DE4040726C2 - Verfahren zum Untersuchen von Teilchenmustern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Untersuchen von Teil­ chenmustern mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, bei dem eine Probe und ein Reagenz in einem Reak­ tionsgefäß gemischt werden, um eine immunologische Agglutina­ tionsreaktion (im Gefäß) zu bewirken, wobei sich am Boden des Reaktionsgefäßes ein Teilchenmuster ausbildet, welches mit optischen Mitteln vermessen wird, um automatisch zu bestimmen, ob das Teilchenmuster einer Agglutination entspricht oder nicht und wobei auch andere Eigenschaften des Musters für medizinische Zwecke untersucht werden können.

In der japanischen Patent-Offenlegungschrift 58-105065 wird ein Verfahren zum Beurteilen von Teilchenmustern beschrieben, bei dem ein sich am Boden eines Reaktionsgefäßes durch eine Aggluti­ nationsreaktion bildendes Teilchenmuster optisch vermessen wird und bei dem ein Verhältnis der Helligkeiten eines zentralen Ab­ schnittes des Reaktionsgefäßes und eines Umfangsabschnittes ge­ bildet wird, um zu ermitteln, ob dem Teilchenmuster eine Agglu­ tination zugrunde liegt oder nicht. Eine solche Technik zum Untersuchen von Teilchenmustern ist auch in der US-PS 4 727 033 beschrieben, bei der Lichtintensitäten von zentralen und peri­ pheren Abschnitten des geneigten Bodens des Reaktionsgefäßes ge­ trennt voneinander gemessen werden unter Verwendung von zwei lichtempfangenden Elementen und bei dem die Beurteilung hin­ sichtlich der Bildung eines Teilchenmusters auf dem Boden dahin­ gehend, ob eine Agglutination vorliegt oder nicht, aufgrund des Verhältnisses zwischen den Ausgangssignalen der lichtempfangen­ den Elemente getroffen wird. Das heißt, wenn das Teilchenmuster agglutiniert ist, sind die Teilchen gleichförmig auf der Boden­ fläche des Reaktionsgefäßes abgelagert, so daß die Differenz der Lichtintensitäten der genannten lichtempfangenden Elemente ge­ ring ist, während im Gegensatz hierzu dann, wenn die Teilchen nicht agglutiniert sind, dieselben auf den geneigten Boden nach unten rutschen und sich im mittleren Abschnitt des Gefäßes sam­ meln, so daß die Differenz zwischen den Lichtintensitäten relativ groß ist. Bei einem solchen herkömmlichen Verfahren zum Untersuchen von Teilchenmustern wird das so erhaltene Verhältnis verglichen mit vorgegebenen oberen und unteren Grenzwerten. Ist das Verhältnis größer als der obere Grenzwert, wird das Teil­ chenmuster als agglutiniert erkannt, während dann, wenn das Ver­ hältnis kleiner ist als der untere Grenzwert, das Teilchenmuster als nicht-agglutiniert beurteilt wird. Ist das Verhältnis zwi­ schen dem oberen und dem unteren Grenzwert, so wird das Teil­ chenmuster als nicht eindeutig identifizierbar beurteilt und es ist deshalb unmöglich, dieses Muster automatisch zu untersuchen.

In den japanischen Patentveröffentlichungen 61-215948, 62-105031, 63-58237 und 63-256839 werden andere Verfahren zum Untersuchen von Teilchenmustern beschrieben, bei denen Aggluti­ nationsreaktionen durchgeführt werden in einer Anzahl von Ver­ tiefungen, die in einer Mikroplatte ausgebildet sind und bei denen ein optisches Bild der Vertiefungen mittels einer TV-Kame­ ra aufgenommen wird. Die Bilddaten jeder Vertiefung werden mit­ tels eines Rechners verarbeitet, um eine Fläche zu ermitteln, wo die Teilchen jeder Vertiefung auf der Bodenfläche abgelagert sind und die Teilchenstruktur wird hinsichtlich der Frage, ob eine Agglutination vorliegt oder nicht, auf der Grundlage der so gewonnenen Fläche ermittelt.

