ES2957337T3

ES2957337T3 - Procedimientos y sistemas para calibrar y usar una cámara para detectar un analito en una muestra

Info

Publication number: ES2957337T3
Application number: ES19707367T
Authority: ES
Inventors: Max Berg; Fredrik Hailer; Bernd Limburg
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2024-01-17
Anticipated expiration: 2039-02-25
Also published as: TW202004163A; PL3759465T3; US20200386672A1; EP3759465B1; JP2021515203A; MA52410A; US11781973B2; CN112020640A; KR102340166B1; MA52410B1; RU2754208C1; KR20200122375A; JP7185701B2; WO2019162496A1; BR112020017213A2; EP3759465A1; EP3759465C0; TWI810247B; CA3091988A1; CN112020640B

Abstract

Se divulgan métodos, programas informáticos y sistemas (110, 112, 114) para calibrar y usar una cámara (116) para detectar un analito en una muestra (131). El método de calibración para calibrar una cámara (116) para detectar un analito en una muestra (131) comprende: a. proporcionar un conjunto de sistemas de coordenadas de color, comprendiendo el conjunto de sistemas de coordenadas de color una pluralidad de sistemas de coordenadas de color diferentes configurados para describir un color de un objeto; b. proporcionar un conjunto de muestras de prueba (122) que tienen concentraciones conocidas del analito; C. aplicar las muestras de prueba (124) a un conjunto de elementos de prueba (126), teniendo cada elemento de prueba (128) al menos un campo de prueba (130) que comprende al menos un producto químico de prueba configurado para realizar una reacción de detección ópticamente detectable con el analito, creando así al menos un campo de prueba coloreado (130) para cada una de las muestras de prueba (124); d. adquirir imágenes de los campos de prueba coloreados (130) usando la cámara (116); mi. generar coordenadas de color para las imágenes de los campos de prueba coloreados (130), utilizando los sistemas de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color, creando así un conjunto de coordenadas de color para las muestras de prueba (124) y para los sistemas de coordenadas de color; F. proporcionar un conjunto de funciones de codificación, comprendiendo el conjunto de funciones de codificación una pluralidad de funciones de codificación para transformar las coordenadas de color de un campo de prueba (130) en una concentración correspondiente del analito en la muestra; gramo. transformar el conjunto de coordenadas de color generado en el paso e. en un conjunto de concentraciones medidas utilizando el conjunto de funciones de codificación; y h. comparar el conjunto de concentraciones medidas con las concentraciones conocidas de las muestras de prueba (124) del conjunto de muestras de prueba (122) y determinar un sistema de coordenadas de color de mejor coincidencia del conjunto de sistemas de coordenadas de color y una función de codificación de mejor coincidencia del conjunto de funciones de codificación para las cuales el conjunto de concentraciones medidas coincide mejor con las concentraciones conocidas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimientos y sistemas para calibrar y usar una cámara para detectar un analito en una muestra

Campo técnico

La presente solicitud se refiere a un procedimiento de calibración para calibrar una cámara para detectar un analito en una muestra. La invención se refiere además a un procedimiento de detección para detectar un analito en una muestra y a un programa informático con medios de programa para ejecutar el procedimiento de calibración o el procedimiento de detección. Además, la invención se refiere a un sistema de calibración para calibrar una cámara con el propósito de detectar un analito en una muestra usando la cámara, a un sistema de detección para detectar un analito en una muestra usando al menos un elemento de prueba y a un sistema para detectar un analito en una muestra. Los procedimientos, programas informáticos y sistemas de acuerdo con la presente invención se pueden usar en diagnósticos médicos para detectar cualitativa o cuantitativamente uno o más analitos en uno o más líquidos corporales. Son posibles otros campos de aplicación de la presente invención.

Técnica anterior

El diagnóstico médico, en muchos casos, requiere que se detecten uno o más analitos en muestras de un líquido corporal, tal como sangre, líquido intersticial, orina, saliva u otros tipos de líquidos corporales. Los ejemplos de analitos que se van a detectar son glucosa, triglicéridos, lactato, colesterol u otros tipos de analitos típicamente presentes en estos líquidos corporales. En general, los dispositivos y procedimientos conocidos para el experto en la técnica para detectar analitos hacen uso de elementos de prueba que comprenden uno o más electrólitos de prueba que, en presencia del analito que se va a detectar, pueden realizar una o más reacciones de detección detectables, tales como reacciones de detección ópticamente detectables. Con respecto a estos electrólitos de prueba, se puede hacer referencia, por ejemplo, a J. Hoeneset al:.The Technology Behind Glucose Meters: Test Strips, Diabetes Technology & Therapeutics, volumen 10, suplemento 1, 2008, de S-10 a S-26. De acuerdo con la concentración y/o la presencia del analito, se puede elegir un tratamiento apropiado, si es necesario.

Típicamente, se supervisan uno o más cambios ópticamente detectables en el electrólito de prueba para derivar la concentración del al menos un analito que se va a detectar a partir de estos cambios. Para detectar el al menos un cambio de propiedades ópticas del campo de prueba, son conocidos en la técnica diversos tipos de detectores. Por tanto, son conocidos diversos tipos de fuentes de luz para iluminar los campos de prueba, así como diversos tipos de detectores. Además del uso de detectores personalizados que se desarrollan específicamente con el propósito de detectar ópticamente cambios en el electrólito de prueba comprendido por los correspondientes elementos de prueba, los desarrollos recientes apuntan al uso de dispositivos ampliamente disponibles, tales como teléfonos inteligentes.

Como ejemplo, Li Shenet al.:"Point-of-care colorimetric detection with a smartphone", Lab Chip, 2012, 12, 4240-4243, "The Royal Society of Chemistry", y el material complementario electrónico (ESI) correspondiente para Lab on a Chip, "The Royal Society of Chemistry", proponen realizar una detección colorimétrica con un teléfono inteligente. Colores de ensayos de diagnósticos colorimétricos o cuantificados con un teléfono inteligente que permiten mediciones con alta exactitud en una amplia gama de condiciones ambientales. En lugar de usar directamente las intensidades de rojo, verde y azul (RGB) de una imagen en color tomada por el teléfono inteligente, se usan los valores de cromaticidad para construir curvas de calibración de concentraciones de analito. Además, para hacer que el enfoque sea adoptable en diferentes condiciones de iluminación, se desarrolló una técnica de calibración para compensar los errores de medición debidos a la variabilidad de la luz ambiental.

En general, al usar teléfonos inteligentes u otra electrónica de consumo que tiene una cámara con el propósito de evaluar mediciones analíticas, es necesaria la calibración individual de la cámara. Por tanto, Ali K. Yetisenet al.:"A smartphone algorithm with inter-phone repeatability for the analysis of colorimetric tests", Sensors and Actuators B 196 (2014) 156-160, propone un algoritmo de teléfono inteligente con repetibilidad entre teléfonos para el análisis de pruebas colorimétricas, que requiere que un usuario realice una entrada de calibración introduciendo información en el teléfono inteligente y capturando una imagen de diversos puntos de calibración usando la cámara del teléfono inteligente. La calibración se necesita realizar en condiciones predefinidas. Posteriormente, las mediciones colorimétricas se pueden realizar usando exactamente las mismas condiciones que para la realización de la calibración. La aplicación computa la medición final comparando los valores de los datos objetivo con respecto a la curva de calibración. Esto se logra por un algoritmo de interpolación similar al problema del vecino más cercano en geometría computacional.

En el documento WO 2014/037820 A2 se propone otro enfoque de calibración que divulga un sistema y procedimiento para el análisis de tiras reactivas colorimétricas y la gestión de enfermedades. El sistema puede incluir un accesorio que esté acoplado funcionalmente a un dispositivo móvil, adquiriendo y/o analizando el móvil imágenes de las tiras reactivas colorimétricas. El accesorio negatoscopio se puede fijar de forma amovible al dispositivo móvil, o hacer que permanezca fijado al dispositivo móvil, pero con la capacidad de retirar el accesorio negatoscopio del campo de visión de la cámara con propósitos fotográficos generales. En otros modos de realización, se obtiene una imagen que contiene colores de calibración y áreas de reactivo conocidas sin el negatoscopio para su comparación con una imagen de calibración previa para modelar cambios en las condiciones de iluminación ambientales y determinar una función de corrección de color. La corrección se puede aplicar a los colores de área de reactivo detectados para su ajuste entre los colores de área de reactivo y los colores de referencia detectados en el gráfico de referencia.

A pesar de las ventajas implicadas en la calibración y uso de una cámara, por ejemplo, una cámara comprendida por electrónica de consumo, con el propósito de detectar un analito en una muestra, quedan varios desafíos técnicos. En general, la representación de color en sistemas de cámara se adapta para proporcionar imágenes que están optimizadas en términos de percepción humana del color, por ejemplo, por posprocesamiento interno de los datos sin procesar capturados por la cámara. Sin embargo, dicho posprocesamiento debido a la percepción humana del color puede no ser ideal cuando se apunta a la determinación con exactitud de las concentraciones de analito en la muestra. Adicionalmente, factores no lineales, tales como condiciones de iluminación diferentes o propiedades técnicas y ópticas individuales de un gran número de cámaras disponibles en el mercado, pueden tener un impacto sobre la determinación de la concentración de analito y, por lo tanto, se necesitan tener en cuenta.

Problema que se va a resolver

Por lo tanto, es deseable proporcionar procedimientos, programas informáticos y sistemas que aborden los desafíos técnicos mencionados anteriormente para calibrar una cámara para detectar un analito en una muestra, por ejemplo, para calibrar cámaras comprendidas por dispositivos móviles, tales como dispositivos móviles de electrónica de consumo, específicamente dispositivos móviles multipropósito que no están especializados en mediciones analíticas, tales como teléfonos inteligentes o tabletas. Específicamente, se propondrán procedimientos, programas informáticos y sistemas que sean ampliamente aplicables a las cámaras disponibles y que sean adecuados para incrementar la exactitud de medición y la comodidad para el usuario.

Sumario

Este problema se aborda por los procedimientos, programas informáticos y sistemas con los rasgos característicos de las reivindicaciones independientes. Los modos de realización ventajosos que se pueden realizar de manera aislada o en cualquier combinación arbitraria se enumeran en las reivindicaciones dependientes.

Como se usa en lo que sigue, los términos "tener", "comprender" o "incluir" o cualquier variación gramatical arbitraria de los mismos se usan de modo no excluyente. Por tanto, estos términos se pueden referir tanto a una situación en la que, además del rasgo característico introducido por estos términos, no están presentes otros rasgos característicos en la entidad descrita en este contexto como a una situación en la que están presentes uno o más de otros rasgos característicos. Como ejemplo, las expresiones "A tiene B", "A comprende B" y "A incluye B" se pueden referir tanto a una situación en la que, además de B, no está presente ningún otro elemento en A (es decir, una situación en la que A consiste única y exclusivamente en B) como a una situación en la que, además de B, uno o más de otros elementos están presentes en la entidad A, tales como elemento C, elementos C y D o incluso otros elementos.

Además, cabe señalar que los términos "al menos uno", "uno o más" o expresiones similares que indican que un rasgo característico o elemento puede estar presente una vez o más de una vez, típicamente se usarán solo una vez cuando se introduce el rasgo característico o elemento respectivo. En lo que sigue, en la mayoría de los casos, cuando se hace referencia al rasgo característico o elemento respectivo, las expresiones "al menos uno" o "uno o más" no se repetirán, a pesar de que el rasgo característico o elemento respectivo pueda estar presente una vez o más de una vez.

Además, como se usa en lo que sigue, los términos "preferentemente", "más preferentemente", "en particular", "más en particular", "específicamente", "más específicamente" o términos similares se usan conjuntamente con rasgos característicos opcionales, sin restringir posibilidades alternativas. Por tanto, los rasgos característicos introducidos por estos términos son rasgos característicos opcionales y no se pretende que restrinjan el alcance de las reivindicaciones en modo alguno. La invención, como reconocerá el experto en la técnica, se puede realizar usando rasgos característicos alternativos. De forma similar, se pretende que los rasgos característicos introducidos por "en un modo de realización de la invención" o expresiones similares sean rasgos característicos opcionales, sin ninguna restricción con respecto a modos de realización alternativos de la invención, sin ninguna restricción con respecto al alcance de la invención como se define por las reivindicaciones adjuntas y sin ninguna restricción con respecto a la posibilidad de combinar los rasgos característicos introducidos de dicho modo con otros rasgos característicos opcionales o no opcionales de la invención como se define por las reivindicaciones adjuntas.

