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分析物监测装置和使用方法.pdf

1、10申请公布号CN102469965A43申请公布日20120523CN102469965ACN102469965A21申请号201080029808222申请日2010062612/495,80720090630USA61B5/146820060171申请人雅培糖尿病护理公司地址美国加利福尼亚州72发明人阿达姆海勒本杰明杰伊费尔德曼施里德哈拉阿尔瓦卡林卡王翌约翰R加拉索74专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人余刚吴孟秋54发明名称分析物监测装置和使用方法57摘要在本公开的各方面中,提供自动开启血糖监测单元,其包括与分析物监测系统的一个或多个元件集成的校准单元。还公开了

2、用于提供上述自动开启血糖监测单元的方法、系统、装置和工具盒。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011123086PCT申请的申请数据PCT/US2010/0401192010062687PCT申请的公布数据WO2011/002694EN2011010651INTCL权利要求书3页说明书50页附图34页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书50页附图34页1/3页21一种整体式监测器和显示器单元,包括壳体;射频RF接收器,设置在所述壳体中并被配置为从发送器接收与由经皮分析物传感器产生的分析物信号有关的数据;分析物传感器端口,与所述壳体耦接并被配置为接收体外

3、分析物传感器,其中,所述体外分析物传感器从流体样本产生分析物信号;以及处理器,设置于所述壳体中并被配置为,至少部分地基于来自所述体外分析物传感器的分析物信号来验证与来自所述经皮分析物传感器的分析物信号有关的数据,其中,所述整体式监测器和显示器单元配置为,在检测到位于所述分析物传感器端口的所述体外分析物传感器时,从非启动模式转变成启动模式。2根据权利要求1所述的整体式监测器和显示器单元,其中,所述整体式监测器和显示器单元配置为,在检测到位于所述传感器端口的所述体外分析物传感器时,从非启动模式转变成启动模式。3根据权利要求1所述的整体式监测器和显示器单元,其中,从非启动模式转变成启动模式包括开启所

4、述整体式监测器和显示器单元。4根据权利要求1所述的整体式监测器和显示器单元,其中,所述启动模式包括流体样本分析模式。5根据权利要求4所述的整体式监测器和显示器单元,其中,所述流体样本分析模式包括,所述处理器执行与分析物水平的确定相关的一个或多个程序,所述分析物水平的确定基于与所述体外分析物传感器相关的流体样本。6根据权利要求1所述的整体式监测器和显示器单元,其中,当在所述分析物传感器端口内的预定位置检测到所述体外分析物传感器时,整体式监测器和显示器单元从非启动描述转变成启动模式。7根据权利要求1所述的整体式监测器和显示器单元,其中,所述检测是物理检测。8根据权利要求1所述的整体式监测器和显示器

5、单元,其中,所述检测是光学检测。9根据权利要求1所述的整体式监测器和显示器单元,其中,所述检测是电学检测。10根据权利要求1所述的整体式监测器和显示器单元,其中,所述分析物传感器端口至少包括第一结构,所述第一结构被定位为与所述体外分析物传感器相互作用以检测所述体外分析物传感器,从而使得所述整体式监测器和显示器单元从所述非启动模式转变成所述启动模式。11根据权利要求10所述的整体式监测器和显示器单元,其中,所述结构与所述体外分析物传感器物理地相互作用,并提供信号以使得所述整体式监测器和显示器单元从所述非启动模式转变成启动模式。12根据权利要求10所述的整体式监测器和显示器单元,其中,所述结构与所

6、述体外分析物传感器电学地相互作用,并提供信号以使得所述整体式监测器和显示器单元从所述非启动模式转变成启动模式。13根据权利要求10所述的整体式监测器和显示器单元,其中,所述结构与所述体外分析物传感器光学地相互作用,并提供信号使得所述整体式监测器和显示器单元从所述非启动模式转变成启动模式的信号。权利要求书CN102469965A2/3页314根据权利要求1所述的整体式监测器和显示器单元,其中,所述处理器通过判断来自所述经皮分析物传感器的分析物信号的变化速率是否在预定可接受范围内来验证所述数据。15根据权利要求1所述的整体式监测器和显示器单元,其中,所述处理器通过判断来自所述经皮分析物传感器的分析

7、物信号是否在预定可接受分析物信号范围内来验证所述数据。16根据权利要求1所述的整体式监测器和显示器单元,其中,所述处理器配置为,在建议和/或执行治疗动作之前,基于与来自所述经皮分析物传感器的分析物信号有关的数据,验证与来自所述经皮分析物传感器的分析物信号有关的数据。17根据权利要求1所述的整体式监测器和显示器单元,其中,所述RF接收器连续地接收由所述发送器发送的数据。18根据权利要求1所述的整体式监测器和显示器单元,其中,所述分析物是葡萄糖。19根据权利要求1所述的整体式监测器和显示器单元,进一步包括定位在所述分析物传感器端口内的体外分析物传感器。20一种方法,包括用整体式监测器来检测体外分析