Nach einem aus der japanischen Patentveröffentlichung 63-58 237 bekannten Verfahren wird ein Bild der Bodenfläche jeder Vertie­ fung in der Mikroplatte mittels einer TV-Kamera aufgenommen, um entsprechende Bildsignale zu gewinnen, die Daten eines Mittel­ punktes der Vertiefung werden gewonnen durch Verarbeitung der erhaltenen Bildsignale, eine Kontur des in der Vertiefung ge­ bildeten Teilchenmusters wird gewonnen durch Ermittlung des Unterschiedes der Helligkeiten der Bildsignale innerhalb eines Kreises, der um den Mittelpunkt gelegt ist und der Bildsignale außerhalb dieses Kreises, die Fläche innerhalb der so gewonnenen Kontur wird ermittelt und sodann wird die so gewonnene Fläche mit einem vorgegebenen Standardwert verglichen. Ist die Fläche größer als der Standardwert, so wird das Teilchenmuster als agglutiniert eingestuft und dann, wenn die Fläche geringer ist als der Standardwert, wird das Teilchenmuster als nicht-agglu­ tiniert bewertet. Das heißt, bei diesem herkömmlichen Verfahren wird das Teilchenmuster vermessen mittels einer Vielzahl von Bildpunkten, die den im zentralen Bereich der Vertiefung gesam­ melten Teilchen entsprechen.

In der japanischen Patentveröffentlichung 63-256839 wird ein anderes Verfahren beschrieben, bei dem der Mittelpunkt der Ver­ tiefung in ähnlicher Weise wie oben gewonnen wird, während die Beurteilung derart erfolgt, daß eine Relativbeziehung zwischen der Abmessung des mittleren Abschnittes, wo die Teilchen auf der Bodenfläche des Reaktionsgefäßes abgelagert sind, und einer Standard-Abweichung des Differentialkoeffizienten der Teilchen­ struktur verwendet wird.

Bei den vorstehend erwähnten herkömmlichen Verfahren besteht aber der Nachteil, daß es nicht möglichst ist, mit hinreichender Genauigkeit zu beurteilen, ob dem Teilchenmuster eine Agglutina­ tion zugrunde liegt oder nicht. Falls die Agglutinationskräfte der zu untersuchenden Teilchen so schwach sind, daß eine große Wahrscheinlichkeit besteht, daß eine Agglutinationstruktur (Muster) fast die gleiche Form hat als eine nicht-agglutinierte Struktur auf der Bodenfläche des Reaktionsgefäßes ist es sehr schwierig, automatisch festzustellen, welchen Charakter das Teilchenmuster hat. Deshalb ist bei den herkömmlichen Verfahren die Zuverlässigkeit der Beurteilung so gering, daß eine Bedie­ nungsperson die Muster visuell zu untersuchen und das mit einer automatischen Vorrichtung gewonnene Ergebnis zu korrigieren hat. Dies erfordert beträchtliche zusätzliche Arbeit. Bei den in der JP 58-105065 und der US-PS 4 272 033 beschriebenen Verfahren be­ steht das Problem, daß die Anzahl der Proben, welche nur als zweifelhaft vermeßbar sind, sehr groß wird, weil die Agglutina­ tionsreaktion im allgemeinen sehr empfindlich ist, so daß in einer Vielzahl von Fällen zweifelhafte Teilchenmuster gebildet werden. Deshalb ist die Effektivität bei der Vermessung derarti­ ger Proben sehr gering und auch menschliche Fehler auf seiten der Bedienungsperson treten häufig auf. Die Meßgenauigkeit und auch die Zuverlässigkeit der Messung leidet.

Bei einem Verfahren gemäß der japanischen Patentveröffentlichung 63-58 237 ist es möglich, den Mittelpunkt der Teilchenstruktur exakt zu bestimmen, jedoch hängt die Abmessung des Abschnittes, in dem sich die Teilchen auf der Bodenfläche des Gefäßes abla­ gern, nicht nur davon ab, ob die Teilchen agglutiniert sind oder nicht sondern auch davon, wie groß die Menge der Probe oder des Reagenzes ist. Auch hier ist es sehr schwer, genaue Messungen durchzuführen.

Bei dem aus der japanischen Patentveröffentlichung 63-256839 be­ kannten Verfahren ist das Meßergebnis durch Bläschen beeinfluß­ bar, die in der Testflüssigkeit enthalten sind und auch durch den Umstand, daß das Muster außer Form gerät oder sogar verzerrt wird, was ebenfalls die genaue Messung beeinträchtigt.

