DE4405251C2

DE4405251C2 - Process for processing electrophoresis data

Info

Publication number: DE4405251C2
Application number: DE4405251A
Authority: DE
Inventors: Hisamitsu Yokogawa
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1994-02-18
Publication date: 1996-09-26
Anticipated expiration: 2014-02-19
Also published as: ITMI940301A0; IT1273311B; ITMI940301A1; DE4405251A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Verarbeiten und Analysieren von Daten, welche mittels eines Elektrophoresegeräts erhalten wurden.The present invention relates to methods of processing and Analyze data obtained using an electrophoresis machine.

In einem Elektrophoresegerät werden Proben, wie Blutserumproben, auf ein Trägermate rial, wie eine Celluloseacetat-Folie, mit Hilfe eines Applikators aufgetragen und dann das Trägermaterial in einen Elektrophoresebehälter eingeführt. Dann wird das Trägermaterial aufeinanderfolgend gefärbt, entfärbt und getrocknet, um elektrophoretische Bilder zu erhalten. Ferner wird das Trägermaterial in ein Densitometer, welches ein Dekalin enthält, eingeführt, um die elektrophoretischen Bilder verschiedener Bestandteile der Serum proben sichtbar zu machen. Manchmal wird das elektrophoretische Bild als Elektropherogramm bezeichnet. Dann werden die elektrophoretischen Bilder photoelek trisch durch einen Lichtstrahl abgetastet, um daraus elektrophoretische Bildsignale abzuleiten. Dann werden die elektrophoretischen Bildsignale verarbeitet, um Fraktions prozentzahlen von Albumin (Alb), α₁-Globulin (α₁-G), α₂-Globulin (α₂-G), β-Globulin (β) und γ-Globulin (γ), ein Verhältnis A/G der Fraktionsprozentzahl von Albumin zu einer Gesamtprozentzahl von α₁-G, α₂-G, β und γ abzuleiten, und Werte der absoluten Kon zentrationen dieser Proteine werden berechnet und auf einem Prüfbericht zusammen mit einem Bild, welches das Elektropherogramm darstellt, ausgedruckt. Dieses Bild wird ebenfalls als Elektropherogramm oder Densitogramm bezeichnet. Die Densitogramme werden ebenfalls auf einer Sichtanzeigevorrichtung, wie einer Kathodenstrahlröhre, dargestellt.In an electrophoresis device, samples, such as blood serum samples, are placed on a carrier mat rial, like a cellulose acetate film, applied with the help of an applicator and then that Carrier material introduced into an electrophoresis container. Then the backing material successively stained, discolored and dried to produce electrophoretic images receive. Furthermore, the carrier material is placed in a densitometer which contains a decalin introduced the electrophoretic images of various constituents of the serum make samples visible. Sometimes the electrophoretic image is called Called electropherogram. Then the electrophoretic images are photoelek trically scanned by a light beam in order to generate electrophoretic image signals to derive. Then the electrophoretic image signals are processed to fraction percentages of albumin (Alb), α₁-globulin (α₁-G), α₂-globulin (α₂-G), β-globulin (β) and γ-globulin (γ), a ratio A / G of the fraction percentage of albumin to one Derive total percentage of α₁-G, α₂-G, β and γ, and values of the absolute Kon The concentrations of these proteins are calculated and on a test report together with printed out an image representing the electropherogram. This picture will also referred to as an electropherogram or densitogram. The densitograms are also used on a display device such as a cathode ray tube shown.

In dem bekannten Elektrophoresegerät wird das Elektropherogramm einer automatischen Meßbereichskontrolle untenworfen, so daß ein Peak der Albumin-Fraktion, welcher gewöhnlich den höchsten Wert besitzt, immer eine gegebene, konstante Höhe annimmt. In diesem Falle konnten Veränderungen hinsichtlich der absoluten Werte der jeweiligen Substanzen nicht erfaßt werden. Ferner ist es bei dem bekannten Verfahren zur Analyse und Verarbeitung des elektrophoretischen Bildes schwierig, wichtige Daten oder Informationen aufzufinden, wie ein Vorliegen von monoklonalem Protein (M-Protein), ein Unterschied oder eine Veränderung in der elektrophoretischen Beweglichkeit und ein Vorliegen spezifischer Konfigurationen, wie γ-Unterdrückung, β-γ-Verbrückung und Durchschießen ("leading"). Demzufolge sind fachspezifische Kenntnisse erforderlich, um verschiedene Arten von Krankheiten mit Hilfe des bekannten Elektropherogramms zu diagnostizieren.In the known electrophoresis device, the electropherogram is automatic Measurement range control thrown so that a peak of the albumin fraction, which usually has the highest value, always takes a given, constant height. In this case, changes in the absolute values of each could Substances are not detected. Furthermore, it is in the known method for analysis and processing the electrophoretic image difficult, important data or Finding information about how an existence of monoclonal protein (M protein) a difference or change in electrophoretic mobility and a There are specific configurations such as γ-suppression, β-γ-bridging and Shoot through ("leading"). Accordingly, subject-specific knowledge required to different types of diseases using the known Diagnose electropherogram.

Um dieses Problem zu verringern, wird in der US-PS 49 20 498 ein Verfahren zur Darstellung des Elektropherogramms einer Probe zusammen mit einem Elektropherogramm einer Standardprobe, welche gleichfalls auf ein Trägermaterial aufgetragen wurde, auf das die Probe aufgetragen wird, vorgeschlagen, wobei eine elektrophoretische Ausdehnungslänge des Elektropherogramms der Probe mit Hilfe des Elektropherogramms der Standardprobe normalisiert und auf einem Bildschirm zusammen mit dem Elektropherogramm der Standardprobe dargestellt wird.To reduce this problem, U.S. Patent No. 4,920,498 a method for displaying the electropherogram of a sample together with an electropherogram of a standard sample, which is also on a carrier material was applied, on which the sample is applied, where a electrophoretic extension length of the electropherogram of the sample using the Normalized electropherogram of the standard sample and displayed on a screen is displayed together with the electropherogram of the standard sample.

In diesem Verfahren werden die Elektropherogramme der Probe und der Standardprobe auf dem Beobachtungsbildschirm Seite an Seite dargestellt, so daß die visuelle Analyse einer Krankheit leicht durchgeführt werden kann. Es ist jedoch bei diesem Verfahren nur möglich, eine Krankheit oder das Befinden eines Patienten zu dem Zeitpunkt zu bewerten, an welchem der elektrophoretische Test ausgeführt wird; ein Fortschreiten einer Krankheit konnte jedoch nicht präzise fortlaufend überwacht werden. Befindet sich ein Patient beispielsweise in einem Krankenhaus und ist bekannt, daß der Patient eine Anomalie aufweist, dann ist es nicht so wichtig, zu bewerten, ob eine Probe dieses Patienten normal oder anomal ist; vielmehr ist von Bedeutung, das Fortschreiten einer Krankheit fortlaufend zu überwachen. Ferner stehen in einem relativ großen Krankenhaus eine Mehrzahl Elektrophoresegeräte zur Verfügung, so daß eine Mehrzahl Proben, welche von einem einzelnen Patienten stammen, von unterschiedlichen Elektrophoresegeräten analysiert werden können. In diesem Falle können elektrophoretische Daten durch Unterschiede bei den jeweiligen Elektrophoresegeräten beeinflußt werden. Obwohl diese Proben durch ein einzelnes Gerät analysiert werden, können sich die Bedingungen, unter welchen Proben an unterschiedlichen Tagen analysiert werden, verändern. Demzufolge können sich die analytischen Bedingungen für eine Mehrzahl Proben, welche von einem einzelnen Patienten stammen, verändern. Dies verursacht ein Problem, daß die analysierten Ergebnisse nicht direkt miteinander verglichen werden konnten und somit das Fortschreiten einer Krankheit des entsprechenden Patienten nicht genau fortlaufend überwacht werden konnte.This procedure uses the electropherograms of the sample and the standard sample shown side by side on the observation screen so that the visual analysis an illness can be carried out easily. However, it is only with this procedure possible illness or condition of a patient at the time evaluate on which electrophoretic test is performed; a progression However, an illness could not be monitored precisely and continuously. Is located a patient in a hospital, for example, and is known to have a If there is anomaly, then it is not so important to evaluate whether a sample this patient is normal or abnormal; rather it is important that Continuously monitor disease progression. Also stand in a relative large hospital has a variety of electrophoresis equipment available, so one Multiple samples from a single patient from different ones Electrophoresis devices can be analyzed. In this case, you can electrophoretic data due to differences in the respective electrophoresis devices to be influenced. Although these samples are analyzed by a single device, can change the conditions under which samples on different days be analyzed, change. As a result, the analytical conditions for change a plurality of samples from a single patient. This causes a problem that the analyzed results are not directly related could be compared and thus the progression of a disease of the corresponding patients could not be monitored continuously.

Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, ein Verfahren zur Darstellung von durch Elektrophoresegeräte erhaltenen, elektrophoretischen Daten zur Verfügung zu stellen, durch welches die Veränderung der Dichte von Fraktionsbildern leicht und genau fortlaufend überwacht werden kann, sogar wenn analytische Bedingungen, wie die auf die Trägermaterialien aufgetragenen Probenmengen und die elektrophoretischen Ausdehnungslängen, verändert werden, so daß ein Fortschreiten oder eine Änderung von Krankheiten leicht und präzise durch fortlaufende Überwachung dargestellter Densitogramme beurteilt werden kann.The present invention has for its object a method for Representation of electrophoretic data obtained by electrophoresis devices To make available by which change the density of fraction images can be easily and accurately continuously monitored, even if analytical Conditions such as the amount of sample applied to the substrates and the electrophoretic extension lengths are changed so that progression or change diseases easily and precisely through ongoing monitoring shown densitograms can be assessed.

Gemäß einer ersten Variante der Erfindung dient zur Lösung dieser Aufgabe ein Verfahren zum Verarbeiten von Elektrophoresedaten, die gewonnen werden durchAccording to a first variant of the invention, the solution this task Process for processing electrophoresis data obtained are through

- Application of samples obtained at different times of a patient and assigned standard samples on each a carrier and performing one electropho each rese with the patient sample applied and the standard sample, and
- Optoelectric scanning of the electropherograms generated in this way to obtain sample data signals from the patient samples and reference data signals from the standard samples,
the method comprising the following steps:
- Storage of the sample data signals and reference obtained in this way data signals,
- Reading out the stored sample data and reference data sig nale, the respective states of the patient to different Times or different analytical conditions correspond,
- Normalize the sample data signals in relation to the assigned reference data signals to a plurality of normalized Derive sample data signals, and
- Representing the plurality of standardized sample data signals as Densitograms on a visual display device.

Entsprechend einer zweiten Variante der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Verarbeiten von Elektrophoresedaten, die gewonnen werden durchAccording to a second variant of the invention, the Task solved by a Process for processing electrophoresis data obtained are through

- Application of samples obtained at different times of a patient and assigned standard samples on each a carrier and performing one electropho each rese with the patient sample applied and the standard sample, and
- optoelectric scanning of the electropherograms generated in this way to obtain sample data signals from the patient samples and reference data signals from the standard samples,
the method comprising the following steps:
- Normalize the sample data signals in relation to the assigned Reference data signals to normalized sample data signals deduce
- storage of the standardized sample data signals,
- recovering the stored sample data signals states of the patient at different times or correspond to different analytical conditions chen, and
- Representing the plurality of standardized sample data signals as Densitogram on a visual display device.

Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Preferred configurations are in the dependent claims described.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:The invention is described below with reference to FIG Drawing described in more detail. It shows:

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, welche ein Densitometer zum Abtasten elektrophoretischer Bilder auf einem Trägermaterial zeigt. Fig. 1 is a schematic view showing a densitometer for scanning electrophoretic images on a substrate.

Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht, die eine Vorgehensweise beim Abtasten des elektrophoretischen Bilds verdeutlicht. Fig. 2 is a schematic plan view illustrating a procedure for scanning the electrophoretic image.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Geräts zur Ausführung des Elektrophorese-Verfahrens darstellt. Fig. 3 is a block diagram illustrating an embodiment of an apparatus for performing the electrophoresis process.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, welches die aufeinanderfolgenden Schritte in einer Ausführungsform des Elektrophorese-Verfahrens darstellt. Figure 4 is a flow diagram illustrating the sequential steps in one embodiment of the electrophoresis process.

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, welches das Normalisierungsverfahren bezeichnet. Fig. 5 is a flowchart indicating the normalization process.

Fig. 6 ist eine schematische Ansicht, welche eine Vorgehensweise zur Bestimmung von Bezugspunkten auf dem elektrophretischen Bild zeigt. FIG. 6 is a schematic view showing a procedure for determining reference points on the electrophretic image.

Fig. 7A und Fig. 7B sind schematische Ansichten, welche Ausführungsbeispiele der überlagerten Darstellung verdeutlichen. FIG. 7A and FIG. 7B are schematic views which illustrate embodiments of the superimposed presentation.

Fig. 8 ist eine schematische Ansicht, welche ein anderes Ausführungsbeispiel der überlagerten Darstellung zeigt. Fig. 8 is a schematic view showing another embodiment of the overlay.

Fig. 9 ist eine schematische Ansicht, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der überlagerten Darstellung darstellt. Fig. 9 is a schematic view illustrating another embodiment of the overlay.

Fig. 10 ist eine schematische Ansicht, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der überlagerten Darstellung bezeichnet. FIG. 10 is a schematic view indicating another embodiment of the overlay.

Fig. 11 ist eine schematische Ansicht, die noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der überlagerten Darstellung zeigt. Fig. 11 is a schematic view showing still another embodiment of the overlay.

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, welches die aufeinanderfolgenden Schritte einer anderen Ausführungsform des Elektrophorese-Verfahrens darstellt. Figure 12 is a flow diagram illustrating the sequential steps of another embodiment of the electrophoresis process.

Fig. 13A, Fig. 13B und Fig. 13C sind schematische Ansichten, die ein Verfahren zum Detektieren des M-Proteins zeigen. FIG. 13A, FIG. 13B and FIG. 13C are schematic views showing a method for detecting the M-protein.

Fig. 14 ist ein Flußdiagramm, welches aufeinanderfolgende Schritte zum Detektieren des M-Proteins darstellt. Figure 14 is a flow diagram illustrating sequential steps for detecting the M protein.

Fig. 15 ist ein Graph zur Erläuterung eines Verfahrens zur Berechnung des Peakwerts. Fig. 15 is a graph for explaining a method of calculating the peak value.

Fig. 16 ist ein Graph zur Erläuterung eines anderen Verfahrens zur Berechnung des Peakwerts. Fig. 16 is a graph for explaining another method of calculating the peak value.

Fig. 17 ist ein Flußdiagramm, welches aufeinanderfolgende Schritte zur Klassifizierung des M-Peaks darstellt. Fig. 17 is a flow chart illustrating sequential steps for classifying the M peak.

Fig. 18 ist eine schematische Ansicht, die eine Darstellung im Falle eines malignen M- Proteins zeigt. Fig. 18 is a schematic view showing an illustration in the case of a malignant M protein.

Fig. 19 ist eine schematische Ansicht, die eine Darstellung im Falle einer Detektion einer geringen Menge M-Protein verdeutlicht. Fig. 19 is a schematic view illustrating an illustration in the case of detection of a small amount of M protein.

Fig. 20 ist eine schematische Ansicht, welche eine Darstellung im Falle der Probenauftragsspur darstellt. Fig. 20 is a schematic view showing an illustration in the case of the sample application track.

Fig. 21 ist eine schematische Ansicht, welche eine Darstellung im Falle von Fibrinogen bezeichnet. Fig. 21 is a schematic view showing an illustration in the case of fibrinogen.

Fig. 22 ist eine schematische Ansicht, welche eine Darstellung im Falle des Komplements C3 zeigt. Fig. 22 is a schematic view showing a representation in the case of the complement C3.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, welche einen hauptsächlichen Aufbau eines Densitometers zum photoelektrischen Abtasten von Elektropherogrammen, welche auf einem Trägermaterial 1 erstellt wurden, zeigt. Auf das Trägermaterial 1 wurden eine oder mehrere Serumproben von einem oder mehreren Patienten und mindestens eine Standard- Serumprobe mittels eines geeigneten Applikators aufgetragen, und diese Proben und die Standardprobe werden einer Elektrophorese, einer Färbung, einer Entfärbung und einer Trocknung unterworfen. Das Trägermaterial 1 wird durch Zuführwalzen 2 in einen Photometerbereich 4, welcher Dekalin 3 enthält, um das Trägermaterial 1 lichtdurchlässig zu machen, eingeführt. Das Trägermaterial 1 wird durch eine Photometervorrichtung 5 photometrisch analysiert und dann mittels Abfuhrwalzen 6 ausgestoßen. Die Photometervorrichtung 5 umfaßt eine Lichtquelle 5a zur Aussendung eines Lichtstrahls und ein lichtempfangendes Element 5b zum Empfangen eines Lichtstrahls, der durch das Trägermaterial 1 hindurchgelassen wurde. Die Photometervorrichtung 5 wird mit einer konstanten Geschwindigkeit von beispielsweise 8 mm/s in einer Abtastrichtung b rechtwinklig zu einer Zuführrichtung a des Trägermaterials 1 bewegt, wie in Fig. 2 gezeigt. Auf diese Weise werden Elektropherogramme oder elektrophoretische Bilder 7 von verschiedenen, in Proben und einer Standardprobe enthaltenen Bestandteilen auf dem Trägermaterial 1 erstellt und photoelektrisch abgetastet, um daraus elektrophoretische Bildsignale abzuleiten. In der vorliegenden Beschreibung wird ein elektrophoretisches Bildsignal, welches durch Abtasten eines Elektropherogramms einer Probe eines Patienten erhalten wird, als ein Probendatensignal und ein elektrophoretisches Bildsignal, welches durch Abtasten eines Elektropherogramms einer Standardprobe erhalten wird, als ein Bezugsdatensignal bezeichnet. Fig. 1 is a schematic view showing a principal structure of a densitometer for the photoelectric scanning of electropherograms, which have been created on a substrate 1. One or more serum samples from one or more patients and at least one standard serum sample were applied to the carrier material 1 by means of a suitable applicator, and these samples and the standard sample are subjected to electrophoresis, staining, decolorization and drying. The carrier material 1 is introduced by feed rollers 2 into a photometer area 4 which contains decalin 3 in order to make the carrier material 1 translucent. The carrier material 1 is photometrically analyzed by a photometer device 5 and then ejected by means of discharge rollers 6 . The photometer device 5 comprises a light source 5 a for emitting a light beam and a light-receiving element 5 b for receiving a light beam which has been transmitted through the carrier material 1 . The photometer device 5 is moved at a constant speed of, for example, 8 mm / s in a scanning direction b at right angles to a feed direction a of the carrier material 1 , as shown in FIG. 2. In this way, electropherograms or electrophoretic images 7 of various constituents contained in samples and a standard sample are created on the carrier material 1 and scanned photoelectrically in order to derive electrophoretic image signals therefrom. In the present specification, an electrophoretic image signal obtained by scanning an electropherogram of a patient's sample is referred to as a sample data signal and an electrophoretic image signal obtained by scanning an electropherogram of a standard sample is referred to as a reference data signal.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Geräts zur Ausführung des Verfahrens zur Auswertung elektrophoretischer Daten verdeutlicht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sollen verschiedene Arten von Proteinen, welche in Serumproben von Patienten enthalten sind, analysiert werden. Ein Satz oder mehrere Sätze von Elektropherogrammen von einer oder mehreren Serumproben werden auf einem Trägermaterial 1 erstellt und werden photoelektrisch abgetastet durch das Densitometer, welches die Lichtquelle 5a und das lichtempfangende Element 5b umfaßt. Die Lichtquelle 5a und das lichtempfangende Element 5b werden in der Abtastrichtung bezogen auf das Trägermaterial 1 mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Ein Ausgangssignal des lichtempfangenden Elements 5b wird durch einen logarithmischen Verstärker 12 verstärkt und in ein Signal umgewandelt, welches eine optische Absorption der Elektropherogramme verkörpert, d. h. Fraktionsbilder verschiedener Arten von Bestandteilen. Dementsprechend wird dieses Signal auch als elektrophoretisches Bildsignal bezeichnet. Dann wird das elektrophoretische Bildsignal abgetastet und in digitale Datenproben ungewandelt durch einen A/D- Signalfrequenzwandler 13 synchron zu Taktimpulsen mit einer Repetitionsperiode, die einer Abtastperiode entspricht, welche entsprechend den analytischen Bedingungen, wie der Elektrophoresedauer, festgelegt werden kann. Fig. 3 is a block diagram which illustrates an embodiment of an apparatus for performing the method for evaluation of electrophoretic data. In the present exemplary embodiment, different types of proteins which are contained in serum samples from patients are to be analyzed. A set or more sets of electropherograms from one or more serum samples are created on a carrier material 1 and are photoelectrically scanned by the densitometer, which comprises the light source 5 a and the light-receiving element 5 b. The light source 5 a and the light-receiving element 5 b are moved in the scanning direction with respect to the carrier material 1 at a constant speed. An output signal of the light-receiving element 5 b is amplified by a logarithmic amplifier 12 and converted into a signal which embodies an optical absorption of the electropherograms, ie fraction images of different types of components. Accordingly, this signal is also referred to as an electrophoretic image signal. Then the electrophoretic image signal is sampled and converted into digital data samples by an A / D signal frequency converter 13 in synchronization with clock pulses with a repetition period corresponding to a sampling period which can be determined according to analytical conditions such as the electrophoresis duration.

In diesem Ausführungsbeispiel wird die Abtastperiode auf 12 ms und die Elektrophoresedauer auf 40 min festgelegt. Die digitalen Datenproben werden einem Speicher 15 zugeführt und darin unter der Kontrolle einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 14 gelagert. Das Gerät umfaßt eine Tastatur 16 und eine Sichtanzeigevorrichtung 17 zur Darstellung unterschiedlicher Daten, wie Elektropherogrammen, und zur Eingabe und Überwachung unterschiedlicher Befehle. Die Sichtanzeigevorrichtung 17 wird durch eine Kathodenstrahlröhre (CRT) gebildet. Das Gerät umfaßt ferner eine Diskette 18 und einen Drucker 19. In this embodiment, the sampling period is set to 12 ms and the electrophoresis duration to 40 min. The digital data samples are fed to a memory 15 and stored therein under the control of a central processing unit (CPU) 14 . The device comprises a keyboard 16 and a display device 17 for displaying different data, such as electropherograms, and for entering and monitoring different commands. The visual display device 17 is formed by a cathode ray tube (CRT). The device further includes a diskette 18 and a printer 19th

Nachdem die im Speicher 15 gelagerten Datenproben im vorliegenden Ausführungsbeispiel einer Glättungsbehandlung und einem automatischen Nullabgleich unterworfen worden sind, um jegliche Basislinienschwankungen aufgrund einer Veränderung der Intensität des von der Lichtquelle 5a emittierten Lichts zu beseitigen, werden die Datenproben unterschiedlichen Verfahren, wie einer Normalisierung, unterworfen. Dann werden die Fraktionsprozentzahlen und das A/G-Verhältnis berechnet und auf der CRT 17 zusammen mit den Densitogrammen dargestellt. Die Daten werden auf der Diskette 18 gespeichert.In the present exemplary embodiment, after the data samples stored in the memory 15 have been subjected to a smoothing treatment and an automatic zero adjustment in order to eliminate any baseline fluctuations due to a change in the intensity of the light emitted by the light source 5 a, the data samples are subjected to different methods, such as normalization . The fraction percentages and the A / G ratio are then calculated and displayed on the CRT 17 together with the densitograms. The data is stored on diskette 18 .

