DE3908831A1

DE3908831A1 - Verfahren zum bestimmen einer kalibrierkurve und vorrichtung unter verwendung der kalibrierkurve

Info

Publication number: DE3908831A1
Application number: DE3908831A
Authority: DE
Inventors: Kyoko Imai; Yasushi Nomura; Hiroshi Umetsu
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1989-03-17
Publication date: 1989-09-28
Also published as: JPH0746111B2; US5083283A; JPH01237453A; DE3908831C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Kalibrierkurve und eine automatische Analysenvorrichtung, die diese Kalibrierkurve verwendet. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen einer Kali brierkurve, die zur präzisen Messung des Grenzwertes (Aus lösewertes) in der Lage ist, der als Entscheidungskriterium in der Analyse von Bestandteilen des lebenden Organismus verwendet wird, und betrifft eine automatische Analysenvorrich tung, die diese Kalibrierkurve verwendet.

Ein herkömmliches Verfahren zum Bestimmen einer Kalibrierkurve ist in der US-PS 39 98 591 und der offengelegten japanischen Patentanmeldung JP-A-60-73 436 offenbart.

Im Unterschied zu einer geraden Kalibrierlinie, die von der Enzym-Immunanalyse (EIA) gewöhnlich für chemische Untersuchun gen in Krankenhäusern verwendet wird, wird beim Testen der Immunoreaktion über EIA im allgemeinen eine Kalibrierkurve und keine Linie verwendet. Zusätzlich ist die Form einer Kalibrierkurve auf Änderungen des Typs von Meßsystemen und der Reaktionsbedingungen empfindlich. EIA ist eine Analyse auf Mikrosubstanzen, so daß sie oft nahe des Grenzwertes der Erfassung durchgeführt wird, womit sich das Problem einer relativ großen Veränderung der gemessenen Daten von Stan dardsubstanzen für jeweilige Konzentrationen ergibt. Die theoretische Formel einer Kalibrierkurve für EIA kann erhalten werden, wenn die Antigen/Antikörper-Reaktion, auf dessen Grundlage die Messung ausgeführt wird, quantitativ analysiert werden kann. Die Formel ist im allgemeinen eine komplizierte nicht-lineare Funktion, die statistisch sehr schwierig zu handhaben ist, sodaß oft eine empirische Formel verwendet wird. In jedem Fall ist es notwendig, ein Regressionsmodell zu erstellen, um die Kalibrierkurve zu extrapolieren bzw. zurückzuverfolgen und die Konzentration einer unbekannten Probensubstanz zu ermitteln. Als Regressionsmodell sind logistische Kurven, "logit-log"-gewandelte Kurven etc. bekannt. Beispielsweise ist das folgende Modell bekannt:

wobei

K = R _∞ - R₀,
R₀: eine Reaktion für eine Standardsubstanz (Probe) mit Null-Konzentration
R _∞: eine Reaktion für eine Standardsubstanz (Probe) mit unendlicher Konzentration
a, b: Parameter
X(i): Standardsubstanz (Probe)
Y(i): Gemessene Daten (z. B. Daten der Absorptionsfähigkeit)

Ein herkömmliches Verfahren zum Bestimmen einer Kalibrierkurve verwendet per se gemessene Daten von Standardsubstanzen (Proben).

Mit anderen Worten bestimmt das herkömmliche Verfahren eine Kalibrierkurve, ohne den gemessenen Daten in der Nähe des Grenzwertes besondere Beachtung zu schenken, der beim Analy sieren der Bestandteile des lebenden Organismus verwendet wird, und zwar trotz des Umstands, daß der Grenzwert eine wichtige Rolle bei der Diagnose der Krankheit oder der Patho logie spielt. Im allgemeinen werden die Mittelwerte der gemessenen Daten von Standardsubstanzen für jeweilige Kon zentrationen (über Kleinstquadrate-Verfahren) verarbeitet, um die Kalibrierkurve zu gewinnen.

