DE3439181C2 - Verfahren zur photometrischen Bestimmung der Konzentration einer Substanz - Google Patents
Verfahren zur photometrischen Bestimmung der Konzentration einer SubstanzInfo
- Publication number
- DE3439181C2 DE3439181C2 DE19843439181 DE3439181A DE3439181C2 DE 3439181 C2 DE3439181 C2 DE 3439181C2 DE 19843439181 DE19843439181 DE 19843439181 DE 3439181 A DE3439181 A DE 3439181A DE 3439181 C2 DE3439181 C2 DE 3439181C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- concentration
- determined
- measurement
- evaluation
- interval
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
- G01N21/272—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration for following a reaction, e.g. for determining photometrically a reaction rate (photometric cinetic analysis)
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Photometer - bevorzugt als Filterphotometer ausgeführt -
dienen zur Durchführung klinisch-chemischer Analysen,
wobei nach Zusammenmischen der zu untersuchenden Probe mit
Reagenz, die Messung normalerweise erst nach Ablauf einer
vorgegebenen Zeitdauer ursprünglich werden konnte, wenn
nämlich die für die für die Änderung der zu messenden
Extinktion verantwortliche Reaktion möglichst vollständig
abgeschlossen und somit die Endkonzentration erreicht ist.
Diese Zeitdauer beträgt beispielsweise bei der Blutzuckerbestimmung
(Glukose-Test) nach einer der üblicherweise zur
Anwendung kommenden GOD-Methoden zwischen 10 und 30 Minuten.
Das sich einstellende Endergebnis ist von der herrschenden
Reaktionstemperatur abhängig, so daß brauchbare
Ergebnisse nur erzielbar sind, wenn eine Thermostatisierung
vorgesehen ist. Wegen der langen Reaktionsdauer
besteht die Gefahr, daß sich die Temperatur sogar während
der Messung verändert, so daß hiermit eine weitere
schwer abschätzbare Beeinträchtigung der Meßgenauigkeit
gegeben ist.
Bekannt ist auch eine Schnellmethode, bei der davon ausgegangen
wird, daß bei bestimmten Tests die Glukosekonzentration
proportional zur Extinktionszunahme innerhalb vorbestimmter
Zeitabschnitte ist. Bei diesem Verfahren
besteht der Nachteil, daß der Proportionalitätsfaktor vom
gewählten Zeitabschnitt abhängig ist, so daß die Genauigkeit
der Ergebnisse dieses Verfahrens vom präzisen Einhalten
des von vorgegebenen Mischzeitpunkts abhängig sind
wenn einmal davon ausgegangen wird, daß die Zeitpunkte der
Extinktionsmessung selbst automatisiert sind. Auch hierbei
muß während der Messung eine vorgegebene Temperatur eingehalten
werden, da das Ergebnis temperaturabhängig ist,
wenn auch nicht zu befürchten ist, daß sich die Temperatur
der Probe während der relativ kurzen Meßdauer ändert.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der DE-AS
25 58 536 beschrieben.
Beide bekannten Verfahren weisen damit den Nachteil auf,
daß die Bestimmung bei konstanter Temperatur erfolgen muß.
Die die größere Meßgenauigkeit ermöglichende Messung der
Endkonzentration erfordert zudem einen relativ großen
Meßzeitraum.
Zwar kann bei der kinetischen Schnellmethode der Einfluß
der Temperatur auf die Meßwerte durch Mitführen eines
Standards weitgehend ausgeschaltet werden. Doch sind hierzu
weitere Arbeitsschritte erforderlich, die den Arbeitsgang
unnötig komplizieren und Ursache für Fehlmessungen
sein können. Ferner wird hierdurch für den Standardansatz
zusätzliches Reagenz benötigt, wodurch dem Anwender unnötige
Kosten entstehen.
Aus der DE-OS 31 17 272 ist ein Photometer bekannt, bei
dem aus mehreren in zeitlichem Abstand erhaltenen Extinktionswerten
nach einem im voraus festgelegten Beurteilungsnormal
das Analysenergebnis ermittelt wird. Es handelt
sich dabei um eine Reaktion, welche einen linearen
Teil des Verlaufs aufweist, der innerhalb einer Verzögerungsphase
und einer Endpunktphase gelegen ist. Bei einer
derartigen kinetischen Untersuchung ist es unbedingt notwendig,
daß die auszuwertenden Messungen innerhalb des
linearen Teils des Reaktionsverlaufs gelegen ist.
