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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Durchführung
von Tests an einer Körperflüssigkeitsprobe,
die analysiert werden soll, und insbesondere ein Spektrophotometer
und ein Verfahren zur automatischen Detektion eines Reagenzstreifens.
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Die
Verwendung eines Spektrophotometers zur Analyse von Körperflüssigkeitsproben
ist für
verschiedene medizinische Diagnosezwecke geeignet, beispielsweise
um die Farbe des Urins einer Person zu bestimmen. Ein herkömmliches
Spektrophotometer bestimmt die Farbe einer Urinprobe, die auf einem weißen, nichtreaktiven
Probenkissen aufgebracht ist, durch Beleuchten der Probenkissen
und Durchführung
mehrerer Reflexionsablesungen am Probenkissen, wobei jede eine Stärke aufweist,
die einer unterschiedlichen Wellenlänge des sichtbaren Lichts entspricht.
Die Farbe des Urins auf dem Probenkissen kann dann aufgrund der
relativen Stärke
der roten, grünen
und blauen Reflexionssignale bestimmt werden.
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Herkömmliche
Spektrophotometer können verwendet
werden, um eine Reihe von unterschiedlichen Urinanalysetests unter
Verwendung eines Reagenzstreifens durchzuführen, auf dem eine Reihe unterschiedlicher
Reagenzkissen angeordnet sind. Jedes Reagenzkissen ist mit einem
anderen Reagens ausgestattet, das als Reaktion auf die Gegenwart
einer bestimmten Art von Bestandteil im Urin, wie z.B. Leukozyten
(weiße
Blutkörperchen)
oder rote Blutkörperchen,
zu einer Farbänderung
führt.
Solch ein Reagenzstreifen kann zehn unterschiedliche Arten von Reagenzkissen
aufweisen.
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Bei
einem herkömmlichen
Spektrophotometer wird der Vorgang der Prüfung des Reagenzstreifens durchgeführt, indem
der Reagenzstreifen in eine Urinprobe eingetaucht, überschüssiger Urin
vom Reagenzstreifen entfernt, der Reagenzstreifen an einer bestimmten
Stelle im Spektrophotometer platziert und ein Startknopf gedrückt wird,
er das Spektrophotometer dazu bringt, eine automatische Bearbeitung und
Prüfung
des Reagenzstreifens zu beginnen.
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Das
US-Patent Nr. 4.689.202 von Khoja et al. offenbart ein Reagenzteststreifen-Ablesegerät, das einen
Bereich aufweist, in dem Reagenzstreifen platziert werden können, und
einen Abstreifarm 108, der die Reagenzstreifen automatisch,
einen nach dem anderen, vom Platzierbereich zu einem Prüfbereich bewegt.
Wie in Spalte 11 des Patents von Khoja et al. beschrieben
ist, wird die automatische Bewegung des Abstreifarms 108 mit
der periodischen Bewegung eines Streifen-Vorschubelements 116 synchronisiert.
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In
einem Reagenzstreifen-Ablesegerät
nach dem Stand der Technik, das vom Anmelder dieses Patents unter
dem Namen „Clinitek
200" vertrieben wird,
wobei das Gerät
im Allgemeinen in Übereinstimmung
mit der Offenbarung des Patents von Khoja et al. konstruiert wurde,
schwang der Abstreifarm periodisch mit einer Rate von einmal alle
zehn Sekunden über
den Bereich, in dem Reagenzstreifen platziert wurden, egal ob ein
Reagenzstreifen vorhanden war oder nicht, und das Gerät gab bei
jeder Schwungbewegung einen hörbaren
Piepton ab. Wenn sich nach zwei Minuten immer noch keine Reagenzstreifen
im Platzierbereich befanden, stellt der Abstreifarm seine Bewegung
automatisch ein. Danach muss der Benutzer, um die automatische Bewegung
des Abstreifarms wieder in Gang zu setzen, manuell einen Startknopf
drücken.
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Die
EP 0 594 108 A1 offenbart
einen automatischen Analysator für
flüssige
Proben, bei dem, wenn ein beliebiger Teststreifen nicht an einer
bestimmten photometrischen Position platziert wird, wenn beispielsweise
eine automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung
keinen Teststreifen zugeführt hat,
dieser Fehler detektiert wird, um eine automatische Bewertung darüber zu ermöglichen,
welcher Probe die gemessenen Ergebnisse der Prüfung entsprechen. Die automatische
Teststreifen-Zufuhrvorrichtung
ist mit einem Detektor zur Detektion des Vorhandenseins oder Fehlens
eines Teststreifens ausgestattet. Detektionssignale von diesem Detektor werden
zu einer Steuereinheit geleitet. Aufgrund dieser Detektionssignale
bestimmt die Steuereinheit einen Fehler beim Herausnehmen des Teststreifens, falls
ein solcher vorhanden ist. Demgemäß kann, auch wenn der Teststreifen
nicht an einer bestimmten photometrischen Position auf der Messvorrichtung platziert
wird und die Leerstelle dieser Position detektiert wird, der Analysator
automatisch und korrekt beurteilen, welchen Proben die Messergebnisse
der Untersuchung entsprechen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Erfindung ist in den Ansprüchen
definiert.
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Kurze Beschreibung
der Abbildungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Spektrophotometers, das zur Durchführung verschiedener
Tests an einer Körperflüssigkeitsprobe
verwendet werden kann, die auf einem Reagenzstreifen aufgebracht
ist;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines inneren mechanischen Abschnitts
des Spektrophotometers aus 1;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines inneren mechanischen Abschnitts
des Spektrophotometers aus 1;
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4 ist
eine Draufsicht auf eine Reagenzstreifenstreifenschale, die in 3 perspektivisch dargestellt
ist;
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5 ist
ein Blockschaltbild eines ersten Elektronikabschnitts des Spektrophotometers
aus 1;
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6 ist
ein Blockschaltbild eines zweiten Elektronikabschnitts des Spektrophotometers
aus 1;
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7 ist
ein Flussdiagramm einer Software-Routine zur Kalibrierung, die während des
Betriebs des Spektrophotometers durchgeführt wird;
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8 ist
ein Flussdiagramm einer Software-Routine zur Streifendetektion,
die während
des Betriebs des Spektrophotometers durchgeführt wird;
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9 ist
ein Flussdiagramm einer Software-Routine zur Streifenpositionsdetektion,
die während
des Betriebs des Spektrophotometers durchgeführt wird;
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10 ist
ein Flussdiagramm einer Software-Hauptroutine, die während des
Betriebs des Spektrophotometers durchgeführt wird;
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11 ist
ein Flussdiagramm einer Software-Initialisierungsroutine, die während des
Betriebs des Spektrophotometers durchgeführt wird;
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12 ist
ein Flussdiagramm einer Software-Routine zur Kalibrierung, die während des
Betriebs des Spektrophotometers durchgeführt wird;
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13 ist
ein Flussdiagramm einer Software-Routine zum Ablesen, die während des
Betriebs des Spektrophotometers durchgeführt wird.