8、物测试条的存在,所述体外分析物测试条上具有流体样本且物理地耦接至被配置为接收所述体外分析物测试条的测试条端口;在检测到所述体外分析物测试条的存在时,获取所述整体式监测器的一个或多个程序;利用所述整体式监测器,执行所获取的一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序中的至少一个与处理由所述体外分析物测试条基于所述流体样本产生的一个或多个信号相关;以及在所述整体式监测器处从发送器无线地接收多个时隔信号,所接收的所述多个时隔信号中的每个与所监测的分析物水平相对应,其中,执行所获取的一个或多个程序进一步包括以下操作中的一个或多个利用所述整体式监测器从所述体外分析物测试条的流体样本确定分析物水平;校准无线接

9、收的多个时隔信号;确定在所述整体式监测器的测试条端口中检测的所述体外分析物测试条的类型;显示与所监测的分析物水平相对应的所接收的多个时隔信号;显示由所述体外分析物测试条基于所述流体样本产生的一个或多个信号;或显示被校准的所接收的所述多个时隔信号。21根据权利要求20所述的方法,其中,获取所述一个或多个程序包括,将所述整体式监测器从非启动操作模式转变成启动操作模式。22根据权利要求20所述的方法,其中,执行所获取的一个或多个程序包括,当所述体外分析物测试条的所确定的类型是第一类型时,产生提供与所述体外分析物测试条相关的校准参数的请求,或者,当所述体外分析物测试条的所确定的类型是第二类型时,从与所

10、述整体式监测器耦接的存储单元获取与所述体外分析物测试条相关的校准参数。23根据权利要求20所述的方法,包括,当接收所请求的校准参数时,基于由所述第一类型的体外分析物测试条产生的一个或多个信号而确定相应的分析物水平,或者,基于所获得的校准参数,在由第二类型的体外分析物测试条产生的一个或多个信号的基础上,确权利要求书CN102469965A3/3页4定相应的分析物水平。24根据权利要求20所述的方法,包括,在由所述体外分析物测试条基于所述流体样本产生的一个或多个信号的基础上,校准所接收的多个时隔信号。25一个设备,包括壳体;测试条接口,与所述壳体耦接并被配置为接收体外分析物测试条;一个或多个处理器

11、,设置于所述壳体中;以及存储器,设置于所述壳体中,用于储存指令,当由所述一个或多个处理器执行所述指令时,所述指令使得所述一个或多个处理器检测其上具有流体样本的体外分析物测试条在所述测试条接口处的存在;在检测到所述体外分析物测试条的存在时获取储存于所述存储器中的一个或多个程序;执行所获取的一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序中的至少一个与处理由所述体外分析物测试条基于所述流体样本产生的一个或多个信号相关;以及从发送器无线地接收多个时隔信号,所接收的所述多个时隔信号中的每个与所监测的分析物水平相对应。26根据权利要求25所述的设备,其中,执行所获取的一个或多个程序的指令进一步包括用于执行如下操

12、作的指令利用所述整体式监测器从所述体外分析物测试条的流体样本确定分析物水平;校准所接收的多个时隔信号;确定在所述整体式监测器的测试条端口中检测的所述体外分析物测试条的类型;显示与所监测的分析物水平相对应的所接收的多个时隔信号;显示由所述体外分析物测试条基于流体样本产生的一个或多个信号;显示被校准的所接收的多个时隔信号,或这些指令的一个或多个组合。27根据权利要求25所述的设备,其中,所述存储器包括这样的指令当由所述一个或多个处理器执行所述这样的指令时,所述这样的指令使得所述一个或多个处理器从非启动操作模式转变成启动操作模式。28根据权利要求26所述的设备,其中,所述存储器包括另外的指令当由所述

13、一个或多个处理器执行所述另外的指令时,所述另外的指令使得所述一个或多个处理器基于所获取的校准参数而自动地校准由所述体外分析物测试条产生的一个或多个信号。29根据权利要求26所述的设备,其中,所述存储器包括另外的指令当由所述一个或多个处理器执行所述另外的指令时,所述另外的指令使得所述一个或多个处理器基于从由所述测试条产生的一个或多个信号所确定的相应分析物水平而校准所接收的多个时隔信号。权利要求书CN102469965A1/50页5分析物监测装置和使用方法0001优先权0002本申请要求2009年6月30日提交的美国专利申请NO12/495,807的优先权,NO12/495,798是2005年11