Da das Erreichen dieses linearen Teils vom Zeitpunkt des
Zumischens der Analysensubstanz und von der Temperatur abhängig
ist, wird zum sicheren Auswerten der im linearen
Teil gelegenen Meßwerte vorgeschlagen, eine Vielzahl von
Messungen vorzunehmen, wobei dann entweder aufgrund statistischer
Berechnungen oder nach einem zeitlichen Auswahlkriterium
Zurückführung der Meßwerte auf den linearen Reaktionsteil
erfolgt. Diese Verarbeitung bedingt aber einen
hohen Speicheraufwand, da eine Vielzahl von Meßwerten zwischengespeichert
werden müssen.
Demgegenüber liegt der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem bei
mindestens gleichbleibender Meßgenauigkeit sogar auf eine
Thermostatisierung verzichtet werden kann.
Durch das verwendete lineare Zeitgesetz des Reaktionsverlaufs
läßt sich der Endwert aus drei Meßpunkten errechnen,
wobei diese Meßpunkte temperatur- und auch im wesentlichen
zeitunabhängig gewählt werden können. Das beruht darauf,
daß derartige Reaktionen einen stets gleichartigen logarithmischen
Verlauf haben, wobei durch drei bekannte Meßwerte
der Reaktionsverlauf und damit der Endwert definiert
ist.
Wegen der kurzen Meßzeitdauer besteht auch nicht die
Gefahr, daß eine Temperaturänderung der Probe während der
Messung das Ergebnis beeinträchtigt.
Besonders vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Lösung
ist, daß sich die damit verbundenen Maßnahmen in günstiger
Weise in ein Mikroprozessor-gesteuertes Kleingerät einbeziehen
lassen, welches in miniaturisierter Form aufgebaut
sein kann, da großvolumige Bauelemente zur Thermostatisierung
der Meßküvette entfallen. Damit kann auch bei einem
kleinvolumigen transportablen Gerät eine Meßgenauigkeit
erzielt werden, wie sie sonst nur mit stationären Laborgeräten
erreichbar war.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist eine Bedienerführung
vorgesehen, welche dem Benutzer auf einem Display
oder dergleichen die zur Bedienung notwendigen Anweisungen
gibt, so daß diese zeitgerecht vorgenommen werden können.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Messung nach
einem Zeitraum, nach dem eine genügende Annäherung an eine
Endkonzentration erzielt ist, ersetzt durch eine Anzahl
von Messungen im Bereich eines Reaktionsverlaufs mit monoton
ansteigender Extinktion nach der Reagenzbeimischung.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem die Endkonzentration
aufgrund von drei in vorgegebenem Zeitabstand
durchgeführten Extinktionsmessungen errechnet wird, kommt
es - im Gegensatz zu den bekannten kinetischen Verfahren -
nicht auf eine exakte Einhaltung der Meßzeitpunkte in
bezug auf den Reaktionsbeginn - also die Beimischung des
Startreagenz - an. Es muß lediglich eine gute Durchmischung
von Probe und Reagenz gewährleistet sein, wofür die
Einhaltung eines Zeitbereichs ausreichend ist. Dieser
Zeitbereich wird bevorzugt dadurch kontrolliert, daß
während eines Zeitraums, in dem mittels einer entsprechenden
Anzeige zum Einsetzen der Küvette in den Bereich des
Lichtstrahls des Photometers aufgefordert wird, ein Kontrollorgan
abgefragt wird, welches feststellt, ob die
Meßküvette ihren vorgesehenen Platz erreicht hat. Erfolgt
innerhalb dieses vorgegebenen Zeitraums kein Einsetzen der
Küvette in ihre Meßposition, so wird der Meßvorgang abgebrochen.
Bei einer günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird hierbei der Zeitbereich der Zumischung des
Startreagenz auch noch in der Weise kontrolliert, daß
hierfür ein Startzeitpunkt vorgegeben wird, der mit einem
akustischen Signal gekennzeichnet ist, das auf einen auf
dem Display dargestellten Abwärtszähl-Vorgang folgt, so
daß damit der zum Zumischen des Startreagenz und zum
Durchmischen zur Verfügung stehende Zeitraum durch einfache
für die Bedienungsperson leicht verständliche Anweisungen
erkennbar ist und die Auswertung der Meßpunkte
unter Verhinderung von Fehlbedienungen unter den geforderten
Voraussetzungen stattfindet.
