檢測被分析物傳感器中的信號衰減的方法、設備和系統的制作方法

專利名稱：檢測被分析物傳感器中的信號衰減的方法、設備和系統的制作方法
技術領域：
本申請要求于2006年10月26日提交的標題為“ 用于實時檢測連續葡萄糖傳感器(CGS)靈敏度下降的方法、系統及計算機程序產品”的第60/854，566號美國臨時申請的優先權，其公開內容通過引證結合于此用于所有用途。本申請涉及Marc D. Breton等人于2007年10月26日提交的第11/925，689號美國申請，其公開內容通過引證結合于此用于所有用途。
背景技術：
被分析物(例如，葡萄糖)監測系統(包括連續及離散監測系統)通常包括小的、重量輕的電池供電且由微處理器控制的系統，其被配置為使用靜電計檢測與相應的被測葡萄糖水平成比例的信號，以及用于發送收集到的數據的RF信號。一些被分析物監測系統的一個方面包括經皮的或皮下的被分析物傳感器配置，其(例如)被部分地設置在將被監測葡萄糖水平的監測對象的皮膚上。傳感器單元可以使用由通過接觸系統連接的控制電位(穩壓器)模擬電路驅動的二或三電極(工作、基準和計數器電極)配置。被分析物傳感器可以被配置為其一部分被放置到患者皮膚下，以檢測該患者的被分析物水平，以及該被分析物傳感器組成部分的另一部分與發射器單元進行通信。發射器單元被配置為通過諸如RF (射頻)通信鏈路的無線通信鏈路將由傳感器檢測到的被分析物水平發射至接收器/監視器單元。該接收器/監視器單元對接收到的被分析物水平進行數據分析，以產生與被監測的被分析物水平有關的信息。根據前述，期望對葡萄糖水平波動具有精確的評估，并且特別是，落到傳感器靈敏度之外的稱作早期信號衰減(ESA)的被分析物傳感器信號的檢測。

發明內容
在一個實施例中，公開了一種方法、一種系統以及一種計算機程序產品，它們用于接收多個被分析物傳感器相關信號、確定與接收到的多個被分析物傳感器相關信號相關聯的信號衰減的概率、在確定的概率超過預定的閾值水平時驗證信號衰減的存在、以及產生與信號衰減存在的驗證相關聯的第一輸出信號。本公開的這些以及其他目的、特征以及優點將從下面實施例的詳細描述、所附權利要求以及附圖而變得充分明顯。


圖I示出了用于實施本公開的一個或多個實施例的數據監測及管理系統的框圖2是根據本公開一個實施例的圖I所示的數據監測及管理系統的發射器單元的框圖；圖3是根據本公開一個實施例的圖I所示的數據監測及管理系統的接收器/監測器單元的框圖；圖4A-圖4B分別示出了根據本公開一個實施例的被分析物傳感器的透視圖和截面圖；圖5是示出本公開中的一個實施例的實時早期信號衰減(ESA)的框圖；圖6是示出根據本公開一個實施例的全部ESA檢測程序的流程圖；圖7是示出根據本公開一個實施例的結合圖5所示的模塊I描述的傳感器電流異常的實時監測的流程圖； 圖8是示出根據本公開一個實施例的圖5中的模塊2的驗證程序以確認或拒絕模塊I的輸出的流程圖；圖9不出了根據本公開一個實施例的基于圖5中的模塊I的滑動窗口處理的實時電流信號特性評估方法；圖10示出了根據本公開一個實施例的用于圖5的模塊I的系數的引導估計(bootstrap estimation)；圖11示出了根據本公開一個實施例的圖5的模塊2的標準化靈敏度密度的高斯內核估計(Gaussian kernel estimation);以及圖12示出了根據本公開一個實施例的基于圖7的預定測試數據集和檢測閾值的與圖5的組合的第一和第二模塊的輸出曲線相比較的第一模塊的輸出曲線。
具體實施例方式如下面詳細描述的，根據本公開的各個實施例，提供了用于在數據處理和控制系統(例如，包括被分析物監測系統)中的被分析物傳感器靈敏度下降的實時監測的方法、系統和計算機程序產品。具體地，在本公開的范圍內，提供了用于檢測會引起臨床顯著傳感器相關誤差(包括，例如，由傳感器靈敏度(定義為被分析物傳感器電流電平與血糖水平之間的比率)下降表示的早期傳感器衰減(ESA)，該下降可以存在于傳感器壽命的最初12-24小時期間，或使用被分析物傳感器的夜間(“夜間下降”)期間)的低傳感器靈敏度事件(印i sode )的方法、系統和計算機程序產品。圖I示出了根據本公開一個實施例的數據監測和管理系統(諸如，被分析物(例如，葡萄糖)檢測系統100)。為了方便，主要從與葡萄糖監測系統相關的方面進一步描述了本主題公開，且這種描述絕不用于限制本公開的范圍。