DE69024453T2 - Verbessertes Kalibrierungsverfahren - Google Patents

Verbessertes Kalibrierungsverfahren

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DE69024453T2
DE69024453T2 DE69024453T DE69024453T DE69024453T2 DE 69024453 T2 DE69024453 T2 DE 69024453T2 DE 69024453 T DE69024453 T DE 69024453T DE 69024453 T DE69024453 T DE 69024453T DE 69024453 T2 DE69024453 T2 DE 69024453T2
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Korrigieren von Meßwerten eines Analyts in einer flüssigen Probe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Allgemeiner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Verbesserung in der Kalibrierung von Meßwerten, die durch Analysieren von flüssigen Proben erhalten werden. Mehr im besonderen stellt sie ein Kalibrierverfahren zur Verfügung, worin die Meßwerte, die in einem weiten Bereich verteilt sind, selbst kalibriert oder korrigiert werden können, wenn Standardproben oder Kalibrierer, die einen Analyt in der Konzentration eines beschränkten Bereichs enthalten, hergestellt werden können.
  • Der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert auf der konventionellen quantitativen Analyse eines Analyts, der in einer flüssigen Probe enthalten ist, worin der Gehalt an Analyt in einer Testprobe durch Messen einer optischen Dichte (Absorptionsvermögen oder optische Dichte für das durchgehende oder reflektierte Licht) der Flüssigkeit, nachdem sie einer angemessenen chemischen oder enzymatischen Reaktion unterworfen worden ist, bestimmt wird. In einem solchen Verfahren ist es übliche Praxis, den Gehalt an Analyt durch Benutzen einer Standardkurve (üblicherweise als "Kalibrierkurve" bezeichnet) zu bestimmen, welche vorher durch Aufzeichnen der gegenseitigen Beziehung zwischen den bekannten Gehalten an Analyt in den Standardproben und den optischen Dichten der Standardproben gezeichnet worden ist.
  • Jedoch muß eine Anzahl von Standardproben hergestellt und untersucht werden, um eine Standardkurve zu zeichnen, und demgemäß werden hierfür beschwerliche und zeitaufwendige Tätigkeiten benötigt. Insbesondere ist es, wenn eine flüssige Probe, die von einem lebenden Körper erhalten worden ist, wie Gesamtblut, Plasma oder Serum, verwendet wird, wie in dem Fall einer klinischen Untersuchung, schwierig, immer viele Standardproben (Körperfluide) von denen jene einen bekannten Gehalt an Analyt enthält, herzustellen. Um eine solche Schwierigkeit zu beseitigen, ist es vorgeschlagen und praktiziert worden, eine versuchsweise Standardkurve herzustellen, welche durch Finden der Differenz oder des Fehlers gegenüber der Standardkurve korrigiert oder kalibriert wird. Im einzelnen werden nur wenige Standardproben oder Kalibrierer untersucht, um Meßwerte zu finden, welche dazu verwendet werden, die Standardkurve zu korrigieren, um eine Kalibrierkurve herzustellen, die für die Bestimmung von realen Meßwerten der jeweiligen Proben verwendet wird.
  • Zum Beispiel werden Kalibrierer, die Standardwerte (Kalibrierwerte; die Bezeichnung "Kalibrierwert", wie sie überall in der Beschreibung verwendet wird, meint den gegebenen Wert, für welchen eine Kalibrierung gemacht werden soll, und mag als ein "realer Wert" oder "wahrer Wert" bezeichnet werden) von H, M und L enthalten, dem gleichen Untersuchungsverfahren unterworfen, um optische Dichten oder andere angemessene Parameter zu finden, aus welchen reale Meßwerte h, m und l durch Bezugnahme auf die Standardkurve gefunden werden. Die gegenseitige Beziehung zwischen den Standardwerten H, M und L und den realen Meßwerten h, m und l wird aufgezeichnet, um eine Kalibrierkurve zu zeichnen, wie in Figur 2 gezeigt ist, und der Meßwert von jeder untersuchten Probe wird unter Verwendung der auf diese Weise gezeichneten Kalibrierkurve korrigiert. In einer automatischen Analysiereinrichtung wird die Funktion der Kalibrierkurve (generell in der Form einer quadratischen Gleichung) aus den Daten (l,L), (m,M) und (h,H) durch das Verfahren der kleinsten Quadrate bestimmt, um die folgende Korrekturgleichung zu erhalten:
  • Y = α + βX + γX²
  • Dann wird der Meßwert durch Verwendung der auf diese Weise erhaltenen Korrekturgleichung korrigiert. Wenn die Differenzen in dem Gehalt zwischen den Standardwerten (Kalibrierwerten) L, M und H genügend groß sind, wie es der in Figur 2 veranschaulichte Fall ist, ist die Wirkung der Krümmung der Kalibrierkurve (d.h. der Beitrag des Terms zweiter Ordnung) klein, selbst wenn die Meßwerte l, m und h unabhängig variiert werden, so daß die in einem weiten Bereich verteilten Meßwerte durch die Verwendung der Kalibrierkurve angemessen korrigiert werden können.
  • Wenn jedoch die Differenzen im Gehalt der wahren Standardwerte L, M und H nicht groß genug sind, haben der wahre Wert oberhalb des obersten Standardwerts H und der wahre Wert unterhalb des untersten Standardswerts L die Tendenz, große Fehler zu enthalten. Insbesondere hat die Kalibrierkurve, wenn die Meßwerte l, m und h in der Art und Weise variiert sind, wie in Figur 3 gezeigt ist, einen Extremwert innerhalb des Bestimmungsbereichs, was es unmöglich macht, die Meßwerte zu korrigieren.
