(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査ストリップと、
分析物測定器と、
を含む、分析物測定システムであって、
前記検査ストリップは、
基板と、
対応する電極コネクタに接続された複数の電極と、
を含み、
前記分析物測定器は、
ハウジングと、
前記検査ストリップの前記対応する電極コネクタに接続するように構成される検査ストリップポートコネクタと、
電気信号を適用し、又は前記複数の電極から電気信号を検知する、前記検査ストリップポートコネクタと電気的に通信するマイクロプロセッサと、
を含み、
前記マイクロプロセッサは、  
（ａ）第１の信号を前記複数の電極に適用して、流体試料の物理的特性を決定し、
（ｂ）検査シーケンス中の所定のサンプリング時点に基づいて分析物濃度を推定し、
（ｃ）前記決定した物理的特性及び前記推定した分析物濃度により規定される、前記検査シーケンス中の特定のサンプリング時点又は間隔において、前記複数の電極のうちの第１の作用電極及び第２の作用電極に第２の信号を適用し、
（ｄ）前記第１及び第２の作用電極のそれぞれについて、特定のサンプリング時間を含む複数の時点における信号出力を測定し、
（ｅ）前記第１及び第２の作用電極のそれぞれについて、前記特定のサンプリング時間からの所定のオフセット時間間隔（Δｔ）における信号出力を測定し、
（ｆ）前記第１及び第２の作用電極のそれぞれについて、前記所定のオフセット時間間隔（Δｔ）と前記特定のサンプリング時間との間の前記信号出力の傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加しているかどうかを評価し、
（ｇ）前記特定のサンプリング時間に対する前記所定のオフセット時間（Δｔ）における、それぞれの電極についての前記信号出力の前記傾きが減少している場合、前記特定のサンプリング時間における、前記第１及び第２の作用電極の前記信号出力から前記分析物濃度を決定又は計算して、前記分析物濃度を通知し、
（ｈ）前記特定のサンプリング時間に対する前記所定のオフセット（Δｔ）時間における、それぞれの電極についての前記信号出力の前記傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加している場合、エラーを通知するように構成される、分析物測定システム。
【請求項２】
検査ストリップと、
分析物測定器と、
を含む、分析物測定システムであって、
前記検査ストリップは、
基板と、
対応する電極コネクタに接続された複数の電極と、
を含み、
前記分析物測定器は、
ハウジングと、
前記検査ストリップの前記対応する電極コネクタに接続するように構成される検査ストリップポートコネクタと、
電気信号を適用し、又は前記複数の電極から電気信号を検知する、前記検査ストリップポートコネクタと電気的に通信するマイクロプロセッサと、を含み、
前記マイクロプロセッサは、
（ａ）第１の信号を前記複数の電極に適用して、流体試料の物理的特性を決定し、
（ｂ）検査シーケンス中の所定のサンプリング時点に基づいて分析物濃度を推定し、
（ｃ）前記決定した物理的特性及び前記推定した分析物濃度により規定される、前記検査シーケンス中の特定のサンプリング時点又は間隔において、前記複数の電極のうちの第１の作用電極及び第２の作用電極に第２の信号を適用し、  
（ｄ）前記第１及び第２の作用電極のそれぞれについて、特定のサンプリング時間を含む複数の時点における信号出力を測定し、
（ｅ）前記第１及び第２の作用電極のそれぞれについて、所定のオフセット時間間隔と前記特定のサンプリング時間との間の前記信号出力の傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加しているかどうかを、評価し、
（ｆ）前記特定のサンプリング時間に対する前記所定のオフセット時間における、それぞれの電極に対する前記信号出力の前記傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加している場合、エラーフラグをアクティブに設定し、
（ｇ）前記特定のサンプリング時間における、前記第１及び第２の作用電極の前記信号出力から前記分析物濃度を決定又は計算し、
（ｈ）前記エラーフラグが設定されている場合は、プロセスを終了させ、
（ｉ）前記特定のサンプリング時間に対する前記所定のオフセット時間における、それぞれの電極に対する前記信号出力の前記傾きが減少している場合、分析物の値を通知するように構成される、分析物測定システム。
【請求項３】
検査ストリップと、
分析物測定器と、
を含む、分析物測定システムであって、
前記検査ストリップは、
基板と、
対応する電極コネクタに接続された複数の電極と、
を含み、
前記分析物測定器は、
ハウジングと、
前記検査ストリップの前記対応する電極コネクタに接続するように構成される検査ストリップポートコネクタと、
電気信号を適用し、又は前記複数の電極から電気信号を検知する、前記検査ストリップポートコネクタと電気的に通信するマイクロプロセッサと、
を含み、
前記マイクロプロセッサは、
（ａ）第１の信号を前記複数の電極に適用して、流体試料の物理的特性を決定し、
（ｂ）検査シーケンス中の所定のサンプリング時点に基づいて分析物濃度を推定し、
（ｃ）前記決定した物理的特性及び前記推定した分析物濃度により規定される、前記検査シーケンス中の特定のサンプリング時点又は間隔において、前記複数の電極のうちの第１の作用電極及び第２の作用電極に第２の信号を適用し、  
（ｄ）前記第１及び第２の作用電極のそれぞれについて、特定のサンプリング時間を含む複数の時点における信号出力を測定し、
（ｅ）前記第１及び第２の作用電極のそれぞれについて、前記特定のサンプリング時間からの所定のオフセット時間間隔（Δｔ）における信号出力を測定し、
（ｆ）前記特定のサンプリング前の前記所定のオフセット時間間隔における、それぞれの作用電極についての出力信号の大きさが、前記特定のサンプリング時間における前記作用電極の、前記測定又はサンプリングされた出力信号の大きさ以上であるかどうかを評価し、真である場合は、前記試料の分析物濃度を計算し、偽の場合は、エラーを通知するか、又はエラーフラグを設定し、
（ｇ）特定のサンプリング前のオフセット時間間隔における、それぞれの作用電極についての、前記出力信号の大きさが、前記特定のサンプリング時間Ｔｓｓにおける前記作用電極についての大きさよりも小さいかどうかを決定して、真である場合は、エラーを通知するか、又はエラーフラグをアクティブに設定するように構成される、分析物測定システム。
【請求項４】
それぞれの作用電極についての前記傾きは、各式：
【数１】
0006456372.tif 000017
（式中、
Ｉｗｅ１（Δｔ＋Ｔｓｓ）は、（Ｔｓｓ＋Δｔ）によって定義される時点に近接した出力信号であり、
Ｔｓｓは、前記特定のサンプリング時間であり、Δｔは、正又は負の時間差であり、好ましくは、約−３０ミリ秒であり、
Ｉｗｅ２（Δｔ＋Ｔｓｓ）は、（Ｔｓｓ＋Δｔ）によって定義される時点に近接した出力信号であり、
Ｔｓｓは、前記特定のサンプリング時間であり、Δｔは、正又は負の時間差であり、好ましくは、約−３０ミリ秒であり、
Ｉｗｅ１（Ｔｓｓ）は、前記特定のサンプリング時間Ｔｓｓに近接した出力信号であり、
Ｉｗｅ２（Ｔｓｓ）は、前記特定のサンプリング時間Ｔｓｓに近接した出力信号であり、
Δｔは、約±１００ミリ秒〜±６００ミリ秒の所定の時間間隔を含み、
ｍ１は、前記特定のサンプリング時間に近接した、第１の作用電極についての前記出力信号の傾きの推定値であり、
ｍ２は、前記特定のサンプリング時間に近接した、第２の作用電極についての前記出力信号の傾きの推定値である）
によって定義される、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記複数の電極は、前記分析物濃度を測定する前記第１及び第２の作用電極と、前記物理的特性を測定する第３及び第４の電極と、を有する、４つの電極を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１及び第２の作用電極、並びに前記第３及び第４の電極は、前記基板上に設けられる同一のチャンバ内に配置される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１及び第２の作用電極と、前記第３及び第４の電極とは、前記基板上に設けられる、対応する２つの異なるチャンバ内に配置される、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記電極の全ては、前記基板によって規定される同一の平面上に配置される、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
少なくとも２つの他の電極に近接して試薬が配置され、少なくとも２つの電極上に試薬が配置されない、請求項５に記載のシステム。
【請求項１０】
前記分析物濃度は、前記検査シーケンスの開始の約１０秒以内の前記第２の信号から決定され、前記所定のオフセット時間間隔（Δｔ）は、約＋０．１秒〜約＋０．６秒、又は約−０．１秒〜約−０．６秒の任意の値を含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項１１】
前記特定のサンプリング時間は、マトリックスを含む参照表から選択され、前記マトリックスでは、推定された分析物濃度の異なる定性的分類が前記マトリックスの最も左側の列に記載されており、前記決定された物理的特性の異なる定性的分類が前記マトリックスの最上段の行に記載されており、前記サンプリング時間が前記マトリックスの残りの欄に提供されている、請求項５に記載のシステム。
【請求項１２】
検査ストリップと、
分析物測定器と、
を含む、分析物測定システムであって、
前記検査ストリップは、
基板と、
対応する電極コネクタに接続された複数の電極と、
を含み、
前記分析物測定器は、
ハウジングと、
前記検査ストリップの前記対応する電極コネクタに接続するように構成される検査ストリップポートコネクタと、
電気信号を適用し、又は前記複数の電極から電気信号を検知する、前記検査ストリップポートコネクタと電気的に通信するマイクロコントローラと、
を含み、
前記マイクロコントローラは、
（ａ）第１の信号を前記複数の電極に適用して、流体試料の物理的特性を決定し、
（ｃ）前記複数の電極のうちの第１及び第２の電極に第２の信号を適用し、
（ｄ）式：
【数２】
0006456372.tif 000018
（式中、
「ＳｐｅｃｉｆｉｅｄＳａｍｐｌｉｎｇＴｉｍｅ」は、前記検査ストリップの出力信号をサンプリングする、前記検査シーケンスの開始からの時点として指定され、
Ｈは、前記試料の前記物理的特性を表し、
ｘａは、約４．３ｅ５を表し、
ｘｂは、約−３．９を表し、
ｘｃは、約４．８を表す）
を用いて特定のサンプリング時間を計算し、
（ｅ）前記検査シーケンス中の前記特定のサンプリング時間における前記第１及び第２の電極からの出力信号を測定し、
（ｆ）前記第１及び第２の電極のそれぞれについて、所定のオフセット時間間隔と前記特定のサンプリング時間との間の信号出力の傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加しているかどうかを、評価し、
（ｇ）前記特定のサンプリング時間に対する前記所定のオフセット時間における、それぞれの電極についての前記信号出力の前記傾きが減少している場合、前記特定のサンプリング時間における、前記第１及び第２の電極の前記信号出力から前記分析物濃度を決定又は計算して、前記分析物濃度を通知し、
（ｈ）前記特定のサンプリング時間に対する前記所定のオフセット時間における、それぞれの電極についての前記信号出力の前記傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加している場合、エラーを通知するように構成される、分析物測定システム。
【請求項１３】
前記マイクロコントローラは、式：
【数３】
0006456372.tif 000019
（式中、
Ｇ０は、分析物濃度を表し、
ＩＴは、前記ＳｐｅｃｉｆｉｅｄＳａｍｐｌｉｎｇＴｉｍｅにおいて測定された出力信号を表し、
Ｓｌｏｐｅは、この特定のストリップが属する検査ストリップのバッチの校正試験から得られる値を表し、
Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔは、この特定のストリップが属する検査ストリップのバッチの校正試験から得られる値を表す）
を用いて前記分析物濃度を決定する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記マイクロコントローラは、式：
【数５】
0006456372.tif 000020
（式中、
ＧＯは、前記分析物濃度を表し、
ＩＳは、前記特定のサンプリング時間において測定された信号を含み、
ｘ３は、バイオセンサの特定のバッチの校正用の傾きを含み、
ｘ４は、バイオセンサの特定のバッチの切片を含む）
を用いて前記分析物濃度を決定する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記複数の電極は、前記分析物濃度を測定する前記第１及び第２の電極と、前記物理的特性を測定する第３及び第４の電極と、を有する、４つの電極を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１、第２、第３及び第４の電極は、前記基板上に設けられる同一のチャンバ内に配置される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１及び第２の電極と、前記第３及び第４の電極とは、前記基板上に設けられる、対応する２つの異なるチャンバ内に配置される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記電極の全てが、前記基板によって規定される同一の平面上に配置される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
少なくとも２つの他の電極に近接して試薬が配置され、少なくとも２つの電極上に試薬が配置されない、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
前記分析物濃度は、前記検査シーケンスの開始の約１０秒以内の前記第２の信号から決定され、前記所定のオフセット時間間隔Δｔは、約１０ミリ秒〜約６０ミリ秒の任意の値を含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２１】
第１、第２、第３及び第４の電極を有する、複数の電極を有し、前記第１、第２、第３及び第４の電極上に、酵素が提供される、バイオセンサにおいて、過渡電流出力エラーを決定する方法であって、前記方法は、
前記第１及び第２の電極に第１の信号を適用する工程と、
流体試料を、前記第１、第２、第３及び第４の電極に近接させて配する工程と、
前記第３及び第４の電極に第２の信号を適用する工程と、
前記第３及び第４の電極の出力信号から前記流体試料の物理的特性を決定する工程と、
前記流体試料の前記物理的特性に基づいて特定のサンプリング時間を確定する工程と、
前記第１及び第２の電極と、流体試料中の分析物との間で電気化学的反応を開始させて、前記分析物の分析物−副産物への変化と、検査シーケンスの開始とを引き起こす工程と、
前記電気化学的反応中に、第１及び第２の電極からの、前記特定のサンプリング時間における信号出力を測定する工程と、
前記第１及び第２の電極のそれぞれについて、所定のオフセット時間間隔と前記特定のサンプリング時間との間の前記信号出力の傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加しているかどうかを、評価する工程と、
前記評価する工程が真であった場合、出力過渡エラーを通知し、処理を終了させる工程と、
前記評価する工程が偽であった場合、前記信号出力から、前記流体試料中の分析物の量を表す分析物濃度を計算し、前記分析物濃度を通知する工程と、を含む、方法。
【請求項２２】
前記計算する工程は、
前記検査シーケンスの開始からの所定のサンプリング時点に基づいて分析物濃度を推定する工程と、
異なるサンプリング時点に対して指標されている、前記推定された分析物濃度の異なる定性的分類、及び前記決定された物理的特性の異なる定性的分類を有する参照表から特定のサンプリング時間を選択する工程と、
前記選択されたサンプリング時点を含む、複数の時点において前記試料から信号出力をサンプリングする工程と、
前記選択された特定のサンプリング時間でサンプリングされた、測定出力信号から、式：
【数６】
0006456372.tif 000021
（式中、
Ｇ０は、分析物濃度を表し、
ＩＴは、前記選択されたサンプリング時間Ｔにおいて測定された信号を表し、
Ｓｌｏｐｅは、特定のストリップが属する検査ストリップのバッチの校正試験から得られる値を表し、
Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔは、特定のストリップが属する検査ストリップのバッチの校正試験から得られる値を表す）
に従って分析物濃度を計算する工程と、
を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記計算する工程は、
前記検査シーケンスの開始からの所定のサンプリング時点に基づいて、分析物濃度を推定する工程と、
前記決定された物理的特性及び前記推定された分析物濃度の両方に基づいて、特定のサンプリング時間を選択する工程と、