Eine Bestimmung des Proben-Leerwerts (Konzentration E₀ ist
in die zeitliche Folge der Bedienerführung ebenfalls eingefügt,
so daß die genannte Extinktions-Bestimmung erst
dann stattfinden kann, wenn die Leerwert-Bestimmung
durchgeführt wurde. Bei der praktischen Ausführung wird
das dadurch erreicht, daß nach einem Startsignal für den
betreffenden Test mit der Analyse begonnen wird, wenn die
Erkennung für die Anwesenheit einer Küvette im Photometer
angesprochen hat und anschließend auch die Entnahme der
Küvette angezeigt hat.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf Verwendung eines
Analysetests, welcher nach einer sogenannten "Kinetik erster
Ordnung" abläuft, "Kinetik erster Ordnung", d. h. die
Reaktionsgeschwindigkeit (-dc/dt) der Konzentration c des
zu bestimmenden Stoffes proportional ist:
Für die Differentialgleichung 1 läßt sich eine Lösung finden,
die bei Anwendung auf photometrische Analysen zweckmäßig
wie folgt wiedergegeben wird:
- ln (Ee - Et) = a · k · t + B (Gl. 2)
Hierbei ist Ee die Extinktion der Endkonzentration und
Et die Extinktion zum Zeitpunkt t.
Bei Auswertung von mindestens drei zu festgelegten Zeitpunken
gemessenen Extinktionswerten Et läßt sich Gleichung
2 auflösen, wobei der voraussichtliche Endwert der
Extinktion Ee - und damit die ermittelte Endkonzentration
- unabhängig von der Meßdauer wird.
Bei der genannten Auflösung von Gleichung 2 nach Ee fällt
das temperaturabhängige Glied k heraus, so daß die Berechnung
von Ee unabhängig von der Temperatur ist, so daß eine
Thermostatisierung nicht erforderlich ist.
Die praktische Realisierung mit einem derartigen Meßverfahren
arbeitenden klinischen Gerätes hängt davon ab, daß
die korrekte Bedienfolge innerhalb vorgegebener Zeitgrenzen
kontrolliert wird und somit die durch die kurze Meßzeitdauer
erforderliche höhere Präzisierung des Zeitpunktes
der Reagenzzugabe eingehalten wird.
Die genannte Ermittlung der Endkonzentration der sich
einstellenden Extinktion kann in der genannten Weise
vorgenommen werden, wobei die Art der praktischen Berechnung
nicht Gegenstand der Erfindung ist und entweder durch
Approximationsverfahren oder aber durch das Aufsuchen von
tabellarisch innerhalb ROMs abgespeicherten Funktionswerten
ausgeführt werden kann.
Die Berechnung der Glukose-Konzentration erfolgt in der
Weise, daß der berechnete Endwert der Extinktion (Endkonzentration
Ee) mit einem Faktor multipliziert wird. Hierbei
hat sich gezeigt, daß bei bestimmten Tests der für
Serum ermittelte Faktor nicht für hämolisiertes Blut zu
verwenden ist, sondern daß für dieses Material verschiedene
vom Hämoglobin-Gehalt abhängige Berechnungsfaktoren
erforderlich sind.
Bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung
wird die Untersuchung von Blut, Serum oder Plasma dadurch
automatisiert nebeneinander vorgenommen, daß vor Beginn
der Messung die Extinktion der Analysenflüssigkeit ermittelt
wird, wobei je nach dem gefundenen Wert auf Serum
oder hämolisiertes Blut geschlossen wird. Anschließend
wird der Hämoglobingehalt bestimmt und es erfolgt die
Auswertung nach dem entsprechenden Verfahren. Damit läßt
sich in günstiger Weise eine zusätzliche Automatisierung
des Meßvorgangs erzielen, so daß die an die Bedienungsperson
zu stellenden Anforderungen weiter verringert sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen
mit der Beschreibung einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung näher dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild, aus dem die zeitliche Steuerung
eines Ausführungsbeispiels der Erfindung einschließlich
der Steuerung der funktionalen Auswertung der
Meßergebnisse hervorgeht, und
Fig. 2 ein graphisches Diagramm mit dem zeitlichen Verlauf
der Extinktion in Abhängigkeit von der Zeit am Beispiel
der Glukosebestimmung.
