウインドー１２５０，１２５５の内面の割れ目（separation）が該ウインドー３３０の内面３３２と該ウインドー３３５の該面３３７との割れ目（すなわち、図１７で示される寸法Ｔ）より可成り小さいように、該サンプルセル１２４４から狭められている（necked-down）。該校正部分１２４２は狭められるが、ウインドー１２５０，１２５５の厚さはウインドー３３０，３３５と同じであるのが好ましい。
【０１４４】
校正部分１２４２の該ウインドー１２５０，１２５５の割れ目を減じることにより、該サンプルセル１２４０のウインドー３３０，３３５による吸収の寄与の見積もりでの誤差は減じられることが可能になる。この様な誤差は、例えば、該放射が該校正部分１２４２を通過する時、該ウインドー１２５０，１２５５の間に配置される分子による該ビーム１０２７又はビーム１１２７の電磁放射の散乱（scattering）により引き起こされる。この様な散乱は該シグナルプロセサー１０６０，１１６０により該ウインドー１２５０，１２５５による吸収と解釈される。
【０１４５】
もう１つの変型では、該ウインドー１２５０，１２５５間の空間は完全に除去され得る。なおもう１つの変型では、該シグナルプロセサー１０６０，１１６０はウインドー１２５０，１２５５間に空間を持つことにより誘起される何等かの誤差を見積もるよう構成されたモジュールを含むことが出来る。その場合、該校正部分１２４２は全く狭められる（necked down）必要はなく、該キュベットのみならず該ウインドー１２５０，１２５５もそれらの長さに沿って概ね一定の厚さを有することが出来る。
【０１４６】
図２８は単一運動ランス（single motion lance）１３１０とサンプル供給通路１３１５とを有するキュベット１３０５の１実施例の平面図である。該ランス１３１０は金属ランス、鋭利化されたプラスチック又は何等かの他の適当な堅い材料製のランス（lance made of sharpened plastic, or any other suitable rigid material）であることが可能である。該ランス１３１０は、指の様な外肢、前腕、又は上記で論じた様な何等かの他の外肢内に、非常に小さくなり得るスライスか又は微少裂傷（microlaceration）を創る小型剃刀刃（miniature razor-blade）の様に働く。該ランス１３１０は、該外肢に該スライスを創るため使われる単一運動がその傷に該サンプル供給通路１３１５の開口部１３１７を置くように、該キュベット１３０５内に位置付けられる。これは該サンプル供給通路１３１５の開口部１３１７を該傷に整合させる過程を取り除く。これは、該キュベット１３０５が該サンプルの非常に小容積を受けるよう構成され、該ランスが非常に小さいスライスを創るよう構成されるので、全てのユーザー用に有利である。結果として、開口部１３１７と該スライスから出る全血のサンプルを別々に整合させることは難しくなり得る。これは、高齢のユーザー又は筋肉疾患（muscular diseases）をこうむる人の様な、限られた精細動力制御しか有しないユーザー用には特に然り（true）である。
【０１４７】
図２８Ａは単一運動ランス１３６０，サンプル供給通路１３１５，そして開口部１３１７を有するキュベット１３５５のもう１つの実施例の平面図である。上記で論じた様に、該単一運動ランスは金属ランス、鋭利化されたプラスチック、又は何等かの他の適当な堅い材料製のランスとすることが出来る。該ランス１３１０に於ける様に、該ランス１３６０は外肢に微少なスライス、又は微少裂傷を創る小型剃刀はの様に働く。又単一運動ランス１３６０は外肢穿孔端部を有し、それは遠位の端部１３７５で収斂する第１切断器具（first cutting implement）１３６０と、第２切断器具（second cutting implement）１３７０と、を有する。該遠位の端部１３７５と入り口１３１７の間に、発散部１３８０が形成される。該単一運動ランス１３６０は、単一運動が外肢にスライスを創り、該傷にサンプル供給通路１３１５の開口部１３１７を置くように該キュベット１３０５内に位置付けられる。該発散部１３８０は、ユーザーにより経験される苦痛を最小化するに充分な程小さいが、該キュベット１３５５を満足するよう充たすには充分な全血を生じるには充分な程大きい、傷を創るよう構成される。キュベット１３０５に関連して上記で論じた様に、該キュベット１３５５は別々に、スライスを創り、該キュベット１３５５の開口部１３１７を整合させる必要を取り除く。
【０１４８】
図２９は上記で論じた何等かの適当な仕方で作られる単一運動ランス１４１０を有するキュベット１４０５のもう１つの実施例の平面図である。この実施例では、該単一運動ランス１４１０はサンプル供給通路１４１５に隣接して位置付けられる。該サンプル供給通路１４１５の開口部１４１７は、該キュベット１４０５が外肢に隣接して置かれ、該外肢にスライスを創るため横に動かされ、そして整合され得るように、配置される。見られる様に、ランス１４１０の幅は該サンプル供給通路１４１５の幅に比較して小さい。これは該外肢にスライスを創るキュベット１４０５の運動が該サンプル供給通路１４１５の開口部を傷に位置付けることも保証する。キュベット１３０５に関連して上記で論じた様に、キュベット１４０５は別々にスライスを創り、該キュベット１４０５の開口部１４１７を整合させる必要を無くする。