In letzter Zeit sind hochempfindliche Immunoanalysen entwickelt worden und der Betrieb zum Messen der Daten ist sehr stark automatisiert. Beispielsweise können jetzt Substanzen, die mit infektiösen Krankheiten verbunden sind, automatisch gemessen werden, im Gegensatz zu herkömmlichen manuellen Verfahren. Im Unterschied zu gewöhnlicher quantitativer Messung zielen die Immunoanalysen auf eine qualitative Messung, mittels derer entschieden wird, ob eine vorliegende Substanz in einer Probe vorhanden ist. Beispielsweise wird geprüft, ob ein Antikörper von HIV (d.h. AIDS) vorliegt, um zu entscheiden, ob oder nicht der Patient mit AIDS infiziert ist. Wenn man beispielsweise einen Krebsmarker AFP (a-Fetoprotein) nimmt, der gewöhnlich einer quantitativen Messung unterzogen wird, ist es für den Schutztest wichtiger, nicht den gemessenen AFP-Wert selbst zu prüfen, sondern zu prüfen, ob der gemessene AFP-Wert in den Wertebereich einer normalen Person oder den eines Krebspatien ten fällt. Ein Grenzwert für ein solches Entscheidungs kriterium wird auch Auslösewert genannt. Um verläßlich zu entscheiden, daß eine Person mit AIDS infiziert ist oder Krebs hat, wenn der gemessene Wert einer Probe höher als der Auslösewert ist, und daß die Person nicht infiziert ist, wenn er unterhalb des Auslösewertes liegt, müssen die gemessenen Daten in der Nähe des Auslösewertes genauer sein als die Daten für andere Konzentrationen. Es ist also notwendig, eine Kalibrierkurve zu verwenden, die die Konzentrationen im Konzentrationsbereich nahe des Auslösewertes gut wiedergibt, zumindest besser als in anderen Konzentrationsbereichen.

Das herkömmliche Verfahren zum Bestimmen einer Kalibrierkurve verarbeitet jedoch eine Vielzahl von gemessenen Daten von Standardsubstanzen ohne die Daten in einem bestimmten Konzen trationsbereich zu gewichten, beispielsweise die Daten in der Nähe des Auslösewertes, um die Kalibrierkurve die gemessenen Daten gut wiedergeben zu lassen. Das herkömmliche Verfahren unternimmt die notwendigen Maßnahmen zum Vermindern nach teiliger Wirkungen der Datenänderung, indem die Anzahl der Messungen einer Standardsubstanz in der Nähe des Auslösewertes unter Verwendung seines Durchschnittswertes erhöht werden. Jedoch werden beim Bestimmen der Kalibrierkurve die Mittelwerte der gemessenen Daten in der Nähe des Auslösewertes in derselben Weise verarbeitet, wie die der Durchschnittswerte bei anderen Konzentrationen, ohne die Gewichtung der Daten in der Nähe des Auslösewertes in Betracht zu ziehen.

Es ist daher ein erster Zweck der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bestimmen einer Kalibrierkurve zur Verfügung zu stellen, die eine hohe Präzision in einem Bereich hat, wo Daten innerhalb eines bestimmten Konzentrationsbereichs einer Standardsubstanz verwendet werden.

Es ist ein zweiter Zweck der vorliegenden Erfindung, eine automatische Analysenvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die Einrichtungen zum partiellen Gewichten der Daten innerhalb eines bestimmten Konzentrationsbereichs hat.