還應該理解，被分析物檢測系統可以被配置為監測各種被分析物，例如，乳酸鹽等。可以被監測的被分析物包括例如，乙酰膽堿、淀粉酶、膽紅素、膽固醇、絨毛膜促性腺素、肌酸激酶(例如，CK-MB)、肌氨酸、DNA、果糖胺、葡萄糖、谷氨酸鹽、生長激素、荷爾蒙、酮、乳酸鹽、過氧化物、前列腺特效抗原(prostate-specific antigen)、凝血素、RNA、促甲狀腺激素、以及肌鈣蛋白。還可以監測藥物(例如，抗生素(例如，慶大霉素、萬古霉素等)、洋地黃毒苷、地高辛、濫用的藥物、茶堿、以及殺鼠靈)的濃度。被分析物監測系統100包括傳感器101、連接至傳感器101的發射器單元102、和被配置為經由通信鏈路103與發射器單元102進行通信的主接收器單元104。主接收器單元104還可以被配置為將數據發射至數據處理終端105以對由主接收器單元104接收到的數據進行評估。此外，一個實施例中的數據處理終端可以被配置為經由通信鏈路直接從發射器單元102接收數據，其中，通信鏈路可以可選地被配置用于進行雙向通信。圖I還示出了次接收器單元106，其可操作地連接至通信鏈路103，并被配置為接收由發射器單元102發射的數據。此外，如圖所示，次接收器單元106被配置為與主接收器單元104以及與數據處理終端105進行通信。實際上，次接收器單元106可以被配置用于與主接收器單元104和數據處理終端105中的每一個都進行無線雙向通信。如下進一步詳細描述的，在本公開的一個實施例中，相比于主接收器單元104，次接收器單元106可以被 配置為包括有限數量的功能和特征。如此，次接收器106可以基本被配置在更小的緊湊殼體中，或插入在諸如腕表的裝置中。可替換地，次接收器單元106可以被配置為具有與主接收器單元104相同或基本相似的功能性,并且可以被配置為與連接支架(docking cradle)單元(用于臨床更換、用于在夜間進行監測)和/或雙向通信裝置一起使用。在圖I所示的被分析物監測系統100實施例中僅示出了一個傳感器101、發射器單元102、通信鏈路103、和數據處理終端105。然而，本領域普通技術人員應該理解，被分析物監測系統100可以包括一個或多個傳感器101、發射器單元102、通信鏈路103、和數據處理終端105。此外，在本公開的范圍內，被分析物監測系統100可以是連續監測系統、或半連續、或離散監測系統。在多構件環境中，每個裝置都被配置為由系統中每個其他裝置唯一標識，從而輕易解決了被分析物監測系統100中各構件之間的通信沖突。在本公開的一個實施例中，傳感器101物理上位于其被分析物水平正在被監測的用戶身體中或身體上。傳感器101可以被配置為對用戶的被分析物水平進行連續采樣，并將采樣的被分析物水平轉換成相應的數據信號，以由發射器單元102進行發射。在一個實施例中，發射器單元102連接至傳感器101，從而這兩個裝置都位于用戶身體上，其中，被分析物傳感器101的至少一部分經皮地位于用戶皮層下。發射器單元102執行數據處理(諸如對數據信號進行濾波和編碼，這些數據信號中的每一個均對應于用戶的采樣被分析物水平)，以經由通信鏈路103發射至主接收器單元104。在一個實施例中，被分析物監測系統100被配置為從發射器單元102到主接收器單元104的單向RF通信路徑。在這樣的實施例中，在沒有來自已經接收到了這些發射的采樣數據信號的主接收器單元104的確認的情況下，發射器單元102對從傳感器101接收到的采樣數據信號進行發射。例如，發射器單元102可以被配置為在完成最初的接通電源程序后以固定速率(例如，以一分鐘的間隔)對編碼后的采樣數據信號進行發射。同樣，主接收器單元104可以被配置為以預定時間間隔檢測這些發射的編碼采樣數據信號。可替換地，被分析物監測系統100可以被配置為具有發射器單元102和主接收器單元104之間的雙向RF (或相反)通信。此外，在一個方面中，主接收器單元104可以包括兩個部件。第一部件是模擬接口部件，其被配置為經由通信鏈路103與發射器單元102進行通信。在一個實施例中，該模擬接口部件可以包括用于接收來自發射器單元102的數據信號并對其進行放大的天線和RF接收器，隨后，利用局部振蕩器對這些信號進行解調并且通過帶通濾波器對其進行濾波。主接收器單元104的第二部件是數據處理部件，其被配置為通過諸如執行數據解碼、誤差檢測及校正、數據時鐘產生、以及數據位恢復來對從發射器單元102接收到的數據信號進行處理。