多分析物化驗(yàn)裝置和系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】多分析物化驗(yàn)裝置和系統(tǒng)
[0001]分案申請(qǐng)
本申請(qǐng)為分案申請(qǐng)，原申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?01280033059.X，申請(qǐng)日為2012年5月2日，發(fā)明名稱為“多分析物化驗(yàn)裝置和系統(tǒng)”。
[0002]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求在2011年5月2日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/481，592的優(yōu)先權(quán)，該專利申請(qǐng)全文以引用方式合并到本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明提供了一種涉及測(cè)試生物和/或環(huán)境樣品的技術(shù)。特別地，該技術(shù)涉及用于對(duì)樣品執(zhí)行多個(gè)同時(shí)實(shí)時(shí)化驗(yàn)的裝置、系統(tǒng)和套件。例如，該技術(shù)涉及用于現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)診斷的系統(tǒng)，包括在事故現(xiàn)場(chǎng)、急診室、外科手術(shù)、重癥監(jiān)護(hù)單元以及在非醫(yī)療應(yīng)用中使用。
【背景技術(shù)】
[0004]對(duì)于生物或環(huán)境樣品進(jìn)行相關(guān)分析物的若干實(shí)驗(yàn)室測(cè)試用于診斷、篩選、疾病分期、法醫(yī)分析、懷孕測(cè)試、藥物測(cè)試和其它原因。但是，這些定量測(cè)試大多需要在使用精密儀器的實(shí)驗(yàn)室情境中的訓(xùn)練有素的技術(shù)員的專業(yè)知識(shí)。此外，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試增加了分析成本并且延遲了結(jié)果。在許多情形下，延遲可不利于患者的病癥或預(yù)后，例如，對(duì)指示心肌梗死的標(biāo)志物的分析。在這樣的關(guān)鍵情形和其它情形下，將有利地在護(hù)理點(diǎn)，準(zhǔn)確地、廉價(jià)地和以最小延遲進(jìn)行這些分析。
[0005]發(fā)展了對(duì)該問題的一些解決方案，例如使用配置成分析單種分析物的一次性盒和配置成接納盒，處理數(shù)據(jù)并且向用戶展示數(shù)據(jù)的便攜式、手持讀取設(shè)備(參看，例如美國專利號(hào)N0.7，419，821和5，096，669，以其全文引用的方式結(jié)合到本文中)。這些常規(guī)的盒具有與讀取器通信的單個(gè)輸入和單個(gè)輸出，例如，以收發(fā)信號(hào)來控制分析并且轉(zhuǎn)移所得到的結(jié)果數(shù)據(jù)。但是許多分子測(cè)試需要(或者將受益于)評(píng)估多種分析物的存在或不存在或者測(cè)量多種分析物的量或濃度。這些測(cè)試需要多個(gè)分析物傳感器，每個(gè)適于測(cè)試多分析物面板中的單種分析物。雖然盒可被制造成包括用于測(cè)試多種分析物的多個(gè)傳感器，但是數(shù)據(jù)收集需要從每個(gè)單獨(dú)傳感器獲得實(shí)時(shí)信號(hào)。該問題的解決方案為將盒和讀取器設(shè)計(jì)成具有多個(gè)通信通道，每個(gè)傳感器或被測(cè)試的分析物一個(gè)。但是，由于多種原因，這個(gè)解決方案并不合乎需要。首先，這樣的重新設(shè)計(jì)可需要改變形式因子(例如，盒和/或讀取器的尺寸和大小)和/或盒和讀取設(shè)備兩者的電子器件。而這些變化可然后繼而需要制造裝置中的昂貴調(diào)整和/或?qū)τ谟脩艚邮苄孪到y(tǒng)造成了阻礙。其次，雖然一次性盒相對(duì)廉價(jià)，但讀取設(shè)備相對(duì)昂貴。因此，用戶將不希望購買新的讀取設(shè)備來適應(yīng)多分析物盒。因此，該領(lǐng)域需要這樣一種測(cè)試技術(shù)，即其使用先前安裝的包括一個(gè)輸入和一個(gè)輸出通道的讀取設(shè)備的基礎(chǔ)來提供多種分析物的現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)、實(shí)時(shí)測(cè)試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決該問題，本發(fā)明提供一種涉及測(cè)試生物樣品中的多種分析物的技術(shù)。特別地，本發(fā)明提供一種用于以單次使用的一次性形式對(duì)樣品執(zhí)行多個(gè)同時(shí)實(shí)時(shí)化驗(yàn)的裝置、系統(tǒng)和套件，盡管也可使用其它形式。例如，該技術(shù)涉及例如用于現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)診斷，包括用于事故現(xiàn)場(chǎng)、急診室、外科手術(shù)、重癥監(jiān)護(hù)單元以及非醫(yī)療應(yīng)用的設(shè)備。該技術(shù)包括:一次性盒，其具有一個(gè)或多個(gè)分析物傳感器;讀取設(shè)備，其適于接納盒；以及，用于讀取器以經(jīng)由單個(gè)輸出和單個(gè)輸入通道(但若需要，也可使用額外的通道)控制多個(gè)傳感器和/或與多個(gè)傳感器通信的部件。
