JP7604230B2 - Blood Glucose Tracking System - Google Patents

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Description

本発明は、一般に、非侵襲的なインビボ(in vivo)血糖測定システムに関し、より詳細には、血糖値の瞬間的なリアルタイム読み取りのためのパーソナライズされた皮下血糖測定およびトラッキングシステムに関する。 The present invention relates generally to non-invasive in vivo blood glucose measurement systems, and more particularly to a personalized subcutaneous blood glucose measurement and tracking system for instantaneous real-time readings of blood glucose levels.

何十年にもわたって、血流中のグルコース値(血糖値)を「リアルタイム」に直接読み取り、非侵襲的に測定するためのシステムの開発が試みられてきた。しかしながら、主に血液中に容易に溶解するグルコース自体の固有の性質と、人体の血流の封じ込め性とにより、血流中に存在するグルコースを直接非侵襲的に測定することが非常に困難であるため、今日までこれらの試みは成功していない。 For decades, attempts have been made to develop systems to directly read and non-invasively measure glucose levels in the bloodstream in "real time." However, to date, these attempts have been unsuccessful, primarily due to the inherent nature of glucose itself, which dissolves readily in blood, and the containment nature of the bloodstream in the human body, making it extremely difficult to directly and non-invasively measure glucose present in the bloodstream.

歴史的に、可視光や赤外線を利用して、または血液中のグルコース値のばらつきによる偏光の変化を検出することを利用して血糖値を測定する試みでは、光学的手段が好まれてきた。これらの試みは、血糖値を直接非侵襲的に測定するその他の試みと同様に、成果がないことが繰り返し証明されてきた。 Historically, attempts to measure blood glucose levels have favored optical means, using visible or infrared light, or by detecting changes in polarized light due to variations in glucose levels in the blood. These attempts have repeatedly proven unsuccessful, as have other attempts to measure blood glucose levels directly and non-invasively.

現在利用可能な連続血糖監視システムは、実際には、血糖値を直接測定するのではなく、間質液のグルコース値を測定する。その結果、このような「血糖」システムや計測器は、「リアルタイム」な血糖読み取り値を提供することができない。また、このようなシステムは、血糖読み取り値に対する間質液の測定値の相関関係により、一般に20分程度の実質的なタイムラグに本質的に悩まされる。 Currently available continuous glucose monitoring systems actually measure interstitial fluid glucose levels rather than directly measuring blood glucose levels. As a result, such "blood glucose" systems and meters are unable to provide "real-time" blood glucose readings. Also, such systems inherently suffer from a substantial time lag, typically around 20 minutes, due to the correlation of interstitial fluid measurements to blood glucose readings.

制御された実験室条件下でインビトロ(in vitro)のマイクロ波手段を介して、血糖値を比較的正確に測定することができることが一般に認識されている。しかしながら、従来技術の測定機器は、インビボでこれらの測定を行う能力を欠いていた。このような固定された実験室条件下において臨床的に有用な測定が可能であるかもしれないが、これらの単純な実験室測定装置を個人差や互いに異なる特性を示す実際の生物との日常的な使用に適したシステムに発展させるために必要な自動較正機構、および実際の「現場」での非侵襲的な血糖読み取りを可能にする機構や実施形態は、これまで存在していなかった。 It is generally recognized that blood glucose levels can be measured relatively accurately via microwave means in vitro under controlled laboratory conditions. However, prior art measurement devices have lacked the ability to perform these measurements in vivo. While clinically useful measurements may be possible under such fixed laboratory conditions, the automatic calibration mechanisms required to develop these simple laboratory measurement devices into systems suitable for routine use with real organisms that exhibit individual and mutually varying characteristics, as well as mechanisms and embodiments that allow for non-invasive blood glucose readings in the actual "field", have not previously existed.

上記を鑑みて、実際には「間質液」測定装置である従来技術の「血糖」計測器に一般的に関連する血糖測定値を決定するための固有の測定値のばらつきおよびタイムラグを示すことなく、非侵襲的であり、インビボで使用することができる実際の(直接読み取り)血糖測定システムが必要とされている。したがって、本発明の一般的な目的は、非侵襲的であり、血糖を直接測定し、測定値のばらつきやタイムラグを示すことなくインビボで行うことができる、血糖の測定、トラッキングおよび監視のための新規で最適化された効率的なアプローチを提供する、新規な血糖トラッキングシステムを提供することである。 In view of the above, there is a need for a true (direct read) blood glucose measurement system that is non-invasive and can be used in vivo without exhibiting the inherent measurement variability and time lag for determining blood glucose measurements typically associated with prior art "blood glucose" meters that are in fact "interstitial fluid" measurement devices. Accordingly, it is a general object of the present invention to provide a novel blood glucose tracking system that provides a novel, optimized and efficient approach to blood glucose measurement, tracking and monitoring that is non-invasive, measures blood glucose directly and can be performed in vivo without exhibiting measurement variability and time lag.

血糖トラッキングシステムおよび方法に関する本発明は、従来技術の「血糖」計測器および非侵襲的な測定装置の従来の試みとは異なる動作をする。本発明は、制御された実験室の条件下で溶液中のグルコース値を測定するために必要な専門的で最適化された機器を複製することなく、定義され固定されたターゲット領域内の、放射されたマイクロ波エネルギー全体の送信量およびその後の血管で受容される量を測定して、次いで、この瞬間的な測定値と以前の較正値とを比較することで、血流から直接上記グルコース値の正確な計算を得ることができる。瞬間的な電力読み取り測定値と以前の較正電力読み取り測定値との差を分析および計算して、結果として得られる血糖値を決定することができる。これは、患者個人に対する様々な生物学的または周囲の要因や変化を補償する追加の感知値を介してさらに順応させることができる。さらに、決定された血糖値は、読み取りのために表示および/または将来参考にできる記録のために送信および保存され得る。 The present invention of a blood glucose tracking system and method operates differently than previous attempts at "blood glucose" meters and non-invasive measurement devices of the prior art. The present invention measures the total emitted microwave energy transmission and subsequent vascular reception within a defined and fixed target area, without replicating the specialized and optimized equipment required to measure glucose levels in solution under controlled laboratory conditions, and then compares this instantaneous measurement to a previous calibrated value to obtain an accurate calculation of said glucose value directly from the bloodstream. The difference between the instantaneous power reading measurement and the previous calibrated power reading measurement can be analyzed and calculated to determine the resulting blood glucose value. This can be further adapted through additional sensing values that compensate for various biological or ambient factors and changes to the individual patient. Additionally, the determined blood glucose value can be displayed for reading and/or transmitted and stored for record-keeping for future reference.