在操作過程中，一旦完成了接通電源程序，主接收器單元104就被配置為基于(例如)檢測到的從發射器單元102接收到的數據信號的強度或預定的發射器標識信息來在其范圍內檢測發射器單元102的存在。一旦成功與相應的發射器單元102進行了同步，主接收器單元104就被配置為開始從發射器單元102接收對應于用戶的檢測到的被分析物水平的數據信號。更具體地，一個實施例中的主接收器單元104被配置為經由通信鏈路103執行與相應的同步發射器單元102的同步跳時(time hopping),以得到用戶的檢測到的被分析物水平。再次參照圖1，數據處理終端105可以包括個人計算機、諸如膝上電腦或手持設備(例如個人數據助理(PDA))等的便攜式計算機等，其中的每一個都可以被配置用于經由有線或無線連接與接收器進行數據通信。此外，數據處理終端105還可以連接至數據網絡(未 示出)以存儲、提取和更新對應于檢測到的用戶的被分析物水平的數據。 在本公開的范圍內，數據處理終端105可以包括注射設備(諸如胰島素注射泵)等，其可以被配置向患者提供胰島素，以及可以被配置為與接收器單元104進行通信以接收其中測量到的被分析物水平。可替換地，接收器單元104可以被配置為將注射設備集成于其中，從而接收器單元104被配置為向患者提供胰島素治療，例如，用于管理和修改基本檔案，以及用于其中基于從發射器單元102接收到的檢測到的被分析物水平來確定適當的推注以進行給藥。此外，發射器單元102、主接收器單元104和數據處理終端105每個都可以被配置為進行雙向無線通信，從而發射器單元102、主接收器單元104和數據處理終端105中的每一個都可以被配置為彼此經由無線通信鏈路103進行通信(B卩，彼此之間發送和接收數據)。更具體地，在一個實施例中，數據處理終端105可以被配置為經由通信鏈路106直接從發射器單元102接收數據，其中，通信鏈路106可以如上所述被配置為進行雙向通信。在該實施例中，可以包括胰島素泵的數據處理終端105可以被配置為接收來自發射器單元102的被分析物信號，從而，結合接收器103的功能，這些功能包括用于對患者的胰島素治療和被分析物監測進行管理的數據處理。在一個實施例中，通信鏈路103可以包括RF通信協議、紅外通信協議、藍牙使能通信協議、802. Ilx無線通信協議、或在避免潛在的數據沖突和干擾的同時將允許多個單元進行安全、無線通信(例如，按照HIPPA要求)的等效無線通信協議中的一個或多個。圖2是根據本公開一個實施例的圖I所示的數據監測和檢測系統的發射器的框圖。參照該圖，一個實施例的發射器單元102包括被配置為與傳感器101 (圖I)進行通信的模擬接口 201、用戶輸入端202、以及溫度測量部203，其中的每一個都可以可操作地連接至諸如中央處理單元(CPU)的發射器處理器204。圖2還示出了發射器串行通信部205和RF發射器206，其中的每一個也都可操作地連接至發射器處理器204。此外，還在發射器單元102中設置有諸如電池的電源207，用于為發射器單元102提供所需的功率。此外，如從圖中可以看到的，其中的時鐘208被配置用于向發射器處理器204提供實時信息。如從圖2可以看到的，傳感器單元101 (圖I)配置有四個觸點，其中的三個是電極-工作電極(W) 210、保護觸點(G) 211、基準電極(R) 212，以及計數器電極(C) 213，其中的每一個都可操作地連接至發射器單元102的模擬接口 201。在一個實施例中，工作電極(W) 210、保護觸點(G) 211、基準電極(R)212、以及計數器電極(C)213中的每一個都可以使用利用激光或光刻法印刷或蝕刻的、或可替代的設置在襯底材料上的導電材料(例如，可以被印刷的碳、或可以被蝕刻的金屬箔(例如，金))制成。在一個實施例中，建立從傳感器101 (圖I)和/或制造和測試設備到發射器單元102的模擬接口 201的單向輸入路徑，同時建立從用于進行能夠發射的發射器單元102的RF發射器206到接收器單元104的單向輸出。這樣，圖2示出了前述單向輸入和輸出之間經由專用鏈路209，而從模擬接口 201到達串行通信部205、然后到達處理器204、再到RF發射器206的數據鏈路。這樣，在一個實施例中，經由上述數據路徑，發射器單元102被配置為將從傳感器101 (圖I)接收到的經過處理和編碼的數據信號經由通信鏈路103 (圖I)發 射至主接收器單元104 (圖I)。