CN120381237A - 用于分析物传感器的灵敏度衰减的校正方法、系统及介质 - Google Patents
用于分析物传感器的灵敏度衰减的校正方法、系统及介质Info
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Abstract
本公开描述一种用于分析物传感器的灵敏度衰减的校正方法、系统及介质,校正方法包括在校正时间内至少一次将第一输入信号施加到分析物传感器的至少两个电极,并采集第一输入信号对应的响应信号;基于响应信号的至少一个响应参数和参考信号曲线的至少一个参考参数获得校正系数;基于校正系数校正分析物传感器的与灵敏度衰减相关的目标参数;基于由分析物传感器采集的与分析物水平相关的信号和校正后的目标参数确定分析物水平。由此,能够提高确定分析物水平的准确性和便捷性。
Description
技术领域
本公开涉及生物医学工程产业领域,具体涉及一种用于分析物传感器的灵敏度衰减的校正方法、系统及介质。
背景技术
糖尿病是一种因胰岛素分泌不足以及靶组织细胞对胰岛素敏感性降低引起的蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱性疾病。目前,连续葡萄糖监测(ContinuousGlucose Monitoring,CGM)技术可以连续地对用户组织液中的葡萄糖进行监测,以基于电化学分析的连续葡萄糖监测技术为例,用于监测葡萄糖浓度的葡萄糖传感器一般可以被置入皮下以监测皮下组织液中的葡萄糖浓度的变化。
连续葡萄糖监测使用的葡萄糖传感器通常在使用一段时间后会出现确定分析物水平的准确性逐渐降低的现象,这种现象被称为“灵敏度衰减”、“传感器漂移”或“传感器褪色”,灵敏度衰减可能由多种因素引起,包括传感器老化、免疫反应或环境因素等。目前常用的针对灵敏度衰减的校正方法是采集用户的指尖血液检测血糖值,再将血糖值作为连续葡萄糖监测的校正值。
然而,多次采集指尖血液会降低用户的舒适感以及降低使用的便利性,如何在不依赖额外采集血液的情况下降低灵敏度衰减对葡萄糖检测的影响,还有待于研究。
发明内容
本公开有鉴于上述现有技术的状况而完成,其目的在于提供一种能够提高确定分析物水平的准确性和便捷性的用于分析物传感器的灵敏度衰减的校正方法、系统及介质。
为此,本公开的第一方面提供一种用于分析物传感器的灵敏度衰减的校正方法,包括在校正时间内至少一次将第一输入信号施加到所述分析物传感器的至少两个电极,并采集所述第一输入信号对应的响应信号;基于所述响应信号的至少一个响应参数和参考信号曲线的至少一个参考参数获得校正系数;基于所述校正系数校正所述分析物传感器的与所述灵敏度衰减相关的目标参数;基于由所述分析物传感器采集的与分析物水平相关的信号和校正后的所述目标参数确定所述分析物水平。
在本公开的第一方面中,通过在校正时间内向分析物传感器的至少两个电极施加第一输入信号并采集对应的响应信号,能够在分析物传感器的使用过程中实时测量电化学性能;基于响应信号的至少一个响应参数和参考信号曲线的至少一个参考参数获得校正系数,通过以参考信号曲线为标准,能够获得使响应参数接近参考参数的校正系数;通过基于获得的校正系数校正目标参数,再基于校正后的目标参数确定分析物水平,能够使发生灵敏度衰减的分析物传感器获取未发生灵敏度衰减的分析物水平。由此,能够提高确定分析物水平的准确性。另外,不同于以指尖血液为标准校正分析物传感器,以未发生灵敏度衰减时对应的参考信号曲线为标准能够提高确定分析物水平的便捷性。
另外,在本公开的第一方面所涉及的校正方法中,可选地,所述第一输入信号的信号波形包括至少两个脉冲波的组合,所述至少两个脉冲波的脉冲幅度不同以形成阶梯式的所述信号波形。在这种情况下,阶梯式的信号波形具有不同的脉冲幅度,向电极施加不同的脉冲幅度的信号波形能够使对应的响应信号反映电极的更多信息,例如特异性、响应时间或线性范围,进而能够使在校正时使用的校正系数包含电极的更多信息,从而能够进一步提高确定分析物水平的准确性。
另外,在本公开的第一方面所涉及的校正方法中,可选地,基于所述响应信号进行拟合以获得响应信号曲线,对所述响应信号曲线进行坐标变换,基于经过坐标变换的所述响应信号曲线获取所述响应信号的至少一个响应参数。在这种情况下,通过获得的离散数据拟合为连续的响应信号曲线,能够便于从响应信号中提取与灵敏度衰减相关的信息;另外,通过拟合能够对响应信号进行平滑处理,进而降低采集误差或其他因素引起的数据波动;另外,通过拟合能够对响应信号进行插值以获得连续的响应信号曲线,进而能够提高获得的响应参数的准确性。另外,通过坐标变换能够将响应信号曲线由曲线形式变换为直线形式,进而能够对直线直接进行处理,而不需要考虑响应信号曲线为曲线形式时如何选取特征点的斜率的问题,从而能够简化校正方法。
另外,在本公开的第一方面所涉及的校正方法中,可选地,在校正前基于第二输入信号获得所述参考信号曲线并保存所述参考信号曲线,在校正时基于所述响应信号的至少一个响应参数和所述参考信号曲线的至少一个参考参数获得所述校正系数,所述第二输入信号与所述第一输入信号的信号波形相同;和/或在校正前基于第三输入信号获得所述参考信号曲线,在不同时间段基于所述第三输入信号获得多个衰减信号曲线,基于所述参考信号曲线的至少一个参考参数和所述多个衰减信号曲线的至少一个响应参数确定目标关系并保存所述目标关系,在校正时基于所述响应信号的至少一个响应参数和所述目标关系确定所述校正系数,所述目标关系表示所述响应参数与所述校正系数的关系,所述第三输入信号与所述第一输入信号的信号波形相同。在这种情况下,当基于第二输入信号时,通过基于保存的参考信号曲线进行校正,能够使校正所使用的标准保持完整性,相较于将参考信号曲线转换为其他信息而言,能够减少信息的丢失,进而能够提高确定分析物水平的准确性。另外,当基于第三输入信号时,在校正前通过基于参考信号曲线和衰减信号曲线获得目标关系,在校正时基于目标关系获得校正系数,便于通过简单计算获得或者通过检索查找表获得校正系数,能够减少校正时的处理步骤,进而能够提高校正速度,从而能够提高校正方法的实时性。
另外,在本公开的第一方面所涉及的校正方法中,可选地,基于与输入信号相关的预设公式获得所述参考信号曲线;和/或基于施加的输入信号对应的响应信号获得所述参考信号曲线。在这种情况下,通过预设公式获得参考信号曲线,能够便于在校正前快速获得参考信号曲线,并且能够获得理想的未发生灵敏度衰减的参考信号曲线,也即能够获得接近未发生灵敏度衰减的理论值;另外,通过实际施加输入信号获取响应信号以获得参考信号曲线,能够使在校正前获得的参考信号曲线接近未发生灵敏度衰减的真实值。
另外,在本公开的第一方面所涉及的校正方法中,可选地,当所述输入信号为阶跃波时,所述预设公式表示为:其中,I为所述参考信号曲线,A为比例系数,t为时间。由此,能够基于预设公式中的比例系数获得参考参数,进而能够基于参考参数获得校准系数。