現在利用可能なすべての(実際には上述したように血糖を直接測定するのではなく、間質液を測定する)連続「血糖」計測器とは異なり、本発明による血糖トラッキングシステムは、実際には、血流中の瞬間的なグルコース濃度を読み取る。また、間質液を読み取る従来技術の計測器とは異なり、本システムは、測定と実際の血糖読み取りとの間にタイムラグを生じさせることなく、リアルタイムで血糖値を読み取って提供する。さらに、そのようなリアルタイム測定によって、好ましくはインビボでの使用のために個人が着用することができるコンパクトな測定ユニットを利用して、インビボで血糖値を測定および監視することができる。 Unlike all currently available continuous "blood glucose" meters (which in fact measure interstitial fluid rather than directly measure blood glucose as discussed above), the blood glucose tracking system according to the present invention actually reads the instantaneous glucose concentration in the bloodstream. And unlike prior art meters that read interstitial fluid, the present system provides real-time blood glucose readings with no time lag between the measurement and the actual blood glucose reading. Moreover, such real-time measurements allow blood glucose levels to be measured and monitored in vivo, preferably utilizing a compact measurement unit that can be worn by an individual for in vivo use.

本発明のシステムおよび方法とその他の従来技術のシステムおよび方法とでは、主に、本発明が、直接吸収型測定システムに関するものである点と、皮膚の層および/または体の他の部位を介して送信要素から受信要素に送信された送信エネルギーを測定することに特に依存しないという点で、本質的に異なる。 The systems and methods of the present invention differ substantially from other prior art systems and methods primarily in that the present invention is directed to a direct absorption measurement system and does not specifically rely on measuring transmitted energy transmitted from a transmitting element to a receiving element through a layer of skin and/or other parts of the body.

本発明の好ましい実施形態によれば、血糖測定のシステムおよび方法は、好ましくは無線周波数エネルギーを送信する、デューティサイクルが短い、インパルス力が高い、且つ平均電力が非常に低いマイクロ波エネルギー源を利用する。血液組成は、全体として平均で約92%の水を含んでいる。グルコースを含む水がグルコースを含まない水よりも大きいマイクロ波エネルギーを吸収することは周知の事実である。この現象を利用することで、最終的に血流中の瞬間的なグルコース値をインビボで非侵襲的に検出および測定することができる実用的な方法が存在する。好ましい実施形態によれば、エネルギー源からのマイクロ波エネルギーは、適切な皮下血管、すなわち皮膚の表面に最も近い血管に向けてそのエネルギーを集中させて送信するように設計されたアンテナアセンブリに供給される。さらに好ましい実施形態において、エネルギー源およびアンテナアセンブリは、所望のターゲット領域で測定されるように、患者の皮下血管に近接する体の一部に取り付け可能なハウジング内に設けられ、より好ましくは患者の腕に取り付け可能なハウジング内に設けられ、さらにより好ましくは患者の手首に取り付け可能な例えばブレスレットや腕時計の一部として設けられる。 According to a preferred embodiment of the present invention, the blood glucose measurement system and method utilizes a microwave energy source that preferably transmits radio frequency energy, with a short duty cycle, high impulse power, and very low average power. Blood composition as a whole contains, on average, about 92% water. It is a well-known fact that water containing glucose absorbs microwave energy more than water without glucose. By utilizing this phenomenon, practical methods exist that can ultimately detect and measure instantaneous glucose levels in the bloodstream non-invasively in vivo. According to a preferred embodiment, the microwave energy from the energy source is fed to an antenna assembly designed to focus and transmit the energy toward the appropriate subcutaneous blood vessels, i.e., the blood vessels closest to the surface of the skin. In a further preferred embodiment, the energy source and antenna assembly are provided in a housing that can be attached to a part of the body adjacent to the subcutaneous blood vessels of the patient, more preferably in a housing that can be attached to the patient's arm, and even more preferably as part of a bracelet or watch that can be attached to the patient's wrist, so as to measure the desired target area.

本発明による血糖測定のシステムおよび方法の独特且つ重要な事項は、各ターゲット患者およびその個人の所望のターゲット領域に対して個別に調整された無線周波数(RF)マスクが使用されることである。このようなRFマスクによって、送信されたマイクロ波エネルギーが、例えば皮膚表面近くの血管の特定の部位のようなターゲット領域にのみ正確に到達することができる。また、アンテナ放射ローブパターン、選択された送信周波数、および使用された電力レベルを最適化することで、マイクロ波エネルギーは、「皮膚表面に近い」血管を含む具体的に定義された領域に適合する位置および深さに封じ込められ、成形され、排他的に向けられてもよい。また、RFエネルギーが向けられて送信され得る領域を制限する当該RFマスクは、所望のターゲット領域の外側で吸収され得るエネルギーの測定を本質的に制限する。これにより、本発明のシステムおよび方法を用いた読み取りの精度が大幅に向上する。 A unique and important feature of the blood glucose measurement system and method of the present invention is the use of a radio frequency (RF) mask that is individually tailored for each target patient and the individual's desired target area. Such an RF mask allows the transmitted microwave energy to reach only the exact target area, such as a specific portion of a blood vessel near the skin surface. By optimizing the antenna radiation lobe pattern, the selected transmission frequency, and the power level used, the microwave energy may be contained, shaped, and directed exclusively to a location and depth that conforms to a specifically defined area that includes the "close to the skin surface" blood vessels. The RF mask also limits the area where the RF energy can be directed and transmitted, essentially limiting the measurement of energy that may be absorbed outside of the desired target area. This greatly improves the accuracy of readings using the system and method of the present invention.

本発明の一態様において、マイクロ波エネルギーは、皮下血管を含む特定の領域に適合する深さに封じ込められ、成形され、所望のターゲット領域に排他的に向けられる。好ましくは、アンテナアセンブリは、所望のターゲット領域に隣接する位置に配置される。当該実施形態において、アンテナ放射ローブパターン、送信周波数および電力レベルは、特定の患者およびその患者のターゲット領域に対して変動させることができる。 In one aspect of the invention, microwave energy is contained and shaped to a depth that conforms to a particular area, including subcutaneous blood vessels, and directed exclusively to the desired target area. Preferably, the antenna assembly is positioned adjacent the desired target area. In such an embodiment, the antenna radiation lobe pattern, transmission frequency and power level can be varied for a particular patient and that patient's target area.

本発明の好ましい実施形態において、ターゲット皮下血管に到達するために必要な電力レベルは、レーダー送信機で使用されるものと同様のパルス型電波放射を使用することで達成される。 In a preferred embodiment of the present invention, the power levels required to reach the target subcutaneous blood vessels are achieved by using pulsed radio emission similar to that used in radar transmitters.

本発明の実施形態によれば、各較正について、既知のグルコース値およびそれに対応する供給された電力値をメモリバッファに入れることができる。対象者のグルコース値が変化すると、システムを介して血流に受容される平均電力レベルは、最後の較正値に関連付けられた電力値に対して上昇または下降する。測定ユニットは、後続の定期的なマイクロ波放射ごとに、すべての新しいデータを記録し、瞬間的な電力レベルと以前の較正値との間の供給/受容された電力レベルの変化の外挿に基づいて、血糖値を計算する。 According to an embodiment of the invention, for each calibration, a known glucose value and its corresponding delivered power value can be placed into a memory buffer. As the subject's glucose value changes, the average power level received into the bloodstream through the system will rise or fall relative to the power value associated with the last calibration value. With each subsequent periodic microwave emission, the measurement unit records all new data and calculates the blood glucose value based on an extrapolation of the change in delivered/received power level between the instantaneous power level and the previous calibration value.