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, welches aufeinanderfolgende Schritte einer Ausführungsform des Verfahrens zeigt. An einem Tag X wird eine Probe A von einem Patienten entnommen und zusammen mit einer Standardprobe auf ein Trägermaterial aufgetragen; dann werden diese Proben der Elektrophorese unterworfen, um Elektropherogramme der Patientenprobe und der Standardprobe zu erhalten, die Elektropherogramme photoelektrisch abgetastet, um einen ersten Satz an Probendatensignalen und einem Bezugsdatensignal daraus abzuleiten, und der so erhaltene erste Satz an Probendatensignalen und einem Bezugsdatensignal wird auf der Diskette 18 gespeichert. An einem anderen Tag Y wird eine Probe B desselben Patienten zusammen mit einer Standardprobe auf ein Trägermaterial aufgetragen und diese Proben auf dieselbe Weise, wie vorstehend beschrieben, weiter verarbeitet, um einen anderen Satz an Probendatensignalen und einem Bezugsdatensignal zu erhalten, und diese Signale werden auf der Diskette 18 gespeichert. Auf diese Weise sind eine Mehrzahl Proben desselben Patienten zusammen mit Standardproben der Elektrophorese unterworfen worden, um eine Mehrzahl Probendatensignal- und Referenzdatensignalsätze daraus abzuleiten, und diese mehrfachen Signalsätze sind auf der Diskette 18 zusammen mit einer großen Anzahl Signalsätze einer Anzahl Patienten gespeichert worden. Ist es erforderlich, die Veränderung einer Krankheit eines Patienten zu überprüfen, werden mehrfache Probendatensignal- und Bezugsdatensignalsätze unter Bezugnahme auf einen Patientennamen oder Patienten-Identifizierungscode zurückgeladen, und die so zurückgeladenen Proben- und Bezugsdatensignale im Speicher 15 gespeichert. Dann wird jedes Signal aus der Mehrzahl der Probendatensignale unter Bezugnahme auf ein zugehöriges Bezugsdatensignal normalisiert, um eine Mehrzahl normalisierter Probendatensignale daraus abzuleiten. Abschließend wird die so erhaltene Mehrzahl normalisierte Probendatensignale der CRT 17 zugeführt und normalisierte Elektropherogramme des entsprechenden Patienten in Überlagerung darauf dargestellt. Ein auf der CRT 17 dargestelltes Bild kann auf einem Prüfbericht 20 mittels des Druckers 19 aufgezeichnet werden. Auf dem Prüfbericht 20 werden ebenfalls Veränderungen in den Fraktionsprozentzahlen aufgezeichnet. Fig. 4 is a flow chart showing successive steps of an embodiment of the method. On a day X, a sample A is taken from a patient and applied to a carrier material together with a standard sample; then these samples are subjected to electrophoresis to obtain electropherograms of the patient sample and the standard sample, the electropherograms are photoelectrically scanned to derive a first set of sample data signals and a reference data signal therefrom, and the first set of sample data signals and a reference data signal thus obtained is stored on the diskette 18 saved. On another day Y, a sample B of the same patient, along with a standard sample, is applied to a substrate and these samples processed in the same manner as described above to obtain a different set of sample data signals and a reference data signal, and these signals become the disk 18 stored. In this way, a plurality of samples from the same patient, along with standard samples, have been subjected to electrophoresis to derive a plurality of sample data signal and reference data signal sets therefrom, and these multiple signal sets have been stored on disk 18 along with a large number of signal sets from a number of patients. If it is necessary to check the change in a patient's illness, multiple sample data signal and reference data signal sets are reloaded with reference to a patient name or patient identification code, and the thus reloaded sample and reference data signals are stored in the memory 15 . Then, each signal from the plurality of sample data signals is normalized with reference to an associated reference data signal to derive a plurality of normalized sample data signals therefrom. Finally, the plurality of normalized sample data signals obtained in this way are fed to the CRT 17 and normalized electropherograms of the corresponding patient are displayed in superimposition thereon. An image displayed on the CRT 17 can be recorded on a test report 20 by means of the printer 19 . Changes in the fraction percentages are also recorded on test report 20 .

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, welches ein Ausführungsbeispiel des Normalisierungsverfahrens zeigt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Elektropherogramm mit einer gegebenen elektrophoretischen Ausdehnungslänge durch 350 Datenproben dargestellt und ein feststehender Peakpunkt einer Albumin-Fraktion als 100. Punkt und ein feststehender Peakpunkt der β-Globulin-Fraktion als 200. Punkt festgelegt. Es versteht sich, daß die Anzahl von Datenproben, welche durch die A/D- Umwandlung des Bildsignals erhalten wird, größer als 350 ist. Fig. 5 is a flow chart showing an embodiment of the normalization process. In the present exemplary embodiment, an electropherogram with a given electrophoretic extension length is represented by 350 data samples and a fixed peak point of an albumin fraction is defined as the 100th point and a fixed peak point of the β-globulin fraction as the 200th point. It is understood that the number of data samples obtained by the A / D conversion of the image signal is more than 350.

Detection of the reference points

Im Normalisierungsverfahren werden in einem ersten Schritt S1 Bezugspunkte auf entsprechenden Elektropherogrammen detektiert. Als Bezugspunkte werden die Peakpunkte der Albumin- und β-Globulin-Fraktionen festgelegt und werden anhand der im Speicher 15 gespeicherten Datenproben detektiert. Im Folgenden werden einige Verfahren zur Detektion der Bezugspunkte erläutert werden.In the normalization process, reference points on corresponding electropherograms are detected in a first step S1. The peak points of the albumin and β-globulin fractions are defined as reference points and are detected on the basis of the data samples stored in the memory 15 . Some methods for detecting the reference points are explained below.

First method for the detection of reference points

Die Datenproben werden mit einem Schwellenniveau verglichen, um eine Reihe von Datenproben zu ermitteln, welche das Schwellenniveau, wie in Fig. 6 gezeigt, überschreiten. Das Schwellenniveau wird so bestimmt, daß beide äußersten Punkte der ermittelten Datenprobenreihen im wesentlichen mit den äußersten Punkten der elektrophoretischen Ausdehnungslänge übereinstimmen. Dann werden die Peaks in den Bereichen l₁ bzw. l₂ bestimmt, wobei die Bereiche l₁ bzw. l₂ auf der Basis der zu rechter und linker Hand liegenden Punkte der ermittelten Datenprobenreihen bestimmt werden. Ein Peak mit der höchsten Konzentration im Bereich l₁ wird dann als Peak der Albumin- Fraktion angenommen und ein im Bereich l₂ detektierter Peak wird als Peak der β- Globulin-Fraktion festgelegt. Auf diese Weise können die Bezugspunkte auf dem Elektropherogramm detektiert werden.The data samples are compared to a threshold level to determine a series of data samples that exceed the threshold level, as shown in FIG. 6. The threshold level is determined in such a way that both outermost points of the determined data sample series essentially coincide with the outermost points of the electrophoretic extension length. Then the peaks in the areas l 1 and l 2 are determined, the areas l 1 and l 2 being determined on the basis of the points on the right and left hand of the determined data sample series. A peak with the highest concentration in the range l 1 is then taken as the peak of the albumin fraction and a peak detected in the range l 2 is set as the peak of the β-globulin fraction. In this way, the reference points on the electropherogram can be detected.

Second method for the detection of reference points

Eine Reihe von Datenproben wird aufeinanderfolgend von beiden Endpunkten der Reihen her aufsummiert und, sobald die summierten Werte vorab festgelegte Werte erreichen, jeweils entsprechende Probenpositionen als äußerste Punkte des Densitogramms festgelegt. Dann werden die Peaks der Albumin- und β-Globulin-Fraktionen in den Bereichen l₁ und l₂ auf dieselbe Weise wie im ersten Verfahren bestimmt. Wird beispielsweise ein aufsummierter Wert von Datenproben vom linksseitigen Endbereich, d. h. der Seite mit positivem Vorzeichen bezogen auf die Albumin-Fraktion, gleich 2% des aufsummierten Gesamtwerts und wird ein aufsummierter Wert vom rechtsseitigen Endbereich, d. h. von der Seite mit negativem Vorzeichen ausgehend vom γ-Globulin- Bild, gleich 1% des aufsummierten Gesamtwerts, ist es möglich Datenproben zu entnehmen, welche das elektrophoretische Bild darstellen, welches im wesentlichen der elektrophoretischen Ausdehnungslänge entspricht, welche durch Prüfung mit bloßem Auge erhalten wird.A series of data samples are consecutive from both end points of the series summed up and as soon as the summed values reach predetermined values, corresponding sample positions as outermost points of the densitogram fixed. Then the peaks of the albumin and β-globulin fractions in the Areas l₁ and l₂ determined in the same way as in the first method. Becomes for example, a summed value of data samples from the left-hand end area, d. H. the side with a positive sign related to the albumin fraction, equal to 2% of the totalized value and becomes an accumulated value from the right-hand side End area, d. H. from the side with a negative sign starting from the γ-globulin Image, equal to 1% of the total value, it is possible to sample data derive which represent the electrophoretic image, which is essentially the electrophoretic expansion length, which is determined by testing with a bare Eye is preserved.

Third method for the detection of reference points

Auf dem Trägermaterial wird eine Normal- oder Standardprobe ebenfalls aufgetragen, um ein elektrophoretisches Standardbild der Normalprobe zu erzeugen. Dann wird das elektrophoretische Standardbild abgetastet, um eine Reihe von Standarddatenproben daraus abzuleiten. Dann wird eine Peak-Position der Albuminfraktion der Standardprobe detektiert und danach eine Peak-Position von β-Globulin detektiert als dritter Peak, gerechnet ausgehend vom Albumin-Peak in Richtung der Seite mit negativem Vorzeichen. Als nächstes wird der Peakpunkt der Albumin-Fraktion einer Testprobe detektiert, indem ein Peak in der Nähe einer Position detektiert wird, welche in Richtung der Seite mit negativem Vorzeichen verschoben ist um eine Entfernung, welche dem Abstand zwischen dem Albumin-Peak und dem β-Globulin-Peak der Standardprobe entspricht. In diesem Verfahren kann der Peakpunkt der Albumin-Fraktion detektiert werden, indem die Datenproben mit einem Schwellenniveau mit relativ hoher Amplitude verglichen werden, da der Albumin-Peak eine bemerkenswert große Höhe aufweist. Ferner kann der Peak der Albumin-Fraktion durch das in der US-PS 4666577 offenbarte Verfahren detektiert werden. In diesem Verfahren wird zuerst der größte Peakwert D_M unter allen Datenproben detektiert und dann eine Position P_M eines ersten Peaks, welcher ein Schwellenniveau überschreitet, welches dem 16. Teil des Wertes von D_M entspricht, ausgehend von der Seite positiven Vorzeichens als Albumin-Peak detektiert. Es versteht sich, daß das Schwellenniveau D_M/16 experimentell bestimmt wird, so daß ein Peak einer Prä-Albumin-Fraktion sicher übergangen werden kann, und sogar wenn D_M nicht dem Albumin-Peak entspricht, kann der Albumin-Peak positiv detektiert werden. Es ist möglich, einen anderen Schwellenwert als D_M/16 zu verwenden. Dies bedeutet, daß es möglich ist, das Schwellenniveau experimentell unter Bezugnahme auf Krankheitstypen als einen geeigneten Wert zu bestimmen, mit welchem die Position P_M als Peak der Albumin-Fraktion detektiert werden kann.A normal or standard sample is also applied to the support material to produce a standard electrophoretic image of the normal sample. The standard electrophoretic image is then scanned to derive a series of standard data samples. Then a peak position of the albumin fraction of the standard sample is detected and then a peak position of β-globulin is detected as the third peak, calculated from the albumin peak towards the side with a negative sign. Next, the peak point of the albumin fraction of a test sample is detected by detecting a peak near a position shifted toward the negative sign side by a distance that is the distance between the albumin peak and the β- Globulin peak corresponds to the standard sample. In this method, the peak point of the albumin fraction can be detected by comparing the data samples with a threshold level with a relatively high amplitude, since the albumin peak has a remarkably large height. Furthermore, the peak of the albumin fraction can be detected by the method disclosed in US Pat. No. 4,666,577. In this method, the largest peak value D _M among all data samples is first detected and then a position P _{M of} a first peak which exceeds a threshold level which corresponds to the 16th part of the value of D _M , starting from the side of the positive sign as albumin. Peak detected. It is understood that the threshold level D _M / 16 is determined experimentally so that a peak of a pre-albumin fraction can be safely passed over, and even if D _M does not correspond to the albumin peak, the albumin peak can be positively detected . It is possible to use a threshold other than D _M / 16. This means that it is possible to determine the threshold level experimentally with reference to disease types as a suitable value with which the position P _M as the peak of the albumin fraction can be detected.