を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
流体試料から分析物濃度を決定する方法であって、前記方法は、
流体試料をバイオセンサ上に配する工程と、
前記試料中の分析物の酵素反応と、検査シーケンスの開始とを引き起こす工程と、
前記試料中の分析物濃度を推定する工程と、
前記試料の少なくとも１つの物理的特性を測定する工程と、
前記推定する工程からの前記推定された分析物濃度、及び、前記測定する工程からの少なくとも１つの物理的特性に基づき、前記バイオセンサの出力信号をサンプリングする、前記検査シーケンスの開始からの特定のサンプリング時間を確定する工程と、
前記特定のサンプリング時間を含む複数の時点において、前記バイオセンサの第１の作用電極及び第２の作用電極からの出力信号をサンプリングする工程と、
前記第１及び第２の作用電極のそれぞれについて、所定のオフセット時間間隔と前記特定のサンプリング時間との間の信号出力の傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加しているかどうかを、評価する工程と、
前記評価する工程が真であった場合、エラーを通知し、以降の処理を終了させる工程と、
前記評価する工程が偽であった場合、前記特定のサンプリング時間を含む複数の時点における、各第１及び第２の作用電極の前記サンプリングされた出力信号から分析物濃度を決定する工程と、
を含む、方法。
【請求項２５】
流体試料から分析物濃度を決定する方法であって、前記方法は、
流体試料をバイオセンサ上に配する工程と、
前記試料中の分析物の酵素反応と、検査シーケンスの開始とを引き起こす工程と、
前記試料中の分析物濃度を推定する工程と、
前記試料の少なくとも１つの物理的特性を測定する工程と、 
前記推定する工程からの前記推定された分析物濃度、及び、前記測定する工程からの少なくとも１つの物理的特性に基づき、前記バイオセンサの出力信号をサンプリングする、前記検査シーケンスの開始からの特定のサンプリング時間を確定する工程と、
前記特定のサンプリング時間を含む複数の時点において、前記バイオセンサの第１の作用電極及び第２の作用電極からの出力信号をサンプリングする工程と、 
前記第１及び第２の作用電極のそれぞれについて、前記特定のサンプリング前の所定のオフセット間隔において測定された、前記バイオセンサの出力信号の大きさが、前記特定のサンプリング時間における前記出力信号の大きさよりも小さいかどうかを評価し、作用電極の少なくとも一方について真である場合は、エラーを通知するか、又はエラーフラグをアクティブに設定し、あるいは、前記特定のサンプリング前の所定のオフセット間隔において測定された、前記バイオセンサの出力信号の大きさが、前記第１及び第２の作用電極の少なくとも一方について、前記特定のサンプリング時間において測定された前記出力信号の大きさ以上である場合は、前記特定のサンプリング時間において測定された前記出力信号の大きさに基づいて、前記分析物濃度を計算する工程と、
を含む、方法。 
【請求項２６】
流体試料から分析物濃度を決定する方法であって、前記方法は、
流体試料をバイオセンサ上に配する工程と、
前記試料中の分析物の酵素反応と、検査シーケンスの開始とを引き起こす工程と、
前記試料中の分析物濃度を推定する工程と、
前記試料の少なくとも１つの物理的特性を測定する工程と、
前記推定する工程からの前記推定された分析物濃度、及び、前記測定する工程からの少なくとも１つの物理的特性に基づき、前記バイオセンサの出力信号をサンプリングする、前記検査シーケンスの開始からの特定のサンプリング時間を確定する工程と、
前記特定のサンプリング時間を含む複数の時点において、前記バイオセンサの第１の作用電極及び第２の作用電極からの出力信号をサンプリングする工程と、
前記第１及び第２の作用電極のそれぞれについて、所定のオフセット時間間隔と前記特定のサンプリング時間との間の信号出力の傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加しているかどうかを、評価する工程と、  
前記評価する工程が真であった場合、エラーフラグをアクティブに設定する工程と、
前記評価する工程が偽であった場合、前記特定のサンプリング時間における、前記第１及び第２の作用電極の前記信号出力から前記分析物濃度を計算する工程と、
前記エラーフラグがアクティブかどうかを決定し、前記エラーフラグがアクティブでない場合は、前記分析物濃度を通知し、前記エラーフラグがアクティブである場合は、前記分析物濃度の通知を妨げる工程と、を含む、方法。
【請求項２７】
前記測定する工程は、第１の信号を前記試料に適用して、前記試料の物理的特性を測定する工程を含み、前記引き起こす工程は、第２の信号を前記試料に加える工程を含み、前記評価する工程は、前記検査シーケンスの開始後の時点において、前記バイオセンサの少なくとも２つの作用電極からの出力信号を評価する工程であって、前記時点は、少なくとも前記測定された物理的特性に応じて設定される、工程を含み、前記決定する工程は、前記時点における前記測定された出力信号から分析物濃度を計算する工程を含む、請求項２４、２５、又は２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記検査シーケンスの開始からの所定のサンプリング時点に基づいて、分析物濃度を推定する工程を更に含む、請求項２４、２５、又は２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記確定する工程は、前記測定された物理的特性及び前記推定された分析物濃度の両方に基づいて、確定された時点を選択する工程を含む、請求項２４、２５、又は２６に記載の方法。
【請求項３０】
所定の時間における出力信号の測定に基づいて、分析物濃度を推定する工程を更に含む、請求項２４、２５、又は２６に記載の方法。
【請求項３１】
所定の時間は、前記検査シーケンスの開始から約２．５秒を含む、請求項２４、２５、又は２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記確定する工程は、第２の信号の前記試料からの出力の測定のための時点が、計算する工程に対して得られるように前記推定された分析物濃度及び前記測定された物理的特性を、異なる試料測定時間に対して指標されている、前記試料の分析物濃度及び物理的特性のそれぞれ異なる範囲を有する参照表に対して比較する工程を含む、請求項２４、２５、又は２６に記載の方法。
【請求項３３】
計算する工程は、式：
【数７】
0006456372.tif 000022
（式中、
Ｇ０は、分析物濃度を表し、
ＩＴは、特定のサンプリング時間Ｔｓｓにおいて測定された信号を表し、
Ｓｌｏｐｅは、特定のストリップが属する検査ストリップのバッチの校正試験から得られる値を表し、
Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔは、特定のストリップが属する検査ストリップのバッチの校正試験から得られる値を表す）
を用いる工程を含む、請求項２４、２５、又は２６に記載の方法。
【請求項３４】
第１の信号を適用する工程及び第２の信号を加える工程は、連続的である、請求項２７に記載の方法。
【請求項３５】
第１の信号を適用する工程が、第２の信号を加える工程と重複する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３６】
第１の信号を適用する工程は、交流信号を前記試料に印加する工程であって、前記試料の物理的特性が、前記試料からの前記交流信号の出力から決定される、工程を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３７】
第１の信号を適用する工程は、電磁的な信号を前記試料に印加する工程であって、前記試料の物理的特性が前記電磁的な信号の出力から決定される、工程を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３８】
前記物理的特性は、粘度、ヘマトクリット値、温度及び密度のうちの少なくとも１つを含む、請求項２４、２５、又は２６に記載の方法。
【請求項３９】
前記物理的特性は、ヘマトクリット値を含み、前記分析物は、グルコースを含む、請求項２４、２５、又は２６に記載の方法。
【請求項４０】
印加する工程は、第１及び第２の交流信号を互いに異なる周波数で加える工程を含み、第１の周波数は、第２の周波数よりも低い、請求項３６、又は３７に記載の方法。
【請求項４１】
第１の周波数は、第２の周波数よりも少なくとも１桁低い、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
第１の周波数は、約１０ｋＨｚ〜約２５０ｋＨｚの範囲の任意の周波数を含む、請求項４０、又は４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記サンプリングする工程は、前記検査シーケンスの開始において、前記開始後、少なくとも約１０秒まで、信号出力を連続的にサンプリングする工程を含み、所定のオフセット時間間隔Δｔは、約１０ミリ秒〜約６０ミリ秒の任意の値を含む、請求項２４、２５、又は２６に記載の方法。
【請求項４４】
前記特定のサンプリング時間は、マトリックスを含む参照表から選択され、前記マトリックスでは、前記推定された分析物濃度の異なる定性的分類が前記マトリックスの最も左側の列に記載されており、前記測定された物理的特性の異なる定性的分類が前記マトリックスの最上段の行に記載されており、前記サンプリング時間が前記マトリックスの残りの欄に提供されている、請求項２４、２５、又は２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権）
本特許出願は、既に出願された、本出願と同一名称の米国特許出願第１３／９２９，７８２号（代理人整理番号第ＤＤＩ５２７１ＵＳＮＰ、２０１３年６月２８日出願）、及び既に出願された、本出願と同一名称の米国特許出願第６１／８４０，３６０号（代理人整理番号第ＤＤＩ５２７１ＵＳＰＳＰ、２０１３年６月２８日出願）により、米国特許法第１１９、１２０、３６５、３７１条、及びパリ条約に基づく優先権の利益を主張するものであり、これらの既に出願された出願はいずれも参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
ＬｉｆｅＳｃａｎ社より入手可能なＯｎｅＴｏｕｃｈ（登録商標）Ｕｌｔｒａ（登録商標）全血検査キットに使用されるものなどの、電気化学的グルコース検査ストリップは、糖尿病の患者の生理学的流体試料中のグルコース濃度を測定するように設計されている。グルコースの測定は、酵素グルコースオキシダーゼ（ＧＯ）によるグルコースの選択酸化によることができる。グルコース検査ストリップに起こる可能性のある反応は、以下の式１及び式２にまとめられる。
式１  グルコース＋ＧＯ（ｏｘ）→グルコン酸＋ＧＯ（ｒｅｄ）
式２  ＧＯ（ｒｅｄ）＋２Ｆｅ（ＣＮ）６３−→ＧＯ（ｏｘ）＋２Ｆｅ（ＣＮ）６４−
【０００３】
式１に示すように、グルコースがグルコースオキシダーゼ（ＧＯ（ｏｘ））の酸化体によって酸化されてグルコン酸となる。ＧＯ（ｏｘ）は「酸化型酵素」とも呼ばれることに留意すべきである。式１の化学反応の間、酸化型酵素ＧＯ（ｏｘ）は、ＧＯ（ｒｅｄ）で表わされるその還元状態（即ち、「還元酵素」）に変換される。次に、還元型酵素ＧＯ（ｒｅｄ）は、式２に示すようにＦｅ（ＣＮ）６３−（酸化型伝達体又はフェリシアン化物と呼ばれる）との反応によって再びＧＯ（ｏｘ）へ再酸化される。ＧＯ（ｒｅｄ）が酸化状態ＧＯ（ｏｘ）に戻る際、Ｆｅ（ＣＮ）６３−は還元されてＦｅ（ＣＮ）６４−（還元型伝達体又はフェロシアニドと呼ばれる）となる。
【０００４】
上記の反応が２つの電極間に検査信号を加えて行われる場合、電極表面で還元型伝達体が電気化学的に再酸化されることによって検査電流を発生させることができる。したがって、理想的な環境では、前述の化学反応の際に生成されたフェロシアニドの量は、電極間にある試料中のグルコースの量に正比例し、生成される検査電流は、試料のグルコース含有量に比例する。フェリシアニドなどの伝達体は、グルコースオキシダーゼなどの酵素からの電子を受け入れ、次に電子を電極に提供する化合物である。試料中のグルコース濃度が高くなると、生成される還元型伝達体の量も増えるため、還元型伝達体の再酸化によって生じる検査電流とグルコース濃度との間には直接的な関係がある。具体的には、電気的界面をまたいだ電子の移動によって、検査電流の流れが生じる（酸化されるグルコース１モルにつき２モルの電子）。したがってグルコースの導入によりもたらされる検査電流は、グルコース信号と呼ぶことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気化学的バイオセンサは、測定値に好ましくない影響を与え得る特定の血液成分が存在することにより悪影響を受け、検出信号の誤りにつながる場合がある。この誤りにより不正確なグルコース値がもたらされ、患者が、例えば、潜在的に危険な血糖値に気付かないままとなる場合がある。一例として、血液ヘマトクリット値（即ち、赤血球が占める血液量の割合）は、分析物濃度測定の結果に誤った影響を与えることがある。
【０００６】
血液中の赤血球量が変化すると、使い捨て電気化学的検査ストリップで測定したグルコースの値が変動する原因になり得る。典型的には、高ヘマトクリット値で負のバイアス（即ち、低く算出された分析物濃度）がみられ、一方、低ヘマトクリット値で正のバイアス（即ち、基準となる分析物濃度に比べて、高く算出された分析物濃度）がみられる。高ヘマトクリット値において、例えば、赤血球は、酵素と電気化学的伝達体の反応を妨害し、化学反応物質を溶媒和する血漿量が少ないため化学的溶解率を減少し、伝達体の拡散を遅くする場合がある。これらの因子により、電気化学的プロセス中に生じる信号が少なくなり、予想されるグルコース測定値より低い結果となり得る。反対に低ヘマトクリット値において、予想より赤血球が少ないと電気化学的反応に影響を与える場合があり、その結果、信号がより高く測定され得る。加えて、生理学的流体試料の抵抗もまたヘマトクリット値に依存し、電圧及び／又は電流の測定値に影響を与え得る。
【０００７】
ヘマトクリット値による血糖値の変動を低減する、又は防止するためのいくつかの策が講じられている。例えば、検査ストリップは、試料から赤血球を除去するメッシュを組み込むように設計されており、又は赤血球の粘度を上げ、濃度決定への低ヘマトクリット値の影響を弱めるように設計される様々な化合物若しくは処方物を含んでいる。その他の検査ストリップは、ヘマトクリット値を補正する目的でヘモグロビン濃度を決定するように構成された溶解剤及び系を含む。更に、バイオセンサは、交流信号を介する流体試料の電気的反応若しくは生理学的流体試料に光を照射した後の光学的変動の変化を測定することにより又は試料チャンバ充填時間の関数に基づいたヘマトクリット値の測定により、ヘマトクリット値を測定するように構成されている。これらのセンサには、特定の欠点がある。ヘマトクリット値の検出を含む、この方策における一般的な手法は、測定した分析物濃度の補正又は変更に測定したヘマトクリット値を用いることであり、この手法は一般に、米国特許出願公開第２０１０／０２８３４８８号、同第２０１０／０２０６７４９号、同第２００９／０２３６２３７号、同第２０１０／０２７６３０３号、同第２０１０／０２０６７４９号、同第２００９／０２２３８３４号、同第２００８／００８３６１８号、同第２００４／００７９６５２号、同第２０１０／０２８３４８８号、同第２０１０／０２０６７４９号、同第２００９／０１９４４３２号、又は米国特許第７，９７２，８６１号及び同第７，２５８，７６９号にそれぞれ示され、説明されており、これらの全てを本明細書に参照することにより本出願に組み込む。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
出願人は、バイオセンサの出力信号過渡のエラーの決定を可能とするシステム及び方法を考案した。一態様では、出願人は、検査ストリップと、分析物測定器と、を含む、分析物測定システムを考案した。検査ストリップは、基板と、対応する電極コネクタに接続された複数の電極と、を含む。分析物測定器は、検査ストリップの対応する電極コネクタに接続するように構成される検査ストリップポートコネクタと、電気信号を適用し、又は複数の電極から電気信号を検知する、検査ストリップポートコネクタと電気的に通信するマイクロプロセッサと、を有する、ハウジングを含む。この測定器において、マイクロプロセッサは、第１の信号を複数の電極に適用して、流体試料の物理的特性を決定し、（ａ）検査シーケンス中の所定のサンプリング時点に基づいて分析物濃度を推定し、（ｂ）決定した物理的特性により規定される、検査シーケンス中の特定のサンプリング時点又は間隔において、複数の電極のうちの第１の電極及び第２の電極に第２の信号を適用し、（ｃ）第１及び第２の電極のそれぞれについて、特定のサンプリング時間を含む複数の時点における信号出力を測定し、（ｄ）第１及び第２の電極のそれぞれについて、特定のサンプリング時間からの所定のオフセット時間間隔（Δｔ）における信号出力を測定し、（ｅ）第１及び第２の電極のそれぞれについて、所定のオフセット時間間隔と特定のサンプリング時間との間の信号出力の傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加しているかどうかを、評価し、（ｆ）特定のサンプリング時間に対する所定のオフセット時間における、それぞれの電極についての信号出力の傾きが減少している場合、特定のサンプリング時間における、第１及び第２の電極の信号出力から分析物濃度を決定又は計算して、分析物濃度を通知し、（ｇ）特定のサンプリング時間に対する所定のオフセット時間における、それぞれの電極についての信号出力の傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加している場合、エラーを通知するように構成される。