En un primer aspecto de la presente invención, como se define por las reivindicaciones adjuntas, se divulga un procedimiento de calibración para calibrar una cámara con el propósito de detectar un analito en una muestra. El procedimiento comprende las siguientes etapas, que específicamente se pueden realizar en el orden dado. Todavía, también es posible un orden diferente. Además, es posible realizar dos o más de las etapas de procedimiento completa o parcialmente de forma simultánea. Además, es posible realizar una o más etapas de procedimiento o incluso todas las etapas de procedimiento una vez o repetidamente. El procedimiento puede comprender etapas de procedimiento adicionales que no se enumeran en el presente documento. En general, el procedimiento de calibración comprende las siguientes etapas:

a. proporcionar un conjunto de sistemas de coordenadas de color, comprendiendo el conjunto de sistemas de coordenadas de color una pluralidad de diferentes sistemas de coordenadas de color configurados para describir un color de un objeto;

b. proporcionar un conjunto de muestras de prueba que tienen concentraciones conocidas del analito;

c. aplicar las muestras de prueba a un conjunto de elementos de prueba, teniendo cada elemento de prueba al menos un campo de prueba que comprende al menos una sustancia química de prueba configurada para realizar una reacción de detección ópticamente detectable con el analito, creando, de este modo, al menos un campo de prueba coloreado para cada una de las muestras de prueba;

d. adquirir imágenes de los campos de prueba coloreados usando la cámara;

e. generar coordenadas de color para las imágenes de los campos de prueba coloreados, usando los sistemas de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color, creando, de este modo, un conjunto de coordenadas de color para las muestras de prueba y para los sistemas de coordenadas de color;

f. proporcionar un conjunto de funciones de codificación, comprendiendo el conjunto de funciones de codificación una pluralidad de funciones de codificación para transformar las coordenadas de color de un campo de prueba en una concentración correspondiente del analito en la muestra;

g. transformar el conjunto de coordenadas de color generadas en la etapa e. en un conjunto de concentraciones medidas usando el conjunto de funciones de codificación; y

h. comparar el conjunto de concentraciones medidas con las concentraciones conocidas de las muestras de prueba del conjunto de muestras de prueba y determinar un sistema de coordenadas de color de mejor ajuste del conjunto de sistemas de coordenadas de color y una función de codificación de mejor ajuste del conjunto de funciones de codificación para los que el conjunto de concentraciones medidas mejor se ajusta a las concentraciones conocidas.

El término “procedimiento de calibración para calibrar una cámara para detectar un analito en una muestra” como se usa en el presente documento es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, al procedimiento de determinar una relación entre la información proporcionada por una cámara y la presencia o ausencia o la concentración de uno o más analitos específicos en la muestra. Por tanto, típicamente, la cámara generará información, tal como información electrónica, tal como una o más imágenes, tal como una o más imágenes de al menos un campo de prueba, como se explicará con mayor detalle a continuación. En general, puede existir una relación entre la información o una parte de la misma y la presencia, ausencia o concentración del analito en la muestra, tal como cuando la cámara toma una o más imágenes de un campo de prueba humedecido por la muestra. El procedimiento de determinación de esta relación se puede denominar procedimiento de calibración. Como resultado del procedimiento de calibración, la relación se puede definir, tal como definiendo una o más de al menos una ecuación que define la relación, al menos una tabla, tal como al menos una tabla de consulta para definir la relación, o al menos una relación gráfica, tal como al menos una curva de calibración.

El término “cámara” como se usa en el presente documento es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, a un dispositivo configurado para registrar datos ópticos espacialmente resueltos, tales como una o más imágenes. La cámara puede comprender específicamente uno o más chips de cámara, que son dispositivos de formación de imágenes, tales como uno o más chips de CCD y/o CMOS. La cámara, en general, puede comprender una matriz unidimensional o bidimensional de sensores de imagen, tales como píxeles. Como ejemplo, la cámara puede comprender al menos 10 píxeles en al menos una dimensión, tal como al menos 10 píxeles en cada dimensión. Cabe señalar, sin embargo, que también son factibles otras cámaras. La invención será específicamente aplicable a cámaras como se usan normalmente en aplicaciones móviles tales como ordenadores portátiles ligeros, tabletas o, específicamente, teléfonos móviles tales como teléfonos inteligentes. Por tanto, específicamente, la cámara puede ser parte de un dispositivo móvil que, además de la al menos una cámara, comprende uno o más dispositivos de procesamiento de datos tales como uno o más procesadores de datos. Sin embargo, son factibles otras cámaras. La cámara, además de al menos un chip de cámara o chip de formación de imágenes, puede comprender otros elementos, tales como uno o más elementos ópticos, por ejemplo, una o más lentes. Como ejemplo, la cámara puede ser una cámara de enfoque fijo, que tiene al menos una lente que se ajusta de forma fija con respecto a la cámara. De forma alternativa, sin embargo, la cámara también puede comprender una o más lentes variables que se pueden ajustar, automática o manualmente.

El término “detectar un analito en una muestra”, a menudo también denominado “medición analítica”, como se usa en el presente documento, es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, a una determinación cualitativa y/o cuantitativa de al menos un analito en la muestra. El resultado de la medición analítica, como ejemplo, puede ser una concentración del analito y/o la presencia o ausencia del analito que se va a determinar.

El término “imagen” como se usa en el presente documento es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, a datos o información registrados usando la cámara, tal como una pluralidad de lecturas electrónicas del dispositivo de formación de imágenes, tal como los píxeles del chip de cámara. Por tanto, como ejemplo, la imagen puede comprender una matriz de datos unidimensional o bidimensional. La propia imagen, por tanto, puede comprender píxeles, correlacionándose los píxeles de la imagen, como ejemplo, con los píxeles del chip de cámara. En consecuencia, cuando se hace referencia a “píxeles”, se hace referencia a las unidades de información de imagen generadas por los píxeles únicos del chip de cámara o bien directamente a los píxeles únicos del chip de cámara.

La cámara puede ser específicamente una cámara en color. Por tanto, tal como para cada píxel, se puede proporcionar o generar información de color, tal como valores de color para tres colores R, G, B. También es factible un mayor número de valores de color, tal como cuatro colores para cada píxel. Las cámaras en color son conocidas, en general, para el experto en la técnica. Por tanto, como ejemplo, cada píxel del chip de cámara puede tener tres o más sensores de color diferentes, tales como píxeles de registro de color, como un píxel para rojo ®, un píxel para amarillo (G) y un píxel para azul (B). Para cada uno de los píxeles, tal como para R, G, B, se pueden registrar los valores por los píxeles, tales como valores digitales en el intervalo de 0 a 255, dependiendo de la intensidad del color respectivo. En lugar de usar triplicados de color, tales como R, G, B, como ejemplo, se pueden usar cuadruplicados, tales como C, M, Y, K. Las sensibilidades de color de los píxeles se pueden generar por filtros de color o por sensibilidades intrínsecas apropiadas de los elementos sensores usados en los píxeles de cámara. Estas técnicas son conocidas, en general, para el experto en la técnica.

El término “analito” como se usa en el presente documento es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, a uno o más compuestos químicos específicos y/u otros parámetros que se van a detectar y/o medir. Como ejemplo, el al menos un analito puede ser un compuesto químico que participa en el metabolismo, tal como uno o más de glucosa, colesterol o triglicéridos. Adicionalmente o de forma alternativa, se pueden determinar otros tipos de analitos o parámetros, por ejemplo, un valor de pH.

El término “muestra” como se usa en el presente documento es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, a una cantidad de material arbitrario que se va a analizar, tal como uno o más de un material líquido, sólido o gaseoso. Más específicamente, el término se puede referir a una cantidad de un líquido corporal, tal como uno o más de sangre, líquido intersticial, orina, saliva o similares. Sin embargo, adicionalmente o de forma alternativa, se pueden usar otros tipos de muestras, tales como agua.

El término “sistema de coordenadas de color” como se usa en el presente documento es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, a un sistema de coordenadas arbitrario por el que se puede caracterizar un color de un objeto, tal como un color de un campo de prueba o un color de una imagen registrada por una cámara, tal como matemática o físicamente. Diversos sistemas de coordenadas de color, tales como los sistemas de coordenadas de color definidos por CIE, son conocidos, en general, para el experto en la técnica. A continuación, se darán diversos ejemplos. Las coordenadas de color, en su totalidad, pueden abarcar o definir un espacio de color, tal como definiendo tres o cuatro vectores base.

Para proporcionar los sistemas de coordenadas de color, estos sistemas de coordenadas de color se pueden almacenar, como ejemplo, en un dispositivo de almacenamiento de datos o base de datos y/o se pueden definir por una fórmula general para los sistemas de coordenadas que tienen uno o más parámetros. Los sistemas de coordenadas de color se pueden proporcionar automáticamente o por acción humana. Los sistemas de coordenadas de color pueden ser una entrada para el procedimiento de calibración, proporcionada por un usuario del procedimiento de calibración.

El término “muestra de prueba” como se usa en el presente documento es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, a una muestra que tenga una cantidad o concentración determinada o determinable de un analito en la misma.

Como se usa además en el presente documento, el término “conjunto”, en general, se refiere a una cantidad definida de objetos o elementos idénticos o similares, teniendo cada objeto o elemento propiedades conocidas o determinables. Por tanto, en general, cada conjunto puede contener dos o más, más preferentemente, tres o más objetos o elementos. El conjunto puede contener un número finito de objetos o elementos o un número infinito de objetos o elementos.

Por tanto, como ejemplo, el conjunto de muestras de prueba puede contener, en general, una pluralidad de al menos dos cantidades definidas o determinables de la muestra. Como ejemplo, el conjunto de muestras de prueba puede contener una primera cantidad de la muestra de prueba que tenga una primera concentración conocida o determinable del analito, así como al menos una segunda cantidad de la muestra de prueba que tenga una segunda concentración conocida o determinable del analito en la misma, siendo la segunda concentración diferente de la primera concentración. Opcionalmente, las tercera, cuarta, etc. cantidades de la muestra de prueba pueden estar contenidas en el conjunto de muestras de prueba, que tienen las tercera, cuarta, etc. cantidades del analito contenido en las mismas. Por tanto, como ejemplo, el conjunto de muestras de prueba puede contener tres o más concentraciones diferentes del analito en la muestra de prueba. Como ejemplo, el conjunto de muestras de prueba se puede proporcionar en viales u otros recipientes. Las concentraciones se pueden conocer predeterminando estas concentraciones, tal como usando un análisis de laboratorio certificado o fiable y/o preparando las muestras de prueba usando cantidades conocidas de los componentes. De forma alternativa, las concentraciones se pueden conocer en un punto posterior en el tiempo, tal como posprocesando las muestras de prueba por análisis posteriores usando procedimientos de análisis de laboratorio certificados o fiables.

La proporción de las muestras de prueba puede incluir la preparación de las muestras de prueba u otros medios de proporción de estas muestras de prueba, tales como la adquisición de estas muestras de prueba de un proveedor apropiado. Pueden ser factibles otros medios de proporción de las muestras de prueba.

El procedimiento puede comprender además proporcionar un conjunto de elementos de prueba, teniendo cada elemento de prueba al menos un campo de prueba que comprende al menos una sustancia química de prueba configurada para realizar una reacción de detección ópticamente detectable con el analito.

El término “elemento de prueba” como se usa en el presente documento es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, a un elemento o dispositivo arbitrario configurado para detectar el analito en la muestra, específicamente en el sentido de la definición dada anteriormente. El elemento de prueba, como ejemplo, puede comprender al menos un sustrato, tal como al menos un soporte, con el al menos un campo de prueba aplicado al mismo o integrado en el mismo. Como ejemplo, el al menos un soporte puede estar en conformación de tira, convirtiendo, de este modo, el elemento de prueba en una tira reactiva. Estas tiras reactivas, en general, se usan y están disponibles ampliamente. Una tira reactiva puede llevar un único campo de prueba o una pluralidad de campos de prueba que tengan sustancias químicas de prueba idénticas o diferentes comprendidas en la misma. Son conocidos en la técnica varios elementos de prueba que comprenden al menos una sustancia química de prueba, también denominada reactivo de prueba, que experimentan una reacción de coloración en presencia del al menos un analito que se va a detectar. Algunos principios básicos sobre elementos y reactivos de prueba que también se pueden usar dentro del alcance de la presente invención se describen, por ejemplo, en J. Honeset al:.Diabetes Technology and Therapeutics, vol. 10, suplemento 1, 2008, pp.10-26.

Como se usa además en el presente documento, el término “campo de prueba” es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, a una cantidad coherente de la sustancia química de prueba, tal como a un campo, por ejemplo, un campo de conformación redonda, poligonal o rectangular, que tiene una o más capas de material, teniendo al menos una capa del campo de prueba la sustancia química de prueba comprendida en la misma. Pueden estar presentes otras capas que proporcionen propiedades ópticas específicas tales como propiedades reflectantes, que proporcionen propiedades de diseminación para diseminar la muestra o que proporcionen propiedades de separación tales como para separar componentes de partículas de la muestra, tales como componentes celulares.

El término “sustancia química de prueba” como se usa en el presente documento es un término amplio y se debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, a un compuesto químico o una pluralidad de compuestos químicos tales como una mezcla de compuestos químicos adecuados para realizar una reacción de detección en presencia del analito, en el que la reacción de detección es detectable por medios específicos, tales como como ópticamente. La reacción de detección puede ser, específicamente, específica del analito. La sustancia química de prueba, en el presente caso, puede ser, específicamente, una sustancia química de prueba óptica, tal como una sustancia química de prueba de cambio de color que cambia de color en presencia del analito. El cambio de color puede depender, específicamente, de la cantidad de analito presente en la muestra. La sustancia química de prueba, como ejemplo, puede comprender al menos una enzima, tal como glucosa oxidasa y/o glucosa deshidrogenasa. Adicionalmente, pueden estar presentes otros componentes, tales como uno o más tintes, mediadores y similares. Las sustancias químicas de prueba son conocidas, en general, para el experto en la técnica y, de nuevo, se puede hacer referencia a J. Honeset al:.Diabetes Technology and Therapeutics, vol. 10, suplemento 1, 2008, pp.10-26. Sin embargo, también son factibles otras sustancias químicas de prueba.