此外，上述模擬接口 201和RF發射器206之間的單向通信數據路徑考慮了發射器單元102用于對完成制造工藝的操作以及用于為診斷和測試目的的直接通信的配置。如上所述，發射器處理器204被配置為在發射器單元102的操作期間向發射器單兀102的各個部件發射控制信號。在一個實施例中，發射器處理器204還包括存儲器(未不出)，用于存儲諸如用于發射器單元102的標識信息以及從傳感器101接收到的數據信號。在發射器處理器204的控制下，所存儲的信息可以被提取和處理，以發射至主接收器單元104。此外，電源207可以包括市場上可得到的電池。發射器單元102被配置為使電源部件207能夠在以低功率(非操作)模式存儲約十八個月后還能為發射器提供至少約三個月連續操作的電能。在一個實施例中，這可以通過發射器處理器204在非操作狀態中以低功率模式操作來實現，例如，抽取不超過約I μ A的電流。事實上，在一個實施例中，發射器單元102的制造工藝過程中的最后步驟可以將發射器單元102置于低功率、非操作狀態(S卩，制造后睡眠模式)。在該方式中，發射器單元102的保存(shelf)壽命可以顯著提高。此外，如圖2所示，盡管電源單元207被示為連接至處理器204，并且因此，處理器204被配置為為電源單元207提供控制，但是應該注意到，在本公開的范圍內，電源單元207被配置為為圖2所示的發射器單元102的每個構件都提供所需功率。回來參照圖2，在一個實施例中，發射器單元102的電源部件207可以包括可再充電電池單元，其可以由獨立的電源再充電單元(例如，設置在接收器單元104中)進行再充電，從而可以在更長的使用時間段中向發射器單元102供電。此外,在一個實施例中，發射器單元102可以被配置為在電源部件207中沒有電池，在這種情況中，發射器單元102可以被配置為從外部電源(例如，電池)接收電能，這將在下面進一步詳細進行描述。 仍然再次參照圖2，發射器單元102的溫度檢測部件203被配置用于監測傳感器插入位置附近的皮膚溫度。溫度讀數用于調整從模擬接口 201得到的被分析物讀數。發射器單元102的RF發射器206可以被配置為在315MHz到322MHz的頻帶內(例如，在美國)進行操作。此外，在一個實施例中，RF發射器206被配置為通過進行頻移鍵控和曼徹斯特編碼來對載波頻率進行調制。在一個實施例中，數據傳輸率為19，200符號每秒，同時具有用于與主接收器單元104進行通信的最小傳輸范圍。
仍然再次參照圖2，其還示出了連接至數據監測和管理系統100的發射器單元102中的保護電極(G) 211和處理器204的泄漏檢測電路214。根據本公開的一個實施例的泄漏檢測電路214可以被配置用于檢測傳感器101中的漏電流(leakage current),以確定測量到的傳感器數據是否是壞的，以及來自傳感器101的測量數據是否正確。圖3是根據本公開一個實施例的圖I所示的數據監測和管理系統的接收器/監測器單元的框圖。參照圖3，主接收器單元104包括血糖測試帶接口 301、RF接收器302、輸入端303、溫度檢測部件304、以及時鐘305，其中的每一個都可操作地連接至接收器處理器307。如從該圖還可以看到的，主接收器單元104還包括可操作地連接至功率轉換和監測部件308的電源306。此外，功率轉換和監測部件308還 連接至接收器處理器307。此外，還示出了接收器串行通信部件309、以及輸出端310，其中的每一個都可操作地連接至接收器處理器307。在一個實施例中，測試帶接口 310包括用于接收葡萄糖測試帶的人工插入的葡萄糖水平測試部，從而可以在主接收器單元104的輸出端310上確定和顯示測試帶的葡萄糖水平。該葡萄糖的人工測試可以用于標定(calibrate)傳感器101。RF接收器302被配置為經由通信鏈路103 (圖I)與發射器單元102的RF發射器206進行通信，以接收來自發射器單元102的編碼數據信號，用于信號混頻、解調以及其他的數據處理。主接收器單元104的輸入端303被配置為允許用戶根據需要將信息輸入到主接收器單元104。在一個方面中，輸入端303可以包括小鍵盤中的一個或多個鍵、觸摸感應屏、或聲控輸入命令單元。溫度檢測部件304被配置為向接收器處理器307提供主接收器單元104的溫度信息，同時，時鐘305向接收器處理器307提供實時信息。