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Detaillierte
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
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1 zeigt
ein Spektrophotometer 10 zur Durchführung verschiedener Tests,
wie z.B. Urinanalysetests, auf Reagenzstreifen. Das Spektrophotometer 10 weist
einen Aufnahmebereich 12, in dem ein Reagenzstreifen 14 platziert
werden kann, und einen Reagenzstreifenprüfbereich auf, der von einem Gehäuseabschnitt 16 abgedeckt
ist. Der Reagenzstreifenaufnahmebereich 12 befindet sich
zwischen einem seitwärts
beweglichen Arm 18 und der linken Seite des Gehäuseabschnitts 16.
Der Reagenzstreifen 14 wird von einer Reihe relativ dünner Wandabschnitte 20 gestützt, die
auf der linken Seite eines Reagenzstreifen-Trägertischs 22 ausgebildet sind.
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Um
das Spektrophotometer 10 zu betreiben, kann ein Reagenzstreifen 14 an
einer beliebigen Stelle im Aufnahmebereich 12 platziert
werden. Das Spektrophotometer 10 detektiert automatisch
das Vorhandensein des Reagenzstreifens 14 und bringt auf
diese Detektion hin den Transportarm 18 dazu, sich in 1 von
links nach rechts zu bewegen, wodurch automatisch der Reagenzstreifen 14 vom
Aufnahmebereich 12 in den Prüfbereich bewegt wird, der sich
innerhalb des Gehäuseabschnitts 16 befindet. Das
Spektrophotometer 10 umfasst eine optische Anzeige 23 zur
Anzeige verschiedener Meldungen in Bezug auf den Betrieb des Spektrophotometers 10.
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Wie
in 1, 4 und 6 zu sehen
weisen die im Spektrophotometer 10 verwendeten Reagenzstreifen 14 ein
dünnes,
nichtreaktives Substrat 24 auf, auf dem eine Reihe von
Reagenzkissen 26 fixiert ist. Jedes Reagenzkissen 26 besteht
aus einem relativ absorptionsfähigen
Material, das mit einem jeweiligen Reagens imprägniert ist, wobei jedes Reagens
und jedes Reagenzkissen 26 einem bestimmten durchzuführenden
Test zugeordnet ist. Wenn Urinanalysetests durchgeführt werden,
können
sie beispielsweise einen Test für
Leukozyten im Urin, einen Test des pH des Urins, einen Test für Blut im
Urin usw. umfassen. Wenn ein Reagenzkissen 26 mit einer
Urinprobe in Kontakt kommt, ändert
das Kissen je nach verwendetem Reagenz und Merkmalen der Urinprobe über einen
bestimmten Zeitraum seine Farbe. Der Reagenzstreifen 14 kann
beispielsweise ein Multistix®-Reagenzstreifen sein,
der von Bayer Corporation vertrieben wird.
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Mechanischer
Aufbau
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht des inneren mechanischen Aufbaus des
Spektrophotometers 10. Wie in 2 zu sehen
umfasst das Spektrophotometer 10 eine Lichtemissionsvorrichtung 30, die
in Form von fünf
Leuchtdioden (LEDs) 30a–30e bereitgestellt
sein kann, bei denen sich um im Handel von Hewlett Packard erhältlichen
Hochleistungs-LEDs mit einem kleinen Winkel handeln kann. Die LEDs 30a–30e können so
voneinander beabstandet sein, dass jedes davon einen separa ten Abschnitt
des Reagenzstreifensaufnahmebereichs 12 beleuchtet. Das
Spektrophotometer 10 umfasst eine Detektionsvorrichtung 32,
die in Form von vier Lichtdetektoren 32a–32d vorliegen
kann, von denen jeder zwischen zwei der LEDs 30a–30e angeordnet
ist. Die Detektoren 32a–32d sind so angeordnet,
dass sie Licht detektieren, das sie von Abschnitten des Aufnahmebereichs 12 empfangen,
die von den LEDs 30a–30e beleuchtet
werden.
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Wie
im linken Abschnitt von 2 dargestellt umfasst das Spektrophotometer 10 einen
Schwenkarm 34 mit einem zentralen Abschnitt, der mit einer drehbaren
Welle 36 verbunden ist, die steuerbar von einem Motor (nicht
dargestellt) angetrieben wird. Das Ende des Schwenkarms 34 ist
gleitbar in einem vertikalen Schaft angeordnet, der auf der Rückseite
eines Transportarm-Trägerelements 38 ausgebildet
ist, mit dem der Transportarm 18 verbunden ist (1). Das
Transportarm-Trägerelement 38,
das eine Aufnahme 40 aufweist, in der ein Ende des Transportarms 38 angeordnet
ist, wird gleitbar von einem horizontal angeordneten zylindrischen
Stab 42 getragen. Die horizontale Position und Bewegung
des Transportarms 18 wird gesteuert, indem der Schwenkarm 34 selektiv
zu einer Rotation um die zentrale Welle 36 gebracht wird,
um die seitliche Position des Endes des Schwenkarms 34 und
somit die seitliche Position des Transportarm-Trägerelements 38 zu
verändern.
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Wie
im rechten Abschnitt in 2 dargestellt weist das Spektrophotometer 10 einen
beweglichen Schlitten 50 auf, der an einer Seite eines
von einem Paar Zahnräder 54, 56 getragenen
Positionierungsbands 52 befestigt ist. Das Zahnrad 56 ist
an einer drehbaren Antriebswelle (nicht dargestellt) befestigt, die
steuerbar von einem Motor 58 (6) angetrieben
wird, um den beweglichen Schlitten präzise zu bewegen und in einer
Richtung parallel zur Länge des
Reagenzstreifens 14 (1) zu positionieren. Obwohl
das Positionierungssystem in Form von Zahnrädern 54, 56 und
eines Bands 52 dargestellt ist, könnten auch andere Arten von
Positionierungssystemen eingesetzt werden, wie z.B. ein oder mehrere Zahnräder, die
mit einem linearen Getriebe ineinander greifen, das an den Leseköpfen 60, 62 befestigt ist,
oder eine beliebige Art von Positionierungssystem, das ausgebildet
ist, um die lineare Position einer Vorrichtung einzustellen.
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Der
bewegliche Schlitten 50 weist ein Paar Leseköpfe 60, 62 auf.
