DE69211867T2

DE69211867T2 - Verfahren zur Strichcodierung von Eichungen

Info

Publication number: DE69211867T2
Application number: DE69211867T
Authority: DE
Inventors: Paul A Kildal-Brandt; Thomas A Weber
Original assignee: Johnson and Johnson Clinical Diagnostics Inc
Current assignee: Ortho Clinical Diagnostics Inc
Priority date: 1991-01-22
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2012-01-17
Also published as: KR920015229A; EP0496455A2; DE69211867D1; US5126952A; EP0496455B1; IE920187A1; EP0496455A3; JPH0512506A; CA2056217A1

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet von Verfahren zum Kalibrieren eines klinischen Analysegeräts und insbesondere das von Verfahren zum übermitteln der dazu benötigten Daten mittels eines Strichcodes, um die Kalibrierkurve zu bestimmen.
Es ist üblich, ein klinisches Analysegerät für eine gegebene Untersuchung und für ein gegebenes Los von Testelementen anhand von mehreren bekannten Kalibrierflüssigkeiten mit bekannten Konzentrationen (oder Aktivitäten) des Analyten zu kalibrieren. Diese Flüssigkeiten werden auf die Testelemente des jeweiligen Loses gegeben, und die Antwort darauf wird festgestellt. Die festgestellten Antworten und die bekannten Konzentrationen werden dann dazu verwendet, mittels einer bekannten Gleichung Kalibrationskoeffizienten zu berechnen, so daß diese Koeffizienten und die Gleichung dann dazu verwendet werden können, anhand der von den Patientenproben hervorgerufenen Antworten die unbekannten Konzentrationen zu berechnen, wenn das gleiche Los von Testelementen verwendet wird.
Es ist zum Beispiel bei einem Glukosetest üblich, die Gleichung
Konzentration = A&sub0; + A&sub1; g¹(Antwort) + A&sub2; g² (Antwort)K
zu verwenden, wobei g¹ und g² kubische Splinefunktionen, K eine ganze Zahl (in der Regel = 2) und A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; spezielle Kalibrationskoeffizienten sind. (Vgl. den Abschnitt "Prinziples of Calibration" im E700 Operators Manual). Die obige Gleichung wurde in Verbindung mit den Analysegeräten der Eastman Kodak company, die unter dem eingetragenen Warenzeichen "Ektachem" vertrieben werden, veröffentlicht. Zur Vereinfachung wird g(R) im folgenden einfach als "Antwort" bezeichnet, so daß "R" entweder die unverarbeitete Antwort oder eine kubische Splinefunktion der unverarbeiteten Antwort ist.
Es ist auch bekannt, daß solche Kalibrationskoeffizienten in manchen Fällen vom Hersteller im voraus bestimmt und an den Käufer eines bestimmten Testelementloses für diese Untersuchung weitergegeben werden können, so daß der Benutzer nicht jedesmal das Gerät rekalibrieren muß, wenn ein neues Los verwendet wird. Die Informationen dazu werden auf die verschiedenste Weise übermittelt.
Die Verfahren zum übermitteln von Kalibrationsinfor mationen an den Benutzer schließen gedruckte Informationen und Magnetplatten ein. Bei den Analysegeräten der Eastman Kodak Company wird eine Kalibrationsdiskette verwendet, um die Kalibrationsinformation an den Benutzer zu übermitteln, wobei jedoch die Kalibrationskoeffizienten nicht auf der Dis kette enthalten sind. Es ist nämlich wirtschaftlich nicht vertretbar, jedem Los von Testelementen für jede Untersuchung eine Kalibrationsdiskette mitzugeben, so daß dem Kunden die Kalibrationskoeffizienten nicht über die Diskette übermittelt werden. Die losspezifischen Kalibrationskoeffizienten können dem Kunden auch anders übermittelt werden, wenn die Information auf dem Testelement selbst oder dessen Behälter angebracht wird. Es ist möglich,.die Information dabei über einen Strichcode oder über Magnetstreifen zu übermitteln, wie es in "Boehringer Mannheim detects high cholesterol with the Reflotron diagnostics system" in Directions, Band 6, Nr. 4, viertes Quartal 1989, oder in der japanischen Patentveröffentlichung Kokai 60/93 351 beschrieben ist.
Mit einfachen Strichcodestreifen und Magnetstreifen ist die Anzahl von Zahlen begrenzt, zum Beispiel auf sechs, die zum Ubermitteln der Kalibrationskoeffizienten zur Verfügung stehen. Der Käufer benötigt jedoch genaue Werte für die Kalibrationskoeffizienten A&sub0;, A&sub1; und A&sub2;. Wenn ein Strichcode für sechs Dezimalzahlen verwendet wird, müssen A&sub0;&sub1; A&sub1; und A&sub2; dem Käufer anhand von nur sechs Dezimalzahlen mitgeteilt wer den. Die offensichtliche Lösung ist, A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; mit jeweils zwei Zahlen anzugeben. Das heißt, daß jede der Größen mittels der Zahlen 0 bis 99, der maximalen Anzahl, die in einer auf zwei Stellen begrenzten Dezimalzahl möglich ist, genau angegeben werden muß.