圖3所示的主接收器單元104的各構件中的每一個都由電源306供電，在一個實施例中，該電源包括電池。此外，功率轉換和監測部件308被配置為監測由主接收器單元104中各構件所使用的功率，以進行有效的功率管理，以及在使主接收器單元104處于次最佳操作條件的功率使用的情況中對用戶進行警告。這種次最佳操作條件的實例可以包括，例如，操作波動輸出模式(如下所述)一段時間，從而在接通處理器307 (從而，接通主接收器單元104)時使電源306基本耗盡。此外，功率轉換和檢測部件308還可以被配置為包括諸如被配置為電池啟動開關的場效應晶體管(FET)的反極性保護電路。主接收器單元104中的串行通信部件309被配置為提供從測試和/或制造設備開始的雙向通信路徑，用于主接收器單元104的初始化、測試、和配置。串行通信部件104還可以用于向計算機上載數據，諸如時間戳血糖數據。可以通過例如電纜、紅外(IR)或RF鏈路建立與外部設備(未示出)的通信鏈路。主接收器單元104的輸出端310被配置用于提供諸如顯示信息的液晶顯示器(IXD)的圖形用戶接口(⑶I)。此外，輸出端310還可以包括集成揚聲器，用于輸出可聽得見的信號，以及提供手持電子裝置(諸如當前可得到的移動電話)中共同發現的振動輸出。在另一個實施例中，主接收器單元104還包括電子熒光燈，其被配置為向輸出端310提供背光，以在黑暗的周圍環境中輸出看得見的顯示。回來參照圖3，在一個實施例中，主接收器單元104還可以包括存儲部件，諸如作為處理器307的一部分的、或單獨設置在主接收器單元104中的、可操作地連接至處理器307的可編程、非易失性存儲設備。處理器307還被配置為執行曼徹斯特編碼以及對經由通信鏈路103從發射器單元102接收到的編碼數據信號進行誤差檢測和校正。
在另一個實施例中，發射器單元102、主接收器單元104、次接收器單元105、或數據處理終端/注射部件105中的一個或多個可以被配置為通過通信鏈路無線地接收來自例如葡萄糖計的血糖值。在又一個實施例中，操控或使用被分析物監測系統100 (圖I)的用戶或患者可以使用結合在發射器單元102、主接收器單元104、次接收器單元105、或數據處理終端/注射部件105中的一個或多個中的用戶接口(例如，鍵盤、小鍵盤等)手動輸入血糖值。在2001 年 I 月 16 日發表的題為 “Analyte Monitoring Device and Method ofUse”的第6，175,752號美國專利，以及在2003年12月26日提交的題為“ContinuousGlucose Monitoring System and Method of Use” 的第 10/745，878 號申請中提供了連續被分析物監測系統、其各部件的其他詳細描述(包括發射器的功能描述)，上述專利及申請都已轉讓給加利福尼亞阿拉米達的Abbott Diabetes Care公司。圖4A至圖4B分別示出了根據本公開一個實施例的被分析物傳感器的透視圖和截面圖。參照圖4A，傳感器400的透視圖，其主要部分位于皮膚表面410上方，插入端430穿 透皮膚并進入皮下空間420中，與諸如間質液的用戶生物流體接觸。工作電極401、基準電極402、以及計數器電極403的接觸部分都可以在位于皮膚表面410上方的傳感器400的部分上看到。工作電極401、基準電極402、以及計數器電極403可以在插入端403的端部看到。現在參照圖4B，示出了一個實施例中的傳感器400的截面圖。具體地，可以看到傳感器400的各電極，并以堆疊或分層配置或構造提供襯底和介電層。例如，如圖4B所示，在一個方面中，傳感器400 (諸如圖I的傳感器單兀101),包括襯底層404、和第一導電層401(諸如設置在襯底層404的至少一部分上的碳線路)，該導電層還可以包括工作電極。還示出了設置在第一導電層401的至少一部分上的感測層408。回來參照圖4B，諸如第一介電層405的第一絕緣層被設置或被堆疊在第一導電層401的至少一部分上，以及進一步的，諸如另一碳線路的第二導電層409可以被設置或堆疊在第一絕緣層(或介電層)405的至少一部分的頂部上。如圖4B所示，第二導電層409可以包括基準電極，并且在一個方面中，可以包括銀/氯化銀(Ag/AgCl)層。再次參照圖4B，在一個實施例中，諸如介電層的第二絕緣層406可以被設置或堆疊在第二導電層409的至少一部分上。