本発明の目的、特徴および利点は、添付の図面を参照して例示された実施形態の説明およびそれらの特徴から明らかになるであろう。
非侵襲的なインビボ血糖測定のための本発明による血糖トラッキングシステムの模式的な実施形態を示す図である。 腕時計に組み込まれた、本発明による血糖トラッキングシステムの別の実施形態を示す図である。 アンテナを含む補助ハウジングが、理想的には手首に装着される無線送信機を収容する腕時計またはブレスレットに接続されている、本発明による血糖トラッキングシステムのさらに別の実施形態を示す図である。 決定された血糖値に関連するデータを、必要に応じてコンピュータ、ディスプレイまたはメモリバッファに供給する、血糖トラッキングシステムの模式的な実施形態を示す図である。 2つの送信機に関連する血糖トラッキングシステムの別の模式的な実施形態を示す図である。 本発明による測定装置から送信されるエネルギーを受容することができる領域を制限するために、患者に使用されるマスクを示す図である。 本発明の好ましい実施形態による試験シーケンスを示すフローチャートである。
The objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the description of the illustrated embodiments and their features taken in conjunction with the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a schematic embodiment of a blood glucose tracking system according to the present invention for non-invasive in-vivo blood glucose measurement. FIG. 1 illustrates another embodiment of a blood glucose tracking system according to the present invention integrated into a wristwatch. FIG. 13 shows yet another embodiment of a blood glucose tracking system according to the present invention in which an auxiliary housing containing an antenna is connected to a watch or bracelet containing a wireless transmitter, ideally worn on the wrist. FIG. 1 illustrates a schematic embodiment of a blood glucose tracking system that provides data relating to determined blood glucose levels to a computer, display, or memory buffer as appropriate. FIG. 1 illustrates another schematic embodiment of a blood glucose tracking system associated with two transmitters. FIG. 2 shows a mask that is applied to a patient to limit the area that can receive energy transmitted from a measurement device according to the present invention. 4 is a flow chart illustrating a test sequence according to a preferred embodiment of the present invention.

図1を参照すると、非侵襲的なインビボ血糖測定のための本発明による血糖トラッキングシステムの模式的な実施形態が示されている。システムは、一般に、同軸ケーブルまたは導波管を介してアンテナアセンブリ16に動作可能に接続されたマイクロ波エネルギー源(例えば送信機12)を有する測定ユニット10を備え、アンテナアセンブリは、アンテナ14を備える。送信機12およびアンテナ14は、図に示すように共通のアンテナハウジング18内に配置されてもよく、互いに動作可能に接続されていれば個別のユニットに配置されてもよい。また、アンテナアセンブリは、好ましくはアンテナ14を介して供給された電力/エネルギーの量を測定するために使用されるコントローラ/プロセッサ24を備える。また、送信機12は、コントローラ24と動作可能に通信してもよい。 Referring to FIG. 1, a schematic embodiment of a blood glucose tracking system according to the present invention for non-invasive in-vivo blood glucose measurement is shown. The system generally comprises a measurement unit 10 having a microwave energy source (e.g., transmitter 12) operably connected to an antenna assembly 16 via a coaxial cable or waveguide, the antenna assembly comprising an antenna 14. The transmitter 12 and antenna 14 may be located within a common antenna housing 18 as shown, or may be located in separate units provided they are operably connected to each other. The antenna assembly also preferably comprises a controller/processor 24 used to measure the amount of power/energy delivered via the antenna 14. The transmitter 12 may also be in operative communication with the controller 24.

送信機12は、好ましくは無線周波数エネルギーを送信する、より好ましくはレーダー送信機で使用されるものと同様のパルス型電波放射を放射する、デューティサイクルが短い、インパルス力が高い、且つ平均電力が非常に低いマイクロ波エネルギー源を有する。
送信機12は、患者の所望のターゲット領域50における適切な皮下血管20に向けてマイクロ波エネルギーを集中させて送信するためのアンテナ14に供給する。使用時には、測定装置10は、近傍の血管20に吸収されたマイクロ波エネルギーを測定して、ターゲット領域50内の血糖値の決定を補助する。より詳細には、コントローラ24は、送信機12によって生成されたエネルギーがアンテナ14によってどの程度出力されるかを決定して、血管20に供給された電力を測定する。図1に示すように、アンテナハウジング18は、患者の手首などの、測定される皮下血管20に近接する患者の皮膚Sの上またはその近傍に配置される。
The transmitter 12 preferably comprises a microwave energy source that transmits radio frequency energy, and more preferably emits pulsed radio emissions similar to those used in radar transmitters, with a short duty cycle, high impulse power, and very low average power.
The transmitter 12 supplies microwave energy to an antenna 14 for focusing and transmitting toward an appropriate subcutaneous blood vessel 20 in a desired target area 50 of the patient. In use, the measurement device 10 measures microwave energy absorbed by nearby blood vessels 20 to assist in determining blood glucose levels within the target area 50. More specifically, the controller 24 determines how much of the energy generated by the transmitter 12 is output by the antenna 14 to measure the power delivered to the blood vessels 20. As shown in FIG. 1, the antenna housing 18 is placed on or near the patient's skin S in close proximity to the subcutaneous blood vessels 20 to be measured, such as on the patient's wrist.

図7に示す模式図を参照すると、本システムは、ターゲット領域50における皮下血管、すなわち「皮膚表面に近い」血管20に送信および好ましくは吸収によって受容される放射されたマイクロ波エネルギー全体の量を測定することで、定義され固定されたターゲット領域50における患者の血糖値を正確に計算することができる。血流から直接得られる瞬間的なリアルタイム測定値は、所定の較正値と比較され得る。測定値と較正値との間の差、すなわち「デルタ」値は、分析および計算を介して、結果として得られる血糖値を提供することができる。好ましい実施形態において、結果として得られる血糖値を決定するために、電力エネルギー値を血糖値に相関させるアルゴリズムが使用される。このようなアルゴリズムは、好ましくはコントローラ24内に保存される。較正値は、コントローラ24の一部として設けられたメモリバッファ22内に保存され得る。 Referring to the schematic diagram shown in FIG. 7, the system can accurately calculate the patient's blood glucose level in a defined and fixed target area 50 by measuring the total amount of radiated microwave energy transmitted and preferably absorbed by the subcutaneous blood vessels 20 in the target area 50, i.e., the blood vessels 20 "close to the skin surface." Instantaneous real-time measurements taken directly from the blood flow can be compared to a predetermined calibration value. The difference between the measurement and the calibration value, i.e., the "delta" value, can provide the resultant blood glucose value through analysis and calculation. In a preferred embodiment, an algorithm is used to correlate the power energy value to the blood glucose value to determine the resultant blood glucose value. Such an algorithm is preferably stored in the controller 24. The calibration value can be stored in a memory buffer 22 provided as part of the controller 24.