【０００９】
更なる第２の態様では、出願人は、検査ストリップと、分析物測定器と、を含む、分析物測定システムを考案した。検査ストリップは、基板と、対応する電極コネクタに接続された複数の電極と、を含む。分析物測定器は、検査ストリップの対応する電極コネクタに接続するように構成される検査ストリップポートコネクタと、電気信号を適用し、又は複数の電極から電気信号を検知する、検査ストリップポートコネクタと電気的に通信するマイクロプロセッサと、を有する、ハウジングを含む。この測定器において、マイクロプロセッサは、（ａ）第１の信号を複数の電極に適用して、流体試料の物理的特性を決定し、（ｂ）検査シーケンス中の所定のサンプリング時点に基づいて分析物濃度を推定し、（ｃ）決定した物理的特性により規定される、検査シーケンス中の特定のサンプリング時点又は間隔において、複数の電極のうちの第１の電極及び第２の電極に第２の信号を適用し、（ｄ）第１及び第２の電極のそれぞれについて、特定のサンプリング時間を含む複数の時点における信号出力を測定し、（ｅ）第１及び第２の電極のそれぞれについて、所定のオフセット時間間隔と特定のサンプリング時間との間の信号出力の傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加しているかどうかを、評価し、（ｆ）特定のサンプリング時間に対する所定のオフセット時間における、それぞれの電極に対する信号出力の傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加している場合、エラーフラグをアクティブに設定し、（ｇ）特定のサンプリング時間における、第１及び第２の電極の信号出力から分析物濃度を決定又は計算し、（ｈ）エラーフラグが設定されている場合は、プロセスを終了させ、（ｉ）特定のサンプリング時間に対する所定のオフセット時間における、それぞれの電極に対する信号出力の傾きが減少している場合、分析物の値を通知するように構成される。
【００１０】
第３の態様では、出願人は、検査ストリップと、分析物測定器と、を含む、分析物測定システムを考案した。検査ストリップは、基板と、対応する電極コネクタに接続された複数の電極と、を含む。分析物測定器は、検査ストリップの対応する電極コネクタに接続するように構成される検査ストリップポートコネクタと、電気信号を適用し、又は複数の電極から電気信号を検知する、検査ストリップポートコネクタと電気的に通信するマイクロプロセッサと、を有する、ハウジングを含む。この測定器において、マイクロプロセッサは、（ａ）第１の信号を複数の電極に適用して、流体試料の物理的特性を決定し、（ｂ）検査シーケンス中の所定のサンプリング時点に基づいて分析物濃度を推定し、（ｃ）決定した物理的特性により規定される、検査シーケンス中の特定のサンプリング時点又は間隔において、複数の電極のうちの第１の電極及び第２の電極に第２の信号を適用し、（ｄ）第１及び第２の電極のそれぞれについて、特定のサンプリング時間を含む複数の時点における信号出力を測定し、（ｅ）第１及び第２の電極のそれぞれについて、特定のサンプリング時間からの所定のオフセット時間間隔（Δｔ）における信号出力を測定し、（ｆ）特定のサンプリング時間からの所定のオフセット時間間隔における、それぞれの作用電極についての出力信号の大きさが、特定のサンプリング時間における作用電極の、測定又はサンプリングされた出力信号の大きさ以上であるかどうかを評価し、真である場合は、試料の分析物濃度を計算し、偽の場合は、エラーを通知するか、又はエラーフラグを設定し、（ｇ）特定のサンプリング前のオフセット時間間隔における、それぞれの作用電極についての、出力信号の大きさが、特定のサンプリング時間Ｔｓｓにおける作用電極についての大きさよりも小さいかどうかを決定して、真である場合は、エラーを通知するか、又はエラーフラグをアクティブに設定するように構成される。
【００１１】
第４の態様では、出願人は、検査ストリップと、分析物測定器と、を含む、分析物測定システムを考案した。検査ストリップは、基板と、対応する電極コネクタに接続された複数の電極と、を含む。分析物測定器は、検査ストリップの対応する電極コネクタに接続するように構成される検査ストリップポートコネクタと、電気信号を適用し、又は複数の電極から電気信号を検知する、検査ストリップポートコネクタと電気的に通信するマイクロコントローラと、を有する、ハウジングを含む。この測定器において、マイクロコントローラは、（ａ）第１の信号を複数の電極に適用して、流体試料の物理的特性を決定し、（ｂ）検査シーケンス中の所定のサンプリング時点に基づいて分析物濃度を推定し、（ｃ）複数の電極のうちの第１及び第２の電極に第２の信号を適用し、（ｄ）式、
【００１２】
【数１】
0006456372.tif 000002
（式中、
「ＳｐｅｃｉｆｉｅｄＳａｍｐｌｉｎｇＴｉｍｅ」は、検査ストリップの出力信号をサンプリングする、検査シーケンスの開始からの時点として指定され、
Ｈは、試料の該物理的特性を表し、
ｘａは、約４．３ｅ５を表し、
ｘｂは、約−３．９を表し、
ｘｃは、約４．８を表す）を用いて特定のサンプリング時間を計算し、
（ｅ）検査シーケンス中の特定のサンプリング時間における第１及び第２の電極からの出力信号を測定し、（ｆ）第１及び第２の電極のそれぞれについて、所定のオフセット時間間隔と特定のサンプリング時間との間の信号出力の傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加しているかどうかを、評価し、（ｇ）特定のサンプリング時間に対する所定のオフセット時間における、それぞれの電極についての信号出力の傾きが減少している場合、特定のサンプリング時間における、第１及び第２の電極の信号出力から分析物濃度を決定又は計算して、分析物濃度を通知し、（ｈ）特定のサンプリング時間に対する所定のオフセット時間における、それぞれの電極についての信号出力の傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加している場合、エラーを通知するように構成される。
【００１３】
更なる第５の態様では、出願人は、バイオセンサにおける過渡出力エラーを決定する方法を考案した。バイオセンサは、第１、第２、第３及び第４の電極を有する、複数の電極を有し、該第１、第２、第３及び第４の電極上に、酵素が提供される。本方法は、第１及び第２の電極に第１の信号を適用する工程と、流体試料を、第１、第２、第３及び第４の電極に近接させて配する工程と、第３及び第４の電極に第２の信号を適用する工程と、第３及び第４の電極の出力信号から流体試料の物理的特性を決定する工程と、流体試料の物理的特性に基づいて特定のサンプリング時間を確定する工程と、第１及び第２の電極と、流体試料中の分析物との間で電気化学的反応を開始させて、分析物の分析物−副産物への変化と、検査シーケンスの開始とを引き起こす工程と、電気化学的反応中に、第１及び第２の電極からの、特定のサンプリング時間における信号出力を測定する工程と、第１及び第２の電極のそれぞれについて、所定のオフセット時間間隔と特定のサンプリング時間との間の信号出力の傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加しているかどうかを、評価する工程と、評価する工程が真であった場合、出力過渡エラーを通知し、処理を終了させる工程と、評価する工程が偽であった場合、信号出力から、流体試料中の分析物の量を表す分析物濃度を計算し、分析物濃度を通知する工程と、によって達成され得る。
【００１４】
更なる第６の態様では、出願人は、流体試料から分析物濃度を決定する方法を考案した。本方法は、流体試料をバイオセンサ上に配する工程と、試料中の分析物の酵素反応と、検査シーケンスの開始とを引き起こす工程と、試料中の分析物濃度を推定する工程と、試料の少なくとも１つの物理的特性を測定する工程と、推定する工程からの推定された分析物濃度、及び、測定する工程からの少なくとも１つの物理的特性に基づき、バイオセンサの出力信号をサンプリングする、検査シーケンスの開始からの特定のサンプリング時間を確定する工程と、特定のサンプリング時間を含む複数の時点において、バイオセンサの第１の電極及び第２の電極からの出力信号をサンプリングする工程と、第１及び第２の電極の各信号出力の大きさにおける差を、第２の電極の信号出力の大きさで割ることにより定義される値が、所定の閾値より大きいかどうかについて評価する工程と、評価する工程が真であった場合、エラーを通知し、以降の処理を終了させる工程と、評価する工程が偽であった場合、特定のサンプリング時間を含む複数の時点における、各第１及び第２の電極のサンプリングされた出力信号から分析物濃度を決定する工程と、によって達成され得る。
【００１５】
更なる第７の態様では、出願人は、流体試料から分析物濃度を決定する方法を考案した。本方法は、流体試料をバイオセンサ上に配する工程と、試料中の分析物の酵素反応と、検査シーケンスの開始とを引き起こす工程と、試料中の分析物濃度を推定する工程と、試料の少なくとも１つの物理的特性を測定する工程と、推定する工程からの推定された分析物濃度、及び、測定する工程からの少なくとも１つの物理的特性に基づき、バイオセンサの出力信号をサンプリングする、検査シーケンスの開始からの特定のサンプリング時間を確定する工程と、特定のサンプリング時間を含む複数の時点において、バイオセンサの第１の電極及び第２の電極からの出力信号をサンプリングする工程と、第１及び第２の電極のそれぞれについて、所定のオフセット時間間隔と特定のサンプリング時間との間の信号出力の傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加しているかどうかを、評価する工程と、評価する工程が真であった場合、エラーを通知し、以降の処理を終了させる工程と、評価する工程が偽であった場合、特定のサンプリング時間を含む複数の時点における、各第１及び第２の電極のサンプリングされた出力信号から分析物濃度を決定する工程と、により達成される。
【００１６】
更なる第８の態様では、出願人は、流体試料から分析物濃度を決定する方法を考案した。本方法は、流体試料をバイオセンサ上に配する工程と、試料中の分析物の酵素反応と、検査シーケンスの開始とを引き起こす工程と、試料中の分析物濃度を推定する工程と、試料の少なくとも１つの物理的特性を測定する工程と、推定する工程からの推定された分析物濃度、及び、測定する工程からの少なくとも１つの物理的特性に基づき、バイオセンサの出力信号をサンプリングする、検査シーケンスの開始からの特定のサンプリング時間を確定する工程と、特定のサンプリング時間を含む複数の時点において、バイオセンサの第１の電極及び第２の電極からの出力信号をサンプリングする工程と、第１及び第２の電極のそれぞれについて、所定のオフセット時間間隔と特定のサンプリング時間との間の信号出力の傾きがおよそゼロであるか、又は経時的に増加しているかどうかを、評価する工程と、評価する工程が真であった場合、エラーフラグをアクティブに設定する工程と、評価する工程が偽であった場合、特定のサンプリング時間における、第１及び第２の電極の信号出力から分析物濃度を計算する工程と、エラーフラグがアクティブかどうかを決定し、エラーフラグがアクティブでない場合は、分析物濃度を通知し、エラーフラグがアクティブである場合は、分析物濃度の通知を妨げる工程と、によって達成され得る。
【００１７】
第９の態様では、出願人は、流体試料から分析物濃度を決定する方法を考案した。本方法は、流体試料をバイオセンサ上に配する工程と、試料中の分析物の酵素反応と、検査シーケンスの開始とを引き起こす工程と、試料中の分析物濃度を推定する工程と、試料の少なくとも１つの物理的特性を測定する工程と、推定する工程からの推定された分析物濃度、及び、測定する工程からの少なくとも１つの物理的特性に基づき、バイオセンサの出力信号をサンプリングする、検査シーケンスの開始からの特定のサンプリング時間を確定する工程と、特定のサンプリング時間を含む複数の時点において、バイオセンサの第１の電極及び第２の電極からの出力信号をサンプリングする工程と、第１及び第２の電極のそれぞれについて、特定のサンプリング時間からの所定のオフセット間隔において測定された、バイオセンサの出力信号の大きさが、特定のサンプリング時間における出力信号の大きさよりも小さいかどうかを評価し、作用電極の少なくとも一方について真である場合は、エラーを通知するか、又はエラーフラグをアクティブに設定し、あるいは、特定のサンプリングからの所定のオフセット間隔において測定された、バイオセンサの出力信号の大きさが、第１及び第２の電極の少なくとも一方について、特定のサンプリング時間において測定された出力信号の大きさ以上である場合は、特定のサンプリング時間において測定された出力信号の大きさに基づいて、分析物濃度を計算する工程と、によって達成され得る。
【００１８】
したがって、先に記載した実施形態のいずれにおいても、次の特徴を、既に開示した実施形態と様々に組み合わせて用いることができる。例えば、複数の電極は、分析物濃度を測定する第１及び第２の電極と、物理的特性を測定する第３及び第４の電極と、を有する、４つの電極を含んでいてもよく；第１、第２、第３及び第４の電極は、基板上に設けられる同一のチャンバ内に配置され；第１及び第２の電極と、第３及び第４の電極とは、基板上に設けられる、対応する２つの異なるチャンバ内に配置され；電極の全てが、基板によって規定される同一の平面上に配置され；少なくとも２つの他の電極に近接して試薬が配置され、少なくとも２つの電極上に試薬が配置されず；分析物濃度は、検査シーケンスの開始の約１０秒以内の第２の信号から決定され、所定の閾値は、約１０〜約３０の任意の値を含んでよく；特定のサンプリング時間は、マトリックスを含む参照表から選択され、マトリックスでは、推定された分析物の異なる定性的分類がマトリックスの最も左側の列に記載されており、測定又は推定された物理的特性の異なる定性的分類がマトリックスの最上段の行に記載されており、サンプリング時間がマトリックスの残りの欄に提供され；マイクロコントローラは、式
【００１９】
【数２】
0006456372.tif 000003
（式中、
Ｇ０は、分析物濃度を表し、
ＩＴは、ＳｐｅｃｉｆｉｅｄＳａｍｐｌｉｎｇＴｉｍｅにおいて測定された出力信号を表し、
Ｓｌｏｐｅは、この特定のストリップが属する検査ストリップのバッチの校正試験から得られる値を表し、
Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔは、この特定のストリップが属する検査ストリップのバッチの校正試験から得られる値を表す）を用いて分析物濃度を決定する。
【００２０】
更に、先に記載した実施形態のいずれにおいても、次の特徴を、既に開示した実施形態と様々に組み合わせて用いることができる。例えば、マイクロコントローラは、
【００２１】
【数３】
0006456372.tif 000004
（式中、Ｇｅｓｔは、推定された分析物濃度を表し、
ＩＥは、約２．５秒において測定された信号であり、
ｘ１は、バイオセンサの特定のバッチの校正用の傾きを含んでよく、
ｘ２は、バイオセンサの特定のバッチの校正用の切片を含んでよい）を用いて分析物濃度を推定し、
マイクロコントローラは、式
【００２２】
【数４】
0006456372.tif 000005
（式中、ＧＯは、分析物濃度を表し、
ＩＳは、前記特定のサンプリング時間において測定された信号を含んでよく、
ｘ３は、バイオセンサの特定のバッチの校正用の傾きを含んでよく、
ｘ４は、バイオセンサの特定のバッチの切片を含んでよい）を用いて分析物濃度を決定する。
【００２３】
更に、既に記載した方法のそれぞれにおいて、次の工程を、既に開示した実施形態と様々に組み合わせて用いることができる。例えば、測定する工程は、第１の信号を試料に適用して、試料の物理的特性を測定する工程を含んでもよく、引き起こす工程は、第２の信号を試料に加える工程を含んでもよく、測定する工程は、検査シーケンスの開始後の時点において、バイオセンサの少なくとも２つの電極からの出力信号を評価する工程であって、該時点は、少なくとも測定又は推定された物理的特性に応じて設定される、工程を含んでもよく、決定する工程は、前記時点における測定された出力信号から分析物濃度を計算する工程、検査シーケンスの開始からの所定のサンプリング時点に基づいて、分析物濃度を推定する工程を含んでもよく；確定する工程は、測定又は推定された物理的特性及び推定された分析物濃度の両方に基づいて、確定された時点を選択する工程、所定の時間における出力信号の測定に基づいて、分析物濃度を推定する工程を含んでもよく；所定の時間は、検査シーケンスの開始から約２．５秒を含んでもよく；推定する工程は、第２の信号の試料からの出力の測定のための時点が、計算する工程に対して得られるように推定された分析物濃度及び測定又は推定された物理的特性を、異なる試料測定時間に対して指標されている、試料の分析物濃度及び物理的特性のそれぞれ異なる範囲を有する参照表に対して比較する工程を含んでもよく；第１の信号を適用する工程及び第２の信号を加える工程は、連続的であり；第１の信号を適用する工程が、第２の信号を加える工程と重複し；第１の信号を適用する工程は、交流信号を試料に方向付ける工程であって、試料の物理的特性が、試料からの該交流信号の出力から決定される工程を含んでもよく；第１の信号を適用する工程は、電磁的な信号を試料に方向付ける工程であって、試料の物理的特性が該電磁的な信号の出力から決定される工程を含んでもよく；物理的特性は、粘度、ヘマトクリット値、温度及び密度のうちの少なくとも１つを含んでもよく；物理的特性は、ヘマトクリット値を含んでもよく、分析物は、グルコースを含んでもよく；方向付ける工程は、第１及び第２の交流信号を互いに異なる周波数で加える工程を含んでもよく、第１の周波数は、第２の周波数よりも低く；第１の周波数は、第２の周波数よりも少なくとも１桁低く；第１の周波数は、約１０ｋＨｚ〜約２５０ｋＨｚの範囲の任意の周波数を含んでもよく；４０；サンプリングする工程は、検査シーケンスの開始において、開始後、少なくとも約１０秒まで、信号出力を連続的にサンプリングする工程を含んでもよく、所定の閾値は、約１０〜約３０の任意の値を含んでよく；計算する工程は、式