Auf die vorstehend beschriebene Weise, ist es möglich, die Peak-Position der Albumin- Fraktion, die gewöhnlich ein bemerkenswerten, hohen Wert aufweist, und die Peak- Position der β-Globulin-Fraktion, deren Lage im Elektropherogramm sehr stabil ist, zu detektieren.In the manner described above, it is possible to determine the peak position of the albumin Fraction, which is usually of remarkable high value, and the peak Position of the β-globulin fraction, the position of which is very stable in the electropherogram detect.

Normalization on the x axis

In einem nächsten Schritt S2 in Fig. 5 werden die Datenproben auf der x-Achse normalisiert, so daß der Albumin-Peak und der β-Globulin-Peak mit vorab festgelegten Punkten auf dem Elektropherogramm übereinstimmen, z. B. mit dem 100. bzw. 200. Datenpunkt. Liegen beispielsweise der detektierte Albumin-Peak und der detektierte β- Globulin-Peak der Serumprobe auf dem 120. bzw. dem 230. Punkt, beträgt der Abstand zwischen diesen Punkten 230-120=110. Dann werden die Datenproben auf der x-Achse verschoben entsprechend dem Verhältnis des genannten Abstands von 110 zu einem Standardabstand von 100 (=200-100) und die Albumin- und β-Globulin-Peaks mit den 100. bzw. 200. Datenpunkten zur Deckungsgleichheit gebracht. Liegen eine oder mehrere, Datenpunkten auf der x-Achse entsprechende Datenproben in den detektierten Datenproben der Testprobe nicht vor, müssen die Datenproben durch Interpolation gebildet werden.In a next step S2 in Fig. 5, the data samples on the x-axis are normalized so that the albumin peak and the β-globulin peak match with predetermined points on the electropherogram, e.g. B. with the 100th or 200th data point. For example, if the detected albumin peak and the detected β-globulin peak of the serum sample are at the 120th and 230th points, the distance between these points is 230-120 = 110. Then the data samples on the x-axis are shifted according to the ratio of said distance from 110 to a standard distance of 100 (= 200-100) and the albumin and β-globulin peaks with the 100th and 200th data points for congruence brought. If one or more data samples corresponding to data points on the x-axis are not present in the detected data samples of the test sample, the data samples must be formed by interpolation.

Auf diese Weise wird die Normalisierung auf der x-Achse ausgeführt. Dann wird die Anzahl der Datenproben auf den Standardwert 350 gebracht und der Albumin-Peak und der β-Globulin-Peak werden auf die vorab festgelegten Positionen, die 100. bzw. 200. Punkte, gelegt.In this way, normalization is carried out on the x-axis. Then the Number of data samples brought to the default value of 350 and the albumin peak and the β-globulin peak is at the predetermined positions, the 100th and 200th Points.

Normalization on the y axis

Als nächstes wird in einem Schritt S3 in Fig. 5 die Normalisierung auf der y-Achse ausgeführt in Übereinstimmung mit dem Verhältnis der Anzahl an Datenproben der Testprobe zwischen den zwei Bezugspunkten zu der Anzahl von Proben zwischen den zwei vorab festgelegten Punkten auf der x-Achse. Im vorstehenden Beispiel beträgt das Verhältnis 110/100. Dies bedeutet, daß Werte von 350 Datenproben mit dem Verhältnis von 110/100 multipliziert werden. Dann wird ein Summenwert aus den 350 normalisierten Proben einem Summenwert nicht normalisierter Proben der Testprobe zwischen entsprechenden Peak-Punkten im wesentlichen angeglichen. Dies bedeutet, daß im vorstehenden Beispiel jede der 350 Datenproben mit 110/100 multipliziert wird, um eine Normalisierung auf der y-Achse zu erzielen.Next, in step S3 in Fig. 5, the normalization on the y-axis is carried out in accordance with the ratio of the number of data samples of the test sample between the two reference points to the number of samples between the two predetermined points on the x-axis . In the example above, the ratio is 110/100. This means that values from 350 data samples are multiplied by the ratio of 110/100. Then a sum value from the 350 normalized samples is substantially adjusted to a sum value of non-normalized samples of the test sample between corresponding peak points. This means that in the example above, each of the 350 data samples is multiplied by 110/100 to achieve normalization on the y-axis.

Die vorstehenden Verfahrensschritte werden ausgeführt, indem die Datenproben aus dem Speicher 15 unter der Kontrolle der CPU 14 ausgelesen werden und normalisierte Datenproben auf der Diskette 18 gespeichert werden.The above method steps are carried out by reading out the data samples from the memory 15 under the control of the CPU 14 and storing normalized data samples on the floppy disk 18 .

Normalization of concentration

In einem nächsten Schritt S4 wird die Normalisierung der Konzentration ausgeführt, indem die Summenwerte jeweiliger Fraktionsbilder zu absoluten Konzentrationswerten der jeweiligen Proteine in der Testprobe ins Verhältnis gesetzt werden. Zu diesem Zweck wird die Gesamtmenge der Proteine oder die Menge an Albumin durch ein getrennt vom Elektrophoresegerät vorgesehenes chemisches Analysegerät gemessen und die so gemessene Menge mittels der Tastatur 16 oder direkt vom Analysegerät oder einem Prüfcomputersystem in Verbindung mit dem Analysegerät über Online- oder Offline- Betrieb eingegeben. Die so eingegebenen Daten werden auf der Diskette 18 gespeichert. Zugleich wird ein Bezugssummenwert für eine Einheitsdichte (1 g/dl) des gemessenen absoluten Konzentrationswerts ebenfalls auf der Diskette 18 gespeichert. Wird beispielsweise der Konzentrationswert von Albumin eingegeben, wird der Bezugssummenwert für eine Einheitskonzentration (1 g/dl) von Albumin z. B. auf 15 000 (A/D-umgewandelter Wert) festgelegt. Wird dann die Albumin-Konzentration von 4 g/dl eingegeben, wird zuerst ein Summenwert der Albumin-Fraktion in Übereinstimmung mit den normalisierten Datenproben berechnet und dann ein Verhältnis des so berechneten Werts zum Bezugssummenwert entsprechend der Albumin-Konzentration abgeleitet. Beträgt z. B. der Summenwert der normalisierten Albumin-Fraktion 80 000 (A/D- umgewandelter Wert), wird der Bezugssummenwert gleich 4 (g/dl) × 15 000 = 60 000. Dann wird das Verhältnis von 60 000/80 000 = 0,75 berechnet. Die Normalisierung hinsichtlich der Konzentration wird dann ausgeführt, indem entsprechende Werte der Datenproben mit dem genannten Verhältnis von 0,75 multipliziert werden. Während dieser Normalisierung hinsichtlich der Konzentration ist es auch möglich, Farbunterschiede zwischen den Fraktionsbildern zu korrigieren, wie in der japanischen Offenlegungsschrift 61-196154, Kokai Sho, beschrieben. Im Falle der Eingabe der Gesamtmenge an Proteinen kann ferner das Verhältnis in ähnlicher Weise abgeleitet werden, indem der Bezugssummenwert entsprechend der eingegebenen Gesamtmenge durch einen Summenwert sämtlicher Fraktionen dividiert wird. In a next step S4, the normalization of the concentration is carried out by relating the sum values of the respective fraction images to the absolute concentration values of the respective proteins in the test sample. For this purpose, the total amount of proteins or the amount of albumin is measured by a chemical analysis device provided separately from the electrophoresis device and the amount thus measured by means of the keyboard 16 or directly from the analysis device or a test computer system in connection with the analysis device via online or offline operation entered. The data entered in this way are stored on the floppy disk 18 . At the same time, a reference total value for a unit density (1 g / dl) of the measured absolute concentration value is also stored on the diskette 18 . For example, if the concentration value of albumin is entered, the reference total value for a unit concentration (1 g / dl) of albumin is e.g. B. set to 15,000 (A / D converted value). If the albumin concentration of 4 g / dl is then entered, a total value of the albumin fraction is first calculated in accordance with the normalized data samples and then a ratio of the value calculated in this way to the reference total value corresponding to the albumin concentration is derived. For example, For example, if the total value of the normalized albumin fraction is 80,000 (A / D converted value), the reference total value becomes 4 (g / dl) × 15,000 = 60,000. Then the ratio of 60,000/80,000 = 0. 75 calculated. The normalization in terms of concentration is then carried out by multiplying corresponding values of the data samples by the stated ratio of 0.75. During this normalization in concentration, it is also possible to correct color differences between the fraction images, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-196154, Kokai Sho. If the total amount of proteins is entered, the ratio can also be derived in a similar manner by dividing the reference total value according to the total amount entered by a total value of all fractions.

Nach Durchführung des Normalisierungsverfahrens für die Proben A und B in der vorstehend beschriebenen Weise werden die Densitogramme dieser Proben auf der CRT 17 in Überlagerung dargestellt und werden in einem gegebenen Bereich des Prüfberichts 20 aufgezeichnet. Zugleich werden die Fraktionsprozentzahlen und A/G-Verhältnisse jeweiliger Proben berechnet, dargestellt und auf der CRT 17 bzw. dem Testbericht 20 aufgezeichnet.After performing the normalization procedure for samples A and B in the manner described above, the densitograms of these samples are overlaid on the CRT 17 and recorded in a given area of the test report 20 . At the same time, the fraction percentages and A / G ratios of the respective samples are calculated, displayed and recorded on the CRT 17 or the test report 20 .

Im Folgenden werden einige Ausführungsbeispiele einer Darstellung einer Mehrzahl Densitogramme in Überlagerung auf der Sichtanzeigevorrichtung erläutert.The following are some exemplary embodiments of a representation of a plurality Densitograms in superimposition on the display device explained.