14、月1日提交的申请NO11/265,787的部分继续申请,NO11/265,787是2003年4月18日提交的申请NO10/420,057的部分继续申请,NO10/420,057是2003年5月20日授权的名为“分析物监测装置和使用方法”的美国专利NO6,565,509的继续申请,NO6,565,509是2001年1月16日授权的名为“分析物监测装置和使用方法”的美国专利NO6,175,752的继续申请,每篇专利的公开内容为了所有目的而通过引用结合于此。技术领域0003本发明总的来说涉及用于体内监测分析物例如葡萄糖或乳糖的装置和方法。更具体地,本发明涉及用于使用电化学传感器体内监测分析物的装置和

15、方法,以提供该病人的有关分析物水平的信息。背景技术0004葡萄糖或诸如乳糖或氧等其他分析物的水平的监测对于一些特定个体的身体健康十分重要。葡萄糖或其他分析物水平的高或低可能会有不利影响。对于糖尿病患者来说,葡萄糖的监测非常重要,因为他们必须知道什么时候需要使用胰岛素以降低其体内的葡萄糖水平,或者什么时候需要额外葡萄糖以升高他们体内的葡萄糖水平。0005很多糖尿病患者采用的亲自监测其血糖水平的常规技术包括定期抽血,将血液施加到测试带上,然后利用比色法、电化学方法或光度计检测来确定血糖水平。这种技术不能连续或者自动地监测体内血糖水平,而通常需要定期地用手动操作方式进行。不幸的是,血糖水平监测的一致

16、性在个体之间的变化很大。很多糖尿病患者发现定期测试很不方便,并且有时他们会忘记测试其血糖水平,或者没有时间进行适当的测试。另外,一些个体希望避免测试引起的疼痛。这些情况可能会导致高血糖或低血糖现象。一种能够连续或自动地监测个体的血糖水平的体内葡萄糖传感器会使个体更容易地监测其血糖或其他分析物的水平。0006已经研发了很多装置,用于连续或自动地监测血流或间质液中的分析物,例如葡萄糖。很多这样的装置使用电化学传感器,其直接植入到病人的血管中或者皮下组织内。然而,这些装置经常难以大规模地再现性或价廉地生产。另外,这些装置一般较大、笨重,和/或不灵活,并且很多不能在受控的医疗设施例如医院或医生的办公室

17、之外有效地利用,这限制了病人的活动。0007一些装置包括传感器引导物,其放置在病人的皮肤上或靠近皮肤的位置上,并且可以绑附在病人身上以将传感器固定在位。这些传感器引导物一般较笨重,不能自由移动。另外,传感器引导物或传感器包括用于将传感器连接到其他设备以将信号从传感器传输到分析器的电缆或电线。传感器引导物的尺寸和电缆与电线的存在限制了这些装置在日常的说明书CN102469965A2/50页6方便使用。因此需要一种小巧精致的装置,其能够在基本不限制病人的运动和活动的情况下操作传感器并对分析器提供信号。0008在设计一延伸使用的传感器时,病人在植入有传感器的同时的舒适度和可进行活动的范围是重要的考虑

18、因素,其中所述传感器用于连续或自动地在体内监测分析物例如葡萄糖的水平。需要一种小巧、便捷的装置,其可以连续地监测分析物例如葡萄糖的水平,同时还允许病人能够参与正常的活动。分析物水平的连续和/或自动的监测可以在病人的分析物水平处于或接近阈值时给病人发出警告。例如,如果分析物是葡萄糖,那么,监测装置可配置成给病人发出高血糖或低血糖正在发生或将要发生的警告。于是病人可以采取适当的措施。发明内容0009一般来讲,本发明涉及利用皮下埋植传感器以连续和/或自动地在体内监测分析物水平的方法和装置。使用时,很多这样的装置是小巧并便捷的,因此允许有很大的活动范围。一个实施方式是传感器控制单元,其具有适于放置在皮

19、肤上的壳体。该壳体还适于容纳电化学传感器的一部分。传感器控制单元包括两个或更多个设置于壳体上的导电触点,导电触点被配置成用于耦接至传感器上的两个或更多个接触垫。发射器放置在壳体内并耦接至多个导电触点,以发送使用传感器获得的数据。传感器控制单元还可包括多个可选元件,例如,用于粘着到皮肤上的粘合剂,安装单元、接收器、处理电路、电源例如电池、警报系统、数据存储单元、监测器电路和温度测量电路。其他可选元件如下所述。0010本发明的另一实施方式是传感器组件,包括上述传感器控制单元。传感器组件还包括具有至少一个工作电极和至少一个耦接到工作电极或电极的接触垫的传感器。传感器还包括可选的元件,例如,对电极、对