Der Lesekopf 60 umfasst eine Lichtquelle 64 (6),
die beispielsweise in Form einer Glühlampe bereitgestellt sein
kann, und einen Detektor 66, der in Form von vier Lichtdetektoren 66a–66d bereitgestellt
sein kann, von denen jeder ausgebildet ist, um Licht mit einer unterschiedlichen Wellenlänge zu detektieren,
z.B. rotes, blaues, grünes
und Infrarotlicht. Der Lesekopf 62 umfasst eine Lichtquelle 68 (6),
die in Form einer Glühlampe bereitgestellt
sein kann, und einen Detektor 70, der in Form von vier
Lichtdetektoren 70a–70d bereitgestellt sein
kann, von denen ebenfalls jeder ausgebildet ist, um Licht mit einer
unterschiedlichen Wellenlänge
zu detektieren. Obwohl die Leseköpfe 60, 62 wie
im US-Patent Nr. 5.661.563 von Howard et al. geoffenbart konstruiert
sein können,
ist für
die Erfindung keine bestimmte Konstruktion für die Leseköpfe 60, 62 erforderlich.
Die Lichtquellen 64, 68 könnten auch andere Quellen als
Glühbirnen
sein, und die Detektoren 66, 70 könnten konstruiert
sein, um nur Licht einer einzigen Wellenlänge zu detektieren.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Spektrophotometers 10,
die eine Reagenzstreifen-Vorschubschale 80 zeigt. Die Vorschubschale 80 weist
ein Paar sich nach oben erstreckender Wände 82, 84 auf.
Der obere Abschnitt der Wand 82 weist eine Vielzahl von
Stiften 86 auf, die sich von diesem aus erstrecken, und
der obere Abschnitt der Wand 84 weist eine Vielzahl von
Stiften 88 auf, die sich von diesem aus erstrecken. Die
Stifte 86, 88 sind in einem Abstand voneinander
angeordnet, der etwas größer ist
als die Breite des Reagenzstreifens 14, sodass der Abstand
zwischen den einzelnen nebeneinander liegenden Paaren von Stiften 86, 88 einen
der Reagenzstreifen 14 aufnehmen kann. Wie in 4 dargestellt
können
sich die Stifte 86, 88 der Vorschubschale 80 durch
ein Paar Schlitze 9O, 92 nach oben erstrecken,
die im Reagenzstreifen-Trägertisch 22 ausgebildet
sind.
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Die
Reagenzstreifen-Vorschubschale 80 wird von einem Positionierungsmechanismus 100 getragen,
der in 2 und 3 dargestellt ist. Der Positionierungsmechanismus 100 weist
einen Trägertisch 102 auf,
der die Reagenzstreifen-Vorschubschale 80 trägt, und
ein Mechanismus zum Bewegen des Trägertischs 102 auf
einer im Allgemeinen kreisförmigen
Bahn, der ein vertikales Element 104 mit einem Paar darin ausgebildeter,
länglicher
Schlitze 106, 108 und ein Paar motorbetriebener
Stellantriebe 110, 112 umfasst, bringt das vertikale
Element 104 und den Trägertisch 102 dazu,
sich auf einer kreisförmigen
Bahn zu bewegen, wie im US-Patent 4.689.202 geoffenbart ist.
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Die
Bewegung des Trägertischs 102 führt dazu,
dass die Vorschubschale 80 sich in einer kreisförmigen Bahn
bewegt, was wiederum die Stifte 86, 88 bewegt,
sodass der zwischen ihnen angeordnete Reagenzstreifen 14 periodisch
bewegt oder nach rechts durch das Spektrophotometer 10 weitergeschaltet
wird, sodass ein Reagenzstreifen 14 an einer ersten Reagenzstreifenprüfposition
unter dem Lesekopf 60 angeordnet und dann an einer zweiten
Reagenzstreifenprüfposition
unter dem Lesekopf 62 angeordnet wird.
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Wie
in 4 zu sehen bewegen sich, wenn die Vorschubschale 80 sich
auf einer einzigen kreisförmigen
Bahn bewegt, die Stifte 86, 88 von links nach
rechts, während
sie sich durch den Reagenzstreifen-Trägertisch 22 nach oben
erstrecken, wodurch jeder Reagenzstreifen 14 eine Reagenzstreifenposition
nach rechts bewegt wird. Während
der zweiten Hälfte
der Kreisbewegung werden die Stifte 86, 88 nach
unten eingefahren, sodass ihre oberen Enden unter der oberen Oberfläche des
Trägertischs 22 angeordnet
sind und sie von rechts nach links bewegt werden können, ohne
den Reagenzstreifen zu bewegen 14. Die spezielle Konstruktion
des Systems zur Beförderung
der Reagenzstreifen 14 vom Aufnahmebereich 12 zum
Prüfbereich
innerhalb des Gehäuses 16 und
zur Beförderung
des Reagenzstreifens 14 innerhalb des Prüfbereichs
ist für
die Erfindung nicht erforderlich und auch andere Arten von Beförderungssystemen
könnten
verwendet werden.
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Elektronik
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5 ist
ein Blockschaltbild der Elektronik und anderer Komponenten des Spektrophotometers 10,
die sich auf die automatische Detektion eines Reagenzstreifens 14 im
Reagenzstreifenaufnahmebereich 12 beziehen. Wie in 5 zu
sehen wird die automatische Detektion eines Reagenzstreifens 14 von einem
Steuerkreis 120 gesteuert, der einen Mikroprozessor 122,
einen Direktzugriffspeicher (RAM) 124, einen Programmspeicher 126 und
einen Eingabe-/Ausgangsschaltkreis (I/O-Schaltkreis) 128 aufweist,
die alle über
einen Adressen-/Datenbus 130 verbunden sind.
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Der
Steuerkreis 120 setzt die LEDs 30a–30e über eine
Dekodierschaltung 140 selektiv unter Strom, die mit fünf Treiberschaltungen 142a–142e verbunden
ist, von denen jede so angeschlossen ist, dass eine jeweilige LED 30a–30e eingeschaltet
wird. Die LEDs 30a–30e können periodisch,
eine nach der anderen, eingeschaltet werden, sodass separate überlappende
Abschnitte des Reagenzstreifenaufnahmebereichs 12 nacheinander
beleuchtet werden.
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Die
Detektoren 32a–32d werden
so positioniert, dass sie Licht von separaten überlappenden Abschnitten des
Aufnahmebereichs 12 detektieren, wobei die überlappenden
Abschnitte im Allgemeinen das Sichtfeld der Detektionsvorrichtung 32 ausmachen,
wie in 5 dargestellt ist. Jeder der Detektoren 32a–32d erzeugt
ein Beleuchtungssignal mit einer Größe, die der detektierten Lichtmenge
entspricht. Jedes dieser Beleuchtungssignale wird an eine programmierbare
Vergleichsschaltung 144 übermittelt, welche die einzelnen
Beleuchtungssignale mit einem entsprechenden von acht Schwellenwerten
vergleicht, wie nachstehend beschrieben ist, um zu bestimmen, ob
ein Reagenzstreifen 14 im Reagenzstreifenaufnahmebereich 12 vorhanden
ist. Die Schwellenwerte können über eine
Leitung 145 zum Vergleicher 144 übermittelt
werden.