此外，可以包括碳線路以及可以包括計數器電極403的第三導電層403在一個實施例中可以被設置或堆疊在第二絕緣層406的至少一部分上。最后，第三絕緣層407被設置或堆疊在第三導電層403的至少一部分上。以此方式，傳感器400可以被配置在堆疊或分層結構和配置中，從而每個導電層的至少一部分都被相應的絕緣層(例如，介電層)分隔開。此外，在本公開的范圍內，電極401、402、403中的一些或全部可以以上述堆疊形式被設置在襯底404的同一側上，或可替換地，可以以共面形式設置，從而將每個電極都設置在襯底404上的同一平面上，然而，在各導電層/電極之間具有介電材料或絕緣材料。此外，在本公開的又一個方面中，一個或多個導電層(諸如電極401、402、403 )可以被設置在襯底404的相反側上。圖5是示出本公開一個實施例中的實時早期信號衰減(ESA)的框圖。參照圖5，在一個實施例中，全部靈敏度下降檢測器500包括第一模塊510，被配置用于基于被分析物傳感器測量結果窗口進行靈敏度下降概率的估計，以確定是否需要血糖水平的指棒(fingerstick)測量。基于由第一模塊510進行的靈敏度下降的估計概率，當確定了需要血糖水平的指棒測量時，如圖5所示，在本公開的一個方面中，第二模塊520使用測量到的血糖值來驗證或確認或拒絕由第一模塊510進行的靈敏度下降的估計概率。在一個方面中，第二模塊520可以被配置用于基于統計測定來確認或拒絕第一模塊510的結果(例如，靈敏度下降的估計概率)。S卩，在一個方面中，圖5的靈敏度下降檢測器500的第一模塊510可以被配置為基于傳感器值窗口的分析(例如，來自被分析物傳感器的持續預定時間段的電流信號)來估計被分析物傳感器靈敏度下降的概率。更具體地，第一模塊510可以被配置為基于以下估計傳感器靈敏度下降的概率基于傳感器電流信號特性的滑動窗口提取器，基于確定的或提取的傳感器電流信號特性的靈明度下降概率的基于模型的估計，和/或將估計的概率和預定的閾值τ進行比較。
回來參照圖5，第一模塊510的邏輯估計器511在一個實施例中可以被配置為提取或抽取傳感器電流信號特性的滑動窗口，以及基于傳感器電流信號特性進行靈敏度下降概率的估計，以及將靈敏度下降的估計概率與預定閾值τ進行比較，來確定估計的靈敏度下降的驗證是否是所期望的，或是否可以基于估計的靈敏度下降概率確認未檢測到ESA或夜間下降。再次參照圖5，如所示，當確定了估計的靈敏度下降概率的驗證是所期望的時候(基于例如，當估計的概率超過在第一模塊510中確定的預定閾值τ時)，在一個實施例中的靈敏度下降檢測器500中的第二模塊520的假設分析模塊521接收來自血糖測量裝置(諸如包括FreesStyle禮ite、Freestyle Flash 、Freestyle Freedom ，或從美國加利福尼亞阿拉米達的Abbott Diabetes Care公司可得到的Precision Xtra )的毛細血管血測量結果。在一個方面中，基于接收到的毛細血管血糖測量結果和被分析物傳感器電流特性或值，估計的傳感器靈明度下降概率可以被確認或被拒絕，從而確認存在ESA或夜間下降(在相應的數據點與夜間傳感器電流值相關的事件)，或可替換地，確認不存在ESA或夜間下降。在所述方法中，在本公開的一個方面中，提供了一種基于傳感器電流信號特性的實時檢測程序，其中，檢測器500 (圖5)包括第一模塊510,在一個實施例中其被配置為執行傳感器靈敏度下降概率的檢測和估計；以及第二模塊520，在一個方面中其被配置為基于由第一模塊510確定的概率估計來驗證ESA或夜間下降的存在或不存在。因此，在本公開的一個方面中，ESA事件或夜間下降或丟失可能被準確地檢測到，同時最小化誤報警或錯誤否定的可能。再次參照圖5，在一個實施例中的傳感器靈敏度估計器500的第一模塊510中使用滑動窗口處理來在實時決定處理的期望和對于傳感器電流特性估計冗余的需要之間進行調和。圖9中示出了根據本公開一個實施例的滑動窗口處理的一個實例。例如，在一個方面中，在由第一模塊510進行處理期間，在決定處理的每次重復中，都選擇一個時間窗口，并基于在所選時間窗口期間確定的傳感器電流信號，確定一個或多個預定的傳感器特定。利用非限定性實例，該一個或多個預定傳感器特性可以包括平均電流信號電平、電流信號方差、電流信號的平均斜率、以及平均的傳感器壽命(或自從對被分析物傳感器進行插入或經皮定位所經歷的時間)。