本発明に従って皮下血管20を正確に測定する位置は、一般に個人の手首の近傍が望ましい。ただし、本発明のシステムは、本発明の精神および趣旨から逸脱することなく、体の他の部位で使用され得る。したがって、アンテナ14は、好ましくは所望のターゲット領域50に近接する皮膚表面Sの上にアンテナハウジング18を配置することで、好ましくは所望のターゲット領域に隣接して配置される。本発明のシステムの独特且つ重要な事項は、全体として図6に示す、各ターゲット患者および所望のターゲット位置50のために個別に調整されたRFマスク52が使用されることである。これにより、アンテナ14によって供給されたマイクロ波エネルギーが、例えば皮膚表面近くの血管20の特定の部位のようなターゲット領域にのみ正確に到達することができる。アンテナ放射ローブパターン、選択された送信周波数および使用された電力レベルをさらに最適化することで、マイクロ波エネルギーは、「皮膚表面に近い」血管20を含む特定の領域に適合する深さにさらに封じ込められ、成形され、排他的に向けられる。これらの領域の皮膚Sは非常に薄いため、血管の位置が実際に確認しやすくなり、また、これらの領域において、アンテナ14とターゲット血管20との間の経路に送信経路を過度に減衰または干渉するものがほとんどないことにも留意されたい。 The location for accurate measurement of subcutaneous blood vessels 20 according to the present invention is generally preferred near an individual's wrist. However, the system of the present invention may be used at other locations on the body without departing from the spirit and scope of the present invention. Thus, the antenna 14 is preferably positioned adjacent to the desired target area 50, preferably by placing the antenna housing 18 on the skin surface S proximate the desired target area 50. A unique and important feature of the system of the present invention is the use of an RF mask 52, generally shown in FIG. 6, that is individually tailored for each target patient and the desired target location 50. This allows the microwave energy delivered by the antenna 14 to precisely reach only the target area, such as a specific portion of the blood vessel 20 near the skin surface. By further optimizing the antenna radiation lobe pattern, the selected transmission frequency, and the power level used, the microwave energy can be further contained, shaped, and exclusively directed to a depth that is consistent with the specific area, including the blood vessel 20 "close to the skin surface." Note that the skin S in these areas is very thin, making it easier to actually see the location of the blood vessel, and that in these areas there is little in the path between the antenna 14 and the target blood vessel 20 to unduly attenuate or interfere with the transmission path.

本発明のシステムおよび方法とその他の従来技術のシステムおよび方法とでは、本発明が直接吸収型測定システムである点と、皮膚の層および/または体の他の部位を介して送信要素から受信要素に送信された送信エネルギーを測定することに特に依存しないという点で、本質的に異なる。 The system and method of the present invention differs substantially from other prior art systems and methods in that the present invention is a direct absorption measurement system and does not specifically rely on measuring transmitted energy transmitted from a transmitting element to a receiving element through a layer of skin and/or other parts of the body.

全体として図6に示すように、使用時には、RFマスク52は、個々の患者のために作製され、次いで、所望のターゲット領域50の上で患者の皮膚Sに敷かれて一時的に貼り付けられ、次いで、血糖の測定およびトラッキングのための本明細書に記載する測定ユニット10と共に使用される。また、RFエネルギーが送信され得る領域を制限する当該RFマスク52は、ターゲット領域50の外側で吸収され得るエネルギーの測定を本質的に制限する。これにより、読み取りの精度が大幅に向上する。個々に調整されたRFマスク52を作製するための好ましい方法は、以下でより詳細に説明する。 As generally shown in FIG. 6, in use, an RF mask 52 is created for an individual patient, then laid and temporarily attached to the patient's skin S over the desired target area 50, and then used with the measurement unit 10 described herein for blood glucose measurement and tracking. The RF mask 52 also limits the area into which RF energy can be transmitted, essentially limiting the measurement of energy that can be absorbed outside of the target area 50. This greatly improves the accuracy of the reading. A preferred method for creating an individually tailored RF mask 52 is described in more detail below.

上述したように、ターゲット皮下血管20に到達するために必要な電力レベルは、レーダー送信機で使用されるものと同様のパルス型電波放射を使用することで達成される。「ピーク」電力レベルは(必要な深さまで皮膚に浸透するために)比較的高い場合があるが、これらの放射のデューティサイクルは非常に低い。そのため、「平均」電力レベルが非常に低くなる。これにより、そのような無線送信機12のエネルギー効率が非常に高くなり、また、上記のような放射は、実験機器で一般的に使用されている連続波放射とは対照的に、上記システムを着用している個人によって知覚可能な温度上昇をもたらさない。 As mentioned above, the power levels required to reach the target subcutaneous blood vessels 20 are achieved by using pulsed radio radiation similar to that used in radar transmitters. Although the "peak" power levels may be relatively high (to penetrate the skin to the required depth), the duty cycle of these radiations is very low, resulting in very low "average" power levels. This makes such radio transmitters 12 very energy efficient, and such radiation, in contrast to the continuous wave radiation commonly used in laboratory equipment, does not result in a temperature rise that is perceptible by the individual wearing the system.

吸収されたエネルギー量を決定する外挿プロセス(例えば電力読み取り測定)は、単独で、または組み合わせて、以下のプロセスのうちの1つまたは複数を利用してもよい。 The extrapolation process to determine the amount of energy absorbed (e.g., power reading measurements) may utilize one or more of the following processes, either alone or in combination:

第1のアプローチでは、アンテナアセンブリは、特定の時間枠にわたって特定の無線周波数において供給された前方放射ピーク電力レベルおよび/または平均電力レベルのうちの1つを測定する。より具体的には、マイクロ波パルスがアンテナ14から放射されると、そのピーク送信電力レベルおよび/または平均電力レベルは、コントローラ24によって測定される。次いで、測定された送信エネルギーの電力レベルと最後の較正読み取り/測定の際に記録された較正値とを比較することで、「デルタ」値が決定される。システムは、アルゴリズムを介して、測定されたエネルギー電力レベルに対応する新たに計算された血糖読み取り値を識別する。より詳細には、アルゴリズムは、特定の血糖値をエネルギー吸収データに相関させる。計算された/決定された血糖読み取り値は、必要に応じてディスプレイおよび/またはメモリバッファに提供され得る。 In the first approach, the antenna assembly measures one of the forward radiation peak power level and/or average power level delivered at a particular radio frequency over a particular time frame. More specifically, as a microwave pulse is emitted from the antenna 14, its peak transmit power level and/or average power level is measured by the controller 24. A "delta" value is then determined by comparing the measured transmit energy power level with the calibration value recorded during the last calibration reading/measurement. The system, via an algorithm, identifies a newly calculated blood glucose reading that corresponds to the measured energy power level. More specifically, the algorithm correlates the particular blood glucose reading to the energy absorption data. The calculated/determined blood glucose reading may be provided to a display and/or memory buffer as needed.