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Der
Vergleicher 144 erzeugt acht Ausgangssignale, wobei jedes
Ausgangssignal einen Wert aufweist (d.h. eine logische „0" oder logische „1"), der dem entspricht,
ob das zugeordnete Beleuchtungssignal größer war als der zugeordnete
Schwellenwert. Diese acht Ausgangssignale können einer Auswahlschaltung
bereitgestellt werden, die in Form von acht UND-Toren 146a–146h vorliegen
kann, um bestimmte der Ausgangssignale freizugeben und den Rest
zu sperren. Es ist immer nur eine der fünf Ausgaben des Dekodierers 140 freigegeben,
oder logisch „1 ", um immer nur genau eine
der LEDs 30a–30e einzuschalten.
Jede der fünf
Ausgaben wird zu entweder einem oder zwei der UND-Tore 146a–146h übertragen,
damit entweder eines oder zwei der UND-Tore 146a–146h freigeschaltet
und der Rest gesperrt ist.
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Im
Speziellen zwingt eine logische „0"-Ausgabe des Dekodierers 140 das/die
UND-Tor(e), zu denen
sie geleitet wird, dazu, einen logischen „0"-Wert zu haben, wodurch verhindert wird,
das die zu solchen UND-Toren geleiteten Detektionssignale die Ausgabe
des ODER-Tors zu einer logischen „1" machen, was die Detektion eines Reagenzstreifens 14 darstellt.
Wenn beispielsweise die LED 30a eingeschaltet ist, erlaubt
die einzelne logische „1"-Ausgabe, die mit
der Treiberschaltung 142a verbunden ist, das Freischalten
des UND-Tors 146a (welches das vom Detektor 32a erzeugte
Beleuchtungssignal empfängt),
und die anderen vier logischen „0"-Ausgaben des Dekodierers 140 sperren
die UND-Tore 146b–146h effektiv.
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Die
Ausgangssignale der UND-Tore 146a–146h werden zu einem
ODER-Tor 148 übertragen,
welches ein Streifendetektionssignal zum Steuerkreis 120 weiterleitet,
wenn eine der Eingaben in das ODER-Tor 148 eine logische „1" ist, was bedeutet,
dass zumindest eines der von den Detektoren 32a–32d erzeugten
Beleuchtungssignale größer war als
der zugeordnete Schwellenwert.
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Die
Funktion der Schaltkreiskomponenten 144, 146, 148 könnte alternativ
von einem anderen Schaltkreis übernommen
werden, oder alternativ dazu von einem Abschnitt eines Computerprogramms,
das vom Steuerkreis 120 ausgeführt wird.
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6 ist
ein Blockschaltbild der Elektronik und anderer Komponenten des Spektrophotometers 10,
die sich auf die Prüfung
von Reagenzstreifen 14 in den Reagenzstreifenprüfpositionen
innerhalb des Gehäuseabschnitts 16 beziehen.
Wie in 6 zu sehen wird die Prüfung von Reagenzstreifen 14 von
einem Steuerkreis 160 gesteuert, der einen Mikroprozessor 162,
einen Direktzugriffspeicher (RAM) 164, einen Programmspeicher 166 und
einen Eingabe-/Ausgangsschaltkreis (I/O-Schaltkreis) 168 aufweist,
die alle über
einen Adressen-/Datenbus 170 verbunden sind.
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Der
Steuerkreis 160 treibt über
eine Treiberschaltung 180 selektiv den Motor 58 an,
bei dem es sich um einen Schrittmotor handeln kann, um den Schlitten 50 so
zu positionieren, das jeder der Leseköpfe 60, 62 über jeweils
einer der beiden Reagenzstreifenprüfstellen (an der entweder ein
oder zwei Reagenzstreifen 14 vorhanden sein können) positioniert
ist. Der Steuerkreis 160 schaltet die Lichtquellen 64, 68 in
den Leseköpfen 60, 62 selektiv über eine Treiberschaltung 182 ein
und empfängt,
solange diese Lichtquellen 64, 68 eingeschaltet
sind, Beleuchtungssignale von acht Verstärkern 184a–184d, 186a–186d,
die jeweils angeschlossen sind, um die Ausgabe von einem der Detektoren 66a–66d, 70a–70d zu
empfangen. Diese Beleuchtungssignale werden zu einem Analog-Digital-
(A/D-) Umsetzer 190 geleitet, der sie von analogen Signalen
in digitale Signale umwandelt und dann zum Steuerkreis 160 weiterleitet,
der die Speicherung von davon abhängigen Signalen im RAM 164 veranlasst.
Die Beleuchtungssignale können
im RAM 164 gespeichert werden, oder alternativ dazu können Reflexionssignale, die
von den Beleuchtungssignalen abgeleitet werden, im RAM 164 gespeichert
werden.
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Automatische Detektion
eines Reagenzstreifens
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Die
automatische Detektion eines Reagenzstreifens 14 an der
Reagenzstreifenaufnahmestelle 12 wird von einem Computerprogramm
gesteuert, das im Programmspeicher 126 des Steuerkreises 120 gespeichert
ist und vom Mikroprozessor 122 ausgeführt wird (5).
Dieses Computerprogramm umfasst eine Kalibrierungsroutine 200 (7),
die jedes Mal durchgeführt
wird, wenn das Spektrophotometer 10 eingeschaltet wird,
eine Streifendetektionsroutine 240 (8), die
periodisch durchgeführt
wird, um die Platzierung eines Reagenzstreifens 14 an einem
beliebigen Punkt innerhalb des Reagenzstreifenaufnahmebereichs 12 zu
detektieren, und eine Softwareroutine 260 (9),
die automatisch detektiert, wenn der Reagenzstreifen 14 eine
vorbestimmte Position zwischen der Reagenzstreifenaufnahmestelle 12 und
dem Reagenzstreifenprüfbereich
unter dem Gehäuseabschnitt 16 erreicht.
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Kalibrierungsroutine
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Ein
Flussdiagramm des Kalibrierungsroutine 200 ist in 7 dargestellt.
Diese Routine 200 wird durchgeführt, wenn das Spektrophotometer 10 eingeschaltet
wird, um die acht Schwellenwerte zu bestimmen, die vom Vergleicher 144 (5)
bei der Detektion eines Reagenzstreifens 14 verwendet werden.
Wie in 7 zu sehen kann eine Reihe von einleitenden Schritten 202, 204, 206, 208 verwendet werden,
um sicherzustellen, dass der Reagenzstreifen-Trägertisch 22 (1 und 4),
der aus dem Spektrophotometer 10 herausnehmbar ist, am
Platze ist und dass der Transportarm 18 sich in seiner
Ausgangsstellung und außerhalb
des Sichtfelds der Detektoren 32a–32d (5)
befindet.