Bevor die vorliegende Erfindung gemacht wurde, war es ein Problem, daß sich die jeweiligen Lösungen für A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; bei einer gegebenen Untersuchung, etwa auf Glukose, um viel mehr unterscheiden können, da diese Koeffizienten eine Funktion der kubischen Splinefunktionen sind, die dazu ver wendet werden, die jeweiligen chemischen Eigenschaften eines bestimmten Loses von Testelementen am besten an die Daten anzupassen. Und doch stellen Strichcodes die bei weitem bevorzugteste Methode des übermittelns dieser Informationen über diese Koeffizienten dar, da sie leicht auf jeden Satz von Testelementen oder die Verpackung dafür gedruckt werden können. Nichtsdestoweniger ist bekannt, daß ein einfacher Streifen eines Strichcodes nicht ausreicht, die Parameter der Kalibrationskoeffizienten wiederzugeben, wie es in der japanischen Patentveröffentlichung Kokai 60/93 351 erläutert ist. Es ist von Interesse, daß gemäß der japanischen Patentveröffentlichung Kokai 60/93 351 das Problem dadurch gelöst wird, daß nicht ein einfacher Strichcodestreifen, sondem ein dreifacher Strichcodestreifen vorgesehen wird, so daß die verfügbare Anzahl von Zahlen auf 1728 (12³) angehoben wird. Diese Vorgehensweise ist jedoch auch nicht zufriedenstellend, da sie sowohl ein viel größeres Etikett für den dreimal so großen Code als auch einen sehr viel komplizierteren Strichcodeleser erforderlich macht.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bestimmen der Daten für den Strichcode anzugeben, das die obigen Probleme beseitigt, auch wenn nach wie vor nur ein einfacher Strichcodestreifen verwendet wird. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt die Erfindung in einem Verfahren zum Erstellen von Daten in Strichcodeform, die für das Bestimmen der Kalibrierkurve für ein Testelementlos in einem klinischen Analysegerät verwendbar sind, mit einem beschränkten Zahlensystem, das auf n- stellige Dezimalzahlen begrenzt ist, wobei die Kurve die mathematische Formel
C = A&sub0; + A&sub1; R + A&sub2; (R)K (1)
hat, wobei C die vorausgesagte Konzentration einer durch das Analysegerät analysierten Probenflüssigkeit, R die mit dem Analysegerät tatsächlich gemessene Antwort oder eine kubische Splinefunktion dieser Antwort und K ein dem Analysegerät zugeordneter Koeffizierit ist sowie A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; die Kalibrationskoeffizienten sind, die sich über das hinaus ändern können, was mit (10n) Zahlen angegeben werden kann;
das dadurch gekennzeichnet ist, daß es die Schritte
a) des Feststellens der Wertebereiche für R durch eine statistische Analyse, die für drei gegebene Konzentrationswerte (C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;) für eine gegebene Untersuchung möglich sind, und des Zuordnens eines hohen Wertes (H) und eines niedrigen Wertes (L) für diese Bereiche;
b) des Berechnens einer Kalibrierkurve für ein gegebenes Los der gegebenen Untersuchung, die die Analysegerät- Antwort mit der Konzentration korreliert;
c) des Bestimmens der Analysegerät-Antworten (R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;) aus der Kalibrierkurve, die den Konzentrationswerten (C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;) entsprechen;
d) des Berechnens des Strichcodewertes (Bi) für die Analysegerät-Antwort (Ri) mit i = 1, 2, 3 aus der Gleichung
Bi = (10n - 1) (Ri - Li)/(Hi - Li) (2)
wobei Li und Hi die entsprechenden niedrigen (L) und hohen (H) Werte für diesen Wert von Ri sind;
e) des Rundens des Strichcodewertes (Bi) auf die nächste ganze Zahl für jeden Fall von i = 1, 2, 3; und
f) des Ausgebens dieses Wertes von Bi für jedes Ri in Strichcodeform umfaßt, so daß nur drei Sätze von (10n) Möglichkeiten erforderlich sind, um die den Kalibrationskoeffizienten entsprechenden Daten exakt weiterzugeben, auch wenn sich jeder der drei Koeffizienten um mehr als das ändern kann, was mit 10n Zahlen angegeben werden kann.
Entsprechend ist es ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung, daß ein einfacher Strichcodestreifen für nur wenige Zahlen mit den genauen Daten versehen werden kann, die erfor derlich sind, eine Kalibrierkurve für ein gegebenes Los von Testelementen an den Benutzer zu übermitteln.
Es ist ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung, daß ein einfacher Strichcode und daher ein einfacher Strichcodeleser dazu verwendet werden kann, die für die Kalibration von losspezifischen Kalibrationsparametern erforderlichen Daten darzustellen.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun beispielhaft auf die Zeichnung Bezug genommen. Es zeigt:
