CN105785061B - 加样量校正方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种加样量校正方法及系统，通过确定加注仪器向容器内加注的样本的实际加注量，并与预设加注量一起对该加注仪器所适用的标准型拟合公式进行拟合，得出该标准型拟合公式的具体参数，然后在实际加注前，先将实际所需的加注量作为实际加注量，再利用该标准型拟合公式计算出对应的预设加注量，然后按照该预设加注量进行加注，这样就可以得到与实际所需相同的加注量，即加样量得到了校正。这种加样量校正方法可以确保样本加样量的准确性，同时每台加注仪器分别对应具有不同参数的标准型拟合公式，打破每台仪器均按照同一标准进行加样的传统方法，克服了不同仪器之间的台间差问题，尽可能地减小加样偏差。
Description
技术领域
本发明涉及生化分析技术领域，尤其涉及一种加样量校正方法及系统。
背景技术
全自动生化分析仪的工作步骤，一般是首先将被测样本(比如人或动物的体液，包括血液、尿液等)与生化试剂注入反应杯，混匀，然后进行一定时间的化学反应(如孵育)，最后通过比色法进行测量。
全自动生化分析仪在测试过程中需要准确且微小的加样量(微升级别)，试剂和样本的加样比例需要恒定，微小的加样误差会直接影响测试结果的准确性和重复性。然而由于全自动生化加样系统由多个部件组成，每个部件的一致性很难保证，同时每台仪器的加样准确度也很难保证，所以仪器之间的台间差较大，这一差别不仅影响实验室的质量控制及临床诊断，而且也影响仪器溯源体系及生化检验体系的建立。有些样本加样体积非常小，最小可达1.5微升，微小的偏差就有可能导致结果偏差30％甚至50％以上。
现有技术对样本加样量一般不做任何处理，直接按照柱塞泵标称的参数进行加样，例如需要加样3微升，可以利用100微升的柱塞泵按3％的比例移动柱塞打出样本，但由于整个加样系统的复杂性和各仪器之间很难保证完全相同，所以不作任何修正加入样本很难保证加样量的准确性和多台仪器间的一致性。
发明内容
本发明的目的是提出一种加样量校正方法及系统，尽可能地提高加样量的准确性。
为实现上述目的，本发明提供了一种加样量校正方法，包括：
1)选择加注仪器，利用所述加注仪器向容器内加注至少两组预设加注量不同的样本，并测定每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量；
2)将所述加注仪器的至少两组所述预设加注量和对应的所述实际加注量分别作为x、y值，对所述加注仪器的已确定的标准型拟合公式进行拟合，得出所述标准型拟合公式中的具体参数；
3)将实际所需的加注量作为实际加注量，利用步骤2)中得出的标准型拟合公式计算出对应的预设加注量，并按照所述预设加注量进行加注。
进一步地，步骤2)中所述加注仪器的已确定的标准型拟合公式的确定方法包括：
21)选择至少两台与所述加注仪器型号相同的测试仪器，利用至少两台所述测试仪器向容器内分别加注至少两组预设加注量不同的样本，并分别测定每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量；
22)将至少两台所述测试仪器的至少两组所述预设加注量和对应的所述实际加注量分别作为x、y值，利用现有的多种类型的拟合公式进行拟合，并确定出至少两台所述测试仪器中拟合率最高的拟合公式，作为标准型拟合公式。
进一步地，步骤1)的具体操作为：
选择加注仪器，利用所述加注仪器向容器内加注至少两组预设加注量不同的样本，并对每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量进行至少两次测定，对至少两次测定的结果取算术平均值，并将得出的算术平均值作为每组预设加注量所对应的实际加注量。
进一步地，步骤21)的具体操作为：
选择至少两台与所述加注仪器型号相同的测试仪器，利用至少两台所述测试仪器向容器内分别加注至少两组预设加注量不同的样本，并对每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量进行至少两次测定，对至少两次测定的结果取算术平均值，并将得出的算术平均值作为每组预设加注量所对应的实际加注量。
进一步地，步骤22)中所述现有的多种类型的拟合公式包括一次函数、二次函数和三次函数。
进一步地，所述样本为已知浓度的染料，步骤1)和步骤21)中所述测定每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量时所采用的测定方法为：向所述容器内加入溶剂，对所述样本进行稀释，然后测试稀释后的样本的吸光度，以计算所述样本的实际加注量。