另外,在本公开的第一方面所涉及的校正方法中,可选地,所述响应参数的参数种类和所述参考参数的参数种类一致,所述参数种类包括峰值、曲线下的面积和曲线斜率中的一种或多种的组合。在这种情况下,能够便于直接比较响应参数和参考参数,进而能够获得响应信号与参考信号之间的差异。在这种情况下,在参数种类为峰值时,能够反映响应信号对输入信号的最大响应值,进而能够获得分析物传感器对输入信号的最大响应能力,从而能够获得灵敏度的衰减程度。另外,在参数种类为曲线下的积分时,能够反映响应信号对输入信号的累积响应量,进而能够获得分析物传感器的电荷累积能力,从而能够获得灵敏度的衰减程度。另外,在参数种类为曲线斜率时,能够反映响应信号下降或上升的快慢程度,进而能够获得分析物传感器的响应速度,从而能够获得灵敏度的衰减程度。
另外,在本公开的第一方面所涉及的校正方法中,可选地,所述目标参数为灵敏度系数,基于所述灵敏度系数校正所述分析物传感器的灵敏度,基于校正后的灵敏度确定所述分析物水平;和/或所述目标参数为电流补偿系数,基于所述电流补偿系数校正所述分析物传感器的电流值,基于校正后的电流值确定所述分析物水平。在这种情况下,能够通过校正目标参数间接校正灵敏度或电流值。
本公开的第二方面提供一种分析物监测系统,包括分析物传感器和处理模块;所述分析物传感器配置为采集与分析物水平相关的信号,并在校正时间内将输入信号施加到所述分析物传感器的至少两个电极并采集所述输入信号对应的响应信号;所述处理模块配置为接收所述信号和所述响应信号并利用本公开的第一方面所涉及的校正方法确定所述分析物水平。由此,能够提高分析物监测系统确定分析物水平的准确性和便捷性。
另外,在本公开的第二方面所涉及的分析物监测系统中,可选地,所述分析物传感器还包括模式切换模块,所述模式切换模块包括切换电路以使所述分析物传感器具有工作模式和校正模式。在这种情况下,能够便于分析物传感器在工作时间内确定分析物水平以及在校正时间内进行校正,进而能够提高分析物监测系统的运行效率。
本公开的第三方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令,所述至少一个指令被处理器执行时实现本公开的第一方面所涉及的校正方法,或实现本公开的第二方面所涉及的分析物监测系统。
根据本公开,提供一种能够提高确定分析物水平的准确性和便捷性的用于分析物传感器的灵敏度衰减的校正方法、系统及介质。
附图说明
现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本公开的实施例。
图1是示出了本公开示例所涉及的分析物监测系统的应用场景图。
图2是示出了本公开示例所涉及的分析物监测系统的系统框图。
图3是示出了本公开示例所涉及的用于分析物传感器的灵敏度衰减的校正方法的流程图。
图4A是示出了本公开示例所涉及的第一输入信号的信号波形的第1种实施方式的示意图。
图4B是示出了本公开示例所涉及的第一输入信号的信号波形的第2种实施方式的示意图。
图4C是示出了本公开示例所涉及的第一输入信号的信号波形的第3种实施方式的示意图。
图4D是示出了本公开示例所涉及的第一输入信号的信号波形的第4种实施方式的示意图。
图4E是示出了本公开示例所涉及的第一输入信号的信号波形的第5种实施方式的示意图。
图5是示出了本公开示例所涉及的采集响应信号的示意图。
图6是示出了本公开示例所涉及的施加第一输入信号并采集对应的响应信号的流程图。
图7A是示出了本公开示例所涉及的获得校正系数的第1种实施方式的流程图。
图7B是示出了本公开示例所涉及的获得校正系数的第2种实施方式的流程图。
具体实施方式
以下,参考附图,详细地说明本公开的优选实施方式。在下面的说明中,对于相同的部件赋予相同的符号,省略重复的说明。另外,附图只是示意性的图,部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。
需要说明的是,本公开中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,例如所包括或所具有的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可以包括或具有没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本公开涉及一种用于分析物传感器的灵敏度衰减的校正方法(以下可以简称为校正方法,还可以称为分析物传感器校正方法或校准方法等),本公开涉及的校正方法可以适用于分析物传感器处于灵敏度衰减状态的情况,分析物传感器处于灵敏度衰减状态时获取的分析物水平与分析物传感器未发生灵敏度衰减时获取的分析物水平存在偏差,也即获取到发生偏移的分析物水平。例如,由于使用时间长,传感器因为化学反应、物理变化或损耗等而导致性能下降,即为分析物传感器发生灵敏度衰减。通过本公开提供的校正方法,能够提高确定分析物水平的准确性和便捷性。
本公开涉及的灵敏度可以是与传感器对分析物水平变化的检测能力或响应能力相关的参数。本公开所涉及的灵敏度系数可以是用于校正分析物传感器的灵敏度的参数。本公开所涉及的灵敏度可以是用于校正分析物传感器的与分析物水平相关的信号(以下简称为分析物信号)的参数。
需要说明的是,本公开所涉及的提高确定分析物水平的准确性可以是使校正后获取的分析物水平接近或等于未发生灵敏度衰减时获取的分析物水平。例如,针对分析物是组织液中的葡萄糖的情况,分析物水平为组织液中的葡萄糖浓度,分析物传感器可以为包括与葡萄糖发生氧化还原反应的酶(例如葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶)的传感器,本公开所涉及的提高确定分析物水平的准确性可以是使校正后获取的葡萄糖浓度接近或等于分析物传感器未发生灵敏度衰减时获取的葡萄糖浓度。
本公开所涉及的提高确定分析物水平的准确性可以是使获取的分析物水平接近或等于参考分析物水平。例如,对于分析物是葡萄糖的情况,参考分析物水平可以为指尖血液中的葡萄糖浓度。
本公开还提供一种分析物监测系统,分析物监测系统可以采集分析物信号,在校正时间内将输入信号施加到分析物传感器的两个电极并采集输入信号对应的响应信号,接收分析物信号和响应信号并利用上述的校正方法确定分析物水平。分析物监测系统的使用时间可以是1周、2周、3周或4周。通过本公开所涉及的校正方法能够使分析物监测系统在使用时间内保持良好的确定分析物水平的准确性。