Das Schaltbild gemäß Fig. 1 ist entsprechend dem zeitlichen
Ablauf der Steuerung des erfindungsgemäßen Photometers
am Beispiel der Glukosebestimmung aufgebaut. Die horizontal
angeordneten Blöcke geben die Steuervorgänge in
chronologischer Folge von links nach rechts wieder, wobei
jeweils ein in den Block hineinführendes Eingangssignal
die betreffende Funktion auslöst und nach Ausführung am
Ausang ein logisches Signal abgibt, welches weitere externe
Vorgänge initiiert und den nachfolgenden Block aktiviert.
Dabei wird vorausgesetzt, daß die Aktivierung eines
nachfolgenden Funktionsblocks den vorangehenden ausschaltet,
so daß in der Kette jeweils nur eine Funktionsstufe
aktiv ist. (Die dabei an sich erforderlichen "Rücksetz"-
Leitungen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen
worden.)
Die praktische Ausführung des Gerätes läßt sich - entsprechend
dem dargestellten Schema - in vorteilhafter Weise
sowohl durch diskrete Logikschaltungen als auch in programmierter
Logik realisieren.
Nach dem Einschalten des Gerätes, welches für Batterie-
und Netzbereich geeignet ist, erfolgt eine Eigenkontrolle
(Self-Check), die nach positivem Ergebnis zum Aufleuchten
der Betriebsanzeige führt. Der Selbsttestbaustein ist mit
0 bezeichnet, während die Betriebsanzeige mit dem Bezugszeichen
01 versehen ist. In diesem Zustand verharrt das
Gerät, bis durch die Auswahl einer Tastenbetätigung über
das Tastenfeld 02 signalisiert wird, welcher Test auszuführen
ist. Durch Betätigen der dem Glukosetest zugeordneten
Taste wird das über ein ODER-Gatter 03 von dem Block 0
einem UND-Gatter 04 zugeführte Signal mit dem Ausgangssignal
des Tastenfeldes 02 für den Glukosetest-Betrieb verknüpft,
woraufhin der Block 1 aktiviert wird, welcher die
zur Durchführung dieses Tests notwendigen Schaltvorgänge
auslöst. Falls eine andere Taste betätigt worden sein
sollte, kann mit entsprechenden Verknüpfungen in weitere
Betriebsfolgen eingetreten werden, welche der in Fig. 4
dargestellten entspricht bzw. um einzelne Betriebsvorgänge
verkürzt sein kann, so daß ein vereinfachter Ablauf erfolgt.
Bei den verkürzten Meßvorgängen handelt es sich bevorzugt
um den Erythrocyten-Test oder um den Hämoglobintest,
bei dem weder eine Leerwertmessung notwendig ist
noch eine kinetische Messung. Hierbei wird auf das Einsetzen
der die Analysenflüssigkeit enthaltenden Substanz nach
Ausführung des Mischungsvorganges eine Endkonzentrationsmessung
vorgenommen und der betreffende Wert angezeigt.
Nach dem Ende des Meßvorgangs wird wieder zurück in das
ODER-Gatter 03 verzweigt, wie es für den Glukosetest ebenfalls
durch die zweite in das ODER-Gatter 03 führende
Leitung angedeutet ist. Die Ausführung dieser Tests wird
anhand des nachfolgend beschriebenen Glukose-Testablaufs
verständlich, wenn die genannten Vereinfachungen
berücksichtigt werden.
Nachdem vom Ausgangsignal des UND-Gatters 04 der Glukosebetrieb
(Block 1) eingeleitet wurde, erscheint an diesem
Block ein Ausgangsignal. Das Ausgangsignal gelangt zu
einem Blinkgeber 11, welcher die Leerwert-Anzeige 12 intermittierend
aufleuchten läßt.
Wird in die Küvettenaufnahme 13 eine Meßküvette eingesteckt,
die die Analysenflüssigkeit (Blut oder Serum bzw.
Plasma) enthält, so wird über einen Mikroschalter (bzw.
eine entsprechende Lichtschranke) 14 ein diesen Betriebszustand
angebendes logisches Signal an eine Auswertungsschaltung
15 übermittelt. Mit dem Ausgangsignal des
Blocks 1 zusammen wird das Ausgangssignal einer Auswerteschaltung
15 für die Küvettensteuerung Block 2 einem UND-
Gatter 10 zugeführt, dessen daraufhin erscheinendes Ausgangssignal
die bei eingesetzter Leerwert-Küvette ablaufenden
Betriebsvorgänge einleitet. Dabei wird einerseits
über ein ODER-Gatter 21 die Photometer-Meßschaltung 22 aktiviert,
wobei über eine Adressierschaltung 23 ein veränderbarer
Speicherbereich RAM 24 adressiert wird, so daß
der von der Photometer-Meßeinrichtung 22 erhaltene Extinktionswert
in einem zugeordneten Speicherplatz des RAMs 24
abgelegt wird.