  • Ein solches Problem ergibt sich z.B. in einem Trockenanalyseverfahren, worin ein Trockenanalyseelement zum Analysieren eines Analyts in einer flüssigen Probe, die aus einem lebenden Körperfluid genommen wird, wie Gesamtblut, Plasma oder Serum, verwendet wird.
  • Das Trockenanalyseelement ist allgemein aus einer Mehrzahl von Schichten zusammengesetzt, z.B. einer Reagenzschicht, einer porösen Ausbreitungsschicht, etc., die aufeinanderfolgend auf einen transparenten Träger laminiert sind. Eine wäßrige flüssige Probe wird auf die Ausbreitungsschicht getüpfelt, so daß sie in die Reagenzschicht wandert, welche durch die Wirkung des in der Probe enthaltenen Analyts gefärbt wird. Die Dichte der gefärbten Reagenzschicht wird durch Messen der optischen Dichte für das reflektierte Licht bestimmt, und die Menge oder der Gehalt des Analyts, die bzw. der in der Probe enthalten ist, wird mittels des kolorimetrischen Verfahrens bestimmt. Spezielle Beispiele eines Trockenanalyseelements sind offenbart in US-A-2 864 808, US-A-3 036 893, US-A-3 368 872 und US- A-3 992 928, den Ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nrn. 53888/1974 (entsprechend US-A-3 992 158), 164356/1980 (entsprechend US-A-4 292 272), 222769/1985 (entsprechend EP-A-0 162 302), 4959/1986 (entsprechend EP-A-0 166 365) und 90859/1980 (entsprechend US-A-4 258 001), Clinical Chemistry, 24, 1335 1350 (1978), Analytical Chemistry, 55 (4), 498 -514 (1983) und Clinical Chemistry, 27, 1287 - 1290 (1981).
  • Die auf die Ausbreitungsschicht getüpfelte flüssige Probe breitet sich in der Ausbreitungsschicht aus, so daß sie eine allgemein kreisförmige Zone bedeckt, die eine Fläche hat, welche im wesentlichen im Verhältnis zu dem Volumen der getüpfelten Probe ist, und dann wandern die flüssigen Bestandteile in die Reagenzschicht, während die festen Bestandteile abgefiltert werden. Infolgedessen wird ein im wesentlichen konstantes Volumen von wäßriger flüssiger Probe jeder Flächeneinheit der Reagenzschicht zugeführt. Diese Funktion ist als Ausbreitungsfunktion oder Bemessungsfunktion bekannt. Jedoch wird die Ausbreitungsfunktion signifikant durch die Eigenschaften (z.B. Viskosität, spezifische Wichte, pH, etc.) der getüpfelten wäßrigen flüssigen Probe beeinflußt. Demgemäß wird es, wenn ein in einem Körperfluid, wie Gesamtblut, Plasma, Serum oder Urin, enthaltener Analyt analysiert werden soll, bevorzugt, einen Kalibrierer zu verwenden, welcher Eigenschaften hat, die dem von einem lebenden Körper genommenen Körperfluid ähnlich sind. Zum Beispiel werden, wenn Albumin oder ein Gesamtprotein in Blut quantitativ analysiert wird, die verwendeten Kalibrierer durch Auflösen von lyophilisiertem menschlichem Blutserum hergestellt, um angemessene Standardgehalte zu haben. Jedoch unterscheiden sich die Eigenschaften der Kalibrierer signifikant von jenen der Körperfluide von natürlichem Ursprung, wenn der Gehalt an Albumin oder Gesamtprotein in einem weiten Bereich variiert. Aus diesem Grund kann die Differenz zwischen dem niedrigsten Gehalt an Analyt und dem höchsten Gehalt an Analyt in den Kalibrierern nicht groß genug eingestellt werden, um einen weiten Bestimmungsbereich abzudecken. Infolgedessen kann, wenn eine Kalibrierkurve unter Verwendung des Verfahrens der kleinsten Quadrate gezeichnet wird, eine adäquate Kalibrierung nicht innerhalb eines weiten Bereichs ausgeführt werden, da im schlechtesten Falle ein Extremwert in der demgemäß gezeichneten Kalibrierkurve zu finden ist.
  • Weiterhin offenbaren Patent Abstracts of Japan, Band 012390, Gr P772 vom 18/10/1988 und JP-A-63-132 166 ein Verfahren zum Einstellen einer Standardkurve unter Verwendung einer verminderten Anzahl von Messungen von Standardproben im Vergleich zu früheren Verfahren, jedoch bezieht sich dieses Dokument nicht auf ein Verfahren zum Korrigieren von Meßwerten. Obwohl das Wort "Kalibrierkurve" in der englischsprachigen Zusammenfassung dieses Dokuments erwähnt ist, entspricht eine solche "Kalibrierkurve" nicht jener der vorliegenden Erfindung, sondern vielmehr einer Standardkurve, wie sie am Beginn der obigen Diskussion der konventionellen quantitativen Analyse eines in einer flüssigen Probe enthaltenen Analyts erwähnt ist.