【００２４】
【数５】
0006456372.tif 000006
（式中、
Ｇ０は、分析物濃度を表し、
ＩＴは、特定のサンプリング時間Ｔｓｓにおいて測定された信号を表し、
Ｓｌｏｐｅは、この特定のストリップが属する検査ストリップのバッチの校正試験から得られる値を表し、
Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔは、この特定のストリップが属する検査ストリップのバッチの校正試験から得られる値を表す）を用いる工程を含んでもよい。
【００２５】
開示についての前述の態様において、決定する工程、推定する工程、計算する工程、演算する工程、導出する工程及び／又は利用する工程（おそらく式と関連して）は、電子回路、又はプロセッサによって実行されてもよい。これらの工程は、コンピュータ可読媒体に記憶された実行可能命令として実装されてもよく、命令は、コンピュータによって実行されると、前述の方法のうちの任意の１つについての工程を実行し得る。
【００２６】
開示の付加的な態様において、コンピュータ可読媒体が存在し、それぞれの媒体は実行可能命令を備えており、その命令がコンピュータによって実行されると、前述の方法の任意の１つについての工程を実施する。
【００２７】
開示の付加的な態様において、検査測定器又は分析物検査装置などの装置が存在し、それぞれの装置又は計測器は、前述の方法のうちの任意の１つについての工程を実行するように構成される電子回路又はプロセッサを含む。
【００２８】
これら及び他の実施形態、特徴並びに利点は、以下に述べる本発明の例示的な実施形態のより詳細な説明を、はじめに下記に簡単に述べる付属の図面とあわせて参照することによって当業者にとって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部をなす添付図面は、本発明の目下好ましい実施形態を示したものであって、上記に述べた一般的説明及び以下に述べる詳細な説明と共に、本発明の特徴を説明する役割を果たすものである（同様の数字は、同様の要素を表す）。
【図１Ａ】測定器と、バイオセンサと、を含む、分析物測定システムを示す。
【図１Ｂ】測定器と、バイオセンサと、を含む、他の分析物測定システムを示す。
【図２Ａ】測定器２００の構成要素の簡略化された概略形態を示す。
【図２Ｂ】測定器２００の変形例の好ましい実施の簡略化された概略形態を示す。
【図２Ｃ】図１Ａ及び１Ｂの手持ち式検査測定器の様々なブロックの簡略化ブロック図である。
【図２Ｄ】本開示による実施形態にて使用できるような、物理的特性測定ブロックの簡略化ブロック図である。
【図２Ｅ】本開示による実施形態に使用できるような、デュアル・ローパスフィルタ・サブブロックの簡略化注釈付き概略図である。
【図２Ｆ】本開示による実施形態に使用できるような、トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）サブブロックの簡略化注釈付き概略図である。
【図２Ｇ】本開示の実施形態の物理的特性測定ブロックで使用できるような、デュアル・ローパスフィルタ・サブブロック、校正ロードサブブロック、バイオセンサ試料セル・インターフェース・サブブロック、トランスインピーダンス増幅器サブブロック、ＸＯＲ位相シフト測定サブブロック、及びＱｕａｄｒａｔｕｒ  ＤＥＭＵＸ位相シフト測定サブブロックを示す、簡略化注釈付き概略ブロック図である。
【図３Ａ（１）】測定電極の上流に２つの物理的特性検知電極がある、図１のシステムの検査ストリップ１００を示す。
【図３Ａ（２）】検査チャンバの入口に近接して遮蔽又は接地電極が設けられた図３Ａ（１）の検査ストリップの変形例を示す。
【図３Ａ（３）】試薬領域が物理的特性検知電極の少なくとも１つを覆うように上流に延びている図３Ａ（２）の検査ストリップの変形例を示す。
【図３Ａ（４）】検査ストリップの特定の要素が１つのユニットに互いに統合されている図３Ａ（１）、３Ａ（２）、及び３Ａ（３）の検査ストリップ１００の変形例を示す。
【図３Ｂ】１つの物理的特性検知電極が入口に近接して配置され、他の物理的特性検知電極が検査セルの末端部にあり、測定電極が一対の物理的特性検知電極の間に配置されている、図３Ａ（１）、３Ａ（２）又は３Ａ（３）の検査ストリップの変形例を示す。
【図３Ｃ】物理的特性検知電極が検査チャンバの末端部に互いに隣接して配置され、測定電極が物理的特性検知電極の上流にある、図３Ａ（１）、３Ａ（２）又は３Ａ（３）の変形例を示す。
【図３Ｄ】物理的特性検知電極が検査チャンバの末端部に互いに隣接して配置され、測定電極が物理的特性検知電極の上流にある、図３Ａ（１）、３Ａ（２）又は３Ａ（３）の変形例を示す。
【図３Ｅ】一対の物理的特性検知電極が検査チャンバの入口に近接している、図３Ａ（１）、３Ａ（２）又は３Ａ（３）と類似した物理的特性検知電極の配置を示す。
【図３Ｆ】一対の物理的特性検知電極が検査チャンバの入口に近接している、図３Ａ（１）、３Ａ（２）又は３Ａ（３）と類似した物理的特性検知電極の配置を示す。
【図４Ａ】図３Ａ（１）、３Ａ（２）、３Ａ（３）、及び３Ｂ〜３Ｆのバイオセンサに印加された電位の時間に対するグラフを示す。
【図４Ｂ】図３Ａ（１）、３Ａ（２）、３Ａ（３）、及び３Ｂ〜３Ｆのバイオセンサからの出力電流の時間に対するグラフを示す。
【図５】検査チャンバに適用された例示的な波長及び波長間に時間遅延を示す、検査チャンバにおいて測定された波長を示す。
【図６】バイオセンサに試料が十分に充填されなかった場合のエラー検出を伴う、より正確な分析物決定を達成する例示的な方法の論理図を示す。
【図７】バイオセンサの信号出力過渡及び分析物の決定に利用される時点の範囲、並びに分析物濃度の推定を示す。
【図８】データが約３０％〜約５５％のヘマトクリット値の範囲において約±１０％未満のバイアスを示すような、本明細書の例示的な手法により実施された検査測定からのデータを示す。
【図９】傾きが時間に対して増加しているため、分析物測定に好適でない場合の出力信号過渡の傾きを示す。
【図１０】傾きが減少していることにより、過渡電流が、分析物測定に好適なサンプリング信号となり得る、定常状態へ向かっていることを示すような、２つのサンプリング時点間の出力信号過渡の傾きを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下の詳細な説明は、図面を参照しつつ読まれるべきもので、異なる図面中、同様の要素は同様の参照符号にて示してある。図面は、必ずしも一定の縮尺を有さず、選択された実施形態を示したものであって、本発明の範囲を限定しようとするものではない。詳細な説明は、本発明の原理を限定するものではなく、あくまでも例として説明するものである。この説明文は、当業者による発明の製造及び使用を明確に可能ならしめるものであり、出願時における発明を実施するための最良の形態と考えられるものを含む、発明の複数の実施形態、適応例、変形例、代替例、並びに使用例を述べるものである。
【００３１】
本明細書で使用する任意の数値又は数値の範囲についての「約」又は「およそ」という用語は、構成要素の一部又は構成要素の集合が本明細書に記載の意図された目的に沿って機能することを可能とするような、好適な寸法の許容誤差を示すものである。より具体的には、「約」又は「およそ」は、挙げられた値の±１０％の値の範囲を指してよく、例えば、「約９０％」は、８１％〜９９％の値の範囲を指してよい。更に、本明細書で使用する「患者」、「ホスト」、「ユーザ」、及び「被験者」という用語は、任意の被験者又は被験動物を指し、システム又は方法をヒトにおける使用に限定することを目的としたものではないが、ヒト患者における本発明の使用は、好ましい実施形態を代表するものである。本明細書で使用するところの「振動信号」とは、それぞれ、電流の極性を変更するか、又は方向を交互に変化させるか、又は多方向的である電圧信号又は電流信号を含む。また本明細書で用いる語句「電気信号」又は「信号」は、直流信号、交流信号、又は電磁スペクトル内の任意の信号を含むことが意図される。用語「プロセッサ」「マイクロプロセッサ」又は「マイクロコントローラ」は、同じ意味を有することが意図され、互換的に使用されることが意図される。本明細書で用いる「通知された」という用語及びこの語幹の変形は、文字、音声、画像又は全ての通信の態様若しくは媒体の組み合わせを介してユーザに通知されることを表す。
【００３２】
図１Ａは、本明細書に図示及び説明される方法及び手法によって製造されたバイオセンサを用いて個人の血中の分析物（例えばグルコース）濃度を検査するための検査測定器２００を示している。検査測定器２００は、データの入力、メニューのナビゲート、及びコマンドの実行用のボタンの形態であってよいユーザインターフェース入力装置（２０６、２１０、２１４）を含んでもよい。データには、分析物濃度、及び／又は個人の日常の生活習慣に関連した情報を表す値が含まれ得る。日常の生活習慣に関連した情報には、個人の食物摂取、医薬使用、健康チェックの実施、全身の健康状態、及び運動レベルを挙げることができる。検査測定器２００は、測定されたグルコース値を報告する、及び生活習慣に関連した情報の入力を容易にするのに使用し得るディスプレイ２０４も含み得る。
【００３３】
検査測定器２００は、第１のユーザインターフェース入力装置２０６、第２のユーザインターフェース入力装置２１０、及び第３のユーザインターフェース入力装置２１４を含んでもよい。ユーザインターフェース入力装置２０６、２１０、及び２１４は、検査デバイス内に保存されたデータの入力及び分析を促進し、利用者を、ディスプレイ２０４上に表示されたユーザインターフェースを介してナビゲートすることが可能である。ユーザインターフェース入力装置２０６、２１０及び２１４は、第１のマーキング２０８、第２のマーキング２１２、及び第３のマーキング２１６を含み、それらは、ユーザインターフェース入力装置をディスプレイ２０４上の文字と相互に関連付けるのに役立つ。
【００３４】
検査測定器２００は、バイオセンサ１００（又はその変形例）をストリップポートコネクタ２２０に挿入するか、又は第１のユーザインターフェース入力装置２０６を押し込んで少しの間保持するか、又はデータポート２１８を通るデータトラフィックの検出によってスイッチを入れることができる。検査測定器２００は、バイオセンサ１００（又はその変形例）を取り出すか、又は第１のユーザインターフェース入力装置２０６を押し込んで少しの間保持するか、又はメインメニュースクリーンから測定オフの選択肢にまでナビゲートしてこれを選択するか、又は所定の時間どのボタンも押さないことによって、スイッチを切ることができる。ディスプレイ１０４は場合により背面照明を含んでもよい。
【００３５】
一実施形態において、検査測定器２００は、第１の検査ストリップバッチから第２の検査ストリップバッチに切り替える際、任意の外部ソースからの、例えば校正入力を受信しないように構成されてもよい。それ故、例示的な一実施形態では、測定器は、（入力装置２０６、２１０、２１４などの）ユーザインターフェース、挿入される検査ストリップ、別個のコードキー又はコードストリップ、データポート２１８などの外部ソースからの校正入力を受信しないように構成される。このような校正入力は、バイオセンサバッチの全てが、ほぼ均一な校正特性を有する場合には、必要ない。校正入力は、特定のバイオセンサバッチに属する一連の値としてもよい。例えば、校正入力は、特定のバイオセンサバッチにおけるバッチ「傾き」値及びバッチ「切片」値を含んでもよい。バッチ傾き及び切片値などの校正入力は、下記に記載するように、測定器内で予備設定され得る。
【００３６】
図２Ａを参照すると、検査測定器２００の例示的な内部レイアウトが示されている。検査測定器２００は、プロセッサ３００を含み得、それは、本明細書に記載及び説明するいくつかの実施形態では、３２ビットＲＩＳＣマイクロコントローラである。本明細書に記載及び説明する好ましい実施形態では、プロセッサ３００は、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｄａｌｌａｓ，ＴＸ  ＵＳＡ）により製造される超低消費電力マイクロコントローラのＭＳＰ４３０ファミリーから選択されることが好ましい。プロセッサは、Ｉ／Ｏポート３１４を介して、メモリ３０２に双方向に接続されてもよく、メモリ３０２は、本明細書に記載及び説明するいくつかの実施形態では、ＥＥＰＲＯＭである。データポート２１８、ユーザインターフェース入力装置２０６、２１０、及び２１４、並びにディスプレイドライバ３２０もＩ／Ｏポート２１４を介してプロセッサ３００に接続される。データポート２１８は、プロセッサ３００に接続されてもよく、それによって、メモリ３０２とパーソナルコンピュータなどの外部デバイスとの間のデータ転送を可能にする。ユーザインターフェース入力装置２０６、２１０、及び２１４は、プロセッサ３００に直接接続されている。プロセッサ３００は、ディスプレイドライバ３２０によってディスプレイ２０４を制御する。メモリ３０２は、検査測定器２００の製造中、バッチ傾き及びバッチ切片値などの校正情報と共にプレロードされてもよい。このプレロードされた校正情報は、ストリップポートコネクタ２２０を介してストリップから好適な（電流などの）信号を受信した後、プロセッサ３００によりアクセス及び使用されて、任意の外部ソースから校正入力を受信することなく、信号及び校正情報を使用して、対応する（血中グルコース濃度などの）分析物濃度を計算することができる。
【００３７】
本明細書に記載及び説明する実施形態では、検査測定器２００は、ストリップポートコネクタ２２０に挿入された検査ストリップ１００（又はその変形例）に適用された血液中のグルコースレベルの測定に使用される電子回路を提供する、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）３０４を含むことができる。アナログ電圧は、アナログインターフェース３０６を経由してＡＳＩＣ  ３０４へ及びＡＳＩＣ  ３０４から通過し得る。アナログインターフェース３０６からのアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器３１６によってデジタル信号に変換することができる。プロセッサ３００は更に、コア３０８、ＲＯＭ  ３１０（コンピュータコードを含む）、ＲＡＭ  ３１２及びクロック３１８を含む。一実施形態では、プロセッサ３００は、例えば分析物測定後のある期間中など、ディスプレイユニットによる分析物の値の表示の際に、単一の入力を除く全てのユーザインターフェース入力を無効にするように構成（又はプログラム）される。代替的な実施形態では、プロセッサ３００は、ディスプレイユニットによる分析物の値の表示の際に、単一の入力を除く全てのユーザインターフェース入力装置からの任意の入力を無視するように構成（又はプログラム）されている。測定器２００の詳細な説明及び図示は、国際特許出願公開第ＷＯ２００６０７０２００号に図示、及び述べられており、当該公開内容は恰も本出願に全体が記載されているのと同様に、参照により組み込まれる。
【００３８】
図１Ｂ、及び２Ｃ〜２Ｇを参照すると、手持ち式検査測定器２００の他の実施形態が提供されている。測定器２００のこの変形例は、ディスプレイ１０２と、複数のユーザ・インターフェース・ボタン１０４と、ストリップポートコネクタ１０６と、ＵＳＢインターフェース１０８と、ハウジングと、を含む。特に、図１Ｂ及び２Ｃを参照すると、手持ち式検査測定器２００はまた、マイクロコントローラブロック１１２と、物理的特性測定ブロック１１４と、ディスプレイ制御ブロック１１６と、メモリブロック１１８と、検査電圧をバイオセンサに印加するため、かつ、また電気化学応答（例えば、複数の検査電流値）を測定し、その電気化学応答に基づいて、分析物を測定するための他の電子部品（図示せず）と、を含む。目下の説明を簡素化するため、図は、全てのそのような電子回路を示すというわけではない。
【００３９】
ディスプレイ１０２は、例えば、スクリーン画像を示すように構成された液晶ディスプレイ又は双安定ディスプレイとすることができる。画面画像の例には、グルコース濃度、日付及び時間、エラーメッセージ、並びにエンドユーザがどのように検査を実行するかを指示するためのユーザインターフェースが挙げられる。
【００４０】
ストリップポートコネクタ１０６は、全血試料中のグルコースの測定のために構成される、電気化学系バイオセンサなどのバイオセンサ１００と動作可能にインターフェース接続するように構成される。それ故、バイオセンサは、ストリップポートコネクタ１０６の中への動作的挿入のために、及び例えば、好適な電気接触を介して、位相シフト系ヘマトクリット値測定ブロック１１４と動作可能にインターフェース接続するように構成される。
【００４１】