【０１４９】
図３１−３２Ａは該全血システム２００，４００，４５０，１０００そして１１００と連携して又はそれらと別に使うことが出来る無試薬サンプル要素１５０２のもう１つの実施例を図解する。該無試薬サンプル要素１５０２は患者の近くで行われる分析物濃度の無試薬測定用に構成されている。これはより複雑なラボラトリーシステム（laboratory systems）に優る幾つかの利点を提供するが、それらは患者又はドクターへの便利さ、使い易さ、そして行われる分析の比較的低いコストを含む。無試薬サンプル要素に関する追加的情報は特許文献２５で見出されるが、その全体はここでの引用によりここに組み込まれ、本明細書の１部となっている。
【０１５０】
サンプル要素１５０２はハウジング１５０６の１対のチャンネル１５２０，１５２２内に保持されるキュベット１５０４を有する。図３１に示す様に、該ハウジング１５０６は更に弾性のある曲げ可能なストリップ１５０８と遠位のランシング部材（distal lancing member）１５２４を有する集積化ランス（integrated lance）１５０７を備える。該遠位のランシング部材１５２４は金属又は他の堅い材料製の鋭利な切削器具（sharp cutting implement）を有し、それは全血を該キュベット１５０４に入手可能にさせるよう、指２９０の様な外肢に開口部を形成出来る。前腕、腹腔（abdomen）又は指先の他の手の上の何処かを含むが、それらに限定されない他の外肢が該サンプルを採取するために使用され得ることは理解されるべきである。該集積化ランス１５０７は、サンプル抽出手順中に同時にサンプル要素１５０２の要する動作をより少なくしながら、サンプル要素１５０２の片手操作を容易にすることは評価されるであろう。
【０１５１】
種々の他の実施例で、該集積化ランス１５０７はレーザーランス、イオントフオレチックサンプラー、ガスジェット、流体ジェット又は粒子ジェットパーフオレーター、又は何等かの他の適当なデバイスを含むことが考えられる。１つの適当なレーザーランスはニューメキシコ州アルブクエルクの（Albuquerque, New Mexico）、セルロボチックインターナショナル社（Cell Robotics International, Inc.）により作られるラセットプラス（Ｒ）（Lasette Plus(R)）である。更に、レーザーランス、イオントフオレチックサンプラー、ガスジェット又は流体ジェットパーフオレーターが使われる時、該集積化ランス１５０７が該全血システム２００内に組み込まれること、該ハウジング１５０６内へ組み込まれること又は別デバイスとして利用されることが考えられる。レーザーランスに関する追加的情報は上述の特許文献２０で見出される。１つの好適なガスジェット、流体ジェット又は粒子ジェットパーフオレーターは上述の特許文献２１に開示されておりそして１つの好適なイオントフオレチックサンプラーは上述の特許文献２２に開示されている。
【０１５２】
該キュベット１５０４は第１プレート１５１０，第２プレート１５１２そして１対のスペーサー１５１４，１５１４’を有する。図３２Ａ及び３３に最も明らかに示される様に、スペーサー１５１４，１５１４’は、サンプル供給通路１５１８がそれら間に規定され、該キュベット１５０４の遠位の端部１５０３で開口部１５１９（図３２参照）を有するよう、該第１及び第２プレート１５１０，１５１２の間に配置される。該プレート１５１０，１５１２と該スペーサー１５１４，１５１４’は糊付けされるか、溶接されるか又は何等かの適当な技術の使用による他の仕方で一緒に締結される。該ハウジングは該プレート１５１０，１５１２及び該スペーサー１５１４，１５１４’への機械的支持を提供し、該全血システム２００／４００／４５０／１０００／１１００から分離して使われる時、該キュベット１５０４の保持を容易化する。
【０１５３】
該スペーサー１５１４，１５１４’は全体が該第１及び第２プレート１５１０，１５１２を接合する接着剤で形成されてもよい。他の実施例では、該スペーサー１５１４，１５１４’は該プレート１５１０，１５１２と同様な材料又は何等かの他の適当な材料から形成されてもよい。又該スペーサー１５１４，１５１４’は、その両側に堆積された接着剤を有するキャリヤ（carriers）として形成されてもよい。
【０１５４】
図３３に示す様に、第１プレート１５１０は第１ウインドー１５１６を有し、該第２プレート１５１２は第２ウインドー１５１６’を有する。該第１及び第２ウインドー１５１６，１５１６’は、該源２２０により放射され、該フイルターを通過することを可能にされる電磁放射の範囲内で光学的に透過性であるのが好ましい。１実施例では、該ウインドー１５１６，１５１６’を含む材料は完全に透過性であり、すなわち、該材料は該源２２０及びフイルター２３０からの入射電磁放射のいずれをも吸収しない。もう１つの実施例では、該ウインドー１５１６，１５１６’を含む該材料は関心のある電磁的範囲内で無視出来る吸収（absorption）を示す。なおもう１つの実施例では、該ウインドー１５１６，１５１６’を含む材料の吸収は無視出来ず、むしろ該吸収は既知であり、比較的長い期間安定である。もう１つの実施例では、該ウインドー１５１６，１５１６’の吸収は比較的短期間だけ安定であるが、該全血システム２００は該材料の吸収を検出しそして該材料特性が何等かの測定可能な変化を受ける前に該分析物測定からそれを除去するよう構成されてもよい。