  • Gemäß dem Verfahren von JP-A-63-132 166 muß die Standardkurve in jedem Untersuchungsverfahren hergestellt werden. Weiterhin ist es in dem Verfahren von JP-A-63-132 166 zusätzlich notwendig, die lineare Funktion des Orts der Maxima der Standardkurve für jede Charge der Standardproben zu bestimmen, da zwei der wesentlichen Konstanten, die in dem Verfahren dieses Dokuments verwendet werden, in jeder Charge der Standardproben oder Reagenzien, die verwendet werden, fluktuieren.
  • Ein Ziel dieser Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum genauen Kalibrieren eines Meßwerts eines in einer flüssigen Probe enthaltenen Analyts innerhalb eines weiten Bereichs zur Verfügung zu stellen.
  • Ein spezielleres Ziel dieser Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Kalibrieren eines Meßwerts eines in einer flüssigen Probe enthaltenen Analyts durch Verwenden einer Kalibrierkurve zur Verfügung zu stellen, die gezeichnet wird durch Aufzeichnen der gegenseitigen Beziehung zwischen den Kalibrierwerten von wenigen Kalibrierern, die unterschiedliche Gehalte an dem Analyt enthalten, und den Meßwerten des Analyts, der in den jeweiligen Kalibrierern enthalten ist, wobei die Kalibrierkurve durch Extrapolieren eines imaginalen bzw. vorgestellten Werts modifiziert wird.
  • Das Ziel der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.
  • Die vorliegende Erfindung stellt demgemäß ein verbessertes Verfahren in dem Kalibrierverfahren zum Kalibrieren des Meßwerts eines Analyts in einer flüssigen Probe durch Bezugnahme auf eine Kalibrierkurve zur Verfügung, welche gezeichnet ist durch Aufzeichnen der gegenseitigen Beziehung zwischen den Kalibrierwerten von n (n ist eine ganze Zahl von nicht weniger als 2) Kalibrierern, die unterschiedliche Gehalte des Analyts enthalten, und den Meßwerten des Analyts, der in den jeweiligen Kalibrieren enthalten ist, wobei in dem verbesserten Verfahren die Funktion der Kalibrierkurve durch einen ersten Schritt des Veranschlagens bzw. Schätzens eines imaginalen bzw. vorgestellten Punkts bestimmt wird, wobei der imaginale bzw. vorgestellte Punkt entweder einem Kalibrierwert entspricht, der größer als der oberste Wert der n Kalibrierer und benachbart der oberen Grenze des Bestimmungsbereichs des Analyts ist, oder einem Kalibrierwert entspricht, der kleiner als der unterste Wert der n Kalibrierer und benachbart der unteren Grenze des Bestimmungsbereichs des Analyts ist, oder einem Kalibrierwert, der benachbart dem Nuliwert ist, und einen zweiten Schritt des Bestimmens der Funktion der Kalibrierkurve durch Aufzeichnen des imaginalen bzw. vorgestellten Punkts mit zwei bis n Meßwerten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kalibrierwert des imaginalen bzw. vorgestellten Punkts die obere Grenze des Bestimmungsbereichs. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Kalibrierwert des imaginalen bzw. vorgestellten Punkts der Nullwert.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
  • Das Prinzip und eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin:
  • Fig. 1 eine Kurvendarstellung ist, die das Prinzip dieser Erfindung veranschaulicht;
  • Fig. 2 eine Kurvendarstellung ist, die eine Kalibrierkurve zeigt, welche mittels der konventionellen Technologie gezeichnet wird, wenn Kalibrierer, die einen weiten Bereich bedecken, hergestellt werden können;
  • Fig. 3 eine Kurvendarstellung ist, die eine Kalibrierkurve zeigt, welche mittels der konventionellen Technologie gezeichnet wird, wenn Kalibrierer, die einen weiten Bereich abdecken, nicht hergestellt werden können;
  • Fig. 4 eine Kurvendarstellung ist, die eine Kalibrierkurve zeigt, welche mittels des Verfahrens dieser Erfindung gezeichnet ist; und
  • Fig. 5 eine Kurvendarstellung ist, die eine Kalibrierkurve zeigt, welche aufgrund eines Vergleichsbeispiels gemäß der konventionellen Technologie gezeichnet ist.
    • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG:
  • Das Prinzip dieser Erfindung wird zum besseren Verständnis der Erfindung unter anfänglicher Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.
  • Drei Kalibrierer, die bekannte Standardkalibrierwerte H, M und L eines Analyts enthalten, werden in dem gleichen Verfahren für die quantitative Analyse des Analyts untersucht, um die Meßwerte l, m und h zu finden, und die Koordinaten (H,h), (M,m) und (L,l) werden aufgezeichnet, wie in Fig. 1 gezeigt ist.