Fig. 1 eine Kalibrierkurve der zu erwartenden Konzentration für eine gegebene Antwort eines Analysegeräts bei einer bestimmten Untersuchung;
Fig. 2 eine vergrößerte Teildarstellung nur der Abszisse der Fig. 1;
Fig. 3 und 4 zweidimensionale Darstellungen des dreidimensionalen Raums für die möglichen Werte der Kalibrationskoeffizienten A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; der Kurven der Fig. 1; und Fig. 5 eine graphische Darstellung der Unterschiede zwischen den beiden in den Beispielen gezeigten Methoden.
Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, bei denen ein bevorzugter Strichcode auf bevorzugten trockenen Objektträger- Testelementen für ein bevorzugtes klinisches Analysegerät Verwendung findet. Die Erfindung kann natürlich auch unabhängig von der Art des Strichcodes, des Formats oder der Untersuchungsart der Testelemente (oder deren Kassette), auf der oder denen der Code angebracht wird, und dem Analysegerät, in dem die Testelemente untersucht werden, angewendet werden. Die Erfindung hat jedoch bei einem einfachen Strichcodestreifen die meisten Vorteile.
Bei der Erfindung kann jedes Strichcodedesign Anwendung finden, vorausgesetzt, daß wenigstens sechs Zahlen zu Verfügung stehen, das heißt drei Paare davon, um drei Zahlen darzustellen, die von 0 bis 99 reichen. Eine besonders bekannte Form, die diese Möglichkeit bietet, ist die sogenannte Form "verschachtelte zwei von fünf".
Die bevorzugten Testelemente sind die Objektträger Testelemente, die von der Eastman Kodak Company unter dem Warenzeichen "Ektachem"-Testelemente oder von der Fuji Photo Film Co. unter der Bezeichnung "Drychem"-Testelemente erhältlich sind.
Die bevorzugten Analysegeräte sind die Analysegeräte, die von der Eastman Kodak Company unter dem Warenzeichen "Ektachem"-Analysegeräte oder von der Fuji Photo Film Co. unter der Bezeichnung "5000" erhältlich sind.
In der Fig. 1 ist eine repräsentative Darstellung für eine brauchbare Kalibrierkurve, zum Beispiel für Glukose, gezeigt. In einer solchen Darstellung ist die erwartete Konzentration C gegen die Antwort R aufgetragen, die mit dem Analysegerät gemessen wird, wobei R die unverarbeitete Antwort oder ein g(R) sein kann, das eine kubische Splinefunktion der unverarbeiteten Antwort ist. Die unverarbeitete Antwort kann die Reflektivität, die aus der Reflektivität erhaltene optische Dichte, die Änderungsrate dieser Antworten oder eine elektrische Spannung sein, die durch eine Differenzmessung der lonenkonzentration mit zwei ionenselektiven Elektroden erzeugt wird. Für Glukose ist die unverarbeitete Antwort entweder die Reflektivität oder die optische Dichte DR, wobei DR = log(1/Reflektivität) ist. Die Kurve kann als Konzentration
C = A&sub0; + A&sub1; Antwort + A&sub2; Antwort
ausgedrückt werden, wobei K in der Regel den Wert 2 hat.
Die beiden Kurven, die ausgezogen gezeigte und die gestrichelt gezeigte, stellen beide eine gute Anpassung an die Daten dar, die für ein gegebenes Testelementlos für diese Untersuchung erhalten werden können. Das heißt, beide Kurven liegen etwa im gleichen Raum. Die Werte der Koeffizienten A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; für die beiden gezeigten Kurven, bei denen die Antwort die mit dem Analysegerät bestimmte optische Dichte ist, unterscheiden sich jedoch drastisch. Die Werte werden wie folgt ermittelt:
Wenn die Konzentration C für drei Kalibratoren mit verschiedenen Werten gleich 39, 309 und 596 mg/dl ist, wie es in der Fig. 1 gezeigt ist, und die entsprechende Antwort 0,28, 1,1 und 1,5 DR, ist es möglich, die drei linearen Gleichungen (I), (II) und (III) für A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; zu lösen:
39 = A&sub0; + A&sub1; g&sub1;(0,28) + A&sub2; g&sub2;(0,28)K (I)
309 = A&sub0; + A&sub1; g&sub1;(1,1) + A&sub2; g&sub2;(1,1)K (II)
596 = A&sub0; + A&sub1; g&sub1;(1,5) + A&sub2; g&sub2;(1,5)K (III)
Ein nützliches Verfahren zum Bewerten von Splinefunktionen ist es, die Splineparameter X, Y und F"(x) zu verwenden, wobei F"(x) die zweite Ableitung der Funktion bei x ist, wie es in "Industrial Applications ot Cubic Spline Functions" von N.J. Barosi, 26. Oktober 1973, Seiten 3-6 in A Presentation to the 17th Annual Technical Conference of the American Society for Quality Control and the American Statistical Association und in "Splines and Statistics" von Edward J. Wegman und Ian W. Wright im Journal of the American Statistical Association, Juni 1983, Band 78, Nr. 382, Abschnitt Theorie und Methoden, Seiten 351-352 beschrieben ist.