Dieser im RAM-Speicher abgelegte Leerwert kennzeichnet die
Art der Probe, so daß bei der nachfolgenden Auswertung
nach Zugabe des Startreagenz die Auswertung entsprechend
vorgenommen werden kann. Dabei werden nach entsprechender
Klassierung in mehreren innerhalb vorgegebener Grenzwerte
gelegene Extinktionsbereiche einer Serum- und Blut verschiedener
Hämoglobinkonzentrationen zugeordnet, woraufhin
die Auswertung dem entsprechenden Ausgangswert angepaßt
werden und somit mit einer entsprechend erhöhten Bereichsgenauigkeit
vorgenommen werden kann.
Nach ausgeführtem Leerwert-Test blinkt die Glukose-Anzeige
18, ausgelöst über ein ODER-Gatter 25, einen Blinkgeber 26
und ein weiteres ODER-Gatter 27. Inzwischen können die
Vorbereitungen für den nachfolgenden Glukose-Test getroffen
werden. Die Leerwert-Küvette wird nach abgeschlossenen
Vorbereitungen entnommen, was zu einem entsprechenden Ausgangssignal
der Schaltung 15 führt, wobei die Invertierung
des die Anwesenheit der Küvette anzeigenden Signals entsprechend
der gegenteiligen Aussage zugeordnet ist. Das
dem invertierenden Eingang eines UND-Gatters 29 zugeleitete
Ausgangssignal der Schaltung 15 und das Ausgangssignal
des Blocks 2 führen nach entsprechender Verknüpfung
zu einem Ausgangsignal des UND-Gatters 29, woraufhin der
Block 3 aktiviert wird, der der Funktion "Leerwert-Küvette
entnommen" zugeordnet ist. Dessen Ausgangssignal bewirkt
über das ODER-Gatter 25, daß die Glukose-Anzeige 18
mit dem Blinken fortfährt, wodurch dem Bediener signalisiert
wird, daß der Glukosetest eingeleitet ist und eine
entsprechende Bedienung erforderlich ist.
Wird jetzt die der Glukose-Messung zugeordnete Taste betätigt,
so gelangt ein entsprechendes Ausgangssignal
(verknüpft mit dem Ausgangsignal des Blocks 3 über ein
UND-Gatter 30) zum Block 4. Gleichzeitig wird über das
ODER-Gatter 27 die Glukose-Anzeige auf Dauerlicht geschaltet.
Durch den Block 4 wird ein Zähler 41 aktiviert, welcher
auf einem Display 42, ausgelöst durch den Block 2,
während der Ausführung des Leerwert-Tests die Anzeige "0"
hervorruft.
Diese Anzeige wird durch eine Zahlenanzeige ersetzt, welche
beginnend von einem Ausgangswert bis zur Anzeige 0
rückwärts zählt und ein "Countdown-Signal" bildet. Während
dieser Zeit ist die Bedienungsperson aufgefordert, die
Reagenz zu der Analysensubstanz hinzuzufügen, wobei dieses
Hinzufügen möglichst exakt während des Zeitpunkts "0" erfolgen
soll, der zusätzlich durch ein von einem Signalgeber
45 abgegebenes akustisches Signal gekennzeichnet
ist. Nach dem Durchlaufen des Nullpunktes zählt dieser
Zähler fortgesetzt weiter, bis eine Anzeige von "25" erreicht
ist, welche bei Weiterschaltung im Sekundentakt
derzeit von 25 s entspricht. Während dieser Zeit wird von
dem Aufwärtszähler 41 ein Ausgangssignal abgegeben, welches
einem nachfolgenden ODER-Gatter 43 zugeführt wird, welches
eine positive Verknüpfung mit dem Ausgangssignal der
Schaltung 15 erzeugt, so daß beim Einfügen der Küvette innerhalb
der Zeit von 25 s der nachfolgende Block angesteuert
wird. Ist das nicht der Fall, d. h. erfolgt von dem
Zähler 41 ein Ausgangsignal, das derzeit 25 zugeordnet
ist bei nicht eingesetzter Küvette, so wird durch eine
entsprechende Signalverknüpfung (invertierter Eingang
eines weiteren ODER-Gatters 44) der Meßvorgang abgebrochen
und über das ODER-Gatter 03 ein Rücksprung in den Anfangszustand
nach Einschalten des Gerätes erzeugt.