Der erste Zweck kann mit dem Verfahren zum Bilden einer Kali brierkurve unter Verwendung von Daten einer Vielzahl von Reak tionslösungen mit verschiedenen Konzentrationen einer Stan dardsubstanz erreicht werden, wobei das Verfahren eine Kali brierkurve durch Verarbeiten von Daten innerhalb eines bestim mten Konzentrationsbereichs über partielle Gewichtung bestimmt. Der zweite Zweck kann mit einer automatischen Analysenvorrich tung erreicht werden, die eine Proben-Zuführeinheit zum Einrichten einer Vielzahl von Standardsubstanzen mit ver schiedenen Konzentrationen und eine Probennahme-Einheit zum mehrmaligen Abtasten bzw. Probenehmen der Standardsubstan zen aufweist, wobei die automatische Analysenvorrichtung erste Einrichtungen zum partiellen Gewichten der Daten innerhalb eines bestimmten Konzentrationsbereichs der Daten der Reak tionslösungen der Standardsubstanzen aufweist, zweite Einrich tungen zum Verarbeiten der von der ersten Einrichtung gewich teten Daten, dritte Einrichtungen zum Bestimmen einer Kali brierkurve auf der Basis von Daten, die von der zweiten Einrichtung verarbeitet wurden, und vierte Einrichtungen zum Anzeigen der bestimmten Kalibrierkurve.

Verschiedene Verfahren sind möglich zum Gewichten der gemes senen Daten. Entsprechend einem ersten Verfahren wird die Anzahl der Daten durch mehrmalige Messung einer Standard substanz bei spezifischer Konzentration erhöht, und die Daten werden getrennt voneinander unabhängig verarbeitet. Da die Anzahl der Daten mit der spezifischen Konzentration größer als im Vergleich mit den Daten in anderen Konzentrationen ist, können die spezifischen Konzentrationen gewichtet werden. Entsprechend einem zweiten Verfahren wird die Anzahl von Daten einer Standardsubstanz bei spezifischer Konzentration um den Factor n mittels Datenverarbeitung erhöht, um eine größere Anzahl von Daten als die zu erhalten, die bei anderen Kon zentrationen vorliegen.

Die Daten werden voneinander getrennt und voneinander unabhän gig verarbeitet, um eine Kalibrierkurve zu bestimmen. Gemäß einem dritten Verfahren, das das erste und zweite Verfahren kombiniert, kann der Auslösewert, der beim Analysieren der Bestandteile des lebenden Organismus verwendet wird, mit hoher Präzision gemessen werden.

Gemäß der automatischen Analysenvorrichtung werden die Daten der Reaktionslösungen der Standardsubstanzen in einem bestim mten Konzentrationsbereich partiell gewichtet und verarbeitet, um eine Kalibrierkurve zu bestimmen. Daher können die gleichen vorteilhaften Wirkungen erzielt werden, wie oben.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung.

Fig. 1 ist ein Flußdiagramm, welches die Kalibrierkurve er läutert, welche das Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestimmt.

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Bestimmen einer Kalibrierkurve auf der Basis von gemessenen Daten erläutert (Beurteilung der Verwendungsfähigkeit der Kalibrier kurve) und die Konzentration einer Probe berechnet.

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die die Struktur einer Ausführungsform einer automatischen Analysenvorrichtung zum automatischen Analysieren der Bestandteile des lebenden Organismus unter Verwendung einer Kalibrierkurve zeigt, die durch das Verfahren dieser Erfindung zum Bestimmen der Kali brierkurve erhalten wurde.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Kalibrierkurve, die auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt ist.

Fig. 5 zeigt gemessene Werte, berechnete Werte und Differenzen zwischen ihnen.

Fig. 1 ist ein Flußdiagramm, das die Multiregression durch nicht-lineare Kleinstquadrate-Verfahren erläutert, wobei das Flußdiagramm verwendet wird zur Erläuterung einer Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen der Kalibrierkurve. Es wird angenommen, daß die gemessenen Daten einer Standardsubstanz für einen bestimmten Testvorgang mit Konzentrationen X (0), X (1), X (2), X(3), X (4) und X (5) jeweils Y 0), Y 1), Y 2), Y 3), Y 4) und Y 5) sind. Bei Schritt S 1, der in Fig. 1 gezeigt ist, werden die Konzentrationen X (0) bis X (5) für den bestimmten Testvorgang in einem Speicher einer Zentralverarbeitungseinheit 51 gespeichert, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist. Bei Schritt S 2, werden die gemessenen Daten Y (0) bis Y (5) in einem vorbestimmten Speicher ge speichert.