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Jedes
Beleuchtungssignal, das von den vier Detektoren 32a–32d erzeugt
und zur Detektion des Vorhandenseins eines Reagenzstreifens 14 verwendet
wird, wird mit entweder einem oder zwei Schwellenwerten verglichen,
die durch die Routine 200 bestimmt werden. Wenn die am
linken Ende der Lichtemissionsvorrichtung 30 befindliche
LED 30a eingeschaltet wird, wird das durch seinen benachbarten Detektor
(d.h. Detektor 32a) erzeugte Signal mit einem Schwellenwert
verglichen. In ähnlicher
Weise wird, wenn die am rechten Ende der Lichtemissionsvorrichtung 30 befindliche
LED 30e eingeschaltet wird, das durch seinen benachbarten
Detektor (d.h. Detektor 32d) mit einem Schwellenwert verglichen.
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Wenn
eine der zwischen den LEDs 30a und 30e positionierten
LEDs 30b–30d eingeschaltet
wird, werden die beiden von den neben den eingeschalteten LEDs angeordneten
Detektoren erzeugten Signale mit zwei Schwellenwerten verglichen.
Wenn beispielsweise die LED 30c eingeschaltet wird, wird
das vom Detektor 32b erzeugte Signal mit einem ersten Schwellenwert
verglichen, und das vom Detektor 32c erzeugte Signal wird
mit einem zweiten Schwellenwert verglichen. Dies wird durchgeführt, weil
ein Reagenzstreifen 14 an zwei möglichen Stellen in Bezug auf
die LED 30c vorhanden sein können: 1) an einer ersten Stelle,
die in 5 mit durchgehenden Linien dargestellt ist, zwischen
der eingeschalteten LED 30c und dem Detektor 32c auf
deren rechter Seite und 2) an einer zweiten Stelle, die in 5 gestrichelt dargestellt
ist, zwischen der eingeschalteten LED 30c und dem Detektor 32d auf
deren rechter Seite. Der Reagenzstreifen 14 wird in der
ersten Position am besten vom Detektor 32c detektiert,
und in der zweiten Position am besten vom Detektor 32b.
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Wie
in 7 zu sehen werden die Schritte 210, 212, 214, 216, 218, 220, 222 und 224 durchgeführt, ohne
dass sich ein Reagenzstreifen 14 im Aufnahmebereich 12 befindet,
um die acht Schwellenwerte zu bestimmen, die im Reagenzstreifendetektionsvorgang
verwendet werden. In Schritt 210 wird beispielsweise der
nächste
(oder erste) Detektorschwellenwert auf einen Anfangswert gesetzt,
wie z.B. 50 % des Maximalbereichs. In Schritt 212 wird die
entsprechende LED eingeschaltet, und das vom zugeordneten Detektor
erzeugte Beleuchtungssignal wird gelesen, und in Schritt 214 wird
die LED abgeschaltet (die LEDs 30a–30e können für sehr kurze Zeitintervalle,
z.B. 15 Mirkosekunden) eingeschaltet werden.
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Wenn
die Detektorablesung größer ist
als der in Schritt 216 bestimmte Schwellenwert, geht die Routine
zu Schritt 218 über,
bei dem der Wert des Schwellenwerts um die Hälfte des vorhandenen Werts
erhöht
wird; ansonsten geht die Routine zu Schritt 220 über, in
dem der Wert des Schwellenwerts um die Hälfte des vorhandenen Werts
verringert wird. Die Routine geht dann zu Schritt 222 über, bei
dem bestimmt wird, ob der vorhandene Schwellenwert finalisiert wurde.
Das könnte
beispielsweise durch eine vorbestimmte Anzahl an Wiederholungen
der Schritte 212, 214, 216, 218, 220 erreicht
werden, beispielsweise eine siebenmalige.
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Es
gilt anzumerken, dass die Wirkung der wiederholten Durchführung der
aufeinander folgenden Schritte 212–220 darauf abzielt,
den Schwellenwert ungefähr
mit der Größe des vom
Detektor beim Fehlen eines Reagenzstreifens 14 erzeugen
Signals gleichzusetzen.
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In
Schritt 224 wird eine Detektionsabweichung zu dem in den
aufeinander folgenden Schritten 212–220 bestimmten Schwellenwert
addiert. Diese Detektionsabweichung basiert auf dem Unterschied im
Beleuchtungssignal, der durch das Vorhandensein eines Reagenzstreifens 14,
der weiß ist
oder eine relativ helle Farbe aufweist, und die Farbe des Reagenzstreifen-Trägertischs 22,
der eine relativ dunkle Farbe aufweist, verursacht wird. In Schritt 226 geht,
wenn nicht alle acht Schwellenwerte festgelegt wurden, die Routine
zurück
zu Schritt 210, um den nächsten Schwellenwert festzusetzen.
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In
der obigen Routine werden die acht Schwellenwerte festgesetzt, indem
die LEDs 30a–30e eingeschaltet
und ihre zugeordneten Detektoren 32a–32d wie folgt gelesen
werden: 1) Einschalten der LED 30a und Lesen des Detektors 32a;
2) Einschalten der LED 30b und Lesen des Detektors 32a;
3) Einschalten der LED 30b und Lesen des Detektors 32b;
4) Einschalten des LED 30c und Lesen des Detektors 32b;
5) Einschalten des LED 30c und Lesen des Detektors 32c;
6) Einschalten des LED 30d und Lesen des Detektors 32c;
7) Einschalten der LED 30d und Lesen des Detektors 32d;
und 8) Einschalten der LED 30e und Lesen des Detektors 32d. Obwohl
oben ein spezielles Verfahren zur Kalibrierung des Spektrophotometers 10 beschrieben
wurde, wird dieses spezielle Verfahren nicht als notwendig für die Erfindung
betrachtet, und auch andere Verfahren (oder kein Kalibrierungsverfahren)
können
verwendet werden.
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Streifendetektionsroutine
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8 ist
ein Flussdiagramm der Streifendetektionsroutine 240, die
periodisch durchgeführt
wird, beispielsweise alle 100 Millisekunden, um zu bestimmen, ob
ein Reagenzstreifen 14 im Reagenzstreifenaufnahmebereich 12 platziert
wurde.
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Wie
in 8 zu sehen können
einleitende Schritte 242, 244, 246 durchgeführt werden,
um die Zeiten einzuschränken,
wenn das Spektrophotometer 10 das Vorhandensein eines Reagenzstreifens 14 sucht.
Wenn sich das Spektrophotometer 10 im Laufmodus befindet,
weist das Spektrophotometer 10 eine vorbestimmte Zykluszeit
auf (z.B. eine Dauer von sieben Sekunden), sie sich auf seinen Betrieb bezieht.