第2のアプローチでは、システムは、ターゲット血管20によって実際に供給および/または受容された前方電力レベルを読み取る代わりに、所望のターゲット領域50の血管20中の反射エネルギー電力レベルを測定して、較正値と比較して「デルタ」値を決定する。この場合、反射電力の読み取り値が低いほど、ターゲット領域50内で受容されるエネルギーが大きくなることが示される。これは、グルコース値が高いことを表す。血液中のグルコース値が高いほど、血液がエネルギーを吸収しようとする力が高くなり、反射電力が低下する。第1のアプローチでの計算された「デルタ」値と同様に、システムは、アルゴリズムを介して、新たに計算された血糖読み取り値を識別する。計算された/決定された血糖読み取り値は、必要に応じてディスプレイおよび/またはメモリバッファに提供され得る。 In the second approach, instead of reading the forward power level actually delivered and/or received by the target vessel 20, the system measures the reflected energy power level in the vessel 20 of the desired target area 50 and compares it to a calibrated value to determine a "delta" value. In this case, a lower reflected power reading indicates more energy received within the target area 50, which represents a higher glucose level. The higher the glucose level in the blood, the more the blood tries to absorb the energy, resulting in a lower reflected power. Similar to the calculated "delta" value in the first approach, the system identifies a newly calculated blood glucose reading via an algorithm. The calculated/determined blood glucose reading may be provided to a display and/or memory buffer as needed.

第3のアプローチでは、システムは、特定の無線周波数で送信機12からの定在波比(SWR)読み取り値を測定し、そのような測定値から、較正読み取り値に関連する「デルタ」値を計算する。この場合、SWR読み取り値は、一般に血糖値をトラッキングする。SWR読み取り値は、血糖値が低いと上昇し、血糖値が高いと低下する。アルゴリズムを介して、計算された「デルタ」値が再び使用されて、適切な血糖読み取り値が決定される。これは、必要に応じてディスプレイおよび/またはメモリバッファに提供され得る。 In a third approach, the system measures standing wave ratio (SWR) readings from the transmitter 12 at a particular radio frequency and calculates from such measurements a "delta" value related to the calibration reading. In this case, the SWR reading generally tracks the blood glucose level. The SWR reading increases when the blood glucose level is low and decreases when the blood glucose level is high. Through an algorithm, the calculated "delta" value is again used to determine the appropriate blood glucose reading. This may be provided to a display and/or memory buffer as desired.

上述した様々なプロセスでは、すべての電力測定が固定周波数で行われる。第4のアプローチによれば、送信機12は、所定の周波数範囲内で、周波数ステップが低から高へ、または高から低へと繰り返されるように、所定の方法で送信周波数を順次変動させるように命令される。利用される個別に送信された無線周波数からのそれぞれのエネルギー受容量は、供給されたピーク電力または平均電力について測定され、次いで、同じ測定サイクルにおいて他の周波数と比較される。周波数間の吸収率のシフトは、変化するグルコース値をトラッキングして、1つまたは複数の外挿法を用いて血糖値に外挿される。本方法で使用できる一実施形態は、最大のエネルギー吸収を受容した周波数の位置を動的に分析する。これは、その後、「中心」または「指標」周波数になる。この「指標」周波数が最後の較正「指標」周波数と比較されて、オフセット値が生成される。このオフセット値は、スケーリングアルゴリズムに適用されて、計算された血糖値が決定される。これは、その後、必要に応じてディスプレイおよび/またはメモリバッファに提供され得る。 In the various processes described above, all power measurements are made at a fixed frequency. According to a fourth approach, the transmitter 12 is instructed to sequentially vary the transmission frequency in a predetermined manner, such that the frequency steps are repeated from low to high or high to low within a predetermined frequency range. The energy acceptance from each of the utilized individually transmitted radio frequencies is measured for peak or average power delivered and then compared to the other frequencies in the same measurement cycle. The shift in absorption rate between frequencies is tracked with the changing glucose value and extrapolated to a blood glucose value using one or more extrapolation methods. One embodiment that can be used in the method dynamically analyzes the location of the frequency that received the maximum energy absorption. This then becomes the "center" or "index" frequency. This "index" frequency is compared to the last calibrated "index" frequency to generate an offset value. This offset value is applied to a scaling algorithm to determine the calculated blood glucose value. This can then be provided to a display and/or memory buffer as required.

同様のアプローチでは、第4のアプローチの周波数ホッピング方式を利用することができる。ただし、このアプローチでは、「中心」または「指標」周波数を解決して分析するのではなく、様々な送信周波数のすべてのエネルギー変化を分析して、所定のしきい値を超えたマイクロ波エネルギー吸収活動を示した周波数の「広がり」または帯域幅を特定し、次いで、しきい値を超えるその周波数の瞬間的な広がりと、最後の較正で得られた読み取り値の広がりとを比較する。アルゴリズムがこの広がりの増減を分析して差分値を導き出す。この値は、アルゴリズムに適用されて、血糖読み取り値が計算される。これは、その後、必要に応じてディスプレイおよび/またはメモリバッファに提供され得る。 A similar approach can utilize the frequency hopping method of the fourth approach. However, rather than resolving and analyzing a "center" or "index" frequency, this approach analyzes all the energy changes at the various transmit frequencies to identify the "spread" or bandwidth of frequencies that exhibit microwave energy absorption activity above a predefined threshold, and then compares that instantaneous spread of frequencies above the threshold to the spread of readings obtained at the last calibration. An algorithm analyzes this increase or decrease in spread to derive a difference value. This value is applied to the algorithm to calculate the blood glucose reading, which can then be provided to a display and/or memory buffer as desired.

測定ユニット10は、後続の定期的なマイクロ波放射ごとに、すべての新しいデータを記録し、瞬間的な電力レベルと以前の較正値との間の供給/受容された電力レベルの変化の外挿に基づいて、血糖値を決定する。例えば、(システムが1:1アルゴリズムを使用していると仮定して)較正エントリーの結果、直接血糖読み取り値が100であり、その血糖値での血液が送信機12から100ミリワットの電力を受容した場合、ターゲット領域50に供給された電力が10%(すなわち110ミリワットに)上昇することを示す新しい試験読み取り値は、110mg/dlの血糖値を示すことになる。 The measurement unit 10 records all new data for each subsequent periodic microwave emission and determines the blood glucose level based on an extrapolation of the change in delivered/accepted power level between the instantaneous power level and the previous calibration value. For example, if the calibration entry resulted in a direct blood glucose reading of 100 (assuming the system uses a 1:1 algorithm) and blood at that blood glucose level received 100 milliwatts of power from the transmitter 12, a new test reading indicating a 10% increase in power delivered to the target area 50 (i.e., to 110 milliwatts) would indicate a blood glucose level of 110 mg/dl.

本発明による血糖トラッキングシステムおよび方法は、ベース送信機12およびアンテナアセンブリを介した電力感知に加えて、追加の任意選択の補償手段を利用することができる。これにより、血糖読み取りの精度を向上させることができる。その手段の中には、以下のものが含まれる:
(A)血管20を通る血流の速度の変化を補償するために組み込まれた脈拍センサ。血流が速くなったり遅くなったりすると、エネルギー受容率が変化して、計算結果を有害に歪める可能性がある。これを補償するために、脈拍センサが任意に組み込まれて、その変動を動的に補償する。
(B)所望のターゲット領域50に近接する皮膚温度センサによって、温度補償が適用されて、体幹の温度のばらつきによる血管径の変化(例えば血管拡張、血管収縮)を最適化する。
(C)ガルバニック皮膚反応を測定することで、好ましくは皮膚温度監視と共に、マイクロ波吸収率を歪める可能性がある測定ユニット10の領域における発汗レベルを決定することができる。その結果、システムは、ガルバニック皮膚データの測定に基づいて、発汗を補償することができる。
(D)血液は一般に平均92%の水であるが、患者の水分レベルが大きく異なる場合がある。(グルコースに対してより共振する周波数とは対照的に)水に対してより共振する周波数での定期的なマイクロ波エネルギー測定を使用することで、患者の水分レベルの変動を考慮して、測定ユニット10を連続的に較正することができる。デュアルバンドマイクロ波送信機、または広い周波数変動で動作可能な広帯域シングルバンド送信機のいずれかを使用することで、上述したように、周波数または送信機の一方を水レベルの監視専用にし、他方をグルコース検出のために最適化することができる。
In addition to power sensing via the base transmitter 12 and antenna assembly, the blood glucose tracking system and method according to the present invention may utilize additional optional compensation measures to improve the accuracy of blood glucose readings. Among these measures are the following:
(A) A pulse sensor is incorporated to compensate for changes in the rate of blood flow through the blood vessel 20. As blood flows faster or slower, the rate of energy acceptance changes and can detrimentally skew the results of calculations. To compensate for this, a pulse sensor is optionally incorporated to dynamically compensate for the variations.
(B) With a skin temperature sensor proximate the desired target area 50, temperature compensation is applied to optimize changes in vessel diameter (eg, vasodilation, vasoconstriction) due to variations in core temperature.
(C) Measuring the galvanic skin response, preferably in conjunction with skin temperature monitoring, can determine the level of sweating in the area of the measurement unit 10 that can distort microwave absorption rates, so that the system can compensate for sweating based on the measurement of the galvanic skin data.
(D) Although blood is typically 92% water on average, a patient's moisture level may vary widely. By using periodic microwave energy measurements at a frequency more resonant with water (as opposed to a frequency more resonant with glucose), the measurement unit 10 can be continuously calibrated to account for fluctuations in a patient's moisture level. By using either a dual band microwave transmitter, or a wideband single band transmitter capable of operating with a wide frequency variation, one of the frequencies or transmitters can be dedicated to monitoring water levels while the other is optimized for glucose detection, as described above.

測定ユニット10と共に、追加の測定および表示手段が設けられ得る。例えば、図2および図4に示すように、アンテナハウジング18の上にディスプレイ画面26が設けられ得る。また、測定ユニット10は、手首に巻かれるブレスレットや腕時計28の一部またはその形態であり得、例えば接着剤によって皮膚Sに取り付けられる局所的なユニットを備えることができる。図5に模式的に示すように、測定ユニット10からコンピュータ、タブレット端末またはスマートフォンなどの別のユニット32にデータを送信するために、追加の送信機手段30をさらに含むことができる。これにより、測定ユニット10によって得られた血糖測定値を表示および/または記録することができる。例えば、ブレスレットや腕時計28の形態の測定ユニット10は、測定されたデータを保存して、次いで、コンピュータ32と同期して、患者の血糖測定値をさらに保存、監視および分析することができる。 Additional measuring and display means may be provided together with the measuring unit 10. For example, a display screen 26 may be provided on the antenna housing 18, as shown in Figs. 2 and 4. The measuring unit 10 may also be part of or in the form of a bracelet or watch 28 worn on the wrist, and may comprise a local unit attached to the skin S, for example by adhesive. As shown diagrammatically in Fig. 5, it may further comprise additional transmitter means 30 for transmitting data from the measuring unit 10 to another unit 32, such as a computer, tablet or smartphone. This allows the blood glucose measurements obtained by the measuring unit 10 to be displayed and/or recorded. For example, the measuring unit 10 in the form of a bracelet or watch 28 may store the measured data and then synchronize with the computer 32 to further store, monitor and analyze the blood glucose measurements of the patient.

上述したように、および図1に示すように、本発明による血糖トラッキングシステムは、別個の「スタンドアローン」システムであってもよく、(腕時計やアクセサリー(jewelry)のような)手首に着用される無関係の物品に組み込まれてもよい。これにより、手首の皮膚表面に近い血管20を目立たずに利用することができる。送信機12とそれに関連付けられた制御要素を含む腕時計28の場合、小型導波管34の固定されたまたは柔軟な小さい部分が腕時計28の本体に取り付けられ、他方の端部は、測定のために所望のターゲット領域の上に配置された取り外し可能な補助的な「サイドカー」アンテナハウジング36に接続される。アンテナ14とそれに関連付けられた制御要素24を含むこのような補助アンテナハウジング36は、測定の際に腕時計28に取り付けられ、不要な場合は取り外される。ハウジング18および36が取り付けられると、アンテナ14は、腕時計28のバンドを通る導波管または同軸ケーブル34を介して、送信機12に接続され得る。本システムによる血糖トラッキングシステムが一体的に組み込まれた腕時計または図2に示すような「スマートウォッチ」の場合、腕時計28の既存のデジタル読み出し部26が瞬間的な血糖読み取り値を表示するために使用され得る。 As mentioned above and shown in FIG. 1, the blood glucose tracking system according to the present invention may be a separate "stand-alone" system or may be incorporated into an unrelated article worn on the wrist (such as a watch or jewelry). This allows for unobtrusive access to blood vessels 20 close to the skin surface of the wrist. In the case of a watch 28 containing a transmitter 12 and associated control elements, a small fixed or flexible portion of a miniature waveguide 34 is attached to the body of the watch 28, and the other end is connected to a removable auxiliary "sidecar" antenna housing 36 that is placed over the desired target area for measurement. Such an auxiliary antenna housing 36, containing an antenna 14 and associated control elements 24, is attached to the watch 28 when a measurement is made and is removed when not needed. Once the housings 18 and 36 are attached, the antenna 14 may be connected to the transmitter 12 via a waveguide or coaxial cable 34 that runs through the band of the watch 28. In the case of a wristwatch or "smartwatch" as shown in FIG. 2, in which the blood glucose tracking system of the present system is integrated, the existing digital readout 26 of the wristwatch 28 can be used to display instantaneous blood glucose readings.

また、例えば隣接する所望のターゲット領域50に向けてアンテナのエネルギーを制限するために金属シールドを組み込むことで、または腕時計のバンド部分内に配置されたRF送信機12または他の機器に電力を供給するためにバッテリーを組み込むことで、本発明の精神および趣旨から逸脱することなく、他の多くの創造的な物理的実施形態を利用することができる。 Also, many other creative physical embodiments may be utilized without departing from the spirit and intent of the present invention, for example, by incorporating a metal shield to confine the antenna energy toward the adjacent desired target area 50, or by incorporating a battery to power the RF transmitter 12 or other device located within the watch band portion.