Unter Verwendung der gespeicherten Konzentrationen und der gemessenen Daten werden bei Schritt S 3 die Anfangswerte der vier Parameter R ₀, K, a und b aus der Formel (1), in dem Block von Schritt S 3 gesetzt, wie durch (1) bis (3) angezeigt.

Es wird ferner angenommen, daß die zu gewichtende Konzentration X (1) ist. Dann werden die Daten Y (1) für Verwendung in der Datenverarbeitung zu Y (11), Y (12), Y (13), Y (14) und Y (15) erhöht, wobei Y (11)=Y (12)=Y (13)=Y (14)=Y (15)=Y (1). Diese Werte Y (1), Y (11), Y (12), Y (13), Y (14) und Y (15) werden unabhängig verwendet und einer Multiregression über eine nicht lineare Kleinstquadrate-Methode unterworfen, die das Gauss/New tonsche Umwandlungsverfahren verwendet, um dadurch vier Parameter Δ R ₀, Δ K, Δ a und Δ b (Schritte S 4 bis S 6) zu bestimmen.

Das Multiregressionsverfahren wird näher beschrieben. Die Differenzen y(ÿ) zwischen gemessenen Daten Y(ÿ) für einen bestimmten Testvorgang und berechneten Werten F(ÿ), die durch Substituieren der bestimmten Parameter in der Formel (1) erhalten werden, werden approximativ gegeben durch:

Die Beziehung zwischen gemessenen Daten Y(ÿ), berechneten Werten F(ÿ) und Differenzen y(ÿ) ist in Fig. 5 gezeigt. Die zu erhaltenden Parameter nehmen die Werte an, wenn die Summe S der Quadrate der Differenzen minimal wird. Die Summe S wird geschrieben als:

Da die folgende Gleichung gilt

und

werden die vier Formeln (3) bis (6) erhalten:

Δ R₀Σ x₁² + Δ K₀Σ x₁x₂ + Δ a Σ x₁x₃ + Δ a Σ x₁x₄ = Σ x₁y (3)

Δ R₀Σ x₁x₂ + Δ K₀Σ x₂² + Δ a Σ x₂x₃ + Δ b Σ x₂x₄ = Σ x₂y (4)

Δ R₀Σ x₁x₃ + Δ K₀Σ x₂x₃ + Δ a Σ x₃² + Δ b Σ x₃x₄ = Σ x₃y (5)

Δ R₀Σ x₁x₄ + Δ K₀Σ x₂x₄ + Δ a Σ x₃x₄ + Δ b Σ x₄² = Σ x₄y (6)

Die Inkremente Δ R₀, Δ K₀, Δ a und Δ b der Parameter, die die Formeln (3) bis (6) erfüllen, können unter Lösen der folgenden Matrix (7) erhalten werden:

Unter Verwendung der erhaltenen Werte Δ a, Δ b, D & K ₀, und Δ R _o, und Ersetzen der Parameter mit a =a +a, b = b + Δ b, K₀=K₀+Δ K₀ und R₀=R₀+Δ R₀, werden die Parameter mit der minimalen Summe S der Quadrate durch Multigression erhalten. In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel wird die Regression 20mal wiederholt. Die erhaltenen Para meter werden in die Formeln (1) substituiert, um eine Kali brierkurve mit einer linearen Beziehung zu der Konzentration zu bestimmen (Schritte S 7 bis S 10).

Die erhaltene Kalibrierkurve ist für die Daten bei einer spezi fischen Konzentration X (1) gewichtet, sodaß die bestimmte Kalibrierkurve mit einem Teil in der Nähe der spezifischen Konzentration X (1) die gemessenen Daten Y (1) gut trifft bzw. wiedergibt bzw. annähert, um dadurch eine hohe Präzision der Daten in der Nähe der spezifischen Konzentration X (1) zu er möglichen.