Aus der EP 0 165 551 A1 ist ein optisches Verfahren zum Nachweis und zur Bestimmung eines Partners einer Reaktion mittels Agglutination und zur quantitativen Auswertung von Agglutiations­ mustern bekannt, bei dem die durch die Präzipitate der Aggluti­ nationsreaktion begrenzte Fläche unmittelbar gemessen wird und daraus Menge oder Aktivität des Partners der immunologischen Reaktion quantitativ bestimmt werden. Dies ist bei diesem Verfahren möglich, weil die Menge oder Aktivität der Reaktions­ partner eine monoton wachsende Funktion der Flächengröße ist. Dazu wird der Ort der Kante des zentralen Abschnitts des Teilchen­ musters arithmetisch bestimmt und dann aufgrund dieses Ortes beurteilt, ob das Teilchenmuster agglutiniert ist oder nicht.

Aus EP 0 257 660 A2 ist ein Verfahren zur Beurteilung der Agglu­ tination bekannt, bei dem die Kante eines zentralen Abschnitts eines Teilchenmusters aufgrund von Differentiationswerten bestimmt wird. Aus den Differentiationswerten wird die Fläche des zentralen Abschnitts ermittelt, der durch die Kante eingegrenzt wird.

Die vorliegende Erfindung hat deshalb zum Ziel, die vorstehend erwähnten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren zum Untersuchen eines auf dem geneigten Boden eines Reaktionsgefäßes ausgeformten Teilchenmusters anzugeben, mit dem es möglich ist, auch dann exakt zu beurteilen, ob ein Teil­ chenmuster agglutiniert ist oder nicht, wenn die Agglutinations­ kräfte der Teilchen sehr schwach sind, und bei dem es weiterhin möglich ist, eine genaue Messung ohne Beeinflussung durch Bläs­ chen durchzuführen und bei dem auch eine Verfälschung der Struktur durch Verzerrung des Musters ausgeschlossen ist. Wei­ terhin soll bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Anzahl der Proben, bei denen eine Nachprüfung durch eine Bedienungsperson mit visuellen Mitteln erforderlich ist, stark reduziert werden, so daß die Messung mit hohem Wirkungsgrad und hoher Genauigkeit durchführbar ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist die im Anspruch 1 gekennzeichneten Schritte auf.

Wenn eine Testflüssigkeit mit zu untersuchenden Teilchen in ein Reaktionsgefäß eingegeben wird, das eine konische Bodenfläche aufweist, zeigen sich bisweilen nicht-agglutinierte Teilchen­ muster, die fast die gleiche Form haben wie ein agglutiniertes Teilchenmuster, weil die Agglutinationskräfte der Testflüssig­ keit sehr schwach sind. Fig. 1A zeigt ein Beispiel für ein der­ artiges, nicht-agglutiniertes Teilchenmuster und Fig. 1B zeigt ein agglutiniertes Teilchenmuster. Es hat sich aber gezeigt, daß dabei die Grenze der agglutinierten Struktur gemäß Fig. 1B im Vergleich mit der Grenze der nicht-agglutinierten Struktur gemäß Fig. 1A weniger eindeutig (scharf) ist. Nach dem erfindungsge­ mäßen Verfahren ist es möglich, solche nicht-agglutinierten Teilchenmuster, die fast die gleiche Form haben wie ein agglu­ tiniertes Teilchenmuster, dadurch zu unterscheiden, daß die vor­ stehend erwähnte Grenz-Eigenschaft untersucht wird.

Die Fig. 2A und 2B zeigen die Variation der durch das Reaktions­ gefäß und die darin enthaltene Testflüssigkeit durchgelassenen Lichtmenge auf geraden Linien A und B, welche durch die Mittel­ punkte der Reaktionsgefäße 1 gemäß den Fig. 1A und 1B gehen. Werden die Grenzen der Teilchenmuster näher betrachtet, was in den Figuren durch den Pfeil "D" angedeutet ist, dann ergibt sich, daß das Veränderungsverhältnis bezüglich der an der Grenze des Teilchenmusters durchgelassenen Lichtmenge in Fig. 2B klei­ ner ist als bei dem nicht-agglutinierten Teilchenmuster gemäß Fig. 2A. Deshalb ist es möglich durch Gewinnung von Meßdaten bezüglich der Extinktion an den Grenzen bei Messung der Licht­ mengen auf geraden Linien A und B und durch Bestimmung des Ver­ änderungsverhältnisses der Meßdaten an der Grenze agglutinierte Teilchenmuster und nicht-agglutinierte Teilchenmuster zu unter­ scheiden, auch wenn die Agglutinationskräfte schwach sind.