  • Die Koordinaten (imaginaler bzw. vorgestellter Kalibrierwert, imaginaler bzw. vorgestellter Meßwert) eines imaginalen bzw. vorgestellten Punkts werden dann genommen. Wenn es gewünscht wird, einen imaginalen bzw. vorgestellten Punkt über dem obersten Punkt der Kalibrierer zu nehmen, ist der imaginale bzw. vorgestellte Kalibrierwert des imaginalen bzw. vorgestellten Punkts vorzugsweise nahe an der oberen Grenze des Bestimmungsbereichs, und mehr im besonderen wird es bevorzugt, daß der imaginale bzw. vorgestellte Kalibrierwert des imaginalen bzw. vorgestellten Punkts die obere Grenze des Bestimmungsbereichs ist. Wenn es gewünscht wird, einen imaginalen bzw. vorgestellten Punkt unter dem untersten Punkt der Kalibrierer zu nehmen, wird es bevorzugt, daß der imaginale bzw. vorgestellte Kalibrierwert des imaginalen bzw. vorgestellten Punkts nahe am Nullwert des Gehalts an Analyt oder nahe an der unteren Grenze des Bestimmungsbereichs ist. Im allgemeinen wird es insbesondere bevorzugt, daß der Kalibrierwert des imaginalen bzw. vorgestellten Punkts der Nullwert ist, wenn die nachfolgende mathematische Verarbeitung in Betracht gezogen wird. Der imaginale bzw. vorgestellte Meßwert, der dem imaginalen bzw. vorgestellten Kalibrierwert entspricht, wird als "veranschlagter bzw. geschätzter Meßwert", welcher durch das hier nachstehend beschriebene Verfahren veranschlagt bzw. geschätzt wird, bezeichnet.
  • Der imaginale bzw. vorgestellte Meßwert, der dem Kalibrierwert Hmax nahe an der oberen Grenze des Bestimmungsbereichs entspricht, wird durch hmax repräsentiert; und der imaginale bzw. vorgestellte Meßwert bei dem Nullwert (wahrer Wert = 0) wird durch C&sub0; repräsentiert. Die obere Grenze des Bestimmungsbereichs bedeutet den oberen Grenzwert des Analyts innerhalb des Bestimmungsbereichs, und der Nullwert bedeutet, daß der Gehalt an Analyt Null ist. Die imaginalen bzw. vorgestellten Meßwerte hmax und C&sub0; werden gemessen.
  • Wenn die Kalibrierkurve, die gezeichnet werden soll, durch eine Funktion der Ordnung m repräsentiert wird, werden (m+1) Werte einschließlich (l,L), ----, (m,M), ---, (h,H) gemessen (oder es kann eine Mehrzahl von Meßwerten erhalten werden durch Wiederholen der Analysiervorgänge während mehrerer Male für die drei Punkte (l,L), (m,M) und (h,H) und zwar in Abhängigkeit von der Ordnung der Kalibrierkurve), um die Funktion einer Kurve der Ordnung (m-1) durch das Verfahren der kleinsten Quadrate zu bestimmen. Aus der auf diese Weise bestimmten Funktion werden die Werte hmax und C&sub0; festgestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wird die Kalibrierkurve durch eine Funktion zweiter Ordnung repräsentiert. Generell wird in dem Fall, in welchem die Kalibrierkurve durch eine Funktion zweiter Ordnung repräsentiert wird, eine Gleichung der ersten Ordnung, d.h. eine Funktion, die eine lineare Linie repräsentiert, aus drei Punkten (l,L), (m,M) und (h,H) bestimmt, und dann können die Koordinaten des Punkts (hmax, Hmax) durch Feststellen des Punkts fixiert werden, in welchem sich die lineare Linie mit der durch Y = Hmax repräsentierten Linie schneidet, und die Koordinaten des Punkts (C&sub0;, 0) können durch Finden des Punkts fixiert werden, in welchem sich die lineare Linie mit der X-Achse schneidet.
  • Alternativ wird der Punkt (C&sub0;, 0) dadurch fixiert, daß man die Linie verlängert, welche die beiden Punkte (l,L) und (m,M) verbindet und dann den Punkt findet, in welchem sich die Verlängerung mit der X-Achse schneidet; und der Punkt (hmax, Hmax) wird dadurch fixiert, daß man die Linie verlängert, welche die beiden Punkte (m,M) und (h,H) verbindet und dann den Punkt findet, in welchem sich die Verlängerung mit der Linie schneidet, die durch Y = Hmax repräsentiert wird.
  • Durch Verbinden der fünf Punkte (C&sub0;, 0), (l,L), (m,M), (h,H) und (hmax, Hmax) kann eine Kalibrierkurve (durch die reale Linie in Fig. 1 veranschaulicht) gezeichnet werden. Meßwerte, die außerhalb des Bereichs von l bis h liegen, können durch die Verwendung der auf diese Weise gezeichneten Kalibrierkurve korrigiert werden.
  • Es sind zwei alternative Verfahren zum Erhalten eines imaginalen bzw. vorgestellten Punkts beschrieben worden. Jedoch ist gefunden worden, daß die Kalibrierwerte von Punkten jenseits des untersten und obersten Werts der Kalibrierer abweichen, so daß sie Fehler haben, wenn alle n Kalibrierwerte der Kalibrierer zum Zeichnen der Kalibrierkurve verwendet werden, und zwar aufgrund des Einflusses des untersten und obersten Kalibrierwerts der Kalibrierer. Um einen solchen Fehler auszuschalten, wenn ein imaginaler bzw. vorgestellter Punkt in einem Bereich oberhalb des obersten Punkts der Kalibrierer genommen wird, wird es empfohlen, das unterste Paar von Kalibrierwert und Meßwert auszunehmen; und in entsprechender Weise sollte das oberste Paar aus dem Kalibrierwert und Meßwert ausgenommen werden, wenn ein imaginaler bzw. vorgestellter Punkt in einem Bereich unter dem untersten Punkt der Kalibrierer genommen werden soll. Mit anderen Worten heißt das, wenn n Kalibrierer verwendet werden, sollte der Meßwert eines imaginalen bzw. vorgestellten Punkts, der in einem Bereich oberhalb des obersten Meßwerts der verwendeten n Kalibrierer genommen worden ist, veranschlagt bzw. geschätzt werden durch Zeichnen einer Kalibrierkurve unter Verwendung von zwei bis (n-1) Paaren aus Kalibrier- und Meßwert der Kalibrierer mit Ausnahme des untersten Paars der Meß- und Kalibrierwerte; wohingegen der Meßwert eines imaginalen bzw. vorgestellten Punkts, der in einem Bereich unter dem untersten Wert der verwendeten n Kalibrierer genommen wird, veranschlagtbzw. geschätzt werden sollte durch Zeichnen einer Kalibrierkurve unter Verwendung von 2 bis (n-1) Paaren der Kalibrier- und Meßwerte der Kalibrierer mit Ausnahme mit des obersten Paars der Meß- und Kalibrierwerte.