为实现上述目的，本发明还提供了一种加样量校正系统，包括：
加注仪器，用于向容器内加注至少两组预设加注量不同的样本，并作为校正对象；
第一测定单元，用于测定每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量；
参数确定单元，用于将所述加注仪器的至少两组所述预设加注量和对应的所述实际加注量分别作为x、y值，对所述加注仪器的已确定的标准型拟合公式进行拟合，得出所述标准型拟合公式中的具体参数；
加注量校正单元，用于将实际所需的加注量作为实际加注量，并根据由所述参数确定单元所确定的参数所形成的标准型拟合公式计算出对应的预设加注量，并按照所述预设加注量进行加注。
进一步地，所述拟合公式确定单元还包括：
至少两台测试仪器，用于向容器内加注至少两组预设加注量不同的样本，并作为测试对象；
第二测定单元，用于测定每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量；
标准型拟合公式确定单元，用于将至少两台所述测试仪器的至少两组所述预设加注量和对应的所述实际加注量分别作为x、y值，利用现有的多种类型的拟合公式进行拟合，并确定出至少两台所述测试仪器中拟合率最高的拟合公式，作为标准型拟合公式。
进一步地，所述第一测定单元还用于：
对每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量进行至少两次测定，对至少两次测定的结果取算术平均值，并将得出的算术平均值作为每组预设加注量所对应的实际加注量。
进一步地，所述第二测定单元还用于：
对每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量进行至少两次测定，对至少两次测定的结果取算术平均值，并将得出的算术平均值作为每组预设加注量所对应的实际加注量。
进一步地，所述标准型拟合公式确定单元中所述现有的多种类型的拟合公式包括一次函数、二次函数和三次函数。
进一步地，所述样本为已知浓度的染料，所述第一测定单元和所述第二测定单元所采用的测定方法为：向所述容器内加入溶剂，对所述样本进行稀释，然后测试稀释后的样本的吸光度，以计算所述样本的实际加注量。
基于上述技术方案，本发明通过确定加注仪器向容器内加注的样本的实际加注量，并与预设加注量一起对该加注仪器所适用的标准型拟合公式进行拟合，得出该标准型拟合公式的具体参数，然后在实际加注前，先将实际所需的加注量作为实际加注量，再利用该标准型拟合公式计算出对应的预设加注量，然后按照该预设加注量进行加注，这样就可以得到与实际所需相同的加注量，即加样量得到了校正。这种加样量校正方法可以确保样本加样量的准确性，同时每台加注仪器分别对应具有不同参数的标准型拟合公式，打破每台仪器均按照同一标准进行加样的传统方法，克服了不同仪器之间的台间差问题，尽可能地减小加样偏差。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明加样量校正方法一个实施例中三台测试仪器的预设加样量与实际加样量之间的关系曲线。
图2为本发明加样量校正方法一个实施例中加注仪器的预设加样量与实际加样量之间的关系曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
在某些特定的技术领域，加样量的准确度可能会对实验结果产生很大的影响，而现有技术对样本加样量一般不做任何处理，难以保证加样量的准确性。比如，全自动生化仪所使用的微型柱塞泵，是一种线性的加样部件，由步进电机进行驱动。理论上，其加/吸样输出与输入的参数之间存在一种线性的关系，但在实际使用过程中，柱塞泵还需要连接实际的加样装置，会实际加长液路流程，导致加/吸样的参数输入与加样装置的终端并不能成线性关系，即输入的参数与实际加\吸样的量存在偏差，对于样本加/吸样来说，加样量的偏差就会直接影响结果准确度。
为此，本发明提出一种加样量校正方法，概括地说，该校正方法通过建立实际的加样/吸样动作曲线，即建立实际输入与实际终端输出之间的映射关系(或者说是拟合出预设加注量与实际加注量之间的标准型拟合公式)，到实际使用时，通过已建立的曲线进行计算实际的输入参数，以尽可能地提高加样准确度，达到校正的目的。
在本发明的一个示意性实施例中，该加样量校正方法包括以下步骤：
1)选择加注仪器，利用所述加注仪器向容器内加注至少两组预设加注量不同的样本，并测定每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量；
2)将所述加注仪器的至少两组所述预设加注量和对应的所述实际加注量分别作为x、y值，对所述加注仪器的已确定的标准型拟合公式进行拟合，得出所述标准型拟合公式中的具体参数；