Es ist möglich, das Veränderungsverhältnis der Lichtmenge auf der Grenze dadurch zu gewinnen, daß Bilddaten an der Grenze auf einer geraden Linie gewonnen werden, die den Mittelpunkt der auf der Bodenfläche gebildeten Teilchenstruktur schneidet und zwar des Teilchenmusters als ganzes, oder durch Extraktion von Bild­ daten eines Teils oder der ganzen Grenze aus den Bilddaten der Bodenfläche und anschließende Verarbeitung der extrahierten Bilddaten in einem Rechner. Weiterhin kann die Grenze des Teil­ chenmusters auch dadurch ermittelt werden, daß eine mittlere Helligkeit gezählt wird auf Basis der Helligkeit des Mittelab­ schnittes der Bodenfläche des Gefäßes und eines Umfangsabschnit­ tes derselben sowie eines Abschnittes, der eine solche mittlere Helligkeit aufweist und damit als Grenze ermittelbar ist. In diesem Falle kann durch Vermessung des Variationsverhältnisses derjenigen Daten, welche den Abschnitt mit mittlerer Helligkeit betreffen, festgestellt werden, ob ein agglutiniertes Teilchen­ muster vorliegt oder ein nicht-agglutiniertes.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die in den Unteransprüchen gekennzeichneten Schritte vorgesehen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläu­ tert. Es zeigt bzw. zeigen:

Fig. 1A und 1B schematische Ansichten von Teilchenmustern, die in einem Reaktionsgefäß gebildet sind;

Fig. 2A und 2B schematische Ansichten von Lichtmengen, die auf geraden Linien A und B gemessen werden, welche die Mittelpunkte der Reaktionsgefäße gemäß den Fig. 1A und 1B schneiden, wobei die­ se Figuren die Erfindung illustrieren;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung zum automatischen Vermessen von Teilchenmustern, mit dem ein erstes Aus­ führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ver­ fahrens ausführbar ist;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Mikroplat­ te, welche zusammen mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 3 verwendet wird;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer einzigen aus einer Vielzahl von in der Mikroplatte aus­ geformten Vertiefungen, wobei vorab Flächen angezeigt sind zum Gewinnen eines Mittelwertes des Veränderungsverhältnisses der Lichtmenge;

Fig. 6 ein Blockdiagramm eines anderen Ausführungs­ beispieles einer Vorrichtung zum automatischen Vermessen von Teilchenmustern, wobei mit dieser Vorrichtung ein zweites erfindungsge­ mäßes Verfahren durchführbar ist;

Fig. 7A und 7B schematische Darstellungen eines Teilchen­ musters, das in einer Vertiefung in einer Mikroplatte gebildet wird sowie einer Verände­ rung der auf einer geraden Linie C durchgelas­ senen Lichtmenge, wobei diese Figuren das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 illu­ strieren.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum automatischen Vermessen von Teilchenmustern, mit der ein erstes Ausführungs­ beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchführbar ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Mikroplatte 11, in der eine Vielzahl von Vertiefungen 11a matrixförmig ausgebildet sind (Fig. 4), verwendet, wobei die Vertiefungen als Reaktionsgefäße dienen. Die Mikroplatte 11 besteht aus transparentem Material, wie einem Acryl-Kunstharz. Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, wird die Mikroplatte 11 durch eine Fluoreszenz-Lampe 13 auf der Untersei­ te beleuchtet. Die Fluoreszenz-Lampe 13 ist mit einer Fluores­ zenz-Stromversorgung 12 verbunden. Jede Vertiefung 11a der Mikroplatte 11 hat eine konische Bodenfläche. Testflüssigkeit einschließlich zu untersuchender Teilchen ist in den Vertiefun­ gen 11a enthalten. Nachdem eine Probe und ein Reagenz jeweils in den Vertiefungen 11a gemischt sind, bildet sich ein Teilchen­ muster auf der Bodenfläche der Vertiefung 11a, wobei die Mikro­ platte ortsfest gehalten ist. Mittels einer Videokamera 15 wird von jeder Vertiefung 11a ein Bild der Bodenfläche aufgenommen, wobei die Vertiefungen mittels der Fluoreszenz-Lampe 13 beleuch­ tet sind. Die Kamera ist oberhalb der Mikroplatte 11 angeordnet und die Bilder werden sukzessive gewonnen. Die derart gewonnenen Daten werden einem Bild-Verarbeitungsschaltkreis 16 zugeführt. Im Bild-Verarbeitungsschaltkreis 16 wird ein Mittelwert des Ver­ änderungsverhältnisses der Lichtintensität an der Grenze der Teilchenmuster auf Basis der Bilddaten der Vertiefung 11a ge­ wonnen, d. h. einer Grenze zwischen dem zentralen Abschnitt und einem Umfangsabschnitt. Die Bilddaten bezüglich der Bodenfläche einer Vertiefung 11a werden sukzessive aufgenommen mittels der Video­ kamera 15, indem die Mikroplatte 11 und die Videokamera 15 rela­ tiv zueinander zweidimensional bewegt werden.