In einem in Fig. 7A gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Densitogramm I der Probe B durch eine gestrichelt gezeichnete Kurve bezeichnet und ein Densitogramm II der Probe A durch eine durchgezogen gezeichnete Kurve dargestellt. In einem in Fig. 7B dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Densitogramm I der Probe B durch eine dünn und durchgezogen gezeichnete Kurve dargestellt und das Densitogramm II der Probe A durch eine dick und durch gezogen gezeichnete Kurve bezeichnet.In an exemplary embodiment shown in FIG. 7A, a densitogram I of sample B is denoted by a dashed curve and a densitogram II of sample A is denoted by a solid curve. In an exemplary embodiment shown in FIG. 7B, the densitogram I of sample B is represented by a thin and solid curve, and the densitogram II of sample A is represented by a thick and solid curve.

In einem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine Fläche, bei welcher das Densitogramm II der Probe A das Densitogramm I der Probe B überragt, durch eine gitterähnliche Schraffur bezeichnet und eine Fläche, bei welcher das Densitogramm I der Probe B das Densitogramm II der Probe A überragt, durch eine Linien-Schraffur dargestellt. Es versteht sich, daß Muster- und Farbtypen willkürlich ausgewählt werden können, so lange als die zwei Densitogramme voneinander unterschieden werden können.In an exemplary embodiment shown in FIG. 8, an area in which the densitogram II of sample A projects beyond the densitogram I of sample B is denoted by a grid-like hatching and an area in which the densitogram I of sample B is the densitogram II of the sample A dominates, represented by a line hatching. It is understood that pattern and color types can be chosen arbitrarily as long as the two densitograms can be distinguished from each other.

Fig. 9 zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der überlagerten Darstellung einer Mehrzahl Densitogramme eines einzelnen Patienten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden ein Densitogramm III eines Patienten C und ein Densitogramm IV desselben Patienten C, welches einen Monat später als das erste Densitogramm III erhalten wurde, auf dieselbe Weise wie in dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel dargestellt und zugleich ein Bezugsdensitogramm V einer Standard- Serumprobe in Überlagerung dargestellt. Es versteht sich, daß die Anzahl gleichzeitig dargestellter Densitogramme nicht auf zwei begrenzt ist, sondern daß jede gewünschte Anzahl Densitogramme in Überlagerung dargestellt werden kann. Fig. 9 shows still another embodiment of the superimposed representation of a plurality densitograms of an individual patient. In the present exemplary embodiment, a densitogram III of a patient C and a densitogram IV of the same patient C, which was obtained a month later than the first densitogram III, are represented in the same way as in the exemplary embodiment shown in FIG. 8, and at the same time a reference densitogram V of a standard - Serum sample shown in overlay. It goes without saying that the number of densitograms displayed at the same time is not limited to two, but that any desired number of densitograms can be superimposed.

Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der überlagerten Darstellung. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Densitogramme I und II auf dieselbe Weise wie in dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel dargestellt und zugleich die Richtungen von Veränderungen in den Konzentrationen jeweiliger Fraktionen durch Pfeile bezeichnet. Nach unten und oben weisende Pfeile stellen dar, daß eine Konzentration sinkt bzw. steigt, und ein waagrechter Pfeil bedeutet, daß sich eine Konzentration nicht wesentlich verändert. Es versteht sich, daß jegliche Kennzeichnungen, die die Veränderung in der Konzentration bezeichnen können, anstelle des Pfeils verwendet werden können. Fig. 10 shows a further embodiment of the superimposed presentation. In this embodiment, the densitograms I and II are represented in the same manner as in the embodiment shown in Fig. 8, and at the same time the directions of changes in the concentrations of respective fractions are indicated by arrows. Downward and upward arrows indicate that a concentration is decreasing or increasing, and a horizontal arrow means that a concentration does not change significantly. It is understood that any labels that may indicate the change in concentration can be used in place of the arrow.

In den in den Fig. 7-10 gezeigten Ausführungsbeispielen werden eine Mehrzahl Densitogramme so überlagert, daß sie dieselbe oder eine gemeinsame x-Achse aufweisen; es ist jedoch erfindungsgemäß ebenfalls möglich, eine Mehrzahl Densitogramme so zu überlagern, daß die x-Achsen der Densitogramme in Richtung der y-Achse, wie in Fig. 11 dargestellt, verschoben sind. Dies bedeutet, daß die Densitogramme auf unterschiedlichen x-Achsen überlagert werden, welche mit gleichen Abständen voneinander in vertikaler Richtung getrennt sind. Sogar in diesem Falle können die Densitogramme leicht und genau miteinander verglichen werden, da sie normalisiert sind.In the exemplary embodiments shown in FIGS . 7-10, a plurality of densitograms are superimposed so that they have the same or a common x-axis; however, it is also possible according to the invention to superimpose a plurality of densitograms in such a way that the x-axes of the densitograms are shifted in the direction of the y-axis, as shown in FIG. 11. This means that the densitograms are superimposed on different x-axes, which are separated from one another in the vertical direction at equal distances. Even in this case, the densitograms can be compared easily and accurately because they are normalized.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Datenproben des Elektropherogramms der Testprobe einer Normalisierung auf der x-Achse, einer Normalisierung auf der y- Achse und einer Normalisierung hinsichtlich der Konzentration auf der Basis der eingegebenen Menge eines einzelnen Proteins oder der eingegebenen Gesamtmenge an Proteinen unterworfen und eine Mehrzahl Densitogramme eines einzelnen Patienten werden in Überlagerung dargestellt. Selbst wenn die auf Trägersubstanzen aufgetragenen Mengen der Testproben voneinander abweichen und die elektrophoretischen Ausdehnungslängen der Elektropherogramme der Testproben schwanken, besitzen demzufolge die durch die normalisierten Datenproben erstellten Elektropherogramme dieselbe elektrophoretische Ausdehnungslänge und die Fraktionsprozentzahlen der verschiedenen Proteine stellen absolute Konzentrationen an Proteinen in genauer Weise dar. Deshalb ist es möglich, ein normalisiertes Elektropherogramm zu erhalten, welches genau die Konzentrationen an jeweiligen Fraktionsbildern darstellt, so daß Unterschiede in der elektrophoretischen Beweglichkeit, ein Vorliegen des M-Proteins und ein Vorliegen spezifischer Wellenformen oder -gestalten genau detektiert werden können und nützliche Informationen zur präzisen Diagnose von Krankheiten liefern können.In the present embodiment, the data samples of the electropherogram the test sample of a normalization on the x-axis, a normalization on the y- Axis and a normalization in terms of concentration based on the entered amount of a single protein or the total amount entered Subjected to proteins and a plurality of densitograms from a single patient are displayed in an overlay. Even if the ones applied to carrier substances Amounts of test samples differ and the electrophoretic Expansion lengths of the electropherograms of the test samples fluctuate hence the electropherograms generated from the normalized data samples same electrophoretic extension length and fraction percentages of different proteins represent absolute concentrations of proteins in a precise manner Therefore it is possible to get a normalized electropherogram which represents exactly the concentrations of the respective fraction images, so that differences in electrophoretic mobility, a presence of the M protein and a Presence of specific waveforms or shapes can be detected precisely and can provide useful information for the precise diagnosis of diseases.

Darüberhinaus werden die Densitogramme eines Patienten zusammen mit einem zu dem Densitogramm der Standardprobe zugehörigen Muster dargestellt, so daß es möglich ist, Veränderungen in der Konzentration jeweiliger Fraktionsbilder leicht zu erfahren und ein Fortschreiten oder einen Verlauf einer Krankheit fortlaufend zu überwachen.In addition, a patient's densitograms become one with the other Densitogram of the sample associated with the standard sample is shown so that it is possible Changes in the concentration of respective faction images can be easily experienced and To monitor progress or a course of a disease.

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, welches ein anderes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Auswerten elektrophoretischer Daten zeigt. An einem Tag X wird eine Probe A von einem Patienten entnommen und auf ein Trägermaterial zusammen mit einer Standardprobe aufgetragen. Dann wird das Trägermaterial den elektrophoretischen Verfahren unterworfen, um Elektropherogramme der Probe A und der Standardprobe zu erhalten, und die so erhaltenen elektro phoretischen Bilder werden photoelektrisch abgetastet, um daraus Probendatensignale und Bezugsdatensignale abzuleiten. Dann wird das Probendatensignal unter Bezugnahme auf das Bezugsdatensignal normalisiert, und ein normalisiertes Probendatensignal der Probe A wird auf der Diskette 18 gespeichert. An einem anderen Tag Y wird eine Probe B von demselben Patienten entnommen und wird auf ein Trägermaterial zusammen mit einer Standardprobe aufgetragen, welche identisch mit der vorstehend erwähnten Standardprobe oder unterschiedlich davon sein kann. Das Trägermaterial wird dann den elektrophoretischen Verfahren unterworfen, um Probendatensignale und Bezugsdaten signale zu erhalten, und dann wird das Probendatensignal unter Bezugnahme auf das Bezugsdatensignal normalisiert, um daraus ein normalisiertes Probendatensignal der Probe B abzuleiten. Das so erhaltene, normalisierte Probendatensignal der Probe B wird auf der Diskette 18 gespeichert. Fig. 12 is a flow chart showing another embodiment of the method for evaluating electrophoretic data. On a day X, a sample A is taken from a patient and applied to a carrier material together with a standard sample. Then the support material is subjected to the electrophoretic methods to obtain electropherograms of Sample A and the standard sample, and the electrophoretic images thus obtained are photoelectrically scanned to derive sample data signals and reference data signals therefrom. Then, the sample data signal is normalized with reference to the reference data signal, and a normalized sample data signal of Sample A is stored on the diskette 18 . On another day Y, a sample B is taken from the same patient and is applied to a carrier material together with a standard sample, which may be identical to or different from the aforementioned standard sample. The substrate is then subjected to the electrophoretic processes to obtain sample data signals and reference data signals, and then the sample data signal is normalized with reference to the reference data signal to derive a normalized sample data signal of sample B. The normalized sample data signal of sample B thus obtained is stored on the diskette 18 .

Ist es erforderlich, ein Fortschreiten einer Krankheit eines Patienten fortlaufend zu tiberwachen, wird eine Mehrzahl normalisierter, einem einzelnen Patienten zugehöriger Probendatensignale von der Diskette 18 zurückgeladen und die so zurückgeladenen Probendatensignale der Sichtanzeigevorrichtung 17 zugeführt, so daß Densitogramme eines einzelnen Patienten in Überlagerung dargestellt werden. In diesem Fall werden auch andere Daten, wie Fraktionsprozentzahlen und A/G-Verhältnisse, dargestellt. Diese Densitogramme und Daten werden auf dem Prüfbericht 20 mittels des Druckers 19 aufgezeichnet ähnlich dem vorangehenden Ausführungsbeispiel.If it is necessary to continuously monitor the progression of a patient's disease, a plurality of normalized sample data signals belonging to a single patient are reloaded from the diskette 18 and the sample data signals reloaded in this way are fed to the display device 17 so that densitograms of a single patient are displayed in superimposition. In this case, other data such as fraction percentages and A / G ratios are also shown. These densitograms and data are recorded on the test report 20 by means of the printer 19 similar to the previous exemplary embodiment.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die normalisierten Probendatensignale auf der Diskette 18 gespeichert, so daß die Ausführung des Darstellungsverfahrens mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden kann. In the present embodiment, the normalized sample data signals are stored on the disk 18 so that the execution of the display method can be operated at high speed.