20、/参考电极、参考电极、温度探针。下面描述传感器的其他选择和元件。0011本发明的另一实施方式是分析物监测系统,包括上述传感器控制单元。分析物监测系统还包括具有至少一个工作电极和至少一个连接到工作电极或电极的接触垫的传感器。该分析物监测系统还包括显示器单元,其具有用于从传感器控制单元接收数据的接收器,和耦接到接收器的显示器,显示器用于显示分析物水平的指示INDICATION。该显示器单元还可选地包括多个元件,诸如,例如,发射器、分析器、数据存储单元、监测器电路、输入装置、电源、时钟、灯、寻呼机、电话接口、计算机接口、警报器或警报系统、收音机和校准单元。显示器单元的其他元件和选择在下面描述。另外,

21、分析物监测系统或分析物监测系统的元件可选择性地包括能够确定药物或治疗方案和/或给药系统的处理器。0012本发明的另一实施方式是用于将电化学传感器插入到病人体内的插入盒。该插入盒包括插入器。插入器的一部分具有尖锐、刚性、平面结构,适于在插入电化学传感器时支持传感器。插入盒还包括插入枪,插入枪具有被配置成用来接收电化学传感器和插入器的端口。该插入枪具有用于驱动插入器和电化学传感器进入病人体内的驱动机构,和用于在将传感器留置在病人体内时取回插入器的回收机构。0013另一实施方式是使用电化学传感器的方法。将安装单元粘着在病人的皮肤上。插入枪对准安装单元的端口。将电化学传感器设置在插入枪内,然后利用插入

22、枪将电化学传感器插入到病人的皮肤内。取出插入枪,将传感器控制单元的壳体安装在底座上。将设置说明书CN102469965A3/50页7于壳体上的多个导电触点耦接到放置在电化学传感器上的多个接触垫,以准备使得传感器待用。0014本发明的一个实施方式是用于检测植入的分析物响应传感器失灵的方法。将分析物响应传感器植入病人体内。分析物响应传感器包括N个工作电极和一个公共对电极,其中N是整数,并且大于或等于2。然后获得在N个工作电极之一和公共对电极产生的信号,并且,如果来自公共对电极的信号在预定的阈值限度内不是来自工作电极之一的信号的N倍,那么,判断该传感器失灵。0015另一实施方式是校准具有植入病人体内

23、的一个或多个工作电极的电化学传感器的方法。信号产生于每个工作电极。测试几种情况以判断校准是否适当。首先,来自一个或多个工作电极的每一个的信号的差应小于第一阈值量。第二,来自一个或多个工作电极的每一个的信号应在预定范围内。第三,来自一个或多个工作电极的每一个的信号的变化速率应小于第二阈值量。通过分析病人体液的校准样本来找到校准值。然后,如果符合上述条件,那么,将校准值与来自一个或多个工作电极的至少一个信号相关联。0016另一实施方式是用于监测分析物水平的方法。将传感器插入到病人的皮肤内,并将传感器控制单元绑附到病人的皮肤上。将传感器控制单元上的两个或更多个导电触点耦接到传感器上的接触垫。然后,使

24、用传感器控制单元,从由传感器产生的信号收集有关分析物水平的数据。将收集的数据发送到显示器单元并在显示器单元上显示分析物水平的指示。0017本发明上面的概述不用于描述本发明公开的每个实施方式或每一个实施例。附图和下面的描述将更具体地示例这些实施方式。附图说明0018在参考附图对本发明的各实施方式进行下面的详细描述后,本发明将会变得更加清楚,附图中0019图1是利用根据本发明的可皮下植入的分析物传感器的皮下分析物监测器的一个实施方式的框图;0020图2是根据本发明的分析物传感器的一个实施方式的顶视图;0021图3A是图2的分析物传感器的横截面图;0022图3B是根据本发明的分析物传感器的另一实施方

25、式的横截面图;0023图4A是根据本发明的分析物传感器的第三实施方式的横截面图;0024图4B是根据本发明的分析物传感器的第四实施方式的横截面图;0025图5是图2的分析物传感器的尖端部分的放大顶视图;0026图6是根据本发明的分析物传感器的第五实施方式的横截面图;0027图7是图6的分析物传感器的尖端部分的放大顶视图;0028图8是图6的分析物传感器的尖端部分的放大底视图;0029图9是图2的分析物传感器的侧视图;0030图10是图6的分析物传感器的顶视图;0031图11是图6的分析物传感器的底视图;0032图12是根据本发明的传感器和插入装置的一个实施方式的放大侧视图;说明书CN10246