Wie aus der vorhergegangenen Beschreibung klar wird, wird die Anzahl der gemessenen, zu gewichtenden Daten bei einer Kon zentration X(i) - um die gemessenen Daten während der Gewich tung der Daten an einer Konzentration X(i) zu verarbeiten - um einen Faktor n vor der Datenverarbeitung erhöht, um die Anzahl größer als die der anderen Konzentrationen X(i′) zu machen. Die Daten werden nämlich in Y(i 1), Y(i 2), ..., Y(in) transformiert. Die erhöhte Anzahl der Daten, ebenso wie die anderen Daten, werden nicht als Mittelwerte verarbeitet, sondern als unabhängige Daten. Zu diesem Zweck gewährleisten die erhaltenen Parameter, daß die Summe der Quadrate der Differenzen zwischen unabhängigen Daten und berechneten Werten F(ÿ) minimal wird.

Das oben beschriebene Gewichten folgt dem ersten Verfahren. Insbesondere werden n Typen von Daten Y(i 1) bis Y(in) tat sächlich gemessen und diese Daten in der Datenverarbeitung verwendet.

Beim Verwenden der zweiten Gewichtungsmethode wird nur eine einzelne Gruppe von Daten Y(i) tatsächlich zum Gewichten der Konzentration X(i) gemessen. Die Daten Y(i) werden um den Faktor n erhöht durch Datenverarbeitung und danach werden die Parameter berechnet, die vorausgehend beschrieben, die gewähr leisten, daß die Summe der Quadrate der Differenzen zwischen den jeweiligen Daten und berechneten Werten F(ÿ) minimal wird.

Beim Anwenden der dritten Gewichtungsmethode, die das erste und zweite Verfahren kombiniert, sind Daten, die zum Verarbeiten beim Gewichten der Konzentration X(i) verwendet werden, die Daten Y(i) × n 1, Y(i+1) × 1, Y(i+2) × n 2, ..., Y(i+n) × n 3, wobei n 1, n 2 und n 3 die Werte des oben beschriebenen Vielfachen sind.

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Bestimmen einer Kalibrierkurve auf der Basis von gemessenen Daten erläutert (Beurteilung der Verwendungsfähigkeit der Kalibrier kurve) und die Konzentration einer Probe berechnet, wobei das Flußdiagramm zum Erläutern der Ausführungsform des Verfahrens dieser Erfindung zum Bestimmen der Kalibrierkurve verwendet wird. Bei Schritt S 21, werden die gemessenen Daten Y(o) bis Y (11) aufgenommen. Bei Schritt S 22 wird geprüft, ob ein Gegenstand eine Standardsubstanz oder eine Probe ist. Im Falle einer Standardsubstanz wird die Kalibrierkurve bei Schritt S 23 bestimmt. Bei Schritt S 24 wird die bestimmte Kalibrierkurve geprüft, ob sie verwendbar ist oder nicht. Wenn sie verwendbar ist, wird die Kalibrierkurve bei Schritt S 15 angezeigt. Im Falle einer Probe bei Schritt S 22 wird die Konzentration bei Schritt S 26 berechnet, und die Probenkon zentration wird bei Schritt S 27 ausgegeben.

Eine Kalibrierkurve für eine Standardsubstanz, die gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Flußdiagramm bestimmt wird, wird zum Berechnen der Bestandteile des tatsächlich lebenden Organismus in Übereinstimmung mit dem in Fig. 2 gezeigten Flußdiagramm berechnet. Die berechneten Daten können manchmal stark von der Kalibrierkurve abweichen, die mit dem in dem Flußdiagramm von Fig. 1 gezeigten Verfahren gewonnen wurde (einer der Gründe dafür kann einem verdorbenen Reagenz zugeschrieben werden). In einem solchen Fall wird die Kalibrierkurve so beurteilt, daß sie beim entsprechenden Flußschritt ohne Verwendung solcher Kalibrierkurve nicht verwendbar ist, und eine neue Kalibrierkurve erneut bestimmt wird.