  • Wenn der imaginale bzw. vorgestellte Meßwert nur unter Verwendung der höheren beiden Punkte der n Kalibrierer veranschlagt bzw. geschätzt wird, kann der imaginale bzw. vorgestellte Meßwert Xmax an der oberen Grenze des Bestimmungsbereichs aus der folgenden Gleichung berechnet werden:
  • worin Xmax der imaginale bzw. vorgestellte Meßwert an der oberen Grenze des Bestimmungsbereichs ist, Ymax die obere Grenze des Bestimmungsbereichs ist, Yn der Kalibrierwert des Kalibrierers ist, der den maximalen Gehalt an dem genannten Analyt enthält, Yn-1 der wahre Wert des Kalibrierers ist, der den dem maximalen Gehalt nächsten Gehalt an dem genannten Analyt enthält, Xn der Meßwert des Kalibrierers ist, der den maximalen Gehalt an dem genannten Analyt enthält, und Xn-1 der Meßwert des Kalibrierers ist, der den dem maximalen Gehalt nächsten Gehalt an dem genannten Analyt enthält.
  • Der Meßwert X&sub0; des imaginalen bzw. vorgestellten Punkts, der einen Kalibrierwert von Null hat, kann durch die folgende Gleichung veranschlagt bzw. geschätzt werden:
  • X&sub0; = Y1 X&sub2; - Y&sub2; X&sub1;/Y&sub1; - Y&sub2;
  • worin X&sub0; der imaginale bzw. vorgestellte Meßwert ist, welcher dem Nullwert des Kalibrierwerts entspricht, Y&sub1; der Kalibrierwert des Kalibrierers ist, der den minimalen Gehalt an dem genannten Analyt enthält, Y&sub2; der Kalibrierwert des Kalibrierers ist, der den dem minimalen Gehalt nächsten Gehalt an dem genannten Analyt enthält, X&sub1; der Meßwert des Kalibrierers ist, der den minimalen Gehalt an dem genannten Analyt enthält, und X&sub2; der Meßwert des Kalibrierers ist, der den dem minimalen Gehalt nächsten Gehalt an dem genannten Analyt enthält.
    • BEISPIELE:
  • Ein mehrschichtiges Analyseelement für die quantitative Analyse von Albumin wurde wie folgt korrigiert, wobei der Analysator FDC 5000 verwendet wurde, welcher eine automatisierte Analyseeinrichtung zum Analysieren von Bestandteilen war, die in Blut enthalten sind, und von Fuji Photo Film Co., Ltd. hergestellt und verkauft wird.
  • Das verwendete mehrschichtige Analyseelement war dasjenige, welches im Beispiel 1 der Ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 49962/1989 (entsprechend USSN 07/234 465 und EP-A-0 304 052) beschrieben ist. Das mehrschichtige Analyseelement umfaßt eine transparente Trägerschicht, eine wasserabsorbierende Schicht, die auf die Trägerschicht laminiert ist, und eine Ausbreitungsschicht, die aus einem gewirkten Textilerzeugnis hergestellt und auf die wasserabsorbierende Schicht laminiert ist, wobei die Ausbreitungsschicht mit einem Reagenz imprägniert ist, das Bromkresol-Grün als einen Indikator zur Entwicklung von Farbe durch das Vorhandensein von Albumin enthält.
  • Für die Kalibrierung verwendete Kalibrierer wurden wie folgt hergestellt. Der Niveau-L-Kalibrierer (Kalibrierwert: 2,4 g/dl) wurde durch Wiederauflösen eines lyophilisierten Produkts hergestellt, welches durch Hinzufügen von destilliertem Wasser zu dem zusammengefaßten bzw. koordinierten menschlichen Serum hergestellt worden war, um eine Lösung herzustellen, welche den gewünschten Gehalt an Albumin hat, gefolgt durch Lyophilisation. Der Niveau-M-Kalibrierer (Kalibrierwert: 3,4 g/dl) wurde hergestellt durch Wiederauflösen eines Produkt, welches hergestellt worden war aus dem zusammengefaßten bzw. koordinierten menschlichem Serum ohne irgendeine Behandlung, gefolgt durch Lyophilisation. Der Niveau-H-Kalibrierer (Kalibrierwert: 4,8 g/dl) wurde hergestellt durch Wiederauflösen eines Produkt, welches erzeugt worden war durch Hinzufügen eines zu analysierenden Bestandteils zu dem zusammengefaßten bzw. koordinierten menschlichen Blutserum, gefolgt durch Lyophilisation.