ＵＳＢインターフェース１０８は、当業者に既知の任意の好適なインターフェースであってもよい。ＵＳＢインターフェース１０８は、本質的に、手持ち式検査測定器２００に給電し、データラインを提供するように構成される、受動構成要素である。
【００４２】
バイオセンサが、手持ち式検査測定器２００とインターフェース接続された後、又はその前に、体液試料（例えば、全血試料）がバイオセンサの試料チャンバの中に導入される。バイオセンサは、分析物を別の所定の化学形態に選択的かつ定量的に変化させる、酵素試薬を含むことができる。例えば、バイオセンサは、グルコースを酸化型に物理的に変化させることができるように、フェリシアン化物及びグルコースオキシダーゼを含む酵素試薬を含むことができる。
【００４３】
手持ち式検査測定器２００のメモリブロック１１８は、好適なアルゴリズムを含み、マイクロコントローラブロック１１２と共に、バイオセンサの電気化学応答、及び導入された試料のヘマトクリット値に基づいて、分析物を測定するように構成することができる。例えば、分析物血液グルコースの測定において、ヘマトクリット値は、電気化学的に決定された血液グルコース濃度へのヘマトクリットの影響を補償するために使用することができる。
【００４４】
マイクロコントローラブロック１１２は、ハウジング内に配置され、当業者に既知の任意の好適なマイクロコントローラ及び／又はマイクロプロセッサを含むことができる。そのような好適なマイクロコントローラの１つとして、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｄａｌｌａｓ，ＴＸ  ＵＳＡ）から市販されている、部品番号ＭＳＰ４３０Ｆ５１３８のマイクロコントローラがある。このマイクロコントローラは、２５〜２５０ｋＨｚの方形波、及び同じ周波数の９０度位相シフトした波を生成することができ、それにより、以下で更に説明される信号生成サブブロックとして機能する。ＭＳＰ４３０Ｆ５１３８はまた、本開示の実施形態で使用される位相シフト系ヘマトクリット値測定ブロックによって生成された電圧の測定に好適な、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）処理能力も有する。
【００４５】
特に、図２Ｄを参照すると、位相シフト系ヘマトクリット値測定ブロック１１４は、信号生成サブブロック１２０と、ローパス・フィルタ・サブブロック１２２と、バイオセンサ試料セル・インターフェース・サブブロック１２４と、任意の校正ロードブロック１２６（図２Ｄの破線内）と、トランスインピーダンス増幅器サブブロック１２８と、位相検出器サブブロック１３０と、を含む。
【００４６】
以下で更に説明されるように、位相シフト系ヘマトクリット値測定ブロック１１４及びマイクロコントローラブロック１１２は、例えば、体液試料を通して加えられる１つ又は２つ以上の高周波数電気信号の位相シフトを測定することによって、手持ち式検査測定器に挿入されるバイオセンサの試料セル内の体液試料の位相シフトを測定するように構成される。加えて、マイクロコントローラブロック１１２は、測定された位相シフトに基づいて、体液のヘマトクリット値を算出するように構成される。マイクロコントローラ１１２は、例えば、位相検出器サブブロックから受信される電圧を測定し、電圧を位相シフトに変換するように、Ａ／Ｄコンバータを用い、次いで、位相シフトをヘマトクリット値に変換するように、好適なアルゴリズム又は参照表を採用することによって、ヘマトクリット値を算出することができる。本開示を知ると、当業者は、そのようなアルゴリズム及び／又は参照表が、ストリップ形状（電極面積及び試料チャンバ体積を含む）並びに信号周波数などの様々な要因を考慮するように構成されることを認識するであろう。
【００４７】
全血試料のリアクタンスと、その試料のヘマトクリット値との間に関連性が存在することが決定されている。平行な容量性及び抵抗性構成要素としての体液試料（即ち、全血試料）の電気的モデリングは、交流電流（ＡＣ）信号が、体液試料を強制通過される時、ＡＣ信号の位相シフトが、ＡＣ電圧の周波数及び試料のヘマトクリット値の双方に依存することを示す。更に、モデリングは、信号の周波数がおよそ１０ｋＨｚ〜２５ｋＨｚの範囲内である時に、ヘマトクリット値は、位相シフトに対して比較的小さい影響を有し、信号の周波数がおよそ２５０ｋＨｚ〜５００ＫＨｚの範囲内である時、位相シフトに対して最大の影響を有することを示す。したがって、体液試料のヘマトクリット値は、例えば、体液試料を通じて既知の周波数のＡＣ信号を加え、それらの位相シフトを検出することによって、測定することができる。例えば、１０ｋＨｚ〜２５ｋＨｚの範囲内の周波数を有する信号の位相シフトは、そのようなヘマトクリット値測定における参照読取値として使用することができる一方、２５０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの範囲内の周波数を有する信号の位相シフトは、一次測定として使用することができる。
【００４８】
特に、図２Ｃ〜２Ｇを参照すると、信号生成サブブロック１２０は、任意の好適な信号生成ブロックとすることができ、所望の周波数の方形波（０Ｖ〜Ｖｒｅｆ）を生成するように構成される。そのような信号生成サブブロックは、所望される場合、マイクロコントローラブロック１１２に一体化することができる。
【００４９】
信号生成サブブロック１２０によって生成される信号は、方形波信号を所定の周波数の正弦波信号に変換するように構成される、デュアル・ローパスフィルタ・サブブロック１２２に通信される。図２ＥのデュアルＬＰＦは、第１の周波数の信号（１０ｋＨｚ〜２５ｋＨｚの範囲内の周波数など）及び第２の周波数の信号（２５０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの範囲内の周波数）の双方を、バイオセンサ試料セル・インターフェース・サブブロック及びバイオセンサの試料チャンバ（ＨＣＴ測定セルとも称される）に提供するように構成されている。第１及び第２の周波数の選択は、図２ＥのスイッチＩＣ７を使用して達成される。図２ＥのデュアルＬＰＦは、高速、電圧フィードバック、ＣＭＯＳ動作増幅器部品番号ＯＰＡ３５４として、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｄａｌｌａｓ，ＴＸ  ＵＳＡ）から入手可能な演算増幅器などの２つの好適な演算増幅器（ＩＣ４及びＩＣ５）を含む。
【００５０】
図２Ｅを参照すると、Ｆ−ＤＲＶは、低又は高周波数（例えば、２５ｋＨｚ又は２５０ｋＨｚ）のいずれかの方形波入力を表し、ＩＣ４及びＩＣ５の双方に接続される。信号Ｆｉ−高／低（マイクロコントローラから）は、スイッチＩＣ７を介して、デュアル・ローパスフィルタ・サブブロック１２２の出力を選択する。図２ＥのＣ５は、ＨＣＴ測定セルからのデュアル・ローパスフィルタ・サブブロック１２２の動作電圧をブロックするように構成される。
【００５１】
特定のデュアルＬＰＦが図２Ｅにおいて描写されるが、デュアル・ローパスフィルタ・サブブロック１２２は、例えば、任意の好適な多重フィードバックローパスフィルタ、又はＳａｌｌｅｎ及びＫｅｙローパスフィルタを含む、当業者に既知の任意の好適なローパス・フィルタ・サブブロックとすることができる。
【００５２】
ローパス・フィルタ・サブブロック１２２によって生成される正弦波は、バイオセンサ試料セル・インターフェース・サブブロック１２４に通信され、そこで、正弦波は、バイオセンサの試料セル（ＨＣＴ測定セルとも称される）を通るように加えられる。バイオセンサ試料セル・インターフェース・ブロック１２４は、例えば、試料セル内に配置されるバイオセンサの第１の電極及び第２の電極を介して、バイオセンサの試料セルと動作可能にインターフェース接続するように構成される、インターフェースブロックを含む、任意の好適な試料セル・インターフェース・ブロックとすることができる。そのような構成において、信号を、図２Ｇに描写されるように、第１の電極を介して、試料セルへと（ローパス・フィルタ・サブブロックから）加えることができ、試料セルから（トランスインピーダンス増幅器サブブロックによって）拾い上げることができる。
【００５３】
試料セルを通るように信号を加えることによって生成される電流は、トランスインピーダンス増幅器サブブロック１２８によって拾い上げられ、位相検出器サブブロック１３０への通信のために電圧信号に変換される。
【００５４】
トランスインピーダンスサブブロック１２８は、当業者に既知の任意の好適なトランスインピーダンスサブブロックとすることができる。図２Ｆは、１つのそのようなトランスインピーダンス増幅器サブブロック（２つのＯＰＡ３５４演算増幅器、ＩＣ３及びＩＣ９に基づく）の簡略化された、注釈付き概略ブロック図である。ＴＩＡサブブロック１２８の第１の段階は、例えば、４００ｍＶで動作し、これは、ＡＣ振幅を＋／−４００ｍＶに制限する。ＴＩＡサブブロック１２８の第２の段階は、Ｖｒｅｆ／２で動作し、これは、マイクロコントローラＡ／Ｄ入力のフルスパンの出力の生成を可能にする構成である。ＴＩＡサブブロック１２８のＣ９は、ＡＣ正弦波信号が通過することのみを可能にする、ブロッキング構成要素として作用する。
【００５５】
位相検出器サブブロック１３０は、捕捉機能を使用してマイクロコントローラブロック１１２によって読み取ることができるデジタル周波数、又はアナログ・デジタルコンバータを使用してマイクロコントローラブロック１１２によって読み取ることができるアナログ電圧のいずれかを生成する、任意の好適な位相検出器サブブロックとすることができる。図２Ｇは、２つのそのような位相検出器サブブロック、即ち、ＸＯＲ位相検出器（図２Ｇの上半分にあり、ＩＣ２２及びＩＣ２３を含む）、並びに直交ＤＥＭＵＸ位相検出器（図２Ｇの下半分にあり、ＩＣ１２及びＩＣ１３を含む）を含む、回路図を描写する。
【００５６】
図２Ｇはまた、スイッチ（ＩＣ１６）、並びにダミーロードＲ７及びＣ６を含む、校正ロードサブブロック１２６を描写する。校正ロードサブブロック１２６は、抵抗器Ｒ７によって生成されるゼロ度の既知の位相シフトの位相オフセットの動的測定のために構成され、このため、校正において使用するための位相オフセットを提供する。Ｃ６は、所定のわずかな位相シフトを強制的に変えるように、例えば、試料セルへの信号トレースにおける寄生容量によって引き起こされる位相遅延、又は電気回路（ＬＰＦ及びＴＩＡ）における位相遅延を補償するように構成される。
【００５７】
図２Ｇの直交ＤＥＭＵＸ位相検出器回路は、２つの部分を含み、１つの部分は着信ＡＣ信号の抵抗部分に対するものであり、１つの部分は着信ＡＣ信号の反応部分に対するものである。そのような２つの部分の使用は、ＡＣ信号の抵抗部分及び反応部分の双方の同時測定、並びに０度〜３６０度を網羅する測定範囲を可能にする。図２Ｇの直交ＤＥＭＵＸ回路は、２つの別個の出力電圧を生成する。これらの出力電圧のうちの一方は、「同相測定」を表し、ＡＣ信号の「抵抗」部分に比例し、他方の電圧は、「直交測定」を表し、信号の「反応」部分に比例する。位相シフトは、以下のように計算される：
Φ＝ｔａｎ−１（ＶＱＵＡＤ−ＰＨＡＳＥ／ＶＩＮ−ＰＨＡＳＥ）
【００５８】
そのような直交ＤＥＭＵＸ位相検出器回路はまた、試料セル内の体液試料のインピーダンスを測定するために、採用することができる。限定するわけではないが、身体試料のヘマトクリット値を決定するために、位相シフトと共に、又はそれから独立して、このインピーダンスを用い得ることが仮定される。試料セルを通して強制通過される信号の振幅は、以下のように、直交ＤＥＭＵＸ回路の２つの電圧出力を使用して計算することができる：
振幅＝ＳＱＲ（（ＶＱＵＡＤ−ＰＨＡＳＥ）２＋（ＶＩＮ−ＰＨＡＳＥ）２）
【００５９】
次いで、この振幅は、インピーダンスを決定するように、校正ロードブロック１２６の既知の抵抗に対して測定される振幅と比較することができる。
【００６０】
ＸＯＲ位相検出器部分は、「μＣからの方形波入力」が、正弦波に対して同相であるか、又は９０°位相シフトに設定されるかどうかに依存して、０°〜１８０°の測定範囲、又は代替的に、−９０°〜＋９０°の測定範囲を有する。ＸＯＲ位相検出器は、常に入力周波数の２倍である出力周波数を生成するが、しかしながら、デューティサイクルは変化する。双方の入力が完全に同相である場合、出力は低であり、双方の入力が１８０°シフトされる場合、出力は常に高である。出力信号を積分することによって（例えば、単純なＲＣ要素を介して）、双方の入力間で位相シフトに直接比例する電圧を生成することができる。
【００６１】
本明細書に提供されるように、当業者は、本開示の実施形態で使用される位相検出器サブブロックが、例えば、立ち上がりエッジキャプチャ法、デュアルエッジキャプチャ法、ＸＯＲ法、及び同期復調法を使用する形態を含む、任意の好適な形態を取り得ることを認識するであろう。
【００６２】
ローパス・フィルタ・サブブロック１２２、トランスインピーダンス増幅器サブブロック１２８、及び位相検出器サブブロック１３０は、残留位相シフトを位相シフト系ヘマトクリット値測定ブロック１１４に導入することができるため、校正ロードブロック１２６は、任意に、位相シフト系ヘマトクリット値測定ブロック内に含めることができる。校正ロードブロック１２６は、本質的に抵抗性の性質（例えば、３３ｋΩの負荷）であるように構成され、したがって、励起電圧と生成された電流との間で位相シフトを誘導しない。校正ロードブロック１２６は、「ゼロ」校正読取値をもたらすように、回路に渡って切り替えられるように構成される。いったん校正されると、手持ち式検査測定器は、体液試料の位相シフトを測定し、「ゼロ」読取値を減算して、補正された位相シフトを算出し、その後、補正された位相シフトに基づいて、その試料の物理的特性を算出することができる。
【００６３】
図３Ａ（１）は、基板５上に配置された７つの層を有し得る検査ストリップ１００の例示的な分解斜視図である。基板５上に配置された７つの層とは、（電極層５０とも呼ばれ得る）第１の導電層５０、絶縁層１６、２つの重なる試薬層２２ａ及び２２ｂ、接着部分２４、２６及び２８を含む接着層６０、親水層７０、並びに検査ストリップ１００のカバー９４を形成する最上層８０であってよい。例えば、スクリーン印刷プロセスを用いて、導電層５０、絶縁層１６、試薬層２２、及び接着層６０を基板５の上に順次配していく一連の工程で、検査ストリップ１００を製造することができる。電極１０、１２、及び１４が試薬層２２ａ及び２２ｂと接触して配置され、一方、物理的特性検知電極１９ａ及び２０ａは試薬層２２から離間して接触していないことに留意されたい。親水層７０及び最上層８０は、ロールストックから配置され、一体化ラミネート、又は別個の層のいずれかとして基板５上に積層されてもよい。図３Ａ（１）に示されるように、検査ストリップ１００は、遠位側部分３及び近位側部分４を有している。
【００６４】
検査ストリップ１００は、そこから生理学的流体試料９５を抜き取るか又は配することができる試料受容チャンバ９２を有し得る（図３Ａ（２））。本明細書で記載する生理学的流体試料は血液であってよい。図３Ａ（１）に示すように、試料受容チャンバ９２は、検査ストリップ１００の近位端に入口を、側縁部に出口を有し得る。流体試料９５を軸Ｌ−Ｌ（図３Ａ（２））に沿って入口に加え、グルコースを測定できるように、試料受取チャンバ９２を充填する。図３Ａ（１）に示されるように、試薬層２２に隣接して配置された第１の接着パッド２４及び第２の接着パッド２６の側縁部が、それぞれ試料受容チャンバ９２の壁を画定している。図３Ａ（１）に示されるように、試料受容チャンバ９２の底部、即ち「床部」は、基板５、導電層５０、及び絶縁層１６の一部を含み得る。図３Ａ（１）に示すように、試料受容チャンバ９２の上部、即ち「天井部」は、遠位側親水性部分３２を含み得る。図３Ａ（１）に示されるように、検査ストリップ１００では、基板５は、後から適用される層を支持する助けとなる基礎として用いることができる。基板５は、ポリエチレンテトラフタレート（ＰＥＴ）材料（ミツビシ社（Mitsubishi）により供給されるＨｏｓｔａｐｈａｎ  ＰＥＴ）などのポリエステルシートの形態であってもよい。基板５は、公称３５０マイクロメートル厚×３７０ミリメートル幅、長さおよそ６０メートルのロール形態であってもよい。
【００６５】
導電層は、グルコースの電気化学的測定に使用することができる電極を形成するために必要とされる。第１の導電層５０は、基板５上にスクリーン印刷されるカーボンインクから作ることができる。スクリーン印刷プロセスでは、カーボンインクはスクリーン上に乗せられ、続いてスキージを用いてスクリーンを通して転写される。印刷されたカーボンインクは、約１４０℃の高温空気で乾燥させることができる。カーボンインクは、ＶＡＧＨ樹脂、カーボンブラック、グラファイト（ＫＳ１５）、並びに樹脂、カーボン、及びグラファイト混合物用の１つ又は２つ以上の溶媒を含み得る。より詳細には、カーボンインクは、カーボンインク中に約２．９０：１の比のカーボンブラック：ＶＡＧＨ樹脂、及び、約２．６２：１の比のグラファイト：カーボンブラックを含むことができる。
【００６６】