Danach wird die automatische Analysenvorrichtung unter Verwen dung des Verfahrens dieser Erfindung zum Bestimmen der Kali brierkurve beschrieben. Fig. 3 zeigt die Struktur einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der automatischen Analysen vorrichtung. Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist eine Proben scheibe 10 vorgesehen, auf der eine Vielzahl von Standardsub stanzen mit verschiedenen Konzentrationen für jeweilige Testvorgänge angebracht werden können, wobei eine Vielzahl von Standardsubstanzen für jeden Testvorgang nachfolgend einer nach dem anderen angeordnet sind. Eine Reaktionsscheibe 21, die drehbar gelagert ist, hat an ihrem äußeren Umfangsteil eine Vielzahl von Reaktionsbehältern 22, die auch als Meßzellen dienen. Eine Standardsubstanz (Probe) wird von einem Proben behälter 44 in einer Probensonde 41 einer Pipette 40 heraus gezogen. Ein Reagenz wird mit einer Sonde 38, 39 abgegeben, die an dem Ende einer Abgabevorrichtung 36, 37 befestigt ist, wobei die Abgabevorrichtung in der durch einen zweiseitig gerichteten Pfeil gezeigten Richtung beweglich ist. Ein Spektroskop 27 ist aus einer Vielzahl von Detektoren zum Messen einer Vielzahl von Wellenlängen zur selben Zeit auf gebaut. Das Spektroskop 27 ist gegenüber einer Lichtquellen lampe 25 angebracht, sodaß eine Reihe von Reaktionsbehältern 22 durch einen Lichtstrahl 26 von der Lichtquellenlampe 25 läuft, während sich die Reaktionsscheibe 21 im gegenläufigen Uhrzeigersinn dreht. Der Lichtstrahl 26 ist so angeordnet, daß er durch das Zentrum eines Reaktionsbehälters, z.B. einem 31. Behälter 46 in gegenläufigem Uhrzeigersinn von einem Aus trittsort 45 hindurchtritt, wenn die Reaktionsscheibe 21 anhält. Eine Lösungs-Ablaßeinrichtung und eine Reinigungsein richtung 24 sind zwischen dem Ort der Lichtquelle 26 und dem Austrittsort 45 angeordnet.

Die gesamte Anordnung einer Steuereinheit ist aus einem Multi plexer, einem logarithmischen Umwandlungsverstärker 53, einem A/D-Wandler 54, einem ROM-Speicher, einem RAM-Speicher, einem Drucker 55, einer Konsolentafel 52, und einem mechanischen Bauteilantrieb 35 aufgebaut. Der A/D-Wandler 54 ist ferner mit einer Zentralverarbeitungseinheit CPU 51 über eine Schnitt stelle 50 verbunden. Die CPU 51, die aus einem Mikrorechner besteht, steuert die gesamte Vorrichtung einschließlich ihres mechanischen Systems, und führt alle Datenverarbeitung ein schließlich z.B. dem Bestimmen einer Kalibrierkurve über die oben beschriebene Multiregression, die Konzentrationsberechnung und dergleichen durch.

Eine Anzeigeeinrichtung 56 ist gezeigt, auf der eine Kalibrier kurve gezeigt ist, wie z.B. die in Fig. 4 gezeigte zum Messen eines Krebsmarkers a-Fetoprotein. Es ist eine Abgabeeinrich tung 57 für ein Reagenz gezeigt, und ein Konstant-Temperatur- Ofen 58.

Als nächstes wird der der Betrieb der in Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform erläutert.

Wenn ein Probenbehälter 44, der eine gegenständliche Standard substanz (Probe) enthält, z.B. einen Krebsmarker, mit infek tiösen Krankheiten verbundene Substanzen und dergleichen, zu dem Abtastort bewegt wird, wird die Spitze der Sonde 41 der Pipette 40 in den Probenbehälter 44 eingetaucht, um eine vorbestimmte Menge von Blutserum anzusaugen und sie in der Sonde 41 zu halten. Danach wird die Sonde 41 zu dem Austrit tsort 45 der Reaktionsscheibe 21 gebracht, um das in der Sonde 41 gehaltene Blutserum in den Reaktionsbehälter 22 an dem Ausgangsort 45 auszulassen. Nach der obigen Probenahme beginnt die Reaktionsscheibe 21 eine spontane entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn verlaufende Drehung und diese setzt sich fort, bis der Reaktionsbehälter 22, der in der Nummer um eins größer ist als alle anderen Reaktionsbehälter 22, durch den Austrittsort gelangt ist.