26、9965A4/50页80033图13A、图13B和图13C是图12的插入装置的三个实施方式的横截面图;0034图14是根据本发明的皮肤上传感器控制单元的一个实施方式的横截面图;0035图15是图14的皮肤上传感器控制单元的底座的顶视图;0036图16是图14的皮肤上传感器控制单元的覆盖件的底视图;0037图17是在病人的皮肤上的图14的皮肤上传感器控制单元的透视图;0038图18A是根据本发明的皮肤上传感器控制单元的一个实施方式的框图;0039图18B是根据本发明的皮肤上传感器控制单元的另一实施方式的框图;0040图19A、图19B、图19C和图19D是设置于根据本发明的皮肤上传感器控制单元的

27、壳体的内表面上的导电触点的四个实施方式的横截面图;0041图19E和图19F是设置于根据本发明的皮肤上传感器控制单元的壳体的外表面上的导电触点的两个实施方式的横截面图;0042图20A和图20B是用于在根据本发明的分析物监测装置内使用的电流电压转换器的两个实施方式的示意图;0043图21是用于在根据本发明的分析物监测装置内使用的开环调节系统的一个实施方式的框图;0044图22是根据本发明的接收器/显示器单元的一个实施方式的框图;0045图23是接收器/显示器单元的一个实施方式的前视图;0046图24是接收器/显示器单元的第二实施方式的前视图;0047图25是根据本发明的给药系统的一个实施方式的

28、框图;0048图26是根据本发明的插入枪的内部结构的透视图;0049图27A是根据本发明的皮肤上传感器控制单元的一个实施方式的顶视图;0050图27B是图27A的皮肤上传感器控制单元的安装单元的一个实施方式的顶视图;0051图28A是在插入插入装置和传感器后的根据本发明的皮肤上传感器控制单元的另一实施方式的顶视图;0052图28B是图28A的皮肤上传感器控制单元的安装单元的一个实施方式的顶视图;0053图28C是用于图28A的皮肤上传感器控制单元的电子装置的至少一部分的壳体的一个实施方式的顶视图;0054图28D是图28C的壳体的底视图;0055图28E是移去了壳体盖的图28A的皮肤上传感器控

29、制单元的顶视图;0056图29A至图29B是具有防凝固试剂的传感器与没有任何防凝固试剂涂层的传感器相比的传感器信号随着时间的差异的示意图;0057图30示出了系统的克拉克错误CLARKERROR网格分析,在该系统中,在将传感器放在病人体内1小时后执行校准;0058图31示出了系统的克拉克错误网格分析,在该系统中,在将传感器放在病人体内10小时后执行初始校准;0059图32示出了图30的1小时校准数据和图31的10小时校准数据之间的比较;0060图33以表格形式示出了图30的1小时校准数据和图31的10小时校准数据之间的整体比较;0061图34示出了与使用测试条5天而获得的葡萄糖计读数相比的10

30、小时校准实施方说明书CN102469965A5/50页9式中的传感器的数据精度,示出了从10小时校准的传感器获得的临床上可接受的数据精度;0062图35提供了表格形式的5天内的每日MARD值的变化;0063图36A至图36D示出了与体内分析物测试系统集成的体外监测系统上的整体的自动开启AUTOTURNON的一个实施方式;0064图37是根据本公开内容的一个方面的图36A至图36D所示的接收器/显示器单元446/448的简化框图。0065本发明可以进行各种修改和具有另外的形式,其具体形式通过附图中的实例而示出并详细描述。然而,应该理解的是,本发明并不限于这里描述的具体实施方式。相反,本发明意在涵

31、盖所有落在由所附权利要求限定的本发明的实质和范围内的所有修改、等同物和替换物。具体实施方式0066本发明可用在分析物监测系统中,该系统使用用于体内测定分析物例如,体液中的葡萄糖或乳糖的浓度的可植入传感器。传感器可以,例如,植入病人皮下以连续或定期监测病人间质液中的分析物。进而,这可用来指示病人血流中的葡萄糖水平。根据本发明,也可以使用其他的体内分析物传感器,用于插入静脉、动脉或包含体液的体内其他部位。典型地,分析物监测系统被配置成用于监测一段时间内的分析物水平,这段时间可以从几天到几周或更长的时间。0067下面提供本文所用术语的定义0068“对电极”指的是与工作电极成对的电极,通过“对电极”的