図３Ａ（１）に示されるような検査ストリップ１００では、第１の導電層５０は、参照電極１０、第１の作用電極１２、第２の作用電極１４、第３及び第４の物理的特性検知電極１９ａ及び１９ｂ、第１の接触パッド１３、第２の接触パッド１５、参照接触パッド１１、第１の作用電極トラック８、第２の作用電極トラック９、参照電極トラック７、及びストリップ検出用バー１７を有することができる。物理的特性検知電極１９ａ及び２０ａは、対応する電極トラック１９ｂ及び２０ｂと共に提供される。この導電層は、カーボンインクから形成することができる。第１の接触パッド１３、第２の接触パッド１５、及び参照接触パッド１１は、検査測定器と電気的に接続されるように適合されてもよい。第１の作用電極トラック８は、第１の作用電極１２から第１の接触パッド１３までの電気的に連続した経路を与える。同様に、第２の作用電極トラック９は、第２の作用電極１４から第２の接触パッド１５に至る電気的に連続した経路を提供する。同様に、参照電極トラック７は、参照電極１０から参照接触パッド１１に至る電気的に連続した経路を提供する。ストリップ検出用バー１７は、参照接触パッド１１と電気的に接続されている。第３及び第４の電極トラック１９ｂ及び２０ｂは、対応する電極１９ａ及び２０ａと接続する。図３Ａ（１）に示されるように、検査測定器は、参照接触パッド１１とストリップ検出用バー１７との連続性を測定することによって、検査ストリップ１００が適切に挿入されたことを検出することができる。
【００６７】
検査ストリップ１００の変形例（図３Ａ（１）、３Ａ（２）、３Ａ（３）又は３Ａ（４））は、図３Ｂ〜３Ｆに示されている。簡潔には、（図３Ａ（２）、３Ａ（２）に例示的に示されている）検査ストリップ１００の変形例に関して、これらの検査ストリップは、作用電極に配置されている酵素試薬層と、第１のパターン化導電層を覆って配置され、バイオセンサ内の試料チャンバを画定するように構成されているパターン化スペーサ層と、第１のパターン化導電層の上方に配置されている第２のパターン化導電層と、を含む。第２のパターン化導電層は、第１の位相シフト測定電極及び第２の位相シフト測定電極を有している。更に、第１及び第２の位相シフト測定電極は試料チャンバ内に配置され、手持ち式検査測定器と共に、バイオセンサの使用時に試料チャンバに導入される体液試料を通じて強制的に流される電気信号の位相シフトを測定するように構成されている。このような位相シフト測定電極を本明細書では体液位相シフト測定電極とも呼ぶ。本明細書に述べられる様々な実施形態のバイオセンサは、第１及び第２の位相シフト測定電極が作用電極及び参照電極の上に配置されることにより、効果的に低容量の試料チャンバが実現されるという点で有利であると考えられる。これは、第１及び第２の位相シフト測定電極が作用電極及び参照電極と同一平面上となる関係に配置されていることにより、体液試料が、第１及び第２の位相シフト測定電極ばかりでなく作用電極及び参照電極を覆うためにより大きな体液試料の体積及び試料チャンバを必要とするような構成とは対照的である。
【００６８】
図３Ａ（１）の検査ストリップの変形例である図３Ａ（２）の実施形態では、更なる電極１０ａが、複数の電極１９ａ、２０ａ、１４、１２、及び１０のいずれかの延長部として設けられている。この内蔵遮蔽又は接地電極１０ａは、ユーザの指又は体と、特性測定電極１９ａ及び２０ａとの間の任意の静電容量結合を低減又は排除するために用いられることに留意するべきである。接地電極１０ａは、任意の静電容量を、検知電極１９ａ及び２０ａから離れる方向に向けることができる。これを行うには、対応するトラック７、８、及び９を介する１つ又は２つ以上の接触パッド１５、１７、１３の代わりに、測定器の接地のため、他の５つの電極のうち任意の１つ、又は、自身の別個の接触パッド（及びトラック）に接地電極１０ａを接続できる。好ましい実施形態では、接地電極１０ａは、試薬２２が上面に配置されている３つの電極のうち１つに接続される。最も好ましい実施形態では、接地電極１０ａは電極１０に接続される。接地電極であることにより、試料中のバックグラウンド干渉化合物によって生じ得る更なる電流が作用電極測定に寄与しないよう、接地電極を参照電極（１０）に接続することが有利である。更に、遮蔽又は接地電極１０ａを電極１０に接続することによって、とりわけ高い信号を制限することができる対電極１０のサイズを効果的に増加することができると考えられる。図３Ａ（２）の実施形態では、試薬は、測定電極１９ａ及び２０ａと接触しないように配置されている。別の方法として、図３Ａ（３）の実施形態では、試薬２２は、試薬２２が検知電極１９ａ及び２０ａの少なくとも一方と接触するように配置されている。
【００６９】
図３Ａ（４）に示されるような検査ストリップ１００の代替的な形態では、最上層３８、親水性フィルム層３４、及びスペーサ２９が互いに組み合わせられることにより、絶縁層１６’に近接して配置された試薬層２２’と共に基板５に実装するための一体化されたアセンブリを形成している。
【００７０】
図３Ｂの実施形態において、分析物測定電極１０、１２及び１４は、図３Ａ（１）、３Ａ（２）又は３Ａ（３）と概ね同じ構成で配置される。しかし、物理的特性（例えば、ヘマトクリット値）レベルを検知する電極１９ａ及び２０ａは、一方の電極１９ａが検査チャンバ９２の入口９２ａに近接しており、他方の電極２０ａが検査チャンバ９２の反対端にあるように離れている構成で配置される。電極１０、１２及び１４は、試薬層２２と接触して配置されている。
【００７１】
図３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ及び３Ｆにおいて、物理的特性（例えば、ヘマトクリット値）検知電極１９ａ及び２０ａは、互いに隣接して配置されており、検査チャンバ９２に対して入口９２ａの反対端９２ｂに位置する（図３Ｃ及び３Ｄ）又は入口９２ａに隣接して位置する（図３Ｅ及び３Ｆ）ことができる。これら全ての実施形態では、物理的特性検知電極は、試薬層２２から離間されており、これら物理的特性検知電極が、グルコースを含有する流体試料（例えば、血液又は組織液）の存在下で、試薬の電気化学的反応の影響を受けないようにする。
【００７２】
バイオセンサの様々な実施形態では、バイオセンサに配した液体試料に対してもたらされる２つの測定値がある。１つの測定値は、流体試料中の分析物（例えばグルコース）の濃度であり、もう一方は、同一試料中の物理的特性（例えばヘマトクリット値）である。物理的特性（例えばヘマトクリット値）の測定値を用いて、グルコース測定値を修正又は補正し、グルコース測定値における赤血球の影響を排除又は軽減する。両方の測定（グルコース及びヘマトクリット値）を、順次、同時に、又は時間的に重ねて行ってよい。例えば、グルコースを最初に、物理的特性（例えばヘマトクリット値）を次に測定してよく、物理的特性（例えばヘマトクリット値）測定を最初に、グルコース測定を次に行ってよく、両方の測定を同時に行ってよく、又は、１つの測定の時間と別の測定の時間を重ねてもよい。各測定値について、図４Ａ、４Ｂ及び５に関して以下に詳細に述べる。
【００７３】
図４Ａは、検査ストリップ１００及び本明細書の図３Ａ〜３Ｔに示されるその変形例に適用される検査信号の例示的なグラフである。流体試料を検査ストリップ１００（又はその変形例）に付着させる前には、検査測定器２００は、第２の作用電極と参照電極との間に約４００ｍＶの第１の検査信号が適用された流体検出モードにある。約４００ｍＶの第２の検査信号を、第１の作用電極（例えばストリップ１００の電極１２）と参照電極（例えばストリップ１００の電極１０）との間に同時に適用することが好ましい。あるいは、第１の検査信号の適用の時間間隔が、第２の検査電圧の適用の時間間隔と重複するように、第２の検査信号を同時期に適用してもよい。検査測定器は、０の開始時間における生理学的流体検出の前に、流体検出時間間隔ＴＦＤの間、流体検出モードであってもよい。流体検出モードでは、検査測定器２００は、流体が、参照電極１０に対して、第１の作用電極１２若しくは第２の作用電極１４のいずれか（又は両方の作用電極）を濡らすように流体が検査ストリップ１００（又はその変形例）に適用される時を決定する。検査測定器２００が、例えば第１の作用電極１２及び第２の作用電極１４のいずれか又は両方において測定された検査電流の十分な増加により、生理学的流体が適用されたことを認識すると、検査測定器２００は、ゼロ時「０」にゼロ秒マーカーを割り当て、検査時間間隔ＴＳを開始する。検査測定器２００は、例えば、１ミリ秒毎〜１００ミリ秒毎といった好適なサンプリングレートで過渡電流出力をサンプリングしてよい。検査時間間隔ＴＳが完了すると、検査信号を除去する。簡単のため、図４Ａは、検査ストリップ１００（又はその変形例）に適用された第１の検査信号のみを示している。
【００７４】
以降、図４Ａの検査電圧が検査ストリップ１００（又はその変形例）に適用されたときに測定される既知の信号過渡（例えば、時間の関数としてのナノアンペアでの測定された電気信号反応）から、分析物（例えば、グルコース）濃度を決定する方法の記載。
【００７５】
図４Ａでは、検査ストリップ１００（又は本明細書に述べられるその変形例）に適用される第１及び第２の検査電圧は、一般的に約＋１００ｍＶ〜約＋６００ｍＶである。電極がカーボンインクを含み、伝達体がフィリシアニドを含む一実施形態では、検査信号は約＋４００ｍＶである。当業者に既知であるように、その他の伝達体及び電極材料の組み合わせでは、異なる検査電圧が必要となるであろう。電圧の持続時間は一般に、反応時間後約１〜約５秒であり、典型的には、反応時間後約３秒である。典型的には、検査シーケンス時間ＴＳは、ｔ０に対して測定される。ＴＳの間、図４Ａ中で電圧４０１が維持されるとき、本明細書の図４Ｂに示される出力信号が発生するが、第１の作用電極１２に対しては、ゼロ時間で開始して過渡電流７０２が発生し、同様に第２の作用電極１４に対しても、過渡電流７０４がゼロ時間に対して発生する。この過程を説明する目的で、過渡信号７０２及び７０４は、同じ０参照点上に置かれているが、物理的観点からは、軸Ｌ−Ｌに沿った作用電極１２及び１４のそれぞれに向かう、チャンバ内の流体の流れのために、２つの信号間にはわずかな時間差がある。しかしながら、これらの過渡電流は、サンプリングされ、マイクロコントローラにおいて、同じ開始時間となるように設定される。図４Ｂでは、過渡電流はピーク時間Ｔｐに近接したピークまで増加し、この時間において、およそゼロ時間後２．５秒又は５秒のうちの一方まで電流は緩やかに下降する。およそ５秒の点７０６において、作用電極１２及び１４のそれぞれの出力信号を測定し、互いに加え合わせることができる。あるいは、作用電極１２及び１４のうちの一方のみからの信号を２倍してもよい。
【００７６】
再び図２Ｂを参照すると、システムは、複数の時点又は位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、．．．、ＴＮのいずれか１つにおいて、作用電極（１２及び１４）の少なくとも一方からの出力信号ＩＥを測定又はサンプリングするように信号を加える。図４Ｂに見られるように、時間位置は、検査シーケンスＴＳの任意の時点又は間隔であってよい。例えば、出力信号が測定される時間位置は、１．５秒における単一の時点Ｔ１．５、又は、２．８秒に近接した時点Ｔ２．８と重なる間隔７０８（例えば、システムのサンプリング速度に応じて約１０ｍ秒以上）であり得る。
【００７７】
特定の検査ストリップ１００及びその変形例に対する、バイオセンサのパラメータ（例えば、バッチ校正コードオフセット及びバッチ傾き）が既知であることから、分析物（例えばグルコース）濃度を算出できる。出力過渡７０２及び７０４をサンプリングし、検査シーケンス中の様々な時間位置における、信号ＩＥを導出する（電流ＩＷＥ１及びＩＷＥ２のそれぞれを足す、又はＩＷＥ１又はＩＷＥ２の一方を２倍することによる）。特定の検査ストリップ１００のバッチ校正コードのオフセット及びバッチ傾きの知見より、分析物（例えばグルコース）濃度を計算することができる。
【００７８】
「切片」及び「傾き」は、バイオセンサのバッチから校正データを測定することにより得られる値である点に留意されたい。典型的には、およそ１５００個のバイオセンサがランダムにロット又はバッチから選択される。提供者の生理学的流体（例えば血液）が、様々な分析物濃度、典型的には６種類のグルコース濃度にスパイクされる。一般的には、１２人の異なるドナーからの血液を６つの濃度のそれぞれにスパイクする。８個のバイオセンサ（又はこの実施形態におけるストリップ）が同一の提供者及びレベルから血液を与えられ、したがってそのロットに関して合計１２×６×８＝５７６回検査が行われる。これらは、Ｙｅｌｌｏｗ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ（ＹＳＩ）などの標準的な実験分析装置を用いてこれらの値を測定することによって、実際の分析物濃度（例えば、血中グルコース濃度）に対してベンチマークされる。測定されたグルコース濃度のグラフを実際のグルコース濃度に対して（又は、測定された電流をＹＳＩ電流に対して）プロットし、このグラフに式ｙ＝ｍｘ＋ｃを最小二乗法によりフィッティングすることにより、このロット又はバッチからの残りのストリップについてのバッチ傾きｍ及びバッチ切片ｃの値が得られる。出願人らは、分析物濃度の決定中にバッチ傾きを導出する方法及びシステムについても提供している。そのため、「バッチ傾き」又は「傾き」は、測定されたグルコース濃度を実際のグルコース濃度に対してプロットした（又はＹＳＩ電流に対する測定された電流）グラフに最もフィットする、測定された又は導出された線の勾配であると定義してよい。そのため、「バッチ切片」又は「切片」は、測定されたグルコース濃度を実際のグルコース濃度に対してプロットした（又はＹＳＩ電流に対する測定された電流）グラフに最もフィットする線がｙ軸と交わる点であると定義してよい。
【００７９】
先に説明されている様々な構成要素、システム、及び方法が、出願人らによる当該技術分野においてこれまで存在しなかった分析物測定システムの提供を可能にすることを、本明細書に記載する価値がある。具体的には、このシステムは、基板及び対応する電極コネクタに接続される複数の電極を有するバイオセンサを含む。このシステムは更に、ハウジング、検査ストリップの対応する電極コネクタに接続するように構成される検査ストリップポートコネクタ、及び本明細書の図２Ｂに示されるマイクロコントローラ３００を有する、分析物測定器２００を含む。マイクロコントローラ３００は、検査ストリップポートコネクタ２２０と電気的に通信して、電気信号を適用し、又は複数の電極の電気信号を検知する。
【００８０】
図２Ｂを参照すると、測定器２００の好ましい実施について説明されており、図２Ａ及び２Ｂ中の同じ番号は共通の説明である。図２Ｂにおいて、ストリップポートコネクタ２２０は、（複数の）物理的特性検知電極から信号を受け取るインピーダンス検知ラインＥＩＣと、（複数の）物理的特性検知電極に信号を加える交流信号ラインＡＣと、参照電極の参照ラインと、作用電極１と作用電極２のそれぞれからの信号検知ラインと、を含む５つのラインによって、アナログインターフェース３０６と接続されている。ストリップ検出線２２１をコネクタ２２０に提供し、検査ストリップの挿入を示してもよい。アナログインターフェース３０６は、以下の４つの入力、（１）実数インピーダンスＺ’、（２）虚数インピーダンスＺ”、（３）バイオセンサの作用電極１からサンプリング若しくは測定された信号、即ち、Ｉｗｅ１、（４）バイオセンサの作用電極２からサンプリング若しくは測定された信号、即ち、Ｉｗｅ２、をプロセッサ３００に提供する。プロセッサ３００からインターフェース３０６へは、物理的特性検知電極に対して２５ｋＨｚ〜約２５０ｋＨｚ、又はそれ以上の任意の値の振動信号ＡＣを加える、１種類の出力がある。位相差Ｐ（度）は、実数インピーダンスＺ’及び虚数インピーダンスＺ”から以下の式で決定することができ、
Ｐ＝ｔａｎ−１｛Ｚ”／Ｚ’｝              式３．１
大きさＭ（Ω、慣習的に｜Ｚ｜と記載される）は、インターフェース３０６の線Ｚ’及びＺ”から以下の式で決定することができる。
【００８１】
【数６】
0006456372.tif 000007
このシステムでは、マイクロプロセッサは、（ａ）第１の信号を複数の電極に適用して、流体試料の物理的特性によって定義されるバッチ傾きを導出し、（ｂ）第２の信号を複数の電極に適用して、導出されたバッチ傾きに基づいて分析物濃度を決定するように構成される。このシステムでは、検査ストリップ又はバイオセンサの複数の電極は、物理的特性を測定する少なくとも２つの電極と、分析物濃度を測定する少なくとも２つの別の電極と、を備える。例えば、少なくとも２つの電極及び少なくとも２つの別の電極は、基板上に提供される同一のチャンバ中に配置される。あるいは、少なくとも２つの電極及び少なくとも２つの他の電極は、基板上に設けられる、対応する２つの異なるチャンバ内に配置される。なお、いくつかの実施形態において、電極の全てが基板によって規定される同一平面上に配置される。具体的には、本明細書に記載される実施形態のいくつかにおいて、少なくとも２つの他の電極に近接して試薬が配置され、少なくとも２つの電極上に試薬が配置されない。このシステムで記載すべき１つの特徴は、検査シーケンスの一環として、バイオセンサ上へ流体試料（生理学的試料であってよい）が配されて、約１０秒以内に正確な分析物測定値を提供できることである。
【００８２】
ストリップ１００（図３Ａ（１）、３Ａ（２）又は３Ａ（３）及び図３Ｂ〜３Ｔのその変形例）の分析物の計算（例えば、グルコース）の例として、第１の作用電極１２による７０６のサンプリングされた信号値は約１６００ナノアンペアであり、一方、第２の作用電極１４による７０６の信号値は、約１３００ナノアンペアであり、検査ストリップの校正コードは、切片（Intercept）が約５００ナノアンペアであり、傾き（Slope）が約１８ナノアンペア／ｍｇ／ｄＬであることを示すことが、図４Ｂにおいて想定される。グルコース濃度Ｇ０は、式３．３から以下のように決定され得る。
Ｇ０＝［（ＩＥ）−Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔ］／Ｓｌｏｐｅ        式３．３
（式中、