此后，所選的時間窗口滑動固定的分鐘數量以進行下一次重復。在一個方面中，時間窗口的寬度和持續時間以及遞增步長可以預定或建立為60分鐘，因此，產生非交疊時間窗口以最小化各決定之間的潛在相關性。在本公開的范圍內，可以構想出其他的方法，例如，其中，滑動時間窗口可以包括約30分鐘的持續時間以及一分鐘的遞增步長。在一個方面中，下面的表達式可以用于確定上述傳感器特性估計，例如，傳感器信號平均值、平均斜率以及方差值
權利要求
1.一種用于檢測被分析物傳感器中的信號衰減的計算機實現的方法，包括 在第一預定時間窗口期間，接收第一多個被分析物傳感器相關信號； 確定與接收到的第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的信號衰減的概率； 在第二預定時間窗口期間，接收第二多個被分析物傳感器相關信號，其中所述第二預定時間窗口與所述第一預定時間窗口偏移預定的偏移時間； 當所確定的概率超過預定閾值水平時，驗證信號衰減的存在；以及 產生與信號衰減的存在的驗證相關聯的第一輸出信號。
2.根據權利要求I所述的方法，其中，確定信號衰減的概率包括 確定與所述第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的一個或多個特性；以及 將預定的系數應用于所述第一多個被分析物傳感器相關信號。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，所確定的一個或多個特性包括與所述第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的一個或多個平均值、與所述第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的最小二乘斜率、與所述第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的標準偏差、從設置所述被分析物傳感器開始的平均經歷時間、或關于與所述第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的最小二乘斜率的方差。
4.根據權利要求I所述的方法，其中，所述預定閾值水平是用戶定義的。
5.根據權利要求I所述的方法，其中，當所確定的概率沒有超過所述預定閾值水平時，產生與不存在信號衰減條件相關聯的第二輸出信號。
6.根據權利要求I所述的方法，其中，驗證信號衰減的存在包括選擇信號衰減閾值水平； 確定與所述第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的靈敏度水平；以及至少部分地基于所確定的靈敏度水平與所選擇的信號衰減閾值水平的比較來確認所述信號衰減的存在。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述信號衰減閾值水平與血糖測量結果相關聯。
8.根據權利要求6所述的方法，其中，與所述被分析物傳感器相關信號相關聯的靈敏度水平包括與所述被分析物傳感器相關信號相關聯的標稱靈敏度和與所述被分析物傳感器相關信號相關聯的靈敏度值的比率。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，將所述靈敏度值確定為所述第一多個被分析物傳感器相關信號的平均值與血糖測量結果的比率。
10.根據權利要求6所述的方法，其中，確認信號衰減的存在包括確定所述靈敏度水平小于所選擇的信號衰減閾值水平。
11.一種用于檢測被分析物傳感器中的信號衰減的設備，包括 被分析物傳感器，用于通過對象的皮層進行經皮設置； 數據存儲單元；以及 處理單元，可操作地連接至所述數據存儲單元，所述處理單元被配置為在第一預定時間窗口期間接收第一多個被分析物傳感器相關信號；確定與所接收到的第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的信號衰減的概率；在第二預定時間窗口期間接收第二多個被分析物傳感器相關信號，其中所述第二預定時間窗口與所述第一預定時間窗口偏移預定的偏移時間；在所確定的概率超過預定閾值水平時驗證信號衰減的存在；以及產生與信號衰減存在的驗證相關聯的第一輸出信號。