El conjunto de elementos de prueba puede comprender específicamente una pluralidad de al menos tres elementos de prueba, tales como al menos tres elementos de prueba de la misma configuración. En la misma, una configuración del elemento de prueba se puede definir por una arquitectura específica, que comprenda un sustrato definido, una geometría definida, así como una parte superior definida del campo de prueba que incluye una o más sustancias químicas de prueba definidas. Específicamente, el elemento de prueba del conjunto de elementos de prueba se puede elegir del mismo lote de fabricación, proporcionando, de este modo, el grado más alto posible de carácter idéntico de los elementos de prueba.

La etapa de procedimiento c. comprende aplicar las muestras de prueba a un conjunto de elementos de prueba. Por tanto, como ejemplo, se puede aplicar una gotícula de las muestras de prueba a los campos de prueba, o los campos de prueba se pueden humedecer por las muestras de prueba por otros medios, tal como sumergiendo los elementos de prueba en las muestras de prueba. De este modo, como ejemplo, se genera un conjunto de elementos de prueba humedecidos con muestras de prueba aplicadas a sus campos de prueba, en el que, como ejemplo, están presentes al menos tres elementos de prueba, que tienen diferentes muestras de prueba aplicadas a sus campos de prueba respectivos. Como ejemplo, se puede proporcionar un primer elemento de prueba o un primer campo de prueba, que tiene aplicado al mismo una primera muestra de prueba, se puede proporcionar un segundo elemento de prueba o segundo campo de prueba, que tiene aplicado al mismo una segunda muestra de prueba, y se puede proporcionar un tercer elemento de prueba o tercer campo de prueba, que tiene aplicado al mismo una tercera muestra de prueba. Se pueden aplicar otras muestras de prueba a otros elementos de prueba o campos de prueba. De este modo, el conjunto de elementos de prueba, después de la aplicación de las muestras de prueba, puede contener una pluralidad de campos de prueba del mismo tipo, en el que se proporcionan al menos tres campos de prueba que tienen aplicados a los mismos diferentes muestras de prueba y, en consecuencia, que tienen diferentes colores después de que haya tenido lugar la reacción de detección. Por tanto, en general, el término “campo de prueba coloreado” se puede referir específicamente a un campo de prueba en el que, después de la aplicación de una muestra o muestra de prueba, ha tenido lugar la reacción de detección, en el que el color del campo de prueba se determina por el resultado de la reacción de detección.

Como se usa además en el presente documento, el término “adquirir imágenes de los campos de prueba coloreados usando la cámara”, como se usa en la etapa d., en general, se refiere al procedimiento de registro de al menos una imagen de acuerdo con la definición dada anteriormente usando la cámara. En el mismo, específicamente, se puede adquirir al menos una imagen de cada uno de los campos de prueba coloreados generados en la etapa c. Todavía, uno o más campos de prueba también pueden quedar fuera. En general, en la etapa d., se puede crear un conjunto de imágenes, que contiene al menos una imagen de al menos un primer campo de prueba que tiene aplicado al mismo al menos una primera muestra de prueba, al menos una imagen de al menos un segundo campo de prueba que tiene aplicado al mismo al menos una segunda muestra, y, preferentemente, al menos otra imagen de al menos otro campo de prueba, tal como al menos una imagen de al menos un tercer campo de prueba, que tiene aplicado al mismo al menos otra muestra de prueba, tal como al menos una tercera muestra de prueba.

En la etapa e., se generan coordenadas de color para las imágenes de los campos de prueba coloreados, usando los sistemas de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color, creando, de este modo, un conjunto de coordenadas de color para las muestras de prueba y para los sistemas de coordenadas de color. Por tanto, como ejemplo, para cada campo de prueba humedecido por una muestra de prueba y, por tanto, formado en un campo de prueba coloreado, se pueden generar coordenadas de color de acuerdo con los sistemas de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color. Específicamente, para cada una de las imágenes de los campos de prueba coloreados, o para cada una de al menos una imagen de cada uno de los campos de prueba de color, se pueden generar coordenadas de color, describiendo cada una la coloración del campo de prueba coloreado respectivo. Como ejemplo, se pueden generar coordenadas de color (F<i,j>, m<i,j>, b<i,j>), (A<i,j>, B, C<i,j>) o (A<i,j>, B<i,j>, C<i,j>, D), en las que i indica la identidad del sistema de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color y j indica la identidad del campo de prueba coloreado y/o la identidad de la muestra de prueba. En las mismas, se puede usar cada uno de los sistemas de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color o se puede usar un subconjunto que contenga una selección de sistemas de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color. Además, se puede analizar cada una de las imágenes o un subconjunto de imágenes.

Además, el conjunto de coordenadas de color para las muestras de prueba y para los sistemas de coordenadas de color, como ejemplo, puede contener coordenadas de color (F, m, b) para cada campo de prueba coloreado o muestra de prueba en cada sistema de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color, dando como resultado, por tanto, al menos p ■ q coordenadas de color, siendo p el número de campos de prueba coloreados o muestras de prueba y siendo q el número de coordenadas de color en el conjunto de sistemas de coordenadas de color, en el que también se pueden tomar múltiples imágenes de un único campo de prueba coloreado, dando como resultado, por tanto, un número incrementado de p. Otras opciones también son factibles.

En la etapa f., se proporciona un conjunto de funciones de codificación, comprendiendo el conjunto de funciones de codificación una pluralidad de funciones de codificación para transformar las coordenadas de color de un campo de prueba en una concentración correspondiente del analito en la muestra.

El término “función de codificación” como se usa en el presente documento es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, a un algoritmo de transformación arbitrario para transformar las coordenadas de color de un campo de prueba, específicamente un campo de prueba coloreado humedecido por una muestra que se va a analizar, en una concentración correspondiente del analito en la muestra. Con este propósito, las funciones de codificación, como ejemplo, pueden comprender una o más funciones analíticas, tal como una función que transforma una o más o todas las coordenadas de color medidas por una cámara que toma una imagen del campo de prueba coloreado en la concentración del al menos un analito en la muestra. Adicionalmente o de forma alternativa, las funciones de codificación pueden comprender uno o más algoritmos u operaciones matriciales para transformar el vector de las coordenadas de color en la concentración del al menos un analito. De nuevo, adicionalmente o de forma alternativa, las funciones de codificación también pueden comprender una o más curvas, tales como una o más curvas unidimensionales, bidimensionales, tridimensionales o tetradimensionales para transformar las coordenadas de color en la concentración del analito. Además, adicionalmente o de forma alternativa, las funciones de codificación también pueden comprender una o más tablas de consulta u otras tablas para asignar concentraciones del analito a respectivos valores o intervalos de valores de las coordenadas de color.

El conjunto de funciones de codificación, como se explicará con mayor detalle a continuación, se puede definir específicamente proporcionando funciones similares con uno o más parámetros que se van a especificar. Por tanto, específicamente, el conjunto de funciones de codificación se puede definir por uno o más parámetros que se pueden determinar para especificar una función de codificación específica fuera del conjunto de funciones de codificación. Se darán ejemplos a continuación.

En la etapa g., el conjunto de coordenadas de color generadas en la etapa e. se transforma en un conjunto de concentraciones medidas usando el conjunto de funciones de codificación. Como se usa en el presente documento, el término “concentración medida”, en general, se puede referir a un resultado experimental que indica una concentración en una muestra, en base a uno o más elementos de datos experimentales, tales como uno o más valores de medición, en el presente caso, específicamente una o más coordenadas de color. Por tanto, en la etapa g., las funciones de codificación del conjunto de funciones de codificación proporcionadas en la etapa f. se aplican a las coordenadas de color generadas en la etapa e. anteriormente. En la misma, las funciones de codificación se pueden aplicar a todas las coordenadas de color generadas en la etapa e., o se pueden aplicar solo a un subconjunto de estas coordenadas de color generadas en la etapa e. Además, todas las funciones de codificación o solo un subconjunto de las funciones de codificación del conjunto de funciones de codificación proporcionadas en la etapa f. se puede aplicar a las coordenadas de color. Por tanto, como ejemplo, en caso de que las funciones de codificación estén definidas por uno o más parámetros, solo se puede aplicar un subconjunto de posibles funciones de codificación del conjunto de funciones de codificación, tal como un subconjunto definido por uno o más de un intervalo de parámetros para uno o más o incluso todos los parámetros y/o por un número finito de valores para el al menos un parámetro, tal como subdividiendo intervalos de parámetros en etapas discretas. En general, en la etapa g., se genera un conjunto de concentraciones medidas. Por tanto, como ejemplo, para la pluralidad de muestras de prueba que tienen diferentes concentraciones del analito, se puede generar al menos una concentración medida, tal como para cada una de las funciones de codificación del conjunto de funciones de codificación o para cada una de las funciones de codificación del subconjunto de funciones de codificación. Como ejemplo, en el caso de que se evalúen n imágenes de campos de prueba coloreados y/o en el caso de que se evalúen n muestras de prueba de diferentes concentraciones humedeciendo los campos de prueba correspondientes y generando coordenadas de color de los mismos, dando como resultado, de este modo, n coordenadas de color o n vectores de coordenadas de color, y en caso de que m funciones de codificación estén contenidas en el conjunto de funciones de codificación o en el subconjunto de funciones de codificación usadas para la evaluación, se pueden generar n ■ m concentraciones medidas en la etapa g.

En la etapa h., el conjunto de concentraciones medidas se compara con las concentraciones conocidas de las muestras de prueba del conjunto de muestras de prueba. Como se usa en el presente documento, el término “comparar” es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, a cualquier tipo de determinación de una relación cualitativa o cuantitativa o grado de similitud entre al menos un primer elemento que se va a comparar y al menos un segundo elemento que se va a comparar. En la comparación, como ejemplo, se puede generar al menos un elemento de información que indique un grado de similitud o identidad entre los al menos dos elementos que se van a comparar. Como ejemplo, el al menos un elemento de información que indica el grado de similitud o identidad puede contener al menos un elemento de información estadística, tal como una desviación estándar. Como ejemplo, el elemento de información estadística que indica el grado de similitud o identidad entre el conjunto de concentraciones medidas y el conjunto de concentraciones conocidas puede contener lo siguiente:

A ij= (0)

siendoA,juna medida del grado de similitud entre las concentraciones medidas C¿ para la función de codificación i y el sistema de coordenadas de color j y las correspondientes concentraciones conocidas C|, siendo k un número que indica la concentración del conjunto de muestras de prueba. Otros tipos de comparación son factibles, en general, y son conocidos, en general, para el experto en la técnica. Para la representación gráfica, como ejemplo, las concentraciones medidas se pueden representar frente a la concentración del analito en las muestras de prueba respectivas, dando como resultado, de este modo, como ejemplo, un grupo de concentraciones medidas para cada concentración conocida de las muestras de prueba respectivas.

La etapa h. comprende además determinar un sistema de coordenadas de color de mejor ajuste del conjunto de sistemas de coordenadas de color y una función de codificación de mejor ajuste del conjunto de funciones de codificación para los que el conjunto de concentraciones medidas mejor se ajusta a las concentraciones conocidas. Como se usa en la misma, el término “ajuste” es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, a la calidad de dos o más elementos que son similares o idénticos. En consecuencia, como se usa en el presente documento, el término “mejor ajuste” es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, a una selección de elementos de al menos dos conjuntos de elementos para los que la comparación en el sentido de la definición dada anteriormente indica el grado más alto de similitud o identidad, incluyendo la opción de que los artículos se ajusten dentro de un intervalo predeterminado. Por tanto, como ejemplo, con la fórmula dada anteriormente, la función de codificación de mejor ajuste i* y el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste j* pueden ser la función de codificación del conjunto de funciones de codificación y el sistema de coordenadas de color del conjunto de coordenadas de color para los que se minimiza el indicador estadísticoA,jmencionado anteriormente. Otros medios de determinación del mejor ajuste son conocidos, en general, en el campo de la estadística y también se pueden aplicar en la etapa h.

El resultado del procedimiento de calibración, por tanto, puede ser la indicación de la función de codificación de mejor ajuste y la indicación del sistema de coordenadas de color de mejor ajuste. Este resultado específicamente puede ser específico de la cámara y puede ser específico para el tipo de elemento de prueba que se vaya a usar. En consecuencia, se puede requerir la realización del procedimiento de calibración para cada tipo de cámara, tal como para cada dispositivo portátil o teléfono inteligente que tenga una cámara específica, y se puede requerir para cada tipo de elemento de prueba, tal como para cada lote de fabricación de los elementos de prueba. El procedimiento de calibración se puede realizar por adelantado, tal como para cada tipo conocido de teléfono inteligente que se vaya a usar y para cada tipo de elemento de prueba que se vaya a usar y, en consecuencia, los resultados del procedimiento de calibración ya pueden estar preprogramados o proporcionados en un programa informático correspondiente, tal como en una aplicación correspondiente que se va a ejecutar en el teléfono inteligente específico. La aplicación o programa informático también se puede configurar para detectar el tipo de teléfono inteligente o dispositivo portátil en el que se ejecuta y puede seleccionar una correspondiente función de codificación y sistema de coordenadas de color que se sabe que son los mejores ajustes para el elemento de prueba y la cámara que se van a usar.