Folgende Modifizierungen des Vorstehenden sind denkbar. Beispielsweise kann das Normalisierungsverfahren nur auf der x-Achse oder auf der x- und y-Achse durchgeführt werden. Ferner kann die Normalisierung hinsichtlich der Konzentration vor der Normalisierung auf der x-Achse ausgeführt werden. Darüberhinaus können die Bezugs punkte auf dem elektrophoretischen Bild bei anderen Peaks der Fraktionsbilder als den Albumin- und β-Globulin-Fraktionen oder den Endpunkten der elektrophoretischen Ausdehnungslänge festgelegt werden. Es ist nicht immer erforderlich, die Standardprobe als eine Normalprobe zu erzeugen. Ferner kann das elektrophoretische Bild mittels einer linearen oder einer zweidimensionalen Anordnung von Meßfühlern photoelektrisch abgetastet werden. Darüberhinaus können die Datensignale auf einer Festplatte, einem optischen oder magnetischen Speichermedium oder einem Speicher mit extrem schnellem Datenzugriff ("flash memory") anstelle der Diskette gespeichert werden.The following modifications of the above are conceivable. For example, that Normalization procedure carried out only on the x-axis or on the x- and y-axis will. Furthermore, the normalization in terms of concentration before Normalization can be carried out on the x-axis. In addition, the reference points on the electrophoretic image for peaks of the fraction images other than that Albumin and β-globulin fractions or the endpoints of the electrophoretic Extension length can be set. The standard sample is not always required to produce as a normal sample. Furthermore, the electrophoretic image can be generated using a linear or a two-dimensional arrangement of sensors photoelectric be scanned. In addition, the data signals on a hard drive, a optical or magnetic storage medium or a memory with extremely fast Data access ("flash memory") can be saved instead of the floppy disk.

Entsprechend einem weiteren Gesichtspunkt werden ein oder mehrere spezifische Punkte oder Konfigurationen auf dem Elektropherogramm detektiert und dann die so detektierten spezifischen Punkte oder Konfigurationen klassifiziert.According to another aspect, an or detected several specific points or configurations on the electropherogram and then classifies the specific points or configurations thus detected.

Eine der bedeutendsten spezifischen Konfigurationen des Elektropherogramms ist ein M- Protein-Peak. Der M-Protein-Peak kann an jeder Stelle auf dem Elektropherogramm auftreten; gewöhnlich tritt der M-Protein-Peak jedoch zwischen der β-Globulin-Fraktion und der γ-Globulin-Fraktion auf. Es sollte angemerkt werden, daß der M-Protein-Peak von einem monoklonalen Protein hervorgerufen wird, welches in der Testserumprobe enthalten ist, und somit erscheint der M-Protein-Peak als ein monoklonaler spitzer Peak mit geringer Breite. Das M-Protein kann in ein gutartiges M-Protein und ein malignes M- Protein klassifiziert werden. Das gutartige M-Protein erscheint als ein spitzer Peak, welcher auf einem gewöhnlichen Elektropherogramm überlagert ist; bei dem malignen M- Protein werden jedoch ein oder mehrere Protein-Substanzen im Elektropherogramm spezifisch unterdrückt.One of the most significant specific configurations of the electropherogram is an M- Protein peak. The M protein peak can be found anywhere on the electropherogram occur; however, the M protein peak usually occurs between the β-globulin fraction and the γ-globulin fraction. It should be noted that the M protein peak is produced by a monoclonal protein which is found in the test serum sample is included, and thus the M protein peak appears as a monoclonal pointed peak with narrow width. The M protein can be broken down into a benign M protein and a malignant M Protein can be classified. The benign M protein appears as a pointed peak, which is superimposed on an ordinary electropherogram; at the malignant M- However, protein becomes one or more protein substances in the electropherogram specifically suppressed.

Aufgrund der vorstehend angesprochenen spezifischen Eigenschaften des M-Proteins ist es möglich, den M-Protein-Peak zu detektieren, indem bewertet wird, ob ein scharfer Peak zwischen der β-Globulin-Fraktion und der γ-Globulin-Fraktion vorliegt oder nicht. Umfaßt ein Elektropherogramm, wie in Fig. 13A gezeigt, den M-Protein-Peak nicht zwischen der β-Globulin-Fraktion und der γ-Globulin-Fraktion, liegen sanfte Täler und sanfte Peaks vor. Enthält eine Testprobe gutartiges M-Protein, wird ein zusätzlicher Peak zwischen der β-Fraktion und der γ-Fraktion, wie in Fig. 13B dargestellt, gefunden, so daß das Elektropherogramm eine ziemlich komplizierte Gestalt oder Konfiguration aufweist. Umfaßt eine Testprobe das maligne M-Protein, tritt ein scharfer Peak, wie in Fig. 13C gezeigt, auf. In diesem Fall wird ferner die γ-Fraktion auf beiden Seiten des M- Protein-Peaks unterdrückt.Due to the specific properties of the M protein mentioned above, it is possible to detect the M protein peak by evaluating whether or not there is a sharp peak between the β-globulin fraction and the γ-globulin fraction. If an electropherogram, as shown in Fig. 13A, does not include the M protein peak between the β-globulin fraction and the γ-globulin fraction, there are gentle valleys and peaks. If a test sample contains benign M-protein, an additional peak is found between the β-fraction and the γ-fraction, as shown in Fig. 13B, so that the electropherogram has a rather complicated shape or configuration. When a test sample includes the malignant M protein, a sharp peak occurs as shown in Fig. 13C. In this case, the γ fraction on both sides of the M protein peak is also suppressed.

Um lediglich den M-Protein-Peak zu detektieren, reicht es aus, zu erfassen, ob ein Peak zwischen der β-Fraktion und der γ-Fraktion, d. h. zwischen dem 200. Datenpunkt und dem 300. Datenpunkt, vorliegt oder nicht. Ein solches Detektionsverfahren könnte jedoch nicht bewerten, ob der detektierte M-Protein-Peak gutartig oder malign ist. Deshalb ist es notwendig, zu detektieren, ob die γ-Fraktion in der Nähe des detektierten M-Protein- Peaks bezogen auf die Daten des Normalbereichs der normalen Standardprobe unterdrückt wird oder nicht.To detect only the M protein peak, it is sufficient to detect whether a peak between the β fraction and the γ fraction, i.e. H. between the 200th data point and the 300th data point, is present or not. However, such a detection method could do not assess whether the detected M protein peak is benign or malignant. That's why it is necessary to detect whether the γ fraction is close to the detected M protein Peaks based on the data of the normal range of the normal standard sample is suppressed or not.

Im Folgenden wird das Verfahren der Detektion und der Verarbeitung des M-Proteins zwischen der β-Fraktion und der γ-Fraktion erläutert unter Bezugnahme auf ein Flußdiagramm, welches in Fig. 14 gezeigt ist. Nachdem die Datenproben des Elektropherogramms der Testprobe, wie vorstehend beschrieben, normalisiert worden sind, wird in einem ersten Schritt S1, die Erstreckung eines Peaks, im Folgenden als Peakwert bezeichnet, innerhalb eines vorab festgelegten Bereichs entsprechend dem Abstand zwischen der β-Fraktion und der γ-Fraktion erfaßt. Im Folgenden werden einige Verfahren der Berechnung des Peakwerts erläutert werden.In the following, the method of detecting and processing the M protein between the β fraction and the γ fraction will be explained with reference to a flow chart shown in FIG. 14. After the data samples of the electropherogram of the test sample have been normalized as described above, in a first step S1, the extension of a peak, hereinafter referred to as the peak value, is within a predetermined range corresponding to the distance between the β fraction and the γ Fraction recorded. Some methods of calculating the peak value are explained below.

First method for calculating the peak value

Zunächst wird ein Detektionsbereich mit einer Breite 2 k auf beiden Seiten eines Datenpunkts i festgelegt, wie in Fig. 15 dargestellt. Es wird angenommen, daß Datenwerte an den Punkten i-k, i und i+k D_i-k, D_i bzw. D_i+k betragen. Dann wird eine Fläche S eines vom Elektropherogramm und einer geraden Linie, welche die Datenwerte D_i-k und D_i+k verbindet, umgebenen Abschnitts berechnet. Im Falle der Anwendung einer Trapezoid-Integration kann die Fläche S durch die folgende Gleichung berechnet werden.First, a detection area with a width of 2 k is defined on both sides of a data point i, as shown in FIG. 15. It is assumed that data values at the points ik, i and i + k are D _ik , D _i and D _{i + k,} respectively. Then, an area S of a portion surrounded by the electropherogram and a straight line connecting the data values D _ik and D _{i + k is} calculated. In the case of trapezoidal integration, the area S can be calculated by the following equation.

S = (1/2 D_i-k + D_i-(k-1) . . . +D_i-1 + D_i + D_i+1+ . . . + D_i+(k-1) + 1/2 D_i+k)-(D_i-k + D_i+k/2 × 2kS = (1/2 D _ik + D _{i- (k-1)...} + D _i-1 + D _i + D _{i + 1} +... + D _{i + (k-1)} + 1/2 D _{i + k} ) - (D _ik + D _{i + k} / 2 × 2k

Es versteht sich, daß die Fläche S durch andere Verfahren als die Trapezoid-Integration berechnet werden kann. Beispielsweise kann die Simpsonsche Regel angewendet werden. It is understood that the area S by methods other than trapezoidal integration can be calculated. For example, Simpson's rule can be applied will.

Der Erfinder hat experimentell bestätigt, daß der Wert für k vorteilhafterweise zwischen 3 und 6 festgelegt werden kann. Wird k kleiner als 3 restgelegt, wird die Fläche S durch ein geringfügiges Rauschen in Mitleidenschaft gezogen, obwohl es möglich ist, die feinen Schwankungen zu erfassen. Wird k im Gegensatz dazu größer als 6 festgelegt, konnten die feinen Schwankungen nicht mehr erfaßt werden, obwohl der Einfluß des Rauschens aufgrund des Glättungseffekts verringert werden kann. Der Wert für k wird in gleicher Weise in anderen Verfahren verwendet werden, welche später beschrieben werden.The inventor has experimentally confirmed that the value for k is advantageously between 3 and 6 can be set. If k less than 3 is left, the area S becomes a slight noise is affected, although it is possible that to detect subtle fluctuations. Conversely, if k is set greater than 6, the fine fluctuations could no longer be recorded, although the influence of the Noise can be reduced due to the smoothing effect. The value for k is in are used in the same way in other processes which are described later will.

Durch Bewertung der so berechneten Fläche S ist es möglich, nicht nur einen eindeutig umrissenen M-Protein-Peak, sondern auch einen kleinen M-Protein-Peak, wie in Fig. 16 gezeigt, zu detektieren.By evaluating the area S thus calculated, it is possible to detect not only a clearly outlined M protein peak, but also a small M protein peak, as shown in FIG. 16.

Second method for calculating the M protein peak

Zunächst wird die Fläche S auf die vorstehend beschriebene Weise berechnet. Dann wird ein Wert S/2k berechnet. Dieser Wert S/2k stellt eine durchschnittliche Höhe innerhalb des Bereichs mit der Breite 2 k dar. Demzufolge wird die Abhängigkeit von S/2k von der Detektionsbreite 2 k geringer als jene von S. Dies bedeutet, daß, wenn die Detektionsbreite 2 k verändert wird, die Fläche S entsprechend verändert wird, aber das Verhältnis S/2k nur geringfügig verändert wird. Demzufolge stellt das Verhältnis S/2k das Ausmaß eines Hervorragens (Protrusion) des M-Protein-Peaks weitaus zuverlässiger dar.First, the area S is calculated in the manner described above. Then it will be a value S / 2k is calculated. This S / 2k value represents an average height within of the area with the width 2 k. Accordingly, the dependence of S / 2k on the Detection width 2 k less than that of S. This means that if the Detection width 2 k is changed, the area S is changed accordingly, but that Ratio S / 2k is changed only slightly. As a result, the ratio S / 2k the extent of protrusion of the M protein peak is far more reliable represents.