3)将实际所需的加注量作为实际加注量，利用步骤2)中得出的标准型拟合公式计算出对应的预设加注量，并按照所述预设加注量进行加注。
上述实施例通过确定加注仪器向容器内加注的样本的实际加注量，并与预设加注量一起对该加注仪器所适用的标准型拟合公式进行拟合，得出该标准型拟合公式的具体参数，然后在实际加注前，先将实际所需的加注量作为实际加注量，再利用该标准型拟合公式计算出对应的预设加注量，然后按照该预设加注量进行加注，这样就可以得到与实际所需相同的加注量，即加样量得到了校正。这种加样量校正方法可以确保样本加样量的准确性，同时每台加注仪器分别对应具有不同参数的标准型拟合公式，打破每台仪器均按照同一标准进行加样的传统方法，克服了不同仪器之间的台间差问题，尽可能地减小加样偏差。
上述步骤2)中提到了所述加注仪器的已确定的标准型拟合公式，下面对此进行详细解释。
对于每种类型确定的加注仪器来说，其预设加注量和实际加注量之间均可认为符合某种特定的标准型拟合公式，该标准型拟合公式可能为一次函数y＝kx+b，也可能为二次函数y＝ax2+bx+c，还可能为三次函数y＝ax3+bx2+cx+d，也可能为其他形式等等，而对于某台特定的仪器来说，其适用的标准型拟合公式中的各个参数可能会有所不同。因此，对于加样量的校正，我们还需确定出每种类型的加注仪器分别适用哪种标准型拟合公式。
具体的确定标准型拟合公式的方法，可以采用以下步骤：
21)选择至少两台与所述加注仪器型号相同的测试仪器，利用至少两台所述测试仪器向容器内分别加注至少两组预设加注量不同的样本，并分别测定每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量；
22)将至少两台所述测试仪器的至少两组所述预设加注量和对应的所述实际加注量分别作为x、y值，利用现有的多种类型的拟合公式进行拟合，并确定出至少两台所述测试仪器中拟合率最高的拟合公式，作为标准型拟合公式。
当然，标准型拟合公式的确定方法除了上面介绍的方法之外，还可以采用其他可行的办法，只要能够确定出每种类型的加注仪器所适用的标准型拟合公式即可。
为进一步提高校正方法的准确性，对于预设加注量的样本，在测定其对应的实际加注量时，可以采用多次测量，然后再取算术平均值的方法。
具体地，步骤1)的具体操作可以为：
选择加注仪器，利用所述加注仪器向容器内加注至少两组预设加注量不同的样本，并对每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量进行至少两次测定，对至少两次测定的结果取算术平均值，并将得出的算术平均值作为每组预设加注量所对应的实际加注量。
步骤21)的具体操作可以为：
选择至少两台与所述加注仪器型号相同的测试仪器，利用至少两台所述测试仪器向容器内分别加注至少两组预设加注量不同的样本，并对每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量进行至少两次测定，对至少两次测定的结果取算术平均值，并将得出的算术平均值作为每组预设加注量所对应的实际加注量。
另外，对于不同的样本，其实际加注量的测定方法可能不同。对用于全自动生化分析仪的加注仪器来说，其实际加注量的测定可以采用朗伯比尔定律和浓度稀释原理进行测定。
具体地，所述样本可以采用已知浓度的染料，步骤1)和步骤21)中所述测定每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量时所采用的测定方法为：向所述容器内加入溶剂，对所述样本进行稀释，然后测试稀释后的样本的吸光度，以计算所述样本的实际加注量。
当然，实际加注量的测定还可以采用其他方法，比如通过外部测光仪器等来实现。
为了实现本发明的目的，本发明还提出一种加样量校正系统。
在本发明一个示意性的实施例中，加样量校正系统包括：
加注仪器，用于向容器内加注至少两组预设加注量不同的样本，并作为校正对象；
第一测定单元，用于测定每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量；
参数确定单元，用于将所述加注仪器的至少两组所述预设加注量和对应的所述实际加注量分别作为x、y值，对所述加注仪器的已确定的标准型拟合公式进行拟合，得出所述标准型拟合公式中的具体参数；
加注量校正单元，用于将实际所需的加注量作为实际加注量，并根据由所述参数确定单元所确定的参数所形成的标准型拟合公式计算出对应的预设加注量，并按照所述预设加注量进行加注。
在另一个实施例中，所述拟合公式确定单元还可以包括：
至少两台测试仪器，用于向容器内加注至少两组预设加注量不同的样本，并作为测试对象；