In Schritt 242 wird, wenn das Spektrophotometer 10 sich
nicht im Laufmodus befindet, was bedeutet, dass es nicht gemäß seiner
Zykluszeit läuft, geht
die Routine zu Schritt 246 über. Wenn sich das Spektrophotometer 10 im
Laufmodus befindet, geht die Routine zu Schritt 244 über, in
dem sie bestimmt, ob das Spektrophotometer 10 in einem
vorbestimmten korrekten Abschnitt der Zykluszeit ist, wobei während dieser
Zeit eine Prüfung
des Vorhandenseins eines Reagenzstreifens 14 angemessen
ist. Diese korrekte Zykluszeit kann Zeitabschnitte umfassen, während derer
der Transportarm 18 sich wahrscheinlich nicht bewegt (es
ist möglich,
dass ein sich bewegender Transportarm 18 mit einem Reagenzstreifen
verwechselt wird), und andere Zeitabschnitte ausschließen, wie
beispielsweise spätere
Abschnitte in einem Zyklus, die dem Benutzer nicht genug Zeit geben würden, einen
Reagenzstreifen 14 an der Aufnahmestelle 12 zu
platzieren. Wenn der Transportarm 18 sich wie in Schritt 246 spezifiziert
bewegt, endet die Routine ohne das Vorhandensein eines Reagenzstreifens 14 zu überprüfen, weil
der sich bewegende Transportarm 18 mit einem Reagenzstreifen 14 verwechselt
werden könnte.
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In
Schritt 248 wird das nächste
(oder erste) der LEDs 30a–30e eingeschaltet,
der eine oder die zwei diesem LED zugeordneten Detektoren 32a–32d werden
gelesen (mithilfe der oben beschriebenen Elektronik), und die LED
wird abgeschaltet. In Schritt 250 wird, wenn das/die vom/von
den Detektor(en) erzeugte(n) Beleuchtungssignal(e) größer ist/sind
als der/die entsprechende(n) Schwellenwert(e) (bestimmt durch das
Detektionssignal auf der Leitung 150, das vom oben beschriebenen
ODER-Schaltkreis 148 erzeugt wird), was bedeutet, dass
ein Reagenzstreifen 14 detektiert wird, geht die Routine
zu Schritt 252 über,
in dem ein Flag gesetzt wird, um den Transportarm 18 zu
einer automatischen Bewegung von links nach rechts in 1 zu
bringen und so den Reagenzstreifen 14 vom Reagenzstreifenaufnahmebereich 12 zum
Prüfbereich
innerhalb des Gehäuses 16 zu
bewegen. Wenn kein Reagenzstreifen 14 detektiert wird,
endet die Routine einfach.
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Jedes
Mal, wenn die Routine 240 durchgeführt wird, wird eine nächste der
LEDs 30a–30e eingeschaltet,
und der eine oder die zwei benachbarten Detektoren 32 werden
gelesen, um zu bestimmen, ob ein Reagenzstreifen 14 vorhanden
ist.
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Streifenposition-Detektionsroutine
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9 ist
ein Flussdiagramm einer Reagenzstreifenposition-Detektionsroutine 260,
die durchgeführt
werden kann, um einen Reagenzstreifen 14 zu detektieren,
wenn er vom Aufnahmebereich 12 zum Prüfbereich innerhalb des Gehäuseabschnitts 16 bewegt
wird. Die Positionsdetektionsroutine 260 wird periodisch
durchgeführt
(z.B. alle 3 Millisekunden), während
sich der Transportarm 18 bewegt. Da der Transportarm 18 sich
nur als Reaktion auf eine frühere
Detektion eines Reagenzstreifens 14 im Aufnahmebereich 12 bewegen
soll, dient die Routine 260 dazu, das Vorhandensein eines
Reagenzstreifens 14 auf der rechten Seite des sich bewegenden
Transportarms 18 zu bestätigen, sodass das Vorhandensein
eines Reagenzstreifens 14 den Transportarm 18 dazu
bringt, sich zu bewegen, und nicht etwa eine ungewünschte Detektion
des vorübergehenden Vorhandenseins
der Hand einer Person vor einem der Detektoren 32a–32d.
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Wie
in 9 zu sehen werden, wenn sich der Transportarm 18 in
Schritt 262 in seiner „Ausgangsstellung" (die durch einen
herkömmlichen
Ausgangsstellungssensor bestimmt werden kann) neben dem rechten
Ende des Aufnahmebereichs 12 befindet, die Schritte 264, 266, 268 durchgeführt, um
zu bestimmen, ob ein Reagenzstreifen 14 vorhanden ist.
In Schritt 264 wird die ganz rechte LED 30e eingeschaltet,
der ganz rechte Detektor 32d wird gelesen, und die LED 30e wird
wieder abgeschaltet. In Schritt 266 geht, wenn ein Reagenzstreifen 14 detektiert
wird (basierend auf einem Vergleich des Beleuchtungssignals mit
dem entsprechenden Schwellenwert), die Routine zu Schritt 268 über, wo
ein Flag gesetzt wird, um anzuzeigen, dass der Reagenzstreifen 14 detektiert
wurde, wodurch das Vorhandensein des Reagenzstreifens 14 bestätigt wird.
Wird kein Streifendetektionsflag gesetzt, nachdem die Routine 260 eine
vorgegebene Anzahl oft durchgeführt
wurde, während
sich der Transportarm 18 in seiner Ausgangsposition befindet,
gibt das dem Spektrophotometer 10 an, dass die anfängliche
Detektion des Reagenzstreifens 14, die eine Bewegung des
Transportarms 18 auslöste,
fehlerhaft war.
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Prüfung des
Reagenzstreifens nach seiner Detektion
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Während des
Betriebs des Spektrophotometers 10 kann der Benutzer kontinuierlich
Reagenzstreifen 14 an der Aufnahmestelle 12 platzieren,
und zwar einen nach dem anderen, und solche Reagenzstreifen 14 werden
automatisch in das Innere des Gehäuseabschnitts 16 transportiert,
wo sie von den Leseköpfen 60, 62 an
einer oder an zwei Prüfstellen
optisch geprüft
werden, wobei einer der Prüfstellen
mit dem Lesekopf 60 fluchtend ausgerichtet ist, und die andere
Prüfstelle
mit dem Lesekopf 62 fluchtend ausgerichtet ist, wie in 6 zu
sehen ist.
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Die
Prüfung
des Reagenzstreifens 14 wird von einem Computerprogramm
gesteuert, das im Programmspeicher 166 des Steuerkreises 160 gespeichert
ist (6) und vom Mikroprozessor 162 ausgeführt wird.
Dieses Computerprogramm umfasst eine Hauptroutine 300 (10),
die während
des Betriebs des Spektrophotometers 10 durchgeführt wird, eine
Positionsinitialisierungsroutine 310, die periodisch durchgeführt wird,
um die Leseköpfe 60, 62 über einem
Paar Kalibrierungschips mit einer bekannten Farbe zu positionieren,
eine Kalibrierungsroutine 320, die periodisch durchgeführt wird,
während
die Leseköpfe 60, 62 über den
Kalibrierungschips positioniert sind, um die Reagenzkissen 26 der Reagenzstreifen 14 an
den Prüfstellen
zu prüfen.