Vergleichsbeispiel 1

Es seien K = 2 und die Splineparameter wie folgt, wobei g&sub1; = g&sub2; ist:
A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; ergeben sich daraus zu 19, 100,05 und 0,0025. Siehe zum Beispiel die diese Werte repräsentierende Kurve in der Fig. 1 (die ausgezogene Kurve).
Unter der Vorgabe der Dichten 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1,2, 1,4, 1,6 und 1,8 und unter Verwendung der obigen Kalibrationskoeffizienten, Splinefunktionen und K-Werte erhält man Konzentrationen von 30, 59, 111, 178, 260, 364, 502, 707 und 966.

Vergleichsbeispiel 2

Wenn die Splineparameter so geändert werden:
stellt man fest, daß A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; gleich 50, 1500 und 0,5571 sind. Dies ist die in der Fig. 1 gestrichelte Kurve.
Unter der Vorgabe der Dichten 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0, 1,2, 1,4, 1,6 und 1,8 und unter Verwendung der obigen Kalibrationskoeffizienten, Splinefunktionen und K-Werte erhält man Konzentrationen von 30, 59, 111, 178, 260, 364, 502, 707 und 966.
Die Splinefunktionen in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 erzeugen somit dramatisch unterschiedliche Kalibrationsparameter A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; und definieren doch die gleiche Beziehung zwischen der Dichte und der Konzentration. Der Koeffizient A&sub1; ist für die eine Kurve 1500 und für die andere Kurve 100,05. Jeder Versuch, diese Änderungen von A&sub1; auf zwei Zahlen oder im Wert von 0 bis 99 zu begrenzen, ist hinsichtlich der Genauigkeit zum Scheitern verurteilt. Ahnliche Probleme ergeben sich bei der Strichcodierung der sich aus diesen Kurven ergebenden Änderungen von A&sub0; und A&sub2;.
Auch gibt es bei der Strichcodierung der Koeffizienten A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; Genauigkeitsprobleme. Dies wird im Ver gleichsbeispiel III gezeigt, das auf die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen folgt.
Die erfindungsgemäße Lösung liegt darin, daß nicht versucht wird, die sich drastisch ändernden Koeffizienten A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; (von denen die obigen A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; nur spezielle Beispiele sind) im gtrichcode unterzubringen, sondern daß die Anderungen in der Antwort R im Strichcode untergebracht werden. Diese Änderungen sind tatsächlich viel geringer, wie es in den Fig. 1 und 2 durch die Klammern um R&sub3; gezeigt ist. Die folgenden, nicht ausschließlichen Beispiele zeigen die Ausführung der Erfindung.