第二测定单元，用于测定每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量；
标准型拟合公式确定单元，用于将至少两台所述测试仪器的至少两组所述预设加注量和对应的所述实际加注量分别作为x、y值，利用现有的多种类型的拟合公式进行拟合，并确定出至少两台所述测试仪器中拟合率最高的拟合公式，作为标准型拟合公式。
为提高测量的准确性，所述第一测定单元还用于：
对每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量进行至少两次测定，对至少两次测定的结果取算术平均值，并将得出的算术平均值作为每组预设加注量所对应的实际加注量。
相应地，所述第二测定单元还用于：
对每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量进行至少两次测定，对至少两次测定的结果取算术平均值，并将得出的算术平均值作为每组预设加注量所对应的实际加注量。
所述标准型拟合公式确定单元中所述现有的多种类型的拟合公式包括一次函数、二次函数和三次函数。
在一个实施例中，所述样本为已知浓度的染料，所述第一测定单元和所述第二测定单元所采用的测定方法为：向所述容器内加入溶剂，对所述样本进行稀释，然后测试稀释后的样本的吸光度，以计算所述样本的实际加注量。
本发明所提供的加样量校正系统实施例可以应用于各种需要精确加样的仪器中。
下面根据一个具体的实施例对本发明所提供的加样量校正方法及系统的校正过程进行说明。
1、准备
首先确定一款需要进行校正的仪器型号，配置浓度为C的高浓度染料作为样本(原液)，蒸馏水作为试剂(稀释液)。
2、测试
选取多台(比如不少于3台)该型号的仪器进行相同测试，在同一仪器上可进行多次测试，取算术平均值以保证准确性。
设置测试项目，每一个预设加注量作为一个测试项目，根据需要可以设置多个项目，预设加注量可以从最小加注量开始递增，递增量可以由柱塞泵的精度来决定，为节省校正时间，可以加大递增幅度，每个预设加注量都需要记录数据。
样本加注完成后，对样本进行对比稀释，稀释时试剂的加注可以手工实现，也可以借助相关仪器，然后通过相关仪器测试稀释后样本的吸光度，计算实际加注量，具体可根据以下公式进行计算：
实际加注量＝预设加注量*稀释后的样本吸光度/样本原液吸光度
比如，加样量从3ul开始，每次递增1ul，共设置22个项目，具体记录如下表1。
表1预设加注量与实际加注量的记录结果
3、推导标准型拟合公式
预设加注量与对应的实际加注量作为一组数据x、y值，将多台仪器的多组数据放入XY坐标轴进行数据分析，分别用不同的标准型拟合公式，比如一次函数y＝kx+b、二次函数y＝ax2+bx+c和三次函数y＝ax3+bx2+cx+d(当然，对于其他实施例来说，并不限于这三种函数形式)，经过拟合得出三条分别用菱形块、方形块和三角形块标记的曲线，分别对应三台不同仪器，如图1所示，其中这三条曲线之间有部分重合，通过比较发现：这三条曲线的变化趋势基本都符合拟合公式y＝kx+b的变化趋势，也就是拟合公式y＝kx+b的拟合率最高，因此可以确定此种型号的仪器的标准型拟合公式为一次函数方程y＝kx+b。
4、校正
选取之前已经确定标准型拟合公式类型的仪器型号进行测试，使用与上述测试相同的测试项目，每个项目测试多组数据取算术平均值，然后利用得到的最终数据(即图2中的系列1)和符合标准型拟合公式的线性曲线进行拟合，如图2所示，得出这台仪器的标准型拟合公式的具体参数数值，k＝1.1768，b＝-2.8341，因此适合该型号的仪器的标准型拟合公式为y＝1.1768x-2.8341。
将参数保存，按照该公式对实际加注量进行校正，保证加样准确。
例如：当实际需要的加注量为4ul时，则可计算出预设加注量为：
由4＝1.1768*x-2.8341，得x＝5.8074ul
通过对本发明加样量校正方法及系统的多个实施例的说明，可以看到本发明加样量校正方法及系统实施例可以降低不同仪器加样量的台间差，同时增加仪器加样准确度，让测试结果更加准确、可靠。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种加样量校正方法，其特征在于，包括：
1)选择加注仪器，利用所述加注仪器向容器内加注至少两组预设加注量不同的样本，并测定每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量；
2)将所述加注仪器的至少两组所述预设加注量和对应的所述实际加注量分别作为x、y值，对所述加注仪器的已确定的标准型拟合公式进行拟合，得出所述标准型拟合公式中的具体参数；