Third method for calculating the M protein peak

In diesem Verfahren wird das Ausmaß des Hervorragens (Protrusion) des M-Protein- Peaks durch S/(2k)² dargestellt. Dieser Wert ist ein Verhältnis von S/2k zur Detektionsbreite 2k und stellt somit das Ausmaß eines Hervorragens (Protrusion) für eine Einheitsdetektionsbreite dar. Weisen hervorragende Strukturen (Protrusionen) analoge Gestalten auf, werden die Werte S/(2k)² demzufolge miteinander identisch. In diesem Fall bestimmt die Detektionsbreite 2 k das Ausmaß der Glättung.In this process, the degree of protrusion of the M protein Peaks represented by S / (2k) ². This value is a ratio of S / 2k to Detection width 2k and thus represents the extent of an outstanding (protrusion) for one Unity detection width. Have excellent structures (protrusions) analog Shaping up, the values S / (2k) ² are therefore identical to each other. In this case the detection width 2 k determines the degree of smoothing.

Fourth method for calculating the M protein peak

In diesem Beispiel wird das Ausmaß eines Hervorragens (Protrusion) durch die zweite Ableitung berechnet. In diesem Falle ist es erforderlich, das Elektropherogramm durch eine geeignete Funktion auszudrücken. Dies kann beispielsweise durch die Methode der kleinsten Quadrate ausgeführt werden. Dann wird eine zweite Ableitung einer so erhaltenen Näherungsfunktion berechnet, um den Peakwert abzuleiten. Im Folgenden werden einige Beispiele der zweiten Ableitungen F′′(i) für unterschiedliche Detektionsbreiten von 5, 7 bzw. 9 Datenpunkten gezeigt. In diesen Beispielen wird das Elektropherogramm durch eine Näherungsfunktion einer Parabelgleichung, y = ax² + bx + c dargestellt. Im Falle von 5 Datenpunkten (2k = 4) ist F′′(i) = (2D_i-2-D_i-1-2D_i- D_i+1 +2D_i+2)7. Im Falle von 7 Datenpunkten (2k = 6) ist F′′(i) = (5D_i-3-3D_i-1-4D_i- 3D_i+1 +5 D_i+3)/42. Im Falle von 9 Datenpunkten (2k = 8) ist F′′(i) = (28D_i-4 + 7D_i-3-8D_i-2- 17D_i-1-20D_i-1-17D_i+1-8D_i+2 + 7D_i+3 + 28D_i+4)/462. Der so berechnete Peakwert hängt nicht inhärent von der Detektionsbreite 2 k ab. Deshalb bestimmt die Detektionsbreite 2 k lediglich die Glättung.In this example, the degree of protrusion is calculated by the second derivative. In this case it is necessary to express the electropherogram using a suitable function. This can be done using the least squares method, for example. Then a second derivative of an approximation function thus obtained is calculated to derive the peak value. Some examples of the second derivatives F ′ ′ (i) for different detection widths of 5, 7 and 9 data points are shown below. In these examples, the electropherogram is represented by an approximate function of a parabola equation, y = ax² + bx + c. In the case of 5 data points (2k = 4), F ′ ′ (i) = (2D _i-2 -D _i-1 -2D _i - D _{i + 1} + 2D _{i + 2} ) 7. In the case of 7 data points (2k = 6), F ′ ′ (i) = (5D _i-3 -3D _i-1 -4D _i - 3D _{i + 1} +5 D _{i + 3} ) / 42. In the case of 9 data points (2k = 8), F ′ ′ (i) = (28D _i-4 + 7D _i-3 -8D _i-2 - 17D _i-1 -20D _i-1 -17D _{i + 1} -8D _{i + 2} + 7D _{i + 3} + 28D _{i + 4} ) / 462. The peak value thus calculated does not inherently depend on the detection width 2 k. Therefore, the detection width 2 k only determines the smoothing.

Nachdem der Peakwert, welcher das Ausmaß des Hervorragens (Protrusion) darstellt, durch eines der vorstehend ausgeführten Verfahren berechnet worden ist, wird in einem zweiten Schritt S2 bewertet, ob der Peakwert größer ist als ein vorab festgelegter Schwellenwert SL₁. Ist der Peakwert gleich oder kleiner als SL₁, wird festgestellt, daß kein M-Protein-Peak vorliegt. Ist im Gegensatz dazu der Peakwert größer als SL₁, wird ein nächster Schritt S3 ausgeführt. In diesem Schritt III wird eine Halbwertsbreite des detektierten Peaks berechnet und dann die berechnete Halbwertsbreite mit den oberen und unteren Grenzen SL₂ und SL₃ verglichen. Liegt die Halbwertsbreite außerhalb des Bereichs zwischen SL₂ und SL₃, wird festgestellt, daß kein M-Protein-Peak vorliegt. Liegt die Halbwertsbreite innerhalb dieses Bereichs, wird ein nächster Schritt S4 ausgeführt. In diesem Schritt S4 wird der Peakwert mit einem anderen Schwellenwert SL₄ verglichen, welcher größer als SL₁ ist. Ist der Peakwert gleich oder kleiner als SL₄, wird als Ergebnis dieses Vergleichs festgestellt, daß eine Möglichkeit besteht, daß das entsprechende Elektropherogramm einen M-Protein-Peak umfaßt. Ist der Peakwert größer als SL₄, wird festgestellt, daß ein eindeutig umrissener M-Protein-Peak vorliegt. Im letzteren Fall wird weiter ein nächster Schritt S5 ausgeführt. In diesem Schritt S5 wird die Datenposition des Peaks detektiert.After the peak value, which represents the extent of the protrusion, has been calculated by one of the methods outlined above, in a second step S2 evaluates whether the peak value is larger than a predetermined one Threshold value SL₁. If the peak value is equal to or less than SL 1, it is determined that there is no M protein peak. In contrast, the peak value is greater than SL 1 a next step S3 is carried out. In this step III a half-width of the detected peaks and then the calculated half-width with the upper and lower limits SL₂ and SL₃ compared. If the full width at half maximum lies outside the Area between SL₂ and SL₃, it is found that there is no M protein peak. If the half-value width lies within this range, a next step S4 executed. In this step S4, the peak value with a different threshold value SL₄ compared, which is greater than SL₁. If the peak value is equal to or less than SL₄, As a result of this comparison, it is found that there is a possibility that the corresponding electropherogram comprises an M protein peak. Is the peak value larger than SL₄, it is found that there is a clearly outlined M protein peak. In the latter case, a next step S5 is carried out. In this step S5 the data position of the peak is detected.

Es wurden verschiedene Versuche durchgeführt, in welchen die Elektropherogramme auf solche Weise normalisiert wurden, daß der Summenwert gleich 100 000 war für eine Gesamtmenge an Proteinen von 7 g/dl. Dann wurden die Peakwerte nach dem zweiten Verfahren berechnet, wobei der Wert k von 3 auf 6 und von 10 auf 30 geändert wurde. Es wurde bestätigt, daß M-Protein-Peaks mit im wesentlichen unabhängigen Peakformen detektiert wurden, wenn k = 3 ∼ 6 und der Peakwert S/2k größer als 30 war. Für k = 10 ∼ 30 wurden sehr kleine M-Protein-Peaks ohne eindeutig umrissene Peakformen detektiert.Various experiments were carried out in which the Electropherograms were normalized in such a way that the total value was the same 100,000 was for a total amount of protein of 7 g / dl. Then the peak values calculated according to the second method, the value k being from 3 to 6 and from 10 to 30 was changed. It was confirmed that M protein peaks with essentially independent peak shapes were detected when k = 3 ∼ 6 and the peak value S / 2k larger than 30. For k = 10 ∼ 30, very small M protein peaks were found without clearly defined ones Peak shapes detected.

Wie vorstehend ausgeführt, werden M-Protein-Peak detektiert, jedoch sind unter diesen Peaks Peaks, welche nicht aus einem gleichförmigen Anstieg des Immunglobulins resultieren. Dies bedeutet, daß ähnliche Peaks aufgrund von Fibrinogen, Komplement C3 und der Spur des Probenauftrags detektiert werden. Werden diese falschen M-Peaks Ärzten als wahre M-Proteine übermittelt, kann dies zu Verwirrung führen. Um einen solchen Nachteil zu beseitigen wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach der Detektion des M-Proteins überprüft, ob das detektierte M-Protein ein wahres oder reales M-Protein ist oder nicht. In diesem Zusammenhang versteht sich, daß das Fibrinogen, das Komplement C3 und die Probenauftragsspur getrennt vom wahren M-Protein detektiert werden können, wenn die vorstehend angesprochenen Verfahren, d. h. die Detektion des Albumin-Peaks und des β-Globulin-Peaks, die Normalisierung der elektrophoretischen Ausdehnungslänge, die Normalisierung hinsichtlich der Proteinkonzentration, die Detektion der hervorragenden Strukturen (Protrusionen) und die Detektion des M-Proteins abgeschlossen worden sind.As stated above, M protein peaks are detected, but are among them Peaks Peaks that do not result from a uniform rise in immunoglobulin result. This means that similar peaks due to fibrinogen, complement C3 and the trace of the sample application can be detected. Are these false M-peaks Given to doctors as true M proteins, this can lead to confusion. To one To eliminate such disadvantage is in the present embodiment according to the Detection of the M protein checks whether the detected M protein is true or real M protein is or not. In this context it is understood that the fibrinogen, the complement C3 and the sample application track separated from the true M protein can be detected if the methods mentioned above, i. H. the Detection of the albumin peak and the β-globulin peak, the normalization of the electrophoretic extension length, the normalization in terms of Protein concentration, the detection of the excellent structures (protrusions) and detection of the M protein has been completed.

Fig. 17 ist ein Flußdiagramm, welches aufeinanderfolgende Schritte zum Überprüfen der Richtigkeit des M-Protein-Peaks zeigt. Zuerst wird die Detektion des Fibrinogens ausgeführt für eine Probe, in welcher ein M-Protein-Peak detektiert worden war. Gewöhnlich enthält eine Serumprobe kein Fibrinogen, aber wenn ein Patient mittels Dialyse behandelt wird, kann Fibrinogen in einer Serumprobe aufgrund des Einflusses eines blutgerinnungshemmenden Mittels enthalten sein. Ist Fibrinogen in einer Probe enthalten, wird ein Peak ähnlich dem M-Protein-Peak zwischen dem Bild der β-Fraktion und dem Bild der γ-Fraktion gebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die elektrophoretische Ausdehnungslänge so normalisiert, daß der Albumin-Peak am 100. Punkt und der β-Peak am 200. Punkt liegt, so daß der Fibrinogen-Peak in einem Bereich zwischen dem 215. und dem 240. Punkt erscheint. Dieser Fibrinogen-Peak ist sehr scharf und besitzt eine Höhe, welche nahezu gleich oder kleiner ist als der β-Peak. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt jeder Peak, der zwischen dem 215. und dem 240. Punkt erscheint, eine gleiche oder geringere Höhe als 200 und der Peak, dessen Protrusionswert gleich oder kleiner als 10 ist, wird als der Fibrinogen-Peak detektiert. Figure 17 is a flow chart showing sequential steps to check the accuracy of the M protein peak. First, detection of the fibrinogen is carried out for a sample in which an M-protein peak was detected. Typically, a serum sample does not contain fibrinogen, but when a patient is treated on dialysis, fibrinogen may be present in a serum sample due to the influence of an anticoagulant. If fibrinogen is contained in a sample, a peak similar to the M protein peak is formed between the image of the β fraction and the image of the γ fraction. In the present embodiment, the electrophoretic extension length is normalized so that the albumin peak is at the 100th point and the β peak at the 200th point, so that the fibrinogen peak appears in a range between the 215th and the 240th point. This fibrinogen peak is very sharp and has a height that is almost equal to or less than the β peak. In the present exemplary embodiment, each peak that appears between the 215th and the 240th point has an equal or less height than 200 and the peak whose protrusion value is equal to or less than 10 is detected as the fibrinogen peak.