Beispiel 1 (Glukose)

Die optischen Dichten (DR), die mit Glukosekonzentrationen von 40, 150 und 550 mg/dl verbunden waren, wurden für 10 fünf verschiedene Generationen von Glukose-Testelementen festgestellt. Mit einem "Ektachem 700"-Analysegerät wurden Daten an 21 verschiedenen Beschichtungen bestimmt. Der Mittelwert und die Standardabweichung der optischen Dichten für diese Glukosekonzentrationen waren: Tabelle I Konzentration Mittelw. DR Standardabweichung (SD)
Es kann gezeigt werden, daß für eine gegebene Konzentration die optische Dichte (DR) einer neuen Beschichtung in 99% aller Fälle in das Intervall [Mittelwert - 3SD, Mittelwert + 3SD) fällt. Für die drei bestimmten Konzentrationen haben neue Beschichtungen bei diesen Konzentrationen optische Dichten, die in folgende Bereiche fallen: Tabelle II Konzentration Niedrig. DR-Wert (L) Hoher DR-Wert (H)
Es sind daher diese Werte H und L, die bei der obigen Gleichung (2) verwendet werden, um zu berechnen, welches Bi sich für eine gegebene Antwort (DR) für die optische Dichte bei einer gegebenen Konzentration C ergibt.
Das heißt, daß bei einem Testelementlos eine Glukosekonzentration C von 150 mg/dl auf einem der Elemente des Loses ein DR von 0,7969 erzeugt. Es ist diese Zahl, die mittels eines zweistelligen Strichcodes anzunähern ist. Aus den DR- Bereichen der Tabelle II folgt, daß die Antwort eines Fluids mit einer Konzentration von 150 mg/dl im Intervall [0,6106, 0,8574] liegen muß. Der Strichcodewert B&sub2; ist daher nach der Gleichung (2)
B&sub2; = 99((0,7969 - 0,6106)/(0,8574 - 0,6106)) 75.
Der Näherungswert, der festgestellt wird, wenn der Strichcode von einem Kunden, der auch ein "Ektachem 700"- Analysegerät verwendet, zurückverwandelt wird, ist:
R&sub2;(umgewandelt) = 0,6106 + (75(0,8574 - 0,6106))/99 = 0,7976.
Diese umgewandelten Werte von R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; werden vom Analysegerät verarbeitet, um mit drei Sätzen von Gleichungen, die den obigen Gleichungen (I), (II) und (III) entsprechen, eine neue Kalibrierkurve zu erstellen. Im Falle des vorliegenden R&sub2; entstand durch das Erzeugen und Zurückverwandeln des Strichcodes nur ein Fehler von 0,0007.
Wenn die Konzentrationen 40 und 550 mg/dl ein DR von 0,4587 bzw. 1,3706 hervorrufen, ergibt diese Kombination von Konzentrationen und DRS, einschließlich des DR von 0,7969 bei 150 mg/dl, mit der Splinefunktion des obigen Vergleichsbeispiels 1 und einem K von 2 eine echte Kalibrierkurve mit Kalibrationskoeffizienten von
-27,475, 88,737 und 6,764.
Es ist nun
B&sub1; = 99((0,4587 - 0,1399)1(4,4905 - 0,1399)) = 90,02 x 90 (aus der Gleichung (2)),
B&sub3; = 99((1,3706 - 1,3623)/(1,5908 - 1,3623)) = 3,60 x 4 (aus der Gleichung (2)
und daher
R&sub1;(umgewandelt) = 0,1399 + ((90(0,4905 - 0,1399))/99 - 0,4586
R&sub3;(umgewandelt) = 1,3623 + ((4(1,5908 - 1,3623))/99 - 1,3715.
Durch das Kalibrieren mit den Konzentrationen 40, 150 und 550 mg/dl und den umgewandelten Dichten 0,4586, 0,7976 und 1,3715 erhält man die "umgewandelten" Kalibrationskoeffizienten
-27,227, 88,422 und 6,771.
Aus diesen Koeffizienten wird eine neue Kurve erstellt und die Dichten, die den "echten" Konzentrationen entsprechen, die in der folgenden Tabelle III aufgelistet sind, können dazu verwendet werden, eine "umgewandelte Konzentration" vorherzusagen. Der Unterschied zwischen der "echten" Konzentration und der anhand der "umgewandelten Antwort" "vorhergesagten" Konzentration zeigt den Fehler, der sich aus der übermittlung der obigen echten Kalibrierkurve mittels des Strichcodes, der den Antwortwert enthält, ergibt. Tabelle III Echte Konzentration Anhand umgew. Antw. vorherges. Konzentr. Abs. Fehler
Solche Fehler sind vernachlässigbar, wie sich aus der Fig. 5 ergibt.
Obwohl bei diesem Beispiel ein "E700"-Analysegerät dazu verwendet wurde, um sowohl den Strichcode zu erzeugen als auch die Kalibrierkurve auf der Kundenseite einzustellen, braucht dies nicht notwendigerweise der Fall zu sein. Das heißt, das Analysegerät beim Kunden kann sich etwas von dem unterscheiden, das zum Erzeugen des Strichcodes verwendet wird, solange die Kalibriermathematik für beide Arten von Analysegeräten im wesentlichen die gleiche ist. Der auf einem "E700"-Analysegerät erzeugte Strichcode kann zum Beispiel daher auch auf Seiten eines Kunden verwendet werden&sub1; der ein "E400" oder ein "E500"-Analysegerät besitzt.