32、电流与通过工作电极的电流幅值相等但符号相反。在本发明的上下文中,术语“对电极”意思是指包括也用作参考电极的对电极即,对/参考电极。0069“电化学传感器”是一种被配置成通过在传感器上的电化学氧化和还原反应来检测样本中的分析物的存在和/或测量其水平的装置。将这些反应转换成与样本中的分析物的量、浓度或水平相关的电信号。0070“电解”是指直接在电极上或者经一个或多个电子转移剂发生的化合物的电氧化或电还原反应。0071当化合物被捕获在或化学结合在表面上时,化合物被“固定”在表面上。0072“不可浸出的”或“不可释放的”化合物或“不可浸出地沉积的”化合物意思是,定义一种化合物,该化合物结合在传感器上使

33、其在传感器使用期间基本上不能从工作电极的工作表面上弥散开来例如,在传感器植入病人体内或测量样本期间。0073例如,当成分被共价地、离子地或协调地结合到传感器的成分上和/或捕获在聚合物的或溶胶凝胶基质或不能移动的膜上时,该成分被“固定”在传感器内。0074“电子转移剂”是可以直接地或与其他电子转移剂配合地在分析物和工作电极之间携带电子的化合物。电子转移剂的一个实例是氧化还原媒介。0075“工作电极”是这样一种电极,在具有或没有电子转移剂作用下在该电极上分析物或第二化合物,其水平依赖于分析物的水平电氧化或电还原。0076“工作表面”是工作电极的一部分,其上面涂敷有或可以有电子转移剂并且被配置说明书

34、CN102469965A6/50页10成暴露于一种含分析物的液体。0077“感测层”是传感器的部件,其包括促进分析物电解的成分。感测层可包括的成分诸如电子转移剂、用于催化分析物反应以在电极上产生反应物的催化剂,或两者。在传感器的一些实施方式中,将感测层不可浸出地沉积在工作电极的近端或其上。0078“不可腐蚀”导电材料包括非金属材料,例如,碳和导电聚合物。0079分析物传感器系统0080本发明的分析物监测系统可在各种条件下使用。在该分析物监测系统中使用的传感器和其他单元的具体配置可根据分析物监测系统计划的用途和分析物监测系统要操作的条件而定。分析物监测系统的一个实施方式包括被配置成植入到病人或使

35、用者体内的传感器。例如,传感器的植入可以在动脉或静脉系统中进行,用于直接测试血液中的分析物水平。或者,可将传感器植入到间质组织中,用于测定间质液中的分析物水平。这种水平可以关联和/或转换成血液或其他液体中的分析物水平。植入的位置和深度可影响传感器的具体形状、部件和结构。优选皮下植入,在一些情况下,对传感器植入的深度进行限制。还可将传感器植入到身体的其他区域以测定其他体液中的分析物水平。在美国专利申请NO09/034,372被授权为美国专利NO6,134,461中描述了用于在本发明的分析物监测系统中使用的适当的传感器的实例,该专利通过引用结合于此。0081图1以框图形式描述了使用可植入传感器42

36、,特别是使用皮下可植入传感器的分析物监测系统40的一个实施方式。分析物监测系统40最少包括传感器42和传感器控制单元44,其中所述传感器的一部分被构造成用来植入病人体内例如皮下、静脉或动脉植入。将传感器42与通常绑附在病人的皮肤上的传感器控制单元44连接。传感器控制单元44操作传感器42,这包括,例如,在传感器42的电极上提供电压并从传感器42收集信号。传感器控制单元44可评估来自传感器42的信号,和/或对一个或多个可选的接收器/显示器单元46、48发送信号以进行评估。传感器控制单元44和/或接收器/显示器单元46、48可显示分析物的电流水平,或者以其他方式传达分析物的电流水平。此外,当分析物

37、的水平处于或接近阈值水平时,传感器控制单元44和/或接收器/显示器单元46、48可通过例如音频、视觉或其他感官刺激警报来提示病人。在一些实施方式中,可以通过传感器的一个电极或可选的温度探针给病人传送一个电震,作为警告。例如,如果监测葡萄糖,那么,可以用警报提示病人低血糖或高血糖水平和/或将要发生低血糖或高血糖。0082传感器0083如图2所示,传感器42包括至少一个形成在基片50上的工作电极58。传感器42还可以包括至少一个对电极60或对/参考电极和/或至少一个参考电极62见图8。对电极60和/或参考电极62可形成在基片50上,或者可以是独立的单元。例如,对电极和/或参考电极可以形成在同样植入

38、病人体内的第二基片上,或对于可植入传感器的一些实施方式,对电极和/或参考电极可以放置在病人的皮肤上,使工作电极或电极植入到病人体内。在美国专利NO5,593,852中描述了具有可植入的工作电极的皮肤上对电极和/或参考电极的使用,该专利通过引用方式结合于此。0084使用位于基片50上的导电道CONDUCTIVETRACE52形成工作电极或电极58。对电极60和/或参考电极62见图3B以及传感器42的其他可选部分例如温度探针66见图8也可以使用位于基片50上的导电道52来形成。这些导电道52可以形成在基片50说明书CN102469965A107/50页11的光滑表面上,或形成在通道54内见图3A,