【０１５５】
１実施例では、該第１及び第２ウインドー１５１６，１５１６’はポリプロピレン製である。もう１つの実施例では、該ウインドー１５１６，１５１６’はポリエチレン製である。上述の様に、ポリエチレン及びポリエチレンは、当該技術で公知の様に、取り扱い及び製造に特に有利な特性を有する材料である。加えて、これらのプラスチックは多数の構造、例えば、アイソタクチック、アタクチックそしてシンディオタクチックの構造で、配備され得て、それは該サンプル要素１５０２内のサンプルの流れ特性を向上させる。好ましくは、該ウインドー１５１６，１５１６’は、上述のポリプロピレン又はポリエチレン、シリコン、又は何等かの他の適当な材料の様な耐久性があり、容易に製造可能な材料で作られるのがよい。更に、該ウインドー１５１６，１５１６’は構造がアイソタクチック、アタクチック又はシンディオタクチックであり得る何等かの適当なポリマーで作ることが出来る。
【０１５６】
代わりに、該第１及び第２プレート１５１０，１５１２全体は上記で論じたポリプロピレン又はポリエチレンの様な透明材料で作られてもよい。この実施例では、該プレート１５１０，１５１２の各々は透明材料の単一ピースで形成され、該ウインドー１５１６，１５１６’は該プレート１５１０，１５１２間のスペーサー１５１４，１５１４’の位置と、分析されるサンプル供給通路１５１８に沿う縦の距離と、により規定される。透明材料で該プレート１５１０，１５１２の全体を形成することは該キュベット１５０４の製造を有利に簡単化することは評価されよう。
【０１５７】
図３２Ａ及び３２Ｂで図解される様に、該第１及び第２ウインドー１５１６，１５１６’は、該ウインドー１５１６，１５１６’とスペーサー１５１４，１５１４’が室１５３４を規定するよう該プレート１５１０，１５１２上に位置付けられる。該室１５３４は、該第１ウインドー１５１６の内面１５１７と該第２ウインドー１５１６’の内面１５１７’のみならず、スペーサーが使われる場合、スペーサー１５１４の内面１５１５とスペーサー１５１４’の内面１５１５’にも規定される。室１５３４の遠位にはサンプル供給通路１５１８が、そして該室１５３４の近位にはベント１５３６がある。該室１５３４と該ベント１５３６がスペーサー１５１４，１５１４’の長さに沿うサンプル供給通路１５１８の遠位の延長部により形成されることは評価されるであろう。図３２Ｂで図解される様に、破線は該室１５３４、該サンプル供給通路１５１８そしてベント１５３６の間の境界を示す。内面１５１７、１５１７’間の垂直距離Ｔは光路長を含み、該長さは、１実施例では、約１μｍと、約１．２２ｍｍより短い長さと、の間とすることが出来る。代わりに、該光路長は約１μｍと約１００μｍの間とすることが出来る。該光路長はなお代わりに約８０μｍに、又は約１０μｍと約５０μｍの間にすることが出来る。もう１つの実施例では、該光路長は約２５μｍである。各ウインドーの厚さは、該室１５３４又は該キュベット１５０４を余りに弱くすること無しに出来るだけ薄いのが好ましい。
【０１５８】
図３１−３５で描かれた該サンプル要素は無試薬であり、分析物濃度の無試薬測定での使用に意図されているので、該室１５３４，及び／又は該室１５３４自身の容積を規定する内面１５１５，１５１５’、１５１７，１５１７’は、分析物濃度測定用にその中に採取される体液の何れに対しても不活性である。換言すれば、該内面１５１５，１５１５’、１５１７，１５１７’を形成する材料及び／又は該室１５３４内に含まれるどんな材料も、該室１５３４内へのエントリーに続く約１５−３０分の間、該全血システム２００／４００／４５０／１０００／１１００又は何等かの他の適当なシステムに於ける体液のサンプル内の分析物濃度で行われる何等かの測定に可成り影響する仕方で該体液と反応しないであろう。従って、該室１５３４は無試薬室（reagentless chamber）を有する。
【０１５９】
１実施例では、該プレート１５１０，１５１２とスペーサー１５１４，１５１４’は、該室１５３４が約０．５μｌの容積を有する様に、寸法を決められる。もう１つの実施例では、該プレート１５１０，１５１２とスペーサー１５１４，１５１４’は該キュベット１５０４内へ採取される体液の合計容積が精々１μｌになる様に、寸法を決められる。なおもう１つの実施例では、該室１５３４は体液の約１μｌ以下を保持するよう構成されてもよい。当業者に依り評価される様に、キュベット１５０４／室１５３４等の容積は、例によれば、該キュベット１５０４と関連して使われる検出器の寸法と感度、該ウインドー１５１６，１５１６’を通過する放射の強度、サンプルの予想される流れ特性そして流れエンハーンサー（上記議論の）がキュベット１５０４内に組み込まれるか否か、の様な、幾つかの変数に依り、変化してもよい。該室１５３４内への体液の輸送は毛細管作用により達成されてもよいが、又ウイッキング又はウイッキングと毛細管作用の組み合わせで達成されてもよい。
【０１６０】