また、システムは、(上述したようにサンプリング送信機12に加えて)別個のデータ送信機30を組み込んでもよい。これにより、生データまたは計算されたデータの出力を、コンピュータ、タブレット端末またはスマートフォンなどの個別のディスプレイ32または記憶装置38に、またはインスリンポンプ40などの装置に中継することができる。これらの装置の製造元またはモデルに応じて、データ出力は、上述したように、表示および/または保存のために適切な専有フォーマットで送信される。 The system may also incorporate a separate data transmitter 30 (in addition to the sampling transmitter 12 as described above) that allows the output of raw or calculated data to be relayed to a separate display 32 or storage device 38, such as a computer, tablet or smart phone, or to a device such as an insulin pump 40. Depending on the make or model of these devices, the data output may be transmitted in a suitable proprietary format for display and/or storage, as described above.

本発明によるシステムおよび方法は、血糖値が既知である「制御」読み取り値と、血糖値が知られておらず決定する必要がある瞬間的な読み取り値との間の差を比較することで、瞬間的な血糖読み取り値を導き出す。「制御」読み取り値は、較正値であり得、システムを利用してそのような較正測定を行うたびに調整することができる(例えば、新しい制御測定値が次の測定のための較正値となる)。受容されたマイクロ波エネルギーのレベルで瞬間的なグルコース読み取り値を正確に外挿するために、従来の「フィンガースティック」による血糖測定法または実際の血糖値を正確に決定する他の手段を含む適切な測定方法を用いて実行される定期的な較正が行われる。このデータは、測定ユニット10に標準的な基準測定値を提供する。この測定値は、その後、個人の特定の体および体のターゲット位置(手首の特定の血管など)における後続の読み取り値と比較するために使用される。これにより、後続の血糖読み取り値を提供およびトラッキングすることができる。 The system and method according to the present invention derives an instantaneous glucose reading by comparing the difference between a "control" reading, where the glucose level is known, and an instantaneous reading, where the glucose level is not known and needs to be determined. The "control" reading may be a calibration value, which may be adjusted each time such a calibration measurement is made using the system (e.g., the new control measurement becomes the calibration value for the next measurement). To accurately extrapolate the instantaneous glucose reading at the level of microwave energy accepted, periodic calibration is performed using an appropriate measurement method, including traditional "finger stick" glucose measurement or other means of accurately determining the actual glucose level. This data provides the measurement unit 10 with a standard reference measurement, which is then used to compare with subsequent readings at the individual's specific body and target body location (such as a specific vein on the wrist), allowing subsequent glucose readings to be provided and tracked.

図6に示すような個々に調整された独自のRFアンテナマスク52を作製するために、マスク作製における2つの好ましい方法を利用することができる。最初の「手動」の方法では、個人の手首または所望のターゲット領域50に関連付けられた他の部位に一時的に巻かれて所定の位置に保持されるマイラー(Mylar)またはその他の柔軟な透明材料の薄片が利用される。対象者の腕または体の他の部位の幅に沿って、アンテナ14の正確なターゲット領域50の外郭を描くためにマーキングペンが利用される。これにより、後続の位置決め基準ガイダンスを提供することができる。取り外した後に、柔軟なシートがアンテナマスクブランクの上に敷かれて、その敷かれたシートを使用してマスク開口部の切断を補助することができる。RFマスク52が作製されると、所望のターゲット領域50において患者の皮膚Sの上に敷いて一時的に貼り付けることができ、血糖値の測定およびトラッキングのために本明細書に記載した測定ユニット10と共に使用される。 To create a unique, individually tailored RF antenna mask 52 as shown in FIG. 6, two preferred methods of mask creation can be utilized. The first "manual" method utilizes a thin strip of Mylar or other flexible transparent material that is temporarily wrapped around the individual's wrist or other area associated with the desired target area 50 and held in place. A marking pen is utilized to outline the exact target area 50 for the antenna 14 along the width of the subject's arm or other body area, which can provide subsequent positioning reference guidance. Once removed, a flexible sheet can be laid over the antenna mask blank and used to assist in cutting the mask opening. Once the RF mask 52 is created, it can be laid and temporarily attached over the patient's skin S in the desired target area 50 and used with the measurement unit 10 described herein for measuring and tracking blood glucose levels.

2つ目の好ましいRFマスク作製方法は、「自動」の方法である。ここで、所望のターゲット領域50は、可視および/または熱赤外線スペクトルで撮影またはスキャンされる。熱データをさらに使用して、最適な感知領域を確立することができる。また、所望のターゲット領域50を取り囲む一般的な領域の物理的な測定も行われる。測定値に基づいて切断情報をスケーリングして、最適化されたターゲット領域に対応するようにマスクされていない領域を自動的に選択して輪郭を描くレーザー切断機またはCNC機械に、結果として得られた写真データが送られる。切断機は、非RF透過性材料のシートの上に直接マスク開口部を形成することができる。この自動選択プロセスは、収集された可視情報または収集された熱赤外線情報のいずれかまたは両方の結果として行われてもよい。 A second preferred RF mask fabrication method is an "automatic" method, where the desired target area 50 is photographed or scanned in the visible and/or thermal infrared spectrum. The thermal data can be further used to establish the optimal sensing area. Physical measurements of the general area surrounding the desired target area 50 are also taken. The resulting photographic data is fed to a laser cutting or CNC machine which scales the cutting information based on the measurements to automatically select and outline the unmasked areas to correspond to the optimized target area. The cutting machine can form the mask openings directly on the sheet of non-RF transparent material. This automatic selection process may occur as a result of either or both of the collected visible information or the collected thermal infrared information.

以上、本発明の実施形態を例示および詳述する目的で説明した。上記の説明は、本発明を網羅するものでも記載された形態に限定するものでもない。上述した記載に基づいて、明らかな変形例およびバリエーションが可能である。本明細書に記載された実施形態は、本発明の原理および応用方法を最もよく説明するために選択され、当業者は、特定の用途に適した様々な実施形態および様々な変形例において本発明を利用することができる。
The above embodiments of the present invention have been described for the purpose of illustration and description. The above description is not intended to be exhaustive or to limit the present invention to the described form. Obvious modifications and variations are possible based on the above description. The embodiments described herein have been selected to best explain the principles and application methods of the present invention, and those skilled in the art can utilize the present invention in various embodiments and various modifications suitable for specific applications.

Claims (23)