Beispiel 2; Blutharnstickstoff (BUN)

Die optischen Dichten (DR), die mit BUN-Konzentra tionen von 10, 40 und 120 mg/dl verknüpft sind, wurden für 10 zwei verschiedene Generationen von BUN-Testelementen bestimmt. Mit einem "Ektachem E700" wurden Daten an sechzehn verschiedenen Beschichtungen festgestellt. Der Mittelwert und die Standardabweichung für die optischen Dichten bei diesen BUN- Konzentrationen waren: Tabelle IV Konzentration Mittelw. DR Standardabweichung (SD)
Es kann gezeigt werden, daß für eine gegebene Konzentration das DR einer neuen Beschichtung in das Intervall [Mittelwert - 35D, Mittelwert + 35D] fällt. Für die drei bestimmten Konzentrationen haben neue Beschichtungen bei diesen Konzentrationen ein DR, das in folgende Bereiche fällt: Tabelle V Konzentration Niedrig. DR-Wert (L) Hoher Dr-Wert (H)
Es sind daher diese Werte H und L, die bei der obigen Gleichung (2) verwendet werden, um zu berechnen, welches Bi sich für eine gegebene DR-Antwort bei einer gegebenen Konzentration C ergibt.
Das heißt, daß bei einem Testelementlos eine BUN-Konzentration C von 10 mg/dl auf einem der Elemente des Loses einem DR von 0,3756 entspricht. Es ist diese Zahl, die mittels eines zweistelligen Strichcodes anzunähern ist.
Aus den DR-Bereichen der Tabelle V folgt, daß die Antwort eines Fluids mit einer Konzentration von 10 mg/dl im Intervall [0,2915, 0,4301] liegen muß. Der Strichcodewert B&sub1; ist daher nach der Gleichung (2)
B&sub1; = 99((0,3756 - 0,2915)1(0,4301 - 0,2915)) 60.
Der Näherungswert, der festgestellt wird, wenn der Strichcode von einem Kunden, der auch ein "Ektachem 700"- Analysegerät verwendet, zurückverwandelt wird, ist:
R&sub1;(umgewandelt) = 0,2915 + (60(0,4301 - 0,2915))/99) (0,3755).
In diesem Fall wurde durch das Erzeugen und Zurückverwandeln des Strichcodes ein Fehler von nur 0,0001 (ein Fehler von nur 0,03%) erzeugt.
Aus den vorstehenden Beispielen ist ersichtlich, daß das Strichcodieren einer bestimmten Antwort Ri als Bruchteil von (H - L) für gegebene Werte von C&sub1;, C&sub2; und C&sub3; dazu dienen kann, eine übermittlung der Koeffizienten A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; zu umgehen. Statt dessen werden A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; im Analysegerät anhand des obigen Ri und Ci neu berechnet.