(Bei einer bevorzugten anderen Ausführung kann der Rücksprung
bei abgebrochener oder erfolgter Glukose-Messung
auch in eine nach dem Block 1 vorzusehende ODER-Verknüpfung
erfolgen, wobei dann der zuvor ausgeführte Test vorgewählt
bleibt und entsprechend durch die weiteren Tasten
durch eine geeignete Verknüpfung noch ein Wechsel des
Betriebs möglich ist.)
Bei korrekt eingefügter Meßküvette wird durch die Meßwertsteuerung
(Block 6) in vorgegebenen Zeitabständen über das
ODER-Gatter 21 die Photometer-Meßschaltung 22 aktiviert,
wobei die Meßwertschaltung jeweils für jede der drei
Messungen ein Ausgangssignal weiterschaltet, welches dem
Adressierer 23 zugeleitet wird, der seinerseits im RAM-
Speicher 24 jeweils einen Speicherplatz adressiert, in dem
der ermittelte Extinktionsmeßwert abgelegt wird.
Nach Beendigung der Messung (Aufnahme von drei Meßwerten)
wird durch die Meßwert-Steuerung eine Auswertungsschaltung
61 aktiviert, welche aufgrund der in dem RAM-Speicher 24
enthaltenen Meßwerte die Ergebnisermittlung durchführt.
Diese Ergebnisermittlung ergibt den vorausberechneten Extinktions-
Endwert wieder, wobei aufgrund der im Anfangsbereich
ermittelten drei Meßpunkte bei einem hier vorausgesetzten
Verlauf mit einer Kinetik erster Ordnung über die
integrierte Form der Differentialgleichung das Endergebnis
ermittelt und als Zahlenwert der Glukose-Konzentration im
Display 42 dargestellt wird. Der Block 7 wird beim Vorliegen
des Ergebnisses aktiviert und gestattet über ein
UND-Gatter 71 das Übertragen der Ergebnisanzeige in das
Display. Wird jetzt die Meßwert-Küvette entnomen, führt
ein entsprechendes Ausgangssignal der Küvetten-Auswertungsschaltung
15 über dem invertierenden Eingang eines
UND-Gatters 72 zurück zum ODER-Gatter 03 und bewirkt den
Übergang in den Zustand der Meßbereitschaft für einen
nachfolgenden Meßvorgang.
In Fig. 2 ist die Extinktion in Abhängigkeit von der Zeit
dargestellt. Es ist ersichtlich, daß über drei zu Meßzeitpunkten
T₁ bis T₃ ausgenommene Extinktionswerte E₁ bis E₃
und entsprechender mathematischer Berechnung bzw. tabellarische
Funktionsermittlung auf den Endwert Ee geschlossen
werden kann, wenn die Reaktion in der vorausgesetzten
Weise abläuft. Der entsprechende funktionale Zusammenhang
ist für verschiedene Anfangs-Extinktionsbereiche abgespeichert,
so daß die notwendige Genauigkeit bei der Auswertung
erzielbar ist.
Der Ausgangspunkt TA für den Anstieg der Extinktionskurve
ist zeitlich unscharf, da er von der Reagenzien-Zugabe und
dem Vorgang des Zumischens bestimmt wird. Diese Unschärfe
ist durch den Bereich zwischen TA und TA angedeutet, wobei
es sich überraschenderweise herausgestellt hat, daß
das Meßergebnis auch dann noch mit der genügenden Genauigkeit
erzielt wird, wenn die Zugabe in Verbindung mit der
beschriebenen Signalwiedergabe zur Bedienerführung erfolgt,
so daß der Zeitpunkt TA eingehalten werden kann.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht
auf die Benutzung diskreter logischer Baugruppen, sondern
läßt sich vorteilhaft auch mit programmierter Logik - insbesondere
unter Verwendung eines Mikroprozessors - realisieren.