12.根據權利要求11所述設備，其中，被配置為確定所述信號衰減的概率的處理單元被配置為確定與所述第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的一個或多個特性，以及將預定的系數應用于所述第一多個被分析物傳感器相關信號。
13.根據權利要求12所述的設備，其中，所確定的一個或多個特性包括與所述第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的一個或多個平均值、與所述第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的最小二乘斜率、與所述第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的標準偏差、從設置所述被分析物傳感器開始的平均經歷時間、或關于與所述第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的最小二乘斜率的方差。
14.根據權利要求11所述的設備，其中，所述預定閾值水平是用戶定義的。
15.根據權利要求11所述的設備，其中，當所確定的概率沒有超過所述預定閾值水平時，所述處理單元被進一步配置為產生與不存在信號衰減條件相關聯的第二輸出信號。
16.根據權利要求11所述的設備，其中，所述處理單元被進一步配置為選擇信號衰減閾值水平、確定與所述第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的靈敏度水平、以及至少部分地基于所確定的靈敏度水平與所選擇的信號衰減閾值水平的比較來確認所述信號衰減的存在。
17.根據權利要求16所述的設備，其中，所述信號衰減閾值水平與血糖測量結果相關聯。
18.根據權利要求16所述的設備，其中，與所述被分析物傳感器相關信號相關聯的靈敏度水平包括與所述被分析物傳感器相關信號相關聯的標稱靈敏度和與所述被分析物傳感器相關信號相關聯的靈敏度值的比率。
19.根據權利要求18所述的設備，其中，將所述靈敏度值確定為所述第一多個被分析物傳感器相關信號的平均值與血糖測量結果的比率。
20.根據權利要求16所述的設備，其中，所述處理單元被進一步配置為確定所述靈敏度水平小于所選擇的信號衰減閾值水平。
21.根據權利要求11所述的設備，包括操作性地連接至所述處理單元以顯示所述第一輸出信號的用戶輸出單元。
22.一種用于檢測被分析物傳感器中的信號衰減的系統，包括 被分析物傳感器，用于通過對象的皮層進行經皮設置；以及 數據處理裝置，操作性地連接至所述被分析物傳感器，被配置為在第一預定時間窗口期間接收第一多個被分析物傳感器相關信號；確定與所接收到的第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的信號衰減的概率；在第二預定時間窗口期間接收第二多個被分析物傳感器相關信號，其中所述第二預定時間窗口與所述第一預定時間窗口偏移預定的偏移時間；在所確定的概率超過預定閾值水平時驗證信號衰減的存在；以及產生與信號衰減存在的驗證相關聯的第一輸出信號。
23.根據權利要求22所述的系統，其中，所述數據處理裝置包括用戶接口，用于輸出與所述信號衰減的存在或不存在相關聯的一個或多個信號，其中，所述信號衰減與所述被分析物傳感器相關聯。
全文摘要
本發明提供了檢測被分析物傳感器中的信號衰減的方法、設備和系統。該計算機實現方法包括在第一預定時間窗口期間，接收第一多個被分析物傳感器相關信號；確定與接收到的第一多個被分析物傳感器相關信號相關聯的信號衰減的概率；在第二預定時間窗口期間，接收第二多個被分析物傳感器相關信號，其中所述第二預定時間窗口與所述第一預定時間窗口偏移預定的偏移時間；當所確定的概率超過預定閾值水平時，驗證信號衰減的存在；以及產生與信號衰減的存在的驗證相關聯的第一輸出信號。
文檔編號A61B5/1473GK102772212SQ20121022348
公開日2012年11月14日 申請日期2007年10月26日 優先權日2006年10月26日
發明者埃爾溫·S·布迪姆安, 肯納斯·J·多尼格, 馬克·D·布雷頓, 鮑里斯·P·科瓦特舍維 申請人:弗吉尼亞大學專利基金委員會, 雅培糖尿病護理公司