動作では、キュベット１５０４の遠位の端部１５０３が、外肢２９０、又は体液１５６０の取得用に好適な患者の身体上の他のサイト、と接触する様に置かれる（図３２Ｃ）。該体液１５６０は全血、血液成分、間隙性流体、細胞間流体、唾液、尿、汗及び／又は患者からの他の有機又は無機材料を含んでもよい。次いで弾性のある曲げ可能なストリップ１５０８が、該ランシング部材を該外肢２９０内へ遠位の方へ瞬間的に押し、それにより小さな傷（wound）を創るよう、加圧され、レリースされる。一旦該傷が作られると、該傷から流れる流体が該サンプル供給通路１５１８に入るよう該キュベット１５０４と該傷との間の接触が保持される。もう１つの実施例では、該体液１５６０は、例えば、唾液サンプルに於いて行われる様に、傷を創らずに得られてもよい。その場合、該サンプル供給通路１５１８の遠位の端部は傷を創らずに該体液１５６０に接触するよう置かれる。図３２Ｃで図解される様に、該体液１５６０は次いで該サンプル供給通路１５１８を通りそして該室１５３４内へ輸送される。該体液１５６０が該サンプル供給通路１５１８を通り該室１５３４内へ、使われる精密構造（複数を含む）に依って、毛細管作用及び／又はウイッキング（wicking）を介して、輸送されてもよいことは評価されるであろう。ベント１５３６は、該体液１５６０が該サンプル供給通路１５１８と室１５３４内の空気を排気（displaces）するにつれて、空気が該キュベット１５０４から近位の方へ出ることを可能にする。これは該体液１５６０が該室１５３４内へ流れ込む時該キュベット１５０４内の空気圧の形成を防止する。
【０１６１】
体液１５６０を該室１５３４へ輸送するために他の機構が使われてもよい。例えば、該サンプル供給通路１５１８の少なくとも１部内にウイッキング材料（wicking material）を提供することによりウイッキングが使われてもよい。もう１つの実施例では、該室１５３４への体液１５６０の輸送に関連してウイッキング及び毛細管作用が使われてもよい。又、該全血システム２００により行われる光学的測定を複雑化する成分を同時に濾過しながら該体液１５６０を動かすために該サンプル供給通路１５１８内に膜が位置付けられてもよい。
【０１６２】
図３２Ｃに示す様に、一旦体液１５６０が該室１５３４に入ると、該全血システム２００／４００／４５０／１０００／１１００又は他の同様な光学的測定システムの何れか１つ内にキュベット１５０４が設置される。該キュベット１５０４が該全血システム２００内に設置されると、該室１５３４は、少なくとも部分的に、該放射源２２０と該検出器２５０の間の光路２４３内に配置される。かくして、源２２０からフイルター２３０（図１３）とキュベット１５０４の室１５３４とを通して放射が放射されると、検出器２５０は関心のある波長（複数を含む）の放射信号強さを検出する。この信号強さに基づいて、該シグナルプロセサー２６０は、該室１５３４内の体液１５６０が検出された波長（複数を含む）で放射を吸収する度合いを決定する。次いで関心のある分析物の濃度が何等かの適当なスペクトロスコープ的技術（spectropic technique）を介して該吸収データから決定される。
【０１６３】
１実施例では、患者の組織内の分析物濃度を測定する方法は、該サンプル要素１５０２の遠位の端部１５０３を患者の身体上の取り出しサイト（withdrawal site）に対して置く過程を具備する。１実施例では、該取り出しサイトは外肢２９０の指先端（fingertip）である。もう１つの実施例では、該取り出しサイトは、例に依れば、前腕、腹腔、又は該指先端の他の手の上の何処か、の様な分析物濃度測定に好適な患者の身体上の何れかの代わりのサイト位置（any alternate-site location）であってもよい。
【０１６４】
一旦該遠位の端部１５０３が適当な取り出しサイトに接触して置かれると、図３１に示す該集積化ランス１５０７が該取り出しサイトにランスするよう使われ、それにより小さな傷を創る。該サンプル要素１５０２が該取り出しサイトと静止接触して保持される間、該遠位の端部１５０３又は該キュベット１５０４を動かすことなく、該体液１５６０（図３２Ｃ）は該取り出しサイトから流れ、サンプル供給通路１５１８の開口部に入り、サンプル室１５３４内へ輸送される。体液１５６０の該室１５３４内への輸送は毛細管作用で達成されるが、又該サンプル要素１５０２と連携して利用される特定の構造体及び／又はエンハーンサー（enhancers）により、ウイッキング、又はウイッキングと毛細管作用の組み合わせで達成されてもよい。１実施例では、該キュベット１５０４は該体液１５６０の約１μｌ以下を取り出すよう構成される。もう１つの実施例では、該室１５３４は該体液１５６０の精々約０．５μｌを保持するよう構成される。なおもう１つの実施例では、該室１５３４は該体液１５６０の約１μｌ以下を保持するよう構成されてもよい。
【０１６５】
一旦該体液１５６０が、上記で説明した様に、該室１５３４内に取り出されると、該サンプル要素１５０２は該取り出しサイトから除去され、該キュベット１５０４は該ハウジング１５０６から除去される。該キュベット１５０４は、次いで、該室１５３４が該光路２４３内に配置されるように、該全血システム２００／４００／４５０／１０００／１１００、又は他の同様なシステムの何れか１つ内に挿入される。好ましくは、該室１５３４は、該ウインドー１５１６，１５１６’が図３２Ｃで示す様に、光路２４３に実質的に直角に配向されるよう該光路２４３内に位置するのがよい。該キュベット１５０４が該全血システム２００内に挿入されると、該室１５３４は該放射源２２０と該検出器２５０の間に配置される。該体液１５６０内の分析物濃度は次いで、図１３を参照して上記で詳細に論じた様に、該全血システム２００を用いて測定される。