39、可以通过例如压印、刻痕或其他方式在基片50上产生凹陷以形成该通道54。感测层64见图3A和3B通常形成在至少一个工作电极58上或其附近,以利于分析物的电化学检测和样本液中分析物水平的测定,特别是在分析物不能以所需速率和/或所需特异性在裸极BAREELECTRODE上电解的情况下。感测层64可包括电子转移剂,以在分析物和工作电极58之间直接或间接地转移电子。感测层64还可包含催化剂以催化分析物的反应。感测层的元件可以处于与工作电极58接触或其附近的液体或凝胶中。可替换地,感测层64的元件可以放置在工作电极58上或其附近的聚合物的或溶胶凝胶基质中。优选地,感测层64的元件不可浸出地位于传感器42内

40、。更优选地,将传感器42的元件固定在传感器42内。0085如下所述,除了电极58、60、62和感测层64以外,传感器42还包括温度探针66见图6和图8、质量传递限制层74见图9、可生物相容性层75见图9,和/或其他可选元件。如下面讨论的,这些元件中的每一种都增强了传感器42的功能和/或来自传感器42的结果。0086基片0087可用多种非导电材料形成基片50,包括例如聚合物的或塑料的材料和陶瓷材料。用于具体传感器42的适当材料可以至少部分地由传感器42的所需用途和材料的特性来决定。0088在一些实施方式中,基片是柔性的。例如,如果将传感器42配置成用来植入到病人的身体内,那么,传感器42可以做成

41、柔性的尽管刚性传感器也可用于可植入传感器,以减少植入和/或佩带传感器42给病人带来的疼痛和对组织的损伤。柔性基片50通常增加病人的舒适度并允许病人有更大的活动范围。用于柔性基片50的适当材料包括例如非导电塑料或聚合物的材料和其他非导电、柔性、可变形的材料。有用的塑料或聚合物材料的实例包括热塑性塑料,诸如聚碳酸酯、聚酯例如MYLARTM和聚对苯二甲酸二乙醇酯PET、聚氯乙烯PVC、聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺,或这些热塑性塑料的共聚物,例如PETG乙二醇修改的聚对苯二甲酸二乙醇酯。0089在其他实施方式中,用相对刚性的基片50制造传感器42,例如,提供结构支持以抗弯曲或破裂。可用作基片50的刚

42、性材料的实例包括导电性差的陶瓷,例如氧化铝和二氧化硅。具有刚性基片的可植入性传感器42的一个优点是,该传感器42可以有锐尖和/或锐缘,从而帮助传感器42在不需要另外插入装置的情况下被插入。0090值得注意的是,对于许多传感器42和传感器应用来说,刚性的和柔性的传感器都将适当地操作。还可以控制传感器42的柔性并通过例如改变基片50的成分和/或厚度来沿连续地改变柔性。0091除了考虑柔性以外,经常需要可植入传感器42应当具有无毒性的基片50。优选地,由一个或多个适当的政府机构或私人团体批准基片50体内使用。0092传感器42可包括可选的特征,以便于可植入传感器42的插入,如图12所示。例如,传感器

43、42可以在其尖端123呈点状,以利于插入。另外,传感器42可包括倒刺125,其能够帮助在操作传感器42期间将传感器42固定在病人的组织内。然而,倒刺125通常要足够小,这样当从体内取出以更换传感器42时使得对皮下组织的损伤很小。0093尽管在至少一些实施方式中,基片50沿传感器42全长具有统一的尺寸,但是,在说明书CN102469965A118/50页12其他实施方式中,基片50的远端67和近端65分别具有不同宽度53、55,如图2所示。在这些实施方式中,基片50的远端67可具有相对窄的宽度53。对于可植入到病人体内皮下组织或其他部分的传感器42来说,基片50的远端67的狭窄宽度53可利于传感

44、器42的植入。通常,传感器42的宽度越窄,则在传感器植入期间和之后病人感觉的痛苦越少。0094对于设计用来在病人正常的活动情况下连续或定期地监测分析物的可皮下植入的传感器42来说,传感器42的将植入到病人体内的远端67具有2MM或更小的宽度53,优选地1MM或更小,更优选地05MM或更小。如果传感器42没有不同宽度的区域,那么,传感器42一般具有整体的宽度,例如2MM、15MM、1MM、05MM、025MM或更小。然而,也可以使用较宽或较窄的传感器。特别是,较宽的可植入传感器可用于插入静脉、动脉,或用在病人的运动受限时,例如,病人被限制在床上或医院里的情况下。0095再来看图2,传感器42的近