Como se explica anteriormente, la cámara puede ser específicamente una cámara de un dispositivo electrónico portátil, tal como una cámara de un ordenador portátil, por ejemplo, una cámara de un ordenador portátil ligero o un ordenador con plantillas. Específicamente, sin embargo, la cámara puede ser una cámara de un teléfono inteligente, puesto que muchos usuarios llevan un teléfono inteligente durante el día y, por tanto, el teléfono inteligente es un dispositivo de medición omnipresente, siendo altamente favorable su uso para determinar analitos, tales como la glucemia.

Como se explica anteriormente, el término “conjunto”, como se usa en diversos casos en el presente documento, en general, se puede referir a un número finito o infinito de elementos. En el contexto de los sistemas de coordenadas de color, como se explica anteriormente, el conjunto de sistemas de coordenadas de color se puede definir específicamente por un conjunto de funciones parametrizadas para transformar coordenadas de color, es decir, específicamente por una o más funciones que tienen uno o más parámetros. Específicamente, se pueden usar una o más funciones parametrizadas para transformar las coordenadas de color proporcionadas por la cámara en coordenadas de color transformadas. Las coordenadas de color transformadas pueden ser específicamente coordenadas de color transformadas independientes de la cámara. En general, un conjunto de uno o más parámetros de las funciones parametrizadas puede caracterizar cada uno de los sistemas de coordenadas de color.

La etapa de procedimiento e. para generar coordenadas de color para las imágenes de los campos de prueba de color usando los sistemas de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color y crear un conjunto de coordenadas de color para las muestras de prueba y para los sistemas de coordenadas puede ser una única etapa o puede contener múltiples subetapas. Específicamente, la etapa, en primer lugar, puede contener la transformación de coordenadas de color para las imágenes proporcionadas por la cámara, que típicamente son dependientes de la cámara, en coordenadas de color independientes. Por tanto, como ejemplo, la cámara puede contener un chip de cámara que crea, después de que se registre la evaluación de la imagen con este chip de cámara, coordenadas de color (R, G, B) o un cuadruplicado de coordenadas de color, que, en general, son dependientes de la propiedades físicas del chip de cámara, de la configuración óptica de la cámara o de los componentes de electrónica para registrar la imagen. Por tanto, como ejemplo, la sensibilidad del chip de cámara puede ser dependiente del rango espectral. En consecuencia, el procedimiento puede contener una etapa de procedimiento de transformación de las coordenadas de color proporcionadas por la cámara en coordenadas de color independientes de la cámara, tales como coordenadas de color que evitan la sensibilidad espectral de la cámara y que son comparables en el sentido de que, cuando las imágenes de un mismo campo de prueba coloreado se evalúan por diferentes cámaras, son, con una tolerancia dada, idénticas o al menos comparables. En consecuencia, como se usa en el presente documento, las coordenadas de color independientes de la cámara pueden ser coordenadas de color que se pueden obtener de diferentes imágenes tomadas con diferentes cámaras de un mismo campo de prueba coloreado. En las mismas, en general, se pueden usar sistemas de coordenadas de color independientes de la cámara estandarizados, tales como sistemas de coordenadas conforme a CIE. Sin embargo, en general, como se explica anteriormente, la etapa de procedimiento e. puede comprender las siguientes subetapas:

e1. generar coordenadas de color dependientes de la cámara para las imágenes del campo de prueba coloreado;

e2. transformar las coordenadas de color dependientes de la cámara en coordenadas de color independientes de la cámara, usando un primer algoritmo de transformación;

e3. transformar las coordenadas de color independientes de la cámara en coordenadas de color para los sistemas de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color usando un segundo algoritmo de transformación, creando, de este modo, el conjunto de coordenadas de color para las muestras de prueba y para los sistemas de coordenadas de color.

Como se usa en el presente documento, el término “coordenadas de color dependientes de la cámara”, en general, se refiere a coordenadas de color generadas usando una cámara para formar imágenes de un objeto coloreado, en las que el resultado es dependiente de las propiedades específicas de la cámara y/o de un chip de cámara contenido en la misma, tal como un chip de Cc D y/o CMOS. Como ejemplo, el chip de cámara puede contener sensores de color que registran valores para cada color, tales como triplicados como RGB o cuadruplicados como CMYK, en los que los valores dependan de la sensibilidad del chip de cámara. Por tanto, cuando se registran imágenes de un mismo objeto coloreado usando diferentes cámaras, las coordenadas de color dependientes de la cámara generadas por estas cámaras pueden diferir.

Por tanto, en general, la etapa e1. contiene la evaluación de las imágenes de los campos de prueba coloreados, es decir, de los campos de prueba humedecidos por las muestras de prueba y coloreados debido a la posterior reacción de detección en el campo de prueba. Como ejemplo, se puede evaluar al menos una imagen de cada campo de prueba coloreado para derivar las coordenadas de color dependientes de la cámara de la misma, tal como cada imagen de cada campo de prueba coloreado. De este modo, como ejemplo, se pueden generar una pluralidad de coordenadas de color dependientes de la cámara (R, G, B), siendo i un número entero de 1 a p, siendo p el número de campos de prueba coloreados o muestras de prueba evaluadas.

Como se usa además en el presente documento, el término “coordenadas de color independientes de la cámara” es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual para un experto en la técnica y no se debe limitar a un significado especial o personalizado. El término se puede referir específicamente, sin limitación, a coordenadas de color que no dependen, al menos hasta una tolerancia predeterminada, de la sensibilidad de la cámara o del chip de cámara. En otras palabras, hasta una discrepancia tolerable, las coordenadas de color independientes de la cámara de un mismo objeto no dependen de la sensibilidad de la cámara en uso.

Para realizar la etapa e2., se puede usar un procedimiento de calibración o se puede aplicar una función de calibración predeterminada. Como ejemplo, el primer algoritmo de transformación puede contener una operación matricial usando una matriz M, específicamente una operación matricial para transformar las coordenadas de color dependientes de la cámara (R, G, B) en coordenadas de color independientes de la cámara (X, Y, Z) usando la siguiente transformación:

(X, Y, Z) = M ■ (R, G, B). (1)

En la misma, M puede indicar una matriz de transformación que se puede generar por un procedimiento de calibración independiente. Como ejemplo, se pueden usar campos de color de referencia para calibrar la cámara y para determinar la matriz de transformación M y/o los coeficientes de esta matriz de transformación. Las coordenadas de color independientes de la cámara X, Y, Z, como ejemplo, pueden ser coordenadas en base a la percepción del ojo humano, tales como las coordenadas de color conforme a CIE. También se puede usar una transformación matricial similar a la de la ecuación (1) en caso de que se usen cuadruplicados de coordenadas. Las transformaciones matriciales de las coordenadas de color son conocidas, en general, por ejemplo, a partir de F. Konig: “Die Charakterisierung von Farbsensoren”, Disertación, Logos Verlag, Berlín, 2001, pp. 48-49.

En la etapa e2., un conjunto de coordenadas de color dependientes de la cámara (R, G, B), siendo i=1...p y p el número de campos de prueba coloreados o muestras de prueba evaluadas, se puede transformar en coordenadas de color independientes de la cámara (X, Y, Z). De forma similar, son factibles las transformaciones para cuadruplicados de coordenadas de color.

El segundo algoritmo de transformación puede comprender transformar las coordenadas de color independientes de la cámara, tales como las coordenadas X, Y, Z, en las coordenadas de color del conjunto de coordenadas de color usando funciones parametrizadas. Por tanto, como ejemplo, el segundo algoritmo de transformación puede comprender transformar las coordenadas de color independientes de la cámara (X, Y, Z) en el conjunto de coordenadas de color (F, m, b) usando las siguientes funciones parametrizadas:

con:

y.=y1 r ~

y siendo P<1>-P<11>parámetros, específicamente números reales y/o números racionales.

En las mismas, en el caso de la etapa e2., se genera un conjunto de coordenadas de color independientes de la cámara (X, Y, Z), siendo i=1...p y p el número de campos de prueba coloreados o muestras de prueba evaluadas, el resultado de la etapa e3. puede ser un conjunto de coordenadas de color parametrizadas (F, m, b).

Las coordenadas de color independientes de la cámara pueden ser específicamente coordenadas de color en base a la sensibilidad del ojo humano, específicamente coordenadas de color de acuerdo con una norma, más específicamente una norma CIE. Específicamente, las coordenadas de color independientes de la cámara pueden ser valores triestímulo.

El segundo algoritmo de transformación también puede tener en cuenta una iluminación de los campos de prueba. El segundo algoritmo de transformación puede tener en cuenta específicamente la iluminación de los campos de prueba, específicamente detectando al menos un color de referencia, específicamente un color de referencia de un campo blanco. Por tanto, como ejemplo, las coordenadas de color dependientes de la iluminación (F, m, b) se pueden transformar en coordenadas de color relativas (F<rel>, m<rel>, b<rel>) usando una o más de las siguientes ecuaciones:

siendo (F<r>, m<R>, b<R>) coordenadas de color derivadas de una imagen de un campo de referencia iluminado.

De este modo, se puede generar un conjunto de coordenadas de color relativas (F<i, rel>, m<i, rel>, b<i, rel>), siendo i=1...p y p el número de campos de prueba coloreados o muestras de prueba evaluadas.

El primer algoritmo de transformación, específicamente la matriz M, se puede determinar en un procedimiento de calibración de cámara adquiriendo al menos una imagen de al menos un campo de color de referencia que tiene coordenadas de color independientes de la cámara conocidas. Por tanto, como ejemplo, se puede proporcionar una pluralidad de campos de color de referencia, que tienen coordenadas de color independientes de la cámara conocidas, tales como campos de color de acuerdo con una escala de color o similares. Se pueden registrar imágenes de estos campos de color de referencia y, de este modo, se puede generar un sistema de ecuaciones para derivar los coeficientes de la matriz M o para cualquier otro algoritmo de transformación. Específicamente, de nuevo, las coordenadas de color conocidas de los campos de color de referencia pueden ser coordenadas conforme a CIE y/o valores triestímulo conocidos. Sin embargo, otros modos de realización son factibles.

Como se explica anteriormente, en la etapa h., el conjunto de concentraciones medidas se compara con las concentraciones conocidas de las muestras de prueba del conjunto de muestras de prueba y se determina el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste del conjunto de sistemas de coordenadas de color y una función de codificación de mejor ajuste del conjunto de funciones de codificación, para los que el conjunto de concentraciones medidas mejor se ajusta a las concentraciones conocidas. En los mismos, específicamente, la etapa h. se puede realizar de modo que, en un intervalo de medición predeterminado de concentraciones, las muestras de concentraciones equidistantes den lugar a coordenadas de color en el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste que tienen diferencias de colores esencialmente equidistantes. Por tanto, una de las ideas de los sistemas de coordenadas fotométricos como el sistema de coordenadas conforme a CIE también se puede trasladar a la medición de concentraciones. Específicamente, en el intervalo de medición predeterminado, las muestras de prueba que tienen diferentes concentraciones c, c<v>del analito, al aplicarse a los campos de prueba, pueden dar como resultado coordenadas de color (F, m, b), (F<v>, m<v>, b<v>) de campos de prueba coloreados con una diferencia de colores

siendo £ un intervalo predeterminado. El valor preciso de £ puede depender del espacio de color elegido. Como ejemplo, existen espacios de color que se normalizan al valor absoluto 100, mientras que otros se pueden normalizar al valor absoluto de 1. Para dar el mismo peso a las coordenadas F, m y b, las coordenadas de color se pueden incluso ponderar por factores de ponderación. En general, se puede elegir £ significativamente más pequeño queconst,es decir,£«const,tal como £ < 0,1 ■ const, £ < 0,01 ■const,£ < 0,001 ■consto similares. El valor preciso de £, en general, no se predetermina ni se requiere para el procedimiento.

El sistema de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color y la función de codificación del conjunto de funciones de codificación para los que el conjunto de concentraciones medidas mejor se ajusta a las concentraciones conocidas pueden formar específicamente un par que comprenda el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste y la función de codificación de mejor ajuste. Este par específicamente puede ser específico de la cámara y se puede proporcionar a un dispositivo móvil que contenga la cámara, tal como por medio de una aplicación u otro programa informático.

El conjunto de funciones de codificación, como se explica anteriormente, puede contener específicamente funciones polinómicas parametrizadas de las coordenadas de color. Como ejemplo, las funciones polinómicas parametrizadas se pueden seleccionar del grupo que consiste en:

siendoc(F, m,b) una concentración medida del analito cuando el campo de prueba coloreado tiene el color (F, m, b), siendo N números enteros positivos y siendo ai,j,k parámetros de las funciones polinómicas. Cabe señalar, sin embargo, que también se pueden usar otros tipos de funciones de codificación y que, además, el conjunto de funciones de codificación también puede contener una mezcla de diferentes tipos de funciones de codificación que tengan parámetros en las mismas. Sin embargo, el uso de funciones polinómicas simplifica los cálculos y proporciona buenos resultados para las mediciones de analitos, como se explicará con mayor detalle a continuación.