【０１６６】
図３４Ａ−３４Ｂは集積化ランシング部材（integrated lancing member）を有するキュベット１５３０のもう１つの実施例を図解する斜視図である。該キュベット１５３０は、該キュベット１５３０がランシング部材１５２４を受けるチャンネル１３８を有する第１プレート１５３２を備えることを除けば、図３１−３３のキュベット１５０４と実質的に同様である。該チャンネル１５３８はランシング部材１５２４用の縦のガイドとして役立ち、該チャンネルは、該ランシング部材１５２４が、上記説明の様に、傷を創るため使われる時、該ランシング部材が横に動かないことを保証する。又該チャンネル１５３８は該ランシング部材１５２４を該サンプル供給通路１５１８の開口部の近くに置く。これは、該ランシング部材１５２４が傷を創るため使われる時該サンプル供給通路１５１８内への体液のエントリーを容易化するが、該キュベット１５３０は該傷サイト上で動き回される必要がない。
【０１６７】
図３５は該全血システム２００／４００／４５０／１０００／１１００と連携して、又はそれらと別に使われる無試薬サンプル要素１５５０のもう１つの実施例を図解する。該サンプル要素１５５０はハウジング１５５６の１対のチャンネル１５２０，１５２２内に保持されるキュベット１５０４を含む。該サンプル要素１５５０は、該ハウジング１５５６がサンプル抽出器１５５２を有すると言う例外を有するが、図３１から３２Ｂのサンプル要素１５０２と実質的に同様である。種々の実施例では、該サンプル抽出器１５５２はランス、レーザーランス、イオントフオレチックサンプラー、ガスジェット、流体ジェット又は粒子ジェットパーフオレーター、超音波エンハーンサー（化学的エンハーンサーを伴って又は伴わずに用いられる）又は何等かの他の適当なデバイスを含んでもよい。従って、図３１に示すランス１５２４は同様にサンプル抽出器と考えられるべきである。更に、図３１に図解するサンプル要素１５０２に於ける様に、図３５のサンプル要素１５５０は体液１５６０の精々約１μｌを取り出すよう構成されると理解されるべきである。同様に、サンプル要素１５５０の室１５３４は該体液１５６０の約０．５μｌ以下を保持するよう構成される。もう１つの実施例では、該室１５３４は該体液１５６０の約１μｌ以下を保持するよう構成されてもよい。
【０１６８】
図３５で示す様に、該サンプル抽出器１５５２は、該全血及び／又は他の流体を該キュベット１５０４に取得可能にするよう、指２９０の様な外肢に作用する時、サンプル抽出器１５５２のサンプル抽出機構（例えば、レーザービーム、流体ジェット、粒子ジェット、ランス先端、電流）がそれに沿って作用する付随動作通路（associated operating path）１５５４を有する。前腕を含むが、それに限定されない他の外肢が、該サンプルを採取するために使われ得ることを理解されるべきである。
【０１６９】
図３５に示す様に、該サンプル抽出器１５５２はハウジング１５５６の１部を含むので、該供給通路１５１８の開口部１５１９と該室１５３４は、該ハウジング１５５６内への該キュベット１５０４の設置時、該動作通路１５５４の近くに位置付けられる。この配置は、該動作通路１５５４に沿うサンプル抽出器１５５２の作用により抽出される流体が、該キュベット１５０４を該患者の取り出しサイトへ移動させる必要無しに、該供給通路１５１８と該室１５３４へ流れ込むことを保証する。もしレーザーランス、イオントフオレチックサンプラー、ガスジェット又は流体ジェットパーフオレーターがサンプル抽出器１５５２として使用されるなら、それが代わりに該全血システム２００内に組み込まれてもよい。
【０１７０】
１実施例では、患者組織内の分析物濃度を測定するために該サンプル要素１５５０を使う方法は、該サンプル要素１５０２の遠位の端部１５０３を該患者の身体の取り出しサイトに対して置く過程を具備する。１実施例では、該取り出しサイトは外肢２９０の指先端である。もう１つの実施例では、該取り出しサイトは、例により、前腕、腹腔、又は該指先端の他の手の上の何処か、の様な分析物濃度測定に好適な患者の身体上の何等かの代わりのサイト位置であってもよい。
【０１７１】
一旦該遠位の端部１５０３が適当な取り出しサイトに接触して置かれると、該サンプル抽出器１５５２は体液のサンプルを該取り出しサイトから流れさせるよう使われる。上述の様に、該サンプル抽出器１５５２の使用により抽出された体液１５６０は全血、血液成分、間隙性流体又は細胞間流体を含んでもよい。
【０１７２】
該サンプル要素１５５０が該取り出しサイトと静止接触に保持される間、該遠位の端部１５０３又は該キュベット１５０４を動かすこと無く、該体液１５６０は該取り出しサイトから流れ、該サンプル供給通路１５１８の開口部１５１９に入りそして該サンプル室１５３４に移る。１実施例では、該室１５３４内への体液１５６０の輸送は毛細管作用で達成されるが、又該サンプル要素１５５０と関連して利用される特定の構造体及び／又はエンハーンサーにより、ウイッキング、又はウイッキングと毛細管作用の組み合わせで達成されてもよい。該キュベット１５０４（図３１）に於ける様に、該キュベット１５５０は該体液１５６０の１μｌ以下を取り出すよう構成され、該室１５３４は該体液１５６０の精々約０．５μｌを保持するよう構成される。もう１つの実施例では、該室１５３４は体液１５６０の約１μｌ以下を保持するよう構成される。