Bei der dem Uhrzeigersinn gegenläufigen Drehung der Reak tionsscheibe 21 hält nun der Reaktionsbehälter 22, der die Probe enthält, die in der oben genannten Probenahme abgenommen wurde, an der Position an, die einen Schritt des Reaktions behälters vor dem Austrittsort 45 in zum Uhrzeigersinn ent gegengesetzter Richtung liegt. Während der Drehung der Reak tionsscheibe 21 traten alle Reaktionsbehälter 22 auf der Scheibe 21 durch den Lichtstrahl 26 hindurch. Das Spektroskop 27 mißt somit die Absorptivität und gibt Datensignale an einen Multiplexer aus, woraus ein Datensignal, das eine gegenständliche Wellenlänge hat, ausgewählt und über den A/D- Wandler zur CPU 51 geliefert und in dem RAM gespeichert wird.

Wenn man voraussetzt, daß die Zeit, während derer die Reak tionsscheibe 21 sich dreht und anhält, 20 Sekunden beispiels weise beträgt, wird die obige Operation zyklisch für 20 Sekunden für jeden Zyklus wiederholt. Wenn die Zyklen ansteigen, geht die Position des Reaktionsbehälters 21, der diese Probe enthält, Schritt für Schritt entgegegen dem Uhrzeigersinn weiter, wenn die Scheibe 21 anhält. Ein Reagenz wird von der Abgabeeinrichtiung 36, 37 in den Reaktionsbehälter 22 ausgelassen, der die Probe enthält, wenn sie an dem Aus laßort 46, 47 angehalten wird, nachdem sie im entgegen gesetzten Uhrzeigersinn einen Schritt nach dem anderen auf der Reaktionsscheibe 21 gedreht wurde. Somit beginnt für eine bestimmte gegenständliche Probe eine Erststufenreaktion bei Anwendung eines ersten Reagenz an dem Auslaßort 47 und eine Zweitstufenreaktion beginnt bei Anwendung eines zweiten Reagenz an dem Auslaßort 46. Wenn man annimmt, daß die Anhaltzeit und Drehzeit der Reaktionsscheibe 21 während eines Zyklus 4,5 Sekunden bzw. 15,5 Sekunden betragen, werden die Reaktionsprozesse der gegenständlichen Probe 31 mal alle 20 Sekunden gemessen, und die gemessenen Daten für 10 Minuten in dem RAM gespeichert. CPU 51 arbeitet unter Steuerung des Programms (siehe Fig. 1 und 2), das im ROM gespeichert ist, um 31 gemessene Daten von dem RAM abzutasten und die Daten zu verarbeiten.

Fünf oder sechs Standardsubstanzen beispielsweise, die für jeden Testvorgang zur Bestimmung einer Kalibrierkurve erforder lich sind, werden aufeinanderfolgend auf der Probenscheibe 10 angeordnet, sodaß die Vielzahl von Standardsubstanzen mit verschiedenen Konzentrationen für den Testvorgang zu dem Reak tionsbehälter 22 mehrere Male automatisch und aufeinanderfol gend gebracht werden (z.B. mehrere Male entsprechend der Gewichtung). Beim Bestimmen einer Kalibrierkurve für eine Substanz mit nicht-linearer Beziehung zu den Konzentrationen ist es wichtig, Standardsubstanzen mit verschiedenen Kon zentrationen mehrere Male zu entnehmen und zu messen, was die vorliegende Vorrichtung verwirklichen kann. Reaktionsprozesse der Vielzahl von Standardsubstanzen werden 10 Minuten lang, wie oben beschrieben, gemessen und die gemessenen Daten für jeweilige Testvorgänge gespeichert, die zum Bestimmen einer Kalibrierkurve mit einer linearen Beziehung zu Konzentrationen verwendet werden sollen.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung, wie sie beschrieben wurde, ist es möglich, eine Kalibrierkurve mit einem gewich teten Teil in einem bestimmten Konzentrationsbereich zu bestimmen. Daher kann der Auslösewert, der in der Analyse der Bestandteile des lebenden Organismus verwendet wird, mit hoher Präzision gemessen werden.