Como se explica además anteriormente, los elementos de prueba del conjunto de elementos de prueba usados en la etapa c. específicamente pueden ser del mismo tipo, tal como ser todos idénticos, específicamente desde la configuración. Específicamente, estos elementos de prueba pueden ser del mismo lote de fabricación. El procedimiento de calibración puede comprender además definir al menos una configuración del elemento de prueba estándar, definiendo la configuración del elemento de prueba estándar al menos un tipo de sustancia química de prueba para el al menos un campo de prueba que comprende al menos una sustancia química de prueba configurada para realizar una reacción de detección ópticamente detectable con el analito. La configuración del elemento de prueba estándar puede comprender además un sustrato definido sobre el que se aplica la sustancia química de prueba.

Como se explica anteriormente, el conjunto de muestras de prueba puede comprender específicamente al menos tres muestras de prueba diferentes que proporcionen al menos tres concentraciones diferentes del analito. Específicamente, las concentraciones se pueden distribuir de forma equidistante en un intervalo de medición. El analito puede ser específicamente glucosa. Sin embargo, como se explica anteriormente, también se pueden detectar otros tipos de analitos. Las muestras pueden ser específicamente un líquido corporal, tal como sangre o líquido intersticial. Cabe señalar, sin embargo, que también son factibles otros tipos de muestras. El conjunto de muestras de prueba puede contener muestras de prueba de diferentes concentraciones en un intervalo de medición predeterminado de 0 mg/dl a 600 mg/dl. Por tanto, como ejemplo, para muestras de sangre o líquido intersticial y siendo la glucosa el analito, el intervalo de medición puede ser de 0 mg/dl a 600 mg/dl, y las concentraciones de las muestras de prueba se pueden distribuir en el intervalo de medición, tal como de forma equidistante.

Como se explicará con mayor detalle a continuación, el procedimiento de calibración se puede realizar específicamente usando un ordenador o red de ordenadores. Por tanto, específicamente, al menos una de las etapas a., d., e., f., g. o h. se puede realizar usando un ordenador o red de ordenadores y/o se puede codificar en programa informático.

En otro aspecto de la presente invención, como se define por las reivindicaciones adjuntas, se divulga un procedimiento de detección para detectar un analito en una muestra. Como se explicará con mayor detalle a continuación, el procedimiento hace uso del procedimiento de calibración como se analiza anteriormente. En consecuencia, para posibles definiciones y modos de realización, se puede hacer referencia a la divulgación dada anteriormente o dada con mayor detalle a continuación. El procedimiento comprende las siguientes etapas, que específicamente se pueden realizar en el orden dado. Todavía, también es posible un orden diferente. Además, es posible realizar dos o más de las etapas de procedimiento completa o parcialmente de forma simultánea. Además, es posible realizar una o más etapas de procedimiento o incluso todas las etapas de procedimiento una vez o repetidamente. El procedimiento puede comprender etapas de procedimiento adicionales que no se enumeran en el presente documento. En general, el procedimiento para detectar el analito en la muestra comprende las siguientes etapas:

A. proporcionar una cámara;

B. calibrar la cámara usando el procedimiento de calibración;

C. aplicar la muestra a un elemento de prueba, teniendo el elemento de prueba al menos un campo de prueba que comprende al menos una sustancia química de prueba configurada para realizar una reacción de detección ópticamente detectable con el analito, creando, de este modo, al menos un campo de prueba coloreado para la muestra;

D. adquirir al menos una imagen del al menos un campo de prueba coloreado;

E. generar coordenadas de color del campo de prueba usando el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste;

F. transformar las coordenadas de color en una concentración de medición del analito en la muestra usando la función de codificación de mejor ajuste.

En cuanto a las etapas de procedimiento A. y B., se puede hacer referencia ampliamente a la descripción del procedimiento de calibración como se da anteriormente. Para la etapa de procedimiento C., la etapa se puede realizar de manera ampliamente análoga a la etapa de procedimiento c. anteriormente, excepto por el hecho de que, en general, se desconoce la muestra y el contenido del analito en la misma. El elemento de prueba usado en la etapa de procedimiento C. puede ser específicamente idéntico o del mismo tipo, preferentemente del mismo lote de fabricación, que el elemento de prueba usado en la etapa de procedimiento c. anteriormente. Debido a la reacción de detección en presencia del analito que se va a detectar, el campo de prueba del elemento de prueba se convierte en un campo de prueba coloreado, dependiendo, como ejemplo, de la concentración del analito en la muestra, incluyendo la posibilidad de que ningún analito esté presente en la muestra. En general, uno o más campos de prueba se pueden humedecer por la al menos una muestra.

Para la etapa de procedimiento D., se puede hacer referencia a la descripción de la etapa de procedimiento d. anteriormente. La adquisición de una imagen en la etapa de procedimiento D. puede tener lugar de modo similar.

En cuanto a las etapas de procedimiento E. y F., se usan el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste y las funciones de codificación de mejor ajuste como se determina en la etapa h. anteriormente. De nuevo, la generación de las coordenadas de color del campo de prueba puede ser un procedimiento de una única etapa o puede ser un procedimiento de múltiples etapas. En el último caso, como ejemplo, la cámara, en primer lugar, puede generar coordenadas de color dependientes de la cámara para el campo de prueba, tales como (R, G, B), de manera análoga a la etapa e1 anteriormente. Estas coordenadas de color dependientes de la cámara se pueden transformar, a continuación, en coordenadas de color independientes de la cámara, en las que se puede hacer referencia a la descripción de la etapa e2. anteriormente. Por tanto, por ejemplo, se pueden generar coordenadas independientes de la cámara (X, Y, Z) para el campo de prueba coloreado. Además, a continuación, las coordenadas de color independientes de la cámara se pueden transformar en las coordenadas de color del sistema de coordenadas de color de mejor ajuste, tales como en (F, m, b), por ejemplo, usando una o más de las ecuaciones (2.1-2.3) o (3.1-3.6) anteriormente, con el conjunto de mejor ajuste de parámetros P. Posteriormente, en la etapa F., las coordenadas de color se pueden transformar, a continuación, en la concentración medida del analito, por ejemplo, usando la ecuación (5) anteriormente, con los parámetros de mejor ajuste.

Específicamente, las etapas C.-F. se pueden realizar repetidamente. La etapa B. se puede realizar inicialmente solo una vez para una pluralidad de repeticiones de las etapas C.-F. o bien cada vez antes de realizar las etapas C.-F.

Como se explica anteriormente, el elemento de prueba usado en la etapa C. puede ser específicamente del mismo tipo que los elementos de prueba del conjunto de elementos de prueba en la etapa c. del procedimiento de calibración. Por tanto, el elemento de prueba puede tener la misma configuración que se usa para el procedimiento de calibración o se puede fabricar en el mismo lote.

De nuevo, el procedimiento de detección se puede admitir por un ordenador o una red de ordenadores, tal como un ordenador o una red de ordenadores de un dispositivo portátil, tal como uno o más de una tableta, un ordenador portátil ligero o un teléfono móvil, tal como un teléfono inteligente. Específicamente, se puede usar un ordenador o red de ordenadores para realizar una o más de las etapas B., D., E. o F.

Se divulga y propone además en el presente documento un programa informático que incluye instrucciones ejecutables por ordenador para realizar el procedimiento de acuerdo con la presente invención en uno o más de los modos de realización incluidos en el presente documento cuando el programa se ejecuta en un ordenador o red de ordenadores. Por tanto, como se explica anteriormente, el programa informático puede contener específicamente instrucciones ejecutables por ordenador para realizar una o más o incluso todas las etapas de procedimiento de calibración. Específicamente, el programa informático puede contener instrucciones ejecutables por ordenador para realizar una o más o incluso todas las etapas a., d., e., f., g. o h. del procedimiento de calibración. Adicionalmente o de forma alternativa, se propone un programa informático con instrucciones ejecutables por ordenador para realizar al menos algunas o incluso todas las etapas de procedimiento del procedimiento de detección, tal como una o más o incluso todas las etapas B., D., E. o F. del procedimiento de detección. Específicamente, el programa informático se puede almacenar en un soporte de datos legible por ordenador.

Se divulga y propone además en el presente documento un producto de programa informático que tiene medios de código de programa para realizar el procedimiento de acuerdo con la presente invención en uno o más de los modos de realización incluidos en el presente documento, tales como una o más de las etapas de procedimiento descritas anteriormente en el contexto del programa informático, cuando el programa se ejecuta en un ordenador o red de ordenadores. Específicamente, los medios de código de programa se pueden almacenar en un soporte de datos legible por ordenador.

Se divulga y propone además en el presente documento un soporte de datos que tiene una estructura de datos almacenada en el mismo, que, después de cargarse en un ordenador o red de ordenadores, tal como en una memoria de trabajo o memoria principal del ordenador o red de ordenadores, puede ejecutar el procedimiento de acuerdo con uno o más de los modos de realización divulgados en el presente documento, tal como ejecutando una o más de las etapas mencionadas anteriormente analizadas en el contexto del programa informático.

Se divulga y propone además en el presente documento un producto de programa informático con medios de código de programa almacenados en un soporte legible por máquina, para realizar el procedimiento de acuerdo con uno o más de los modos de realización divulgados en el presente documento, cuando el programa se ejecuta en un ordenador o red de ordenadores, tal como una o más de las etapas mencionadas anteriormente analizadas en el contexto del programa informático. Como se usa en el presente documento, un producto de programa informático se refiere al programa como un producto comercializable. El producto puede existir, en general, en un formato arbitrario, tal como en un formato impreso, o en un soporte de datos legible por ordenador. Específicamente, el producto de programa informático se puede distribuir sobre una red de datos.

Finalmente, se divulga y propone en el presente documento una señal de datos modulada que contiene instrucciones legibles por un sistema informático o red de ordenadores, para realizar el procedimiento de acuerdo con uno o más de los modos de realización divulgados en el presente documento, tal como una o más de las etapas mencionadas anteriormente analizadas en el contexto del programa informático.

En referencia a los aspectos de la invención implementados por ordenador, se pueden realizar una o más de las etapas de procedimiento del procedimiento de acuerdo con uno o más de los modos de realización divulgados en el presente documento usando un ordenador o red de ordenadores. Por tanto, en general, se puede realizar cualquiera de las etapas de procedimiento, incluyendo la provisión y/o manipulación de datos usando un ordenador o red de ordenadores. En general, estas etapas de procedimiento pueden incluir cualquiera de las etapas de procedimiento, típicamente excepto por las etapas de procedimiento que requieran un trabajo manual, tales como proporcionar las muestras y/o determinados aspectos de realización de las mediciones reales.

Específicamente, se divulgan además en el presente documento, aunque no entran dentro del alcance de las reivindicaciones:

- un ordenador o red de ordenadores que comprende al menos un procesador, en el que el procesador está adaptado para realizar parcialmente uno de los procedimientos de acuerdo con uno de los modos de realización descritos en esta descripción,

- una estructura de datos cargable por ordenador que está adaptada para realizar parcialmente uno de los procedimientos de acuerdo con uno de los modos de realización descritos en esta descripción mientras la estructura de datos se ejecuta en un ordenador,

- un programa informático, en el que el programa informático está adaptado para realizar parcialmente uno de los procedimientos de acuerdo con uno de los modos de realización descritos en esta descripción mientras el programa se ejecuta en un ordenador,

- un programa informático que comprende medios de programa para realizar parcialmente uno de los procedimientos de acuerdo con uno de los modos de realización descritos en esta descripción mientras el programa informático se ejecuta en un ordenador o en una red de ordenadores,

- un programa informático que comprende medios de programa de acuerdo con el modo de realización precedente, en el que los medios de programa se almacenan en un medio de almacenamiento legible por un ordenador,

- un medio de almacenamiento, en el que una estructura de datos está almacenada en el medio de almacenamiento y en el que la estructura de datos está adaptada para realizar parcialmente uno de los procedimientos de acuerdo con uno de los modos de realización descritos en esta descripción después de haberse cargado en un almacenamiento principal y/o de trabajo de un ordenador o de una red de ordenadores, y

- un producto de programa informático que tiene medios de código de programa, en el que los medios de código de programa se pueden almacenar o están almacenados en un medio de almacenamiento, para realizar parcialmente uno de los procedimientos de acuerdo con uno de los modos de realización descritos en esta descripción, si se ejecutan los medios de código de programa en un ordenador o en una red de ordenadores.

En otro aspecto de la presente invención, como se define por las reivindicaciones adjuntas, se divulga un sistema de calibración para calibrar una cámara, con el propósito de detectar un analito en una muestra usando la cámara. El sistema de calibración comprende al menos un ordenador o red de ordenadores. El sistema de calibración está configurado para realizar las etapas a, d, e, f, g y h de un procedimiento de calibración de acuerdo con la presente invención en uno cualquiera de los modos de realización descritos en el presente documento, tal como por programación de programa informático apropiada del ordenador o red de ordenadores. Además, el sistema de calibración comprende un conjunto de muestras de prueba que tienen concentraciones conocidas del analito y un conjunto de elementos de prueba, teniendo cada elemento de prueba al menos un campo de prueba. Además, el sistema de calibración puede comprender la cámara.