【０１７３】
一旦該体液１５６０が該室１５３４内へ取り出されると、該サンプル要素１５５０は該取り出しサイトから除去され、該キュベット１５０４は該ハウジング１５５６から除去される。該キュベット１５０４は次いで、光路２４３が該室１５３４を通過するよう、該全血システム２００／４００／４５０／１０００／１１００又は他の同様なシステムのどれか１つ内へ挿入される。好ましくは、該室１５３４は、該ウインドー１５１６，１５１６’が図３２Ｃに示す様に、光路２４３に実質的に直角に配向されるよう、該光路２４３内に位置するのがよい。該キュベット１５０４が該全血システム２００内に挿入される時、該室１５３４は該放射源２２０と該検出器２５０の間に配置される。該体液１５６０内の該分析物濃度は次いで、図１３を参照して上記で詳細に論じられた様に、該全血システム２００を使って測定される。
Ｂ．利点と他の使用法（Advantages and Other Uses）
ここに説明した該全血システムは、上記で既に論じたそれらに加えて、幾つかの利点と使用法を有する。ここで説明された全血システムは、それらが関心のある分析物を光学的に測定しているので、非常に精密である。又、該全血システムの精度は多数の血液サンプルを採取する必要無しに更に改善出来る。試薬ベースの技術では、血液サンプルはテストストリップ（test strip）上の試薬との接触にもたらされ、処方された化学反応が起こり、その反応の或る側面が観察される。該反応を演じさせる（hosts）該テストストリップは限られた量の試薬しか有せず、限られた量の血液しか収容出来ない。結果として、試薬ベースの分析技術はテストストリップ当たり１反応しか観察せず、該反応は単一測定に対応する。試薬ベースの技術の精度を改善するよう第２測定を行うためには、第２テストストリップが準備されねばならず、それは患者からの血液の第２の取り出しを要する。対照的に、ここで説明した該全血システムは入射放射に対するサンプルの応答を光学的に観察する。この観察は患者から取り出された各血液サンプルについて多数回行われ得る。
【０１７４】
ここで論じられた該全血システムでは、分析物の光学的測定値は多数の測定について積分され得て、該分析物濃度のより精密な見積もりを可能にする。図３０はｘ軸線上の測定時間に対するｙ軸線上のｍｇ／ｄｌでの根二乗平均誤差（RMS Error）を示す。測定時間はｘ軸線上で示されるが、より多い測定時間は行われたより多くの測定を表す。図３０はより多くの測定が行われた時３つの異なるサンプルについて根二乗平均誤差を示す。下記サンプル、すなわち、ファントム（phantom）すなわち既知の分析物濃度を有するサンプル、ブドウ糖と水の組み合わせ、そして人のサンプル、の各々を表す線が示される。図３０のグラフ上の線の各々は、より多くの測定（より多い測定時間に対応する）が行われると、向上する精度（減少する誤差）の傾向を示す。
【０１７５】
向上する精度の提供に加えて、ここで開示された該全血システムは又より低い製造コストを有する。例えば、該全血システムに使われるサンプル要素はより低い製造コストで作り得る。試薬を要するシステムと異なり、ここで開示された該全血システムのサンプル要素は限定された貯蔵寿命制限（shelf-life limitations）を受けない。又、試薬ベースのシステムと異なり、該サンプル要素は試薬の水和を避けるよう梱包される必要がない。試薬の実働可能性（viability）を保存するよう設計された多くの他の高価な品質保証対策は必要としない。要するに、ここで開示された全血システムの部品は作り易く、試薬ベースの部品より低コストで作られ得る。
【０１７６】
又該全血システムは、それらが比較的急激な分析物検出を行うことが出来るので、より使用に便利である。結果として、ユーザーは結果を求めるのに長時間待つことを要しない。該全血システムの精度は、更に進んだ便利さを付加するためにユーザーのニーズ又は環境向きに誂えることが出来る。１実施例では、全血システムは行われる測定の数（そしてそれらの測定値の積分）に基づいて報告される分析物濃度値の精度の運転中の見積もり（running estimate）を計算し、表示する。１実施例では、ユーザーは、その精度が充分であると結論付けた時該測定を終了することが出来る。１実施例では、該全血システムは該分析物濃度測定に対する”信頼”水準（”confidence”level）を測定し、適用することが出来る。該信頼読み値（confidence reading）はパーセンテージ、プラス又はマイナスシリーズ、又はより多くの測定が行われるにつれて増加する何等かの他の適当な測度（any other appropriate measurement）、の形であってもよい。１実施例では、該全血システムは、精度を高めるためにより多くの測定が行われるべきかを決定する、そして見積もられる必要測定時間（estimated necessary measurement time）をユーザーに自動的に知らせるよう構成される。又、上述の様に、該全血システムの精度はユーザーからのサンプルの多数の取り出し無しに改善される。
【０１７７】