在一些示例中,分析物可以是葡萄糖、乙酰胆碱、淀粉酶、胆红素、胆固醇、绒毛膜促性腺激素、肌酸激酶、肌酸、肌酸酐、DNA、果糖胺、谷氨酰胺、生长激素、激素、酮体、乳酸盐、氧、过氧化物、前列腺特异性抗原、凝血酶原、RNA、促甲状腺激素或肌钙蛋白中的一种或多种。在一些示例中,当分析物为葡萄糖时,分析物水平可以为葡萄糖浓度。
本公开示例涉及的需校正的分析物传感器可以是发生灵敏度衰减的分析物传感器。无需校正的分析物传感器可以是未发生灵敏度衰减的分析物传感器。
以下以分析物是组织间液中的葡萄糖为例,结合附图描述本公开的示例,并且这样的描述并不限制本公开的范围。
图1是示出了本公开示例所涉及的分析物监测系统1的应用场景图。
在一些示例中,分析物监测系统1可以包括分析物传感器10和处理模块20。如图1所示,可以将分析物传感器10植入目标对象的皮下或安装在皮肤表面,分析物传感器10可以配置为采集分析物信号。处理模块20可以配置为接收分析物信号并确定分析物水平。本公开并不限于图1所示的处理模块20的设置位置,例如处理模块20也可以设置于目标对象的皮肤表面。
图2是示出了本公开示例所涉及的分析物监测系统1的系统框图。
在一些示例中,分析物传感器10可以包括至少两个电极100。至少两个电极100可以植入目标对象的皮下与皮下组织液中的分析物发生反应并产生与分析物水平相关的连续的信号。至少两个电极100可以包括工作电极和对电极。在这种情况下,分析物传感器10的至少两个电极100能够与分析物发生反应并形成回路,从而能够产生与分析物水平相关的连续的信号。
本公开所涉及的至少两个电极100还可以包括三个电极100。在一些示例中,三个电极100分别可以为工作电极、参比电极和对电极。至少两个电极100还可以包括四个电极100。在一些示例中,四个电极100分别可以为工作电极、参比电极、空白电极和对电极。在这种情况下,通过利用其他电极100的功能,例如参比电极提供参考的稳定电位,能够使产生的分析物信号更精确。
在一些示例中,处理模块20可以基于分析物信号和目标参数确定分析物水平。具体地,处理模块20可以通过对信号进行放大、滤波、模数转换、以及基于目标参数计算信号对应的分析物水平。
本公开所涉及的目标参数可以是与灵敏度衰减相关的参数。例如目标参数可以是灵敏度系数。目标参数还可以是其他用于确定分析物水平的参数。
当分析物传感器10处于灵敏度衰减状态时,分析物监测系统1可以利用本公开所涉及的校正方法确定分析物水平。具体地,可以在工作时间的间隙设置校正时间。在工作时间内分析物监测系统1可以采集分析物信号并基于分析物信号和目标参数确定分析物水平。在校正时间内分析物监测系统1可以将输入信号施加到分析物传感器10的至少两个电极100,采集输入信号对应的响应信号并基于分析物信号和响应信号利用本公开所涉及的校正方法确定分析物水平。由此,能够提高发生灵敏度衰减的分析物传感器10确定分析物水平的准确性。
如图2所示,分析物监测系统1可以包括分析物传感器10和处理模块20。分析物传感器10可以包括至少两个电极100。分析物传感器10可以配置为采集分析物信号,并在校正时间内将输入信号施加到分析物传感器10的至少两个电极100并采集输入信号对应的响应信号。处理模块20可以配置为接收分析物信号和响应信号并利用本公开所涉及的校正方法确定分析物水平。
在一些示例中,分析物传感器10还可以包括模式切换模块200。模式切换模块200可以包括切换电路以使分析物传感器10具有工作模式和校正模式。在一些示例中,在工作时间内,模式切换模块200可以切换到工作模式,分析物监测系统1可以确定分析物水平。在一些示例中,在校正时间内,模式切换模块200可以切换到校正模式,分析物监测系统1可以校正目标参数。在这种情况下,能够便于分析物传感器10在工作时间内确定分析物水平以及在校正时间内进行校正,进而能够提高分析物监测系统1的运行效率。
在一些示例中,分析物传感器10还可以包括信号源300。信号源300可以配置为产生输入信号。产生的输入信号可以被施加到分析物传感器10的至少两个电极100。优选地,当分析物传感器10包括三个电极100,可以施加到工作电极和参比电极。输入信号可以包括第一输入信号、第二输入信号以及第三输入信号。输入信号的信号波形可以包括脉冲波、阶跃波、锯齿波、三角波、正弦波和矩形波中的一种或多种的组合。第二输入信号可以与第一输入信号的信号波形相同。第三输入信号可以与第一输入信号的信号波形相同。
在一些示例中,分析物监测系统1还可以包括第一采样模块30。第一采样模块30可以在工作时间内对至少两个电极100产生的与分析物水平相关的连续的信号进行采样以获得与分析物水平相关的离散的信号。具体地,第一采样模块30可以包括模数转换器以采样得到离散的信号。
在一些示例中,第一采样模块30还可以在校正时间内对输入信号对应的响应信号进行采样。在一些示例中,分析物监测系统1还可以包括第二采样模块40,第二采样模块40可以配置为在校正时间内对输入信号对应的响应信号进行采样。也即,在校正时间内对输入信号对应的响应信号进行采样时可以使用在工作时间内采样的第一采样模块30,也可以使用另外的第二采样模块40。
本公开所涉及的分析物监测系统1可以包括至少两个回路。即至少包括工作电极与对电极形成的工作回路和工作电极与参比电极形成的测量回路。本公开所涉及的采集分析物信号可以是在工作时间内采集流过工作电极的电流信号。本公开所涉及的采集响应信号可以是采集输入信号对应的流过工作电极的电流信号。例如,向工作电极和参比电极施加作为第一输入信号的电压,设置于工作电极上的酶与分析物发生反应并产生电流,在工作电极采集作为响应信号的电流。作为响应信号的电流可以与分析物传感器10的灵敏度衰减情况相关。作为响应信号的电流还可以与分析物水平相关。采集分析物信号和采集响应信号可以由一个采样模块完成或者由两个不同的采样模块完成。
在一些示例中,分析物监测系统1还可以包括存储模块50。存储模块50可以存储用于校正目标参数的相关数据。在一些示例中,用于校正目标参数的相关数据可以是目标关系(包括查找表或调整系数)、参考信号曲线、参考信号曲线的至少一个参考参数或校正系数。
图3是示出了本公开示例所涉及的用于分析物传感器10的灵敏度衰减的校正方法的流程图。
本公开涉及的校正方法可以应用于上述的分析物监测系统1。进一步地,本公开涉及的校正方法可以应用于上述的处理模块20,也即,处理模块20可以利用本公开涉及的校正方法确定分析物水平。
参考图3,在一些示例中,校正方法可以包括:在校正时间内至少一次将第一输入信号施加到分析物传感器10的至少两个电极100,并采集第一输入信号对应的响应信号(步骤S100)、基于响应信号的至少一个响应参数和参考信号曲线的至少一个参考参数获得校正系数(步骤S200)、基于校正系数校正分析物传感器10的与灵敏度衰减相关的目标参数(步骤S300)、基于由分析物传感器10采集的与分析物水平相关的信号和校正后的目标参数确定分析物水平(步骤S400)。
继续参考图3,在一些示例中,在步骤S100中,可以将第一输入信号施加到分析物传感器10的至少两个电极100。在一些示例中,第一输入信号的信号波形可以包括脉冲波、阶跃波、锯齿波、三角波、正弦波、阶梯波和矩形波中的一种或多种的组合。本公开所涉及的组合是指多个信号波形进行叠加。具体地,可以是多个信号波形在周期上对齐并叠加或在周期上错开并叠加。例如,当两个脉冲波在周期上对齐并叠加时可以获得一个具有一个脉冲幅度更高的脉冲波的信号波形,当两个脉冲波在周期上错开并叠加时可以获得一个具有两个脉冲波的信号波形。在一些示例中,第一输入信号可以由信号源300产生。
图4A是示出了本公开示例所涉及的第一输入信号的信号波形的第1种实施方式的示意图。图4B是示出了本公开示例所涉及的第一输入信号的信号波形的第2种实施方式的示意图。图4C是示出了本公开示例所涉及的第一输入信号的信号波形的第3种实施方式的示意图。
图4D是示出了本公开示例所涉及的第一输入信号的信号波形的第4种实施方式的示意图。图4E是示出了本公开示例所涉及的第一输入信号的信号波形的第5种实施方式的示意图。
如上所述,第一输入信号的信号波形可以包括脉冲波、阶跃波、锯齿波、三角波、正弦波、阶梯波和矩形波中的一种或多种的组合。为此,本公开还提供了一些第一输入信号的信号波形的示例。
参见图4A示出的第1种实施方式,第一输入信号的信号波形可以是阶跃波。横坐标为时间,纵坐标为第一输入信号的幅值。另外,第一输入信号在施加结束后可以返回低电平或者其他不影响分析物监测系统1处于工作模式的电平。
参见图4B示出的第2种实施方式,第一输入信号的信号波形可以是脉冲波。如图4B,在校正时间内可以施加多个周期的脉冲波。例如可以施加2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个周期的脉冲波。
在一些示例中,第一输入信号的信号波形可以包括至少两个脉冲波的组合。优选地,至少两个脉冲波的脉冲幅度可以不同以形成阶梯式的信号波形。在这种情况下,阶梯式的信号波形具有不同的脉冲幅度,向电极100施加不同的脉冲幅度的信号波形能够使对应的响应信号反映电极100的更多信息,例如特异性、响应时间或线性范围,进而能够使在校正时使用的校正系数包含电极100的更多信息,从而能够进一步提高确定分析物水平的准确性。为此,本公开还提供了一些阶梯式的信号波形的示例。需要说明的是,本公开并不限于图4C、图4D和图4E所示的信号波形,其他具有信号梯度的阶梯式的信号波形也在本公开的范围之内,例如递减的阶梯式的信号波形。
参见图4C示出的第3种实施方式,第一输入信号的信号波形可以包括至少两个脉冲波的组合,并且形成时间顺序上的具有多个脉冲幅度不同的脉冲波的信号波形,多个脉冲幅度不同的脉冲波形成阶梯式的信号波形。在这种情况下,脉冲幅度不同的脉冲波能够使电极100发生不同程度的电荷转移,进而能够获得电极100在脉冲幅度不同的脉冲波下发生电化学反应的动力学特性。由此,能够使获得的校正系数包含电极100在脉冲幅度不同的脉冲波下与动力学特性相关的信息,基于包含电极100与动力学特性相关的信息的校正系数进行校正能够优化分析物传感器10的确定分析物水平的能力,从而能够进一步提高确定分析物水平的准确性。
参见图4D示出的第4种实施方式,第一输入信号的信号波形可以包括至少两个脉冲波的组合,并且形成时间顺序上的具有多个脉冲幅度相同的脉冲波与阶梯波的组合的信号波形,脉冲波与阶梯波的组合形成阶梯式的信号波形。在这种情况下,第一输入信号的信号波形包括的阶梯波具有相对较长的持续时间,能够获得电极100与稳态响应相关的信息;第一输入信号的信号波形包括的脉冲波具有相对较短的持续时间,能够获得电极100与瞬态响应相关的信息。由此,能够使获得的校正系数包含电极100与稳态响应和瞬态响应相关的信息,基于包含电极100与稳态响应和瞬态响应相关的信息的校正系数进行校正能够优化分析物传感器10的稳态响应能力和瞬态响应能力,从而能够进一步提高确定分析物水平的准确性。
参见图4E示出的第5种实施方式,第一输入信号的信号波形可以包括至少两个脉冲波的组合,并且形成时间顺序上的多个脉冲幅度不同的脉冲波的信号波形,同时,相邻两个脉冲波的方向不同,也即正负方向交替,多个脉冲幅度不同的脉冲波形成阶梯式的信号波形。在这种情况下,脉冲波的方向不同能够获得电极100与逆反应相关的信息。由此,能够使获得的校正系数包含电极100与逆反应相关的信息,基于包含电极100与逆反应相关的信息的校正系数进行校正能够减少逆反应对分析物传感器10确定分析物水平的影响,从而能够进一步提高确定分析物水平的准确性。
图5是示出了本公开示例所涉及的采集响应信号的示意图。
在一些示例中,可以采集第一输入信号对应的响应信号。如图5所示,采集响应信号时可以获得响应信号和对应的采集时间。在这种情况下,能够在分析物传感器10的使用过程中获得与灵敏度衰减相关的响应参数,进而便于在使用过程针对灵敏度衰减进行校正。在一些示例中,采集得到的响应信号可以是离散数据。由此,便于通过算法对响应信号进行数字处理。
在一些示例中,可以基于响应信号进行拟合以获得响应信号曲线。响应信号可以是图5所示的第一采样模块30或者第二采样模块40获得的离散数据。在这种情况下,通过将第一采样模块30或者第二采样模块40获得的离散数据拟合为连续的响应信号曲线,能够便于从响应信号中提取与灵敏度衰减相关的信息;另外,通过拟合能够对响应信号进行平滑处理,进而降低采集误差或其他因素引起的数据波动;另外,通过拟合能够对响应信号进行插值以获得连续的响应信号曲线,进而能够提高获得的响应参数的准确性。
在一些示例中,拟合获得的响应信号曲线可以包括上升段和/或下降段。例如,图5示出的采集获得的响应信号可以通过拟合获得包括下降段的响应信号曲线。
在一些示例中,响应信号曲线可以不排除直线的情况。也即,响应信号曲线可以包括曲线形式和直线形式。可以将离散的响应信号直接拟合为曲线形式。
图6是示出了本公开示例所涉及的施加第一输入信号并采集对应的响应信号的流程图。
如上所述,在步骤S100中,可以在校正时间内至少一次将第一输入信号施加到分析物传感器10的至少两个电极100,并采集第一输入信号对应的响应信号。在校正时间内将第一输入信号施加到分析物传感器10的至少两个电极100的次数可以为1次、2次、3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次或10次。
参考图6,在一些示例中,施加第一输入信号并采集对应的响应信号可以包括:基于预设采集次数施加第一输入信号,并采集第一输入信号对应的响应信号(步骤S101)、响应于采集次数等于预设采集次数,基于多次采集获得的响应信号求均值获得平均响应信号(步骤S102)、基于平均响应信号获得响应信号曲线(步骤S103)。
继续参考图6,在一些示例中,在步骤S101中,可以基于预设采集次数施加第一输入信号。在校正时间内可以多次施加第一输入信号,施加第一输入信号的次数可以为预设采集次数。另外,在多次施加的间隙第一输入信号可以返回低电平或者其他可使响应信号恢复到不施加第一输入信号时的稳态的电平。多次施加的间隙所需要的时间可以满足使响应信号恢复到不施加第一输入信号时的稳态。在这种情况下,能够减少多次施加输入信号产生的多个响应信号之间互相干扰的情况,进而能够提高获得响应参数的准确性。施加第一输入信号的次数可以与预设采集次数相关。
继续参考图6,在一些示例中,在步骤S102中,可以响应于采集次数等于预设采集次数,基于多次采集获得的响应信号求均值获得平均响应信号。具体地,施加第一输入信号并采集对应次数的响应信号,将响应信号求均值获得平均响应信号。施加第一输入信号的次数等于采集响应信号的次数,也即等于预设采集次数。在这种情况下,多次采集响应信号并求均值以获得平均响应信号,能够提高获取的响应信号的准确性。
继续参考图6,在一些示例中,在步骤S103中,可以基于平均响应信号获得响应信号曲线。在这种情况下,通过平均响应信号获得响应信号曲线,能够提高基于响应信号曲线获取的响应信号的至少一个响应参数的准确性,从而能够提高基于响应参数进行校正的准确性。
返回参考图3,在一些示例中,在步骤S200中,可以基于响应信号的至少一个响应参数和参考信号曲线的至少一个参考参数获得校正系数。另外,参考信号曲线可以表示在分析物传感器10未发生灵敏度衰减时,输入信号对应的响应信号的响应信号曲线。在这种情况下,通过以未发生灵敏度衰减对应的参考信号曲线为标准,能够获得使响应参数接近参考参数的校正系数。另外,以分析物传感器10未发生灵敏度衰减时对应的参考信号曲线为标准,相对于采用分析物传感器10在其他状态的信号曲线而言,能够降低不确定因素对标准的准确性的影响。另外,不同于以指尖血液为标准校正分析物传感器10,以未发生灵敏度衰减时对应的参考信号曲线为标准能够提高确定分析物水平的便捷性。
继续参考图3,在一些示例中,在步骤S200中,可以基于由响应信号确定的响应信号曲线获取响应信号的至少一个响应参数。响应参数的参数种类可以包括峰值、曲线下的面积和曲线斜率中的一种或多种的组合。在这种情况下,在参数种类为峰值时,能够反映响应信号对输入信号的最大响应值,进而能够获得分析物传感器10对输入信号的最大响应能力,从而能够获得灵敏度的衰减程度;另外,在参数种类为曲线下的积分时,能够反映响应信号对输入信号的累积响应量,进而能够获得分析物传感器10的电荷累积能力,从而能够获得灵敏度的衰减程度;另外,在参数种类为曲线斜率时,能够反映响应信号下降或上升的快慢程度,进而能够获得分析物传感器10的响应速度,从而能够获得灵敏度的衰减程度。
在一些示例中,响应信号曲线可以是曲线形式。参数种类中的峰值可以为响应信号曲线的峰值。参数种类中的曲线下的面积可以为响应信号曲线在时间上的积分。参数种类中的曲线斜率可以是曲线在目标段的斜率。另外,目标段可以为下降段或上升段。其中,下降段可以对应图5中采集获得的响应信号。在一些示例中,参数种类中的曲线斜率可以是目标段的斜率的中值、目标段中与响应信号曲线的峰值的一半处(也即半峰值处)的斜率或目标段上的特征点对应的斜率。
在一些示例中,响应信号曲线可以是直线形式。参数种类中的曲线斜率可以是直线的斜率。可以通过对曲线形式的响应信号曲线进行坐标变换获得直线形式的响应信号曲线(稍后描述)。在这种情况下,能够通过直线直接获取斜率,而不需要考虑响应信号曲线为曲线时如何选取斜率的问题,从而能够简化校正方法。
在一些示例中,可以基于施加的输入信号对应的响应信号获得参考信号曲线。具体地,可以向未发生灵敏度衰减的分析物传感器10施加输入信号,采集响应信号并获取响应信号的至少一个参考参数。也即,参考信号曲线是向未发生灵敏度衰减的分析物传感器10施加输入信号获得的对应的响应信号。在这种情况下,通过实际施加输入信号获取响应信号以获得参考信号曲线,能够使在校正前获得的参考信号曲线接近未发生灵敏度衰减的真实值。
在一些示例中,施加的输入信号可以为第二输入信号。在一些示例中,可以在校正前基于第二输入信号获得参考信号曲线并保存参考信号曲线。具体地,第二输入信号可以配置为在校正时间外施加到无需校正的分析物传感器10。第二输入信号与第一输入信号的信号波形可以相同。本公开所涉及的校正时间外可以是在目标对象使用期间内的工作时间或者在目标对象使用期间前的工厂生产时间或装配时间等。
在一些示例中,第二输入信号可以在使用分析物监测系统1时由信号源300产生。在一些示例中,第二输入信号可以在使用分析物监测系统1前由外部信号源产生。在一些示例中,外部信号源可以为函数信号发生器。在一些示例中,可以采集第二输入信号对应的参考信号。可以基于参考信号进行拟合以获得参考信号曲线。
在一些示例中,基于第二输入信号获得的参考信号曲线可以保存于存储模块50。在这种情况下,通过施加第二输入信号获得并保存参考信号曲线,能够使分析物监测系统1在校正时间内基于保存的参考信号曲线确定校正系数。
在一些示例中,施加的输入信号可以为第三输入信号。在一些示例中,可以在校正前基于第三输入信号获得参考信号曲线。第三输入信号可以配置为在校正时间外施加到无需校正的样本传感器并在不同时间段施加到需校正的样本传感器。样本传感器可以是在获得目标关系时使用的传感器。样本传感器可以模拟分析物传感器10发生不同程度的灵敏度衰减的情况和未发生灵敏度衰减的情况。第三输入信号可以与第一输入信号的信号波形相同。第三输入信号可以由外部信号源产生。在一些示例中,基于第三输入信号获得的参考信号曲线可以保存于存储模块50。在这种情况下,能够在校正时间内基于保存的样本传感器的参考信号曲线确定校正系数,而无需在校正时间前向分析物传感器10施加输入信号,从而能够降低参考信号曲线的获取成本并保持分析物传感器10的使用寿命。由此,能够进一步提高分析物传感器10确定分析物水平的准确性。
在一些示例中,可以采集第三输入信号对应的参考信号。可以基于参考信号进行拟合以获得参考信号曲线。
在一些示例中,第三输入信号还可以用于获取衰减信号曲线,衰减信号曲线可以用于确定目标关系(稍后描述)。具体地,可以在不同时间段基于第三输入信号获得多个衰减信号曲线。不同时间段可以是样本传感器发生不同程度的灵敏度衰减对应的各个时间段。
在一些示例中,可以采集第三输入信号对应的响应信号。可以基于响应信号进行拟合以获得衰减信号曲线。
继续参考图3,在一些示例中,在步骤S200中,可以基于与输入信号相关的预设公式获得参考信号曲线。在这种情况下,通过预设公式获得参考信号曲线,能够便于在校正前快速获得参考信号曲线,并且能够获得理想的未发生灵敏度衰减的参考信号曲线,也即能够获得接近未发生灵敏度衰减的理论值。在一些示例中,当输入信号是阶跃波或脉冲波时,预设公式表示为:
其中,I为参考信号曲线,A为比例系数,t为时间。由此,能够基于预设公式中的比例系数获得参考参数,进而能够基于参考参数获得校准系数。
继续参考图3,在一些示例中,在步骤S200中,可以获取参考信号曲线的至少一个参考参数。当输入信号是阶跃波或脉冲波时,预设公式为为了使响应信号的至少一个响应参数和参考信号曲线的至少一个参考参数保持一致以进行对比,可以将具有预设公式的参考信号曲线进行坐标变换,将参考信号曲线由曲线形式变换为直线形式,至少一个参考参数中的曲线斜率可以是A。
在一些示例中,参考参数的参数种类和响应参数的参数种类可以一致。例如,若响应参数的参数种类包括峰值,参考参数的参数种类也可以包括峰值。在这种情况下,能够便于直接比较响应参数和参考参数,进而能够获得响应信号与参考信号之间的差异。
继续参考图3,在一些示例中,在步骤S200中,可以在校正时基于响应信号的至少一个响应参数和存储的参考信号曲线获得校正系数。具体地,可以分析响应信号的至少一个响应参数和存储的参考信号曲线的至少一个参考参数获得响应信号与参考信号曲线之间的差异,基于差异获得校正系数。另外,存储的参考信号曲线可以为基于上述的第二输入信号、第三输入信号或预设公式获得的参考信号曲线。
在一些示例中,可以基于响应信号与参考信号曲线之间的差异获得校正系数。在一些示例中,响应信号与参考信号曲线之间的差异可以是响应参数与参考参数之间的差异。例如响应参数与参考参数之间的差值或比值等。在一些示例中,可以基于响应参数与参考参数的差值或比值等获得校正系数。例如,可以将响应参数与参考参数之间的比值作为校正系数。
在另一些示例中,可以使用不同的校正系数校正分析物传感器10的目标参数并比较校正结果以获得校正系数。利用不同的校正系数校正分析物传感器10的目标参数。例如,不同的校正系数可以为0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2和1.3。将不同的校正系数乘以目标参数以校正目标参数。分析物传感器10的目标参数被校正后,相应的分析物水平也被校正。以存储的参考信号曲线对应的分析物水平为标准,比较校正后的分析物水平与存储的参考信号曲线对应的分析物水平的接近程度。获取最接近的校正后的分析物水平对应的校正系数。
在一些示例中,在分析获得差异前还可以将响应信号与存储的参考信号曲线在时间上对齐。例如以脉冲波开始时间点对齐。在这种情况下,能够提高分析响应信号与存储的参考信号曲线的差异的准确性。
继续参考图3,在一些示例中,在步骤S200中,可以在校正时基于响应信号的至少一个响应参数和目标关系获得校正系数。另外,目标关系可以表示响应参数与校正系数的关系。具体地,可以基于目标关系确定响应参数对应的校正系数以获得校正系数。响应参数可以是第一输入信号对应的响应信号的至少一个响应参数。
在一些示例中,目标关系可以是函数关系。进一步地,目标关系可以是线性关系。当目标关系是线性关系时,目标关系可以用调整系数表示。调整系数可以是响应参数与校正系数之间满足线性关系的线性系数。在这种情况下,通过直接使用一个调整系数表示响应参数与校正系数之间的线性关系,能够减少存储目标关系时在存储模块50中的使用量。
具体地,可以将响应参数乘以调整系数以获得校正系数。例如,当响应参数是曲线斜率时,可以将曲线斜率乘以调整系数以获得校正系数。
在一些示例中,目标关系可以用查找表表示。响应参数和校正系数可以存储于查找表中。查找表可以表示响应参数与校正系数之间的对应关系。在这种情况下,能够便于检索响应参数以快速获得对应的校正系数。
如上所述,可以基于第三输入信号获得参考信号曲线和多个衰减信号曲线。在一些示例中,可以基于由第三输入信号确定的参考信号曲线的至少一个参考参数和多个衰减信号曲线的至少一个响应参数确定目标关系。
在一些示例中,衰减信号曲线可以为直线形式。参数种类中的曲线斜率可以是直线的斜率。在这种情况下,能够通过直线直接获取斜率,而不需要考虑衰减信号曲线为曲线时如何选取斜率的问题,从而能够获取样本传感器发生不同程度的灵敏度衰减对应的各个时间段中与灵敏度衰减的严重程度相关的参数。
在一些示例中,可以使用不同的调整参数乘以响应参数获得不同的校正系数以获得目标关系。利用不同的校正系数校正样本传感器的目标参数。样本传感器的目标参数被校正后,相应的分析物水平也被校正。以参考信号曲线对应的分析物水平为标准,比较校正后的分析物水平与参考信号曲线对应的分析物水平的接近程度。将最接近的校正后的分析物水平对应的调整参数作为目标关系。
在一些示例中,还可以使用不同的校正系数校正样本传感器以获得目标关系。利用不同的校正系数校正样本传感器的目标参数。样本传感器的目标参数被校正后,相应的分析物水平也被校正。例如,当目标参数为灵敏度系数时,灵敏度系数被校正后,相应的基于目标参数计算获得的分析物水平也被校正。以参考信号曲线对应的分析物水平为标准,比较校正后的分析物水平与参考信号曲线对应的分析物水平的接近程度。将最接近的校正后的分析物水平对应的校正系数以及初始的响应参数存储于查找表。将查找表作为目标关系。
在另一些示例中,可以通过机器学习获得目标关系。在一些示例中,机器学习可以是对响应信号的至少一个响应参数和参考信号曲线的至少一个参考参数进行学习获得响应参数与校正系数的目标关系。
在一些示例中,可以通过体外实验和人体佩戴实验中的至少一种方式获得目标关系。体外实验可以是测量分析物传感器10在模拟组织间液的葡萄糖溶液中的相关数据。人体佩戴实验可以是测量分析物传感器10在植入人体的组织间液时的相关数据。
在一些示例中,可以保存目标关系。在一些示例中,目标关系可以保存于存储模块50。
继续参考图3,在一些示例中,在步骤S200中,可以响应于分析物传感器10处于灵敏度衰减状态而进行校正。具体地,可以基于响应信号的至少一个响应参数和参考信号曲线的至少一个参考参数之间的差异确定分析物传感器10处于灵敏度衰减状态。进一步地,可以响应于分析物传感器10处于灵敏度衰减状态而进行校正。在这种情况下,能够检测分析物传感器10处于灵敏度衰减状态而进行校正,能够使分析物监测系统1在目标对象的使用期间维持确定分析物水平的准确性。
继续参考图3,在一些示例中,在步骤S200中,可以确定至少一个响应参数和至少一个参考参数的差值。进一步地,可以响应于差值大于第一阈值时确定分析物传感器10处于灵敏度衰减状态。第一阈值可以指示分析物传感器10处于灵敏度衰减状态。
如上所述,响应信号曲线、参考信号曲线或衰减信号曲线的形式可以为直线形式。为此,本公开还提供了一种确定直线形式的响应参数或参考参数的示例。