Nachfolgend wird die Datenverarbeitung im Bild-Verarbeitungs­ kreis 16 näher erläutert.

In dem Bild-Verarbeitungskreis 16 werden zunächst die Bilddaten der Bodenfläche der Vertiefung 11a in Digitaldaten umgewandelt.

Diese Umwandlung wird derart ausgeführt, daß ein heller Bildwert in eine große digitale Zahl und ein dunkler Bildwert in eine kleine digitale Zahl umgewandelt wird. Sodann werden eine gege­ bene Menge von digitalen Daten entsprechend einem vorgegebenen zentralen Abschnitt 17 der Bodenfläche der Vertiefung 11a und eine gegebene Menge der digitalen Daten entsprechend einem Um­ fangsabschnitt 18 herausgegriffen. Fig. 5 zeigt den vorgegebenen zentralen Abschnitt und den vorgegebenen Umfangsabschnitt der Bodenfläche der Vertiefung 11a. Dann wird ein Mittelwert C der digitalen Daten des zentralen Abschnittes 17 und ein Mittelwert P der digitalen Daten eines peripheren Abschnittes 18 gewonnen. Danach wird ein vorgegebener positiver Wert zum Mittelwert C ad­ diert, um einen Wert c zu gewinnen, und ein vorgegebener positi­ ver Wert wird vom Mittelwert P abgezogen, um einen Wert p zu ge­ winnen. Weiterhin werden Daten x von den digitalen Daten des Mittelabschnittes 17 der Vertiefung 11a extrahiert, die der Be­ dingung p<x<c genügen, um Daten bezüglich der Grenze des Teilchenmuster zu erhalten. Diese Daten bezüglich der Grenze des Teilchenmusters sind in den Fig. 2A und 2B durch das Bezugszei­ chen D markiert. Weiterhin werden die extrahierten Daten zwei- oder eindimensional differenziert, um ein Veränderungsverhältnis der transmittierten Lichtmenge an der Grenze zu gewinnen und es wird ein Mittelwert X davon gebildet.

Der so erhaltene Mittelwert X des Veränderungsverhältnisses der transmittierten Lichtmenge an der Grenze wird in einen Daten- Prozessor 19 eingegeben. Im Daten-Prozessor 19 wird der Mittel­ wert X verglichen mit einem gegebenen Standardwert, um festzu­ stellen, ob das in der Vertiefung 11a gebildete Teilchenmuster agglutiniert ist oder nicht. Das Ergebnis dieser Ermittlung wird in einer Anzeigeeinrichtung 21 gemäß Befehlen angezeigt, die über eine Eingabeeinrichtung 20, wie eine Tastatur, eingegeben werden.