上記説明のサンプル要素のコストは少なくとも試薬が使われないので安い。各使用についてユーザーのコストはサンプル抽出器を組み込むことにより或る実施例では更に減じられるが、それは別のサンプル抽出器のニーズを排除する。上記で論じられたサンプル要素のもう１つの利点は、サンプル要素内へサンプルを採取するサンプル供給通路の開口部が該サンプル抽出器により創られる傷のサイトに予め配置され得ることである。かくして、傷上にサンプル供給通路を位置付けるために該サンプル要素を動かす作用は排除される。上記説明のサンプル要素の更に進んだコスト低減はサンプルセル壁（複数を含む）の光学的校正を使うことにより達成出来る。
【０１７８】
上記説明の様に、ここで説明した全血システムにより行われる測定は、化学反応が起こる必要がないので速くなる。もしユーザー又は全血システムが該測定中より多くの積分時間（integration time）を簡単に許容するならもっと精密な結果が達成出来る。器具のコストと寸法は電子的に同調可能なフイルターを組み込むことにより下げられ得る。該全血システムは、前腕の様なより低くしか灌流されないサイト（lower perfused sites）での測定を可能にする非常に少量の血液で適切に機能する。
【０１７９】
１実施例では、無試薬全血システムは自動的に動作するよう構成される。この実施例では、ここで開示した全血システムの何れか、例えば図１３の全血システム２００、は自動無試薬全血システム（automatic reagentless whole-blood system）として構成される。該自動システムは、患者近くの試験システム（near-patient testing system）の場合がそうである様に、患者の近くに配置され得る。この実施例では、該自動システムは、図１３に関連して説明した様に、源２２０，光学的検出器２５０，サンプル抽出器２８０，サンプルセル２５４、そしてシグナルプロセサー２６０を有する。１実施例では、該自動試験システムはユーザー又は患者からの最小の介入だけで動作するよう構成される。例えば、１実施例では、該ユーザー又は患者はサンプルセル２５４を該自動試験システムに挿入し、該試験を始動するのみである。該自動試験システムはスライスを形成し、該スライスからサンプルを受け、放射を発生し、該放射を検出し、そして該患者からの何等の介入も無しに該信号を処理するよう構成される。もう１つの実施例では、該ユーザーからの介入は無い。これが達成される１つの方法は、図２２に関連して上記で論じた様に、サンプル要素ハンドラーを提供することに依っており、そこではサンプル要素は該源２２０からの放射の光路内に自動的に進められる。もう１つの実施例では、該全血システムはユーザー又は患者の介入無しに間歇的又は連続モニタリングを提供するよう構成される。
【０１８０】
当業者に依って評価される様に、従来の試薬ベースの分析物検出システムは或る容積の体液（例えば、血液）と共にある或る量の分析物（例えば、ブドウ糖）を試薬｛例えば、グルコースオキシダーゼ酵素（enzyme glucose oxidase）｝と反応させ、該反応により作られる電流（current）｛すなわち、電子流れ（electron flow）｝を測定する。電子測定回路内のノイズを克服するのに充分な大きさの電流を発生することは実質的な量の考慮される分析物を要し、かくして測定出来る最小量を確立する。当業者はこの様なシステムでは、電子的ノイズレベルは一定に留まりながら、該反応により作られる電流が減少するので、減少するサンプル容積に伴って、信号対雑音比（signal to noise ratio）は低下することは認識するであろう。近代的電子回路は理論的｛すなわち、量子の（quantum）｝最小ノイズ限界に近づきつつある。かくして、血液の約０．５μｌを要する当該技術の現状はこの技術の低容積限界を表す。
【０１８１】
ここで開示した様に、試薬を要しないスペクトロスコープ的測定は（１）サンプル中の分析物分子による電磁エネルギーの吸収と、（２）これら分子による吸収を測定する測定システムの能力と、に依存する。測定に要するサンプルの容積は光学的部品、最も重要な面では検出器２５０の物理的寸法により実質的に決定される。１実施例では、該検出器２５０は直径が約２ｍｍであり、かくして室１５３４も又直径で約２ｍｍとなり得る。これらの寸法は約０．３μｌ程の小さいサンプル容積に帰着する。該検出器２５０の寸法は最小サンプル容積を確立するが、それは該検出器２５０に入射する全電磁信号が該サンプルの吸収により変調されねばならないからである。他方、放射源２２０の寸法は、該源２２０により供給される光学的ビームの強度（Ｗ／ｃｍ２）分布が該サンプル及び該検出器２５０の本質的に全範囲内で実質的に均一である限り、制限する要因ではない。
【０１８２】
より小さい１−ｍｍ直径の検出器｛デーアイエイエスゲーエムベーハー（DIAS GmbH）により製造される検出器の様な｝が使われるもう１つの実施例では、それに伴ってより小さいサンプル容積が収容され得る。約０．１μｌ以下のサンプル容積を許容する検出器寸法はデーアイエイエス（DIAS）、インフラテック（InfraTec）、エルテック（Eltec）他の様な製造者から商業的に入手可能である。無試薬、光学的／スペクトロスコープ的測定の１つの有利な特徴は、検出器寸法が減少すると、真性の検出器ノイズレベル（intrinsic detector noise level）も同様に低下することである。かくして、光学的／スペクトロスコープ的測定システムでは、サンプルの容積が減少しても信号対雑音比は比較的一定に留まる。これはより小さい検出器そして従ってより小さいサンプル容積の使用を実現し、それは上記で論じた試薬ベースのシステムにはないケースである。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】非侵襲性光学的検出システムの略図である。