En otro aspecto de la presente invención, como se define por las reivindicaciones adjuntas, se divulga un sistema de detección con el propósito de detectar un analito en una muestra usando al menos un elemento de prueba que tiene al menos un campo de prueba que comprende al menos una sustancia química de prueba configurada para realizar una reacción de detección ópticamente detectable con el analito. El sistema de detección comprende al menos una cámara, tal como una cámara de un dispositivo móvil, por ejemplo, de un teléfono inteligente. El sistema de detección comprende además al menos un ordenador o red de ordenadores, específicamente al menos un teléfono inteligente. El sistema de detección está configurado para realizar las etapas B, D, E y F de un procedimiento de detección de acuerdo con uno cualquiera de los modos de realización descritos en el presente documento. Además, el sistema de detección comprende al menos una muestra y al menos un elemento de prueba, teniendo el elemento de prueba al menos un campo de prueba. Además, el sistema de detección puede comprender un conjunto de muestras de prueba que tienen concentraciones conocidas del analito y un conjunto de elementos de prueba, teniendo cada elemento de prueba al menos un campo de prueba.

Además, como se define por las reivindicaciones adjuntas, se divulga un programa informático que comprende instrucciones, que, cuando se ejecuta el programa informático por el sistema de calibración como se describe anteriormente o como se describirá además a continuación con más detalle o por el sistema de detección como se describe anteriormente o como se describirá además a continuación con más detalle, provocan que el sistema de calibración como se describe anteriormente o como se describirá además a continuación con más detalle o el sistema de detección como se describe anteriormente o como se describirá además a continuación con más detalle lleve a cabo las etapas a, d, e, f, g y h de un procedimiento de calibración como se describe anteriormente o como se describirá además a continuación con más detalle o las etapas B, D, E y F de un procedimiento de detección como se describe anteriormente o como se describirá además a continuación con más detalle, respectivamente.

En otro aspecto de la presente invención, se divulga un sistema para detectar un analito en una muestra. El sistema comprende el sistema de calibración y el sistema de detección de acuerdo con la presente invención.

Los procedimientos, programas informáticos y sistemas de acuerdo con la presente solicitud pueden proporcionar un gran número de ventajas sobre las aplicaciones conocidas para calibrar y/o usar una cámara para detectar un analito en una muestra. Por tanto, en particular, la presente invención puede mejorar la exactitud de una determinación de un valor de concentración de analito. En particular, la presente solicitud puede proporcionar un espacio de color específicamente adaptado usado en el algoritmo para determinar una concentración de analito en una muestra, por ejemplo, para determinar una concentración de glucemia. Específicamente, la presente solicitud puede proporcionar un espacio de color específicamente adaptado creando una relación lineal entre un color de la tira reactiva y una concentración de analito, específicamente una relación lineal entre el color de la tira reactiva y una representación numérica resultante de la misma. La relación lineal del espacio de color adaptado puede lograr una exactitud uniforme en el intervalo completo de valores de medición. Además, la presente solicitud puede permitir de forma alternativa una exactitud, en particular, alta de la determinación de la concentración de analito dentro de un intervalo definido de valores de medición, en particular, dentro de un intervalo predefinido de valores de medición.

Además, la presente solicitud puede mejorar la validez de una determinación óptica de un valor de concentración de analito. Específicamente, se puede mejorar la validez de una medición óptica en comparación con las aplicaciones conocidas de la técnica. En particular, el espacio de color específicamente adaptado proporcionado en la presente solicitud se puede basar en concentraciones de analito determinadas externamente. Más en particular, los presentes procedimientos, programas informáticos y sistemas pueden proporcionar el espacio de color específicamente adaptado optimizando y adaptando el espacio de color a la concentración de analito determinada externamente, por ejemplo, concentraciones de analito determinadas en un laboratorio, permitiendo específicamente una validez, en particular, alta de la concentración de analito determinada, mejorando, por tanto, la validez de la concentración de analito determinada ópticamente usando el espacio de color adaptado. Por el contrario, la técnica anterior normalmente apunta a la optimización en base a la percepción humana del color.

Además, los factores no lineales que tienen un impacto en la detección del analito en la muestra se pueden tener en cuenta en los procedimientos, programas informáticos y sistemas de acuerdo con la presente solicitud, a diferencia de otros procedimientos conocidos por la técnica anterior. Por tanto, el impacto sobre la detección del analito en la muestra por factores no lineales se puede minimizar o incluso anular por la presente solicitud. Específicamente, factores no lineales, tales como condiciones de iluminación diferentes o cambiantes o propiedades técnicas y ópticas individuales de un gran número de cámaras disponibles en el mercado se pueden tener en cuenta en los procedimientos, programas informáticos y sistemas de acuerdo con la presente solicitud.

Breve descripción de las figuras

Otros rasgos característicos y modos de realización opcionales se divulgarán con más detalle en la posterior descripción de modos de realización, preferentemente conjuntamente con las reivindicaciones dependientes. En las mismas, los respectivos rasgos característicos opcionales se pueden lograr de manera aislada, así como en cualquier combinación factible arbitraria, como entenderá el experto en la técnica. El alcance de la invención no está restringido por los modos de realización preferentes. Los modos de realización se representan esquemáticamente en las figuras. En las mismas, los números de referencia idénticos en estas figuras se refieren a elementos idénticos o funcionalmente comparables.

En las figuras:

la figura 1 ilustra un modo de realización de un sistema, un modo de realización de un sistema de detección y un modo de realización de un sistema de calibración;

las figuras 2 y 3 ilustran modos de realización de un diagrama de flujo de un procedimiento de calibración;

la figura 4 ilustra un modo de realización de un diagrama de flujo de un procedimiento de detección;

la figura 5 ilustra parte de un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento de calibración;

la figura 6 ilustra un diagrama que indica una relación entre los valores de glucemia reales y una coordenada de color independiente de la cámara X;

las figuras de 7A a E ilustran modos de realización de diagramas que indican una relación entre los valores de glucemia reales y las coordenadas conforme a CIE seleccionadas; y

las figuras 8A y B ilustran modos de realización de diagramas que indican una relación entre los valores de glucemia reales y los valores de glucemia determinados usando procedimientos y sistemas comunes (figura A) para la determinación de los valores de glucemia y usando los presentes procedimientos y sistemas (figura 8) de acuerdo con la presente solicitud para la determinación de los valores de glucemia.

Descripción detallada de los modos de realización

En la figura 1 se ilustra un modo de realización de un sistema 110, teniendo el sistema 110 un sistema de calibración 112 y un sistema de detección 114. El sistema de calibración 112, como se ilustra en la figura 1, está configurado para calibrar una cámara 116, por ejemplo, una cámara comprendida por un teléfono inteligente 118. El sistema de calibración 112 comprende al menos un ordenador 119 o red de ordenadores 120. En el modo de realización ilustrado del sistema de calibración 112, el ordenador 119 puede ser específicamente un ordenador de mesa o red de ordenadores 120. De forma alternativa, el ordenador 119 puede ser, por ejemplo, una red de ordenadores de un dispositivo móvil o portátil, tal como uno o más de una tableta, un ordenador portátil ligero o un teléfono móvil, tal como, por ejemplo, un teléfono inteligente 118. El sistema de calibración 112 está configurado además para realizar un procedimiento de calibración, específicamente el procedimiento de calibración como se ilustra en las figuras 2 y 3. Además, la figura 1 ilustra un conjunto de muestras de prueba 122, específicamente un conjunto de muestras de prueba 122 que comprende más de una muestra de prueba 124. Las muestras de prueba 124 pueden ser específicamente muestras de un líquido corporal, tal como, por ejemplo, sangre u orina. Las muestras de prueba 124 comprendidas por el conjunto de muestras de prueba 122 pueden tener específicamente diferentes concentraciones de un analito. En particular, cada muestra de prueba 124 puede tener una concentración conocida del analito, específicamente, al calibrar la cámara 116. Además, la figura 1 ilustra un conjunto de elementos de prueba 126, teniendo cada elemento de prueba 128 al menos un campo de prueba 130 que comprende al menos una sustancia química de prueba configurada para realizar una reacción de detección ópticamente detectable con el analito, creando, de este modo, al menos un campo de prueba 130 coloreado.

El sistema de detección 114, como se ilustra en la figura 1, está configurado para detectar un analito en una muestra 131 usando al menos un elemento de prueba 128 que tiene al menos un campo de prueba 130. La muestra 131, por ejemplo, puede ser una única muestra con el propósito de detectar la concentración de analito, por tanto, en particular, la concentración del analito dentro de la muestra 131 puede ser desconocida. Específicamente, el sistema de detección 114 se puede configurar para detectar el analito en la muestra 131 como se ilustra por separado del conjunto de muestras de prueba 122 en la figura 1. De forma similar, el elemento de prueba 128 que tiene el campo de prueba 130 puede ser el elemento de prueba 128 como se ilustra por separado del conjunto de elementos de prueba 126 en la figura 1. El campo de prueba 130 comprende al menos una sustancia química de prueba configurada para realizar una reacción de detección ópticamente detectable con el analito. El sistema de detección 114 comprende al menos una cámara 116, específicamente una cámara 116 de un teléfono inteligente 118. Además, el sistema de detección 114 comprende al menos un ordenador 119 o red de ordenadores 120. En el modo de realización ilustrado del sistema de detección 114, el ordenador 119 puede ser específicamente un teléfono inteligente 118. El sistema de detección está configurado además para realizar un procedimiento de detección, específicamente el procedimiento de detección como se ilustra en la figura 4.

En general, se pueden producir dificultades típicas al calibrar una cámara para detectar reacciones de detección ópticamente detectables. Como ejemplo, un enfoque para determinar una unidad de medida para medir una diferencia de colores usada para calibrar la cámara puede comprender las siguientes tres etapas.

La primera etapa puede comprender, por ejemplo, realizar una transformación inicial. Específicamente, la primera etapa puede comprender transformar las coordenadas de color dependientes de la cámara, por ejemplo, (R, G, B), en coordenadas de color independientes de la cámara, tal como, por ejemplo, (X, Y, Z). De forma ejemplar, la transformación inicial puede cumplir el propósito de conectar un tamaño físico de un espectro electromagnético y una visión de color fisiológica. Por ejemplo, la transformación inicial puede hacer uso de la ecuación (1) como se divulga en la descripción anterior. Específicamente, se pueden usar algoritmos estándar, por ejemplo, algoritmos estándar en base a una medición de un color de referencia, para determinar la matriz de transformación M usada en la ecuación (1). De nuevo, se puede hacer referencia a F. Konig: "Die Charakterisierung von Farbsensoren", Disertación, Logos Verlag, Berlín, 2001, pp. 48-49.

La segunda etapa puede comprender otra transformación. Específicamente, la segunda etapa puede comprender transformar las coordenadas de color independientes de la cámara, por ejemplo, (X, Y, Z), en un espacio de color elegido, tal como un espacio de color adecuado para optimizar las diferencias de colores, por ejemplo, las diferencias de colores de acuerdo con la percepción humana del color, por ejemplo, un espacio de color de acuerdo con la CIE. Las siguientes ecuaciones muestran de forma ejemplar un cálculo de la transformación de las coordenadas de color independientes de la cámara en el espacio de color L*a*b* conforme a CIE.

en las que:

116

e = 0,008856; k = 903,3

La tercera etapa puede comprender calcular y/o definir una unidad de medida para medir una diferencia entre colores, por ejemplo, una diferencia de colores. Por ejemplo, una diferencia de colores, tal como una diferencia de colores entre dos muestraspyv,en base al espacio de color L*a*b* se puede determinar usando la siguiente ecuación:

En particular, se pueden usar otras expresiones o ecuaciones matemáticas para definir unidades de medida, tales como ecuaciones no lineales, por ejemplo, ecuaciones no lineales más complejas que tengan en cuenta posibles efectos no lineales sobre la diferencia de colores. Específicamente, se pueden usar ecuaciones no lineales que tengan en cuenta un posible efecto del brillo ambiental sobre la diferencia de colores, por ejemplo, AE<94>y AE<00>, para determinar la unidad de medida para medir la diferencia de colores.

Los procedimientos mencionados anteriormente típicamente implican varios desafíos al aplicarse a mediciones analíticas. Por tanto, se debe considerar que las expresiones matemáticas, por ejemplo, expresiones matemáticas para definir unidades de medida, en base a las recomendaciones de la CIE, pueden apuntar al establecimiento de una conexión o relación entre la percepción humana del color y los orígenes físicos del estímulo de color y, por lo tanto, pueden dar lugar a representaciones irregulares o no lineales de datos equidistantes, tales como, por ejemplo, concentraciones de analito equidistantes. En particular, dichas representaciones no lineales, por ejemplo, pueden dar lugar a una exactitud no lineal o irregular de una concentración de analito determinada al usarse para calibrar la cámara 116 para detectar el analito. Por tanto, un procedimiento de calibración para calibrar la cámara 116 para detectar el analito en la muestra 131 de acuerdo con la presente invención se puede realizar, en particular, de modo que, en un intervalo de medición predeterminado de concentraciones, las muestras de concentraciones equidistantes dan lugar a coordenadas de color que tienen diferencias de colores esencialmente equidistantes. En la figura 2 se ilustra un modo de realización de un diagrama de flujo del procedimiento de calibración para calibrar la cámara 116 para detectar el analito en la muestra 131.