Auf diese Weise werden Bilddaten an der Grenze des Teilchen­ musters extrahiert aus den Bilddaten der Bodenfläche der Vertie­ fung 11a, um das Veränderungsverhältnis der Bilddaten zu erhal­ ten. Das Teilchenmuster wird vermessen und beurteilt entspre­ chend dem Veränderungsverhältnis. Wird deshalb das Teilchen­ muster agglutiniert durch eine schwache Agglutinationskraft, ist es trotzdem möglich, das Muster automatisch und mit großer Si­ cherheit als agglutiniert zu erkennen. Eine zusätzliche Nachprü­ fung durch eine Bedienungsperson ist nicht erforderlich.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden zur Gewinnung von Bilddaten der Bodenfläche jeder Vertiefung 11a die Mikroplatte 11 und die Videokamera 15 relativ in zweidimensionaler Weise zu­ einander verschoben. Es ist auch möglich, die Anordnung so durchzuführen, daß zunächst Bilddaten der Mikroplatte 11 als ganzes gewonnen werden und daß sodann Bilddaten jeder einzelnen Vertiefung 11a aus den gesamten Bilddaten der Mikroplatte 11 extrahiert werden, um anschließend die Bilddaten des Musters in der oben genannten Weise zu verarbeiten.

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm einer anderen Anordnung zum automa­ tischen Vermessen von Teilchenmustern gemäß einem zweiten Aus­ führungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Mikroplatte 11 von ihrer Unterseite her durch einen Lichtpunkt (Fleck) beleuchtet, und zwar mittels einer Lichtquelle 32 und einer Linsengruppe 33. Der durch die Mikroplatte 11 und die darin enthaltene Testflüssigkeit durchge­ lassene Lichtfleck wird in einer Licht-Empfangseinrichtung 34 empfangen. Ein Ausgangssignal des Licht-Empfangselementes 34 wird in einer Datenverarbeitungseinrichtung 35 in ein digitales Signal umgewandelt und das digitale Signal wird in einen Daten- Prozessor 36 eingegeben. Die Mikroplatte 11 ist so angeordnet, daß sie in einer horizontalen Ebene mittels einer Mikroplatten- Bewegungseinrichtung 37 unter Steuerung durch den Datenprozessor 36 bewegbar ist. Durch diese Bewegung der Mikroplatte 11 wird eine Vertiefung 11a in Richtung des Durchmessers d gemäß Fig. 7A abgetastet. Fig. 7B zeigt die transmittierte Lichtmenge entlang des Durchmessers d. Die Analog/Digital-Umwandlung in der Daten­ verarbeitungseinrichtung 35 wird so durchgeführt, daß die hellen Daten in eine große digitale Einheit und die dunklen Daten in eine kleine digitale Einheit umgewandelt werden.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel werden auf diese Weise die in Fig. 7B gezeigten Lichtmengen-Daten gewonnen und ein Mittelwert des Veränderungsverhältnisses an der Grenze des Teilchenmusters zwischen einem zentralen Abschnitt und einem Umfangsabschnitt wird im Daten-Prozessor 36 entsprechend den Licht- Transmissionsdaten gewonnen.

Nachfolgend wird die Datenverarbeitung im Prozessor 36 näher er­ läutert. Im Daten-Prozessor 36 wird zunächst der Mittelwert C des vorgegebenen zentralen Abschnittes auf dem Durchmesser d be­ züglich jeder Vertiefung 11a der Mikroplatte 11 gewonnen und es wird überdies ein Mittelwert P des vorgegebenen Umfangsabschnit­ tes auf dem Durchmesser D der Vertiefung 11a gewonnen. Sodann wird der Mittelwert C mit einem vorgegebenen positiven Wert mul­ tipliziert, wobei der vorgegebene Wert größer als 1 ist, um einen Wert c zu gewinnen, und der Mittelwert P wird mit einem vorgegebenen Wert multipliziert, der kleiner ist als 1, um einen Wert p zu erhalten, wobei die gegebenen Werte c und p der Bedin­ gung p<c genügen. Sodann werden die Daten, welche der Bedingung p<x<c genügen, aus den Daten des Durchmessers D bezüglich der betroffenen Vertiefung 11a extrahiert, um Daten bezüglich der Grenze zwischen dem zentralen Abschnitt und dem Umfangsabschnitt auf den Durchmesser D zu gewinnen. Durch Differenzierung der extrahierten Daten wird das Veränderungsverhältnis der durchge­ lassenen Lichtmengen auf der Grenze gewonnen und es wird ein Mittelwert X des Veränderungsverhältnisses erhalten.

Danach wird der Mittelwert X mit einem gegebenen Standardwert verglichen, um zu ermitteln, ob das Muster in der betroffenen Vertiefung 11a agglutiniert ist oder nicht.