Claims (8)
1. Verfahren zur photometrischen Bestimmung der Konzentration
einer Substanz im Rahmen einer klinisch-chemischen
Analyse, insbesondere zur kinetischen Bestimmung der Glucosekonzentration
in Serum, Plasma oder hämolisiertem
Blut, über die Ermittlung der sich bei einer Testreaktion
einstellende Endkonzentration aufgrund eines vorbekannten
funktionalen Typs des Reaktionsverlaufs mit monotoner
Extinktionsänderung, bei dem die aktuelle Reaktionsgeschwindigkeit
jeweils der Konzentration des zu bestimmenden
Stoffes proportional ist, und in vorgegebenem
zeitlichen Abstand ausgeführten Extinktionsmessungen,
gekennzeichnet durch die Bestimmung
der Endkonzentration durch Auswertung der Lösung der
zugehörigen Differentialgleichung
-ln (Ee - Et) = a · k · t + Bbei der
Et die aufgenommenen Extinktionswerte in Abhängigkeit von der Zeit t,
Ee die zu ermittelnde Endkonzentration,
k eine zu eliminierende temperaturabhängige Konstante
sowie a und B weitere Konstanten bilden,
unter Benutzung von zu drei verschiedenen Meßzeitpunkten aufgenommenen und festgehaltenen Extinktionswerten.
Et die aufgenommenen Extinktionswerte in Abhängigkeit von der Zeit t,
Ee die zu ermittelnde Endkonzentration,
k eine zu eliminierende temperaturabhängige Konstante
sowie a und B weitere Konstanten bilden,
unter Benutzung von zu drei verschiedenen Meßzeitpunkten aufgenommenen und festgehaltenen Extinktionswerten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswertung in Abhängigkeit
von einer photometrisch vorgenommenen Unterscheidung
zwischen Serum und hämolysiertem Blut bzw. einer Bewertung
der Hämoglobinkonzentration erfolgt.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Auswertung mittels einer Anzahl von tabellarisch abgespeicherten
Werten erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Messung innnerhalb eines vorgegebenen Zeitabstands
nach Zumischen des Reagenz ausgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Beginn des Zeitabstands
festgelegt wird durch das Erfassen des Einführens einer
die Probe samt Reagenz enthaltenden Küvette in das Photometer.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Beginn des Zeitabstands
festgelegt wird durch die Zuordnung zu einem abgegebenen
akustischen und/oder optischen Signal.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der späteste
Beginn des Zeitabstands festgelegt ist durch einen
auf ein akustisches Signal folgenden Zeitraum.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das
akustische und/oder optische Signal erscheint bei Nullanzeige
eines Rückwärtszählers, der mit einem vorgegebenen
Zahlenwert gestartet wird und in äquidistanten Zeitschritten
zählt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843439181 DE3439181C2 (de) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | Verfahren zur photometrischen Bestimmung der Konzentration einer Substanz |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843439181 DE3439181C2 (de) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | Verfahren zur photometrischen Bestimmung der Konzentration einer Substanz |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3439181A1 DE3439181A1 (de) | 1986-04-24 |
DE3439181C2 true DE3439181C2 (de) | 1994-01-20 |
Family
ID=6248789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843439181 Expired - Fee Related DE3439181C2 (de) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | Verfahren zur photometrischen Bestimmung der Konzentration einer Substanz |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3439181C2 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6268162B1 (en) | 1986-08-13 | 2001-07-31 | Lifescan, Inc. | Reflectance measurement of analyte concentration with automatic initiation of timing |
US6458326B1 (en) | 1999-11-24 | 2002-10-01 | Home Diagnostics, Inc. | Protective test strip platform |
US6525330B2 (en) | 2001-02-28 | 2003-02-25 | Home Diagnostics, Inc. | Method of strip insertion detection |
US6541266B2 (en) | 2001-02-28 | 2003-04-01 | Home Diagnostics, Inc. | Method for determining concentration of an analyte in a test strip |
US6562625B2 (en) | 2001-02-28 | 2003-05-13 | Home Diagnostics, Inc. | Distinguishing test types through spectral analysis |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0672845B2 (ja) * | 1986-09-01 | 1994-09-14 | 富士写真フイルム株式会社 | 分析方法 |