3)将实际所需的加注量作为实际加注量，利用步骤2)中得出的标准型拟合公式计算出对应的预设加注量，并按照所述预设加注量进行加注；
步骤2)中所述加注仪器的已确定的标准型拟合公式的确定方法包括：
21)选择至少两台与所述加注仪器型号相同的测试仪器，利用至少两台所述测试仪器向容器内分别加注至少两组预设加注量不同的样本，并分别测定每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量；
22)将至少两台所述测试仪器的至少两组所述预设加注量和对应的所述实际加注量分别作为x、y值，利用现有的多种类型的拟合公式进行拟合，并确定出至少两台所述测试仪器中拟合率最高的拟合公式，作为标准型拟合公式。
2.根据权利要求1所述的加样量校正方法，其特征在于，步骤1)的具体操作为：
选择加注仪器，利用所述加注仪器向容器内加注至少两组预设加注量不同的样本，并对每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量进行至少两次测定，对至少两次测定的结果取算术平均值，并将得出的算术平均值作为每组预设加注量所对应的实际加注量。
3.根据权利要求1所述的加样量校正方法，其特征在于，步骤21)的具体操作为：
选择至少两台与所述加注仪器型号相同的测试仪器，利用至少两台所述测试仪器向容器内分别加注至少两组预设加注量不同的样本，并对每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量进行至少两次测定，对至少两次测定的结果取算术平均值，并将得出的算术平均值作为每组预设加注量所对应的实际加注量。
4.根据权利要求1所述的加样量校正方法，其特征在于，步骤22)中所述现有的多种类型的拟合公式包括一次函数、二次函数和三次函数。
5.根据权利要求1所述的加样量校正方法，其特征在于，所述样本为已知浓度的染料，步骤1)和步骤21)中所述测定每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量时所采用的测定方法为：向所述容器内加入溶剂，对所述样本进行稀释，然后测试稀释后的样本的吸光度，以计算所述样本的实际加注量。
6.一种加样量校正系统，其特征在于，包括：
加注仪器，用于向容器内加注至少两组预设加注量不同的样本，并作为校正对象；
第一测定单元，用于测定每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量；
参数确定单元，用于将所述加注仪器的至少两组所述预设加注量和对应的所述实际加注量分别作为x、y值，对所述加注仪器的已确定的标准型拟合公式进行拟合，得出所述标准型拟合公式中的具体参数；
加注量校正单元，用于将实际所需的加注量作为实际加注量，并根据由所述参数确定单元所确定的参数所形成的标准型拟合公式计算出对应的预设加注量，并按照所述预设加注量进行加注；
所述拟合公式确定单元还包括：
至少两台测试仪器，用于向容器内加注至少两组预设加注量不同的样本，并作为测试对象；
第二测定单元，用于测定每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量；
标准型拟合公式确定单元，用于将至少两台所述测试仪器的至少两组所述预设加注量和对应的所述实际加注量分别作为x、y值，利用现有的多种类型的拟合公式进行拟合，并确定出至少两台所述测试仪器中拟合率最高的拟合公式，作为标准型拟合公式。
7.根据权利要求6所述的加样量校正系统，其特征在于，所述第一测定单元还用于：
对每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量进行至少两次测定，对至少两次测定的结果取算术平均值，并将得出的算术平均值作为每组预设加注量所对应的实际加注量。
8.根据权利要求6所述的加样量校正系统，其特征在于，所述第二测定单元还用于：
对每组预设加注量所对应的加注到所述容器内所述样本的实际加注量进行至少两次测定，对至少两次测定的结果取算术平均值，并将得出的算术平均值作为每组预设加注量所对应的实际加注量。
9.根据权利要求6所述的加样量校正系统，其特征在于，所述标准型拟合公式确定单元中所述现有的多种类型的拟合公式包括一次函数、二次函数和三次函数。
10.根据权利要求6所述的加样量校正系统，其特征在于，所述样本为已知浓度的染料，所述第一测定单元和所述第二测定单元所采用的测定方法为：向所述容器内加入溶剂，对所述样本进行稀释，然后测试稀释后的样本的吸光度，以计算所述样本的实际加注量。
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