在一些示例中,可以对响应信号曲线、参考信号曲线或衰减信号曲线进行坐标变换。坐标变换可以是对上述曲线的时间进行变换以使上述曲线由曲线形式变换为直线形式。例如,当输入信号是阶跃波或脉冲波时,上述曲线满足信号与时间的算术平方根的倒数成正比例的关系,可以对上述曲线的时间从t变换1/sqrt(t),也即从t变换为t的算术平方根的倒数。当上述曲线满足信号与时间的对数成正比例的关系,可以对上述曲线的时间从t变换ln(t)。在这种情况下,通过坐标变换能够将上述曲线由曲线形式变换为直线形式,进而能够对直线直接进行处理,例如求斜率,而不需要考虑上述曲线为曲线形式时如何选取特征点的斜率的问题,从而能够简化校正方法。需要说明的是,本公开并不限于上述的示例,其他可以将上述曲线由曲线形式变换为直线形式的坐标变换也在本公开的范围之内,例如上述两种坐标变换的组合。
在一些示例中,可以基于经过坐标变换的响应信号曲线、参考信号曲线或衰减信号曲线获取响应信号的至少一个响应参数或参考信号的至少一个参考参数。可以将曲线斜率作为响应信号曲线、参考信号曲线或衰减信号曲线的响应参数或参考参数。例如,当第三输入信号是阶跃波或脉冲波时,可以对衰减信号曲线的时间从t变换1/sqrt(t),坐标变换后的衰减信号曲线由直线形式变换为曲线形式。可以将经过坐标变换后的衰减信号曲线的斜率作为衰减信号曲线的曲线斜率。可以将衰减信号曲线的曲线斜率作为衰减信号曲线的响应参数。
图7A是示出了本公开示例所涉及的获得校正系数的第1种实施方式的流程图。
如上所述,在步骤S200中,可以基于响应信号的至少一个响应参数和参考信号曲线的至少一个参考参数获得校正系数。
参考图7A,在一些示例中,获得校正系数的第1种实施方式可以包括:对响应信号曲线进行坐标变换(步骤S201)、基于经过坐标变换的响应信号曲线获取响应信号的至少一个响应参数(步骤S202)、基于响应信号的至少一个响应参数和目标关系获得校正系数(步骤S203)。
继续参考图7A,在一些示例中,在步骤S201中,可以对响应信号曲线进行坐标变换。可以通过坐标变换将响应信号曲线由曲线形式变换为直线形式。在这种情况下,对于输入信号具有某些特定的信号波形的情况,例如当输入信号包括阶跃波或者脉冲波时,通过这种坐标变换能够将响应信号曲线变换为直线,进而能够对直线直接进行处理,例如求斜率,而不需要考虑响应信号曲线为曲线时如何选取特征点的斜率的问题,从而能够简化校正方法。
继续参考图7A,在一些示例中,在步骤S202中,可以基于经过坐标变换的响应信号曲线获取响应信号的至少一个响应参数。例如,当输入信号具有脉冲波或阶跃波的信号波形的特征时,可以将经过坐标变换的响应信号曲线对应的曲线斜率作为响应信号的至少一个响应参数。
继续参考图7A,在一些示例中,在步骤S203中,可以基于响应信号的至少一个响应参数和目标关系获得校正系数。例如,当目标关系为查找表时,可以在查找表中检索响应参数对应的校正系数。
继续参考图7A,在一些示例中,在步骤S203中,可以在校正前基于第三输入信号对应的参考信号曲线和衰减信号曲线确定并保存目标关系。也即,可以在校正前基于第三输入信号获得参考信号曲线。在不同时间段基于第三输入信号获得多个衰减信号曲线。基于参考信号曲线的至少一个参考参数和多个衰减信号曲线的至少一个响应参数确定目标关系并保存目标关系。在校正时基于响应信号的至少一个响应参数和目标关系确定校正系数。目标关系表示响应参数与校正系数的关系。在这种情况下,通过基于参考信号曲线和衰减信号曲线获得目标关系,基于保存的目标关系进行校正,相较于保存参考信号曲线,能够减少在存储模块50中的使用量;另外,在校正时基于目标关系获得校正系数,校正系数通过简单计算获得(例如响应参数乘以调整系数)或者通过检索查找表获得,能够校正时的处理步骤,进而能够提高校正速度,从而能够提高校正方法的实时性。
图7B是示出了本公开示例所涉及的获得校正系数的第2种实施方式的流程图。
参考图7B,在一些示例中,获得校正系数的第2种实施方式可以包括:基于响应信号曲线获取响应信号的至少一个响应参数(步骤S211)、基于响应信号的至少一个响应参数和存储的参考信号曲线获得校正系数(步骤S212)。
继续参考图7B,在一些示例中,在步骤S211中,响应参数的参数种类可以包括峰值、曲线下的面积和曲线斜率中的一种或多种的组合。当响应信号曲线是曲线形式时,获取响应信号的曲线斜率可以是曲线在下降段或上升段斜率的中值、峰值的一半对应的斜率或曲线上的其他特征点(例如曲线上斜率最大的点)对应的斜率。
继续参考图7B,在一些示例中,在步骤S212中,可以将响应信号与存储的参考信号曲线在时间上对齐。例如以脉冲波开始时间点对齐,再分析响应信号的至少一个响应参数和存储的参考信号曲线的至少一个参考参数获得响应信号与参考信号曲线之间的差异,基于差异获得校正系数。例如可以使用机器学习的方法分析差异。
继续参考图7B,在一些示例中,在步骤S212中,参考信号曲线可以是在校正前基于第二输入信号获得并保存的。也即,可以在校正前基于第二输入信号获得参考信号曲线并保存参考信号曲线。在校正时基于响应信号的至少一个响应参数和参考信号曲线的至少一个参考参数获得校正系数。在这种情况下,通过基于保存的参考信号曲线进行校正,能够使校正所使用的标准保持完整性,相较于将参考信号曲线转换为其他信息而言,能够减少信息的丢失,进而能够提高确定分析物水平的准确性。另外,在校正前保存参考信号曲线,能够简化校正前的准备步骤而不需要进行额外的处理。另外,当参考信号曲线较为复杂时,难以找到参考信号曲线与响应信号曲线之间的数学关系,直接使用参考信号曲线进行校正能够提高校正方法的适用性。
继续参考图3,在一些示例中,在步骤S300中,可以基于校正系数校正分析物传感器10的与灵敏度衰减相关的目标参数。目标参数可以与分析物信号和分析物水平之间的转换关系相关。在一些示例中,当校正系数与响应参数和参考参数的比值相关时,可以将校正系数乘以或除以目标参数以进行校正。在一些示例中,当校正系数与响应参数和参考参数的差值相关时,校正系数可以为相对误差,可以将目标参数增加或减少相对误差对应的变化量以进行校正。相对误差对应的变化量可以等于相对误差乘以目标参数。另外,相对误差可以为差值的百分比形式。
另外,转换关系可以由分析物传感器10自身确定。在一些示例中,转换关系可以与分析物信号和灵敏度相关(例如,分析物水平可以通过分析物信号除以分析物传感器10的灵敏度),校正后的目标参数可以用于校正分析物信号或灵敏度。具体地,目标参数可以为灵敏度系数或电流补偿系数。
继续参考图3,在一些示例中,在步骤S400中,可以基于灵敏度系数校正分析物传感器10的灵敏度或基于电流补偿系数校正分析物传感器10的电流值。在一些示例中,可以基于由分析物传感器10采集的分析物信号和校正后的目标参数确定分析物水平。
