(57)【要約】分析物検出システム（６０２）と中央コンピュータ（６０４）の間のリンクを提供するネットワークベースの通信の特徴（６００）を有する分析物濃度モニタリングシステム。該分析物検出システムはプロセサー（６１０）を有しており、該プロセサーは該プロセサーにより実行可能なソフトウエア（６１２）により分析物濃度を計算する。或る条件では該ソフトウエア（６１２）は更新される必要がある。従って、該分析物検出システムが該中央コンピュータに接続されると、該中央コンピュータはソフトウエア更新部（６１４）が必要かどうかを決定する。もしソフトウエア更新部が必要なら、該中央コンピュータはユーザーからの介入無しに該分析物検出システムに該ソフトウエア更新部を提供するので便利である。
2006508713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析物濃度モニタリングシステムに於いて、該システムが、
プロセサーであるが、前記プロセサーにより実行可能なソフトウエアにより分析物濃度を計算する該プロセサーと、コンピュータとの接続性を提供するよう構成されたネットワークインターフエースと、を備える分析物検出システムを具備しており、
前記分析物検出システムは前記ソフトウエアへの更新部を前記コンピュータから受信するよう構成されることを特徴とする該システム。
【請求項２】
前記ソフトウエアがアルゴリズムを有することを特徴とする請求項１の該モニタリングシステム。
【請求項３】
前記ソフトウエアがデータを有することを特徴とする請求項１の該モニタリングシステム。
【請求項４】
前記ソフトウエアがインストラクションを有することを特徴とする請求項１の該モニタリングシステム。
【請求項５】
前記ソフトウエアがプログラムを有することを特徴とする請求項１の該モニタリングシステム。
【請求項６】
前記コンピュータが前記分析物検出システムの更新ステイタスをチェックし、前記更新ステイタスに基づき前記更新部を選択するよう構成されることを特徴とする請求項１の該モニタリングシステム。
【請求項７】
前記コンピュータが前記インターフエースを経由する前記分析物検出システムへの前記コンピュータの接続時、前記更新ステイタスを自動的にチェックすることを特徴とする請求項６の該モニタリングシステム。
【請求項８】
前記コンピュータがユーザーからの介入無しに前記更新部を前記分析物検出システムへ送信することを特徴とする請求項７の該モニタリングシステム。
【請求項９】
前記ソフトウエアが少なくとも１つの警報と、前記少なくとも１つの警報の前記分析物検出システムのユーザーへの通信用のインストラクションと、を有することを特徴とする請求項１の該モニタリングシステム。
【請求項１０】
前記コンピュータは遠隔の位置にあり、前記ネットワークインターフエースはインターネット接続を経由して前記コンピュータに接続することを特徴とする請求項１の該モニタリングシステム。
【請求項１１】
前記ネットワークインターフエースが無線インターフエースを有することを特徴とする請求項１の該モニタリングシステム。
【請求項１２】
前記無線接続がブルーツースインターフエースを有することを特徴とする請求項１１の該モニタリングシステム。
【請求項１３】
前記無線接続がアイイーイーイー８０２．１１（ｂ）インターフエースを有することを特徴とする請求項１１の該モニタリングシステム。
【請求項１４】
前記コンピュータが前記更新部を暗号化するよう構成されていることを特徴とする請求項１の該モニタリングシステム。
【請求項１５】
前記分析物検出システムが前記更新部を復号するよう構成されていることを特徴とする請求項１４の該モニタリングシステム。
【請求項１６】
分析物検出システム上でソフトウエアを自動的に更新する方法に於いて、該方法が、
分析物検出システムをネットワークを経由してコンピュータに接続する過程と、
前記コンピュータ内で、該分析物検出システムに含まれるソフトウエアの更新ステイタスをチェックする過程と、
前記更新ステイタスがソフトウエア更新部が必要であることを示す時、ユーザーからの介入無しに前記ネットワーク経由で前記分析物検出システムに前記ソフトウエア更新部を送信する過程と、そして
前記分析物検出システム内で、前記ソフトウエア更新部を用いて前記ソフトウエアを更新する過程と、を具備することを特徴とする該方法。
【請求項１７】
更に前記分析物検出システムから前記コンピュータへ前記ネットワーク経由で情報を送信する過程を具備することを特徴とする請求項１６の該方法。
【請求項１８】
前記情報が分析物濃度測定値を含むことを特徴とする請求項１７の該方法。
【請求項１９】
更に前記情報を暗号化する過程を具備することを特徴とする請求項１７の該方法。
【請求項２０】
更に前記情報を復号する過程を具備することを特徴とする請求項１９の該方法。
【請求項２１】
前記ソフトウエア更新部が少なくとも１つの警報とインストラクションとを、前記分析物検出システムのユーザーへの前記少なくとも１つの警報の通信用に有することを特徴とする請求項１６の該方法。
【請求項２２】
更に前記分析物検出システム上に警報を表示する過程を具備することを特徴とする請求項１６の該方法。
【請求項２３】
更に該分析物濃度を計算する過程を具備しており、前記ソフトウエア更新部が前記計算を変えることをことを特徴とする請求項１６の該方法。
【請求項２４】
更に前記ソフトウエア更新部を暗号化する過程を具備することを特徴とする請求項１６の該方法。
【請求項２５】
更に該ソフトウエア更新部を復号する過程を具備することを特徴とする請求項２４の該方法。
【請求項２６】
分析物濃度モニタリングシステムに於いて、該システムが、
プロセサーと、ソフトウエアと、そしてネットワークインターフエースとを備える分析物検出システムを具備しており、該プロセサーは前記ソウトウエアにより分析物濃度を計算するよう構成されており、そして前記ネットワークインターフエースはコンピュータへの接続を提供するよう構成されており、
前記分析物検出システムは前記コンピュータからのインストラクションにより前記ソフトウエアを更新するよう構成されていることを特徴とする該システム。
【請求項２７】
前記ソフトウエアがアルゴリズムを有することを特徴とする請求項２６の該モニタリングシステム。
【請求項２８】
前記ソフトウエアがデータを有することを特徴とする請求項２６の該モニタリングシステム。
【請求項２９】
前記ソフトウエアがインストラクションを有することを特徴とする請求項２６の該モニタリングシステム。
【請求項３０】
前記ソフトウエアがプログラムを有することを特徴とする請求項２６の該モニタリングシステム。
【請求項３１】
前記コンピュータが前記分析物検出システムの更新ステイタスをチェックし、前記更新ステイタスに基づき前記更新を選択することを特徴とする請求項２６の該モニタリングシステム。
【請求項３２】
前記インターフエースを経由した前記コンピュータの前記分析物検出システムへの接続時、前記コンピュータが前記更新ステイタスを自動的にチェックすることを特徴とする請求項３１の該モニタリングシステム。
【請求項３３】
前記ソフトウエアが少なくとも１つの警報とインストラクションとを、前記分析物検出システムのユーザーへの前記少なくとも１つの警報の通信用に有することを特徴とする請求項３２の該モニタリングシステム。
【請求項３４】
前記コンピュータが遠隔の位置にあり、前記ネットワークインターフエースがインターネット接続を経由して前記コンピュータへ接続することを特徴とする請求項２６の該モニタリングシステム。
【請求項３５】
前記コンピュータが前記インストラクションを暗号化するよう構成されることを特徴とする請求項２６の該モニタリングシステム。
【請求項３６】
前記分析物検出システムが前記インストラクションを復号するよう構成されることを特徴とする請求項２６の該モニタリングシステム。
【請求項３７】
分析物検出システム上のソフトウエアを自動的に更新する方法に於いて、該方法が、
分析物検出システムをネットワーク経由でコンピュータに接続する過程と、
前記コンピュータ内で、前記分析物検出システムに含まれるソフトウエアの更新ステイタスをチェックする過程と、
前記更新ステイタスがソフトウエア更新部が必要であることを示す時、前記ソフトウエア更新部を暗号化し、前記ソフトウエア更新部を前記ネットワーク経由で前記分析物検出システムへ送信する過程と、そして
前記分析物検出システム内で、前記ソフトウエア更新部を用いて前記ソフトウエアを更新する過程と、を具備することを特徴とする該方法。
【請求項３８】
更に前記分析物検出システムから前記ネットワーク経由で前記コンピュータへ情報を送信する過程を具備することを特徴とする請求項３７の該方法。
【請求項３９】
前記情報が分析物濃度測定値を含むことを特徴とする請求項３８の該方法。
【請求項４０】
更に前記情報を暗号化する過程を具備することを特徴とする請求項３８の該方法。
【請求項４１】
更に前記情報を復号する過程を具備することを特徴とする請求項４０の該方法。
【請求項４２】
前記ソフトウエア更新部が少なくとも１つの警報と、前記少なくとも１つの警報の前記分析物検出システムのユーザーへの通信用インストラクションと、を有することを特徴とする請求項３７の該方法。
【請求項４３】
更に前記分析物検出システム上に警報を表示する過程を具備することを特徴とする請求項３７の該方法。
【請求項４４】
更に該分析物濃度を計算する過程を具備しており、前記ソフトウエア更新部が前記計算を変えることを特徴とする請求項３７の該方法。
【請求項４５】
前記ソフトウエア更新部を前記分析物検出システムへ送信する過程がユーザーからの介入無しに前記ソフトウエア更新部を送信する過程を備えることを特徴とする請求項３７の該方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、或る実施例では、血液分析物レベル（ｂｌｏｏｄ  ａｎａｌｙｔｅ  ｌｅｖｅｌｓ）を測定するための医学機器（ｍｅｄｉｃａｌ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）に関し、特にインターネットベースの通信特徴（ｉｎｔｅｒｎｅｔ−ｂａｓｅｄ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｆｅａｔｕｒｅｓ）を有する血液分析物測定計測器（ｂｌｏｏｄ  ａｎａｌｙｔｅ  ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の携帯型分析物モニター（ｅｘｉｓｔｉｎｇ  ｐｏｒｔａｂｌｅ  ａｎａｌｙｔｅ  ｍｏｎｉｔｏｒ）を使う方法を教えられた患者はその後、彼又は彼女自身の測定を独立（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ）に行い、記録することを求められるのが一般的である。更に、該患者は専門家（ｐｒａｃｔｉｏｎｅｒ）又は管理機関（ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｎｇ  ａｕｔｈｏｒｉｔｙ）からのベネフイット（ｂｅｎｅｆｉｔ）無しにその測定値を記録及び評価の両方を求められるのが典型的である。これらの管理されない手順から多くのエラーが発生し得て、それらは、承知の上（ｋｎｏｗｉｎｇｌｙ）で又は故意でなく、医学的指針（ｍｅｄｉｃａｌ  ｄｉｒｅｃｔｉｖｅｓ）に適合しない深刻な健康上のリスクに帰着するかも知れない。
【０００３】
典型的に、分析物モニターを使う患者は、守る必要のある測定スケジュール表と、該測定値を記録するノートブックを与えられる。患者は実行し、該計測器により測定された彼等の分析物レベルを正しく記録するのを忘れることが多く、或いは或る場合には先行（ｆｏｒｅｇｏ）したりする。もし患者が測定をスキップするなら、彼等は恰もこの様な測定が行われた様に該ノートブックに”ありそうな（ｌｉｋｅｌｙ）”数字を書き出すことを選びさえする。この様な手動の分析物モニタリング計測との患者の相互作用は従って正しい測定と記録の保証を何等提供しない。更に、無数の状況での患者は彼等の分析物測定計測器の使用と保守に関し追加的な情報と助けを要するかも知れない。
【０００４】
加えて、分析物測定精度を保証するため、測定計測器は周期的校正（ｐｅｒｉｏｄｉｃ  ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）とソフトウエア更新（ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｕｐｄａｔｅｓ）を要する。計測器の校正の適合（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ  ｏｎ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）を保証する又はその分野での計測器のソフトウエアを更新（ｕｐｄａｔｉｎｇ  ｔｈｅ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ’ｓ  ｓｏｆｔｗａｒｅ）することは面倒である。    
【特許文献１】米国特許出願公開第０９／５３８，１６４号明細書
【特許文献２】米国特許第６，１９８，９４９号明細書
【特許文献３】米国特許第６，１６１，０２８号明細書
【特許文献４】米国特許第５，８７７，５００号明細書
【特許文献５】米国特許仮出願公開第６０／３３６，４０４号明細書
【特許文献６】米国特許仮出願公開第６０／３４０，４３５号明細書
【特許文献７】米国特許仮出願公開第６０／３４０，６５４号明細書
【特許文献８】米国特許仮出願公開第６０／３３６，２９４号明細書
【特許文献９】米国特許仮出願公開第６０／３３９，１１６号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，９０８，４１６号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，２０７，４００号明細書
【特許文献１２】米国特許第６，２９８，２５４号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，４５８，１４０号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第１０／０５５，８７５号明細書
【特許文献１５】米国特許第５，９００，６３２号明細書
【特許文献１６】米国特許第５，６１５，９７２号明細書
【発明の開示】
【０００５】
従って、患者の遵守を促進し、機器校正とソフトウエア更新を容易化する分析物モニタリングシステムを求めるニーヅが存在する。本発明は、或る実施例で、それらのニーヅのみならず他のものをも充たし、最近のモニタリングシステムと手順の不備を克服する。
【０００６】
本発明は、或る実施例では、遠隔通信能力を有する分析物測定デバイスである。本発明の１側面に依れば、該機器と中央ステーション又はサーバー（ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  ｓｔａｔｉｏｎ，  ｏｒ  ｓｅｒｖｅｒ）の間にデータリンクが提供される。該中央ステーションは、機器校正、スケジュールによる測定を行い、記録する患者の勤勉さ（ｄｉｌｉｇｅｎｃｅ）、ソフトウエア更新が必要かどうか、そして患者により行われる現実の測定値、の様な重要情報をモニター出来る。該中央ステーションは好ましくは情報を該患者の医師（ｐｈｙｓｉｃｉａｎ）へ評価（ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）用に送ることが出来るのがよい。加えて、該中央ステーションはもし該患者が彼又は彼女の請求書を支払わないならば該患者をロックアウト（ｌｏｃｋｉｎｇ  ｏｕｔ）するオプションの能力を有することが出来る。本発明のもう１つの側面に依れば、該情報は該分析物測定デバイスから該医師へ直接通信される。もう１つの側面に依れば、該中央ステーションは該分析物測定デバイスのソフトウエアの更新ステイタス（ｕｐｄａｔｅ  ｓｔａｔｕｓ）を決定し、該分析物測定デバイスへソフトウエア更新部（ａ  ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｕｐｄａｔｅ）を自動的に送ることが出来る。見られる様に、従って、該好ましい実施例は該患者により行われたモニタリング活動（ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ）と該医師によるそれらの活動の評価（ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）をリンクする一方長期的モニタリングと治療過程（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｐｒｏｃｅｓｓ）に導入されるヒューマンエラーの機会を減じる。
【０００７】
限定する意味でない例によれば、本発明の通信リンクを装備した非侵襲性の表面下のスペクトロフオトメーター計測器（ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ  ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ  ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）は分析物測定値を取り、それらをインターネットの様なネットワーク上で通信する。該スペクトロフオトメーター計測器はダイアルアップ回路（ｄｉａｌ−ｕｐ  ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）の様なデータ通信回路と、ネットワーク接続上での通信用の多数の機能を該計測器内に一体化する追加的セッション制御プロトコル（ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ  ｓｅｓｓｉｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ）と、を有する。該ネットワーク上の目標のサイト又は複数サイトは該計測器からの情報を受信し、情報及びサービスを送信するよう構成される。
【０００８】
なおもう１つの実施例に依れば、分析物濃度モニタリングシステムはそのプロセサーにより実行可能なソフトウエアにより分析物濃度を計算するプロセサーを有する分析物検出システムを具備する。該モニタリングシステムは更にコンピュータに接続性を提供するよう構成されたネットワークインターフエースを有する。該分析物検出システムは該ソフトウエアへの更新部を該コンピュータから受信するよう構成される。
【０００９】
なおもう１つの実施例に依れば、分析物検出システム上のソフトウエアを自動的に更新する方法は、ネットワーク経由で分析物検出システムをコンピュータに接続する過程と、そして該分析物検出システム内に含まれるソフトウエアの更新ステイタスを、該コンピュータ内でチェックする過程と、を具備する。該方法は更に、該更新ステイタスがソフトウエア更新部が必要であることを示す時、該ソフトウエア更新部を、ユーザーからの介入無しで、該ネットワークを経由して該分析物検出システムへ送信する過程を具備する。該方法は更に、該ソフトウエア更新部を有する該ソフトウエアを、該分析物検出システム内で、更新する過程を具備する。
【００１０】
なおもう１つの実施例に依れば、分析物濃度モニタリングシステムは、プロセサー、ソフトウエア、そしてネットワークインターフエースを備える分析物検出システムを具備する。該プロセサーは該ソフトウエアに依り分析物濃度を計算するよう構成され、該ネットワークインターフエースはコンピュータへの接続性を提供するよう構成される。該分析物検出システムは該コンピュータからのインストラクションにより該ソフトウエアを更新するよう構成される。
【００１１】
なおもう１つの実施例に依れば、分析物検出システム上でソフトウエアを自動的に更新する方法は分析物検出システムをネットワーク経由でコンピュータに接続する過程を具備する。該方法は更に該分析物検出システム内に含まれるソフトウエアの更新ステイタスを、該コンピュータ内で、チェックする過程を具備する。該方法は更に、該更新ステイタスがソフトウエア更新が必要であることを示す時、該ソフトウエア更新部を暗号化する過程と、そして該ネットワーク経由で該分析物検出システムへ該ソフトウエア更新部を送信する過程と、を具備する。該方法は更に該ソフトウエア更新部で該ソフトウエアを、該分析物検出システム内で、更新する過程を具備する。
【実施例１】
【００１２】
上記で抄録されたデバイスと方法が下記でより詳細に説明される。パートＩ（Ｐａｒｔ  Ｉ）は非侵襲性システム及び全血システムのみならず付随する分析物検出方法をも含む多数の分析物検出システムの説明を含む。パートＩＩ及びパートＩＩＩは、パートＩで説明したそれらの様な（但し、それらに限定はされないが）分析物検出システムにより実行される、とりわけ、更新ソフトウエア用の更に進んだシステムと方法の議論を含む。従って、パートＩＩ及びＩＩＩで説明されるシステム及び方法は、パートＩで説明されたそれら内で及び／又はそれらと連携して使われてもよい（但し、それを必要とはしない）。
【００１３】
或る好ましい実施例が下記で開示されるが、本発明は、特定して開示された実施例を越えて他の代わりの実施例及び／又は本発明の使用法と、明らかな変型と、その等価物にも拡張されることは当業者により理解されるであろう。かくして、ここに開示した本発明の範囲は下記で説明される特定の開示された実施例に限定されるべきでないよう意図されている。
Ｉ．分析物検出システムの展望（ＯＶＥＲＶＩＥＷ  ＯＦ  ＡＮＡＬＹＴＥ  ＤＥＴＥＣＴＯＩＮ  ＳＹＳＴＥＭＳ）
分析物検出システムがここで開示されるが、それは下記のパートＡで主として論じられる非侵襲性システムと、下記のパート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／方法の両者は光学的測定を用い得る。測定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つの取り組み（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つの取り組みは装置内で組み合わされ得たり、或いは該２つの取り組み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。
【００１４】
１実施例では、該２つの取り組みは装置、例えば、非侵襲性取り組みを使う装置、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つの取り組み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への不快感（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。
【００１５】
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論（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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、体内組織サンプル（ｉｎ−ｖｉｖｏ  ｔｉｓｓｕｅ  ｓａｍｐｌｅ）又は身体流体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（ｉｎ−ｖｉｔｒｏ  ｆｌｕｉｄ）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）”｛又は、代わりに、”従来の（ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ）”｝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、の様な或る容積の身体流体を含む。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的種類（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���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。
【００１８】
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の温度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。
【００１９】
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に、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有させるが、それは該コリメーター壁に対し反射する時の該赤外線エネルギーの入射角度（ａｎｇｌｅ  ｏｆ  ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ）のためである。
【００２０】
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（ａｒｒａｙ）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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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）。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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）、無線周波（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  ｈｅａｔｉｎｇ  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。
【００２７】
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。
【００２８】
図２Ａは、図２で描かれた該ウインドウ組立体１２の代わりに使われてもよい該ウインドウ組立体１２のもう１つの実施例を示す。図２Ａに示す該ウインドウ組立体１２は、下記で説明されるのを除けば、図２に示すそれと同様である。図２Ａの実施例では、該主層３２は約０．３０５ｍｍ（約０．０１２”）、より好ましくは約０．２５４ｍｍ（約０．０１０”）以下までの好ましい厚さを有する。又該ヒーター層３４は、該ウインドウ組立体１２の温度を測定し、制御システム３０への温度フイードバックを提供するために、１つ以上の抵抗温度デバイス（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｄｅｖｉｃｅｓ）｛アールテーデーエス（ＲＴＤ’ｓ）｝５５を有する。該アールテーデーエス５５はアールテーデー接続パッド（ＲＴＤ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｐａｄｓ）５７で終端（ｔｅｒｍｉｎａｔｅ）となる。
【００２９】
図２Ａの実施例では、該ヒーター素子３８は約２５マイクロメーターの幅を提供されるのが典型的である。熱的デイフユーザー（ｔｈｅｒｍａｌ  ｄｉｆｆｕｓｅｒ）４１０との接触点（複数を含む）に近い該ウインドウ組立体１２の領域で、隣接ヒーター素子３８の中心線を分離するピッチ距離が減じられ、そして／又は該ヒーター素子３８の幅が増加されてもよい（図６Ｂ−６Ｄ及び下記論述参照）。この配置は該熱的デイフユーザーとの熱的接触にも拘わらず該主層３２の上面での等温線の温度プロフアイル（ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｐｒｏｆｉｌｅ）を助長するので有利である。
【００３０】
図２Ａに示す実施例は実質的に等しい幅の複数のヒーター素子３８を含むが、該素子は該主層３２の幅に亘り可変的に隔てられている。図２Ａの実施例では、該ヒーター素子３８の中心線は該ヒーター層３４の周辺部分３４ａでは約０．１７８ｍｍ（約０．００７０”）の第１ピッチ距離で、該主層３２の中央部分３４ｂでは約０．３８１ｍｍ（約０．０１５”）の第２ピッチ距離で隔てられている。該中心に最も近い該ヒーター素子３８はその間でアールテーデーエス５５がその間で延びることを可能にするに充分な程隔てられるのが好ましい。図２Ａの実施例では、該主層３２は周辺領域３２ａを有し、該領域は該ヒーター層３４の各側の最外ヒーター素子から該主層３２の隣接エッジまで約１．３４６ｍｍ（約０．０５３”）延びている。示される様に、ブスバー３６は中間ギャップ３６ａ内に該アールテーデーエス５５及び該アールテーデー接続パッド５７用空間を許容するよう構成され、セグメント化されるのが好ましい。該アールテーデーエス５５は個別ヒーター素子３８の長さの半分より僅かに長い距離だけ該ヒーター素子３８の配列内に延びるのが好ましい。代わりの実施例では、該アールテーデーエス５５は該主層３２のエッジに、或いは特定の非侵襲性システム用で望まれた他の位置に配置されてもよい。
【００３１】
続けて図２Ａを参照すると、該主層３２の該周辺領域は該デイフユーザー４１０（図６Ｂ−６Ｄと関連して下記で論じられる）への接続を容易化するためにメタライズされたエッジ部分３５を有してもよい。該メタライズされたエッジ部分３５は該ヒーター素子３８及びアールテーデーエス５５の形成で使用された同じ又は同様な過程で形成されてよい。図２Ａの実施例では、該エッジ部分３５は約１．０１６ｍｍ（約０．０４０”）と約１．５２４ｍｍ（約０．０６０”）の間の幅と１１．４３ｍｍ（約０．４５０”）と約１６．５１ｍｍ（約０．６５０”）の間の長さであるのが典型的であり、１実施例では、それらは約１２．７ｍｍ（約０．０５０”）ラ約１３．９７ｍｍ（約０．５５０”）である。該ウインドウ組立体１２が必要な様に該ディフューザー４１０と熱的に連通して接合されている限り、他の寸法が適当に使われてもよい。
【００３２】
図２Ａに示す実施例では、該主層３２は長さ約１７．５３ｍｍ（約０．６９０”）ラ幅約１４．５０ｍｍ（約０．５７１”）であり、該ヒーター層（メタライズされたエッジ部分３５を除いて）は長さ約１６．２６ｍｍ（約０．６４０”）ラ幅約１１．８１ｍｍ（約０．４６５”）である。該主層３２は厚さ約０．２５４ｍｍ（約０．０１０”）−約０．３０５ｍｍ（０．０１２”）であり、可能な所は約０．２５４ｍｍ（約０．０１０”）より薄いのが有利である。各ヒーター素子３８は長さ約１４．４８ｍｍ（約０．５７０”）であり、各周辺領域３４ａは幅約７．１１２ｍｍ（約０．２８０”）である。これらの寸法は単に例であり、勿論望む様に他の寸法が使われてもよい。
【００３３】
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層（ｓｐｒｅａｄｅｒ  ｌａｙｅｒ）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層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に隣接して熱伝導性の内層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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
該内層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。
【００３９】
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。
【００４０】
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の所在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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
図４は該ウインドー組立体１２（図２又は２Ａ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の間にかくして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。
【００４４】
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（ｃａｌｃｉｕｍｃｈｒｏｌｉｄｅ  ｈｅｘａｈｙｄｒａｔｅ）の様な、水和塩である。代わりに、該空洞５４は省略され、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。
【００４５】
代わりに、該ヒートシンク１８は、黄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。
【００４６】
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、他の形式のエネルギーが該材料サンプル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。
【００４７】
ｃ．ウインドウ設置システム（Ｗｉｎｄｏｗ  Ｍｏｕｎｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）
図６Ｂはウインドウ設置システム４００の組立分解図を図解しており、該システムは、１実施例では、上記で開示した該非侵襲性システム１０の部分として使われる。該非侵襲性システム１０と連携して使われる場合、該ウインドウ設置システム４００は、図１に示す該ウインドウ組立体１２，冷却システム１４、冷たいリザーバー１６そしてヒートシンク１８の何れかを、補足したり、或いは、適当な場合は、置き換えたりする。１実施例では、該ウインドウ設置システム４００は図２Ａで描かれた該ウインドウ組立体１２と連携して使われ、代わりの実施例では、図２及び３で示され、上記で説明された該ウインドウ組立体は図６Ｂで図解された該ウインドウ設置システム４００と連携して使われてもよい。
【００４８】
該ウインドウ設置システム４００では、該ウインドウ組立体１２は第１プリント回路基板｛”第１ピーシービー（ｆｉｒｓｔ  ＰＣＢ）”｝に物理的及び電気的に（典型的に半田付けにより）接続される。又該ウインドウ組立体１２は熱的ディフューザー４１０と（典型的に接触により）熱伝導関係にある。該ウインドウ組立体は又半田付けにより該ディフューザー４１０に固定されてもよい。
【００４９】
該熱的ディフューザー４１０は一般的に、該ウインドウ組立体１２と接触するのが好ましく、既述の、熱スプレッダー層４１２と、該熱スプレッダー層４１２に半田付けされるのが典型的な伝導層４１４と、を有する。該伝導層４１４は次いで熱電クーラー｛テーイーシー（ＴＥＣ）｝４１８又は他の冷却デバイスの冷たい側４１８ａに直接接触するよう置かれる。１実施例では、メルコア（ＭＥＬＣＯＲ）により製造される２５Ｗテーイーシー（ＴＥＣ）を有する該テーイーシー４１８は第２ピーシービー（ｓｅｃｏｎｄ  ＰＣＢ）４０３と電気的に接続されており、該ピーシービーは適当な電源（示されてない）への該テーイーシー４１８の接続用にテーイーシー電力リード（ＴＥＣ  ｐｏｗｅｒ  ｌｅａｄｓ）４０９とテーイーシー電力ターミナル（ＴＥＣ  ｐｏｗｅｒ  ｔｅｒｍｉｎａｌｓ）４１１とを有する。又該第２ピーシービー４０３は第１ピーシービー４０２のアールテーデーターミナル４０７（図６Ｃ参照）との接続用に接触部４０８を有する。図解された水ジャケット（ｗａｔｅｒ  ｊａｃｋｅｔ）の形を取ってもよいヒートシンク４１９、図６で示される該シートシンク１８，ここで述べられる何等かの他のヒートシンク構造体、又は何等かの他の適当なデバイス、が該テーイーシー４１８により創られる何等かの過剰な熱を除去するために、該テーイーシー４１８（又は、他の冷却デバイス）の熱い側４１８ｂと熱的に連通している。
【００５０】
図６Ｃは該ウインドウ組立体１２，該第１ピーシービー４０２，該ディフューザー４１０そして熱電クーラー４１８の相互接続の平面図を図解する。該第１ピーシービーは、半田付け又は他の従来の技術を介して該ウインドウ組立体１２のそれぞれ該アールテーデーエス５５及びブスバー３６の該第１ピーシービー４０２への取り付けを可能にするアールテーデー接合用リード（ＲＴＤ  ｂｏｎｄｉｎｇ  ｌｅａｄｓ）４０６とヒーター接合用パッド（ｈｅａｔｅｒ  ｂｏｎｄｉｎｇ  ｐａｄｓ）４０４を有する。かくして該ヒーター層３４のヒーター素子３８と該ヒーター接合用パッド４０４内に形成されたヒーターターミナル４０５との間に電気連通が確立される。同様に、アールテーデーエス５５と、該アールテーデー接合用リード４０６の端部に形成されたアールテーデーターミナル４０７と、の間に電気連通が確立される。電気的接続は該第１ピーシービー４０２のターミナル４０５，４０７への簡単な接続を介して該ヒーター素子３８と該アールテーデーエス５５とで確立される。
【００５１】
更に図２Ａと６Ｂ−６Ｃを参照すると、該熱的ディフューザー４１０の熱スプレッダー層４１２は１対のレール４１６を経由して該ウインドウ組立体１２の主層３２の下側に接触する。該レール４１６は該メタライズされたエッジ部分（ｍｅｔａｌｌｉｚｅｄ  ｅｄｇｅ  ｐｏｒｔｉｏｎｓ）３５又は何等かの他の適当な場所で該主層と接触する。該レール４１６と該ウインドウ主層３２の間の物理的及び熱的接続は上記で示した様に半田付けで達成されてもよい。代わりに、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）の様な接着剤又は何等かの他の適当な方法により該接続が達成されてもよい。該ウインドウ主層３２用に選ばれる材料は、熱が該レール４１６，該ディフューザー４１０、そして該テーイーシー１２８を通って該主層３２から速く除去されるように充分熱的に伝導性であるのが好ましい。
【００５２】
図６Ｄは線２２−２２を通る図６Ｃの組立体の断面図を示す。図６Ｄで見られ得る様に、該ウインドウ組立体１２は該熱スプレッダー層４１２のレール４１６と接触する。該伝導層４１４は該スプレッダー４１２の下にあり、該スプレッダー層４１２内に形成された開口部４２４を通って延びるよう構成された突起（ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎｓ）４２６を有する。該開口部４２４と突起４２６は、該ウインドウ組立体１２又は該熱スプレッダー層４１２との干渉又はそれらの変形を引き起こすこと無しに該伝導層４１４の膨張と収縮を可能にするのに充分な膨張空間をそれら間に残すような寸法とされる。更に、該突起４２６と開口部４２４は、該導電層４１４が膨張及び収縮する時、該導電層４１４に対する該スプレッダー層４１２の変位を避けるよう協力する。
【００５３】
該熱的ディフューザー４１０は該テーイーシー４１８と該ウインドウ組立体１２の間の熱的インピーダンス（ｔｈｅｒｍａｌ  ｉｍｐｅａｄａｎｃｅ）を提供するが、該インピーダンスは該ヒーター層３４の電力出力に比例する割合で該ウインドウ組立体から熱をドレイン（ｄｒａｉｎ）するよう選択される。この仕方で、主層３２の温度は”熱い”及び”冷たい”温度間を急速にサイクルされ、それにより該ウインドウ組立体１２に対するよう置かれたサンプルＳ内に時間変化する熱勾配が誘起されることを可能にする。
【００５４】
熱スプレッダー層４１２は好ましくは、期待される動作温度範囲内で、該ウインドウ組立体主層３２を形成するため使われる材料と同じ熱膨張係数を実質的に有する材料で作られるのがよい。好ましくは、該主層３２を形成するため使われる材料と該熱スプレッダー層４１２を形成するため使われる材料の両者は実質的に同じで、極端に低い熱膨張係数を有するのが好ましい。この理由で、シーブイデーダイアモンドが該主層３２用に好ましく（上記で述べた様に）、シーブイデーダイアモンド主層３２に伴って、該熱スプレッダー層４１２用に好ましい材料はインバール（Ｉｎｖａｒ）である。有利なことに、インバール極端に低い熱膨張係数と比較的高い熱伝導率を有する。インバールは金属なので、該主層３２と該熱スプレッダー層４１２は僅かな困難で相互に熱的に接合され得る。代わりに、他の材料が該熱スプレッダー層４１２用に使われてもよく、例えば、低い熱膨張計数を有する多数のガラス及びセラミック材料の何れかが使われてもよい。
【００５５】
該熱的ディフューザー４１０の伝導層４１４は典型的に銅の様な高熱伝導材料である（又は、代わりに、比肩する熱伝導性を示す他の金属又は非金属）。該伝導層４１４は該熱スプレッダー層４１２の下側に半田付け又は他の仕方で接合されるのが典型的である。
【００５６】
図解された例では、該熱スプレッダー層４１２は例示的なものとして理解されるべき下記の寸法で作られてもよく、従って、該寸法は望ましい様に変えられてもよい。該熱スプレッダー層４１２は約２９．７２ｍｍ（約１．１７０”）の全体的長さと幅を有し、約１４．９９ｍｍ（約０．５９０”）の長さと約１１．９４ｍｍ（０．４７０”）の幅の中央開口部を有する。一般に、該熱スプレッダー層４１２は厚さ約０．７６２ｍｍ（約０．０３０”）であるが、しかしながら、該レール４１６は該熱スプレッダー層４１２の基本的厚さの上に更に約１．１４３ｍｍ（０．０４５”）延びている。各レール４１６は約１８．０３ｍｍ（約０．７１０”）の全長を有し、この長さの中央の約１３．３４ｍｍ（０．５２５”）上では各レール４１６は幅約１．３５ｍｍ（約０．０５３”）である。該中央の幅の両側では各レール４１６は約１５．２４ｍｍ（約０．６”）の半径で約０．５８４ｍｍ（約０．０２３”）の幅までテーパが付いている。各開口部４２４は長さが約９．１４ｍｍ（約０．３６０”）で幅が約２．１６ｍｍ（約０．０８５”）であり、約０．８３８ｍｍ（約０．０３３”）の半径でアールが付いた隅部を有する。
【００５７】
図解された実施例では、伝導層４１４は下記寸法で作られるのがよいが、該寸法は例であると理解されるべきで、従って該寸法は望ましい様に変更されてもよい。該伝導層４１４は約２９．７２ｍｍ（約１．１７０”）の全体的長さ及び幅を有し、約１４．９９ｍｍ（約０．５９０”）の長さと約１１．９４ｍｍ（０．４７０”）の幅の中央開口部を有する。一般的に、該伝導層４１２は約０．８９ｍｍ（約０．０３５”）の厚さを有するが、しかしながら、該突起４２６は該伝導層４１４の基本的厚さの上に更に約１．９０５ｍｍ−約２．１５９ｍｍ（０．０７５”−０．０８５”）延びている。各突起４２６は長さ約８．７１２ｍｍ（約０．３４３”）と幅約１．９３ｍｍ（約０．０７６”）を有し、約０．８９ｍｍ（約０．０３５”）の半径でアールの付いた隅部を有する。
【００５８】
図６Ｂに示す様に、第１及び第２クランプ用板４５０と４５２は該ウインドウ設置システム４００の部分を相互にクランプするために使われてもよい。例えば、該第２クランプ用板４５２は、該第２クランプ用板４５２，該熱スプレッダー層４１２そして該伝導層４１４内に示される開口部を通って延びるねじ又は他のフアスナーで該ディフューザー４１０に該ウインドウ組立体１２と該第１ピーシービー４０２をクランプするよう構成される。同様に、該第１クランプ用板４５０は該第２クランプ用板４５２上に乗り、該ウインドウ設置システム４００の残りを該ヒートシンク４１９にクランプするよう構成されており、かくして、それら間に該第２クランプ用板４５２，該ウインドウ組立体１２，該第１ピーシービー４０２、該ディフューザー４１０，該第２ピーシービー４０３，そして該テーイーシー４１８をサンドウイッチにする。該第１クランプ用板４５０は該サンプルＳと、該ウインドウ組立体１２自身の他の、該ウインドウ設置システム４００の何等かの部分と、の間の望ましくない接触を防止する。又他の設置用板及び機構も望まれる時は使われてもよい。
【００５９】
ｄ．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ており、該コーテイングは、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が、高度に反射性で、赤外線波長で最小の吸収性を示す、好ましくはポリッシされた金のコーテイングがよい。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に対し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ラ１．５２ｃｍ（約０．４インチラ約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。
【００６０】
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。該コリメーター２２は、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が、長方形の断面を有するのが好ましい。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につれ発散する。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。
【００６１】
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ラ約１．５２ｃｍ（約０．４インチラ約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ラ約６．６０ｃｍ（約１．８インチラ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に対する）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。
【００６２】
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。
【００６３】
他の多角形の形状、又は円、放物線又は楕円の形状の様な、他の断面形状が代わりの実施例では使われてもよいが、該集線装置２６は長方形断面を有するのが好ましい。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。
【００６４】
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ラ１．４５ｃｍ（約０．６インチラ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ラ０．４５ｃｍ（約０．１７７インチラ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。
【００６５】
ｅ．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ラ４配列が検出器２８及び集線装置２６の３ラ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ア０．０３μｍ、８．４０μｍア０．０３μｍ、９．４８μｍア０．０４μｍ、そして１１．１０μｍア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。
【００６６】
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。
【００６７】
なお他の実施例では、フイルター２４の配列は種々の波長感度を有する種々のフイルターが１つの検出器２４上で回転するフイルターホイール（ｆｉｌｔｅｒ  ｗｈｅｅｌ）を有してもよい。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。
【００６８】
ｆ．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。
【００６９】
ｇ．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（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）とデータ取得サブシステム（ｄａｔａ  ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）とを有する。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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開示される方法論の適当な変型が、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。
【００７９】
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）であり、表面基準信号として知られてもよい。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。
【００８０】
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は分析者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Ｒを使うことにより、より高い精度が得られる。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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表面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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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、光、放射、化学的に誘起された熱、摩擦そして振動の様な、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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
該方法は、一旦、身体流体（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。
【００９５】
ｂ．変調された熱的勾配（Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ）
上記説明の方法論の或る実施例で、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。
【００９６】
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。
【００９７】
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のベースライン値に校正され、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に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。
【００９８】
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Ｊ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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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、譲り受け人の米国特許出願である特許文献１で見出される。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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５００ｍｓ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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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，及び９で見出される。上記特許、特許出願及び刊行物の全ての開示全体は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）から身体流体（ｂｏｄｉｌｙ  ｆｌｕｉｄ）にアクセスするため使われ得る。
【０１０９】
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、サンプル内に電磁放射を通し、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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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）”は広い用語であり、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。
【０１１２】
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ると、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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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（ＩＯＮ  ＯＰＴＩＣＳ  ＩＮＣ．）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。
【０１１７】
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は代わりに熱電堆（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２５０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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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身体流体の様なサンプル材料、又は何等かの他のサンプル材料の採取（ｄｒａｗｉｎｇ）に好適な何等かのデバイスを称する。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。
【０１２０】
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、全血の様な身体流体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。
【０１２１】
レーザーランスに関する追加の情報は特許文献１０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１１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１２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１３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。
【０１２２】
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。）。
【０１２３】
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とフイルター２３０からの、それの上に入射する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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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１．２２ｍｍの間にすることが出来る。この厚さは代わりに約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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
更に進んだ情報は特許文献１４で見出される。該特許出願の全内容はここの引用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。
【０１３４】
ＩＩ．ネットワーク接続性を有する分析物モニター用計測器（ＡＮＡＬＹＴＥ  ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＨＡＶＩＮＧ  ＮＥＴＷＯＲＫ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＶＩＴＹ）
図１８を参照すると、分析物検出システム５００がネットワーク５２０上で遠隔ステーション５２４，５２８と接続（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）されて示されているが、該ネットワークは１つ以上の無線（ｗｉｒｅｌｅｓｓ）又は有線（ｈａｒｄｗｉｒｅｄ）のリンク（ｌｉｎｋｓ）、又は無線及び有線のリンクの組み合わせ、及び／又はインターネットを含んでもよい。該図解された実施例では、該分析物検出システム５００は上記説明の非侵襲性システム１０を含む。他の実施例では、該分析物検出システムは、その各々の全体がここでの引用によりここに組み入れられ、この明細書の１部となる、特許文献１５及び１６で説明されるそれらの様な（しかしそれらに限定されない）何等かの他の適当な非侵襲性システムを含んでもよい。なお他の実施例では、該分析物検出システム５００は上記で開示した該全血システム２００の様な（しかしそれに限定されない）何等かの適当な侵襲性システムを含んでもよい。
【０１３５】
該非侵襲性システム１０が図１８の実施例で描かれているので、患者の手及び前腕５１２は測定が該分析物検出システム５００の分析物検出器要素５１４により行われることを可能にするよう位置付けられて示される。該分析物検出システム５００は信号処理システム（ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）５１６を有するが、該処理システムは該検出器要素５１４から測定値及び／又は他の適当な情報を集め、該データを１セットの結果に処理する。該図解された実施例では、該分析物検出システム５００は、デイスプレーと、直接に患者へのそして患者からの情報を通信するための１セットの制御入力部（示されてない）と、の様な入力及び出力デバイスを有する。該信号処理システム５１６は、測定信号を処理し、ネットワーク通信を制御するために、１つ以上の処理要素５１９と共にネットワークインターフエース５１７を装備している。
【０１３６】
データは、該システム５００のコンフィギュレーションと実行されつつある測定の状態及び条件により決定される様に該ネットワーク５２０上で通信される。測定データは従って該測定が行われる時に遠隔のステーション（複数を含む）５２４，５２８へ通信されるか、又はそれは該システム５００内に保持され、スケジュール又は他の選択基準により該遠隔のステーション（複数を含む）へ送られてもよい。該システム５００及び／又は遠隔ステーション（複数を含む）５２４，５２８は各測定値を限界値のセットと比較し、それらからの逸脱に関し管理当局（ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ  ａｕｔｈｏｒｉｔｙ）に警報（ａｌｅｒｔｓ）を提供することが出来る。
【０１３７】
図１８では、測定データは接続部（ａ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）５１８を通りネットワーク５２０へ、そしてそこからもう１つの接続部５２２を通り中央モニタリングコンピュータ（ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）５２４又はサーバーへ通るよう示されている。該中央コンピュータ（ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）５２４は緊急条件について該データをチェックし、後刻での使用のため該データをログ（ｌｏｇｇｉｎｇ）することが出来る。加えて、該中央コンピュータ５２４は適当な動作及び校正（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）用に該システム（複数を含む）５００のステイタス（ｓｔａｔｕｓ）をモニターしてもよい。該システム（複数を含む）５００との通信用に多数の中央コンピュータ５２４又はサーバーが提供され得ることは評価されるであろう。１実施例では、該ネットワークインターフエース５１７は、該システム５００内に形成された適当なハードウエアを通して実現される、ブルーツース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）インターフエース、アイイーイーイー８０２．１１（ｂ）インターフエース｛ＩＥＥＥ  ８０２．１１（ｂ）｝又はセルラーインターフエース（ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、の様な、但しそれらに限定されない、無線インターフエース５１７である｛そして該接続部５１８は無線接続部（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）である｝。
【０１３８】
更に、該中央コンピュータ５２４は該ネットワーク５２０上で、該データ（例えば、測定値、システムステイタス、他）を接続部５２６を経由して医学専門家のオフイス内のコンピュータ５２８へ伝達（ｔｒａｎｓｆｅｒ）又は回送（ｒｏｕｔｅ）させてもよい。該医学専門家のコンピュータ５２８の代わりに、又はそれに加えて、該ネットワークは該分析物検出システム５００の製造者に配置されたコンピュータ５２８’、患者の家庭に配置されたコンピュータ５２８”、及び／又は患者の親の家庭又はビジネスの場所に配置されたコンピュータ５２８”’への接続部を有してもよい。代わりに、該データは該ネットワーク５２０上を該信号処理システム５１６から該医学専門家５２８／製造者５２８’／患者の家庭５２８”／患者の親５２８”’へ直接送られてもよく、この場合該中央コンピュータ５２４は必要でなく、該ネットワーク５２０から省略されてもよい。該中央コンピュータ５２４が省略される場合、該コンピュータ（複数を含む）５２８／５２８’／５２８”／５２８”’（以下では、集めて”５２８”と呼ぶ）の何れかは、緊急条件用に該システム５００から受けたデータをチェックする、後刻での使用のために該データをログする、及び／又は適当な動作及び校正のための該システム５００のステイタスのモニターすることが出来てもよい。前記のデータの回送（ｒｏｕｔｉｎｇ）が、該システム５００の患者の使用のサポートで該ネットワークサービスを提供するため利用されるデータ回送の、それに限定するのでない、例の様に提供されることは評価されよう。
【０１３９】
１実施例では、該システム５００はパニックボタン（ｐａｎｉｃ  ｂｕｔｔｏｎ）５３０を有するが、該ボタンは重要な懸念が生じたら、患者が医学専門家に警報することを可能にする。加えて、測定を行う時刻が来た時、又は該ネットワーク５２０上で受信される管理当局からの指図（ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ）を、患者に合図するために、音声及び／又は視覚の出力が該システム５００により提供されてもよい。
【０１４０】
もう１つの実施例では、該システム５００は位置ボタン（ｌｏｃａｔｉｏｎ  ｂｕｔｔｏｎ）５３１を有し、該ボタンは患者が彼又は彼女の位置（のみならず該システム５００の位置も）を遠隔のステーション（複数を含む）５２４，５２８へ合図することを可能にする。その様に合図されると、該遠隔のユーザーが該患者の状態が即刻の医学的な注目に値することを発見したなら、遠隔のステーション５２４／５２８の遠隔のユーザーは緊急の援助を該患者／システムの位置へ差し向けることが出来る。１実施例では、該位置情報は該システム５００内に組み込まれ（ｂｕｉｌｔ  ｉｎｔｏ  ｔｈｅ  ｓｙｓｔｅｍ  ５００）、該処理要素（複数を含む）５１９によりアクセス可能な、ジーピーエス（ＧＰＳ）｛グローバルポジショニングシステム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）｝機器を介して発生される。もう１つの実施例では、該システム５００はその位置を該遠隔ステーション（複数を含む）５２４，５２８の何れか又は全部に連続的に、間欠的に又は他の仕方で自動的に送信し、該位置ボタン５３１は省略される。なおもう１つの実施例では、該システム５００は該遠隔のステーション（複数を含む）から該システム５００へ送られる問い合わせ（ｑｕｅｒｙ）に応答して、その位置を遠隔のステーション（複数を含む）５２４，５２８へ送信するよう構成される。
【０１４１】
もう１つの実施例では、該ジーピーエス機器は、患者により屡々訪れられる（ｆｒｅｑｕｅｎｔｅｄ）お気に入り場所の、処理要素（複数を含む）５１９及び／又は該ジーピーエス機器によりアクセス可能な適当なメモリー内の、記憶（ｓｔｏｒａｇｅ）により補足される。お気に入り場所の例は家庭、仕事場（Ｗｏｒｋｓ）、学校、他及び／又は、付随する道路住所（ｓｔｒｅｅｔ  ａｄｄｒｅｓｓ）、最も近い交差道路（ｃｒｏｓｓ  ｓｔｒｅｅｔｓ）、ジップ（ＺＩＰ）又は郵便コード、及び／又は経度及び緯度の様な、その広く認識可能な表現を含む。この様な記憶の目的は、問題のジーピーエスデバイスが建物又は他の大きな構造体の内部に位置する時ジーピーエス機器がそのジーピーエス衛星（複数を含む）との接触を失う傾向を打ち消す（ｃｏｕｎｔｅｒａｃｔ）ことである。
【０１４２】
従って、該システム５００が該ジーピーエス衛星（複数を含む）との接触を失い、ここで論じられる環境の何れかの下で、遠隔のユーザーへ患者／システムの位置を送信する必要が生じた時、該システム５００は該ＧＰＳ衛星とのコンタクトの消失を認識し、該ＧＰＳ衛星（複数を含む）とのコンタクトの消失の前の該ユーザー／システムの最後のＧＰＳで計算された位置に基づき該患者のお気に入りの位置の１つを送信用に選択する。１実施例では、該システム５００はどのお気に入りの位置が該システム５００の最後のＧＰＳで計算された位置に最も近いかを選択し、送信する。もう１つの実施例では、該システム５００は、該最も近いお気に入りの位置が該システム５００の最後のＧＰＳで計算された位置から与えられた最小距離｛例えば、１６．０９ｋｍ（１０マイル）、約８．０４５ｋｍ（５マイル）、約１．６１ｋｍ（１マイル）、約０／８０５ｋｍ（０．５マイル）｝内にある時だけこの最も近いお気に入りの位置を選択し、送信する。なおもう１つの実施例では、該システム５００は該患者の記憶されたお気に入りの位置のリストを適当なデイスプレー上に表示し、該患者は該システム５００に組み込まれた又はそれに接続された適当な入力デバイス（キーパッド、ボタン、タッチスクリーン、マウス、音声認識システム、他）を使って、お気に入りの位置から彼又は彼女の現在の位置を選択し、該選択された位置を送信するよう該システム５００を促すことが出来る。
【０１４３】
上記で論じた位置送信過程の何れも、該システム５００の処理要素（複数を含む）５１９により（特に、該システム５００がそれぞれ該非侵襲性システム１０又は該全血システム２００を有する場合に該シグナルプロセサー７４／２６０により）、実行可能であり、該要素によりアクセス可能なメモリー内に定在する、アルゴリズム又はプログラムインストラクションで実施されてもよい。
【０１４４】
ここで論じられた何れに於いても、該システム５００及び／又は１つ以上の該遠隔ステーション（複数を含む）５２４，５２８は、それが該ネットワーク上で送信するデータの何れか又は全部を暗号化（ｅｎｃｒｙｐｔ）するよう構成されてもよい。該システム５００と該遠隔ステーション（複数を含む）５２４，５２８の何れかのユーザー（又は該システム／遠隔ステーション自身）が該暗号化されたデータを受信し、読み、そして／又は他の仕方で使う権限を有する場合、受けるシステム５００／遠隔ステーション５２４，５２８は、該データを該デバイス及び／又はそのユーザーに利用可能にするために、該暗号化されたデータを復号（ｄｅｃｒｙｐｔ）するよう構成される。該データを暗号化することにより、医者−患者の秘密性、又は何等かの医者−患者の特典（ｐｒｉｖｉｌｅｇｅ）は保存され、該データの権限無しでの読み出し又は利用を防止する。暗号化は又、送信されるデータの秘密性を保存しながら、無線ネットワーク上又はインターネットの様な公共ネットワーク上でのデータの送信を可能にする。
【０１４５】
該暗号化及び復号は現在公知の又はこの後開発される何等かの適当な方法、ソフトウエア、及び／又はハードウエアを用いて何等かの適当な仕方で行われてもよいことが考慮されている。該システム５００で、該暗号化及び／又は復号過程は該システム５００の処理要素（複数を含む）５１９により（特に、該システム５００がそれぞれ該非侵襲性システム１０又は該全血システム２００を有する場合、シグナルプロセサー７４／２６０により）実行可能で、該要素によりアクセス可能なメモリー内に定在する、アルゴリズム又はプログラムインストラクションで実施されてもよい。該遠隔ステーション（複数を含む）５２４，５２８では、該暗号化及び／又は復号過程は、問題の遠隔ステーション５２４，５２８の処理要素（複数を含む）（示されてない）により実行可能で、それによりアクセス可能なメモリー内に定在するアルゴリズム又はプログラムインストラクションで実施されてもよい。
【０１４６】
該システム５００の該ネットワーク５２０への接続は患者から専門家への直接又は間接何れかのリンクを提供する。該専門家はそれにより患者の状態をモニターする能力を与えられ（ａｃｃｏｒｄｅｄ）、もし測定値又はその適時さに於けるそれ（ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）が生じたならば、警報されるよう選んでもよい。該システムは予め決められた間隔で、又は各測定が行われた時、測定データを送信するよう構成されてもよい。該測定値は、標準インターネットプロトコル、暗号化されたプロトコル又はイーメール（ｅｍａｉｌ）プロトコルを含む種々のネットワークプロトコルを使って送信され得る。
【０１４７】
１実施例では、該信号処理システム５１６は追加的に、測定を実行する時刻が来た時、患者に視認出来る又は聴取出来る合図を提供出来る。これらの警報は専門家から計測器へのネットワーク５２０上を送信される要求により増強される。手動システムで測定値及び記録に導入される誤りはその際それに関して電子的にログされる測定値で除かれ得る。該システムが、測定値の手動ロギングを要し、専門家のそれとの相互作用を可能にしない計測器の使用と比較して、向上した実用性と測定信頼性（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ｃｒｅｄｉｂｉｌｉｔｙ）を提供することは評価されるであろう。
【０１４８】
患者は手動ロギング測定の責任を課されないので、隠し立てする不適合性（ｓｅｃｒｅｔｉｖｅ  ｎｏｎ−ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）も除かれる。システム５００の使用では、もし患者が測定を行うのに勤勉でないなら、適合の必要性を強めるために専門家が直ちに患者にコンタクトするよう、患者により該測定器に集められた測定値が専門家に、又は中央コンピュータに送信されることが可能である。加えて、該ネットワーク上で提供される情報は、測定値の読みが異常に見える時専門家に警報するよう使われ得るので、該専門家は状況を調査し、患者の状況を検証してもよい。
【０１４９】
本発明は専門家から直接ガイダンスを受けることを好む患者用に特に実用性を有することは評価されよう。患者と専門家との間で流れる情報は専門家が知的な患者にガイダンスを提供する能力を増加させる。
【０１５０】
図１９は図１８に示す信号処理ハードウエア５１６を実現するための回路５３２の実施例の機能的ブロックを図解する。ネットワーク接続５３４はインターネットプロトコル（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）｛アイピー（ＩＰ）｝回路又はプロセサー５３６により例示されるネットワーク処理回路に接続する。セニックスセミコンダクター（Ｓｃｅｎｉｘ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）からのエスエックススタックテーエムチップ（ＳＸ−ＳｔａｃｋＴＭ  ｃｈｉｐ）、そしてコネクトワンエレクトロニクス（Ｃｏｎｎｅｃｔ  Ｏｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）からのアイチップテーエム（ｉＣｈｉｐＴＭ）の様な多くの回路がインターネット接続性を提供するため入手可能である。これらの集積回路チップと他の入手可能なチップは伝送制御プロトコル（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ）／インターネットプロトコル（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）｛テーシーピー／アイピー（ＴＣＰ／ＩＰ）｝をサポートするためのインターフエース層（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｌａｙｅｒｓ）を提供する。該インターネットプロトコルチップ５３６は制御プロセサーセクション５４０とのインターフエース５３８を有するが、該セクションは好ましくはマイクロコントローラー等を含むのがよい。該制御プロセサーセクション５４０は今度は従来のメモリー５４２へのアクセスを有する。計測器の安全（ｓｅｃｕｒｉｔｙ）とフォールトトレランス（ｆａｕｌｔ  ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）を提供するために、該制御プロセサー又は該インターネットプロトコル回路が、該ネットワーク間で送られるデータ内に検証ストリング又はトークンを暗号化し、提供し、そして従って受信される情報を復号し、該受信したストリング又はトークンを検証することが好ましい。該制御プロセサー５４０は計測回路５４６とのインターフエース５４４を有し、該回路は今度は図１８に示す分析物検出要素５１４とのインターフエース５４８を有するよう構成される。
【０１５１】
ネットワークリンクは監視下での分析物測定と記録を実現する機構を提供し、一方それは加えて周期的計測器校正と、測定及び校正適合の両者を保証する能力と、を提供する。システム５００とそれらの校正値がログされるように、校正データはフイールドのシステム５００からシステム製造者又はサービス組織へ通信され得る。開示されたネットワークリンクは校正適合性を保証するため種々の機構を提供するため利用され得る。一般に、該機構は２つのカテゴリーがあり、校正について情報と警報を提供するものと、校正外れ（ｏｕｔ  ｏｆ  ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）の機器の使用を防止するものである。１実施例では、それらの校正期間又はスケジュールを越えたシステム５００は校正が行われるまでそれ以上の使用からロックアウトされるべきである。例えば、該システム５００は１２個月の与えられた校正有効期間（ｇｉｖｅｎ  ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｉｎｔｅｒｖａｌ）に対して１３個月動作するよう設定されているかも知れない。該システム５００は校正有効期間切れ（ｅｘｐｉｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）の前に警報を、校正有効期間切れの後は増加した厳しさの警報を発行する。しかしながら、該システム５００が該１３個月の終わりまでに適当に校正されないならば、正常な動作は止まり、それにより、切れた校正有効期間（ｅｘｐｉｒｅｄ  ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）に関し適当な誤りメッセージを提供した後該ユーザーをロックアウト（ｌｏｃｋｏｕｔ）する。再校正後、校正有効動作期間が回復され、もう１つの１３個月の校正された動作を提供する。
【０１５２】
代わりに、或いはそれに加えて、該製造者、専門家、又はシステム保守組織から該システム５００へ該ネットワーク５２０上で”ロックアウトコマンド”が送られ、それにより該システム５００のロックアウトモードを約束するので、該システム５００がサービスされるまで、動作は続けられない。又該ロックアウトコマンドは、患者が彼又は彼女への請求を支払わなかった場合送られ、或いは該システム５００のロックアウトを是認する他の環境下で送られる。
【０１５３】
もう１つのモードは校正有効期間切れ後正常なシステム使用をロックアウトし、監視サイトからコード又はトークンがダウンロードされた後だけその後限定された使用のみを許可することである。多くの変型が可能であるが、例えば、該システム５００用に校正予約（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ａｐｐｏｉｎｔｍｅｎｔ）が行われた時、該コードが提供される。連続したサービスを提供しコストを最小化するために、患者は該システム５００の校正チェックを行うことを許されてもよい。患者は分析物校正標準の小さなセットを供給され、該標準は、一旦該システムが校正モードに置かれ、好ましくは該過程を監視するために遠隔サイトに連結されると、該システム５００により読まれる。校正チェックがパスして、計測器の読みが正常なレベル内に入るか、又はそれへ自動的に調整されることが出来ると、校正有効期間は延長される。校正チェックの失敗はサービス用に該システム５００を返すことを必要とするのが典型的である。
【０１５４】
図２０はロックアウト機構を利用して分析物検出システム５００内での校正適合を保証するための過程５５０の実施例を図解する。該分析物検出システム５００に付随するプログラムされたインストラクションがブロック５５２でスタートし、ブロック５５４で初期化され、ネットワーク５２０経由で受信したコマンドにより前のセション中にそれがセットされたかどうかを決定するために又は校正外れであるために、ブロック５５６でロックアウトフラグのチェックが行われる。前のセションからロックアウトされてなかった時、システム５００の実時間クロック（ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  ｃｌｏｃｋ）｛アールテーシー（ＲＴＣ）｝がブロック５５８で読まれ、現在の日付を記憶された校正日付及び校正有効期間（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｉｎｔｅｒｖａｌ）と比較する計算がブロック５６０で行われる。もしブロック５６２で校正をチェックして、校正有効期間がなお切れてないならば、現在の日付を記憶された校正日付及び間近の校正有効期間と比較する計算がブロック５６４で行われる。間近の校正有効期間がブロック５６６でチェックされ、そしてもし校正有効期間が間もなく切れる筈なら、ブロック５６８でユーザー警報が発せられ、好ましくはユーザーに間近に起こる校正有効期間切れの日付を知らせるのがよい。該ロックアウトフラグがブロック５７０で解消され、ブロック５７２でシステム５００内の処理は続けられ正常な計測機能はアクセス可能であり、ブロック５７４で校正及び他の限定された機能も一緒に行われ、それはブロック５７６でユーザーが該計測を閉止し、処理が終わるまで続く。もしロックアウトフラグが前の計測動作からセットされるか、又は校正有効期間を越えているなら、ロックアウトフラグはブロック５７８でセットされ、ブロック５７８で計測機能はそれにより校正手順と他の限定された機能の実行に制限され、一方正常な計測機能はアクセス出来ない。該校正手順自身は、サービス集団（ｓｅｒｖｉｃｉｎｇ  ｐａｒｔｙ）と製造者との間の相互作用を提供することにより、増強、改善されるが、この様な相互作用はサービス集団へのガイダンス情報の提供と、該製造者による測定情報の収集と、を含んでもよい。
【０１５５】
専門家又は専門家のオフイスが、普通オフイス訪問に付随する利点の１部分を与えるよう分析物測定過程に参画するので、本発明が単独孤立の分析物検出システムにより提供されるものを越える機能を提供することは評価されるであろう。前記説明は、これらの特徴が、測定と計測器校正の両者に関する適合を支援しながら、正しい測定の実行と記録を容易化する双方向データ流れの能力を如何に提供するかを図解する。更に該システムにより集められたデータは、該専門家に加えて、処方プログラムを変更又は管理するためにデータアクセスを提供される製薬会社（ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  ｃｏｍｐａｎｙ）及び指定治療プログラムにより患者の勤勉度（ｐａｔｉｅｎｔ  ｄｉｌｉｇｅｎｃｅ）に関するデータを要する保険会社の様な他のものにより使用されてもよい。
【０１５６】
ＩＩＩ．ソフトウエアダウンロード能力（ＳＯＦＴＷＡＲＥ  ＤＯＷＮＬＯＡＤ  ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ）
図２１はソフトウエア更新システム（ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｕｐｄａｔｅ  ｓｙｓｔｅｍ）６００の１実施例を図解する。該ソフトウエア更新システム６００はネットワークを経由して中央コンピュータ６０４に接続可能な分析物検出システム６０２を有する。該分析物検出システム６０２は材料サンプル内の分析物を光学的に測定出来る携帯型の、患者近くのデバイス（ｐｏｒｔａｂｌｅ，  ｎｅａｒ−ｐａｔｉｅｎｔ  ｄｅｖｉｃｅ）を有してもよい。該分析物測定デバイス６０２の他の例は本開示で論じた非侵襲性システム１０，本開示で論じた全血システム２００、又は何等かの他の適当な侵襲性又は非侵襲性分析物検出システムを含むが、それらの限定されない。
【０１５７】
ここで使用される時、用語”コンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）”は広い用語であり、その普通の意味で使用されており、限定無しに、データを記憶、検索そして処理出来る何等かのプログラム可能な電子デバイスを称する。コンピュータの例は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、サーバー、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、ラップトップコンピュータ、個別コンピュータのネットワーク、モバイルコンピュータ、パームトップコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、テレビ用セットトップ（ｓｅｔ  ｔｏｐ  ｆｏｒ  ａ  ＴＶ）、対話型テレビジョン（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ  ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）、対話型キオスク（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ  ｋｉｏｓｋ）、パーソナルデジタルアシスタント（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔ）｛”ピーデーエイ（ＰＤＡ）”｝、対話型無線通信デバイス、又はそれらの組み合わせ、の様なターミナルデバイス（ｔｅｒｍｉｎａｌ  ｄｅｖｉｃｅｓ）を含む。該コンピュータは更に記憶デバイス、キーボード、マウス又はスキャナーの様な入力デバイス、そしてコンピュータスクリーン又はスピーカーの様な出力デバイスを有してもよい。更に、該コンピュータはクライアント、サーバー、又はそれらの組み合わせとして役立ってもよい。
【０１５８】
ここで使われる時、用語”ネットワーク（ｎｅｔｗｏｒｋ）”は広い用語であり、その普通の意味で使われ、限定無しに、相互接続されたコンピュータのグループの様な、通信路（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｐａｔｈｓ）により相互接続される１連の点又はノード（ｎｏｄｅｓ）を称する。ネットワークの例はインターネット、記憶装置ネットワーク（ｓｔｏｒａｇｅ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ）、ローカルエリアネットワーク（ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）そしてワイドエリアネットワーク（ｗｉｄｅ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）である。
【０１５９】
図２１に更に進むと、該分析物検出システム６０２はネットワークインターフエース６０８，プロセサー６１０，そしてソフトウエア６１２を有する。中央コンピュータ６０４は少なくとも１つのソフトウエア更新部（ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｕｐｄａｔｅ）６１４を有する。１実施例では、該分析物測定デバイス６０２がネットワーク６０６に接続されると、該分析物検出システム６０２と中央コンピュータ６０４は双方向通信になっている。その結果、該分析物検出システム６０２は該中央コンピュータ６０４へ情報（例えば、分析物測定値）を送り、該中央コンピュータ６０４は該分析物測定デバイス６０２へ情報（例えば、ソフトウエア更新部６１４）を送る。当業者に公知のネットワーク化されたシステムの他のアーキテクチャー（ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ）も図２１に表明したアーキテクチャーの代わりに使用されてもよい。例えば、図１８に示すアーキテクチャー、及び／又は図１８に関連して上記で論じたその変型品の何れかが図２１に示すシステム６００の代わりに使われてもよい。例えば、該コンピュータ５２８／５２８’／５２８”／５２８”’の１つ以上が、該中央コンピュータ６０４のここで説明した機能を共有するか、或いは全体的にそれに置き換わってもよく、その場合該中央コンピュータ６０４は省略されてもよい。
【０１６０】
ここで使われる時、該用語”プロセサー（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）”は広い用語であり、その普通の意味で使われ、限定無しに、コンピュータのデータに関し演算する部分を称する。プロセサーの例は中央処理ユニット（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔｓ）｛シーピーユー（ＣＰＵ）｝及びマイクロプロセサーである。
【０１６１】
ここで使われる時、該用語”ソフトウエア（ｓｏｆｔｗａｒｅ）”は広い用語であり、その普通の意味で使われ、限定無しに、コンピュータ又は関連デバイスにより実行可能なインストラクション（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ）を称する。ソフトウエアの例はコンピュータプログラム及びオペレーテイングシステム（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）である。
【０１６２】
ここで使われる時、該用語”ソフトウエア更新部（ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｕｐｄａｔｅ）”又は”更新部（ｕｐｄａｔｅ）”は広い用語であり、その普通の意味で使われ、限定無しに、ソフトウエアを修正するためにコンピュータにより使われる情報を称する。ソフトウエア更新部は、例えば、データ、アルゴリズム又はプログラムであってもよい。
【０１６３】
好ましいソフトウエア更新過程７００の過程流れ線図が図２２に示される。最初に、作用（ａｃｔ）７０２で、ユーザーは分析物検出システム６０２を用いて分析物測定を行う。有利なことは、上記で論じた様に、ユーザーは遠隔地（例えば、該ユーザーの家庭）で該分析物検出システム６０２を用いて分析物測定を行ってもよいことである。
【０１６４】
作用７０２へ更に進んで、該分析物検出システム６０２は材料サンプル内の分析物を検出し、該分析物検出システムのソフトウエア６１２により分析物濃度を計算する。加えて、該分析物検出システムは、例えば、該ソフトウエア６１２で規定された許容差が越えられたことに応答して該ユーザーに警報を発行してもよい。該警報はユーザーに視覚的に表示されても、そして／又は該ユーザーに聴覚的に音を発せられてもよい。例えば、該分析物検出システム６０２が該ソフトウエア６１２内で規定された経過校正有効時間許容範囲（ｅｌａｐｓｅｄ  ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ  ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）に応答して警報を発してもよい。他の警報は、該ソフトウエア又は分析物−濃度計算アルゴリズムが旧型である時、又は該検出システム６０２により行われた該分析物濃度読み値が規定安全限界又は範囲より上又は下である時、発せられてもよい。
【０１６５】
１実施例では、該ソフトウエア６１２は該分析物検出システム６０２内に内部的に含まれる。もう１つの実施例では、該ソフトウエア６１２は該分析物検出システム６０２に外部的に保持されている。
【０１６６】
次に、作用７０４で、該分析物検出システム６０２は該ネットワーク６０６経由で該中央コンピュータ６０４に接続される。有利なことは、該ネットワークインターフエース６０８は該分析物検出システム６０２を容易に該ネットワーク６０６に接続する。更に、一旦、該分析物測定デバイスが該ネットワーク６０６に接続されると、該分析物測定デバイス６０２は、１実施例では、該中央コンピュータ６０４と双方向通信に入る。１実施例では、該分析物測定デバイス６０２と該中央コンピュータ６０４の間の通信はユーザーからの介入無しに確立される。
【０１６７】
過程７００は次いで決定作用７０６に進むが、そこでは該中央コンピュータ６０４は該分析物測定デバイスのソフトウエア６１２用の更新ステイタス（ｕｐｄａｔｅ  ｓｔａｔｕｓ）を決定する。種々の条件が該ソフトウエア６１２を更新するよう該中央コンピュータ６０４をトリガー（ｔｒｉｇｇｅｒ）してもよい。１実施例では、該ソフトウエア６１２を更新するための条件は、該分析物計算を変える該材料サンプル内の新薬（例えば、該ユーザーにより服用される新薬）の存在である。特に、該中央コンピュータ６０４は現在使用中の該ソフトウエア６１２が該新薬の使用を見越しているかどうかを決定する。もし現在のソフトウエアが該新薬を見越してないなら、該中央コンピュータ６０４は該新薬を見越すソフトウエア更新部６１４を該ネットワーク７０６上で送り、結果として、該分析物測定デバイス６０２により行われる将来の分析物計算を正しくする。もう１つの実施例では、該ソフトウエア６１２を更新するための条件は新しい分析物−検出アルゴリズムが開発された場合である。例えば、該新アルゴリズムは該分析物検出システム６０２の精度又は速度を現在使われているソフトウエア６１２よりも改善してもよい。もう１つの実施例では、該ソフトウエア６１２を更新する条件は、該分析物検出システム６０２が新しい警告を表示すべき場合又は該モニタリングデバイスが新しい又は異なるイベントに応答して現在の警報を表示すべき場合である。該現在の警報又は該新しい警報は、例えば、顧客人口の部分集合（ｓｕｂｓｅｔ  ｏｆ  ａ  ｃｕｓｔｏｍｅｒ  ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ）から知った新情報に応答して表示されてもよい。有利なことは、特にここでは述べられてない他の条件も該ソフトウエア６１２を更新するよう該中央コンピュータ６０４をトリガーしてもよいことである。
【０１６８】
もし該中央コンピュータ６０４が該ソフトウエア６１２が決定の作用７０６で更新される必要がないと決めたなら、該更新過程７００は”ノー（Ｎｏ）”通路を経由して作用７０８へ進む。作用７０８で、ユーザーは該分析物検出システム６０２を該ネットワークから切り離し、該ソフトウエア６１２は更新されない。かくして、該分析物検出システム６０２は作用７０２で前に作用した該分析物検出システム６０２と同じ仕方で動作する。
【０１６９】
もし中央コンピュータ６０４が、該ソフトウエア６１２が該決定作用７０６で更新される必要があると決定するなら、該更新過程７００は”イエス（Ｙｅｓ）”通路を経由して作用７１０へ進む。該作用７１０では該中央コンピュータ６０４はソフトウエア更新部６１４を該分析物検出システム６０２へ送る。１実施例では、該中央コンピュータ６０４は種々のソフトウエア更新部６１４のデータベースを有し、その結果、該中央コンピュータ６０４は該データベースから適当なソフトウエア更新６１４を選択し、該ソフトウエア更新部６１４を該分析物検出システム６０２へ送る。
【０１７０】
次に、作用７１２で、該分析物検出システム６０２はソフトウエア更新部６１４を受信する（例えば、ダウンロード）。該分析物検出システム６０２は次いで好ましくは該ソフトウエア６１２を該ソフトウエア６１２の更新されたバージョンに修正する。該過程は次いで作用７１４へ進む。
【０１７１】
作用７１４では、ユーザーは該更新されたソフトウエア６１２により分析物測定を行う。かくして、該ソフトウエア更新部６１４に依り、該分析物測定デバイス６０２は該分析物測定デバイス６０２が前に作用７０２で動作した仕方とは異なるよう動作する。１例は該分析物検出システム６０２が分析物濃度を異なって計算することである。もう１つの例は該分析物検出システム６０２がユーザーに新しい警報を表示してもよいことである。更に進んだ例は該分析物検出システム６０２が同じ警報を表示するが、該警報は異なるイベントでトリガーされることである。
【０１７２】
ここで論じるソフトウエア更新システム６００の実施例の何れに於いても、該分析物検出システム６０２及び／又は該中央コンピュータ６０４｛又は適用可能な場合は、該コンピュータ（複数を含む）５２８｝はそれがネットワーク６０６上で送信するデータの幾らか又は全てを暗号化するよう構成されてもよい。該分析物検出システム６０２及び中央コンピュータ６０４の何れかのユーザーが該暗号化されたデータを受信し、読み、そして／又は他の仕方で使う権限を有する場合、受信システム６０２／コンピュータ６０４は該データを該デバイス及び／又はそのユーザーに利用可能にするために、該暗号化されたデータを復号するよう構成されている。該データを暗号化することにより、医師−患者の秘密性、又は何等かの医師−患者の特典は保存され、データを権限なしに読み又は使用することを防止する。又暗号化は無線ネットワーク上又はインターネットの様な公共ネットワーク上でのデータの送信を可能にし、一方送信されるデータの秘密性を保存する。
【０１７３】
該暗号化及び復号は、現在公知の又は今後開発される何等かの適当な方法、ソフトウエア及び／又はハードウエアを用いて、何等かの適当な仕方で、行われてもよいことは考慮されている。該分析物検出システム６０２では、該暗号化及び／又は復号過程は、該分析物検出システム６０２のプロセサー６１０により（特に、該分析物検出システム６０２が該非侵襲性システム１０又は該全血システム２００を有する場合、それぞれシグナルプロセサー７４／２６０により）実行可能で、そして該プロセサーによりアクセス可能なメモリー内に定在する、アルゴリズム又はプログラムインストラクションで実施されてもよい。該中央コンピュータ６０４｛又は、適用可能な場合、該コンピュータ（複数を含む）５２８｝では、該暗号化及び／又は復号過程は問題の該コンピュータ６０４／５２８の処理要素（複数を含む）（示されてない）により実行可能で、そして該処理要素によりアクセス可能なメモリー内に定在する、アルゴリズム又はプログラムインストラクション内で実施されてもよい。
【０１７４】
該ソフトウエア更新過程７００は多くの利点を有する。１つの利点は、該分析物測定デバイス６０２のソフトウエア６１２が重要なユーザー関与を要することなく更新されることである。もう１つの利点は該ソフトウエア６１２が、該ユーザーが、例えば、ドクターのオフイス又は他の管理センター（ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｖｅ  ｃｅｎｔｅｒ）へ行くことを要するより寧ろ遠隔の位置（例えば、該ユーザーの家庭）で速く、簡便に更新されることである。
【０１７５】
本発明の特定の実施例に関連して上記説明は行われたが、該実施例の説明は、本発明の図解であり、限定的であるよう意図されてないことは理解されるべきである。種々の変型や応用が当業者には行われ得るがそれらは本発明の真の精神と範囲から離れるものではない。更に、ここで説明される、及び／又は図解されるどんな方法も説明される動作の正確なシーケンスに限定されず、又表明される動作の全ての実施に必ずしも限定されない。イベント又は動作の他のシーケンス、又は全部より少ない該イベント、又は該イベントの同時発生、が問題の方法（複数を含む）の実施で利用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】非侵襲性光学的検出システムの略図である。
【図２】該非侵襲性検出システムで使用するためのウインドウ組立体の斜視図である。
【図２Ａ】該非侵襲性検出システムで使用するためのウインドウ組立体のもう１つの実施例の平面図である。
【図３】該非侵襲性検出システムで使用するためのウインドウ組立体のもう１つの実施例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ウ組立体の平面図である。
【図５】コールドリザーバーに結合されたウインドウ組立体の平面図である。
【図６】該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６Ｂ】該非侵襲性光学的検出システムで使用するためのウインドウ設置システムの組立分解斜視図である。
【図６Ｃ】図６Ｂのウインドウ設置システムの部分的平面図である。
【図６Ｄ】図６Ｃのウインドウ設置システムの断面図である。
【図７】該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ための第１の方法論を描いている。
【図９】関心のある分析物の濃度を決定するための第２の方法論を描いている。
【図１０】関心のある分析物の濃度を決定するための第３の方法論を描いている。
【図１１】関心のある分析物の濃度を決定するための第４の方法論を描いている。
【図１２】関心のある分析物の濃度を決定するための第５の方法論を描いている。
【図１３】無試薬全血検出システムの略図である。
【図１４】該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】該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】ネットワーク接続性を有する分析物モニタリングシステムを示す機能ブロック線図である。
【図１９】図１８の分析物モニタリングシステム内の電子回路のブロック線図である。
【図２０】ここに開示された実施例による校正ロックアウト（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｌｏｃｋｏｕｔ）を例示するフローチャートである。
【図２１】ソフトウエア更新能力を有する分析物モニタリングシステムの部品のブロック線図である。
【図２２】ここに開示されたもう１つの実施例による分析物モニタリングデバイスのソフトウエアを更新する過程を例示するフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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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６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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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１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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