  • Eine Standardkurve, die durch Aufzeichnen der Koordinaten gezeichnet wurde, welche durch Verwendung von Standardproben bestimmt wurden, die bekannte Gehalte hatten, wurde in dem Analysator FDC 5000 gespeichert, und ein Gehalt an dem Analyt (d.h. Meßwert) in der untersuchten Probe wurde durch Messen der optischen Dichte für das reflektierte Licht bestimmt, die in dem mehrschichtigen Analyseelement erhalten wurde.
  • Jeder der Niveau-L, -M und -H-Kalibrierer wurde auf das Analyseelement getüpfelt und bei 37ºC während 6 Minuten inkubiert, und dann wurde die optische Dichte für das reflektierte Licht, welche die Farbänderung in dem Analyseelement zeigte, bei einer Wellenlänge von 640 nm gemessen. Der Test wurde dreimal für jede Standardprobe wiederholt, um die unten angegebenen Daten zu erhalten. Kalibrierwert Meßwert Mittelwert Niveau L Kalibrierer Niveau M Niveau H
  • Dann wurden die Werte C&sub0; und hmax durch Verwendung der folgenden Gleichung berechnet Unterdessen war die obere Grenze Hmax des Analyseelements 6,0 g/dl.
  • Der imaginale bzw. vorgestellte Meßwert (C&sub0;) an dem Nullpunkt ist:
  • C&sub0; = YL Xm - YM Xl/YL - YM
  • worin YL der Kalibrierwert des Niveau-L-Kalibrierers ist; YM der Kalibrierwert des Niveau-M-Kalibrierers ist; Xl der Meßwert des Niveau-L-Kalibrierers ist; und Xm der Meßwert des Niveau-M-Kalibrierers ist.
  • Der imaginale bzw. vorgestellte Meßwert (hmax) an der oberen Grenze des Bestimmungsbereichs ist:
  • worin Hmax die obere Grenze des Bestimmungsbereichs ist; YH der Kalibrierwert des Niveau-H-Kalibrierers ist; YM der Kalibrierwert des Niveau-M-Kalibrierers ist; Xh der Meßwert des Niveau-H-Kalibrierers ist; und Xm der Meßwert des Niveau-M-Kalibrierers ist. Die Ergebnisse der Berechnung sind wie folgt:
  • C&sub0; = -1,48 g/dl
  • hmax = 5,40 g/dl
  • Die Funktion der Kalibrierkurve wurde berechnet, während die auf diese Weise berechneten Daten zum Zeichnen einer in Figur 4 gezeigten Kalibrierkurve verwendet wurden. Durch Aufzeichnen der Meßwerte längs der Abszisse (X-Achse) und Aufzeichnen der Kalibrierwerte längs der Ordinate (Y-Achse) wurde die Funktion der Kalibrierkurve durch die folgende Gleichung repräsentiert.
  • Y = 0,07608X² + 0,52366X + 0,68746
  • Korrelationskoeffizient γ = 0,98917
  • Abweichung Syx = 0,25505
  • Für den Vergleichszweck wurde die Funktion der Kalibrierkurve berechnet, während nur drei Punkte, welche die Niveaus L, M und H bezeichnen, verwendet wurden, um zu finden, daß die Funktion der Kalibrierkurve durch die folgende Gleichung repräsentiert wurde.
  • Y = 0,31172X² - 1,16337X + 3,4459
  • Korrelationskoeffizient γ = 0,98897
  • Abweichung Syx = 0,16536
  • Die Kalibrierkurve, die nur unter Verwendung der drei Punkte, welche das Niveau L, M und H angeben, gezeichnet ist, hat einen Extremwert, wie in Figur 5 gezeigt ist.
  • Die Meßwerte von verschiedenen Proben, die unterschiedliche Gehalte an dem Analyt haben, wurden unter Verwendung der auf diese Weise berechneten Funktionen korrigiert.
  • Das kolorimetrische Bromkresol-Grün-Verfahren wurde als das Standardverfahren für die Bestimmung des Gehalts von Albumin benutzt. Gehalt an Albumin Gemessen durch ein Stardardmeßverfahren Gemessener Gehalt an Albumin, gemessen durch Verwendung des Analysators Unkorrigierter Wert Korrigierter Wert Fehler gegenüber dem Wert, der durch das Standardmeßverfahren gemessen wurde Vergleichsbeispiel Beispiel der Erfindung
  • Wie aus der oben angegebenen Tabelle ersichtlich ist, sind gemäß dem Vergleichsbeispiel, obwohl eine effektive Korrektur innerhalb des mittleren Gehaltbereichs ausgeführt werden kann, die Fehler, die durch Korrektur hervorgerufen werden, zu groß innerhalb des Bereichs niedrigen und hohen Gehalts, so daß sie zeigen, daß eine angemessene Korrektur innerhalb eines weiten Bereichs nicht durchgeführt werden kann. Im Gegensatz hierzu kann gemäß dem Beispiel dieser Erfindung eine effektive Korrektur innerhalb eines weiten Bereichs durchgeführt werden, der den Bereich, welcher niedriger als die unterste Standardprobe und höher als die oberste Standardprobe ist, überdeckt.