Vergleichsbeispiel III: Das Btrichcodieren der Kalibrationsparameter A&sub0;, A&sub1; und A&sub2;

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Schwachstelle bei der Angabe der Kalibrationsparameter anstelle der Testelementantworten. In dieser Studie wurde die folgende Simulation ausgeführt:

Schritt 1:

Für jede der Glukosekonzentrationen der Tabelle II, das heißt für 40, 150 und 550 mg/dl, wurde der 5 aufgelistete Bereich in zehn gleichmäßig beabstandete Dichten aufgeteilt, die die bekannten Dichtebereiche für diese Konzentrationen überspannten. Die sich ergebenden Dichten für die gegebenen Konzentrationen sind in der folgenden Tabelle VI aufgelistet: Tabelle VI

Schritt 2:

K wurde auf den Wert 2 gesetzt und g&sub1; = g&sub2; = Glukose-Splinefunktion aus dem obigen Vergleichsbeispiel 1.

Schritt 3:

Alle möglichen Kombinationen von Dichten aus der Tabelle V wurden festgestellt, wobei aus jeder Spalte eine Dichte ausgewählt wurde. Es ergaben sich für drei Dichten tausend Sätze.

Schritt 4:

Mit den Glukosekonzentrationen 40, 150 und 55 mg/dl und jedem Satz von Dichten aus dem Schritt 3 wurden eintausend Kalibrationen ausgeführt.

Schritt 5:

Die im Schritt 4 erzeugten tausend Sätze von Kalibrationsparametern A&sub0;&sub1; A&sub1; und A&sub2; wurden aufgezeichnet.

Schritt 6:

In der Fig. 3 wurde aus jedem der im Schritt 5 bestimmten Kalibrationsparametersätze A&sub0; gegen A&sub2; und in der Fig. 4 aus jedem der im Schritt 5 bestimmten Kalibrationsparametersätze A&sub1; gegen A&sub2; aufgetragen. (Das gleichzeitige Darstellen aller drei Parameter erfordert eine dreidimensionale Darstellung).
Wenn nun versucht wird, anstelle der Testelementantworten A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; zu strichcodieren, müssen mit dem gleichen Format wie in der Tabelle II für A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; drei Be reiche angegeben werden. Diese Bereiche sind ähnlich den in der folgenden Tabelle VII angegebenen Bereichen, die aus den Fig. 3 und 4 bestimmt wurden: Tabelle VII A&sub0;, A&sub1; und A&sub2; Niedriger Wert Hoher Wert
Wenn die echten Kalibrationskoeffizienten (das heißt -27,475, 88,737 und 6,764), die sich aus der Tabelle VII ergeben, strichcodiert werden, erhält man
B&sub1; = 99((-27,475 + 300)/(100 + 300)) = 67,45 x 67
B&sub2; = 99((88,737 - 0) / (500 - 0)) = 17,57 x 18
B&sub3; = 99((6,764 + 60) / (20 + 60)) = 82,62 x 83
Das Zurückverwandeln des Strichcodes in die Kalibrationskoeffizienten ergibt:
A&sub0;(umgewandelt) = -300 + (67(100 + 300))/99 = -29,293
A&sub1;(umgewandelt) = 0 + (18(500 - 0))/99 = -90,909
A&sub2;(umgewandelt) = -60 + (83< 20 + 60))/99 = 7,071.
Die umgewandelten Kalibrationskoeffizienten sind daher -29,293, 90,909 und 7,071.
Die folgende Tabelle VIII zeigt den Fehler in der vorausgesagten Konzentration, der sich aus dem Übermitteln der echten Kalibrierkurve mittels der Kalibrationskoeffizienten im Strichcode anstelle der Antwort, wie es erfindungsgemäß geschieht, ergibt. Tabelle VIII Echte Konzentration Anhand umgew. Antw. vorherges. Konzentr. Abs. Fehler
Die Fig. 5 ist eine graphische Darstellung der Unterschiede zwischen den beiden Verfahren bei diesem Beispiel. Es werden die Daten der Tabellen III und VIII verwendet. (Der Ordinatenwert Null stellt "Echt" dar). Ein Vergleich der Ta belle III mit der Tabelle VIII zeigt, daß das übermitteln von Antworten im Strichcode eine wesentlich bessere Annäherung an die echte Kalibrierkurve darstellt als die durch das Übermitteln der Koeffizienten selbst im Strichcode erzeugte Kalibrierkurve.