En la figura 2 se muestra un procedimiento de calibración de acuerdo con la presente invención. El procedimiento de calibración ilustrado en la figura 2 comprende la etapa a. (etapa de procedimiento 132) para proporcionar un conjunto de sistemas de coordenadas de color, comprendiendo el conjunto de sistemas de coordenadas de color una pluralidad de diferentes sistemas de coordenadas de color configurados para describir un color de un objeto. El procedimiento de calibración comprende además la etapa b. (etapa de procedimiento 134) para proporcionar un conjunto de muestras de prueba 122 que tienen concentraciones conocidas del analito. Específicamente, se puede proporcionar el conjunto de muestras de prueba 122 ilustrado en la figura 1.

Además, el procedimiento de calibración comprende la etapa c. (etapa de procedimiento 136) para aplicar las muestras de prueba 124 a un conjunto de elementos de prueba 126. Específicamente, las muestras de prueba 124 se pueden aplicar a un conjunto de elementos de prueba 126, ilustrado en la figura 1. En particular, cada una de las muestras de prueba 124 del conjunto de muestras de prueba 122 se puede aplicar a un elemento de prueba 128 del conjunto de elementos de prueba 126 respectivamente. Cada elemento de prueba 128 tiene al menos un campo de prueba 130 que comprende al menos una sustancia química de prueba configurada para realizar una reacción de detección ópticamente detectable con el analito, creando, de este modo, al menos un campo de prueba 130 coloreado para cada una de las muestras de prueba 124.

El procedimiento de calibración comprende además la etapa d. (etapa de procedimiento 138) para adquirir imágenes de los campos de prueba 130 coloreados usando la cámara 116. Específicamente, la cámara 116 comprendida por un teléfono inteligente 118 como se ilustra en la figura 1, se puede usar para adquirir las imágenes de los campos de prueba 130 coloreados. Además, el procedimiento de calibración comprende la etapa e. (etapa de procedimiento 140) para generar coordenadas de color para las imágenes de los campos de prueba 130 coloreados, usando los sistemas de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color, creando, de este modo, un conjunto de coordenadas de color para las muestras de prueba y para los sistemas de coordenadas de color.

Además, el procedimiento de calibración comprende la etapa f. (etapa de procedimiento 142) para proporcionar un conjunto de funciones de codificación. El conjunto de funciones de codificación comprende una pluralidad de funciones de codificación para transformar las coordenadas de color de un campo de prueba 130 en una concentración correspondiente del analito en la muestra de prueba 124. El procedimiento de calibración comprende además la etapa g. (etapa de procedimiento 144) para transformar el conjunto de coordenadas de color generadas en la etapa e. en un conjunto de concentraciones medidas usando el conjunto de funciones de codificación.

Adicionalmente, el procedimiento de calibración comprende la etapa h. (etapa de procedimiento 146) para comparar el conjunto de concentraciones medidas con las concentraciones conocidas de las muestras de prueba 124 y determinar un sistema de coordenadas de color de mejor ajuste y una función de codificación de mejor ajuste del conjunto de funciones de codificación para los que el conjunto de concentraciones medidas mejor se ajusta a las concentraciones conocidas. Específicamente, el procedimiento de calibración se puede realizar, en particular, de modo que las muestras 124 de concentraciones equidistantes den lugar a coordenadas de color en el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste que tienen diferencias de colores esencialmente equidistantes.

Por ejemplo, una, más de una o todas las coordenadas de color se pueden tomar de diferentes sistemas de coordenadas de color, específicamente de diferentes sistemas de coordenadas de color de un conjunto de sistemas de coordenadas de color, y se pueden usar para abarcar el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste. Específicamente, el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste puede estar compuesto por más de una, preferentemente más de dos coordenadas de color. Específicamente, se puede hacer referencia a una multitud de coordenadas de color como un parámetro multidimensional. De forma ejemplar, para determinar un sistema de coordenadas de color de mejor ajuste, se puede minimizar específicamente una discrepancia, por ejemplo, un error, entre concentraciones medidas y concentraciones conocidas, por ejemplo, entre un resultado medido y un resultado de referencia. En particular, el error se puede minimizar, por ejemplo, adaptando un valor de parámetros, por ejemplo, coeficientes, del sistema de coordenadas de color, por ejemplo, del espacio de color. Además, el conjunto de funciones de codificación puede comprender específicamente más de una función de codificación, en particular, denominada función de código multidimensional. Como ejemplo, la función de código multidimensional se puede usar para calcular el resultado, por ejemplo, para determinar la concentración de analito de la muestra 131.

En la figura 3 se muestra otro modo de realización del procedimiento de calibración que, en su mayor parte, corresponde al procedimiento de la figura 2. Por tanto, para la mayoría de las etapas, se puede hacer referencia a la descripción de la figura 2 anteriormente. Como se ilustra en la figura 3, en este modo de realización del procedimiento de calibración, la etapa e. (etapa de procedimiento 140) puede comprender tres subetapas. Específicamente, la primera subetapa e1. (etapa de procedimiento 148) para generar coordenadas de color dependientes de la cámara para las imágenes del campo de prueba 130 coloreado, la segunda subetapa e2. (etapa de procedimiento 150) para transformar las coordenadas de color dependientes de la cámara en coordenadas de color independientes de la cámara, usando un primer algoritmo de transformación, y una tercera subetapa e3. (etapa de procedimiento 152) para transformar las coordenadas de color independientes de la cámara en coordenadas de color para los sistemas de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color usando un segundo algoritmo de transformación, creando, de este modo, el conjunto de coordenadas de color para las muestras de prueba y para los sistemas de coordenadas de color.

La figura 4 ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento de detección para detectar un analito en una muestra 124. El procedimiento de detección comprende la etapa A. (etapa de procedimiento 154) para proporcionar una cámara 116. Específicamente, se puede proporcionar la cámara 116 como se ilustra en la figura 1. Además, el procedimiento de detección comprende la etapa B. (etapa de procedimiento 156) para calibrar la cámara 116 usando el procedimiento de calibración. En particular, se puede usar el procedimiento de calibración como se ilustra en las figuras 2 o 3 para calibrar la cámara 116.

Además, el procedimiento de detección comprende la etapa C. (etapa de procedimiento 158) para aplicar la muestra a un elemento de prueba 128, teniendo el elemento de prueba 128 al menos un campo de prueba 130 que comprende al menos una sustancia química de prueba configurada para realizar una reacción de detección ópticamente detectable con el analito, creando, de este modo, al menos un campo de prueba 130 coloreado para la muestra 124. Específicamente, la muestra 124 como se ilustra por separado del conjunto de muestras de prueba 122 en la figura 1 se puede aplicar al elemento de prueba 128, específicamente al elemento de prueba 128, como se ilustra por separado del conjunto de elementos de prueba 126 en la figura 1.

Adicionalmente, el procedimiento de detección comprende la etapa D. (etapa de procedimiento 160) para adquirir al menos una imagen del al menos un campo de prueba 130 coloreado. El procedimiento de detección comprende además la etapa E. (etapa de procedimiento 162) para generar coordenadas de color del campo de prueba 130 usando el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste. En particular, el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste puede estar compuesto por tres o cuatro coordenadas de color de diferentes sistemas de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color. Además, el procedimiento de detección comprende la etapa F. (etapa de procedimiento 164) para transformar las coordenadas de color en una concentración de medición del analito en la muestra 124 usando la función de codificación de mejor ajuste.

La figura 5 ilustra una parte de un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento de calibración para calibrar una cámara 116 para detectar un analito en una muestra 124. Este modo de realización se puede considerar como parte de un modo de realización específico del procedimiento mostrado en la figura 2 o figura 3. En particular, una parte del diagrama de flujo del modo de realización del procedimiento de calibración que comprende las subetapas e2. y e3. (etapas de procedimiento 150 y 152) y las etapas f., g. y h. (etapas de procedimiento 142, 144 y 146) se puede ilustrar en la figura 5.

El primer algoritmo de transformación de la etapa e2. (etapa de procedimiento 150) puede contener, por ejemplo, una operación matricial. Específicamente, el primer algoritmo de transformación puede contener una operación matricial usando una matriz M, en particular, una operación matricial para transformar las coordenadas de color dependientes de la cámara (R, G, B) en coordenadas de color independientes de la cámara (X, Y, Z). La primera transformación puede usar específicamente la transformación dada en la ecuación (1), en particular, como se ilustra en el primer recuadro en el lado izquierdo en la figura 5.

El segundo algoritmo de transformación de la etapa e3. (etapa de procedimiento 152) puede comprender, por ejemplo, transformar las coordenadas de color independientes de la cámara en las coordenadas de color del conjunto de coordenadas de color usando funciones parametrizadas. En particular, las coordenadas de color independientes de la cámara (X, Y, Z) se pueden transformar en el conjunto de coordenadas de color (F, m, b) usando las transformaciones dadas en las ecuaciones 2.1, 2.2 y 2.3. Como se ilustra en la figura 5, la transformación de las coordenadas de color independientes de la cámara (X, Y, Z) en el conjunto de coordenadas de color (F, m, b) se puede realizar posteriormente a la realización del primer algoritmo de transformación. El segundo algoritmo de transformación puede tener en cuenta además la iluminación de los campos de prueba específicamente detectando al menos un color de referencia, específicamente un color de referencia de un campo blanco. En particular, las coordenadas de color dependientes de la iluminación (F, m, b) se pueden transformar en coordenadas de color relativas (F<rel>, m<rel>, b<rel>) usando una o más de las ecuaciones de 3.1 a 3.6, como se ilustra en el tercer recuadro de la izquierda en la figura 5.

Posteriormente, se pueden realizar las etapas f. g. y h. (etapas de procedimiento 142, 144 y 146). Específicamente, la etapa h. (etapa de procedimiento 146) se puede realizar de modo que, en un intervalo de medición predeterminado de concentraciones, las muestras 124 de concentraciones equidistantes den lugar a coordenadas de color en el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste que tienen diferencias de colores esencialmente equidistantes. Como ejemplo, el recuadro en el lado derecho mostrado en la figura 5 ilustra un ejemplo ideal, en el que existe una relación lineal entre una concentración de analito real (c) de las muestras 124 (eje x) y diferencias de colores esencialmente equidistantes (AE) de las muestras 124 (eje x).

Además, la figura 6 ilustra un diagrama que indica una relación entre los valores de glucemia reales (c), por ejemplo, valores de glucemia predefinidos de las muestras de prueba 124, y una proporción X/(X+Y) de coordenadas de color independientes de la cámara (X, Y, Z). En el ejemplo mostrado, la coordenada de color Z se establece en Z = 0. Específicamente, la proporción a<o>■ X / (a■ X a2 ■ Y) de coordenadas de color independientes de la cámara con parámetros a<o>, ay a<2>establecidos de forma ejemplar en a<o>= 1, a= 1 y a<2>= 1 se representa en el eje y del diagrama ilustrado en la figura 6. En el eje x está representada la concentración de un analito en la muestra 124, tal como los valores de glucemia reales (c), por ejemplo, dados en miligramos por decilitro (mg/dl). En particular, el diagrama muestra una dependencia no lineal entre la proporción de las coordenadas de color independientes de la cámara y los valores de glucemia reales. Por tanto, en el ejemplo ilustrado, las muestras de concentraciones equidistantes no dan lugar a diferencias de colores esencialmente equidistantes en el sistema de coordenadas de color elegido (X, Y, Z). Por lo tanto, el sistema de coordenadas de color elegido puede no ser un sistema de coordenadas de color de mejor ajuste y puede ser necesario realizar además el procedimiento de calibración, como se ilustra, por ejemplo, en las figuras 2 y 3.

Además, las figuras de 7A a E ilustran modos de realización de diagramas que indican una relación entre los valores de glucemia reales (c) y las coordenadas conforme a CIE seleccionadas, tales como, por ejemplo, L* en la figura 7A, a* en la figura 7B, b* en la figura 7C, u' en la figura 7D y v' en la figura 7E. Los diagramas indican diferentes relaciones entre los valores de glucemia reales y las coordenadas conforme a CIE para cada coordenada conforme a CIE. Específicamente, como se ilustra, diferentes coordenadas de color tienen diferentes adecuaciones para su ajuste con la concentración de glucemia real. En particular, las muestras ilustradas de concentración equidistante son las mismas para todas las figuras de 7A a E, pero no dan lugar a diferencias de colores esencialmente equidistantes para todas las coordenadas conforme a CIE ilustradas. Por ejemplo, el diagrama ilustrado en la figura 7D indica una relación más lineal entre la coordenada de color u' y las muestras que el diagrama ilustrado en la figura 7B, en base a la coordenada de color a*.

La figura 8A ilustra un modo de realización de un diagrama que indica una relación entre los valores de glucemia reales y los valores de glucemia determinados usando procedimientos y sistemas comunes para la determinación de los valores de glucemia. En particular, el diagrama ilustrado en la figura 8A indica la relación entre los valores de glucemia reales (c) y los valores de glucemia determinados o medidos (mBG) usando el sistema de coordenadas de color L*a*b* conforme a CIE.