Als nächstes wird das Komplement C3 detektiert in ähnlicher Weise wie jener zur Detektion des Fibrinogen-Peaks. Das Komplement C3 tritt häufig auf, wenn ein frisches Blutserum auf ein Trägermaterial aufgetragen wird, und besitzt gewöhnlich einen Peak auf einer Schulter des β-Peaks auf einer dem γ-Peak zugewandten Seite. Wird der Peak zwischen dem 205. und 215. Punkt detektiert, besitzt er einen Wert gleich oder kleiner als ein Peak des β-Peaks und, besitzt er einen Protrusionswert gleich oder kleiner als 10, wird dieser Peak demzufolge als Komplement C3-Peak bewertet.Next, the complement C3 is detected in a similar manner to that for Detection of the fibrinogen peak. The complement C3 often occurs when a fresh one Blood serum is applied to a carrier material, and usually has a peak on a shoulder of the β peak on a side facing the γ peak. Will the peak detected between the 205th and 215th point, it has a value equal to or less as a peak of the β peak and, if it has a protrusion value equal to or less than 10, this peak is therefore rated as a complement C3 peak.

Abschließend wird die Auftragsspur erfaßt. Wird eine nicht frische Serumprobe oder eine nicht durchscheinende Serumprobe auf ein Trägermaterial aufgetragen, bleiben degene rierte Substanzen nach der Elektrophorese an dem Punkt zurück an welchem sie aufgetragen wurden, und bilden einen Peak ähnlich dem M-Protein-Peak. Die Position, bei welcher sich der Peak der Auftragsspur befindet, hängt vor allem von der elektrischen Durchdringbarkeit des Trägermaterials ab. Besitzt das Trägermaterial im wesentlichen keine elektrische Durchdringbarkeit, erscheint der Peak der Auftragsspur zwischen dem 270. und 350. Punkt und besitzt einen Peakwert, welcher gleich oder kleiner ist als 100, wenn die Normalisierung so durchgeführt wird, daß ein Summenwert für 7 g/dl 105000 wird. Tritt ein Peak in einem Bereich zwischen dem 270. Punkt und dem 350. Punkt auf der x-Achse auf und besitzt einen Wert gleich oder kleiner als 100, wird dieser Peak demzufolge als Peak der Auftragsspur bewertet.Finally, the order track is recorded. If a not fresh serum sample or non-translucent serum samples applied to a carrier material remain degenerate substances after electrophoresis back to the point at which they have been applied, and form a peak similar to the M-protein peak. The position, at which the peak of the order track is located depends mainly on the electrical penetrability of the carrier material. Has the carrier material in the If there is essentially no electrical penetrability, the peak of the application track appears between the 270th and 350th point and has a peak value which is equal to or is less than 100 if the normalization is carried out so that a sum value for 7 g / dl 105000. A peak occurs in a range between the 270th point and the 350th point on the x-axis and has a value equal to or less than 100, this peak is therefore rated as the peak of the order track.

Auf die vorstehend ausgeführte Weise, können die detektierten M-Protein-Peaks in den wahren M-Protein-Peak, einen Fibrinogen-Peak, einen Komplement C3-Peak und in einen Peak der Auftragsspur aufgegliedert werden. Es versteht sich, daß die vorstehend angegebenen Werte als Beispiele aufgeführt sind und jegliche anderen Werte entsprechend Trägermaterialtypen und analytischen Bedingungen angenommen werden können.In the manner set out above, the detected M protein peaks in the true M protein peak, a fibrinogen peak, a complement C3 peak and in a peak of the job track can be broken down. It is understood that the above specified values are given as examples and any other values according to the types of substrates and analytical conditions can.

Nach der Detektion des Datenpunkts des M-Protein-Peaks werden in einem Schritt S6 in dem in Fig. 14 gezeigten Flußdiagramm Probenwerte von Datenpunkten nahe des detektierten Peakpunkts mit dem normalen, aus dem Standard-Elektropherogramm berechneten Bereich verglichen um festzustellen, ob die Datenproben kleiner als der Normalbereich sind. Liegen eine oder mehrere Proben vor, welche unterhalb des Normalbereichs liegen, wird im Zuge dieses Vergleichs festgestellt, daß eine γ- Unterdrückung vorliegt. Dann kann der detektierte M-Protein-Peak als malign (ein Myelom) bewertet werden. Wenn im Gegensatz dazu die Datenproben im Normalbereich liegen, wird das M-Protein als gutartig beurteilt. Der Normalbereich kann auf ± 25% der Datenproben des Standard-Elektropherogramms festgelegt werden. Es versteht sich, daß die Datenproben zum Darstellen des Normalbereichs vorab im Speicher 15 oder der Diskette 18 gespeichert werden können und ein notwendiger Teil der Datenproben daraus entnommen werden kann.After detecting the data point of the M protein peak, in a step S6 in the flowchart shown in Fig. 14, sample values of data points near the detected peak point are compared with the normal range calculated from the standard electropherogram to determine whether the data samples are smaller than the normal range. If one or more samples are present which are below the normal range, it is determined in the course of this comparison that there is γ suppression. Then the detected M protein peak can be assessed as malignant (a myeloma). In contrast, if the data samples are in the normal range, the M protein is judged to be benign. The normal range can be set to ± 25% of the data from the standard electropherogram. It goes without saying that the data samples for representing the normal range can be stored in advance in the memory 15 or the floppy disk 18 and a necessary part of the data samples can be taken therefrom.

Auf die vorstehend ausgeführte Weise werden die vorab detektierten M-Proteine klassifiziert und das so klassifizierte maligne M-Protein, das gutartige M-Protein, Fibrinogen, Komplement C3 und die Probenauftragsspur auf der CRT 17 dargestellt und auf dem Prüfbericht 20 auf solche Weise aufgezeichnet, daß die Lage des detektierten Peaks auf dem Densitogramm leicht erkannt werden kann. Im Folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Darstellung erläutert werden.The previously detected M proteins are classified in the manner explained above and the malignant M protein, the benign M protein, fibrinogen, complement C3 and the sample application track are thus displayed on the CRT 17 and recorded on the test report 20 in such a way, that the location of the detected peak on the densitogram can be easily recognized. Some exemplary embodiments of the illustration are explained below.

Fig. 18 zeigt einen Fall, in welchem das maligne M-Protein detektiert wird. In diesem Fall ist ein Pfeil an einem Punkt dargestellt, bei welchem das M-Protein detektiert wird, und zugleich wird eine Kennzeichnung "MPm" dargestellt. "MPm" bezeichnet, daß der detektierte monoklonale Proteinpeak zu einem malignen Protein gehört. Wird der Peak als gutartig bewertet, wird eine Kennzeichnung "MPb" dargestellt. Auf diese Weise ist es möglich, das maligne M-Protein und das gutartige M-Protein leicht und auf positive Weise voneinander zu unterscheiden. Fig. 18 shows a case in which the malignant M protein is detected. In this case, an arrow is shown at a point at which the M protein is detected, and at the same time a label "MPm" is shown. "MPm" means that the detected monoclonal protein peak belongs to a malignant protein. If the peak is rated as benign, a label "MPb" is displayed. In this way, it is possible to easily and positively differentiate the malignant M protein and the benign M protein.

Fig. 19 zeigt einen Fall, in welchem eine geringe Menge an M-Protein detektiert wird. In diesem Fall ist ein Pfeil und eine Kennzeichnung "MP?" dargestellt an einer Position, bei welcher das M-Protein detektiert worden ist. Dies bedeutet, daß die Menge des detektierten M-Proteins so gering ist, daß es zweifelhaft ist, ob M-Protein vorliegt. Fig. 19 shows a case in which a small amount of M protein is detected. In this case, an arrow and a label is "MP?" shown at a position at which the M protein has been detected. This means that the amount of M protein detected is so small that it is doubtful whether M protein is present.

Fig. 20 verdeutlicht einen Fall, in welchem die Probenauftragsspur detektiert wird. In diesem Fall wird ein Pfeil an einer Position dargestellt, bei welcher die Spur detektiert worden ist, und zugleich wird wird eine Kennzeichnung "org" dargestellt. "org" bezeichnet den Ursprung der x-y-Koordinaten. Fig. 20 illustrates a case in which the sample application track is detected. In this case, an arrow is displayed at a position at which the track has been detected, and at the same time an identifier "org" is displayed. "org" denotes the origin of the xy coordinates.

Fig. 21 beschreibt einen Fall, in welchem Fibrinogen detektiert wird. In diesem Falle werden ein Pfeil und "fib" dargestellt an einer Position, wo der Fibrinogen-Peak detektiert worden ist. Fig. 21 describes a case in which fibrinogen detected. In this case, an arrow and "fib" are shown at a position where the fibrinogen peak has been detected.

Fig. 22 zeigt einen Fall, in welchem das Komplement C3 detektiert worden ist. In diesem Fall wird ein Pfeil an einer Position dargestellt, an welchem der Komplement C3-Peak detektiert worden ist, und ferner wird eine Kennzeichnung "C3" dargestellt. Fig. 22 shows a case has been detected in which the complement C3. In this case, an arrow is displayed at a position at which the complement C3 peak has been detected, and an identifier "C3" is also displayed.

Auf diese Weise können gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel spezifische Punkte oder Konfigurationen der Densitogramme leicht und in positiver Weise durch das dargestellte Bild fortlaufend überwacht werden, so daß die Belastung von Ärzten bei Diagnose und Analyse verringert und so die Genauigkeit von Diagnose und Analyse verbessert werden können.In this way, according to the present embodiment, specific Points or configurations of the densitograms easily and positively through the illustrated image are continuously monitored so that the burden on doctors Diagnosis and analysis are reduced and so the accuracy of diagnosis and analysis can be improved.

Claims

1. Process for processing electrophoresis data obtained by

- Applying samples (A, B) of a patient and assigned standard samples obtained at different times to a carrier ( 1 ) and performing electrophoresis with the applied patient sample (A, B) and the standard sample, and
- optoelectric scanning of the electropherograms generated in this way to obtain sample data signals from the patient samples and reference data signals from the standard samples,

the method comprising the following steps:

Storing the sample data signals and reference data signals obtained in this way,
Reading out the stored sample data and reference data signals, each corresponding to the patient's states at different times or different analytical conditions,
Normalizing the sample data signals with respect to the assigned reference data signals to derive a plurality of normalized sample data signals, and
- Displaying the plurality of standardized sample data signals as densitograms on a visual display device ( 17 ).

2. Process for processing electrophoresis data obtained by

the method comprising the following steps:

Normalizing the sample data signals with respect to the assigned reference data signals in order to derive standardized sample data signals,
- storage of the standardized sample data signals,
- recovering the stored sample data signals, each corresponding to the patient's conditions at different times or different analytical conditions, and
- Displaying the plurality of standardized sample data signals as densitograms on a visual display device ( 17 ).

3. The method according to any one of claims 1 or 2, in which the densitograms on the display device ( 17 ) are displayed in superimposition.

4. The method of claim 3, in which the plurality are densito gram overlaid on a single horizontal axis be put.

5. The method according to claim 4, in which differences within perceive the majority of superimposed densitograms be displayed in bar.

6. The method of claim 3, in which the plurality are densito gram is displayed in such a way that it differentiates horizontal axes, which are in the vertical direction from each other which are separated, are overlaid.

7. The method of claim 1 or 2, further comprising the steps of:

- Detect ren position and size or position and shape of at least one specific section in an electropherogram; and
- classify a type of specific section according to its location and size or location and shape.

8. The method of claim 7, in which the classified Type of specific section and its location on the display device shown together with the densitogram will.