（式中、ＩＥは、バイオセンサの全ての電極（例えば、センサ１００では、電極１２及び１４の両方（又はＩｗｅ１＋Ｉｗｅ２））からの合計信号である信号（分析物濃度と比例する）であり、
Ｉｗｅ１は、設定サンプリング時間で第１の作用電極に測定された信号であり、
Ｉｗｅ２は、設定サンプリング時間で第２の作用電極に測定された信号であり、
傾きは、この特定のストリップが由来する検査ストリップバッチの校正試験から得られた値であり、
切片は、この特定のストリップが由来する検査ストリップバッチの校正試験から得られた値である。
【００８３】
式３．３により、Ｇ０＝［（１６００＋１３００）−５００］／１８であり、したがって、Ｇ０＝１３３．３３ナノアンペア約１３３ｍｇ／ｄＬである。
【００８４】
対応する作用電極からの測定された電流を加算して、合計測定電流ＩＥを提供するように、２つの作用電極（図３Ａ（１）の１２及び１４）を有するバイオセンサ１００に関連する例が提示されたが、２つの作用電極のうちの１つのみからもたらされる信号を、１つのみの作用電極（電極１２又は１４のいずれか）がある検査ストリップ１００の変形例として、２倍にできることに留意されたい。合計信号の代わりに、それぞれの作用電極からの信号の平均を、本明細書に記載されている式３．３、６及び５〜７の合計測定電流ＩＥとして使用することができ、測定された信号が加算された実施形態と比較して低い合計測定電流ＩＥを説明するため、当然のことながら、演算係数への好適な変更（当業者には知られている）を伴って使用することができる。あるいは、測定信号の平均値を２倍し、先の例のように操作係数を導出する必要なくして、式３．３、６、及び５〜７のＩＥとして使用することもできる。なお、本明細書の分析物（例えばグルコース）濃度は、任意の物理的特性（例えばヘマトクリット値）に対して補正されず、信号値Ｉｗｅ１及びＩｗｅ２に対して特定のオフセットが提供され、測定器２００の電気回路中のエラー又は遅延時間を説明する。温度補償も用いられて、結果が例えば摂氏約２０度の室温などの参照温度に校正されることを確実にし得る。
【００８５】
ここで、分析物（例えばグルコース）濃度（Ｇ０）は、信号ＩＥから決定することができ、流体試料の物理的特性（例えば、ヘマトクリット値）を決定する出願者の手法についての記載は、図５に関連して提供される。図５において、システム２００（図２）は、第１の振動入力信号８００を第１周波数（例えば、約２５キロヘルツ）で一対の検知電極に適用する。システムは、第３及び第４の電極からの第１の振動出力信号８０２を測定又は検出するようにも構成されており、これには詳細には第１の入力及び出力信号間の第１の時間差Δｔ１を測定することを行う。同時に、又は重なり合う持続時間において、システムは、第２の周波数（例えば約１００ｋＨｚ〜約１ＭＨｚ又はそれ以上、好ましくは約２５０ｋＨｚ）の第２の振動入力信号（簡単のため示されていない）を１対の電極に印加した後、第３及び第４の電極からの第２の信号出力信号を測定又は検出してもよく、これには第１の入力及び出力振動信号間の第２の時間差Δｔ２（図に示されていない）を測定することを行い得る。これらの信号から、システムは、第１及び第２の時間差Δｔ１及びΔｔ２に基づいて流体試料の物理的特性（例えばヘマトクリット値）を推定する。この後、システムは、グルコース濃度を導出することができる。物理的特性（例えばヘマトクリット値）の推定は、以下の形の式を適用することによって行うことができる。
【００８６】
【数７】
0006456372.tif 000008
（式中、
Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３はそれぞれ、検査ストリップに関する演算子定数であり、
ｍ１は、回帰データからのパラメータを表す。
【００８７】
この例示的な手法の詳細は、参照することによって本明細書に組み込まれる、２０１１年９月２日出願の米国特許仮出願第６１／５３０，７９５号、表題「Ｈｅｍａｔｏｃｒｉｔ  Ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ  Ｇｌｕｃｏｓｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｓｔ  Ｓｔｒｉｐ  Ｕｓｉｎｇ  Ｔｉｍｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｓｉｇｎａｌｓ」（代理人整理番号ＤＤＩ−５１２４ＵＳＰＳＰ）に見られる。
【００８８】
物理的特性（例えばヘマトクリット値）決定の別の手法は、物理的特性（例えばヘマトクリット値）の２つの独立した測定値によるものであってよい。これは、（ａ）第１の周波数における流体試料のインピーダンス、及び（ｂ）第１の周波数より実質的に高い第２の周波数における流体試料の位相角を決定することによって得ることができる。この手法では、流体試料は、未知のリアクタンス及び未知の抵抗を有する回路のモデルになる。このモデルにおいて、測定（ａ）について、インピーダンス（表記「｜Ｚ｜」で表される）は、印加電圧、既知の抵抗（例えば、固有ストリップ抵抗）の両端の電圧、及び未知のインピーダンスＶｚの両端の電圧によって決定でき、同様に測定（ｂ）について、位相角は、当業者によって、入力信号と出力信号との間の時間差から測定できる。この手法の詳細は、２０１１年９月２日出願の、同時係属中の米国特許仮出願第６１／５３０，８０８号（代理人整理番号第ＤＤＩ５２１５ＰＳＰ）に見られ、かつ説明されており、参照することによって本明細書に組み込まれる。流体試料の物理的特性（例えばヘマトクリット値、粘度、温度、又は密度）を決定する別の好適な手法は、例えば、米国特許第４，９１９，７７０号、同第７，９７２，８６１号、米国特許出願公開第２０１０／０２０６７４９号、同第２００９／０２２３８３４、又は「Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｅｌｌ−Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ｓｅｎｓｉｎｇ（ＥＣＩＳ）  ａｓ  ａ  Ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ  Ｍｅａｎｓ  ｔｏ  Ｍｏｎｉｔｏｒ  ｔｈｅ  Ｋｉｎｅｔｉｃｓ  ｏｆ  Ｃｅｌｌ  Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｔｏ  Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ」Ｊｏａｃｈｉｍ  Ｗｅｇｅｎｅｒ、Ｃｈａｒｌｅｓ  Ｒ．Ｋｅｅｓｅ，ａｎｄ  Ｉｖａｒ  Ｇｉａｅｖｅｒ、Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  Ｃｅｌｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ２５９，１５８〜１６６（２０００）、ｄｏｉ：１０．１００６／ｅｘｃｒ．２０００．４９１９、オンラインｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｄｅａｌｉｂｒａｒｙ．ｃｏｍで利用可能、「Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＡＣ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｇｌｕｃｏｓｅ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｕｓｉｎｇ  Ｇｌｕｃｏｓｅ  Ｏｘｉｄａｓｅ  ｔｏ  Ｉｍｐｒｏｖｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ」Ｔａｋｕｙａ  Ｋｏｈｍａ，Ｈｉｄｅｆｕｍｉ  Ｈａｓｅｇａｗａ，Ｄａｉｓｕｋｅ  Ｏｙａｍａｔｓｕ，ａｎｄ  Ｓｕｓｕｍｕ  Ｋｕｗａｂａｔａ、Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．Ｖｏｌ．８０，Ｎｏ．１，１５８〜１６５（２００７）などでも利用されており、これらの資料の全てが参照することにより組み込まれる。
【００８９】
物理的特性（例えばヘマトクリット値、密度、又は温度）を決定する他の手法は、試料のインピーダンスの位相差（例えば位相角）及び大きさを知ることにより得ることができる。一例では、試料の物理的特性又はインピーダンス特性（「ＩＣ」）の推定に、以下の関係性が提供される。
【００９０】
【数８】
0006456372.tif 000009
式中、Ｍは、測定したインピーダンスの大きさ｜Ｚ｜（Ω）を表し、
Ｐは、入力信号と出力信号との間の位相差（度）を表し、
ｙ１は、約−３．２ｅ−０８及び与えられたその数値の±１０％、５％又は１％であり（及び、入力信号の周波数に応じて、ゼロであってよく）、
ｙ２は、約−４．１ｅ−０３及び与えられたその数値の±１０％、５％又は１％であり（及び、入力信号の周波数に応じて、ゼロであってよく）、
ｙ３は、約−２．５ｅ＋０１及び与えられたその数値の±１０％、５％又は１％であり、
ｙ４は、約−１．５ｅ−０１及び与えられたその数値の±１０％、５％又は１％であり（及び、入力信号の周波数に応じて、ゼロであってよく）、
ｙ５は、約５．０及び与えられたその数値の±１０％、５％又は１％である（及び、入力信号の周波数に応じて、ゼロであってよい）。
【００９１】
なお本明細書では、入力ＡＣ信号の周波数が高い（例えば７５ｋＨｚ超）場合、インピーダンスＭの大きさに関連するパラメータ項ｙ１及びｙ２は、本明細書で与えられる例示的な値の±２００％であってよく、各パラメータ項が、ゼロ又は更に負の値を含めるようにできる。一方、入力ＡＣ信号の周波数が低い（例えば、７５ｋＨｚ未満の）場合、位相角Ｐに関連するパラメータ項ｙ４及びｙ５は、それぞれのパラメータ項がゼロ又は負の値さえも含み得るように、与えられる例示的な値の±２００％であってもよい。なお本明細書では、Ｈ又はＨＣＴの大きさは、本明細書で用いられるとき、一般にＩＣの大きさに等しい。１つの例示的な実施では、Ｈ又はＨＣＴがこの用途で本出願において使用されるとき、Ｈ又はＨＣＴはＩＣに等しい。
【００９２】
別の代替の実施では、式４．３が提供される。式４．３は、式４．２中の位相角を用いない、二次関係を正確に導出したものである。
【００９３】
【数９】
0006456372.tif 000010
式中、
ＩＣは、インピーダンス特性［％］であり、
Ｍは、インピーダンスの大きさ［Ω］であり、
ｙ１は、約１．２２９２ｅ１、及び与えられたその数値の±１０％、５％又は１％であり、
ｙ２は、約−４．３４３１ｅ２、及び与えられたその数値の±１０％、５％又は１％であり、
ｙ３は、約３．５２６０ｅ４、及び与えられたその数値の±１０％、５％又は１％である。
【００９４】
本明細書に提供される様々な部品、システム、及び知識により、図６に関連して、出力過渡エラーをトラップする分析物測定法を達成する手法が理解される。この手法は、工程６０４における、（生理学的試料又は対照溶液であってもよい）流体試料を、測定器に挿入された（工程６０２）バイオセンサ（例えば、図３Ａ（１）、３Ａ（２）、３Ａ（３）〜３Ｆに示されている検査ストリップの形態のもの）に配する工程を伴う。測定器２００の電源が入ると、信号がストリップ１００（又はその変形例）に適用され、試料が検査チャンバに配されると、適用された信号は（適切な試薬と共に）、検査チャンバ内での分析物と試薬との酵素反応により、試料中の分析物（例えば、グルコース）を、異なる物理的形態（例えば、グルコン酸）に物理的に変化させる。試料が検査セルの毛管チャンネルに流入すると、試料に加えられる他の信号の出力から、分析物濃度の推定（工程６１０）と共に、試料の少なくとも１つの物理的特性が得られる（工程６０８）。得られた物理的特性（工程６０８）及び推定された分析物濃度（工程６１０）から、特定のサンプリング時間Ｔｓｓが確定され（工程６１２）、その時点において、検査シーケンス中の試料からの（式１及び２に示される電子の移動による）信号出力が測定され（工程６１４）、工程６１６における分析物濃度の計算に使用される。特に、物理的特性を得る工程（工程６０８）は、第１の信号を試料に適用して、試料の物理的特性を測定する工程を含むことができ、一方、酵素反応を開始する工程６０６は、第２の信号を試料に加える工程を伴うことができ、測定する工程（工程６１４）は、検査シーケンスの開始後の時点において、少なくとも２つの電極からの出力信号を評価する工程を伴うことができ、ここで、この時点は、少なくとも測定又は推定された物理的特性（工程６０８）及び推定された分析物濃度（工程６１０）に応じて設定される（工程６１２）。
【００９５】
（工程６１２において）測定又は推定された（複数の）物理的特性に応じた、検査シーケンスＴＳ中の適切な時点（又は時間間隔）Ｔｓｓの決定は、システムのマイクロプロセッサにプログラムされた参照表の使用により決定することができる。例えば、システムが試料の測定された又は既知の物理的特性（例えば、ヘマトクリット値又は粘度）により分析物（例えば、グルコース又はケトン）に適切なサンプリング時間Ｔｓｓを選択することを可能にする、参照表が提供されてもよい。
【００９６】
特に、適切なサンプリング時点は、基準値と比較して最低のエラー又はバイアスをもたらす適切なサンプリング時間に到達するため、分析物及び測定された又は既知の物理的特性の早期推定に基づいてもよい。この手法では、確定されたサンプリング時点が（ａ）推定された分析物濃度及び（ｂ）試料の物理的特性と相関する、参照表が提供される。例えば、表１は、測定器にプログラム化されて、推定された分析物の定性的分類（低、中及び高グルコース）が主な列を形成し、測定又は推定された物理的特性の定性的分類（低、中及び高）が標題行を形成するマトリックスを提供することができる。第２の列において、ｔ／Ｈｃｔは、公称ヘマトクリット値の４２％とのヘマトクリット値１％あたりの差のタイムシフトの実験的に決定された値である。一例として、「中グルコース」における５５％のヘマトクリット値では、（４２−５５）＊９０＝−１１７０ｍｓのタイムシフトを示す。−１１７０ミリ秒の時間を元の検査時間の約５０００ミリ秒に加えて、（５０００−１１７０＝３８３０ミリ秒）約３．９秒を得る。
【００９７】
【表１】
0006456372.tif 000011
【００９８】
システムがバイオセンサの出力信号をサンプリング又は測定するべき時間Ｔｓｓ（即ち、特定のサンプリング時間）は、推定された分析物、及び測定又は推定された物理的特性の両方の定性的分類に基づいており、また、大きな試料サイズでの、実際の生理学的流体試料の回帰分析に基づいて予め決定される。出願人は、適切なサンプリング時間は、検査シーケンスの開始から測定されるが、任意の適切なデータを利用して、出力信号をサンプリングするタイミングを決定してよいことに言及する。実際に、システムを、検査シーケンスの間、適切なサンプリング時間間隔（例えば、１００ミリ秒又は更に約１ミリ秒といった短い間毎に１回サンプリングするなど）で出力信号をサンプリングするようプログラムしてよい。検査シーケンス中に信号出力過渡全体をサンプリングすることによって、システム遅延によってタイミングエラーを引き起こす恐れがあるサンプリング時間を設定時点に合わせる試みよりも、システムは、検査シーケンスの終了付近で必要な計算を全て行うことができる。
【００９９】
出願者たちは、以降、生理学的流体試料中の特定の分析物であるグルコースに関して、参照表１を考察する。血中グルコースの定性的分類は、表１の第１の列に規定されており、ここでは、低血中グルコース濃度の約７０ｍｇ／ｄＬ未満が「低グルコース」と指定され、約７０ｍｇ／ｄＬより高く約２５０ｍｇ／ｄＬ未満の血中グルコース濃度が「中グルコース」と指定され、約２５０ｍｇ／ｄＬを超える血中グルコース濃度が「高グルコース」と指定されている。
【０１００】
検査シーケンス中、「推定された分析物」は、都合の良い時点、典型的には典型的な１０秒間の検査シーケンスの５秒で信号をサンプリングすることにより、得ることができる。５秒の時点でサンプリングされた測定は、分析物（この場合は、血中グルコース）の正確な推定を可能にする。次にシステムは参照表（例えば、表１）を参照して、２つの基準、即ち、（ａ）推定された分析物及び（ｂ）試料の物理的特性の定性値に基づいて、特定のサンプリング時間Ｔｓｓにおいて検査チャンバからの信号出力をいつ測定するかを決定することができる。基準（ｂ）では、物理的特性の定性値は、３つの下位分類の低Ｈｃｔ、中Ｈｃｔ及び高Ｈｃｔに細分化される。したがって、測定又は推定された物理的特性（例えば、ヘマトクリット値）が高く（例えば、４６％を超える）、推定されたグルコース値も高い場合、表１によると、検査チャンバの信号出力を測定するシステムの検査時間は、約３．６秒である。一方、測定されたヘマトクリット値が低く（例えば、３８％未満）、推定されたグルコース値も低い場合、表１によると、システムが検査チャンバの信号出力を測定する、特定のサンプリング時間Ｔｓｓは、約５．５秒である。
【０１０１】
検査チャンバの信号出力ＩＴが（測定又は推定された物理的特性により決められる）特定のサンプリング時間Ｔｓｓで測定されると、信号ＩＴは、その後、下記の式５による分析物濃度（この場合は、グルコース）の計算に使用される。
【０１０２】
【数１０】
0006456372.tif 000012
式中、
Ｇ０は、分析物濃度を表し、
ＩＴは、特定のサンプリング時間Ｔｓｓで測定される終了信号の合計から決定された信号（分析物濃度と比例）を表し、これは特定のサンプリング時間Ｔｓｓで測定される合計電流であってもよく、
Ｓｌｏｐｅは、この特定のストリップが属する検査ストリップのバッチの校正試験から得られる値を表し、典型的には約０．０２であり、
Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔは、この特定のストリップが属する検査ストリップのバッチの校正試験から得られる値を表し、典型的には約０．６〜約０．７である。
【０１０３】
第１の信号を適用する工程及び第２の信号を加える工程は、連続的であり、その順序は、第１の信号の次に第の２信号というものであってもよく、又は両方の信号が連続的に重複してもよく、あるいは、最初に第２の信号、次に第１の信号というものであってもよく、又は両方の信号が連続的に重複してもよいことに留意するべきである。あるいは、第１の信号を適用する工程及び第２の信号を加える工程は、同時に起こってもよい。
【０１０４】
本方法において、第１の信号を適用する工程は、適切な電源（例えば、測定器２００）により提供される交流信号を試料に方向付ける工程であって、試料の物理的特性が、その試料からの交流信号の出力によって決定される、工程、を伴う。検出される物理的特性は、粘度、ヘマトクリット値、又は密度のうちの１つ又は２つ以上であってよい。方向付ける工程は、第１及び第２の交流信号を互いに異なる周波数で加える工程を含んでもよく、第１の周波数は、第２の周波数よりも低い。第１の周波数は、第２の周波数よりも少なくとも１桁低いことが好ましい。一例として、第１の周波数は、約１０ｋＨｚ〜約１００ｋＨｚの範囲の任意の周波数であってよく、第２の周波数は約２５０ｋＨｚ〜約１ＭＨｚ又はそれ以上であってよい。本明細書で使用されるとき、語句「交流信号」又は「振動信号」は、極性が交番する信号の一部又は全ての交流信号又は直流オフセットを有する交流又は更には直流信号と組み合わされた多方向信号を有することができる。
【０１０５】
本手法の追加的な調査に基づき、表１を更に改良することにより、出願者たちは、下に示す表２を考案することができた。
【０１０６】
【表２】
0006456372.tif 000013
【０１０７】
表１と同様に、測定又は推定された物理的特性は、試料が測定されるＴｓｓを導出するため、推定された分析物濃度と一緒に表２において使用される。例えば、測定された特性が約３０％であり、推定されたグルコース値（例えば、約２．５〜３秒でサンプリングされた）が約３５０である場合、マイクロコントローラが流体をサンプリングするべき時間は、約７秒である。別の例では、推定されたグルコース値が約３００ｍｇ／ｄＬであり、測定又は推定された物理的特性が６０％である場合、特定のサンプリング時間は約３．１秒である。
【０１０８】
表２を利用する実施形態において、推定グルコース濃度は、式
【０１０９】
【数１１】
0006456372.tif 000014
（式中、Ｇｅｓｔは、推定されたグルコース濃度を表し、
ＩＥは、約２．５秒において測定された信号であり、
ｘ１は、傾きであり（例えば、ｘ１＝１．３ｅ０１）、
ｘ２は、切片である（例えば、ｘ２＝６．９ｅ０２））を用いてもたらされる。
推定されたグルコース値から、グルコース濃度は、
【０１１０】
【数１２】
0006456372.tif 000015
（式中、ＧＯは、グルコース濃度を表し、
ＩＳは、表２からの、特定された特定のサンプリング時間Ｔｓｓにおいて測定された信号であり、
ｘ３は、傾き（例えば、ｘ３＝９．６）であり、
ｘ４は、切片である（例えば、ｘ４＝４．８ｅ０２））から決定することができる。
【０１１１】
出願人の手法では、１つのサンプリング時点のみを特定してもよいが、本方法は、例えば、検査シーケンスの開始から開始の少なくとも約１０秒後まで信号出力を連続的に（例えば、１ミリ秒から１００ミリ秒毎のような特定のサンプリング時間Ｔｓｓにおいて）サンプリングするなど、必要に応じて多くの時点においてサンプリングする工程を含むことができ、結果は、検査シーケンスの終了頃に処理のために記憶されてもよい。この変形例において、（所定のサンプリング時点と異なることがあってもよい）特定のサンプリング時間Ｔｓｓにおいてサンプリングされた信号出力は、分析物濃度を計算するために使用される値である。
【０１１２】
好ましい実施形態において、分析物（例えば、グルコース）濃度にいくらか比例している値の信号出力の測定は、ヘマトクリット値の推定の前に実施されることに留意されたい。あるいは、ヘマトクリットレベルは、予備グルコース濃度測定の前に推定されてもよい。いずれの場合でも、推定されたグルコース測定値ＧＥは、図７のように、約２．５秒又は約５秒のうちの１つでサンプリングされたＩＥを用いて式３．３により得られ、物理的特性（例えば、Ｈｃｔ）は、式４により得られ、グルコース測定Ｇは、信号過渡１０００の指定された（複数の）サンプリング時点（例えば、測定された信号出力ＩＤは、３．５秒又は６．５秒でサンプリングされる）における測定された信号出力ＩＤを使用して得られる。
【０１１３】
分析物濃度又は分析物値を決定する他の手法は、ＰＣＴ／ＧＢ２０１２／０５３２７６（代理人整理番号第ＤＤＩ５２２０ＷＯＰＣＴ、２０１２年１２月２８日出願）、ＰＣＴ／ＧＢ２０１２／０５３２７９（代理人整理番号第ＤＤＩ５２４６ＷＯＰＣＴ、２０１２年１２月２８日出願）、及びＰＣＴ／ＧＢ２０１２／０５３２７７（代理人整理番号第ＤＤＩ５２２８ＷＯＰＣＴ、２０１２年１２月２８日出願）に示され、かつ記載されており、これらの出願はいずれも、本出願の付録に複製を添付することにより、本明細書に全体が述べられているのと同様に、参照により本明細書に組み込まれる。
【０１１４】
再び図６の工程６１６を参照すると、本システムは、作用電極のそれぞれからの出力過渡が、正確な分析物決定に対する最適条件に近いかどうかを検出するように構成される。作用電極から測定又はサンプリングされるべき出力信号の最適状態は、出力信号の定常状態に可能な限り近い点にあるべきである。１０秒未満の予期される検査シーケンスに渡って、出力信号が定常状態に到達することはないが、重要な前提条件は、出力過渡信号が定常状態へ向かう傾向を有することである。
【０１１５】
結果的に、出願人は、定常状態へ向かう傾向がない出力信号についての、この問題に対して解決法を考案した。
【０１１６】
エラーをトリガし得る評価の数学的表現を、次の式８．１及び８．２に示す。
【０１１７】
【数１３】
0006456372.tif 000016
式中、
Ｉｗｅ１（Δｔ＋Ｔｓｓ）は、（Ｔｓｓ＋Δｔ）によって定義される時点に近接した出力信号であり、Ｔｓｓは、特定のサンプリング時間であり、Δｔは、正又は負の時間差であり、好ましくは、約−３０ミリ秒であり、
Ｉｗｅ２（Δｔ＋Ｔｓｓ）は、（Ｔｓｓ＋Δｔ）によって定義される時点に近接した出力信号であり、Ｔｓｓは、特定のサンプリング時間であり、Δｔは、正又は負の時間差であり、好ましくは、約−３０ミリ秒であり、
Ｉｗｅ１（Ｔｓｓ）は、特定のサンプリング時間Ｔｓｓに近接した出力信号であり、
Ｉｗｅ２（Ｔｓｓ）は、特定のサンプリング時間Ｔｓｓに近接した出力信号であり、
Δｔは、約±１００ミリ秒〜±６００ミリ秒の所定の時間間隔を含み、
ｍ１は、特定のサンプリング時間に近接した、第１の作用電極についての出力信号の傾きの推定値であり、
ｍ２は、特定のサンプリング時間に近接した、第１の作用電極についての出力信号の傾きの推定値であり、
ｍ１又はｍ２≧０は、出力信号におけるエラーを示し、
ｍ１又はｍ２＜は、出力信号に減少傾向があり、それ故、出力信号が正常である（即ち、エラーではない）ことを示す。
【０１１８】
工程６１６又は６１８の評価において、（Ｔｓｓ及びＴｓｓ−Δｔにおける）「過渡電流」に沿った、これら２つの電流サンプル９００から９０２の傾き（即ち、「ｍ」）が、正である（即ち、およそゼロであるか、又は増加している）場合、この過渡電流は、定常状態へと近づいているわけではなく、それ故、分析物濃度の決定に好適ではないと推論される。このシナリオは、図９において見て取ることができ、ここでは、第１の作用電極についての過渡電流の勾配又は傾きが、特定のサンプリング時間Ｔｓｓと、Ｔｓｓ−Δｔにおける検査シーケンス中の所定のオフセット時間間隔Δｔ（例えば、３００ミリ秒）との間の間隔で、増加している。図９での９００から９０２への傾きが正であるか、又は増加しているため、この過渡電流出力が定常状態へ向かう傾向がなく、それ故、分析物濃度の決定に好適ではないと推論される。このとき、工程６１６（又は工程６１８）は、真を返すことになり、プロセスは直ちに、エラーを通知し、分析物決定プロセスを終了させる工程６２０に移ることになる。
【０１１９】
一方、（ＴｓｓとＴｓｓ−Δｔとのサンプリング時間間隔における）、（図１０の）これら２つの電流サンプル９００から９０２の傾き（即ち、「ｍ」）が、負である（即ち、減少している）場合、この過渡電流は、定常状態へと近づいており、それ故、分析物濃度の決定に好適であると推論される。このシナリオは、図１０において見て取ることができ、ここでは、第１の作用電極についての過渡電流の勾配又は傾きが、特定のサンプリング時間Ｔｓｓと、所定のオフセット時間間隔、即ちΔｔ（例えば、３０ミリ秒）に対する、９００と９０２との間の間隔で、又はＴｓｓ−Δｔにおける、検査シーケンス中に、減少している。図１０での９００から９０２への傾きが負であるか、又は減少しているため、この過渡電流出力は定常状態へ向かう傾向があり、それ故、分析物濃度の決定に好適であると推論される。このように、工程６１６（又は工程６１８）は、偽を返し、プロセスは、本システムが分析物濃度を決定するための工程６２２に移る。好ましい実施形態では、オフセット時間は、１００ミリ秒〜５００ミリ秒間の任意の値であってよく、最も好ましくは、約３００ミリ秒であってよい。
【０１２０】
必要な計算能力がより少ない代替的な実施形態では、出願人は、サンプリング時間Ｔｓｓ−Δｔにおける、（作用電極１及び２の）それぞれの作用電極についての出力信号の大きさが、特定のサンプリング時間Ｔｓｓにおける作用電極の大きさ以上であるとき（即ち、この場合、Ｉｗｅ１（Ｔｓｓ−Δｔ）≧Ｉｗｅ１（Ｔｓｓ）、又はＩｗｅ２（Ｔｓｓ−Δｔ）≧Ｉｗｅ２（Ｔｓｓ））は常に、エラーフラグをアクティブ（およそ１の状態）に設定するか、又はエラーを通知するロジックを考案した。同様に、サンプリング時間Ｔｓｓ−Δｔにおける、（作用電極１及び２の）それぞれの作用電極についての出力信号の大きさが、Ｔｓｓにおける作用電極の測定又はサンプリングされた出力信号の大きさより小さいとき（即ち、この場合、Ｉｗｅ１（Ｔｓｓ−Δｔ）＜Ｉｗｅ１（Ｔｓｓ）、又はＩｗｅ２（Ｔｓｓ−Δｔ）＜Ｉｗｅ２（Ｔｓｓ））は常に、エラーフラグは設定されない（およそ０）。好ましい実施形態では、所定のオフセット時間間隔Δｔは、約１００ミリ秒〜６００ミリ秒、又は約−１００ミリ秒〜約−６００ミリ秒の任意の値であってよい。
【０１２１】
出願人は、工程６１６又は工程６１８において、このような出力過渡エラーが検出された場合、本システムが、直ぐにエラーを通知し（工程６１６から直に工程６２０へ）、メインルーチンに戻るか、又はアッセイプロセスを終了させるように、本手法が設計されることに言及する。
【０１２２】
また、出願人は、システムがエラーフラグを設定することが可能である一方で、分析物濃度の取得を続行させ、その後でのみ、アッセイを終了させることが可能な、代替的な手法も考案している。具体的には、この手法は、作用電極からの出力過渡信号を評価するために使用される工程６１６（又は工程６１８）に関連して達成することができる。工程６１６（又は工程６１８）が真を返した場合、プロセスは、（工程６２０の代わりに）システムがエラーフラグを設定する工程６１７に移る。６１７（又は６１９）においてエラーフラグが設定された後も、システムは、Ｔｓｓにおいて測定された出力信号を使用して分析物濃度を計算する工程６２２へと進む。工程６２３において、本システムは、１つ又は２つ以上のエラーフラグ（加えて、工程６１７又は６１９からの過渡出力エラーフラグ）が設定されているかどうかを調べる。真の場合、本システムは、エラーを通知する工程６２０に移り、さもなければ、分析物濃度を通知する。この代替的な手法では、他の手法のような即時的なフィードバックは提供されないが、システムは、エラーが発生したことを実際に宣言する前に、設定されたエラーフラグの数を調べることが可能となる。
【０１２３】
本明細書に記載の手法はグルコースの決定を目的としているが、この手法を、分析物が流体試料中に配置される流体試料の物理的特性によって影響される、別の分析物（当業者によって適切に修正して）に適用することもできる。例えば、生理学的流体試料の物理的特性（例えばヘマトクリット値、粘度又は密度など）は、生理学的液体、校正液、又は対照液であってよい、流体試料中のケトン又はコレステロールの決定によって説明され得る。別のバイオセンサ構成も利用できる。例えば、米国特許第６１７９９７９号、同第６１９３８７３号、同第６２８４１２５号、同第６４１３４１０号、同第６４７５３７２号、同第６７１６５７７号、同第６７４９８８７号、同第６８６３８０１号、同第６８６０４２１号、同第７０４５０４６号、同第７２９１２５６号、及び同第７４９８１３２号（これら全ての開示全体が、参照により本出願に組み込まれる）に示され、説明されるバイオセンサを、本明細書に記載の様々な実施形態で利用できる。
【０１２４】
既知であるように、物理的特性の検出は、交流信号でなされる必要はなく、別の手法で実施できる。例えば、好適なセンサを利用し（例えば、米国特許出願公開第２０１００００５８６５号又は欧州特許第１８０４０４８  Ｂ１号）、粘度又は別の物理的特性を決定できる。あるいは、粘度を決定し、「Ｂｌｏｏｄ  Ｒｈｅｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｈｅｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ」Ｏｇｕｚ  Ｋ．Ｂａｓｋｕｒｔ，Ｍ．Ｄ．，Ｐｈ．Ｄ．，１  ａｎｄ  Ｈｅｒｂｅｒｔ  Ｊ．Ｍｅｉｓｅｌｍａｎ，Ｓｃ．Ｄ．，Ｓｅｍｉｎａｒｓ  ｉｎ  Ｔｈｒｏｍｂｏｓｉｓ  ａｎｄ  Ｈｅｍｏｓｔａｓｉｓ，ｖｏｌｕｍｅ  ２９，ｎｕｍｂｅｒ  ５，２００３に記載されるように、ヘマトクリット値と粘度との間の既知の関係性に基づくヘマトクリット値の導出に使用してよい。
【０１２５】
先に記載したように、マイクロコントローラ又は同等のマイクロプロセッサ（及び、例えば、図２Ｂのプロセッサ３００など、マイクロコントローラを、意図した環境においてその本来の目的で機能できるようにする関連構成要素）を、コンピュータコード又はソフトウェア命令と共に利用して、本明細書に記載の方法及び手法を実行できる。出願者たちは、図２Ｂの例示的なマイクロコントローラ３００には（プロセッサ３００の機能的な動作に好適な構成要素と共に）、ファームウェアが埋め込まれているか、又は図６の論理図に表されるコンピュータソフトウェアが装填され、マイクロコントローラ３００は、関連するコネクタ２２０及びインターフェース３０６、並びにこれらの同等物と共に、（ａ）検知又は推定された物理的特性に基づいて特定のサンプリング時間（特定のサンプリング時間は、検査ストリップへ試料を配することによる検査シーケンスの開始により参照される少なくとも１つの時点又は間隔である）を決定する手段であり、（ｂ）特定のサンプリング時間に基づいて分析物濃度を決定する手段である。あるいは、決定する手段が、流体試料の物理的特性により確定されたバッチ傾きが導出されるように第１の信号を複数の電極に適用する手段と、並びに分析物濃度が、導出されたバッチ傾き及び特定のサンプリング時間に基づいて決定されるように第２の信号を複数の電極に適用するための手段と、を含んでもよい。更に、決定する手段が、検査シーケンスの開始からの所定のサンプリング時点に基づいて分析物濃度を推定する手段と、推定された分析物濃度及び検知又は推定された物理的特性のマトリックスから特定のサンプリング時間を選択する手段と、を含んでもよい。なお、更に、決定する手段が、検知又は推定された物理的特性に基づいてバッチ傾きを選択する手段と、バッチ傾きから特定のサンプリング時間を確実にする手段と、を含んでもよい。
【０１２６】
更に、本発明を特定の変形例及び説明図に関して述べたが、当業者には本発明が上述された変形例又は図に限定されないことが認識されよう。更に、上記に述べた方法及び工程が、所定の順序で起こる所定の事象を示している場合、所定の工程は述べられた順序で行われる必要はなく、各工程が、各実施形態がそれらの意図される目的で機能することを可能とするものである限り、任意の順序で行われることを意図している。したがって、開示の趣旨及び請求項に見出される本発明の同等物の範囲内にある本発明の変形例が存在する範囲では、本特許請求がこうした変形例をも包含することが意図されるところである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図３Ａ（１）】
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【図３Ａ（２）】
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【図３Ａ（３）】
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【図３Ａ（４）】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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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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