【図２】非侵襲性検出システムで使用するためのウインドー組立体の斜視図である。
【図３】非侵襲性検出システムで使用するための代わりのウインドー組立体の組立分解略図である。
【図４】冷却システムに結合されたウインドー組立体の平面図である。
【図５】低温リザーバーに結合されたウインドー組立体の平面図である。
【図６】非侵襲性検出システムで使用するためのヒートシンクの切り欠き図である。
【図６Ａ】図１の非侵襲性検出システムの下部部分の切り欠き斜視図である。
【図７】非侵襲性光学的検出システムで使用するための制御システムの略図である。
【図８】関心のある分析物の濃度を決定する第１の方法論を描く。
【図９】関心のある分析物の濃度を決定する第２の方法論を描く。
【図１０】関心のある分析物の濃度を決定する第３の方法論を描く。
【図１１】関心のある分析物の濃度を決定する第４の方法論を描く。
【図１２】関心のある分析物の濃度を決定する第５の方法論を描く。
【図１３】無試薬全血検出システムの略図である。
【図１４】無試薬全血検出システムで使用するためのキュベットの１実施例の斜視図である。
【図１５】無試薬全血検出システムで使用するためのキュベットのもう１つの実施例の平面図である。
【図１６】図１５に示すキュベットの分解された平面図である。
【図１６Ａ】図１５のキュベットの組立分解斜視図である。
【図１７】図１５のキュベットの側面図である。
【図１８】そのシステムを他のデバイス又はネットワークに接続するための通信ポートを有する無試薬全血検出システムの略図である。
【図１８Ａ】非侵襲性サブシステムと全血サブシステムとを有する無試薬全血検出システムの略図である。
【図１９】図１３の全血システムの或る実施例に組み込まれたフイルターホイールの略図である。
【図２０Ａ】全血ストリップキュベットのもう１つの実施例の平面図である。
【図２０Ｂ】図２０Ａの全血ストリップキュベットの側面図である。
【図２０Ｃ】図２０Ａの全血ストリップキュベットの実施例の組立分解図である。
【図２１】全血ストリップキュベットのもう１つの実施例を作る方法を図解するプロセスフローチャートである。
【図２２】図１３のシステム用の図２１のプロセスに依り作られた全血ストリップキュベットを梱包するためのキュベットハンドラーの略図解である。
【図２３Ａ】１つの種類の流れエンハーンサーを有する全血ストリップキュベットの略図解である。
【図２３Ｂ】もう１つの種類の流れエンハーンサーを有する全血ストリップキュベットの略図解である。
【図２４Ａ】もう１つの種類の流れエンハーンサーを有する全血ストリップキュベットの側面図である。
【図２４Ｂ】１つの種類の流れエンハーンサーの構造を示す図２４Ａの全血ストリップキュベットの断面図である。
【図２５】無試薬全血検出システムのもう１つの実施例の略図解である。
【図２６】無試薬全血検出システムのもう１つの実施例の略図解である。
【図２７】校正用に構成されたキュベットの略図解である。
【図２８】集積化ランスを有するキュベットの１実施例の平面図である。
【図２８Ａ】集積化ランスを有するキュベットのもう１つの実施例の平面図である。
【図２９】集積化ランスを有するキュベットのもう１つの実施例の平面図である。
【図３０】測定時間に対する全血分析物検出システムの測定精度のグラフである。
【図３１】集積化ランシング部材（integrated lancing member）を有するサンプル要素のもう１つの実施例の斜視図である。
【図３２】図３１のサンプル要素の遠位の端部の斜視図である。
【図３２Ａ】線３２Ａ−３２Ａに沿って取られた図３２の遠位の端部の断面図である。
【図３２Ｂ】線３２Ｂ−３２Ｂに沿って取られた図３２の遠位の端部の断面図である。
【図３２Ｃ】該遠位の端部に配置された室を通る光路を図解する、図３２Ｂの遠位の端部の部分の断面図である。
【図３３】図３１のサンプル要素の組立分解斜視図である。
【図３４Ａ−３４Ｂ】集積化ランシング部材を有するサンプル要素のもう１つの実施例の斜視図である。
【図３５】集積化サンプル抽出器を有するサンプル要素のもう１つの実施例の斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１６Ａ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１８Ａ】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２８Ａ】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３２Ｃ】
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【図３３】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３５】
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【国際調査報告】
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