Nachdem das Teilchenmuster auf diese Weise im Daten-Prozessor 36 untersucht ist, wird das Untersuchungsergebnis auf einer Anzei­ geeinrichtung 39 entsprechend Befehlen angezeigt, die über eine Eingabeeinrichtung 38, wie eine Tastatur, eingegeben sind.

Da, wie oben festgestellt, das Veränderungsverhältnis der an der Grenze des Teilchenmusters auf dem Durchmesser D durchgelassenen Lichtmenge aus den Daten gewonnen wird, welche die auf dem Durchmesser D der Vertiefung 11a durchgelassenen Lichtmengenver­ teilung repräsentieren, ist es möglich, zu beurteilen, ob das Teilchenmuster agglutiniert ist oder nicht aufgrund des Verände­ rungsverhältnisses der durchgelassenen Lichtmenge.

Claims (6)

1. Verfahren zum Untersuchen eines auf dem geneigten Boden eines Reaktionsgefäßes ausgeformten Teilchenmusters durch optische Vermessung von Helligkeitswerten des Teilchenmusters und deren Differenzierung zur Gewinnung von Differentiations­ werten, die zur Beurteilung, ob das Teilchenmuster agglutiniert ist oder nicht, verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeitswerte eines vorgegebenen zentralen Abschnittes (17) des Teilchenmusters und eines vorgegebenen Umfangsabschnittes (18) des Teilchenmusters ermittelt werden, wobei die jeweiligen Helligkeitswerte in dem zentralen Abschnitt (17) und dem Umfangsabschnitt (18) verschieden groß sind, daß daraus ein zwischen dem zentralen Abschnitt (17) und dem Umfangsabschnitt (18) liegender Grenzbereich ermittelt wird, in dem Helligkeitswerte vorliegen, die zwischen den Helligkeitswerten des zentralen Mittelabschnittes (17) und des Umfangs­ abschnittes (18) liegen, und daß mit den differenzierten Helligkeitswerten des Grenzbereiches die Beurteilung des Teilchenmusters durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilchenmuster als agglutiniert oder nicht-agglutiniert beurteilt wird gemäß einer Vielzahl von Veränderungsverhältnissen im zentralen Abschnitt und im Umfangsabschnitt des Teilchenmusters.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche des Reaktionsgefäßes kreisförmig ist und daß der zentrale Abschnitt (17), der Umfangsabschnitt (18) und der dazwischenliegende Abschnitt auf einem Durchmesser der kreisförmigen Bodenfläche angeordnet sind.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtmengenverteilung in einem vorgegebenen mittleren Abschnitt der Bodenfläche des Reaktionsgefäßes sowie ein diesbezüglicher Mittelwert sowie eine Lichtmengenverteilung in einem vorgegebenen Umfangs­ abschnitt der Bodenfläche des Reaktionsgefäßes und ein dies­ bezüglicher Mittelwert gewonnen werden, und daß bei der Beurteilung die so gewonnenen Mittelwerte mit jeweiligen Standardwerten verglichen werden, um zu ermitteln, ob das Teilchenmuster agglutiniert ist oder nicht.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtmengenverteilung in dem mittleren Abschnitt des Durchmessers des Reaktions­ gefäßes sowie ein diesbezüglicher Mittelwert sowie eine Licht­ mengenverteilung in dem Umfangsabschnitt des Durchmessers des Reak­ tionsgefäßes und ein diesbezüglicher Mittelwert gewonnen werden, und daß bei der Beurteilung die so gewonnenen Mittelwerte mit jeweiligen Standardwerten verglichen werden, um zu ermitteln, ob das Teilchenmuster agglutiniert ist oder nicht.

6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - Aufnehmen eines zweidimensionalen Bildes eines Teilchenmusters, das auf der Bodenfläche eines Reaktionsgefäßes durch eine immunologische Agglutinationsreaktion gebildet ist, um eine Bildinformation bezüglich des Teilchenmusters zu erhalten;
• - Differenzieren der genannten Bildinformation, um differenzierte Werte derselben zu gewinnen; und
• - Beurteilen, ob das Teilchenmuster agglutiniert ist oder nicht auf Basis der Verteilung der differenzierten Werte der Bildinformation.