A diferencia de esto, la figura 8B ilustra un modo de realización de un diagrama que indica una relación entre los valores de glucemia reales y los valores de glucemia determinados usando los presentes procedimientos y sistemas de acuerdo con la presente solicitud para la determinación de los valores de glucemia. Específicamente, el diagrama ilustrado en la figura 8B indica la relación entre los valores de glucemia reales (c) y los valores de glucemia determinados o medidos (mBG) usando el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste y la función de codificación de mejor ajuste. En particular, una comparación de las figuras 8A y 8B muestra una exactitud mejorada al usar el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste y la función de codificación de mejor ajuste a diferencia de usar enfoques comunes para determinar la concentración de glucemia. Específicamente, se puede alcanzar una menor dispersión de los valores de glucemia determinados al usar el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste y la función de codificación de mejor ajuste. Además, las figuras 8A y 8B muestran las regiones de A a E de un análisis de cuadrícula de errores, específicamente las regiones de A a E de la cuadrícula de errores de Parkes, que cuantifican la exactitud clínica de una concentración de glucemia determinada en comparación con una concentración de glucemia real.

Además, las figuras 8A y 8B muestran las regiones de A a E de un análisis de cuadrícula de errores, específicamente las regiones de A a E de la cuadrícula de errores de Parkes, que cuantifican la exactitud clínica de una concentración de glucemia determinada en comparación con una concentración de glucemia real. Por ejemplo, los valores de glucemia dentro de:

- la región A contiene valores dentro de un 20 % del sensor de referencia;

- la región B contiene valores que están fuera de un 20 %, pero que no darían lugar a un tratamiento inapropiado;

- la región C contiene valores que dan lugar a un tratamiento innecesario;

- la región D contiene valores que indican un fallo potencialmente peligroso para detectar hipoglucemia o hiperglucemia, y

- la región E contiene valores que confundirían el tratamiento de hipoglucemia con el de hiperglucemia y viceversa.

Para más información sobre el análisis de cuadrícula de errores, se puede hacer referencia a Clarke WL, Cox D, Gonder-Frederick LA, Carter W, Pohl SL: Evaluating clinical accuracy of systems for self-monitoring of blood glucose. Diabetes Care 10:622-628,1987.

Ambas figuras 8A y 8B se basan en las mismas muestras, en particular, se usa el mismo conjunto de muestras de prueba para determinar los valores de glucemia en ambas figuras. La tabla 1 indica el número de valores de glucemia determinados para tanto la figura 8A como la figura 8B clasificados de acuerdo con su región respectiva.

Tabla 1: número de valores de glucemia determinados para tanto la figura 8A como la figura 8B clasificados de acuerdo con su región respectiva

Específicamente, como se ilustra en las figuras 8A y 8B y como se muestra por la cuantificación de los valores de glucemia determinados dados en la tabla anterior, la exactitud y la precisión de los valores de glucemia determinados se pueden mejorar al usar el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste y la función de codificación de mejor ajuste a diferencia de usar enfoques comunes de determinación de la concentración de glucemia.

Lista de números de referencia

110 sistema

112 sistema de calibración

114 sistema de detección

116 cámara

118 teléfono inteligente

119 ordenador

120 red de ordenadores

122 conjunto de muestras de prueba

124 muestra de prueba

126 conjunto de elementos de prueba

128 elemento de prueba

130 campo de prueba

131 muestra

132 etapa a. proporcionar un conjunto de sistemas de coordenadas de color

134 etapa b. proporcionar un conjunto de muestras de prueba que tienen concentraciones conocidas del analito

136 etapa c. aplicar las muestras de prueba a un conjunto de elementos de prueba, teniendo cada elemento de prueba al menos un campo de prueba que comprende al menos una sustancia química de prueba configurada para realizar una reacción de detección ópticamente detectable con el analito, creando, de este modo, al menos un campo de prueba coloreado para cada una de las muestras de prueba

138 etapa d. adquirir imágenes de los campos de prueba coloreados usando la cámara

140 etapa e. generar coordenadas de color para las imágenes de los campos de prueba coloreados, usando los sistemas de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color, creando, de este modo, un conjunto de coordenadas de color para las muestras de prueba y para los sistemas de coordenadas de color

142 etapa f. proporcionar un conjunto de funciones de codificación, comprendiendo el conjunto de funciones de codificación una pluralidad de funciones de codificación para transformar las coordenadas de color de un campo de prueba en una concentración correspondiente del analito en la muestra

144 etapa g. transformar el conjunto de coordenadas de color generadas en la etapa e. en un conjunto de concentraciones medidas usando el conjunto de funciones de codificación

146 etapa h. comparar el conjunto de concentraciones medidas con las concentraciones conocidas de las muestras de prueba y determinar un sistema de coordenadas de color de mejor ajuste y una función de codificación de mejor ajuste del conjunto de funciones de codificación para los que el conjunto de concentraciones medidas mejor se ajusta a las concentraciones conocidas 148 etapa e1. generar coordenadas de color dependientes de la cámara para las imágenes del campo de prueba coloreado

150 etapa e2. transformar las coordenadas de color dependientes de la cámara en coordenadas de color independientes de la cámara, usando un primer algoritmo de transformación

152 etapa e3. transformar las coordenadas de color independientes de la cámara en coordenadas de color para los sistemas de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color usando un segundo algoritmo de transformación, creando, de este modo, el conjunto de coordenadas de color para las muestras de prueba y para los sistemas de coordenadas de color.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un procedimiento de calibración para calibrar una cámara (116) para detectar un analito en una muestra (131), que comprende: a. proporcionar un conjunto de sistemas de coordenadas de color, comprendiendo el conjunto de sistemas de coordenadas de color una pluralidad de diferentes sistemas de coordenadas de color configurados para describir un color de un objeto; b. proporcionar un conjunto de muestras de prueba (122) que tienen concentraciones conocidas del analito; c. aplicar las muestras de prueba (124) a un conjunto de elementos de prueba (126), teniendo cada elemento de prueba (128) al menos un campo de prueba (130) que comprende al menos una sustancia química de prueba configurada para realizar una reacción de detección ópticamente detectable con el analito, creando, de este modo, al menos un campo de prueba (130) coloreado para cada una de las muestras de prueba (124); d. adquirir imágenes de los campos de prueba (130) coloreados usando la cámara (116); e. generar coordenadas de color para las imágenes de los campos de prueba (130) coloreados, usando los sistemas de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color, creando, de este modo, un conjunto de coordenadas de color para las muestras de prueba (124) y para los sistemas de coordenadas de color; f. proporcionar un conjunto de funciones de codificación, comprendiendo el conjunto de funciones de codificación una pluralidad de funciones de codificación para transformar las coordenadas de color de un campo de prueba (130) en una concentración correspondiente del analito en la muestra; g. transformar el conjunto de coordenadas de color generadas en la etapa e. en un conjunto de concentraciones medidas usando el conjunto de funciones de codificación; y h. comparar el conjunto de concentraciones medidas con las concentraciones conocidas de las muestras de prueba (124) del conjunto de muestras de prueba (122) y determinar un sistema de coordenadas de color de mejor ajuste del conjunto de sistemas de coordenadas de color y una función de codificación de mejor ajuste del conjunto de funciones de codificación para los que el conjunto de concentraciones medidas mejor se ajusta a las concentraciones conocidas.
2. El procedimiento de calibración de acuerdo con la reivindicación precedente, en el que la cámara (116) es una cámara de teléfono inteligente.
3. El procedimiento de calibración de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el conjunto de sistemas de coordenadas de color está definido por un conjunto de funciones parametrizadas para transformar las coordenadas de color, en el que un conjunto de parámetros de las funciones parametrizadas caracteriza cada uno de los sistemas de coordenadas de color.
4. El procedimiento de calibración de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa e. comprende: e1. generar coordenadas de color dependientes de la cámara para las imágenes del campo de prueba (130) coloreado; e2. transformar las coordenadas de color dependientes de la cámara en coordenadas de color independientes de la cámara, usando un primer algoritmo de transformación; e3. transformar las coordenadas de color independientes de la cámara en coordenadas de color para los sistemas de coordenadas de color del conjunto de sistemas de coordenadas de color usando un segundo algoritmo de transformación, creando, de este modo, el conjunto de coordenadas de color para las muestras de prueba (124) y para los sistemas de coordenadas de color.
5. El procedimiento de calibración de acuerdo con la reivindicación precedente, en el que el segundo algoritmo de transformación comprende transformar las coordenadas de color independientes de la cámara en las coordenadas de color del conjunto de coordenadas de color usando funciones parametrizadas.
6. El procedimiento de calibración de acuerdo con la reivindicación precedente, en el que el segundo algoritmo de transformación comprende transformar las coordenadas de color independientes de la cámara (X, Y, Z) en el conjunto de coordenadas de color (F, m, b) usando las siguientes funciones parametrizadas:

con: y.=yi r ~

y siendo P<1>-P<11>parámetros.
7. El procedimiento de calibración de acuerdo con una cualquiera de las tres reivindicaciones precedentes, en el que las coordenadas de color independientes de la cámara son coordenadas de color en base a la sensibilidad del ojo humano, en el que las coordenadas de color independientes de la cámara son valores triestímulo, en el que el segundo algoritmo de transformación tiene en cuenta la iluminación de los campos de prueba, en el que las coordenadas de color dependientes de la iluminación (F, m, b) se transforman en coordenadas de color relativas (F<rel>, m<rel>, b<rel>) usando una o más de las siguientes ecuaciones:

siendo (F<r>, m<R>, b<R>) coordenadas de color derivadas de una imagen de un campo de referencia iluminado.
8. El procedimiento de calibración de acuerdo con una cualquiera de las cuatro reivindicaciones precedentes, en el que el primer algoritmo de transformación se determina en un procedimiento de calibración de cámara adquiriendo al menos una imagen de al menos un campo de color de referencia que tiene coordenadas de color independientes de la cámara conocidas.
9. El procedimiento de calibración de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa h. se realiza de modo que, en un intervalo de medición predeterminado de concentraciones, las muestras de concentraciones equidistantes dan lugar a coordenadas de color en el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste que tienen diferencias de colores esencialmente equidistantes.
10. Un procedimiento de detección para detectar un analito en una muestra (131), comprendiendo el procedimiento: A. proporcionar una cámara (116); B. calibrar la cámara (116) usando el procedimiento de calibración de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes; C. aplicar la muestra (131) a un elemento de prueba (128), teniendo el elemento de prueba (128) al menos un campo de prueba (130) que comprende al menos una sustancia química de prueba configurada para realizar una reacción de detección ópticamente detectable con el analito, creando, de este modo, al menos un campo de prueba (130) coloreado para la muestra (131); D. adquirir al menos una imagen del al menos un campo de prueba (130) coloreado; E. generar coordenadas de color del campo de prueba (130) usando el sistema de coordenadas de color de mejor ajuste; F. transformar las coordenadas de color en una concentración de medición del analito en la muestra (131) usando la función de codificación de mejor ajuste.
11. El procedimiento de detección de acuerdo con la reivindicación precedente, en el que las etapas C.-F. se realizan repetidamente, en el que la etapa B. se realiza inicialmente solo una vez para una pluralidad de repeticiones de las etapas C.-F. o bien cada vez antes de realizar las etapas C.-F.
12. Un sistema de calibración (112) para calibrar una cámara (116) con el propósito de detectar un analito en una muestra (131) usando la cámara (116), comprendiendo el sistema de calibración (112) al menos un ordenador (119) o red de ordenadores (120), un conjunto de muestras de prueba (122) que tienen concentraciones conocidas del analito y un conjunto de elementos de prueba (126), teniendo cada elemento de prueba (128) al menos un campo de prueba (130), estando configurado el sistema de calibración (112) para realizar las etapas a, d, e, f, g y h de un procedimiento de calibración de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en referencia a un procedimiento de calibración.
13. Un sistema de detección (114) para detectar un analito en una muestra (131) usando al menos un elemento de prueba (128) que tiene al menos un campo de prueba (130) que comprende al menos una sustancia química de prueba configurada para realizar una reacción de detección ópticamente detectable con el analito, comprendiendo el sistema de detección (114) al menos una cámara (116), comprendiendo además el sistema de detección (114) al menos un ordenador (119) o red de ordenadores (120), al menos una muestra (131) y al menos un elemento de prueba (128), teniendo el elemento de prueba (128) al menos un campo de prueba (130), estando configurado el sistema de detección (114) para realizar las etapas B, D, E y F de un procedimiento de detección de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en referencia a un procedimiento de detección.
14. Un sistema (110) para detectar un analito en una muestra, que comprende el sistema de calibración (112) y el sistema de detección (114) de acuerdo con las dos reivindicaciones precedentes.
15. Un programa informático que comprende instrucciones que, cuando el programa informático se ejecuta por el sistema de calibración (112) de la reivindicación 12 o por el sistema de detección (114) de la reivindicación 13, provocan que el sistema de calibración (112) de la reivindicación 12 o el sistema de detección (114) de la reivindicación 13 lleve a cabo las etapas a, d, e, f, g y h de un procedimiento de calibración de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en referencia a un procedimiento de calibración o las etapas B, D, E y F de un procedimiento de detección de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en referencia a un procedimiento de detección, respectivamente.