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Hauptroutine
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Wie
im Flussdiagramm der Hauptroutine 300 in 10 zu
sehen ist, endet die Routine, wenn an keiner der in Schritt 302 bestimmten
Prüfstellen
ein Reagenzstreifen 14 vorhanden ist. Da die Position der
Reagenzstreifen 14 vom Steuerkreis überwacht werden kann, wenn
die Reagenzstreifen 14 vom Transportarm 18 zugeführt werden,
kann das Vorhandensein eines Reagenzstreifens 14 an einer
der beiden Prüfstellen
vom Steuerkreis 160 bestimmt werden.
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Wenn
an einer der Prüfstellen
ein Reagenzstreifen 14 vorhanden ist (oder an beiden Reagenzstreifen 14 vorhanden
sind), wird die Initialisierungsroutine 310 durchgeführt, welche
eine Bewegung der Leseköpfe 60, 62 zur
Mitte der Kalibrierungschips auslöst. Die Kalibrierungsroutine 320 wird
dann durchgeführt,
um die Detektoren 66a–66d und 70a–70d der
Leseköpfe 60, 62 zu
kalibrieren, wonach die Leseroutine 330 dazu führt, dass
die Reagenzkissen 26, die entlang der Länge jedes Reagenzstreifens 14 angeordnet
sind, nacheinander an einer Prüfstelle
geprüft
werden, indem die von den Detektoren 66a–66d, 70a–70d erzeugten
Beleuchtungssignale gelesen werden, während die einzelnen Reagenzkissen 26 von
einer der Lichtquellen 64, 68 beleuchtet werden.
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Wie
nachstehend in Zusammenhang mit 13 beschrieben
werden die Detektoren 66a–66d, 70a–70d der
Leseköpfe 60, 62 in
sehr kurzen Intervallen gelesen, beispielsweise alle 0,017 Zoll.
Da die Breite der einzelnen Reagenzkissen 26 auf einem
Reagenzstreifen 14 deutlich größer ist als 0,017 Zoll, werden
für jedes
Reagenzkissen 26 mehrere Serien von Detektorablesungen
erzeugt.
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Schritt 332 kann
durchgeführt
werden, um auszuwählen,
welche Serien von Detektorablesungen verwendet werden. Die Detektorablesungen können beispielsweise
selektiert werden, indem bestimmt wird, welche Serien von Detektorablesungen in
der ungefähren
Mitte der einzelnen Reagenzkissen 26 gewonnen wurden. Dies
könnte
erreicht werden, indem die Position des Längsendes eines Reagenzstreifens 14 detektiert
wird (wenn das Reflexionssignal ansteigt, weil sich die Detektoren 66a–66d vom
relativ dunklen Tisch 22 zu einem relativ hellen Reagenzstreifen 14 bewegen),
und danach nur jene Detektorablesungen ausgewählt werden, die den vorbestimmten
Abständen
vom Ende des Reagenzstreifens 14 entsprechen (basierend
auf den bekannten Breiten und Abständen der Reagenzkissen 26).
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Schritt 334 kann
durchgeführt
werden, um die Rohdaten der Detektorablesungen in Reflexionsdaten
umzuwandeln, wobei die nachstehend in Zusammenhang mit 12 beschriebenen
Dunkelwerte und Kalibrierungswerte miteinbezogen werden. Bei spielsweise
könnte
das errechnete Reflexionsvermögen
(„Reflexber")
mithilfe der folgenden Formel bestimmt werden: Reflexber = %Reflexionsvermögen·(Reagenz-dunkel)/(Kalibrierung-dunkel),worin „%Reflexionsvermögen" für den bekannten
Reflexionsprozentsatz der Kalibrierungschips steht, „Reagenz" die rohe Detektorablesung
eines Reagenzkissens 26 ist und „dunkel" und „Kalibrierung" die nachstehend
in Zusammenhang mit 12 beschriebenen Dunkel- und
Kalibrierungswerte sind.
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Positionsinitialisierungsroutine
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Der
Zweck der Positionsinitialisierungsroutine 310 (11)
ist es, die Detektoren 66a–66d, 70a–70d der
Leseköpfe 60, 62 so
zu positionieren, dass sie über
der jeweiligen Mitte eines Paars von Kalibrierungschips (nicht dargestellt)
mit einer bekannten Farbe, die sich auf dem Reagenzstreifen-Trägertisch 22 befinden,
angeordnet sind.
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Wie
in 11 zu sehen beginnt die Positionsinitialisierungsroutine 310 bei
Schritt 340, welcher bestimmt, ob der Reagenzstreifen-Trägertisch 22, der
zu Reinigungszwecken aus dem Spektrophotometer 10 herausgenommen
werden kann, am Platze ist. Ist das nicht der Fall, wird in Schritt 342 ein
Fehler-Flag gesetzt und die Routine endet. Wenn der Tisch 22 am
Platze ist, geht die Routine zu Schritt 344 über, wo
die Lichtquellen 64, 68 der Leseköpfe 60, 62 eingeschaltet
werden, eine vorbestimmte Dauer (z.B. eine halbe Sekunde) gewartet
wird, und dann die Detektoren, die eine Infrarot- (IR-) Strahlung detektieren,
vom Steuerkreis 160 (6) über den A/D-Umsetzer 190 gelesen
werden.
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Der
Zweck der aufeinander folgenden Schritte 346–360 ist,
die Leseköpfe 60, 62 so
zu positionieren, dass die Detektoren 66a–66d, 70a–70d über der Mitte
der jeweiligen Kalibrierungschips (nicht dargestellt) angeordnet
sind, welche im Vergleich zur umliegenden Fläche des Reagenzstreifen-Trägertischs 22 eine
relativ helle Farbe aufweisen. Wenn die Detektoren 66a–66d als über den
Kalibrierungschips positioniert sind, ist das durch die von den
Detektoren 66a–66d, 70a–70d erzeugten
Signale dargestellte Reflexionsvermögen relativ groß, z.B. über 50 %.