Claims

1. Verfahren zum Erstellen von Daten in Strichcodeform, die für das Bestimmen der Kalibrierkurve für ein Testelementlos in einem klinischen Analysegerät verwendbar sind, mit einem beschränkten Zahlensystem, das auf n-stellige Dezimalzahlen begrenzt ist, wobei die Kurve die mathematische Formel

C = A&sub0; + A&sub1; R + A&sub2; (R)K (1)

hat, wobei C die vorausgesagte Konzentration einer durch das Analysegerät analysierten Probenflüssigkeit, R die mit dem Analysegerät tatsächlich gemessene Antwort oder eine kubische Spimefunktion dieser Antwort und K ein dem Analysegerät zugeordneter Koeffizient ist sowie A&sub0;&sub1; A&sub1; und A&sub2; die Kalibrationskoeffizienten sind, die sich über das hinaus ändern kön nen, was mit (10n) Zahlen angegeben werden kann;

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Schritte

a) des Feststellens der Wertebereiche für R durch eine statistische Analyse, die für drei gegebene Konzentrationswerte (C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;) für eine gegebene Untersuchung möglich sind, und des Zuordnens eines hohen Wertes (H) und eines niedrigen Wertes (L) für diese Bereiche;

b) des Berechnens einer Kalibrierkurve für ein gegebenes Los der gegebenen Untersuchung, die die Analysegerät Antwort mit der Konzentration korreliert;

c) des Bestimmens der Analysegerät-Antworten (R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;) aus der Kalibrierkurve, die den Konzentrationswerten (C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;) entsprechen;

d) des Berechnens des Strichcodewertes (Bi) für die Analysegerät-Antwort (Ri) mit i = 1, 2, 3 aus der Gleichung

Bi = (10n - 1)(Ri - Li)/(Hi - Li)

wobei Li und Hi die entsprechenden niedrigen (L) und hohen (H) Werte für diesen Wert von Ri sind;

e) des Rundens des Strichcodewertes (Bi) auf die nächste ganze Zahl für jeden Fall von i = 1, 2, 3; und

f) des Ausgebens dieses Wertes von Bi für jedes Ri in Strichcodeform umfaßt, so daß nur drei Sätze von (10n) Möglichkeiten erforderlich sind, um die den Kalibrationskoeffizienten entsprechenden Daten exakt weiterzugeben, auch wenn sich jeder der drei Koeffizienten um mehr als das ändern kann, was mit 10n Zahlen angegeben werden kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt des Umwandelns der ausgegebenen Strichcodewerte (Bi) des Schrittes e) in tatsächliche Werte der Analysegerät-Antworten (Ri) durch Lösen der Gleichung (1) für Ri mit den gespeicherten Werten von Bi.

3. Verfahren zum Erstellen von Daten nach Anspruch 1 oder 2, wobei n = 2 ist und der Schritt a) die Schritte des Bestimmens des Mittelwertes (M), der für alle Testelemente der gegebenen Untersuchung zu erwarten ist, und der Standard abweichung (SD) von diesem Mittelwert (M), und des Zuordnens des hohen Wertes (H) und des niedrigen Wertes (L) als M + 3SD bzw. M - 3SD für einen gegebenen Konzentrationswert (C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;) einschließt.