US6118541A (en) * | 1998-04-13 | 2000-09-12 | Dade Behring Inc. | Method to determine the effectiveness of a chemical mixing system |
DE19835243A1 (de) * | 1998-08-04 | 2000-02-24 | Lmb Technologie Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen eines Hämoglobinwerts von Blut |
US7118916B2 (en) * | 2002-10-21 | 2006-10-10 | Lifescan, Inc. | Method of reducing analysis time of endpoint-type reaction profiles |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3542515A (en) * | 1968-08-06 | 1970-11-24 | Perkin Elmer Corp | Determining reaction rates by simultaneous two-point measurements |
US3786465A (en) * | 1972-04-17 | 1974-01-15 | Beckman Instruments Inc | Rate analysis system with constant rate detection circuit for identifying linear signals |
DE2558536B2 (de) * | 1975-12-24 | 1979-07-12 | Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim | Verfahren zur kinetischen Substratbestimmung und Reagens zu seiner Durchführung |
JPS56155835A (en) * | 1980-05-02 | 1981-12-02 | Olympus Optical Co Ltd | Component analyzing method |
DD207256A1 (de) * | 1982-02-01 | 1984-02-22 | Reiner Scheibe | Verfahren zur messwertverarbeitung fuer die untersuchung kinetischer reaktionen |
-
1984
- 1984-10-23 DE DE19843439181 patent/DE3439181C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6268162B1 (en) | 1986-08-13 | 2001-07-31 | Lifescan, Inc. | Reflectance measurement of analyte concentration with automatic initiation of timing |
US6821483B2 (en) | 1986-08-13 | 2004-11-23 | Lifescan, Inc. | Reagents test strip with alignment notch |
US6458326B1 (en) | 1999-11-24 | 2002-10-01 | Home Diagnostics, Inc. | Protective test strip platform |
US6525330B2 (en) | 2001-02-28 | 2003-02-25 | Home Diagnostics, Inc. | Method of strip insertion detection |
US6541266B2 (en) | 2001-02-28 | 2003-04-01 | Home Diagnostics, Inc. | Method for determining concentration of an analyte in a test strip |
US6562625B2 (en) | 2001-02-28 | 2003-05-13 | Home Diagnostics, Inc. | Distinguishing test types through spectral analysis |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3439181A1 (de) | 1986-04-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1598788C3 (de) | Apparat zur Bestimmung der Blutgerinnungszeit | |
DE2649548C3 (de) | Photometrisches Analysengerät | |
DE3115600C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Analysieren chemischer Substanzen in flüssigen Proben | |
DE3527281A1 (de) | Automatischer chemischer analysator | |
DE3504955C2 (de) | ||
DE112009003796B4 (de) | Automatische Analysevorrichtung und Unterstützungssystem dafür | |
DE2128794A1 (de) | Photometrische Prüfeinrichtung | |
DE2124242A1 (de) | Photoelektrisches Kolonmeter | |
DE2402166A1 (de) | Einrichtung zur automatischen untersuchung der zusammensetzung von fluessigkeiten mit entnahme der zu untersuchenden probe und dosierung von reagenzien | |
DE2447152A1 (de) | Automatische chemische pruefvorrichtung | |
DE2608192B2 (de) | Automatische Analysenanlage für eine Blutprobe | |
DE4406256A1 (de) | Automatisches Analysegerät | |
DE3439181C2 (de) | Verfahren zur photometrischen Bestimmung der Konzentration einer Substanz | |
EP3329284B1 (de) | Verfahren zur bestimmung von fibrinogen | |
DE2441724A1 (de) | Analysenpatrone | |
DE2220204C2 (de) | Photometer zur digitalen Anzeige der Konzentration einer Meßprobe in einer Küvette | |
DE2724723A1 (de) | Verfahren und system zur kontrollierten vereinigung von komponenten einer chemischen reaktion | |
DE2319465C3 (de) | Analysesystem | |
DE2436984C3 (de) | Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung des Alkoholgehaltes des menschlichen Atems | |
WO2000067547A2 (de) | Verfahren zur detektion von serum und zur erfassung seiner qualität und anordnungen hierzu | |
DE2635081A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von blutplasma-gerinnungsfaktorpegeln | |
DE1816227B2 (de) | Reaktionsbehälter | |
DE2724772A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur automatischen analyse von lichtdurchlaessigkeitsaenderungen | |
EP0914602B1 (de) | Verfahren und einrichtung zur bestimmung der extinktion einer lichtstrahlung beim durchdringen einer probe | |
DE3444768A1 (de) | Verfahren zum korrigieren kolorimetrischer messergebnisse |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: G01N 21/75 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DR. BRUNO LANGE GMBH & CO. KG, 14163 BERLIN, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |