掌中醫療實驗室──揭密‘血糖測試儀’設備
血糖測試儀市場吸引了大型醫療電子廠商和小型公司們的特別關注，例如羅氏(Roche)、嬌生(Johnson and Johnson)、拜耳(Bayer)、亞培(Abbott)和Home Diagnostics等公司。Portelligent公司總裁David Carey在2007年時曾經拆解過拜耳公司的Ascencia Breeze血糖測試儀。本文將討論最近UBM TechInsights公司針對Roche Diagnostics公司Accu-Chek Aviva血糖儀測試所進行的拆解作業。
功能性
血糖測試一般從準備試紙開始。每一批試紙都搭配一款程式碼晶片，該晶片中包含了重要的有效期限等一系列相關資訊。如果這些試紙沒問題，就可將程式碼晶片插入血糖測試儀中開始進行測試。測試作業首先從用戶身上採集一些血液樣本開始。Roche Accu-Chek血糖測試儀具備一款獨立的採血筆，能在盡可能無痛的條件下採集到適量的血液以用於測試。採集到的血樣集中置放於試紙的指定區域，然後再將試紙的接觸端放進血糖測試儀中。那麼，這款特殊的血糖測試儀就可以開始運作了，大約5秒後就能從LCD螢幕上讀取到測試結果。
測試結果出現的速度就是這些家用血糖測試設備在這些年來致力於改進的重點之一。這種血糖測試儀能夠儲存500組讀取結果，需要時還可為用戶顯示7、14或30天的平均值。Roche Accu-Chek血糖測試儀還具有提醒功能，可以讓用戶自行設定一天之中的4個不同時間點，以便(用蜂鳴器)提醒用戶及時進行血糖測試。這款血糖測試儀主要是透過位於設備頂端的紅外線埠與家用PC進行通訊。
拆解作業
一打開這款血糖測試儀，我們就可以看到相當基本的電子設計。在該測試儀的塑料外殼內含一塊電路板(PCB)，這塊PCB連接著LCD螢幕與兩個按鈕。在這款極具成本效益的設計中，半導體元件用量十分有限，主要元件是來自德州儀器(TI)公司的兩款晶片。
TI公司的MSP430U334晶片負責這款血糖測試儀的整體控制。根據MSP430型號程式碼規則來看，這款元件屬於MSP430x3xx傳統系列中的一款產品，一般執行於較低的8MHz時脈頻率。這款特殊元件的另一項其它特色是具有1kB RAM和32kB非揮發性記憶體的LCD控制器/驅動器。該元件型號中的‘U’編碼則缺乏文件說明——也許是MSP430系列元件中專用於醫療電子的特殊類別編碼。MSP430U334元件控制著該設備的紅外線埠、LCD顯示器、運算與讀取結果的儲存功能。
血糖測量作業
Roche Diagnostics公司的Accu-Chek Aviva血糖測試儀使用所謂的‘電流計電化學反應’來讀取血液中的血糖值。一般來說，特定時間點中所產生的電流與血液中的血糖含量成正比關係。電流法(Amperometric)和庫侖法(coulometric)是現代血糖測試儀最普遍使用的兩種血糖檢測方法。
TI公司的7001201是用於控制試紙上電流反應的半導體元件。在此測試過程中，7001201將會產生一個可施加於血液樣本上的電壓，然後再產生電流。7001201元件在讀取這一電流後，便會向MSP430U334元件提供測試結果。
隨著家庭中對於糖尿病護理的需求逐漸增加，以及市場上競爭產品的不斷出現，未來的血糖測試儀將持續增加更多功能，並進一步降低成本。
圖1: 拆解Roche Diagnostics公司的Accu-Chek Aviva血糖測試儀。
圖2：德州儀器(TI)公司半導體元件7001201可用於控制試紙上的電流反應。
作者：Steve Bitton
產品經理
TechInsights公司
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