  • Wie aus dem Vorstehenden erkennbar ist, können Meßwerte, die in einem Bereich verteilt sind, der außerhalb des Gehaltsbereichs liegt, innerhalb dessen Standardkalibrierer hergestellt werden, können gemäß dieser Erfindung genau korrigiert werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform beschrieben worden ist, in welcher ein mehrschichtiges Analyseelement verwendet wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann zum Korrigieren der Meßwerte innerhalb eines weiten Bereichs, über den Kalibrierer aufgrund von Problemen, die durch Eigenschaften der Probenflüssigkeiten verursacht werden, nicht hergestellt werden können, angewandt werden. Demgemäß ist es beabsichtigt, alle solche Anwendungen innerhalb des Bereichs der Erfindung zu erfassen.
  • Eine Kalibrierkurve wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch Aufzeichnen von Punkten gezeichnet, umfassend einen imaginalen bzw. vorgestellten Punkt, definiert durch einen imaginalen bzw. vorgestellten Kalibrierwert und einen veranschlagten bzw. geschätzten Meßwert, der dem imaginalen bzw. vorgestellten Kalibrierwert entspricht, wobei der imaginale bzw. vorgestellte Kalibrierwert größer als der oberste Kalibrierwert der verwendeten Kalibrierer oder kleiner als der unterste Kalibrierwert der verwendeten Kalibrierer ist. Die Meßwerte können genau kalibriert werden, selbst wenn die Kalibrierwerte, die ihnen entsprechen, außerhalb des Bereichs sind, der durch die Kalibrierwerte der verwendeten Kalibrierer überdeckt wird.

Claims (17)

1. Verfahren zum Korrigieren von Meßwerten eines Analyts in einer flüssigen Probe, umfassend die Schritte des:
a) Analysierens der Probe, um einen Meßwert des Analyts zu bestimmen;
b) Unterwerfens von n (n ist eine ganze Zahl und ist gleich oder größer als 2) Kalibrierern, die variierende bekannte Mengen des Analyts enthalten, einer Untersuchung in dem gleichen Verfahren für die quantitative Analyse des Analyts so, daß die Meßwerte der n Kalibrierer durch Verwendung einer vorbestimmten Standardkurve erhalten werden, wobei auf die variierenden bekannten Mengen des Analyts als die Kalibrierwerte der Kalibrierer Bezug genommen wird;
c) Bestimmens einer Funktion einer Kalibrierkurve durch Aufzeichnen der Koordinaten (Kalibrierwert, Meßwert) der Kalibrierer;
d) Vergleichens des Meßwerts des Analyts mit der Kalibrierkurve; und
e) Erhaltens eines korrigierten Meßwerts des Analyts;
dadurch gekennzeichnet, daß
die Funktion der Kalibrierkurve bestimmt wird durch Aufzeichnen von wenigstens einem von einem ersten und zweiten imaginalen bzw. vorgestellten Punkt mit den Koordinaten der Kalibrierer;
worin der erste imaginale bzw. vorgestellte Punkt eine Koordinate des ersten imaginalen bzw. vorgestellten Kalibrierwerts und des ersten imaginalen bzw. vorgestellten Meßwerts hat;
wobei der erste imaginale bzw. vorgestellte Kalibrierwert so gewählt ist, daß er größer als der oberste Wert der Kalibrierwerte von den n Kalibrierern, aber nicht oberhalb der oberen Grenze eines vorbestimmten Bestimmungsbereich für den Analyt ist;
wobei der erste imaginale bzw. vorgestellte Meßwert entsprechend dem ersten imaginalen bzw. vorgestellten Kalibrierwert ist und durch Bezugnahme einer Funktion einer ersten versuchsweisen Kalibrierkurve veranschlagt wird, welche bestimmt wird durch Verwenden von zwei bis (n-1) Paaren von dem Kalibrierwert und dem Meßwert der n Kalibrierer, ausgenommen ein Paar, welches das Minimum des Kalibrier- und Meßwerts hat;
und worin der zweite imaginale bzw. vorgestellte Punkt eine Koordinate des zweitenimaginalen bzw. vorgestellten Kalibrierwerts und des zweiten imaginalen bzw. vorgestellten Meßwerts hat;
wobei der zweite imaginale bzw. vorgestellte Kalibrierwert so gewählt wird, daß er
i) weniger als der unterste Wert der Kalibrierwerte der n Kalibrierer, aber nicht weniger als die untere Grenze des vorbestimmten Bestimmungsbereichs des Analyts ist; oder
ii) Nuliwert hat;
wobei der zweite imaginale bzw. vorgestellte Meßwert entsprechend dem zweiten imaginalen bzw. vorgestellten Kalibrierwert ist und durch Bezugnahme einer Funktion von einer zweiten versuchsweisen Kalibrierkurve veranschlagt wird, welche bestimmt wird durch Verwenden von zwei bis (n-1) Paaren von dem Kalibrierwert und Meßwert der n Kalibrierer, ausgenommen ein Paar, welches das Maximum des Kalibrier- und Meßwerts hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Funktion der Kalibrierkurve bestimmt wird durch Aufzeichnen des ersten imaginalen bzw. vorgestellten Punkts mit den Koordinaten der Kalibrierer, und worin der erste imaginale bzw. vorgestellte Kalibrierwert der wahre Obergrenzenwert innerhalb des vorbestimmten Bestimmungsbereichs ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, worin die erste versuchsweise Kalibrierkurve linear ist, und worin der erste imaginale bzw. vorgestellte Meßwert durch die folgende Gleichung veranschlagt wird:
worin
Xmax der erste imaginale bzw. vorgestellte Meßwert an der oberen Grenze des Bestimmungsbereichs ist;
Ymax der erste imaginale bzw. vorgestellte Kalibrierwert ist, welcher die obere Grenze des Bestimmungsbereichs ist;
Yn der Kalibrierwert des Kalibrierers ist, welcher den maximalen Gehalt an dem Analyt enthält,
Yn-1 der Kalibrierwert des Kalibrierers ist, welcher den dem maximalen Gehalt nächsten Gehalt an dem Analyt enthält;
Xn der Meßwert des Kalibrierers ist, welcher den maximalen Gehalt an dem Analyt enthält; und
Xn-1 der Meßwert des Kalibrierers ist, welcher den dem maximalen Gehalt nächsten Gehalt an dem Analyt enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, worin die Kalibrierkurve durch das Verfahren der kleinsten Quadrate bestimmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, worin die flüssige Probe mittels eines Trockenanalyseverfahrens analysiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Funktion der Kalibrierkurve durch Aufzeichnen des zweiten imaginalen bzw. vorgestellten Punkts mit den Koordinaten der Kalibrierer bestimmt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, worin der zweite imaginale bzw. vorgestellte Kalibrierwert der Nullwert ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, worin die zweite versuchsweise Kalibrierkurve linear ist, und worin der zweite imaginale bzw. vorgestellte Meßwert durch die folgende Gleichung veranschlagt wird:
X&sub0; = Y&sub1; X&sub2; - Y&sub2; X&sub1;/Y&sub1; - Y&sub2;
worin
X&sub0; der zweite imaginale bzw. vorgestellte Meßwert ist, welcher dem Nullwert der zweiten versuchsweisen Kalibrierkurve entspricht;
Y&sub1; der Kalibrierwert des Kalibrierers ist, welcher den minimalen Gehalt an dem Analyt enthält;
Y&sub2; der Kalibrierwert des Kalibrierers ist, welcher den dem minimalen Gehalt am nächsten liegenden Gehalt an dem Analyt enthält;
X&sub1; der Meßwert des Kalibrierers ist, welcher den minimalen Gehalt an dem Analyt enthält; und
X&sub2; der Meßwert des Kalibrierers ist, welcher den dem minimalen Gehalt nächsten Gehalt an dem Analyt enthält.
9. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 8, worin die Kalibrierkurve durch das Verfahren der kleinsten Quadrate bestimmt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 6, worin die flüssige Probe mittels eines Trockenanalyseverfahrens analysiert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Funktion der Kalibrierkurve durch Aufzeichnen sowohl des ersten als auch des zweiten imaginalen bzw. vorgestellten Punkts mit den Koordinaten der Kalibrierer bestimmt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, worin der erste imaginale bzw. vorgestellte Kalibrierwert der wahre Obergrenzenwert innerhalb des vorbestimmten Bestimmungsbereichs ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, worin die erste versuchsweise Kalibrierkurve linear ist, und worin der erste imaginale bzw. vorgestellte Meßwert durch die folgende Gleichung veranschlagt wird:
worin
Xmax der erste imaginale bzw. vorgestellte Meßwert an der oberen Grenze des Bestimmungsbereichs ist;
Ymax der erste imaginale bzw. vorgestellte Kalibrierwert ist, welcher die obere Grenze des Bestimmungsbereichs ist;
Yn der Kalibrierwert des Kalibrierers ist, welcher den maximalen Gehalt an dem Analyt enthält;
Yn-1 der Kalibrierwert des Kalibrierers ist, welcher den dem maximalen Gehalt nächsten Gehalt an dem Analyt enthält;
Xn der Meßwert des Kalibrierers ist, welcher den maximalen Gehalt an dem Analyt enthält; und
Xn-1 der Meßwert des Kalibrierers ist, welcher den dem maximalen Gehalt nächsten Gehalt an dem Analyt enthält.
14. Verfahren nach Anspruch 11, worin der zweite imaginale bzw. vorgestellte Kalibrierwert der Nullwert ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, worin die zweite versuchsweise Kalibrierkurve linear ist, und worin der zweite imaginale bzw. vorgestellte Meßwert durch die folgende Gleichung veranschlagt wird:
X&sub0; = Y&sub1; X&sub2; - Y&sub2; X&sub1;/Y&sub1; - Y&sub2;
worin
X&sub0; der zweite imaginale bzw. vorgestellte Meßwert ist, welcher dem Nullwert der zweiten versuchsweisen Kalibrierkurve entspricht;
Y&sub1; der Kalibrierwert des Kalibrierers ist, welcher den minimalen Gehalt an dem Analyt enthält;
Y&sub2; der Kalibrierwert des Kalibrierers ist, welcher den dem minimalen Gehalt nächsten Gehalt an dem Analyt enthält;
X&sub1; der Meßwert des Kalibrierers ist, welcher den minimalen Gehalt an dem Analyt enthält; und
X&sub2; der Meßwert des Kalibrierers ist, welcher den dem minimalen Gehalt nächsten Gehalt an dem Analyt enthält.
16. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 15, worin die Kalibrierkurve durch das Verfahren der kleinsten Quadrate bestimmt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 11, worin die flüssige Probe mittels eines Trockenanalyseverfahrens analysiert wird.
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