Claims

1. Verfahren zum Bestimmen einer Kalibrierkurve unter Verwendung einer Vielzahl von gemessenen Daten bei ver schiedenen Konzentrationen, die durch Messen von Reak tionslösungen einer Vielzahl von Standardsubstanzen mit verschiedenen Konzentrationen erhalten werden, mit folgenden Schritten:

(a) Gewichten wenigstens einer einzelnen Gruppe von gemessenen Daten Y(i), die aus der Standard substanz-Reaktionslösung mit einer spezifischen Konzentration X(i) erhalten werden; und
(b) Verarbeiten der gemessenen Daten y(i) und der Vielzahl von gemessenen Daten für verschiedene Konzentrationen vermittels des Kleinstquadrate- Verfahrens.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die spezifische Kon zentration X(i) eine Konzentration in der Nähe eines Grenzwertes ist, der als Kriterium zum Bestimmen der Komponenten des lebenden Organismus verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gewichten für das Kleinstquadrate-Verfahren eine Vielzahl von gemessenen Daten Y(i), Y(i+1), ..., Y(n) bei der spezifischen Kon zentration X(i) verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gewichten für das Kleinstquadrate-Verfahren die Werte verwendet, die durch Multiplizieren eines einzelnen gemessenen Datums bei der spezifischen Konzentration X(i) mit einem vorbestimmten Faktor n erhalten werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gewichten für das Kleinstquadrate-Verfahren die Werte verwendet, die durch Multiplizieren eines oder beider von wenigstens zwei Gruppen von gemessenen Daten Y(i) und Y(i+1) mit vorbe stimmten Vielfachen n 1 und n 2 erhalten werden.

6. Verfahren zum Bestimmen einer Kalibrierkurve unter Verwendung einer Vielzahl von gemessenen Daten bei ver schiedenen Konzentrationen, die durch Messen der Reak tionslösungen einer Vielzahl von Standardsubstanzen mit verschiedenen Konzentrationen erhalten werden, welches die folgenden Schritte aufweist:

(a) Gewinnen einer Vielzahl von gemessenen Daten Y(i), Y(i+1), ..., Y(n), die aus der Standard substanz-Reaktionslösung bei der spezifischen Konzentration X(i) nahe eines Grenzwertes erhalten werden, der als Kriterium beim Bestimmen der Bestandteile des lebenden Organismus verwendet wird; und
(b) Verarbeiten der gemessenen Daten Y(i), Y(i+1), ..., Y(n) über das Kleinstquadrate-Verfahren, die an dem Schritt (a) erhalten werden und der Vielzahl von gemessenen Daten mit verschiedenen Konzentrationen.

7. Automatische Analysenvorrichtung mit:
einer Proben-Beschickungseinheit (10) zum Einrichten einer Vielzahl von Standardsubstanzen mit verschiedenen Konzentrationen;
einer Probennahmeeinheit (26, 27, 40, 38, 39) zum mehr maligen Entnehmen der Standardsubstanzen;
ersten Einrichtungen (53, 54) zum teilweisen Gewichten der Daten in einem bestimmten Konzentrationsbereich der Daten der Reaktionslösungen der Standardsubstanzen;
zweiten Einrichtungen (51, 54) zum Verarbeiten der von der ersten Einrichtung gewichteten Daten;
dritten Einrichtungen zum Bestimmen einer Kalibrierkurve auf der Basis der von der zweiten Einrichtung verar beiteten Daten; und
vierten Einrichtungen (56) zum Anzeigen der bestimmten Kalibrierkurve.