[0007]因此，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明所提供的技術(shù)涉及一種用于感測(cè)在樣品中的分析物的盒，該盒包括:多個(gè)分析物傳感器，其用于化驗(yàn)樣品；多路復(fù)用器，其電連接到多個(gè)分析物傳感器；以及，數(shù)據(jù)輸出，其電連接到多路復(fù)用器，其中，多路復(fù)用器從多個(gè)分析物傳感器接收多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào);編碼輸出信號(hào)，輸出信號(hào)包括在時(shí)隙期間接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的一部分；以及將輸出信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)輸出。在一些實(shí)施例中，盒還包括:用于將盒連接到讀取設(shè)備的接口。在各種實(shí)施例中，接口包括多個(gè)不同通信機(jī)制中的任何機(jī)制;例如，在一些實(shí)施例中，接口包括電連接件并且在一些實(shí)施例中接口包括機(jī)械連接件。在一些實(shí)施例中，接口在盒與讀取設(shè)備之間傳輸信號(hào)。在具體實(shí)施例中，電連接件為連接器芯片。
[0008]該技術(shù)提供一種裝置，其包括用于接收、傳輸和處理數(shù)據(jù)和輸出信號(hào)的多路復(fù)用器。在一些實(shí)施例中，多路復(fù)用器為時(shí)分多路復(fù)用器。在一些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)信號(hào)為連續(xù)數(shù)據(jù)信號(hào)并且輸出信號(hào)為離散信號(hào)。
[0009]而且，在一些實(shí)施例中，例如在0.01-0.1秒，0.1-1秒或1-10秒的時(shí)隙期間，通過對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字取樣來產(chǎn)生輸出信號(hào)?？赏ㄟ^任何合適的部件或方法來確定時(shí)隙。例如，在一些實(shí)施例中，時(shí)鐘確定時(shí)隙，并且在一些實(shí)施例中，控制輸入確定時(shí)隙。數(shù)據(jù)可以以多種方式傳輸，例如，在一些實(shí)施例中，輸出信號(hào)包括多個(gè)通道，其中每個(gè)通道包括在時(shí)隙期間所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的一部分。
[0010]盒包括用于檢測(cè)和/或測(cè)量多種分析物的多個(gè)分析物傳感器。例如，在一些實(shí)施例中，該盒包括:10-100個(gè)分析物傳感器，盡管設(shè)想到更多的數(shù)量和更少的數(shù)量。多路復(fù)用器配置成處理和按路線發(fā)送(route)來自多個(gè)傳感器的信號(hào)。在一些實(shí)施例中，多路復(fù)用器選擇從多個(gè)分析物傳感器接收的哪個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)被編碼和按路線發(fā)送。
[0011]此外，在一些實(shí)施例中，多路復(fù)用器也從多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)計(jì)算應(yīng)變量，并且因此，在技術(shù)的一些實(shí)施例中，輸出信號(hào)包括從多個(gè)分析物傳感器接收的多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)計(jì)算的應(yīng)變量。在一些實(shí)施例中，個(gè)別地和/或總體地收集的數(shù)據(jù)用于提供醫(yī)療診斷信息。在一些實(shí)施例中，輸出信號(hào)指示對(duì)象存在醫(yī)療病癥，并且在一些實(shí)施例中，輸出信號(hào)指示在對(duì)象中不存在醫(yī)療病癥。
[0012]在一些實(shí)施例中，多路復(fù)用器用于從分析物傳感器按路線發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)到輸出并且在一些實(shí)施例中發(fā)送到讀取設(shè)備。存在處理、編碼、解碼、傳輸、變換信號(hào)和/或選擇信號(hào)以進(jìn)行處理、編碼、解碼、傳輸或變換的許多方式。例如，在一些實(shí)施例中，控制輸入向多路復(fù)用器提供信號(hào)以指示編碼并且按路線發(fā)送從多個(gè)分析物傳感器接收的哪個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)。在一些實(shí)施例中，盒還包括電連接到多個(gè)分析物傳感器的多路分配器(demultiplexer)和電連接到多路分配器的輸入。該技術(shù)在一些實(shí)施例中設(shè)置為多路分配器從輸入接收輸入信號(hào);將輸入信號(hào)解碼為控制信號(hào)；以及，將控制信號(hào)按路線發(fā)送到分析物傳感器。控制信號(hào)提供信息和/或控制多路復(fù)用器和/或分析物傳感器。例如，在一些實(shí)施例中，控制信號(hào)起始數(shù)據(jù)信號(hào)從分析物傳感器的傳輸并且在一些實(shí)施例中控制信號(hào)終止從分析物傳感器傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。在一些實(shí)施例中，控制信號(hào)確定時(shí)隙。
[0013]該技術(shù)提供多路復(fù)用通信。因此，在一些實(shí)施例中，來自多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)以多路復(fù)用格式在單個(gè)輸出上傳輸。在一些實(shí)施例中，在時(shí)域中執(zhí)行多路復(fù)用；因此，在一些實(shí)施例中，在時(shí)隙期間，例如在一些實(shí)施例中0.01-0.1秒、0.1-1秒或1-10秒的時(shí)隙期間從分析物傳感器傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。
[0014]在一些實(shí)施例中，裝置(例如，一次性裝置)用于配置成感測(cè)樣品中的分析物的系統(tǒng)。因此，在本發(fā)明中適當(dāng)?shù)靥峁┑膶?shí)施例包括所描述的盒和適當(dāng)讀取設(shè)備的實(shí)施例。在本發(fā)明所提供的系統(tǒng)的一些實(shí)施例中，該盒包括:分析物傳感器，其配置成分析樣品；多路復(fù)用器，其配置成接收數(shù)據(jù)信號(hào)，編碼輸出信號(hào)，并且按路線發(fā)送輸出信號(hào)；以及，第一接口部件，其配置成與讀取設(shè)備配合并且與讀取設(shè)備通信;并且其中，讀取設(shè)備包括:第二接口部件，其配置成與盒配合并且與盒通信；以及，微處理器，其配置成將輸出信號(hào)解碼。數(shù)據(jù)信號(hào)從電化學(xué)傳感器向讀取設(shè)備運(yùn)送數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，由微處理器解碼的信號(hào)(例如，解碼的輸出信號(hào))包括數(shù)據(jù)信號(hào)或者數(shù)據(jù)信號(hào)的變換。
[0015]系統(tǒng)的實(shí)施例配置成與用戶形成接口連接，例如以從用戶接收輸入和/或向用戶傳輸數(shù)據(jù)或其它信息。因此，在一些實(shí)施例中，該系統(tǒng)還包括用戶接口。
[0016]該系統(tǒng)提供測(cè)試樣品中的多種分析物的技術(shù)。例如，一些實(shí)施例設(shè)置為該系統(tǒng)包括盒，盒包括多個(gè)分析物傳感器。在一些實(shí)施例中，多路復(fù)用器還配置成從多個(gè)分析物傳感器所接收的多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)計(jì)算應(yīng)變量，所述輸出信號(hào)包括應(yīng)變量。并且，在該系統(tǒng)的一些實(shí)施例中，微處理器還配置成從多個(gè)分析物傳感器接收的多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)計(jì)算應(yīng)變量。本發(fā)明中提供的系統(tǒng)用于輔助醫(yī)療診斷。因此，在一些實(shí)施例中，解碼的輸出信號(hào)指示對(duì)象中存在醫(yī)療病癥，并且在一些實(shí)施例中，解碼的輸出信號(hào)指示在對(duì)象中不存在醫(yī)療病癥。
[0017]裝置和系統(tǒng)以套件提供，其便于用戶使用。因此一些實(shí)施例提供一種套件，該套件包括本文中所描述的盒的實(shí)施例和使用說明。此外，一些實(shí)施例還包括用于從對(duì)象收集樣品的設(shè)備。套件還可包括分析軟件或者進(jìn)行所希望的分析所使用、需要或足以進(jìn)行所希望的分析的任何其它部件。
[0018]基于本文中所包含的教導(dǎo)內(nèi)容，額外實(shí)施例將對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見。
【附圖說明】
[0019]從下文的附圖，本技術(shù)的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更好地理解:
圖1為示出了本發(fā)明中所提供的