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Wenn
die Routine 310 beginnt, werden die Detektoren 66a–66d, 70a–70d der
Leseköpfe 60, 62 irgendwo über den
Kalibrierungschips positioniert. Die exakte Positionierung der Detektoren 66a–66d, 70a–70d über der
Mitte der jeweiligen Kalibrierungschips erfolgt durch Schritt 346 und 348,
in denen die Leseköpfe 60, 62 in
eine Richtung bewegt werden, bis sie die Ränder der Kalibrierungschips
passieren (was in Schritt 346 detektiert wird, wenn das
prozentuelle Reflexionsvermögen
unter einen vorbestimmten Wert, wie z.B. 50 %, sinkt); in Schritt 350 und 352 werden
die Leseköpfe 60, 62 zurück in die
entgegengesetzte Richtung bewegt, bis sie dieselben Ränder der
Kalibrierungschips passieren (was detektiert wird, wenn das prozentuelle
Reflexionsvermögen über einen
vorbestimmten Wert, wie z.B. 50 %, steigt), und in Schritt 354 werden
dann die Leseköpfe 60, 62 eine
vorbestimmte Distanz (die der Hälfte
der Länge
der Kalibrierungschips entspricht) in die gleiche Richtung bewegt,
sodass die Detektoren 66a–66d, 70a–70d direkt über der
Mitte der Kalibrierungschips positioniert werden.
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Schritt 356 prüft auf Fehlerzustände (wenn beispielsweise
die Ränder
der Kalibrierungschips nach einer Bewegung der Leseköpfe 60, 62 um
eine vorbestimmte Distanz nicht detektiert werden), und wenn einer
vorhanden ist, dann wird in Schritt 358 ein Fehler-Flag
gesetzt, in Schritt 360 werden die in Schritt 344 eingeschalteten
Lichtquellen 64, 68 abgeschaltet.
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Wenn
die obige Positionierungsroutine verwendet wird, kann sie modifiziert
werden, indem einer der Leseköpfe 60, 62 in
Bezug auf einen der Kalibrierungschips positioniert wird und (da
die Leseköpfe 60, 62 in
Bezug aufeinander fixiert sind und auch die Kalibrierungschips in
Bezug aufeinander fixiert sind) davon ausgegangen wird, dass der
andere Lesekopf korrekt über
seinem Kalibrierungschip positioniert ist.
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Kalibrierungsroutine
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Die
Kalibrierungsroutine 320 (12) wird durchgeführt, nachdem
die Detektoren 66a–66d, 70a–70d der
Leseköpfe 60, 62 wie
oben beschrieben über
der Mitte der Kalibrierungschips angeordnet wurden. Wie in 12 zu
sehen werden in Schritt 370 die Detektoren 66a–66d, 70a–70d mit
abgeschalteten Lichtquellen 64, 68 gelesen. In
Schritt 372 werden die Lichtquellen 64, 68 eingeschaltet,
und in Schritt 374 werden die Detektoren 66a–66d, 70a–70d mit
eingeschalteten Lichtquellen 64, 68 gelesen.
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Wenn
die in Schritt 370 und 374 erhaltenen Detektorablesungen
in Schritt 376 als in Ordnung befunden werden (z.B. wenn
sie z.B. innerhalb erwarteter Bereiche liegen), geht die Routine
zu Schritt 378 über,
in dem die Ablesungen in einem Speicher gespeichert werden. Die
Größen der
durch die Detektoren 66a–66d, 70a–70d mit
abgeschalteten Lichtquellen 64, 68 erzeugten Signale
werden als „Dunkelwerte" bezeichnet, und
die Größen der
durch die Detektoren 66a–66d, 70a–70d mit
eingeschalteten Lichtquellen 64, 68 erzeugten
Signale werden als „Kalibrierungswerte" bezeichnet. Wenn
die Detektorablesungen in Schritt 376 als nicht akzeptabel
bewertet werden, geht die Routine zu Schritt 380 über, in
dem ein Fehler-Flag gesetzt wird.
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Streifenleseroutine
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Nachdem
die Dunkelwerte und Kalibrierungswerte wie oben beschrieben bestimmt
wurden, werden die Leseköpfe 60, 62 in
eine Richtung parallel zur Länge
der Reagenzstreifen 14 (oder eines einzelnen Streifens)
an den beiden Prüfstellen
bewegt, sodass die Detektoren 66a–66d Beleuchtungssignale für jedes
der Reagenzkissen 26 erzeugen, die entlang der Länge der
einzelnen Reagenzstreifen 14 angeordnet sind.
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Dieser
Vorgang kann auf die in Zusammenhang mit 13 beschriebene
spezielle Weise durchgeführt
werden, wenn beispielsweise der für das oben beschriebene Lesekopf-Positionierungssystem
verwendete Motor 58 ein Schrittmotor ist, der periodische
Eingaben in genau definierten Intervallen erfordert, damit er ruhig
läuft.
Beim Verfahren aus 13 wird jedes Mal eine Serie
von Detektorablesungen für
jeden der Leseköpfe 60, 62 vorgenommen,
wenn die Leseköpfe 60, 62 sich
um eine vorbestimmte Distanz, wie z.B. 0,017 Zoll, bewegen.
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Wie
in 13 zu sehen werden in Schritt 390 die
Leseköpfe 60, 62 in
Bewegung gesetzt, und wenn sie eine gleichbleibende Geschwindigkeit
erreicht haben, werden in Schritt 392 zwei der vier Detektoren 66a–66d für den Lesekopf 60 gelesen,
und die Signale werden in einem Speicher gespeichert. In Schritt 394 wird
ein weiteres Treibersignal zum Motor 58 geleitet, das die
Leseköpfe 60, 62 antreibt,
in Bewegung zu bleiben. In Schritt 396 werden die beiden anderen
der Detektoren 66a–66d für den Lesekopf 60 gelesen,
und die Signale werden in einem Speicher gespeichert, wonach in
Schritt 398 ein weiteres Treibersignal zum Motor 58 geleitet
wird, um die Leseköpfe 60, 62 in
Bewegung zu halten. Die aufeinander folgenden Schritte 400–406 werden
durchgeführt,
damit die Detektoren 70a–70d des Lesekopfs 62 gelesen
und die zugehörigen
Signale in einem Speicher gespeichert werden und damit der Motor 58 für die Leseköpfe 60, 62 angetrieben
wird.
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In
Schritt 408 geht, wenn nicht alle der gewünschten
Ablesungen durchgeführt
wurden (was durch Überwachung
der Distanz bestimmt werden kann, welche die Leseköpfe 60, 62 während der
Leseroutine 330 zurückgelegt
haben), geht die Routine zurück
zu Schritt 392, um eine weitere Serie von Detektorablesungen
vorzunehmen. Wenn alle diese Ablesungen durchgeführt wurden, geht die Routine
zurück
zu Schritt 410, in dem die Lichtquellen 64, 68 abgeschaltet
werden, und dann zu Schritt 412, in dem die Leseköpfe 60, 62 zurück in ihre
Ausgangsposition (die sich über
den Kalibrierungschips befindet) bewegt werden.
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Die
spezielle Weise zur Erzeugung der Detektorablesungen, die in Zusammenhang
mit 13 beschrieben wurde, wird für die Erfindung nicht als erforderlich
betrachtet und auch andere Arten zur Erzeugung der Detektorablesungen
könnten
verwendet werden.