45、端65可具有大于远端67的宽度55,以利于电极的接触垫49与控制单元上的触点之间的连接。传感器42在这一点上越宽,接触垫49就可以制作得越大。这会降低将传感器42与控制单元例如图1的传感器控制单元44上的触点适当地连接所需的精度。然而,可以限制传感器42的最大宽度,从而使传感器42保持较小,以利于病人的方便和舒适,和/或有利于适合分析物监测器的所需尺寸。例如,皮下可植入传感器42的近端65例如图1所示的传感器42可具有范围从05MM到15MM,优选地从1MM到10MM,更优选地从3MM到7MM的宽度55。然而,在这个以及其他体内用途中,较宽或较窄的传感器都可以使用。0096基片50的厚度可以由

46、基片材料的机械特性例如材料的强度、模数和/或柔性、传感器42的所需用途包括由于使用而在基片50上产生的应力以及在基片上形成的任何通道或凹痕的深度来决定,如下面讨论的。典型地,在病人正常的活动情况下用于连续或定期地监测分析物水平的可皮下植入传感器42的基片50具有50M到500M,优选地100M到300M的厚度。然而,也可以使用较厚和较薄的基片50,特别是在使用其他体内传感器42的情况下。0097传感器42的长度根据多种因素可以有较宽范围的值。影响可植入传感器42长度的因素可包括植入病人的深度和病人操纵小型柔性传感器42和连接传感器42与传感器控制单元44的能力。用于图1所示的分析物监测器的可皮

47、下植入的传感器42可具有范围从03CM到5CM的长度,然而,也可以使用较长或较短的传感器。如果该传感器42具有较窄和较宽的部分,那么,传感器42的狭窄部分的长度例如插入病人皮下的部分一般在大约025CM到2CM。然而,也可以使用较长和较短的部分。此狭窄部分的全部或仅一部分可以植入到病人体内。其他可植入传感器42的长度将至少部分地根据传感器42将要插入或植入的部分来改变。0098导电道0099在基片50上至少形成一个导电道52,用于构建工作电极58。另外,在基片50上也可以形成其他导电道52,用作电极例如,另外的工作电极、以及对电极、对/参考电极,和/或参考电极和其他元件,例如温度探针。导电道5

48、2可以沿传感器50的长度57的大部分长度延伸,如图2所示,但是这不是必须的。导电道52的位置可根据分析物监测系统的具体构造例如,控制单元触点和/或与传感器42关联的样本室的位置而定。对于可植入传感器,特别是皮下可植入传感器来说,导电道一般延伸接近传感器42的尖端以最小说明书CN102469965A129/50页13化传感器的必须植入的量。0100导电道52可以通过各种技术在基片50上形成,包括,例如光蚀刻、丝网印刷或其他冲压或非冲压印刷技术。也可以利用激光在有机例如聚合物或塑料基片50上形成碳化导电道52而形成导电道52。在被授权为美国专利NO6,134,461的美国专利申请系列号NO09/0

49、34,422中提供了用于形成传感器42的一些示例性方法,该专利通过引用结合于此。0101另一个用于在基片50上沉积导电道52的方法包括在基片50的一个或多个表面中形成凹陷通道54,接着用导电材料56填充这些凹陷通道54,如图3A所示。可以通过刻痕、压印或其他在基片50的表面上形成凹陷的方法来形成凹陷通道54。在被授权为美国专利NO6,103,033的美国专利申请NO09/034,422中可找到用于在基片的表面上形成通道和电极的示例性方法。通道的深度一般与基片50的厚度相关。在一个实施方式中,通道具有大约125M到75M05MIL到3MIL,优选地大约25M到50M1MIL到2MIL的深度范围。0102一般使用导电材料56来形成导电道,导电材料例如碳例如石墨、导电聚合物、金属或合金例如金或金合金或金属化合物例如二氧化钌或二氧化钛。碳、导电聚合物、金属、合金或金属化合物的膜的形成是众所周知的,包括例如,化学气相淀积CVD、物理气相淀积、溅射、反应溅射、印刷、涂布和涂漆。常使用诸如导电墨或导电糊等的前体材料形成填充通道54的导电材料56。在这些实施方式中,使用例如涂布、涂漆或用铺展仪器例如涂布刀施加材料的方法将导电材料56沉积在基片50上。使用例如刀沿基片表面除去通道54之间的过量的导电材料。0103在一个实施方式中,导电材料56是前体材料诸如导电墨的一部分,可以从例如E

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