继续参考图3,在一些示例中,在步骤S400中,可以基于由分析物传感器10采集的分析物信号和校正后的目标参数确定分析物水平。在这种情况下,通过基于获得的校正系数校正目标参数,再基于校正后的目标参数确定分析物水平,能够使发生灵敏度衰减的分析物传感器10获取未发生灵敏度衰减的分析物水平。由此,能够提高发生灵敏度衰减的分析物传感器10确定分析物水平的准确性。
继续参考图3,在一些示例中,在步骤S400中,在一些示例中,当目标参数为灵敏度系数时,可以基于灵敏度系数校正分析物传感器10的灵敏度。在一些示例中,基于由分析物传感器10采集的分析物信号和校正后的灵敏度确定分析物水平。在这种情况下,能够通过校正灵敏度系数间接校正灵敏度。
在一些示例中,当目标参数为电流补偿系数时,可以基于电流补偿系数校正分析物传感器10的电流值。在一些示例中,基于由分析物传感器10采集的分析物信号和校正后的电流值确定分析物水平。在这种情况下,能够通过校正电流补偿系数间接校正电流值。
本公开所涉及的校正方法的一个或多个步骤可以在校正时间内进行,例如步骤S100所涉及的施加第一输入信号。本公开所涉及的校正方法的一个或多个步骤所需要的部分参数可以在校正时间外获得,例如在目标对象使用期间内的工作时间或者在目标对象使用期间前的工厂生产时间或装配时间等,例如步骤S200所涉及的参考信号曲线的至少一个参考参数、查找表或调整系数可以在校正时间外获得。
本公开所涉及的参考信号曲线的至少一个参考参数可以通过未发生灵敏度衰减的分析物传感器10获得。另外,还可以在目标对象状态平稳时对分析物传感器10进行校正后获得,例如目标对象处于空腹时或在夜晚中目标对象是身体处于静态时。
本公开所涉及的未发生灵敏度衰减的分析物传感器10可以是未处于灵敏度衰减状态的分析物传感器10,例如目标对象使用分析物监测系统1前的工厂生产时间或装配时间内的分析物传感器10、响应参数和参考参数的差值小于第一阈值的分析物传感器10、目标对象使用期间前的或使用一段时间后的分析物传感器10、以及经过校正的分析物传感器10。
本公开所涉及的校正方法的校正频率可以是1次/天、2次/天、1次/2天、1次/周或响应于分析物传感器10处于灵敏度衰减状态而进行校正。
本公开所涉及的动力学特性包括与灵敏度相关的信息。
本公开还涉及一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以存储有至少一个指令,至少一个指令被处理器执行时实现上述的校正方法中的一个或多个步骤,或实现上述的分析物监测系统1。
本公开还涉及一种电子设备,电子设备可以包括处理器和存储器,处理器执行存储器存储的程序以实现上述的校正方法中的一个或多个步骤,或实现上述的分析物监测系统1。
虽然以上结合附图和实施例对本公开进行了具体说明,但是可以理解,上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变化,这些变形和变化均落入本公开的范围内。
Claims (11)
1.一种用于分析物传感器的灵敏度衰减的校正方法,其特征在于,包括:
在校正时间内至少一次将第一输入信号施加到所述分析物传感器的至少两个电极,并采集所述第一输入信号对应的响应信号;
基于所述响应信号的至少一个响应参数和参考信号曲线的至少一个参考参数获得校正系数;
基于所述校正系数校正所述分析物传感器的与所述灵敏度衰减相关的目标参数;
基于由所述分析物传感器采集的与分析物水平相关的信号和校正后的所述目标参数确定所述分析物水平。
2.根据权利要求1所述的灵敏度衰减的校正方法,其特征在于,
所述第一输入信号的信号波形包括至少两个脉冲波的组合,所述至少两个脉冲波的脉冲幅度不同以形成阶梯式的所述信号波形。
3.根据权利要求1所述的灵敏度衰减的校正方法,其特征在于,
基于所述响应信号进行拟合以获得响应信号曲线,对所述响应信号曲线进行坐标变换,基于经过坐标变换的所述响应信号曲线获取所述响应信号的至少一个响应参数。
4.根据权利要求1所述的灵敏度衰减的校正方法,其特征在于,
在校正前基于第二输入信号获得所述参考信号曲线并保存所述参考信号曲线,在校正时基于所述响应信号的至少一个响应参数和所述参考信号曲线的至少一个参考参数获得所述校正系数,所述第二输入信号与所述第一输入信号的信号波形相同;和/或
在校正前基于第三输入信号获得所述参考信号曲线,在不同时间段基于所述第三输入信号获得多个衰减信号曲线,基于所述参考信号曲线的至少一个参考参数和所述多个衰减信号曲线的至少一个响应参数确定目标关系并保存所述目标关系,在校正时基于所述响应信号的至少一个响应参数和所述目标关系确定所述校正系数,所述目标关系表示所述响应参数与所述校正系数的关系,所述第三输入信号与所述第一输入信号的信号波形相同。
5.根据权利要求1所述的灵敏度衰减的校正方法,其特征在于,
基于与输入信号相关的预设公式获得所述参考信号曲线;和/或
基于施加的输入信号对应的响应信号获得所述参考信号曲线。
6.根据权利要求5所述的灵敏度衰减的校正方法,其特征在于,
当所述输入信号为阶跃波时,所述预设公式表示为:
其中,I为所述参考信号曲线,A为比例系数,t为时间。
7.根据权利要求1所述的灵敏度衰减的校正方法,其特征在于,
所述响应参数的参数种类和所述参考参数的参数种类一致,所述参数种类包括峰值、曲线下的面积和曲线斜率中的一种或多种的组合。
8.根据权利要求1所述的灵敏度衰减的校正方法,其特征在于,
所述目标参数为灵敏度系数,基于所述灵敏度系数校正所述分析物传感器的灵敏度,基于校正后的灵敏度确定所述分析物水平;和/或
所述目标参数为电流补偿系数,基于所述电流补偿系数校正所述分析物传感器的电流值,基于校正后的电流值确定所述分析物水平。
9.一种分析物监测系统,其特征在于,包括分析物传感器和处理模块;
所述分析物传感器配置为采集与分析物水平相关的信号,并在校正时间内将输入信号施加到所述分析物传感器的至少两个电极并采集所述输入信号对应的响应信号;
所述处理模块配置为接收所述信号和所述响应信号并利用权利要求1至8任一项所述的校正方法确定所述分析物水平。
10.根据权利要求9所述的分析物监测系统,其特征在于,
所述分析物传感器还包括模式切换模块,所述模式切换模块包括切换电路以使所述分析物传感器具有工作模式和校正模式。
11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,
所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令,所述至少一个指令被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的校正方法,或实现如权利要求9至10中任一项所述的分析物监测系统。
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