血糖測定装置であって、
アンテナを備えるアンテナアセンブリを有し、測定対象の血管を含む所望のターゲット領域に近接する患者の皮膚の上またはその近傍に配置されるように構成されたアンテナハウジングと、
前記アンテナに動作可能に接続されて、前記アンテナを介して前記ターゲット領域の血管中にマイクロ波エネルギーを送信する送信機と、を備え、
前記アンテナアセンブリは、ターゲット領域内に送信されたマイクロ波エネルギーを受信する受信要素を使用せずに、前記ターゲット領域内の血管中で吸収された前記マイクロ波エネルギーを決定し、前記患者の血糖値に相関させることができる吸収マイクロ波エネルギー測定値を決定する、
血糖測定装置。
A blood glucose measuring device, comprising:
an antenna housing having an antenna assembly with an antenna, the antenna housing configured to be placed on or near the patient's skin adjacent a desired target area that includes a blood vessel to be measured;
a transmitter operatively connected to the antenna for transmitting microwave energy through the antenna into a blood vessel in the target area;
the antenna assembly determines the microwave energy absorbed in blood vessels within the target area without the use of a receiving element to receive microwave energy transmitted within the target area, determining an absorbed microwave energy measurement that can be correlated to a blood glucose level of the patient.
Blood glucose measuring device.
前記吸収マイクロ波エネルギー測定値と較正値とを比較して、それらの値の差を識別して、次いで、前記差に基づいて血糖値を決定するコントローラをさらに備える、
請求項1に記載の血糖測定装置。
a controller for comparing the absorbed microwave energy measurement to a calibration value to identify a difference between the values and then determining a blood glucose level based on the difference.
The blood glucose measuring device according to claim 1 .
前記所望のターゲット領域内の血管は、皮下血管である、
請求項1に記載の血糖測定装置。
The blood vessels in the desired target area are subcutaneous blood vessels.
The blood glucose measuring device according to claim 1 .
前記所望のターゲット領域に近接する前記患者の腕の上に配置されるように構成される、
請求項1に記載の血糖測定装置。
configured to be placed on the patient's arm proximate the desired target area;
The blood glucose measuring device according to claim 1 .
前記患者の手首の上に配置されるように構成される、
請求項4に記載の血糖測定装置。
configured to be placed on the patient's wrist;
The blood glucose measuring device according to claim 4.
前記アンテナハウジングが取り付けられるストラップをさらに備え、前記ストラップは、前記患者の腕に巻かれるように構成される、
請求項4に記載の血糖測定装置。
and further comprising a strap to which the antenna housing is attached, the strap being configured to be wrapped around an arm of the patient.
The blood glucose measuring device according to claim 4.
前記吸収マイクロ波エネルギー測定値に対応する測定データを表示するための視覚ディスプレイをさらに備える、
請求項1に記載の血糖測定装置。
and a visual display for displaying measurement data corresponding to the absorbed microwave energy measurements.
The blood glucose measuring device according to claim 1 .
測定データの表示および保存のうちの少なくとも一方のために、前記測定データを外部機器に送信するための第2の送信機をさらに備える、
請求項1に記載の血糖測定装置。
and a second transmitter for transmitting the measurement data to an external device for at least one of displaying and storing the measurement data .
The blood glucose measuring device according to claim 1 .
前記マイクロ波エネルギーは、マイクロ波パルスの形態である、
請求項1に記載の血糖測定装置。
The microwave energy is in the form of microwave pulses.
The blood glucose measuring device according to claim 1 .
前記アンテナアセンブリは、前記ターゲット領域内の血管に供給された実際のエネルギー電力レベルを測定する、請求項1に記載の血糖測定装置。 The blood glucose measuring device of claim 1, wherein the antenna assembly measures an actual energy power level delivered to a blood vessel in the target area. 患者の血糖を測定するための方法であって、
既知の血糖値に関連して、前記患者の所望のターゲット領域内の血管中のマイクロ波吸収のための較正値を確立するステップと、
マイクロ波エネルギーを前記ターゲット領域の血管中に送信するステップと、
ターゲット領域内に送信されたマイクロ波エネルギーを受信する受信要素を使用せずに、前記ターゲット領域内の血管で吸収された前記マイクロ波エネルギーの送信量を決定して、測定値を決定するステップと、
前記測定値と前記較正値とを比較して、計算された電力差分値を生成するステップと、
前記計算された電力差分値を表す血糖値を決定するステップと、を含む、方法。
1. A method for measuring blood glucose in a patient, comprising:
establishing a calibration value for microwave absorption in blood vessels within a desired target area of said patient in relation to a known blood glucose level;
transmitting microwave energy into a blood vessel in the target area;
determining an amount of transmitted microwave energy absorbed by blood vessels within a target area without the use of a receiving element to receive the transmitted microwave energy within the target area to determine a measurement;
comparing the measured value to the calibration value to generate a calculated power difference value;
determining a blood glucose value representative of the calculated power difference value.
前記血糖値は、前記ターゲット領域内の血管で吸収された、測定された電力レベルからの値を外挿することで決定される、請求項11に記載の方法。 The method of claim 11 , wherein the blood glucose level is determined by extrapolating a value from a measured power level absorbed in blood vessels within the target area. 既知のグルコース値と関連付けられた電力値を使用して、前記患者のさらなる血糖測定のための較正値が生成される、請求項11に記載の方法。 The method of claim 11 , wherein the power values associated with the known glucose values are used to generate calibration values for further blood glucose measurements of the patient. 前記患者の状態に関連する追加の感知値に基づいて、計算された前記血糖値を調整するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。 12. The method of claim 11 , further comprising adjusting the calculated blood glucose value based on additional sensed values related to the patient's condition. 前記追加の感知値は、前記患者の脈拍数、皮膚温度、ガルバニック皮膚反応および水分レベルのうちの少なくとも1つを含む、請求項14に記載の方法。 The method of claim 14 , wherein the additional sensed values include at least one of the patient's pulse rate, skin temperature, galvanic skin response, and moisture level. 計算された前記血糖値を表示するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。 The method of claim 11 further comprising the step of displaying the calculated blood glucose value. 計算された前記血糖値およびそれに関連付けられた計算された前記電力差分値を保存するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。 The method of claim 11 , further comprising storing the calculated blood glucose value and the calculated power delta value associated therewith. 前記マイクロ波エネルギーの送信周波数を所定の周波数範囲で変動させるステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。 The method of claim 11 , further comprising the step of varying the transmission frequency of the microwave energy over a predetermined frequency range. 前記所望のターゲット領域内の血管は、皮下血管である、請求項11に記載の方法。 The method of claim 11 , wherein the blood vessels in the desired target area are subcutaneous blood vessels. 前記所望のターゲット領域に近接する前記患者の皮膚の上またはその近傍の測定装置の位置を特定するステップをさらに含み、前記測定装置は、アンテナおよび前記アンテナに動作可能に接続されて前記アンテナを介して前記ターゲット領域の血管中に前記マイクロ波エネルギーを送信する送信機を有するアンテナハウジングを備える、請求項11に記載の方法。 12. The method of claim 11, further comprising the step of locating a measurement device on or near the patient's skin proximate the desired target area, the measurement device comprising an antenna housing having an antenna and a transmitter operatively connected to the antenna for transmitting the microwave energy via the antenna into a blood vessel in the target area . 前記測定装置は、前記所望のターゲット領域に近接する前記患者の腕の上に配置される、請求項20に記載の方法。 21. The method of claim 20 , wherein the measurement device is placed on the patient's arm proximate the desired target area. 前記測定装置は、前記患者の手首の上に配置される、請求項21に記載の方法。 The method of claim 21 , wherein the measurement device is placed on the patient's wrist. 前記所望のターゲット領域の大きさ、形状および位置に相関する無線周波数マスクを作製し、前記測定装置の位置を特定する前に、前記無線周波数マスクを前記所望のターゲット領域に近接する前記患者の皮膚の上に配置するステップをさらに含む、請求項20に記載の方法。 21. The method of claim 20, further comprising the steps of creating a radio frequency mask correlating to the size, shape and location of the desired target area and placing the radio frequency mask on the patient's skin proximate to the desired target area prior to locating the measurement device.
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